KR100678625B1

KR100678625B1 - 스티어링 장치의 댐핑밸브

Info

Publication number: KR100678625B1
Application number: KR1020030089228A
Authority: KR
Inventors: 박상규
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2007-02-05
Also published as: KR20050056301A

Abstract

본 발명은 내부에 실린더를 형성하는 기어박스와; 상기 실린더의 내부에서 이동 가능하도록 설치된 피스톤과; 상기 피스톤에 의해 구획되는 상기 실린더의 각각 외측으로 연장되는 유압관을 구비하는 스티어링 장치에 있어서, 일측에 유압포트가 형성되어 상기 유압관의 일측에 설치된 하우징과; 중앙에 유로가 형성되고 상기 하우징에 내설되어 하우징과의 사이에 유로을 형성하는 밸브바디와; 중앙에는 유로가 형성되고, 상기 밸브바디에 내설되어 상하 슬라이동 동작으로 하우징과의 역방향 유로를 단속하는 스풀과; 상기 스풀의 상하에 탄성지지되어 상기 역방향 유로시 스풀을 탄력적으로 슬라이딩 안내하는 제1,2스프링과; 상기 스풀의 유로에 설치되어 정방향으로만 유체의 흐름을 단속하는 체크밸브;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스티어링 장치의 댐핑밸브에 관한 것이다.

조향장치, 기어박스, 밸브, 댐핑밸브

Description

스티어링 장치의 댐핑밸브{DAMPING VALVE OF STERRING DEVICE}

도 1은 일반적인 스티어링 장치의 정면도이다.

도 2는 종래의 스티어링 장치의 댐핑밸브의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 스티어링 장치의 댐핑밸브의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 체크밸브의 상세도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 하우징 120 : 밸브바디

130 : 스풀 140a,140b : 제1,2스프링

150a,150b : 제1,2밸브판 145,160 : 유로

170 : 체크밸브 172 : 케이싱

173 : 밸브판 174 : 디스크

175 : 코일스프링 176 : 유로공

178 : 스프링 지지구 180 : 격벽

190 : 오리피스

본 발명은 댐핑밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조향감을 향상시킬 수 있도록 개선된 스티어링장치의 댐핑밸브에 관한 것이다.

일반적으로 스티어링장치는 스티어링 휠 하측에 마련되는 스티어링 샤프트와, 이에 연결되는 로터리밸브 및 이를 통해 공급되는 유압에 따라 축방향으로 이동되어 차량의 휠을 직접 동작시키는 기어박스를 구비하여 마련된다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 기어박스(10)의 내부에는 실린더가 형성되고, 그 내부에는 피스톤(13)이 설치되며, 이 피스톤(13)의 중심측에는 기어박스(10)의 외부 양측으로 연장되어 이와 함께 연동되는 랙바(12)가 설치된다.

이때, 피스톤(13)에 의해 좌, 우측으로 구분되는 실린더(14)의 양측과 로터리밸브(11)의 사이에는 각각의 유압관(15)이 연결되어 로터리밸브(11)를 통해 일측의 실린더(14)로 유압이 공급될 때 이와는 반대로 타측의 실린더(14)에서는 유압관(15)을 통해 유압이 배출된다.

또한, 이러한 유압관(15)에는 유압의 이동방향에 따라 유로를 조절하여 실린더(14)내에 삽입된 랙바(12)로부터 운전자측으로 전달되는 진동 및 랙바(12)로 전달하는 유압의 진동을 흡수하여 조향감을 향상시키도록 댐핑밸브가 설치된다.

도 2는 이러한 종래의 댐핑밸브를 보인 단면도이다. 도시된 바와 같이, 댐핑밸브의 외형을 이룰 수 있도록 상,하 방향으로 개구되고 그 내부가 중공으로 형성된 하우징(1)이 마련된다.

이때, 하우징(1)은 상, 하방향으로 분리 가능하게 마련되고, 그 상,하측 사이에는 밸브바디(2)가 설치되며, 이 밸브바디(2)의 중심측에는 이의 상,하측으로 연장되는 핀(3)이 삽입되는데, 이 핀(3)은 그 하단 외주측에 설치된 스프링(4)에 의해 하향으로 탄성 지지된다

그리고, 밸브바디(2)의 외주측으로는 상,하 방향으로 관통 형성된 유로공(5)이 다수개 형성되고, 핀(3)의 상단 외주측으로는 리테이너(6)와 와셔(7)가 설치되며, 이 와셔(7)의 하측으로는 핀(3)을 하향 탄성 지지하는 스프링(4)에 의해 밸브바디(2) 상단측으로 밀착되는 디스크(8)가 설치된다.

아울러, 핀(3)의 하단측에도 스프링(4)에 의해 밸브바디(2) 하단측에 밀착되는 밸브판(9)이 설치되는데, 이 디스크(8)와 밸브판(9)과 접하는 밸브바디(2)의 상단측 및 하단측의 일부는 이들과 이격되어 그 사이에 형성된 유로공(5)을 항상 개방한다.

이때, 디스크(8)와 밸브판(9) 사이에 항상 개방되는 유로공(5)은 서로 다른 위치에 형성된 유로공(5)으로서, 이를 통해 상,하부측으로 소량의 유압이 항상 이동 가능하며, 이로 인해 밸브의 내부측으로는 항상 유압이 전달되는 것이다.

한편, 상측에서 하측으로 보다 큰 유압이 이동될 때에는 밸브바디(2) 하단측의 유로공(5)을 폐쇄하는 밸브판(9)이 스프링(4)을 밀어 유로공(5)을 개방하고 이를 통해 이동되므로, 그다지 큰 저항을 받지 않게 되어 원활한 유압의 이동이 가능해진다.

이와는 반대로 하측에서 상측으로 보다 큰 유압이 이동될 때에는 이 유압은 밸브바디(2) 상측의 디스크(8) 외주측을 벤딩시키는데, 이 디스크(8)는 그 상측에 설치된 와셔(7)에 의해 변형량이 제한되므로, 유압을 큰 저항과 좁은 유로공(5)의 개방으로 인해 이동량 및 이동속도가 낮아져 댐핑효과를 얻게 된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 댐핑밸브는 이를 구성하는 부품수가 많아 이의 제작 및 조립이 불편하고, 설치공간을 많이 차지하게 되므로, 생산비용이 높아지고, 설치에 제약이 따른다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스풀의 상하 슬리이딩 동작으로 정방향 및 역방향으로의 유압 이동을 조절할 수 있도록 간단한 구조의 댐핑밸브를 마련하여 그 제작 및 조립이 용이하고, 부피를 줄일 수 있는 스티어링 장치의 댐핑밸브를 제공하고자 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 내부에 실린더를 형성하는 기어박스와; 상기 실린더의 내부에서 이동 가능하도록 설치된 피스톤과; 상기 피스톤에 의해 구획되는 상기 실린더의 각각 외측으로 연장되는 유압관을 구비하는 스티어링 장치에 있어서,

일측에 유압포트가 형성되어 상기 유압관의 일측에 설치된 하우징과; 중앙에 유로가 형성되고 상기 하우징에 내설되어 하우징과의 사이에 유로을 형성하는 밸브바디와; 중앙에는 유로가 형성되고, 상기 밸브바디에 내설되어 상하 슬라이동 동작으로 하우징과의 역방향 유로를 단속하는 스풀과; 상기 스풀의 상하에 탄성지지되어 상기 역방향 유로시 스풀을 탄력적으로 슬라이딩 안내하는 제1,2스프링과; 상기 스풀의 유로에 설치되어 정방향으로만 유체의 흐름을 단속하는 체크밸브;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스티어링 장치의 댐핑밸브를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 좌,우측으로 길게 형성된 중공의 기어박스(10) 중간 일측에는 이와 교차되는 상향으로 돌출되도록 로터리밸브(11)가 마련되는데, 이 로터리밸브(11)의 일측은 유압펌프와 연결된다.

그리고, 기어박스(10)의 내부에는 랙바(12)가 설치되고, 이 랙바(12)의 대략 중간측에는 기어박스(10)의 내부면과 밀착되는 피스톤(13)이 설치되어 그 좌,우측으로 실린더(14)를 형성하며, 이 실린더(14)의 외측으로는 로터리밸브(11)와 연결되는 각각의 유압관(15)이 설치된다.

한편, 유압관(15)의 일측단에는 로터리밸브(11)와 실린더(14) 사이로 이동되는 유압의 이동방향에 따라 유로를 조절하여 실린더(14) 내에 삽입된 랙바(12)로부터 운전자측으로 전달되는 진동 및 랙바(12)로 전달하는 유압의 진동을 흡수하여 조향감을 향상시키도록 댐핑밸브가 설치된다.

본 발명의 댐핑밸브는 스풀의 상하 작동으로 정방향 및 역방향으로의 유압 이동을 조절할 수 있도록 간단한 구조로 마련된다. 도 3은 본 발명에 따른 댐핑밸브를 보인 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 댐핑밸브는 외형을 이룰 수 있도록 하우징(110)이 마련되는데, 이 하우징(110)은 상,하측으로 개구되어 유압포트가 형성되며, 그 내부는 이보다 큰 지름 및 높이의 공간을 형성한다.

하우징(110)내에는 밸브바디(120)가 설치되며, 이 밸브바디(120)의 중심에는 상,하로 관통되는 관통공이 형성되고, 이 관통공에 스풀(130)이 삽입되는데, 이 스풀(130)은 그 상하에 설치된 제1스프링(140a)과 제2스프링(140b)에 의해 탄성지지된다.

스풀(130)의 상하에는 밸브바디(120)내에서 슬라이딩 되고, 소정의 두께를 갖으며, 외주는 밸브바디(120)의 관통공 내면과 접하는 제1밸브판(150a)과 제2밸브판(150b)이 형성된다. 그리고 스풀(130)의 중심에는 상,하 방향으로 관통되는 유로(160)가 형성되고, 이 유로(160)에는 정방향 유체의 흐름을 단속하는 체크밸브(170)가 설치된다.

상기한 체크밸브(170)는 유로(160)의 중앙에 케이싱(172)이 설치되고, 케이싱(172)의 단부 내경에는 디스크(174)가 설치되되, 디스크(174)의 중앙에는 유체 흐름을 위한 유로공(176)이 천공된다.

그리고 상기 디스크(174)의 상측에는 상기 유로(160)를 개폐시키는 밸브판(173)이 상기 디스크(174)의 상면과 밀착되도록 구성되며, 밸브판(173) 상측에는 코일스프링(175)이 설치되어 밸브판(173)을 상하방향으로 요동가능하도록 탄성지지하게 된다. 또한, 케이싱(172)의 일측 단부에는 상기 코일스프링(175)의 이탈을 방지를 위한 복수개 이상의 스프링 지지구(178)가 내향 절곡되어 설치된다.

밸브바디(120)의 외주와 하우징(110)의 내경 사이에는 이중관 형태로 이루어져 유로가 형성되고, 하우징(110)의 대략 중앙에는 하우징(110)의 내주면을 따라 반경방향의 중심측으로 돌출되는 격벽(180)이 형성되며, 스풀(130)의 밸브판(150)과 격벽(180) 사이에는 스프링(140) 지지상태에서 단면이 감속된 미세한 틈 즉, 오 리피스(190)가 형성된다. 즉 격벽(180)은 밸브바디(120)를 고정시킴과 동시에 밸브바디(120)와 하우징(110)간에 형성된 유로를 막아 오리피스(190)가 형성되게 한 것이다.

상기에서 스풀(130)은 상하로 슬라이딩 가능한 것으로 오리피스(190) 폐쇄시에는 스프링(140)의 탄성에 의해 스풀(130)이 최 상단에 위치한 상태이고, 스풀(130)이 일정압력 이상 받아 하향할 때에는 오리피스(190)가 개방되어 유체가 이동된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 댐핑밸브의 작용을 앞서 도시된 첨부도면 도 1에 따른 스티어링 장치와 연계하여 설명하면, 우선 실린더 내에 내설된 피스톤(13)을 일측으로 밀어내기 위해 로터리 밸브가 내설된 밸브하우징(110)으로 부터 정방향 유압이 공급되면, 상기 유압은 유압관(15)을 따라 실린더(14) 내의 일측 실린더 작동부에 선택적으로 공급되어 랙바(12)를 좌우 슬라이딩 시키게 된다.

이때, 공급된 정방향 유압은 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 스풀 유로(160)내의 케이싱(172) 하측에 설치된 디스크(174)의 유로공(176)을 거쳐 그 하측에서 접하고 있는 밸브판(173)을 하방으로 밀어내도록 힘을 가하게 된다.

상기와 같이 밸브판(173)에 유압이 가해지면, 상기 밸브판(173) 상측에서 이를 지지하는 코일스프링(175)이 탄성 압축되면서 디스크(174)로부터 상기 밸브판(173)이 하측으로 이동되어 유로(160)를 개방하게 된다. 따라서 이를 통해 공급된 유압이 실린더(14) 내에 공급되어 피스톤(13)을 작동시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 정방향 유압이 흐를 경우에는 역방향 유로인 오리피스(190)는 폐쇄되어 있는 상태가 된다.

이와 반대로 작동유로 공급되었던 유압이 복귀를 위해 실린더(14) 외부로 빠져나가게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 유출된 유압은 밸브하우징(110)과 밸브바디(120) 사이에 형성된 유로(115)를 통해 제1밸브판(150a)과 제2밸브판(150b)을 밀어내도록 힘을 가하게 된다. 물론 이때 정방향 유로는 정방향으로만 유압의 이동이 가능한 체크밸브(170)이기 때문에 역방향 유압이 흐를 경우 폐쇄된 상태가 된다.

상기한 바와 같이 제1밸브판(150a)과 제2밸브판(150b)의 상면에 유압이 가해지면 제2밸브판(150b)의 하측에 이를 지지하는 제2스프링(140b)이 유압에 의해 탄발 압축되면서 스풀(130)이 하측으로 슬라이딩 이동되어 밸브바디(120)와 스풀(130)의 제2밸브판(150b) 외주 사이에 형성되는 오리피스(190)가 개방된다.

따라서, 이와 같이 개방된 역방향 유로를 따라 실린더(14) 내의 유압이 외부로 빠져나가게 되는데, 특히 상기 역방향 유로는 오리피스(190)를 통과하므로 유압의 이동량 및 이동속도가 낮아지게 되어 댐핑 효과를 얻을 수 있는 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 댐핑밸브는 밸브바디의 중앙에 설치되는 스풀과 이를 탄력적으로 제어하는 스프링을 설치하고, 이 스풀이 유로의 역입력일 때, 슬라이딩 하면서 유압기구부의 움직임에 관성력이 붙도록 함으로서 조정 안정성을 얻도록 한다.

Claims

내부에 실린더를 형성하는 기어박스와; 상기 실린더의 내부에서 이동 가능하도록 설치된 피스톤과; 상기 피스톤에 의해 구획되는 상기 실린더의 각각 외측으로 연장되는 유압관을 구비하는 스티어링 장치에 있어서,

일측에 유압포트가 형성되어 상기 유압관의 일측에 설치된 하우징과; 중앙에 유로가 형성되고 상기 하우징에 내설되어 하우징과의 사이에 유로을 형성하는 밸브바디와; 중앙에는 유로가 형성되고, 상기 밸브바디에 내설되어 상하 슬라이동 동작으로 하우징과의 역방향 유로를 단속하는 스풀과; 상기 스풀의 상하에 탄성지지되어 상기 역방향 유로시 스풀을 탄력적으로 슬라이딩 안내하는 제1,2스프링과; 상기 스풀의 유로에 설치되어 정방향으로만 유체의 흐름을 단속하는 체크밸브;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스티어링 장치의 댐핑밸브.