KR100599832B1 - 차량의 스티어링 기구 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 차량의 스티어링 기구 설치구조는 차량의 바퀴를 조향하기 위해 차량의 실내에 설치되는 휠과; 상기 휠에 연결되어 운전자의 조작력을 차량의 바퀴에 전달하는 샤프트와; 운전자의 조작력이 상기 바퀴에 전달될 수 있도록 상기 샤프트가 관통되어 내부에 설치됨과 아울러 차량의 차체에 장착되는 컬럼과; 상기 컬럼의 외측을 감싸 상기 차량의 차체에 고정됨과 아울러 상기 컬럼과 연결되어 차량의 충돌 시 운전자로부터 가해지는 충격의 크기에 따라 소성변형 및 마찰이 발생되어 상기 컬럼이 전방 측으로 이동되며 완충이 이루어지게 하는 완충수단을 포함하여 구성되어, 차량의 충돌 시 운전자가 휠에 부딪혀 가하는 충격에 의해 브래킷에서 소성변형 및 마찰이 발생되기 때문에 운전자가 휠과 급격히 부딪혀 발생되는 상해를 억제시키는 효과를 가지고 있다.

Description

차량의 스티어링 기구 설치구조{Structure for fixing column of steering assembly in automobile}

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 스티어링 기구의 설치구조가 도시된 측면도

도 2는 본 발명에 따른 차량의 스티어링 기구의 설치구조가 도시된 측면도

도 3은 본 발명에 따른 완충수단이 도시된 사시도

도 4는 본 발명에 따른 브래킷이 도시된 측면도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 휠 20 : 샤프트

30 : 컬럼 40 : 유니버설조인트

50 : 연결링크 52 : 제 1 바

54 : 제 2 바 56 : 연결바

60 : 기어 62 : 기어샤프트

70 : 브래킷 71 : 나사홀

72 : 홀 73 : 이동로

74 : 변형부 75 : 마찰부

80 : 이동로드 82 : 머리부

본 발명은 차량 스티어링 기구의 설치구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자로부터 스티어링에 가해지는 충격에 의해 상기 스티어링이 장착된 샤프트가 완충작용을 겸비한 슬라이딩 작용을 함으로서 운전자의 상해를 억제시키는 차량 스티어링 기구의 설치구조에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량 스티어링 기구의 설치구조가 도시된 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 스티어링 기구의 설치구조는 차량의 실내에 위치되어 운전자의 조작에 따라 회전되는 스티어링휠(1)과, 상기 스티어링휠(1)과 연결되어 상기 스티어링휠(1)에 가해진 조작력을 전달하는 스티어링 샤프트(2)와, 상기 스티어링 샤프트(2)가 삽입되어 설치되는 스티어링 컬럼(3)과, 상기 스티어링 컬럼(3)을 차체(4)에 고정시키는 브래킷(5)과, 상기 스티어링 샤프트(2)에 가해진 조작력을 전달받아 차량의 바퀴 측에 전달하는 스티어링 기어(6)와, 상기 스티어링 기어(6)와 상기 스티어링 샤프트(2) 사이에 설치되어 상기 스티어링 샤프트(2)에 가해진 조작력을 전달하는 유니버설조인트(7) 및 연결샤프트(8)를 포함하여 구성된다.

여기서 운전자가 상기 스티어링휠(1)을 조작하면 상기 조작력은 상기 스티어링 샤프트(2), 유니버설조인트(7), 연결샤프트(8) 및 스티어링 기어(6)를 거쳐 차량의 바퀴에 전달되어 상기 바퀴를 조향하게 된다.

한편, 상기 스티어링 컬럼(3) 내부에는 차량의 충돌 시 운전자가 상기 스티어링휠(1)에 가하는 충격에 의해 상기 스티어링 샤프트(2)가 전방 측으로 밀려 이동되는 완충구조가 설치된다.

상기 완충구조는 차량의 충돌 시 전달되는 충격에 의해 상기 스티어링 샤프트(2)가 밀려 차량의 전방 측으로 밀려 이동되는 구조인 바, 상기 스티어링 샤프트(2)가 밀려 이동되는 과정에서 부재의 절단 또는 마찰을 발생시켜 운전자가 상기 스티어링휠(1)로부터 받는 충격을 완충시키게 된다.

그런데 종래 스티어링휠의 설치구조에서 마찰에 의한 방식은 충돌 시 발생되는 충격의 크기에 대응되어 적절히 완충이 이루어지게 하는 마찰력의 조정이 어려운 문제점을 가지고 있다.

더불어 종래 스티어링휠의 설치구조에서 소성변형 및 절단에 의한 방식은 운전자가 상기 스티어링휠(1)에 적절한 각도로 부딪히지 않을 경우 상기 브래킷(5)을 중심으로 상기 컬럼(3) 및 스티어링 샤프트(2)가 회전되어 적절한 완충이 발생되지 않는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 운전자가 스티어링 휠에 가하는 충격에 의해 소성변형 및 마찰이 순차적으로 진행되어 스티어링 기구가 전방 측으로 적절히 이동되면서 완충을 이루는 차량의 스티어링기구 설치구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 스티어링 기구 설치구조는 차량의 바퀴를 조향하기 위해 차량의 실내에 설치되는 휠과 상기 휠에 연결되어 운전자의 조작력을 차량의 바퀴에 전달하는 샤프트와 운전자의 조작력이 상기 바퀴에 전달될 수 있도록 상기 샤프트가 관통되어 내부에 설치됨과 아울러 차량의 차체에 장착되는 컬럼과 상기 컬럼의 외측을 감싸 상기 차량의 차체에 고정됨과 아울러 상기 컬럼과 연결되어 차량의 충돌 시 운전자로부터 가해지는 충격의 크기에 따라 소성변형 및 마찰이 발생되어 상기 컬럼이 전방 측으로 이동되며 완충이 이루어지게 하는 완충수단을 포함하고,
상기 완충수단은 상기 컬럼에 설치되어 외측으로 돌출되는 이동로드와 상기 컬럼의 외측을 감싸 상기 차체에 고정되고, 상기 이동로드가 관통되어 차량의 충돌 시 상기 충돌 충격에 의해 상기 이동로드가 이동됨으로서 소성변형 및 마찰이 발생되게 하는 이동로가 형성된 브래킷을 포함하여 구성되고,
상기 브래킷은 상기 이동로드가 장착되는 홀과 상기 홀과 연결되어 차량의 충돌 시 상기 이동로드가 이동되는 이동로와 상기 이동로 상에 형성되어 차량의 충돌 시 이동되는 상기 이동로드에 접촉되어 소형변형을 발생시키는 변형부와 상기 이동로 상에 형성되어 차량의 충돌 시 이동되는 상기 이동로드와 접촉되어 마찰을 발생시키는 마찰부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 스티어링 기구의 설치구조가 도시된 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 완충수단이 도시된 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 브래킷이 도시된 측면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 스티어링 기구 설치구조는 차량의 실내 측에 설치되어 운전자에 의해 조작되는 휠(10)과, 일단(20a)이 상기 휠(10)에 연결되고 운전자의 조작력에 의해 회전되는 샤프트(20)와, 상기 샤프트(20)가 관통됨과 아울러 차량의 차체(90)에 장착되는 컬럼(30)과, 상기 샤프트(20)의 타단(20b)에 연결되어 운전자의 조작력을 전달하는 유니버설조인트(40) 및 연결링크(50)와, 차량의 바퀴를 조향시키는 기어(60)와, 상기 기어(60)와 상기 유니버설조인트(40)를 연결하여 상기 기어(60)에 운전자의 조작력을 전달하는 기어샤프트(62)와, 상기 컬럼(30)을 상기 차체(90)에 고정시킴과 아울러 차량의 충돌 시 운전자가 휠(10)에 가하는 충격에 의해 전방 측으로 슬라이딩되며 이동되는 완충수단을 포함하여 구성된다.

상기 휠(10)은 운전자의 조작에 의해 회전되고, 운전자의 안전을 도모하기 위해 미도시 되었으나 에어백이 설치된다.

상기 샤프트(20)는 상기 컬럼(30)을 관통하여 상기 컬럼(30) 내부에 장착되고, 운전자의 조작에 의해 상기 회전된다. 특히, 상기 샤프트(20)의 일단(20b)에는 상기 휠(10)이 장착되고, 타단(20a)에는 상기 유니버설조인트(40)가 설치된다.

상기 각 유니버설조인트(40)는 상기 샤프트(20) 및 상기 기어샤프트(62)에 연결되고, 상기 각 유니버설조인트(40)는 일반적인 유니버설조인트(40)의 구조와 동일한 바 자세한 설명을 생략한다.

그리고, 상기 각 유니버설조인트(40) 사이에는 연결링크(50)가 설치되어 차량의 충돌 시 운전자 측으로 전진해 오는 충격을 흡수하며 접힘되는 바, 상기 연결링크(50)는 상기 각 유니버설조인트(40)에 고정되는 제 1, 2 바(52)(54)와, 상기 제 1, 2 바(52)(54)를 연결시키는 연결바(56)를 포함하여 구성되고, 상기 제 1, 2 바(52)(54) 및 연결바(56)는 핀(57) 결합에 의해 연결된다.

상기 기어(60)는 상기 기어샤프트(62)를 통해 전달된 회전력에 의해 회전되어 상기 바퀴를 조향시켜 차량의 운전방향으로 조정하게 된다.

한편, 상기 완충수단은 상기 컬럼(30)의 외측을 감싸는 브래킷(70)과, 상기 브래킷(70)과 상기 컬럼(30)을 연결시키는 이동로드(80)를 포함하여 구성된다.

상기 컬럼(30)에는 상기 브래킷(70)이 설치되는 부분에 상기 브래킷(70)과의 연결을 위한 연결부(32)가 형성되고, 상기 이동로드(80)가 상기 브래킷(70)을 관통하여 상기 연결부(32)에 삽입된다.

상기 이동로드(80)는 상기 브래킷(70)을 관통하여 상기 연결부(32)에 체결되는 볼트로 형성시키는 것이 바람직하다.

상기 브래킷(70)은 상기 컬럼(30)의 외측을 감싸도록 '∧' 형상으로 형성되고, 상기 차체(90)에 고정되기 위해 체결수단인 나사(미도시)가 설치되는 나사홀(71)이 형성된다. 특히 상기 브래킷(70)의 양측이 이루는 내각은 소정 각도 경사지게 형성된다.

그리고, 상기 브래킷(70)에는 상기 이동로드(80)가 관통되는 홀(72) 및 상기 이동로드(80)가 이동되는 이동로(73)가 형성된다.

여기서 상기 홀(72) 및 상기 이동로(73)를 형성하는 상기 브래킷(70)에는 상기 이동로드(80)의 이동 시 접촉되어 소성변형되는 변형부(74)와, 상기 이동로드(80)와 접촉되어 마찰되는 마찰부(75)가 형성된다.

여기서 상기 변형부(74) 사이의 간격은 상기 홀(72)에 장착되는 이동로드(70)보다 작은 직경으로 형성되어 상기 이동로드(80)가 상기 홀(72)에서 이탈되는 것을 방지하고, 차량의 충돌 시 상기 변형부(74)를 소성변형 시킬 정도의 충격이 가해질 경우에만 상기 이동로드(80)가 상기 홀(72)에서 이탈되게 형성시킨다.

그리고 상기 마찰부(75)는 상기 변형부(74)를 거친 이동로드(80)가 진입되도록 상기 변형부(74) 사이의 간격보다 크고 상기 이동로드(80)의 직경보다 작게 형성시킨다. 그리고 상기 마찰부(75)는 상기 이동로드(80)의 이동 시 마찰을 보다 증가시키기 위해 상기 브래킷(70)의 외측을 플랜지를 형성하며 돌출되게 형성된다.

그래서 상기 이동로드(80)가 상기 마찰부(75)를 통과할 경우 상기 이동로드(80)의 머리부(82)는 상기 플랜지를 형성하는 부분을 이동로 외측으로 밀면서 마찰을 발생시키고, 경우에 따라 상기 머리부(82)가 상기 마찰부(75)를 굽힘시키는 소성변형을 일으키도록 형성하여도 무방하다.

한편, 상기 브래킷(70)은 상기 컬럼(30)의 유니버설조인트(40) 측에 설치되고, 상기 휠(10) 측에는 상기 컬럼(30)을 감싸는 가이드(76)가 설치된다. 여기서 상기 가이드(76)는 상기 컬럼(30)이 유니버설조인트(40)가 설치된 전방 측으로 이동할 경우 상기 컬럼(30)이 회전되지 않도록 상기 컬럼(30)의 이동방향을 안내한다.

이하 본 발명에 따른 실시예의 작동과정을 도 2 내지 도 4를 중심으로 보다 상세히 설명한다.

먼저, 차량이 충돌 할 경우, 특히 정면 충돌이 발생될 경우 운전자가 위치한 차량의 실내는 차량의 본네트에 설치된 엔진(미도시) 등의 장치가 밀려들어오게 된다.

이때, 차량의 실내로 밀려들어오는 엔진은 상기 기어(60) 및 기어샤프트(62)를 실내 측으로 이동시키고, 상기 기어샤프트(62)에 연결된 제 1, 2 바(52)(54) 및 연결바(56)가 접힘되면서 상기 샤프트(20) 및 컬럼(30)이 운전자 측으로 돌출되는 것을 방지한다.

한편, 상기 차량의 충돌 시 차량의 휠(10)에 설치된 에어백이 전개되어 운전자가 휠(10)과 직접 충돌하는 것을 방지하고, 상기 운전자로부터 상기 휠(10)에 가해진 충격은 상기 샤프트(20)를 통해 상기 컬럼(30)에 전달된다.

이때, 상기 운전자가 상기 휠(10)에 가한 충격이 소정 크기 이상인 경우 상기 이동로드(80)는 상기 변형부(74)를 변형시키며 상기 이동로(73)로 진입하고, 상기 이동로(73)로 진입 한 상기 마찰부(75)와 접촉되어 마찰을 발생시키게 된다.

여기서 상기 변형부(74)를 변형시키는 정도의 충격 크기는 운전자가 상해를 입을 정도인 것이 바람직하고, 상기 이동로드(80)가 상기 마찰부(75)와 마찰을 일으키는 과정에서 상기 이동로드(80)의 이동이 점진적으로 감소되어 상기 휠(10)에 가해진 충격을 완충시키게 된다.

한편, 상기 브래킷(70)은 도시된 바와 같이 1개소에 설치되었으나, 본 실시예와 달리 상기 가이드(76)의 위치에 하나가 더 설치되어도 무방하다.

이와 같이 본 발명에 따른 브래킷(70) 및 이동로드(80)는 소성변형 및 마찰에 의해 다단계로 충격을 흡수하여 완충함으로서 운전자가 상기 휠(10)에 부딪혀 입는 상해를 최대한으로 억제한다.

본 발명에 의한 차량의 스티어링 기구 설치구조는 차량의 충돌 시 운전자가 휠에 가하는 충격에 의해 컬럼을 차체에 고정하는 브래킷에서 상기 충격을 완충시키는 소성변형 및 마찰을 발생시키기 때문에 운전자가 휠과 급격히 부딪혀 발생되는 상해를 억제시키는 이점을 가지고 있다.

또한 본 발명에 의한 차량의 스티어링 기구 설치구조는 브래킷에 형성된 이동로를 따라 이동하는 이동로드가 소성변형 및 마찰을 순차적으로 발생시키기 때문에 각 소성변형 또는 마찰에 적용되는 충격의 크기에 따라 적절한 변형부와 마찰부를 구성시키는 것이 용이한 이점을 가지고 있다.

그래서 본 발명에 의한 차량의 스티어링 기구 설치구조는 브래킷의 재질 또는 상기 변형부 및 상기 마찰부의 두께, 간격 등을 조절함으로서 보다 용이하게 완충에 필요한 성능을 변경할 수 있는 이점을 가지고 있다.

또한 본 발명에 의한 차량의 스티어링 기구 설치구조는 컬럼이 슬라이딩되게 브래킷을 설치함으로서 운전자가 휠과 충돌되는 상황에서 종래와 같이 회전되지 않고 반드시 슬라이딩되어 운전자에게 가해지는 충격을 완충시키는 완충작용이 발생되는 이점을 가지고 있다.

Claims (3)

1. 차량의 바퀴를 조향하기 위해 차량의 실내에 설치되는 휠과;

   상기 휠에 연결되어 운전자의 조작력을 차량의 바퀴에 전달하는 샤프트와;

   운전자의 조작력이 상기 바퀴에 전달될 수 있도록 상기 샤프트가 관통되어 내부에 설치됨과 아울러 차량의 차체에 장착되는 컬럼과;

   상기 컬럼의 외측을 감싸 상기 차량의 차체에 고정됨과 아울러 상기 컬럼과 연결되어 차량의 충돌 시 운전자로부터 가해지는 충격의 크기에 따라 소성변형 및 마찰이 발생되어 상기 컬럼이 전방 측으로 이동되며 완충이 이루어지게 하는 완충수단을 포함하고,

   상기 완충수단은 상기 컬럼에 설치되어 외측으로 돌출되는 이동로드와;

   상기 컬럼의 외측을 감싸 상기 차체에 고정되고, 상기 이동로드가 관통되어 차량의 충돌 시 상기 충돌 충격에 의해 상기 이동로드가 이동됨으로서 소성변형 및 마찰이 발생되게 하는 이동로가 형성된 브래킷을 포함하여 구성되고,

   상기 브래킷은 상기 이동로드가 장착되는 홀과;

   상기 홀과 연결되어 차량의 충돌 시 상기 이동로드가 이동되는 이동로와;

   상기 이동로 상에 형성되어 차량의 충돌 시 이동되는 상기 이동로드에 접촉되어 소형변형을 발생시키는 변형부와;

   상기 이동로 상에 형성되어 차량의 충돌 시 이동되는 상기 이동로드와 접촉되어 마찰을 발생시키는 마찰부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링기구 설치구조.
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