KR100461050B1 - 반일체형밀봉장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차용 변속기케이스(2)의 변속기축(1)의 단부에 구성되는 반일체형 씰링장치에 관한 것으로 사실상 플랜지(10)와 ; 플랜지와 케이스(2) 사이의 틈새에 대해 씰링기능을 수행하는 정적 씰링요소(20)와; 변속기축(1) 주위에서 반경방향 씰링기능을 수행하는 리테이너(30)로 구성되고, 상기 플랜지(10)는 기본적으로 스크류들을 케이스와 하우징(12) 및 리테이너 수용부품(30)에 고정하여 수용하는 원주상의 구멍(11)들로 구성되는 판이고, 정적 씰링요소(20)는 고무종류의 재료로 만들어진 나사로 구성되고, 상기 나사가 원래 가황화 공정에 의해 플랜지에 구성되며, 하우징(12)이 놓여지는 플랜지 영역내에서 플랜지 영역을 제한하는 폐쇄링으로 형성되고, 상기 정적 씰링요소(20)가 또한 케이스(2)에 대해 씰링기능을 수행하는 리테이너 수용부품(30)으로 구성되며, 반경방향 씰링기능을 수행하는 리테이너 수용부품(30)으로 구성되며, 반경방향 씰링기능을 수행하는 리테이너 수용부품(30)이 플랜지(10)의 하우징(12)내에 조립되는 카트리지 형태이며, 변속기 케이스(2)의 출력축(1) 주위에 위치한다.

Description

반일체형 밀봉장치{omitted}
본 발명은 유사한 다른 밀봉장치와 비교할 때 상대적으로 우수한 성능 및 이용과 경제성 및 장점을 가지며 차량용 변속기 케이스를 위한 반일체형 밀봉장치에 관한 것이다.
차량용 변속기 케이스를 위한 종래기술의 밀봉장치는 변속기 케이스위에 조립된 플랜지, 축주위에 배열되고 가압에 의해 플랜지위에 조립되는 반경방향의 밀봉 리테이너 및 변속기 케이스의 고정작업동안 플랜지면과 변속기 케이스사이의 밀봉을 위한 또 다른 조인트, 페이스트(paste) 또는 카드보드와 같은 정적밀봉요소로 구성된 밀봉세트를 가진다.
상기 밀봉세트가 이용될 때 문제점들이 발생된다.
종래기술의 밀봉세트를 구성하는 플랜지, 리테이너 및 정적밀봉요소들은 원래 서로 분리된 부품들이며 일반적으로 서로 다른 공급업자들에 의해 변속기 케이스 제조업체 또는 차량조립공장으로 공급되며, 조립라인내에서 이용되기 전에 상기 공장에서 서로 조립되어야 한다.
밀봉세트를 공급하는 상기 방법은 차량 또는 변속기 케이스내에 포함된 다수의 부품수를 증가시켜서, 재고, 구매, 품질 등의 관리와 같이 조립라인에 공급하기 위한 관리절차를 증가시킨다. 원래 분리된 상태의 부품들로 구성된 상기 보통의 밀봉세트는 차량제조라인 또는 변속기 케이스의 제조라인에 이용되기 전에 예비조립작업을 요구하여, 조립공장내에서 하위조립품을 조립하므로, 생산공정에 계획된 자동화수준에 적합하지 않게 된다.
종래기술의 상기 밀봉세트를 이용할 때 발견되는 문제점은 하기 사실에 기인한다. 즉 일단 밀봉세트가 조립되면, 궁극적인 불량은 밀봉세트를 구성하는 부품들 또는 최종 밀봉세트를 이용하여 공장내에서 작업된 조립체에서 유래하기 때문에, 상기 불량의 유래 또는 원인을 찾아내기는 곤란하다.
다른 한편, 예비부품시장과 관련하여, 대부분의 경우 양호한 조립작업을 수행하기 위한 모든 수단을 갖추지 못해서 결국 불량을 만들 수 있는 수리점에서 종래기술의 밀봉세트가 차량에 제공되기 때문에 종래기술의 밀봉세트가 문제점을 가진다.
조립작업동안 플랜지 및 변속기 케이스사이의 영역에 배열된 정적밀봉 요소가 종래기술의 밀봉세트에 의해 제어될 수 없고, 따라서 상기 영역의 틈새가 적합하게 밀봉될 수 없고 누출공간이 형성된다.
적합한 모든 수단이 이용되지 못할 때, 불량품을 형성할 수 있는 종래기술의 밀봉세트가 가지는 특징에 의하면, 상기 종래기술의 밀봉세트에 구성된 리테이너(retainer)가 축을 직접 밀봉하는 반경방향의 밀봉림(rim)을 가진다. 따라서 상기 리테이너가 플랜지하우징내에서 축주위에 정밀하게 조립되지 못하면 누출이 발생할 수 있다.
상기 문제점들 및 해결방법을 고려할 때, 반일체형 밀봉장치가 개발되었고, 밀봉장치는 주로 플랜지, 원래 변속기 케이스를 향하는 플랜지내에 구성된 고무재료의 정적밀봉기능의 줄부분 및 플랜지하우징내에서 변속기 케이스의 축주위에 조립된 카트리지(cartridge)형태의 리테이너로 구성된다.
밀봉장치에 관한 구성, 성능 및 장점들이 하기 도면들의 상세한 설명에 제시된다.
반일체형 밀봉장치가 (도 2 및 도 3에 도시된 )차량용 변속기 케이스(2)의 축(1)을 밀봉하기 위하여 이용되고, 플랜지(10), 플랜지(10)와 변속기 케이스(2)사이의 접촉면을 밀봉하는 정적밀봉요소(20) 및 상기 축(1)주위에 배열된 반경방향의 리테이너(30)를 가진다.
본 발명에 있어서, 상기 플랜지(10)는 주변부의 구멍(11)들을 가진 판이며, 상기 플랜지(10)를 변속기 케이스(2)에 고정시키기 위한 고정나사들을 상기 구멍들이 수용한다. 밀봉기능을 가진 반경방향의 리테이너(30)가 수용되는 플랜지하우징(12)이 상기 플랜지(10)와 일체로 구성된다. 정적 밀봉요소(20)가 고무재질을 가황화하여 상기 플랜지(10)내에서 줄부분(21)으로서 제공되며, 상기 정적밀봉요소는 상기 플랜지하우징(12)이 배열되는 플랜지영역을 둘러싸는 밀폐링으로 구성된다. 상기 리테이너(30)가 상기 변속기케이스(2)의 축(1)주위에서 상기 변속기 케이스(2)를 밀봉하고, 상기 반경방향의 리테이너(30)는 밀봉기능을 가지며 상기 플랜지하우징(12)내부에 조립되는 반경방향의 카트리지(cartridge)이고 일체화된 장치이다. 본 발명을 따르고 밀봉기능을 가진 반일체형 밀봉장치는 이용위치에서 조립되기 전에 밀봉세트(set)의 예비 조립작업을 감소시키고 따라서 종래기술의 밀봉세트를 이용할 때 발생되는 문제점들을 최소화하며, 변속기 케이스의 제조업체 또는 조립공장내에 위치한 조립라인에 계획된 자동화수준에 적응된다.
상기 밀봉장치가 가지는 또 다른 장점에 의하면, 전체 장치를 구성하는 밀봉장치의 모든 부품들이 동일한 공급처로부터 공급되기 때문에, 변속기 케이스공장 및 조립공장을 위한 공급관리가 용이해지고 최종 불량 등을 찾아내는 검사작업이 용이해진다.
다른 한편, 플랜지(10)의 고정나사들 및 변속기 케이스(2)에 가해지는 토크와 독립적으로, 조립작업동안 상기 밀봉장치에 의해 상기 정적밀봉요소(20)가 완전히 제어된다. 카트리지 형태를 가지는 반경방향의 리테이너(30)가 상기 축(1)주위에 더욱 정밀하게 조립될 수 있어서, 개별 부품들의 조립에 의해 발생될 수 있는 누출작용이 방지된다.
카트리지형태의 리테이너로서 제공되는 상기 밀봉장치에 의해 변속기 출력부에서 축방향운동이 더욱 양호하게 수용되고, 상기 축 영역 및 면접촉영역위에 누적되는 먼지 또는 이물질들이 밀봉 림(rim)에 주는 영향이 방지된다.
트랙(track) 및 밀봉(축)을 가진 장치를 고려할 때, 밀봉림의 작동영역을 표면가공하는 작업이 불필요해져서, 상대적으로 경제적인 생산이 이루어진다.
부품교체가 필요할 때, 상기 밀봉장치가 카트리지형태의 리테이너를 가지고, 축밀봉체가 일체화된 리테이너내에서 작동하기 때문에 축밀봉체와 접촉에 의해 형성되는 요홈들을 제거하기 위해 상기 밀봉장치가 재작업되는 것이 불필요하므로 유리하다.
도면들의 선호되는 실시예에 의하면, 변속기 케이스의 모델(model)에 따라 상기 플랜지(10)가 조립체상태에 적응하도록 선택된 몇 가지 변형예를 가질 수 있다. 구멍(11) 및 플랜지하우징(12)이외에 림(rim)(13), 보강요홈(14) 등은 상기 플랜지(10)의 일부분들이다.
세트의 조립작업이 특정기계수리업체 및 자격을 갖추지 못한 업체들에서 이루어질 수 있기 때문에, 이상적인 수단없이 세트가 조립될 지라도 적합한 밀봉기능을 제공하기 위하여, 플랜지(10)의 고정나사가 가지는 공칭 조임정도내에서 또는 상기 공칭조임정도보다 작거나 큰 범위내에서 상기 플랜지(10) 및 변속기 케이스(2)사이에 적합한 밀봉기능을 제공하는 단면이 상기 정적밀봉요소(20)의 줄부분(21)에 제공된다.
선호되는 실시예로서 도 4에서 전체구성중 절반부분이 도시된 카트리지 형태의 리테이너(30)가 원형의 L자형요소(40) 및 고무재질의 가황화공정에 의해 형성되고 C자 형상을 가진 밀봉요소(41)를 가진다. 상기 L자형요소(40)가 상기 축(1)과 근접하게 위치한 축방향부분(42) 및 상기 축방향부분(42)으로부터 연장되고 구부러진 프로파일(profile)을 가진 반경방향부분(43)을 가진다. 상기 밀봉요소(41)가 반경방향의 제 1 밀봉림(44)을 가지고, 상기 제 1 밀봉림(44)은 가터(garter)형태의 스프링(45)과 함께 작동하며 하우징(60)의 제 1 축방향 트랙((62)을 밀봉한다. 상기 반경방향부분(43)의 표면위에 형성되고 외측을 향하는 리브(rib)(46)들에 의해 형성된 유체동역학적 밀봉요홈들이 축에 대한 정적밀봉상태를 통과하려는 오일(oil)들을 펌핑할 수 있다. 밀봉요소(41)의 제 2 밀봉림(47) 및 제 3 밀봉림(48)이 축방향부분(42)의 자유단부에 제공되고, 상기 제 2 밀봉림(47) 및 제 3 밀봉림(48)은 하우징(60)의 제 2 축방향 트랙(63)을 밀봉한다.
상기 하우징(60)이 고무재료를 가황화하여 형성한 밀봉요소(61) 및 구성부재(60‘)를 가지고, 상기 하우징(60)이 L 자형 커버(71)에 의해 밀폐된다. 상기 구성부재(60’)가 S 자형부품(60“)으로 구성되고, 상기 S 자형부품(60”)은 내측에 위치한 제 1 축방향부분(64), 중간에 위치한 축방향부분(66) 및 외측에 위치한 제 2 축방향부분(67)으로 구성되며, 상기 제 1 축방향부분(64)의 자유단부는 내측을 향하는 반경방향의 굽힘부(65)를 가지고 상기 제 1 축방향부분(64)이 제 2축방향트랙(63)을 형성하며, 상기 축방향부분(66)은 제 1 축방향트랙(62)을 형성하고, 상기 제 2 축방향부분(67)은 상기 제 1 축방향부분(64)보다 길게 구성되며 반경방향의 단부(68)를 가지고 S 자형 프로파일과 유사한 프로파일을 가진다. 하우징(60)을 구성하는 구성부재(60‘)의 S 자형부품(60“)이 두 개의 반경방향부분(69,70)들을 가지고, 상기 축방향부분(64,66,67)들이 상기 반경방향부분(69,70)들에 의해 서로 연결된다.
상기 하우징(60)의 밀봉요소(61)가 고무층으로 구성되고, 상기 반경방향 굽힘부(65)로부터 상기 제 2 축방향부분(67)의 중간굽힘부까지 S 자형부품(60“)의 외측면이 밀봉요소(61)의 고무층으로 덮혀진다.
상기 고무층이 밀봉층(74)을 형성하고, 상기 밀봉층(74)이 플랜지(10)의 플랜지하우징(12)을 밀봉하고, 상기 반경방향 굽힘부(65)가 축(1)위에서 밀봉림(75)을 형성한다.
상기 L 자형커버(71)가 제 2 축방향부분(67)의 내측면위에 조립되는 축방향부분(71‘)과, 반경방향부분(43)과 근접하게 위치하고 S 자형 프로파일과 유사한 프로파일을 가진 반경방향부분(72)을 가지고, 상기 반경방향부분(72)은 원형공간(73)을 가지며 축(1)과 근접한 위치에서 상기 반경방향부분(72)의 구성이 종료되고, 원형공간이 구성되는 위치에서 유체동역학적인 리브(46)들이 배열된다.
하우징(60) 및 L 자형요소(40)사이에 구성된 리테이너(30)의 내부공간이 그리이즈(grease)(80)로 충진된다.
재료, 크기 및 상세구성부들에 관한 한, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 반일체형 밀봉장치가 변형될 수 있다.
도 1은 변속기케이스를 향하는 면과 마주보는 면의 플랜지를 도시한 도면.
도 2 및 도 3은 리테이너(retainer)가 플랜지위에 조립되는 방법과, 사용위치에서 밀봉세트가 조립되는 방법을 도시하고, 도 1의 선2-2 및 선 3-3을 따라 본 단면도들.
도 4는 본 발명을 따르는 밀봉장치의 일부분을 형성하는 카트리지(cartridge) 형태의 리테이너를 도시한 부분단면도.
*부호설명*
2 : 변속기 케이스(2) 10 : 플랜지
12 : 플랜지하우징 30 : 리테이너
40 : L 자형요소 60 : 하우징

Claims (1)

  1. 플랜지를 변속기 케이스에 고정시키기 위한 고정나사들을 수용하는 주변부의 구멍들을 가진 판으로서 구성된 플랜지를 가지고, 상기 플랜지와 일체로 구성되고 상기 변속기 케이스의 축을 둘러싸는 플랜지하우징을 상기 플랜지가 포함하며,
    상기 플랜지 및 변속기 케이스사이의 접촉면을 밀봉하고 고무재질을 가황화하여 플랜지내부에서 줄부분으로 구성되는 정적밀봉요소를 가지고, 상기 플랜지하우징이 위치하는 플랜지영역을 둘러싸는 밀폐링으로서 상기 정적밀봉요소가 구성되며,
    변속기 케이스의 축을 밀봉하고 플랜지하우징내에 수용된 카트리지로서 구성된 리테이너를 가지고, 상기 리테이너가
    서로 떨어져 위치한 제 1 축방향 트랙 및 제 2 축방향트랙을 가진 구성부재을 가지고,
    상기 플랜지하우징에 대해 구성부재를 밀봉하기 위하여 상기 구성부재와 일체로 구성되는 정적밀봉수단을 가지며,
    제 1 축방향트랙과 밀봉상태로 연결되는 반경방향의 제 1 밀봉림, 상기 제 2 축방향트랙과 밀봉상태로 연결되는 반경방향의 제 2밀봉림 및 제 3 밀봉림과 유체동역학적 밀봉체를 가지는 동적밀봉수단을 가지고 변속기 케이스의 출력축을 밀봉하기 위한 반일체형 밀봉장치에 있어서,
    상기 구성부재(60‘) 및 동적밀봉수단이 리테이너(30)의 내부영역을 자동으로 윤활하기 위한 그리이즈(80)를 수용하는 공동을 형성하고 상기 그리이즈를 수용하는 공동내부로 이물질의 침입을 방지하는 래비린스를 형성하며,
    상기 구성부재(60‘)가 S 자형부품(60“)을 가지고, 상기 S 자형부품이 외측의 제 2 축방향부분(67), 제1 축방향트랙(62)을 형성하는 중간의 축방향부분(66), 상기 제 2축방향부분(67)보다 짧고 제 2 축방향트랙(63)을 형성하는 내측의 제 1 축방향부분(64)을 가지며, 제 1 반경방향부분(70)에 의해 외측의 제 2 축방향부분(67)이 중간의 축방향부분(66)과 연결되고 제 2 반경방향부분(69)에 의해 중간의 축방향부분(66)이 내측의 제 1 축방향부분(64)과 연결되며,
    동적밀봉수단이 축방향부분(42) 및 반경방향부분(43)을 가진 L 자형요소(40)를 포함하고, 밀봉장치가 장착된 상태에서 상기 축방향부분(42)은 변속기 케이스(2)의 축(1)주위에 배열되며, 또한 고무재료로 형성되고 가황화공정에 의해 상기 L 자형요소(40)와 연결된 C 자형상의 밀봉요소(41)를 포함하며,
    상기 동적밀봉수단은 밀봉장치가 장착된 상태에서 축(1)으로부터 떨어져 위치하는 축방향의 제 1밀봉림(44)을 포함하고, 상기 제 1 밀봉림(44)이 상기 L 자형요소(40)의 반경방향부분(43)의 자유단부로부터 연장되며, 상기 L 자형요소(40)의 축방향부분(42)과 함께 연장되는 제 2밀봉림(47)과 제 3 밀봉림(48)을 포함하고, 상기 제 2밀봉림(47)과 제 3 밀봉림(48)이 상기 L 자형요소(40)의 축방향부분(42)의 자유단부에 위치하며, 상기 제 1밀봉림(44) 및 제 2밀봉림(47)과 제 3 밀봉림(48)을 연결하는 반경방향의 연결부분을 포함하고, L 자형요소(40)의 반경방향부분(43)의 외측면위에 형성되고 유체동역학적 밀봉상태를 형성하며 외측을 향하는 리브(46)들을 포함하며,
    상기 정적밀봉수단이 추가로 축(1)을 밀봉하기 위하여 상기 S자형부품(60“)을 덮는 고무재료의 밀봉층(74)을 가지고,
    상기 리테이너가 추가로 상기 제 1 밀봉림(44)을 상기 제 1 축방향트랙(62)에 편향시키기 위한 가터형태의 스프링(45) 및 L 자형커버(71)를 포함하며, 상기 S 자형부품(60“)에 구성된 제 2 축방향부분(67)의 내측면과 연결되는 축방향부분(71‘) 및 밀봉요소(41)의 반경방향부분을 덮는 전방부분이 상기 L 자형커버(71)에 포함되는 것을 특징으로 하는 반일체형 밀봉장치.
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