KR102618081B1 - 양방향 회전축용 오일 씰 - Google Patents

양방향 회전축용 오일 씰 Download PDF

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Abstract

본 발명의 양방향 회전축용 오일 씰은,회전축이 관통할 수 있도록 링 형상으로 이루어지는 바디부; 상기 바디부의 내측에 형성되며, 일단이 상기 바디부와 결합되고, 회전축과 접하도록 내측으로 연장 형성된 메인 립으로 이루어진 양방향 회전축용 오일 씰에 있어서; 상기 메인 립은 상기 바디부과 고정 결합되는 고정부, 일단이 상기 고정부와 연결되는 절곡부 및 상기 절곡부의 타단과 그 일단이 연결되며 회전축과 접하는 밀폐부로 이루어지고;상기 밀폐부는 상기 절곡부의 타단과 일단이 연결되는 제 1 밀착부 및 상기 제 1 밀착부의 타단에서 내측으로 연장된 제 2 밀착부로 이루어지며; 양방향 씰링부는 대기측과 연통되어 회전축이 제 1 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 일 방향으로 기울어진 제 1 공기유입 홈들로 이루어진 제 1 씰링부 및 대기측과 연통되어 회전축이 제 2 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 타 방향으로 기울어진 제 2 공기유입 홈들로 이루어진 제 2 씰링부로 이루어지며, 상기 제 1,2 씰링부가 서로 순차적으로 제 1 밀착부에 형성되며; 동일한 회전속도인 경우, 고속방향인 제 1 회전방향으로 회전시 제 1 씰링부의 공기 유입량이 저속방향인 제 2 회전방향으로 회전시 제 2 씰링부로의 공기 유입량보다 작은 것을 특징으로 한다.

Description

양방향 회전축용 오일 씰{Oil Seal For Bi-Directional Shaft}
본 발명은 모터나 엔진의 회전축 장착 부위로부터 오일이 누설되거나 및 먼지가 모터나 엔진 내부로 침입하는 것을 방지하기 위한 오일 씰에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양 방향으로 회전가능한 회전축을 구비한 장치의 회전축 장착부위에 설치되어 회전방향에 관계없이 우수한 씰링이 가능하도록 한 오일 씰에 관한 것이다.
모터나 엔진의 회전축 장착부위에는 오일 씰을 설치하여, 모터나 엔진 내부의 오일이 회전축을 통해 누설되거나 외부의 먼지가 회전축을 통해 모터나 엔진 내부로 침입하는 것을 방지하게 된다.
자동차 엔진과 같이 일 방향으로만 회전축이 회전하는 경우, 대한민국 공개특허 10-2017-0043752호에 개시된 바와 같이 회전방향으로 형성된 나선홈을 회전축 밀착부에 구비한 오일 씰이 사용될 수 있다.
하지만, 자동차 엔진과 같이 일 방향으로 회전하는 장치들을 위해 개발된 종래의 오일 씰로 양방향으로 회전 가능한 모터 등에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 기술로는 대한민국 등록특허 10-2113519호에 개시된 양방향 회전축용 오일 씰을 그 예로 들 수 있다.
도 1은 종래 양방향 회전축용 오일 씰(1000)의 사시도와 일부 절개된 사시도이며, 도 2,3,4는 종래 오일 씰의 장착형태와 구조를 설명하기 위한 단면도를 나타낸 것이다. 도 1, 3, 4는 회전축이 삽입된 상태의 오일 씰의 형태를 나타낸 것이지만, 설명을 위하여 회전축을 도시하지 않았다.
오일 씰(1000)은 바디부(100), 메인 립(Main Lip. 300)으로 대별될 수 있는데, 선택적으로 더스트 립(Dust Lip, 200)을 더 구비할 수 있다.
바디부(100)는 링 형상을 이루며, 내측에 회전축(10) 또는 회전축(10)과 결합된 부품이 삽입될 수 있도록 중공부가 형성되어 있다.
더스트 립(200) 및 메인 립(300)은 바디부(100)의 내측에서 바디부(100)의 원주방향을 따라 각각 연장되어 형성된다. 상기 바디부(100)의 외측면은 장치의 하우징(20)에 결합된다.
더스트 립(200)은 외부에서 내부로 먼지 등이 유입되는 것을 방지하는 기능을 하며, 일반적으로 고무와 같이 가요성이 있는 재질로 이루어진다.
메인 립(300)은 외부에서 내부로 먼지 등이 유입되는 것과 오일이 회전축(10)을 따라 누설되는 것을 방지하는 기능을 한다.
도 3은 도 2의 오일 씰만을 도시한 것으로, 바디부(100)는 가요성 재질로 이루어진 씰 바디(Seal Body, 110) 및 상기 씰 바디(110)의 내측면에 접하는 보강재(120)로 이루어져 있다. 씰 바디(110)는 고무 등과 같이 가요성 재질로 이루어져 하우징(20)과 밀착이 용이하도록 하며, 상기 보강재(120)는 가요성 재질인 씰 바디(110)의 형태가 변형되지 않도록 보강하는 것으로 스틸과 같이 강성이 높은 재질로 이루어진다.
메인 립(300)은 폴리테드라플로오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE)으로 이루어져 고속으로 회전하는 샤프트와 맞닿아도 높은 내열성 및 내마찰성으로 내구성을 확보하고, 높은 가요성과 반발 탄성력으로 오일 누설 차단의 효과를 상승시키게 된다.
더스트 립(200)과 메인 립(300)은 일단이 바디부(100)의 보강재(120)와 결합되도록 이루어지며, 타단은 상기 회전축(10)에 밀착되도록 이루어져 있다.
메인 립(300)은 고정부(310), 절곡부(320) 및 밀폐부(330)로 이루어진다.
상기 고정부(310)는 더스트 립(200)의 결합부(210)와 결합된다. 더스트 립(200)이 생략된 경우 보강재(120)에 결합됨은 물론이다. 절곡부(320)는 상기 고정부(310)와 연결되어 내측으로 연장된다. 절곡부(320)는 회전축이 오일 씰에 끼워지면 상측으로 굽혀지게 되는 것이며, 밀폐부(330)는 상기 절곡부(320)의 단부와 연결되며 회전축에 접촉하여 오일의 누설을 방지하는 부분이다.
밀폐부(330)는 제 1 밀착부(331) 및 제 2 밀착부(332)로 이루어진다.
제 2 밀착부(332)는 제 1 밀착부(331)보다 메인 립의 타단, 즉 오일 씰의 내측 단부에 배치되며, 이에 따라 메인 립의 끝단부인 제 2 밀착부(332)는 누설을 회전축에 접촉하여 밀폐를 이루게 된다.
절곡부(320)에는 둘레 방향을 따라 연장된 나선홈(321)이 형성되어 있다.
도 4는 종래 오일 씰의 일부가 절단된 오일 씰의 정면도를 나타낸 것이며, 도 5는 종래 오일 씰의 평면도를 나타낸 것으로, 회전축이 삽입되기 전의 상태로, 메인 립이 구부러지지 않은 상태를 도시하고 있다.
본 설명에서는, 축을 구비한 장치 내부측을 오일(OIL)측, 장치의 외부측을 대기(AIR)측이라 하기로 한다.
메인 립(330)의 밀폐부(330)의 제 1 밀착부(331)에 양방향 씰링부(400)가 형성되어 있다.
양방향 씰링부(400)는 상기 제 1 밀착부(331)의 둘레를 따라 복수로 형성되며, 상기 일 방향으로 기울어진 복수의 제 1 씰링홈(411)을 구비한 제 1 씰링부(410) 및 타 방향으로 기울어진 복수의 제 2 씰링홈(421)을 구비한 제 2 씰링부(420)가 메인립(300)의 둘레방향을 따라 서로 순차적으로 배치되어 있다.
상기 제 1 씰링부(410) 및 제 2 씰링부(420)는 상단부가 서로를 향하도록 이루어져 있다. 상기 제 1 씰링홈(411) 및 제 2 씰링홈(421)은 상기 밀폐부(330)의 제 1 밀착부(331) 내면에 음각으로 형성되어 있다.
상기 제 1 씰링홈(411) 및 제 2 씰링홈(421)은 오일측으로부터 누설되는 오일을 함유함에 따라 마모로 인한 성능저하를 감소시킬 수 있게 된다.
하지만, 최근 전기차에서 채택되는 트랙션 모터와 같이 양방향 회전속도가 서로 다른 경우, 예를 들어 차량을 전진시키면서 18,000 RPM 정도까지 고속회전으로 회전하기도 하고, 차량을 후진시키기 위해 훨씬 낮은 RPM으로 반대방향으로 회전하기도 하는 경우, 회전방향에 따른 회전속도 및 마찰 등 그 경계조건이 달라지게 되므로, 대칭적인 양방향 씰링부를 구비한 오일씰은 경계조건의 차이에 따라 적용하기 힘든 문제점이 있어, 보다 개선된 양방향 회전 샤프트용 오일 씰이 필요한 실정이다.
KR 10-2017-0043752 A1, 2017.04.24 KR 10-2113519 B, 2020.05.21.
본 발명은 양 방향 회전속도가 서로 다른 장치에 적용되어, 보다 나은 향상된 씰링효과를 얻을 수 있고, 오일 씰의 내구성을 향상시키도록 하는 것을 그 주된 목적으로 한다.
본 발명의 양방향 회전축용 오일 씰은,
회전축이 관통할 수 있도록 링 형상으로 이루어지는 바디부;
상기 바디부의 내측에 형성되며, 일단이 상기 바디부와 결합되고, 타단이 회전축과 접하도록 내측으로 연장 형성된 더스트 립;
상기 바디부의 내측에 형성되며, 일단이 상기 바디부 또는 더스트 립과 결합되며, 회전축과 접하도록 내측으로 연장 형성된 메인 립으로 이루어진 양방향 회전축용 오일 씰에 있어서;
상기 메인 립은 상기 바디부 또는 더스트 립과 고정 결합되는 고정부, 일단이 상기 고정부와 연결되는 절곡부 및 상기 절곡부의 타단과 그 일단이 연결되며 회전축과 접하는 밀폐부로 이루어지고;
상기 밀폐부는 상기 절곡부의 타단과 일단이 연결되는 제 1 밀착부 및 상기 제 1 밀착부의 타단에서 내측으로 연장된 제 2 밀착부로 이루어지며;
양방향 씰링부는 대기측과 연통되어 회전축이 제 1 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 일 방향으로 기울어진 제 1 공기유입 홈들로 이루어진 제 1 씰링부 및 대기측과 연통되어 회전축이 제 2 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 타 방향으로 기울어진 제 2 공기유입 홈들로 이루어진 제 2 씰링부로 이루어지며, 상기 제 1,2 씰링부가 서로 순차적으로 제 1 밀착부에 형성되며;
고속방향인 제 1 회전방향으로 회전시 제 1 씰링부의 공기 유입량이 저속방향인 제 2 회전방향으로 회전시 제 2 씰링부로의 공기 유입량보다 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양방향 회전축용 오일 씰은,
회전축이 관통할 수 있도록 링 형상으로 이루어지는 바디부;
상기 바디부의 내측에 형성되며, 일단이 상기 바디부와 결합되고, 회전축과 접하도록 내측으로 연장 형성된 메인 립으로 이루어진 양방향 회전축용 오일 씰에 있어서;
상기 메인 립은 상기 바디부과 고정 결합되는 고정부, 일단이 상기 고정부와 연결되는 절곡부 및 상기 절곡부의 타단과 그 일단이 연결되며 회전축과 접하는 밀폐부로 이루어지고;
상기 밀폐부는 상기 절곡부의 타단과 일단이 연결되는 제 1 밀착부 및 상기 제 1 밀착부의 타단에서 내측으로 연장된 제 2 밀착부로 이루어지며;
양방향 씰링부는 대기측과 연통되어 회전축이 제 1 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 일 방향으로 기울어진 제 1 공기유입 홈들로 이루어진 제 1 씰링부 및 대기측과 연통되어 회전축이 제 2 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 타 방향으로 기울어진 제 2 공기유입 홈들로 이루어진 제 2 씰링부로 이루어지며, 상기 제 1,2 씰링부가 서로 순차적으로 제 1 밀착부에 형성되며;
고속방향인 제 1 회전방향으로 회전시 제 1 씰링부로의 공기 유입량이 저속방향인 제 2 회전방향으로 회전시 제 2 씰링부로의 공기 유입량보다 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양방향 회전축용 오일 씰은, 제 1 씰링부를 이루는 제 1 공기유입 홈의 단면적이 제 2 씰링부를 이루는 제 2 공기유입 홈의 단면적보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 양방향 회전축용 오일 씰은, 제 1 공기유입 홈의 깊이가 제 2 공기유입 홈의 깊이보다 깊은 것이 바람직하다.
본 발명의 양방향 회전축용 오일 씰은, 제 1 공기유입 홈의 단면 형상과 제 2 공기유입 홈의 단면 형상은 서로 다른 것이 바람직하다.
본 발명의 양방향 회전축용 오일 씰은, 제 1 씰링부를 이루는 제 1 공기유입 홈의 갯수가 제2 씰링부를 이루는 제 2 공기유입 홈의 갯수보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 양방향 회전축용 오일 씰은, 제 1 공기유입 홈이 기울어진 각도는 제 2 공기유입 홈이 기울어진 각도보다 큰 것이 바람직하다.
본 발명의 양방향 회전축용 오일 씰은, 제 1 공기유입 홈과 제 2 공기유입 홈의 기울어진 각도는 22도~38도 사이인 것이 바람직하다.
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본 발명에 의하면, 회전 방향에 따라 요구되는 회전속도가 서로 다른 장치에서 양방향 회전축의 씰링이 보다 완벽하게 이루어지며, 오일 씰의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 5는 종래의 오일 씰을 설명하기 위한 도.
도 6는 본 발명 일 실시예 오일 씰을 설명하기 위한 단면도.
도 7은 본 발명 일 실시예 오일 씰 중 메인 립의 저면도.
이하, 본 발명을 그 실시예에 따라 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 실시예 구성 중 종래 오일 씰의 구성과 동일한 부분은 종래 오일 씰을 나타낸 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 오일 씰(1000)은 바디부(100) 및 메인 립(300)으로 이루어진다.
더스트 립(200)은 필요에 따라 부가될 수 있다.
이하 설명에서는 더스트 립(200)이 포함되지 않은 것으로 설명되지만, 통상의 지식을 가진 자라면 앞서 설명한 종래의 기술로부터 더스트 립(200)이 부가된 형태를 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
바디부(100)는 내측에 회전축 또는 회전축과 결합된 부품이 삽입될 수 있도록 중공부가 형성된 링 형상으로 이루어진다. 상기 바디부(100)의 외측면은 장치의 하우징(20)에 결합된다.
바디부(100)는 가요성 재질로 이루어진 씰 바디(110) 및 상기 씰 바디(110)의 내측면에 접하는 보강재(120)로 이루어져 있다. 씰 바디(110)는 고무 등과 같이 가요성 재질로 이루어져 하우징(20)과 밀착이 용이하도록 하며, 상기 보강재(120)는 가요성 재질인 씰 바디(110)의 형태가 변형되지 않도록 보강하는 스틸과 같이 강성이 높은 재질로 이루어진다.
바디부(100)의 내측에 형성되고, 일단이 바디부(100)에 결합 또는 연결되며 회전축(10)과 맞닿도록 이루어진 메인 립(300)은 상기 바디부(100)의 원주방향을 따라 연장되어 형성된다.
본 실시예 도 6에서와 같이 메인 립(300)은 그 일단이 씰 바디(110)에 부착되어 있지만, 보강재(120)에 직접 부착될 수 있다. 메인 립(300)은 상기 회전축(10)에 밀착되도록 이루어져 있다.
메인 립(300)은 장치 외부로부터 먼지가 유입되거나 장치 내부의 오일이 회전축(10)을 따라 누설되는 것을 방지하게 된다. 메인 립(300)은 폴리테드라플로오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE)으로 이루어져 있다.
메인 립(300)은 고정부(310), 절곡부(320) 및 밀폐부(330)로 이루어진다.
본 실시예에서 고정부(310)는 앞서 설명한 바와 같이 씰 바디(110)와 결합된다.
절곡부(320)는 상기 고정부(310)와 그 일단이 연결되어 내측으로 연장되어 있으며(도 6에서 300-A 형태), 회전축(10)이 삽입되었을 때 도 6의 300-B 형상과 같이 상측으로 굽혀지게 된다.
절곡부(320)에는 둘레 방향을 따라 연장된 나선홈(321)이나 동심을 가진 복수의 홈이 형성될 수 있다. 이와 같은 홈들은 메인 립이 회전축에 끼워질 때 그 변형을 용이하게 한다.
밀폐부(330)는 상기 절곡부(320)의 단부와 연결되며, 회전축에 밀착되어 오일의 누설을 방지하게 된다.
밀폐부(330)는 제 1 밀착부(331) 및 제 2 밀착부(332)로 이루어진다.
제 2 밀착부(332)는 제 1 밀착부(331)보다 오일측(내측)으로 배치되어 메인 립의 일측 단부를 이루게 된다.
양방향 씰링부(400)은 제 1 씰링부(410)와 제 2 씰링부(420)으로 이루어져 있다. 제 1 씰링부(410)는 복수 개의 제 1 공기유입 홈(411')로 이루어져 있는데, 제 1 공기유입 홈(411')은 대기측과 연통되어 회전축(10)이 제 1 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 제 1 방향으로 기울어져 있다.
제 2 씰링부(420)는 복수 개의 제 2 공기유입 홈(421')로 이루어져 있는데, 제 2 공기유입 홈(421') 역시 대기측과 연통되어 회전축(10)이 제 2 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 제 2 방향으로 기울어져 있다.
제 1, 2 씰링부(410,420)가 서로 순차적으로 제 1 밀착부에 형성되어 있다.
본 발명은 동일한 회전속도로 제 1 회전방향으로 회전시 제 1 씰링부로의 공기 유입량이 제 2 회전방향으로 회전시 제 2 씰링부로의 공기 유입량보다 작도록 은 것을 기술적 구성으로 채택하고 있다.
제 1,2 공기유입 홈(411', 421')의 기울어진 각도는 22도~38도 사이인 것이 바람직하다.
제 1 공기유입 홈(411')과 제 2 공기유입 홈(421')이 기울어진 각도(θ1, θ2)는 도 7에 도시한 바와 같이 인접한 제 1 공기유입 홈(411')과 제 2 공기유입 홈(421')의 단부를 연결하여 연장된 선과 각 씰링홈이 이루는 각도 중 예각으로 정의하기로 한다.
이하, 본 실시예에서 제 1 공기유입 홈(411')은 제 1 회전 방향(R1)의 고속 회전을 위해, 제 2 공기유입 홈(421')은 제 1 회전 방향(R1)과 반대되는 방향인 제 2 회전 방향(R2)의 저속 회전을 위해 구비된 것으로 설명한다.
종래의 제 1 씰링홈(411) 및 제2씰링홈(421)은 상기 밀폐부(330)의 내측면에 음각으로 형성되어 누설되는 오일이 일부 저장되는 역할만을 하였는데, 본 발명의 제 1,2 공기유입 홈(411', 421')은 이와 함께 회전축의 회전방향에 따라 공기가 유입되도록 대기측과 연통되도록 이루어져 있다.
도 7은 본 실시예 오일 씰이 축이 삽입되기 전 상태(도 6의 300-A 상태)에서의 메인 립(300)의 저면도이며, 굴곡부(320)의 홈은 도시하지 않았다.
도 7에서 원 C1은 절곡부(320)과 밀착부(310)의 경계를 나타낸 것으로, 제 1,2 공기유입 홈(411',421')이 회전축과 접촉하지 않는 부분인 절곡부(320)까지 연장 형성된 것을 표시하기 위한 것이다.
제 1,2 공기유입 홈(411',421')은 밀폐부(330)와 절곡부(320)의 경계까지 형성되어도 회전축(10)의 회전 및 그 방향에 따라 공기가 유입되게 된다.
회전축(10)이 제 1 회전 방향(R1)으로 회전하게 되면, 회전축(10) 주위를 따라 유동하는 공기는 제 1 공기유입 홈(411')으로 유입되며, 제 2 회전 방향(R2)으로 회전하면 제 2 공기유입 홈(421')으로 유입되게 된다.
각 씰링홈으로 유입된 공기는 오일 씰로 유입되는 오일을 오일측으로 되돌리고 대기측으로 누유되지 않도록 하는 역할을 하게 되며, 이에 따라 오일의 누유를 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.
또한 각 씰링홈으로 유입되는 공기는 오일씰을 냉각하는 역할도 하게 된다.
공기가 유입되는 씰링홈을 구비하지 못한 종래의 양방향 회전축용 오일 씰은 15,000 RPM으로 회전축이 고속회전하여 오일의 온도가 100 ℃ 에 달했을 때, 오일 씰의 온도는 약 150 ℃로 측정되었지만, 본 발명의 씰링홈을 구비한 오일 씰은 이보다 낮은 130℃의 온도로 유지하였다.
장치의 작동에 따른 오일 씰의 온도변화 폭이 줄어들기 때문에 오일 씰의 경화가 지연되며, 오일 씰의 내구성을 확보할 수 있게 된다.
한편 고속회전인 제 1 회전 방향(R1)의 회전인 경우 저속회전인 제 2 회전방향(R2)보다 회전축(10) 주의의 공기 유동이 더 강하게 일어나게 된다. 이에 따라 제 1 공기유입 홈(411')을 통해 공기가 과도하게 유입되지 않도록 제 1 공기유입 홈(411')의 단면적을 제 2 공기유입 홈(421')의 단면적보다 상대적으로 작게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 저속회전인 제 2 회전 방향(R2)의 회전에서는 제 2 공기유입 홈(421')이 제 1 공기유입 홈(411')보다 넓은 단면적을 가지도록 하면 공기가 잘 유입되고, 이에 따라 오일 씰의 냉각 및 누유방지에 효과적이게 된다.
상기와 같이 제 1 공기유입 홈(411')의 단면적을 제 2 공기유입 홈(421')의 단면적보다 작게 조절함에 있어, 제 1 공기유입 홈(411')의 깊이를 제 2 공기유입 홈(421')의 깊이보다 깊은 것도 바람직하다.
제 1 공기유입 홈(411')의 깊이가 깊더라도 폭을 감소시켜 제 2 공기유입 홈(421')의 단면적보다 작게 하여야 함은 당연하다 할 것이다.
동일한 폭을 구비한 제 1,2 공기유입 홈(411',421')에서 제 1 공기유입 홈(411')의 깊이를 감소시켜 단면적을 감소시키는 경우보다, 제 1 공기유입 홈(411')의 깊이를 깊게 하면서 폭을 변경하여 단면적을 감소시킨 경우가, 동일 단면적에서 보다 나은 씰링 성능을 보였다.
또한, 상기 실시예들에서는 제 1 공기유입 홈(411')과 제 2 공기유입 홈(421')의 단면 형상을 사각형을 예로 들어 설명한 것이지만, 양 공기유입 홈의 단면형상은 서로 동일할 필요가 없다. 예를 들어 제 1 공기유입 홈(411')은 삼각형, 제 2 공기유입 홈(421')은 사각형으로 이루어져도 상관없다.
동일한 회전속도로 제 1 회전방향으로 회전시 제 1 씰링부로의 공기 유입량이 제 2 회전방향으로 회전시 제 2 씰링부로의 공기 유입량보다 작도록만 하면 어떤 경우도 무방하다.
동일한 회전속도로 제 1 회전방향으로 회전시 제 1 씰링부로의 공기 유입량이 제 2 회전방향으로 회전시 제 2 씰링부로의 공기 유입량보다 작도록 하기 위해서는 다음과 같은 구성도 가능할 것이다.
제 1 씰링부를 이루는 제 1 공기유입 홈의 갯수가 제2 씰링부를 이루는 제 2 공기유입 홈의 갯수보다 작은 경우, 제 1,2 공기유입 홈의 단면적 및 형상이 동일하더라도, 제 1 씰링부(410)로 유입되는 공기의 양이 제 2 씰링부(420)로 유입되는 공기의 양보다 작게 할 수 있을 것이다.
또한, 제 1 공기유입 홈(411')이 기울어진 각도(θ1)가 제 2 공기유입 홈(421')이 기울어진 각도(θ2)보다 큰 경우에도, 제 1 씰링부(410)로 유입되는 공기의 양이 제 2 씰링부(420)로 유입되는 공기의 양보다 작게 할 수 있을 것이다.
제 1 공기유입 홈이 기울어진 각도(θ1)와 제 2 공기유입 홈이 기울어진 각도(θ2)는 22도~38도의 범위 내에서 제작되는 것이 바람직하다.
각도가 22도 범위보다 작거나 38도보다 크면 유입되는 공기량이 급격히 감소하며, 22도~38도의 범위에서는 각도가 커짐에 따라 유입되는 공기량이 서서히 감소하기 때문에, 성능의 예측이 가능하고 설계가 용이하게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 회전축 20 : 하우징
100 : 바디부 110 : 씰 바디 120 : 보강재
200 : 더스트 립 210 : 결합부
300 : 메인 립 310 : 고정부 320 : 절곡부 330 : 밀폐부
331 : 제 1 밀착부 332 : 제 2 밀착부
400 : 양방향 씰링부 410 : 제 1 씰링부 411 : 제 1 씰링홈
411' : 제 1 공기유입 홈
420 : 제 2 씰링부 421 : 제 2 씰링홈 421': 제 2 공기유입 홈
1000 : 오일 씰

Claims (8)

  1. 회전축이 관통할 수 있도록 링 형상으로 이루어지는 바디부;
    상기 바디부의 내측에 형성되며, 일단이 상기 바디부와 결합되고, 타단이 회전축과 접하도록 내측으로 연장 형성된 더스트 립;
    상기 바디부의 내측에 형성되며, 일단이 상기 바디부 또는 더스트 립과 결합되며, 회전축과 접하도록 내측으로 연장 형성된 메인 립으로 이루어진 양방향 회전축용 오일 씰에 있어서;
    상기 메인 립은 상기 바디부 또는 더스트 립과 고정 결합되는 고정부, 일단이 상기 고정부와 연결되는 절곡부 및 상기 절곡부의 타단과 그 일단이 연결되며 회전축과 접하는 밀폐부로 이루어지고;
    상기 밀폐부는 상기 절곡부의 타단과 일단이 연결되는 제 1 밀착부 및 상기 제 1 밀착부의 타단에서 내측으로 연장된 제 2 밀착부로 이루어지며;
    양방향 씰링부는 대기측과 연통되어 회전축이 제 1 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 일 방향으로 기울어진 제 1 공기유입 홈들로 이루어진 제 1 씰링부 및 대기측과 연통되어 회전축이 제 2 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 타 방향으로 기울어진 제 2 공기유입 홈들로 이루어진 제 2 씰링부로 이루어지며, 상기 제 1,2 씰링부가 서로 순차적으로 제 1 밀착부에 형성되며;

    고속방향인 제 1 회전방향으로 회전시 제 1 씰링부의 공기 유입량이 저속방향인 제 2 회전방향으로 회전시 제 2 씰링부로의 공기 유입량보다 작은 것을 특징으로 하는 양방향 회전축용 오일 씰.
  2. 회전축이 관통할 수 있도록 링 형상으로 이루어지는 바디부;
    상기 바디부의 내측에 형성되며, 일단이 상기 바디부와 결합되고, 회전축과 접하도록 내측으로 연장 형성된 메인 립으로 이루어진 양방향 회전축용 오일 씰에 있어서;
    상기 메인 립은 상기 바디부과 고정 결합되는 고정부, 일단이 상기 고정부와 연결되는 절곡부 및 상기 절곡부의 타단과 그 일단이 연결되며 회전축과 접하는 밀폐부로 이루어지고;
    상기 밀폐부는 상기 절곡부의 타단과 일단이 연결되는 제 1 밀착부 및 상기 제 1 밀착부의 타단에서 내측으로 연장된 제 2 밀착부로 이루어지며;
    양방향 씰링부는 대기측과 연통되어 회전축이 제 1 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 일 방향으로 기울어진 제 1 공기유입 홈들로 이루어진 제 1 씰링부 및 대기측과 연통되어 회전축이 제 2 회전방향으로 회전시 대기측 공기가 유입되도록 타 방향으로 기울어진 제 2 공기유입 홈들로 이루어진 제 2 씰링부로 이루어지며, 상기 제 1,2 씰링부가 서로 순차적으로 제 1 밀착부에 형성되며;

    고속방향인 제 1 회전방향으로 회전시 제 1 씰링부로의 공기 유입량이 저속방향인 제 2 회전방향으로 회전시 제 2 씰링부로의 공기 유입량보다 작은 것을 특징으로 하는 양방향 회전축용 오일 씰.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 씰링부를 이루는 제 1 공기유입 홈의 단면적이 제 2 씰링부를 이루는 제 2 공기유입 홈의 단면적보다 작은 것을 특징으로 하는 양방향 회전축용 오일 씰.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제 1 공기유입 홈의 깊이가 제 2 공기유입 홈의 깊이보다 깊은 것을 특징으로 하는 양방향 회전축용 오일 씰.
  5. 제 3 항에 있어서,
    제 1 공기유입 홈의 단면 형상과 제 2 공기유입 홈의 단면 형상은 서로 다른 것을 특징으로 하는 양방향 회전축용 오일 씰.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 씰링부를 이루는 제 1 공기유입 홈의 갯수가 제2 씰링부를 이루는 제 2 공기유입 홈의 갯수보다 작은 것을 특징으로 하는 양방향 회전축용 오일 씰.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 공기유입 홈이 기울어진 각도는 제 2 공기유입 홈이 기울어진 각도보다 큰 것을 특징으로 하는 양방향 회전축용 오일 씰.
  8. 제 7 항에 있어서,
    제 1 공기유입 홈과 제 2 공기유입 홈의 기울어진 각도는 22도~38도 사이인 것을 특징으로 하는 양방향 회전축용 오일 씰.
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