KR100489081B1 - hydraulic damper against shimmy and kick back of a steering device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스티어링 장치의 시미와 킥백을 개선하기 위한 유압댐퍼에 관한 것으로, 하우징과 인너바디 및 스프링으로 이루어진 간단한 구성의 유압댐퍼를 제공함으로써, 저렴한 비용으로 파워스티어링의 시미나 킥백 현상을 개선할 수 있도록 하여 스티어링 장치가 보다 안정되고 정숙하게 작동될 수 있도록 된 것이다.The present invention relates to a hydraulic damper for improving the taste and kickback of the steering apparatus, and by providing a hydraulic damper having a simple configuration consisting of a housing, an inner body and a spring, it is possible to improve the sima kickback phenomenon of power steering at a low cost. The steering system can be operated more stably and quietly.
Description
본 발명은 유압식 파워스티어링 장치에서 시미(shimmy)와 킥백(kick back)을 저감시키도록 하는 유압댐퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압댐퍼의 구조에 관한 기술이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic damper for reducing shimmy and kick back in a hydraulic power steering apparatus, and more particularly, to a technique of a hydraulic damper.
도 1은 파워스티어링 장치에 유압댐퍼가 설치된 상태가 도시된 것으로서, 운전자의 조타력을 돕기 위한 동력실린더(100)로 오일이 출입하는 통로에 유압댐퍼(102)가 설치되어 있다.1 illustrates a state in which a hydraulic damper is installed in a power steering apparatus, and a hydraulic damper 102 is installed in a passage through which oil enters and exits a power cylinder 100 to assist a driver's steering force.
상기 유압댐퍼(102)는 타이어 및 파워스티어링 장치의 공진 등에 의해 진동이 유발되어 스티어링휠의 회전진동을 야기하는 현상인 시미(shimmy) 등을 저감시키고자 장착된 것으로서, 그 기본적인 원리는 운전자의 조타력에 따라 동력실린더(100)로 제공되는 오일은 충분한 유압으로 원활하게 유압댐퍼(102)를 통과하여 동력실린더에 제공되어 조향 조작력을 발휘하게 하고, 이에 비하여 타이어를 통해 타이로드 및 동력실린더(100)의 피스톤을 통해 전달되는 압력의 변화는 상기 유압댐퍼(102)에 의해 감쇠시키도록 하는 것이다.The hydraulic damper 102 is mounted to reduce shimmy, which is a phenomenon that causes vibrations of the steering wheel due to vibration caused by the resonance of a tire and a power steering device. The oil provided to the power cylinder 100 according to the inerting force is smoothly passed through the hydraulic damper 102 with sufficient hydraulic pressure to be provided to the power cylinder to exert a steering control force. In contrast, the tire rod and the power cylinder 100 through the tire. The change in pressure transmitted through the piston of) is to be damped by the hydraulic damper (102).
종래에는 상기한 바와 같은 유압댐퍼(102)로서 도 2에 도시된 것과 같이 종래에 차량의 서스펜션에 사용되던 쇽업소버의 피스톤밸브를 사용하고 있다. In the related art, as the hydraulic damper 102 as described above, a piston valve of a shock absorber, which is conventionally used for suspension of a vehicle, is used as shown in FIG. 2.
상기 쇽업소버용 피스톤밸브는 서스펜션의 특성상 다양한 유형의 하중에 대비해야 하므로 다양한 유체속도에 대한 감쇠특성을 구비하기 위하여 다소 복잡한 구성을 가지고 있는데, 파워스티어링용 유압댐퍼의 측면에서는 서스펜션과 같이 다양한 작동조건을 갖지 않으므로 실질적으로 이러한 복잡한 구성과 다양한 유체속도에 대한 감쇠특성이 요구되지는 않는다.The shock absorber piston valve has a rather complicated configuration in order to have damping characteristics for various fluid speeds due to the nature of the suspension, and in terms of power steering hydraulic dampers, various operating conditions such as suspension are required. In practice, this complex configuration and damping characteristics for various fluid velocities are not required.
또한, 상기한 바와 같은 쇽업소버용 피스톤밸브는 순간적인 유압변화에 대해 급격한 감쇠력의 변화는 구현하기 어려운 구조이어서, 갑작스럽게 타이어에 작용하는 외란이 스티어링휠에 충격적으로 전달되는 현상인 킥백(kick back)을 개선하기에는 곤란한 실정이다.In addition, the piston valve for the shock absorber as described above is a structure that is difficult to implement a sudden change in the damping force against the instantaneous hydraulic pressure change, the kickback (kick back) is a phenomenon in which a sudden disturbance acting on the tire shock to the steering wheel It is difficult to improve).
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 간단한 구성으로 파워스티어링의 시미나 킥백 현상을 개선할 수 있도록 하여 보다 안정되고 정숙한 스티어링 장치를 구현할 수 있도록 하는 스티어링 장치의 시미와 킥백을 개선하기 위한 유압댐퍼를 제공함에 그 목적이 있다.상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 동력실린더측으로부터 기어박스의 메인밸브측으로 점차 내경이 좁아지도록 형성된 하우징과; 상기 하우징의 내측에서 하우징의 양측에서 제공되는 압력의 변화에 따라 하우징의 길이방향으로 섭동함에 의해 하우징의 내부 개구 단면적을 변화시키는 단면적변화수단으로 구성되면서; 상기 단면적변화수단은, 외경이 상기 하우징의 최소 내경과 최대 내경의 사이로 형성되고, 오일 차단벽이 구비되며, 상기 오일 차단벽에 오일을 통과시키는 메인홀을 구비한 인너바디와; 일단은 오일통과홀이 형성된 상기 하우징의 격벽에 지지되고, 타단은 상기 오일 차단벽에 지지되도록 설치되어, 상기 인너바디를 하우징의 메인밸브측을 향해 탄지하는 스프링;으로 구성된 것을 특징으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the sim and kick back of the steering device to implement a more stable and quiet steering device by improving the sima kickback phenomenon of power steering with a simple configuration It is an object of the present invention to provide a hydraulic damper for improving the present invention. The present invention for achieving the above object, the housing formed to gradually narrow the inner diameter from the power cylinder side to the main valve side of the gearbox; Consisting of cross-sectional area changing means for changing the inner opening cross-sectional area of the housing by perturbing in the longitudinal direction of the housing in accordance with a change in pressure provided at both sides of the housing inside the housing; The cross-sectional area changing means may include an inner body having an outer diameter formed between a minimum inner diameter and a maximum inner diameter of the housing, having an oil barrier wall, and having a main hole through which oil passes through the oil barrier wall; One end is supported by the partition wall of the housing formed with the oil passage hole, the other end is installed to be supported by the oil blocking wall, a spring for holding the inner body toward the main valve side of the housing;
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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3과 도 4에는 본 발명에 따른 스티어링 장치의 시미와 킥백을 개선하기 위한 유압댐퍼의 구조가 그 작동 상태별로 도시되어 있다.3 and 4 show the structure of the hydraulic damper for improving the taste and kickback of the steering apparatus according to the present invention for each operation state.
그 구조는 크게 하우징(1)과, 하우징(1)의 내측에 구비되어 하우징(1)의 내부 개구 단면적을 변화시키기 위한 단면적변화수단으로 이루어져 있다.The structure is largely comprised of the housing 1 and the cross-sectional area changing means provided in the inside of the housing 1 to change the cross-sectional area of the inner opening of the housing 1.
상기 하우징(1)은 동력실린더와 기어박스의 메인밸브 사이에 설치되는데, 동력실린더측으로부터 기어박스의 메인밸브측으로 점차 그 내경이 좁아지도록 형성되어 있다.The housing 1 is installed between the power cylinder and the main valve of the gearbox, and is formed such that its inner diameter gradually narrows from the power cylinder side to the main valve side of the gearbox.
본 실시예에서 상기 단면적변화수단은 외경이 상기 하우징(1)의 최소 내경과 최대 내경의 사이로 형성되고, 오일 차단벽(3)이 구비되며, 상기 오일 차단벽(3)에 오일을 통과시키는 메인홀(5)을 구비한 인너바디(7)와, 상기 인너바디(7)를 하우징(1)의 메인밸브측을 향해 탄지하는 스프링(9)으로 구성하였다.In the present embodiment, the cross-sectional area changing means has an outer diameter formed between the minimum inner diameter and the maximum inner diameter of the housing 1, and is provided with an oil barrier wall 3, and the main body for passing oil through the oil barrier wall 3. An inner body 7 having a hole 5 and a spring 9 holding the inner body 7 toward the main valve side of the housing 1 were constituted.
따라서, 상기 인너바디(7)는 상기 오일 차단벽(3) 양측에서 작용하게 되는 압력의 변화와 상기 스프링(9)의 탄성력에 의해 하우징(1)의 길이방향으로 섭동하면서, 상기 하우징(1)의 내부 개구 단면적을 변화시키게 된다.Accordingly, the inner body 7 is perturbed in the longitudinal direction of the housing 1 by the change in pressure acting on both sides of the oil barrier wall 3 and the elastic force of the spring 9, and thus, the housing 1. Will change the cross-sectional area of the inner opening.
물론, 상기 스프링(9)은 상기 하우징(1)에 형성된 격벽(11)과 상기 인너바디(7)의 사이에 설치되어 있으며, 상기 격벽(11)에는 다수의 오일통과홀(13)이 구비되어 상기 인너바디(7)의 메인홀(5)을 통과하는 오일의 흐름에 영향을 주지 않도록 되어 있다.Of course, the spring 9 is installed between the partition wall 11 formed in the housing 1 and the inner body 7, and the partition wall 11 is provided with a plurality of oil passage holes 13. It does not affect the flow of oil passing through the main hole 5 of the inner body (7).
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
도 3의 유압댐퍼 상태는 일반적인 주행상태를 도시하고 있는 것으로서, 운전자의 조향 조작에 의해 기어박스의 메인밸브측에서 동력실린더로 오일이 흐를 때에는 상기 인너바디(7)는 상기 스프링(9)을 압축시키면서 도면상 좌측으로 이동되어 인너바디(7)와 하우징(1)의 사이에 오리피스(15)를 형성시키게 된다.The hydraulic damper state of FIG. 3 shows a general driving state. When oil flows from the main valve side of the gearbox to the power cylinder by the driver's steering operation, the inner body 7 compresses the spring 9. While moving to the left in the drawing to form an orifice 15 between the inner body 7 and the housing (1).
따라서, 오일은 상기 인너바디(7)의 메인홀(5)과 상기 오리피스(15)를 통하여 원활히 동력실린더로 전달되어, 운전자의 조향조작력을 보조하는 힘을 타이로드에 작용시키게 된다.Accordingly, the oil is smoothly transferred to the power cylinder through the main hole 5 and the orifice 15 of the inner body 7 to apply a force to the tie rod to assist the steering operation of the driver.
이때, 시미가 발생되면 오일의 유압진동은 상기 오리피스(15) 및 메인홀(5)을 통해 감쇠되어 스티어링휠의 진동이 저감되도록 한다.At this time, when the taste is generated, the hydraulic vibration of the oil is attenuated through the orifice 15 and the main hole 5 to reduce the vibration of the steering wheel.
한편, 도 4에서는 타이어에 외란이 작용하여 킥백 현상이 일어났을 때 상기 유압댐퍼가 작동하는 상태를 도시하고 있는바, 타이어에 갑자기 가해진 외란에 의해 타이로드를 타고 들어오는 충격력에 의해 상기 오일의 흐름이 동력실린더로부터 메인밸브를 향하게 되면, 상기 인너바디(7)는 상기와 같이 충격적으로 작용하는 유압 및 스프링(9)의 힘에 의해 상기 하우징(1)의 메인밸브측으로 이동되는데, 이때 상기 인너바디(7)의 외경은 상기 하우징(1)의 최소 내경과 최대 내경의 사이로 형성되어 있어서, 결국 상기 하우징(1)의 내부 개구 단면적을 대폭적으로 축소하여 단지 상기 메인홀(5)만이 하우징(1)의 양쪽이 연통된 상태를 구현하게 된다.Meanwhile, in FIG. 4, the hydraulic damper is operated when a kickback phenomenon occurs due to a disturbance acting on the tire, and the flow of oil is caused by the impact force coming on the tie rod due to the disturbance applied to the tire. When facing the main valve from the power cylinder, the inner body (7) is moved to the main valve side of the housing (1) by the force of the hydraulic pressure and the spring (9) acting as described above, wherein the inner body ( The outer diameter of 7) is formed between the minimum inner diameter and the maximum inner diameter of the housing 1, so that the cross-sectional area of the inner opening of the housing 1 is greatly reduced so that only the main hole 5 of the housing 1 It will implement a state in which both sides communicate.
따라서, 상기와 같이 타이어에 작용하는 갑작스런 외란에 의한 오일의 흐름은 상기 메인홀(5)로만 통과할 수 있게 되어 스티어링휠로 전달되는 충격은 크게 감쇠되게 된다.Therefore, the flow of oil due to the sudden disturbance acting on the tire as described above can pass only through the main hole 5 so that the impact transmitted to the steering wheel is greatly attenuated.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 하우징과 인너바디 및 스프링으로 이루어진 간단한 구성의 유압댐퍼를 제공하여 저렴한 비용으로 파워스티어링의 시미나 킥백 현상을 개선할 수 있도록 하고, 이 결과 스티어링 장치는 보다 안정되고 정숙하게 작동될 수 있는 효과가 있게 된다.According to the present invention as described above, by providing a hydraulic damper of a simple configuration consisting of the housing, the inner body and the spring to improve the simaena kickback phenomenon of power steering at low cost, as a result the steering device is more stable and quiet There is an effect that can be operated.
도 1은 종래의 파워스티어링 장치에 유압댐퍼가 설치된 상태를 도시한 도면, 1 is a view showing a state in which a hydraulic damper is installed in a conventional power steering device,
도 2는 도 1의 유압댐퍼의 내부구조를 도시한 도면,2 is a view showing the internal structure of the hydraulic damper of FIG.
도 3은 본 발명에 따른 스티어링 장치의 시미와 킥백을 개선하기 위한 유압댐퍼의 구조를 도시한 것으로서 일반 주행시의 상태를 도시한 도면,3 is a view showing a structure of a hydraulic damper for improving the taste and kickback of the steering apparatus according to the present invention, showing a state during normal driving,
도 4는 도 3의 유압댐퍼를 도시한 것으로서 외란이 타이어에 작용하는 상태의 도면이다.4 is a view illustrating a hydraulic damper of FIG. 3, in which disturbance acts on the tire.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
1 - 하우징 3 - 오일 차단벽1-Housing 3-Oil Barrier
5 - 메인홀 7 - 인너바디5-Main Hall 7-Inner Body
9 - 스프링 11 - 격벽9-Spring 11-Bulkhead
13 - 오일통과홀 15 - 오리피스13-Oil Pass Hole 15-Orifice
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