KR100693311B1 - 플리넘 오일 시일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 록킹 차동 메카니즘용 오일 시일에 관한 것이다. 이 시일 어샘블리는 외부 지름 마진에 인접한 제 1 원형 오일 시일을 지닌 제 1평판, 제 2 오일 시일를 포함하는 내부 마진, 제 1 마진과 제 2 마진 사이에 위치한 오일 유출 개구부 및 오일 개구부로부터 시일된 영역으로부터 멀리 이격된 위치까지 연장한 오일 구멍을 구비하는 플리넘 시일에 관한 것이다.

시일

Description

플리넘 오일 시일{PLENUM OIL SEAL}

본 발명은 오일 시일(oil seals)에 관한 것으로, 더 상세히 설명하면 시일(seal)과 오일 배송장치(oil directing device)의 조합(combination)에 관한 것이다,

또한, 본 발명은 비교적 중질의 오일을 포함하는 오일을 기름통(sump)으로부터 픽업하여(pickup), 단속적으로만 작동하는 펌프에 공급하도록 하며, 환상의 피스톤에 압력을 가하도록 하는 하나의 장치에 관한 것이다.

피스톤이 에너지를 받을 경우 다중판 글러치(multi-plate clutch)에 의해 작동하여 상대회전에 대하여 차동장치의 스파이더 기어(spider gears)를 록(lock)하는 경향이 있어, 이와 같이 차량의 구동액슬(drive axles)도 함께 록(lock)한다.
그 구동액슬 사이에서 상대운동이 거의 없거나 전혀 없을 때, 펌프는 잠정적으로 작동을 중지하여 차축이 언록(unlock)된다.
또, 시일(seal)은 2개의 차축이 어느 정도 제한적인 슬립핑(slipping)을 할 수 있는 충분한 오일을 공급할 수 있게 작용을 한다.

본 발명에서는 대형 스탬핑(large stamping), 소형 원형상 스탬핑(small circular stamping)과 제 3 보조 스탬핑(third auxiliary stamping)을 포함하는 것이 바람직하며, 여기서 제 3 보조 스탬핑은 주 스탬핑(main stamping)과 협동하여 딥튜브(dip tube)를 형성하며 오일을 그 기름통(sump)에서 오일펌프로 공급하여 그 오일펌프에서 위에서 설명한 기능을 실행한다.
하나의 바람직한 형태(form)로서, 그 주 스탬핑에서는 하나 이상의 태브(tabs)를 구비하여, 사용중에 있을 때 관련되어 있는 링 기어(ring gear)에 대한 회전을 방지하도록 한다.
일반적으로, 링 기어는 회전하나, 그 시일 배송장치는 회전하지 않는다.

여기서, 본 발명의 플리넘 시일(plenum seal)은 오일 배송(oil directing)과 다른 기능을 가지나, 편의상 간단하게 "시일"(seal)로 한다.

본 발명에 의해, 바람직한 하나의 형태의 장치에는 오일펌프의 흡입구(intake)에 그 일부가 대향하고 있어, 하나의 시일 밴드(seal band)가 그 외부의 주위에 형성되어 있고, 또 그 중심에서 더 가까운 곳에 더 작은 직경의 개구부(opening)를 구비하여, 이것은 또 반대방향으로 시일이 형성되는 특징을 가진다.

그 오일출구의 반대 측면에는 그 시일을 그 환경에서 위치 결정하는 역할을 하는 수개의 태브(tabs)를 갖는 것이 바람직하다.

그 시일의 구성부품중 하나에는 하나의 커버부(cover element)가 구비되어 있어, 바람직하게는 여기에 요홈부(offset area)가 있는 하나의 커버(cover)가 연결되어 있어, 본체 유닛(main body unit)과 조합하여 하나의 오일 통로(oil passage)를 구성하는 역할을 한다. 이 커버는 그 본체 유닛에 연속하는 일련의 태브(tabs)에 의해 설정되어 있으며, 또 바람직하게는 그 형성 전체에 걸쳐 접착제에 의해, 다만 오일 주입구에는 설정하지 않고 유지한다.
그 차동하우징 내에는 하나의 기름통(sump)이 구비되어 있어, 그 결과 그 오일 시일이 그 하부에 하나의 개구부(opening)를 가져, 이것은 엷으며, 바람직하게는 확대되어 있는 치수를 갖고 있어 그 시일의 오일배출 개구부(oil outlet opening)에서 시작하게 그 개구부에서 종료한다.

그 차동하우징 내에서는 피니온(pinion) 또는 구동기어(driving gear)를 포함하여, 이것은 링 기어(ring gear)와 그 관련 구성부품을 그 피니온 기어에 대하여 감속으로 회전하도록 하는 역할을 가진다.

그 개구부를 가진 측면에 대하여 다시 설명하면, 이 측면은 하나의 오일펌프를 끼워넣기(inlet) 위한 링 기어(ring gear)에서의 개구부와 대향한다.
그 펌프는 2개의 기어 또는 로우터(rotors)로 구성되어 있어, 이들은 하우징 내에서 각각 다른 속도로 회전한다.

바람직하게는, 이들의 구성부품은 "게로우터"(Gerotor) 설계(design)로 하여 이것에 의해 링 기어 내에서 부분적으로 설정되어 있는 하나의 커버 플레이트(cover plate) 내측의 개구부를 통하여 오일을 수용하고(받아드려), 하나의 접합 피스톤에 대하여 반대 축방향으로 오일을 압압하여 멀티 플레이트 클러치를 작동시킨다.

그 기어펌프에는 하나의 외부하우징과, 하나의 내부 로우터(internal rotor) 및 외부 로우터를 구비한다.
그 내부 로우터는 그 내측 직경(inner diameter)에 톱니(teeth)를 가져 하나의 액슬(axle)과 맞물리도록 구성되어 있으며, 그 위에는 외부로 향하는 형성부(formations)가 있고, 외부 기어는 그 위에 내부 형성부가 있다. 이들의 2개가 합하여 하나의 오일펌프를 형성하며, 이것은 한쪽의 축측(axial side)에 주입구(inlet)와 반대쪽의 축측에 배출구(outlet)를 가진다.
그 주입구와 배출구는 직경의 약 ½ 정도로 간격을 두고 배치되어 있다. 그 다음으로 그 오일은 하나의 접합 피스톤(bonded piston)을 가진 하우징내 캐비티(cavity)내로 펌핑(pumping)(압입) 시킨다.
오일압력을 감지하면, 그 피스톤은 멀티 플레이트 클러치(multi-plate clutch)의 디스크를 압축하도록 작동하여, 최종적으로 구동액슬(drive axles)을 함께 회전하도록 한다.

하나의 구동액슬은 링기어에 형성된 개구부(opening)에서 형성되어 있으며, 이 구동액슬은 그 게로우터(Gerotor)의 내부기어, 그 피구동 클러치 플레이트(driven clutch plates)와, 그 스파이더 세트(spider set)의 사이드 기어(side gear)의 하나에 맞물리도록 스플라이닝(splining)되어 있다.
제 2 액슬(second axle)은 내부에서 다른쪽 사이드 기어에 스플라이닝 되어 있다.
그 오일이 접합 피스톤에서 작동하면, 그 스파이더 캐리어(spider carrier)를 로킹(locking)함으로써 제 1 샤프트(first shaft) 상의 내부 스플라인(internal splines)을 제 2 샤프트로 로킹 시킨다. 이와 같이 함으로써 양쪽 샤프트가 하나의 유닛(a unit)으로서 회전하도록 하여, 차동동작(differential action)을 제거한다(즉, 불필요하게 한다).
그 접합 피스톤에 가한 오일압력이 작아질 때 그 접합 피스톤은 그립(grip)(파악력:clamping)을 느슨하게 하여(완화) 그 클러치 플레이트가 더 크게 또는 더 작게 완화되도록 하며, 그 다음 그 차동장치가 차동동작을 어느 정도 자유롭게 행하도록 한다.

따라서, 본 발명의 하나의 목적은 어느 복수의 이점과 특징을 가진 플리넘 시일(plenum seal)을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 하나의 목적은 두개 직경의 외측에서 그 두개 직경의 중간지점까지 형성되어 있는 오일의 통로를 포함하여 2개 직경에 따라 시일(seal)하는 플리넘 시일(plenum seal)을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 저렴한 부품(inexpensive parts), 바람직하게는 스탬핑 부품(stamped parts)으로 된 오일 시일(oil seal)을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 3개의 구성부분을 가진 하나의 오일 시일로서, 그 3개 구성부분중 하나가 다른 구성부분의 일부에 대하여 하나의 커버(cover)를 구성하는 오일 시일(oil seal)을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 외측 직경(outer diameter:O.D.) 시일(seal)을 가진 평탄한 플레이트(flat plate)와, 그 평탄한 플레이트내의 개구부(opening)와, 내측 직경(inner diameter:I.D.) 시일(seal)을 가진 스탬핑(stamping) 및 바람직하게는 윤곽 디자인(contoured design)의 커버(cover)를 구비하여, 이것이 그 평탄한 플레이트 상에 피팅(fitting)되어 있어 연관된 펌프기구(pump mechanism)의 어느 소정부분에 오일 공급라인 또는 공급영역을 구성하도록 되어 있는 플리넘 시일(plenum seal)을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 회전을 방지하는 태브(tabs)를 구비하여, 이것에 의해 오일 시일(oil seal)이 하나의 회전하는 링기어 조립체(rotating ring gear assembly)에 대하여 주어진 장소에서 유지하도록 보장받는 오일 시일을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 서로 다른 여러가지의 사이즈에서 일반적으로 실용적으로 행할 수 있는 디자인(design)의 오일 시일로써, 로크(locking)하는 하나의 차동장치에 대한 효과적인 오일 시일의 필요한 조건을 충족하도록 역할을 다하는 오일 시일을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 내측 시일표면(inside sealing surface) 상에 스프링을 로딩한 립(spring loaded lip)과 외측 시일표면상에 스프링을 로딩하지 않은 립(non-spring loaded lip)을 구비하여 상기 2개의 립(lips)이 반대 축방향으로 대향하여 있는 하나의 오일 시일을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 반대방향으로 향한 복수의 시일(seal)과, 오일 공급관(oil delivery tube)과 오일 배출구(oil outlet)를 구비하여 그 오일 공급관이 외측 직경 시일의 반대측에 설정되어 있는 오일 시일 조립체를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 외측 직경 시일의 한쪽(one side)에 오일 픽업구(oil pickup)와 그 다른 쪽에 오일 배출 개구부(oil discharge opening)를 가진 하나의 시일 조립체(seal assembly)를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 2개의 시일 사이의 공간(space)에 다량의 오일을 유지하여 오일펌프의 요구에 따라 오일을 때때로 공급할 수 있는 시일 조립체를 제공하는데 있다.

본 발명은 그 목적과 다른 고유의 목적 및 그 이점을 하나의 차동 링기어 조립체(differential ring gear assembly)에 대한 플리넘 시일(plenum seal)을 제공하여 달성한다. 상기 시일은 하나의 오일펌프 하우징(oil pump housing) 등 사용중에 그 링기어와 관련되어 있는 부분(a part)의 내측 직경에 따라 시일을 행하는 부위(a portion)와, 이와 같이 사용중에 상기 링기어와 관련된 부분의 외측 직경에 따라 시일을 행하는 부위로써 이들 사이에 시일된 영역(sealed region)을 형성하는 부위와, 시일 내영역(inter-seal area)에서의 오일 배출구(oil outlet)와, 그 시일된 영역의 외측에 있는 오일 주입구(oil inlet)를 구비하여, 이것에 의해 오일이 오일통(sump)에서 픽업하고 펌핑하여 특정지게 구성된 차동부(specially constructed differential)로 유입시켜, 정상상태(조건) 하에서 그 구동액슬(drive axles)을 함께 록크(lock)하여 양쪽 액슬에 상당한 토크(torque)가 가하여 지도록 한다.

본 발명의 상기 목적과 다른 목적이 실제로 달성되는 방법은 다음에 기재된 본 발명의 구체적 설명과 첨부 도면을 참조하면 더 명확하게 알 수 있으며, 여기서 도면의 참조번호는 그 대응하는 구성부품을 나타낸다.

도 1은 하나의 수평단면도이며, 하나의 링기어 조립체를 구비한 차동부(differential)에 관련되어 있는 본 발명의 시일(seal)을 나타내며, 대향되어 있는 한쌍의 구동액슬을 포함하여 여러 가지의 다른 구성부품도 상세하게 기술되어 있다.

도 2는 그 링기어 조립체의 하나의 단부(end)의 사시도이며, 그 액슬은 명확하게 나타내지 않으나, 그 오일펌프 하우징에 인접하여 사용되는 그 위치에서의 시일을 나타내며, 그 위치결정을 하는 태브(tabs)가 사용중에 관련되어 있는 베어링 캡(bearing caps) 상에서 고정(clinching)되기 전 위치에 있는 장소를 예시한다.

도 3은 본 발명의 링기어 플리넘 시일 조립체의 반대측의 사시도이며, 외측 직경 시일과, 외측 직경 시일과 내측 직경 시일 사이의 오일 배출 통로를 나타낸다.

도 4는 도 3의 4-4선에 따르는 거의 수직 방향의 단면도이며, 오일 통로를 형성하기 위해 커버 조립체(cover assembly)가 본체 플레이트(main body plate)와 협동하는 장소는 나타낸다.

도 5는 도 3의 5-5선에 따르는 단면도이며, 시일 본체에 압압되어 있는 내측 직경 시일 유닛(seal unit)을 나타낸다.

도 6은 오일펌프 하우징(oil pump housing)과 게로우터형 오일펌프(Gerotor-type oil pump)의 조합도(assembled view)이며, 그 로터리 구성부품(rototy componets)과, 그 배출구측에 대향하는 고압 채널의 일부(a portion)를 나타낸다.

도 7은 도 5와 유사한 도면이나, 게로우터(Gerotor)형 펌프를 꺼낸것 과, 본 발명에 관련된 오일펌프의 주입구멍(inlet holes)과 배출구조를 가진 오일펌프 하우징을 나타낸다.

도 8은 본 발명의 또 따른 예의 측면도이다.

도 9는 도 8의 시일의 반대측에서 본 도면이다.

도 10은 본 발명의 시일의 단면도이며, 시일본체와 커버 사이의 테이퍼(taper)를 나타내며, 또 그 플레트와 커버에서 오일 주입구와 배출구를 나타낸다.

본 발명의 시일(seal)은 하나의 중요한 용도를 가지며, 이것은 하나의 로크하는 차동장치, 특히 위에서 설명한 타입의 것과 함께 사용된다.
그러나, 변형(modifications)의 유무에 관계 없이 이것은 그 특징이 유리한 다른 사용방법도 제공할 수 있다. 즉, 본 발명의 내측직경 시일과 외측 직경 시일 사이와, 또 하나의 시일된 부분(a sealed pant)과 2개의 엘라스토머 시일(elastomeric seals) 사이에서 오일의 저장부(reservoir)를 필링(filling)하여 유지하는 사용방법이다.

첨부도면에 따라 더 구체적으로 설명한다.
도 1에서는 일반적으로 부호 18로 정한 플리넘 시일(plenum seal)의 형상으로 실시되는 본 발명에 의한 유닛(unit)을 나타내며, 이 유닛은 일반적으로 부호 20으로 정한 하나의 차동기구(differential mechanism)와 사용중에 관련되어 있는 것을 나타내고, 그 차동기구가 그 차동장치 조립체(differential assembly)(20)의 하우징(22)내에 수용되어 있다.
여기서, 하나의 피니온 샤프트(pinion shaft)(24)는 하나의 종래 형상의 피니온 기어(pinion gean)(26)를 구동하여 그 피니온 기어가 하나의 링기어(ring gean)(28)와 맞물려 있다.
캡스크루(cap screw)(27) 등 파스너(fasteners)는 그 링기어(28)를 하나의 펌프 하우징(pump housing)(30)에 연결한다.
하나의 게로우터형 오일펌프(Gerotor-type oil pump)(31)(도 6참조)는 이 기술분야의 기술자에 의해 공지된 하나의 형으로 내부-외부 로우터형(internal-external rotor type)이며, 하나의 내부 로우터(interior rotor)(32)와 하나의 외부 로우터(exterior rotor)(34)를 구비한다.
이 기술분야의 기술자에 의해 공지된 이들의 로우터는 톱니(teeth) 사이에서 점진적으로 증가하는 공간(35)을 설정시켜 작동하며, 여기서 오일은 축방향에 따라 기어 사이의 공간내에 수용되어(끌어드려), 방사상으로 이동하며, 그 다음 이들의 로우터가 집중(converging)됨에 따라 톱니 사이의 공간(37)이 축소되어 축방향에 따라 배출된다.
그 오일펌프는 그 하우징 내에서 복수의 주입통로(inlet passages)(36)(도 7 참조)와 연동하여 가동하며, 또 다른 장소에서 설명되는 하나의 관련된 배출구(outlet)의 일부(a part)를 형성하는 하나의 리세스(recess)(38)와 함께 가동한다.

도 1에서 차동장치의 링기어(ring gear)(28)에 대하여 다시 설명한다. 펌프 하우징(pump housing)(30) 이외에, 그 링기어에는 하나의 스파이더 캐리어(spider carrier)(42)를 부가하여 고정되어 있다.
이 스파이더 캐리어(42)에는 하나의 스파이더 기어축(spider gear shaft)(44)을 구비하여 그 스파이더 기어축(44)에는 한쌍의 스파이더 기어(46,48)를 가져 이들의 스파이더 기어가 차례로 사이드 기어(side gears)(50,52)와 맞물려 있다.
그 사이드 기어 각각은 액슬(axle)(54,56)에 스플라이닝(splining)되어 있어, 이들 한쌍의 액슬(54,56)은 일반적으로 공지된 원리에 따라 작동한다.
즉, 이들은 함께 작동하거나, 또는 로드(load)가 불균형(unbalance)으로 될 경우, 필요한 정도까지 그 차동장치가 한족을 회전(spin)하도록 하고 다른쪽을 정지시켜 설정하도록 한다.

그러나, 본 발명은 하나의 새로운 개량된 차동장치 조립체(novel, modified differential assembly)와 관련시켜 구성함으로써, 종래기술과 상당히 다르다.
이와 같은 새로운 발명에서는 그 새로운 플리넘 시일(plenum seal)(18)과, 그 공지된 스파이더 캐리어(spider carrier)(42)와, 스파이더 기어축(44)과, 스파이더 기어(46,48) 및 사이드 기어(side gears)(50,52) 이외에, 그 스파이더 캐리어(42)에는 크기가 큰 리세스(recess)58)를 구비하여, 이것이 특히 그 스파이더 캐리어(42)에 설정되어 있는 복수의 클러치 구동 플레이트(clutch driving plates)(60)를 수용하며, 또 내부에 톱니를 가진 기어(64)는 그 다음 하나의 액슬(axle)(56)에 스프라이닝(splining)(키 홈으로 연결됨)되어 있으나, 그 내부에 톱니를 가진 기어(64)에 키 홈으로 연결되어 있는(splining) 복수의 클러치 피동 플레이트(clutch driven plates)(62)를 수용한다.

그 외에, 그 스파이더 캐리어(spider carrier)(42)에는 그 축방향에서 최외측 단부(outermost end) 가까이에서(도 1에 나타낸 좌측 단부) 그 리세스(58) 내측에 일반적으로 부호 66으로 정한 하나의 접합된 피스톤 조립체를 가져, 이것은 일반적으로 부호 67로 정한 하나의 하우징을 구성하며, 그 하우징(67)에는 하나의 외측 원통형상 스터브 벽(outer cylindrical stub wall)(68), 하나의 내측 원통형상 스터브 벽(70), 하나의 구멍이 있는 배면벽(apertured rear wall)(72)과 일반적으로 부호 74로 정한 하나의 접합 피스톤 조립체(bonded piston assembly)를 구비한다.
그 접합 피스톤 조립체(74)에는 그 외측 직경부(outer diameter)(76)에서 오일 시일(oil seal)과, 그 내측 직경부(78)에서 오일 시일과, 하나의 방사상 내측면(radially inner face)(80)과 하나의 방사상 외측면(radially outer face)(82)이 구비되어 있어, 그 방사상 외측면(82)은 그 클러치 구동 플레이트와 그 클러치 피동 플레이트(60,62) 쪽으로 약간 오프세트(offset)되어 있다.
오일 배출 개구부(oil bleed opening)(84)는 그 접합 피스톤 조립체(74)에서 천공(drilling)되어 있고, 그 오일 배출 개구부(84)에는 그 개구부내에 하나의 방사상 통로(radial passage)(86)를 구비하여 이 방사상 통로에서 정확한 양의 오일을 배출되도록 한다.

그 접합 피스톤의 하우징(67)에는 위치를 결정하는 복수의 러그(lugs)(88)(돌기부))도 구비한다. 또 그 하우징(67)의 배면벽(rear wall)(72)에는 오일에 대한 복수의 개구부(90)를 구비하여, 그 오일은 정상 상태하에서 그 오일펌프(31)에서 유통시켜 그 접합펌프(74)에 가압하여 도 1에서 나타낸 바와 같이 이것을 오른쪽으로 압압한다.

본 발명의 제 1 실시예의 플리넘형 오일 시일(plenum type oil seal)(18)에 대하여 아래에서 설명한다.
이 유닛(unit)은 도 2 ~ 도 5에서 위치를 여러 가지로 변경시켜 나타내며, 도 1에서 단면도로 나타낸다.
일반적으로 부호 18로 정한 플리넘 시일(plenum seal)은 일반적으로 부호 94로 정한 하나의 본체 플레이트(main body plate)와, 일반적으로 부호 96으로 정한 하나의 플레이트 커버(plate cover)와, 일반적으로 부호 98로 정한 시일 인서트(seal insert)로 구성되어 있는 것을 나타낸다.
상기 본체 플레이트(94)에는 태브(tabs)(100,102)를 구비하여, 그 축(axis)의 주위에서 그 플리넘 시일(18)의 회전을 하는 것을 방지하도록 한다.
설치가 완료될 때, 그 태브(100,102)는 하나의 베어링 캡(bearing cap) 또는 다른 고정부분(fixed part) 상에서 피팅(fitting)되어, 그 플리넘 시일(18)의 회전을 방지한다.
또, 그 본체 플레이트(94)에는 오일을 배출하는 하나의 개구부(opening)(104)와, 외측 직경에 인접하여 축방향의 내측으로 오일 시일(oil seal)(106)을 넓혀 형성하는 크기가 큰 원반 외측 직경을 구비한다.

또, 복수의 태브(108)가 그 본체 플레이트(94) 상에서 형성되어 있어, 그 커버 플레이트 유닛(cover plate unit)(96)을 그 본체 플레이트(94)상에서의 주어진 위치에 지지되어 있다.
일반적으로 부호 96으로 정한 그 커버 플레이트 유닛(cover plate unit)에는 하나의 돌출 중심부(raised central portion)(110)와, 그 나머지의 영역(부분)에서 본체 플레이트(94)의 상부에 위치하는 마진(margin)의 부분(112)을 구비한다.
또, 그 커버 플레이트 유닛(96)은 본체 플레이트(94)에 접착제로 고정시키며, 그 다음으로 태브(108)로 주어진 위치에 고정시키는 것이 바람직하다.

도 4에서 나타낸 바와 같이, 하나의 오일 픽업 개구부(oil pickup opening)(114)는 오일을 주입하기 위한 본체 플레이트(94)와 커버 플레이트 유닛(96)의 저부(bottom)(즉, 최하부)에 설정되어 있다.
그 커버 플레이트 유닛(96)의 돌출 중심부(110)는 오일 주입구에서 상기 시일 조립체(18)의 중심(중간)에 있는 오일 배출구 쪽으로 형성됨에 따라 돌출 깊이가 점진적으로 증가하며(도 4에서 나타낸 바와 같이 저부에서 상부로), 또 이것이 상기 시일 조립체(18)의 중심에 근접할 때 앞(front)에서 후방(rear)으로 갈수록 약간 선단이 가늘어지도록 하는 형상으로 되어 있다.
이와 같이, 그 오일통로의 단면부(단면영역)는 일반적으로 그 오일통로의 하부(bottom)로부터 상부(top)까지 거의 일정하게 유지되어 있다.

시일 인서트(98)에 대하여 구체적으로 설명하면, 도 5에서는 이 유닛(unit)이 본체 플레이트(94)에 형성된 개구부(120) 내에서 압압(pressing)되어 액체를 통과하지 않는 타이트(tight)한 상태로 되어 있는 것을 나타낸다.
이 조립체는 비교적 견고한 스탬핑(stamping) 또는 다른 외부 케이싱(exterior casing)(122)을 구비하며, 또 하나의 엘라스토머(elastomer)로 된 오일 시일 본체(oil seal body)(124)와, 하나의 시일밴드(seal band)(130)를 구성하는 원둘레 전반에 걸쳐 있는 외측 가장자리 궤적(locus)에 따라 대면하는(meeting) 공기(air) 측면 및 "오일"(oil) 측면(126,128)을 구비한다.

"공기" 측면(air side surface)과 "오일" 측면(oil side surface)은 그 시일(seal) 기술에서 통상적인 것으로, 각각 외부공간과 내부공간에 대향(facing)하는 표면(surfaces)을 말한다.
그러나, 이 경우에서는 오일이 시일의 양측면상에 존재하는 것으로 이해할 수 있다.
어느 조건에서는 오일이 시일과 하우징(30) 사이에서 유지되어, 이와 같은 의미에서는 이 부분에서 더 많은 오일이 존재한다.

또, 엘라스토머로 된 시일본체(124)에는 선택적인 스프링 요홈(spring groove)(132)을 구비하여, 여기서(스프링 요홈) 가터 스프링(ganter spring)(134)이 방사상 부하(radial load)를 추가하기 위하여 배치되어 있다.
또, 태브(tabs) 또는 이어(ears)(136)를 추가로 구비하여, 오일이 그 부분(영역)으로 주입되어 베어링과 시일을 윤활하도록 한다.
그 태브(tabs)는 또, "격리"(stand off) 기능을 제공한다. 즉, 이들의 태브는 설치할 때 스페이서(spacers)로 작동한다.

본 발명에 의한 플리넘 시일(plenum seal)(18)의 작동에 대하여 설명하나, 그 링기어(ring gear)가 그 위에 있는 오일펌프 하우징과 소정 위치에 있는 것으로 한다.
그 오일펌프 하우징(30)은 펌프(31)를 포함하며, 또 후표면(rear surface)(140)을 구비한다. 그 후표면(140)은 후방향으로 형성하는 외측 직경 원통형상 형성부(rearwardly extending outer diameter cylindrical formation)(142)와, 내측 직경 원통형상 형성부(inner diameter cylindrical formation)(144)와, 액슬(axle)(54)에서 개구부(148)에 의해 약간 간격을 두고 떨어져 있는 플레이트 연장부(plate extension)(146)를 가진다.
주입통로(inlet passages)(36)의 일부분(a pant)을 형성하는 복수의 개구부(openings) 이외, 그 하우징(30)의 리어 플레이트(rear plate)(140)에는 구멍이 없다.

플리넘 시일(18)은 그 플레이트(30) 상에서 전반적으로 피팅(fitting)되어, 그 시일(106)이 상기 원통형상 형성부(142)와 액체를 통과하지 않은 타이트(tight)한 상태에서 꼭맞게 결착(engaging)되어 있다.
내측직경(inner diameter) 상에서는 엘라스토머로 된 시일본체(124)가 그 내측직경 원통형상 형성부(144)와 피팅(fitting)되어, 이것에 의해 그 시일밴드(130)가 그 내측직경 원통형상 형성부(144)와 결착(engagement)되도록 한다. 그 결과, 플리넘 시일(18)과 펌프 하우징의 후표면(rear surface)(140) 사이에 오일을 통과시키지 않는 타이트한 공간(tight space)(150)을 형성한다.

스파이더 기어(spider gears)의 작동에 의해 때때로 또 액슬(axle)이 그 링기어에 상관하여 회전할 때, 그 내부 로우터(interior rotor)(32)는 외부 로우터(34)와 관련하여 회전한다. 이것에 의해 공간(37)이 진공으로 되어 오일을 저부의 배출구(bottom outlet)(114)에서 수직 통로(162)를 거쳐 인양(drawup)하여 본체 플레이트의 개구부(104)에서 배출하며, 이와 같이하여 공간(150)을 필링(filling)한다.
여기서부터 그 오일은 개구부(37)를 통과하여 최종적으로 공간(38)에서 배출하며, 개구부(40)를 통과하여 접합 피스톤(74)의 뒤에 있는 공간(66)으로 들어간다.

그 개구부(84)와 통로(86)를 통하여 조절할 수 있게 누출하는 액체의 소량을 제외하고, 그 시스템에서는 액체의 누출이 없다(fluid-tight).
이와 같이 오일압력은 그 플레이트(60,62)를 함께 압압하여, 최종적으로 그 스파이더 캐리어 전체를 회전시켜 기어(52,50)를 함께 하나의 유닛으로 하여 회전시킨다.
그 구성요소가 회전을 계속함에 따라 그 오일펌프가 작동하여 그 클러치 플레이트(clutch plates)가 함께 압압된 상태로 된다.

다른 속도에서 기어를 구동하도록 하는 힘이 감소함에 따라 그 펌프의 속도도 감소하여, 유압은 감소한다.
그 액슬(axle)은 점진적으로 해방되어(free), 거의 동일한 속도에서 회전하게 된다.
그 액슬이 거의(또는 정확하게는) 동일한 속도에서 회전하고 있는 한 그 오일펌프는 작동하지 않는다.
그러나, 이 경우 양쪽 액슬이 확실하게 동일한 속도에서 회전할 필요는 없다.

이와 같은 동작이 일어나는 것은 한쪽의 액슬이 다른쪽의 액슬과 상관하여 회전을 개시할 경우이다.
우측의 액슬(54)이 좌측의 액슬(58)과 상관하여 회전할 경우에도 그 결과는 동일하다.
그 이유는 그 펌프(31)가 어느 경우에서도 액슬에 의해 구동되기 때문이다. 이 경우, 그 조립체는 또 로크(lock)된 상태 그대로 있어 토크가 다음에 양쪽의 액슬에 균등하게 전달된다.

도 8 ~ 도 10에 대하여 구체적으로 설명한다. 이들의 도면은 약간 다른 본 발명의 실시예를 나타낸 것이다.
여기서, 본체 플레이트(194)를 나타내며, 인서트(insert)(198)가 개구부(220)에 압압되어 있는 것을 나타낸다.
오일용 구멍(oil hole), 즉 배출구(204)는 동일한 것이며, 외측 직경 시일(outer diameter seal)(206)과 내측 직경 시일 본체(inside diameter seal body)(124)도 동일한 것이다.
태브(tabs)(200,202)는 태브(236)와 약간 다른 위치에 있다.
그러나, 이들은 상기 예에서 상당하는 부품과 동일한 기능을 나타낸다.

커버(cover)(196)에 대하여 설명한다. 이것도 돌기부분(raised portion) (210)을 포함하며, 이것을 주어진 위치에서 고정하는 태브(tabs)(208)도 동일하게 포함한다.
함몰 마진(depressed margin)(212)도 동일 또는 유사하다.
그러나, 그 단면도는 다소 다르다. 즉, 그 커버 조립체(196)는 윤곽선이 형성된 하나의 돌기부(a contoured, raised portion)(210)를 가진다.
그 유닛의 플레이트(194)에는 그 저부(bottom) 가까이에 하나의 요부(offset portion)(195)를 구비하며, 또, 그 커버 플레이트는 그 상부(top)에 접근함에 따라 점진적으로 증대되는 깊이를 가짐으로써, 공간(252)의 단면은 일반적으로 일정하게 유지된다.
도면에 나타낸 시일(seal)의 형상은 다른 여러 가지의 변형을 할 수 있다.

도면에 나타낸 시일(seal)의 2가지 형상에서 오일 흡입구(intake)는 그 플레이트(plate)와 커버(cover) 사이의 공간(space)으로 나타낸다. 이것은 그 오일 흡입구를 외측 시일(outer seal)의 외측 직경의 외측에 설정하는 것이 바람직하다.
어떤 이유에 의해, 실질상 축방향으로의 요홈(offset) 등에 의해 오일 흡입구가 다른 장소에 위치하는 경우, 그 오일의 통로는 오일 배출구(oil outlet)에서 흡입에 적합한 장소까지 액체가 누출되지 않게 형성되어 있는 튜브 등의 형상으로 할 수 있다.

플레이트(94)는 평탄하게 되도록, 또는 거의 평탄하게 되도록 나타내나, 이것이 하나 이상의 요홈부분(offsets) 또는 오목부분(indentations)을 포함하지 않기 때문에 경제적인 것 이외에 어떤 이유도 없다.
그 시일은 외측 직경부(outer diameter) 상에 가터 스프링(garter spring)이 없는 것으로 나타내나, 이 시일 구성요소는 그 내측 직경부에 가터 스프링을 생략할 수 있는 것과 같이, 가터 스프링을 갖도록 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 여기서 명백하게 지적되어 있는 것과 본 발명에서 고유의 다른 것을 포함하여 여러 가지의 이점과 특징을 가진, 시일(seal)과 오일 배송장치(oil directing device)의 조합을 제공한다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따르는 2가지의 예시적인 제품의 실시예를 나타내어 설명하였으나, 설명한 장치의 형태에 의한 변형은 이 기술분야의 기술자에 의해 그 변형을 여러 가지로 할 수 있다는 것을 예측할 수 있고, 또 이와 같은 변형과 변경은 이 발명의 정신 또는 첨부된 청구범위에서 벗어남이 없이 실행할 수 있다는 것을 예측할 수 있다.

Claims (19)

1. 방사상의 내측면 및 외측면(radially inner and outer faces)을 가지며 상기 외측면과 인접한 제 1 오일 시일 본체(first oil seal body)를 포함하는 전반적으로 평탄한 플레이트 플리넘 시일 조립체(generally flat plate plenum seal assembly)와,

   상기 내측면과 인접한 제 2 오일 시일 조립체(second oil seal assembly)와,

   상기 내측면과 상기 외측면 사이에 위치하여 있는 상기 플레이트 내 오일 배출 개구부(oil outlet opening)를 조합하여 구성하는 플리넘 시일 조립체(plenum seal assembly)로서,

   상기 플레이트에는 상기 외측면에서 외측방향에서 방사상으로 형성하는 일부분(a portion)과, 상기 플레이트의 플레이트 커버(plate cover)를 구비하여,

   상기 플레이트 커버는 상기 제 1 오일 시일 본체의 외측방향에서 방사상으로의 궤적(locus)에서 상기 오일 배출 개구부와 전반적으로 인접한 하나의 지점까지 전반적으로 형성되어 상기 플레이트와 협동하여 하나의 오일 통로(oil passage)와 하나의 오일 주입 개구부(oil inlet opening)를 구성하고,

   상기 플레이트 커버는 상기 오일 주입 개구부와 오일 배출 개구부 이외에 상기 전반적으로 평탄한 플레이트 플리넘 시일 조립체에 대하여 실질상(substantially) 액체가 유출되지 않게 시일링(sealing) 함으로써,

   상기 외측 직경 마진(outer diameter margin)의 외측에 위치하여 있는 오일통(sump)에서 오일을 픽업(pickup)하는 하나의 조립체를 구성하여

   상기 오일을 상기 시일 본체 사이에서 방사상으로 위치하여 있는 하나의 오일 주입구(oil inlet)를 가진 기구(mechanism)로 공급하는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전반적으로 평탄한 플레이트 플리넘 시일 조립체는 그 플레이트 플리넘 시일 조립체상에 최소 하나의 태브(tab)를 구비하여

   시일되는 하나의 기구(mechanism)에 상관하여 상기 플리넘 시일 조립체의 회전을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 내측면에 인접한 상기 제 2 오일 시일 조립체는 하나의 내측 마진 개구부(inner marginal opening)와,

   액체가 유출되지 않게(in fluid-tight relation) 상기 내측 마진 개구부를 통하여 형성되어 있는 하나의 시일 케이싱(seal casing)을 구성하며,

   상기 제 2 오일 시일 조립체에는 상기 시일 케이싱에 접착되어 있는 하나의 엘라스토머 본체(elastomeric body)를 구비하는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 제 2 오일 시일 조립체의 상기 시일 케이싱에는 그 시일 케이싱내에 최소 하나의 태브(tab)를 구비하여, 하나의 관련부분(associated part)에 맞물리도록 하는 것(engagement)을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 오일 시일 본체는 하나의 축방향으로 형성되어 있으며,

   제 2 오일 시일 조립체에는 반대의 축방향으로 형성되어 있는 하나의 본체(a body)를 구비하는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 오일 시일 본체는 하나의 스프링이 없는 시일 본체(springless seal body)인 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2 오일 시일 조립체는 하나의 케이싱(casing)과,

   상기 케이싱의 내측 직경부에 접착된(bonded) 하나의 오일 시일 본체(oil seal body)를 구성하여,

   상기 오일 시일 본체는 하나의 전반적으로 원형인 궤적(generally circular locus)에 따라 대면하는(meeting) 공기측과 오일측의 표면(air and oil side surfaces)을 구비하여 하나의 관련부분(associated part)과 소정의 접촉을 가진 하나의 시일밴드(seal band)를 제공하며, 상기 케이싱은 상기 플레이트의 상기 내측 면(inner face)으로 압착(press fitting)되는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 제 2 오일 조립체의 상기 오일 시일 본체에는 하나의 스프링 홈(spring groove)을 구비하여 그 스프링 홈내에 하나의 가터 스프링(garter spring)을 배치시켜 방사상 부하(radial load)를 추가로 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 플레이트 커버는 복수의 절곡된 태브(folded over tabs)에 의해 상기 전반적으로 평탄한 플레이트 플리넘 시일 조립체와 인접하여 유지되는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 플레이트 커버(plate cover)는 상기 전반적으로 평탄한 플레이트 플리넘 시일 조립체 상에서 압압된 복수의 태브(tabs)에 의해, 또 추가로 상기 오일 주입구(oil inlet) 이외에 상기 플레이트 커버의 전 외측면(entire outer face) 주위에서 형성되어 있는 접착층(a layer of adhesive)에 의해

    상기 전반적으로 평탄한 플레이트 플리넘 시일 조립체에 인접하여 소정의 위치에서 유지되는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
11. 플리넘 시일 조립체(plenum seal assembly)로서,

    하나의 본체부(main body portion)와, 외주(periphery) 전체 주위에 형성되어 하나의 관련부분(associated part)의 제 1 외측 직경상에서 시일하도록 구성된 제 1 오일 시일 본체(first oil seal body)를 가진 하나의 플레이트(a plate)와,

    상기 플레이트의 중심에 있는 하나의 개구부(opening)와,

    상기 외주의 주위에서의 상기 제 1 오일 시일 본체와 상기 플레이트의 중심에 있는 상기 개구부 사이에 있는 하나의 오일 배출 개구부(oil outlet opening)와,

    하나의 케이싱부(casing portion)와 상기 케이싱부에 고정된 하나의 엘라스토머 시일 본체(elastomeric seal body)를 구비하는 하나의 제 2 오일 시일 조립체(second oil seal assembly)로서 상기 개구부에 압압(pressing)되고,

    상기 제 2 시일본체가 공기측과 오일측의 표면(air side and oil side surfaces)을 가져 실질상 원형형상의 궤적(circular locus)에 따라 대면(meeting)하여 하나의 시일된 부분상에서의 제 2 내측 직경부(second inner diameter) 상에서 그 시일된 부분과 접촉하도록 하는 하나의 시일밴드(seal band)를 형성하는 제 2 오일 시일 조립체와,

    상기 오일 배출 개구부로부터 상기 시일의 외측 외주의 외측에서의 하나의 영역에 이르기까지 연장하여 형성되는 오일통로(oil passage)로서,

    상기 제 1 시일과 상기 제 2 시일 사이에 있는 상기 시일된 영역이 설정될 때 상기 오일 배출 개구부를 제외하고 한쪽 측면에서 무공(imperforate)으로 구성되는 오일통로를 조합하여 구성하는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 제 1 오일 시일 본체와 상기 제 2 오일 시일 조립체의 상기 엘라스토머 시일 본체는 반대의 축방향으로 형성하는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
13. 제 11항에 있어서,

    상기 오일통로에는 상기 플레이트의 일부분(a part)과 상기 플레이트에 대한 하나의 커버(a cover)를 구성하는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 커버는 복수의 태브(tabs)에 의해 상기 플레이트에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 플리넘 시일 조립체에는 또 상기 커버와 상기 플레이트 사이에 배치되어 있는 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
16. 제 11항에 있어서,

    상기 플레이트에는 최소 하나의 태브(tab)를 구비하여,

    그 태브가 하나의 관련되어 있는 기계부(associated machine part)와 접촉하도록 형성되어 있어,

    사용중에 상기 플리넘 시일 조립체의 회전을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
17. 제 11항에 있어서,

    상기 제 2 오일 시일 조립체의 상기 케이싱부(casing portion)에는 태브(tabs)를 구비하여, 그 태브는 제 1 오일 시일 본체(first oil seal body)에 인접한 하나의 위치 내에서 설정하도록 조정시켜, 상기 제 1 오일 시일 본체와 상관하여 상기 플리넘 시일 조립체와 간격을 두도록 하는 것을 특징으로 하는 플리넘 시일 조립체.
18. 하나의 오일 시일 조립체(oil seal assembly)와,

    하나의 차동기구(differential mechanism) 상에서 하나의 링기어(ring gear)와 함께 회전할 수 있는 부분의 조합으로서,

    상기 회전할 수 있는 부분에는 제 1 외측 직경 원통형상 형성부(first outer diameter cylindrical formation)와 제 2 내측 직경 원통형상 형성부(a second inner diameter cylindrical formation)를 구비하여,

    두 형성부의 궤적(locus)은 전반적으로 원주방향으로 형성되어 실질상 원통형상 표면(substantially cylindrical surfaces)를 가지며,

    상기 오일 시일 조립체는 직경이 더 큰 제 1 시일(first seal)과 내측 직경이 더 작은 제 2 시일(second seal)을 구비하여 상기 제 1 및 제 2 시일은 상기 원통형상 표면과 각각 꼭맞게 시일링할 수 있도록 조정시키고,

    상기 오일 시일 조립체에는 상기 제 1 시일 및 제 2 시일이 위치되어 있는 최소 하나의 플레이트를 추가하여 포함하며,

    상기 플레이트내에 있는 하나의 개구부(opening)는 하나의 오일 배출구(oil outlet)와 상기 오일 배출구에서 떨어져 위치되어 있는 하나의 오일 주입구(oil inter)로서 작동하며, 하나의 통로가 상기 오일 주입구에서 상기 오일 배출구로 형성되고,

    상기 플레이트는 상기 오일 배출구 이외에 상기 제 1 시일과 제 2 시일 사이에서 무공으로 구성되어 있으며,

    상기 제 1 및 제 2 시일과 상기 플레이트는 상기 제 1 및 제 2 시일과 상기 회전할 수 있는 부분 사이의 공간내에서, 최소 어느 조건하에 오일욕조(oil bath)를 유지하도록 조정하는 것을 특징으로 하는 하나의 오일 시일 조립체와 하나의 차동기구 상에서 하나의 링기어와 함께 회전할 수 있는 부분의 조합.
19. 하나의 제 1 오일 시일(first oil seal)을 외측면(outer face)에 인접하여 가진 하나의 플레이트(plate)와,

    하나의 제 2 오일 시일을 구비함으로써 상기 플레이트, 상기 제 1 오일 시일 및 제 2 오일 시일과 하나의 관련된 기계부(associated machine part) 사이에 하나의 공간을 구성하는 하나의 내측면(inner face)과,

    상기 공간과 연통되어 있는 하나의 오일 배출 개구부(oil outlet opening)와,

    상기 오일 배출 개구부에서 상기 공간으로부터 떨어져 간격을 둔 위치까지 연장시켜 오일이 요구될 때 오일을 픽업(pickup)하도록 하여 상기 오일을 상기 공간의 외측에 있는 하나의 위치에서 상기 공간의 내측에 있는 영역으로 향하도록 하는 하나의 오일통로(oil passage)를 구성하는 수단을

    조합하여 구성하는 플리넘 시일(plenum seal).

Images