KR19980025536U - 자동차용 조향 휠의 완충장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 조향 휠의 완충 장치에 관한 것으로서, 조향 휠로부터 조향 회전력을 전달받는 상, 하부 조향 축과, 상기 상, 하부 조향 축의 결합을 매개하며 차량 충격에 따라 에어 쿠션을 형성시켜 조향 휠을 상하로 왕복 작동케하여 충격 에너지를 흡수시키는 완충 수단과, 상기 완충 수단을 작동시키도록 차량의 충격을 감지하는 충격 감지 수단과, 상기 충격 감지 수단의 작동에 따라 상기 완충 수단의 완충 작용을 행하도록 조절하는 완충 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안에 의하면 차량이 충돌될 때 조향 축을 에어 쿠션에 의한 완충 작용을 할 수 있게 함으로써 조향 휠에 충격력이 그대로 전달되지 않으므로 운전자의 안전을 기함은 물론, 주요 구성 부품을 파괴시키지 않고도 완충 효과를 볼 수 있으므로 경제적인 이점도 있다.

Description

자동차용 조향 휠의 완충 장치

본 고안은 자동차용 조향 휠의 완충 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 충돌 사고가 발생할 때 조향 휠을 통하여 전달되는 충격력을 용이하게 흡수함으로써 운전자를 보호할 수 있는 자동차용 조향 휠의 완충 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향 장치는 자동차의 진행 방향을 운전자가 조향 휠을 돌려 자유로이 바꾸는 장치로서, 도 1 에서 나타낸 바와 같이, 조향 휠(1), 조향 축(3), 조향 기어(6) 및 링크 부재(7)(8) 등으로 이루어진다.

상기 조향 축(3)은 조향 휠(1)의 회전력을 조향 기어(6)로 전달케 하는 것으로, 그 상부는 조향 휠(1)에 연결되고, 특히 조향 칼럼(Column)(2)에 의하여 회전 가능하도록 지지된다. 또한, 상기 조향 축(1)의 하부는 플렉시블 조인트(Flexible Joint)(4)(5)를 경유하여 조향 기어(6)에 연결되어 있다.

상기 조향 기어(6)는 링크 부재(7)(8)를 거쳐 조향 휠(1)과 조향 축(3)의 회전 운동을 차륜의 선회 운동으로 변환시키는 것으로서, 래크 피니언 형식이나 웜섹터 롤라 형식 등이 있다.

이와 같은 구조로 된 조향 장치는 플렉시블 조인트(4)(5)에 의하여 주행 중 엔진 또는 노면으로부터 전달되는 진동을 흡수, 완화시킬 수 있을 뿐만 아니라 조향 축(3)과 조향 기어(6) 사이의 설치상 오차 등을 수정 할 수 있다.

그러나, 주로 소형 승용차에 적용되는 전륜 구동 방식에 있어서 노면의 충격력을 조향 휠(1)에 그대로 전달하는 래크 피니언 방식의 조향 기어(6)를 채용하고 있고, 엔진도 펜더 현수 방식을 채용하고 있으므로 진동이 심하여 플렉시블 조인트(4)(5)에 의한 진동 흡수 효과는 미약하다.

더욱이, 자동차의 충돌 사고에 따른 조향 휠(1)과 운전자 간에 발생되는 충격 에너지를 흡수하는 데에는 훨씬 기대에 못 미쳐서 운전자의 안전에 대단히 치명적이다.

따라서, 이를 보완하기 위하여 조향 축을 상, 하부 조향축으로 나누고, 이들 사이에 예를 들어, 플라스틱 핀(Plastic Pin)이나 세레이션(Serration), 캡슐(Capsule) 등으로 결합된 그물 모양이나 벨로즈 형상의 충격 흡수 구조를 채용함으로써 충격이 가해지면 플라스틱 핀 등이 파괴됨과 동시에 상부 조향 축이 하부 조향 축 쪽으로 압축되어 조향 휠이 튀어나오는 것을 방지함과 동시에 충격력을 흡수하게 되어 운전자를 보호할 수 있었다.

그러나, 이와 같은 충격 흡수 구조를 채용하더라도 구성 부품의 파괴 및 손상이 불가피하여 실용적이지 못한 문제점을 내포한다.

따라서, 본 고안은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 본 고안의 목적은 자동차의 충돌이 발생할 때 조향 휠을 상, 하로 왕복 작동시킬 수 있는 에어 쿠션을 형성시킴으로써 조향 축을 통하여 전달되는 충격 에너지를 용이하게 흡수할 수 있는 자동차용 조향 휠의 완충 장치를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 자동차용 조향 휠의 완충 장치는, 조향 휠로부터 조향 회전력을 전달받는 상, 하부 조향 축과, 상기 상, 하부 조향 축의 결합을 매개하며 차량 충격에 따라 에어 쿠션을 형성시켜 조향 휠을 상하로 왕복 작동케하여 충격 에너지를 흡수시키는 완충 수단과, 상기 완충 수단을 작동시키도록 차량의 충격을 감지하는 충격 감지 수단과, 상기 충격 감지 수단의 작동에 따라 상기 완충 수단의 완충 작용을 행하도록 조절하는 완충 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 일반적인 자동차의 조향 장치를 나타낸 사시도.

도 2 은 본 고안에 따른 자동차용 조향 휠의 완충 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 3 는 본 고안에 따른 자동차용 조향 휠의 완충 장치의 요부 단면도.

도 4 는 본 고안에 따른 자동차용 조향 휠의 완충 장치의 작동 상태를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 조향 휠, 20 : 조향 칼럼,

32 : 상부 조향 축, 34 : 하부 조향 축,

40 : 완충 수단, 42 : 실린더 부재,

44 : 피스톤 부재, 45 : 삽입 홈,

50 : 완충 제어 수단, 51 : 플런져,

52 : 솔레노이드, 54 : 스위칭 부,

60 : 충격 감지 수단.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

도 2 은 본 고안에 따른 자동차용 조향 휠의 완충 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3 는 본 고안의 요부 단면도이다.

상기 도면에서, 본 고안의 완충 장치는, 조향 칼럼(20)에 의하여 회전 가능하게 지지되는 조향 축을 상, 하부 조향 축(32)(34)으로 나누고, 조향 휠(10)의 조향 회전력을 전달받게 한다.

대표 부호 40 은 완충 수단을 나타낸 것으로서, 이는 상, 하부 조향 축(32)(34)의 상호 결합을 매개하며, 차량 충격에 따라 에어 쿠션을 형성시켜 조향 휠(10)을 상하로 왕복 작동케하여 충격 에너지를 흡수시키는 수단이다.

즉, 상기 완충 수단(40)은, 상부 조향 축(32) 내에 실린더 부재(42)를 삽입 결합하고, 여기에 압축 공기(A)를 채워 에어 쿠션(Air Cushion)을 형성시킬 수 있게 한다. 또한, 하부 조향 축(34)의 선단에 피스톤 부재(44)를 결합하여 실린더 부재(42) 내부를 왕복 작동될 수 있도록 한다. 여기서, 상기 피스톤 부재(44)의 측면에는 후술하는 솔레노이드(52)의 플런져(51)가 삽입 및 이탈될 수 있는 삽입 홈(45)이 형성된다.

대표 부호 50 은 완충 제어 수단으로서, 이는 충격 감지 수단(60)의 작동에 따라 완충 수단(40)의 완충 작용을 행하도록 조절하는 수단이다. 여기서, 충격 감지 수단(60)은 차량의 충격을 감지하는 센서로써, 통상 차량의 전방 차체에 설치된다.

상기 완충 제어 수단(50)은 상부 조향 축(32)의 하 측면에 장착되어 그 내부로 전, 후진되는 플런져(Plunger)(51)를 갖는 솔레노이드(Solenoid)(52)와, 상기 솔레노이드(52)를 작동시킬 수 있도록 충격 감지 수단(60)의 작동에 따라 전원을 개폐하는 스위칭 부(54)를 포함한다. 여기서, 솔레노이드(52)는 원통형의 몸체에 다수의 코일이 권선된 것으로 전원의 공급 여하에 따라 플런져(51)를 전, 후진되게 하는 것이다.

이와 같이 구비된 본 고안에 따른 자동차용 조향 휠의 완충 장치는, 차량의 충돌이 발생되면 충격 감지 수단(60)이 충격을 감지하고, 상기 감지 수단(60)의 작동에 따라 스위칭 부(50)로 하여금 솔레노이드(52)에 전원을“ 온 ” 되게 한다.

이렇게 되면, 도시되지 않은 증폭부를 거쳐 증폭된 전압이 솔레노이드(52)의 코일에 흐르게 됨과 동시에 전자력에 의하여 플런져(51)를 잡아당기게 된다.

이 후, 상기 솔레노이드(52)의 플런져(51)는 피스톤 부재(44)의 삽입 홈(45) 내에서 이탈되어 상, 하부 조향 축(32)(34)을 상호 고정시킨 상태를 해제시킨다. 이 때, 하부 조향 축(34)으로 부터 조향 휠(10)로 그대로 전달되려던 충격력은 상부 조향 축(32) 및 조향 휠(10)에 반발력으로 작용된다.

이러한 반발력은 상부 조향축(32) 및 조향 휠(10)을 하향으로 작동되게 함과 동시에 실린더 부재(42) 내의 압축 공기(A)에 의하여 에어 쿠션(Air Cushion) 역할을 하게 함으로써 흡수되어진다.

상술한 본 고안에 의하면, 차량이 충돌될 때 조향 축을 에어 쿠션에 의한 완충 작용을 할 수 있게 함으로써 조향 휠에 충격력이 그대로 전달되지 않으므로 운전자의 안전을 기함은 물론, 주요 구성 부품을 파괴시키지 않고도 완충 효과를 볼 수 있으므로 경제적인 이점도 있다.

Claims (4)

1. 조향 휠로부터 조향 회전력을 전달받는 상, 하부 조향 축과, 상기 상, 하부 조향 축의 결합을 매개하며 차량 충격에 따라 에어 쿠션을 형성시켜 조향 휠을 상하로 왕복 작동케하여 충격 에너지를 흡수시키는 완충 수단과, 상기 완충 수단을 작동시키도록 차량의 충격을 감지하는 충격 감지 수단과, 상기 충격 감지 수단의 작동에 따라 상기 완충 수단의 완충 작용을 행하도록 조절하는 완충 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 조향 휠의 완충 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 완충 수단은, 상부 조향 축 내에 삽입되어 에어 쿠션을 형성할 수 있는 압축 공기를 채우고 있는 실린더 부재와, 상기 실린더 부재 내부를 왕복 작동될 수 있도록 하부 조향 축의 선단에 결합된 피스톤 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 조향 휠의 완충 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 완충 제어 수단은, 상부 조향 축의 하 측면에 장착되어 그 내부로 전, 후진되는 플런져를 갖는 솔레노이드와, 상기 솔레노이드를 작동시킬 수 있도록 충격 감지 수단의 작동에 따라 전원을 개폐하는 스위칭 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 조향 휠의 완충 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 피스톤 부재는 그 측면에 솔레노이드의 플런져가 삽입 및 이탈될 수 있는 삽입 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 조향 휠의 완충 장치.