KR100559908B1

KR100559908B1 - 동력조향장치의 오일속에 함유된 칩 제거장치

Info

Publication number: KR100559908B1
Application number: KR1020040059788A
Authority: KR
Inventors: 배한
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-03-15
Also published as: KR20060011104A

Abstract

본 발명은 동력조향장치의 오일속에 함유된 칩 제거장치에 관한 것으로, 공급튜브(8)와 결합되는 제1파이프(21a) 및 상기 오일펌프(6)와 결합되는 제2파이프(21b)의 사이에 설치되는 케이스부재(51)와, 상기 제1,2파이프(21a,21b)를 연결하는 연결구멍(53a)을 구비하고서 상기 케이스부재(51)의 내부에서 자유회전이 가능하도록 설치되는 구형밸브부재(53)와, 상기 연결구멍(53a)의 내주면에 구비되어 오일속에 함유된 칩(31)을 필터링하는 자석부재(55)와, 상기 케이스부재(51) 및 상기 구형밸브부재(53)의 연결구멍(53a)을 필요에 따라 일체로 관통하면서 자석부재(55)에 부착된 칩(31)을 제거하는 브러시부재(57)로 구성되어져, 상기 오일(33)속에 함유된 칩(31)들이 오일펌프(6)로 유입되기 전에 미리 필터링되어지고 또한 필터링된 칩(31)들을 제거할 수 있게 됨으로써, 상기 오일펌프(6)의 내구성 및 조향핸들(1)의 작동성을 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

동력조향장치의 오일속에 함유된 칩 제거장치{apparatus for removing chip containing oil of power steering system}

도 1은 일반적으로 사용되는 동력조향장치의 구성을 도시한 사시도,

도 2는 도 1에서 공급튜브와 펌프파이프의 결합구조를 보여주기 위한 단면도,

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 칩 제거장치가 펌프파이프상에 설치된 상태를 보여주는 정면도 및 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 칩 제거장치에서 구형밸브부재가 작동된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

5 - 동력실린더 6 - 오일펌프

7 - 오일저장탱크 8 - 공급튜브

21 - 펌프파이프 31 - 칩

33 - 오일 51 - 케이스부재

53 - 구형밸브부재 55 - 자석부재

57 - 브러시부재

본 발명은 동력조향장치의 오일속에 함유된 칩 제거장치에 관한 것으로, 특히 오일속에 함유된 칩이 오일펌프로 유입되기 전에 필터링된 후 제거될 수 있도록 하여 오일펌프의 내구성 및 조향핸들의 작동성을 향상시킬 수 있도록 하는 동력조향장치의 오일속에 함유된 칩 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에 구비된 조향장치는 주행중인 차량의 진행방향을 운전자의 의지대로 전환시키도록 하는 장치이며, 통상 대형 자동차나 저압 타이어를 사용하는 차량에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고 또한 신속한 조향 조작이 안될 염려가 있기 때문에 가볍고 신속한 조향조작을 하기 위해 동력조향장치를 사용하게 된다.

즉, 상기 동력조향장치는 도 1에 도시된 바와 같이 운전자의 조향조작을 위한 조향핸들(1)이 상측 단부에 장착된 조향축(2)과, 이 조향축(2)을 외부에서 감싸고서 차체에 고정되는 조향컬럼(3)과, 상기 조향축(2)의 하부에 장착되어 조향시 작동유의 흐름을 제어하는 컨트롤밸브(4)와, 상기 조향축(2)의 하측 단부에 마련된 구동피니언(도시안됨)과 치합되어 이의 회전 운동에 따라 직선운동을 하는 랙바아(5a)를 내부에 수용하는 동력실린더(5)와, 엔진의 크랭크축과 벨트를 매개로 연결되어 이로부터 동력을 받아 작동되면서 조향시 상기 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하는 오일펌프(6)와, 이 오일펌프(6)로 작동유를 공급하도록 일정량의 작동유를 저장하고 있는 오일저장탱크(7)등으로 구성된다.

그리고, 상기 오일펌프(6)의 구동시 컨트롤밸브(4)로 작동유가 공급되기 위 해서는 오일저장탱크(7)에서 오일펌프(6)를 경유하여 상기 컨트롤밸브(4)로 연결되는 공급튜브(8)가 구비되어짐은 물론이고, 또한 작동유의 회수를 위해 상기 컨트롤밸브(4)에서 오일저장탱크(7)로 직접 연결되는 리턴튜브(9)도 함께 구비되어 진다.

또한, 상기 동력실린더(5)의 양쪽 단부를 통해 노출된 랙바아(5a)에는 각기 전륜측 너클아암에 연결되어 조향시 선회방향으로 너클아암을 밀거나 당겨 회동시키도록 하는 타이로드(10)가 결합되어 진다.

그리고, 상기 리턴튜브(9)상에는 자연냉각방식을 이용하여 작동유를 냉각시키는 오일쿨러(11)가 설치되어 진다.

한편, 상기 오일펌프(6)와 공급튜브(8)의 연결은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 오일펌프(6)에 구비된 펌프파이프(21) 및 상기 공급튜브(8)의 결합에 의해 이루어지게 된다.

즉, 상기 공급튜브(8)의 단부에는 스파이럴 모양의 나사홈(8a)이 형성되는 바, 이 나사홈(8a)을 통해 상기 펌프파이프(21)와 결합이 이루어지게 된다.

그러나, 나사홈(8a) 가공시 발생한 칩(31;chip)을 완전히 제거하지 못한 상태에서 상기 공급튜브(8)를 결합시켜주게 되면, 상기 칩(31)들은 오일(33)속에 함유되어 오일펌프(6)의 펌핑력에 의해 오일펌프(6)의 내부로 유입되어지는 문제점이 있게 된다.

이와 같이, 오일펌프(6)의 펌핑력에 의해 많은 칩(31)들이 유입되어지면, 오일펌프(6)내에 구비된 밸브스풀(도시않됨)은 상기 칩(31)들에 의해 부분적으로 막혀지는 현상이 발생하게 된다.

따라서, 운전자가 조향핸들(1)을 조작할 때 동력실린더(5)쪽으로 충분한 작동유가 원활하게 공급되지 못하게 되며, 이는 결국 조향핸들(1)의 작동성을 감소시키는 원인으로 작용을 하게 됨으로써, 차량은 주행안정성이 나빠지게 되는 문제점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 오일펌프의 내부로 칩과 같은 불순물들이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 펌프파이프상에 별도의 장치를 마련함으로써, 오일펌프의 내구성을 향상시키고 더불어 조향핸들의 조작시 동력실린더쪽으로 충분한 작동유가 원활하게 공급되도록 하며, 이에 따라 조향핸들의 작동성을 향상시켜 보다 안정된 주행성을 확보할 수 있도록 하는 동력조향장치의 오일속에 함유된 칩 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩 제거장치는, 오일저장탱크내에 저장된 오일이 오일펌프의 펌핑력에 의해 공급튜브와 펌프파이프 및 오일펌프를 경유하여 동력실린더로 공급되어지는 동력조향장치에 있어서, 상기 공급튜브와 결합되는 제1파이프 및 상기 오일펌프와 결합되는 제2파이프의 사이에 설치되는 케이스부재와, 상기 제1,2파이프를 연결하는 연결구멍을 구비하고서 상기 케이스부재의 내부에서 자유회전이 가능하도록 설치되는 구형밸브부재와, 상기 연결구멍의 내주면에 구비되어 오일속에 함유된 칩을 필터링하는 자석부재와, 상기 케이스부재 및 상기 구형밸브부재의 연결구멍을 필요에 따라 일체로 관통하면서 자석부재에 부착된 칩을 제거하는 브러시부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 칩 제거장치가 펌프파이프상에 설치된 상태를 보여주는 정면도 및 단면도로서, 종래 구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명은 동력조향장치의 작동유로 사용되는 오일이 오일저장탱크에서 오일펌프로 공급되기 전에 오일속에 함유된 칩(chip)을 필터링하면서 제거할 수 있도록 하는 칩 제거장치에 관한 것이다.

상기 동력조향장치는 도 1을 참조로 전술하였던 바와 같이, 운전자의 조향조작을 위한 조향핸들(1)이 상측 단부에 장착된 조향축(2)과, 이 조향축(2)을 외부에서 감싸고서 차체에 고정되는 조향컬럼(3)과, 상기 조향축(2)의 하부에 장착되어 조향시 작동유의 흐름을 제어하는 컨트롤밸브(4)와, 상기 조향축(2)의 하측 단부에 마련된 구동피니언(도시안됨)과 치합되어 이의 회전 운동에 따라 직선운동을 하는 랙바아(5a)를 내부에 수용하는 동력실린더(5)와, 엔진의 크랭크축과 벨트를 매개로 연결되어 이로부터 동력을 받아 작동되면서 조향시 상기 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하는 오일펌프(6)와, 이 오일펌프(6)로 작동유를 공급하도록 일정량의 작동유를 저장하고 있는 오일저장탱크(7)등으로 구성된다.

그리고, 상기 오일펌프(6)의 구동시 컨트롤밸브(4)로 작동유가 공급되기 위해서는 오일저장탱크(7)에서 오일펌프(6)를 경유하여 상기 컨트롤밸브(4)로 연결되는 공급튜브(8)가 구비되어짐은 물론이고, 또한 작동유의 회수를 위해 상기 컨트롤 밸브(4)에서 오일저장탱크(7)로 직접 연결되는 리턴튜브(9)도 함께 구비되어 진다.

여기서, 상기 오일펌프(6)와 공급튜브(8)의 연결은 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 오일펌프(6)에 구비된 펌프파이프(21) 및 상기 공급튜브(8)의 결합에 의해 이루어지게 된다.

즉, 상기 펌프파이프(21)는 본 발명에 따라 상기 공급튜브(8)와 결합되는 제1파이프(21a) 및 상기 오일펌프(6)와 결합되는 제2파이프(21b)로 구성된다.

그리고, 상기 공급튜브(8)의 단부에는 스파이럴 모양의 나사홈(8a)이 형성되는 바, 이 나사홈(8a)을 통해 상기 공급튜브(8)는 제1파이프(21a)와 결합되어지며, 동시에 펌프파이프(21)와 결합이 이루어지게 된다.

한편, 상기 제1파이프(21a)와 상기 제2파이프(21b)사이에는 본 발명에 따른 칩 제거장치가 설치되어 진다.

즉, 본 발명에 따른 칩 제거장치는 도시된 바와 같이, 상기 공급튜브(8)와 결합되는 제1파이프(21a) 및 상기 오일펌프(6)와 결합되는 제2파이프(21b)의 사이에 설치되는 케이스부재(51)와, 상기 제1,2파이프(21a,21b)를 연결하는 연결구멍(53a)을 구비하고서 상기 케이스부재(51)의 내부에서 자유회전이 가능하도록 설치 되는 구형밸브부재(53)와, 상기 연결구멍(53a)의 내주면에 구비되어 오일속에 함유된 칩(31)을 필터링하는 자석부재(55)와, 상기 케이스부재(51) 및 상기 구형밸브부재(53)의 연결구멍(53a)을 필요에 따라 일체로 관통하면서 자석부재(55)에 부착된 칩(31)을 제거하는 브러시부재(57)로 구성된다.

여기서, 상기 케이스부재(51)에는 상기 구형밸브부재(53)가 설치되도록 내부에 구모양으로 형성되는 중공홈(51a)과, 상기 중공홈(51a)에서 일직선의 방향으로 케이스부재(51)를 관통하면서 상기 제1,2파이프(21a,21b)의 단부가 각각 끼워져서 결합되는 결합구멍(51b)과, 상기 결합구멍(51b)에 대해 직교되는 방향으로 케이스부재(51)를 관통하는 청소구멍(51c)이 갖춰지게 된다.

그리고, 상기 구형밸브부재(53)의 외주면에는 상기 케이스부재(51)를 관통하여 외부로 돌출되는 작동레버(53b)가 구비되는 바, 상기 구형밸브부재(53)는 작동레버(53b)의 조작에 의해 중공홈(51a)내에서 자유회전 되어지게 된다.

또한, 상기 브러시부재(57)가 칩(55)을 제거하기 위해 연결구멍(53a)을 관통할 때에는 상기 자석부재(55)와 자성에 의해 서로 결합되지 않는 부재이어야 하며, 이를 위해 상기 브러시부재(57)는 고무브러시로 제작되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

따라서, 구형밸브부재(53)에 형성된 연결구멍(53a)이 도 4에 도시된 바와 같이 제1파이프(21a)와 제2파이프(21b)를 연결하고 있는 정상적인 상태에서는, 조향핸들(1)의 조작에 따라 오일저장탱크(7)내에 저장된 오일(33)이 공급튜브(8)와 제1,2파이프(21a,21b) 및 오일펌프(6)를 경유하여 동력실린더(5)로 공급되게 되며, 이에 따라 주행중인 차량은 정상적인 조향조작을 통해 안정된 주행을 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

한편, 구형밸브부재(53)에 형성된 연결구멍(53a)이 전술한 바와 같이 제1,2파이프(21a,21b)를 연결하고 있는 상태에서는 오일(33)속에 함유된 칩(31)도 오일펌프(6)쪽을 향해 함께 이동되어 지는 바, 이때 오일(33)속에 함유된 칩(31)은 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자석부재(55)에 달라붙은 상태로서 존재하게 된다.

이에 따라, 작업자는 일정기간이 지난 후에 구형밸브부재(53)에 구비된 작동레버(53b)를 도 3의 상태에서 시계 및 반시계 방향으로 90°정도 회전시켜, 상기 연결구멍(53a)을 케이스부재(51)에 형성된 청소구멍(51c)과 도 5에 도시된 상태와 같이 연결시켜 준 다음, 브러시부재(57)를 이용하여 연결구멍(53a)의 내부를 청소하게 된다.

따라서, 자석부재(55)에 달라붙어 있던 칩(31)은 브러시부재(57)를 이용한 청소작업시 깨끗하게 제거되어 진다.

청소작업 후에는, 구형밸브부재(53)를 원래의 상태로 재차 회전시켜 도 4에 도시된 바와 같이 연결구멍(53a)과 제1,2파이프(21a,21b)를 연결시켜 줌으로써, 동력조향장치의 작동유로 사용되는 오일(33)의 공급이 원활하게 이루어 질 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명에 따른 칩 제거장치는 오일(33)속에 함유된 칩(31)들을 자석부재(55)를 통해 필터링시킬 수 있게 되고, 또한 필터링된 칩(31)들은 브러시부 재(57)를 이용하여 제거할 수 있게 됨으로써, 오일펌프(6)의 내구성을 향상시킬 수 있게 되고 이로 인해 조향핸들(1)의 작동성도 향상시킬 수 있다는 잇점이 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 동력조향장치의 작동유로 사용되는 오일이 오일저장탱크에서 오일펌프로 공급될 때, 상기 오일속에 함유된 칩들이 오일펌프로 유입되기 전에 미리 필터링됨은 물론 필터링된 칩들을 제거할 수 있게 됨으로써, 상기 오일펌프의 내구성이 향상되고 이로 인해 조향핸들의 작동성도 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims

오일저장탱크(7)내에 저장된 오일(33)이 오일펌프(6)의 펌핑력에 의해 공급튜브(8)와 펌프파이프(21) 및 오일펌프(6)를 경유하여 동력실린더(5)로 공급되어지는 동력조향장치에 있어서,

상기 공급튜브(8)와 결합되는 제1파이프(21a) 및 상기 오일펌프(6)와 결합되는 제2파이프(21b)의 사이에 설치되는 케이스부재(51)와,

상기 제1,2파이프(21a,21b)를 연결하는 연결구멍(53a)을 구비하고서 상기 케이스부재(51)의 내부에서 자유회전이 가능하도록 설치되는 구형밸브부재(53)와,

상기 연결구멍(53a)의 내주면에 구비되어 오일속에 함유된 칩(31)을 필터링하는 자석부재(55)와,

상기 케이스부재(51) 및 상기 구형밸브부재(53)의 연결구멍(53a)을 필요에 따라 일체로 관통하면서 자석부재(55)에 부착된 칩(31)을 제거하는 브러시부재(57)

로 구성되는 동력조향장치의 오일속에 함유된 칩 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 케이스부재(51)에는

상기 구형밸브부재(53)가 설치되도록 내부에 구모양으로 형성되는 중공홈(51a)과,

상기 중공홈(51a)에서 일직선의 방향으로 케이스부재(51)를 관통하면서 상기 제1,2파이프(21a,21b)의 단부가 각각 끼워져서 결합되는 결합구멍(51b)과,

상기 결합구멍(51b)에 대해 직교되는 방향으로 케이스부재(51)를 관통하는 청소구멍(51c)이 갖춰진 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 오일속에 함유된 칩 제거장치.
제 2항에 있어서, 상기 구형밸브부재(53)의 외주면에는 상기 케이스부재(51)를 관통하여 외부로 돌출되는 작동레버(53b)가 구비되고, 이 작동레버(53b)의 조작에 의해 상기 구형밸브부재(53)가 중공홈(51a)내에서 자유회전되는 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 오일속에 함유된 칩 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 브러시부재(57)는 상기 자석부재(55)와 결합되지 않는 고무브러시인 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 오일속에 함유된 칩 제거장치.