KR20020052307A - 차량의 동력조향시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작동유의 흐름과정에서 발생되는 소음을 대폭 저감시킬 수 있도록 한 차량의 동력조향시스템에 관한 것으로, 그 구성은 유압펌프로부터 작동유가 공급되는 흡입유로와, 조향휠의 좌우 조작시 선택적으로 작동유가 실린더로 공급되는 실린더 공급유로와, 그 실린더 공급유로내로 공급되지 않은 잔류 작동유가 귀환되는 리턴유로와, 그 흡입유로측에 마련되어 노면으로부터 적정 압력이상의 반발력이 전달될 경우 작동유가 일시 저장되어 유압을 적정 압력으로 저감시키는 축압수단으로 구성된 것이다.

이에 따르면, 본 발명은 노면으로부터 상당한 반발력이 전달될 경우 흡입유로측에 유입되는 작동유의 유압을 조정함으로써, 작동유의 흐름에 따른 소음을 대폭 저감시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

차량의 동력조향시스템{power steering system of vehicle}

본 발명은 차량용 동력조향시스템에 관한 것으로, 특히 동력조향장치의 조향동작시 발생되는 작동유의 맥동에너지를 완충 및 감쇠시켜 노이즈를 저감시킬 수 있도록 한 차량용 동력조향시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 조향장치는 자동차의 주행중 이를 운전하는 운전자가 자동차의 진행방향을 임의로 바꾸기 위한 장치로서, 크게 조작기구, 기어기구, 링크기구로 대별된다.

조작기구는 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 후술되는 기어기구와 링크기구의 각 기구로 전달하는 부분이며, 조향 휠, 조향 샤프트 및 조향 칼럼등으로 이루어진다.

그리고, 기어기구는 조향 샤프트의 회전을 감속함으로써, 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 변환시켜 링크기구에 전달하는 부분이며, 링크기구는 움직임을 차륜에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하는 부분으로, 피트먼 암, 드레그 링크, 너클암 및 타이로드등으로 구성되어 있다.

그런데, 최근에는 운전자의 조향에 따른 피로도를 경감시키기 위해 동력조향시스템이 대다수의 자동차에 적용되고 있다.

동력조향시스템은 그 기어방식에 따라 여러 타입이 있으나, 여기서는 랙과 피니언타입에 한정하여 설명하기로 한다.

종래 차량의 동력조향시스템은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 조향기어박스(10)와, 조향기어박스(10)내에 설치되고 조향핸들(미도시)의 회전력에 의해 회전되는 조향샤프트(20)와, 그 조향샤프트(20)에 연결되어 연동 회전되는 피니언기어(40)와, 그 피니언기어(40)에 치합되어 그 회전력에 의해 직각으로 왕복운동되는 랙기어(50)와, 조향기어박스(10)내에 설치되고 작동유가 공급되어 조향력을 배력시키는 동력조작기구가 설치되어 있다.

미 설명 부호 "30"은 플렉시블조인트를 나타낸 것이다.

동력조작기구는 작동유를 공급하는 오일펌프와 복동식 동력 실린더 및 오일의 유량을 제어하는 밸브등으로 구성된다.

종래 작동유의 흐름은, 흡입유로(A)로부터 오일펌프의 작동유가 공급되면, 조향휠의 좌우 조작시 선택적으로 실린더 공급유로(B)를 통해 동력실린더의 좌우 양측에 선택적으로 작동유가 공급되며, 리턴유로(C)를 통해 순환되는 과정을 갖는다.

그런데, 이러한 작동유의 흐름과정에서 작동유가 좌 또는 우 실린더 공급유로(B)를 통해 유입되다가 노면으로부터 타이어측으로 전달되는 저항력에 의해서 작동유가 실린더 공급유로(B)로 공급되지 못하고 밸브 모서리부 사이를 통과하면서 부딪히는 소음이 발생하는 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위하여 조향기어박스 내부 밸브 모서리부의 가공도를 정밀하게 하거나, 리턴유로측의 유압을 증대시켜 흡입유로(A)와의 유압차를 줄이는 방법이 있으나, 전자의 경우 대량생산시 품질이 저하되거나 생산단가를 높이는 요인으로 작용하고, 후자의 경우 리턴유로측 내부의 유압이 급속하게 증대되어 연결부위에 작동유가 리크될 우려가 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 조향기어박스내에 작동유의 흐름과정에서 발생되는 소음을 대폭 저감시킬 수 있도록 한 차량용 동력조향시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 랙과 피니언 타입의 동력조향시스템을 나타낸 도면.

도 2는 도 1의 작동유의 흐름상태를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 동력조향시스템을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

A : 흡입유로B : 실린더 공급유로

C : 리턴유로110 : 공간부

112 : (공간부의)입구115 : 체크볼

117 : 스프링119 : 귀환유로

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 작동유가 공급되는 흡입유로와, 조향휠의 좌우 조작시 선택적으로 작동유가 실린더로 공급되는 실린더 공급유로와, 그 실린더 공급유로내로 공급되지 않은 잔류 작동유가 귀환되는 리턴유로를 가지는 조향기어박스를 구비하는 차량의 동력조향시스템에 있어서,

상기 흡입유로측에 노면으로부터 적정 압력이상의 반발력이 전달될 경우 작동유가 일시 저장되어 유압을 적정 압력으로 저감시키는 축압수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 차량의 동력조향시스템은, 도 3 참조, 유압펌프(미도시됨)로부터 작동유가 공급되는 흡입유로(A)와, 조향휠의 좌우 조작시 선택적으로 작동유가 실린더로 공급되는 실린더 공급유로(B)와, 그 실린더 공급유로(B)내로 공급되지 않은 잔류 작동유가 귀환되는 리턴유로(C)와, 그 흡입유로(A)측에 마련되어 노면으로부터 적정 압력이상의 반발력이 전달될 경우 작동유가 일시 저장되어 유압을 적정 압력으로 저감시키는 축압수단으로 구성된 것이다.

더 상세히 설명하면, 축압수단은 흡입유로(A)측의 일면 내부에 형성되어 적정 용적의 내부공간을 가지는 공간부(110)와, 공간부(110)의 입구측에 설치되는 체크밸브로 구성된다.

공간부(110)는 작동유가 일시 저장되었다가 다시 귀환되도록 흡입유로(A)와 연통되는 귀환유로(119)가 형성되어 있다.

체크밸브는 공간부(110)의 입구측에 자체 탄성력을 갖는 스프링(117)에 의해탄성지지되어 일정 압력이상의 유압이 작용될 경우에만 일방향으로 개방되는 체크볼(115)을 갖는다.

미설명 부호 "112a"는 공간부(110)의 입구 하단에 스프링(117)을 지지하기 위해 형성된 지지턱을 나타낸 것이다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용은 다음과 같다.

정상적인 작동유의 흐름과정은 조향휠의 좌우 조작시 흡입유로(A)를 통해 작동유가 공급되어 좌우 실린더 공급유로(B)를 통해 실린더 내부로 유입된다.

그런데, 노면으로부터 적정 압력이상의 반발력이 전달될 경우에는 흡입유로(A)를 통해 유입되는 작동유가 압력이 증가된 실린더측으로 공급되지 못하고, 그 작동유의 압력이 체크볼(115)에 전달되어 스프링(117)을 압축시키면서 체크밸브를 개방시키게 된다.

이어서, 흡입유로(A)측의 작동유가 공간부(110)의 내부로 유입되어 저장되므로, 흡입유로(A)측의 유압이 정상적으로 복원된다.

이후에 공간부(110) 내부에 저장된 작동유는 흡입유로(A)측의 압력이 정상적일 때, 귀환유로(119)를 통해 다시 흡입유로(A)측으로 재 유입되는 과정을 갖게 된다.

이는 베르누이의 정리에 의해 흡입유로(A)측의 작동유속이 빠르고, 압력이 낮으므로 재 유입된다.

본 발명은 작동유가 유입되는 흡입유로(A)측에 축압기(accumulator)를 설치하여 작동유의 유압을 조정하도록 함으로써, 작동유의 흐름에 따른 노이즈를 저감할 수 있게 된다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 조향기어박스내에 작동유의 흐름과정에서 발생되는 소음을 대폭 저감시킬 수 있도록 한 것인바, 이에 따르면 본 발명은 노면으로부터 상당한 반발력이 전달될 경우 흡입유로(A)측에 유입되는 작동유의 유압을 조정함으로써, 작동유의 흐름에 따른 소음을 대폭 저감시켜 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 작동유가 공급되는 흡입유로(A)와, 조향휠의 좌우 조작시 선택적으로 작동유가 실린더로 공급되는 실린더 공급유로(B)와, 그 실린더 공급유로(B)내로 공급되지 않은 잔류 작동유가 귀환되는 리턴유로(C)를 가지는 조향기어박스를 구비하는 차량의 동력조향시스템에 있어서,

   상기 흡입유로(A)측에 노면으로부터 적정 압력이상의 반발력이 전달될 경우 작동유가 일시 저장되어 유압을 적정 압력으로 저감시키는 축압수단이 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 동력조향시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 축압수단은 상기 흡입유로(A)측의 일면 내부에 형성되어 적정 용적의 내부공간을 가지며 일측에 흡입유로(A)측과 연통되는 귀환유로(119)가 형성된 공간부(110)와,

   상기 공간부(110)의 입구(112)측에 설치되고 스프링(117)에 의해 탄성지지되어 적정 압력 이상일 때 일방향으로 개폐되는 체크볼(115)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 차량의 동력조향시스템.