KR20050055964A - 차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조에 관한 것으로서, 그 기술적인 구성은, 이너 튜브(10b)의 일단이 아우터 튜브(10a)의 내측 단부에 삽입되어 이루어진 차량용 스티어링 칼럼(1)에 있어서, 차량충돌 또는 추돌시 스티어링 칼럼의 컬랩스 길이를 확보할 수 있도록 상기 이너 튜브(10b)의 단부에는 다수개의 슬릿(100)이 형성되어 구성되는 것을 요지로 한다.

이와 같은 본 발명은, 차량 충돌 또는 추돌시 상기 아우터 튜브 내측으로 이너 튜브가 컬랩스되면서 조향축 확관부와의 간섭이 발생할 경우에 상기 슬릿이 벌어지면서 확관부를 타고넘을 수 있게 되므로서, 스티어링 칼럼의 컬랩스 스트로크(Collapse stroke)를 충분히 확보할 수 있어 발생되는 충격에너지를 효과적으로 흡수 또는 완화할 수 있게 된다.

Description

차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조{A Shock Absorbing structure of Steering column for an automobile}

본 발명은 차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조에 관한 것으로, 이는 특히, 아우터 튜브 단부 내측으로 이너 튜브의 단부가 억지 끼움되어 이루어진 차량용 스티어링 칼럼에 있어, 상기 이너 튜브 단부에 슬릿(Slit)을 형성토록 하므로서, 차량 충돌 또는 추돌시 상기 아우터 튜브 내측으로 이너 튜브가 밀려들어가는 컬랩스(collapse) 길이를 충분히 확보하여 발생되는 충격에너지를 효과적으로 흡수할 수 있도록 한 차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 스티어링 시스템은 운전자가 운전석에 마련된 스티어링 휠을 조작하여 차량을 원하는 방향으로 선회시킬 수 있도록 하기 위해 차량에 구비되는 장치이다.

이와 같은 차량용 스티어링 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 운전석에 마련되는 스티어링 휠(5)과, 상기 스티어링 휠(5) 하부에 연결되는 조향축(3)과, 이 조향축을 내설한 상태에서 한쌍의 마운팅 브라켓을 통해 이를 차체(2)에 고정토록 하는 스티어링 칼럼(1)과, 상기 조향축(3) 하단에는 유니버셜 조인트(6)를 통해 교축토록 설치되는 기어박스(7)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 조향축(3)은 외부의 충격 에너지 전달시 축방향으로 수축 가능하도록 다양한 에너지 흡수(Energy Absorbing) 구조가 마련되는데, 그 외부측에 설치되는 스티어링 칼럼(1) 역시 이와 함께 축방향으로 수축 가능하도록 마련된다.

즉, 상기 스티어링 칼럼(1)은 평상시에는 조립상태를 유지하고 외부의 충격 에너지 전달시에는 축방향으로 수축(Collapse)되어 완충기능을 함으로써, 차량 충돌 또는 추돌시 그 충격력에 의해 조향장치가 운전자측으로 돌출하여 위해를 가하는 것을 방지함과 아울러, 충돌 관성으로 인해 운전자가 조향장치에 부딪혔을때 그 충격력을 흡수, 완화하여 운전자의 상해를 최소화 하게 된다.

도 2에서 보이는 바와 같이, 상기 스티어링 칼럼(1)은 충격 에너지를 흡수할 수 있도록 두 개의 중공관이 삽입토록 구성된 것으로서, 차량의 스티어링 휠 측으로는 아웃터 튜브(10a, Outter Tube)가 배치되고, 기어박스 측으로는 이보다 작은 지름의 이너 튜브(10b, Inner Tube)가 배치되는데, 이때 이너 튜브(10b)의 일단은 이와 마주하는 아웃터 튜브(10a)의 일단부 내측에 일부 삽입된다.

그리고, 상기 아웃터 튜브(3)와 이너 튜브(4)의 사이에는 다양한 형태와 구조를 갖는 마찰수단이 구비되어 차량 충돌 또는 추돌시에 스티어링 칼럼이 축방향으로 수축되면서 각 튜브와 마찰저항을 발생시켜 충격에너지를 완화 또는 흡수시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스티어링 칼럼(1)은, 차량 충돌 또는 추돌시 이너 튜브(10b)가 아우터 튜브(10a) 내측으로 컬랩스 되다가 상기 이너 튜브(10b) 단부가 조향축(3)의 중앙에 단면이 확장 형성된 확관부(30)에 간섭을 받아 충분한 컬랩스 스트로크(Stroke)를 확보하지 못 하는 결점이 있었으며, 이에 따라 충격흡수 또는 완화 효과가 저하됨은 물론, 오히려 충돌하중이 높아져 운전자의 안전을 위협하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선시키기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은, 아우터 튜브 단부 내측으로 이너 튜브의 단부가 억지 끼움되어 이루어진 차량용 스티어링 칼럼의 상기 이너 튜브의 단부 외주에 다수개의 슬릿(Slit)을 형성토록 하므로서, 차량 충돌 또는 추돌시 상기 아우터 튜브 내측으로 이너 튜브의 컬랩스에 따른 조향축 확관부와의 간섭발생시 상기 슬릿이 벌어지면서 확관부를 타고넘도록 하여 충분한 컬랩스 스트로크(Collapse stroke)를 확보하고, 이에 따라 발생되는 충격에너지를 효과적으로 흡수 또는 완화하여 운전자의 안전도를 가일층 증대시킬 수 있는 차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조에 관한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 조향축이 내설된 상태에서 이를 차체에 고정시킬 수 있도록 중공관 형태의 이너 튜브와 아우터 튜브로 이루어 지며, 상기 이너 튜브의 일단이 아우터 튜브의 내측 단부에 삽입되어 이루어진 차량용 스티어링 칼럼에 있어서, 차량충돌 또는 추돌시 스티어링 칼럼의 컬랩스 길이를 확보할 수 있도록 상기 이너 튜브의 단부에는 다수개의 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조를 마련함에 의한다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서 앞서 도시된 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면참조부호 및 명칭을 사용하며 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

첨부도면 도 3은 본 발명에 따른 차량용 스티어링 칼럼을 나타낸 분리 사시도 이며, 도 4는 도 3에 따른 결합 단면도 로서, 본 발명인 차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조는, 조향축(3)이 내설된 상태에서 이를 차체에 고정시킬 수 있도록 중공관 형태의 이너 튜브(10b)와 아우터 튜브(10a)로 이루어진 스티어링 칼럼(1)이 마련되되, 상기 이너 튜브(10b)의 일단은 아우터 튜브(10a)의 내측 단부에 일부 삽입되어 유사시 컬랩스(Collapse)될 수 있도록 구성된다.

본 발명은 특히, 차량 충돌 또는 추돌로 인한 스티어링 칼럼(1)의 수축시 충분한 수축길이를 확보하여 가일층 안정적이면서도 효과적으로 충격을 흡수 할 수 있도록 하기 위해, 전술한 이너 튜브(10b)의 단부 외주에 다수개의 슬릿(100)이 형성되는 구성으로 이루어 진다.

여기서, 이와 같은 슬릿(100)은 차량의 하중에 따라 효율적인 충격하중 관리가 이루어 질 수 있도록 그 길이 및 형성갯수를 달리 구성토록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조의 작용 및 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 5는 차량 충돌 또는 추돌시 스티어링 칼럼의 작동 상태를 도시한 단면도 로서, 본 발명인 차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조는, 아우터 튜브(10a)의 단부 내측에 이너 튜브(10b)가 압입토록 끼워지므로서, 차량의 충돌 또는 추돌이 발생되었을 경우에 스티어링 칼럼(1)이 컬랩스 되면서 아우터 튜브(10a) 내면과 이너 튜브(10b)의 외면간에 마찰을 일으켜 그 충격력을 흡수 또는 완화하게 된다.

특히, 상기 이너 튜브(10b) 단부에는 다수개의 슬릿(100)이 형성되므로서, 이 이너 튜브(10b)가 아우터 튜브(10a) 내측으로 밀려 들어 가면서 조향축 중심부에 형성된 확관부(30)를 거칠경우에 슬릿(100)에 의해 이너 튜브(10b)의 단부가 확장되면서 상기 확관부(30)를 타고 넘어가게 되어 충돌 또는 추돌에 따른 스티어링 칼럼의 컬랩스 길이를 가일층 확장 시킬 수 있게 된다. 즉, 이너 튜브(10b) 단부에 형성된 슬릿(100)에 의해 스티어링 칼럼(1)의 수축에 따른 수축량을 확보할 수 있어 충격흡수 또는 완화 효과를 보다 향상 시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 스티어링 칼럼(1)의 수축시 상기 이너 튜브(10b) 단부에 형성된 슬릿(100)이 조향축(3)의 확관부(30)를 타고 넘어가면서 확관부(30) 외관과도 상호 마찰을 일으키게 되므로서, 스티어링 칼럼의 컬랩스에 따른 1차 마찰 뿐만아니라 확관부(30)에서 2차적으로 마찰을 일으켜 발생된 충격에너지를 단계적으로 흡수 할 수 도 있게 된다.

여기서, 차량의 하중에 따라 상기 슬릿(100)의 갯수 및 형성길이를 달리 형성토록 하므로서, 상기와 같은 마찰력의 크기를 조절할 수 있게 되어 효율적인 하중 관리가 이루어 질 수 도 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명인 차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조에 의하면, 차량 충돌 또는 추돌시 상기 아우터 튜브 내측으로 이너 튜브가 컬랩스되면서 조향축 확관부와의 간섭이 발생할 경우에 상기 슬릿이 벌어지면서 확관부를 타고넘을 수 있게 되므로서, 스티어링 칼럼의 컬랩스 스트로크(Collapse stroke)를 충분히 확보할 수 있어 발생되는 충격에너지를 효과적으로 흡수 또는 완화할 수 있게 된다.

또한, 상기 슬릿에 의해 단계적인 충격에너지 흡수 효과를 기대할 수 있게 됨은 물론, 슬릿의 형성길이 및 갯수를 달리 구성시킴에 따라 차량의 하중에 따라 효율적인 충격하중 관리가 이루어 질 수 있다는 등의 우수한 효과가 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

도 1은 종래의 일반적인 스티어링 시스템의 전체적인 구성을 나타낸 개략 구성도.

도 2는 종래의 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 스티어링 칼럼을 나타낸 분해 사시도.

도 4는 도 3에 따른 결합 단면도.

도 5는 도 4에 따른 작동 상태를 도시한 작동상태 단면도.

*도면의 주요 부위에 대한 부호 설명*

1...스티어링 칼럼

3...조향축

10a...아우터 튜브

10b...이너 튜브

30...확관부

100...슬릿

Claims (1)

1. 조향축이 내설된 상태에서 이를 차체에 고정시킬 수 있도록 중공관 형태의 이너 튜브(10b)와 아우터 튜브(10a)로 이루어 지며, 상기 이너 튜브(10b)의 일단이 아우터 튜브(10a)의 내측 단부에 삽입되어 이루어진 차량용 스티어링 칼럼(1)에 있어서;

   차량충돌 또는 추돌시 스티어링 칼럼의 컬랩스 길이를 확보할 수 있도록 상기 이너 튜브(10b)의 단부에는 다수개의 슬릿(100)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 칼럼의 충격 흡수구조.