KR101051110B1 - 리프형 실 - Google Patents

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KR101051110B1
KR101051110B1 KR1020057012723A KR20057012723A KR101051110B1 KR 101051110 B1 KR101051110 B1 KR 101051110B1 KR 1020057012723 A KR1020057012723 A KR 1020057012723A KR 20057012723 A KR20057012723 A KR 20057012723A KR 101051110 B1 KR101051110 B1 KR 101051110B1
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야스히로 이케다
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이구루코교 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명의 리프형 실은 소정의 하우징(H)에 지지된 회전축(S)의 외주를 밀봉하는 리프형 실이다. 이 리프형 실은 회전축(S)을 통과하는 원형의 구멍을 한정하는 벽면부(11a) 및 벽면부(11a)의 외측 모서리로부터 굴곡하여 형성된 원통부(11b)를 구비하는 환형의 제 1 보강부재(11)와, 하우징(H)에 접합되는 환형의 베이스부(12a), 베이스부(12a)로부터 직경방향 내측을 향하여 약 원추형으로 연장하여 회전축(S)에 접촉할 수 있는 제 1 리프부(12b), 원통부(11b)를 삽탈이 자유롭게 삽입 결합하도록 베이스부(12a)에 형성된 환형의 오목부(11c)를 구비하는 제 1 실부재(12)에 의해 구성되어 있다. 이에 의해, 소망하는 실 성능을 확보하면서, 조립 및 분해 작업을 용이하게 행할 수 있으며, 리사이클이 가능하다.
리프형 실, 보강부재, 실부재, 리프부, 원통부, 스냅링, 에어컴프레서

Description

리프형 실 {LIP-TYPE SEAL}
본 발명은 자동차 등의 공조시스템에 사용되는 에어컴프레서 등의 회전축과 하우징 사이를 밀봉하는 리프형 실(Lip-Type Seal)에 관한 것이며, 특히, 리사이클처리가 가능한 리프형 실에 관한 것이다.
최근, 환경오염대책의 일환으로서, 사용을 마친 리프형 실을 리싸이클하는 기술개발이 이루어지고 있다. 리싸이클을 고려한 종래의 리프형 실로서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 금속제의 환형 코어(1), 환형 코어(1)를 수용하며 대략 원추형으로 형성된 고무제의 제 1 실부재(seal member, 2), 제 1 실부재(2)에 인접하여 배치되며 약 원추형으로 형성된 수지제의 제 2 실부재(3), 제 2 실부재(3)에 인접하여 배치된 금속제의 백업링(4)에 의해 구성된 것이 알려져 있다(예를 들면 일본특허공개 2002-364759 호 공보 참조).
이 리프형 실에서, 제 1 실부재(2)는 에어컴프레서 등의 하우징(H)에 접합하는 환형의 베이스부(2a), 하우징(H)에 회전이 자유롭게 지지되는 회전축(S)에 접촉하는 내측 모서리를 한정하는 리프부(2b), 베이스부(2a)에서 환형 코어(1)를 삽입하기 위해 형성된 환형의 수용부(2c) 및 절단부(2d) 등에 의해 형성되어, 제 2 실부재(3)는 거의 평탄한 외측 모서리부(3a), 회전축(S)에 접촉하는 내측 모서리를 한정하는 리프부(3b) 등에 의해 형성되며, 백업링(4)은, 베이스부(2a)의 내측에 삽입 결합되는 원통부(4a), 회전축(S)을 통과하는 원형의 구멍을 한정하는 벽면부(4b) 등에 의해 형성되어 있다.
그리고, 이들 구성부품의 조립 시에는, 제 1 실부재(2)의 절단부(2d)를 크게 벌려서 환형 코어(1)를 수용부(2c)에 삽입하고, 이어서, 제 1 실부재(2)의 내측에 제 2 실부재(3)를 삽입하고, 이어서, 제 2 실부재(3)를 사이에 끼우도록 하여, 베이스부(2a)의 내측에 원통부(4a)를 삽입 결합하여 백업링(4)을 조립하도록 되어 있다.
그러나, 상기 리프형 실의 조립에 있어서는, 환형 코어(1)를 수용부(2c)에 삽입할 때에, 절단부(2d)를 크게 벌려 베이스부(2a)를 변형시킨 상태를 유지할 필요가 있으므로, 조립의 작업성이 매우 나쁘다. 한편, 이 리프형 실이 장시간 사용된 후에, 환형 코어(1)를 빼내려고 해도, 환형 코어(1)는 수용부(2c)에 완전히 매몰되어 잡을 곳이 없고, 또한, 장시간의 사용으로 압착된 상태로 되어 있어서 빼내는 것이 곤란했다.
또한, 상기 리프형 실의 조립 상태에서, 제 2 실부재(3)는 제 1 실부재(2)와 백업링(4)의 사이에 끼워져 지지되도록 되어 있지만, 제 1 실부재(2)는 고무제이기 때문에, 그 탄성변형 혹은 경시변화 등에 의해, 제 2 실부재(3)를 확실히 지지할 수 없게 된다는 우려가 있다.
본 발명은 상기 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은 본래의 실(seal)기능을 확보하면서, 구성 부품의 조립 작업을 용이하게 행할 수 있고, 또한, 그 분해 및 분별작업을 용이하게 행할 수가 있으며, 리싸이클이 가능한 리프형 실을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 리프형 실은 소정의 하우징에 지지된 회전축의 외주를 밀봉하는 리프형 실에 있어서, 회전축을 통과하는 구멍을 한정하는 벽면부 및 벽면부의 외측 모서리로부터 굴곡되어 형성된 원통부를 가진 환형의 제 1 보강부재와 하우징에 접합되는 환형의 베이스부, 베이스부로부터 직경방향 내측을 향하여 약 원추형으로 연장하여 회전축에 접촉할 수 있는 제 1 리프부, 제 1 보강부재의 원통부를 삽탈이 자유롭게 삽입 결합하도록 베이스부에 형성된 환형의 오목부를 가진 제 1 실부재를 구비하는 구성으로 되어 있다.
이 구성에 따르면, 제 1 보강부재의 원통부를 제 1 실부재의 베이스부에 형성된 환형의 오목부에 삽입하는 것만으로 (코킹 가공 혹은 용접제 등을 이용하지 않고) 양자의 조립이 완료되고, 한편, 원통부를 환형의 오목부로부터 빼내는 것만으로, 양자의 분리 및 분별을 행할 수 있게 된다. 여기서, 제 1 보강부재는 제 1 실부재의 오목부에 삽입되어 매몰된 상태인 원통부에 대하여, 노출된 상태인 벽면부가 일체적으로 형성되어 있으므로, 벽면부를 (그 구멍에 손가락을 넣어서, 혹은 공구 등을 통과시켜) 잡음으로써, 제 1 보강부재를 제 1 실부재로부터 용이하게 빼낼 수 있다. 이와 같이, 조립 작업 및 분해 작업을 용이하게 행할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 제 1 보강부재는 원통부와 협동하여 베이스부를 내측으로부터 끼워 지지하는 내측 원통부를 가지며, 제 1 보강부재의 벽면부는 내측 원통부로부터 연장하여 형성되어 있는 구성을 채용할 수가 있다.
이 구성에 따르면, 제 1 보강부재의 원통부를 제 1 실부재의 오목부에 삽입시키면, 제 1 보강부재의 내측 원통부가 외측에 위치하는 원통부와 협동하여 베이스부(오목부와 내주면에 의해 한정되는 부분)를 직경방향에서 지지하게 되어 양자의 조립을 보다 확실하게 행할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 제 1 보강부재의 벽면부는, 회전축의 축선 방향에서, 제 1 리프부의 부착 영역에 인접하도록 형성되어 있는 구성을 채용할 수가 있다.
이 구성에 따르면, 제 1 보강부재의 벽면부가 제 1 리프부의 부착 영역을 지지하게 되어, 제 1 리프부가 소정범위를 넘어 변형하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 벽면부는 제 1 리프부의 부착 영역에 인접하여 배치되어 있을 뿐이므로, 양자의 분리도 아무런 문제없이 용이하게 행할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 제 1 보강부재와 제 1 실부재의 사이에 끼워져 지지되는 제 2 실부재와, 제 1 보강부재와 반대측에서 제 1 실부재에 삽입 결합되는 환형의 제 2 보강부재를 또한 포함하며, 제 2 실부재는 제 1 보강부재의 벽면부와 제 1 리프부의 부착 영역에 의해 지지되는 피지지부, 피지지부로부터 직경방향 내측을 향하여 약 원추형으로 연장하여 회전축에 접촉할 수 있는 제 2 리프부를 가지며, 제 2 보강부재는 회전축의 축선 방향에서 베이스부에 접촉되는 환형 벽면부, 환형 벽면부의 내측 모서리로부터 굴곡하여 형성되며 베이스부의 내측에 삽입 결랍되는 원통부를 가지는 구성을 채용할 수가 있다.
이 구성에 따르면, 제 2 실부재의 피지지부를 끼운 상태에서, 제 1 보강부재의 원통부를 제 1 실부재의 오목부에 삽입하고, 이어서, 제 2 보강부재의 원통부를 베이스부의 내측에 삽입 결합시키는 것만으로, 제 1 보강부재, 제 1 실부재, 제 2 실부재, 및 제 2 보강부재의 조립이 완료되고, 한편, 제 1 보강부재의 원통부를 오목부로부터 빼내어, 제 2 보강부재의 원통부를 베이스부의 내측으로부터 빼내는 것만으로, 각각의 부품의 분리 및 분별을 행할 수 있다. 여기서, 제 1 보강부재의 원통부와 제 2 보강부재의 원통부에 의해, 제 1 실부재의 베이스부가 지지되기 때문에, 각각의 부품을 보다 확실하게 조립할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 제 1 실부재는 고무재료에 의해 형성되고, 제 2 실부재는 수지재료에 의해 형성되는 구성을 채용할 수가 있다.
이 구성에 따르면, 상기와 같이 제 1 실부재와 제 2 실부재를 용이하게 분리할 수가 있으므로, 종류가 상이한 부품이어도, 리사이클시에 분별작업을 용이하게 행할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 제 2 보강부재의 원통부는 회전축의 축선 방향에서, 제 1 리프부의 부착 영역에 접촉하는 접촉부를 구비하는 구성을 채용할 수가 있다.
이 구성에 따르면, 제 2 보강부재를 조립함으로써, 그 원통부의 선단에 위치하는 접촉부가 제 1 리프부의 부착 영역의 변형을 규제하면서 제 1 보강부재의 벽면부와 협동하여, 제 2 실부재 (피지지부)를 확실하게 지지하게 되어, 제 2 실부재가 보다 확실하게 조립된다.
상기 구성에 있어서, 제 1 보강부재의 벽면부에는, 제 2 실부재의 회전을 규제하는 회전방지구가 설치되어 있는 구성을 채용할 수가 있다.
이 구성에 따르면, 제 2 실부재는 제 1 보강부재와 제 1 실부재에 의해 지지되어 있을 뿐이지만, 회전방지구에 의해 제 2 실부재가 회전하는 것을 방지할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 제 2 보강부재는 원통부로부터 그 내측으로 굴곡하여 원통형으로 형성되어 제 1 리프부의 직경방향 외측으로의 변형을 소정의 범위로 규제하는 규제부를 구비하는 구성을 채용할 수가 있다.
이 구성에 따르면, 제 1 리프부의 직경방향 외측에서, 주위를 둘러싸도록 원통형의 규제부가 설치되어 있으므로, 제 1 리프부가 허용범위를 넘어 외측 방향으로 변형하는 것을 방지할 수 있어, 소망하는 실 성능을 확보할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 제 1 실부재에는 제 1 리프부의 외주 영역에서, 그 직경방향 내측을 향하여 탄성력을 미치는 환형의 스프링이 착탈이 자유롭게 부착되어 있는 구성을 채용할 수가 있다.
이 구성에 따르면, 제 1 리프부의 외주영역에 환형의 스프링이 설치되어 있기 때문에 제 1 리프부가 허용범위를 넘어 외측방향으로 변형하는 것을 방지할 수 있고, 소망하는 실 성능을 확보할 수가 있다. 또한, 이 스프링은 착탈이 자유롭게 되어 있으므로, 조립 및 분해를 용이하게 행할 수가 있다.
상기 구성에 있어서, 제 1 실부재와 제 2 실부재의 사이에는 제 1 리프부의 직경방향 내측으로의 변형을 소정의 범위로 규제하는 환형의 제 3 보강부재가 끼워져 지지되어 있는 구성을 채용할 수가 있다.
이 구성에 따르면, 제 3 보강 부재에 의해 제 1 리프부가 허용범위를 넘어 직경방향 내측으로 변형하는 것을 방지할 수 있어, 소망하는 실 성능을 확보할 수가 있다.
또한, 제 3 보강부재는 제 1 실부재와 제 2 실부재의 사이에 단지 끼워져 지지되어 있으므로, 그 조립 및 분해를 용이하게 행할 수가 있다.
도 1은 종래의 리프형 실을 도시하는 부분단면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 리프형 실이 적용되는 에어컴프레서를 개략적으로 도시하는 부분단면도이다.
도 3은 본 발명에 관한 리프형 실의 일 실시예를 도시하는 분해사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 리프형 실의 부분단면도이다.
도 5는 본 발명에 관한 리프형 실의 다른 실시예를 도시하는 분해사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 리프형 실의 부분단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 리프형 실의 다른 부착방법을 도시하는 부분단면도이다.
도 8은 본 발명에 관한 리프형 실의 또 다른 실시예를 도시하는 분해사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 리프형 실의 부분단면도이다.
도 10은 본 발명에 관한 리프형 실의 또 다른 실시예를 도시하는 분해사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 리프형 실의 부분단면도이다.
도 12는 본 발명에 관한 리프형 실의 또 다른 실시예를 도시하는 분해사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 리프형 실의 부분단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 여기서는 본 발명에 관한 리프형 실이 자동차 등의 공조시스템의 일부를 이루는 에어컴프레서(C)에 사용되는 경우에 대해서 설명한다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 에어컴프레서(C)는 외측 윤곽을 한정하는 하우징(H), 하우징(H) 내에 수용되어 압축기구에 외부로부터 회전구동력을 전달하는 회전축(S), 회전축(S)의 외주면과 하우징(H)의 사이를 밀봉하여 대기(A)와 내부공간(B)을 차단하는 리프형 실(10) 등에 의해 형성되어 있다.
리프형 실(10)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 환형의 제 1 보강부재(11)와 환형의 제 1 실부재(12)로 구성되어 있다.
제 1 보강부재(11)는, 예를 들면, 냉간압연강 스트랩, 스텐레스 강판 등의 금속판을 프레스 가공하여 형성된 것이며, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전축(S)을 통과하는 원형구멍(11a')을 한정하는 벽면부(11a), 벽면부(11a)의 외측 모서리로부터 굴곡하여 형성되어 축선 방향(L)으로 연장하는 원통부(11b), 벽면부(11a)와 원통부(11b)의 사이에 위치하면서 원통부(11b) 보다도 내측에서 동축으로 형성된 내측 원통부(11c) 등을 구비한다.
제 1 실부재(12)는, 예를 들면, H-NBR 등의 고무재료를 사용하여 형틀 성형된 것이며, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(H)의 벽면(H1)에 접합되며 축선 방향(L)으로 연장하는 환형(원통형)의 베이스부(12a), 베이스부(12a)로부터 직경방향 내측을 향하여 약 원추형으로 연장하여 회전축(S)에 접촉할 수 있는 원형의 내측 모서리(12b')를 한정하는 제 1 리프부(12b), 베이스부(12a)에서 -대기(A)측의- 단면에 개구(12c')를 구비하여 원통부(11b)를 수용하도록 형성된 환형(원통형)의 오목부(12c) 등을 구비한다.
또한, 제 1 보강부재(11)는 벽면부(11a)가 축선 방향(L)에서 제 1 리프부(12b)의 부착 영역(12b'')에 인접(밀착)하도록 형성되어 있으며, 제 1 리프부(12b)가 허용범위를 넘어 직경방향 내측으로 변형하는 것을 방지하도록 되어 있다. 또한, 제 1 보강부재(11)는 내측 원통부(11c)가 베이스부(12a)의 내측에 삽입 결합되어 원통부(11b)와 협동하여 베이스부(12a)의 일부(12a'')-오목부(12c)와 베이스부(12a)의 내주면에 의해 한정되는 부분-를 직경방향에서 지지하도록 형성되어 있어서, 제 1 실부재(12)와 확실하게 조립되도록 되어 있다.
또한, 제 1 실부재(12)에는 베이스부(12a)의 외주면에서 직경방향외측을 향하여 환형으로 돌출하는 2개의 돌조부(12a')가 형성되어 있어서, 벽면(H1)과의 밀착성을 높이도록 되어 있다.
이어서, 이 리프형 실(10)의 조립 및 분해 작업에 대해서 설명한다.
먼저, 조립시에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 보강부재(11)와 제 1 실부재(12)를 축선 방향(L)으로 나란히 놓고, 제 1 보강부재(11)의 원통부(11b)를 제 1 실부재(12)의 베이스부(12a)에 형성된 환형의 오목부(12c)에 삽입한다. 이 삽입작업만으로, 코킹 가공 혹은 접착제 등을 사용하지 않고도, 용이하게 양자의 조립이 완료된다. 이 조립 상태에서, 베이스부(12a)는 원통부(11b) 및 내측 원통부(11c)에 의해 확실하게 지지되어 양자의 조립이 확실하게 행해진다.
한편, 분해시에는, 원통부(11b)를 환형의 오목부(12c)로부터 빼내는 것만으로, 제 1 보강부재(11)와 원통부(12)를 확실하게 분리할 수가 있다. 여기서, 제 1 보강부재(11)는 제 1 실부재(12)의 오목부(12c)에 삽입되어 파묻힌 상태인 원통부(11b)에 대하여, 노출된 상태인 벽면부(11a)가 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 예를 들면, 원형 구멍(11a')에 손가락을 넣거나 혹은 공구 등을 통과시켜 변멱부(11a)를 잡음으로써, 용이하게 분해할 수가 있다.
또한, 이 리프형 실(10)이 에어컴프레서(C)에 부착될 때에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 리프부(12b)의 내측 모서리(12b')가 회전축(S)의 외주면에 접촉하도록 회전축(S)이 통과되어, 제 1 실부재(12)의 베이스부(12a)가 벽면(H1)에 삽입 결합되어, 제 1 보강부재(11)의 단면이 벽면(H2)에 접촉된 상태로, 제 1 실부재(12)에 접하도록 스냅링(R)이 장착된다.
스냅링(R)은 약 10 도 ~ 20 도, 바람직하게는 약 15 도의 각도(θ)를 이루는 경사면을 갖도록 형성되어 있으며, 하우징(H)에 있어서도 마찬가지로 경사면을 갖도록 형성된 환형홈(H3)에 삽입됨으로써, 리프형 실(10)을 벽면(H2)을 향하여 눌러 부착하도록 되어 있다.
이 실시예에 있어서는, 제 1 보강부재(11)에서, 내측 원통부(11c)를 설치한 경우를 도시했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 내측 원통부(11c)를 폐지하고 벽면부(11a)의 외측 모서리로부터 굴곡하여 원통부(11b)를 직접 설치하는 구성을 채용하여도 좋다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 관한 리프형 실의 다른 실시예를 도시하는 것이며, 상술한 실시예에 대하여, 제 2 실부재 및 제 2 보강부재를 추가한 것이다. 따라서, 상술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 사용하며 그 설명을 생략한다.
리프형 실(20)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 환형의 제 1 보강부재(21)와, 환형의 제 1 실부재(22)와, 제 1 보강부재(21)와 제 1 실부재(22)의 사이에 끼워져 지지되는 제 2 실부재(23)와, 제 1 보강부재(21)와 반대측에서 제 1 실부재(22)에 삽입 결합되는 제 2 보강부재(24)에 의해 구성되어 있다.
제 1 보강부재(21)는, 예를 들면, 냉간압연강 스트랩, 스텐레스 강판 등의 금속판을 프레스 가공하여 형성된 것이고, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 회전축(S)을 통과하는 원형 구멍(21a')를 한정하는 벽면부(21a), 벽면부(21a)의 외측 모서리로부터 굴곡하여 형성되어 축선 방향(L)으로 연장하는 원통부(21b), 벽면부(21a)와 원통부(21b)의 굴곡영역에서 직경이 확대되어 형성된 확대부(21c) 등을 구비한다.
벽면부(21a)에는 제 2 실부재(23)가 접합되는 면에서, 원주방향으로 배열되어 형성된 회전방지구로서의 복수의 돌기(21a'')가 형성되어 있다. 이 돌기(21a'')에 의해, 제 2 실부재(23)가 단지 사이에 끼워져 지지된 것만으로도 그 회전을 효 과적으로 규제할 수가 있다.
제 1 실부재(22)는, 예를 들면, H-NBR 등의 고무재료를 사용하여 형틀 성형된 것이며, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(H)의 벽면(H1)에 접합되고 축선 방향(L)으로 연장하는 환형(원통형)의 베이스부(22a), 베이스부(22a)로부터 직경방향 내측을 향하여 약 원추형으로 연장되고 회전축(S)에 접촉할 수 있는 원형의 내측 모서리(22b')를 한정하는 제 1 리프부(22b), 베이스부(22a)에서 -대기(A) 측의- 단부에 개구(22c')를 구비하여 원통부(21b)를 수용하도록 형성된 환형(원통형)의 오목부(22c) 등을 구비한다.
또한, 베이스부(22a)의 외주면에는 직경방향 외측을 향하여 환형으로 돌출하는 2개의 돌조부(22a')가 형성되어 있어서, 상술한 실시예와 마찬가지로, 벽면(H1)과의 밀착성을 높이도록 되어 있다.
제 2 실부재(23)는, 예를 들면, 4 불화에틸렌 수지 등의 수지재료를 사용하여 형틀 성형된 것이며, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 벽면부(21a)와 제 1 리프부(22b)의 부착 영역(22b'')에 의해 끼워져 지지되도록 원형의 외측 윤곽으로 평탄하게 형성된 피지지부(23a), 피지지부(23a)로부터 직경방향 내측을 향하여 약 원추형으로 연장하여 회전축(S)에 접촉할 수 있는 원형의 내측 모서리(23b')를 한정하는 제 2 리프부(23b) 등을 구비한다.
제 2 보강부재(24)는 제 1 보강부재(21)와 마찬가지로 냉간압연강 스트랩, 스텐레스강판 등의 금속판을 프레스 가공하여 형성된 것이며, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 축선 방향(L)에서 베이스부(22a)의 -내부 공간(B) 측의- 단면에 접 촉되는 평탄한 환형 벽면부(24a), 환형 벽면부(24a)의 내측 모서리로부터 굴곡하여 축선 방향(L)으로 연장하도록 형성되어 베이스부(22a)의 내측에 삽입 결합되는 원통부(24b), 원통부(24b)의 선단에서 수직하게 굴곡되어 형성되어 제 1 리프부(22b)의 부착 영역(22b'')에 접촉하는 접촉부(24b') 등을 구비한다.
이어서, 이 리프형 실(20)의 조립 및 분해 작업에 대해서 설명한다.
먼저, 조립시에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 보강부재(21), 제 2 실부재(23), 제 1 실부재(22), 제 2 보강부재(24)를 축선 방향(L)으로 나란히 놓고, 제 2 실부재(23)의 피지지부(23a)를 끼워 넣도록 하여, 제 1 보강부재(21)의 원통부(21b)를 제 1 실부재(22)의 오목부(22a)에 삽입하고, 제 2 보강부재(24)의 원통부(24b)를 베이스부(22a)의 내측으로 삽입한다. 이러한 삽입작업만으로 코킹 가공 혹은 접착제 등을 이용하지 않고도, 제 1 보강부재(21), 제 1 실부재(22), 제 2 실부재(23) 및 제 2 보강부재(24)의 조립이 완료된다.
이 조립상태에서, 제 2 보강부재(24)의 접촉부(24b')가 제1 리프부(22b)의 부착 영역(22b'')의 변형을 규제하면서 제 1 보강부재(21)의 벽면부(21a)와 협동하여, 제 2 실부재(23)-피지지부(23a)-를 확실하게 지지하고, 또한, 벽면부(21a)의 돌기(21a'')가 제 2 실부재(23)-피지지부(23a)-의 회전을 규제하여, 제 2 실부재(23)는 소정의 위치에 확실하게 조립된다.
또한, 제 1 보강부재(21)의 원통부(21b)와 제 2 보강부재(24)의 원통부(24b)에 의해 베이스부(22a)의 일부(22a'')-오목부(22c)와 베이스부(22a)의 내주면에 의해 한정되는 부분-가 직경방향에서 확실하게 끼워져 지지되며, 제 1 보강부재(21), 제 1 실부재(22), 제 2 보강부재(24)의 상호 조립이 확실하게 행해진다.
한편, 분해시에는, 제 1 보강부재(21)의 원통부(21b)를 오목부(22c)로부터 빼내어, 제 2 보강부재(24)의 원통부(24b)를 베이스부(22a)의 내측으로부터 빼내는 것만으로도, 각각의 부품을 확실하게 분리할 수가 있다. 여기서, 상술한 바와 같이, 제 1 보강부재(21)는 오목부(22c)에 삽입되어 매립된 상태인 원통부(21b)에 대하여, 노출된 상태인 벽면부(21a)가 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 예를 들면, 원형 구멍(21a')에 손가락을 넣거나 혹은 공구 등을 통과시켜 벽면부(21a)를 잡아, 용이하게 분해할 수가 있다.
또한, 리프형 실(20)이 에어컴프레서(C)에 부착될 때에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상술한 바와 같은 스냅링(R)이 장착된다.
또한, 다른 부착방법으로서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 스냅링(R) 대신에, 하우징(H) 내에 배치되는 다른 부재(H')-혹은 하우징(H)의 일부-를 축선 방향(L)으로부터 제 2 보강부재(24)의 환형 벽면부(24a)에 접촉시켜, 리프형 실(20)을 벽면(H2)에 눌러 부착하도록 해도 좋다.
이 실시예에 있어서는, 제 2 실부재(23)의 회전을 규제하는 회전방지구로서 벽면부(21a)상에 돌기(21a'')를 설치했지만, 제 1 실부재(22)의 부착 영역(22b'')에 마찬가지로 돌기를 일체적으로 성형해도 된다.
또한, 이 실시예에 있어서는, 제 2 보강부재(24)에서 접촉부(24b')를 설치했지만, 제 2 실부재(23)가 확실히 끼워져 지지되는 한, 원통부(24b)를 짧게 하여, 접촉부(24b')를 폐지해도 되고, 또한, 원통부(24b)가 베이스부(22a)의 내측에 대해 약간 느슨하게 끼워지도록 해도 된다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 관한 리프형 실의 또 다른 실시예를 도시하는 것이며, 상술한 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서 제 2 보강부재를 변경한 것이다. 따라서, 상술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하고 그 설명을 생략한다.
즉, 이 리프형 실(20')에서는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 보강부재(24')가 환형 벽면부(24a), 원통부(24b), 접촉부(24b')에 더하여 접촉부(24b')로부터 더욱 내측으로 굴곡하여 축선 방향(L)으로 연장하도록 원통형으로 형성된 규제부(24c)를 구비한다.
규제부(24c)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 조립 상태에서, 제 1 리프부(24b)의 직경방향 외측에서, 제 1 리프부(22b)의 주위를 둘러싸도록 원통형으로 형성되어 있어서, 제 1 리프부(22b)가 허용범위를 넘어 외측 방향으로 변형하는 것을 방지하도록 되어 있다. 따라서, 내부 공간(B)내의 유체의 영향 등을 받지 않고, 소망하는 실 성능을 확보할 수가 있다.
이 리프형 실(20')에 있어서도, 상술한 바와 같이, 소망하는 실 성능을 확보하면서, 조립 작업 및 그 분해 작업을 용이하게 행할 수가 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 관한 리프형 실의 또 다른 실시예를 도시된 것이고, 상술한 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서 제 1 실부재를 일부 변경하고 환형의 스프링(25)을 추가한 것이다. 따라서, 상술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 설명을 생략한다.
즉, 이 리프형 실(20'')에 있어서는, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 실부재(22')가 환형의 베이스부(22a), 제 1 리프부(22b), 환형의 오목부(22c), 개구(22c') 등 외에, 제 1 리프부(22b)의 외주면에 형성된 환형의 홈(22b''')을 구비한다.
그리고, 이 홈(22b''')에는, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 환형의 스프링(25)이 착탈이 자유롭게 부착되어 있다. 스프링(25)은 제 1 리프부(22b)에 대하여 항상 직경방향 내측으로 소정의 탄성력을 미치고 있어서, 제 1 리프부(22b)가 허용범위를 넘어 외측 방향으로 변형하는 것을 방지하도록 되어 있다. 따라서, 내부공간(B)내의 유체의 영향 등을 받지 않고, 소망하는 실 성능을 확보할 수가 있다. 이 리프형 실(20'')에서도, 상술한 바와 같이, 소망하는 실 성능을 확보하면서 조립 작업 및 그 분해 작업을 용이하게 행할 수가 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 관한 리프형 실의 또 다른 실시예를 도시하는 것이고, 상술한 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 제 3 보강부재(26)를 추가한 것이다. 따라서, 상술의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그에 대한 설명을 생략한다.
즉, 이 리프형 실(20''')에 있어서는, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 실부재(22) 및 제 2 실부재(23)의 사이에, 환형의 제 3 보강부재(26)가 끼워져 지지되어 있다.
제 3 보강부재(26)는, 예를 들면, 냉간압연강 스트랩, 스텐레스 강판 등의 금속판을 프레스 가공하여 형성된 것이며, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제 2 실부재(23)의 피지지부(23a)와 제 1 실부재(22)의 부착 영역(22b'')에 끼워져 지지되도록 원형의 외측 윤곽으로 거의 평탄하게 형성된 피지지부(26a), 피지지부(26a)로부터 직경방향 내측을 향하여 약 원추형으로 연장하고 회전축(S)을 통과하는 원형 구멍(26b')을 한정하는 경사부(26b) 등을 구비한다.
경사부(26b)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 실부재(22)의 제 1 리프부(22b)에 인접(밀접)하도록 형성되어 있어서, 제 1 리프부(22b)가 허용범위를 넘어 내측 방향으로 변형하는 것을 방지하도록 되어 있다. 따라서, 내부공간(B)내의 유체의 영향 등을 받지 않고, 소망하는 실 성능을 확보할 수가 있다. 이 리프형 실(20''')에 있어서도, 상술한 바와 같이, 소망하는 실 성능을 확보하면서, 조립 작업 및 그 분해 작업을 용이하게 행할 수가 있다.
이상에서 설명한 실시예에서는, 리프형 실(10,20,20',20'',20''')을 자동차 등의 공조시스템의 일부를 이루는 에어컴프레서(C)에 적용한 경우를 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 회전축과 회전축을 지지하는 하우징을 구비하는 기계 혹은 전기 기기 등이면, 어떤 것에 대해서도 적용할 수가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 리프형 실은 소망하는 실 성능이 확보되면서 조립이 용이하고, 또한, 그 분해 및 분별도 용이하게 행할 수 있으므로, 리사이클 처리를 간단히 행할 수가 있다. 따라서, 회전축의 외주를 밀봉할 필요가 있는 기계, 전기 기기 등에도 유용하다.

Claims (10)

  1. 소정의 하우징에 지지된 회전축의 외주를 밀봉하는 리프형 실에 있어서,
    회전축을 통과하는 구멍을 한정하는 벽면부 및 상기 벽면부의 외측 모서리로부터 굴곡하여 형성된 원통부를 구비하는 환형의 제 1 보강부재,
    하우징에 접합되는 환형의 베이스부, 상기 베이스부로부터 직경방향 내측을 향하여 원추형으로 연장하여 회전축에 접촉할 수 있는 제 1 리프부, 상기 원통부를 삽탈이 자유롭게 삽입 결합하도록 상기 베이스부에 형성된 환형의 오목부를 구비하는 제 1 실부재,
    상기 제 1 보강부재와 제 1 실부재의 사이에 끼워져 지지되는 제 2 실부재,
    상기 제 1 보강부재와 반대측에서, 상기 제 1 실부재에 삽입 결합되는 환형의 제 2 보강부재를 구비하며,
    상기 제 2 실부재는 상기 벽면부와 상기 제 1 리프부의 부착 영역에 의해 끼워져 지지되는 피지지부, 상기 피지지부로부터 직경방향 내측을 향하여 원추형으로 연장하여 회전축에 접촉할 수 있는 제 2 리프부를 가지고,
    상기 제 2 보강부재는 회전축의 축선 방향에서 상기 베이스부에 접촉되는 환형 벽면부, 상기 환형 벽면부의 내측 모서리로부터 굴곡하여 형성되어 상기 베이스부의 내측에 삽입 결합되는 원통부를 가지고,
    상기 제 2 보강부재의 원통부는 회전축의 축선 방향에서, 상기 제 1 리프부의 부착 영역에 접촉하는 접촉부를 가지는 것을 특징으로 하는 리프형 실.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 실부재는 고무재료로 형성되고, 상기 제 2 실부재는 수지재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리프형 실.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 보강부재의 벽면부에는 상기 제 2 실부재의 회전을 규제하는 회전방지구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 리프형 실.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 보강부재는 상기 원통부로부터 그 내측으로 굴곡하여 원통형으로 형성되어 상기 제 1 리프부의 직경방향 외측으로의 변형을 소정의 범위로 규제하는 규제부를 구비하는 것을 특징으로 하는 리프형 실.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 실부재에는 상기 제 1 리프부의 외주영역에서 그 직경방향 내측을 향하여 탄성력을 미치는 환형의 스프링이 착탈이 자유롭게 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 리프형 실.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 실부재와 제 2 실부재의 사이에는 상기 제 1 리프부의 직경방향 내측으로의 변형을 소정의 범위로 규제하는 환형의 제 3 보강부재가 끼워져 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 리프형 실.
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