KR100311134B1 - 파워 스티어링 제어밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 거동 특성에 따라 조향감을 제어하고, 특히 중속 및 고속의 중립 부근에서 조향감의 탄력성 및 안정성을 향상시키는 파워 스티어링 제어밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이를 실현하는 파워 스티어링 제어밸브는, 스티어링 휠의 조작에 따라 회전하는 밸브 입력축(1)과, 이 밸브 입력축(1)의 외측에 제공되어 밸브 입력축(1)의 회전과 무관하도록 밸브 하우징(5)에 고정된 밸브 바디(3)와, 이 밸브 바디(3), 밸브 하우징(5), 밸브 입력축(1)에 구비된 유로로 오일펌프에서 공급되는 유압을 파워 실린더로 공급 및 배출하도록 구성되며, 밸브 입력축(1)과 밸브 바디(3)사이에, 중, 고속시 공급되고, 저속시 배출되는 유압에 의하여 인입, 인출되는 피스톤으로 밸브 입력축(1)과 밸브 바디(3)사이의 회전 마찰 저항을 증감시키는 유압 실린더(7)를 설치하여 구성된다

Description

파워 스티어링 제어밸브{CONTROL VALVE OF POWER STEERING}

본 발명은 파워 스티어링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 거동 특성에 따라 스티어링 휠의 조향감을 제어하는 파워 스티어링 제어밸브에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 파워 스티어링은, 스티어링 휠의 조작력에 의하여 회전하는 피니언과 이에 결합된 랙을 이동시켜 조향륜을 조작함에 있어서, 스티어링 휠의 조작력을 경감시키도록 랙을 파워 실린더에 연결하고 이 파워 실린더로 공급 및 배출되는 유압의 유로를 제어밸브로 제어하도록 구성되어 있다. 물론, 제어밸브는 스티어링 휠의 조작에 따라 작동된다.

이러한 제어밸브는 스티어링 휠의 조작력에 의하여 회전하는 밸브 입력축과 이 밸브 입력축의 외측에 제공되어 밸브 입력축의 회전과 무관하도록 밸브 하우징에 고정된 밸브 바디를 구비하고 있다. 스티어링 휠의 조작력을 피니언에 전달하도록 밸브 입력축과 피니언은 밸브 입력축에 축방향으로 관통 설치되는 토션 바에 의하여 연결되어 있다. 그리고 밸브 입력축과 밸브 바디 그리고 밸브 하우징에는 오일펌프로부터 공급되는 유압을 파워 실린더로 공급하거나 배출시키도록 유로를 형성하고 있다.

이와 같은 파워 스티어링 제어밸브는 오일펌프와 파워 실린더 사이에서 유로를 제어하기 위하여 밸브 입력축이 밸브 바디 내에서 원활하게 회전하도록 구성되어 있으므로 차량의 거동 특성에 따라 조향감을 제어하는 데는 한계가 있다. 즉, 중속 및 고속의 중립 부근에서 조향감의 탄력성 및 안정성을 저하시키는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 한계를 극복하면서 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 거동 특성에 따라 조향감을 제어하고, 특히 중속 및 고속의 중립 부근에서 조향감의 탄력성 및 안정성을 향상시키는 파워스티어링 제어밸브를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 파워 스티어링 제어밸브의 단면도이다.

도 2는 도 1의 A-A선에 따른 부분 단면도이다.

도 3은 저속 및 파킹(저압)시 본 발명에 따른 파워 스티어링 제어밸브의 상태를 도시한 부분 단면도이다.

도 4는 중속 및 고속(고압)시 본 발명에 따른 파워 스티어링 제어밸브의 상태를 도시한 부분 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:밸브 입력축, 3:밸브 바디, 5:밸브 하우징, 7:유압 실린더, 27:챔버, 29,31:대, 소경 피스톤, 33:관로, 35:탄성부재

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 파워 스티어링 제어밸브는,

스티어링 휠의 조작에 따라 회전하는 밸브 입력축과,

이 밸브 입력축의 외측에 제공되어 밸브 입력축의 회전과 무관하도록 밸브 하우징에 고정된 밸브 바디와,

이 밸브 바디, 밸브 하우징, 밸브 입력축에 구비된 유로로 오일펌프에서 공급되는 유압을 파워 실린더로 공급 및 배출하도록 구성되며,

밸브 입력축과 밸브 바디 사이에,

중, 고속시 공급되고 저속시 배출되는 유압에 의하여 인입, 인출되는 피스톤으로 밸브 입력축과 밸브 바디사이의 회전 마찰 저항을 증감시키는 유압 실린더를 설치하여 구성된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 파워 스티어링 제어밸브의 단면도로서, 이는 밸브 입력축(1), 밸브 바디(3), 밸브 하우징(5), 그리고 유압 실린더(7)를 포함하여 구성된다.

밸브 입력축(1)은 스티어링 휠(미도시)의 조작에 따라 회전 운동하도록 밸브 바디(3)에 내장되어 있다.

밸브 바디(3)는 회전 운동하는 밸브 입력축(1)과의 상호 작용으로 제어밸브기능을 담당하도록 밸브 하우징(5)에 내장되어 있다.

밸브 하우징(5)은 밸브 입력축(1)과 밸브 바디(3)를 내장하며, 밸브 입력축(1)과 밸브 바디(3)의 상호 작용으로 오일펌프(미도시)로부터 공급되는 유압을 파워 실린더(미도시)로 공급 및 배출하도록 구성되어 있다. 이 구성은 통상적인 파워 스티어링의 제어밸브가 적용될 수 있으므로 이에 대한 구체적인 구조는 생략한다. 밸브 하우징(5)에는 오일펌프로부터 유압이 공급되는 제1포트(9), 이 제1포트(9)로 공급되는 유압을 파워 실린더로 공급하는 제2포트(11), 이 제2포트(11)로 공급되었던 유압을 파워 실린더로부터 배출하는 제3,4포트(13,15)가 형성되어 있다.

한편, 밸브 입력축(1)은 그 회전력을 피니언(17)에 결합된 랙(19)에 전달하도록 토션 바(21)의 일측에 연결되고, 이 토션 바(21)는 피니언(17)의 일측에 연결된다. 즉, 토션 바(21)는 밸브 입력축(1)의 상단에 핀으로 고정되고 토션 바(21)에 축방향으로 형성된 관통공(23)을 통하여 내장되어 피니언(17)에 스플라인 결합되어 있다.

또한 유압 실린더(7)는 밸브 입력축(1)과 밸브 바디(3)사이에 설치되며, 이는 차속이 중, 고속일 때 유압이 공급되고, 저속일 때 유압이 배출되며, 이 유압의 공급 및 배출에 의하여 피스톤을 인입 및 인출시켜 밸브 입력축(1)과 밸브 바디(3)사이의 회전 마찰 저항을 증감시키도록 구성되어 있다.

즉, 유압 실린더(7)는 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(27), 대, 소경 피스톤(29,31)으로 구성되어 있다. 챔버(27)는 밸브 입력축(1)에 형성되고, 이에는유압을 공급 및 배출시키는 관로(33)가 연결되어 있다. 이 관로(33)로 유압을 공급하거나 공급되었던 유압을 배출하는 것에 관한 구성은 통상적인 유압기구를 적용할 수 있는 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 대경 피스톤(29)는 챔버(27)에 내장되고 탄성부재(35)에 의하여 지지된다. 소경 피스톤(31)은 대경 피스톤(29)에 비하여 상대적으로 작은 직경으로 형성되어 밸브 바디(3)의 내면을 향하여 돌출될 수 있다. 이들 대, 소경 피스톤(29,31)은 상호 직경 차이에 의하여 챔버(27)로 공급 및 배출되는 유압에 의하여 인입, 인출되어 밸브 바디(3)에 마찰력을 작용시킨다.

상술한 바와 같이 구성된 파워 스티어링 제어밸브는, 제1,2,3,4포트 (9,11,13,15)를 통하여 파워 실린더로 공급 및 배출되는 유압에 의하여 기존의 제어밸브와 같은 작동을 함과 동시에, 저속시 도 3의 상태로, 고속시 도 4의 상태로 제어도면서 차량의 거동에 따라 스티어링 휠의 조향감을 제어한다.

따라서 제어밸브의 기본적인 작동에 대한 상세한 설명은 생략하고, 조향감을 제어하는 것에 대해서만 설명한다.

저속시에는 관로(33)를 통하여 챔버(27)에 유압이 공급된다. 따라서 이 챔버(27)에 공급된 유압은 대, 소경 피스톤(29,31)에 작용하는 데, 이들 직경 차이에 의하여, 유압은 탄성부재(35)의 탄성력을 극복하면서 소경 피스톤(31)를 챔버(27) 안으로 인입시킨다. 이 작용에 의하여, 입력축(1)과 밸브 바디(3)는 상호 격리되고, 스티어링 휠의 조향감은 가볍게 된다.

중, 고속시에는 챔버(27)에 공급되었던 유압이 관로(33)를 통하여 배출된다. 따라서 이 탄성부재(35)의 탄성력이 대, 소경 피스톤(29,31)에 작용하는 유압을 극복하면서 소경 피스톤(31)을 챔버(27) 밖으로 인출시킨다. 이 작용에 의하여, 입력축(1)과 밸브 바디(3)는 상호 마찰되고, 스티어링 휠의 조향감은 무겁게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 파워 스티어링 제어밸브는 밸브 입력축과 밸브 바디 사이에 유압 실린더를 설치하여 차속에 따라 밸브 입력축과 밸브 바디의 회전 마찰저항을 증감시키므로 차량의 거동 특성에 따라 조향감을 제어할 수 있다. 특히, 중속 및 고속의 중립 부근에서는 회전 마찰저항을 증대시켜 조향감의 탄력성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 스티어링 휠의 조작에 따라 회전하는 밸브 입력축과, 이 밸브 입력축의 외측에 제공되어 밸브 입력축의 회전과 무관하도록 밸브 하우징에 고정된 밸브 바디와, 이 밸브 바디, 밸브 하우징, 밸브 입력축에 구비된 유로로 오일펌프에서 공급되는 유압을 파워 실린더로 공급 및 배출하도록 구성되는 파워 스티어링 제어밸브에 있어서,

   상기 밸브 입력축과 상기 밸브 바디사이에는,

   중, 고속시 공급되고, 저속시 배출되는 유압에 의하여 인입, 인출되는 피스톤으로 상기 밸브 입력축과 상기 밸브 바디사이의 회전 마찰 저항을 증감시키도록 상기 밸브 입력축의 일측에 챔버를 형성하고, 상기 챔버의 일측에 개재되는 탄성부재에 지지되는 대경 피스톤과, 상기 대경 피스톤에 연결되어 밸브 바디에 대향하여 상기 챔버로 공급 및 배출되는 유압에 의하여 제어되어 상기 밸브 바디에 마찰되는 소경 피스톤으로 구성되는 유압 실린더를 설치함을 특징으로 하는 파워 스티어링 제어밸브.