KR19990056646A - 동력조향장치의 작동실린더구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동력조향장치의 작동실린더구조에 관한 것으로, 조향핸들의 완전 조타시 작동실린더내에서 랙바아에 장착된 피스톤에 압력을 가하는 작동유가 연통관로를 통해 반대편 압력실로 바로 드레인되어 피스톤에 가하는 압력을 경감시킴으로써, 컨트롤밸브내 관련부품들의 강성저하를 방지하면서 조타감을 향상시킬 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 작동실린더(21)내에서 작동유에 의해 가압력을 받으면서 랙바아(22)에 의해 지지되는 작동피스톤(23)이 내장되고, 이 작동실린더(21)의 내부는 작동피스톤(23)에 의해 좌/우측 압력실(24,25)로 구획지으며, 이 작동실린더(21)의 좌/우측 압력실(24,25)내로 상기 컨트롤밸브와 연통하는 유압관로(26,27)가 각각 설치되는 한편, 상기 작동실린더(21)의 내부에는 완전 조타시 좌/우측 압력실(24,25)내로 유입되는 작동유에 의해 작동피스톤(23)이 가압되어 밀릴 경우 이 작동피스톤(23)에 의해 밀리도록 배면에 스프링(29)을 매개로 탄발지지된 스톱퍼(28)가 설치되어 이루어진다.

Description

동력조향장치의 작동실린더구조

본 발명은 자동차의 동력조향장치에 관한 것으로, 특히 조향핸들의 완전 조타시 작동실린더내 랙바아에 장착된 피스톤으로 압력을 가하는 작동유가 연통관로를 통해 바로 드레인되게 함으로써, 컨트롤밸브내 관련부품들의 강성저하를 방지하면서 조타감을 향상시킬 수 있도록 된 동력조향장치의 작동실린더구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행중에 차체의 진행방향을 운전자의 임의대로 바꿀 수 있도록 된 조향장치를 구비하고 있는 바, 이러한 조향장치는 운전자가 차륜의 진행방향을 임의로 바꿀 수 있도록 장착되는 것으로서, 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향 휠과 조향 축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 조향축의 회전을 감속함으로써 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 조작이 안될 염려가 있기 때문에 가볍고 신속한 조향조작을 하기 위해 동력조향장치를 사용하고 있는 바, 이와 같은 동력조향장치는 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프와 압력 조절밸브 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.

즉, 상기와 같은 일반적인 형태의 동력조향장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 운전자에 조향조작을 위한 조향핸들(1)이 상측 선단부에 장착된 조향축(2)과, 이 조향축(2)을 외부에서 감싸고서 차체에 고정되는 조향컬럼(3), 상기 조향축(2)의 하부에 장착되어 조향시 작동유의 흐름을 제어하도록 된 컨트롤밸브(4) 및, 상기 조향축(2)의 하측 선단에 마련된 구동피니언부(도시안됨)와 치합되어 이의 회전 운동에 따라 직선운동을 하는 랙바아(도시안됨)를 갖춘 작동실린더(5), 그리고 엔진의 크랭크축과 벨트를 매개로 연결되어 이로부터 동력을 받아 작동되어 조향시 상기 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하도록 된 오일펌프(6), 이 오일펌프 (6)로 작동유를 공급하도록 일정량의 작동유를 저장하고 있는 오일저장탱크(7)로 구성되어 이루어진다.

또한, 상기 컨트롤밸브(4)와 오일펌프(6) 및 오일저장탱크(7) 사이에는 각기 작동유의 공급 및 회수를 위한 공급관로(8)와 회수관로(9)가 배설되어 있고, 상기 작동실린더(5)의 양선단부위에는 내부의 작동피스톤과 연결되어 외부로 노출되어 이의 타단이 각기 전륜측 너클에 연결되어 조향시 선회방향으로 너클을 밀어 회전시키도록 하는 타이로드(10)가 마련되어 있다.

따라서 조향시 상기 오일펌프(6)는 공급관로(8)를 통해 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하게 되고, 이에 따라 컨트롤밸브(4)는 조향방향으로 조작력이 경감되도록 작동실린더(5)의 작동피스톤을 밀게 되며, 이 작동실린더 (5)의 이동으로 타이로드(10)가 너클을 회동시켜 조향이 용이하게 이루어지도록 한다.

그런데 상기와 같이 구성된 종래의 동력조향장치에서 완전 조타시 작동유가 컨트롤밸브를 거쳐 작동실린더내에 작용하는 상태는 도 2에 도시된 바와 같다.

즉, 동력조향장치에서 조향시 상기 작동실린더(5)내에서 랙바아(11)에 의해 지지되어 작동유의 가압력을 받도록 된 작동피스톤(12)은, 완전 조타시 컨트롤밸브(4)로부터 작동실린더(5)의 좌/우측 압력실(13,14)내로 각기 연통되게 마련된 유압관로(15,16)를 통해 유입되는 작동유에 의해 스톱퍼(17)에까지 밀리게 되는데, 이와 같이 상기 작동피스톤(12)이 작동실린더(5)의 좌/우측 압력실(13,14)내에서 스톱퍼(17)에까지 밀릴 경우에도 유압관로(15,16)를 통한 작동유의 공급은 계속해서 진행되어지므로 조타감이 좋지 못할 뿐만 아니라, 상기 컨트롤밸브(4)내 관련부품들의 강성을 저하시키게 되는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 조향핸들의 완전 조타시 작동실린더내에서 랙바아에 장착된 피스톤에 압력을 가하는 작동유가 연통관로를 통해 반대편 압력실로 바로 드레인되어 피스톤에 가하는 압력을 경감시킴으로써, 컨트롤밸브내 관련부품들의 강성저하를 방지하면서 조타감을 향상시킬 수 있도록 된 동력조향장치의 작동실린더구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 자동차의 동력조향장치를 도시한 구성도,

도 2는 종래 작동실린더의 내부구조를 개략적으로 도시한 단면도,

도 3과 도 4는 각각 본 발명에 따른 작동실린더의 작동전/후를 개략적으로 도시한 단면도,

도 5는 도 3과 도 4의 요부 확대사시도,

도 6은 도 3과 도 4의 요부 확대단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

21-작동실린더 22-랙바아

23-작동피스톤 24,25-좌/우측 압력실

26,27-유압관로 28-스톱퍼

29-스프링 30-연통통로

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 작동실린더내에서 작동유에 의해 가압력을 받으면서 랙바아에 의해 지지되는 작동피스톤이 내장되고, 이 작동실린더의 내부는 작동피스톤에 의해 좌/우측 압력실로 구획지으며, 이 작동실린더의 좌/우측 압력실내로 상기 컨트롤밸브와 연통하는 유압관로가 각각 설치되는 한편, 상기 작동실린더의 내부에는 완전 조타시 좌/우측 압력실내로 유입되는 작동유에 의해 작동피스톤이 가압되어 밀릴 경우 이 작동피스톤에 의해 밀리도록 배면에 스프링을 매개로 탄발지지된 스톱퍼가 설치되어 이루어진다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3과 도 4는 각각 본 발명에 따른 작동실린더의 작동전/후를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 3과 도 4의 요부 확대사시도이며, 도 6은 도 3과 도 4의 요부 확대단면도이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 작동실린더(21)내에서 랙바아(22)에 의해 지지되어 작동유의 가압력을 받는 작동피스톤(23)이 내장되고, 이 작동실린더(21)의 내부는 작동피스톤(23)에 의해 좌/우측 압력실(24,25)로 구획지으며, 이 작동실린더(21)의 좌/우측 압력실(24,25)내로 상기 컨트롤밸브(도시안됨)로부터 연통되는 유압관로(26,27)가 각각 설치되는 한편, 상기 작동실린더(21)의 내부에는 완전 조타시 컨트롤밸브로부터 연통된 유압관로(26,27)를 통해 좌/우측 압력실(24,25)내로 유입되는 작동유에 의해 작동피스톤(23)이 가압되어 밀릴 경우 이 작동피스톤(23)에 의해 밀리도록 배면에 스프링(29)을 매개로 탄발지지된 스톱퍼(28)가 설치된다.

또, 상기 작동실린더(21)에는 완전 조타시 유압관로(26,27)를 통해 공급되는 작동유에 의해 작동피스톤(23)이 상기 스톱퍼(28)를 밀게 될 경우 작동피스톤(23)이 가압하는 반대편 좌/우측 압력실(24,25)로 작동유를 드레인시켜 주는 연통통로(30)가 개방되도록 되어 있다.

이를 위해 상기 스톱퍼(28)는 작동피스톤(23)에 의해 완전히 밀리면, 연통통로(30)와 교통되는 개구부(28a)를 갖추고 있으며, 이 스톱퍼(28)는 상부에 끼움부(28b)를 갖추고 있어 작동실린더(21)의 내주면에 형성된 요홈(21a)내 끼워져 섭동가능하도록 되어 있다.

따라서 조향시 완전 우회전의 조타가 일어나면, 상기 컨트롤밸브로부터 작동유가 유압관로(26)를 통해 좌측 압력실(24)로 유입되고, 이 좌측 압력실(24)로 유입된 작동유는 작동피스톤(23)을 밀어 우측의 스톱퍼(28)를 완전히 가압할 때까지 작용되며, 이에 따라 상기 스톱퍼(28)가 스프링(29)를 완전히 밀고서 우측으로 이동하게 되면, 스톱퍼(28)의 개구부(28a)가 상기 연통통로(30)와 교통되면서 작동피스톤(23)의 좌측부위를 가압하고 있던 좌측 압력실(24)내의 작동유는 연통통로(30)를 통해 작동피스톤(23)의 우측부위인 우측 압력실(25)내로 드레인되므로, 작동피스톤(23)에 작동유의 압력이 지속적으로 작용하지 않게 된다.

한편, 완전 좌회전시에도 상기와 동일하게 우측 압력실(25)에 있던 작동유가 연통통로(30)를 통해 반대편 좌측 압력실(24)로 드레인되어 작동피스톤(23)에 작동유의 압력이 지속적으로 작용하지 않게 됨은 물론이다.

상기와 같이 작동실린더(21)의 내에서 완전 조타시 스톱퍼(28)쪽을 향해 작동유에 의해 작동피스톤(23)이 가압되어 밀리면, 상기 연통통로(30)와 스톱퍼(28)의 개구부(28a)가 교통되어 작동유를 반대편 압력실로 드레인시킬 수 있으므로, 컨트롤밸브내 관련부품들의 강성저하를 방지하면서 조타감을 향상시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 동력조향장치의 작동실린더구조에 의하면, 동력조향장치에서 완전 조타시 작동실린더내의 작동피스톤을 작동유가 가압함에 따라 작동피스톤의 전후의 좌/우측 압력실 사이에서 작동유의 교통이 이루어지므로 작동피스톤에 가해지는 작동유의 가압력이 경감될 수 있게 되고, 이에 따라 관련부품들의 강성저하의 방지와 함께 조타감을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 작동실린더(21)내에서 작동유에 의해 가압력을 받으면서 랙바아(22)에 의해 지지되는 작동피스톤(23)이 내장되고, 이 작동실린더(21)의 내부는 작동피스톤(23)에 의해 좌/우측 압력실(24,25)로 구획지으며, 이 작동실린더(21)의 좌/우측 압력실(24,25)내로 상기 컨트롤밸브와 연통하는 유압관로(26,27)가 각각 설치되는 한편, 상기 작동실린더(21)의 내부에는 완전 조타시 좌/우측 압력실(24,25)내로 유입되는 작동유에 의해 작동피스톤(23)이 가압되어 밀릴 경우 이 작동피스톤(23)에 의해 밀리도록 배면에 스프링(29)을 매개로 탄발지지된 스톱퍼(28)가 설치되어 이루어진 동력조향장치의 작동실린더구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 작동실린더(21)에는 완전 조타시 작동유에 의해 작동피스톤(23)이 상기 스톱퍼(28)를 밀게 될 경우 작동피스톤(23)이 가압하는 반대편 좌/우측 압력실(24,25)로 작동유를 드레인시켜 주는 연통통로(30)가 교통되도록 된 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 작동실린더구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 스톱퍼(28)는 작동피스톤(23)에 의해 완전히 밀리면, 연통통로(30)와 교통되는 개구부(28a)를 갖추고 있으며, 이 스톱퍼(28)는 상부에 작동실린더(21)의 내주면의 요홈(21a)내 끼워지는 끼움부(28b)를 갖추도록 된 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 작동실린더구조.