KR102137493B1 - 트랜스액슬 샤프트용 카트리지 오일씰 - Google Patents

Abstract

본 발명 트랜스액슬 샤프트용 카트리지 오일씰은, 샤프트(S)의 외면에 함몰된 형태로 구비되어, 샤프트의 중량을 감소시켜 경량화하는 체결홈(140), 체결홈(140)에 삽입, 고정된 고무카트리지(110), 고무카트리지(110)의 외면에 결합되어, 샤프트(S)의 외면에 돌출된 상태로 구비되며, 내마모성을 갖는 금속카트리지(120), 탄성을 갖는 고무 또는 합성고무 재질로 형성되며, 상부에는 씰립(132)이 형성되어 누유를 방지하는 밀봉의 기능을 하고, 하부에는 더스트립(131)이 구비되어 이물질이 유입되는 것을 방지하는 본체(130)를 포함하는 것을 요지로 한다.

Description

트랜스액슬 샤프트용 카트리지 오일씰 {Cartridge oil seal for transaxle shaft}

본 발명은 오일씰에 관한 것으로서, 구체적으로는 샤프트의 회전 시 누유방지를 극대화하면서, 오일씰과 샤프트가 직접 접촉되는 것을 방지하여 샤프트의 마모현상을 최소화하고, 샤프트를 보다 경량화하며, 오일씰의 교환을 손쉽게 할 수 있는 트랜스액슬 샤프트용 카트리지 오일씰에 관한 것이다.

트랜스미션은 엔진과 더불어 차량의 동력전달계를 이루는 핵심부품이며, 변속 시 클러치 접속 및 해제 등은 적절한 유압으로 이루어지고, 이러한 유압을 유지해 주는 것 중이 하나가 오일씰이다.

오일씰은 오일 또는 그리스 등의 누유를 방지하고 외부로부터 먼지 등의 오염물질이 침투하는 것을 차단하기 위하여, 일정한 장력에 의하여 샤프트에 밀착하여 회전력을 유지하면서 씰링의 기능을 수행하는 것으로서, 사프트와 오일씰 사이에 유막을 형성하여 내부오일과 외부공기를 차단한다.

도 1은 종래 오일 씰 사용상태의 측면도이다.

도시된 바와 같이, 먼지나 이물질 등의 유입이 방지되도록 하우징의 외측방향을 향하도록 더스트립(31)이 연장형성되며, 하우징(10) 내부로부터 오일의 누유를 방지하기 위한 씰립(32)이 하우징 내측방향에 샤프트(20)의 외주면과 밀착되도록 형성된 구조를 가지며, 더스트립(31) 및 씰립(32)의 변형 및 파손을 방지하고 오일씰(30)의 탄성 및 강성을 높이기 위해 그루브(33)의 내주면에는 'ㄱ'자형의 스틸 플레이트가 결합되는 구조를 가지는 오일씰이 공지되어 있다.

그러나 상기와 같은 오일씰은, 샤프트와의 접속불량이 빈번하고, 접속불량으로 인하여 오일이 외부로 유출되면 밀봉 및 윤활과 냉각작용을 하지 못하므로 변속기의 기능을 저하시키고, 마찰부가 소착되는 등의 손상을 유발할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 마모 등의 미세한 샤프트의 손상으로 인하여 누유발생 및 외부 오염물질이 침투되는 원인이 되어 씰링에 부정적 영향을 미치는 문제점이 있다.

공개실용신안공보 제1999-013874호 (1999.04.26. 공개)

본 발명은 차량을 경량화하는 과정에서 트랜스액슬도 경량화 소형화되어 샤프트 등의 구동환경이 열악해지게 되었는데, 이러한 환경적 조건에서도 사용될 수 있는 카트리지 오일씰을 제공하고자 함이다.

또한 씰의 교환방식이 간단하여 교환비용을 절감하면서, 트랜스액슬의 무게를 경량화하고, 샤프트 가공공정도 간소화시키고자 함이다.

또한, 샤프트의 회전 시 마찰되는 부위에 돌기가 형성된 패턴가공을 하여 누유방지를 극대화하면서, 장시간 가동 시 샤프트가 마모되는 것을 최소화하고자 함이다.

또한, 샤프트의 표면과 오일씰의 표면이 직접 접촉되지 않게함으로써, 사프트의 표면처리를 생략할 수 있게 하여 샤프트의 가공시간을 단축하고자 함이다.

본 발명 트랜스액슬 샤프트용 카트리지 오일씰은, 샤프트의 외면에 함몰된 형태로 구비되어, 샤프트의 중량을 감소시켜 경량화하는 체결홈, 체결홈에 삽입, 고정된 고무카트리지, 고무카트리지의 외면에 결합되어, 샤프트의 외면에 돌출된 상태로 구비되며, 내마모성을 갖는 금속카트리지, 탄성을 갖는 고무 또는 합성고무 재질로 형성되며, 상부에는 씰립이 형성되어 누유를 방지하는 밀봉의 기능을 하고, 하부에는 더스트립이 구비되어 이물질이 유입되는 것을 방지하는 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 고무카트리지의 중앙에는 고무카트리지의 압축변형량을 흡수하는 변형감쇄홈이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 본체에 형성된 절곡부의 내면에는 경사돌기가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명 트랜스액슬 샤프트용 카트리지 오일씰은, 샤프트의 회전 시 누유방지를 극대화하는 효과가 있으므로, 누유로 인하여 차량이 오동작되는 것을 방지할 수 있으며, 누유로 인한 고장 및 수리를 최소화하여 작업손실비용이 감소되는 효과가 있다.

또한 씰의 교환방식이 간단하여 교환비용을 절감되고, 트랜스액슬의 무게를 경량화하면서, 샤프트 가공공정도 간소화되는 효과가 있다.

또한, 90% 이상 수입에 의존하던 트랜스미션 씰 분야를 국산화할 수 있으며, 파워씰, 엔진씰, 굴삭기, 이양기, 트랙터 등의 분야에도 적용이 가능할 뿐만 아니라, 수입대체 및 수출의 증가를 가져올 수 있으며, 뉴유가 차단됨으로써, 차량의 오동작으로 인한 고장수리비용 및 작업손실비용과 더불어 인명피해도 최소화할 수 있는 효과를 더불어 가진다.

도 1은 종래 오일 씰 사용상태의 측면도,
도 2는 본 발명 카트리지형 오일씰의 측단면도.
도 3은 도 2 'A'부분의 전체 평면도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.

도 2는 본 발명 카트리지형 오일씰의 측단면도이고, 도 3은 도 2 'A'부분의 전체 평면도이다.

도시된 바와 같이 본발명 카트리지형 오일씰(100)은 , 고무카트리지(110), 금속카트리지(120), 본체(130), 체결홈(140)을 포함한다.

고무카트리지(110)는, 샤프트(S)의 외면에 형성된 체결홈(140)에 삽입고정되어 있으며, 상기 고무카트리지(110)의 중앙에는 변형감쇄홈(111)이 구비되어 있어, 고무카트리지(110)가 체결홈(140)에 탄성변형하면서 삽입, 고정될 때, 고무카트리지(110)의 압축변형량을 흡수하여 고무카트리지(110)가 체결홈(140) 내에서 구겨져서 삽입되어 있거나, 절첩 또는 굴곡되는 것을 방지하는 기능을 한다.

금속카트리지(120)는, 고무카트리지(110)의 외면에 결합되어, 샤프트(S)의 외면에서 돌출된 상태로 구비되어 있으며, 후술하는 카트리지형 오일씰의 본체(130)와 접촉할 때, 강도가 유지되면서, 내마모성을 갖는 재질로 이루어져 있다.
또한, 금속카트리지(120)은 'ㄴ'자 형상을 절곡된 구조를 가지고 있으며, 절곡되어 돌출된 상면에 더스트립(131)이 지지되는 것이므로, 샤프트(S)의 구동에 의하여 샤프트(S)와 접촉되는 오일씰의 위치가 가변되는 것을 방지하는 기능 및 효과를 가진다. (도 2 참조)

본체(130)는, 탄성을 갖는 고무 또는 합성고무 재질로 형성되어 있으며, 상부에는 씰립(132)이 형성되어 누유를 방지하는 밀봉을 기능을 하고 있고, 하부에는 더스트립(131)이 구비되어 더스트(먼지) 등의 이물질이 유입되는 것을 방지하며, 이와 같은 구성은 종래 일반적으로 알려져 있는 오일씰의 구성과 다름이 없으므로, 여기에서는 구체적인 설명은 생략한다.

상기 본체(130)에 형성된 절곡부(134)의 내면에는 경사돌기(133)가 구비되어 있으며, 이와 같은 경사돌기(133)는 본 발명의 주요 특징적 구성 중의 하나이다.

위 경사돌기(133)는 샤프트의 회전 시 오일을 샤프트 회전방향과 반대방향으로 밀어올려 주는 기능을 가지는 것이므로, 샤프트의 회전 시 누유방지의 효과가 극대화된다.

즉, 본체(130)의 내면에 돌출된 경사돌기(133)는, 작동시 샤프트(S)을 따라 회류하는 오일이 본체(130)으로부터 높게 돌출된 경사돌기(133)에 보다 많은 양의 오일이 부딪쳐 내측으로 유도되므로 송풍기의 날개와 같이 강한 펌핑력을 갖게 되어 누유를 방지하게 되는 것이다.
또한, 본체(130)의 외면에는 'ㄷ'자 홈 형상의 변형흡수부가 구비되어 있어, 본체(130)의 압축변형량을 흡수할 수 있는 것이다.

체결홈(140)은, 샤프트(S)의 외면에 함몰된 형태로 구비되어 있어, 샤프트의 중량을 감소시켜 경량화하며, 체결홈(140)의 내부에는 전술한 고무카트리지(110)가 삽입,고정되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명 트랜스액슬 샤프트용 카트리지 오일씰은, 경사돌기(133)에 의하여 샤프트의 회전 시 누유방지를 극대화 하는 효과가 있으므로, 누유로 인하여 차량이 오동작되는 것을 방지할 수 있으며, 누유로 인한 고장 및 수리를 최소화하여 작업손실비용이 감소되는 효과가 있다.

또한, 카트리지 방식이므로, 오일씰이 파손 시 카트리지 형식의 오일씰만을 교체하면 되므로, 씰의 교환방식이 간단하면서도 교환비용을 절감하는 효과가 있다.

또한, 샤프트에 함몰형상의 체결홈(140)이 구비되는 것이어서, 샤프트를 포함하는 트랜스액슬의 무게를 경량화하면서, 샤프트 가공공정도 간소화되는 효과가 있다.

또한, 90%이상 수입에 의존하던 트랜스미션 씰 분야를 국산화할 수 있으며, 파워씰, 엔진씰, 굴삭기, 이양기, 트랙터 등의 분야에도 적용이 가능할 뿐만 아니라, 수입대체 및 수출의 증가를 가져올 수 있으며, 뉴유가 차단됨으로써, 차량의 오동작으로 인한 고장수리비용 및 작업손실비용과 더불어 인명피해도 최소화할 수 있는 효과를 더불어 가진다.

100 : 카트리지형 오일씰 110 : 고무카트리지
111 : 변형감쇄홈 120 : 금속카트리지
130 : 본체 131 : 더스트립
132 : 씰립 133 : 경사돌기
134 : 절곡부 140 : 체결홈
S : 샤프트

Claims (3)

1. 샤프트(S)의 외면에 함몰된 형태로 구비되어, 샤프트의 중량을 감소시켜 경량화하는 체결홈(140),
   체결홈(140)에 삽입, 고정된 고무카트리지(110),
   고무카트리지(110)의 외면에 결합되어, 샤프트(S)의 외면에 돌출된 상태로 구비되며, 내마모성을 갖는 금속카트리지(120),
   탄성을 갖는 고무 또는 합성고무 재질로 형성되며, 상부에는 씰립(132)이 형성되어 누유를 방지하는 밀봉의 기능을 하고, 하부에는 더스트립(131)이 구비되어 이물질이 유입되는 것을 방지하는 본체(130)를 포함하되;
   고무카트리지(110)의 중앙에는 고무카트리지(110)의 압축변형량을 흡수하는 변형감쇄홈(111)이 구비되며,
   본체(130)에 형성된 절곡부(134)의 내면에는 경사돌기(133)가 구비되되;
   금속카트리지(120)은 'ㄴ'자 형상을 절곡되어 돌출된 구조이며, 절곡되어 돌출된 상면에 더스트립(131)이 지지되어, 샤프트(S)의 구동에 의하여 샤프트(S)와 접촉되는 오일씰의 위치가 가변되는 것을 방지하며,
   본체(130)의 외면에는 'ㄷ'자 홈 형상의 변형흡수부가 구비되어 있어, 본체(130)의 압축변형량을 흡수하는 것을 특징으로 하는 트랜스액슬 샤프트용 카트리지 오일씰.
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