KR200154276Y1 - 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격 하중 흡수 및 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스티어링 유니버셜 조인트의 충격하중 흡수 및 차단장치에 관한 것으로서, 스티어링 칼럼에 연결되는 중공부의 상부 유니버셜 조인트 축과 피니언 기어에 연결되는 중공부의 하부 유니버셜 조인트 축이 서로 연결되는 각각의 내측으로 결합되어 상.하 유니버셜 조인트 축을 연결하여 지지하는 연결튜브를 형성하여 차량의 충돌시 상.하 유니버셜 조인트 축에 가해지는 충격하중을 연결튜브의 파단과 동시에 1차 흡수한 후, 2차로 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축과 연결튜브와 상기 연결튜브의 주앙에 형성된 경계턱이 각각 분리 이탈됨으로서 충격하중을 차단하는 유니버셜 조인트의 충격하중 흡수 및 차단장치에 관한 것이다.

본 고안은 스티어링 칼럼에 연결되기 위한 중공부의 상부 유니버셜 조인트 축과; 피니언 기어에 연결되기 위한 중공부의 하부 유니버셜 조인트 축과; 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축의 내측으로 결합되어 연결되기 위한 그 양단에 세레이션이 형성된 연결튜브와; 상기 연결튜브의 중앙 외주면에 경사지게 형성되고 상.하부 유니버셜 조인트 축에 대응하게 연결되는 경계턱과; 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축의 양일단과 상기 경계턱이 상호 연접되는 외주면에 상기 연결튜브가 연결된 내측으로 코킹처리된 코킹부;를 포함하여 충돌시 코킹부의 파단과 동시에 상.하 유니버셜 조인트 축과 연결된 연결튜브가 서로 분리 이탈되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치를 제공하고 있다.

Description

자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격 하중 흡수 및 차단장치

본 고안은 스티어링 유니버셜 조인트의 충격하중 흡수 및 차단장치에 관한 것으로서, 상세하게는 스티어링 칼럼에 연결되는 중공부의 상부 유니버셜 조인트 축과 피니언 기어에 연결되는 중공부의 하부 유니버셜 조인트 축이 서로 연결되는 각각의 내측으로 결합되어 상.하 유니버셜 조인트 축을 연결하여 지지하는 연결튜브를 형성하여 차량의 충돌시 상.하 유니버셜 조인트 축에 가해지는 충격하중을 연결튜브의 파단과 동시에 1차 흡수한 후, 2차로 분리 이탈됨으로서 충격하중을 차단하는 유니버셜 조인트의 충격하중 흡수 및 차단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 충돌시에 운전자는 핸들과 충돌하여 상처를 입는 경우가 상당히 많다. 따라서 이러한 핸들과의 과도한 충돌을 피해 인명사고를 최소화하기 위한 것으로 지금까지 핸들의 충격을 완화시키기 위해 자동차의 스티어링 칼럼과 피니언 기어 사이에 설치된 유니버셜 조인트에 차량의 충돌시 충격하중을 흡수 및 차단할 수 있는 다양한 형태의 충격흡수 및 차단장치가 개발된 바 있다.

첨부된 도 1은 종래의 충격하중 흡수구조가 설치된 유니버설 조인트 축의 실시예에 따른 단면도로서, 피니언 기어에 연결된 관경이 큰 유니버셜 조인트 축(5)의 내경에 브로우치(broach)를 하여 세레이션(serration)을 형성하고 스티어링 칼럼에 연결된 관경이 작은 유니버셜 조인트 축(4)의 끝단에도 세레이션을 형성하여 관경이 큰 유니버셜 조인트 축(5) 내경으로 세레이션에 의해 상호 연결되며, 그에 따른 연결부분의 관경이 큰 유니버셜 조인트 축(5)과 관경이 작은 유니버셜 조인트 축의 일정위치에 천공된 관공(6)이 형성되며, 상기 관공(6)에 몰딩핀(7)으로 고정되고 상.하부 유니버셜 조인트 축(4)(5)을 일체화 시켜, 자동차 충돌시에 소정 이상의 충격하중이 유니버셜 조인트 축(4)(5)을 통하여 충돌하중이 가해지면 세레이션으로 접속된 연결부위의 몰딩핀(7)이 파단되고 세레이션 부분을 마찰하면서 충격흡수구간(P)만큼 밀고 들어가 충격하중을 흡수하는 유니버셜 조인트 구조를 나타낸다.

그러나, 종래의 이러한 충격흡수장치에 따르면 충격을 흡수하도록 관경이 큰 유니버셜 축(5)과 관경이 작은 유니버셜 조인트 축(4)이 연결되는 사이에서 적절한 마찰력을 발생시키기 위해서는 양축간 간극을 상당히 정밀하게 해야되므로 그에 따른 제조단가가 상승하게 되는 요인이 되었고 또한, 자동차 충돌시 충격흡수구간(P)이 너무 짧아 충돌시 충격 하중이 운전자에게 까지 미치는 여러 문제점이 발생되었다.

본 고안은 상기 종래의 문제점을 통하여 안출된 것으로서, 기존의 유니버셜 조인트의 충격흡수 구조를 2개의 축으로 분리함에 있어서, 피니언 기어에 연결되는 관경이 큰 원통형 유니버셜 조인트 축의 내경으로 스티어링 칼럼에 연결되는 관경이 작은 상부 유니버셜 조인트 축이 삽입되는 유니버셜 조인트 축의 연결방법은 차량의 충돌시 충격하중을 받음과 동시에 연결부재에 의한 마찰력을 일으켜 일정한 이동거리를 따라 완충 이동시킴으로서 자동차의 충격하중을 흡수 할 수 있도록 하는 유니버셜 조인트의 충격흡수 장치로서, 연결부위의 가공 정밀도상의 난이도가 필요하고 충돌에 의한 충격하중이 클 경우, 상.하부 유니버셜 조인트 축간의 충격을 흡수할 수 있는 거리가 한정되어 충격흡수 거리이외의 충격하중이 운전자에게 바로 전달되는 문제점이 발생되는 바, 1차 및 2차 충돌하중에 의한 충격을 흡수 할 수 있는 구조와 함께 상.하부 유니버셜 조인트 축이 분리 이탈되어 충돌에 의한 충격하중이 운전자에게 전달되는 것을 차단 할 수 있는 충돌흡수 및 차단구조가 필요로 하게 되었다.

긍극적으로, 본 고안은 자동차의 충돌순간의 충격하중을 상.하 유니버셜 조인트 축의 연결부분에서 1차적으로 파단 및 흡수 처리토록 함과 동시에 지속되는 충격하중을 상.하 유니버셜 조인트 축이 각각 이탈 분리됨으로써, 2차적인 흡수 내지 완충효과를 얻기위한 유니버셜 조인트에서의 충격흡수 및 차단장치가 필요로 하게 되었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 유니버셜 조인트의 충격하중 흡수장치가 갖는 문제점과 유니버셜 조인트에서의 충격흡수 장치에 미치는 1차적인 충격흡수 기능과 2차적인 상.하부 유니버셜 조인트가 연결부에서 이탈 분리됨에 대한 필요성을 감안하여 충돌시 충돌하중을 빠르게 흡수하고, 유니버셜 조인트 축을 고정 지지하는 연결부에서 충돌하중을 차단함과 동시에 분리되어 충격하중이 운전자에게 미치지 못하도록 차단함은 물론, 상.하부 유니버셜 조인트 축간의 고정력을 적절히 유지하고 충돌하중에 의해 파손되는 상.하부 유니버셜 조인트의 파손없이 연결부만의 교체로 다시 재사용가능 하게 하는데 효과를 얻기위한 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상세하게는 본 고안에 따른 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 연결튜브로 형성하여 상.하부 유니버셜 조인트 축 각각의 내측으로 결합하여 연결함으로써, 자동차의 충돌시 충격하중을 1차적으로 연결튜브와 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축의 고정수단인 코킹부의 파단에 의해 충격하중을 흡수하고, 2차적으로 코킹부의 파단과 동시에 상.하부 유니버셜 조인트 축이 각각 연결된 연결튜브가 충격하중을 흡수한 후, 최종적으로 상.하부 유니버셜 조인트 축과 함께 각각 이탈 분리되면서 잔존하는 충격하중을 운전자에게 전달되지 못 하도록 차단되게 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

그리고, 상기 연결튜브의 양일단에 세레이션 처리를 하여 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축의 내경면에 지지되어 충격하중시 마찰력이 발생되게 하였으며 상기 연결튜브의 중앙일측 정도에 경계턱을 형성하여 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축간의 분리를 용이하게 하도록 상기 상.하부 유니버셜 축과 대응하게 경사지도록 형성함으로써 충돌하중시 상.하부 유니버셜 조인트 축의 분리 이탈을 용이하도록 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

도 1 은 종래의 충격하중 흡수구조가 설치된 유니버설 조인트 축의 실시예에 따른 단면도,

도 2 은 본 고안에 따른 충격하중 흡수구조가 설치된 유니버셜 조인트 축의 분해사시도,

도 3 는 본 고안에 따른 유니버셜 조인트 축의 결합단면도,

도 4a는 본 고안에 따른 유니버셜 조인트 축의 충돌전 상태도,

도 4b는 본 고안에 따른 유니버셜 조인트 축의 충돌후 상태도.

＊＊＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＊＊＊

1 (21):유니버셜 조인트, 2 (22):상부 조인트, 3 (23):하부 조인트, 4 (24):상부 유니버셜 조인트 축, 5 (25):하부 유니버셜 조인트 축, 6 :관공, 7 :몰딩핀, 26 :연결튜브, 27 :경계턱, 28 :코킹부

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 스티어링 칼럼에 연결되기 위한 중공부의 상부 유니버셜 조인트 축과; 피니언 기어에 연결되기 위한 중공부의 하부 유니버셜 조인트 축과; 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축의 내측으로 결합되어 연결되기 위한 그 양단에 세레이션이 형성된 연결튜브와; 상기 연결튜브의 중앙 외주면에 경사지게 형성되고 상.하부 유니버셜 조인트 축에 대응하게 연결되는 경계턱과; 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축의 양일단과 상기 경계턱이 상호 연접되는 외주면에 상기 연결튜브가 연결된 내측으로 코킹처리된 코킹부;를 포함하여 충돌시 코킹부의 파단과 동시에 상.하 유니버셜 조인트 축과 연결된 연결튜브가 서로 분리 이탈되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치를 제공하게 된다.

바람직하게는, 상.하부 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 연결튜브로 형성하여 상.하부 유니버셜 조인트 축 각각의 내측으로 결합하여 연결함으로써, 자동차의 충돌시 충격하중을 1차적으로 코킹부의 파단에 의해 충격하중을 흡수하고, 2차적으로 코킹부의 파단과 동시에 상.하부 유니버셜 조인트 축과 각각 연결된 연결튜브가 재차 충격하중을 흡수한 후, 최종적으로 상.하부 유니버셜 조인트 축과 함께 각각 이탈 분리되도록 한 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 제공하게 된다.

또한, 상기 연결튜브의 양일단에 세레이션 처리를 하여 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축의 내경면에 지지되어 충격하중시 마찰력이 발생되도록 구성된 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 제공하게 된다.

그리고, 상기 연결튜브의 중앙일측 정도에 경계턱을 형성하여 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축간의 분리를 용이하게 하도록 상기 상.하부 유니버셜 축과 대응하게 경사지도록 형성함으로써 충돌하중시 상.하부 유니버셜 조인트 축의 분리 이탈을 용이하도록 구성된 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 제공하게 된다.

이하, 본 고안에 따른 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

첨부도면중, 도 2는 본 고안에 따른 충격하중 흡수구조가 설치된 유니버셜 조인트 축의 분해사시도로서, 스티어링 칼럼에 연결되는 중공부의 상부 유니버셜 조인트 축(24)과, 피니언 기어에 연결되는 중공부의 하부 유니버셜 조인트 축(25)과, 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)의 내측으로 결합되어 연결되기 위한 그 양단에 세레이션이 형성된 연결튜브(26)와, 상기 연결튜브(26)의 중앙 외주면에 경사지게 형성되고 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)에 대응하게 연결되는 경계턱(27)과, 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)의 양일단과 상기 경계턱(27)이 상호 연접되는 외주면에 상기 연결튜브(26)가 연결된 내측으로 코킹처리된 코킹부(28);를 포함하여 유니버셜 조인트(21) 충격흡수 및 차단장치가 구성된다.

한편, 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)의 내경에 결합되어 연결되는 상기 연결튜브(26)가 고정되는 수단으로써 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)의 일단의 외주면에서 내측으로 코킹하여 고정할 수 있으나, 금속으로 제작된 리벳 또는 합성수지를 몰딩하여 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 절곡된 연결튜브(26)의 형상이 일측이 원형으로 형성된 사각부재이나 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)의 형상이 원통형 또는 다각부재로 형성됨에 따라 변형될 수 있으므로 그 형상을 반드시 한정하는 것은 아니다.

상기와 같이 구성된 유니버셜 조인트는 도 4a 에서 도 4b에 도시된 바와같이 상.하 유니버셜 조인트 축(24)(25) 각각의 내측으로 결합되는 연결튜브(26)의 일측, 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)의 양단부의 외주면에서 내측으로 코킹되어 고정된 상태에서 차량이 충돌시 도 4b와 같이 최초로 코킹부(28)을 파단시키면서 1차 충격을 흡수하게 되며 코킹부(28)이 파단된 직후, 연결튜브(26)의 중앙일측 정도에 다소 경사지게 형성된 경계턱(27)을 경계로 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)과 내측에 각각의 연결튜브(26)와 상기 경계턱(27)이 각각 분리 이탈됨으로써 2차충격하중 흡수와 함께 충격하중을 분산시키면서 운전자에게 충격하중이 전달되는 것을 차단할 수 있도록 작용한다.

또한, 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)간의 고정력을 적절히 유지함과 동시에 충돌하중에 의해 파손되는 상.하부 유니버셜 조인트 축(24)(25)의 파손없이 상기 연결튜브(26)만의 교체로 다시 재사용 가능하게 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안에 따른 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치는 상.하부 유니버셜 조인트를 일체형으로 체결 가능토록 연결튜브를 형성하여 코킹처리하여 고정함으로써 코킹부의 파단과 함께 충격하중을 더 흡수할 수 있는 유니버셜 조인트를 제공할 수 있다.

그리고, 본 고안에 따른 유니버셜 조인트 충격흡수 및 차단장치를 연결튜브로 형성하여 상.하부 유니버셜 조인트 축 각각의 내측으로 결합하여 연결함으로써, 자동차의 충돌시 충격하중을 1차적으로 코킹부의 파단에 의해 충격하중을 흡수하고, 2차적으로 코킹부의 파단과 동시에 상.하부 유니버셜 조인트 축이 각각 연결된 연결튜브에서 충격하중을 흡수한 후, 최종적으로 상.하부 유니버셜 조인트 축과 연결튜브와 경계턱이 각각 이탈 분리되면서 잔존하는 충격하중을 운전자에게 전달되지 못 하도록 차단하여 충격을 최소화 할 수 있다.

Claims (3)

1. 스티어링 칼럼에 연결되기 위한 중공부의 상부 유니버셜 조인트 축;

   피니언 기어에 연결되기 위한 중공부의 하부 유니버셜 조인트 축;

   상기 상.하부 유니버셜 조인트 축의 내측으로 결합되어 연결되기 위한 그 양단에 세레이션이 형성된 연결튜브;

   상기 연결튜브의 중앙 외주면에 경사지게 형성되고 상.하부 유니버셜 조인트 축에 대응하게 연결되는 경계턱;

   상기 상.하부 유니버셜 조인트 축의 양일단과 상기 경계턱이 상호 연접되는 외주면에 상기 연결튜브가 연결된 내측으로 코킹처리된 코킹부;를 포함하여 충돌시 코킹부의 파단과 동시에 상.하 유니버셜 조인트 축과 연결된 연결튜브가 서로 분리 이탈되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연결튜브의 양일단에 세레이션을 형성하고, 상기 상.하부 유니버셜 조인트 축의 내경과 상기 세레이션이 형성된 양일단이 마찰되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치.
3. 제 1항에 있어서, 충격하중시 상기 유니버셜 조인트 축과 연결튜브와 상기 연결튜브의 중앙의 외주면에 형성된 경계턱이 각각 분리 이탈됨을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 충격하중 흡수 및 차단장치.