KR100230043B1 - 자동차의 유압 동력 보조조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 유압식 동력 보조 조향장치(HYDRAULIC POWER STEERING APPARATUS)에 관한 것으로, 밸브하우징과 랙하우징을 통과하는 유로를 통해 조향축의 연장된 하부에 서로 치합되는 제1,2 기어를 형성하여 좌.우 유로를 형성함으로써 방향이 결정되어 회전되도록 하여 조향축의 조향 회전을 보조하는 기어펌프식 유압 회전장치를 형성한 자동차의 유압 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.

본 발명의 특징은 입력축과 연결되고 중간부에 피니언 기어부를 가지며 피니언 기어부 밑단으로 연장된 회전축을 형성한 조향 축부와; 상기 조향축부의 회전축에 일체로 연결 형성된 제 1기어와; 상기 제 1기어와 치합되는 제 2기어와; 상기 조향 축부의 외주에서 상기 입력축의 초기 회전과 함께 유로를 절환하는 유로절환밸브와; 상기 유로 절환밸브로 부터 오일이 공급되는 좌측, 우측유로를 형성한 밸브 하우징과; 상기 좌,우측 유로에 연결되는 유로를 형성하되 랙바와 상기 피니언 기어부를 커버하는 랙 하우징과; 및 상기 제1.2 기어가 형성되도록 유체작용 공간부를 이루고 그 연부가 상기 랙 하우징에 연결되는 메인 하우징을; 포함하여 상기 유체 공간부 치합되는 제1.2 기어사이를 흐르는 좌.우 유로를 형성하여 방향을 결정함으로써 회전력이 이루어지는 자동차 유압식 동력 보조 조향장치를 제공하게 된다.

Description

자동차의 유압 동력 보조조향장치

본 발명은 자동차의 유압식 동력 보조 조향장치(HYDRAULIC POWER STEERING APPARATUS)에 관한 것으로, 상세하게는 밸브하우징과 랙하우징을 통과하는 유로를 통해 조향축의 연장된 하부에 서로 치합되는 제1,2 기어를 형성하여 좌.우 유로를 형성함으로써 방향이 결정되어 회전되도록 하여 조향축의 조향 회전을 보조하는 기어펌프식 유압 회전장치를 형성한 자동차의 유압 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 유압작동수단을 조향보조력의 발생원으로 하는 유압식 동력조향장치는 다음과 같은 구성을 취하고 있다. 즉, 조향차륜에 연결된 출력축이 피니언 기어와 랙바로 연결되어 휠에 작동적으로 연결되는 입력축이 토션바를 통하여 동축상에 연결되어 조향 휠에 조향 토오크가 가해지는 경우 토션바의 비틀림에 따라 입력축과 출력축간에 상대각 변위가 발생하도록 되어 있다.

이와같은 동력조향장치는 입력축 및 출력축의 어느 한쪽과 연동하여 회전하는 원통형의 하우징(100)과, 이것의 내부에 동축적으로 설치되어 나머지 하나의 축과 연동하여 회전하는 유로절환밸브(200)를 갖추며 고압 유로와 저압 오일의 유로로 이루어진 튜브(500)으로 연결된다.이 유로절환밸브(200)의 작동에 의하여 상기 유압작동수단의 공급유압을 유압 실린더(300)의 좌,우측에 공급하므로서 랙바(400)가 좌우 조향되어 조향 기어박스(600)에서 랙엔 피니언의 기어 접속으로 조향 토오크에 따라서 제어하는 조향보조력을 얻는다.

본 발명은 상기와 같은 종래 유압 보조조향장치의 오일 튜브들을 생략할 수 있고 랙바에 일체로 유압 실린더를 장치함에 따른 실린더 설비상의 공정 및 부품의 복잡성을 지양하고 차체 하부 공간의 차지면적을 줄여 자동차의 전륜측 공간을 확보하고 궁극적으로 유압식 보조 조향장치가 갖는 구조의 복잡성을 탈피하여 부품수를 줄이고 유압 라인을 통한 오일 누유의 문제점등을 개선하며 생산단가를 대폭 낮출 수 있는 새로운 타입의 유압 보조 조향장치를 제공하고자 하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 유압 동력 보조 조향장치의 개략 단면도

도 2는 본 발명 유압 동력 보조 조향장치의 단면도

도 3은 도 2의 요부를 보인 단면도

도 4는 본 발명 요부의 종단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 조향 축부, 2: 유로절환밸브, 3: 밸브 하우징, 4: 제1 기어, 5: 제2 기어, 7: 랙바, 8:메인 하우징, 9: 랙 하우징, 10: 회전축, 11:입력축, 12: 피니언 기어부, 21,22: 좌우 유로, 31,32 : 좌,우측유로, 40: 유체 작용공간, 41,42 : 유로 입구, 91,92: 유로.

이와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 입력축과 연결되고 중간부에 피니언 기어부를 가지며 피니언 기어부 밑단으로 연장된 회전축을 형성한 조향 축부와; 상기 조향축부의 회전축에 일체로 연결 형성된 제 1기어와; 상기 제 1기어와 치합되는 제 2기어와; 상기 조향 축부의 외주에서 상기 입력축의 초기 회전과 함께 유로를 절환하는 유로절환밸브와; 상기 유로 절환밸브로 부터 오일이 공급되는 좌측, 우측유로를 형성한 밸브 하우징과; 상기 좌,우측 유로에 연결되는 유로를 형성하되 랙바와 상기 피니언 기어부를 커버하는 랙 하우징과; 및 상기 제1.2 기어가 형성되도록 유체작용 공간부를 이루고 그 연부가 상기 랙 하우징에 연결되는 메인 하우징을; 포함하여 상기 유체작용 공간부에 치합되는 제1.2 기어사이를 흐르는 좌.우 유로를 형성하여 방향을 결정함으로써 회전력이 이루어지게 되는 특징이 있다.

이와같은 본 발명 베인식 유압 보조조향장치의 도입으로 유압실린더와 유압 튜브와 같은 복잡한 구조를 생략하고 그 대신에 기어박스 하우징 주변에만 본 발명 기어펌프식 유압 보조조향장치를 실시하므로서 유압 보조 조향장치의 크기를 소형화할 수 있게 되었고 유압 공급 시스템을 통한 오일 누유부분이 생략되는등의 대폭적인 구조의 간단화를 이루게 되는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첨부도면중 도 2는 본 발명의 종단면도이고 도 3은 도 2의 A-A선 단면도로서, 본 발명은 크게 조향 축부(1)와, 유로절환밸브(2)와, 밸브 하우징(3)과, 제1,2 기어(4)(5)와 메인 하우징(8)과, 랙 하우징(9)으로 이루어진다.

조향 축부(1)는 입력축(11)과 연결되고 중간부에 피니언 기어부(12)를 가지며 피니언 기어부(12) 하단의 연장부에 회전축(10)을 형성하여서 된다.

유로절환밸브(2)는 상기 조향 축부(1)의 외주에서 상기 입력축(11)의 초기 회전과 함께 좌우 유로(21)(22)를 절환 개폐하게 된다.

상기 밸브하우징(3)은 상기 유로 절환밸브(2)로 부터 오일이 공급되는 좌,우측 유로(31)(32)를 형성한다.

상기 랙 하우징(9)은 상기 좌,우측 유로(31)(32)에 연결되는 유로(91)(92)를 형성하되 랙바(7)와 상기 피니언 기어부(12)를 커버한다.

상기 메인 하우징(8)의 일측에 회전축(10)을 요입시켜 형성하되 그 원형의 연부를 상기 랙 하우징(9)의 저부에 일체로 조립 체결하도록 구성한다.

상기 조향축부(1)의 회전축(10)에 일체로 연결 형성된 제 1기어(4)를 형성하고 상기 제 1기어(4)와 맞물려 치합되는 제 2기어(5)를 형성한다.

이와같이 이루어진 본 발명은 기존의 유로 절환밸브(2)의 외측에서 좌우측 유로(21)(22)를 새로운 밸브 하우징(3)의 유로(31)(32)와 개폐되도록 설치한다.

이 밸브 하우징(3)은 유로(91)(92)를 형성한 랙 하우징(9)과 일체로 조립되어 유로(31)(32)(91)(92)끼리 연통되도록 하여 하부 메인 하우징(8)의 유로 입구(41)(42)와 연통시킨다.

한편 상기의 조향 축부(1)의 하단 연장부에 형성된 회전축(10)에는 제 1기어(4)가 일체로 연결되어 조향 축부(1)의 회전력을 받는다.

따라서 상기 유로 절환밸브(2)로부터 조향초기에 선택된 방향-- 예를들어 좌측 방향으로 유로(21)가 연결되면 밸브 하우징(3)의 좌측 유로(31)--랙 하우징(9)의 좌측 유로(91)--메인 하우징(8)의 좌측 입구(41)로 일정 유압이 작용한다.

이것을 첨부도면 도 3에서 보면 메인 하우징(8)의 우측 유로 입구(41)에 유압이 걸리게 됨을 알 수 있고 이로 인해 유체작용 공간(40)에 형성된 제1,2기어(4)(5)가 치합된 기어들 사이로 유압이 작용하여 제1,2 기어(4)(5)가 회전력을 갖게 되어 상기 초기 조향 회전력에 보조 동력으로 작용하여 조향력을 보조하게 되는 것이다.

반대로 좌측 방향으로 유로(22)가 연결되면 밸브 하우징(3)의 좌측 유로(32)--랙 하우징(9)의 좌측 유로(92)--메인 하우징(8)의 좌측 입구(42)로 일정 유압이 작용하고, 제1,2기어(4)(5)의 사이에 유압이 걸리게 됨을 알 수 있고 이로 인해 제1,2 기어(4)(5)가 회전력을 갖게 되어 상기 초기 조향시의 시계 방향 회전력에 보조 회전력으로 작용하여 조향력을 도와주게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 종래 유로절환장치에 의하여 선택된 좌,우측 유로와 연결된 튜브로서 유압실린더의 좌,우측이 선택적으로 배압 작용하여 랙바를 좌측 또는 우측으로 이동시키는 경우의 유압 보조 조향장치와 같은 보조 조향결과를 얻게 되는 것이다.

본 발명은 종래 유압식 동력 보조 조향장치가 유로절환밸브와 연결되는 튜브를 통하여 유압 실린더를 좌우측으로 작동시키는 것과 같은 유압 조향을 달성하게 되는 것인바, 이와같은 본 발명 베인식 유압 보조조향장치의 도입으로 유압실린더와 유압 튜브와 같은 복잡한 구조를 생략하고 그 대신에 기어박스 하우징 주변에만 본 발명 기어펌프식 유압 보조조향장치를 실시하므로서 유압 보조 조향장치의 크기를 소형화할 수 있게 되었고 유압 공급 시스템을 통한 오일 누유부분이 생략되는등의 대폭적인 구조의 간단화를 이루게 되어 조립 공정 및 생산단가를 낮추게 된 효과가 있다.

Claims (1)

1. 입력축과 연결되고 중간부에 피니언 기어부를 가지며 피니언 기어부 밑단으로 연장된 회전축을 형성한 조향 축부와;

   상기 조향축부의 회전축에 일체로 연결 형성된 제 1기어와;

   상기 제 1기어와 치합되는 제 2기어와;

   상기 조향 축부의 외주에서 상기 입력축의 초기 회전과 함께 유로를 절환하는 유로절환밸브와;

   상기 유로 절환밸브로 부터 오일이 공급되는 좌측, 우측유로를 형성한 밸브 하우징과;

   상기 좌,우측 유로에 연결되는 유로를 형성하되 랙바와 상기 피니언 기어부를 커버하는 랙 하우징과; 및

   상기 제1.2 기어가 형성되도록 유체작용 공간부를 이루고 그 연부가 상기 랙 하우징에 연결되는 메인 하우징을; 포함하여 상기 유체 공간부 치합되는 제1.2 기어사이를 흐르는 좌.우 유로를 형성하여 방향을 결정함으로써 회전력이 이루어지는 자동차 유압식 동력 보조 조향장치

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