KR101194430B1 - 왕복동축용 밀봉 장치 - Google Patents

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시노부 므네카타
미츠구 코바야시
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엔오케이 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 메인 립(42)의 충분한 내압성이 얻어지며, 게다가 조립 작업의 번잡성을 가져오지 않는 왕복동축용 밀봉 장치(4)를 제공한다.
축(1)과 외주부재(2)의 단부(端部)와의 사이에 개재되어 있으며, 와셔(41)와, 이 와셔(41)의 피밀봉 공간(A) 측으로 배치되어 축(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 메인 립(42)과, 그 외주측에 일체적으로 형성된 보조 립(43)과, 메인 립(42)의 내주부와 와셔(41)의 내주부와의 사이에 끼움 결합되어 메인 립(42)을 대기(B) 측 그리고 내주측으로부터 지지하는 백업 링(44)과, 와셔(41)의 대기(B) 측으로 일체적으로 접합되어 축(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 더스트 립(45)과, 와셔(41)의 외주부에 일체적으로 접합되어 외주부재(2)의 내면에 밀착접촉되는 외주 립(46)을 구비한다.

Description

왕복동축용 밀봉 장치{SEALING DEVICE FOR RECIPROCATING SHAFT}
본 발명은, 예컨대 차량의 유압완충기(油壓緩衝器)의 피스톤로드 등, 왕복동축의 축 주위를 시일하는 왕복동축용 밀봉 장치에 관한 것이다.
차량의 유압완충기(쇼크업소바)에 이용되는 왕복동축용 밀봉 장치의 전형적인 종래 기술로서, 예컨대 하기의 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재된 것이 있다.
[특허 문헌 1] : 일본 특개평 10-82467호 공보
[특허 문헌 2] : 일본 특개 2000-46092호 공보
도 5는, 상기 특허 문헌 1에 기재된 것과 동종의 종래의 왕복동축용 밀봉 장치(100)를, 유압완충기의 일부와 함께 축심(軸心)을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 하프 단면도이다. 즉, 이 밀봉 장치(100)는, 유압완충기의 실린더(110)의 코킹(caulking) 단부(端部)(110a)와 로드가이드(111)와의 사이에 끼워 유지되는 금속제의 와셔(washer)(101)에, 왕복동축인 로드(112)의 외주면에 슬라이딩 접촉하는 메인 립(main lip)(102) 및 더스트 립(103)과, 실린더(110)의 내주면에 밀착접촉하는 외주 립(104)을, 고무 형상 탄성 재료로 일체 성형한 것이다.
상술한 구성을 구비하는 밀봉 장치(100)는, 와셔(101)에 고무상(rubber-like) 탄성 재료로 이루어지는 메인 립(102), 더스트 립(103) 및 외주 립(104)을 일체로 가지기 때문에, 저렴하게 제공할 수 있다. 이와 같은 구성의 것은, 유압완충기의 내부의 작동유(作動油)를 밀봉대상으로 하는 메인 립(102)의 내압성을 향상시키는 방법으로서는, 와셔(101)의 내부 지름을 작게 하여 로드(112)의 외부 지름에 근접시키는 것이 유효하지만, 메인 립(102)의 성형성으로부터, 와셔(101)의 내부 지름을 작게 하는 것에는 한계가 있다.
따라서, 메인 립(102) 내압성(耐壓性)을 충분히 향상시키기 위해서는, 특허 문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 메인 립의 배면측 및 내주측을 합성수지제의 백업 링으로 지지하는 것이 유효하지만, 이 백업 링은 메인 립을 가지는 오일 시일과, 그 외측의 와셔에 설치한 더스트 시일과의 사이에 유지되므로, 부품 개수가 많으며, 게다가 조립 작업의 번잡(煩雜)성을 가져오고 있었다.
본 발명은, 이상과 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 기술적 과제는 메인 립의 충분한 내압성이 얻어지며, 또한 조립작업의 번잡성을 가져오지 않는 왕복동축용 밀봉장치를 제공하는 것에 있다.
상술한 기술적 과제를 유효하게 해결하기 위한 수단으로서, 청구항 1의 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치는, 축 방향으로 왕복운동하는 축과 그 외주를 포위하는 외주부재와의 사이에 개재되는 밀봉 장치로서, 와셔와, 이 와셔의 피밀봉공간 측에 일체적으로 접합되어 상기 축의 외주면에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 메인 립과, 그 외주측에 일체적으로 형성된 보조 립과, 상기 메인 립의 슬라이딩면의 대기측과 상기 와셔의 내주부와의 사이에 끼움결합되어 상기 메인 립을 대기측 그리고 내주측으로부터 지지하는 백업 링과, 상기 와셔의 대기측에 일체적으로 접합되어 상기 축의 외주면에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 더스트 립과, 상기 와셔의 외주부에 일체적으로 접합되어 상기 외주부재에 밀착접촉되는 외주 립을 구비하며, 상기 보조 립이 상기 외주부재에 고정되어 내주면이 상기 축의 외주면과 근접 대향된 로드가이드에서의 상기 와셔와의 접촉부의 내주에 원주 방향으로 연속하여 형성된 내주 단차부의 내주면에, 적당한 체결 여유를 가지고 밀착접촉되는 것이다.
상술한 기술적 과제를 유효하게 해결하기 위한 다른 수단으로서, 청구항 2의 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치는, 축 방향으로 왕복운동하는 축과 그 외주를 포위하는 외주부재와의 사이에 개재되는 밀봉 장치로서, 와셔와, 이 와셔의 내주부에서의 피밀봉공간 측에 원주 방향으로 연속하여 형성된 메인 립 유지오목부의 내주면에 밀착되게 끼워져 상기 축의 외주면에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 메인 립과, 이 메인 립의 슬라이딩면의 대기측과 상기 메인 립 유지오목부의 상승면과의 사이에 끼움결합되어 상기 메인 립을 대기측 그리고 내주측으로부터 지지하는 백업 링과, 상기 와셔의 대기측에 일체적으로 접합되어 상기 축의 외주면에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 더스트 립과, 상기 와셔의 외주부에 일체적으로 접합되어 상기 외주부재에 밀착접촉되는 외주 립을 구비하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 유효하게 해결하기 위한 다른 수단으로서, 청구항 3의 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치는, 축 방향으로 왕복운동하는 축과 그 외주를 포위하는 외주부재와의 사이에 개재되는 밀봉 장치로서, 와셔와, 상기 외주부재에 고정되어 내주면이 상기 축의 외주면과 근접 대향된 로드가이드에 맞닿은 상태로 상기 와셔의 피밀봉공간 측에 배치되어 외주부가 상기 와셔에 서로 압입하여 끼움 결합된 보조 와셔와, 이 보조 와셔의 내주부에서의 피밀봉공간 측에 일체적으로 접합되어 상기 축의 외주면에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 메인 립과, 상기 보조 와셔의 외주부에 일체적으로 접합되어 상기 외주부재에 밀착접촉되는 외주 립과, 상기 메인 립의 슬라이딩면의 대기측과 상기 와셔의 내주부와의 사이에 끼움결합되어 상기 메인 립을 대기측 그리고 내주측으로부터 지지하는 백업 링과, 상기 와셔의 대기측에 일체적으로 접합되어 상기 축의 외주면에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 더스트 립을 구비하는 것이다.
청구항 1의 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치에 의하면, 피밀봉 공간측을 향한 메인 립이, 백업 링에 의해 내주측 그리고 대기측으로부터 지지되어 있으므로, 왕복동축의 외주면에 대한 메인 립의 긴박력(緊迫力)의 증대를 유효하게 억제하는 것이 가능하며, 와셔의 내부 지름을 축의 외부 지름에 근접시키지 않아도, 메인 립의 내압성을 충분하게 향상할 수 있다. 또한, 메인 립, 더스트 립 및 외주 립이 와셔에 일체적으로 가류(加硫)접착되어, 백업 링이 메인 립과 와셔의 사이에 유지되므로, 부품개수가 적고, 유압완충기의 조립에 있어서 용이하게 조립할 수 있다.
청구항 2의 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치에 의하면, 피밀봉 공간측을 향한 메인 립이, 백업 링에 의해, 내주측 그리고 대기측으로부터 지지되어 있으므로, 왕복동축의 외주면에 대한 메인 립의 긴박력의 증대를 유효하게 억제할 수 있으며, 와셔의 내부 지름을 축의 외부 지름에 근접시키지 않아도, 메인 립의 내압성을 충분히 향상할 수 있다. 또한, 더스트 립 및 외주 립이, 와셔에 일체적으로 가류접착되고, 메인 립이 와셔에서의 메인 립 유지오목부에 유지되며, 백업 링이 메인 립과 상기 메인 립 유지오목부의 사이에 끼워져 유지되기 때문에, 유압완충기의 조립에 있어서 용이하게 조립할 수 있다.
청구항 3의 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치에 의하면, 피밀봉 공간측을 향한 메인 립이, 백업 링에 의해 내주측 그리고 대기측으로부터 지지되어 있으므로, 왕복동축의 외주면에 대한 메인 립의 긴박력의 증대를 유효하게 억제할 수 있으며, 보조 와셔의 내부 지름을 축의 외부 지름에 근접시키지 않아도, 메인 립의 내압성을 충분히 향상할 수 있다. 또한, 와셔 및 더스트 립으로 이루어지는 성형체와, 보조 와셔, 메인 립 및 외주 립으로 이루어지는 성형체가, 와셔와 보조 와셔의 서로의 끼움 장착에 의해 일체화되어, 백업 링이 메인 립과 와셔의 사이에 끼워져 유지되기 때문에, 유압완충기의 조립에 있어서 용이하게 조립할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치의 제1의 형태를, 유압완충기의 일부와 함께 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 하프 단면도이다.
도 2는, 본 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치의 제2의 형태를, 유압완충기의 일부와 함께 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 하프 단면도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치의 제3의 형태를, 유압완충기의 일부와 함께 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 하프 단면도이다.
도 4는, 본 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치의 제4의 형태를, 유압완충기의 일부와 함께 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 하프 단면도이다.
도 5는, 종래의 왕복동축용 밀봉 장치를, 유압완충기의 일부와 함께 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 하프 단면도이다.
- 부호의 설명 -
1 로드(축)(rod)
2 실린더(외주부재)
3 로드가이드(rod guide)
31 내주 단차부(inner peripheral step portion)
32 외주 단차부(outer peripheral step portion)
4 밀봉 장치
41 와셔(washer)
41a 내주부
41b 외주부
41c 메인 립 유지오목부(main lip holding concave portion)
42 메인 립
42a 베이스부
42e 피(被)지지면
42f 보강 고리(reinforcing ring)
43 보조 립(auxiliary lip)
44 백업 링(back-up ring)
44a 절단부
45 더스트 립(dust lip)
46 외주 립
47 보조 와셔
A 피밀봉공간(sealed space)
B 대기
이하, 본 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치의 바람직한 실시의 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 우선 도 1은, 본 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치의 제1의 형태를, 유압완충기의 일부와 함께 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 하프 단면도이다.
도 1에 있어서, 참조부호 1은 유압완충기의 로드로서, 특허청구범위에 기재된 축에 상당하며, 참조부호 2는 로드(1)의 외주(外周)를 포위하도록 배치된 실린더로서, 특허청구범위에 기재된 외주부재에 상당하고, 참조부호 3은 실린더(2)의 내주(內周)에 고정된 로드가이드로서, 내주면이 로드(1)의 외주면과 근접 대향하여 있다. 또, 참조부호 A는 유압완충기 내부인 피밀봉 공간, 참조부호 B는 유압완충기 외부의 대기를 나타내고 있다.
본 발명의 제1의 형태에 의한 밀봉 장치(4)는, 로드(1)와 실린더(2)의 단부와의 사이에 개재되어 있으며, 와셔(41)와, 이 와셔(41)의 피밀봉 공간(A)측에 배치되어 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 메인 립(42)과, 그 외주측에 일체적으로 형성된 보조 립(43)과, 메인 립(42)의 내주부와 와셔(41)의 내주부와의 사이에 끼움 결합되어 메인 립(42)을 대기(B)측 그리고 내주측으로부터 지지하는 백업 링(44)과, 와셔(41)의 대기(B)측에 일체적으로 접합되어 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 더스트 립(45)과, 와셔(41)의 외주부에 일체적으로 접합되어 실린더(2)의 내면에 밀착접촉되는 외주 립(46)을 구비한다.
와셔(41)는, 두꺼운(thick) 금속판을 도넛 형상으로 펀칭하여 제작한 것으로서, 실린더(2)의 단부에 내주측으로 굴곡 형성한 내향 칼라부(inward collar portion)(21)와, 로드가이드(3)와의 사이에 끼워 유지되어 있다.
메인 립(42), 보조 립(43), 더스트 립(45) 및 외주 립(46)은 모두 고무상 탄성재료로 가류 성형된 것으로서, 와셔(41)에 일체적으로 가류접착되어 있다. 즉, 이들 메인 립(42), 보조 립(43), 더스트 립(45) 및 외주 립(46)은, 소정의 고무 가류 성형용 금형 내에, 미리 가류 접착제를 도포한 와셔(41)를 세트하고, 몰드 클램핑(mold clamping)에 의해 와셔(41)와 상기 금형의 내면과의 사이에 구획되는 고리 형상의 캐비티 내에 미(未)가류 고무재료를 충전하고, 가열? 가압함으로써, 성형과 동시에 와셔(41)에 가류 접착한 것이다.
메인 립(42)은, 와셔(41)의 내주부(41a) 근방에서의 피밀봉 공간(A) 측의 면에 가류 접착된 베이스부(42a)로부터, 피밀봉 공간(A) 측으로 향하여 연장하며, 그 선단(先端) 내주에 형성된 시일 에지부(42b) 및 그곳으로부터 대기(B)측으로 연장하는 슬라이딩면(42c)이 로드(1)의 외주면(1a)에 대하여 적당한 체결 여유(fastening margin)를 가지고 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉된다. 또한, 슬라이딩면(42c)에는 원주 방향으로 연속한 윤활용의 복수의 홈 또는 돌조(突條, 42d)가 형성되어 있다.
보조 립(43)은, 메인 립(42)의 베이스부(42a)를 공유하고, 즉 이 베이스부(42a)로부터 메인 립(42)의 외주측으로 연장하여 있으며, 이 보조 립(43)의 선단 외주부는, 로드 가이드(3)에서의 와셔(41)와의 접촉부의 내주에 원주 방향으로 연속하여 형성된 내주 단차부(31)의 내주면에 적당한 체결 여유를 가지고 밀착접촉된다.
더스트 립(45)은, 와셔(41)의 내주부(41a) 근방에서의 대기(B)측의 면에 가류 접착된 베이스부(45a)로부터 대기(B)측으로 향하여 연장하고, 그 선단 내주부(45b)가 로드(1)의 외주면(1a)에 대하여 적당한 체결 여유를 가지고 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉된다.
외주 립(46)은, 와셔(41)의 외주부(41b)에서의 피밀봉 공간(A)측의 면에 가류 접착된 베이스부(46a)로부터 피밀봉 공간(A)측으로 향하여 연장하고, 로드 가이드(3)에서의 와셔(41)와의 접촉부의 외주에 원주 방향으로 연속하여 형성된 외주 단차부(32) 및 실린더(2)의 내면에 적당한 체결 여유를 가지고 밀착접촉된다.
백업 링(44)은, 내마모성이 우수함과 동시에 마찰계수가 낮은 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 저마찰 합성수지(low-friction synthetic resin) 재료로 성형된 것으로, 메인 립(42)의 슬라이딩면(42c)의 대기(B) 측으로 원주 방향으로 연속하여 형성된 단차 형상의 피지지면(42e)과, 와셔(41)의 내주부(41a)와의 사이에 끼움 결합되어 있다. 이 백업 링(44)은 합성수지재료로 이루어지므로, 메인 립(42)의 지지를 위한 필요한 강성(剛性)을 가지는 것이지만, 원주 방향 1곳에 절단부(바이어스 커트)(44a)를 가지므로, 축소지름 방향(contracted direction)으로 휨(deflected)으로써, 상기 피지지면(42e)과 와셔(41)의 내주부(41a)와의 사이에 용이하게 끼워질 수 있다.
이상과 같이 구성된 제1의 형태에 의한 밀봉 장치(4)에 있어서, 메인 립(42)은 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동 가능하게 밀착접촉됨으로써, 피밀봉 공간(A)의 내봉유(內封油)가 로드(1)의 외주를 통하여 대기(B)측으로 누설하는 것을 방지하는 것이며, 보조 립(43)은 로드가이드(3)와 와셔(41)와의 사이에서 내봉유를 밀봉하는 것이고, 외주 립(46)은 실린더(2)와 와셔(41)와의 사이에서 내봉유를 밀봉하는 것이며, 더스트 립(45)은, 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동 가능하게 밀착접촉됨으로써, 대기(B)측의 더스트나 흙탕물(泥水)이 로드(1)의 외주를 통하여 피밀봉 공간(A)으로 침입하는 것을 방지하는 것이다.
여기서, 메인 립(42)은 피밀봉 공간(A) 측을 향하고 있기 때문에, 유압완충기 내부의 미도시된 피스톤이 로드(1)와 함께 축방향 이동하는 것에 따라서 피밀봉 공간(A)의 유압이 상승하면, 이 유압은 메인 립(42)에 로드(1)의 외주면(1a)에 대한 긴박력(tension force)을 증대하도록 작용하지만, 메인 립(42)은 합성 수지 재료로 이루어지는 백업 링(44)에 의해 내주측 그리고 대기(B)측으로부터 백업되어 있으므로, 로드(1)의 외주면(1a)에 대한 메인 립(42)의 긴박력의 증대를 유효하게 억제할 수 있다. 그 결과, 와셔(41)의 내부 지름을 로드(1)의 외부 지름에 근접시키지 않아도 메인 립(42)의 내압성을 충분하게 향상할 수 있다.
또한, 이 밀봉 장치(4)는, 메인 립(42), 보조 립(43), 더스트 립(45) 및 외주 립(46)이 와셔(41)에 일체적으로 가류접착되어, 백업 링(44)이 미리 메인 립(42)과 와셔(41)의 사이에 유지되어 있으므로, 부품 개수가 적으며 유압완충기의 조립에 있어서 용이하게 조립할 수 있다.
다음으로 도 2는, 본 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치의 제2의 형태를, 유압완충기의 일부와 함께 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 하프 단면도이다.
본 발명의 제2의 형태에 의한 밀봉 장치(4)는, 로드(1)와 실린더(2)의 단부와의 사이에 개재되어 있으며, 와셔(41)와, 이 와셔(41)의 내주부(41a)에서의 피밀봉 공간(A) 측에 형성된 메인 립 유지오목부(41c)의 내주면에 밀착되게 끼워져 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 메인 립(42)과, 그 외주측에 일체적으로 형성된 보조 립(43)과, 메인 립(42)의 내주부와 와셔(41)의 내주부와의 사이에 끼움결합되어 메인 립(42)을 대기(B)측 그리고 내주측으로부터 지지하는 백업 링(44)과, 와셔(41)의 대기(B)측에 일체적으로 접합되어 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동 가능하게 밀착접촉되는 더스트 립(45)과, 와셔(41)의 외주부(41b)에 일체적으로 접합되어 실린더(2)의 내면에 밀착접촉되는 외주 립(46)을 구비한다.
와셔(41)는 두꺼운 금속판을 도넛 형상으로 펀칭하여 제작한 것으로서, 실린더(2)의 단부에 내주측으로 굴곡형성된 내향 칼라부(21)와, 로드가이드(3)와의 사이에 끼워 지지되어 있다. 이 와셔(41)의 내주부(41a)에는, 피밀봉 공간(A)측으로부터 파내진 형상으로서 원주 방향으로서 연속한 메인 립 유지오목부(41c)가 형성되어 있다.
메인 립(42)(및 이것과 일체인 보조 립(43))은 내마모성이 뛰어난 불소고무(fluorine-contained rubber) 등의 고무상 탄성재료로 가류 성형된 것으로서, 와셔(41)와는 별개의 부재로 되어 있으며, 그 베이스부(42a)가 와셔(41)의 메인 립 유지오목부(41c)의 지름 방향 상승면에 밀착접촉되는 동시에, 상기 베이스부(42a)로부터 메인 립(42)의 외주 측으로 연장하는 보조 립(43)이, 상기 메인 립 유지오목부(41c)의 원통 형상의 내주면에 밀착접촉된 상태로 끼움 결합하여 유지되어 있다. 보조 립(43)은 와셔(41)를 가압하고 있는 로드가이드(3)의 단면(3a)에 대해서도 적당한 체결 여유를 가지고 있다. 그리고, 상기 베이스부(42a)로부터 피밀봉 공간(A)측으로 향하여 연장하는 메인 립(42)의 선단 내주에 형성된 시일 에지부(seal edge portion)(42b) 및 그곳으로부터 대기(B) 측으로 연장하는 슬라이딩면(42c)이 로드(1)의 외주면(1a)에 대하여 적당한 체결 여유를 가지고 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉된다. 또한, 슬라이딩면(42c)에는 원주 방향으로 연속한 윤활용의 복수의 홈 또는 돌조(42d)가 형성되어 있다.
더스트 립(45) 및 외주 립(46)은, 고무 형상 탄성재료로 가류성형된 것으로서, 와셔(41)에 일체적으로 가류접착되어 있다. 즉, 더스트 립(45) 및 외주 립(46)은, 소정의 고무 가류 성형용 금형 내에, 미리 가류접착제를 도포한 와셔(41)를 세트하고, 몰드 클램핑에 의해 와셔(41)와 상기 금형의 내면과의 사이에 구획되는 고리 형상의 캐비티 내에 미가류(unvulcanized) 고무 재료를 충전하고, 가열?가압함으로써, 성형과 동시에 와셔(41)에 가류 접착한 것이다.
더스트 립(45), 외주 립(46) 및 백업 링(44)은, 기본적으로는 먼저 설명한 제1의 형태와 동일하게 구성되어 있다. 즉 대기(B) 측을 향한 더스트 립(45)은, 선단 내주부(45b)가 로드(1)의 외주면(1a)에 대하여 적당한 체결 여유를 가지고 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되며, 피밀봉공간(A) 측을 향한 외주 립(46)은, 로드 가이드(3)에서의 와셔(41)와의 접촉부의 외주에 원주 방향으로 연속하여 형성된 외주 단차부(32) 및 실린더(2)의 내면에 적당한 체결 여유를 가지고 밀착접촉되며, 백업 링(44)은, PTFE 등의 저마찰 합성수지재료로 성형된 것으로서, 원주 방향 1곳에 절단부(44a)를 가지며, 메인 립(42)의 내주부에 형성된 피지지면(42e)과, 와셔(41)에서의 메인 립 유지오목부(41c)의 지름 방향 상승면과의 사이에 끼움 결합되어 있다.
이상과 같이 구성된 제2의 형태에 의한 밀봉 장치(4)에 있어서, 메인 립(42)은 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉됨으로써, 피밀봉공간(A)의 내봉유(internal sealed oil)가 로드(1)의 외주를 통하여 대기(B)측으로 누설하는 것을 방지하는 것이고, 보조 립(43)은, 메인 립(42)을 와셔(41)에서의 메인 립 유지오목부(41c)에 밀봉적으로 끼움 장착하여 고정하는 동시에, 로드가이드(3)와 와셔(41)와의 사이에서 내봉유를 밀봉하는 것이며, 외주 립(46)은, 실린더(2)와 와셔(41)와의 사이에서 내봉유를 밀봉하는 것이고, 더스트 립(45)은 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉됨으로써, 대기(B)측의 더스트나 흙탕물(muddy water)이 로드(1)의 외주를 통하여 피밀봉 공간(A)으로 침입하는 것을 방지하는 것이다.
메인 립(42)은, 합성수지재료로 이루어지는 백업 링(44)에 의해 내주측 또 대기(B)측으로부터 백업되어 있으므로, 피밀봉 공간(A)의 유압이 상승한 때의 로드(1)의 외주면(1a)에 대한 메인 립(42)의 긴박력의 증대를 유효하게 억제할 수 있다. 그 결과, 와셔(41)의 내부 지름을 로드(1)의 외부 지름에 근접시키지 않아도, 메인 립(42)의 내압성을 충분하게 향상시킬 수 있다.
또한, 이 밀봉 장치(4)는, 더스트 립(45) 및 외주 립(46)이 와셔(41)에 일체적으로 가류 접착되고, 메인 립(42)(및 이것과 일체인 보조 립(43))이 와셔(41)에서의 메인 립 유지오목부(41c)에 미리 보조 립(43)을 통하여 유지되며, 백업 링(44)이 메인 립(42)과 상기 메인 립 유지오목부(41c)의 사이에 끼워져 유지되므로, 유압완충기의 조립에 있어서 용이하게 조립할 수 있다.
다음으로 도 3은, 본 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치의 제3의 형태를 유압완충기의 일부와 함께 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 하프 단면도이다.
본 발명의 제3의 형태에 의한 밀봉 장치(4)는, 상술한 제2의 형태에서의 보조 립(43)을 폐지하고, 도 3에 나타내는 바와 같이 메인 립(42)의 베이스부(42a)를 와셔(41)에서의 메인 립 유지오목부(41c)의 원통 형상의 내주면에 압입한 것으로서, 베이스부(42a)에는 끼움장착력(fitting force)을 증강하기 위한 금속제의 보강고리(42f)가 매설되어 있다. 그외의 부분은, 도 2의 제2의 형태와 동일하다.
이상과 같이 구성된 제3의 형태에 의한 밀봉 장치(4)도 제2의 형태와 동일한 효과를 나타내는 것이며, 더스트 립(45) 및 외주 립(46)이 와셔(41)에 일체적으로 가류 접착되어, 메인 립(42)이 와셔(41)에서의 메인 립 유지오목부(41c)에 미리 압입에 의해 유지되고, 백업 링(44)이 메인 립(42)과 상기 메인 립 유지오목부(41c)의 사이에 끼워져 유지되므로, 유압완충기의 조립에 있어서 용이하게 조립할 수 있다.
다음으로 도 4는, 본 발명에 관한 왕복동축용 밀봉 장치의 제4의 형태를 유압 완충기의 일부와 함께 축심을 통과하는 평면으로 절단하여 나타내는 하프 단면도이다.
본 발명의 제4의 형태에 의한 밀봉 장치(4)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 와셔(41)와, 이 와셔(41)의 피밀봉 공간(A)측에 끼워 장착된 보조 와셔(47)와, 이 보조 와셔(47)의 내주부(47a)에서의 피밀봉 공간(A) 측에 일체적으로 접합되어 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 메인 립(42)과, 보조 와셔(47)의 외주부(47b)에 일체적으로 접합되어 실린더(2)의 내면에 밀착접촉되는 외주 립(46)과, 메인 립(42)의 내주부와 와셔(41)의 내주부(41a)와의 사이에 끼움 결합되어 메인 립(42)을 대기(B)측 그리고 내주측으로부터 지지하는 백업 링(44)과, 와셔(41)의 대기(B) 측에 일체적으로 접합되어 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 더스트 립(45)을 구비하는 것이다.
와셔(41)는 두꺼운 금속판을 도넛 형상으로 펀칭하여 제작한 것으로서, 보조 와셔(47)는 와셔(41)보다도 얇은 금속판을 축심을 통과하는 평면으로 절단한 형상(도시된 단면형상)이 대략 L자 형상을 이루도록 펀칭하여 프레스 성형한 것이다. 즉 보조 와셔(47)는, 와셔(41)의 피밀봉 공간(A)측으로 중합(重合)되는 원반부(47a)와, 그 외주 단부로부터 대기(B)측으로 연장하여 와셔(41)의 외주면에 적당한 체결 여유를 가지고 압입되어 끼워 장착된 외주 원통부(47b)로 이루어진다. 그리고, 이들 와셔(41) 및 보조 와셔(47)는, 와셔(41)의 외주부(41b)가 실린더(2)의 단부에 내주측으로 굴곡형성된 내향 칼라부(21)의 내측면에 맞닿아, 보조 와셔(47)의 원반부(47a)가 로드가이드(3)의 단면(3a)에 맞닿은 상태로, 상기 내향 칼라부(21)와 로드가이드(3)의 사이에 끼워 유지되어 있다.
메인 립(42) 및 외주 립(46)은 고무상 탄성재료로 가류 성형된 것으로서, 보조 와셔(47)에 일체적으로 가류접착되어 있다. 즉, 메인 립(42) 및 외주 립(46)은, 소정의 고무 가류성형용 금형 내에 미리 가류 접착제를 도포한 보조 와셔(47)를 세트하고, 몰드 클램핑에 의해 보조 와셔(47)와 상기 금형의 내면과의 사이에 구획되는 고리 형상의 캐비티 내에 미가류 고무 재료를 충전하고, 가열?가압함으로써, 성형과 동시에 보조 와셔(47)에 가류 접착한 것이다.
메인 립(42)은, 보조 와셔(47)에서의 원반부(47a)의 내주부에 가류 접착된 베이스부(42a)로부터, 피밀봉 공간(A) 측을 향하여 연장하고, 그 선단 내주에 형성된 시일 에지부(42b) 및 그곳으로부터 대기(B)측으로 연장하는 슬라이딩면(42c)이로드(1)의 외주면(1a)에 대하여 적당한 체결 여유를 가지고 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉된다. 또한, 슬라이딩면(42c)에는 원주 방향으로 연속한 윤활용의 복수의 홈 또는 돌조(42d)가 형성되어 있다.
외주 립(46)은, 보조 와셔(47)의 원반부(47a)의 외주부에서의 피밀봉 공간(A)측의 면에 가류 접착된 베이스부(46a)로부터, 피밀봉 공간(A)측을 향하여 연장하고, 로드가이드(3)에서의 보조 와셔(47)와의 접촉부의 외주에 원주 방향으로 연속하여 형성된 외주 단차부(32) 및 실린더(2)의 내면에 적당한 체결 여유를 가지고 밀착접촉된다.
더스트 립(45)은, 고무상 탄성 재료로 가류 성형된 것으로서, 와셔(41)의 내주부(41a)에 일체적으로 가류 접착된 베이스부(45a)로부터 대기(B) 측을 향하여 연장하고, 선단 내주부(45b)가 로드(1)의 외주면(1a)에 대하여 적당한 체결 여유를 가지고 슬라이딩 이동 가능하게 밀착접촉된다. 이 더스트 립(45)은 소정의 고무 가류성형용 금형내에 미리 가류접착제를 도포한 금형(41)을 세트하고, 몰드 클램핑에 의해 와셔(41)와 상기 금형의 내면과의 사이에 구획되는 고리 형상의 캐비티 내에 미가류 고무재료를 충전하고, 가열?가압함으로써, 성형과 동시에 와셔(41)에 가류접착한 것이다.
백업 링(44)은, 먼저 설명한 제1 ~ 제3 형태와 동일한 것으로서, 즉 PTFE 등의 저마찰 합성 수지재료로 성형되며, 원주 방향 1곳에 절단부(44a)를 가지며, 메인 립(42)의 슬라이딩면(42c)의 대기(B) 측에 원주 방향으로 연속하여 형성된 단차 형상의 피지지면(42e)과, 와셔(41)의 내주부(41a)와의 사이에 끼움 결합되어 있다.
이상과 같이 구성된 제4의 형태에 의한 밀봉 장치도, 메인 립(42)은, 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉됨으로써, 피밀봉 공간(A)의 내봉유가 로드(1)의 외주를 통하여 대기(B)측으로 누설하는 것을 방지하는 것이며, 외주 립(46)은 실린더(2)와 와셔(41)와의 사이에서 내봉유를 밀봉하는 것이고, 더스트 립(45)은 로드(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉됨으로써, 대기(B)측의 더스트나 흙탕물이 로드(1)의 외주를 통하여 피밀봉 공간(A)으로 침입하는 것을 방지하는 것이다.
메인 립(42)은, 합성 수지 재료로 이루어지는 백업 링(44)에 의해 내주측 그리고 대기(B) 측으로부터 백업되어 있으므로, 피밀봉 공간(A)의 유압이 상승한 때의 로드(1)의 외주면(1a)에 대한 메인 립(42)의 긴박력의 증대를 유효하게 억제할 수 있다. 그 결과, 보조 와셔(47)의 내부 지름을 로드(1)의 외부 지름에 근접시키지 않아도 메인 립(42)의 내압성을 충분히 향상시킬 수 있다.
또한, 이 밀봉 장치(4)는, 와셔(41) 및 더스트 립(45)으로 이루어지는 성형체와, 보조 와셔(47), 메인 립(42) 및 외주 립(46)으로 이루어지는 성형체가, 와셔(41)와 보조 와셔(47)의 서로의 압입 끼움 결합에 의해 일체화되며, 백업 링(44)이 메인 립(42)과 와셔(41)의 사이에 끼워져 유지되어 있기 때문에, 유압완충기의 조립에 있어서 용이하게 조립할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 차량의 유압완충장치 등의 왕복동축을 밀봉하는 왕복동축용 밀봉 장치에 적절하게 실시할 수 있다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 축 방향으로 왕복운동하는 축(1)과 그 외주를 포위하는 외주부재(2)와의 사이에 개재되는 밀봉 장치(4)로서, 와셔(41)와, 이 와셔(41)의 내주부(41a)에서의 피밀봉공간(A) 측에 형성된 메인 립 유지오목부(41c)에 밀착되게 끼워져 상기 축(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 메인 립(42)과, 그 외주측에 일체적으로 형성된 보조 립(43)과, 상기 메인 립(42)의 슬라이딩면(42c)의 대기(B) 측과 상기 메인 립 유지오목부(41c)의 상승면과의 사이에 끼움결합되어 상기 메인 립(42)을 대기(B) 측 그리고 내주측으로부터 지지하는 백업 링(44)과, 상기 와셔(41)의 대기(B) 측에 일체적으로 접합되어 상기 축(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 더스트 립(45)과, 상기 와셔(41)의 외주부(41b)에 일체적으로 접합되어 상기 외주부재(2)에 밀착접촉되는 외주 립(46)을 구비하고, 상기 보조 립(43)이 상기 메인 립 유지오목부(41c)의 원통형상 내주면 및 상기 외주부재(2)에 고정되어 상기 와셔(41)를 눌러 붙이고 있는 로드가이드(3)의 단면(3a)에 적당한 체결여유를 가지고 밀착접촉되는 것을 특징으로 하는 왕복동축용 밀봉 장치.
  3. 축 방향으로 왕복운동하는 축(1)과 그 외주를 포위하는 외주부재(2)와의 사이에 개재되는 밀봉 장치(4)로서, 와셔(41)와, 상기 외주부재(2)에 고정되어 내주면이 상기 축(1)의 외주면과 근접 대향된 로드가이드(3)에 맞닿은 상태로 상기 와셔(41)의 피밀봉공간(A) 측에 배치되어 외주부가 상기 와셔(41)에 서로 압입되어 끼움 결합된 보조 와셔(47)와, 이 보조 와셔(47)의 내주부에서의 피밀봉 공간(A) 측에 일체적으로 접합되어 상기 축(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 메인 립(42)과, 상기 보조 와셔(47)의 외주부에 일체적으로 접합되어 상기 외주부재(2)에 밀착접촉되는 외주 립(46)과, 상기 메인 립(42)의 슬라이딩면(42c)의 대기(B) 측과 상기 와셔(41)의 내주부(41a)와의 사이에 끼움결합되어 상기 메인 립(42)을 대기(B) 측 그리고 내주측으로부터 지지하는 백업 링(44)과, 상기 와셔(41)의 대기(B) 측에 일체적으로 접합되어 상기 축(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 더스트 립(45)을 구비하는 것을 특징으로 하는 왕복동축용 밀봉 장치.
  4. 축 방향으로 왕복운동하는 축(1)과 그 외주를 포위하는 외주부재(2)와의 사이에 개재되는 밀봉 장치(4)로서, 와셔(41)와, 이 와셔(41)의 내주부(41a)에서의 피밀봉공간(A) 측에 원주 방향으로 연속하여 형성된 메인 립 유지오목부(41c)에 밀착되게 끼워져 상기 축(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 메인 립(42)과, 이 메인 립(42)의 슬라이딩면(42c)의 대기(B) 측과 상기 메인 립 유지오목부(41c)의 상승면과의 사이에 끼움결합되어 상기 메인 립(42)을 대기(B) 측 그리고 내주측으로부터 지지하는 백업 링(44)과, 상기 와셔(41)의 대기(B) 측에 일체적으로 접합되어 상기 축(1)의 외주면(1a)에 슬라이딩 이동가능하게 밀착접촉되는 더스트 립(45)과, 상기 와셔(41)의 외주부(41b)에 일체적으로 접합되어 상기 외주부재(2)에 밀착접촉되는 외주 립(46)을 구비하며, 상기 메인 립에는 끼움장착력(fitting force)을 증강하기 위한 금속제의 보강고리(42f)가 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동축용 밀봉 장치.
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