KR20010103493A - 조향펌프의 유량조절밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 조향펌프의 유량조절밸브에 관한 것으로서, 토출포트와 환류포트가 연통되는 공간부를 형성하도록 외체를 이루는 하우징, 상기 하우징의 일측단에 삽입 고정되며 공간부와 연통되는 오리피스가 결합되어 축선방향으로 출구홀을 형성하는 출구 피팅 및, 상기 출구 피팅의 출구홀을 통해 토출되는 유량을 제어하는 컨트롤 플런저로 구성된 조향펌프의 유량조절밸브에 있어서, 상기 오리피스의 내주상에는 상기 토출구로부터 토출되는 오일의 맥동을 저감시키기 위한 나선형의 돌부가 형성되는 특징이 있으며, 이러한 본 발명에 따르면 출구 피팅에 결합되는 오리피스의 내주상에 나선형 돌부가 형성됨으로써 초기 맥동을 상쇄시켜 오일토출에 따른 소음을 감소시킬 수 있도록 한다.

Description

조향펌프의 유량조절밸브{flow rate controlling valve of power steering hydraulic pump}

본 발명은 자동차 조향펌프의 유량조절밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 출구 피팅(fitting)에 결합되는 오리피스(orifice)의 내주상에 나선형 돌부가 형성됨으로써 초기 맥동(pulsation)을 상쇄시켜 오일토출에 따른 소음을 감소시킬수 있도록 하는 조향펌프의 유량조절밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유압식 동력 조향장치는 조향휠에 연결되는 조향 링키지의 중간에 설치된 오일펌프로부터 공급되는 유압을 동력조향기어에 의해 배력시켜 출력축을 통해 조향륜(전륜)에 가함으로써 조향력을 증대시켜 운전자가 적은 힘으로도 가볍고 신속한 조향을 할 수 있도록 해준다.

이러한 동력 조향 장치는 조향펌프를 이용하여 유압을 발생시키는 동력수단과, 그 발생된 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 일으키는 작동수단과, 유로의 개폐를 통해 작동 실린더의 동작방향과 상태를 제어하는 제어수단으로 구성되어 있으며, 운전자에 의한 조향휠의 조작력을 감소시킬 수 있고, 노면으로부터 전륜을 통해 조향휠에 충격이 전달되는 킥백(kick back) 현상을 방지하며, 전륜의 진동에 의한 시미모션(shimmy motion)을 감쇠시키는 특징을 가지고 있다.

위와 같은 동력 조향 장치에서 조향펌프는 하우징의 중심부에서 엔진으로부터 동력을 전달받는 구동축이 베인과 연동되게 설치되어 있고, 상부에는 베인이 회전됨에 따라 리저버로부터 인테이크호스를 통해 흡입되면서 토출되는 오일의 유량을 조절하는 유량조절밸브가 설치되어 있다.

도 1은 이러한 종래 유량조절밸브를 도시한 것으로서, 하우징의 상단부에는 일측 끝단이 외부로 개방된 원통형의 공간부(110)가 형성되어 있고, 그 중심부에는 조향펌프의 토출포트(discharge hole111) 및 환류포트(supercharge hole; 112)가 격벽(113)을 두고 연통되어 있다.

또한, 공간부(110)의 개방부위에는 출구 피팅(120)이 체결되어 있는 바, 이때 출구 피팅(120)의 후방에는 공간부(110)와 연통된 출구홀(121)을 형성하는 오리피스(123)가 결합되며, 전방에는 그 출구홀(121)을 압력호스에 연결되기 위한 체결구(125)가 형성되어 있다.

그리고, 공간부(110)의 출구 피팅(120) 대향측에는 공간부(110)의 내주면과 밀착하는 대경부(151)를 갖는 컨트롤 플런저(150)가 전후방향으로 이동 가능하게 삽입되어 있고, 끝단부의 대경부(151)가 출구 피팅(120)의 전면부와 접촉하면서 토출포트(111)와 환류포트(112)를 서로 개폐하도록 되어 있다. 또한, 공간부(110)의 후방에는 컨트롤 플런저(150)를 출구 피팅(120) 쪽으로 가압하는 밸브 스프링(160)이 설치되어 있으며, 출구 피팅(120)의 출구홀(121)쪽 공간과 밸브 스프링(160)이 설치된 공간은 릴리프홀(115)에 의해 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 종래 유량조절밸브(101)는 조향펌프의 동작으로 리저버의 오일이 토출포트(11)로 강제 토출되는 과정에서, 토출포트(11)로 토출되는 오일량이 조향회로에 정상적으로 유동하는 설정량을 초과하게 될 경우 컨트롤 플런저(150)의 대경부(151)에 미치는 압력이 증가하게 되고, 그 컨트롤 플런저(150)는 그 증가된 압력에 해당하는 위치로 이동하면서 밸브 스프링(160)을 압축하게 된다. 즉, 밸브 스프링(160)의 탄성력은 토출포트(111)에 정상유량이 흐르는 상태의 압력과 동일하게 작용한다. 이때, 컨트롤 플런저(150)의 대경부(151)는 격벽(113)에서 분리되면서 토출포트(111)를 환류포트(112)와 해당 갭(gap)만큼 연통시키게 된다.

이에 따라, 토출포트(111)에 토출되는 오일의 적정량은 출구 피팅(120)의 오리피스(123) 및 출구홀(121)을 통해 동력 조향기어와 연결되는 압력호스로, 그 나머지는 연통된 환류포트(112)를 통해 조향펌프의 리저버로 복귀됨으로써 엔진의 회전속도가 변화되어도 조향회로에 흐르는 오일량을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

그런데, 종래 조향펌프의 유량조절밸브(101)는 조향펌프 베인의 회전에 의해 발생되는 오일을 토출포트(111)를 통해 공급받게 되므로 베인의 회전에 따른 맥동을 가지게 되며, 보통 승용차용 베인형 조향펌프의 경우 ±25psi의 극심한 맥동을 가지게 되므로 맥동 소음(moan, growl)을 유발하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 조향펌프로부터 출구 피팅쪽으로 토출되는 유압의 초기 유압맥동을 상쇄시킴으로써 소음저감효율을 증대시킬 수 있도록 하는 조향펌프의 유량조절밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 조향펌프의 유량조절밸브를 보인 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조향펌프의 유량조절밸브를 보인 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 유량조절밸브의 출구 피팅을 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 출구 피팅 21 : 출구홀

23 : 오리피스 27 : 나선형 돌부

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징에 따르면, 토출포트와 환류포트가 연통되는 공간부를 형성하도록 외체를 이루는 하우징, 상기 하우징의 일측단에 삽입 고정되며 공간부와 연통되는 오리피스가 결합되어 축선방향으로 출구홀을 형성하는 출구 피팅 및, 상기 출구 피팅의 출구홀을 통해 토출되는 유량을 제어하는 컨트롤 플런저로 구성된 조향펌프의 유량조절밸브에 있어서, 상기 오리피스의 내주상에는 상기 토출구로부터 토출되는 오일의 맥동을 저감시키기 위한 나선형의 돌부가 형성되는 것을 조향펌프의 유량조절밸브를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조향펌프의 유량조절밸브(1)를 도시한 것으로서, 이 유량조절밸브(1)는 외체를 형성하는 하우징(3), 이 하우징(3)의 일측단에 삽입 고정되는 출구 피팅(20) 및, 이 출구 피팅(20)의 대향측에 삽입되는 컨트롤 플런저(50)로 구성된다.

상기 하우징(3)의 공간부(10) 일측에는 조향펌프와 연결되어 있는 토출포트(11)와 환류포트(12)가 각각 형성되고, 출구 피팅(20)과 컨트롤 플런저(50)를 연결하는 릴리프홀(15)이 형성되며, 공간부(10)에 이동 가능하게 삽입되는 컨트롤 플런저(50)는 플런저 스프링(60)에 의해 탄력적으로 지지되는 구조로 이루어진다.

여기서, 출구 피팅(20)은 도 3에 도시되는 바와 같이 토출포트(11)를 통해 조향펌프로부터 토출되는 유압을 동력 조향 기어와 연결되는 압력호스에 전달하기 위한 것으로, 출구 피팅(20)의 후방부에는 공간부(10)와 연통되는 출구홀(21)을 형성하기 위한 오리피스(23)가 결합되며, 전방부에는 출구홀(21)을 압력호스에 연결하기 위한 체결구(25)가 형성된다. 그리고, 오리피스(23)의 내주상 즉,출구홀(21)에는 토출포트(11)로부터 토출되는 오일의 맥동을 저감시키기 위한 나선형의 돌부(27)가 형성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같다.

먼저, 조향펌프의 동작으로 리저버의 오일이 토출포트(11)로 강제 토출되는 과정에서 토출포트(11)로 토출되는 오일량이 조향회로에 정상적으로 유동하는 설정량을 초과하게 될 경우 컨트롤 플런저(50)의 대경부(51)에 미치는 압력이 증가하게 되고, 그 컨트롤 플런저(50)는 그 증가된 압력에 해당하는 위치로 이동하면서 밸브 스프링(60)을 압축하게 된다. 이때, 컨트롤 플런저(50)의 대경부(51)는 격벽(13)에서 분리되면서 토출포트(11)를 환류포트(12)와 해당 갭만큼 연통시켜 오리피스(23)를 통과하는 오일의 유량을 조절하게 된다.

이와 같이 토출포트(11)로부터의 적정량 오일이 출구 피팅(20)의 오리피스(23)를 통해 출구홀(21)로 토출되는 과정에서 조향펌프의 베인 회전에 의해 오일은 맥동을 형성하게 되는데, 이때 오리피스(23)의 내주상에 형성된 나선형 돌부(27)는 토출오일의 초기 맥동을 약 ±5psi까지 상쇄시킴으로써 맥동 소음저감 효율을 높일 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 출구 피팅에 결합되는 오리피스의 내주상에 나선형 돌부를 형성함으로써 토출유압의 초기 유압맥동을 상쇄시켜 소음 감소효율을 증대시킬 수 있게 된다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 토출포트와 환류포트가 연통되는 공간부를 형성하도록 외체를 이루는 하우징, 상기 하우징의 일측단에 삽입 고정되며 공간부와 연통되는 오리피스가 결합되어 축선방향으로 출구홀을 형성하는 출구 피팅 및, 상기 출구 피팅의 출구홀을 통해 토출되는 유량을 제어하는 컨트롤 플런저로 구성된 조향펌프의 유량조절밸브에 있어서, 상기 오리피스의 내주상에는 상기 토출구로부터 토출되는 오일의 맥동을 저감시키기 위한 나선형의 돌부가 형성되는 것을 특징으로 하는 조향펌프의 유량조절밸브.