KR20210035727A - Slinger ring with labyrinth seal - Google Patents

Slinger ring with labyrinth seal Download PDF

Info

Publication number
KR20210035727A
KR20210035727A KR1020200096776A KR20200096776A KR20210035727A KR 20210035727 A KR20210035727 A KR 20210035727A KR 1020200096776 A KR1020200096776 A KR 1020200096776A KR 20200096776 A KR20200096776 A KR 20200096776A KR 20210035727 A KR20210035727 A KR 20210035727A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
ring
housing
labyrinth seal
oil
Prior art date
Application number
KR1020200096776A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
노르베르트 포이흐트너
Original Assignee
젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 젯트에프 프리드리히스하펜 아게 filed Critical 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Publication of KR20210035727A publication Critical patent/KR20210035727A/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/54—Other sealings for rotating shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/447—Labyrinth packings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02—Shafts; Axles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/723—Shaft end sealing means, e.g. cup-shaped caps or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7886—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted outside the gap between the inner and outer races, e.g. sealing rings mounted to an end face or outer surface of a race
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80—Labyrinth sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80—Labyrinth sealings
    • F16C33/805—Labyrinth sealings in addition to other sealings, e.g. dirt guards to protect sealings with sealing lips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/164—Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/65—Gear shifting, change speed gear, gear box

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

The present invention relates to a device having a shaft (115) and a housing (117), wherein the shaft (115) has at least one slinger ring (121) for sealing a gap extending between a shaft (107) and the housing (117). According to the present invention, the device has a labyrinth seal (123) for sealing the gap, and the labyrinth seal (123) is disposed behind the slinger ring (121) starting from the inside of the housing (117).

Description

라비린스 시일을 갖는 슬링거 링{SLINGER RING WITH LABYRINTH SEAL}Slinger ring with labyrinth seal {SLINGER RING WITH LABYRINTH SEAL}

본 발명은 본원의 청구항 제1항의 전제부에 따른 장치에 관한 것이다.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1 of the present application.

전기 모터가 변속기에 결합된 경우, 변속기의 오일 공간은 전기 모터에 대해 밀봉되어야 한다. 종래 기술로부터 공지된 해결 방안에 따르면, 이를 위해 반경 방향 샤프트 시일 링들이 사용된다. 이들은, 접촉되는 시일 립들을 갖는다. 높은 회전 속도에서 발생되는 마찰 열을 소산시키기 위해, 샤프트의 복잡한 내부 냉각이 요구된다.If the electric motor is coupled to the transmission, the oil space of the transmission must be sealed to the electric motor. According to a solution known from the prior art, radial shaft seal rings are used for this purpose. They have seal lips in contact. In order to dissipate the frictional heat generated at high rotational speeds, complicated internal cooling of the shaft is required.

비접촉 방식으로 작동하는 라비린스 시일들(labyrinth seal)은, 위에서 설명된 열 문제를 갖지 않는다. 그러나, 이들은, 차량 적용 분야에서는 사용될 수 없다. 차량이 경사면 상에 정차하는 경우에, 누출의 위험이 존재한다.Labyrinth seals that operate in a non-contact manner do not have the thermal problem described above. However, they cannot be used in the field of vehicle applications. When the vehicle stops on a slope, there is a risk of leakage.

본 발명의 과제는, 회전 불가능한 구조체에 대한 샤프트의 밀봉을 개선하는 것이다. 이러한 과제는, 본원의 청구항 제1항에 따른 장치에 의해 달성된다. 바람직한 다른 개선예들이, 종속항들에 포함되며, 그리고 뒤따르는 설명으로부터 명백해질 것이다.An object of the present invention is to improve the sealing of the shaft to non-rotatable structures. This object is achieved by the device according to claim 1 of the present application. Other preferred refinements are included in the dependent claims, and will become apparent from the description that follows.

장치는 샤프트 및 하우징을 포함한다. 하우징은, 캐비티(하우징의 내부 공간)을 봉입하는, 구조체이고, 이러한 캐비티 내에, 샤프트들, 기어들 및 베어링들과 같은 작용 관계에 있는 기술적인 부품들이 배치된다. 이러한 경우에, 샤프트와 하우징 사이에 간극(gap)이 존재한다. 특히, 간극은, 샤프트의 회전축에 대해 회전 대칭인 간극일 수 있다.The device includes a shaft and a housing. The housing is a structure, which encloses a cavity (the inner space of the housing), and in this cavity, technical parts in a working relationship such as shafts, gears and bearings are arranged. In this case, there is a gap between the shaft and the housing. In particular, the gap may be a gap that is rotationally symmetric with respect to the axis of rotation of the shaft.

간극을 통한 오일의 누출을 방지하기 위해, 간극은 밀봉되어야 한다. 이를 위해, 샤프트는 적어도 하나의 슬링거 링(slinger ring)을 구비한다. 이는, 회전 도중에 작용하는 원심력에 의해 반경 방향 외향으로 오일을 튀어나가게 하도록 구성되는 링이다. 슬링거 링의 회전으로 인해, 원심력이 오일에 작용하고, 이러한 원심력은, 초기에 슬링거 링의 회전축에 대해 반경 방향 외향으로 오일을 유동시키도록 야기한다. 슬링거 링의 단절 에지(Tear-off edge)가, 오일이 원심력으로 인해 단절 에지의 방향으로 유동하도록 하는 방식으로 배열된다. 단절 에지에서, 오일은, 반경 방향으로 슬링거 링으로부터 튀어 나온다. 단절 에지는 바람직하게, 반경 방향 외향으로 지향되는 끝단부(tip)로서 구성된다.To prevent leakage of oil through the gap, the gap must be sealed. To this end, the shaft has at least one slinger ring. This is a ring that is configured to bounce oil outward in the radial direction by a centrifugal force acting during rotation. Due to the rotation of the slinger ring, a centrifugal force acts on the oil, and this centrifugal force causes the oil to flow radially outward with respect to the axis of rotation of the slinger ring initially. The tear-off edge of the slinger ring is arranged in such a way that the oil flows in the direction of the breaking edge due to centrifugal force. At the breaking edge, the oil splashes out of the slinger ring in the radial direction. The breaking edge is preferably configured as a radially outwardly directed tip.

슬링거 링은, 샤프트의 회전축에 대해 회전 대칭이다. 이러한 슬링거 링은, 샤프트 상에 회전 불가능하게 고정된다. 특히, 슬링거 링은, 강성일 수 있으며, 말하자면 상대 이동의 가능성 없이 샤프트 상에 고정될 수 있다. 이 경우, 샤프트는, 슬링거 링을 통해 연장된다. 이것은, 슬링거 링이 중앙 홈을 구비하며, 중앙 홈의 가장자리가 샤프트를 원주 방향으로 둘러싼다는 것을, 의미한다.The slinger ring is rotationally symmetric about the axis of rotation of the shaft. This slinger ring is fixed non-rotatably on the shaft. In particular, the slinger ring can be rigid, so to speak, can be fixed on the shaft without the possibility of relative movement. In this case, the shaft extends through the slinger ring. This means that the slinger ring has a central groove, and the edge of the central groove surrounds the shaft in the circumferential direction.

본 발명에 따르면, 라비린스 시일이, 간극을 밀봉하기 위해, 슬링거 링에 부가하여, 제공된다. 슬링거 링과 마찬가지로, 라비린스 시일은, 비접촉 샤프트 시일이다. 라비린스 시일은, 라비린스 형상으로, 즉 그의 경로의 방향에 관해 복수 회의 변경을 갖도록, 연장되는 회전 대칭 간극을 형성한다. 특히, 간극의 경로는, 반경 방향으로 여러 회 변경될 수 있고, 따라서 간극은, 반대의 반경 방향으로 연장된다. 간극의 방향에 관한 변경은, 누출의 경우에 오일이 이동해야만 하는 거리를 증가시킨다. 이것은, 간극이 누출에 대항하는, 저항을 증가시킨다. 따라서, 누출의 위험이, 감소된다.According to the present invention, a labyrinth seal is provided, in addition to the slinger ring, to seal the gap. Like the slinger ring, the labyrinth seal is a non-contact shaft seal. The labyrinth seal forms a rotationally symmetrical gap that extends in a labyrinth shape, that is, so as to have a plurality of changes in the direction of its path. In particular, the path of the gap can be changed several times in the radial direction, and thus the gap extends in the opposite radial direction. A change in the direction of the gap increases the distance the oil must travel in case of a leak. This increases the resistance of the gap against leakage. Thus, the risk of leakage is reduced.

이러한 경우에, 라비린스 시일은, 하우징의 내부로부터 시작하여 슬링거 링의 후방에 배치된다. 이것은 바람직하게, 샤프트의 회전축에 대해 축방향으로 적용된다. 라비린스 시일이 하우징의 내부로부터 시작하여 슬링거 링의 후방에 축방향으로 배치되면, 라비린스 시일과 슬링거 링은, 샤프트의 회전축에 대해, 반경 방향으로, 즉 수직으로, 배향되는 평면의, 상이한 측면들 상에 위치된다. 슬링거 링과 하우징의 내부는, 이러한 평면의 동일한 측면 상에 위치된다. 라비린스 시일은, 상기 평면의 다른 측면 상에 위치된다.In this case, the labyrinth seal is disposed at the rear of the slinger ring starting from the inside of the housing. This is preferably applied axially with respect to the axis of rotation of the shaft. If the labyrinth seal is placed axially at the rear of the slinger ring starting from the inside of the housing, the labyrinth seal and the slinger ring are radially, i.e., perpendicular to the axis of rotation of the shaft, on different sides of the oriented plane. Is located in The slinger ring and the interior of the housing are located on the same side of this plane. The labyrinth seal is located on the other side of the plane.

슬링거 링 및 라비린스 시일은 비접촉 시일들이기 때문에, 샤프트의 높은 회전 속도에서 온도 상승의 문제가, 완화된다. 또한, 슬링거 링과 라비린스 시일의 조합은 누출을 특히 효과적으로 방지하는 것으로 나타났다.Since the slinger ring and labyrinth seal are non-contact seals, the problem of temperature rise at a high rotational speed of the shaft is alleviated. In addition, the combination of a slinger ring and labyrinth seal has been shown to prevent leakage particularly effectively.

바람직한 개선예에서, 샤프트는, 슬링거 링과 라비린스 시일 사이에 배치되는, 쇼울더부(shoulder)를 구비한다. 특히, 쇼울더부는, 슬링거 링과 라비린스 시일 사이에서, 샤프트의 회전축에 대해, 축방향으로 배치될 수 있다. 이러한 장치에서, 누출 오일은, 우선 슬링거 링을 통과한 다음, 이어서 쇼울더부, 그리고 마지막으로 라비린스 시일을 통과해야 한다.In a preferred refinement, the shaft has a shoulder, which is arranged between the slinger ring and the labyrinth seal. In particular, the shoulder portion may be arranged in the axial direction, with respect to the axis of rotation of the shaft, between the slinger ring and the labyrinth seal. In such a device, the leaking oil must first pass through the slinger ring, then the shoulder, and finally the labyrinth seal.

다른 개선예에 따르면, 샤프트의 직경이, 쇼울더부 상에서, 라비린스 시일을 향해 증가된다. 역으로, 이것은, 샤프트의 직경이 쇼울더부 상에서 슬링거 링을 향해 감소된다는 것을 의미한다. 따라서, 슬링거 링을 위한 샤프트의 직경은, 라비린스 시일을 위한 것보다 더 작다. 쇼울더부는, 누출된 오일에 대한 부가적인 장벽으로서 작용한다. 이는, 밀봉 효과를 개선한다.According to another refinement, the diameter of the shaft is increased, on the shoulder portion, toward the labyrinth seal. Conversely, this means that the diameter of the shaft is reduced on the shoulder portion toward the slinger ring. Thus, the diameter of the shaft for the slinger ring is smaller than that for the labyrinth seal. The shoulder portion acts as an additional barrier against leaking oil. This improves the sealing effect.

다른 바람직한 개선예에서, 라비린스 시일은, 제1 링 및 제2 링에 의해 형성된다. 샤프트는 제1 링을 구비하고, 하우징은 제2 링을 구비한다. 바람직하게, 제1 링 및 제2 링은, 샤프트 상에 또는 하우징 내에 고정되는, 별도의 부품들이다. 제1 링이 샤프트 상에 고정되며 그리고 제2 링이 하우징 내에 고정되는 것은, 적어도 회전 불가능한 방식으로 이루어지며, 따라서 제1 링과 샤프트 사이 그리고 제2 링과 하우징 사이에 각각, 회전 불가능한 연결부가 존재한다. 이상에 설명된 라비린스 형상의 간극은, 제1 링과 제2 링 사이에서 연장된다. 이러한 개선예는, 특히 라비린스 시일의 간단한 제조 및 조립을 가능하게 한다.In another preferred refinement, the labyrinth seal is formed by a first ring and a second ring. The shaft has a first ring and the housing has a second ring. Preferably, the first ring and the second ring are separate parts, which are fixed on the shaft or in the housing. It is at least in a non-rotatable manner that the first ring is fixed on the shaft and the second ring is fixed in the housing, so there is a non-rotatable connection between the first ring and the shaft and between the second ring and the housing, respectively do. The labyrinth-shaped gap described above extends between the first ring and the second ring. This refinement allows, in particular, the simple manufacture and assembly of the labyrinth seal.

바람직하게, 장치는, 제1 링이 이상에 설명된 쇼울더부를 형성하는 방식으로 개발된다. 이는, 부가적인 노력 없이도, 밀봉 효과의 개선을 야기한다.Preferably, the device is developed in such a way that the first ring forms the shoulder portion described above. This leads to an improvement in the sealing effect, even without additional effort.

슬링거 링에 의해 튀어나간 오일을 수집하기 위해, 회전 불가능한 구조체는 바람직하게, 적어도 하나의 리세스에 의해 개선된다. 리세스는, 튀어나간 오일이 리세스 내에 들어가도록 하는 방식으로, 배치된다. 바람직하게, 리세스는, 슬링거 링으로부터 반경 방향으로 더 외측에 위치된다. 튀어나간 오일을 완전히 수집하기 위해, 리세스는 바람직하게, 샤프트의 회전축에 대해 회전 대칭이다. 특히, 리세스는, 바람직하게 샤프트의 회전축에 대해 회전 대칭인, 환형 홈일 수 있다.In order to collect the oil propelled by the slinger ring, the non-rotatable structure is preferably improved by means of at least one recess. The recess is arranged in such a way that the protruding oil enters the recess. Preferably, the recess is located further radially outward from the slinger ring. In order to completely collect the protruding oil, the recess is preferably rotationally symmetric about the axis of rotation of the shaft. In particular, the recess can be an annular groove, preferably rotationally symmetric about the axis of rotation of the shaft.

리세스에 의해 수집된 오일은, 리세스 내에 축적되며 그리고 그곳으로부터 배출되어야 한다. 이를 위해, 바람직한 개선예에서, 적어도 하나의 오일 라인 또는 오일 안내 연결부가, 제공된다. 오일 라인은, 리세스 내로 개방된다. 즉, 오일 라인의 제1 개구부가, 리세스 내에 존재한다. 이것은, 리세스의 벽이 제1 개구부를 구비한다는 것을 의미한다. 오일 라인의 제1 개구부는, 슬링거 링에 의해 튀어나간 그리고 리세스에 의해 수집된 오일이 그를 통해 흘러 나가는, 배출구를 형성한다.Oil collected by the recess accumulates in the recess and must be drained from there. To this end, in a preferred refinement, at least one oil line or oil guide connection is provided. The oil line opens into the recess. That is, the first opening of the oil line exists in the recess. This means that the wall of the recess has a first opening. The first opening of the oil line forms an outlet through which the oil protruded by the slinger ring and collected by the recess flows out.

오일 안내 연결부는, 리세스를 하우징의 내부와 오일 안내 방식으로 연결한다. 이것은, 오일 안내 연결부가 하우징의 내부로 개방되며 그리고 오일 안내 연결부의 제2 개구부가 하우징 내부에 위치된다는 것을, 의미한다.The oil guide connection part connects the recess to the inside of the housing in an oil guide manner. This means that the oil guide connection is opened into the interior of the housing and the second opening of the oil guide connection is located inside the housing.

오일 라인은, 예를 들어, 샤프트의 회전축에 대해 회전 대칭인 간극으로서 구성될 수 있다. 오일 라인은 또한, 구멍, 특히 보어, 또는 파이프 라인일 수도 있다. 바람직하게, 오일 라인은, 회전 불가능한 구조체에 의해 일체형으로 형성된다. 오일 안내 연결부는, 회전 불가능한 구조체와 샤프트 사이에서 연장되는 간극과는 상이하다.The oil line can, for example, be configured as a gap that is rotationally symmetric about the axis of rotation of the shaft. The oil line may also be a hole, in particular a bore, or a pipeline. Preferably, the oil line is integrally formed by a non-rotatable structure. The oil guide connection is different from the gap extending between the non-rotatable structure and the shaft.

장치는 바람직하게, 변속기로 개발된다. 그의 하우징은, 이상에 언급된 하우징과 동일하다. 이상에 언급된 샤프트는, 변속기의 입력 샤프트이다. 따라서 다른 개선예에 따르면, 변속기의 입력 샤프트는, 오일 누출에 대해 밀봉된다.The device is preferably developed as a transmission. Its housing is the same as the housing mentioned above. The shaft mentioned above is an input shaft of a transmission. Thus, according to another refinement, the input shaft of the transmission is sealed against oil leakage.

부가적으로, 장치는 바람직하게, 모터, 예를 들어 전기 모터로, 개발된다. 시일 장치의 양호한 온도 거동으로 인해, 모터는, 고속으로 회전하는 모터일 수 있다. 모터의 출력 샤프트는, 변속기의 입력 샤프트에 회전 불가능한 방식으로 연결된다. 특히, 출력 샤프트와 입력 샤프트는, 서로 일체형으로 연결될 수 있다.Additionally, the device is preferably developed as a motor, for example an electric motor. Due to the good temperature behavior of the sealing device, the motor may be a motor that rotates at high speed. The output shaft of the motor is connected in a non-rotatable manner to the input shaft of the transmission. In particular, the output shaft and the input shaft may be integrally connected to each other.

본 발명의 바람직한 예시적인 실시예가, 도 1에 도시된다.
도 1은 구동 트레인의 종방향 단면도를 도시한다.A preferred exemplary embodiment of the present invention is shown in FIG. 1.
1 shows a longitudinal sectional view of a drive train.

도 1에 도시된 구동 트레인(101)은, 변속기(103) 및 전기 모터(105)를 포함한다. 변속기(103)는, 제1 기어(109) 및 제2 기어(111)를 갖는 샤프트(107)를 포함한다. 제2 기어(111)는 출력 샤프트(115)의 피니언(113)과 맞물린다. 출력 샤프트(115)는 동시에 모터(105)의 입력 샤프트이다.The drive train 101 shown in FIG. 1 includes a transmission 103 and an electric motor 105. The transmission 103 includes a shaft 107 having a first gear 109 and a second gear 111. The second gear 111 meshes with the pinion 113 of the output shaft 115. The output shaft 115 is simultaneously the input shaft of the motor 105.

제1 기어(109) 및 제2 기어(111)를 갖는 샤프트(107), 및 피니언(113)을 갖는 샤프트(115)의 변속기 측 부분은 하우징(117)의 내부에 위치된다. 하우징(117)은 오일로 채워지고, 변속기(103)의 구성요소들을 외부에 대해 봉입한다.The transmission side portion of the shaft 107 with the first gear 109 and the second gear 111 and the shaft 115 with the pinion 113 is located inside the housing 117. The housing 117 is filled with oil, and the components of the transmission 103 are sealed to the outside.

샤프트(115)가 하우징(117)으로부터 모터(105) 내로 이어지므로, 하우징(117)은, 샤프트(115)에 대해 밀봉되어야만 한다. 그렇지 않으면, 오일이 하우징(117)으로부터 모터(105) 내로 진입할 것이다. 이를 위해, 시일 장치(119)가, 제공된다.Since the shaft 115 runs from the housing 117 into the motor 105, the housing 117 must be sealed to the shaft 115. Otherwise, oil will enter the motor 105 from the housing 117. For this purpose, a sealing device 119 is provided.

시일 장치(119)는, 슬링거 링(121) 및 라비린스 시일(123)을 포함한다. 이들 양자 모두는, 샤프트(115) 상에 회전 불가능한 방식으로 고정되며 그리고 샤프트와 함께 공통 축을 중심으로 회전한다. 슬링거 링(121)은, 변속기(103)로부터 모터(105)의 방향으로 라비린스 시일(123)의 전방에 배치된다. 따라서, 하우징(117)으로부터의 오일은, 우선 슬링거 링(121)을 통과한다. 슬링거 링(121)에 의해 포획되지 않은 오일의 잔여물은, 결국 라비린스 시일(123)을 통과한다.The sealing device 119 includes a slinger ring 121 and a labyrinth seal 123. Both of these are fixed on the shaft 115 in a non-rotatable manner and rotate about a common axis with the shaft. The slinger ring 121 is disposed in front of the labyrinth seal 123 in the direction of the motor 105 from the transmission 103. Thus, the oil from the housing 117 first passes through the slinger ring 121. The residue of oil not captured by the slinger ring 121 eventually passes through the labyrinth seal 123.

샤프트(115)의 회전으로 인해, 원심력이, 슬링거 링(121) 상의 오일에 작용한다. 슬링거 링(121)은, 반경 방향 외향을 지향하는, 뾰족한 립(125)를 갖도록 제공된다. 오일은 립(125)의 끝단부에서 튀어나가며, 그리고 간극(127)에 도달된다.Due to the rotation of the shaft 115, a centrifugal force acts on the oil on the slinger ring 121. The slinger ring 121 is provided with a pointed lip 125, oriented radially outward. The oil bounces off the end of the lip 125, and reaches the gap 127.

간극(127)은, 슬링거 링(121)을 오일 안내 방식으로 베어링(129)에 연결한다. 간극은, 경사면 상에서 연장된다. 따라서, 오일은, 중력으로 인해 간극(127)의 내부에서 베어링(129)을 향해 유동한다.The gap 127 connects the slinger ring 121 to the bearing 129 in an oil guide manner. The gap extends on the inclined surface. Thus, the oil flows toward the bearing 129 within the gap 127 due to gravity.

도 1에 도시된 예시에서, 샤프트(107)는, 베어링(129)에 의해 하우징(117) 내에 회전 가능하게 장착된다. 그러나, 이는 또한, 하우징(117) 내에 배치되는 임의의 다른 베어링일 수도 있다.In the example shown in FIG. 1, the shaft 107 is rotatably mounted in the housing 117 by means of a bearing 129. However, it could also be any other bearing disposed within the housing 117.

베어링(129)은 테이퍼 롤러 베어링으로서 구성된다. 그의 구름 요소들은 각각, 절두 원추형의 형상을 갖는다. 베어링(129)의 회전축은, 샤프트(115)의 회전축에 대해 평행하게 연장된다. 이러한 축들의 방향으로, 베어링(129)이 회전할 때, 오일 이송 효과가 발생한다. 오일은, 개별적인 절두 원추의 상측 표면으로부터 베이스 표면으로 이송된다.The bearing 129 is configured as a tapered roller bearing. Each of his cloud elements has the shape of a truncated cone. The axis of rotation of the bearing 129 extends parallel to the axis of rotation of the shaft 115. In the direction of these axes, when the bearing 129 rotates, an oil transfer effect occurs. The oil is conveyed from the upper surface of the individual truncated cone to the base surface.

베어링(129)의 구름 요소들의 상측 표면들은, 간극(127)과 대면한다. 따라서, 오일은, 간극(127)으로부터 상측 표면에 충돌하며, 그리고 설명된 축방향으로의 이송 효과에 의해, 간극(127)으로부터 멀어지게 하우징(117)의 내부의 방향으로 이송된다. 이러한 방식으로, 베어링(129)은, 시일 장치(119)의 밀봉 기능을 지원한다.The upper surfaces of the rolling elements of the bearing 129 face the gap 127. Thus, the oil impinges on the upper surface from the gap 127, and is conveyed in the direction inside the housing 117 away from the gap 127 by the described axial transfer effect. In this way, the bearing 129 supports the sealing function of the sealing device 119.

101: 구동 트레인 103: 변속기
105: 전기 모터 107: 샤프트
109: 제1 기어 111: 제2 기어
113: 피니언 115: 출력 샤프트
117: 하우징 119: 시일 장치
121: 슬링거 링 123: 라비린스 시일
125: 립 127: 간극
129: 베어링101: drive train 103: transmission
105: electric motor 107: shaft
109: first gear 111: second gear
113: pinion 115: output shaft
117: housing 119: sealing device
121: slinger ring 123: labyrinth seal
125: lip 127: gap
129: bearing

Claims (8)

샤프트(115) 및 하우징(117)을 구비하는 장치(101)로서,
상기 샤프트(115)는, 상기 샤프트(115)와 상기 하우징(117) 사이에서 연장되는 간극(gap)을 밀봉하기 위한 적어도 하나의 슬링거 링(slinger ring)(121)을 구비하는 것인, 장치(101)에 있어서,
상기 간극을 밀봉하기 위한 라비린스 시일(labyrinth seal)(123)을 구비하고;
상기 라비린스 시일(123)은, 상기 하우징(117)의 내부로부터 시작하여 상기 슬링거 링(121)의 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.A device 101 having a shaft 115 and a housing 117, comprising:
The shaft 115 has at least one slinger ring 121 for sealing a gap extending between the shaft 115 and the housing 117. In 101),
A labyrinth seal 123 for sealing the gap;
The labyrinth seal (123) is an apparatus, characterized in that arranged in the rear of the slinger ring (121) starting from the inside of the housing (117). 제1항에 있어서,
상기 샤프트(115)는, 상기 슬링거 링(121)과 상기 라비린스 시일(123) 사이에 배치되는, 쇼울더부(shoulder)를 구비하고;
상기 샤프트(115)의 직경은, 상기 쇼울더부 상에서 상기 라비린스 시일(123)을 향해 증가되는 것을 특징으로 하는 장치.The method of claim 1,
The shaft 115 has a shoulder portion disposed between the slinger ring 121 and the labyrinth seal 123;
Device, characterized in that the diameter of the shaft (115) is increased toward the labyrinth seal (123) on the shoulder portion. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 샤프트(115)는 제1 링을 구비하고, 상기 하우징(117)은 제2 링을 구비하며;
상기 제1 링 및 상기 제2 링은 상기 라비린스 시일(123)을 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.The method according to claim 1 or 2,
The shaft 115 has a first ring, and the housing 117 has a second ring;
Wherein the first ring and the second ring form the labyrinth seal (123). 제2항 및 제3항에 있어서,
상기 제1 링은 상기 쇼울더부를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.The method according to claim 2 and 3,
Wherein the first ring forms the shoulder portion. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징(117)은, 상기 슬링거 링(121)에 의해 튀어나간 오일을 수집하기 위한 적어도 하나의 리세스를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
The device, characterized in that the housing (117) has at least one recess for collecting the oil propelled by the slinger ring (121). 제5항에 있어서,
상기 하우징(117)의 내부와 상기 리세스(127) 사이에 적어도 하나의 오일 안내 연결부를 구비하는 것인, 장치.The method of claim 5,
The device, comprising at least one oil guide connection between the interior of the housing (117) and the recess (127). 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
변속기(103)를 포함하고;
상기 샤프트(115)는, 상기 변속기(103)의 입력 샤프트를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.The method according to any one of claims 1 to 6,
Including a transmission 103;
The device, characterized in that the shaft (115) forms an input shaft of the transmission (103). 제7항에 있어서,
모터(105)를 포함하고;
상기 모터(105)의 출력 샤프트(115)가, 상기 샤프트(115)에 회전 불가능한 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.The method of claim 7,
Includes a motor 105;
Device, characterized in that the output shaft (115) of the motor (105) is connected to the shaft (115) in a non-rotatable manner.
KR1020200096776A 2019-09-23 2020-08-03 Slinger ring with labyrinth seal KR20210035727A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019214505.1 2019-09-23
DE102019214505.1A DE102019214505A1 (en) 2019-09-23 2019-09-23 Slinger with labyrinth seal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210035727A true KR20210035727A (en) 2021-04-01

Family

ID=74846243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200096776A KR20210035727A (en) 2019-09-23 2020-08-03 Slinger ring with labyrinth seal

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20210035727A (en)
CN (1) CN112539280A (en)
DE (1) DE102019214505A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022120246A1 (en) 2022-08-11 2024-02-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electromotive drive unit and robot arm

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE930961C (en) * 1942-05-16 1955-07-28 Daimler Benz Ag Oil sealing on bearings of high-speed shafts, especially for the loading fan of aircraft engines
KR950008505B1 (en) * 1985-11-04 1995-07-31 카롤 앤 맥키 Lubricant restricting device
GB8821870D0 (en) * 1988-09-06 1988-10-19 Brown David Corp Plc Gearbox
JP5131968B2 (en) * 2007-11-09 2013-01-30 新日鐵住金株式会社 Railway vehicle gear system
DE112016006673B4 (en) * 2016-03-29 2022-01-27 Mitsubishi Electric Corporation Planetary gear device and vehicle wheel drive device
TWI603020B (en) * 2016-11-04 2017-10-21 財團法人工業技術研究院 Fluid machinery lubrication system assembly

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019214505A1 (en) 2021-03-25
CN112539280A (en) 2021-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6834860B2 (en) Liquid seal
RU2622437C2 (en) Friction bearing device
US8579512B2 (en) Drive unit for motor vehicles having an electrical motor
CN108019430B (en) Fluid machinery lubricating system assembly
JPH03223574A (en) Seal device and sealing method
JP5534616B2 (en) Device for sealing a lubricated bearing assembly using liquid lubricant
US20160223073A1 (en) Planetary gear train for a wind power plant and method
KR20210035727A (en) Slinger ring with labyrinth seal
US4426088A (en) Centrifugal fluid seal with drain holes and fluid diverting means
US20180245676A1 (en) Transmission device and electric drive unit comprising at least one electric machine and the transmission device
KR20210035726A (en) Slinger ring with taper roller bearing
CN110518736B (en) Lubricating and sealing structure for traction motor oil
US20220003318A1 (en) Seal device, electric machine, and drive device
KR101800687B1 (en) Grease leakage preventing structure for gear reducer
US20150061232A1 (en) Sealing arrangement for follower-shaft assembly
JP2006144971A (en) Hollow actuator
US20090074561A1 (en) Axial thrust offloading device
CN209818691U (en) Novel pure electric reduction gearbox
US20230025528A1 (en) Electric motor
US3162451A (en) Inverse labyrinth liquid seal
CN211117583U (en) Sealing structure
CN212564320U (en) Speed reducer with shaft and housing part
CN103883735A (en) Sealing tooth structure preventing shed oil of electricity generator bearing and oil mist overflowing
JPH0444123B2 (en)
JPS62147170A (en) Function maintaining structure for oil seal in geared motor