KR890001395B1

KR890001395B1 - 파워 스티어링 장치

Info

Publication number: KR890001395B1
Application number: KR1019840000454A
Authority: KR
Inventors: 하지메 고쯔까; 히로시 요시다
Original assignee: 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼 가이샤; 세끼 마사하루
Priority date: 1983-05-19
Filing date: 1984-02-01
Publication date: 1989-05-02
Also published as: KR840009274A

Abstract

내용 없음.

Description

파워 스티어링 장치

제1도는 본 발명의 의한 파워 스티어링 장치의 한 실시예를 도시한 유압 회로도.

제2도는 유로 절환 밸브의 종단 측면도.

제3도는 유로 절환 밸브 하부의 횡단 평면도.

제4도는 유로 절환 밸브 상부의 횡단 평면도.

제5도는 체인지 오버 밸브와 압력 제어 밸브 및 솔레노이드 밸브의 종단 일측면도.

제6도는 유로 절환 밸브와 압력 제어 밸브의 다른쪽 종단 측면도.

제7도는 유로 절환 밸브와 체인지 오버 밸브의 다른쪽 종단 측면도.

제8Ⅰ도는 체인지 오버 밸브와 압력 제어 밸브 및 솔레노이드 밸브의 확대 종단 일측면도.

제8Ⅱ도는 솔레노이드 밸브의 단부면도.

제9Ⅰ도는 압력 제어 밸브의 확대 종단 일측면도.

제9Ⅱ도는 압력 제어 밸브의 다른쪽 확대 종단 측면도.

제10도는 압력 제어 밸브의 슬리브에 대한 확대 사시도.

제11도는 압력 제어 밸브의 슬리브에 확대 평면도.

제12도는 슬리브의 확대 종단 일측면도.

제13도는 슬리브의 다른쪽 확대 종단 측면도.

제14도는 제12도의 ⅩⅣ-ⅩⅣ 선을 따른 횡단 평면도.

제15도는 제13도의 ⅩⅤ-ⅩⅤ 선을 따른 횡단 평면도.

제16도는 제12도의 ⅩⅥ-ⅩⅥ 선을 따른 횡단 평면도.

제17도는 제13도의 ⅩⅦ-ⅩⅦ 선을 따른 횡단 평면도.

제18도는 압력 제어 밸브의 슬리브의 일측면도.

제19도는 슬리브 및 스풀을 도시한 종단 일측면도.

제20도는 스풀을 도시한 측면도.

제21도는 솔레노이드 밸브의 슬리브와 스풀의 왁대 종단 측면도.

제22도는 필터의 횡단 평면도.

제23도는 필터의 평면도.

제24도는 필터의 장착 상태를 도시한 횡단 평면도.

제25도는 제어 장치의 회로도.

제26도는 유로 절환 밸브의 출력 유압(핌프 토출압)과 토션바의 비틀림 각도(유로 절환 밸브의 스풀과 슬리브와의 상대 각도)의 관계를 도시한 설명도.

제27도는 출력 유압과 핸들 토오크의 관계를 도시한 설명도.

제28도는 반력 플런저측 챔버의 유압(핸들 토오크)과 토션바의 비틀림 각도의 관계를 도시한 설명도.

제29도는 반력 플런저측 챔버의 유압과 출력 유압의 관계를 도시한 설명도.

제30도는 핸들 토오크와 토션바의 비틀림 각도의 관계를 도시한 설명도.

제31도는 제어계 입구측의 유량과 제어계내의 각 부분의 유량을 도시한 설명도.

제32도는 종래의 반력 피스톤을 도시한 평면도.

제33도는 본 발명의 반력 피스톤을 도시한 평면도.

제34도는 반력 피스톤의 작용 평면도.

제35도는 및 제36도는 본 발명에서의 비틀림 토오크를 자유로히 설정할 수 있는 이유 설명도.

제37도는 및 제38도는 입력축에 설치된 홈의 다른 실시예를 도시한 평면도.

제39도는 제35도 및 제36도의 것의 특성을 도시한 설명도.

제40도는 제37도의 것의 특성을 도시한 설명도.

제41도는 제38도의 것의 특성을 도시한 설명도.

제42도, 제43도 및 제44도는 반력 피스톤의 다른 실시예를 도시한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 오일펌프 2 : 유로 절환 밸브

3 : 파워 실린더 4 : 오일 탱크

5 : 반력 피스톤 7a : 고압 유로

7b,7c,7d : 고압 유로(7a)로부터 반력 피스톤(5)으로 여장한 유로

7d₁,7d₃: 유로 7e,7e' : 병렬 유로

7f : 유로 7f₁: 주 파일로드 유로

8a,8b : 저압 유로 11 : 체인지 오버 밸브

12 : 압력 제어 밸브 13 : 유량 제어 밸브 (솔레노이드 밸브)

14 : 차속 센서 15 : 제어장치

17 : 점화 코일 20 : 밸브 하우징

21 : 입력축 21a : 종방향 홈

22 : 토션바 23 : 실린더 블럭

23a : 피니언 24a : 랙크

40 : 슬리브 40a,40b,40c,40d,40e : 절결부

40a',40b',40c',40c",40e' : 관통구멍

41 : 스풀 41',41" : 플런저

41a,41b,41c : 환형 홈 41d : 복귀 회로

44 : 스프링 45 : 부재

50 : 슬리브 50a,50b : 유로

51 : 스풀 51a,51b : 유로

53 : 자성 재료 부재 54 : 록크 너트

57 : 솔레노이드 60 : 스프링

62 : 0링 70 : 필터

71 : 틀체 72 : 쇠망

87 : 타이머 회로 88 : 차속 입력 단선 검출 회로

100 : 압축 스프링 a,b,c,d,e : 오리피스

f₁내지 f₃: 분산 오리피스

본 발명은 핸들의 움직임을 토션바를 통하여 유로 절환 밸브에 전달하여 오일 펌프로부터 유로 절환 밸브로 연장한 고압 유로와 유로 절환 밸브로부터 오일 탱크로 연장한 저압 유로를 절환하여 파워 실린더를 소정의 조타 방향으로 작동시킴과 동시에 고압 유로를 흐르는 작동유의 일부를 반력 피스톤으로 인도하여 입력축을 통하여 토션바의 비틀림을 규제하는 파워 스티어링 장치의 개량에 관한 것이며, 상기 고압 유로로부터 상기 반력 피스톤으로 연장한 유로의 도중에서 분기된 병렬 유로와, 병렬 유로의 한쪽에 설치한 오리피스와, 병렬 유로로부터의 작동유를 차속에 따라 비례적으로 배출하는 유량 제어 밸브와, 유량 제어 밸브의 하류측에 유량에 따른 파일로트압을 발생시키는 오리피스와, 파일로트압에 의해 작동하여 상기 반력 피스톤으로의 유로의 유압을 일정하게 또 고속시일수록 높게 되도록 제어하는 압력 제어 밸브와, 상기 고압유로의 오리피스를 우회하는 바이패스 유로와, 고속시의 조타하지 않을 때만 바이패스 유로를 폐쇄하여 상기 반력 피스톤으로의 유로의 유압을 소정치 상승시키는 체인지 오버 밸브를 구비하고, 상기 각 밸브가 동일의 밸브 하우징내에 조립되고 또 상기 유로 절환 밸브의 밸브체가 핸들측 입력축의 축선상에 배치되고, 상기 유량 제어 밸브와 상기 압력 제어 밸브가 입력축의 축선에 평행한 별도의 축선상에 직렬로 배치되며, 상기 체인지 오버 밸브가 입력축의 축선에 평행한 또다른 축선상에 배치되어 있으며, 상기 유량 제어 밸브의 슬리브에 슬리브를 관통하여 상기 병렬 유로에 접속한 2개의 유로를 설치하고, 유량 제어 밸브의 스풀의 외주면에 상기 각 유로의 하나에 선택적으로 접속하고 또 스풀이 축방향으로 이동할 때에는 상기 각 유로중 한쪽 유로의 개구량을 감소시킴과 동시에 다른쪽 유로의 개구량을 증대시키는 유로를 설치하며, 상기 유량 제어 밸브가 이 유량 제어 밸브를 고속 위치 방향으로 부세하는 스프링과 이 유량 제어 밸브를 스프링의 부세력에 대항하여 저속 위치 방향으로 작동시키는 솔레노이드와 이 솔레노이드를 저속시에는 대전류를, 저속시에는 소전류를 공급하는 제어장치를 구비하며, 상기 유량 제어 밸브가 플런저와 이 플런저를 고속 위치의 방향으로 부세하는 스프링과 이 플런저를 스프링의 부세력에 대항하여 저속 위치의 방향으로 작동시키는 전자기 코일과 이 플런저의 주위에 헐겁게 끼워진 스풀과 이 스풀을 플런저에 체결 고정하는 체결 고정 부재와 이 스풀의 주위에 유체 밀봉식으로 배치한 슬리브를 구비하며, 상기 유량 제어 밸브의 슬리브의 외경을 밸브 하우징내로의 조립 방향으로 서서히 직경을 축소함과 동시에 슬리브의 외주면에 0링용 환형 홈을 설치하며, 압력 제어 밸브가 슬리브(40)와 스풀(41)을 가지며, 이 슬리브(40)의 외주면에 상기 고압 유로로부터 상기 반력 피스톤으로 연장한 유로의 최상류측에 연통하는 절결부(40b) 및 포트(40b')와 상기 병렬 유로의 한쪽(7e)에 연통하는 절결부(40d)및 오리피스(b)와 상기 반력 피스톤측에 연통하는 절결부(40e) 및 포트(40e')와 연결용 절결부(40c) 및 포트(40c',40c")를 설치하고, 상기 스폴(41)의 외주면에 상기 슬리브(40)의 내주면에 형성되는 서로 독립한 환형 통로(41a,41b)를 설치하고, 오리피스(b)와 포트(40e')와 환형 통로(41b), 포트(40c'), 환형 통로(41a), 포트(40c")와 환형 통로(41b)를 각각 연통함과 동시에 포트(40b')와 환형 통로(41a)를 스풀(41)의 이동에 의해 연통 또는 차단하도록 하며, 상기, 고압 유로의 도중으로부터 상기 반력 피소톤으로 분기한 제어 유압계의 최상류 위치에 오일 필터를 설치하고, 압력 제어 밸브의 내부에 복수의 분산 오리피스를 가지는 제1의 플런저를 미끄럼 가능하게 설치함과 동시에 제1의 제1플런저의 분산 오리피스에 대향하여 통로를 가진 제2의 플런저를 설치하며, 제1및 제2의 플런저간에 압축 스프링을 개재하고, 오일 펌프로부터 공급되는 작동유의 압력 변동에 따라 제1의 플런저를 미끄럼 운동시켜서 오리피스의 개구 면적을 변화시키도록 하고, 상기 입력축의 주위에 복수개의 반력 피스톤을 반경 방향으로는 방사상으로, 원주 방향으로는 등간격으로 배치한 것을 특징으로 하는 것이므로, 그 목적으로 하는 정지시에는 가볍게 조타할 수 있고, 고속시에는 적절한 손반응(반력감)을 얻을 수 있고, 각종의 밸브를 구비하고 있지만 장치의 전체를 소형화 할 수 있으며, 고속시에는 안정한 기능을 얻을 수있고, 유량 제어 밸브의 작동을 원활하게 할 수 있으며, 유량 제어 밸브의 슬리브와 밸브 하우징간의 기름 밀봉성을 향상시킬 수 있고, 슬리브를 용이하게 조립할 수 있으며, 유로의 구성을 소형화 할 수 있고, 먼지등의 이물질의 제어 유압계로의 침입을 대형의 필터를 사용하지 않고서도 방지 할 수 있으며, 저속 주행의 정지 조타시에 생기는 다른 음(기름이 분사류에 의해 생기는 유동음)을 방지할 수 있으며, 큰 반력 효과가 얻어지고, 비틀림 토오크를 자유로 설정할 수 있는 개량된 파워 스티어링 장치를 제공하는 점에 있다.

다음에 본 발명의 파워 스티어링 장치를 제1도 내지 제45도에 도시하는 한 실시예에 의하여 설명한다. 우선, 제1도에 의해 그 개략을 설명하면 (1)은 엔진(도시치 않음)에 의해 구동되는 오일 펌프로서, 이 오일 펌프(1)는 유량 일정(7l/min 정도)의, 토출압이 가변(5kg/㎠ 내지 70kg/㎠)인 오일 펌프이다. 또 (2)는 4방향 유로 절환 배브(로타리 밸브), (3)은 조타용 파워 실린더, (4)는 오일 탱크, (5)는 복수개의 반력 피스톤, (6)은 상기 각 반력 피스톤(5)의 배후에 형성한 챔버, (7a)는 상기 오일 펌프(1)로부터 상기 유로 저환 밸브(2)로 연장한 고압유로, (8a)는 이 유로 절환 밸브(2)로부터 상기 오일 탱크(4)로 연장한 저압 유로, (9a) 및(10a)는 상기 유로 절환 밸브(2)로부터 상기 파워 실린더(3)로 연장한 유로, (a)는 상기 고압 유로(7a)의 도중에 설치한 오리피스, (7b)는 이 오리피스(a)의 상류측 및 하류측의 고압 유로(7a)에 접속한 바이패스 유로, (11)은 이 바이패스 유로(7b)의 도중에 개재한 체인지 오버 밸브, (12)는 이 체인지 오버 밸브(11)의 상류측의 유로(7b)에 유로(7c)를 통하여 접속한 압력 제어 밸브, (13)은 유량 제어 밸브(이하 「솔레노이드 밸브」라 칭한다), (7d)는 상기 압력 제어 밸브(12)로부터 연장한 유로로서, 이 유로(7d)로부터 분기된 병렬 유로(7e,7e')가 상기 솔레노이드 밸브(13)로 연장하고 있다.

또 (7d₁)은 상기 유로(7d)의 도중으로부터 상기 압력 제어 밸브(12)로 연장한 파일로트 유로, (7d₂)는 상기 유로(7d)의 도중으로부터 상기 반력 피스톤(5)의 배후의 챔버(6)로 연장한 유로, (7d₃)는 상기 유로(7d)의 도중으로부터 저압 유로(8b)로 연장한 유로, (b) 및 (c)는 상기 유로(7e)의 도중에 설치한 오리피스, (7e₁)은 이 오리피스(b,c)의 사이의 유로(7e)로부터 상기 체인지 오버 밸브(11)로 연장한 파일로트 유로, (e)는 상기 유로(7d₃)의 도중에 설치한 오리피스, (7f)는 상기 솔레노이드 밸브(13)로부터 상기 저압 유로(8b)로 연장한 유로, (d)는 이 유로(7f)의 도중에 설치한 오리피스, (7f₁)은 이 오리피스(d)의 상류측의 유로(7f)로부터 상기 압력 제어 밸브(12)로 연장한 주파일로트 유로, (14)는 차속 센서, (15)는 제어 장치, (16)은 점화 스위치, (17)은 점화 코일, (18a) 및 (18b)는 점화 코일(17)로부터 상기 솔레노이드 밸브(13)의 전자기 코일(솔레노이드)로 연장한 배선으로, 상기 차속 센서(14)는 차속을 검출하고 그 결과 얻어진 펄스 신호(차속에 따른 펄스 신호)를 제어 장치(15)로 송출하도록, 또 이 제어 장치(15)는 이 펄스 신호에 대응한 전류(소정의 고속시의 전류 제로(i=0)로부터 정차시의 전류 최대(i=1)까지의 차속에 대응한 전류)를 솔레노이드 밸브(13)의 전자기 코일(57)로 송출하여 솔레노이드 밸브(13)의 플런저(52) 및 스풀(51)을 상기 전류치에 따른 소정 위치에 유지하도록 되어 있다.

다음에 상기 유로 절환 밸브(2), 체인지 오버 밸브(11), 압력 제어 밸브(12) 및 솔레노이드 밸브(13)를 제2도 내지 제21도에 의하여 구체적으로 설명한다. 제2도 내지 제7도에서 (20)은 밸브 하우징이고, 상기 각 밸브(2,11,12,13)는 이 밸브 하우징(20)내에 조립되어 있다. 우선 유로 절환 밸브(2)를 제2도에 의하여 구체적으로 설명하면, (21)은 핸들(도시치 않음)에 의해 조작되는 입력축, 제2도 및 제3도의 (23)은 상하의 베어링에 의해 밸브 하우징(20)내에 회전 가능하게 지지된 실린더 블럭, (22)는 상기 입력축(21)내에 삽입한 토션바이고, 이 토션바(22)는 그 상부가 입력축(21)에, 그 하부가 실린더 블럭(23)에 각각 고정되어 있다. 또 (21a)는 상기 입력축(21)의 하부 외주면에 설치한 복수개의 종방향 홈이고, 상기 실린더 블럭(23)에는 상기 각각의 종방향 홈(21a)에 대향하여 실린더가 설치되어 각 실린더에 상기 반력 피스톤(5)이 삽입되어서 상기 각 반력 피스톤(5)의 선단에 설치한 돌기가 상기 각 종방향 홈(21a)에 끼워져 있다. 또 상기 각 반력 피스톤(5)의 배후의 챔버(6)는 실린더 블럭(23)과 밸브 하우징(20)과의 사이에 형성되어서 환형 홈(6')과 연통된다.

또 (23a)는 상기 실린더 블럭(23)에 일체인 피니언, (24a)는 이 피니언(23a)에 치합한 랙크, (24)는 랙크서포트, (26)은 캡, (25)는 캡(26)과 상기 랙크 서포트(24)와의 사이에 개재한 스프링, (28)은 상기 실린더 블럭(23) 바로 위에 있는 밸브 하우징(20)내에 고정한 유로 절환 밸브(2)의 슬리브, (28a),(28b) 및 (28c)는 이 슬리브(28)의 외주면에 설치한 유로, (27)은 이 슬리브(28)와 상기 입력축(21)과의 사이에 끼워진 밸브체(23b)는 밸브체(27)의 하단부와 상기 실린더 블럭(23)의 상단부를 연결하는 핀, (27a),(27b) 및 (27c)는 상기 밸브체(27)의 외주면에 설치한 유로이다.

핸들이 중립 위치에 있을 때에는 고압 유로(7a)가 밸브체(27)의 유로(27a)와 슬리브(28)의 유로(28a)를 통하여 입력축(21)과 토션바(22)와의 사이의 챔버(29)에 연통하여 오일 펌프(1)로부터의 작동유가 고압 유로(7a)→유로(28a)→유로(27a)→챔버(29)(또한 유로(27a)와 챔버(29)와의 사이의 유로는 도시치 않음)→저압 유로(8a)→오일 탱크(4)→오일 펌프(1)로 순환하도록, 또 핸들을 우측으로 꺽고 입력축(21)을 밸브체(27)에 대하여 상대적으로 우측으로 회전하면, 고압 유로(7a)가 밸브체(27)의 유로(27a,27b) 및 슬리브(28)의 유로(28b)를 통하여 파워 실린더(3)의 유로(9a)에, 저압 유로(8a)가 챔버(29)와 밸브체(27)의 유로(27c)와 슬리브(28)의 유로(28c)를 통하여 파워 실린더(3)의 유로(10a), 각각 연통하여, 오일 펌프(1)로부터의 작동유가 고압 유로(7a)→유로(27a)→유로(28b)→유로(9a)→파워 실린더(3)의 좌측실로 이송되는 한편, 파워 실린더(3)의 우측실의 기름이 유로(10a)→유로(28c)→유로(27c)→챔버(29)→저압 유로(8a)→탱크(4)로 복귀되고, 파워 실린더(3)의 피스톤 로드가 우측으로 이동하고, 우측 방향으로의 조타가 행하여지도록, 또 핸들을 좌측으로 꺽고 입력축(21)을 밸브체 (27)에 대하여 상대적으로 좌측으로 회전하면, 고압 유로(7a)가 밸브체(27)의 유로(27c)와 슬리브(28)의 유로(28c)를 통하여 파워 실린더(3)의 유로(10a)에, 저압 유로 (8a)가 챔버(29)와 밸브체(27)의 유로(27b)와 슬리브(28)의 유로(28b)를 통하여 파워 실린더(3)의 유로(9a)에, 각각 연통하여, 오일 펌프(1)로부터의 작동유가 고압 유로(7a)→유로(27a)→유로(28c)→유로(10a)→파워 실린더(3)의 우측실로 이송되는 한편, 파워 실린더(3)의 좌측실의 기름이 유로(9a)→유로(28b)→유로(27b)→챔버(29) 저압 유로(8a)→탱크(4)로 복귀되고 파워 실린더(3)의 피스톤 로드가 좌측으로 이동하여 좌측 방향으로의 조타가 행하여지도록 되어 있다.

다음에 상기 체인지 오버 밸브(11)를 구체적으로 설명하면 이 체인지 오버 밸브(11)는 제4도 및 제7도에서 명백한 바와 같이, 오리피스(a)의 바이패스 유로(7b)도중에서 개재되어 있다. 이 체인지 오버 밸브(11)는 환형 홈(30a)(또한 이 환형 홈(30a)은 유로(7b)의 일부)을 가지는 스풀(30)(또한 스풀(30)은 고속 위치를 나타내고 있다)과, 캡(31)과, 이들의 스풀(30) 및 캡(31) 사이에 개재된 스프링(33)과, 0링(34)을 가지며, 파일로트 유로(7e₁)(제1도 및 제8Ⅰ도 참조)의 유압이 높아지면 스풀(30)이 스플링(33)에 저항하여 전진하고, 바이패스 유로(7b)를 개방하도록, 또 파일로트 유로(7e₁)의 유압이 저하하면 스풀(30)이 스프링(33)에 의해 후퇴하고 바이패스 유로(7b)를 폐쇄하도록 되어 있다.

다음에 상기 압력 제어 밸브(12)를 구체적으로 설명하면, 이 압력 제어 밸브(12)는 제5도, 제6도, 제8Ⅰ도에서 명백한 바와 같이 슬리브(40), 스풀(41), 캡(42), 스토퍼(43), 스풀(41)과 스토퍼(43) 사이에 개재된 스프링(44) 및 스풀(41)내에 고정한 오리피스(d)를 가지는 부재(45)를 가지고 있다. 또 스풀(41)에는 제9도, 제10도, 제19도, 제20도에 도시하는 바와 같이 3개의 환형(41a,41b,41c)가 설치되고 환형 홈(41a)은 상기 바이패스 유로(7b)의 체인지 오버 밸브(11)의 상류측으로부터 분기된 유로(7c)에 대향하고 있다. 또 (41d)는 상기 오리피스(d)로부터 이 스풀(41)내를 상방으로 연장한 챔버, (41e)는 이 챔버(41d)와 상기 환형 홈(41c)을 연결하는 유로(또한 이들(41d,41e,41c)은 저압 유로(8b)의 일부)이고, 이 환형 홈(41c)은 제 2 도에 도시한 유로 절환 밸브(2)의 밸브체(27)의 바로 위에 형성한 저압 유로(8b)로부터 제 6 도와 같이 경사 하방으로 연장한 밸브 하우징(20)측의 저압 유로(8b)에 대향하고 있다.

또 상기 환형 홈(41a)은 오리피스(e)를 통하여 상기 챔버(41d)에 연통하고 있다. 또 상기 슬리브(40)에는 제11도 내지 제17도에 도시하는 바와 같이 외주면 원주 방향으로 위상을 달리하여 상부로부터 하부로, 관통 구멍(40a')를 가지는 절결부(40a)와, 관통 구멍(40b')를 가지는 절결부(40b)와, 관통 구멍(40c',40c")을 가지는 절결부(40c)와, 오리피스(b)를 가지는 절결부(40d), 및 관통 구멍(40e')를 가지는 절결부(40e)가 설치되며, 관통 구멍(40a')을 가지는 절결부(40a)가 스풀(41)의 환형 홈(41c)과 밸브 하우징(20)측의 저압 유로(8b)를 연결하고, 관통 구멍(40b')을 가지는 절결부(40b)가 스풀(41)의 환형 홈(41a)과 밸브 하우징(20)측의 유로(7c)를 연결하며, 관통 구멍(40c',40c")을 가지는 절결부(40c)가 스풀(41)의 환형 홈(41a,41b)을 연결하고, 오리피스(b)를 가진 절결부(40d)가 스풀(41)의 환형 홈(41b)과 밸브 하우징(20)측의 유로(7e)를 연결하고, 관통 구멍(40e')를 가지 절결부 (40e)가 스풀(41)의 환형 홈(41b)과 제3도 및 제5도에 도시한 밸브 하우징(20)측의 유로(7d)를 연결하며, 오리피스(d)로부터 스풀(41)의 챔버(41d)로 나온 기름이 유로(41e)→환형(41c)→관통 구멍(40a')→절결부(40a)→밸브 하우징(20)측의 저압 유로(8b)를 거쳐 오일 탱크(4)에 복귀하도록, 바이패스 유로(7b)로부터 유로(7c)를 거쳐 절결부(40b)에 들어간 작동유가 관통 구멍(40b')→환형 홈(41a)→절결부(40c)→관통 구멍(40c")→환형 홈(41b)→관통 구멍(40e')→절결부(40c)→밸브 하우징(20)의 유로(7d)를 거쳐 솔레노이드 밸브(13) 및 반력 피스톤(5)의 방향으로 향하도록, 또 상기 환형 홈(41b)내를 흐르는 작동유의 일부가 오리피스(b)→절결부(40d)→밸브 하우징(20)측의 유로(7e)를 거쳐 상기 체인지 오버 밸브(11)의 스풀(30)의 배후에 파일로트압으로서 작용하고(제 5 도의 (7e₂) 참조), 또한 이 스풀(30)의 후단부에 설치한 유로(30b)(제8Ⅰ도 참조)→밸브 하우징(20)측의 유로(7e)를 거쳐 솔레노이드 밸브(13)의 방향으로 향하도록 되어 있다.

다음에 상기 솔레노이드 밸브(13)를 구체적으로 설명하면, 이 솔레노이드 밸브(13)는 제5도, 제8도, 제21도에서 명백한 바와 같이 상기 압력 제어 밸브(12)의 바로 아래에 서로의 축선이 일치하도록 배치되어 있다. 이 솔레노이드 밸브(13)는 슬리브(50)와, 스풀(51)과, 비자성 재료의 플런저(52)와, 이 플런저(52)에 일체인 자성 재료 부재(53)와, 상기 스풀(51)을 상기 플런저(52)에 체결 고정하는 록크 너트(54)와, 상기 압력 제어 밸브(12)의 슬리브(40)에 맞닿는 워셔(55)와, 이 워셔(55) 및 상기 슬리브(50)의 사이에 개재한 백업 스프링(56)과, 전자기 코일(57)과, 이 전자기 코일(57)측의 케이싱에 고정한 너트(58)와, 이 너트(58)에 나사 결합한 플런저 압압력 조정 보울트(59)와, 이 보울트(59) 및 상기 플런저(52)의 사이에 개재한 스프링(60), 및 솔레노이드 밸브(13)의 조립체를 밸브 하우징(20)에 체결 고정하는 록크 너트(61)를 가지며, 상기 슬리브(50)는 제21도에 도시하는 바와 같이 밸브 하우징(20)측의 유로(7d)(제5도 참조)에 연통하는 유로(50a)와, 밸브 하우징(20)측의 유로(7e)에 연통하는 유로(50b)를 가지며, 이 유로(50b)에 오리피스(c)가 설치되어 있다. 또 상기 스풀(51)에는 경사진 홈(51a')을 가지는 유로(51a)와 관통 구멍(51b)이, 상기 플런저(52)에는 이 관통 구멍(51b)에 연통하는 유로(52a)와 관통 구멍(52b) 및 축방향의 유로(52c)가 각각 설치되어 있다.

이미 기술한 바와 같이 제5도에 도시하는 밸브 하우징(20)측의 유로(7d)로부터 솔레노이드 밸브(13)로 향하는 작동유는 제21도의 유로(50a)에 들어가고, 제5도에 도시하는 밸브 하우징(20)측의 유로(7e)를 통해 솔레노이드 밸브(13)로 향하는 작동유는 제21도의 유로(50b)에 들어간다. 이 제21도는 고속시의 상태를 도시하고 있고, 이 상태에서는 유로(50b)에 들어간 작동유만이 오리피스(c)→유로(51a)→관통 구멍(51b)→유로(52a)→관통 구멍(52b)→유로(52c)를 거쳐서 오리피스(d)측의 부재(45)로 향하게 된다. 또 고속시→저속시에는, 스폴(51)이 하강하고, 오리피스(c)의 개구량을 감소시키는 한편, 유로(50a)의 개구량을 증대시켜 정차시에는 이 유로(50a)만이 개구한다.

제1도는 Q₀는 오일 펌프(1)의 토출측의 유량, Q₁는 고압 유로(7a)의 유량, Q₂는 유로(7c)의 유량, Q₃은 유로(7e')(유로(50a))의 유량, Q₄는 오리피스(c) 하류측의 유량, Q₅는 오리피스(c) 하류측의 유량을 나타내고 있고 Q₁: Q₂는 6 : 1 정도 이다. 또 유로(7c)의 유량 Q₂는Q₂=Q₃+Q₄+Q₅이다(제31도 참조).

또 솔레노이드(13)의 슬리브(50)의 직경은, 제21도에 도시하는 바와 같이, 상, 중, 하부로 다르며, 상부일수록 작고, 각각의 사이에(D)₁(D₂)의 차가 있다. 한편, 밸브 하우징(20)측의 슬리브 끼움 구멍도 그것에 일치하도록 뚫려져 있다. 이와 같이 한 것은 슬리브(50)를 0링(62)과 함께 밸브 하우징(20)에 끼울 때 마찰 저항을 적게 하며, 슬리브(50)를 슬리브 끼움 구멍에 넣기 쉽도록 하기 위함이다.

또 제22도, 제23도, 제24도에 필터(70)를 도시하였다. 이 필터(70)는 틀체(71)와 쇠망(72)으로 이루어지며, 압력 제어 밸브(12)의 슬리브(40)에 설치한 절결부(40)(제9도, 제13도 참조)에, 즉 제어계 유로의 입구에 끼워 설치되어서 먼지등의 이물질이 제어계 유로에 침입하는 것을 방지한다. 이 종류의 필터를 밸브 케이싱(20)에 설치한 고압 유로(7a)의 입구(제4도의 화살표 부분 참조)에 설치하여도 좋으나 그 경우에는 펌프의 전체 토출 유량이 통과함으로 필터를 대형화 할 필요가 있고 도시된 계의 스페이스에서는 이 필터의 수납이 곤란하다.

또한 상기 고압 유로(7a)의 입구를 대직경화 하고 있는 것은 여기서부터 드릴을 삽입하여 2방향으로 분기한 오리피스(a)의 유로(7b)를 가공하기 쉽게 함과 동시에 배관(도시치 않음)과의 결합 작업을 용이하게 행할 수 있게 하기 위함이다. 또 기타의 유로(7b)(체인지 오버 밸브(11) 하류측의 유로(7b)(7c)(7d)(7e) 등도 제3도, 제4도, 제5도에서 알 수 있는 바와 같이 밸브 하우징(20)에 종횡 방향으로부터 구멍을 뚫어 마개를 함으로써 형성되어 있고, 이 점에서도 유로의 가공이 용이하게 되어 있다. 또한 제2도, 제3도, 제4도, 제6도, 제7도의 (Z)는 유로 절환 밸브(2)의 중심축선, 제2도 및 제5도의 (Z₁)은 피니언(23a)의 중심이다.

또 상기 제어 장치(15)의 일예를 제25도에 도시하였다. (80)은 정전압 전원 회로, (81)은 차속에 비례한 전압을 송출하느 펄스ㆍ전압 변환회로, (82)는 오차 증폭회로, (83)은 트랜지스터, (84)는 차속 제로 이외에서 타이머 회로(87)를 리세트 하고 차속 제로에서 티이머 회로(87)를 세트하는 리세트 회로, (85)는 엔진 회전수에 비례한 전압을 송출하는 펄스. 전압 변환 회로, (86)은 엔진 회전수 2000rpm 이상인 때 타이머 회로(87)를 시동 상태로 하고 2000rpm 이하인 때 OFF로 하는 엔진 회전수 설정 회로, (88)은 차속 펄스없이 ON상태의 차속 입력 단선 검출회로, (89)는 트랜지스터, (90)은 릴레이, (91)은 솔레노이드 밸브(13)의 전자기 코일(57)에 흐르는 전류를 안정시키는 네가티브 피드백 회로로서, 차속 제로에서 엔진 회전수가 2000rpm 이상의 상태는 통상 있을 수 없다. 그 때문에 이 상태가 5 내지 10초 이상 계속 하면 무엇인가 고장(예를 들면 차속 펄스계의 고장, 혹은 솔레노이드 밸브계의 고장)이 생긴 것으로 판단하고 릴렌이(90)를 ON으로 하고, 솔레노이드 밸브(13)(전자기 코일(57))에의 통전을 정지한다.

따라서, 본 제어 회로에 의하면 고장시에 솔레노이드 밸브(13)로의 통전이 정지되고, 고속시에 핸들 조작이 무거워져서(페일 세이프 기능을 가져) 안전하다.

다음에 상기 파워 스티어링 장치의 작용을 설명한다. 유로 절환 밸브(2)의 출력 유압(오일 펌프)(1)의 토출압) Pp는 핸들을 중립 위치로부터 우 또는 좌측으로 꺽고 입력축(21)의 밸브체(27)에 대한 상대 각도가 크게 되면 제26도와 같은 2차 곡선을 그려서 상승한다. 이 오일 펌프(1)의 토출압 Pp의 영향은 유로(7a,7b,7c)압력 제어 밸브(12)를 통하여 하류측에 있는, 그리고 오리피스(b,e) 솔레노이드 밸브(13) 및 반력 피스톤측 챔버(6)에 대하여는 상류측에 있는 유로(7d)에 그대로 나타나서 이 유로 (7d)의 유압 Pc가 똑같이 상승한다.

이때 자동차가 정지하고 있으면 제어 장치(15)는 차속 센서(14)로부터의 펄스 신호를 받아서 i=1A(제29도 참조)의 전류를 솔레노이드 밸브(13)에 보내고 플런저(52) 및 스풀(51)을 하한 위치까지 하강시켜(제1도에서는 L 위치에 이동시켜), 제21의유로(50a)만을 스풀(51)측의 유로(51a,51b,52b)를 통하여 오리피스(d)의 상류측의 유로(7f)에 연통시켜서, 이 유로(7f)의 유압을 유로(7d)의 유압 Pc와 같은 값으로 한다. 이상의 정지시에 핸들을 우(또는 좌)측으로 꺽기 시작하면 유로(7d)의 유압Pc가 상승을 시작한다. 그러면 유로(7f)의 유압도 같은 값으로 상승한다.

이 유압은 주 파일로트 유로(7f₁)를 통하여 압력 제어 벨브(12)의 (스풀(41) 스풀(41)의 소직경단부)에 그대로 전해져서 스풀(41)이 제9II도의 화살표 방향으로 누른다. 한편 스프링(44)측은 저압 유로(8b)에 통하고 있고 스풀(41)이 스프링(44)에 저항하여 점차 상승하여(제1도에서는 L방향으로 이동하고) 관통 구멍(40b')의 개방도가 점차 작아져 가고, 상기 화살표 방향으로 누르는 유압과 스프링 힘이 균형잡히면 스풀(41)이 정지한다. 이 상태에서는 관통 구멍(40b')의 개방도가 가장 작고, 유로(7b)(반력 피스톤측 챔버(6))의 유합 Pc가 가장 낮아진다. 이 상태는 그후에도 같으며 핸들을 다시 우(또는 좌)측으로 꺽고 유로(7a,7b,7c)의 유합 Pp가 더욱 상승하여도 압력 제어 젤브(12)는 관통 구멍(40b')의 개방도를 상기 상태로 유지하여 유로(7d)의 유압 Pc가 계속해서 상기 낮은 일정 레벨로 유지된다. 따라서 상기 상대 각도를 크게하여 큰 출력 유압 Pp를 얻을 때에, 반력 피스톤측 챔버(6)의 유압 Pc와 토션바(22)의 비틀림 각도에서 결정되는 핸들 토오크 T가 크게 되지 않는다(제27(a)도참조). 이상과 같은 정지시에는 이미 기술한 바와 같이 유로(7d)의 유압 Pc는 낮다고 할지라도 스풀(51)(제21도 참조)이 하강하고 있으므로 오리피스(c)는 폐쇄되어 유로(7e)에 작동유가 흐리지 않는다. 따라서 파일로트 유로(7e₁)의 압력은 Pc와 동일한 압력이 되지만 이 압력에 의하여 체인지 오버 챔버(11)는 스프링(33)의 탄성력을 이기고 바이패스 유로(7b)를 개방하고 제1도의 L위치로 유지된다. 또한 제1도는 H위치를 표시하고 있다.

또 자동차가 저속 주행 상태로 들어가면, 제어 장치(15)는 차속 센서(14)로 부터의 펄스 신호를 받아들여 그때의 차속에 내용한 전류, 예를 들면 1=0.8의 전류를 솔레노이드 벨브(13)로 보내고 플런저(52) 및 스풀(51)을 하한 위치로 부터 상기 전류치에 대응한 거리만 상승시켜(제1도에서는 우향으로 이동시켜), 제21도에 도시하는 슬리브(50)측 유로(50a)의 개구량을 감소시킨다. 이때 오리피스(c)(슬리브(50)축 유로(50b))는 아직 폐쇄된채이며 유로 (50a)의 개구량의 감소분에 의해 오리피스(d)를 통과하는 유량Q₃(Q₄는 이 상태에서는 거의 제로)는 상기 정차시의 유로(50a)로 부터의 유량보다도 감소한다. 또한 이 감소분은 오리피스(e)로 부터 저압유로(8b)에의 유량Q₅가 증대하여 흡수한다. 이상과 같이 솔레노이드 벨브(13)를 나오는 유량Q₃(Q₄≒Q)가 상기 정차시의유로(50a)로 부터의 유량Q₃보다도 감소하므로 오리피스(d)의 상류측의 유로(7f)의 유압이 정차시 보다도 낮게 된다.

이상의 저속시에 핸들을 우(또는 좌)측으로 꺽기 시작하면 유로(7d)의 유압 Pc가 상승을 시작한다. 그러면 유로(7f)의 유압도 상승한다. 이 유압은 주 파일로트 유로(7f₁)를 통하여 압력 제어 벨브(12)의 스폴(41)(스풀(41)의 소직경 단부)에 그대로 전해져서 이 스풀(41)이 제9II도의 화살표 방향으로 눌러진다. 동시에 스풀(41)의 환형 홈(41b)을 통하는 작동유가 수압 면적의 차이로 부터 스풀(41)을 제9II도의 화살표 방향으로 누른다. 한편 스프링(44)측은 저압유로(8b)에 통하고 있고, 스풀(41)이 스프링(44)에 저항하여 점차 상승하고(제1도에서는 L방향으로 이동하고), 관통 구멍(40b')의 개방도가 점차 작아져가며, 상기 화살표 방향으로 누르는 유압과 스프링 힘이 균형 잡히면 스풀(41)이 정지하지만, 상기 스풀(41)의 소직경 단부를 누르는 유압은 상기 정차시 보다도 낮고, 스풀(41)의 상승량이 그 분량만 적어서 (관통 구멍(40b')의 개구량이 그 분량만 많아서) 유로(7d)(반력 피스톤측 챔버(6))의 유압 Pc가 상기 정차시 보다도 높아진다. 이 상태는 그후에도 동일하고 핸들을 다시 우(또는 좌)측으로 꺽고, 유로(7a,7b,c)의 유압Pp가 더욱 상승하여도 압력 제어 밸브(12)는 관통 구멍(40b')의 개방도를 상기 상태로 유지하여 유로(7d)의 유압 Pc가 계속해서 정차시 보다도 높은 일정 레벨로 유지된다.

따라서 상기 상대 각도를 크게 하여 큰 출력 유압Pp를 얻을때 핸들 토오크 T가 정차시 보다도 크게 되지만 후술의 고속시와 같이는 크게 되지 않는다.

또 자동차가 소정 속도의 고속 상태로 들어가면 제어 장치(15)는 차속 센서(14)로 부터의 펄스 신호를 받아들여 i=0(제29도 참조)의 전류를 솔레노이드 밸브(13)로 보내고 플런저(52) 및 스풀(51)를 스프링(60)에 의해 상한 위치까지 상승시켜(제1도에서는 도시된 H위치로 이동시켜), 제21도의 오리피스(c)만을 스풀(51)측의 유로(51a,51b,52b)를 통하여 오리퍼스(d)의 상류측의 유로(7f)에 연동시킨다. 이때 오리퍼스(c)는 완전 개방으로 되어 오리피스(c)의 유량Q₄는 증가하지만 상기 저속시에 비하면 약간밖에 증가하지 않는다. 한편 유로(50a)의 유량Q₃은 거의 제로가 되므로 이 계통의 유량은 가장 적게 된다. 또한 이 감소분은 오리퍼스(e)로부터 저압 유로(8b)에의 유량Q₅가 더욱 증대하여 흡수한다. 이상과 같이 솔레노이드 밸브(13)을 나오는 유량이 가장 감소하므로 오리피스(d)의 상류측의 유로(7f)의 유압이 가장 낮아진다.

이상의 고속시에 핸들을 우(또는 좌)측으로 꺽기 시작하면 유로(7d)의 유압Pc가 상승을 시작한다. 그러면 유로(7f)의 유압도 상승한다. 그러나 유로(50a)가 폐쇄되어 있으므로 그 상승분은 매우 적은 것이다. 이 유압은 주 파이로드 유로(7f₁)를 통해 압력 제어 밸브(12)의 스풀(41)(스풀(41))의 소직경 단부)에 그대로 전해져서 이 스풀(41)이 제9II도의 화살표 방향으로 눌려진다. 동시에 스풀(41)의 환형 흠(41b)을 통하는 작용유가 수압 면적의 차이로 부터 스풀(41)을 제9II도의 화살표 방향으로 누른다. 한편, 스프링(44)측은 저압 유로(8b)에 통해 있으며, 스풀(41)이 스프링(44)에 저항하여 점차 상승하고(제1도에서는 L방향으로 이동하고) 관통 구멍(40b')의 개방도가 점차 작아져 가며 상기 화살표 방향으로 누르는 유압과 스프링 힘이 균형잡히면 스풀(41)이 정지한다. 그러나, 상기 스풀(41)의 소직경단부를 누르는 유압은 가장 낮고 스풀(41)의 상승량이 매우 근소하여(관통 구멍(40b)개구량이 최대이고), 유로(7d)(반력 피스톤측 챔머(6))의 유압 Pc가 가장 높게 된다.

한편 오리피스(c)가 유로(51a)에 개구되어 있으므로 오리피스(b,c)사이의 유로(7e)의 압력이 하강하여 이것이 파일로트 유로(7e₁)를 통하여 체인지 오버 벨브(11)의 스풀(30)로 전달되고, 이 스풀(30)이 하강하여(제1도에서는 H위치를 선택하고),바이패스 유로(7b)가 폐쇄되며 오일 펌프(1)로 부터의 작동유가 오리피스(a)를 거쳐 유로 절환 밸브(2)로 이송되어서 출력 유압 Pp가 설정압만 상승한다. 이것은 고속시에 조타하지 않을 때(핸들 중립 위치)라도 유로(7a,7b,7c)의 유압Pp가 정차시나 저속시 보다도 상승하는 것이고 (제27도의 Pp₁참조), 이 유압은 압력 제어 밸브(12) 및 유로(7d,7d₂)를 통하여 반력 피스톤측의 챔버(6)에 전달되어서 고속시의 미소 조타시의 반력감(손반응)이 향상된다.

핸들을 더욱 우(또는 좌)측으로 계속 꺽으면 유로(7a,7b,7c)의 유압 Pp가 다욱 상승하고, 유로(7d)의 유압 Pc가 더욱 상승하는 것은 상술한 바와 같고, 오리피스(b,c)사이의 유로(7e)의 유압이 설정치 이상으로 상승하고, 파일로트 유로(7e₁)을 통하여 스풀(30)에 작용하는 힘이 스프링(33)의 힘 보다도 크게되면 체인지 오버 밸브(11)의 스풀(30)이 상승하고 (제1도에서는 L위치를 선택하며) 바이패스 유로(7b)가 개방된다. 또 이 상태로 되어도 핸들을 우(또는 좌)측으로 계속 꺽으면 유로(7a,7b,7c)의 유압 Pp가 더욱 상승하지만, 압력 제어 밸브(12)는 관통 구멍(40b')의 개방도를 상기 상태로 유지하고, 유로(7d)의 유압 Pc가 계속해서 가장 높은 일정 상태로 유지된다. 따라서 상기 상대 각도를 크게 하여 큰 출력 유압 Pp를 얻을 때에 핸들 토오크 T가 크게 된다(제27도의 (B)선 참조).

다음에 본 발명에서 특징으로 하는 반력 피스톤(5) 부분에 대해 구체적으로 설명한다. 입력축(21)과 실린더 블럭(23)을 연결하는 토션바(22)의 주위에 반력 피스톤(5)이 없으면 중립 유지력이 없고, 또 주행시의 손 반응도를 증가시키면 정차시의 조타력도 무겁게 되지만 입출력(21)의 주위에 복수개의 반력 피스톤(5)을 배치하는 한편 각 반력 피스톤(5)의 배후의 챔버에, 차속 신호에 따라 제어되는 유압을 도입하면 이미 상술한 바와 같이 정차시의 조타력을 가볍게 하고, 주행중의 중립 유지력과 조타 반력을 증가시킬 수 있어 조타감을 향상시킬 수가 있다. 그렇지만 종레(제32도 참조)는 복수개의 반력 피스톤(a)이 입력축(b)의 양날개부를 좌우로 부터 협지하도록 배치되어 있다. 한편, 본 발명(제3도, 제33도 및 제34도 참조)은 입력축(21)의 주위에 복수개의 반력 피스톤(5)이 반경 방향으로는 반사상으로, 원주 방향으로는 등간격으로 배치되어 있다. 이 때문에 양자에는 작용 효과상 다음의 차이가 있다. 우선, 반력 효과에 관해 설명하면 제32도에 도시한 종래예의 비틀림 토오크 T'는

(반력 피스톤수n개, 유효 피스톤수

개)

한편, 제33도에 도시한 본 발명의 비틀림 토오크 T는 T=n.p.r(반력 피스톤수 n개, 유호 피스톤수n개).

따라서, 발력 효과는

즉, 반력 피스톤의 수가 동일하여도 θ를 작게 하면 T＞T'로 된다. 그 예를 들면,

θ=30° T/T'=3.46 θ=45° T/T'=2.0

θ=60° T/T'=1.15 θ=75° T/T'=0.54

다음에 본 발명에서 비틀림 토오크 T를 자유로 설정할 수 있는 점을 설명한다. 입력축(21)을 실린더 블럭(23)에 대해ø의 각도(제36도 참조)로 비튼 경우, 입력축(21)의 홈면이 직선형이면 홈 UVW가 U'V'W'로 이동하고, 반력 피스톤(5)과 홈과의 접점이 A로부터 A'로 이동한다. 즉, 반력 피스톤(5)이 δ만큼 후퇴하고, 홈의 접점이 A

A'로 이동한다. 따라서, A와 A"의 범위에서 홈의 각도를 바꿈으로써 반력 피스톤(5)에 의한 비틀림 토오크 T를 자유로이 설정할 수가 있다. 또, 제35도는 반력 피스톤(5)의 중립 상태를 도시하고 있다. 제37도는 반력 피스톤(5)의 선단을 홈의 중심 저부에 맞닿도록 한 홈의 다른 실시예이고, 제38도는 반력 피스톤(5)의 선단을 홈의 양측부에 맞닿도록 한 홈의 또 다른 실시예를 각각 도시하고 있다. 또 제39도는 제35도 및 제36도의, 제48도는 제37도의, 제41도는 제38도의, 반력 피스톤(5)의 각각의 특성을 도시하고 있다. 또, 제42도는 반력 피스톤(5)을 구형으로 한 다른 실시예이고, 제43도는홈면을 직선형으로 하는 한편, 반력 피스톤(5)을 X-X축 회전체로 바꾸어 비틀림 토오크 T의 특성을 자유로이 설정할 수 있도록 한 다른 실시예이고 제44도는 반력 피스톤(5)을 반력 피스톤 본체(5a)와 구체(5b)에 의해 구성한 (분할형으로 한)또 다른 실시예이다.

본 발명의 파워 스티어링 장치는 상기와 같이 헨들이 움직임을 토션바(22)를 통해 유로 절환 밸브(2)로 전달하여 오일 펌프(1)로 부터 이 유로 절환 밸브(2)로 연장한 고압 유로(7a)와 이 유로 절환 밸브(2)로 부터 오일 탱크(4)로 연장한 저압 유로(8a)를 전환하여 파워 실린더(3)를 소정의 조타방향으로 작동시킴과 동시에 이 고압 유로(7a)를 흐르는 작동유의 일부를 반력 피스톤(5)으로 인도하여 토션바(22)의 비틀림을 규제하는 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 고압 유로(7a)로부터 상기 반력 피스톤(5)으로 연장한 유로(7b,7c,d)의 도중에서 분기된 병렬 유로(7e,7e')의 한쪽 유로(7e)에 설치한 오리피스(b)와, 이 병렬유도로부터의 작동유를 차속에 따라 비례적으로 배출하는 유량 제어 밸브(13)와, 이 유량 제어 밸브(13)의 하류측에 유량에 따른 파일로트압을 발생시키는 오리피스(d)와, 이 파이로트압에 의해 작동하여 상기 반력 피스톤(5)으로의 유로(7d)의 유압을 일정하고 또 고속시일수록 높아지도록 제어하는 압력 제어 밸브(12)를 구비하고 있어, 정지시에는 반력 피스톤(5)으로의 유압이 최소로 된다. 그 때문에 정지시에 유로 절환 밸브(2)를 근소한 조타력(핸들 토오크)으로 움직일 수가 있다. 또 차속이 상승하면서 반력 피스톤(5)으로의 유압이 높아져 간다. 이로 인해 고속시에 유로 절환 밸브(2)를 비교적 큰 조타력으로 움직여야만 하므로 고속시에 적당한 손반응(반력감)이 얻어진다.

또, 출력 유압(펌프 토출압)Pp를 압력 제어 밸브(12)를 통해 반력 피스톤(5)으로 인도하기 위해 제27(b)도에 도시된 바와 같이 주행시의 조타 범위에서는 출력 유암Pp가 핸들 토오크 T에 대하여 선형적인 특성을 나타낸다. 따라서, 통상의 파워 스티어링 장치에서 볼 수 있는 조타시의 오버 스티어링이 없고, 주행시의 스티어링이 극히 안정하고, 또 조타 감각에 정합되는 스티어링이 된다.

또, 본 발명의 파워 스티어링 장치는 상기와 같이 핸들의 움직임을 토션바(22)를 통해 유로 절환 밸브(2)로 전달하여 오일 펌프(1)로 부터 이 유로 절환 밸브(2)로 연장한 고압 유로(7a)와 이 유로 절환 밸브(2)로 부터 오일 탱크(4)로 연장한 저압 유로(8a)를 절환하여 파워 실린더(3)를 소정의 조타 방향으로 작동시킴과 동시에 이 고압 유로(7a)를 흐르는 작동유의 일부를 반력 피스톤(5)으로 인도하여 토션바(22)의 비틀림을 규제하는 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 고압 유로(7a)로 부터 상기 반력 피스톤(5)으로 연장한 유로(7b,7c,7d)의 도중에서 분기된 병렬 유로(7e,7e')와, 이 병렬 유로(7e,7e')로 부터의 작동유를 차속에 따라 비례적으로 배출하는 유량 제어 밸브(13)와, 이 유량 제어 밸브(13)의 하류측에 유량에 따른 파일로트압을 발생시키는 오리피스(d)와, 이 파이로트압에 의해 작동하여 상기 반력 피스톤(5)으로의 유로(7d)의 유압을 일정하고 또, 고속시일수록 높아지도록 제어하는 압력 제어 밸브(12)와, 고속시의 조타하지 않을때만 상기 병렬 유로(7e,7e')의 한쪽 유로(7e)에 설치한 오리피스(b)와 상기 유량 제어 밸브(13)간에 생기는 파일로트압에 의해 폐쇄방향으로 작동하여 반력 피스톤(5)으로의 유로(7d)의 유압을 소정치 상승시키는 체인지 오버 밸브(11)를 구비하고 있어, 상기 효과를 달성할 수 있다.

더우기, 고속시, 핸들이 중립 상태에 있어도, 반력 피스톤(5)으로의 유압을 체인지 오버 밸브(11)에 의해 소정치 상승시킬 수가 있고, 고속시에 핸들의 중립감을 얻게 된다.

또 고속시, 핸들을 크게 조타하였을 때는 체인지 오버 밸브(11)가 작동하여, 바이패스 유로(7b)를 개방시키므로 출력 유압 Pp를 유로 절환 밸브(2)를 통해 파워 실린더(3)로의 반력 손실을 생기지 않게 작용시킬 수가 있다. 요컨데, 오피리스(a) 및 체인지 오버 밸브(11)의 폐쇄에 의한 입력 상승은 고속시의 반력감 형상에 효과가 있지만,파워 실린더(3)에 대하여는 압력 손실이 된다. 그렇지만, 본 발명에서는 파워 실린더(3)에서 일정치 이상의 출력을 필요로 하는 고속 조타시에 압력 손실을 생기게 하지 않고, 출력 유압이 낮은 핸들 중립위치 부근에서남 반력감을 대폭 향상시킬 수가 있다.

또, 본 발명의 파워 스티어링 장치는 상기와 같이 핸들의 움직임을 토션바(22)를 통해 유로 절환 밸브(2)로 전달하여 오일 펌프(1)로 부터 유로 절환 밸브(2)로 연장한 고압 유로(7a)와 이 유로 절환 밸브(2)로 부터 오일 탱크(4)로 연장한 저압 유로(8a)를 절환하여 파워 실린더(3)를 소정의 조타 방향으로 작동시킴과 동시에 이 고압 유로(7a)를 흐르는 작동유의 일부를 반력 피스톤(5)으로 인도하여 토션바(22)의 비틀림을 규제하는 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 고압 유로(7a)로 부터 상기 반력 피스톤(5)으로 연장한 유로(7b,7c,7d)의 도중에서 분기된 병렬 유로(7e,7e')와, 이 병렬유도(7e,7e')의 한쪽(7e)에 설치한 오리피스(b)와, 이 병렬유도(7e,7e')로 부터의 작동유를 차속에 따라 비례적으로 배출하는 유량 제어 밸브(13)와, 이 유량 제어 밸브(13)의 하류측에 유량에 따른 파이로트압을 발생시키는 오리피스(d)와 , 이 파이로트압에 의해 작동하여 상기 반력 피스톤(5)으로의 유로(7d)의 유압을 일정하고 또 고속시일수록 높아지도록 제어하는 압력 제어 밸브(12)와, 이 압력 제어 밸브(12)의 하류측으로 부터 저압 유로(8b)로의 유량을 상기 유량 제어 밸브(13) 하류측의 오피리스(d)로 부터 저압 유로(8b)로의 유량 증감에 대응하여 그것이 감소하면 증가하도록 조정하는 오리피스(e)를 구비하고 있어, 상기 효과를 달성할 수가 있다.

더우기, 고압 유로(7a)로부터 반력 피스톤(5)으로의 작동유의 유량을 거의 일정하게 하면 고압 유로로 부터 유로 절환 밸브로의 작동유의 유량로 일정하게 되며, 유로 절환 밸브의 제어 특성이 안전하지만, 본 발명에서는 압력 제어 밸브 하류측으로 부터 저압 유로로의 유량을 유량 제어 밸브 하류측의 오리피스로부터 저압 유로로의 유량의 증감에 대응하여 그것이 감소하면 증가하도록 조정하는 오리피스를 구비하고 있어, 반력 피스톤으로의 유로로부터 저압 유로로의 총유량(고압 유로로부터 반력 피스톤으로의 작동유의 유량)을 일정하게 할 수 있고, 유로 절환 밸브의 특성을 안정화 할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명에서는, 상기 각 밸브(2,11,12,13)가 동일의 밸브 하우징(20)내에 조립되고, 또 상기 유로 절환 밸브(2)의 밸브체(27)가 핸들측 입력축(21)의 축선상에 배치되고, 상기 유량 제어 밸브(13)와 상기 압력 제어 밸브(12)가 이 입력축(21)의 축선에 평행한 다른 축선상에 직렬로 배치되고, 상기 체인지 오버 밸브(11)가 이 입력축(21)의 축선에 평행한 또 다른 축선상에 배치되어 있으므로 상기 기능을 갖는 파워 스티어링 장치를 소형화 할 수 있는 효과가 있다.

이에 부가하여 본 발명에 따른 효과를 기술하면 다음과 같다.

첫째, 상기 유량 제어 밸브(13)의 슬리브(50)에 이 슬리브(50)를 관통하여 상기 병렬 유로(7e,7e')에 접속한 2개의 유로(50a,50b)를 설치하고, 이 유량 제어 밸브(13)의 스풀(51)의 외주면에 상기 각 유로(50a,50b)의 하나에 선택적으로 접속하고 또 이 스풀(51)이 축방향으로 이동할 때에는 상기 각 유로중 한 쪽 유로의 개구량을 감소시킴과 동시에 다른쪽 유로의 개구량을 증대시키는 유로(51a)를 설치하였음으로, 병렬 유로(7e,7e')로부터의 작동유를 차속에 따라 비례적으로 배출하는 유량 제어 밸브(13)의 유량 제어를 원활하게 행할 수가 있다.

둘째, 유량 제어 밸브(솔레노이드 밸브)(13)가, 이 유량 제어 밸브(스풀(51))를 고속 위치의 방향으로 부세하는 스프링(60)과 유량 제어 밸브(13)를 스프링(60)의 부세력에 대항하여 저속 위치의 방향으로 작동시켜 전자기 코일(솔레노이드)(57)과, 이 솔레노이드(57)로 저속시에는 대전류를, 고속시에는 소전류를 공급하는 제어 장치(15)를 구비하고 있음으로서, 차속 제로에서 엔진 회전수가 2000rpm 이상의 상태는 통상 있을 수 없다. 그 때문에 이 상태가 5내지 10초 이상 계속하면 어떤 고장(예를 들면 펄스계의 고장, 혹은 솔레노이드 밸브계의 고장)이 생긴 것으로 판단하고, 릴레이(90)를 ON으로 하여 솔레노이드 밸브(13)(전자기 코일(57)로의 통전을 정지한다. 따라서 고속시에 핸들 조작이 무겁게 되어(페일 세이프 기능을 가져) 안전하다.

세째, 유량 제어 밸브가 플런저(52)와, 이 플런저(52)를 고속 위치의 방향으로 부세하는 스프링(60)과, 이 플런저(52)를 스프링의 부세력에 대항하여 저속 위치의 방향으로 작동시키는 전자기 코일(57)과, 이 플런저(52)의 주위에 헐겁게 끼워진 스풀(51)과, 이 스풀(51)을 이 플런저(52)에 체결 고정하는 체결 고정부재(54)와, 이 스풀(51)의 주위에 미끄럼 가능하게 또 유체 밀봉식으로 배치한 슬리브(50)를 구비하고 있으므로, 다음의 효과가 달성된다. 즉, 슬리브(50)와 스풀(51)간에서는 미크론 단위의 마무리 정밀도가 요구 되고 있다. 한편, 플런저(52)는 유량 제어 밸브의 전자기 코일(57)측의 어느쪽 부품을 통해 케이싱(20)에 조립된다. 이 때문에, 플런저(52)의 축선을 스풀(51)측의 축선에 상기 정밀도의 범위내에서 일치시키는 것은 실제로 불가능에 가깝지만, 본 발명에서는 스풀(51)이 플런저(52)에 헐겁께 끼워져 서로간에 약간이 극간이 있고, 플런저(52)측의 상기 조립에 의해 생기는 불일치가 이 극간에 의해 흡수되어 스풀(51)에 전달되지 않고, 슬리브(50)와 스풀(51)이 상기 마무리 상태로 유지된다.따라서, 전자기 코일(57) 및 플런저(52)를 가지는 유량 제어 밸브(13)의 작동을 원활히 할 수 있는 효과가 있다.

또, 자성 재료 부재(53)에 압입하는 플런저(52)를 비자 의해 구성하면, 작동유중에 철분등의 이 물질이 있어도, 이것이 플런저(52)내의 유로에 흡착되지 않고, 이점에서도 유량 제어 밸브의 작동이 원활화 된다.

넷째, 상기 유량 제어 밸브(13)의 슬리브(50)의 외경(제21도의 (D₁)(D₂) 참조)을 밸브 하우징(20)내로의 조립 방향으로 서서히 직경 감소함과 동시에 이 슬리브(50)의 외주면에 0링(62)용 환형홈을 설치하였으므로, 슬리브(50)를 밸브 하우징(20)내에 조립할 때 0링(62)이 환형홈으로부터 비어져 나와 생기는 0링(62)의 물림을 방지할 수가 있고, 밸브 하우징(20)과 슬리브(50)를 0링(62)과 함께 밸브 하우징(20)의 슬리브 끼움구멍에 삽입할 때, 마찰 저항을 작게 할 수가 있고 슬리브(50)를 이 밸브 하우징(20)의 슬리브 끼움구멍에 용이하게 조립할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 압력 제어 밸브가 슬리브(40)와 스풀(41)을 가지며, 이 슬리브(40)의 외주면에 상기 고압유로로부터 상기 반력 피스톤으로 연장한 유로의 최상류측에 연통하는 절경부(40b) 및 포트(40b')와, 상기 병렬 유로의 한쪽(7e)에 연통하는 절결부(40d) 및 포토(40c',40c")를 설치하고, 상기 스풀(41)의 외주면에 상기 슬리브(40)의 내주면에서 형성되는 서로 독립한 환형 통로(41a,41b)를 설치하고, 오리피스(b)와 포트(40e')와 환형 통로(41b), 포트(40c')와 환형 통로(41a), 포트(40c")와 환형 통로(41b)를 각각 연통함과 동시에, 포트(40b')와 환형 통로(41a)를 스풀(41)의 이동에 의해 연통 또는 차단하도록 하였으므로 유로의 구성을 소형화 할 수 있는 효과가 있다.

여섯째, 고압 유로(7a)의 도중에서 상기 반력 피스톤(5)으로 분기한 제어 유압계의 최상류 위치에 오일 필터(70)를 설치하고 있으므로 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다. 즉, 먼지등의 이물질의 제어계 유로로의 침입은 이 종류의 필터를 밸브 케이싱(20)에 설치한 고압 유로(7a)의 입구(제4도 참조)에 설치되어도 좋지만 그 경우는 펌프의 전토출 유량이 통과하기 때문에 필터를 대형화할 필요가 있다. 이에 대해 본 발명에서는 필터(70)가 상기와 같이 압력 제어 밸브(12)의 슬리브(40)에 설치한 절결부(40b)(제9도, 제13도 참조), 즉, 제어계 유로의 입구(최상류 위치)에 끼워져 있어 먼지등의 이물질의 제어계 유로에의 침입을 대형 필터를 사용하지 않고도 방지할 수 있는 효과가 있다.

일곱째, 상기 제1도 내지 제25도에 도시된 파워 스티어링 장치에서는 오일 펌프(1)로부터 공급되는 작동유의 압력이, 압력 제어 밸브(12)와 솔레노이드 밸브(13)에 의해 제어되고 오피리스(d)를 통해 복귀 유로(41d)로부터 리저 탱크(4)에 복귀히도록 되어 있다. 이 파워 스티어링 장치에서는 오피리스(d)가 개방도 일정의 고정 오리피스로 되어 있어 낮은 압력(20㎏/㎠ 이하)에서 사용되는 고속(20㎞/h 이상) 주행 조타시와 높은 압력 (30 내지 70㎏/㎠)에서 사용되는 저속(20㎞/h 이하) 정지 조타에서는, 압력 제어 밸브(12)의 포토부에서의 기름의 흐름에 차이를 생기게 하고, 오일 펌프로부터 압력 제어 밸브(12)부에 공급되는 기름의 압력이 20㎏/㎠ 이하의 고속 주행 조타시에는 다른 음(기름이 분사류에 의해 생기는 유동음)이 발생하지 않지만, 저속 정지 조타시에는 펌프로부터 압력 제어 밸브(12)부로 공급되는 기름의 압력이 30㎏/㎠ 이상 높은 곳에 사용되기 때문에 압력 제어 밸브부로에서 작동유를 차단하기 직전 상태에서는 기름이 상기 부에서 분사류 상태로 되어 이상한 유동음을 발하게 된다.

본 발명은 이러한 종류의 유동음을 저감할 수 있는 장치를 얻는 것을 특징으로 하며, 제45도에 도시된 바와 같이, 압력 제어 밸브(12)의 내부에 복수의 분산 오피리스(f₁,f₂,f₃)를 가지는 제1의 플런저(41')를 미끄럼 가능하게 설치함과 동시에 이 제1의 플런저(41')의 분산 오피리스 (f₁내지 f₃)에 대향하여 통로(g)를 가지는 제2의 플런저(41")를 설치하고, 이 제1, 제2의 플런저(41',41")간에, 합축 스프링(100)을 개재한 점을 특징으로 하고 있다. 또, 제45도 중의 (101)은 기어 박스이다.

다음에, 상기 압력 제어 밸브(12)의 작용을 설명한다. 고속 주행 (20㎞/h) 조타시에는, 오일 펌프(1)로부터 압력 제어 밸브(12)로 공급되는 기름의 압력이 20㎏/㎠ 이하로 낮아지므로, 플런저(41')는 도시 상태와 같이 플런저(41")로부터 떨어진 상태로 되고, 분산 오피리스(f₁,f₂,f₃)로부터 복귀 유로(41d)로 작동유가 흐르면서 압력 제어 밸브(12)는 포트를 개폐하도록 하우징(20)내를 미끄럼 운동의 동작을 한다. 이와 같이 고속 주행 조타시에는 오일 펌프(1)로부터 공급되는 기름의 압력이 낮아지므로, 작동유가 포트부에서 분사 상태로 되지 않아 유동음을 발생하는 일이 없다.

그렇지만 저속 주행(20㎞/h 이하)에서의 정지 조타시에는 오일 펌프(1)로부터 압력 제어 밸브(12)부로 공급되는 기름의 압력이 30㎏/㎠ 이상 높기 때문에 파일로트압 통로(7c₁)를 통해 계단부(41f)에 작용하는 유압에 의해 플런저(41'), 플런저(41")에 밀착하고, 분산 오피리스(f₁)만을 유효하게 하므로 상기 부재 압력차가 생기고 그 결과 압력 제어 밸브(12)가 포트를 용이하게 폐쇄하도록 동작한다.

이와 같이 저속 주행의 정지 조타시에는 분산 오리피스부에 압력차를 생기게 할 수 있으므로 압력 제어 밸브(12)에서의 포트의 차단이 용이해지고, 상기 포트부에서 작동유가 분사 상태로 되는 것을 조기에 차단할 수가 있어 유동음의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 압력 제어 밸브내에 플런저(41',41")를 배치하여, 가변 오리피스를 복귀 유로에 연결하고, 일체화시키도록 하였으므로 장치를 소형화 할 수 있음과 동시에 배관을 별도로 설치할 필요가 없고 염가로 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

스티어링 핸들에 연결된 입력축(21)과, 이 입력축(21)의 회전을 출력축(23,23a)에 전달하는 토션바(22)와, 입력축(21)과 출력축(23,23a)과의 회전 각도차에 따라 유도가 절환되는 유로 절환 밸브(2)와, 출력축(23,23a)에 연결된 파워 실린더(3)와, 오일 펌프(1)로부터 토출되는 작동유를 유로 절환 밸브(2)를 통하여 파워 실린더(3)에 공급하는 고압 유로(7a)와, 파워 실린더(3)로부터 유로 절환 밸브(2)를 통하여 오일 펌프(4)로 작동유를 복귀시키는 저압 유로(8a,8b)를 구비한 파워 스티어링 장치에 있어서, 입력축(21)과 출력축(23,23a) 사이에 개재되어 양자의 상대 회전을 규제하는 규제력을 부여하는 반력 피스톤(5)과, 고압 유로(7a)로 부터 분기하여 반력 피스톤(5)에 연통된 제어 유로(7b,7c,7d,7d₂)와, 제어 유로(7c,7d)에 개재되어 유압을 예정된 최고 압력이하로 제어하는 압력 제어 밸브(12)와, 압력 제어 밸브(12)의 하류에 설치되어 차속에 따라 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(13)와, 유량 제어 밸브(13)의 하류를 상기 저압 유로(8b)에 연통하는 유로(75)에 게재된 제1의 오리피스(d)와, 제1의 오리피스(d)의 상류에 발생한 파일로트압을 상기 압력 제어 밸브(12)에 전달하는 파일로트 유로(7f₁)를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 압력 제어 밸브(12)의 하류에 설치되고, 한쪽에 제2의 오리피스(b)가 배치된 한쌍의 병렬 유로(7e,7e')의 적어도 한쪽을 선택하여 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(13)을 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제2항에 있어서, 스프링(60)의 부세력에 의해 제2의 오리피스(b)가 설치된 한쪽의 병렬 유도(7e)를 선택하고, 솔레노이드(57)에 통전됨으로써 다른 쪽 병렬 유도(7e')를 선택하는 유량 제어 밸브(13)를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 출력축으로서 피니언(23a)에, 파워 실린더(3)가 연결된 랙크(24a)가 계합되어 있는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 고압 유로(7a)의 유압을 압력 제어 밸브(12) 하류에 유압에 의해 예정된 최고압 이하로 제어하고, 유량 제어 밸브(13)에 의해 제어된 파일로트압에 의해 상기 최고압을 변화하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제3항에 있어서, 한쌍의 병렬 유로(7e,7e') 각각이 연통되는 한쌍의 유로(50a,50b)를 가지는 슬리브(50)와, 이 슬리브(50)내에 미끄럼 가능하게 끼워져 내부에 설치된 유로(52c)와 상기 슬리브(50)에 설치된 한쌍의 유로(50a,50b)의 적어도 한쪽과를 연통시키는 유로(51a,51b)를 가지는 스풀(51)로 이루어진 유량 제어 밸브(13)를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제3항에 있어서, 차속에 비례한 전기 신호를 발생하는 차속 센서(14)와, 이 차속 센서(14)의 신호에 의해 유량 제어 밸브(13)의 솔레노이드(57)에 차속이 클때 최소 전류를 공급하고, 차속이 제로일때 최대 전류를 공급하는 제어 장치(15)를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제7항에 있어서, 엔진 회전 속도에 비례한 전기 신호를 발생하는 엔진 회전 속도 센서(17)와, 이 엔진 회전 속도 센서(17)의 신호에 의해 예정된 회전 속도 이상일때 세트되고 차속 제로 이외의 신호에서 리세트 되는 타이머 회로(87), 및 이 타이머 회로(87)에 의해 예정된 시간 경과후에 단선을 감지하여 솔레노이드(57)의 전류 공급을 정지하는 단선 검출 회로(88)를 가지는 제어 장치(15)를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 솔레노이드(57)로 구성되는 플런저의 자유단 근방에 헐겁게 끼워진 스풀(51)과, 이 스풀(51)을 축방향으로 체결 상태로 규제하는 규제 수단(54)과, 상기 스풀(51)이 기름 밀봉 상태로 끼워짐과 동시에 밸브 하우징(20)내에 형성된 복수의 유로를 상기 스풀(51)에 의해 개폐 제어하도록 구성한 유량 제어 밸브(13)를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 상기 유량 제어 밸브(13)가, 밸브 하우징(20)내에 삽입 유지된 슬리브로서 삽입 방향을 따라 순차 계단 형태로 직격을 축소시킨 외주면과, 이 외주면의 각 계단에 형성된 링홈에 각각 배치된 0링(62)을 가진 슬리브(50)를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 복수의 유로가 뚫려 설치된 밸브 하우징(20)과, 이 밸브 하우징(20)내에 삽입 유지됨과 동시에 축방향 또는 원주 방향으로 서로 중복되지 않는 위치에 형성된 복수의 절결형 유로(40a,40a',40b,40b'…)가 형성된 슬리브(40)와, 이 슬리브(40)내에 미끄럼 가능하게 배치된 복수의 환형 통로(41a,41b,41c)를 가지는 스풀(41)을 가지며, 이 스풀(41)의 미끄럼 운동에 의해 밸브 하우징(20)내의 유로가 절결형 유로(40a,40a',40b,40b'…)를 거쳐 적절히 연통하도록 구성된 압력 제어 밸브(12)를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 압력 제어 밸브(12)를 구성하는 슬리브(40)의, 제어 유로 최상류 위치인 절결형 유로(40b)에 오일 필터(70)를 설치한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제12항에 있어서, 틀체(71)와 쇠망으로 이루어진 오일 필터(70)를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 통형으로 형성된 입력축(21)과, 일단이 입력축(21)의 일단부에 고착되어 입력축(21) 내부를 연장하고 타단이 입력축(21)의 개방 단부로부터 돌출한 토션바(22)와, 토션바(22)의 돌출단부에 고착된 출력축(23,23a)과, 출력축(23)에형성되어 입력축(21)의 개방 단부를 포위하는 통형부와, 입력축(21)의 축 중심선과 직각인 평면에 위치하여 반경 방향으로는 방사상으로, 원주 방향으로는 등간격으로 설정된 중심선을 가짐과 동시에 상기 통형부에 내부 설치된 복수의 반력 피스톤(5), 및 입력축(21)의 개방 단부 외주면에 형성되고 반력 피스톤(5)의 돌기가 계합된 복수의 종방향 홈(21a)을 가진 반력 피스톤 배치구조를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 밸브 하우징내에 고정적으로 유지됨과 동시에 이 밸브 하우징내에 뚤려 설치된 제어 유로(7c)에 연통하는 유로(40b')를 가지는 슬리브(40)와, 이 슬리브(40)내에 미끄럼 가능하게 배치되어 대직경부와 소직 경부를 가지고 내부에 저압 유로(8b)에 연통되는 유로(41a)가 형성된 스풀(41)과, 이 스풀(41)의 대직 경부에 형성되어 유로(40b)를 개폐 제어하는 환형의 유로(41a)와, 이 유로(41a)와 연통됨과 동시에 대직경부와 소직경부 사이에 형성된 환형의 유로(41b)와, 상기 스풀(41) 단부면에 압축 배치되어 유로(40b)를 개방 방향으로 부세하는 스프링(44)과, 상기 스폴(41)의 유로(41d) 상류 단부축에 고착되어 유량에 따른 유압차에 의해 스풀(41)을 유로 폐쇄 방향으로 부세하는 제1의 오리피스(45)를 가지는 압력 제어 밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
제1항에 있어서, 밸브 하우징내에 고정적으로 유지됨과 동시에 이 밸브 하우징내에 뚫려 설치된 제어 유로(7c)에 연통하는 유로(40b)를 가지는 슬리브(40)와, 이 슬리브(40)내에 미끄럼 가능하게 배치되어 대직경부와 소직경부를 가진 통형의 스풀(41)과, 이 스풀(41)의 대직경부에 형성되어 유로(40b)를 개폐 제어하는 환형의 유로(41a)와 연통함과 동시에 대직경부와 소직경부 사이에 형성된 환형의 유로(41b)와, 상기 스풀(41) 단부면에 압축 배치되어 유로(40b)를 개방 방향으로 부세하는 스프링(44)과, 상기 스폴(41) 내에 직렬로 배치된 플런저(41',41"), 양 플런저 사이에 압축 배치된 스프링(100)과, 플런저(41')에 형성되어 유로(40b)에 연통함과 동시에 유압 작용면적이 다른 유로(41f)와, 플런저(41')의 플런저(41") 측에 형성된 복수의 분산 오리피스와, 플런저(41")에 형성된 제1의 오리피스(d)를 가지며, 유로(41f)에 작용하는 고압 유로의 유압이 증대하면 플런저(41')를 스프링(100)의 부세력에 대항하여 플런저(41") 측으로 이동시키고, 플런저(41')의 분산 오리피스의 일부만을 플런저(41")의 제1의 오리피스(d)와 연통시키고, 제1의 오리피스(d)를 통과하는 유량을 저감 제어하는 오리피스 구조를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
스티어링 핸들에 연결된 입력축(21)과, 이 입력축(21)의 회전을 출력축(23,23a)에 전달하는 토션바(22)와, 입력축(21)과 출력축(23,23a)과의 회전 각도차에 따라 유로가 절환되는 유로 절환 밸브(2)와, 출력축(23,23a)에 연결된 파워 실린더(3)와, 오일 펌프(1)로부터 토출되는 작동유를 유로 절환 밸브(2)를 거쳐 파워 실린더(3)로 공급하는 고압 유로(7a)와, 파워 실린더(3)로부터 유로 절환 밸브(2)를 거쳐 오일 탱크(4)로 작동유를 복귀시키는 저압 유로(8a,8b)를 구비한 파워 스티어링 장치에 있어서, 입력축(21)과 출력축(23,23a) 사이에 개재되어 양자의 상대 회전을 규제하는 규제력을 부여하는 반력 피스톤(5)과, 고압 유로(7a)에 배치된 주 오리피스(a)와, 고압 유로(7a)의 주 오리피스(a)의 상류로부터 분기하여 반력 피스톤(5)에 연통된 제어 유로(7b,7c,7d,7珪)와, 제어 유로(7c,7d)에 개재되어 유압을 예정된 최고 압력 이하로 제어하는 압력 제어 밸브(12)와, 압력 제어 밸브(12)의 하류에 설치되어 차속에 따라 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(13)와, 유량 제어 밸브(13)의 하류에 설치되어 차속에 따라 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(13)와, 유량 제어 밸브(13)의 하류에 설치되어 유량에 따른 파일로트압을 발생시키는 제1의 오리피스(d)와, 이 파일로트압을 상기 압력 제어 밸브(12)에 공급하는 파일로트 유로(7f₁)와, 주 오피리스(a)의 상하류를 바이패스하는 바이패스 통로(7b)와, 이 바이패스 통로(7b)에 설치되어 압력 제어 밸브(12) 하류의 압력이 예정된 최저치 이하일때만 바이패스 통로(7b)를 폐쇄하여 제어 유로 전체의 유압을 증대시키는 유압 증대수단(11)을 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
스티어링 핸들에 연결된 입력축(21)과, 이 입력축(21)의 회전을 출력축(23,23a)에 전달하는 토션바(22)와, 입력축(21)과 출력축(23,23a)과의 회전 각도차에 따라 유로가 절환되는 유로 절환 밸브(2)와, 출력축(23,23a)에 연결된 파워 실린더(3)와, 오일 펌프(1)로부터 토출되는 작동유를 유로 절환 밸브(2)를 거쳐 파워 실린더(3)로 공급하는 고압 유로(7a)와, 파워 실린더(3)로부터 유로 절환 밸브(2)를 통하여 오일 펌프(4)로 작동유를 복귀하는 저압 유로(8a,8b)를 구비한 파워 스티어링 장치에 있어서, 입력축(21)과 출력축(23,23a) 사이에 개재되어 양자의 상대 회전을 규제하는 규제력을 부여하는 반력 피스톤(5)과, 고압 유로(7a)에 배치된 주 오리피스(a)와, 고압 유로(7a)의 주 오리피스(a)의 상유로부터 분기하여 반력 피스톤(5)에 연통된 제어 유로(7b,7c,7d,7d₂)와, 제어 유로(7c,7d)에 개재되어 유압을 예정된 최고 압력 이하로 제어하는 압력 제어 밸브(12)와, 압력 제어 밸브(12)의 하류에 설치되어 차속에 따라 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(13)와, 유량 제어 밸브(13)의 하류에 설치되어 유량에 따른 파일로트입을 발생시키는 제1의 오리피스(d)와, 이 파일로트압을 상기 압력 제어 밸브(12)에 공급하는 파일로트 유로(7f₁)와, 주 오피리스(a)의 상하류를 바이패스하는 바이패스 통로(7b)와, 이 바이패스 통로(7b)에 설치되어 압력 제어 밸브(12) 하류의 압력이 예정된 최저치 이하일때만 바이패스 통로(7b)를 폐쇄하여 제어 유로 전체의 유압을 증대시키는 유압 증대수단(11)을 구비하고, 밸브 하우징(20)내에 서로 평행한 축중심선을 가지는 제1, 제2, 제3의 실린더를 형성하고, 제1의실린더내에, 통형의 입력축(21)과, 입력축(21)내에 배치되어 일단이 입력축(21)의 일단에 고착되고 타단이 입력축(21)의 타단으로부터 돌출하여 연장한 토션바(22)와, 토션바(22)의 타단에 연결되어 출력축(23)을 구성하는 피니언(23a)과, 입력축(21)을 포위하여 배치된 유로 절환 밸브(2)와, 입력축(21)의 하단부 주변에서 피니언(23a)측에 방사상으로 배치됨과 동시에 입력축(21)에 형성된 축방향의 홈(21a)에 계합되는 돌기를 가진 복수의 반력 피스톤(5)을 배치하고, 제2의 실린더내에, 고압 유로(7a)로부터 분기하여 반력 피스톤(5)으로 공급하는 제어 유압을 조정하는 압력 제어 밸브(12)와, 압력 제어 밸브(12) 하류에 설치된 유량 제어 밸브(13)를 직렬로 배치하고, 제3의 실린더내에, 압력 제어 밸브(12) 하류의 유압에 따라 바이패스 통로(7b)를 개폐하는 유압 증대 수단을 구성하는 체인지 오버 밸브(11)를 배치한 밸브 조립 구조를 가진 것을 특징으로 하는파워 스티어링 장치.
스티어링 핸들에 연결된 입력축(21)과, 이 입력축(21)의 회전을 출력축(23,23a)에 전달하는 토션바(22)와, 입력축(21)과 출력축(23,23a)과의 회전 각도차에 따라 유로가 절환되는 유로 절환 밸브(2)와, 출력축(23,23a)에 연결된 파워 실린더(3)와, 오일 펌프(1)로부터 토출되는 작동유를 유로 절환 밸브(2)를 거쳐 파워 실린더(3)로 공급하는 저압 유로(7a)와, 파워 실린더(3)로부터 유로 절환 밸브(2)거쳐 오일 탱크(4)로 작동유를 복귀하는 저압 유로(8a,8b)를 구비한 파워 스티어링 장치에 있어서, 입력축(21)과 출력축(23,23a) 사이에 개재되어 양자의 상대 회전을 규제하는 규제력을 부여하는 반력 피스톤(5)과, 고압 유로(7a)로부터 분기하여 반력 피스톤(5)에 연통된 제어 유로(7b,7c,7d,7d₂)와, 제어 유로(7c,7d)에 개재되어 유압을 예정된 최고 압력이하로 제어하는 압력 제어 밸브(12)와, 압력 제어 밸브(12)의 하류에 설치되어 한쪽에 제2의 오리피스(b)가 배치된 한쌍의 병렬 유로(7e,7e')의 적어도 한쪽을 차속에 따라 선택하여 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(13)와, 유량 제어 밸브(13)의 하류를 상기 저압 유로(8b)에 연통하는 유로(7f)에 게재된 제1의 오리피스(d)와, 제1의 오리피스(d)의 상류에 발생한 파일로트압을 상기 압력 제어 밸브(12)에 전달하는 파일로트 유로(7f₁)와, 한쌍의 병렬 유로(7e,7e')의 다른쪽을 저압 유로(8b)에 연통시키는 유로(7d₃)에 설치된 제3의 오리피스(e)를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.