KR20010012923A - Reaction device on a servo valve arrangement - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특히 차량의 파워스티어링 시스템을 위한 유압서보밸브배치상의 반응배치에 관한 것이다. 상기 서보밸브 배치는 회전밸브와 제어 부싱을 포함하는 방법으로 형성된다. 상기 제어부싱을 상기 회전밸브를 동축상으로 둘러싸고 이와 관련하여 회전할 수 있다. 내부축상의 V형 그루브는 제어부싱에 연결된 상기 붓싱의 부분에 위치한다. 반응몸체는 제어된 유압으로 상기 그루브로 가압될 수 있다. 상기 반응몸체는 샤프트 부분에 방사상으로 배치된다. 상기 샤프트 부분은 회전밸브에 회전가능하게 고정된다.The present invention relates in particular to a reaction arrangement on a hydraulic servovalve arrangement for a power steering system of a vehicle. The servovalve arrangement is formed by a method comprising a rotary valve and a control bushing. The control may coaxially surround and rotate in relation to the rotary valve. The V-groove on the inner axis is located in the portion of the bushing connected to the control bushing. The reaction body can be pressed into the groove with controlled hydraulic pressure. The reaction body is disposed radially on the shaft portion. The shaft portion is rotatably fixed to the rotary valve.
Description
유압 파워스티어링 시스템은 대부분의 차량에서 표준으로 설치된다.Hydraulic power steering systems are standard on most vehicles.
예를들어 특히, 전형적인 주차조작정도의 속도범위 내의 낮은 속도에서는 가볍고 고속에서는 다소 무거워지는 스티어링을 형성하기 위하여, 스티어링 휠에서 탐지가능하거나 스티어링을 조작하는 동안 적용되는 수동힘이 파라미터 의존방법으로 변경되는 것이 기본적으로 공지되어 있다.For example, in order to form a steering that is lighter at lower speeds and somewhat heavier at high speeds within the range of typical parking maneuvers, the manual force that is detected on the steering wheel or applied during steering is changed in a parameter dependent manner. It is basically known.
상술한 목적으로, 서보밸브배치를 조정하기 위하여 필수적으로 수동힘이 변경될 수 있도록 하는 이른바 반응배치가 사용된다. 회전 슬라이브 배치 방법으로 설계된 서보밸브 배치에 대하여 이것은 서로에 대해 회전 슬라이드와 제어슬리브를 회전시키기 위하여 필요한 힘이 제어가능한 방법으로 수정될 수 있다는 사실과 같다.For the above purposes, so-called reaction arrangements are used in which the manual force can be changed essentially in order to adjust the servovalve arrangement. For servovalve arrangements designed with the rotary slave arrangement method, this is equivalent to the fact that the forces required to rotate the rotary slide and control sleeve relative to each other can be modified in a controllable manner.
이점에서, 회전 슬라이드 측면에 위치하고 회전 슬라이드에서 회전하도록 고정되어 연결된 샤프트 부분에서 V자형상으로 방사상 외부로 펼쳐진 프랭크를 가진 축상 그루브를 배치하는 것과 상술한 샤프트 부분을 축상으로 둘러싸고 제어슬리브에서 회전하도록 고정되어 연결된 슬리브 부분에서 축상 그루브로 유압으로 가압될 수 있는 반응 몸체를 위한 방사상 가이드를 배치하는 것이 이미 제안된 바 있다.In this respect, the positioning of an axial groove with a Frank extending radially outwardly in a V-shape at the side of the rotating slide which is fixed to rotate on the rotating slide and fixed to rotate on the control sleeve axially surrounds the above-mentioned shaft part. It has already been proposed to arrange a radial guide for the reaction body which can be pressurized hydraulically into the axial groove in the sleeve portion to which it is connected.
상기 반응몸체는 상기 반응몸체가 축상 그루브로 제어가능한 힘으로 관통하고 예를들어 볼과 같은 반응몸체의 형상 및 축상 그루브의 프랭크의 경사도에 따르는 제어가능한 저항력을 가지는 샤프트 부분과 슬리브부분 사이의 상대적인 회전에 반하게 됨으로써 파라미터 의존방법으로 제어가능한 유압을 가할 수 있다.The reaction body is a relative rotation between the shaft portion and the sleeve portion, through which the reaction body penetrates with a controllable force to the axial groove and has a controllable resistance force, for example depending on the shape of the reaction body such as a ball and the inclination of the frank of the axial groove. By contrary to this, the hydraulic pressure can be controlled in a parameter-dependent manner.
GB 2,212,463 A 및 US 4,819,545 는 반응몸체로 제공되는 볼이 회전 슬라이드 배치의 회전축에 평행한 가이드 내에 배치되고, 회전축에 방사상으로 존재하는 그루브로 가압될 수 있는 반응배치를 공개하고 있다.GB 2,212,463 A and US Pat. No. 4,819,545 disclose reaction arrangements in which a ball provided as a reaction body can be placed in a guide parallel to the axis of rotation of a rotary slide arrangement and pressed into grooves radially present on the axis of rotation.
본 발명은 회전- 슬라이드 배치의 방법으로 설계되고 회전 슬라이드와 그 주위에 동축으로 제어슬리브와 회전 슬라이드를 가지며 특히 차량의 파워스티어링 시스템을 위하여 제공되고 회전 슬라이드에 대해 회전가능한 유압 서보 밸브 배치상의 반응배치에 관한 것이다.The present invention is designed in the manner of a rotary-slide arrangement and has a control sleeve and a rotary slide coaxially around the rotary slide and in particular provided for a power steering system of a vehicle and reactive arrangement on a hydraulic servovalve arrangement which is rotatable relative to the rotary slide. It is about.
도 1은 회전 슬라이드 및 반응 배치에 따른 축단면도이다.1 is a cross-sectional view of an axial slide and reaction arrangement.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1.
도 3은 도 2의 변형된 실시예에 따른 단면도이다.3 is a cross-sectional view according to a modified embodiment of FIG. 2.
도 4는 도 2의 다른 변형된 실시에 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view according to another modified embodiment of FIG. 2.
도 5는 스티어링 휠에 적용된 수동힘의 작용으로 서보모터상에서 작용하는 압력차를 도시한다.5 shows the pressure difference acting on the servomotor under the action of a manual force applied to the steering wheel.
* 부호설명* Code Description
1: 회전 슬라이드 2: 제어슬리브1: rotating slide 2: control sleeve
3: 하우징 4: 제어변부3: housing 4: control edge
5: 모터연결 6: 서보모터5: Motor Connection 6: Servo Motor
7: 유압펌프 8: 저장용기7: Hydraulic pump 8: Storage container
9: 슬리브 부분 10: 그루브9: sleeve part 10: groove
11: 샤프트 부분 12: 방사상 홀11: shaft part 12: radial hole
13: 내부원추 14: 외부원추13: inner cone 14: outer cone
15: 볼15: ball
본 발명의 목적은 상술한 형태의 반응배치에서 한편으로는 특히 달성하기 쉬운 설계로 가능하고 다른 한편으로는 비교적 큰 반응힘이 발생가능한 반응배치를 달성하는 것이다.It is an object of the present invention to achieve a reaction batch of the type described above which, on the one hand, is particularly easy to achieve, and on the other hand a relatively large reaction force can occur.
상기 목적은 V자 형상으로 방사상 내부로 펼쳐진 프랭크를 가진 축 그루부가 제어 슬리브에 비례하여 회전하여 고정된 슬리브 부분의 내부 및 회전 슬라이드에 비례하여 회전함에 따라 고정된 샤프트 부분에 배치된 제어가능한 유압이 배치됨에 따라 그루브로 가압될 수 있는 반응보디를 방사상으로 안내하기 위한 방사상 홀에 형성된다는 사실에 의해 본 발명에 따라 달성된다.The object is that the controllable hydraulic pressure disposed on the fixed shaft portion is rotated in proportion to the inner and the fixed slide of the fixed sleeve portion by rotating the axial groove with the Frank extending radially inwardly in a V-shape. It is achieved according to the invention by the fact that it is formed in a radial hole for radially guiding a reaction body which can be pressurized into the groove as it is arranged.
본 발명은 제한된 유압을 가진 비교적 큰 반응힘을 발생시킬 수 있도록 회전 슬라이드의 축으로부터 가능한 만큼 큰 방사상 거리에서 반응몸체와 상호작용하는 축상의 V자형 그루브를 배치하는 일반적인 사상에 기초를 두고 있다.The present invention is based on the general idea of arranging axial V-shaped grooves interacting with the reaction body at radial distances as large as possible from the axis of the rotating slide to generate a relatively large reaction force with limited hydraulic pressure.
적절한 경우, 상기 V자형 그루브의 프랭크는 각각의 반응힘이 역시 제어 슬라이드와 제어 슬리브 사이의 각도에 좌우됨에 따라 오목 또는 볼목한 만곡부를 가질 수 있다.If appropriate, the Frank of the V-shaped groove may have a concave or convex curve as each reaction force also depends on the angle between the control slide and the control sleeve.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 청구범위가 작성되며, 본 발명의 특히 바람직한 실시예를 참조로 도면의 설명이 후술된다.Claims are made in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the description of which follows with reference to particularly preferred embodiments of the present invention.
도 1에 따르면, 회전슬라이드(1)는 하우징(3)(오직 도시목적으로만 표시됨)내에 회전가능하게 배치되고 이와 동축인 제어슬리브(2)로 둘러싸여 있다.According to FIG. 1, the rotary slide 1 is enclosed by a control sleeve 2 which is rotatably disposed and coaxial with the housing 3 (only shown for illustration purposes).
회전 슬라이드(1)와 제어슬리브(2)는 서로에 대하여 제한된 범위로 회전가능하고 이에따라, 회전 슬라이드(1)와 제어 슬리브(2)의 원주방향에서 서로 연관된 회전 슬라이드 및 제어 슬리브(2)상의 축상 제어변부(4)가 상호작용하는 것을 조정한다.The rotary slide 1 and the control sleeve 2 are rotatable in a limited range relative to each other and are thus axially on the rotary slide and the control sleeve 2 associated with each other in the circumferential direction of the rotary slide 1 and the control sleeve 2. The control edge 4 adjusts the interaction.
이것은 예를 들어, 피스톤/실린터를 이중작용함으로써 서보모터(6)의 양측면에 연결된 두 모터 연결(5)사이에 한 방향 또는 다른 방향의 제어가능한 압력차를 형성하고, 서보모터가 한 방향 또는 다른 방향으로 일치하는 서보힘을 발생함에 따라, 유압펌프(7)의 방출 측면을 위한 연결과 펌프(7)의 흡입 측면에 연결된 유압저장용기(8)를 위한 연결사이에서 유압적으로 연결되게 한다.This creates, for example, a controllable pressure difference in one direction or the other between two motor connections 5 connected to both sides of the servomotor 6 by dual action of the piston / cylinder and the servomotor in one direction or As the servo force coincides in the other direction, a hydraulic connection is made between the connection for the discharge side of the hydraulic pump 7 and the connection for the hydraulic reservoir 8 connected to the suction side of the pump 7. .
챠량의 파워 스티어링 시스템의 경우, 상기 회전 슬라이드 또는 제어 슬리브(2)는 스티어링 휠(도시되지 않음)에 기계적으로 연결되고, 상기 제어 슬리브(2) 또는 회전 슬라이드(1)는 스티어링 휠과 조종된 차량휠 사이에 전송되는 토크에 다른 범위로 서로에 대해 제한된 회전을 수행하는 방법으로 서로 연결된다.In the case of a vehicle power steering system, the rotary slide or control sleeve 2 is mechanically connected to a steering wheel (not shown), and the control sleeve 2 or rotary slide 1 is connected to the steering wheel and the controlled vehicle. The torque transmitted between the wheels is connected to each other in a way that performs a limited rotation relative to each other in a different range.
따라서, 서보모터(6)는 상기 토크에 의존하는 서보힘을 스티어링 휠에 적용되는 수동힘이 감소됨에 따라 발생시킨다.Thus, the servomotor 6 generates a servo force dependent on the torque as the manual force applied to the steering wheel is reduced.
제어변부(4)로부터 축상으로 이격된 슬리브 부분(9)은 제어슬리브(2)상에 배치되며 제어슬리브에 비해 확대된 내부직경을 가질 수 있고, 이들의 축상 중심부분 내의 최대깊이를 각각 달성하는 일체로 분포되는 V자형 그루브를 가진 내부원주에 제공된다. 즉, V 형상 그루브(10)가 방사상 내부로 열린다.The sleeve portion 9 axially spaced from the control edge 4 can be arranged on the control sleeve 2 and have an enlarged inner diameter relative to the control sleeve, respectively, to achieve a maximum depth within their axial center portion. It is provided in the inner circumference having an integrally distributed V-shaped groove. That is, the V-shaped groove 10 is opened radially inward.
다수의 V형 그루브(10)와 일치하는 다수의 방사상 홀(12)을 가지며 슬리브 부분(9)과 동심인 샤프트 부분(11)은 회전 슬라이드(1)에 인접한다.A shaft portion 11 concentric with the sleeve portion 9 with a plurality of radial holes 12 coincident with the plurality of V-shaped grooves 10 is adjacent to the rotary slide 1.
상기 샤프트 부분(11)은 회전슬라이드(1)에 회전슬라이드(1)와 제어슬리브(2)가 모터연결(5)이 동일한 유압을 가지는 서로에 대한 중심위치일 때, 방사상 홀(12)의 중심선이 V 형 그루브(10)의 세로중심선을 포함하는 회전슬라이드(1)의 축 평면내에 있도록 함으로써 회전할 수 있도록 고정된다.The shaft portion 11 is the centerline of the radial hole 12 when the rotating slide 1 and the control sleeve 2 on the rotating slide 1 are centered with respect to each other where the motor connection 5 has the same hydraulic pressure. It is fixed so that it can rotate by being in the axial plane of the rotating slide 1 containing the longitudinal center line of this V-shaped groove 10. As shown in FIG.
슬리브 부분(9)은 제어슬리브(2)상에 있는 외부원추(14)에서 그 위에 배치된 내부원추(13)에 의해 가압되고, 이에따라, 슬리브 부분(9)과 제어슬리브(2)가 일치하는 관련 부분에서 서로 연결되게 한다.The sleeve portion 9 is pressed by an inner cone 13 disposed thereon at an outer cone 14 on the control sleeve 2, whereby the sleeve portion 9 and the control sleeve 2 coincide. Make sure that they are connected to each other in relevant parts.
상기 연결은 슬리브부분(9)이 제어슬리브(2)에 관련하여 정확하게 조정되게 한다. 이것은 역시 기본적으로 제어슬리브(2)상에는 내부원추(13) 그리고 슬리브 부분상에는 외부원추(14)를 형성하는 것이 가능하며 이 경우, 역시 상기 슬리브 부분(9)과 제어슬리브(2)는 상술한 방법으로 서로 연결될 수 있다.This connection allows the sleeve part 9 to be precisely adjusted in relation to the control sleeve 2. It is also possible, basically, to form an inner cone 13 on the control sleeve 2 and an outer cone 14 on the sleeve part, in which case the sleeve part 9 and the control sleeve 2 are also described above. Can be connected to each other.
후술하는 방법으로 유압에 의해 크거나 적은 힘으로 V형 그루브로 가압될 수 있는 볼은 방사상 홀(12)내에 배치가능하도록 적용된다. 방사상 홀(12)과 교통하는 축상 홀(10)은 샤프트 부분(11)내에 형성된다.Balls that can be pressed into the V-shaped grooves by a large or small force by hydraulic pressure in the manner described below are adapted to be disposed in the radial holes 12. An axial hole 10 in communication with the radial hole 12 is formed in the shaft portion 11.
상기 축상 홀(10)은 파라미터 의존방법으로 제어가능한 유압을 필요로 할 수 있다. 상기 V형 그루브는 볼이 상술한 유압에 의해 V형 그루브로 눌러지게 하는 비교적 가압되지 않은 유압 저장용기(8)를 가진 하우징(3)내에 형성되는 환상의 공간(18)을 통해 개략적으로 도시된 방법으로 교통한다.The axial hole 10 may require hydraulic pressure that can be controlled in a parameter dependent manner. The V-groove is schematically illustrated through an annular space 18 formed in the housing 3 with a relatively unpressurized hydraulic reservoir 8 which causes the ball to be pressed into the V-groove by the aforementioned hydraulic pressure. Communicate in a way.
서보밸브 배치의 회전슬라이드(1)와 제어슬리브(2)는 서로회전하고 상기 샤프트 부분(11)은, 상기 볼(15)이 V형 그루브의 우측 및 좌측 프랭크중 하나을 지지하기위해 와서 방사상 외부로 볼을(15)을 향하게 하는 압력힘에 따라 관련된 중심위치 밖으로 회전슬라이드(1)와 제어슬리브(2)를 회전조정하는 것을 방해하는 토크를 일으킴에 따라 역시 슬리브부분(9)내의 V형 그루브에 대해 회전한다.The rotating slide 1 and the control sleeve 2 of the servovalve arrangement rotate with each other and the shaft portion 11 is brought radially outward so that the ball 15 supports one of the right and left flanks of the V-groove. As a result of the pressure forces directed against the ball 15, it also creates a torque that interferes with the rotational adjustment of the rotating slide 1 and the control sleeve 2 out of the associated center position, thus creating a V groove in the sleeve portion 9. Rotate about.
도 5는 회전 슬라이드(1)와 제어슬리브(2)의 사이에 전송된 토크 M의 작용으로 축상 홀(16)내의 다른 유압을 위한 모터연결(5)사이에 작용하는 각각의 압력차p를 도시한다.5 shows the respective pressure difference acting between the motor connection 5 for the other hydraulic pressure in the axial hole 16 under the action of the torque M transmitted between the rotating slide 1 and the control sleeve 2. p is shown.
여기서 곡선 k1은 축상 홀(16)에서 저유압인 경우, 회전 슬라이드(1)와 제어 슬리브(2)가 스프링(도시되지 않음)에 의한 탄성적으로 회전할 수 있도록 서로 연결되어 있다고 가정할 때의 상황을 개략적 형태로 나타낸다.Here, the curve k 1 is assumed to be connected to each other so that the rotating slide 1 and the control sleeve 2 can be elastically rotated by a spring (not shown) when the hydraulic pressure is low in the axial hole 16. The situation is shown in schematic form.
한방향 또는 다른 방향으로 증가하는 토크는 회전슬라이드(1)와 제어슬리브(2)사이에 작용하고 상기 회전슬라이드(1)와 제어슬리브(2)는 모터연결(5)사이에서 압력차p가 점점 증가함에 따라 서로 비례하여 증가하는 범위로 회전한다.Increasing torque in one or the other direction acts between the rotating slide 1 and the control sleeve 2 and the rotating slide 1 and the control sleeve 2 are pressure differentials between the motor connection 5. As p increases, it rotates in proportion to each other.
곡선 K2는 축상 홀(16)내이 더 높은 유압이 적용되는 경우의 상황을 나타낸다. 볼(15)이 이제 증가된 힘으로 V형 그루브(10)로 가압되기 때문에 제어슬라이드(1)와 제어 슬리브(2)사이에 작용하는 토크 M은 결과적으로 제어 슬라이드(1)와 제어 슬리브(2)사이의 비례회전을 명확히 더 높게 일어나게 한다.The curve K 2 represents a situation where higher hydraulic pressure is applied in the axial hole 16. Since the ball 15 is now pressurized into the V-groove 10 with increased force, the torque M acting between the control slide 1 and the control sleeve 2 consequently results in the control slide 1 and the control sleeve 2. Make the proportional rotation between) definitely higher.
상술한 목적으로, 만약 프랭크가 슬리브 부분(9)이 원주방향에서 오직 제한된 경사만을 가지는 것이 바람직하다. 방사상홀(12)의 직경은 또한 볼(15)이 방사상 홀(12)내에서 떠오르도록 즉, 유압매체에 의해 방사상 홀(12)의 벽으로부터 떨어지도록 상기 볼(15)의 직경보다 약간 커야한다.For the purposes mentioned above, it is preferred if Frank has only a limited inclination in the circumferential direction of the sleeve part 9. The diameter of the radial hole 12 should also be slightly larger than the diameter of the ball 15 such that the ball 15 rises in the radial hole 12, ie, is separated from the wall of the radial hole 12 by the hydraulic medium. .
그러나 방사상 홀의 내부원주와 상기 볼(15) 사이에 형성된 환상의 갭이 작고 유압매체의 흐름이 높은 제한저항에 의해 저지되도록 직경차이는 매우작다.However, the diameter difference is very small so that the annular gap formed between the inner circumference of the radial hole and the ball 15 is small and the flow of the hydraulic medium is prevented by the high limiting resistance.
도 2에서는 V형의 그루브가 각각 평평한 프랭크를 갖도록 도시된다. 그러나,In Fig. 2, the V-shaped grooves are shown to have flat franks, respectively. But,
역시 회전 슬라이드(1)와 제어슬리브(2)사이의 비례회전각에 따르는 V형 그루브를 가지는 볼(15)의 상호작용에 의해 복원력이 발생하도록 V형그루브(10)의 프랭크에 오목 또는 볼록한 만곡부를 형성하는 것도 가능하다.A concave or convex curve in the frank of the V-shaped groove 10 so that a restoring force is generated by the interaction of the ball 15 having the V-shaped groove according to the proportional rotation angle between the rotating slide 1 and the control sleeve 2. It is also possible to form a.
오목한 프랭크의 경우 (균일한 유압력이 볼(15)에 작용하는 경우) 반응힘은 회전각이 증가함에 따라 발생하고 반면, 볼록한 프랭크의 경우 복원력이 회전각이 증가함에 따라 감소한다.In the case of concave franks (when uniform hydraulic force acts on the ball 15), the reaction forces occur as the angle of rotation increases, while in the case of convex Franks, the restoring force decreases as the angle of rotation increases.
도 1에 따르면, 회전슬라이드(1)와 샤프트 부분(11)은 일체요소로 형성할 수 있으며, 두 부분의 구조로 형성되는 대신에 상기 회전슬라이드(1)와 샤프트 부분(11)이 예를들어 플랜징 또는 용접 또는 스크류 수단으로 서로 연결되는 것도 가능하다. 또한, 제어슬리브(2)와 슬리브 부분(9)은 역시 도 1에서 도시된 바와는 다르게 플랜징 또는 용접 또는 스크류 수단으로 연결될 수 있다. 일체형 통합구조 또한 역시 기본적으로 가능하다.According to FIG. 1, the rotating slide 1 and the shaft portion 11 may be formed as an integral element, and the rotating slide 1 and the shaft portion 11 may be formed instead of a two-piece structure, for example. It is also possible to connect to each other by means of flanging or welding or screwing. In addition, the control sleeve 2 and the sleeve portion 9 can also be connected by flanged or welded or screwed means, as shown in FIG. 1. Integrated integrated structures are also basically possible.
몇몇 방사상홀(12)은 도한 각각의 경우 다수의 볼이 하나의 V형 그루브(10)와 상호작용하도록 샤프트 부분(11)의 축방향에 서로 인접하여 배치될 수 있다.Some radial holes 12 may also be arranged adjacent to each other in the axial direction of the shaft portion 11 such that in each case a number of balls interact with one V-shaped groove 10.
이들의 깊은 중심영역에서 상기 V형 그루브는 U자형상의 원형단면으로 이루어 질 수 있다.In the deep center region of the V-shaped groove may be made of a U-shaped circular cross section.
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