KR20200102633A - 차량용 에어브리더 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 에어브리더 장치에 관한 것으로, 차량이 정상적인 주행조건이 아닌 한계조건(최고 속도로 장시간 주행하는 상황, 산악지대와 같은 험로를 장시간 주행하는 상황, 서킷 주행 등)으로 주행을 하는 상황에서도 밸브하우징(10)내에 구비된 밸브기구(20)를 이용해서 오일(1)의 외부 누유를 방지할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 에어브리더 장치{AIR BREATHER APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 에어브리더 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 동력전달계 부품에서 사용되는 오일이 외부로 넘쳐서 누유되는 현상을 방지할 수 있는 차량용 에어브리더 장치에 관한 기술이다.

차량의 변속기 및 차동장치 등과 같은 동력전달계 부품에는 내부에 동력전달을 위한 다수의 회전부품(기어)이 있고, 회전부품의 윤활 및 냉각을 위해 오일이 충진되어 있다.

동력전달계 부품의 기어들이 동작을 하게 되면 내부에 충진된 오일은 온도가 상승하게 되고, 오일의 온도가 상승하면 동력전달계 부품의 내부압력이 상승하게 되는 바, 따라서 오일이 충진된 동력전달계 부품에는 상승된 내부압력을 외부로 배출시켜서 내부압력을 일정하게 유지시켜 주기 위한 에어브리더(air breather)가 설치된다.

그런데, 정상적인 주행조건이 아닌 한계조건으로 차량이 주행을 하는 경우(최고 속도로 장시간 주행하는 경우, 산악지대와 같은 험로를 장시간 주행하는 경우, 서킷 주행 등)에는 기어의 회전속도 및 오일의 온도가 정상 주행상태일 때보다 급격히 상승하게 되고, 이로 인해 내부의 공기가 에어브리더를 통해 외부로 배출될 때에 오일이 함께 배출됨으로써, 오일 손실이 발생하는 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 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.

대한민국공개특허공보 10-2015-0009754호

본 발명은 상기한 바의 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 공기 배출시 오일이 함께 외부로 누유되는 현상을 방지할 수 있도록 함으로써, 오일 손실의 방지 및 이를 통한 상품성 향상을 도모할 수 있는 차량용 에어브리더 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 에어브리더 장치는, 오일이 충진된 동력전달계 부품에 설치되어서 동력전달계 부품의 내부와 외부를 연결하는 바디하우징; 및 상기 바디하우징내에 설치된 것으로 내부 압력의 크기에 따라 바디하우징에서 외부와 연결된 통로를 개폐시키도록 동작하는 밸브기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 바디하우징은 동력전달계 부품의 내부와 연결되는 제1통로 및 외부와 연결되는 제2통로를 구비한 단일챔버로 형성되고; 상기 밸브기구는 단일챔버내에서 제2통로를 개폐시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 밸브기구는 제2통로와 마주 대하는 위치에서 상하로 이동되게 동작하는 밸브부재; 및 상기 제2통로와 밸브부재를 연결하고 밸브부재를 제1통로방향으로 이동시키도록 탄성력을 제공하는 밸브스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 단일챔버에는 밸브부재가 제1통로방향으로 이동시 밸브부재와 접촉해서 밸브부재의 이동을 제한하는 밸브스토퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 바디하우징에서 외부와 연결된 통로를 커버링하는 바디캡;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 바디캡은 바디하우징과 다수개의 리브를 통해 연결되고; 상기 바디하우징내의 공기는 리브사이의 틈새를 통해서 외부로 배출되고 외부의 이물질은 바디캡에 의해서 바디하우징의 내부로 유입되는 것이 차단되는 것을 특징으로 한다.

상기 바디하우징은 격벽을 사이에 두고 분할된 하부챔버 및 상부챔버를 포함하고; 상기 하부챔버에는 동력전달계 부품의 내부와 연결되는 입구통로가 형성되고; 상기 격벽에는 하부챔버와 상부챔버를 연결하는 연결통로가 형성되고; 상기 상부챔버에는 외부와 연결되는 출구통로가 형성되고; 상기 밸브기구는 하부챔버내에서 연결통로를 개폐시키도록 구성되고; 상기 바디캡은 다수개의 리브를 매개로 상부챔버가 형성된 부위와 연결되면서 출구통로를 커버링하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 밸브기구는 연결통로와 마주 대하는 위치에서 상하로 이동되게 동작하는 밸브부재; 및 상기 연결통로와 밸브부재를 연결하고 밸브부재를 입구통로방향으로 이동시키도록 탄성력을 제공하는 밸브스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하부챔버에는 밸브부재가 입구통로방향으로 이동시 밸브부재와 접촉해서 밸브부재의 이동을 제한하는 밸브스토퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 밸브기구는 압력 작용시 휘어지고 압력 해제시 형상이 복원되는 탄성재질의 마개부재이고; 상기 마개부재는 탄성변형을 통해 제2통로를 개폐시키는 돔형상의 마개부, 및 마개부의 원주방향을 따라 이격되면서 일체로 형성되고 제2통로의 둘레를 따라 결합된 다수개의 로드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 에어브리더 장치는, 밸브하우징에 설치된 밸브기구를 이용해서 차량이 정상적인 주행조건이 아닌 한계조건(최고 속도로 장시간 주행하는 상황, 산악지대와 같은 험로를 장시간 주행하는 상황, 서킷 주행 등)으로 주행을 하는 상황에서도 오일의 외부 누유를 방지할 수 있는 구성으로, 이를 통해 오일 손실의 방지 및 상품성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 제2실시예의 에어브리더 장치를 설명하기위한 도면,
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 제1실시예의 에어브리더 장치를 설명하기위한 도면,
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 제3실시예의 에어브리더 장치를 설명하기위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 에어브리더 장치에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 제1실시예의 에어브리더 장치는 도 3 내지 도 5의 구성을 기본으로 하고 있는 바, 도시된 바와 같이 오일(1)이 충진된 동력전달계 부품(3)에 설치되어서 동력전달계 부품(3)의 내부와 외부를 연결하는 바디하우징(10); 상기 바디하우징(10)내에 설치된 것으로 내부 압력의 크기에 따라 바디하우징(10)에서 외부와 연결된 통로를 개폐시키도록 동작하는 밸브기구(20); 및 상기 바디하우징(10)에서 외부와 연결된 통로를 커버링하는 바디캡(30);을 포함한다.

바디하우징(10)은 격벽(11)을 사이에 두고 분할된 하부챔버(12) 및 상부챔버(13)를 포함하도록 형성된다.

그리고, 상기 하부챔버(12)에는 동력전달계 부품(3)의 내부와 연결되는 입구통로(14)가 형성되고, 상기 격벽(11)에는 하부챔버(12)와 상부챔버(13)를 연결하는 연결통로(15)가 형성되고, 상기 상부챔버(13)에는 외부와 연결되는 출구통로(16)가 형성된다.

바디하우징(10)의 입구통로(14)는 파이프와 같은 모양으로 형성되어서 동력전달계 부품(3)의 구멍(3a)에 삽입되게 설치되고, 이를 통해 동력전달계 부품(3)의 내부는 입구통로(14)를 통해서 바디하우징(10)의 내부와 연결된 구조가 된다.

밸브기구(20)는 하부챔버(12)내에서 연결통로(15)를 개폐시키도록 구성되는 바, 즉 본 발명에 따른 밸브기구(20)는 연결통로(15)와 마주 대하는 위치에서 상하로 이동되게 동작하는 밸브부재(21), 및 상기 연결통로(15)와 밸브부재(21)를 연결하고 밸브부재(21)를 입구통로(14)방향으로 이동시키도록 탄성력을 제공하는 밸브스프링(22)을 포함한다.

바디캡(30)은 다수개의 리브(31)를 매개로 상부챔버(13)가 형성된 부위와 연결되면서 출구통로(16)를 커버링하도록 구성된다.

즉, 바디캡(30)은 바디하우징(10)에서 상부챔버(13)가 형성된 부위와 다수개의 리브(31)를 통해 연결되는 구성으로, 상기 바디하우징(10)내의 공기는 리브(31)사이의 틈새(32)를 통해서 외부로 배출되고, 외부의 이물질(수분 등)은 바디캡(30)에 의해서 바디하우징(10)의 내부로 유입되는 것이 차단된다.

그리고, 하부챔버(12)에는 밸브부재(21)가 밸브스프링(22)의 탄성력에 의해 입구통로(14)방향으로 이동시 밸브부재(21)와 접촉해서 밸브부재(21)의 이동을 제한하는 밸브스토퍼(40)가 구비된다.

밸브스토퍼(40)는 다수개로 구성되어서 서로 일정간격 이격되게 설치된다.

이하, 본 발명에 따른 제1실시예의 에어브리더 장치의 작용에 대해 설명한다.

동력전달계 부품(3)의 기어들이 동작을 하게 되면 내부에 충진된 오일(1)은 온도가 상승하게 되고, 오일(1)의 온도가 상승하면 동력전달계 부품(3)의 내부압력이 상승하게 된다.

정상상태의 주행조건에서는 동력전달계 부품(3)의 내부압력이 정상상태를 유지하게 되는 바, 이때 동력전달계 부품(3)의 공기(유증기)는 도 3에 도시된 화살표 M1과 같이 바디하우징(10)의 입구통로(14)와 연결통로(15)와 출구통로(16) 및 바디캡(30)의 틈새(32)를 통해서 외부로 배출되고, 이로 인해 동력전달계 부품(3)의 내부압력은 하강해서 일정압력으로 유지된다.

수분과 같은 외부의 이물질은 바디캡(30)에 의해 바디하우징(10)의 내부로 유입되는 것이 차단된다.

그리고, 정상적인 주행조건이 아닌 한계조건(최고 속도로 장시간 주행하는 상황, 산악지대와 같은 험로를 장시간 주행하는 상황, 서킷 주행 등)으로 차량이 주행을 하게 되면, 동력전달계 부품(3)을 구성하는 기어의 회전속도 및 오일(1)의 온도가 정상 주행상태일 때보다 급격히 상승하게 되고, 이때에는 도 4와 같이 동력전달계 부품(3)의 내부 오일(1)이 입구통로(14)를 통해 바디하우징(10)의 하부챔버(12)로 유입된다.

하부챔버(12)로 유입된 오일(1)의 압력에 의해 밸브부재(21)가 밸브스프링(22)의 힘을 이기고 상승해서 연결통로(15)를 밀폐시키게 되는 바, 이로 인해 오일(1)이 상부챔버(13)로 이동하는 것이 차단되고, 결국에는 오일(1)이 바디하우징(10)의 외부로 누유되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

동력전달계 부품(3)의 내부압력이 하강해서 정상상태로 복귀하면 밸브스프링(22)의 탄성력에 의해 밸브부재(21)는 하강 이동하고, 이로 인해 바디하우징(10)은 외부와 연결된 구조로 전환된다.

그리고, 도 5는 밸브부재(21)가 연결통로(15)를 밀폐시키는 동작을 하는 과정에서 오일(1)의 일부가 연결통로(15)를 통과하여 상부챔버(13)로 이동한 상황으로, 일정시간 경과후 동력전달계 부품(3)의 내부압력이 하강해서 정상상태로 복귀하고, 밸브부재(21)가 하강 이동해서 연결통로(15)가 다시 개방되면, 상부챔버(13)에 있는 오일(1)은 다시 입구통로(14)를 통해 동력전달계 부품(3)의 내부로 리턴된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 에어브리더 장치는, 차량이 정상적인 주행조건이 아닌 한계조건(최고 속도로 장시간 주행하는 상황, 산악지대와 같은 험로를 장시간 주행하는 상황, 서킷 주행 등)으로 주행을 하는 상황에서도 오일(1)의 외부 누유를 방지할 수 있는 구성으로, 이를 통해 오일 손실의 방지 및 상품성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

도 1과 도 2에는 본 발명에 따른 제2실시예의 에어브리더 장치가 도시되어 있는 바, 제2실시예의 에어브리더 장치는 도 3에 도시된 제1실시예의 에어브리더 장치와 대비하여 볼 때, 바디하우징의 구성이 단순해지고, 또한 바디캡이 제거된 구성으로, 중량감소 및 원가절감을 도모할 수 있는 구성이 특징이다.

즉, 오일(1)이 충진된 동력전달계 부품(3)에 설치되어서 동력전달계 부품(3)의 내부와 외부를 연결하는 바디하우징(110); 및 상기 바디하우징(110)내에 설치된 것으로 내부 압력의 크기에 따라 바디하우징(110)에서 외부와 연결된 통로를 개폐시키도록 동작하는 밸브기구(120);를 포함한다.

바디하우징(110)은 동력전달계 부품(3)의 내부와 연결되는 제1통로(111) 및 외부와 연결되는 제2통로(112)를 구비한 단일챔버(113)로 형성되고, 밸브기구(120)는 단일챔버(113)내에서 제2통로(112)를 개폐시키도록 구성된다.

바디하우징(110)의 제1통로(111)는 파이프와 같은 모양으로 형성되어서 동력전달계 부품(3)의 구멍(3a)에 삽입되게 설치되고, 이를 통해 동력전달계 부품(3)의 내부는 제1통로(111)를 통해서 바디하우징(110)의 단일챔버(113)와 연결된 구조가 된다.

밸브기구(120)는 제2통로(112)와 마주 대하는 위치에서 상하로 이동되게 동작하는 밸브부재(121), 및 상기 제2통로(112)와 밸브부재(121)를 연결하고 밸브부재(121)를 제1통로(111)방향으로 이동시키도록 탄성력을 제공하는 밸브스프링(122)을 포함한다.

그리고, 바디하우징(110)의 단일챔버(113)에는 밸브부재(121)가 밸브스프링(122)의 탄성력에 의해 제1통로(111)방향으로 이동시 밸브부재(121)와 접촉해서 밸브부재(121)의 이동을 제한하는 밸브스토퍼(130)가 구비된다.

제2실시예의 에어브리더 장치의 작용에 대해 설명한다.

정상상태의 주행조건일 때에는 도 1과 같이 동력전달계 부품(3)의 공기(유증기)는 화살표 M2와 같이 바디하우징(110)의 제1통로(111)와 제2통로(112)를 통해서 외부로 배출되고, 이로 인해 동력전달계 부품(3)의 내부압력은 하강해서 일정압력으로 유지된다.

그리고, 정상적인 주행조건이 아닌 한계조건으로 차량이 주행을 하는 상황일 때에는 동력전달계 부품(3)의 내부 오일(1)이 제1통로(111)를 통해 바디하우징(110)의 단일챔버(113)로 유입되고, 단일챔버(113)로 유입된 오일(1)의 압력에 의해 밸브부재(121)가 밸브스프링(122)의 힘을 이기고 상승해서 제2통로(112)를 밀폐시키게 됨에 따라, 바디하우징(110)의 외부로 오일(1)이 누유되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

마지막으로, 도 6 내지 도 7에는 제3실시예의 에어브리더 장치가 도시되어 있는 바, 제3실시예의 에어브리더 장치는 제2실시예의 에어브리더 장치와 대비하여 볼 때, 바디하우징의 구성은 서로 동일하고, 다만 밸브기구의 구성만이 서로 다른 것이 특징이다.

즉, 오일(1)이 충진된 동력전달계 부품(3)에 설치되어서 동력전달계 부품(3)의 내부와 외부를 연결하는 바디하우징(210), 및 상기 바디하우징(210)내에 설치된 것으로 내부 압력의 크기에 따라 바디하우징(210)에서 외부와 연결된 통로를 개폐시키도록 동작하는 밸브기구를 포함한다.

바디하우징(210)은 동력전달계 부품(3)의 내부와 연결되는 제1통로(211) 및 외부와 연결되는 제2통로(212)를 구비한 단일챔버(213)로 형성되고, 밸브기구는 단일챔버(213)내에서 제2통로(212)를 개폐시키도록 구성된다.

밸브기구는 압력 작용시 휘어지고 압력 해제시 형상이 복원되는 탄성재질의 마개부재(220)로서, 마개부재(220)는 탄성변형을 통해 제2통로(212)를 개폐시키는 돔형상의 마개부(221), 및 마개부(221)의 원주방향을 따라 이격되면서 일체로 형성되고 제2통로(212)의 둘레를 따라 결합된 다수개의 로드부(222)를 포함한다.

탄성재질의 마개부재(220)는 고무 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다.

제3실시예의 에어브리더 장치의 작용에 대해 설명한다.

정상상태의 주행조건일 때에는 도 6과 같이 동력전달계 부품(3)의 공기(유증기)는 화살표 M3과 같이 바디하우징(110)의 제1통로(111)와 마개부재(220)를 구성하는 로드부(222)사이의 틈새(223) 및 제2통로(212)를 통해서 외부로 배출되고, 이로 인해 동력전달계 부품(3)의 내부압력은 하강해서 일정압력으로 유지된다.

그리고, 정상적인 주행조건이 아닌 한계조건으로 차량이 주행을 하는 상황일 때에는 동력전달계 부품(3)의 내부 오일(1)이 제1통로(211)를 통해 바디하우징(210)의 단일챔버(213)로 유입되고, 단일챔버(213)로 유입된 오일(1)의 압력에 의해 마개부재(220)의 마개부(221)가 상측으로 휘어져서 제2통로(212)를 밀폐시키게 됨에 따라, 바디하우징(210)의 외부로 오일(1)이 누유되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

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 - 오일 3 - 동력전달계 부품
3a - 구멍 10,110,210 - 바디하우징
11 - 격벽 12 - 하부챔버
13 - 상부챔버 14 - 입구통로
15 - 연결통로 16 - 출구통로
20,120 - 밸브기구 21,121 - 밸브부재
22,122 - 밸브스프링 30 - 바디캡
31 - 리브 32 - 틈새
40,130 - 밸브스토퍼 111,211 - 제1통로
112,212 - 제2통로 113,213 - 단일챔버
220 - 마개부재 221 - 마개부
222 - 로드부

Claims (10)

1. 오일이 충진된 동력전달계 부품에 설치되어서 동력전달계 부품의 내부와 외부를 연결하는 바디하우징; 및
   상기 바디하우징내에 설치된 것으로 내부 압력의 크기에 따라 바디하우징에서 외부와 연결된 통로를 개폐시키도록 동작하는 밸브기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 바디하우징은 동력전달계 부품의 내부와 연결되는 제1통로 및 외부와 연결되는 제2통로를 구비한 단일챔버로 형성되고;
   상기 밸브기구는 단일챔버내에서 제2통로를 개폐시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 밸브기구는 제2통로와 마주 대하는 위치에서 상하로 이동되게 동작하는 밸브부재; 및
   상기 제2통로와 밸브부재를 연결하고 밸브부재를 제1통로방향으로 이동시키도록 탄성력을 제공하는 밸브스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 단일챔버에는 밸브부재가 제1통로방향으로 이동시 밸브부재와 접촉해서 밸브부재의 이동을 제한하는 밸브스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 바디하우징에서 외부와 연결된 통로를 커버링하는 바디캡;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 바디캡은 바디하우징과 다수개의 리브를 통해 연결되고;
   상기 바디하우징내의 공기는 리브사이의 틈새를 통해서 외부로 배출되고 외부의 이물질은 바디캡에 의해서 바디하우징의 내부로 유입되는 것이 차단되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더 장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 바디하우징은 격벽을 사이에 두고 분할된 하부챔버 및 상부챔버를 포함하고;
   상기 하부챔버에는 동력전달계 부품의 내부와 연결되는 입구통로가 형성되고;
   상기 격벽에는 하부챔버와 상부챔버를 연결하는 연결통로가 형성되고;
   상기 상부챔버에는 외부와 연결되는 출구통로가 형성되고;
   상기 밸브기구는 하부챔버내에서 연결통로를 개폐시키도록 구성되고;
   상기 바디캡은 다수개의 리브를 매개로 상부챔버가 형성된 부위와 연결되면서 출구통로를 커버링하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더 장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 밸브기구는 연결통로와 마주 대하는 위치에서 상하로 이동되게 동작하는 밸브부재; 및
   상기 연결통로와 밸브부재를 연결하고 밸브부재를 입구통로방향으로 이동시키도록 탄성력을 제공하는 밸브스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 하부챔버에는 밸브부재가 입구통로방향으로 이동시 밸브부재와 접촉해서 밸브부재의 이동을 제한하는 밸브스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더 장치.
10. 청구항 2에 있어서,
    상기 밸브기구는 압력 작용시 휘어지고 압력 해제시 형상이 복원되는 탄성재질의 마개부재이고;
    상기 마개부재는 탄성변형을 통해 제2통로를 개폐시키는 돔형상의 마개부, 및 마개부의 원주방향을 따라 이격되면서 일체로 형성되고 제2통로의 둘레를 따라 결합된 다수개의 로드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어브리더 장치.

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