KR20240008355A

KR20240008355A - 밀봉 장치

Info

Publication number: KR20240008355A
Application number: KR1020237043202A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 타니다; 켄이치 요시무라; 준이치 와타나베; 히데아키 나가하마야
Original assignee: 에누오케 가부시키가이샤
Priority date: 2021-07-27
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2024-01-18
Also published as: WO2023008181A1

Abstract

회전축과 하우징 사이의 도통을 장시간, 그리고 저비용으로 공간 절약하여 달성할 수 있는 밀봉 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 회전축의 외면과, 상기 회전축이 삽입되는 축공을 갖는 하우징에서의 상기 축공을 구성하는 내면 사이의 간극에 배치되며, 이 간극을 밀봉하는 밀봉 장치로서, 상기 회전축이 회전하면, 상기 하우징에서의 상기 축공을 구성하는 상기 내면에 밀어붙여지는, 상기 회전축과 상기 하우징을 도통 가능한 밀봉 장치에 의해 해결한다.

Description

밀봉 장치

본 발명은 밀봉 장치에 관한 것이다.

일반적으로, EV(Electric Vehicle)나 HEV(Hybrid Electric Vehicle)에 있어서, 모터의 회전축과 하우징 사이에는, 기내(機內)에 밀봉되어 있는 윤활재의 기외로의 누설을 방지하기 위해, 오일 실(oil seal)인 밀봉 장치가 마련되어 있다.

이러한 EV 및 HEV에서는, 모터에 발생하는 유도 전류에 의해 전자(電磁) 노이즈가 발생하여, 전자기기에의 악영향이 염려된다.

이에 관련되는 종래법으로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 단면 대략 L자형의 보강환에, 고무와 같은 탄성재성 오일 립 및 더스트 립이 접착되어 이루어진 오일 실에 있어서, 상기 더스트 립이 도전성 재료가 혼입된 직포 또는 부직포로 제작되고, 상기 보강환의 끼워맞춤면 중 적어도 일부가 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 실이 기재되어 있다. 그리고, 이러한 오일 실은 하우징과 샤프트의 도전성이 더스트 립 및 보강환을 경유하여 확보되므로, 통상적인 오일 실을 사용한 경우에 있어서 보이는 노이즈 발생의 문제가 회피된다고 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 모터에 접속된 회전축과 하우징 사이에 배치되어 기내와 기외를 실링하는 밀봉 장치로서, 상기 회전축에 슬라이딩 가능하게 접하는 립을 가지며, 상기 회전축과 상기 하우징 사이에 배치되어 상기 기외로부터의 이물의 침입을 억제하면서 상기 기내에 윤활재를 실링하는 도전성의 탄성체부와, 상기 탄성체부와 일체로 형성되고, 상기 하우징의 내주면에 접하는 도통면을 갖는 도전성의 보강환과, 상기 회전축 측에서 상기 탄성체부에 접하는 제1 도통면 및 상기 하우징 측에서 상기 보강환에 접하는 제2 도통면을 가지며, 상기 제1 도통면과 상기 제2 도통면 사이의 도전성이 상기 탄성체부보다 높은 도전용 금속환을 구비하는 밀봉 장치가 기재되어 있다. 그리고, 이러한 밀봉 장치에 의하면, 모터에 접속된 회전축과 하우징 사이의 도통을 저비용으로 공간 절약하여 원활하게 수행할 수 있다고 기재되어 있다.

특허문헌 3은, 모터의 회전축을 금속제의 모터 하우징에 전기적으로 접속시켜, 회전축에 유도된 전자 노이즈를 모터 하우징으로 빼내는 기술을 개시한다. 특히, 특허문헌 3의 도 4는, 모터의 회전축과 하우징 사이에 배치된 오일 실인 밀봉 장치를 도전성 고무로 제조하는 것을 개시한다.

특허문헌 1: 일본공개실용신안 소60-167263호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허 2020-60240호 공보 특허문헌 3: 일본공개특허 2000-244180호 공보

회전축으로부터 하우징으로 전자 노이즈를 빼내는 것을 고려하여, 모터의 회전축의 주위에 도전성을 구비하는 밀봉 장치를 배치하는 경우, 도전성을 갖는 밀봉 장치와 금속제 등의 회전축의 접촉, 및 밀봉 장치와 금속제 등의 하우징의 접촉을 확보하는 것이 바람직하다. 발전기의 회전축의 주위에 도전성을 구비하는 밀봉 장치를 배치하는 경우에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 모터의 회전축으로 회전되는 회전축, 및 발전기의 회전축을 회전시키는 회전축의 주위에 도전성을 구비하는 밀봉 장치를 배치하는 경우에 대해서도 마찬가지이다.

본 발명은, 회전축과 하우징 사이의 도통(導通)을 장시간, 그리고 저비용으로 공간 절약하여 달성할 수 있는 밀봉 장치를 제공한다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 면밀히 검토하여 본 발명을 완성시켰다.

본 발명은 이하의 (1)~(10)이다.

(1) 회전축의 외면과, 상기 회전축이 삽입되는 축공을 갖는 하우징에서의 상기 축공을 구성하는 내면 사이의 간극에 배치되며, 이 간극을 밀봉하는 밀봉 장치로서,

상기 회전축이 회전하면, 상기 하우징에서의 상기 축공을 구성하는 상기 내면에 밀어붙여지는, 상기 회전축과 상기 하우징을 도통 가능한 밀봉 장치.

(2) 상기 회전축의 상기 외면에 고정되는 환형의 시스(sheath)관부와,

링형상이며, 링 외주부가 상기 하우징의 상기 내면에 접하고, 주면(主面)이 상기 시스관부에 고정되어 있는 도통부를 갖는, 상기 (1)에 기재된 밀봉 장치.

(3) 상기 회전축이 회전함으로써 발생한 원심력에 의해 상기 도통부가 상기 하우징의 상기 내면에 밀어붙여지는 힘이 상승하는, 상기 (2)에 기재된 밀봉 장치.

(4) 상기 회전축이 끼워넣어지는 원통부와,

상기 원통부로부터 지름 방향 외측으로 연장되는 플랜지와,

상기 플랜지로부터 지름 방향 외측으로 더 연장되어, 상기 하우징의 상기 축공의 상기 내주면에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 적어도 하나의 립을 가지며,

상기 원통부와 상기 플랜지는, 금속과 도전성 고무 중 적어도 하나로 형성되고, 상기 립은 도전성 고무로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 상기 (1)에 기재된 밀봉 장치.

(5) 상기 회전축의 상기 외면에 고정되어, 상기 회전축의 축심 방향으로 연장되는 고정부 및 상기 고정부의 끝과 연결되어 상기 하우징의 내면에 가까워지는 방향으로 연장되는 지지부를 구비하는 환형의 시스관부와,

링형상이며, 링 외주부가 상기 하우징의 상기 내면에 접하고, 주면이 상기 시스관부의 상기 지지부에 고정되어 있는 도통부와,

상기 하우징의 상기 내면에 붙어 있는 탄성체로 이루어진 환형의 장착부와, 상기 회전축의 상기 외면 및/또는 상기 시스관부의 상기 고정부에 슬라이딩 가능하게 접하는 탄성체로 이루어진 립부와, 상기 장착부와 상기 립부를 연결하는 탄성체로 이루어진 연결부와, 상기 장착부의 내면에 밀착하고, 상기 연결부와도 밀착하는 보강환을 포함하며, 외부로부터의 이물의 침입을 억제하고, 내부의 윤활재를 실링하는 실링부를 갖는, 상기 (1)에 기재된 밀봉 장치.

(6) 상기 도통부에서의 링 내주부가 상기 회전축의 상기 외면에 접하고 있는, 상기 (5)에 기재된 밀봉 장치.

(7) 상기 도통부가 도전성 부직포로 이루어진, 상기 (5) 또는 (6)에 기재된 밀봉 장치.

(8) 상기 회전축의 상기 외면과, 상기 하우징의 상기 내면 사이의 간극에 있어서, 상기 회전축의 축심 방향의 외부측으로부터 내부측으로 향하여 상기 도통부, 상기 시스관부 및 상기 실링부가 이 순서로 배치되어 있는, 상기 (5)~(7) 중 어느 하나에 기재된 밀봉 장치.

(9) 상기 도통부에서의 상기 링 외주부에 복수의 칼집을 갖는, 상기 (5)~(8) 중 어느 하나에 기재된 밀봉 장치.

(10) 상기 시스관부에서의 상기 고정부와 상기 지지부가, 상기 회전축의 상기 축심에 평행 방향의 단면에 있어서 대략 수직을 이루고 있는, 상기 (5)~(9) 중 어느 하나에 기재된 밀봉 장치.

본 발명에 의하면, 회전축과 하우징 사이의 도통을 장시간, 그리고 저비용으로 공간 절약하여 달성할 수 있는 밀봉 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 도전 장치를 구비한 전기 자동차의 동력 전달계를 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태에 관한 도전 장치를 구비한 다른 전기 자동차의 동력 전달계를 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 밀봉 장치의 적합 태양을 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 밀봉 장치의 다른 적합 태양을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 밀봉 장치의 또 다른 적합 태양을 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 밀봉 장치의 또 다른 적합 태양을 나타내는 개략 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 밀봉 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 밀봉 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9는, 도 7의 밀봉 장치의 다른 용도를 나타내는 단면도이다.
도 10은, 도 8의 밀봉 장치의 다른 용도를 나타내는 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 밀봉 장치의 또 다른 적합 태양을 나타내는 개략 단면도이다.
도 12는, 도 11에 도시된 본 발명의 밀봉 장치의 적합 태양이 갖는 도통부의 개략 평면도이다.

본 발명에 대해 설명한다.

본 발명은, 회전축의 외면과, 상기 회전축이 삽입되는 축공을 갖는 하우징에서의 상기 축공을 구성하는 내면 사이의 간극에 배치되며, 이 간극을 밀봉하는 밀봉 장치로서, 상기 회전축이 회전하면, 상기 하우징에서의 상기 축공을 구성하는 상기 내면에 밀어붙여지는, 상기 회전축과 상기 하우징을 도통 가능한 밀봉 장치이다.

이러한 밀봉 장치를, 이하에서는 「본 발명의 밀봉 장치」라고도 한다.

본 발명의 밀봉 장치는 상기 회전축의 상기 외면에 붙어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 회전축이 회전함으로써 본 발명의 밀봉 장치에 원심력이 가해지기 때문에, 본 발명의 밀봉 장치는 상기 하우징의 상기 내면에 밀어붙여진다.

그 결과, 본 발명의 밀봉 장치가 안정적으로 상기 하우징의 상기 내면에 밀착되기 때문에, 상기 회전축과 상기 하우징 간의 도통 및 밀봉이 확보된다.

우선, 본 발명의 밀봉 장치가 이용될 수 있는 부위에 대해, 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한다.

또, 이하, 첨부의 도면(도 1, 도 2 및 기타 도면)을 참조하면서 본 발명에 관한 복수의 실시형태 등을 설명하지만, 도면의 축척은 반드시 정확한 것은 아니며, 일부의 특징은 과장 또는 생략되기도 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 실시형태에 관한 밀봉 장치(40)(본 발명의 밀봉 장치)를 구비한 전기 자동차의 동력 전달계는, 전동기(모터)(2), 기어열(4), 차동 기어 장치(6), 좌측 차축 구조(8), 우측 차축 구조(10), 좌측 구동륜(12), 및 우측 구동륜(14)을 가진다.

모터(2)는, 스테이터(16)와 로터(18)를 가지며, 로터(18)에는 회전축(20)이 고정되어 있다. 회전축(20)은, 주철, 강 또는 알루미늄 합금 등의 금속제이며, 베어링(21~24)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전축(20)의 회전은, 기어열(4) 즉 기어 감속기에 의해, 차동 기어 장치(6)에 전달된다. 차동 기어 장치(6)는, 좌우의 구동륜(12, 14)에 작용하는 부하에 따라, 좌우의 차축 구조(8, 10)에 토크를 분배하면서, 차축 구조(8, 10)를 회전시킨다.

좌측 차축 구조(8)는, 축(8a), 유니버설 조인트(8b), 축(8c), 유니버설 조인트(8d), 및 차축(8e)을 가진다. 차동 기어 장치(6)에 의해, 축(8a)이 회전되고, 그 회전은, 유니버설 조인트(8b), 축(8c), 및 유니버설 조인트(8d)를 거쳐, 좌측 구동륜(12)이 고정된 차축(8e)에 전달된다. 좌측 차축 구조(8)는, 축(8a)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(26, 27), 및 차축(8e)을 회전 가능하게 지지하는 서스펜션 기구(28)에 의해 지지되어 있다.

우측 차축 구조(10)는, 축(10a), 유니버설 조인트(10b), 축(10c), 유니버설 조인트(10d), 및 차축(10e)을 가진다. 차동 기어 장치(6)에 의해, 축(10a)이 회전되고, 그 회전은, 유니버설 조인트(10b), 축(10c), 및 유니버설 조인트(10d)를 거쳐, 우측 구동륜(14)이 고정된 차축(10e)에 전달된다. 우측 차축 구조(10)는, 축(10a)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(32), 및 차축(10e)을 회전 가능하게 지지하는 서스펜션 기구(34)에 의해 지지되어 있다.

모터(2), 기어열(4), 차동 기어 장치(6), 축(8a, 10a)은, 공통의 하우징(38)의 내부에 배치되어 있다. 하우징(38)은, 주철, 강 또는 알루미늄 합금 등의 금속제이다.

모터(2)의 회전축(20)의 일단부의 주위에는, 금속제의 하우징(38)의 단부(38a)와 회전축(20)의 간극 전체에 걸쳐 배치되는 원환형의 밀봉 장치(40)가 배치되어 있다. 밀봉 장치(40)는, 회전축(20)에 고정되고, 하우징(38)의 단부(38a)의 축공의 내주면에 접촉한다.

또한, 상기 실시형태에 관한 밀봉 장치(40)는, 모터(2)의 회전축(20)의 주위에 배치된다. 그러나, 모터(2)의 회전축(20)에 동력 전달 기구(예를 들어, 기어열(4)과 차동 기어 장치(6))를 통해 회전되는 회전축(축(8a, 10a))의 주위에, 밀봉 장치(40)를 배치해도 된다. 예를 들어, 하우징(38)과 축(8a)의 간극에, 도 2에 도시된 바와 같이, 밀봉 장치(40)를 배치해도 되고, 하우징(38)과 축(10a)의 간극에, 밀봉 장치(40)를 배치해도 된다. 나아가, 기어열(4)의 중간 기어의 회전축(4A)과 하우징(38)의 간극에, 밀봉 장치(40)를 배치해도 된다. 밀봉 장치(40)의 부근에, 추가로 후술하는 밀봉 장치(80)를 배치해도 된다.

혹은, 윤활유가 사용된 발전기의 회전축과 회전축의 하우징의 사이의 간극에 밀봉 장치(40)를 배치해도 된다. 혹은, 발전기의 회전축을 회전시키는 회전축과 하우징의 사이의 간극에 밀봉 장치(40)를 배치해도 된다.

밀봉 장치(40) 대신에, 본 발명의 밀봉 장치에 해당하는 다른 태양의 밀봉 장치(예를 들어 후술하는 밀봉 장치(60)나 밀봉 장치(201))를 동일 개소에 배치할 수도 있다.

본 발명의 밀봉 장치는 시스관부와 도통부를 갖는 태양인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 본 발명의 밀봉 장치는 회전축의 외면에 고정되는 환형의 시스관부와, 링형상이며, 링 외주부가 하우징의 내면에 접하고, 주면이 시스관부에 고정되어 있는 도통부를 갖는 태양인 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 밀봉 장치의 적합 태양에 대해, 도 3~도 6을 이용하여 설명한다.

도 3~도 6에 도시된 밀봉 장치(40)는, 본 발명의 밀봉 장치의 적합 태양에 상당한다.

도 3~도 6은 밀봉 장치(40)의 적합 태양 및 회전축(20) 및 하우징(38)에 대한, 회전축(20)의 축심(ω)을 포함한 면에서 잘라 얻어지는 단면의 개략도(개략 단면도)이다.

도 3~도 6에 있어서 밀봉 장치(40)는, 회전축(20)의 외면(20s)과, 회전축(20)이 삽입되는 축공을 갖는 하우징(38)에서의 축공을 구성하는 내면(38s) 사이의 간극(107)에 배치되어 있다.

전술한 바와 같이, 회전축(20)으로서, 예를 들어 EV(Electric Vehicle)나 HEV(Hybrid Electric Vehicle)에서의 구동 모터의 모터축을 들 수 있다. 통상적으로, 회전축(20)은 봉상(棒狀; 원기둥형)이며, 그 단면은 통상적으로 원형이다.

하우징(38)은, 통상적으로 접지되어 있다.

도 3~도 6에 도시된 적합 태양인 밀봉 장치(40)는, 시스관부(110)와, 도통부(120)를 가진다.

<시스관부>

도 3~도 6에 도시된 밀봉 장치(40)가 갖는 시스관부(110)에 대해 설명한다.

시스관부(110)는, 회전축(20)의 외면(20s)에 직접적 또는 간접적으로 고정되는 환형의 부위이다.

도 3, 도 5 및 도 6에 있어서 시스관부(110)는, 회전축(20)의 외면(20s)에 직접적으로 고정되어 있다.

도 4에 있어서 시스관부(110)는, 후술하는 도통부(120)를 개재하여, 회전축(20)의 외면(20s)에 고정되어 있다. 즉, 시스관부(110)는 회전축(20)의 외면(20s)에 간접적으로 고정되어 있다. 도 4에 도시된 태양에서는 도통부(120)가 시스관부(110)의 일부를 감싸고 있다.

시스관부(110)를 회전축(20)의 외면(20s)에 고정하는 수단은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 시스관부(110)와 회전축(20)의 외면(20s)이 조여 끼워넣음 방식으로 끼워넣어짐으로써, 시스관부(110)를 회전축(20)의 외면(20s)에 고정해도 된다.

그 밖에, 접착제 등을 이용하여 시스관부(110)를 회전축(20)의 외면(20s)에 고정해도 된다.

시스관부(110)는, 도 3~도 6에 도시된 바와 같이, 회전축(20)의 축(ω)과 평행한 방향으로 연장되는 고정부(110a)와, 고정부(110a)의 끝과 연결되어 하우징(38)의 내면(38s)에 가까워지는 방향으로 연장되는 지지부(110b)를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 고정부(110a)와 지지부(110b)는, 각각, 도 3~도 6에 도시된 태양과 같이, 판형인 것이 바람직하다. 즉, 고정부(110)는 원통형을 이루고 있고, 지지부(110b)는 중앙에 관통공을 갖는 원반형인 것이 바람직하다.

또한, 고정부(110a)와 지지부(110b)가, 도 3~도 6에 도시된 태양과 같이, 회전축(20)의 축심(ω)을 포함한 면에서 잘라 얻어지는 단면에 있어서 대략 수직을 이루고 있는 것이 바람직하다.

도 3~도 6에 도시된 적합 태양에서는, 고정부(110a)와 지지부(110b)가 회전축(20)의 축심(ω)을 포함한 면에서 잘라 얻어지는 단면에 있어서 대략 수직을 이루고 있다. 따라서, 도 3~도 6에 도시된 적합 태양의 시스관부(110)는, 단면이 대략 L자형이다.

여기서 「대략 수직」이란 완전한 수직이 아니어도 되는 것을 의미한다. 즉, 도 3~도 6에서 고정부(110a)와 지지부(110b)가 90도를 이루고 있는 것이 바람직하지만, 이 각도가 75~105도(바람직하게는 80~100도, 보다 바람직하게는 85~95도)이어도 된다.

시스관부(110)는 도전성을 구비하는 것이 바람직하다.

후술하는 도통부(120)에서의 링 내주부(120b)가, 회전축(20)의 외면(20s)에 접하지 않는 경우, 시스관부(110)는 반드시 도전성을 구비한다.

한편, 후술하는 도통부(120)에서의 링 내주부(120b)가, 회전축(20)의 외면(20s)에 접하는 경우, 시스관부(110)는 반드시 도전성을 구비하지 않아도 된다.

시스관부(110)는 금속으로 이루어진 것이 바람직하고, 도전성을 갖는 금속인 것이 보다 바람직하다. 이러한 금속으로서, 스테인리스강, 냉간압연강(SPCC), 놋쇠, 알루미늄을 들 수 있다.

시스관부(110)는 금속이 아니어도 된다. 예를 들어, 수지제이어도 된다.

시스관부(110)는 프레스 가공이나 단조에 의해 형성할 수 있다.

시스관부(110)의 수는 한정되지 않는다. 예를 들면 도 5에 도시된 태양에서는 2개의 시스관부가 도통부(120)를 사이에 두고 겹쳐 있다.

<도통부>

도 3~도 6에 도시된 밀봉 장치(40)가 갖는 도통부(120)에 대해 설명한다.

도통부(120)는, 링형상이며, 링 외주부(120a)가 하우징(38)의 내면(38s)에 접하고, 그 주면(120s)이 시스관부(110)에 고정되어 있다.

도 3~도 6에 도시된 태양과 같이, 도통부(120)의 주면(120s)이 시스관부(110)의 지지부(110b)에 고정되어 있는 것이 바람직하다.

도통부(120)는 도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 태양과 같이, 시트형 또는 판형이며, 또한, 후술하는 바와 같이 유연성 또는 탄성력을 가지고 있어 용이하게 변형 가능한 것임이 바람직하다.

도 3, 도 5 및 도 6에서는, 단면이 대략 L자형이 되도록 변형된 도통부(120)를 나타내고 있다. 그리고, 시스관부(110)에서의 판형의 지지부(110b)의 주면에, 도통부(120)의 주면(120s)이 닿아 있다. 여기서 지지부(110b)의 주면에 도통부(120)의 주면(120s)이 밀착되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 링 외주부(120a)에서의 주면(120s)이 하우징(38)의 내면(38a)에 닿아 있다. 회전축(20)이 회전하는 것이 밀봉 장치(40)에 원심력이 가해져, 링 외주부(120a)에서의 주면(120s)이 하우징(38)의 내면(38a)에 밀착되는 것이 바람직하다.

또한, 도 6에 도시된 태양에서는, 도통부(120)에서의 링 내주부(120b)에서의 주면(120s)이 회전축(20)에서의 외면(20s)에 닿아 있다.

도 3, 도 5 및 도 6에 도시된, 단면이 대략 L자형이 되도록 변형된 도통부(120)에 있어서, 링 외주부(120a)는 원통형을 이루고 있고, 그 이외의 부분은 중앙에 관통공을 갖는 원반형을 이루고 있다.

회전축(20)이 회전함으로써 발생한 원심력(F)에 의해, 도통부(120)가 하우징(38)의 내면(38s)에 밀어붙여지는 힘이, 회전축(20)이 회전하기 전과 비교하여 상승하는 것이 바람직하다.

도 3~도 6에 도시된 적합 태양의 경우이면, 회전축(20)이 회전하면 도통부(120)에 원심력(F)이 가해져, 도통부(120)에서의 링 외주부(120a)가 하우징(38)의 내면(38s)에 밀어붙여진다. 그 결과, 도통부(120a)의 링 외주부(120a)가 안정적으로 하우징(38)의 내면(38s)에 밀착되어, 회전축(20)과 하우징(38) 간의 도통이 확보된다.

또한, 도 4 및 도 6에 도시된 적합 태양에서의 도통부(120)에서는, 도통부(120)에서의 링 내주부(120b)가 회전축(20)의 외면(20s)에 접하여 있다. 도 4 및 도 6에 도시된 적합 태양에서는, 도통부(120)의 링 외주부(120a)가 회전축(20)의 주면(20s)에 닿아 있다.

이와 같이 도통부(120)에서의 링 내주부(120b)가 회전축(20)의 외면(20b)에 접하여 있는 것이 바람직하다. 회전축(20)과 하우징(38)이 도통되기 쉬워지기 때문이다. 이 경우, 전술한 시스관부(110)가 도전성을 구비하지 않는 경우이어도, 회전축(20)과 하우징(38)이 도통된다.

도통부(120)의 주면(120s)을 시스관부(110)의 지지부(110b)의 주면에 고정하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 이들을 접착제를 이용하여 고정할 수 있다. 단, 접착제를 이용하지 않고 금속제의 볼트와 너트를 이용하여 이들을 고정하면, 도통부(120)와 시스관부(110)의 도통이 확보되기 쉬우므로, 결과적으로 회전축(20)과 하우징(38)이 도통되기 쉬워져 바람직하다.

도통부(120)는 도전성을 구비하고, 또한, 유연성을 구비하는 것임이 바람직하다. 도통부(120)는, 예를 들면, 니트릴 고무(NBR), 수소 첨가 니트릴 고무(H-NBR), 아크릴 고무(ACM) 또는 불소 고무(FKM)라는 고무 재료와, 고무 재료 중에 분산된 도전성 분말, 예를 들면 도전성 카본 블랙의 분말 또는 금속의 분말을 함유하는 것으로 이루어져도 된다.

또한, 도통부(120)는 도전성 직포이어도 되고, 도전성 부직포이어도 된다.

도전성 부직포 또는 도전성 직포의 재질로서는, 구리, 은, 철, 카본을 들 수 있다.

본 발명의 밀봉 장치는, 상기 회전축이 끼워넣어지는 원통부와, 상기 원통부로부터 지름 방향 외측으로 연장되는 플랜지와, 상기 플랜지로부터 지름 방향 외측으로 더 연장되어, 상기 하우징의 상기 축공의 상기 내주면에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 적어도 하나의 립을 가지며, 상기 원통부와 상기 플랜지는, 금속과 도전성 고무 중 적어도 하나로 형성되고, 상기 립은 도전성 고무로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 적합 태양에서의 실시형태에 상당하는 밀봉 장치(40) 및 밀봉 장치(60)에 대해, 도 6~도 10을 이용하여 설명한다.

도 7은, 원기둥형의 회전축(20), 원환형의 밀봉 장치(40), 및 하우징(38)의 원통형의 단부(38a)의 상반분만을 나타낸다. 이 실시형태에서는, 밀봉 장치(40)는, 하우징(38)의 단부(38a)의 축공(38b)의 내주면과 회전축(20)의 간극을 봉지하는 밀봉 장치(오일 실)이다. 밀봉 장치(40)는, 원통부(41), 플랜지(42), 원환부(43), 실링 립(44), 및 더스트 립(45)을 가진다.

원통부(41)에는, 모터(2)의 회전축(20)이 조여 끼움 방식으로 끼워넣어진다. 따라서, 밀봉 장치(40)는 회전축(20)에 고정되어, 회전축(20)과 함께 회전한다. 플랜지(42)는, 원통부(41)로부터 지름 방향 외측으로 연장되는 원판이다. 원환부(43)는, 플랜지(42)의 외단(外端) 가장자리에 형성되어 있다.

실링 립(44)은, 원환부(43)로부터 지름 방향 외측으로 더 연장되어, 하우징(38)의 단부(38a)의 축공(38b)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 접촉한다. 실링 립(44)은, 하우징(38)의 내부측에 배치된 모터(2)를 윤활하는 윤활유가 하우징(38)의 외부측으로 누출되지 않도록 봉지한다.

더스트 립(45)도, 원환부(43)로부터 지름 방향 외측으로 더 연장되어, 하우징(38)의 단부(38a)의 축공(38b)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 접촉한다. 더스트 립(45)은, 하우징(38)의 외부측으로부터 내부측으로의 이물의 침입을 억제한다.

밀봉 장치(40)는, 탄성환(50)과, 강성 재료, 예를 들면 금속제의 강성환(剛性環; 52)을 가진다. 강성환(52)은, 대략 L자형의 단면을 가지고 있고, 탄성환(50)에 매설되어, 탄성환(50)을 보강한다.

원통부(41)와 플랜지(42)는, 탄성환(50)과 강성환(52)으로 구성되고, 원환부(43), 실링 립(44) 및 더스트 립(45)은, 탄성환(50)으로만 구성되어 있다.

탄성환(50)은, 도전성 고무로 형성되어 있다. 도전성 고무는, 예를 들면, 니트릴 고무(NBR), 수소 첨가 니트릴 고무(H-NBR), 아크릴 고무(ACM) 또는 불소 고무(FKM)라는 고무 재료와, 고무 재료 중에 분산된 도전성 분말, 예를 들면 도전성 카본 블랙의 분말 또는 금속의 분말을 가진다.

따라서, 밀봉 장치(40)는, 지름 방향 전체에 걸쳐 도전성 재료로 형성되고, 회전축(20)을 하우징(38)에 전기적으로 접속한다. 이 때문에, 회전축(20)에 유도된 전자 노이즈를 하우징(38)으로 빼내는 것이 가능하다. 특히, 이 실시형태에서는, 밀봉 장치(40)는 회전축(20)에 고정되어, 회전축(20)과 함께 회전한다. 실링 립(44)과 더스트 립(45)은, 지름 방향 외측으로 연장되기 때문에, 회전축(20)이 회전하면, 원심력(F)을 받아, 하우징(38)의 축공(38b)의 내주면을 향하여 밀어붙여진다.

하우징(38)의 내부측에는, 모터(2)를 윤활하는 윤활유가 있고, 윤활유가 실링 립(44)과 하우징(38)의 축공(38b)의 내주면의 사이에 유막을 형성하는 경우가 있다. 경우에 따라서는, 윤활유가 더스트 립(45)과 하우징(38)의 축공(38b)의 내주면의 사이에 유막을 형성하는 경우도 있을 수 있다. 그러나, 실링 립(44)과 더스트 립(45)은, 원심력(F)을 받아, 하우징(38)의 축공(38b)의 내주면을 향하여 밀어붙여지기 때문에, 립과 하우징(38)의 사이에 유막이 발생하기 어렵고, 유막이 발생해도 그 두께는 작다. 이 때문에 유막의 전기저항이 작고, 회전축(20)으로부터 하우징(38)으로 전자 노이즈를 빼내는 신뢰성이 높다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 밀봉 장치에 상당하는, 다른 형상의 밀봉 장치(60)를 사용해도 된다. 이 실시형태에서는, 밀봉 장치(60)는, 하우징(38)의 단부(38a)의 축공(38b)의 내주면과 회전축(20)의 간극을 봉지하는 밀봉 장치(오일 실)이다. 도 8은, 원기둥형의 회전축(20), 원환형의 밀봉 장치(60), 및 하우징(38)의 원통형의 단부(38a)의 상반분만을 나타낸다. 밀봉 장치(60)는, 원통부(61), 플랜지(62), 실링 립(64), 및 더스트 립(65)을 가진다.

원통부(61)에는, 모터(2)의 회전축(20)이 조여 끼움 방식으로 끼워넣어진다. 따라서, 밀봉 장치(60)는 회전축(20)에 고정되어, 회전축(20)과 함께 회전한다. 플랜지(62)는, 원통부(61)로부터 지름 방향 외측으로 연장되는 원판이다.

실링 립(64)은, 플랜지(62)의 외단 가장자리로부터 지름 방향 외측으로 더 연장되어, 하우징(38)의 단부(38a)의 축공(38b)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 접촉한다. 실링 립(64)은, 하우징(38)의 내부측에 배치된 모터(2)를 윤활하는 윤활유가 하우징(38)의 외부측으로 누출되지 않도록 봉지한다.

더스트 립(65)도, 플랜지(62)의 외단 가장자리로부터 지름 방향 외측으로 더 연장되어, 하우징(38)의 단부(38a)의 축공(38b)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 접촉한다. 더스트 립(65)은, 하우징(38)의 외부측으로부터 내부측으로의 이물의 침입을 억제한다.

밀봉 장치(60)는, 탄성환(70)과, 강성 재료, 예를 들면 금속제의 강성환(72)을 가진다. 강성환(72)은, 대략 L자형의 단면을 가지고 있고, 탄성환(70)에 밀착되어, 탄성환(70)을 보강한다.

원통부(61)와 플랜지(62)는, 탄성환(70)과 강성환(72)으로 구성되고, 실링 립(64)과 더스트 립(65)은, 탄성환(70)으로만 구성되어 있다.

탄성환(70)은, 상기 탄성환(50)(도 7 참조)과 마찬가지로 도전성 고무로 형성되어 있다.

따라서, 밀봉 장치(60)는, 지름 방향 전체에 걸쳐 도전성 재료로 형성되고, 회전축(20)을 하우징(38)에 전기적으로 접속한다. 이 때문에, 회전축(20)에 유도된 전자 노이즈를 하우징(38)으로 빼내는 것이 가능하다. 특히, 이 실시형태에서는, 밀봉 장치(60)는 회전축(20)에 고정되어, 회전축(20)과 함께 회전한다. 실링 립(64)과 더스트 립(65)은, 지름 방향 외측으로 연장되기 때문에, 회전축(20)이 회전하면, 원심력(F)을 받아, 하우징(38)의 축공(38b)의 내주면을 향하여 밀어붙여진다.

하우징(38)의 내부측에는, 모터(2)를 윤활하는 윤활유가 있고, 윤활유가 실링 립(64)과 하우징(38)의 축공(38b)의 내주면의 사이에 유막을 형성하는 경우가 있다. 경우에 따라서는, 윤활유가 더스트 립(65)과 하우징(38)의 축공(38b)의 내주면의 사이에 유막을 형성하는 경우도 있을 수 있다. 그러나, 실링 립(64)과 더스트 립(65)은, 원심력(F)을 받아, 하우징(38)의 축공(38b)의 내주면을 향하여 밀어붙여지기 때문에, 립과 하우징(38)의 사이에 유막이 발생하기 어렵고, 유막이 발생해도 그 두께는 작다. 이 때문에 유막의 전기저항이 작고, 회전축(20)으로부터 하우징(38)으로 전자 노이즈를 빼내는 신뢰성이 높다.

이 실시형태에서는, 원통부(61)에 있어서 금속제의 강성환(72)이 회전축(20)의 외주면에 면 접촉한다. 따라서, 회전축(20)으로부터 하우징(38)으로 전자 노이즈를 빼내는 신뢰성이 더욱 높다.

도 9는, 도 7의 밀봉 장치(40)의 다른 태양을 나타낸다. 여기서는, 밀봉 장치(40)보다 하우징(38)의 내부측에 밀봉 장치(오일 실)(80)가 설치되어 있다. 따라서, 밀봉 장치(40)는, 밀봉 장치(80)의 보조 밀봉 장치(더스트 실링 장치)이다. 밀봉 장치(40)는, 회전축(20)으로부터 하우징(38)으로 전자 노이즈를 빼내는 역할을 한다.

바람직하게는, 밀봉 장치(40)의 실링 립(44)과 더스트 립(45)의 사이의 공간(48)에는, 윤활제로서의 그리스가 배치된다. 이 그리스는, 바람직하게는 높은 도전성을 가진다.

밀봉 장치(80)는, 원통부(81), 원판부(82), 원환부(83), 실링 립(84), 및 더스트 립(85)을 가진다.

원통부(81)는, 하우징(38)의 축공(38b)에 조여 끼움 방식으로 끼워넣어진다. 따라서, 밀봉 장치(80)는 하우징(38)에 고정된다. 원판부(82)는, 원통부(81)로부터 지름 방향 내측으로 연장된다. 원환부(83)는, 원판부(82)의 내단(內端) 가장자리에 형성되어 있다.

실링 립(84)은, 원환부(83)로부터 지름 방향 내측으로 더 연장되어, 모터(2)의 회전축(20)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 접촉한다. 실링 립(84)은, 하우징(38)의 내부측에 배치된 모터(2)를 윤활하는 윤활유가 하우징(38)의 외부측으로 누출되지 않도록 봉지한다.

불가결한 것은 아니지만, 실링 립(84)의 지름 방향 내측에는, 가터 스프링(86)이 배치되어 있다. 가터 스프링(86)은, 실링 립(84)을 회전축(20)의 외주면에 밀어붙인다.

더스트 립(85)도, 원환부(83)로부터 지름 방향 내측으로 더 연장되어, 회전축(20)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 접촉한다. 더스트 립(85)은, 하우징(38)의 외부측으로부터 내부측으로의 이물의 침입을 억제한다.

밀봉 장치(80)는, 탄성환(90)과, 강성 재료, 예를 들면 금속제의 강성환(92)을 가진다. 강성환(92)은, 대략 L자형의 단면을 가지고 있고, 탄성환(90)에 매설되어, 탄성환(90)을 보강한다.

원통부(81)와 원판부(82)는, 탄성환(90)과 강성환(92)으로 구성되고, 원환부(83), 실링 립(84) 및 더스트 립(85)은, 탄성환(90)으로만 구성되어 있다.

탄성환(90)은, 고무 재료로 형성되어 있다. 탄성환(90)은, 밀봉 장치(40)의 탄성환(50)과 마찬가지로, 도전성 고무로 형성되어 있어도 된다.

도 10은, 도 8의 밀봉 장치(60)의 다른 태양을 나타낸다. 여기서는, 밀봉 장치(60)보다 하우징(38)의 내부측에 밀봉 장치(오일 실)(80)가 설치되어 있다. 따라서, 밀봉 장치(60)는, 밀봉 장치(80)의 보조 밀봉 장치(더스트 실링 장치)이다. 밀봉 장치(60)는, 회전축(20)으로부터 하우징(38)으로 전자 노이즈를 빼내는 역할을 한다.

바람직하게는, 밀봉 장치(60)의 실링 립(64)과 더스트 립(65)의 사이의 공간(68)에는, 윤활제로서의 그리스가 배치된다. 이 그리스는, 바람직하게는 높은 도전성을 가진다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태를 참조하면서 본 발명의 밀봉 장치에 상당하는 밀봉 장치(40) 및 밀봉 장치(60)를 도시하여 설명하였지만, 당업자에게 있어서 특허청구범위에 기재된 발명의 범위로부터 벗어나지 않고, 형식 및 상세한 변경이 가능한 것이 이해될 것이다. 이러한 변경, 개변 및 수정은 본 발명의 범위에 포함될 것이다.

예를 들면, 립의 형상은 상기의 실시형태에 한정되지 않는다.

본 발명의 밀봉 장치에서의, 또 다른 적합 태양에 대해 설명한다.

본 발명의 밀봉 장치는, 회전축의 외면과, 상기 회전축이 삽입되는 축공을 갖는 하우징에서의 상기 축공을 구성하는 내면 사이의 간극에 배치되고, 이 간극을 밀봉하는 밀봉 장치로서, 상기 회전축의 상기 외면에 고정되어, 상기 회전축의 축심 방향으로 연장되는 고정부 및 상기 고정부의 끝과 연결되어 상기 하우징의 내면에 가까워지는 방향으로 연장되는 지지부를 구비하는 환형의 시스관부; 링형상이며, 링 외주부가 상기 하우징의 상기 내면에 접하고, 주면이 상기 시스관부의 상기 지지부에 고정되어 있는 도통부; 상기 하우징의 상기 내면에 붙어 있는 탄성체로 이루어진 환형의 장착부와, 상기 회전축의 상기 외면 및/또는 상기 시스관부의 상기 고정부에 슬라이딩 가능하게 접하는 탄성체로 이루어진 립부와, 상기 장착부와 상기 립부를 연결하는 탄성체로 이루어진 연결부와, 상기 장착부의 내면에 밀착되어, 상기 연결부와도 밀착되는 보강환을 포함하며, 외부로부터의 이물의 침입을 억제하고, 내부의 윤활재를 실링하는 실링부;를 가지며, 상기 회전축과 상기 하우징을 도통할 수 있는 밀봉 장치인 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 밀봉 장치의 적합 태양(본 발명의 밀봉 장치(201))에 대해 도 11 및 도 12를 이용하여 설명한다.

도 11 및 도 12에 도시된 본 발명의 밀봉 장치는 적합 태양(예시)으로서, 본 발명의 밀봉 장치는 도면에 도시된 태양에 한정되지 않는다.

도 11은, 본 발명의 밀봉 장치 및 회전축 및 하우징을 회전축의 축심(ω)을 포함한 면에서 잘라 얻어지는 단면의 개략도(개략 단면도)이다.

도 11에 있어서 본 발명의 밀봉 장치(201)는, 회전축(300)의 외면(310)과, 회전축(300)이 삽입되는 축공을 갖는 하우징(400)에서의 축공을 구성하는 내면(410) 사이의 간극(405)에 배치되어 있다.

회전축(300)으로서, 예를 들면 EV(Electric Vehicle)나 HEV(Hybrid Electric Vehicle)에서의 구동 모터의 모터축을 들 수 있다. 통상적으로, 회전축(300)은 봉상(원기둥형)이며, 그 단면은 통상적으로 원형이다.

하우징(400)은, 통상적으로 접지되어 있다.

본 발명의 밀봉 장치(201)는, 실링부(210)와, 시스관부(220)와, 도통부(230)를 가진다.

<실링부>

본 발명의 밀봉 장치(201)가 갖는 실링부(210)에 대해 설명한다.

실링부(210)는 장착부(212), 립부(214), 연결부(216), 보강환(218)을 포함한다.

장착부(212)는 환형이며, 회전축(300)의 축심(ω)에 평행한 방향으로 연장되어 있어, 하우징(400)의 내면(410)에 붙어 있다. 장착부(212)는 후술하는 보강환(218)과 하우징(400)의 내면(410) 사이에 끼워지고, 하우징(400)의 내면(410)에 밀착되도록 고정되어 있다.

립부(214(214a, 214b))는, 후술하는 시스관부(220)의 고정부(222)에 슬라이딩 가능하게 접하여 있다.

단, 립부(214(214a, 214b))는, 회전축(300)의 외면(310)에 슬라이딩 가능하게 접하여 있어도 된다. 즉, 립부(214)는 회전축(300)의 외면(310) 및/또는 시스관부(220)의 고정부(222)에 슬라이딩 가능하게 접하여 있으면 좋다.

립부(214)가 시스관부(220)의 고정부(222)에 슬라이딩하는 경우, 고정부(222)를 플런지 가공할 필요가 없는 점에서 바람직하다.

도 11에 도시된 적합 태양에서는, 실링부(210)는 2개의 립부(제1 립부(214a), 제2 립부(214b))를 가지고 있다. 단, 도 11에 도시된 본 발명의 밀봉 장치의 적합 태양에서는 적어도 하나의 립부를 갖는 것이면 좋다.

또한, 도 11에 도시된 적합 태양에서는, 실링부(210)에서의 제1 립부(214a)는 가터 스프링(219)을 가지고 있다.

연결부(216)는 장착부(212)와 립부(214)를 연결하고 있다.

도 11에 도시된 적합 태양의 실링부(210)의 경우, 연결부(216)는 장착부(212)와, 그 회전축(300)의 축심(ω)에 평행한 방향에서의 단부에 있어서 연결되어 있다. 그리고, 회전축(300)의 축심(ω)에 수직인 방향으로 연장되어, 립부(214)와 연결되어 있다.

또한, 연결부(216)는, 보강환(218)에서의 회전축(300)의 축심(ω)에 수직인 방향으로 연장되는 부분에 붙어 있다.

상기와 같은 장착부(212), 립부(214), 연결부(216)는 모두 탄성체로 이루어진다.

탄성체의 재질로서, 예를 들면 니트릴 고무(NBR), 수소 첨가 니트릴 고무(H-NBR), 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM) 등의 합성 고무를 들 수 있다.

보강환(218)은 환형이다. 그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 단면이 대략 L자형이며 회전축(300)의 축심(ω)과 평행한 방향으로 연장되는 부분과, 축심(ω)에 수직인 방향으로 연장되는 부분으로 이루어진 것임이 바람직하다.

그리고, 회전축(300)의 축심(ω)과 평행한 방향으로 연장되는 부분은, 장착부(212)를 개재하여 하우징(400)의 내면(410)에 고정되는 것이 바람직하다. 즉, 보강환(218)에서의 회전축(300)의 축심(ω)과 평행한 방향으로 연장되는 부분은, 장착부(212)의 내면에 밀착되어 있다.

또한, 보강환(218)에서의 회전축(300)의 축심(ω)에 수직인 방향으로 연장되는 부분은 연결부(216)에 밀착되어 있다.

보강환(218)은 금속으로 이루어진 것이 바람직하고, 스테인리스강 또는 냉간압연강(SPCC)으로 이루어진 것이 보다 바람직하다.

보강환(218)은 프레스 가공이나 단조에 의해 형성할 수 있다.

장착부(212), 립부(214), 연결부(216) 및 보강환(218)은 일체로 성형하여 얻을 수 있다. 예를 들면 성형형(成形型) 내에 보강환(218)(필요에 따라, 추가로 가터 스프링(219))을 배치하고, 미가교의 고무 재료를 장입하고, 그 후, 성형형 내의 폐공간을 가열 및 가압함으로써 고무 재료를 가교하여, 장착부(212), 립부(214), 연결부(216) 및 보강환(218)이 일체로 성형되어 이루어진 실링부(210)를 얻을 수 있다.

이러한 실링부(210)는, 외부로부터의 이물의 침입을 억제하고, 내부의 윤활재를 실링하는 역할을 한다.

<시스관부>

본 발명의 밀봉 장치(201)가 갖는 시스관부(220)에 대해 설명한다.

시스관부(220)는, 회전축(300)의 외면(310)에 고정되어, 회전축(300)의 축(ω)과 평행한 방향으로 연장되는 고정부(222) 및 고정부(222)의 끝과 연결되어 하우징(400)의 내면(410)에 가까워지는 방향으로 연장되는 지지부(224)를 구비하는 환형의 부위이다.

여기서, 고정부(222)와 지지부(224)가, 도 11에 도시된 바와 같은 회전축(300)의 축심(ω)에 평행 방향의 단면에 있어서 대략 수직을 이루고 있는 것이 바람직하다.

도 11에 도시된 적합 태양에서는, 고정부(222)와 지지부(224)가 회전축(300)의 축심(ω)을 포함한 면에서 잘라 얻어지는 단면에 있어서 대략 수직을 이루고 있다. 따라서, 도 11에 도시된 적합 태양의 시스관부(220)는, 단면이 대략 L자형이다.

여기서 「대략 수직」이란 완전한 수직이 아니어도 되는 것을 의미한다. 즉, 고정부(222)와 지지부(224)가 90도를 이루고 있는 것이 바람직하지만, 이 각도가 75~105도(바람직하게는 80~100도, 보다 바람직하게는 85~95도)이면 좋다.

시스관부(220)는 도전성을 구비하는 것이 바람직하다.

후술하는 도통부에서의 링 내주부가, 회전축(300)의 외면(310)에 접하지 않는 경우, 시스관부(220)는 반드시 도전성을 구비한다.

한편, 후술하는 도통부에서의 링 내주부가, 회전축(300)의 외면(310)에 접하는 경우, 시스관부(220)는 반드시 도전성을 구비하지 않아도 된다.

시스관부(220)는 금속인 것이 바람직하고, 도전성을 갖는 금속인 것이 보다 바람직하다. 이러한 금속으로서, 스테인리스강, 냉간압연강(SPCC), 놋쇠, 알루미늄을 들 수 있다.

시스관부(220)는 금속이 아니어도 된다. 예를 들면, 수지제이어도 된다.

시스관부(220)는 프레스 가공이나 단조에 의해 형성할 수 있다.

<도통부>

본 발명의 밀봉 장치(201)가 갖는 도통부(230)에 대해 설명한다.

도통부(230)는, 링형상이며, 링 외주부(232)가 하우징(400)의 내면(410)에 접하고, 그 주면(234)이 시스관부(220)의 지지부(224)에 고정되어 있다.

회전축(300)이 회전하면 도통부(230)에 원심력이 가해져, 도통부(230)에서의 링 외주부(232)가 하우징(400)의 내면(410)에 밀어붙여진다. 그 결과, 도통부(230)의 링 외주부(232)가 안정적으로 하우징(400)의 내면(410)에 밀착되어, 회전축(300)과 하우징(400) 간의 도통이 확보된다.

또한, 도 11에 도시된 적합예에서의 도통부(230)에서는, 도통부(230)에서의 링 내주부(236)가 회전축(300)의 외면(310)에 접하여 있다.

본 발명의 밀봉 장치(201)에서는, 도통부(230)에서의 링 내주부(236)가 회전축(300)의 외면(310)에 접하여 있는 것이 바람직하다. 회전축(300)과 하우징(400)이 도통되기 쉬워지기 때문이다. 이 경우, 전술한 시스관부(220)가 도전성을 구비하지 않는 경우이어도, 회전축(300)과 하우징(400)이 도통된다.

도통부(230)의 주면(234)을 시스관부(220)의 지지부(224)에 고정하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 이들을 접착제를 이용하여 고정할 수 있다. 단, 접착제를 이용하지 않고 금속제의 볼트와 너트를 이용하여 이들을 고정하면, 도통부(230)와 시스관부(220)의 도통이 확보되기 쉬우므로, 결과적으로 회전축(300)과 하우징(400)이 도통되기 쉬워져 바람직하다.

도통부(230)는 도전성을 구비하고, 또한, 유연성을 구비하는 것임이 바람직하다.

도통부(230)는 포인 것이 바람직하고, 도전성 직포인 것이 보다 바람직하며, 도전성 부직포인 것이 더욱 바람직하다.

도 12는 회전축(300)의 외면(310)과, 하우징(400)의 내면(410) 사이의 간극(405)에 배치하기 전의 도통부(230)의 개략 평면도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 도통부(230)는 링 외주부(232)에 복수의 칼집(238)을 갖는 것이 바람직하다.

도통부(230)가 링 외주부(232)에 복수의 칼집(238)을 가지면, 회전축(300)이 회전하여 도통부(230)에 원심력이 가해졌을 때에, 도통부(230)가 도전성 부직포와 같은 탄성이 부족한 것이어도, 도통부(230)에서의 링 외주부(232)를 하우징(400)의 내면(410)에, 보다 안정적으로 밀착시킬 수 있기 때문이다. 그 결과, 회전축(300)과 하우징(400) 간의 도통이, 보다 안정적으로 확보된다.

도 11에 도시된 적합예의 경우, 회전축(300)의 외면(310)과, 하우징(400)의 내면(410) 사이의 간극(405)에 있어서, 외부측으로부터 내부측으로 향하여, 도통부(230), 시스관부(220) 및 실링부(210)가 이 순서로 배치되어 있다.

이 경우, 내부측의 실링성을 가지면서, 축과 하우징의 도통을 공간 절약하여 유지할 수 있다는 효과를 발휘한다.

이 출원은, 2021년 7월 27일에 출원된 일본특허출원 2021-122141을 기초로 하는 우선권 및 2021년 8월 19일에 출원된 일본특허출원 2021-133882를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 전부를 여기에 도입한다.

2 전동기(모터)
8a, 10a 축(회전축)
20 회전축
20s 회전축의 외면
38 하우징
38s 하우징의 내면
38b 축공
40, 60 밀봉 장치
41, 61 원통부
42, 62 플랜지
43 원환부
44, 64 실링 립
45, 65 더스트 립
50, 70 탄성환
52, 72 강성환
107 간극
110 시스관부
110a 시스관부에서의 고정부
110b 시스관부에서의 지지부
120 도통부
120a 도통부에서의 링 외주부
120b 도통부에서의 링 내주부
120s 도통부의 주면
201 본 발명의 밀봉 장치
210 실링부
212 장착부
214 립부
214a 제1 립부
214b 제2 립부
216 연결부
218 보강환
219 가터 스프링
220 시스관부
222 고정면
224 지지면
230 도통부
232 링 외주
234 주면
236 링 내주
238 칼집
300 회전축
310 회전축의 외면
400 하우징
410 하우징의 내면
ω 회전축의 축심

Claims

회전축의 외면과, 상기 회전축이 삽입되는 축공을 갖는 하우징에서의 상기 축공을 구성하는 내면 사이의 간극에 배치되며, 이 간극을 밀봉하는 밀봉 장치로서,
상기 회전축이 회전하면, 상기 하우징에서의 상기 축공을 구성하는 상기 내면에 밀어붙여지는, 상기 회전축과 상기 하우징을 도통 가능한 밀봉 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전축의 상기 외면에 고정되는 환형의 시스(sheath)관부와,
링형상이며, 링 외주부가 상기 하우징의 상기 내면에 접하고, 주면(主面)이 상기 시스관부에 고정되어 있는 도통부를 갖는 밀봉 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 회전축이 회전함으로써 발생한 원심력에 의해 상기 도통부가 상기 하우징의 상기 내면에 밀어붙여지는 힘이 상승하는, 밀봉 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전축이 끼워넣어지는 원통부와,
상기 원통부로부터 지름 방향 외측으로 연장되는 플랜지와,
상기 플랜지로부터 지름 방향 외측으로 더 연장되어, 상기 하우징의 상기 축공의 상기 내주면에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 적어도 하나의 립을 가지며,
상기 원통부와 상기 플랜지는, 금속과 도전성 고무 중 적어도 하나로 형성되고, 상기 립은 도전성 고무로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전축의 상기 외면에 고정되어, 상기 회전축의 축심 방향으로 연장되는 고정부 및 상기 고정부의 끝과 연결되어 상기 하우징의 내면에 가까워지는 방향으로 연장되는 지지부를 구비하는 환형의 시스관부와,
링형상이며, 링 외주부가 상기 하우징의 상기 내면에 접하고, 주면이 상기 시스관부의 상기 지지부에 고정되어 있는 도통부와,
상기 하우징의 상기 내면에 붙어 있는 탄성체로 이루어진 환형의 장착부와, 상기 회전축의 상기 외면 및/또는 상기 시스관부의 상기 고정부에 슬라이딩 가능하게 접하는 탄성체로 이루어진 립부와, 상기 장착부와 상기 립부를 연결하는 탄성체로 이루어진 연결부와, 상기 장착부의 내면에 밀착하고, 상기 연결부와도 밀착하는 보강환을 포함하며, 외부로부터의 이물의 침입을 억제하고, 내부의 윤활재를 실링하는 실링부를 갖는 밀봉 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 도통부에서의 링 내주부가 상기 회전축의 상기 외면에 접하고 있는, 밀봉 장치.
청구항 5 또는 6에 있어서,
상기 도통부가 도전성 부직포로 이루어진, 밀봉 장치.
청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전축의 상기 외면과, 상기 하우징의 상기 내면 사이의 간극에 있어서, 상기 회전축의 축심 방향의 외부측으로부터 내부측으로 향하여 상기 도통부, 상기 시스관부 및 상기 실링부가 이 순서로 배치되어 있는, 밀봉 장치.
청구항 5 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도통부에서의 상기 링 외주부에 복수의 칼집을 갖는, 밀봉 장치.
청구항 5 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스관부에서의 상기 고정부와 상기 지지부가, 상기 회전축의 상기 축심에 평행 방향의 단면에 있어서 대략 수직을 이루고 있는, 밀봉 장치.