KR100970555B1 - 주축 회전체의 누유 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주축 회전체의 누유 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주축의 로드와 연결된 회전체의 주위에 공기분사구를 형성하고 로드에 레비린스 홈을 형성하며 로드를 둘러싼 로드 하우징의 상부에 긴급 배출로를 형성함으로써 주축의 회전체의 내부로 절삭유가 진입하는 것을 방지하도록 하는 주축 회전체의 누유 방지장치에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치는 절삭유 공급관과 연결된 고정체와 주축의 로드와 연결된 회전체를 포함하여 구성되는 절삭유 공급장치에 있어서, 상기 회전체와 고정체가 배치된 내부에 형성된 주배출로와; 상기 회전체를 둘러싼 회전체 하우징의 원주상 홈에 연결되는 공기분사구; 상기 회전체에 결합하는 상기 로드에 원주상으로 형성되는 레비린스 홈과; 상기 레비린스 홈에 인접한 상기 회전체 하우징에 형성되는 회전체 하우징 배출로를 포함하여 구성된다.

주축, 로드, 베어링, 누유, 회전체, 공기분사, 레비린스

Description

주축 회전체의 누유 방지장치{LEAKAGE PREVENTING EQIUPMENT FOR MAIN SPINDLE MOUNTED ROTATING UNION}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치를 나타낸 측단면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치의 공기분사구 주위의 유체의 흐름을 나타낸 확대도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치의 레비린스 홈 주위의 유체의 흐름을 나타낸 확대도,

도 4는 도 3의 레비린스 홈의 확대도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치의 긴급 배출로 주위의 유체의 흐름을 나타낸 확대도,

도 6은 종래의 주축 회전체의 누유 방지장치를 나타낸 정면도이다.

* 주요 도면 부호의 설명 *

1: 고정부 10: 회전체

12: 주배출로 15: 회전체 하우징

19: 회전체 하우징 배출로 20: 공기 분사구

30: 로드 32: 로드 하우징 배출로

33: 긴급 배출로 35: 로드 하우징

본 발명은 주축 회전체의 누유 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전체 삽입부에 공기를 분사하고 로드에 레비린스 홈을 형성하여 스며든 절삭유를 비산시킴으로써 로드 베어링을 포함하는 주축 회전체에 절삭유가 스며드는 것을 방지하도록 하는 주축 회전체의 누유 방지장치에 관한 것이다.

도 6은 종래의 주축 회전체의 누유 방지장치를 나타낸 정면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 주축 회전체의 누유 방지장치는 주배출로(53) 하나만이 형성되어 있는 구조이고, 회전체(51)와 고정부가 배치되는 하우징(50)이 로드 하우징(52)과 직접 결합되지 않고 분리된 구조였다.

따라서 고압의 절삭유가 공급되면 하우징(50)이 휨이 발생하여 로드 하우징(52)에 횡방향 힘을 가하게 되어 진동이나 소음이 발생하는 문제가 있었다.

또한, 주배출로(53)가 누설된 절삭유를 모두 배출하지는 못하게 되어, 로드 내부의 베어링으로 절삭유가 스며들게 되었고 이에 따라 베어링이 손상되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 공기의 분사 및 레비린스 홈을 통해 주축 회전체로 절삭유가 유입되는 것을 막고 배출로로 누유된 절삭유를 안내하여 배출하도록 하는 주축 회전체의 누유 방지장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적은 절삭유 공급관과 연결된 고정체와 주축의 로드와 연결된 회전체를 포함하여 구성되는 절삭유 공급장치에 있어서, 상기 회전체와 고정체가 배치된 내부에 형성된 주배출로와; 상기 회전체를 둘러싼 회전체 하우징의 원주상 홈에 연결되는 공기분사구; 상기 회전체에 결합하는 상기 로드에 원주상으로 형성되는 레비린스 홈과; 상기 레비린스 홈에 인접한 상기 회전체 하우징에 형성되는 회전체 하우징 배출로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주축 회전체의 누유 방지장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 상기 로드를 둘러싼 로드 하우징의 일측 하부에 형성되는 로드 하우징 배출로와; 상기 로드 하우징의 일측 상부에 형성되는 긴급 배출로가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위해, 상기 레비린스 홈은 내측으로 경사진 경사부와 상기 경사부에서 급격하게 꺾여진 수평부로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 그밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치를 나타낸 측단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치는 절삭유 공급관(4)에 연결되며 내부에 관로가 형성된 고정부(1), 고정부(1)와 접하여 관로를 형성하는 회전체(10), 로드 베어링(34)을 통해서 지지되는 로드(30)와 주배출로(12), 회전체 하우징 배출로(19), 로드 하우징 배출로(32) 및 긴급 배출로(33)를 포함하여 구성된다. 상기 회전체(10)와 로드(30) 및 로드 베어링(34)을 통칭하여 주축 회전체로 일컫기로 한다.

고정부(1)는 절삭유 공급관(4)에 연결되는 관로가 형성된 것으로 회전체 하우징(15)에 결합된다. 고정부(1)에 연결된 절삭유 공급관(4)으로부터 절삭유가 진입하면 고정부(1)는 유압에 의해 전방으로 전진하도록 고정부 장착부(2)에 탄성지지된다.

회전체 하우징(15)은 내측에 회전체 삽입부(16)를 중심으로 상부와 하부가 개방되어 있고, 상부에는 고정부 장착부(2)가 설치된 커버(3)가 결합되어 있고, 하부에는 주축의 로드(30)가 결합된다. 회전체 삽입부(16)는 중앙이 상부로 돌출하고 내측이 관통된 형상이며 내주면의 중간에는 원주상으로 홈(17)이 형성된다. 회전체 하우징(15)의 일측에는 공기주입관(21)과 연결되는 공기분사구(20)가 형성되고, 공기분사구(20)는 원주상의 홈(17)에 연결되어 있다. 회전체 하우징(15)의 상부의 일측에는 절삭유를 배출하기 위한 주배출로(12)가 형성되어 있다.

회전체 하우징(15)의 하부의 개방된 부분에는 회전체(10)를 장착한 로드(30)가 결합되고, 회전체 하우징(15)의 내측으로 노출된 로드(30)의 외주면에는 내측으 로 경사지다가 급격히 외주면에 수직한 수평면이 형성된 경사부(37)와 수평부(38)로 이루어지는 레비린스 홈(36)이 형성되어 있고, 레비린스 홈(36)의 아래에는 절삭유를 안내하는 안내플랜지(18)가 하방으로 형성되어 있다. 회전체 하우징(15)의 하부에는 레비린스 홈(36)보다 아래에 절삭유 배출을 위한 회전체 하우징 배출로(19)가 형성된다.

회전체 하우징(15)의 아래로는 로드(30)를 지지하는 로드 하우징(35)이 고정된다. 로드 하우징(35)의 내측에는 로드(30)와의 사이에 로드 베어링(34)이 설치되고, 로드 하우징(35)의 일단에는 상기 로드(30)의 안내플랜지(18)에 일측이 삽입되고 로드 베어링(34)을 차폐하는 차폐칼라(31)가 설치된다. 로드 하우징(35)의 일측에는 누유된 절삭유를 배출하는 로드 하우징 배출로(32)가 형성되고, 로드 하우징(35)의 상부에는 로드 하우징(35)의 상부에서 고인 절삭유가 넘쳐흐르게 되는 긴급 배출로(33)가 형성된다.

이하에서는 상기한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지구조의 작용효과에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 주축 회전체의 누유 방지구조는 회전체 하우징(15)에 공기주입관, 주배출로(12) 및 회전체 하우징 배출로(19)가 조립된 상태에서 커버(3)가 결합되고 커버(3)에 고정부(1)가 결합된다. 회전체(10)를 주축의 로드(30)에 조립하고, 로드(30)를 주축에 결합시키며, 회전체 하우징(15)에 로드(30)를 결합시키고 고정부(1)에 절삭유 공급관(4)을 연결한다.

절삭유가 고정부(1)로 유입되면 유체의 압력에 의해 고정부(1)가 전진하여 회전체(10)와 접촉하게 된다. 이 때 접촉이 이루어지기 전에는 절삭유가 그 틈새로 흘러나오며, 접촉이 이루어진 후에는 고정부(1)와 회전체(10) 사이의 틈새가 없게 되므로 절삭유가 거의 흘러나오지 않는다. 그러나 회전하는 회전체(10)와 정지하고 있는 고정부(1)는 완전한 접촉은 불가능하므로 절삭유가 아주 소량으로 누출되게 된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치의 공기분사구 주위의 유체의 흐름을 나타낸 확대도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기한 고정부(1)와 회전체(10)의 결합이 이루어지기 이전의 절삭유의 누출은 대부분 주배출로(12)를 통해 배출된다. 이에 더하여 공기분사구(20)에서 공기가 고속으로 분사되어 회전체(10)의 상부와 하부로 분출되기 때문에, 회전체(10)와 회전체 하우징(15)의 회전체 삽입부(16)로 절삭유가 스며드는 것이 대부분 방지된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치의 레비린스 홈 주위의 유체의 흐름을 나타낸 확대도이고, 도 4는 도 3의 레비린스 홈의 확대도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 그래도 회전체 삽입부(16)를 통해 스며드는 절삭유는 로드(30)를 통해 레비린스 홈(36)으로 진입하였다가 레이린스 홈의 수평부(38)에서 외측방향으로 비산된다. 따라서 절삭유는 회전체 하우징 배출로(19)로 유도되어 배출되고, 절삭유가 로드(30)의 아래로 진입하는 것이 방지된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치의 긴급 배출로 주위의 유체의 흐름을 나타낸 확대도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 회전체 하우징 배출로(19)로 배출되지 않고 로드(30)를 타고 스며든 절삭유는 차폐칼라(31)를 타고서 로드 하우징(35)에 형성된 로드 하우징 배출로(32)로 배출된다. 이 때 로드 하우징 배출로(32)로 배출되는 절삭유의 양보다 유입되는 절삭유의 양지 많게 되면, 절삭유가 고여서 로드 하우징(35)의 상부에 설치된 긴급 배출로(33)로 배출된다. 이 때 작업자는 반드시 기계를 멈추고 분해작업을 실시하여 로드 베어링(34)으로 유체가 유입되었는지를 확인하고, 고정부(1)와 회전체(10)의 마모상태를 확인하여 조취를 취한다. 로드 베어링(34)으로 유체가 유입된 경우에는 로드 베어링(34)을 교체한다.

본 발명에 따른 주축 회전체의 누유 방지구조는 회전체 삽입부(16)에 연결된 공기분사구(20)를 통해 공기가 분사되기 때문에, 회전체(10)의 아래로 절삭유가 유입되는 것이 한층 경감된다.

로드(30)에 형성한 레비린스 홈(36)은 경사부(37)와 수평부(38)를 형성하여 경사부(37)를 타고 내려온 절삭유가 수평부(38)에 부딪치면서 외측으로 비산되는 작용에 의해 절삭유가 로드(30)를 타고 스며드는 것이 방지된다.

로드 하우징(35)에 절삭유가 고인 경우에는 절삭유의 유입에 의해 로드 베어링(34)이 손상될 가능성이 커서 신속한 조치가 수행되어야 하므로, 긴급 배출로(33)로부터의 절삭유의 배출을 통해 긴급상황을 감지하도록 하였다.

본 발명의 주축 회전체의 누유 방지장치에서는 회전체 하우징(15)과 로드 하우징(35)이 고정되고, 회전체 하우징(15)에 고정부(1)가 설치된 커버(3)가 고정된 구조를 채택하였기 때문에 고압의 절삭유가 진입해도 고정부(1)와 회전체(10)가 변 위하여 마모, 소음 또는 진동이 발생하는 것이 방지된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 특정하지 않았으나, 고정부(1)의 고정부 장착부(2)에 대한 결합구조는 고정부(1)가 고정부 장착부(2)에 스프링으로 지지되고 고정부(1)에 형성된 핀이 관로를 일부분 가로막는 구조에 의해 절삭유가 유입하면 고정부(1)의 핀이 압력을 받아서 고정부(1)가 전진하는 방식 등으로 구현될 수 있다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축 회전체의 누유 방지장치에 의하면 공기의 분사에 의해 회전체 아래로의 절삭유의 유입이 1차로 차단되고, 레비린스 홈을 통해 로드의 아래로의 절삭유의 진입이 2차로 차단됨으로써 로드 내부의 베어링으로 절삭유가 유입되는 것이 최대한 방지되는 효과가 있다.

본 발명의 주축 회전체의 누유 방지장치에서는 회전체 하우징과 로드 하우징이 직접 결합되어 고정되는 것이므로 고압의 절삭유가 유입해도 회전체나 고정부 또는 로드에 직접적으로 힘이 가해지지 않으므로 소음 및 진동이 방지된다.

로드 하우징의 상부에 긴급 배출로를 설치하여 긴급상황을 경고하도록 하였으므로 절삭유의 누유가 베어링까지 진행되는 것을 최대한 방지할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (3)

1. 절삭유 공급관(4)과 연결된 고정부(1)와 주축의 로드(30)와 연결된 회전체(10)를 포함하여 구성되는 절삭유 공급장치에 있어서,

   상기 회전체(10)와 고정부(1)가 배치된 내부에 형성된 주배출로(12)와;

   상기 회전체(10)를 둘러싼 회전체 하우징(15)의 원주상 홈(17)에 연결되는 공기분사구(20);

   상기 회전체(10)에 결합하는 상기 로드(30)에 원주상으로 형성되는 레비린스 홈(36)과;

   상기 레비린스 홈(36)에 인접한 상기 회전체 하우징(15)에 형성되는 회전체 하우징 배출로(19)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주축 회전체의 누유 방지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 로드(30)를 둘러싼 로드 하우징(35)의 일측 하부에 형성되는 로드 하우징 배출로(32)와;

   상기 로드 하우징(35)의 일측 상부에 형성되는 긴급 배출로(33)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 주축 회전체의 누유 방지장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 레비린스 홈(36)은 내측으로 경사진 경사부(37)와 상기 경사부(37)에서 급격하게 꺾여진 수평부(38)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주축 회전체의 누유 방지장치.

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