KR960000690B1 - 동력조향장치의 조향력제어장치 - Google Patents

동력조향장치의 조향력제어장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

동력조향장치의 조향력제어장치
제1도는 본 발명의 일 실시예에 관한 동력조향장치의 조향력제어장치의 종단면도.
제2도는 상기 장치의 특성을 표시하는 선도면.
제3도는 다른 실시예의 종단면도.
제4도는 제3도의 실시예의 다른 작동상태를 표시하는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 하우징 4 : 밸브구멍
4a : 대경구멍 4b : 소경구멍
4c : 내주고리형상홈 5 : 슬리브
5a, 5b, 5c : 시일홈 6 : 스풀밸브
6a : 축부 6b : 소경랜드
6d, 6e : 대경랜드 7 : 액실
8 : 스프링(탄성부재) 9a : 진동제어용 교축구멍
10 : 솔레노이드 12 : 로드
16 : 공급통로 18 : 오일펌프
22 : 배출통로 24 : 탱크
26 : 반력통로 28 : 유압반력실
30, 32 : 가변교축(가변 오리피스)
본 발명은, 동력조향장치의 조향력제어장치에 관한 것으로서, 특시 그 유압반력기구에 작용하는 유압을 제어하는 반력제어 밸브장치에 관하는 것이다.
특개소 63-68467호 공보에 표시된 종래의 동력조향장치의 조향력제어장치는, 조향핸들에 가해진 입력에 대응하여 토오션바아를 비틀어서, 서어보밸브(이하 콘트롤밸브)를 절환하여 파워실린더의 피스톤을 협지하는 어느 한쪽의 실내에 유압을 도입하므로써 조향차륜에 조향보조력을 부여함과 아울러, 운전자에게 조향저항을 감지시키기 위하여, 토오션바아의 비틀림 반력외에 유압반력실에 압유를 작용시켜 조향에 따르는 반작용력을 발생시키는 유압반력기구 및 유압반력실로 안내하는 반력을 제어하는 반력압제어밸브가 설치되어 있다.
이와 같은 유압반력식의 차속감응형 동력조향장치에 있어서는, 조향력의 구성성분으로서 ① 실린더압에 일차 비례하는 유압반력에 의한 조향력과, ② 실린더압의 평행근에 비례하는 토오션바아에 의한 조향력의 2개의 성분을 가지고 있고, 종래, 상기 ①의 성분에 대해서는 반력압 제어밸브에 의하여 차속에 대응시켜 가변제어하는 것이 일반적이었다.
전기한 특개소 63-68467의 조향력제어장치에서는, 유압반력에 의한 조향력이 실린더압에 일차 비례하는 특성이므로, 고속주행시 고횡 G가 작용하는 조건으로는 동력조향장치의 부하에 일차 비례하여 조향력이 증대하여서 동력조향장치의 특성으로서 바람직하다고는 할 수 없는 경우가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은, 상기 ①의 실린더압에 일차 비례하는 유압반력의 특성을 종래와 같이 차속에 대응시켜 가변제어함과 아울러, 다시 동력조향장치의 부하에 대응시켜 가변제어할 수 있는 기능을 구비한 동력조향장치의 조향력제어장치를 제공하는 데에 있다.
이하, 도시한 실시예에 의하여 본 발명을 설명한다.
제1도는 본 발명의 일 실시예에 관한 동력조향장치의 조향력제어장치를 표시하는 도면이다.
하우징(2)의 둥근구멍(2a)내에 슬리브(5)를 감합시켜, 둥근구멍(2a)의 한쪽개구부에 나합한 플러그(14)에 의하여 축방향으로 조정가능하게 한다. 하우징(2)에 그 내외를 연통하는 공급통로(16), 반력통로(26), 배출통로(22)를 형성하고, 이들 각 통로(16), (26), (22)사이를 시일하기 위하여 슬리브(5)의 외주면에 시일홈(5a), (5b), (5c)을 형성하며, 이들 각 홈(5a), (5b), (5c)에 시일부재(27a), (27b), (27c)를 배설하고 있다.
상기 슬리브(5)의 내부에는 밸브구멍(4)이 형성되어 있다.
이 밸브구멍(4)은, 대경구멍(4a)과, 소경구명(4b)으로 되어 있고, 그 중간에 고리형상홈(4c)이 설치되어 있다.
밸브구멍(4)내에는, 스풀밸브(6)가 감합되어 있고, 대경구멍(4a)축의 액실(7)내에 배치된 스프링(8)에 의하여 소경구멍(4b)축으로 부세되어 있다.
하우징(2)의 소경구멍(4b)축의 개구부에는 솔레노이드(10)가 고정되어 있고, 스프링(8)에 의하여 압압된 스풀밸브(6)는, 그 선단에 형성된 축부(6a)가 솔레노이드 (10)의 전자력에 의하여 진퇴동하는 로드(12)의 선단에 맞닿고 있다.
스풀밸브(6)는, 상기 축부(6a)에 이어지는 소경의 랜드(6b)와, 2개의 대경의 랜드(6d)(6e)와, 그 대경의 랜드(6d), (6e)사이에 설치된 고리형상홈(6f)으로 구성되어 있고, 2개의 대경의 랜드(6d)(6e)가 상기한 밸브구멍(4)의 대경구멍(4a)내에, 소경의 랜드(6b)가 소경구멍(4b)내에 각각 접동가능하게 감합하고 있다.
또, 소경의 랜드(6b)와 대경의 랜드(6d)사이의 고리형상홈(6c)은 가공상의 형편으로 설치한 것으로서, 반드시 필요한 것은 아니다.
또, 상기한 축부(6a)측의 액실(20)과 상기한 스프링(8)을 수용한 액실(7)사이는, 스풀밸브(6)내에 설치한 경방향구멍(6h), 축방향으로 관통하는 연통구멍(6g), 이 구멍(6g)내에 압입되어 스풀밸브(6)와 일체화된 스풀스토퍼(9)의 내부에 설치된 진동제어용 교축구멍(9a)을 통하여 연통하고 있다.
상기한 대경의 랜드(6d), (6e)사이의 고리형상홈(6f)내에는, 상기한 공급통로 (16), 슬리브(5)의 외주고리형상홈(5a) 및 경방향통로(5b)를 통하여 오일펌프(18)로부터의 토출유가 동력조향장치(P.S.)의 통로로부터 분기한 부하에 대응하여 도입되고, 솔레노이드(10)축의 액실(20)는 배출통로(22)를 통하여 탱크(24)에 연통하고 있다.
또, 밸브구멍(4) 내면의 고리형상홈(4c)은 슬리브(5)의 경방향통로(5c), 외주고리형상홈(5d) 및 반력통로(26)를 통하여 유압반력실(28)에 접속되어 있다.
스풀밸브(6)의 대경랜드(6d)에는, 고리형상홈(6f)축으로, 제1의 가변교축(30 )이 형성되고, 소경랜드(6b)의 축부(6a)측에는, 제2가변교축(32)이 형성되어 있다.
따라서 동력조향장치의 부하에 대응하여 발생하는 오일펌프(18)로부터 분기한 유압은, 공급통로(16), 고리형상홈(5a), 경방향통로(5b), 고리형상홈(6f), 가변오리피스(30), 밸브구멍(4)내의 내주고리형상홈(4c), 제2의 가변오리피스(32), 솔레노이드 (10)축의 액실(20) 및 배출통로(22)를 통하여 탱크(24)로 환류함과 아울러, 가변오리피스(30), (32)사이에 발생하는 유압을 중간의 내주고리형상홈(4c), 경방향통로(5c)의 외주고리형상홈(5d), 반력통로(26)에 의하여 유압반력실(28)에 안내되도록 되어 있다.
다음에, 상기한 구성에 관계되는 장치의 작동에 대하여 설명한다.
상기한 솔레노이드(10)는, 차속이 늦을 때일수록 로드(12)를 도면표시의 우방으로 돌출시켜, 차속의 상승에 따라 반대로, 로드(12)를 좌방으로 변위시키도록 되어 있고, 완전정치시에는 스풀밸브(6)는 가장 우방으로 이동하며, 가변교축(30)이 완전폐색하여 동력조향장치의 부하에 대응하여 발생하는 오일펌프(18)로부터 분기한 유압은, 유압반력실(28)에 도입되어 있지 않으므로, 상기한 유압이 상승하여도, 유압반력실의 유압은 실질적으로는 0이어서 유압반력 토오크는 발생하지 않는다.
차속의 상승에 따라서 스풀밸브(6)는 상기한 완전정치시의 상태에서 점차 좌방으로 변위하며, 제1도에 표시하듯이 고리형상홈(6f)축의 가변교축(30)의 개구면적을 확대하고, 축부(6a)측의 가변교축(32)의 개구면적을 축소한다.
이것에 의하여, 유압반력실(28)에 안내되는 압유의 압력비(반력압/P.S. 압)는 차속의 상승에 따라 증가한다.
여기에서, 조향핸들이 조작되어 동력조향장치(P.S.)축의 압력(펌프압)이 상승하면, 유압반력실(28)내의 유압은, 설정된 압력비에 따라서 상승하여 유압반력이 얻어진다.
조향에 의한 동력조향장치(P.S.)축의 압력상승에 따라, 내주고리형상홈(4c)의 압력은 조향전(중립상태에 한하지 않고, 조향동작을 실시하기 이전의 상태)의 압력비에 대응하여 상승을 개시한다.
스풀밸브(6)는, 밸브구멍(4)의 내주고리형상홈(4c)내에 압력을 대경랜드부 (6d)와, 소경랜드부(6b)의 면적차를 수압부로서 수압하고, 스풀밸브(6)는 ,스프링(8)에 대항하여 우행하며, 고리형상홈(6f)축의 가변교축(30)을 교축하여, 축부(6a)측의 가변교축(32)을 확대하여 내주고리형상홈(4c)의 압력을 억제한다.
또, 이 상태를 동력조향장치의 공급압(입구압)과 유압반력실의 반력(반력압)과의 관계로 보면 제2도에 표시하는 특성으로 된다.
그 결과, 동력조향장치(P.S.)의 입구압에 대한 압력비(반력압/P.S. 압)이 서서히 작아지고, 조향토오크의 증대도 억제되며, 일차 비례에서 없는 바람직한 조향력제어가 가능하게 된다.
또, 가변교축(30),(32)의 형상, 소경랜드(6b)와 대경랜드(6d)(6e)와의 직경차, 스프링(탄성부재)(8)의 특성, 솔레노이드(10)의 특성의 조합에 의하여, 제2도에 표시하는 것과 같은 특성(대표예)에 한하지 않고 자유자재롭게 변화시킨 특성을 얻을 수가 있다.
또, 제3도 및 제4도는, 다른 실시예를 표시하는 것으로서, 상기한 실시예와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
이 실시예는 하우징(2)과 슬리브(4)를 일체적으로 구성한 것이며, 슬리브의 축방향 위치조정은 할 수 없지만, 이 경우에서도 상기한 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있는 것은 명확하다.

Claims (6)

  1. 오일펌프로부터 토출된 압유를 콘트롤 밸브를 개재시켜 파워실린더에 공급함과 아울러, 그 오일펌프로부터의 토출유를 유압반력실에 도입하여 조향반력을 발생시키는 동력조향장치에 있어서, 하우징(2)의 내부에 설치된 밸부구멍(4)에, 상기 유압반력실(28)에 압유를 도입하는 고리형상홈을 형상하는 동시에, 이 고리형상홈의 양측내경을 다르게 하고, 이 밸브구멍(4)내에 대경부와 소경부를 보유하는 스풀밸브(6)를 감합시키며, 이 스풀밸브(6)의 한쪽끝에 탄성부재(8)를, 다른쪽 끝에 진퇴동가능한 로드(12)를 맞닿게 하고, 또한 스풀밸브(6)의 대경부와 소경부에 각각 스풀밸브의 이동에 따라 한쪽이 확대하고, 또 다른쪽이 축소하는 가변교축을 설치하며, 대경부의 가변교축을 개재시켜 상기 오일펌프(18)로부터의 압유를 유압반력실(28)에 도입하며, 소경부의 가변교축을 개재시켜 탱크(24)에 환류시키도록 구성하고, 상기 로드(12)에 의하여 스풀밸브(6)를 이동시켜 유압반력실(28)의 압력을 제어함과 아울러, 상기 고리형상홈내의 압력이 소정치 이상이 되었을 때에 대경부와 고경부와의 수압면적차에 의하여 스풀밸브(b)를 이동시켜 유압반력실(28)의 압력상승을 억제하도록 한 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 조향력제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 하우징(2)이 하우징본체와, 이 본체내에 감합된 슬리브(5)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 조향력제어장치.
  3. 제2항에 있어서, 슬리브(5)가, 하우징본체내에서 위치의 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 조향력제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 로드(12)는 솔레노이드(10)에 의하여 진퇴동되는 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 조향력제어장치.
  5. 제1항에 있어서, 스풀밸브(6)의 양쪽끝을 연통하는 내부통로에 진동제어용 교축구멍(9a)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 조향력제어장치.
  6. 조향핸들에 가해진, 인력에 의하여 절환되어, 오일펌프(18)로부터 공급되는 유압을 한쪽의 파워실린더실에 도입하는 서어보밸브와, 유압반력실(28)에 유압을 작용시켜 조향반력을 발생시키는 유압반력기구와, 유압반력실에 도입되는 유압을 제어하는 반력압 제어밸브와를 구비한 동력조향장치에 있어서, 상기한 반력압 제어밸브를 하우징 (2)내부에 형성한 구멍내에 접동자재하게 감합한 스풀밸브(6)와, 이 스풀밸브(6)의 한쪽끝면에 접하는 탄성부재(8)와, 스풀밸브의 다른쪽끝면에 당접하여 진퇴동하는 로드 (12)와, 상기한 스풀밸브(6)의 양쪽끝면에 형성되어 저압축으로 연통하는 저압실과, 상기한 하우징과, 스풀밸브(6)의 접동면에 개구되어 상기 서어보밸브의 상류축 압력을 안내하는 공급통로(16)와, 상기 접동면에 개구되어 유압반력실(28)에 연통한 둘레홈과, 상기 접동면에 개구되어 저압축으로 연통한 배출통로(22)에 의하여 구성되고, 상기한 스풀밸브(6)는 공급통로(16)와 연통하는 고리형상통로와, 상기 둘레홈을 끼운 공급통로축은 대경이며, 배출통로축은 소경인 2개의 랜드부와, 상기 대경축의 랜드부의 공급통로축에 설치한 가변교축(30)과, 소경축의 배출통로(22)측에 설치한 가변교축(32 )과를 구비하고, 스풀밸브(6)의 축방향 변위에 대응하여 상기 2개의 가변교축(30) (32)의 개구면적을 한쪽이 감소할 경우 다른쪽은 증대하도록 연동하여 변화시키도록 구성하고, 차속에 대응한 로드(12)의 추력에 의하여 상기 스풀밸브(6)를 탄성부재(8)에 대항하여 이동시키도록 하는 동시에, 대경축 교축을 개재시켜 상기 서어보밸브의 상류축압력을 도입하여 발생한 상기 둘레홈의 반력압을 상기 스풀의 대소 랜드부의 면적차를 수압면으로서 작용시켜, 스풀밸브(6)를 상기 탄성부재(8)에 대항하여 이동시키도록 한 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 조향력제어장치.
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