KR20060134353A - 차량용 유압펌프의 유량조절 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 유압펌프의 유량조절 밸브에 관한 것으로서, 엔진의 동력을 유압으로 변환하여 조향력을 발생시키도록 이루어지는 파워 스티어링 시스템에 구비되는 유압펌프의 토출 유량을 조절하기 용이하여 사용의 편의성을 향상시키고, 제조에 따른 원가를 절감할 수 있는 차량용 유압펌프의 유량조절 밸브를 제공하기 위한 것으로, 그 기술적 구성은, 유압 유로상에 스프링에 탄지되는 컨트롤 밸브를 수용하고, 피팅과 로드에 의해 토출 유로가 형성되는 유량조절 밸브에 있어서, 상기 스프링의 일단에 와셔가 개재하여 부가적인 탄성력을 작용하도록 조절볼트가 접촉구비되고; 상기 조절볼트는 나선 맞물림이 해제되는 방향으로 탄성력을 제공하는 보조스프링이 구비되는 것을 특징으로 한다.

스티어링, 조향, 유압, 펌프, 토출량, 스프링, 조절

Description

차량용 유압펌프의 유량조절 밸브{Flow control valve for automobile hydraulic pump}

도 1은 종래기술에 따른 파워 스티어링 시스템을 개략적으로 나타내는 도면,

도 2는 종래기술에 따른 파워 스티어링 시스템의 유압펌프를 개략적으로 나타내는 도면,

도 3은 본 발명에 의한 유압펌프을 부분 단면으로 나타내는 정면도,

도 4는 본 발명에 의한 유압펌프의 요부를 나타내는 확대단면도,

도 5는 본 발명에 의한 유압펌프의 성능을 도식화한 그래프.

**** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****

20, 30 : 유압펌프, 21, 31 : 컨트롤 밸브,

22, 32 : 로드, 23, 33 : 피팅,

24, 34 : 스프링, 35 : 조절볼트,

36 : 와셔, 37 : 보조스프링,

38 : 고무링.

본 발명은 차량의 유압식 조향시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 동력을 유압으로 변환하여 조향력을 발생시키도록 이루어지는 파워 스티어링 시스템에 구비되는 유압펌프의 토출 유량을 조절하기 용이하여 사용의 편의성을 향상시키고, 제조에 따른 원가를 절감할 수 있는 차량용 유압펌프의 유량조절 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 유압펌프는 스티어링 휠의 조작성을 보다 쉽게 하기 위하여 유압의 힘을 제공하기 위한 장치로서, 스티어링 휠을 조작하는 운전자가 작은 힘으로 차량의 조향을 보다 용이하게 조절하도록 하는 장치이다.

도 1은 종래기술에 따른 파워 스티어링 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 종래기술에 따른 파워 스티어링 시스템의 유압펌프를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 통상의 유압식 파워 스티어링 시스템의 경우, 유압펌프(20)의 구동에 따라 리저버(16)에 충진되어 있는 작동유가 순환되고, 스티어링 컬럼(11) 및 그 하단에 연결되는 컨트롤 밸브(12)에 의하여 선택되는 방향으로 복동식 실린더(15)에 작동유가 유입되면서 좌측 또는 우측으로 조향이 이루어진다.

이와 같이, 유압력을 발생하는 유압펌프(20)는 내부에 스프링(24)으로 탄지되는 컨트롤 밸브(21)와, 상기 컨트롤 밸브(21)에 연계되는 로드(22)를 수용하여 유량을 조절하면서 릴리프 기능을 수행하도록 이루어진다.

여기서, 상기 유압펌프(20)의 일측에는 배관 연결을 위해 결합되는 피팅(23)은 내면에 오리피스(23a)가 구비되며, 상기 오리피스(23a)는 로드(22)와의 유로 단면적을 가변하도록 이루어짐으로써 토출되는 유량을 조절하게 된다.

한편, 상술한 바와 같은 구성은 일단 피팅(23)의 오리피스(23a)와 로드(22)의 간격이 세팅된 후 유량의 변경이 용이하지 않기 때문에 생산 현장에서 토출량이 각기 다른 사양에 적용하기 위해서는 피팅(23)이나, 컨트롤 밸브(21)를 변경하여야 하고, 차량의 사용자에게는 유지 보수에 따른 불필요한 비용의 부담이 유발된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 엔진의 동력을 유압으로 변환하여 조향력을 발생시키도록 이루어지는 파워 스티어링 시스템에 구비되는 유압펌프의 토출 유량을 조절하기 용이하여 사용의 편의성을 향상시키고, 제조에 따른 원가를 절감할 수 있는 차량용 유압펌프의 유량조절 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은 유압 유로상에 스프링에 탄지되는 컨트롤 밸브를 수용하고, 피팅과 로드에 의해 토출 유로가 형성 되는 유량조절 밸브에 있어서, 상기 스프링의 일단에 와셔가 개재하여 부가적인 탄성력을 작용하도록 조절볼트가 접촉구비되고; 상기 조절볼트는 나선 맞물림이 해제되는 방향으로 탄성력을 제공하는 보조스프링이 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 유압펌프을 부분 단면으로 나타내는 정면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 유압펌프의 요부를 나타내는 확대단면도이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 유압펌프의 유량조절 밸브는 유압 유로 상에 스프링(34)에 탄지되는 컨트롤 밸브(31)를 수용하고, 피팅(33)과 로드(32)에 의해 토출 유로를 형성하는 유량조절 밸브에 관련된다.

여기서, 파워 스티어링 시스템의 유압펌프(30)는 통상의 베인펌프가 채용되고, 내부에 유량 및 유압을 조절하도록 이루어지는 릴리프 밸브가 구비된다.

한편, 상기 컨트롤 밸브(31)는 소정의 간격으로 이격되는 양 측으로 피스톤 링이 설치되고, 중앙 부위에 소정형상의 관통홀이 형성된다.

그리고, 상기 컨트롤 밸브(31)의 내부에는 릴리이프 밸브가 삽입되어 과다하게 공급되는 오일을 다시 유압펌프(30)의 흡입측으로 보내도록 이루어진다.

상기 피팅(33)은 중앙에 다단의 관통공을 갖는 형태로서, 관통공의 외측으로 나선이 형성되고, 그 내측으로 오리피스(33a)가 형성된다.

상기 오리피스(33a)와 로드(32)의 간격에 의해 형성되는 유로의 단면적을 따 라 유압펌프(30)의 유입구를 통하여 유입되는 작동유의 토출량이 조절된다.

여기서, 상기 스프링(34)의 일단에 와셔(36)가 개재되어 부가적인 탄성력이 작용되도록 조절볼트(35)가 접촉되며, 상기 컨트롤 밸브(31)의 후방에는 소정의 탄성력을 갖는 스프링(34)이 탄지되어 컨트롤 밸브(31)를 피팅(33)의 오리피스(33a)측으로 밀착한다.

그리고, 상기 조절볼트(35)는 스프링(34)이 컨트롤 밸브(31)와 접하는 바대측면으로 나선결합되어 접촉되며, 상기 조절볼트(35)의 작용력이 스프링(34)에 동일하게 작용하도록 환형 또는 원판형의 와셔(36)가 개재된다.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 와셔(36)가 환형 또는 원판형으로 형성되어 있으나, 상기 조절볼트(35)의 작용력을 스프링(34)에 동일하게 전달시킬 수 있다면 기타 다양한 형상으로 형성되는 것도 가능하다.

한편, 상기 조절볼트(35)의 적정 길이는 스프링(34)의 탄성 계수와 관련되지만, 상기 조절볼트(35)의 길이는 가변가능하며, 그다지 길게 하지 않아도 무방하다.

여기서, 상기 조절볼트(35)는 머리가 있는 형태를 사용하는 것이 작동 상 바람직하지만, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.

한편, 상기 조절볼트(35)에서 머리에 인접하여 나선이 없는 부분에 환형의 고무링(38)을 설치하여 누유를 방지하도록 이루어진다.

그리고, 상기 조절볼트(35)는 나선 맞물림이 해제되는 방향으로 탄성력을 제공하는 보조스프링(37)이 구비되며, 상기 보조스프링(37)은 상기 조절볼트(35)의 머리를 이용하여 설치되며, 차량의 주행 진동에 의하여 상기 조절볼트(35)가 임의로 해제되는 것을 방지하는 역할까지 담당한다.

상기한 바와 같은 보조스프링(37)은 컨트롤 밸브(31)에 접하는 스프링(34) 보다 매우 낮은 탄성 계수를 선택하여도 무방하다.

여기서, 상기 로드(32), 피팅(33), 컨트롤 밸브(31)를 포함하는 유압펌프(30)의 미설명 부분의 구성은 종래의 기술과 동일성을 유지할 수 있지만 필요에 따라 국부적으로 설계가 변경되어도 상기 조절볼트(35)의 설치에 미치는 영향은 크지 않다.

한편, 본 발명의 조절볼트(35)와 와셔(36)는 작동유와 접하므로 내마모성과 더불어 내유성도 요구된다.

상기 차량용 유압펌프의 유량조절 밸브의 작동에 있어서, 상기 조절볼트(35)를 조이면 와셔(36)가 스프링(34)을 압축하여 탄성력을 증가시키므로 컨트롤 밸브(31)가 뒤로 밀려 나오는데 큰 힘이 필요하여 유압펌프(30)의 토출량이 증가한다.

반대로, 조절밸트(35)를 풀면 와셔(36)가 스프링(34)을 이완하여 스프링(34)의 탄성력이 감소하므로 컨트롤 밸브(31)가 상대적으로 낮은 유압에도 밀려나 유압펌프(30)의 토출량이 감소한다.

이와 같은 구성을 채용하면 유사한 급의 차종에 있어서, 유압펌프(30)의 규격을 공용화하는데 유리하다.

차량의 사용에 따라 유압 경로상의 성능 열화가 발생하여도 조절볼트(35)를 이용하여 스프링(34)의 탄성력을 가변하는 것으로 간단한 조치가 가능하다.

도 5는 본 발명에 의한 유압펌프의 성능을 도식화한 그래프이다.

도 3과 도 4를 참조하여 설명하면, 도 5a에 도시하고 있는 바와 같이, 엔진의 회전수(rpm)에 따른 유압펌프(30)의 토출되는 유량이 상기 조절볼트(35)를 조이면 상측의 곡선처럼 유량이 증가하고, 상기 조절볼트(35)를 풀면 하측의 곡선처럼 유량이 감소한다.

여기서, 특정의 엔진 회전수에 유량의 차이가 현결하게 줄어들기는 하지만, 전반적으로 조절볼트(35)에 의한 유량 조절이 효과를 보인다.

한편, 도 5b에 도시하고 있는 바와 같이, 엔진 회전수에 따른 토크 변화를 참조하면, 조절볼트(35)를 조이는 상측의 곡선과 조절볼트(35)를 해제하는 하측의 곡선이 전체 회전수 범위에 걸쳐서 비교적 미소한 폭의 차이를 유지하므로 펌프의 구동에 필요한 동력 소모의 차이는 크지 않음을 알 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 유압펌프의 유량조절 밸브에 의하면, 엔진의 동력을 유압으로 변환하여 조향력을 발생시키도록 이루어지는 파워 스티어링 시스템에 구비되는 유압펌프의 토출 유량을 조절하기 용이하여 사용의 편의성을 향상시키고, 제조에 따른 원가를 절감할 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.

Claims (1)

1. 유압 유로상에 스프링(34)에 탄지되는 컨트롤 밸브(31)를 수용하고, 피팅(33)과 로드(32)에 의해 토출 유로가 형성되는 유량조절 밸브에 있어서,

   상기 스프링(34)의 일단에 와셔(36)가 개재하여 부가적인 탄성력을 작용하도록 조절볼트(35)가 접촉구비되고;

   상기 조절볼트(35)는 나선 맞물림이 해제되는 방향으로 탄성력을 제공하는 보조스프링(37)이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압펌프의 유량조절 밸브.

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