자동차학과, 자동차 정비 기능사 등 차의 모든것 자동차 셰시 핵심 요점 56장. 동력조향장치의 구성

56장. 동력조향장치의 구성

 

동력 조향장치는 동력부, 작동부, 제어부로 구성되며, 본 장에서는 승용차에 주로 적
용되는 랙 & 피니언 형식의 유압식 동력 동력조향 장치에 대해 설명한다.

가. 동력부

동력부는 동력원이 되는 유압을 발생시키는 장치이며 엔진의 크랭크축에 연결된 고무 벨트에 의해 구동되는 오일펌프와 최고 유압을 규제하는 압력 조절밸브(pressure relief valve) 및 오일 통로의 유량을 조정하는 유량 제어밸브(flow control valve), 압력스위치 등으로 구성된다.

(1) 오일펌프

오일펌프는 베인 형 펌프가 주로 사용되며 그 외에도 로터리 형, 롤러 형, 슬리퍼 형
등이 있다.

베인 펌프의 작동은 로터(rotor)가 회전하면 베인이 방사선 상으로 미끄럼 운동을 하
여 베인 사이의 공간을 증감시키게 된다. 공간이 증가할 때에는 오일이 펌프로 유입되
고 감소되면 출구를 거쳐 배출된다.

(2) 유량제어 밸브

유량제어 밸브는 오일펌프에서 토출된 오일이 오리피스(orifice)를 통해 컨트롤 밸브
로 보내지는데, 유량이 규정량에 도달하기까지는 스풀밸브의 작용이 없어 그대로 보내
지나, 유량이 증가하면 스풀밸브를 작동시켜 바이패스 포트를 열고 과잉 오일이 리저
버로 되돌려 진다.

(3) 압력제어 밸브

압력제어 밸브는 유량제어 밸브의 스풀 밸브내에 조립되어 있다. 오일펌프에서 컨트
롤 밸브로 보내지는 유압이 규정 이상으로 높아지면, 릴리프 밸브의 스프링 압력을 이
기고 포핏 밸브를 열어 오일의 일부를 오일 리저버로 빠져 나가게 한다. 또 유량이 많
아지면 오리피스에 의해 유량이 제한되어 있으므로 스풀 밸브 양단의 압력차가 커져서,
스풀 밸브는 유량제어 밸브 스프링을 압축하여 오일 리저버로 통하는 오일 구멍을 크게
열고, 빠져가는 유량을 많게 하여 유압을 저하시킨다.

 

(4) 압력 스위치

압력 스위치(pressure switch)는 오일펌프에 걸리는 부하가 기관 아이들링 안전성에
영향을 미칠 경우에 기관 RPM을 증가시키는 아이들 업 시스템(idle up system)을 제어
한다. 펌프에 가진 부하가 없으면, 기관은 보통 아이들링을 유지하며, 부하가 크면, 그
유압에 의해 콘택트 포인트가 접속하여 아이들 업을 시킨다.

나. 작동부

작동부는 오일펌프로부터의 유압을 앞바퀴의 조향력으로 바꾸어 배력작용을 발생시키는 부분으로 파워실린더가 주요부이다. 파워실린더는 실린더, 피스톤과 피스톤 로드
로 구성되어 있다. 피스톤은 피스톤 로드에 연결되어 프레임에 볼이음으로 접합되어 있
으며 파워실린더는 2개의 챔버로 되어 있다. 오일펌프의 유압이 조정밸브에 의해 한쪽
챔버에 유입되면 다른 챔버에 충만되어 있던 오일은 배출되어 프레임에 고정된 피스톤
로드를 중심으로 실린더가 좌우로 작동하여 조향 휠의 조작력을 돕는다.

다. 제어부

제어부는 작동부인 파워실린더의 유로를 개폐하는 부분으로 조향 휠의 조작에 의해
제어된다. 제어밸브(control valve)는 조향축과 일체로 회전하는 로터, 로터와 피니언
을 연결하는 토션 바, 피니언과 일체로 회전하는 슬리브 등으로 구성되어 있으며 로터
와 슬리브는 스플라인으로 연결되어 있다. 또한 유압계통에 고장이 발생하였을 경우 배력 장치가 작동하지 않더라도 조향 휠을 조작할 수 있도록 안전밸브인 첵 밸브가 설치
되어 있다.

제어밸브의 구성