KR101165670B1 - 씰링 구조체 - Google Patents

Abstract

씰링 구조체가 개시된다. 보다 상세하게는 본 발명은, 홈이 형성된 축에 삽입되는 씰링 구조체로서, 축을 감싸며 삽입되는 링 몸체로서, 상기 축의 홈에 삽입되어 상기 링 몸체의 위치를 고정시키기 위한 돌기를 구비하는 링 몸체 및 상기 링 몸체에 삽입되어 상기 돌기가 상기 홈에서 이탈되는 것을 방지하는 내측 고정링을 포함한다.

Description

씰링 구조체{Sealing Structure Body}

본 발명은 씰링 구조체에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은, 홈이 형성된 축에 삽입되는 씰링 구조체에 관한 것으로, 씰링 구조체가 축에서 미끄러지거나 조립 위치를 벗어나지 않아 축의 고속 회전, 진동 및 충격에 대하여도 기밀성을 유지할 수 있는 씰링 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 씰링 구조체란 공장 제조 라인, 로봇, 자동차의 트랜스미션 또는 어뢰 등에 사용되어 외부의 이물질(먼지, 기름, 물 등)이 구동부로 침투하는 것을 방지하는 기구이다.

그런데, 종래에 사용되어 왔던 씰링 구조체의 경우에는 V자 형상의 링(V-RING)을 단순히 축에 삽입하여 조립하거나, 또는 축에 단차를 주어 V-RING을 삽입하거나 또는 축에 V-RING을 삽입한 후 클램프로 고정하는 방식을 취함이 일반적이었다. 그러나 이러한 방법들은 외부에서 전해지는 힘 또는 진동에 의해 씰링 구조체가 조립 위치에서 벗어나게 되어 기밀성이 떨어지는 등의 문제가 있었다.

상술한 문제점에 대해 더욱 상세히 살펴보고자 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래의 씰링 구조체에 대한 설명을 위해 도시한 도이다.

도 1(A)에 도시된 바는, 축(10)상에 V-RING(50)을 완전히 고정시키는 것이 어려운 구조이므로 외부의 힘 또는 진동이 전해지는 경우 슬립이 발생하여 기밀성이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.

도 1(B)에 도시된 바는, 축(10)상 단차를 형성하여 V-RING(50')을 축(10)에 고정하는 것이 가능하나, 축(10)의 단차로 인해 조립의 방향성이 정해져 있어 조립이 까다롭다는 문제점이 있다.

도 1(C)에 도시된 바는, 축(10)상에 V-RING(50")이 불안정하게 고정되며, 외부의 힘에 의해 슬립이 생길 수 있는 구조이다. 특히, V-RING(50")을 축(10)에 삽입한 후 클램프(51)를 사용하여 V-RING(50")을 축(10)에 고정하는 방법을 사용하게 되어 부피 및 무게의 증가라는 문제점과 씰링 구조체의 전체 구조가 복잡해지게 되는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 관점으로부터 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 축에 삽입되는 씰링 구조체의 탄성 변형을 방지하여 축에서 씰링 구조체가 미끄러지거나 조립 위치에서 벗어나는 것을 방지할 수 있는 씰링 구조체를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 축에 단차를 만들지 않아 씰링 구조체와 축을 조립함에 있어서 조립의 방향성을 없애 조립이 용이하고 축 설계의 자유도를 확보할 수 있는 씰링 구조체를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 기술적 과제는 씰링 구조체의 몸체 외부에 추가적인 부품을 구비하지 않도록 하여 소형화를 달성할 수 있는 씰링 구조체를 제공하는 것에 있다.

그러나, 본 발명의 기술적 과제는 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위해서 본 발명에 따른 홈이 형성된 축에 삽입되는 씰링 구조체는, 축을 감싸며 삽입되는 링 몸체로서, 상기 축의 홈에 삽입되어 상기 링 몸체의 위치를 고정시키기 위한 돌기를 구비하는 링 몸체 및 상기 링 몸체에 삽입되어 상기 돌기가 상기 홈에서 이탈되는 것을 방지하는 내측 고정링을 포함한다.

여기서, 상기 링 몸체는 상기 축에 결합되는 하우징을 지지하는 지지부와, 상기 내측 고정링이 삽입되는 내측 고정링 수용부 및 상기 지지부와 상기 내측 고정링 수용부를 연결하되 오목하게 함몰된 함몰부를 포함하는 V자 형상의 링(V-RING)으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 돌기는 상기 내측 고정링 수용부와 상기 축이 접촉되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

또한 바람직하게는, 상기 내측 고정링 수용부는 상기 함몰부와 인접하는 면을 경사면으로 형성하고, 상기 내측 고정링은 상기 내측 고정링 수용부의 경사면에 밀착 삽입되는 형상으로 형성되는 것일 수 있다.

또한, 상기 링 몸체는 탄성 변형 가능한 재질로 형성되는 것이 더욱 바람직하며, 상기 내측 고정링은 비탄성 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 내측 고정링은 엔지니어링 플라스틱, 알루미늄 및 스틸 중 어느 하나로 형성되는 것일 수 있으며, 상기 링 몸체와 상기 돌기는 일체로 형성되며, 탄성 변형 가능한 재질로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 내측 고정링은 상기 내측 고정링 수용부의 경사면에 가해지는 외력에 의해 상기 내측 고정링 수용부로부터 분리되는 것이 좋을 것이다.

본 명세서의 기재내용으로부터 파악되는 본 발명에 따르면, 축에 삽입되는 씰링 구조체의 탄성 변형을 방지하여 축에서 씰링 구조체가 미끄러지거나 조립 위치에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다.

또한, 축에 단차를 만들지 않아 씰링 구조체와 축을 조립함에 있어서 조립의 방향성을 없애 조립이 용이하고 축 설계의 자유도를 확보할 수 있다.

또한, 씰링 구조체의 몸체 외부에 추가적인 부품을 구비하지 않도록 하여 소형화를 달성할 수 있다.

도 1은 종래의 씰링 구조체에 대한 설명을 위해 도시한 도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 씰링 구조체를 설명하기 위해 도시한 도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 씰링 구조체가 축에 결합된 상태를 설명하기 위해 도시한 도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 씰링 구조체가 축에 결합하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 씰링 구조체를 축에 결합시키는 방법을 설명하기 위해 도시한 도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 씰링 구조체를 축에서 분리하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 여기의 설명에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결된다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소에 바로 연결될 수도 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있음을 의미한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

본 발명에 대한 상세한 설명에 앞서, 먼저, 본 발명에 따른 씰링 구조체는 봉 형상의 축에 삽입되는 것임을 밝혀두며, 여기의 축에는 미리 축의 외주연을 따라 형성된 홈(groove)이 구비된 것임을 밝혀둔다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 씰링 구조체를 설명하기 위해 도시한 도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 씰링 구조체(100)는 링 몸체(110)와 내측 고정링(130)을 포함한다.

링 몸체(110)는 축을 감싸며 삽입되는 링 몸체로서, 축의 홈에 삽입되어 상기 링 몸체의 위치를 고정시키기 위한 돌기(112)가 구비된다. 여기의 돌기(112)는 링 몸체(110)와 일체로 형성될 수 있으며, 링 몸체(110)와 같은 재질로 형성될 수 있다. 이하에서는 돌기(112)는 링 몸체(110)와 일체인 것 즉 링 몸체(110)의 일부로서 설명될 것이다. 그러나, 돌기(112)는 링 몸체(110)와 별도로 형성될 수 있으며, 동일하지 않은 재질로 형성될 수도 있음에 유의하여야 한다.

한편, 링 몸체(110)는 탄성 변형 가능한 재질로 형성된다. 따라서, 일반적으로는 상기 링 몸체(110)는 탄성 고무로 형성함이 가능하나 공지된 다양한 탄성 변형 가능한 재질이면 무방하다.

내측 고정링(130)은 상술한 링 몸체(110)에 삽입되어 돌기(112)가 축의 홈에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 구비된다. 여기의 내측 고정링(130)은 상술한 링 몸체(110)에 삽입될 수도 있으며, 상기 링 몸체(110)에서 분리될 수도 있도록 상기 링 몸체(110)와는 별도의 것으로 형성된다. 즉, 내측 고정링(130)은 링 몸체(110)가 축에 삽입된 후 시간적으로 후에 상기 링 몸체(110)에 삽입된다. 내측 고정링(130)은 비탄성 재질로 형성된다. 여기의 비탄성 재질이라 함은, 상술한 링 몸체(110)의 재질과는 반대되는 개념으로 일반적으로 엔지니어링 플라스틱, 알루미늄, 스틸 등 금속 재질 또는 강화 플라스틱 재질로 형성하여 형상적인 변형이 일어나지 않는 재질을 의미한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 씰링 구조체가 축에 결합된 상태를 설명하기 위해 도시한 도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 씰링 구조체의 링 몸체(110)는 지지부(121), 내측 고정링 수용부(122) 및 함몰부(123)를 포함하여 형성된다.

지지부(121)는 축(10)에 결합되는 하우징(20)을 지지하는 부분을 형성한다. 따라서, 씰링 구조체가 축(10)에 삽입되면 축(10)과 결합되어 있는 하우징(20)을 링 몸체(110)의 지지부(121)가 지지하게 된다.

내측 고정링 수용부(122)는 상술한 내측 고정링(130)이 삽입될 수 있도록 링 몸체(110)에서 빈 공간을 형성한다.

그리고, 함몰부(123)는 상술한 지지부(121)와 상기 내측 고정링 수용부(122)를 연결하는 부분으로 오목하게 함몰된 형상으로 형성된다. 링 몸체(110)에 함몰부(123)를 형성하는 이유는 내측 고정링 수용부(122)에 삽입되는 내측 고정링(130)을 원활하게 삽입하고, 또 분리시키기 위함이다. 함몰부(123)의 상세한 기능에 대하여는 후술하기로 한다.

링 몸체(110)에는 돌기(112)가 구비되어 있음은 설명한 바 있다. 이 돌기(112)는 축(10)에 형성된 홈(도 4의 11참조)에 정확하게 삽입된다. 또한 돌기(112)가 형성되는 위치는 상술한 내측 고정링 수용부(122)와 축(10)이 접촉하는 위치에 형성되는 것이 바람직한데, 이는 내측 고정링 수용부(122)에 비탄성 재질로 형성된 내측 고정링(130)이 삽입되어 돌기(112)를 보다 강하게 축(10)의 홈에 밀착시킬 수 있기 때문이다.

이하에서는 본 발명에 따른 씰링 구조체와 축이 결합하는 과정을 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 씰링 구조체가 축에 결합하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도이다.

먼저, 하우징(20)에 축(10)을 삽입한 후 링 몸체(110)를 축(10)을 따라 삽입한다. 링 몸체(110)는 상술한 지지부(121)가 하우징(20)을 지지하며, 축(10)의 홈(11)에 링 몸체(110)에 형성된 돌기(도 3의 112)가 삽입되도록 상기 축(10)에 삽입된다. 다음으로 내측 고정링(130)을 링 몸체(110)의 내측 고정링 수용부(122)에 삽입하여 링 몸체(100)의 돌기가 축(10)의 홈(11)에서 이탈되지 않도록 한다.

이하에서는 씰링 구조체가 축에 삽입되는 구체적인 양태에 대하여 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 씰링 구조체를 축에 결합시키는 방법을 설명하기 위해 도시한 도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(20)에는 축(10)이 삽입된 상태로 있게 되며, 축(10)을 따라 링 몸체(110)를 밀어 넣어 링 몸체(110)의 지지부(121)가 하우징(20)을 지지하여 기밀할 수 있도록 한 후, 내측 고정링(130)을 축(10)을 따라 삽입하여 링 몸체(110)의 내측 고정링 수용부(122)에 삽입시킨다(A). 따라서, 내측 고정링 수용부(122)와 축(10)이 접촉하는 곳에 형성된 돌기는 축(10)의 홈(도 4의 11참조)에 밀착삽입된 상태에서 씰링 구조체는 축(10)에 결합되어 기밀하게 씰(seal)을 달성할 수 있게 된다(B).

이하에서는 씰링 구조체가 축에서 분리되는 구체적인 양태에 대하여 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 씰링 구조체를 축에서 분리하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 링 몸체의 내측 고정링 수용부(122) 및 지지부(도 3의 121참조)는 함몰부(도 3의 123참조)와 연결되어 있다. 따라서, 씰링 구조체를 축(10)에서 분리하는 경우에는 함몰부와 내측 고정링 수용부(122)가 만나는 경계면에 외력을 가한다(A). 외력에 의해 내측 고정링 수용부(122)에 수용되어 있던 내측 고정링(130)은 내측 고정링 수용부(122)로부터 이탈된다(B). 여기서 내측 고정링 수용부(122)를 포함하는 링 몸체(110)는 탄성 변형 가능한 재질로 형성되며, 내측 고정링(130)은 비탄성 재질로 형성되기 때문에 내측 고정링(130)은 함몰부와 내측 고정링 수용부(122)에 인위적인 외력이 가해지는 경우 내측 고정링(130)은 쉽게 내측 고정링 수용부(122)에서 이탈될 수 있다.

특히, 씰링 구조체를 V-자 형상의 V-RING으로 형성하는 경우에 있어서는, 내측 고정링 수용부(122)와 함몰부가 인접하는 면이 경사진 형상으로 되도록 경사면으로 형성하는데, 상기 경사면에 외력을 가하여 내측 고정링(130)은 내측 고정링 수용부(122)에서 쉽게 분리된다.

그런 후에, 링 몸체(110)를 축(10)에서 제거하는데, 링 몸체(110)의 돌기(112)를 축(10)의 홈(11)에 강하게 밀착시키는 작용을 하고 있던 내측 고정링(130)이 제거됨으로 인해서 링 몸체(110)는 용이하게 축(10)에서 분리된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명의 사상적 범주에 속한다.

100:씰링 구조체 100:링 몸체
112:돌기 130:내측 고정링

Claims (9)

1. 홈이 형성된 축에 삽입되는 씰링 구조체에 있어서,
   축을 감싸며 삽입되는 링 몸체로서, 상기 축의 홈에 삽입되어 상기 링 몸체의 위치를 고정시키기 위한 돌기를 구비하는 링 몸체; 및
   상기 링 몸체에 삽입되어 상기 돌기가 상기 홈에서 이탈되는 것을 방지하는 내측 고정링을 포함하고,
   상기 링 몸체는,
   상기 축에 결합되는 하우징을 지지하는 지지부;
   상기 내측 고정링이 삽입되는 내측 고정링 수용부; 및
   상기 지지부와 상기 내측 고정링 수용부를 연결하되 오목하게 함몰된 함몰부를 포함하는 V자 형상의 링(V-RING)으로 형성되며, 상기 내측 고정링 수용부는, 상기 함몰부와 인접하는 면을 경사면으로 형성하고, 상기 내측 고정링은 상기 내측 고정링 수용부의 경사면에 밀착 삽입되는 형상으로 형성되는 것임을 특징으로 하는 씰링 구조체.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 돌기는
   상기 내측 고정링 수용부와 상기 축이 접촉되는 위치에 형성되는 것임을 특징으로 하는 씰링 구조체.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 링 몸체는
   탄성 변형 가능한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 씰링 구조체.
6. 제1항에 있어서, 상기 내측 고정링은
   비탄성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 씰링 구조체.
7. 제6항에 있어서, 상기 내측 고정링은
   엔지니어링 플라스틱, 알루미늄 및 스틸 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 씰링 구조체.
8. 제5항에 있어서, 상기 링 몸체와 상기 돌기는
   일체로 형성되며, 탄성 변형 가능한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 씰링 구조체.
9. 제1항에 있어서, 상기 내측 고정링은
   상기 내측 고정링 수용부의 경사면에 가해지는 외력에 의해 상기 내측 고정링 수용부로부터 분리되는 것임을 특징으로 하는 씰링 구조체.

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