KR102559572B1 - 회전샤프트용 씰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체통로부 또는 냉각핀부를 구비하여서, 유체에 대한 접촉 면적의 극대화를 통한 효과적인 발열 유도에 의해서, 씰 수명 성능을 증대시킬 수 있는 회전샤프트용 씰에 관한 것으로, 차량 내부의 회전샤프트의 주변의 유체가 외부로 유출되는 것을 차단하도록 메인 립 및 더스트 립을 구비하고, 유체를 통과시키기 위한 유체통로부를 구비하며, 상기 회전샤프트에 결합되는 링 형태의 립부; 상기 립부를 상기 회전샤프트 쪽으로 가압하도록 상기 립부의 메인 립의 외곽에 형성된 탄성링부 안착면을 감싸고 있는 탄성링부; 상기 립부로부터 방사방향으로 연장되어 있으며, 스틸 인서트(steel insert)의 일측부를 감싸고 있는 몸체부; 및 상기 몸체부의 외곽에서 상기 회전샤프트의 축방향에 평행하도록 절곡되어 있으며, 상기 스틸 인서트의 타측부를 감싸고 있는 외곽부;를 포함한다.

Description

회전샤프트용 씰{seal for rotor shaft}

본 발명은 회전샤프트용 씰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉각 유체 또는 오일과의 접촉 면적을 극대화하고, 립부를 회전샤프트 쪽으로 밀착시키는 탄성링부에 대한 효과적인 발열을 유도하여 씰 수명 성능을 증대시킬 수 있게 한 회전샤프트용 씰에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진 및 변속기에는 크랭크샤프트, 기어샤프트 등과 같은 회전샤프트가 사용되고 있다.

회전샤프트는 엔진블록, 변속기블록의 내부에서 회전되고, 엔진블록의 회전샤프트 관통 부위에서 설치된 씰(seal)에 결합되어 있다.

종래 기술의 씰은 회전 가능한 회전샤프트에 결합된 상태에서 설치 공간의 일측 공간과 타측 공간을 격리시켜서, 이물질이 설치 공간으로 유입되는 것을 방지하거나, 설치 공간 내의 냉각 유체(예: 냉각수) 또는 윤활용 오일 등이 외부로 유출되는 것을 차단하는 역할을 담당한다.

종래 기술에 따른 차량 크랭크 축용 오일 씰은 하기의 특허문헌으로 공개된 것으로서, 크랭크 하우징 내의 오일이 상기 크랭크 하우징과 크랭크 축 사이를 통해 누설되는 것을 방지하는 메인 립(main rib)을 포함하되, 크랭크 축과 접하는 메인 립에 극세 요철면을 갖는 요철 립부를 형성하고 있다.

또한, 종래 기술의 오일 실은 스틸 인서트(Steel insert)가 씰 형상 내부에 삽입되어서 씰 구조를 지지하고, 메인 립 및 더스트 립(dust rib)이 크랭크 축과 물리적 접촉되어있고, 축이 회전할 때 탄성부재가 립들의 진동을 잡아준다.

그러나, 종래 기술의 오일 씰은 메인 립 또는 더스트 립을 크랭크 축 쪽으로 밀착시키는 탄성력을 발휘하는 탄성부재에는 기계적 및 열적 응력이 인가되며, 그로 인하여 탄성부재의 탄성 복원력 저하 현상이 발생되는 단점을 갖는다.

또한, 종래 기술의 오일 씰은, 특히 탄성부재는 메인 립 주변의 테두리 구조물에 의해 보호되어 있으므로, 냉각 유체 또는 오일이 직접적으로 탄성부재 쪽으로 전달되지 못하여, 냉각 효율이 상대적으로 저하되는 단점을 갖는다.

또한, 종래 기술의 메인 립 또는 립 주변의 테두리 구조물도 심한 마찰로 인한 고무 열화 현상에 노출되어 있으므로, 메인 립 및 탄성부재의 수명 저하 문제가 발생되고 있는 실정이다. 즉, 크랭크 축이 회전할 때 마찰열로 인해 립들의 마모가 일어나게 되고 수명 성능이 떨어지나, 종래 기술은 이러한 마찰열을 효과적으로 저감시켜줄 수 있는 수단이 부재되어 있어서, 수명 성능이 상대적으로 떨어지는 단점을 갖는다. 특히, 마찰열이 탄성부재에도 전달되고 크랭크 축에 의한 진동까지 더해져서, 탄성부재의 수명 성능도 떨어지게 된다. 예컨대, 크랭크 축에 의한 진동은 크랭크 축이 회전하는 동안 최대 축 변위량과 최소 축 변위량의 차이를 구한 값인 TIR(Total Indicated Runout)에 의해 정의 가능한 진동을 의미할 수 있다.

또한, 종래 기술의 오일 씰은 메인 립이 상기 진동에 따른 반복적인 부하를 받기 때문에, 상대적으로 약한 구조적 한계를 가지고 있는 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0109282호

본 발명 목적은, 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 탄성링부를 감싸고 있는 테두리벽의 원주 방향을 따라서 등간격을 두고 방사상으로 배치된 유체통로부를 구비하여 탄성링부의 냉각 효율을 극대화하고, 립부와 외곽부 사이에 형성되거나 배치된 다수의 냉각핀부를 구비하여 유체와의 접촉 면적을 극대화하여서, 효과적인 발열 유도에 의해 씰 수명 성능을 증대시킬 수 있는 회전샤프트용 씰을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 회전샤프트용 씰은, 차량 내부의 회전샤프트의 주변의 유체가 외부로 유출되는 것을 차단하도록 메인 립 및 더스트 립을 구비하고, 유체를 통과시키기 위한 유체통로부를 구비하며, 상기 회전샤프트에 결합되는 링 형태의 립부; 상기 립부를 상기 회전샤프트 쪽으로 가압하도록 상기 립부의 메인 립의 외곽에 형성된 탄성링부 안착면을 감싸고 있는 탄성링부; 상기 립부로부터 방사방향으로 연장되어 있으며, 스틸 인서트(steel insert)의 일측부를 감싸고 있는 몸체부; 및 상기 몸체부의 외곽에서 상기 회전샤프트의 축방향에 평행하도록 절곡되어 있으며, 상기 스틸 인서트의 타측부를 감싸고 있는 외곽부;를 포함한다.

상기 립부는, 상기 립부의 측부 끝단에서 회전샤프트용 씰의 중심을 기준으로 방사 방향으로 돌출되고, 상기 탄성링부가 상기 립부의 상기 탄성링부 안착면으로부터 이탈되지 않게 방지하는 테두리벽, 및 상기 유체를 상기 탄성링부가 위치한 방향으로 통과시키도록, 상기 테두리벽을 따라 원주 방향을 따라서 등간격을 두고 방사상으로 배치된 상기 유체통로부를 포함한다.

상기 유체통로부는, 상기 립부의 측부 끝단인 상기 테두리벽의 저부에서 상기 테두리벽의 두께 방향으로 관통되어서, 상기 탄성링부의 측면을 상기 회전샤프트의 연장 방향으로 개방시키는 복수개의 개구부; 상기 개구부 각각의 양측에 형성된 복수개의 벽체부; 및 상기 테두리벽의 테두리가 원주 형상을 갖도록, 상기 벽체부의 상측 끝단을 일체형으로 서로 연결시키는 연결부;로 이루어져 있다.

상기 몸체부는, 상기 외곽부와 상기 립부의 사이를 기준으로 상기 몸체부의 표면에 일체형으로 형성되어 있으며, 상기 몸체부의 원주 방향을 따라서 등간격을 두고 방사상으로 배치된 복수개의 제1 냉각핀부를 포함하고, 상기 제1 냉각핀부 각각의 일측 끝단은 상기 외곽부에 일체형으로 연결되고, 상기 제1 냉각핀부 각각의 타측 끝단은 상기 일측 끝단에 비해서 하향 경사면을 갖도록 축소되어서 상기 립부 쪽의 보스부에 일체형으로 연결되어 있다.

상기 제1 냉각핀부는, 상기 제1 냉각핀부의 두께 방향으로 관통하고, 상기 제1 냉각핀부의 길이 방향으로 이격 배치된 복수개의 제1 통공이 형성되어 있다.

상기 몸체부는, 상기 외곽부와 상기 립부의 사이를 기준으로 상기 몸체부의 표면에 일체형으로 형성되어 있으며, 나이테 형상을 이루도록, 상기 몸체부의 반지름 방향을 따라 이격 배치된 복수개의 제2 냉각핀부를 포함하고 있다.

상기 제2 냉각핀부는, 상기 제2 냉각핀부의 두께 방향으로 관통하고, 상기 제2 냉각핀부의 원주 방향으로 이격 배치된 복수개의 제2 통공이 형성되어 있다.

상기 몸체부는, 상기 몸체부의 표면에 형성된 유체 친화성 코팅재층을 더 포함하고 있다.

본 발명에 의한 회전샤프트용 씰은, 회전샤프트에 결합되는 링 형태의 립부를 구비하고, 립부의 측부 끝단에서 회전샤프트용 씰의 중심을 기준으로 방사 방향으로 돌출된 테두리벽에 다수의 유체통로부가 형성되어 있으므로, 냉각 유체 또는 오일(이하, '유체'로 통칭함)이 유체통로부를 통과하여 직접적으로 씰 고정용 탄성링부에 전달되고, 탄성링부의 원주 방향으로 유동할 수 있게 되어서, 효과적인 방열을 유도해 립부와 탄성링부의 수명 성능을 상대적으로 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의한 회전샤프트용 씰은 립부로부터 방사방향으로 연장되어 있으며, 스틸 인서트(steel insert)의 일측부를 감싸고 있는 몸체부와, 몸체부의 외곽에서 회전샤프트의 축방향에 평행하도록 절곡되어 있으며 스틸 인서트의 타측부를 감싸고 있는 외곽부와, 외곽부의 립부의 사이를 기준으로 몸체부의 표면에 일체형으로 형성되어 있되, 몸체부의 원주 방향을 따라서 등간격을 두고 방사상으로 배치되거나, 나이테 형태로 돌출된 냉각핀부를 구비함으로써, 냉각핀부에 의한 표면적 증대에 따라 상대적으로 발열 면적도 증대되어서, 마찰열 및 고무 열화 현상에 의한 씰 수명 저하를 최소화 시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의한 회전샤프트용 씰은, 냉각핀부 또는 몸체부의 표면에 유체 친화성 코팅재층을 더 형성하여, 유체의 확산을 유도하여 추가적인 냉각 효과를 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의한 회전샤프트용 씰은, 냉각핀부가 씰 전체의 구조적 강성을 증대시키는 역할도 수행할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의한 회전샤프트용 씰은 냉각핀부에 복수개의 통공이 형성되어 있어서, 유체가 통공을 통해서 냉각핀부를 기준으로 몸체부의 일측 표면에서 타측 표면까지 용이하게 유동될 수 있으므로, 냉각핀부가 유체 유동에 대한 장애물로 작용하지 않게 되고, 유체의 유동성이 상대적으로 증대되고, 냉각 효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전샤프트용 씰의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 립부의 확대 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 선 A-A의 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 원 B의 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전샤프트용 씰의 사시도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 회전샤프트용 씰의 사시도.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 회전샤프트용 씰의 사시도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 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 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전샤프트용 씰의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 립부의 확대 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 선 A-A의 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예는 일체형으로 제작된 립부(100), 몸체부(300), 외곽부(400) 및 제1 냉각핀부(500)를 포함하되, 탄성링부(200)와 함께 조립 또는 결합되어 있는 회전샤프트용 씰을 개시한다.

립부(100)에 의해 둘러싸인 부위는 회전샤프트(1)의 축방향으로 관통된 공간이 될 수 있다.

립부(100), 몸체부(300), 외곽부(400) 및 제1 냉각핀부(500)는 차량용 씰로서 제품 규격을 만족하는 재질로 이루어져 있다. 예컨대, 립부(100), 몸체부(300), 외곽부(400) 및 제1 냉각핀부(500)의 재질은 불소 고무(fluoro elastomers) 소재이거나, 에피크롤로하이드린 폴리머(epichlorohydrin polymer), EPM(ethylene propylene monomer), EPDM(ethylene propylene diene monomer), IIR(isobutylene isoprene rubber), HNBR(hydrogenated nitrile butadiene rubber) 등을 포함하는 고분자 화합물 또는 중합체에서 선택된 어느 하나의 소재로 이루어질 수 있다.

립부(100)는 차량 내부의 회전샤프트(1)의 주변의 유체(F)가 외부로 유출되는 것을 차단하도록, 유체 기밀 성능을 갖도록 설계되어 있으며, 상기 회전샤프트(1)에 결합되는 링 형태로 형성되어 있다. 여기서, 유체(F)는 회전샤프트(1) 및 그의 씰에 대한 윤활 작용 및 냉각 작용을 위해 사용될 수 있다.

립부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 립(110)과 더스트 립(120)을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 메인 립(110)은 몸체부(300)의 내주면을 따라 원주 방향으로 연속적으로 형성되며, 몸체부(300)로부터 회전샤프트(1) 방향으로 돌출되어 있다. 메인 립(110)은 회전샤프트(1)에 대한 씰링 효과를 높이고, 회전샤프트(1)와의 접촉 또는 간섭에 의해 탄성 변형될 수 있도록, 메인 립(110)의 몸체부(300)로부터 우하향 방향으로 돌출되어 있다.

더스트 립(120)은 대기에 포함된 먼지가 회전샤프트용 씰이 설치된 설치위치(2)(예: 씰 지지 프레임, 씰 장착용 하우징 또는 허브 중 어느 하나)의 외부로부터 메인 립(110)과 회전샤프트(1)의 사이로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이에 따라, 회전샤프트(1)가 메인 립(110)에 대해 회전하는 과정에서, 상기 먼지에 의해 메인 립(110)이 마모되는 현상이 방지될 수 있다. 이를 위해, 더스트 립(120)은 메인 립(110)보다 외측에 배치된다. 더스트 립(120)은 몸체부(300)로부터 좌하향 방향으로 돌출되어 있다. 그리고, 더스트 립(120)도 회전샤프트(1)의 원주면을 따라 연속적으로 형성되어 있다. 또한, 더스트 립(120)은 앞서 언급한 바와 같이 메인 립(110)과 회전샤프트(1)의 사이로 외측 먼지가 유입되는 것을 방지하기 위하여, 더스트 립(120)의 경사 돌출 부위도 회전샤프트(1)과의 간섭에 의해 탄성 변형될 수 있도록 형성될 수 있다.

탄성링부(200)는 회전샤프트(1)에 접촉하는 메인 립(110)의 하부 끝단(111)의 반대쪽 부위에 결합되어서, 회전샤프트(1) 쪽으로 가압할 수 있도록, 상기 립부(100)를 감싸고 있다. 더욱 바람직하게, 탄성링부(200)는 립부(100)의 메인 립(110)의 외곽에 형성된 탄성링부 안착면(113)을 감싸면서, 회전샤프트(1) 쪽으로 탄성력을 작용하고 있다.

몸체부(300)는 립부(100)로부터 회전샤프트용 씰의 방사방향으로 연장되어 있으며, 절곡된 금속 중공판형 부재인 스틸 인서트(310)(steel insert)의 일측부(311)를 감싸고 있는 역할을 담당한다.

스틸 인서트(310)는 인서트 사출에 의해서 몸체부(300)에 합체될 수 있다.

외곽부(400)는 상기 몸체부(300)에 일체형으로 형성되어 있으며, 상기 몸체부(300)의 외곽에서 상기 회전샤프트(1)의 축방향에 평행하도록 절곡되어 있으며, 상기 스틸 인서트(310)의 타측부(312)를 감싸고 있는 역할을 담당한다.

외곽부(400)의 외주 표면은 설치위치(2)에 해당하는 씰 지지 프레임 또는 허브의 표면에 대하여 탄성 접촉되어서 기밀을 유지할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 립부(100)는 테두리벽(130) 및 유체통로부(140)를 포함한다.

립부(100)의 테두리벽(130)은 립부(100)의 측부 끝단(112)에서 회전샤프트용 씰의 중심(G)(예: 회전샤프트(1)의 축방향)을 기준으로 방사 방향(예: 씰 반지름 방향)으로 돌출되고, 상기 탄성링부(200)가 상기 립부(100)의 탄성링부 안착면(113)에서 이탈되지 않게 방지하는 역할을 한다.

유체통로부(140)는 상기 유체(F)를 상기 탄성링부(200)가 위치한 방향으로 통과시키도록, 상기 테두리벽(130)을 따라 원주 방향을 따라서 등간격을 두고 방사상으로 배치되어 있다.

여기서, 각각의 유체통로부(140)는 상기 립부(100)의 측부 끝단(112)인 상기 테두리벽(130)의 저부에서 상기 테두리벽(130)의 두께 방향으로 관통되어서, 상기 탄성링부(200)의 측면을 상기 회전샤프트(1)의 연장 방향으로 개방시키는 복수개의 개구부(141)와, 상기 개구부(141) 각각의 양측에 형성된 복수개의 벽체부(142, 143); 및 상기 테두리벽(130)의 테두리가 원주 형상을 갖도록, 상기 벽체부(142, 143)의 상측 끝단을 일체형으로 서로 연결시키는 연결부(144)로 이루어져 있다.

이러한 유체통로부(140)가 립부(100)의 원주 방향을 따라 반복적으로 등간격을 이루면서 형성됨으로써, 복수개의 개구부(141)를 갖는 테두리벽(130)이 될 수 있다.

따라서, 회전샤프트(1)를 따라 회전샤프트용 씰 쪽으로 유동 가능한 유체(F)는 테두리벽(130)의 유체통로부(140)의 개구부(141)를 통하여 유동함에 따라 직접적으로 탄성링부(200)의 표면에 접촉하고, 이후 탄성링부(200)의 탄성링부의 원주 방향으로 장애물 없이 자유롭게 유동함에 따라서, 탄성링부(200) 및 립부(100)의 냉각 효율을 극대화하고, 씰 수명 성능을 증대시킬 수 있게 된다.

한편, 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 몸체부(300)는 복수개의 제1 냉각핀부(500)를 포함한다.

각 제1 냉각핀부(500)는 외곽부(400)와 립부(100)의 사이를 기준으로 상기 몸체부(300)의 표면(301)에 일체형으로 형성되어 있으며, 상기 몸체부(300)의 원주 방향을 따라서 등간격을 두고 방사상으로 배치된다. 이때, 각 제1 냉각핀부(500)는 몸체부(300)의 표면(301)에서 유체(F)가 유입되는 방향을 향하여 돌출되어 있으므로, 복수개의 제1 냉각핀부(500)의 표면적만큼 몸체부(300)의 표면적을 확장시켜서, 열교환 성능을 증대시키면서, 몸체부(300)의 구조적 강성을 보강하는 역할을 동시에 수행하게 된다.

이러한 각 제1 냉각핀부(500)에 따르면, 제1 냉각핀부(500) 각각의 일측 끝단(510)은 상기 외곽부(400)에 일체형으로 연결되고, 제1 냉각핀부(500) 각각의 타측 끝단(520)은 상기 일측 끝단(510)에 비해서 하향 경사면(530)을 갖도록 축소되어서 상기 립부(100) 쪽의 보스부(150)에 일체형으로 연결된다.

이러한 제1 냉각핀부(500)의 하향 경사면(530)과 같은 형상 및 구조적 특징으로 인하여, 탄성링부(200)의 조립이 용이하게 이루어질 수 있으며, 몸체부(300)의 구조적 강성을 증대시키기 위해 효율적으로 지지력을 발휘할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 몸체부(300)는 유체(F)와 접촉하는 표면을 기준으로 하거나, 혹은 제1 냉각핀부(500)가 형성된 쪽을 기준으로, 상기 몸체부(300)의 표면(301)에 형성 또는 더 적층된 유체 친화성 코팅재층(320)을 더 포함하는 것

유체 친화성 코팅재층(320)은 제1 냉각핀부(500)의 표면 또는 하기의 실시예에서 설명한 제2 냉각핀부의 표면과 같이, 유체(F)와 접촉되는 곳이라면 어느 곳이라도 형성되어 있을 수 있다.

여기서, 유체 친화성 코팅재층(320)의 표면 에너지는 본 실시예의 유체(F)인 냉각 유체 또는 오일의 표면 에너지와 동일하게 형성되므로써, 유체(F)는 어느 한 곳에 뭉쳐서 머물러 있지 않고 유체 친화성 코팅재층(320)의 표면을 따라 용이하게 확산됨으로써, 결과적으로 유체 친화성 코팅재층(320)이 형성된 회전샤프트용 씰의 해당 부위와 유체(F)가 접촉하는 유체 접촉 면적의 증대에 따라 열교환 효율을 더욱 극대화시킬 수 있다. 이러한 유체 친화성 코팅재층(320)은 예컨대, 고순도 실란 전구체(예: SiCl4 등) 성분을 포함하는 코팅재 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 실란 전구체 성분을 포함하는 코팅재 소재는 가수분해 및 축합 반응에 의한 화학공정을 통해 얻어질 수 있다.

제2 실시예

제2 실시예에서 설명하는 본 발명의 제1 냉각핀부에 다수개의 제1 통공이 형성되어 있는 것을 제외하고 제1 실시예와 동일하거나 매우 유사할 수 있다. 그러하므로, 도 1 내지 도 5에서 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전샤프트용 씰의 사시도이다.

도 5를 참조하면, 제2 실시예에서는 앞서 실시예에서 설명한 유체의 유동에 있어서 제1 냉각핀부 자체가 장애물로서 작용되지 않게 하는 기술적 특징이 개시된다.

즉, 제2 실시예의 각각의 제1 냉각핀부(500a)는 제1 실시예의 제1 냉각핀부(500)에 비하여, 제1 냉각핀부(500a)의 두께 방향으로 관통하고, 상기 제1 냉각핀부(500a)의 길이 방향으로 이격 배치된 복수개의 제1 통공(540, 541)이 더 형성되어 있다.

여기서, 제1 통공(540, 541)은 제1 냉각핀부(500a)의 저부를 기준으로 형성된다. 따라서, 각 제1 통공(540, 541)의 바닥면은 몸체부(300)의 유체 친화성 코팅재층(320)의 표면이 될 수 있다.

따라서, 몸체부(300) 쪽으로 전달된 유체(F)는 몸체부(300)의 유체 친화성 코팅재층(320)을 따라 유동하다가, 제1 냉각핀부(500a)를 만나더라도, 복수개의 제1 통공(540, 541)을 관통하여 다른 몸체부(300)의 영역으로 퍼져 나갈 수 있게 되고, 더욱 냉각 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.

제3 실시예

제3 실시예에서 설명하는 본 발명의 회전샤프트용 씰은 제2 냉각핀부가 나이테 형태로 몸체부의 표면에서 돌출되어 있는 것을 제외하고, 제1 실시예와 동일하거나 매우 유사할 수 있다. 그러하므로, 도 1 내지 도 6에서 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 회전샤프트용 씰의 사시도이다.

도 6을 참조하면, 제3 실시예의 몸체부(300)는 외곽부(400)와 립부(100)의 사이를 기준으로, 상기 몸체부(300)의 표면에 일체형으로 형성되어 있으며, 나이테 형상을 이루도록, 상기 몸체부(300)의 반지름 방향을 따라 이격 배치된 복수개의 제2 냉각핀부(500b)를 포함한다.

제3 실시예에 따르면, 몸체부(300)의 표면에도 몸체부(300)의 유체 친화성 코팅재층(320)의 표면이 더 형성되어 있을 수 있다.

제2 냉각핀부(500b)도 몸체부(300)의 유체 친화성 코팅재층(320)의 표면에 형성되거나, 또는 상기 유체 친화성 코팅재층(320)이 없는 경우, 상기 몸체부(300)의 표면에 형성되어서, 몸체부(300)의 평면적을 증대시키는 역할을 한다.

특히, 제2 냉각핀부(500b)는 몸체부(300)의 원주 방향의 구조적 강성을 보강할 수 있다.

특히, 제2 냉각핀부(500b)는 서로 다른 링 직경을 가질 수 있다. 제2 냉각핀부(500b)의 개수 또는 두께 치수 등과 같은 세부 형상적 특징은 사용하고자 하는 회전샤프트용 씰의 규격 또는 스팩에 대응하게 다양하게 선택되어 사용될 수 있으므로, 특정 개수 또는 수치로 한정되지 않을 수 있다.

제4 실시예

제4 실시예에서 설명하는 본 발명의 회전샤프트용 씰은 나이테 형태의 제2 냉각핀부에 다수개의 제2 통공이 형성되어 있는 것을 제외하고 제3 실시예와 동일하거나 매우 유사할 수 있다. 그러하므로, 도 1 내지 도 7에서 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 회전샤프트용 씰의 사시도이다.

도 7을 참조하면, 제4 실시예의 제2 냉각핀부(500c)는 제3 실시예의 제2 냉각핀부(500b)에 비하여, 상기 제2 냉각핀부(500c)의 두께 방향으로 관통하고, 상기 제2 냉각핀부(500c)의 원주 방향으로 이격 배치된 복수개의 제2 통공(540a, 541a)이 더 형성되어 있다.

유체(F)는 몸체부(300)의 표면을 따라 유동하다가, 제2 통공(540a, 541a)를 통하여 자유롭게 제2 냉각핀부(500c)를 기준으로 몸체부(300)의 일측 표면에서 타측 표면으로 또는 타측 표면에서 일측 표면으로 이동될 수 있어서, 역시 자유로운 유체(F) 확산에 따른 냉각 효율 극대화의 역할을 수행할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 립부 110: 메인 립
120: 더스트 립 130: 테두리벽
140: 유체통로부 150: 보스부
200: 탄성링부 300: 몸체부
310: 스틸 인서트 400: 외곽부
500, 500a: 제1 냉각핀부 500b, 500c: 제2 냉각핀부

Claims (8)

1. 차량 내부의 회전샤프트의 주변의 유체가 외부로 유출되는 것을 차단하도록 메인 립 및 더스트 립을 구비하고, 유체를 통과시키기 위한 유체통로부를 구비하며, 상기 회전샤프트에 결합되는 링 형태의 립부;
   상기 립부를 상기 회전샤프트 쪽으로 가압하도록 상기 립부의 메인 립의 외곽에 형성된 탄성링부 안착면을 감싸고 있는 탄성링부;
   상기 립부로부터 방사방향으로 연장되어 있으며, 스틸 인서트(steel insert)의 일측부를 감싸고 있는 몸체부; 및
   상기 몸체부의 외곽에서 상기 회전샤프트의 축방향에 평행하도록 절곡되어 있으며, 상기 스틸 인서트의 타측부를 감싸고 있는 외곽부를 포함하고,
   상기 립부는,
   상기 립부의 측부 끝단에서 회전샤프트용 씰의 중심을 기준으로 방사 방향으로 돌출되는 테두리벽; 및
   상기 유체를 상기 탄성링부가 위치한 방향으로 통과시키도록, 상기 테두리벽을 따라 원주 방향을 따라서 등간격을 두고 방사상으로 배치된 상기 유체통로부를 포함하고,
   상기 유체통로부는,
   상기 립부의 측부 끝단인 상기 테두리벽의 저부에서 상기 테두리벽의 두께 방향으로 관통되어서, 상기 탄성링부의 측면을 상기 회전샤프트의 연장 방향으로 개방시키는 복수개의 개구부; 및
   상기 개구부 각각의 양측에 형성된 복수개의 벽체부를 포함하는 것
   인 회전샤프트용 씰.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 테두리벽은
   상기 탄성링부가 상기 립부의 상기 탄성링부 안착면으로부터 이탈되지 않게 방지하는 것
   인 회전샤프트용 씰.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 유체통로부는,
   상기 테두리벽의 테두리가 원주 형상을 갖도록, 상기 벽체부의 상측 끝단을 일체형으로 서로 연결시키는 연결부로 이루어진 것
   인 회전샤프트용 씰.
   
4. 차량 내부의 회전샤프트의 주변의 유체가 외부로 유출되는 것을 차단하도록 메인 립 및 더스트 립을 구비하고, 유체를 통과시키기 위한 유체통로부를 구비하며, 상기 회전샤프트에 결합되는 링 형태의 립부;
   상기 립부를 상기 회전샤프트 쪽으로 가압하도록 상기 립부의 메인 립의 외곽에 형성된 탄성링부 안착면을 감싸고 있는 탄성링부;
   상기 립부로부터 방사방향으로 연장되어 있으며, 스틸 인서트(steel insert)의 일측부를 감싸고 있는 몸체부; 및
   상기 몸체부의 외곽에서 상기 회전샤프트의 축방향에 평행하도록 절곡되어 있으며, 상기 스틸 인서트의 타측부를 감싸고 있는 외곽부를 포함하고,
   상기 몸체부는,
   상기 외곽부와 상기 립부의 사이를 기준으로 상기 몸체부의 표면에 일체형으로 형성되어 있으며, 상기 몸체부의 원주 방향을 따라서 등간격을 두고 방사상으로 배치된 복수개의 제1 냉각핀부를 포함하고,
   상기 제1 냉각핀부 각각의 일측 끝단은 상기 외곽부에 일체형으로 연결되고,
   상기 제1 냉각핀부 각각의 타측 끝단은 상기 일측 끝단에 비해서 하향 경사면을 갖도록 축소되어서 상기 립부 쪽의 보스부에 일체형으로 연결되는 것
   인 회전샤프트용 씰.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 냉각핀부는,
   상기 제1 냉각핀부의 두께 방향으로 관통하고, 상기 제1 냉각핀부의 길이 방향으로 이격 배치된 복수개의 제1 통공이 형성되어 있는 것
   인 회전샤프트용 씰.
   
6. 차량 내부의 회전샤프트의 주변의 유체가 외부로 유출되는 것을 차단하도록 메인 립 및 더스트 립을 구비하고, 유체를 통과시키기 위한 유체통로부를 구비하며, 상기 회전샤프트에 결합되는 링 형태의 립부;
   상기 립부를 상기 회전샤프트 쪽으로 가압하도록 상기 립부의 메인 립의 외곽에 형성된 탄성링부 안착면을 감싸고 있는 탄성링부;
   상기 립부로부터 방사방향으로 연장되어 있으며, 스틸 인서트(steel insert)의 일측부를 감싸고 있는 몸체부; 및
   상기 몸체부의 외곽에서 상기 회전샤프트의 축방향에 평행하도록 절곡되어 있으며, 상기 스틸 인서트의 타측부를 감싸고 있는 외곽부를 포함하고,
   상기 몸체부는,
   상기 외곽부와 상기 립부의 사이를 기준으로 상기 몸체부의 표면에 일체형으로 형성되어 있으며, 나이테 형상을 이루도록, 상기 몸체부의 반지름 방향을 따라 이격 배치된 복수개의 제2 냉각핀부를 포함하는 것
   인 회전샤프트용 씰.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2 냉각핀부는,
   상기 제2 냉각핀부의 두께 방향으로 관통하고, 상기 제2 냉각핀부의 원주 방향으로 이격 배치된 복수개의 제2 통공이 형성되어 있는 것
   인 회전샤프트용 씰.
   
8. 제1항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 몸체부는,
   상기 몸체부의 표면에 형성된 유체 친화성 코팅재층을 더 포함하는 것
   인 회전샤프트용 씰.