KR19990012044A - 자동차용 스티어링 칼럼의 충격전달 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 스티어링 칼럼의 충격전달 방지구조에 관한 것이다.

종래에는 스티어링 기어박스와 스티어링 샤프트가 동일 선상에 연결되어 있으므로 자동차 충돌 사고시, 자동차의 전면으로부터 전달되는 충격력에 의해 기어박스와 스티어링 샤프트가 운전자를 향하여 밀리면서 운전자의 흉부를 가격하게 되는 등 운전자게에 치명적인 상해를 입히는 문제점이 발생되었다.

본 발명에서는 제1스티어링 샤프트(30)의 하단부에 제1기어(31)를 설치하며, 제2스티어링 샤프트(40)의 상단부에는 제2기어(41)를 설치하고, 상기한 제1,2스티어링 샤프트(30)(40)는 일정 거리로 이격되어 충격전달방지기어(60)에 의해 맞물리게 된다.

따라서 제1스티어링 샤프트와 제2스티어링 샤프트의 이격된 구조에 의해 충돌 사고가 발생되더라도 스티어링 샤프트와 연결된 스티어링 휠이 운전자의 흉부를 가격하는 현상을 방지하므로 충돌 사고로부터 운전자를 안전하게 보호하면서 자동차의 충돌 안전성을 향상시킨 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Description

자동차용 스티어링 칼럼의 충격전달 방지구조

본 발명은 자동차용 스티어링 칼럼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 충돌 사고에 의해 스티어링 칼럼이 운전자측으로 밀리는 것을 방지할 수 있는 자동차용 스티어링 칼럼의 충격전달 방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향장치(Steering System)는 자동차의 진행방향을 임의로 바꾸기 위한 장치를 말하며, 스티어링 휠(Steering Wheel)과 스티어링샤프트(Steering Shaft) 및 칼럼 등으로 이루어진다.

이때 스티어링 샤프트(Steering Shaft)는 스티어링 휠(조향휠)의 조작력을 스티어링 기어에 전달하는 것으로서, 스티어링 샤프트의 상부에는 스티어링 휠이 장착되고 하부에는 스티어링 기어박스가 장착된다.

이와 같은 스티어링 샤프트는 일반적으로 20∼30도 기울여서 장착되며, 타이 로드(tie rod)에 스티어링 휘일의 조작력을 전달하여 작동시키게 된다.

따라서, 스티어링 휘일이 운전자에 의해 조작되면, 스티어링 휘일의 조작력이 스티어링 샤프트에 의해 스티어링 기어박스에 전달되므로 이러한 스티어링 기어박스내의 기어에 의해 타이로드가 좌,우로 움직이면서 자동차의 스티어링(조향)이 이루어지게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 자동차용 스티어링 칼럼은 충돌 사고가 발생될 때, 자동차의 전면으로부터 전달되는 충격력에 의해 기어박스가 후방으로 밀리게 되게, 이때 기어박스에 가해진 충격력이 스티어링 샤프트에 전해져 스티어링 샤프트가 운전자를 향하여 밀리게 된다. 따라서 스티어링 샤프트의 상부에 장착된 스티어링 휠이 운전자의 흉부를 가격하게 되는 등 운전자게에 치명적인 부상을 입히는 문제점이 발생되었다.

상술하면, 자동차의 충돌 사고가 발생될 경우에 조향장치중 기어박스는 엔진룸측으로부터 충력을 가해지며, 이러한 충력은 기어박스와 연결된 스티어링 샤프트에 직접적으로 전해지게 된다. 따라서 스티어링 샤프는 기어박스로부터 가해지는 충격력에 의해 후방, 즉 운전자 방향으로 밀리게 되므로 스티어링 샤프트의 상단에 설치된 스티어링 휠이 운전자의 흉부를 가격하게 된다.

따라서, 운전자는 스티어링 휠의 가격에 의해 치명적인 부상을 입게 되는 등 자동차의 안정성이 떨어뜨리는 문제점이 발생되었다.

한편, 상술한 문제점을 해결하기 위한 조향장치의 경우에는 충격흡수식 핸들(Collapsible Steering Post)이 적용되며, 이러한 충격흡수식 핸들은 자동차의 충돌 사고로 인해 차체가 파손(제1차 충격)될때, 조향장치가 운전자측으로 밀리면서 운전자에게 타격을 주는 것을 방지하게 된다. 또한, 운전자가 관성으로 조향장치에 접촉(제2차 충격)했을때의 충격을 완화시키도록 대부분이 스티어링 샤프트 또는 칼럼이 축방향으로 압축, 변형될 수 있는 구조로 이루어지게 된다.

그러나, 이러한 조향장치의 경우에는 충격을 흡수하기 위한 스티어링 샤프트와 칼럼의 구조가 복잡하고, 또한 생산비용이 증가되는 문제점이 발생되었으며, 스티어링 샤프트가 후방으로 밀리면서 운전자에게 부상을 입히는 근본적인 문제는 방지하지 못하였다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동차의 충돌 사고시 스티어링 샤프트가 운전자 측으로 밀리는 것을 방지하여 운전자를 안전하게 보호할 수 있는 자동차용 스티어링 칼럼의 충격전달 방지구조를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 일반적인 스티어링 시스템을 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 스티어링 칼럼을 개략적으로 나타낸 일측 단면도,

도 3은 본 발명의 작용상태를 나타낸 일측 단면도.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10; 스티어링 칼럼 20; 스티어링 휠

30; 제1스티어링 샤프트 31; 제1기어

40; 제2스티어링 샤프트 41; 제2기어

50; 스티어링 기어박스 60; 충격전달방지기어

70; 타이로드 80; 플랜지

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차용 스티어링 칼럼의 충격전달 방지구조는 스티어링 휠의 저면 중앙에 상단부가 고정 설치되고 하단부에는 제1기어가 설치되는 제1스티어링 샤프트와; 스티어링 기어박스에 하단부가 연결 설치되고 상단부에 제2기어가 설치되어 제1스티어링 샤프트와 이격된 제2스티어링 샤프트와; 상기한 제1,2기어와 맞물려 제1스티어링 샤프트의 회전력을 제2스티어링 샤프트에 전달하는 충격전달방지기어로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 자동차용 스티어링 칼럼의 충격전달 방지구조에 대한 하나의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 자동차의 스티어링 시스템을 나타낸 사시도이며, 도2는 본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 구조를 개략적으로 나타낸 일측 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 작용상태를 나타낸 일측 단면도이다.

도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이, 스티어링 칼럼(10)의 내부에 설치되는 제1스티어링 샤프트(30)는 상단부가 스티어링 휠(20)의 저면 중앙에 고정 설치되고, 하단부는 제1기어(31)가 고정 설치된다.

한편, 제2스티어링 샤프트(40)는 상술한 제1스티어링 샤프트(30)의 하단부와 일정 거리 이격되도록 설치되며, 상단부에 제2기어(41)가 고정 설치되고, 하단부는 스티어링 기어박스(50)와 연결 설치된다.

또한, 제1스티어링 샤프트(30) 및 제2스티어링 샤프트(40)는 충격전달방지기어(60)에 의해 연결되며, 이러한 충격전달방지기어(60)는 제1기어(31) 및 제2기어(41)와 맞물려 회전되도록 설치된다.

이러한 충격전달방지기어(60)와 제1,2기어(31)(41)는 스퍼어 기어나, 헬리컬 기어 등 여러종류의 기어를 사용하는 것이 가능하며, 도시되지 않은 인스트루먼트 패널과 연결된 별도의 플랜지(80)에 의해 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이 제1,2기어(31)(41)와 충격전달방지기어(60)가 설치된 제1,2스티어링 샤프트(30)(40)를 운전자가 조작하는 경우, 운전자는 제1스티어링 샤프트(30)에 설치된 스티어링 휠(20)을 통해 자동차를 조향하게 된다.

즉, 운전자가 스티어링 휠(20)을 회전시키는 경우, 제1스티어링 샤프트(30)도 동일 방향으로 회전하게 된다. 따라서 제1스티어링 샤프트(30)의 하단에 설치된 제1기어(31)도 회전하게 되며, 이러한 제1기어(31)와 맞물린 충격전달방지기어(60) 가 회전된다.

또한, 충격전달방지기어(60)와 맞물린 제2스티어링 샤프트(40)의 제2기어(41)도 충격전달방지기어(60)의 회전과 함께 맞물려 회전되고, 따라서 제2기어(41)가 설치된 제2스티어링 샤프트(40)가 회전되어 이 제2스티어링 샤프트(40)와 연결 설치된 스티어링 기어박스(50)내의 기어를 구동시키게 된다. 그리고 스티어링 기어박스(50)에 의해 타이로드(70)가 좌우로 움직여 사용자가 원하는 방향으로 자동차가 조향된다.

한편, 뜻하지 않게 자동차가 전면 충돌과 같은 사고가 발생되는 경우, 스티어링 시스템의 스티어링 기어박스(50)는 자동차의 전면으로부터 충격을 받아 후방으로 밀리게 된다.

즉, 자동차의 전면 충돌과 같은 경우에는 자동차의 엔진이 운전석 방향으로 밀리게 되므로 이러한 밀리는 현상에 의해 스티어링 기어박스(50)가 후방으로 밀리게 된다.

한편, 후방으로 밀리는 스티어링 기어박스(50)에는 제2스티어링 샤프트(40)가 설치되어 있으므로 이 제2스티어링 샤프트(40)도 후방으로 밀리게 되나, 도 3에서 나타낸 바와 같이 스티어링 휠(20)과 연결된 제1스티어링 샤프트(30)에는 밀리는 충격을 전달하지 않게 된다.

상술하면, 제1,2스티어링 샤프트(30)(40)는 일정거리로 이격되어 있으므로 자동차가 충돌 사고로 기어박스와 제2스티어링 샤프트(40)이 후방으로 밀리는 현상이 발생되더라도 제2스티어링 샤프트(40)는 제1스티어링 샤프트(30)와 이격된 간격 만큼 충격이 완충된다.

따라서, 운전자는 자동차의 정면 충돌과 같은 대형 사고가 발생되더라고 스티어링 휠(20)이 운전자의 흉부를 가격하는 현상이 발생되지 않음으로 충돌 사고로부터 운전자를 안전하게 보호하게 되는 것이다.

한편, 상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 제1스티어링 샤프트와 제2스티어링 샤프트에 제1기어 및 제2기어를 설치하여 충격전달방지기어에 맞물려 조향이 이루어지도록 설치된다. 따라서 제1스티어링 샤프트와 제2스티어링 샤프트의 이격된 구조에 의해 충돌 사고가 발생되더라도 스티어링 샤프트와 연결된 스티어링 휠이 운전자의 흉부를 가격하는 현상을 방지하므로 충돌 사고로부터 운전자를 안전하게 보호하면서 자동차의 충돌 안전성을 향상시킨 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 스티어링 휠의 조작에 의해 스티어링 기어박스와 타이 로드가 동작되어 자동차의 조향이 이루어지는 자동차용 스티어링 칼럼에 있어서,

   상기 스티어링 휠(20)의 저면 중앙에 상단부가 고정 설치되고, 하단부에는 제1기어(31)가 설치되는 제1스티어링 샤프트(30)와;

   상기 스티어링 기어박스(50)에 하단부가 연결 설치되고, 상단부에 제2기어(41)가 설치되어 상기 제1스티어링 샤프트(30)와 이격된 제2스티어링 샤프트(40)와;

   상기 제1스티어링 샤프트(30) 및 제2스티어링 샤프트(40)의 제1,2기어(31)(41)와 맞물려 제1스티어링 샤프트(30)의 회전력을 제2스티어링 샤프트(40)에 전달하는 충격전달방지기어(60);

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 스티어링 칼럼의 충격전달 방지구조.