KR101964936B1 - 진동 가능한 방식으로 차량 조향 휠에 에어백 모듈을 부착하기 위한 커플링 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어백 모듈(14)을 차량 조향 휠(10)의 조향 휠 구조체(12)에 진동 가능하게 장착하기 위한 커플링 장치(16)에 관한 것이며, 상기 커플링 장치는, 차량 조향 휠(10)이 조립된 상태에 있을 때, 조향 휠 축(A)에 대해, 조향 휠 구조체(12)를 향하는 축방향 바닥 측(20)과, 차량 조향 휠(10)이 조립된 상태에 있을 때 에어백 모듈(14)을 향하는 반대쪽의 축방향 상부 측(22)을 포함하는 장착 부재(18); 장착 부재(18)를 조향 휠 구조체(12)에 진동 가능하게 커플링하기 위해 축방향 바닥 측(20)에 제공되는 감쇠 요소(26)에 대한 접촉면(24); 그리고 사전 제조되는 에어백 모듈(14)과의 잠금을 위해 장착 부재(18)의 상부 측(22)에 배치되는 잠금 요소(28)를 포함하며, 잠금 요소(28)는, 에어백 모듈(14)이 실질적으로 축방향으로 고정된 방식 또는 축방향으로 제한되게 이동 가능한 방식의 잠금 연결에 의해, 장착 부재(18)에 결합될 수 있도록 구성된다.
Description
본 발명은, 에어백 모듈을 진동 가능하게(oscillation) 차량 조향 휠의 조향 휠 조립체에 장착하기 위한 커플링 장치, 상기 커플링 장치를 포함하는 서브 어셈블리 및 차량 조향 휠에 관한 것이다.
다수의 차량 조향 휠에서, 아이들링하는 동안 또는 차량의 특정 속도 범위에서, 운전자가 불편하게 느끼는 진동(vibration)이 발생한다. 상기 진동은 특히, 조향 휠이 조향 칼럼에 단단하게 커플링되어 있기 때문에 발생한다.
원치않게 조향 휠이 진동하는 것을 방지하기 위해, 소위 진동 댐퍼를 이용하여, 진동이 적당한(uncritical) 범위 내에 유지되도록 전체 시스템의 고유 진동수를 조절하는 방법이 공지되어 있다. 현재, 예를 들어 조향 휠 내에 배치되는 에어백 모듈의 가스 발생기가 역-진동 댐퍼체로서 사용된다.
진동 감쇠는 댐퍼의 질량이 증가함에 따라 향상되기 때문에, 전체 에어백 모듈이 댐퍼 질량으로서 유리하게 사용되는 차량 조종 장치가 DE 37 10 173 C2호에 이미 기재되어 있다. 사용되는 진동 댐퍼의 전단 강성에 의해, 조향 휠/모듈 시스템의 제1 고유 진동수는, 높은 여기 진폭이 발생하지 않을 만큼의 차량 속도 범위(예를 들어, 약 120km/h) 내에서 낮게 조절될 수 있다.
진동 가능한 에어백 모듈의 경우, 진동 댐퍼는 현재, 경적 접촉부가 에어백 모듈에 제공되고, 각각의 대응 접촉부가 조향 휠 구조체에 제공되어, 차량 조향 휠에 경적 기능을 실현하기 위해서도 사용된다. 예를 들어, 이러한 차량 조향 휠이 US8,720,942 B2호에 기재되어 있다.
하지만, 이러한 유형의 조향 휠은, 특히 거친 노면(road track)에서 차량 경적이 잘못 활성화되거나, 진동 감쇠가 없는 조향 휠에 비해 차량 경적을 활성화하는 데에 더 긴 접촉 거리 또는 더 높은 접촉력이 필요하다는 것이 밝혀졌다. 이는, 차량 조향 휠에 원치 않은 큰 사이즈의 공간과 차량 경적을 활성화할 때의 불편함을 동반한다.
본 발명의 목적은, 높은 기능 안전성을 가지면서, 가능한 한 짧은 작동 경로와 가능한 한 낮은 작동 힘을 요구하는 일체형 경적 기능을 구비하는 진동 댐퍼를 포함하는, 단순한 구조적 설계의 차량 조향 휠을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 사전 제조되는 에어백 모듈을 차량 조향 휠의 조향 휠 구조체에 진동 가능하게 장착하기 위한 커플링 장치에 의해 달성될 수 있으며, 상기 커플링 장치는, 차량 조향 휠이 조립된 상태에 있을 때 조향 휠 축에 대해 조향 휠 구조체를 향하는 축방향 바닥 측과, 차량 조향 휠이 조립된 상태에 있을 때 에어백 모듈을 향하는 반대쪽의 축방향 상부 측을 포함하는 장착 부재, 상기 장착 부재를 조향 휠 구조체에 진동 가능하게 커플링하기 위해 축방향 바닥 측에 제공되는 감쇠 요소에 대한 접촉면, 그리고 에어백 모듈에 결합하기 위해 장착 부재의 상부 측에 제공되는 잠금 요소를 포함하고, 상기 잠금 요소는 에어백 모듈이 실질적으로 축방향으로 고정된 방식 또는 축방향으로 제한적으로 이동 가능한 방식의 잠금 연결에 의해 장착 부재에 커플링될 수 있도록 구성된다. 따라서, 커플링 장치의 장착 부재와 관련하여, 조향 휠 구조체의 측에서는 (특히, 조향 휠 축에 횡단 방향으로) 진동 감쇠가 수행되고, 모듈 측에는 (조향 휠 축 방향으로) 경적 기능이 실현될 수 있다. 이러한 방식으로, 경적 기능 및 진동 감쇠 기능이 서로로부터 단순한 방식으로 분리되어, 조향 칼럼과 상기 조향 칼럼에 단단하게 연결되는 조향 휠 구조체의 (예를 들어, 거친 노면에서의) 진동 여기가 초기에 조향 휠 구조체와 장착 부재 사이에서 감쇠되어, 더이상 모듈-측 경적 기능에 직접적인 영향을 미치지 않는다. 감쇠 요소에 의해 장착 부재를 조향 휠 조립체에 진동 가능하게 커플링하는 것은, 감쇠 요소가 장착 부재와 조향 휠 구조체 사이에서 적어도 조향 휠 축에 횡단 방향으로, 바람직하게는 조향 휠 축의 방향으로도 진동을 감쇠할 수 있다는 점에서 본 출원 발명의 범위 내에 있는 것으로 이해되어야 한다. 발생 가능한 진동의 조향 휠 축의 방향으로의 최대 진폭은 차량 경적을 활성화하기 위한 축방향 작동 경로보다 짧은 것이 바람직하다.
커플링 장치의 장착 부재는, 조향 휠 축에 실직적으로 수직인 방향으로 연장하고, 특히 복수의 잠금 요소를 포함하는 장착 플레이트인 것이 바람직하며, 잠금 요소들은 장착 플레이트와 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 잠금 요소들은 조향 휠 축으로부터 동일하게 이격될 수 있고, 원주 방향으로 균일하게 분산되도록 배치될 수 있다. 이는 결과적으로, 커플링 장치의 단순하고 신속한 조립과 에어백 모듈의 안정적인 지지를 제공한다. 물론, 대안적으로, 에어백 모듈을 조향 휠 구조체에 진동 가능한 방식으로 장착하기 위한 잠금 요소를 각각 구비하는 복수의 개별적인 장착 부재를 제공하는 것도 생각해볼 수 있다.
감쇠 요소는 각각의 잠금 요소와 관련될 수 있으며, 잠금 요소들과 관련 감쇠 요소들은 축방향으로 직렬로 배치될 수 있다.
커플링 장치의 일 실시예에 따르면, 경적 접촉부 또는 작동 부재와, 에어백 모듈에 배치되는 대응 접촉부가 접촉할 때 경적음이 활성화되도록, 장착 부재의 축방향 상부 측에 경적 접촉부가 배치되며, 잠금 부재는, 에어백 모듈이 축방향으로 제한적으로 이동 가능한 방식의 잠금 연결에 의해 장착 부재에 커플링될 수 있도록 구성된다. 즉, 이 경우에, 전체 에어백 모듈은 차량 경적을 작동시키기 위해 축방향으로 배치되며, 경적 접촉부와 대응 접촉부는 진동 가능하게 지지되는 차량 조향 휠의 구성요소 상에 형성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 커플링 장치는 접촉면 영역에서 장착 부재의 축방향 바닥 측에 이웃하는 감쇠 요소를 포함하고, 장착 부재와 조향 휠 구조체가 서로에 대해 적어도 조향 휠 축에 횡단 방향으로 이동 가능하도록, 장착 부재를 조향 휠 구조체에 진동 가능한 방식으로 커플링하며, 특히 감쇠 요소는 장착 부재의 축방향 바닥 측에서 사전 조립된다. 감쇠 요소는, 진동-감쇠 재료와, 경우에 따라서는 진동-감쇠 재료에 인접하는 정지 요소들 및/또는 장착 슬리브들을 포함한다.
이 실시예에서, 감쇠 요소는 장착 부재의 개구를 통해 연장하는 것이 바람직하다.
게다가, 감쇠 요소는 반경 방향 숄더(shoulder)를 구비하는 환형의 진동-감쇠 재료를 포함하고, 장착 부재 개구의 에지는 접촉면을 형성하여 진동-감쇠 재료의 반경 방향 숄더에 작용할 수 있다.
특히, 반경 방향 숄더는 진동-감쇠 재료에 있는 홈의 형태이며, 장착 부재 개구의 에지는 적어도 부분적으로 이 홈과 결합한다. 이는, 감쇠 요소가 신속하고 단순한 방식으로 장착 부재에 축방향으로 위치되어 고정될 수 있도록 한다.
부수적으로, 서론에서 언급한 목적은, 조향 휠 구조체, 전술한 커플링 장치, 그리고 상기 커플링 장치를 조향 휠 구조체에 장착하기 위한 나사로, 환형 진동-감쇠 재료를 통해 연장하는 나사를 포함하는 서브 어셈블리에 의해 달성될 수 있으며, 진동-감쇠 재료는 축방향 단부면이 적어도 부분적으로 나사의 나사 헤드에 이웃하고, 반대쪽에 있는 축방향 단부면은 적어도 부분적으로 조향 휠 구조체에 이웃한다. 이러한 경우, 별도의 장착 슬리브 및/또는 정지 요소들이 생략되기 때문에, 예컨대 장착 부재, 나사 헤드 및/또는 조향 휠 구조체와 같이 어쨌든 존재하는 구성요소들에 의한 진동-감쇠 재료의 수용 공간의 제한에 있어서 특히 유리하다. 이 경우, 이상적으로, 감쇠 요소는 진동-감쇠 재료에 의해서만 형성된다.
더불어, 본 발명은 조향 휠 구조체, 전술한 커플링 장치, 그리고 장착 부재를 조향 휠 구조체에 진동 가능하게 커플링하기 위한 감쇠 요소를 포함하는 서브 어셈블리를 포함하며, 감쇠 요소는 장착 부재의 축방향 바닥 측에 배치되고, 장착 부재와 함께 조향 휠 구조체에 사전 조립된다.
본 발명은 또한, 사전 제조되는 에어백 모듈과 전술한 커플링 장치를 구비하는 서브 어셈블리를 포함하며, 에어백 모듈, 특히 에어백 모듈의 모듈 바닥은 경적 접촉부와 축방향으로 인접하는 대응 접촉부를 포함하며, 에어백 모듈은 경적음을 활성화하기 위해 장착 부재에 대해 축방향으로 이동 가능하도록 지지된다.
본 발명은, 사전 제조된 에어백 모듈과 전술한 커플링 장치를 포함하는 서브 어셈블리에도 관련되며, 에어백 모듈은 경적 접촉부를 포함하는 (수동으로 작동 가능한) 모듈 커버 및 상기 경적 접촉부와 축방향으로 인접하는 대응 접촉부를 포함하는 또 다른 모듈 구성요소를 포함하고, 모듈 커버는 경적음을 활성화하기 위해 추가적인 모듈 구성 요소에 대해 축방향으로 이동 가능하게 지지된다. 즉, 이 경우에, 경적 기능은 에어백 모듈의 "내부"에서 실현되고, 이러한 구조적 변형예에서, 경적 접촉부와 대응 접촉부는 진동 가능하도록 지지되는 차량 조향 휠의 구성요소 상에 형성된다.
마지막으로, 서론에서 언급한 목적은, 조향 휠 구조체, 사전 제조되는 에어백 모듈, 전술한 커플링 장치, 그리고 장착 부재를 조향 휠 구조체에 진동 가능하게 커플링 하기 위한 감쇠 요소를 포함하는 자동차의 차량 조향 휠에 의해서도 달성될 수 있으며, 차량 조향 휠은 접촉부와 상기 접촉부에 축방향으로 인접한 대응 접촉부를 포함하고, 경적 접촉부와 대응 접촉부는 모두 진동 가능하게 지지되는 차량 조향 휠의 구성요소에 형성된다. 특히, 커플링 장치와 감쇠 요소는 조향 휠 구조체에 사전 조립되는 댐퍼 유닛을 구성한다. 이러한 방식으로, 차량 조향 휠은 특히 적은 수고로 조립될 수 있다. 사전 제조되는 댐퍼 유닛은 먼저 조향 휠 구조체에 연결되는데, 특히 나사 연결되며, 그 결과 동일하게 사전 제조된 에어백 모듈이 댐퍼 유닛과 잠금되어 조향 휠 구조체에 고정될 때 까지 축방향으로 공급된다.
차량 조향 휠의 특히 단순하게 설계된 실시예에서, 에어백 모듈은 커플링 장치로의 잠금 연결에 의해서만 조향 휠 구조체에 고정된다.
하지만, 대안으로서, 차량의 정상 주행 시에는 제한된 상대 이동을 확실하게 허용하지만, 에어백 모듈이 활성화될 때에는 에어백 모듈이 조향 휠 구조체로부터 완전히 떨어지지 않도록 보장하는 추가적인 (잠금) 연결을 에어백 모듈과 조향 휠 구조체 사이에 제공하는 것도 생각해볼 수 있다. 결과적으로, 이 실시예에서 에어백 모듈은 커플링 장치에 의해 조향 휠 구조체에 고정되고, 더불어 커플링 장치와는 독립적인 또 다른 연결이 에어백 모듈과 조향 휠 구조체 사이에 제공된다. 이 경우, 커플링 장치로의 연결부가, 예를 들어 에어백 모듈의 활성화 시에 발생하는 극심한 하중을 견디도록 설계될 필요가 없기 때문에 유리하다.
도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들에 대한 설명으로부터 본 발명의 추가적인 특징 및 이점이 명백해질 것이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 장치를 포함하는, 본 발명에 따른 차량 조향 휠의 분해 사시도이다.
도 2는, 도 1에 따른 조향 휠에서, 커플링 장치의 잠금 요소 영역의 개략적인 상세 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커플링 장치를 포함하는, 본 발명에 따른 차량 조향 휠의 분해 사시도이다.
도 4는, 도 3에 따른 조향 휠에서, 커플링 장치의 잠금 요소 영역의 개략적인 상세 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 장치를 포함하는 차량 조향 휠을 위한, 본 발명에 따른 서브 어셈블리의 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커플링 장치를 포함하는 차량 조향 휠을 위한, 본 발명에 따른 서브 어셈블리의 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커플링 장치를 포함하는 차량 조향 휠을 위한, 본 발명에 따른 서브 어셈블리의 사시도이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커플링 장치를 포함하는 차량 조향 휠을 위한, 본 발명에 따른 서브 어셈블리의 사시도이다.
도 9는, 도 8에 따른 서브 어셈블리의, 본 발명에 따른 커플링 장치의 장착 부재 영역의 상세한 단면도이다.
도 10은, 본 발명에 따른 도 9의 커플링 장치의 장착 부재 영역의 상세한 단면도이다.
도 11은, 본 발명에 따른 도 10의 커플링 장치의 저면 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 커플링 장치를 포함하는 차량 조향 휠의 사시도이다.
도 13은, 도 8에 따른 서브 어셈블리와 사전 조립된 에어백 모듈을 포함하는, 본 발명에 따른 차량 조향 휠의 단면도이다.
도 2는, 도 1에 따른 조향 휠에서, 커플링 장치의 잠금 요소 영역의 개략적인 상세 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커플링 장치를 포함하는, 본 발명에 따른 차량 조향 휠의 분해 사시도이다.
도 4는, 도 3에 따른 조향 휠에서, 커플링 장치의 잠금 요소 영역의 개략적인 상세 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 장치를 포함하는 차량 조향 휠을 위한, 본 발명에 따른 서브 어셈블리의 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커플링 장치를 포함하는 차량 조향 휠을 위한, 본 발명에 따른 서브 어셈블리의 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커플링 장치를 포함하는 차량 조향 휠을 위한, 본 발명에 따른 서브 어셈블리의 사시도이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커플링 장치를 포함하는 차량 조향 휠을 위한, 본 발명에 따른 서브 어셈블리의 사시도이다.
도 9는, 도 8에 따른 서브 어셈블리의, 본 발명에 따른 커플링 장치의 장착 부재 영역의 상세한 단면도이다.
도 10은, 본 발명에 따른 도 9의 커플링 장치의 장착 부재 영역의 상세한 단면도이다.
도 11은, 본 발명에 따른 도 10의 커플링 장치의 저면 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 커플링 장치를 포함하는 차량 조향 휠의 사시도이다.
도 13은, 도 8에 따른 서브 어셈블리와 사전 조립된 에어백 모듈을 포함하는, 본 발명에 따른 차량 조향 휠의 단면도이다.
도 1은, 조향 휠 구조체(12), 사전 제조되는 에어백 모듈(14), 그리고 상기 에어백 모듈(14)을 진동 가능한 방식으로 조향 휠 구조체(12)에 장착하기 위한 커플링 장치(16)를 포함하는 차량 조향 휠(10)을 도시한다.
커플링 장치(16)는, 조향 휠 축(A)에 대하여 축방향 바닥 측(20) 및 축방향 상부 측(22)을 포함하는 장착 부재(18)를 포함하는데, 차량 조향 휠(10)이 조립된 상태에서, 상기 축방향 바닥 측(20)은 조향 휠 구조체(12)를 향하고, 차량 조향 휠(10)이 조립된 상태에서 상기 축방향 상부 측(22)은 에어백 모듈(14)을 향한다. 장착 부재(18)의 축방향 바닥 측(20)에는, 장착 부재(18)를 조향 휠 구조체(12)에 진동 가능하게 커플링하기 위한 감쇠 요소(26)에 대한 접촉면(24)이 제공되며, 축방향 상부 측(22)에는 에어백 모듈(14)과 잠금하기 위한 적어도 하나의 잠금 요소(28)가 배치된다.
잠금 요소(28)는, 에어백 모듈(14)이 실질적으로 축방향으로 고정된 방식 또는 축방향으로 제한되게 이동 가능한 방식의 잠금 연결에 의해 장착 부재(18)에 커플링될 수 있도록 구성된다.
도 1에 따르면, 장착 부재(18)는 조향 휠 축(A)에 수직으로 연장하는 장착 플레이트이고, 3개의 잠금 요소(28)를 포함한다. 이 경우, 장착 부재(18)는 잠금 요소(28)들과 일체형으로 형성되는 금속 부품이며, 잠금 요소(28)들은 조향 휠 축(A)으로부터 동일하게 이격되어, 원주 방향으로 균일하게 분산되도록 배치된다. 하지만, 대안적으로, 장착 부재(18)가 단단한 플라스틱 재료로 제조되는 구성 변형예도 생각해볼 수 있다.
도시된 실시예에서 커플링 장치(16)는 3개의 감쇠 요소(26)를 포함하며, 각각의 감쇠 요소는 장착 플레이트의 축방향 바닥 측(20)에 있는 접촉 면(24)과 이웃한다.
도 1에 따르면, 감쇠 요소(26)는 각각의 잠금 요소(28)와 관련되며, 잠금 요소(28)들과 관련 감쇠 요소(26)들은 축방향으로 직렬로 배치된다.
도 2는, 도 1에 따른 차량 조향 휠(10)을 가로질러, 감쇠 요소(26)와 상기 감쇠 요소와 관련된 잠금 요소(28)의 영역을 나타낸 상세한 단면도이다.
감쇠 요소(26)는 이 경우, 예를 들어 엘라스토머와 같은 진동-감쇠 재료(27)와 2개의 정지 요소(30) 및 장착 슬리브(32)를 포함하며, 각각의 장착 슬리브는 진동-감쇠 재료(27)에 인접하다. 정지 요소(30)들은 진동-감쇠 재료(28)의 양측에 축방향으로 배치되고, 장착 슬리브(32)들은 정지 요소(30)들 사이에서 축방향으로 연장한다.
조향 휠 구조체(12)는 일반적으로, 조향 휠 림, 적어도 하나의 스포크(spoke)와 허브(34), 그리고 허브 플레이트(36)를 구비하는 조향 휠 아마추어를 포함한다. 게다가, 조향 휠 구조체(12)는 보편적으로, 조향 휠 아마추어를 적어도 부분적으로 둘러싸는, 예를 들어 폴리우레탄으로 제조된 폼 코팅을 추가적으로 포함한다.
도 2에 따르면, 감쇠 요소(26)는 장착 슬리브(32)를 통해 조향 휠 아마추어에 고정되며, 장착 슬리브(32)와 허브 플레이트(36)는 예를 들어 베이어닛 조인트(bayonet joint)를 형성한다.
일체형으로 형성되는 잠금 요소(28)를 포함하는 장착 부재(18)는, 나사(40)에 의해 감쇠 요소(26)에 연결되고, 이 경우에, 감쇠 요소(26)를 통해 조향 휠 아마추어에 연결된다는 것을 추가적으로 알 수 있다.
진동-감쇠 재료(27)는, 예를 들어 가황 처리(vulcanizing)에 의해 사전에 장착 슬리브(32) 및 정지 요소(30)들에 연결되어, 장착 슬리브(32)와 정지 요소(30)들과 함께 사전 제조되는 감쇠 요소(26)를 구성할 수 있다. 그 다음, 각각의 개별적인 감쇠 요소(26)의 장착 슬리브(32)는 조향 휠 구조체(12)에, 구체적으로는 조향 휠 구조체(12)의 허브 플레이트(36)에 베이어닛 잠금 방식으로 고정된다. 마지막으로, 일체형으로 형성되는 잠금 요소(28)들을 포함하는 장착 부재(18)가 삽입되어, 나사(40)에 의해 개별적인 감쇠 요소(26)들에 연결된다.
하지만, 당연히, 이하에서 도 4를 가지고 예시되는 바와 같이, 커플링 장치(16)를 조향 휠 구조체(12)에 고정하기 위한 대안들도 생각해볼 수 있다.
어쨌든, 이러한 방식으로, 조향 휠 구조체(12), 전술된 커플링 장치(16), 그리고 장착 부재(18)를 조향 휠 구조체(12)에 진동 가능하게 커플링하기 위한 적어도 하나의 감쇠 요소(26)를 포함하는 서브 어셈블리로, 적어도 하나의 감쇠 요소(26)가 장착 부재(18)의 축방향 바닥 측(20)에 배치되어, 장착 부재(18)와 함께 조향 휠 구조체(12)에 사전 조립되는, 서브 어셈블리가 완성된다.
도 1 및 도 2에 따르면, 커플링 장치(16)의 잠금 요소(28)들은, 사전 제조되는 에어백 모듈(14)을 축방향으로 부착할 때, 모듈 부시(bushes)(42)에 들어가, 에어백 모듈(14)에 장착되어 있는 스프링 와이어(43)와 잠금된다.
도 3은, 커플링 장치(16)의 구조가 도 1의 조향 휠 설계와는 상이한 차량 조향 휠(10)을 도시한다. 반복을 피하기 위해, 이하에서는 일반적으로 전술된 설명이 참조되고, 주요 차이점이 설명될 것이다.
도 1에 따른 실시예와는 대조적으로, 도 3에 따른 커플링 장치(16)는 조향 휠 구조체(12)에 상이하게 장착되는데, 이는 조립시 드는 수고 면에서 특히 유리하다. 커플링 장치(16)는, 정지 요소(30)들 및 장착 슬리브(32)들 대신에, 장착 부재(18)를 조향 휠 구조체(12)에 조립하기 위한 베이스 플레이트(44)를 포함한다.
진동-감쇠 재료(27)는 이 경우, 감쇠 요소(26)를 형성하며, 감쇠 요소(26)가 사전 제조되는 커플링 장치(16)의 일부가 되도록, 예를 들어 가황 처리에 의해 장착 부재(18)와 베이스 플레이트(44)에 사전에 연결될 수 있다.
도 4의 상세 단면도에 의해, 커플링 장치(16)의 베이스 플레이트(44)가 조향 휠 구조체(12)에만 고정되어야 한다는 것을 알 수 있으며, 본 실시예에서 베이스 플레이트(44)는 구체적으로, 조향 휠 구조체(12)의 허브 플레이트(36)에 나사(46)에 의해 스크류된다.
커플링 장치(16)의 조립시 드는 수고를 더 줄이기 위해, 나사 고정에 대안적으로 또는 이에 추가적으로, 베이스 플레이트(44)의 적어도 가장자리 측을 폼 코팅(38) 내로 포밍하여(foaming), 베이스 플레이트(44)를 조향 휠 구조체(12)에 고정시키는 것도 생각할 수 있다.
에어백 모듈(14)이 활성화될 때, 에어백 모듈(14)이 조향 휠 구조체(12)에서 완전히 분리되는 것을 방지하기 위해, 캐치 부재(catch element)들이 조향 휠 구조체(12)에 직접적으로 제공될 수 있으며, 캐치 부재는 정상 주행 중에는 에어백 모듈(14)로부터 이격되어 있고, 모듈이 활성화될 때에만 즉각적으로 에어백 모듈(14)에 작용하여, 모듈(14)을 유지(withhold)한다. 예를 들어, 상기 캐치 요소들은 조향 휠 구조체(12)의 조향 휠 아마추어에 일체형으로 형성되는 캐치 후크들 또는 정지 후크(80)들(도 12 참조)이다.
차량 조향 휠(10)의 특정 변형예에 따르면, 이러한 캐치 요소들은 제공되지 않는다. 이 경우, 에어백 모듈(14)은 커플링 장치(16)에 의해서만 조향 휠 구조체(12)에 고정된다. 이 경우, 커플링 장치(16)의 잠금 요소(28)를 조향 휠 구조체(12)에 특히 단단하고 신뢰성 있게 고정하기 위해서, 나사(46)의 대안으로서 또는 이에 추가적으로, 도 4에 점선으로 표시된 나사(48)가 제공된다.
이는, 조향 휠(10)의 경적 기능과 관련하여, 차량 조향 휠(10)이 경적 접촉부(50) 및 상기 경적 접촉부(50)에 축방향으로 인접한 대응 접촉부(52)를 포함할 때 특히 유리하며, 경적 접촉부(50) 및 대응 접촉부(52)는 모두, 진동 가능하게 지지되는 차량 조향 휠(10)의 구성요소에 형성된다.
본 명세서에서, 진동 가능하게 지지되는 구성요소들이란, 예를 들어 커플링 장치(16)의 장착 부재(18) 및 에어백 모듈(14)과 상기 모듈의 모든 구성요소들이다.
도 5 내지 도 7에서는, 차량 조향 휠(10)에서 이러한 경적 기능을 실현하기 위한 다양한 옵션들이 예시된다.
도 5는, 사전 제조되는 에어백 모듈(14)과, 장착 부재(18)의 상부 측(22)에 경적음을 활성화시키는 경적 접촉부(50)를 구비하는 커플링 장치(16)를 포함하는, 차량 조향 휠(10)을 위한 서브 어셈블리를 도시한다.
에어백 모듈(14)은 축방향으로 경적 접촉부(50)에 인접한 대응 접촉부(52)를 포함하고, (전체) 에어백 모듈(14)은 경적음을 활성화하기 위해 장착 부재(18)에 대해 축방향으로 이동 가능하도록 지지된다. 즉, 이로 인해 사전 제조되는 에어백 모듈(14)은, 차량 조향 휠(10)이 조립된 상태에 있을 때 축방향으로 제한적으로 이동 가능하도록, 커플링 장치(16)의 잠금 요소(28)들에 잠금 연결됨으로써, 장착 부재(18)에 커플링된다.
도 6은, 에어백 모듈(14)이 경적 접촉부(50) 및 상기 경적 접촉부(50)로부터 축방향으로 이격되어 있는 대응 접촉부(52)를 포함한다는 점에서 도 5에 따른 실시예와는 상이한, 차량 조향 휠(10)을 위한 또 다른 서브 어셈블리를 도시한다. 진동 가능하게 지지되는 장착 부재(18)는 축방향으로 경적 접촉부(50)에 인접한, 축방향으로 돌출되는 적어도 하나의 작동 요소(53)를 포함하며, 도시된 변형예에서는 2개의 후크-형 돌출부가 작동 요소(53)로서 제공된다. 경적을 활성화하기 위해, (전체) 에어백 모듈(14)은 스프링 력에 대항하여 장착 부재(18)의 방향으로 축방향으로 이동되어, 경적 접촉부(50)와 대응 접촉부(52)가 서로 접촉하여 희망하는 경적음이 울릴 때까지, 경적 접촉부(50)는 적어도 하나의 작동 요소(53)에 의해 대응 접촉부(52)의 방향으로 변형 또는 변위된다.
마지막으로, 도 7은, 경적 기능이 에어백 모듈(14)에 통합되어 있는 사전 제조되는 에어백 모듈(14)과 커플링 장치(16)를 포함하는 차량 조향 휠(10)을 위한 서브 어셈블리의 또 다른 실시예를 도시한다. 사전 제조되는 에어백 모듈(14)은 이 경우, 경적 접촉부(50)를 구비하는 모듈 커버(54)와, 경적 접촉부(50)와 축방향으로 인접한 대응 접촉부(52)를 구비하는 또 다른 모듈 구성요소(56)를 포함하고, 모듈 커버(54)는 경적음을 활성화하기 위해 추가적인 모듈 구성요소(56)에 대해 축방향으로 이동 가능하도록 지지된다.
따라서, 도 5 및 도 6에 따른 구성 변형예들과는 달리, 도 7에 따른 경적 활성화는 전체 에어백 모듈(14)의 변위에 의해 유발(effectuated)되는 것이 아니라, 모듈 커버(54)와 추가적인 모듈 구성요소(56), 예를 들어 모듈 케이싱 사이의 상대적인 이동에 의해 유발된다.
하지만, 모든 구조 변형예들은 공통적으로, 예컨대 경적 접촉부(50), 대응 접촉부(52) 및/또는 작동 요소(53)들과 같이 경적 활성화에 필요한 모든 구성요소들이 조향 휠 구조체(12)에 진동 가능하게 지지된다는 점을 공유한다. 즉, 진동 댐퍼를 포함하는 차량 조향 휠(10)에서, 경적을 활성화하는 데 필요한 모든 구성요소들은 조향 휠 진동 댐퍼의 댐퍼 부분(mass)의 일부분이다.
이는, 감쇠 요소(26)가 장착 부재(18)의 개구(58)를 통해 연장하는, 도 8 내지 도 13에 도시된 커플링 장치(16)의 추가적인 실시예에서도 적용될 수 있다.
본 실시예에서, 감쇠 요소(26)는, 환형이면서 외측에 숄더를 구비하는 진동-감쇠 재료(27)로 제조된다. 장착 부재의 개구(58)는 반경 방향으로 내측으로 돌출하는 돌출부(60, 62)를 포함하는 개구 에지를 구비하며, 상기 돌출부(60, 62)들은 감쇠 요소(26)를 위한 접촉면(24)을 형성하여, 진동-감쇠 재료(27)의 반경 방향 숄더에 작용한다.
진동-감쇠 재료(27)에 있는 반경 방향 숄더는 도 11에 따른 주변 홈(64)이며, 개구 에지, 구체적으로 개구 에지의 돌출부(60)는 홈(64)에 결합된다. 이러한 방식으로, 진동-감쇠 재료(27)로 제조되는 탄성 링이 신속하고 용이하게 개구(58)에 부착되어, 최소한의 수고로 감쇠 요소(26)가 장착 부재(18)에 축방향으로 위치되고 고정될 수 있다. 장착 부재(18)의 각각의 돌출부(60)는, 조향 휠 구조체(12)를 향하는 축방향 바닥 측(20)을 포함하고, 감쇠 요소(26)(이 경우, 진동-감쇠 재료(27)에 대응함)를 위한 접촉면(24)을 형성한다.
도 8 및 도 9는, 조향휠 구조체(12), 커플링 장치(16), 그리고 커플링 장치(16)를 조향 휠 구조체(12)에 조립하기 위한 나사(66)로, 환형 진동-감쇠 재료(27)를 통과하여 연장하는 나사(66)를 포함하는 서브 어셈블리를 도시한다.
나사 축(S)에 대해, 나사(66)는 나사 헤드(68)로부터, 축 방향으로 나사 기둥(shank)(70)을 통해, 자유 기둥 단부(72)까지 연장한다. 나사 기둥(70)은 계단식으로, 나사 헤드(68)와 인접한 스페이서 부분(74)과, 자유 기둥 단부(72) 쪽에서 스페이서 부분(74)과 인접한 스레드 부분(76)을 구비하며, 스레드 부분은 단(step)(78)에 의해 스페이서 부분(74)으로부터 분리되어 있다. 스레드 부분(76)은 스페이서 부분(74)보다 기둥 직경이 더 작고, 단(78)이 허브 플레이트(36)에 접촉하여, 더 스크류되는 것이 방지될 때까지, 조향 휠 구조체(12)의 허브 플레이트(36) 내로 스크류된다.
잠금 요소(28)는 장착 부재(18)로부터 자유 단부까지 축방향으로 연장하고, 실질적으로 중공-원통형이며, 자유 단부에 일체형으로 형성되는 잠금 돌출부를 구비한다. 나사 헤드(68)의 외측 직경은, 나사(66)가 잠금 요소(28) 내로 삽입될 수 있도록, 잠금 요소(28)의 내측 직경보다 약간 작으며, 나사 헤드(68)는 장착 부재(18)의 개구(58)를 통해 허브 플레이트(36) 내로 연장한다. 상기 잠금 요소(28)의 영역에 장착 부재(18)를 스크류하는 것은, 커플링 장치(16)의 특히 콤팩트한 설계에 기여한다.
도 9에 따르면, 조향 휠 구조체(12)에 대한 장착 부재(18)의 사전 결정된 이동이 진동 감쇠 가능하도록, 감쇠 요소(26)의 영역에서 나사(66)의 스페이서 부분(74)의 축방향 치수는 장착 부재(18)의 축방향 수치보다 약간 크다.
진동-감쇠 재료(27)가 축방향으로 위치되어, 바람직하게는 나사(66)가 조였을 때 약간 가압되도록, 감쇠 요소(26)의 축방향 치수는, 적어도 간격 부분(distance portion)(74)의 축방향 치수만큼 크다.
진동-감쇠 재료(27)에 있는 홈(64)은, 차량 조향 휠(10)이 비-여기된 아이들 위치에 있을 때, 장착 부재(18)가 나사 헤드(68)와 허브 플레이트(36)로부터 축방향으로 이격되어 있도록, 특히 홈(64)에 결합되는 상기 장착 부재(18)의 돌출부(60)들을 통해 나사 헤드(68)와 허브 플레이트(36) 사이에서 실질적으로 축방향으로 중앙에 유지되도록 배치된다.
돌출부(60)들처럼, 축방향으로 나사 헤드(68)에 인접한 장착 부재(18)의 돌출부(62)들도 조향 휠 구조체(12)를 향하는 축방향 바닥 측(20)들을 구비하며, 각각의 바닥 측은 감쇠 요소(26)에 대한 접촉면(24)을 형성한다. 하지만, 돌출부(60)들은 1차적으로, 장착 부재(18)와 조향 휠 구조체(12) 사이에서 최대의 상대 이동이 정의되도록, 장착 부재(18)의 나사 헤드(68)에서의 정지부로서 역할한다.
진동-감쇠 재료(27)는, 축방향 단부면이 나사(66)의 나사 헤드(68)에 적어도 부분적으로 이웃하고, 반대쪽 축방향 단부면은 조향 휠 구조체(12)에 적어도 부분적으로 이웃한다.
따라서, 진동-감쇠 재료(27)에 대한 수용 공간은, 축 방향으로는 나사 헤드(68) 및 조향 휠 조립체(12)에 의해, 그리고 반경 방향으로는 나사 기둥(70)의 스페이서 부분(74)과 장착 부재(18)에 의해 정의된다. 그러므로 (예를 들어, 도 2에 도시된 것과 같은) 별개의 정지 요소(30)들 및 장착 슬리브(32)들이 유리하게 생략될 수 있다.
예를 들어, 에어백 모듈(14)의 활성화 시에, 이례적으로 큰 힘이 발생할 때, 에어백 모듈(14)과 커플링 장치(16) 사이의 연결 및/또는 커플링 장치(16)와 조향 휠 구조체(12) 사이의 연결에 의해 이러한 힘이 전달될 수 없는 경우, 에어백 모듈(14)은 커플링 장치(16)에 의해서만 조향 휠 구조체(12)에 고정되는 것이 아니라, 커플링 장치(16)와는 독립적으로 에어백 모듈(14)과 조향 휠 구조체(12) 사이에 추가적인 연결이 제공된다는 것을 생각할 수 있다.
예를 들어, 이는 도 12에 따른 차량 조향 휠(10)에 도시되어 있다. 도시된 조향 휠 설계에는, 커플링 장치(16)와 조향 휠 구조체(12)가 제공되고, 장착 플레이트 형태의 커플링 장치(16)의 장착 부재(18)가 진동 가능한 방식으로 조향 휠 구조체(12)에 연결되고, 상기 장착 부재(18)는 에어백 모듈(14)과 잠금하기 위한 잠금 요소(28)들을 포함한다. 더불어, 정상 주행 중에는 에어백 모듈(14)로부터 이격되어 있다가, 에어백 모듈이 활성화될 때에만 즉각적으로 에어백 모듈(14)에 작용하여 상기 에어백 모듈(14)을 유지시키는 캐피 요소들이 조향 휠 구조체(12)에 제공된다. 도 12에 따르면, 상기 캐치 요소들은 조향 휠 구조체(12)의 조향 휠 아마추어에 일체형으로 형성되는 디텐트 후크(80)이다.
도 13은 도 12에 따른 차량 조향 휠(10)과, 도 9에 따른 커플링 장치(16), 그리고 조립된 에어백 모듈(14)을 도시한다. 이로부터, 에어백 모듈(14)에 단단하게 연결되는 스프링 와이어(43)는 커플링 장치(16)의 잠금 요소(28)들에서, 그리고 조향 휠 구조체(12)의 디텐트 후크(80) 모두에서 결합된다는 것을 알 수 있다.
Claims (15)
- 에어백 모듈(14)을 차량 조향 휠(10)의 조향 휠 구조체(12)에 진동 가능하게(oscillating) 장착하기 위한 커플링 장치로,
상기 커플링 장치는,
조향 휠 축(A)에 대해서, 차량 조향 휠(10)이 조립된 상태에서 조향 휠 구조체(12)를 향하는 축방향 바닥 측(20)과, 차량 조향 휠(10)이 조립된 상태에서 에어백 모듈(14)을 향하는 반대쪽의 축방향 상부 측(22)을 구비하는 장착 부재(18);
장착 부재(18)를 조향 휠 구조체(12)에 진동 가능하게 결합하기 위해 축방향 바닥 측(20)에 제공되는, 감쇠 요소(26)에 대한 접촉면(24);
에어백 모듈(14)과의 잠금을 위해 장착 부재(18)의 상부 측(22)에 배치되는 잠금 요소(28);를 포함하고,
잠금 요소(28)는, 에어백 모듈(14)이 실질적으로 축방향으로 고정되는 방식 또는 축방향으로 제한적으로 이동 가능한 방식의 잠금 연결에 의해, 장착 부재(18)에 커플링될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 커플링 장치. - 제1항에 있어서,
장착 부재(18)는 조향 휠 축(A)에 실질적으로 수직 방향으로 연장하는 장착 플레이트인 것을 특징으로 하는, 커플링 장치. - 제1항에 있어서,
복수의 잠금 요소(28)가 제공되고, 감쇠 요소(26)가 각각의 잠금 요소(28)와 관련되며, 잠금 요소(28)들 및 관련 감쇠 요소(26)들은 축방향으로 직렬로 배치되는 것을 특징으로 하는, 커플링 장치. - 제1항에 있어서,
장착 부재의 축방향 상부 측(22)에는 경적음을 활성화하기 위한 경적 접촉부(50) 또는 작동 요소(53)가 배치되고,
잠금 요소(28)는, 에어백 모듈(14)이 축방향으로 제한적으로 이동 가능한 방식의 잠금 연결에 의해 장착 부재(18)에 커플링될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 커플링 장치. - 제1항에 있어서,
커플링 장치(16)는, 장착 부재(18)의 축방향 바닥 측(20)에 있는 접촉면(24)과 접촉하는 감쇠 요소(26)를 포함하고,
상기 커플링 장치(16)는, 장착 부재(18)와 조향 휠 구조체(12)가 적어도 조향 휠 축(A)의 횡단 방향으로 서로에 대해 이동 가능하도록, 진동 가능한 방식으로 조향 휠 구조체(12)에 장착 부재(18)를 결합하는 것을 특징으로 하는, 커플링 장치. - 제5항에 있어서,
감쇠 요소(26)는 장착 부재(18)의 개구(58)를 통해 연장하는 것을 특징으로 하는, 커플링 장치. - 제6항에 있어서,
감쇠 요소(26)는 반경 방향 숄더를 구비하는 환형의 진동-감쇠 재료(27)를 포함하며, 개구(58)의 에지는 접촉면(24)을 형성하여, 상기 진동-감쇠 재료(27)의 반경 방향 숄더에 작용하는 것을 특징으로 하는, 커플링 장치. - 제7항에 있어서,
반경 방향 숄더는 진동-감쇠 재료(27)에 있는 홈(64)으로서 구성되고, 장착 부재의 개구(58)의 에지는 적어도 부분적으로 상기 홈(64)에 결합하는 것을 특징으로 하는, 커플링 장치. - 조향 휠 구조체(12);
제7항 또는 제8항에 따른 커플링 장치(16); 및
조향 휠 구조체(12)에 커플링 장치(16)를 장착하기 위한 나사(66)로, 환형의 진동-감쇠 재료(27)를 관통하여 연장하는 나사(66);를 포함하는 서브 어셈블리로,
진동-감쇠 재료(27)는, 축방향 단부면이 나사(66)의 나사 헤드(68)에 적어도 부분적으로 이웃하는 것과, 반대쪽의 축방향 단부면이 조향 휠 구조체(12)에 적어도 부분적으로 이웃하는 것 중 적어도 하나를 만족하는 것을 특징으로 하는, 서브 어셈블리. - 조향 휠 구조체(12);
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 커플링 장치(16); 및
장착 부재(18)를 조향 휠 구조체(12)에 진동 가능하게 커플링하기 위한 감쇠 요소(26);를 포함하는 서브 어셈블리로,
감쇠 요소(26)는 장착 부재(18)의 축방향 바닥 측(20)에 배치되어, 장착 부재(18)와 함께 조향 휠 구조체(12)에 사전 조립되는 것을 특징으로 하는, 서브 어셈블리. - 사전 제조되는 에어백 모듈(14); 및
제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 커플링 장치(16);를 포함하는 서브 어셈블리에 있어서,
사전 제조되는 에어백 모듈(14)은, 경적 접촉부(50)를 포함하는 모듈 커버(54)와, 상기 경적 접촉부(50)와 축방향으로 인접한 대응 접촉부(52)를 포함하는 또 다른 모듈 구성요소(56)를 포함하고, 모듈 커버(54)는 경적음을 활성화하기 위해 추가적인 모듈 구성요소(56)에 대해 축방향으로 이동 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는, 서브 어셈블리. - 사전 제조되는 에어백 모듈(14); 및
제4항에 따른 커플링 장치(16);를 포함하는 서브 어셈블리에 있어서,
사전 제조되는 에어백 모듈(14)은 경적 접촉부(50)와 축방향으로 인접한 대응 접촉부(52)를 포함하고, 에어백 모듈(14)은 경적음을 활성화하기 위해 장착 부재(18)에 대해 축방향으로 이동 가능하도록 지지되는 것을 특징으로 하는, 서브 어셈블리. - 조향 휠 구조체(12);
사전 제조되는 에어백 모듈(14);
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 커플링 장치(16); 및
장착 부재(18)를 조향 휠 구조체(12)에 진동 가능하게 커플링하기 위한 감쇠 요소(26);를 포함하는 차동차의 차량 조향 휠로,
상기 차량 조향 휠(10)은 경적 접촉부(50)와, 상기 경적 접촉부(50)와 축방향으로 인접한 대응 접촉부(52)를 포함하고,
경적 접촉부(50)와 대응 접촉부(52)는 모두, 진동 가능하게 지지되는 차량 조향 휠(10)의 구성요소들에 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 차량 조향 휠. - 제13항에 있어서,
에어백 모듈(14)은 커플링 장치(16)에 대한 잠금 연결에 의해서만 조향 휠 구조체(12)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 차량 조향 휠. - 제13항에 있어서,
에어백 모듈(14)은 커플링 장치(16)에 의해 조향 휠 구조체(12)에 고정되고, 상기 커플링 장치(16)와는 독립적인 또 다른 연결부가 에어백 모듈(14) 및 조향 휠 구조체(12) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 차량 조향 휠.
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