KR100610093B1

KR100610093B1 - 자동차용 파워 스티어링 시스템의 오일 펌프

Info

Publication number: KR100610093B1
Application number: KR1020040051459A
Authority: KR
Inventors: 김양래
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-08-08
Also published as: KR20060002425A

Abstract

본 발명은 자동차용 파워 스티어링 시스템의 오일펌프에 관한 것으로, 오일펌프(20)에는 펌프축(22)과 풀리축(24)이 소정의 간격으로 오프셋(C)되어 설치되고, 상기 펌프축(22) 및 풀리축(24)에는 기어비를 통해 서로 치합되는 전동기어(26, 28)가 각각 끼워져서 결합됨으로서, 엔진의 벨트 레이 아웃에서 결정되는 풀리비에 관계없이 오일 펌프(20)의 토출량을 간편하게 조절할 수 있도록 된 것이다.

Description

자동차용 파워 스티어링 시스템의 오일 펌프{oil pump of power steering system for automobile}

도1은 일반적인 자동차용 파워 스티어링 시스템의 사시도,

도2는 도1의 오일 펌프가 엔진의 구동에 따라 벨트를 통해 작동하도록 위치된 상태의 입면도,

도3은 도2의 풀리 달린 오일 펌프를 나타내는 사시도,

도4는 본 발명에 의한 풀리 달린 오일 펌프를 나타내는 사시도,

도5는 도4에서 풀리축과 펌프축에 각각 결합되어 물린 기어를 나타내는 사시도,

도6는 도4에서 풀리축과 펌프축이 오프셋되어 설치된 상태의 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 오일 펌프 22 : 펌프축

24 : 풀리축 26, 28 : 전동기어

30 : 풀리

본 발명은 자동차용 파워 스티어링 시스템의 오일 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 스티어링 시스템은 차량의 진행방향을 임의로 조작하기 위한 것으로서, 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하는 조작기구와, 프레임에 고정되어 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하는 부분인 링크기구로 이루어져 있다. 또한, 대형차량이나 저압 타이어를 사용하는 경우에는 앞바퀴의 접지저항이 증대하므로 스티어링 휠의 조작력이 커지며, 신속한 조향조작을 할 수 없는 위험이 있으므로, 이와 같은 경우, 가볍고 신속한 조향조작의 요구에 대응하기 위해 파워 스티어링 시스템이 사용되고 있다.

파워 스티어링 시스템은 도1에 도시한 바와 같이, 스티어링 시스템에 배력장치를 설치하여 스티어링 휠의 조작력을 배력작용에 의해 경감시키는 것으로, 일반적으로 제어밸브(2), 파워 실린더(3), 오일 리저버(4), 오일펌프(5) 및 배관 등의 부속기구로 구성되어 있다.

파워 스티어링은 엔진 또는 전동모터가 오일펌프를 구동하여 발생한 유압을 이용하여 작동시키며, 조작력을 작게 할 수 있으므로 조향기어를 자유로이 선택할 수 있고, 노면에서의 충격에 의한 스티어링 휠의 킥 백(kick back)을 방지할 수 있으며, 앞 바퀴의 시미모션(shimmy motion)을 감소하는 효과가 있다.

한편, 도2 및 도3에 도시한 바와 같이, 종래 상기 오일 펌프(5)는 엔진(10)의 구동에 따라 연동되어 작동하도록 펌프축(7)에는 풀리(9)가 설치되고, 상기 풀리(9)에는 벨트(13)가 걸리어, 엔진이 구동됨에 따라 벨트에 의해 풀리(9)가 회전 하고 이로 인한 펌프축(7)의 회전에 의해 유량이 토출되는 구조이다. 따라서, 엔진의 RPM이 증대되면 오일 펌프(5)의 유량이 증대되고 이에 따라 스티어링 작용력(steering effort)를 가볍게 할 수 있다. 도2에서 엔진(10)의 몸체(11)에는 다수의 축 및 풀리가 설치되어 있다.

그런데, 엔진의 레이 아웃(lay out) 설계시 하나의 벨트로 다수의 풀리에 걸리게 하는 원 벨트 타입(one belt type)의 경우에, 각 부분(오일펌프, 아이들러 등)의 랩 각(wrap angle)을 고려하여 오일 펌프의 위치 및 풀리 직경을 결정하게 된다. 이 경우에 오일 펌프에 있어서 풀리비(pulley ratio)가 결정되어 지고 이 풀리비(pulley ratio)에 의하여 오일 펌프의 토출유량이 제약 받게 된다. 특히 최근의 개발 차량은 아이들러의 회전수를 낮추는 추세에 있으므로 낮은 회전수에서는 오일펌프의 토출 유량이 작아지게 된다.

오일펌프의 토출유량이 부족하게 되면 스티어링 작용력이 무거워지는 현상이 발생하게 되고, 이를 개선하기 위해서는 여러 가지 튜닝요소를 변경하게 되는데, 이 경우 다른 핸들링 특성도 달라지게 되어 핸들링 목표 성능을 맞추기가 어렵게 된다.

결국, 스티어링 작용력을 가볍게 하기 위해서는 풀리비(pulley ratio)를 높게 하여 유량을 증가시키는 방법이 가장 용이하고 다른 핸들링 성능을 변경하지 않게 되는데, 오일펌프의 풀리를 작게 하려면 엔진의 벨트 레이 아웃(lay out)을 변경하여야 하여야 하지만 한번 결정된 레이 아웃(lay out)을 변경하기가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진의 벨트 레이 아웃에서 결정되는 풀리비에 관계없이 오일 펌프의 토출량을 간편하게 조절할 수 있도록 하는 자동차용 파워 스티어링 시스템의 오일 펌프를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 구동에 따라 연동되어 작동하도록 벨트가 걸리는 풀리가 설치된 자동차용 파워 스티어링 시스템의 오일펌프에 있어서, 상기 오일펌프에는 펌프축과 풀리축이 소정의 간격으로 오프셋되어 설치되고, 상기 펌프축 및 풀리축에는 기어비를 통해 서로 치합되는 전동기어가 각각 끼워져서 결합된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 엔진의 구동에 따라 연동되어 작동하도록 벨트가 걸리는 풀리(30)가 설치된 파워 스티어링 시스템의 오일펌프에 적용되는데, 도4 내지 도6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 오일 펌프(20)에는 펌프축(22)과 풀리축(24)이 소정의 간격으로 오프셋(C : 도6에 표시)되어 설치되고, 상기 펌프축(22) 및 풀리축(24)에는 기어비를 통해 서로 치합되는 전동기어(26, 28)가 각각 끼워져서 결합된다.

상기 전동기어(26, 28)의 기어비는 엔진의 레이 아웃에 따른 풀리비에 따라 결정된다.

상기 풀리축(24)은 상기 오일 펌프(20)에 베어링을 매개로 회전가능케 설치되어 있다.

엔진이 구동되어 벨트를 통해 풀리(30)가 회전하면, 이 풀리의 회전은 전동기어(26, 28)을 통해 펌프축(22)에 전달되어 오일펌프(20)가 작동하여 오일이 토출하게 된다.

오일 펌프(20)의 토출유량을 변경할 때에는 풀리(30)를 변경하지 않고 치합되어진 전동기어(26, 28)의 기어비를 조절하여 바꿈으로써 토출유량을 간단히 변경할 수 있다. 따라서, 스티어링 작용력(steering effort)의 무거움 문제를 간단히 해결할 수 있다.

그리고, 오일 펌프의 설계시 풀리가 오일펌프축과 동축에 있지 않아도 되므로 풀리의 위치를 자유롭게 할 수 있게 되어 설계의 자유도가 높아진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진의 벨트 레이 아웃에서 결정되는 풀리비에 관계없이 전동기어의 기어비를 조절함으로서 오일 펌프의 토출량을 간편하게 조절할 수 있게 되고, 아울러 오일펌프의 풀리 위치에 대한 설계의 자유도가 높아지는 효과가 있게 된다.

Claims

엔진의 구동에 따라 연동되어 작동하도록 벨트가 걸리는 풀리가 설치된 자동차용 파워 스티어링 시스템의 오일펌프에 있어서,

상기 오일펌프(20)에는 펌프축(22)과 풀리축(24)이 소정의 간격으로 오프셋(C)되어 설치되고, 상기 펌프축(22) 및 풀리축(24)에는 기어비를 통해 서로 치합되는 전동기어(26, 28)가 각각 끼워져서 결합된 것을 특징으로 하는 자동차용 파워 스티어링 시스템의 스티어링 기어.