KR100764195B1 - Oil pressure control valve of power steering system - Google Patents

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KR100764195B1 KR1020010040300A KR20010040300A KR100764195B1 KR 100764195 B1 KR100764195 B1 KR 100764195B1 KR 1020010040300 A KR1020010040300 A KR 1020010040300A KR 20010040300 A KR20010040300 A KR 20010040300A KR 100764195 B1 KR100764195 B1 KR 100764195B1
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Abstract

본 발명은 동력조향장치의 유압제어밸브에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 저압영역에서의 입출력특성이 완만해지도록 입력축의 외부에 다수개 형성된 외부홈의 원주방향 폭을 달리하여 부드러운 조향감과 유동음이 방지되는 동력조향장치의 유압제어밸브를 제공하는 것이며, 중공으로 마련된 내부면 중단에 다수개의 내부홈(22)이 형성된 밸브바디(20)와, 상기 밸브바디(20)의 내부에 회전 가능하도록 설치된 입력축(30)과, 상기 내부홈(22)과 마주할 수 있도록 상기 입력축(30)의 외부면에 다수개가 형성된 외부홈(32)과, 상기 외부홈(32)의 입구측을 연마가공한 엣지(33)를 구비한 동력조향장치의 유압제어밸브(10)에 있어서, 저압영역에서의 입출력특성이 완만해질 수 있도록 상기 외부홈(32)의 원주방향 폭을 다원화하는 구성이다. The present invention relates to a hydraulic control valve of a power steering apparatus, and an object of the present invention is to vary the circumferential width of the outer grooves formed on the outside of the input shaft so that the input / output characteristics in the low pressure range are smooth, and smooth steering and flow sounds. It is to provide a hydraulic control valve of the power steering device to be prevented, the valve body 20 and the plurality of inner grooves 22 formed in the inner surface interruption provided in the hollow, and to be rotatable inside the valve body 20 The input shaft 30, the outer groove 32 formed on the outer surface of the input shaft 30 so as to face the inner groove 22, and the inlet side of the outer groove 32 In the hydraulic control valve 10 of the power steering apparatus provided with the edge 33, the circumferential width of the outer groove 32 is diversified so that the input / output characteristics in the low pressure region can be smoothed.

밸브바디, 입력축, 외부홈, 엣지Valve body, input shaft, outer groove, edge

Description

동력조향장치의 유압제어밸브 {OIL PRESSURE CONTROL VALVE OF POWER STEERING SYSTEM}Oil pressure control valve for power steering system {OIL PRESSURE CONTROL VALVE OF POWER STEERING SYSTEM}

도 1은 종래 유압제어밸브를 보인 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a conventional hydraulic control valve.

도 2는 본 발명에 따른 유압제어밸브를 보인 분해사시도이다. 2 is an exploded perspective view showing a hydraulic control valve according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 입력축의 횡단면도이다. 3 is a cross-sectional view of the input shaft according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 유압제어밸브의 입출력특성 선도이다. 4 is an input / output characteristic diagram of a hydraulic control valve according to the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10:유압제어밸브 20:밸브바디10: hydraulic control valve 20: valve body

21:밸브유로 22:내부홈21: valve flow path 22: internal groove

30:입력축 31:내부유로30: input shaft 31: internal flow path

32:외부홈 33:엣지32: outside groove 33: edge

40:토션바40: torsion bar

본 발명은 동력조향장치의 유압제어밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력축의 외부에 형성된 외부홈의 원주방향 폭을 조절하여 저압영역에서의 입출력특성을 완만하게 상승시킴으로써 부드러운 조향감과 유동음이 방지되는 동력조향장치의 유압제어밸브에 관한 것이다. The present invention relates to a hydraulic control valve of a power steering device, and more particularly, by adjusting the circumferential width of an outer groove formed outside of the input shaft to gently increase the input / output characteristics in the low pressure region, thereby preventing smooth steering and flow noise. It relates to a hydraulic control valve of the power steering device.

일반적으로 대형자동차나 저압 타이어를 사용한 경우에는 조향륜의 접지저항이 증대하고, 조향휠의 조작력이 커져, 신속한 조향조작을 할 수 없게 되므로 이를 위해 동력조향장치가 사용된다. In general, when a large vehicle or a low-pressure tire is used, the grounding resistance of the steering wheel increases, the steering wheel operation force is increased, so that quick steering operation is not possible, and thus a power steering device is used.

이러한 동력조향장치는 유압펌프로 유압을 발생시키고, 이로 인해 발생되는 배력으로 조향륜을 동작시킴으로써 조향휠의 조작력이 경감되도록 마련된다. The power steering device generates hydraulic pressure by the hydraulic pump, and is provided to reduce the operating force of the steering wheel by operating the steering wheel with the generated back force.

즉, 엔진의 동력으로 구동하여 유압을 발생시키는 유압펌프와, 조향휠의 회전방향에 따라 유압의 흐름을 전환시키는 유압제어밸브와, 이 유압제어밸브로부터 전달되는 유압에 의해 작동되어 조향륜에 조향력을 제공하는 동력실린더 및 회송된 유압을 저장하여 유압펌프로 재공급하는 리저버탱크 등으로 구성된다. That is, the hydraulic pump driven by the engine power to generate the hydraulic pressure, the hydraulic control valve for switching the flow of hydraulic pressure in accordance with the rotation direction of the steering wheel, and the hydraulic pressure transmitted from the hydraulic control valve is operated by the steering wheel steering force It consists of a power cylinder for providing a reservoir tank for storing the returned hydraulic pressure and resupply to the hydraulic pump.

도 1은 이러한 동력조향장치에 설치되는 유압제어밸브의 내부를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 유압제어밸브(1)의 외형을 이룰 수 있도록 원통형으로 마련된 밸브하우징(5)의 내부에는 밸브바디(6)가 설치된다. 1 is a cross-sectional view showing the interior of a hydraulic control valve installed in such a power steering device. As shown in the drawing, a valve body 6 is installed inside the valve housing 5 provided in a cylindrical shape so as to achieve an external shape of the hydraulic control valve 1.

이 밸브바디(6)는 내부면과 외부면 사이를 관통하여 그 사이로 유압이 이동될 수 있도록 다수개의 밸브유로(6a)가 형성되고, 밸브바디(6)의 내부측에 도달하는 각 밸브유로(6a)의 선단에는 내부홈(6b)이 마련된다. The valve body 6 has a plurality of valve passages 6a formed therethrough so as to allow the hydraulic pressure to move between the inner and outer surfaces thereof, and the respective valve passages reaching the inner side of the valve body 6 ( An inner groove 6b is provided at the tip of 6a).

그리고 이 밸브바디(6)의 내부에는 미도시된 조향축으로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 이와 연결 설치된 입력축(7)이 마련되고, 이 입력축(7)의 내부에는 이와 함께 연동될 수 있도록 토션바(8)가 설치된다. And the inside of the valve body (6) is provided with an input shaft (7) connected to it so as to receive a rotational force from the steering shaft (not shown), the inside of the input shaft (7) a torsion bar (10) 8) is installed.                         

한편, 입력축(7)의 외부면에는 밸브바디(6)의 내부면에 형성된 내부홈(6b)에 대응되며 내부홈(6b)의 사이에 배치될 수 있도록 다수개의 외부홈(7b)이 마련되고, 입력축(7)의 중심측에는 외부홈(7b)의 사이를 연통하여 서로 직교하는 방향으로 교차형성된 내부유로(7a)가 마련된다. On the other hand, the outer surface of the input shaft 7 is provided with a plurality of outer grooves 7b corresponding to the inner grooves 6b formed on the inner surface of the valve body 6 and disposed between the inner grooves 6b. In the center side of the input shaft 7, an internal flow passage 7a is formed to communicate between the outer grooves 7b and cross each other in a direction orthogonal to each other.

또한, 외부홈(7b)의 원주방향으로 개구된 입구측에는 유압이 부드럽게 이동될 수 있도록 모서리면을 연마가공한 엣지(Edge,7c)가 마련된다. In addition, the edge edge 7c which is polished at the edge surface is provided at the inlet side of the outer groove 7b in the circumferential direction so as to smoothly move the hydraulic pressure.

이와 같이 구성된 종래의 유압제어밸브는, 조향휠의 동작이 없을 때 유압펌프(2)에서 공급된 유압이 밸브바디(6)의 밸브유로(6a)로부터 입력축(7)의 내부유로(7a)로 유입된 후 리저버탱크(3)로 복귀된다. In the conventional hydraulic control valve configured as described above, when no steering wheel is operated, the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump 2 flows from the valve passage 6a of the valve body 6 to the internal passage 7a of the input shaft 7. After entering, it returns to the reservoir tank 3.

즉, 서로 엇갈려 다수개가 배치되는 내부홈(6b)과 외부홈(7b) 사이의 틈새가 같고 회로저항이 같아 유압을 원위치 시킴으로써 동력실린더(4)의 양측은 평형상태를 유지하게 된다. That is, the gap between the inner groove 6b and the outer groove 7b in which a plurality of staggers are arranged is the same and the circuit resistance is the same, so that both sides of the power cylinder 4 are maintained in an equilibrium state by the hydraulic pressure.

이와는 달리 운전자가 조향휠을 좌측방향 내지 우측방향으로 회전시키게되면 조향륜의 접지저항이 작용하고 있기 때문에 토션바(8)가 비틀린다. On the contrary, when the driver rotates the steering wheel in the left to right direction, the torsion bar 8 is twisted because the ground resistance of the steering wheel is acting.

따라서, 밸브바디(6)와 입력축(7)의 사이에는 상대적인 회전변위가 일어나고, 유압펌프(2)에서 공급된 유압은 밸브유로(6a)를 통해 밸브바디(6)의 내부로 유도된 후 동력실린더(4)의 일측으로 이동되어 배력을 발생시키게 된다. Accordingly, a relative rotational displacement occurs between the valve body 6 and the input shaft 7, and the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump 2 is guided into the valve body 6 through the valve flow path 6a and then powered. It is moved to one side of the cylinder 4 to generate a back force.

그러나, 이와 같은 종래의 유압제어밸브는, 입력축에 다수개가 마련된 외부홈 및 엣지가 서로 대칭되도록 일정하게 가공되어 입력축 회전시 밸브바디의 내부홈을 동시에 열고 닫으므로 입출력특성이 저압영역에서 급격하게 상승되어 유동음 의 발생 및 조향감이 저하되는 문제점이 있었다. However, such a conventional hydraulic control valve has a plurality of external grooves and edges provided on the input shaft are processed uniformly so as to be symmetrical with each other, so that the internal grooves of the valve body open and close simultaneously when the input shaft rotates, so that the input / output characteristics rapidly increase in the low pressure region. There was a problem that the generation of the sound and the steering feeling is lowered.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 저압영역에서의 입출력특성이 완만해지도록 입력축의 외부에 다수개 형성된 외부홈의 원주방향 폭을 달리하여 부드러운 조향감과 유동음이 방지되는 동력조향장치의 유압제어밸브를 제공하는 것이다. The present invention is to solve such a conventional problem, the object of the present invention is to vary the circumferential width of the outer groove formed on the outside of the input shaft so that the input and output characteristics in the low pressure region is smooth, smooth steering feeling and flow sound It is to provide a hydraulic control valve of the power steering device is prevented.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 동력조향장치의 유압제어밸브는, 중공으로 마련된 내부면 중단에 다수개의 내부홈이 형성된 밸브바디와, 상기 밸브바디의 내부에 회전 가능하도록 설치된 입력축과, 상기 내부홈과 마주할 수 있도록 상기 입력축의 외부면에 다수개가 형성된 외부홈과, 상기 외부홈의 입구측을 연마가공한 엣지를 구비한 동력조향장치의 유압제어밸브에 있어서, 저압영역에서의 입출력특성이 완만해질 수 있도록 상기 외부홈의 원주방향 폭을 다원화하는 것을 특징으로 한다. Hydraulic control valve of the power steering apparatus of the present invention for achieving the above object, the valve body formed with a plurality of internal grooves in the inner surface interruption provided in the hollow, the input shaft is installed to be rotatable inside the valve body, and the inside In a hydraulic control valve of a power steering apparatus having a plurality of outer grooves formed on the outer surface of the input shaft so as to face the groove, and an edge polished on the inlet side of the outer groove, input and output characteristics in the low pressure region It is characterized by pluralizing the circumferential width of the outer groove to be gentle.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 유압제어밸브를 보인 분해사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 외주연에 내,외측으로 관통 형성된 다수개의 밸브유로(21)가 마련되고, 각 밸브유로(21)의 내측 선단에는 내부홈(22)이 형성된 밸브바디(20)가 마련된다. 2 is an exploded perspective view showing a hydraulic control valve according to the present invention. As shown in the drawing, a plurality of valve flow passages 21 penetrated inward and outward are provided at the outer circumference, and a valve body 20 having inner grooves 22 formed at the inner end of each valve flow passage 21 is provided. do.

그리고, 이 밸브바디(20)의 내부에는 중심측에 내부유로(31)가 형성되고, 이 내부유로(31)에 토션바(40)가 내설된 입력축(30)이 마련된다. An internal flow passage 31 is formed at the center side of the valve body 20, and an input shaft 30 in which the torsion bar 40 is built is provided in the internal flow passage 31.

또, 입력축(30)의 외부면에는 밸브바디(20)의 내부면에 형성된 내부홈(22)에 대응되도록 마련되며, 내부홈(22)의 사이에 마주할 수 있도록 배치되는 외부홈(32)이 다수개 마련된다. In addition, the outer surface of the input shaft 30 is provided to correspond to the inner groove 22 formed on the inner surface of the valve body 20, the outer groove 32 disposed so as to face between the inner groove (22) A plurality of these are provided.

즉, 입력축(30)은 밸브바디(20)의 내부에서 회전 가능하도록 마련되는 회전축으로서, 그 중단 상측 외부면에는 원주방향으로 서로 대칭되는 위치에 중심측으로 함몰형성된 외부홈(32)이 다수개 마련된다. That is, the input shaft 30 is a rotation shaft provided to be rotatable inside the valve body 20, and a plurality of outer grooves 32 formed in the center side at the positions symmetrical to each other in the circumferential direction are provided on the outer surface of the middle of the middle of the valve body 20. do.

아울러, 외부홈(32)의 원주방향으로 개구된 입구측에는 유압이 부드럽게 이동될 수 있도록 모서리면을 연마가공한 엣지(33)가 마련된다. In addition, at the inlet side of the outer groove 32 opened in the circumferential direction, an edge 33 having a polished edge surface is provided to smoothly move the hydraulic pressure.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유압제어밸브(10)의 외부홈(32)은 저압영역에서의 입출력특성이 완만해지도록 원주방향 폭을 달리하여 부드러운 조향감과 유동음을 방지할 수 있도록 마련된다. On the other hand, as shown in Figure 3, the outer groove 32 of the hydraulic control valve 10 according to the present invention by varying the circumferential width to smooth the input and output characteristics in the low pressure region to prevent a smooth steering feeling and flow noise It is prepared to do so.

즉, 외부홈(32)은 내부홈(22)에 대응되도록 8개가 마련되며, 각각의 외부홈(32)은 서로 대칭되는 위치에 배치된다. That is, eight outer grooves 32 are provided to correspond to the inner grooves 22, and each of the outer grooves 32 are disposed at positions symmetric with each other.

그리고, 이 외부홈(32)은 그 축방향 중심측의 깊이가 가장 깊도록 라운딩형성되는데, 그 축방향 길이는 동일하도록 마련된다. The outer groove 32 is rounded so that the depth of the axial center side is the deepest, and the axial length is provided to be the same.

이때, 외부홈(32)은 원주방향 폭에 따라 2종류로 구분되는데, 일반적인 폭을 가진 기준 외부홈(32a)은 그 폭이 4.00cm로 마련되고, 이 기준 외부홈(32a)의 사이에 마련되는 변경 외부홈(32b)은 그 폭이 4.57cm으로 마련된다. At this time, the outer groove 32 is divided into two types according to the circumferential width, the reference outer groove 32a having a general width is provided with a width of 4.00cm, provided between the reference outer groove (32a). The modified outer groove 32b is provided with a width of 4.57 cm.

또, 내부홈(22)과의 사이에 유로가 확대되어 불필요하게 유압이 이동되는 것 을 방지할 수 있도록 기준 외부홈(32a)의 기준 엣지(33a)에 비해 변경 외부홈(32b)의 변경 엣지(33b)는 이보다 작게 마련된다. In addition, the change edge of the change outer groove 32b compared with the reference edge 33a of the reference outer groove 32a so as to prevent the oil passage from being enlarged by unnecessary flow between the inner groove 22. 33b is provided smaller than this.

한편, 본 실시예에서는 외부홈(32)의 원주방향 폭을 2종류의 크기로 이원화하였으나, 이 폭을 여러 종류의 크기로 다원화할 경우에는 보다 세밀한 유압의 조절이 가능하게 된다. On the other hand, in the present embodiment, the circumferential width of the outer groove 32 is dualized in two kinds of sizes, but in the case of diversifying the width into various kinds of sizes, more precise hydraulic pressure control is possible.

이와 같이 구성된 본 발명의 동력조향장치의 유압제어밸브는, 조향휠의 동작이 없을 때 유압펌프(미도시)에서 공급된 유압이 밸브바디(20)의 밸브유로(21)로부터 입력축(30)의 내부유로(31)로 유입된 후 리저버탱크(미도시)로 복귀된다. In the hydraulic control valve of the power steering apparatus of the present invention configured as described above, the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump (not shown) when the steering wheel is not operated is connected to the input shaft 30 from the valve flow path 21 of the valve body 20. After flowing into the inner flow passage 31, it is returned to the reservoir tank (not shown).

즉, 서로 엇갈려 다수개가 배치된 내부홈(22)과 외부홈(32) 사이의 틈새가 같고 회로저항이 같아 유압을 원위치 시킴으로써 동력실린더(미도시)의 양측은 평형상태를 유지하게 된다. In other words, the gap between the plurality of inner grooves 22 and the outer grooves 32, which are staggered from each other, is the same and the circuit resistance is the same so that the hydraulic pressure is returned to both sides of the power cylinder (not shown) to maintain an equilibrium state.

이와는 달리 운전자가 조향휠을 좌측방향 내지 우측방향으로 회전시키게되면 조향륜의 접지저항이 작용하고 있기 때문에 토션바(40)가 비틀린다. On the contrary, when the driver rotates the steering wheel in the left direction or the right direction, the torsion bar 40 is twisted because the ground resistance of the steering wheel is acting.

따라서, 밸브바디(20)와 입력축(30)의 사이에는 상대적인 회전변위가 일어나고, 유압펌프에서 공급된 유압은 밸브유로(21)를 통해 밸브바디(20)의 내부로 유도된 후 동력실린더의 일측으로 이동되어 배력을 발생시키게 된다. Therefore, a relative rotational displacement occurs between the valve body 20 and the input shaft 30, and the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump is guided into the valve body 20 through the valve flow passage 21, and then one side of the power cylinder. Is moved to generate the back force.

이때, 외부홈(32)과 내부홈(22)을 통과하는 유압은 입력축(30)의 회전토크에 따라 그 유로가 확장되어 도 4에 도시된 바와 같이, 압력이 상승하게 된다. At this time, the hydraulic pressure passing through the outer groove 32 and the inner groove 22 is expanded in accordance with the rotation torque of the input shaft 30, as shown in Figure 4, the pressure is increased.

한편, 본 발명에서는 외부홈(32)의 원주방향 폭을 확대한 변경 외부홈(32b)을 기준 외부홈(32a)의 사이에 배치시키고, 이에 변경 엣지(33b)를 형성함으로 인해, 저압영역에서의 상승곡선이 종래에 비해 완만해짐을 알 수 있다. On the other hand, in the present invention, the alternating outer groove (32b) having an enlarged circumferential width of the outer groove (32) is disposed between the reference outer groove (32a), thereby forming a change edge (33b), in the low pressure region It can be seen that the rising curve of is gentler than in the prior art.

즉, 종래에는 입력축이 회전되어 다수개 마련된 외부홈과 내부홈이 동시에 열리므로 급격한 유압의 상승이 있었으나, 본 발명에서는 외부홈(32)의 폭이 이원화되어 일시에 유압의 상승이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다. That is, in the related art, the input shaft is rotated so that a plurality of external grooves and internal grooves are opened at the same time, so there is a sudden increase in hydraulic pressure. However, in the present invention, the width of the external groove 32 is dualized to prevent the increase in hydraulic pressure at once. You can do it.

이로써, 본 발명에서는 폭이 넓은 측에서 좁은 측의 순서대로 유로가 확대되어 저압영역에서의 상승곡선이 완만해지는 것이다. Thus, in the present invention, the flow path is expanded in the order from the wide side to the narrow side, so that the rising curve in the low pressure region is smooth.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 동력조향장치의 유압제어밸브는, 입출력특성중 저압영역에서의 상승이 완만해지도록 외부홈의 원주방향 폭을 조절형성함으로써, 조향감이 부드러워지고, 급격한 유압이동에 의한 유동음을 감소시킬 수 있는 이점이 있다. As described in detail above, in the hydraulic control valve of the power steering apparatus according to the present invention, by adjusting the circumferential width of the outer groove so that the rise in the low pressure region of the input and output characteristics is smooth, the steering feeling is softened, There is an advantage that can reduce the flow noise by the hydraulic movement.

Claims (3)

중공으로 마련된 내부면 중단에 다수개의 내부홈이 형성된 밸브바디와, 상기 밸브바디의 내부에 회전 가능하도록 설치된 입력축과, 상기 내부홈과 마주할 수 있도록 상기 입력축의 외부면에 형성된 다수개의 외부홈과, 상기 외부홈의 입구측을 연마가공한 엣지를 구비한 동력조향장치의 유압제어밸브에 있어서, A valve body in which a plurality of inner grooves are formed in the inner surface of the hollow body, an input shaft rotatably installed in the valve body, and a plurality of outer grooves formed in the outer surface of the input shaft so as to face the inner groove; In the hydraulic control valve of the power steering apparatus having an edge polished on the inlet side of the outer groove, 상기 다수개의 외부홈은 원주방향의 제1폭을 갖는 제1외부홈 및 상기 제1폭보다 큰 제2폭을 갖는 제2외부홈으로 구성되고, 상기 제1외부홈과 상기 제2외부홈은 교번하여 형성된 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 유압제어밸브. The plurality of outer grooves may include a first outer groove having a first width in a circumferential direction, and a second outer groove having a second width larger than the first width, wherein the first outer groove and the second outer groove are Hydraulic control valve of the power steering device characterized in that formed alternately. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1외부홈의 입구측 엣지는 상기 제2외부홈의 입구측 엣지보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 유압제어밸브. The inlet edge of the first outer groove is larger than the inlet edge of the second outer groove, the hydraulic control valve of the power steering apparatus. 삭제delete
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