KR970007370B1

KR970007370B1 - Steering column shaft

Info

Publication number: KR970007370B1
Application number: KR1019950012325A
Authority: KR
Inventors: 강윤관
Original assignee: 대우자동차 주식회사; 김태구
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1995-05-17
Publication date: 1997-05-08
Also published as: KR960040945A

Abstract

After the end(41a) of the upper body(41) of the steering shaft is inserted in the end(42a) of the lower body(42) of the steering shaft, the joint is welded to keep the connection. But the welding is as brief as to be broken easily from the impact at the front of the car and the upper body is free to enter the lower body. So, if the car is struck at the front from the collision, the welding part(60) of the shaft which connects the both sections(41)(42) gives way and upper end(41a) goes into the lower end(42a), reducing the length of the shaft. Thus, the driver can avoid the shock inflicted from the steering wheel at the time of front collision.

Description

Steering column shaft of car

제 1 도는 일반적으로 공지된 조향커럼의 설치상태를 나타낸 평면도.1 is a plan view showing the installation state of a generally known steering column.

제 2 도는 본 발명의 샤프트를 예시한 분해 사시도.2 is an exploded perspective view illustrating the shaft of the present invention.

제 3 도 (a)는 본 발명의 샤프트가 결합된 상태의 요부 횡단면도,Figure 3 (a) is a cross-sectional view of the main part in the state that the shaft of the present invention is coupled,

(b)는 충격식 샤프트가 줄어든 상태의 요부 횡단면도.(b) is a cross-sectional view of the main part with the impact shaft reduced;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 하우징 40 : 샤프트1: housing 40: shaft

41 : 상부 몸체 42 : 하부몸체41: upper body 42: lower body

41a : 단부 42a : 단부41a: end 42a: end

50 : 걸림돌기 60 : 용접부50: locking projection 60: weld

본 발명은 자동차의 조향 컬럼봉 조향휠의 회전력을 바퀴에 전달하는 조향샤프트(이하 ''샤프트''라 칭함)에 관한 것으로서, 특히 자동차의 정면충돌시 샤프트가 신속히 절첩되도록 하여 운전자가 가슴을 조향휠에 부딪힐 때의 충격력을 최소화시킬 수 있는 자동차의 조향컬럼 샤프트에 관한 것이다.The present invention relates to a steering shaft (hereinafter referred to as a `` shaft '') that transmits the rotational force of the steering column bar steering wheel of the vehicle to the wheel, in particular the driver to steer the chest by folding the shaft in the event of a frontal collision of the vehicle The present invention relates to a steering column shaft of a vehicle capable of minimizing impact force when hitting a wheel.

일반적으로 조향장치(steering system)는 자동차의 진행방향을 운전자가 조향휠을 돌려 자유로이 바꾸는 장치로서 자동차의 주행방향을 바꾸기 위한 조향휠(Steering wheel), 조항휠의 회전을 조향기어 박스에 전달하는 축인 조향샤프트(steehng shaft), 상기 조향샤프트를 감싸고 있는 조향컬럼(steering colum)로 구성되어 있다.In general, the steering system is a device that the driver freely changes the driving direction of the vehicle by turning the steering wheel, and is a shaft that transmits the steering wheel for changing the driving direction of the vehicle and the rotation of the clause wheel to the steering gear box. Steering shaft (steehng shaft), it is composed of a steering column (steering colum) surrounding the steering shaft.

그리고, 조향휠의 회전운동의 직각에 가까운 각도로 바꿈과 동시에 조향력을 증대시켜 피트먼 암에 전달하는 조향기어(steering gear), 조향기어로부터 전달된 힘을 앞바퀴에 전달하는 구조로서 아이들암, 피트먼암, 너클암, 타이로드가 구비된 조향링키지(steering linkage)등으로 구성되어 있다.In addition, the steering wheel (steering gear), which transmits the force transmitted from the steering gear to the front wheel to the steering wheel to increase the steering force and at the same time to increase the steering force to the angle close to the right angle of the rotational movement of the steering wheel, idle arm, feet It consists of a steering linkage equipped with a distant arm, a knuckle arm and a tie rod.

이와같이 구성된 조향장치에는 자동차의 앞부분이 충돌하는 정면 충돌의 차체파손(제1차 충격)사고시 그 충격력으로 인해 조향장치가 차실내로 돌출되어 운전자에게 위해를 주는 것을 방지함과 동시에 관성에 의해 운전자가 조향휠에 부딪쳤을때(제2차 충격) 그 충격을 완화하여 운전자의 부상을 경감시키는 충격흡수장치가 설치되어 있는데, 그 종류로는 충격흡수부의 구조에 따라 벤딩식, 벨로즈식, 볼식, 실리콘 고무봉입식 및 메쉬식등이 있다.The steering system configured in this way prevents the steering system from protruding into the cabin due to the impact force in the case of a frontal collision (primary impact) accident in which the front part of the vehicle collides and injuries the driver. A shock absorber is installed to relieve the driver's injury by mitigating the impact when hitting the steering wheel (secondary shock). The type is based on the structure of the shock absorber, which allows bending, bellows, ball, and silicon. Rubber encapsulation and mesh type.

현재 대부분의 차량에서는 충돌사고시 관성에 의한 운전자와 조향휠과의 충돌을 경감하기 위해 컬랩서블(collapsible) 조향축을 주로 사용하고 있으며, 이것은 자동차의 정면에서 규정이상의 충격이 가해지면 조향컬럼을 잡아주고 있는 브라켓이 빠져나오든가 파괴되도록 구성되어 있는데, 이때 종래의 조향샤프트는그 몸체가 단일체로 형성되어 있어서 차량이 정면 충돌되었을때 운전자를 보다 효과적으로 보호할 수가 없었다.Currently, most vehicles use a collapsible steering shaft to reduce the collision between the driver and the steering wheel due to inertia in a crash accident, which holds the steering column when a shock is exceeded from the front of the vehicle. The bracket is configured to be pulled out or destroyed. In this case, the conventional steering shaft is formed of a single body, so that the driver cannot be more effectively protected when the vehicle is hit in front of the vehicle.

즉, 종래의 조향컬럼 구성을 제 1 도를 통해서 살펴보면 조향컬럼의 하우징(1)은 브라켓(2)에 캡슐(3)을 끼운 후 상기 캡슐(3)을 차체의 컬럼브라켓(도면에 미도시)에 마운팅하여 하우징(1)을 설치하고 상기 하우징(1) 내부에 단일체로 형성된 샤프트(4)를 내설하여 상단에 축설된 조향휠(5)을 조향하면 그 회전력이 샤프트(4)를 통해 하단의 조향기어에 전달되는 구성으로 되어 있다.That is, when the conventional steering column configuration is shown through FIG. 1, the housing 1 of the steering column has the capsule 3 inserted into the bracket 2, and then the capsule 3 is inserted into the column bracket of the vehicle body (not shown). Mounting on the housing (1) is installed in the interior of the housing 1, the shaft (4) formed in a single body to steer the steering wheel (5) built on the top of the steering force through the shaft (4) It is configured to be transmitted to the steering gear.

이는 차량의 정면충돌시 차체에 마운팅된 캡슐(3)은 고정된 상태를 그대로 유지하면서 캡슐(3)로부터 브라켓(2)이 빠지면 하우징(1)이 신속하게 밀려 들어가면서 그 만큼 조향휠(5)이 밀려나도록 하여 조향휠(5)에 운전자의 가슴이 부딪힐 때의 압력을 줄여주도록 한 것이다.This is because the capsule 3 mounted on the vehicle body during the frontal collision of the vehicle remains fixed while the bracket 2 is pulled out of the capsule 3 while the steering wheel 5 is pushed in as much as it is. It is to be pushed to reduce the pressure when the driver's chest hit the steering wheel (5).

하지만 상기와 같이 브라켓(2)이 이탈되면서 하우징(1)이 밀려 들어가더라도 하우징(1) 내부에 끼워져있는 길다란 샤프트(4)가 그 길이를 그대로 유지하고 있으므로 이러한 상태에서는 조향휠(5)이 하우징(1)을 따라 밀려들어가는데 한계가 있어 차량의 정면충돌시 운전자를 조향휠로부터 효과적으로 보호할 수가 없었다.However, even when the housing 1 is pushed in as the bracket 2 is detached as described above, since the long shaft 4 inserted in the housing 1 maintains its length, the steering wheel 5 is in this state. There was a limit to push along (1), so the driver could not be effectively protected from the steering wheel during a frontal collision of the vehicle.

이에따라 현재는 가스를 이용한 에어백을 핸들에 설치하여 차량이 정면 충돌하였을때 상기 에어백이 가스의 압력에 의해 신속하게 펼처지면서 운전자의 가슴부위를 효과적으로 보호하도록 하고 있는데, 이러한 에어백은 그 가격이 상당히 고가이어서 대형차 등의 값 비싼 고급 차량에만 기본으로 적용될 뿐이고 중 소형의 차량에는 옵션으로 구입자에게 부담을 주고 있기 때문에 대부분의 중 소형 차량의 구입자들은 에어백을 설치할 엄두를 못내고 있는 실정이다.As a result, a gas-based airbag is installed on the steering wheel so that when the vehicle collides in front, the airbag is quickly unfolded by the pressure of the gas and effectively protects the driver's chest. Such airbags are very expensive. Most of small and medium sized car buyers cannot afford to install airbags because they are applied only to expensive luxury cars such as large cars and are basically applied to small and medium sized cars.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 감안한 것으로서, 고가의 에어백을 사용하지 않고서도 차량의 정면충돌시 뒤로 밀리는 조향컬럼을 따라 샤프트의 길이가 함께 줄어들도록 하여 조향휠의 압박으로 부터 운전자를 최대한 보호할 수 있는 자동차의 조향컬럼 샤프트를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, the shaft length along the steering column that is pushed back during the frontal collision of the vehicle without using an expensive airbag can be reduced to protect the driver as much as possible from the pressure of the steering wheel. The purpose is to provide a steering column shaft of a motor vehicle.

이러한 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 샤프트를 상 하부 몸체로 분리 형성한 다음 상기 몸체들의 단부를 서로 소정 깊이만큼 끼우고 용접하여 일체화된 샤프트로 구성하되 그 용접부가 소정 압력 이상의 충격을 받으면 탈리되면서 두 몸체의 단부가 더 끼워지도록 함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is configured to separate the shaft into upper and lower bodies, and then sandwich the end portions of the bodies to each other by a predetermined depth, and to form an integrated shaft, but the welding part is detached when the welding part receives a predetermined pressure or more. It is characterized in that the ends of the two bodies are further fitted.

상기와 같이 구성하면 차량의 정면에 소정압력 이상의 충격을 받았을때 상 하부몸체를 서로 결착시켜주고 있는 용접부가 탈리되면서 상하 몸체의 단부가 더 끼워짐에 따라 샤프트의 길이가 줄어들면서 조향휠이 보다 신속하게 밀려 들어가게 되므로 상기 목적을 효과적으로 달성할 수가 있다.The above configuration allows the steering wheel to be more rapid as the length of the shaft decreases as the end portions of the upper and lower bodies are more fitted while the welding parts which bind the upper and lower bodies to each other when the front of the vehicle is impacted by a predetermined pressure or more are detached. Since it is pushed in, it can achieve the said objective effectively.

이하 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 기술구성 및 작용효과에 대하여 바람직한 실시예로첨부한 별첨의 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings attached as a preferred embodiment with respect to the technical configuration and effect that can effectively achieve the object of the present invention will be described.

본 발명은 자동차의 조향컬럼 하우징 내부에 끼워져 설치되는 샤프트를 구성함에 있어서, 샤프트를 구경이 상이한 상부몸체(41)와 하부 몸체(42)로 분리 형성한 다음 그 단부(41a)(42a)를 서로 끼워 일체화된 샤프트(40)로 구성하는데, 이때 외부에 위치하는 상기 하부몸체(42)의 내면 소정부위에 걸림돌기(50)를 돌출시킨다.According to the present invention, when the shaft is fitted inside the steering column housing of an automobile, the shaft is separated into an upper body 41 and a lower body 42 having different diameters, and then the end portions 41a and 42a are separated from each other. Composed of a shaft 40 is integrated, this time projecting the locking projection 50 to a predetermined portion of the inner surface of the lower body 42 located outside.

상기 걸림돌기(50)는 작업자가 상부몸체(41)의 단부(41a)를 하부몸체(42)의 단부(42a)속에 단순히 밀어끼울 때 상부몸체(41)의 단부(41a)가 소정깊이 만큼만 삽입되게 하는 기능만을 갖고 있으면 되므로 콕킹방식 등을 이용하여 약간만 돌출되게 함이 바람직하며, 그렇지 않고 너무 많이 돌출시키면 차량이 정면에서 충격을 받았을때 상부몸체(41)가 하부몸체(42)속으로 쉽게 삽입이 안되므로 주의하여야 한다.The engaging protrusion 50 is inserted only by the end portion 41a of the upper body 41 when the operator simply pushes the end 41a of the upper body 41 into the end 42a of the lower body 42. It is preferable to have only a function to make it so as to protrude only a little by using a cocking method, etc. Otherwise, if it protrudes too much, the upper body 41 is easily inserted into the lower body 42 when the vehicle is impacted from the front. This should not be done.

그리고 상기와 같이 상부몸체(41)의 단부(41a)를 하부몸체(42)의 단부(42a)속에 소정 깊이로 밀어 끼운후에는 그 끼워진 상태가 유지되도록 하기 위해 양 단부(41a)(42a)를 서로 용접하는데, 이때 용접부(60)는 자동차의 정면에 소정압력 이상의 충격력을 받으면 즉시 상부몸체(41)의 단부(41a)가 하부몸체(42)의 단부(42a)로 부터 탈리되면서 서로 끼워질 수 있는 정도의 용접력을 갖도록 함이 중요하다.Then, after the end portion 41a of the upper body 41 is pushed into the end portion 42a of the lower body 42 to a predetermined depth, both ends 41a and 42a are held in order to maintain the fitted state. In this case, the welding part 60 may be fitted to each other while the end portion 41a of the upper body 41 is detached from the end portion 42a of the lower body 42 when the welding portion 60 receives an impact force greater than a predetermined pressure on the front of the vehicle. It is important to have sufficient welding force.

이러한 본 발명은 분리된 상부몸체(41)와 하부몸체(42)를 서로 끼우고 용접하여 일체화된 샤프트(40)를 생산할 때 하부몸체(42)의 내면에 걸림돌기(50)가 돌출되어 있어서 상부몸체(41)의 단부(41a)가 소정 깊이로 삽입되면 더 이상 들어가지 않게 되므로 작업자가 그 삽입되는 길이를 일일이 신경쓰지 않더라도 생산되는 샤프트의 길이가 균일한 것으로서 작업성이 양호함에 따라 생산성을 최대한 높힐 수가 있다.In the present invention, when the separated upper body 41 and the lower body 42 are inserted into each other and welded to produce an integrated shaft 40, the locking protrusion 50 protrudes on the inner surface of the lower body 42, so that the upper portion When the end portion 41a of the body 41 is inserted to a predetermined depth, it is no longer entered, so even if the operator does not care about the length of the insertion, the length of the produced shaft is uniform and the workability is good. You can increase it.

그리고, 상기와 같이 상부몸체(41)와 하부몸체(42)가 결합된 샤프트(40)를 공지된 통상의 조향컬럼과 같이 하우징(1)에 끼워서 상단에는 조향휠(5)을 연결하고 하단에는 조향기어를 연결하여 사용하면 상부몸체(41)와 하부몸체(42)가 상기한 용접부(60)에 의해 일체인 상태를 그대로 유지하고 있으므로 조향휠(5)을 좌우로 돌릴때 그 회전력이 조향기어에 원활히 전달되어 조향을 할 수 있는 것이다.Then, the shaft 40 coupled to the upper body 41 and the lower body 42 as described above is inserted into the housing 1 as in a known steering column, and the steering wheel 5 is connected to the upper end, and When the steering gear is connected and used, since the upper body 41 and the lower body 42 are maintained in the same state by the welding part 60, the rotational force is generated when the steering wheel 5 is turned left and right. It can be delivered smoothly to the steering.

이러한 상태에서 차량의 충돌사고 등으로 인해 차량의 전면에 소정압력 이상의 충격력이 발생하면, 샤프트(40)의 상부몸체(41)와 하부몸체(42)를 일체화 시켜주고 있는 용접부(60)가 탈리되면서 제 3 도(b)와 같이 상부몸체(41)의 단부(41a)가 하부몸체(42)속의 걸림돌기(50)를 밀고 안으로 신속히 진입되어 샤프트(40)의 길이가 줄어들게 되므로 정면 충돌시 운전자가 조향휠(5)에 부딪힐 때의 충격력을 최대한 약화시켜 운전자를 보다 안전하게 보호할 수가 있는 것이다.In this state, if an impact force of a predetermined pressure or more occurs on the front surface of the vehicle due to a collision accident or the like, the welding part 60 which integrates the upper body 41 and the lower body 42 of the shaft 40 is detached. As shown in FIG. 3 (b), the end portion 41a of the upper body 41 pushes the locking protrusion 50 in the lower body 42 and enters quickly, thereby reducing the length of the shaft 40. By weakening the impact force when hitting the steering wheel 5 as much as possible to protect the driver more safely.

이상에서와 같이 본 발명은 차량의 정면충돌시 조향컬럼의 하우징을 고정하고 있는 브라켓이 차체의 컬럼브라켓에서 빠지면서 하우징이 밀려 들어갈 때 상기와 같이 샤프트의 길이가 함께 줄어들어 조향휠이 보다 신속하면서도 원활히 밀려 들어가게 한 것으로서, 이에따라 차량의 정면 충돌로 인해 운전자가 조향휠에 부딪힐때의 충격을 상당히 줄일 수가 있으므로, 고가인 에어백을 설치하지 않더라도 간단한 구성과 낮은 비용으로 운전자를 안전하게 보호할 수 있는 것이다.As described above, the present invention reduces the length of the shaft as described above when the bracket which fixes the housing of the steering column during the frontal collision of the vehicle is pushed out of the column bracket of the vehicle body and the steering wheel is pushed more quickly and smoothly. As a result, the frontal impact of the vehicle can significantly reduce the impact when the driver hits the steering wheel, thereby protecting the driver with a simple configuration and low cost without the installation of expensive airbags.

Claims

In the shaft which is fitted inside the steering column housing of the vehicle to transfer the rotational force of the steering wheel to the steering gear, the upper projection 41 and the lower body 42 to which the end portions 41a and 42a are fitted to each other, the projections 50. After inserting by a predetermined depth by the welding to form an integrated shaft 40, the end portion (41a) 42a is further fitted as the welding part 60 is detached when the impact force is more than a predetermined pressure on the front of the vehicle. Steering column shaft for automobiles.