KR200203102Y1 - Power steering gear box for a vehicle - Google Patents
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Abstract
차량 고속 주행시 핸들 조작력을 무겁게 하여 안정된 조향필링을 얻을 수 있는 차량용 파워 스티어링 기어박스를 제공하기 위하여, 조향핸들측과 연결되는 토션바와, 이 토션바의 상단과 연결되는 슬리이브와, 상기 토션바의 비틀림에 의해 상기 슬리이브와 상대적인 운동을 하여 유로를 변환시키는 로터리 밸브를 포함하는 파워 스티어링 기어박스에 있어서, 상기한 토션바의 일측에 차량 고속 주행시 조향핸들의 조작력을 증대시키는 조향력 증대수단이 설치되어짐을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링 기어박스를 제공한다.A torsion bar connected to the steering wheel side, a sleeve connected to an upper end of the torsion bar, and a torsion bar are provided to provide a vehicle power steering gearbox that can stably handle the steering wheel when driving the vehicle at a high speed. A power steering gearbox including a rotary valve for converting a flow path by a relative motion with the sleeve by torsion, wherein a steering force increasing means is provided on one side of the torsion bar to increase the steering force of the steering wheel during the vehicle driving at high speed. It provides a vehicle power steering gearbox characterized in that.
Description
본 고안은 차량용 파워 스티어링 기어박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 고속 주행시 조타력을 증대시켜 고속에서의 안정된 조타필링을 얻을 수 있는 차량용 파워 스티어링 기어박스에 관한 것이다.The present invention relates to a power steering gearbox for a vehicle, and more particularly, to a power steering gearbox for a vehicle that can obtain a stable steering filling at a high speed by increasing the steering force during a vehicle driving at high speed.
일반적으로 파워 스티어링은 가벼운 핸들 조자력으로 자동차를 선회시킬 수 있도록 하는 장치로서, 유압을 공급하는 유압펌프와, 이 유압펌프에서 공급되는 유압을 제어하는 스티어링 기어박스와, 이 스티어링 기어박스에서 제어된 유압이 공급되어 조향력을 증대시키고, 조향기어 메커니즘과 연결되어 있는 파워 실린더를 포함하여 이루어진다.In general, power steering is a device for turning a car with a light steering force, a hydraulic pump for supplying hydraulic pressure, a steering gearbox for controlling the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump, and controlled by the steering gearbox. Hydraulic power is supplied to increase steering power and includes a power cylinder connected to the steering gear mechanism.
제4도는 상기한 스티어링 기어박스의 단면도로서, 조향핸들과 연결되는 토션바(102)의 상단은 슬리이브(104)와 연결되고, 하단은 피니언 샤프트(106)와 연결되고, 이 피니언 샤프트는 조향축상에 형성된 랙기어(120)와 기어물림하고, 상기 슬리이브(104)의 외주연에 설치된 로터리 밸브(108)로 구성되며, 조향핸들을 조작하면 토션바(102)에 비틀림이 발생하고, 로터리 밸브(108)와 슬리이브(104)가 토션바(102)의 비틀림 량만큼 상대적으로 회전하여 각각의 포트(112), (114), (116), (110)와 연결상태를 변화시켜 파워 실린더로 공급되는 유량을 제어하여 조향을 행한다.4 is a cross-sectional view of the steering gearbox, wherein an upper end of the torsion bar 102 connected to the steering wheel is connected to the sleeve 104, and a lower end is connected to the pinion shaft 106, and the pinion shaft is steered. Gear shaft and rack gear 120 formed on the shaft, and consists of a rotary valve 108 installed on the outer periphery of the sleeve 104, when the steering wheel is operated torsion occurs in the torsion bar 102, rotary The valve 108 and the sleeve 104 are rotated relatively by the amount of torsion of the torsion bar 102 to change the connection state with each of the ports 112, 114, 116, and 110 so that the power cylinder Steering is controlled by controlling the flow rate to be supplied.
그러나 상기한 바와 같은 파워 스티어링 기어박스는 차량이 고속 주행시 핸들 조작력이 지나치게 가벼워져 위험을 초래하는 문제점이 있다.However, the power steering gearbox as described above has a problem in that the steering wheel is too light when the vehicle is driving at high speed, causing a danger.
따라서 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 차량 고속 주행시 핸들 조작력을 무겁게 하여 안정된 조향필링을 얻을 수 있는 차량용 파워 스티어링 기어박스를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a power steering gearbox for a vehicle that can obtain a stable steering peeling by increasing the steering wheel operating force when the vehicle driving at high speed.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 조행핸들측과 연결되는 토션바와, 이 토션바의 상단과 연결되는 슬리이브와, 상기 토션바의 비틀림에 의해 상기 슬리이브와 상대적인 운동을 하여 유로를 변환시키는 로터리 밸브를 포함하는 파워 스티어링 기어박스에 있어서, 상기한 토션바의 일측에 차량 고속 주행시 조행핸들의 조작력을 증대시키는 조향력 증대수단이 설치되어짐을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링 기어박스를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a torsion bar connected to a steering wheel side, a sleeve connected to an upper end of the torsion bar, and a torsion of the torsion bar by a torsion of the torsion bar to convert the flow path. In the power steering gear box including a rotary valve to be provided, the power steering gear box for a vehicle, characterized in that the steering force increasing means for increasing the operating force of the steering wheel during high speed driving of the vehicle is provided on one side of the torsion bar.
제1도는 본 고안에 따른 파워 스티어링 기어박스의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of the power steering gearbox according to the present invention,
제2도는 제1(a)도 부의 확대 단면도이고,2 is an enlarged cross-sectional view of the first (a) part,
제3도는 본 고안에 따른 파워 스티어링 기어박스의 솔레노이드를 제어하는 회로도이고,3 is a circuit diagram for controlling the solenoid of the power steering gearbox according to the present invention,
제4도는 종래 기술에 의한 파워 스티어링 기어박스의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a power steering gearbox according to the prior art.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
제1도는 본 고안에 의한 차량용 파워 스티어링 기어박스의 단면도로서, 조행핸들(미도시)측과 연결되는 토션바(2)와, 이 토션바(2)의 상단측과 연결되는 슬리이브(4)와, 이 슬리이브(4)의 외주연에 설치되어 상대적인 운동하는 로터리 밸브(6)와, 상기 토션바(2)의 일측에 고속 주행시 조향력을 증대시키는 조향력 증대수단을 포함한다.1 is a cross-sectional view of a power steering gear box for a vehicle according to the present invention, a torsion bar 2 connected to a steering wheel (not shown) side, and a sleeve 4 connected to an upper end side of the torsion bar 2. And a rotary valve 6 installed on the outer periphery of the sleeve 4 and moving relative to each other, and steering force increasing means for increasing steering force at high speed on one side of the torsion bar 2.
상기한 토션바(2)는 상단측으로 조향핸들(미도시)이 장착되는 스티어링 샤프트(미도시)와 연결되고, 하단측이 바퀴측에 장착된 조향기어 메카니즘의 랙기어(8)와 기어 물림 하는 피니언 샤프트(10)와 연결된다.The torsion bar 2 is connected to a steering shaft (not shown) in which a steering wheel (not shown) is mounted on the upper side, and the bottom side of the torsion bar 2 is geared with the rack gear 8 of the steering gear mechanism mounted on the wheel side. It is connected to the pinion shaft 10.
이러한 토션바(2)의 외부연에 일정 간격을 두고 슬리이브(4)가 장착되고, 로터리 밸브(6)는 상기 토션바(2)에 비틀림이 발생하면 그 만큼 상대적으로 회전하여 상기 로터리 밸브(6)의 외측에 장착되는 하우징(12)측에 형성된 유로의 연결상태를 변화시킨다.The sleeve 4 is mounted on the outer edge of the torsion bar 2 at regular intervals, and the rotary valve 6 rotates relatively as much as the torsion bar 2 is distorted, thereby rotating the rotary valve ( The connection state of the flow path formed in the housing 12 side mounted in the outer side of 6) is changed.
즉 유압펌프측과 연결되어 유압이 공급되는 공급유로(14)와 유압이 리턴되는 리턴유로(16)와, 파워 실린더측과 연결되어 파워 실린더(22)의 좌측챔버(24)와 연결되는 유로(28)와 우측챔버(26)와 연결되는 유로(30)의 연결상태를 변화시켜 파워실린더(22)로 공급되는 유량의 제어 및 파워 실린더의 좌,우에 공급되는 유압을 변화시킨다.That is, the supply passage 14 connected with the hydraulic pump side to supply the hydraulic pressure and the return passage 16 through which the hydraulic pressure is returned, and the flow passage connected to the left chamber 24 of the power cylinder 22 connected to the power cylinder side ( 28 and the flow path 30 connected to the right chamber 26 are changed to control the flow rate supplied to the power cylinder 22 and to change the hydraulic pressure supplied to the left and right sides of the power cylinder.
상기한 조향력 증대수단은 상기 토션바(2)의 일측에 장착되어 토션바(2)의 비틀림을 억제시키는 비틀림 억제수단과, 차량의 속도에 따라 상기 비틀림 억제수단을 제어하는 제어수단을 포함한다.The steering force increasing means includes torsion restraining means mounted on one side of the torsion bar 2 to suppress torsion of the torsion bar 2 and control means for controlling the torsion restraining means according to the speed of the vehicle.
상기한 비틀림 억제수단은 제2도에 도시되고, 일단이 토션바(2)의 외주연에 장착된 코일 스프링과(30), 상기 토션바(2)의 상단측에 상하로 이동 가능하도록 끼움 결합되는 링부재(32)를 포함한다.The torsion restraining means is shown in FIG. 2, and one end of the torsion bar 2 is fitted with a coil spring 30 mounted on an outer circumference of the torsion bar 2 so as to be movable upward and downward on an upper end side of the torsion bar 2. It comprises a ring member 32 that is.
상기한 코일 스프링(30)은 일단이 토션바(2)의 하단측에 고정되는 피니언 샤프트(10)의 일측에 고정되고, 타단은 일정각도로 굴절되고, 또한 일정 경사각을 유지하면서 토션바(2)의 상단측에 연결되지 않은 상태로 위치한다.The coil spring 30 is fixed to one side of the pinion shaft 10, one end of which is fixed to the lower end side of the torsion bar 2, and the other end of the coil spring 30 is refracted at a constant angle, and the torsion bar 2 is maintained while maintaining a constant inclination angle. ) Is not connected to the upper end of the
이 코일 스프링(30) 끝단(34)의 경사각은 코일 스프링(30)의 고유탄성력에 의해 그 경사를 유지한다.The inclination angle of the end 34 of the coil spring 30 maintains its inclination by the high elastic force of the coil spring 30.
상기 토션바(2)의 상단측에는 상기 코일 스프링의 끝단(34)이 삽입될 수 있는 장착홈(36)이 형성된다.An upper end side of the torsion bar 2 is provided with a mounting groove 36 into which the end 34 of the coil spring can be inserted.
상기한 장착홈(36)은 상기 토션바(2)의 상단측 외주연이 원주방향으로 다수개로 형성되는 홈으로 회전하는 토션바(2)에 결합시키기 용이하게 한다.The mounting groove 36 facilitates coupling to the torsion bar 2 which rotates into a groove in which a plurality of outer peripheries of the upper side of the torsion bar 2 are formed in the circumferential direction.
상기한 링부재(32)는 토션바(2)의 외주연에 상하로 슬라이드 가능하게 끼움결합되고, 코일 스프링의 끝단(34) 상측에 위치하여 토션바(2)의 외주연을 슬라이드 이동하면서 상기 코일 스프링의 끝단(34)을 가압하여 토션바(36)의 장착홈에 결합시키는 역할을 한다.The ring member 32 is slidably fitted up and down to the outer periphery of the torsion bar 2, and is located above the end 34 of the coil spring while sliding the outer periphery of the torsion bar 2 while Pressing the end 34 of the coil spring serves to couple to the mounting groove of the torsion bar (36).
이러한 링부재의 내주연으로 베어링(38)이 개재되어 토션바(2)의 회전에 영향을 주지 않도록 하고, 외주연의 일측으로 제어수단이 연결된다.The bearing 38 is interposed by the inner circumference of the ring member so as not to affect the rotation of the torsion bar 2, and the control means is connected to one side of the outer circumference.
제3도는 상기한 제어수단의 회로도로서, 상기 링부재(32)에 연결되는 솔레노이드(40)와, 이 솔레노이드(40)를 작동시키는 전자제어유닛(ECU)(42)과, 차속을 감지하는 차속센서(44)를 포함한다.3 is a circuit diagram of the control means, a solenoid 40 connected to the ring member 32, an electronic control unit (ECU) 42 for operating the solenoid 40, and a vehicle speed for detecting a vehicle speed. Sensor 44.
상기 차속센서(44)는 차량의 속도를 검출하여 차속이 설정치 이상으로 증가하면 그 신호를 전자제어유닛(ECU)(42)에 전달하고, 이 전자제어유닛(ECU)(42)은 솔레노이드(40)를 작동시켜 상기 링부재(32)를 하측으로 이동시킨다.The vehicle speed sensor 44 detects the vehicle speed and transmits a signal to the electronic control unit (ECU) 42 when the vehicle speed increases above the set value, and the electronic control unit (ECU) 42 is the solenoid 40. ) To move the ring member 32 downward.
상기 솔레노이드(40)는 작동로드(46)가 상기 링부재(32)의 외주연에 장착되고, 이 작동로드(46)의 일측으로 리턴스프링(48)이 개재된다.The solenoid 40 has an operating rod 46 is mounted on the outer periphery of the ring member 32, the return spring 48 is interposed to one side of the operating rod 46.
이와 같이 이루어진 본 고안에 의한 차량용 파워 스티어링 기어박스는 차량의 속도가 저속일 경우 코일 스프링(30)이 토션바(2)에서 분리되어 있어 토션바의 비틀림 응력에 영향을 주지 않으므로 조향핸들의 조향력이 가볍게 이루어진다.The power steering gearbox for a vehicle according to the present invention made in this manner has a steering force of the steering wheel because the coil spring 30 is separated from the torsion bar 2 when the vehicle speed is low, and thus does not affect the torsional stress of the torsion bar. Made lightly
이와 반대로 차량의 속도가 고속이 되면 차속센서(44)가 그 신호를 전자제어유닛(ECU)(42)에 전달하고, 이 전자제어유닛(ECU)(42)은 솔레노이드(40)를 작동시키면 링부재(32)가 하측으로 이동하면서 코일 스프링(30)의 끝단(34)을 가압하면, 이 코일 스프링의 끝단(34)이 토션바의 장착홈(36)에 끼움 결합된다.On the contrary, when the speed of the vehicle becomes high, the vehicle speed sensor 44 transmits the signal to the electronic control unit (ECU) 42, and the electronic control unit (ECU) 42 operates the ring when the solenoid 40 is operated. When the end 32 of the coil spring 30 is pressed while the member 32 moves downward, the end 34 of the coil spring is fitted into the mounting groove 36 of the torsion bar.
그래서 토션바(2)의 비틀림 응력 작용시 코일 스프링(30)에도 비틀림 응력이 발생한다. 즉 코일 스프링(30)이 상측과 하측간에 토션바의 비틀림만큼 벌어지려는 응력이 발생하여 토션바(2)의 비틀림을 억제시킨다.Therefore, the torsion stress occurs in the coil spring 30 when the torsion stress of the torsion bar 2 is applied. That is, the stress that the coil spring 30 is to be opened by the torsion bar torsion between the upper side and the lower side is generated to suppress the torsion of the torsion bar (2).
그러므로 차량이 고속 주행시 조향핸들의 조향력은 무겁게 된다.Therefore, the steering force of the steering wheel is heavy when the vehicle is driving at high speed.
다시 차량이 저속으로 되면 솔레노이드의 리턴스프링(48)의 탄성력에 의해 링부재(46)가 상측으로 이동하고, 이때 코일 스프링의 끝단(34)이 차체탄성력에 의해 토션바(2)의 장착홈(36)에서 이탈된다.When the vehicle becomes low again, the ring member 46 moves upward by the elastic force of the return spring 48 of the solenoid, and at this time, the end 34 of the coil spring moves by the body elastic force and the mounting groove of the torsion bar 2 ( Departure from 36).
상기한 바와 같이 이루어진 본 고안에 의한 차량용 파워 스티어링 기어박스는 차량 고속 주행시 코일 스프링의 탄성력이 토션바에 작용되어 토션바의 비틀림을 억제시킴으로서, 조향핸들 조작력이 무겁게 되어 안정된 조향필링을 얻을 수 있다.The power steering gearbox for a vehicle according to the present invention made as described above may suppress the torsion of the torsion bar by the elastic force of the coil spring acting on the torsion bar when the vehicle travels at a high speed, and the steering wheel operation force becomes heavy, thereby obtaining stable steering peeling.
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