KR101849363B1 - 오일 실 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 실에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 실은 상부 몸체와 하부 몸체가 결합하여 중공이 형성된 원형의 본체, 본체의 원주 방향을 따라 본체의 외주면에서 돌출된 돌출부 및 본체의 원주 방향을 따라 본체의 외주면에서 돌출된 오일 차단벽을 포함하고, 오일 차단벽은, 돌출부와 이격 되고, 본체의 일측면이 연장되어 형성된다. 이에 의해, 오일의 누유를 최소화할 수 있다.

Description

오일 실{Oil seal}

본 발명은 오일 실에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일의 누유를 최소화할 수 있는 오일 실에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 외부의 유체를 공급받아 압축하여 다른 장치로 공급하는 장치이다. 압축기의 내부에는 회전축, 회전축에 설치되는 임펠러, 회전축을 회전 가능하도록 지지하는 베어링 등이 설치될 수 있으며, 회전축 등에는 회전을 원활히 하기 위한 오일이 분사되어 공급될 수 있다. 그러나, 공급되는 오일은 회전축을 따라 유동할 수 있고, 이러한 오일의 유동을 차단하기 위하여 오일 실이 설치될 수 있다. 이와 같은 압축기용 오일 실은 일본공개특허 제1996-135458호 등에 개시되어 있다.

한편, 압축기의 용량이 커질수록 그에 사용되는 회전축의 크기도 비례하여 커지게 된다. 이와 같은 대형압축기에서는 밸런싱, 리프팅 등의 문제로 인해 회전축를 분해하고 조립하는 것이 용이하지 않기 때문에, 초기 조립 후 분해가 많이 이루어지지 않는 것이 실정이다.

따라서, 이러한 대형압축기에 오일 실을 설치할 경우에도 회전축를 분해하거나 들어내지 않은 상태에서 오일 실의 조립 및 분해가 용이하도록 일체형보다는 분리된 형태를 사용하는 것이 바람직하다.

다만, 이와 같이 분리된 형태의 오일 실을 조립할 경우, 결합된 접촉면과, 오일 실의 조립면에서 오일이 타고 외부로 누유되는 현상이 발생하게 된다.

일본공개특허 제1996-135458호

본 발명의 목적은 누유를 최소화할 수 있는 오일 실을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 실은, 상부 몸체와 하부 몸체가 결합하여 중공이 형성된 원형의 본체, 본체의 원주 방향을 따라 본체의 외주면에서 돌출된 돌출부 및 본체의 원주 방향을 따라 본체의 외주면에서 돌출된 오일 차단벽을 포함하고, 오일 차단벽은, 돌출부와 이격 되고, 본체의 일측면이 연장되어 형성된다.

또한, 상부 몸체와 하부 몸체의 결합면은 수평면과 일정한 각도를 이룰 수 있다.

여기서, 상기 각도는 30˚ 내지 60˚일 수 있다.

또한, 돌출부와 오일 차단벽 사이의 본체의 외주면에 형성된 홈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상부 몸체와 하부 몸체의 결합면에 형성된 오링 홈와, 오링 홈에 삽입되어 고정된 오링을 더 포함할 수 있다.

또한, 오일 차단벽은 오일이 유입되는 측면에 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 대형 압축기 등에서 회전축의 장, 탈착을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 오일의 누유를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 실을 도시한 도,
도 2는 도 1의 오일 실의 평면을 도시한 평면도,
도 3은 도 1의 오일 실의 다른 실시예를 도시한 도,
도 4는 도 3의 오일 실의 정면을 도시한 도,
도 5는 도 1의 오일 실의 변형 예를 도시한 도,
도 6은 도 5의 오일 실의 평면을 도시한 평면도, 그리고
도 7은 도 1의 오일 실의 상부 몸체와 하부 몸체의 접합면을 도시한 도이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 이하의 도면에서, 각 구성요소의 "상(on)"에 또는 "하(under)"에는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함하며, 각 구성요소의 상 또는 하에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한, 각 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 실(Oil seal)을 도시한 도이고, 도 2는 도 1의 오일 실의 평면을 도시한 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 실(100)은, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)가 결합하여 중공이 형성된 원형의 본체(110), 본체(110)의 원주 방향을 따라 본체(110)의 외주면에서 돌출된 돌출부(120) 및 본체(110)의 원주 방향을 따라 본체(110)의 외주면에서 돌출된 오일 차단벽(130)을 포함할 수 있다.

오일 실(100)은 회전축(미도시)의 외주면과 기어박스(10) 등의 사이에 설치되어, 기어박스(10) 등의 내부에서 회전축(미도시)의 회전을 원활히 하기 위해 회전축(미도시)을 향해 분사되는 오일이 외부로 누유 되는 것을 방지한다.

오일 실(100)은 회전축(미도시)이 삽입될 수 있도록 중공이 형성된 본체(110)를 포함하는데, 본체(110)는 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)가 결합함으로써 형성될 수 있다.

상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)는 대체적으로 반원 형상을 가지며, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)가 결합함에 따라, 본체(110)는 링 형상을 가질 수 있고, 본체(110)에는 회전축(미도시)이 삽입될 수 있는 중공이 형성된다.

이와 같이, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)가 서로 분리 및 결합이 가능하면, 큰 크기를 가지는 회전축(미도시)의 설치 및 분해가 용이할 수 있다. 즉, 기어박스(10)에 먼저 하부 몸체(114)를 설치한 후, 회전축(미도시)을 안착하고, 상부 몸체(112)를 하부 몸체(114)와 결합하여, 용이하게 회전축(미도시) 외주면에 오일 실(100)을 장착할 수 있게 된다.

돌출부(120)는 본체(110)의 원주 방향을 따라 본체(110)의 외주면에서 외측방향으로 돌출되어 형성된다. 돌출부(120)는 본체(110)로부터 연장되어 형성되고, 본체(110)와 일체적으로 형성될 수 있다.

돌출부(120)는 기어박스(10)의 벽에 형성된 홈에 삽입되며, 이에 의해 오일 실(100)은 기어박스(10)에 고정될 수 있다.

한편, 오일 실(100)이 상기와 같이 장착되는 경우, 기어박스(10)와 오일 실(100) 사이에는 갭이 발생할 수 있다. 구체적으로 본체(110)의 외면, 돌출부(120)의 외면과 기어박스(10) 사이에 갭이 존재할 수 있다. 기어박스(10) 내부의 오일은 이러한 갭을 통해 외부로 누유될 수 있다. 특히, 오일 실(100)과 기어박스(10)의 조립 접촉면이 기어박스(10) 내부에서 분사되는 오일에 직접 노출되면 접촉면 틈새인 갭으로 유입되는 오일의 양과 압력이 커지기 때문에 더 많은 양의 오일이 누유될 수 있다.

오일 차단벽(130)은 이와 같은 오일의 누유를 방지하기 위해 오일 실(100)과 기어박스(10)의 조립 접촉면 사이의 틈새를 커버한다.

오일 차단벽(130)은 본체(110)와 일체적으로 형성될 수 있다. 오일 차단벽(130)은 본체(110)의 원주 방향을 따라 본체(110)의 외주면에서 외측방향으로 돌출되어 형성될 수 있으며, 돌출부(120)와 이격된 지점에서 본체(110)의 일측면이 연장되어 형성될 수 있다. 여기서 본체(110)의 일측면이란, 본체(110)의 중공에 삽입되는 회전축(미도시)의 길이 방향과 수직인 두 개의 측면 중 어느 하나를 의미하며, 오일 차단벽(130)은 그 중 오일이 유입되는 측면에 형성된다.

구체적으로, 오일 차단벽(130)은 본체의 측면 중 오일이 유입되는 측면에서 연장되어 형성되고, 본체(110)의 외주면에서 돌출됨으로써, 기어박스(10)의 내측면상으로 연장되어 형성된다. 따라서, 오일 실(100)과 기어박스(10)의 결합면 사이의 틈새가 특히, 분사되는 오일에 직접 노출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 오일 차단벽(130)은 돌출부(120)와 이격된 지점에서 형성되므로, 오일 실(100)과 기어박스(10) 사이의 틈새를 따라 모세관 현상에 의해 유동하는 오일의 유동거리가 증가하여, 오일을 누유를 감소시킬 수 있다.

도 3은 도 1의 오일 실의 다른 실시예를 도시한 도이고, 도 4는 도 3의 오일 실의 정면을 도시한 도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 실(100)은, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)가 결합하여 중공이 형성된 원형의 본체(110), 본체(110)의 원주 방향을 따라 본체(110)의 외주면에서 돌출된 돌출부(120) 및 본체(110)의 원주 방향을 따라 본체(110)의 외주면에서 돌출된 오일 차단벽(130)을 포함할 수 있다.

본체(110), 돌출부(120), 및 오일 차단벽(130)은 도 1 및 도 2에서 도시하고 설명한 바와 동일하므로, 중복하여 설명하지 않는다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)는 상호 결합함으로써 본체(110)를 형성하는데, 이때, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합 면(116)은 수평면과 일정한 각도(θ)를 가지도록 비스듬히 형성된다. 여기서, 수평면은 기어박스(10)의 스플리트(Split)면(12)으로 대체될 수 있다.

이와 같이, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합 면(116)이 수평면과 일정한 각도(θ)를 가지도록 비스듬히 형성되면, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합 면(116)과 기어박스(10)의 스플리트(Split)면(12)이 한 점에서 만나는 것을 방지할 수 있고, 이에 의해 이들 간의 틈새를 최소화시켜 오일이 외부로 누유 되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 오일 실(100)의 내부에는 오일 수집 채널(미도시)과 오일 수집 채널(미도시)에서 수집된 오일을 배출하는 배출 홀(미도시)을 포함하는 것이 일반적인데, 배출 홀(미도시)은 하부 몸체(114)의 하단 부분에 형성된다.

이를 고려하여, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합 면(116)이 수평면과 이루는 각도(θ)는 30˚ 내지 60˚로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합 면(116)이 수평면과 이루는 각도(θ)가 30˚이상으로 형성되면, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합 면(116)과 기어박스(10)의 스플리트(Split)면(12)이 한 점에서 만나 발생하는 중심 틈새를 효과적으로 방지할 수 있고, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합 면(116)이 수평면과 60˚이하로 형성됨으로써, 오일 실(100) 내부에서 수집된 오일을 배출 홀(미도시)을 통해 배출할 수 있다.

도 5는 도 1의 오일 실의 변형 예를 도시한 도이고, 도 6은 도 5의 오일 실의 평면을 도시한 평면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 실(200)은, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)가 결합하여 중공이 형성된 원형의 본체(110), 본체(110)의 원주 방향을 따라 본체(110)의 외주면에서 돌출된 돌출부(120) 및 본체(110)의 원주 방향을 따라 본체(110)의 외주면에서 돌출된 오일 차단벽(130)을 포함할 수 있다.

상부 몸체(112), 하부 몸체(114), 본체(110), 돌출부(120) 및 오일 차단벽(130)은 도 1 및 도 2에서 도시하고 설명한 바와 동일하므로, 중복하여 설명하지 않는다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 돌출부(120)와 오일 차단벽(130) 사이의 본체(110)의 외주면에는 홈(Groove, 140)이 형성될 수 있다. 홈(140)은 본체(110)의 외주면에서 라인(Line) 형태로 형성된다. 한편 도면에는 홈(140)이 하나 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 홈(140)은 두 개 이상 복수 개로 형성될 수도 있다.

이와 같은 홈(140)은, 오일 실(200)과 기어박스(10) 사이의 접촉면에서 모세관 현상에 의해 유동하는 오일의 확산 경로를 차단하여, 오일이 외부로 누유 되는 것을 방지한다.

즉, 오일 실(200)의 외면을 따라 이동하던 오일은 홈(140)에 도달하면 홈(140)를 따라 일 방향으로 이동하게 된다. 특히, 홈(140)을 통해 이동하는 오일은 중력에 의해 하부 몸체(114)의 하단쪽으로 이동하게 된다.

한편, 하부 몸체(114)는 기어박스(10)에 결합되어 있는데, 하부 몸체(10)가 안착된 기어박스(10)에는 기어박스(10)의 내부를 향해 오픈 되도록 패인 형상의 오일 배출구(미도시)가 형성될 수 있다. 오일 배출구(미도시)는 하부 몸체(114)의 하단과 접하는 위치에 형성된다.

이에 의해, 홈(140)을 따라 이동하던 오일은 하부 몸체(114)의 하단쪽으로 이동하다가 중력에 의해 오일 배출구(미도시)에 도달하고, 오일 배출구(미도시)는 기어박스(10)의 내부를 향해 오픈 되어 있으므로, 오일은 다시 기어박스(10) 내부로 들어가게 된다. 따라서, 오일의 외부 누유를 방지하고, 회전축(미도시)의 윤활에 필요한 오일을 효과적으로 유지시킬 수 있다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 오일 실(200) 역시 도 3 및 도 4에 도시하고 설명한 바와 동일하게, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합 면(116)이 수평면과 일정한 각도를 가지도록 비스듬히 형성될 수 있다.

도 7은 도 1의 오일 실의 상부 몸체와 하부 몸체의 접합면을 도시한 도이다.

도 7은 오일 실(100)의 하부 몸체(114)의 상면을 도시한 도로, 도 1의 오일 실(100)에서 상부 몸체(112)를 제거한 후의 오일 실(100)의 평면도이다.

도 1 과 함께 도 7을 참조하면, 오일 실(100)은 돌출부(120), 오일 차단벽(130), 홈(140) 및 하부 몸체(114)의 상면에 형성된 오링 홈(150)을 포함할 수 있다.

돌출부(120)는 본체(110)로부터 연장되어 형성되고, 본체(110)와 일체적으로 형성될 수 있다. 돌출부(120)는 본체(110)의 원주 방향을 따라 본체(110)의 외주면에서 외측방향으로 돌출되어 형성된다.

오일 차단벽(130)은 돌출부(120)와 이격된 지점에서 본체(110)의 측면 중 오일이 유입되는 측면에서 연장되어 형성되고, 본체(110)의 외주면에서 돌출되어 형성된다. 오일 차단벽(130)은 오일 실(100)과 기어박스(10)의 결합면 사이의 틈새가 오일에 직접 노출되는 것을 방지하여 오일의 누유를 차단한다.

홈(140)은 돌출부(120)와 오일 차단벽(130) 사이의 본체(110)의 외주면 상에 형성되며, 오일 실(200)과 기어박스(10) 사이의 접촉면에서 모세관 현상에 의해 유동하는 오일의 확산 경로를 차단한다.

한편, 하부 몸체(114)의 상면은 수평면과 일정한 각도를 이루도록 기울기를 가질 수 있다.

또한, 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합면에는 오링 홈(O-ring groove, 150)이 형성될 수 있고, 오링 홈(150)에는 오링(O-ring, 미도시)이 결합할 수 있다.

도 7에서는 오링 홈(150)이 하부 몸체(114)의 상면에 형성된 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 오링 홈(150)은 상부 몸체(112)의 하면, 또는 상부 몸체(112)의 하면 및 하부 몸체(114)의 상면에 모두 형성될 수 있다. 다만, 이 모든 경우가 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합면에 오링 홈(150)이 형성된 것으로 볼 수 있으며, 본 발명은 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합면에 오링(미도시)이 장착될 수 있으면 충분하다.

상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합면에 형성된 오링 홈(150)과, 오링 홈(150)에 삽입되어 고정된 오링(미도시)은 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)의 결합면에 형성되는 오일 누유 경로를 차단한다.

오링 홈(150)과 이에 장착되는 오링(미도시)은 오일이 분사되는 쪽을 향한 U자 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상술한 본 발명에 따른 오일 실(100)은 대형 압축기 등에서 회전축(미도시)의 장, 탈착을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 오일의 누유를 최소화할 수 있다.

본 발명에 따른 오일 실은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어져서는 안될 것이다.

10: 기어 박스 12: 기어박스의 스플리트(Split)면
100, 200: 오일 실 110: 본체
112: 상부 몸체 114: 하부 몸체
116: 상부 몸체와 하부 몸체의 결합 면
120: 돌출부 130: 오일 차단벽
140: 홈 150: 오링 홈

Claims (6)

1. 기어박스와 결합하는 오일 실로써,
   상기 오일 실은,
   상부 몸체와 하부 몸체가 결합하여 중공이 형성된 원형의 본체;
   상기 본체의 원주 방향을 따라 상기 본체의 외주면에서 돌출된 돌출부; 및
   상기 본체의 원주 방향을 따라 상기 본체의 외주면에서 돌출된 오일 차단벽;을 포함하고,
   상기 돌출부는 상기 기억박스의 벽에 형성된 홈에 삽입되고,
   상기 오일 차단벽은, 상기 돌출부과 이격되고, 상기 기어박스의 내측면상으로 연장되고,
   상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체의 결합면과, 상기 기어박스의 상기 홈과 연결된 상기 기어박스의 스플리트면 사이의 각도는 30˚ 내지 60˚인 오일 실.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부와 상기 오일 차단벽 사이의 상기 본체의 외주면에 형성된 홈을 더 포함하는 오일 실.
5. 삭제
6. 삭제

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