KR100268086B1 - 속도감응형 파워스티어링 시스템 - Google Patents

속도감응형 파워스티어링 시스템 Download PDF

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정몽규
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Abstract

본 발명은 한 쌍의 기어박스를 사용하는 듀얼기어박스타입의 속도감응형 파워스티어링 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 속도감응형 파워스티어링 시스템은 피트먼아암(15)과 연결되는 기어박스(11,12)를 한 쌍의 서로 대향된 듀얼기어박스(11,12)로 구성하여, 듀얼기어박스(11,12)와 피트먼아암(15)을 섹터샤프트(16)로 연결하여 구성된다. 또한, 파워 스티어링펌프(20)로부터 양측의 기어박스(11,12)로 제어밸브(40)를 통해 선택적으로 유압을 공급하므로써 저속시에는 제1 및 제2기어박스(11,12)를 함께 구동하고, 고속시에는 선택적으로 제1기어박스(11) 혹은 제2기어박스(12)를 구동하여 피트먼아암(15)에 작용하는 구동력을 제어하므로써 파워스티어링 시스템의 작동력을 제어하도록 구성되어 있다.
상술한 바와 같이 구성된 듀얼 기어박스 형태의 속도감응형 파워스티어링 시스템을 사용하므로써, 피트먼아암의 작동력을 제어하여 차속에 따라 휠에포트를 가변시켜 조향안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

속도감응형 파워스티어링 시스템
본 발명은 자동차의 속도감응형 파워스티어링 시스템에 관한 것이며, 특히 한 쌍의 기어박스를 사용하는 듀얼기어박스타입의 속도감응형 파워스티어링 시스템에 관한 것이다.
조향장치(steering system)란 자동차의 진행 방향을 변경하기 위해 사용되는 장치로 조향휠, 스티어링 샤프트 및 컬럼 등으로 이루어진 조작기구, 워엄 섹터형, 워엄 섹터롤러형, 볼너트형, 가변기어비형, 래크 피니언형 등의 조향 기어기구 및 피트먼아암, 조향링크, 조향 너클 등으로 이루어진 링크기구로 구성되어 조향휠의 회전을 조향기어를 통하여 구동휠로 전달하는 기계식의 조향장치와, 조작력경감을 위하여 동력실린더를 사용하는 파워스티어링(Power Steering) 방식이 사용되고 있다.
한편, 파워스티어링 시스템중 차속감응형(SSPS) 파워스티어링 시스템은 자동차의 주행속도에 따라 유압배력을 제어하는 방식으로, 주행속도가 낮은 경우 유압배력을 모두 이용하고 속도가 증가함에 따라 유압배력을 감소시킨다. 이는 고속에서는 운전자의 조향력만으로 조향되도록 하여, 운전자가 노면과의 향상된 접촉감각을 느끼면서 운전할 수 있도록 하기 위한 방법이다.
도 1에 종래의 일반적인 속도감응형 파워스티어링 시스템의 구성이 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파워스티어링 시스템은 엔진의 크랭크 풀리와 연결되어 구동하는 파워스티어링 펌프(2)에 의해 기어박스(4)로 공급되는 작동유는 제어부(5)에 의해 차속에 따라 제어밸브(3)의 개도를 가변시켜 기어박스(3)로 공급하며 기어박스(4)를 통과한 작동유는 펌프(2)로 작동유를 공급하는 리저브탱크(1)로 수집되도록 구성되어 있다.
이러한 토출유량의 제어는 제어부(5)에서 차속센서로부터 차속에 대한 신호를 받아 차속이 고속일 경우에는 토출유량을 줄이고, 차속이 저속일 때는 토출유량을 늘려 스티어링 휠에 의한 조향감을 일정하게 유지하기 위한 것이다.
한편, 종래의 파워스티어링 장치는 스티어링휠의 회전에 따라 기어박스에 유압을 공급하여 피트먼아암을 조작하여 조향을 행하게 되며 단일의 기어박스를 사용하고 있다.
그러나, 단일의 기어박스에서는 피스톤의 수압면적이 일정하므로 저속영역에서 휠에포트를 저감시키고 고속에서 휠에포트를 증가시키는 데 한계가 있다.
본 발명의 목적은 듀얼기어박스를 구비하여 저속과 고속에 따라 작동하는 기어박스를 단일 혹은 듀얼구동으로 선택적으로 조작하기 위한 속도감응형 파워스티어링 시스템을 제공하는 것이다.
제1도는 종래의 대형트럭용 속도감응형 파워스티어링 시스템의 블럭도이다.
제2도는 본 발명에 따른 속도감응형 파워스티어링 시스템의 듀얼기어박스의 구성을 도시하는 구성도이다.
제3도는 본 발명에 따른 속도감응형 파워스티어링 시스템의 밸브수단의 구성을 도시하는 구성도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
11 : 제1기어박스 12 : 제2기어박스
15 : 피트먼 아암 40 : 밸브수단
42 : 개폐밸브 50 : 제어부
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 서로 마주보도록 대향설치되는 한쌍의 듀얼기어박스와, 각 기어박스에 스티어링펌프로부터 선택적으로 유압을 공급하는 제어밸브 및 제어밸브를 제어하는 제어부로 구성되어, 저속시에는 듀얼기어박스가 동시에 구동되며, 고속시에는 선택적으로 구동되도록 구성된 속도감응형 파워스티어링 시스템을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 듀얼기어박스가 제1기어박스와 제2기어박스로 구성되며, 제1기어박스와 제2기어박스는 섹터샤프트로 연결되며 섹터샤프트는 피트먼아암과 연결되고, 상기 제어밸브는 제2기어박스로 작동유를 공급하도록 유압관에 설치된 개폐밸브로 구성되는 속도감응형 파워스티어링 시스템을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 구성된 듀얼 기어박스 형태의 속도감응형 파워스티어링 시스템을 사용하므로써, 피트먼아암의 작동력을 제어하여 차속에 따라 휠에포트를 가변시켜 조향안정성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 따른 속도감응형 파워스티어링 시스템에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 2에 본 발명에 따른 속도감응형 파워스티어링 시스템의 기어박스와 피트먼아암의 연결구조가 도시되어 있다.
도시된 바와같이, 본 발명에 따른 속도감응형 파워스티어링 시스템은 피트먼아암(15)과 연결되는 기어박스(11,12)를 한 쌍의 서로 대향된 듀얼기어박스(11,12)로 구성하여, 듀얼기어박스(11,12)와 피트먼아암(15)을 섹터샤프트(16)로 연결하여 구성된다.
또한, 파워 스티어링펌프(20)로부터 양측의 기어박스(11,12)로 제어밸브(40)를 통해 선택적으로 유압을 공급하므로써 저속시에는 제1 및 제2기어박스(11,12)를 함께 구동하고, 고속시에는 선택적으로 제1기어박스(11) 혹은 제2기어박스(12)를 구동하여 피트먼아암(15)에 작용하는 구동력을 제어하므로써 파워스티어링 시스템의 작동력을 제어하도록 구성되어 있다.
따라서, 제1기어박스(11)로 향하는 유압라인과 제2기어박스(12)로 향하는 유압라인의 어느 일측에 전자제어식 개폐밸브를 설치하여 구성하거나, 혹은 단일의 밸브에 개방로(41)와 개폐밸브(42)를 구비한 밸브수단(40)을 설치하여 제어부(50)에 의해 개폐밸브(42)를 제어하여 제2기어박스(12)의 작동을 단속하도록 구성한다. 한편, 제1기어박스(11)와 제2기어박스(12)를 통과한 작동유는 리저브탱크(30)로 수집되어 펌프를 통해 순환하게 된다.
도 3에 본 발명에 사용하기 위한 밸브수단(40)의 구성이 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브수단(40)은 개방로(41)로 개폐밸브(42)를 구비하여 개폐밸브(42)는 홈을 가진 밸브몸체(43)를 스프링(44)으로 지지하여 전원(48)에 의해 구동되는 콘트롤모터(45)로 밸브몸체(43)를 회전시켜 개폐밸브(42)를 개방하거나 폐쇄하게 된다.
이에따라, 제어부(50)는 속도센서(51)로부터 신호를 받아 저속에서는 밸브수단(40)의 개폐밸브(42)를 개방하여 제2기어박스(12)를 작동시키고, 고속에서는 밸브수단(40)의 개폐밸브(42)를 폐쇄하여 제2기어박스(12)의 구동을 차단하여 제1기어박스(11)로만 피트먼아암(15)을 구동시키므로써 듀얼기어박스(11,12)를 선택적으로 구동하여 스티어링 휠 에포트를 조정하게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 듀얼 기어박스 형태의 속도감응형 파워스티어링 시스템을 사용하므로써, 피트먼아암의 작동력을 제어하여 차속에 따라 휠에포트를 가변시켜 조향안정성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (2)

  1. 서로 마주보도록 대향설치되는 한 쌍의 듀얼기어박스, 각 기어박스에 스티어링펌프로부터 선택적으로 유압을 공급하는 제어밸브 및 제어밸브를 제어하는 제어부로 구성되어, 저속시에는 듀얼기어박스가 동시에 구동되며, 고속시에는 어느 하나의 기어박스를 선택적으로 구동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 속도감응형 파워스티어링 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 듀얼기어박스가 제1기어박스와 제2기어박스로 구성되며, 제1기어박스와 제2기어박스는 섹터샤프트를 통해 피트먼 아암과 연결되고, 상기 제어밸브는 제2기어박스로 작동유를 공급하도록 유압관에 설치된 개폐밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 속도감응형 파워스티어링 시스템.
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