KR950006479Y1

KR950006479Y1 - 동력조향장치

Info

Publication number: KR950006479Y1
Application number: KR2019910004802U
Authority: KR
Inventors: 노부아키 이타야; 타츠야 하라다
Original assignee: 지도오샤기기 가부시기가이샤; 사기사카 요시로오
Priority date: 1990-02-21
Filing date: 1990-04-09
Publication date: 1995-08-11
Also published as: JPH03242616A

Abstract

내용 없음.

Description

동력조향장치

제 1 도는 본 고안의 1실시예에 관한 동력조향 장치의 종단면도.

제 2 도는 동력조향장치의 반력기구를 표시하는 종단면도.

제 3 도는 반력기구의 횡단면도.

제 4 도 내지 제 7 도는 각각 상기한 실시예의 변형예를 표시하는 도면.

제 8 도 및 제 9 도는 각각 다른 실시예를 표시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

8, 10 : 실린더의 압력실 55 : 유압반력실

68 : 차속펌프 71 : 탱크

73 : 탱크에의 환류통로

76, 78 : 실린더의 압력실과 유압반력실을 접속하는 통로

74, 80, 82 : 오리피스

본 고안은 유압반력비구를 구비한 동력조향장치에 관한 것이다.

동력조향장치는 조향핸들에 가해진 입력에 따라 콘트롤밸브를 절환하여 파워 실린더의 한쪽 실내에 압축유를 도입함에 의하여 조향차륜에 조향보조력을 부여하도록 되어 있다.

본 동력조향장치에는, 고속주행 중에 핸들이 가벼워서 운전자에게 불안감을 주는 일이 없도록, 조향반력을 발생시키는 유압반력실과, 그 유압반력을 제어하는 제어장치로 이루어진 반력기구가 설치되어 있다.

이와같은 반력기구의 유압을 제어하는 장치로서 가변오리피스를 사용한 것은 종래부터 공지되어 있다.

상기한 종래의 반력기구를 구비한 동력조향장치에서는, 유압반력의 제어장치로서 가변오리피스를 사용하고 있으므로, 구조가 복잡하고 대형화되며, 게다가 코스트가 높다.

또, 부품수가 증가한다는 문제도 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 제거하기 위해 이루어진 것으로, 동력조향장치의 입구유압에 따라 반력실내의 유압을 변화시키는 콘트롤 기능을 간단한 구조로 얻을 수 있는 동력조향장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안에 관한 동력조향장치는, 오일펌프에서 토출된 압축유를 콘트롤밸브를 게재하여 파워실린더에 급 배함에 의하여 조향보조력을 부여함과 아울러, 차량속도에 따라 토출량이 변동하는 펌프에서의 토출유를 유압반력실에 도입하여 조향반력을 발생시키는 것이고, 더욱이, 상기한 유압반력실에서 탱크로의 환류통로에 오리피스를 설치함과 아울러, 상기한 유압반력실과 파워실린더의 양쪽 압력실을 연통하는 통로를 형성하과, 이들 양쪽 연결통로 내에 각각 고정 오리피스를 설치한 것이다.

본 고안에 관한 동력조향장치에서는, 오리피스를 개재하여 유압반력실과 파워 실린더의 양쪽 실(室)이 연통하고 있으므로, 각 실 사이의 압력차에 의하여 유압반력실로부터 압출유가 유출되고, 또는 유입함에 의하여 반력압이 제어된다. 아래에 본 발명의 제 1 실시예를, 제 1 도 내지 제 3 도를 참조하여 설명한다.

제 1 도에 있어서, 부호(2)는 기어하우징이고, 이 기어하우징(2) 내의 실린더부(4)에는 피스톤(6)이 슬라이드 가능하게 감합되고, 이 피스톤(6)에 의하여 실린더(4)내는 2개의 압력실(8)(10)로 구획되어 있다.

피스톤(6)의 측면(제 1 도에 있어서의 하면)에는, 랙(12)이 형성되어 있고, 랙(12)에는 비도시의 조향차륜에 연동하는 섹터기어(14)가 맞물리고, 피스톤(6)의 왕복작동에 수반하여 정역회동 하도록 되어 있다.

상기한 피스톤(6)의 축심부 구멍(16)에는 보울나사홈(18)이 나설되어 있고, 이 홈(18)에는 다수의 보울(20)을 개재하여 위엄축(출력축)(22)이 감합하고 있다.

상기한 기어하우징(2)의 일단에는, 밸브하우징(24)의 내통부(24a)가 감합되고, 비도시의 볼트에 의하여 고정되어 있다.

밸브하우징(24)내에는, 상기한 워엄축(22)과 축선을 일치시킨 스터브축(입력축)(26)이 설치되어 있고, 한편, 워엄축(22)의 스터브축(26) 쪽의 단부에는 대경통부(22a)가 형성되며, 상기한 스터브축(26)의 선단부는, 대경통부(22a)내에 삽입되고, 베어링(28)을 통하여 지지되어 있다. 이들 양축(22)(26)은 그들 축심의 구멍내로 삽통되는 토오션바아(30)에 의하여 연결되어 있고, 또 워엄축(22)의 내면과 스터브축(26)의 외면 사이에는, 양측(22)(26)의 소정량의 상대회전을 허용함과 아울러, 그 이상의 회전은 규제하도록 페일세이프(fail safe)(27)가 형성되어 있다.

상기한 스터브축(26)에는 비도시의 조향핸들이 연결되어 있다. 상기한 워엄축(22)의 대경통부(22a)의 선단내주면에는, 아우터밸브(32)가 일체로 형성되어있고, 한편 아우터밸브(32)에 대응하는 스터브축(26)의 외주부에는 통형상의 인너밸브(34)가 장착되고, 핀(36)에 의하여 스터브축(26)에 연결되어 있다.

그리고 상기한 아우터밸브(32)와 인너밸브(34)에 의하여 로우터리타이프의 콘트롤밸브(38)가 구성되어 있다.

콘트롤밸브(38)는 밸브하우징(24)에 설치한 입구포오트(40)를 통하여 오일펌프(41)에 접속되어 있음과 아울러, 밸브하우징(24)에 설치한 출구포오트(72)를 통하여 오일탱크(71)에 접속되어 있다.

그리고, 오일펌프(41)에서의 압축유는, 조향핸들의 조작에 수반하는 콘트롤 밸브(28)의 절환작동에 의하여, 압력실(8)(10)의 한쪽으로 공급됨과 아울러 다른쪽 압력실이 오일탱크(71)에 연통하여 양쪽 실(8)(10)사이에 압력차가 발생하고, 이 압력차에의해서 피스톤(6)이 작동하여 조향방향으로 보조력이 부여되도록 되어 있다.

상기한 워엄축(22)의 대경통부(22a)의 스터브축(26)쪽의 단부 외주면에는 워엄축(22) 및 스터브축(26)을 밸브하우징(24)에 대하여 회전자재하게 지지하는 보올베어링(44)의 인너레이스(44a)가 일체로 형성되어 있고, 이 보올베어링(44)의 아우터레이스(44b)는 밸브하우징의 단부(段部)와 밸브하우징(24)에 나합되는 누름너트(46)등에 의하여 협지고정되어 있다. 상기한 스터브축(26)은 이 누름너트(46)에 베어링(48) 및 오일시일(50)을 개재하여 회전자재하게 지지되어 있고 누름너트(46)의 외면쪽에는 커버(49)가 장착되어 있다.

워엄축(20)과 스터브축(26)이 감합하고 있는 부분의 실린더 근처에는 반력기구(51)가 설치되어 있는바, 이 반력기구(51)에 대하여 제 1 도 내지 제 3 도에 의하여 상세하게 설명한다.

워엄축(22)의 대경통부(22a)에 원주방향 등간격으로 복수개(본 실시예에서의 3개)의 원형공 반경방향으로 관통되어 형성되어 있다.

이들 각 원형공(52) 내에는 각각 반력플런저(54)가 슬라이드 가능하게 기밀감삽하고 있다.

반력플런저(54)의 내부측 단면에는 원호형상의 오목부가 형성되고, 이 오목부내에 보올(56)이 지지되어 있다.

한편, 스터브축(26)의 외주에는 고리형상의 대경부(26a)가 설치되며, 이 대경부(26a)에 원주방향 등간격으로 3곳에 2개의 대칭인 경사면으로 이루어진 V자형상 홈(57)이 형성되어 있다.

그리고, 상기한 각 원형공(52)내에 감합된 반력 플런저(54)에 배면측 공간(유압반력실)(55)내에는 기어하우징(2)에 형성된 공급통로(70)를 통하여 차속도의 상승에 따라 토출량이 증가하는 차속펌프(68)에서의 토출유가 도입되도록 되어 있다.

더욱이, 본 실시예에 관한 동력조향장치의 반력기구에는, 제 2 도에 확대 표시한 바와같은 유압반력의 제어장치가 설치되어 있다.

기어하우징에 형성된 차속펌프(68)에서 유압반력실(55)로의 공급통로(70)와, 탱크(71)로의 출구포오트(72)를 연통하는 환류통로(73)내에 오리피스(74)의 상류측 유압이 상승하여, 유압반력실(55)내로 차속도에 따른 조향반력을 발생시킨다. 또, 유압반력실(55)로의 공급통로(70)와, 상기한 실린더(4)의 양쪽 압력실(8)(10)을 연통하는 접속통로(76)(78)가 형성되고, 이들 양 접속통로(76)(78)내에 각각 오리피스(80)(82)가 설치되어있다.

따라서, 유압반력실(55)로의 공급통로(70)와 실린더의 양압력실(8)(10)사이에서, 그 압력차에 의하여 오일이 유출 또는 유입하도록 되어 있다. 이상의 구성에 관한 반력기구(51)의 작용에 대하여 설명한다.

차속도가 제로인 때에는 차속펌프(68)에서의 유량(Q₀)은 제로이므로, 반력실(55) 유압은, 실린더 한쪽 실(8) 또는 (10)에서의 유입량(Q_L) 또는 (Q_R)과 다른쪽 실 로의 유출량(Q'_L)또는 (Q'_R)과의 차이에 의하여 발생하지만 이 유량차는 소량이고, 반력유압은 상승하지 않는다. 저속시에 코너링 주행등을 실시할 경우에는, 실린더의 한쪽 압력실(8) 또는 (10)의 유압이 상승해도, 공급통로(70)내의 유량(Q₀)은 적으므로 반력압은 과도하게 상승하지 않는다.

종속주행시는, 공급통로(70)의 유량(Q₀)은 증가하지만, 실린더 쪽이 고압으로 되는 일은 없으므로, 공급통로(70)로의 유입량(Q_L) 또는 (Q_R) 유출량(Q'_L)또는 (Q'_R)도 그다지 증가하지 않으므로 반력압은 과도하게 커지지 않는다.

고속시는, 공급통로(70)의 유량(Q_L)은 커지므로, 직선시에는 공급통로(70)에서 오리피스(80)(82)를 통하여 실린더의 양쪽 압력실(8)(10)로 유출하지만 일정한 반압력은 유지된다.

Q₀- Q'_L- Q'_R)ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ (a)

고속시에 핸들을 좌우 어느곳으로 절입하면, 실린더 어느 한쪽의 압력실(8) 또는 (10)의 유압이 상승되고, 그 압력실에서 공급통로 내로 압축유가 유입되며, 다른쪽 압력실로는 유출한다.

Q₀+ Q'_R-Q'_L)ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(b)

또는,

Q₀+ Q'_L- Q'_R)ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(c)

따라서, 고속의 조향시 (b), (c)를 직진시 (a)와 비교하면, 공급통로(70)내의 유량(Q₀)은 증대되고, 반력압은 상승한다.

이와같이, 차속펌프(68)에서 유압반력실(55)로의 공급통로(70)와 실린더의 양쪽 압력실(8)(10)을 연통하는 통로(76)(78)를 형성하고, 이들 양 통로(76)(78)에 오리피스(80)(82)를 설치한 것에 의하여, 간단한 구조로 동력조향장치의 입구유압(실린더압)에 따라 반력실(55)내의 유압을 변화시킬 수 있다.

또한, 상기한 실시예에서는, 유압반력실(55)과 탱크(71)사이의 오리피스(74)는 하우징(22)에 형성된 환류통로(73)내에 설치했지만, 유압반력실(55)과 통로탱크(71)를 연통하는 부분에 설치하면 좋고, 예컨대 플런저(54)에 유입반력실(55)과 내부의 저압쪽을 연통하는 세공(54a)을 형성하며(제 4 도), 또는, 워엄축(22)의 반경 방향 구멍(52)의 벽에 세로홈(52a)을 형성하고(제 5 도) 혹은 플런저(54)의 외주면에 세로홈(54b)을 형성하는 (제 6 도)것 등이라도 좋다.

또, 제 7 도에 표시하듯이, 워엄축(22)의 반력실(55)과 탱크압실(84) 사이를 실선으로 표시하는 세공(22b) 혹은 파단선으로 표시하는 세공(22c)으로 접속하도록 해도 좋다.

제 8 도는 제 2 의 실시예를 표시하는 것으로, 상기한 실시예와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부치고 그 설명을 생략한다.

실린더(4) 한쪽의 압력실(10)은 워엄축(22)에 형성된 축방향 통로(86)를 통하여 보올베어링(44)주위의 공간(88) 및 내부공간에 연통하고, 더욱이 밸브하우징(24) 및 기어하우징(2)에 형성된 통로(90)(92)를 개재하여 밸브하우징 외주의 고리 형상홈(24b)에 연통하고 있다.

또, 다른쪽의 압력실(8)은, 기어하우징(2)을 축방향으로 관통하는 통로(94) 및 밸브하우징(24)의 통로(96)를 개재하여 콘트롤밸브(38)의 외주쪽 고리형상홈(98)에 연통되고, 더욱이 밸브하우징(24) 및 기어하우징(2)의 통로(100)(120)를 통하여 상기한 압력실(10)과 마찬가지로 고리형상홈(24b)에 연통하고 있다.

그리고 이 기어하우징 외주의 고리형상홈(24b)은 통로(104)(106)을 통하여 탱크(71)로의 출구포오트(72)에 연통하고 있다.

유압반력실(55)과 차속펌프(68)를 접속하는 통로(70)의 일부를 구성하는 고리 형상홈(24b)과, 실린더의 양압력실(8)(10) 및 탱크(71)를 연통하는 상기한 3개의 통로내에 각각 오리피스(108)(110)(112)가 설치되어 있다.

이 실시예에서도 상기한 실시예와 마찬가지 효과를 성취할 수 있다. 제 9 도는 상기한 각 실시예의 기본이 되는 반력기구의 일예를 표시한 것이다. 이 예에서는, 차속펌프(168)에서 유압반력실(155)로의 공급통로(170)와 탱크(171)로의 출구포오트(172)를 접속하는 통로(173)가 형성하고, 그 통로(173)내에 오리피스(174)가 설치되어 있다.

이상 진술한 바와같이 본 고안에 의하면, 차속펌프와 유압반력실을 접속하는 통로에서 실린더의 양쪽 압력실 및 탱크로 통하는 3개의 통로를 형성하고, 이들 통로 내에 각각 오리피스를 설치한 극히 간단한 구조에 의하여 유압반력을 제어하는 콘트롤 기능을 얻을 수 있다.

Claims

오일펌프에서 토출된 압축유를 콘트롤밸브(38)을 통하여 파워실린더(4)에 급배함에 의하여 조향보조력을 부여함과 아울러, 차속도에 따라 토출량이 변동하는 펌프(68)에서의 토출유를 유압반력실(55)에 도입하여 조향반력을 발생시키는 동력조향장치에 있어서, 상기한 유압반력실(55)에서 탱크(71)에의 환류통로(73)에 오리피스(74)를 설치함과 아울러, 상기한 유압반력실(55)과 파워실린더(4)의 양 압력실을 연통하는 통로(76)(78)를 형성하고, 이들 양쪽 연통로 내에 각각 고정오리피스(80)(82)를 설치한 것을 특징으로 하는 동력조향장치.