KR0158131B1

KR0158131B1 - 자동차용 파워 스티어링 오일압력 및 온도측정장치

Info

Publication number: KR0158131B1
Application number: KR1019930018884A
Authority: KR
Inventors: 김재영
Original assignee: 전성원; 현대자동차주식회사
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR950008956A

Abstract

파워 스티어링을 개발시 오일의 압력과 온도가 조향력 및 조향각에 미치는 영향을 정확히 파악할 수 있도록 하기 위하여, 오일펌프의 토출측에서 토출오일의 온도와 압력을 측정할 수 있도록 하는 오일압력 및 온도 측정장치이다.

이를 실현하기 위하여 토출측과 연통하는 제1통로에 서머커플을 설치하고, 제1통로와 연통하는 제2통로에 압력 변환기를 설치하며, 제1통로로부터 오일이 공급되는 제3통로를 조향기어박스에 연결할 수 있도록 하는 어뎁터를 제안한다.

Description

자동차용 파워 스티어링 오일압력 및 온도측정장치

제1도는 본 발명에 관련하는 파워 스티어링의 오일 순환 시스템.

제2도는 본 발명에 의한 어뎁터의 사시도.

제3도는 본 발명에 의한 어뎁터의 측단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

8 : 오일펌프 10 : 펌프바디

18 : 토출포트 20 : 관로

22 : 조향기어박스 24 : 측정수단

26 : 나사부 28 : 어뎁터

30 : 서머 커플 32 : 압력 변환기

34 : 토출통로 36 : 제1통로

38 : 제2통로 40 : 제3통로

[산업상의 이용분야]

본 발명은 파워 스티어링 오일압력 및 압력측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오일펌프에서 토출된 오일이 조향기어박스 내로 유입되기 전에 오일의 온도와 압력을 측정할 수 있는 장치에 관한 것이다.

[종래 기술]

자동차용 조향핸들은 조향축이 피니온과 연결되어 함께 회전할 수 있도록 되어 있으며, 이 피니온은 랙기어와 치차결합되어 회전운동을 좌우 직선운동으로 바꾸어주도록 되어 있다.

그리고 상기한 랙기어는 조향륜과 이어지는 타이로드와 연결되어 운전자가 조향휠을 조정하는데에 따라 조향륜을 적절한 범위내에서 조향시킬 수 있도록 되어 있다.

그런데 이러한 조향장치는, 운전자가 조향휠을 돌려 그 힘으로 조향륜을 조향하는 것이기 때문에 특히 대형차량일수록 조작력이 무거워지는 단점이 있다.

이러한 단점을 보와하여 조작력을 가볍게하는 파워 스티어링이 개발되어 사용되고 있는데, 이 파워 스티어링은 랙기어에 형성된 피스톤에 오일압력을 가세시키는 것이므로 오일압 발생수단이 부여되어 있다.

이 오일압 발생수단은 엔진의 회전력을 이용하여 오일펌프를 구동시키도록 되어 있는데, 이 경우 엔진의 회전수가 증가하게 되면 오일펌프에서 토출되는 오일의 압력도 비례하여 증가하게 되므로 고속에서 조향휠의 조작력을 어느 정도 무겁게하는데 오히려 방해가 된다.

따라서 고속에서는 조향휠의 조작력을 무겁게하는 수단이 부여되고 있는데, 이러한 파워 스티어링이 작동하는데 영향을 주는 요인으로 오일의 온도와 압력이 관계하고 있다.

즉 조향력에 대한 압력특성, 조향각에 대한 압력특성, 엔진의 회전수에 대한 압력특성, 그리고 주행조건의 변화에 따른 오일의 온도이다.

일반적으로 오일의 온도가 지나치게 상승하면 오일에 기포가 형성되고 오일의 점도가 약하게 되어 조향성능을 변화시키게 되므로 냉각 시스템을 수반하고 있는데, 이때 냉각 시스템의 냉각능력은 오일의 온도를 알아야 하는 요건이 되고, 또 오일의 압력은 조향력에 영향을 미치게 되므로 오일의 온도와 압력은 파워 스티어링 특성을 결정하는 요소로 작용하게 된다.

[발명이 해결하려는 문제점]

이와같이 파워 스티어링의 특성에 영향을 미치는 요인을 알기 위하여 종래에는 오일의 온도를 리저버 탱크에서 측정하였는데, 이러한 방식은 오일이 조향에 관계한 후에 측정하는 것이기 때문에, 오일의 온도가 낮게 측정이 된다.

오일의 온도를 리저버 탱크측에서 측정할 수 밖에 없는 이유는, 오일펌프로부터 토출되는 오일은 상당히 고압이기 때문에 토출측의 관로는 내부에 금속제의 라이너가 삽입되는 관계로 오일의 온도를 측정하기 위한 서머 커플(Thermo Couple)의 설치가 불가능하기 때문이다.

게다가 오일의 압력은 토출측에서 측정을 하여야 하는데, 상기한 이유로 인하여 설치가 불가능하기 때문에 정확한 데이터를 알 수 없는 실정이다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 오일펌프의 토출구측에 온도측정 센서와 압력측정 센서를 모두 설치하여 동시에 측정을 하든지, 또는 온도와 압력중 어느 하나만을 측정할 수 있는 측정장치를 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 오일펌프의 구동으로 리저버 탱크내의 오일을 흡입하여 고압으로 토출한 다음, 이 오일을 조향기어박스로 공급하는 자동차용 파워 스티어링 오일 순환시스템에 있어서, 상기한 오일펌프의 토출측과 조향기어박스 사이에, 토출측과 연통하는 제1통로와 이 제1통로에서 오일공급이 이루어지는 제2,3통로를 개설한 어뎁터를 설치하고, 상기한 제1통로와 제2통로에 각각 토출된 오일의 온도 및 압력을 측정하기 위한 서머 커플과 압력 변환기를 설치하고, 제3통로는 조향기어박스측으로 연통시킨 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 스티어링 오일압력 및 온도측정장치를 제공한다.

상기한 서머 커플과 압력 변환기는 착탈가능하게 설치되어 토출오일의 온도와 압력중 어느 하나만의 측정이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 스티어링 오일압력 및 온도 측정장치를 제공한다.

[작용]

이와 같이 이루어지는 본 발명의 온도 및 압력 측정장치는, 오일펌프가 구동을 시작하게 되면 리저버 탱크에서 오일이 흡입되면서 토츨측으로 고압의 오일이 토출되기 시작하는데, 펌프바디의 토출측에 서머 커플과 압력 변환기가 설치되어 있기 때문에, 오일의 압력과 온도를 정확히 파악할 수 있다.

[실시예]

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 관련하는 파워 스티어링의 오일 순환 시스템으로서, 엔진의 크랭크 축에 설치되어 함께 회전하는 구동풀리(2)와 벨트(4)로 연결되어 함께 회전하는 종동풀리(6)에 의해 오일펌프(8)는 구동을 하도록 되어 있다.

이러한 동력전달 구조는 일반적으로 사용되고 있는 것과 동일한 것인데, 상기한 오일펌프(8)는 도시하지 않고 있으나 내측에 설치되는 로터와 캠등을 둘러싸는 펌프바디(10)의 흡입포트(12)가 리저버 탱크(14)와 관로(16)로 연통되어 오일의 공급을 받을 수 있도록 되어 있으며, 토출포트(18)는 관로(20)에 의해 조향기어박스(22)측으로 연통되고 있다.

그리고 조향기어박스(22)의 배출포트측은 상기한 리저버 탱크(14)와 연결되어 순환하는 오일을 일시적으로 저장할 수 있도록 되어 있다.

본 발명은 상기한 펌프바디(10)의 토출포트(18)에 제2도에 도시한 바와같은 측정수단(24)을 설치하여 토출되는 오일의 온도와 압력을 측정할 수 있도록 하는 것이다.

제2도에서 측정수단(24)은 펌프바디(10)의 토출포트(18)에 나사결합되는 나사부(26)를 갖는 어뎁터(28)와, 이 어뎁터(28)에 설치되어 온도를 감지하는 서머 커플(30) 및 압력을 측정하는 압력 변환기(32)를 포함하여 이루어진다.

상기한 어뎁터(28)는 서머 커플(30)의 감지부위와 압력 변환기(32)의 감지부위가 오일펌프로부터 토출되는 오일에 노출될 수 있도록 하기 위하여, 펌프바디(10)의 내측에 형성된 토출통로(34)와 연통하는 제1통로(36)를 상기한 어뎁터(28)의 나사부(26) 내측에 뚫고, 이 제1통로(36)의 종단부에 서머 커플(30)이 장착되도록 하고 있다. (제3도 참조)

또한 상기한 어뎁터(28)의 제1통로(36)에서 제2통로(38)를 뚫어 그 종단부에 압력 변환기(32)가 설치될 수 있도록 하여 실질적으로 오일펌프에서 토출되는 오일이 서머 커플(30)과 압력 변환기(32)에 각각 접촉될 수 있도록 하고 있다.

그리고 상기한 제1통로(36)에서 조향기어박스(22)측으로 오일이 전달될 수 있도록 하기 위하여 관로(20)와 연결되는 제3통로(40)를 형성하고 있다.

상기한 압력 변환기(32)는 일본국 교와(KYOWA)의 모델명 PGM-100KE 또는 PGM-200KE이 사용되는 것으로서, 압력변동을 전기적 신호로 변환하는 기능을 갖고 있다.

이러한 기능은 LVDT(Linear Variable Differential Trasformer)를 사용해도 가능한 것이므로 본 발명은 이러한 압력 변환기의 구조에 대해서는 한정하지 않는다.

상기한 서머 커플(30)이나 압력 변환기(32) 및 관로들의 연결은 유료 연결시 누유를 방지하기 위하여 사용되는 시일에 의해 긴밀히 결합된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 오일 온도 및 압력 측정장치는, 엔진이 구동을 시작하게 되면 크랭크 축의 회전력에 구동풀리(2)에서 벨트(4)를 통하여 오일펌프(8)의 종동풀리(6)로 전달된다.

이때 전달되는 회전력에 의해 오일펌프(8)는 오일을 높은 압력으로 토출하기 시작하는데, 이 토출오일은 펌프바디(10)에 형성된 토출통로(34)를 따라 빠른 속도로 이동하게 된다.

따라서 토출통로(34)를 빠져 나오는 오일은 이와 연통되어 있는 어뎁터(28)의 제1통로(36)로 유입되면서 제2통로(38) 및 제3통로(40)로 흐르게 된다.

그런데 서머 커플(30)이 설치된 제1통로(36)의 종단부와 제2통로(38)의 종단부 내측은 각각 서머 커플(30)과 압력 변환기(32)가 노출된 상태로 있기 때문에 이곳에서 오일의 온도와 압력이 각각 검출되고 제3통로(40)을 따라 흐르는 오일은 조향기어박스(22)와 연결된 관로(20)를 따라 조향에 사용된다. 그리고 오일펌프에서 토출되는 오일의 온도만을 측정코자 하는 경우에는, 압력 변환기(32)를 어뎁터(28)로부터 분리하고 제2통로(38)의 종단부를 폐쇄시키고, 또 토출되는 오일의 압력만을 측정코자 하는 경우에는, 서머 커플(30)을 분리하고 제1통로(36)의 종단부를 폐쇄하면된다.

[효과]

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 온도 및 압력 측정장치는, 오일펌프에서 토출되는 오일의온도 및 압력을 조향에 사용되기 이전에 측정할 수 있기 때문에 정확한 데이터를 얻을 수 있어 개발시 요구되는 조향력에 대한 압력특성, 조향각에 대한 압력특성, 엔진의 회전수에 대한 압력특성, 주행조건의 변화에 따른 오일의 온도특성등을 정확히 계측할 수 있다.

Claims

오일펌프의 구동으로 리저버 탱크내의 오일을 흡입하여 고압으로 토출한 다음, 이 오일을 조향기어박스로 공급하는 자동차용 파워 스티어링 오일 순환 시스템에 있어서, 상기한 오일펌프의 토출측과 조향기어박스 사이에, 토출측과 연통하는 제1통로와 이 제1통로에서 오일공급이 이루어지는 제2, 3통로를 개설한 어뎁터를 설치하고, 상기한 제1통로와 제2통로에 각각 토출된 오일의 온도 및 압력을 측정하기 위한 서머 커플과 압력 변환기를 설치하고, 제3통로는 조향기어박스측으로 연통시킨 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 스티어링 오일압력 및 온도 측정장치.
제1항에 있어서, 서머 커플과 압력 변환기를 착탈가능하게 설치되어 토출오일의 온도와 압력 중 어느 하나만의 측정이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 스티어링 오일압력 및 온도 측정장치.