KR20110034896A - 수중모터의 수밀장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압의 물이 수중모터의 회전축을 따라 유입하는 것을 차폐하는 이중의 오일자켓을 구비한 수중모터의 수밀장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 특히 고심도에서 동작하는 기계장치의 경우에도 수중모터의 회전축을 따라 고압의 물이 쉽게 유입할 수 없으므로 물의 침투로 인한 기계장치의 동작 장애나 훼손이 발생할 염려가 없다. 또한 오일자켓을 교체하는 과정이 용이하므로 기계장치의 유지 보수가 효과적으로 이루어질 수 있다.

수중모터, 회전축, 수밀

Description

수중모터의 수밀장치{Watertight Device of Underwater Motor}

본 발명은 고압의 물이 수중모터의 회전축을 따라 유입하는 것을 차폐하는 수중모터의 수밀장치에 관한 것이다.

수중모터는 수중에서 동작하는 대부분의 기계장치를 추진하는 핵심적인 장비이다. 이러한 수중모터는 전기 및 기계 부품으로 구성되어 있어 물에 노출되면 동작의 장애나 장치의 심각한 훼손을 일으킨다. 따라서 이를 방지하기 위한 수중모터의 수밀은 매우 중요하다. 특히, 고심도에서 동작하는 기계장치의 경우에는 수중모터의 회전축을 따라 고압의 물이 쉽게 유입할 수 있으므로 이러한 고압의 물을 차폐할 수 있는 구조의 설계가 더욱 중요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 고압의 물이 수중모터의 회전축을 따라 유입하는 것을 차폐하는 이중의 오일자켓을 구비한 수중모터의 수밀장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부오일자켓으로 모터의 회전축 주변을 둘러싸는 밀폐 공간을 형성하고, 이 밀폐 공간 내부에서 내부오일자켓으로 모터의 회전축 주변을 한 번 더 둘러싸는 이중의 밀폐 공간을 형성한 후, 각각의 밀폐 공간으로 오일을 주입함으로써 모터의 본체 내부로 물이 유입되는 것을 차폐하는 것을 특징으로 하는 수중모터의 수밀장치를 제시한다.

본 발명에 따르면, 특히 고심도에서 동작하는 기계장치의 경우에도 수중모터의 회전축을 따라 고압의 물이 쉽게 유입할 수 없으므로 물의 침투로 인한 기계장치의 동작 장애나 훼손이 발생할 염려가 없다. 또한 오일자켓을 교체하는 과정이 용이하므로 기계장치의 유지 보수가 효과적으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 수중모터의 수밀장치의 전체적인 형태를 보여주고 있다. 그리고 도 2는 외부오일자켓의 형상을, 도 3은 케이스의 형상을, 도 4는 내부오일자켓의 형상을, 도 5는 하부덮개의 형상을, 도 6은 회전축의 형상을, 도 7은 연결축의 형상을, 도 8은 스냅링의 형상을, 도 9는 베어링의 형상을, 도 10은 하모닉드라이버의 형상을, 도 11은 모터의 형상을, 도 12는 엔코더의 형상을 보여주고 있다.

본 발명에 따른 수중모터의 수밀장치는, 외부오일자켓(1)으로 모터(10)의 회 전축(5) 주변을 둘러싸는 밀폐 공간(B)을 형성하고, 이 밀폐 공간(B) 내부에서 내부오일자켓(3)으로 모터(10)의 회전축(5) 주변을 한 번 더 둘러싸는 이중의 밀폐 공간(C)을 형성한 후, 각각의 밀폐 공간(B, C)으로 오일을 주입함으로써 모터(10)의 본체 내부로 물이 유입되는 것을 차폐하는 것을 특징으로 한다. 이하, 도 1을 위주로 하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

모터(10) 및 엔코더(11)는 케이스(2) 내부에 장착되며, 케이스(2)의 아래로는 하부덮개(4)가 부착되어 밀폐 공간을 이룬다. 케이스(2)는 실린더 형상을 하고 있는데, 케이스(2)의 상부 외주면(D)에는 외부오일자켓(1)과 체결되기 위한 나사산이 형성되어 있다. 그리고 하부덮개(4)에는 방수 역할을 하는 오-링(O-Ring) 삽입부(E)(도 5)가 가공되어 있다.

모터(10)는 케이스(2) 윗면을 관통하여 하모닉드라이버(9)와 연결된다. 그리고 연결축(6)은 하모닉드라이버(9)를 회전축(5)과 연결시킨다. 하모닉드라이버(9)는 일종의 감속기로서 모터(10)의 회전속도를 감소시키고 토크를 향상시키는 역할을 한다.

실린더 형상의 외부오일자켓(1)은 케이스(2)의 상부 외주면(D)에 체결된다.

이때 외부오일자켓(1)의 내부 벽면(A)에는 나사산이 형성되어 있고(도 13), 케이스(2)의 상부 외주면(D)에도 나사산이 형성되어 있으므로, 외부오일자켓(1)과 케이스(2)의 나사산은 상호간에 암수나사의 형태로 작용하게 된다.

따라서 외부오일자켓(1)을 시계 방향으로 돌림으로써 케이스(2)에 쉽게 체결할 수 있다. 물론 외부오일자켓(1)을 반시계 방향으로 돌리면 외부오일자켓(1)은 케이스(2)로부터 분리된다.

이처럼 본 발명은 나사산 구조를 이용하여 외부오일자켓(1)이 케이스(2)에 간단하게 탈부착될 수 있게 함으로써, 외부오일자켓(1)이 혹시라도 물의 유입에 의하여 부식한다 할지라도 작업자가 이에 따른 오일 교체나 수리를 용이하게 할 수 있도록 하였다.

외부오일자켓(1)이 케이스(2)에 체결됨으로써 외부오일자켓(1)은 모터(10)의 회전축(5) 주변을 둘러싸는 밀폐 공간(B)을 형성하게 된다. 외부오일자켓(1)의 상면 중앙에는 회전축(5)이 관통할 수 있는 홀(F)(도 2)이 형성되어 있어, 외부오일자켓(1)은 회전축(5)이 관통한 상태로 회전축(5) 주변을 둘러싸게 되는 것이다. 이때 외부오일자켓(1)에 의하여 형성된 밀폐 공간(B)에는 회전축(5)을 비롯하여 연결축(6) 및 하모닉드라이버(9)가 포함된다.

밀폐 공간(B) 속으로는 오일이 채워진다. 이 경우 오일은 내수성, 내마모성, 녹방지성이 우수한 것일수록 좋다. 그 결과 밀폐 공간(B)에는 유압이 형성되므로, 수중에서 외부오일자켓(1)에 대하여 수압이 가해진다 할지라도 물이 쉽사리 밀폐 공간(B)으로 유입되지는 못한다.

한편, 외부오일자켓(1)의 상면에는 오일주입구(12)가 형성되어 있어 이 오일 주입구(12)를 통하여 오일이 주입됨으로써 밀폐 공간(B)은 오일로 채워지게 된다. 그리고 오일이 모두 채워지면 볼트로 오일주입구(12)를 막는다.

이때, 본 발명은 오일주입구(12)가 외부오일자켓(1)의 중앙으로부터 최대한 외곽에 위치하도록 하여 오일이나 물이 쉽게 배출될 수 있도록 하였다. 즉, 밀폐 공간(B)에 채워진 오일을 교체해야 한다거나 혹시라도 밀폐 공간(B)으로 물이 유입되어 물을 빼내야 하는 상황이 되면 외부오일자켓(1)을 기울여 오일이나 물을 쉽게 배출할 수 있게 한 것이다.

이처럼 외부오일자켓(1)에 의하여 물의 유입이 차폐될 수는 있으나, 고심도에서 동작하는 기계장치의 경우에는 회전축(5)을 따라 고압의 물이 유입할 가능성이 여전히 존재한다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 오일자켓을 이중으로 장착하는 방안을 강구하였다. 즉, 물의 유입을 이중으로 차폐하는 방안을 강구한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 외부오일자켓(1)에 의하여 형성된 밀폐 공간(B) 내부에서 내부오일자켓(3)으로 모터(10)의 회전축(5) 주변을 한 번 더 둘러싸는 이중의 밀폐 공간(C)을 형성하였다. 이때 밀폐 공간(C)에도 밀폐 공간(B)처럼 오일이 채워진다.

이에 따라 외부오일자켓(1)이 1차로 물의 유입을 차폐하고, 만약 외부오일자켓(1)으로 물이 유입되면 내부오일자켓(3)이 2차로 물의 유입을 차폐하게 된다. 이러한 과정에 따라 물이 모터(10)의 본체 내부로 유입되는 것을 완전히 차폐할 수 있는 것이다.

내부오일자켓(3)은 일종의 덮개인데, 내부오일자켓(3)에도 외부오일자켓(1)과 마찬가지로 오일주입구(12) 및 회전축(5)이 관통할 수 있는 홀(F)(도 4)이 형성되어 있다. 그리고 내부오일자켓(3)에는 만약을 대비하여 방수 역할을 하는 오-링 삽입부(E)(도 4)가 가공되어 있다.

한편, 본 발명은 외부오일자켓(1) 및 내부오일자켓(3)을 관통하는 회전축(5) 상에 스냅링(Snapring)(7)을 부착함으로써, 만에 하나 회전축(5)의 축면을 따라 유입되는 물이 있다 할지라도 스냅링(7)이 물의 유입 경로를 변경시켜 최종적으로는 물이 모터(10)의 본체 내부로 유입되는 것을 차폐할 수 있도록 하였다.

이때, 본 발명은 스냅링(7)이 부착되는 위치에 대하여 특별한 제한을 두지는 아니하나, 내부오일자켓(3)이 물의 유입을 차폐할 수 있는 최후의 방어선이라는 점을 고려할 때, 내부오일자켓(3)에 의하여 형성된 밀폐 공간(C)에는 반드시 한 개 이상의 스냅링(7)을 두는 것이 바람직하다.

또한, 외부오일자켓(1) 및 내부오일자켓(3)에는 회전축(5)이 관통하는 부분에 베어링(8)을 설치함으로써 회전축(5)과의 마찰을 줄임과 함께 회전축(5)이 직선의 형태를 최대한으로 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 특히 고심도에서 동작하는 기계장치의 경우에도 모터(10)의 회전축(5)을 따라 고압의 물이 쉽게 유입할 수 없으므로 물의 침 투로 인한 기계장치의 동작 장애나 훼손이 발생할 염려가 없다. 또한 외부오일자켓(1) 및 내부오일자켓(3)을 교체하는 과정이 용이하므로 기계장치의 유지 보수가 효과적으로 이루어질 수 있다.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 수중모터의 수밀장치를 보여주고 있다.

도 2는 외부오일자켓의 형상을 보여주고 있다.

도 3은 케이스의 형상을 보여주고 있다.

도 4는 내부오일자켓의 형상을 보여주고 있다.

도 5는 하부덮개의 형상을 보여주고 있다.

도 6은 회전축의 형상을 보여주고 있다.

도 7은 연결축의 형상을 보여주고 있다.

도 8은 스냅링의 형상을 보여주고 있다.

도 9는 베어링의 형상을 보여주고 있다.

도 10은 하모닉드라이버의 형상을 보여주고 있다.

도 11은 모터의 형상을 보여주고 있다.

도 12는 엔코더의 형상을 보여주고 있다.

도 13은 외부오일자켓의 내부 벽면에 나사산이 형성되어 있는 모습을 보여주고 있다.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

1 : 외부오일자켓 7 : 스냅링

2 : 케이스 8 : 베어링

3 : 내부오일자켓 9 : 하모닉드라이버

4 : 하부덮개 10 : 모터

5 : 회전축 11 : 엔코더

6 : 연결축 12 : 오일주입구

Claims (5)

1. 외부오일자켓(1)으로 모터(10)의 회전축(5) 주변을 둘러싸는 밀폐 공간(B)을 형성하고, 이 밀폐 공간(B) 내부에서 내부오일자켓(3)으로 모터(10)의 회전축(5) 주변을 한 번 더 둘러싸는 이중의 밀폐 공간(C)을 형성한 후, 각각의 밀폐 공간(B, C)으로 오일을 주입함으로써 모터(10)의 본체 내부로 물이 유입되는 것을 차폐하는 것을 특징으로 하는 수중모터의 수밀장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   외부오일자켓(1)의 내부 벽면(A)에는 나사산이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수중모터의 수밀장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   외부오일자켓(1) 및 내부오일자켓(3)을 관통하는 회전축(5) 상에 스냅링(7)을 부착하는 것을 특징으로 하는 수중모터의 수밀장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   스냅링(7)은 내부오일자켓(3)으로 인하여 형성된 밀폐 공간(C) 영역에 존재하는 것을 특징으로 하는 수중모터의 수밀장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   외부오일자켓(1)의 중앙으로부터 최대 외곽에 오일주입구(12)가 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 수중모터의 수밀장치.

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