KR19980024388A - Shock absorbing type steering column device with electric drive power assist device - Google Patents
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Abstract
전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 스티어링 장치는 스티어링 휠이 고정되는 후단부 및 중간부에서 제2충돌로부터 충격을 흡수하기 위한 접힘가능한 구조(제1충격 흡수 부재)를 포함하는 스티어링 축과, 제2충돌로부터 충격을 흡수하고 스티어링 축이 회전가능하게 삽입되는 접힘가능한 구조(제2충격 흡수 부재)를 포함하는 스티어링 칼럼과, 스티어링 칼럼의 전단부에 제공된 파워 어시스트 전기 구동 모터와, 스티어링 칼럼의 세로 중간부의 차량 몸체 상에서 스티어링 칼럼을 지지하는 제1지지 디바이스와, 스티어링 칼럼의 전단부에서 차량 몸체 상에 스티어링 칼럼을 지지하는 제2지지 디바이스를 구비한다. 제2지지 디바이스는 차량 몸체 상에 지지되는 지지부와 스티어링 칼럼을 지지하는 지지부를 가지면 일체로 통합된 플렉서블 부재로 구성되고, 플렉서블 부재는 제2충돌시 충격 부하를 기본으로 하는 스티어링 칼럼의 모션을 조절함으로써, 스티어링 칼럼의 후단부가 상승하는 것을 방지한다. 스티어링 장치는 플렉서블 부재에 고정된 전기 구동 모터 하우징과 스티어링 칼럼 사이에 제3충격 흡수 부재를 부가로 포함할 수 있고, 플렉서블 부재는 가소성 변형을 통해서 충격 에너지를 흡수하기 위한 제4충격 흡수 부재를 형성한다.A steering apparatus having an electric drive power assist device includes a steering shaft including a collapsible structure (first shock absorbing member) for absorbing shock from a second collision at a rear end and an intermediate portion at which the steering wheel is fixed, and a second collision A steering column comprising a collapsible structure (second shock absorbing member), which absorbs shock from and is rotatably inserted into the steering shaft, a power assist electric drive motor provided at the front end of the steering column, and a longitudinal middle portion of the steering column. And a first support device for supporting the steering column on the vehicle body, and a second support device for supporting the steering column on the vehicle body at the front end of the steering column. The second support device is composed of a flexible member integrated integrally with a support supported on the vehicle body and a support supporting the steering column, the flexible member adjusting the motion of the steering column based on the impact load during the second collision. This prevents the rear end of the steering column from rising. The steering apparatus may further comprise a third shock absorbing member between the electric drive motor housing fixed to the flexible member and the steering column, the flexible member forming a fourth shock absorbing member for absorbing impact energy through plastic deformation. do.
Description
본 발명은 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 칼럼 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 스티어링 칼럼 장치는 전기 구동 모터의 회전력을 이용하여 스티어링 작용력을 감소시키는 것을 목적으로 하며, 또한 충돌되었을 때 스티어링 칼럼이 충격을 흡수할 수 있는 구조에 의해서, 충돌 발생시 승무원의 생명을 보호하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a shock absorbing type steering column device having an electric drive power assist device. The steering column apparatus having the electric drive power assist device according to the present invention aims to reduce the steering action force by using the rotational force of the electric drive motor, and also has a structure in which the steering column can absorb shock when impacted, To protect the crew's life in the event of a collision.
파워 스티어링 장치로 공지된 스티어링 작용 보조 장치는 코스를 변경시킬 때, 스티어링 휠을 회전시키기 위해 필요한 힘(스티어링 작용력)을 감소시키는데 널리 사용되어 왔다. 부가로, 경차와 같은 소형차는 통상적으로 파워 스티어링 장치의 파워 소스로써 전기 구동 모터를 사용한다.Steering action assistance devices known as power steering devices have been widely used to reduce the force (steering force) required to rotate the steering wheel when changing course. In addition, small cars, such as light cars, typically use an electric drive motor as the power source of a power steering device.
한편, 자동차의 충돌이 발생하는 경우에 있어서, 자동차가 다른 차량과 충돌하는 소위 최초 충돌 이후에, 운전자는 스티어링 휠과 충돌하는 소위 2차 충돌이 발생한다. 제2차 충돌시, 운전자가 받는 충격을 최소화함으로써 운전자의 생명을 보호하기 위해, 통상적으로 사용하는 구조는 스티어링 휠이 제2차 충돌의 충격을 흡수하면서 전방으로 이동하는 충격 흡수 타입이다. 상기 기술된 목적을 위해 사용되는 충격 흡수 타입의 스티어링 칼럼 장치로써 공지된 것은 일본 실용신안 공보 제6-87141호에 기재되어 있다.On the other hand, in the case where a collision of a vehicle occurs, after a so-called initial collision in which the automobile collides with another vehicle, a so-called secondary collision in which the driver collides with the steering wheel occurs. In order to protect the driver's life by minimizing the impact the driver receives during the second crash, a commonly used structure is a shock absorbing type in which the steering wheel moves forward while absorbing the impact of the second crash. What is known as a shock absorbing type steering column device used for the above-described purpose is described in Japanese Utility Model Publication No. 6-87141.
도 21 내지 도 24는 상기 공보에 기재된 전기 구동 파워 스티어링 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 칼럼 장치를 도시한다. 전기 구동 파워 스티어링 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 칼럼 장치를 구성하는 스티어링 축(1)은 스티어링 휠이 충돌 발생시 충격 부하를 받을 때, 스티어링 축(1)의 후단부에 고정되어 수축될 수 있도록 구성된다. 다시 말해서, 스티어링 축(1)은 도 24a 및 도 24b에 도시된 바와 같이, 내부축(2)과 외부축(3) 사이의 결합부로 합체된다. 접힘가능한 구조는 축 방향의 충격이 적용될 때 이 충격으로 발생된 에너지를 흡수하면서 전체 길이가 감소되며, 내부축(2)의 외부면 상에 형성된 작은 직경부(4,4)와, 상기 작은 직경부(4,4)와 매칭되는 위치에서 외부축(3))의 일부 영역에 형성된 관통 구멍(5,5)과, 상기 작은 직경부와 관통 구멍(5,5)을 채우는 합성 수지(6,6)를 포함한다.21 to 24 show a shock absorption type steering column apparatus having the electric drive power steering device described in the above publication. The steering shaft 1 constituting the steering column device of the shock absorption type having the electric drive power steering device is configured to be fixed and contracted to the rear end of the steering shaft 1 when the steering wheel is subjected to an impact load when a collision occurs. do. In other words, the steering shaft 1 is incorporated into a coupling between the inner shaft 2 and the outer shaft 3, as shown in FIGS. 24A and 24B. The collapsible structure reduces the overall length while absorbing the energy generated by the impact when an axial shock is applied, and the small diameter portions 4, 4 formed on the outer surface of the inner shaft 2, and the small diameter. Through holes 5 and 5 formed in a partial region of the outer shaft 3 at a position corresponding to the portions 4 and 4, and synthetic resins 6 and 5 filling the small diameter portion and the through holes 5 and 5; 6).
내부축(2)과 외부축(3)은 정상 상태에 있을 때, 합성 수지(6,6)의 연결력을 기본으로 하여 결코 서로 분리되게 이동하는 현상이 발생하지 않는다. 부가로, 내부축(2)의 외부면은 회전력이 전달될 수 있도록, 비원형 단면 사이의 스플라인 결합 또는 결합의 형태로 외부축(3)의 내부면과 결합한다. 충돌 사고로 발생하여 축방향으로 확산될 만큼 큰 충격력이 내부축(2)과 외부축(3)으로 구성되는 스티어링 축 상에 적용될 때, 합성 수지(6,6)는 파열되고, 상기 두축(2,3)은 축 방향으로 서로 이격되게 이동하여, 그 결과 스티어링 축(1)의 전체 길이는 감소된다.When the inner shaft 2 and the outer shaft 3 are in a steady state, the phenomenon of never moving apart from each other based on the connecting force of the synthetic resins 6 and 6 occurs. In addition, the outer surface of the inner shaft 2 engages with the inner surface of the outer shaft 3 in the form of spline coupling or engagement between non-circular cross sections so that rotational force can be transmitted. When an impact force large enough to spread in the axial direction caused by a collision accident is applied on the steering shaft composed of the inner shaft 2 and the outer shaft 3, the synthetic resins 6, 6 are ruptured, and the two shafts 2 3 move away from each other in the axial direction, so that the overall length of the steering shaft 1 is reduced.
부가로, 스티어링 축(1)이 삽입되는 스티어링 칼럼(22)은 도시되지 않은 깊은 홈 볼 베어링을 통해서 단지 회전가능하도록 스티어링 축을 지지한다. 다음, 이 스티어링 칼럼(22)은 충돌시 충격을 받을 때 접혀질 수 있도록 접힘가능한 구조를 취한다. 더욱 상세히 설명하면, 스티어링 칼럼(22)은 도 24a 및 도 24b에 도시된 바와 같이, 포개워 끼우는 형태로 결합된 외부 칼럼(23) 및 내부 칼럼(24)으로 구성된다. 상기 두 칼럼(23,24)이 정상 상태에 있을 때, 내부 칼럼(24)의 외부면과 외부 칼럼(24)의 내부면 사이에 작용하는 마찰력을 기본으로 하여 이동하지 않는다. 만약, 충돌 사고시 발생된 축 방향의 충격이 적용된다면, 상기 충격으로부터 에너지를 흡수하면서 전체 길이는 감소된다.In addition, the steering column 22 into which the steering shaft 1 is inserted supports the steering shaft so that it is only rotatable through a deep groove ball bearing, not shown. This steering column 22 then takes a collapsible structure so that it can be folded when impacted in the event of a crash. In more detail, the steering column 22 is composed of an outer column 23 and an inner column 24 combined in a superimposed form, as shown in FIGS. 24A and 24B. When the two columns 23 and 24 are in a steady state, they do not move based on the frictional force acting between the outer surface of the inner column 24 and the inner surface of the outer column 24. If the axial shock generated during the crash event is applied, the overall length is reduced while absorbing energy from the shock.
하우징(7)은 스티어링 칼럼(22)의 전단부()도 21의 좌측 하단부 그러나 도 24의 좌측 단부)에 고정되고 파워 스티어링 디바이스의 파워 소스로써 작용하는 전기 구동 모터(8)를 지지한다. 다음, 상기 전기 구동 모터(8)는 워엄(9) 및 워엄 휠(10)(도 22)을 통해서 회전 방향으로 작용하는 파워를 스티어링 축(1)에 공급할 수 있다.The housing 7 supports an electric drive motor 8 which is fixed to the front end of the steering column 22 (lower left of FIG. 21 but to the left end of FIG. 24) and acts as a power source of the power steering device. The electric drive motor 8 can then supply power to the steering shaft 1 acting in the direction of rotation via the worm 9 and the worm wheel 10 (FIG. 22).
부가로, 에너지 흡수 부재(11)의 인접부(12)(도 22 및 도 23a)는 하우징(7)의 전단부면에 결합되며, 에너지 흡수 부재(11)는 연강판 등과 같이 가소성으로 변형가능한 재료의 금속판으로 제조되고 가소성으로 변형가능한 부재(13,13)가 인접부(12)의 우측 단부 및 좌측 단부 상에 제공되고 설치부(14,14)를 구비하도록 구성된다. 상기 요소들 중에서, 가소성으로 변형가능한 부재(13,13)는 하우징(7)이 도 22 및 도23a에 도시된 바와 같이, 금속판 상에 형성된 U 형태의 밴드와 같은 부분을 접음으로써 축 방향으로 이동할 때, 도 23a의 상태로부터 도 23b의 상태로 가소성으로 변형될 수 있다.In addition, the adjacent portion 12 (FIGS. 22 and 23 a) of the energy absorbing member 11 is coupled to the front end face of the housing 7, and the energy absorbing member 11 is a plastically deformable material such as a mild steel sheet. The members 13, 13, which are made of a metal plate and are plastically deformable, are provided on the right and left ends of the adjacent part 12 and are configured to have the mounting parts 14, 14. Among the above elements, the plastically deformable members 13 and 13 are moved in the axial direction by folding the portion like the U-shaped band formed on the metal plate, as the housing 7 is shown in Figs. 22 and 23A. At this time, it may be plastically deformed from the state of FIG. 23A to the state of FIG. 23B.
한편, 가소성으로 변형가능한 부재(13,13)의 팁에 제공된 설치부(14,14)는 노치(15,15)를 구비하며 설치부(14,14)를 차량 몸체(26)의 하부면에 고정하기 위해 상기 노치(15,15)를 통해서 나사를 삽입시킨다. 인접부(12)는 하우징(7)의 전단부면에 고정되게 결합되고 설치부(14,14)는 차량 몸체(26)에 고정됨으로써, 그와 같은 구조를 취하는 에너지 흡수 부재(11)는 하우징(7)으로부터 차량 몸체(26)로 연장되는 상태로 제공되어 차량 몸체(26) 상에서 스티어링 칼럼(22)의 전단부를 지지한다.On the other hand, the mounting portions 14, 14 provided at the tips of the plastically deformable members 13, 13 have notches 15, 15 and the mounting portions 14, 14 are mounted on the lower surface of the vehicle body 26. Screws are inserted through the notches (15, 15) to secure them. The adjacent part 12 is fixedly coupled to the front end face of the housing 7 and the installation parts 14, 14 are fixed to the vehicle body 26, whereby the energy absorbing member 11 having such a structure is provided with a housing ( It is provided to extend from 7) to the vehicle body 26 to support the front end of the steering column 22 on the vehicle body 26.
스티어링 축(1)의 전단부(사실, 하기에 기술되는 바와 같이, 다른 스티어링 축(1a)의 전단부는 스티어링 축(1)에 연속으로 결합된다)에서, 제1자재이음의 한 측부는 스티어링 칼럼(22)의 전단부로부터 돌출한 부분에 결합되고, 제1자재이음의 다른 측부는 전동축(17)의 한 측부에 결합된다. 이 전동축(17)은 스플라인 또는 비원형 설치 과정에 의해서 내부축(18)의 한 단부를 외부축(19)의 한 단부와 결합시킴으로써, 스트레치가능하고 수축가능할 뿐 아니라 회전력을 전달할 수 있도록 구성되며, 이와 같이 구성된 전동축(17)의 한 단부는 제1자재이음(16)의 다른 측부에 결합되고 제1자재이음의 다른 측부는 제2자재이음(20)의 한 단부에 결합된다. 부가로, 제2자재이음(20)의 다른 측부는 스티어링 기어의 압력축(21)에 결합된다.In the front end of the steering shaft 1 (in fact, as described below, the front end of the other steering shaft 1a is continuously coupled to the steering shaft 1), one side of the first material joint is a steering column It is connected to the part which protruded from the front end part of 22, and the other side part of a 1st material joint is joined to one side of the transmission shaft 17. As shown in FIG. The transmission shaft 17 is configured to transmit not only stretchable and retractable but also rotational force by engaging one end of the inner shaft 18 with one end of the outer shaft 19 by a spline or non-circular installation process. One end of the transmission shaft 17 configured as described above is coupled to the other side of the first material joint 16 and the other side of the first material joint is coupled to one end of the second material joint 20. In addition, the other side of the second material joint 20 is coupled to the pressure shaft 21 of the steering gear.
이와 같이 구성되고 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 종래 기술의 충격 흡수 타입의 스티어링 칼럼 장치의 경우에 있어서, 충돌 사고로 수반되는 제2충돌시 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)을 앞으로 밀어내는 충격력이 적용될 때, 에너지 흡수 부재(11)의 가소성으로 변형가능한 부재(13,13)는 도 23a에 도시된 상태로부터 도 23b에 도시된 상태로 역으로 가소성으로 변형되며, 동시에 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)은 전방으로 이동하도록 허용된다.In the case of a prior art shock absorbing type steering column device having the electric drive power assist device configured as described above, the steering shaft 1 and the steering column 22 are pushed forward during the second collision caused by the collision accident. When the impact force is applied, the plastically deformable members 13, 13 of the energy absorbing member 11 are deformed plastically in reverse from the state shown in FIG. 23A to the state shown in FIG. 23B, and at the same time the steering shaft 1 And the steering column 22 are allowed to move forward.
따라서, 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)은 전방으로 이동하고, 하우징(7) 내에 제공된 토션바(도시되지 않음)를 통해서 스티어링 축(1)에 연속으로 결합된 다른 스티어링 축(1a)의 전단부도 역시 전방으로 이동한다. 그때, 스티어링 축(1a)의 전단부에 제공된 제1자재이음(16)은 실선으로 표시된 위치에서 도 21의 쇄선 위치로 전방으로 이동하며, 그 결과 제1자재이음(16)과 제2자재이음(20) 사이의 거리는 감소되고, 그때, 두 자재이음(16,20) 사이에 제공된 전동축(17)의 전체 길이는 감소됨으로써, 두 자재이음(16,20) 사이의 거리 변화를 흡수할 수 있다.Thus, the steering shaft 1 and the steering column 22 move forward, and the other steering shaft 1a is continuously coupled to the steering shaft 1 via a torsion bar (not shown) provided in the housing 7. The front end of also moves forward. At this time, the first material joint 16 provided at the front end of the steering shaft 1a moves forward from the position indicated by the solid line to the chain line position in FIG. 21, and as a result, the first material joint 16 and the second material joint The distance between the 20 is reduced, and then the overall length of the transmission shaft 17 provided between the two joints 16, 20 is reduced, so that the change in distance between the two joints 16, 20 can be absorbed. have.
제2충돌로 스티어링 칼럼(22)을 전방으로 밀어내는 충격 부하가 적용될 때, 스티어링 칼럼(22)의 전체 길이와 스티어링 축(1)의 전체길이는 전체 스티어링 칼럼(22)이 전방으로 이동하기 전 및 이동한 후에, 외부 칼럼(23)에 대한 내부 칼럼(24)의 상대 이동과 외부축(3)에 대한 내부축(2)의 상대 이동 뿐 아니라 에너지 흡수 부재(11)의 가소성 변형을 기본으로 하여 감소된다.When an impact load that pushes the steering column 22 forward with a second collision is applied, the total length of the steering column 22 and the total length of the steering shaft 1 are before the entire steering column 22 moves forward. And based on the plastic deformation of the energy absorbing member 11 as well as the relative movement of the inner column 24 with respect to the outer column 23 and the relative movement of the inner axis 2 with respect to the outer axis 3 after movement. Is reduced.
결과적으로, 스티어링 휠이 제2충돌을 기본으로 한 충격으로 인해 전방으로 이동할 수 있는 거리는 에너지 흡수 부재(11)의 가소성 변형을 기본으로 한 스티어링 칼럼(22)의 이동량(L1)과 스티어링 칼럼(22)의 수축량(L2)의 총합(L1+L2)이다. 따라서, 스티어링 칼럼(22)의 굽힘 강성을 확보하기 위해 외부 및 내부 칼럼(23,24)에 대한 설치 길이는 연장되며, 이러한 연장으로, 비록 수축량(L2)은 충분히 확보되지 않아도 충분한 이동량은 확보될 수 있다.As a result, the distance that the steering wheel can move forward due to the impact based on the second collision is determined by the amount of movement L 1 of the steering column 22 based on the plastic deformation of the energy absorbing member 11 and the steering column ( It is the sum (L 1 + L 2 ) of the shrinkage amount L 2 of 22). Therefore, in order to secure the bending rigidity of the steering column 22, the installation length for the outer and inner columns 23, 24 is extended, and with this extension, a sufficient amount of movement is ensured even if the shrinkage amount L 2 is not sufficiently secured. Can be.
부가로, 제2자재이음(20)이 제2충돌 이전의 최초 충돌로 인하여 뒤로 이동할 때, 전동축(17)과 스티어링 축(1)과 스티어링(22)의 전체 길이는 감소된다. 차량 몸체(26) 상의 스티어링 칼럼(22)을 부분적으로 구성하는 외부 칼럼(23)의 중간부를 지지하는 상부 지지 브라켓(37)은 스티어링 칼럼(22)이 단지 전방으로만 이동하는 것을 허용하고 뒤로 이동하는 것을 방해하도록 구성된다. 따라서, 외부 칼럼(23)이 최초 충돌시 뒤로 이동하는 현상은 결코 발생하지 않으며, 스티어링 축(1)의 후단부에 고정된 스티어링 휠은 운전자를 향해 전혀 돌진하지 않는다.In addition, when the second material joint 20 moves backward due to the initial collision before the second collision, the overall length of the transmission shaft 17, the steering shaft 1, and the steering 22 is reduced. The upper support bracket 37, which supports the middle of the outer column 23 which partially constitutes the steering column 22 on the vehicle body 26, allows the steering column 22 to move forward only and move backwards. Configured to interfere with doing so. Thus, the phenomenon in which the outer column 23 moves backward on the first collision never occurs, and the steering wheel fixed to the rear end of the steering shaft 1 does not rush at all toward the driver.
상기 기술된 바와 같이, 도 21 내지 도 22에 도시된 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 칼럼 장치에 따른, 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)의 이동량은 제2충돌시 전기 구동 파워 스티어링 디바이스를 구성하는 하우징(7)의 존재와는 상관없이 증가될 수 있으며, 충분한 이동량을 확보하는 것을 목적으로 설계하는 것이 어렵지 않다.As described above, according to the shock absorption type steering column device having the electric drive power assist device shown in Figs. 21 to 22, the amount of movement of the steering shaft 1 and the steering column 22 is controlled by the second collision. It can be increased irrespective of the presence of the housing 7 constituting the drive power steering device, and it is not difficult to design for the purpose of ensuring a sufficient amount of movement.
도 21과 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 기술된 대로 구성되고 작동하는 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 종래 기술의 충격 흡수 타입의 스티어링 칼럼 장치의 경우에 있어서, 만약, 전기 구동 모터(8)와 하우징(7)을 스티어링 칼럼(22)의 아래에 제공하도록 구성된다면, 상기 장치는 어떤 특별한 문제 없이 실현될 수 있으며, 이와는 대조적으로, 도 25에 도시된 바와 같이, 만약 전기 구동 모터(8)와 하우징(7)을 스티어링 칼럼(22)의 위에 제공하도록 구성된다면, 제2충돌시 스티어링 휠의 위치가 상승할 가능성이 있으며, 그 이유는 하기 기술에서 설명한다.21 and 22, in the case of a prior art shock absorbing type steering column device having an electric drive power assist device constructed and operated as described above, if the electric drive motor 8 and If the housing 7 is configured to provide under the steering column 22, the device can be realized without any particular problem, on the contrary, as shown in FIG. 25, if the electric drive motor 8 and If the housing 7 is configured to provide on top of the steering column 22, there is a possibility that the position of the steering wheel rises in the second collision, which is explained in the following description.
전기 구동 모터(8)와 하우징(7)을 스티어링 칼럼(22)의 위에 제공하는 구조는 모터(8)와 하우징(7)이 운전자의 무릎과 간섭되는 것을 방지하기 위한 일부 경우에서 요구된다. 다음, 모터(8) 및 하우징(7)이 스티어링 칼럼(22)의 위에 제공될 때, 모터(8)와 하우징(7)은 도 25에 도시된 바와 같이, 차량 몸체(26)(계기판)의 일부에 형성된 오목부(25)에 수용될 필요성이 제기된다.A structure for providing the electric drive motor 8 and the housing 7 on top of the steering column 22 is required in some cases to prevent the motor 8 and the housing 7 from interfering with the driver's knees. Next, when the motor 8 and the housing 7 are provided on the steering column 22, the motor 8 and the housing 7 are separated from the vehicle body 26 (the dashboard), as shown in FIG. 25. There is a need to be accommodated in the recesses 25 formed in the portion.
그러한 구조를 채용함으로써, 도 26에 도시된 바와 같이 스티어링 칼럼(22)이 제2충돌의 결과로 전방으로 이동할 때, 전기 구동 모터(8) 또는 하우징(7)은 오목부(25)의 개방 에지 또는 내부면과 간섭되며, 이러한 상태에서, 스티어링 칼럼(22)이 더욱더 전방으로 이동한다면, 전기 구동 모터(8) 및 하우징(7)은 오목부(25)의 개방 에지를 벗어나서 전방 스티어링을 이동시킨다. 따라서, 스티어링 칼럼(22) 및 차량 몸체(26) 사이에 제공된 에너지 흡수 부재(11a)는 도 25 내지 도 27에 도시된 바와 같이, 스티어링 칼럼(22)의 전단부가 오목부(25)의 개방 에지를 벗어나서 전방 스티어링을 매끄럽게 이동시킬 수 있는 구조를 취해야 한다.By employing such a structure, when the steering column 22 moves forward as a result of the second collision, as shown in FIG. 26, the electric drive motor 8 or the housing 7 is opened at the open edge of the recess 25. Or interferes with the inner surface, and in this state, if the steering column 22 moves further forward, the electric drive motor 8 and the housing 7 move the front steering beyond the open edge of the recess 25. . Thus, the energy absorbing member 11a provided between the steering column 22 and the vehicle body 26 has the front edge of the steering column 22 open edge of the recess 25 as shown in FIGS. 25 to 27. It must be constructed so that the front steering can be smoothly moved out of the plane.
그런 구조를 갖는 에너지 흡수 부재(11a)를 채용하면, 스티어링 칼럼(22)의 전단부가 아래로 이동하는 양은 스티어링 칼럼(22)이 충분히 전방으로 이동함에 따라 증가한다. 즉, 도 21 내지 도 24에 도시된 종래 기술 구조의 경우에 있어서, 스티어링 칼럼(22)은 제2충돌시 축 방향으로 전방으로만 이동하며, 이와는 대조적으로, 도 25 내지 도 27에 도시된 바와 같이, 전기 구동 모터(8)와 하우징(7)이 스티어링 칼럼(22)의 전단부의 상부면 상에 제공될 때, 스티어링 칼럼(22)의 경사각은 제2충돌시 스티어링 칼럼(22)이 전방으로 이동함에 따라 증가한다.By employing the energy absorbing member 11a having such a structure, the amount of movement of the front end of the steering column 22 downward increases as the steering column 22 sufficiently moves forward. That is, in the case of the prior art structure shown in FIGS. 21 to 24, the steering column 22 only moves forward in the axial direction at the time of the second collision, in contrast, as shown in FIGS. 25 to 27. Likewise, when the electric drive motor 8 and the housing 7 are provided on the upper surface of the front end of the steering column 22, the inclination angle of the steering column 22 is such that the steering column 22 forwards in the second collision. Increases as you move.
결과적으로, 스티어링 칼럼(22) 상에 지지된 스티어링 축(1)의 후단부 상에 고정되어 지지되는 스티어링 휠의 높이는 증가(상승)한다. 스티어링 휠의 높이 위치가 상승될 때, 운전자의 머리가 스티어링 휠에 부딪칠 가능성도 상응하게 증가하고, 이것은 운전자의 보호 관점에서 바람직하지 못하다.As a result, the height of the steering wheel fixedly supported on the rear end of the steering shaft 1 supported on the steering column 22 increases (raises). When the height position of the steering wheel is raised, the likelihood of the driver's head hitting the steering wheel also increases correspondingly, which is undesirable from the driver's protection point of view.
특히, 최근에 에어백이 스티어링 휠에 합체되어 충돌시 부풀어 오름으로써, 운전자를 보호한다. 만약, 상기 기술된 바와 같이, 스티어링 휠의 위치가 변화된다면, 에어백의 위치도 변화되고, 오히려 에어백은 현실적으로 운전자를 위태롭게 한다.In particular, airbags have recently been incorporated into the steering wheel to inflate in a collision, thereby protecting the driver. If, as described above, the position of the steering wheel changes, the position of the airbag also changes, rather the airbag actually jeopardizes the driver.
본 발명에 따른 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 칼럼 장치는 비록 전기 구동 모터 및 하우징이 스티어링 칼럼의 전단부 위에 제공되는 구조를 갖지만 도 21 내지 도 24에 도시된 종래 기술 구조의 장점을 저해하지 않으면서, 제2충돌시 스티어링 휠이 상승하지 않는 구조를 실현함으로써, 운전자를 확실히 보호하도록 발명되었다.The shock absorbing type steering column device having the electric drive power assist device according to the present invention has the advantages of the prior art structure shown in Figs. 21 to 24, although the electric drive motor and the housing have a structure provided on the front end of the steering column. The present invention has been invented to surely protect the driver by realizing a structure in which the steering wheel does not rise during the second collision without impairing.
종래 기술의 스티어링 구조에서 제2충돌시 스티어링 휠의 위치가 상승하는 현상이 칼럼 전단부가 차량 몸체로부터 멀어지게 이동하는 방향으로 스티어링 칼럼의 설치부에 대해서 차량 몸체로 회전하는 과정에서 발생된다는 사실의 관점에서, 본 발명의 목적은 특히 상기 회전 동작을 가능한 작게 조절하는 것이다.The point of view of the fact that the position of the steering wheel rises during the second collision in the steering structure of the prior art is generated in the process of turning to the vehicle body with respect to the installation portion of the steering column in a direction in which the column front end moves away from the vehicle body. In particular, it is an object of the present invention to adjust the rotational motion as small as possible.
상기 목적을 성취하기 위해, 본 발명의 제1형태에 따라 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 스티어링 장치는 스티어링 휠을 후단부에 고정하고 중간부에서 제2충격을 흡수하는 접힘가능한 구조를 갖는 스티어링 축과, 스티어링 축이 회전가능하게 삽입되고 제2충격을 흡수하는 접힘가능한 구조를 갖는 스티어링 칼럼과, 스티어링 칼럼의 전단부에 제공된 파워 어시스트 전기 구동 모터와; 제2충돌이 발생할 때 스티어링 칼럼이 전방으로 이동하는 것을 허용함으로써 제2충돌 에너지를 흡수하고 스티어링 칼럼의 세로 중간부의 차량 몸체 상에 스티어링 칼럼을 지지하는 제1지지 디바이스와, 스티어링 칼럼의 전단부의 차량 몸체 상에서 스티어링 칼럼을 지지하는 제2지지 디바이스를 포함한다. 제2지지 디바이스는 차량 몸체에 고정된 고정부와 스티어링 칼럼을 지지하는 지지부를 구비하고 일체로 통합된 플렉서블 부재로 구성된다. 플렉서블 부재는 소정의 범위 내에서 제2충돌시 충격 부하를 기본으로 하여 스티어링 칼럼의 전단부의 모션을 조절하므로, 스티어링 칼럼의 후단부에 설치된 스티어링 휠의 상승을 방지한다.In order to achieve the above object, a steering apparatus having an electric drive power assist device according to the first aspect of the present invention comprises a steering shaft having a collapsible structure for fixing the steering wheel to the rear end and absorbing the second shock in the middle portion; A steering column having a collapsible structure in which the steering shaft is rotatably inserted and absorbing the second impact, and a power assist electric drive motor provided at the front end of the steering column; A first support device for absorbing second collision energy and supporting the steering column on the vehicle body in the longitudinal middle of the steering column by allowing the steering column to move forward when a second collision occurs, and the vehicle at the front end of the steering column And a second support device for supporting the steering column on the body. The second support device consists of a flexible member integrally integrated with a fixing part fixed to the vehicle body and a support part for supporting a steering column. The flexible member adjusts the motion of the front end of the steering column on the basis of the impact load during the second collision within a predetermined range, thereby preventing the lift of the steering wheel installed at the rear end of the steering column.
플렉서블 부재는 가소성으로 변형가능한 부재로 구성되며 양호하게는 제2충돌시 충격 에너지를 흡수하도록 작용하는 에너지 흡수 부재로 구성된다.The flexible member is composed of a plastically deformable member and preferably of an energy absorbing member that acts to absorb impact energy upon second impact.
특히, 스티어링 칼럼의 전단부에 적용된 전방으로의 충격 부하를 기본으로 하여 고정부의 한 에지로부터 지지부의 상부 에지의 연속부에 대한 원형 아크 모션을 통해서 전방으로 이동하도록 실행하기 위해, 스티어링 칼럼의 전단부를 양호하게 조절한다.In particular, the front end of the steering column for execution to move forward through circular arc motion from one edge of the fixture to the continuation of the upper edge of the support based on the forward impact load applied to the front end of the steering column. Good control of wealth.
하우징 및 전기 구동 모터는 스티어링 칼럼의 전단부 위에 제공되어 차량 몸체의 하부면에 형성된 오목부에 수용되며, 또한 차량 몸체의 경우에서 하우징 및 모터는 원형 아크 모션을 통해서 오목부로부터 이격되게 이동한다. 부가로, 스티어링 칼럼의 전단부가 원형 아크 모션을 통해서 아래로 이동하는 양은 작으므로, 스티어링 칼럼의 경사각이 전방으로 이동함에서 따라 크게 변화되는 일은 결코 발생하지 않는다. 따라서, 스티어링 휠이 제2충돌시 상승하는 일이 거의 없으며, 이것은 운전자를 쉽게 확실히 보호할 수 있다.The housing and the electric drive motor are provided on the front end of the steering column and received in the recess formed in the lower surface of the vehicle body, and in the case of the vehicle body, the housing and the motor move away from the recess through the circular arc motion. In addition, since the amount of movement of the front end of the steering column downward through the circular arc motion is small, it is never caused to change greatly as the inclination angle of the steering column moves forward. Therefore, the steering wheel hardly rises during the second collision, which can easily and certainly protect the driver.
부가로, 전기 구동 파워 스티어링 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 장치의 경우에 있어서, 제2충돌이 발생할 때 충격 에너지가 설계자의 계획대로 흡수되는 것이 어렵다.In addition, in the case of a shock absorbing type steering apparatus having an electric drive power steering device, it is difficult for the impact energy to be absorbed as planned by the designer when the second collision occurs.
본 발명의 제2형태에 따라, 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 장치는, 상기 기술된 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 장치의 경우와 같이, 스티어링 휠이 고정가능한 후단부를 갖는 스티어링 축과, 스티어링 축이 삽입되는 스티어링 칼럼과, 스티어링 칼럼의 전단부에 결합된 하우징과, 동력 제공시 회전 방향으로 스티어링 축에 작용하는 파워를 제공하기 위해 하우징 상에 제공되는 전기 구동 모터와; 가소성으로 변형가능한 재료로 구성되고 하우징으로부터 차량 몸체로 연장되는 상태로 제공됨으로써 차량 몸체 상에서 상기 전단부를 지지하는 에너지 흡수 부재와, 한 측부가 스티어링 축의 전단부에서 하우징의 전단부로부터 돌출한 부분에 결합된 제1자재이음과, 한 측부가 제1자재이음의 다른 측부에 결합된 전동축과, 한 측부가 전동축의 다른 측부에 결합된 제2자재이음을 포함한다.According to the second aspect of the present invention, the shock absorbing type steering apparatus having the electric drive power assist device is capable of fixing the steering wheel, as in the case of the shock absorbing type steering apparatus having the electric drive power assist device described above. A steering shaft having a rear end, a steering column into which the steering shaft is inserted, a housing coupled to the front end of the steering column, and an electrical drive provided on the housing to provide power to the steering shaft in the rotational direction when power is applied A motor; Composed of a plastically deformable material and provided in a state extending from the housing to the vehicle body, the energy absorbing member for supporting the front end portion on the vehicle body and one side coupled to the portion protruding from the front end of the housing at the front end of the steering shaft A first material joint, a transmission shaft coupled to one side of the other side of the first joint, and a second joint coupled to the other side of the transmission shaft.
그 다음, 하우징 및 전동축으로부터 돌출한 하나 이상의 부분은 스트레치가 능하고 수축가능하며 회전력을 전달할 수 있도록 구성된다. 스티어링 축과 스티어링 칼럼은 축 방향으로 확산되는 충격 부하를 기본으로 하여 전체 길이를 감소시키도록 구성된다.The one or more portions protruding from the housing and the transmission shaft are then configured to be stretchable, retractable and to transmit rotational force. The steering shaft and the steering column are configured to reduce the overall length based on the impact load spread in the axial direction.
특히, 본 발명의 제2형태에 따른 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 장치에 있어서, 충격을 발생된 에너지를 흡수하기 위한 제1충격 흡수 부재는 스티어링 축의 일부에서 축 방향으로 확산되는 충격 부하를 기본으로 하여 스티어링 축의 전체 길이를 감소시킬 수 있는 부분에 제공된다. 부가로, 충격으로 발생된 에너지를 흡수하기 위한 제2충격 흡수 부재는 스티어링 칼럼의 일부에서 축 방향으로 확산되는 충격 부하를 기본으로 하여 스티어링 칼럼의 전체 길이를 감소시킬 수 있는 부분에 제공된다. 부가로, 충격으로 발생된 에너지를 흡수하면서 스티어링 칼럼의 일부가 하우징에 대해서 전방으로 이동하는 것을 허용하는 제3충격 흡수 부재는 스티어링 칼럼의 일부와 하우징 사이에 제공된다. 부가로, 충격으로 발생된 에너지를 흡수하면서 하우징이 전방으로 이동하는 것을 허용하는 제4충격 흡수 부재는 에너지 흡수 부재로 구성된다.In particular, in the shock absorbing type steering apparatus having the electric drive power assist device according to the second aspect of the present invention, the first shock absorbing member for absorbing the energy generated by the impact is spread in the axial direction on a part of the steering shaft. On the basis of the impact load it is provided in the part which can reduce the overall length of the steering shaft. In addition, a second shock absorbing member for absorbing energy generated by the impact is provided in the portion capable of reducing the overall length of the steering column on the basis of the impact load spreading in the axial direction in the portion of the steering column. In addition, a third shock absorbing member is provided between the housing and the portion of the steering column that allows the portion of the steering column to move forward relative to the housing while absorbing the energy generated by the impact. In addition, the fourth shock absorbing member, which allows the housing to move forward while absorbing energy generated by the impact, is configured as an energy absorbing member.
부가로, 양호하게, 에너지 흡수 부재는 스티어링 축의 전단부에 결합되어 지지하는 이음 지지부와, 차량 몸체에 고정된 지지 고정부와, 이음 지지부의 상부 에지를 지지 고정부의 한 에지에 결합하는 결합부를 포함한다. 다음, 에너지 흡수 부재는 스티어링 칼럼의 전단부에 적용된 전방 충격 부하를 기본으로 하여 지지 고정부의 한 에지로부터 결합부의 상부 에지로 연장되는 연속부에 대해서 원형 아크 모션을 통해 스티어링 칼럼의 전단부가 전방으로 이동하게 실행하도록 구성된다.In addition, preferably, the energy absorbing member includes a joint support for engaging and supporting the front end of the steering shaft, a support fixture fixed to the vehicle body, and a coupling for coupling the upper edge of the joint support to one edge of the support fixture. Include. The energy absorbing member is then forwardly forwarded through circular arc motion with respect to the continuous portion extending from one edge of the support fixture to the upper edge of the engagement portion based on the front impact load applied to the front end of the steering column. Configured to execute to move.
본 발명의 제2형태에 따른, 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 장치의 경우에 있어서, 만약, 스티어링 축과 스티어링 칼럼을 전방으로 밀어내는 충격 부하가 충돌 사고에 따른 제2충돌시에 적용된다면, 도 21 내지 도 27에 도시된 종래 기술의 구조에서와 같이, 에너지 흡수 부재는 가소성으로 변형되고, 스티어링 축과 스티어링 칼럼은 접혀짐으로써, 스티어링 축과 스티어링 칼럼이 전방으로 이동하도록 허용한다. 따라서, 에너지 흡수 부재가 스티어링 축과 스티어링 칼럼을 전방으로 이동시키도록 실행하기 위해 가소성으로 변형될 때, 하나 이상의 전동축과 스티어링 축의 전단부의 전체 길이는 제2자재이음의 이동을 할 수 있을 만큼 충분히 감소된다.In the case of the shock absorbing type steering apparatus having the electric drive power assist device according to the second aspect of the present invention, if the impact load that pushes the steering shaft and the steering column forward, the second collision due to the collision accident If applied to, as in the prior art structure shown in Figs. 21-27, the energy absorbing member is plastically deformed and the steering axis and the steering column are folded, thereby allowing the steering axis and the steering column to move forward. do. Thus, when the energy absorbing member is plastically deformed to carry out the forward movement of the steering shaft and the steering column, the total length of one or more of the transmission shaft and the front end of the steering shaft is sufficient to allow the movement of the second material joint. Is reduced.
특히, 본 발명의 제2형태에 따른, 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 장치의 경우에 있어서, 제1 내지 제4충격 흡수 부재는 제2충돌시 스티어링 휠에 적용된 충격 에너지를 흡수하면서 스티어링 휠이 전방으로 이동하는 것을 허용한다. 제1 내지 제3충격 흡수 부재가 실제로 충격 에너지를 흡수하는 동작을 종료한 후, 상기 에너지 흡수 부재로 구성된 제4충격 흡수 부재가 충격 에너지를 흡수하기 시작한다. 그러나, 비록 제1 내지 제3충격 흡수 부재가 충격 에너지를 흡수하는 사이에는 일정 시간의 지연이 있지만, 제1 내지 제3충격 흡수 부재가 동시에 충격 에너지를 흡수하는 시간 영역이 존재함이 틀림없다. 따라서, 스티어링 휠에 작용하는 충격 에너지를 흡수할 수 있다.In particular, in the case of the shock absorbing type steering apparatus having the electric drive power assist device according to the second aspect of the present invention, the first to fourth shock absorbing members absorb the impact energy applied to the steering wheel during the second collision. While allowing the steering wheel to move forward. After the first to third shock absorbing members actually end the operation of absorbing the impact energy, the fourth shock absorbing member composed of the energy absorbing members starts to absorb the impact energy. However, although there is a time delay between the first to third shock absorbing members absorbing the impact energy, there must be a time region in which the first to third shock absorbing members simultaneously absorb the impact energy. Thus, the impact energy acting on the steering wheel can be absorbed.
제1형태와 제2형태를 결합함으로써 더욱 양호한 구조를 채용할 때, 에너지 흡수 부재는 스티어링 칼럼의 전단부에 적용된 전방으로의 충격 부하를 기본으로 하여 지지 고정부의 한 에지로부터 결합부의 상부 에지로 연장되는 연속부에 대해 원형 아크 모션을 통해서 스티어링 칼럼의 전단부가 전방으로 이동하도록 실행한다. 따라서, 하우징 및 전기 구동 모터는 스티어링 칼럼의 전단부 위에 제공되어 차량 몸체의 하부면에 형성된 오목부에 수용되며, 또한, 차량 몸체의 경우에서 하우징 및 전기 구동 모터는 원형 아크 모션을 통해서 오목부로부터 이격되게 이동한다. 부가로, 스티어링 칼럼의 전단부가 원형 아크 모션을 기본으로 하여 아래로 이동하는 양은 작기 때문에, 스티어링 칼럼의 경사각은 전방으로의 이동에 의해서 크게 변화되지 않는다. 따라서, 제2충돌에 따라 스티어링 휠이 거의 상승하지 않으며, 이것은 운전자를 쉽게 확실히 보호할 수 있다.When adopting a better structure by combining the first and second forms, the energy absorbing member is moved from one edge of the support fixture to the upper edge of the coupling based on the forward impact load applied to the front end of the steering column. The front end of the steering column is moved forward through the circular arc motion for the extending portion. Thus, the housing and the electric drive motor are provided above the front end of the steering column and received in the recess formed in the lower surface of the vehicle body, and in the case of the vehicle body, the housing and the electric drive motor are separated from the recess via circular arc motion. Move apart In addition, since the amount by which the front end of the steering column moves downward based on the circular arc motion is small, the inclination angle of the steering column is not greatly changed by the movement forward. Thus, the steering wheel hardly rises in accordance with the second collision, which can easily and certainly protect the driver.
도 1은 정상 상태에 있는 본 발명의 제1실시예를 도시한 부분절단 측면도.1 is a partial cutaway side view of a first embodiment of the present invention in a steady state;
도 2는 에너지 흡수 부재의 변형에 따라, 스티어링 축 및 스티어링 칼럼이 전방으로 이동하는 상태의 제1실시예를 유사하게 도시한 부분절단 측면도.Fig. 2 is a partial cutaway side view similarly showing the first embodiment in a state in which the steering shaft and the steering column move forward according to the deformation of the energy absorbing member.
도 3은 스티어링 축 및 스티어링 칼럼이 전방으로 부가로 이동하는 상태의 제1실시예를 유사하게 도시한 부분절단 측면도.Fig. 3 is a partial cutaway side view similarly showing the first embodiment in a state in which the steering shaft and the steering column are additionally moved forward;
도 4는 제2충돌시에 제1 내지 제4충격 흡수 부재에 의해 흡수된 시간 경과에 따른 충격 에너지의 양을 도시한 그래프 차트.4 is a graph chart showing the amount of impact energy over time absorbed by the first to fourth shock absorbing members at the time of the second impact.
도 5는 정상 상태에 있는 본 발명의 제2실시예를 도시한 부분절단 측면도.Fig. 5 is a partial cutaway side view showing a second embodiment of the present invention in a steady state.
도 6은 도 5의 A-A선에 따른 단면도.6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 7은 제2충돌시 스티어링 축 및 스티어링 칼럼이 최대한도로 수축된 상태의 제2실시예를 도시한 부분절단 측면도.FIG. 7 is a partial cutaway side view of a second embodiment in a state in which a steering shaft and a steering column are fully contracted during a second collision; FIG.
도 8은 스티어링 축 및 스티어링 칼럼이 에너지 흡수 부재의 변형에 따라 전방으로 이동한 상태의 제2실시예를 도시한 부분절단 측면도.Fig. 8 is a partially cutaway side view showing a second embodiment in a state in which the steering shaft and the steering column are moved forward in accordance with the deformation of the energy absorbing member.
도 9는 제2실시예로 합체된 에너지 흡수 부재의 측면도.9 is a side view of the energy absorbing member incorporated in the second embodiment;
도 10은 동일한 부재의 평면도.10 is a plan view of the same member;
도 11은 도 9의 왼쪽 방향에서 투시한 에너지 흡수 부재의 도면.FIG. 11 is a view of the energy absorbing member viewed from the left direction of FIG. 9. FIG.
도 12는 도 9의 화살표 B에 따른 도면.12 is a view according to arrow B of FIG. 9;
도 13은 제3실시예로 합체된 에너지 흡수 부재를 도시한 측면도.Fig. 13 is a side view showing the energy absorbing member incorporated in the third embodiment.
도 14는 동일한 부재의 평면도.14 is a plan view of the same member;
도 15는 도 13의 왼쪽 방향에서 투시한 동일한 부재의 도면.FIG. 15 is a view of the same member as seen in the left direction of FIG. 13; FIG.
도 16은 도 13의 화살표 C에 따른 단면도.FIG. 16 is a cross sectional view along arrow C of FIG. 13;
도 17은 일부가 생략된 도 13의 화살표 D에 따른 단면도.17 is a cross-sectional view taken along arrow D of FIG. 13 with a portion omitted.
도 18은 정상 상태에 있는 본 발명의 제4실시예를 도시한 부분절단 측면도.18 is a partially cutaway side view of a fourth embodiment of the present invention in a steady state;
도 19는 도 7과 동일한 상태에 있는 제4실시예를 도시한 부분절단 측면도.19 is a partially cutaway side view showing the fourth embodiment in the same state as in FIG.
도 20은 도 8과 동일한 상태에 있는 제4실시예를 도시한 부분절단 측면도.20 is a partially cutaway side view of the fourth embodiment in the same state as in FIG. 8; FIG.
도 21은 종래 기술 구조의 한 보기를 도시한 부분절단 측면도.21 is a cutaway side view showing an example of a prior art structure.
도 22는 도 21의 E-E선에 따른 확대된 단면도.FIG. 22 is an enlarged cross-sectional view taken along the line E-E of FIG. 21;
도 23a 및 도 23b는 에너지 흡수 부재가 변형되기 전과 후의 상태를 도 21의 위에서 투시한 각각의 도면.23A and 23B are respective views of the state before and after the energy absorbing member is deformed from above in FIG. 21;
도 24a 및 도 24b는 스티어링 칼럼이 수축하기 전과 후의 상태를 각각 도시한 도 21의 F부분의 확대도.24A and 24B are enlarged views of a portion F of FIG. 21 showing states before and after the steering column contracts, respectively.
도 25는 스티어링 축 및 스티어링 칼럼이 제2충돌시 최대 한도로 수축되는 상태에 있는 본 발명의 전제로써 종래 기술 구조를 도시한 부분절단 측면도.25 is a partial cutaway side view showing a prior art structure as a premise of the present invention in a state in which the steering shaft and the steering column are contracted to the maximum limit upon the second collision;
도 26은 스티어링 축 및 스티어링 칼럼이 에너지 흡수 부재의 변형에 따라 전방으로 이동하는 상태에 있는 동일한 구조를 유사하게 도시한 부분절단 측면도.Fig. 26 is a partial cutaway side view similarly showing the same structure in a state in which the steering shaft and the steering column are moved forward according to the deformation of the energy absorbing member.
도 27은 스티어링 축 및 스티어링 칼럼이 부가로 전방으로 이동하는 상태에 있는 동일한 구조를 유사하게 도시한 부분절단 측면도.Fig. 27 is a partial cutaway side view similarly showing the same structure in a state where the steering shaft and the steering column are additionally moved forward;
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1:스티어링 축7:하우징1: steering shaft 7: housing
8:모터17:전동축8: motor 17: electric shaft
20:제1자재이음22:스티어링 칼럼20: First joint 22: Steering column
26:차량 몸체30:제1에너지 흡수 부재26: vehicle body 30: the first energy absorbing member
31:벨로우즈34:제1에너지 흡수 부재31: bellows 34: first energy absorbing member
42:결합부42: coupling part
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 첨부된 도면을 참고로 하기에 더욱 상세히 기술함으로써 더욱 명백해질 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예를 도시한다. 본 발명은 스티어링 휠이 제2충돌시에 전방으로 충분히 이동가능한 구조인 것과, 스티어링 휠에 적용된 충격 에너지를 충분히 흡수하기 위해 하우징(7)의 후면과 스티어링 칼럼의 전단부 사이에 제3충격 흡수 부재를 제공하는 것을 특징으로 한다는 사실을 주목하기 바란다. 첫째, 스티어링 축(1)을 구성하는 내부축(2)과 외부축(3)은 제1충격 흡수 부재를 통해서 충격 에너지를 흡수하면서 접혀질 수 있도록 결합된다. 둘째, 스티어링 칼럼(22)을 구성하는 외부 칼럼(23)과 내부 칼럼(24)은 제2충격 흡수 부재를 통해서 충격 에너지를 흡수하면서 접혀질 수 있도록 결합된다. 셋째, 하우징(7)의 전단부로부터 돌출한 부분에서 스트레치가능하고 수축가능한 전동축(17)은 제1자재이음을 통해서 스티어링 축(1)의 전단부에 결합된다. 상기 3포인트는 도 21 내지 도 23에 도시된 종래 기술구조와 동일하므로 동일한 요소는 유사 부호로 표시하여 반복적인 설명을 생략하거나 간단히 한다. 본원의 하기 기술은 종래 기술 구조와 다른 본 발명의 특징부를 포함하는 구성에 초점을 맞춘다.1 to 3 show a first embodiment of the present invention. The present invention is a structure in which the steering wheel is sufficiently movable forward in the second collision, and the third shock absorbing member is disposed between the rear of the housing 7 and the front end of the steering column to sufficiently absorb the impact energy applied to the steering wheel. Note that it is characterized by providing a. First, the inner shaft 2 and the outer shaft 3 constituting the steering shaft 1 are coupled to be folded while absorbing the impact energy through the first shock absorbing member. Second, the outer column 23 and the inner column 24 constituting the steering column 22 are combined to be folded while absorbing the impact energy through the second shock absorbing member. Third, the stretchable and retractable transmission shaft 17 at the portion projecting from the front end of the housing 7 is coupled to the front end of the steering shaft 1 through the first material joint. Since the three points are the same as the prior art structures shown in FIGS. 21 to 23, the same elements are denoted by like numerals to omit or simplify the repeated description. The following description herein focuses on configurations that include features of the present invention that differ from prior art structures.
설치 플랜지(27)는 볼트(28)에 의해서 하우징(7)의 후면(도 1 내지 도 3의 우측면)에 부가로 고정되게 결합되고 용접 및 기타 방법으로 상부 스티어링 칼럼(22)을 부분적으로 구성하는 내부 칼럼(24)의 전단부에 고정된다. 따라서, 내부 칼럼(24)은 하우징(7)에 견고히 고정되게 결합됨으로써, 전기 구동 모터(8)로부터 스티어링 축(1)에 회전 조력을 제공함으로써 주어진 작용력과 상관없이 스티어링 칼럼(22)이 하우징(7)에 대해서 회전하는 것을 방지한다.The mounting flange 27 is further fixedly coupled to the rear surface (right side of FIGS. 1 to 3) of the housing 7 by bolts 28 and partially constitutes the upper steering column 22 by welding and other methods. It is fixed to the front end of the inner column 24. Thus, the inner column 24 is firmly coupled to the housing 7, thereby providing rotational assistance from the electric drive motor 8 to the steering shaft 1 so that the steering column 22 is free from the given action force. Prevent rotation about 7).
부가로, 제3충격 흡수 부재를 구성하는 제1에너지 흡수 부재(30)는 스티어링 칼럼(22)을 부분적으로 구성하는 외부 칼럼의 외부면에 용접 또는 유사 방법으로 고정된 브라켓(29)과 설치 플랜지(27) 사이에 제공된다. 제1에너지 흡수 부재(30)는 가소성으로 변형가능한 금속판으로 이루어진 벨로우즈(31)와, 고무 및 엘라스토머와 같은 가소성 재료의 환형 형상이면서 벨로우즈(31)의 전단부에 결합된 스페이서(32)로 구성된다. 스페이서(32)는 설치 플랜지(27)의 중심부에 제공된 지지 원통부(33)의 외부에 설치되고, 벨로우즈(31)의 후방 에지는 상기 기술된 제1에너지 흡수 부재(30)가 브라켓(29)과 설치 플랜지(27) 사이에 제공되는 상태에 있는 브라켓(29)의 전방 에지에 인접한다.In addition, the first energy absorbing member 30 constituting the third shock absorbing member has a bracket 29 and a mounting flange fixed to the outer surface of the outer column constituting the steering column 22 by welding or similar methods. Between 27 are provided. The first energy absorbing member 30 is composed of a bellows 31 made of a plastically deformable metal plate and a spacer 32 coupled to the front end of the bellows 31 in an annular shape of a plastic material such as rubber and elastomer. . The spacer 32 is installed outside of the support cylindrical portion 33 provided at the center of the installation flange 27, and the rear edge of the bellows 31 has the first energy absorbing member 30 described above in the bracket 29. And the front edge of the bracket 29 in a state provided between the mounting flange 27 and the mounting flange 27.
부가로, 하우징(7)은 제4충격 흡수 부재를 구성하는 제2에너지 흡수 부재(34)를 통해서 차량 몸체에 결합되어 지지되고, 제2에너지 흡수 부재(34)는 하우징(7)에 결합된 이음판부(35)와, 차량 몸체(26)에 고정된 설치판부(36)와 가소성의 변형부(37)를 포함하며, 설치판 부재(36)는 상기 변형부(37)를 통해서 이음판 부재(35)에 연속된다. 가소성 변형부(37)는 볼록면이 전방에 형성되는 방향으로 U형태로 충분히 굽혀진 접힘부(38)를 구비한다.In addition, the housing 7 is coupled to and supported by the vehicle body through a second energy absorbing member 34 constituting the fourth shock absorbing member, and the second energy absorbing member 34 is coupled to the housing 7. A joint plate part 35, a mounting plate part 36 fixed to the vehicle body 26, and a plastic deformation part 37. The mounting plate member 36 is connected to the joint plate member through the deformation part 37. Continued at 35. The plastic deformation part 37 has the folded part 38 fully bent in a U shape in the direction in which the convex surface is formed in front.
따라서, 본 발명에 따른 전기-구동 파워 스티어링 디바이스를 구비하도록 구성된 충격 흡수 타입의 스티어링 장치의 경우에 있어서, 충돌 사고로 인하여 제2충돌을 유발시킬 때 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)을 전방으로 밀어내는 충격 부하가 적용된다면, 제1 및 제2에너지 흡수 부재(30,34)는 가소성으로 변형되고, 스티어링 축(1) 및 스티어링 칼럼(22)으로 접혀질 수 있으므로, 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)은 전방으로 이동될 수 있다.Thus, in the case of a shock absorbing type steering apparatus configured to have an electro-driven power steering device according to the present invention, the steering shaft 1 and the steering column 22 may be moved when causing a second collision due to a collision accident. If an impact load that pushes forward is applied, the first and second energy absorbing members 30, 34 are plastically deformed and can be folded into the steering shaft 1 and the steering column 22, so that the steering shaft 1 ) And the steering column 22 can be moved forward.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2충돌시에 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)의 전체 길이는 감소된다. 이러한 경우에 있어서, 충격 에너지는 스티어링 축(1)을 구성하는 내부축(2)과 외부축(3) 사이의 결합부에 제공된 제1충격 흡수 부재와, 스티어링 칼럼(22)을 구성하는 외부 칼럼(23) 및 내부 칼럼(24) 사이의 결합부에 제공된 제2충격 흡수 부재에 의해 흡수되므로, 그에 의해서 스티어링 휠에 부딪치는 운전자 몸체에 가해진 충격이 감소된다. 스티어링 휠이 처음으로 직접 고정된 스티어링 축은 스티어링 칼럼(22)의 앞부분을 수축시키기 시작하고 잠시 지체된 후, 스티어링 축(1)을 지지하는 스티어링 칼럼(22)은 그 수축을 개시한다.That is, as shown in FIG. 2, the total length of the steering shaft 1 and the steering column 22 during the second collision is reduced. In this case, the impact energy is supplied to the first shock absorbing member provided at the engaging portion between the inner shaft 2 and the outer shaft 3 constituting the steering shaft 1, and the outer column constituting the steering column 22. Since it is absorbed by the second shock absorbing member provided in the engaging portion between the 23 and the inner column 24, the impact on the driver's body hitting the steering wheel is thereby reduced. The steering shaft, to which the steering wheel is first directly fixed, begins to contract the front part of the steering column 22 and after a short delay, the steering column 22 supporting the steering shaft 1 starts its contraction.
제1에너지 흡수 부재(30)에 대해서, 스티어링 칼럼(22)이 수축을 시작하 후, 즉시, 탄성 재료로 구성된 스페이서(32)가 단지 탄성 압축을 실행하고 충격 에너지의 비흡수 과정이 실행되며, 이와는 대조적으로 스티어링 칼럼(22)의 한 비트가 수축하고 스페이서(32)는 더 이상 압축되지 않은 상태에서 제1에너지 흡수 부재(30)를 구성하는 벨로우즈(31)가 가소성으로 변형되는 동안 외부 칼럼(23)은 전방으로 이동되도록 허용된다.For the first energy absorbing member 30, immediately after the steering column 22 starts to contract, the spacer 32 made of an elastic material merely performs elastic compression and a non-absorbing process of impact energy is performed. In contrast, the outer column 23 while one bit of the steering column 22 is deflated and the bellows 31 constituting the first energy absorbing member 30 is deformed plastically while the spacer 32 is no longer compressed. ) Is allowed to move forward.
제2충돌이 진행되면서, 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)은 도 2에 도시된 최대 상태까지 수축하고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 차후에 제2에너지 흡수 부재(34)가 가소성으로 변형되기 시작한다. 그때, 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)은 스티어링 휠 상에 작용하는 충격 에너지를 흡수하는 동안 더욱 더 전방으로 이동한다.As the second collision progresses, the steering shaft 1 and the steering column 22 contract to the maximum state shown in FIG. 2, and as shown in FIGS. 2 and 3, the second energy absorbing member 34 is later. Begins to deform into plasticity. At that time, the steering shaft 1 and the steering column 22 move further forward while absorbing the impact energy acting on the steering wheel.
상기 기술된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 구동 파워 스티어링 디바이스를 구비한 충격 흡수 타입의 스티어링 장치의 경우에 있어서, 제1 내지 제4충격 흡수 부재는 제2충돌시 스티어링 휠에 적용된 충격 에너지를 흡수하는 동안 스티어링 휠이 전방으로 이동하도록 허용한다. 도 4는 제2충돌시 스티어링 휠에 적용된 충격 에너지가 시간이 경과함에 따라 어떻게 흡수되는가의 상태를 플로팅한 다이어그램이다. 도 4의 실선(a)은 제1충격 흡수 부재에 의해 흡수된 충격 에너지를 표시하고, 파선(b)은 제2충격 흡수 부재에 의해 흡수된 충격 에너지를 표시하고, 일점 쇄선은 제3충격 흡수 부재에 의해 흡수된 충격 에너지를 표시하고, 이점 쇄선은 제4충격 흡수 부재에 의해 흡수된 충격 에너지를 표시한다.As described above, in the case of the shock absorbing type steering apparatus with the electric drive power steering device according to the present invention, the first to fourth shock absorbing members absorb the impact energy applied to the steering wheel in the second collision. Allow the steering wheel to move forward while 4 is a diagram illustrating a state of how the impact energy applied to the steering wheel during the second collision is absorbed over time. Solid line (a) of FIG. 4 shows the impact energy absorbed by the first shock absorbing member, broken line (b) shows the impact energy absorbed by the second shock absorbing member, and the dashed dashed line indicates the third shock absorbing member. The impact energy absorbed by the member is indicated, and the dashed dashed line indicates the impact energy absorbed by the fourth impact absorbing member.
도 4의 도시에서 명백해지는 바와 같이, 스티어링 축(1)의 중간부에 제공된 제1충격 흡수 부재와, 스티어링 칼럼(22)의 중간부 제공된 제2충격 흡수 부재와, 스티어링 칼럼(22) 및 하우징(7) 사이에 제공된 제3충격 흡수 부재에 의해 충격 에너지의 흡수가 실질적으로 끝난 후, 제2에너지 흡수 부재34)에 의해 구성된 제4충격 흡수 부재에 의한 충격 에너지의 흡수가 시작된다. 그러나, 비록 제1 내지 제3충격 흡수 부재 사이에 일정 시간의 지연이 있지만, 동시에 충격 에너지를 흡수하는 시간 영역이 존재함이 틀림없다. 따라서, 스티어링 휠에 작용하는 큰 충격 에너지를 흡수할 수 있다.As will be apparent from the illustration of FIG. 4, the first shock absorbing member provided in the middle of the steering shaft 1, the second shock absorbing member provided in the middle of the steering column 22, the steering column 22 and the housing. After the absorption of the impact energy is substantially finished by the third shock absorbing member provided between (7), the absorption of the impact energy by the fourth shock absorbing member constituted by the second energy absorbing member 34 is started. However, although there is a delay of a certain time between the first to third shock absorbing members, there must be a time domain for absorbing the impact energy at the same time. Therefore, it is possible to absorb a large impact energy acting on the steering wheel.
부가로, 제1 및 제2충격 흡수 부재가 충격을 흡수하기 시작할 때의 순간에서 비교적 큰 피크값이 나온다. 다시 말해서, 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)이 접혀지기 시작할 때의 순간에서 비교적 큰 추력 부하가 요구된다. 본 발명에 따르는 제1 및 제2충격 흡수 부재는 상기 기술된 스페이서(32)를 제공함으로써 충격을 흡수하기 시작할 때의 타이밍에서 차이점을 갖도록 발명되었으며, 제3충격 흡수 부재를 구성하는 벨로우즈(31)가 수축을 시작할 때의 타이밍은 제1 및 제2충격 흡수 부재가 충격을 흡수하기 시작할 때의 타이밍과 일치하지 않는다. 따라서, 스티어링 휠쪽으로 순간적으로 크게 전방으로 이동되는데 필요한 부하를 예방함으로써, 운전자가 스티어링 휠과 부딪치는 것으로부터 효과적으로 보호할 수 있다.In addition, a relatively large peak value emerges at the instant when the first and second shock absorbing members start to absorb the impact. In other words, a relatively large thrust load is required at the moment when the steering shaft 1 and the steering column 22 start to be folded. The first and second shock absorbing members according to the present invention were invented to have a difference in timing when starting to absorb shock by providing the spacer 32 described above, and the bellows 31 constituting the third shock absorbing member. The timing when the start of contraction does not coincide with the timing when the first and second shock absorbing members start to absorb the shock. Therefore, by preventing the load required to move momentarily largely forward toward the steering wheel, it is possible to effectively protect the driver from colliding with the steering wheel.
다음, 도 5 내지 도 12는 본 발명의 제2실시예를 도시한다. 제1실시예에 기능이 부가된 제2실시예에 있어서, 상기 부가된 기능은 전기 구동 모터(8)와 하우징(7)이 스티어링 칼럼 위에 제공되는 구조를 가지며, 스티어링 휠이 제2충돌로 인하여 상승하는 것을 방지할 수 있다. 도 1 내지 도 3과 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 전기 구동 모터(8)와 하우징(7)이 스티어링 칼럼(22) 위에 제공되는 구조는 운전자의 무릎이 전기 구동 모터(8)와 하우징(7)과 간섭되는 것을 방지하기 위하여 일부 경우에서 요구된다. 따라서, 전기 구동 모터(8)와 하우징(7)을 스티어링 칼럼(22) 위에 배치할 때, 도 1, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 전기 구동 모터(8)와 하우징(7)이 차량 몸체(계기판)의 일부에 형성된 오목부(25)에 수용될 필요가 있다.Next, Figs. 5 to 12 show a second embodiment of the present invention. In the second embodiment in which the function is added to the first embodiment, the added function has a structure in which the electric drive motor 8 and the housing 7 are provided on the steering column, and the steering wheel is caused by the second collision. The rise can be prevented. As shown in FIGS. 1 to 3 and 5 to 8, the structure in which the electric drive motor 8 and the housing 7 are provided on the steering column 22 is such that the driver's knee is connected to the electric drive motor 8. It is required in some cases to prevent interference with the housing 7. Thus, when arranging the electric drive motor 8 and the housing 7 over the steering column 22, the electric drive motor 8 and the housing 7 are arranged in a vehicle as shown in FIGS. 1, 5, and 7. It is necessary to be accommodated in the recessed part 25 formed in a part of a body (machine board).
상기 구조를 채용하여, 스티어링 칼럼(22)이 도 2에 도시된 바와 같이, 제2충돌의 영향으로 전방으로 이동할 때, 전기 구동 모터(8) 또는 하우징(2)은 오목부(25)의 개방 에지 또는 내부면과 간섭(충돌)한다. 만약, 이러한 상태의 스티어링 칼럼(22)이 부가로 전방으로 이동한다면, 전기 구동 모터(8)와 하우징(7)은 오목부(25)의 개방 에지를 벗어나서 전방 스티어링을 이동시킨다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 스티어링 칼럼(22)과 차량 몸체(26) 사이에 제공된 제2에너지 흡수 부재(34)는 스티어링 칼럼(22)의 전단부가 오목부(25)의 개방 에지를 벗어나서 스티어링을 매끄럽게 이동시킬 수 있는 구조를 가져야 한다.Adopting the above structure, when the steering column 22 moves forward under the influence of the second collision, as shown in FIG. 2, the electric drive motor 8 or the housing 2 opens the recess 25. Interfere with or collide with edges or internal surfaces. If the steering column 22 in this state moves further forward, the electric drive motor 8 and the housing 7 move forward steering beyond the open edge of the recess 25. Accordingly, as shown in FIGS. 1 to 3, the second energy absorbing member 34 provided between the steering column 22 and the vehicle body 26 has a front end of the steering column 22 of the recess 25. It must have a structure that allows the steering to move smoothly beyond the open edge.
상기와 같은 구조를 갖는 제2에너지 흡수 부재(34)를 채용했을 때, 스티어링 칼럼(22)의 전단부가 아래로 이동하는 양은 스티어링 칼럼(22)이 충분히 전방으로 이동하는 양과 동시에 증가한다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 제1실시예의 구조의 경우에 있어서, 스티어링 칼럼이 제2충돌로 아래로 이동함에 따라 스티어링 칼럼(22)의 경사각은 점차 커진다. 결과적으로, 스티어링 칼럼(22) 상에 지지된 스티어링 축(1)의 후단부 상에 고정되게 지지되는 스티어링 휠의 높이 위치는 상승하며, 스티어링 휠의 높이 위치가 상승할 때, 운전자의 머리와 스티어링 휠과의 충돌 가능성이 증가하며 이것은 가능한 운전자를 보호하려는 관점에서 바람직하지 못하다.When employing the second energy absorbing member 34 having the structure as described above, the amount of downward movement of the front end of the steering column 22 increases simultaneously with the amount of sufficient movement of the steering column 22 forward. Thus, in the case of the structure of the first embodiment shown in Figs. 1 to 3, the inclination angle of the steering column 22 gradually increases as the steering column moves downward in the second collision. As a result, the height position of the steering wheel fixedly supported on the rear end of the steering shaft 1 supported on the steering column 22 rises, and when the height position of the steering wheel rises, the driver's head and the steering The possibility of collision with the wheels increases, which is undesirable from the point of view of protecting the driver as much as possible.
이와는 대조적으로, 본 실시예의 전기 구동 파워 어시스트 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 장치는 본 발명의 장점을 저해하지 않고 스티어링 칼럼(22)의 전단부 상에 전기 구동 모터(8)와 하우징(7)이 제공되는 구조에서, 스티어링 휠이 제2충돌시 상승하는 것을 방지하는 구조를 실현함으로써 운전자를 확실히 보호할 수 있도록 구성된다. 제2실시예는 스티어링 칼럼(22)의 전단부가 충격 에너지를 흡수하는 동안 차량 몸체(26)에 대해 전방으로 이동하는 것을 허용하는 부분의 구조를 특징으로 하며, 다른 구조들은 제1실시예의 구조 또는 상기 기술된 종래 기술의 구조와 많은 점에서 공통된다. 따라서, 공통된 구조에 대한 설명은 생략하고, 제2실시예의 특징 구조를 중심으로 기술한다.In contrast, the shock absorbing type steering apparatus having the electric drive power assist device of the present embodiment has the electric drive motor 8 and the housing 7 on the front end of the steering column 22 without impairing the advantages of the present invention. In this provided structure, the driver is reliably protected by realizing a structure that prevents the steering wheel from rising during the second collision. The second embodiment features a structure of a portion that allows the front end of the steering column 22 to move forward with respect to the vehicle body 26 while absorbing the impact energy, and the other structures are the structure of the first embodiment or It is common in many respects with the structure of the prior art described above. Therefore, the description of the common structure is omitted, and the description will be mainly focused on the feature structure of the second embodiment.
후단부가 스티어링 휠(도시되지 않은)에 고정될 수 있는 스티어링 축(1)은 스티어링 칼럼(22) 내부에 삽입되어 홀로 회전될 수 있다. 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)은 축방향으로 퍼지는 충격을 기본으로 하여 전체 길이의 관점에서 감소될 수 있다. 하우징(7)은 스티어링 칼럼(22)의 전단부에 결합되어 스티어링 칼럼(22)의 전단부의 위로 전기 구동 모터(8)를 지지하며, 모터(8)는 하니스(46)를 통해서 동력을 제공받을 때, 도 6에 도시된 워엄휠(10)과 워엄(9)을 통해서 회전방향으로 작동하는 힘을 스티어링 축(1)에 제공한다. 모터(8)는 정상 상태에 있을 때, 차량 몸체(26)(계기판)의 하부면에 형성된 오목부(25)에 수용된다. 따라서, 전기 구동 모터(8)는 스티어링 칼럼(22)의 전단부의 위에 제공되고, 이러한 배치로 인하여, 상기 전단부의 밑면 상의 큰 돌출부는 사라진다. 그러므로, 경차 등과 같이 소형차에 설치될 때에도, 운전자의 무릎 및 다리와 간섭되는 것을 방지할 수 있고, 페달을 부가로 다양하게 제공할 수 있고 자동차 설계의 자유도가 증가한다.A steering shaft 1, whose rear end can be fixed to a steering wheel (not shown), can be inserted into the steering column 22 and rotated alone. The steering shaft 1 and the steering column 22 can be reduced in terms of overall length on the basis of the axially spreading impact. The housing 7 is coupled to the front end of the steering column 22 to support the electric drive motor 8 above the front end of the steering column 22, which motor 8 receives power through the harness 46. At this time, the steering shaft 1 is provided with a force acting in the rotational direction through the worm wheel 10 and the worm 9 shown in FIG. When the motor 8 is in the normal state, it is accommodated in the recess 25 formed in the lower surface of the vehicle body 26 (substrate). Thus, the electric drive motor 8 is provided above the front end of the steering column 22, and due to this arrangement, a large protrusion on the underside of the front end disappears. Therefore, even when installed in a compact car such as a light car, it is possible to prevent the driver's knees and legs from interfering with each other, and to provide a variety of additional pedals and increase the freedom of design of the car.
도 9 내지 도 12에 도시된 구조를 갖는 제2에너지 흡수 부재(34a)는 하우징(7)의 전단면(도 5, 7 및 도 8의 좌측 하단부면)에서부터 차량 몸체(26)의 하부면으로 연장되며, 연강판 등과 같이 가소성으로 변형가능한 재료 상에 프레스 과정을 실행함으로써 일체적으로 제조될 수 있다. 또한, 제2에너지 흡수 부재(34a)는 이음판 부재(35a)와, 설치판 부재(36a)와, 결합부(42)를 포함하며, 이러한 요소들 중에서, 이음판 부재(35a)는 환형으로 형성되어, 스티어링 축(1)의 전단부에 고정된 하우징(7)의 전단부면 상에 결합되어 지지될 수 있고, 이렇게 구성된 이음판 부재(35a)는 외부 영역에 형성된 복수의 관통 구멍(도 11 및 도 12)으로 삽입되는 나사(도 5, 7, 8)를 사용하여 하우징(7)의 전단부면 상에 결합되어 지지된다.The second energy absorbing member 34a having the structure shown in FIGS. 9 to 12 is moved from the front end surface (lower left end surface of FIGS. 5, 7 and 8) of the housing 7 to the lower surface of the vehicle body 26. It can be produced integrally by carrying out a press process on a plastic material that is extended and plastically deformable, such as a mild steel sheet. In addition, the second energy absorbing member 34a includes a joint plate member 35a, a mounting plate member 36a, and an engaging portion 42, among which the joint plate member 35a is annular. It can be formed and coupled and supported on the front end face of the housing 7 fixed to the front end of the steering shaft 1, the joint plate member 35a thus configured is a plurality of through holes (Fig. 11) And supported on the front end face of the housing 7 using screws (FIGS. 5, 7, 8) inserted into FIG. 12).
부가로, 설치판 부재(36a)는 충분히 차량 몸체(26)의 하부면 상에 고정되게 지지될 수 있는 직사각형판으로 형성되고, 전방 에지 위치의 양 측부 상의 단부 영역에 있는 두 위치의 노치(40,40)를 가지며, 이렇게 구성된 설치판 부재(36a)는 나사 또는 리벳을 노치(40,40) 안으로 삽입시켜서 차량 몸체(26)의 하부면에 고정된다. 부가로, 상기 결합부(42)는 이음판 부재(35a)의 상부 에지를 설치판 부재(36a)의 후방 에지에 결합한다. 제2실시예에서, 단면에서 원형 아크 형태를 취하는 돌출부(41)의 스트리크(streak)는 결합부(42)의 중간부에서 결합부(42)의 전폭에 걸쳐 형성된다.In addition, the mounting plate member 36a is formed of a rectangular plate which can be sufficiently supported to be fixedly fixed on the lower surface of the vehicle body 26, and the notches 40 at two positions in the end regions on both sides of the front edge position. And the mounting plate member 36a configured as described above is fixed to the lower surface of the vehicle body 26 by inserting screws or rivets into the notches 40, 40. In addition, the engaging portion 42 couples the upper edge of the joint plate member 35a to the rear edge of the mounting plate member 36a. In the second embodiment, a streak of the protrusion 41 taking the form of a circular arc in cross section is formed over the full width of the coupling portion 42 at the middle of the coupling portion 42.
상기 기술된 구조를 취하고 하우징(7)을 차량 몸체(26)에 결합한 제2에너지 흡수 부재(34a)는 스티어링 칼럼(22)의 전단부에 적용된 전방으로 작용하는 충격 부하를 기본으로 하여 충격 에너지를 흡수하는 동안 가소성으로 변형되고, 그때, 스티어링 칼럼(22)의 전단부에 고정되게 결합된 하우징(7)과 모터(8)는 설치판 부재(36a)의 후방 에지와 결합부(42)의 상부 에지 사이의 연속부에 대해서 원형 아크 모션에 의해 전방으로 이동된다. 결합부(42)의 길이 크기(상부 에지 및 하부 에지 사이의 거리)는 하우징(7) 사이의 간섭이 멀어지는 한 작게 세팅되고, 전기 구동 모터(8)와 차량 몸체(26)는 보호될 수 있고 스티어링 칼럼(22)의 전방 이동량은 고정될 수 있다는 사실을 주의하기 바란다.The second energy absorbing member 34a, which has the above-described structure and couples the housing 7 to the vehicle body 26, receives the impact energy based on the forwardly acting impact load applied to the front end of the steering column 22. Plastically deformed during absorption, and then the housing 7 and the motor 8 fixedly coupled to the front end of the steering column 22 have a rear edge of the mounting plate member 36a and an upper portion of the coupling portion 42. It is moved forward by circular arc motion with respect to the continuity between the edges. The length size (distance between the upper edge and the lower edge) of the coupling portion 42 is set as small as long as the interference between the housing 7 is far apart, and the electric drive motor 8 and the vehicle body 26 can be protected and Note that the amount of forward movement of the steering column 22 can be fixed.
부가로, 하우징(7) 내에 제공된 토션바(도시되지 않음)를 통해서 스티어링 축(1)에 연속으로 결합된 하우징(7)의 전단부로부터 돌출한 다른 스티어링 축(1a)의 전단부에 제1자재이음(16)가 제공된다. 그때, 전동축(17)의 한 단부는 제1자재이음(16)에 결합되고 전동축(17)의 다른 단부는 제2자재이음(20)를 통해서 도시되지 않은 스티어링 기어의 입력축 또는 유사물에 결합된다. 부수적으로, 전동축(17)의 전체 길이는 종래 기술 구조의 경우에서와 같이 축방향으로 확산되는 충격 부하를 받을 때 유사하게 감소될 수 있다.In addition, a first portion is provided at the front end of the other steering shaft 1a protruding from the front end of the housing 7 continuously coupled to the steering shaft 1 via a torsion bar (not shown) provided in the housing 7. Material joints 16 are provided. At that time, one end of the transmission shaft 17 is coupled to the first material joint 16 and the other end of the transmission shaft 17 is connected to the input shaft or the like of the steering gear, not shown, through the second material joint 20. Combined. Incidentally, the overall length of the transmission shaft 17 can be similarly reduced when subjected to an impact load spreading in the axial direction as in the case of the prior art structure.
제2실시예에서 전기 구동 파워 스티어링 디바이스를 갖는 구성의 충격 흡수 타입의 스티어링 장치의 경우에 있어서, 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)을 앞으로 밀어내는 충격 부하가 충돌 사건에 수반되는 제2충돌로 인하여 적용될 때, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2에너지 흡수 부재(30,34a)는 가소성으로 변형되고, 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)은 접혀질 수 있으므로, 그에 의해서, 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)은 전방으로 이동되는 것이 허용된다.In the case of the shock absorbing type steering apparatus of the configuration having the electric drive power steering device in the second embodiment, the second case in which the impact load for pushing the steering shaft 1 and the steering column 22 forward is accompanied by a collision event. When applied due to a collision, as shown in FIGS. 1-3, the first and second energy absorbing members 30, 34a deform plastically, and the steering shaft 1 and the steering column 22 are folded. As such, the steering shaft 1 and the steering column 22 are thereby allowed to move forward.
다시 말해서, 제2충돌시, 도 7에 도시된 바와 같이, 먼저 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)의 전체 길이는 감소되고 그와 동시에 제1에너지 흡수 부재(30)를 구성하는 벨로우즈(31)도 전체 길이가 감소되면서 가소성으로 변형됨으로써, 스티어링 휠과 부딪치는 운전자 몸에 가해지는 충격을 감소시킬 수 있다. 제2충돌이 진행됨과 함께, 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22) 및 벨로우즈(31)는 도 7에 도시된 최대 상태까지 수축하고, 다음 도 8에 도시된 바와 같이, 제2에너지 흡수 부재(34a)는 가소성으로 변형되기 시작한다. 그때, 스티어링 축(1)과 스티어링 칼럼(22)은 운전자 몸으로부터 스티어링 휠 상에 작용하는 충격 에너지를 흡수하면서 전방으로 부가로 이동되는 것이 허용된다.In other words, in the second collision, as shown in FIG. 7, the overall length of the steering shaft 1 and the steering column 22 is first reduced and at the same time the bellows constituting the first energy absorbing member 30 ( 31) also reduces the overall length and plastic deformation, thereby reducing the impact on the driver's body hit the steering wheel. As the second collision proceeds, the steering shaft 1, the steering column 22, and the bellows 31 contract to the maximum state shown in FIG. 7, and as shown in FIG. 8, the second energy absorbing member. 34a starts to deform plastically. At that time, the steering shaft 1 and the steering column 22 are allowed to move further forward while absorbing the impact energy acting on the steering wheel from the driver's body.
제2실시예의 전기 구동 파워 스티어링 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 장치의 경우에 있어서, 제2에너지 흡수 부재(34a)는 스티어링 칼럼(22)의 축방향으로 앞으로 적용된 충격 부하에 따라 결합부(42)의 상부 에지와 설치판 부재(36a)의 후방 에지 사이의 연속부(43)의 굽힘각을 변화시킨다. 즉, 스티어링 칼럼(22)의 전단부에 고정된 하우징(7)에 적용되는 전방으로 작용하는 충격 부하를 기본으로 하여, 하우징(7) 및 전기 구동 모터(8)는 결합부(42)의 세로 길이가 실제로 곡률 반경으로 작용하는 연속부(43)의 원형 아크 모션에 의하여 차량 몸체(26)와 간섭되는 것을 방지하면서, 전방으로의 이동을 실행함으로써 오목부(25)로부터 이동될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 결합부(42)의 중간부에 형성된 돌출 스트리크(41)는 결합부(42)를 변형시키기에 필요한 부하를 조절하는 작용을 실행한다. 즉, 결합부(42)의 변형량과 충격 부하 사이의 관계는 실험에 의해 얻어지며, 돌출 스트리크(41)의 크기 및 구조는 결합부(42)의 소정의 변형량이 소정의 부하에 의해 실행되도록 선택된다.In the case of the shock absorbing type steering apparatus having the electric drive power steering device of the second embodiment, the second energy absorbing member 34a is coupled 42 in accordance with the impact load applied forward in the axial direction of the steering column 22. The bending angle of the continuous part 43 is changed between the upper edge of the top face) and the rear edge of the mounting plate member 36a. That is, on the basis of the forwardly acting impact load applied to the housing 7 fixed to the front end of the steering column 22, the housing 7 and the electric drive motor 8 are arranged longitudinally of the coupling part 42. The length can be moved out of the recess 25 by carrying out a forward movement, while preventing the length from interfering with the vehicle body 26 by the circular arc motion of the continuous part 43 which actually acts as a radius of curvature. In this case, the protruding streaks 41 formed in the middle of the engaging portion 42 perform the function of adjusting the load necessary to deform the engaging portion 42. That is, the relationship between the deformation amount of the coupling portion 42 and the impact load is obtained by experiment, and the size and structure of the protruding streak 41 is such that the predetermined deformation amount of the coupling portion 42 is executed by the predetermined load. Is selected.
전기 구동 스티어링 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 장치의 경우에 있어서, 제2충돌이 발생할 때, 상기 기술된 바와 같이 하우징(7) 및 모터(8)는 반경으로 작용하는 결합부(42)의 세로 크기를 가지며 원형 아크 모션을 취하면서 전방으로 이동한다. 결합부(42)의 하부 에지는 결합부(42)가 변형되기 시작된 후 즉시 비스듬하게 아래로 이동한다. 따라서, 하우징(7) 및 모터(8)는 스티어링 칼럼(22)의 전단부 위에 제공되어 차량 몸체(26)의 하부면에 형성된 오목부(25)에 수용되고, 차량 몸체의 케이스에서는 하우징(7) 및 모터(8)가 오목부(25)로부터 이동된다. 부가로, 결합부(42)의 세로 크기는 제한되고, 부가로, 결합부(42)는 정상 상태에 있을 때, 경사 방향으로 배치된다. 원형 아크 모션을 기본으로 하여 스티어링 칼럼(22)의 전단부가 아래로 이동하는 양은 작다. 따라서, 스티어링 칼럼(22)의 경사각이 전방으로 이동하는 것과 함께 크게 변화되지 않는다. 따라서, 스티어링 휠은 제2충돌로 인하여 상승하는 것이 거의 발생하지 않으므로, 운전자를 확실히 보호하는 것이 더욱 용이해진다.In the case of a shock absorbing type steering apparatus having an electrically driven steering device, when the second collision occurs, the housing 7 and the motor 8 are radially coupled to the longitudinal direction of the coupling portion 42 as described above. It has a magnitude and moves forward while taking circular arc motion. The lower edge of the engagement portion 42 moves downward obliquely immediately after the engagement portion 42 begins to deform. Thus, the housing 7 and the motor 8 are provided on the front end of the steering column 22 and received in a recess 25 formed in the lower surface of the vehicle body 26, and in the case of the vehicle body the housing 7 ) And the motor 8 are moved from the recess 25. In addition, the longitudinal size of the engaging portion 42 is limited, and in addition, the engaging portion 42 is disposed in the oblique direction when in the steady state. The amount by which the front end of the steering column 22 moves downward on the basis of circular arc motion is small. Therefore, the inclination angle of the steering column 22 does not change greatly with moving forward. Therefore, since the steering wheel hardly rises due to the second collision, it becomes easier to reliably protect the driver.
다음, 도 13 내지 도 17은 본 발명의 제3실시예를 도시한다. 제3실시예에 따라서, 연장 돌출 스트리크(44,44)는 제2에너지 흡수 부재(34b)를 구성하는 설치판 부재(36a)에서부터 결합부(42)까지, 결합부(42)와 설치판 부재(36)의 연속 방향으로 연장된다. 따라서, 제2에너지 흡수 부재(34b)의 굽힘 강성은 상기 기술된 제2실시예에서 합체된 제2에너지 흡수 부재(34a)(도 5, 도 7 내지 도 12)의 굽힘 강성보다 크다. 상기 기술된 다른 강성을 각각 갖는 복수의 제2에너지 흡수 부재(34a,34b)를 제공함으로써, 제2충돌시 흡수가능한 충격 에너지는 조절가능하다. 상기 기술된 바와 같이, 큰 굽힘 강성을 나타내는 제2에너지 흡수 부재(34b)가 전기 구동 파워 스티어링 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 장치에 조립되는 상태와, 스티어링 칼럼(22)이 제2충돌시 충격 에너지를 흡수하면서 전방으로 이동하는 것이 허용될 때의 동작은 상기 기술된 제2실시예와 동일하다.13 to 17 show a third embodiment of the present invention. According to the third embodiment, the extended protruding streaks 44 and 44 extend from the mounting plate member 36a constituting the second energy absorbing member 34b to the coupling portion 42, the coupling portion 42 and the mounting plate. It extends in the continuous direction of the member 36. Accordingly, the bending stiffness of the second energy absorbing member 34b is greater than the bending stiffness of the second energy absorbing member 34a (FIGS. 5, 7-12) incorporated in the second embodiment described above. By providing a plurality of second energy absorbing members 34a and 34b each having different stiffnesses described above, the absorbable impact energy in the second collision is adjustable. As described above, the state in which the second energy absorbing member 34b exhibiting large bending stiffness is assembled to the shock absorbing type steering apparatus having the electric drive power steering device, and the steering column 22 is impacted upon the second collision The operation when allowed to move forward while absorbing energy is the same as in the second embodiment described above.
도 20에 도시된 제4실시예에 따른, 차량 몸체(26)의 하부면은 제2실시예에 제공된 것과 같이 오목부(25)에 형성되지 않으며, 제4실시예에서, 상기점 이외의 구조는 제2실시예와 동일하므로, 상세한 설명은 생략하고 동일한 부분은 유사한 부호로 표시한다.The lower surface of the vehicle body 26 according to the fourth embodiment shown in FIG. 20 is not formed in the recess 25 as provided in the second embodiment, and in the fourth embodiment, a structure other than the above point Since is the same as the second embodiment, detailed description is omitted and the same parts are denoted by like reference numerals.
또한, 제4실시예에 있어서, 스티어링 칼럼이 제2충돌시 전방으로 이동할 때, 스티어링 칼럼(22)의 경사각이 증가되는 것이 방지된다.In addition, in the fourth embodiment, when the steering column moves forward in the second collision, the inclination angle of the steering column 22 is prevented from increasing.
본 발명은 전기 구동 모터(8) 및 하우징(7)이 스티어링 칼럼(22)의 전단부 위에 제공되는 구조에 국한되지 않으며, 비록 도시되지 않았지만, 모터(8) 및 하우징(7)이 스티어링 칼럼(22)의 전단부의 아래에 제공되는 구조에도 적용될 수 있다는 사실을 주의해야 한다.The present invention is not limited to the structure in which the electric drive motor 8 and the housing 7 are provided on the front end of the steering column 22 and, although not shown, the motor 8 and the housing 7 are arranged in a steering column ( It should be noted that it can also be applied to structures provided under the front end of 22).
본 발명에 따른 전기 구동 파워 스티어링 디바이스를 갖는 충격 흡수 타입의 스티어링 장치는 상기 기술된 바와 같이, 구성되고 작동되므로, 제2충돌시 흡수될 수 있는 충격 에너지의 양은 소정의 양으로 세팅되므로, 운전자를 확실히 보호할 수 있다.Since the shock absorbing type steering apparatus having the electric drive power steering device according to the present invention is constructed and operated as described above, the amount of impact energy that can be absorbed in the second collision is set to a predetermined amount, so that the driver It can certainly protect.
본 발명에 있어서, 본 발명의 정신 및 범주 내에서 본 발명을 기본으로 하여 넓은 범위의 다른 동작 형태가 실행될 수 있다는 사실은 자명하다. 따라서, 본 발명은 첨구된 특허청구의 범위에 의해서만 국한되고 특정 동작 형태에 따라 제한되지 않는다.In the present invention, it is obvious that a wide range of other forms of operation can be carried out on the basis of the present invention within the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the invention is limited only by the scope of the appended claims and is not limited to the particular form of operation.
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