KR100418495B1 - 자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징 내의 금속분말을 완전하게 포획할 수 있는 자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그를 제공한다. 그 드레인 플러그는 액슬 하우징의 외부로 노출되는 헤드와, 헤드에 일체로 형성되며 상기 배출구에 해제 가능하게 체결되는 원통형의 나선부로 구성되는 본체; 및 본체에 해제 가능하게 조립되며 액슬 하우징내의 오일에 혼입된 금속분말 및 이물질을 자력 및 필터링에 의해 포획하도록 구성된 포획체로 구성된다. 포획체는 본체의 나선부에 해제 가능하게 내삽되며, 유동중인 오일이 유입되는 제 1통과홀과, 제 1통과홀에 대칭되며 오일을 배출시키기 위한 제 2통과홀이 형성되는 하우징; 하우징의 제 1통과홀의 내측에 내설되며 유입되는 오일에 혼입된 금속분말을 1차적으로 포획하기 위한 자석; 및 하우징의 제 2통과홀의 내측에 내설되며 하우징 외부로 배출되는 오일을 여과하기 위한 필터를 포함한다.

Description

자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그{drain plug for axle housing in vehicle}

본 발명은 자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하우징 내의 금속분말 및 이물질을 완전하게 포획할 수 있는 자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 자동차의 선회 주행시 자동차의 양측의 휠을 다른 속도로 회전시켜 주행을 원활하고 안정적으로 하기 위한 액슬장치가 설치되어 있다. 이 같은 액슬장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일정수준으로 오일(O)이 충진된 액슬 하우징(1)과, 그 액슬 하우징(2)내에서 상호 치합하여 연동하는 종감속 기어(2)를 구비한다. 한편, 액슬 하우징(1)의 제위치에는 자동차가 일정거리로 주행한 후 오일교환을 위해 배출구(3)가 형성되며, 이 배출구(3)에는 드레인 플러그(4)가 볼트식으로 해제가능하게 장착된다. 이 드레인 플러그(4)는 오일을 배출시키기 위한 기능을 수행할 뿐 아니라 그 오일에 함유되어 있는 금속분말을 제거하는 기능을 한다.

즉, 액슬장치는 예컨대, 하이포이드 기어로 구성되고 극압성을 가진 오일을 사용하므로 윤활작용이 매우 중요하다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 같은 종감속 장치의 윤활은 종감속 기어를 이루는 구동피니언(5)과 링기어(6)의 고속회전으로 인해 오일(O)을 비산시키면서 액슬장치 전체에 오일을 공급함으로써 치면에 마모를방지하여 기어를 정상적으로 작동하게 한다. 이와 같이, 기어가 상호 맞물려 회전하면서 각각의 기어의 치면과 치면간의 마찰에 의해 금속분말이 오일(O)에 이물질로 혼입된다. 이 이물질은 도 3과 같이 회전 방향으로 회전하다가 종감속 기어 및 차동기어(7)의 작동중인 치면에 이상마모를 일으키거나 오일실(8)의 ??을 손상시키고, 오일이 공급되는 다양한 홀을 막히게 하여 오일의 순환기능을 상실시키는 것이다. 이에 따라, 액슬하우징에 배출구(3)를 형성하고 이 배출구에 도 4에 도시된 바와 같이 자석(9)을 구비한 드레인 플러그(4)를 설치하여 오일속의 금속분말을 포획하여 치면의 이상마모를 방지하여 왔다.

그러나, 종래의 드레인 플러그는 오일중에 혼입되어 있는 금속분말을 자석의 자력을 이용하여 포획함으로써 기어류의 손상을 일시적으로 방지할 수는 있으나, 차량이 고속으로 주행하거나 구동하는 경우 이에 비례하게 종감속 기어가 고속으로 회전하면 그 회전력에 의해 오일이 비산되고 또한 고압의 와류가 발생되어 자석에 부착되어 있는 금속분말이 오일의 회전방향으로 밀려져 자석으로부터 이탈된다. 이 같이 이탈된 금속분말은 다시 오일에 혼입되어 전술된 바와 같은 기어치의 이상마모 및 오일 시일의 손상은 물론 오일의 성능을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

한편, 이 같은 문제점을 해결하기 위한 하나의 방식으로서 자석의 크기를 크게 하여 자력의 세기를 증대시키는 방식이 제안되어 있으나, 이는 액슬 하우징의 내부공간이 협소하기 때문에 한계가 있으며, 이에 따라 전술된 바와 같은 문제점을 해결하는데 한계가 있는 것으로 나타났다.

이에 본 발명은 상술된 문제점 및 과제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 오일내의 금속분말을 완전하게 포획할 수 있는 자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 포획된 금속분말이 이탈되어 오일에 다시 혼입되는 것을 방지할 수 있는 자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 자동차용 액슬장치의 부분 분해 사시도.

도 2는 도 1의 액슬 하우징의 오일의 충전상태를 보여주는 사시도.

도 3은 도 1의 액슬 하우징에 드레인 플러그가 설치된 상태를 보여주는 단면도.

도 4는 도 3의 드레인 플러그에 금속분말이 부착된 상태를 보여주는 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 액슬 하우징의 드레인 플러그의 사시도.

도 6은 도 5의 드레인 플러그의 종단면도.

도 7은 도 5의 드레인 플러그의 본체의 사시도.

도 8은 도 5의 본체의 헤드의 외표면을 보여주는 평면도.

도 9는 본 발명에 따른 드레인 플러그가 액슬 하우징에 설치된 상태를 보여주는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 본체 16: 포획체

18: 하우징 24: 자석

32: 필터 34: 가이드 레일

36: 가이드 홈 38: 조립방향 표시

이 같은 목적들은 자동차의 액슬 하우징의 배출구에 설치되는 드레인 플러그에 있어서, 액슬하우징의 외부로 노출되는 헤드와, 상기 헤드에 일체로 형성되며 상기 배출구에 해제 가능하게 체결되는 원통형의 나선부로 구성되는 본체; 및 상기 본체에 해제 가능하게 조립되며 액슬 하우징내의 오일에 혼입된 금속분말 및 이물질을 자력 및 필터링에 의해 포획하도록 구성된 포획체를 포함하는 자동차 액슬 하우징용 드레인 플러그에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

먼저 도 5에 있어서, 본 발명에 따른 자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그는 액슬 하우징에 형성된 배출구에 해제 가능하게 체결되는 볼트형의 본체(10)를 구비한다. 본체(10)는 액슬 하우징의 외측으로 노출되는 헤드(12)와, 그 헤드(12)에 일체로 형성되며 실체로 액슬 하우징에 해제 가능하게 체결되는 원통형의 나선부(14)로 구성된다.

본체(10)에는 금속분말을 포획하기 위한 포획체(16)가 결합되는 방식으로 조립된다. 포획체(16)는 실제로 본체(10)의 나선부(14)에 해제 가능하게 삽입되는 하우징(18)을 구비한다. 하우징(18)은 원통형으로 형성되며, 일측에는 오일이 통과 또는 유입되는 제 1통과홀(20)이 형성되고, 이에 대향하게 하우징(18)을 지난 오일이 통과 또는 배출되는 제 2통과홀(22)이 형성된다. 하우징(18)은 가공성이 우수한 플라스틱과 같은 합성수지로 형성되는 것이 바람직하다.

도 6에 상세히 도시된 바와 같이, 하우징(18)의 내측에는 그 하우징(18)내로 유입되는 오일에 혼입된 금속분말을 자력을 이용하여 포획하기 위한 자석(24)이 내설된다. 그 자석(24)은 도면에 도시된 바와 같이 하우징의 내측 하부에 위치하는 제 1자석(26)과 상부에 위치하는 제 2자석(28)을 포함한다. 특히, 제 2자석(28)은 오일이 하우징(18)내로 용이하게 유입됨은 물론 그속에 혼입된 금속분말을 효과적으로 수집하기 위해, 하우징의 제 1통과홀(20)로부터 중심부를 향해 하방으로 경사진 경사면(30)을 지니는 것이 바람직하다.

특히, 하우징(18)의 제 2관통홀(22)측에는 포획된 금속분말이 기어의 고속회전시 발생되는 오일의 고압성 와류 또는 회전력에 의해 하우징(18)외부로 빠져나가는 것을 방지하기 위한 필터(32)가 내설된다. 물론, 이 필터(32)는 오일의 정상적인 순환은 방해하지 않도록 구성된다.

선택적으로, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 포획체(16)를 본체(10)에 정확하고 견고하게 조립하기 위해, 하우징(18)의 하부, 즉, 본체(10)의 원통형 나선부(14)에 삽입되는 부분에는 길이방향으로 연장되는 가이드레일(34)이 돌출 형성되며, 이에 대응하게 본체(10)의 나선부(14)에는 그 가이드레일(34)이 삽입되는 가이드홈(36)이 형성된다. 또한, 본체(10)의 헤드(12)의 외표면에는 조립방향 표시(38)가 색인되거나 명시되어 있는 바, 이는 드레인 플러그를 액슬 하우징의 배출구에 장착할 때 오일의 회전 방향과 각각의 오일 통과홀의 방향을 일치시키기 위한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 드레인 플러그의 설치방식 및 작용모드에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 작업자는 도 9에 도시된 바와 같이 액슬하우징(1)에 형성된 배출구에 드레인 플러그를 조립한다. 이때, 작업자는 오일의 회전 방향과 포획체(16)의 하우징(18)에 형성된 각각의 오일 통과홀(20)(22)의 방향이 일치되도록 조립하기 위해, 본체(10)의 헤드(12)의 외표면에 형성된 조립방향 표시(38)를 참조한다.

이와 같이 드레인 플러그가 액슬 하우징(1)에 조립된 상태에서 액슬장치가 구동되면, 구동 피니언(5) 과 링 기어(6)로 이루어진 종속기어는 상호 치합된 상태에서 작동하게 되며, 이 같은 회전 작도에 의해 오일이 화살표(A)방향으로 회전하게 된다. 이때, 각각의 기어(5,6,7)의 치합구동에 의해 발생될 수 있는 금속분말 또는 다른 부유물은 오일에 혼입되어 오일과 함께 회전되거나 부유되어 이동하게 된다. 이같은 오일이 드레인 플러그를 지나게 되면, 그 오일(O)은 포획체(16)의 하우징(18)의 제 1통과홀(20)을 통해 유입된다. 이때, 오일에 혼입된 금속분말은 하우징(18) 내의 제 1자석(26) 및 제 2자석(28)에 부착되어 1차적으로 포획된다. 여기서, 제 2자석(28)이 제 1통과홀(20)에서 중앙부를 향해 하방으로 경사져 있으므로 유동중의 오일속에 혼입된 금속분말이 효과적으로 폭획될 수 있다.

특히, 하우징(18)내의 자석(24)에 의해 일차적으로 금속분말이 포획된 오일은 계속적으로 유동하여 필터(32)를 지나게 되는 바, 이때 오일내의 나머지 금속분말 및 이물질이 2차적으로 포획되는 방식으로 필터링 된다. 또한, 종속기어가 고속으로 회전하는 경우, 자석(24)에서 이탈될 수 있는 금속분말 또한 필터(32)에 의해 완전히 포획되는 것이다. 이에 따라, 완전히 여과된 오일만이 하우징(18)의 제 2통과홀(22)을 지나 액슬하우징(1)내로 배출되어 정상적으로 순환하게 되는 것이다.

이와 같이, 드레인 플러그 내에서 오일에 혼입된 금속분말이 복합적으로 포획 및 여과됨으로써, 액슬 하우징에는 상대적으로 청정한 오일만이 순환될 수 있으며, 이에 따라 기어류의 치면 손상이 방지되고 오일의 수명이 연장될 수 있는 것이다.

결과적으로, 본 발명에 따른 자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그에 의하면, 오일내의 금속분말을 복합적으로 완전하게 포획할 수 있고, 포획된 금속분말이 이탈되어 오일에 다시 혼입되는 것을 방지하므로써, 각종 기어류의 치면의 손상을 방지할 수 있고, 오일의 수명을 연장시킬 수 있으며, 부대 비용을 절감할 수 있으며, 환경학적으로도 유용한 효과가 있는 것이다.

이상에서, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자들이라면 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 자동차의 액슬 하우징의 배출구에 설치되는 드레인 플러그로써,

   상기 액슬 하우징의 외부로 노출되는 헤드와 상기 헤드에 일체로 형성되며 상기 배출구에 해제 가능하게 체결되는 원통형의 나선부로 구성되는 본체와,상기 본체에 해제 가능하게 조립되며 액슬 하우징내의 오일에 혼입된 금속분말 및 이물질을 자력 및 필터링에 의해 포획하도록 구성된 포획체를 포함하는 자동차 액슬 하우징용 드레인 플러그에 있어서, 상기 포획체는 상기 본체의 나선부에 해제 가능하게 내삽되며, 유동중인 오일이 유입되는 제 1통과홀과, 상기 제 1통과홀에 대칭되며 오일을 배출시키기 위한 제 2통과홀이 형성되는 하우징;

   상기 하우징의 제 1통과홀의 내측에 내설되며 유입되는 오일에 혼입된 금속분말을 1차적으로 포획하기 위한 자석; 및

   상기 하우징의 제 2통과홀의 내측에 내설되며 상기 하우징 외부로 배출되는 오일을 여과하기 위한 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그.
3. 제 2항에 있어서, 상기 자석은 상기 하우징의 내측 하부에 위치하는 제 1자석과, 상기 하우징의 상부에 위치하며 상기 하우징의 제 1통과홀로부터 중심부를 향해 하방으로 경사진 가이드면이 형성되는 제 2자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그.
4. 제 2항에 있어서, 상기 액슬 하우징내에서 유동하는 오일의 순환방향과 상기 포획체의 각각의 관통홀의 방향과 일치되게 상기 액슬 하우징에 조립되도록, 상기 본체의 헤드의 외표면에는 설치방향 표시가 구비되고 상기 본체의 나선부의 내측에는 가이드홈이 형성되며, 상기 포획체의 하우징에는 상기 본체의 가이드홈에 삽입되는 가이드레일이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 액슬 하우징용 드레인 플러그.