KR20060071285A

KR20060071285A - 자동차 스티어링 휠의 충격완충장치

Info

Publication number: KR20060071285A
Application number: KR1020040109818A
Authority: KR
Inventors: 박재우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-06-26

Abstract

본 발명은 정상적으로 운행할 때는 변형되지 않는 강성의 스티어링 휠 상태를 유지하다가 차량간의 충돌로 인하여 사람의 가슴이 스티어링 휠에 충격을 가하게 되면 그 충격정도에 따라 스티어링 휠이 변형되어 충격을 최소화 할 수 있도록 한 자동차의 스티어링 휠 충격완충장치에 관한 것으로서, 이는 스티어링 휠의 테는 충격을 받으면 변형되는 연성의 재질로 마련되고, 그 연성의 재질로 된 테의 선택된 곳에는 제어부와 연결 설치되는 전자석과 충격감지센서가 설치되며, 상기 테에는 그 테의 직경보다 큰 내경을 갖는 자성체의 링이 상기 테의 원주방향을 따라 상호 접촉되지 않을 간격으로 조밀하게 끼워 결합되는 구성으로 이루어진다.

자동차, 스티어링 휠, 자성체 링, 전자석, 충격감지센서

Description

자동차 스티어링 휠의 충격완충장치{Impact shock-absorbing of car steering wheel}

도1은 종래 자동차 스티어링 휠의 충격완충장치 평면 개략도,

도2a 및 도2b는 종래 자동차 스티어링 휠의 충격완충장치 구성을 나타낸 개략도,

도3a 및 도3b는 종래 자동차 스티어링 휠의 변형전 및 변형 후를 나타낸 개략도,

도4는 본 발명에 따른 자동차 스티어링 휠의 충격완충장치 평면 개략도,

도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 자동차 스티어링 휠의 충격완충장치 구성을 나타낸 개략도,

도6a 및 도6b는 본 발명에 따른 자동차 스티어링 휠의 변형 전 및 변형 후를 나타낸 개략도,

※도면의 주요부분에 대한 부호 설명※

20 : 스티어링 휠, 21 : 테

22 : 전자석 23 : 충격감지센서

24 : 제어부 25 : 자성체 링

본 발명은 자동차의 스티어링 휠 충격완충장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 정상적으로 운행할 때는 변형되지 않는 강성의 스티어링 휠 상태를 유지하다가 차량간의 충돌로 인하여 사람의 가슴이 스티어링 휠에 충격을 가하게 되면 그 충격정도에 따라 스티어링 휠이 변형되어 충격을 최소화 할 수 있도록 한 것이다.

종래의 자동차 스티어링 휠 충격완충장치는 도 1에 나타낸 바와 같이 임팩트부(11)를 경질의 중공튜브(12)로 형성시키고, 그 중공튜브(12)의 내부 양단에는 도 2a 및 도2b에 나타낸 바와 같이 개폐수단(13)이 설치되며, 그 개폐수단(13)이 설치된 중공튜브(12)의 내부에는 압력측정센서(14)가 설치되고, 그 압력측정센서(14)는 제어부(15)와 연결 설치된다. 그리고, 상기 스티어링 휠(10)의 임팩트부(11) 즉 중공튜브(12)의 내부에는 유체(16)가 충입되어 운전 가능한 경질의 상태를 유지하게 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 자동차 스티어링 휠 충격완충장치는 운행 중 자동차간의 충돌로 인하여 운전자가 상기 유체나 기체가 충입된 스티어링 휠(10)의 임팩트부(11)에 부딪치게 되면 그 충격에 의해 임팩트부(11)에 압력이 가해지고 그 압력은 압력측정센서(14)가 감지하여 그 신호를 제어부(`5)를 통해 개폐수단(13)에 전달함으로서, 상기 중공튜브(12)의 내부 양단을 막고 있던 개폐수단(13)이 개방되면서 중공튜브(12)내부에 충입되어 있던 유체(16)가 이동을 한다.

따라서, 상기 임팩트부(11)는 유체(16)의 이동과 함께 도3a의 상태에서 도3b 의 상태로 변형이 발생함과 동시에 상기 임팩트부(11)의 압력이 낮아지면서 충격을 흡수함으로 그에 따른 운전자의 충격이 상쇄되어 운전자의 부상을 최소화 할 수 있는 것이다.

그러나, 상기의 종래 스티어링 휠 충격완충장치는 한번 사용되면 재사용이 불가능하기 때문에 수리작업이 필요하고, 또, 임팩트부(11)의 유체(16) 량을 조절하기 위해서는 압력펌프 등의 부피가 큰 장치가 필요 하는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 발명한 것으로서, 그 목적은, 충격을 받으면 변형되는 연성의 재질로 마련된 스티어링 휠의 테에 전자석과 충격감지센서가 설치됨은 물론, 그 테의 직경보다 큰 내경을 갖는 자성체의 링이 상기 테의 원주방향을 따라 상호 접촉되지 않을 간격으로 조밀하게 끼워 결합시킨 후 정상적으로 운행시에는 전자석에 의해 상기 자성체의 링이 강한 힘으로 부착되어 스티어링 휠의 강도를 유지하게 하고, 충돌 사고시에는 가슴으로 전해지는 충격력의 정도에 따라 전자석에 공급되는 전류량을 조절하여 자성체 링의 부착력을 조절함으로서, 스티어링 휠의 강도가 조절되어 상기 사람의 가슴으로 전해지는 충격력을 제어할 수 있도록 한 스티어링 휠의 충격완충장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스티어링 휠 충격완충장치의 특징적인 기술적 구성은, 스티어링 휠의 테는 충격을 받으면 변형되는 연성의 재질로 마련되고, 그 연성의 재질로 된 테의 선택된 곳에는 제어부와 연결 설치되는 전자석과 충격감지센서가 설치되며, 상기 테에는 그 테의 직경보다 큰 내경을 갖는 자성체의 링이 상기 테의 원주방향을 따라 상호 접촉되지 않을 간격으로 조밀하게 끼워 결합하여 된 것이다.

그리고, 상기 자성체의 링 재질은 스틸재 또는, 그 스틸재의 링 표면에 고무 또는 합성수지가 코팅되고, 상기 연성의 재질로 된 스티어링 휠의 테 재질은 합성수지이며, 상기 스티어링 휠의 테에 설치되는 전자석은 적어도 2곳 이상에 설치된다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 스티어링 휠 충격완충장치를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 먼저 스티어링 휠(20)의 테(21)는 충격을 받으면 변형되고 그 충격이 해제되면 복원되는 연성의 재질로 마련되는데, 그 연성의 재질은 합성수지로 함이 바람직하다, 그 외에도 우레탄이나 실리콘 등 다양한 재질의 것을 사용할 수 있다.

상기와 같은 재질로 마련된 스티어링 휠(20)의 테(21)에는 전기가 공급되는 자력이 발생하고 전가공급이 차단되면 자력이 없어지는 전자석(22)과, 충격이 발생하면 그 충격량에 따라 전자석(22)에 공급되는 전류 량을 조절하는 충격감지센서(23)가 설치되고, 상기 전자석(22)과 충격감지센서(23)는 그들의 제저하는 제어부(24)와 연결 설치된다. 단, 상기 제어부(24)는 스티어링 휠(20)이 아닌 다른 곳에 설치함이 바람직하다.

또, 상기 스티어링 휠(20)의 테(21)에는 그 테(21)의 직경보다 큰 내경을 갖 는 자성체의 링(25)이 상기 테(21)의 원주방향을 따라 상호 접촉되지 않을 간격으로 조밀하게 끼워 결합되는데, 상기 자성체의 링(25) 내경 크기는 상기 테(21)에 끼워 결합되었을 때 유동될 수 있는 크기를 의미하는 것으로서, 상기 테(21)의 직경보다 약간만 크면 된다.

또한, 상기 자성체의 링(25) 재질은 스틸재로 하거나 그 스틸재의 표면에 감촉을 향상시키기 위하여 고무 또는 합성수지를 코팅하여 사용해도 된다. 단, 상기 스티어링 휠(20)의 테(21)에 끼워 결합되는 링을 자성체의 것으로 하는 이유는 전자석(22)에 자력이 발생하면 링이 상호 부착되어 상기 스티어링 휠(20)의 테(21) 강도를 운전 가능한 강도로 유지해야 하기 때문이다.

한편, 상기 자성체의 링(25)을 부착시키기 위하여 스티어링 휠(20)의 테(21)에 설치되는 전자석(22)은 1곳에 설치해도 되고, 2곳 이상에 설치해도 되는데, 바람직하게는 2곳 이상에 설치하여 사용함이 바람직하다. 그 이유는 자성체의 링(25)에 자력의 힘을 균일하게 미치도록 하기 위해서이다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 스티어링 휠 충격완충장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도4 및 도5a에 나타낸 바와 같이 충격을 받으면 변형되는 연성의 재질로 된 스티어링 휠(20)의 테(21)에 그 테(21)의 직경보다 큰 내경을 갖는 스틸재로 된 자성체의 링(25)이 상기 테(21)의 원주방향을 따라 상호 접촉되지 않을 간격으로 조밀하게 끼워 결합된 상태에서 전자석(22)에 전원을 공급하면 상기 자성체의 링(25)들이 도5b에 나타낸 바와 같이 상호 부착되면서 파이프형태를 이루므로 상기 충격을 받으면 변형되는 연성의 재질로 된 스티어링 휠(20)의 테(21)와는 무관하게 운전 가능한 강도를 갖게 된다.

이와 같은 상태에서 운행 중 충돌이 발생되면 그 충격에 의해 운전자의 가슴이 스티어링 휠(20)의 테(21)와 부딪치게 되고, 이때, 상기 충격감지센서(23)는 그 충격량을 감지하여 제어부(24)로 보내고 그 제어부(24)는 상기 충격량에 준하는 전류 값을 전자석(22)에 공급하여 자성체 링(25)들을 부착하고 있는 자력의 힘을 조절하게 된다.

상기 운전자의 가슴과 스티어링 휠 테(21)간의 부딪치는 힘이 강하면 제어부(24)로부터 전자석(22)에 공급하는 전류 값을 작게 보내 자성체 링(25)간의 부착력을 약하게 함으로서 상기 스티어링 휠 테(21)의 변형 량을 많게 하고, 그 반대로 운전자의 가슴과 스티어링 휠 테(21)간의 부딪치는 힘이 약하면 제어부(24)로부터 전자석(22)에 공급하는 전류 값이 크게 보내 자성체 링(25)간의 부착력을 강하게 함으로서 상기 스티어링 휠 테(21)의 변형 량을 적게 한다.

상기와 같은 방법으로 운전자의 가슴과 스티어링 휠 테(21)간의 부딪치는 힘의 정도에 따라 전자석(22)에 공급하는 전류의 값을 조절하여 자성체의 링(25) 부착력을 조절함으로서 운전자의 가슴으로 전해지는 충격력을 최소화 하여 운전자의 부상을 줄이도록 하는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 충격을 받으면 변형되는 연성의 재질로 마련된 스티어링 휠의 테에 전자석과 충격감지센서가 설치됨은 물론, 그 테의 직경보다 큰 내 경을 갖는 자성체의 링이 상기 테의 원주방향을 따라 상호 접촉되지 않을 간격으로 조밀하게 끼워 결합시킨 후 정상적으로 운행시에는 전자석에 의해 상기 자성체의 링이 강한 힘으로 부착되어 스티어링 휠의 강도를 유지하게 하고, 충돌 사고시에는 가슴으로 전해지는 충격력의 정도에 따라 전자석에 공급되는 전류량을 조절하여 자성체 링의 부착력을 조절함으로서, 스티어링 휠의 강도가 조절되어 상기 사람의 가슴으로 전해지는 충격력을 제어함으로서 운전자의 부상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims

스티어링 휠(20)의 테(21)는 충격을 받으면 변형되는 연성의 재질로 마련되고, 그 연성의 재질로 된 테의 선택된 곳에는 제어부(24)와 연결 설치되는 전자석(22)과 충격감지센서(23)가 설치되며, 상기 테에는 그 테의 직경보다 큰 내경을 갖는 자성체의 링(25)이 상기 테의 원주방향을 따라 상호 접촉되지 않을 간격으로 조밀하게 끼워 결합된 것을 특징으로 하는 스티어링 휠의 충격완충장치.
제1항에 있어서, 상기 자성체의 링 재질은 스틸재임을 특징으로 하는 스티어링 휠의 충격완충장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자성체의 링은 스틸재의 링 표면에 고무 또는 합성수지가 코팅된 것임을 특징으로 하는 스티어링 휠의 충격완충장치.
제1항에 있어서, 상기 연성의 재질로 된 스티어링 휠의 테 재질은 합성수지임을 특징으로 하는 스티어링 휠의 충격완충장치.
제1항에 있어서, 상기 스티어링 휠의 테에 설치되는 전자석은 적어도 2곳 이상에 설치됨을 특징으로 하는 스티어링 휠의 충격완충장치.