KR20000053334A - 차단장치를 가진 유공압 서보모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서보실린더의 단부위치에 있는 유압식차단장치에 관한 것이다. 이러한 차단장치들은 작동압력을 받으면 리미트스톱 (47, 48)에 대하여 작동피스톤 (31)의 충격을 방지해야 한다. 이밖에도 유압지원하에 외향조정을 할 수 있어야 한다.

본 발명은 작동피스톤 (31)상에 제한거리이동이 가능한 이완피스톤(32, 33)이 있다. 이완피스톤 (32, 33)은 작동피스톤 (31)의 실링에지 (34, 35)에 대하여 기밀을 유지한다. 실링에지 (34, 35)는 작동피스톤 (31)에 배열되어 있는 바이패스찬넬 (36)을 제어한다. 이완피스톤(32,33)사이에는 압력을 받을 수 있는 쳄버 (40)에서 스프링 (41)이 삽입되어 있다. 작동피스톤 (31)이 예컨대 장치의 부시(43) 리미트스톱 (48)에 이르면 칼라(45)는 실링에지(35)로부터 이완피스톤(33)을 밀어낸다. 그것은 바이패스차넬(36)에 의하여 쳄버(40)와 통하여 있으며 그위에 작동압력이 이완피스톤(32)을 그의 실링에지 (34)로부터 스프링에 대하여 눌러준다. 작동압력은 스프링 (41)이 실링에지(34)에 대하여 이완피스톤(33)을 다시 밀폐시킬 때 까지 충격을 받은 압실 (37)로부터 압실(38)에 이르기 까지 팽창할 수 있다. 압실 (37)의 조정압력은 단부에서 작동피스톤 (31)을 이완피스톤 (32, 33)으로 지지한다. 그러나 이러한 조정압은 그의 최대치이하이다.

그림 3 및 4

Description

차단장치를 가진 유공압 서보모터{Peneumatic or hydraulic control motor with a shutoff device}

본동력조향의 차단장치는 예컨대 DE 42 21 459에 공지되어 있다. 이 때 충격을 받는 압실은 고압을 받는 작동피스톤의 단부에서 바이패스압력을 받는 압실과 통하게 되어 있다. 이에 따라서 고압오일은 비활동 압축방향의 압력조인트를 거쳐서 팽창 배출이 될 수 있다. 서보모터 단부의 이러한 배출통로는 압력조인트와 연결되어 있는 서보실린더의 내벽에 있는 길이방향홈에 의하여 이루어진다. 단부에서의 이러한 연결을 작동피스톤에 의한 길이방향홈의 통과로 이루어 질 수가 있다. 이러한 차단장치는 작동피스톤이 우선 길이방향홈을 닫기 위하여 단거리로 원위치하여야 하는 고로 원위치로 귀환시 타의 조향방향으로 연이나 우선적으로 하등의 압력을 형성할 수가 없다. 이러한 기간동안에는 하등의 서보동력이 존재하지 않으며 운전자는 전체 조향동력을 수동으로 시행하여야 한다.

본 발명은 차단장치가 작동피스톤의 단부에 설치되어 있는 공압 또는 유압식 서보모터에 관한 것이다. 본 발명은 특히 고압오일펌프, 조향밸브 및 서보모터를 가진 차량에 대한 보조동력종향장치에 관한 것이다.

이러한 차단장치들은 리미트스톱(limit stop)에 대한 작동피스톤의 충격으로 인하여 소음이 발생함으로 이를방지하여야 한다. 작동피스톤이 리미트스톱에 이르면 펌프압력이 허용할 수 없을 정도로 증가함으로 내장된 압력릴리프밸브가 작동한다. 조향밸브가 이러한 작동상태로 장시간 조정된 상태로 있으면 이로인하여 펌프가 열과부하로 손상을 입을 수가 있다.

본 발명은 예컨대 2가지 실시예의 유압보조동력조향으로 보다 상세히 설명하며 도면의 내용은 다음과 같다:

도 1 발명에 따르는 차단장치를 가진 보조동력조향장치의 서보실린더단면;

도 2 도 1에 의한 작동피스톤의 확대단면도;

도 3 2개의 해지피스톤을 가진 다른 실시예;

도 4 도 3에 의한 작동실린더의 확대단면도 및

도 5 리미트스톱의 한가지 실시예의 확대단면도

본 발명의 과제는 이미 단부위치의 귀환개시점에서 서보동력이 존재하도록 차단장치를 맞추어 주는 데 있다. 보조동력장치는 가급적 작은 제작비의 요구조건을 충족해야 한다. 본 과제는 청구항 1을 특징으로 하는 보조동력장치에 의하여 작동피스톤위에 최소한 경계슬라이드(slide)이완피스톤이 설치되어 있어서 그의 전면측으로 서보모터의 각 경감압실에대한 바이패스체널(bypass channel)을 밀폐하고 있다. 서보실린더의 양 단위치에서는 이 밖에도 단차 칼라(collar)를 가진 부시(bush)가 있는 데 그의 조밀한 에지(edge)를 가진 슬라이드이완피스톤이 눌리는 한편 다른 조밀한 에지가 열려있음으로 양 압실들이 서로 통하게되어 있다. 종전의 이완된 압실로 귀환하여 작동압력이 유입될 때 이완피스톤은 다른 실링에지(sealing edge)로 이동하여 새 압실을 밀폐시켜주며 이 때 제어에지(edge)에 의하여 오일유동의 제어가 가능하다. 이러한 방법으로 단부위치로부터 유압지원하에 재차 원위치로 돌아온다. 조절하는 제어에지는 이에 따라서 실링에지에 이완피스톤의 출발을 스무스(smooth)하게 하는 역할을 하고 있다. 스무스한 출발이 불필요하면 제어에지를 삭제 할 수 있다.

2개의 이완피스톤을 가진 유리한 실시예가 청구항 2에 제시되어 있다. 여기에는 작동피스톤에 한계거리재배치능력을 가진 또 다른 이완피스톤이 있는 데 각 이완피스톤은 그의 외측 전면으로 바이패스차넬을 밀폐시켜준다. 이완피스톤사이의 압력을 받을 수 있는 공간에는 스프링이 삽입되어 있다. 이러한 유형은 차단장치로부터 나오는 소음을 저지시키는 특징을 가지고 있다. 기타 제청구항 3 내지 6은 본 발명의 적절한 형태에 대하여 언급되어 있다.

실린더관(1)내에는 피스톤로드(2)에 고정되어 있는 작동피스톤(3)이 지지되어 있다. 피스톤로드 (2)에는 명시되어 있지 않은 스티어링래크(steering rack)가 일직선상으로 접속되어 있다. 작업피스톤 (3)은 롤러버니싱(roller burnishing) 또는 단접에 의하여 피스톤로드(2)에 고정된다. 분활되어 있는 작업피스톤 (3)은 홈 (4)을 포함하고 있으며 그 안에 실(seal) (5A, 5B)을 가진 이완피스톤 (5)이 축방향에 따라서 섭동이 되도록 삽입되어 있다. 작동피스톤 (3)은 실링에지 (6) 또는 (7)로 이완피스톤 (5)전면중의 하나에서 바이패스차넬(8)을 밀폐시킨다. 바이패스차넬 (8)은 한 개 또는 복수개의 길이방향홈이나 또는 링틈새(ring clearance)로서 작동피스톤(3) 또는 이완피스톤(5)내에 파여져 있다. 이완피스톤(5)은 이 때 작동피스톤 (3)에서 제어모서리 (10) 또는 (11)로 바이패스차넬(8)내의 오일흐름을 조정한다.

이완피스톤(5)과 작동피스톤(3)은 실린더관 (1)을 2개의 압력실 (12)와 (13)으로 나누어 준다.

실린더관(1)의 단부에는 각기 부시(14 및 15)가 단차 칼라 (16 및 17)및 리미트스톱 (26, 27)과 함께 삽입되어 있다. 부시(14, 15)는 이밖에도 링홈 (18, 20)과 구멍 (21,22)에 의하여 오일조인트(오일조인트) (23, 24)와 압실 (12) 또는 (13)과의 통로를 만들어 주는 역할을 하고 있다.

작동실린더 (3)가 예로 압실 (12)내 작동압력에 의하여 우단부방향으로 밀릴 때 이완피스톤 (5)은 실링에지(7)에서 밀폐위치에 있게 된다. 이완피스톤 (5)은 이에 따라서 제어에지(11)를 카버하고 한편으로 제어에지(10)는 열려있게 된다. 압실 (12)내 작동압력은 페쇄되어 있는 밀폐에지(7)에 의하여 압실(13)이 이완될 수가 없다.

이완피스톤 (5)을 가진 작동피스톤 (3)은 부시 (15)에 이르기까지 움직인다. 리미트스톱에서 부시 (15)의 칼라 (17)가 이완피스톤 (5)과 접하여 이를 중간위치로 밀어주면 그안의 실링에지(7)와 제어에지 (11)가 열린다. 이완피스톤(5)의 이러한 중간위치는 부시(15)의 리미트스톱 (27)의 작업피스톤 (3) 장치에 의하여 정해진다. 압실 (12)내 작동압력은 그 때문에 압실 (13)과 오일조인트(24)를 거쳐서 도시되어 있지 않은 오일탱크로 팽창한다. 실링에지(6)에서 거의 압력이 없는 귀환유동오일은 칼라 (17)에서 열려진상태에서 이완피스톤 (5)을 지지한다.

이러한 우측 단부로부터 다시 원위치로 돌아오려면 조향핸들을 반대방향으로 돌려서 조향밸브를 조정한다. 이에 대하여 작동압력은 오일조인트 (24)를 거쳐서 압력실(13)로 유입되며 이완피스톤 (5)은 실링에지(6)에 대하여 눌린다.

그로인하여 작동피스톤(3)은 이완피스톤(5)과 함께 좌로 움직인다. 보조제어에지(10 및 11)로 인하여 이완피스톤 (5)의 닫힘운동은 이것이 그의 실링에지 (6) 또는 (7)에서 완충이 되어 접하도록 제어된다. 발명에 따르는 보조동력조향에 의하여 실링에지 (6) 또는 (7)에 대하여 이완피스톤(5)이 이동후 서보동력으로 단부위치로부터 원위치로 돌아온다.

도 5에 의하면 리미트스톱 (50)과 칼라(51)도 또한 직접 실린더관(52)에 부착될수가 있다. 실린더관의 우측은 작동피스톤이 이완피스톤을 가지고 있기 때문에 비고정부시의 형태로 되어야 한다.

도 3과 4로부터 본 발명의 추가 실시예가 나타나 있다. 피스톤로드(30)상에 고정되고 2개로 분활된 작동피스톤 (31)은 이완피스톤 (32) 및 (33)을 수용한다. 이완피스톤 (32, 33)은 실링에지(34)와 (35)에 대하여 외부에 위치한 전면측과 밀폐되어 있다. 바이패스채널 (36)은 압실 (37)과 (35)를 이완피스톤 (32)와 (33)의 각 위치에 따라서 서로 통해 있다. 양 이완피스톤 (32)와 (33)사이에는 쳄버(chamber)(40)가 형성되어 있어서 스프링(41) 특히 컵스프링(cup spring)을 수용한다. 스프링 (41)은 이완피스톤(32)및 (33)을 서로 눌러주고 있으며 이들을 장치의 작동피스톤 실링에지 (34)와 (35)에서 지지한다. 단부위치에서 리미트스톱으로서 재차 부시 (42)와 (43)은 단차 칼라 (44)와 (45)로 실린더관 (46)안으로 눌린다.

직진주행위치에서 이완피스톤 (32, 33)의 운동 및 이에 따르는 소음이 생기지 않도록하기 위하여 스프링 (41)을 작동피스톤 (32, 33)의 작동압력 및 전면과 마춘다. 압력이 압실(37) 또는 (38)중의 어느 하나의 압력이 이러한 작동압력을 상회하면 이완피스톤 (32) 또는 (33)은 스프링(41)에 대하여 밀리며 열려진 실링에지(34) 또는 (35)에 의하여 쳄버(40)내에는 압력이 조성된다. 쳄버(40)내의 이러한 압력은 스프링(41)으로 재차 압실 (37) 또는 (38)의 압력에 대한 힘의 균형을 잡아 준다. 이완피스톤은 스프링 (41)과 쳄버 (40)내를 지배하고 있는 압력으로 인하여 작동실린더 (31)의 해당 실링에지 (34)와 (35)로 눌린다.

작동실린더(31)는 이완피스톤 (32, 33) 예컨대 압실(37)내 작동압력에 의하여 우측으로 움직인다. 부시(43)의 리미트스톱(48)으로 작동피스톤 (31)으로 이동할 경우에 이완피스톤(33)은 칼라(45)에 의하여 밀리며 실링에지(35)가 열린다. 쳄버(40)내 압력은 이로 인하여 압실(38)의 리턴(return)압력과 통하여 오일탱크로 팽창한다. 압실(37)의 작동압력에 의하여 이완피스톤 (32)은 스프링(41)에 대하여 밀리며 실링에지 (34)를 연다. 양 이완피스톤 (32)와 (33)은 그의 실링에지 (34)와 (35)를 열며 압실 (37)과 (38)사이에는 바이패스차넬 (36)에 의하여 단락이 이루어진다. 펌프로 이송되는 오일은 탱크로 배출 할 수 있다. 압실 (37)의 압력은 스프링의 크기에 따라 정해진다. 이완피스톤(32, 33)을 가진 작동실린더 (31)는 그의 최대치이하에 들어 있는 단부의 이러한 압력에 의하여 유지된다.

이러한 단부위치로부터 유압지원하에 다시 원위치로 돌아온다. 거기에 이르기 까지 이완된 압실(38)로 작동압력을 제어할 때 이완피스톤 (32)은 작동피스톤(31)의 실링에지(34)를 이겨서 스프링(41)에 의하여 압력을 받는 리턴압력을 받는 압실(37)을 밀폐시킨다. 작동실린더(31)가 부시(43)의 리미트스톱 (48)을 떠나면 쳄버(40)의 상기 동력비가 다시 조정이 되고 이완피스톤 (33)은 실링에지 (35)를 닫는다.

차량의 보조동력조향장치에 대한 작동실린더의 차단장치를 구비한 서보모터

Claims (6)

1. 압력오일펌프, 조향밸브와 서보모터를 가지며 특히 보조동력조향장치에 대한 작동피스톤의 차단장치부 서보모터에 있어서,

   - 작업피스톤(3)에는 적어도 한 개의 이완피스톤(5)이 있어서 제한거리를 이동할 수 있으며;

   - 이동 이완피스톤(5)은 그의 전면측과 더불어 작동피스톤(3)의 실링에지(6 및7)의 각기 대응하는 압실(12 또는 13)에 이르는 바이패스차넬(8)을 밀폐시키며

   - 서보실린더의 양 단부위치에는 부시(14 및 15)가 있어서 실링에지(6 또는 7)의 이동가능한 이완피스톤을 눌러주어서 양 압실(12 및 13)이 통하는 것을 특징으로 하는 서보모터.
2. 제 1항에 있어서,

   - 작동피스톤(31)에는 제한거리이동이 가능한 또 다른 이완피스톤(32 및 33)이 있으며;

   - 각 이완피스톤 (32 및 33)은 그의 외측에 위치한 전면측과 더불어 바이패스차넬을 밀폐하며

   - 이완피스톤(32 및 33)사이에서 압력을 받는 쳄버(40)내에는 스프링(41)이 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 서보모터.
3. 청구항 2에 따르는 차단장치를 가진 서보모터에 있어서,

   이완피스톤 (32 및 33)사이에 컵스프링이 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 서보모터.
4. 청구항 1 및 2에 따르는 차단장치를 가진 서보모터에 있어서,

   바이패스밸브 (8; 36)는 작동피스톤(3; 31)내에 들어 있는 것을 특징으로 하는 서보모터.
5. 청구항 1 또는 2에 따르는 차단장치를 가진 서보모터에 있어서,

   단부위치에서 리미트스톱으로서 단차칼라(16 및 17)를 가진 부시(14, 15)가 서보모터에 내장되어 있으며 칼라가 이동중인 이완피스톤(5)을 치며 부시는 구멍(21,22) 및 링그루브(ring groove)(18,20)에 의하여 오일조인트(23, 24)와 통해 있는 것을 특징으로 하는 서보모터.
6. 청구항 1에 따르는 차단장치를 가진 서보모터에 따라서 바이패스차넬(8)에는 이완피스톤(5)에 의하여 제어된 제어모서리 (10,11)가 있어서,

   실링에지 (6,7)에 이르기까지의 이완피스톤(5)의 운동을 제어하며 오일흐름을 밀폐에 이르기 까지 제어하는 것을 특징으로 하는 서보모터.