KR100276710B1 - 속도감응형 동력조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 속도감응형 동력조향장치에 관한 것으로, 주행중 차속의 증가에 따라 워엄축내의 볼을 가압하여 워엄축의 회전을 어렵게 함으로써, 고속 주행시 조향핸들의 조작에 드는 힘을 무겁게 하여 조향감각을 개선시킬 뿐만 아니라 조향시 안정성을 부가시킬 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향축(2)상에 일체로 형성된 워엄축(5)과, 이 워엄축(5)과 치합되는 랙기어를 갖춘 랙피스톤(6), 이 랙피스톤(6)과 치합되어 조향을 이루도록 하는 섹터축(7) 및, 조향시 유로를 변환시키도록 된 컨트롤밸브(8)를 각기 하우징(4)내에 내장한 조향기어박스(3)를 갖추면서 상기 컨트롤밸브(8)로 유압관로(9)를 매개로 압유를 공급시키도록 연결된 오일펌프(10)와 오일탱크(11)를 구비하여 이루어진 동력조향장치에 있어서, 상기 랙피스톤(6)의 내부에 장착된 솔레노이드(12)와, 이 솔레노이드(12)의 플런져(13)상에 지지되어 상기 워엄축(5)의 나사골부위를 통과하는 볼(5a)을 가압하도록 된 가압볼(13a), 상기 솔레노이드(12)에 연결되어 이를 제어하는 제어유니트(14), 이 제어유니트(14)에 주행중인 차속을 검출하여 이를 입력하도록 된 차속감지센서(15)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

속도감응형 동력조향장치

본 발명은 차량의 고속 주행중에 조향력이 증가되는 동력조향장치에 관한 것으로, 특히 주행중 차속의 증가에 따라 워엄축내의 볼의 움직임을 제어하여 고속 주행시 조향핸들의 조작에 드는 힘을 무겁게 하여 조향감각을 개선시킬 수 있도록 된 속도감응형 동력조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행중에 차체의 진행방향을 운전자의 임의대로 바꿀 수 있도록 된 조향장치를 구비하고 있는 바, 이러한 조향장치는 운전자가 차륜의 진행방향을 임의로 바꿀수 있도록 장착되는 것으로서, 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향 휠과 조향 축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크 기구에 전달하는 기어기구 및, 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드래드 링크 및 너클 암과 타이로드 등으로 구성된 링크 기구를 갖추고 있다.

한편, 대형 자동차나 저압 타이어를 사용한 차량에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고 신속한 조향 조작이 안될 염려가 있기 때문에 가볍고 신속한 조향조작을 하기 위해 동력조향장치를 사용하고 있는 바, 이와 같은 동력조향장치는 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프와 압력 조절밸브 및 유량제어밸브를 포함하는 밸브 유닛 등으로 구성된 동력장치와, 오일펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 발생시키기 위해 실린더를 사용하는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 핸들의 조작에 상응해서 유로를 바꾸어 동력실린더의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어 있다.

그리고 상기와 같은 동력조향장치는 컨트롤밸브와 동력실린더의 형상이나 배치에 따라 동력실린더를 조향링키지 도중에 설치한 링키지형과, 동력실린더와 컨트롤밸브가 일체로 되어 있는 컴바인드형, 동력실린더와 컨트롤밸브가 분리되어 있는 세퍼레이터형 및, 동력실린더를 조향기어박스 내부에 설치한 인테그럴형 등으로 구분되어 진다.

즉, 도 1은 동력실린더를 조향기어박스 내부에 설치한 종래의 인테그럴형 동력조향장치의 구성도인 바, 이는 조향휠(1)을 일선단에 장착한 조향축(2)상에 조향기어박스(3)가 설치된 것으로, 이 조향기어박스(3)는 하우징(4)내에 워엄축(5)과, 이 워엄축(5)과 치합되도록 일측면에 랙기어를 갖춘 랙피스톤(6), 이 랙피스톤(6)의 외주면과 치합되어 조향을 이루도록 하는 섹터축(7) 및, 유로를 변환시키도록 된 상기 워엄축(5)의 선단에 장착된 컨트롤밸브(8), 그리고 이 컨트롤밸브(8)로 유압관로(9)를 매개로 연결되어 압유를 공급시키도록 된 오일펌프(10)와 오일탱크(11)로 구성되어 있다.

따라서 조향시 상기 오일펌프(10)는 유압관로(9)를 매개로 압유를 컨트롤밸브(8)로 공급하게 되고, 이에 따라 컨트롤밸브(8)는 워엄축(5)의 회전을 도와 이 워엄축(5)에 치합된 랙피스톤(6)이 상하로 이동되며, 이 랙피스톤(6)의 이동으로 섹터축(7)이 회동되어 조향이 부드럽게 이루어지게 된다.

그런데 상기와 같이 구성된 종래의 인테그럴형 동력조향장치에서는, 차속의 변화할 때에도 운전자가 느끼는 조향감각은 일정하기 때문에, 이로 인해 고속주행시에 필요한 무거운 조향감각이나 저속주행시의 가벼운 조향감각을 동시에 느끼게 할 수 없는 단점이 있었다.

따라서 상기한 단점을 해소하기 위해 종래에도 차속에 따라 조향감각이 달라지도록 하는 차속감응형 동력조향장치가 제안되어 있는 바, 이와 같은 종래의 차속감응형 동력조향장치는 차속에 따라 적절한 조향감각을 얻을 수 있도록 하는 전자제어설비와 이 전자제어설비에 의해 제어받는 복잡한 유압기구로 이루어져 있어, 이의 구조가 매우 복잡할 뿐만 아니라 제작원가를 상승시킨다고 하는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 주행중 차속의 증가에 따라 워엄축내의 볼을 가압하여 워엄축의 회전을 어렵게 함으로써, 고속 주행시 조향핸들의 조작에 드는 힘을 무겁게 하여 조향감각을 개선시킬 뿐만 아니라 조향시 안정성을 부가시킬 수 있도록 된 속도감응형 동력조향장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 인테그럴형 동력조향장치의 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 조향력 조절수단을 갖춘 인테그럴형 동력조향장치의 개략적인 구성도,

도 3은 도 2의 요부를 도시한 부분단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-조향휠 2-조향축

3-조향기어박스 4-하우징

5-워엄축 6-랙피스톤

7-섹터축 8-컨트롤밸브

9-유압관로 10-오일펌프

11-오일탱크 12-솔레노이드

13-플런져 14-제어유니트

15-차속감지센서

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향축상에 일체로 형성된 워엄축과, 이 워엄축과 치합되는 랙기어를 갖춘 랙피스톤과, 이 랙피스톤과 치합되어 조향을 이루도록 하는 섹터축 및, 조향시 유로를 변환시키도록 된 컨트롤밸브를 각기 하우징내에 내장한 조향기어박스를 갖추면서 상기 컨트롤밸브로 유압관로를 매개로 압유를 공급시키도록 연결된 오일펌프와 오일탱크를 구비하여 이루어진 동력조향장치에 있어서, 상기 랙피스톤의 내부에 장착된 솔레노이드와, 이 솔레노이드의 플런져상에 지지되어 상기 워엄축의 나사골부위를 통과하는 볼을 가압하도록 된 가압볼, 상기 솔레노이드에 연결되어 이를 제어하는 제어유니트, 이 제어유니트에 주행중인 차속을 검출하여 이를 입력하도록 된 차속감지센서로 구성된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 조향력 조절수단을 갖춘 인테그럴형 동력조향장치의 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2의 요부를 도시한 부분단면도인 바, 종래 인테그럴형 동력조향장치를 도시한 도 1에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 조향휠(1)을 일선단에 장착한 조향축(2)상에 워엄축(5)과, 이 워엄축(5)과 치합되도록 일측면에 랙기어를 갖춘 랙피스톤(6), 이 랙피스톤(6)의 외주면과 치합되어 조향을 이루도록 하는 섹터축(7) 및, 유로를 변환시키도록 된 상기 워엄축(5)의 선단에 장착된 컨트롤밸브(8)를 각기 하우징(4)내에 내장한 조향기어박스(3)를 갖추면서 상기 컨트롤밸브(8)로 유압관로(9)를 매개로 압유를 공급시키도록 연결된 오일펌프(10)와 오일탱크(11)를 구비한 동력조향장치에 있어서, 상기 랙피스톤(6)의 내부에는 고속주행시 워엄축(5)의 나사골부위를 통과하는 금속재의 볼(5a)을 가압하여 조향력을 증대시키도록 된 조향력 조절수단이 설치되는 바, 이 조향력 조절수단은 상기 랙피스톤(6)의 내부에 장착된 솔레노이드(12)와, 이 솔레노이드(12)의 플런져(13)상에 지지되어 상기 워엄축(5)의 나사골부위를 통과하는 금속재의 볼(5a)을 가압하도록 된 가압볼(13a), 상기 솔레노이드(12)에 연결되어 이를 제어하는 제어유니트(14), 이 제어유니트(14)에 주행중인 차속을 검출하여 이를 입력하도록 된 차속감지센서(15)로 구성된다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명의 동력조향장치는, 조향시 상기 오일펌프(10)에서 가압된 압유가 유압관로(9)를 통해 조향기어박스(3)내의 컨트롤밸브(8)로 공급하게 되면, 이 컨트롤밸브(8)는 압유를 매개로 워엄축(5)의 회전을 도와 이 워엄축(5)에 치합된 랙피스톤(6)을 상하로 이동시키게 되며, 이에 따라 랙피스톤(6)이 섹터축(7)을 회동시켜 조향이 부드럽게 이루어지도록 해 주게 된다.

이때 상기 제어유니트(14)는 차속감지센서(15)로부터 차속을 검출받아 고속주행시의 선회일 경우에 상기 랙피스톤(6)내에 내장된 솔레노이드(12)에 제어전류를 보내 플런져(13)를 가압하여 가압볼(13a)로 하여금 워엄축(5)의 나사골부위를 따라 지나가는 볼(5a)을 눌러 조향축(2)의 움직임을 강제로 저지시켜 조향에 드는 힘을 증가시키게 한다.

이와 같이 고속주행시 조향휠(1)을 조작하여 조향축(2)을 돌리는데 필요한 조향력이 크게 소요되면 조향시 안정성을 부가할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 속도감응형 동력조향장치에 의하면, 주행중 차속의 증가에 따라 랙피스톤상의 나사골부위를 자나가는 볼에 가압력을 가하여 워엄축의 회전을 어렵게 함으로써, 고속 주행시 조향핸들의 조작에 드는 힘을 무겁게 하여 조향감각을 개선시킬 뿐만 아니라 조향시 안정성을 부가시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (1)

1. 조향축(2)상에 일체로 형성된 워엄축(5)과, 이 워엄축(5)과 치합되는 랙기어를 갖춘 랙피스톤(6), 이 랙피스톤(6)과 치합되어 조향을 이루도록 하는 섹터축(7) 및, 조향시 유로를 변환시키도록 된 컨트롤밸브(8)를 각기 하우징(4)내에 내장한 조향기어박스(3)를 갖추면서 상기 컨트롤밸브(8)로 유압관로(9)를 매개로 압유를 공급시키도록 연결된 오일펌프(10)와 오일탱크(11)를 구비하여 이루어진 동력조향장치에 있어서,

   상기 랙피스톤(6)의 내부에 장착된 솔레노이드(12)와, 이 솔레노이드(12)의 플런져(13)상에 지지되어 상기 워엄축(5)의 나사골부위를 통과하는 볼(5a)을 가압하도록 된 가압볼(13a), 상기 솔레노이드(12)에 연결되어 이를 제어하는 제어유니트(14), 이 제어유니트(14)에 주행중인 차속을 검출하여 이를 입력하도록 된 차속감지센서(15)로 구성된 것을 특징으로 하는 속도감응형 동력조향장치.

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