KR0134787B1 - 자동차용 파워스티어링 장치 - Google Patents
자동차용 파워스티어링 장치Info
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Abstract
본 발명은 자동차용 파워스티어링 장치에 관한 것으로, 특히 온 센터구간에서의 조향감및 주행안정성을 향상 시킬 수 있는 자동차용 파워스티어링 장치에 관한 것으로서, 유압을 핸들의 회전방향에 따라 방향제어하는 밸브유닛(2)과, 실린더(4)내에 조향축(1)과 치합되는 랙기어축(3)과, 랙기어축(3)에 고정되어 상기 실린더(4)내부를 좌측 실린더(10) 및 우측 실린더(20)로 구분하는 피스톤(30)과, 상기 밸브유닛(2)으로부터 좌측 및 우측 실린더중 선택된 실린더로 유압을 공급하는 유압공급관(12)(14)이 각각 구비된 자동차의 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 피스톤(30)에 형성되어 좌측 실린더(10) 및 우측실린더(20)를 상호 연통시키는 바이패스 유로(32)와, 상기 바이패스 유로보의 내경보다 작은 외경을 갖으며, 바이패스 유로(32)를 관통하는 로드(40)와, 로드(40)의 양단에 고정되고, 각각 상기 피스톤(30)에 스프링(16)(26)탄지되어 상기 바이패스 유로를 선택적으로 개폐하는 밸브(14)(24)를 구비함을 특징으로 한다.
Description
제1도는 종래의 파워스티어링의 배력장치의 구성을 보인 부분단면도.
제2도는 종래의 파워스티어링의 요부 구성을 보인 단면도.
제3도는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 파워스티어링 장치의 요부 구성을 보인 단면도.
제4도는 일반적인 차속과 조향핸들 회전각과의 관계를 보인 그래프.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 조향축2 : 밸브유닛
3 : 랙기어축4 : 실린더
10 : 좌측 실린더20 : 우측 실린더
12,22 : 유압 공급관14,24 : 밸브
16,26 : 스프링18,28 : 지지홈
30 : 피스톤32 : 바이패스 유로
40 : 로드
본 발명은 자동차용 파워스티어링 장치에 관한 것으로서, 특히 온 센터구간에서의 조향감 및 주행안전성을 향상시킬 수 있는 자동차용 파워스티어링 장치에 관한 것이다.
통상적으로 자동차에는 차량의 진행방향을 결정하는 조향장치가 구비되는데, 이 조향장치는 핸들의 회전운동을 선택된 방향으로 직선 왕복운동시켜 바퀴를 각 운동시킴으로써 차량의 진행방향을 제어하게 된다. 그러나 이러한 조향장치는 타이어와 지면의 마찰력으로 상기 조향핸들의 회전시 매우 큰 힘이 들어 운전자에게 조향의 어려움을 갖게 하는 문제를 갖고 있었다.
따라서 최근에는 상기 조향장치에 유압을 부가적용시켜 조향핸들의 회전을 용이하게 하는 일명 파워스티어링 장치가 개발되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 파워스티어링 장치에 관련된 것으로, 지금까지 실시되고 있는 파워스티어링 장치는 제1도에 도시된 바와 같이 유압펌프로 공급받은 유압을 핸들의 회전방향에 따라 방향제어하는 밸브유닛(2)이 구비되고, 실린더(4)내에 조향축(1)과 치합되어 있는 랙기어축(3)이 구비된다. 이 랙기어축(3)은 상기 실린더(4)내부를 좌측 실린더(10) 및 우측 실린더(20)로 구분하는 피스톤(30)이 설치되어 있다. 그리고 상기 밸브유닛(2)으로부터 좌측 및 우측 실린더중 선택된 실린더로 유압을 공급하는 좌측 유압공급관(12) 및 우측 유압공급관(22)이 구비되어 있다.
그리하여 핸들의 회전에 의해 조향축(1)이 선택된 방향으로 회전하면 밸브유닛(2)에서 상기 조향축의 회전방향에 따라 어느 하나의 실린더로 압력을 공급하게 되면 피스톤(30)에 연결된 랙기어축(3)이 이동하게 되므로 핸들의 회전방향에 유압보조를 하게 되므로 작은 힘을 이용하여 조향을 이룰 수 있게 된다.
그러나 이와 같은 종래의 파워스티어링장치는 온 센터구간(on center period)에서도 핸들이 유압보조가 동일하게 작용하여 고속주행시에 핸들이 가벼워짐에 따라 주행안정성이 떨어지는 문제를 갖고 있었다.
즉, 자동차는 제4도에 도시된 차속과 핸들 회전각과의 관계 그래프에서 나타낸바와 같이 차속력이 빠를수록 핸들의 회전범위는 점차 좁아지게 되는데, 이때 상기 비교적 고속에서의 핸들의 회전범위 즉, 온 센터구간에서도 핸들이 어느 일측으로 미량 회전하게 되면 밸브유닛에서 즉시 선택된 방향으로 유압보조를 작용시키고 피스톤은 상기 유압보조를 전부 수용하며 랙기어축을 이동시키게 되므로 핸들이 가볍게 된다. 따라서 이와 같이 핸들이 미세한 힘에 의해서도 쉽게 회전하게 되어 차량의 진행방향의 제어가 어렵게 됨은 물론 특히, 고속 직진주행시에 조향성을 저하시켜 주행안정성이 떨어지는 문제를 갖고 있는 것이다.
이에 본 발명은 상기한 문제를 고려하여 안출된 것으로서, 그 목적은 온 센터구간에서의 핸들의 조향감을 무겁게 함으로써 고속 주행시의 주행안정성을 향상시킬 수 있는 자동차용 파워스티어링 장치를 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적은 유압을 핸들의 회전방향에 따라 방향제어하는 밸브유닛과, 실린더내에 조향축과 치합되는 랙기어축과, 랙기어축에 고정되어 상기 실린더내부를 좌측 실린더 및 우측 실린더로 유압을 공급하는 유압공급관이 각각 구비된 자동차의 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 피스톤에 형성되어 좌측 실린더및 우측실린더를 상호 연통시키는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로보의 내경보다 작은 외경을 갖으며, 바이패스 유로를 관통하는 로드와, 로드의 양단에 고정되고, 각각 상기 피스톤에 스프링탄지되어 상기 바이패스 유로를 선택적으로 개폐하는 밸브를 구비하여 달성될 수 있다.
즉, 온 센터구간 내에서의 피스톤 이동시에는 바이패스 유로를 통해 좌측 및 우측실린더에 보유되는 오일이 상호 교통하게 되어 피스톤에 유압보조가 작용하지 않게 되므로 핸들의 조향감이 무거워지는 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.(종래와 동일구성은 부호를 동일하게 설명한다.)
제3도는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 구성을 보인 도면으로서, 이에 따르면 본 발명은 유압펌프로 공급받은 유압을 핸들의 회전방향에 따라 방향제어하는 밸브유닛(2)이 구비되고, 실린더(4)내에 조향축(1)과 치합되어 있는 랙기어축(3)이 구비된다. 이 랙기어축(3)은 상기 실린더(4)내부를 좌측 실린더(10) 및 우측 실린더(20)로 구분하는 피스톤(30)이 설치되어 있다.
그리고 상기 밸브유닛(2)으로부터 좌측 및 우측 실린더중 선택된 실린더로 유압을 공급하는 좌측 유압공급관(12) 및 우측 유압공급관(22)이 구비되어 있다.
한편 상기 피스톤(30)에는 좌측 실린더(10)및 우측 실린더(20)를 상호 연통시키는 바이패스 유로(32)가 형성된다. 그리고 바이패스 유로(32)의 양단에는 각각 단차를 두어 스프링 자리를 제공하는 지지홈(18)(28)이 구성된다. 상기 바이패스 유로(32)를 관통하는 로드(40)가 구비되고, 로드(40)의 양단에는 각각 상기 지지홈(18)(28)에 지지되는 스프링(16)(26)에 의해 탄성지지되는 밸브(14)(24)가 구비되어 있다.
상기 로드(40)의 직경은 상기 바이패스 유로(32)의 내경보다 작게 구성된다. 상기 밸브(14)(24)는 상기 지지홈(18)(28)의 상면을 막을 수 있는 넓이를 갖는다.
상기 각각의 스프링(16)(26)은 동일한 탄성 복원력을 갖으며 무부하시에는 항시 좌측 실린더(10) 및 우측 실린더(20)를 연통하는 상태를 유지하게 된다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명은 핸들을 어느 일 축으로 회전시키게 되면 밸브유닛(2)에서 방향제어된 유압이 선택된 유압 공급관을 통해 그에 해당하는 실린더로 공급되어 랙기어축(3)을 선택된 방향으로 이동시켜 핸들을 용이하게 회전시킬 수 있게 된다.
그리고 비교적 핸들의 회전각이 작은 고속 주행시 즉, 온 센터구간에서는 피스톤(30) 및 밸브에 작용하는 압력중 일부는 바이패스 유로(32)를 통해 반대측 실린더로 작용하게 되므로 양측의 압력은 거의 동일하게 유지되어 랙기어축(3)은 이동하지 않게 되어 운전자가 핸들에서 느끼는 조향감은 무겁게 된다.
한편, 상기 작용압이 소정압 이상이 되면 그 압력에 의해 밸브가 밀리며 그에 해당하는 지지홈을 막게 되므로 바이패스 유로(32)는 폐쇄되어진다. 따라서 상기 유압은 전적으로 랙기어축의 이동방향으로 가해지게 되어 유압보조가 발생되어 핸들의 조향감이 가볍게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 파워스티어링 장치는 피스톤 양측의 실린더를 선택적으로 연통 또는 격리할 수 있도록 하여 고속 주행시에 핸들의 조향감을 무겁게 유지할 수 있게 함으로써 주행안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다.
Claims (2)
- 유압을 핸들의 회전방향에 따라 방향제어하는 밸브유닛(2)과, 실린더(4)내에 조향축(1)과 치합되는 랙기어축(3)과, 랙기어축(3)에 고정되어 상기 실린더(4)내부를 좌측 실린더(10) 및 우측 실린더(20)로 구분하는 피스톤(30)과, 상기 밸브유닛(2)으로부터 좌측 및 우측 실린더중 선택된 실린더로 공급하는 유압공급관(12)(14)이 각각 구비된 자동차의 파워스티어링 장치에 있어서, 상기 피스톤(30)에 형성되어 좌측 실린더(10) 및 우측 실린더(20)를 상호 연통시키는 바이패스 유로(32)와, 상기 바이패스 유로보의 내경보다 작은 외경을 갖으며, 바이패스 유로(32)를 관통하는 로드(40)와, 로드(40)의 양단에 고정되고, 각각 상기 피스톤(30)에 스프링(16)(26)탄지되어 상기 바이패스 유로를 선택적으로 개폐하는 밸브(14)(24)를 구비함을 특징으로 하는 자동차용 파워스티어링 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 각각의 스프링(16)(26)은 바이패스 유로의 양측에 단차를 형성하여 이루어진 지지홈(18)(28)에 삽입됨을 특징으로 하는 자동차용 파워스티어링 장치.
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Applications Claiming Priority (1)
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