KR20080076083A - 필터 및 이를 포함하는 전자 제어 동력 보조 조향장치의압력 제어 밸브 - Google Patents

필터 및 이를 포함하는 전자 제어 동력 보조 조향장치의압력 제어 밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자 제어 동력 보조 조향장치의 압력 제어 밸브에 관한 것이다.
본 발명은 전자 제어 동력 보조 조향장치의 압력 제어 밸브에 사용되는 필터에 있어서 상, 하부 지지대의 외주 표면으로 부터 내부로 소정의 깊이 만큼 제 2 단차부가 형성되도록 중앙 지지대가 형성되어 있는 필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 전자 제어 동력 보조 조향장치의 압력 제어 밸브에 있어서 공급 포트가 형성된 외주면에 내부로 소정 깊이의 제 1 단차부가 형성되어 있는 중공 형상의 밸브 바디 및 상기 밸브 바디의 제 1 단차부에 삽입되며 상, 하부 지지대의 외주 표면으로 부터 내부로 소정의 깊이 만큼 제 2 단차부가 형성되도록 중앙 지지대가 형성되어 있는 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 제어 밸브를 제공한다.
본 발명에 의하면 공급 포트에서 제공되는 작동유의 이물질을 제거하는 필터의 지지대가 공급 포트를 막는 것을 방지하여 작동유의 원활한 공급을 도모하면서 필터 부위의 압력 변화를 최소화하고 또한 부품수 감소, 작업 공정 단축 및 원가 절감이 가능하게 하는 효과가 있다.
전자 제어 동력 보조 조향장치, 압력 제어 밸브, 밸브 바디, 필터

Description

필터 및 이를 포함하는 전자 제어 동력 보조 조향장치의 압력 제어 밸브{Filter and Pressure Control Valve of Electronically Controllable Power Steering Apparatus including Same}
도 1은 종래 기술에 의한 전자 제어 동력 보조 조향장치의 구성도,
도 2a는 종래 기술에 의한 전자 제어 동력 보조 조향장치의 유로 전환 밸브 및 압력 제어 밸브(PCV: Pressure Control Valve)의 일측면을 나타내는 단면도,
도 2b는 종래 기술에 의한 압력 제어 밸브의 필터를 나타내는 사시도,
도 3a는 본 발명의 실시예에 의한 전자 제어 동력 보조 조향장치의 압력 제어 밸브를 나타내는 단면도,
도 3b는 본 발명의 실시예에 의한 압력 제어 밸브의 밸브 바디를 나타내는 사시도,
도 3c는 본 발명의 실시예에 의한 압력 제어 밸브의 필터를 나타내는 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 유로 전환 밸브 115: 조향축
150: 종래의 압력 제어 밸브 220: 배출 포트
225: 공급 포트 230: 반력 포트
250: 종래 기술에 의한 필터 255: 탄성 부재
300: 본 발명의 압력 제어 밸브 305: 그립부
330: 제 1 단차부 335: 제 2 단차부
345: 밸브 바디 350: 본 발명에 의한 필터
본 발명은 필터 및 이를 포함하는 압력 제어 밸브에 관한 것이다. 보다 상세하게는 유압 반력부에 작용하는 작동유의 최대 반력압을 제어하는 전자 제어 동력 보조 조향장치의 압력 제어 밸브에 있어서 공급 포트에서 제공되는 작동유의 이물질을 제거하는 필터 부위의 막힘을 방지하여 작동유의 원활한 공급을 도모하면서 필터 부위의 압력 변화를 최소화하고 또한 부품수 감소, 작업 공정 단축 및 원가 절감이 가능한 압력 제어 밸브에 관한 것이다.
전자 제어 동력 보조 조향장치(ECPS: Electronically Controllable Power Steering Apparatus)는 자동차의 주행 속도에 따라 조향 보조 동력의 공급을 제어함으로써 고속에서도 조향 안정성을 유지할 수 있도록 하는 장치로서, 일반적인 유압식 동력 보조 조향장치가 갖고 있었던 문제점인 자동차가 저속인 경우든 고속인 경우든 동일한 조향 보조 동력을 공급하여 고속의 경우 필요 이상으로 조향 휠이 가벼워지는 문제점을 개선한 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 전자 제어 동력 보조 조향장치의 구성도, 도 2a는 종래 기술에 의한 전자 제어 동력 보조 조향장치의 유로 전환 밸브 및 압력 제어 밸브(PCV: Pressure Control Valve)의 일측면을 나타내는 단면도, 도 2b는 종래 기술에 의한 압력 제어 밸브의 필터를 나타내는 사시도이다.
도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 자동차의 전자 제어 동력 보조 조향장치는 자동차의 엔진(미도시)에 의해 구동되는 유압 펌프(103)와, 입력축(205)과 피니언축(210)의 상대 변위에 따라 작동유의 유로를 변환하는 유로 전환 밸브(100)와, 유로 전환 밸브(100)로부터 전달되는 작동유에 의해 조향 보조 동력을 공급하는 작동 실린더(105)와, 자동차의 속도를 감지하는 차속 센서(107)와, 차속 센서(107)로부터 전기적 신호를 전달받는 전자 제어 장치(109)와, 유로 전환 밸브(100)의 일측에 구비되어 전자 제어 장치(109)에 의해 유압 반력부(215)로의 작동유의 공급을 제어하는 압력 제어 밸브(150)를 포함하여 구성된다.
이러한 전자 제어 동력 보조 조향장치는 운전자가 조향휠(113)을 조작함으로써 조향휠에 연결된 조향축(115)이 회전하고, 유니버설 조인트(117)를 매개로 조향축(115)과 연결되는 입력축(205)이 피니언축(210)과 상대 변위를 일으키면서 회전하여 그에 따라 작동유가 작동 실린더(105)에 선택적으로 공급됨으로써 랙 바(119)에 조향 보조 동력이 가해 지게 되는 것이다.
또한, 종래 기술에 의한 압력 제어 밸브(150)는 외주측에 배출 포트(220) 및 공급 포트(225)가 각각 형성되어 있고 중공 형상으로 이루어진 밸브 바디(251), 밸브 바디(251)의 내측에 슬라이딩 가능하도록 구비되고 공급 포트(225)와 연통되되 하측으로 개방된 유로(257)를 내측에 구비하고 있는 스풀(253), 스풀(253)의 상측 에 구비되는 탄성 부재(255), 스풀의 하측에 구비되는 캡(235) 및 캡의 하측에 형성되는 제 2 밸브(270)를 포함하여 구성된다.
다만, 상기 압력 제어 밸브(150)는 경우에 따라서 제 2 밸브(270) 없이 구성될 수 있고 이러한 사양의 경우에는 압력 제어 밸브의 유로(257)가 제 2 밸브와 연결되는 것이 아니고 직접 밸브 하우징(240)의 반력 포트(233)와 연결 되고 결국 유로 전환 밸브의 유압 반력부(215)로 연결되게 된다.
밸브 바디(251)는 직경이 일정하고 중공의 원통 형상으로 외주측에 공급 포트(225) 및 배출 포트(220)를 구비하고 있는데 압력 제어 밸브(150)의 내부로 작동유와 함께 유입되는 이물질을 걸러 내기 위해 공급 포트(225)의 입구에는 필터(250)가 구비되고, 필터(250)에 의해 공급 포트(225)가 막히는 것을 방지하기 위해 밸브 바디(251)의 외주면으로부터 공급 포트(225)의 내측까지 소정 깊이로 막힘 방지 홈(263)이 형성되어 있다.
또한, 압력 제어 밸브(150)의 유로(257)는 스풀(253)의 하측으로 개방되어 있어서 공급 포트(225)를 통해 공급되는 작동유가 유로(257)를 거쳐서 스풀(253)의 하측에 형성된 제 2 밸브(270)로 전달되게 하며, 스풀(253)의 하측에는 유로와 연통되는 중공 형상의 캡(235)을 구비하여 스풀(253)이 밸브 바디(251)에서 이탈하는 것을 방지한다.
여기서 제 2 밸브(270)는 외주측에 반력 포트(230)가 구비되어 있고 중공 형상으로 이루어진 제 2 밸브 바디(271), 상기 제 2 밸브 바디의 내측에 슬라이딩 가능하도록 구비되고 상기 반력 포트(230)와 연통되며 상측으로 개방된 제 2 유 로(274)를 내측에 구비하는 제 2 스풀(272), 상기 제 2 스풀의 상측에 구비되는 제 2 탄성 부재(273) 및 상기 제 2 스풀의 하측에 구비되는 솔레노이드(275)를 포함하여 구성된다.
제 2 밸브(270)는 유로(257)를 거쳐서 공급되는 작동유가 제 2 유로(274)를 통과하고 반력 포트(230)로 제공되어 유압 반력부(215)로 전달되는데 자동차의 주행 속도에 따라 솔레노이드(275)가 제 2 스풀(272)을 축방향의 상측 또는 하측으로 이동시켜서 유압 반력부(215)로 공급되는 작동유를 조절하는 역할을 하게 된다.
탄성 부재(255)는 스풀(253)의 상측과 밸브 바디(251)의 상부 내측 사이에 장착되어 스풀(253)에 축 방향의 하측으로 탄성력을 가하는데, 작동유의 압력이 탄성력보다 큰 경우에는 스풀(253)이 축 방향의 상측으로 이동하게 되고, 반대의 경우에는 하측으로 이동하여 유로(257)가 공급 포트(225)와 연통되기도 하고 차단되기도 하면서 작동유의 흐름을 제어하게 된다.
또한, 밸브 바디의 탄성 부재(255) 상측에는 탄성 부재(255)를 지지하도록 지지체(259)가 구비되고, 지지체(259)의 상측 밸브 바디(251)는 개방되어 있어서 조절 플러그(252)와 나사 결합 된다.
필터(250)는 지지대(256)와 필터망(258)로 구성되는데 비록 밸브 바디에는 막힘 방지 홈(263)이 있으나 공급 포트(225)로 제공되는 작동유의 이물질을 제거하는 필터(250)와 밸브 하우징의 공급 포트(217)가 맞닿는 부위에 이물질의 누적에 의해 공급 포트가 막히게 되거나 필터의 지지대(256)가 직접 공급 포트를 막는 경우가 발생 되는 문제점이 있었으며, 밸브 바디를 조절 플러그로 나사 조립하는 구 조이어서 부품수 및 작업 공정이 추가되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서 공급 포트에서 제공되는 작동유의 이물질을 제거하는 필터의 지지대가 공급 포트를 막는 것을 방지하여 작동유의 원활한 공급을 도모하면서 필터 부위의 압력 변화를 최소화하고 또한 부품수 감소, 작업 공정 단축 및 원가 절감이 가능하게 하는 압력 제어 밸브를 제공하는 데 그 주된 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전자 제어 동력 보조 조향장치의 압력 제어 밸브에 사용되는 필터에 있어서 상, 하부 지지대의 외주 표면으로 부터 내부로 소정의 깊이 만큼 제 2 단차부가 형성되도록 중앙 지지대가 형성되어 있는 필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 전자 제어 동력 보조 조향장치의 압력 제어 밸브에 있어서 공급 포트가 형성된 외주면에 내부로 소정 깊이의 제 1 단차부가 형성되어 있는 중공 형상의 밸브 바디 및 상기 밸브 바디의 제 1 단차부에 삽입되며 상, 하부 지지대의 외주 표면으로 부터 내부로 소정의 깊이 만큼 제 2 단차부가 형성되도록 중앙 지지대가 형성되어 있는 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 제어 밸브를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 의한 전자 제어 동력 보조 조향장치의 압력 제어 밸브를 나타내는 단면도, 도 3b는 본 발명의 실시예에 의한 압력 제어 밸브의 밸브 바디를 나타내는 사시도, 도 3c는 본 발명의 실시예에 의한 압력 제어 밸브의 필터를 나타내는 사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 필터(350)는 상, 하부 지지대(352)의 외주 표면으로 부터 내부로 소정의 깊이 만큼 제 2 단차부(335)가 형성되도록 중앙 지지대(351)가 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 압력 제어 밸브(300)는 공급 포트(225)가 형성된 외주면에 내부로 소정 깊이의 제 1 단차부(330)가 형성되어 있는 중공 형상의 밸브 바디(345), 상기 밸브 바디의 제 1 단차부(330)에 삽입되며 상, 하부 지지대(352)의 외주 표면으로 부터 내부로 소정의 깊이 만큼 제 2 단차부(335)가 형성되도록 중앙 지지대(351)가 형성되어 있는 필터(350)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 압력 제어 밸브(300)는 경우에 따라서 제 2 밸브(270)를 추가로 포함하여 구성될 수 있는데 제 2 밸브는 종래의 기술과 동일하므로 이하 그 설명을 생략하기로 한다.
본 발명에 의한 밸브 바디(345)는 직경이 일정하고 중공의 원통 형상이며 외 주측에 공급 포트(225) 및 배출 포트(220)가 구비되어 있고, 종래의 기술과 달리 탄성 부재(255)의 상측이 막혀 있다. 여기서, 공급 포트(225)는 유압 펌프로 부터 공급되는 작동유의 통로 역할을 하고, 배출 포트(220)는 작동유가 다시 오일 탱크로 회귀하는 배출 통로 역할을 하는 것이다.
본 발명에 의한 밸브 바디는 상측이 막혀 있는데, 종래 기술에 의한 밸브 바디(도 2의 251)는 탄성 부재의 상측이 개방되어 있어서 조절 플러그를 밸브 바디에 나사 결합하는 방식이었으나 본 발명에 의한 밸브 바디(345)는 부품수 감소, 작업 공정 단축 및 원가 절감을 위하여 조절 플러그(도 2의 252) 및 지지체(도 2의 259)를 없애고 밸브 바디와 일체인 그립부(305)와 탄성 부재를 지지하는 지지체 역할의 고정부(315)가 일체로 형성되어 있다.
즉, 밸브 바디(345)를 밸브 하우징(240)에 조립할때 작업의 편의를 위하여 밸브 바디의 상측 외부에 돌출된 형상의 그립부(305)가 형성되어 있어서 밸브 하우징(240)에 압입에 의한 결합이 용이하게 되어 있고, 밸브 바디의 내부 상측에는 탄성 부재(255)를 지지하며 탄성 부재의 안착을 위한 환형의 평면인 고정부(315)가 형성되어 있다.
그립부(305)가 돌출되는 밸브 바디(345)의 끝단면 원주 방향으로는 걸림부(310)가 형성되어 있어서 밸브 바디가 밸브 하우징의 장착면에 안착시키는 역할을 하게 된다. 또한, 밸브 하우징(240)의 내부로 삽입되는 밸브 바디의 외주면에는 밸브 하우징과의 사이에서 작동유의 유출을 막는 오링(O-Ring, 325)의 장착홈(320)이 형성되어 있다.
한편, 밸브 바디의 공급 포트(225)에는 외주면에 작동유의 이물질을 거르는 필터(350)가 장착되도록 밸브 바디(345)의 외주면으로 부터 내부로 소정의 깊이 만큼 제 1 단차부(330)가 형성되어 있다.
또한, 밸브 바디(345)를 감싸는 필터(350)에도 필터의 상, 하부 지지대(352)의 외주 표면으로부터 내부로 소정의 깊이 만큼 제 2 단차부(335)가 형성되도록 중앙 지지대(351)가 형성되어 있어서, 밸브 하우징의 공급 포트(217)와 필터의 중앙 지지대(351) 및 필터망(353) 사이에 공간(355)이 형성되게 되고 이로 인하여 이물질이 쌓이는 것을 방지하는 한편 작동유의 공급 압력이 변화되는 것을 방지하게 되어 압력 제어의 오류를 막을 수 있게 되어 있다.
즉, 필터(350)는 필터망(353)과 상, 하부 지지대(352)와 중앙 지지대(351)로 이루어지는데 상, 하부 지지대(352)는 환형으로 상, 하부 지지대를 연결하는 2 이상의 중앙 지지대(351)가 구비되며 2개의 중앙 지지대와 상, 하부 지지대 사이에 형성되는 빈 장방형 공간에 필터망(353)이 설치된다. 또한, 중앙 지지대(351)의 두께는 상, 하부 지지대(352)의 두께 보다 작아서 그 차이 만큼 공간(355)이 형성되게 된다.
따라서 밸브 바디에 형성되는 제 1 단차부(330)는 필터의 상, 하부 지지대(352)의 두께와 동일한 크기로 형성되며, 필터에 형성되는 제 2 단차부(335)는 상, 하부 지지대(352)의 두께와 중앙 지지대(351)의 두께 차이 만큼 형성되는 것이다.
종래의 기술에 의하면 필터의 중앙 지지대(351)가 밸브 하우징의 공급 포 트(217)를 막게 되거나 공급 포트와 같은 원주 방향에 위치하는 경우에는 작동유의 공급 압력이 변화하게 되어 압력 제어의 오류가 발생될 수 있고 또한 밸브 하우징의 공급 포트(217)와 필터와의 사이에 이물질이 쌓이게 되어 공급 포트를 막게 되는 경우가 발생 될 수 있는데 밸브 바디(345)와 필터(350)에 각각 제 1, 제 2 단차부를 형성함으로써 밸브 하우징의 공급 포트(217)와 필터의 지지대(351) 사이에 공간(355)이 발생되어 이를 방지하게 되는 것이다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 압력 제어 밸브를 제공함으로써 공급 포트에서 제공되는 작동유의 이물질을 제거하는 필터의 지지대가 공급 포트를 막는 것을 방지하여 작동유의 원활한 공급을 도모하면서 필터 부위의 압력 변화를 최소화하고 또한 부품수 감소, 작업 공정 단축 및 원가 절감이 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 전자 제어 동력 보조 조향장치의 압력 제어 밸브에 사용되는 필터에 있어서,상, 하부 지지대의 외주 표면으로 부터 내부로 소정의 깊이 만큼 제 2 단차부가 형성되도록 중앙 지지대가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필터.
  2. 전자 제어 동력 보조 조향장치의 압력 제어 밸브에 있어서,
    공급 포트가 형성된 외주면에 내부로 소정 깊이의 제 1 단차부가 형성되어 있는 중공 형상의 밸브 바디; 및
    상기 밸브 바디의 제 1 단차부에 삽입되며 상, 하부 지지대의 외주 표면으로 부터 내부로 소정의 깊이 만큼 제 2 단차부가 형성되도록 중앙 지지대가 형성되어 있는 필터;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 제어 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 상측이 막혀 있는 것을 특징으로 하는 압력 제어 밸브.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 밸브 바디의 상측 외부에는 조립성을 위한 돌출 형상의 그립부를 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 제어 밸브.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 제어 밸브는 제 2 밸브를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 제어 밸브.
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