KR102222466B1 - 에어브리더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 작동공간과 상기 작동공간과 연통하는 에어배출홀이 구비되는 플러그; 상기 작동공간에서 에어배출홀을 개폐하는 개폐장치; 및 상기 개폐장치와 연결되는 것으로서 열팽창에 의해 개폐장치를 당겨 에어배출홀을 개방하는 온도감응장치; 를 포함하는 에어브리더를 제공한다.

Description

에어브리더{AIR BREATHER}

본 발명은 변속기 내의 에어 배출을 위한 에어브리더에 관한 것이다.

일반적으로 변속기 케이스의 내부에는 기어류 및 베어링류의 원활한 작동을 위하여 일정량의 윤활유가 충진되며, 변속기 케이스의 내부압력이 높아지면 압력을 해소할 수 있도록 그 상측에 에어를 배출하기 위한 에어브리더(air breather)가 설치된다.

변속기 내부 기어 등과 같은 부품들이 작동할 때 발생하되는 열로 인하여 기포 등이 생기고 대기압보다 높은 압력이 형성되는데 에어브리더는 이때 발생하는 압력을 배출시키고 작동을 멈추었을 때 발생되는 진공 상태를 방지하기 위하여 변속기 케이스 상단부에 설치하는 에어 출입 기구이다.

종래의 에어브리더는 변속기 케이스와 연통되는 에어브리더 바디, 에어브리더 바디의 외측에서 공기의 배출이 가능토록 소정간격 이격되게 씌워지는 캡, 에어브리더 바디의 상측에 위치되어 공기의 압력이 일정 이상이 되면 공기압에 의해 상승되어 에어브리더 바디를 개폐하는 고무재질의 마개 및 캡과 마개 사이에 설치되어 마개를 탄성 지지하는 스프링을 포함한다.

변속기 케이스 내부의 공기 압력이 일정 압력 이상으로 상승하면 마개가 공기 압력에 의해 스프링의 탄성력을 이기면서 상측으로 이동하게 된다. 마개가 상향으로 이동하면 마개와 에어브리더 바디의 에어배출홀 사이에 틈새가 형성되고 이 틈새를 통해 변속기 케이스 내부의 공기가 빠져나가며 이로 인해 변속기 케이스 내부의 압력을 해소할 수 있다.

그러나 종래의 에어브리더는 변속기 내부의 오일 압력이 스프링의 장력을 초과하여 캡을 들어올릴 경우 변속기 내부의 오일이 누출될 수 있으므로 스프링의 장력 관리가 필요할 뿐만 아니라 변속기 기어 회전에 의한 처닝(Churning)으로 기어 오일이 비산되고 이로 인해 에어브리더 하부에서 오일이 유입되어 누유가 발생할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 변속기 케이스에 오일 유동이 최소화되는 위치에 에어브리더를 설치해야 하는 번거로움이 있다.

이에 대하여, 본 발명은 변속기 내부의 온도를 감응하여 에어브리더를 개폐할 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0100798호(2011.09.15. 공개)

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 변속기 케이스 내부의 온도를 감응하여 에어배출홀을 개방함으로써 변속기 케이스 내부의 압력과 온도를 제어할 수 있도록 한 에어브리더를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 내부에 작동공간과 상기 작동공간과 연통하는 에어배출홀이 구비되는 플러그; 상기 작동공간에서 에어배출홀을 개폐하는 개폐장치; 및 상기 개폐장치와 연결되는 것으로서 열팽창에 의해 개폐장치를 당겨 에어배출홀을 개방하는 온도감응장치; 를 포함하는 에어브리더를 제공한다.

또한, 상기 에어배출홀은 플러그 내부를 관통하고, 상기 작동공간은 플러그 하부 내부에 구비된다.

또한, 상기 개폐장치는 상기 작동공간에서 에어배출홀을 개폐하는 씰링부재; 상기 씰링부재를 수용하는 수용부가 구비되는 받침부; 및 상기 받침부의 하향으로 연장되는 연장부; 을 포함한다.

또한, 상기 온도감응장치는 상기 작동공간의 입구에 위치하면서 상기 연장부의 끝단과 연결되는 것으로서, 열팽창에 의해 휘어지는 열팽창금속; 및 상기 열팽창금속의 일측과 상기 플러그를 연결하는 연결핀; 을 포함한다.

또한, 상기 열팽창금속은 바이메탈일 수 있다.

또한, 상기 열팽창금속은 상기 작동공간의 입구에 위치하면서 상기 연장부의 끝단과 연결되는 제1 금속; 및 상기 제1 금속의 아래층을 구성하는 제2 금속; 을 포함하며, 상기 제1 금속과 제2 금속은 열팽창 정도가 서로 다른 금속이다.

또한, 상기 제1 금속은 상기 제2 금속에 비해 열팽창이 작은 금속으로 열팽창시 상기 제2 금속 쪽으로 휘어지면서 상기 개폐장치를 하향으로 잡아 당겨 상기 에어배출홀을 개방한다.

또한, 상기 플러그는 변속기 케이스에 장착될 수 있다.

본 발명은 수동 변속기 내부의 온도를 감응하여 에어배출홀을 개방함으로써 변속기 케이스 내부의 압력과 온도를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 휘어진 열팽창금속에 의해 변속 기어 처닝에 의해 변속기 케이스 내부에서 사방으로 비산되는 오일이 작동공간을 통해 에어배출홀로 유입되는 것을 막을 수 있다.

또한, 본 발명은 사방으로 비산되는 오일이 휘어진 열팽창금속에 부딪쳐 아래 방향으로 떨어짐에 따라 기존 에어브리더의 오일 누유와 같은 기술적 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명은 기존 에어브리더와 같이 누유 방지를 위해 에어브리더의 설치 위치를 변속기 케이스의 오일 유동이 최소화되는 위치 등과 같이 특정 위치에 설치할 필요가 없다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에어브리더의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온도감응장치의 작동 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

종래의 에어브리더는 변속기 내부의 오일 압력이 스프링의 장력을 초과하여 캡을 들어올릴 경우 변속기 내부의 오일이 누출될 수 있으므로 스프링의 장력 관리가 필요할 뿐만 아니라 변속기 기어 회전에 의한 처닝(Churning)으로 기어 오일이 비산되고 이로 인해 에어브리더 하부에서 오일이 유입되어 누유가 발생할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 변속기 케이스에 오일 유동이 최소화되는 위치에 에어브리더를 설치해야 하는 번거로움이 있다. 이에 대하여, 본 발명은 변속기 내부의 온도를 감응하여 에어브리더를 개폐할 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에어브리더의 단면도이고 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온도감응장치의 작동 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명은 변속기 케이스(40)에 장착되는 플러그(10), 플러그(10) 내부의 에어배출홀(11)을 개폐하는 개폐장치(20) 및 열팽창에 의해 개폐장치(20)를 당겨 에어배출홀(11)을 개방하는 온도감응장치(30)를 포함한다.

구체적으로 플러그(10)는 에어배출홀(11) 및 작동공간(12)을 포함한다. 에어배출홀(11)은 플러그(10)의 내부 중심을 관통한다. 작동공간(12)은 플러그(10)의 내부 하부에 구비된다. 작동공간(12)은 에어배출홀(11)과 연통되면서 변속기 케이스(40) 내부와 연통된다. 작동공간(12)은 에어배출홀(11)보다 더 큰 공간으로 구성된다.

개폐장치(20)는 작동공간(12) 내부에 위치한다. 개폐장치(20)는 에어배출홀(11)을 막고 있는 상태에서 온도감응장치(30)의 열팽창에 의해 당겨지면서 에어배출홀(11)을 개방한다.

개폐장치(20)는 에어배출홀(11)을 개폐하는 씰링부재(21), 씰링부재(21)를 받치는 받침부(22) 및 받침부(22)에서 연장되는 연장부(23)를 포함한다.

구체적으로 씰링부재(21)는 밀착 및 밀폐력이 우수한 탄성 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 예컨대 씰링부재(21)는 고무재질로 제작될 수 있다.

받침부(22)의 상부에는 수용부(22a)가 구비된다. 수용부(22a)는 씰링부재(21)에 부합하는 형태로 형성된다. 수용부(22a)에 씰링부재(21)가 대응 결합된다.

연장부(23)는 받침부(22)의 저면 중심에서 온도감응장치(30)를 향하여 하향으로 연장형성된다. 연장부(23)는 온도감응장치(30)의 중심부와 연결된다.

온도감응장치(30)는 작동공간(12)의 입구(12a)를 감싼다. 온도감응장치(30)는 개폐장치(20)의 아래에서 개폐장치(20)를 받치고 있다.

온도감응장치(30)는 열팽창금속(31) 및 열팽창금속(31)과 플러그(10)를 연결하는 연결핀(32)을 포함한다. 연결핀(32)의 상부는 플러그(10)와 연결된다. 연결핀(32)의 하부는 열팽창금속(31)의 일측과 연결된다.

열팽창금속(31)은 바이메탈(bimetal)일 수 있다. 열팽창금속(31)은 온도의 변화에 따라 팽창의 정도가 서로 다른 두 종류로 구성되는 제1 금속(31a) 및 제2 금속(31b)을 포함한다.

열팽창금속(31)은 제1 금속(31a) 및 제2 금속(31b)을 포개어 붙여서 구성된다. 제1 금속(31a) 아래에 제2 금속(31b)이 위치한다.

제1 금속(31a)은 작동공간(12)의 입구(12a)보다 더 큰 면적으로 형성되며 제2 금속(31b)에 비해 열팽창 정도가 더 큰 금속이다.

제2 금속(31b)은 제1 금속(31a)에 부합하는 외형으로 형성되며 제1 금속(31a)의 아래층을 구성하며 제1 금속(31a)에 비해 열팽창 정도가 더 작은 금속이다.

변속기 케이스(40)의 내부 온도 상승에 의해 제1 금속(31a)과 제2 금속(31b)에 열이 가해지면 열팽창 정도가 큰 제1 금속(31a)이 열팽창 정도가 작은 제2 금속(31b) 쪽으로 휘어지면서 개폐장치(20)를 하향으로 잡아 당긴다.

이와 같이 제1 금속(31a)이 제2 금속(31b) 쪽으로 휘어짐에 따라 제1 금속(31a)와 연결된 개폐장치(20)가 하향으로 당겨지면서 개폐장치(20)에 의해 닫혀 있던 에어배출홀(11)이 열리게 된다. 에어배출홀(11)은 작동공간(12)의 중심을 관통한다.

예컨대, 변속기 케이스(40) 내부의 기어 등과 같은 부품들이 작동할 때 발생하는 열로 인하여 기포 등이 생기고 대기압보다 높은 압력이 형성되는데 이때 열팽창금속(31)이 휘어지면서 개폐장치(20)가 하향으로 당겨지면서 에어배출홀(11)이 열림에 따라 변속기 케이스(40) 내부의 압력(60)은 에어배출홀(11)을 통해 외부로 배출된다.

휘어진 상태의 열팽창금속(31)은 변속기 케이스(40) 내부에 비산되는 오일(50)이 작동공간(12)을 통해 에어배출홀(11)로 유입되는 것을 막아준다.

한편, 본 발명의 에어브리더는 변속기는 물론 엔진, 액슬 하우징 등 에어 배출을 필요로 하는 모든 곳에 사용할 수 있다.

다음은 본 발명에 따른 에어브리더의 작동을 더욱 구체적으로 설명한다.

도 1은 온도감응장치(30)의 작동 전 상태로 개폐장치(20)는 에어배출홀(11)을 막고 있고 온도감응장치(30)는 작동공간(12)의 입구(12a)를 막고 있다.

도 1과 같은 상태에서 변속기 케이스(40)의 내부 온도가 상승하고 온도 상승에 따라 열이 열팽창금속(31)에 전달되면 도 2와 같이 연결핀(32)에 의해 고정되어 있지 않은 열팽창금속(31)의 자유단 쪽이 고정단인 연결핀(32)을 중심으로 하향으로 휘어지게 된다.

구체적으로 열팽창금속(31)에 열이 가해지면 열팽창 정도가 큰 제1 금속(31a)이 열팽창 정도가 작은 제2 금속(31b) 쪽으로 휘어지게 된다. 개폐장치(20)를 받치고 있던 제1 금속(31a)이 제2 금속(31b) 쪽으로 휘어짐에 따라 작동공간(12)의 입구(12a)가 열리면서 제1 금속(31a)과 연결된 개폐장치(20)가 하향으로 당겨져 에어배출홀(11)이 열리게 된다.

변속기 케이스(40)의 내부 압력은 작동공간(12)을 통해 에어배출홀(11)로 유입되어 자연스럽게 외부로 배출된다. 이로 인해 변속기 케이스(40)의 내부 압력을 정상 압력으로 조절할 수 있다.

살펴본 바와 같이 본 발명은 수동 변속기 내부의 온도를 감응하여 에어배출홀을 개방함으로써 변속기 케이스 내부의 압력과 온도를 제어할 수 있다. 또한, 본 발명은 휘어진 열팽창금속에 의해 변속 기어 처닝에 의해 변속기 케이스 내부에서 사방으로 비산되는 오일이 작동공간을 통해 에어배출홀로 유입되는 것을 막을 수 있다. 또한, 본 발명은 사방으로 비산되는 오일이 휘어진 열팽창금속에 부딪쳐 아래 방향으로 떨어짐에 따라 기존 에어브리더의 오일 누유와 같은 기술적 문제를 해결할 수 있다. 또한, 본 발명은 기존 에어브리더와 같이 누유 방지를 위해 에어브리더의 설치 위치를 변속기 케이스의 오일 유동이 최소화되는 위치 등과 같이 특정 위치에 설치할 필요가 없다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 플러그
11: 에어배출홀
12: 작동공간
12a : 입구
20 : 개폐장치
21 : 씰링부재
22 : 받침부
22a : 수용부
23 : 연장부
30 : 온도감응장치
31 : 열팽창금속
31a : 제1 금속
31b : 제2 금속
32 : 연결핀
40 : 변속기 케이스
50 : 오일
60 : 압력

Claims (8)

1. 내부에 작동공간과 상기 작동공간과 연통하는 에어배출홀이 구비되는 플러그;
   상기 작동공간에서 에어배출홀을 개폐하는 개폐장치; 및
   상기 개폐장치와 연결되는 것으로서 열팽창에 의해 개폐장치를 당겨 에어배출홀을 개방하는 온도감응장치;
   를 포함하고,
   상기 개폐장치는,
   상기 작동공간에서 에어배출홀을 개폐하는 씰링부재;
   상기 씰링부재를 수용하는 수용부가 구비되는 받침부; 및
   상기 받침부의 하향으로 연장되는 연장부;
   를 포함하며,
   상기 온도감응장치는,
   상기 작동공간의 입구에 위치하면서 상기 연장부의 끝단과 연결되는 것으로서, 열팽창에 의해 휘어지는 열팽창금속; 및
   상기 열팽창금속의 일측과 상기 플러그를 연결하는 연결핀;
   을 포함하는 에어브리더.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 에어배출홀은 플러그 내부를 관통하고, 상기 작동공간은 플러그 하부 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 에어브리더.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 열팽창금속은,
   바이메탈인 것을 특징으로 하는 에어브리더.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 열팽창금속은,
   상기 작동공간의 입구에 위치하면서 상기 연장부의 끝단과 연결되는 제1 금속; 및
   상기 제1 금속의 아래층을 구성하는 제2 금속;
   을 포함하며,
   상기 제1 금속과 제2 금속은 열팽창 정도가 서로 다른 금속인 것을 특징으로 하는 에어브리더.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제1 금속은,
   상기 제2 금속에 비해 열팽창이 작은 금속으로 열팽창시 상기 제2 금속 쪽으로 휘어지면서 상기 개폐장치를 하향으로 잡아 당겨 상기 에어배출홀을 개방하는 것을 특징으로 하는 에어브리더.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 플러그는,
   변속기 케이스에 장착되는 것을 특징으로 하는 에어브리더.

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