KR19990019893A - 차량용 스티어링 칼럼의 충격흡수구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 스티어링 칼럼의 충격흡수구조에 관한 것으로, 본 발명은 종래의 볼 타입이 적용된 스티어링 칼럼의 충격흡수구조가 갖는 문제점, 즉 강철볼이 쉽게 구름운동을 함으로써, 충격에너지를 지속적으로 흡수하기 못했던 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것이다.

본 발명은 차량의 스티어링 칼럼(10)을 이루는 외측튜브(20)와 내측튜브(30) 사이에 형성된 공간부(40)에 강철볼(50)을 압입하고, 충격발생시 이 강철볼(50)의 구름운동에 저항을 줄 수 있도록 외측튜브(20)의 일부분을 포밍하여 외측튜브(20) 내주면(22)에 굴곡부(26)를 돌출 형성한 것으로, 잔류 충격에너지 또는 더 큰 충격에너지의 전달시 구름운동하는 강철볼(50)이 외측튜브(20)의 내주면(22)에 돌출된 굴곡부(26)에 걸려 상기 강철볼(50)의 구름운동에 저항을 받게 됨으로써 잔류 충격에너지나 큰 충격에너지를 지속적으로 흡수할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

Description

차량용 스티어링 칼럼의 충격흡수구조

본 발명은 차량용 스티어링 칼럼의 충격흡수구조에 관한 것으로, 특히 차량의 충돌시 관성에 의한 운전자와 조향 핸들과의 충돌을 경감하기 위해 스티어링 칼럼의 외측튜브와 이에 삽입되는 내측튜브 외주면 사이의 공간부에 삽입된 복수개의 강철볼이 쉽게 구르지 않도록 상기 외측튜브의 외측면을 포밍하여, 충격발생시 내측튜브가 외측튜브의 내경으로 삽입되면서 압입된 강철볼이 구름운동할 때, 구르는 강철볼이 외측튜브의 포밍된 굴곡부에 걸려 구름운동이 억제됨으로써, 충격에너지를 효과적으로 흡수할 수 있는 차량용 스티어링 칼럼의 충격흡수구조에 관한 것이다.

일반적으로, 조향장치는 차량이 갖는 기본적인 세가지 기능인 주행, 방향전환, 정지 가운데 방향전환 기능을 담당하는 부분으로 운전자가 주로 전륜의 방향을 바꾸어 차량의 진행방향을 자유로이 바꾸는 장치라 할 수 있다.

이러한 조향장치를 기능적으로 보면, 방향전환을 하기 위한 타이어 힘의 방향과 크기를 조정하는 장치라고 할 수 있고, 또한 조향반력을 통하여 차량의 운동상황과 타이어의 노면접지상태를 운전자에게 전달하는 중요한 기능도 갖고 있다.

이와 같은 조향장치는 스티어링 휠과 스티어링 칼럼, 그리고 조향기어 어셈블리, 조향 섹터축 아암, 드래그 링크, 스핀들 아암과 각종 로드 링크로 구성되어 있는 것이다.

상기 조향장치를 구성하는 부품중에서 스티어링 칼럼은 스티어링 휠에 의해 발생하는 회전운동을 전달하는 스핀들 축을 지지할 수 있게 튜브형의 강체로 설계되어 있고, 차체와 같은 강성을 갖도록 지지되어야 하는 것이며, 차량의 충돌시에는 충돌에너지를 흡수할 수 있는 구조로 되어 있는 것이다.

즉, 차량의 충돌시 운전자가 관성에 의해 스티어링 휠에 부딪혔을 경우에 스티어링 칼럼이 이 충돌에너지를 흡수하여 운전자의 부상을 최소하하기 위한 것이다.

이러한 종래 고안에 의한 스티어링 칼럼의 충격흡수구조를 첨부된 도면을 토대로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 조향장치의 스티어링 칼럼(A)은 브라켓(B)에 의해 대시패널(C)에 고정되어 있고, 일단은 스티어링 휠(D)이 장착되며, 타단에는 조향기어 박스가 장착되어 있었다.

한편, 스티어링 칼럼(A)의 내부는 외측튜브(E)의 내부에 내측튜브(F)가 삽설되어 있었고, 이 내측튜브(F)의 내부에는 상부축(G)의 내경에 하부축(H)이 삽입된 구조로 되어 있었다.

또한, 상기 외측튜브(E)의 내주면과 내측튜브(F)의 외주면 사이에는 공간부(I)가 형성되어 있었고, 이 공간부(I)에는 다수개의 강철볼(J)이 압입되어 있었던 것이다.

이와 같은 구조로 된 종래의 충격흡수구조는 차량의 충돌시 1차 충격에 의해 상기 브라켓(B)이 변형되면서 전달되는 충격을 흡수하고 있었고, 2차 충격은 충격에너지에 의해 상기 외측튜브(E)의 내경으로 내측튜브(F)가 삽입될 때, 외측튜브(E)와 내측튜브(F) 사이의 공간부(I)에 압입된 강철볼(J)이 공간부(I)에서 미끄러지면서 내측튜브(F)가 쉽게 삽입되지 않도록하여 충격을 흡수하고 있었다.

그러나, 이러한 종래의 충격흡수구조는 외측튜브(E)와 내측튜브(F) 사이의 공간부(I)에 압입된 강철볼(J)이 쉽게 미끄러짐으로써, 충격에너지를 충분히 흡수하지 못하는 문제점이 있었다. 즉, 상기 내측튜브(F)가 충격에너지에 의해 외측튜브(E)의 내경으로 밀려들어갈 때, 공간부(I)에 압입된 강철볼(J)이 별다른 저항없이 미끄러져 전달되는 충격에너지를 흡수하지 못하고 있었던 것이다.

또한, 종래의 충격흡수구조는 강철볼(J)이 미끄러지면서 충격을 흡수할 뿐 추가로 가해지는 충격이나, 더욱 강한 충격을 흡수할 수 없었던 문제점이 있었다.

이러한 종래의 충격흡수구조는 강철볼(J)이 미끄러진 후에는 외측튜브(E)와 내측튜브(F) 측에서 더 이상의 충격에너지를 흡수하지 못하여 차량의 충돌시 관성에 의해 스티어링 휠(D)에 충돌한 운전자에게 큰 부상을 입히는 문제점을 유발하였던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 고안의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것이다.

이러한 본 발명의 기술적 과제는 차량의 스티어링 칼럼의 외측튜브와 내측튜브 사이의 공간부에 압입되어 충격에너지가 외측튜브와 내측튜브에 전달될 때, 전달되는 충격에너지를 흡수하기 위해 구르는 강철볼이 보다 큰 충격과 잔류 충격에너지, 즉 2차적으로 전달되는 충격에너지를 흡수할 수 있도록, 상기 외측튜브의 일부분을 포밍하여 강철볼의 구름운동에 저항을 줄 수 있는 차량용 스티어링 칼럼의 충격흡수구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 기술적 과제는 스티어링 칼럼의 외측튜브 내주면과 이에 삽입되는 내측튜브의 외주면 사이의 공간부에 압입된 강철볼의 구름운동으로 전달되는 충격에너지를 흡수하도록 된 스티어링 칼럼의 충격흡수구조에 있어서, 상기 공간부에 압입된 강철볼의 구름운동에 저항을 줄 수 있도록 외측튜브의 일부분이 포밍되어 굴곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 칼럼의 충격흡수구조를 제공함으로써 달성되는 것이다.

도 1은 종래의 스티어링 칼럼에 설치된 충격흡수구조를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 의한 스티어링 칼럼의 외측튜브에 형성된 굴곡부를 도시한 요부확대 단면도.

도 3은 본 발명의 설치상태 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 스티어링 칼럼 20 : 외측튜브

22 : 내주면 26 : 굴곡부

30 : 내측튜브 32 : 외주면

40 : 공간부 50 : 강철볼

상기와 같은 특징으로 갖는 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면을 토대로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 스티어링 칼럼의 외측튜브에 형성된 굴곡부를 도시한 요부확대 단면도이고, 도 3은 본 발명의 설치상태 단면도이다.

첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 차량의 스티어링 칼럼(10)의 외측튜브(20) 내주면(22)과 이에 삽입되는 내측튜브(30)의 외주면(32) 사이의 공간부(40)에 압입된 강철볼(50)의 구름운동으로 전달되는 충격에너지를 흡수하도록 된 스티어링 칼럼의 충격흡수구조에 있어서, 상기 공간부(40)에 압입된 강철볼(50)의 구름운동에 저항을 줄 수 있도록 외측튜브(20)의 일부분이 포밍되어 굴곡부(26)가 형성된 것이다.

이하, 미설명 부호 (52)는 다수개의 강철볼(50)이 삽입된 리테이너이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 첨부된 도면을 토대로 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 의한 충격흡수구조를 차량의 스티어링 칼럼(10)에 형성하기 위해서는 차량의 스티어링 칼럼(10)의 내측튜브(30)가 삽입되는 외측튜브(20)의 외주면 일부분을 포밍하여 굴곡부(26)를 형성한다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 외측튜브(20)의 외주면 일부분을 가압하게 되면, 외측튜브(20)의 가압부분은 홈이 형성되고, 내주면(22) 일부분은 돌출되어 굴곡부(26)가 형성되는 것이다.

이와 같이 외측튜브(20)의 일부분이 포밍되어 내주면(22)에 굴곡부(26)가 형성되면, 이 외측튜브(20)의 내경에 다수개의 강철볼(50)이 삽입된 리테이너(52)를 삽입한다.

상기 외측튜브(20)에 굴곡부(26)가 형성되고, 내경에 강철볼(50)이 리테이너(52)에 의해 삽입된 상태에서, 내측튜브(30)를 상기 외측튜브(20)의 내경에 압입한다.

이때, 외측튜브(20)의 내주면(22)과 내측튜브(30)의 외주면(32) 사이에는 공간부(40)가 형성되는데, 상기 강철볼(50)의 직경이 이 공간부(40)의 틈새보다 크게 형성된 관계로 상기 내측튜브(30)는 압입해야 하는 것이다.

이로써, 강철볼(50)은 외측튜브(20)와 내측튜브(30) 사이에 압입된 상태로 있게 되는 것이다.

이와 같이 외측튜브(20)에 내측튜브(30)가 압입되어 외측튜브(20)의 내측면(22)과 내측튜브(30)의 외측면(32) 사이에 형성된 공간부(40)의 일부분은 외측튜브(20)의 내측면(22) 일부분이 돌출되어 굴곡부(26)가 형성된 부분에서 좁아지게 된다.

이와 같이 외측튜브(20)의 내측면(22)에 굴곡부(26)가 형성되고, 이 내경에 강철볼(50)이 다수개 고정된 리테이너(52)가 삽입되며, 이 리테이너(52)의 내부로 내측튜브(30)가 압입된 상태에서, 차량이 충돌을 하게 되면, 운전자는 관성에 의해 스티어링 휠(미도시 됨)에 부딪히게 된다.

운전자가 스티어링 휠에 부딪히게 됨으로써 발생하는 1차적인 충격에너지는 스티어링 칼럼(10)을 지지하고 있는 브라켓(미도시 됨)이 변형되거나 이탈되면서 흡수하게 되고, 2차로 전달되는 충격에너지는 외측튜브(20)와 내측튜브(30) 사이의 공간부(40)에 압입된 강철볼(50)이 구름운동을 하면서 흡수하게 된다.

즉, 외측튜브(20)와 내측튜브(30) 사이의 강철볼(50)이 압입된 상태에서 구름운동을 하기 때문에 구름운동에 저항을 받게 되어 전달되는 충격에너지가 흡수되는 것이다.

이와 같이, 충격에 의해 외측튜브(20)의 내경으로 내측튜브(30)가 삽입됨으로써, 압입된 강철볼(50)이 저항을 받으면서 구름운동하여 전달되는 충격에너지를 흡수한 후에, 잔류 충격에너지 또는 더 큰 충격에너지가 전달되면, 구름운동하는 강철볼(50)이 외측튜브(20)의 내주면(22)에 돌출된 굴곡부(26)에 이르게 되고, 이로 인하여 상기 강철볼(50)은 구름운동에 더 큰 저항을 받게 되는 것이다.

이는 구름운동을 하면서 충격에너지를 흡수하는 강철볼(50)이 굴곡부(26)에 걸려 저항을 구름운동에 저항을 받게 됨으로써, 잔류 충격에너지나 큰 충격에너지를 흡수할 수 있는 것이다.

본 발명에 의한 차량용 스티어링 칼럼의 충격흡수구조는 차량의 스티어링 칼럼을 이루는 외측튜브와 내측튜브 사이에 형성된 공간부에 강철볼을 압입하고, 충격발생시 이 강철볼의 구름운동에 저항을 줄 수 있도록 외측튜브의 일부분을 포밍하여 외측튜브 내주면에 굴곡부를 돌출 형성한 것으로, 잔류 충격에너지 또는 더 큰 충격에너지의 전달시 구름운동하는 강철볼이 외측튜브의 내주면에 돌출된 굴곡부에 이르게 되고, 이로 인하여 상기 강철볼은 구름운동에 더 큰 저항을 받게 됨으로써, 전달되는 잔류 충격에너지나 큰 충격에너지를 흡수할 수 있는 효과가 제공된다.

Claims (1)

1. 스티어링 칼럼(10)의 외측튜브(20) 내주면(22)과 이에 삽입되는 내측튜브(30)의 외주면(32) 사이의 공간부(40)에 압입된 강철볼(50)의 구름운동으로 전달되는 충격에너지를 흡수하도록 된 스티어링 칼럼의 충격흡수구조에 있어서, 상기 공간부(40)에 압입된 강철볼(40)의 구름운동에 저항을 줄 수 있도록 외측튜브(20)의 일부분이 포밍되어 굴곡부(26)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 칼럼의 충격흡수구조.