KR102282125B1

KR102282125B1 - Steering column assembling having impact absorption structure

Info

Publication number: KR102282125B1
Application number: KR1020200047994A
Authority: KR
Inventors: 문환공; 박무영; 정세훈; 최민영; 정재원; 손호철
Original assignee: 이래에이엠에스 주식회사
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2020-04-21
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2040-04-21

Abstract

A steering column assembly comprises: a steering column including a telescopic element; a telescopic actuator providing a driving force for moving the telescopic element in a telescopic direction; a driving force transmission unit configured to transmit the driving force of the telescopic actuator to the telescopic element and configured to be capable of removing a connection for transmitting the driving force to the telescopic element by a shock applied to the telescopic element; and an energy absorbing strap connected to each of the driving force transmitting unit and the telescopic element and changing a shape by movement of the telescopic element in a state of removing the connection for transmitting the driving force due to the shock to perform energy absorption. The energy absorbing strap includes a shape deformable part formed in a spiral roll-type. The present invention can implement a shock energy absorbing structure which can stably deform a shape.

Description

Steering column assembly having impact absorption structure

본 발명은 전동 텔레스코픽 기능을 갖는 스티어링 칼럼 어셈블리에 관한 것이며, 보다 상세하게는 충돌 시 발생하는 충격을 흡수할 수 있는 충격 흡수 구조를 갖는 스티어링 칼럼 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a steering column assembly having an electric telescopic function, and more particularly, to a steering column assembly having a shock absorbing structure capable of absorbing an impact occurring during a collision.

차량의 스티어링 칼럼 어셈블리는 운전자의 조작 편의를 위해 스티어링 칼럼의 길이방향으로의 이동이 가능하도록 하는 텔레스코픽 기능을 통상 가진다. 또한 스티어링 칼럼의 텔레스코픽 거동은 운전자의 조작에 의해 이루어지기도 하나 모터와 같은 액추에이터의 힘에 의해 이루어질 수도 있다. 한편 차량 충돌 시와 같은 상황에서 운전자의 보호를 위해 스티어링 휠과의 충돌에 의한 충격의 흡수를 위해 스티어링 칼럼이 함몰되면서 충격을 흡수하는 충격 흡수 구조를 가지는 스티어링 칼럼 어셈블리가 사용되고 있다.A steering column assembly of a vehicle usually has a telescopic function to enable movement of the steering column in the longitudinal direction for operator's convenience. In addition, the telescopic behavior of the steering column may be achieved by the driver's manipulation or by the force of an actuator such as a motor. Meanwhile, a steering column assembly having a shock absorbing structure for absorbing the shock while the steering column is depressed is used to absorb the shock caused by the collision with the steering wheel for the protection of the driver in a situation such as a vehicle collision.

기존의 충격 흡수 구조로 톨러런스 링, J형 에너지 흡수 스트랩 등 다양한 방식이 소개되었으나, 구조가 복잡하거나 안정적인 충격 에너지 흡수가 이루어지지 못하는 문제가 있었다.Various methods, such as a tolerance ring and a J-type energy-absorbing strap, have been introduced as existing shock-absorbing structures, but there is a problem that the structure is complicated or that stable shock energy absorption cannot be achieved.

미국 등록특허 US8,375,822 (2013.02.19.)US registered patent US8,375,822 (2013.02.19.) 미국 등록특허 US8,403,364 (2013.03.26.)US registered patent US8,403,364 (2013.03.26.) 미국 등록특허 US8,500,168 (2013.08.06.)US registered patent US8,500,168 (2013.08.06.) 공개특허공보 제10-2017-0115701호 (2017.10.18.)Laid-open Patent Publication No. 10-2017-0115701 (2017.10.18.) 일본 공표특허공보 특표2011-516323호 (2011.05.26.)Japanese Patent Publication No. 2011-516323 (2011.05.26.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 간단한 구조를 가지면서 안정적인 충격 흡수가 가능한 충격 흡수 구조를 가지는 전동 스티어링 칼럼 어셈블리를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric steering column assembly having a shock absorbing structure capable of stably absorbing shock while having a simple structure.

본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리는 텔레스코픽 요소를 포함하는 스티어링 칼럼, 상기 텔레스코픽 요소를 텔레스코픽 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 텔레스코픽 액추에이터, 상기 텔레스코픽 액추에이터의 구동력을 상기 텔레스코픽 요소로 전달하도록 구성되며 상기 텔레스코픽 요소에 가해진 충격에 의해 상기 텔레스코픽 요소로의 구동력 전달을 위한 연결이 제거될 수 있도록 구성되는 구동력 전달 유닛, 그리고 상기 구동력 전달 유닛과 상기 텔레스코픽 요소에 각각 연결되며 상기 충격에 의해 상기 구동력 전달을 위한 연결이 제거된 상태에서 상기 텔레스코픽 요소의 이동에 의해 형상이 변경되어 에너지 흡수를 수행하는 에너지 흡수 스트랩을 포함한다. 상기 에너지 흡수 스트랩은 나선형 롤(spiral roll) 타입으로 형성되는 형태 변형부를 포함한다.A steering column assembly according to an embodiment of the present invention is configured to transmit a steering column including a telescopic element, a telescopic actuator providing a driving force for moving the telescopic element in a telescopic direction, and a driving force of the telescopic actuator to the telescopic element, a driving force transmitting unit configured to be capable of removing a connection for transmitting a driving force to the telescopic element by an impact applied to the telescopic element, and a driving force transmitting unit connected to the driving force transmitting unit and the telescopic element, respectively, and transmitting the driving force by the impact and an energy absorbing strap for performing energy absorption by changing a shape by movement of the telescopic element in a state in which the connection is removed. The energy absorbing strap includes a shape deformable portion formed in a spiral roll type.

상기 에너지 흡수 스트랩은 상기 형태 변형부에 각각 연결되는 제1 및 제2 고정부를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 고정부는 상기 구동력 전달 유닛에 고정될 수 있으며, 상기 제2 고정부는 상기 텔레스코픽 요소에 고정될 수 있다.The energy absorbing strap may further include first and second fixing parts respectively connected to the shape deforming part. The first fixing part may be fixed to the driving force transmitting unit, and the second fixing part may be fixed to the telescopic element.

상기 형태 변형부는 파단 라인(tearing line)에 의해 제1 및 제2 사이드 롤, 그리고 상기 제1 및 제2 사이드 롤 사이에 배치되는 중간 롤로 구획될 수 있다. 상기 제1 및 제2 사이드 롤은 상기 제1 고정부에 연결될 수 있으며, 상기 중간 롤은 상기 제2 고정부에 연결될 수 있다.The deformable portion may be divided into first and second side rolls by a tearing line, and an intermediate roll disposed between the first and second side rolls. The first and second side rolls may be connected to the first fixing unit, and the intermediate roll may be connected to the second fixing unit.

상기 제2 고정부는 상기 에너지 흡수 과정에서 상기 텔레스코픽 요소와 함께 이동하여 상기 파단 라인을 따른 파단이 이루어지면서 상기 제1 및 제2 사이드 롤이 펴지도록 구성될 수 있다.The second fixing part may be configured to move together with the telescopic element during the energy absorption process so that the first and second side rolls are unfolded while breaking along the breaking line.

상기 구동력 전달 유닛은 상기 텔레스코픽 요소에 가해진 충격에 의해 전단될 수 있는 전단 가능한 체결 부재에 의해 상기 텔레스코픽 요소에 연결될 수 있다.The driving force transmitting unit may be connected to the telescopic element by a shearable fastening member that may be sheared by an impact applied to the telescopic element.

상기 구동력 전달 유닛은 상기 텔레스코픽 액추에이터의 구동력에 의해 길이방향 축을 중심으로 회전하는 스핀들 샤프트, 상기 스핀들 샤프트에 나사 결합되어 상기 스핀들 샤프트의 회전에 의해 선형 이동을 하도록 구성되는 스핀들 너트, 전단 가능한 체결 부재에 의해 상기 텔레스코픽 요소에 체결되는 구동 부재, 그리고 상기 구동 부재가 상기 스핀들 너트와 함께 이동하도록 상기 스핀들 너트와 상기 구동 부재를 연결하는 연결 부재를 포함할 수 있다.The driving force transmitting unit includes a spindle shaft rotating about a longitudinal axis by the driving force of the telescopic actuator, a spindle nut screwed to the spindle shaft and configured to linearly move by rotation of the spindle shaft, a shearable fastening member and a driving member fastened to the telescopic element by means of a method, and a connecting member connecting the spindle nut and the driving member so that the driving member moves together with the spindle nut.

상기 에너지 흡수 스트랩은 상기 에너지 흡수 스트랩은 상기 형태 변형부에 각각 연결되는 제1 및 제2 고정부를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 고정부는 상기 구동 부재에 고정될 수 있으며, 상기 제2 고정부는 상기 텔레스코픽 요소에 고정될 수 있다.The energy absorbing strap may further include first and second fixing parts respectively connected to the shape deformable part of the energy absorbing strap. The first fixing part may be fixed to the driving member, and the second fixing part may be fixed to the telescopic element.

본 발명에 의하면, 에너지 흡수 부재가 나선형 롤 타입으로 형성되기 때문에 부피가 작으면서 안정적인 형상 변형이 가능한 충격 에너지 흡수 구조가 구현될 수 있다.According to the present invention, since the energy absorbing member is formed in a spiral roll type, an impact energy absorbing structure having a small volume and stable shape deformation can be implemented.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 스티어링 칼럼 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 스티어링 칼럼 어셈블리의 일부 구성품이 제거된 상태의 사시도이다.
도 3은 도 2의 전동식 스티어링 칼럼 어셈블리의 일부 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 스티어링 칼럼 어셈블리의 일부 구성품이 제거된 상태의 부분 절개 단면도이다.
도 5는 도 4에서 스티어링 칼럼이 붕괴된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 충격 에너지 흡수 스트랩의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 충격 에너지 흡수 스트랩의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 충격 에너지 흡수 스트랩의 충격 흡수 시 형상 변경 과정을 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view of an electric steering column assembly according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view illustrating a state in which some components of the electric steering column assembly are removed according to an embodiment of the present invention.
3 is a partially exploded perspective view of the electric steering column assembly of FIG. 2 ;
4 is a partially cut-away cross-sectional view of a state in which some components of the electric steering column assembly are removed according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a state in which the steering column in FIG. 4 is collapsed;
6 is a perspective view of an impact energy absorbing strap of a steering column assembly according to an embodiment of the present invention;
7 is a side view of an impact energy absorbing strap of a steering column assembly according to an embodiment of the present invention;
8 is a perspective view illustrating a process of changing a shape during shock absorption of an impact energy absorbing strap of a steering column assembly according to an embodiment of the present invention.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리의 사시도를 도시한다. 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼 어셈블리는 전동 방식에 의해 스티어링 칼럼의 길이방향의 이동, 즉 텔레스코픽 거동을 일으키는 전동 텔레스코픽 구조를 가진다. 스티어링 칼럼(steering column)(10)은 차체에 체결되는 마운팅 브라켓(mounting bracket)(20)을 통과하도록 설치되며 마운팅 브라켓(20)에 대해 길이방향의 상대 이동, 즉 텔레스코픽 거동이 가능하도록 설치된다.1 shows a perspective view of a steering column assembly according to an embodiment of the present invention; The steering column assembly according to the embodiment of the present invention has a motorized telescopic structure that causes the longitudinal movement of the steering column, ie, telescopic behavior, by electric power. A steering column (10) is installed to pass through a mounting bracket (20) fastened to the vehicle body and is installed to enable relative movement in the longitudinal direction with respect to the mounting bracket (20), that is, telescopic movement.

스티어링 칼럼(10)은 텔레스코픽 방향(5)을 따라 이동 가능하도록 설치될 수 있으며, 텔레스코픽 액추에이터(40)는 텔레스코픽 방향(5)으로의 스티어링 칼럼(10)의 이동을 위한 구동력을 생성한다. 텔레스코픽 액추에이터(40)는 전동 모터일 수 있으며, 이하에서 모터라고 칭한다. 한편, 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 칼럼(10)은 틸팅 기능을 틸트 방향(6)을 따라 회동 가능하도록 구성될 수 있으며, 예를 들어 모터일 수 있는 틸트 액추에이터(30)가 스티어링 칼럼(10)의 틸트 거동을 위한 구동력을 생성할 수 있다.The steering column 10 may be installed to be movable in the telescopic direction 5 , and the telescopic actuator 40 generates a driving force for movement of the steering column 10 in the telescopic direction 5 . The telescopic actuator 40 may be an electric motor, hereinafter referred to as a motor. On the other hand, the steering column 10 according to the embodiment of the present invention may be configured to rotate the tilting function along the tilt direction 6, for example, the tilt actuator 30, which may be a motor, is the steering column 10 ) can generate a driving force for the tilting behavior.

스티어링 칼럼(10)은 고정 요소와 텔레스코픽 요소를 포함할 수 있다. 여기서 고정 요소는 텔레스코픽 거동 시 이동하지 않는 요소를 의미하며, 텔레스코픽 요소는 텔레스코픽 거동 시 이동하는 요소를 의미한다. 스티어링 칼럼(10)은 자켓(jacket)(11)과 그 내부에 배치되는 스티어링 샤프트(steering shaft)(12)를 포함할 수 있다. 스티어링 휠(steering wheel)(도시되지 않음)이 스티어링 샤프트(12)의 상단(121)에 체결될 수 있으며, 스티어링 샤프트(12)는 베어링(13)에 의해 지지되는 상태로 자켓(11) 내에 상대 회전 가능하게 체결될 수 있다. 한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 스티어링 샤프트(12)의 하단부에는 하부 스티어링 샤프트(도시되지 않음)가 체결될 수 있다. 스티어링 샤프트(12)와 하부 스티어링 샤프트는 함께 회전하고 길이방향으로 상대 이동 가능하게 체결될 수 있으며, 하부 스티어링 샤프트는 베어링(14)에 의해 지지 하우징(50)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 자켓(11)과 스티어링 샤프트(12)는 텔레스코픽 요소에 해당하며, 하부 스티어링 샤프트는 고정 요소에 해당한다.The steering column 10 may include a stationary element and a telescopic element. Here, the fixed element refers to an element that does not move during telescopic movement, and the telescopic element refers to an element that moves during telescopic movement. The steering column 10 may include a jacket 11 and a steering shaft 12 disposed therein. A steering wheel (not shown) may be fastened to the upper end 121 of the steering shaft 12 , the steering shaft 12 being supported in the jacket 11 while being supported by the bearing 13 . It may be rotatably fastened. Meanwhile, although not shown in the drawings, a lower steering shaft (not shown) may be coupled to the lower end of the steering shaft 12 . The steering shaft 12 and the lower steering shaft may rotate together and may be coupled to be movable relative to each other in the longitudinal direction, and the lower steering shaft may be rotatably supported on the support housing 50 by the bearing 14 . The jacket 11 and the steering shaft 12 correspond to the telescopic element, and the lower steering shaft corresponds to the stationary element.

텔레스코픽 거동 시 하부 스티어링 샤프트는 길이방향 축을 따라 이동하지 않으며, 자켓(11)과 스티어링 샤프트(12)는 텔레스코픽 방향으로 함께 이동하도록 서로에 대해 체결된다. 한편, 자켓(11)은 길이방향 축을 중심으로 회전하지 않도록 설치되며, 조향 시 자켓(11)은 회전하지 않으면서 스티어링 샤프트(12)와 하부 스티어링 샤프트가 길이방향 축을 중심으로 자켓(11)에 대해 상대 회전한다.During telescopic behavior the lower steering shaft does not move along the longitudinal axis, the jacket 11 and the steering shaft 12 are fastened to each other so as to move together in the telescopic direction. On the other hand, the jacket 11 is installed so as not to rotate about the longitudinal axis, and the jacket 11 does not rotate during steering, and the steering shaft 12 and the lower steering shaft are aligned with respect to the jacket 11 about the longitudinal axis. relative rotation.

지지 하우징(50)은 자켓(11)의 하측 부분이 삽입될 수 있도록 형성된다. 텔레스코픽 거동 시 자켓(11)과 스티어링 샤프트(12)가 지지 하우징(50) 내에서 텔레스코픽 방향으로 이동할 수 있으며, 조향 시에는 함께 회전하는 스티어링 샤프트(12)와 하부 스티어링 샤프트는 베어링(14)에 의해 지지되어 지지 하우징(50) 내에서 회전한다. 한편, 틸팅 시에는 스티어링 칼럼(10)과 지지 하우징(50)이 함께 틸트되도록 구성될 수 있다.The support housing 50 is formed so that the lower part of the jacket 11 can be inserted. During the telescopic operation, the jacket 11 and the steering shaft 12 can move in the telescopic direction within the support housing 50 , and the steering shaft 12 and the lower steering shaft rotating together during steering are supported by a bearing 14 . It is supported and rotates within the support housing 50 . Meanwhile, during tilting, the steering column 10 and the support housing 50 may be configured to tilt together.

모터(40)의 구동력에 의해 자켓(11)과 스티어링 샤프트(12)가 텔레스코픽 방향으로 이동하며, 모터(40)의 구동력이 구동력 전달 유닛(60)에 의해 자켓(11)으로 전달된다. 구동력 전달 유닛(60)은 정상적인 텔레스코픽 거동 시에는 자켓(11)을 이동시키도록 모터(40)의 구동력을 자켓(11)으로 전달하여 자켓(11)과 그에 연결된 스티어링 샤프트(12)가 텔레스코픽 방향으로 이동하도록 한다. 한편, 구동력 전달 유닛(60)은 에너지 흡수 스트랩(70)에 의해 자켓(11)에 연결되며, 구동력 전달 유닛(60)은 스티어링 칼럼(10)에 일정 크기 이상의 충격이 가해지는 경우 자켓(11)과의 함께 이동하는 연결 관계가 제거되면서 에너지 흡수 스트랩(70)의 변형에 의해 자켓(11)에 가해진 충격 에너지가 흡수되도록 구성된다.The jacket 11 and the steering shaft 12 are moved in the telescopic direction by the driving force of the motor 40 , and the driving force of the motor 40 is transmitted to the jacket 11 by the driving force transmitting unit 60 . The driving force transmission unit 60 transmits the driving force of the motor 40 to the jacket 11 to move the jacket 11 during normal telescopic behavior so that the jacket 11 and the steering shaft 12 connected thereto are telescopically directed. make it move On the other hand, the driving force transmitting unit 60 is connected to the jacket 11 by the energy absorbing strap 70 , and the driving force transmitting unit 60 is the jacket 11 when an impact of a certain size or more is applied to the steering column 10 . It is configured such that the impact energy applied to the jacket 11 by the deformation of the energy absorbing strap 70 is absorbed while the connecting relationship that moves together with the is removed.

구동력 전달 유닛(60)은 나사 결합을 통해 서로 체결되는 스핀들 샤프트(spindle shaft)(61)와 스핀들 너트(spindle nut)(62)를 포함할 수 있다. 스핀들 샤프트(61)는 모터(40)의 회전 구동력에 의해 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있도록 구성되며, 스핀들 너트(62)는 스핀들 샤프트(61)와의 나사 결합에 의해 스핀들 샤프트(61)의 회전에 따라 스핀들 샤프트(61)의 길이방향 축을 따라 선형 이동할 수 있도록 구성된다.The driving force transmission unit 60 may include a spindle shaft 61 and a spindle nut 62 that are fastened to each other through screw coupling. The spindle shaft 61 is configured to rotate about a longitudinal axis by the rotational driving force of the motor 40 , and the spindle nut 62 rotates the spindle shaft 61 by screwing with the spindle shaft 61 . It is configured to be able to move linearly along the longitudinal axis of the spindle shaft 61 according to the

도 2 및 도 3을 참조하면, 모터(40)는 지지 하우징(50)에 고정되는 기어 하우징(63)에 장착될 수 있으며, 모터(40)의 회전 구동력은 기어 하우징(63) 내에 배치된 하나 이상의 기어(도시되지 않음)를 통해 스핀들 샤프트(61)로 전달될 수 있다. 예를 들어, 체결 부재(91)가 기어 하우징(63)에 체결공(631)과 지지 하우징(50)에 형성된 체결공(51)에 체결됨으로써 기어 하우징(63)이 지지 하우징(50)에 고정될 수 있다. 스핀들 샤프트(61)의 일측 단은 동력 전달이 가능하게 기어 유닛에 연결되고 타측 단은 베어링(64)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 이에 의해 스핀들 샤프트(61)는 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있으며, 이때 스핀들 샤프트(61)의 길이방향 축은 텔레스코픽 방향과 나란할 수 있다.2 and 3 , the motor 40 may be mounted on a gear housing 63 fixed to the support housing 50 , and the rotational driving force of the motor 40 is one disposed in the gear housing 63 . It may be transmitted to the spindle shaft 61 through the above gear (not shown). For example, since the fastening member 91 is fastened to the fastening hole 631 of the gear housing 63 and the fastening hole 51 formed in the support housing 50 , the gear housing 63 is fixed to the support housing 50 . can be One end of the spindle shaft 61 is connected to the gear unit to enable power transmission, and the other end is rotatably supported by a bearing 64 . Thereby, the spindle shaft 61 may rotate about a longitudinal axis, and in this case, the longitudinal axis of the spindle shaft 61 may be parallel to the telescopic direction.

스핀들 너트(62)는 회전이 차단된 상태로 스핀들 샤프트(61)에 나사 결합됨으로써 스핀들 샤프트(61)의 길이방향 축을 중심으로 하는 회전에 의해 텔레스코픽 방향과 나란한 방향을 따라 선형 이동한다. 스핀들 너트(62)는 제1 및 제2 연결 부재(65, 66)에 의해 자켓(11)에 체결되는 구동 부재(67)에 연결된다. 이에 의해 스핀들 너트(62)는 회전이 차단된 상태로 자켓(11)에 연결되며, 이에 의해 스핀들 샤프트(61)의 회전에 대응하여 제1 및 제2 연결 부재(65, 66), 구동 부재(67)에 의한 연결에 의해 자켓(11)과 함께 텔레스코픽 방향으로 이동한다.The spindle nut 62 is screwed to the spindle shaft 61 in a state in which the rotation is blocked, and thereby linearly moves along a direction parallel to the telescopic direction by rotation about the longitudinal axis of the spindle shaft 61 . The spindle nut 62 is connected to a drive member 67 which is fastened to the jacket 11 by first and second connecting members 65 , 66 . Thereby, the spindle nut 62 is connected to the jacket 11 in a state in which rotation is blocked, whereby the first and second connecting members 65 and 66, the driving member ( 67) moves in the telescopic direction with the jacket 11.

제1 및 제2 연결 부재(65, 66)는 스핀들 너트(62)의 회전을 차단하면서 스핀들 너트(62)와 함께 선형 이동을 할 수 있도록 스핀들 너트(62)에 체결된다. 예를 들어, 스핀들 너트(62)의 상부 및 하부에 상부 체결 돌기(621)와 하부 체결 돌기(622)가 각각 형성되고, 제1 및 제2 연결 부재(65, 66)는 스핀들 너트(62)와의 동반 선형 이동이 이루어지도록 이들 체결 돌기(621, 622)에 각각 체결되는 걸림부(651, 661)를 각각 구비한다. 이때 상부 체결 돌기(621)와 하부 체결 돌기(622)는 원형 단면을 가질 수 있으며 이에 대응하여 걸림부(651, 661)도 대응하는 원형 공간을 형성할 수 있다. 체결 돌기(621, 622)와 걸림부(651, 661)의 체결에 의해 제1 및 제2 연결 부재(65, 66)가 함께 선형 이동을 하게 된다.The first and second connecting members 65 , 66 are fastened to the spindle nut 62 to enable linear movement with the spindle nut 62 while blocking rotation of the spindle nut 62 . For example, an upper fastening protrusion 621 and a lower fastening protrusion 622 are respectively formed on the upper and lower portions of the spindle nut 62 , and the first and second connecting members 65 and 66 are connected to the spindle nut 62 . The locking portions 651 and 661 respectively fastened to the fastening protrusions 621 and 622 are provided so that the linear movement of the <Desc/Clms Page number 12> In this case, the upper fastening protrusion 621 and the lower fastening protrusion 622 may have a circular cross section, and correspondingly, the engaging portions 651 and 661 may also form a corresponding circular space. The first and second connecting members 65 and 66 are linearly moved together by the fastening of the fastening protrusions 621 and 622 and the engaging parts 651 and 661 .

제1 연결 부재(65)와 제2 연결 부재(66)는 체결 볼트(92)에 의해 서로 체결될 수 있다. 제1 연결 부재(65)와 제2 연결 부재(66)는 서로 접촉하는 지지부(652, 662)를 구비하며, 체결 볼트(92)는 지지부(652, 662)에 형성되는 체결 구멍(653, 663)에 체결될 수 있다. 이때 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 연결 부재(65)의 걸림부(651)와 지지부(652)는 서로 수직을 이루도록 연장될 수 있으며, 제2 연결 부재(66)의 걸림부(661)와 지지부(662)는 서로 수직을 이루도록 연장될 수 있다.The first connecting member 65 and the second connecting member 66 may be fastened to each other by a fastening bolt 92 . The first connecting member 65 and the second connecting member 66 have support portions 652 and 662 contacting each other, and the fastening bolt 92 includes fastening holes 653 and 663 formed in the support portions 652 and 662 . ) can be entered into. At this time, as shown in FIG. 3 , the engaging portion 651 and the supporting portion 652 of the first connecting member 65 may extend to be perpendicular to each other, and the engaging portion 661 of the second connecting member 66 . and the support 662 may extend to be perpendicular to each other.

제2 연결 부재(66)는 지지부(662)와 수직으로 연장되는 체결부(664)를 포함한다. 체결 구멍(665)이 체결부(664)에 형성될 수 있으며, 구동 부재(67)는 체결 구멍(665)에 삽입되어 체결 돌기(671)을 구비할 수 있다. 한편, 뒤에서 설명할 에너지 흡수 스트랩(70)의 제1 고정부(71)가 체결부(664) 상에 밀착될 수 있으며, 체결 볼트(93)가 제1 고정부(71)에 형성된 체결 구멍(711)을 통과하여 체결 돌기(671)에 형성된 체결 구멍(672)에 나사 결합되어 체결될 수 있다. 이에 의해 제2 연결 부재(66)의 체결부(664), 구동 부재(67) 및 에너지 흡수 스트랩(70)의 제1 고정부(71)가 서로 구속될 수 있다.The second connecting member 66 includes a fastening portion 664 extending vertically from the supporting portion 662 . A fastening hole 665 may be formed in the fastening part 664 , and the driving member 67 may be inserted into the fastening hole 665 to include a fastening protrusion 671 . On the other hand, the first fixing part 71 of the energy absorbing strap 70 to be described later may be in close contact with the fastening part 664 , and the fastening bolt 93 is formed in the first fixing part 71 in the fastening hole ( It may be screwed to the fastening hole 672 formed in the fastening protrusion 671 through the 711 . Accordingly, the fastening part 664 of the second connecting member 66 , the driving member 67 and the first fixing part 71 of the energy absorbing strap 70 may be constrained to each other.

구동 부재(67)는 자켓(11)에 일정 크기 이상의 충격이 가해지는 경우 자켓(11)과의 체결이 끊어질 수 있도록 전단 가능한 체결 부재(94)에 의해 자켓(11)에 체결된다. 예를 들어, 전단 가능한 체결 부재(94)는 구동 부재(67)의 체결 구멍(673)과 자켓(11)의 체결 구멍(111)에 설치되는 리벳일 수 있다. 구동 부재(67)가 제1 및 제2 연결 부재(65, 66)을 통해 스핀들 너트(62)에 고정된 상태에서 일정 크기 이상의 충격이 자켓(11)에 가해지는 경우, 체결 부재(94)가 전단되면서 자켓(11) 및 이에 연결된 스티어링 샤프트(12)가 텔레스코픽 방향으로 함몰된다.The driving member 67 is fastened to the jacket 11 by a shearable fastening member 94 so that the coupling with the jacket 11 can be broken when an impact of a certain size or more is applied to the jacket 11 . For example, the shearable fastening member 94 may be a rivet installed in the fastening hole 673 of the driving member 67 and the fastening hole 111 of the jacket 11 . When an impact of a certain size or more is applied to the jacket 11 while the driving member 67 is fixed to the spindle nut 62 through the first and second connecting members 65 and 66, the fastening member 94 is While shearing, the jacket 11 and the steering shaft 12 connected thereto are depressed in the telescopic direction.

에너지 흡수 스트랩(70)은 자켓(11)과 스티어링 샤프트(12)의 함몰 과정 중 형상 변경을 통해 충격 에너지를 흡수할 수 있도록 구성된다. 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 에너지 흡수 스트랩(70)은 제1 고정부(71), 제2 고정부(72) 그리고 제1 및 제2 고정부(71, 72)를 연결하는 형상 변형부(73)를 포함한다. 제1 고정부(71)는 위에서 설명한 바와 같이 체결 볼트(93)에 의해 구동 부재(67)에 체결될 수 있으며, 제2 고정부(72)는 체결 부재(95)에 의해 자켓(11)에 체결될 수 있다. 체결 부재(95)는 자켓(11)에 형성된 체결 구멍(112)과 제2 고정부(72)에 형성되는 체결 구멍(721)에 체결되는 리벳일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같은 통상 상태, 즉 자켓(11)이 체결 부재(94)에 의해 구동 부재(67)에 연결된 상태에서 모터(40)의 구동력에 의해 자켓(11) 및 그에 체결된 스티어링 샤프트(12)가 텔레스코픽 방향으로 이동하여 통상적인 텔레스코픽 거동이 이루어질 수 있다. 이러한 통상적인 텔레스코픽 거동 시에는 에너지 흡수 스트랩(70)에 부하가 가해지지 않는다.The energy absorbing strap 70 is configured to absorb impact energy through a shape change during the recessing process of the jacket 11 and the steering shaft 12 . As shown in FIGS. 3 and 6 , the energy-absorbing strap 70 has a shape connecting the first fixing part 71 , the second fixing part 72 , and the first and second fixing parts 71 and 72 . It includes a deformable portion 73 . The first fixing part 71 may be fastened to the driving member 67 by the fastening bolt 93 as described above, and the second fixing part 72 may be fastened to the jacket 11 by the fastening member 95 . can be contracted. The fastening member 95 may be a rivet fastened to the fastening hole 112 formed in the jacket 11 and the fastening hole 721 formed in the second fixing part 72 . The jacket 11 and the steering shaft fastened thereto by the driving force of the motor 40 in a normal state as shown in FIG. 3 , that is, the jacket 11 is connected to the driving member 67 by the fastening member 94 . (12) moves in the telescopic direction so that normal telescopic behavior can be achieved. No load is applied to the energy absorbing strap 70 during this typical telescopic behavior.

한편, 위에서 설명한 바와 같이, 스티어링 칼럼(10)에 일정 크기 이상의 충격이 가해지는 경우 체결 부재(94)가 전단되고 자켓(11) 및 스티어링 샤프트(12)의 붕괴가 이루어진다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 붕괴 과정에서, 에너지 흡수 스트랩(70)의 제1 고정부(71)는 구동 부재(67)에 체결되어 정지 상태를 유지하며 제2 고정부(72)는 자켓(11)과 함께 선형 거동을 하고, 에너지 흡수 스트랩(70)의 형태 변형부(73)는 형상 변경을 겪게 된다. 형태 변형부(73)의 형상 변형에 의해 충격 에너지가 흡수된다.On the other hand, as described above, when an impact of a certain size or more is applied to the steering column 10 , the fastening member 94 is sheared and the jacket 11 and the steering shaft 12 are collapsed. As shown in FIG. 4 , in this collapse process, the first fixing part 71 of the energy absorbing strap 70 is fastened to the driving member 67 to maintain a stationary state, and the second fixing part 72 is the jacket. With (11), it behaves linearly, and the shape-deformed portion (73) of the energy-absorbing strap (70) undergoes a shape change. The impact energy is absorbed by the shape deformation of the shape deformation part 73 .

이하에서 도 6 내지 도 8을 참조하여 에너지 흡수 스트랩(70)의 구조 및 작용에 대해 보다 상세히 설명한다. 에너지 흡수 스트랩(70)은 구동력 전달 유닛(60)과 텔레스코픽 요소인 자켓(11)에 각각 연결되며, 스티어링 칼럼(10)에 가해진 충격에 의해 전단 가능한 요소인 체결 부재(94)가 전단되어 자켓(11)으로의 구동력 전달을 위한 연결이 제거된 상태에서 자켓(11)의 이동에 의해 형상이 변경되어 에너지 흡수를 수행하도록 구성된다.Hereinafter, the structure and operation of the energy absorbing strap 70 will be described in more detail with reference to FIGS. 6 to 8 . The energy absorbing strap 70 is connected to the driving force transmission unit 60 and the jacket 11, which is a telescopic element, respectively, and the fastening member 94, which is a shearable element, is sheared by an impact applied to the steering column 10, so that the jacket ( 11), the shape is changed by the movement of the jacket 11 in a state in which the connection for transmission of the driving force is removed to perform energy absorption.

도 6 및 도 7을 참조하면, 에너지 흡수 스트랩(70)은 제1 고정부(71), 제2 고정부(72) 및 형태 변형부(73)를 포함한다. 위에서 설명한 바와 같이 제1 고정부(71)는 체결 부재(93)에 의해 구동 부재(67)에 고정되며, 제2 고정부(72)는 체결 부재(95)에 의해 자켓(11)에 고정된다. 형태 변형부(73)는 스티어링 칼럼(10)의 붕괴 중 에너지 흡수 기능을 수행한다. 형태 변형부(73)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 나선형 롤(spiral roll) 타입으로 형성된다. 즉 형태 변형부(73)는 다층을 이루도록 감겨서 형성될 수 있다.6 and 7 , the energy absorbing strap 70 includes a first fixing part 71 , a second fixing part 72 , and a shape deforming part 73 . As described above, the first fixing part 71 is fixed to the driving member 67 by the fastening member 93 , and the second fixing part 72 is fixed to the jacket 11 by the fastening member 95 . . The shape deformation part 73 performs an energy absorption function during the collapse of the steering column 10 . The shape deformation part 73 is formed in a spiral roll type as shown in FIGS. 6 and 7 . That is, the shape deformable portion 73 may be wound to form a multi-layered shape.

형태 변형부(73)는 폭 방향으로 배열되는 제1 사이드 롤(731), 중간 롤(733) 및 제2 사이드 롤(732)를 포함할 수 있으며, 이들은 함몰 홈 형태인 파단 라인(tearing line)(734, 735)에 의해 구획된다. 제1 및 제2 사이드 롤(731, 732)은 제1 고정부(71)에 연결되고, 중간 롤(733)은 제2 고정부(72)에 연결된다.The shape-deforming part 73 may include a first side roll 731 , an intermediate roll 733 , and a second side roll 732 that are arranged in the width direction, and these are a tearing line in the form of a recessed groove. delimited by (734, 735). The first and second side rolls 731 and 732 are connected to the first fixing part 71 , and the intermediate roll 733 is connected to the second fixing part 72 .

도 4는 일반 상태에서의 구동력 전달 유닛(60) 및 에너지 흡수 스트랩(70)을 도시하며, 도 5는 스티어링 칼럼(10)에 가해진 충격에 의해 구동력 전달 유닛(60)과 자켓(11)을 연결하는 전단 가능 요소인 체결 부재(94)가 전단된 후 스티어링 칼럼(10)의 텔레스코픽 요소인 자켓(11)과 스티어링 샤프트(12)가 붕괴된 상태를 도시한다. 본 발명의 실시예에 따르면 스티어링 칼럼(10)에 충격이 가해지는 경우 전단 가능한 요소인 체결 부재(94)가 1차적으로 전단되면서 충격 흡수가 이루어지고 그 후 에너지 흡수 스트랩(70)의 변형에 의해 추가적인 충격 흡수가 이루어진다.4 shows the driving force transmitting unit 60 and the energy absorbing strap 70 in a normal state, and FIG. 5 is the driving force transmitting unit 60 and the jacket 11 connected by the impact applied to the steering column 10 It shows a state in which the jacket 11 and the steering shaft 12, which are the telescopic elements of the steering column 10, are collapsed after the fastening member 94, which is a shearable element, is sheared. According to the embodiment of the present invention, when an impact is applied to the steering column 10 , the fastening member 94 , which is a shearable element, is first sheared to absorb shock, and then by deformation of the energy absorbing strap 70 . Additional shock absorption is achieved.

도 8은 체결 부재(94)의 전단이 이루어진 후 자켓(11)의 이동에 따른 에너지 흡수 스트랩(70)의 변형 과정을 도시한다. 도 8의 (a)에는 변형 전 에너지 흡수 스트랩(70)의 사시도가 도시되어 있으며, 도 8의 (b), (c) 및 (c)에는 에너지 흡수 스트랩(70)의 형상 변형 과정을 차례로 도시한다. 도 8에서 에너지 흡수 스트랩(70)의 제1 고정부(71)는 구동력 전달 부재(67)에 고정되어 정지된 상태를 유지하며, 제2 고정부(72)는 자켓(11)에 고정되어 제1 고정부(71)에서 멀어지는 방향(도 8에서 우측 방향)으로 이동한다. 제2 고정부(72)가 이동함에 따라 파단 라인(734, 735)을 따른 절단이 이루어지면서 제1 및 제2 사이드 롤(731, 732)가 직선 형태로 펴진다. 이러한 과정에서 에너지 흡수가 이루어진다. 본 발명의 실시예에 따르면, 에너지 흡수를 수행하는 형상 변형부(73)가 파단 라인을 가지는 나선형 롤 타입으로 형성되기 때문에, 파단 라인을 따른 파단에 의한 에너지 흡수 및 다층 구조로 말린 형상 변형부(73)의 펴짐에 의한 에너지 흡수가 동시에 일어난다. 이에 의해 안정적인 에너지 흡수가 가능하며, 또한 형상 변형부(73)가 나선형 롤 타입으로 형성되기 때문에 작은 공간을 차지하면서 우수한 에너지 흡수 기능을 구현할 수 있다.8 shows a deformation process of the energy absorbing strap 70 according to the movement of the jacket 11 after the front end of the fastening member 94 is made. Figure 8 (a) shows a perspective view of the energy absorbing strap 70 before deformation, and Figure 8 (b), (c) and (c) shows the shape transformation process of the energy absorbing strap 70 in sequence. do. In FIG. 8 , the first fixing part 71 of the energy absorbing strap 70 is fixed to the driving force transmitting member 67 to maintain a stationary state, and the second fixing part 72 is fixed to the jacket 11 to make the first fixing part 71 . 1 It moves in a direction away from the fixing part 71 (right direction in FIG. 8). As the second fixing part 72 moves, the first and second side rolls 731 and 732 are straightened while being cut along the breaking lines 734 and 735 . In this process, energy is absorbed. According to the embodiment of the present invention, since the shape deforming part 73 for performing energy absorption is formed in a spiral roll type having a breaking line, energy absorption by breaking along the breaking line and the shape deforming part rolled into a multilayer structure ( 73), energy absorption by the unfolding occurs at the same time. As a result, stable energy absorption is possible, and since the shape deformable portion 73 is formed in a spiral roll type, an excellent energy absorption function can be realized while occupying a small space.

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 embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and it is easily changed by a person skilled in the art from the embodiment of the present invention and recognized as equivalent. including all changes and modifications to the scope of

10: 스티어링 칼럼
20: 마운팅 브라켓
30: 틸트 액추에이터
40: 텔레스코픽 액추에이터
50: 지지 하우징
11: 자켓
12: 스티어링 샤프트
13, 14: 베어링
60: 구동력 전달 유닛
61: 스핀들 샤프트
62: 스핀들 너트
63: 기어 하우징
64: 베어링
65: 제1 연결 부재
66: 제2 연결 부재
67: 구동 부재
93: 전단 가능한 체결 부재
94: 체결 부재
70: 에너지 흡수 스트랩
71: 제1 고정부
72: 제2 고정부
73: 형상 변형부
731, 732: 사이드 롤
733: 중간 롤
734, 735: 파단 라인10: steering column
20: mounting bracket
30: tilt actuator
40: telescopic actuator
50: support housing
11: Jacket
12: steering shaft
13, 14: bearing
60: driving force transmission unit
61: spindle shaft
62: spindle nut
63: gear housing
64: bearing
65: first connecting member
66: second connecting member
67: drive member
93: shearable fastening member
94: fastening member
70: energy absorption strap
71: first fixing part
72: second fixing part
73: shape deformation part
731, 732: side roll
733: middle roll
734, 735: break line

Claims

a steering column comprising telescopic elements;
a telescopic actuator providing a driving force for moving the telescopic element in a telescopic direction;
a driving force transmitting unit configured to transmit a driving force of the telescopic actuator to the telescopic element, and configured such that a connection for transmitting the driving force to the telescopic element can be removed by an impact applied to the telescopic element; and
An energy absorbing strap that is respectively connected to the driving force transmission unit and the telescopic element and is changed in shape by movement of the telescopic element in a state where the connection for the driving force transmission is removed by the impact to absorb energy
including,
The energy absorbing strap includes a shape deforming part formed in a spiral roll type, and first and second fixing parts respectively connected to the shape deforming part,
The first fixing part is fixed to the driving force transmission unit,
the second fixing portion is fixed to the telescopic element;
The current deformation portion is divided into first and second side rolls by a tearing line, and an intermediate roll disposed between the first and second side rolls,
The first and second side rolls are connected to the first fixing part,
The intermediate roll is connected to the second fixing part
steering column assembly.

delete

In claim 1,
The second fixing part is configured to move together with the telescopic element during the energy absorption process so that the first and second side rolls are unfolded while breaking along the breaking line is made.

In claim 1,
wherein the driving force transmission unit is connected to the telescopic element by a shearable fastening member capable of being sheared by an impact applied to the telescopic element.

In claim 1,
The driving force transmission unit is
A spindle shaft rotating about a longitudinal axis by the driving force of the telescopic actuator;
a spindle nut screwed to the spindle shaft and configured to linearly move by rotation of the spindle shaft;
a drive member fastened to the telescopic element by a shearable fastening member, and
a connecting member connecting the spindle nut and the driving member so that the driving member moves together with the spindle nut
containing
steering column assembly.

In claim 6,
The energy absorbing strap is
The energy absorbing strap further includes first and second fixing parts respectively connected to the shape deformation part,
The first fixing part is fixed to the driving member,
The second fixing portion is fixed to the telescopic element.
steering column assembly.