KR100231178B1 - 자동차의 파워 스티어링 노이즈 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 파워 스티어링 노이즈 저감장치에 관한 것으로, 상세히는 하이프레스 라인(7) 일정길이의 양단을 절단하여 그 양단 내경에는 만곡홈(13)을 형성하고, 상기 하이프레스 라인(7)의 만곡홈(13)에 끼워지는 돌기부(14)가 외경에 형성된 연결부(15)를 하우징(16) 양단에 일체로 형성하며, 상기 하우징(16) 내부에 플라스틱재의 파형 감쇄기(17)를 압축사출 성형하고, 상기 파형 감쇄기(17) 내부 중앙에 상기 하이프레스 라인(7)과 연통되게 유출공(18)을 형성하며, 상기 유출공(18)의 상. 하부의 파형 감쇄기(17)에 하이프레스 라인(7)과 연통하게 형성되고 동일직경으로 형성된 곡선형의 연통공(19)으로 구성된 파워 스티어링 노이즈 저감 장치를 제공하여 엔진의 회전으로 구동되는 오일펌프에서 토출된 오일이 하이프레스 라인을 따라 이동시 내부에서 일정한 오일파장이 발생되어 하이프레스 라인 내경에 부딪히게 됨으로써 발생되는 노이즈를 상쇄시켜 오일의 원활한 흐름으로 파워스티어링의 성능을 향상시키는 효과가 제공된다.

Description

자동차의 파워 스티어링 노이즈 저감장치

본 발명은 파워 스티어링 노이즈 저감장치에 관한 것으로, 상세히는 파워 스티어링 구조의 하이프레스 라인에 노이즈 저감장치를 설치하여 엔진의 회전으로 구동되는 오일펌프에서 토출된 오일이 하이프레스 라인을 따라 이동시 내부에서 일정한 오일파장이 발생되어 하이프레스 라인 내경에 부딪히게 됨으로써 발생되는 노이즈를 상쇄시켜 오일의 원활한 흐름으로 파워스티어링의 성능을 향상시킨 자동차의 파워 스티어링 노이즈 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 랙 앤드 피니언 형식의 파워 스티어링 시스템은 매뉴얼 시스템의 랙 앤드 피니언 형식 스티어링에 오일펌프, 콘트롤밸브 및 파워 실린더로 구성되고, 유압시스템에 대해서는 랙 앤드 피니언 하우징 자체를 파워 실린더로 하고 오일펌프에서 발생한 유압을 콘트롤 밸브가 제어 하여 배력을 시키는 것이고, 오일펌프는 엔진의 풀리벨트에 의해 구동되고 유량조절 밸브로써 고속(즉 엔진회전수가 높은 경우)에서 무거운 조향력을 확보하기 위해 엔진 회전수에 대해 유량을 제어하는 것이다.

도 1은 종래 파워 스티어링 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래 파워 스티어링 작동원리 개요도이다. 도시한 바와 같이 엔진(A)의 풀리(B)와 벨트(C)에 의해 구동되는 오일펌프(D)가 일측에 설치되고, 상기 오일펌프(D) 내부에는 엔진회전수 감응작용으로 유량을 제어하는 유량조절 밸브(E)가 설치되며, 상기 오일펌프(D)와 콘트롤 밸브(F) 사이에는 유량조절 밸브(E)에 의해 제어된 오일이 흐르는 하이프레스 라인(G)이 설치되고, 상기 콘트롤 밸브(F)와 파워 실린더(H) 사이에는 파이프(I)(J)가 각각 설치되며, 상기 파워 실린더(H) 내부에는 랙 샤프트(K)에 끼워진 랙 피스턴(L)으로써 제 1,2 작동실(M)(N)로 구획하여 이루어진 것이다.

그리고, 상기 콘트롤 밸브(F)는 피니언 샤프트(O)에 연결되어 스티어링 휠(P)의 조향시 작동되고 조향 방향에 따라 오일의 회로가 형성되는 것이고, 또한 상기 콘트롤 밸브(F)와 리저버 탱크(Q) 사이에는 리턴파이프(R)가 설치되어 파워 실린더(H) 내부의 제 1,2작동실(M)(N)의 오일이 리턴되어 리저버 탱크(Q)로 되돌아오게되게 되는 것이다.

이와 같은 종래 파워 스티어링 구조는 도 2에 도시한 바와 같이, 엔진(A)의 풀리(B)와 벨트(C)에 의해 오일펌프(D)가 구동되어 오일이 토출되고, 이 토출된 오일은 오일펌프(D) 내부에 장착된 유량조절 밸브(E)의 엔진 회전수 감응 작용으로 적당히 유량이 제어되어 오일펌프(D)와 콘트롤 밸브(F) 사이에 설치된 하이프레스 라인(G)를 경유하여 콘트로 밸브(F)의 내부로 공급하게 되는 것이다.

이러한 상태에서 스티어링 휠(P)을 일정 방향으로 회전시키면, 피니언 샤프트(O)에 연결된 콘트롤 밸브(F)가 작동되고 스티어링 휠(P)의 조향 방향에 따라 회로가 형성되고, 회로가 형성된 이 오일은 콘트롤 밸브(F)와 파워 실린더(H)에 설치된 파이프(I)를 통해 랙 샤프트(K)에 끼워진 랙 피스턴(L)으로써 구획된 제 1 작동실(M)에 가해지거나 파이프(J)를 통해 제 2작동실(N)로 가해지게 되는데, 제 1작동실(M)에 오일이 가해질 경우에는 제 2작동실(N)에 있는 오일은 파이프(J)와 콘트롤 밸브(F) 및 리턴 파이프(R)를 통하여 리저버 탱크(Q)로 되돌아 오게 되고 제 2작동실(N)에 오일이 가해질 경우에는 제 1작동실(M)에 있는 오일은 파이프(I)와 콘트롤 밸브(F) 및 리턴 파이프(R)를 통하여 리저버 탱크(Q)로 되돌아 오게 되는 일련의 반복과정으로 오일이 순환되면서 흐르게 되어 파워 스티어링의 구조의 동작을 원활 하게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 파워 스티어링 구조는, 엔진의 풀리와 벨트에 의해 구동되는 오일펌프에서 토출된 일정압력의 오일이 유량조절 밸브로써 적당히 제어된 상태에서 오일펌프와 콘트롤 밸브 사이에 설치된 하이프레스 라인를 경유하여 콘트롤밸브의 내부로 공급될 때, 엔진의 회전으로 구동되는 오일펌프에서 일정압력으로 토출된 오일이 하이프레스 라인을 따라 이동시 내부에서 일정한 오일파형이 발생되어 하이프레스 라인 내경에 부딪히게 됨으로써 하이프레스 라인에서 심한 노이즈가 발생되어 오일의 유동에 악영향을 미치게 되는 동시에 스티어링장치의 성능에도 영향을 미치게 되는 문제점이 발생 되었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 연료펌프와 콘트롤 밸브사이에 설치되어 오일펌프에서 토출된 오일을 콘트롤 밸브로 공급시키는 통로인 하이프레스 라인에 노이즈 저감장치를 설치하여 엔진의 회전으로 구동되는 오일펌퍼에서 토출된 오일의 흐름으로 발생되는 오일 파형의 진폭을 상쇄시킴으로써 노이즈를 차단하여 오일의 흐름을 원할하게 하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 기술적 과제는, 하이프레스 라인의 일정길이의 양단을 절단하여 그 양단 내경에는 만곡홈을 형성하고, 상기 하이프레스의 만곡홈에 끼워지는 돌기부가 외경에 형성된 연결부를 하우징 양단에 일체로 형성하며, 상기 하우징 내부에 플라스틱재의 파형 감쇄기를 압축사출 성형하고, 상기 파형 감쇄기 내부 중앙에 상기 하이프레스 라인과 연통되게 유출공을 형성하며, 상기 유출공의 상. 하부의 파형 감쇄기에 하이프레스 라인과 연통하게 형성되고 동일직경으로 형성된 곡선형의 연통공으로 구성되어 달성된다.

도 1은 종래 파워 스티어링 구조를 도시한 사시도.

도 2는 종래 파워 스티어링 작동원리 개요도.

도 3는 본 발명 파워 스티어링 노이즈 저감장치의 설치상태 사시도.

도 4는 본 발명 파워 스티어링 노이즈 저감장치가 설치된 상태의 작동원리 개요도.

도 5은 본 발명 파워 스티어링 노이즈 저감장치의 요부단면도.

도 6는 도 3의 A - A선 단면도.

도 7는 본 발명 파워 스티어링 노이즈 저감장치의 파형도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

7 : 하이프페스 라인 13 : 만곡홈

14 : 돌기부 15 : 연결부

16 : 하우징 17 : 파형 감쇄기

18 : 유출공 19 : 연통공

20 : 클램프

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 3내지 도7에 도시한 바와 같이 본 발명은, 엔진(1)의 풀리(2)와 벨트(3)에 의해 구동되는 오일펌프(4)가 일측에 설치되고, 상기 오일펌프(4) 내부에는 엔진회전수 감응작용으로 유량을 제어하는 유량조절 밸브(5)가 설치되며, 상기 오일펌프(4)와 콘트로 밸브(6) 사이에는 유량조절밸브(5)에 의해 제어된 오일이 흐르는 하이프레스 라인(7)이 설치되고, 상기 콘트롤 밸브(6)와 파워 실린더(8) 사이에는 파이프(9)(9a)가 각각 설치되며, 상기 파워 실린더(8) 내부에는 랙 샤프트(10)에 끼워진 랙 피스턴(11)으로써 제 1,2 작동실(12)(12a)로 구획하여 이루어지고, 상기 콘트롤 밸브(6)는 피니언 샤프트(21)에 연결되어 스티어링 휠(22)의 조향시 작동되고 조향 방향에 따라 오일의 회로가 형성되는 것이고, 또한 상기 콘트롤 밸브(6)와 리저버 탱크(23) 사이에는 리턴 파이프(24)가 설치되어 파워 실린더(8) 내부의 제 1,2작동실(12)(12a)의 오일이 리턴되어 리저버 탱크(23)로 되돌아오게 되게 되는 통상의 파워 스티어링 구조에 있어서, 상기 하이프레스 라인(7)의 일정길이의 양단을 절단하여 그 양단내경에는 만곡홈(13)을 형성하고, 상기 하이프레스 라인(7)의 만곡홈(13)에 끼워지는 돌기부(14)가 외경에 형성된 연결부(15)를 하우징(16) 양단에 일체로 형성하며, 상기 하우징(16) 내부에 플라스틱재의 파형 감쇄기(17)를 압축사출 성형하고, 상기 파형 감쇄기(17) 내부 중앙에 상기 하이프레스 라인(7)과 연통되게 유출공(18)을 형성하며, 상기 유출공(18)의 상. 하부의 파형 감쇄기(17)에 하이프레스 라인(7)과 연통하게 형성되고 동일직경으로 형성된 곡선형의 연통공(19)으로 구성되고, 그리고 상기 파형 감쇄기(17)의 유출공(18)이 연통공(18)의 직경보다 적어도 2배 이상 크게 형성하고, 또한 상기 하이프레스 라인(7)과 하우징(16)의 양측 외경에 체결되어 체결력을 높이는 클램프(20)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면, 도 4에서와 같이 엔진(1)의 풀리(2)와 벨트(3)에 의해 오일펌프(4)가 구동되어 오일이 토출되고, 이 토출된 오일은 오일펌프(4) 내부에 장착된 유량조절 밸브(5)의 엔진 회전수 감응 작용으로 적당히 유량이 제어되어 오일펌프(5)와 콘트롤 밸브(6) 사이에 설치되고 그 양단부에 소음저감장치가 설치된 하이프레스 라인(7)를 경유하여 콘트로 밸브(6)의 내부로 공급하게 되는 것이다.

이때, 도 5에서와 같이 오일펌프(5)에서 일정압력으로 토출된 오일은 하이프레스 라인(7)를 통과 하면서 오일 파형이 발생하여 하이프레스 라인(7)의 내경에 부딪히게 됨으로써 심한 노이즈가 발생되고, 이 오일이 하이프레스 라인(7)의 A 부분을 통하고 소음 저감장치(25)의 하우징(16) 내부에 압축성형된 파형 감쇄기(17)의 유출공(18)을 통하여 하이프레스 라인(7)의 A로 이동하게 되는 동시에 일부의 오일은 하이프레스 라인(7)의 B를 통해 파형 감쇄기(17)의 상. 하부에 곡선으로 형성된 연통공(19)을 통하여 분산되어 하이프레스 라인(17)의 A로 유입되어 콘트롤 밸브(7)의 내부로 공급되는 것이고, 도 7에서와 같이 하이프레스 라인(7)의 B를 통하고 파형 감쇄기(17)의 유출공(18)을 통하여 하이프레스 라인(7)의 A로 이동하게 되는 오일은 실선의 파형을 그리게 되고 하이프레스 라인(7)의 B를 통해 파형 감쇄기(17)의 상. 하부에 곡선으로 형성된 연통공(19)을 통하여 분산되어 하이프레스 라인(17)의 A로 유입되는 오일은 점선의 파형을 그리게 됨으로써 시간을 딜레이시켜 180。의 위상차를 발생하게 하여 하이프레스 라인(7)의 B를 통과시에는 서로다른 오일의 파형끼리 그 진폭이 상쇄됨으로써 노이즈가 상쇄되어 오일이 원활하게 흐르게 되어 파워 스티어링 기구의 작동 성능을 향상시키게 되는 것이다.

그리고, 상기 파형 감쇄기(17)의 유출공(18)과 연통공(19)의 내경의 크기를 다르게 형성시켜, 즉 유출공(18)의 크기를 연통공(19)의 크기보다 2배정도 크게 형성 함으로써 유출공(19)을 통하여 흐르는 오일량과 상. 하부 연통공(19)의 오일의 량이 같게 되어 소음저감의 효과가 있는 것이다.

이와 같이 오일파형을 감쇄시켜 노이즈 발생을 방지한 상태에서, 스티어링 휠(22)을 일정 방향으로 회전시키면, 피니언 샤프트(21)에 연결된 콘트롤 밸브(6)가 작동되고 스티어링 휠(22)의 조향 방향에 따라 회로가 형성되고, 회로가 형성된 이 오일은 콘트롤 밸브(6)와 파워 실린더(8)에 설치된 파이프(9)를 통해 랙 샤프트(10)에 끼워진 랙 피스턴(11)으로써 구획된 제 1 작동실(12)에 가해지거나 파이프(9a)를 통해 제 2작동실(12a)로 가해지게 되는데, 제 1작동실(12)에 오일이 가해질 경우에는 제 2작동실(12a)에 있는 오일은 파이프(9a)와 콘트롤 밸브(6) 및 리턴 파이프(24)를 통하여 리저버 탱크(23)로 되돌아 오게 되고 제 2작동실(12a)에 오일이 가해질 경우에는 제 1작동실(12)에 있는 오일은 파이프(9)와 콘트롤 밸브(6) 및 리턴 파이프(24)를 통하여 리저버 탱크(23)로 되돌아 오게 되는 일련의 반복과정으로 파장이 감쇄된 오일이 순환되면서 흐르게 되어 파워 스티어링의 구조의 동작을 원활 하게 되는 것이다. 또한 상기 하이프레스 라인(7)의 외경과 하우징(16)의 연결부(15)에 클램핑된 클램프(20)는 소음 저감장치(25)의 체결력을 높여 주게되는 것이다.

이와 같이 상술한 본 발명에 의하면, 연료펌프와 콘트롤 밸브사이에 설치되어 오일펌프에서 토출된 오일을 콘트롤 밸브로 공급시키는 통로인 하이프레스 라인에 노이즈 저감장치를 설치하여 엔진의 회전으로 구동되는 오일펌퍼에서 토출된 오일의 흐름으로 발생되는 오일 파형의 진폭을 상쇄시킴으로써 노이즈를 차단하여 오일의 흐름을 원할하게 하는 효과가 제공된다.

Claims (3)

1. 엔진(1)의 풀리(2)와 벨트(3)에 의해 구동되는 오일펌프(4)가 일측에 설치되고, 상기 오일펌프(4) 내부에는 유량조절 밸브(5)가 설치되며, 상기 오일펌프(4)와 콘트로 밸브(6) 사이에는 하이프레스 라인(7)이 설치되고, 상기 콘트롤 밸브(6)와 파워 실린더(8) 사이에는 파이프(9)(9a)가 각각 설치되며, 상기 파워 실린더(8) 내부에는 랙 샤프트(10)에 끼워진 랙 피스턴(11)으로써 제 1,2 작동실(12)(12a)로 구획하여 이루어진 파워스티어링 구조에 있어서, 양단을 분리하여 그 양단 내경에는 만곡홈(13)이 형성된 하이프레스 라인(7)과, 상기 만곡홈(13)에 끼워지는 돌기부(14)를 갖는 연결부(15)가 양단에 일체로 형성된 하우징(16)과, 상기 하우징(16) 내부에 압축사출 성형된 파형 감쇄기(17)와, 상기 파형 감쇄기(17) 내부에 하이프레스 라인(7)과 연통되게 형성된 유출공(18)과, 상기 유출공(18)의 상. 하부의 파형 감쇄기(17)에 하이프레스 라인(7)과 연통하게 형성되고 동일직경으로 형성된 곡선형의 연통공(19)으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 파워 스티어링 노이즈 저감장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 파형 감쇄기(17)의 유출공(18)이 연통공(19)의 직경보다 적어도 2배 이상 크게 형성한 것을 특징으로 하는 자동차의 파워 스티어링 노이즈 저감장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 하이프레스 라인(7)과 하우징(16)의 양측 외경에 클램핑되어 체결력을 높이는 클램프(20)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 파워 스티어링 노이즈 저감장치.

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