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KR102335527B1 - 자동차용 혼 작동 장치 - Google Patents

자동차용 혼 작동 장치 Download PDF

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KR102335527B1
KR102335527B1 KR1020170080973A KR20170080973A KR102335527B1 KR 102335527 B1 KR102335527 B1 KR 102335527B1 KR 1020170080973 A KR1020170080973 A KR 1020170080973A KR 20170080973 A KR20170080973 A KR 20170080973A KR 102335527 B1 KR102335527 B1 KR 102335527B1
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horn
cover
leaf spring
airbag module
vehicle
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박준모
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 스티어링 휠에 에어백 모듈과 함께 장착되는 혼의 작동감을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 혼 작동 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 혼 작동시 에어백 모듈이 하강하는 것이 아니라, 에어백 모듈은 고정된 상태에서 혼 작동용 커버만이 하강하여 접점스위치의 스위칭 접촉이 이루어질 수 있도록 함으로써, 혼 작동력을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 혼이 작동하는 시점에서의 운전자가 혼 작동감을 느낄 수 있도록 한 자동차용 혼 작동 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 혼 작동 장치{DEVICE FOR OPERATING HORN OF VEHICLE}
본 발명은 자동차용 혼 작동 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 휠에 에어백 모듈과 함께 장착되는 혼의 작동감을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 혼 작동 장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 운전석용 에어백 모듈은 스티어링 휠의 중앙부에 내설되어 있고, 스티어링 휠의 중앙부 전면에는 에어백 모듈의 커버이면서 동시에 혼 작동을 위한 혼 커버가 형성되어 있다.
첨부한 도 1을 참조하면, 스티어링 휠(10)의 중앙부에 에어백 모듈(20)이 배치되어 있고, 이 에어백 모듈(20)의 전체 표면은 에어백 모듈의 커버이면서 혼 작동을 위한 커버(22)로 둘러싸여 있다.
참고로, 상기 에어백 모듈(20)의 폭발시 상기 커버(22)가 찢어지면서 에어백이 전개된다.
특히, 상기 스티어링 휠(10)의 프레임부(12)와 상기 커버(22)로 둘러싸인 에어백 모듈(20)의 저부 간에는 복수개의 코일스프링(30)이 압축 가능하게 연결되어 있다.
첨부한 도 2를 참조하면, 혼 작동을 위한 회로 구성으로서 상기 커버(22)로 둘러싸인 에어백 모듈(20)의 저부와 스티어링 휠(10)의 프레임부(12) 간에는 접점 스위치(24)가 장착되어 있고, 이 접점스위치(24)는 릴레이(26)를 통해 경적음을 발생시키는 혼(28)과 연결되어 있다.
따라서, 운전자가 혼 작동을 위하여 상기 커버(22)를 누르면 커버(22) 및 에어백 모듈(20) 전체가 코일스프링(30)을 압축시키면서 하강하게 되고, 상기 커버(22)에서 손을 떼면 다시 혼 커버(22) 및 에어백 모듈(20)은 코일스프링(30)의 탄성복원력에 의하여 본래 위치로 상승하게 된다.
이때, 운전자가 혼 작동을 위하여 상기 커버(22)를 눌러서 커버(22) 및 에어백 모듈(20) 전체가 코일스프링(30)을 압축시키면서 일정 길이 이상 하강하면, 상기 접점 스위치(24)가 접촉하여 통전되는 스위칭 온 상태가 되어 혼(28)이 경적음을 발생시키게 된다.
그러나, 종래의 혼 작동 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 첨부한 도 3에서 보듯이 혼 작동을 위하여 스프링의 반발력을 저하시키면 래틀 현상이 발생하고, 반면 래틀 현상을 방지하기 위하여 스프링의 반발력을 올리면 운전자가 혼을 작동시키기 위한 혼 작동력이 증가하는 문제점이 있다.
구체적으로, 운전자에 의한 혼 작동력 즉, 운전자가 커버를 눌렀을 때 에어백 모듈이 코일스프링의 반발력을 이기고 하강하기 위하여 필요한 힘이 3Kgf 이상으로 설정됨에 따라, 운전자가 커버를 누르는 작동감을 무겁게 느끼게 되고, 반면 상기 혼 작동력을 저감시키기 위하여 코일스프링을 반발력이 작은 사양으로 채택하면 혼 작동력이 저감되어 운전자가 작은 힘으로도 혼을 작동시킬 수 있지만, 에어백 모듈에 대한 코일스프링의 지지력이 약화되어 주행 진동 등에 의하여 에어백 모듈 전체가 떨리게 되는 현상(래틀 현상)이 발생될 수 있다.
둘째, 에어백 모듈과 스티어링 휠의 프레임부 간에는 코일스프링의 높이만큼 간극이 발생된 상태이므로, 이 간극에 각종 배선 중 일부가 끼이게 되면, 혼 작동력이 더 증가할 수 있고, 아예 에어백 모듈의 하강 작동에 대한 간섭을 일으켜 혼 작동이 불가능해질 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 혼 작동시 에어백 모듈이 하강하는 것이 아니라, 에어백 모듈은 고정된 상태에서 혼 작동용 커버만이 하강하여 접점스위치의 스위칭 접촉이 이루어질 수 있도록 함으로써, 혼 작동력을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 혼이 작동하는 시점에서의 운전자가 혼 작동감을 느낄 수 있도록 한 자동차용 혼 작동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 스티어링 휠의 프레임에 고정 장착된 에어백 모듈의 상부 및 둘레부를 커버하며 승하강 가능하게 장착되는 혼 작동용 커버; 일단부는 상기 프레임에 고정 장착되고, 타단부는 상기 혼 작동용 커버에 의하여 눌림 가능하게 배치되는 도전성의 판스프링; 및 상기 판스프링의 아래쪽에 접촉 가능하게 배치되는 도전성의 접촉단; 를 포함하고, 상기 혼 작동용 커버만이 하강하여 판스프링의 타단부를 가압하면, 혼 작동을 위한 판스프링과 접촉단 간의 통전 접촉이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 작동 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 판스프링의 일단부에는 판스프링의 고정을 위한 장착홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 판스프링의 일단부에서 장착홀의 인접 위치에는 혼 작동용 배선라인이 도전 가능하게 연결되는 위치고정홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 판스프링의 중간 부분에는 혼이 작동되는 시점에서 혼 작동감을 제공하기 위한 벤딩부가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 판스프링과 접촉단에는 각각 혼 작동용 배선라인이 연결되고, 혼 작동용 배선라인은 프레임에 구비된 커넥터에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼 작동용 커버의 둘레부에는 슬롯이 형성되고, 프레임의 둘레부에는 혼 작동용 커버의 승하강 직선안내를 위하여 슬롯에 끼워지는 안내돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 혼 작동용 커버의 저면과 에어백 모듈의 상면 간에는 혼 작동용 커버의 하강을 위한 갭이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 운전자가 혼 작동용 커버를 누르면, 에어백 모듈은 고정된 상태에서 혼 작동용 커버만이 하강하여 접점스위치의 스위칭 접촉이 이루어져 혼이 작동되돌고 함으로써, 기존에 에어백 모듈까지 하강하여 접점스위치가 스위칭 접촉되던 방식에 비하여 혼 작동력을 저감시킬 수 있고, 그에 따라 운전자가 혼을 작동시킬 때 느끼던 무게감을 감소시킬 수 있으므로, 보다 원활하게 혼을 작동시킬 수 있다.
둘째, 판스프링에 벤딩 구조를 형성하여 판 스프링의 눌림시 프리-로드(Pre-load)구간이 발생되도록 함으로써, 실제 혼이 작동하는 시점에서의 혼 작동감을 운전자가 느낄 수 있고, 그에 따라 운전자의 혼 작동감을 만족시킬 수 있다.
셋째, 에어백 모듈은 고정된 상태에서 혼 작동용 커버만이 승하강하게 되므로, 기존에 에어백 모듈과 스티어링 휠의 프레임 사이에 각종 배선이 끼여서 간섭되는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 자동차용 혼 작동 장치를 도시한 개략적 단면도,
도 2는 혼이 작동하기 위한 전기적 회로 구성도,
도 3은 종래의 혼 작동을 위한 혼 작동력과 래틀 발생율이 반비례 관계임을 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 혼 작동 장치를 도시한 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 혼 작동 장치를 도시한 요부 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 혼 작동 장치의 판스프링을 도시한 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 혼 작동 장치의 조립 상태를 도시한 저면도,
도 8은 본 발명에 따른 자동차용 혼 작동 장치의 혼 작동용 커버를 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 자동차용 혼 작동 장치의 작동 중 프리-로드 유무에 따른 혼 작동감을 비교한 그래프.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 자동차용 혼 작동 장치를 도시한 개략적 단면도로서, 도면부호 40은 혼 작동용 커버를 지시한다.
상기 혼 작동용 커버(40)는 저부가 개방된 구조로서, 스티어링 휠(10)의 프레임(12)에 고정 장착되는 에어백 모듈(20)을 커버하는 에어백 커버 역할도 겸하게 된다.
상기 에어백 모듈(20)이 스티어링 휠(10)의 프레임(12)에 고정 장착됨에 따라, 에어백 모듈(20)의 상부 및 둘레부를 커버하는 혼 작동용 커버(40)는 승하강 가능한 상태가 된다.
특히, 상기 스티어링 휠(10)의 프레임(12)에는 혼 작동용 커버(40)의 하강시 눌려지게 되는 도전성의 판스프링(50)이 장착된다.
보다 상세하게는, 상기 판스프링(50)의 일단부(내측단부)는 상기 프레임(12)에 고정 장착되고, 타단부(외측단부)는 상기 혼 작동용 커버(40)에 의하여 눌림 가능하게 자유단 상태로 배치된다.
이때, 상기 판스프링(50)의 아래쪽에는 판스프링(50)의 타단부와 접촉 가능한 도전성의 접촉단(60)이 배치된다.
한편, 혼이 작동되지 않는 상태에서는 상기 혼 작동용 커버(40)의 하단부가 판스프링(50)의 타단부 상면에 단순히 접촉 지지되고, 판스프링(50)이 눌려지지 않은 상태(탄성복원력을 갖지 않는 중립 상태)를 유지하며, 또한 상기 혼 작동용 커버(40)의 저면과 에어백 모듈(20)의 상면 간에는 혼 작동용 커버(40)의 하강거리 확보를 위한 갭(42)이 형성된 상태가 된다.
따라서, 운전자가 혼을 작동시키기 위하여 상기 혼 작동용 커버(40)를 눌러주면 혼 작동용 커버(40) 만이 하강하게 되고, 연이어 혼 작동용 커버(40)가 판스프링(50)의 타단부를 하방향으로 가압하게 되며, 이에 가압된 판스프링(50)의 타단부가 도전성의 접촉단(60)에 닿아 판스프링(50)과 접촉단(60) 간의 통전 접촉이 이루어짐으로써, 혼이 경적음을 발생시키는 작동을 하게 된다.
이러한 본 발명의 혼 작동 과정은 하기에서 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 6은 본 발명에 따른 자동차용 혼 작동 장치의 판스프링을 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 자동차용 혼 작동 장치의 조립 상태를 나타낸다.
도 6 및 도 7에서 보듯이, 상기 판스프링(50)의 일단부(내측단부)에는 판스프링의 고정을 위한 장착홀(52)이 형성되며, 이 장착홀(52)을 통해 볼트와 너트(54)의 결합이 이루어짐으로써, 프레임(12)에 대하여 판스프링(50)의 고정 장착이 이루어진다.
또한, 상기 판스프링(50)의 일단부에서 장착홀이 형성된 위치로부터 안쪽 인접 위치에는 혼 작동용 배선라인(62)이 도전 가능하게 연결되는 위치고정홀(56)이 형성된다.
이에, 상기 판스프링(50)의 위치고정홀(56)에 혼 작동용 배선라인(62 : 예, (+)용 라인)이 연결됨과 함께 상기 접촉단(60)에도 혼 작동용 배선라인(62 : 예 (-)용 라인)이 연결되며, 각 혼 작동용 배선라인(62)의 말단부는 프레임(12)에 구비된 커넥터(14)에 함께 연결된다.
참고로, 상기 커넥터(14)는 경적음을 발생시키는 혼에 전원 공급 가능하게 연결된다.
첨부한 도 8은 본 발명에 따른 자동차용 혼 작동 장치의 혼 작동용 커버를 나타낸다.
상기 혼 작동용 커버(40)가 눌리며 하강하거나 본래 위치로 승강할 때 직진성이 보장되어야 하며, 이를 위해 도 8에서 보듯이 상기 혼 작동용 커버(40)의 둘레부에 상하방향의 슬롯(44)이 관통 형성되고, 프레임(12)의 둘레부에는 혼 작동용 커버(40)의 승하강 직선안내를 위하여 슬롯(44)에 끼워지는 안내돌기(16)가 돌출 형성된다.
이에, 상기 혼 작동용 커버(40)의 승하강시 프레임(12)의 안내돌기(16)가 마치 슬롯(44)을 따라 위치 이동하면서 혼 작동용 커버(40)의 승하강 방향을 직선으로 안내하게 된다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 혼 작동 장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 운전자가 혼 작동을 위하여 상기 혼 작동용 커버(40)를 누르면, 혼 작동용 커버(40)는 최대 에어백 모듈(20)과의 거리인 갭(42) 만큼 하강하게 된다.
이렇게 상기 에어백 모듈(20)이 고정된 상태에서 상기 혼 작동용 커버(40)만이 하강하면, 혼 작동용 커버(40)의 하단부가 판스프링(50)의 타단부(외측단부)를 가압하게 된다.
연이어, 상기 판스프링(50)의 타단부가 일단부의 고정점을 중심으로 하강하여 도전성의 접촉단(60)에 닿게 됨으로서, 판스프링(50)과 접촉단(60) 간의 통전 접촉이 이루어진다.
위와 같이, 운전자가 혼 작동을 위해 에어백 커버 즉, 혼 작동용 커버(40)를 누르면, 도전성의 판스프링(50)과 접촉단(60) 간의 통전 접촉에 의한 스위칭과 함께 혼이 작동하게 된다.
좀 더 상세하게는, 상기 판스프링(50)의 위치고정홀(56)에 혼 작동용 배선라인(62 : 예, (+)용 라인)이 연결되고, 상기 접촉단(60)에는 혼 작동용 배선라인(62 : 예 (-)용 라인)이 연결되며, 각 혼 작동용 배선라인(62)의 말단부는 프레임(12)에 구비된 커넥터(14)에 함께 연결된 상태이므로, 커넥터(14)를 통하여 혼에 전원이 공급되어 혼이 경적음을 발생시키게 된다.
이와 같이, 상기한 혼 작동시 에어백 모듈은 고정된 상태에서 혼 작동용 커버(40) 만이 움직이므로, 기존에 에어백 모듈 전체가 움직이는 것에 비하여 움직이는 부분의 질량이 1/5로 줄어들게 되고, 그에 따라 래틀 방지는 물론 혼 작동력을 저감시킬 수 있다.
예를 들어, 기존 3kgf의 혼 작동력보다 작은 약 2kgf까지 혼 작동력을 저감시킬 수 있다.
한편, 운전자가 혼 작동용 커버(40)를 누를 때 판스프링(50)이 접촉단(60)을 향하여 일정한 힘으로 휘어지기 때문에 운전자는 혼이 작동되는 시점을 정확하게 인지할 수 없을 수 있다.
이에, 실제 혼이 작동하는 시점에서의 혼 작동감을 운전자가 느낄 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 상기 판스프링(50)에 벤딩 구조를 적용하여 판 스프링의 눌림시 프리-로드(Pre-load) 구간이 발생되도록 한다.
보다 상세하게는, 상기 판스프링(50)의 중간부분 즉, 일단부와 타단부 사이 구간에서 장착홀(52)과 인접된 부분에 소정 각도로 절곡된 벤딩부(58)를 형성함으로써, 판 스프링(50)의 눌림시 벤딩부(58)로 인하여 프리-로드(Pre-load) 구간이 발생되도록 한다.
첨부한 도 9를 참조하면, 상기 판스프링(50)에 벤딩부(58)가 없는 경우 판스프링(50)이 눌리는 힘이 일정하게 변하여 운전자가 혼이 작동되는 시점을 정확하게 인지할 수 없게 되지만, 반면 상기 판스프링(50)에 벤딩부(58)가 있는 경우에는 판스프링(50)이 눌리는 힘이 급격한 기울기로 변하는 프리-로드 구간이 발생하게 되어 운전자가 혼이 작동되는 시점을 정확하게 인지할 수 있다.
다시 말해서, 상기 판스프링(50)이 눌리는 힘이 급격한 기울기로 변하는 프리-로드 구간에서 다시 완만한 기울기로 변하는 순간을 운전자가 혼 작동용 커버(40)를 누를 때 느끼게 되므로, 혼이 작동하는 시점을 정확하게 인지할 수 있고, 그에 따라 운전자의 혼 작동감을 만족시킬 수 있다.
10 : 스티어링 휠
12 : 프레임
14 : 커넥터
16 : 안내돌기
20 : 에어백 모듈
22 : 커버
24 : 접점 스위치
26 : 릴레이
28 : 혼
30 : 코일스프링
40 : 혼 작동용 커버
42 : 갭
44 : 슬롯
50 : 판스프링
52 : 장착홀
54 : 볼트와 너트
56 : 위치고정홀
58 : 벤딩부
60 : 접촉단
62 : 혼 작동용 배선라인

Claims (7)

  1. 스티어링 휠의 프레임에 고정 장착된 에어백 모듈의 상부 및 둘레부를 커버하며 승하강 가능하게 장착되는 혼 작동용 커버;
    일단부는 상기 프레임에 고정 장착되고, 타단부는 상기 혼 작동용 커버에 의하여 눌림 가능하게 배치되는 도전성의 판스프링;
    상기 판스프링의 아래쪽에 접촉 가능하게 배치되는 도전성의 접촉단;
    를 포함하고,
    상기 혼 작동용 커버만이 하강하여 판스프링의 타단부를 가압하면, 혼 작동을 위한 판스프링과 접촉단 간의 통전 접촉이 이루어지도록 하되,
    상기 판스프링의 중간 부분에는 혼이 작동되는 시점에서 혼 작동감을 제공하기 위한 벤딩부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 작동 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 판스프링의 일단부에는 판스프링의 고정을 위한 장착홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 작동 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 판스프링의 일단부에서 장착홀의 인접 위치에는 혼 작동용 배선라인이 도전 가능하게 연결되는 위치고정홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 작동 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 판스프링과 접촉단에는 각각 혼 작동용 배선라인이 연결되고, 혼 작동용 배선라인은 프레임에 구비된 커넥터에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 작동 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼 작동용 커버의 둘레부에는 슬롯이 형성되고, 프레임의 둘레부에는 혼 작동용 커버의 승하강 직선안내를 위하여 슬롯에 끼워지는 안내돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 작동 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼 작동용 커버의 저면과 에어백 모듈의 상면 간에는 혼 작동용 커버의 하강을 위한 갭이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 작동 장치.
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