KR19980072514A - 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 충돌 사고시 스티어링 샤프트에 의한 운전자의 부상을 경감시키기 위한 충돌 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트에 관한 것이며, 하부축(3)과 상부축(5)을 이격하여 튜브(7)로 연결한 스티어링 샤프트(1)에 있어서, 상기 이격된 상부축(5)과 하부축(3) 사이의 튜브(7)내 공간에는 일단이 고정 브래킷(11)에 의해 상기 축(3,5)의 어느 하나에 지지된 충격흡수부재(9)가 삽입되어 있고, 상기 충격흡수부재(9)는 강재로 이루어진 두 금속 중공볼(13,13') 사이에 플라스틱재의 중공볼(15)이 연결된 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 층격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트가 제공되고, 이로써 제조 및 조립 비용을 절감할 수 있으며 차량의 충돌 사고시 스티어링 샤프트에 전달된 충격 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있는 효과가 있다.

Description

충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트

[기술 분야]

본 발명은 스티어링 샤프트에 관한 것이며, 보더 상세하게는 차량 충돌 사고시 스티어링 샤프트에 의한 운전자의 부상을 경감시키기 위한 충돌 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트에 관한 것이다.

[종래 기술]

차량에는 차량의 진행 방향을 전환시키는 조향 장치가 장착되어 있으며, 조향 장치는 일반적으로 스티어링 핸들과 스티어링 샤프트로 구성되고 운전자의 조향력을 직접 받는 조작 기구, 랙과 피니언 같은 기어로 구성되고 상기 스티어링 샤프트의 회전을 감속하여 조작력을 증대시키면서 조작 기구의 작동 방향을 변환시키는 기어 기구 및 너클 암과 타이 로드 등으로 구성되고 상기 기어 기구의 작동을 전륜에 전달하면서 전륜의 좌우 휠의 위치 관계를 정확하게 유지하는 링크 기구를 포함하고 있다.

조향 장치의 상기 조작 기구를 구성하는 스티어링 핸들과 스티어링 샤프트는 운전석에 노출되어 있기 때문에 충돌 사고시 운전자에게 2차적인 손상을 입힐 수 있으며, 따라서 스티어링 핸들과 스티어링 샤프트는 이런 이차적인 손상을 최소화할 수 있는 방향으로 개발되고 있다.

예를 들어 스티어링 핸들은, 충돌 사고시 핸들이 운전자의 가슴을 강타하므로써 운전자가 입게되는 부상을 최소화하기 위해, 허브나 스포크 부분을 합성 수지로 피복하고 운전자의 신체와 접하게 되는 면적을 넓혀서 충격을 줄일 수 있도록 되어 있다. 한편, 충돌 사고시 스티어링 샤프트와 핸들이 운전자 쪽으로 튀어나와 앞으로 쏠리는 운전자에 부딪치므로써 운전자가 받을 수 있는 손상을 최소화하기위해, 스티어링 샤프트도 충돌 에너지를 흡수하는 구조를 채용하고 있다.

스티어링 샤프트가 충돌 에너지를 흡수하는 방식은, 스티어링 샤프트를 2개의 축을 연결한 구조로 구성하여 충돌 시에 스티어링 샤프트가 축방향으로 압축 변형되면서 에너지를 흡수하도록 하는 방식이 널리 사용되고 있다.

도 3은 종래의 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트의 일 예를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다. 도시된 바와 같이, 스티어링 샤프트(21)는 하부축(23)과 상부축(25)으로 분할되어서 서로 이격되게 위치하며, 상부축(25)을 내측 콜롬 튜브(27)에 고정하고 하부축(23)을 플라스틱 핀(29)으로 상기 내측 콜롬 튜브(27)에 연결하므로써 두 축(23,25)을 연결시키고 있다. 스티어링 샤프트(21)의 외부에는 외측 콜롬 튜브(31)가 설치되며, 내외의 콜롬 튜브(27,31) 사이에는 다수의 금속 볼(33)이 압입되어 있다.

차량이 충돌하면, 하부축(23)을 통해 전달되는 충격은 일차적으로 플라스틱 핀(29)을 파단시키고 하부축(23)이 축방향으로 이동되면서 충격을 흡수한다. 그리고 2차적으로는 금속 볼(33)이 내측 콜롬(27)을 긁고 지나가면서 콜롬 튜브를 압착시킬 때의 저항에 의해 충격이 흡수된다. 이때 충격 흡수시의 축 이동 거리는 길이 ℓ 이 된다.

그러나 상기한 종래의 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트 구조는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 플라스틱 핀(29) 연결부를 가공할 때, 타원형으로 가공하면서 하부축(23)에 홈(35)과 핀 구멍(37)을 가공 및 사출 성형해야하기 때문에 제작 가공이 용이하지 못한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트를 제공함에 있어서, 그 구조가 간단하여 가공 조립성이 우수하면서도 충격량 흡수 성능이 양호한 스티어링 샤프트 구조를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트의 단면 개략도.

도 2는 충격흡수부재의 일 예를 예시한 사시도.

도 3은 종래의 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트의 일 예를 도시한 단면도.

도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스티어링 샤프트 3 : 하부축

5 : 상부축 7 : 튜브

9 : 충격흡수부재 11 : 고정 브래킷

13,13' : 금속재 중공볼 15 : 플라스틱재 중공볼

상기한 본 발명의 목적은, 튜브 내에 하부축과 상부축을 이격 설치하고 상기 두 이격된 축 사이의 튜브 내에 강재와 플라스틱으로 이루어진 충격흡수부재를 삽입한 구조에 의해 달성된다.

구체적으로 본 발명의 목적은, 하부축과 상부축을 이격하여 튜브로 연결한 스티어링 샤프트에 있어서, 상기 이격된 상부축과 하부축 사이의 튜브 내 공간에는 일단이 고정 브래킷에 의해 상기 축의 어느 하나에 지지된 충격흡수부재가 삽입되어 있고, 상기 충격흡수부재는 강재로 이루어진 두 금속 중공볼 사이에 플라스틱재의 중공볼에 연결된 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트에 의해 달성된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트의 단면 개략도이고, 도 2는 충격흡수부재의 일 예를 예시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트(1)는, 기본적으로 스티어링 샤프트가 상하의 2개의 축(3,5)으로 이격 분할되어 있고 튜브(7)에 의해 두 축(3,5)이 연결된 구성으로 되어 있다.

상기 이격된 상부축(3)과 하부축(5) 사이에 형성되는 튜브(7)내의 공간에는 충격흡수부재(9)가 충전되어 있다. 충격흡수부재(9)는 그 일단이 고정 브래킷(11)에 의해 상기 축(3,5)의 어느 하나에 지지되어 있다. 도 1에서는 충격흡수부재(9)가 상부축(5)에 고정되어 있는 예를 도시하고 있다.

충격흡수부재(9)는 기본적으로 3개의 단위체, 즉 강재로 이루어진 두 금속 중공볼(13,13')과 이들 사이에 위치하는 플라스틱 재의 중공볼(15)로 이루어지며, 이들 중공볼(13,13',15)은 요철 구조에 의해 서로 맞물려 연결되어 있다.

따라서, 차량 충돌 사고로 충돌 에너지가 스티어링 사프트(1)에 전달되면, 하부축(3)이 상부축(5) 쪽으로 이동되어 일차적으로 하부축(3)에 인접한 금속 중공볼(13)이 변형되면서 충격 에너지를 흡수하고, 이차적으로 플라스틱 중공볼(15)이 파손되면서 충격 에너지를 흡수하며, 마지막으로 상부축(5)에 인접한 금속 중공볼(13')이 변형되면서 충격 에너지를 흡수하는 다단계 과정에 의해 충격을 효과적으로 흡수하게 된다.

상기 충격흡수부재(9)의 각 중공볼(13,13',15)은 내부가 비어있는 구조이면 족하고, 그 외부 형상은 도 2에 도시된 외형에 제한되지 아니한다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트 튜브 내에 이격 설치된 두 축 사이의 공간에 금속재와 플라스틱재의 중공볼로 이루어진 충격흡수재를 삽입 고정시키는 간단한 구조로 되어 있기 때문에, 제조 및 조립 비용을 절감할 수 있으며, 차량의 충돌 사고시 스티어링 샤프트에 전달된 충격 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 하부축과 상부축을 이격하여 튜브로 연결한 스티어링 샤프트에 있어서, 상기 이격된 상부축과 하부축 사이의 튜브 내 공간에는 일단이 고정 브래킷에 의해 상기 축의 어느 하나에 지지된 충격흡수부재가 삽입되어 있고, 상기 층격흡수부재는 강재로 이루어진 두 금속 중공볼 사이에 플라스틱 재의 중공볼이 연결된 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 두 금속 중공볼과 플타스틱 중공볼은 상호 요철 구조에 의해 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 구조를 구비한 스티어링 샤프트