KR19990040230A - 동력조향장치의 맥동소음 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동력조향장치의 맥동소음 저감장치에 관한 것으로, 동력조향장치에서 오일펌프로부터 가압된 작동유를 컨트롤밸브로 공급시키는 공급관로상에 유체의 급격한 유량변화로 기인되는 맥동을 저감시킬 수 있는 수단을 장착시킴으로써, 차실내의 소음정도를 줄일 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향핸들(1)을 상측 선단부에 장착한 조향축(2)과, 이 조향축(2)을 차체에 고정시키는 조향컬럼(3), 상기 조향축(2)의 하부에 장착되어 조향시 작동유의 흐름을 제어하는 컨트롤밸브(4) 및, 상기 조향축(2)의 회전 운동에 따라 직선운동을 하는 작동실린더(5), 조향시 상기 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하는 오일펌프(6), 이 오일펌프(6)로 공급되는 작동유를 저장하는 오일저장탱크(7), 상기 컨트롤밸브(4)와 오일펌프(6) 및 오일저장탱크(7) 사이에 각기 작동유의 공급 및 회수를 위해 배설된 공급관로(8)와 회수관로(9)로 구성되어 이루어진 동력조향장치에 있어서, 상기 오일펌프(6)로부터 가압된 작동유를 컨트롤밸브(4)로 공급시키는 공급관로(8)상에는 유동되는 유체의 급격한 유량변화로부터 발생되는 유체의 맥동을 저감시키도록 된 맥동저감수단(11)이 장착되어 이루어진다.

Description

동력조향장치의 맥동소음 저감장치

본 발명은 차량의 고속 주행중에 조향력이 증가되는 동력조향장치에 관한 것으로, 특히 조향시 오일펌프로부터 가압되어 제어밸브의 내부로 유입되어 조타력을 발휘하는 작동유의 맥동소음을 저감시켜 자동차의 실내소음을 줄일 수 있도록 된 동력조향장치의 맥동소음 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행중에 차체의 진행방향을 운전자의 임의대로 바꿀 수 있도록 된 조향장치를 구비하고 있는 바, 이러한 조향장치는 운전자가 차륜의 진행방향을 임의로 바꿀 수 있도록 장착되는 것으로서, 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향 휠과 조향 축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크 기구에 전달하는 기어기구 및, 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드래드 링크 및 너클 암과 타이로드 등으로 구성된 링크 기구를 갖추고 있다.

한편, 대형 자동차나 저압 타이어를 사용한 차량에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고 신속한 조향 조작이 안될 염려가 있기 때문에 가볍고 신속한 조향조작을 하기 위해 동력조향장치를 사용하고 있는 바, 이와 같은 동력조향장치는 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프와 압력 조절밸브 및 유량제어밸브를 포함하는 밸브 유닛 등으로 구성된 동력장치와, 오일펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 발생시키기 위해 실린더를 사용하는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 핸들의 조작에 상응해서 유로를 바꾸어 동력실린더의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어 있다.

즉, 상기와 같은 일반적인 형태의 동력조향장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 운전자에 조향조작을 위한 조향핸들(1)이 상측 선단부에 장착된 조향축(2)과, 이 조향축(2)을 외부에서 감싸고서 차체에 고정되는 조향컬럼(3), 상기 조향축(2)의 하부에 장착되어 조향시 작동유의 흐름을 제어하도록 된 컨트롤밸브(4) 및, 상기 조향축(2)의 하측 선단에 마련된 구동피니언부(도시안됨)와 치합되어 이의 회전 운동에 따라 직선운동을 하는 랙바아(도시안됨)를 갖춘 작동실린더(5), 그리고 엔진의 크랭크축과 벨트를 매개로 연결되어 이로부터 동력을 받아 작동되어 조향시 상기 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하도록 된 오일펌프(6), 이 오일펌프 (6)로 작동유를 공급하도록 일정량의 작동유를 저장하고 있는 오일저장탱크(7)로 구성되어 이루어진다.

또한, 상기 컨트롤밸브(4)와 오일펌프(6) 및 오일저장탱크(7) 사이에는 각기 작동유의 공급 및 회수를 위한 공급관로(8)와 회수관로(9)가 배설되어 있고, 상기 작동실린더(5)의 양선단부위에는 내부의 작동피스톤과 연결되어 외부로 노출되어 이의 타단이 각기 전륜측 너클에 연결되어 조향시 선회방향으로 너클을 밀어 회전시키도록 하는 타이로드(10)가 마련되어 있다.

따라서 조향시 상기 오일펌프(6)는 공급관로(8)를 통해 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하게 되고, 이에 따라 컨트롤밸브(4)는 조향방향으로 조작력이 경감되도록 작동실린더(5)의 작동피스톤을 밀게 되며, 이 작동실린더 (5)의 이동으로 타이로드(10)가 너클을 회동시켜 조향이 용이하게 이루어지도록 한다.

그런데 상기와 같이 구성된 종래의 동력조향장치에서는, 상기 오일저장탱크 (7)내에 저장되었다가 조향시 오일펌프(6)의 작동으로 가압되어 공급관로(8)를 거쳐 컨트롤밸브(4)로 공급되는 작동유가 공급관로(8)를 지날 때 오일펌프(6)의 가압에 따른 유량의 급격한 변화로 기인되는 맥동을 유발시켜 소음을 일으키게 되는 바, 이와 같은 작동유의 맥동은 공급관로(8)내에서 소음을 유발은 물론 차실내로의 소음을 전파시키게 되는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 동력조향장치에서 오일펌프로부터 가압된 작동유를 컨트롤밸브로 공급시키는 공급관로상에 유체의 급격한 유량변화로 기인되는 맥동을 저감시킬 수 있는 수단을 장착시킴으로써, 차실내의 소음정도를 줄일 수 있도록 된 동력조향장치의 맥동소음 저감장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 자동차의 동력조향장치를 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 맥동소음 저감장치를 갖춘 동력조향장치의 구성도,

도 3은 본 발명의 요부인 맥동소음 저감장치의 작동전 상태를 도시한 단면도,

도 4는 도 3의 작동후 상태를 도시한 단면도,

도 5는 도 3의 요부사시도,

도 6은 도 5의 정면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-조향휠 2-조향축

3-조향컬럼 4-컨트롤밸브

5-작동실린더 6-오일펌프

7-오일저장탱크 8-공급관로

9-회수관로 10-타이로드

11-맥동저감수단 12-하우징

13-로드 14-감쇄판부재

15-인장스프링

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향시 드는 조타력을 경감시키도록 타이로드의 움직임을 유압으로 조작하는 작동실린더와, 이 작동실린더의 움직임을 위해 작동유를 적절하게 공급하는 컨트롤밸브 및, 이 컨트롤밸브로 공급되는 작동유를 가압하는 오일펌프등으로 구성되어 이루어지는 동력조향장치에 있어서, 상기 오일펌프로부터 가압된 작동유를 컨트롤밸브로 공급하는 공급관로상에는 작동유의 맥동을 저감시키는 맥동저감수단이 배설된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 맥동소음 저감장치를 갖춘 동력조향장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 요부인 맥동소음 저감장치의 작동전 상태를 도시한 단면도이며, 도 4는 도 3의 작동후 상태를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 3의 요부사시도이며, 도 6은 도 5의 정면도로서, 종래 동력조향장치를 도시한 도 1에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 조향핸들(1)을 상측 선단부에 장착한 조향축(2)과, 이 조향축(2)을 차체에 고정시키는 조향컬럼(3), 상기 조향축(2)의 하부에 장착되어 조향시 작동유의 흐름을 제어하는 컨트롤밸브(4) 및, 상기 조향축(2)의 회전 운동에 따라 직선운동을 하는 작동실린더(5), 조향시 상기 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하는 오일펌프(6), 이 오일펌프(6)로 공급되는 작동유를 저장하는 오일저장탱크(7), 상기 컨트롤밸브(4)와 오일펌프(6) 및 오일저장탱크(7) 사이에 각기 작동유의 공급 및 회수를 위해 배설된 공급관로(8)와 회수관로(9)로 구성되어 이루어진 동력조향장치에서, 상기 오일펌프(6)로부터 가압된 작동유를 컨트롤밸브(4)로 공급시키는 공급관로(8)상에는 유동되는 유체의 급격한 유량변화로부터 발생되는 유체의 맥동을 저감시키도록 된 맥동저감수단(11)이 배설되어 구성된다.

즉, 상기 공급관로(8)상에 장착되는 맥동저감수단(11)은 도 3에 도시된 바와 같이, 공급관로(8)상에 이와 연통되는 하우징(12)과, 이 하우징(12)내에서 내부공간을 구획짓도록 중앙으로 관통되어 삽입된 로드(13)를 매개로 고정되어 배설된 두 개의 감쇄판부재(14), 이 감쇄판부재(14)를 하우징(12)내에서 탄력적으로 지지하도록 상기 로드(13)의 일단과 하우징(12)의 내측부위를 각기 연결시키는 인장스프링(15)으로 구성된다.

여기서, 상기 감쇄판부재(14)에는 도 5와 도 6에 각기 도시된 바와 같이, 하우징(12)내에서 작동유의 유동을 위해 관통구멍(14a)이 각기 형성되어 있는 바, 이 관통구멍(14a)은 각각 어긋나게 형성되어 있어 이를 통한 작동유의 유동시 작동유의 맥동을 감쇄시키도록 되어 있다.

또한, 상기 감쇄판부재(14)를 탄력적으로 지지하는 인장스프링(15)은 오일펌프(6)로부터 가압된 작동유가 공급관로(8)상에 장착된 맥동저감수단(11)을 거쳐 컨트롤밸브(4)로 공급될 때, 조향시 조타조건에 따라 최저압력인 영에서부터 최대압력인 릴리프압력에 이르기까지 토출되는 오일펌프(6)의 토출유량에 따라 감쇄판부재(14)를 탄력적으로 이동시킴으로써 작동유의 맥동을 한층 더 감쇄시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기에서는 맥동저감수단(11)의 하우징(12)내에 두 개의 감쇄판부재(14)를 로드(13)에 장착시켜 작동유의 맥동을 저감시켰지만, 경우에 따라서는 이 감쇄판부재(14)의 수량과 이에 형성된 관통구멍(14a)의 갯수 및 위치는 맥동의 보다 나은 저감을 위해 적절하게 조절될 수 있음은 물론이며, 상기 감쇄판부재(14)를 탄력적으로 지지하는 인장스프링(15)의 스프링강성도 조타조건에 맞춰 적절히 조절될 수 있음은 물론이다.

따라서 상기와 같이 구성된 맥동저감수단(11)을 갖춘 동력조향장치에서는 조향시 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 오일펌프(6)로부터 가압된 작동유가 공급관로(8)를 거쳐 컨트롤밸브(4)내로 유입될 때, 상기 오일펌프(6)로부터 토출되는 작동유의 유량이 감쇄판부재(14)를 우측으로 밀면서 각기 어긋나게 형성된 관통구멍(14a)을 통해 빠져나가 컨트롤밸브(4)로 유입되게 되므로, 작동유의 맥동은 감쇄된 상태가 되어 유체의 맥동에 따른 소음이 줄어들게 된다.

즉, 이와 같이 동력조향장치에 있어서 작동유의 가압에 따른 토출유량의 맥동이 효과적으로 감쇄되면, 차량의 실내소음의 정도도 줄게 되므로 운전자 및 탑승자에게는 최적의 탑승조건의 부여와 함께 상품성이 배가되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 동력조향장치의 맥동소음 저감장치에 의하면, 동력조향장치에서 오일펌프로부터 가압된 작동유를 컨트롤밸브로 유동시키는 공급관로상에 작동유의 맥동을 저감시킬 수 있는 맥동저감수단을 배설함으로써, 조향시 작동유의 가압에 따른 유체의 맥동을 줄여 차실내로 전달되는 소음을 저감시킬 수 있어, 차량의 상품성에 대한 향상은 물론, 탑승자의 편의를 도모할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (4)

1. 조향핸들(1)을 상측 선단부에 장착한 조향축(2)과, 이 조향축(2)을 차체에 고정시키는 조향컬럼(3), 상기 조향축(2)의 하부에 장착되어 조향시 작동유의 흐름을 제어하는 컨트롤밸브(4) 및, 상기 조향축(2)의 회전 운동에 따라 직선운동을 하는 작동실린더(5), 조향시 상기 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하는 오일펌프(6), 이 오일펌프(6)로 공급되는 작동유를 저장하는 오일저장탱크(7), 상기 컨트롤밸브(4)와 오일펌프(6) 및 오일저장탱크(7) 사이에 각기 작동유의 공급 및 회수를 위해 배설된 공급관로(8)와 회수관로(9)로 구성되어 이루어진 동력조향장치에 있어서,

   상기 오일펌프(6)로부터 가압된 작동유를 컨트롤밸브(4)로 공급시키는 공급관로(8)상에는 유동되는 유체의 급격한 유량변화로부터 발생되는 유체의 맥동을 저감시키도록 된 맥동저감수단(11)이 장착된 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 맥동소음 저감장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 맥동저감수단(11)은 공급관로(8)상에서 연통되게 형성된 하우징(12)과, 이 하우징(12)내에서 내부공간을 구획짓도록 로드(13)를 매개로 고정된 다수개의 감쇄판부재(14), 이 감쇄판부재(14)를 연결하는 로드(13)와 하우징(12) 사이에 설치되어 이들를 탄력적으로 지지하는 인장스프링(15)으로 구성된것을 특징으로 하는 동력조향장치의 맥동소음 저감장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 감쇄판부재(14)에는 하우징(12)내의 작동유의 유동을 위해 다수개이면서 각기 어긋나게 배치되도록 형성된 관통구멍(14a)을 갖춘 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 맥동소음 저감장치.
4. 제 1 항내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서, 상기 맥동저감수단(11)은 맥동의 보다 나은 저감을 위해 감쇄판부재(14)의 수량과 이에 형성된 관통구멍(14a)의 수량 및 위치가 적절하게 조절될 수 있으며, 상기 감쇄판부재(14)를 탄력적으로 지지하는 인장스프링(15)의 스프링강성도 조타조건에 따라 적절하게 조절될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 동력조향장치의 맥동소음 저감장치.