KR20110021483A - 스티어링 기어박스용 시미댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링 기어박스용 시미댐퍼에 관한 것으로서, 기어박스의 실린더측과 기어박스의 밸브측 사이의 유로가 형성되고, 내측에 오리피스가 형성된 하우징과; 상기 하우징의 내부에 마련되며, 오일의 압력에 따라 슬라이드 이동되는 피스톤과, 상기 피스톤을 탄성 지지하는 탄성 부재와, 상기 피스톤 및 상기 탄성 부재의 외관을 형성하는 실린더로 구성된 유로 확장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 오일이 유입 또는 배출될 때 오일의 유로가 확장됨으로써 관로저항이 저감되어 마찰음이 저감될 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 판 디스크가 없기 때문에 판 디스크가 밸브 몸체와 부딛혀 발생하였던 이음이 발생하지 않는다.

Description

스티어링 기어박스용 시미댐퍼{SHIMMY DAMPER FOR STEERING GEAR BOX}

본 발명은 스티어링 기어박스용 시미댐퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 구조가 단순하여 제조 원가가 절감될 뿐만 아니라 관로저항에 의한 마찰음 및 이음을 줄일 수 있는 스티어링 기어박스용 시미댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 조향장치는 차량의 진행 방향을 변경하기 위해 차량의 차륜 회전각을 조절할 수 있도록 마련된 것으로서, 운전석에 구비되는 스티어링 휠과, 그 하측에 마련되는 스티어링 샤프트와, 이 스티어링 샤프트와 연결되어 회전력을 감속함과 동시에 동력전달방향을 전환하는 기어박스 등을 구비하고 있다.

이 때, 기어박스(130)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 운전자의 조작력을 돕기 위해 실린더로 오일이 출입하는 통로에 시미댐퍼(Shimmy Damper, 101)가 설치되어 있다. 즉, 시미댐퍼(101)는 펌프로부터 오일이 유입되는 챔버 위와, 오일탱크로 오일이 유출되는 챔버 위에 각각 설치된다.

시미댐퍼(101)는 스티어링 휠로 전달되는 저더(judder)에 의한 시미(shimmy) 진동을 저감시켜 조향 성능을 향상시키기 위한 부품으로서, 그 기본적인 원리는 운전자의 조타력에 따라 기어박스(130)의 실린더로 제공되는 오일은 충분한 유압으로 원활하게 시미댐퍼(101)를 통과하여 실린더에 제공되어 조향 조작력을 발휘하게 하고, 이에 비하여 타이어를 통해 타이로드 및 기어박스(130)의 피스톤을 통해 전달되는 압력의 변화는 시미댐퍼(101)에 의해 감쇠시키도록 하는 것이다.

이러한 시미댐퍼(101)의 구성을 간략하게 살펴보면, 기어박스(130)와 연통되게 설치되는 하우징(110)과, 하우징(110)의 내부에 압력 변화에 따라 정방향 또는 역방향 유로를 개방하는 밸브(120)를 포함하여 이루어진다.

밸브(120)는 밸브 몸체(121)와, 밸브 몸체(121)의 하측에 마련되어 펌프에서 기어박스(130)의 실린더로 오일이 유입될 때(정방향) 개방되는 판 디스크(122)와; 판 디스크(122)를 탄성 지지하는 스프링(123)과; 밸브 몸체(121)의 상측에 마련되어 기어박스(130)의 실린더에서 리저버로 오일이 유입될 때(역방향) 개방되는 다판 스프링(124)과; 판 디스크(122), 밸브 몸체(121), 다판 스프링(124)을 관통하여 리테이너(125) 및 와셔(126)로 고정되는 핀(127)으로 구성된다.

이러한 구성에 의하여, 펌프에서 오일이 유입되면(정방향 유로 형성시), 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 판 디스크(122)는 스프링(123)의 힘을 이기고 아래로 이동되어 유로가 쉽게 열려 오일이 기어박스(130)의 실린더로 유입된다.

한편, 기어박스(130)의 실린더에서 오일이 유입되면(역방향 유로 형성시), 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 판 디스크(122)는 위 방향으로 이동되고 다판 스프링(124)은 위 방향으로 휘어지면서 탄성 변형을 일으키면서 유로가 열려 오일이 리저버로 배출될 수 있다.

그런데, 이러한 종래의 시미댐퍼(101)에 있어서는, 실린더에서 리저버로 오 일이 배출될 때(역방향 유로 형성시), 오일이 밸브 몸체(121)와 다판 스프링(124) 사이의 좁은 유로를 통과하면서 관로 저항에 의한 마찰음('쉬' 소리)이 발생할 뿐만 아니라, 판 디스크(122)가 위로 이동되면서 밸브 몸체(121)와 부딛혀 '딱'하는 이음을 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 종래 시미 댐퍼는 여러 개의 부품을 조립하여 이루어져 있기 때문에 제조 원가가 상승하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 관로저항에 의한 마찰음 및 이음을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 부품수를 축소하여 제조 원가를 절감할 수 있는 스티어링 기어박스용 시미댐퍼를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명의 스티어링 기어박스용 시미댐퍼에 따라, 기어박스의 실린더측과 기어박스의 밸브측 사이의 유로가 형성되고, 내측에 오리피스가 형성된 하우징과; 상기 하우징의 내부에 마련되며, 오일의 압력에 따라 슬라이드 이동되는 피스톤과, 상기 피스톤을 탄성 지지하는 탄성 부재와, 상기 피스톤 및 상기 탄성 부재의 외관을 형성하는 실린더로 구성된 유로 확장부에 의해 달성된다.

여기서, 상기 탄성 부재는 상기 피스톤의 일측을 지지하는 제1 스프링과; 상기 피스톤의 타측을 상기 제1 스프링과 동일한 탄성력으로 지지하는 제2 스프링으로 구성된 것이 바람직하다.

이 때, 상기 피스톤을 중심으로 상기 실린더의 상부 양측면에는 관통공이 형성된 것이 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 오일이 유입 또는 배출될 때 오일의 유로가 확장됨으로써 관로저항이 저감되어 마찰음이 저감될 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 판 디스크가 없기 때문에 판 디스크가 밸브 몸체와 부딛혀 발생하였 던 이음이 발생하지 않는 스티어링 기어박스용 시미댐퍼가 제공된다.

또한, 종래에 비해 구조가 매우 단순하여 제조 원가가 절감될 수 있는 스티어링 기어박스용 시미댐퍼가 제공된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 스티어링 기어박스용 시미댐퍼를 나타낸 단면도로서, 운전자가 조타하지 않을 경우를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 시미댐퍼(1)는 기어박스의 실린더측과 기어박스의 밸브측 사이의 유로(10a)가 형성된 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 마련되어 오일의 압력 변화에 따라 유로(10a)를 확장시켜 관로저항을 줄이기 위한 유로 확장부(20)를 포함하여 이루어진다.

하우징(10)은 기어박스의 실린더(23)와 기어박스의 밸브 사이에 설치되며, 그 내측에는 외부로부터의 시미를 효과적으로 차단하는 오리피스(11)가 형성되어 있다.

유로 확장부(20)는 하우징(10)의 양측에서 제공되는 압력의 변화에 따라 유로(10a)의 단면적을 변화시켜 오일이 원활히 흐를 수 있도록 하기 위한 것으로서, 종래 좁은 유로를 지남에 따라 발생하였던 관로저항 마찰음을 저감시키는 역할을 한다.

이를 위해, 유로 확장부(20)는 오일의 압력에 따라 슬라이드 이동하는 피스톤(21)과, 피스톤(21)의 양측면을 탄성 지지하는 탄성 부재(22)와, 피스톤(21) 및 탄성 부재(22)의 외관을 형성하는 실린더(23)로 구성된다.

실린더(23)의 양측면은 오일이 통과되기 위해 관통 형성되어 있으며, 상부면에는 피스톤(21)을 중심으로 양측에 관통공(21a)이 형성되어 있다.

탄성 부재(22)는 피스톤(21)의 좌측면을 탄성 지지하는 제1 스프링(22a)과, 피스톤(21)의 우측면을 탄성 지지하는 제2 스프링(22b)으로 구성되는데, 제1 스프링(22a) 및 제2 스프링(22b)은 서로 동일한 탄성력을 가짐으로써 도 3과 같이 운전자가 조타를 하지 않을 경우 피스톤(21)이 실린더(23) 내에서 중앙에 위치하도록 한다. 이 때, 탄성 부재(22)는 시미(shimmy) 진동이 유입될 때 인장 또는 압축됨으로써 시미 진동을 흡수하는 기능을 한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 시미댐퍼(1)가 작동되는 원리를 도 4를 참조하여 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 4의 (a)는 운전자가 스티어링 휠을 좌회전으로 조타시 오일이 기어박스의 밸브측에서 기어박스의 좌측 실린더로 유입되는 과정을 나타낸 것으로서, 펌프로부터 기어박스의 밸브를 통해 오일이 유입되면, 오일압이 상승하면서 피스톤(21)은 우측으로 슬라이드 이동되어 오일이 유입되는 유로(10a)가 넓게 확보되면서 기어박스의 좌측 실린더측으로 공급된다.

한편, 기어박스의 우측 실린더측에서 리저버로 오일이 배출될 때에는, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 오일이 피스톤(21)을 좌측으로 밀게 되고 그 결과 오일이 배출되는 유로(10a)가 넓게 확보되면서 기어박스의 밸브측으로 배출되어 리저버로 들어가게 된다.

상기 기술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 오일이 유입 또는 배출될 때 오일의 유로(10a)가 확장됨으로써 관로저항이 저감되어 마찰음이 저감될 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 판 디스크(122)가 없기 때문에 판 디스크(122)가 밸브 몸체(121)와 부딛혀 발생하였던 이음이 발생하지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 시미댐퍼(1)는 종래에 비해 구조가 매우 단순하여 제조 원가가 절감되는 효과가 있다.

도 1은 종래 스티어링 기어박스에 시미댐퍼가 장착된 상태를 도시한 도면.

도 2의 (a)는 펌프에서 기어박스의 실린더로 오일이 유입될 때 시미댐퍼를 나타낸 단면도, (b)는 기어박스의 실린더에서 리저버로 오일이 배출될 때 시미댐퍼를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 스티어링 기어박스용 시미댐퍼를 나타낸 단면도.

도 4의 (a)는 운전자가 스티어링 휠을 좌회전으로 조타시 오일이 기어박스의 밸브측에서 기어박스의 좌측 실린더로 유입되는 원리를 나타낸 단면도, (b)는 운전자가 스티어링 휠을 좌회전으로 조타시 기어박스의 우측 실린더에서 기어박스의 밸브측으로 오일이 배출되는 원리를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 시미댐퍼 10 : 하우징

11 : 오리피스 20 : 유로 확장부

21 : 피스톤 22 : 탄성 부재

23 : 실린더 30 : 기어박스

Claims (3)

1. 기어박스의 실린더측과 기어박스의 밸브측 사이의 유로가 형성되고, 내측에 오리피스가 형성된 하우징과;

   상기 하우징의 내부에 마련되며, 오일의 압력에 따라 슬라이드 이동되는 피스톤과, 상기 피스톤을 탄성 지지하는 탄성 부재와, 상기 피스톤 및 상기 탄성 부재의 외관을 형성하는 실린더로 구성된 유로 확장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 기어박스용 시미댐퍼.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 탄성 부재는

   상기 피스톤의 일측을 지지하는 제1 스프링과;

   상기 피스톤의 타측을 상기 제1 스프링과 동일한 탄성력으로 지지하는 제2 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 스티어링 기어박스용 시미댐퍼.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 피스톤을 중심으로 상기 실린더의 상부 양측면에는 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 기어박스용 시미댐퍼.

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