KR100277009B1 - 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조에 관한 것으로, 본 발명은 종래의 문제점 즉, 차량 운행시 리저버 탱크의 몸체 내부에 저장된 오일이 압력에 의하여 누유방지부재의 에어공을 통해 튀어 올라 리저버 캡의 저면에 묻게 되고, 이 리저버 캡의 저면에 묻은 오일은 이 오일의 점도에 의해 리저버 캡의 저면 전체적으로 번져 리저버 탱크의 몸체 외부로 누유가 되어 리저버 탱크가 오염되는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.

이러한 본 발명은 자동차 파워 스티어링 시스템(10)에 있어서, 내부에 오일이 저장되고 상단에는 오일주입구(64)가 형성된 리저버 탱크(60); 상기 오일주입구(64)에 삽입되고, 중심에 오일공(81)이 형성된 제1 오일흡수부재(80); 상기 리저버 탱크(60)의 상단에 체결 고정되고 저면에는 상기 오일공(81)에 대응되는 영역에 오일방지턱(91)이 돌출 형성된 리저버 캡(90)으로 구비 됨으로써, 차량 운행시 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 내부에 저장된 오일이 차량의 유동과 진동 및 오일압력에 의해 리저버 캡(90)의 저면을 통해 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 외부로 누유되는 것을 방지함에 따라, 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 외부가 오염되지 않도록 보호할 수 있는 유용한 효과가 제공된다.

Description

자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조

본 발명은 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조에 관한 것으로, 상세하게는 리저버 탱크의 상단에 체결 고정되고 내부에는 누유방지부재가 설치되는 리저버 캡의 저면에 오일방지턱을 돌출 형성하여 차량 운행시 리저버 탱크의 몸체 내부에 저장된 오일이 차량의 유동과 진동 및 오일압력에 의해 리저버 캡의 저면을 통해 리저버 탱크의 몸체 외부로 누유되는 것을 방지함에 따라, 리저버 탱크의 몸체 외부가 오염되지 않도록 보호할 수 있는 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 파워 스티어링 시스템(Power steering system)은, 매뉴얼시스템의 랙 앤드 피니언 형식 스티어링에 오일펌프, 콘트롤 밸브 및 파워 실린더로 구성되어 있고, 상기 오일펌프의 구동으로 리저버 탱크 내부의 오일을 일정한 압력으로 토출시켜 콘트롤 밸브 내부로 공급한 상태에서 스티어링 휠을 회전시키면, 이 콘트롤 밸브가 작동되어 조향방향에 따라 오일의 회로가 형성되어 파워 스티어일 시스템이 동작되는 것이다.

이와 같이 동작되는 파워 스티어링 시스템에 사용되는 오일은, 리저버 탱크에 저장되어 오일펌프의 동작시 일정한 압력으로 토출시켜 파워 실린더 내부로 공급하여 이 오일의 압력으로써 파워 스티어링 시스템을 동작시키고, 이 오일을 다시 리저버 탱크에 저장하여 반복적으로 순환시키게 되는 것이다.

이러한 리저버 탱크에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래의 자동차 파워 스티어링 시스템을 보인 작동원리 개요도로, 오일펌프(C), 콘트롤 밸브(D), 파워 실린더(E)로 이루어져 있다.

구체적으로 설명하면, 상기 오일펌프(C)는 엔진(B)의 풀리(B-1)와 벨트(B-2)에 의해 구동되어 리저버 탱크(100)의 내부에 저장된 오일을 일정한 압력으로 토출시키게 되는 것으로, 내부에는 오일의 유량을 조절할 수 있는 유량 조절밸브(C-1)가 장착되어 있다.

그리고, 오일펌프(C)와 콘트롤 밸브(D) 사이에는 상기 유량 조절밸브(C-1)에 의해 제어된 오일을 콘트롤 밸브(D)로 공급하는 공급호스(C-2)가 연결된다.

상기 콘트롤 밸브(D)와 파워 실린더(E) 사이에는 제1,2 파이프(D-1)(D-2)가 설치되고, 상기 파워 실린더(E)는 랙 샤프트(E-1)에 삽입된 피스톤(E-2)으로써 제1,2 작동실(E-3)(E-4)로 구획된다.

그리고, 상기 콘트롤 밸브(D)는 피니언 샤프트(E-5)에 연결되어 스티어링 휠(E-6)의 조향시 작동되고 조향 방향에 따라 오일의 회로가 형성된다.

상기 콘트롤 밸브(D)와 리저버 탱크(100) 사이에는 상기 파워 실린더(E) 내부의 제1,2 작동실(E-3)(E-4)의 오일이 리턴되어 리저버 탱크(100)로 되돌아올 수 있게 복귀 파이프(102a)가 연결된 구성이다.

도 2는 종래 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조를 도시한 요부 분리 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 리저버 탱크가 결합된 상태의 단면도이다.

상기 리저버 탱크(100)의 몸체(101) 하단부에는 상기 복귀 파이프(102a)가 연결되는 유입구(103)가 형성되어 있고, 이 유입구(103)의 하측으로는 리저버 탱크(100) 내에 저장된 오일을 토출시키는 토출구(102)가 형성되어 있으며, 몸체(101) 상단에는 리저버 캡(130)이 체결 고정된다.

그리고, 상기 리저버 탱크(100)에 형성된 오일주입구(104)와 상기 리저버 캡(130) 내부에는 누유방지부재(110)를 설치하되, 이 상기 누유방지부재(110)의 중앙부에는 삽지홈(111)이 형성되어 있고, 이 삽지홈(111)의 하단에는 오일의 압력을 보상하는 에어공(112)이 천공되어 있다.

상기 누유방지부재(110)는 재질이 고무재로 형성하는 것이 바람직 하다.

상기 누유방지부재(110)의 중앙부에 형성된 삽지홈(111)에는 오일을 흡수할 수 있는 오일흡수부재(120)가 삽입 설치하는데, 이 오일흡수부재(120)는 스폰지로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 종래 기술의 동작상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 첨부된 도면 도 1에서와 같이, 엔진(B)의 풀리(B-1)와 벨트(B-2)에 의해 오일펌프(C)가 구동되어 일정한 압력의 오일이 리저버 탱크(100)에 형성된 토출구(102)를 통해 토출되고, 이 토출된 오일은 오일펌프(C)와 콘트롤 밸브(D) 사이에 연결된 공급호스(C-2)를 통해 콘트롤 밸브(D)의 내부로 공급된다.

이러한 상태에서 스티어링 휠(E-6)을 회전시키면, 피니언 샤프트(E-5)에 연결된 콘트롤 밸브(D)가 조향 방향에 따라 오일의 회로가 형성되어 콘트롤 밸브(D)와 파워 실린더(E) 사이에 설치된 제1,2 파이프(D-1)(D-2)를 통해 랙 샤프트(E-1)에 끼워진 피스톤(E-2)으로써 구획된 제1,2 작동실(E-3)(E-4)로 가해지게 된다.

여기서, 상기 제1 작동실(E-3)에 오일이 가해질 경우에는 제 2작동실(E-4)에 있는 오일은 제1 파이프(D-1)와 콘트롤 밸브(D) 및 복귀 파이프(102a)를 통해 리저버 탱크(100)로 순환되면서 파워 스티어링 시스템(A)이 동작되어 원활한 조향이 이루어지는 것이다.

그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 리저버 탱크(100)의 오일주입구(104)와 리저버 캡(130)에 설치된 누유방지부재(110)는 차량 주행시 발생되는 유동이나 진동에 의해 리저버 탱크(100)의 몸체(101) 내부에 저장된 오일의 누유를 방지해주는 동시에, 삽지홈(111)의 하단에 관통 형성된 에어공(112)에 의해 리저버 탱크(100)의 몸체(101) 내부와 대기압의 압력을 평행하게 유지해준다. 그리고, 누유방지부재(110)의 삽지홈(111)에 설치된 오일흡수부재(120)에 의해서는 리저버 탱크(100)의 몸체(101) 내에 저장된 오일이 누유방지부재(110)의 에어공(112)을 통해 외부로 누유되는 것을 흡수하게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래 기술은, 차량 운행시 리저버 탱크(100)의 몸체(101) 내부에 저장된 오일이 압력에 의하여 누유방지부재(110)의 에어공(112)을 통해 튀어 올라와 리저버 캡(130)의 저면에 묻게 되고, 이 리저버 캡(130)의 저면에 묻은 오일은 이 오일의 점도에 의해 리저버 캡(130)의 저면 전체적으로 번져 리저버 탱크(100)의 몸체(101) 외부로 누유가 되어 리저버 탱크(100)가 오염되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 리저버 탱크의 상단에 체결 고정되고 내부에는 누유방지부재가 설치되는 리저버 캡의 저면에 오일방지턱을 돌출 형성하여 차량 운행시 리저버 탱크의 몸체 내부에 저장된 오일이 압력에 의해 리저버 캡의 저면을 통해 리저버 탱크의 몸체 외부로 누유되는 것을 방지하고, 이로 인하여 리저버 탱크의 몸체 외부가 오염되는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 기술적 과제는 자동차 파워 스티어링 시스템에 있어서, 내부에 오일이 저장되고 상단에는 오일주입구가 형성된 리저버 탱크; 상기 오일주입구에 삽입되고, 중심에 오일공이 형성된 제1 오일흡수부재; 상기 리저버 탱크의 상단에 체결 고정되고 저면에는 상기 오일공에 대응되는 영역에 오일방지턱이 돌출 형성된 리저버 캡으로 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조를 제공함으로써 달성되어 진다.

도 1은 종래의 자동차 파워 스티어링 시스템을 보인 작동원리 개요도.

도 2는 종래 기술에 의한 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조를 도시한 요부 분리 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 리저버 탱크가 결합된 상태의 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 자동차 파워 스티어링 시스템을 보인 작동원리 개요도.

도 5는 본 발명에 따른 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조를 도시한 요부 분리 사시도.

도 6은 도 5에 도시된 리저버 탱크의 결합 상태를 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조의 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 파워 스티어링 시스템 60 : 리저버 탱크

61 : 몸체 70 : 누유방지부재

71 : 삽지홈 72 : 에어공

80 : 제1 오입흡수부재 90 : 리저버 캡

91 : 오일방지턱 91a : 결합홈

92 : 제2 오일흡수부재

이하, 본 발명에 대한 실시예를 첨부된 도면 도 4 내지 도 6에 의거하여 보다 자세하게 기술하고자 한다.

도 4는 본 발명에 의한 자동차 파워 스티어링 시스템을 보인 작동원리 개요도로서, 파워 스티어링 시스템(10)은 오일펌프(30), 콘트롤 밸브(40), 파워 실린더(50)로 크게 이루어져 있다.

구체적으로 설명하면, 상기 오일펌프(30)는 엔진(20)의 풀리(21)와 벨트(22)에 의해 구동되어 리저버 탱크(60)의 내부에 저장된 오일을 일정한 압력으로 토출시키게 되는 것으로, 내부에는 오일의 유량을 조절할 수 있는 유량 조절밸브(31)가 장착되어 있다.

그리고, 오일펌프(30)와 콘트롤 밸브(40) 사이에는 상기 유량 조절밸브(31)에 의해 제어된 오일을 콘트롤 밸브(40)로 공급하는 공급호스(32)가 연결된다.

상기 콘트롤 밸브(40)와 파워 실린더(50) 사이에는 제1,2 파이프(41)(42)가 설치되고, 상기 파워 실린더(50)는 랙 샤프트(51)에 삽입된 피스톤(52)으로써 제1,2 작동실(53)(54)로 구획된다.

그리고, 상기 콘트롤 밸브(40)는 피니언 샤프트(55)에 연결되어 스티어링 휠(46)의 조향시 작동되고 조향 방향에 따라 오일의 회로가 형성된다.

상기 콘트롤 밸브(40)와 리저버 탱크(60) 사이에는 상기 파워 실린더(50) 내부의 제1,2 작동실(53)(54)의 오일이 리턴되어 리저버 탱크(60)로 되돌아올 수 있게 복귀 파이프(63a)가 연결된다.

그리고, 도 5는 본 발명에 따른 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조를 도시한 요부 분리 사시도로써, 도시된 바와 같이 상기 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 하단부에 상기 복귀 파이프(63a)가 연결되는 유입구(63)가 형성되고, 이 유입구(63)의 하측에는 리저버 탱크(60) 내에 저장된 오일을 토출시키는 토출구(62)가 형성되며, 상단에는 오일주입구(64)가 형성된다.

상기 오일주입구(64)에는 리저버 탱크(60) 내부에 저장된 오일의 누수를 방지할 수 있는 누수방지부재(70)가 설치된다.

상기 누수방지부재(70)는 고무재질로 이루어져 중앙부에는 삽지홈(71)이 형성되고, 이 삽지홈(71)의 하단에는 오일의 압력을 보상하는 에어공(72)이 관통 형성된다.

그리고, 상기 누유방지부재(70)의 삽지홈(71)에는 오일을 흡수할 수 있는 제1 오일흡수부재(80)가 설치되는데, 중앙부에 오일공(81)이 형성된다. 이때, 제1 오일흡수부재(80)는 스폰지인데, 스폰지로 한 것은 오일이 누유방지부재(70)의 에어공(72)을 통해 분출될 경우 그 오일을 흡수하기 위한 것으로, 제1 오일흡수부재(80)는 스폰지에 한정되는 것이 아니라, 그밖에 오일을 흡수할 수 있는 재질로도 할 수 있다.

상기 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 상단에는 리저버 캡(90)이 체결 고정되는데, 이 리저버 캡(90)의 저면 중앙부에는 오일방지턱(91)이 돌출 형성된다.

이렇게 구성된 리저버 탱크(60)를 형성하기 위해서는 먼저, 누유방지부재(70)의 삽지홈(71)에 제1 오일흡수부재(80)를 끼운 다음, 상기 누유방지부재(70)를 리저버 캡(90)에 설치한다.

상기한 바와 같이 누유방지부재(70)가 리저버 캡(90)에 결합되면, 이 리저버 캡(90)을 상기 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 상단에 체결 고정시키면 도 7에 도시된 바와 같이 된다.

이와 같이 구성되고 조립된 본 발명의 동작 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부된 도면 도 4에서와 같이, 엔진(20)의 풀리(21)와 벨트(22)에 의해 오일펌프(30)가 구동되어 일정한 압력의 오일이 리저버 탱크(60)에 형성된 토출구(62)를 통해 토출되고, 이 토출된 오일은 오일펌프(30)와 콘트롤 밸브(40) 사이에 연결된 공급호스(32)를 통해 콘트롤 밸브(40)의 내부로 공급된다.

이러한 상태에서 스티어링 휠(46)을 회전시키면, 피니언 샤프트(55)에 연결된 콘트롤 밸브(40)가 조향 방향에 따라 오일의 회로가 형성되어 콘트롤 밸브(40)와 파워 실린더(50) 사이에 설치된 제1,2 파이프(41)(42)를 통해 랙 샤프트(51)에 끼워진 피스톤(52)으로써 구획된 제1,2 작동실(53)(54)로 가해지게 된다.

여기서, 상기 제1 작동실(53)에 오일이 가해질 경우에는 제 2작동실(54)에 있는 오일은 제1 파이프(41)와 콘트롤 밸브(40) 및 복귀 파이프(63a)를 통해 리저버 탱크(60)로 순환되면서 파워 스티어링 시스템(10)이 동작되어 원활한 조향이 이루어지는 것이다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차량을 주행하면, 차량의 진동이나 유동에 의하여 상기 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 내부에 저장된 오일이 유동하면서 몸체(61)의 상부로 이동하고, 상부로 이동된 오일은 누유방지부재(70)의 에어공(72)을 통해 일정량은 제1 오일흡수부재(80)에 의해 흡수되고, 나머지는 리저버 캡(90)의 저면에 일체로 돌출된 오일방지턱(91)에 묻게되며, 이 오일방지턱(91)에 묻은 오일은 다시 제1 오일흡수부재(80)에 흡수되어 오일이 리저버 캡(90) 저면 전체로 번지는 것을 차단시킬 수 있게 됨으로써, 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 외부로 오일이 누유되는 것을 방지하고, 이로 인하여 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 외부가 오염되는 것을 방지할 수 있는 것이다. 여기서, 제1 오일흡수부재(80)에 흡수된 오일은 누유방지부재(70)의 에어공(72)을 통해 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 내부로 유입된다.

그리고, 차량 운행중 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 내부에 저장중인 오일의 압력이 높아져 대기 압력과 압력차가 발생되면, 상기 누유방지부재(70)의 에어공(72)을 통하여 오일압력을 배출시켜 대기 압력과 오일압력과의 압력차이를 일정하게 유지시켜 주게 된다.

한편, 도 7은 본 발명에 따른 제2 실시예로써, 이는 상기 리저버 캡(90)에 일체로 돌출 형성된 오일방지턱(91) 저면에 결합홈(91a)을 형성하고, 이 결합홈(91a)에 제2 오일흡수부재(92)가 결합된 것으로, 누유방지부재(70)의 에어공(72)을 통해 유입된 오일을 제2 오일흡수부재(92)가 완전히 흡수하여 리저버 탱크(60)의 몸체(61) 외부가 오염되는 것을 보다 안전하게 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조에 따르면, 리저버 탱크의 상단에 체결 고정되고 내부에는 누유방지부재가 설치되는 리저버 캡의 저면에 오일방지턱을 돌출 형성하여 차량 운행시 리저버 탱크의 몸체 내부에 저장된 오일이 차량의 유동과 진동 및 오일압력에 의해 리저버 캡의 저면을 통해 리저버 탱크의 몸체 외부로 누유되는 것을 방지함에 따라, 리저버 탱크의 몸체 외부가 오염되지 않도록 보호할 수 있는 유용한 효과가 제공된다.

Claims (2)

1. 자동차 파워 스티어링 시스템(10)에 있어서,

   내부에 오일이 저장되고 상단에는 오일주입구(64)가 형성된 리저버 탱크(60);

   상기 오일주입구(64)에 삽입되고, 중심에 오일공(81)이 형성된 제1 오일흡수부재(80);

   상기 리저버 탱크(60)의 상단에 체결 고정되고 저면에는 상기 오일공(81)에 대응되는 영역에 오일방지턱(91)이 돌출 형성된 리저버 캡(90);

   으로 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오일방지턱(91) 저면에는 결합홈(91a)을 형성하고, 이 결합홈(91a)의 내주연부에 제2 오일흡수부재(92)가 끼워지는 것을 특징으로 하는 자동차 파워 스티어링 리저버 탱크의 누유 방지구조.