KR19980044936U - 고속주행시 조향력이 상승되는 동력조향장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고속주행시 조향력이 상승되는 동력조향장치에 관한 것으로, 조향시 방향제어밸브에 의해 조향기어박스내로 유입된 압유로 가압되어 좌우방향으로 작동실린더내에서 이동되는 작동피스톤에 릴리프밸브를 장착시켜 고속 주행중 작동피스톤에 가해진 높은 압력의 압유를 반대편 작동실린더내로 드레인시켜 조향휠을 조작에 드는 조향력을 증대시킴으로써 고속 주행시 조행핸들이 가벼워지지 않도록 하여 조정의 안정성을 부가할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 조향축의 회전방향에 따라 유로를 형성시키도록 된 방향제어밸브(1)와, 이 방향제어밸브(1)에 일체로 장착된 피니어기어(2), 이 피니언기어(2)에 치합되도록 조향기어박스(3)에 내장된 래크기어(4), 상기 조향기어박스(3)내에 방향제어밸브(1)를 통해 공급된 압유로 인해 좌우방향으로 선택적으로 이동되면서 조향력을 보완해 주도록 작동피스톤(5)을 갖추고서 내장된 작동실린더(6) 및, 상기 방향제어밸브(1)에 압유를 공급하도록 오일탱크(8)와 연결된 유압펌프(7)로 구성된 동력조향장치에 있어서, 상기 조향기어박스(3)내에 내장된 작동피스톤(5)에는 작동실린더(6)내에 작동피스톤(5)에 의해 이분된 좌/우측의 작동실(10, 10')을 연통시켜 한쪽 작동실(10)에 가해지는 압유의 압력이 과다할 경우 작동피스톤(5)의 일면에 가해지는 압유를 반대쪽 작동실(10')로 드레인시켜 작동피스톤(5)의 일면이 받게 되는 압력을 덜어 주도록 각기 양방향으로 개폐되는 릴리프밸브(9, 9')가 설치되도록 구성된다.

Description

고속주행시 조향력이 상승되는 동력조향장치

본 고안은 차량의 고속 주행중에 조향력이 증가되는 동력조향장치에 관한 것으로, 특히 작동실린더내로 공급된 압유에 의해 좌우로 이동되는 작동피스톤에 릴리프밸브를 장착시킨 고속 주행중 작동피스톤에 가해지는 높은 압력의 압유를 반대편쪽으로 드레인시켜 조향휠을 조작하는데 드는 조향력을 증대시킴으로써 고속 주행시 조향핸들이 가벼워지는 현상을 방지할 수 있도록 된 고속주행시 조향력이 상승되는 동력조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행중에 차체의 진행방향을 운전자의 임의대로 바꿀수 있도록 된 조향장치를 구비하고 있는 바, 이러한 조향장치는 운전자가 차륜의 진행방향을 임의로 바꿀수 있도록 장착되는 것으로서, 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향 휠과 조향 축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 조향축의 회전을 감속하므로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크 기구에 전달하는 기어기구 및, 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드래드 링크 및 너클 암과 타이로드 등으로 구성된 링크 기구를 갖추고 있다.

한편, 대형 자동차나 저압 타이어를 사용한 차량에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고 신속한 조향 조작아 안될 염려가 있기 때문에 가볍고 신속한 조향조작을 하기 위해 동력조향장치을 사용하고 있는 바, 이와 같은 동력조향장치는 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프와 압력조절밸브 및 유량제어밸브를 포함하는 밸브 유닛 등으로 구성된 동력장치와, 오일펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 발생시키기 위해 실린더를 사용하는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 핸들의 조작에 상응해서 유로를 바꾸어 동력실린더의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어 있다.

도 1은 상기한 바와 같은 종래 유압식 동력조향장치의 개략적인 구성도인 바, 즉 조향축의 하단부에 조향축의 회전방향에 따라 유로를 형성시키는 방향제어밸브(1)가 피니어기어(2)와 일체로 장착되고, 이 피니어기어(2)는 조향기어박스(3)에 내장된 래크기어(4)와 치합되게 연결되며, 상기 조향기어박스(3)에는 방향제어밸브(1)를 통해 공급된 유체의 유압으로 이동되면서 조향력을 보완해 주는 작동피스톤(5)을 갖춘 작동실린더(6)가 내장되는 한편, 상기 방향제어밸브(1)에 오일을 펌핑해서 공급하는 유압펌프(7)가 오일탱크(8)와 함께 연결되어 있다.

따라서 조향시에는 오일탱크(8)내에 저장된 오일이 유압펌프(7)에 의해 펌핑되어 방향제어밸브(1)를 거쳐 조향기어박스(3)로 공급되는데, 이때 조향기어박스(3)내로 공급된 압유는 작동실린더(6)내에 작동피스톤(5)을 좌우방향으로 선택적으로 밀어 조향이 이루어지게 한 다음 다시 오일탱크(8)로 복귀되게 된다.

그러나 상기한 종래의 동력조향장치에서는 조향핸들의 조작방향에 따라 유압펌프(7)에서 펌핑되어 조향기어박스(3)로 공급하는 압유에 의해 작동실린더(6)내에서 좌우방향으로 밀리는 작동피스톤(5)으로 인해 고속 주행시 조향핸들이 가벼워지는 현상이 생기므로, 운전자가 조향핸들을 가벼운 조작력으로도 조작할 수 있어 자칫 잘못하면 사고를 유발시킬 수도 있는 단점이 있다.

이에 본 고안은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 조향시 방향제어밸브에 의해 조향기어박스내로 유입된 압유로 가압되어 좌우방향으로 작동 실린더내에서 이동되는 작동피스톤에 릴리프밸브에 장착시켜 고속 주행중 작동피스톤에 가해진 높은 압력의 압유를 반대편 작동실린더내로 드레인시켜 조향휠을 조작에 드는 조향력을 증대시킴으로써 고속 주행시 조향핸들이 가벼워지지 않도록 하여 조정의 안정성을 부가할 수 있도록 된 고속주행시 조향력이 상승되는 동력조향장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 래크기어와 피니언기어 방식의 동력조향장치의 개략적인 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 고속주행시 조향력이 상승되는 동력조향장치의 개략적인 구성도,

도 3은 도 2의 작동실린더내에 릴리프밸브를 갖추고서 내장된 작동피스톤을 확대하여 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1-방향제어밸브2-피니어기어

3-조향기어박스4-래크기어

5-작동피스톤6-작동실린더

7-유압펌프8-오일탱크

9, 9':릴리프밸브10, 10':작동실

11, 11':개구부12:하우징

12a:내주면13:스프링

14-볼

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 조향축의 회전방향에 따라 유로를 형성시키도록 된 방향제어밸브와, 이 방향제어밸브에 일체로 장착된 피니어기어, 이 피니어기어에 치합되도록 조향기어박스에 내장된 래크기어, 상기 조향기어박스내에 방향제어밸브를 통해 공급된 압유로 인해 좌우방향으로 선택적으로 이동되면서 조향력을 보완해 주도록 작동피스톤을 갖추고서 내장된 작동실린더 및, 상기 방향제어밸브에 압유를 공급하도록 오일탱크와 연결된 유압펌프로 구성된 동력조향장치에 있어서, 상기 조향기어박스내에 내장된 작동피스톤에는 작동실린더내에서 작동피스톤에 의해 이분된 좌/우측의 작동실을 연통시켜 한쪽 작동실에 가해지는 압유의 압력이 과다할 경우 작동피스톤의 일면에 가해지는 압유를 반대쪽 작동실로 드레인시켜 작동피스톤의 일면이 받게 되는 압력을 덜어 주도록 각기 양방향으로 개폐되는 릴리프밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 고속주행시 조향력이 상승되는 동력조향장치의 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2의 작동실린더내에 릴리프밸브를 갖추고서 내장된 작동피스톤을 확대하여 도시한 단면도로서, 종래 래크기어와 피니어기어 방식의 동력조향장치를 도시한 도 1에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.

본 고안은 도면에 도시된 바와 같이, 조향축의 하단부에 조향축의 회전방향에 따라 유로를 형성시키도록 된 방향제어밸브(1)와, 이 방향제어밸브(1)에 일체로 장착된 피니어기어(2), 이 피니어기어(2)에 치합되도록 조향기어박스(3)에 내장된 래크기어(4), 상기 조향기어박스(3)내에 방향제어밸브(1)를 통해 공급된 유체의 유압으로 인해 좌우방향으로 선택적으로 이동되면서 조향력을 보완해 주도록 작동피스톤(5)을 갖추고서 내장된 작동실린더(6) 및, 상기 방향제어밸브(1)에 압유를 공급하도록 오일탱크(8)와 연결된 유압펌프(7)로 구성된 동력조향장치에 있어서, 상기 조향기어박스(3)내에 내장된 작동피스톤(5)에는 각기 양방향으로 개폐되는 릴리프밸브(9, 9')가 설치된 구조로 되어 있다.

즉 상기 작동피스톤(5)에 장착된 릴리프밸브(9, 9')는, 상기 작동실린더(6)에서 작동피스톤(5)에 의해 이분된 좌/우측의 작동실(10, 10')을 연통시켜 주도록 된 것인 바, 이는 차량의 고속 주행시 한쪽 작동실(10)에 가해지는 압유의 압력이 과다해 질 경우에 작동피스톤(5)의 일면에 가해지는 압유를 반대쪽 작동실(10')로 드레인시킴으로써 작동피스톤(5)의 일면이 받게 되는 압력을 덜어 주는 역할을 하는 것이다.

이와 같은 역할을 수행하는 상기 릴리프밸브(9, 9')는 작동피스톤(5)을 관통한 개구부(11, 11')의 전방측에 고착된 단차진 내주면(12a)을 갖춘 하우징(12)내에 배면이 스프링(13)을 매개로 지지된 볼(14)로 구성되어 이루어진다.

이에 따라 고속 주행시 운전자는 조향핸들을 조작할 때, 상기 작동실린더(6)내에서 작동피스톤(5)을 한쪽방향으로 밀도록 일측 작동실(10)로 가해지는 압유가 릴리프밸브(9, 9')를 매개로 반대쪽 작동실(10')로 드레인되어 조향핸들의 회동조작에 드는 힘이 증가되므로 조향의 안정성을 가져 오게 된다.

따라서 상기와 같이 릴래프밸브(9, 9')를 갖춘 동력조향장치에서는, 고속 주행시에 작동실린더(6)내의 작동피스톤(5)을 일방향으로 밀어 조향이 이루어지게 하도록 방향제어밸브(1)를 거쳐 조향기어박스(3)로 공급된 압유가 작동피스톤(5)에 설치된 릴리프밸브(9, 9')를 통해 반대쪽으로 드레인되어 조향에 드는 스티어링에포트(Steering Effort;조향에 드는 힘)를 증대시키게 되므로 조향핸들은 무거워지게 되어 고속 주행시 안정감을 더해 줄 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 고속주행시 조향력이 상승되는 동력조향장치에 의하면, 동력조향장치를 갖춘 차량에서 고속 주행시에 조향핸들의 조작에 따라 작동실린더내에서 작동피스톤의 한쪽방향으로 유입되어 가압되는 압유가 작동피스톤에 설치된 릴리프밸브를 통해 작동피스톤의 반대쪽방향으로 드레인되므로 조향에 드는 조작력이 증대됨으로써 고속 주행시 조향의 안정감을 더해 줄 수 있어 사고유발의 염려를 배제할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

1. 조향축의 회전방향에 따라 유로를 형성시키도록 된 방향제어밸브(1)와, 이 방향제어밸브(1)에 일체로 장착된 피니어기어(2), 이 피니언기어(2)에 치합되도록 조향기어박스(3)에 내장된 래크기어(4), 상기 조향기어박스(3)내에 방향제어밸브(1)를 통해 공급된 압유로 인해 좌우방향으로 선택적으로 이동되면서 조향력을 보완해 주도록 작동피스톤(5)을 갖추고서 내장된 작동실린더(6) 및, 상기 방향제어밸브(1)에 압유를 공급하도록 오일탱크(8)와 연결된 유압펌프(7)로 구성된 동력조향장치에 있어서,

   상기 조향기어박스(3)내에 내장된 작동피스톤(5)에는 작동실린더(6)내에 작동피스톤(5)에 의해 이분된 좌/우측의 작동실(10, 10')을 연통시켜 한쪽 작동실(10)에 가해지는 압유의 압력이 과다할 경우 작동피스톤(5)의 일면에 가해지는 압유를 반대쪽 작동실(10')로 드레인시켜 작동피스톤(5)의 일면이 받게 되는 압력을 덜어 주도록 각기 양방향으로 개폐되는 릴리프밸브(9, 9')가 설치된 것을 특징으로 하는 고속주행시 조향력이 상승되는 동략조향장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 릴리프밸브(9, 9')는 작동피스톤(5)을 관통한 개구부(11, 11')의 전방측에 고착된 단차진 내주면(12a)을 갖춘 하우징(12)내에 배면이 스프링(13)을 매개로 지지된 볼(14)로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 고속주행시 조향력이 상승되는 동력조향장치.