KR100273151B1 - 파워스티어링 시스템용 유압공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차속에 따라 오일토출량을 가변시키기 위한 파워스티어링 시스템용 유압공급장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 파워스티어링 시스템용 유압공급장치는 로터리 베인(25)을 수용하는 내부하우징(22)과 내부하우징(22)을 수용하는 외부하우징(21)과 외부하우징(21)에 형성되어 기어박스로 작동유를 공급하는 공급유로(27) 근방에 설치되어 내부 하우징(22)을 지지하는 리턴스프링(24)을 포함하는 펌프(20)와, 샤프트(15)에 일측은 리턴스프링(16)으로 지지되고 타측에는 펌프(20)의 외부하우징(21) 내로 연장되어 내부하우징(22)과 접하도록 설치된 편심량 조절핀(11)을 구비한 한 쌍의 스풀(13,14)을 설치한 유량조절밸브(10)로 구성되어, 주행속도에 따라 유압펌프(20)의 토출유량을 가변시키므로써, 고속주행시 조타력을 증가시켜 조향안전성 향상에 기여할 수 있다.

Description

파워스티어링 시스템용 유압공급장치

본 발명은 파워스티어링 시스템용 유압공급장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 차속에 따라 오일토출량을 가변시키기 위한 파워스티어링 시스템용 유압공급장치에 관한 것이다.

자동차의 회전각을 조절하기 위한 조향장치(steering system)는 자동차의 진행 방향을 변경하기 위해 사용되는 장치로 스티어링 휠, 스티어링 샤프트 및 컬럼 등으로 이루어진 조작기구, 워엄섹터형, 워엄섹터롤러형, 볼너트형, 가변기어비형, 래크 피니언형 등의 조향 기어기구 및 피트먼아암, 조향링크, 조향 너클 등으로 이루어진 링크기구로 구성되어 스티어링 휠의 회전을 조향기어를 통하여 구동휠로 전달하는 기계식의 조향장치와, 조작력경감을 위하여 동력실린더를 사용하는 파워스티어링(Power Steering)방식이 사용되고 있다.

예컨데, 래크 피니언형 파워스티어링장치는 스티어링휠로부터 연장된 스티어링샤프트의 종단에는 피니언이 장착되어 있으며 하우징을 겸하는 작동실린더내에는 피니언과 맞물려 좌,우로 직진하는 래크기어가 설치되어 있다. 스티어링샤트프가 설치된 콘트롤부싱에 연결된 작동실린더에는 유압펌프와 오일탱크과 연결되어 스티어링휠의 조작에 따라 파워스티어링 작동실린더로 유압이 공급되게 된다.

한편, 파워스티어링 작동실린더로 파워스티어링 오일을 가압하여 공급하는 유압펌프는 엔진에 의해 구동된다.

상술한 바와 같이 구성된 파워스티어링 시스템에 있어서 조타력은 저속시에는 가볍고 고속주행시에는 주행안전성을 위해 중립위치감을 향상시키기 위해 조타력이 큰 것이 바람직하다.

이러한 주행속도에 따른 조타력을 변화시키기 위해 종래에는 전자파워스티어링 시스템을 사용하여 다수의 솔레노이드밸브를 제어하여 기어박스내에서 전기적으로 작동유의 유량을 제어하여 조타력을 조절하는 방식이 사용되었다.

그러나, 조타력을 조절하기 위한 전자식 파워스티어링시스템은 고가이며 구조도 복잡하다는 문제점이 있다.

한편, 파워스티어링 시스템의 조타력을 결정하는 작동유는 오일펌프에 의해 기어박스와 작동실린더로 유입되므로 오일펌프의 자동차의 주행속도에 따라 토출유량을 제어할 수 있다면 복잡한 전자시스템을 사용하지 않고도 조타력을 제어할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명은 파워스티어링 시스템의 조타력을 주행속도에 따라 가변시키기 위한 유량조절용 파워스티어링 시스템용 유압공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 파워스티어링 시스템용 유압공급장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 파워스티어링 시스템용 유압공급장치의 고속주행시의 상태를 도시하는 도 1과 유사한 작동상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 유량조절밸브 11 : 편심량 조절핀

13,14 : 스풀 15 : 샤프트

20 : 펌프 21 : 외부 하우징

22 : 내부하우징 25 : 로타리 베인

26 : 리턴유로 24 : 리턴스프링

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파워스티어링 시스템용 유압공급장치는 로터리 베인을 수용하는 내부하우징, 공급유로와 리턴유로가 형성되고 내부하우징을 지지하는 리턴스프링이 공급유로에 인접하여 설치된 외부하우징을 구비한 유압펌프; 및 샤프트에 한 쌍의 스풀이 설치되며 일측의 스풀은 리턴스프링으로 지지되고 타측의 스풀에는 상기 펌프의 외부하우징 내로 연장되어 내부하우징과 접하도록 설치된 편심량 조절핀을 구비하여 외부하우징의 리턴유로와 연결된 유량조절밸브를 포함하여, 주행속도에 따라 유압펌프의 토출유량을 가변시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 파워스티어링 시스템용 유압공급장치의 일 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1에 본 발명에 따른 파워스티어링 시스템용 유압공급장치의 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파워스티어링 시스템용 유압공급장치는 리저브 탱크(1)와 연결되어 펌프(20)로 유입되는 유량을 조절하기 위한 유량조절밸브(10)에 펌프(20)의 외부하우징(21)내로 연장하여 내부하우징(22)과 접하도록 설치된 편심량 조절핀(11)을 설치하고, 펌프(20)의 하우징을 로터리 베인(25)을 수용하여 작동유를 가압하는 내부 하우징(22)과 내우하우징(22)을 수용하는 외부하우징(21)으로 구성하여 주행 속도에 따라 결정되는 펌프(20)의 회전속도에 의해 결정되는 작동유의 압력으로 펌프(20)의 내부하우징(22)과 로터리 베인(25) 사이의 환형유로(23)의 단면비를 변경하므로써 기어박스로 공급되는 유량을 조절하여 조타력을 조절할 수 있게 구성한 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 유압펌프(20)는 다수의 유로와 연결된 외부하우징(21)내에 로타리 베인(25)을 수용하기 위한 내부 하우징(22)을 설치하고, 외부하우징(21)으로부터 유량조절밸브(10)를 연결하는 리턴유로(26)를 설치하며, 기어박스로 향하는 공급유로(27)와 내부하우징(22)사이는 리턴스프링(24)을 설치한다.

한편, 본 발명에 따른 유량조절밸브(10)는 샤프트(15)에 한 쌍의 스풀(13,14)을 이격설치하고, 일측의 스풀(14)은 리턴스프링(16)으로 지지하고, 타측의 스풀(13)에는 펌프(20)의 외부하우징(21)내로 연장하는 편심량 조절핀(11)을 내부하우징(22) 측으로 스프링(12)으로 부세시켜 연장설치한다.

또한, 리턴유로(26)는 분기되어 공급유로(27)와 연통되고, 공급유로(27)에는 메인유로(28)와 연통하도록 연결되어 릴리프밸브(29)가 설치된다.

미설명부호 22는 외부하우징(21)내에서 내부하우징(22)을 지지하기 위한 지지핀이다.

상술한 바와 같이 구성된 파워스티어링 시스템용 펌프는, 도 2에 도시된 바와 같이, 고속주행시 펌프(20)의 회전수가 증가함에 따라 작동유의 유압이 증가하게 되면, 리턴유로(26)를 통해 스풀(13)에 작용하는 유압이 증가하여 스풀(13)이 도면상 우측으로 이동하여 유량조절밸브(10)의 리턴스프링(16)을 압축하므로써, 편심량 조절핀(11)을 우측으로 이동시켜 로타리 베인(25)을 중심으로 내부하우징(22)을 편심시키므로써 내부하우징(22)의 내면과 로터리 베인(25) 사이에 형성되는 펌프(20)의 환형유로(23)의 각 체임버의 단면비를 상대적으로 작게하므로써 펌프의 R.P.M.의 증가에 불구하고 토출유량을 감소시켜 조타력을 증가시키게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 토출량 가변식의 파워스티어링 시스템용 오일펌프를 사용하므로써 별도의 복잡한 조타력제어수단을 사용하지 않고도 고속주행시 조타력을 증가시켜 조향안전성 향상에 기여할 수 있다.

이상에서 본 발명은 실시예를 통해 상세히 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 당해분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변형이나 수정이 가능할 것이며, 그러한 변경이나 수정은 다음의 청구범위에 포함되는 것이다.

Claims (1)

1. 로터리 베인을 수용하는 내부하우징, 공급유로와 리턴유로가 형성되고 내부하우징을 지지하는 리턴스프링이 공급유로에 인접하여 설치된 외부하우징을 구비한 유압펌프; 및 샤프트에 한 쌍의 스풀이 설치되며 일측의 스풀은 리턴스프링으로 지지되고 타측의 스풀에는 상기 펌프의 외부하우징 내로 연장되어 내부하우징과 접하도록 설치된 편심량 조절핀을 구비하여 외부하우징의 리턴유로와 연결된 유량조절밸브를 포함하는 파워스티어링 시스템용 유압공급장치.

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