KR19980054345U - 완충장치를 구비한 콜랩서블 스티어링 샤프트 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 콜랩스샤프트의 충격흡수율을 향상시킨 완충장치를 구비한 콜랩서블 스티어링 샤프트에 관한 것이다. 본 고안에 따른 스티어링샤프트의 충격흡수 장치는 컬럼(5, 6)을 지지하기 위한 어퍼 마운팅 브라켓(10)과 로워 마운팅 브라켓(11) 사이에 충격흡수용 실린더(20)를 설치하여 구성된다. 충격흡수용 실린더(20)는 실린더하우징(21)내에 수용된 작동유를 가압하기 위한 피스톤(23)에서 연장된 피스톤로드(22)가 어퍼 브라켓(10)에 고정되고, 피스톤(23)의 하부에 실린더하우징(21) 혹은 로워브라켓(11)에 압축코일스프링(26)에 지지된 밸브(25)를 나란히 설치하여 구성된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 흡격흡수용 실린더를 구비한 스티어링 휠을 사용하므로써, 샤프트의 붕괴시 운전자에게 가해지는 충격력의 피크치를 감소시키고, 충격력의 작용을 완충하여 운전자에게 가해지는 충격력을 보다 감소시킬 수 있게 된다.
Description
본 고안은 자동차의 조향장치의 스티어링 컬럼에 관한 것이며, 특히는 콜랩스로드의 흡수율을 향상시킨 콜랩서블 스티어링 샤프트의 충격흡수장치에 관한 것이다.
조향장치(steering system)란 자동차의 진행 방향을 변경하기 위해 사용되는 장치로 조향휠, 스티어링 샤프트 및 컬럼 등으로 이루어진 조작기구, 워엄 섹터형, 워엄 섹터롤러형, 볼너트형, 가변기어비형, 래크 피니언형 등의 조향 기어기구 및 피트먼아암, 조향링크, 조향 너클 등으로 이루어진 링크기구로 구성되어 조향휠의 회전을 조향기어를 통하여 구동휠로 전달하는 기계식의 조향장치와, 조작력경감을 위하여 동력실린더를 사용하는 파워스티이어링(Power Steering) 방식이 사용되고 있다.
조향장치의 조작기구인 스티어링 휠과 조향기어기구를 연결하는 스티어링 샤프트(steering shaft)에는 자동차다 장해물에 충돌하였을 때, 운전자의 신체를 보호하기 위한 안전장치로서, 충격 에너지흡수용 안전기구가 사용되고 있다. 이들의 안전기구는, 충돌시에, 운전자가 스티어링휠과 부딪힐 때의 충격을 완화하기 위해, 스티어링샤프트의 일부에 충격이나 에너지를 흡수하는 콜랩서블 스티어링 샤프트가 조립된다.
핸들에 의한 신체의 상해를 방지하기 위해 의무화되어 있는 종래의 충격 흡수식 스티어링 샤프트는 스티어링 샤프트와 튜브형의 컬럼을 조합하여 운전자가 핸들에 충돌하였을 때 스티어링샤프트가 축방향을 따라 하방으로 밀려나도록 구성된다. 이러한 충격흡수식 핸들(collapsible steering post)은 스티어링샤프트의 상승을 방지하기 위해 축이나 컬럼의 변형을 이용하는 방식이 주로 사용되고 있다.
이러한 두가지 방식의 콜랩서블 스티어링 샤프트의 구성이 도 1에 도시되어 있다.
컬럼의 변형을 이용하는 방식도 다양한 형태로 구성되나 핀의 파괴를 이용하는 방식과 컬럼의 일부를 압착하여 변형에너지를 이용하는 방식이 이용되고 있으며, 도 1의 상, 하 스티어링 샤프트(1, 2)를 연결하는 인너튜브(3)는 스티어링 샤프트(1, 2)에 홈을 형성하여 인너튜브(3)와 플라스틱핀(4)으로 연결되어, 상부 스티어링 샤프트(2)에 충격이 가해지면 플라스틱핀(4)이 파손되면서 충격력을 흡수하도록 구성된다.
한편, 도 1의 스티어링 샤프트(1, 2) 외부에 설치된 아우터튜브의 어퍼컬럼(5)과 로워컬럼(6)의 연결에 사용된 방법이 압착방식으로 컬럼(5, 6)간의 연결부를 원주방향으로 압착하여 압축돌기(7, 8)를 형성하므로써, 스티어링 어퍼컬럼(5)에 충격력이 작용한 경우, 컬럼이 변형되는 것을 이용하여 충격력을 흡수하는 방식이다.
그러나, 종래의 스티어링 샤프트나 스티어링 컬럼에 설치된 총격흡수장치는 플라스틱 핀의 파단이나 연결돌기의 변형을 이용하는 방식이므로 충격력의 흡수가 급진적이므로 운전자에게 가해지는 충격력의 피크치가 크고, 충격력의 흡수가 순간적이며 연속적이 아니라는 단점을 가진 것이다.
따라서, 운전자에게 가해지는 충격력의 피크치를 줄이고 충격력의 흡수를 연속적으로 행하기 위한 콜랩서블 샤프트가 개발된다면 편리할 것이다.
본 고안의 목적은 충돌시 충격력의 완충작용을 행하는 완충장치를 구비한 콜랩서블 스티어링 샤프트를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 스티어링 컬럼의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 고안에 따른 콜랩서블 스티어링 샤프트와 충격흡수용 실린더의 구성을 도시하는 부분단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1:상부 샤프트2:하부샤프트
5:어퍼컬럼6:로워컬럼
10:어퍼브라켓11:로워브라켓
20:완충실린더21:실린더하우징
22:피스톤로드23:피스톤
24:패스홀25:밸브
26:압축스프링
이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 스티어링 어퍼컬럼을 지지하는 어퍼브라켓과 로워컬럼을 지지하는 로워브라켓을 구비한 콜랩서블 스티어링휠에 있어서, 어퍼컬럼과 로워컬럼 사이에 길이방향을 따라 충격흡수용 실린더를 설치하여 구성되는 완충장치를 구비한 콜랩서블 스티어링 샤프트를 제공한다.
또한, 본 고안은 충격흡수용 실린더가 로워브라켓에 고정되며 원주내측에 패스홀을 구비한 실린더하우징, 일단이 어퍼브라켓에 고정된 피스톤로드의 종단에 설치되며 실린더 하우징에 장착된 피스톤, 피스톤과 이격되어 설치되는 밸브, 실린더 하우징의 바닥에 설치되어 밸브를 패스홀의 상부에 지지하는 압축스프링, 및 밸브와 피스톤 사이에 봉입되는 작동유로 구성되는 완충장치를 구비한 콜랩서블 스티어링 샤프트를 제공한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 흡격흡수용 실린더를 구비한 스티어링 휠을 사용하므로써, 샤프트의 붕괴시 운전자에게 가해지는 충격력을 추가로 흡수하게 되므로 운전자에게 가해지는 충격력의 피크치를 감소시키고, 충격력의 작용을 완충하여 운전자의 상해를 저감할 수 있게 된다.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본고안에 따른 콜랩서블 스티어링 샤프트의 구조에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 2에 본 고안에 따른 콜랩서블샤프트의 구성이 도시되어 있다.
도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 콜랩서블 샤프트는 컬럼(5, 6)을 지지하기 위한 어퍼 마운팅 브라켓(10)과 로워 마운팅 브라켓(11) 사이에 충격흡수용 실린더(20)를 설치하여 구성된다.
본 고안에 따른 충격흡수용 실린더(2)는 실린더하우징(21)내에 수용된 작동유를 가압하기 위한 피스톤(23)에서 연장된 피스톤로드(22)가 어퍼 브라켓(10)에 고정되고, 피스톤(23)의 하부에 실린더하우징(21) 혹은 로워브라켓(11)에 설치된 압축코일스프링(26)에 지지된 밸브(25)를 나란히 설치하여 구성된다.
이에 따라, 충돌이나 추돌사고시 어퍼브라켓(10)이 붕괴되면 피스톤(22)이 하강하여 실린더(20)내의 작동유를 압축하게 되고 이에 의해 스프링(26)으로 지지된 밸브(25)가 하강하여 스프링(26)이 압축되어 압축스프링(26)에 의한 일차적인 완충작용이 이루어지게 된다.
한편, 본 고안에 따른 밸브(25)와 접하는 실린더하우징(21)의 내벽에는 패스홀(24)이 형성되어 피스톤(22)에 의해 작동유가 압축되고 스프링(26)으로 지지된 밸브(25)가 하강하여 패스홀(24)이 개방되므로써 작동유가 스프링(26)이 설치된 실린더하우징(21)의 하부로 이동하면서 발생하는 유체마찰로 충격력을 흡수하도록 구성된다.
이에 따라, 콜랩서블 스티어링 휠의 붕괴시 운전자에게 가해지는 반력을 충격흡수용 실린더(20)가 흡수하므로써 운전자에게 가해지는 충격력을 감소시킬 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 흡격흡수용 실린더를 구비한 스티어링 휠을 사용하므로써, 샤프트의 붕괴시 운전자에게 가해지는 충격력의 피크치를 감소시키고, 충격력의 작용을 완충하여 운전자에게 가해지는 충격력을 보다 감소시킬 수 있게 된다.
이에 따라, 차량의 사고시 운전자의 상해를 경감할 수 있게 되므로 자동차의 안전성 향상에 기여할 수 있게 된다.
이상에서 본 고안의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
Claims (2)
- 스티어링 어퍼컬럼을 지지하는 어퍼브라켓과 로워컬럼을 지지하는 로워브라켓을 구비한 콜랩서블 스티어링휠에 있어서, 어퍼컬럼과 로워컬럼 사이에 길이방향을 따라 충격흡수용 실린더를 설치하여 구성되는 완충장치를 구비한 콜랩서블 스티어링 샤프트.
- 제 1항에 있어서, 상기 충격흡수용 실린더가 로워브라켓에 고정되며 원주내측에 패스홀을 구비한 실린더하우징, 일단이 어퍼브라켓에 고정된 피스톤로드의 종단에 설치되며 실린더 하우징에 장착된 피스톤, 피스톤과 이격되어 설치되는 밸브, 실린더 하우징의 바닥에 설치되어 밸브를 패스홀의 상부에 지지하는 압축스프링, 및 밸브와 피스톤 사이에 봉입되는 작동유로 구성되는 완충장치를 구비한 콜랩서블 스티어링 샤프트.
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| KR101007422B1 (ko) * | 2008-12-31 | 2011-01-12 | 김정섭 | 충격흡수장치를 갖는 조향샤프트 |
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1996
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