KR960007797Y1 - 압력해제 유압관이 구비된 파워스티어링 장치의 유압실린더 - Google Patents

Abstract

요약없슴

Description

압력해제 유압관이 구비된 파워스티어링 장치의 유압실린더

제1도는 종래의 파워스티어링 장치의 유압실린더의 구조를 나타내는 단면도이고

제2도는 본 고안의 따른 압력해제 유압관이 구비된 유압실린더의 구조를 나타내는 단면도이고

제3도는 본 고안의 작동오일 흐름을 도시한 것으로서

(가)는 제1유압관의 작동오일 흐름도이고

(나)는 제2유압관의 작동오일 흐름도이다

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 피스톤50 : 압력해제 유압관

70 : 유압실린더71 : 제1유압실

72 : 제2유압실81 : 제1유압관

82 : 제2유압관b : 피스톤 최대행정구간

본 고안은 압력해제 유압관이 구비된 파워스티어링 장치의 유압실린더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤의 좌우 최대행정 위치에 근접하여 또하나의 유압관을 설치하여 자동차의 동력 손실을 줄이도록 한 압력체제 유입관이 구비된 파워스티어링 장치의 유압실린더에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 파워스티어링 장치는 조향장치 도중에 배력장치를 설치하여 조향휘일의 조작력을 그의 배력작용에 의해 경감시키는 장치로서 크게는 조양휘일을 조작함으로써 회전하는 피니언샤프트와, 이 피이언샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변환시키도록 피니언샤프트에 치합되는 랙기어샤프트와, 상기 래기어샤프트 일측에 고정된 피스톤이 삽입되는 유압실린더와, 상기 유압실린더에 작동오일을 공급하는 오일펌프와 오일저장 탱크인 오일리저버 및 작동오일 통로인 이와 같은 파워스티어링 장치에 있어서의 유압실린더를 첨부된 도면 제1도에 도시하였다.

유압실린더(1) 내부에는 랙기어샤프트(2)와 이에 고정된 피스톤(3)이 내장되어 상기 랙기어샤프트(2)와 피스톤(3)이 소정의 최대행정거리(a)내에서 좌우로 이동함으로써 휘일의 방향을 좌우로 변화시키도록 되어 있다.

상기 유압실린더(1)의 피스톤 최대행정구간(b) 외측으로는 제1유압관(4)과 제2유압관(5)이 연결되어 있으며, 상기 두개의 유압관(4, 5)은 오일 펌프(6)와 조향기어박스(7)를 통하여 연결되어 있다.

조향휘일(도시되지 않았음)을 회전시켜 조향기어박스(7)의 피니언샤프트(8)를 좌 또는 우로 회전시키면 조향기어박스(7) 자체내의 컨트롤 밸브(도시하지 않았음)에 의해서 오일펌프(6)로 부터 공급되는 작동오일의 경로가 바뀌어 고압의 작동오일이 유압실린더(1)의 제1유압실(9) 또는 제2유압실(10)로 유입되어 피스톤(3)을 이동시킨다. 그러면 상기 피스톤(3)이 고정된 랙기어샤프트(2)를 좌우로 이동시켜 이 랙기어샤프트(2)와 연결되어 있는 소정의 링크장치(도시하지 않았음)를 통하여 휘일의 방향을 변화시킨다. 따라서 상기 랙기어샤프트(2)와 치합되어 있는 피니언샤프트(8)를 회전시키는 힘이 경감되어 운전자가 용이하게 스티어링휠을 조작할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 상기 랙기어샤프트(2)와 피스톤(3)은 소정의 행정거리(a)내에서 이동하는데, 조향휘일을 좌 또는 우로 최대한 회전시키면 상기 피스톤(3)이 최대행정구간(b)까지 이동하게 된다. 이때에는 유압실린더(1)의 제1유압실(9)과 제2유압실(10)의 압력차가 최대로 되는 경우이다.

상기 압력차가 더욱 커지면 즉, 어느 한 유압실(9, 10)의 압력이 일정압력 이상으로 상승하면 오일펌프(6)내의 압력조정밸브가 열려 작동오일을 오일리저버(11)로 유도하여 유압실(9, 10)의 압력을 하강시키도록 되어 있었다.

그러나 상기와 같이 조향휘일을 최대로 돌려 피스톤를 최대 행정구간까지 이동시킴으로써 제1유압실과 제2유압실의 압력차가 커지면 오일펌프에 상당한 저항을 주게되어 엔진의 회전수가 급격히 저하하여 조향감이 현저히 나빠지고, 또한 오일펌프내의 압력조정밸브가 열리면 오일리저버로 유도되는 고압의 작동오일이 빠져 나가는 소음 즉, 오일펌프의 릴리이프 소음이 강하여 운전자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 피스톤 최대 행정구간에 인접한 유압실린더의 제1, 2유압실 일측에 제1, 2유압관과 각각 연통되는 압력해제 유압관을 설치함으로써 피스톤이 최대 행정구간에 도달되면 고압의 유압실린더에 있는 작동오일이 상기 압력해제 유압관을 통하여 오일리저버 및 저압의 유압실로 유도되도록 한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 부품에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

첨부된 도면 제2도에는 본 고안의 압력해제 유압관이 설치된 유압실린더의 단면을 나타내었다.

본 고안의 압력해제 유압관(50)은 피스톤(3) 최대 행정구간(b)에 인접한 유압실린더(70)의 제1, 2유압실(71, 72) 일측에 각각 제1, 2 유압관(81, 82)과 연통되도록 설치된다.

상기 압력해제 유압관(50)은 피스톤 최대 행정구간(b) 즉, 조향휘일을 좌 또는 우로 최대한 돌렸을때의 피스톤(3)측면에 가장 근접한 제1, 2 유압실(71, 72)에 설치하는 것이 바람직하다. 이것은 피스톤(3)이 최대행정구간(b)에 이르기전에 압력해제 유압관(50)을 통하여 작동오일에 빠져나감으로써 유압실(71, 72)내의 작동오일의 압력이 하강하여 피스톤(3)과 랙기어샤프트(2)를 이동시키는 힘이 약해져서 조향휘일을 조작하기가 힘들어지기 때문이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 제3도 및 제4도에는 각각 유압실린더(70)의 제1유압실(71)과 제2유압실(72)에서의 작동오일 흐름을 도시하였다.

제3도의 (가), (나)는 제1유압실(71)에서의 작동오일의 흐름을 도시한 것이다.

자동차의 진행방향을 좌측으로 바꾸기 위해 조향휘일을 좌측으로 회전시키면(제3도의 (가)참조) 조향기어박스(7)내의 피니언사프트(8)가 회전하게 된다.

상기 피니언샤프트(8)가 미소량 회전하였을때는 상기 조향기어박스(7)자체내의 컨트롤밸브가 개방되어 오일펌프(6)로 부터 공급되는 고압의 작동오일은 제2유압관(82)으로 공급된다.

제2유압관(82)으로 부터 제2유압실(72)로 유입된 작동오일은 피스톤(3)을 제1유압관(81)쪽으로 밀어 피니언샤프트(8)를 이동시킨다. 이때 제1유압실(71)에 체재하고 있는 작동오일은 제1유압관(81) 및 압력해제 유압관(50)을 통하여 오일리저버(11)로 귀환되게 된다.

피스톤(3)이 더욱 밀려 피스톤 최대행정구간(b)에 가까와지면 제2유압실(72)의 작동오일의 압력은 더욱 상승하여 오일펌프(6)의 압력조정밸브가 개방되기 직전의 압력까지 상승하게 된다. 이때에는 상기 제1유압실(71)과 제2유압실(72)의 압력차가 최대로 되는 상태이다.

피스톤(3)이 더욱 이동하여 피스톤 최대행정구간(b)까지 도달하여 압력 해제 유압관(50)을 지나치게 되면 제2유압실(72)에 있는 고압의 작동오일은 저압의 제1유압실(71)과 연통된 상기 압력해제 유압관(50)을 통하여 송출되어 오일리저버(11)로 빠져나간다.

이렇게 하여 상기 제2유압실(72)의 작동오일 압력은 점차 하강하여 제1유압실(71)의 작동오일 압력과 평행을 이룸으로써 오일펌프(6)에 작용한 저항이 감쇄되고 엔진에 무리가 없게 되어 엔진 회전수가 하강하는 현상이 방지되는 것이다. 또한, 이 상태 즉, 피스톤(3)이 피스톤 최대행정구간(b)에 위치할 때는 조향휘일은 더이상 회전되지 못하는 상태이므로 운전자가 느끼는 조향휘일 조작감에는 영향이 없게 되는 것이다.

또한 상기 제1유압실(71)의 압력은 항상 오일펌프(6)의 압력조정밸브에 설정된 압력보다 낮게되어 압력조정밸브가 작동치 않아도 되는 것이다.

제3도의 (나)에는 상기와 같이 최대 행정구간(b)에 위치한 피스톤(3)을 역으로 이동시킬때의 작동오일의 흐름을 나타내었다.

좌측으로 회전되어 있는 휘일을 다시 반대쪽으로 전환시키기 위해 조향휘일을 우측으로 회전시키면 상술한 바와 같은 과정을 거쳐 고압의 작동오일이 제1유압관(81)을 통하여 제1유압실(71)내로 유입된다.

이때에 압력해제 유압관(50)은 피스톤(3)의 측면에 인접하여 설치되어 있기 때문에 조향휘일을 운전자가 감지하지 못할 정도로 미소량 회전시키더라도 피스톤(3)은 상기 압력해제 유압관(50)을 지나치게 되어 고압의 작동오일이 제1유압관(81) 및 압력해제 유압관(50)을 통하여 제1유압실(71)내로 유입됨으로써 피스톤(3)을 우측으로 작동시킬 수 있는 것이다.

제4도의 (가)에는 자동차의 진행방향을 우측으로 바꾸기 위해 조향휘일을 우측으로 회전시켰을때의 작동오일의 흐름을 도시하였고, 제4도의 (나)에는 제4도의 (가)와 같이 피스톤 최대 행정구간(b)에 위치한 피스톤(3)을 좌측으로 이동시킬 때의 작동오일의 흐름을 나타내었다.

제3도의 (가), (나)에 따른 작용에 있어서와 마찬가지로 작동하게 되므로 이하 상세한 설명은 생략한다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 압력해제 유압관이 구비된 유압실린더에 의하면 피스톤이 최대 행정구간에 위치할때 제1유압실과 제2유압실의 압력차를 줄이므로써, 오일펌프에서 발생하는 저항을 줄여 엔진의 회전수 저하와 동력손실을 방지할 수 있고, 이에 따라 조향감의 저하를 방지할 수 있으며 오일펌프의 유량조절 밸브에서 발생하는 릴리이프 소음을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 자동차 파워스티어링 장치의 제1, 2 유압관(81, 82)이 설치된 피스톤(3) 최대 행정구간(b)에 인접한 유압실린더(70)에 형성된 제1, 2 유압실(71, 72) 일측에 각각 상기 제1, 2 유압관(81, 82)과 상기 제1, 2유압실을 연통하는 압력해제 유압관(50)이 구비된 것을 특징으로 하는 압력해제 유압관이 구비된 파워스티어링 장치의 유압실린더