KR20130117259A - 밀폐구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 밀폐구조는 회전요소의 요동을 수용하며 안정되고 확고한 기밀을 유지한 채 가능한 마모를 줄이고 높은 제품성을 얻을 수 있다.
본 발명의 밀폐구조가 제공하는 안정되고 확고한 기밀유지, 그리고 높은 제품성은 먼저 종래기술의 밀폐구조를 혁신시킨 회전 상실요소와 요동 흡수를 위한 수용 밀폐요소를 제공함으로써 달성되게 되는데, 이는 종래 기술에서 회전요소의 요동을 수용하지 못함과 밀폐요소가 회전요소와 수직방향에서 압축되어 직접 접촉함으로서, 지속적이고 반복적인 압축과 해제작용에 의한 부품의 노화 또는 마모로 인한 틈새발생에 의해 유출현상이 발생하기 때문이다.

Description

밀폐구조{Structure of packing the applaonace instrument}

본 발명은 압송기구 등 모든 작동기구에서의 회전요소와 비 회전요소 관계에서 그들 사이의 기밀을 유지시키는 밀폐구조에 관한 것으로, 특히 기밀을 보다 안정되고 확고하게 이룰 수 있는 밀폐구조에 관한 것이다.

일반적으로, 기체나 액체 등의 유체 이송을 위한 펌프 등의 압송기구 또는 그 이외 모든 작동기구들의 회전운동을 이루는 부분에서 이송물이나 그 회전부분의 마찰작용을 완화시키기 위해 보유하는 윤활유들이 외부로 유출되지 않게 억제시키는 밀폐구조가 필수적으로 설치되고 있다.

그러한 밀폐구조는 현재까지 여러 가지가 개발되어 사용되고 있는데, 그러한 밀폐구조는 작동기구에서의 회전요소와 비 회전요소, 예를 들어 회전요소인 축과 그 축의 둘레를 감싸고 있는 비 회전요소인 수용부 사이에서 구비되어 이송물 또는 윤활유의 유출을 방지하게 된다.

이러한 밀폐구조는 회전요소 또는 비 회전요소들 중 그 어느 하나에 구비되는 수용홈에 내장되는 밀폐요소가 다른 하나와 접촉하며 압축되어 기밀을 유지하는, 즉 회전요소와 비 회전요소의 사이에서 내 측은 회전요소와 접촉하고, 외 측은 비 회전요소와 접촉되어 상기에서의 이송물 또는 윤활유의 유출을 억제하게 된다.

그런데 이러한 밀폐구조에서는 회전요소 또는 비 회전요소들과의 조립공차 또는 회전요소가 부하나 외력에 의한 편심발생, 그리고 지속적인 미끄럼 마찰에 의한 마모 등으로 인해 회전요소와 밀폐요소 사이에서 틈새가 발생하여 이송물 또는 윤활유의 유출이 일어나고 있는 것이다. 여기서, 밀폐요소는 대략 금속 또는 합성수지나 고무제 등으로 이루는 단면이 원형 또는 구형인 링형의 것을 주로 많이 이용하고 있다.

이를 다시 설명하면, 비 회전요소 측에 구비되는 수용홈에 내장되는 밀폐요소의 내 측이 회전요소 측과 직각방향에서 선 또는 면접촉을 이루게 되는데, 이때 회전요소와 밀폐요소 사이에서의 지속적인 마찰작용으로 인해 비교적 연한 밀폐요소 측에서 일어나는 마모현상으로 틈새가 발생하여 유출의 주 요인이 되고 있으며, 또 부품의 마모로 인한 정기적인 관리가 요구되고 있는 것이다.

또는 회전요소 측과 면 접촉하는 구형의 밀폐요소의 경우, 상기와 같은 편심 발생 시 그 회전요소의 축길이방향에서 연속적이고 반복적으로 일어나는 기울기에 인한 요동으로 밀폐요소가 지속적으로 압축ㆍ해제가 반복되어 밀폐기능의 약화는 물론 노화촉진 현상이 일어나 수명이 단축되고 있으며, 또 회전요소의 축길이방향을 따라 면 접촉하는 밀폐요소의 단부 측에서 틈새가 더욱 크게 일어나 특히 압송기구에서는 이송물이 유출되어 기구의 성능을 저하시키는 등 제품에 치명적인 결함을 주고 있는 것이다.

작동기구의 회전요소와 비 회전요소 사이에서의 기밀을 위한 밀폐구조는 무엇보다도 안정되고 확고한 기밀유지를 필요로 한다.

그리고 이러한 밀폐구조의 안정되고 확고한 기밀유지는 조립공차 또는 부하로 인해 불가피하게 일어나는 편심발생에 의한 회전요소의 요동을 수용하며 확고하게 밀폐되느냐와 직접적으로 관련된다. 특히 밀폐구조의 밀폐요소가 회전요소와 수직방향에서 압축되어 직접 접촉 시의 마모발생 또는 이 마모로 회전요소와의 사이에서 발생하는 틈새로 유출 문제점이 일어나게 된다.

본 발명에 따른 밀폐구조는 회전요소의 요동을 수용하며 안정되고 확고한 기밀을 유지한 채 가능한 마모를 줄이고 높은 제품성을 얻을 수 있다.

본 발명의 밀폐구조가 제공하는 안정되고 확고한 기밀유지, 그리고 높은 제품성은 먼저 종래기술의 밀폐구조를 혁신시킨 회전 상실요소와 요동 흡수를 위한 수용밀폐요소를 제공함으로써 달성되게 되는데, 이는 종래 기술에서 회전요소의 요동을 수용하지 못함과 밀폐요소가 회전요소와 수직방향에서 압축되어 직접 접촉함으로서, 지속적이고 반복적인 압축과 해제작용에 의한 부품의 노화 또는 마모로 인한 틈새발생에 의해 유출현상이 발생하기 때문이다.

본 발명에 따른 밀폐구조에 의하면, 회전요소에 그 회전요소로부터의 회동력이 비 회전요소 측으로 전달되지 않게 하는 차단기능의 상실요소를 구비하고, 이 상실요소의 부동자와 비 회전요소 사이에서 제1 밀폐요소를 개재하여 소기의 기밀을 이루게 함으로서, 밀폐요소의 마모방지와 보다 안정되고 확고한 기밀을 유지하게 된다.

또 상실요소의 부동자와 가동자 사이에는 회전요소의 축 길이방향에 병행한 방향에서 탄력적으로 회전요소 측과 압송기구 또는 작동기구에서 작용되는 내압에 의해 밀접되는 제2 밀폐요소로 기밀을 유지하게 함으로서, 회전요소의 편심으로 인한 요동을 흡수하고 안정된 기밀을 유지하게 되며, 이는 결과적으로 밀폐요소의 노화촉진을 방지하여 피로 줄이고 수명 연장과 고도의 밀폐성은 물론, 높은 제품성으로 연결된다.

도 1의 본 발명 밀폐구조의 구성을 개략적으로 보여 주는 단면도.
도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 보여 주는 단면도.
도 3은 본 발명 밀폐구조의 다른 실시 예를 보여 주는 단면도.

다음 본 발명의 일 실시 예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠다.

도 1에는 본 발명에 따른 밀폐구조가 상세하게 도시되어 있는데, 본 발명은 기체나 액체 등의 유체 이송을 위한 펌프 등의 압송기구 또는 그 이외 모든 작동기구들의 회전운동을 이루는 부분에서 이송물이나 그 회전부분의 마찰 완화를 위해 보유하는 윤활유의 유출을 방지시키는 밀폐구조를 제공하는 것이다.

본 발명 밀폐구조는 압송기구 또는 그 이외 모든 작동기구에서의 구동원으로부터 구동력을 전달하는 동력전달계, 즉 구동 또는 회동축인 회전요소(10)와, 이 회전요소(10)의 둘레를 감싸 보호하거나 또는 회전요소(10)의 축수인 비 회전요소(20) 관계에서 그들 사이의 기밀을 유지시키는 것이다.

이러한 본 발명 밀폐구조는 회전요소(10)와 비 회전요소(20)의 사이에서 상호 관계되어 개재되는 상실요소(30)와 제1밀폐요소(40)로 구성되는데, 상실요소(30)는 회전요소(10) 측과 결합되고 제1밀폐요소(40)는 상실요소(30)와 비 회전요소(20) 사이에서 개재되어 이루고 있다.

또 상실요소(30)는 회전요소(10)와 함께 회동하도록 회전요소(10)의 외경에 강제 압입식로 결합되는 링형의 가동자(32)와, 이 가동자(30)의 둘레에서 간격을 유지해 중첩적으로 설치되는 링형의 부동자(34), 그리고 이들 가동자(32)와 부동자(34) 사이에서 구름 접촉식으로 개재되는 볼(36)로 구성된다. 이때 가동자(32)는 회전요소(30)와 하나의 몸체로 이룰 수도 있다.

이렇게 구성되는 상실요소(30)는 구동원으로부터 전달되는 회전요소(10)의 회동력이 가동자(32)와 부동자(34) 사이에서 공회전하는 볼(36)을 이용해 상실되어 제1밀폐요소(40)와 접촉하고 있는 부동자(34) 측으로는 전달되지 않게 하여서, 종래 밀폐요소가 회전요소 측과 직접 미끄럼접촉되어 일어나는 마모 등의 문제를 해결하고 제1밀폐요소(40)의 기밀상태를 보다 안정되고 확고하게 이루게 된다.

또한 상실요소(30)에는 회전요소(10)의 축 길이방향에서 탄력적으로 설치되어 회전요소(10)의 편심으로 인한 요동을 흡수하며 기구의 작동실에서 작용하는 내부 압력에 의해 회전요소(10)의 외 측과 밀접되는 제2밀폐요소(50)를 더 포함하고 있는데, 이 제2밀폐요소(50)는 외 측(52)이 부동자(34)에 밀착 고정되고, 내 측(54)은 회전요소(10)의 축 길이와 병행한 방향에서 원추상으로 이루어 끝으로 가며 점차적으로 얇아지는 구배를 가지고 탄력적으로 설치되어 회전요소(10)에서의 편심으로 인한 요동을 원할하게 흡수함과 동시, 도 2에서 표시한 화살표와 같이 기구의 내압에 의해 회전요소(10) 측과의 밀접한 상태를 유지하게 한다.

그리고 상실요소(30)의 가동자(34)에는 그 내경에 회전요소(10)와의 관계에서 기밀을 보완하는 제3 밀폐요소(60)를 더 포함하고 있다.

도 3에는 본 발명의 다른 실시 예를 보이고 있는데, 본 실시 예에서는 비 회전요소(20)와 상실요소(30) 사이에서의 기밀을 유지하는 제1밀폐요소의 변형 예를 보이고 있는데, 본 실시 예에서는 양단부이 회전요소(10)와 비 회전요소(20) 각기와 결합되는 벨로스형상의 밀폐요소(400)으로 사용되는 경우를 보이고 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위 내에서 변경이 가능할 것이다.

10 : 회전요소 20 : 비 회전요소
30 : 상실요소 32 : 가동자
34 : 부동자 40 : 제1밀폐요소
50 : 제2밀폐요소 52 : 외측
54 : 내측 60 : 제3밀폐요소

Claims (5)

1. 기체나 액체를 포함한 유체의 이송을 위한 압송기구나 회전부분의 마찰작용을 완화시키기 위한 윤활유가 보유되는 모든 작동기구에서의 회전요소와 비 회전요소 관계에서 그들 사이의 기밀을 유지시키는 밀폐구조로서,
   다음을 포함하는 것:
   상기 회전요소에 장착되어 상기 비 회전요소와의 관계에서 상기 회전요소의 회동력이 전달되지 않게 하는 상실요소; 및
   상기 상실요소와 상기 비 회전요소 사이에 개재되는 제1밀폐요소로 이루어진 것을 특징으로 하는 밀폐구조.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 상실요소는,
   상기 회전요소와 일체로 결합되는 가동자와, 이 가동자의 둘레에서 중첩적으로 설치되는 부동자, 및 상기 가동자와 상기 부동자 사이에서 구름 접촉식으로 개재되는 볼로 이룬 밀폐구조.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 상실요소는,
   상기 가동자와 부동자 사이에서 개재되어 외측은 상기 부동자와 밀접되고, 내측은 상기 회전요소의 축 길이방향에서 탄력적으로 설치되어 상기 회전요소의 편심으로 인한 요동을 흡수함과 동시에 상기 기구의 내압에 의해 상기 가동자와 밀접되는 제2 밀폐요소를 더 포함하는 밀폐구조.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 상실요소의 가동자는,
   내경에 상기 회전요소와의 관계에서 기밀을 보완하는 제3 밀폐요소를 더 포함하는 밀폐구조.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 제1밀폐요소는,
   벨로스형인 것을 더 포함하는 밀폐구조.

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