KR19990010513A

KR19990010513A - Height variable control system of steering column

Info

Publication number: KR19990010513A
Application number: KR1019970033316A
Authority: KR
Inventors: 박대장
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1999-02-18

Abstract

본 발명은 사용자의 신체적 조건에 따라 스티어링 컬럼의 높이를 조절할 수 있도록 하고, 조정된 스티어링 컬럼의 높이를 기억하여 스위치의 작동시 자동으로 스티어링 컬럼의 높이를 기억된 위치로 변경시킬 수 있도록 하며, 차량의 충돌시에 상기 스티어링 컬럼이 축소될 수 있도록 하여 승객의 안전을 도모할 수 있도록 한 스티어링 컬럼의 높이 가변제어 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 길이를 조절할 수 있도록 하우징(10')의 내측에 실린더(11)를 설치한 컬럼부(10)와, 상기 컬럼부(10)의 실린더(11)에 유압을 공급하는 작동부(20)와, 상기 작동부(20)를 제어하고 상기 컬럼부(10)의 이동위치를 감지하는 제어부(30)로 구성한다.The present invention allows to adjust the height of the steering column according to the physical condition of the user, to remember the height of the adjusted steering column to automatically change the height of the steering column to the stored position when the switch is operated, the vehicle The present invention relates to a variable height control system of a steering column which enables the steering column to be reduced in the event of a collision, so that the length of the steering column can be adjusted. The column part 10 provided with (11), the operation part 20 which supplies hydraulic pressure to the cylinder 11 of the said column part 10, and the said control part 20 are controlled, and the said column part 10 is controlled. It consists of a control unit 30 for detecting the movement position of the).

Description

Height variable control system of steering column

본 발명은 차량의 스티어링 컬럼에 관한 것으로, 특히 사용자의 신체적 조건에 따라 스티어링 컬럼의 높이를 조절할 수 있도록 하고, 조정된 스티어링 컬럼의 높이를 기억하여 스위치의 작동시 자동으로 스티어링 컬럼의 높이를 기억된 위치로 변경시킬 수 있도록 하며, 차량의 충돌시에 상기 스티어링 컬럼이 축소될 수 있도록 하여 승객의 안전을 도모할 수 있도록 한 스트어링 컬럼의 높이 가변제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a steering column of a vehicle. In particular, the height of the steering column can be adjusted according to a user's physical condition, and the height of the steering column is automatically stored when the switch is operated by remembering the height of the adjusted steering column. The present invention relates to a height variable control system of a steering column, which can be changed to a position, and that the steering column can be reduced in the event of a collision of the vehicle to promote passenger safety.

일반적으로 종래의 차량은 차량의 휠에 회전력을 전달하는 스티어링 컬럼과 상기 스티어링 컬럼을 작동시키는 스티어링 휠을 차량에 설치하여 차량의 주행시 운전자가 상기 스티어링 휠을 회전시켜 차량의 방향을 전환할 수 있도록 한 것으로, 종래의 스티어링 컬럼 구조는 도 1 에 도시된 바와 같다.In general, a conventional vehicle is provided with a steering column for transmitting rotational force to the wheel of the vehicle and a steering wheel for operating the steering column in the vehicle so that the driver can change the direction of the vehicle by rotating the steering wheel during driving of the vehicle. The conventional steering column structure is as shown in FIG.

도 1 에 도시된 바와 같이, 종래의 스티어링 컬럼(1)은 볼조인트(2)와 연결되어 조향력을 직접 휠에 전달하는 컬럼하축(3)과, 상기 컬럼하축(3)과 결합되고 상부에 스티어링 휠(4)을 결합설치하여 상기 스티어링 휠(4)의 회전력을 상기 컬럼하축(3)에 전달하는 컬럼상축(5)으로 구성하였다.As shown in FIG. 1, the conventional steering column 1 is connected to the ball joint 2 and has a column lower shaft 3 which directly transmits steering force to the wheel, and is coupled to the column lower shaft 3 and steering at the top. Combining the wheel 4 was configured as a column upper shaft (5) for transmitting the rotational force of the steering wheel (4) to the column lower shaft (3).

상기와 같이 구성된 종래의 스티어링 컬럼(1)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operating state of the conventional steering column (1) configured as described above are as follows.

운전자가 차량의 주행중 방향을 전환하기 위하여 스티어링 휠(4)을 회전시키면 상기 스티어링 휠(4)에 연결된 컬럼상축(5)이 상기 스티어링 휠(4)의 회전력을 컬럼하축에 전달하게 된다. 이에따라 상기 컬럼하축(3)은 볼조인트(2)에 회전력을 전달하여 휠의 방향을 이동시키므로 차량이 운전자의 원하는 방향으로 주행될 수 있는 것이다.When the driver rotates the steering wheel 4 to change the driving direction of the vehicle, the column upper shaft 5 connected to the steering wheel 4 transmits the rotational force of the steering wheel 4 to the column lower shaft. Accordingly, the column lower shaft 3 transmits the rotational force to the ball joint 2 to move the direction of the wheel so that the vehicle can be driven in the desired direction of the driver.

그러나, 상기한 종래의 스티어링 컬럼(1)구조는 상기 컬럼상축(5)과 컬럼하축(3)이 일정한 길이로 고정결합되어 있으므로, 상기 스티어링 컬럼(1)의 길이가 조절되지 않는다. 따라서, 운전자의 신체적조건이 기존의 고정된 스티어링 컬럼(1)의 길이에 부합하지 않으면 운전자가 상기 스티어링 휠(4)을 조정하기가 힘이 들므로 운전자에게 불편을 주는 문제가 있었다.However, in the conventional steering column 1 structure, since the column upper shaft 5 and the column lower shaft 3 are fixedly fixed to each other, the length of the steering column 1 is not adjusted. Therefore, if the physical condition of the driver does not match the length of the existing fixed steering column (1) it is difficult for the driver to adjust the steering wheel (4) there is a problem that inconveniences the driver.

또한 상기 스티어링 컬럼(1)은 차량의 충돌사고시 상기 컬럼하축(3)과 컬럼상축(5)이 수축되지 못하고 실내로 침입하여 운전자의 부상을 초래하는 문제가 있었다.In addition, the steering column 1 has a problem that the column lower shaft (3) and the column upper shaft (5) is not contracted in the vehicle crash accident and intrudes into the room, causing injury to the driver.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 스티어링 컬럼의 길이를 운전자의 신체적 조건에 따라 조절할 수 있도록 하고, 차량의 충돌사고시 상기 스티어링 컬럼이 수축될 수 있도록 하여 운전자의 부상을 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, it is possible to adjust the length of the steering column according to the physical condition of the driver, and to allow the steering column to be contracted in the event of a collision of the vehicle to injure the driver The purpose is to help prevent this.

도 1 은 종래의 스트어링 컬럼의 구조를 보인 측면도.1 is a side view showing the structure of a conventional steering column.

도 2 는 본 발명의 가변제어 시스템을 보인 측 단면도.Figure 2 is a side cross-sectional view showing a variable control system of the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 ; 스티어링 컬럼 2 ; 볼조인트One ; Steering column 2; Ball joint

3, 13 ; 컬럼하축 4, 40 ; 스티어링 휠3, 13; Column lower axis 4, 40; Steering wheel

5, 14 ; 컬럼상축 10 ; 컬럼부5, 14; Column concentric shaft 10; Column part

10' ; 하우징 11 ; 실린더10 '; Housing 11; cylinder

12a, 12b ; 통공 13a ;키12a, 12b; Through 13a;

13b ; 피스톤 14a ; 키홈13b; Piston 14a; Keyway

15 ; 씰링 16 ; 베어링15; Sealing 16; bearing

20 ; 작동부 21 ; 리저버 탱크20; Actuator 21; Reservoir tank

22a, 22b ; 공급관 23 ; 펌프22a, 22b; Supply pipe 23; Pump

24 ; 밸브 25 ; 댐퍼24; Valve 25; Damper

30 ; 제어부 31 ; 위치센서30; Control unit 31; Position sensor

32 ; E.C.U 33 ; 시트 체중센서32; E.C.U 33; Seat weight sensor

34 ; 스트레인 게이지34; Strain gauge

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 길이를 조절할 수 있도록 하우징의 내측에 실린더를 설치한 컬럼부와, 상기 컬럼부의 실린더가 작동될 수 있도록 유압을 공급하는 작동부와, 상기 작동부를 제어하고 상기 스티어링 컬럼의 이동위치를 감지하는 제어부로 구성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a column unit having a cylinder installed inside the housing to adjust the length, an operating unit for supplying hydraulic pressure to operate the cylinder of the column unit, and controlling the operating unit and the steering unit. Characterized in that it consists of a control unit for detecting the movement position of the column.

이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 에서 나타낸 바와 같이, 본 발명은 길이를 조절할 수 있도록 하우징(10')의 내측에 실린더(11)를 설치한 컬럼부(10)와, 상기 컬럼부(10)의 실린더(11)에 유압을 공급하는 작동부(20)와, 상기 작동부(20)를 제어하고 상기 컬럼부(10)의 이동위치를 감지하는 제어부(30)로 구성한다.As shown in FIG. 2, the present invention provides a column portion 10 in which a cylinder 11 is installed inside the housing 10 ′ so that the length can be adjusted, and a hydraulic pressure in the cylinder 11 of the column portion 10. It consists of a control unit 30 for supplying the operating unit 20, the control unit 20 for controlling the operating unit 20 and the moving position of the column unit 10.

상기 컬럼부(10)는 하우징(10')의 내측에 실린더(11)를 설치하되, 상기 실린더(11)의 상하가 관통되도록 통공(12a, 12b)을 형성하고, 상기 통공(12a, 12b)에 베어링(16)을 설치한다. 상기 실린더(11)의 내부에는 상단에 키(13a)를 형성하고 중앙부에 피스톤(13b)을 형성한 컬럼하축(13)을 설치하되, 상기 피스톤(13b)이 상기 실린더(11)의 내부에서 상하로 이동될 수 있도록 하고, 상기 컬럼하축(13)의 상하단은 상기 통공(12a, 12b)을 통해 외부로 돌출되도록 설치한다. 또한 상기 하우징(10')의 내측에는 상기 컬럼하축(13)의 상단에 형성된 키(13a)에 대응되는 키홈(14a)을 하단에 형성한 컬럼상축(14)을 설치한다.The column part 10 is provided with a cylinder 11 inside the housing 10 ', and forms through holes 12a and 12b to penetrate the upper and lower sides of the cylinder 11, and the through holes 12a and 12b. Install the bearing (16) in the Inside the cylinder 11, a column lower shaft 13 having a key 13a formed at an upper end and a piston 13b formed at the center thereof is installed, and the piston 13b is disposed up and down inside the cylinder 11. The upper and lower ends of the column lower shaft 13 are installed to protrude to the outside through the through holes 12a and 12b. In addition, a column upper shaft 14 having a key groove 14a corresponding to a key 13a formed at an upper end of the column lower shaft 13 is provided at an inner side of the housing 10 '.

상기 컬럼하축(13)과 컬럼상축(14)을 키(13a)와 키홈(14a)으로 연결하는 것은 스티어링 휠(40)의 회전력을 상기 컬럼하축(13)에 전달 할 수 있도록 하기 위한 것이다.The column lower shaft 13 and the column upper shaft 14 are connected to the key 13a and the key groove 14a to transmit the rotational force of the steering wheel 40 to the column lower shaft 13.

이때 상기 통공(12a, 12b)에는 상기 실린더(11)내부의 유체가 누수되는 것을 방지할 수 있도록 씰링(15)을 한다.At this time, the through holes 12a and 12b are sealed 15 so as to prevent leakage of the fluid inside the cylinder 11.

상기 작동부(20)는 리저버 탱크(21)에 저장된 유압을 공급관(22a)을 통해 상기 실린더(11)의 상측에 공급할 수 있도록 상기 공급관(22a)에 펌프(23)와 밸브(24)를 설치하고, 상기 실린더(11)의 하측으로 유압을 공급할 수 있도록 상기 리저버 탱크(21)와 실린더(11)의 하부를 연결하는 공급관(22b)을 설치한다. 또한 상기 실린더(11)와 펌프(23)의 사이에는 댐퍼(25)를 설치하여 상기 실린더(11)내부에 유입된 유압이 일정한 압을 지속적으로 유지할 수 있도록 한다.The operation unit 20 installs a pump 23 and a valve 24 in the supply pipe 22a to supply hydraulic pressure stored in the reservoir tank 21 to the upper side of the cylinder 11 through the supply pipe 22a. In addition, a supply pipe 22b for connecting the reservoir tank 21 and the lower portion of the cylinder 11 is installed to supply hydraulic pressure to the lower side of the cylinder 11. In addition, a damper 25 is installed between the cylinder 11 and the pump 23 so that the hydraulic pressure introduced into the cylinder 11 can maintain a constant pressure.

상기 제어부(30)는 상기 컬럼하축(13)의 하단과 하우징(10')의 내벽에 위치센서(31)를 설치하고 상기 위치센서(31)와 E.C.U(32)를 연결하여 상기 E.C.U(32)가 컬럼부(20)의 길이 상태를 알 수 있도록 한다.The controller 30 installs a position sensor 31 on the lower end of the column lower shaft 13 and the inner wall of the housing 10 'and connects the position sensor 31 and the ECU 32 to the ECU 32. To know the length of the column portion 20.

상기 제어부(30)는 시트(미도시)에 설치된 시트 체중센서(33)를 상기 E.C.U(32)에 연결하여 운전자가 시트에 착석시 운전자의 체중을 감지하여 상기 E.C.U(32)에 전달하도록 한다. 또한 상기 제어부(30)는 상기 컬럼상축(14)과 하우징(10')의 내벽에 설치된 스트레인 게이지(34)를 설치하고 상기 E.C.U(32)에 연결하여 운전자가 스티어링 휠(40)을 당기거나 밀때에 작동상태를 상기 E.C.U(32)에 전달할 수 있도록 한다.The controller 30 connects the seat weight sensor 33 installed on a seat (not shown) to the E.C.U 32 so that the driver detects the weight of the driver when seated on the seat and transmits the weight to the E.C.U 32. In addition, the controller 30 installs a strain gauge 34 installed on the inner wall of the column upper shaft 14 and the housing 10 'and connects to the ECU 32 when the driver pulls or pushes the steering wheel 40. To transmit the operating state to the ECU 32.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 보면 다음과 같다.Looking at the operating state of the present invention configured as described above are as follows.

운전자가 시트에 앉아 시동을 걸게 되면 상기 시트에 설치된 시트 체중센서(33)가 운전자의 체중을 감지하여 E.C.U(32)에 신호를 보내게 되고, 상기 E.C.U(32)는 위치센서(31)를 통해 컬럼부(10)의 현재 높이를 전달받아 상기 위치센서(31)에 입력된 값에 의해 작동부(20)를 작동시켜 실린더(11)에 유압을 공급하므로 상기 실린더(11)의 내측에 설치된 피스톤(13b)이 상하로 움직여 상기 스티어링 휠(40)의 높이를 조절하게 된다.When the driver starts sitting on the seat, the seat weight sensor 33 installed on the seat detects the weight of the driver and sends a signal to the ECU 32, and the ECU 32 transmits a signal through the position sensor 31. The piston installed inside the cylinder 11 is supplied to the cylinder 11 by supplying hydraulic pressure to the cylinder 11 by receiving the current height of the column part 10 and operating the actuator 20 by the value input to the position sensor 31. 13b moves up and down to adjust the height of the steering wheel 40.

상기와 같이 스티어링 휠(40)의 높이가 조정된 후, 상기 스티어링 휠(40)의 높이가 자신의 신체적조건에 부합할 경우 상기 스티어링 휠(40)을 밀거나 잡아당기면 컬럼상축(14)과 하우징(10')에 연결된 스트레인 게이지(34)가 늘어나거나 줄게되므로, 컬럼부(10)의 상태를 상기 E.C.U(32)에 재입력 하게 된다. 따라서 상기 E.C.U(32)가 상기 위치센서(31)의 값을 재입력하게 되므로, 체중값에 대한 컬럼부(10)의 위치가 변화된다. 이때 상기와 같이 재입력된 체중의 값은 수정되지 않는 한 차후의 주행시에도 계속적으로 유지된다.After the height of the steering wheel 40 is adjusted as described above, when the height of the steering wheel 40 corresponds to its physical condition, pushing or pulling the steering wheel 40 causes the columnar shaft 14 and the housing. Since the strain gauge 34 connected to (10 ') increases or decreases, the state of the column portion 10 is re-input to the ECU 32. Therefore, since the E.C.U 32 inputs the value of the position sensor 31 again, the position of the column part 10 with respect to the weight value is changed. At this time, the value of the re-inputted weight is continuously maintained even during the subsequent driving unless it is corrected.

또한 상기 한 본 발명은 차량의 충돌시 상기 E.C.U(32)가 상기 밸브(24)를 개방하고 실린더(11)에 연결된 댐퍼(25)를 작동시켜 상기 실린더(11)내부로 유압을 공급하게 된다. 따라서 상기 피스톤(13b)이 하강되고 상기 컬럼부(14)가 수축되어 상기 스티어링 휠(40)이 운전자로부터 멀어지므로 운전자가 상기 스티어링 휠(40)에 부딪치는 것을 방지하여 운전자의 부상을 방지할 수 있는 것이다.In addition, according to the present invention, when the vehicle collides, the E.C.U 32 opens the valve 24 and operates the damper 25 connected to the cylinder 11 to supply hydraulic pressure into the cylinder 11. Accordingly, since the piston 13b is lowered and the column 14 is contracted to move the steering wheel 40 away from the driver, the driver may be prevented from hitting the steering wheel 40 to prevent the driver's injury. It is.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 스티어링 컬럼의 높이 가변제어 시스템을 제공하여 스티어링 컬럼의 길이를 운전자의 신체적 조건에 따라 조절할 수 있도록 하고, 차량의 충돌사고시 상기 스티어링 컬럼이 수축될 수 있도록 하여 운전자의 부상을 방지할 수 있도록 한 것이다.As described above, the present invention provides a variable height control system of the steering column to adjust the length of the steering column according to the physical condition of the driver, and to allow the steering column to be retracted in the event of a vehicle crash. It is to prevent injury.

Claims

Variable height of the steering column, characterized in that it comprises a column unit having a cylinder installed inside the housing, an operating unit for supplying hydraulic pressure to the cylinder of the column unit, and a control unit for controlling the operating unit and detecting the movement position of the column unit Control system.

According to claim 1, wherein the column portion is installed in the inner cylinder of the cylinder, the through hole so that the top and bottom of the cylinder is penetrated, the inside of the cylinder is formed with a key in the upper end and the column lower axis formed a piston in the center And a column upper shaft having a key groove corresponding to a key formed at an upper end of the column lower shaft at a lower end thereof.

According to claim 1, wherein the operating unit is installed in the pump and the valve in the supply pipe to supply the hydraulic pressure stored in the reservoir tank to the upper side of the cylinder through the supply pipe, and the reservoir tank and supply to supply the hydraulic pressure to the lower side of the cylinder And a supply pipe connecting a lower part of the cylinder, and a damper disposed between the cylinder and the pump so that the hydraulic pressure introduced into the cylinder can maintain a constant pressure.

The steering column of claim 1, wherein the control unit installs a position sensor at a lower end of the column lower shaft and an inner wall of the housing so as to know the position state of the column unit, and connects the position sensor and the ECU. Height variable control system.

The height variable control of the steering column according to claim 1, wherein the control unit is configured to install a seat weight sensor on the seat and connect it to the ECU so that the driver detects the driver's weight when the seat is seated and transmits the weight to the ECU. system.

According to claim 1, wherein the control unit is installed so that the strain gauge is installed on the inner wall of the column upper shaft and the housing and connected to the ECU configured to transmit the operating state to the ECU when the driver pulls or pushes the steering wheel Height control system of the steering column.