KR20140075168A - 회전 하우징용 오일씰 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전 하우징용 오일씰을 제공한다. 본 발명에 따른 회전 하우징용 오일씰은, 회전 하우징과 상기 회전 하우징 내부 공간에 위치한 샤프트 사이에 개재되는 것으로, 상기 회전 하우징에 고정되어 상기 회전 하우징과 연동하고, 상기 샤프트 사이에 작동유체가 누유되는 것을 방지하는 것으로서, 외측으로 상기 회전 하우징에 접하면서 적어도 일부가 내측 방향으로 연장 형성된 프레임부와, 상기 프레임부로부터 상기 샤프트 방향으로 절곡 형성된 것으로, 상기 샤프트와 적어도 일부가 접하여서 상기 샤프트와의 사이를 씰링하는 씰링부와, 서로 이격 형성되어, 상기 프레임부의 내측부와 상기 씰링부의 외측부 사이를 각각 연결하는 복수의 블레이드부를 포함한다.

Description

회전 하우징용 오일씰{SEAL FOR A ROTATING HOUSING}
본 발명은, 각각 회전하는 회전 하우징 및 샤프트 사이에 개재되어서 누유를 방지하는 회전 하우징용 오일씰에 관한 것이다.
오일씰은 하우징과 축 사이에 개재되어서, 상기 하우징 내의 오일이 외부로 누출되거나, 외부로부터 먼지 등 이물질이 유입되는 것을 방지한다.
통상적으로 오일씰은 지지 프레임부와, 립부으로 이루어진다.
지지 프레임부는 오일씰을 외형을 이루는 것으로, 하우징과 샤프트 사이에 삽입되며, 고무 재질로 이루어진다. 상기 지지프레임부에는, 금속 재질로서 오일씰의 형상을 이루도록 하는 강성부재가 결합될 수 있다.
립부는 메인 립(main lip)과 더스트 립(daust lip)을 포함할 수 있는데, 하우징 내의 오일이 하우징과 샤프트 사이를 통해 누설되거나, 대기에 포함된 더스트가 유입되는 것 것을 방지하도록 지지 프레임부로부터 샤프트 방향으로 돌출 형성된다.
그런데, 최근에는, 전기자동차의 모터 감속기 내와 같이, 가운데측의 샤프트와 함께 주변측의 하우징이 회전하는 경우가 발생한다.
이 경우, 하우징이 회전함으로써 원심력에 의하여 메인립 및/또는 더스트립이 샤프트로부터 열려서 누유되는 현상이 발생한다. 또한, 하우징의 회전으로 인하여, 가공 칩 또는 이물질이 메인립이나 더스트립으로 쌓이게 되면서 립에 상처가 발생하게 되고, 더욱 심한 경우에는 상기 립의 상처에 의한 누유가 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하우징의 회전에 의하여 립 부분이 열려서 씰링이 저하되는 것을 방지하는 회전 하우징용 오일씰을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 하우징의 회전에 따라서 립 부분에 상처가 발생하거나, 누유되는 것을 방지하는 것이다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회전 하우징용 오일씰은, 회전 하우징과 상기 회전 하우징 내부 공간에 위치한 샤프트 사이에 개재되는 것으로, 상기 회전 하우징에 고정되어 상기 회전 하우징과 연동하고, 상기 샤프트 사이에 작동유체가 누유되는 것을 방지하는 것으로서, 외측으로 상기 회전 하우징에 접하면서 적어도 일부가 내측 방향으로 연장 형성된 프레임부와, 상기 프레임부로부터 상기 축 방향으로 절곡 형성된 것으로, 상기 샤프트와 적어도 일부가 접하여서 상기 샤프트와의 사이를 씰링하는 씰링부와, 서로 이격 형성되어, 상기 프레임부의 내측부와 상기 씰링부의 외측부 사이를 각각 연결하는 복수의 블레이드부를 포함한다.
상기 프레임부는, 상기 회전 하우징의 회전축과 길이방향으로 만나도록 형성된 하우징 대응부와, 상기 하우징 대응부로부터 샤프트 방향으로 절곡되어 연장된 연결부를 포함하고, 상기 블레이드부는, 하나의 모서리가 상기 하우징 대응부의 내측면과, 다른 하나의 모서리가 상기 연결부의 상면과, 또 더 다른 모서리가 상기 씰링부 외측면과 만날 수 있다.
상기 블레이드부는 상기 프레임부 및 상기 씰링부 사이의 공간에 위치한 이물질이 상기 회전 하우징이 회전함에 따라서 상기 프레임부 방향으로 향하도록 가이드 하도록 형성될 수 있다.
상기 블레이드부는 상기 회전 하우징의 회전 방향과 정방향으로 경사지도록 형성될 수 있다.
상기 프레임부 내측에는 금속 판으로 이루어진 보강부재가 접착될 수 있다.
본 발명에 따르면, 메인립과 지지 프레임 중간에 블레이드부를 설치함으로써, 립 부분이 열리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 메인립과 프레임부 사이에 위치한 블레이드부가 하우징 회전방향에 맞추어 경사지도록 배치하여서, 메인립 및/또는 더스트립의 직접적인 손상 및 이물질의 유착을 막을 수 있어서, 씰링성이 확보된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 회전 하우징용 오일씰을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 회전 하우징용 오일씰을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 회전 하우징용 오일씰(10)은, 고무 소재로 이루어진 프레임부(12)와, 씰링부(16)를 포함한다. 이러한 회전 하우징용 오일씰(10)은 중공의 환형 형상으로 이루어질 수 있어서, 중공에 샤프트(6)가 삽입되어서 통과된다. 상기 회전 하우징용 오일씰(10)은 상기 회전 하우징(2)에 고정되어서, 상기 회전 하우징(2)과 동일한 방향으로 회전한다.
이 경우, 샤프트(6)도 회전할 수 있다. 상기 샤프트(6)는 상기 회전 하우징(2)보다 빠른 속도로 회전할 수도 있고, 이와 달리 느린 속도로 회전할 수도 있다.
프레임부(12)는 주변으로는 상기 회전 하우징(2)에 접하고, 그 일부가 샤프트(6) 방향으로 연장 형성된다. 즉, 상기 프레임부(12)는 회전 하우징의 내측면과 접하도록 회전 하우징(2)의 길이방향으로 연장된 하우징 대응부(13) 및 상기 하우징 대응부(13)로부터 샤프트(6) 방향으로 절곡되어 연장된 연결부(14)를 포함한다.
씰링부(16)는 상기 프레임부(12)로부터 샤프트 방향으로 절곡되어 형성되며, 상기 샤프트의 둘레를 따라 립 형상으로 연속되게 형성된다. 상기 씰링부(16)는, 상기 샤프트와 실질적으로 평행하게 형성되는 샤프트 대응부(17)와, 상기 샤프트 대응부(17)로부터 샤프트(6) 방향으로 돌출되어서 상기 샤프트와 접촉되는 립부(18, 19)를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 립부(18, 19)는 메인 립부(18)와 더스트 립부(18)를 포함할 수 있다.
상기 메인 립부(18)는 상기 회전 하우징과 샤프트 사이의 씰링 효과를 높이기 위해, 돌출 부위가 상기 샤프트과의 간섭에 의해 탄성 변형될 정도로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 더스트 립부(18)는 대기에 포함된 먼지가 외부로부터 메인 립부(18)와 샤프트 사이로 유입되는 것을 방지하는 기능을 한다. 이에 따라, 샤프트(6)가 메인 립부(18)에 대해 회전하는 과정에서, 상기 먼지에 의해 메인 립부(18)가 마모되는 현상이 방지될 수 있다. 이를 위해, 더스트 립부(18)는 메인 립부(18)보다 회전축 방향으로 외측에 배치된다. 상기 더스트 립부(18)는 상기 메인 립부(18)와 샤프트(6) 사이로 외측 먼지가 유입되는 것을 방지하는 효과를 높이기 위해, 돌출 부위가 샤프트(6)와의 간섭에 의해 탄성 변형될 정도로 형성되는 것이 바람직하다.
블레이드부(30)는 상기 프레임부(12)의 내측부와 상기 씰링부(16)의 외측부 사이를 각각 연결한다. 상기 블레이드부(30)는 복수개로 이격을 두고 배치될 수 있다.
상기 블레이드부(30)는 보강재, 즉 리브(rib)의 기능을 한다. 즉, 회전 하우징이 회전함으로써, 원심력에 의하여 오일씰의 씰링부(16)와 샤프트 사이에 이격이 발생할 가능성이 있는데, 상기 블레이드부(30)가 상기 씰링부(16)가 열리는 것을 방지함으로써, 상기 이격으로 인한 누유가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 프레임부(12)는, 하우징 대응부(13)와, 연결부(14)를 포함할 수 있다. 하우징 대응부(13)는 상기 회전 하우징(2)의 회전축과 길이방향으로 만나도록 형성된다. 연결부(14)는 상기 하우징 대응부(13)로부터 축 방향으로 절곡되어 연장된다. 즉 상기 프레임부(12)는 ??형상으로 이루어질 수 있고, 상기 프레임부(12)와 씰링부(16)를 합하면 내측이 오목한 ??형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 블레이드부(30)는, 하나의 모서리는 상기 하우징 대응부(13)의 내측면과, 다른 하나의 모서리는 상기 연결부(14)의 상면과, 또 더 다른 모서리는 상기 씰링부(16)의 외측면과 만나도록 형성될 수 있다. 이에 따라서 3면이 상기 프레임부(12)와 씰링부(16) 사이의 공간에서 이들을 연결함으로써 보강역할을 할 수 있다.
한편, 상기 프레임부(12)와 씰링부(16) 사이의 공간에 가공 칩을 포함하는 이물질이 쌓이게 되면, 상기 이물질이 상기 씰링부(16)의 메인 립부(18)나, 더스트 립부(18)가 상처가 발생할 가능성이 있다. 따라서, 상기 블레이드부(30)는 상기 프레임부(12) 및 상기 씰링부(16) 사이의 공간에 위치한 이물질이 상기 회전 하우징이 회전함에 따라서 상기 프레임부(12) 방향으로 향하도록 가이드 하도록 형성된 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 블레이드부(30)는, 특히 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전 하우징(2)의 회전 방향과 동일한 방향으로 경사지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 블레이드부(30)의 하우징 대응부(13)와 만나는 면으로부터 블레이드부(30)의 샤프트 대응부(17)와 만나는 면까지의, 블레이드부(30)의 기울어진 방향이 상기 회전 하우징(2)의 회전방향과 동일하도록 기울어지는 것이 바람직하다.
이는 상기 회전 하우징(2)에 고정되어 회전하는 오일씰(10) 내에 존재하는 이물질이, 상기 오일씰이 회전하게 됨에 따라서 상기 블레이드부(30)를 따라서 회전 하우징 방향으로 이동되고, 일부는 상기 오일씰 밖으로 나가게 된다.
따라서, 상기 이물질이 씰링부(16)의 메인 립부(18) 및/또는 더스트 립부(18)와 멀어지게 되어서, 상기 메인 립부(18)와 더스트 립부(18)에 직접적인 상처를 주지 않게 된다.
한편, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 회전 하우징용 오일씰(10)은 탄성 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 탄성 부재는 메인 립부(18)를 상기 샤프트(6) 방향으로 가압시킨다. 이를 위하여 탄성 부재가, 메인 립부(18)를 샤프트로 밀착시키려는 탄성력을 갖도록, 인장시 수축하려는 복원력을 갖는 코일 스프링으로 이루어질 수 있다. 이와 함께, 탄성 부재는 메인 립부(18)를 샤프트로 고르게 가압할 수 있도록, 메인 립부(18)의 둘레를 감쌀 수 있는 링 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 이 경우, 상기 프레임부(12) 내에는 보강부재(22)가 결합될 수 있다. 상기 보강부재(22)는 강성을 가지는 소재로서, 하우징 대응부(13)와 평행하게 일자형으로 형성될 수도 있고, 이와 달리 하우징 대응부(13) 및 연결부(14)와 각각 대응되는 지지부(23)와, 절곡부(14)를 포함하여, ??자 형상으로 형성될 수도 있다.
지지부(23)는 회전 하우징(2)과 샤프트(6) 사이에 끼움 결합시 회전 하우징(2)의 내벽에 지지되도록 한다. 지지부(23)는 회전 하우징 지지되는 면적이 증대될 수 있도록, 하우징의 내벽과 나란하게 연장 형성되는 것이 바람직하다. 절곡부(14)는 지지부(23)로부터 샤프트 방향으로 절곡 형성된다. 절곡부(14)는 오일씰 전체가 회전 하우징(2)과 샤프트(6) 사이에 삽입된 상태에서, 오일씰의 내부가 개방되지 않도록 지지부(23)의 외측을 향한 단부로부터 절곡 형성되는 것이 바람직하다.
보강부재(22)는 오일씰을 지지하는 효과를 높이는 한편, 회전 하우징(2)에 견고하게 지지될 수 있도록 강성이 우수한 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
2: 회전 하우징 6: 샤프트
10: 회전 하우징용 오일씰 12: 프레임부
13: 하우징 대응부 14: 연결부
16: 씰링부 22: 보강부재
30: 블레이드부

Claims (5)

  1. 회전 하우징과 상기 회전 하우징 내부 공간에 위치한 샤프트 사이에 개재되는 것으로, 상기 회전 하우징에 고정되어 상기 회전 하우징과 연동하고, 상기 샤프트 사이에 작동유체가 누수되는 것을 방지하는 것으로서,
    외측으로 상기 회전 하우징에 접하면서 적어도 일부가 내측 방향으로 연장 형성된 프레임부;
    상기 프레임부로부터 상기 샤프트 방향으로 절곡 형성된 것으로, 상기 샤프트와 적어도 일부가 접하여서 상기 샤프트와의 사이를 씰링하는 씰링부; 및
    서로 이격 형성되어, 상기 프레임부의 내측부와 상기 씰링부의 외측부 사이를 각각 연결하는 복수의 블레이드부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전 하우징용 오일씰.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부는, 상기 회전 하우징의 회전축과 길이방향으로 만나도록 형성된 하우징 대응부와, 상기 하우징 대응부로부터 샤프트 방향으로 절곡되어 연장된 연결부를 포함하고,
    상기 블레이드부는, 하나의 모서리가 상기 하우징 대응부의 내측면과, 다른 하나의 모서리가 상기 연결부의 상면과, 또 더 다른 모서리가 상기 씰링부 외측면과 만나는 것을 특징으로 하는 회전 하우징용 오일씰.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 블레이드부는 상기 프레임부 및 상기 씰링부 사이의 공간에 위치한 이물질이 상기 회전 하우징이 회전함에 따라서 상기 프레임부 방향으로 향하도록 가이드 하도록 형성된 것을 특징으로 하는 회전 하우징용 오일씰.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 블레이드부는 상기 회전 하우징의 회전 방향과 동일한 방향으로 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 회전 하우징용 오일씰.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부 내측에는 금속 판으로 이루어진 보강부재가 접착된 것을 특징으로 하는 회전 하우징용 오일씰.
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