KR19980049830U - 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격 하중 흡수 및 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스티어링 유니버셜 조인트의 충격하중 흡수 및 차단장치에 관한 것으로서, 서로 대응하는 상.하 유니버셜 조인트 축에 있어서, 차량의 충돌시 충격하중이 직선운동에 의해 이음부재를 파단시키면서 1차 충격하중을 흡수한 후, 유니버셜 조인트 축의 내측 공간부에서 2차 충격하중을 공기압을 이용한 완충작용으로 흡수케 하여 충격하중을 차단토록 한 스티어링 유니버셜 조인트의 충격하중 흡수 및 차단장치에 관한 것이다.

본 고안은 피니언 기어와 스티어링 칼럼에 각각 연결되기 위한 중공부의 하부 유니버셜 조인트 축과, 상부 유니버셜 조인트 축이 결합되는 연결부위에 상부 유니버셜 조인트 축,을 결합하기 위한 연결공과,상기 연결공을 통하여 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축을 일체로 고정하기 위한 이음부재와, 상기 상부 유니버셜 축이 진입하기 위한 공간부와, 상기 공간부에 진입되면서 내부공기에 의하여 완충력을 발생하기 위하여 상부 유니버셜 조인트 축의 일단부에 형성되는 캡과, 상기 공간부의 전방에 관통되어 상기 상부 유니버셜 조인트 축이 진입시 발생되는 공기압을 배출시키기 위한 배기공을 포함하여 충돌시 이음부재의 파단과 동시에 상부 유니버셜 조인트 축이 하부 유니버셜 축의 공간부로 직선운동하여 완충되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치를 제공하고 있다.

Description

자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격 하중 흡수 및 차단장치

본 고안은 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트의 충격하중 흡수 및 차단장치에 관한 것으로서, 상세하게는 서로 대응하는 상.하 유니버셜 조인트 축에 있어서, 차량의 충돌시 충격하중이 직선운동에 의해 이음부재를 파단시키면서 1차 충격하중을 흡수한 후, 유니버셜 조인트 축의 일측 공간부에서 2차 충격하중을 공기압을 이용한 완충작용으로 흡수케 하여 충격하중을 차단토록 한 스티어링 유니버셜 조인트의 충격하중 흡수 및 차단장치에 관한 것이다.

첨부된 도 1은 종래의 충격하중 흡수구조가 설치된 유니버설 조인트 축의 실시예에 따른 결합단면도로서, 피니언 기어에 연결된 관경이 큰 유니버셜 조인트 축(5)의 내경에 공간부(5a)를 형성하고, 스티어링 칼럼에 연결된 관경이 작은 유니버셜 조인트 축(4)의 일측단이 상기 공간부(5a)의 내측으로 결합되는 연결부위(6)에 합성수지로 몰딩(7)하여 일체화시켜, 자동차 충돌시에 소정 이상의 충격하중이 유니버셜 조인트(1)를 통하여 충돌하중이 가해지면 상기 연결부위(6)에 고정된 몰딩(7)이 파단되면서 1차로 충격하중을 흡수하고, 재차 상기 공간부(5a)에서 완충작용으로 2차로 차량의 충격하중을 흡수 및 차단토록 하는 스티어링 유니버셜 조인트의 구조이다.

그러나, 종래의 이러한 충격흡수 장치에 따르면 충격을 흡수하도록 관경이 큰 유니버셜 축(5)과 관경이 작은 유니버셜 조인트 축(4)이 연결되는 사이에서 적절한 마찰력과 완충작용을 지속적으로 유지시키기 위해서는 양축간 간극을 상당히 정밀하게 해야되므로 그에 따른 제조단가가 상승하게 되는 요인이 되었고 또한, 자동차 충돌시 충격흡수구간(p)이 너무 짧아 충돌시 충격 하중이 운전자에게 까지 미치는 여러 문제점이 발생되었다.

본 고안은 상기 종래의 문제점을 통하여 안출된 것으로서, 기존의 유니버셜 조인트의 충격흡수 구조를 2개의 축으로 분리함에 있어서, 피니언 기어축에 연결되는 하부 유니버셜 조인트 축의 내측 공간부로 결합 삽입되는 스티어링 칼럼 축에 연결되는 상부 유니버셜 조인트 축의 연결방법은 차량의 충돌시 충격하중을 받아 몰딩이 파단됨과 동시에 연결부에서 마찰력을 일으켜 일정한 이동거리를 따라 완충 이동시킴으로서 자동차의 충격하중을 흡수 할 수 있도록 하는 유니버셜 조인트의 충격흡수 장치로서, 연결부상의 가공 정밀도상의 난이도가 필요하고 충돌에 의한 충격하중이 클 경우, 상.하부 유니버셜 조인트 축간의 충격을 흡수할 수 있는 완충거리가 한정되어 충격흡수 거리이외의 충격하중이 운전자에게 바로 전달되는 문제점이 발생되는 바, 1차 및 2차 충돌하중에 의한 충격을 흡수 할 수 있는 구조와 함께 충돌에 의한 충격하중이 운전자에게 전달되는 것을 차단 할 수 있는 충돌흡수 및 차단구조가 필요로 하게 되었다.

긍극적으로, 본 고안은 자동차의 충돌순간의 충격하중을 상.하 유니버셜 조인트 축의 연결부위에서 이음부재의 파단 후, 1차적으로 흡수 처리토록 함과 동시에 지속되는 충격하중을 완충구간에서 공기압을 이용한 2차적인 흡수 내지 완충효과를 얻기위한 유니버셜 조인트의 충격흡수 및 차단장치가 필요로 하게 되었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 유니버셜 조인트의 충격하중 흡수장치가 갖는 문제점과 유니버셜 조인트에서의 충격흡수 장치에 미치는 1차적인 충격흡수 기능과 2차적인 상.하부 유니버셜 조인트의 충격 완충효과에 대한 필요성을 감안하여 충돌시 충돌하중을 빠르게 흡수하여 충격하중이 운전자에게 미치지 못하도록 차단함은 물론, 완충구간에서 충격하중을 보다 많이 흡수하여 충격흡수의 효과를 더 얻기위한 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상세하게는 본 고안에 따른 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치는 충격하중을 1차적으로 이음부재의 파단에 의해 충격하중을 흡수하고, 2차적으로 이음부재의 파단과 동시에 하부 유니버셜 조인트 축의 내측에 형성되는 공간부의 전방에 배기공을 형성하여 공기압을 이용한 완충효과를 극대화시켜 잔존하는 충격하중을 운전자에게 전달되지 못 하도록 차단되게 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 하부 유니버셜 조인트 축의 내측 공간부로 진입되는 상부 유니버셜 조인트 축의 일단에 캡을 씌워 진입되면서 내부공기에 의하여 완충력을 발샐하도록 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

그리고, 상기 하부 유니버셜 조인트 축의 내측 공간부의 전방에 관통되어 형성되는 배기공을 형성하여 기존의 피스톤 형태의 유니버셜 조인트 축의 형태를 최대한 이용하면서 상기 배기공의 크기 변화로 완충구간에서 다양한 형태의 충격흡수 기능이 가능하게 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

도 1 은 종래의 충격하중 흡수구조가 설치된 유니버설 조인트 축의 실시예에 따른 결합단면도,

도 2 은 본 고안에 따른 충격하중 흡수구조가 설치된 유니버셜 조인트 축의 분해사시도,

도 3 는 본 고안에 따른 유니버셜 조인트 축의 충격하중 흡수구조를 보인 결합단면도,

도 4a 은 본 고안에 따른 유니버셜 조인트 축의 충돌전 상태도,

도 4b는 본 고안에 따른 유니버셜 조인트 축의 충돌중 상태도,

도 4c는 본 고안에 따른 유니버셜 조인트 축의 충돌후 상태도,

＊＊＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＊＊＊

1 (21):유니버셜 조인트, 2 (22):상부 조인트, 3 (23):하부 조인트, 4 (24):상부 유니버셜 조인트 축, 5 (25):하부 유니버셜 조인트 축, 5a (25a):공간부, 6 (26):연결부위, 7 :몰딩, 27 :연결공, 28 :이음부재, 29 :배기공, 30 :캡

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치의 특징은,

피니언 기어에 연결되기 위한 중공부의 하부 유니버셜 조인트 축과; 일단은 상기 하부 유니버셜 조인트 축에 삽입되고 타측은 스티어링 칼럼에 연결되는 상부 유니버셜 조인트 축과; 상기 상부 유니버셜 조인트 축을 결합하기 위한 연결공과; 상기 연결공을 통하여 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축을 일체로 고정하기 위한 이음부재와; 상기 상부 유니버셜 축이 진입하기 위한 공간부와; 상기 공간부에 진입되면서 내부공기에 의하여 완충력을 발생하기 위하여 상부 유니버셜 조인트 축의 일단부에 형성되는 캡과; 상기 공간부의 전방에 관통되어 상기 상부 유니버셜 조인트 축이 진입시 발생되는 공기압을 배출시키기 위한 배기공을; 포함하여 충돌시 이음부재의 파단과 동시에 상부 유니버셜 조인트 축이 하부 유니버셜 축의 공간부로 직선운동하여 완충되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치를 제공하게 된다.

바람직하게는, 상.하부 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 상.하부 유니버셜 조인트 축에 형성함에 있어서, 차량의 충돌시 충격하중을 1차적으로 연결부위에 형성된 이음부재의 파단에 의해 충격하중을 흡수하고, 2차적으로 이음부재의 파단과 동시에 상부 유니버셜 조인트 축이 하부 유니버셜 축의 내측에 형성된 공간부로 직선운동으로 진입되면서 상기 이음부재의 파단과 동시에 내부 공기압으로 완충력을 발생시켜 충격하중을 흡수한 후, 최종적으로 상기 공간부의 전방에 형성된 배기공에서 공기가 배출됨으로써 공기압을 이용한 충격흡수가 이루어지도록 한 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 제공하게 된다.

또한, 상기 하부 유니버셜 조인트 축의 내측 공간부에 관통되어 형성된 배기공의 크기를 다양한 형태로 형성하여 초기 완충에너지는 물론, 지속적인 완충에너지에 의한 공기압을 적절히 배출시키도록 구성된 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 제공하게 된다.

그리고, 하부 유니버셜 조인트 축의 내측 공간부로 진입되는 상부 유니버셜 조인트 축의 일단에 캡을 씌워 형성함으로써 상기 연결부위의 내경면에서 마찰력과 함께 내부공기에 의한 완충력이 유용하게 발생되도록 구성된 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 제공하게 된다.

이하, 본 고안에 따른 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

첨부도면중, 도 2는 본 고안에 따른 충격하중 흡수구조가 설치된 유니버셜 조인트 축의 분해사시도로서, 일측은 스티어링 칼럼에 연결된 상부 유니버셜 조인트 축(24)과, 타측은 피니언 기어에 연결된 하부 유니버셜 조인트 축(25)과, 상기 상부 유니버셜 조인트 축이 결합되어 지지되기 위한 연결공(27)이 관통되어 형성된 연결부위(26)와, 상기 연결부위(26)에 형성된 연결공(27)을 통하여 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)을 일체로 고정하기 위한 이음부재(28)와, 상기 연결부위(26)가 형성되는 곳에서 내측으로 상부 유니버셜 조인트 축(24)이 진입되기 위한 공간부(25a)와, 상기 공간부(25a)에 완충매입을 형성하기 위하여 상기 상부 유니버셜 조인트 축(24)의 단부를 커버하기 위한 캡(30)과, 상기 공간부(25a)의 전방에 관통된 배기공(29)을 포함하여 구성된다.

도 3은 본 고안에 따른 유니버셜 조인트 축의 결합단면도로서, 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)이 서로 결합되는 상기 연결부위(26)에 관통된 연결공(27)이 형성되고, 상기 연결공(27)에 이음부재(28)로써 합성수지를 몰딩하여 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)이 각각 고정되며, 상기 상부 유니버셜 조인트 축(24)에 씌워진 캡(30)에 의하여 연결부위(26)의 내측으로 형성되는 공간부(25a)가 배압을 형성하도록 하되, 상기 하부 유니버셜 조인트 축(25)의 내측에 형성되는 공간부(25a)에 형성된 배기공(30)에 의하여 완충되도록 한다.이 배기공(30)은 다양한 형태로 형성하거나 형성되는 위치를 전방 또는 후방에 형성되게 구성된다.

또한, 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)이 결합되는 연결부위(26)의 내측으로 유입되는 상부 유니버셜 조인트 축(24)의 일단에 씌워진 캡(30)에 의하여 상기 연결부위(26)의 내경면에서 마찰력이 조절된다.

한편, 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)을 서로 결합하여 연결하는 수단으로 결합되어 지지되는 연결부위(26)의 일측에 형성된 연결공(27)에 합성수지로 몰딩되는 이음부재(28)를 사용하나, 상기 연결부위(26)와 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)간을 완전히 관통하여 몰딩핀이나 금속으로 제작된 볼트 또는 리벳팅도 사용할 수 있으며 바로 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)의 일측 외주면에 각각 세레이션을 형성하여 고정할 수도 있다.

상기 도시된 바와같이 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)은 원통형부재를 사용하고 있으나 사각 및 일측만을 원형으로 하는 부재를 이용하여 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)을 사용할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 유니버셜 조인트(21)는 도 4a에서 도 4c에서 보는 바와같이 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)이 결합되어 형성되는 연결부위(26)의 일측에 형성된 연결공(27)에 합성수지로 몰딩한 이음부재(28)로 결합된 상태에서 차량이 충돌시 도 4b와 같이 최초로 이음부재(28)가 파단된 직후, 도 4c에서 보는바와 같이 상부 유니버셜 조인트 축(24)의 일단에 씌원진 캡(30)이 결합된 부위가 상기 하부 유니버셜 조인트 축(25)의 내측 공간부(25a)로 진입될 때, 상기 캡(30)과 연결부위(26)의 내경면이 접촉되는 부위에서 마찰력이 발생되어 2차 충격하중 흡수와 함께 최종적으로 상기 상부 유니버셜 조인트 축(24)이 하부 유니버셜 조인트 축(25)의 내측 공간부(25a)로 완전히 진입되면서 상기 상부 유니버셜 조인트 축(24)의 직선운동에 따른 내부공기에 의한 완충력이 발생되면서 충격을 흡수함과 동시에 상기 공간부(25a)의 전방에 형성된 배기공(29)을 통하여 공기압을 배출시킴으로써 공기압에 차이에 의한 완충작용으로 충격하중을 흡수하여 운전자에게 충격하중이 전달되는 것을 차단 할 수 있도록 작용된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안에 따른 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치는 상.하부 유니버셜 조인트를 일체로 연결하는 이음부재 ,캡 및 배기공에 의한 마찰력과 공기압의 작용으로 충격하중을 용이하게 흡수 할 수 있는 유니버셜 조인트의 충격흡수 및 차단장치를 제공하게 된다.

그리고, 1차 충격흡수는 이음부재가 파단되면서 흡수되므로 1차 충격하중의 정도에 따라 자우롭게 이음부재만을 변형하여 실시 될 수 있으므로 사양변경에 따른 1차 충격하중 흡수구조를 간단하게 수정할 수 있으며, 차량의 충돌시 충격하중을 1차적으로 이음부재의 파단에 의해 충격하중을 흡수하고 ,2차적으로 이음부재의 파단과 동시에 상부 유니버셜 조인트 축의 일단에 형성된 캡이 씌워진 부위가 하부 유니버셜 조인트 축의 공간부로 진입되면서 연결부위의 내경면과 마찰력이 발생되어 2차적인 충격하중을 흡수한 후, 최종적으로 상부 유니버셜 조인트 축이 공간부로 완전히 진입되면서 내부공기에 의한 완충력으로 충격하중이이 흡수됨과 아울러 상기 공간부의 전방에 형성된 배기공으로 내부압력의 공기가 배출되는 완충작용으로 충격하중을 운전자에게 전달되지 못 하도록 차단하여 충격을 최소화 할 수 있다.

Claims (1)

1. 피니언 기어에 연결되기 위한 중공부의 하부 유니버셜 조인트 축;

   일단은 상기 하부 유니버셜 조인트 축에 삽입되고 타측은 스티어링 칼럼에 연결되는 상부 유니버셜 조인트 축;

   상기 상부 유니버셜 조인트 출을 결합하기 위한 연결공;

   상기 연결공을 통하여 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축을 일체로 고정하기 위한 이음부재;

   상기 상부 유니버셜 축이 진입하기 위한 공간부;

   상기 공간부에 진입되면서 내부공기에 의하여 완충력을 발생하기 위하여 상부 유니버셜 조인트 축의 일단부에 형성되는 캡;

   상기 공간부의 전방에 관통되어 상기 상부 유니버셜 조인트 축이 진입시 발생되는 공기압을 배출시키기 위한 배기공을; 포함하여 충돌시 이음부재의 파단과 동시에 상부 유니버셜 조인트 축이 하부 유니버셜 축의 공간부로 직선운동하여 완충되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치.