KR200192429Y1 - 속도감응형 동력조향장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 속도감응형 동력조향장치에 관한 것으로, 조향기어박스내 동력실린더에 내장되어 오일펌프로부터 제어밸브를 거쳐 공급된 압유에 의해 좌우로 이동되는 작동피스톤에 조향력을 차속에 따라 조절할 수 있도록 유효단면적이 가변적으로 변화되는 오리피스와 이를 개페하는 니플밸브를 설치함으로써, 비교적 적은 비용으로도 차속에 따른 조향력을 조절할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 조향핸들(1)을 선단에 장착한 조향축(2)과, 이 조향축(2)에 연결된 조향기어박스(3) 및 이 조향기어박스(3)의 상부에 설치된 제어밸브(4), 이 제어밸브(4)의 내에서 유압펌프(5)로부터 공급된 오일을 공급받도록 설치된 동력실린더(7)로 구성된 동력조향장치에 있어서, 상기 동력시린더(7)내에 설치된 작동피스톤(8)에 형성된 오리피스(9)와, 이 오리피스(9)의 유효단면적을 변화시키도록 회전축상에 니플밸브(10)을 장착한 스텝모터(11), 이 스텝모터(11)를 작동피스톤(8)상에 고정시키는 장착브래킷(12) 및, 상기 스텝모터(11)에 연결된 엔진제어유니트(13)와 차속센서(14)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

속도감응형 동력조향장치

본 고안은 차속에 따라 조향에 드는 힘이 변화되는 차속감응형 동력조향장치에 관한 것으로, 특히 조향기어박스의 동력실린더내로 공급된 압유에 의해 좌우로 이동되는 작동피스톤에 오리피스를 형성시키고 이 오리피스의 유효단면적을 차속에 따라 조절하여 차속에 따른 조향력을 조절할 수 있도록 된 속도감응형 동력조향장치에 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 조향핸들과 조향축 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 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.

그런데 상기한 종래의 기계식 조향장치나 동력조향장치에서는 차속에 따라 운전자가 느끼는 조향감각이 일정하게 되고, 이로 인해 고속주행시에 필요한 무거운 조향감각이나 저속주행시의 가벼운 조향감각을 동시에 느끼도록 할 수 없는 결점이 있었다.

상기한 결점을 해소하기 위해 차속에 따라 조향력이 변화되게 제어하는 것으로, 저속주행시에는 가볍게 종속이나 고속시에는 적당한 무게의 조향감각을 줄 수 있도록 된 속도감응형 동력조향장치가 제안되어 있는 바, 이러한 종래의 속도감응형 동력조향장치는 차속센서를 매개로 차속을 검출하고, 이에 따라 동력피스톤에 이에 대응되는 작동압을 공급시켜 조향에 드는 힘을 변화시키도록 된 것인데, 이의 구성이 복잡한 유압시스템 및 전자장치로 이루어져 있기 때문에 구조가 복잡하고, 제작 비용도 고가인 단점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 조향기어박스내 동력실린더에 내장되어 오일펌프로부터 제어밸브를 거쳐 공급된 압유에 의해 좌우로 이동되는 작동피스톤에 조향력을 차속에 따라 조절할 수 있도록 유효단면적이 가변적으로 변화되는 오리피스와 이를 개폐하는 니플밸브를 설치함으로써, 비교적 적은 비용으로도 차속에 따른 조향력을 조절할 수 있도록 된 속도감응형 동력조향장치를 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 본 고안에 따른 동력조향장치의 개략적인 구성도.

제2도는 본 고안의 요부인 조향기어박스의 내부단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 조향핸들 2 : 조향축

3 : 조향기어박스 4 : 제어밸브

5 : 유압펌프 6 : 오일탱크

7 : 동력실린더 8 : 작동피스톤

9 : 오리피스 10 : 니플밸브

11 : 스텝모터 12 : 장착브래킷

13 : 엔진제어유니트 14 : 차속센서

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 조향핸들을 선단에 장착한 조향축과, 이 조향축에 연결된 조향기어박스 및 이 조향기어박스의 상부에 설치된 제어밸브, 이 제어밸브의 내에서 유압펌프로부터 공급된 오일을 공급받도록 설치된 동력실린더로 구성된 동력조향장치에 있어서, 상기 동력실린더내에 설치된 작동피스톤에 형성된 오리피스와, 이 오리피스의 유효단면적을 변화시키도록 회전축상에 니플밸브를 장착한 스텝모터, 이 스텝모터를 작동피스톤상에 고정시키는 장착브래킷 및, 상기 스텝모터에 연결된 엔진제어유니트와 차속센서로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 동력조향장치의 개략적인 구성도이고, 제2도는 본 고안의 요부인 조향기어박스의 내부단면도이다.

본 고안은 도면에 도시된 바와같이, 조향핸들(1)을 선단에 장착한 조향축(2)이 조향기어박스(3)와 연결되고, 이 조향기어박스(3)의 상부에는 제어밸브(4)가 설치되면서 이 제어밸브(4)를 통해 유압펌프(5)에 의해 펌핑된 오일탱크(6)의 오일이 공급되게 되어 있으며, 상기 제어밸브(4)내 동력실린더(7)에 내장되어 이 제어밸브(4)를 거쳐 공급된 오일에 의해 좌우로 이동되는 작동피스톤(8)에는 오리피스(9)가 형성되는 한편, 이 작동피스톤(8)에는 상기 오리피스(9)의 유효단면적을 변화시키도록 된 니플밸브(10)가 스텝모터(11)의 회전축상에 장착되어 있고, 이 스텝모터(11)는 장착브래킷(12)을 매개로 작동피스톤(8)상에 고정된다.

그리고, 상기 스텝모터(11)에는 엔진제어유니트(13)가 연결되어 있고, 이 엔진제어유니트(13)에는 차속센서(14)가 연결되어 있어, 이 엔진제어유니트(13)는 차속센서(14)로부터 차속을 입력받아 차속에 대응되는 조향감각을 조향핸들(1)에 줄 수 있도록 스텝모터(11)에 회전신호를 보내 니플밸브(10)로 하여금 오리피스(9)의 개구단면적을 변화시키도록 되어 있다.

따라서 조향시 상기 엔진제어유니트(13)는 차속센서(14)으로부터 차속을 입력받아 스텝모터(11)를 적절하게 제어하도록 되어 있는 바, 즉 차속이 저속이나 중속시에는 스텝모터(11)를 제어하여 니플밸브(10)로 하여금 작동피스톤(8)의 오리피스(9)의 개구단면적을 줄이도록 하여 조향에 드는 힘을 적게 함으로써, 조향에 편리함을 줄 수 있게 한다.

한편, 이와는 반대로 고속시에는 상기 엔진제어유니트(13)는 스텝모터(11)를 제어하여 니플밸브(10)로 하여금 작동피스톤(8)의 오리피스(9)의 개구단면적을 크게 하도록 하여 조향에 드는 힘을 크게 되게 함으로써, 조향에 안정성을 줄 수 있게한다.

즉, 상기와 같은 속도감응형 동력조향장치에서는, 고속 주행시에 작동피스톤(8)의 오리피스(9)의 개구면적이 크게 되므로 제어밸브(4)를 거쳐 유압펌프(5)로부터 전달된 오일이 반대편 압력실로 드레인되므로 조향에 드는 힘이 커질 수 밖에 없고, 저/중속에서는 오리피스(9)의 개구면적이 작거나 완전히 폐쇄되므로 제어밸브(4)를 거쳐 유압펌프(5)로부터 전달된 오일이 작동피스톤(8)의 이동에 전적으로 소모되므로 조향에 드는 힘이 작을 수 밖에 없게 되는데, 이때 상기와 같은 속도감응형 동력조향장치는 비교적 구조가 간단할 뿐만 아니라, 적은 비용으로도 제작할 수 있는 이점을 갖게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 속도감응형 동력조향장치에 의하면, 주행중인 차속에 따라 조향핸들을 조작하는데 드는 힘이 달라지도록 된 속도감응형 동력조향장치가 비교적 간단한 구조를 가지고도 구현할 수 있어 제조비용의 절감에 도움을 줄 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 조향핸들(1)을 선단에 장착한 조향축(2)과, 이 조향축(2)에 연결된 조향기어박스(3) 및 이 조향기어박스(3)의 상부에 설치된 제어밸브(4), 이 제어밸브(4)의 내에서 유압펌프(5)로부터 공급된 오일을 공급받도록 설치된 동력실린더(7)로 구성된 동력조향장치에 있어서, 상기 동력실린더(7)내에 설치된 작동피스톤(8)에 형성된 오리피스(9)와, 이 오리피스(9)의 유효단면적을 변화시키도록 회전축상에 니플밸브(10)을 장착한 스텝모터(11), 이 스텝모터(11)를 작동피스톤(8)상에 고정시키는 장착브래킷(12) 및, 상기 스텝모터(11)에 연결된 엔진제어유니트(13)와 차속센서(14)로 이루어진 것을 특징으로 하는 속도감응형 동력조향장치.