KR20010032793A

KR20010032793A - 유압 파워스티어링 시스템

Info

Publication number: KR20010032793A
Application number: KR1020007006110A
Authority: KR
Inventors: 울리히 아스브란트; 위르겐 클라스
Original assignee: 다임러크라이슬러 아크티엔게젤샤프트
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1998-11-21
Publication date: 2001-04-25
Also published as: DE59801719D1; EP1034108B1; DE19754011C1; EP1034108A1; BR9813389A; WO1999029558A1

Abstract

본 발명은 유압파워스티어링 시스템에 관한 것으로, 유체정역학적 모터 조립체 또는 유압 여과기 조립체로 설계되고 역시 댐퍼 밸브 배치의 서보모터와 서보 밸브 사이에서 유압 라인상의 설비로 인하여 스티어링 댐퍼로서 기능하는 서보모터에 관한 것이다.

파라미터 의존 방법에서 댐퍼 밸브 배치의 댐핑효과에 영향을 주기 위해 댐퍼-밸브 배치의 억제 요소는 스프링 배치 및 전기적으로 스위칭 가능한 자석과 상호작용한다.

Description

유압 파워스티어링 시스템{HYDRAULIC POWER STEERING SYSTEM}

오늘날의 차량은 대개 파워 스티어링 시스템을 가지고 있으면 승용차의 경우에는 이것은 통상 유압식으로 작동하게 되어있다. 이러한 종류의 파워스티어링 시스템은 작동시 운전자가 가하는 힘을 항상 적게 유지한다.

예를들어 가능한 가장 큰 범위에서 스티어링 시스테에서 진동과 충격을 피하거나 억제하기 위해 대부분의 차량 스티어링 시스템은 스티어링 댐퍼를 가진다.

이점에서 DE 40 29 156 A1은 서보밸브로 기능하는 이중작용 피스톤-실린더 장치를 이루는 것이 역시 피스톤-실린더 장치와 이를 제어하는 서보밸브사이의 라인에서 댐퍼-밸브 배치를 제공하고 피스톤-실린더 장치가 유압 자원과 비교적 가압되지 않은 유압 저장기에 제어가능한 방법으로 연결될 수 있음에 따라 스티어링 댐퍼로 작용하는 것을 공개하고 있다. 원칙적으로 유사한 배치가 DE 41 06 310 A1에도 공개되어 있다. 상기 두 종래기술에서 제공된 댐퍼-밸브 배치는 비교적 비용이 많이든다.

댐퍼-밸브 배치를 단순화하기 위해, DE 43 23 179 C1에서는 유압매체가 통과하는 홀의 관통 디스크와 같은 밸브-캐리어부분에 형성되는 댐퍼 밸브가 밸브-캐리어 부분의 단부면에 볼트로 고정된 밸브 리드(reed) 또는 스프렁 밸브 플레이트에 의해 제어될 수 있는 설비를 공개하고 있다.

여기서 상기 홀은 통로 및 밸브 리드 또는 상기 통로를 닫고 억제하는 수단으로 기능하는 밸브 플레이트를 형성한다. 상기 닫힘 및 억제 수단은 스프링수단에의해 닫힘 및 억제위치로 각각 미리 로드된다.

설비는 역시 유압 라인의 연결부분의 카운터 지지면사이의 스페이서 링 또는 스페이서 와셔에 의해 클램핑되는 천공된 디스크 형의 밸브-캐리어 부분으로 이루어질수 있고 상기 연결부분은 연결 스텁에 연결가능하다.

대신, 예를들어 DE 44 23 658 A1에 나타난 바와 같이 밸브-캐리어 부분이 연결 스텁 또는 연결 부분에서 구속되어 고정될 수 있다.

또한 DE 44 46 123 A1은 유압 파워 스티어링 시스템을 위한 억제장치를 공개하고 있는데, 상기 장치는 현 구동상황을 특징짓는 파라미터와 서로 관련된 신호를 발생시키는 센서를 가지고 상기 센서의 신호의 작용으로 드로틀 밸브의 자기 스위치를 제어하는 전기 또는 자기 제어 장치를 가진다.

도 1은 서보모터상에 댐퍼 밸브를 가지는 유압 파워 스티어링 시스템 회로도의 개략도.

도 2는 댐퍼 밸브의 바람직한 실시예에 따른 단면도.

도 3은 도 2와 유사하나 댐퍼 밸브의 다른 바람직한 실시예에 따른 단면도.

* 부호설명

1: 휠 2: 트랙로드

3: 랙 4: 피스톤-실린더 조립체

5: 피니언 6: 스티어링 컬럼

7: 스티어링 휠 8: 탄성요소

9: 서보밸브 10: 모터라인

11: 유압펌프 12: 저장기

14: 축적기 15: 댐퍼밸브

16: 연결개구부 17: 내부 홈부분

18: 연결부분 19: 고정링

20: 밀봉링 21: 채널

23: 캐리어부분 24: 공간

25, 26: 축상홀 27, 28: 함몰부

29, 38: 볼트 30: 스프링 플레이트

31,41: 디스크 33,43: 압축스프링

32,39: 전자석 34: 스크류

35: 파워공급라인 42: 디스크 와셔

44: 요홈

본 발명은 상술한 형태의 파워 스티어링 시스템을 개선하는 문제에 관한 것이며 특히 작동을 다른 외부 영향에 적용하는데 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 문제는 상술한 형태의 파워 스티어링 시스템에서, 댐퍼-밸브 배치가 각각 스프링 배치에 의해 스프링힘을 가지는 닫힘 또는 억제위치로 로드되는 닫힘 또는 억제 수단을 가지는 하나이상의 통로를 가지고, 전기적으로 스위칭 가능한 방법으로 상기 닫힘 또는 억제수단과 상호작용하는 자석이 설치됨으로써 해결된다.

본 발명은 억제 저항 및 여기서 본 발명에 따른 파워스티어링 시스템이 설치된 차량에서 작동하는 파라미터의 기능으로 댐퍼-밸브 배치의 댐핌효과를 제어하 는 일반적인 사상에 기초를 두고 있다.

상기 파라미터의 예는 다음과 같다.: 스티어링 각, 스티어링 비율, 댐퍼-밸브 배치를 통한 유압매체의 흐름율, 외부 온도 및 유압매체의 온도.

각각의 파라미터가 탐지되도록 하기위해, 전자기를 제어하는 제어장치에 연결된 해당 센서가 설치된다. 유압매체의 온도-의존 점착성에 적용하기 위한 온도의 기능으로 댐퍼-밸브 배치의 댐핑효과를 제어하는 것은 확실하다.

매우 낮은 온도에서 유압매체는 확실히 더 점착성을 가지며 유압매체는 챔퍼-밸브 배치를 통해 쉽게 흐르지 않게 된다.

본 발명에 따라, 상기 효과는 각각의 댐퍼-밸브 배치의 제한해제가(derestriction)이 낮은온도에서 전자석의 해당 작용으로 수행됨에 따라 매우 큰 범위로 보상된다.

상기 방법으로 댐퍼-밸브 배치를 제한해제에 의해 스티어링을 도울 수 있는 서보모터의 파워를 증가하기 위하여 낮은 구동 속도에서 댐핑효과를 감소시키는 것이 또한 바람직하다.

이것은 스티어링을 더욱 쉽게하고 예를들어 정상적인 전방 직선운행에서 보다 차량의 기민한 운전 또는 회전시 더욱 편안하게 한다.

본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템의 바람직한 실시예에서, 전기적으로 스위칭가능한 자석은 환상의 설계일 수 있으며 환상의 디스크로 설계되고 비귀환밸브로 작동하는 닫힘 또는 억제수단이 축상으로 조절가능한 방법으로 치환될 수 있다. 상기 전자석은 환상의 디스크를 조절하도록 회전방행으로 환상의 디스크 카운터와 상호작용한다.

상기 실시예는 댐퍼-밸브 배치 및 파워 스티어링 시스템의 특성을 특히 간단하게 하며 댐핑효과는 전기제어 장치에 의해 특히 간단한 방법으로 영향을 받을 수 있다.

또한 특히, 전자석에 의해 제어해제될 때조차 환상의 디스크의 형태인 닫힘 또는 억제 수단이 비귀환 밸브로서 작동하는 환상의 디스크를 위한 중간위치를 조절하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템의 또 다른 특히 바람직한 특성에서,

전자석에 의해 유도되는 환상의 디스크로 설계된 닫힘 또는 억제 수단은 최대 작동위치에 도달하고 환상의 공간이 자석에 의해 닫히며 볼트 및 환상의 디스크가 형성될 때 자석의 축상 전면 단부에 대해 남아있도록 할 수 있다.

상기 방법은 비귀환밸브로 작동하는 환상의 디스크의 열림운동이 환상의 디스크에 의해 치환되는 유압 유체에 의해 가해지는 저항력에 대해 발생하는 효과를 가져온다. 거리가 줄어듬에 따라 줄어드는 상기 단부와 면하는 자석의 단부와 환상의 디스크의 측면사이의 흐름은 단부 섹션이 환상의 디스크의 열림운동에 대항하는 유체 저항이 연속적으로 증가하는 결과를 가져온다.

결과적으로, 작용하는 자석에의해 영향받는 환상의 디스크의 열림운동은 감쇠된다. 상기 종류의 감쇠는 서로에 대해 움직히는 요소의 마모를 감소시키고 긴 수명을 보장한다.

반대방향에서, 환상의 디스크가 복귀방향으로 움직일 때 상기 바람직한 특성은 상기 운동이 지나치게 감소되는 방법으로 발생하나 이 경우 감쇠가 끝에서보다 운동의 처음에 더욱 강한 결과를 가져온다.

파워스티어링 시스템의 특히 바람직한 특성에서, 스프링 배치는 본 발명에 따른 댐퍼-밸브 배치가 특히 공간절약적인 방법으로 구성될 수 있음에 따라 환상의 디스크의 복귀방향에서 환상의 디스크를 미리 로드하고 볼트 또는 자석과 환상의 디스크사이에 배치된 나선압축 스프링을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템의 다른 실시예에 따라 상기 전자석은 댐퍼-밸브 배치의 내장에서 지지부분상에 동심으로 장착될 수 있고 전자석은 즉, 비귀환 밸브로 작동하고 닫힘 또는 억제 수단으로 기능하는 환상의 디스크를 고정하는 디스크 와셔에 의해 지지부분 및 전자석을 통하여 틈과 동축으로 통과하는 태핏을 구동한다.

상기 측정으로 환상의 디스크는 비교적 거친 허용오차가 태핏을 포함하는 부조립체의 제조시 보여질지라도 환상의 디스크의 센터링이 태핏의 안내에 영향받기 때문에 닫힘 또는 억제수단으로 환상의 디스크의 신뢰성있는 기능을 보장할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 댐퍼-밸브 배치의 스프링 배치는 온도-의존 스프링 힘을 가지는 닫힘 또는 억제 위치로 로드하는 방법으로 설계될 수 있고, 온도 강하는 스프링 힘의감소를 일으킨다.

상기 측정은 유압 매체의 점착성 값이 존재하는 데에 더욱 균일한 댐핑효과를 적용하도록 한다. 이 경우 댐핑효과의 전자기 조절은 스프링 힘에의해 온도-의존 절절을 도울 수 있으나, 상기 전자기 댐퍼 영향은 또한 구동속도와 같은 다른 파라미터에 대해 작동할 수 있다.(윗부분 참조)

온도-의존 방법으로 작동하는 상기 스프링 배치는 형상 기억 합금 또는 바이메탈 스프링으로 이루어진 스프링일 수 있다. 형상기억합금으로 이루어진 스프링의 경우, 상기 스프링의 반응은 좁은 변화 온도 범위가 초과되거나 이르지 못하면 갑자기 변한다.

반대로 바이메탈 스프링은 온도 초기값에서 큰 온도 범위 또는 "스냅 오버"에서 비교적 느리게 반응을 바꿀 수 있다. 유압 매체의 점착성에서 온도 유도 변화에 대한 최적의 적용은 스프링 요소의 적절한 선택 또는 조합으로 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템이 온도의 기능으로 작동되는 전자석이 설치되거나 댐퍼-밸브 배치의 스프링 배치가 온도-의존 스프링 힘을 일으킨다면 본 발명은 특히 매우 추운 기후조건에서 매우 중요하다.

예를들어 늘어난 기간동안 차량이 전방으로 직진한다면 유압매체의 유입 또는 유출이 전혀없다. 서보모터가 관련된 바람 또는 스프레이된 물에 노줄되기 때문에 따라서 각각의 유압흐름이 오직 확실히 증가된 흐름저항에 대해 발생하고 스티어링이 급격할 수 있고 댐핑이 너무 강하게 되므로 유압매체는 매우 차가운채로 남게된다. 상기 바람직하지 않은 효과는 본 발명에 따라 배제될 수 있다.

한편 본 발명의 바람직한 특성을 주목하면, 도면을 참조로 서술된 바람직한 실시예와 청구범위가 설명된다. 각각의 도면은 개략적이며 다음과 같다.

도 1에 따르면, 예로 도시된 전면조향 차량휠(1)을 가지는 도시되지 않은 나머지의 차량은 서보모터에 배치된 이중 작용 피스톤 실린더 조립체의 피스톤 로드로 동축으로 합쳐지는 랙)3)에 트랙 로드(2)에 의해 연결된되고 상기 피스톤 로드에 연결된다.

상기 랙(3)은 스티어링 컬럼(6)에 의해 구동되는 스티어링휠(7)에 연결되는 피니언(5)에 맞물린다. 비틀림 탄성요소(8)는 피니언(5)과 스티어링휠(7)사이에서 제한된 관련 동작을 허용하는 스티어링 컬럼(6)내에 배치된다. 관계동작의 범위는 피니언(5)과 스티어링휠(7)사이에 전송된 힘고 토크에 의존한다.

상기 관계동작은 한편으로는 모터라인(10)에의해 피스톤-시린더 조립체(4)의 두 챔버에 연결되고 다른 한편으로는 유압펌프(11)의 방출측면과 펌프(11)의 흡입측이 연결되는 비교적 가압되지 않은 유압 저장기(12)에 연결되는 서보밸브(9)를 제어한다.

도시된 서보밸브의 중심위치에서, 피스톤-실린더 조립체의 두 챔버는 서로 및 저장기(12)에 연결된다. 또한 연속적으로 구동할 수 있는 펌프(11)의 방출측면에 연결될 수 있다.

대신, 서보밸브(9)의 중심위치에서 차단되는 펌프(11)의 방출측면에 밸브연결이 가능하고 이 경우 상기 펌프는 비귀환 밸브(13)를 통해 축적기(14)를 채울 수 있으며 높은 축적압력에서 차단되거나 축적압력의 기능으로제어될 수 있다.

힘과 토크가 피니언(5)과 스티어링휠(7)사이에서 작용하면 상기 서보밸브(9)는 한 방향 또는 다른 방향의 더 크거나 더 작은 압력차로 인하여 한방향 또는 다른 방향에서 중심위치외부로 배치된다.

한 방향 또는 다른 방향에서 여기서 더 크거나 더 작은 피스톤 실린더 조립체(40의 서보힘이 모터 라인(10)사이에서 발생하고 상기 힘은 각각의 경우 스티어링 조작성이 일치하도록 감소되기 때문에 스티어링휠(7)에 가해진다.

본 발명에 따른 스티어링 시스템에서 서보모터로 기능하는 피스톤-실린더 조립체는 역시 조향된 차량 휠(1)의 스티어링 각에서 급속한 변화를 감쇠하기 위한 스티어링 댐퍼의 기능을 수행한다.

상기 목적으로, 댐퍼 밸브(15)는 피스톤-실린더 조립체(4)에서 각각의 라인 연결에 배치되고 상기 밸브는 후술하는 파라미터 의존 방법으로 작동한다.

도 1에서, 상기 댐퍼 밸브(15)는 파라미터 P에 의해 제어될 수 있는 억제자로서 도시된다.

댐퍼 밸브(15)의 억제 저항에 따라 피스톤-실린더 조립체(4)의 피스톤의 급속한 운동과 조향된 차량휠(1)의 급속한 조향조절이 감쇠된다.

도 2는 본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템에서 댐퍼 밸브 배치(15)의 바람직한 실시예를 도시한다.

피스폰-실린더 조립체(4)에서 각각의 챔버는 스레드 축과 동축인 내부 홈 부분(17)내에 배치되는 연결 개구부(16)가 형성된다.

외부 스레드를 가지고 그위에 배치된 캡 형상의 연결부분(18)은 내부 홈부분(17)에 나사결합될 수 있다. 반면 모터라인(10)에 견고하게 연결된 고정링(19)은 한편으로는 내부 홈부분(17)에서 상호 대향된 플랜지 면사이에 축상으로 클램핑되고 다른 한편으로는 연결부분(18)상에서 클램핑되며 고정링(19)의 단부와 내부 호부분(17) 및 연결부분(18)의 면하는 플랜지면은 고정링(19)에서 밀봉링(20)에 의해 압착하여 차단된다.

이의 내부 원주에서 상기 고정링(19)은 한편으로는 모더라인(10)과 통하고 다른 한편으로는 연결부분(18)내에 하나 또는 그 이상의 방사상 홀(22)과 통하는 환상의 그루브로 설계된 채널(21)을 가지고 여기서 연결부분(18)의 내부와 모터 라인 사이를 연결한다.

환상의 디스크 형태인 캐리어 부분(23)은 연결부분(18)내에 견고하게 고정되어 연결 개구부(16)와 인접한 공간(24")으로부터 방사상 홀 또는 방사상 홀들(22)와 인접하는 공간(24')을 분리한다.

상기 캐리어부분(23)은 축상홀(25,26)을 가지며 축상홀(25)은 도 2의 바닥에 있는 디스크 형상의 캐리어부분(23)의 단부에 위치하고 공간(24")을 향하여 열린 함몰부(27)로 열린다.

캐리어 부분(23)의 한 측면에서 예를들어 연결 개구부(16)와 면하는 측면상에서 환상의 디스크의 형태인 스프링 플레이트를 고정하고 캐리어 부분(23)의 다른 측면에서 환상의 디스크(31)를 위한 축상 가이드로 설계된 볼트는 캐리어 부분(23)내에서 동축상으로 배치된 중심 개구부내에 고정된다.

스프링 플레이트들(30)은 적어도 매우 큰 범위에서 이들이 캐리어부분(23)내의 축상 홀(26)을 커버하고 축상 홀(25)과 관련된 함몰부(27)의 비교적 큰 영역을 자유롭게 남기는 정도의 크기로 형성된다.

환상의 디스크(31)는 축상홀(25)을 커버할 수 있고 적어도 특정 영역이상으로 축상홀(26)과 관련된 함몰부(28)를 자유롭게 남기는 정도의 크기로 형성된다.

나선 압축 스프링(33)은 환상의 디스크(31)와 상기 디스크가 면하는 볼드(29)의 자유단부에 배치된 방사상으로 돌출한 플랜지의 측면사이에서 클램핑된다.

정상 작동온도에서 상기 나선 압축 스프링(33)은 상기 나선 압축 스프링(33)이 비귀환밸브의 형태인 캐리어 부분(23)에 대해 환상의 디스크(31)를 가압하도록 하는 응력하에 있게된다.

바람직한 실시예에서, 상기 나선 압축 스프링(33)은 형상기억합금(기억 금속)으로 이루어지며 이의 스프링 특성은 인장스프링으로 이미 작용하고 캐리어부분(23)으로 부터 상승된 위치에서 연속적으로 환상의 디스크(31)를 고정할 수 있도록 온도 변화에 의해 상기 나선 압축 스프링(33)이 상기 범위로 줄어들거나 변화온도 이하로 스프링 잔여 응력이 쉽게 극복되는 것과 같이 비교적 낮은 변화 온도에서 확실히 변한다.

형상기억금속으로 이루어진 나선 압축 스프링(33)의 바람직한 특성과는 반대로 나선 압축스프링(33)이 바이메탈 스프링으로 설계되고 그 압력이 온도에 따르는 실시예도 역시 이용가능하다.

스프링 플레이트(30)는 통상의 스프링강 또는 이와 유사한 것으로 이루어진다. 그러나, 스프링 플레이트의 스프링 비율과 이들의 단단함이 변화온도이하에서 확실히 감소하는 것과 같이 형상기억 합금으로부터 모든 스프링 플레이트(30) 또는 몇 개의 더 낮은 스프링 플리이트(30) 또는 도 2에서의 최저 스프링 플레이트(30)를 만들 수 있다.

선택적으로, 형성된 바이메탈 스프링 플레이트가 온도가 강하함에 따라 캐리어부분(33)의 면하는 측면으로부터 증가하도록 상승하는 것과 같이 바이메탈 스프링으로 온도변화에 응답하는 팽창 작용이 다른 다른물질로 결합하는 두 스프링 플레이트(30)가 이루어질 수 있다.

스프링 플레이트(30)와 환상의 디스크(31)는 억제자로서 축상홀(25,26)과 함몰부(27,28)와 상호작용한다.

정상작동온도에서, 환상의 디스크(31)와 스프링 플레이트(30)는 캐리어부분(23)의 각각 면하는 측면, 나선 압축 스프링(33)에 의해 디스크 및 상기 스프링 탄력성에 의해 스프링 플레이트에 대하여 탄성적으로 미리 로드된다.

공간(24')로부터 공간(24")까지의 유압흐름의 경우, 유압매체는 작은 자유공간을 통하여 흐르고, 환상의 디스크(31)의 외부 변부를 지나고 함몰부(28)와 축상홀(26)을 통해야 하며 캐리어 부분(23)의 하부로부터 스프링 플레이트(30)를 상승시켜야한다.

비교적 높은 억제 저항이 이에따라 전체적으로 달성되고 이것은 상기 흐름동안 발생하는 피스톤-실린더 조립체의 운동 및 유압흐름의 감쇠와 일치하도록 한다.(도 1 참조)

만약 흐름방향이 역전되면, 즉 공간(24")으로부터 공간(24')으로 흐르면, 유압 매체는 스프링 플레이트(30)의 외부변부를 지나, 함몰부(27)와 축상홀(25)을 통하여 흘러야 하며 과정중 나선 압축 스프링(33)의 힘에 대해 환상의 디스크(31)를 상승시켜야 한다.

상기 나선 압축 스프링(33)이 일반적으로 비교적 낮은 사전응력을 갖도록 설계되기 때문에 흐름에 대해서 상기 공정동안 약간의 억제만이 일어난다.

나선 압축 스프링(33)의 변화온도에 도달하지 못할 때, 환상의 디스크(31)는 캐리어부분(23)으로부터 쉽게 상승하고 이 경우, 공간(24")의 방향에서의 흐름저항은 축상홀(25)이 상기 흐름방향으로 비로소 열리기 때문에 크게 줄어든다.

상기 스프링 플레이트(30)가 완전히 또는 부분적으로 형상기억합금으로 이루어지는 한 그 단단함은 공간(24')으로부터 공간(24")까지 흐르는 경우 스프링 플레이트(30)에 의해 오직 명확히 감소된 억제 저항만이 일어나게 되기 때문에 이들의 변화온도 이하로 확실히 줄어든다.

만약 스프링 플레이트(30)가 바이메탈 플레이트 또는 플레이트들로 설계된다면, 배치는 온도가 떨어질때 스프링 플레이트(30)가 이의따른 억제 저항이 흐름의 두방향에서 감소하기 때문에 캐리어 부분(330으로부터 완전히 상승한다.

형상기억합금으로 만들어진 스프링요소는 "스위칭 작용"을 가진다. 즉, 변화온도를 지나치게 넘거나 도달하지 못할 경우 스프링요소의 상태가 "부드러움"에서 "단단함"으로 변하고 그 반대도 가능하다.

한편, 온도의 영향은 거의 무시될 수 있다. 이것은 형상기억합금으로 이루어진 나선 압축 스프링이 변화온도 이하로 억제자로서 효력이 없게하고 변화온도 이상으로 억제자로서 기능하는 상태로 환상의 디스크(31)를 바꾼다는 것이다.

환상의 디스크(31)에 의해 이루어진 억제저항은 따라서 강함과 약함사이에서 갑자기 바뀐다. 반대로 바이메탈 요소는 넓은 온도범위내에서 이들의 형상을 바꿀 수 있다. 즉, 억제저항은 넓은 온도범위내의 상기 변화에 의해 제어된다.

전자석(32)은 볼트(29)(도 2의 상부에서)의 자유단부위에 축상으로 또는 플랜지 위에 위치하고 바람직한 실시예에 따라 육각소켓 스크류(34)에의해 볼트(29)상에 고정된다.

상기 전자석(32)은 도 2에서와 같이 플러그(36)에 의해 파워공급라인(35)을 통하여 제어유닛(도시되지 않음)에 연결된다. 바람직한 실시예에 따라 상기 파워공급라인(35)은 공간(24')과 연결부분(18)의 상부영역내의 개구부(37)를 통하여 밀봉되어 댐퍼(15) 밖으로 통과한다.

만약 전자석(32)이 제어유닛에 의해 스위칭 전류가 흐르면 같은 물질로 이루어진 환상의 디스크(31)는 볼트(29)를 따라 축상으로 치환되는 전자석(32)에 의해 유도된다. 상기 과정에서 흐름방향에서의 흐름저항이 현저히 감소됨에 따라 축상홀(25)은 공간(24')으로부터 공간(24")까지의 흐름을 통하여 완전히 열린다.

환상의 디스크(31)는 도 2에서 점선으로 표시된 위치에 따라 이와 면하는 전자석(32)의 단부에 대하여 정지할 때까지 자석(320에 의해 일반적으로 유도된다.

그러나, 다른 실시예에서, 설비는 나선 압축 스프링(33)의 압력과 동등한 선택된 스위칭 전류를 위하여 만들어질 수 있고 따라서 환상의 디스크(31)의 중간 위치가 마찬가지로 조절되도록 한다. 이것은 흐름비율을 부가적인 방법에서 영향받도록 한다.

공간(24')으로부터 공간(24")까지의 비교적 낮은 비율에서 상기 종류의 특성은 댐핑없이 실제로 관통 개구부(25)를 통하여 확실히 흐르게 하며 비교적 큰 스티어링 힘 지원이 이루어지게 한다.

동시에 동일한 방향에서의 비교적 높은 흐름비율은 환상의 디스크(31)가 캐리어 부분(23)에 대하여 다시 한번 정지하고 스프링 플레이트(30)에 의해 감쇠된 흐름통로만이 관통 개구부를 통하여 이용가능하게 됨에 따라 환상의 디스크(31)의 변경운동을 일으킨다.

반면, 비교적 낮은 흐름비율은 운전자의 의도된 조향운동에 할당될 수 있고 비교적 높은 흐름비율은 본 발명에 따른 댐퍼 밸브 배치(15)가 공간(24")의 방향에서 관통 개구부(25)를 통하여 바이패스 흐름이 가능할지라도 충격의 경우 최대 댐핑이 지체되지 않고 자동 및 실제로 절환되기 때문에 조향된 차량 휠에서 궁극적으로 작용하는 힘과 충격에 배타적이다.

전자석(32)에 파워가 공급되면 환상의 디스크(31)는 전자석(32)을 향하여 움직인다. 환상의 디스크(31)의 상기 배치는 한편으로는 압축스프링(33)의 스프링 힘에 대하여 발생하고 다른 한편으로는 환상의 디스크(31)에 의해 치환된 유압매체의 유압 댐핑힘에 대하여 발생한다.

환상의 디스크(31)의 방사상 내부 슬리브 형상의 부분은 비교적 작은 작동으로 볼트(29)의 외부를 슬라이드되고 전자석(32)과 환상의 디스크(31)사이에 존재하는 유압매체는 환상의 디스크(31)가 자석(32)에 접근함에 따라 더 좁아지는 방사상으로 연장되는 틈을 통하여 필수적으로 치환된다.

상기 방사상 틈내의 흐름의 단면이 줄어듬에 따라 유압매체의 치환에 의해 환상의 디스크(31)의 축상운동에 놓여진 저항은 상기 운동이 세기가 증가하여 감쇠됨에 따라 연속적으로 증가한다.

상기 과정동안 볼트(29), 환상의 디스크(31) 및 자석으로 고정되고 나선 압축스프링(33)을 포함하는 환상의 공간이 형성된다.

자석(32)이 차단되면 나선 압축 스프링(33)은 캐리어부분(23)을 향하여 환상의 디스크(31)를 가압한다.

환상의 디스크의 상기 복귀운동은 강한 감쇠로 시작하는데 이는 복귀운동의 처음에 유압매체가 오직 환상의 디스크(31)와 자석(32)사이의 흐름의 작은 방사상으로 연장하는 단면을 통하여 다른 밀봉된 환상의 공간으로 흐를수 있기 때문이다.

본 발명에 따른 댐퍼 밸브(15)의 다른 실시예에서, 볼트(38)는 도 3에서 도시된 캐리어부분(23)의 동축으로 배치된 중심 개구부내에 고정되고 상기 볼트는 공간(24')이 여기에 동축으로 배치된 전자석(39)에 면하는 캐리어부분(23)의 측면에 연결된다. 여기서, 상기 스프링 플레이트(30)는 전자석(39)과 캐리어부분과 면하는 캐리어 부분의 측면사이에서 고정된다.

환상의 디스크(41)를 고정하는 공간(24")내의 한 단부에서 및 비싸지 않은 리벳이음에 의해 디스크 와셔(42)를 고정하는 공간(24')내의 다른단부에서 틈을 가진 상기 요소를 통과하는 태핏(40)은 전자석(39)과 캐리어 부분(23)과 동축으로 배치된다.

도 2에서의 환상의 디스크(31)와 같이 환상의 디스크(41)는 축상홀(26)을 커버할 수 있고 최소한 특정영역에서 자유로운 축상홀(25)과 관련된 함몰부(27)를 남기는 정도의 크기를 가진다.

디스크 와셔(42)를 미리로드하는 나선 압축 스프링(43)은 태핏(40)과 동축으로 디스크 와셔(42)와 전자석(39)사이에 배치되며 따라서, 환상의 디스크(41)가 연결 개구부(16)와 공간(24")을 면하는 캐리어 부분(23)의 측면에 대해 정지함에 따라 태핏(40)의 세로방향에서 전자석(39)과 이격된다.

나선 압축 스프링(43)을 수용하기 위하여 바람직하게는 원통형의 요홈(440이 그 세로축과 동축으로 전자석(39)내에 형성된다.

디스크 와셔(42)가 방사상 방향에서 요홈을 완전히 커버하여 캐리어 부분(23)과 이격되어 면하는 전자석(39)의 단부에 대하여 정지할 정도의 크기를 가지기 때문에 상기 태핏(40)의 조절운동은 최소한 초기 및 마지막 단계에서 감쇠되어 발생할 수 있다.

만약 예를들어, 전자석(39)이 캐리어부분(23)으로부터 환상의 디스크(41)를 상승시키도록 작용한다면, 상기 디스크 와셔(42)는 나선압축스프링(43)의 압력에대하여 전자석의 방향에서 전자석(39)에 의해 유도된다.

상기 과정동안, 전자석(39)과 디스크 와셔(42)사이의 유압매체는 치환되어야하며 이것은 디스크 와셔(42)와 전자석(39)사이에 형성된 환상의 틈을 통하여 필수적으로 발생한다. 그러나, 흐름 저항이 연속적으로 상승하고 따라서 유압매체의 치환이 태핏(40)의 조절운동이 감쇠된 방법으로 일어나기 때문에 더욱 어려워짐에 따라 상기 환상의 틈을 통한 흐름의 단면은 조절운동동안 더 작아진다.

비록 바람직한 실시예에서 도시되었지만, 도 2 및 도 3에 따른 댐퍼 밸브(15)는 공간(24')은 유압펌프(11)(도 1 참조)에 방사상 홀(22)에 의해 연결되고 공간(24")은 연결 개구부(16)에 의해 서보모터(도 1의 피스톤-실린더 조립체)에 연결되며, 설비는 다른 특성에서 서보모터(4)에 연결된 공간(24')과 유압 펌브(11)에 연결된 공간(24")을 위해 역시 만들어질 수 있도록 차량의 파워스티어링 시스템에 통합된다.

Claims

서보모터가 유체 정역학적 모터 조립체 또는 유압 여과기 조립체로 설계되고, 스프링 배치에 의해 스프링힘을 가지는 닫힘 또는 억제 위치로 로드되는 닫힘 또는 억제 수단을 가지는 하나이상의 통로를 각각 가지는 댐퍼-밸브 배치의 서보모터와 서보밸브사이의 유압라인상의 설비에 의해 스티어링 댐퍼로 작용하는 유압 파워 스티어링 시스템에 있어서, 상기 스프링 힘에 대하여 전기적으로 스위칭 가능한 방법으로 닫힘 또는 억제 수단(31;41)과 상호작용하는 자석(32;39)이 제공되는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 자석(32)이 환상의 형태를 가지고 비귀환밸브로 닫힘 또는 억제 수단으로 작용하는 환상의 디스크(31)가 축상으로 조절가능한 방법으로 배치되고 상기 자석(32)이 환상의 디스크(31)를 조절하기 위해 복귀방향에 반대로 환상의 디스크(31)와 상호작용하도록 볼트와 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
제 2항에 있어서, 자석(32)에 의해 유도된 환상의 디스크(31)가 최대열림위치에 도달할 때 자석(32)의 한 축상단부에 대해 정지하고, 자석에 의해 환상의 공간이 닫히며 볼트(29)와 환상의 디스크(31)가 형성되는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
제 2항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 스프링 배치가 볼트(29) 또는 자석(32)과 환상의 디스크(31)사이에 배치되고 환상의 디스크(31)를 복귀방향으로 미리로드하는 나선 압축 스프링(33)을 가지는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 자석(39)이 환상의 설계이고 통로(25,26)를 포함하는 캐리어 부분(23)의 내부에 배치되며 상기 자석(39)이 복귀방향과 반대인 환상의 디스크를 조절하도록 비복귀 밸브로 작동하고 닫힘 또는 억제 수단으로 기능하는 환상의 디스크(41)를 가지는 태핏(40)을 통하여 상호작용하는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
제 5항에 있어서, 스프링 배치가 태핏(40)에 설치된 디스크 와셔와 자석(39)사이에 배치되고 복귀방향에서 환상의 디스크(41)의 미리로드하는 방향에서 태핏을 구동하는 나선 압축 스프링(43)을 가지는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
제 6항에 있어서, 태핏(40)이 캐리어 부분(23)과 자석(39)을 통한 방사상 틈과 동축으로 통과하고, 환상의 디스크(41)가 태핏(40)의 한 단부에서 고정되고 복귀위치에서 캐리어 부분(23)에서 지지되고, 디스크 와셔(42)가 태핏(40)의 다른 단부에서 지지되고 환상의 디스크(41)가 캐리어 부분으로부터 최대 거리에 있을 때 자석(40)의 단부 접촉면에서 지지되는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
제 7항에 있어서, 디스크 와셔(42)와 면하는 자석(39)의 단부가 디스크와셔(42)에 의해 닫히고 자석의 접촉면에서 정지하는 원통형 요홈(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
제 8항에 있어서, 나선 압축 스프링(43)이 태핏(40)과 동축인 요홈내에 설치되는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
전항중 어느 한 항에 있어서, 접촉 또는 억제 수단(31;41)이 온도가 떨어질 때 감소하는 온도 의존 스프링힘을 가지는 스프링 배치(33,43)에 의해 닫힘 또는 억제 위치로 로드되는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
전항중 어느 한 항에 있어서, 스프링 배치가 형상기억합금으로 이루어진 스프링(33;43)으로 설계되거나 상기 종류의 스프링(33;43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 스프링 배치(33;43)가 바이메탈 스프링으로 구성되거나 상기 종류의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
전항 중 어느 한 항에 있어서, 댐퍼-밸브 배치(15)가 서보밸브(19)의 하우징내의 홀에 배치되는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.
전항 중 어느 한 항에 있어서, 전류구동 상황이 제공되는 것을 특징으로 하는 파라미터를 가진 서로 관련된 신호를 발생시키는 센서가 제공되고 센서의 신호의 기능으로 전자석(32;39)을 제어하는 전기 또는 전자 제어장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 유압파워 스티어링 시스템.