KR200354890Y1 - 차량용 리저버의 에어밴트구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 리저버의 캡 내측에 조합되는 패킹의 구조를 단차형의 원통구조로 개선하여 리저버 내부의 압력에 따라 패킹이 자유롭게 변형 및 복원되면서 오일의 누출방지는 물론 공기의 원활한 출입을 가능하게 함으로써, 오일리저버 내부의 안정적인 압력평형을 유지할 수 있으며, 이에 따라 오일이 외부로 누출되는 문제, 내부에 진공이 발생하는 문제 등을 해소할 수 있는 차량용 리저버의 에어밴트구조에 관한 것이다.

본 고안은 어퍼바디상에 고무링 및 홀을 갖는 캡바디와 캡어퍼가 차례로 체결되고 상기 캡바디와 캡어퍼 사이에 패킹이 장착되는 구조로 이루어진 차량용 리저버의 에어밴트구조에 있어서, 상기 패킹은 길이중간의 일부 구간에서 확장된 직경으로 이루어진 원형단면의 탄력변형부를 갖는 원통형의 단차구조로 이루어져서 압력에 의한 탄력변형부의 변형에 통해 공기의 출입을 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 리저버의 에어밴트구조를 제공한다.

Description

차량용 리저버의 에어밴트구조{Air vent structure of reservoir for vehicle}

본 고안은 차량용 리저버의 캡상에 조성되는 에어밴트구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압력에 의해 변형가능한 단차형 원통구조의 패킹을 구비하여 오일리저버의 내압 변화에 따라 공기의 출입이 용이하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 오일리저버 내부의 안정적인 압력평형을 유지하여 오일이 외부로 누출되는 문제, 내부에 진공이 발생하는 문제 등을 해소할 수 있도록 한 차량용 리저버의 에어밴트구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 파워스티어링 시스템은 매뉴얼 시스템의 랙/피니언 타입 스티어링에 오일펌프, 컨크롤밸브, 파워실린더 등을 조합시킨 구조로 이루어져 있으며, 오일펌프의 구동으로 리저버 내부의 오일을 일정한 압력으로 토출시킨 후 컨트롤밸브 내부로 공급한 상태에서 스티어링휠을 회전시키면, 컨트롤밸브가 작동되어 조향방향에 따라 오일의 회로가 형성되면서 운전자가 적은 힘으로도 스티어링휠을 조작할 수 있도록 해주는 시스템이다.

이와 같이 동작되는 파워스티어링 시스템에 사용되는 오일은 리저버에 저장되어 오일펌프의 동작시 일정한 압력으로 토출되고, 파워실린더 내부로 공급되면서 이때의 오일 압력으로써 파워스티어링 시스템을 동작시킨 후 다시 리저버에 저장되는 반복적인 순환흐름을 갖게 된다.

이러한 파워스티어링 시스템은 조작력을 작게 할 수 있어 조향기어를 자유롭게 선택할 수 있고, 노면 충격에 의한 킥백(Kick back) 현상을 방지할 수 있으며, 시미모션(Shimmy motion)도 감소시키는 효과가 있는 등의 장점으로 널리 사용되고 있다.

이와 같은 파워스티어링 시스템에 있어서 오일을 저장하는 리저버는 그 내부 압력이 일정하게 유지되어야 파워스티어링 시스템에서의 오일 순환이 원활하게 이루어질 수 있다.

이때의 내부 압력을 일정하게 유지하기 위하여 종래의 리저버에서는 캡에 공기가 빠질 수 있는 홀을 마련하여 리저버 내부와 대기압 간의 압력평형을 유지하고 있다.

그러나, 위와 같은 종래의 에어밴트구조는 차량 주행시 발생되는 유동이나 진동에 의해 리저버 내부의 오일이 홀을 통해 누출되면서 주변을 오염시키거나 작동상의 문제를 일으키는 단점이 있다.

이러한 단점을 해소하기 위하여 국내 등록실용신안 제0335256호에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 캡어퍼(100)와 캡바디(110) 사이에 용기형태의 패킹(120)을 구비하여 오일의 외부 누출을 방지하면서 내부 공기의 배출을 유도하는 에어밴트구조를 제시하고 있다.

여기서, 미설명 부호 130은 캡패킹이고, 140은 어퍼바디를 나타낸다.

그러나, 이러한 에어밴트구조의 경우에는 내부 공기의 배출시 형태적으로 큰 가압력을 필요로 하는 용기형태의 중심부를 가압하면서 공기가 배출되는 구조로 특히, 용기형태의 패킹을 채용하고 있는 위의 에어밴트구조에서는 외부 공기의 유입이 전혀 이루어지지 않게 되어 리저버 내부의 압력이 대기압보다 낮은 조건에서는 리저버 내부에 진공이 형성되는 등, 즉 리저버 내부와 대기압 간의 압력평형이 깨지는 등 심각한 작동상의 문제를 초래할 수 있는 단점이 있다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 리저버의 캡 내측에 조합되는 패킹의 구조를 단차형의 원통구조로 개선하여 리저버 내부의 압력에 따라 패킹이 자유롭게 변형 및 복원되면서 오일의 누출방지는 물론 공기의 원활한 출입을 가능하게 함으로써, 오일리저버 내부의 안정적인 압력평형을 유지할 수 있으며, 이에 따라 오일이 외부로 누출되는 문제, 내부에 진공이 발생하는 문제 등을 해소할 수 있는 차량용 리저버의 에어밴트구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 어퍼바디상에 고무링 및 홀을 갖는 캡바디와 캡어퍼가 차례로 체결되고 상기 캡바디와 캡어퍼 사이에 패킹이 장착되는 구조로 이루어진 차량용 리저버의 에어밴트구조에 있어서, 상기 패킹은 길이중간의 일부 구간에서 확장된 직경으로 이루어진 원형단면의 탄력변형부를 갖는 원통형의 단차구조로 이루어져서 압력에 의한 탄력변형부의 변형에 통해 공기의 출입을 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄력변형부는 캡바디의 윗면 중앙에 마련되어 있는 안착홈의 내부에 배치되면서 그 바닥에 있는 돌출부에 삽입되어 고정되는 구조로 장착되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 에어밴트구조를 보여주는 단면도

도 2는 본 고안에 따른 에어밴트구조를 보여주는 사시도

도 3은 도 2에서 캡어퍼의 구조를 보여주는 사시도

도 4는 도 2에서 캡바디의 구조를 보여주는 사시도

도 5는 도 2에서 패킹의 구조를 보여주는 사시도

도 6은 본 고안에 따른 에어밴트구조를 보여주는 단면도

도 7은 본 고안에 따른 에어밴트구조에서 내압 증가시/내압 감소시의 패킹상태를 보여주는 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 어퍼바디 11 : 고무링

12 : 홀 13 : 캡바디

14 : 캡어퍼 15 : 패킹

16 : 탄력변형부 17 : 안착홈

18 : 돌출부 19 : 공기통로

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 에어밴트구조를 보여주는 사시도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 오일주입구에 해당하는 어퍼바디(10)에 캡바디(13)와 캡어퍼(14)가 차례로 체결되어 마감되고, 캡바디(13)의 외면과 어퍼바디(10)의 내면 간에는 기밀유지를 위한 고무링(11)이 장착되며, 캡바디(13)상에는 리저버 내외부의 통로역할을 하는 홀(12)이 형성되어 내외부 공기의 출입이 가능하게 된다.

상기 캡어퍼(14)를 포함하는 캡바디(13)는 양쪽의 훅을 통해 어퍼바디(10)의 상단 테두리 둘레에 회전조작을 통해 걸려지거나 빠질 수 있도록 되어 있어서 오일보충시 이것을 열고 오일을 보충한 후 재차 닫을 수 있는 구조를 갖게 된다.

이러한 캡 구조에서 에어밴트의 핵심적인 역할을 담당하는 패킹(15)은 캡바디(13)와 캡어퍼(14) 사이에 배치되는 구조로 장착되며, 리저버 내부 압력에 의해 변형되거나 복원되는 작용을 통해 공기의 출입을 가능하게 해준다.

도 3은 도 2에서 캡어퍼의 구조를 보여주는 저면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 캡어퍼(14)는 리저버 캡을 최종 마감하는 수단으로서, 양쪽 측면에는 캡바디(13)의 훅을 수용할 수 있는 돌출부분을 갖고 있으며, 그 밑면은 캡바디(13)의 윗면과 접하게 된다.

또한, 캡어퍼(14)의 내주면 둘레에는 다수의 걸림턱들이 형성되어 있으며,이것들을 통해 캡바디(13)측과 일체식으로 결합될 수 있게 된다.

도 4는 도 2에서 캡바디의 구조를 보여주는 평면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 캡바디(13)는 어퍼바디(10)의 내측으로 직접 체결되면서 실질적인 기밀작용을 수행하는 수단으로서, 효과적인 기밀유지를 위해 어퍼바디(10)와의 접촉부위 둘레에는 고무링(11)이 함께 장착되고, 어퍼바디(10)와의 체결을 위해 양쪽에는 훅을 갖고 있다.

또한, 상기 캡바디(13)의 윗면에는 동심원상으로 배열되는 다수의 공기통로(19)가 형성되어 있고, 이때의 각 공기통로(19)들은 일측의 터진 부위를 통해 서로 연통되어 있어서 리저버 내부로부터 빠져나오는 공기와 외부로부터 들어오는 공기가 이곳을 통해 출입될 수 있게 된다.

특히, 캡바디(13)의 윗면 중앙에는 일정한 깊이를 갖는 원형의 안착홈(17)이 형성되어 있으며, 홈 바닥쪽에는 수직으로 돌출되는 돌출부(18)가 형성되어 있어서 이곳에 패킹(15)이 자리를 잡으면서 놓여질 수 있게 된다.

이러한 안착홈(17)의 아래쪽은 한쪽으로 치우쳐 형성되어 있는 홀(12)과 직접 통하는 구조로 되어 있어서 홀(12)을 통해 빠져나오는 리저버 내부의 공기가 이곳을 경유한 후 외부로 빠져나가게 되고, 또 외부로부터 들어오는 공기는 이곳을 통해 홀(12)측으로 들어갈 수 있게 된다.

도 5는 도 2에서 패킹의 구조를 보여주는 사시도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 패킹(15)은 기본적으로 리저버 내부에 들어있는 오일이 외부로 누출되는 것을 막아주는 역할을 수행하는 수단이며, 또한 공기의 출입을 가능하게 하여 리저버 내부의 압력평형을 유지해주는 역할을 수행한다.

이때의 패킹(15)은 소정의 자체 탄력을 보유할 수 있는 -----(?) 등과 같은 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 상기 패킹(15)은 길이중간의 일부 구간에서 확장된 직경으로 이루어진 원형단면의 탄력변형부(16)를 갖는 원통형의 단차구조로 이루어져 있으며, 이러한 탄력변형부(16)의 변형시 서로 밀착되어 있는 탄력형변형부(16)의 외주면과 안착홈(17)의 내주면 사이에 선택적으로 조성되는 틈새를 통해 공기의 출입이 가능하게 된다.

도 6은 본 고안에 따른 에어밴트구조를 보여주는 단면도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 어퍼바디(10)의 윗쪽으로 캡바디(13)와 캡어퍼(14)가 차례로 체결되고, 캡바디(13)의 둘레에 장착되는 고무링(11)에 의해 리저버의 기밀이 유지된다.

여기서, 패킹(15)은 캡바디(13)의 윗면 중앙에 마련되어 있는 안착홈(17)의 내부에 삽입되는 동시에 돌출부(18)에 하단부가 끼워진 상태로 놓여지고, 이러한 상태에서 그 위쪽은 캡어퍼(14)에 의해 눌려져 고정되며, 이에 따라 리저버 내부와 외부는 패킹(15)이 장착되어 있는 구역을 통해서만 통할 수 있게 된다.

따라서, 도 7에 도시한 바와 같이, 리저버 내부에서 압력 발생시 홀(12)을 통해 패킹(15)이 속해 있는 구역 내에 압력이 도달하게 되면, 이때에는 패킹(15)의 탄력변형부(16)가 압력에 의해 변형되어 내측으로 눌려지면서 틈새를 만들게 되고, 이때의 틈새로 공기가 외부로 배출될 수 있게 된다.

반대로, 리저버 내부의 압력이 대기압보다 낮아지게 되면, 이때에도 패킹(15)의 탄력변형부(16)가 변형되면서 조성하는 틈새를 통해 공기가 내부로 들어와 리저버 내에 일정한 압력이 유지될 수 있게 된다.

또한, 압력이 발생하지 않는 경우, 즉 압력평형상태에서는 패킹(15)의 탄력변형부(16)가 안착홈(17)의 벽면에 자체탄력으로 밀착되면서 기밀작용을 수행할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 고안은 단차형의 원통구조로 이루어져서 압력에 의해 탄력적으로 변형되면서 공기의 출입을 가능하게 한 패킹을 포함하는 에어밴트구조를 제공함으로써, 오일리저버 내부의 안정적인 압력평형을 유지할 수 있는 장점이 있으며, 이에 따라 오일이 외부로 누출되는 문제나 내부에 진공이 발생하는 문제 등을 해소할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 어퍼바디(10)상에 고무링(11) 및 홀(12)을 갖는 캡바디(13)와 캡어퍼(14)가 차례로 체결되고 상기 캡바디(13)와 캡어퍼(14) 사이에 패킹(15)이 장착되는 구조로 이루어진 차량용 리저버의 에어밴트구조에 있어서,

   상기 패킹(15)은 길이중간의 일부 구간에서 확장된 직경으로 이루어진 원형단면의 탄력변형부(16)를 갖는 원통형의 단차구조로 이루어져서 압력에 의한 탄력변형부(16)의 변형에 통해 공기의 출입을 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 리저버의 에어밴트구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 탄력변형부(16)는 캡바디(13)의 윗면 중앙에 마련되어 있는 안착홈(17)의 내부에 배치되면서 그 바닥에 있는 돌출부(18)에 삽입되어 고정되는 구조로 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 리저버의 에어밴트구조.