KR101063612B1 - 누유 방지를 강화한 오일 실 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 누유 방지를 강화한 오일 실은, 샤프트에 밀착되는 립부가 형성되어, 상기 샤프트와의 사이로 오일이 누유되는 것을 방지하는 샤프트 실링재와, 상기 샤프트 실링재에 배치되어, 상기 립부에 밀착력을 제공하는 탄성체와, 상기 샤프트 실링재로 삽입되되, 일단이 상기 탄성체 및 립부 사이로 삽입되고, 타단은 상기 샤프트 실링재의 외부로 돌출되어서, 상기 샤프트 실링재의 회전속도에 따른 상기 타단의 원심력에 의해 상기 립부의 밀착력을 조절하는 카운터 밸런스가 포함되어,

샤프트에 밀착되는 샤프트 실링재의 회전 속도에 따른 원심력에 반응하는 카운터 밸런스를 추가하여 저속 회전일 경우에는 낮은 압력으로 상기 샤프트에 밀착되고, 고속 회전일 경우에는 높은 압력으로 상기 샤프트에 밀착되어, 상기 샤프트와의 기밀력을 증가시켜 오일의 누유 방지를 강화시키며, 저속 회전일 경우에는 오일이 누유될 수 있는 최소의 압력 상태를 유지시켜 샤프트 실링재가 마모되는 것을 방지하여 오일 실의 내구 수명을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.

샤프트, 실링, 오일 실, 오일 누유 방지

Description

누유 방지를 강화한 오일 실{Oil seal that strengthen leakage prevention}

본 발명은 누유 방지를 강화한 오일 실에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진 크랭크 샤프트 리어 쪽의 오일 실링을 위한 오일 실의 구조를 개선하여 오일 실과 샤프트의 중심이 맞지 않아 편마모되는 것을 방지하고, 오일 실의 장착이 정확하지 않을 때 발생하는 누유 현상을 방지하는 누유 방지를 강화한 오일 실에 관한 것이다.

엔진 크랭크 샤프트 리어쪽에는 오일 실링(Sealing)을 위하여 오일 실을 장착하는데, 이러한 오일 실은 하우징과 샤프트 사이에 설치하여 오일측에 있는 오일이 대기측으로 누유되는 것을 방지하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 오일 실이 도시된 단면도이다.

종래 기술에 따른 오일 실은 도 1을 참조하면, 하우징에 밀착되어 고정되는 하우징 장착부(20)와 샤프트에 밀착 고정되는 샤프트실링부(40)가 탄성연결체(30) 에 의해 상하 전후로 움직일 수 있게 고정되어 하우징의 가공불량에 의한 오일씰의 편마모를 방지하게 한 것을 주요 구성으로 한다.

하우징에 고정되는 하우징 장착부(20)는 기존 재질과 같이 불소계 고무로 이루어지고, 하우징 장착부(20)의 내부에 스틸판(22)이 내장된다. 스틸판(22)은 단면이 ㄱ자 형상으로 절곡되어 형태를 유지하게 한다.

하우징 장착부(20)의 내측으로 티(T)형 고정홈(21)이 형성되고, 고정홈(21)에 탄성연결체(30)의 일단이 삽입되어 고정된다.

탄성연결체(30)는 탄성 고무로 이루어지고, 그 일단에 티(T)형 고정단부(31)가 형성되어 하우징 장착부(20)의 고정홈(21)에 삽입되어 고정된다. 탄성연결체(30)의 타단에는 수평으로 돌출된 고정단부(32)가 형성되어 샤프트실링부(40)의 홈부(41)에 삽입되어 고정된다.

샤프트실링부(40)는 불소계 고무로 이루어지고, 그 형상은 외측으로 홈부(41)가 형성되어 탄성연결체(30)의 단부가 삽입 고정되며, 반대편에 립부(45)가 형성되어 샤프트(2)와 밀착된다. 립부(45)의 샤프트(2)에 밀착되도록 외측에서 스프링(43)으로 탄력지지시킨다.

그러나 종래 기술에 따른 오일 실은, 저속 회전이 되는 영역에서는 오일의 누유를 효과적으로 방지할 수 있지만 고속 회전이 되는 영역에서는 원심력으로 인해 립부가 샤프트에 접하는 지점에서 스프링의 누르는 힘이 약해져서 오일이 누유될 수 있는 문제점이 발생한다.

이를 방지하기 위해서 스프링의 누르는 힘을 강하게 한다면 저속 회전의 영역에서 스프링이 누르는 힘이 과도해져 오일 실이 조기 마모될 수 있는 문제점이 추가된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고속 회전될 경우 오일 실이 장착되는 부위의 높아진 유체 압력 보다 높은 기밀력을 갖는 오일 실을 형성하는데 그 목적이 있다.

따라서 오일 실이 저속 회전 일 경우와 고속 회전 일 경우에 능동적으로 대처하여 기밀력을 향상시키고 오일의 누유를 방지하는데 그 목적이 있다.

오일의 누유 방지 및 오일 실의 내구 수명을 연장시키는데 그 목적이 있다.

상기의 한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 누유 방지를 강화한 오일 실은, 샤프트에 밀착되는 립부가 형성되어, 상기 샤프트와의 사이로 오일이 누유되는 것을 방지하는 샤프트 실링재와, 상기 샤프트 실링재에 배치되어, 상기 립부에 밀착력을 제공하는 탄성체와, 상기 샤프트 실링재로 삽입되되, 일단이 상기 탄성체 및 립부 사이로 삽입되고, 타단은 상기 샤프트 실링재의 외부로 돌출되어서, 상기 샤프트 실링재의 회전속도에 따른 상기 타단의 원심력에 의해 상기 립부의 밀착력을 조절하는 카운터 밸런스를 포함한다.

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상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 누유 방지를 강화한 오일 실은, 샤프트에 밀착되는 샤프트 실링재에 회전 속도에 따른 원심력에 반응하는 카운터 밸런스를 추가하여 저속 회전 일 경우에는 낮은 압력을 유지시키고, 고속 회전 일 경우에는 높은 압력을 유지하여 기밀력을 증가시켜 오일의 누유 방지를 강화시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 저속 회전 일 경우에는 오일이 누유 될 수 있는 최소의 압력 상태로 유지시켜 샤프트 실링재가 마모되는 것을 방지하여 오일 실의 내구 수명을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 누유 방지를 강화한 오일 실이 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 누유 방지를 강화한 오일 실의 단면이 도시된 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 누유 방지를 강화한 오일 실의 작동 상태도로, (a)는 저속 회전 일 때의 작동 상태가 도시된 것이고, (b)는 고속 회전 일 때의 작동 상태가 도시된 것이다.

도 2 및 도 4를 참조하면 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 누유 방지를 강화한 오일 실은, 샤프트(S)에 밀착되는 립부(1a)가 형성되어, 상기 샤프트(S)와의 사이로 오일이 누유되는 것을 방지하는 샤프트 실링재(1)와, 상기 샤프트 실링재(1)에 배치되어, 상기 립부(1a)에 밀착력을 제공하는 탄성체(5)와, 상기 샤프트 실링재(1)로 삽입되되, 일단(11)이 상기 탄성체(5) 및 립부(1a) 사이로 삽입되고, 타단(13)은 상기 샤프트 실링재(1)의 외부로 돌출되어서, 상기 샤프트 실링재(1)의 회전속도에 따른 상기 타단(13)의 원심력에 의해 상기 립부(1a)의 밀착력을 조절하는 카운터 밸런스(10)를 포함한다. 샤프트 실링재(1)의 외측에는 하우징 고무부재(3)가 결합되고, 립부(1a)는 샤프트 실링재(1)의 내측에 형성되어 샤프트(S)에 밀착된다. 립부(1a)의 밀착력에 의해, 샤프트(S)와 샤프트 실링재(1)와의 사이로 오일이 누유되는 것이 방지되고, 샤프트(S)가 회전될 때 샤프트 실링재(1)는 샤프트(S)와 함께 회전된다.

여기서 상기 카운터 밸런스(10)는 상기 샤프트 실링재(1)에 원주 방향으로 사용자가 기 설정한 일정 간격만큼 이격되어 복수 개가 삽입 구비된다.

그리고 상기 카운터 밸런스(10)는 스틱 형태로 형성되고, 벤딩되어 그 벤딩 부분을 기준으로 일단(11)이 상기 탄성체(5) 및 립부(1a) 사이로 삽입되고, 상기 벤딩 부분을 기준으로 타단(13)은 경사지게 배치된다.

카운터 밸런스(10)는 경사진 타단(13)이 하우징 고무부재(3)의 내측에 접촉되게 샤프트 실링재(1)의 외부로 돌출된다.

상기 카운터 밸런스(10)는 상기 샤프트 실링재(1)의 외부로 돌출된 타단(13)이 상기 샤프트 실링재(1)에 삽입된 일단(11)보다 상측을 향해 경사져 있다.

한편, 상기 샤프트 실링재(11)에는 상기 하우징 고정고무(3)가 끼움될 수 있도록 홈(1b)이 형성되어 있어, 상기 홈(1b)에 상기 하우징 고정고부(3)가 끼움된다.

그리고 상기 하우징 고정고무(3)는 'ㄱ'자 형태로 굴곡되어 형성되고, 내부에 스틸판(미도시)이 내장된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 구조를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 샤프트(S)에 밀착되어 고정되는 샤프트 실링재(1)를 구비한다. 상기 샤프트(S)에 밀착되지 않는 샤프트 실링재(1)의 외주면에는, 하우징에 고정시키도록 구비되는 하우징 고정고무(3)가 결합되기 위한 홈(1b)과, 샤프트(S)에 밀착되는 립부(1a)의 밀착력을 향상시키기 위한 탄성체(5)가 결합되기 위한 홈(1c)이 형성된다.

상기 하우징 고정고무(3)가 결합되기 위한 홈(1b)은 상기 샤프트 실링재(1)의 외주면 중앙부에 형성되고, 탄성체(5)가 결합되는 홈(1c)은 상기 샤프트 실링재(1)의 외주면에서 오일이 채워지는 부분에 형성된다.

상기 하우징 고정고무(3)는 스틸판(미도시)이 내장되어 'ㄱ'자 형태로 형성되도록 굴곡된 후 상기 홈(1b)에 끼움 결합된다.

그리고 상기 탄성체(5)는 단면이 원형인 링 스프링으로 형성되어 상기 샤프트 실링재(1)에 형성된 홈(1c)에 끼움 결합된다.

한편, 상기 샤프트 실링재(1)가 상기 샤프트(S)에 밀착되는 접촉 부위인 립부(1a)의 밀착력을 조절하기 위해서, 샤프트 실링재(1)의 회전 속도에 따른 원심력에 따라 작동되는 카운터 밸런스(10)가 구비된다.

상기 카운터 밸런스(10)는 스틱 형태로 형성되고, 일정 각도를 갖도록 일단(11)을 벤딩 시킨다.

상기와 같이 형성된 카운터 밸런스(10)를 상기 샤프트 실링재(1)에 삽입하게 되는데, 상기 카운터 밸런스(10)를 샤프트 실링재(1)에 삽입할 때에는 원주 방향을 일정 간격만큼 이격시켜 복수 개의 카운터 밸런스(10)를 삽입한다.

상기 카운터 밸런스(10)를 샤프트 실링재(1)에 삽입할 때에는 벤딩된 일단(11)이 샤프트 실링재(1)에서 탄성체(5) 및 립부(1a) 사이에 배치되도록 삽입한다.

상기와 같이 카운터 밸런스(10)가 삽입되면, 카운터 밸런스(10)의 삽입되지 않은 타단(13)은 삽입된 일단(11)보다 상측 방향을 향해 경사지게 된다.

상기와 같은 구조를 같은 누유 방지를 강화한 오일 실의 작동 상태는 도 4를 참조하여 살펴보면, 샤프트(S)가 저속 회전 일 경우에는 상기 샤프트(S)에 밀착 고 정되는 샤프트 실링재(1)가 상기 샤프트 실링재(1)에 끼움 결합된 탄성체(5)가 누르는 힘에 의해서만 샤프트(S)에 밀착되어 오일의 누유를 방지할 수 있는 최소한의 밀착력을 갖고 있기 때문에 샤프트(S)와 접하는 샤프트 실링재(1)의 립부(1a)가 조기 마모되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 오일 실의 수명이 증대되는 효과를 얻을 수 있다.

반대로 샤프트(S)가 고속 회전 일 경우에는 샤프트 실링재(1)에 끼움 결합된 탄성체(5)가 누르는 힘만으로는 샤프트 실링재(1)의 밀착력이 낮기 때문에 오일이 누유 될 가능성이 크다. 따라서 이를 방지하기 위해 구비된 카운터 밸런스(10)가 오일이 누유 되는 것을 방지한다.

샤프트(S)가 고속 회전 일 경우에는 상기 카운터 밸런스(10)에서 샤프트 실링재(1)의 외부로 돌출된 타단(13)이 원심력에 의해서 도 4(b)에서 보는 바와 같이 화살표 방향으로 밀리는 힘을 받게 된다.

카운터 밸런스(10)의 타단(13)이 상기와 같은 힘을 받게 되면, 샤프트 실링재(1)에 삽입된 일단(11)은 샤프트 실링재(1)가 샤프트(S)에 밀착되는 립부(1a)의 밀착력이 강해지도록 샤프트(S) 방향으로 누르는 힘을 가하게 된다.

상기와 같이 카운터 밸런스(10)에 의한 힘을 받으면 고속 회전 일 경우에도 립부(1a)의 밀착력이 강화되어 오일이 누유 되는 것을 확실하게 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예 시적인 것에 불과하며, 본 발명은 상기의 실시예와 도면에 의해 한정되지 않고 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

본원 발명에 따른 누유 방지를 강화한 오일 실을 적용하면, 샤프트의 저속 회전이나 고속 회전에 능동적으로 대처하여 오일 실이 조기 마모되어 수명이 단축되는 것을 방지하고, 고속 회전 시 오일이 누유 될 수 있는 것을 방지하여 누유 방지가 강화되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 오일 실이 도시된 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 누유 방지를 강화한 오일 실이 도시된 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 누유 방지를 강화한 오일 실의 단면이 도시된 단면도.

도 4(a)는 저속 회전 일 때의 작동 상태가 도시된 것.

도 4(b)는 고속 회전 일 때의 작동 상태가 도시된 것.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

S: 샤프트 1: 샤프트 실링재

1a: 립부 3: 하우징 고정고무

5: 탄성체 10: 카운터 밸런스

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Claims (5)

1. 샤프트에 밀착되는 립부가 형성되어, 상기 샤프트와의 사이로 오일이 누유되는 것을 방지하는 샤프트 실링재;

   상기 샤프트 실링재에 배치되어, 상기 립부에 밀착력을 제공하는 탄성체; 및

   상기 샤프트 실링재로 삽입되되, 일단이 상기 탄성체 및 립부 사이로 삽입되고, 타단은 상기 샤프트 실링재의 외부로 돌출되어서, 상기 샤프트 실링재의 회전속도에 따른 상기 타단의 원심력에 의해 상기 립부의 밀착력을 조절하는 카운터 밸런스;를 포함하는 누유 방지를 강화한 오일 실.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 샤프트 실링재의 외측에 결합되는 하우징 고무부재를 더 포함하고,

   상기 립부는 상기 샤프트 실링재의 내측에 형성되며,

   상기 카운터 밸런스는 상기 하우징 고무부재의 내측에 접촉되는 누유 방지를 강화한 오일 실.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 카운터 밸런스는 벤딩되어, 상기 벤딩 부분을 기준으로 일단이 상기 탄성체 및 립부 사이에 수평하게 배치되고, 상기 벤딩 부분을 기준으로 타단은 경사지게 배치되는 누유 방지를 강화한 오일 실.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 카운터 밸런스는 스틱 형태로 형성되는 누유 방지를 강화한 오일 실.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 카운터 밸런스는 상기 샤프트 실링재의 원주방향으로 이격되어 복수로 구비되는 누유 방지를 강화한 오일 실.

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