KR101664416B1 - 베어링 아이솔레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베어링 아이솔레이터에 관한 것으로, 특히 외부에 습기가 많거나 외부에 먼지가 많은 경우에도 베어링의 손상을 방지하여 오일의 누출을 방지함은 물론, 수명이 길어져 생산성이 향상되도록 된 베어링 아이솔레이터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 베어링 아이솔레이터(1000)는, 몸체(100)의 축방향으로 외경부가 끼워짐과 더불어 내경부로는 회전축(200)이 끼워져 회전가능하게 지지됨과 더불어, 상기 몸체의 축방향으로 외경부가 실링되도록 끼워져 고정된 케이싱(1100)과, 상기 케이싱의 내주면에 끼워짐과 더불어 회전축과 실링되도록 내경이 끼워진 로터(1300)를 갖추되, 상기 케이싱(1100)과 로터(1300)의 사이에 축방향 내측으로 형성된 챔버(S)에 배치되도록 로터(1300)에 끼워짐과 더불어 챔버를 구성하는 케이싱(1100)쪽으로 유입된 오일이 압력에 의해 케이싱과 로터의 사이를 따라 외부로 배출되지 않도록 립(1510)이 챔버(S)의 측면에 밀착가능하게 설치된 경질의 립실(1500)과, 상기 로터(1300)의 축방향외주면과 케이싱(1100)의 내주면 사이에 형성됨과 더불어 챔버(S)가 형성된 축방향 반대쪽에 구비된 배압발생부(P)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

베어링 아이솔레이터{Bearing Isolator}

본 발명은 베어링 아이솔레이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부에 습기가 많거나 외부에 먼지가 많은 경우에도 베어링의 손상을 방지하여 오일의 누출을 방지함은 물론, 수명이 길어져 생산성이 향상되도록 된 베어링 아이솔레이터에 관한 것이다.

일반적으로 베어링 아이솔레이터(Bearing Isolator;오일시일)은 펌프나 자동차 또는 산업기계에서 하우징에 충진된 오일이 누출되지 않도록 설치되는 것이다.

종래 산업기계에서 하우징에 충진된 오일이 누출되지 않도록 베어링 아이솔레이터가 설치된 상태가 도 5에 도시되어 있는바, 오일이 내부에 충진됨과 더불어 오일레벨게이지(11a)가 설치된 하우징(11)과, 이 하우징(11)의 축방향으로 일정한 간격을 두고 설치된 한쌍의 베어링(12,13)과, 이 베어링에 끼워져 회전가능하게 설치된 회전축(14)과, 안쪽 베어링(12)의 내측면에 밀착되도록 설치된 내측커버(15)와, 상기 외측 베어링(13)쪽에 밀착되도록 하우징에 결합된 외측커버(16)와, 이 외측커버의 축방향 외측에 설치되어 베어링쪽에 공급된 오일이 외부로 누출되지 않도록 설치된 아이솔레이터(17)로 이루어져 있다.

여기서 상기 아이솔레이터(17)는 고무재질의 시일(17a)이 스프링(17b)에 의해 회전축(14)과 밀착되도록 구성되어 있다.

따라서 상기 하우징(11)에 충진된 오일이 스프링(17b)에 의해 축방향으로 가압되는 시일(17a)에 의해 회전축(14)을 따라 외부로 누출되는 것을 막게 된다.

그러나 상기 회전축(14)이 베어링(12,13)의 내륜과 함께 회전하면서 오일을 비산기키게 되고, 이때 오일이 회전축을 따라 이동할 때 시일(17a)은 고속회전하는 회전축(14)과 미세한 간극을 두고 떨어져 있어 오일이 누출되므로 주기적으로 오일을 보충해주어야 함은 물론, 그로 인한 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한 상기 외측커버(16)의 외부에 습기가 많거나 외부에 먼지가 많은 경우에 회전축(14)의 축방향으로 습기나 먼지등의 이물질이 유입되어 베어링(13)의 손상을 가지고 오게 되어 오일의 누출은 물론 베어링 수명이 단축되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또 대한민국 특허청에 공개실용신안공보 제20-1998-0008639호로 고안의 명칭이 "원심펌프의 베어링커버"가 공지되어 있는바, 펌프의 베어링하우징에 주입된 오일의 누유를 방지하기 위하여 회전축을 지지하는 베어링에 결합된 원심펌프의 베어링커버에 있어서, 내경에 다수의 래비린쓰구멍이 형성되며 베어링하우징과 긴밀히 결합되도록 외경의 홈에 오링이 장착되며 상기 레비린쓰구멍으로 유입된 오일을 베어링하우징 내부로 흘러보내기 위한 안내홀이 상기 레비린쓰구멍에 연통되어 형성되며 측면에 제1결합홈이 형성됨과 동시에 제1결합편이 돌설된 제1커버체와, 회전축과 긴밀히 밀착되도록 내경의 홈에 오링이 장착되고, 상기 제1결합체와 결합고정되는 측면에 상기 제1결합체의 제1결합홈에 삽입되는 제2결합편이 돌설됨과 동시에 상기 제1결합체의 제1결합편이 삽입고정되는 제2결합홈이 형성된 제2커버체로 구성된다.

따라서, 본 고안의 원심펌프의 베어링커버는 제1커버체와 제2커버체를 결합편과 결합홈에 의해 상호 결합하고 각 커버체에 오링을 장착하여 회전축과 베어링하우징에 긴밀히 밀착하게 함으로서 외부의 이물질이 베어링커버를 통해 베어링하우징의 내부로 침투하여 오일과 섞이게 되는 것이 방지되고 오일이 베어링커버의 외부로 누유되는 것이 방지되어 베어링의 수명이 향상되게 된다.

그러나 이러한 제1커버체와 제2커버체는 지속적인 사용에 의해 겹합편과 결합홈의 조립면에서 틈새가 발생하여 외부의 이물질이 유입되고 내부의 오일이 외부로 누출되는 문제점이 있었다.

참조문헌: 대한민국 특허청의 공개실용 제20-1998-0008639호 고안의 명칭 "원심펌프의 베어링 커버".

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 외부에 습기가 많거나 외부에 먼지가 많은 경우에도 베어링의 손상을 방지하여 오일의 누출을 방지함은 물론, 수명이 길어져 생산성이 향상되도록 된 베어링 아이솔레이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 베어링 아이솔레이터는, 몸체의 축방향으로 외경부가 끼워짐과 더불어 내경부로는 회전축이 끼워져 회전가능하게 지지됨과 더불어, 상기 몸체의 축방향으로 외경부가 실링되도록 끼워져 고정된 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 끼워짐과 더불어 회전축과 실링되도록 내경이 끼워진 로터를 갖추되, 상기 케이싱과 로터의 사이에 축방향 내측으로 형성된 챔버에 배치되도록 로터에 끼워짐과 더불어 챔버를 구성하는 케이싱쪽으로 유입된 오일이 압력에 의해 케이싱과 로터의 사이를 따라 외부로 배출되지 않도록 립이 챔버의 측면에 밀착가능하게 설치된 경질의 립실과, 상기 로터의 축방향외주면과 케이싱의 내주면 사이에 형성됨과 더불어 챔버가 형성된 축방향 반대쪽에 구비된 배압발생부)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 베어링 아이솔레이터는, 상기 케이싱은 립실이 안착되는 반대쪽이면서 배압발생부가 위치하는 곳에 축중심과 연통하도록 외부드레인홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 베어링 아이솔레이터는, 상기 케이싱은 립실이 안착된 쪽에 챔버를 구성함과 더불어 립실이 축방향으로 빠지는 것을 방지하기 위해 형성된 립실빠짐방지부의 하부에 회전축방향으로 유입된 오일이 하부로 흘러내려서 베어링의 내측으로 회수되도록 오일드레인홈이 더 구비되고, 상기 케이싱과 로터에 형성된 챔버와 배압발생부의 사이에는 케이싱과 로터의 사이로 오일이 누출되지 않도록 계단진 미로부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 베어링 아이솔레이터에 의하면, 외부에 습기가 많거나 외부에 먼지가 많은 경우에도 몸체에 오링으로 실링된 케이싱과 회전축에 오링을 매개로 실링된 로터가 케이싱과 로터의 사이에 끼워진 강성재질의 립실을 매개로 내측의 오일이 축방향외측으로 누출되지 않아 베어링의 손상을 방지하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 베어링 아이솔레이터에 의하면, 로터의 축방향외주면과 케이싱의 내부면의 사이에 구비된 배압발생부에 의해 습기나 먼지 및 이물질이 내부로 들어오지도 나가지도 못하도록 하여 베어링의 손상을 방지하여 오일의 누출을 방지함은 물론, 수명이 길어져 생산성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 베어링 아이솔레이터에 의하면, 케이싱의 외측에 외부드레인홈을 형성시켜 회전축의 외부에서 들어오는 물이나 먼지가 회전축의 내측으로 들어오는 것을 방지할 수 있음은 물론, 내부에 과다한 압력이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.

본 발명에 따른 베어링 아이솔레이터에 의하면, 케이싱에 오일드레인홈을 형성시켜 베어링쪽에서 비산된 오일을 하부로 흘러내리도록 하여 오일이 외부로 누출되는 것을 방지함은 물론, 챔버와 배압발생부의 사이에 형성된 계단진 미로부에 의해 케이싱과 로터의 사이로 배압이 쉽게 걸리도록 하여 내부의 오일이 쉽게 외부로 누출되지 않는 한편, 외부에서 물이나 먼지가 내부로 들어오는 것을 방지하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 베어링 아이솔레이터가 몸체에 설치된 상태를 설명하는 개략도이고,
도 2는 도 1의 케이싱을 나타내는 정면 사시도,
도 3은 도 1의 케이싱을 나타내는 배면 사시도,
도 4는 도 1의 로터를 나타내는 사시도,
도 5는 종래 베어링 아이솔레이터가 하우징에 조립된 커버에 설치된 상태를 설명하는 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 베어링 아이솔레이터를 상세히 설명한다.

상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 베어링 아이솔레이터(1000)를 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한다.

본 발명의 베어링 아이솔레이터(1000)는, 베어링하우징 또는 하우징커버로 이루어진 몸체(100)의 축방향으로 외경부가 끼워짐과 더불어 내경부로는 회전축(200)이 끼워져 회전가능하게 지지된다.

본 발명의 베어링 아이솔레이터(1000)를 좀더 상세히 설명하면, 상기 몸체(100)의 축방향으로 외경부가 끼워져 고정된 케이싱(1100)과, 상기 몸체의 축방향으로 끼워지는 케이싱의 외경부에 끼워져 실링이 이루어지도록 설치된 제1오링(1200)과, 상기 케이싱의 내주면과 회전축(200)에 내경이 끼워진 로터(1300)와, 상기 로터의 내주면에 끼워져 회전축(200)과 실링이 이루어지도록 설치된 제2오링(1400)과, 상기 케이싱과 로터의 사이에 축방향 내측으로 형성된 챔버(S)에 배치되도록 로터(1300)에 끼워짐과 더불어 챔버를 구성하는 케이싱(1100)쪽으로 유입된 오일이 압력에 의해 케이싱과 로터의 사이를 따라 외부로 배출되지 않도록 립(1510)이 챔버(S)의 측면에 밀착가능하게 설치된 경질의 립실(1500)과, 상기 립실의 내주면에 끼워져 로터(1300)와 실링이 이루어지도록 설치된 제3오링(1600)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서 상기 몸체(100)에 제1오링(1200)으로 실링된 케이싱(1100)과 회전축(200)에 제2오링(1400)을 매개로 실링된 로터(1300)로 외부에 습기나 먼지가 유입되는 것을 방지하게 된다.

또 상기 케이싱(1100)과 로터(1300)의 사이에 끼워진 경질의 립실(1500)이 베어링의 내측에서 압력이 발생하면 케이싱(1100)의 미로부(T)에 미세하게 이동하여 밀착되면서 오일의 축방향 누출을 차단하게 되고, 베어링의 내측에서 압력이 제거되면 립실(1500)은 케이싱(1100)의 미로부(T)와 이격되므로, 오랜 사용에도 립실(1500)이 파손되지 않아서 오일이 축방향으로 누출되지 않게 되고, 이로 인하여 베어링(12,13)의 손상을 방지하게 되므로 수명이 길어져 생산성이 향상되게 된다.

여기서 본 발명의 또 다른 요지에 해당하는 상기 로터(1300)의 축방향외주면과 케이싱(1100)의 내주면 사이에 배압발생부(P)가 더 구비된다.

상기 배압발생부(P)는 상기 로터(1300)의 외주면에는 일정한 폭으로 등각도에 요철(1301)이 형성되고, 상기 케이싱(1100)의 내주면에는 요철(1301)과 일정한 간격을 두고 감싸도록 된 수용홈(1101)이 형성된다.

따라서 상기 배압발생부(P)의 요철(1301)이 회전하게 되면 요철(1301)에 의해 외측으로 유체 압력을 발생시키게 되고 이때 상기 수용홈(1101)으로 압력이 전달되면서 베어링쪽에 공급된 내부의 오일이 배압에 의해 외부로 배출되지 않게 됨은 물론, 외부에서 습기나 먼지 및 이물질이 내부로 들어오지 못하도록 하여 베어링의 손상을 방지하여, 베어링의 수명이 길어져 생산성이 향상되게 된다.

그리고 상기 케이싱(1100)은, 상기 립실(1500)이 안착된 쪽에 챔버(S)를 구성함과 더불어, 상기 립실(1500)이 축방향으로 빠지는 것을 방지하기 위해 챔버(S)의 단부에 형성된 립실빠짐방지부(1110)와, 이 립실빠짐방지부(1110)의 하부에 회전축방향으로 유입된 오일이 하부로 흘러내려서 베어링의 내측으로 회수되도록 원호형으로 형성된 오일드레인홈(1120)이 형성되어 있다.

따라서 베어링 쪽에서 비산된 오일이 상기 아이솔레이터(1000)가 회전하거나 회전하지 않는 경우에도 케이싱(1100)에 형성된 오일드레인홈(1120)에 의해 하부로 흘러내려 오일이 외부로 누출되는 것을 방지하게 된다.

또한 상기 케이싱(1100)은, 상기 립실(1500)이 안착되는 반대쪽 측면 하부에 축중심과 연통하도록 일정한 폭과 깊이의 외부드레인홈(1130)이 형성되어 있다.

따라서 상기 외부드레인홈(1130)에 의해 회전축(200)의 외부에서 들어오는 물이나 먼지가 그대로 외부로 빠져서 회전축(200)의 내측으로 들어오는 것을 방지하게 됨은 물론, 상기 배압발생부(P)에서 배압이 발생될 때 내부에 과다한 압력이 발생하지 않고 미세압력이 발생하도록 하여 파손되게 되는 것을 방지하게 된다.

한편 상기 챔버(S)와 배압발생부(P)의 사이에는 케이싱(1100)과 로터(1300)의 사이에 계단진 미로부(T)가 더 구비된다.

따라서 상기 챔버(S)와 배압발생부(P)의 사이에 형성된 계단진 미로부(T)에 의해 케이싱(1100)과 로터(1300)의 사이에 형성된 배압발생부(P)의 요철(1301)이 회전하게 되면 배압이 용이하게 발생하면서 내부의 오일이 외부로 누출되지 않게 되어 오일을 반복적으로 보충하지 않아도 되므로 생산성이 향상됨은 물론, 외부의 먼지나 이물질이 유입되지 않아서 베어링의 수명이 연장되게 된다.

상기 미로부(T)는 상기 케이싱(1100)과 로터(1300)에 일체로 형성되지 않고, 제작이 용이하도록 링부재 형태로 분리 생산되어 케이싱(1100)과 로터(1300)에 끼워서 조립하는 것이 바람직하다.

도 2와 도 3의 미설명부호 1140은, 상기 제1오링(1200)이 끼워져 안착되는 오링안착홈이고, 1150은 로터플랜지가 끼워져 안착되는 로터플랜지안착홈이며, 1160은 몸체에 끼워지는 몸체끼움부이다.

또한 상기 로터(1300)는 도 1 및 도 4에 도시된 것과 같이, 중심축 방향으로 회전축(200)이 끼워지는 회전축끼움구멍(1310)과, 이 회전축끼움구멍에 형성되어 상기 오링(1400)이 안착되는 오링설치홈(1320)과, 상기 케이싱(1100)의 축방향으로 끼워져 립실(1500)이 끼워지는 립실설치부(1330)와, 상기 케이싱의 미로부와 맞추어진 미로부형성부(1340)와, 상기 배압부(P)를 구성하는 치형돌기인 요철(1301)과, 이 요철의 축방향 외측에서 상기 케이싱(1100)의 로터플랜지안착홈(1150)에 끼워져 안착되는 로터플랜지(1350)를 포함한다.

상기 요철(1301)은 도 4에서 치형의 돌기로 이루어져 있으나 외주면의 등각도에 형성된 홈의 형태로 구성될 수도 있다.

따라서 상기 로터(1300)가 회전하게 되면 상기 요철(1301)이 회전하면서 외주면으로 압력을 가하여 배압을 형성하게 되고, 이때 상기 케이싱(1100)의 외부드레인홈(1130)에 의해 내부에 과다한 압력이 발생하지 않고 미세압력이 발생하도록 하여 파손되게 되는 것을 방지하게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

1000 : 베어링 아이솔레이터 1100 : 케이싱
1101 : 수용홈 1110 : 립실빠짐방지부
1120 : 오일드레인홈 1130 : 외부드레인홈
1200 : 제1오링 1300 : 로터
1301 : 요철 1400 : 제2오링
1500 : 립실 1510 : 립
1600 : 제3오링 S : 챔버
T : 미로부 P : 배압발생부

Claims (3)

1. 베어링하우징 또는 하우징커버로 이루어진 몸체의 축방향으로 외경부가 끼워지고, 내경부는 회전축이 끼워져 회전가능하게 지지되되, 상기 몸체의 축중심 방향으로 외경부가 실링되도록 끼워져 고정된 케이싱과, 상기 케이싱의 내주면에 끼워짐과 더불어 회전축이 실링되도록 내경에 끼워진 로터를 갖춘 베어링 아이솔레이터에 있어서,
   상기 케이싱(1100)과 로터(1300)의 사이에 축방향 내측으로 형성된 챔버(S)에 배치되도록 로터(1300)에 끼워짐과 더불어 챔버를 구성하는 케이싱(1100)쪽으로 유입된 오일이 압력에 의해 케이싱과 로터의 사이를 따라 외부로 배출되지 않도록 립(1510)이 챔버(S)의 측면에 밀착가능하게 설치된 경질의 립실(1500)과,
   상기 로터(1300)의 축방향외주면과 케이싱(1100)의 내주면 사이에 형성됨과 더불어 챔버(S)가 형성된 축방향 반대쪽에 구비된 배압발생부(P)를 더 포함하되,
   상기 배압발생부(P)는,
   상기 로터(1300)의 외주면 또는 케이싱(1100)의 내주면 이면서 등각도에 축방향으로 일정한 폭의 요철(1301)이 형성되고, 이 요철(1301)이 형성되지 않은 로터(1300)의 외주면 또는 케이싱(1100)의 내주면에 원주방향으로 일정한 간격을 두고 감싸도록 된 수용홈(1101)이 형성된 것을 특징으로 하는 베어링 아이솔레이터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 케이싱(1100)에는,
   상기 립실(1500)이 안착되는 곳과 반대쪽 축방향 이면서 상기 배압발생부(P)가 위치하는 곳에 축중심과 연통하도록 형성된 외부드레인홈(1130)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 아이솔레이터.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 케이싱(1100)은,
   상기 립실(1500)이 안착된 쪽에 챔버(S)를 구성함과 더불어 립실이 축방향으로 빠지는 것을 방지하기 위해 형성된 립실빠짐방지부(1110)의 하부에 회전축방향으로 유입된 오일이 하부로 흘러내려서 베어링의 내측으로 회수되도록 오일드레인홈(1120)이 더 구비되고,
   상기 케이싱(1100)과 로터(1300)에 형성된 챔버(S)와 배압발생부(P)의 사이에는 케이싱(1100)과 로터(1300)의 사이로 계단진 미로부(T)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 베어링 아이솔레이터.

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