KR200274134Y1 - 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치 - Google Patents

Abstract

본고안은 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치에 관한 것으로서,

조향휠축(1)을 일단부에 고정하는 조향상부샤프트(2)와 하방의 스플라인축연결구성으로 연결된 조향하부샤프트(3)는 관체좌굴부(C)에서 스플라인연결되어 슬라이딩이동 접속가능하고, 상기 조향상부샤프트(2)와 조향하부샤프트(3)가 접속되는 부위인 관체좌굴부(C)를 수용하는 상부샤프트수용관체(10)와 하부샤프트수용관체(11)가 상호 삽입되는 구성되며, 상부 샤프트어셈블리에 고정되는 고정브라켓과, 샤시에 고정되는 캡슐을 끼움접속하는 좌굴구성을 가지는 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치에 있어서; 상기 고정브라켓(50)은 캡슐의 삽입부(51)와 분리되어 천공되는 연결핀공(52)을 다수개 가지고, 상기 캡슐(50)은 상기 연결핀공(52)의 위치에 대응하여 독립된 천공체인 캡슐연결공(61)을 구비하여, 상기 고정브라켓(50)과 캡슐(60)은 연결핀공(52)과 캡슐연결공(61)에서 상호 천공된 일직선상의 삽입공을 아세탈충진재 등으로 좌굴연결핀(70)으로서 연결구성하는 것을 특징으로 하여;

본고안의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치는 전단면적을 극소화하는 캡슐과 고정브라켓의 접속구성을 제공함으로서 충돌시의 좌굴 및 그에 따른 이탈을 용이하게 하여 운전자의 안전성을 제고한다.

Description

자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치

본고안은 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 충돌사고시에 스티어링컬럼의 접속관체상호간의 좌굴에 의한 운전자의 안전성을 제고하기 위한 것이다.

자동차 스티어링컬럼은 통상, 차량 충돌시의 운전자를 보호하기 위한 수단으로서,

다단의 관체연결구성인, 소위 텔레스코픽(Telescopic) 스티어링컬럼을 구성하여 자동차의 충돌시에 일정한 길이만큼 컬럼이 차체쪽으로 진입하게 함으로서 운전자를 최대한 보호하는 것이다.

상기의 관체연결구성과 협동하는 좌굴(座掘:Collapsing)수단으로서는 상기의 연결관체사이의 연결접속면에 소직경의 강구볼을 개재하여 압입조립함으로서, 차량 충돌시의 충격력이 관체사이에 끼워진 강구볼상을 극복하면서 연결관체가 이동하게 함으로서 충격을 흡수하고 있다.

상기와 같은 볼개재의 좌굴구성이외에, 스티어링컬럼어셈블리를 차량 샤시에 고정함에 있어서 스티어링컬럼고정용의 브라켓을 구비하고 이 브라켓에 끼움되는캡슐을 샤시에 고정한 후, 브라켓과 캡슐에 천공된 연결공은 아세탈등의 파단재료를 충진삽입하여 상호 고정함으로서 충돌시에 브라켓과 캡슐의 이동에 따른 전단력에 의한 아세탈 연결부재를 파손함으로서 좌굴을 수행하고 있다.

그러나, 통상적인 좌굴구성에서 브라켓과 캡슐을 직선체의 연결부재로서 구성하고 브라켓과 캡슐이 전단하는 전단면에 볼트핀형상의 아세탈파단부재를 직립하는 연결구성을 가짐으로서 하기와 같은 문제점을 가지는 것으로 보여진다.

즉, 브라켓과 캡슐이 전단하는 전단면에 볼트핀형상의 아세탈파탄부재를 직립하는 연결구성을 형성함으로서 전단력은 아세탈파탄부재를 축방향에 직각하는 면상체를 전단하여야 하므로 그 전단력이 상당히 커서 초기충돌시에 좌굴이 원활하게 발생하지 않게 되어,

운전자에게 불측이 피해를 줄 수있고, 전단이 발생하는 대신 브라켓과 캡슐의 어느 하나의 부재가 다른 부재측으로 올라가 버리는 소위, 오버라이드(Over-Ride)가 유발되어 좌굴이 근원적으로 불가능한 문제점을 가지고 있었다.

상술한 문제점을 감안하여 브라켓과 캡슐 좌굴장치의 구성을 개선함으로서, 충돌시에 효율적인 좌굴이 가능하게 하는 구성의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치를 제공하는 것을 본고안의 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 고안의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치는; 상부 샤프트어셈블리에 고정되는 고정브라켓과, 샤시에 고정되는 캡슐을 끼움 접속하는 좌굴구성을 가지는 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치에 있어서; 상기 고정브라켓과 캡슐은 분리독립된 연결핀공과 캡슐연결공에서 상호 천공된 일직선상의 삽입공을 좌굴연결핀으로서 연결구성하는 것을 특징으로 한다.

이하의 부수된 도면과 본고안의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치를 더욱 상세하게 설명하며 좌굴구성을 중심으로 설명한다.

제 1 도는 본고안의 자동차 스티어링컬림의 좌굴장치가 적용되는 스티어링컬럼어셈블리의 평면도 및 일부단면의 측면도, 제 2 도는 종래의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치인 캡슐 및 브라켓부를 도시하는 평면도 및 A - A 선단면도, 제 3 도는 본고안의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치인 캡슐 및 브라켓부를 도시하는 평면도 및 B - B 선단면도, 제 4 도 A 는 종래 구성의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치의 작용을 설명하는 설명도, 제 4 도 B는 제 4 도의 종래 구성에 대비한 본고안 구성의 작용을 설명하는 설명도이다.

조향휠축(1)을 일단부에 고정하는 조향상부샤프트(2)와 하방의 스플라인축연결구성으로 연결된 조향하부샤프트(3)는 관체좌굴부(C)에서 스플라인연결되어 슬라이딩이동 접속가능하도록 구성되는 일반적인 구성을 가지는 자동차 스티어링컬럼에서;

조향상부샤프트(2)와 조향하부샤프트(3)가 접속되는 부위인 관체좌굴부(C)를 수용하는 상부샤프트수용관체(10)와 하부샤프트수용관체(11)가 상호 삽입되는 구성으로서 삽입연결되고, 상기의 상부샤프트수용관체(10)와 하부샤프트수용관체(11)의 상기 관체좌굴부(C)에는 좌굴강구(20)가 다수개 압입구성된다.

상기의 좌굴강구(20)와 협동하는 다른 하나의 좌굴구성은 상부샤프트수용관체(10) 외방과 샤시로의 고정브라켓(30)과, 샤시(도시하지 아니함)에 고정되는 캡슐(40)로서 구성된다.

고정브라켓(30)는 캡슐(40)이 삽입되기에 접합한 직선상 또는 타원상의 삽입부(31)를 가지고 캡슐(40)은 중앙부(H)에서 샤시에 용접고정되고 양단 삽입플랩부(43)를 가진다.

고정브라켓(30)의 상기 삽입부(31)의 각 모서리등에는 개략 반원형상의 아세탈충진삽입체와 같은 좌굴연결재(P)가 삽입되는 연결개방공(32)이 형성된다.

이에 대응하는 캡슐(40)에도 역시 좌굴연결재(P)를 반정도 수용하는 연결개방공(42)을 상기의 연결개방공(32)에 대응하는 위치에 구비한다.

캡슐(40)은 경사진 샤시면에 장착하므로 어느정도 비틀림각 (G)을 가지고 장착되고 상기의 캡슐(40)은 고정브라켓(30)의 삽입부(31)에 끼워진 상태에서 좌굴연결재(P)를 고정브라켓(30)의 연결개방공(32)과 캡슐(40)의 연결개방공(42) 사이를 충진삽입하여 좌굴구성을 완성하게 된다.

상기하는 구성의 경우 충돌시에 발생하는 좌굴작동은 제 4도 A 에서와 같이,

고정브라켓(30)의 연결개방공(32)과 캡슐(40)의 연결개방공(42) 사이의 좌굴연결재(P)를 좌굴연결재(P)의 축의 직각방향으로 전단이 유발되어야 초기 전단력은 단면계수가 높은 전단면에서 전단을 수행하여야 하므로 초기 좌굴이 실패하기 쉽고,

오히려, 좌굴연결재(P)가 고정브라켓(30)의 연결개방공(32)과 캡슐(40)의 연결개방공(42)에서 벗어나 어느 하나의 부재로 진입하여 버리는 오버라이드가 유발되어 좌굴 본래의 목적과는 반대로 작용하게 되는 우려가 있다.

또한, 고정브라켓(30)의 연결개방공(32)과 캡슐(40)의 연결개방공(42)에 의한 마찰접속면이 넓어 상술하는 문제점을 더욱 부각하게 되는 것이다.

종래 구성을 감안하여 안출된 본고안의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치의 구성을 설명한다.

본고안에서는 고정브라켓(50)의 삽입부(51)를 도시하는 바와 같이 좌굴방향을 예각으로 가지는 개략 이등변삼각형상으로 구성하고 연결개방공의 형상이 아닌 연결핀공(52)을 다수개 천공하여 가지고,

캡슐(60)은 개략 사각형상으로 구성하여 상기 연결핀공(52)의 위치에 대응하여 천공체로서 캡슐연결공(61)을 가지게 한다.

따라서, 상기의 고정브라켓(50)과 캡슐(60)은 연결핀공(52)과 캡슐연결공(51)에서 상호 천공된 일직선상의 삽입공을 형성하게 이 삽입공에 종래와 같은 아세탈충진재등의 좌굴연결핀(70)을 구성하는 것이다.

상기와 같이 함으로서 캡슐(60)과 고정브라켓(50)은 상호 접속되고 기계적인 고정은 캡슐(60)의 플랩부(63)와 고정브라켓(50)의 삽입부만이 아니라, 연결핀공(52)과 캡슐연결공(61)을 연결하는 핀형상의 좌굴연결핀(70)에 의하여 수행된다.

상기의 구성으로서 만일 충돌시에는 제 4 도 B 에 도시되는 바와 같이,

전단면이 좌굴연결핀(70)의 축방향 단면인 원형단면에 불과하고 상기의 원형단면의 직경(D)은 극히 작은 것이므로 좌굴은 용이하게 유발되는 것이다.

또한 캡슐(60)과 고정브라켓(50)은 좌굴방향으로 이탈하기 용이한 이등변삼각형상으로 접속하고 있으므로 더욱 좌굴에 따른 이탈을 용이하게 하는 효과를 가진다.

이상과 같은 본고안의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치는 전단면적을 극소화하는 캡슐과 고정브라켓의 접속구성을 제공함으로서 충돌시의 좌굴 및 그에 따른 이탈을 용이하게 하여 운전자의 안전성을 제고하는 유용한 고안인 것이다.

제 1 도는 본고안의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치가 적용되는 스티어링컬럼어셈블리의 평면도 및 일부단면의 측면도.

제 2 도는 종래의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치인 캡슐 및 브라켓부를 도시하는 평면도 및 A - A 선단면도.

제 3 도는 본고안의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치인 캡슐 및 브라켓부를 도시하는 평면도 및 B - B 선단면도.

제 4 도 A는 종래 구성의 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치의 작용을 설명하는 설명도.

제 4 도 B 는 제 4 도의 종래 구성에 대비한 본고안 구성의 작용을 설명하는 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 *

1: 조향휠축

2: 조향상부샤프트

3: 조향하부샤프트

10: 상부샤프트수용관체

11: 하부샤프트수용관체

50: 고정브라켓

60: 캡슐

70: 좌굴연결핀

Claims (3)

1. 조향휠축(1)을 일단부에 고정하는 조향상부샤프트(2)와 하방의 스플라인축연결구성으로 연결된 조향하부샤프트(3)는 관체좌굴부(C)에서 스플라인연결되어 슬라이딩이동 접속가능하고, 상기 조향상부샤프트(2)와 조향하부샤프트(3)가 접속되는 부위인 관체좌굴부(C)를 수용하는 상부샤프트수용관체(10)와 하부샤프트수용관체(11)가 상호 삽입되는 구성되며, 상부 샤프트어셈블리에 고정되는 고정브라켓과, 샤시에 고정되는 캡슐을 끼움접속하는 좌굴구성을 가지는 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치에 었어서,

   상기 고정브라켓(50)은 캡슐의 삽입부(51)와 분리되어 천공되는 연결핀공(52)을 다수개 가지고, 상기 캡슐(60)은 상기 연결핀공(52)의 위치에 대응하여 독립된 천공체인 캡슐연결공(51)을 구비하여,

   상기 고정브라켓(50)과 캡슐(60)은 연결핀공(52)과 캡슐연결공(61)에서 상호 천공된 일직선상의 삽입공을 좌굴연결핀(70)으로서 연결구성하는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결핀공(52)과 캡슐연결공(61)에서 상호 천공된 일직선상의 삽입공을 연결하는 좌굴연결핀(70)은 아세탈충진삽입체인 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정브라켓(50)의 삽입부(51)는 좌굴방향을 예각으로 가지는 개략 이등변삼각형상으로 하여 좌굴후 캡슐(60)의 이탈을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링컬럼의 좌굴장치.