KR101417126B1 - 조향 조작력 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압식 동력조향장치를 적용한 차량의 경우에 유압식 동력조향장치에 발생하는 일부의 유압을 이용하여 너클 아암의 유효 길이를 증대시켜 조향핸들의 조작력이 가벼워지도록 해서 운전조작의 편의를 부여하도록 한 조향 조작력 저감장치를 제공하기 위해, 타이로드가 연결되는 너클의 유효 길이가 유압에 의해 가변되도록 구성된다.

유효 길이, 너클, 타이로드, 길이가변장치

Description

조향 조작력 저감장치{Device for reducing operating effort of steering handle}

본 발명은 차량의 조향장치에 관한 것으로, 특히 타이로드와 연결되는 너클 아암의 길이를 증대시켜 조향핸들의 조작력을 저감시키도록 한 조향 조작력 저감장치에 관한 것이다.

종래 차량의 조향장치는 운전자가 직접 파지하여 조작하는 스티어링 핸들과, 이 스티어링 핸들의 회전운동을 조향기어박스에 전달하도록 스티어링 핸들에 일체로 회전되게 연결된 스티어링 샤프트 및, 이 스티어링 샤프트의 외주를 감싸서 차체에 고정되는 스티어링 칼럼 등을 구비하고 있다.

또한 상기 조향기어박스의 조향기어는 타이로드를 매개로 너클에 연결되고, 상기 너클은 차륜에 결합되어, 상기 조향기어의 운동이 타이로드를 통해 너클에 전달되어서 차륜을 조향하게 된다.

상기 조향핸들의 조작력을 보조하여 운전자에게 운전 조작의 편의를 제공하기 위해 유압을 이용한 동력조향장치가 개발되어 차량에 적용되고 있다.

그런데 종래의 조향장치에서는 비록 다양한 종류의 동력조향장치로 운전자가 조향핸들을 조작할 때에 보조력을 발생시켜 운전 조작의 편의를 제공하고 있지만, 특히 상용 차량의 경우에 화물이 적재된 상태에서 조향핸들을 조작할 때에 조작감이 무겁게 느껴져서 상품성이 저하되는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 유압식 동력조향장치를 적용한 차량의 경우에 유압식 동력조향장치에 발생하는 일부의 유압을 이용하여 너클 아암의 유효 길이를 증대시켜 조향핸들의 조작력이 가벼워지도록 해서 운전조작의 편의를 부여하도록 한 조향 조작력 저감장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타이로드가 연결되는 너클의 유효 길이가 유압에 의해 가변되도록 구성된다.

바람직하기로는 상기 너클에는 너클 아암이 연장되어 형성되고, 상기 너클 아암의 유효 길이가 유압에 의해 가변되도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 너클 아암에는 유압에 의해 가변운동을 하는 피스톤을 갖춘 실린더가 설치되고, 상기 피스톤에 상기 타이로드가 연결된 것을 특징으로 한다.

상기 실린더의 내부에 삽입된 피스톤은 지지스프링을 매개로 탄력적으로 지지된 것을 특징으로 한다.

상기 실린더는 조향기어박스로 압유를 공급하는 오일펌프로부터 토출압유를 공급받도록 상기 조향기어박스와 오일펌프 사이의 유로에 접속된 것을 특징으로 한 다.

본 발명에 따른 조향 조작력 저감장치에 의하면, 조향핸들의 조작력이 무거워질 때에 유압펌프에서 발생되어 조향기어박스로 공급되는 일부의 유압을 너클 아암에 설치된 실린더로 공급하여 피스톤을 신장시켜 너클 아암의 전체 길이를 증대시킴에 따라 타이로드를 통해 너클 아암에 상대적으로 적은 힘을 가하더라도 신속한 조향이 이루어짐으로써 운전조작의 편의가 부여되어 차량의 상품성이 향상되고, 유압펌프에서 발생되어야 할 필요 유압을 줄일 수 있으므로 상대적으로 작은 용량의 유압펌프를 사용하여 차량의 중량 및 원가를 저하시킬 수 있을 뿐만 아니라 연비도 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 조향 조작력 저감장치의 구성이 도시되어 있는 바, 즉 차륜(1)에는 너클(2)이 차륜을 회동시킬 수 있도록 결합되고, 상기 너클(2)에는 차체에 일단이 장착된 현가아암(4)의 타단이 연결되어, 차체가 현가아암을 통해 차륜(1)에 의해 지지된다.

상기 너클(2)에는 아암(2a)이 일체로 연장되어 형성되고, 상기 아암(2a)의 길이를 가변시킬 수 있는 길이가변장치를 통해 타이로드(3)의 일단이 연결되며, 상기 타이로드(3)는 도시되지 않은 조향기어박스의 조향기어가 연결되어, 운전자가 조향핸들을 조작함에 따라 상기 조향기어가 운동해서 타이로드를 조작하여 너클을 매개로 차륜을 조향하게 된다.

상기 길이가변장치는 상기 아암(2a)의 내부에 형성된 수용홈에 삽입되어 고정되게 장착되는 실린더(5a)와, 이 실린더(5a)의 내부에 일단이 삽입되어 실린더(5a)를 통해 가변되면서 상기 타이로드(3)의 일단이 예컨대 볼조인트를 통해 연결된 피스톤(5b), 상기 실린더(5a)의 내부에 삽입된 피스톤(5b)을 탄력적으로 지지하도록 피스톤(5b)과 실린더(5a)의 일측벽 사이에 설치된 지지스프링(5c)을 각각 구비한다.

상기 지지스프링(5c)은 상기 피스톤(5b)을 실린더(5a)의 내부로 잡아당기는 역할을 한다.

또한 상기 실린더(5a)의 외부로 돌출한 피스톤(5b)의 외주면에는 상기 지지스프링(5c)에 의한 피스톤(5b)의 리턴 스트로크를 제한하기 위해 반경방향으로 일체로 돌출하여 형성된 스톱퍼(5d)가 구비된다.

상기 실린더(5a)의 내부로 압유를 공급하거나 혹은 실린더(5a)의 내부에 공급된 압유가 실린더(5a)의 외부로 드레인되게 하는 포트가 관통해서 형성되고, 상기 포트를 통해 외부의 오일을 공급하거나 내부의 오일을 드레인시키기 위해 포트에는 유압호스(5e) 혹은 유압파이프의 일단이 연결된다.

도 2에는 본 발명에 따른 조향 조작력 저감장치가 작동되지 않는 통상적인 상태가 도시되어 있는 바, 상기 타이로드(3)가 연결된 조향기어박스(GB)에 오일을 펌핑하여 압유를 공급하기 위해 오일펌프(P)가 연결되고, 상기 오일펌프(P)는 오일 리저버탱크(T)에 저장된 오일을 펌핑하여 공급하게 되며, 상기 오일 리저버탱크(T) 에는 상기 조향기어박스(GB)가 연결되어, 조향기어박스(GB)에서 오일이 드레인되게 연결된다.

상기 유압호스(5e)는 상기 오일펌프(P)와 조향기어박스(GB) 사이의 유로에 연통되게 연결되어, 상기 오일펌프(P)에서 펌핑되어 조향기어박스(GB)로 공급되는 일부의 오일이 유압호스(5e)를 통해 상기 실린더(5a)로 공급되게 된다.

조향핸들의 조작력에 무거움이 발생되지 않는 통상적인 경우는 상기 오일펌프(P)에서 토출되어 조향기어박스와 상기 실린더에 각각 공급되는 압유의 압력이 상기 피스톤을 실린더의 내부로 잡아당기는 지지스프링의 탄성력보다 작아서 상기 피스톤은 최대한 실린더 쪽으로 당겨진 상태를 유지하고, 이에 따라 너클 아암의 유효 길이(고정된 너클 아암(2a)의 길이와 가변하는 피스톤의 돌출 길이의 합)는 최소한의 길이로 줄어든 상태로 타이로드의 운동에 따라 너클을 통해 차륜이 조향되게 된다.

그런데 조향핸들의 조작력이 커져서 조향핸들의 조작시에 무거움이 느껴지는 경우, 예컨대 상용차량에서 화물을 많이 적재한 상태로 조향핸들을 조작할 경우에는 도 3에 도시한 바와 같이 상기 오일펌프에서 토출되어 상기 실린더(5a)로 공급되는 압유의 압력이 커지게 되고, 오일의 압력은 실린더의 내부에서 피스톤에 작용하여 피스톤을 지지하고 있는 지지스프링을 압축시키면서 피스톤을 실린더의 외부로 밀어내는 작용을 한다.

이에 따라 피스톤의 신장운동으로 인해 너클 아암의 유효 길이가 증대되고, 이러한 유효 길이의 증대는 타이로드를 통해 너클을 매개로 차륜을 회전시키는 모 멘트가 증대되어, 차륜을 힘들이지 않고 용이하게 조향할 수 있어서 조향핸들의 조작력이 증대된 모멘트만큼 가벼워지게 됨으로써, 조향핸들의 조작 편의를 제공하여 운전자의 피로를 경감시키고, 차량의 상품성을 향상시키게 되는 것이다.

또한 오일펌프(P)의 기본 토출 유량을 줄여서 연비의 개선 효과도 얻을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 조향 조작력 저감장치의 설치 구성도,

도 2와 도 3은 각각 본 발명에 따른 조향 조작력 저감장치의 작동 설명도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-차륜 2-너클

2a-너클 아암 3-타이로드

4-현가아암 5a-실린더

5b-피스톤 5c-지지스프링

Claims (5)

1. 타이로드가 연결되는 너클의 유효 길이가 유압에 의해 가변되며; 상기 너클에는 너클 아암이 연장되어 형성되고; 상기 너클 아암에는 유압에 의해 가변운동을 하는 피스톤을 갖춘 실린더가 설치되며; 상기 실린더의 내부에 삽입된 상기 피스톤은 지지스프링을 매개로 탄력적으로 지지된 것을 특징으로 하는 조향 조작력 저감장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 너클 아암의 유효 길이가 유압에 의해 가변되도록 된 것을 특징으로 하는 조향 조작력 저감장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 피스톤에 상기 타이로드가 연결된 것을 특징으로 하는 조향 조작력 저감장치.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 실린더는 조향기어박스로 압유를 공급하는 오일펌프로부터 토출압유를 공급받도록 상기 조향기어박스와 오일펌프 사이의 유로에 접속된 것을 특징으로 하는 조향 조작력 저감장치.

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