KR100461425B1 - 차량용 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼에 관한 것으로, 구조가 간단하고, 감쇠력의 제어 및 튜닝이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 차량의 스티어링 기어박스에 설치되어, 공급라인을 통해서 정방향 및 역방향으로 유동하는 압유에 감쇠력을 발생시키도록 된 유압 댐퍼에 있어서, 압유가 유동하는 유로가 형성된 본체와; 상기 유로의 내부에 일측으로 편심된 힌지축을 중심으로 회전가능하게 설치되어 압유의 공급에 따라 회전하며 유로를 개방 및 폐쇄하는 차단판과; 압유의 정방향 입력 방향과 반대 방향의 탄성력을 부여하도록 상기 차단판의 장축부분을 탄성적으로 지지하는 제 1압축스프링과; 압유의 역방향 입력 방향과 반대방향의 탄성력을 부여하도록 상기 차단판의 단축부분을 탄성적으로 지지하는 제 2압축스프링과; 상기 차단판의 장축부분이 압유의 정방향 입력 방향의 반대방향으로 회전하는 것을 제한하는 제 1제한부 및; 상기 차단판의 단축부분이 압유의 역방향 입력 방향의 반대방향으로 회전하는 것을 제한하는 제 2제한부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼를 제공한다.

Description

차량용 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼{Damper in Steering Gear Box for Automobile}

본 발명은 차량의 스티어링 기어박스에 장착되는 유압 댐퍼에 관한 것으로,특히 스티어링 기어박스의 좌우 실린더에 오일을 공급해 주는 공급라인에 추가적으로 설치하여 조타시 오일이 댐퍼를 통과하면서 감쇠력을 발생시켜 조타감을 향상시키고 외란에 대한 안전성을 확보할 수 있도록 한 차량용 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로, 추량 주행시 운전자가 핸들을 조작하면 핸들 회전방향에 따라 스티어링 기어박스에 설치된 좌,우측 실린더에서 압유가 공급라인을 통해 이동하면서 원활한 핸들 조작을 유도하도록 되어 있다.

유압 댐퍼는 이러한 스티어링 기어박스와 공급라인의 연결부분에 추가적으로 장착되어, 운전자의 조향에 의한 압유의 정방향 입력시에는 약한 압력 형성으로 유로가 개방되어 조타감을 향상시키고, 노면반력, 쉬미, 저더 등에 의한 압유의 역방향 입력시에는 높은 압력에 의해서만 유로 개방이 이루어지도록 함으로써 역방향의 외란에 대한 안정성을 확보하도록 한 것이다.

상기와 같은 작용을 하는 종래의 유압 댐퍼의 구조를 첨부된 도면의 도 1과 도 2a 및 도 2b를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 것과 같이 종래의 유압 댐퍼는 로드(1)에 와셔(2)가 삽입되어 결합되고, 상기 와셔(2)의 하측으로 인테이크 스프링(3)과, 상부 리테이너(4), 인테이크밸브(5), 복수개의 내,외측홀(6a, 6b)이 형성된 피스톤(6), 정방향 리테이너(7), 서브디스크(8), 하부 리테이터(9), 메인디스크(10), 밸브 와셔(11)가 차례로 배치되며, 이들은 로드(1)의 하단에 결합된 너트(12)에 의해 로드(1)에 고정된 상태로 지지된다.

그리고, 도 2a에 도시된 것과 같이, 상기와 같이 구성된 유압댐퍼는 압유의 정방향 입력시에는 압유가 최상단의 와셔(2)의 홀(2a)을 통해 피스톤(6)의 내측홀(6a)을 지난 다음, 정방향 리테이너(7)의 홀(7a)을 통과한 후 서브디스크(8) 및 메인디스크(10)를 변형시키면서 통과한다.

압유의 역방향 입력시에는 도 2b에 도시된 것과 같이 피스톤(6)의 외측홀(6b)을 통과하는 압유가 인테이크밸브(5)의 가장자리를 순간적으로 변형시키면서 통과하게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 작동하는 종래의 유압 댐퍼는, 소정의 형태를 갖는 여러개의 부품들이 적층 구조로 구성되므로 구성이 복잡하고, 내부 가공면의 정도에 따라 산포가 심하며, 가공 및 스프링 등의 산포에 따라 성능 튜닝이 어려운 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 구조가 간단하고, 감쇠력의 제어 및 튜닝이 용이하게 이루어지며, 성능 산포가 적은 차량용 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼의 구조를 나타낸 요부 단면도

도 2a와 도 2b는 도 1의 유압 댐퍼의 작동을 설명하는 도면

도 3은 본 발명에 따른 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼의 일 실시예를 나타낸 요부 단면도

도 4a와 도 4b는 각각 도 3의 유압댐퍼에서 압유가 정방향으로 입력될 때와 역방향으로 입력될 때의 작동을 보여주는 작동도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 본체 102 : 유로

105 : 차단판 106 : 힌지축

107, 108 : 제 1,2압축스프링 109, 110 : 걸림턱

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량의 스티어링 기어박스에 설치되어, 공급라인을 통해서 정방향 및 역방향으로 유동하는 압유에 감쇠력을 발생시키도록 된 유압 댐퍼에 있어서, 압유가 유동하는 유로가 형성된 본체와; 상기 유로의 내부에 일측으로 편심된 힌지축을 중심으로 회전가능하게 설치되어 압유의 공급에 따라 회전하며 유로를 개방 및 폐쇄하는 차단판과; 압유의 정방향 입력 방향과 반대 방향의 탄성력을 부여하도록 상기 차단판의 장축부분을 탄성적으로 지지하는 제 1탄성부재와; 압유의 역방향 입력 방향과 반대방향의 탄성력을 부여하도록 상기 차단판의 단축부분을 탄성적으로 지지하는 제 2탄성부재와; 상기 차단판의 장축부분이 압유의 정방향 입력 방향의 반대방향으로 회전하는 것을 제한하는 제 1제한부 및; 상기 차단판의 단축부분이 압유의 역방향 입력 방향의 반대방향으로 회전하는 것을 제한하는 제 2제한부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3과 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼의 구성 및 그의 작동을 나타낸 도면으로, 일단이 스티어링 기어박스에 연결되고 타단이 공급라인에 연결되는 본체(101)의 내부에 압유가 유동하는 유로(102)가 형성되고, 이 유로(102)에는 일측으로 편심된 힌지축(106)을 중심으로 차단판(105)이 회전가능하게 설치되어 압유의 유동에 따라 유로(102)을 개폐하도록 되어 있다.

그리고, 상기 차단판(105)이 설치된 유로(102)의 양측 부분에 오목한 공간(103, 104)이 상호 어긋난 위치로 형성되어 있고, 이들 각 공간(103, 104)에는 상기 차단판(105)의 장축부분 및 단축부분을 탄성적으로 지지하여 주는 제 1압축스프링(107) 및 제 2압축스프링(108)이 설치되는 바, 상기 제 1압축스프링(107)은 차단판(105)의 장축부분 끝단부에 압유의 정방향 입력 방향과 반대방향으로 탄성력을 제공하고, 제 2압축스프링(108)은 차단판(105)의 단축부분 끝단부에 압유의 역방향 입력 방향과 반대방향으로 탄성력을 제공한다.

그리고, 상기 차단판(105)의 장축부분의 끝단부가 위치한 공간(103)에는 상기 차단판(105)의 장축부분이 정방향 입력 방향의 반대방향으로는 회전하지 않도록 차단판(105)의 장축부분 끝단부가 걸려 지지되는 걸림턱(109)이 형성되어 있고, 상기 차단판(105)의 단축부분의 끝단부가 위치한 공간(104)에는 상기 차단판(105)의 단축부분이 역방향 입력 방향의 반대방향으로는 회전하지 않도록 차단판(105)의 단축부분 끝단부가 걸려 지지되는 걸림턱(110)이 형성된다.

상기와 같이 구성된 유압 댐퍼는 다음과 같이 작동한다.

도 4a에 도시된 것과 같이, 운전자의 핸들 조작에 의해 압유가 유압 댐퍼 내로 정방향 입력되는 경우, 공급된 압유는 상기 차단판(105)의 장축부분을 밀어내며 회전시키고, 이 차단판(105)의 회전에 의해 차단판(105)의 장축부분 끝단부와 유로 내벽면 사이에 공간이 형성되면서 이 부분을 통해서 유로가 흘러가게 된다.

그리고, 도 4b에 도시된 것과 같이, 압유가 유압 댐퍼 내로 역방향 입력되는 경우에는 공급된 압유가 상기 차단판(105)의 단축부분을 밀어내며 회전시키고, 이에 따라 차단판(105)의 단축부분 끝단부와 유로 내벽면 사이에 공간이 형성되면서 이 부분을 통해 유로가 흘러가게 된다.

이와 같이 압유의 정방향 및 역방향 입력시 차단판(105)이 회전하면서 유로가 개방되는데, 여기서 상기 차단판(105)은 힌지축(106)이 편심되어 있으므로 정방향과 역방향의 입력시 압력의 작용점 및 크기를 달리하게 되고, 이에 따라 정방향 및 역방향 입력시 차단판(105)에 가해지는 토오크 값에 차이가 발생하게 된다.

즉, 압유의 정방향 입력시에는 차단판(105)의 장축부분에 가해지는 작용점이 힌지축(106)으로부터 멀리 있으므로 토오크 값이 크고, 이에 따라 작은 유압으로도 차단판(105)이 제 1압축스프링(107)의 탄성력을 극복하고 회전할 수 있는 반면에, 압유의 역방향 입력시에는 차단판(105)의 단축부분에 가해지는 작용점이 힌지축(106)에서 가깝기 때문에 작은 토오크 값을 얻게 되므로 차단판(105)의 단축부분이 제 2압축스프링(108)의 탄성력을 이기고 회전하기 위해서는 정방향 입력시보다 상대적으로 큰 유압이 형성되어야만 한다.

따라서, 운전자의 핸들 조작에 따라 공급라인을 통해서 압유가 정방향으로 입력시에는 상기 유압 댐퍼의 차단판(105)이 쉽게 회전하면서 작은 감쇠력을 발생시키며 조타감을 향상시킬 수 있게 되고, 외란이 발생하여 압유가 역방향으로 입력시에는 상기 유압 댐퍼의 차단판(105)이 큰 유압에 의해서 회전하여 감쇠력을 발생시키게 되므로 외란에 대한 안정성을 확보할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 유압 댐퍼의 구조가 매우 간단하게 이루어지고, 압축스프링의 스프링상수와 차단판의 힌지축의 위치에 따라 정확한 제어 및 튜닝이 이루어질 수 있으며, 성능 산포도 감소되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 차량의 스티어링 기어박스에 설치되어, 공급라인을 통해서 정방향 및 역방향으로 유동하는 압유에 감쇠력을 발생시키도록 된 유압 댐퍼에 있어서,

   압유가 유동하는 유로가 형성된 본체와; 상기 유로의 내부에 일측으로 편심된 힌지축을 중심으로 회전가능하게 설치되어 압유의 공급에 따라 회전하며 유로를 개방 및 폐쇄하는 차단판과; 압유의 정방향 입력 방향과 반대 방향의 탄성력을 부여하도록 상기 차단판의 장축부분을 탄성적으로 지지하는 제 1탄성부재와; 압유의 역방향 입력 방향과 반대방향의 탄성력을 부여하도록 상기 차단판의 단축부분을 탄성적으로 지지하는 제 2탄성부재와; 상기 차단판의 장축부분이 압유의 정방향 입력 방향의 반대방향으로 회전하는 것을 제한하는 제 1제한부 및; 상기 차단판의 단축부분이 압유의 역방향 입력 방향의 반대방향으로 회전하는 것을 제한하는 제 2제한부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1탄성부재와 제 2탄성부재는 압축스프링으로 된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1제한부는 상기 차단판의 장축부분의 끝단부가 걸려 지지되도록 유로의 내벽면 일측에 형성된 단턱부로 이루어지고, 상기 제 2제한부는 상기 차단판의 단축 부분의 끝단부가 걸려 지지되도록 유로의 내벽면의 타측에 형성된 단턱부로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 기어박스의 유압 댐퍼.