KR960000596Y1 - Power steering system for vehicle - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제 1 도는 이 고안의 자동차의 동럭 조향장치의 구성을 나타내는 도면.1 is a diagram showing the configuration of a vehicle steering apparatus for a vehicle of the present invention.
제 2 도는 종래 기술의 자동차의 동력 조향장치의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of a power steering apparatus for a vehicle of the prior art.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 오일 펌프 2 : 오일 탱크1: oil pump 2: oil tank
3 : 유량제어밸브 4 : 압력조절밸브3: flow control valve 4: pressure control valve
5 : 제1튜브 6 : 제어밸브5: first tube 6: control valve
7 : 리턴튜브 10 : 피트먼 아암7: Return Tube 10: Pitman Arm
11 : 랜드 12 : 스풀11: land 12: spool
13 : 로드 14 : 피스턴13: load 14: piston
15 : 동력실린더 16 : 제3튜브15: power cylinder 16: the third tube
17 : 제4튜브 20 : 드레인튜브17: fourth tube 20: drain tube
21 : 스피드센서 22 : ECU21: speed sensor 22: ECU
23 : 솔레노이드 밸브23: solenoid valve
이 고안은 자동차의 동력 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조를 단순화하고 핸들의 조작력을 저속시에 가볍게 함은 물론 고속시에 무겁게 하여 주행 안정성을 얻을 수 있도록 한 자동차의 동력 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power steering apparatus of a vehicle, and more particularly, to a power steering apparatus of a vehicle which simplifies the structure, makes the steering wheel lighter at low speed, and heavy at high speed, so that driving stability can be obtained. will be.
일반적으로 대형 자동차나 저압 타이어를 사용하는 자동차에서는 앞바퀴의 접지 저항이 크기 때문에 조향시 핸들의 조작력이 크게 되고 신속한 조향 조작이 이루어지지 않을 염려가 있다.In general, in a large vehicle or a vehicle using low pressure tires, since the ground resistance of the front wheel is large, the steering force of the steering wheel increases during steering, and there is a concern that quick steering operation may not be performed.
따라서 가볍고 신속한 조향 조작을 위해 동력 조향장치가 필요하며, 이 동력 조향장치는 기관으로 오일펌프를 구동하여 발생된 유압을 기계적인 힘으로 변환시켜 핸들의 조작력을 가볍게 함은 물론 신속한 조향 조작이 이루어지도록 하는 장치이다.Therefore, a power steering device is required for light and quick steering operation. The power steering system drives the oil pump to the engine to convert the generated hydraulic pressure into mechanical force to lighten the steering force of the handle and to make quick steering operation. Device.
이러한 동력 조향장치를 사용한 차량은 핸들의 조작력을 작게 할 수 있기 때문에 조향 기어비를 자유로이 선정할 수 있으나, 노면의 충격으로 발생되는 핸들의 충격을 방지할 수 있음은 물론 앞바퀴의 시미 모우션을 방지할 수 있으나, 고속 주행시 핸들의 조작력이 가벼워 주행 안정성이 저하되기 때문에 고속 주행시 핸들의 조작력이 무겁게 되도록 많은 연구가 행하여지고 있다.The vehicle using such a power steering device can freely select the steering gear ratio because the steering force of the steering wheel can be reduced, but it is possible to prevent the steering wheel impact caused by the impact of the road surface, and also to prevent the front wheel tail motion. However, since the operation force of the steering wheel is light at high speed and the running stability is lowered, many studies have been conducted to make the operation force of the steering wheel heavy at high speed.
제 2 도는 종래 기술의 자동차의 동력 조향장치의 구성을 나타내는 도면으로서, 부호(1)은 기관의 작동에 따라 작동되는 오일펌프를 나타내고 있다.2 is a diagram showing the configuration of a power steering apparatus of a vehicle of the prior art, wherein reference numeral 1 denotes an oil pump operated according to the operation of the engine.
상기한 오일펌프(1)는 오일탱크(2)와 연통 설치됨과 아울러 유량 제어밸브(3)와 압력조절밸브(4)가 제공된 제 1 튜브(5)에 의해 제어밸브(6)의 양측과 연통 설치되어 있다.The oil pump 1 is installed in communication with the oil tank 2 and communicates with both sides of the control valve 6 by a first tube 5 provided with a flow control valve 3 and a pressure regulating valve 4. It is installed.
상기한 제어밸브(6)의 중앙부는 오일탱크(2)와 리턴 튜브(7)로 연통 설치되어 오일이 리턴되도록 되어 있으며, 상기한 리턴 튜브(7)는 유량 제어밸브(3)와 압력조절밸브(4)가 연통 설치됨은 물론 제 1 튜브(5)와 첵크밸브(8)가 개재된 제 2 튜브(9)로 연통설치되어 제어밸브(6)에 공급되는 오일의 양과 압력이 일정하게 됨과 아울러 기관의 정지, 오일펌프(1)의 고장 발생시에도 핸들의 조작에 따른 압력차이에 따라 첵크밸브(8)가 자동적으로 개방되어 유압이 생성되므로 핸들(도시생략)의 저작이 가능하도록 되어 있다.The central portion of the control valve (6) is installed in communication with the oil tank (2) and the return tube (7) to return the oil, the return tube (7) is a flow control valve (3) and pressure control valve (4) is installed in communication with the second tube (9) interposed between the first tube (5) and the check valve (8), the amount and pressure of the oil supplied to the control valve (6) is constant Even when the engine is stopped or the oil pump 1 is broken, the shank valve 8 is automatically opened according to the pressure difference according to the operation of the handle, so that hydraulic pressure is generated so that the handle (not shown) can be made.
상기한 제어밸브(6)는 핸들의 조작에 따라 연동되는 피트먼 아암(10)의 자유단에 일측이 결합되어 슬라이드 가능함과 아울러 수개의 랜드(11)가 형성된 스풀(12)이 내장되어 유로가 결정되도록 되어 있다.One side of the control valve 6 is coupled to the free end of the pitman arm 10 which is interlocked according to the operation of the handle, and the spool 12 having several lands 11 is built therein so that the flow path is formed. It is supposed to be decided.
또한 상기한 제어밸브(6)는 양측에 로드(13)를 보유한 피스턴(14)이 내장된 복동식 동력 실린더(15)의 양측과 제 3, 4 튜브(16)(17)로 연통 설치되어 핸들 조작에 따른 제어밸브(6)의 유로에 따라 동력 실린더(15)의 피스턴(14)이 슬라이드 되어 조향되도록 되어 있다.In addition, the control valve (6) is handled by communicating with both sides of the double-acting power cylinder (15) in which the piston (14) having the rod (13) on both sides and the third and fourth tubes (16) (17). The piston 14 of the power cylinder 15 slides and steers along the flow path of the control valve 6 according to the operation.
이와 같이 구성되는 종래 기술의 자동차의 동력 조향장치는 기관이 작동됨과 동시에 오일펌프(1)가 작동되어 오일탱크(2)로부터 오일을 펌핑하게 된다.In the power steering apparatus of the related art vehicle configured as described above, the oil pump 1 is operated at the same time as the engine is operated to pump oil from the oil tank 2.
이때 유량 제어밸브(3)와 압력조절밸브(4)에 의해 오일의 양과 압력이 조절되어 제어밸브(6)의 양측에 오일이 공급됨과 아울러 공급된 오일이 동력실린더(15)의 양측에 동일한 압력으로 작용하기 때문에 피스턴(14)은 슬라이드 되지 않고 평형상태를 유지하므로 제어밸브(6)에 공급되는 오일이 리턴튜브(7)를 통해 오일탱크(2)로 리턴되게 된다.At this time, the amount and pressure of the oil are controlled by the flow control valve 3 and the pressure regulating valve 4 so that the oil is supplied to both sides of the control valve 6 and the supplied oil has the same pressure on both sides of the power cylinder 15. Since the piston 14 does not slide and maintains an equilibrium state, the oil supplied to the control valve 6 is returned to the oil tank 2 through the return tube 7.
이러한 상태에서 우측으로 선회하고자 할 때 핸들을 시계 방향으로 돌리면, 제 2 도의 일점쇄선으로 도시한 바와 같이 피트먼 아암(10)이 선회되어 제어밸브(6)에 내장된 스풀(12)를 슬라이드 시킨다.If the handle is turned clockwise when turning to the right in this state, the pitman arm 10 is pivoted as shown by the dashed-dotted line of FIG. 2 to slide the spool 12 embedded in the control valve 6. .
상기한 스풀(12)이 슬라이드 됨에 따라 스풀(12)에 형성된 랜드(11)에 의해 제어밸브(6)의 유로가 변경되어 제 3 튜브(16)를 통해 동력 실린더(15)의 좌측에 오일이 공급됨으로써 평형상태를 유지한 피스턴(14)이 우측으로 슬라이드 됨과 동시에 압축된 오일은 제어밸브(6)를 통해 리턴 튜브(7)를 거쳐 오일탱크(2)로 리턴됨에 따라 앞바퀴가 우측으로 조향되게 된다.As the spool 12 slides, the flow path of the control valve 6 is changed by the lands 11 formed in the spool 12 so that oil is left on the left side of the power cylinder 15 through the third tube 16. When the piston 14, which is in equilibrium, is slid to the right while the compressed oil is returned to the oil tank 2 through the return tube 7 through the control valve 6, the front wheel is steered to the right. do.
이러한 상태에서 조향이 완료되면 핸들을 반시계 방향으로 돌려 초기 상태로 유지하여 평형 상태를 유지하다가 좌측으로 선회하고자 할 때는 핸들을 반시계 방향으로 돌리면, 피트먼 아암(10)이 전기한 작동과 반대로 작동됨에 따라 스풀(12)이 도면에서 보아 우측으로 슬라이드 된다.In this state, when steering is completed, turn the handle counterclockwise to maintain the initial state and maintain the equilibrium state. When turning the handle counterclockwise, turn the handle counterclockwise to reverse the operation of the pitman arm 10. As it is activated, the spool 12 slides to the right as seen in the drawing.
상기한 스풀(12)이 우측으로 슬라이드 됨에 따라 제어밸브(6)의 유로가 반대로 선택되어 오일이 제 4 튜브(17)를 통해 동력 실린더(15)의 우측에 공급됨으로써 피스턴(14)이 좌측으로 슬라이드 됨과 동시에 압축된 오일은 제어밸브(6)와 리턴튜브(7)를 통해 오일탱크(2)로 리턴됨에 따라 앞바퀴가 좌측으로 조향되게 된다.As the spool 12 slides to the right, the flow path of the control valve 6 is reversely selected so that the oil is supplied to the right side of the power cylinder 15 through the fourth tube 17 so that the piston 14 moves to the left. At the same time as the slide oil is returned to the oil tank (2) through the control valve (6) and the return tube (7), the front wheel is steered to the left.
이와 같이 종래기술의 동력 조향장치는 조향하고자 하는 방향으로 핸들을 돌리면 유압에 의해 동력 실린더(15)의 피스턴(14)이 슬라이드 되어 핸들의 조작력을 가볍게 할 수 있으나, 고속 주행시 핸들의 조작력이 가볍기 때문에 주행 안정성이 저하되어 대형 사고가 초래되는 문제점이 있다.As described above, when the steering wheel is turned in the direction to be steered, the piston 14 of the power cylinder 15 is slid by the hydraulic pressure, and thus the steering force of the steering wheel can be lightened. There is a problem that the driving stability is lowered, causing a large accident.
이 고안은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이 고안의 목적은 구조를 단순화하고 핸들의 조작력을 저속시에 가볍게 함은 물론 고속시에 무겁게 하여 장치를 소형화하고, 고속주행 안정성을 도모함으로써 원가를 절감함은 물론 대형사고를 미연에 방지할 수 있는 자동차의 동력 조향장치를 제공하는 데 있다.This invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and the object of the invention is to simplify the structure and lighten the operation force of the handle at low speed as well as to make the device compact and high speed at high speed. The purpose of the present invention is to provide a power steering apparatus for automobiles that can reduce costs by preventing driving accidents and prevent large accidents.
상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위해 이 고안은 오일펌프와 유량 제어밸브, 압력 조절밸브가 제공된 제 1 튜브에 의해 양측이 연통 설치됨과 아울러 중앙부에 오일탱크와 리턴 튜브로 연통설치되고, 피트먼 아암의 자유단에 일측이 결합됨과 아울러 수개의 랜드가 형성된 스풀이 슬라이드 가능하게 내장되어 유로를 선택적으로 가변케 하는 제어밸브와, 상기한 제어밸브의 양측에 제 3, 4 튜브로 연통 설치됨과 아울러 양측에 로드를 보유한 피스턴이 슬라이드 가능하게 내장된 동력 실린더로 이루어진 자동차의 동력 조향장치에 있어서, 상기한 유량 제어밸브와 압력 조절밸브를 제거함은 물론 동력 실린더의 양측에 스피드 센서의 고속 주행 출력신호에 의해 선택적으로 출력신호를 출력하는 ECU(전자 제어유닛)와 전기적으로 연결되어 선택적으로 개방되는 솔레노이드 밸브가 제공된 드레인 튜브가 연통 설치됨을 특징으로 하는 자동차의 동력 조향장치를 제공한다.In order to realize the above object, the present invention communicates with both sides by the first tube provided with the oil pump, the flow control valve and the pressure regulating valve, and communicates with the oil tank and the return tube at the center, and the Pitman arm. One side is coupled to the free end of the spool and a plurality of land-formed spools are slidably embedded to selectively change the flow path, and both sides of the control valve are installed in communication with the third and fourth tubes. In a power steering apparatus of an automobile comprising a power cylinder in which a piston having a rod is slidably mounted therein, the flow control valve and the pressure control valve are removed, as well as by the high speed traveling output signal of the speed sensor on both sides of the power cylinder. It is selectively connected by being electrically connected to ECU (electronic control unit) that outputs output signal. Provided is a power steering apparatus for a vehicle, characterized in that a drain tube provided with a solenoid valve to be prevented is installed in communication.
이하, 이 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 도는 이 고안의 자동차의 동력 조향장치의 구성을 나타내는 도면으로서, 종래기술의 구성과 동일한 부분의 구성은 생략하고 동일한 부호로 표기한다.1 is a diagram showing the configuration of a power steering apparatus for a vehicle of the present invention, in which the same components as those in the prior art are omitted and denoted by the same reference numerals.
오일펌프(1)는 제 1 튜브(5)를 통하여 제어밸브(6)와 직접 연결되어 있으며, 동력 실린더(15)의 양측에는 오일의 압력이 높은 위치에서 낮은 위치로 바이패스되도록 드레인 튜브(20)가 연통 설치되어 있고, 상기한 드레인튜브(20)에는 차량의 속도를 감지하는 스피드 센서(21)와 전기적으로 연결되어 고속주행 출력신호에 의해 전기적인 출력신호를 출력하는 ECU(22)와 전기적으로 연결됨과 아울러 선택적으로 개방되는 솔레노이드 밸브(23)가 제공되어 고속주행시 핸들(도시생략)의 조작에 따라 동력 실린더(15)에 공급되는 오일의 압력이 높은 위치에서 낮은 위치로 바이패스되어 핸들의 조작력이 무겁게 되도록 하고 있다.The oil pump 1 is directly connected to the control valve 6 through the first tube 5, and the drain tube 20 is bypassed on both sides of the power cylinder 15 so that oil pressure is bypassed from a high position to a low position. ) Is in communication with the drain tube 20 and electrically connected to the speed sensor 21 for detecting the speed of the vehicle, and electrically connected to the ECU 22 for outputting the electrical output signal by the high-speed driving output signal. The solenoid valve 23 is opened and is selectively opened. The oil pressure supplied to the power cylinder 15 is bypassed from a high position to a low position according to the operation of the handle (not shown) during high-speed driving. The operating force is heavy.
이와 같이 구성되는 이 고안의 자동차의 동력 조향장치는 기관을 작동시키면 오일펌프(1)가 동시에 작동되어 오일탱크(2)의 오일을 펌핑하게 되고, 제어밸브(6)에 공급된 오일은 제 3, 4 튜브(16)(17)를 통해 동력 실린더(15)의 양측에 공급되어 동일한 압력으로 작용하기 때문에 피스턴(14)은 슬라이드 되지 않고 평형상태를 유지함과 아울러 오일은 리턴 튜브(7)를 통해 오일탱크(2)로 리턴하게 된다.When the engine is operated, the power steering device of the vehicle configured as described above operates the engine to simultaneously operate the oil pump 1 to pump oil from the oil tank 2, and the oil supplied to the control valve 6 is third , The piston 14 is supplied to both sides of the power cylinder 15 through the four tubes 16 and 17 and acts at the same pressure so that the piston 14 does not slide and remains in equilibrium, and the oil passes through the return tube 7. Return to the oil tank (2).
이러한 상태에서 차량이 고속으로 주행하면 스피드 센서(21)가 이를 감지하여 ECU(22)에 출력 신호를 출력하게 되므로, ECU(22)는 메모리된 설정치와 비교하여 솔레노이드 밸브(23)에 전기적인 출력 신호를 출력함에 따라 드레인 튜브(20)를 선택적으로 개방시킨다.In this state, when the vehicle travels at a high speed, the speed sensor 21 detects this and outputs an output signal to the ECU 22. Thus, the ECU 22 electrically outputs the solenoid valve 23 in comparison with the stored set value. The drain tube 20 is selectively opened as the signal is output.
이때 동력 실린더(15)에 작용한 유압이 평형 상태를 유지하고 있기 때문에 피스턴(14)도 평형 상태를 유지하게 되므로, 이러한 상태에서 우측으로 선회하고자 할 때 핸들을 시계 방향으로 돌리면 피트먼 아암(10)이 제 1 도의 일점쇄선으로 도시한 바와 같이 선회되어 스풀(12)을 좌측으로 슬라이드 시킨다.At this time, since the hydraulic pressure acting on the power cylinder 15 maintains an equilibrium state, the piston 14 also maintains an equilibrium state. When turning the handle clockwise when turning to the right in this state, the pitman arm 10 ) Is pivoted as shown by the dashed-dotted line in FIG. 1 to slide the spool 12 to the left.
따라서 제어밸브(6)에 공급된 유로가 변경되어 제 3 튜브(16)를 통해 동력 실린더(15)의 좌측에 오일이 공급됨과 아울러 가압된 오일이 제어밸브(6)와 리턴 튜브(7)를 통해 오일탱크(2)로 리턴됨으로써 평형 상태를 유지하고 있는 피스턴(14)이 우측으로 슬라이드 되어 앞바퀴가 조향됨과 동시에 오일이 동력 실린더(15)의 압력이 높은 위치에서 드레인 튜브(20)와 솔레노이드 밸브(23)를 통해 동력 실린더(15)의 압력이 낮은 위치로 즉 좌측에서 우측으로 압송되기 때문에 슬라이드 되는 피스턴(14)이 저항을 받아 핸들의 조작력이 무겁게 되어 고속주행 안정성을 확보할 수 있고, 또한 고속 주행 상태에서 좌측으로 선회하고자 할 때 핸들을 반시계 방향으로 돌리면 전기한 작동과 반대로 작동되어 앞바퀴가 좌측으로 조향됨과 아울러 핸들의 조작력이 무겁게 된다.Accordingly, the flow path supplied to the control valve 6 is changed so that oil is supplied to the left side of the power cylinder 15 through the third tube 16 and pressurized oil controls the control valve 6 and the return tube 7. By returning to the oil tank (2) through the piston (14), which is in equilibrium, slides to the right to steer the front wheels and at the same time the oil is at the high pressure of the power cylinder (15), the drain tube (20) and the solenoid valve. Since the pressure of the power cylinder 15 is pushed from the left side to the right side through the 23, the piston 14 to be slid is subjected to resistance, and the steering force of the handle becomes heavy, thereby ensuring high-speed driving stability. When turning the steering wheel counterclockwise when turning to the left side at high speed, the steering wheel is turned to the left and the steering wheel is heavy.
이상 설명한 바와 같이 이 고안의 자동차의 동력 조향장치는, 종래의 유량 제어밸브와 압력 조절밸브를 삭제함과 아울러 저속으로 주행시 조향할 때 핸들의 조작력을 가볍게 함은 물론 고속 주행시 조향할 때는 핸들의 조작력을 무겁게 하여 장치를 소형화하고, 고속 주행 안정성을 확보할 수 있기 때문에 원가를 절감함은 물론 대형사고를 미연에 방지할 수 있으며 제품의 신뢰도를 향상시켜 소비자의 구매 욕구를 충족시킴으로써 생산성이 향상되는 이점이 있다.As described above, the power steering apparatus of the vehicle of the present invention eliminates the conventional flow control valve and the pressure control valve, and also reduces the steering force of the steering wheel when steering at low speed, and the steering force of steering wheel at high speed driving. Its weight can make the device smaller and ensure high-speed driving stability, which can reduce costs and prevent major accidents, and improve the reliability of the product to meet consumer's purchasing needs. have.
Claims (1)
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