KR20130061787A - 차량용 에어브리더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래 노멀 오픈 타입 에어브리더와 노멀 클로즈드 타입 에어브리더의 단점을 모두 극복하여, 외부로부터의 수분이나 이물질 유입을 효과적으로 방지할 수 있도록 하면서도 변속기나 액슬 등의 내부에 발생하는 정압이나 부압을 모두 해소시킬 수 있도록 함으로써, 각종 씨일의 이상마모를 방지하고 윤활 유체의 특성을 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.

Description

차량용 에어브리더{AIR BREATHER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 에어브리더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속기나 액슬의 내부에서 발생되는 압력 변화를 대기압 수준으로 보상하는 에어브리더의 구조에 관한 기술이다.

차량의 변속기나 액슬의 내부에는 윤활 유체가 구비되고, 상기와 같은 윤활 유체는 변속기 등의 작동에 의해 그 온도 변화 및 압력 변화가 수반되는 바, 변속기 내부나 액슬의 내부의 압력 변화를 보상하도록 하기 위하여 에어브리더가 사용된다.

도 1과 도 2는 종래의 에어브리더를 구성하는 대표적인 예로서, 도 1의 노멀 오픈 타입(NORMAL OPEN TYPE) 에어브리더는 브리더바디(500) 상측의 캡(502)이 변속기 내부 등을 대기중과 항상 연통상태로 유지하면서도 외부로부터의 이물질은 차단하도록 구비되어 있지만, 상기 캡(502)은 빗물과 같이 수직으로 낙하하는 이물질 및 수분에 대해서만 보호기능을 발휘하도록 되어 있어서, 고압 세차 등과 같은 특수 상황에서는 상기 에어브리더를 통한 수분 또는 이물질의 유입 가능성이 내포되어 있는 구성이다.

한편, 도 2의 에어브리더는 노멀 클로즈드 타입(NORMAL CLOSED TYPE)으로서, 변속기 등의 내부는 에어브리더에 의해 기본적으로 외부와 차단된 상태이지만, 내부의 압력이 높아지면, 스프링(504)을 압축시키면서 에어브리더의 밸브(506)가 열려서 내부의 높은 압력을 대기중으로 배출시킬 수 있도록 된 구성이다.

즉, 상기 두 가지 타입의 에어브리더 중 도 1의 에어브리더는 상기 변속기 등의 내부가 정압이거나 부압이거나 항상 대기압 수준으로 내부의 압력이 보상될 수 있지만, 수분이나 이물질의 침입 가능성이 있다는 단점이 있고, 도 2의 에어브리더는 이물질의 침입 가능성은 없지만 변속기 등의 내부 압력이 대기압보다 높은 정압만 해소될 뿐 부압 상태로 되는 경우에는 구조적으로 이를 해소하지 못하여, 변속기 등에 장착된 각종 씨일 등의 이상 마모를 촉진시키거나 윤활 유체의 특성 변화를 초래할 수 있다는 단점이 있다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 종래 노멀 오픈 타입 에어브리더와 노멀 클로즈드 타입 에어브리더의 단점을 모두 극복하여, 외부로부터의 수분이나 이물질 유입을 효과적으로 방지할 수 있도록 하면서도 변속기나 액슬 등의 내부에 발생하는 정압이나 부압을 모두 해소시킬 수 있도록 함으로써, 각종 씨일의 이상마모를 방지하고 윤활 유체의 특성을 안정적으로 유지할 수 있도록 한 차량용 에어브리더를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 에어브리더는

압력해소가 필요한 장치의 케이스에 형성된 장착구멍을 관통하여 설치되는 중공체로 이루어진 바디와;

상기 바디의 하측에 장착되어 상기 케이스의 내부에서 상기 케이스에 밀착되면 상기 장착구멍을 막을 수 있도록 된 하측플랜지와;

상기 케이스의 외부에서 상기 바디에 구비되는 상측플랜지와;

상기 상측플랜지와 상기 케이스 사이에 구비되어 상기 하측플랜지가 상기 케이스의 내측면에 밀착되도록 탄성 지지하는 아웃터스프링과;

상기 바디의 상단에 씌워지는 캡과;

상기 바디의 상단과 상기 캡 사이에 위치하여 상기 바디의 상단을 막도록 구비된 밸브플레이트와;

상기 밸브플레이트와 상기 캡 사이에 설치되어 상기 밸브플레이트를 상기 바디의 상단으로 탄성 지지하는 인너스프링;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 에어브리더는

압력해소가 필요한 장치의 케이스에 형성된 장착구멍을 관통하여 설치되는 중공체로 이루어진 바디와;

상기 바디의 하측에 장착되어 상기 케이스의 외부에서 상기 장착구멍으로 가압되면 변형되면서 상기 장착구멍을 통과하고, 상기 케이스의 내부에서 상기 케이스에 밀착되면 상기 장착구멍을 막을 수 있도록 플랙시블한 재질로 된 하측플랜지와;

상기 케이스의 외부에서 상기 바디에 구비되는 상측플랜지와;

상기 상측플랜지와 상기 케이스 사이에 구비되어 상기 하측플랜지가 상기 케이스의 내측면에 밀착되도록 탄성 지지하는 아웃터스프링과;

상기 바디의 상단에 씌워지는 캡과;

상기 바디의 상단과 상기 캡 사이에 위치하여 상기 바디의 상단을 막도록 구비된 밸브플레이트와;

상기 밸브플레이트와 상기 캡 사이에 설치되어 상기 밸브플레이트를 상기 바디의 상단으로 탄성 지지하는 인너스프링;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 종래 노멀 오픈 타입 에어브리더와 노멀 클로즈드 타입 에어브리더의 단점을 모두 극복하여, 외부로부터의 수분이나 이물질 유입을 효과적으로 방지할 수 있도록 하면서도 변속기나 액슬 등의 내부에 발생하는 정압이나 부압을 모두 해소시킬 수 있도록 함으로써, 각종 씨일의 이상마모를 방지하고 윤활 유체의 특성을 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.

도 1은 종래 노멀 오픈 타입 에어브리더의 구조를 설명한 도면,
도 2는 종래 노멀 클로즈드 타입 에어브리더의 구조를 설명한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 에어브리더의 제1실시예를 도시한 도면,
도 4는 도 3의 제1실시예에서 정압이 해소되는 작용을 설명한 도면,
도 5는 도 3의 제1실시예에서 부압이 해소되는 작용을 설명한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 에어브리더의 제2실시예를 도시한 도면,
도 7은 도 6의 하측플랜지를 상세히 도시한 도면,
도 8은 도 7을 상측에서 관측한 상기 하측플랜지의 상세도,
도 9는 도 6의 제2실시예의 에어브리더 장착 과정을 설명한 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명 차량용 에어브리더의 제1실시예는 압력해소가 필요한 장치의 케이스(1)에 형성된 장착구멍(3)을 관통하여 설치되는 중공체로 이루어진 바디(5)와; 상기 바디(5)의 하측에 장착되어 상기 케이스(1)의 내부에서 상기 케이스(1)에 밀착되면 상기 장착구멍(3)을 막을 수 있도록 된 하측플랜지(7)와; 상기 케이스(1)의 외부에서 상기 바디(5)에 구비되는 상측플랜지(9)와; 상기 상측플랜지(9)와 상기 케이스(1) 사이에 구비되어 상기 하측플랜지(7)가 상기 케이스(1)의 내측면에 밀착되도록 탄성 지지하는 아웃터스프링(11)과; 상기 바디(5)의 상단에 씌워지는 캡(13)과; 상기 바디(5)의 상단과 상기 캡(13) 사이에 위치하여 상기 바디(5)의 상단을 막도록 구비된 밸브플레이트(15)와; 상기 밸브플레이트(15)와 상기 캡(13) 사이에 설치되어 상기 밸브플레이트(15)를 상기 바디(5)의 상단으로 탄성 지지하는 인너스프링(17)을 포함하여 구성된다.

즉, 상기 압력해소가 필요한 장치인 변속기나 액슬 등의 케이스(1)에 장착구멍(3)을 구비하고 상기 바디(5)를 관통하여 결합한 후 상기 하측플랜지(7)를 결합하면, 상기 바디(5)는 상기 아웃터스프링(11)에 의해 상기 하측플랜지(7)가 상기 케이스(1)의 내측면에 밀착된 상태로 되고, 상기 밸브플레이트(15)는 상기 인너스프링(17)에 의해 상기 바디(5)의 상단을 막고 있는 상태가 되며, 이와 같은 상태는 상기 변속기 등의 내부 압력이 외부의 대기압과 평형을 이루고 있는 동안 유지되고, 변속기 등의 내부가 대기압 보다 높은 정압 상태로 되면 도 4에 도시된 바와 같이 상기 밸브플레이트(15)가 열려서 내부의 압력을 해소하게 되며, 상기 변속기 등의 내부가 부압 상태로 되면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 하측플랜지(7)가 상기 케이스(1)로부터 이격되면서 상기 부압을 해소하게 되는 것이다.

따라서, 압력이 평형상태를 이루는 동안에는 상기 인너스프링(17)과 아웃터스프링(11)에 의해 상기 변속기 등의 내부는 외부와 완전히 차단된 상태를 유지하므로, 종래와 같이 고압세차 등과 같은 특수한 상황이 되어도, 상기 변속기 등의 내부로 이물질이나 수분이 유입되지 않게 됨은 물론, 변속기 등의 내부에 정압이 발생하거나 부압이 발생하는 모든 상황에서 상기 대기압과의 압력 불평형을 해소할 수 있게 되어, 종래 압력 불평형 상태에 의한 각종 씨일 등의 이상 마모나 윤활 유체의 특성 변화를 방지할 수 있게 된다.

상기 상측플랜지(9)와 하측플랜지(7)는 이들의 사이에 상기 케이스(1)와 아웃터스프링(11)이 중첩되어 위치되고, 상기 아웃터스프링(11)의 신축작용이 가능할 정도의 간격이 확보되도록 구성되어, 상기 바디(5)가 상기 아웃터스프링(11)의 신축작용에 의해 상기 케이스(1)에 대하여 원활하게 이동하여 상기 하측플랜지(7)와 케이스(1) 사이에 공간이 발생할 수 있도록 함으로써, 상기 변속기 등의 내부에서 발생하는 부압을 안정적으로 해소시킬 수 있도록 한다.

한편, 상기 상측플랜지(9)는 상기 바디(5)와 일체로 형성되고, 상기 하측플랜지(7)는 상기 케이스(1)를 관통하여 결합된 바디(5)의 하측에 결합되도록 구성된다. 즉, 상기 바디(5)의 하측을 상기 케이스(1) 내부로 삽입한 상태에서 상기 바디(5)에 상기 하측플랜지(7)를 결합하게 되는데, 상기 바디(5)와 하측플랜지(7)의 결합구조는 스냅링을 사용하거나 나사결합 등을 사용할 수 있을 것이다.

그런데, 상기한 바와 같은 제1실시예는 상기와 같이 변속기 등의 내부에서 바디(5)의 하측에 하측플랜지(7)를 별도로 조립해야 하는 구조이므로, 그 조립 작업성이 좋지 않으며, 에어브리더의 교환 등의 경우에 정비성이 불리하며, 상기 하측플랜지(7)와 상기 케이스(1) 사이에는 기밀 유지를 위한 별도의 씰링구조가 추가될 필요가 있어서, 소요되는 부품수가 증가하게 되는 문제가 있다.

상기한 바와 같은 제1실시예의 단점을 극복한 본 발명의 제2실시예는 도 6 내지 도8에 도시된 바와 같이, 압력해소가 필요한 장치의 케이스(1)에 형성된 장착구멍(3)을 관통하여 설치되는 중공체로 이루어진 바디(5)와; 상기 바디(5)의 하측에 장착되어 상기 케이스(1)의 외부에서 상기 장착구멍(3)으로 가압되면 변형되면서 상기 장착구멍(3)을 통과하고, 상기 케이스(1)의 내부에서 상기 케이스(1)에 밀착되면 상기 장착구멍(3)을 막을 수 있도록 플랙시블한 재질로 된 하측플랜지(7)와; 상기 케이스(1)의 외부에서 상기 바디(5)에 구비되는 상측플랜지(9)와; 상기 상측플랜지(9)와 상기 케이스(1) 사이에 구비되어 상기 하측플랜지(7)가 상기 케이스(1)의 내측면에 밀착되도록 탄성 지지하는 아웃터스프링(11)과; 상기 바디(5)의 상단에 씌워지는 캡(13)과; 상기 바디(5)의 상단과 상기 캡(13) 사이에 위치하여 상기 바디(5)의 상단을 막도록 구비된 밸브플레이트(15)와; 상기 밸브플레이트(15)와 상기 캡(13) 사이에 설치되어 상기 밸브플레이트(15)를 상기 바디(5)의 상단으로 탄성 지지하는 인너스프링(17)을 포함하여 구성된다.

즉, 나머지 구성은 상기 제1실시예와 거의 동일하지만, 상기 하측플랜지(7)의 구조가 상기 제1실시예와 다른 바, 상기 하측플랜지(7)는 상측으로 구부러지는 원호형의 일정한 단면 형상으로 상기 바디(5)의 외주면을 따라 링을 형성하면서 상기 바디(5)에 일체로 결합되며, 상기 하측플랜지(7)에는 상기 하측플랜지(7)의 가장자리가 상측으로 상대적으로 상측으로 이동하면서 변형되는 것은 허용하되 하측으로 이동하면서 변형되는 것은 제한하도록 형성된 다수의 제한리브(19)가 구비된 구조이다.

상기 하측플랜지(7)와 제한리브(19)는 단일체의 고무로 이루어지고, 상기 바디(5)의 하단에 일체로 성형되는 것이 바람직할 것이다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명 제2실시예는 외부로부터의 수분이나 이물질 차단 및 상기 변속기 등의 내부에 정압이나 부압이 발생되었을 때 이를 해소하는 작용은 상기 제1실시예와 동일하지만, 상기 에어브리더를 조립하는 것에 있어서는 상기 제1실시예에 비하여 매우 용이한 작업성을 제공하는 바, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 하측플랜지(7)를 상기 케이스(1)의 장착구멍(3)에 정렬한 상태에서 하측으로 가압하여 밀어 넣는 것만으로 그 조립이 이루어져 도 6에 도시된 바와 같은 상태로 되는 것이다.

즉, 상기 하측플랜지(7)는 플랙시블한 고무와 같은 재질로 원호형 단면을 가진 링 형상으로 형성되어, 상기와 같이 상기 케이스(1)의 장착구멍(3)에 정렬한 상태에서 가압하면, 상기 하측플랜지(7)의 가장자리 부분이 상측 및 내측으로 변형하면서 상기 장착구멍(3)을 관통하여 삽입이 이루어지고, 다시 탄성력에 의해 상기 하측플랜지(7)가 상기 케이스(1)의 내부에서 펼쳐지면, 상기 아웃터스프링(11)의 탄성력에 의해 도 6과 같은 상태가 되는 것이다.

물론, 상기한 바와 같이 상기 아웃터스프링(11)에 의해 지지되고 있는 상태에서 상기 제한리브(19)는 상기 하측플랜지(7)의 가장자리가 하측으로 변형되는 것을 방지 및 제한하여, 상기 하측플랜지(7)가 상기 케이스(1) 밖으로 빠져나가지 않도록 한다.

본 실시예에서 상기 하측플랜지(7)는 고무 재질 등으로 이루어지므로, 상기 제1실시예와 같이 상기 케이스(1)와의 사이에 기밀유지를 위한 별도의 씰링 구조를 구비할 필요 없이 자체적으로 긴밀한 기밀 유지 기능을 제공할 수 있게 되어, 상대적으로 소요되는 부품수도 저감되는 효과를 아울러 얻을 수 있다.

참고로, 본 실시예의 이물질 침투 방지 작용과 정압 및 부압 해소 작용은 상기 제1실시예와 동일하므로 생략한다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 케이스
3; 장착구멍
5; 바디
7; 하측플랜지
9; 상측플랜지
11; 아웃터스프링
13; 캡
15; 밸브플레이트
17; 인너스프링
19; 제한리브

Claims (6)

1. 압력해소가 필요한 장치의 케이스(1)에 형성된 장착구멍(3)을 관통하여 설치되는 중공체로 이루어진 바디(5)와;
   상기 바디(5)의 하측에 장착되어 상기 케이스(1)의 내부에서 상기 케이스(1)에 밀착되면 상기 장착구멍(3)을 막을 수 있도록 된 하측플랜지(7)와;
   상기 케이스(1)의 외부에서 상기 바디(5)에 구비되는 상측플랜지(9)와;
   상기 상측플랜지(9)와 상기 케이스(1) 사이에 구비되어 상기 하측플랜지(7)가 상기 케이스(1)의 내측면에 밀착되도록 탄성 지지하는 아웃터스프링(11)과;
   상기 바디(5)의 상단에 씌워지는 캡(13)과;
   상기 바디(5)의 상단과 상기 캡(13) 사이에 위치하여 상기 바디(5)의 상단을 막도록 구비된 밸브플레이트(15)와;
   상기 밸브플레이트(15)와 상기 캡(13) 사이에 설치되어 상기 밸브플레이트(15)를 상기 바디(5)의 상단으로 탄성 지지하는 인너스프링(17);
   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 상측플랜지(9)와 하측플랜지(7)는 이들의 사이에 상기 케이스(1)와 아웃터스프링(11)이 중첩되어 위치되고, 상기 아웃터스프링(11)의 신축작용이 가능할 정도의 간격이 확보되도록 구성되는 것
   을 특징으로 하는 차량용 에어브리더.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 상측플랜지(9)는 상기 바디(5)와 일체로 형성되고;
   상기 하측플랜지(7)는 상기 케이스(1)를 관통하여 결합된 바디(5)의 하측에 결합되도록 구성된 것
   을 특징으로 하는 차량용 에어브리더.
4. 압력해소가 필요한 장치의 케이스(1)에 형성된 장착구멍(3)을 관통하여 설치되는 중공체로 이루어진 바디(5)와;
   상기 바디(5)의 하측에 장착되어 상기 케이스(1)의 외부에서 상기 장착구멍(3)으로 가압되면 변형되면서 상기 장착구멍(3)을 통과하고, 상기 케이스(1)의 내부에서 상기 케이스(1)에 밀착되면 상기 장착구멍(3)을 막을 수 있도록 플랙시블한 재질로 된 하측플랜지(7)와;
   상기 케이스(1)의 외부에서 상기 바디(5)에 구비되는 상측플랜지(9)와;
   상기 상측플랜지(9)와 상기 케이스(1) 사이에 구비되어 상기 하측플랜지(7)가 상기 케이스(1)의 내측면에 밀착되도록 탄성 지지하는 아웃터스프링(11)과;
   상기 바디(5)의 상단에 씌워지는 캡(13)과;
   상기 바디(5)의 상단과 상기 캡(13) 사이에 위치하여 상기 바디(5)의 상단을 막도록 구비된 밸브플레이트(15)와;
   상기 밸브플레이트(15)와 상기 캡(13) 사이에 설치되어 상기 밸브플레이트(15)를 상기 바디(5)의 상단으로 탄성 지지하는 인너스프링(17);
   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 하측플랜지(7)는 상측으로 구부러지는 원호형의 일정한 단면 형상으로 상기 바디(5)의 외주면을 따라 링을 형성하면서 상기 바디(5)에 일체로 결합되며;
   상기 하측플랜지(7)에는 상기 하측플랜지(7)의 가장자리가 상측으로 상대적으로 상측으로 이동하면서 변형되는 것은 허용하되 하측으로 이동하면서 변형되는 것은 제한하도록 형성된 다수의 제한리브(19)가 구비된 것
   을 특징으로 하는 차량용 에어브리더.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 하측플랜지(7)와 제한리브(19)는 단일체의 고무로 이루어지고, 상기 바디(5)의 하단에 일체로 성형되는 것
   을 특징으로 하는 차량용 에어브리더.

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