KR100227353B1 - 건설기계 연결부의 스크레이퍼실 - Google Patents

건설기계 연결부의 스크레이퍼실 Download PDF

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KR100227353B1
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류병진
유인석
김청균
나은환
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토니헬샴
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Abstract

본 발명은 건설기계 연결부의 스크레이퍼실(Scraper Seal)에 관한 것으로, 특히 부시(7)의 외측편에 각각 결합되면서 실바디(16)의 하부에 립에지(13,12)가 형성되는 것을 특징으로 하는 건설기계 연결부의 스크레이퍼실에 관한 것이다.

Description

건설기계 연결부의 스크레이퍼실
본 발명은 건설기계 연결부의 스크레이퍼실(Scraper Seal)에 관한 것으로, 특히 콤팩트(Compact)한 단일립으로 형성되어 핀의 외주면에 밀착되는 두 개의 립에지에 의해 외부로부터 유입되는 모래입자, 습증기, 흙먼지 등의 이물질을 완벽하게 차단할 수 있는 건설기계 연결부의 스크레이퍼실(Scraper Seal)에 관한 것이다.
일반적으로 건설용 중장비에서 제1도에 도시한 바와같이 하나의 부재를 다른부재와 회전 가능하도록 연결하는 연결부(A)에는 부재의 회전시 회전마찰저항 및 마모를 줄이기 위하여 내부에 그리스가 주유된다.
그리고 연결부(A)에는 그리스유출을 방지하고 외부물질의 유입으로 인한 마모를 줄이기 위하여 제2도에 도시한 바와같이 핀(6)에 부시(7)의 외측편으로 스크레이퍼실(8)이 각각 결합된다.
이때 스크레이퍼실(8)은 제3도에 도시한 바와같이 장시간 사용으로 오링(9)이 노후될 경우 틈새가 발생되어 이물질이 연결부(A)의 내부로 침입하게 되는데, 이 이물질이 부시(7)측으로 침입하는 것을 차단하는 역할을 하게 된다.
따라서 연결부(A)의 내구성을 결정하는 스크레이퍼실은 제4도 및 제5도에 도시한 바와같이 이물질 차단성능을 향상시키기 위하여 단일립(8)보다 이중(10), 삼중(11)으로 조합한 복합형을 채택하고 있다.
그러나 복합성의 스크레이퍼(10,11)는 선단부와 핀(6)의 외주면과의 간섭량을 균일하게 유지하기 어려울 뿐만아니라 넓은 설치공간이 필요하기 때문에 장비의 부피가 증가하는 문제가 발생된다.
본 발명은 콤팩트(Compact)한 단일립으로 형성되어 핀의 외주면에 밀착되는 두 개의 립에지에 의해 외부로부터 유입되는 모래입자, 습증기, 흙먼지 등의 이물질을 완벽하게 차단할 수 있는 건설기계 연결부의 스크레이퍼실(Scraper Seal)을 제공함에 그 목적이 있다.
제1도는 굴삭기의 굴절부를 나타내는 개략도.
제2,3,4,5도는 종래의 스크레이퍼실이 장착된 굴삭기의 연결부를 나타내는 단면도.
제6도는 본 발명에 따른 스크레이퍼실이 장착된 건설기계의 연결부를 나타내는 단면도.
제7도는 제6도의 B를 나타내는 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 상부몸체 2 : 붐
3 : 암 4 : 버킷
5 : 실린더 6 : 핀
7 : 부시 8 : 스크레이퍼실
9 : 오링 10,11 : 복합형 스크레이퍼실
12,13 : 립에지 14 : 플린저스프링
15 : 메탈케이스 16 : 실바디
16-1 : 오목홈 17 : 스토퍼
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 부시의 외측편에 각각 결합되면서 실바디의 하부에 립에지가 형성되는 것을 특징으로 하는 건설기계 연결부의 스크레이퍼실을 제공한다.
도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명한다.
제6도는 본 발명에 따른 스크레이퍼실이 장착된 건설기계의 연결부를 나타내는 단면도이고, 제7도는 제6도의 B를 나타내는 단면도이다.
내측면의 상부측이 부시(7)의 외측면에 밀착되도록 형성되는 실바디(16)는 외측면에 대략 반원의 오목홈(16-1)이 형성되어 있고, 이 오목홈(16-1)에 의해 형성되는 공간에는 대기중으로부터 유입되는 이물질이 1차적으로 체류하게 된다.
이때 실바디(16)의 하부중 외측편에 형성되는 더스트립에지(Dust Lip Edge)(13)는 핀(6)에 대해 각각
Figure kpo00002
3,
Figure kpo00003
2의 각을 이루는 2개의 직선면이 만나면서 형성되고, 여기서 2개의 직선면이 이루는 내각은 대략 90°이다.
그리고 더스트립에지(13)와 이어지면서 실바디(16)의 하부중 내측편에 형성되는 립에지(12)는 그 단면이 핀(6)에 대해 각각
Figure kpo00004
4,
Figure kpo00005
5의 각을 이루는 둥근 형상으로 설계되어 있다.
여기서 스트립에지(13)와 립에지(12) 사이에는 핀(6)에 대해 각각
Figure kpo00006
2,
Figure kpo00007
4의 각을 이루는 면이 만나서 일정한 공간을 형성하게 되는데, 이 공간에는 립에지를 통해 유압된 그리스가 충전하게 된다.
또한 실바디(16)의 내측면에 이어지는 립에지(12)의 내측면은 부시(7)의 외측면과
Figure kpo00008
1의 각을 이루고 있다.
한편 /5의 성능요소는 립에지(12,13)와 핀(6) 사이에 발생되는 간섭량, 접촉응력, 내구성 등에 의해 결정되고, 내구성을 높이기 위하여 접촉응력을 낮추면 밀봉효과가 저하되며, 밀봉효과를 증대하기 위하여 접촉응력을 높이면 내구성이 저하되는 관계를 갖게된다.
따라서 본 발명에 따른 스크레이퍼실은 각도
Figure kpo00009
1,
Figure kpo00010
2,
Figure kpo00011
3,
Figure kpo00012
4,
Figure kpo00013
5를 적절히 조절함으로써 접촉응력 및 내구성을 동시에 향상되도록 설계되어 있다.
그리고 사출에 의해 가공되는 고무재질의 실바디(16)에는 상부측에 대략 ￢자형의 단면을 갖는 메탈케이스(15)가 내장되어 있고, 이 메탈케이스는 실바디의 강성도를 향상시키게 된다.
또한 실바디(16)의 외측면에 부착되면서 실바디 전체와 더스트립에지(13)의 강성도를 향상시키는 플린저스프링(Fringer Spring)(14)은 상하단에 각각 상하단에지(14-1, 14-2)가 형성되어 있고, 이 상단에지(14-1)는 스토퍼(17)의 내측면에 접촉되면서 대기로부터 유입되는 이물질을 1차적으로 차단하게 되며, 하단에지(14-2)는 핀(6)의 외주면에 접촉되면서 실바디(16)의 오목홈(16-1)에 충전되어 있는 이물질이 더스트립에지(13)로 유입되는 것을 2차적으로 차단하게 된다.
여기서 플린저스프링(14)과 메탈케이스(15)를 일체형으로 형성한 후, 실바디(16) 사출시 메탈케이스를 내장시켜 가공할 수도 있다.
이하 본 발명의 작용을 설명한다.
그리스주입구(20)를 통해 부시(7)와 핀(6)의 접촉부에 공급되는 그리스는 윤활과정중에 립에지(12)에 의해 1차적으로 밀봉되고, 계속해서 그리스주입구를 통해 주입되는 새로운 그리스의 압력에 의해 이미 사용된 그리스는 립에지(12)를 통해 빠져나가게 된다.
그리고 립에지(12)를 빠져 나온 그리스는 더스트립에지(13)에 의해 2차적으로 밀봉되고, 이때 더스트립에지(13)는 외부로부터 유입되는 모래나 흙먼지, 액체와 같은 이물질이 부시(7)측으로 침입하는 것을 차단하게 된다.
여기서 립에지(12)와 더스트립에지(13) 사이로 유입된 그리스는 더스트립에지와 핀(6)과의 마찰을 윤활하게 되고, 더스트립에지에서 완전히 차단하지 못한 외부 이물질을 밀봉하는 역할도 겸하게 된다.
한편 플린저스프링(Fringer Spring)(14)는 실바디(16)의 전체적인 강성도와 립에지부(12,13)의 강성도를 확보해주고, 상단에지(14-1)에 의해 대기중으로부터 유입되는 이물질을 1차적으로 차단하는 역할을 하며, 상단에지를 통과한 이물질을 1차적으로 체류할 수 있도록 충분한 공간을 확보해준다.
또한 플런저스프링(Fringer Spring)(14)은 오목홈(16-1)에 충전되어 있는 이물질을 하단에지(14-2)에 의해 2차적으로 밀봉함으로써 더스트립에지(13)를 통한 이물질 침입을 차단하게 된다.
본 발명은 콤팩트(Compact)한 단일립으로 형성되어 핀의 외주면에 밀착되는 두 개의 립에지에 의해 외부로부터 유입되는 모래입자, 습증기, 흙먼지 등의 이물질을 완벽하게 차단함으로써 연결부의 내구성을 향상시키는 효과를 제공한다.

Claims (7)

  1. 부시(7)의 외측편에 각각 결합되면서 실바디(16)의 하부에 립에지(13,12)가 형성되는 것을 특징으로 하는 건설기계 연결부의 스크레이퍼실.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실바디(16)의 외측면에 각각 오목홈(16-1)이 형성되는 것을 특징으로 하는 건설기계 연결부의 스크레이퍼실.
  3. 제1항에 있어서, 상기 실바디(16)에 메탈케이스(15)가 내장되는 것을 특징으로 하는 건설기계 연결부의 스크레이퍼실.
  4. 제1항에 있어서, 상기 립에지(13)는 직선모서리로 형성되는 것을 특징으로 하는 건설기계 연결부의 스크레이퍼실.
  5. 제1항에 있어서, 상기 립에지(12)는 둥근형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 건설기계 연결부의 스크레이퍼실.
  6. 제1항에 있어서, 상기 실바디(16)의 외측면에 플린저스프링(14)이 부착되는 것을 특징으로 하는 건설기계 연결부의 스크레이퍼실.
  7. 제6항에 있어서, 상기 플린저스프링(14)의 상하단에 각각 에지부(14-1, 14-2)가 형성되는 것을 특징으로 하는 건설기계 연결부의 스크레이퍼실.
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