KR20200044375A - Steering column assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 스티어링 칼럼 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a steering column assembly of a vehicle.
스티어링 칼럼 어셈블리는 차량의 스티어링 휠에 연결되어 운전자의 조작에 의한 조향이 이루어지도록 하는 장치이다. 스티어링 칼럼 어셈블리는 운전자의 편의를 위해 텔레스코픽 거동이 가능하도록 구성되며, 텔레스코픽 거동은 잠금 레버의 조작에 의해 선택적으로 허용될 수 있도록 구성된다.The steering column assembly is a device that is connected to the steering wheel of the vehicle to allow steering by the driver's manipulation. The steering column assembly is configured to enable telescopic behavior for the operator's convenience, and the telescopic behavior is configured to be selectively allowed by manipulation of the lock lever.
잠금 레버가 잠금 상태에 있는 경우 스티어링 칼럼은 통상적으로 마찰력에 의해 텔레스코픽 거동이 차단되도록 고정된다. 이때 충격 발생 시 에너지 흡수를 위한 에너지 흡수 구조가 구비되는 경우, 충격 발생 시 에너지 흡수 구조가 작동되기 전까지의 구간에서는 텔레스코픽 방향의 마찰력이 에너지 흡수를 한다.When the locking lever is in the locked state, the steering column is usually fixed so that the telescopic behavior is blocked by friction. At this time, when an energy absorbing structure for absorbing energy is provided when an impact occurs, the frictional force in the telescopic direction absorbs energy in the section until the energy absorbing structure is activated when the impact occurs.
이러한 기존의 스티어링 칼럼 어셈블리에서는 충격 발생 초기에는 충격 에너지가 잠금 구조에 의한 마찰력만에 의해 흡수되기 때문에, 충분한 에너지 흡수 기능이 구현되기 어려웠다.In such a conventional steering column assembly, since the impact energy is absorbed only by the frictional force due to the locking structure at the initial stage of impact generation, it is difficult to realize a sufficient energy absorption function.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 충격 발생 후 즉시 에너지 흡수 기능이 구현될 수 있는 스티어링 칼럼 어셈블리를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a steering column assembly capable of implementing an energy absorption function immediately after an impact occurs.
본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리는 서로 마주하는 한 쌍의 암을 구비하는 마운팅 브라켓, 상기 한 쌍의 암 사이를 통과하도록 설치되며 텔레스코픽 거동이 가능한 텔레스코픽 요소를 포함하는 스티어링 칼럼, 상기 한 쌍의 암에 클램핑 힘을 선택적으로 가하여 상기 텔레스코픽 요소의 텔레스코픽 거동을 선택적으로 허용하도록 잠금 상태 또는 잠금 해제 상태가 될 수 있도록 구성되는 잠금 유닛, 상기 텔레스코픽 요소와 함께 텔레스코픽 방향으로 이동하도록 상기 텔레스코픽 요소에 체결되는 랙 기어(rack gear), 상기 랙 기어의 텔레스코픽 방향으로의 이동에 대응하여 회전하도록 상기 랙 기어에 치합되는 피니언 기어(pinion gear), 상기 잠금 유닛이 잠금 상태에 있는 경우 상기 피니언 기어에 대한 상기 랙 기어의 이동을 차단하고 상기 잠금 유닛이 잠금 해제 상태에 있는 경우 상기 피니언 기어에 대한 상기 랙 기어의 이동을 허용하도록 상기 잠금 유닛의 작동에 연동하여 작동하는 스톱퍼(stopper), 그리고 상기 잠금 상태에서 충격 발생 시 형태 변형에 의해 에너지 흡수 기능을 수행하는 에너지 흡수 스트랩을 포함한다.A steering column assembly according to an embodiment of the present invention includes a mounting bracket having a pair of arms facing each other, a steering column comprising a telescopic element that is installed to pass between the pair of arms, and capable of telescopic behavior. A locking unit configured to be in a locked or unlocked state to selectively allow a telescopic behavior of the telescopic element by selectively applying a clamping force to the arm of the fastener, fastened to the telescopic element to move in the telescopic direction together with the telescopic element A rack gear, a pinion gear meshed with the rack gear to rotate in response to movement of the rack gear in the telescopic direction, the lock unit being locked with respect to the pinion gear Block the movement of the rack gear and remind A stopper that works in conjunction with the operation of the lock unit to allow movement of the rack gear with respect to the pinion gear when the lock unit is in the unlocked state, and energy by shape deformation when an impact occurs in the lock state And an energy absorbing strap that performs an absorbing function.
상기 잠금 유닛은 회동 가능한 조작 레버, 상기 조작 레버의 회동에 따라 상기 한 쌍의 암에 클램핑 힘을 선택적으로 가할 수 있도록 구성되는 캠 구조, 그리고 상기 조작 레버의 회동에 대응하여 상기 잠금 상태 및 상기 잠금 해제 상태 사이를 회전하는 구동 볼트를 포함할 수 있다. 상기 피니언 기어는 상기 구동 볼트에 회전 가능한 상태로 체결될 수 있다.The lock unit is a rotatable operation lever, a cam structure configured to selectively apply a clamping force to the pair of arms according to the rotation of the operation lever, and the locked state and the lock in response to the rotation of the operation lever It may include a driving bolt that rotates between the unlocked state. The pinion gear may be fastened to the drive bolt in a rotatable state.
상기 스톱퍼는 상기 구동 볼트에 체결되어 상기 구동 볼트와 함께 회전하는 체결부, 그리고 상기 구동 볼트가 상기 잠금 상태에 있는 경우 상기 랙 기어와 상기 피니언 기어 사이에 끼워져 상기 랙 기어의 이동을 차단하고 상기 구동 볼트가 상기 잠금 해제 상태에 있는 경우 상기 랙 기어와 상기 피니언 기어 사이에서 배출되어 상기 랙 기어의 이동을 허용하도록 구성되는 삽입부를 포함할 수 있다.The stopper is fastened to the drive bolt and rotates with the drive bolt, and when the drive bolt is in the locked state, is interposed between the rack gear and the pinion gear to block the movement of the rack gear and drive the drive When the bolt is in the unlocked state, it may be discharged between the rack gear and the pinion gear to include an insert configured to allow movement of the rack gear.
상기 스티어링 칼럼은 상부 스티어링 샤프트, 그리고 상기 상부 스티어링 샤프트가 삽입되는 상부 자켓을 포함할 수 있다. 상기 상부 자켓이 상기 텔레스코픽 요소일 수 있다. 상기 상부 자켓은 상기 마운팅 브라켓의 한 쌍의 암과 마주하는 한 쌍의 레그를 포함할 수 있으며, 상기 랙 기어는 상기 한 쌍의 레그 중 하나에 설치될 수 있다.The steering column may include an upper steering shaft and an upper jacket into which the upper steering shaft is inserted. The upper jacket may be the telescopic element. The upper jacket may include a pair of legs facing a pair of arms of the mounting bracket, and the rack gear may be installed on one of the pair of legs.
상기 랙 기어는 상기 텔레스코픽 방향으로 연장되는 장공을 구비하는 랙 기어 부재에 형성될 수 있고, 상기 구동 볼트가 상기 장공을 통과하도록 설치되어 상기 상부 자켓이 상기 텔레스코픽 방향으로 이동할 수 있도록 구성될 수 있다.The rack gear may be formed on a rack gear member having a long hole extending in the telescopic direction, and the driving bolt may be installed to pass through the long hole so that the upper jacket can be configured to move in the telescopic direction.
상기 스톱퍼의 상기 체결부와 상기 삽입부는 서로 연결되며 탄성 변형 및 복원이 가능한 재질로 형성될 수 있다.The fastening portion and the insertion portion of the stopper are connected to each other and may be formed of a material capable of elastic deformation and restoration.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리는 차체에 고정될 수 있도록 형성되는 마운팅 브라켓, 상기 마운팅 브라켓을 통과하도록 설치되며 텔레스코픽 거동이 가능한 텔레스코픽 요소를 포함하는 스티어링 칼럼, 상기 마운팅 브라켓에 클램핑 힘을 가하여 상기 텔레스코픽 요소의 텔레스코픽 거동을 선택적으로 허용하도록 잠금 상태 또는 잠금 해제 상태가 될 수 있도록 구성되며 상기 잠금 상태 및 상기 잠금 해제 상태 사이를 회전하는 구동 볼트를 포함하는 잠금 유닛, 상기 텔레스코픽 요소와 함께 텔레스코픽 방향으로 이동하도록 상기 텔레스코픽 요소에 체결되는 랙 기어, 상기 랙 기어에 치합되는 상태로 상기 구동 볼트에 회전 가능하게 체결되며 상기 랙 기어의 텔레스코픽 방향으로의 이동에 대응하여 회전할 수 있도록 구성되는 피니언 기어, 상기 잠금 유닛이 잠금 상태에 있는 경우 상기 피니언 기어에 대한 상기 랙 기어의 이동을 차단하고 상기 잠금 유닛이 잠금 해제 상태에 있는 경우 상기 피니언 기어에 대한 상기 랙 기어의 이동을 허용하도록 상기 잠금 유닛의 작동에 연동하여 작동하는 스톱퍼(stopper), 그리고 상기 구동 볼트에 체결되며 상기 잠금 상태에서 충격 발생 시 형태 변형에 의해 에너지 흡수 기능을 수행하는 에너지 흡수 스트랩을 포함한다.The steering column assembly according to another embodiment of the present invention is a mounting bracket formed to be fixed to a vehicle body, a steering column including a telescopic element capable of telescopic behavior and installed to pass through the mounting bracket, a clamping force to the mounting bracket A locking unit configured to be locked or unlocked to selectively allow telescopic behavior of the telescopic element and including a driving bolt rotating between the locked state and the unlocked state, and telescopic together with the telescopic element Rack gear fastened to the telescopic element to move in the direction, rotatably fastened to the drive bolt in a state engaged with the rack gear, and configured to rotate in response to movement of the rack gear in the telescopic direction Pinion gear, the lock to block the movement of the rack gear relative to the pinion gear when the lock unit is in the locked state and to allow the movement of the rack gear relative to the pinion gear when the lock unit is in the unlocked state It includes a stopper that works in conjunction with the operation of the unit, and an energy absorbing strap that is fastened to the drive bolt and performs energy absorbing function by shape deformation when an impact occurs in the locked state.
본 발명에 의하면, 잠금 상태에서 랙 기어와 피니언 기어가 스톱퍼에 의해 고정되기 때문에 충돌 발생 직후부터 에너지 흡수 기능이 구현될 수 있다.According to the present invention, since the rack gear and the pinion gear are fixed by the stopper in the locked state, the energy absorption function can be realized immediately after the collision occurs.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 측면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 평면도이다.
도 6의 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 구동 볼트, 에너지 흡수 스트랩, 랙 기어, 피니언 기어, 스톱퍼의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 잠금 상태에서의 스톱퍼의 상태를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 잠금 해제 상태에서의 스토퍼의 상태를 보여주는 도면이다.1 is a perspective view of a steering column assembly according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a steering column assembly according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view of a steering column assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
5 is a plan view of a steering column assembly according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5.
7 is an exploded perspective view of a driving bolt, an energy absorbing strap, a rack gear, a pinion gear, and a stopper of a steering column assembly according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a state of a stopper in a locked state of a steering column assembly according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a state of the stopper in the unlocked state of the steering column assembly according to an embodiment of the present invention.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리는 스티어링 칼럼(10), 그리고 마운팅 브라켓(mounting bracket)(20)을 포함한다. 스티어링 칼럼 어셈블리는 텔레스코픽 및 틸트 거동이 가능하도록 구성될 수 있으며, 충격 발생 시 스티어링 칼럼(10)이 붕괴될 수 있는 소위 컬랩서블(collapsible) 스티어링 칼럼 어셈블리일 수 있다. 도 1에는 실제 차량에 설치되는 상태에서 위, 아래가 뒤집힌 상태로 도시되어 있다.1 and 2, the steering column assembly according to an embodiment of the present invention includes a
스티어링 칼럼(10)은 상부 자켓(11), 하부 자켓(12) 그리고 상부 자켓(11) 내에 배치되는 상부 스티어링 샤프트(13)를 포함할 수 있다. 상부 스티어링 샤프트(13)는 차량의 스티어링 휠(도시되지 않음)에 연결되어 스티어링 휠과 함께 회전하도록 구성될 수 있다. 한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 스티어링 칼럼(10)은 상부 스티어링 샤프트(13)에 대해 길이 방향으로 상대 이동 가능하도록 상부 스티어링 샤프트(13)에 체결되는 하부 스티어링 샤프트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하부 스티어링 샤프트는 유니버셜 조인트를 통해 인터미디어트 샤프트에 연결될 수 있다. 이때, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 스티어링 칼럼(10)은 텔레스코픽 방향(15)으로 이동 가능하고 틸트 방향(16)으로 틸트 가능하게 설치될 수 있다.The
도 2에 나타난 바와 같이, 스티어링 칼럼(10)의 상부 스티어링 샤프트(13) 및 하부 샤프트(도시되지 않음)를 지지하기 위한 베어링(131, 132)이 구비될 수 있으며, 상부 스티어링 샤프트(13)가 삽입되는 슬리브 부재(133), 레테이닝 링(134) 등이 구비될 수 있다.2,
마운팅 브라켓(20)은 차체에 고정될 수 있도록 형성될 수 있으며, 서로 마주하는 한 쌍의 암(arm)(201, 202)을 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 마주하는 한 쌍의 암(201, 202)은 그 사이로 상부 자켓(11)이 통과하도록 형성된다. 암(201, 202)은 외력(클램핑 힘)이 가해지는 경우 서로 가까워지는 방향으로 탄성 변형될 수 있도록 형성될 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따르면, 차량 충돌과 같은 상황에서 스티어링 칼럼(10)에 가해지는 충격 발생 시 스티어링 칼럼(10)의 붕괴를 위해 마운팅 브라켓(20)이 부분적으로 차체로부터 이탈될 수 있도록 형성된다. 예를 들어, 마운팅 브라켓(20)에 일정 크기 이상의 힘이 가해지는 경우 미끄러질 수 있는 톨러런스 플레이트(tolerance plate)에 의해 차체에 고정될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
상부 자켓(11)은 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202) 사이를 지나도록 설치된다. 스티어링 칼럼(10)의 틸트 기능이 구비되는 경우, 상부 자켓(11), 하부 자켓(12) 및 그에 삽입된 상부 스티어링 샤프트(13)는 마운팅 브라켓(20)에 대해 틸트 가능하게 설치될 수 있다.The
하부 자켓(12)은 일측 단부가 상부 자켓(11)의 단부에 슬라이딩 가능하게 삽입되도록 설치된다. 상부 스티어링 샤프트(13)는 상부 자켓(11)에 대해 회전 가능하고 상부 자켓(11)과 함께 텔레스코픽 방향(15)으로 이동 가능하도록 상부 자켓(11) 내에 설치된다. 상부 자켓(11)과 스티어링 샤프트(13)가 하부 자켓(12)에 대해 상대적으로 슬라이딩 함으로써 텔레스코픽 거동이 일어난다.The
도 1 및 도 2를 참조하면, 상부 자켓(11)은 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202)을 마주하는 한 쌍의 레그(leg)(111, 112)를 포함할 수 있다. 상부 자켓(11)의 한 쌍의 레그(111, 112)가 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202)의 내측면과 각각 접촉하는 상태로 일정 거리 이격되도록 배치된다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이 상부 자켓(11)은 일부가 제거된 중공 원통형으로 형성되며, 이러한 구조에 의해 클램핑 힘에 의해 한 쌍의 레그(111, 112)가 오므라들 수 있다.1 and 2, the
한편, 스티어링 칼럼(10)을 탄성적으로 지지하기 위한 지지 스프링 부재(24)가 구비될 수 있다. 지지 스프링 부재(24)는 탄성 복원력을 가지는 스프링일 수 있으며, 양 단이 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202)에 각각 체결되는 상태로 설치되어 스티어링 칼럼(10)을 탄성적으로 지지할 수 있다.Meanwhile, a
본 발명의 실시예에 따르면, 텔레스코픽 잠금 상태에서 붕괴를 유발할 수 있는 충격력이 스티어링 칼럼(10)에 가해지는 경우 상부 자켓(11)과 상부 스티어링 샤프트(13)가 텔레스코픽 방향으로 밀려들어 가면서 붕괴가 이루어지고, 이 과정에서 에너지 흡수가 일어난다.According to an embodiment of the present invention, when the impact force that can cause collapse in the telescopic locking state is applied to the
본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리는 틸트 거동 및 텔레스코픽 거동을 선택적으로 잠그거나 허용하도록 작동하는 잠금 유닛(locking device)(30)을 포함한다.The steering column assembly according to an embodiment of the present invention includes a
잠금 유닛(30)은 잠금 상태 및 잠금 해제 상태에 선택적으로 놓일 수 있으며, 잠금 상태에서는 텔레스코픽 및 틸트 거동이 차단되고 잠금 해제 상태에서는 텔레스코픽 및 틸트 거동이 허용된다. 한편, 잠금 유닛(30)의 잠금 상태에서 스티어링 칼럼(10)에 충격이 가해지는 경우, 스티어링 칼럼(10)이 붕괴될 수 있도록 구성되며 이 과정에서 에너지 흡수가 일어난다.The
잠금 유닛(30)은 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202)에 클램핑 힘(clamping force)을 선택적으로 가할 수 있도록 구성됨으로써 스티어링 칼럼(10)의 텔레스코픽 및 틸트 거동이 선택적으로 가능하도록 작용한다. 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202)에 클램핑 힘이 가해지는 경우, 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202) 및 그에 접촉하는 상부 자켓(11)의 한 쌍의 레그(111, 112)가 클램핑 힘에 의해 서로 가까워지는 방향으로 오므라들고, 그에 의해 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202)과 상부 자켓(11)의 한 쌍의 레그(111, 112) 사이의 접촉 마찰 및 상부 자켓(11)과 하부 자켓(12) 사이의 접촉 마찰이 증가하여 틸트 거동 및 텔레스코픽 거동이 차단된다.The
잠금 유닛(30)은 잠금 위치와 잠금 해제 위치 사이를 회동할 수 있는 조작 레버(31), 그리고 이 조작 레버(31)와 함께 회전하도록 조작 레버(31)에 체결되는 구동 볼트(32)를 포함할 수 있다. 조작 레버(31)는 운전자가 손으로 잡고 회동시킬 수 있는 형태로 형성되며, 구동 볼트(32)는 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202)과 상부 자켓(11)의 한 쌍의 레그(111, 112)를 관통하여 설치될 수 있다. 구동 볼트(32)는 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202)과 상부 자켓(11)의 한 쌍의 레그(111, 112)를 가로지르는 길이방향 축을 정의하며, 이 길이방향 축을 중심으로 회전 가능하도록 설치된다. 또한 구동 볼트(32)는 스티어링 칼럼(10)의 틸트 거동 시에 스티어링 칼럼(10)과 함께 틸트된다. 이때 구동 볼트(32)의 양측 단부는 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202)의 외측으로 각각 돌출되며, 일측 단부에는 조작 레버(31)가 연결되고 타측 단부에 구비되는 나사산(321)에 고정 너트(33)가 체결될 수 있다. 이러한 구조 하에서 조작 레버(31)의 회동에 의해 구동 볼트(32)가 그 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있게 된다.The locking
구체적으로, 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202)에는 관통공(203, 204)이 각각 형성되고, 상부 자켓(11)의 한 쌍의 레그(111, 112)의 대응하는 위치에 관통공(113, 114)이 각각 형성된다. 구동 볼트(32)는 이들 관통공(203, 204, 113, 114)을 통과하도록 설치된다. 이때 마운팅 브라켓(20)의 관통공(203, 204)은 틸트 거동 시에 구동 볼트(32)의 틸트 거동이 가능하도록 틸트 방향으로 연장되는 장공의 형태를 가질 수 있으며, 상부 자켓(11)의 관통공(113, 114)은 텔레스코픽 거동 시에 상부 자켓(11)의 텔레스코픽 거동이 가능하도록 텔레스코픽 방향으로 연장되는 장공의 형태를 가질 수 있다.Specifically, through
도 2를 참조하면, 잠금 유닛(30)은 서로 캠 결합되는 제1 캠 부재(34)와 제2 캠 부재(35)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 부재(34)는 조작 레버(31)의 베이스부(311)에 일체로 구비될 수 있으며, 제2 캠 부재(35)는 제1 캠 부재(34)와 마주하는 상태로 제1 캠 부재(34)와 마운팅 브라켓(20)의 암(201) 사이에 개재될 수 있다. 이때, 구동 볼트(32)는 제1 및 제2 캠 부재(34, 35)를 관통하도록 설치된다. 구동 볼트(32)와 제1 캠 부재(34)는 레버(31)의 회동 시에 베이스부(311)와 함께 회전한다.Referring to FIG. 2, the locking
제1 캠 부재(34)와 제2 캠 부재(35)는 서로 접촉하는 캠 면을 각각 구비할 수 있으며, 제1 캠 부재(24)는 캠 면 구조에 의해 그 회전과 함께 제2 캠 부재(35)를 가압하면서 구동 볼트(32)의 길이 방향으로 이동하도록 구성된다. 이때, 제2 캠 부재(35)는 마운팅 브라켓(20)의 암(201)을 향해 약간 밀리게 된다. 즉, 조작 레버(31)가 잠금 방향으로 회동되는 경우, 제1 캠 부재(34)와 구동 볼트(32)가 조작 레버(31)와 함께 회전하고 제1 캠 부재(34)의 회전에 의해 제2 캠 부재(35)가 제1 캠 부재(34)에 의해 밀려 마운팅 브라켓(20)의 암(201)을 향해 밀리게 된다. 이에 의해 마운팅 브라켓(20)의 암(201, 202) 및 상부 자켓(11)의 레그(111, 112)가 제2 캠 부재(35)의 클램핑 힘에 의해 가압되어 내측으로 오므라들게 되며, 그에 의해 상부 자켓(11)의 레그(111, 112)와 하부 자켓(12)이 차례로 가압되어 텔레스코픽 거동 및 틸트 거동이 차단될 수 있다. 즉, 잠금 상태에서 클램핑 힘에 의해 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(201, 202)이 내측으로 오므라들어 상부 자켓(11)의 한 쌍의 레그(111, 112)에 가압되고 또한 상부 자켓(11)의 한 쌍의 레그(111, 112)가 내측으로 오므라들면서 상부 자켓(11)의 내면이 하부 자켓(12)의 외면에 가압되며, 이에 의해 하부 자켓(12)에 대한 상부 자켓(11)의 이동이 차단되어 스티어링 칼럼(10)의 텔레스코픽 거동이 차단되며 상부 자켓(11)의 틸트 거동이 차단되어 스티어링 칼럼(10)의 틸트 거동이 차단된다.The
한편, 잠금 유닛(30)의 잠금 상태에서의 틸트 및 텔레스코픽 잠금 기능을 보완하기 위한 보조 잠금 구조(40)가 적용된다. 보조 잠금 구조(40)는 구동 볼트(32)의 잠금 및 잠금 해제를 위한 회전에 대응하여 작동하도록 구성되며, 구동 볼트(32)가 잠금 상태에 있는 경우 틸트 및 텔레스코픽 거동을 추가적으로 차단할 수 있도록 작용한다. 위에서 설명한 바와 같이, 레버(31)의 잠금 상태로의 회전에 의해, 제2 캠 부재(35)가 도 4에서 좌측으로 약간 이동하면서 마운팅 브라켓(20)의 암(201)을 밀게 되는데, 이때 제2 캠 부재(35)에 힘을 가하는 제1 캠 부재(34) 및 그에 고정된 구동 볼트(32)가 캠 면 구조에 의해 도 4에서 우측으로 축 방향을 따라 밀리게 된다. 보조 잠금 구조(40)는 이러한 구동 볼트(32)의 축 방향 이동을 이용하여 구동 볼트(32)의 반대 측에서 틸트 및 텔레스코픽 잠금 기능을 보완하도록 작용한다.Meanwhile, an
도 1 내지 도 4를 참조하면, 보조 잠금 구조(40)는 레버(31)의 반대 측에 설치된다. 보조 잠금 구조(40)는 마운팅 브라켓(10)의 암(202)에 구비되는 고정 틸트 잠금 치(48)를 포함한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 고정 틸트 잠금 치(48)는 마운팅 브라켓(20)의 암(201)의 외주면의 양 측 가장자리에 틸트 방향을 따라 배열되는 복수의 치로 형성될 수 있다. 이때 고정 틸트 잠금 치(48)는 서로 마주하는 한 쌍으로 구비될 수 있다.1 to 4, the
잠금 치 부재(43)는 구동 볼트(32)의 회전에 대응하여 구동 볼트(32)의 길이방향을 따라 이동하도록 구성된다. 즉 위에서 설명한 바와 같이 구동 볼트(32)의 회전 시에 캠 작용에 의해 잠금 치 부재(43)가 구동 볼트(32)의 길이방향을 따라 이동한다. 구동 볼트(32)가 잠금 상태로 회전하는 경우 잠금 치 부재(43)가 클램핑 힘에 의해 마운팅 브라켓(20)의 암(201)을 향해 이동하고, 구동 볼트(32)가 잠금 해제 상태로 회전하는 경우 잠금 치 부재(43)가 뒤에서 설명할 잠금 해제 스프링 부재(44)의 탄성 복원력에 의해 마운팅 브라켓(20)의 암(201)에서 멀어지는 방향으로 이동한다.The locking
도 2를 참조하면, 잠금 치 부재(43)는 잠금 유닛(30)의 잠금 상태에서 고정 틸트 잠금 치(48)와 치합될 수 있는 이동 틸트 잠금 치(431)를 포함한다. 잠금 치 부재(43)는 대략 사각형 플레이트 형상을 가지는 몸체(433)를 구비하고, 이동 틸트 잠금 치(431)는 몸체(433)의 좌우측 변에 각각 구비될 수 있다. 이동 틸트 잠금 치(431)는 틸트 방향으로 연장될 수 있다.Referring to FIG. 2, the locking
잠금 치 부재(43)는 지지 너트(33)에 의해 지지되는 베어링(45)에 의해 지지된다. 그리고 가이드 부재(47)의 가이드 돌기(471)가 잠금 치 부재(43)의 관통홀에 삽입되어 잠금 치 부재(43)의 거동을 가이드할 수 있다.The locking
잠금 해제 스프링 부재(44)는 잠금 치 부재(43)가 보조 잠금 상태에 있는 경우 탄성적으로 가압되어 잠금 치 부재(43)가 보조 잠금 상태에서 해제되는 방향으로 밀리도록 잠금 치 부재(43)를 탄성적으로 지지한다. 잠금 해제 스프링 부재(44)는 가이드 부재(47)를 향해 볼록한 형상을 가지는 판 스프링 형태로 구현될 수 있다.The unlocking
이들 부재(47, 44, 43, 45)들에는 모두 관통공이 형성되며, 구동 볼트(32)가 이들 관통공들을 통과하여 설치된다.Through-holes are formed in these
구동 볼트(32)가 잠금 상태로 회전되는 경우, 지지 너트(33)가 암(202)을 향해 이동하면서 잠금 치 부재(43)가 밀려 암(202)을 향해 이동하게 되고 그에 의해 잠금 스프링 부재(44)가 압축되면서 잠금 치 부재(43)가 암(202)의 외측 면을 향해 밀리게 된다. 반대로, 구동 볼트(32)가 잠금 상태에서 잠금 해제 상태로 회전되는 경우, 지지 너트(33)가 암(202)에서 멀어지면서 잠금 스프링 부재(44)의 복원력에 의해 잠금 치 부재(43)가 암(202)에서 멀어지는 방향으로 밀려 이동한다. 이러한 잠금 치 부재(43)의 이동에 의해 치 결합 및 해제가 일어나고 그에 의해 틸트 보조 잠금이 이루어지거나 해제된다.When the driving
한편, 잠금 유닛(30)의 잠금 또는 잠금 해제에 연동하여 스티어링 칼럼(10)의 붕괴 시에 형태가 변형되면서 충격 에너지 흡수 기능을 수행하는 에너지 흡수 스트랩(70)이 구비될 수 있다. 도 2, 도 4, 도 6 및 도 7을 참조하면, 에너지 흡수 스트랩(70)은 하부 자켓(12)의 삽입 구멍(121)을 통해 삽입되는 고정부(71), 충격 발생 시 형태가 변형되는 형태 변형부(72), 그리고 고정부(71)와 형태 변형부(72)을 연결하는 절곡부(73)를 포함할 수 있다. 고정부(71)는 하부 자켓(12)의 삽입 구멍(121)을 통해 하부 자켓(12) 내의 공간으로 삽입되며, 선단에 구비된 체결 구멍(711)과 하부 자켓(12)의 체결 구멍(122)을 통과하는 체결 부재(74)에 의해 하부 자켓(12)에 고정될 수 있다. 형태 변형부(72)는 상부 자켓(11)의 레그(111, 112) 사이의 공간에서 텔레스코픽 방향을 따라 연장된다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 구동 볼트(32)가 절곡부(73)에 걸리는 상태로 배치된다. 이에 의해 충격 발생 시 상부 자켓(11)과 함께 구동 볼트(32)와 마운팅 브라켓(20)이 붕괴되면서 절곡부(73)를 밀게 되며, 그에 의해 형태 변형부(72)의 형태가 변형(즉, 길이 감소)되면서 에너지 흡수가 이루어진다.On the other hand, the
이때, 에너지 흡수 스트랩(70)의 형태 변형 시 형태 변형부(72)의 외면을 지지하기 위한 지지 부재(75)가 구비될 수 있다. 지지 부재(75)는 구동 볼트(32)가 관통하는 관통공(751)을 구비할 수 있으며, 지지 부재(75)는 관통공(751)에 삽입된 구동 볼트(32)에 의해 고정될 수 있다.At this time, when the shape of the
정상적인 텔레스코픽 거동 시에는 구동 볼트(32)가 상부 자켓(11)의 관통공(113, 114) 내를 상대 이동하면서 제 자리를 유지하는 반면에, 잠금 상태에서 충격이 발생하면 상부 자켓(11), 구동 볼트(32), 및 마운팅 브라켓(20)이 일체로 움직이면서 구동 볼트(32)에 의해 에너지 흡수 스트랩(70)의 변형이 야기되고 그에 의해 충격 에너지 흡수가 이루어진다.During normal telescopic behavior, the driving
피니언 기어(pinion gear)(51)와 랙 기어(rack gear)(53)가 구비된다. 랙 기어(53)는 텔레스코픽 요소, 즉 상부 자켓(11)과 함께 텔레스코픽 방향으로 이동하도록 상부 자켓(11)에 체결된다. 예를 들어, 랙 기어(53)는 상부 자켓(11)의 레그(111)에 구비되는 관통공(114)에 삽입되는 고리형 부재(55)에 텔레스코픽 방향을 따라 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 도 2를 참조하면, 상부 자켓(11)의 다른 레그(112)에 구비되는 관통공(113)에 고리형 부재(56)가 삽입될 수 있다. 피니언 기어(53)는 랙 기어(51)에 치합되며 랙 기어(51)의 텔레스코픽 방향으로의 이동에 대응하여 회전하도록 구동 볼트(31)에 회전 가능하게 설치된다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 피니언 기어(51)의 관통공(511)에 구동 볼트(31)가 회전 가능하게 삽입된다.A
스톱퍼(stopper)(57)는 잠금 유닛(30)이 잠금 상태에 있는 경우 피니언 기어(51)에 대한 랙 기어(53)의 이동을 차단하고 잠금 유닛(30)이 잠금 해제 상태에 있는 경우 피니언 기어(51)에 대한 랙 기어(53)의 이동을 허용하도록 잠금 유닛(30)의 작동에 연동하여 작동한다. 즉, 잠금 상태에서는 랙 기어(51)의 텔레스코픽 방향으로 이동이 차단되어 결과적으로 상부 자켓(11)의 텔레스코픽 거동이 차단되며, 잠금 해제 상태에서는 랙 기어(51)의 텔레스코픽 방향으로의 이동이 허용되어 결과적으로 상부 자켓(11)의 텔레스코픽 거동이 허용된다. 이때, 잠금 상태에서 상부 스티어링 샤프트(13)에 충격이 가해지는 경우, 랙 기어(53)와 피니언 기어(51)가 맞물려 상대 이동이 일어나지 않는 상태로 함께 텔레스코픽 방향으로 이동하면서 스티어링 칼럼(10)의 붕괴가 일어난다.The
스톱퍼(57)는 구동 볼트(31)에 체결되어 구동 볼트(31)와 함께 회전하는 체결부(571), 그리고 삽입부(573)를 포함한다. 삽입부(573)는 구동 볼트(31)가 잠금 상태에 있는 경우 랙 기어(53)와 피니언 기어(51) 사이에 끼워져 랙 기어(53)의 이동을 차단하고 구동 볼트(31)가 잠금 해제 상태에 있는 경우 랙 기어(53)와 피니언 기어(51) 사이에서 배출되어 랙 기어(53)의 이동을 허용하도록 구성된다. 즉, 삽입부(573)가 랙 기어(53)와 피니언 기어(51)의 치형 사이에서 쐐기 역할을 한다. 이때, 체결부(571)와 삽입부(573)는 곡선 형태의 연결부(575)를 통해 서로 연결될 수 있으며, 탄성 변형 및 복원이 가능한 재질로 형성될 수 있다. 구동 볼트(31)는 체결부(571)가 체결되는 평면 형태의 자리면(323)를 구비할 수 있으며, 체결부(571)가 평면인 자리면(323)에 체결됨으로써 구동 볼트(31)와 함께 회전할 수 있다. 도 8은 잠금 상태에의 스톱퍼(57)를 보여주고 도 9는 잠금 해제 상태에서의 스톱퍼(57)를 보여준다. 도 8의 잠금 상태에서는 스톱퍼(57)의 삽입부(573)가 피니언 기어(51)와 랙 기어(53)의 치형 사이에 끼워져 랙 기어(53)의 텔레스코픽 방향의 이동 및 그에 의해 피니언 기어(51)의 회전이 차단되며, 도 9의 잠금 해제 상태에서는 스톱퍼(57)의 삽입부(573)가 피니언 기어(51)와 랙 기어(53)의 치형 사이에서 배출되어 랙 기어(53)의 텔레스코픽 방향의 이동 및 그에 의해 피니언 기어(51)의 회전이 허용된다. 이와 같이, 잠금 상태에서 스톱퍼(57)에 의해 피니언 기어(51)와 랙 기어(53)가 서로 고정된 상태를 유지하기 때문에, 잠금 상태에서 충격 발생 시에 즉각적인 에너지 흡수 기능이 이루어질 수 있다.The
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of rights of the present invention is not limited to this, and is easily changed and equivalent by those skilled in the art from the embodiments of the present invention. Includes all changes and modifications to the extent possible.
10: 스티어링 칼럼
11: 상부 자켓
111, 112: 레그(leg)
12: 하부 자켓
20: 마운팅 브라켓
201, 202: 암(arm)
22: 하부 하우징
24: 지지 스프링 부재
30: 잠금 유닛
31: 조작 레버
32: 구동 볼트
33: 고정 너트
34, 35: 캠 부재
40: 보조 잠금 구조
43: 잠금 치 부재
44: 잠금 해제 스프링 부재
47: 가이드 부재
70: 에너지 흡수 스트랩
51: 피니언 기어
53: 랙 기어
57: 스톱퍼
571: 체결부
573: 삽입부10: steering column
11: upper jacket
111, 112: leg
12: lower jacket
20: mounting bracket
201, 202: arm
22: lower housing
24: support spring member
30: lock unit
31: Operation lever
32: driving bolt
33: fixing nut
34, 35: cam member
40: auxiliary locking structure
43: absence of locking teeth
44: absence of unlocking spring
47: guide member
70: energy absorption strap
51: pinion gear
53: rack gear
57: stopper
571: fastening
573: insertion section
Claims (8)
상기 한 쌍의 암 사이를 통과하도록 설치되며 텔레스코픽 거동이 가능한 텔레스코픽 요소를 포함하는 스티어링 칼럼,
상기 한 쌍의 암에 클램핑 힘을 선택적으로 가하여 상기 텔레스코픽 요소의 텔레스코픽 거동을 선택적으로 허용하도록 잠금 상태 또는 잠금 해제 상태가 될 수 있도록 구성되는 잠금 유닛,
상기 텔레스코픽 요소와 함께 텔레스코픽 방향으로 이동하도록 상기 텔레스코픽 요소에 체결되는 랙 기어(rack gear),
상기 랙 기어의 텔레스코픽 방향으로의 이동에 대응하여 회전하도록 상기 랙 기어에 치합되는 피니언 기어(pinion gear),
상기 잠금 유닛이 잠금 상태에 있는 경우 상기 피니언 기어에 대한 상기 랙 기어의 이동을 차단하고 상기 잠금 유닛이 잠금 해제 상태에 있는 경우 상기 피니언 기어에 대한 상기 랙 기어의 이동을 허용하도록 상기 잠금 유닛의 작동에 연동하여 작동하는 스톱퍼(stopper), 그리고
상기 잠금 상태에서 충격 발생 시 형태 변형에 의해 에너지 흡수 기능을 수행하는 에너지 흡수 스트랩
을 포함하는
스티어링 칼럼 어셈블리.Mounting bracket with a pair of arms facing each other,
A steering column installed to pass between the pair of arms and including a telescopic element capable of telescopic behavior,
A locking unit configured to be locked or unlocked to selectively allow telescopic behavior of the telescopic element by selectively applying a clamping force to the pair of arms,
A rack gear fastened to the telescopic element to move in the telescopic direction together with the telescopic element,
A pinion gear engaged with the rack gear to rotate in response to the movement of the rack gear in the telescopic direction,
Operation of the locking unit to block movement of the rack gear relative to the pinion gear when the locking unit is in the locked state and to allow movement of the rack gear relative to the pinion gear when the locking unit is in the unlocked state A stopper that works in conjunction with, and
An energy absorbing strap that performs an energy absorbing function by shape deformation when an impact occurs in the locked state
Containing
Steering column assembly.
상기 잠금 유닛은
회동 가능한 조작 레버,
상기 조작 레버의 회동에 따라 상기 한 쌍의 암에 클램핑 힘을 선택적으로 가할 수 있도록 구성되는 캠 구조, 그리고
상기 조작 레버의 회동에 대응하여 상기 잠금 상태 및 상기 잠금 해제 상태 사이를 회전하는 구동 볼트
를 포함하고,
상기 피니언 기어는 상기 구동 볼트에 회전 가능한 상태로 체결되는
스티어링 칼럼 어셈블리.In claim 1,
The locking unit
Pivotable operating lever,
A cam structure configured to selectively apply a clamping force to the pair of arms according to the rotation of the operation lever, and
A driving bolt rotating between the locked state and the unlocked state in response to the rotation of the operation lever
Including,
The pinion gear is fastened to the drive bolt in a rotatable state
Steering column assembly.
상기 스톱퍼는
상기 구동 볼트에 체결되어 상기 구동 볼트와 함께 회전하는 체결부, 그리고
상기 구동 볼트가 상기 잠금 상태에 있는 경우 상기 랙 기어와 상기 피니언 기어 사이에 끼워져 상기 랙 기어의 이동을 차단하고 상기 구동 볼트가 상기 잠금 해제 상태에 있는 경우 상기 랙 기어와 상기 피니언 기어 사이에서 배출되어 상기 랙 기어의 이동을 허용하도록 구성되는 삽입부
를 포함하는
스티어링 칼럼 어셈블리.In claim 2,
The stopper
A fastening part fastened to the driving bolt and rotating together with the driving bolt, and
When the drive bolt is in the locked state, it is interposed between the rack gear and the pinion gear to block the movement of the rack gear, and when the drive bolt is in the unlocked state, it is discharged between the rack gear and the pinion gear. Insertion portion configured to allow movement of the rack gear
Containing
Steering column assembly.
상기 스티어링 칼럼은 상부 스티어링 샤프트, 그리고 상기 상부 스티어링 샤프트가 삽입되는 상부 자켓을 포함하며,
상기 상부 자켓이 상기 텔레스코픽 요소이고,
상기 상부 자켓은 상기 마운팅 브라켓의 한 쌍의 암과 마주하는 한 쌍의 레그를 포함하며,
상기 랙 기어는 상기 한 쌍의 레그 중 하나에 설치되는
스티어링 칼럼 어셈블리.In claim 3,
The steering column includes an upper steering shaft and an upper jacket into which the upper steering shaft is inserted,
The upper jacket is the telescopic element,
The upper jacket includes a pair of legs facing a pair of arms of the mounting bracket,
The rack gear is installed on one of the pair of legs
Steering column assembly.
상기 랙 기어는 상기 텔레스코픽 방향으로 연장되는 장공을 구비하는 랙 기어 부재에 형성되고,
상기 구동 볼트가 상기 장공을 통과하도록 설치되어 상기 상부 자켓이 상기 텔레스코픽 방향으로 이동할 수 있도록 구성되는
스티어링 칼럼 어셈블리.In claim 4,
The rack gear is formed on a rack gear member having a long hole extending in the telescopic direction,
The driving bolt is installed to pass through the long hole, and the upper jacket is configured to move in the telescopic direction.
Steering column assembly.
상기 체결부와 상기 삽입부는 서로 연결되며 탄성 변형 및 복원이 가능한 재질로 형성되는
스티어링 칼럼 어셈블리.In claim 3,
The fastening portion and the insertion portion are connected to each other and formed of a material capable of elastic deformation and restoration
Steering column assembly.
상기 마운팅 브라켓을 통과하도록 설치되며 텔레스코픽 거동이 가능한 텔레스코픽 요소를 포함하는 스티어링 칼럼,
상기 마운팅 브라켓에 클램핑 힘을 가하여 상기 텔레스코픽 요소의 텔레스코픽 거동을 선택적으로 허용하도록 잠금 상태 또는 잠금 해제 상태가 될 수 있도록 구성되며 상기 잠금 상태 및 상기 잠금 해제 상태 사이를 회전하는 구동 볼트를 포함하는 잠금 유닛,
상기 텔레스코픽 요소와 함께 텔레스코픽 방향으로 이동하도록 상기 텔레스코픽 요소에 체결되는 랙 기어,
상기 랙 기어에 치합되는 상태로 상기 구동 볼트에 회전 가능하게 체결되며 상기 랙 기어의 텔레스코픽 방향으로의 이동에 대응하여 회전할 수 있도록 구성되는 치합되는 피니언 기어,
상기 잠금 유닛이 잠금 상태에 있는 경우 상기 피니언 기어에 대한 상기 랙 기어의 이동을 차단하고 상기 잠금 유닛이 잠금 해제 상태에 있는 경우 상기 피니언 기어에 대한 상기 랙 기어의 이동을 허용하도록 상기 잠금 유닛의 작동에 연동하여 작동하는 스톱퍼(stopper), 그리고
상기 구동 볼트에 체결되며 상기 잠금 상태에서 충격 발생 시 형태 변형에 의해 에너지 흡수 기능을 수행하는 에너지 흡수 스트랩
을 포함하는 스티어링 칼럼 어셈블리.Mounting bracket formed to be fixed to the vehicle body,
A steering column installed to pass through the mounting bracket and including a telescopic element capable of telescopic behavior,
A locking unit configured to be locked or unlocked to selectively allow telescopic behavior of the telescopic element by applying a clamping force to the mounting bracket and including a driving bolt rotating between the locked state and the unlocked state ,
Rack gear fastened to the telescopic element to move in the telescopic direction together with the telescopic element,
The pinion gear meshed to be rotatably fastened to the drive bolt while being engaged with the rack gear and configured to rotate in response to movement of the rack gear in the telescopic direction,
Operation of the locking unit to block movement of the rack gear relative to the pinion gear when the locking unit is in the locked state and to allow movement of the rack gear relative to the pinion gear when the locking unit is in the unlocked state A stopper that works in conjunction with, and
An energy absorbing strap that is fastened to the driving bolt and performs an energy absorbing function by shape deformation when an impact occurs in the locked state
Steering column assembly comprising a.
상기 스톱퍼는
상기 구동 볼트에 체결되어 상기 구동 볼트와 함께 회전하는 체결부, 그리고
상기 구동 볼트가 상기 잠금 상태에 있는 경우 상기 랙 기어와 상기 피니언 기어 사이에 끼워져 상기 랙 기어의 이동을 차단하고 상기 구동 볼트가 상기 잠금 해제 상태에 있는 경우 상기 랙 기어와 상기 피니언 기어 사이에서 배출되어 상기 랙 기어의 이동을 허용하도록 구성되는 삽입부
를 포함하는
스티어링 칼럼 어셈블리.In claim 7,
The stopper
A fastening part fastened to the driving bolt and rotating together with the driving bolt, and
When the drive bolt is in the locked state, it is interposed between the rack gear and the pinion gear to block the movement of the rack gear, and when the drive bolt is in the unlocked state, it is discharged between the rack gear and the pinion gear. Insertion portion configured to allow movement of the rack gear
Containing
Steering column assembly.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180125038A KR20200044375A (en) | 2018-10-19 | 2018-10-19 | Steering column assembly |
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