KR20050068155A - 자동차 조향펌프의 유량조절밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 출구 피팅과 이 출구 피팅에 결합되는 로드 가이드 내부에 유량조절 로드를 장착함으로써 조향펌프의 유량 공급량을 실제 차속에 일치되도록 조절하여 조향 편리성 및 안정성을 향상시킨 자동차 조향펌프의 유량조절밸브에 관한 것이다.

본 발명의 유량조절밸브는 외체를 이루며 중간 부분에 오일 토출구(12)와 오일 환류구(13)가 격벽(14)을 사이에 두고 관통되어 있는 하우징(10), 상기 하우징(10)의 전방에 결합되어 체결구(25)를 통해 조향라인과 연결되어 있는 출구 피팅(20), 및 상기 출구 피팅(20)의 대향측에서 상기 하우징(10) 내부에 왕복 이동 가능하게 장착되어 있는 제어 플런저(30)를 포함하여 구성된 자동차 조향펌프의 유량조절밸브(1)에 있어서, 상기 출구 피팅(20)은 내부에 배압 및 정압통로(43,45)를 통해 상기 체결구(25) 쪽으로 연결된 출구챔버(41)가 형성되어 있으며, 상기 배압 및 정압 통로(43,45) 사이에서 상기 출구챔버(41) 내주면에 밀착된 상태로 전후 왕복하는 헤드부(51)와 후단의 오리피스(23)를 통과하도록 상기 오리피스(23)보다 직경이 작게 되어 있는 대경부(53) 및 상기 헤드부(51)와 상기 대경부(53)를 연결하도록 연장되어 있으며 상기 대경부(53)보다 직경이 작은 몸통부(55)로 이루어진 플런저 로드(50)를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 유량조절밸브에 의하면, 타이어를 통해 지면으로부터 조향라인에 작용하는 배압을 이용하여 밸브 내의 플런저 로드를 왕복 이동시킴으로써 조향라인으로 공급되는 오일유량을 조절함으로써 조향휠의 주행 편리성 및 안정성을 차속에 그대로 일치시켜 조절할 수 있게 된다.

Description

자동차 조향펌프의 유량조절밸브{flow rate controlling valve of power steering hydraulic pump for a car}

본 발명은 자동차 조향펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 출구 피팅과 이 출구 피팅에 결합되는 로드 가이드 내부에 유량조절 로드를 장착함으로써 조향펌프의 유량 공급량을 실제 차속에 일치되도록 조절하여 조향 편리성 및 안정성을 향상시킨 자동차 조향펌프의 유량조절밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유압식 파워 스티어링 장치는 스티어링휠에 연결되는 조향 링키지의 중간에 설치된 오일펌프로부터 공급되는 유압을 파워 스티어링기어에 의해 배력시켜 출력축을 통해 조향륜(전륜)에 가함으로써 조향력을 증대시켜 운전자가 적은 힘으로도 가볍고 신속한 조향을 할 수 있도록 해준다.

이러한 파워 스티어링 장치는 유압을 발생시키는 동력수단과, 그 발생된 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 일으키는 작동수단과, 유로의 개폐를 통해 작동 실린더의 동작방향과 상태를 제어하는 제어수단으로 구성되어 있으며, 운전자에 의한 조향휠의 조작력을 감소시킬 수 있고, 노면으로부터 전륜을 통해 조향휠에 충격이 전달되는 킥백(kick back) 현상을 방지하며, 전륜의 진동에 의한 시미모션(shimmy motion)을 감쇠시키는 특징을 가지고 있다.

상기와 같은 파워 스티어링 장치의 전형적인 한 예를 도 1에 도시하였는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 일반적인 종래의 파워 스티어링 장치는 동력수단인 조향펌프(101), 작동수단인 파워 실린더(104), 제어수단인 제어 밸브(105)로 구성되어 있다. 여기에서 조향펌프(101)는 엔진의 동력을 전달받아 회동하면서 인테이크 호스(102a)를 통해 리저버(102)로부터 오일을 흡입하면서 강제 토출하여 유압을 발생시키도록 되어 있다. 또한 파워 실린더(104)는 2개의 출구챔버를 형성하는 피스톤(미도시)이 타이로드(106)를 거쳐 양측 전륜(109)에 연결되어 조향펌프(101)로부터의 유압을 차륜측에 전달하도록 되어 있다. 그리고 제어 밸브(105)는 조향축(107)의 회전각에 따라 조향펌프(101)로부터 압력호스(101a)로 송출되는 유압을 파워 실린더(104)의 해당 출구챔버로 공급하고 다른 출구챔버의 오일을 리턴호스(102b)를 통해 리저버(102)로 배출하도록 되어 있다.

따라서 엔진이 구동되면 조향펌프(101)는 동기 회전하면서 리저버(102)의 오일을 흡입하여 압력호스(101a)상에 유압을 형성하게 되는데, 예를 들어 제어 밸브(105)가 로터리 밸브일 경우, 운전자가 스티어링 휠(108)을 한쪽으로 돌리면 그 물리적인 힘은 조향축(107)에 전달되면서 제어 밸브(105) 내의 토션바(미도시)를 비틀게 된다. 토션바의 비틀림에 의해 제어 밸브(105)가 회전 동작되면서 조향펌프(101)에 연결된 압력호스(101a)를 스티어링 휠(108)의 회전방향에 해당하는 파워 실린더(104)의 출구챔버로 개방시키고, 다른 출구챔버는 리저버(102)와 연결된 리턴호스(102b)로 개방시킨다.

이에 따라, 제어 밸브(105)에 의해 압력호스(101a)와 연통된 파워 실린더(104)의 출구챔버는 오일이 유입되면서 피스톤을 이동시켜 확장되고, 반대쪽의 출구챔버는 피스톤의 이동에 의해 수축되면서 오일을 리턴호스(102b)를 통해 리저버(102)로 배출시킨다. 이때, 이동하는 피스톤은 유압에 의해 타이로드(108)를 조작하면서 전륜(109)의 진행각도를 바꾸어 동력조향을 하게 된다.

위와 같은 파워 스티어링 장치에서 조향펌프(101)는 도 2에 도시되는 바와 같이, 하우징(H)의 중심부에서 엔진으로부터 동력을 전달받는 구동축(DS)이 베인(vane)과 연동되게 설치되어 있고, 상부에는 베인이 회전됨에 따라 리저버로부터 인테이크호스(102a)를 통해 흡입되면서 토출되는 오일의 유량을 조절하는 유량조절밸브(V)가 설치되어 있다.

이러한 유량조절밸브로서 도 3에 도시된 형태가 종래 기술로서 개발된 바 있다. 이 유량조절밸브(V1)는 크게 도시된 바와 같이 하우징(110), 출구 피팅(120), 제어 플런저(130)로 이루어져 있다. 여기에서, 하우징(110)은 밸브(V1)의 몸체를 이루는 부분으로서 앞쪽에 출구 피팅(120)이 결합되어 있고, 뒤쪽에 제어 플런저(130)가 왕복이동 가능하게 장착되어 있으며, 중심부에 조향펌프(101)의 토출구(discharge hole;112) 및 환류구(supercharge hole; 113)가 격벽(114)을 두고 연통되어 있다.

또한, 하우징(110)의 내벽면과의 사이에 공간부(111)를 형성하도록 앞쪽에 끼워져 있는 출구 피팅(120)은 후방에 공간부(111)와 연통된 출구홀(121)이 형성되어 있고, 출구홀(121)의 후단에는 오리피스(123)가 개방되어 있으며, 전방에는 출구홀(121)을 압력호스(101a)에 연결시키기 위한 체결구(125)가 형성되어 있다.

출구 피팅(120) 대향측에서 하우징(110) 내부에 삽입되어 있는 제어 플런저(130)는 하우징(110) 내주면에 밀착되는 2개의 대경부(131,132)가 외주면에 형성되어 있으며, 전방단의 대경부(131)가 출구 피팅(120)의 전면부와 접촉, 분리되면서 토출구(112)와 환류구(113)를 연결을 단속하도록 되어 있다. 또한, 공간부(111)의 후방에는 제어 플런저(130)를 출구 피팅(120) 쪽으로 가압하는 밸브 스프링(135)이 설치되어 있으며, 이 공간부(111)는 출구 피팅(120)의 출구홀(121)과 밸브 스프링(135)이 설치된 공간과 릴리프홀(115)에 의해 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 종래 유량조절밸브(V1)는 조향펌프(101)의 동작으로 리저버(102)의 오일이 토출구(112)로 강제 토출되는 과정에서, 토출구(112)로 토출되는 오일량이 조향회로에 정상적으로 유동하는 설정량을 초과하게 될 경우 제어 플런저(130)의 대경부(131)에 미치는 압력이 증가하게 되고, 제어 플런저(130)는 증가된 압력에 해당하는 위치로 이동하면서 밸브 스프링(135)을 압축하게 된다. 즉, 밸브 스프링(135)의 탄성력은 토출구(112)에 정상유량이 흐르는 상태의 압력과 동일하게 작용한다. 이때, 제어 플런저(130)의 대경부(131)는 격벽(114)에서 분리되면서 토출구(112)를 환류구(113)와 해당 갭(gap) 만큼 연통시키게 된다.

이에 따라, 토출구(112)에 토출되는 오일의 적정량은 출구 피팅(120)의 오리피스(123) 및 출구홀(121)을 통해 파워 스티어링기어와 연결되는 압력호스(102a)로, 그 나머지는 연통된 환류구(113)를 통해 조향펌프의 리저버(102)로 복귀됨으로써 엔진의 회전속도가 변화되어도 조향회로에 흐르는 오일량을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

그런데, 위와 같은 종래의 조향펌프 유량조절밸브(V1)는 조향회로의 유동 오일량을 일정하게 유지할 뿐 차속에 따라 조향력을 조절하는 기능이 없었다. 이러한 단점을 개선하기 위해 개발된 것이 도 4에 도시된 유량조절밸브(V2)이다.

이 밸브(V2)는 도시된 바와 같이, 밸브(V1)와 전체적으로 대동소이하나, 플런저(130)의 전방 대경부(131) 전면에 오리피스(123)를 통과하는 오일 유량을 조절하는 로드(137)가 설치되어 있는 구성 상의 차이를 가진다.

따라서, 이 유량조절밸브(V2)에 의하면, 조향펌프(102)의 동작으로 리저버(102)의 오일이 토출구(112)로 강제 토출되는 과정에서, 토출구(112)로 토출되는 오일량이 조향회로에 정상적으로 유동하는 설정량을 초과하게 될 경우 제어 플런저(130)의 대경부(131)에 미치는 압력이 증가되며, 제어 플런저(130)는 밸브 스프링(135)을 압축하면서 증가된 압력에 해당하는 위치로 이동하게 된다. 즉, 밸브 스프링(135)의 탄성력은 토출구(112)에 정상유량이 흐르는 상태의 압력과 동일하게 작용한다. 이때, 제어 플런저(130)의 대경부(131)가 격벽(114)에서 분리되면서 토출구(112)를 환류구(113)와 해당 갭 만큼 연통시키게 되며, 이에 따라 로드(137)는 제어 플런저(130)를 따라 후방 즉, 도면 상 우측으로 이동하면서 오리피스(123) 내주면과의 틈새를 줄여 오일의 통과유량을 감소시키게 된다.

따라서, 엔진 RPM이 증가하여 조향펌프(101)로부터 토출구(112)를 통해 토출되는 오일량이 많아질 경우 플런저(130)가 후방으로 이동함과 동시에 오리피스(123)가 로드(137)의 대경부에 의해 좁아지므로 조향라인으로 공급되는 오일 유량이 줄어들게 되므로 스티어링 휠(108)이 무거워지고, 반대로 엔진 RPM이 감소하여 토출구(112) 오일 토출 유량이 줄어들 경우 플런저(130)가 스프링(135) 반력에 의해 원위치로 복귀되면서 로드(137)의 소경부가 오리피스(123)에 면하면서 사이의 틈새가 넓어져 조향라인으로 공급되는 오일량을 늘리게 되므로 스티어링 휠(108)을 가볍게 한다.

이와 같이 종래의 유량조절밸브(V2)에 의하면, 엔진 RPM에 따라 즉, 조향펌프(101)의 오일 토출량에 따라 조향라인으로 공급하는 오일의 양을 조절함으로써 저속에서는 조향 용이성을 고속에서는 조향 안정성을 확보하도록 되어 있으나, 조향펌프(101)에서 토출되는 유량이 전적으로 엔진 RPM에 따라 조절되므로 실제 차속과 정확하게 일치하여 증감되는 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 자동차 조향펌프의 유량조절밸브가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 출구 피팅과 출구챔버 내부를 관통하여 별도의 플런저 로드를 설치함으로써 조향 라인에서 발생하는 배압에 의해 유량조절밸브를 통과하는 오일량을 증감시킬 수 있도록 하여 조향펌프로부터 조향라인에 공급되는 오일량을 실제 차속에 일치하게 제어할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 외체를 이루며 중간 부분에 오일 토출구와 오일 환류구가 격벽을 사이에 두고 관통되어 있는 하우징, 이 하우징의 전방에 결합되어 체결구를 통해 조향라인과 연결되어 있는 출구 피팅, 이 출구 피팅의 대향측에서 하우징 내부에 왕복 이동 가능하게 장착되어 있는 제어 플런저를 포함하여 구성된 자동차 조향펌프의 유량조절밸브에 있어서, 출구 피팅은 내부에 배압 및 정압통로를 통해 체결구 쪽으로 연결된 출구챔버가 형성되어 있으며, 배압 및 정압 통로 사이에서 출구챔버 내주면에 밀착된 상태로 전후 왕복하는 헤드부와 후단의 오리피스를 통과하도록 오리피스보다 직경이 작게 되어 있는 대경부 및 헤드부와 대경부를 연결하도록 연장되어 있으며 대경부보다 직경이 작은 몸통부로 이루어진 플런저 로드를 구비하고 있는 조향펌프의 유량조절밸브를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 자동차 조향펌프의 유량조절밸브의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도 5 및 도 6에 도면부호 1로 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 조향펌프의 유량조절밸브는 종래의 조향펌프 유량조절밸브와 마찬가지로 크게는 밸브(1)의 외체를 이루는 하우징(10), 하우징(10)과 조향라인을 잇는 출구 피팅(20) 그리고 조향펌프에 대해 하우징 내부를 개폐하는 제어 플런저(30)로 이루어져 있다.

여기에서, 하우징(10)은 하나의 실린더 몸체로 내부에 출구 피팅(20)과 제어 플런저(30)를 조립하도록 되어 있으며, 출구 피팅(20)의 체결구(25)를 통해 조향라인과 연결되어 있으며, 중간부분에 조향펌프와 연결되어 있는 오일 토출구(12)와 오일 환류구(13)가 격벽(14)을 사이에 두고 관통되어 있다. 또한 토출구(12)와 환류구(13) 반대쪽 벽면에는 출구 피팅(20) 쪽 내부 공간부(11)와 플런저(30) 후단 쪽 공간부(11)를 연결하는 릴리프홀(15)이 길게 관통되어 있다.

하우징(10)의 전방에 결합되는 출구 피팅(20)은 내부에 플런저 로드(50)가 왕복 이동할 수 있는 출구챔버(41)가 형성되어 있으며, 축선에 대해 직각 방향으로 측면에 체결구(25)가 결합되어 있는데, 이는 밸브(1) 전장을 줄이기 위함이며, 출구 피팅(20)의 길이를 길게 한다면 체결구(25)를 앞쪽에 결합할 수도 있다. 이 때, 체결구(25)와 출구챔버(41) 사이의 출구 피팅(20) 벽면에는 적어도 2개 이상의 통로(43,45)가 관통 형성되는 바, 플런저 로드(50) 앞쪽의 출구챔버(41) 공간으로 연결된 배압 통로(43)는 조향라인 쪽에서 발생한 배압이 플런저 로드(50) 헤드부(51) 전면에 작용할 수 있도록 해주며, 플런저 로드(50) 뒤쪽의 출구챔버(41) 공간으로 연결된 정압 통로(45)는 조향 펌프 쪽에서 전달되어 온 펌프압이 조향라인 쪽으로 작용하도록 해준다. 이 때, 배압 통로(43)의 구경을 정압 통로(45)의 구경보다 작게 또는 크게 함으로써 조향 라인에서 발생한 시스템 압력에 의해 후퇴하는 플런저 로드(50)의 이동속도를 느리게 또는 빠르게 조정할 수 있다.

이와 같이 하우징(10)의 출구 피팅(20) 내부에 전후 왕복 이동 가능하게 장착되어 있는 플런저 로드(50)는 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 원기둥 모양의 몸통부(55)와 이 몸통부(55) 앞쪽에 형성된 헤드부(51) 그리고 뒤쪽에 형성된 대경부(53)로 이루어진 끝이 뭉뚝한 볼트 형태를 취하고 있다.

여기에서, 헤드부(51)는 외주면이 상기 하우징 출구챔버(41)의 내주면에 밀착된 피스톤 형태의 원통체로서 출구 피팅(20)의 배압 통로(43)와 정압 통로(45) 사이에서 전후로 왕복 운동하도록 위치되어 있으며, 도 6과 같이 배압 통로(43)로부터의 배압에 의해 후방으로 가압된 상태에서 배압이 제거된 때 원위치되도록 출구챔버(41) 후방벽면과의 사이에 반동 스프링(59)이 장착되어 있다. 이와 같이 출구챔버(41)를 배압 통로(43) 측과 정압 통로(45) 측으로 이분하는 헤드부(51)는 도시되지는 않았으나 출구챔버(41) 좌우를 피스톤과 같이 완전 차단할 수도 있을 뿐 아니라, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 통공(61)을 관통시켜 형성함으로써 배압 통로(43)를 통해 가해진 배압에 의한 이동 속도를 저하시킬 수도 있다.

출구챔버(41) 내부의 헤드부(51)로부터 후방으로 뻗어 있는 몸통부(55)는 기다란 원기둥으로서 릴리프홀(15)이 관통된 출구 피팅(20)의 축경부(27)를 거쳐 뒤쪽의 오리피스관(29) 후단까지 연장되어 있으며, 끝부분에 상대적으로 외경이 큰 대경부(53)가 형성되어 있다. 대경부(53)는 오리피스관(29) 내주면 후방에 돌출 형성된 오리피스(23)의 내경보다 외경을 작게 함으로써 오리피스(23)와의 사이로 오일이 유동되도록 한다. 이 때, 도 5에 도시된 바와 같이 대경부(53) 전단과 몸통부(55) 후단을 테이퍼면(57)으로 연결함으로써 오리피스(23)와 로드(50) 외주면 사이의 틈새가 급격히 확대되거나 축소되지 않고, 완만하게 변하도록 하여 오리피스(23)를 통과하는 오일이 로드(50)의 좌우 이동에 따라 맥동하지 않도록 한다.

끝으로, 하우징(10) 후방에는 종래의 유량조절밸브와 마찬가지로 제어 플런저(30)는 출구 피팅(20)과 대향하는 위치에서 토출구(12)로부터 토출되는 오일과 뒤쪽에 끼워진 스프링(35)에 의해 공간부(11)를 좌우로 이동하면서 환류구(13)를 개폐하도록 되어 있다.

본 발명에 따른 자동차 조향펌프의 유량조절밸브의 또 다른 실시예가 도 7에 도시되어 있는 바, 이 유량조절밸브(201)는 도 5 및 도 6에 도시된 유량조절밸브(1)와 거의 동일한 구성을 가지고 있으므로 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

다만, 도 7에 도시된 것처럼, 이 유량조절밸브(201)는 하우징(210) 내부의 출구챔버(241)와 체결구(225) 측의 조향라인을 잇는 배압 통로(243)의 출구챔버 쪽 입구에 역지밸브(263)가 설치되어 체결구(225) 쪽에서 배압 통로(243)를 통해 출구챔버(241)로 유입된 오일은 배압 통로(243)를 통해서 체결구(225) 쪽으로 빠져나가지 못하게 한다. 다만. 이와 같이 역지밸브(263)가 설치될 때는 플런저 로드(250)의 헤드부(251)에 반드시 통공(261)이 관통되어 있어야 하며, 이에 따라, 역지밸브(263)를 통해 일단 출구챔버(241) 안으로 유입된 오일이 통공(261)을 통해 오리피스(23) 쪽으로 이동할 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차 조향펌프의 유량조절밸브(1)의 작동은 다음과 같다.

최초 정지상태에서 조향펌프로부터 토출구(12)를 통해 오일이 공급되면 압력에 의해 제어 플런저(30)가 도 5에 은선으로 도시된 위치까지 후방으로 밀리면서 제어 플런저(30)에 의한 환류구(13)의 개도에 따라 오일 일부는 출구 피팅(20)의 오리피스관(29) 안으로, 또 나머지 일부는 환류구(13)를 통해 조향펌프로 되돌아간다.

이렇게 해서 오리피스관(29) 안으로 들어온 오일은 도 5에 도시된 바와 같이 플런저 로드(50)의 대경부(53)와 오리피스(23) 사이의 틈새를 거쳐 출구 피팅(20)의 축경부(27)를 통해 출구챔버(41)로 유입되고, 정압 통로(45)를 거쳐 체결구(25)를 통해 조향라인으로 공급되는데, 이 때 출구챔버(41)의 헤드부(51) 우측 공간에 있는 오일은 플런저 로드(50)의 헤드부(51)가 밀봉 타입인 경우라면 정압 통로(45)에서 배압 통로(43)를 통해서 또는 플런저 로드(50)에 관통공(61)이 개방되어 있는 경우라면 이 관통공(61)을 통해서 출구챔버(41)의 좌측 공간으로 이동하여 일정 시간이 경과한 후 헤드부(51)를 평형 상태에 이르게 한다.

이 때, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에서와 같이 배압 통로(243)의 출구챔버(41) 입구에 역지밸브(63)가 설치되어 있으면, 헤드부(51)를 좀 더 빠르게 평형 상태로 유도할 수 있게 된다.

이후, 저속 또는 정지 상태에서 조향이 이루어지면 타이어를 통해 조향라인에 고압의 배압이 발생되며, 이렇게 발생된 배압이 체결구(25)를 거쳐 배압 통로(43)와 정압 통로(45)를 통해 출구챔버(41)로 전달된다. 이 때, 정압 통로(45)를 통해 플런저 로드(50)의 헤드부(51) 우측의 출구챔버(41) 공간에 공급된 오일은 축경부(27)를 거쳐 대경부(53)와 오리피스(23) 사이의 틈새를 통과해 소멸되거나 환류구(13)로 빠져나가지만, 배압통로(43)를 통해 플런저 로드(50)의 헤드부(51) 좌측의 출구챔버(41)로 공급된 오일은 헤드부(51)의 관통공(61) 유무와 관계 없이 헤드부(51)를 우측으로 밀게 되며, 도 6에 도시된 바와 같이 스프링(59)의 반발력과 평형을 이룰 때까지 플런저 로드(50)를 우측단으로 가압하게 된다. 이에 따라, 오리피스(23)는 플런저 로드(50)의 상대적으로 직경이 작은 몸통부(55)와 면하게 되므로, 오리피스(2)와 몸통부(55) 사이의 개도가 더 커지게 되고, 결과적으로 토출구(12)로부터 공급되는 오일은 오리피스(23)와 몸통부(55) 사이의 더 넓어진 틈새를 통해 더 많은 양이 출구챔버(41)로 전달되어 정압통로(45)를 거쳐 조향라인으로 공급된다.

뒤이어, 차속이 빨라지면서 반대로 타이어를 통해 조향라인에 전달되는 배압이 감소되면 점차 조향라인으로부터 배압통로(43)를 통해 출구챔버(41)에 가해지는 배압이 줄어들게 되고, 이에 따라 플런저 로드(50)는 헤드부(51)가 스프링(59)의 반발력으로 인해 밀려나면서 점차 전방으로 즉, 도면상 좌측으로 이동하게 되므로, 로드(50)와 오리피스(23) 사이의 개도는 오리피스(23)와 면하는 로드(50)의 부분이 몸통부(55), 테이퍼면(57), 대경부(53)로 바뀌면서 점차 작아지게 되고 결과적으로는 토출구(12)에서 출구챔버(41)로 전달되는 오일의 유량을 감소시키게 된다. 이에 따라 조향라인으로 전달되는 압력이 감소하면서 조향휠의 조향을 무겁게 하여 조향 안정성을 높이게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명의 자동차 조향펌프의 유량조절밸브에 의하면, 타이어를 통해 지면으로부터 조향라인에 작용하는 배압을 이용하여 조향라인에 작용하는 배압이 큰 저속에서는 조향펌프로부터 유량조절밸브로 공급되는 오일의 토출량을 늘리고, 반대로 조향라인에 작용하는 배압이 작은 고속에서는 오일 토출량을 줄임으로써 차속에 그대로 일치하게 조향라인에 공급되는 오일의 양을 조절하여 저속 주행 시에는 보다 쉽게, 고속 주행 시에는 보다 안정되게 조향휠을 조향할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 고속 주행 시 조향라인에 최소한의 유량만을 공급할 수 있게 되므로 조향펌프의 소모동력을 최소화시킬 수 있게 되고, 따라서 에너지 절약 효과를 도모할 수도 있게 된다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구의 범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 파워 스티어링 장치의 개략 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 파워 스티어링 장치의 조향펌프를 보인 측면도.

도 3은 종래의 유량조절밸브를 도시한 종단면도.

도 4는 또 다른 종래의 유량조절밸브를 도시한 종단면도.

도 5는 본 발명에 따른 유량조절밸브를 도시한 종단면도.

도 6은 도 5에 도시된 플런저 로드가 후단으로 이동한 상태로 도시된 종단면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유량조절밸브를 도시한 종단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명*

1 : 유량조절밸브 10 : 하우징

11 : 공간부 12 : 토출구

13 : 환류구 15 : 릴리프홀

20 : 출구 피팅 23 : 오리피스

25 : 체결구 30 : 제어 플런저

41 : 출구챔버 43 : 배압 통로

45 : 정압 통로

Claims (7)

1. 외체를 이루며 중간 부분에 오일 토출구(12)와 오일 환류구(13)가 격벽(14)을 사이에 두고 관통되어 있는 하우징(10), 상기 하우징(10)의 전방에 결합되어 체결구(25)를 통해 조향라인과 연결되어 있는 출구 피팅(20), 및 상기 출구 피팅(20)의 대향측에서 상기 하우징(10) 내부에 왕복 이동 가능하게 장착되어 있는 제어 플런저(30)를 포함하여 구성된 자동차 조향펌프의 유량조절밸브(1)에 있어서,

   상기 출구 피팅(20)은 내부에 배압 및 정압통로(43,45)를 통해 상기 체결구(25) 쪽으로 연결된 출구챔버(41)가 형성되어 있으며, 상기 배압 및 정압 통로(43,45) 사이에서 상기 출구챔버(41) 내주면에 밀착된 상태로 전후 왕복하는 헤드부(51)와 후단의 오리피스(23)를 통과하도록 상기 오리피스(23)보다 직경이 작게 되어 있는 대경부(53) 및 상기 헤드부(51)와 상기 대경부(53)를 연결하도록 연장되어 있으며 상기 대경부(53)보다 직경이 작은 몸통부(55)로 이루어진 플런저 로드(50)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조향펌프의 유량조절밸브.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 플런저 로드(50)의 상기 대경부(53)와 몸통부(55)는 테이퍼면(57)으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 조향펌프의 유량조절밸브.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 출구 피팅(20)의 상기 배압 통로(43)는 상기 정압 통로(45)보다 작은 구경을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 조향펌프의 유량조절밸브.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 출구챔버(41) 내에는 상기 플런저 로드(50)의 헤드부(51)를 상기 배압 통로(43) 쪽으로 가압하는 스프링(59)이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 조향펌프의 유량조절밸브.
5. 제1 항에 있어서,

   상기 플런저 로드(50)의 헤드부(51)에는 상기 헤드부(51)에 의해 양분된 상기 출구챔버(41) 내부를 연결하는 복수의 통공(61)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조향펌프의 유량조절밸브.
6. 제5 항에 있어서,

   상기 배압 통로(43)의 상기 출구챔버(41) 입구에는 역지밸브(63)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 조향펌프의 유량조절밸브.
7. 외체를 이루며 중간 부분에 오일 토출구(12)와 오일 환류구(13)가 격벽(14)을 사이에 두고 관통되어 있는 하우징(10), 상기 하우징(10)의 전방에 결합되어 체결구(25)를 통해 조향라인과 연결되어 있는 출구 피팅(20), 및 상기 출구 피팅(20)의 대향측에서 상기 하우징(10) 내부에 왕복 이동 가능하게 장착되어 있는 제어 플런저(30)를 포함하여 구성된 자동차 조향펌프의 유량조절밸브(1)에 있어서,

   상기 출구 피팅(20)은 내부에 배압 및 정압통로(43,45)를 통해 상기 체결구(25) 쪽으로 연결된 출구챔버(41)가 형성되어 있으며, 상기 배압 및 정압 통로(43,45) 사이에서 상기 출구챔버(41) 내주면에 밀착된 상태로 전후 왕복하는 헤드부(51)와, 후단의 오리피스(23)를 통과하도록 상기 오리피스(23)보다 직경이 작게 되어 있는 대경부(53) 및, 상기 헤드부(51)와 상기 대경부(53)를 연결하도록 연장되어 있으며 상기 대경부(53)보다 직경이 작은 몸통부(55)로 이루어진 플런저 로드(50)를 구비하고 있으며, 상기 출구챔버(41) 내에는 상기 플런저 로드(50)의 헤드부(51)를 상기 배압 통로(43) 쪽으로 가압하는 스프링(59)이 장착되어 있고, 상기 플런저 로드(50)의 헤드부(51)에는 상기 헤드부(51)에 의해 양분된 상기 출구챔버(41) 내부를 연결하는 복수의 통공(61)이 형성되어 있으며, 상기 배압 통로(43)의 상기 출구챔버(41) 쪽 출구에는 역지밸브(63)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 조향펌프의 유량조절밸브.