KR100816425B1 - 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브 - Google Patents

유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브에 관한 것으로, 이는 일측이 유압제어 밸브에 연결되고 타측이 작동 실린더에 연결되어 작동유를 공급 및 회수하는 제 1 피드 튜브 및 제 2 피드 튜브를 연결하는, 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브에 있어서, 상기 제 1 피드 튜브 및 상기 제 2 피드 튜브에 각각 연결된 연결 튜브가 양끝에서 체결되도록 관통공이 형성되어 있고서, 이 관통공에 직각으로 조절공이 연통 형성되어 있는 몸체부와; 상기 조절공에 체결되어 개도를 조정하는 조절 부재;를 포함하여서, 본 발명에 의하면, 좌측 및 우측 피드 튜브 사이에 랙바의 진동으로 인하여 작동 실린더의 압력실에서 전해지는 진동을 상쇄시키는 진동 저감 장치를 설치하여 운전자에게 부드럽고 편안한 조향감이 제공되는 효과가 있다.
조향장치, 피드, 피드 튜브, 진동, 진동 저감 장치

Description

유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브{Feed Tube Connection Valve of Hydraulic Power Steering Apparatus}
도 1은 종래 유압식 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타낸 요부 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브를 나타낸 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 유압식 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타낸 요부 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200: 연결 밸브 210: 연결 튜브
220: 오리피스 230: 몸체부
232: 관통공 234: 조절공
240: 조절 부재
본 발명은 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 좌측 및 우측 피드 튜브 사이에 랙바의 진동으로 인하여 작동 실린더의 압력실에서 전해지는 진동을 상쇄시키는 진동 저감 장치를 설치하여 운전자에게 부드럽고 편안한 조향감을 제공하는 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 조향장치는 자동차의 진행 방향을 운전자가 의도하는 바에 따라 임의로 바꾸기 위해 조작하는 장치로, 조향휠(Steering Wheel)을 회전시켜 조향 기어에 그 회전력을 전달함으로써 바퀴의 각도를 조정하여 차량의 진행 방향을 제어한다.
이와 같은 조향장치는 조향 상태의 안정성 및 부드럽고 편안한 조향감 등 안전과 함께 운전자의 편리성을 추구하는 방향으로 연구개발이 이루어지고 있다. 이러한 개발 추세에 따라 운전자의 조향감을 향상시키기 위한 방법으로 유압식 또는 전동식 등의 다양한 동력 보조 조향장치들이 개발되고 있는데, 유압식 동력 보조 조향장치(HPS: Hydraulic Power Steering System)는 엔진으로부터 회전력을 받아 유압 펌프를 작동시키고 유압 펌프에서 만들어진 유압을 조향휠 혹은 조향축의 회전에 따라 적절한 양을 적시에 구동식 피스톤에 보내어 조향장치를 움직이게 하는 방식이고, 전동식 동력 보조 조향장치(EPS: Electrical Power Steering System)는 핸들 조타에 따른 조향 토크 및 차속을 감지하여 차량의 운행조건에 따라 ECU(Electronic Control Unit)에서 모터를 작동시켜 핸들 조타시 조향축의 회전력에 조력을 배가시킬 수 있도록 한 것이다.
도 1은 종래 유압식 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타낸 요부 단면도이 다. 도시된 바와 같이, 유압식 동력 보조 조향장치(100)는 조향휠(미도시)이 장착되어 있는 조향축(미도시)의 하단부에 설치되어 조향시 작동유의 유동 방향을 제어하는 유압제어 밸브(110), 랙-피니언 기어부(120)가 구비되고 양측으로 작동 실린더(150)가 연결된 기어박스(160), 유압제어 밸브(110)를 통해 공급되는 유압으로 인해 내부의 랙바(132)가 축 방향으로 이동되어 바퀴를 조절하는 타이로드(162)에 작용력을 인가하는 작동 실린더(150)를 포함하여 구성된다.
여기서, 기어박스(160)는 피니언축(122)에 형성되어 있는 피니언 기어부(124)와 랙바(132)의 외주면 일측에 형성되어 있는 랙 기어부(126)가 서로 맞물려서 형성되는 랙-피니언 기어부(120), 작동 실린더(150)의 양측으로 연장되어 타이로드(162)와 연결되는 랙바(132), 내부에 랙바(132)가 구비되며 한 쌍의 피드 튜브(140)를 통해 공급되는 작동유에 따라 압력실(136)에서 좌우로 이동하는 피스톤(134)이 설치되는 작동 실린더(150)를 포함하여 구성된다.
또한, 작동유를 좌우측 압력실(136)에 선택적으로 공급하기 위해 작동 실린더(150)와 피드 튜브(140) 사이에는 상부가 피드 튜브(140)와 연결되며, 작동유의 유출을 방지하기 위한 연결 부재인 플레어 튜브 피팅(170)이 구비된다.
여기서, 피드 튜브(140)는 서로 이격되게 구비되되 서로 연통하지 않도록 좌측에 구비된 제 1 피드 튜브(142)와 우측에 구비된 제 2 피드 튜브(144)로 구성되며, 일측이 유압제어 밸브(110)와 연결되고 타측이 플레어 튜브 피팅(170)과 연결된다. 이와 같은 피드 튜브(140)는 운전자의 조향에 따라 작동유의 공급 및 회수의 역할을 한다. 즉, 제 1 피드 튜브(142)에 작동유가 공급되면 제 2 피드 튜브(144)는 작동 실린더의 압력실 내부에 존재하는 작동유를 회수하는 역할을 하고, 제 2 피드 튜브(144)에 작동유가 공급되면 제 1 피드 튜브(142)가 작동유를 회수하는 역할을 하는 것이다.
플레어 튜브 피팅(170)은 플레어 너트(172)가 구비된 피드 튜브(140)를 피팅부(174)에 삽입하고 플레어 너트(172)를 조임으로써 설치된다. 이때, 피드 튜브(140)는 피팅부(174)의 관통공을 지나면서 돌출된 오링(180)에 영향을 받아 피드 튜브(140)의 선단부가 접혀 피팅부(174)에 형성된 걸림턱(176)의 상부에 안착됨과 동시에 플레어 너트(172)에 의해 고정되면서 피드 튜브(140) 또한 고정된다.
이와 같이 구성된 유압식 동력 보조 조향장치(100)는 유압 펌프(미도시)로부터 공급되는 작동유가 압력 호스를 통해 유압제어 밸브(110)에 공급되고, 유압제어 밸브(110)는 조향시 조향축(미도시)의 회전 방향에 따라 작동유를 피드 튜브(140)를 통해 작동 실린더(150)의 피스톤(134) 좌우측 압력실(136)에 선택적으로 공급하여 조향 조작력을 보조하는 것이다.
하지만, 운전자의 조향 조작시 랙바(132)에 진동이 있을 경우 작동 실린더(150) 내부의 작동유에 진동이 전해지고, 이 진동이 피드 튜브(140)를 통해 운전자에게도 전달되어 조향시 불필요한 진동으로 인하여 운전자가 불편함을 느끼는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 좌측 및 우측 피드 튜브 사이에 랙바의 진동으로 인하여 작동 실린더의 압력실에서 전해지는 진동을 상쇄시키는 진 동 저감 장치를 설치하여 운전자에게 부드럽고 편안한 조향감을 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일측이 유압제어 밸브에 연결되고 타측이 작동 실린더에 연결되어 작동유를 공급 및 회수하는 제 1 피드 튜브 및 제 2 피드 튜브를 연결하는 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브에 있어서, 상기 제 1 피드 튜브 및 상기 제 2 피드 튜브에 각각 연결된 연결 튜브가 양끝에서 체결되도록 관통공이 형성되어 있고서, 이 관통공에 직각으로 조절공이 연통 형성되어 있는 몸체부와; 상기 조절공에 체결되어 개도를 조정하는 조절 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브를 나타낸 종단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피드 튜브 연결 밸브(200)는 작동 실린더(150)의 양단부에서 전해지는 진동을 상쇄시키는 진동 저감 기능을 가지는데, 제 1 피드 튜브(142) 및 제 2 피드 튜브(144)에 각각 연결되는 연결 튜브(210), 내부에 오리피스(220)가 형성된 몸체부(230), 몸체부(230)의 일면에 구비되는 조절 부재(240)를 포함하여 구성된다.
연결 튜브(210)는 후술할 몸체부(230)에 작동유가 유입될 수 있도록 제 1 피드 튜브(142)와 제 2 피드 튜브(144) 사이에 위치되되, 일측 단부가 제 1 피드 튜브(142) 및 제 2 피드 튜브(144)에 각각 결합되며, 타측 단부들은 몸체부(230)와 체결된다.
이와 같은 연결 튜브(210)는 제 1 피드 튜브(142) 및 제 2 피드 튜브(144)와 용접 등과 같은 방법으로 결합함이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 연결 튜브(210)와 몸체부(230) 사이의 체결은, 연결 튜브(210)의 타측 단부에 나사산이 형성되어 몸체부(230)와 나사 체결됨이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.
몸체부(230)는 제 1 피드 튜브(142)와 제 2 피드 튜브(144) 사이에 구비되며 양측면이 관통되어 작동유가 흐르는 관통공(232)이 형성된다. 여기서, 관통공(232)의 양측 원주면에는 연결 튜브(210)에 형성된 나사산과 대응하는 나사산이 가공되어 연결 튜브(210)와 나사 체결되는 것이 좋다. 관통공(232)의 중앙에는, 오리피스(220)가 형성되어 작동유의 압력 및 유속 등을 조절한다.
또한, 몸체부(230)와 일체로 상향 돌출되게 형성되고, 오리피스(220)의 상부에 연통 형성되며, 내부에는 나사산이 있는 조절공(234)이 구비된다. 이러한 조절공(234)의 내부에는 나사산이 가공되어 조절 부재(240)가 체결됨으로써, 조절 부재(240)를 통해서 피드 튜브 연결 밸브(200)의 개도를 조정하여 작동유의 압력 및 유속 등을 조절하는 것이다. 여기서, 조절 부재(240)는 나사를 사용함이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명에 따른 유압식 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타낸 요부 사시도이다. 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 피드 튜브 연결 밸브(200)는 랙바(132)의 진동이 작동 실린더(150)의 양단부로부터 전해져 작동유를 통해서 운전자에게까지 전달되면 조절공(234)과 나사 체결된 조절 부재(240)를 풀어 줌으로써, 제 1 피드 튜브(142)와 제 2 피드 튜브(144) 사이에 연결 튜브(210)로 인한 새로운 유로가 형성된다.
이에 따라 제 1 피드 튜브(142)와 제 2 피드 튜브(144)를 지나는 작동유는, 조향 조작에 의해 피드 튜브 연결 밸브(200)의 관통공(232)을 통해서 제 1 피드 튜브(142) 또는 제 2 피드 튜브(144)로 흐르면서 작동 실린더(150)의 양단부로부터 전해지는 진동을 서로 상쇄시켜 진동을 저감할 수 있다. 또한, 조절 부재(240)를 조이거나 풀어줌으로써, 피드 튜브 연결 밸브(200)의 개도를 조정하여 작동유의 압력 및 유속 등이 조절 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위 가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 좌측 및 우측 피드 튜브 사이에다, 랙바의 진동으로 인하여 작동 실린더의 압력실에서 전해지는 진동을 상쇄시키는 진동 저감 장치를 설치하여, 운전자에게 부드럽고 편안한 조향감이 제공되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 일측이 유압제어 밸브에 연결되고 타측이 작동 실린더에 연결되어 작동유를 공급 및 회수하는 제 1 피드 튜브 및 제 2 피드 튜브를 연결하는, 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브에 있어서,
    상기 제 1 피드 튜브 및 상기 제 2 피드 튜브에 각각 연결된 연결 튜브가 양끝에서 체결되도록 관통공이 형성되어 있고서, 이 관통공에 직각으로 조절공이 연통 형성되어 있는 몸체부와;
    상기 조절공에 체결되어 개도를 조정하는 조절 부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부의 상기 관통공에는 오리피스가 형성되는 것을 특징으로 하는 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조절 부재는 나사인 것을 특징으로 하는 유압식 동력 보조 조향장치의 피드 튜브 연결 밸브.
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