KR20160051971A - 차량용 스티어링 펌프 - Google Patents

차량용 스티어링 펌프 Download PDF

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KR20160051971A KR1020140149464A KR20140149464A KR20160051971A KR 20160051971 A KR20160051971 A KR 20160051971A KR 1020140149464 A KR1020140149464 A KR 1020140149464A KR 20140149464 A KR20140149464 A KR 20140149464A KR 20160051971 A KR20160051971 A KR 20160051971A
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이도영
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현대모비스 주식회사
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Abstract

차량용 스티어링 펌프에 관한 발명이 개시된다. 개시된 차량용 스티어링 펌프는, 내부에 공간부가 마련되는 펌프하우징부재와, 공간부에 장착되고, 고압호스와 연통되며 고압호스로부터 입력되는 유체의 압력이 소정 값 이상인 경우 스풀바이패스홀부를 통하여 유체를 배출하는 릴리프밸브부재와, 릴리프밸브부재의 외주면에 돌출 형성되며, 펌프하우징부재에 오목하게 형성되는 가이드홈부와 맞물려, 릴리프밸브부재의 회전을 제한하는 회전제한부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 스티어링 펌프{STEERING PUMP FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 스티어링 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 릴리프밸브부재의 회전을 방지하고, 릴리프밸브부재에서 배출되는 유체의 이동 방향을 조정하여 소음을 저감하고, 스티어링휠의 조작력을 안정적으로 보조할 수 있는 차량용 스티어링 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 유압을 이용한 차량용 스티어링 장치는 엔진의 동력을 이용하여 유압을 발생시켜 운전자의 스티어링휠 조작력을 조절한다. 이러한 차량용 스티어링 펌프는 유압을 발생시키는 동력수단과, 발생된 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 일으키는 작동수단과, 유로의 개폐를 통해 작동 실린더의 동작방향과 상태를 제어하는 제어수단으로 구성되어 있다.
차량용 스티어링 장치는 유압을 이용하여 스티어링휠의 조작력을 조절함으로써, 운전자에 의한 스티어링휠의 조작력을 감소시킬 수 있고, 노면으로부터 전륜을 통해 스티어링휠에 충격이 전달되는 킥백(kick back) 현상을 방지하며, 전륜의 진동에 의한 시미모션(shimmy motion)을 감쇠시키는 특징을 가지고 있다.
한편, 차량용 스티어링 장치에 적용되어 유압을 발생시키는 차량용 스티어링 펌프는 운전자가 스티어링휠을 최대 각도로 회전시킬 때, 릴리프밸브부재 내부 압력이 급변하므로 릴리프밸브부재 및 펌프하우징부재의 진동 및 소음이 발생되고, 유압을 안정적으로 제어하기 힘든 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2011-0131927호(2011.12.07 공개, 발명의 명칭: 조향펌프용 릴리프밸브)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 릴리프밸브부재의 회전 및 릴리프밸브부재 내부의 급격한 압력변화를 방지하여, 릴리프밸브부재 및 펌프하우징부재에서 발생되는 소음을 저감하고, 조향력을 안정적으로 보조할 수 있는 차량용 스티어링 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프는: 내부에 공간부가 마련되는 펌프하우징부재; 상기 공간부에 장착되고, 고압호스와 연통되며 상기 고압호스로부터 입력되는 유체의 압력이 소정 값 이상인 경우 스풀바이패스홀부를 통하여 유체를 배출하는 릴리프밸브부재; 및 상기 릴리프밸브부재의 외주면에 돌출 형성되며, 상기 펌프하우징부재에 오목하게 형성되는 가이드홈부와 맞물려, 상기 릴리프밸브부재의 회전을 제한하는 회전제한부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프는: 내부에 공간부가 마련되는 펌프하우징부재; 상기 공간부에 장착되어 상기 공간부와 연통되고, 기어박스로부터 입력되는 유체의 압력이 소정 값 이상인 경우 스풀바이패스홀부를 통하여 유체를 배출하는 릴리프밸브부재; 및 상기 릴리프밸브부재의 외주면에 오목하게 형성되며, 상기 펌프하우징부재에 돌출 형성되는 가이드돌출부와 맞물려, 상기 릴리프밸브부재의 회전을 제한하는 회전제한부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 회전제한부재는, 상기 릴리프밸브부재의 회전축을 중심으로 하는 원주 방향으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 릴리프밸브부재는, 상기 공간부에 안착되며, 내부에 상기 스풀바이패스홀부와 연결되는 유로가 구비되는 밸브하우징부; 및 상기 유로 상에 구비되며, 상기 고압호스로부터 입력되는 유체의 압력이 소정 값 이상인 경우 상기 유로를 개방하는 밸브부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 스풀바이패스홀부를 통하여 유체가 이동되는 방향은, 상기 공간부와 펌프실을 연결하는 바이패스홀부를 통하여 유체가 이동되는 방향과 교차하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 스풀바이패스홀부를 통하여 유체가 이동하는 방향은 상기 바이패스홀부를 통하여 유체가 이동되는 방향에 수직인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 스티어링 펌프는, 릴리프밸브부재의 회전을 방지하고, 릴리프밸브부재에서 배출되는 유체의 이동경로를 변경하여, 릴리프밸브부재 내부 유체의 유압의 급격한 변동을 방지함으로써, 릴리프밸브부재 및 펌프하우징부재에서 발생되는 소음을 저감하고, 조향력을 안정적으로 보조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 장치를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 펌프하우징부재에 릴리프밸브부재가 장착된 상태를 나타내는 절개도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 릴리프밸브부재가 펌프하우징부재에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 릴리프밸브부재의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 릴리프밸브부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 가이드홈부를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 릴리프밸브부재를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 릴리프밸브부재를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 스티어링 펌프의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 장치를 개략적으로 나타내는 개념도이다. 도 1을 참조하면, 유압을 이용한 차량용 스티어링 장치(10)는 엔진(미도시)에 의해 구동된다. 엔진의 구동력은 벨트(미도시)에 의하여 풀리(20)에 전달되어, 풀리(20)를 회전시킨다.
풀리(20)의 회전력은 차량용 스티어링 펌프(1)에 구비되며, 리저버(30)에 연결된 유압펌프(미도시)를 구동시켜 유압/유량이 발생되게 한다. 차량용 스티어링 펌프(1)에서 발생된 유압/유량은 고압호스(40)에 의하여 기어박스 밸브(50)에 전달되고, 기어박스 밸브(50)에 공급된 유체의 일부는 리턴호스(60)를 통하여 리저버(30)에 회수된다.
기어박스 밸브(50)에 전달된 유압/유량은 기어박스 밸브(50)의 작동에 따라 기어박스 실린더(70)에 전달, 기어박스 실린더(70)를 이동시켜 스티어링휠(80)에서 전달되는 회전력을 보조하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 펌프하우징부재에 릴리프밸브부재가 장착된 상태를 나타내는 절개도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프(1)는 펌프하우징부재(100), 릴리프밸브부재(200) 및 회전제한부재(300)를 포함한다.
펌프하우징부재(100)는 내부에 공간부(110)가 마련되고, 해당 공간부(110)는 바이패스홀부(120)를 매개로 펌프실(미도시)과 연통된다. 펌프하우징부재(100)의 일측에는, 벨트를 매개로 엔진으로부터 동력을 전달받는 풀리(20)가 회전 가능하게 결합되어 유압펌프에 동력을 전달한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 릴리프밸브부재가 펌프하우징부재에 장착된 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 릴리프밸브부재의 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 릴리프밸브부재(200)는 공간부(110)에 장착되어 공간부(110)와 연통되고, 고압호스(40)로부터 입력되는 유체의 압력이 소정 값 이상인 경우, 스풀바이패스홀부(211)를 통하여 유체를 배출한다. 본 실시예에서 릴리프밸브부재(200)는 밸브하우징부(210) 및 밸브부(230)를 포함한다.
밸브하우징부(210)는 공간부(110)에 안착되며, 내부에 스풀바이패스홀부(211)와 연결되는 유로(213)가 구비된다. 본 실시예에서 밸브하우징부(210)는 대략 원통 형상으로 형성되며, 공간부(110)에 삽입된다. 공간부(110)는 고압호스(40)와 연통되며, 고압호스(40)로부터 입력되는 유체의 압력이 소정 값 이상에 해당하면, 내부의 유로(213)를 개방하여 스풀바이패스홀부(211)를 통하여 유체를 배출한다.
스풀바이패스홀부(211)에서 배출된 유체는 바이패스홀부(120)를 통하여 펌프실에 전달된다.
밸브부(230)는 유로(213) 상에 구비되며, 고압호스(40)로부터 입력되는 유체의 압력이 소정 값 이상인 경우 유로(213)를 개방한다. 본 실시예에서 밸브부(230)는 유로(213)의 일단부에 위치하는 통로부(231), 밸브부(230)의 내측에 구비되는 릴리프스프링(233)과, 릴리프스프링(233)에 의하여 통로부(231) 측으로 가압되어 통로부(231)를 차단하는 차단볼(235)을 포함한다.
이로써, 고압호스(40)에서 입력되는 압력이 설정 값 이하일 경우에는 차단볼(235)이 통로부(231)를 차단하여 유로(213)을 통한 유체의 이동을 차단하고, 고압호스(40)에서 입력되는 압력이 설정 값 이상인 경우에는 차단볼(235)이 통로부(231)에서 이격되면서 통로부(231)가 개방되어, 유로(213) 및 스풀바이패스홀부(211)를 통하여 유체가 이동하게 된다.
본 실시예에서 스풀바이패스홀부(211)를 통하여 유체가 이동되는 방향은 바이패스홀부(120)를 통하여 유체가 이동되는 방향과 교차되도록 구비된다. 즉, 스풀바이패스홀부(211)를 통하여 유체가 이동되는 방향이 바이패스홀부(120)를 통하여 유체가 이동하는 방향과 일치하는 경우, 릴리프밸브부재(200) 내부의 유체가 저항 없이, 빠른 속도로 이동한다. 이러한 유체의 급격한 이동에 따라 릴리프밸브부재(200) 내측의 유압이 급변하여 릴리프밸브부재(200)가 유동될 수 있다.
본 실시예에서 차량용 스티어링 펌프(1)는 스풀바이패스홀부(211)를 통하여 유체가 이동되는 방향과, 바이패스홀부(120)를 통하여 유체가 흐르는 방향이 교차되도록, 바람직하게는 수직하게 설정되도록 한다.
스풀바이패스홀부(211)를 통하여 유체가 이동되는 방향과, 바이패스홀부(120)를 통하여 이동되는 유체의 이동방향이 상호 수직하게 배치되는 경우, 스풀바이패스홀부(211)에서 배출되는 유체는 밸브하우징부(210)와 펌프하우징부재(100) 사이를 거쳐 바이패스홀부(120)에 전달된다.
스풀바이패스홀부(211)에서 배출된 유체가 밸브하우징부(210)와 펌프하우징부재(100) 사이로 이동된 후 바이패스홀부(120)에 전달되므로, 밸브하우징부(210)와 펌프하우징부재(100) 사이로 이동되는 중간 경로는 릴리프밸브바디()의 급격한 압력 변화를 방지하는 완충역할을 하게 된다.
밸브하우징부(210) 내부의 급격한 압력 변화의 발생이 방지되므로, 밸브하우징부(210)의 유동폭이 작아져 소음의 발생이 줄어들고, 릴리프밸브부재(200)에 의한 유압의 조정을 안정적으로 수행할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 릴리프밸브부재를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 가이드홈부를 나타내는 도면이며, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 릴리프밸브부재를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 회전제한부재(300)는 릴리프밸브부재(200)에 형성되고, 펌프하우징부재(100)에 맞물려, 릴리프밸브부재(200)의 회전을 제한한다. 회전제한부재(300)는 릴리프밸브부재(200)에 돌출 되는 형태로 예시되는 제1 실시예와, 릴리프밸브부재(200)에 오목하게 형성되는 제2 실시예 등, 다양한 실시예가 가능하다.
본 발명의 제1 실시예에서 회전제한부재(300)는 릴리프밸브부재(200)의 외주면에 돌출 형성되어, 펌프하우징부재(100)에 오목하게 형성되는 가이드홈부(350)에 맞물려, 릴리프밸브부재(200)의 회전을 제한한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프에서 릴리프밸브부재를 개략적으로 나타내는 정면도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에서 회전제한부재(300)는 릴리프밸브부재(200)의 외주면에 오목하게 형성되어, 펌프하우징부재(100)에 볼록하게 형성되는 가이드돌출부(350a)와 맞물려 릴리프밸브부재(200)의 회전을 제한한다.
본 실시예에서 회전제한부재(300)는 릴리프밸브부재(200)의 회전축을 중심으로 하는 원주 방향으로 복수 개 배열되어, 릴리프밸브부재(200)가 공간부(110) 내에서 편심되는 것을 방지하고, 회전력에 의하여 회전제한부재(300)에 작용하는 힘을 분산함으로써, 장치의 파손을 방지한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스티어링 펌프(1)의 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
운전자가 스티어링휠(80)을 최대 회전 각도로 회전시키면, 기어박스 밸브(50)를 통한 유체의 이동이 차단된다. 기어박스 밸브(50)에서의 유체의 이동이 차단되면, 고압호스(40) 내부에 수용된 유체의 압력이 상승되고, 고압호스(40)와 연통되어 있는 공간부(110)의 압력이 상승된다.
공간부(110)의 압력이 설정 값 이상으로 상승되면, 차단볼(235)이 이동하면서 통로부(231)가 개방되고, 개방된 통로부(231)를 통하여 유체가 밸브하우징부(210)의 유로(213)에 유입된다.
유로(213)에 유입된 유체는 스풀바이패스홀부(211)를 통하여 배출되는데, 스풀바이패스홀부(211)와 바이패스홀부(120)가 상호 수직하도록 위치하므로(도 8 및 9의 S, B 참조) 유체는 밸브하우징부(210)의 외주면을 따라 소정 거리 이동한 후 바이패스홀부(120)에 진입된다.
이러한 과정에서, 밸브하우징부(210)는 회전제한부재(300)에 의하여 펌프하우징부재(100)에 대한 회전이 제한되며, 스풀바이패스홀부(211)를 통하여 배출되는 유체는 소정 거리 이동후 바이패스홀부(120)에 유입되므로 소정 거리 이동구간이 완충작용을 하여 밸브하우징부(210) 내부의 급격한 압력 변동을 방지, 밸브하우징부(210)의 유동을 방지한다.
이로써, 본 실시예에서 차량용 스티어링 펌프(1)는, 릴리프밸브부재(200)의 회전을 방지하고, 릴리프밸브부재(200)에서 배출되는 유체의 이동경로를 변경하여, 릴리프밸브부재(200) 내부 유체의 유압의 급격한 변동을 방지함으로써, 릴리프밸브부재(200) 및 펌프하우징부재(100)에서 발생되는 소음을 저감하고, 조향력을 안정적으로 보조할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 차량용 스티어링 펌프 10: 차량용 스티어링 장치
20: 풀리 30: 리저버
40: 고압호스 50: 기어박스 밸브
60: 리턴호스 70: 기어박스 실린더
80: 스티어링휠 100: 펌프하우징부재
110: 공간부 120: 바이패스홀부
200: 릴리프밸브부재 210: 밸브하우징부
211: 스풀바이패스홀부 213: 유로
230: 밸브부 231: 통로부
233: 릴리프스프링 235: 차단볼
300, 300a: 회전제한부재 350: 가이드홈부
350a: 가이드돌출부

Claims (6)

  1. 내부에 공간부가 마련되는 펌프하우징부재;
    상기 공간부에 장착되고, 고압호스와 연통되며 상기 고압호스로부터 입력되는 유체의 압력이 소정 값 이상인 경우 스풀바이패스홀부를 통하여 유체를 배출하는 릴리프밸브부재; 및
    상기 릴리프밸브부재의 외주면에 돌출 형성되며, 상기 펌프하우징부재에 오목하게 형성되는 가이드홈부와 맞물려, 상기 릴리프밸브부재의 회전을 제한하는 회전제한부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 펌프.
  2. 내부에 공간부가 마련되는 펌프하우징부재;
    상기 공간부에 장착되어 상기 공간부와 연통되고, 기어박스로부터 입력되는 유체의 압력이 소정 값 이상인 경우 스풀바이패스홀부를 통하여 유체를 배출하는 릴리프밸브부재; 및
    상기 릴리프밸브부재의 외주면에 오목하게 형성되며, 상기 펌프하우징부재에 돌출 형성되는 가이드돌출부와 맞물려, 상기 릴리프밸브부재의 회전을 제한하는 회전제한부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 펌프.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 회전제한부재는,
    상기 릴리프밸브부재의 회전축을 중심으로 하는 원주 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 펌프.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 릴리프밸브부재는,
    상기 공간부에 안착되며, 내부에 상기 스풀바이패스홀부와 연결되는 유로가 구비되는 밸브하우징부; 및
    상기 유로 상에 구비되며, 상기 고압호스로부터 입력되는 유체의 압력이 소정 값 이상인 경우 상기 유로를 개방하는 밸브부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 펌프.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스풀바이패스홀부를 통하여 유체가 이동되는 방향은, 상기 공간부와 펌프실을 연결하는 바이패스홀부를 통하여 유체가 이동되는 방향과 교차하는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 펌프.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 스풀바이패스홀부를 통하여 유체가 이동하는 방향은 상기 바이패스홀부를 통하여 유체가 이동되는 방향에 수직인 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 펌프.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200021662A (ko) * 2018-08-21 2020-03-02 주식회사 만도 스티어 바이 와이어식 조향장치

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