KR100564823B1

KR100564823B1 - 밀봉장치

Info

Publication number: KR100564823B1
Application number: KR1019980044684A
Authority: KR
Inventors: 고이치 미즈노야; 겐 요시카와; 사토시 야마나카; 다쓰히코 와타나베; 시노부 무나카타; 야스히로 이케다
Original assignee: 이구루코교 가부시기가이샤
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1998-10-24
Publication date: 2006-10-04
Also published as: DE69830892T2; US6209879B1; EP0926408A2; EP0926408B1; DE69830892D1; EP0926408A3; KR19990081773A

Abstract

본 발명은 고무형 탄성재의 실링립과 수지제(樹脂製)의 실링립을 구비한 밀봉장치(密封裝置)에 관한 것으로, 그 밀봉성을 향상하고, 또 수지제의 실링립의 편심(偏心) 추종성을 높이는 것을 목적으로 하여 이루어진 것이다.

즉, 원통형부(21)와 원통형부(21)의 대기(大氣)측 끝부로부터 반경 방향 내측을 향해 절곡되는 내향 플랜지부(22)를 가지는 금속환(環)(20)과, 금속환(20)과 일체적으로 형성되어 제1 실링립(33)을 가지는 제1 실링부재(30)와, 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)와 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)의 사이에 끼워지는 플랜지형의 중간삽입부(41)와, 이 중간삽입부(41)의 내경 끝부로부터 축 방향 밀봉유체(流體)측으로 연장되어 제1 실링립(33)의 대기측 측면과 회전부재(70) 사이의 간극에 위치하고 내주가 회전부재(70) 표면에 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉하여 제1 실링립(33)의 반경 방향의 변형을 규제하는 수지제에 의한 제2 실링부재(40)와, 제1 실링립(33)의 슬라이드면에 설치되고 회전부재(70)와의 회전슬라이드에 의해 슬라이드면 사이의 유체를 밀봉유체측으로 수송하는 나사펌프 기능을 구비한 제1 나사펌프 작용부(34)와, 상기 제2 실링립(42)의 슬라이드면에 형성되는 나선형 또는 환형(環形)의 슬릿홈(43)을 구비한 것을 특징으로 한다,

Description

밀봉장치

본 발명은 각종 장치의 축봉부(軸封部)에 사용되는 밀봉장치(sealing apparatus)에 관한 것이고, 특히 고무형 탄성재의 실링립과 수지제의 실링립(seal lip) 을 구비한 밀봉장치에 관한 것이다.

종래의 이 종류의 밀봉장치로서는, 원통형부와 이 원통형부의 대기(大氣)측 끝부로부터 반경 방향 내측을 향해 절곡되는 내향 플랜지부를 가지는 금속환(環)과, 금속환과 일체적으로 성형된 고무형 탄성재에 의한 제1 실링부재와, 금속환의 내향 플랜지부와 제1 실링부재의 사이에 끼워지는 수지재료에 의한 제2 실링부재를 구비한 구성으로 되어 있다. 제1 실링부재는 축 방향 밀봉유체(流體)측으로 연장되어 립(lip) 선단부가 회전부재 표면에서 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉하는 제1 실링립(seal lip)을 구비하고, 제2 실링부재는 제1 실링립의 대기측 측면과 회전부재 사이의 간극에 위치하여 내주가 회전부재 표면에서 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉하는 제2 실링립을 구비하고 있다.

이 수지제의 제2 실링립에 의해 제1 실링립을 지지하고, 밀봉유체가 고압으로 되는 경우의 제1 실링립의 과도한 변형을 억제하는 동시에, 제2 실링립 내주(內周)를 회전부재에 밀봉 접촉시켜, 제1 실링립과 제2 실링립에 의해 2중의 밀봉을 도모하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술의 경우에는, 고무제의 제1 실링립은 마모되기 쉬워, 밀봉유체의 누출을 충분히 방지할 수 있는 것이 아니었다.

또, 제1 실링립으로부터 대기측으로 누출된 유체는 수지제의 제2 실링립에 의해 어느 정도의 누출을 방지하나, 수지제의 제2 실링립은 고무제의 제1 실링립의 변형을 억제하는 기능이 우선이고, 밀봉 특성(sealing propety)은 불충분했다.

또, 수지제의 제2 실링립은 제1 실링립의 변형 억제 기능을 발휘시키기 위해 어느 정도의 강성(剛性)을 필요로 하므로 유연성이 부족해, 회전부재의 축 편심(偏心)에 대한 추종성이 불충분했다.

또, 제1 실링립은, 단순히 반경 방향으로부터 축 방향으로 곡선을 그리도록 하는 발(foot) 모양을 가지므로, 그에 따르도록 굴곡하는 수지제의 제2 실링립의 근원의 굴곡부는 그 굴곡의 자유도가 작다.

그러므로, 축 편심 시에는 회전부재에 대한 장력이 증대하여 마모가 촉진되고, 마모된 수지가루가 슬러지의 퇴적을 촉진하여, 수지제의 제2 실링립의 립 라인의 파손으로부터 유체의 누출을 발생시키는 원인으로도 되고 있었다.

또, 수지제의 제2 실링립에 의한 제1 실링립의 변형 억제 기능에도 한도가 있어, 밀봉유체가 고압인 경우에는 제1 실링립의 변형을 충분히 억제할 수 있는 것이 아니었다.

본 발명은 상기 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 간단한 구성으로 밀봉성이 우수한 밀봉장치를 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명은 수지제(樹脂製)인 제2 실링립의 편심 추종성을 높일 수 있는 밀봉장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 제2 실링립의 가공의 용이화를 도모하여, 제조공정에서 고정밀도로 조립하는 것이 가능하고, 양호한 밀봉 특성을 발휘할 수 있는 밀봉장치의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 일 실시예에서, 회전부재에 응용되는 밀봉장치는 원통형부 및 상기 원통형부의 대기(大氣)측 단부(端部)로부터 반경 방향 내측을 향해 연장되는 내향 플랜지부(inward flange portion)를 갖는 금속환(環);

상기 원통부에 접합되어 상기 금속환의 내향 플랜지부와 대향하는 부분에 배치되는 반경방향부와, 상기 반경방향부로부터 밀봉유체(流體)측으로 축 방향으로 연장되어 립(lip) 선단부가 회전부재 표면과 슬라이드 가능하게 밀착 접촉(tightly contacting)되는 제1 실링립(sealing lip)을 가지는 고무형 탄성재로 만든 제1 실 링부재(sealing member);

상기 금속환의 내향 플랜지부와 제1 실링부재의 반경방향부의 사이에 끼워지는 플랜지형의 중간삽입부와, 상기 플랜지형 중간삽입부의 내경(內徑) 단부로부터 축 방향 밀봉유체측으로 연장되어 제1 실링립의 대기측과 회전부재 사이의 간극에 위치하여 내주가 회전부재 표면과 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉하는 수지재료로 만든 제2 실링부재;

상기 제1 실링립의 슬라이드면에 설치되고 회전부재에 대한 회전 슬라이드 운동의 효과에 의해 슬라이드면 사이의 유체를 수송하는 나사펌프 기능을 구비하도록 적용되는 제1 나사펌프 수단; 및

제2 실링립의 슬라이드면에 형성되는 나선형 또는 환형(環形)의 슬릿홈(slit groove)

을 구비한 것을 특징으로 한다.

따라서, 제1 실링립의 마모가 진행되어 밀봉유체가 대기측으로 누출되었다고 해도 제1 펌프작용부에 의해 밀봉측으로 되돌아가고, 또한, 제1 실링립으로부터 다시 대기측으로 누출된 경우에는, 제2 실링립의 슬라이드면에 형성된 나선형 또는 다수의 환형의 슬릿홈에 의해 밀봉된다. 나선형의 슬릿홈의 경우에는 나사펌프 작용에 의해 밀봉측으로 되돌아간다. 한편, 환형의 슬릿홈의 경우에는, 면압(面壓)의피크가 각 슬릿홈마다 발생하여, 홈이 없는 타입과 비교하여 밀봉성이 우수하다.

또, 제2 실링립의 슬라이드면에 슬릿홈을 형성함으로써, 슬릿홈에 의해 제2 실링립의 강성이 저하되어, 제2 실링립의 축 편심에 대한 추종성이 높아진다. 또, 슬릿(절삭깊이)에 의해 구성되어 있을 뿐이므로, 나선형으로 성형한 경우라도 정지(靜止) 시의 밀봉 특성이 높다. 슬릿홈을 환형으로 성형한 경우에는, 정지 시의 누출을 완전히 밀봉할 수 있다.

제1 나사펌프작용부는 중심축을 포함하는 면에 대하여 서로 역방향으로 경사지는 나사홈을 원주 방향으로 복수개 배치한 구성으로, 제2 실링립에는 나선형의 슬릿홈을 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 조합한 이유는, 내구성을 포함한 밀봉성의 향상 때문이다.

즉, 제1 실링립이 서로 역방향으로 경사지는 나사홈은 회전부재의 양 방향의 회전에 대하여 펌프기능을 발휘한다. 이 나사홈은 펌프량 업(up)이 목적이므로, 펌프량은 양 방향 나사보다 한 방향 나사가 크다 [펌프량: 한 방향 나사＞양 방향 나사＞나사 없음]. 또, 내(耐)마모성에 대해서는, 나사 없는 경우가 가장 우수하고, 양 방향 나사, 한 방향 나사의 순으로 저하된다 (내마모성: 한 방향 나사＞양 방향 나사＞나사 없음). 그래서, 고무제의 제1 실링립에 대해서는, 펌프량과 내마모성의 밸런스가 양호한 양 방향 나사를 선정하고 있다.

한편, 제2 실링립의 나선형의 슬릿홈에 대해서는, 한 방향의 밀봉재 뿐이지만, 펌프량이 많아 밀봉성이 향상된다고 하는 이점이 있다.

또, 제2 실링립에 형성되는 슬릿홈을, 축 방향으로 소정 피치로 다수 형성된 환형의 슬릿홈으로 구성하면, 상기한 바와 같이, 다수 형성된 환형 홈에 의해 면압의 피크가 발생하여, 양호한 밀봉성을 발휘한다. 환형 홈을 형성하면 양 방향 회전에 사용할 수 있다고 하는 이점이 있다.

제2 실링립에 형성되는 나선형 또는 환형의 슬릿홈을 제2 실링립의 슬라이드면으로부터 중간삽입부로 연결하는 굴곡부까지 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 제2 실링립의 굴곡부의 유연성이 향상되어, 축의 편심에 대하여 추종하여 구부러지기 쉬우므로, 회전부재의 축 편심 시에도 장력이 증대되는 것을 방지할 수 있다.

또, 나선형 또는 환형의 슬릿홈은 슬라이드면에 대한 경사각도를 35～75°, 홈 깊이를 립 두께의 75% 이하로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 밀봉 특성이 우수하고, 또한, 장력의 감소를 도모할 수 있다.

이 슬릿홈의 경사각도에 대해서는, 각도가 커지면 절삭깊이 시작인 제2 실링립의 내경부에 버(burrs)나 탈락(fall-off)이 발생하기 쉽고, 각도가 작아지면 가공을 할 수 없게 된다. 이와 같은 점을 고려하면, 슬릿홈의 경삭각도는 35～75도 정도로 설정하는 것이 바람직하다.

또한 홈깊이를 너무 깊게 하면 수지제인 제2 실링립 자체의 강도가 부족하므로, 홈깊이는 상기한 바와 같이, 립두께의 75% 이하 정도로 설정하는 것이 바람직하다.

제2 실링부재의 중간삽입부로부터 제2 실링립에의 굴곡부에 대향하는 위치에, 제1 실링부재의 반경방향부에, 환형의 오목부(凹部)를 형성함으로써, 제2 실링립의 굴곡부의 변형이 규제되지 않고 자유도가 커져, 굴곡부의 근원으로부터 크게 구부러질 수 있어, 회전부재에 대한 편심 추종성이 향상된다.

또, 제2 실링부재의 중간삽입부와 제1 실링부재의 반경방향부의 사이에 끼워지는 보조금속환을 구비하고, 이 보조금속환은 제1 실링립과 제2 실링립의 사이에 삽입되어 제1 실링립을 지지하는 지지부를 가지는 것이 바람직하다.

이와 같이 제1 실링립을 보조금속환에 의해 지지시킴으로써, 밀봉유체가 고압의 경우에도 제1 실링립의 변형이 억제되어, 회전부재에 대한 립 선단의 양호한 접촉상태가 유지된다.

이 보조금속환에 제1 실링부재와 제2 실링부재를 연통하는 연통부(連通部)를 설치해 두면, 성형 시에 연통부로 들어오는 고무형 탄성재에 의해, 연통부를 통해 제1 실링부재와 제2 실링부재가 직접 접착된다. 또, 연통부를 부분적으로 설치함으로써, 연통부의 고무형 탄성재에 의해 보조금속환과 제1 실링부재가 원주 방향으로 확실하게 고정된다.

또, 제2 실링부재의 중간삽입부는 제1 실링부재의 반경방향부에 대하여 접착 고정되어 있다. 한편, 금속환의 플랜지부에 대해서는 비접착으로 분리 가능하게 되어 있어도 되고, 접착 고정해도 된다.

제2 실링부재의 중간삽입부를 금속환의 플랜지부에 대하여 비접착으로 해두면, 제2 실링부재의 회전 방지가 도모되는 동시에, 회전부재의 축편심 등에서 제2 실링립 뿐만 아니라 중간삽입부에도 변형 자유도를 가지게 함으로써 제2 실링립의 편심 추종성을 높이는 것이 가능하게 되어, 밀봉장치의 밀봉 성능이 향상된다.

한편, 제2 실링부재의 중간삽입부를 금속환의 플랜지부에 대하여 비접착으로 하면, 회전부재를 삽입했을 때 제2 실링립과 마찰력에 의해 제2 실링립의 중간삽입부의 내경단부가 회전부재의 삽입 방향으로 당겨져, 금속환의 내향플랜지부와 제2 실링부재의 중간삽입부 사이에 간극이 발생할 우려가 있다. 그렇게 되면, 제2 실링립은 설정치보다도 밀봉유체측으로 어긋나, 제1 실링립이 제2 실링립으로 밀려 반경 확대되고, 회전부재와의 사이에 간극이 발생하여 밀봉 성능이 저하될 우려가 있다.

이와 같은 견지에서는, 제2 실링부재의 중간삽입부는 제1 실링부재의 반경방향부재에 대하여 접착 고정되고, 또한 금속환의 플랜지부에 대해서는 접착 고정되는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 회전부재를 삽입했을 때 제2 실링립을 삽입 방향으로 끌어 들이려고 하는 마찰력이 작용해도, 중간삽입부가 금속환의 내향 플랜지부에 접착 고정되어 있으므로 중간삽입부의 변형이 규제되어, 제2 실링립의 회전부재 삽입 방향에의 어긋남이 방지된다. 따라서, 제2 실링립을 설정위치값에 접촉시킬 수 있고, 또, 제1 실링립의 부상(浮上)도 방지되어, 밀봉 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 제2 실링부재의 중간삽입부의 내경측의 굴곡부는 비접착으로 되어 있으므로, 회전부재의 축 편심에 대해서는 어느 정도의 변형 자유도를 가지고, 편심 추종성도 확보할 수 있다.

또한, 다른 실시예에서, 본 발명에 따라 상기 목적을 달성하기 위해,

원통형부 및 상기 원통형부의 대기측 단부로부터 반경 방향 내측을 향해 연장되는 내향 플랜지부를 갖는 금속환; 상기 원통부에 접합되어 상기 금속환의 내향 플랜지부와 대향하는 부분에 배치되는 반경방향부와, 상기 반경방향부로부터 밀봉 유체측으로 축 방향으로 연장되어 립 선단부가 회전부재 표면과 슬라이드 가능하게 밀착 접촉되는 제1 실링립을 가지는 고무형 탄성재로 만든 제1 실링부재; 상기 금속환의 내향 플랜지부와 제1 실링부재의 반경방향부의 사이에 끼워지는 플랜지형의 중간삽입부와, 상기 플랜지형 중간삽입부의 내경 단부로부터 축 방향 밀봉유체측으로 연장되어 제1 실링립의 대기측과 회전부재 사이의 간극에 위치하여 내주가 회전부재 표면과 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉하는 수지재료로 만든 제2 실링부재; 상기 제1 실링립의 슬라이드면에 설치되고 회전부재에 대한 회전 슬라이드운동의 효과에 의해 슬라이드면 사이의 유체를 수송하는 나사펌프 기능을 구비하도록 적용되는 제1 나사펌프 수단; 및 제2 실링립의 슬라이드면에 형성되는 나선형 또는 환형의 슬릿홈을 구비하는 밀봉장치의 제조방법에 있어서,

제2 실링부재를 성형하기 위한 평(平)와셔형으로 성형된 수지판의 내주를 안내하는 가이드부를 성형몰드내에 설치하는 단계;

상기 성형몰드를 개방하는 단계;

상기 금속환을 그 내향 플랜지부를 아래로 향하게 하여 개방한 성형몰드 안에 넣는 단계;

상기 내향 플랜지부의 위에 평와셔 내에 성형된 평와서형 수지판을 상기 가이드부의 안내에 의해 내경 끝을 위치 결정하여 넣는 단계;

고무형 탄성재의 원료를 성형몰드에 넣는 단계;

상기 성형몰드를 폐쇄하는 단계; 및

제1 실링부재와 제2 실링부재를 몰드 성형하기 위해 가압가열하는 단계

를 포함하고 있다.

이와 같이 하면, 제2 실링부재의 가공이 용이해져, 성형공정에서 제2 실링부재의 고정밀도의 조립에 의한 양호한 밀봉 특성을 발휘할 수 있다.

또, 밀봉장치의 제조공정에서의 생산효율의 향상하는 것이 가능하게 되어, 코스트 삭감을 도모할 수 있다.

다음에 도면을 참조하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 다만, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적인 배치 등은, 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 한정하는 취지의 것이 아니다.

도 1 및 도 2에는, 본 발명의 제1 실시예에 관한 밀봉장치가 나타나 있다.

도면에 나타낸 바와 같이, 밀봉장치(1)는 회전부재로서의 회전축(70)과, 이 회전축(70)이 삽입되는 원통형의 장착공(attachment hole)(80a)을 구비한 정지부재(靜止部材)인 하우징(80) 사이의 환형의 간극을 밀봉하여, 밀봉유체측(O)의 오일 등의 유체가 대기측(A)으로 누출되지 않도록 한다.

밀봉장치(1)는 대략 금속환(20)과, 금속환(20)에 일체적으로 성형되는 제1 실링부재(30)와, 금속환(20)과 제1 실링부재(30)에 끼워지는 제2 실링부재(40)로 구성되어 있다.

금속환(20)은 대략 단면(斷面)이 L자 형상인 환형 부재로, 조립 시에 회전축(70)이나 하우징(80)과 동심적으로 배치되는 원통형부(21)와, 원통형부(21)의 일단부(조립한 상태에서의 대기측 단부)로부터 반경 방향 내측(축(70)을 향하는 방향)으로 연장되는 내향플랜지부(22)를 가지고 있다.

제1 실링부재(30)는 밀봉유체측(O)으로 개방되는 단면 대략 U자 형상으로 성형된 고무형 탄성 재료의 환형 부재로, U자의 저변에 대응하는 반경방향부(32)와, 반경방향부(32)의 외경단부로부터 축 방향 밀봉유체측(O)으로 연장되는 외통부(31)와, 또한 반경방향부(32)의 내경단부로부터 축 방향 밀봉유체측(O)으로 연장되어 립 선단부(33a)가 회전축(70) 표면에서 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉하는 제1 실링립(33)을 구비하고 있다.

금속환(20)의 원통형부(21)는 고무형 탄성재의 외통부(31) 내부에 매설(埋設)되고, 원통형부(21)의 외주 및 내주는 외통부(31)의 외주 고무부(outer periphery rubber portion)(31a) 및 내주 고무부(inner periphery rubber portion)(31b)로 피복되어 있다. 따라서, 하우징(80)의 축구멍(shaft hole)(80a)에 제1 실링부재(30)를 조립했을 때는, 외주 고무부(31a)가 하우징(80)의 내주에 밀봉 접촉된다.

반경방향부(32)의 반경 방향 치수는 내향 플랜지부(22)와 거의 동일하고, 그 내경 끝이 거의 내향 플랜지부(22)의 내경 끝과 동일 위치로 되어 있다.

제1 실링립(33)의 밀봉유체측 측면은 반경방향부(32)의 밀봉유체측 측면과의 원호형의 모서리부를 통해 접속되고, 제1 실링립(33)의 대기측 측면은 반경방향부(32)의 내주면과 연속면으로 되어 있고, 반경방향부(32)의 내주면과 대기측 측면과의 각부(角部)는 원호형으로 성형되어 있다. 반경방향부(32)의 축 방향의 두께는, 거의 제1 실링립(33)의 길이와 동일한 정도의 두께로 되어 있다.

그리고, 제1 실링립(33)의 립 선단부(33a)의 슬라이드면에는, 회전축(70)과의 회전슬라이드에 의해 유체를 밀봉유체측(O)으로 수송하는 나사펌프 기능을 구비한 제1 나사펌프 작용부로서의 제1 나사홈(34)이 형성되어 있다.

립 선단부(33a)의 내주 형상은 반경 방향 내측을 향해 돌출하는 단면 삼각산 형상으로 성형되어 있고, 그 정상부가 회전축(70) 표면에서 전체적인 외주와 접촉하여 밀봉되는 것으로, 정상부를 사이에 둔 대기측 경사면에 나사홈(34)이 각인 형성되어 있다. 이 제1 나사홈(34)은 예를 들면, 도면과 같이 ㅅ자형상으로 형성함으로써, 밀봉장치(1)가 축(70)에 대하여 어느 방향으로 회전해도 유체를 밀봉유체측(O)으로 유동시키는 펌프 기능을 발휘시키는 구조로 되어 있다.

물론, 나사펌프 작용부는 제1 나사홈(34)에 한정되지 않고, 나사 돌기로 구성되어도 된다.

그리고, 제1 실링립(33)의 외주에는 직경이 감소하는 방향으로 장력을 부여하는 스프링환(5)이 적절히 부착되어 있다.

한편, 제2 실링부재(40)는, 예를 들면 PTFE의 수지재료에 의해 성형되는 것으로, 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)와 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32) 사이에 끼워지는 플랜지형의 중간삽입부(41)와, 이 중간삽입부(41)의 내경 단부로부터 구부러져 축 방향 밀봉유체측(O)으로 연장되어 제1 실링립(33)의 대기측 측면과 회전축(70) 간의 간극에 위치하여 내주가 회전축(70)에서 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉하는 수지제의 제2 실링립(42)을 구비하고 있다.

이 실시예에서는 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)의 두께가 두껍고, 제2 실링립(42)의 중간삽입부(41)와의 굴곡부(44)로부터 축 방향 밀봉유체측(O)으로 향해 일부는 반경방향부(32)의 내주를 지지하고, 나머지 부분에서 제1 실링립(33)의 근원부(33b)의 대기측 측면을 지지하도록 되어 있다. 이 제2 실링립(42)의 립 선단은 제1 실링립(33)의 립 선단부(33a)의 턱부(33c) 근접 위치까지 연장되어 있다.

제2 실링부재(40)는 평와셔 형상의 수지판의 내경 반쪽부분을 원주 방향으로 연장하면서 축 방향 밀봉유체측에 원추 형상으로 절곡하여 제2 실링립(42)을 성형하는 것으로, 회전축(70) 삽입 시에 회전축(70) 표면에 따라 반경 확대되고, 그 탄성 복원력에 의해 접촉면압을 얻고 있다.

이 제2 실링립(42)은 중간삽입부(41)와의 부착 부분에 위치하는 굴곡부(44)로부터 소정 길이까지의 범위가 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32) 내주면을 지지하고, 또한 선단부가 제1 실링부재(30)의 제1 실링립(33)의 근원부(33b)를 지지하고 있으며, 제1 실링립(33)에 높은 압력이 부하된 경우에도 제1 실링립(33)의 과도한 변형을 방지하여 밀봉성을 유지하고 있다.

이 제2 실링립(42)의 슬라이드면에도, 회전축(70)과의 회전슬라이드에 의해 슬라이드면 사이의 유체를 밀봉유체측(O)으로 수송하는 나사펌프 기능을 구비한 나선형으로 형성된 슬릿홈을 구성하는 제2 나사홈(43)이 형성되어 있다.

이 나선형의 제2 나사홈(43)의 경우에는, 밀봉장치(1)가 축(70)에 대하여 통상, 한 방향으로만 회전하고, 그다지 다른 방향으로는 회전하지 않는 개소에 적용하는 경우에, 한 쪽 방향의 회전에 대하여 효율 양호하게 펌프 효과를 발휘한다.

양 방향으로 회전하는 개소에 적용하는 경우에는, 축 방향에 소정 피치로 다수개 형성된 환형 슬릿홈으로 구성하는 것이 바람직하다. 이 환형 슬릿홈으로 한 경우에는, 각 환형 홈에 의해 면압피크가 많이 발생하여, 양호한 밀봉성을 발휘한다.

이 제2 나사홈(43)은 립 선단으로부터 굴곡부(44)에 걸쳐 형성되어 있다. 굴곡부(44)까지 제2 나사홈(43)을 형성함으로써, 유연성을 향상시켜, 축 편심 시에 회전축(70)에 대한 제2 실링립(42)의 장력이 상승하는 것을 억제하여, 편심 추종성을 향상시킴으로써 제2 실링립(42)의 마모를 방지할 수 있다.

또, 제2 나사홈(43)의 깊이는 제2 실링립(42)의 판두께의 75% 이하로 설정하는 것이 바람직한데, 예를 들면, 제2 실링립(42)의 판두께 1.0(mm)로 하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 나사홈(43)을 피치 0.3(mm), 경사 35～75°, 예를 들면 55°, 60° 정도, 깊이 0.5mm로 한 경우에, 우수한 펌프효과를 발휘하는 것이 인정된다.

또한, 중간삽입부(41)로부터 제2 실링립(42)으로 향해 절곡되는 굴곡부(44)의 굴곡 개시위치(44)를 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)의 내경 끝보다도 소정 치수 외경측에 위치시킴으로써, 즉, 제1 실링부재(30)에 의해 제2 실링부재(40)를 끼우는 위치를 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)에 의한 끼움위치보다도 외경측에 고정시키도록 구성으로 함으로써, 제2 실링립(42)의 변형 자유도가 높아져, 편심 추종성을 높일 수 있다.

또, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)에서, 제2 실링부재(40)의 굴곡부(44)와 대향하는 위치에 환형의 오목부(10)를 형성함으로써, 굴곡부(44)와 반경방향부(32) 사이에 간극이 형성되므로, 이 간극을 이용하여 제2 실링립(42)이 굴곡부(44)의 근원으로부터 크게 구부러져, 회전축(70)의 편심 또는 축방향 변위에 대하여, 물론, 진동에 대해서도 추종성을 높일 수 있다.

더욱이, 이와 같이 굴곡부(44)에 대향하는 위치에 오목부(10)를 형성하고 있으므로, 제1 실링부재(30)가 제2 실링립(42)의 변형에 영향을 받지 않고, 제1 실링립(33)이 회전축(70)에 맞닿는 각도, 접촉면압 등의 조건은 거의 변화하지 않는다. 또, 이 오목부(10)는 제2 실링부재(40)의 제2 실링립(42)의 립 선단부가 제1 실링부재(30)의 제1 실링립(33)의 근원부(33b)를 지지한다고 하는 기능에 관해 어떠한 영향을 부여하는 것도 아니다.

물론, 제2 실링부재(40)의 중간삽입부(41)의 밀봉유체측(O)의 측면과 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)의 대기측(A)의 측면과는 고무재료와 수지재료의 접착에 의해 접착 고정되어 있다. 한편, 제2 실링부재(40)의 중간삽입부(41)의 대기측(A)의 측면과, 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)의 밀봉유체측(O)의 측면은 비접착으로 해도 되고, 접착 고정해도 된다.

이상과 같이 구성되는 밀봉장치(1)에 의해, 밀봉유체측(O)의 밀봉유체는, 하우징(80)측은 금속환(20)의 원통형부(21)에서 보강된 제1 실링부재(30)의 외통부(31)에 의해 밀봉되고, 축(70)측은 제1 실링부재(30)의 제1 실링립(33)에 의해 밀봉된다.

그리고, 제1 실링립(33)으로부터 누출된 유체는, 제1 실링립(33)에 형성된 제1 나사홈(34)에 의해 밀봉유체측(O)으로 되돌아간다.

이 제1 나사홈(34)에서도 되돌아가지 않고 누출되어 버린 경우에는, 제2 실링부재(40)에 형성된 제2 나사홈(43)에 의해 적절히 밀봉유체측(O)으로 되돌아간다.

이와 같이, 간단한 구성으로 매우 우수한 밀봉 성능을 발휘할 수 있다.

또, 제2 실링립(42)의 선단부에서 제1 실링부재(30)의 제1 실링립(33)의 근원부(33b)를 지지하고 있으므로 제1 실링립(33)이 뒤집어지는 것 등이 방지되어 안정된 밀봉 성능을 유지할 수 있다.

또, 제2 실링부재(40)의 중간삽입부(41)를 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)에 대해서만 접착 고정하고, 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)에 대하여 비접착으로 하면, 회전축(70)의 편심 등에서 제2 실링부재(40)의 제2 실링립(42) 뿐만 아니라 중간삽입부(41)도 변형시킴으로써 제2 실링부재(40)의 편심 추종성을 높이는 것이 가능하게 되어, 밀봉장치(1)의 밀봉 성능이 향상된다. 또, 제2 실링부재(40)의 회전정지에 대해서는, 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)와의 접착 고정에 의해 이루어진다.

물론, 제2 실링부재(40)의 중간삽입부(41)를 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)에 대하여 접착 고정하고, 또한 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)에 대해서도 접착 고정해도, 제2 나사홈(43)이 형성된 굴곡부(44)의 변형에 의해 편심 추종성을 확보할 수 있다. 또, 제2 실링부재(40)의 회전정지에 대해서는, 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)와, 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)의 양 부재에의 접착 고정에 의해 이루어지므로, 회전정지 방지효과가 높다.

그리고, 이 실시예에서, 제2 실링부재(40)의 중간삽입부(41)의 변형이라는 것은, 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)가 휨으로써 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)로부터 중간삽입부(41)의 대기측 측면이 이격되는 것(또는, 중간삽입부(41)와 제2 실링립(42)의 굴곡부의 곡률반경의 크기를 변화시키는 것)을 허용하는 의미에서 사용되고 있다.

다음에, 도 6 (A)를 참조하여, 상기 실시예의 밀봉장치의 제조방법에 대하여 설명한다.

밀봉장치의 제조는, 미리 제2 실링부재(40)를 구성하는 수지판(40A)과 금속환(20)을 구성부품 레벨로 가공하여 두고, 이 금속환(20)과 수지판(40A)을 성형몰드(91) 내로 인서트하여 제1 실링부재(30)와 일체성형하는 이른바 인서트성형에 의해 행해진다.

수지판(40A)에 대해서는, 몰드 성형 전에 미리 평와셔형의 수지판(40A)의 내경측 반쪽 부분을 단면 L자 형상으로 축 방향으로 절곡하여 제2 실링립(42)을 성형한 상태까지 가공해 두는 제1 방법, 원통 형상의 수지부재로부터 원추와셔 형상으로 잘라 낸 원추 형상의 수지판을 사용하여 고무재료의 성형압력으로 몰드 성형과 동시에 제2 실링립을 절곡하여 성형하는 제2 방법, 제2 실링립을 절곡하여 성형하기 전의 평와셔형의 수지판대로 중간성형체를 일체성형하고 그 후 제2 실링립을 절곡하여 가공하는 제3의 방법인 3개의 방법이 있다.

제1, 제2 방법을 사용하는 경우는, 제2 실링립의 밀봉유체측 측면이 캐비티 내주면을 구성하므로, 제2 실링립의 밀봉유체측 측면에 따라 제1 실링립의 대기측 측면이 성형되게 된다.

이 방법에서는, 도 4, 5에 나타낸 바와 같은 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)에 오목부(10)를 가지는 경우에는 성형할 수 없고, 또 수지판에 미리 제2 나사홈을 형성하고 있는 경우에는, 제2 나사홈에 성형압력이 작용하게 되어, 제2 나사홈이 깨질 우려가 있다.

그래서, 본 실시예에서는 제2 실링립(42)을 중간성형체의 몰드 성형 후에 절곡하여 성형하는 제3 방법이 사용된다. 중간성형체라는 것은, 제2 실링부재(40)의 제2 실링립을 절곡하여 성형하기 전의 상태에서, 제2 실링부재(40)를 구성하는 평와셔형의 수지판(40A)의 내경측 반쪽 부분가 반경 방향 내측으로 향해 연장되어 있다.

즉, 도 6 (A)에 나타낸 바와 같이, 수지판(40A)은 미리 평와셔형으로 성형되어 있고, 립 선단부에 대응하는 내경 끝으로부터 굴곡부(44)에 대응하는 중도부까지 나선형의 제2 나사홈이 각인 형성되어 있다.

중간성형체의 성형몰드(91)는, 제1형 구성부로서의 하형(下型)(92)과, 제2형 구성부로서의 제1 상형(上型)(93)과, 제3형 구성부로서의 제2 상형(94)을 구비하고 있다.

하형(92)은 금속환(20)과 수지판(40A)이 삽입되는 원 형상의 오목부(92b)와, 이 오목부(92b) 바닥면 중앙에 돌출하는 중앙돌출부(92c)와, 오목부(92b) 바닥면의 중앙돌출부(92c) 주변에 오목부(91b) 바닥면보다 한단 높게 되어 금속환(20)의 내향 플랜지부(22) 내주가 끼워 맞춰지는 환형 단부(段部)(92d)를 구비하고 있다.

환형 단부(92d)의 높이 치수는 내향 플랜지부(22)의 두께 치수와 합치되고 있으며, 금속환(20)을 끼워 맞추었을 때는 내향 플랜지부(22)와 환형 단부(92d)가 동일 평면을 구성한다. 이 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)와 환형 단부(92d)의 거의 연속 평면 상에 수지판(40A)이 얹혀 있고, 수지판(40A)의 외주가 금속환(20)의 원통형부(21) 내주에 끼워 맞춰짐으로써 수지판(40A)의 반경 방향의 위치결정을 행하고 있다. 한편, 하형(92) 내에 금속환(20)과 수지판(40A)을 위치결정한 상태에서, 수지판(40A)의 내경 끝과 중앙돌출부(92c)의 사이에는 환형의 간극이 형성되도록 되어 있어, 수지판(40A)의 위치결정을 방해하지 않도록 하고 있다.

이와 같이 금속환(20)과 수지판(40A)을 세트한 후, 고무재료를 수지판(40A) 위쪽에 배치한 후에 하형(92)의 오목부(92b) 내에 제1 상형(93)을 삽입하여 제1형 폐쇄를 행한다.

제1 상형(93)은 하형(92)의 오목부(92c) 내에 삽입되는 삽입부(93c)를 가지고, 이 삽입부(92c)의 하단에 오목부(92b) 바닥면에 얹혀 있는 금속환(20)의 내향플랜지부(22) 상의 수지판(40A)을 누르는 환형의 압압면(押壓面)(93a)이 설치되고, 삽입부(92c)의 외주면에 제1 실링부재(30)의 제1 실링립(33)의 대기측 측면을 성형하기 위한 제1 실링립 대기측 측면형성부가 형성되어 있다. 즉, 제1 상형(93)의 삽입부(93c) 하단면에는 하형(92)의 중앙돌출부(92c)가 끼워 맞춰지는 테이퍼 형상의 끼워맞춤구멍(93d)이 형성되고, 이 끼워맞춤구멍(93d)을 에워싸도록 상기 환형의 압압면(93a)이 설치되어 있다. 삽입부(93c)의 환형의 압압면(93a)은 그 내경측 반쪽부분에 의해 하형(92)의 환형 단부(92d)와의 사이에 수지판(40A)을 끼워 누르고, 외경측 반쪽부분이 오목부(92c) 바닥면 상의 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)의 내경단부의 사이에 수지판(40A)을 끼워 누름으로써, 압압면(93a)의 외경 끝에 위치하는 수지판(40A)의 외경측 반쪽부분과 내경측 반쪽부분의 경계에서 고무재료를 부어넣는다.

또, 하형(92)의 삽입부(93c) 외주는 제1 실링부재(30)의 제1 실링립(33)의 립 선단부(33a)의 대기측 경사면으로부터 근원부(33b) 및 반경방향부(32)의 내주면에 대응한 형상으로 성형되어 있다. 제1 상형(93)의 삽입부(93c)의 제1 실링립(33)의 립 선단부(33a)에 대응하는 영역에는, 상기한 제1 나사홈(34)에 대응하는 나사돌기를 형성하는 것이 바람직하다.

또, 도 4와 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)의 제2 실링립(42)의 굴곡부(44)에 대응하는 위치에 환형의 오목부(10)를 형성하는 경우에는, 도 6 (B)에 나타낸 바와 같이, 이 오목부(10)에 대응하는 환형 볼록부(凸部)(93d)를 형성해 두면 된다.

이 상태에서 제2 상형(94)을 소정의 속도로 폐쇄하는 동시에 성형몰드(91) 전체를 가열하여 고무재료를 유동화시키고, 폐쇄 압력으로 고무재료를 가압하여 캐비티 전체에 충만시켜 제1 실링부재(30)를 금속환(20) 및 수지판(40A)과 함께 일체성형한다. 제2 상형(94)은 하형(91)의 오목부(92b) 내에 삽입되어 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32) 및 제1 실링립(33)의 밀봉유체측의 측면을 성형하기 위한 환형 볼록부(94a)를 구비하고 있다.

그런데, 제2 실링부재(40)의 중간삽입부(41)의 밀봉유체측(O)의 측면과 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)의 대기측(A)의 측면과는 특히 접착제를 도포하지 않아도 몰드 성형의 단계에서 접착되지만, 수지판(40A)의 접착영역에 접착제를 도포해 두어도 된다. 한편, 수지판(40A)의 대기측 측면과 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)의 밀봉유체측(O)의 측면과 접착할 경우에는, 금속환(20)측 또는 수지판(40A)의 접착영역에 접착제를 도포해 두면 된다.

성형이 종료되면 성형몰드(91)를 개방하여 중간성형체를 꺼내고, 그 후, 제1 실링부재(30)인 제1 실링립(33)을 가공(예를 들면, 도면에서의 절단선 (C101)의 1면 절단 또는 2면 절단)하여, 수지판(40A)의 제2 실링립(42)의 굽힘가공을 립성형지그(lip forming jig)(도시하지 않았지만, 테이퍼면을 가지는 봉형(棒形)의 지그 등)의 삽입에 의해 내경 끝에지를 반경 확대시키면서 굽힘성형한다.

제1 실시예의 변형예

도 7 및 도 8에는, 상기 제1 실시예의 밀봉장치의 변형예 및 그 제조방법을 나타내고 있다.

이 변형예에서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 수지제의 제2 실링부재(40)의 중간삽입부(41)의 외경단부와 금속환(20)의 원통형부(21)의 내주와의 사이에 환형의 간극(g)을 형성한 것으로, 성형몰드(91) 내에서의 수지판(40A)의 위치결정을, 수지판(40A)의 내경 단부를 기준으로 하여 위치결정하도록 되어 있다.

밀봉장치(1) 자체의 구성은 중간삽입부(41)의 외경단부와 금속환(20)의 원통형부(21) 내주 사이에 환형의 간극(g)을 형성한 점 이외는 제1 실시예와 매우 동일하므로, 동일한 구성부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 중간삽입부(41)의 외경단부와 금속환(20)의 원통형부(21) 내주 사이의 환형의 간극(g)은 고무형 탄성재(45)로 메워져 있다.

도 6에 나타낸 바와 같은 제조방법에서는, 수지판(40A)을 하형(92) 내에 세트할 때, 수지판(40A)의 외경단부 원주면을 금속환(20)의 원통형부(21) 내주에 끼워맞춰 위치결정하고 있으나, 수지판(40A)의 내경 치수와 두께에 관해서는 제2 실링립(42)이 회전축(70)과 슬라이드 할 때의 장력이나 제1 실링립(33)의 변형을 방지하기 위한 서포트 위치를 결정하기 위한 중요한 특성으로 되어 있어, 엄격한 치수공차(公差)로 관리되고 있다.

이 수지판(40A)의 내경 단부의 위치를, 수지판(40A)의 외경 단부에 의해 위치결정하기 위해서는, 수지판(40A)의 외경 단부도 엄격한 치수관리하에 가공할 필요가 있다. 또, 수지판(40A)의 부착기준으로 되는 금속환(20)의 하형(92)에 대한 위치결정도 정확히 행할 필요가 있고, 금속환(20)의 내향 플랜지부의 내경 끝과 하형의 환형 단부와의 끼워맞춤을 고정밀도로 행할 필요가 있다.

그러나, 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)와 금속환(20)의 가이드로 되는 환형 단부(92d)가 금속끼리의 끼워맞춤이 되므로, 환형 단부(92d)에 마모가 발생하기 쉬워, 적절한 치수관리를 소홀히 하면 금속환(20)의 편심 및 부수되는 제2 실링립(42)의 편심이 발생하여, 밀봉 특성 저하의 요인으로 될 우려도 있다.

그래서, 이 변형예에서는 성형몰드에 대한 위치결정을 수지판(40A)의 내경 끝을 기준으로 하여 위치결정하도록 한 것이다.

다음에, 도 8에 따라 상세히 설명한다.

수지판(40A)은 미리 평와셔형으로 성형되어 있고, 립 선단부에 대응하는 내경 끝으로부터 굴곡부에 대응하는 중도부까지 나선형의 제2 나사홈이 각인 형성되어 있다.

중간성형체의 성형몰드(191)는 제1형 구성부로서의 하형(192)과, 제2형 구성부로서의 제1 상형(193)과, 제3형 구성부로서의 제2 상형(194)을 구비하고 있다.

하형(192)은 금속환(20)과 수지판(40A)이 삽입되는 원 형상의 오목부(192b)와, 이 오목부(192b) 바닥면 중앙에 돌출하고 수지판(40A)의 내주(40A2)를 안내하여 그 반경방향의 위치결정을 하는 위치결정기준이 되는 원통형의 가이드부(192a)를 구비한 중앙돌출부(192c)와 오목부(192b) 바닥면의 중앙돌출부(192c) 주변에 오목부(191b) 바닥면보다 한단 높게 되어 금속환(20)의 내향 플랜지부(22) 내주가 끼워맞춰지는 환형 단부(192b)를 구비하고 있다. 가이드부(192a)는 중앙돌출부(192c) 하단부 외주에 설치되는 것으로, 중앙돌출부(192c)의 가이드부(192a)로부터 위의 부분은 위쪽을 향해 서서히 소경으로 되는 원추사다리꼴형으로 되어 있어, 수지판(40A)이 삽입되기 쉽게 되어 있다.

환형 단부(192d)의 높이 치수는 내향 플랜지부(22)의 두께 치수와 합치되어 있고, 금속환(20)을 끼워 맞추었을 때에는 내향 플랜지부(22)와 환형 단부(192d)가 동일 평면을 구성한다. 이 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)와 환형 단부(192d)의 연속평면 상에 수지판(40A)이 얹혀 있고, 그 내주를 중앙돌출부(192c)의 가이드부(192a) 외주에 끼워맞춤으로써 수지판(40A)의 반경 방향의 위치결정을 행하고 있다.

한편, 하형(192) 내에 금속환(20)과 수지판(40A)을 위치결정한 상태에서, 수지판(40A)의 외경단부(40A1)와 금속환(20)의 원통형부(21) 내주면과의 사이에 환형의 간극(45)이 형성되도록 되어 있어, 가이드부(92a)에 대한 수지판(40A)의 위치결정을 방해하지 않도록 하고 있다.

이와 같이 금속환(20)과 수지판(40A)을 세트한 후, 고무재료를 수지판(40A) 위쪽에 배치한 후에 하형(192)의 오목부(192b) 내에 제1 상형(193)을 삽입하여 제1형 폐쇄를 행한다.

제1 상형(193)은 하형(92)의 오목부(92b) 내에 삽입되는 삽입부(193c)를 가지고, 이 삽입부(193c) 하단면에는 오목부(192b) 내의 바닥면에 얹혀 있는 금속환(20)의 내향 플랜지부(22) 상의 수지판(40A)을 누르는 환형의 압압면(93a)이 설치되고, 삽입부(193c)의 외주면에는 제1 실링부재(30)의 제1 실링립(33)의 대기측 측면을 성형하기 위한 제1 실링립 대기측 측면형성부가 형성되어 있다. 즉, 제1 상형(193)의 하단면에는 상기 하형(192)의 중앙돌출부(192c)에 끼워맞춰지는 테이퍼 형상의 끼워맞춤구멍(193d)이 형성되고, 이 끼워맞춤구멍(193d)을 에워싸도록 상기 압압면(193a)이 설치되어 있다.

삽입부(193c)의 환형의 압압면(193a)은 그 내경측 반쪽부분에 의해 하형(192)의 환형 단부(192d)와의 사이에 수지판(40A)을 끼워 누르고, 외경측 반쪽부분이 오목부(192c) 바닥면 상의 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)의 내경단부와의 사이에 수지판(40A)을 끼워 누름으로써, 압압면(193a)의 외경 끝에 위치하는 수지판(40A)의 외경측 반쪽부분과 내경측 반쪽부분의 경계에 고무재료를 부어넣는다. 또한, 이 압압면(193a)의 외경단부에는 수지판(40A)을 확실하게 고정하기 위한 환형의 돌기(突起)(193b)가 형성되어 있다. 이 환형의 돌기(193b)는 상기 환형 단부(192b)의 외경 끝을 넘는 폭으로 설정되어 있다.

또, 삽입부(193c) 외주는 제1 실링부재(30)의 제1 실링립(33)의 립 선단부(33a)로부터 근원부(33b) 및 반경방향부(32)의 내주면에 대응한 형상으로 성형되고, 제1 상형(193)의 삽입부(193c)의 제1 실링립(33)의 립선단부(33a)에 대응하는 영역에, 상기한 제1 나사홈에 대응하는 나사돌기를 형성하는 것이 바람직하다.

또, 도 6 (B)에 나타낸 바와 같이, 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)의 제2 실링립(42)의 굴곡부(44)에 대응하는 위치에 환형 오목부(10)를 형성하는 경우에는, 도 6 (B)에 나타낸 것과 동일하게 이 오목부(10)에 대응하는 환형 볼록부(93d)를 형성해두면 된다.

이 상태에서, 제2 상형(194)을 소정의 속도로 폐쇄하는 동시에 성형몰드(191) 전체를 가열하여 고무재료를 유동화시키고, 폐쇄압력으로 고무재료를 가압하여 캐비티 전체에 충만시켜 제1 실링부재(30)를 금속환(20) 및 수지판(40A)과 함께 일체성형한다. 제2 상형(194)은 하형(191)의 오목부(192b) 내에 삽입되어 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32) 및 제1 실링립(33)의 밀봉유체측의 측면을 성형하기 위한 환형 볼록부(194a)를 구비하고 있다.

그런데, 제2 실링부재(40)의 중간삽입부(41)의 밀봉유체측(O)의 측면과 제1 실링부재(30)의 반경방향부(32)의 대기측(A)의 측면과는 특히 접착제를 도포하지 않아도 몰드 성형의 단계에서 접착되지만, 수지판(40A)의 접착영역에 접착제를 도포해 두어도 된다.

한편, 수지판(40A)의 대기측 측면과 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)의 밀봉유체측(O)의 측면을 접착할 경우에는, 금속환(20)측 또는 수지판(40A)의 접착영역에 접착제를 도포해 두면 된다. 수지판(40A)의 대기측 측면과 금속환(20)의 내향 플랜지부(22)의 밀봉유체측(O)의 측면을 비접착으로 할 경우에는, 금속환의 내향 플랜지부(22)의 밀봉유체측의 측면 또는 수지판(40A)의 중간삽입부(41)에 대기측의 측면에 접착제는 도포하지 않는다.

성형이 종료되면 성형몰드(191)를 개방하여 성형품을 꺼내고, 그 후, 제1 실 링부재(30)의 제1 실링립(33)을 가공(예를 들면, 도면에 있어서의 절단선(C101)의 1면 절단 또는 2면 절단)하고, 필요에 따라 수지판(40A)의 제2 실링립(42)의 굽힘가공을 립형성지그(도시하지 않았지만, 테이퍼면을 가지는 봉형의 지그 등)의 삽입에 의해 내측의 에지를 반경 확대시키면서 휘게 한다.

이와 같이 성형몰드(191)에 대한 위치결정을 수지판(40A)의 내경끝을 기준으로 하여 위치결정하면, 수지판(40A)의 외경단부(41c)의 고정밀도의 가공이 필요없고, 특히 중요한 특성이 되는 내경 치수와 두께에 관해 가공하는 것만으로 되어, 공정수를 삭감할 수 있다.

또, 금속환(20)에 대해서는, 수지판(40A)의 위치결정 기준으로서 사용하지 않으므로, 금속환(20) 자체의 위치결정 정밀도를 완만하게 하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 금속환(20)과 하형(192)의 환형 단부(192d)의 사이의 금속끼리의 끼워맞춤에 의한 마모를 어느 정도의 범위에서 허용할 수도 있어, 성형몰드의 유지보수나 품질관리 공정의 일부를 생략하는 것도 가능하게 된다.

따라서, 제2 실링부재(40)의 가공의 용이화를 도모하고, 성형공정에서 제2 실링부재(40)의 구성도의 조립, 및 공정 개선을 행하는 것이 가능하게 되어, 양호한 밀봉 특성을 발휘할 수 있는 밀봉장치가 얻어진다.

제2 실시예

도 9 및 도 10에 본 발명의 제2 실시예에 관한 밀봉장치가 나타나 있다.

상기 제1 실시예와 동일한 구성부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명하면, 밀봉장치(200)는 회전부재로서의 회전축(280)과, 이 회전축(280)이 삽입되는 원통형의 장착공을 구비한 정지부재인 하우징(290) 사이의 환형의 간극을 밀봉하고, 밀봉유체측(O)의 오일 등의 유체가 대기측(A)으로 누출되지 않도록 하고 있다.

밀봉장치(200)는 대략 금속환(220)과, 금속환(220)에 일체적으로 성형되는 제1 실링부재(230)와, 제1 실링부재(230)를 지지하는 보조금속환(240)과 금속환(220)과 보조금속환(240)에 끼워지는 제2 실링부재(250)로 구성되어 있다.

금속환(220)은 대략 단면 L자 형상의 부재로, 조립 시에 회전축(280)이나 하우징(290)과 동심적으로 배치되는 원통형부(221)와, 원통형부(221)의 일단부(조립한 상태에서의 대기측 단부)로부터 반경 방향 내측(축(280)을 향하는 방향)으로 연장되는 내향 플랜지부(222)를 가지고 있다.

제1 실링부재(230)는 밀봉유체측으로 개방되는 단면 대략 U자 형상으로 성형된 고무형 탄성제의 환형 부재로, U자의 저변에 대응하는 반경방향부(232)와, 반경방향부(232)의 외경 단부로부터 축 방향 밀봉유체측(O)으로 연장되는 외통부(231)와, 또한 반경방향부(232)의 내경 단부로부터 축 방향 밀봉유체측(O)로 연장되어 립 선단부(233a)가 회전축(280) 표면에서 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉되는 제1 실링립(233)을 구비하고 있다.

금속환(220)의 원통형부(221)는 고무형 탄성제의 외통부(231) 내부에 매설되고, 원통형부(221)의 외주 및 내주는 외통부(231)의 외주 고무부(231a) 및 내주 고무부(231b)로 피복되어 있다. 따라서, 하우징(290)의 축공(290a)에 제1 실링부재(230)를 조립했을 때는, 외주 고무부(231a)가 하우징(290)의 내주에 밀봉 접촉된다.

반경방향부(232)의 반경 방향 치수는 내향 플랜지부(222)와 거의 동일하고, 그 내경 끝이 거의 내향 플랜지부(222)의 내경 끝과 동일 위치로 되어 있다.

제1 실링립(233)의 밀봉유체측 측면은 반경방향부(232)의 밀봉유체측 측면과의 원호형의 모서리부를 통해 접속되고, 제1 실링립(233)의 대기측 측면은 반경방향부(232)의 내주면과 연속면으로 되어 있고, 반경방향부(232)의 내주면과 대기측 측면과의 각부는 원호형으로 성형되어 있다. 반경방향부(232)의 축 방향의 두께는, 거의 제1 실링립(233)의 길이와 동일한 정도의 두께 구성으로 되어 있다.

그리고, 제1 실링립(233)의 립 선단부(233a)의 슬라이드면에는, 회전축(280)과의 회전슬라이드에 의해 유체를 밀봉유체측(O)으로 수송하는 나사펌프 기능을 구비한 제1 나사펌프 작용부로서의 제1 나사홈(234)이 형성되어 있다.

립 선단부(233a)의 내주 형상은 반경 방향 내측을 향해 돌출하는 단면 삼각산 형상으로 성형되어 있고, 그 정상부가 회전축(280) 표면에 전체적인 외주와 접촉하여 밀봉되는 것으로, 정상부를 사이에 둔 대기측 경사면에 나사홈(234)이 각인 형성되어 있다. 이 제1 나사홈(234)은, 예를 들면, 도 9A에 나타낸 바와 같이 ㅅ자 형상으로 함으로써, 밀봉장치(1)가 축(280)에 대하여 어느 방향으로 회전해도 유체를 밀봉유체측(O)으로 유동시키는 펌프 효과를 발휘시키는 구조로 되어 있다.

물론, 나사펌프 작용부는 제1 나사홈(234)에 한정되지는 않고, 나사 돌기로 구성되어도 된다.

그리고, 제1 실링립(233)의 외주에는 축반경 방향의 장력을 부여하는 스프링환(205)이 적절하게 부착되어 있다.

보조금속환(240)은 제1 실링부재(230)의 대기측(A)의 측면에 따르도록 배치되는 것으로, 제1 실링립(233)에 따라 연장되는 지지부를 구성하는 테이퍼통부(241)와, 이 테이퍼통부(241)의 대경단부에 설치되고 제1 실링부재(230)의 반경방향부(232)의 대기측 측면에 따라 접착 고정되어 금속환(220)의 원통형부(221)에 끼워맞춰 고정되는 고정플랜지부(242)와, 테이퍼통부(241)의 소경단부에 설치되어 제1 실링립(233)의 턱부(233a)에 따라 굴곡하는 내향 플랜지부(243)를 구비하고 있다.

따라서, 밀봉유체 O가 고압 하에 있는 경우라도 제1 실링립(233)이 뒤집어지는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 테이퍼통부(241)가 제1 실링립(233)의 근원부(233b)를 지지하고, 내향 플랜지부(243)가 립 선단부(233a)의 턱부(233c)의 내경 끝보다도 반경 방향 내측(회전축(280)측)으로 돌출하도록 배치시킴으로써, 보다 한층 확실하게 제1 실링립(233)의 말림을 방지할 수 있다.

또, 테이퍼통부(241)의 내주면에는 복수개의 독립된 돌기(244)가 원주 방향으로 복수개 형성되어, 보조금속환(240) 자체의 강도를 증가시키고 있어, 보조금속환(240)의 판두께를 얇게 하여 경량화를 도모하고, 도 9 (B)에 나타낸 바와 같이 코스트 저감을 도모하고 있다.

이 돌기(244)는 테이퍼통부(241)를 사변(斜邊)으로 하는 단면 대략 직각삼각형상으로, 바닥면부가 테이퍼통부(241)의 소경끝을 통하는 원통면에 따라 설치되고, 대기측의 측면부가 고정플랜지부(242)의 대기측 측면의 연장면 상에 위치하고 있다. 그리고, 바닥면부와 측면부의 각부는 제2 실링부재(250)의 굴곡부(254) 내주가 접촉하는 부분에서, 굴곡부(254)의 곡률에 따른 원호면(圓弧面) 형상으로 성형되어 있다.

한편, 고정플랜지부(242)의 외경 단부에는 축 방향 밀봉유체측(O)으로 굴곡된 환형의 단차부(242a)가 설치되어 있으며, 외경단부와 제2 실링부재(250)의 중간삽입부(25)의 사이에는 환형의 간극(242b)이 형성되어 있다. 또, 이 외경 단부에는 연통부로서의 노치부(242c)가 원주 방향으로 복수개 형성되어 있고, 이 노치부(242c) 내에 고무형 탄성재가 들어 있고, 들어 있는 고무부(230a)는 제2 실링부재(250)의 중간삽입부(251)에 밀접되어 있다.

한편, 제2 실링부재(250)는, 예를 들면 PTFE의 수지재료에 의해 성형되는 것으로, 금속환(220)의 내향 플랜지부(222)와 보조금속환(240)의 고정플랜지부(242)의 사이에 끼워지는 플랜지형의 중간삽입부(251)와, 이 중간삽입부(251)의 내경단부로부터 구부러져 축 방향 밀봉유체측(O)으로 연장되어 보조금속환(240)의 지지부(241)와 회전축(280) 사이의 간극에 위치하여 내주가 회전축(280) 표면에서 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉되는 수지제의 제2 실링립(252)을 구비하고 있다. 플랜지형의 중간삽입부(251)와 제2 실링립(252)과의 굴곡부(254)는 보조금속환(240)의 돌기부(244)의 각부에 맞닿고, 중간부가 돌기부의 내주면에 따라 연장되어 립선단부(252a)가 보조금속환(240)의 선단굴곡부인 내향 플랜지부(243)의 근접위치까지 연장되어 있다.

제2 실링부재(250)는 후술하는 평와셔 형상의 수지판의 내경 반쪽부분을 원주 방향으로 연장되면서 축 방향 밀봉유체측(O)에 원추 형상으로 절곡하여 제2 실링립(252)을 성형함으로써, 회전축(280) 삽입 시에 회전축(280) 표면에 따라 반경 확대되고, 그 탄성 복원력에 의해 접촉면압을 얻고 있다.

이 제2 실링립(252)의 슬라이드면에도, 회전축(280)과의 회전슬라이드에 의해 슬라이드면 사이의 유체를 밀봉유체측(O)으로 수송하는 나사펌프 기능을 구비한 제2 나사펌프 작용부로서, 립선단으로부터 나사축 방향으로 소정피치로 나선형으로 형성된 슬릿홈으로 구성된 제2 나사홈(253)이 형성되어 있다.

이 나선형의 제2 나사홈(253)의 경우에는, 밀봉장치(100)가 축(280)에 대하여 통상, 한 쪽 방향으로만 회전하고, 그다지 다른 쪽 방향으로는 회전하지 않는 개소에 적용하는 경우에, 한 쪽 방향의 회전에 대하여 효율 양호하게 펌프 효과를 발휘한다.

양 방향으로 회전하는 개소에 적용할 경우에는, 제2 나사펌프 작용부는 축 방향으로 소정 피치로 다수 형성된 환형 슬릿홈으로 구성하는 것이 바람직하다.

이 제2 나사홈(253)은 립선단부(252a)로부터 중간부 및 굴곡부(254)에 걸쳐 형성되어 있다. 굴곡부(254)에 제2 나사홈(253)을 형성함으로써, 유연성을 향상시키고, 축 편심 시에 회전축(280)에 대한 제2 실링립(252)의 장력이 상승하는 것을 억제하여, 편심 추종성을 향상시킴으로써 제2 실링립(252)의 마모를 방지할 수 있다.

또, 제2 나사홈(253)의 깊이는 제2 실링립(252)의 판두께의 75% 이하로 설정하는 것이 바람직한데, 예를 들면, 제2 실링립(252)의 판두께 1.0(mm)로서, 제2 나사홈(253)을 피치 0.3(mm), 경사 35(25?)～75도, 깊이 0.5mm로 한 경우에, 우수한 펌프효과를 발휘하는 것이 인정된다.

또한, 중간삽입부(251)로부터 제2 실링립(252)을 향해 절곡되는 위치를, 도면에 나타낸 바와 같이, 금속환(220)의 내향 플랜지부(222)의 내경 끝보다도 외경측에서 구부러지도록 함으로써, 즉, 제1 실링부재(230)에 의해 제2 실링부재(240)를 끼우는 위치를 금속환(220)의 내향 플랜지부(222)에 의한 협지위치보다도 외경측에 고정시키는 구성으로 함으로써, 제2 실링립(242)의 편심 추종성을 높일 수 있다.

또, 밀봉장치(100)의 제조공정에 있어서, 제1 실링부재(230)를 몰드 성형(고무형에 의한 가유(加硫)성형)할 때에, 제2 실링부재(250)를 내향 플랜지부(222)에 맞닿도록 금속환(220)에 끼워 맞추고, 또한 보조금속환(240)을 끼워맞춘 상태에서 형 안에 위치시켜 폐쇄를 행하고 고무형 탄성체의 가압 압축에 의해, 수지로 이루어지는 제2 실링부재(250)가 내향 플랜지부(222)로 가압되어 붙여짐으로써 행해진다.

또, 보조금속환(240)의 외경 단부에 위치하는 고정플랜지부(242)에는, 연통부로서의 노치부(개수는 몇 개라도 됨)(242c)가 형성되어 있으므로, 제1 실링부재(230)의 가류성형시에 노치부(243)로부터 고무형 탄성재가 제2 실링부재(250)측으로 흘러 들어가, 제2 실링부재(250)측 및 보조금속환(240)에 대하여 접착시킬 수 있다.

그리고, 이 경우에 도 7에 나타낸 바와 같이, 제2 실링부재(250)의 외경 단부에 간극을 형성하여 이 부분에도 고무형 탄성재를 흘러 들어가게 하면, 한층 접착성을 높일 수 있다.

또, 제2 실링부재(250)의 중간삽입부(251)는 보조금속환(240)의 고정플랜지(242)와 금속환(220)의 내향 플랜지부(222)의 사이에 압착고정, 또는 접착제에 의한 접착고정에 의해 고정되어, 회전정지가 도모되고 있다.

이상과 같이 구성되는 밀봉장치(200)에 의해, 밀봉유체측(O)의 밀봉유체는, 하우징(290)측은 금속환(220)의 원통형부(221)로 보강된 제1 실링부재(230)의 외통부(231)에 의해 밀봉되고, 축(280)측은 제1 실링부재(230)의 제1 실링립(233)에 의해 밀봉된다.

그리고, 제1 실링립(233)으로부터 누출된 유체는 제1 실링립(233)에 형성된 제1 나사홈(234)에 의해 밀봉유체측(O)으로 되돌아간다.

이 제1 나사홈(234)에서도 되돌아가지 않고 누출되어 버린 경우에는, 제2 실 링부재(250)에 형성된 제2 나사홈(253)에 의해 적절히 밀봉유체측(O)로 되돌아간다.

또, 보조금속환(240)의 지지부(241)에서 제1 실링부재(230)의 제1 실링립(233)의 근원부를 지지하고 있으므로 제1 실링립(233)이 뒤집어지는 것이 방지되어, 고압 하에서도 안정된 밀봉 성능을 유지할 수 있다.

제3 실시예

다음에 본 발명의 제3 실시예에 대하여 설명한다.

이 제3 실시예는 제2 실링부재(340)의 중간삽입부(341)를, 제1 실링부재(330)의 반경방향부(332)에 대하여 접착고정하고, 또한 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)에 대해서는 외경측이 접착고정되어 내경측의 굴곡부(344)가 비접착으로 분리 가능하게 되어 있는 점에 특징이 있다.

도 11 및 도 12에는 제3 실시예에 관한 밀봉장치를 나타내고 있다.

다음에 상세히 설명하면, 밀봉장치(301)는 회전부재로서의 회전축(370)과, 이 회전축(370)이 삽입되는 원통형의 장착공(380a)을 구비한 정지부재인 하우징(380)의 사이의 환형의 간극을 밀봉하여, 밀봉유체측(O)의 오일 등의 유체가 대기측(A)으로 누출되지 않도록 하고 있다.

밀봉장치(301)는 대략 금속환(320)과, 금속환(320)에 일체적으로 성형되는 제1 실링부재(330)와, 금속환(320)과 제1 실링부재(330)에 끼워지는 제2 실 링부재(340)로 구성되어 있다.

하우징(380)의 장착공(380a)은 하우징(380)의 소경의 축구멍(380b)의 밀봉유체측(O)의 개공부를 단부착 형상으로 대직경으로 노치 형성한 구성으로, 장착공(380a)의 안끝에는 밀봉장치(301)가 맞부딪치는 끝면(380c)이 형성되어 있다.

금속환(320)은 대략 단면 L자 형상의 부재로, 조립 시에 회전축(370)이나 하우징(380)과 동심적으로 배치되는 원통형부(321)와, 원통형부(321)의 일단부(조립한 상태에서의 대기측 단부)로부터 반경 방향 내측(회전축(370)을 향하는 방향)으로 연장되는 내향 플랜지부(322)를 가지고 있다.

이 원통형부(321)는 대기측(A)의 대경부(321a)와, 이 대경부(321a)로부터 소경의 밀봉유체측(O)의 소경부(321b)를 가지는 단부착 원통형으로 되어 있다. 대경부(321a)와 소경부(321b)는 동심형으로 형성되어, 단부(321c)를 통해 연속되어 있다.

제1 실링부재(330)는 밀봉유체측(O)으로 개방되는 단면 대략 U자 형상으로 성형된 고무형 탄성 재재의 환형 부재로, U자의 저변에 대응하는 반경방향부(332)와, 반경방향부(332)의 외경단부로부터 축 방향 밀봉유체측(O)으로 연장되는 외통부(331)와, 또한 반경방향부(332)의 내경 단부로부터 축 방향 밀봉유체측(O)으로 연장되어 립 선단부(333a)가 회전축(370) 표면에서 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉하는 제1 실링립(333)을 구비하고 있다.

상기한 금속환(320)의 원통형부(321)는 고무형 탄성재재의 외통부(331) 내부에 매설되고, 원통형부(321)의 외주 및 내주는 외통부(331)의 외주 고무부(331a) 및 내주 고무부(331b)로 피복되어 있다. 외주 고무부(331a)는 원통형부(321)의 단부(321c)로부터 소경부(321b)만을 피복하는 것으로, 대기측 단부에 위치하는 대경부(321a)의 외주는 금속면이 노출되어 있다. 그리고, 외주 고무부(331a)의 외경은 대경부(321a)의 외경보다도 대경으로 되어 있으며, 하우징의 장착공 내주에는 외주고무부(331a)가 밀봉 접촉되고, 금속면의 대경부(321a) 외주와 장착공 내주의 사이에는 약간의 간극이 형성되도록 되어 있다. 한편, 반경방향부(332)의 반경방향 치수는 내향 플랜지부(322)보다 짧고, 그 내경 끝이 내향 플랜지부(322)의 내경 끝보다도 소정 치수만큼 반경 방향 외측에 위치하고 있다.

제1 실링립(333)의 밀봉유체측 측면은 반경방향부(232)의 밀봉유체측 측면과의 원호형의 모서리부를 통해 접속되고, 제1 실링립(333)의 대기측 측면은 반경방향부(332)의 내주면과 연속면으로 되어 있다.

한편, 반경방향부(332)의 내주면과 대기측 측면의 각부에는 반경방향부(332)의 내주면으로부터 부분적으로 단차를 붙이도록 오목하게 패이게 한 환형의 오목부(310)가 형성되어 있다. 이 오목부(310) 바닥면과 반경방향부(332) 내주면의 각부는 원호형으로 성형되어 있다.

제1 실링립(333)의 립선단부(333a)의 슬라이드면에도, 제1, 제2 실시예와 동일하게 회전축(370)과의 회전슬라이드에 의해 유체를 밀봉유체측(O)으로 수송하는 나사펌프 기능을 구비한 나사펌프 작용부로서의 제1 나사홈(334)이 형성되어 있다. 립 선단부(333a)의 내주 형상은 반경 방향 내측을 향해 돌출하는 단면 삼각산 형상으로 성형되어 있고, 그 정상부가 회전축(370) 표면에 전체적인 외주와 접촉하여 밀봉되는 것으로, 제1 나사홈(334)은 립선단부(333a)의 정상부를 사이에 둔 대기측 경사면에 형성되어 있다.

제1 나사홈(334)의 구성에 대해서는, 제1 실시예의 제1 나사홈(34)과 매우 동일한 구성이므로 설명을 생략한다. 물론, 나사펌프 작용부는 제1 나사홈(334)에 한정되는 것이 아니고, 나사 돌기로 구성되어도 된다. 또, 제1 실링립(333)의 립 선단부(333a) 외주에는 스프링환을 부착해도 된다.

한편, 제2 실링부재(340)는, 예를 들면 PTFE의 수지재료에 의해 성형되는 것으로, 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)와 제1 실링부재(330)의 반경방향부(332)와의 사이에 끼워지는 플랜지형의 중간삽입부(341)와, 이 중간삽입부(341)의 내경단부로부터 굴곡부(344)를 통해 구부러져 축 방향 밀봉유체측(O)으로 연장되고 제1 실링립(333)의 대기측 측면과 회전축(370) 사이의 환형의 간극에 위치하여 내주가 회전축(70) 표면에서 슬라이드 가능하게 밀봉접착되는 수지제의 제2 실링립(342)을 구비하고 있다. 제2 실링립(342)의 립 선단부(342a)는 제1 실링립(333)의 립 선단부(333a)의 턱부(333c) 위치까지 연장되어 있다. 이 제2 실링립(342)은 자유상태에서는 축 방향 밀봉유체측으로 향해 서서히 소경으로 되도록 경사지는 원추 형상으로 되어 있고, 회전축(370)을 삽입하면 회전축(370)의 외주보다도 소경인 원추 형상 부분이 회전축(370) 표면에 따라 원추 형상으로 반경 확대되어, 그 탄성 복원력에 의해 접촉면압을 얻고 있다.

그리고, 회전축(370) 삽입상태에서는 제2 실링립(342)의 외주면에 닿는 밀봉유체측 측면과 제1 실링립(333)의 내주면에 닿는 대기측 측면이, 환형의 간극(360)을 통해 분리되어 있어, 제1 실링립(333)은 제2 실링립(342)과 간섭하지 않도록 되어 있다. 따라서, 밀봉유체가 통상의 압력에서는 간극분만큼 제1 실링립(330)은 자유로 변형되어, 회전축(370)의 편심에 대한 우수한 추종성을 발휘한다.

물론, 밀봉유체의 압력이 높아짐에 따라 제1 실링립(333)의 근원부(333b)가 경방향 내측으로 휘고, 소정의 압력을 초과하면 간극(360)이 없어져 제1 실링립(333)의 근원부(333b)의 대기측 측면이 제2 실링립(342)의 대기측 측면에 맞닿아, 회전축(370)에 슬라이드 접촉하는 제2 실링립(342)에 의해 제1 실링립(333)의 근원부(333b)가 지지되고, 제1 실링립(333)의 과도한 변형을 규제하여 밀봉성을 유지한다.

제1 실링립(333)의 변형을 규제함에 있어서는, 제2 실링립(342)은 중간삽입부(341)와의 부착 부분에 위치하는 굴곡부(344)로부터 소정 길이까지의 범위가 제1 실링부재(330)의 반경방향부(332) 내주면을 지지하고, 또한 선단부가 제1 실링부재(330)의 제1 실링립(333)의 근원부(333b)를 지지하는 구성으로 되어 있다.

또, 상기한 바와 같이, 제1 실링부재(330)의 반경방향부(332)의 내주면 대기측 측면과의 각부에 형성된 오목부(310)는, 제2 실링부재(340)에 중간삽입부(341)로부터 제2 실링립(342)으로 절곡되는 굴곡부(344)에 대향하고 있으므로, 밀봉유체의 압력에 의해 제1 실링립(333) 및 반경방향부(332) 내주가 변형되어 제2 실링립(342)에 접촉해도, 굴곡부(344)와 반경방향부(332) 사이에 간극(360)이 형성된다. 이 간극(360)을 이용하여 제2 실링립(342)이 굴곡부(344)의 근원으로부터 크게 구부러져, 회전축(370)의 편심 또는 축 방향 변위에 대하여, 물론, 진동에 대해서도 추종성이 높아지고 있다.

또, 제2 실링부재(340)의 플랜지형의 중간삽입부(341)는, 금속환(320)의 원통형부(321)의 대기측에 위치하는 대경부(321a) 내주면과 소정의 환형 간극(g)을 사이에 두고 대향하고 있으며, 이 환형 간극(g)은 제1 실링부재(330)의 고무형 탄성재에 의해 매워져 있다. 금속환(320)의 대경부(321a)의 축 방향 길이는, 거의 제2 실링부재(340)의 중간삽입부(341)의 두께 치수와 동일하게 설정되어 있다.

그런데, 제2 실링부재(340)의 중간삽입부(341)를 제1 실링부재(330)의 반경 방향부(332)에 대하여 접착 고정하고, 또한 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)에 대해서는 외경측이 전면적으로 접착 고정되어 내경측의 굴곡부(344)를 비접착으로 분리 가능하게 하고 있다.

금속환(320)의 내향 플랜지부(322)의 밀봉유체측(O)의 측면과 제2 실링부재(340)의 중간삽입부(341)의 대기측(A)의 측면이 비접착상태인 경우에는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 회전축(370) 삽입 시에 회전축(370)과의 접촉마찰에 의해 제2 실링립(342)이 축 방향 밀봉유체측(O)으로 끌어 들여져, 중간삽입부(341)가 외경단부를 지점으로 하여 내경 끝이 축 방향 밀봉유체측에 돌출하도록 변형된다. 이 중간삽입부(341)의 변형에 의해, 고무형 탄성제의 제1 실링부재(330)의 반경방향부(332)의 내경단부가 축 방향 밀봉유체측(O)으로 변형되는 동시에, 제2 실링립(342)의 립선단부(342a)가 제1 실링립(333)의 립선단부(333a)와 회전축(370)의 사이로 끌려 들어가, 제1 실링립(333)의 립선단부(333a)가 부상하고, 회전축(370)과의 사이에 간극이 발생하여 밀봉성이 저하될 우려가 있다.

그래서, 이 실시예에서는 제2 실링부재(340)의 중간삽입부(341)를 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)에 대해서도 접착 고정한 것이다.

제2 실링부재(340)의 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)에 대한 접착영역(341A)과 비접착영역(341B)과의 경계(P1)는, 제1 실링부재(330)의 반경방향부(332)와 중간삽입부(341)의 접착영역의 내경끝 위치(P2)에 일치시키고 있다. 이 접착영역은, 후술하는 바와 같이, 몰드 성형 시에 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)에 대하여 제2 실링부재(340)를 구성하는 수지판을 통해 제1 실링부재(330)의 가유성형압이 가해지는 영역에 대응한다.

이 제2 실링립(342)의 회전축(370)과의 슬라이드면에도, 회전축(370)의 회전슬라이드에 의해 슬라이드면 사이의 유체를 밀봉유체측(O)으로 수송하는 나사펌프 기능을 구비한 제2 나사펌프 작용부로서의 제2 나사홈(343)이 형성되어 있다. 이 제2 나사홈(343)의 구성도 제1 실시예의 제2 나사홈(343)과 매우 동일한 나선형의 슬릿홈으로 해도 되고, 다수의 다중으로 구성한 환형 홈으로 해도 된다.

이상과 같이 구성되는 밀봉장치(1)에 의해, 밀봉유체측(O)의 밀봉유체는, 하우징(380)측은 금속환(320)의 원통형부(321)로 보강된 제1 실링부재(330)의 외통부(331)에 의해 밀봉되고, 축(370)측은 제1 실링부재(330)의 제1 실링립(333)에 의해 밀봉된다.

또, 제2 실링립(342)의 선단부에서 제1 실링부재(330)의 제1 실링립(333)의 근원부(333b)를 지지하고 있으므로 제1 실링립(333)이 뒤집어지는 것 등이 방지되어 안정된 밀봉 성능을 유지할 수 있다.

또, 제2 실링부재(340)의 중간삽입부(341)를 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)에 접착 고정하고 있으므로, 제2 실링부재(340)의 회전방지가 도모되는 동시에, 회전축(370) 삽입 시의 마찰에 의해 제2 실링부재의 중간삽입부(341)가 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)의 대기측 측면이 이격되지 않고, 제1 실링립(333b)의 부상 등이 발생하지 않는다.

더욱이 내향 플랜지부(322)에 대하여, 중간삽입부(341)의 외경측만을 접착 고정하여 내경측의 굴곡부(344)를 비접착으로 하고 있으므로, 회전축(370)의 편심 등에서 제2 실링부재(340)의 제2 실링립(342) 뿐만 아니라 중간삽입부(341)의 내경측도 변형시킴으로써 제2 실링부재(340)의 편심추종성을 높이는 것이 가능하게 되어, 밀봉장치(301)의 밀봉 성능이 향상된다.

다음에, 도 14 및 도 15를 참조하여 상기 실시예의 밀봉장치의 제조방법에 대하여 설명한다.

밀봉장치의 제조는, 미리 제2 실링부재(340)로 되는 평와셔형의 수지판(340A)과 금속환(320)을 자부품레벨로 가공해 두고, 이 금속환(320)과 수지판(340A)을 성형몰드(391) 내로 인서트하여 제1 실링부재(330)와 일체성형하는, 이른바 인서트성형을 행하여 중간성형체(301A)를 성형하고, 그 후, 분리된 중간성형체(301A)의 수지판(340A)을 절곡하여 제2 실링립(342)을 성형함으로써 행해진다. 여기에서, 중간성형체(301A)는, 제2 실링부재(340)의 제2 실링립(342)을 절곡하여 성형하기 전의 상태로, 제2 실링부재(340)를 구성하는 평와셔형의 수지판(340A)의 내경측 반쪽부분이 반경방향으로 향해 연장되어 있다.

중간성형체의 성형몰드(391)는 도 14에 나타낸 바와 같이, 제1형 구성부로서의 하형(392)과, 제2형 구성부로서의 제1 상형(393)과, 제3형 구성부로서의 제2 상형(394)을 구비하고 있다.

하형(392)은 금속환(320)과 평와셔형의 수지판(340A)이 삽입되는 원 형상의 오목부(392b)와, 이 오목부(392b) 바닥면 중앙에 돌출하여 수지판(340A)의 내주를 안내하고 그 반경 방향의 위치결정을 하는 위치결정기준으로 되는 원통형의 가이드부(392a)를 구비한 중앙돌출부(392c)와, 오목부 바닥면의 가이드부(392a) 주변에 오목부 바닥면보다 한단 높게 되어 금속환(320)의 내향 플랜지부(322) 내주가 끼워 맞춰지는 환형 단부(392d)를 구비하고 있다. 가이드부(392a)는 중앙돌출부(392c) 하단부 외주에 설치되는 것으로, 중앙돌출부(392c)의 가이드부(392a)로부터 위의 부분은 위쪽을 향해 서서히 소경으로 되는 원추사다리꼴형으로 되어 있고, 수지판(340A)이 삽입되기 쉽게 되어 있다.

환형 단부(392d)의 높이 치수는 내향 플랜지부(322)의 두께 치수와 합치되고 있으며, 금속환(320)을 끼워 맞추었을 때는 내향 플랜지부(322)와 환형 단부(392d)가 동일 평면을 구성한다. 이 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)와 환형 단부(392d)의 연속 평면 상에 수지판(340A)이 얹혀 있고, 그 내주를 중앙돌출부(392c)의 가이드부(392a) 외주에 끼워 맞춤으로써 수지판(340A)의 반경 방향의 위치결정을 행하고 있다.

한편, 하형(392) 내에 금속환(320)과 수지판(340A)을 위치결정한 상태에서, 수지판(340A)의 외경단부(341c)와 금속환(320)의 원통형부(321) 내주면과의 사이에 환형의 간극(g)이 형성되도록 되어 있어, 가이드부(392a)에 대한 수지판(340A)의 위치결정을 방해하지 않도록 하고 있다.

수지판(340A)을 하형(392) 내에 세트할 때, 수지판(340A)의 외경단부 원주면을 금속환(320)의 원통형부(321) 내주에 끼워 맞춰 위치결정해도 되지만, 수지판(340A)의 내경 치수와 두께에 관해서는 제2 실링립(342)이 회전축(370)과 슬라이드할 때의 장력이나 제1 실링립(333)의 변형을 방지하기 위한 서포트위치를 정하기 위한 중요한 특성으로 되어 있어, 엄격한 치수공차로 관리되고 있다.

이 수지판(340A)의 내경 끝위치를 수지판(340A)의 외경단부에 의해 위치결정하기 위해서는, 수지판(340A)의 외경 끝면도 엄격한 치수관리하에 가공할 필요가 있다. 또, 수지판(340)의 부착기준이 되는 금속환(320)의 하형(392)에 대한 위치 결정도 정확히 행할 필요가 있고, 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)의 내경 끝과 하형의 환형 단부(392d)의 끼워맞춤을 고정밀도로 행할 필요가 있다.

그러나, 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)와 환형 단부(392d)가 금속끼리의 끼워맞춤 되므로, 환형 단부(392d)에 마모가 발생하기 쉬워, 적절한 치수관리를 소홀히 하면 금속환(320)의 편심 및 부수되는 제2 실링립(342)의 편심이 발생하여, 밀봉 특성 저하의 요인이 될 우려도 있다.

이에 대하여, 상기와 같이 하형(392)에 대한 위치결정을 수지판(340A)의 내경 끝을 기준으로 하여 위치결정하면, 수지판(340A)의 외경단부의 고정밀도의 가공이 필요 없고, 특히 중요한 특성으로 되는 내경 치수와 두께에 관해 가공을 행하는 것만으로 되어, 공정수를 삭감할 수 있다.

또, 금속환(320)에 대해서는 수지판(340A)의 위치결정기준으로서 사용하지 않으므로, 금속환(320) 자체의 위치결정 정밀도를 완만하게 하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 금속환(320)과 하형(392)의 환형 단부(392d)와의 사이의 금속끼리의 끼워맞춤에 의한 마모를 어느 정도의 범위에서 허용할 수도 있어, 성형몰드(391)의 유지보수나 품질관리 공정의 일부를 생략하는 것도 가능하게 되는 경우가 있다.

따라서, 제2 실링부재(340)의 가공의 용이화를 도모하고, 성형공정에서 제2 실링부재(340)의 구성도의 조립, 및 공정 개선을 행하는 것이 가능하게 되어, 양호한 밀봉 특성을 발휘할 수 있는 밀봉장치가 얻어진다.

제1 상형(393)은 하형(392)의 오목부(392b) 내에 삽입되는 삽입부(392c)를 가지고, 이 삽입부(392c)의 하단부에 오목부(392b) 바닥면에 얹혀 있는 금속환(320)의 내향 플랜지부(322) 상의 수지판(340A)을 누르는 환형의 압압면(393a)이 설치되고, 삽입부(392c)의 외주면에 제1 실링부재(330)의 제1 실링립(333)의 대기측 측면을 성형하기 위한 제1 실링립 대기측 측면 형성부가 설치되어 있다, 즉, 제1 상형(393)의 하단면에는 상기 하형(392)의 중앙돌출부(392c)의 상단부가 삽입되는 구멍(393b)이 형성되고, 이 구멍(393b)을 에워싸도록 삽입부(393c)의 하단 외경단부에 하단면으로부터 약간 환형으로 돌출하도록 상기 압압면(393a)이 설치되어 있다. 압압면(393a)의 내경 끝위치는 환형 단부(392d)의 외경 위치와는 거의 일치하고, 수지판(340A)은 압압면(393a)에 의해 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)와의 사이에서 눌려지게 된다.

제1 상형(393)의 상기 제1 실링립 대기측 측면 형성부의 제1 실링립(333)의 립선단부(333a)에 대응하는 영역에는, 상기한 제1 나사홈(334)에 대응하는 나사돌기를 형성하는 것이 바람직하다.

제2 상형(394)은 하형(392)의 오목부(392b) 내에 삽입되어 제1 실링부재(330)의 반경방향부(332) 및 제1 실링립(333)의 밀봉유체측의 측면을 성형하기 위한 환형 볼록부(394a)를 구비하고 있다. 이 제2 상형(394)은 중앙에 상기 제1 상형(393)이 조립되는 링형 부재로, 환형 볼록부(394a)의 반경 방향 바깥쪽의 하단면(394b)이 하형(91)의 오목부(392b)를 에워싸는 평탄면(392e)에 맞부딪치는 분할면으로 되어 있다.

중간성형체(301A)의 성형은 개방한 하형(392) 내에, 금속환(320)을 그 내향 플랜지부(322)를 아래로 하여 넣는 동시에, 내향 플랜지부(322)의 위에 접착제를 통해 평와셔형으로 성형된 수지판(340A)을 넣고, 또한 고무형 탄성재의 원료를 넣는다.

수지판9340A)에는 립선단부(342a)에 대응하는 내경끝으로부터 굴곡부(344)에 대응하는 중도부까지 나선형의 제2 나사홈(343)이 각인 형성되어 있다.

그 후, 제1 상형(393)을 폐쇄하여 그 압압면(393a)에서 수지판(340A)을 누르고, 수지판(340A)의 외경측 반쪽부분과 내경측 반쪽부분의 경계에 부어넣는다. 부어넣는 위치는 압압면(393a)의 외경끝 위치에 대응한다. 또, 압압면(393a)의 내경끝 위치는 환형 단부(392d)의 외경끝 위치에 대응하고 있다. 이 상태에서, 제2 상형(394)을 소정의 속도로 폐쇄하는 동시에 성형몰드(391) 전체를 가열하여 고무재료(R)를 유동화시키고, 폐쇄압력으로 고무재료(R)를 가압하여 캐비티 전체에 충만시켜, 제1 실링부재(330)를 성형하는 동시에 수지판(340A)의 외경측 반쪽부분과 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)를 접착 고정하여 중간성형체를 성형한다.

고무형 탄성재제의 제1 실링부재(330)의 반경방향부(332)와 수지판(340A)과는 특히 접착제를 도포하지 않아도 몰드 성형의 단계에서 접착되지만, 수지판(340A)의 접착영역에 접착제를 도포해 두어도 된다.

금속환(320)의 내향 플랜지부(322)와 제2 실링부재(340)의 중간삽입부(341)와의 접촉면에 대해서는, 고무재료(R)의 성형압력이 작용하는 영역, 즉, 제1 상형(393)의 압압면(393a)보다도 반경 방향 바깥쪽의 수지판(340A)을 통해 가류성형압이 작용하는 영역에 대해서만 접착에 의해 고정된다. 압압면(393a)을 포함하는 영역보다도 반경 방향 내측의 가유성형압이 작용하지 않는 영역에 대해서는 비접착상태로 된다.

인서트성형이 종료되면 성형몰드(391)를 개방하여 성형품을 형 이탈하고, 그 후, 제1 실링부재(330)의 제1 실링립(333)을 가공(예를 들면, 도면에서의 컷선의 1면컷 또는 2면 컷)하는 동시에, 수지판(340A)의 내경측 반쪽부분을 절곡하여 성형장치에 의해 굽힘가공하여, 제2 실링립(342)을 성형한다.

이 굽힘가공에 대해서는, 도 15에 나타낸 바와 같은 굽힙성형장치를 사용하여 행한다.

굽힘성형 전의 중간성형체(301A)를 제1 실링립(333) 및 수지판(340A)의 내경 반쪽부분을 내측으로 노출시킨 상태에서 환형의 고정지그(400)에 의해 고정하고, 이 고정지그(400)에 테이퍼면(410a)을 가지는 봉형의 성형지그(410)를 삽입함으로써 수지판(340A)의 내경 반쪽부분을 확경하면서 원통 형상으로 굽힙가공한다.

고정지그(400)는 서로 축 방향으로 압착·분리 가능하고, 상기 제1실링립(333) 및 수지판(340A)의 내경측 반쪽부분을 노출시킨 상태에서 고정하는 제1, 제2 고정링(401,402)을 구비하고 있다.

제1 고정링(401)에는 환형 단부(401b)가 설치되고, 이 환형 단부(401b)에 성형체의 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)를 얹어 놓는 동시에, 제1 실링부재(330)의 외주고무(331a)를 환형 단부(401b)를 에워싸는 내주벽(401a)에 끼워맞춘다. 한편, 제2 고정링(402)에는 제1 실링부재(330)의 외통부(331)의 선단에 맞닿게 하여 중간성형체(301A)를 제1 고정링(401)의 환형 단부(401b)와의 사이에 끼우는 압압면(402a)과, 내경단부로부터 원통형으로 돌출하여 제1 실링부재(330)의 외통부(331)의 내주에 끼워 맞추는 동시에 반경방향부(332)를 누르는 환형의 누름돌기(402b)를 구비하고 있다. 중간성형체(301A)를 고정지그(400)로 고정한 상태에서는, 제1 실링립(333)은 제2 고정링(402)의 중앙공(402c) 내로 수납된다.

성형지그는 고정지그에 대하여 동축적(同軸的)으로 축 방향으로 상대이동 가능하게 조립되고, 선단부에 수지판의 중앙공 내에 압입되어 수지판의 내경 반쪽부분을 서서히 반경 확대하면서 축 방향으로 구부리는 테이퍼형상부를 구비한 성형지그를 구비한 것을 특징으로 하는 중간성형체에 의해 구성되어 있다.

한편, 성형지그(410)는 회전축(370)과 거의 동일 경의 환봉(丸棒)에 의해 구성되는 것으로, 고정지그(400)에 대하여 동축적으로 축 방향으로 상대이동 가능하게 조립되고, 선단부에 수지판(340A)의 중앙공 내로 압입(壓入)되어 수지판(340A)의 내경 반쪽부분을 서서히 반경 확대하면서 축 방향으로 절곡되는 앞이 좁은 테이펴형상부(410a)를 구비하고 있다.

수지판(340A)의 굽힘성형은 성형지그(410)의 테이퍼형상부(410a)를 앞으로 하여 수지판(340A)의 중앙공에 축 방향으로 압입하고, 테이퍼형상부(410a)의 형상에 따라 수지판(340A)의 내경단부를 서서히 반경 확대하면서 축 방향으로 절곡하여 제2 실링립(342)이 성형된다. 이 때, 금속환(320)의 내향 플랜지부(322)와 제1 실링부재(330)의 반경방향부(332)에 의해 끼워지는 수지판(340A)의 외경 반쪽부분(제2 실링부재(340)의 중간삽입부(341))에 대하여 성형지그(410)의 삽입 방향으로 끌어들이는 힘이 작용하지만, 수지판(340A)의 외경측의 내향 플랜지부(322)에 접착되어 있고, 또한 제2 고정링(402)의 누름돌기(402b)에 의해 반경방향부(332)를 통해 눌려지고 있으므로, 수지판(340A)의 외경 반쪽부분의 변형은 방지된다.

이와 같이 하여 제2 실링립(342)을 굽힘성형한 후, 성형지그(410)를 축 방향 역방향으로 빼내고, 제1, 제2 고정링(401,402)을 분리시켜 밀봉장치의 완성품을 꺼낸다.

그리고, 본 제3 실시예에 대해서는 제1, 제2 나사홈을 구비하지 않는 구성의 밀봉장치에 적용하는 것도 가능하다.

본 발명은 간단한 구성으로 밀봉성이 우수한 밀봉장치를 제공하며, 또한, 수지재료로 만든 제2 실링립의 편심 추종성을 높일 수 있는 밀봉장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 제2 실링립의 가공의 용이화를 도모하여, 제조공정에서 고정밀도로 조립하는 것이 가능하고, 양호한 밀봉 특성을 발휘할 수 있는 밀봉장치의 제조방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 밀봉장치(密封裝置)의 개략적인 종단면도.

도 2는 도 1에 도시된 밀봉장치의 장착상태의 부분단면도.

도 3은 제2 실링부재 단일 구성을 예시하는 개략적인 구성도.

도 4는 도 1에 도시된 장치의 변형예의 개략적인 종단면도.

도 5는 도 4에 도시된 장치의 부분단면도.

도 6 (A)는 도 1에 도시된 장치의 제조에 사용하는 성형(成形)몰드의 부분종단면도.

도 6 (B)는 도 4에 도시된 장치를 제조하는 경우의 성형몰드의 부분단면도.

도 7은 본 발명의 제1 실시예의 밀봉장치의 변형예를 예시하는 부분단면도.

도 8은 도 7에 도시된 장치의 제조에 사용하는 성형몰드의 부분종단면도.

도 9 (A)는 본 발명의 제2 실시예에 관한 밀봉장치의 부분 절개도.

도 9 (B)는 도 9 (A)에 도시된 보조금속환의 부분도.

도 10은 도 9 (A)에 도시된 장치의 장착상태의 부분단면도.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 관한 밀봉장치의 장착상태의 부분단면도.

도 12는 도 11에 도시된 장치의 자유상태의 부분단면도.

도 13은 도 11에 도시된 장치의 제2 실 링(seal ring)의 배면이 접착되지 않은 경우에 축 삽입 시의 상태를 과장하여 예시하는 부분종단면도.

도 14는 도 11에 도시된 장치의 제조에 사용하는 성형몰드의 부분종단면도.

도 15는 도 14에 도시된 성형몰드로 성형된 수지판(resin plate)으로부터 제2 실링립(seal lip)을 절곡 가공하는 상태를 나타낸 성형장치의 부분단면도.

Claims

원통형부 및 상기 원통형부의 대기(大氣)측 단부(端部)로부터 반경 방향 내측을 향해 연장되는 내향 플랜지부(inward flange portion)를 갖는 금속환(環);

상기 원통부에 접합되어 상기 내향 플랜지부와 대향하는 반경방향부와, 상기 반경방향부로부터 축방향 밀봉유체(流體)측으로 연장되어 립(lip) 선단부가 회전부재 표면과 슬라이드 가능하게 밀착 접촉(tightly contacting)되는 제1 실링립(sealing lip)을 가지는 고무형 탄성재로 만든 제1 실링부재(sealing member);

상기 금속환의 내향 플랜지부와 상기 제1 실링부재의 반경방향부와의 사이에 끼워지는 플랜지형의 중간삽입부와, 상기 중간삽입부의 내경(內徑) 단부로부터 축 방향 밀봉유체측으로 연장되어 상기 제1 실링립의 대기측 측면과 회전부재 사이의 간극에 위치하고 내주가 회전부재 표면과 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉하는 수지재료로 만든 제2 실링부재;

중심축을 포함하는 평면에 대하여 서로 역방향으로 경사지는 나사홈(screw grooves)이 상기 제1 실링립의 슬라이드면에 원주 방향으로 복수개 배치되도록 되어 있고, 회전부재와의 회전 슬라이드운동에 의해 슬라이드면 사이의 유체를 밀봉유체측으로 수송하는 나사펌프 기능을 구비한 제1 나사펌프 작용부; 및

제2 실링립의 슬라이드면에 형성되는 나선형 또는 환형(環形)의 슬릿홈(slit groove)

을 구비한 것을 특징으로 하는 밀봉장치(sealing apparatus).
제1항에 있어서,

상기 제2 실링립에 형성된 슬릿홈은, 축 방향으로 설정된 피치를 가지고 나선형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 실링부재는 슬릿홈이 축 방향의 설정된 피치의 다수 환형홈에 의해 형성되는 제2 실링립을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 실링립에 형성되는 상기 슬릿홈은 제2 실링립의 슬라이드면으로부터 중간삽입부로 연속되는 굴곡부(bent portion)까지 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 실링립에 형성되는 상기 슬릿홈은 슬라이드면에 대한 경사각도를 35°내지 75°로 하고, 홈 깊이를 제2 실링립 두께의 75% 이하로 한 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 실링립은 굴곡부를 가지며, 상기 굴곡부에 대향하는 제2 실링부재의 중간삽입부로부터 제1 실링부재의 반경방향부의 부분에, 환형의 오목부(凹部)를 형성한 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 실링부재의 중간삽입부와 상기 제1 실링부재의 반경방향부의 사이에 끼워지는 보조금속환을 추가로 구비하고, 상기 보조금속환은 제1 실링립과 제2 실링립의 사이에 삽입되어 제1 실링립을 지지하는 지지부를 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 실링부재의 중간삽입부는 상기 반경방향부에 대하여 접착 고정되고, 상기 금속환의 플랜지부로부터 분리 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 실링부재의 중간삽입부는 제1 실링부재의 반경방향부에 대하여 접착 고정되고, 또한 상기 금속환의 플랜지부에 대해서도 접착 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
원통형부 및 상기 원통형부의 대기측 단부로부터 반경 방향 내측을 향해 연장되는 내향 플랜지부를 갖는 금속환; 상기 원통부에 접합되어 상기 금속환의 내향 플랜지부와 대향하는 부분에 배치되는 반경방향부와, 상기 반경방향부로부터 밀봉 유체측으로 축 방향으로 연장되어 립 선단부가 회전부재 표면과 슬라이드 가능하게 밀착 접촉되는 제1 실링립을 가지는 고무형 탄성재로 만든 제1 실링부재; 상기 금속환의 내향 플랜지부와 제1 실링부재의 반경방향부의 사이에 끼워지는 플랜지형의 중간삽입부와, 상기 플랜지형 중간삽입부의 내경 단부로부터 축 방향 밀봉유체측으로 연장되어 제1 실링립의 대기측과 회전부재 사이의 간극에 위치하여 내주가 회전부재 표면과 슬라이드 가능하게 밀봉 접촉하는 수지재료로 만든 제2 실링부재; 상기 제1 실링립의 슬라이드면에 설치되어 회전부재에 대한 회전 슬라이드운동의 효과에 의해 슬라이드면 사이의 유체를 수송하는 나사펌프 기능을 구비하도록 적용되는 제1 나사펌프 작용부; 및 제2 실링립의 슬라이드면에 형성되는 나선형 또는 환형의 슬릿홈을 구비하는 밀봉장치의 제조방법에 있어서,

상기 제2 실링부재를 성형하기 위한 평(平)와셔형으로 성형된 수지판의 내주를 안내하는 가이드부를 성형몰드 내에 설치하는 단계;

상기 성형몰드를 개방하는 단계;

상기 금속환을 그 내향 플랜지부를 아래로 향하게 하여 개방한 성형몰드 내에 넣는 단계;

상기 내향 플랜지부의 위에 평와셔 내에 성형된 평와서형 수지판을 상기 가이드부의 안내에 의해 내경 끝을 위치 결정하여 넣는 단계;

고무형 탄성재의 원료를 성형몰드에 넣는 단계;

상기 성형몰드를 폐쇄하는 단계; 및

제1 실링부재와 제2 실링부재를 몰드 성형하기 위해 가압가열하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉장치의 제조방법.
제10항에 있어서,

상기 제2 실링부재의 중간삽입부의 외경단부와, 상기 금속환의 원통형부의 내주면의 사이에 환형의 간극을 형성하는 것을 특징으로 하는 밀봉장치의 제조방법.
제10항에 있어서,

몰드 성형 후에 수지판의 내경단부를 축 방향 밀봉유체측으로 구부리는(folded) 것을 특징으로 하는 밀봉장치의 제조방법.