KR100276711B1 - 속도감응형 동력조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 속도감응형 동력조향장치에 관한 것으로, 주행중 엔진과 연동되어 작동하는 오일펌프로부터 송출되는 작동유의 유량에 따라 조향기어박스내로 유입되는 작동유의 압력을 조절함으로써, 고속 주행시에 조향핸들의 조작에 드는 힘을 무겁게 하여 조향의 안정성을 부가시킬 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진(1)에 연동되어 작동되는 오일펌프(2)와, 이 오일펌프(2)로부터 가압된 작동유를 유압관로(6)를 통해 전달받아 조향력을 발생시키도록 된 조향기어박스(3), 이 조향기어박스(3)내에 설치된 랙바아와 연결되어 조향시 전륜을 지지하는 너클아암을 밀어 회전시키도록 하는 피트먼아암(4), 그리고 상기 오일펌프(2)에 작동유를 공급하도록 내부에 적정량의 작동유가 저장된 오일탱크(5)를 갖추도록 된 동력조향장치에 있어서, 상기 유압관로(6)상에는 오일펌프(2)로부터 송출되는 작동유의 유량에 따라 조향기어박스(3)내로 유입되는 작동유의 압력을 조절하도록 유압관로(6)상에 마련된 벤튜리관(8)과, 상기 조향기어박스(3)로 송출되는 작동유를 오일펌프(2)로 귀환시키는 리턴관로(9), 상기 벤튜리관(8)과 연통되는 액실(10)상에 설치된 피스톤(11), 이 피스톤(11)과 로드(12)를 매개로 연결되어 피스톤(11)의 거동에 따라 연동되는 니플밸브(13), 이 니플밸브(13)를 내부에 수용하고서 상기 리턴관로(9)와 오일펌프(2) 사이에 마련된 보조액실(14)을 갖추도록 된 압력조절수단(7)이 마련된 것을 특징으로 한다.

Description

속도감응형 동력조향장치

본 발명은 차량의 고속 주행중에 조향력이 증가되는 동력조향장치에 관한 것으로, 특히 주행중 오일펌프로부터 송출되는 유량에 따라 조향기어박스내로 유입되는 압력을 조절하여 고속 주행시에 조향핸들의 조작에 드는 힘을 무겁게 하여 조향의 안정성을 부가시킬 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 도 1은 상기와 같은 동력조향장치의 일례가 도시되어 있는 바, 즉 상기 동력조향장치는 엔진(1)에 연동되어 작동되는 오일펌프(2)와, 이 오일펌프(2)로부터 발생된 유압을 받아 조향력을 발생시키도록 된 조향기어박스(3), 이 조향기어박스(3)내에 설치된 랙바아(도시안됨)와 연결되어 조향시 전륜(도시안됨)을 지지하는 너클아암(도시안됨)을 밀어 회전시키도록 하는 피트먼아암(4), 그리고 상기 오일펌프(2)에 작동유를 공급하도록 내부에 적정량의 작동유가 저장된 오일탱크(5)를 갖추도록 되어 있다.

따라서 조향시 상기 오일펌프(2)는 유압관로(6)를 통해 작동유를 조향기어박스(3)로 송출하게 되고, 이 조향기어박스(3)에서는 피트먼아암(4)의 거동을 도와 부드러운 조향이 이루어지게 한다.

그런데 차량이 고속으로 주행시에는 주행의 안정성을 위해 조향핸들이 무겁게 느껴지는 것이 바람직한데, 상기와 같이 구성된 종래의 동력조향장치에서는 차속의 고속일수록 상기 엔진(1)의 회전수가 커져 이로 인해 조향기어박스(3)로 송출되는 작동유의 양도 많아져 오히려 조향핸들이 가벼워져 주행의 안정성이 저하된다는 단점이 있었다.

또한, 차속이 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 엔진과 연동되어 작동하는 오일펌프로부터 송출되는 작동유의 유량에 따라 조향기어박스내로 유입되는 작동유의 압력을 조절함으로써, 고속 주행시에 조향핸들의 조작에 드는 힘을 무겁게 하여 조향의 안정성을 부가시킬 수 있도록 된 속도감응형 동력조향장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 동력조향장치의 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 동력조향장치의 개략적인 구성도,

도 3은 도 2의 요부를 도시한 부분단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-엔진 2-오일펌프

3-조향기어박스 4-피트먼아암

5-오일탱크 6-유압관로

7-압력조절수단 8-벤튜리관

9-리턴관로 10-액실

11-피스톤 12-로드

13-니플밸브 14-보조액실

15-대기연통구 16-격벽

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진에 연동되어 작동되는 오일펌프와, 이 오일펌프로부터 가압된 작동유를 유압관로를 통해 전달받아 조향력을 발생시키도록 된 조향기어박스, 이 조향기어박스내에 설치된 랙바아와 연결되어 조향시 전륜을 지지하는 너클아암을 밀어 회전시키도록 하는 피트먼아암, 그리고 상기 오일펌프에 작동유를 공급하도록 내부에 적정량의 작동유가 저장된 오일탱크를 갖추도록 된 동력조향장치에 있어서, 상기 유압관로상에는 오일펌프로부터 송출되는 작동유의 유량에 따라 조향기어박스내로 유입되는 작동유의 압력을 조절하도록 유압관로상에 마련된 벤튜리관과, 상기 조향기어박스로 송출되는 작동유를 오일펌프로 귀환시키는 리턴관로, 상기 벤튜리관과 연통되는 액실상에 설치된 피스톤, 이 피스톤과 로드를 매개로 연결되어 피스톤의 거동에 따라 연동되는 니플밸브, 이 니플밸브를 내부에 수용하고서 상기 리턴관로와 오일펌프 사이에 마련된 보조액실을 갖추도록 된 압력조절수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

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

본 발명의 동력조향장치는 도면에 도시된 바와 같이, 엔진(1)에 연동되어 작동되는 오일펌프(2)와, 이 오일펌프(2)로부터 가압된 작동유를 전달받아 조향력을 발생시키도록 된 조향기어박스(3), 이 조향기어박스(3)내에 설치된 랙바아(도시안됨)와 연결되어 조향시 전륜(도시안됨)을 지지하는 너클아암(도시안됨)을 밀어 회전시키도록 하는 피트먼아암(4), 그리고 상기 오일펌프(2)에 작동유를 공급하도록 내부에 적정량의 작동유가 저장된 오일탱크(5), 상기 오일펌프(2)와 조향기어박스(3) 사이를 연통시키는 유압관로(6)상에 오일펌프(2)로부터 송출되는 작동유의 유량에 따라 조향기어박스(3)내로 유입되는 작동유의 압력을 조절하도록 된 압력조절수단(7)으로 구성된다.

여기서 상기 압력조절수단(7)은 유압관로(6)상에 마련된 벤튜리관(8)과, 상기 조향기어박스(3)로 송출되는 작동유를 다시 오일펌프(2)로 리턴시키는 리턴관로(9), 상기 벤튜리관(8)과 연통되는 액실(10)상에 설치된 피스톤(11), 이 피스톤(11)과 로드(12)를 매개로 연결되어 피스톤(11)의 거동에 따라 연동되는 니플밸브(13), 이 니플밸브(13)를 내부에 수용하고서 상기 리턴관로(9)와 오일펌프(2) 사이에 마련된 보조액실(14)을 갖추도록 되어 있다.

또, 상기 피스톤(11)이 수용된 액실(10)은 일측이 대기와 연통되는 대기연통구(15)를 갖추고 있으며, 상기 니플밸브(13)를 수용하는 보조액실(14)에는 이 니플밸브(13)의 선단부와 닿아 유로를 선택적으로 개폐시키는 격벽(16)이 마련된어 있다.

이에 따라 상기 압력조절수단(7)을 갖춘 동력조향장치에서는 고속주행시 상기 엔진(1)의 회전수가 높아져 이와 연동되는 오일펌프(2)로부터 조향기어박스(3)에 송출되는 작동유의 양이 증가되게 되면, 상기 유압관로(6)상에 마련된 벤튜리관(8)에서는 압력강하가 발생되고, 이 벤튜리관(8)과 연통된 액실(10)내에 있는 피스톤(11)은 이의 하단부가 대기연통구(15)를 통해 대기압을 작용받아 액실(10)내에서 상승하게 되며, 이 피스톤(11)의 상승에 따라 로드(12)를 매개로 연결된 보조액실(14)내의 니플밸브(13)는 격벽(16)과 이격되므로 상기 유압관로(6)와 오일펌프(2) 사이의 리턴관로(9)는 개방되는데, 이에 따라 상기 조향기어박스(3)로 송출되는 작동유의 압력은 떨어지게 되어 조타력은 무거워지게 된다.

즉, 상기 엔진(1)의 회전수가 높더라도 오일펌프(2)로부터 조향기어박스(3)로 송출되는 작동유의 압력은 압력조절수단(7)을 매개로 떨어지게 되므로, 고속주행시 조향핸들은 무거워져 조향의 안정성이 보장되게 된다.

따라서 상기와 같은 압력조절수단(7)을 갖춘 동력조향장치에서는 차속에 따라 조향감각이 달라지도록 하는 차속감응형 동력조향장치와 유사한 효과를 얻을 수 있어 비교적 간단한 구조로도 차속감응형 동력조향장치를 실현할 수 있는 이점이 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 속도감응형 동력조향장치에 의하면, 주행중 차속의 증가에 따라 오일펌프(2)로부터 조향기어박스(3)에 송출되는 작동유의 압력이 압력조절수단(7)을 매개로 적절하게 조절될 수 있어 고속 주행시 조향핸들의 조작에 드는 힘이 무겁게 되어 조향의 안정성을 부가시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

1. 엔진(1)에 연동되어 작동되는 오일펌프(2)와, 이 오일펌프(2)로부터 가압된 작동유를 유압관로(6)를 통해 전달받아 조향력을 발생시키도록 된 조향기어박스(3), 이 조향기어박스(3)내에 설치된 랙바아와 연결되어 조향시 전륜을 지지하는 너클아암을 밀어 회전시키도록 하는 피트먼아암(4), 그리고 상기 오일펌프(2)에 작동유를 공급하도록 내부에 적정량의 작동유가 저장된 오일탱크(5)를 갖추도록 된 동력조향장치에 있어서,

   상기 유압관로(6)상에는 오일펌프(2)로부터 송출되는 작동유의 유량에 따라 조향기어박스(3)내로 유입되는 작동유의 압력을 조절하도록 유압관로(6)상에 마련된 벤튜리관(8)과, 상기 조향기어박스(3)로 송출되는 작동유를 오일펌프(2)로 귀환시키는 리턴관로(9), 상기 벤튜리관(8)과 연통되는 액실(10)상에 설치된 피스톤(11), 이 피스톤(11)과 로드(12)를 매개로 연결되어 피스톤(11)의 거동에 따라 연동되는 니플밸브(13), 이 니플밸브(13)를 내부에 수용하고서 상기 리턴관로(9)와 오일펌프(2) 사이에 마련된 보조액실(14)을 갖추도록 된 압력조절수단(7)이 마련된 것을 특징으로 하는 속도감응형 동력조향장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 피스톤(11)이 수용된 액실(10)은 대기와 연통되는 대기연통구(15)를 갖추고, 상기 니플밸브(13)를 수용하는 보조액실(14)에는 이 니플밸브(13)의 선단부와 선택적으로 맞닿아 유로를 개폐시키는 격벽(16)이 마련된 것을 특징으로 하는 속도감응형 동력조향장치.

Images