KR20220026275A - 차량용 회전유도장치 - Google Patents

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최병준
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 회전유도장치에 관한 것으로, 합성수지 재질로 제조되고, 피스톤로드가 관통되는 상부케이스부와, 합성수지 재질로 제조되고 상부케이스부의 하방에 배치되어 피스톤로드가 관통되는 하부케이스부와, 합성수지 재질로 제조되고 상부케이스부와 하부케이스부 사이에 배치되어 피스톤로드가 관통되며 상부케이스부와 하부케이스부 중 어느 하나의 회전을 유도하는 센터플레이트부와, 하부케이스부에 형성되고 윤활제를 저장하는 윤활유지부를 포함하여, 윤활제의 누출을 억제할 수 있다.

Description

차량용 회전유도장치{ROTATION INDUCTION DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 회전유도장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 서스펜션에 사용되는 베어링을 합성수지로 제작하여 작동성을 개선하는 차량용 회전유도장치에 관한 것이다.
일반적으로 주축과 일체가 된 외통 안에 유압식 완충기(shock absorber)를 내장한 스트럿 어셈블리에 코일 스프링을 조합한 구조의 사륜 자동차의 전륜에 스트럿형 서스펜션이 이용된다. 그리고, 스티어링 조작에서 스트럿 어셈블리가 코일 스프링과 함께 돌 때에 스트럿 어셈블리의 피스톤 로드가 도는 형식과 피스톤 로드가 돌지 않는 형식이 있는데, 어떤 형식의 스트럿형 서스펜션에서도 스트럿 어셈블리의 회동을 원활하게 허용하기 위해 차체의 장착 부재와 코일 스프링의 상부 스프링 받침 시트의 사이에 베어링이 사용되고 있다.
이러한 베어링에는 볼 혹은 니들을 사용한 구름 베어링이 사용되고 있는데, 구름 베어링은 미소 요동 및 진동 하중 등에 의해 볼 혹은 니들에 피로 파괴를 발생시킬 우려가 있어 원활한 스티어링 조작을 유지하기 어렵다는 문제가 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2020-0033219호(2020.03.27. 공개, 발명의 명칭 : 서스펜션용 스트러트 베어링 어셈블리)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 자동차의 서스펜션에 사용되는 베어링을 합성수지로 제작하여 작동성을 개선하는 차량용 회전유도장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 회전유도장치는: 합성수지 재질로 제조되고, 피스톤로드가 관통되는 상부케이스부; 합성수지 재질로 제조되고, 상기 상부케이스부의 하방에 배치되어 상기 피스톤로드가 관통되는 하부케이스부; 합성수지 재질로 제조되고, 상기 상부케이스부와 상기 하부케이스부 사이에 배치되어 상기 피스톤로드가 관통되며, 상기 상부케이스부와 상기 하부케이스부 중 어느 하나의 회전을 유도하는 센터플레이트부; 및 상기 하부케이스부에 형성되고, 윤활제를 저장하는 윤활유지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부케이스부는 상기 센터플레이트부의 상부를 커버하고, 중앙부에 상기 피스톤로드가 관통하기 위한 상부홀부가 형성되는 상부커버부; 및 상기 상부커버부의 가장자리에 형성되고, 이물질 유입을 차단하는 상부차단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부케이스부는 상기 센터플레이트부의 하부를 커버하고, 중앙부에 상기 피스톤로드가 관통하기 위한 하부홀부가 형성되는 하부커버부; 및 상기 하부커버부의 가장자리에 형성되고, 이물질 유입을 차단하는 하부차단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부차단부는 상기 상부커버부의 가장자리에서 하방으로 연장되는 상부차단후크부; 및 상기 상부커버부에서 하방으로 돌출되어 상기 상부차단후크부와 마주보도록 배치되는 상부차단돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부차단부는 상기 하부커버부의 가장자리에 형성되고 상기 상부차단후크부가 걸림 고정되도록 홈을 형성하는 하부차단걸림부; 상기 하부커버부의 가장자리에서 상기 상부차단후크부의 하방으로 연장되어 이물질을 낙하시키는 하부차단낙하부; 및 상기 하부커버부의 가장자리에서 상방으로 돌출되어 상기 상부차단후크부와 상기 상부차단돌기부 사이에 배치되는 상부차단돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 윤활유지부는 상기 하부케이스부에서 상방으로 돌출되어 상기 센터플레이트부의 내주면을 커버하는 제1윤활유지부; 및 상기 하부케이스부에서 상방으로 돌출되어 상기 센터플레이트부의 외주면을 커버하는 제2윤활유지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 윤활유지부의 높이는 상기 센터플레이트부의 높이 대비 50% 내지 90%인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 회전유도장치는 윤활유지부가 하부케이스부에 형성되어 센터플레이트부에 제공되는 윤활제를 저장하고, 윤활제의 누출을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 회전유도장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 회전유도장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부케이스부와 하부케이스부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰억제부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치가이드부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 윤활유지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센터플레이트부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 설치공간부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유입방지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 회전유도장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 회전유도장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 회전유도장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 회전유도장치(1)는 상부케이스부(10)와, 하부케이스부(20)와, 센터플레이트부(30)를 포함한다.
상부케이스부(10)는 합성수지 재질로 제조되고, 피스톤로드(200)가 관통된다. 일예로, 상부케이스부(10)의 중앙부에는 피스톤로드(200)가 관통하기 위한 홀이 형성되고, 상방에는 인슐레이터(300)가 배치될 수 있다.
하부케이스부(20)는 합성수지 재질로 제조되고, 상부케이스부(10)의 하방에 배치되어 피스톤로드(200)가 관통된다. 일예로, 하부케이스부(20)의 중앙부에는 피스톤로드(200)가 관통하기 위한 홀이 형성되고, 하방에는 스프링(400)의 상단부를 지지하는 시트(500)가 배치될 수 있다.
센터플레이트부(30)는 합성수지 재질로 제조되고, 상부케이스부(10)와 하부케이스부(20) 사이에 배치되어 피스톤로드(200)가 관통된다. 이러한 센터플레이트부(30)는 상부케이스부(10)와 하부케이스부(20) 중 어느 하나의 회전을 유도한다. 일예로, 센터플레이트부(30)는 상부면이 상부케이스부(10)와 접촉되고, 하부면이 하부케이스부(20)에 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 센터플레이트부(30)는 접촉면의 슬라이딩을 유도하여 궁극적으로 하부케이스부(20)의 회전을 유도할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부케이스부와 하부케이스부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 상부케이스부(10)는 상부커버부(11)와 상부차단부(12)를 포함하고, 하부케이스부(20)는 하부커버부(21)와 하부차단부(22)를 포함한다.
상부커버부(11)는 중앙부에 피스톤로드(200)가 관통하기 위한 상부홀부(111)가 형성된다. 상부커버부(11)는 센터플레이트부(30)의 상부를 커버한다. 일예로, 상부커버부(11)는 링 형상을 하여 피스톤로드(200)가 관통할 수 있다.
상부차단부(12)는 상부커버부(11)의 가장자리에 형성되고, 이물질 유입을 차단한다. 일예로, 상부차단부(12)는 상부커버부(11)와 일체로 형성되고, 외부에서 유입되는 유체가 상하 이동되면서 이물질이 낙하되도록 유도할 수 있다.
하부커버부(21)는 중앙부에 피스톤로드(200)가 관통하기 위한 하부홀부(211)가 형성된다. 하부커버부(21)는 센터플레이트부(30)의 하부를 커버한다. 일예로, 하부커버부(21)는 링 형상을 하여 피스톤로드(200)가 관통하고, 상부커버부(11)와 하부관통부(21)의 상단부에서 외측방향으로 연장될 수 있다.
하부차단부(22)는 하부커버부(21)의 가장자리에 형성되고, 이물질 유입을 차단한다. 일예로, 하부차단부(22)는 하부커버부(21)와 일체로 형성되고, 상부차단부(12)와의 결합을 유도하며, 상부차단부(12)와의 간격을 유지하여 유체를 안내하면서 이물질을 낙하시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 상부차단부(12)는 상부차단후크부(121)와 상부차단돌기부(122)를 포함한다.
상부차단후크부(121)는 상부커버부(11)의 가장자리에서 하방으로 연장된다. 일예로, 상부차단후크부(121)는 하단부가 후크 형상을 하여 하부케이스부(20)와 후크 결합될 수 있다.
상부차단돌기부(122)는 상부커버부(11)에서 하방으로 돌출되어 상부차단후크부(121)와 마주보도록 배치된다. 일예로, 상부차단돌기부(122)의 외경은 상부차단후크부(121)의 외경보다 더 짧게 형성될 수 있다.
그리고, 하부차단부(22)는 하부차단걸림부(221)와, 하부차단낙하부(222)와, 하부차단돌기부(223)를 포함한다.
하부차단걸림부(221)는 하부커버부(21)의 가장자리에 형성되고 상부차단후크부(121)가 걸림 고정되도록 홈을 형성한다. 일예로, 하부차단걸림부(221)는 하부케이스부(20)의 외주면에 형성되어 상부차단후크부(121)가 삽입된 후 걸림 고정될 수 있다. 이로 인해, 상부차단후크부(121)와 하부차단걸림부(221) 사이로 유입된 유체는 상부차단후크부(121)와 하부차단걸림부(221)의 형상에 의해 역류하므로, 이물질 유입이 억제될 수 있다.
하부차단낙하부(222)는 하부커버부(21)의 가장자리에서 상부차단후크부(121)의 하방으로 연장되어 이물질을 낙하시킨다. 일예로, 하부차단낙하부(222)는 하부커버부(22)의 외측 하단부에서 연장되고, 하부차단낙하부(222)의 상방에 상부차단후크부(121)가 배치될 수 있다.
이때, 상부차단후크부(121)에는 상부경사면(125)이 형성되고, 하부차단낙하부(222)에는 상부경사면(125)과 대응되도록 마주보는 하부경사면(225)이 형성된다. 이러한 상부경사면(125)과 하부경사면(225) 사이 공간이 협소하여 하부차단걸림부(221)로의 이물질 유입이 억제될 수 있다. 한편, 상부차단후크부(121)의 외측 하단부에 상부경사면(125)이 형성되므로, 상부차단후크부(121)와 하부차단낙하부(222) 사이로 유입된 공기 중에 포함된 이물질이 하방으로 흘러내려 외부로 배출될 수 있다.
하부차단돌기부(223)는 하부커버부(21)의 가장자리에서 상방으로 돌출되어 상부차단후크부(121)와 상부차단돌기부(122) 사이에 배치된다. 일예로, 하부차단돌기부(223)는 하부커버부(21)의 가장자리 상측면에서 상방으로 연장될 수 있다. 하부차단돌기부(223)의 고점은 상부차단돌기부(122)의 저점보다 높게 형성될 수 있다. 이로 인해 하부차단돌기부(223)를 통과한 유체는 상부차단돌기부(122)에 의해 이동이 제한되어 이물질이 낙하될 수 있다.
따라서, 상부차단부(12)와 하부차단부(22) 사이 틈새로 이물질 유입이 억제되고, 상부경사면(125)과 하부경사면(225)을 통해 이물질이 신속하게 낙하되어 이물직 누적에 의한 회전 마찰이나 손상을 방지할 수 있다. 그리고, 미세한 이물질이 상부차단후크부(121)와 하부차단걸림부(221) 사이 공간을 통과하더라도, 상부차단돌기부(122)에 걸려 하부커버부(21)의 상측에 낙하될 수 있다. 이때, 한 쌍의 하부차단돌기부(223)가 형성되어 하부차단돌기부(223) 사이에 상부차단돌기부(122)가 배치되면, 센터플레이트부(30)로의 이물질 유입에 의한 부품 손상 및 회전 마찰 증가를 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰억제부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 회전유도장치(1)는 마찰억제부(40)를 더 포함할 수 있다. 마찰억제부(40)는 상부케이스부(10)와 하부케이스부(20) 중 어느 하나 이상에 형성되어 센터플레이트부(30)와의 마찰을 억제한다.
보다 구체적으로, 마찰억제부(40)는 상부억제부(41)와 하부억제부(42)를 포함한다.
상부억제부(41)는 상부케이스부(10)에 형성되고, 센터플레이트부(30)와 선접촉된다. 일예로, 상부억제부(41)는 센터플레이트부(30)의 상측면과 선접촉되어 마찰 저항을 줄일 수 있다.
그리고, 하부억제부(42)는 하부케이스부(20)에 형성되고, 센터플레이트부(30)와 선접촉된다. 일예로, 하부억제부(42)는 센터플레이트부(30)의 하측면과 선접촉되어 마찰 저항을 줄일 수 있다.
상부억제부(41)와 하부억제부(42)는 사이클로이드 곡면을 형성한다. 상부억제부(41)와 하부억제부(42)가 사이클로이드 곡면을 형성하면 수직 하중에 의한 집중 응력을 분산시킬 수 있다. 한편, 사이클로이드 곡면 사이에 형성되는 공간에는 윤활제가 저장될 수 있다. 즉, 이웃한 사이클로이드 곡면 연결 지점은 사이클로이드 곡면의 저점에 해당되어 고점 대비 함몰된 형상을 하며, 이러한 공간에는 그리스와 같은 윤활제가 저장될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치가이드부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 회전유도장치(1)는 위치가이드부(50)를 더 포함할 수 있다. 위치가이드부(50)는 상부케이스부(10)와 하부케이스부(20) 중 어느 하나 이상에 형성되어 센터플레이트부(30)의 위치를 안내한다.
보다 구체적으로, 위치가이드부(50)는 상부가이드부(51)와 하부가이드부(52)를 포함한다.
상부가이드부(51)는 상부케이스부(10)에서 하방으로 돌출되어 센터플레이트부(30)의 내주면을 지지한다. 일예로, 상부가이드부(51)는 상부커버부(11)의 저면에서 하방으로 돌출되되 원띠 형상을 하며, 상부차단돌기부(122)와 마주보도록 배치될 수 있다.
하부가이드부(52)는 하부케이스부(20)에서 상방으로 돌출되어 센터플레이트부(30)의 외주면을 지지한다. 일예로, 하부가이드부(52)는 하부커버부(21)의 상면에서 상방으로 돌출되되 원띠 형상을 하며, 하부차단돌기부(223)와 마주보도록 배치될 수 있다. 이때, 하부차단돌기부(223)와 하부가이드부(52) 사이에 상부차단돌기부(122)가 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 윤활유지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 회전유도장치(1)는 윤활유지부(60)를 더 포함할 수 있다. 윤활유지부(60)는 하부케이스부(20)에 형성되고 윤활제를 저장하기 위한 격벽을 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 윤활유지부(60)는 제1윤활유지부(61)와 제2윤활유지부(62)를 포함한다.
제1윤활유지부(61)는 하부케이스부(20)에서 상방으로 돌출되어 센터플레이트부(30)의 내주면을 커버한다. 일예로, 제1윤활유지부(61)는 하부커버부(21)의 상면에서 상방으로 연장되되, 센터플레이트부(30)의 내주면을 직접 지지하거나, 상부가이드부(51)와 이웃하도록 배치되어 윤활제가 센터플레이트부(30)의 내측 방향으로 넘치는 것을 방지할 수 있다.
제2윤활유지부(62)는 하부케이스부(20)에서 상방으로 돌출되어 센터플레이트부(30)의 외주면을 커버한다. 일예로, 제2윤활유지부(62)는 하부커버부(21)의 상면에서 상방으로 연장되되, 센터플레이트부(30)의 외주면을 직접 지지하고, 윤활제가 센터플레이트부(30)의 외측 방향으로 넘치는 것을 방지할 수 있다. 제2윤활유지부(62)는 별도로 형성되거나 하부가이드부(52)로 대체될 수 있다.
이때, 윤활유지부(60)의 높이(a)는 센터플레이트부(30)의 높이(b) 대비 50% 내지 90%가 적용될 수 있다. 즉, 제1윤활유지부(61)와 제2윤활유지부(62)의 높이가 동일할 때, 윤활유지부(60)의 높이(a)는 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00001
이와 같이 윤활유지부(60)의 높이에 대한 비율규제로, 하부케이스부(20)는 센터플레이트부(30)의 윤활제 포켓 역할을 하고, 윤활유지부(60)는 윤활제 유출을 방지하는 격벽이 됨으로써, 윤활제 윤활 성능을 극대화하고 토크를 낮출 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센터플레이트부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센터플레이트부(30)는 상부케이스부(10)와 하부케이스부(20)에 선접촉되어 회전을 유도한다.
보다 구체적으로, 센터플레이트부(30)는 센터판부(31)와, 센터내주면부(32)와, 센터외주면부(33)와, 센터상부곡면부(34)와, 센터하부곡면부(35)를 포함한다.
센터판부(31)는 상부커버부(11)와 하부커버부(21) 사이에 배치된다. 일예로, 센터판부(31)는 중앙부에 홀이 형성되는 원판 형상을 할 수 있다. 이러한 센터판부(31)는 상부가이드부(51)와 하부가이드부(52) 사이에 배치될 수 있다.
센터내주면부(32)는 센터판부(31)의 내주면에 형성된다. 일예로, 센터내주면부(32)는 상단부가 센터판부(31)의 상면 보다 높게 설계되고, 하단부가 센터판부(31)의 하면 보다 낮게 설계될 수 있다. 센터내주면부(32)는 상부가이드부(51)에 지지되어 위치가 유지될 수 있다.
센터외주면부(33)는 센터판부(31)의 외주면에 형성된다. 일예로, 센터외주면부(33)는 상단부가 센터판부(31)의 상면 보다 높게 설계되고, 하단부가 센터판부(31)의 하면 보다 낮게 설계될 수 있다. 센터외주면부(33)와 센터내주면부(32)는 서로 대응되며, 하부가이드부(52)에 지지되어 위치가 유지될 수 있다.
센터상부곡면부(34)는 센터판부(31)의 상부에 형성되고, 상부케이스부(10)와 선접촉된다. 일예로, 센터상부곡면부(34)는 복수개의 곡면이 형성되되, 곡면의 고점은 센터내주면부(32) 및 센터외주면부(33) 보다 높게 설계되어 상부커버부(11)와 직접 선접촉될 수 있다.
센터하부곡면부(35)는 센터판부(31)의 하부에 형성되고, 하부케이스부(20)와 선접촉된다. 일예로, 센터하부곡면부(35)는 복수개의 곡면이 형성되되, 곡면의 저점은 센터내주면부(32) 및 센터외주면부(33) 보다 낮게 설계되어 하부커버부(21)와 직접 선접촉될 수 있다.
이때, 센터상부곡면부(34)와 센터하부곡면부(35)는 하나 이상의 사이클로이드 곡면을 형성한다. 센터상부곡면부(34)와 센터하부곡면부(35)에 사이클로이드 곡면이 형성되면, 수직 하중에 의한 집중 응력을 분산시킬 수 있다.
한편, 사이클로이드 곡면 사이에 형성되는 곡면저장부(36)에는 윤활제가 저장될 수 있다. 즉, 이웃한 사이클로이드 곡면 연결 지점은 사이클로이드 곡면의 저점에 해당되어 고점 대비 함몰된 형상을 하며, 이러한 공간에는 그리스와 같은 윤활제가 저장될 수 있다.
이때, 사이클로이드 곡면의 저점과 고점 사이 높이(c)는 센터플레이트부(30)의 높이(d) 대비 10% 내지 50%가 될 수 있다. 센터플레이트부(30)의 높이(d)는 센터상부곡면부(34)의 고점과 센터하부곡면부(35)의 저점 사이 거리를 의미하며, 센터상부곡면부(34) 또는 센터하부곡면부(35)의 저점과 고점 사이 높이(c)는 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00002
이와 같은 센터상부곡면부(34)와 센터하부곡면부(35)의 저점과 고점 사이 높이에 대한 비율규제로, 센터상부곡면부(34)와 센터하부곡면부(35)는 센터판부(31)에 적어도 2개 이상이 형성되고, 각 곡면 간 교차점에 생기는 복수개의 홈인 곡면저장부(36)에 의해 윤활제가 충전될 수 있다. 곡면저장부(36)에 저장된 윤활제는 윤활 효과를 향상시켜 토크를 낮출 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 설치공간부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 회전유도장치(1)는 설치공간부(70)를 더 포함할 수 있다. 설치공간부(70)는 상부케이스부(10)와 하부케이스부(20) 사이에 형성되고, 센터플레이트부(30)가 삽입되기 위한 환형 공간을 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 설치공간부(70)는 상부가이드부(51)와 하부가이드부(52) 사이에 형성되는 공간을 의미할 수 있다. 즉, 상부가이드부(51)의 외주면과, 하부가이드부(52)의 내주면 사이 환형 공간이 될 수 있다.
센터플레이트부(30)의 체적(e)은 설치공간부(70)의 체적(f) 대비 50% 내지 98%가 될 수 있다. 센터플레이트부(30)의 체적(e) 및 설치공간부(70)의 체적(f)은 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00003
이와 같은 센터플레이트부(30)의 체적(e)에 대한 비율규제로, 횡방향 하중에 의한 위치변화를 규제함으로써, 센터플레이트부(30)의 횡하중에 의한 충격이나 위치 변화에 의한 윤활제 유출을 방지하여 내구성 및 윤활 성능을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유입방지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 회전유도장치(1)는 유입방지부(80)를 더 포함할 수 있다. 유입방지부(80)는 상부케이스부(10)와 하부케이스부(20) 중 어느 하나 이상에 형성되고, 피스톤로드(200)를 통한 이물질 유입을 차단한다. 일예로, 유입방지부(80)는 상부케이스부(10)와 피스톤로드(200) 사이 틈새, 하부케이스부(20)와 피스톤로드(200) 사이 틈새로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
보다 구체적으로, 유입방지부(80)는 상부방지부(81)와, 하부방지부(82)와, 내부방지부(83)를 포함한다.
상부방지부(81)는 상부케이스부(10)의 내측에서 하방으로 연장되고, 피스톤로드(200)를 감싼다. 일예로, 상부방지부(81)는 상부커버부(11)와 일체로 형성되고, 상부커버부(11)의 내주면에서 하방으로 연장될 수 있다. 상부방지부(81)는 내주면이 피스톤로드(200)를 감쌀 수 있다. 이러한 상부방지부(81)의 저점은 상부가이드부(51)의 저점보다 낮게 위치될 수 있다.
하부방지부(82)는 하부케이스부(20)의 내측에서 연장되어 피스톤로드(200)를 감싸고, 상부방지부(81)의 하방에 배치된다. 일예로, 하부방지부(82)는 하부커버부(21)와 일체로 형성되고, 하부커버부(21)의 내측에 형성될 수 있다. 이러한 하부방지부(82)는 내주면이 피스톤로드(200)를 감쌀 수 있다. 하부방지부(82)는 상부방지부(81)와 일직선상에 배치될 수 있다. 한편, 하부방지부(82)의 상측면은 하부커버부(21)의 상측면 보다 낮게 설계될 수 있다.
내부방지부(83)는 하부케이스부(20)에서 상방으로 연장되고, 상부방지부(81)와 마주보도록 배치된다. 일예로, 내부방지부(83)는 하부커버부(21)와 일체로 형성되고, 상부방지부(81)와 상부가이드부(51) 사이로 삽입되어 라비란스 구조를 형성할 수 있다. 이때, 내부방지부(83)의 상단부는 상부방지부(81) 및 상부가이드부(51)의 저점보다 높게 형성될 수 있다.
한편, 상부방지부(81)와 하부방지부(82) 사이 거리(g)는 상부방지부(81)의 높이(h) 대비 10% 내지 50%가 될 수 있다. 그리고, 상부케이스부(10)의 높이(i)는 상부방지부(81)의 높이(h) 보다 크거나 같을 수 있다.
즉, 상부방지부(81)의 높이(h)는 상부커버부(11)의 저면에서 돌출된 상부방지부(81)의 길이를 의미하고, 상부케이스부(10)의 높이(i)는 상부커버부(11)의 두께를 의미할 수 있으며, 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00004
이와 같이 상부방지부(81)와 하부방지부(82) 사이 거리(g)와 상부방지부(81)의 높이(h)에 대한 규제를 통해, 상부방지부(81)와 하부방지부(82)간의 접촉을 차단하여 토크 저하를 막고, 라비란스 구조를 통해 이물질 유입을 차단하여 설비를 보호할 수 있다. 또한, 상부케이스부(10)의 높이(i)에 대한 규제로 상부커버부(11)의 강성 저하를 막을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 회전유도장치(1)는 윤활유지부(60)가 하부케이스부(20)에 형성되어 센터플레이트부(30)에 제공되는 윤활제를 저장하고, 윤활제의 누출을 억제할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 상부케이스부 11 : 상부커버부
12 : 상부차단부 20 : 하부케이스부
21 : 하부커버부 22 : 하부차단부
30 : 센터플레이트부 31 : 센터판부
32 : 센터내주면부 33 : 센터외주면부
34 : 센터상부곡면부 35 : 센터하부곡면부
36 : 곡면저장부 40 : 마찰억제부
41 : 상부억제부 42 : 하부억제부
50 : 위치가이드부 51 : 상부가이드부
52 : 하부가이드부 60 : 윤활유지부
61 : 제1윤활유지부 62 : 제2윤활유지부
70 : 설치공간부 80 : 유입방지부
81 : 상부방지부 82 : 하부방지부
83 : 내부방지부

Claims (7)

  1. 합성수지 재질로 제조되고, 피스톤로드가 관통되는 상부케이스부;
    합성수지 재질로 제조되고, 상기 상부케이스부의 하방에 배치되어 상기 피스톤로드가 관통되는 하부케이스부;
    합성수지 재질로 제조되고, 상기 상부케이스부와 상기 하부케이스부 사이에 배치되어 상기 피스톤로드가 관통되며, 상기 상부케이스부와 상기 하부케이스부 중 어느 하나의 회전을 유도하는 센터플레이트부; 및
    상기 하부케이스부에 형성되고, 윤활제를 저장하는 윤활유지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 회전유도장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 상부케이스부는
    상기 센터플레이트부의 상부를 커버하고, 중앙부에 상기 피스톤로드가 관통하기 위한 상부홀부가 형성되는 상부커버부; 및
    상기 상부커버부의 가장자리에 형성되고, 이물질 유입을 차단하는 상부차단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 회전유도장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 하부케이스부는
    상기 센터플레이트부의 하부를 커버하고, 중앙부에 상기 피스톤로드가 관통하기 위한 하부홀부가 형성되는 하부커버부; 및
    상기 하부커버부의 가장자리에 형성되고, 이물질 유입을 차단하는 하부차단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 회전유도장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 상부차단부는
    상기 상부커버부의 가장자리에서 하방으로 연장되는 상부차단후크부; 및
    상기 상부커버부에서 하방으로 돌출되어 상기 상부차단후크부와 마주보도록 배치되는 상부차단돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 회전유도장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 하부차단부는
    상기 하부커버부의 가장자리에 형성되고 상기 상부차단후크부가 걸림 고정되도록 홈을 형성하는 하부차단걸림부;
    상기 하부커버부의 가장자리에서 상기 상부차단후크부의 하방으로 연장되어 이물질을 낙하시키는 하부차단낙하부; 및
    상기 하부커버부의 가장자리에서 상방으로 돌출되어 상기 상부차단후크부와 상기 상부차단돌기부 사이에 배치되는 상부차단돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 회전유도장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 윤활유지부는
    상기 하부케이스부에서 상방으로 돌출되어 상기 센터플레이트부의 내주면을 커버하는 제1윤활유지부; 및
    상기 하부케이스부에서 상방으로 돌출되어 상기 센터플레이트부의 외주면을 커버하는 제2윤활유지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 회전유도장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 윤활유지부의 높이는 상기 센터플레이트부의 높이 대비 50% 내지 90%인 것을 특징으로 하는 차량용 회전유도장치.

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