KR102011897B1

KR102011897B1 - 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치

Info

Publication number: KR102011897B1
Application number: KR1020180114257A
Authority: KR
Inventors: 방승우
Original assignee: 현대위아(주)
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2019-08-20
Anticipated expiration: 2038-09-21

Abstract

본 발명은 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치에 관한 것으로, 차량의 구동계 시스템(동력전달계 장치)이 작동함에 따라 오일(30)이 채워진 하우징부품(10)의 내부압력이 상승하면, 상승된 내부압력을 외부로 신속하게 배출이 가능하고, 또한 공기 배출시 회전부품(30)의 회전방향에 상관없이 내부 오일(20)의 누유를 방지할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치{ACTIVE AIR BREATHER APPARATUS OF DRIVETRAIN SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일이 충진된 하우징부품의 내부압력 상승시 하우징부품의 내부공기를 외부로 배출해서 하우징부품의 내부압력을 일정하게 유지하고, 내부공기 배출시 오일의 누유를 방지할 수 있는 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치에 관한 기술이다.

일반적으로, 차량의 구동계 시스템(동력전달계 장치와 동일한 의미로 변속기, 차동장치, PTU; Power Transfer Unit 등이 포함된다)은 외곽의 케이스에 해당하는 하우징부품, 하우징부품내에 회전 가능하게 설치됨에 따라 동력을 전달하는 회전부품을 포함해서 구성되고, 하우징부품의 내부에는 회전부품의 원활한 회전 및 윤활과 냉각을 위해 오일이 충진되어 있다.

상기와 같이 오일이 충진된 하우징부품 및 회전부품을 포함하는 구동계 시스템에서, 회전부품이 동력전달을 위해 회전을 하게 되면 하우징부품내에 충진된 오일의 온도가 상승하게 되고, 오일의 온도가 상승하면 하우징부품의 내부압력이 상승하게 되는 바, 따라서 오일이 충진된 하우징부품에는 내부압력을 일정하게 유지시켜 주기 위한 에어배출홀이 구비된다.

그런데, 회전부품은 시계방향 또는 반 시계방향으로의 회전이 모두 가능한 구성으로, 회전부품의 회전방향에 상관없이 에어배출홀을 통해서는 압력이 상승된 하우징부품의 내부공기만이 배출되는 것이 바람직하지만, 에어배출홀의 형상에 따라 내부의 오일도 함께 배출되어서 외부로 누유되는 현상이 발생하고, 오일의 누유로 인해 제품의 내구성 감소 및 품질에 문제가 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.

대한민국공개실용신안공보 20-1998-0047844호

본 발명은, 오일이 충진된 하우징부품의 내부압력 상승시 압력이 상승된 하우징부품의 내부공기를 외부로 배출해서 하우징부품의 내부압력을 일정하게 유지시키는 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치로서, 회전부품의 회전방향에 상관없이 압력이 상승된 내부공기만 배출이 가능하고 오일의 누유는 방지할 수 있도록 함으로써, 내구성향상 및 품질향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치는, 내부의 작동공간에 오일이 채워지고 작동공간과 외부를 연결하는 복수개의 공기통로가 형성된 하우징부품; 상기 하우징부품의 작동공간에 회전 가능하게 설치되어서 동력을 전달하는 회전부품; 및 상기 하우징부품에 회전 가능하게 설치된 것으로 회전부품의 회전방향에 따라 복수개의 공기통로를 선택적으로 개폐시키도록 동작하는 밸브부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밸브부재와 연결되어서 밸브부재를 회전시키도록 동력을 제공하는 밸브모터; 및 변속단검출센서의 신호를 전달받아서 밸브모터의 구동을 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수개의 공기통로는 회전부품이 시계방향으로 회전하는 방향을 따라 작동공간과 외부를 연결하는 제1통로; 및 상기 회전부품이 반 시계방향으로 회전하는 방향을 따라 작동공간과 외부를 연결하는 제2통로를 포함하고; 상기 제1통로와 제2통로는 작동공간과 연결된 일단이 작동공간의 원주방향을 따라 서로 이격되고 외부와 연결된 타단은 서로 연결되게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 밸브부재는 제1통로와 제2통로를 일체로 관통하는 형태로 하우징부품에 회전 가능하게 설치되고; 상기 밸브부재에는 밸브부재의 회전에 따라 제1통로와 연결되는 제1밸브구멍 및 제2통로와 연결되는 제2밸브구멍이 90도 각도로 배치되게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 회전부품은 차량의 현재 변속단이 D(주행단)단일 때 시계방향 또는 반 시계방향 중에서 어느 일방향으로 회전하고; 상기 회전부품의 일방향 회전시 하우징부품의 제1통로는 밸브부재에 의해 밀폐되어서 외부와의 연결이 차단되고 제2통로는 제2밸브구멍을 통해 외부와 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 회전부품은 차량의 현재 변속단이 R(후진단)단일 때 D단 상태일 때의 반대방향인 타방향으로 회전하고; 상기 회전부품의 타방향 회전시 하우징부품의 제1통로는 제1밸브구멍을 통해 외부와 연결되고 제2통로는 밸브부재에 의해 밀폐되어서 외부와의 연결이 차단되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 실시예는, 차량의 구동계 시스템(동력전달계 장치)이 작동함에 따라 오일이 채워진 하우징부품의 내부압력이 상승하면, 상승된 내부압력을 외부로 신속하게 배출이 가능하고, 또한 공기 배출시 회전부품의 회전방향에 상관없이 내부 오일의 누유를 방지할 수 있는 구조인 바, 이를 통해 구동계 시스템의 내구성 향상 및 품질을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치로서 회전부품이 시계방향으로 회전할 때의 도면,
도 2는 회전부품이 반 시계방향으로 회전할 때의 도면이다.

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

본 발명에 따른 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 작동공간(11)이 형성되고 작동공간(11)과 외부를 연결하는 복수개의 공기통로(12)가 형성된 하우징부품(10); 상기 하우징부품(10)의 작동공간(11)에 체워진 오일(20); 상기 오일(20)이 채워진 하우징부품(10)의 작동공간(11)에 회전 가능하게 설치되어서 동력을 전달하는 회전부품(30); 및 상기 하우징부품(10)에 회전 가능하게 설치된 것으로 회전부품(30)의 회전방향에 따라 복수개의 공기통로(12)를 선택적으로 개폐시키도록 동작하는 밸브부재(40);를 포함한다.

또한, 본 발명은 밸브부재(40)와 모터축(51)을 통해 연결되어서 밸브부재(40)를 회전시키도록 동력을 제공하는 밸브모터(50); 및 변속단검출센서(60)의 신호를 전달받아서 밸브모터(50)의 구동을 제어하는 제어기(70);를 더 포함한다.

하우징부품(10)의 작동공간(11)은 공기통로(12)를 제외한 나머지의 전체 부위가 외부와의 연결이 차단된 구조를 갖는다.

하우징부품(10)에 형성된 복수개의 공기통로(12)는 회전부품(30)이 시계방향(화살표 R1)으로 회전하는 방향을 따라 작동공간(11)과 외부를 연결하는 제1통로(12a), 및 상기 회전부품(30)이 반 시계방향(화살표 R2)으로 회전하는 방향을 따라 작동공간(11)과 외부를 연결하는 제2통로(12b)를 포함한다.

또한, 상기 제1통로(12a)와 제2통로(12b)는 작동공간(11)과 연결된 일단이 작동공간(11)의 원주방향을 따라 서로 이격되고 외부와 연결된 타단은 서로 연결되게 형성된 구조로 형성된다.

상기 회전부품(30)은 기어부품 또는 샤프트부품 등 동력전달을 하는 모든 부품이 여기에 포함될 수 있다.

밸브부재(40)는 일자 막대모양이면서 단면이 원형으로 형성된 것으로 제1통로(12a)와 제2통로(12b)를 일체로 관통하는 형태로 하우징부품(10)에 축회전이 가능하도록 설치된다.

또한, 밸브부재(40)에는 밸브부재(40)의 축회전에 따라 제1통로(12a)와 연결되는 제1밸브구멍(41) 및 제2통로(12b)와 연결되는 제2밸브구멍(42)이 90도 각도로 배치되도록 형성된다.

밸브모터(50)는 하우징부품(10)에 고정되게 설치되거나 또는 하우징부품(10)와 이격된 외부의 다른 구성품에 고정되게 설치될 수 있다.

밸브모터(50)의 모터축(51)은 밸브부재(40)와 직결되어서 밸브모터(50)의 구동시 밸브부재(40)는 하우징부품(10)에 대해 축회전을 하게 되고, 밸브부재(40)의 축회전시 제1밸브구멍(41)이 제1통로(12a)와 연결되거나 또는 연결이 차단되고, 제2밸브구멍(42)이 제2통로(12b)와 연결되거나 또는 연결이 차단되는 구조가 된다.

그리고, 변속단검출센서(60)는 인히비터 스위치(inhibitor switch)인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

이하 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.

차량의 시동이 온(ON)된 상태에서 변속레버(시프트레버)가 D단(주행단)으로 변경되면, 회전부품(30)은 도 1의 화살표 R1과 같이 시계방향으로 회전하고, 동시에 변속단검출센서(60, 인히비터 스위치)의 신호를 전달받은 제어기(70)의 제어에 의해 밸브모터(50)가 동작해서 밸브부재(40)가 하우징부품(10)에 대해 회전하게 된다.

밸브부재(40)의 회전에 의해 하우징부품(10)의 제1통로(12a)는 밸브부재(40)에 의해 밀폐되어서 외부와의 연결이 차단되고, 대신에 제2통로(12b)는 제2밸브구멍(42)을 통해서 외부와 연결이 된다.

따라서, 회전부품(30)의 시계방향 회전시에는 작동공간(11)에 채워진 오일(20)이 밸브부재(40)에 의해 막혀서 제1통로(12a)를 통해 하우징부품(10)의 외부로 누유되는 것이 방지된다.

또한, 회전부품(30)이 시계방향으로 회전함에 따라 상승된 하우징부품(10)의 내부압력은 작동공간(11)의 공기가 제2통로(12b)와 제2밸브구멍(42)을 통해서 외부로 원활히 배출(화살표 A1)됨에 따라 하우징부품(10)의 내부압력은 적정수준으로 유지될 수 있게 된다.

따라서, 회전부품(30)의 시계방향 회전시에 상승된 하우징부품(10)의 내부압력은 내부공기가 원활히 외부로 빠져나감에 따라 적정수준으로 다시 복귀되고, 이때 하우징부품(10)의 내부 오일(20)은 외부로의 누유가 방지됨으로써, 내구성 향상 및 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

도 2에는 회전부품(30)이 반시계방향으로 회전하는 상태가 도시되어 있다.

즉, 시동이 온(ON)된 상태에서 변속레버(시프트레버)가 R단(후진단)으로 변경되면, 회전부품(30)은 도 2의 화살표 R2와 같이 반 시계방향으로 회전하고, 동시에 변속단검출센서(60, 인히비터 스위치)의 신호를 전달받은 제어기(70)의 제어에 의해 밸브모터(50)가 동작해서 밸브부재(40)가 하우징부품(10)에 대해 회전하게 된다.

밸브부재(40)의 회전에 의해 하우징부품(10)의 제1통로(12a)는 제1밸브구멍(41)을 통해서 외부와 연결이 되고, 제2통로(12b)는 밸브부재(40)에 의해 밀폐되어서 외부와의 연결이 차단된다.

따라서, 회전부품(30)의 반 시계방향 회전시에는 작동공간(11)에 채워진 오일(20)이 밸브부재(40)에 의해 막혀서 제2통로(12b)를 통해 하우징부품(10)의 외부로 누유되는 것이 방지된다.

또한, 회전부품(30)이 반 시계방향으로 회전함에 따라 상승된 하우징부품(10)의 내부압력은 작동공간(11)의 공기가 제1통로(12a)와 제1밸브구멍(41)을 통해서 외부로 원활히 배출(화살표 B1)됨에 따라 하우징부품(10)의 내부압력은 적정수준으로 유지될 수 있게 된다.

따라서, 회전부품(30)의 반 시계방향 회전시에 상승된 하우징부품(10)의 내부압력은 내부공기가 원활히 외부로 빠져나감에 따라 적정수준으로 다시 복귀되고, 이때 하우징부품(10)의 내부 오일(20)은 외부로의 누유가 방지됨으로써, 내구성 향상 및 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 차량의 구동계 시스템(동력전달계 장치)이 작동함에 따라 오일(30)이 채워진 하우징부품(10)의 내부압력이 상승하면, 상승된 내부압력을 외부로 신속하게 배출이 가능하고, 또한 공기 배출시 회전부품(30)의 회전방향에 상관없이 내부 오일(20)의 누유를 방지할 수 있는 구조인 바, 이를 통해 구동계 시스템의 내구성 향상 및 품질을 개선할 수 있는 장점이 있다.

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.

10 - 하우징부품 11 - 작동공간
12 - 공기통로 12a - 제1통로
12b - 제2통로 20 - 오일
30 - 회전부품 40 - 밸브부재
41 - 제1밸브구멍 42 - 제2밸브구멍
50 - 밸브모터 51 - 모터축
60 - 변속단검출센서 70 - 제어기

Claims

내부의 작동공간에 오일이 채워지고 작동공간과 외부를 연결하는 복수개의 공기통로가 형성된 하우징부품;
상기 하우징부품의 작동공간에 회전 가능하게 설치되어서 동력을 전달하는 회전부품; 및
상기 하우징부품에 회전 가능하게 설치된 것으로 회전부품의 회전방향에 따라 복수개의 공기통로를 선택적으로 개폐시키도록 동작하는 밸브부재;를 포함하는 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 밸브부재와 연결되어서 밸브부재를 회전시키도록 동력을 제공하는 밸브모터; 및
변속단검출센서의 신호를 전달받아서 밸브모터의 구동을 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 공기통로는 회전부품이 시계방향으로 회전하는 방향을 따라 작동공간과 외부를 연결하는 제1통로; 및
상기 회전부품이 반 시계방향으로 회전하는 방향을 따라 작동공간과 외부를 연결하는 제2통로를 포함하고;
상기 제1통로와 제2통로는 작동공간과 연결된 일단이 작동공간의 원주방향을 따라 서로 이격되고 외부와 연결된 타단은 서로 연결되게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 밸브부재는 제1통로와 제2통로를 일체로 관통하는 형태로 하우징부품에 회전 가능하게 설치되고;
상기 밸브부재에는 밸브부재의 회전에 따라 제1통로와 연결되는 제1밸브구멍 및 제2통로와 연결되는 제2밸브구멍이 90도 각도로 배치되게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 회전부품은 차량의 현재 변속단이 D(주행단)단일 때 시계방향 또는 반 시계방향 중에서 어느 일방향으로 회전하고;
상기 회전부품의 일방향 회전시 하우징부품의 제1통로는 밸브부재에 의해 밀폐되어서 외부와의 연결이 차단되고 제2통로는 제2밸브구멍을 통해 외부와 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 회전부품은 차량의 현재 변속단이 R(후진단)단일 때 D단 상태일 때의 반대방향인 타방향으로 회전하고;
상기 회전부품의 타방향 회전시 하우징부품의 제1통로는 제1밸브구멍을 통해 외부와 연결되고 제2통로는 밸브부재에 의해 밀폐되어서 외부와의 연결이 차단되는 것을 특징으로 하는 차량용 구동계 시스템의 액티브 에어브리더 장치.