KR20060095015A - 델타형 그루브 니플 구조를 갖는 자동차용 고압호스 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 조향시스템에 사용되는 파워 스티어링 유압 호스의 체결부에 있어서, 특히 고압 고무 호스의 금속 체결부를 구성하고 있는 니플의 외부로 오일이 누유되는 것을 막는 자동차용 고압호스의 델타형 그루브 니플 구조에 관한 것으로,

외주연에 델타형 그루브를 일정간격으로 형성한 니플과; 상기 니플에 일측이 결합되며 외주연에 파형을 형성한 슬리브와; 상기 니플과 슬리브가 맞닿아 이루어지는 공간에 삽입되는 고압 고무호스로 이루어지며; 상기 델타형 그루브는 가상의 중심축을 중심으로 상호 대칭형으로 형성되는 것이 특징이며;

본 발명은 고압호스의 체결부에서 발생하는 오일 누유를 방지하기 위해 델타형 그루브를 복수 형성시킴으로써, 첨단면에서의 접촉부의 응력 집중이 크게 되도록 설계함으로써 오일이 누유되는 것을 방지하는 효과를 제공한다.

델타형, 그루브, 자동차용 고압호스

Description

델타형 그루브 니플 구조를 갖는 자동차용 고압호스 조립체{A High Pressure Hose Assembly for Vichiles Having Nipple Structure of Delta Groove Shape}

도 1은 종래에 사용된 고압호스 조립구조의 단면도.

도 2는 본 발명의 델타형 그루브 니플구조 구성의 실시예도.

도 3은 본 발명이 델타형 그루브 니플구조 구성의 다른 실시예도.

도 4는 본 발명의 델타형 그루브 니플 구조를 고압호스 조립체에 설치한 설치 예시도.

도 5a는 본 발명의 델타형 그루브 니플을 이용한 실험예에서 누유가 일어나기전 니플에 걸리는 실링 압력 예시도면.

도 5b는 본 발명의 델타형 그루브 니플을 이용한 실험예에서 누유가 일어난 후 니플에 걸리는 실링 압력 예시도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 슬리브 20: 고압 고무호스

22: 고무내면 24: 보강사층

26: 외면고무 30: 니플

31: 델타형 그루브

본 발명은 자동차용 조향시스템에 사용되는 파워 스티어링 유압 호스의 체결부에 있어서, 특히 고압 고무 호스의 금속 체결부를 구성하고 있는 니플의 외부로 오일이 누유되는 것을 막는 자동차용 고압호스의 델타형 그루브 니플 구조에 관한 것이다.

차량용 동력 조향 시스템(Power Steering System)은 엔진구동에 의해 펌프의 회전에 따라 발생하는 유압으로 자동차의 조향장치를 쉽게 조절할 수 있는 장치이다.

도 1은 종래에 사용된 고압호스 조립구조의 단면도로서, 도시한 바와 같이 고압호스 조립체(1)는 고압호스(20)의 일단에 니플(30)의 일부분이 삽입되어 이루어진다.

상기 니플(30)의 일단은 직경이 일정한 형상이고, 상기 니플(30)의 외주연은 고압호스(20)가 결합되고, 상기 고압호스(20)의 외주연에 슬리브(10)가 결합되어 이루어진다.

상기 고압호스(20)는 중공의 원통형상으로 고압호스(20)의 일단에 삽입된 파이프(30)와 접촉하는 내부에 일정두께의 고무재질의 내면고무(22)가 형성되어 있고, 고압호스(20)의 외주면을 감사는 고무재질의 외면고무(26)를 형성하고 있다. 그리고 내면고무(22)와 외면고무(26) 사이에 보강층(24)이 형성되어 있다.

상기 슬리브(10)는 일단은 축선방향으로 파형을 이루고, 타단은 완만하게 절곡되어 파이프(30)가 삽입된 고압호스(20) 부분을 감싸고 있다.

그러나, 엔진 구동에 의한 가압된 힘이 파이프(30)에 작용시 파이프(30)의 제 3 돌기와 고압호스(20)의 내면고무(22)가 잦은 슬립에 의해 마찰이 발생하여 최종적으로 내면고무(22)의 두께가 얇아지고 크랙이 발생하여 최종적으로는 기름이 누수되는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 이를 해결하기 위해 사각형의 요곡을 니플면에 위치시키고 슬리브 사이에 고무호스를 끼워서 슬리브에 곡면방향으로 압축 응력을 가함으로써 슬리브의 소성변형에 의해 니플 첨단부에서 높은 응력이 발생하도록 그 치수를 선정하도록 한 것이 있으나, 이는 단지 오일이 누유되는 것을 방지하기 위하여 고무재료가 니플표면에 강하게 압착되는 것만으로 오일이 틈을 이기고 이동하는 것을 막는 것으로, 장시간 고온의 오일에서 사용시 고무의 노화에 의한 밀폐성 저하를 고려하지 않았고, 다수의 요철만을 니플 표면에 형성시키는 것은 니플의 제작시 애로사항으로 작용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제를 해결코자 하는 것으로, 치수에 대한 최적화를 고려하는 대신, 고무의 노화를 고려하여 치수를 설계하고, 오일의 누유를 막는 방법으로 사각형 그루브 보다 더 효과적인 톱니 그루브 형상을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 외주연에 델타형 그루브를 일정간격으로 형성한 니플과; 상기 니플에 일측이 결합되며 외주연에 파형을 형성한 슬리브와; 상기 니플과 슬리브가 맞닿아 이루어지는 공간에 삽입되는 고압고무호스로 이루어지며; 상기 델타형 그루브는 가상의 중심축을 중심으로 상호 대칭형으로 배열되어 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 외주연에 델타형 그루브를 일정간격으로 형성한 니플과; 상기 니플에 일측이 결합되며 외주연에 파형을 형성한 슬리브와; 상기 니플과 슬리브가 맞닿아 이루어지는 공간에 삽입되는 고압고무호스로 이루어지며; 상기 델타형 그루브는 일방향으로 정렬되어 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 델타형 그루브의 높이는 0.8 - 1mm, 너비는 1.5 - 2mm인 삼각형태인 것이 특징이다.

또한, 상기 고압고무호스는 내면고무와 보강사층 및 외면고무로 이루어지는 것이 특징이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 델타형 그루브 니플구조 구성의 실시예도.

도 3은 본 발명이 델타형 그루브 니플구조 구성의 다른 실시예도.

도 4는 본 발명의 델타형 그루브 니플 구조를 고압호스 조립체에 설치한 설치 예시도로서, 도시한 바와 같이, 외주연에 델타형 그루브(31)를 일정간격으로 형성한 니플(30)과; 상기 니플(30)에 일측이 결합되며 외주연에 파형을 형성한 슬리브(10)와; 상기 니플(30)과 슬리브(20)가 맞닿아 이루어지는 공간에 삽입되는 고압 고무호스(30)로 이루어진다.

또한, 상기 델타형 그루브(31)는 두가지 형태로 배열될 수 있는바, 도 2와 같이 가상의 중심축을 중심으로 상호 대칭형으로 배열되어 구성할 수 있고, 또한 도 3과 같이 일방향으로 방향성을 갖도록 배열할 수도 있다.

상기 고압 고무호스(30)는 내면고무와 보강사층 및 외면고무로 이루어지는 것이 일반적이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 가장 큰 특징은 오일이 누유되는 것을 막기 위해 새로운 그루브 형상을 제공하는 것으로, 단지 몇개의 그루브 만으로 오일의 누유 현상을 저지하는 것이다.

즉, 본 고안은 슬리브(10)를 스웨이징(swaging)할 때 니플(30)과 슬리브(10)로 둘러쌓인 곳에 고무호스(20)가 있고, 니플(30) 표면에 돌출된 델타형 그루브(31)를 위치시킴으로써 수직방향에 의한 실링압력과 오일의 흐름에 대한 팁(tip)에서의 실링 압력을 추가함으로써 전체적으로 더 높은 실링압력을 형성시킬 수 있다.

또한, 누유가 되는 원인은 높은 실링압력의 실링 포인트가 다수 형성되지 못하고 또한 적절한 실링 압력으로 유지되지 못하는 것에 기인한다고 볼 수 있는바, 본 발명에서는 오일의 이동에 시간을 지연시키는 미로효과를 주기 위해서 복수의 델타형 그루브를 형성시킬 수 있으며, 오일이 지나가는 틈이 발생하여도 아래에서 산 방향으로 누유되는 과정에서 아래부분의 고무가 윗쪽으로 들릴 때 산쪽에서는 이 때문에 더욱더 큰 압축력이 형성된다. 즉, 누유되는 오일에 의해 더 높은 실링 포인트를 발생시킬 수 있는 구조로 되어 있다.

도 5a는 누유 되기전 니플(30)에 형성되는 그루브(31)의 산의 점응력이 발생하는 도면이고, 도 5b는 누유가 일어날 때 니플(30)에 형성되는 그루브의 산의 점응력을 나타낸 도면으로서, 도시한 바와 같이 누유가 일어나면 고무가 위로 들리면서 동시에 산에 발생하는 점응력이 더욱 커짐으로써 오일이 외부로 새나가는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

즉, 본 발명에 적용되는 자동차용 고압호스 조립체는 자동차용 조향시스템에 사용되는 파워스티어링용 공업 호스로서, 기어 또는 베인으로 구성되어 펌프에서 토출되는 유량은 시스템의 부하에 비례하여 높은 압력을 형성시키고, 이 고압의 오일은 고무부로 구성된 호스(20)를 지나 타부와의 취부를 위해 구성된 금속체결부를 흐르게 된다.

이 체결부는 고무호스(20)와 니플(30)을 체결하기 위하여 고무호스(20) 내부에 외부의 스웨이징 공정에 따라 함몰되지 않도록 고강도의 니플(30)과 외부면의 스웨이징 현상을 유지해주는 저강도의 슬리브로 구성되어 있으며, 이때, 흐르는 오일의 압력은 펌프의 릴리프압으로 100(kgf/cm²)이하이며, 일반적으로 80 - 90(kgf/cm²)정도이고, 오일의 온도는 120℃이하이며, 아스팔트 시내도로 주행시 약 60℃이하, 고속도로 주행시 약 50℃이하이나, 정지상태에서는 심한 조향조작을 통해서 상당한 온도로 높이 올라갈 수 있으며, 이때, 차량의 진동과 오일의 온도에 의하여 고무와 니플면의 갭이 생성되어 차츰 오일이 외부로 누유가 되는데 이를 방지하기 위하여 니플과 고무의 접촉면에 스트래스 댐 + 미로효과를 극대화하기 위해 델타형(∠) 그루브를 형성시킴으로서 오일이 누유되는 것을 방지하기 위한 응력턱을 높게 형성시키고 오일이 흐르는 유로를 미궁에 빠지게 함으로써 누유가 되는 시간을 지연시킬 수 있다.

특히, 델타형 그루브의 형상은 좌우 대칭형, 비대칭형 등 여러 배치모양을 가질 수 있으나, 한개의 델타형 모양의 크기는 바람직하게는 높이는 0.8 - 1mm, 너비는 1.5 - 2mm 정도이며, 삼각형의 모양일 경우에도 동일하다.

결국, 본 발명은 매우 높은 실링 포인트를 형성시킬 수 있으며, 니플 표면에 델타형 그루브를 복수로 형성시킴으로서 오일의 누유를 지연시키는 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 고압호스의 체결부에서 발생하는 오일 누유를 방지하기 위해 델타형 그루브를 복수 형성시킴으로써, 첨단면에서의 접촉부의 응력 집중이 크게 하도록 설계함으로써 오일이 누유되는 것을 방지하는 효과를 제공한다.

또한, 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 설명과 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형은 포함한 것으로 판단할 수 있다.

Claims (4)

1. 외주연에 델타형 그루브를 일정간격으로 형성한 니플(10)과;

   상기 니플(10)에 일측이 결합되며 외주연에 파형을 형성한 슬리브(20)와;

   상기 니플(10)과 슬리브(20)가 맞닿아 이루어지는 공간에 삽입되는 고압고무호스(30)로 이루어지며;

   상기 델타형 그루브는 가상의 중심축을 중심으로 상호 대칭형으로 배열되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 델타형 그루브 니플 구조를 갖는 자동차용 고압호스 조립체.
2. 외주연에 델타형 그루브를 일정간격으로 형성한 니플(10)과;

   상기 니플(10)에 일측이 결합되며 외주연에 파형을 형성한 슬리브(20)와;

   상기 니플(10)과 슬리브(20)가 맞닿아 이루어지는 공간에 삽입되는 고압고무호스(30)로 이루어지며;

   상기 델타형 그루브는 일방향으로 정렬되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 델타형 그루브 니플 구조를 갖는 자동차용 고압호스 조립체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 델타형 그루브의 높이는 0.8 - 1mm, 너비는 1.5 - 2mm인 삼각형태인 것을 특징으로 하는 델타형 그루브 니플 구조를 갖는 자동차용 고압호스 조립체.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 고압고무호스(30)는 내면고무와 보강사층 및 외면고무로 이루어지는 것을 특징으로 하는 델타형 그루브 니플 구조를 갖는 자동차용 고압호스 조립체.

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