KR19980048223A - 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리(10)에 관한 것이다. 상기 어셈블리는, 하단부에 샤프트 스플라인부(16)가 형성되는 스티어링 샤프트(12); 및 상기 샤프트 스플라인부(16)와 계합되는 칼럼 스플라인부(18)가 형성되며 상기 칼럼 스플라인부(18)의 하단부에는 상기 스티어링 샤프트(12)를 지지하면서 일정정도 이상의 충격력이 가해지는 경우 파단되는 스토퍼 돌출부(20a)가 형성되고 상기 스토퍼 돌출부(20a)의 하방에는 제 1 일정압력의 제 1 에어 체임버(28)가 마련되는 중공형 스티어링 칼럼(14);을 포함한다.

Description

충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리

본 발명은 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리에 관한 것이고, 특히 충격이 발생되는 초기시점부터 충격흡수가 완료되는 종료시점까지의 전구간에서 충격하중치를 일정하게 유지시킬 수 있게 되므로써 운전자의 상해정도를 효과적으로 감소시키게 되는 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리(Collapsible Steering Column Assembly)에 관한 것이다.

스티어링 장치는 스티어링 핸들을 회전시켜 주행방향을 임으로 바꾸기 위한 장치로서, 스티어링 조작기구와 기어기구와 링크기구로 구성된다. 최근에는, 충돌사고시 운전자의 상해정도를 감소시키기 위해 충격흡수식 스티어링 칼럼이 많이 사용되는데; 충격 흡수식 스티어링 칼럼은, 충돌에 의해 차체가 파손되었을 때, 스티어링 장치가 운전자쪽으로 돌출되어 운전자에게 위해를 가하는 것을 방지함과 동시에 운전자가 관성에 의해 스티어링 장치에 접촉했을 때의 충격을 완화시키는 구조를 채용하게 된다.

도 1 을 참조하면, 스티어링 장치의 일반적인 구조를 나타내는 사시도를 도시하며; 도 2 에는 선행기술에 따른 충격흡수식 스티어링 칼럼의 세부구조를 나타내는 종단면도를 도시하고; 도 3 에는 도 2 의 스티어링 칼럼에 대한 횡단면도를 도시한다. 충격흡수식 스티어링 칼럼(50)은 어퍼 메인축(52)과 로워 메인축(54)을 포함하며, 어퍼 메인축(52)은 스티어링 핸들측에 연결되고, 로워 메인축(54)은 기어박스측에 연결된다. 어퍼 메인축(52)은 파이프의 형상을 취하게 되며, 로워 메인축(54)은 봉의 형상을 취하게 된다. 로워 메인축(54)의 상단부에는 직경이 감소되는 소경부(60)가 형성되고, 상기 소경부(60)는 납작하게 되도록 성형된다. 상기 소경부(60)는 대체로 절반정도가 어퍼 메인축(52)의 구멍내로 삽입되며, 상기 어퍼 메인축(52)의 구멍도 상기 소경부(60)의 형상에 일치되도록 상하면이 납작하게 눌린 형태로 성형된다. 어퍼 메인축(52)과 로워 메인축(54)의 중첩부에서, 상기 로워 메인축(54)에는 두개소에 걸쳐서 구멍(56)이 형성되고, 상기 어퍼 메인축(52)에도 상기 로워 메인축(54)의 상기 구멍(56)과 연통되는 구멍(56a)이 상하부에 걸쳐서 형성된다. 서로 연통되는 상기 구멍들(56,56a)내에는 플래스틱 성형체(58)가 채워지며, 플래스틱 성형체(58)는 사출성형에 의해 상기 구멍들(56,56a)내로 주입된다.

상기 플래스틱 성형체(58)에 의해 어퍼 메인축(52)과 로워 메인축(54)은 서로 연결된 상태로 유지되고, 자동차의 충돌이 발생되는 경우에 상기 플래스틱 성형체(58)가 어퍼 메인축(52)과 로워 메인축(54)의 접촉면을 따라 파단되면서 어퍼 메인축(52)과 로워 메인축(54)이 서로 상대적으로 이동되면서 충격을 흡수하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같이 구조되는 선행기술에 따른 충격흡수식 스티어링 칼럼에 있어서는, 플래스틱 성형체(58)가 파단되는 시점에서 충격하중치가 너무 높게 나타나며 성형체(58)가 파단된 후에는 충격하중치가 급작스럽게 떨어져서, 커다란 충격이 단시간내에 운전자에게 전달되므로써, 운전자의 상해정도를 충분히 만족할 만한 정도로 감소시킬 수 없게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술에 따른 충격흡수식 스티어링 칼럼에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 충격이 발생되는 초기시점부터 충격흡수가 완료되는 종료시점까지의 전구간에서 충격하중치를 일정하게 유지시킬 수 있게 되므로써 운전자의 상해정도를 효과적으로 감소시키게 되는 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리를 제공함에 있다.

도 1 은 스티어링 장치의 일반적인 구조를 나타내는 사시도.

도 2 는 선행기술에 따른 충격흡수식 스티어링 칼럼의 세부구조를 나타내는 종단면도.

도 3 은 도 2 의 스티어링 칼럼에 대한 횡단면도.

도 4 는 본 발명에 따른 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리의 세부구조를 나타내는 종단면도.

도 5 는 도 4 의 선 B-B를 따라 취한 횡단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리, 12: 스티어링 샤프트, 14: 스티어링 칼럼, 16: 샤프트 스플라인부, 18: 칼럼 스플라인부, 20,20a: 스토퍼 돌출부, 22: 제 1 에어 체임버, 24: 에어백, 26: 파열부, 28: 제 2 에어 체임버, 30: 유니버설 조인트, 32: 에어탱크, 34: 듀얼밸브, 36,36a: 에어 밸브 38,38a: 유압호스, 40: 차단벽, 50: 충격흡수식 스티어링 칼럼, 52: 어퍼 메인축, 54: 로워 메인축, 56,56a: 구멍, 58: 플래스틱 성형체, 60: 소경부

본 발명의 일면에 따라, 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리가 제공되고; 상기 어셈블리는, 하단부에 샤프트 스플라인부가 형성되는 스티어링 샤프트; 및 상기 샤프트 스플라인부와 계합되는 칼럼 스플라인부가 형성되며 상기 칼럼 스플라인부의 하단부에는 상기 스티어링 샤프트를 지지하면서 일정정도 이상의 충격력이 가해지는 경우 파단되는 스토퍼 돌출부가 형성되고 상기 스토퍼 돌출부의 하방에는 제 1 일정압력의 제 1 에어 체임버가 마련되는 중공형 스티어링 칼럼;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 제 1 에어 체임버의 하방에는 제 2 일정압력의 제 2 에어 체임버가 마련된다.

본 발명의 또다른 일면에 따라, 상기 제 1 에어 체임버의 내부에 러버 재질의 에어백이 삽입되며, 상기 에어백에는 두께가 얇게 되는 다수의 파열부가 형성된다.

본 발명의 상기 특성들에 따라, 일정정도 이상의 충격력이 가해지는 경우 스토퍼 돌출부가 파단되면서 제 1 에어 체임버가 일차적으로 충격력을 흡수하고 이어서 제 2 에어 체임버가 충격력을 흡수하게 되므로, 충격이 발생되는 초기시점부터 충격흡수가 완료되는 종료시점까지의 전구간에서 충격하중치를 일정하게 유지시킬 수 있게 되어, 운전자의 상해정도를 효과적으로 감소시킬 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조로하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하고, 도면전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도 4 를 참조하면, 본 발명에 따른 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리의 세부구조를 나타내는 종단면도를 도시하며; 도 5 에는 도 4 의 선 B-B를 따라 취한 횡단면도를 도시한다.

본 발명에 따른 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리(10)는 스티어링 샤프트(12) 및 스티어링 칼럼(14)을 포함한다. 스티어링 샤프트(12)의 하단부에는 샤프트 스플라인부(16)가 형성되고, 스티어링 샤프트(12)의 상단부에는 스티어링 핸들이 계합되는 다른 스플라인부가 형성된다. 스티어링 칼럼(14)은 중공형의 형상을 취하게 되며, 상기 샤프트 스플라인부(16)에 대응되는 지점에서 스티어링 칼럼(14)의 내면에는 칼럼 스플라인부(18)가 형성된다. 상기 샤프트 스플라인부(16)와 칼럼 스플라인부(18)가 서로 게합되므로써 스티어링 핸들의 조작력이 기어박스로 전달될 수 있게 된다. 상기 칼럼 스플라인부(18)의 상하방 단부에는 스토퍼 돌출부(20,20a)가 각각 형성되고, 스토퍼 돌출부들(20,20a)은 상기 스티어링 샤프트(12)를 지지하면서 일정정도 이상의 충격력이 가해지는 경우 파단되어 스티어링 샤프트(12)가 하단부에 제공되는 스토퍼 돌출부(20a)의 하방으로 이동될 수 있도록 한다.

상기 스토퍼 돌출부(20a)의 하방에서 스티어링 칼럼(14)의 내부에는 제 1 에어 체임버(22)가 마련되며, 상기 제 1 에어 체임버(22)에는 에어백(24)이 삽입된다. 상기 에어백(24)은 유압호스(38)를 경유하여 에어탱크(32)에 연결되고, 에어백(24)내의 에어는 항상 일정한 제 1 압력으로 유지된다. 상기 에어백(24)에는 두께가 얇게 되는 다수의 파열부(26)가 형성되며, 상기 파열부들(26)은 스티어링 샤프트(12)가 하방에 제공되는 스토퍼 돌출부(20a)를 파단시키고 하방으로 이동될 때 파열되어 스티어링 샤프트(12)의 충격력을 흡수하게 된다.

상기 제 1 에어 체임버(22)의 하방에는 차단벽(40)을 사이에 두고 제 2 에어 체임버(28)가 마련되고, 제 2 에어 체임버(28)는 유압호스(38a)를 경유하여 상기 에어탱크(32)에 연결된다. 제 2 에어 체임버(28)내의 에어는 항상 일정한 제 2 압력으로 유지된다. 제 1 에어 체임버(22)내에 배설되는 에어백에 의해 일차적으로 충격이 흡수된 스티어링 샤프트(12)는 차단벽(40)을 파단시키면서 제 2 에어 체임버(28)에 의해 이차적으로 충격력이 흡수될 수 있게 된다. 도면부호 34는 에어탱크(32)와 유압호스(38,38a)의 사이에 배설되는 듀얼밸브를 나타내며, 도면부호 36,36a는 각각의 유압호스(38,38a)의 경로중에 제공되는 에어밸브를 나타내고, 도면부호 30은 유니버설 조인트를 나타낸다.

본 발명의 상기한 바와 같은 구성에 따라, 일정정도 이상의 충격력이 가해지는 경우 스토퍼 돌출부가 파단되면서 제 1 에어 체임버가 일차적으로 충격력을 흡수하며 이어서 제 2 에어 체임버가 충격력을 흡수하게 되므로, 충격이 발생되는 초기시점부터 충격흡수가 완료되는 종료시점까지의 전구간에서 충격하중치를 일정하게 유지시킬 수 있게 되어, 운전자의 상해정도를 효과적으로 감소시킬 수 있게 된다.

본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (3)

1. 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리에 있어서, 하단부에 샤프트 스플라인부가 형성되는 스티어링 샤프트; 및 상기 샤프트 스플라인부와 계합되는 칼럼 스플라인부가 형성되며 상기 칼럼 스플라인부의 하단부에는 상기 스티어링 샤프트를 지지하면서 일정정도 이상의 충격력이 가해지는 경우 파단되는 스토퍼 돌출부가 형성되고 상기 스토퍼 돌출부의 하방에는 제 1 일정압력의 제 1 에어 체임버가 마련되는 중공형 스티어링 칼럼;을 구비하는 것을 특징으로 하는 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 에어 체임버의 하방에 제 2 일정압력의 제 2 에어 체임버가 마련되는 것을 특징으로 하는 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,

   상기 제 1 에어 체임버의 내부에 러버 재질의 에어백이 삽입되며, 상기 에어백에는 두께가 얇게 되는 다수의 파열부가 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수식 스티어링 칼럼 어셈블리.