KR100471890B1 - 자동차용 리저버 탱크 캡의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중 캡구조로 이루어져 리저버 탱크 내부의 압력변화에 따라 에어가 배출 및 유입되어 항시 일정한 압력을 유지할 수 있도록 그 구조가 개선된 리저버 탱크 캡의 결합구조에 관한 것으로, 그 구성은 리저버 탱크의 오일 주입구에 체결되고 외부와 연통되는 복수개의 출입공이 형성된 제 1캡부재와, 제 1캡부재의 하측에 에어가 유출입되는 챔버를 가지도록 마련되며 상부와 하부 측면에 각각 제 1,2통공이 형성되는 제 2캡부재와, 제 2캡부재와 오일 주입구 사이에 승강 가능하도록 마련되어 그 승강동작에 따라 탱크 내,외부를 개폐시키는 승강밸브로 대별된다.

이에 따르면, 본 발명은 리저버 탱크 내부의 오일 여유공간을 두지 않아도 되므로 부피의 축소가 가능할 뿐만 아니라, 내부에 충전된 오일의 유동에 의한 넘침현상을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.

Description

자동차용 리저버 탱크 캡의 결합구조{mounting structure of reservior tank cap}

본 발명은 자동차용 리저버 탱크 캡의 결합구조에 관한 것으로, 특히 파워스티어링장치에서 오일 리저버 탱크의 입구측에 체결되는 탱크 캡의 내부에 밸브와 가변 에어경로를 설치하여 탱크 내부의 압력변화시 에어를 배출 또는 흡입하여 항시 일정한 압력을 갖도록 함과 아울러, 부피를 콤팩트화시킨 자동차용 리저버 탱크 캡의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 조향장치에서 조향 휠의 조작력을 경감시키기 위해 오일의 동력을 이용한 파워 스티어링장치를 채용하고 있으며, 이는 감속비는 작게 하면서 외부에서 보조하는 힘을 가하여 조향 휠의 조작이 경쾌하게 이루어지도록 한 동력조향장치이다.

그 파워 스티어링장치의 동력방식은 유압식, 공기압식, 전동식이 있으며, 현재로는 제어성, 응답성, 신뢰성이 우수한 유압식을 널리 사용하고 있다.

상기한 유압식은 기어박스, 오일펌프, 리저버 탱크, 배관 및 호스등으로 구성되며, 그중 오일펌프는 파워 스티어링장치의 동력원이고, 엔진의 구동력이 벨트 또는 기어로 전달되어 구동된다.

그 펌프는 토출유량이 조타속도, 조타력 및 파워 스티어링장치의 응답성을 좌우하는 것으로서, 엔진이 아이들링상태일 때에도 충분한 조타속도를 얻을 수 있도록 1회당 토출량을 선택함과 동시에, 약 1000 R.P.M 이상의 고속회전시에는 잉여 유량을 펌프의 흡입로측으로 되돌려서 파워 스티어링의 송유량을 적정 유량으로 제어하는 유량 제어밸브를 구비하고 있다.

그리고, 그 펌프에 오일을 공급하는 오일 수용기인 리저버 탱크에는 주행시의 진동, 경사, 급격한 핸들조작이 있을때라도 오일이 새거나, 거품이 발생되지 않아야 하는 조건이 있으며, 이를 위해 내부에 스트레이너 및 필터가 설치되어 있다.

그 탱크의 용량은 미국 공업규격으로 1분당 펌프토출량의 3~4배 이상이라는 규정도 있으나, 파워 스티어링용 탱크에서는 약 0.01~0.04배까지 소형화되어 있고, 그 종류는 펌프와 일체형, 단독인 별체형이 있으며, 최근에는 경량인 합성수지제탱크를 사용하기도 한다.

또한, 리저버 탱크는 내부에 충전된 오일량이 부족하게 되면 스티어링이 무겁게 작동하게 되므로, 오일량을 수시로 점검하여 부족할 때 바로 보충할 수 있도록 리저버 탱크의 덮개에 오일 레벨게이지가 설치되거나 탱크의 몸체에 오일량을 측정하는 맥시멈과 미니멈을 나타내는 표시가 새겨져 있어 이 범위내에 오일량이 유지되어야 한다.

한편, 리저버 탱크의 오일 보충작업시에는 탱크 캡을 열어서 그 내부에 오일을 보충하는 작업을 수행해야 하는 데, 그 탱크 캡의 결합구조는 도 5에 도시된 바와 같이, 리저버 탱크(100)의 오일 주입구(110)에 탱크 캡(200)이 체결되며, 그 오일 주입구(110)와 탱크 캡(200) 사이에 탱크내 압력에 대응되는 플레이트형식의 가압밸브(130)가 설치되고, 기밀 유지를 위해 가스켓(140)등이 설치된다.

그외에도, 그 탱크 캡(200)의 하부에는 탱크내의 오일량을 측정하기 위한 게이지(160)가 수직으로 설치되어 있다.

또한, 그 탱크 캡(200)은 하단부 내측면에 오일 주입구(110)에 간섭되어 결합되도록 나사턱이 형성되어 있다.

이러한 구조를 갖는 종래 리저버 탱크 캡의 결합구조는 탱크 캡을 오일 주입구의 상측에서 하측으로 회전시키면, 상호 체결되어 고정된다.

이러한 종래의 리저버 탱크 캡의 결합구조는 탱크 내의 내부와 외부 공기가 항시 연통되어 있으므로, 탱크 용적이 작거나 내부가 흔들릴 경우에 내부의 오일이 외부로 넘치게 될 우려가 있으므로, 구조 설계상 탱크의 여유공간을 두어 실제 소요 용량보다 크게 설계해야 하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 리저버 탱크내의 내부 압력을 항시 일정 범위내에서 유지시킴과 아울러, 적은 용적을 가지면서도 오일의 유동에 따른 오일의 외부 누출을 방지하도록 그 구조가 개량된 자동차용 리저버 탱크 캡의 결합구조를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탱크 캡은 리저버 탱크의 오일 주입구에 체결되는 제 1캡부재와, 상기 제 1캡부재와 오일 주입구 사이에 에어가 유출입되는 챔버를 갖도록 마련되는 제 2캡부재와, 상기 제 1,2캡부재에 각각 마련되어 상기 리저버 탱크 내부의 압력변화에 따라 내부의 에어를 외부로 흡입 또는 배출시키는 압력조절수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 다른 특징은 상기 압력조절수단은 상기 제 1캡부재에 외부와 연통되는 출입공이 형성되고, 상기 제 2캡부재의 상부측과 하부측에 각각 상기 챔버와 연통되는 제 1,2통공이 형성되며, 상기 제 2캡부재의 하측면에 수직으로 연장 형성된 승강가이드에 의해 가이드되고 하측이 스프링에 의해 지지되어 상기 리저버 탱크 내부의 압력변화에 따라 상,하 승강되어 탱크의 내,외부를 선택적으로 개폐시키는 승강밸브를 구비하여 된 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 상기 승강밸브가 상기 승강가이드의 관통 결합을 위해 승강공이 형성되고, 상기 제 2통공을 선택적으로 개폐시키도록 가장자리에 절곡부가 하측으로 연장 형성된 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 리저버 탱크 캡은, 도 1 내지 도 4를 참조, 그 구성이 리저버 탱크(100)의 오일 주입구(110)에 체결되고 외부와 연통되는 복수개의 출입공(212)이 형성된 제 1캡부재(210)와, 제 1캡부재(210)의 하측에 에어가 유출입되는 챔버(215)를 가지도록 마련되며 상부와 하부 측면에 각각 제 1,2통공(222,224)이 형성되는 제 2캡부재(220)와, 제 2캡부재(220)와 오일 주입구(110) 사이에 승강 가능하도록 마련되어 그 승강동작에 따라 탱크 내,외부를 개폐시키는 승강밸브(310)로 대별된다.

더 상세히 설명하면, 그 제 2캡부재(220)는 상부면에 복수개의 제 1통공(222)이 형성되고, 하부 측면에 수평으로 제 2통공(224)이 형성되며, 하측면에는 수직으로 승강가이드(225)가 일정 길이 연장 형성된 구조를 갖는다.

또한, 제 2캡부재(220)는 중앙 하단부가 오일 측정 게이지(160)와 연결된 스톱퍼(150)에 체결되며, 테두리는 오일 주입구(110) 테두리에 안착되는 대응되는 내경을 갖는다.

그 스프링(410)은 스톱퍼(150)에 안착되어 상측으로 승강밸브(310)의 하측면을 지지하도록 되어 있다.

그리고, 그 승강밸브(310)는 테두리 주위에 승강가이드(225)의 하단부가 출몰되도록 승강공(312)이 관통 형성되며, 그 가장자리에 하측으로 절곡부(315)가 연장 형성되어 승강 작동시 제 2캡부재(220)의 제 2통공(224)을 선택적으로 개폐시키는 구조를 갖는다.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

리저버 탱크(100)의 오일 주입구(110)에 제 1,2캡부재(210,220)으로 이루어진 탱크 캡(200)을 회전시키면, 제 1캡부재(210)가 오일 주입구(110)의 테두리에 체결되고, 제 2캡부재(220)와 승강밸브(310)가 오일 주입구(110)를 폐쇄하여 기밀을 유지하게 된다.

이때, 제 2캡부재(220)의 승강가이드(225)가 승강밸브(310)의 승강공(312)에 관통되어 결합되고 승강밸브(310)의 절곡부(315)가 제 2캡부재(220)의 제 2통공(224) 위치에 위치하게 되므로, 탱크 내부와 외부가 폐쇄된 상태를 유지하게 되어 내부의 오일이 외부로 넘치는 것을 방지하게 된다.

또한, 스프링(410)은 승강밸브(310)의 하측면을 상측으로 지지한 상태에서 승강밸브(310)를 상측으로 밀어주는 기능을 갖게 된다.

그런데, 리저버 탱크(100) 내부의 압력이 외기보다 클 경우, 그 내부 압력은 승강밸브(310)를 상측으로 밀어서 승강밸브(310)를 상승시켜 탱크내의 에어가 제 2통공(224)을 통해 챔버(215) 및 제 캡부재의 출입공(212)을 통해 외부로 배출되는 과정을 갖는다.

이때, 탱크 내부의 압력에 의해 승강밸브(310)가 상승됨에 따라 제 2통공(224)을 막고 있던 절곡부(315)도 상승되어 제 2통공(224)을 개방시키게 되고, 이 제 2통공(224)을 통해 챔버(215) 내부로 유입되고 이어서 출입공(212)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 리저버 탱크(100) 내부의 압력이 외기보다 작을 경우, 외부 에어의 압력이 제 1캡부재(210)의 출입공(212)을 통해 챔버(215) 내부로 유입되고, 이어서 제 2캡부재(220)의 제 1통공(222)을 통해 승강밸브(310)를 하측으로 누르는 힘으로 작용하게 된다.

이 승강밸브(310)가 하강함에 따라, 스프링(410)이 수축되면서 제 2캡부재(220)의 승강가이드(225)에 의해 막혀 있던 승강밸브(310)의 승강공(312)이 개방되어 외부의 에어가 탱크 내부로 유입된다.

따라서, 본 발명은 탱크 내부의 압력변화에 따라 승강밸브(310)가 승강되면서 외기가 유입되거나 내부의 에어가 배출되므로, 항시 일정한 범위내의 압력을 유지하게 된다.

이상과 같이 설명한 본 발명 리저버 탱크 캡은 이중 캡구조로 이루어져 리저버 탱크 내부의 압력변화에 따라 에어가 배출 및 유입되어 항시 일정한 압력을 유지할 수 있도록 그 구조가 개선된 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 리저버 탱크 내부의 오일 여유공간을 두지 않아도 되므로 부피의 축소가 가능할 뿐만 아니라, 내부에 충전된 오일의 유동에 의한 넘침현상을 예방할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 리저버 탱크 캡의 결합구조를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명 요부인 제 1캡부재의 평면도.

도 3은 본 발명 요부인 제 2캡부재의 평면도.

도 4는 본 발명의 작동상태도로서,

도 4a는 탱크 내의 에어 압력이 외기보다 클 경우 에어가 외부로 배출되는 상태를 나타낸 것이고,

도 4b는 탱크 내의 에어 압력이 외기보다 작을 경우 외부의 에어가 탱크 내부로 유입되는 상태를 나타낸 것이다.

도 5는 종래 자동차용 리저버 탱크 캡의 결합구조를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 리저버 탱크 110 : 오일 주입구

200 : 탱크 캡

210, 220 : 제 1,2캡부재

212 : 출입공 215 : 챔버

222, 224 : 제 1,2통공

225 : 승강가이드 310 : 승강밸브

312 : 승강공 315 : 절곡부

410 : 스프링

Claims (3)

1. 리저버 탱크(100)의 오일 주입구(110)에 체결되는 제 1캡부재(210)와,

   상기 제 1캡부재(210)와 오일 주입구(110) 사이에 에어가 유출입되는 챔버(215)를 갖도록 마련되는 제 2캡부재(220)와,

   상기 제 1,2캡부재(210,220)에 각각 마련되어 상기 리저버 탱크(100) 내부의 압력변화에 따라 내부의 에어를 외부로 흡입 또는 배출시키는 압력조절수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자동차용 리저버 탱크 캡의 결합구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 압력조절수단은 상기 제 1캡부재(210)에 외부와 연통되는 출입공(212)이 형성되고,

   상기 제 2캡부재(220)의 상부측과 하부측에 각각 상기 챔버(215)와 연통되는 제 1,2통공(222,224)이 형성되며,

   상기 제 2캡부재(220)의 하측면에 수직으로 연장 형성된 승강가이드(225)에 의해 가이드되고 하측이 스프링(410)에 의해 지지되어 상기 리저버 탱크(100) 내부의 압력변화에 따라 상,하 승강되어 상기 리저버 탱크(100)의 내,외부를 선택적으로 개폐시키는 승강밸브(310)를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 자동차용 리저버 탱크 캡의 결합구조.
3. 제 2항에 있어서, 상기 승강밸브(310)는 상기 승강가이드(225)의 관통 결합을 위해 승강공(312)이 형성되고,

   상기 제 2통공(224)을 선택적으로 개폐시키도록 가장자리에 절곡부(315)가 하측으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 리저버 탱크 캡의 결합구조.