KR20000055814A - 차속 감응형 파워스티어링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차속 감응형 파워 스티어링 장치에 대한 것으로서, 발명의 주된 목적은 랙바와 랙피스톤 사이의 피스톤 구조를 가변식으로 개량하여 구조가 간단하면서도 성능이 우수하고, 제조 원가를 크게 낮출 수 있도록 하는데 있는 것이다.

이를 위한 특징적인 수단은 유압펌프로부터 유압을 공급받는 로터리밸브와, 랙/피니언을 포함하는 피니언 밸브 하우징과, 상기 하우징으로부터 일측으로 연장하되, 내부에 랙바 중단의 피스톤이 왕복하게되고, 그 좌,우 양측에는 상기 하우징으로부터 유압이 공급되는 유압실린더로 이루어진 차량용 조향 배력장치에 있어서, 상기한 랙바의 중단에 설치하되, 내경에 매설한 0-링이 랙바의 원통면에 접하고, 외경에 매설한 피스톤링이 유압실린더의 내경에 접하는 피스톤, 상기 피스톤의 좌,우 양측에서 랙바의 원주면상에 고정되는 한쌍의 E링과, 상기한 좌,우 양측의 E링과 상기 피스톤의 양측면 사이에 개입된 각각의 탄성 스프링으로 구성하여 피스톤의 좌,우 양측에 작용하는 유압에 의해 피스톤이 좌,우 양측으로 유동하여 체적에 변화를 줄 수 있도록 하는데 있다.

Description

차속 감응형 파워스티어링 장치{Power steering gear of car speed induction type}

본 발명은 차속 감응형 파워 스티어링 장치에 대한 것으로서, 더 상세하게는 고속주행할 때와 저속주행할 때, 배력장치에 따른 유압의 힘이 랙바 및 랙피스톤에 설치한 가변식 랙피스톤으로써 달라질 수 있도록 한데 특징이 있는 것이다.

일반적으로 차량의 차속 감응형 파워 스티어링이라 하면 차량의 속도가 증가하면 핸들의 조타력을 무겁게 하고, 차량의 속도가 감소하면 핸들의 조타력을 가볍게하여 고속 주행시 안정감을 주고, 저속시(정지시 포함) 작은 힘으로도 핸들을 돌릴 수 있도록 되어 있는 것이다.

이와 같은 차속 감응형 파워 스티어링장치는 피니언 밸브(Pinion V/V)에 설치하는 타입과 ECPS(Eletronic Controlled Power Steering System)타입 등이 있는 바, 전자의 경우 장기간 사용하였을 때 접촉부분이 마모되어 제기능을 하지 못하므로 수명이 짧아지는 단점이 있다.

또한 후자의 경우는 도 1에서 보는 바와 같이 스티어링용 유압 제어밸브(11)와, 이 유압 제어밸브와 연결된 채, 내부의 스풀(12)을 동작시킬 수 있는 솔레노이드 밸브(13)와, 상기 솔레노이드 밸브를 제어하기 위한 전자 제어 유니트(14)와, 차량의 속도를 감지하여 상기 전자 제어 유니트에 전달하는 차속센서(15)로 연결 구성되며, 상기한 유압 제어밸브(11)에는 파워 실린더(16)와 유압 펌프(17) 및 리턴부(18)가 연결되는 것이었다.

그러나 이와 같은 종래의 장치는 구조가 복잡하여 생산성이 떨어질 뿐만 아니라 제조 원가가 높아지며, 차량의 속도에 따라 유압 제어밸브(11)에 의해 유압을 바이패스시켜 실현하도록 하고 있으나, 차량의 속도에 따라 제어되는 조타 특성은 리프런스 압력까지 상승되지 못하는 단점이 있고, 따라서 제어 토오크 범위가 더 이상 넓어질 수 있는 문제가 있으며, 스티어링 장치의 성능과 기능을 저하시키는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 해결 보완하고자 새로운 타입의 차속 감응형 파워 스티어링 장치를 안출한 것으로서, 발명의 주된 목적은 랙바와 랙피스톤 사이의 피스톤 구조를 가변식으로 개량하여 구조가 간단하면서도 성능이 우수하고, 제조 원가를 크게 낮출 수 있도록 하는데 있는 것이다.

이를 위한 특징적인 수단은 유압펌프로부터 유압을 공급받는 로터리밸브와, 랙/피니언을 포함하는 피니언 밸브 하우징과, 상기 하우징으로부터 일측으로 연장하되, 내부에 랙바 중단의 피스톤이 왕복하게되고, 그 좌,우 양측에는 상기 하우징으로부터 유압이 공급되는 유압실린더로 이루어진 차량용 조향 배력장치에 있어서, 상기한 랙바의 중단에 설치하되, 내경에 매설한 0-링이 랙바의 원통면에 접하고, 외경에 매설한 피스톤링이 유압실린더의 내경에 접하는 피스톤, 상기 피스톤의 좌,우 양측에서 랙바의 원주면상에 고정되는 한쌍의 E링과, 상기한 좌,우 양측의 E링과 상기 피스톤의 양측면 사이에 개입된 각각의 탄성 스프링으로 구성하여 피스톤의 좌,우 양측에 작용하는 유압에 의해 피스톤이 좌,우 양측으로 유동하여 체적에 변화를 줄 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 종래의 구성을 보인 개략도

도 2는 본 고안의 설치 위치를 보인 조향 배력장치의 예시도

도 3은 본 발명의 구성에 따른 요부 단면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 하우징 2 : 실린더

3 : 랙바 4 : 피스톤

41 : 피스톤링 42 : 스프링

43 : E링 44 : O-링

이하 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 설치 위치를 보인 조향 배력장치의 예시도, 도 4는 본 고안의 요부 구성을 보인 확대 단면도이다.

상기 도면에서 보듯이 유압펌프로부터 유압을 공급받는 로터리밸브와, 랙/피니언을 포함하는 피니언 밸브 하우징(1)과, 상기 하우징으로부터 일측으로 연장하되, 랙바(3)중단에 피스톤(4)이 형성되고, 이 랙바(3) 및 피스톤(4)은 유압실린더(2)에 내장되며, 상기 유압실린더(2)에는 상기 하우징(1)으로부터 유압이 공급되는 유압파이프(12)가 연결되어 있다.

여기서 본 발명의 특징은 상기한 피스톤(4)의 위치를 가변적으로 형성한다는 점이다.

즉, 피스톤(4)은 내경에 매설한 0-링(44)이 랙바의 원통면에 접하고, 외경에 매설한 피스톤링(41)이 유압실린더(2)의 내경에 접하도록하여 좌,우 유동이 가능하게 한다.

또한, 랙바(3)에 끼워진 상기 피스톤(4)의 좌,우 양측에는 랙바(3)의 원주면상에 고정되는 한 쌍의 E링(43)을 마련한 후, 이들 좌,우 양측의 E링(43)과 상기 피스톤(4)의 양 측면 사이에 각각 스프링(42)을 탄설하는 것이다.

도면중 미설명 부호 45는 실부재이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 운전자가 좌회전 또는 우회전을 하고자 핸들을 돌렸을 때, 상기 유압파이프(12)를 통해 좌측 실린더 혹은 우측 실린더로 유압이 공급되며, 초기의 유압은 상기 피스톤(4)에 작용하기 때문에 즉시 스프링(42)의 힘을 이기고 피스톤(4)을 밀어 주게 되는 것이며, 그 만큼 공간이 넓어지므로 더 많은 유량이 공급되었을 때, 조향이 이루어 진다.

예컨데 도 3의 상태에서 우측으로 유압이 공급되면 좌측으로 밀린 피스톤(4)이 스프링(42)을 받치고 있는 E링(43)에 의해 더 이상 밀리지 않을 때 비로소 유압이 조향 배력으로 작용하여 차륜에 힘을 전달한다.

그리고 이러한 작용은 피스톤(4)의 설치 상태가 좌,우 동형이므로 그 반대쪽도 동일하게 작용한다.

이와 같이 작용하는 피스톤(4)은 저속 주행시에는 핸들을 돌리는 회전각이 클 뿐만 아니라 민감하지 않기 때문에 피스톤(4)이 어느 한쪽으로 밀린 후부터 조향이 된다 하더라도 운전자는 그 차이를 느끼지 못하고 평소와 마찬가지로 핸들을 가볍게 느낀다.

반면에 고속 주행시에는 핸들을 돌리는 회전각이 작을 뿐만 아니라 핸들을 조금만 돌려도 민감하게 조향되기 때문에 피스톤(4)이 어느 한쪽으로 밀리는 동안 조향이 이루어지지 않게 되고, 따라서 운전자는 핸들을 무겁게 느낀다.

다시 말해서 저속 주행중에는 상기 피스톤(4)의 유동이 조향 배력에 큰 영향을 주지 않지만 고속 주행중에는 상기 피스톤(4)의 유동이 조향 배력에 큰 영향을 주기 때문에 직진 주행성이 향상되는 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 랙바(3)의 중단에 피스톤(4)을 형성하되, 좌,우 스프링(42)에 탄설된 채 어느정도의 좌,우 유동이 가능하도록 하였기 때문에 고속 주행시 상기 피스톤(4)의 유동으로 인해 발생하는 체적의 변화로 유압이 늦게 작용하게 되고, 유압이 늦게 작용하는 만큼 운전자는 핸들을 무겁게 느껴 직진 주행성이 좋아지는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 유압펌프로부터 유압을 공급받는 로터리밸브와, 랙/피니언을 포함하는 피니언 밸브 하우징과, 상기 하우징으로부터 일측으로 연장하되, 내부에 랙바 중단의 피스톤이 왕복하게되고, 그 좌,우 양측에는 상기 하우징으로부터 유압이 공급되는 유압실린더로 이루어진 차량용 조향 배력장치에 있어서,

   상기한 랙바(3)의 중단에 설치하되, 내경에 매설한 0-링(44)이 랙바의 원통면에 접하고, 외경에 매설한 피스톤링(41)이 유압실린더(2)의 내경에 접하는 피스톤(4),

   상기 피스톤(4)의 좌,우 양측에서 랙바(3)의 원주면상에 고정되는 한쌍의 E링(43)과,

   상기한 좌,우 양측의 E링(43)과 상기 피스톤(4)의 양측면 사이에 개입된 각각의 탄성 스프링(42)으로 구성하여 피스톤의 좌,우 양측에 작용하는 유압에 의해 피스톤이 좌,우 양측으로 유동하여 체적에 변화를 줄 수 있도록 하여서 됨을 특징으로 하는 차속 감응형 파워스티어링 장치.