KR20200046269A - Manipulation lever of steering column assembly - Google Patents

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Abstract

An operation lever of a steering column assembly includes a cam member and a plastic molding unit fixedly formed with the cam member through insert molding. The cam member has a groove recessed radially inward from an outer circumferential surface. The plastic molding unit includes a coupling protrusion formed in the groove. The coupling protrusion is formed to allow the width of an upper surface to be larger than the width of a lower surface.

Description

스티어링 칼럼 어셈블리의 조작 레버{Manipulation lever of steering column assembly}Manipulation lever of steering column assembly

본 발명은 차량의 스티어링 칼럼 어셈블리의 텔레스코픽 기능, 틸트 기능, 또는 텔레스코픽 및 틸트 기능의 잠금 및 잠금 해제를 위한 조작 레버에 관한 것이다.The present invention relates to an operating lever for locking and unlocking the telescopic function, tilt function, or telescopic and tilt function of 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 거동 및/또는 틸트 거동이 가능하도록 구성되며, 텔레스코픽 및/또는 틸트 거동은 조작 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 allow telescopic and / or tilt behavior for the operator's convenience, and the telescopic and / or tilt behavior is configured to be selectively permitted by operation of the operation lever.

조작 레버는 잠금 위치 또는 잠금 해제 위치 사이를 회동할 수 있도록 구성되며, 조작 레버가 잠금 위치로 회전하는 경우 캠 구조에 의해 스티어링 칼럼 어셈블리의 마운팅 브라켓에 클램핑 힘(clamping force)를 가하여 텔레스코픽 및/또는 틸트 잠금이 이루어지도록 구성된다. 캠 구조는 서로 마주하는 한 쌍의 캠 부재로 이루어지며, 그 중 하나의 캠 부재는 조작 레버의 베이스에 일체로 성형된다. 예를 들어, 캠 부재를 이용하여 인서트 몰딩(insert molding)으로 조작 레버를 형성한다. 캠 부재와 플라스틱 몰딩 사이의 견고한 체결 및 구조적 강성의 확보를 위해 캠 부재의 외주에 내측으로 함몰되는 홈이 형성되고 이 홈에 플라스틱 몰딩이 채워지도록 구성된다.The operating lever is configured to rotate between the locked position and the unlocked position, and when the operating lever rotates to the locked position, a telescopic and / or / or telescopic and / or clamping force is applied to the mounting bracket of the steering column assembly by a cam structure. It is configured to be tilt locked. The cam structure consists of a pair of cam members facing each other, one of which is integrally molded to the base of the operation lever. For example, an operating lever is formed by insert molding using a cam member. In order to secure the rigidity and structural rigidity between the cam member and the plastic molding, a groove that is recessed inward on the outer circumference of the cam member is formed and is configured to fill the groove with a plastic molding.

이러한 조작 레버는 조작 시에 플라스틱 몰딩의 경계 부위에 하중이 지속적으로 가해져 파손이 일어날 수 있다.Such an operation lever may cause damage by continuously applying a load to the boundary of the plastic molding during operation.

공개특허공보 제10-2016-0057631 (2016.05.24 공개)Patent Publication No. 10-2016-0057631 (2016.05.24 published)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 캠 부재의 홈에 삽입되는 몰딩부의 경계 부위가 파손되는 것을 방지할 수 있는 스티어링 칼럼 어셈블리의 조작 레버를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an operation lever of a steering column assembly that can prevent a boundary portion of a molding part inserted into a groove of a cam member from being damaged. .

본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 조작 레버는 캠 부재, 그리고 인서트 몰딩을 통해 상기 캠 부재와 고정적으로 형성되는 플라스틱 몰딩부를 포함한다. 상기 캠 부재는 외주면에서 반경방향 내측으로 함몰되는 홈을 구비하며, 상기 플라스틱 몰딩부는 상기 홈 내에 형성되는 결합 돌기를 포함한다. 상기 결합 돌기는 상면의 폭이 하면의 폭보다 크도록 형성된다.The operation lever of the steering column assembly according to the embodiment of the present invention includes a cam member, and a plastic molding part fixedly formed with the cam member through insert molding. The cam member has a groove recessed radially inward from the outer circumferential surface, and the plastic molding part includes a coupling protrusion formed in the groove. The engaging projection is formed so that the width of the upper surface is larger than the width of the lower surface.

상기 결합 돌기의 상기 하면의 폭은 6.24㎜ 내지 6.26㎜ 범위일 수 있고, 상기 결합 돌기의 상면의 폭은 상기 하면의 폭의 109% 내지 144%일 수 있으며, 상기 결합 돌기의 깊이는 상기 하면의 폭의 19% 내지 72%일 수 있고, 상기 결합 돌기의 높이는 상기 하면의 폭의 8% 내지 48%일 수 있다.The width of the lower surface of the engaging projection may be in the range of 6.24 mm to 6.26 mm, the width of the upper surface of the engaging projection may be 109% to 144% of the width of the lower surface, and the depth of the engaging projection may be It may be 19% to 72% of the width, and the height of the engaging projection may be 8% to 48% of the width of the lower surface.

상기 하면의 폭은 6.25㎜일 수 있고, 상기 상면의 폭은 7.1㎜일 수 있으며, 상기 깊이는 1.2㎜일 수 있고, 상기 높이는 3.0㎜일 수 있다.The width of the lower surface may be 6.25 mm, the width of the upper surface may be 7.1 mm, the depth may be 1.2 mm, and the height may be 3.0 mm.

상기 홈과 결합 돌기는 복수로 구비될 수 있으며, 상기 복수의 홈과 결합 돌기는 원주방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다.The groove and the engaging projection may be provided in plural, and the plurality of grooves and the engaging projection may be arranged at equal intervals along the circumferential direction.

본 발명에 의하면, 캠 부재의 홈에 삽입되는 결합 돌기의 상면의 폭, 하면의 폭, 깊이 및 높이의 적절한 선정을 통해 결합 돌기의 경계 부위의 소성 변형률이 최소화될 수 있다.According to the present invention, the plastic strain of the boundary portion of the engaging projection can be minimized through appropriate selection of the width, depth, and height of the upper surface of the engaging projection inserted into the groove of the cam member.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 조작 레버의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조작 레버의 몰딩부와 캠 부재를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조작 레버의 삽입부를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조작 레버의 결합 돌기 및 비교예의 수치해석을 위한 모델링 및 수치해석 결과에 따른 소성 변형률(plastic strain)을 보여주는 테이블이다.
도 7은 도 6의 9개 모델의 소성 변형률 해석 결과를 보여주는 도면이다.1 is a perspective view of an operation lever of a steering column assembly according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing a molding member and a cam member of an operation lever according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 2.
5 is a view showing the insertion portion of the operation lever according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a table showing the plastic strain (plastic strain) according to the modeling and numerical analysis results for numerical analysis of the engaging projection and the comparative example of the operation lever according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing plastic strain analysis results of the nine models of FIG. 6.

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.

본 발명의 실시예에 따른 조작 레버는 스티어링 칼럼 어셈블리의 한 요소이며, 운전자가 조작 레버를 조작하여 텔레스코픽 및/또는 틸트 기능의 잠금 및 잠금 해제를 설정할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 조작 레버는 캠 부재(10)를 포함할 수 있으며, 캠 부재(10)를 이용하여 인서트 몰딩(insert molding)에 의해 형성되는 몰딩부(20)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(10)는 금속 재질로 형성될 수 있고 몰딩부(20)는 사출 성형이 가능한 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.The operation lever according to the embodiment of the present invention is an element of the steering column assembly, and the driver can operate the operation lever to set the locking and unlocking of the telescopic and / or tilt function. As shown in FIG. 1, the operation lever may include a cam member 10, and may include a molding unit 20 formed by insert molding using the cam member 10. . For example, the cam member 10 may be formed of a metal material, and the molding part 20 may be formed of a plastic material capable of injection molding.

몰딩부(20)는 운전자가 손으로 잡을 수 있도록 형성되는 손잡이부(21), 캠 부재(10)가 결합되는 베이스부(22), 그리고 손잡이부(21)와 베이스부(22)를 연결하는 로드부(23)를 포함할 수 있다.The molding part 20 is a handle part 21 formed to be gripped by a driver, a base part 22 to which the cam member 10 is coupled, and a handle part 21 and a base part 22 to be connected. It may include a rod portion (23).

조작 레버는 잠금 상태 및 잠금 해제 상태로 회동할 수 있도록 설치되며, 베이스부(22)에는 함께 회전하는 구동 볼트가 관통하여 설치될 수 있다. 캠 부재(10)와 도시되지 않은 다른 캠 부재로 이루어지는 캠 구조, 그리고 구동 볼트의 회전에 의해 틸트 및/또는 텔레스코픽 기능의 잠금 및 잠금 해제가 선택적으로 이루어질 수 있다. 스티어링 칼럼 어셈블리는 마운팅 브라켓(도시되지 않음)을 통해 차체에 연결될 수 있으며, 클램핑 힘이 캠 구조 및 구동 볼트의 회전에 의해 마운팅 브라켓에 선택적으로 가해짐으로써 틸트 및/또는 텔레스코픽 기능의 잠금 및 잠금 해제가 선택적으로 구현될 수 있다.The operation lever is installed to be rotated in a locked state and a unlocked state, and a driving bolt rotating together may be installed in the base 22. The cam structure consisting of the cam member 10 and other cam members not shown, and locking and unlocking of the tilt and / or telescopic function can be selectively made by rotation of the driving bolt. The steering column assembly can be connected to the vehicle body via a mounting bracket (not shown), and locking and unlocking of the tilt and / or telescopic function by selectively applying a clamping force to the mounting bracket by rotation of the cam structure and drive bolts Can be optionally implemented.

캠 부재(10)는 그 상면(11)에 구비되는 캠 돌기(12)를 가질 수 있으며, 캠 돌기(12)는 캠 작용을 위한 경사면을 포함할 수 있다. 조작 레버의 회동 시에 캠 부재(10)의 캠 돌기(12)의 경사면과 대응하는 캠 부재의 경사면의 상호 작용에 의해 캠 부재 사이의 거리가 가변될 수 있다. 한편, 캠 부재(10)는 구동 볼트가 관통하는 관통홀(13)을 구비할 수 있다.The cam member 10 may have a cam projection 12 provided on its upper surface 11, and the cam projection 12 may include an inclined surface for cam action. When the operation lever is rotated, the distance between the cam members can be varied by the interaction of the inclined surface of the cam protrusion 12 of the cam member 10 with the inclined surface of the corresponding cam member. Meanwhile, the cam member 10 may include a through hole 13 through which the driving bolt passes.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 인서트 몰딩에 의해 형성되는 몰딩부(20)는 캠 부재(10)와 고정적으로 형성되며, 몰딩부(20)의 베이스부(22)는 캠 부재(10)의 상면(11)을 노출시키고 나머지 면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이때, 도 3을 참조하면, 캠 부재(10)는 외주면에서 반경방향 내측으로 함몰되는 홈(14)을 구비할 수 있으며, 베이스부(22)는 홈(14)에 끼워지는 결합 돌기(221)를 구비할 수 있다. 결합 돌기(221)는 인서트 몰딩에 의해 형성되며 캠 부재(10)의 홈(14)와 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 도 3을 참조하면, 결합 돌기(221)의 상면은 캠 부재(10)의 상면(11)과 평평하게 형성될 수 있다. 이때, 몰딩부(20)의 베이스부(22)는 캠 부재(10)의 관통홀(13)에 대응하는 위치에 관통홀(220)을 구비할 수 있다.1 to 4, the molding portion 20 formed by insert molding is fixedly formed with the cam member 10, and the base portion 22 of the molding portion 20 is of the cam member 10 It may be formed to expose the upper surface 11 and surround the remaining surface. At this time, referring to Figure 3, the cam member 10 may be provided with a groove 14 that is recessed radially inward from the outer circumferential surface, the base portion 22 is a coupling protrusion 221 fitted to the groove 14 It may be provided. The engaging projection 221 is formed by insert molding and may have the same shape and size as the groove 14 of the cam member 10. Referring to FIG. 3, the upper surface of the engaging projection 221 may be formed flat with the upper surface 11 of the cam member 10. At this time, the base portion 22 of the molding portion 20 may be provided with a through hole 220 at a position corresponding to the through hole 13 of the cam member 10.

홈(14)과 결합 돌기(221)는 각각 복수로 구비될 수 있으며, 복수의 홈(14)과 결합 돌기(221)가 원주방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 캠 부재(10)가 90도 간격으로 배열되는 네 개의 홈(14)을 구비하고, 그에 따라 베이스부(22)도 네 개의 결합 돌기(221)를 구비할 수 있다. 그러나 홈 및 결합 돌기의 개수 및 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.The groove 14 and the engaging projection 221 may each be provided in plural, and the plurality of grooves 14 and the engaging projection 221 may be arranged at equal intervals along the circumferential direction. According to an embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the cam member 10 is provided with four grooves 14 arranged at 90-degree intervals, and accordingly the base portion 22 also has four A coupling protrusion 221 may be provided. However, the number and location of grooves and engaging projections are not limited thereto.

도 5를 참조하면, 결합 돌기(221)의 상면의 폭(L1)이 하면의 폭(L2)보다 크도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 결합 돌기(221)의 하면의 폭(L2)은 6.24㎜ 내지 6.26㎜ 범위일 수 있고, 결합 돌기(221)의 상면의 폭(L1)은 하면의 폭의 109% 내지 144%일 수 있으며, 결합 돌기(221)의 깊이(D)는 하면의 폭(L2)의 19% 내지 72%일 수 있고, 결합 돌기(221)의 높이는 하면의 폭(L2)의 8% 내지 48%일 수 있다. 특히, 결합 돌기(221)는 6.25㎜의 하면의 폭(L2), 7.1㎜의 상면의 폭(L1), 1.2㎜의 깊이(D), 3.0㎜의 높이(H)를 가질 수 있다.Referring to FIG. 5, the width L1 of the upper surface of the engaging projection 221 may be formed to be larger than the width L2 of the lower surface. Specifically, the width L2 of the lower surface of the engaging projection 221 may range from 6.24 mm to 6.26 mm, and the width L1 of the upper surface of the engaging projection 221 may be 109% to 144% of the width of the lower surface. The depth D of the engaging projection 221 may be 19% to 72% of the width L2 of the lower surface, and the height of the engaging projection 221 may be 8% to 48% of the width L2 of the lower surface. have. In particular, the engaging projection 221 may have a width L2 of the lower surface of 6.25 mm, a width L1 of the upper surface of 7.1 mm, a depth D of 1.2 mm, and a height H of 3.0 mm.

LSTC의 LS-Dyna 프로그램을 통해 도 6과 같은 9개의 모델을 만들어 소성 변형률(plastic strain)을 해석하였다. 캠 부재가 아래로 향하는 상태에서 1.81kg의 물체가 횡방향으로 수직 낙하하여 손잡이에 충격을 가할 때 결합 돌기의 경계 부위의 소성 변형률을 시뮬레이션을 통해 계산하였다. 도 6에서 모델 8이 본 발명의 실시예에 해당하는 것이며, 도 9에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예가 결합 돌기의 경계 부위의 소성 변형률이 0에 근사하며 가장 작은 것으로 나타나 변형 및 파손의 측면에서 가장 우수한 것으로 나타났다.Through the LS-Dyna program of LSTC, nine models as shown in FIG. 6 were created to analyze plastic strain. The plastic strain at the boundary of the engaging projection was calculated by simulation when an object of 1.81 kg was vertically dropped in the horizontal direction while the cam member was facing downward and impacted the handle. 6, model 8 corresponds to an embodiment of the present invention, and as shown in FIG. 9, the embodiment of the present invention shows that the plastic strain of the boundary portion of the engaging projection is close to 0 and is the smallest, in terms of deformation and breakage. It turned out to be the best.

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: 캠 부재
11: 상면
12: 캠 돌기
13: 관통홀
14: 홈
20: 몰딩부
21: 손잡이부
22: 베이스부
220: 관통홀
221: 결합 돌기
23: 로드부
L1: 결합 돌기의 상면 폭
L2: 결합 돌기의 하면 폭
D: 결합 돌기의 깊이
H: 결합 돌기의 높이10: cam member
11: Top
12: Turn the cam
13: Through hole
14: Home
20: molding part
21: handle
22: base
220: through hole
221: engaging projection
23: Rod section
L1: Width of the top surface of the engaging projection
L2: Bottom width of the engaging projection
D: depth of the engaging projection
H: Height of the engaging projection

Claims (4)

스티어링 칼럼 어셈블리의 조작 레버로서,
캠 부재, 그리고
인서트 몰딩을 통해 상기 캠 부재와 고정적으로 형성되는 플라스틱 몰딩부를 포함하고,
상기 캠 부재는 외주면에서 반경방향 내측으로 함몰되는 홈을 구비하며,
상기 플라스틱 몰딩부는 상기 홈 내에 형성되는 결합 돌기를 포함하고,
상기 결합 돌기는 상면의 폭이 하면의 폭보다 크도록 형성되는
조작 레버.As a steering lever of the steering column assembly,
Cam member, and
And a plastic molding part fixedly formed with the cam member through insert molding,
The cam member has a groove recessed in the radial direction from the outer peripheral surface,
The plastic molding portion includes a coupling protrusion formed in the groove,
The engaging projection is formed so that the width of the upper surface is greater than the width of the lower surface
joystick. 제1항에서,
상기 결합 돌기의 상기 하면의 폭은 6.24㎜ 내지 6.26㎜ 범위이고, 상기 결합 돌기의 상면의 폭은 상기 하면의 폭의 109% 내지 144%이며, 상기 결합 돌기의 깊이는 상기 하면의 폭의 19% 내지 72%이고, 상기 결합 돌기의 높이는 상기 하면의 폭의 8% 내지 48%인 조작 레버.In claim 1,
The width of the lower surface of the engaging projection is in the range of 6.24 mm to 6.26 mm, the width of the upper surface of the engaging projection is 109% to 144% of the width of the lower surface, and the depth of the engaging projection is 19% of the width of the lower surface. To 72%, and the height of the engaging projection is 8% to 48% of the width of the lower surface. 제1항에서,
상기 하면의 폭은 6.25㎜이고, 상기 상면의 폭은 7.1㎜이며, 상기 깊이는 1.2㎜이고, 상기 높이는 3.0㎜인 조작 레버.In claim 1,
The width of the lower surface is 6.25 mm, the width of the upper surface is 7.1 mm, the depth is 1.2 mm, and the height is 3.0 mm. 제1항에서,
상기 홈과 결합 돌기는 복수로 구비될 수 있으며, 상기 복수의 홈과 결합 돌기는 원주방향을 따라 등간격으로 배열되는 조작 레버.In claim 1,
The groove and the engaging projection may be provided in plural, and the plurality of grooves and the engaging projection are arranged at equal intervals along the circumferential direction.
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