KR0151465B1 - Power steering system for an automobile - Google Patents
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Abstract
별도의 제어기를 사용하지 않고도 차속에 따라 보조 조향력을 적절히 조절할 수 있는 간단한 구조의 차속 감응식 동력 조향장치는, 하부에 차속을 측정하는 드리븐 기어가 부착되어 있는 원심 플레이트와, 핀에 의해 원심 플레이트 상에 회동 가능하게 장착되며, 내측에는 가압편이 고정된 원심추와, 원심추에 고정된 가압편에 의해 가압되는 푸시로드를 개재하여 상하로 이동하면서 오일 배출라인의 유로를 개폐하는 유량 제어 피스톤과, 유입포트와 배출포트를 구비하고, 유량 제어 피스톤이 상하로 미끄럼 이동하는 하우징으로 구성된다.The vehicle-sensing power steering system has a simple structure that can adjust the auxiliary steering force according to the vehicle speed without using a separate controller. It is rotatably mounted on the inside, the flow control piston for opening and closing the flow path of the oil discharge line while moving up and down through the centrifugal weight fixed to the pressing piece is fixed to the inside, the push rod is pressed by the pressing piece fixed to the centrifugal weight, An inlet port and an outlet port are provided, and a flow control piston is comprised by the housing which slides up and down.
Description
제1도는 종래의 차속 감응식 동력 조향장치의 구성도1 is a configuration diagram of a conventional vehicle speed sensitive power steering device
제2도는 본 발명의 차속 감응식 동력 조향장치의 구성도2 is a configuration diagram of a vehicle speed sensitive power steering apparatus of the present invention.
제3도는 본 발명의 차속 감응식 동력 조향장치의 작동 상태를 설명하는 부분 단면도3 is a partial cross-sectional view illustrating an operating state of the vehicle speed sensitive power steering apparatus of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
14 : 오일탱크 16 : 오일펌프14: oil tank 16: oil pump
20,22 : 오일 공급,배출라인 24 : 조향밸브20,22: Oil supply and discharge line 24: Steering valve
30 : 동력 실린더 31,32 : 제1,2유압라인30: power cylinder 31,32: first and second hydraulic line
33,34 : 제1,2챔버 38 : 가변 오리피스 밸브33,34: 1st, 2nd chamber 38: variable orifice valve
40 : 드리븐 기어 42 : 원심 플레이트40: driven gear 42: centrifugal plate
46,46' : 가압편 48,48' : 원심추46,46 ': Pressing piece 48,48': Centrifugal weight
50 : 푸시로드 52 : 유량 제어 피스톤50: push rod 52: flow control piston
60 : 하우징60 housing
본 발명은 차량의 주행 속도에 따라 조향배력을 최적으로 조절할 수 있는 간단한 구조의 차속 감응식 동력 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle speed sensitive power steering apparatus having a simple structure capable of optimally adjusting steering power according to a vehicle traveling speed.
차량의 조향장치에는 조향핸들의 조작력을 링크 기구를 통해 직접 전달하는 기계식 조향장치와, 유압을 이용하여 조향에 필요한 힘을 배가시키는 조향배력 작용에 의해 조향하는 동력 조향장치가 있으며, 최근에는 조작의 편의성과 고속시의 안전성으로 인해 동력 조향장치(power steering system)의 사용이 증대되고 있다. 이러한 유압을 이용한 동력 조향장치는 차속에 따라 오일펌프의 토출 유량을 제어함으로써, 저속 주행시에는 동력 실린더에 많은 유량을 공급하여 적은 힘으로도 조향을 가능케 하는 반면, 고속 주행시에는 동력 실린더로의 유량 공급을 최대한 억제하여 핸들을 조향감을 무겁게 하는 것으로, 이와 같이 차량의 속도에 따라 조향배력을 조절할 수 있는 차속 감응식 동력 조향자치가 개시되어 있는 바, 1990년 3월 4일자로 본 출원인이 출원한 대한민국 특허공보 제 93-4788호에 기재된 종래의 동력 조향장치를 참고로 이를 설명하기로 한다.The steering device of the vehicle includes a mechanical steering device which directly transmits the steering force of the steering wheel through a link mechanism, and a power steering device which is steered by steering force action that doubles the force required for steering by using hydraulic pressure. Convenience and safety at high speeds are driving the use of power steering systems. The power steering device using the hydraulic pressure controls the discharge flow rate of the oil pump according to the vehicle speed, thereby supplying a large flow rate to the power cylinder at low speed to enable steering with a small force, while supplying a flow rate to the power cylinder at high speed. In this way, the steering speed is increased by making the steering wheel feel heavy, and a vehicle speed sensitive power steering autonomous system capable of adjusting the steering power according to the speed of the vehicle is disclosed. This will be described with reference to the conventional power steering apparatus described in Patent Publication No. 93-4788.
제1도는 종래의 차속 감응식 동력 조향장치의 구성도로, 이것의 전체적인 구조를 살펴보면, 핸들(8)이 장착된 조향축(8a)상에는 바퀴(9)의 조향각의 범위를 검출하는 조향각속도 센서(3)와, 유량의 공급방향을 결정하는 것으로, 양 바퀴(9),(9')사이의 차축(9a)과 맞물려 있는 로터리 밸브(2)가 설치되어 있다. 그리고, 차축(9a)에는 피스톤(10)을 중심으로 좌,우측 챔버(1a),(1b)가 형성된 동력 실린더(1)가 설치되어 있으며, 상기 로터리 밸브(2)에서 공급된 유량은 유량토출라인(A),(B)을 통해 동력 실린더(1)의 좌,우측 챔버(1a),(1b)로 공급된다. 또한 로터리 밸브(2)에는 제어기(7)에서 전달되는 신호에 따라 비례 제어되는 유량조절밸브(6)의 작용에 의해 오일펌프(5)로부터 압송된 오일이 유입되는 유량공급라인(P)과, 유입된 오일이 오일탱크로 리턴되는 유압라인(T)이 연결되어 있으며, 제어기(7)는 차속센서(4)에서 검출된 차량의 주행속도 및 조향각속도 센서(3)에서 검출된 바퀴의 조향각도에 따라 비례 제어 유량조절밸브(6)를 제어함으로써, 고속 영역에서는 공급 유량을 최소로 하여 높은 조향배력을 제공함과 동시에, 조향각속도에 따른 보상 유량을 공급하여 조향이 급격히 행해지는 경우에는 공급유량을 최대로 많게 하여 저속시와 같은 일정한 조향감을 느낄 수 있는 구조를 지닌다.FIG. 1 is a configuration of a conventional vehicle speed sensitive power steering apparatus. Looking at the overall structure thereof, a steering angle velocity sensor detecting a range of a steering angle of a wheel 9 on a steering shaft 8a on which a handle 8 is mounted ( 3) and the rotary valve 2 which is engaged with the axle 9a between the wheels 9 and 9 'by determining the supply direction of the flow volume. In addition, the axle 9a is provided with a power cylinder 1 having left, right chambers 1a, 1b formed around the piston 10, and the flow rate supplied from the rotary valve 2 is discharged. The lines A and B are supplied to the left and right chambers 1a and 1b of the power cylinder 1. In addition, the rotary valve 2 has a flow rate supply line (P) through which the oil pumped from the oil pump (5) by the action of the flow rate control valve (6) proportionally controlled according to the signal transmitted from the controller (7), A hydraulic line T for connecting the oil returned to the oil tank is connected, and the controller 7 controls the driving speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 4 and the steering angle of the wheel detected by the steering angle speed sensor 3. By controlling the proportional control flow regulating valve 6 according to the above, in the high speed region, the supply flow rate is minimized to provide a high steering power, and when the steering is performed rapidly by supplying a compensation flow rate according to the steering angular velocity, As much as possible, it has a structure that can feel a constant steering feeling such as low speed.
이러한 구조의 종래 차속 감응식 동력 조향장치는 별도의 전자 제어기를 사용하기 때문에, 가격이 고가이며, 고장 발생 확률이 높고, 구조가 복잡한 문제를 지닌다.The conventional vehicle speed sensitive power steering device of such a structure has a problem of high price, high probability of failure, and complicated structure because it uses a separate electronic controller.
상술한 문제를 감안하여 본 발명의 목적은 간단한 구성의 집적회로를 채용하여, 차속에 따라 최적의 조향배력을 달성할 수 있는 간단한 구조의 차속 감응식 동력 조향장치를 제공하는데 있다.In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a vehicle speed sensitive power steering apparatus having a simple structure that can achieve an optimum steering power according to the vehicle speed by employing an integrated circuit having a simple configuration.
상술한 본 발명의 목적은 스티어링 휠과 연동되는 조향밸브와, 조향밸브의 작동에 따라 오일펌프로부터 오일 공급라인을 따라 압송된 유량에 의해 좌,우측 바퀴를 조향하는 동력 실린더와, 오일 배출라인을 따라 오일탱크로 배출되는 유량을 비례 제어하는 가변 오리피스 밸브로 이루어진 차량의 동력 조향장치에 있어서, 하부에는 차속을 측정하는 드리븐 기어가 부착되어 있는 원심 플레이트와, 핀에 의해 원심 플레이트 상에 회동 가능하게 장착되며, 내측에는 가압편이 고정된 원심추와, 원심추에 고정된 가압편에 의해 가압되는 푸시로드를 개재하여 상하로 이동하면서 오일 배출라인의 유로를 개폐하는 유량 제어 피스톤과, 유입포트와 배출포트를 구비하고, 유량 제어 피스톤이 상하로 미끄럼 이동하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 감응식 동력 조향장치에 의해 달성된다.An object of the present invention described above is a steering valve interlocked with a steering wheel, a power cylinder for steering left and right wheels by a flow rate pumped along an oil supply line from an oil pump according to the operation of the steering valve, and an oil discharge line. In the power steering apparatus of the vehicle comprising a variable orifice valve for proportionally controlling the flow rate discharged to the oil tank, the lower part is a centrifugal plate attached to the driven gear for measuring the vehicle speed, and the pin can be rotated on the centrifugal plate by a pin. It is mounted, the flow control piston for opening and closing the flow path of the oil discharge line while moving up and down through the centrifugal weight fixed to the pressure piece, the push rod is pressed by the pressure piece fixed to the centrifugal weight, the inlet port and discharge And a housing having a port, wherein the flow control piston slides up and down. It is achieved by the induction-type power steering apparatus.
다음에는 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시에 따른 차속 감응식 동력 조향장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Next, a vehicle speed-sensitive power steering apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 발명의 차속 감응식 동력 조향장치의 구성도로, 먼저, 통상의 동력 조향장치의 구조를 살펴보면, 구동벨트(11)를 통해 전달되는 엔진(12)의 구동력에 의해 작동되어 오일탱크(14)내의 오일을 압송하는 오일펌프(16)가 설치되어 있으며, 스티어링 휠(18)의 하부에는 그의 조작에 따라 변위되어 오일 공급라인(20)을 통해 오일펌프(16)ㄹ부터 압송된 유량에 의해 동력 실린더(30)를 작동시키는 조향밸브(24)가 장착되어 있다.2 is a configuration diagram of a vehicle speed sensitive power steering apparatus of the present invention. First, referring to the structure of a conventional power steering apparatus, the oil tank may be operated by the driving force of the engine 12 transmitted through the driving belt 11. 14, an oil pump 16 for pumping oil is installed, and the lower portion of the steering wheel 18 is displaced according to its operation to the flow rate pumped from the oil pump 16 through the oil supply line 20. The steering valve 24 which operates the power cylinder 30 by this is attached.
또한, 조향밸브(24)에서 공급되는 오일은 제1유압라인(31)과 제2유압라인(32)을 통해 동력 실린더(30)의 제1챔버(33) 및 제2챔버(34)내로 선택적으로 공급됨에 따라, 동력 실린더(30)내에 설치된 피스톤(35)이 좌,우로 이동하면서 바퀴(36),(36')를 선회시킨 다음, 오일 배출라인(22)을 통해 오일탱크(14)로 복귀하게 된다. 가령, 우회전 시에는 오일펌프(16)로부터 오일 공급라인(20)을 따라 공급된 오일이 제1유압라인(31)을 거쳐 제1챔버(33)로 공급되어 피스톤(35)을 우측으로 가압함으로써 바퀴(36),(36')를 선회시키는 한편, 제2챔버(34)내의 오일은 제2유압라인(32)을 거쳐 오일 배출라인(22)을 통해 오일탱크(14)로 배출되며, 좌회전 시에는 반대로 제2유압라인(32)을 통해 오일이 공급됨과 동시에, 제1유압라인(31)과 오일 배출라인(22)이 연통되어 오일을 배출한다.In addition, the oil supplied from the steering valve 24 is selectively introduced into the first chamber 33 and the second chamber 34 of the power cylinder 30 through the first hydraulic line 31 and the second hydraulic line 32. As supplied, the piston 35 installed in the power cylinder 30 moves left and right, turning the wheels 36 and 36 ', and then through the oil discharge line 22 to the oil tank 14. Will return. For example, during the right turn, the oil supplied from the oil pump 16 along the oil supply line 20 is supplied to the first chamber 33 through the first hydraulic line 31 to pressurize the piston 35 to the right. While turning the wheels 36 and 36 ', the oil in the second chamber 34 is discharged to the oil tank 14 through the oil discharge line 22 via the second hydraulic line 32, and turn left. On the contrary, while the oil is supplied through the second hydraulic line 32, the first hydraulic line 31 and the oil discharge line 22 communicate with each other to discharge the oil.
이러한 구조의 동력 조향장치에 있어서, 차속에 따라 상기 조향밸브(24)를 작동시키는 본 발명의 차속 감응식 동력 조향장치의 구성을 보면, 추진축(도시 생략)을 통해 전달된 동력에 의해 좌,우측 바퀴를 구동하는 차동기어(39)와 함께 회전하는 드리븐 기어(40)가 하부에 부착된 원심 플레이트(42)와, 핀(44),(44')에 의해 원심 플레이트(42)상에 회동 가능하게 장착되며, 내측에는 가압편(46),(46')이 고정된 원심추(48),(48')와, 이 원심추(48),(48')에 고정된 가압편(46),(46')에 의해 가압되는 푸시로드(50) 및 핀(54)에 의해 이 푸시로드(50)에 연결되어 오일 배출라인(22)의 유로를 개방 또는 차단하는 유량 제어 피스톤(52)이 설치되어 있으며, 이 유량 제어 피스톤(52)은 가압 스프링(56)에 의해 가압된 상태로 하우징(60)에 장착되어 있다. 또한, 하우징(60)은 제1오일 배출라인(22')을 개재하여 조향밸브(24)와 연통되는 유입포트(62)와, 제2오일 배출라인(22)을 개재하여 오일탱크(14)와 연통된 배출포트(64)를 구비하고 있다.In the power steering apparatus of such a structure, when the vehicle speed sensitive power steering apparatus of the present invention operates the steering valve 24 according to the vehicle speed, the left and right sides are driven by the power transmitted through the propulsion shaft (not shown). The driven gear 40 rotating together with the differential gear 39 for driving the wheels can be rotated on the centrifugal plate 42 by the centrifugal plate 42 attached to the bottom and the pins 44 and 44 '. Centrifugal weights 48 and 48 'fixed to the pressure pieces 46 and 46' on the inner side, and press pieces 46 fixed to the centrifugal weights 48 and 48 '. And a flow control piston 52 connected to the push rod 50 by a push rod 50 and a pin 54 pressurized by a 46 'to open or block the flow path of the oil discharge line 22. It is provided, and this flow control piston 52 is attached to the housing 60 in the state pressurized by the pressure spring 56. As shown in FIG. In addition, the housing 60 is an oil tank 14 via an inlet port 62 which communicates with a steering valve 24 via a first oil discharge line 22 ′, and a second oil discharge line 22. And a discharge port 64 in communication with it.
여기에서 원심 플레이트(42)상에 설치된 원심추(48),(48')는 푸시로드(50)를 중심으로 볼 때, 좌 우측에 대칭으로 회동 가능하게 장착되는 구조를 지닌다.Here, the centrifugal weights 48 and 48 'provided on the centrifugal plate 42 have a structure that is rotatably mounted symmetrically to the left and right when viewed about the push rod 50.
이러한 구성의 차속 감응식 동력 조향장치에서 차동기어(39)의 회전으로 드리븐 기어(40)가 회전되면, 원심 플레이트(42)가 회전하면서, 이 때 발생되는 원심력에 의해 원심추(48),(48')가 확장됨과 동시에 가압편(46),(46')으로 푸시로드(50)를 가압함으로써, 유량 제어 피스톤(52)이 오일 배출라인(22)을 선택적으로 개방 또는 차단하는 원리를 이용한다.When the driven gear 40 is rotated by the rotation of the differential gear 39 in the vehicle speed sensitive power steering device having such a configuration, the centrifugal plate 48 is rotated by the centrifugal force generated at this time, while the centrifugal plate 42 is rotated. By pressurizing the push rod 50 to the pressure pieces 46 and 46 'at the same time as the 48' is expanded, the flow control piston 52 utilizes the principle of selectively opening or closing the oil discharge line 22. .
다음에는 제2도 및 제3도를 참고로 본 발명의 차속 감응식 동력 조향장치의 작동원리에 대하여 설명한다.Next, with reference to FIGS. 2 and 3 will be described the operation principle of the vehicle speed-sensitive power steering apparatus of the present invention.
가. 저속 주행시의 조향end. Steering at low speed
저속 주행 중에 우회전하는 경우에는 엔진(12)의 회전력으로 오일펌프(16)가 구동되어 오일 공급라인(20)을 거쳐 조향밸브(24)에 오일이 공급되며, 조향밸브(24)로 공급된 오일은 제1유압라인(31)을 통해 동력 실린더(30)의 제1챔버(33)로 공급되어 피스톤(35)을 우측으로 가압한다. 이때, 제2챔버(34)내의 오일은 제2유압라인(32)을 거쳐 오일 배출라인(22)을 통해 오일탱크(14)로 리턴 되는데, 배출되는 오일량은 위에서 설명한 바와 같은 원리에 따라 비례 제어되는 가변 오리피스 밸브(38)에 의해 결정된다.When turning right during low speed driving, the oil pump 16 is driven by the rotational force of the engine 12 to supply oil to the steering valve 24 through the oil supply line 20, and to supply the oil to the steering valve 24. Is supplied to the first chamber 33 of the power cylinder 30 through the first hydraulic line 31 to press the piston 35 to the right. At this time, the oil in the second chamber 34 is returned to the oil tank 14 through the oil discharge line 22 via the second hydraulic line 32, the amount of oil discharged is proportional to the principle as described above. It is determined by the variable orifice valve 38 being controlled.
즉, 저속 주행시 드리븐 기어(40)는 저속으로 회전되므로 제2도에 도시한 바와 같이, 유량 제어 밸브(52)는 거의 개방된 상태를 유지한다. 따라서, 제1오일 배출라인(22')을 통해 하우징(60)의 유입포트(62)로 유입된 오일은 배출포트(64)를 통해 제2오일 배출라인(22)을 거쳐 오일탱크(14)로 배출되므로, 배압이 걸리지 않게 되어, 가벼운 조작력으로 조향을 가능하게 한다.That is, since the driven gear 40 is rotated at a low speed during low speed travel, the flow control valve 52 remains almost open as shown in FIG. Accordingly, the oil introduced into the inlet port 62 of the housing 60 through the first oil outlet line 22 ′ is passed through the second oil outlet line 22 through the outlet port 64 to the oil tank 14. Since it is discharged to, back pressure is not applied, and steering is possible with light operation force.
나. 고속 주행시의 조향I. Steering at high speed
고속 주행시에는 반대로, 드리븐 기어(40)가 고속으로 회전하면서 원심추(48),(48')가 외측으로 확장된다. 그에 따라, 원심추(48),(48')의 내측에 고정된 가압편(46),(46')이 제3도에 도시한 바와 같이 확장되면서 푸시로드(50)를 가압한다. 이때, 푸시로드(50)는 가압스프링(56)의 탄성력을 이기고 상방으로 가압됨과 동시유량 제어 피스톤(52)이 상방으로 이동되면서, 유입포트(62)와 배출포트(64)를 차단한다. 유입포트(62)의 차단으로 제1오일 배출라인(22')을 통해 배출되던 오일이 차단됨으로써, 높은 배압이 형성되어 스티어링 휠(18)의 조작을 무겁게 하여 안전운행을 도모한다.On the contrary, at the high speed, the centrifugal weights 48 and 48 'extend outward while the driven gear 40 rotates at high speed. Accordingly, the pressing pieces 46 and 46 'fixed to the inside of the centrifugal weights 48 and 48' are pushed to push the push rod 50, as shown in FIG. At this time, the push rod 50 overcomes the elastic force of the pressure spring 56 and is pressed upward and the simultaneous flow control piston 52 is moved upward, thereby blocking the inlet port 62 and the outlet port 64. As the oil discharged through the first oil discharge line 22 ′ is blocked by the blocking of the inlet port 62, a high back pressure is formed, which makes the operation of the steering wheel 18 heavy and promotes safe driving.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면 별도의 제어기를 사용하지 않고도 차속에 따라 보조 조향력을 적절히 조절할 수 있는 간단한 구조의 차속 감응식 동력 조향장치를 제공할 수 있다.According to the present invention described above it is possible to provide a vehicle speed sensitive power steering apparatus having a simple structure that can properly adjust the auxiliary steering force according to the vehicle speed without using a separate controller.
Claims (3)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| KR0151465B1 true KR0151465B1 (en) | 1998-09-15 |
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ID=19437652
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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1995
- 1995-11-30 KR KR1019950046490A patent/KR0151465B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR970026708A (en) | 1997-06-24 |
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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Payment date: 20021216 Year of fee payment: 6 |
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