KR101488286B1 - Hydraulic power steering apparatus having limiter - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 하우징 내부의 챔버가 피스톤에 의해 좌측격실과 우측격실로 구획되고 상기 좌측격실과 우측격실 내에서의 유압차에 의해 피스톤이 이동하는 유압식 동력조향장치에 있어서, 상기 챔버로 공급되는 작동유는 고압라인을 통하여 유압펌프로부터 공급되며 저압라인을 통하여 회수되도록 구성되고, 상기 고압라인과 저압라인 연결되어 스티어링휠의 회전에 따라 좌측격실 또는 우측격실로 작동유를 선택적으로 공급 및 회수하는 방향조절밸브를 구비하며, 일측은 상기 방향조절밸브에 도달하기 전에 고압라인에서 분기되어 연결되고 타측은 저압라인에서 분기되어 연결되며 고압라인 내의 유압이 임계압력을 초과하면 고압라인과 저압라인을 개통시키는 리미터를 포함하여 구성되고, 상기 방향조절밸브의 개폐상태에 따라 피스톤이 이동하되, 상기 피스톤의 이동 여부에 따라 임계압력이 결정되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a hydraulic power steering apparatus in which a chamber inside a housing is partitioned by a piston into a left compartment and a right compartment and a piston is moved by a hydraulic pressure difference in the left compartment and the right compartment, Pressure line and a low-pressure line. The high-pressure line and the low-pressure line are connected to the direction control valve for selectively supplying and recovering hydraulic fluid to the left compartment or the right compartment according to the rotation of the steering wheel. And a limiter for opening the high-pressure line and the low-pressure line when the hydraulic pressure in the high-pressure line exceeds the critical pressure, is connected to the high-pressure line, And the piston is moved in accordance with the opening / closing state of the direction control valve Characterized in that the threshold pressure determined depending on whether or not movement of the piston.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 파워스티어의 기어박스 내에서 발생하는 과도한 유압상승에 따라 각 구성품들에 발생하는 부하를 억제하는 효과가 있다.The present invention having the above-described structure has an effect of suppressing a load generated in each component due to an excessive increase in hydraulic pressure occurring in the gear box of the power steering.

고압라인, 방향조절밸브, 리미터 High pressure line, direction control valve, limiter

Description

리미터를 구비한 유압식 동력조향장치{Hydraulic power steering apparatus having limiter}Technical Field [0001] The present invention relates to a hydraulic power steering apparatus having a limiter,

본 발명은 차량용 유압식 동력조향장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 하우징 내부에서 과도한 유압이 발생하는 것을 방지하도록 구성된 유압식 동력조향장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic power steering apparatus for a vehicle, and more particularly, to a hydraulic power steering apparatus configured to prevent an excessive hydraulic pressure from being generated inside a housing.

조향장치는 차량의 진행방향을 운전자의 의도에 따라 바꿀 때 조작되는 장치로서, 스티어링휠의 회전운동을 로드휠(Load wheel)의 선회운동으로 변환시키는 장치이다.A steering apparatus is a device that is operated to change the traveling direction of a vehicle according to a driver's intention, and is a device for converting the rotational motion of a steering wheel into a turning motion of a load wheel.

상기 조향장치는 회전을 보조하는 배력장치의 유무에 따라 수동조향장치와 동력조향장치(파워스티어링장치)로 구분된다.The steering device is classified into a manual steering device and a power steering device (power steering device) depending on the presence or absence of a power assist device for supporting rotation.

최근에는 운전의 편이성 향상을 위하여 거의 모든 차량에 동력조향장치가 장착되며, 상기 동력조향장치는 크게 유압식과 모터식으로 구분된다.In recent years, a power steering apparatus is mounted on almost all vehicles in order to improve the ease of operation, and the power steering apparatus is largely divided into a hydraulic type and a motor type.

상기 모터식은 비교적 부하가 작게 발생하는 소형 자동차에 사용되며, 유압식은 고급 차량 및 대형 버스 등에 주로 사용된다.The motor type is used for a small-sized vehicle having a relatively small load, and the hydraulic type is mainly used for an advanced vehicle and a large-sized bus.

이중, 유압식은 스티어링휠과 결합된 스티어링 축, 스티어링 칼럼, 조인트 등으로 이루어진 조작장치와, 상기 조작장치와 연결되어 조작장치의 회전방향에 따라 배력을 발생시키는 기어장치 및 상기 기어장치 및 로드휠을 연결하는 링크기구로 구성된다.The hydraulic system includes an operating device including a steering shaft, a steering column, and a joint coupled with a steering wheel, a gear device connected to the operating device for generating a driving force in accordance with the rotational direction of the operating device, As shown in Fig.

상기 기어장치는, 스티어링 휠의 회전 정도를 감지하는 센서, 유압펌프 및 상기 유압펌프를 제어하는 콘트롤러를 포함하며, 미리 정해진 프로세스에 따라 피스톤이 활주하도록 작동유의 출입 및 압력을 제어한다. 이와 같이 활주하는 피스톤은 외주면에 길이 방향으로 나사산이 형성되고 상기 나사산은 로드휠을 선회시키는 섹터샤프트의 나사산과 치합하여 랙 & 피니언(rack and pinion) 을 구성한다. The gear device includes a sensor for sensing the degree of rotation of the steering wheel, a hydraulic pump, and a controller for controlling the hydraulic pump, and controls the flow and pressure of the hydraulic fluid so that the piston slides according to a predetermined process. The sliding piston is threaded in the longitudinal direction on the outer circumference and the thread is mated with the thread of the sector shaft which pivots the rod wheel to form a rack and pinion.

또한, 상기 피스톤은, 스티어링 휠로부터 직접 회전력이 전달되는 조작장치와도 웜기어 등과 같은 방식으로 연결되어 유압의 도움없이도 활주 가능하도록 구성되기도 한다.In addition, the piston may be connected to an operating device through which a rotational force is directly transmitted from the steering wheel, such as a worm gear, so that the piston can be slid without oil pressure.

하지만, 기어박스 내에서 로드휠이 최대 회전각 상태에 있을 때, 작용하는 최대 유압은 스티어링 기어, 유압펌프 및 링케이지 기구 등과 같은 각 부품에 큰 부하를 주게 되며, 상기와 같은 지속적인 부하 발생은 부품의 내구성에 영향을 미치게 되었다. However, when the load wheel is in the maximum rotational angle state in the gearbox, the maximum hydraulic pressure that is applied gives a great load to each component such as a steering gear, a hydraulic pump and a ring cage mechanism, Durability.

아울러, 잦은 최대 회전각 상태 및 지속적인 최대 회전각 상태에서는 파워 스티어링 작동유의 온도가 상승하여 파워스티어링의 정상적인 기능을 제대로 발휘하지 못할 수도 있었다. In addition, in the frequent maximum rotation angle state and the maximum maximum rotation angle state, the temperature of the power steering fluid may increase, and the normal function of the power steering may not be exhibited properly.

특히, 대형트럭이나 버스와 같이 더 큰 유압이 작용하는 경우에는 이와 같은 문제가 더 빈번히 발생할 수 있는 개연성이 더 높았다. 그리고, 대형차량의 경우 정지상태에서도 조타가 가능하도록 주행 중에 작용하는 유압보다 더 높은 유압이 대기압력으로 설정된다. 따라서, 조향이 입력되지 않을 때 고압라인 내의 대기압력을 낮출 필요가 있었다.In particular, the greater the likelihood that such a problem would occur more frequently when larger hydraulic pressures such as heavy trucks or buses were operating. Further, in the case of a large-sized vehicle, the hydraulic pressure higher than the hydraulic pressure acting during traveling is set to the atmospheric pressure so that the steering can be performed even in the stationary state. Therefore, it was necessary to lower the atmospheric pressure in the high-pressure line when the steering was not input.

따라서, 본 발명은 조향이 입력되지 않았을 때는 물론 최대 회전각 상태에서작동유의 유압이 계속적으로 증가할 때도 유압의 상승을 억제하는 동력조향장치를 제공하는 것을 주목적으로 한다.Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide a power steering apparatus that suppresses an increase in hydraulic pressure even when the steering oil pressure continuously increases in a maximum rotation angle state, as well as when steering is not input.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하우징 내부의 챔버가 피스톤에 의해 좌측격실과 우측격실로 구획되고 상기 좌측격실과 우측격실 내에서의 유압차에 의해 피스톤이 이동하는 유압식 동력조향장치에 있어서, 상기 챔버로 공급되는 작동유는 고압라인을 통하여 유압펌프로부터 공급되며 저압라인을 통하여 회수되도록 구성되고, 상기 고압라인과 저압라인 연결되어 스티어링휠의 회전에 따라 좌측격실 또는 우측격실로 작동유를 선택적으로 공급 및 회수하는 방향조절밸브를 구비하며, 일측은 상기 방향조절밸브에 도달하기 전에 고압라인에서 분기되어 연결되고 타측은 저압라인에서 분기되어 연결되며 고압라인 내의 유압이 임계압력을 초과하면 고압라인과 저압라인을 개통시키는 리미터를 포함하여 구성되고, 상기 방향조절밸브의 개폐상태에 따라 피스톤이 이동하되, 상기 피스톤의 이동여부에 따라 임계압력이 결정되는 것을 특징으로 한다. To achieve the above object, the present invention provides a hydraulic power steering apparatus in which a chamber inside a housing is partitioned by a piston into a left compartment and a right compartment, and a piston moves by a hydraulic pressure difference in the left compartment and the right compartment And the hydraulic oil supplied to the chamber is supplied from a hydraulic pump through a high-pressure line and is recovered through a low-pressure line. The high-pressure line and the low-pressure line are connected to selectively connect the hydraulic oil to the left compartment or the right compartment And the other end is branched and connected to the low-pressure line. When the hydraulic pressure in the high-pressure line exceeds the critical pressure, the high-pressure line and the high-pressure line are connected to each other. And a limiter for opening the low-pressure line, But the piston is moved along the closed state, characterized in that the threshold pressure determined depending on whether or not movement of the piston.

상기 리미터는, 제1단차실이 상측에 형성되고 상기 제1단차실보다 더 작은 내경을 갖는 제2단차실이 하측에 형성된 릴리프장착실 및 플런저장착실이 내부에 형성되고, 상기 제1단차실과 고압라인을 연결하는 제1유로와, 상기 릴리프장착실의 일측에서 저압라인과 연결하는 제2유로와, 상기 플런저장착실을 방향조절밸브와 연결하는 제3유로와, 상기 플런저장착실을 챔버로 연결하는 제4유로와, 상기 제1단차실와 플런저장착실을 연결하는 제5유로와, 상기 제2유로와 개통되며 릴리프장착실을 플런저장착실로 연결하는 제6유로 및 제2단차실을 플런저장착실로 연결하는 제7유로가 형성된 케이싱;과 상단이 테이퍼된(tapered) 형상으로 상기 제1단차실과 플런저장착실의 입구를 폐쇄하며 하단은 제2단차실에서 활주하도록 릴리프장착실에 안착되는 릴리프플런저;와 상기 플런저장착실 안착되어 활주함에 따라, 일측은 상 기 제7유로를 제5유로 또는 제6유로와 개통시키도록 외주면을 따라 유로홈이 형성되고, 타측은 제3유로 및 제4유로를 개폐하는 유량체크플런저;와 상기 릴리프플런저가 제1단차실을 폐쇄하도록 장착되는 릴리프스프링; 및 상기 유량체크플런저가 제3유로와 제4유로를 폐쇄하고 제6유로와 제7유로를 개통시키도록 장착되는 플런저스프링;을 포함한다.Wherein the limiter is formed with a relief mounting chamber and a plunger mounting chamber in which a first stepped chamber is formed on the upper side and a second stepped chamber having an inner diameter smaller than that of the first stepped chamber is formed on the lower side, A second flow path connecting the low pressure line to one side of the relief mounting chamber, a third flow path connecting the plunger mounting chamber to the direction control valve, and a second flow path connecting the plunger mounting chamber to the chamber A fifth flow path connecting the first stepped chamber and the plunger mounting chamber and a sixth flow path connecting the relief mounting chamber to the plunger mounting chamber and a second stepped chamber connected to the second flow path by a plunger And a lower end connected to the relief plate so as to be slid in the relief mounting chamber so as to slide in the second step chambers, wherein the first step chambers and the plunger mounting chambers are closed at an upper end in a tapered shape, And the other side is formed with a third flow path and a fourth flow path formed along the outer circumferential surface so as to connect the seventh flow path with the fifth flow path or the sixth flow path, A relief spring mounted on the relief plunger so as to close the first step chambers; And a plunger spring mounted to the flow check plunger to close the third flow path and the fourth flow path and to open the sixth flow path and the seventh flow path.

상기 피스톤이 이동되도록 방향조절밸브가 개방된 상태에서, 제1유로와 제2유로를 개통시키는 임계압력(P1)는,

Figure 112009074481894-pat00001
로 정해지는 것을 특징으로 한다. 이때, 'K'는 릴리프스프링의 스프링상수이고, 'δ'는 릴리프스프링이 압축된 길이이며, A1 와 A2 는 각각 제1단차실의 내경의 면적과 제2단차실의 내경의 면적이다. 반면, 피스톤이 정지하도록 방향조절밸브가 폐쇄된 상태에서, 제1유로와 제2유로를 개통시키는 임계압력(P2)는,
Figure 112009074481894-pat00002
로 정해진다.In a state in which the directional control valve is opened so as to move the piston, the critical pressure P1, which opens the first flow path and the second flow path,
Figure 112009074481894-pat00001
. Here, 'K' is the spring constant of the relief spring, 'δ' is the compressed length of the relief spring, and A1 and A2 are respectively the area of the inner diameter of the first stepped seal and the inner diameter of the second stepped seal. On the other hand, in a state in which the direction control valve is closed so as to stop the piston, the critical pressure P2, which opens the first flow path and the second flow path,
Figure 112009074481894-pat00002
Respectively.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 파워스티어의 기어박스 내에서 발생하는 과도한 유압상승에 따라 각 구성품들에 발생하는 부하를 억제하는 효과가 있다.The present invention having the above-described structure has an effect of suppressing a load generated in each component due to an excessive increase in hydraulic pressure occurring in the gear box of the power steering.

즉, 스티어링휠이 회전 상태에 있을 때(피스톤이 이동할 때)는 물론이고 스티어링휠이 정지 상태에 있을 때(피스톤이 정지했을 때)도 유압이 과도하게 상승하 는 것을 방지한다.That is, the hydraulic pressure is prevented from rising excessively when the steering wheel is in the rotating state (when the piston is moving) and when the steering wheel is in the stopped state (when the piston is stopped).

상기 리미터는 기어박스 외부에 연결되는 구성으로서 기존의 기어박스에도 추가하여 적용할 수 있는 효과가 있다.The limiter is connected to the outside of the gear box, and can be applied to an existing gear box.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동력조향장치를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a power steering system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 동력조향장치는 기어박스, 유압펌프(81) 및 오일탱크(82)가 구비되며, 상기 유압펌프(81)는 오일탱크(82)로부터 고압라인(80)을 통하여 기어박스로 작동유를 공급하고, 기어박스 내의 작동유는 저압라인(90)을 통하여 오일탱크(82)로 회수되도록 구성된다.1, the power steering apparatus of the present invention is provided with a gear box, a hydraulic pump 81 and an oil tank 82. The hydraulic pump 81 receives a high-pressure line 80 from the oil tank 82 And the working oil in the gear box is recovered to the oil tank 82 through the low-pressure line 90. [0034]

상기 기어박스는 하우징(60) 내부에 챔버가 형성되되, 상기 챔버 내에는 피스톤(61)이 장착되며 피스톤(61)의 일측과 타측으로 좌측격실(62a)과 우측격실(62b)로 구획된다. 피스톤(61)은 로드휠(바퀴)에 링크장치로 연결된 섹터샤프트(63)와 랙&피니온으로 결합되어 피스톤(61)의 활주에 따라 섹터샤프트(63)는 회전하도록 구성된다. 이와 같이, 피스톤(61)을 이동시키기 위하여 고압라인(80)으로부터 공급되는 작동유는, 방향조절밸브(70)를 거쳐서 좌측격실(62a) 또는 우측격실(62b)로 연결되고, 방향조절밸브(70)를 거쳐서 저압라인(90)으로 회수되도록 구성된다. The gear box is provided with a chamber inside the housing 60. A piston 61 is mounted in the chamber and is partitioned into a left compartment 62a and a right compartment 62b on one side and the other side of the piston 61. [ The piston 61 is coupled with a sector shaft 63 connected to a load wheel (wheel) by a rack and pinion so that the sector shaft 63 is configured to rotate in accordance with the slide of the piston 61. The operating fluid supplied from the high-pressure line 80 for moving the piston 61 is connected to the left compartment 62a or the right compartment 62b via the direction control valve 70 and the directional control valve 70 To the low-pressure line (90).

가령, 피스톤(61)이 좌측으로 이동할 때, 상기 방향조절밸브(70)는 우측격 실(62b)로 작동유가 공급되도록 우측격실(62b)을 고압라인(80)에 연결하고, 동시에 좌측격실(62a)에서 작동유가 회수되도록 좌측격실(62a)을 저압라인(90)에 연결한다. 상기 방향조절밸브(70)는 스티어링휠(미도시)이 회전했을 때 즉, 피스톤(61)이 움직일 때만 작동유가 유동하도록 구성된다. 따라서, 피스톤(61)이 움직이지 않을 때, 고압라인(80)에서 공급되는 작동유는 챔버로 유입되지 않고 저압라인(90)을 통하여 오일탱크(82)로 회수된다. 참고로, 상기 방향조절밸브(70)는 상기와 같은 기능 구현이 가능한 종래의 5포트(5 port) 방향조절밸브로 실시된다.When the piston 61 moves to the left, the directional control valve 70 connects the right compartment 62b to the high-pressure line 80 so that the hydraulic fluid is supplied to the right compartment 62b, and at the same time, The left compartment 62a is connected to the low-pressure line 90 so that the operating oil is recovered from the left compartment 62a. The directional control valve 70 is configured to allow the hydraulic fluid to flow only when the steering wheel (not shown) rotates, that is, when the piston 61 moves. Therefore, when the piston 61 is not moving, the hydraulic fluid supplied from the high-pressure line 80 is not introduced into the chamber but is recovered to the oil tank 82 through the low-pressure line 90. [ For reference, the direction control valve 70 is implemented by a conventional 5-port direction control valve capable of realizing the above-described functions.

본 발명은 고압라인(80) 내의 유압이 임계압력을 초과하면 고압라인(80) 내의 유압을 낮춰주는 리미터(100)를 포함한다. 상기 리미터(100)는, 저압라인(90) 및 고압라인(80)과 연결되며, 챔버 내에 있는 좌측격실(62a) 또는 우측격실(62b) 중 어느 하나 및 방향조절밸브(70)와도 연결된다.The present invention includes a limiter (100) that lowers the hydraulic pressure in the high pressure line (80) when the hydraulic pressure in the high pressure line (80) exceeds the threshold pressure. The limiter 100 is connected to the low pressure line 90 and the high pressure line 80 and is also connected to either the left compartment 62a or the right compartment 62b and the direction control valve 70 in the chamber.

도 2 를 참조하면, 상기 리미터(100)는 내부에 유로(油爐) 및 공간이 형성된 케이싱(10)에 릴리프플런저(20) 및 유량체크플런저(30)가 장착되어 구성된다.Referring to FIG. 2, the limiter 100 is constructed by mounting a relief plunger 20 and a flow rate check plunger 30 to a casing 10 having an oil chamber and a space therein.

상기 케이싱(10)은, 상단이 점차적으로 직경이 좁아지도록 테이퍼된(tapered) 형상을 갖는 릴리프플런저(20)가 입구를 폐쇄하며 장착되도록 릴리프장착실(19)이 내부에 형성되고, 상기 릴리프장착실(19)과 소정의 거리를 두고 유량체크플런저(30)가 활주가능하게 장착되는 플런저장착실(31)이 형성된다. 상기 릴리프장착실(19)의 상측으로는 릴리프플런저(20)가 입구를 폐쇄할 수 있게 내경이 좁아지도록 형성된 제1단차실(18a)이 형성되며, 상기 제1단차실(18a) 보다 직경이 더 축소되어 릴리프플런저(20)의 하단이 끼워지는 제2단차실(18b)이 릴리프장착실(19) 의 하측으로 형성된다.The casing (10) has a relief mounting chamber (19) formed therein so that a relief plunger (20) having a tapered shape is formed so that its upper end gradually becomes smaller in diameter, A plunger mounting chamber 31 in which the flow rate check plunger 30 is slidably mounted at a predetermined distance from the seal 19 is formed. A first stepped chamber 18a is formed at an upper side of the relief mounting chamber 19 so as to narrow the inner diameter of the relief plunger 20 so as to close the inlet thereof. And a second stepped chamber 18b in which the lower end of the relief plunger 20 is fitted is formed to the lower side of the relief mounting chamber 19.

상기 케이싱(10) 내부에는 제1단차실(18a)이 고압라인과 연결되도록 제1유로(11)가 형성되고, 릴리프장착실(19)이 저압라인과 연결되도록 제2유로(12)가 형성된다. 그리고, 상기 제1단차실(18a)은 플런저장착실(31)로 제5유로(15)를 통하여 연결되며, 릴리프장착실(19)은 제6유로(16)를 통하여 플런저장착실(31)로 연결된다. 이때, 상기 제5유로(15)와 제6유로(16)는, 유량체크플런저(30)가 활주하여 유로홈(32)과 만나는지 여부에 따라 각각이 개방 또는 폐쇄될 수 있도록 소정의 거리를 두고 플런저장착실(31)에 연결되고, 서로 개통되지 않도록 형성된다. 또한, 플런저장착실(31)을 사이에 두고 타측에는 제7유로(17)가 형성되며, 상기 제7유로(17)는 플런저장착실(31)과 제2단차실(18b)을 연결한다. 아울러, 플런저장착실(31)에는 방향조절밸브에 연결되도록 제3유로(13)가 형성되며, 챔버 내부에서 좌측격실 또는 우측격실 중 어느 하나와 연결되어 작동유가 유입될 수 있도록 제4유로(14)가 제3유로(13)와 소정의 거리를 두고 형성된다. 상기 제3유로(13)와 제4유로(14)는 유압에 의해 유량체크플런저(30)를 활주시킬 수 방향에서 형성된다.A first flow path 11 is formed in the casing 10 so that the first step chamber 18a is connected to the high pressure line and a second flow path 12 is formed so that the relief mounting chamber 19 is connected to the low pressure line. do. The first step chamber 18a is connected to the plunger mounting chamber 31 through the fifth flow path 15 and the relief mounting chamber 19 is connected to the plunger mounting chamber 31 through the sixth flow path 16. [ Lt; / RTI > The fifth flow path 15 and the sixth flow path 16 are spaced apart from each other by a predetermined distance so that they can be opened or closed depending on whether the flow rate check plunger 30 slides and meets the flow path groove 32 And is connected to the plunger mounting chamber 31 so as not to be connected to each other. A seventh flow path 17 is formed on the other side of the plunger mounting chamber 31 and the seventh flow path 17 connects the plunger mounting chamber 31 and the second step chamber 18b. A third flow path 13 is formed in the plunger mounting chamber 31 so as to be connected to the direction control valve. The plunger mounting chamber 31 is connected to either the left compartment or the right compartment in the chamber, Is formed at a predetermined distance from the third flow path 13. The third flow path 13 and the fourth flow path 14 are formed in a direction in which the flow rate check plunger 30 can be slid by the hydraulic pressure.

상기 릴리프플런저(20)는 릴리프스프링(40)의 탄성에 의해 제1단차실(18a)을 폐쇄하며, 상기 유량체크플런저(30)는 플런저스프링(50)의 탄성에 의해 제5유로(15)를 폐쇄하고 제6유로(16)와 제7유로(17)를 연결시킨다.The relief spring 40 closes the first stepped chamber 18a by the elasticity of the relief spring 40 and the flow rate check plunger 30 is moved to the fifth flow path 15 by the elasticity of the plunger spring 50. [ And connects the sixth flow path 16 and the seventh flow path 17 with each other.

이와 같이 구성된 리미터(100)는 조향이 이루어질 때(피스톤이 이동할 때) 다음과 같이 작동한다.The thus configured limiter 100 operates as follows when the steering is performed (when the piston moves).

도 3a 를 참조하면, 피스톤이 이동할 때 방향조절밸브는 좌측격실과 우측격 실 중 어느 한쪽을 고압라인과 연결하며, 다른 쪽은 저압라인에 연결한다. 따라서, 유압이 증가된 작동유는 제3유로(13)와 제4유로(14)를 통하여 플런저장착실(31)로 유입되고 유량체크플런저(30)를 활주시킨다. 이에 따라 유량체크플런저(30)의 유로홈(32)은 제5유로(15)와 제7유로(17)를 개통시켜, 제1단차실(18a)과 제2단차실(18b) 내의 유압을 고압라인의 유압과 동일하게 형성시킨다. Referring to FIG. 3A, when the piston moves, the directional control valve connects either the left compartment or the right compartment to the high pressure line and the other to the low pressure line. Accordingly, the hydraulic oil having increased hydraulic pressure flows into the plunger mounting chamber 31 through the third flow path 13 and the fourth flow path 14, and the flow rate check plunger 30 is slid. The flow path groove 32 of the flow rate check plunger 30 opens the fifth flow path 15 and the seventh flow path 17 so that the hydraulic pressure in the first stepped chamber 18a and the second stepped chamber 18b Pressure line.

이때, 릴리프플런저가 제1단차실을 폐쇄하고 있기 위해서는 P1*A1(릴리프플런저 상단에 작용하는 압력) < P1*A2 + K * δ(릴리프플런저 하단에 작용하는 압력) ['P1'은 고압라인의 유압이고, 'K'는 릴리프스프링의 스프링상수이며, 'δ'는 릴리프스프링이 압축되어 이동한 초기값이고, A1 와 A2 는 각각 제1단차실의 내경의 면적과 제2단차실의 내경의 면적]을 만족시켜야 한다. At this time, P1 * A1 (pressure acting on the upper end of the relief plunger) < P1 * A2 + K * delta (pressure acting on the lower end of the relief plunger) [P1 & 'Is the initial value of the relief spring moved by compression, and A1 and A2 are the initial values of the inner diameter of the first stepped chambers and the inner diameters of the inner diameters of the second stepped chambers, respectively, and' K 'is the spring constant of the relief spring, Of the area].

그러나, 'P1' 값이 증가하면 P1*A1 의 값이 어느 순간 P1*A2 + K * δ 의 값 보다 더 커지게 되므로(K * δ 값은 고정되고 A1>A2 이므로), 릴리프플런저(20)가 도 3b 와 같이, 피스톤의 이동이 있을 때 고압라인과 저압라인을 개통시키는 임계압력(P1)은,

Figure 112009074481894-pat00003
로 정해진다.However, when the value of P1 is increased, the value of P1 * A1 becomes larger than the value of P1 * A2 + K * delta at any moment (since the value of K * As shown in FIG. 3B, the critical pressure P1 for opening the high-pressure line and the low-pressure line when the piston is moving,
Figure 112009074481894-pat00003
Respectively.

그리고, 도 4a 에 도시된 바와 같이, 챔버 내의 작동유의 유동이 없어 방향조절밸브 및 챔버 내의 유압이 발생하지 않는 경우에는, 제5유로(15)는 유량체크플런저(30)에 의해 패쇄되고, 제6유로(16)와 제7유로(17)가 개통된다. 4A, when there is no flow of the hydraulic fluid in the chamber and no hydraulic pressure is generated in the direction control valve and the chamber, the fifth flow path 15 is closed by the flow check plunger 30, The six-flow path 16 and the seventh flow path 17 are opened.

이때도 마찬가지로, 릴리프플런저(20)가 제1단차실(18a)을 폐쇄하기 위해서는, P2*A1(릴리프플런저 상단에 작용하는 압력) < P3*A2 + K * δ(릴리프플런저 하단에 작용하는 압력) ['P2'은 고압라인의 유압이며, 'P3'는 저압라인의 유압이고, 'K'는 릴리프스프링의 스프링상수이며, 'δ'는 릴리프스프링이 압축되어 이동한 초기값이고, A1 와 A2 는 각각 제1단차실의 내경의 면적과 제2단차실의 내경의 면적]을 만족시켜야 한다. P3 * A2 + K * delta (pressure acting on the lower end of the relief plunger) < RTI ID = 0.0 > 'P2' is the hydraulic pressure of the high pressure line, 'P3' is the hydraulic pressure of the low pressure line, 'K' is the spring constant of the relief spring, ' A2 are the areas of the inner diameters of the first step chambers and the inner diameters of the second step chambers, respectively].

하지만, 저압라인의 유압(P3)은 거의 0(제로) 에 가까우므로, 피스톤의 이동이 없을 때 상기 릴리프플런저(20)가 도 4b 와 같이 고압라인과 저압라인을 개통시키는 임계압력(P2)는

Figure 112009074481894-pat00004
로 정해진다. However, since the hydraulic pressure P3 of the low-pressure line is close to zero (zero), the critical pressure P2 at which the relief plunger 20 opens the high-pressure line and the low-pressure line as shown in FIG.
Figure 112009074481894-pat00004
Respectively.

따라서, 조향이 이루어질 때는 물론 조향이 없을 때에도 서로 임계압력을 달리하여 고압라인의 유압을 낮출 수가 있다. 이와 같이 낮아진 유압은 링케이지 기구의 부하를 줄여주고, 작동유의 온도 상승을 방지한다.Therefore, when the steering is performed and of course there is no steering, it is possible to lower the hydraulic pressure of the high-pressure line by varying the critical pressure with each other. This lowered hydraulic pressure reduces the load on the ring cage mechanism and prevents the temperature of the operating oil from rising.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. As described above, the embodiments disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples in order to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동력조향장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 단면도,1 is a sectional view schematically showing the overall configuration of a power steering apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리미터의 단면도,2 is a cross-sectional view of a limiter in accordance with a preferred embodiment of the present invention;

도 3a 와 3b 는 피스톤이 이동할 때 리미터의 작동 전후 모습을 각각 도시한 단면도,Figs. 3a and 3b are cross-sectional views respectively showing the state before and after the operation of the limiter when the piston moves,

도 4a 와 4b 는 피스톤의 이동이 없을 때 리미터의 작동 전후 모습을 각각 도시한 단면도.Figures 4a and 4b are cross-sectional views, respectively, before and after actuation of the limiter when there is no movement of the piston.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

10 : 케이싱 20 : 릴리프플런저10: casing 20: relief plunger

30 : 유량체크플런저 40 : 릴리스스프링30: Flow check plunger 40: Release spring

50 : 플런저스프링50: Plunger spring

Claims (4)

하우징 내부의 챔버가 피스톤에 의해 좌측격실과 우측격실로 구획되고 상기 좌측격실과 우측격실 내에서의 유압차에 의해 피스톤이 이동하는 유압식 동력조향장치에 있어서,A hydraulic power steering apparatus in which a chamber inside a housing is partitioned by a piston into a left compartment and a right compartment and a piston moves by a hydraulic pressure difference in the left compartment and the right compartment, 상기 챔버로 공급되는 작동유는 고압라인을 통하여 유압펌프로부터 공급되며 저압라인을 통하여 회수되도록 구성되고, 상기 고압라인과 저압라인 연결되어 스티어링휠의 회전에 따라 좌측격실 또는 우측격실로 작동유를 선택적으로 공급 및 회수하는 방향조절밸브를 구비하며, The hydraulic oil supplied to the chamber is supplied from a hydraulic pump through a high pressure line and is recovered through a low pressure line. The high pressure line and the low pressure line are connected to selectively supply hydraulic oil to the left compartment or the right compartment And a direction regulating valve for recovering, 일측은 상기 방향조절밸브에 도달하기 전에 고압라인에서 분기되어 연결되고 타측은 저압라인에서 분기되어 연결되며 고압라인 내의 유압이 임계압력을 초과하면 고압라인과 저압라인을 개통시키는 리미터를 포함하여 구성되고, 상기 방향조절밸브의 개폐상태에 따라 피스톤이 이동하되, 상기 피스톤의 이동여부에 따라 임계압력이 결정되고,And a limiter that opens and closes the high-pressure line and the low-pressure line when the hydraulic pressure in the high-pressure line exceeds the threshold pressure, and one end of the limiter is connected to the low- A critical pressure is determined according to whether the piston is moved or not, 상기 리미터는, 제1단차실이 상측에 형성되고 더 작은 내경을 갖는 제2단차실이 하측에 형성된 릴리프장착실 및 플런저장착실이 내부에 형성되고, 상기 제1단차실과 고압라인을 연결하는 제1유로와, 상기 릴리프장착실의 일측에서 저압라인과 연결하는 제2유로와, 상기 플런저장착실을 방향조절밸브와 연결하는 제3유로와, 상기 플런저장착실을 챔버로 연결하는 제4유로와, 상기 제1단차실와 플런저장착실을 연결하는 제5유로와, 상기 제2유로와 개통되며 릴리프장착실을 플런저장착실로 연결하는 제6유로 및 제2단차실을 플런저장착실로 연결하는 제7유로가 형성된 케이싱;과 상단이 테이퍼된(tapered) 형상으로 상기 제1단차실과 플런저장착실의 입구를 폐쇄하며 하단은 제2단차실에서 활주하도록 릴리프장착실에 안착되는 릴리프플런저;와 상기 플런저장착실 안착되어 활주함에 따라, 일측은 상기 제7유로를 제5유로 또는 제6유로와 개통시키도록 외주면을 따라 유로홈이 형성되고, 타측은 제3유로 및 제4유로를 개폐하는 유량체크플런저;와 상기 릴리프플런저가 제1단차실을 폐쇄하도록 장착되는 릴리프스프링; 및 상기 유량체크플런저가 제3유로와 제4유로를 폐쇄하고 제6유로와 제7유로를 개통시키도록 장착되는 플런저스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 리미터를 구비한 유압식 동력조향장치.Wherein the limiter includes a relief mounting chamber and a plunger mounting chamber in which a first stepped chamber is formed on the upper side and a second stepped chamber having a smaller inner diameter is formed on the lower side, A third flow path connecting the plunger mounting chamber to the direction control valve, a fourth flow path connecting the plunger mounting chamber to the chamber, and a third flow path connecting the plunger mounting chamber to the chamber, A fifth flow path connecting the first stepped chamber and the plunger mounting chamber, a sixth flow path connecting the relief mounting chamber to the plunger mounting chamber and a seventh flow path connecting the second stepped chamber to the plunger mounting chamber, A relief plunger having an upper end tapered to close the inlet of the first stepped seal and the plunger mounting chamber and a lower end to be seated in the relief mounting chamber to slide in the second stepped chamber, A flow check plunger that opens and closes the third and fourth flow paths, and a flow check plunger that opens and closes the third flow path and the fourth flow path, the other side being formed with a flow path groove along the outer peripheral surface to connect the seventh flow path with the fifth flow path or the sixth flow path. And a relief spring to which the relief plunger is mounted to close the first step chambers; And a plunger spring mounted to the flow check plunger to close the third and fourth flow paths and to open the sixth and seventh flow paths. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 피스톤이 이동되도록 상기 방향조절밸브가 개방된 상태에서, 제1유로와 제2유로를 개통시키는 임계압력(P1)는,
Figure 112014102268569-pat00005
로 정해지는 것을 특징으로 하는 유압식 동력조향장치.(K: 릴리프스프링의 스프링상수, δ: 릴리프스프링의 초기이동값, A1 : 제1단차실 내경의 면적, A2 : 제2단차실 내경의 면적)
2. The apparatus as claimed in claim 1, wherein the critical pressure (P1) for opening the first flow path and the second flow path, in a state in which the direction control valve is opened so as to move the piston,
Figure 112014102268569-pat00005
(K: spring constant of the relief spring, delta: initial movement value of the relief spring, A1: area of the first stepped inner diameter, A2: area of the second stepped inner diameter)
제 1 항에 있어서, 피스톤이 정지하도록 상기 방향조절밸브가 폐쇄된 상태에서, 제1유로와 제2유로를 개통시키는 임계압력(P2)는,
Figure 112014102268569-pat00006
로 정해지는 것을 특징으로 하는 유압식 동력조향장치.(K: 릴리프스프링의 스프링상수, δ: 릴리프스프링의 초기이동값, A1 : 제1단차실 내경의 면적, A2 : 제2단차실의 내경의 면적)
2. The apparatus according to claim 1, wherein, in a state in which the direction control valve is closed so as to stop the piston, the critical pressure P2, which opens the first flow path and the second flow path,
Figure 112014102268569-pat00006
(K: spring constant of the relief spring, delta: initial movement value of the relief spring, A1: area of the first stepped inner diameter, A2: area of the inner diameter of the second stepped thread, )
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