KR20120137027A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An electric power steering device is provided to reduce noise caused by friction between a worm wheel and a hub. CONSTITUTION: An electric power steering device comprises a worm shaft part including a worm gear, a worm wheel part(20) which is rotated by being engaged with the worm gear on the outer periphery thereof, a hub part(30) which is rotated by being engaged with the inner periphery of the worm wheel part, a motor part rotating the worm shaft part, and a damping part(50) installed on both sides of the hub part to reduce noise due to contact between the hub part and the worm wheel part.

Description

전동식 조향장치{ELECTRIC POWER STEERING DEVICE}Electric Steering Device {ELECTRIC POWER STEERING DEVICE}

본 발명은 전동식 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웜휠에 대한 동력 전달과정에서의 충격을 흡수하고 소음을 저감하는 전동식 조향장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an electric steering apparatus, and more particularly, to an electric steering apparatus for absorbing shock and reducing noise in a power transmission process for a worm wheel.

일반적으로 전동식 조향장치는 차속 센서 및 조향 토크 센서 등에서 감지한 차량의 운행 조건에 따라 전자 제어 장치에서 모터를 구동시켜 운전자의 조향력을 보조함으로써, 저속 운행시에는 가볍고 편안한 조향 상태를 제공하고, 고속 운행시에는 무겁고 안정적인 조향 상태를 제공하며, 돌발적인 비상 상황에서는 이에 대처하여 급속한 조향이 가능하도록 하는 등 운전자에게 최적의 조향감을 유지할 수 있도록 하는 조향 성능을 제공한다.In general, the electric steering device assists the driver's steering power by driving the motor in the electronic control device according to the driving conditions of the vehicle detected by the vehicle speed sensor and the steering torque sensor, thereby providing a light and comfortable steering state at a low speed, The city provides a heavy and stable steering condition, and it provides steering performance to help the driver maintain optimal steering, such as coping with rapid emergency situations in the event of an emergency.

전동식 조향장치에는 모터, 모터와 연결되어 회전되는 웜샤프트, 웜샤프트와 맞물려 회전되는 웜휠이 구비된다. 이때, 웜휠은 운전자가 조작하는 조향휠의 회전력을 전달하는 조향축에 장착된다.The electric steering apparatus includes a worm shaft that is connected to the motor and the motor, and a worm wheel that rotates in engagement with the worm shaft. At this time, the worm wheel is mounted on a steering shaft for transmitting the rotational force of the steering wheel operated by the driver.

따라서, 모터의 구동에 의한 웜샤프트의 회전력이 운전자가 조작하는 조향휠의 회전력에 부가하여 조향축에 전달됨으로써, 운전자의 조향 운전 환경이 부드럽고 안정적으로 유지할 수 있게 된다.Accordingly, the rotational force of the worm shaft driven by the motor is transmitted to the steering shaft in addition to the rotational force of the steering wheel operated by the driver, thereby keeping the driver's steering driving environment smooth and stable.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
The technical structure described above is a background technique for assisting the understanding of the present invention, and does not mean the prior art widely known in the technical field to which the present invention belongs.

종래의 전동식 조향장치는 웜휠과 웜휠의 내측과 맞물리는 허브가 금속재질을 포함하여 이루어짐으로써, 서로 간의 접촉으로 인해 소음이 발생하는 문제점이 있다.In the conventional electric steering device, since the hub engaged with the inner side of the worm wheel and the worm wheel includes a metal material, noise is generated due to contact with each other.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.Therefore, there is a need to improve this.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 웜휠과 허브와의 소음을 억제하는 전동식 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an electric steering device that suppresses noise between the worm wheel and the hub.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 윔기어가 구비되는 웜샤프트부; 상기 웜기어에 외주면이 맞물려 회전되는 웜휠부; 상기 웜휠부의 내주면과 맞물려 회전되는 허브부; 상기 웜샤프트부를 회전시키는 모터부; 및 상기 허브부에 장착되어 소음을 억제하는 방진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a worm shaft portion having a shock gear; A worm wheel part which rotates by engaging an outer circumferential surface of the worm gear; A hub portion which rotates in engagement with an inner circumferential surface of the worm wheel portion; A motor unit for rotating the worm shaft unit; And an anti-vibration unit mounted on the hub to suppress noise.

상기 웜휠부는 상기 웜기어에 외측이 맞물려 회전되고 링 형상을 갖는 웜휠; 및 상기 웜휠의 내주면에 돌출 형성되는 웜돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The worm wheel part is a worm wheel that rotates in engagement with the outer side to the worm gear and has a ring shape; And a worm protrusion protruding from the inner circumferential surface of the worm wheel.

상기 허브부는 상기 웜휠에 내장되는 허브링; 및 상기 허브링의 외주면에 돌출 형성되고 상기 웜돌기와 맞물리는 허브돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The hub portion is a hub ring embedded in the worm wheel; And a hub protrusion protruding from the outer circumferential surface of the hub ring and engaged with the worm protrusion.

상기 방진부는 상기 웜돌기와 상기 허브돌기 사이에 주입되는 점성유체; 및 상기 허브돌기의 양측에 결합되고, 상기 점성유체를 커버하는 커버판을 포함하는 것을 특징으로 한다.The dustproof part is a viscous fluid injected between the worm protrusion and the hub protrusion; And a cover plate coupled to both sides of the hub protrusion and covering the viscous fluid.

상기 방진부는 상기 커버판의 외측부와 상기 웜휠 사이에 위치되어 상기 점성유체의 누유를 방지하는 외실링; 및 상기 커버판의 내측부와 상기 허브링 사이에 위치되어 상기 점성유체의 누유를 방지하는 내실링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The dustproof portion is located between the outer portion of the cover plate and the worm wheel outer seal to prevent leakage of the viscous fluid; And an inner sealing ring disposed between the inner side of the cover plate and the hub ring to prevent leakage of the viscous fluid.

본 발명에 따른 전동식 조향장치는 웜휠부와 허브부 사이에 점성유체가 주입됨으로써, 웜휠부와 허브부 간의 접촉으로 인한 소음을 억제하는 효과가 있다.In the electric steering apparatus according to the present invention, a viscous fluid is injected between the worm wheel part and the hub part, thereby suppressing noise due to contact between the worm wheel part and the hub part.

본 발명에 따른 전동식 조향장치는 커버판 내측에 내실링과 외실링이 위치되어, 점성유체의 누유를 방지하는 효과가 있다.
In the electric steering apparatus according to the present invention, the inner and outer seals are positioned inside the cover plate, thereby preventing leakage of the viscous fluid.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치에서 웜휠부와 허브부의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치에서 웜휠부와 허브부 사이에 점성유체가 주입된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing an electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the worm wheel portion and the hub portion in the electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a state in which a viscous fluid is injected between the worm wheel portion and the hub portion in the electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전동식 조향장치의 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 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the electric steering apparatus according to the present invention. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치에서 웜휠부와 허브부의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치에서 웜휠부와 허브부 사이에 점성유체가 주입된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
1 is a view schematically showing an electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of the worm wheel portion and the hub portion in the electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a present invention In the electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention is a view schematically showing a state in which a viscous fluid is injected between the worm wheel and the hub.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치(1)에는 웜샤프트부(10), 웜휠부(20), 허브부(30), 모터부(40) 및 방진부(50)가 구비된다.1 to 3, the electric steering apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a worm shaft part 10, a worm wheel part 20, a hub part 30, a motor part 40, and dustproofing. The unit 50 is provided.

웜샤프트부(10)의 외주면에는 웜기어(11)가 형성된다. 웜휠부(20)는 외주면이 웜기어(11)와 맞물려 회전된다. 허브부(30)는 웜휠부(20)의 내주면과 맞물려 회전된다. 이러한 허브부(30)에는 조향축(60)이 결합된다.The worm gear 11 is formed on the outer circumferential surface of the worm shaft portion 10. The worm wheel 20 is rotated while the outer circumferential surface is engaged with the worm gear 11. Hub portion 30 is engaged with the inner peripheral surface of the worm wheel 20 is rotated. The steering shaft 60 is coupled to the hub portion 30.

웜샤프트부(10), 웜휠부(20) 및 허브부(30)는 하우징부(70)에 내장되고, 모터부(40)는 하우징부(70)에 결합된다. 이러한 모터부(40)에 구비되는 모터축(41)은 웜샤프트부(10)와 연결되어 웜샤프트부(10)를 회전시킨다.The worm shaft part 10, the worm wheel part 20, and the hub part 30 are embedded in the housing part 70, and the motor part 40 is coupled to the housing part 70. The motor shaft 41 provided in the motor part 40 is connected to the worm shaft part 10 to rotate the worm shaft part 10.

방진부(50)는 허브부(300의 양측에 장착된다. 이러한 방진부(50)는 허브부(30)와 웜휠부(20)간의 접촉에 의한 소음을 억제한다.The dustproof part 50 is mounted on both sides of the hub part 300. The dustproof part 50 suppresses noise due to contact between the hub part 30 and the worm wheel part 20.

본 발명의 일 실시예에 따른 웜휠부(20)에는 웜휠(21) 및 웜돌기(22)가 구비된다. 웜휠(21)은 외주면이 웜기어(11)에 맞물려 회전된다. 이러한 웜휠(21)은 링 형상을 갖는다. 웜돌기(22)는 웜휠(21)의 내주면에 돌출 형성된다. 이러한 웜돌기(22)는 웜휠(21)의 내주면을 따라 복수개가 이격되어 배치된다.The worm wheel unit 20 according to an embodiment of the present invention is provided with a worm wheel 21 and a worm protrusion 22. The worm wheel 21 is rotated while the outer circumferential surface is engaged with the worm gear 11. This worm wheel 21 has a ring shape. The worm protrusion 22 protrudes from the inner circumferential surface of the worm wheel 21. The worm protrusion 22 is disposed in a plurality spaced apart along the inner circumferential surface of the worm wheel 21.

본 발명의 일 실시예에 따른 허브부(30)에는 허브링(31) 및 허브돌기(32)가 구비된다. 허브링(31)은 웜휠(21)에 내장되고, 허브돌기(32)는 허브링(31)의 외주면에 돌출 형성된다. 이러한 허브돌기(32)는 웜돌기(22) 사이에 배치되어 웜돌기(22)와 맞물린다.Hub portion 30 according to an embodiment of the present invention is provided with a hub ring 31 and the hub projection (32). The hub ring 31 is embedded in the worm wheel 21, and the hub protrusion 32 protrudes from the outer circumferential surface of the hub ring 31. The hub protrusions 32 are disposed between the worm protrusions 22 to be engaged with the worm protrusions 22.

허브링(31)은 중앙부가 개구된 링 형상을 하며, 이러한 중앙부에는 조향축(60)이 삽입되어 결합된다.Hub ring 31 has a ring shape with a central opening, the steering shaft 60 is inserted and coupled to the central portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 방진부(50)에는 점성유체(51) 및 커버판(52)이 구비된다. 점성유체(51)는 웜돌기(22)와 허브돌기(32) 사이에 주입된다. The dustproof part 50 according to the embodiment of the present invention is provided with a viscous fluid 51 and a cover plate 52. The viscous fluid 51 is injected between the worm protrusion 22 and the hub protrusion 32.

웜돌기(22)와 허브돌기(32) 사이에는 미세한 틈이 형성되며, 이러한 틈에 점성유체(51)가 주입되어 이들간의 마찰이나 접촉으로 인한 충격소음을 억제한다. 예를 들어, 점성유체(51)로는 점도가 높은 그리스(grease) 또는 오일이 사용된다.A fine gap is formed between the worm protrusion 22 and the hub protrusion 32, and a viscous fluid 51 is injected into the gap to suppress impact noise due to friction or contact therebetween. For example, high viscosity grease or oil is used as the viscous fluid 51.

커버판(52)은 허브돌기(32)의 양측에 결합되어 점성유체(51)를 커버한다. 이러한 커버판(52)에 의해 점성유체(51)가 외부로 누유되는 것을 방지할 수 있다.The cover plate 52 is coupled to both sides of the hub protrusion 32 to cover the viscous fluid 51. The cover plate 52 can prevent the viscous fluid 51 from leaking to the outside.

예를 들어, 허브돌기(32)에는 결합홀(33)이 형성되고, 커버판(52)에는 결합홀(33)에 대응되는 커버홀(53)이 형성된다. 이때, 커버판(52)은 허브돌기(32)와 웜돌기(22)를 커버하기 위한 폭을 갖는 링 형상을 한다.For example, a coupling hole 33 is formed in the hub protrusion 32, and a cover hole 53 corresponding to the coupling hole 33 is formed in the cover plate 52. In this case, the cover plate 52 has a ring shape having a width for covering the hub protrusion 32 and the worm protrusion 22.

허브돌기(32)의 양측면에 커버판(52)을 밀착시킨 상태에서, 볼트와 너트로 이루어진 고정체(55)가 결합홀(33) 및 커버홀(53)을 관통하여 결합됨으로써, 커버판(52)이 허브돌기(32)의 양측면에 결합된 상태를 유지한다.In a state where the cover plate 52 is in close contact with both side surfaces of the hub protrusion 32, the fixing body 55 made of a bolt and a nut is coupled through the coupling hole 33 and the cover hole 53 to thereby cover the cover plate ( 52) is maintained coupled to both sides of the hub projection (32).

본 발명의 일 실시예에 따른 방진부(50)에는 외실링(57) 및 내실링(58)이 구비된다. 외실링(57)과 내실링(58)은 고무재질을 포함하여 이루어지고, 링 형상을 갖는다. The dustproof part 50 according to the embodiment of the present invention is provided with an outer seal 57 and an inner seal 58. The outer seal 57 and the inner seal 58 include a rubber material and have a ring shape.

외실링(57)은 커버판(52)의 외측부와 대응되는 직경을 가지며, 커버판(52)과 웜휠(21) 사이에 위치되어 점성유체(51)의 누유를 방지한다.The outer seal 57 has a diameter corresponding to the outer portion of the cover plate 52 and is located between the cover plate 52 and the worm wheel 21 to prevent leakage of the viscous fluid 51.

내실링(57)은 커버판(52)의 내측부와 대응되는 직경을 가지며, 커버판(52)과 허브링(31)의 외주면 사이에 위치되어 점성유체(51)의 누유를 방지한다.
The inner ring 57 has a diameter corresponding to the inner side of the cover plate 52 and is located between the cover plate 52 and the outer circumferential surface of the hub ring 31 to prevent leakage of the viscous fluid 51.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 조향장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention having the structure as described above are as follows.

조향축(60)이 중앙에 결합되는 허브부(30)를 웜샤프트부(10)와 맞물리는 웜휠부(20) 내부에 삽입한다. The hub portion 30 to which the steering shaft 60 is coupled to the center is inserted into the worm wheel portion 20 engaged with the worm shaft portion 10.

이때, 허브부(30)의 허브링(31) 외주면에 돌출 형성되는 허브돌기(32)와 웜휠부(20)의 웜휠(21) 내측에 돌출 형성되는 웜돌기(22)가 서로 번갈아 가며 배치되어 맞물린다.At this time, the hub protrusion 32 protruding on the outer circumferential surface of the hub ring 31 and the worm protrusion 22 protruding in the worm wheel 21 of the worm wheel 20 are alternately arranged. To interlock.

따라서, 모터부(40)에 의해 웜샤프트부(10)가 회전되면, 웜휠부(20)가 회전되고, 웜휠부(20)와 맞물린 허브부(30)가 회전되어 조향축(60)에 회전력을 추가로 제공한다.Therefore, when the worm shaft part 10 is rotated by the motor part 40, the worm wheel part 20 is rotated, and the hub part 30 engaged with the worm wheel part 20 is rotated to rotate the steering shaft 60. Provides additional.

한편, 허브부(30)의 허브돌기(32)와 웜휠부(20)의 웜돌기(22) 사이에는 틈새가 형성되고, 이들이 서로 맞물려 회전되는 과정에서 서로간의 접촉으로 인해 소음이 발생한다.Meanwhile, a gap is formed between the hub protrusion 32 of the hub part 30 and the worm protrusion 22 of the worm wheel part 20, and noise is generated due to contact between each other in the process of being engaged with each other.

이러한 소음을 해소하기 위해, 웜돌기(22)와 허브돌기(32) 사이의 틈새에는 점성유체(51)가 주입된다.In order to eliminate such noise, a viscous fluid 51 is injected into the gap between the worm protrusion 22 and the hub protrusion 32.

점성유체(51)가 웜돌기(22)와 허브돌기(32) 사이의 틈새에 지속적으로 주입된 상태를 유지하도록, 커버판(52)이 허브돌기(32)의 양측면에 결합된다. 이때, 커버판(52)은 점성유체(51)가 배출되지 않도록 허브돌기(32)와 웜돌기(22) 사이의 틈새를 커버한다.The cover plate 52 is coupled to both sides of the hub protrusion 32 so that the viscous fluid 51 is continuously injected into the gap between the worm protrusion 22 and the hub protrusion 32. In this case, the cover plate 52 covers the gap between the hub protrusion 32 and the worm protrusion 22 so that the viscous fluid 51 is not discharged.

이때, 커버판(52)의 외측부와 웜휠(21) 사이에는 외실링(57)이 위치되고, 커버판(52)의 내측부와 허브링(31)의 외주면 사이에는 내실링(58)이 위치되어 점성유체(51)의 누유를 방지한다.
In this case, an outer seal ring 57 is positioned between the outer side of the cover plate 52 and the worm wheel 21, and an inner seal 58 is positioned between the inner part of the cover plate 52 and the outer circumferential surface of the hub ring 31. Leakage of the viscous fluid 51 is prevented.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

10 : 웜샤프트부 20 : 웜휠부
21 : 웜휠 22 : 웜돌기
30 : 허브부 31 : 허브링
32 : 허브돌기 40 : 모터부
50 : 방진부 51 : 점성유체
52 : 커버판 57 : 외실링
58 : 내실링10: worm shaft portion 20: worm wheel portion
21: worm wheel 22: worm protrusion
30: hub portion 31: hub ring
32: hub protrusion 40: motor unit
50: dustproof part 51: viscous fluid
52: cover plate 57: outer seal
58: internal sealing

Claims (5)

윔기어가 구비되는 웜샤프트부;
상기 웜기어에 외주면이 맞물려 회전되는 웜휠부;
상기 웜휠부의 내주면과 맞물려 회전되는 허브부;
상기 웜샤프트부를 회전시키는 모터부; 및
상기 허브부에 장착되어 소음을 억제하는 방진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.Worm shaft portion is provided with a gear;
A worm wheel part which rotates by engaging an outer circumferential surface of the worm gear;
A hub portion which rotates in engagement with an inner circumferential surface of the worm wheel portion;
A motor unit for rotating the worm shaft unit; And
And an anti-vibration unit mounted to the hub to suppress noise. 제 1항에 있어서, 상기 웜휠부는
상기 웜기어에 외측이 맞물려 회전되고 링 형상을 갖는 웜휠; 및
상기 웜휠의 내주면에 돌출 형성되는 웜돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.According to claim 1, wherein the worm wheel portion
A worm wheel engaged with the worm gear and rotated outwardly and having a ring shape; And
An electric steering apparatus comprising a worm protrusion protruding from an inner circumferential surface of the worm wheel. 제 2항에 있어서, 상기 허브부는
상기 웜휠에 내장되는 허브링; 및
상기 허브링의 외주면에 돌출 형성되고 상기 웜돌기와 맞물리는 허브돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.The method of claim 2, wherein the hub portion
A hub ring embedded in the worm wheel; And
And a hub protrusion protruding from an outer circumferential surface of the hub ring and engaged with the worm protrusion. 제 3항에 있어서, 상기 방진부는
상기 웜돌기와 상기 허브돌기 사이에 주입되는 점성유체; 및
상기 허브돌기의 양측에 결합되고, 상기 점성유체를 커버하는 커버판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.According to claim 3, wherein the dustproof portion
A viscous fluid injected between the worm protrusion and the hub protrusion; And
The steering device is coupled to both sides of the hub projection, characterized in that it comprises a cover plate for covering the viscous fluid. 제 4항에 있어서,
상기 커버판의 외측부와 상기 웜휠 사이에 위치되어 상기 점성유체의 누유를 방지하는 외실링; 및
상기 커버판의 내측부와 상기 허브링 사이에 위치되어 상기 점성유체의 누유를 방지하는 내실링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.5. The method of claim 4,
An outer seal ring disposed between the outer side of the cover plate and the worm wheel to prevent leakage of the viscous fluid; And
And an inner seal ring disposed between the inner side of the cover plate and the hub ring to prevent leakage of the viscous fluid.
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