KR20070060404A - 차량의 파워스티어링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향 휠의 조작시 스티어링 기어의 실린더 내로 압력을 전달시킴에 따라 핸들 조작을 용이하게 하는 파워스티어링 펌프와, 상기 파워스티어링 펌프의 일정한 압력을 계속 공급하는 유압 라인과, 핸들을 조작할 경우 공급된 유압을 이용하여 바퀴를 작동시키는 기어 박스로 이루어진 파워스티어링 시스템의 연비를 개선하기 위한 차량의 파워스티어링 시스템에 관한 것으로, 상기 파워스티어링 펌프에 의하여 상기 기어 박스로 유동하는 오일을 안내하는 주 유압라인; 상기 파워스티어링 펌프의 주변에 설치되어서 유동 저항이 최소화된 오일을 안내하는 부 유압라인; 및 상기 주 유압라인과 부 유압라인 중 어느 하나로 선택적으로 오일을 유동시키는 유압 레귤레이터;를 포함하여 구성되게 함으로써, 파워스티어링에 의한 연비의 손실을 줄이기 위한 것이다.

엔진, 파워스티어링, 펌프, 유압라인, 기어 박스

Description

차량의 파워스티어링 시스템{A power steering system in vehicle}

도 1은 종래의 차량의 파워스티어링 시스템을 도시한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 파워스티어링 시스템을 도시한 개략도.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 파워스티어링 시스템의 유압 레귤레이터를 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 파워스티어링 펌프 2: 유압 라인

3: 기어 박스 10: 주 유압라인

20: 부 유압라인 30: 유압 레귤레이터

33: 피드백 라인 35: 다이아프램

본 발명은 차량의 파워스티어링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 연비를 악화시키는 요인 중의 하나인 파워스티어링 시스템을 개선하여 차량의 연비를 증대시키기 위한 차량의 파워스티어링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 파워스티어링은 엔진에 의해 구동되는 오일펌프의 유압 으로 스티어링 오일의 조작력을 가볍게 하는 장치이다.

상기와 같은 파워스티어링의 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이 조향 휠의 조작시 스티어링 기어의 실린더 내로 압력을 전달시킴에 따라 파워를 용이하게 하는 파워스티어링 펌프(1)와, 상기 파워스티어링 펌프(1)의 일정한 압력을 계속 공급하는 유압 라인(2)과, 핸들을 조작할 경우 공급된 유압을 이용하여 바퀴를 작동시키는 기어 박스(3)로 구성된다.

엔진에 장착되어있는 파워스티어링 펌프(1)는 항상 구동되고, 그 구동에 의한 여기를 통해서 유압 라인(2)을 통해 기어 박스(3)로 일정한 압력이 계속 공급되며, 사용자가 핸들을 돌릴 경우 기어 박스(3)에서 그 유압을 이용하여 바퀴를 돌리게 된다

따라서, 상기와 같이 파워스티어링 펌프(1)가 벨트에 의해 엔진에 장착되어 언제나 회전을 하고 있기 때문에 실제로 핸들의 조작이 없을 시에도 펌프가 구동이 되며, 이에 따른 손실이 발생하게 된다.

즉, 핸들이 고정되어 기어 박스(3)에서 일을 할 필요가 없는 상황에서도 유압 라인(2)으로 계속적으로 압력이 공급되고 다시 파워스티어링 펌프(1)를 통해서 오일이 클로즈 루프(close loop)를 돌아간다는데 있다.

여기서 발생하는 손실의 핵심은 오일을 가느다란 유압 라인(2)을 따라서 계속적으로 흘려 보냄으로써 발생하는 유체 마찰 저항이 된다.

상기의 유체 마찰 저항에 의한 엔진의 연비손실은 엔진의 운전조건에 따라 다르며, 일반적인 주엔진 사용영역에서의 손실 수준은 약 3~5% 정도인 것으로 추정 된다.

이에 대한 대안으로 이용되고 있는 전동식 파워스티어링 시스템은 핸들의 조작이 있을 시에만 전동식으로 구동을 하기 때문에 불필요한 파워 소모를 줄여 연비를 개선하는 방법으로 사용이 되고 있으나, 이는 가격이 비싸다는 단점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 부 유압라인 및 유압 레귤레이터를 추가로 포함함으로써 차량의 연비를 악화시키는 요인 중의 하나인 파워스티어링 시스템을 개선하여 차량의 연비를 증대시키기 위한 차량의 파워스티어링 시스템을 제공하는 데에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실시예는, 조향 휠의 조작시 스티어링 기어의 실린더 내로 압력을 전달시킴에 따라 핸들 조작을 용이하게 하는 파워스티어링 펌프와, 상기 파워스티어링 펌프의 일정한 압력을 계속 공급하는 유압 라인과, 핸들을 조작할 경우 공급된 유압을 이용하여 바퀴를 작동시키는 기어 박스로 이루어진 차량의 파워스티어링 시스템에 있어서, 상기 파워스티어링 펌프에 의하여 상기 기어 박스로 유동하는 오일을 안내하는 주 유압라인; 상기 파워스티어링 펌프의 주변에 설치되어서 유동 저항이 최소화된 오일을 안내하는 부 유압라인; 및 상기 주 유압라인과 부 유압라인 중 어느 하나로 선택적으로 오일을 유동시키는 유압 레귤레이터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유압 레귤레이터는, 밸브가 닫혔을 경우에 는 부 유압라인으로 오일이 유동하게 하며 밸브가 열릴 경우에는 주 유압라인으로 오일이 유동하게 하는 다이아프램을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유압 레귤레이터에는 주 유압라인의 압력의 피드백 라인이 구비되는 것을 특징으로 한다,

이하, 본 발명에 따른 차량의 파워스티어링 시스템에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 파워스티어링 시스템을 도시한 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 파워스티어링 시스템의 유압 레귤레이터를 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 파워스티어링 시스템은 파워스티어링 펌프(1), 주 유압라인(10)이 되는 유압 라인(2), 및 기어 박스(3)로 구성되는 것 외에 부 유압라인(20) 및 유압 레귤레이터(30)를 추가로 포함한다.

상기 파워스티어링 펌프(1)는 조향 휠의 조작시 스티어링 기어의 실린더 내로 압력을 전달시킴에 따라 핸들을 조작할 때에 용이하게 이루어지도록 하는 역할을 한다.

상기 유압 라인(2)은 파워스티어링 펌프(1)를 통해서 공급되는 오일이 일정한 압력으로 계속 공급되도록 하는 역할을 한다.

상기 기어 박스(3)는 사용자가 핸들을 조작할 경우 파워스티어링 펌프(1) 및 유압 라인(2)을 통해서 공급된 유압을 이용하여 바퀴를 작동시키는 역할을 한다.

도 2에 도시된 바와 같은 주 유압라인(10)으로 나타낸 부분은 상술된 바와 같은 유압 라인(2)과 동일한 것으로서, 상기 파워스티어링 펌프(1)에 의하여 상기 기어 박스(3)로 유동하는 오일을 안내해 주는 역할을 한다.

여기서, 주 유압라인(10)을 유압 라인(10과 구별하여 기술한 이유는 아래에 기술될 부 유압라인(20)과의 구별을 통해서 본 발명의 특징을 더욱 부각시키기 위한 것이다.

상기 부 유압라인(20)은 파워스티어링 펌프(1)의 주변에 설치되어서 유동 저항이 최소화된 오일을 안내하는 역할을 한다.

즉, 상기 파워스티어링 펌프(1)에 의해 공급된 오일이 규정압력 이상일 경우에 유동 저항이 최소화되는 부 유압라인(20)을 통해 오일이 순환되도록 한다.

이때, 오일은 상기 주 유압라인(10)을 통해서 순환되지 않는다.

상기 유압 레귤레이터(30)는 주 유압라인(10)과 부 유압라인(20) 중 어느 하나로 선택적으로 오일을 유동시키는 역할을 한다.

상기와 같은 선택적인 오일 유동 공급을 위해서, 상기 유압 레귤레이터(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 밸브가 닫혔을 경우에는 부 유압라인(20)으로 오일이 유동하게 하며 밸브가 열릴 경우에는 주 유압라인(10)으로 오일이 유동하게 하는 다이아프램(35)과, 상기 기어 박스(3)와 연결된 주 유압라인(10)의 압력을 귀환시키는 피드백 라인(33)을 구비한다.

따라서, 상기 파워스티어링 펌프(1)를 통하여 나오는 오일은 다이아프램(35)과 연결된 밸브가 닫혀있을 경우 부 유압라인(20)으로 유동하며, 상기 주 유압라인(10)의 압력이 떨어져 밸브가 열리면 주 유압라인(10)을 통하여 기어 박스(3)로 공 급되게 한다.

상기한 본 발명의 파워스티어링 시스템에서와 같이, 파워스티어링 펌프(1)의 주위에 유동 라인(2)이 최소화된 부 유압라인(20)을 구성하고, 상기 기어 박스(3)와 연결된 주 유압라인(10)의 압력을 피드백(feed back)하여서, 주 유압라인(10)의 압력이 규정 압력 이하로 떨어질 경우에 주 유압라인(10)으로 오일을 보내고, 규정압력 이상일 경우에는 유동 저항이 최소화된 부 유압라인(20)을 통하여 오일이 순환하도록 구성함으로써 주 유압라인(10)을 통한 경우보다 유동 저항이 현격히 저하되어 손실을 줄일 수 있게 되는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 차량의 파워스티어링 시스템을 이용하면, 부 유압라인과 같은 간단한 오일 회로 및 유압 레귤레이터를 추가함으로써 기계식 파워스티어링 시스템의 손실을 획기적으로 개선하여 엔진 연비를 주 사용 영역에서 혁신적으로 개선하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 조향 휠의 조작시 스티어링 기어의 실린더 내로 압력을 전달시킴에 따라 핸들 조작을 용이하게 하는 파워스티어링 펌프(1)와, 상기 파워스티어링 펌프(1)의 일정한 압력을 계속 공급하는 유압 라인(2)과, 핸들을 조작할 경우 공급된 유압을 이용하여 바퀴를 작동시키는 기어 박스(3)로 이루어진 차량의 파워스티어링 시스템에 있어서,

   상기 파워스티어링 펌프(1)에 의하여 상기 기어 박스(3)로 유동하는 오일을 안내하는 주 유압라인(10);

   상기 파워스티어링 펌프(1)의 주변에 설치되어서 유동 저항이 최소화된 오일을 안내하는 부 유압라인(20); 및

   상기 주 유압라인(10)과 부 유압라인(20) 중 어느 하나로 선택적으로 오일을 유동시키는 유압 레귤레이터(30);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 파워스티어링 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 유압 레귤레이터(30)는, 밸브가 닫혔을 경우에는 부 유압라인(20)으로 오일이 유동하게 하며 밸브가 열릴 경우에는 주 유압라인(10)으로 오일이 유동하게 하는 다이아프램(35)을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 파워스티어링 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 유압 레귤레이터(30)에는 주 유압라인(10)의 압력의 피드백 라인(33)이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 파워스티어링 시스템.

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