KR200206517Y1 - 스티어링 에포트 조절장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안에 따른 스티어링 에포트 조절장치는 스티어링 샤프트와 연결되는 토션바, 토션바와 연결된 스탭샤프트, 스탭샤프트에 결합되는 워암샤프트를 구비한 파워 스티어링 시스템에 있어서, 원주외측에 원추형 세레이션(21)이 형성된 토션바(20), 원주내측에 슬라이드홈(12)이 형성된 워엄샤프트(11), 워엄샤프트(11)의 슬라이드홈(12) 내에 슬라이드 가능하게 설치되며 토션바(20)의 원추형 세레이션(21)과 맞물리는 원추형 세레이션홈(16)을 구비한 스탭샤프트(15), 스탭샤프트(15)의 상부에 설치되어 콘트롤러(30)에 의해 제어되는 솔레노이드(13), 솔레노이드(13)와 스탭샤프트(15) 사이에 설치되는 리턴스프링(14)을 구비한 스티어링 에포트 조절수단(10); 및 차량의 주행속도에 따라 스티어링 에포트 조절수단(10)을 제어하는 콘트롤러(30)로 구성되어, 토션바(20)와 스탭샤프트(15)의 연결 간극을 조절하여 스티어링 에포트를 조절하는 것을 특징으로 한다.

Description

스티어링 에포트 조절장치
본 고안은 자동차의 스티어링 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 파워스티어링 시스템의 스티어링 에포트 조절장치에 관한 것이다.
자동차의 회전각을 조절하기 위한 조향장치(steering system)는 자동차의 진행 방향을 변경하기 위해 사용되는 장치로 스티어링 휠, 스티어링 샤프트 및 컬럼 등으로 이루어진 조작기구, 워엄섹터형, 워엄섹터롤러형, 볼너트형, 가변기어비형, 래크 피니언형 등의 조향 기어기구 및 피트먼아암, 조향링크, 조향 너클 등으로 이루어진 링크기구로 구성되어 스티어링 휠의 회전을 조향기어를 통하여 구동휠로 전달하는 기계식의 조향장치와, 조작력경감을 위하여 동력실린더를 사용하는 파워스티어링(Power Steering)방식이 사용되고 있다.
예컨데, 도 1 및 도 2에 도시된 워엄-섹터형 파워스티어링장치는 스티어링휠로부터 연장된 스티어링샤프트의 종단과 연결되는 토션바(2)가 스탭샤프트(1)에 장착되어 있으며 밸브하우징(3)내에는 스탭샤프트(1)의 외측에 설치된 로터(4)가 장착되고, 로터(4)는 워엄샤프트(5)에 회전이 자유롭게 설치되어 토션바(2)의 회전에 의해 로터(4)가 워엄샤프트(5)내에서 회전하여 작동유를 공급하도록 구성된다.
이에따라, 스티어링샤트프의 종단에 설치된 토션바(2)의 회전에 의해 로터(4)가 회전하여 기어박스(7)내로 유압이 공급되게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 파워스티어링 시스템에 있어서 저속시에는 스티어링 에포트가 작고 고속주행시에는 주행안전성과 중립위치감을 향상시키기 위해 스티어링 에포트이 큰 것이 바람직하다.
이러한 주행속도에 따른 스티어링 에포트를 변화시키기 위해 종래에는 전자파워스티어링 시스템을 사용하여 다수의 솔레노이드밸브를 제어하여 기어박스내에서 전기적으로 작동유의 유량을 제어하여 스티어링 에포트를 조절하는 방식이 사용되었다.
그러나, 다수의 밸브를 사용하는 전자식 전자파워스티어링 시스템은 구성이 복잡하고 고가라는 단점이 있다.
따라서, 본 고안의 목적은 구성이 단순하며 염가로 제공할 수 있는 스티어링 에포트 조절장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 파워스티어링 시스템의 기어박스의 구성을 도시하는 종단면도이다.
도 2는 종래의 토션바, 스탭샤프트 및 워엄샤프트의 연결상태를 도시하는 파워스티어링 밸브의 횡단면도이다.
도 3은 본 고안에 따른 스티어링 에포트 조절장치의 구성을 도시하는 구성도이다.
도 4는 본 고안에 따른 스탭샤프트와 토션바의 결합상태를 도시하는 단면도이다.
도 5는 고속에서 스탭샤프트와 토션바아의 연결상태를 도시하는 도 4에 유사한 작동상태도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 스티어링 에포트 조절수단 11 : 워엄샤프트
12 : 슬라이드홈 13 : 솔레노이드
14 : 스프링 15 : 록크 플레이트
16 : 플런져 20 : 속도센서
30 : 콘트롤러 40 : 속도센서
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 따른 스티어링 에포트 조절장치는 스티어링 샤프트와 연결되는 토션바, 토션바와 연결된 스탭샤프트, 스탭샤프트에 결합되는 워암샤프트를 구비한 파워 스티어링 시스템에 있어서, 원주외측에 원추형 스플라인이 형성된 토션바, 원주내측에 슬라이드홈이 형성된 워엄샤프트, 워엄샤프트의 슬라이드홈내에 슬라이드 가능하게 설치되며 토션바의 원추형 스플라인과 맞물리는 원추형 스플라인홈을 구비한 스탭샤프트를 구비한 스티어링 에포트 조절수단; 차량의 주행속도를 측정하기 위한 속도센서; 및 차량의 주행속도에 따라 스티어링 에포트 조절수단을 제어하는 콘트롤러로 구성되어, 토션바와 스탭샤프트의 연결 간극을 조절하여 스티어링 에포트를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안에 따른 스티어링 에포트 조절장치는 스티어링 에포트 조절수단이 스탭샤프트의 상부에 설치되어 콘트롤러에 의해 제어되는 솔레노이드와 솔레노이드와 스탭샤프트 사이에 설치되는 리턴스프링을 또한 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본 고안에 따른 스티어링 에포트 조절장치의 일 실시예에 대해 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 스티어링 에포트 조절장치는 차속을 검출하는 속도센서(40)에 의해 콘트롤러(30)가 워엄샤프트(11)내에 설치된 에포트 조절수단(10)을 작동하여 차속에 따라 스티어링 에포트를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 따른 스티어링 에포트 조절수단(10)은 워엄샤프트(11)와 토션바(20)에 맞물린 스탭샤프트(15)를 슬라이드 가능하게 연결하여 구성된다.
이를 위해, 워엄샤프트(11)에는 길이방향을 따라 슬라이드홈(12)이 형성되고, 슬라이드홈(12)의 상방에는 솔레노이드(13)가 설치된다. 슬라이드홈(12)에는 스탭샤프트(15)가 슬라이드 가능하게 설치되고, 스탭샤프트(15)와 솔레노이드(13) 사이에 리턴스프링(14)이 설치되어 있다.
이를 위해, 스탭샤프트(15)의 원주외측에 스플라인을 가공하고, 워엄샤프트(11)에도 길이방향을 따라 스플라인홈형태의 슬라이드홈(12)으로 가공하는 것이 바람직하다.
도 4에는 스탭샤프트(15)와 토션바(20)의 분리구성이 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 스탭샤프트(15)의 내측에는 원추형 세레이션홈(16)이 형성되고, 토션바(20)의 외측에는 원추형 세레이션(21)이 형성된다.
따라서, 스티어링샤프트와 연결된 토션바(20)의 원추형 세레이션(21)과 결합된 스탭샤프트(15)가 워엄샤프트(11)의 내부에서 슬라이드홈(12)을 따라 상.하로 이동하므로써 스탭샤프트(15)와 토션바(20)의 간극을 변화시켜 토션바(20)의 비틀림각에 따른 로터의 회전각을 변화시킨다.
한편, 본 고안에 따른 스티어링 에포트 조절수단(10)의 솔레노이드(13)는 콘트롤러(30)에 의해 전원이 인가되거나 차단된다. 솔레노이드(13)내에는 스탭샤프트(15)의 선단에 형성된 환형 돌출부(17)가 삽입되어 있어서, 솔레노이드(13)는 콘트롤(30)로부터 전원이 인가되면 스탭샤프트(15)를 당기어 토션바(20)와 밀착시켜 토션바(20)의 원추형 세레이션(21)과 스탭샤프트(15)의 세레이션홈(16)의 간극을 작게 한다. 한편, 콘트롤러(30)는 속도센서(40)로부터 신호를 받아 저속시에는 솔레노이드(13)로 인가되는 전원을 차단하고, 고속시에는 솔레노이드(13)로 전원을 인가하게 된다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 저속에서는 솔레노이드(13)로의 전원이 차단되어, 스탭샤프트(15)는 리턴스프링(14)에 의해 하방으로 이동된 상태에서 토션바(20)로부터 이격되어 세레이션(21)과 세레이션홈(16)의 간극이 큰 상태로 치합되어 토션바(20)의 비틀림이 스탭샤프트(15)를 큰 각으로 선회시켜 밸브하우징 내의 로터의 회전을 크게 하여 스티어링에포트를 작게 한다.
그러나, 차량의 주행속도가 증가하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 속도센서(40)로부터 신호를 받은 콘트롤러(30)가 솔레노이드(13)로의 전원을 인가하여 스탭샤프트(15)가 솔레노이드(13)로 이동하여 토션바(20)의 세레이션(21)이 스탭샤프트(15)의 세레이션홈(16)에 간극이 작은 상태로 치합되어 토션바(20)의 비틀림이 스탭샤프트(15)를 작은 각으로 선회시켜 밸브하우징 내의 로터의 회전을 작게 하여 스티어링 에포트를 크게한다.
상술한 바와 같이 구성된 스티어링 에포트 조절장치를 사용하므로써, 저속주행시 스티어링 에포트를 작게하고, 고속주행시에는 스티어링 에포트를 증가시켜 주행안정성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 스티어링 에포트 조절장치는 구성이 단순하여 염가로 제공될 수 있다는 장점도 가진 것이다.
이상에서 본 고안은 실시예를 통해 상세히 설명하였으나 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며 당해분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 고안의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변형이나 수정이 가능할 것이며, 그러한 변경이나 수정은 다음의 청구범위에 포함되는 것이다.

Claims (2)

  1. 스티어링 샤프트와 연결되는 토션바, 토션바가 삽입되는 스탭샤프트, 스탭샤프트에 결합되는 워암샤프트를 구비한 파워 스티어링 시스템에 있어서,
    원주외측에 원추형 스플라인이 형성된 토션바, 원주내측에 슬라이드홈이 형성된 워엄샤프트, 워엄샤프트의 슬라이드홈내에 슬라이드 가능하게 설치되며 토션바의 원추형 세레이션과 맞물리는 원추형 세레이션홈을 구비한 스탭샤프트를 구비한 스티어링 에포트 조절수단; 차량의 주행속도를 측정하기 위한 속도센서; 및 차량의 주행속도에 따라 스티어링 에포트 조절수단을 제어하는 콘트롤러로 구성되는 스티어링 에포트 조절장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스티어링 에포트 조절수단이 스탭샤프트의 상부에 설치되어 콘트롤러에 의해 제어되는 솔레노이드와 솔레노이드와 스탭샤프트 사이에 설치되는 리턴스프링을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 에포트 조절장치.
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