KR19990011887A - Pump Load Release Device of Power Steering - Google Patents

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KR19990011887A
KR19990011887A KR1019970035141A KR19970035141A KR19990011887A KR 19990011887 A KR19990011887 A KR 19990011887A KR 1019970035141 A KR1019970035141 A KR 1019970035141A KR 19970035141 A KR19970035141 A KR 19970035141A KR 19990011887 A KR19990011887 A KR 19990011887A
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Inventor
오창훈
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양재신
대우자동차 주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차의 파워스티어링장치에 관한 것으로서, 파워스티어링 최대행정시점에서의 오일압력 증가에 따른 오일펌프의 유압부하 및 이에따른 엔진회전수저하를 근본적으로 해결함과 동시에, 파워스티어링작용을 민활하고 정확하게 수행함으로써 조향감 및 응답감도의 저하를 방지하며, 또한 파워피스톤의 손상도 방지할 수 있는 파워스티어링의 펌프부하해제장치를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention relates to a power steering apparatus of an automobile, and at the same time solves the hydraulic load of the oil pump and the engine speed decrease according to the increase in the oil pressure at the time of maximum power steering, and at the same time, the power steering action is smooth. It is an object of the present invention to provide a pump unloading device for power steering which can prevent the deterioration of steering and response sensitivity and also prevent damage to the power piston.

이에 본 발명에 따른 파워스티어링의 펌프부하해제장치는 파워피스톤(8)이 좌,우측 최대행정지점(PL,PR)에 위치할 시, 이 파워피스톤(8)의 몸체(8a)단부와 링(8b) 사이에 접하는 지점에서 파워실린더(10)의 제1,2유압실(10a,10b)을 연통하는 연통관(50)을 연결하고, 이 연통관(50)과 파워실린더(10)와의 연결부에는 각각의 유압실(10a,10b)의 압력이 소정치 이상으로 상승될 경우와 상기 파워피스톤(8)이 최대행정지점에 이르러 그 몸체(8a)와 링(8b) 사이에 접하게 되었을 경우에 열림동작하여 상기 연통관(50)과 해당하는 유압실(10a,10b)을 연통시키는 밸브체(60)를 설치하여 구성되어, 파워스티어링 작동시 압력이 작용하는 유압실의 밸브체는 열려있도록 하고고, 파워피스톤이 최대로 이동하면 반대측의 밸브체가 개방되도록 하여 제1,2유압실을 연통되도록 함으로써 유압펌프에 작용하는 압력부하를 해제하도록 한 것이다.Therefore, the pump load releasing device of the power steering according to the present invention, when the power piston 8 is located at the left and right maximum stroke points (PL, PR), the end and the ring of the body (8a) of the power piston (8) 8b) connects the communication pipe 50 communicating with the first and second hydraulic chambers 10a and 10b of the power cylinder 10 at the point of contact between the communication cylinders 50 and the connection portion between the communication pipe 50 and the power cylinder 10, respectively. When the pressure of the hydraulic chambers 10a and 10b rises above a predetermined value and the power piston 8 reaches the maximum stroke point and comes into contact between the body 8a and the ring 8b. It is configured to install a valve body 60 for communicating the communication pipe 50 and the corresponding hydraulic chamber (10a, 10b), so that the valve body of the hydraulic chamber acting pressure during the power steering operation is open, the power piston When the valve moves to the maximum, the valve body on the opposite side is opened to communicate the first and second hydraulic chambers. It is one to release the pressure load acting on the pump.

Description

파워스티어링의 펌프부하해제장치Pump Load Release Device of Power Steering

본 발명은 자동차의 파워스티어링장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파워스티어링 최대행정시점에서의 오일압력 증가에 따른 오일펌프의 유압부하를 파워실린더 자체에서 해제하여 엔진 공회전시의 회전수저하 및 시동꺼짐을 방지함과 아울러, 유압펌프의 릴리이프(Relief)소음을 방지하도록 하며, 동시에 이러한 작용을 민활하고 정확하게 수행하기에 적합한 파워스티어링의 펌프부하해제장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power steering apparatus for a vehicle, and more particularly, to release the hydraulic load of the oil pump according to the increase in the oil pressure at the time of the maximum power steering, and to release the engine speed by turning off the hydraulic cylinder in the power cylinder itself. The present invention relates to a pump load releasing device for power steering, which is suitable to prevent relief and noise relief of the hydraulic pump, and at the same time to perform such an operation smoothly and accurately.

일반적으로 자동차의 파워스티어링장치는 조향장치 도중에 유압에 의한 배력장치를 설치하여 조향휠의 조작력을 그의 배력작용에 의해 경감시키는 장치로서 이의 구성을 개략적으로 설명하면 첨부한 예시도면 도 1에 도시된 바와 같이, 운전자가 조작하는 조향휠에 연결되어 회전하는 피니언샤프트(2)와, 이 피니언샤프트(2)가 설치되며, 내부에 밸브유니트(도시생략)를 구비하는 조향기어박스(4)와, 상기 피니언샤프트(2)의 기어에 치합되어 이의 회전운동을 직선운동으로 변환시키며, 소정의 링크수단으로 바퀴에 연결되는 스티어링랙(6)과, 이 스티어링랙(6)의 파워피스톤(8)을 수용하는 파워실린더(10)와, 엔진의 구동력으로 상기 파워실린더(10)에 작동오일을 공급하며 상기 조향기어박스(4)의 밸브유니트에 연결되는 유압펌프(12)와, 작동오일을 저장 및 충전하기 위한 오일리저버(14)로 구성된다.In general, the power steering device of a vehicle is a device for reducing the operating force of the steering wheel by its backing action by installing a hydraulic power booster during the steering device, and the configuration thereof is schematically illustrated in FIG. 1. Similarly, the pinion shaft 2 connected to the steering wheel operated by the driver to rotate, the pinion shaft 2 is installed, the steering gear box 4 having a valve unit (not shown) therein, and It is meshed with gears of the pinion shaft 2 to convert its rotational motion into linear motion, and accommodates a steering rack 6 connected to the wheels by a predetermined link means, and a power piston 8 of the steering rack 6. The hydraulic cylinder 12 connected to the valve unit of the steering gear box 4 and supplying the operating oil to the power cylinder 10 by the driving force of the engine; And it consists of a reservoir 14 for charging.

도 1에서 미설명부호 16a 및 16b는 상기 조향기어박스(4)의 밸브유니트와 파워실린더(10)를 연결하는 제1유압관 및 제2유압관이며, 이 제1,2유압관(16a,16b)은 파워피스톤(8)의 행정구간(L)을 약간 벗어난 위치에서 파워실린더(10)와 연통되어 각각 파워실린더(10)의 제1,2유압실(10a,10b)에 작동오일을 공급하게 된다.In FIG. 1, reference numerals 16a and 16b denote first and second hydraulic pipes connecting the valve unit of the steering gear box 4 and the power cylinder 10 to the first and second hydraulic pipes 16a and 16b. 16b) communicates with the power cylinder 10 at a position slightly outside the stroke section L of the power piston 8, and supplies operating oil to the first and second hydraulic chambers 10a and 10b of the power cylinder 10, respectively. Done.

상기와 같은 파워스티어링장치의 작동을 간략하게 설명하면, 조향휠을 회전시키면 피니언샤프트(2)가 좌 또는 우로 회전되고, 이에따라 스티어링랙(6) 및 이의 파워피스톤(8)이 좌 또는 우로 이동하려고 하며, 이때 조향기어박스(7)내의 밸브유니트에 의해서 유압펌프(12)로부터 공급되는 작동오일의 경로가 바뀌어 고압의 작동오일이 제1유압관(16a) 또는 제2유압관(16b)을 거쳐 파워실린더(10)의 제1유압실(10a) 또는 제2유압실(10b)로 유입됨으로써 파워피스톤(8)을 좌 또는 우로 이동시키게 되고, 이에 스티어링랙(6)이 좌 또는 우로 이동되어 바퀴의 방향을 틀어주게 된다.Briefly describing the operation of the power steering apparatus as described above, when the steering wheel is rotated, the pinion shaft 2 is rotated to the left or right, so that the steering rack 6 and its power piston 8 are moved to the left or right. At this time, the path of the operating oil supplied from the hydraulic pump 12 is changed by the valve unit in the steering gear box 7 so that the high pressure operating oil passes through the first hydraulic pipe 16a or the second hydraulic pipe 16b. By flowing into the first hydraulic chamber 10a or the second hydraulic chamber 10b of the power cylinder 10, the power piston 8 is moved left or right, and the steering rack 6 is moved left or right, and the wheel Will reverse the direction of.

이러한 과정에서 운전자가 조향휠을 회전시키는 힘이 경감되어 용이하게 환향할 수 있게 된다.In this process, the driver's power to rotate the steering wheel is reduced and can easily turn.

그런데, 이와 같은 파워스티어링 장치에서 조향휠을 예컨대, 우방향(여기서는 우방향의 경우만 설명하며, 좌방향으로의 작동과정도 이와 동일하다)으로 최대한 회전시킨 시점에서는 즉, 파워피스톤(8)이 도면에서 우방향의 최대행정지점(PL,PR)에 위치하는 시점에서는 유압펌프(12)에 의해서 파워실린더(10)에 작동오일은 계속하여 공급되려고 하나 파워피스톤(8)은 더 이상 이동하지 않게 된다. 이에따라 파워실린더(10)의 제1유압실(10a)의 압력은 급격하게 상승되고 이의 압력상승에 의하여 유압펌프(12)에 과부하를 주는 현상이 발생하게 된다.However, when the steering wheel is rotated as much as possible in the right direction (for example, only the right direction and the operation in the left direction is the same) in the power steering device, the power piston 8 is In the drawing, the operating oil is continuously supplied to the power cylinder 10 by the hydraulic pump 12 at the point where it is located at the maximum stroke points PL and PR in the right direction, but the power piston 8 is no longer moved. do. As a result, the pressure of the first hydraulic chamber 10a of the power cylinder 10 is rapidly increased, and the phenomenon in which the hydraulic pump 12 is overloaded due to the increase in pressure thereof occurs.

이러한 과부하는 유압펌프(12)에 엔진의 추가적인 동력을 필요로 하기 때문에 결국 엔진에 부하가 걸려 특히, 엔진 공회전시의 경우에는 엔진회전수가 급격히 저하하거나 혹은 시동이 꺼지는 문제가 발생한다. 또한, 파워스티어링에 적용되는 유압펌프(12)에는 작동오일의 압력상승시에 작동오일을 귀환시켜 다소간의 압력을 해제하는 릴리프밸브가 병설되어 있는 바, 압력상승시에 이 릴리프밸브로 작동오일이 빠져나감에 의한 귀에 거슬리는 소음이 발생하는 문제가 있다.Since such overload requires additional power of the engine in the hydraulic pump 12, the engine is eventually loaded, and in particular, in the case of engine idling, the engine speed drops sharply or the starting is turned off. In addition, the hydraulic pump 12 applied to the power steering is provided with a relief valve for releasing some pressure by returning the operating oil when the pressure of the operating oil rises, and when the pressure rises, the operating oil escapes through the relief valve. There is a problem that annoying noise caused by.

이러한 문제를 해소하기 위하여 종래에는 파워스티어링장치에 압력감지스위치를 설치하고, 이 압력감지스위치의 감지신호에 따라 전자제어장치가 엔진의 출력을 증가시킴으로써 시동꺼짐을 방지하는 장치를 설치한 것이 개시되고 있다. 그러나 이는 시동꺼짐을 방지하기 위한 하나의 방편이기는 하나 전체적으로 비용의 부담이 크고 연료의 소모가 많으며, 특히 유압펌프와 엔진에 과부하가 걸리는 문제는 근본적으로 해결하지 못하는 단점이 있다.In order to solve such a problem, it is conventionally provided that a pressure sensing switch is installed in a power steering apparatus, and an apparatus for preventing starting off by increasing the output of the engine according to the detection signal of the pressure sensing switch is disclosed. have. However, this is one way to prevent starting off, but the overall cost burden and high consumption of fuel, in particular, the problem of overloading the hydraulic pump and the engine has a disadvantage that can not fundamentally solve.

또한 본출원인에게 허여된 실용신안등록 제96-101766호(출원번호 제94-32451호)에 의해 개시되고 있는 압력해제장치가 있는 바, 이는 파워피스톤의 최대행정구간에 파워실린더와 연통하는 압력해제유압관을 설치하여 파워피스톤이 좌 또는 우로 최대이동하여 이 압력해제유압관 부분을 지나치면, 이 압력해제유압관으로 작동오일이 빠져나가 오일리저버로 귀환되도록 하여 압력상승을 방지하는 구성을 갖추고 있으나, 예컨대, 파워피스톤이 제1실린더측으로 최대한 이동한 상태에서 다시 반대방향으로 이동을 개시하고자 하는 시점에서는 파워실린더의 제1유압실과 제2유압실이 각각 제1유압관 및 압력해제유압관으로 연통되어 있어, 고압의 작동오일이 제1,2유압실로 모두 유입되게 된다. 이 경우 제2유압실에 작용한 압력은 제2유압관으로 빠져나가기는 하나 이의 동작이 신속하지 못하기 때문에 결국, 파워피스톤이 압력해제유압관을 벗어나기 전까지는 조향에의 저항으로 작용하여 조향감 및 응답감도를 떨어뜨리는 문제가 발생하게 되는 문제가 있으며, 또한 파워실린더에는 압력해제유압관과의 연통을 위한 구멍이 형성되어 있고, 파워피스톤이 이 구멍을 지나쳐야 하기 때문에, 이러한 과정에서 파워피스톤이 구멍의 날카로운 둘레에 의하여 손상되므로써 유압누설이 생기는 단점을 가지고 있다.In addition, there is a pressure releasing device disclosed by Utility Model Registration No. 96-101766 (Application No. 94-32451) granted to the present applicant, which releases the pressure in communication with the power cylinder at the maximum stroke of the power piston. When the hydraulic piston is installed and the power piston moves to the left or right to the maximum and passes the pressure relief hydraulic pipe part, the pressure relief hydraulic pipe is allowed to escape the operating oil and return to the oil reservoir. For example, when the power piston moves to the first cylinder side as much as possible and starts to move in the opposite direction again, the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber of the power cylinder communicate with the first hydraulic tube and the pressure releasing hydraulic tube, respectively. The high pressure working oil is introduced into the first and second hydraulic chambers. In this case, the pressure acting on the second hydraulic chamber escapes to the second hydraulic tube, but its operation is not rapid. Therefore, the steering force acts as a resistance to steering until the power piston exits the pressure relief hydraulic tube. And a problem that the response sensitivity is lowered. Also, the power cylinder has a hole for communication with the pressure releasing hydraulic pipe, and the power piston must pass through the hole, and thus the power piston It has the disadvantage of hydraulic leakage caused by the sharp circumference of this hole.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하고자 안출한 것으로, 파워스티어링 최대행정시점에서의 오일압력 증가에 따른 오일펌프의 유압부하 및 이에따른 엔진회전수저하를 근본적으로 해결함과 동시에, 파워스티어링작용을 민활하고 정확하게 수행함으로써 조향감 및 응답감도의 저하를 방지하며, 또한 파워피스톤의 손상도 방지할 수 있는 파워스티어링의 펌프부하해제장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and at the same time fundamentally solve the hydraulic load of the oil pump according to the increase in the oil pressure at the time of power steering and the resulting engine speed decrease, It is an object of the present invention to provide a pump load releasing device for power steering, which can prevent steering wheel deterioration and response sensitivity by smoothly and accurately performing steering action and also prevents damage to the power piston.

이와 같은 목적에 따라 본 발명에 의한 파워스티어링의 펌프부하해제장치는, 파워피스톤이 좌,우측 최대행정지점에 위치할 시, 이 파워피스톤의 몸체단부와 링 사이에 접하는 지점에서 파워실린더의 제 1,2유압실을 연통하는 연통관을 연결하고, 이 연통관과 파워실린더와의 연결부에는 각각의 유압실의 압력이 소정치 이상으로 상승될 경우와 상기 파워피스톤이 최대행정지점에 이르러 그 몸체와 링 사이에 접하게 되었을 경우에 열림동작하여 상기 연통관과 해당하는 유압실을 연통시키는 밸브체를 설치하여 구성하는 것을 특징으로 한다.According to this object, the pump load releasing device of the power steering system according to the present invention, when the power piston is located at the left and right maximum stroke point, the first of the power cylinder at the point of contact between the body end of the power piston and the ring 2, connecting a communication tube communicating with the hydraulic chamber, and the connection between the communication tube and the power cylinder is connected between the body and the ring when the pressure of each hydraulic chamber is increased above a predetermined value and the power piston reaches the maximum stroke point. It is characterized in that it is configured to install a valve body for opening the operation when the contact with the communication pipe and the corresponding hydraulic chamber to communicate.

도 1은 일반적인 파워스티어링 장치의 구성과 파워실린더 구조를 나타내는 도면1 is a view showing a configuration and a power cylinder structure of a general power steering apparatus

도 2는 본 발명에 따른 펌프부하해제장치를 나타내기 위한 파워실린더의 단면도Figure 2 is a cross-sectional view of the power cylinder for showing the pump load releasing device according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 밸브체의 제 1실시예를 도시한 단면도3 is a sectional view showing a first embodiment of a valve body according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 밸브체의 제 2실시예를 도시한 단면도4 is a sectional view showing a second embodiment of a valve body according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 펌프부하해제장치의 작동상태를 도시한 것으로, 스티어링랙이 좌측으로 이동하여 압력해제하는 상태를 도시한 도면5 is a view showing an operating state of the pump load releasing device according to the present invention, a view showing a state in which the steering rack to the left to release the pressure

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

8 : 파워피스톤 8a : (파워피스톤)몸체8: Power piston 8a: (Power piston) body

8b : (파워피스톤)링 10 : 파워실린더8b: (power piston) ring 10: power cylinder

10a,10b : 제1,2유압실 12 : 통공10a, 10b: 1st, 2nd hydraulic chamber 12: through-hole

50 : 연통관 60 : 밸브체50: communicating tube 60: valve body

62 : 밸브몸체 62a : 안내홈62: valve body 62a: guide groove

64 : 볼 66 : 탄성체64: ball 66: elastic body

68 : 밸브판체68: valve plate body

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1과 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하며, 그 반복되는 설명은 생략한다.The same reference numerals are given to the same parts as in FIG. 1, and repeated descriptions thereof will be omitted.

도 2는 본 발명에 따른 파워스티어링의 펌프부하해제장치를 도시한 단면도로서, 도시된 바와 같이 파워실린더(10)에는 파워피스톤(8)이 좌,우측 최대행정지점(PL,PR)에 위치할 시, 이 파워피스톤(8)의 몸체(8a)단부와 링(8b) 사이에 접하는 지점에서 파워실린더(10)의 제1,2유압실(10a,10b)을 연통하는 연통관(50)이 연결된다.2 is a cross-sectional view showing a pump load releasing device of the power steering according to the present invention, as shown in the power cylinder 10, the power piston 8 is to be located at the left and right maximum stroke points (PL, PR) At the time of contact between the end of the body 8a of the power piston 8 and the ring 8b, a communication tube 50 communicating with the first and second hydraulic chambers 10a and 10b of the power cylinder 10 is connected. do.

여기서, 통상의 파워피스톤(8)은 몸체(8a)와 이 몸체(8a)의 중간에 원주상으로 고착되는 링(8b)으로 이루어져 있으며, 이 링(8b)은 통상 경질의 합성수지(특히 테프론수지)로 이루어진다. 따라서, 파워피스톤(8)은 이의 링(8b)을 통하여 파워실린더(10)의 내벽에 밀착되게 되어 있는 바, 상기한 본 발명의 구성 설명에 있어서 연통관(50)의 연결위치는 요컨대, 파워피스톤(8)이 최대행정지점(PL,PR)에 이르렀를 시, 이의 몸체(8a)단부와 링(8b) 사이의 임의의 지점에 위치설정된다는 것이고, 이를 바꾸어 말하면, 파워피스톤(8)이 좌 또는 우로 최대로 이동하더라도 파워피스톤(8)의 링(8b)이 파워실린더(10)의 통공(12)을 지나치지 않도록 하여 이 통공(12)에 의한 링(8b)의 손상을 방지하고 있는 구성이다.Here, the ordinary power piston 8 is composed of a body 8a and a ring 8b circumferentially fixed in the middle of the body 8a, which ring 8b is usually a hard synthetic resin (especially a Teflon resin). ) Therefore, the power piston 8 is in close contact with the inner wall of the power cylinder 10 through its ring 8b. In the above description of the configuration of the present invention, the connection position of the communication tube 50 is, in other words, the power piston. When (8) reaches the maximum stroke point (PL, PR), it is positioned at an arbitrary point between the end of its body (8a) and the ring (8b), in other words, the power piston (8) is left or right Even if it moves to the maximum, the ring 8b of the power piston 8 does not pass the through hole 12 of the power cylinder 10 so as to prevent damage to the ring 8b by the through hole 12.

그리고, 본 발명은 상기 연통관(50)과 파워실린더(10)와의 연결부에 밸브체(60)를 설치하여 구성하는데, 이 밸브체(60)는 각각의 유압실(10a,10b)의 압력이 소정치 이상으로 상승될 경우에 이 압력에 의하여 열림동작하여 압력이 높은 쪽의 유압실(10a 또는 10b)과 연통관(50)을 연통시키게 된다. 또한 이 밸브체(60)는 파워피스톤(8)이 최대행정지점(PL,PR)에 이르러 밸브체(60)가 파워피스톤(8)의 몸체(8a)와 링(8b) 사이에 접하게 되었을 경우에도 열림동작하여 압력이 높은 쪽의 유압실(10a 또는 10b)로부터 압력작용하고 있는 연통관(50)을 압력이 낮은쪽의 유압실(10a 또는 10b)에 녕통시켜 압력해제되도록 한다.In addition, the present invention is configured by installing the valve body 60 in the connection portion between the communication tube 50 and the power cylinder 10, the valve body 60 is the pressure of each of the hydraulic chamber (10a, 10b) is small When it rises above stationary, it opens by this pressure, and the hydraulic chamber 10a or 10b of the higher pressure is made to communicate with the communication pipe 50. As shown in FIG. In addition, when the valve body 60 comes into contact with the body 8a and the ring 8b of the power piston 8 when the power piston 8 reaches the maximum stroke point (PL, PR). In addition, the communication tube 50 acting on the hydraulic chamber 10a or 10b in the higher pressure side is brought into the hydraulic chamber 10a or 10b in the lower pressure side to release the pressure.

첨두도면 도 3 및 도 4는 각각 상기한 밸브체(60)의 제 1,2실시예를 나타내는 것으로, 본 발명에 따른 밸브체(60)는 파워실린더(10)의 유압실(10a,10b) 압력에 의하여 개방됨과 동시에 상기 파워피스톤(8)과의 직접적인 접촉에 의하여 열리게되는 기계적인 밸브체로서, 저렴한 가격으로 간편하게 적용할 수 있도록 하고 있다.3 and 4 show the first and second embodiments of the valve body 60 described above, and the valve body 60 according to the present invention includes the hydraulic chambers 10a and 10b of the power cylinder 10. It is a mechanical valve body that is opened by pressure and opened by direct contact with the power piston 8, so that it can be easily applied at low cost.

먼저, 도 3의 경우에는 연통관(50)과 파워실린더(10)를 연결하는 밸브몸체(62)와, 이 밸브몸체(62)에 수용되어 상기 파워실린더(10)의 통공(12)에 구접(球接) 즉, 구면접촉(球面接觸)하면서 파워실린더(10) 내측으로 소정량 돌출되는 볼(64)과, 이 볼(64)을 탄지하는 탄성체(66)로 이루어진다. 이러한 제 1실시예에 따른 밸브체(60)는 파워실린더(10)의 유압실(10a,10b)에 소정치 이상의 압력이 작용하기 전까지는 상기 탄성체(66)의 탄발력에 의하여 항상 닫혀 있게 되고, 다른 한편으로, 상기 파워피스톤(8)에 접하게 되면 이 피스톤(8)의 몸체(8)에 의하여 눌려져서 열리게 된다. 여기서, 상기 탄성체(66)의 탄발력은 유압모터(12)의 릴리프밸브 설정압보다 낮게 설정하여 릴리프밸브가 열리기 전에 밸브체(60)가 열리도록 한다. 이로써 유압펌프(12)에 과부하가 걸리기 전에 압력상승을 해제할 수 있다. 단지 해제되는 시점이 파워피스톤(8)이 이동하는 중이 아니고 파워피스톤(8)이 최대행정지점(PL,PR)이 이르러서 반대측의 밸브체(60)를 작동시켜야만 해제되게 되므로 환향도중에 압력해제되는 문제는 발생하지 않게 된다.First, in the case of FIG. 3, the valve body 62 connecting the communication tube 50 and the power cylinder 10 and the valve body 62 are accommodated in the through hole 12 of the power cylinder 10. That is, it consists of a ball 64 which protrudes a predetermined amount inside the power cylinder 10 while spherical contacting, and the elastic body 66 which supports this ball 64. The valve body 60 according to the first embodiment is always closed by the elastic force of the elastic body 66 until a pressure of a predetermined value or more is applied to the hydraulic chambers 10a and 10b of the power cylinder 10. On the other hand, when contacted with the power piston (8) is pressed by the body (8) of the piston (8) is opened. Here, the elastic force of the elastic body 66 is set to be lower than the relief valve set pressure of the hydraulic motor 12 so that the valve body 60 is opened before the relief valve is opened. Thereby, the pressure rise can be released before the hydraulic pump 12 is overloaded. Only when the release point is not moving the power piston 8 and the power piston 8 reaches the maximum stroke point (PL, PR) is released only when the valve body 60 on the opposite side is released to release the pressure during the return Will not occur.

이러한 제 1실시예에서의 밸브체(60)는 간단한 구성과 함께 정확한 작동을 기하고 있다.The valve body 60 in this first embodiment has a simple configuration and accurate operation.

도 4의 제 2실시예에 따른 밸브체(60)는 상기 연통관(50)과 파워실린더(10)를 연결하는 밸브몸체(62)와, 이 밸브몸체(62)의 안내홈(62a)에 이동가능하게 수용되어 상기 파워실린더(10)의 통공(12)에 구접하면서 파워실린더(10) 내측으로 소정량 돌출되는 굴곡된 박판상의 밸브판체(68)로 이루어진다. 이러한 밸브체(50)는 제 1실시예에서의 탄성체(66)를 삭제함과 아울러, 볼(64) 대신에 박판상의 밸브판체(68)를 적용한 간단한 구성을 갖추고 있으며, 상기 밸브판체(68)는 제1,2유압실(10a,10b)의 절대압력에는 무관하게 양 유압실(10a,10b)의 압력변동에 의하여 압력이 높은 측이 항상 열려있도록 하고 있다.The valve body 60 according to the second embodiment of FIG. 4 moves in the valve body 62 connecting the communication tube 50 and the power cylinder 10 and the guide groove 62a of the valve body 62. It consists of a curved thin plate-shaped valve plate body 68 which is possibly accommodated and protrudes a predetermined amount into the power cylinder 10 while in contact with the through hole 12 of the power cylinder 10. The valve body 50 eliminates the elastic body 66 in the first embodiment, and has a simple configuration in which a thin valve plate body 68 is applied instead of the ball 64. The valve plate body 68 Irrespective of the absolute pressure of the first and second hydraulic chambers 10a and 10b, the side with the higher pressure is always opened due to the pressure fluctuations of the hydraulic chambers 10a and 10b.

첨부 도면 도 5는 상기와 같이 이루어진 본 발명의 파워스티어링의 펌프압력해제장치의 동작과정을 설명하기 위한 도면으로, 파워피스톤(8)이 좌측으로 이동할 경우를 기준으로 설명하며, 이를 우측으로의 작동과정에 준한다. 또한, 제 1실시예에 따른 밸브체(60)가 적용되었을 경우를 먼저 설명한다.Figure 5 is a view for explaining the operation of the pump pressure releasing device of the power steering of the present invention made as described above, will be described on the basis of the case that the power piston 8 moves to the left side, this operation to the right Follow the process. In addition, the case where the valve body 60 which concerns on 1st Embodiment is applied is demonstrated first.

먼저, 자동차의 진행방향을 좌측으로 바꾸기 위해 조향휠을 좌측으로 회전시키면 피니언샤프트(2)가 좌측으로 회전하게 되고, 이에따라 스티어링랙(6) 및 파워피스톤(8)이 좌측으로 이동하려고 하며, 이때 조향기어박스(4)내의 밸브유니트에 의해서 유압펌프(12)로부터 압송되는 작동오일의 경로가 바뀌어 제2유압관(16b)을 통하여 파워실린더(10)의 제 2유압실(10b)로 고압의 작동오일이 공급되고, 제1유압실(10a)에 있는 작동오일은 오일리저버(14)로 귀환됨으로써 파워피스톤(8) 및 스티어링랙(6)이 좌측으로의 이동을 시작한다. 파워피스톤(8)이 소정거리 이동한 상태에서 제2유압실(10b)의 압력이 밸브체(60)의 탄성체(66)가 갖는 설정압력 이상으로 상승하여 밸브체(60)의 볼(64)을 후퇴시킴으로써 제2유압실(10b)과 연통관(50)을 연통시키게 된다. 이에따라 제2유압실(10b) 및 연통관(50)에는 고압의 작동오일이 작용하게 된다. 한편, 제2유압실(10b)의 압력상승은 파워피스톤(8)이 좌측 최대행정지점(PL)에 근접할수록 크게 상승되어 유압펌프(12)와 엔진에 부하를 주게된다.First, when the steering wheel is rotated to the left in order to change the driving direction of the vehicle to the left, the pinion shaft 2 rotates to the left. Accordingly, the steering rack 6 and the power piston 8 try to move to the left. The path of the operating oil pumped from the hydraulic pump 12 is changed by the valve unit in the steering gear box 4 so that the high pressure of the hydraulic cylinder 12 is transferred to the second hydraulic chamber 10b of the power cylinder 10 through the second hydraulic pipe 16b. The operating oil is supplied, and the operating oil in the first hydraulic chamber 10a is returned to the oil reservoir 14 so that the power piston 8 and the steering rack 6 start moving to the left. In the state where the power piston 8 has moved a predetermined distance, the pressure in the second hydraulic chamber 10b rises above the set pressure of the elastic body 66 of the valve body 60, so that the ball 64 of the valve body 60 is moved. By retreating, the 2nd hydraulic chamber 10b and the communication pipe 50 are made to communicate. Accordingly, the high pressure operating oil acts on the second hydraulic chamber 10b and the communication tube 50. On the other hand, the pressure increase of the second hydraulic chamber 10b is increased as the power piston 8 approaches the left maximum stroke point PL, thereby applying a load to the hydraulic pump 12 and the engine.

이러한 과정에서 파워피스톤(8)이 좌측 최대행정지점(PL)에 다가감에 따라 파워피스톤(8)의 몸체(8a)가 밸브체(60)의 볼(64)에 닿게 되고, 최대행정지점(PL)까지 최대한 이동한 상태에서는 볼(64)을 완전히 밀어 파워실린더(10)의 통공(12)을 완전개방시키게 되고, 이에따라 제2유압실(10b)로 공급되는 고압의 작동오일이 제1유압실(10a)로 빨려들어와 제1유압관(16a)을 통하여 오일리저버(14)로 귀환된다. 즉, 유압펌프(12)에 의하여 제2유압관(16b) 및 제2유압실(10b)에 압송된 작동오일은 연통관(50)과 제1유압실(10a) 및 제 1유압관(16a)을 통하여 즉시 오일리저버(14)로 귀환되게 되므로 제2유압실(10b)에는 압력상승이 해제되게 되고, 결국 유압펌프(12)와 엔진에 부하를 주지않게 되는 것이다. 또한 이 경우에는 제2유압실(10b)의 압력이 유압펌프(12)의 릴리이프밸브 설정압보다 항상 낮게 유지되므로 사실상 유압펌프(12)의 릴리프밸브 및 이의 회로구성이 필요없게 된다.In this process, as the power piston 8 approaches the left maximum stroke point PL, the body 8a of the power piston 8 comes into contact with the ball 64 of the valve body 60, and the maximum stroke point ( In the state of maximum movement to PL), the ball 64 is pushed completely to completely open the through-hole 12 of the power cylinder 10, and accordingly, the high-pressure operating oil supplied to the second hydraulic chamber 10b receives the first hydraulic pressure. It is sucked into the seal 10a and returned to the oil reservoir 14 through the first hydraulic pipe 16a. That is, the hydraulic oil pumped by the hydraulic pump 12 to the second hydraulic pipe 16b and the second hydraulic chamber 10b is the communication pipe 50, the first hydraulic chamber 10a and the first hydraulic pipe 16a. Since it is immediately returned to the oil reservoir 14 through the second hydraulic chamber (10b) is the pressure rise is released, and eventually do not put a load on the hydraulic pump 12 and the engine. In this case, since the pressure of the second hydraulic chamber 10b is always kept lower than the relief valve set pressure of the hydraulic pump 12, the relief valve of the hydraulic pump 12 and its circuit configuration are practically unnecessary.

상기와 같은 상태에서 조향휠을 다시 우측으로 돌리면, 유압펌프(12)에 의한 고압의 작동오일은 제1유압실(10a)로 유입되고, 파워피스톤(8)에 과의 접촉에 의하여 아직 완전히 닫히지 않은 볼(64)과 파워실린더(10)의 통공(12) 틈사이로 순식간에 유입되어 우측의 밸브체(60)를 닫게된다. 그리고 다시 순식간에 파워피스톤(8)이 볼(64)로부터 이탈되면서 탄성체(66)의 탄발력에 의하여 좌측의 밸브체(60)도 닫히게 되며, 파위피스톤(8)이 보다 더 우측으로 이동하면서 제1유압실(10a)의 압력이 보다 더 상승하게 되면, 좌측의 밸브체(60)가 열리게 되고, 이후, 파워피스톤(8)이 좌측으로 이동할 경우와 동일한 과정에 의하여 제 1유압실(10a)의 압력이 해제되게 된다.When the steering wheel is turned to the right again in the above state, the high pressure operating oil by the hydraulic pump 12 flows into the first hydraulic chamber 10a and is not completely closed by contact with the power piston 8. Flows into the gap between the ball 64 and the through-hole 12 of the power cylinder 10 and closes the valve body 60 on the right side. In addition, as soon as the power piston 8 is separated from the ball 64 in an instant, the valve body 60 on the left side is also closed by the elastic force of the elastic body 66. When the pressure in the first hydraulic chamber 10a rises further, the valve body 60 on the left side is opened, and thereafter, the first hydraulic chamber 10a is subjected to the same process as when the power piston 8 moves to the left side. Will be released.

한편, 제 2실시예에 따른 밸브체(60)가 적용된 경우에는, 제 1실시예와는 달리 탄성체(66)가 없으므로 조향을 하지 않을 경우에는 각각의 밸브체(60)는 닫혀있거나 혹은 열려있게 된다. 이것은 조향휠을 작동하지 않으면 조향기어박스(4)의 밸브유니트의 경로지정에 의해서 작동오일이 유압펌프(12)와 오일리저버(14)로만 순환하게 되는 까닭에 파워실린더(10)로는 작동오일의 흐름이 없기 때문이다.On the other hand, when the valve body 60 according to the second embodiment is applied, unlike the first embodiment, since there is no elastic body 66, each valve body 60 is closed or open when no steering is performed. do. This is because the operating oil is circulated only to the hydraulic pump 12 and the oil reservoir 14 due to the routing of the valve unit of the steering gear box 4 if the steering wheel is not operated. Because there is no flow.

자동차의 환향을 위하여 운전자가 조향휠을 좌측으로 회전시키면, 전술한 바와 마찬가지로 파워실린더(10)의 제2유압실(10b)로 고압의 작동오일이 공급되고, 제1유압실(10a)에 있는 작동오일은 오일리저버(14)로 귀환되게 된다. 이때에는 제1,2유압실(10a,10b)의 압력차에 의하여 파워피스톤(8)의 이동거리나 압력상승의 정도와는 상관없이 압력이 높은 제2유압실(10b)의 밸브판체(68)는 열리게 되고, 제2유압실(10b)의 작동오일압력에 의하여 보다 압력이 낮은 제1유압실(10a)측의 밸브판체(68)가 닫히게 된다. 이후, 파워피스톤(8)이 좌측 최대행정지점(PL)에 위치하면서 제1유압실(10a)측의 밸브판체(68)를 눌러 제1유압실(10a)과 제2유압실(10b)을 연통시킴으로써 제2유압실(10b)에 작용하는 압력의 과도한 상승과 이에따른 유압펌프(12) 및 엔진에 부하를 해제시키게 되는 것이다.When the driver rotates the steering wheel to the left for the return of the vehicle, the high-pressure operating oil is supplied to the second hydraulic chamber 10b of the power cylinder 10, as described above, and is located in the first hydraulic chamber 10a. The working oil is returned to the oil reservoir 14. At this time, the valve plate body 68 of the second hydraulic chamber 10b having a high pressure regardless of the moving distance of the power piston 8 or the degree of pressure increase due to the pressure difference between the first and second hydraulic chambers 10a and 10b. ) Is opened, and the valve plate body 68 on the side of the first hydraulic chamber 10a having a lower pressure is closed by the operating oil pressure of the second hydraulic chamber 10b. Subsequently, the power piston 8 is positioned at the left maximum stroke point PL and the valve plate body 68 on the side of the first hydraulic chamber 10a is pressed to open the first hydraulic chamber 10a and the second hydraulic chamber 10b. By communicating with each other, excessive pressure rise in the second hydraulic chamber 10b and subsequent release of the load on the hydraulic pump 12 and the engine.

또한, 상기한 모든 과정에서 밸브체(60)는 파워피스톤(8)의 몸체(8a)에만 접촉하게 되고, 링(8b)과의 접촉이 없으므로 링(8b)이 손상될 염려는 없으며, 이로인해 압력누출현상도 발생하지 않게된다. 또한 최대행정지점에 위치한 파워피스톤(10)의 이동초기에 작동오일의 압력이 일측의 유압실에만 작용하게 되므로 초기의 조향감 및 응답감도가 향상된다.In addition, in all the above processes, the valve body 60 comes into contact only with the body 8a of the power piston 8, and there is no risk of damaging the ring 8b because there is no contact with the ring 8b. No pressure leak occurs. In addition, since the pressure of the operating oil acts only on one side of the hydraulic chamber at the beginning of the movement of the power piston 10 located at the maximum stroke point, the initial steering and response sensitivity are improved.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 파워스티어링의 펌프부하해제장치에 의하면, 파워스티어링 최대행정시점에서의 오일압력 증가에 따른 오일펌프의 유압부하 및 이에따른 엔진회전수저하의 문제가 근본적으로 해결됨과 동시에, 파워스티어링작용을 민활하고 정확하게 수행함으로써 조향감 및 응답감도의 저하를 방지하며, 또한 파워피스톤의 손상도 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the pump load releasing device of the power steering according to the present invention, the problem of the hydraulic load of the oil pump and the engine speed decrease according to the increase in the oil pressure at the maximum stroke of the power steering is basically solved. In addition, by performing the power steering operation smoothly and accurately, it is possible to prevent the deterioration of steering and response sensitivity, and also to prevent damage to the power piston.

Claims (4)

자동차의 파워스티어링장치에 있어서,In the power steering apparatus of an automobile, 파워피스톤(8)이 좌,우측 최대행정지점(PL,PR)에 위치할 시, 이 파워피스톤(8)의 몸체(8a)단부와 링(8b) 사이에 접하는 지점에서 파워실린더(10)의 제1,2유압실(10a,10b)을 연통하는 연통관(50)을 연결하고, 이 연통관(50)과 파워실린더(10)와의 연결부에는 각각의 유압실(10a,10b)의 압력이 소정치 이상으로 상승될 경우와 상기 파워피스톤(8)이 최대행정지점(PL,PR)에 이르러 그 몸체(8a)와 링(8b) 사이에 접하게 되었을 경우에 열림동작하여 상기 연통관(50)과 해당하는 유압실(10a,10b)을 연통시키는 밸브체(60)를 설치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 파워스티어링의 펌프부하해제장치.When the power piston 8 is located at the left and right maximum stroke points PL and PR, the power cylinder 10 of the power cylinder 10 is in contact with the end of the body 8a of the power piston 8 and the ring 8b. The communication pipe 50 which connects the 1st, 2nd hydraulic chamber 10a, 10b is connected, and the pressure of each hydraulic chamber 10a, 10b is predetermined value in the connection part of this communication pipe 50 and the power cylinder 10. When it is raised above and when the power piston 8 reaches the maximum stroke point (PL, PR) and comes into contact between the body (8a) and the ring (8b), the opening operation is performed to correspond to the communication tube (50). A pump load releasing device for power steering, characterized by providing a valve body (60) for communicating hydraulic chambers (10a, 10b). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밸브체(60)는 상기 연통관(50)과 파워실린더(10)를 연결하는 밸브몸체(62)와, 이 밸브몸체(62)에 수용되어 상기 파워실린더(10)의 통공(12)에 구접하면서 파워실린더(10) 내측으로 소정량 돌출되는 볼(64)과, 이 볼(64)을 탄지하는 탄성체(66)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파워스티어링의 펌프부하해제장치.The valve body 60 is a valve body 62 that connects the communication tube 50 and the power cylinder 10, and is accommodated in the valve body 62 to be in contact with the through hole 12 of the power cylinder 10. And a ball (64) projecting a predetermined amount into the power cylinder (10), and an elastic body (66) holding the ball (64). 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 탄성체(66)는 유압실(10a,10b)의 압력이 유압펌프(12)의 릴리프밸브가 열리는 압력에 도달하기 전에 후퇴되도록 하는 탄발력으로 설정되는 것을 특징으로 하는 파워스티어링의 펌프부하해제장치.The elastic body 66 is a pump unloading device of the power steering, characterized in that the pressure of the hydraulic chamber (10a, 10b) is set to a repulsive force to be retracted before reaching the opening pressure of the relief valve of the hydraulic pump 12 . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밸브체(60)는 상기 연통관(50)과 파워실린더(10)를 연결하는 밸브몸체(62)와, 이 밸브몸체(62)의 안내홈(62a)에 이동가능하게 수용되어 상기 파워실린더(10)의 통공(12)에 구접하면서 파워실린더(10) 내측으로 소정량 돌출되는 굴곡된 박판상의 밸브판체(68)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파워스티어링의 펌프부하해제장치.The valve body 60 is accommodated in the valve body 62 for connecting the communication pipe 50 and the power cylinder 10 and the guide groove 62a of the valve body 62 to be movable to the power cylinder ( And a curved thin plate-shaped valve plate body (68) projecting a predetermined amount into the power cylinder (10) while being in contact with the through hole (12).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100452603B1 (en) * 2002-07-30 2004-10-13 현대자동차주식회사 Reducing apparatus of vibration for steering device

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