KR101295999B1 - 감속기의 물 유입 방지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감속기에 포함되는 더스트 커버에 러버씰과 물빠짐 홀이 형성됨으로써 외부로부터의 물 유입이 방지되는 감속기의 물 유입 방지 구조에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 감속기의 물 유입 방지 구조는, 회전축이 수용되는 케이스와, 상기 회전축이 수용되는 케이스 부위의 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 구비되는 더스트 커버 및 상기 회전축이 관통하도록 관통홀이 형성되며, 상기 더스트 커버의 개방된 단부가 덮이도록 상기 더스트 커버의 단부에 고정되는 입구씰이 포함된다.

Description

감속기의 물 유입 방지 구조{STRUCTURE PREVENTING WATER INFLOW FOR DECELERATOR}

본 발명은 감속기의 물 유입 방지 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감속기에 포함되는 더스트 커버에 러버씰과 물빠짐 홀이 형성됨으로써 외부로부터의 물 유입이 방지되는 감속기의 물 유입 방지 구조에 관한 것이다.

감속기는 회전축의 회전속도를 조절하여 전달 토오크의 정도를 변화시키는 장비로서, 자동차나 철도차량 같은 운행 설비나 굴삭기 같은 산업기계류 등에 널리 이용된다.

감속기의 구체적인 구성으로는 일반적으로, 서로 다른 직경을 가지고서 다수로 치합된 평기어류나 유성기어와 같은 기어열과, 이 기어열을 회전가능하게 지지하는 다수의 회전축 및 이들을 수용하는 케이스 등이 포함되어 이루어진다.

이러한 종래 감속기는, 고속 회전시 기어의 치합으로 인해 발생하는 마찰과 소음을 줄이기 위해 윤활용 오일이 충전되며, 케이스에는 윤활용 오일의 외부 누설을 방지하기 위해 회전축과의 상대 회전운동 부분에 씰링부재가 설치되기도 한다.

하지만 종래 감속기는, 고속 회전에 따른 케이스 내부 압력의 상승시 윤활용 오일이 케이스와 회전축 사이 틈으로 누설되는 문제가 야기되었고, 또한 감속 종료후 내부 압력이 하강함에 따라 외부로부터 수분이 케이스 내부로 유입되는 문제가 있었다. 특히 겨울철, 상기한 압력 강하로 인해 감속기 주변에 뭉쳐있던 눈이 녹으면서 감압기 케이스 내부로 유입되는 일이 빈번하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 개시된 종래 감속기의 물 유입 방지 구조로는, 본원 출원인에 의해 출원되어 등록된 등록특허 제10-0656823호의 예를 들 수 있다.

상기 등록특허는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기어류(2)와 회전축(3)을 내부에 수용하는 케이스(1), 케이스(1)의 내부에 상기 회전축(3)을 지지하도록 설치된 베어링(4), 회전축(3)의 외주에 설치되어 일체로 회전하고 외주면에 다수의 요철부(5a)를 갖춘 미로형 씰(5), 케이스(1)에 장착되고 일단이 미로형 씰(5)의 요철부(5a)와 미세간극을 두고 이격되는 다수의 요철부(9a)를 갖춘 더스트 커버(9), 케이스(1)의 일측에 고정되어 베어링(4)의 설치 갭을 조정하기 위한 하우징(11), 하우징(11)에 일단이 압입되어 고정 지지되고 타단이 미로형 씰(5)의 외주면을 향해 면착되는 씰링부재(7)가 포함되는 감속기의 기밀구조를 개시한다.

상기 등록특허에 의해서도 케이스(1) 내부로의 물 유입 방지 효과를 어느 정도 얻을 수는 있지만, 상기 등록특허의 씰링부재(7)는 특히 케이스 내부에 충전된 오일의 누유 방지를 주목적으로 한 것이어서, 케이스(1) 외부로부터의 물 유입을 차단할 수 있는 효과적인 물 유입 방지 수단은 제시되고 있지 않다.

본 발명은 전술한 종래 감속기 구조가 갖는 케이스 내부로의 물 유입 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 더스트 커버의 입구에서부터 물 유입이 차단될 수 있는 물 유입 방지 수단이 제시되며, 더불어 더스트 커버 내부로 물이 유입된 경우라도 유입된 물이 곧 더스트 커버 외부로 빠져나가는 구조가 제시됨으로써, 더스트 커버 부위에서부터 이미 2중으로 물 유입이 차단되도록 하여 감속기 내부로의 물 유입이 효과적으로 방지되는 감속기의 물 유입 방지 구조를 제시하는 것에 그 목적이 있다.

전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 감속기의 물 유입 방지 구조는, 회전축이 수용되는 케이스; 상기 회전축이 수용되는 케이스 부위의 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 구비되는 더스트 커버; 및 상기 회전축이 관통하도록 관통홀이 형성되며, 상기 더스트 커버의 개방된 단부가 덮이도록 상기 더스트 커버의 단부에 고정되는 입구씰;이 포함된다.

이때, 상기 더스트 커버의 단부에 플랜지부가 형성되며, 상기 입구씰은 일측면이 상기 플랜지부에 면접한 상태로 배치되고, 지지플레이트가 상기 입구씰의 타측면에 면접한 상태로 상기 플랜지부에 고정되어, 상기 입구씰이 상기 더스트 커버의 단부에 고정될 수 있다.

그리고, 상기 입구씰의 내주면과 상기 회전축의 외주면 사이에 틈새가 형성되도록 할 수 있다. 이때, 상기 입구씰은 러버(rubber) 소재로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 더스트 커버의 하측면에 물빠짐 홀이 더 형성될 수도 있다.

본 발명에 의하면, 더스트 커버의 개방된 단부에 구비된 입구씰이, 더스트 커버 내부로 물 유입되는 것에 대하여 효과적인 차단 벽 역할을 수행함으로써, 더스트 커버 입구에서부터 물 유입이 차단될 수 있어서, 케이스 내부로의 물 유입이 효과적으로 방지되는 이점이 있다.

또한, 더스트 커버의 하측에 물빠짐 홀이 더 형성됨으로써, 더스트 커버 내부로 물이 유입된 경우라 하더라도 곧 물빠짐 홀을 통해 더스트 커버 외부로 빠져나가게 되어, 회전축이 수용되는 케이스 부위로의 물 접근이 이중으로 차단되며, 이로써 케이스 내부로의 물 유입이 더욱 효과적으로 방지되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 감속기의 기밀장치에 관한 구성을 부분적으로 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 요부 확대 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기의 물 유입 방지 구조를 절개하여 나타낸 사시도.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감속기의 물 유입 방지 구조에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 감속기의 물 유입 방지 구조는, 케이스(100), 더스트 커버(200), 그리고 입구씰(300)이 포함된다.

케이스(100)는 감속기의 몸체를 형성하는 것으로서, 내부에는 도 1 및 도 2에 개시된 종래 감속기의 구성과 마찬가지의, 베어링(24), 미로형 씰(25), 하우징(31) 등의 구성이 포함될 수 있다. 그리고, 케이스(100)는 회전축(51)이 수용된다. 예컨대 철도차량에 사용되는 감속기의 경우에는 케이스(100) 일측에 회전축인 휠 축이 수용되고, 타측에 또다른 회전축으로 볼 수 있는 커플러의 단부가 수용될 수 있다.

더스트 커버(200)는 이러한 회전축(51)이 수용되는 케이스(100) 부위의 어느 한쪽 또는 다른 한쪽에 구비될 수 있다. 여기서, '회전축(51)이 수용되는 케이스(100) 부위'란, 상기한 휠 축이나 커플러와 같은 회전축이 수용되기 위하여 케이스(100)에 형성된 관통홀 형성부위의 양단부를 말하는 것으로서, 휠 축이 수용되는 케이스 부위의 예를 들면, 휠 축으로 이루어진 회전축(51)이 케이스(100) 내부로 삽입되는 케이스(100) 한쪽 면 부위 또는 회전축(51)이 케이스(100)를 관통하여 케이스(100) 외부로 돌출되는 케이스(100) 다른 쪽 면 부위로 이해될 수 있다. 이와 달리 표현하면 케이스(100) 내부에 회전축(51)이 수용된 상태에서 회전축(51)이 케이스(100) 외부로 노출되기 시작하는 케이스(100) 부위로 표현될 수도 있다. 도 3에서는 더스트 커버(200)가 회전축(51)이 수용되는 케이스(100) 부위의 어느 한쪽에 구비된 구조를 확대하여 나타내고 있다. 그리고, 도 1에서 참조되는 종래 감속기 구조에서의 더스터 커버(9)처럼, 회전축(51)이 수용되는 케이스(100) 부위의 양쪽 모두에서 더스트 커버(200)가 구비될 수도 있다.

더스트 커버(200)는 케이스(100)에 직접 결합될 수도 있다. 또는, 종래 감속기처럼 베어링(24)의 설치 갭 조정을 위한 하우징(31)이 감속기 구조에 더 포함되는 경우에, 더스트 커버(200)는 케이스(100)에 고정되는 하우징(31)에 볼트부재(B) 등에 의하여 고정될 수도 있다.

입구씰(300)은, 더스트 커버(200)의 개방된 단부에 결합된다. 입구씰(300)은 더스트 커버(200)의 개방된 단부가 대체로 덮이도록 더스트 커버(200)의 단부에 결합된다. 입구씰(300)은 전체적으로 원판 형상이면서 중앙에 회전축(51)이 관통하도록 관통홀(301)이 형성된다. 이때 회전축(51)의 외주면과 입구씰(300)의 내주면 사이에 틈새(302)가 형성되도록 관통홀(301)의 지름은 회전축(51)의 지름보다 작게 형성될 수 있다. 이처럼 틈새(302)가 형성되도록 하는 것은 입구씰(300)의 내주면이 회전축(51)의 고속 회전에 의해 마모되는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 이때, 철도차량의 경우로서 회전축(51)이 휠 축 또는 커플러인 경우에는, 철도차량의 운행 중에 발생되는 진동으로 인해 틈새(302) 형성에도 불구하고 회전축(51)이 입구씰(300)의 내주면에 닿게 될 수도 있다. 이때 입구씰(300)이 강성 소재로 이루어진다면 회전축(51)에 충격이 가해질 수도 있고 동시에 입구씰(300) 내주면도 충격으로 파손 내지 마모될 수 있으므로, 이러한 충격에 유연하게 대처하도록 입구씰(300)은 상술한 바와 같이 러버와 같은 다소 탄력적 변형이 허용되는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

입구씰(300)이 더스트 커버(200)의 단부에 고정되는 구체적인 구조를 설명하면 다음과 같다. 입구씰(300)이 더스트 커버(200)에 결합되도록, 도시된 바와 같이 더스트 커버(200)의 단부에는 플랜지부(201)가 형성될 수 있다. 그리고 입구씰(300)은 플랜지부(201)에 일측면이 면접하도록 배치되며, 이 상태에서 지지플레이트(400)가 입구씰(300)의 타측면에 면접한 상태로 볼트부재(B) 등에 의하여 플랜지부(201)에 고정됨으로써 입구씰(300)이 더스트 커버(200)의 단부에 고정될 수 있다.

한편, 입구씰(300)의 내주면과 회전축(51)의 외주면 사이에 형성되는 틈새(302)를 제외하고는 더스트 커버(200)의 개방된 단부는 입구씰(300)에 의하여 대체로 덮이게 된다. 즉, 더스트 커버(200)의 개방된 단부에 입구씰(300)에 의한 폐쇄 벽이 형성되는 것이다. 따라서, 더스트 커버(200)의 내부로의 물 유입이 입구씰(300)에 의하여 1차적으로 차단된다. 여기서 1차적으로 차단된다는 것은, 상술한 틈새(302) 때문에 더스트 커버(200) 내부로의 물 유입이 전면적으로 차단되는 것은 아니라는 의미이기도 하다. 하지만, 더스트 커버(200) 입구에서 입구씰(300)에 의한 대부분의 물 차단이 이루어지기 때문에, 종래 감속기처럼 케이스(100) 내부에 미로형 씰(25), 도 1에서 참조되는 씰링부재(7) 등의 부가적인 씰링수단이 더 포함되어 구성되는 감속기 구조에서는 입구씰(300)을 넘어 미소량의 물 유입이 발생하더라도 상술한 부가적인 씰링수단에 의하여 케이스(100) 내부로의 물 유입이 확실히 차단될 수 있다.

하지만, 더욱더 효과적인 물 유입 방지를 위하여, 도시된 바와 같이 더스트 커버(200)에 물빠짐 홀(202)이 더 형성될 수 있다. 물빠짐 홀(202)은 하나 또는 둘 이상이 형성될 수 있으며, 물이 자중으로 흘러내리면서 더스트 커버(200) 외부로 빠져나가도록 더스트 커버(200)의 하측면에 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 물빠짐 홀(202)이 형성됨으로써, 상술한 틈새(302)를 통해 유입된 물은 곧 물빠짐 홀(202)을 통해 빠져나가게 되며, 케이스(100) 내부로의 물 유입은 더욱더 효과적으로 차단될 수 있다.

본 실시예는 이처럼 더스트 커버(200) 부위에서 물 유입 방지 수단(202,300)이 이중으로 마련됨으로써, 회전축(51)이 수용되는 케이스(100) 부위로의 물 유입이 전면적으로 차단되도록 하거나, 또는 물이 유입된다고 하더라도 그 양이 아주 극소량이 되도록 함으로써 케이스(100) 내부에 구비될 수 있는 부가적인 씰링수단과 함께 케이스(100) 내부로의 물 유입이 효과적으로 차단되는 감속기의 물 유입 방지 구조를 제시한다.

본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

24; 베어링 25; 미로형 씰
31; 하우징 51; 회전축
100; 케이스 200; 더스트 커버
201; 플랜지부 202; 물빠짐 홀
300; 입구씰 301; 관통홀
302; 틈새 400; 지지플레이트

Claims (5)

1. 회전축이 수용되는 케이스;
   상기 회전축이 수용되는 케이스 부위의 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 구비되는 더스트 커버; 및
   상기 회전축이 관통하도록 관통홀이 형성되며, 상기 더스트 커버의 개방된 단부가 덮이도록 상기 더스트 커버의 단부에 고정되는 입구씰;이 포함되며,
   상기 더스트 커버의 단부에 플랜지부가 형성되고,
   상기 입구씰은 일측면이 상기 플랜지부에 면접한 상태로 배치되며,
   지지플레이트가 상기 입구씰의 타측면에 면접한 상태로 상기 플랜지부에 고정되어, 상기 입구씰이 상기 더스트 커버의 단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 감속기의 물 유입 방지 구조.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 입구씰의 내주면과 상기 회전축의 외주면 사이에 틈새가 형성되는 것을 특징으로 하는 감속기의 물 유입 방지 구조.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 입구씰은 러버(rubber) 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 감속기의 물 유입 방지 구조.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 더스트 커버의 하측면에 물빠짐 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 감속기의 물 유입 방지 구조.

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