KR20050046477A - 파워 스티어링의 래틀 노이즈 저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파워 스티어링에 관한 것으로서, 파워 스티어링의 콘트롤 밸브에 있어서, 피니언 샤프트(10)와 밸브 슬리브(20) 사이에 한쌍의 링(30)을 위치시키되, 상기 링(30)은 피니언 샤프트(10)의 표면에 형성되어 있는 링홈(15)에 삽입 고정되어 구성되어 있어, 차량의 주행 도중 노면 상태에 따라 파워 스티어링의 유압이 급격히 변화되는 것을 방지하여 래틀 노이즈의 발생을 감소시키는 효과를 갖는다.

Description

파워 스티어링의 래틀 노이즈 저감 구조{A rattle noise reduction structure in vehicle power steering}

본 발명은 파워 스티어링 구조에 관한 것으로서, 특히 차량의 주행 도중 노면 상태에 따라 파워 스티어링 장치의 유압이 급격히 변화되는 것을 방지하여 파워 스티어링 장치에서 발생되는 래틀 노이즈를 감소시키는 파워 스티어링의 래틀 노이즈 저감 구조에 관한 것이다.

일반적으로 랙 앤드 피니언 형식의 파워 스티어링 시스템은 매뉴얼 시스템의 랙 앤드 피니언 형식 스티어링에 오일펌프, 콘트롤밸브 및 파워 실린더로 구성되고, 유압시스템에 대해서는 랙 앤드 피니언 하우징 자체를 파워 실린더로 하고 오일펌프에서 발생한 유압을 콘트롤 밸브가 제어 하여 배력을 시키는 것이고, 오일펌프는 엔진의 풀리벨트에 의해 구동되고 유량조절 밸브로써 고속(즉 엔진회전수가 높은 경우)에서 무거운 조향력을 확보하기 위해 엔진 회전수에 대해 유량을 제어하는 것이다.

도 1은 종래 파워 스티어링 작동원리를 나타내는 도면으로서, 엔진(100)의 풀리(102)와 벨트(104)에 의해 구동되는 오일펌프(106)가 일측에 설치되고, 상기 오일펌프(106) 내부에는 엔진회전수 감응작용으로 유량을 제어하는 유량조절 밸브(108)가 설치되며, 상기 오일펌프(106)와 콘트롤 밸브(110) 사이에는 유량조절 밸브(108)에 의해 제어된 오일이 흐르는 하이프레스 라인이 설치되고, 상기 콘트롤 밸브(110)와 파워 실린더(114) 사이에는 파이프(116)(118)가 각각 설치되며, 상기 파워 실린더(114) 내부에는 랙 샤프트(120)에 끼워진 랙 피스턴(122)으로써 제 1,2 작동실(124)(126)로 구획하여 이루어진 것이다.

도 2a는 도 1에 도시되어 있는 콘트롤 밸브의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2b는 도 2a의 단면도이다. 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 콘트롤 밸브(110)는 피니언 샤프트(128)에 연결되어 스티어링 휠(130)의 조향시 작동되고 조향 방향에 따라 오일의 회로가 형성되는 것이고, 또한 상기 콘트롤 밸브(110)와 리저버 탱크(132) 사이에는 리턴파이프(134)가 설치되어 파워 실린더(114) 내부의 제 1,2 작동실(124)(126)의 오일이 리턴되어 리저버 탱크(132)로 되돌아오게 되는 것이다.

이와 같은 종래 파워 스티어링 구조는 도면에 도시한 바와 같이, 엔진(100)의 풀리(102)와 벨트(104)에 의해 오일펌프(106)가 구동되어 오일이 토출되고, 이 토출된 오일은 오일펌프(106) 내부에 장착된 유량조절 밸브(108)의 엔진 회전수 감응 작용으로 유량이 제어되어 오일펌프(106)와 콘트롤 밸브(110) 사이에 설치된 하이프레스 라인(112)를 경유하여 콘트롤 밸브(110)의 내부로 공급하게 되는 것이다.

이러한 상태에서 스티어링 휠(130)을 일정 방향으로 회전시키면, 피니언 샤프트(128)에 연결된 콘트롤 밸브(110)가 작동되고 스티어링 휠(130)의 조향 방향에 따라 회로가 형성되고, 회로가 형성된 이 오일은 콘트롤 밸브(110)와 파워 실린더(114)에 설치된 파이프(116)를 통해 랙 샤프트(120)에 끼워진 랙 피스톤(122)으로써 구획된 제 1 작용실(124)에 가해지거나 파이프(118)를 통해 제 2 작용실(126)로 가해지게 되는데, 제 1 작용실(124)에 오일이 가해질 경우에는 제 2 작용실(126)에 있는 오일은 파이프(118)와 콘트롤 밸브(110) 및 리턴 파이프(134)를 통하여 리저버 탱크(132)로 되돌아 오게 되고 제 2 작용실(126)에 오일이 가해질 경우에는 제 1 작용실(124)에 있는 오일은 파이프(116)와 콘트롤 밸브(110) 및 리턴 파이프(134)를 통하여 리저버 탱크(132)로 되돌아 오게 되는 일련의 반복과정으로 오일이 순환되면서 흐르게 되어 파워 스티어링의 구조의 동작을 원활 하게 되는 것이다.

그런데, 상기한 바와 같은 파워 스티어링을 사용하는 자동차의 운행 중 노면 상태에 따라 스티어링 기어에서 떨림에 의한 노이즈가 발생된다. 이러한 노이즈(noise)는 소위 '래틀(rattle)'음이라 불리며, 특히 자동차가 비포장 도로에서 저속으로 주행할 때 심하게 발생된다. 이는 노면으로부터의 외력이 타이어와 스티어링 기어, 및 스티어링 칼럼을 통해 스티어링 휠로 전달되는 과정에서, 급격한 압력 변화에 의해 유압 라인 계통의 유압이 크게 변화되는 것에 의해 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 파워 스티어링 장치를 구성하는 스티어링 샤프트와 밸브 슬리브 사이에 댐핑링을 설치하여 파워 스티어링의 압력 변화를 줄여 유압 충돌에 의한 래틀 노이즈를 감소시키도록 하는 파워 스티어링의 래틀 노이즈 저감 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 3a는 본 발명에 의한 파워 스티어링의 래틀 노이즈 저감 구조의 일실시예의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 3b는 도 3a의 A 부분의 상세도면으로서, 파워 스티어링의 콘트롤 밸브에 있어서, 피니언 샤프트(10)와 밸브 슬리브(20) 사이에 한쌍의 링(30)을 위치시키되, 상기 링(30)은 피니언 샤프트(10)의 표면에 형성되어 있는 링홈(15)에 삽입 고정되어 있음을 도시하고 있다.

상기 링(30)은 오일 입출구(25)의 양측에 위치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

차량의 파워 스티어링 장치의 동작과 그 작용은 종래의 기술과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

파워 스티어링 장치를 사용한 차량이 주행 도중 노면 상태에 따라 많은 진동이 발생하기도 한다. 이때 발생되는 진동이 파워 밸브를 통해 콘트롤 밸브로 전해지면서 콘트롤 밸브에 유입 또는 유출되는 오일의 압력을 변화시켜 래틀음을 발생시키게 된다.

이때 콘트롤 밸브로 오일을 유입시키거나 콘트롤 밸브에서 오일을 유출시키는 오일 입출구(25)의 양측으로 도 3c에 도시되어 있는 바와 같이 링홈(15)을 형성시키고, 링홈(15)에는 링(30)을 삽입하여 구성되어 있음을 알 수 있다.

차량이 주행하는 도중 노면 상태에 의해 발생되는 진동에 의해 콘트롤 밸브로 출입하는 오일의 압력이 급격히 증가하거나 감소되는 경우, 기존에 콘트롤 밸브의 밸브 슬리브(20)에 위치하고 있던 오일의 양이 급격히 변화되지만, 링(30)에 의해 그 오일의 급격한 이동이 방해되고, 이에 따라 오일 압력의 급격한 변화가 발생하지 않게 되어 래틀음의 발생이 감소된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 차량의 주행 도중 노면 상태에 따라 파워 스티어링 장치의 유압 라인의 유압이 급격히 변화되지 않도록 하여 파워 스티어링 기어에서 발생되는 노이즈를 감소시키는 효과를 갖는다.

도 1은 종래 파워 스티어링 작동원리를 나타내는 도면.

도 2a는 도 1에 도시되어 있는 콘트롤 밸브의 구성을 나타내는 도면.

도 2b는 도 2a의 단면도.

도 3a는 본 발명에 의한 파워 스티어링의 래틀 노이즈 저감 구조의 일실시예의 구성을 나타내는 단면도.

도 3b는 도 3a의 A 부분의 상세도면.

도 3c는 본 발명에서 사용하는 링홈의 형태를 나타내는 측면도.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 피니언 샤프트 15 : 링홈

20 : 밸브 슬리브 30 : 링

Claims (2)

1. 파워 스티어링의 콘트롤 밸브에 있어서, 피니언 샤프트(10)와 밸브 슬리브(20) 사이에 한쌍의 링(30)을 위치시키되, 상기 링(30)은 피니언 샤프트(10)의 표면에 형성되어 있는 링홈(15)에 삽입 고정되어 구성되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링의 래틀 노이즈 저감 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 링(30)은 오일 입출구(25)의 양측에 위치되는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링의 래틀 노이즈 저감 구조.