KR0135981B1 - 단부 기밀조립체에 대한 슬리이브 배열 - Google Patents

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Description

단부 기밀조립체에 대한 슬리이브 배열

제1도는 새로운 기밀절연체, 확대슬리이브 및 핀배열을 나타내는 일부는 단면이고 일부는 단속된 본 발명의 단부조립체의 도면.

제2도는 제1도의 선(2-2)을 통한 면으로 취해진 제1도의 조립체도면.

제3도는 특히 전기절연확대 슬리이브의 단부가 본 발명의 단부 조립체에서 컵형 본체의 환형돌기부에 끼워지며, 제1도에서 3도의 실시예에서 확대슬리이브는 동일한 양단부를 갖는 대칭형인 형상으로 본 발명의 구조를 더 자세히 나타내는 제1도의 일부에 대한 확대도면.

제4도는 수정된 확대슬리이브 및 핀 배열을 본 발명의 다른 실시예로 예증하기 위해 나타낸 제3도와 유사한 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2:본 발명의 단부기밀 조립체3:컵형 본체

7:외향돌출테두리12:환형기밀돌기

14:돌기단부16:핀

17:핀 외단부18:핀 내단부

19:기밀절연체20,24:전기절연 확대중공 슬리이브

21:슬리이브단부23:환형통로

27:방사형 플랜지28:축소 휴즈부

32,33:환형공극

본 발명은 단부 기밀조립체 및 단부 기밀조립체의 전도핀에 대해 개선된 절연슬리이브 배열에 관련되며, 그것은 1981년 10월 20일에 벤자민 보우스키가 출원한 미국특허 제4,296,275호, 1984년 7월 24일에 벤자민 보우스키 등이 출원한 미국특허 제4,461,925호, 1986년 4월 1일에 벤자민 보우스키 등이 출원한 제4,580,003호 및 1986년 4월 22일에 벤자민 보우스키 등이 출원한 미국특허 제4,584,433호에서 볼 수 있다.

상기 특허에서는 적어도 한개의 전도핀이 컵형본체의 바닥에 컵형본체 테두리와 같은 방향으로 뻗어 있는 환형돌기에 의해 형성된 구멍을 관통한다. 절연재료는 환형돌기의 내면과 핀 사이가 기밀되도록 하는 기밀절연체를 형성하기 위해 제공되며, 핀을 둘러싸는 보호용 확대슬리이브는 기밀절연체와 접착된다.

본 발명에 따르면, 기밀절연체, 절연전도핀 및 보호용 세라믹 확대슬리이브로 구성되는 선행기술의 단부 기밀조립체 배열은 때때로 기밀절연체의 균열문제에 의해 방해받아 왔다는 것을 알 수 있다. 또한 그러한 바람직하지 않은 균열은 흔히, 전도핀 가까이의 균열지역, 즉 보호용 세라믹 확대슬리이브가 환형돌기와 접촉하는 곳에서 야기되며, 기밀절연체를 통해 전도핀에까지 전파된다는 것을 알 수 있다. 이러한 균열은 전기적인 오버서피스(oversurface)나 누성을 초래한다.

이런 과거의 바람직하지 않은 균열뮨제에 대한 원인과 영향을 앎으로써, 본 발명은 전기적 특성의 광범위한 감소위험 및 기밀성에 대한 부수적 손실을 최소화하기 위하여, 효율적이고 간단하며 경제적인 방법으로, 기밀핀에서 떨어진 지역에서 접촉하는 기밀절연체, 세라믹 슬리이브 및 환형돌기에 의해 생길 수 있는 기밀절연체 균열을 국소화시키는 새롭고 간단한 단부 기밀조립체를 제공한다. 또한, 본 발명은 그러한 기밀절연체 균열의 국소화를 제공할 뿐만 아니라 양단부가 같은 특성을 갖는 확대슬리이브를 제조하고 조립하는데 있어서 경제성을 제공하는 개선된 단부 기밀조립체를 제시한다. 더구나, 본 발명의 간단한 구조는 간단하고 효율적이며 경제적인 방법으로 이것을 완성시킨다.

본 발명의 다른 여러가지 특성들은 하기 설명을 읽는 이 방면의 기술자에게는 명백할 것이다.

특히 본 발명의 모터유닛의 하우징구멍에 장착되도록 생산되는 단부 기밀조립체를 제공함에 있어서, 하부와 테두리가 있는 컵형본체는 하부에서 한 방향으로 뻗어 있으며 하부는 테두리쪽으로 돌출한 환형기밀돌기에 의해 형성된 적어도 한개의 구멍을 가지고, 전류원에 연결되는 핀 외단부 및 모터유닛에 연결되는 핀 내단부를 갖춘 전도핀은 구멍을 관통하고, 기밀절연체는 핀을 돌기의 내면에 결합시키고, 기밀절연체로 결합되도록 돌기에 의해 형성된 구멍과 접속하는 단부를 갖는 전기절연 중공슬리이브는 핀을 둘러싸며, 슬리이브의 접속되는 단부는 전도핀에서 떨어진 지점인 슬리이브와 돌기의 접촉부분 근처에서 발생할 수 있는 기밀절연체의 균열을 국소화시키기 위하여 슬리이브의 외측면이 환형돌기 단부의 외주와 실선접촉을 이루도록 크기 및 형상을 가졌다. 또한 본 발명은 슬리이브를 기밀절연체 내부로 끼우는 새로운 결합배열 뿐만아니라, 컵형본체의 환형돌기에 슬리이브단부를 밀착시키는데 이용될 수 있는 새로운 배열을 제공한다.

이 분야의 숙련자들은 본 발명의 내용 및 범위에서 벗어나지 않고 제시된 장치에서 하나 이상의 부분을 변형시킬 수 있을 것이다.

제1도에서 볼 수 있는 것처럼, 부호(2)로 광범위하게 표시된 본 발명의 단부 기밀조립체는 컵형본체(3)의 형태인 외형부재를 포함하는데, 컵형본체(3)는 외향돌출테두리(7)를 갖춘 편평한 하면부(4) 및 측면부(6)로 구성되는 냉간압연강이다. 하면부(4)는 내면(8), 외면(9) 및 구멍(11)으로 구성되는데, 구멍(11)은 하면부(4)의 내면(8)으로부터 이어진 환형기밀돌기(12)에 의하여 형성된다. 돌기(12)는 내벽면(13)과 돌기단부(14)로 구성되며, 돌기단부(14)는 이후에 더 완전하게 설명될 것이며 확대도면인 제3도에서 이해할 수 있을 것이다. 제2도에서 볼 수 있는 것처럼, 컵형본체(3)는 세개의 구멍(11)들을 제공하는데, 이것들은 이후에 설명할 똑같은 환형기밀돌기, 핀 및 슬리이브장치들을 조합시킬 수 있다.

제1도에서 볼 수 있는 것처럼, 전류전도핀(16)은 각 구멍(11)을 관통한다. 각 핀(16)은 컵형본체(3) 외부로, 즉 단부유닛장치를 장착할 수 있는 구멍을 갖춘 모터유닛하우징(보이지 않음)의 외부로 뻗어 있는 핀 외단부(17)를 포함한다. 또한 각 핀(16)은 핀 내단부(18)도 포함하는데, 그것은 기밀돌기(12) 위로 뻗어 있어서 장치(2)가 장착된 하우징 내로 전기적인 연결을 수행한다.

전도핀(16)은 제1에서 3도에서 볼 수 있는 것처럼 직선형태이거나 제4도처럼 플랜지를 갖출 수도 있는데, 환형기밀돌기(12)에 의해 형성된 구멍(11)을 관통하며, 구멍(11)보다 적은 단면직경을 갖는다. 유리하게도 핀(16)은, 핀을 기밀절연체(19)와 결합하는 과정을 수행하기 위하여, 높은 크롬함유량의 알맞은 스테인레스강으로 제작될 수 있으며, 기밀절연체(19)는 유리로 제작되어 결합과정 동안 오븐(oven)내에서 연하게 가열된다. 기밀절연체(19)는 전기절연 중공슬리이브(20)(제1도에서 3도)가 돌기단부(14)와 결속되는 부분 내에 삽입되어 결합시킨다. 환형인 중공슬리이브(20)는 알루미나나 스테아타이트 같은 알맞은 세라믹으로 제작될 수 있으며, 본 발명에 의해 그 단부는 환형기밀돌기(12)의 단부(14)에 끼워질 수 있도록 그 크기와 형상을 갖는다.

단부조립체의 확대도면인 제3도를 참조하면, 중공슬리이브(20)는 환형돌기(12)에 의해 형성된 구멍(11)에 끼워지는 절단된 원뿔형태인 슬리이브단부(21)를 갖는다. 중공슬리이브(20)의 외측면(22)은 환형기밀돌기(12)의 단부(14)와 밀착되도록 절단된 원뿔형태의 단부(21)쪽인 내부로 테이퍼져 있다는 것을 알 것이다. 유리하게도 절단원뿔 단부면과 외측면(22) 사이의 테이퍼 각은 약 45°가 될 수 있다. 환형돌기(12)의 단부(14)는 상기 테이퍼 각과 유사한 형태이지만 약 53°인, 즉 약 8° 정도 차이가 나는 더 큰 테이퍼 각을 갖는다. 이러한 테이퍼 각의 차이 때문에, 중공슬리이브(20)는 돌기단부(14)의 외주를 따라 환형돌기(12)와 접촉한다.

앞에서 설명한 것과 같이 기밀절연체(19)는 알맞은 유리절연재료로 제작될 수 있으며, 중공슬리이브(20)의 접속단부(21)와 환형기밀돌기(12)의 단부(14) 사이의 남아있는 공간을 채우고 핀(16)의 외면과 환형돌기(12)의 내벽면(13) 사이의 공간을 채운다. 부호(23)에서 볼 수 있는 것처럼, 슬리이브(20)의 내경은 핀(16)의 직경보다 커서, 그 사이에 절연체(19)가 삽입되어 슬리이브(20)는 기밀절연체에 의해 기밀되고 결합된다. 슬리이브(20)의 양쪽단부(21)는 똑같이 절단된 원뿔형태의 크기 및 기하학적 형상을 가지고 있어서, 슬리이브(20)는 일반적으로 대칭이며, 슬리이브(20)의 단부(21)를 돌기단부(14)의 외주와 실선으로 접촉하도록 하여, 핀(16)으로부터 떨어진 위치에서 환형돌기(12)와 슬리이브(20)의 접촉선을 따라 발생할 수 있는 기밀절연체(19)의 균열을 국소화시킨다는 것을 제3도로부터 알 수 있다. 또한 양쪽단부가 동일한 적절한 기울기를 갖는 다른 형태의 슬리이브(20)를 다른 형태의 컵형본체와 조화시키는 것도 가능하다.

제4도를 참조하면, 본 발명의 단부 기밀조립체는 동일한 컵형본체(3)를 갖지만 상기 언급된 미국특허 제4,584,433호에서 제안된 것과 유사한 확대 절연슬리이브(24)와 핀(26)을 갖는다. 여기서 핀(26)은 방사형플랜지(27)와 축소휴즈부(28)를 포함하고, 슬리이브(24)의 내부는 플랜지(27)가 들어갈 수 있는 홈(29)이 있으며, 절단부(30)의 내면은 핀과의 사이에 있는 환형공간(32) 및 원통절단면(31)을 갖는다. 이 공간(32)은, 절단부(30)의 외면과 컵형본체(3)의 돌기단부(14) 사이에 다른 경사면으로 형성된 공극(33)과 함께, 슬리이브(24)를 기밀절연체(34) 내부로 침투시키고 결합시키는 작용을 한다. 또한 핀(28)과 같은 축소휴즈부를 포함하지 않는 핀을 이용하는 것도 본 발명에서 가능할 것이다. 그 핀은 설명한 플랜지와 유사한 방사형 확대플랜지가 아닌 균일한 직경으로 이루어진다.

상기에서 단부 기밀조립체의 구조는 제조 및 조립상 간단하고 효율적이며 경제적임을 알 수 있다.

Claims (10)

1. 모터유닛 하우징의 구멍에 장착되도록 생산되는 단부 기밀조립체에 있어서, 하부와 테두리를 갖춘 컵형본체는 상기 하부에서 한 방향으로 뻗어 있으며 상기 하부는 상기 테두리쪽으로 돌출한 환형기밀돌기에 의해 형성된 적어도 한개의 구멍을 가지고, 전류전도핀은 상기 구멍을 관통하며 상기 핀은 전류원에서 전기적 연결을 받는 상기 하우징의 외부로 뻗은 외단부 및 상기 하우징 내에 위치하여 전기적 연결을 이루는 내단부를 가지고, 기밀절연체는 상기 핀을 상기 돌기의 내면에 결합시키고, 전기절연 확대슬리이브는 상기 핀을 둘러싸서 그 단부가 상기 환형돌기에 의해 형성된 상기 구멍과 결합하도록 상기 기밀절연체로 접합되며 상기 확대슬리이브 및 환형돌기의 단부들은 크기와 기하학적 형상이 매우 잘 이루어져 상기 전도핀에서 떨어진 지점인 슬리이브와 돌기의 접촉 부분근처에서 발생할 수 있는 기밀절연의 균열을 국소화시키기 위하여 슬리이브 외측면이 환형돌기 단부의 외주와 실선접촉을 이루는 것을 특징으로 하는 단부 기밀조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 기밀절연체는 슬리이브의 접속단부와 환형돌기의 단부 사이에 남아있는 공극을 채우는 것을 특징으로 하는 단부 기밀조립체.
3. 제1항에 있어서, 상기 확대슬리이브는 상기 단부핀의 외주와의 사이에 공극을 갖도록 형성되는데, 그 환형공극의 적어도 한 부분은 기밀절연체로 채워짐을 특징으로 하는 단부 기밀조립체.
4. 제1항에 있어서, 상기 확대슬리이브는 양쪽에 단부를 갖고, 그 단부들은 똑같은 크기 및 기하학적 형상을 이루어서, 환형돌기단부의 외주를 따라 실선으로 접촉할 수 있음을 특징으로 하는 단부 기밀조립체.
5. 제1항에 있어서, 상기 확대슬리이브는 양쪽에 단부를 갖고, 그 단부들은 다른 크기와 기하학적 형상을 가져셔, 다른 환형돌기단부의 외주를 따라 실선으로 접촉할 수 있음을 특징으로 하는 단부 기밀조립체.
6. 제1항에 있어서, 상기 기밀절연체로 결합된 상기 확대슬리이브의 단부는 절단된 원뿔의 형태에서 예정된 각으로 극점을 향해 테이퍼진 외면을 가지며, 상기 환형돌기의 단부는 돌기단부의 외주를 따라 실선으로 접촉하도록 슬리이브단부의 테이퍼 각보다 크게 예정된 각으로 테이퍼져 있음을 특징으로 하는 단부 기밀조립체.
7. 제6항에 있어서, 축방향에 직각으로 절단된 상기 원뿔의 외면은 약 45°의 각을 이루며 환형돌기의 단부는 약 53°의 각을 이루는 것을 특징으로 하는 단부 기밀조립체.
8. 제3항에 있어서, 상기 환형돌기의 테이퍼 각은 상기 세라믹 슬리이브단부의 테이퍼 각보다 약 8°정도 큰 것을 특징으로 하는 단부 기밀조립체.
9. 하부 및 테두리를 갖춘 금속 컵형본체는 상기 하부에서 한 방향으로 뻗어 있으며 상기 하부는 상기 테두리쪽으로 돌출한 환형기밀돌기에 의해 형성된 적어도 한개의 구멍을 가지고, 스테인레스강의 전류전도핀은 상기 구멍을 관통하며 상기 핀은 전류원에서 전기적 연결을 받는 상기 하우징의 외부로 뻗은 외단부 및 상기 하우징 내에 위치하여 전기적 연결을 이루는 내단부를 가지고, 유리기밀절연체는 상기 핀을 상기 돌기의 내면에 결합시키고, 상기 핀을 둘러싸는 전기절연 세라믹 확대슬리이브는 핀에서 반경방향으로 간격진 환형기밀돌기에 의해 형성된 구멍과 결속하는 원뿔에서 이어진 원통단부를 갖고, 절단된 원뿔의 외측면은 약 45°의 각으로 원통단부를 향해 내부로 테이퍼져 있으며, 그것은 약 53°의 더 큰 테이퍼 각으로 유사하게 테이퍼진 환상기밀돌기단부와 접촉하고, 유리기밀절연체는 슬리이브와 환형돌기의 접속부분 내부에 남아 있는 공극 및 슬리이브와 핀 사이의 환형공극 일부를 채우고, 슬리이브는 단부핀에서 떨어진 지점에서 슬리이브와 돌기의 접촉점 근처에서 발생할 수 있는 절연체의 균열을 국소화하기 위하여 상기 유리기밀 절연체 내부로 삽입되는 것 등을 포함하는 모터유닛하우징의 구멍에 장착되도록 생산되는 단부 기밀조립체.
10. 제9항에 있어서, 상기 전도핀은 내부에 방사형 확대 플랜지를 가지며, 상기 슬리이브는 내부에 플랜지가 설치되도록 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 단부 기밀조립체.

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