KR19990000944A - 자동차의 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 정면 충돌 또는 추돌시에 발생하는 충돌력으로부터 운전자를 안전하게 보호할 수 있는 것은 물론 설계의 자유도를 증대시킬 수 있는 자동차의 조향장치에 관한 것이다.

본 발명의 자동차의 조향장치는 운전자의 조작력을 직접받는 스티어링 휠(2)과, 이 스티어링 휠(2)의 조작력을 스티어링 기어박스(미도시)에 전달하는 스티어링 샤프트(3)와, 상기 스티어링 샤프트(3)의 원주상에 형성되어 축방향의 탄력성을 갖는 스티어링 칼럼(4)로 이루어지는 조향장치(1)의 조작기구에 있어서, 상기 스티어링 휠(2)과 스티어링 샤프트(3)가 상호 소정의 각도로 어긋나게 축이음 되어 있다.

따라서 본 발명의 자동차의 조향장치는 차량 충돌시 차실로 침입하는 조향장치의 실내 밀림량을 저감시킬 수 있어 운전자의 안전을 도모할 수 있는 것은 물론 스티어링 칼럼의 장착각도를 크게 할 수 있으므로 기어박스 등의 설계 자유도가 증대되는 이점이 있다.

Description

자동차의 조향장치

본 발명은 자동차의 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 정면 충돌 또는 추돌시에 발생하는 충돌력으로부터 운전자를 안전하게 보호할 수 있는 것은 물론 설계의 자유도를 증대시킬 수 있는 자동차의 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향장치는 스티어링 휠을 회전시켜 차량의 주행 방향을 운전자가 임의로 바꾸기 위한 장치이다.

도 1은 종래 조향장치의 일부분을 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 상기 조향장치(100)의 조작기구로는 운전자의 조작력을 직접받는 스티어링 휠(110)과, 이 스티어링 휠(110)의 조작력을 스티어링 기어박스(140)에 전달하는 스티어링 샤프트(120)와, 상기 스티어링 샤프트(120)의 원주상에 형성되어 축방향의 탄력성을 갖는 스티어링 칼럼(130)으로 이루어진다.

여기서, 상기 스티어링 기어박스(140)와 스티어링 칼럼(130) 사이에는 유니버셜 조인트(150)가 설치되며, 이 유니버셜 조인트(150)는 스티어링 휠(110)의 회전운동을 직진운동을 전환한다.

상기와 같은 종래 자동차의 조향장치(100)는 차량 주행중에 충돌사고가 발생하였을 경우 운전자의 부상을 저감시키기 위한 다양한 충격흡수수단이 강구되어 있다.

상기 충격흡수수단은 차량 운행중 충돌사고가 발생하면 차체가 파손되면서 조향장치(100)의 일부가 운전자측으로 돌출되어 운전자가 상해를 입히는 1차충돌과, 아울러 운전자가 관성에 의해 조향장치(100)의 스티어링 휠(110)에 흉부 및 안면을 부딪혀 부상을 당하는 2차충돌로부터 운전자를 안전하게 보호할 수 있는 기능이 있어야 바람직한 것으로 평가된다.

이러한 충격흡수수단의 일예로 메시식과 보울식이 공지되어 있는데 이러한 구조의 조향장치(100)는 기구적으로 충격을 흡수할 수 있도록 되어 있으므로, 충격을 흡수하는 과정에서 부품의 일부가 파손되는 단점이 생긴다.

따라서, 충격흡수수단이 사용된 차량의 조향장치(100)는 재사용이 불가능한 것은 물론 각 부품들이 충격력에 대해 대응하는 강도가 다르므로 충돌 사고로부터 운전자를 효과적으로 보호하는데 취약한 점이 노출된 것으로 알려져 있다.

즉, 상기 조향장치(100)는 차실에 위치한 스티어링 휠(110)과 스티어링 칼럼(130)을 포함한 스티어링 샤프트(120)가 일직선상에 위치하므로 차량의 정면충돌시 상기 스티어링 샤프트(120)를 포함한 조향장치(100) 일체가 차실측으로 진입하여 운전자에게 치명적인 상해를 입히는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 조향장치의 축방향 강성을 저하시켜 차량 충돌로 인해 상기 조향장치가 차실로 침입하는 밀림량을 저감시켜 운전자의 안전을 도모하고, 조향장치의 구조변경을 통해 설계의 자유도를 증대시킬 수 있는 자동차의 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차의 조향장치는 운전자의 조작력을 직접받는 스티어링 휠과, 이 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어박스에 전달하는 스티어링 샤프트와, 상기 스티어링 샤프트의 원주상에 형성되어 축방향의 탄력성을 갖는 스티어링 칼럼으로 이루어지는 조향장치의 조작기구에 있어서, 상기 스티어링 휠과 스티어링 샤프트가 상호 소정의 각도로 어긋나게 축이음 되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 자동차의 조향장치는 상기 스티어링 휠과 스티어링 샤프트가 상호 소정의 어긋난 각으로 축이음 되어 있으므로 차량 충돌시 조향장치가 차실로 침입하는 침입량을 현저히 감소시킨다.

도 1은 종래 조향장치의 일부분을 나타낸 부분 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예가 적용된 조향장치의 측면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 조향장치2 : 스티어링 휠

3 : 스티어링 샤프트4 : 스티어링 칼럼

5 : 유니버셜 조인트 10 : 어퍼 샤프트

20 : 구동 베벨기어30 : 종동 베벨기어

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예가 적용된 조향장치의 측면도이다.

도시된 바와 같이, 운전자의 조작력을 받는 스티어링 휠(2)과, 상기 스티어링 휠(2)과 상호 소정의 어긋나는 각으로 축이음되는 스티어링 샤프트(3)와, 이 스티어링 샤프트(3)의 원주상에 형성되어 축방향의 탄력성을 보유한 스티어링 칼럼(4)과, 이 스티어링 칼럼(4)의 선단측과 스티어링 기어박스(미도시)를 연결하는 유니버셜 조인트(5)를 도시하고 있다.

상기 스티어링 휠(2)은 차실내에 위치하여 운전자가 조작하기 용이하도록 소정의 지름을 갖는 림(미도시)을 포함하며, 차량의 기관이 위치하는 쪽으로 소정의 길이와 직경을 가지는 어퍼 샤프트(10)가 결합되어 있다.

상기 어퍼 샤프트(10)는 선단측에 원추형의 구동 베벨기어(20)가 형성되어 있으며, 이 구동 베벨기어(20)의 원추면으로 스티어링 샤프트(3)의 선단측에 형성된 종동 베벨기어(30)가 치합되는 구조로 이루어진다

상기 스티어링 샤프트(3)의 종동 베벨기어(30)는 구동 베벨기어(20)와 동일한 형상의 원추형으로 이루어져 있다.

여기서 상기 구동 베벨기어(20)와 종동 베벨기어(30)가 상호 치합되면 어퍼 샤프트(10)와 스티어링 샤프트(3)의 축선은 서로 어긋나게 위치된다.

즉 상기 어퍼 샤프트(10)의 구동 베벨기어(20)와 스티어링 샤프트(3)의 종동 베벨기어(30)는 원추형으로 이루어져 상호 치합되므로 어퍼 샤프트(10)의 축선과 스티어링 샤프트(3)의 축선은 어긋나게 되는 것이다.

특히 본 발명의 실시예가 적용된 조향장치(1)는 도면에 도시된 바와 같이, 어퍼 샤프트(10)의 축선을 기준으로 스티어링 샤프트(3)가 상측으로 기울어져 있는 것을 알 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 자동차의 조향장치는 다음과 같이 작용한다.

차량 주행중 충돌사고로 인해 차체에 충격력이 가해지게 되면 1차적으로 범퍼(미도시)나 기타 구조물이 대응하여 충격력에 대응하여 흡수하게 된다.

이어서 스티어링 칼럼(4)을 포함한 스티어링 샤프트(3)에 충격력이 전가되면 우선 스티어링 샤프트(3)가 축방향으로 전가되는 충격력으로 인해 상측으로 밀리게 된다.

여기서 차실에 위치하는 스티어링 휠(2)은 상기 스티어링 샤프트(3)와 소정의 각으로 축선이 어긋나게 축이음되어 있으므로, 상기 스티어링 샤프트(3)의 충격력을 전가받는 스티어링 휠(2)은 축방향으로 이동되지 않는다.

즉 차량 충돌력으로 인해 스티어링 샤프트(3)의 종동 베벨기어(30)는 어퍼 샤프트(10)의 구동 베벨기어(20)의 상측으로 밀리면서 분리되고, 보유한 충격력을 어퍼 샤프트(10)의 소정위치에 전가한다.

따라서 상기 어퍼 샤프트(10)는 충격력이 작용하는 부위가 절곡 변형된다.

그러므로 상기 스티어링 휠(2)이 차실로 밀리는 실내 침입량이 현저하게 감소되어 운전자의 안전을 도모할 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 자동차의 조향장치는 차량 충돌시 차실로 침입하는 조향장치의 실내 밀림량을 저감시킬 수 있어 운전자의 안전을 도모할 수 있는 것은 물론 스티어링 칼럼의 장착각도를 크게 할 수 있으므로 기어박스 등의 설계 자유도가 증대되는 이점이 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다.

따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구의범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (2)

1. 운전자의 조작력을 직접받는 스티어링 휠과, 이 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어박스에 전달하는 스티어링 샤프트와, 상기 스티어링 샤프트의 원주상에 형성되어 축방향의 탄력성을 갖는 스티어링 칼럼로 이루어지는 조향장치의 조작기구에 있어서,

   상기 스티어링 휠과 스티어링 샤프트가 상호 소정의 각도로 어긋나게 축이음 되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스티어링 휠은 내측으로 소정의 길이와 직경을 가지며 선단에 원추형의 구동 베벨기어를 형성한 어퍼 샤프트를 포함하고, 상기 스티어링 샤프트는 상기 구동 베벨기어와 상호 치합되는 원추형의 종동 베벨기어가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.