KR20020042366A - 동력조향시스템의 소음저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동력조향시스템의 소음저감장치에 관한 것으로서, 조향휠에 의한 조작력이 조향컬럼을 통해 조향기어에 전달되고, 오일탱크에서 공급되는 오일이 콘트롤 밸브를 통해 유압을 발생시켜 조향휠의 조작력을 경감하는 동력조향시스템에 있어서, 상기 콘트롤 밸브의 리턴포트(22)에 연결된 리턴관(30)에는 내부단면적이 감소되는 단면적 감소부가 구비되어 있으므로, 조향휠의 조작시에 발생하는 케비테이션에 의한 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.

Description

동력조향시스템의 소음저감장치{apparatus for reducing noise for power steering system}

본 발명은 동력조향시스템의 소음저감장치에 관한 것이다.

가볍고 신속한 조향 조작의 요구에 부응하기 위해 사용되는 동력조향시스템은 도1에 도시한 바와 같이, 조향휠(2)에 의한 조작력이 조향컬럼(4) 및 콘트롤밸브(5)를 통해 조향기어(6)에 전달된 후, 앞바퀴로 전달되는데, 오일펌프(10)를 구동하여 상기 콘트롤밸브(5)에 오일을 공급하여 발생한 유압을 이용하여 상기 조향휠(2)의 조작력을 경감시키게 된다. 상기 오일펌프(10)는 유압라인을 통해 오일탱크(12)에서 오일을 공급받는다.

상기 콘트롤 밸브(5)는 도2 및 도3에 도시한 바와 같이, 밸브 몸체(14)의 내부에는 로터리 밸브(16)가 회전가능케 결합된 구조로서, 상기 로터리 밸브(16)의 내측에는 토션바(18)가 결합되어 있다. 상기 밸브몸체(14)에는 유체가 출입하는 다수의 포트(20)(22)(24)(26)가 원주방향을 따라 형성되어 있고, 상기 로터리 밸브(16)에는 그 회전에 따라 상기 포트에 연통하는 다수의 유체구멍이 형성되어 있다. 상기 밸브몸체(14)의 내면 및 상기 로터리 밸브(16)의 외면에는 유체의 유입공간(S1)(S2)이 형성되도록 스플라인 요철부가 형성되어 있다.

상기 조향기어(6)는 기어박스에 내장되어 있으며, 상기 기어박스에는 실린더가 또한 내장되어 있다. 상기 포트(20)은 오일펌프(10)에서 오일이 공급되는 공급포토이고, 포트(22)은 로터리밸브(16)의 내부에서 오일탱크(12)로 오일이 귀환하는 리턴포트이며, 포트(24)(26)은 실린더의 좌우측에 각각 연통된 포트이다.

이와 같은 구조에서 조향휠(2)을 회전시키면 조향컬럼(4)을 통해 토션바(18)가 비틀리고 콘트롤밸브(5)의 유로가 개방되어 기어박스 실린더 좌측 또는 우측에 고압유가 유입되어 조작력을 경감하게 된다

그런데, 도4에 도시한 바와 같이, 로터리 밸브(16)가 일방향(그림에서 우방향)으로 회전될 때, 공간부(S1)와 공간부(S2)가 연통되는 에지부분(A부)의 단면적이 변하므로, 유속변화에 의한 캐비케이션이 생겨 소음이 발생한다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 조향휠의 조작시에 발생하는 케비테이션에 의한 소음을 감소시키는 동력조향시스템의 소음저감장치를 제공하는 데 있다.

도1은 차량에 장착된 동력조향시스템의 개략 구성도,

도2는 도1의 콘트롤 밸브의 구성도,

도3은 도1의 콘트롤 밸브의 횡단면도,

도4는 도3에서 콘트롤 밸브의 일부를 확대하여 작동상태를 나타낸 도면,

도5는 본 발명의 소음저감장치가 장착된 리턴관을 나타내는 입면도,

도6는 도5의 E부의 확대 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 조향휠 5 : 콘트롤 밸브

10 : 오일펌프 12 : 오일탱크

22 : 리턴포트 30 : 리턴관

32 : 연결관 34, 34' : 고정관

36 : 오리피스 38, 40 : 제1, 제2엠보싱부

42 : 조임캡

본 발명에 의한 동력조향시스템의 소음저감장치는, 조향휠에 의한 조작력이 조향컬럼을 통해 조향기어에 전달되고, 오일탱크에서 공급되는 오일이 콘트롤 밸브를 통해 유압을 발생시켜 조향휠의 조작력을 경감하는 동력조향시스템에 있어서, 상기 콘트롤 밸브의 리턴포트에 연결된 리턴관에는 내부단면적이 감소되는 단면적 감소부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 단면적 감소부는 리턴관의 내부에 삽입고정된 오리피스에 의해 이루어 진다.

상기 리턴관은 연결관과, 상기 연결관의 내측에 끼워져 연결되는 고정관으로 이루어지고, 상기 오리피스는 상기 연결관과 고정관이 연결되는 부위의 고정관 내부에 고정되어 있는 것이 바람직하다.

상기 오리피스는 오일탱크에 인접한 곳에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 도1에 도시한 바와 같이, 조향휠(2)에 의한 조작력이 조향컬럼(4)을 통해 조향기어(6)에 전달되고, 오일탱크(12)에서 공급되는 오일이 콘트롤 밸브(5)를 통해 유압을 발생시켜 조향휠(2)의 조작력을 경감하는 동력조향시스템에 적용된다.

도5는 상기 콘트롤 밸브(5)의 리턴포트에 일측단이 연결된 리턴관(30)을 나타낸다. 상기 리턴관(30)의 일측단(C)은 상기 콘트롤 밸브의 리턴포트에 도시하지 않은 커넥터에 의해 연결되고, 리턴관(30)의 타측단(D)은 상기 오일탱크(12)의 포트에 도시하지 않은 커넥터에 의해 연결된다.

상기 리턴관(30)은 연결관(32)과, 상기 연결관(32)의 내측에 끼워져 연결되는 고정관(34)(34')으로 이루어진다. 상기 리턴관은 하나의 관으로 이루어질 수도 있다. 상기 고정관(34)(34')은 상기 콘트롤밸브(5)의 리턴포트 및 오일탱크(12)의 포트에 고정되는 강성을 가진 튜브이고, 상기 연결관(32)은 상기 양 고정관(34)(34')을 연결하는 플렉시블한 호스이다.

상기 리턴관(30)에는 내부단면적이 감소되는 단면적 감소부가 구비되어 있다. 상기 단면적 감소부는 오일탱크(12)에 인접한 곳에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이는 콘트롤 밸브(5)의 리턴포트(22)에서 상기 단면적 감소부까지의 거리가 멀수록 상기 단면적 감소부로 인한 오일펌프의 맥동압을 흡수할 수 있는 완충공간이 크져서 맥압(회전방향으로 작용하는 힘에 의한 진동감)이 조향휠(2)에 전달되지 않기 때문이다.

도6에 도시한 바와 같이, 상기 단면적 감소부는 리턴관(30)의 고정관(34') 내부에 삽입고정된 오리피스(36)에 의해 이루어 지는데, 상기 오리피스(36)는 상기 연결관(32)과 고정관(34')이 연결되는 부위의 고정관(34') 내부에 고정되어 있다.

상기 고정관(34')의 단부 및 이 단부에서 소정거리 들어간 부위에는 외측으로 돌출된 제1, 제2엠보싱부(38)(40)가 형성되어 있고, 상기 연결관(32)의 단부 외면에는 조임캡(42)이 고정관(34')의 외부에 끼우져 결합되어 있다.

상기 오리피스(36)는 걸림턱(36a)을 가진 부시형상으로 되어 있으며, 상기 고정관(34')의 단부 내면에 끼워지는데, 상기 걸림턱(36a)이 고정관(34')의 단부에 걸린다.

상기 제1엠보싱부(38)는 연결관(32)의 내면에 밀착하여 오일의 누설을 방지하며, 제2엠보싱부(40)은 상기 조임캡(42)이 걸리게 하여 빠지지 않게 한다. 그리고, 상기 조임캡(42)의 중간부에는 상기 연결관(32)에 밀착하여 고정관(34')과의 결합력을 높이도록 내측으로 돌출된 엠보싱띠(42a)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 동력조향시스템의 소음저감장치에서, 도4에서 로터리 밸브(16)가 일방향(그림에서 우방향)으로 회전될 때, 공간부(S1)와 공간부(S2)가 연통되는 에지부분에서 오일의 유속이 빠르더라도, 상기 오리피스(36)에 의한 배압이 증가하므로, 캐비테이션이 감소하여 소음이 감소되는 것이다. 이때 배압으로 인한 맥동압은 콘트롤 밸브(5)의 리턴포트(22)에서 상기 오리피스까지의공간에서 흡수되는데, 특히 연결관(32)이 플렉시블한 호스로 되어 있으므로, 완충작용이 증가한다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

본 발명에 의한 동력조향시스템의 소음저감장치에 의하면, 조향휠의 조작시에 발생하는 케비테이션에 의한 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 조향휠에 의한 조작력이 조향컬럼을 통해 조향기어에 전달되고, 오일탱크에서 공급되는 오일이 콘트롤 밸브를 통해 유압을 발생시켜 조향휠의 조작력을 경감하는 동력조향시스템에 있어서,

   상기 콘트롤 밸브의 리턴포트에 연결된 리턴관에는 내부단면적이 감소되는 단면적 감소부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 동력조향시스템의 소음저감장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 단면적 감소부는 상기 리턴관의 내부에 삽입 고정된 오리피스에 의해 이루어 진 것을 특징으로 하는 동력조향시스템의 소음저감장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 리턴관은, 연결관과, 상기 연결관의 내측에 끼워져 연결되는 고정관으로 이루어지고, 상기 오리피스는 상기 연결관과 고정관이 연결되는 부위의 고정관 내부에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 동력조향시스템의 소음저감장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 오리피스는 오일탱크에 인접한 곳에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는동력조향시스템의 소음저감장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 고정관은 상기 콘트롤 밸브의 리턴포트 및 오일탱크의 포트에 고정되는 강성을 가진 튜브이고, 상기 연결관은 상기 양 고정관을 연결하는 플렉시블한 호스인 것을 특징으로 하는 동력조향시스템의 소음저감장치.