KR101449826B1 - 슬라이드 씰 및 이를 구비한 씰 구조체 - Google Patents

Abstract

슬라이드 씰(sliding seal)의 피슬라이딩면과 슬라이딩면 사이의 슬라이딩 마찰 저항을 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 함으로써 슬라이드 씰 및 슬라이딩면을 구성하는 부재의 장수명화를 도모하는 것. 제1부재가 제2부재에 대하여 회동 자유롭고, 제2부재의 장착 오목부에 장착되는 슬라이드 씰에 있어서, 슬라이드 씰은, 원고리형이고 그 중심선을 지나는 단면 형상이 사각형으로 형성되고, 슬라이드 씰이 장착 오목부에 장착되지 않은 상태에서 슬라이드 씰의 장착 오목부의 바닥면에 압접하는 고정 주면(周面)의 외경(D1)이, 장착 오목부의 바닥면의 내경(D2)보다 크게 형성되고, 또한 슬라이드 씰의 제1부재의 슬라이딩면을 향하는 측의 피슬라이딩면의 내경(N1)이, 슬라이딩면의 외경(N2)보다 크게 형성되고, 슬라이드 씰이 장착 오목부에 장착되었을 때에, 슬라이드 씰이 축경방향으로 탄성 변형하여 슬라이드 씰의 피슬라이딩면의 내경(N1)이, 슬라이딩면의 외경(N2)과 일치하거나 이에 근사한 치수로 되는 구성.

Description

슬라이드 씰 및 이를 구비한 씰 구조체 {SLIDE SEAL AND SEAL STRUCTURE INCLUDING SAME}

본 발명은, 제1부재가 제2부재에 대하여 회동 자유로운 2개의 부재 사이의 고리형 간극을 밀봉하기 위한 것으로, 예를 들면 연속주조기의 베어링(bearing)부에 적용되는 슬라이드 씰(slide seal) 및 이를 구비한 씰(seal) 구조체에 관한 것이다.

종래의 밀봉장치의 일예를, 도 14의 (a),(b),(c)를 참조하여 설명한다(예를 들면, 특허문헌1 참조). 이 밀봉장치(1)는, 고리형의 수지제 씰(seal)부재(2)와, 고무 모양 탄성체제의 탄성 씰부재(3)를 조합하여 구성되고, 고정측의 하우징(housing)(4)의 내주에 마련된 고리형의 장착홈(5)의 내측에 탄성 씰부재(3)를 장착함과 아울러 이 장착홈(5)의 개구측에 수지제 씰부재(2)를 장착하고, 탄성 씰부재(3)의 탄발력에 의해 수지제 씰부재(2)를, 회전축(6)의 외주면인 슬라이딩면(6a)에 압압하여 슬라이딩 자유롭게 밀봉 접촉시킨 구성이다. 그리고 장착홈(5)에 장착된 수지제 씰부재(2) 및 탄성 씰부재(3)에는, 밀봉대상 액체(7)(그리스(grease)를 대기측으로 배출하기 위한 통로(8)가 형성되어 있다.

이 밀봉장치(1)에 따르면, 수지제 씰부재(2)가 슬라이딩면(6a)과 슬라이딩 자유롭게 밀봉 접촉하여 밀봉대상 액체(7)의 대기측으로의 누설, 및 대기측으로부터의 더스트(dust)나 물 등의 진입을 저지할 수가 있다. 그리고 회전축(6)의 슬라이딩면(6a)과 압접하는 수지제 씰부재(2)는, 슬라이딩 저항 및 마모를 적게 하려고 하는 것이다.

일본 실개평 6-80954호 공보

그러나 도 14에 나타낸 종래의 밀봉장치(1)에서는, 탄성 씰부재(3)의 탄발력에 의해 수지제 씰부재(2)를, 회전축(6)의 외주면인 슬라이딩면(6a)에 압압하여 슬라이딩 자유롭게 밀봉 접촉시킨 구성이므로 그 압압력에 의해 수지제 씰부재(2)와 회전축(6)의 슬라이딩면(6a) 사이에서 슬라이딩 마찰 저항이 생겨 이 양측의 수지제 씰부재(2)와 회전축(6)의 슬라이딩면(6a)이 마모되거나 흠집이 나는 일이 있다. 그 결과, 이들 수지제 씰부재(2)와 회전축(6) 사이의 밀봉 성능이 저하되므로 수지제 씰부재(2) 및 회전축(6)의 슬라이딩면(6a)을 구성하는 슬리브(sleeve) 등을 교환하기 위한 수고와 비용이 증가한다는 문제가 있다.

그리고 이 밀봉장치(1)는, 수지제 씰부재(2)와 탄성 씰부재(3)를 조합하여 구성되어 있으므로 부품수가 많아지고, 또한 수지제 씰부재(2)의 슬라이딩면의 표면 거칠기를 곱게 하여 그 슬라이딩면의 씰성의 향상을 도모할 필요가 있기 때문에, 그 비용이 증가하고, 장착홈(5)에 장착하기 위한 수고도 많이 소요된다. 또, 수지제 씰부재(2)는, 탄성적 성질이 떨어지기 때문에, 장착 시에 파손된다는 문제도 있다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 슬라이드 씰의 피슬라이딩면과 슬라이딩면 사이의 슬라이딩 마찰 저항을 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 함으로써 슬라이드 씰 및 슬라이딩면을 구성하는 부재의 장수명화를 도모할 수 있어 적절한 밀봉 성능을 장기간 유지할 수 있는 슬라이드 씰 및 이를 구비한 실 구조체를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 따른 슬라이드 씰(seal)은, 제1부재가 제2부재에 대하여 회동 자유롭고, 이 2개의 부재 사이의 고리형 간극을 밀봉하기 위한 것으로, 상기 제2부재 또는 제1부재에 마련된 고리형의 장착 오목부에 장착되는 슬라이드 씰에 있어서, 상기 슬라이드 씰은, 원고리형이고 그 중심선을 지나는 단면 형상이 사각형으로 형성되고, 상기 슬라이드 씰이 상기 장착 오목부에 장착되어 있지 않은 상태에서 상기 슬라이드 씰의 상기 장착 오목부의 바닥면에 압접하는 고정 주면(周面)의 직경이, 상기 장착 오목부의 바닥면의 직경보다 크거나 작게 형성되고, 또한 상기 슬라이드 씰의 상기 제1부재 또는 제2부재의 슬라이딩면을 향하는 측의 피슬라이딩면의 직경이, 상기 슬라이딩면의 직경보다 크거나 작게 형성되고, 상기 슬라이드 씰이 상기 장착 오목부에 장착되었을 때에, 상기 슬라이드 씰이 탄성 변형하여 상기 슬라이드 씰의 상기 피슬라이딩면의 직경이, 상기 슬라이딩면의 직경과 일치하거나 이에 근사한 치수로 되는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 발명에 따른 슬라이드 씰은, 구멍의 내주면에 형성한 장착 오목부에 장착할 수 있는 구멍용 슬라이드 씰, 및 축의 외주면에 형성한 장착 오목부에 장착할 수 있는 축용 슬라이드 씰에 적용할 수가 있다.

구멍용 슬라이드 씰에 적용할 때는, 슬라이드 씰이 장착 오목부에 장착되지 않은 상태에서, 슬라이드 씰의 장착 오목부의 바닥면에 압접되는 고정 주면(周面)의 외경이, 장착 오목부의 바닥면의 내경보다 크게 형성되고, 또한 슬라이드 씰의 제1부재 또는 제2부재의 슬라이딩면을 향하는 측의 피슬라이딩면의 내경이, 슬라이딩면의 외경보다 크게 형성된다.

그리고 축용 슬라이드 씰에 적용할 때는, 슬라이드 씰이 장착 오목부에 장착되지 않은 상태에서, 슬라이드 씰의 장착 오목부의 바닥면에 압접되는 고정 주면(周面)의 내경이, 장착 오목부의 바닥면의 외경보다 크게 형성되고, 또한 슬라이드 씰의 제1부재 또는 제2부재의 슬라이딩면을 향하는 측의 피슬라이딩면의 외경이, 슬라이딩면의 내경보다 작게 형성된다.

이런 슬라이드 씰에 따르면, 제1부재 및 제2부재 사이의 고리형 간극을 밀봉할 수가 있다. 그리고 슬라이드 씰이 장착 오목부에 장착되었을 때에, 슬라이드 씰이 탄성 변형하여 슬라이드 씰의 피슬라이딩면의 직경이, 슬라이딩면의 직경과 일치하거나 이에 근사한 치수로 된다. 이로써, 슬라이드 씰의 피슬라이딩면과 슬라이딩면 사이의 접촉압을 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 설정할 수가 있다.

게다가, 슬라이드 씰은, 그 중심선을 지나는 단면 형상이 사각형으로 형성되어 있으므로 슬라이드 씰의 피슬라이딩면의, 슬라이딩면에 대한 접촉면적을 크게 하여 단위면적 당 압압력을 작게 할 수가 있다.

그리고 슬라이드 씰이 장착 오목부에 장착되었을 때에, 슬라이드 씰이 탄성 변형하여 슬라이드 씰의 고정 주면을 장착 오목부의 바닥면에 압접할 수가 있다. 이로써, 슬라이드 씰이 장착 오목부에서 벗어난 상태로 회전하는 것을 방지할 수 있으므로 슬라이드 씰이 이동하거나 변형하지 않고 적절한 밀봉 성능을 유지할 수가 있다.

이 발명에 따른 슬라이드 씰에 있어서, 상기 슬라이드 씰이 상기 장착 오목부에 장착되지 않은 상태에서, 상기 중심선을 지나는 단면 형상이, 반경방향으로 긴 사각형으로 형성되어 있는 것으로 하면 좋다.

이와 같이 하면, 슬라이드 씰이 장착 오목부에 장착되었을 때에, 슬라이드 씰이 반경방향으로 탄성 변형하는 변형량을 크게 할 수 있다. 이로써, 슬라이드 씰의 피슬라이딩면의 직경이, 슬라이딩면의 직경과 일치하거나 이에 근사한 치수가 되도록 정밀도 좋게 설정할 수가 있다.

이 발명에 따른 슬라이드 씰에 있어서, 상기 슬라이드 씰로 밀봉된 밀봉대상 유체를, 대기측으로 유출시키기 위한 유체 도피로를 구비한 것으로 하면 좋다.

이와 같이 하면, 밀봉대상 유체를 유체 도피로로 안내하여 대기측으로 유출시킬 수 있다. 또, 유체 도피로의 폭, 깊이, 형상을 설정함으로써 밀봉대상 유체의 압력을 항상 대기측의 압력보다 높게 유지시키는 것이 가능하다. 이로써, 예를 들면 대기측의 기체, 액체 또는 더스트(dust) 등이 밀봉대상 유체측으로 진입하는 것을 억제할 수가 있다.

이 발명에 따른 슬라이드 씰에 있어서, 상기 유체 도피로의 도중에 설치되어 밀봉대상 유체를 대기측으로 유출시킬 수 있음과 아울러 대기측 유체의 흡입을 방지할 수 있는 체크밸브 립(check valve lip)을 구비한 것으로 하면 좋다.

이와 같이 하면, 밀봉대상 유체를 대기측으로 유출시킬 수가 있고, 예를 들면 대기측의 기체, 액체 또는 더스트 등이 유체 도피로를 통하여 밀봉대상 유체측으로 진압하는 것을, 체크밸브 립에 의해 적극적으로 방지할 수가 있다.

이 발명에 따른 슬라이드 씰에 있어서, 상기 유체 도피로는, 상기 슬라이드 씰의 상기 고정 주면(周面)에 형성된 홈, 대기측의 측면에 형성된 홈, 및 밀봉대상 유체측에 형성된 측면으로 구성되고, 상기 체크밸브 립은, 상기 슬라이드 씰의 밀봉대상 유체측의 상기 측면에 설치되고, 상기 고정 주면을 향하는 방향으로 돌출하는 형상인 것으로 하면 좋다.

이 슬라이드 씰의 고정 주면 및 대기측의 측면이, 장착 오목부를 형성하는 바닥면 및 대기측의 측면에 접한 상태에서도 이들 고정 주면 및 대기측의 측면에 형성된 홈은, 폐색되지 않으므로 밀봉대상 유체를 유체 도피로로 안내하여 대기측으로 유출시킬 수가 있다. 그리고 슬라이드 씰의 밀봉대상 유체측의 측면에는, 홈을 마련하지 않고 체크밸브 립을 설치하였으므로 해당 측면으로 형성되는 유체 도피로를, 이 체크밸브 립에 의해 확실하게 개폐할 수가 있다.

그리고 체크밸브 립은, 슬라이딩면이 아니고 슬라이딩하지 않는 측면에 설치되었으므로 마모하는 일이 없다. 또, 예를 들면, 온도 변화로 인하여 슬라이드 씰의 밀봉대상 유체측이 부압(負壓)으로 되었을 경우에, 대기측의 기체, 액체 또는 더스트 등을 유체 도피로로 안내하여 밀봉대상 유체측으로 흡입하는 것을 체크밸브 립에 의해 방지할 수가 있다.

이 발명에 따른 슬라이드 씰에 있어서, 상기 슬라이드 씰의 밀봉대상 유체측의 측면을 지지하기 위한 밀봉측 케이스(case)를 구비한 것으로 하면 좋다.

이와 같이 하면, 슬라이드 씰의 밀봉대상 유체측의 측면을 밀봉측 케이스에 의해 지지할 수가 있다. 이로써, 슬라이드 씰이 장착되는 장착 오목부는, 예를 들면 슬라이드 씰의 대기측의 측면을 지지하기 위한 내측면을 형성하면 좋고, 슬라이드 씰의 밀봉대상 유체측의 측면을 지지하기 위한 내측면을 생략하는 것이 가능하므로 장착 오목부 형상의 간단화를 도모할 수가 있다.

이 발명에 따른 슬라이드 씰에 있어서, 상기 슬라이드 씰의 대기측의 측면을 지지하기 위한 대기측 케이스와, 상기 대기측 케이스에 설치되고, 상기 슬라이딩면에 압접하여 대기측의 더스트가 밀봉대상 유체측으로 진입하는 것을 방지함과 아울러 밀봉대상 유체측의 해당 유체를 대기측으로 유출시킬 수 있는 더스트 립을 구비하는 것으로 하면 좋다.

이와 같이 하면, 슬라이드 씰의 대기측의 측면을 대기측 케이스에 의해 지지할 수가 있다. 이로써, 슬라이드 씰의 대기측의 측면을 지지하기 위한 장착 오목부의 내측면은, 대기측 케이스를 개재하고 슬라이드 씰을 지지할 수 있는 높이로 형성하면 좋고, 따라서 장착 오목부 형상의 간단화를 도모할 수 있다. 그리고 더스트 립에 의해, 대기측의 더스트가 밀봉대상 유체측으로 진입하는 것을 방지함과 아울러 밀봉대상 유체측의 유체를 대기측으로 유출시킬 수가 있다. 또, 더스트 립을 대기측 케이스에 설치함으로써 대기측의 더스트가 대기측 케이스의 내측을 통하여 밀봉대상 유체측으로 진입하는 것을 확실하게 방지할 수가 있다.

본 발명에 따른 씰(seal) 구조체는, 제1부재가 제2부재에 대하여 회동 자유롭고, 이 2개의 부재 간의 고리형 간극을 밀봉하기 위한 것으로, 상기 제2부재 또는 제1부재에 마련된 고리형 장착 오목부와, 이 장착 오목부에 장착되는 슬라이드 씰을 구비하는 씰 구조체에 있어서, 상기 슬라이드 씰은, 그 중심선을 지나는 단면 형상이 사각형으로 형성되고, 상기 슬라이드 씰이 상기 장착 오목부에 장착되지 않은 상태에서 상기 슬라이드 씰의 상기 장착 오목부의 바닥면에 압접하는 고정 주면(周面)의 직경이, 상기 장착 오목부의 바닥면의 직경보다 크거나 작게 형성되고, 또한 상기 슬라이드 씰의 상기 제1부재 또는 제2부재의 슬라이딩면을 향하는 측의 피슬라이딩면의 직경이, 상기 슬라이딩면의 직경보다 크거나 작게 형성되고, 상기 슬라이드 씰이 상기 장착 오목부에 장착된 상태에서 상기 슬라이드 씰의 상기 피슬라이딩면의 직경이, 상기 슬라이딩면의 직경과 일치하거나 이에 근사한 치수로 되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따른 씰 구조체에 따르면, 본 발명에 따른 슬라이드 씰을 구비하고 있고, 이 슬라이드 씰은 상기한 바와 같이 작용한다.

이 발명에 따른 슬라이드 씰 및 씰 구조체에 따르면, 슬라이드 씰의 피슬라이딩면과 슬라이딩면 사이의 접촉압을 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 설정할 수 있으므로 슬라이드 씰의 피슬라이딩면과 슬라이딩면 사이의 슬라이딩 마찰 저항을 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 할 수 있어 슬라이드 씰이 슬라이딩면과의 접촉으로 인하여 영구 변형하는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 슬라이드 씰 및 슬라이딩면을 구성하는 제1부재 또는 제2부재의 장수명화를 도모할 수 있어 적절한 밀봉 성능을 장기간 유지할 수가 있다. 게다가 회전에 필요한 동력의 토크(torque) 손실을 경감할 수가 있다.

더욱이, 슬라이드 씰의 피슬라이딩면의, 슬라이딩면에 대한 접촉면적을 크게 하여 단위면적 당 압압력을 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 할 수 있으므로 슬라이드 씰의 피슬라이딩면이 슬라이딩면을 마찰시키거나 흠집을 내는 것을 억제할 수가 있다. 이에 의해서도, 슬라이드 씰 및 슬라이딩면을 구성하는 제1부재 또는 제2부재의 한층 더 장수명화를 도모할 수 있어 적절한 밀봉 성능을 장기간 유지할 수가 있다.

또, 슬라이드 씰은, 1개의 부품으로 밀봉 기능을 완수할 수 있으므로 값싸게 제작할 수 있고, 장착 오목부에 장착하는 수고도 줄여준다.

도 1은, 이 발명의 제1실시예에 따른 슬라이드 씰을 제2부재의 장착 오목부에 장착하지 않은 상태, 및 장착한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는, 동 발명의 제1실시예~제3실시예에 따른 슬라이드 씰의 부분 단면을 나타낸 도면으로, (a)는 제1실시예를 나타내고, (b)는 제2실시예를 나타내고, (c)는 제3실시예를 나타내고 있다.
도 3은, 동 발명의 제4실시예~제6실시예에 따른 슬라이드 씰의 부분 단면을 나타낸 도면으로, (a)는 제4실시예를 나타내고, (b)는 제5실시예를 나타내고, (c)는 제6실시예를 나타내고 있다.
도 4는, 동 발명의 제7실시예~제9실시예에 따른 슬라이드 씰의 부분 단면을 나타낸 도면으로, (a)는 제7실시예를 나타내고, (b)는 제8실시예를 나타내고, (c)는 제9실시예를 나타내고 있다.
도 5는, 동 제2실시예에 따른 슬라이드 씰을 나타내고, (a)는 부분 사시도이고, (b)는 부분 정면도이고, (c)는 A-A 단면도이다.
도 6은, 동 제2실시예에 따른 슬라이드 씰을 제2부재의 장착 오목부에 장착한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7은, 동 제3실시예에 따른 슬라이드 씰을 제2부재의 장착 오목부에 장착한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은, 동 제1실시예에 따른 슬라이드 씰을 연속주조기의 베어링부에 적용한 예를 나타낸 부분 종단면도이다.
도 9는, 동 제2실시예에 따른 슬라이드 씰을 연속주조기의 베어링부에 적용한 예를 나타낸 부분 종단면도이다.
도 10은, 동 제5실시예에 따른 슬라이드 씰을 연속주조기의 베어링부에 적용한 예를 나타낸 부분 종단면도이다.
도 11은, 동 제7, 9실시예에 따른 슬라이드 씰을 연속주조기의 베어링부에 적용한 예를 나타낸 부분 종단면도이다.
도 12는, 동 발명의 제10실시예에 따른 슬라이드 씰을 제1부재의 장착 오목부에 장착하지 않은 상태, 및 장착한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 13은, 동 발명의 다른 실시예에 따른 슬라이드 씰을 제1부재의 장착 오목부에 장착하지 않은 상태, 및 장착한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 14는, 종래의 밀봉장치의 일예를 나타내고, (a)는 부분 사시도이고, (b)는 부분 단면도이고, (c)는 부분 정면도이다.

이하, 본 발명에 따른 슬라이드 씰(seal)의 제1실시예를, 도 1 및 도 8을 참조하여 설명한다. 이 슬라이드 씰(11)이 사용되고 있는 씰 구조체(12)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 제1부재(13)가 베어링부(15)(도 8 참조)를 개재하고 회동 자유롭게 제2부재(14)에 지지되고, 이 제1부재(13)와 제2부재(14) 사이에 형성되어 있는 고리형 간극(16)을 슬라이드 씰(11)로 밀봉하는 것으로, 예를 들면 연속주조기(17)에 적용할 수 있는 것이다. 그리고 밀봉대상 유체(18)는, 예를 들면 그리스(grease) 등의 윤활재이다.

이 도 8에 나타낸 제1,2부재(13,14)를 구비하고 있는 연속주조기(17)의 회전측(슬라이딩측)의 제1부재(13)는 롤러이고, 도 8에 표시되어 있는 부분은, 롤러 본체부(13b) 및 축부(슬리브(sleeve)(13d)를 포함한다)(13c)로, 롤러의 일부를 이루고 있다. 고정측의 제2부재(14)는, 롤러를 베어링부(15)에 개재하고 회동 자유롭게 지지하는 케이싱(casing)이다. 이 케이싱을 구성하는 금속제의 씰 장착부의 내주면에 원고리형의 장착 오목부(19)가 형성되어 있다. 이런 원고리형의 장착 오목부(19)의 단면 형상은 사각형이고, 이 사각형 단면의 장착 오목부(19)에 슬라이드 씰(11)이 장착되어 있다. 도 8에 나타낸 26은 그리스 씰(grease seal)이다.

단, 이 실시예에서는, 슬라이드 씰(11)을 연속주조기(17)의 베어링부(15)의 씰 구조체에 적용하였지만, 이것 이외에 제1부재(13)가 제2부재(14)에 대하여 회동 자유로운 2개의 부재 사이의 고리형 간극(16)의 밀봉성 확보를 위하여 이 슬라이드 씰(11)을 사용할 수가 있다.

도 1에 나타낸 슬라이드 씰(11)은, 제2부재(14)(케이싱)의 내주면에 형성한 장착 오목부(19)에 장착할 수 있는 구멍용 슬라이드 씰(11)에 적용한 예를 나타내고 있다.

도 1의 좌측에 나타낸 슬라이드 씰(11)은, 해당 슬라이드 씰(11)을 장착 오목부(19)에 장착하지 않은 자유 상태를 나타낸 부분 단면도이고, 도 1의 우측에 나타낸 슬라이드 씰(11)은, 해당 슬라이드 씰(11)을 장착 오목부(19)에 장착한 상태를 나타낸 부분 단면도이다.

슬라이드 씰(11)은, 고무 모양 탄성체제이며 고리형으로 형성되고, 도 1에 나타낸 바와 같이 해당 슬라이드 씰(11)을 장착 오목부(19)에 장착하지 않은 자유 상태, 및 해당 슬라이드 씰(11)을 장착 오목부(19)에 장착한 상태 중 어느 하나에 있어서, 그 중심선(20)을 지나는 단면 형상이 반경방향으로 긴 사각형으로 형성되어 있다.

그리고 슬라이드 씰(11)은, 도 1의 좌측 도면에 나타낸 바와 같이, 해당 슬라이드 씰(11)이 장착 오목부(19)에 장착되지 않은 자유 상태에서, 슬라이드 씰(11)의 장착 오목부(19)의 바닥면(19a)에 압접하는 고정 주면(周面)(11a)의 외경(D1)이, 장착 오목부(19)의 바닥면(19a)의 내경(D2)(＜D1)보다 크게 형성되고, 또한 슬라이드 씰(11)의 제1부재(13)의 슬라이딩면(13a)을 향하는 측의 피슬라이딩면(11b)의 내경(N1)이, 슬라이딩면(13a)의 외경(N2)(＜N1)보다 크게 형성되어 있다. 그리고 이 장착되지 않은 자유 상태에서, 슬라이드 씰(11)의 단면의 반경방향 치수는 H1이고, 폭은 W1이다.

또, 슬라이드 씰(11)은, 도 1의 우측 도면에 나타낸 바와 같이, 해당 슬라이드 씰(11)이 장착 오목부(19)에 장착되었을 때에, 슬라이드 씰(11)이 축경방향으로 탄성 변형하고 슬라이드 씰(11)의 피슬라이딩면(11b)의 내경이 작아져 슬라이딩면(13a)의 외경(N2)과 일치하거나 이에 근사한 치수가 되도록 형성되어 있다. 그리고 이 장착된 상태에서, 예를 들면 슬라이드 씰(11)의 단면의 반경방향 치수는, H2(＞H1)이고, 폭은 W2(＞W1)이다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 슬라이드 씰(11) 및 이를 사용한 씰 구조체(12)의 작용에 대하여 설명한다. 이 슬라이드 씰(11)에 따르면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1,2 부재(13,14) 사이의 고리형 간극(16)을 밀봉할 수가 있다. 그리고 슬라이드 씰(11)이, 장착 오목부(19)에 장착되었을 때에, 슬라이드 씰(11)이 축경하는 방향으로 탄성 변형하여 슬라이드 씰(11)의 피슬라이딩면(11b)의 내경(N1)이 슬라이딩면(13a)의 외경(N2)과 일치하거나 이에 근사한 치수가 된다. 이로써, 슬라이드 씰(11)의 피슬라이딩면(11b)과 슬라이딩면(13a) 사이의 접촉압을 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 설정할 수 있어 슬라이드 씰(11)이 슬라이딩면(13a)과의 접촉으로 인하여 영구 변형하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 슬라이드 씰(11) 및 슬라이딩면(13a)을 구성하는 제1부재(13)의 장수명화를 도모할 수 있어 적절한 밀봉 성능을 장기간 유지할 수가 있다. 게다가 회전에 필요한 동력의 토크 손실을 경감할 수가 있다.

게다가, 슬라이드 씰(11)은, 그 중심선(20)을 지나는 단면 형상이 사각형으로 형성되어 있으므로 슬라이드 씰(11)의 피슬라이딩면(11b)의, 슬라이딩면(13a)에 대한 접촉면적을 크게 하여 단위면적 당 압압력을 정밀도 좋게 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 할 수 있으므로 슬라이드 씰(11)의 피슬라이딩면(11b)이 슬라이딩면(13a)을 마모시키거나 흠집을 내는 것을 억제할 수가 있다. 이에 의해서도 슬라이드 씰(11) 및 슬라이딩면(13a)을 구성하는 제1부재(13)의 한층 더 장수명화를 도모할 수 있어 적절한 밀봉 성능을 장기간 유지할 수가 있다.

그리고 슬라이드 씰(11)이 장착 오목부(19)에 장착되었을 때에, 슬라이드 씰(11)이 축경방향으로 탄성 변형하여 슬라이드 씰(11)의 고정 주면(周面)(11a)이 장착 오목부(19)의 바닥면(19a)에 압접할 수가 있다. 이로써 슬라이드 씰(11)이 장착 오목부(19)에서 벗어난 상태로 회전하는 것을 방지할 수가 있으므로 슬라이드 씰(11)이 이동하거나 변형하지 않고 적절한 밀봉 성능을 유지할 수가 있다.

또, 슬라이드 씰(11)은, 1개의 부품으로 밀봉 성능을 완수할 수 있으므로 값싸게 제작할 수 있고, 장착 오목부(19)에 장착하는 수고도 줄여준다.

더욱이, 도 1의 좌측 도면에 나타낸 바와 같이, 슬라이드 씰(11)은, 해당 슬라이드 씰(11)을 장착 오목부(19)에 장착하지 않은 자유 상태에서, 그 중심선(20)을 지나는 단면 형상이 반경방향으로 긴 사각형으로 형성되어 있으므로 슬라이드 씰(11)이 장착 오목부(19)에 장착되었을 때에, 슬라이드 씰(11)이 반경방향으로 축경하는 탄성 변형량을 크게 할 수 있다. 이로써, 슬라이드 씰(11)의 피슬라이딩면(11b)의 내경(N1)이, 슬라이딩면(13a)의 외경(N2)과 일치하거나 이에 근사한 치수가 되도록 정밀도 좋게 설정할 수가 있다.

여기서, 도 1의 우측 도면에 있어서, 슬라이드 씰(11)의 우측이 베어링부(15)측(밀봉대상 유체측)으로, 제1부재(13)와 제2부재(14) 사이의 고리형 간극(16)에 그리스 등의 윤활재(밀봉대상 유체(18))가 소정의 압력으로 공급되도록 되어 있고 충전되어 있다. 그리고 이 밀봉대상 유체(18)는, 슬라이드 씰(11)의 피슬라이딩면(11b)과 슬라이딩면(13a) 사이를 통하여 대기측으로 적절한 유량으로 유출하는 것이 가능하도록 되어 있다. 요컨대, 슬라이드 씰(11)의 피슬라이딩면(11b)과 슬라이딩면(13a) 사이의 접촉압이, 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 설정되어 있기 때문이다. 이로써, 대기측에서 기체, 액체 및 더스트가 이 간극(16)을 통하여 베어링부(15)측으로 유입하는 것을 방지할 수가 있다.

단, 도 1에 나타낸 슬라이드 씰(11)의 고정 주면(11a)(외주면) 및 좌측면(11c)은 장착 오목부(19)의 바닥면(19a) 및 좌측 내측면(19b)에 밀착하고 있으므로 대기측의 기체, 액체 및 더스트, 및 베어링부(15)측의 윤활재는, 이것들의 접촉면 사이를 통하여 유입 및 유출하는 일은 없다.

다음에, 도 2~도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예~제9실시예에 따른 슬라이드 씰(11)을 설명한다. 도 2의 (a)는 제1실시예의 슬라이드 씰(11)을 나타내고 있고, 도 2의 (b)는 제2실시예의 슬라이드 씰(22)을 나타내고 있다.

이 도 2의 (b)에 나타낸 제2실시예의 슬라이드 씰(22)은, 도 2의 (a)에 나타낸 제1실시예의 슬라이드 씰(11)에 있어서, 슬라이드 씰로 밀봉된 베어링부(15)측의 밀봉대상 유체(18)(그리스 등의 윤활재)를, 대기측으로 유출시키기 위한 유체 도피로(23)를 마련한 것이다. 이 유체 도피로(23)는, 도 2의 (b), 도 5, 도 6, 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 슬라이드 씰(22)의 고정 주면(11a)에 중심선(20)과 평행하게 형성된 홈(23a)과, 이 홈(23a)과 접속하도록 대기측의 측면(11c)에 반경방향으로 형성된 홈(23b)과, 밀봉대상 유체측에 형성된 측면(11d)으로 구성되어 있다.

도 5는, 제2실시예의 슬라이드 씰(22)을 나타내고, 도 5의 (a)는 그 부분 사시도이고, 도 5의 (b)는 그 부분 정면도이고, 도 5의 (c)는 그 A-A 단면도이다. 그리고 도 6은, 제2 실시예에 따른 슬라이드 씰(22)을 제2부재(14)의 장착 오목부(19)에 장착한 상태의 단면도를 나타내고 있다.

도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 제2실시예의 씰 구조체(24)에서는, 장착 오목부(19)의 횡폭은, 슬라이드 씰(22)의 횡폭보다 크게 형성되어 있고, 슬라이드 씰(22)은, 장착 오목부(19)의 대기측의 내측면(19b)에 접근하여 그 내측면(19b)에 당접시킨 상태로 이 장착 오목부(19)에 장착되어 있다. 이로써, 밀봉대상 유체측에 형성된 슬라이드 씰(22)의 측면(11d)과 장착 오목부(19)의 내측면(19c) 사이의 간극(25)이 유체 도피로(23)의 일부로서 형성된다.

이 슬라이드 씰(22)에 따르면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 해당 슬라이드 씰(22)의 고정 주면(11a) 및 대기측의 측면(11c)이, 장착 오목부(19)의 바닥면(19a) 및 대기측의 측면(19b)에 당접한 상태에서도, 이들 고정 주면(11a) 및 대기측의 측면(11c)에 형성된 홈(23a,23b)은, 폐색되지 않으므로 밀봉대상 유체(18)를 유체 도피로(23)로 안내하여 대기측으로 유출시킬 수가 있다. 또, 유체 도피로(23)의 폭, 깊이, 형상을 설정함으로써 밀봉대상 유체(18)의 압력을 항상 대기측의 압력보다 높게 유지시키는 것이 가능하다. 이로써, 예를 들면 대기측의 기체, 액체 또는 더스트 등이 밀봉대상 유체측으로 진입하는 것을 억제할 수가 있다.

다음으로, 도 2의 (c) 및 도 7을 참조하여 제3실시예의 슬라이드 씰을 설명한다. 도 7은, 제3실시예의 슬라이드 씰(28)을 제2부재(14)의 장착 오목부(19)에 장착한 상태의 단면도를 나타내고 있다. 도 2의 (c)에 나타낸 제3실시예의 슬라이드 씰(28)은, 도 2의 (b)에 나타낸 제2실시예의 슬라이드 씰(22)에 있어서, 고무 모양 탄성체제의 체크밸브 립(29)을 설치한 것이다.

이 체크밸브 립(29)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 유체 도피로(23)의 도중에 설치되어 밀봉대상 유체(18)를 대기측으로 유출시킬 수 있음과 아울러 대기측의 기체, 액체, 및 더스트의 흡입을 방지할 수 있는 것이다. 그리고 체크밸브 립(29)은, 슬라이드 씰(28)의 밀봉대상 유체측의 측면(11d)을 따라 원고리형으로 형성되고, 고정 주면(11a)을 향하는 방향으로 돌출하는 형상이다.

도 7에 나타낸 체크밸브 립(29)에 따르면, 밀봉대상 유체(18)가 체크밸브 립(29)에 유입하면, 체크밸브 립(29)이 장착 오목부(19)의 내측면(19c)에서 멀어지는 방향으로 탄성 변형하여 유체 도피로(23)의 간극(25)을 개방하는 상태가 된다. 따라서 밀봉대상 유체(18)가 체크밸브 립(29) 및 유체 도피로(23)를 통하여 대기측으로 유출할 수가 있다.

그리고 대기측의 기체, 액체, 및 더스트 등이 체크밸브 립(29)에 유입하면, 체크밸브 립(29)이 장착 오목부(19)의 내측면(19c)에 압박되는 방향으로 탄성 변형하여 유체 도피로(23)의 간극(25)을 막고 있는 상태를 유지한다. 따라서 대기측의 기체, 액체, 및 더스트 등이 체크밸브 립(29) 및 유체 도피로(23)를 통하여 베어링부측으로 유입하는 것을 적극적으로 저지할 수가 있다.

그리고 도 7에 나타낸 슬라이드 씰(28)에 따르면, 해당 슬라이드 씰(28)의 밀봉대상 유체측의 측면(11d)에는, 홈을 마련하지 않고 체크밸브 립(29)을 설치하였으므로 해당 측면(11d)에서 형성되는 유체 도피로(23)의 간극(25)을, 이 체크밸브 립(29)에 의해 확실하게 개폐할 수가 있다.

다음에, 도 3의 (a)~도 3의 (c)를 참조하여 제4실시예~제6실시예의 슬라이드 씰을 설명한다. 이 도 3의 (a)~도 3의 (c)에 나타낸 제4실시예~제6실시예의 각 슬라이드 씰(32,33,34)은, 도 2의 (a)~도 2의 (c)에 나타낸 제1실시예~제3실시예의 각 슬라이드 씰(11,22,28)에 대하여 각각의 밀봉대상 유체측의 측면(11d)을 지지하기 위한 밀봉측 케이스(35)를 설치한 것이다. 이 밀봉측 케이스(35)는, 도 2의 (a)~도 2의 (c)에 나타낸 각 슬라이드 씰(11,22,28)을 장착 오목부(19)에 장착하였을 때에, 장착 오목부(19)의 밀봉대상 유체측의 내측면(19c)이 하는 기능을 구비하고 있다.

이들 도 3의 (a)~도 3의 (c)에 나타낸 제4실시예~제6실시예의 각 슬라이드 씰(32,33,34)은, 도 2의 (a)~도 2의 (c)에 나타낸 제1실시예~제3실시예의 각 슬라이드 씰(11,22,28)에 상당하는 씰 본체부(11,22,28)와, 밀봉측 케이스(35)를 구비하고 있다. 이 밀봉측 케이스(35)는, 씰 본체부(11,22,28)에 착탈 자유롭게 결합되어 있다.

이 밀봉측 케이스(35)는, 예를 들면, 금속제이며 고리형으로 형성되고, 해당 밀봉측 케이스(35)의 중심선(20)을 지나는 단면 형상이 대략 엘(L)자 형상이고, 단원통부(35b)와 원고리형부(35a)를 갖고 있다. 이 단원통부(35b)는, 각 씰 본체부(11,22,28)의 고정 주면(11a)을 밀착한 상태로 덮도록 형성되어 있다. 그리고 이 단원통부(35b)의 내경은, 장착 오목부(19)의 바닥면(19a)의 내경과 같은 치수(D2)로 형성되어 있다. 그리고 이 밀봉측 케이스(35)에 장착된 씰 본체부(11,22,28)의 피슬라이딩면(11b)의 내경은, 도 1에 나타낸 슬라이딩면(13a)의 외경(N2) 또는 이에 근사한 치수이다.

그리고 밀봉측 케이스(35)의 원고리형부(35a)는, 원판형으로 형성되고, 각 씰 본체부(11,22,28)의 밀봉대상 유체측의 측면(11d)에 대향하도록 형성되어 있다. 요컨대, 밀봉측 케이스(35)의 원고리형부(35a)는, 도 3의 (a),(b),(c)에 나타낸 각 씰 본체부(11,22,28)에 대하여, 밀봉대상 유체측의 측면(11d)과 간극(25)을 두고 설치되어 있다. 도 3의 (b),(c)에 나타낸 슬라이드 씰(33,34)에서는, 이 간극(25)이 유체 도피로(23)이다. 이 원고리형부(35a)의 내경은, 씰 본체부(22,28)의 내경(N2)보다 큰 치수로 형성되어 있다.

이들 도 3의 (a)~도 3의 (c)에 나타낸 제4실시예~제6실시예의 각 슬라이드 씰(32,33,34)에 따르면, 씰 본체부(11,22,28)의 밀봉대상 유체측의 측면(11d)을 밀봉측 케이스(35)에 의해 지지할 수가 있다. 이로써, 슬라이드 씰(32,33,34)이 장착되는 장착 오목부(19)는, 예를 들면 씰 본체부(11,22,28)의 대기측의 측면(11c)을 지지하기 위한 내측면(19b)을 형성하면 좋고, 씰 본체부(11,22,28)의 대기측의 측면(11d)을 지지하기 위한 내측면(19d)을 생략하는 것이 가능하므로 장착 오목부(19)의 형상의 간단화를 도모할 수가 있다.

도 10은, 도 3의 (b)에 나타낸 슬라이드 씰(33)을 단면 엘(L)자 형상의 내면을 가진 장착 오목부(19)에 장착한 상태를 나타내고 있다. 이 슬라이드 씰(33)은, 제1부재(13)와 제2부재(14) 사이에 형성되어 있는 고리형 간극(16)에 있어서, 베어링부(15)를 기준으로 하여 롤러 본체부(13b)측의 고리형 간극(16)과, 축부(13c)의 단부측의 고리형 간극(16)에 설치되고, 이 2개의 슬라이드 씰(33,32)에 의해 베어링부(15)를 수용하고 있는 공간(36)을 밀봉하고 있다.

다음으로, 도 4의 (a) ~도 4의 (c)를 참조하여 제7실시예~제9실시예의 슬라이드 씰(39,40,41)을 설명한다. 이 도 4의 (a) ~도 4의 (c)에 나타낸 제7실시예~제9실시예의 각 슬라이드 씰(39,40,41)은, 도 3의 (a) ~도 3의 (c)에 나타낸 제4실시예~제6실시예의 각 슬라이드 씰(32,33,34)에 대하여, 각각의 대기측의 측면(11c)을 지지하기 위한 대기측 케이스(42)를 설치하고, 이 대기측 케이스(42)에 더스트 씰(43)을 설치한 것이다.

이 대기측 케이스(42)는, 도 2의 (a) ~도 2의 (c)에 나타낸 각 슬라이드 씰(11,22,28)을 장착 오목부(19)에 장착하였을 때에, 장착 오목부(19)의 대기측의 내측면(19b)이 하는 기능을 갖추고 있다. 이 대기측 케이스(42)는, 밀봉측 케이스(35)의 외면에 접착되어 있어도 좋고, 착탈 자유롭게 결합되어 있어도 좋다. 또, 대기측 케이스(42) 및 밀봉측 케이스(35)를 일체물로서 형성하여도 좋다.

이 대기측 케이스(42)는, 예를 들면 금속제이며 원고리형으로 형성되고, 해당 대기측 케이스(42)의 중심선(20)을 지나는 단면 형상이 대략 엘(L)자 형상이고, 단원통부(42b)와 원고리형부(42a)를 갖고 있다. 이 단원통부(42b)는, 각 밀봉측 케이스(35)의 단원통부(35b)를 밀착한 상태로 덮도록 형성되어 있다. 그리고 원고리형부(42a)는, 원판형으로 형성되고, 각 씰 본체부(11,22,28)의 대기측의 측면(11c)에 대향하도록 형성되어 있다.

이 대기측 케이스(42)의 원고리형부(42a)는, 도 4의 (a) ~도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 씰 본체부(11,22,28)의 대기측의 측면(11c)에 대하여 간극을 두고 설치하여도 좋고 밀착하여 설치하여도 좋다. 이 원고리형부(42a)의 내경은, 씰 본체부(11,22,28)의 내경(N2)보다 큰 치수로 형성되어 있다.

더스트 씰(43)은, 대기측 케이스(42)의 외표면에 접착되고, 이것이 갖고 있는 더스트 립(43a)이 슬라이딩면(13a)에 압접하여 대기측의 기체, 액체, 및 더스트 등이 밀봉대상 유체측으로 진입하는 것을 방지함과 아울러 밀봉대상 유체측의 해당 유체를 대기측으로 유출시킬 수 있는 것이다.

이 더스트 씰(43)은, 도 4의 (a) ~도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 결착부(43b)와 이에 결합하는 더스트 립(43a)을 갖고 있다. 이 결착부(43b)는, 대기측 케이스(42)의 외표면 전체를 덮도록 형성되어 있다. 더스트 립(43a)은, 원고리형으로, 대기측의 슬라이딩면(13a)을 향하여 돌출하여 이 슬라이딩면(13a)에 압접하도록 형성되어 있다.

이들 도 4의 (a) ~도 4의 (c)에 나타낸 제7실시예~제9실시예의 각 슬라이드 씰(39,40,41)에 따르면, 씰 본체부(11,22,28)의 대기측의 측면(11c)을 대기측 케이스(42)에 의해 지지할 수가 있다. 이로써, 씰 본체부(11,22,28)의 대기측의 측면(11c)을 지지하기 위한 장착 오목부(19)의 내측면(19b)은, 대기측 케이스(42)를 개재하고 슬라이드 씰(39,40,41)을 지지할 수 있는 높이로 형성하면 좋고, 따라서 장착 오목부(19) 형상의 간단화를 도모할 수가 있다. 그리고 더스트 립(43a)에 의해, 대기측의 기체, 액체, 및 더스트가 밀봉대상 유체측으로 진입하는 것을 방지함과 아울러 밀봉대상 유체측의 유체(예를 들면 윤활재)를 대기측으로 유출시킬 수가 있다. 또, 더스트 립(43a)을 대기측 케이스(42)에 설치함으로써 대기측의 기체, 액체, 및 더스트가 대기측 케이스(42)의 내측을 통하여 밀봉대상 유체측으로 진입하는 것을 확실하게 방지할 수가 있다.

도 11은, 슬라이드 씰(41,39)을 단면 엘(L)자 형상의 내면을 가진 장착 오목부(19)에 장착한 상태를 나타내고 있다. 이 도 4의 (c)에 나타낸 슬라이드 씰(41)은, 베어링부(15)를 기준으로 하여 롤러 본체부(13b)측의 고리형 간극(16)에 설치되어 있고, 도 4의 (a)에 나타낸 슬라이드 씰(39)은, 베어링부(15)를 기준으로 하여 축부(13c)의 단부측의 고리형 간극(16)에 설치되어 있다. 이 2개의 슬라이드 씰(41,39)에 의해 베어링부(15)를 수용하고 있는 공간(36)을 밀봉하고 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 슬라이드 씰의 제10실시예를, 도 12를 참조하여 설명한다. 이 슬라이드 씰(46)은, 예를 들면 제1부재(롤러)의 축부(13c)에 장착된 슬리브의 외주면에 형성한 장착 오목부(19)에 설치할 수 있는 축용 슬라이드 씰에 적용한 예를 나타내고 있다. 이 슬라이드 씰(46)이 사용되고 있는 씰 구조체(47)는, 제1실시예와 마찬가지로, 제1부재(13)(롤러)가 베어링부(15)를 개재하고 회동 자유롭게 제2부재(14)(케이싱)에 지지되고, 이 제1부재(13)와 제2부재(14) 사이에 형성되어 있는 고리형 간극(16)을 슬라이드 씰(46)로 밀봉하는 것으로, 예를 들면 연속주조기(17)에 적용할 수 있는 것이다. 그리고 밀봉대상 유체(18)는, 예를 들면 그리스 등의 윤활재이다.

도 12의 좌측에 나타낸 슬라이드 씰(46)은, 해당 슬라이드 씰(46)을 장착 오목부(19)에 장착하지 않은 자유 상태를 나타낸 단면도이고, 도 12의 우측에 나타낸 슬라이드 씰(46)은, 해당 슬라이드 씰(46)을 장착 오목부(19)에 장착한 상태를 나타낸 단면도이다.

슬라이드 씰(46)은, 고무 모양 탄성체제이며 원고리형으로 형성되고, 도 12에 나타낸 바와 같이, 해당 슬라이드 씰(46)을 장착 오목부(19)에 장착하지 않은 자유 상태, 및 해당 슬라이드 씰(46)을 장착 오목부(19)에 장착한 자유 상태 중 어느 상태에 있어서도 그 중심선(20)을 지나는 단면 형상이 반경방향으로 긴 사각 형상으로 형성되어 있다.

그리고 슬라이드 씰(46)은, 도 12의 좌측 도면에 나타낸 바와 같이, 해당 슬라이드 씰(46)을 장착 오목부(19)에 장착하지 않은 자유 상태로 슬라이드 씰(46)의 장착 오목부(19)의 바닥면(19a)에 압접하는 고정 주면(11a)의 내경(D3)이, 장착 오목부(19)의 바닥면(19a)의 내경(D4)(＞D3)보다 작게 형성되고, 또한 슬라이드 씰(46)의 제2부재(14)의 슬라이딩면(13a)을 향하는 측의 피슬라이딩면(11b)의 외경(N3)이, 슬라이딩면(13a)의 내경(N4)(＞N3)보다 작게 형성되어 있다. 그리고 이 장착되지 않은 자유 상태에서, 슬라이드 씰(46)의 단면의 반경방향 치수는 H3이고, 폭은 W3이다.

또, 슬라이드 씰(46)은, 도 12의 우측 도면에 나타낸 바와 같이, 해당 슬라이드 씰(46)을 장착 오목부(19)에 장착하였을 때에, 슬라이드 씰(46)이 확경방향으로 탄성 변형하여 슬라이드 씰(46)의 피슬라이딩면(11b)의 외경(N3)이 커지고, 슬라이딩면(13a)의 내경(N4)과 일치하거나 이에 근사한 치수가 되도록 형성되어 있다. 그리고 이 장착된 상태에서, 예를 들면 슬라이드 씰(46)의 단면의 반경방향 치수는 H4(≒H3)이고, 폭은 W4(＜W3)이다.

다음으로, 상기한 바와 같이 구성된 슬라이드 씰(46) 및 이를 사용한 씰 구조체(47)에 대하여 설명한다. 이 슬라이드 씰(46)에 따르면, 도 12에 나타낸 바와 같이, 제1,2부재(13,14) 사이의 고리형 간극(16)을 밀봉할 수가 있다. 그리고 슬라이드 씰(46)이, 장착 오목부(19)에 장착되었을 때에, 슬라이드 씰(46)이 확경하는 방향으로 탄성 변형하여 슬라이드 씰(46)의 피슬라이딩면(11b)의 외경(N3)이, 슬라이딩면(13a)의 내경(N4)과 일치하거나 이에 근사한 치수가 된다. 이로써, 슬라이드 씰(46)의 피슬라이딩면(11b)과 슬라이딩면(13a) 사이의 접촉압을 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 설정할 수 있어 슬라이드 씰(46)이 슬라이딩면(13a)과의 접촉으로 인하여 영구 변형하는 것을 억제할 수가 있다. 그 결과, 슬라이드 씰(46) 및 슬라이딩면(13a)을 구성하는 제2부재(14)의 장수명화를 도모할 수 있어 적절한 밀봉 성능을 장기간 유지할 수가 있다. 게다가, 회전에 필요한 동력의 토크 손실을 경감할 수가 있다.

더욱이, 슬라이드 씰(46)은, 그 중심선(20)을 지나는 단면 형상이 사각 형상으로 형성되어 있으므로 슬라이드 씰(46)의 피슬라이딩면(11b)의, 슬라이딩면(13a)에 대한 접촉면적을 크게 하여 단위면적당 압압력을 정밀도 좋게 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 할 수 있으므로 슬라이드 씰(46)의 피슬라이딩면(11b)이 슬라이딩면(13a)을 마모시키거나 흠집을 내는 것을 억제할 수 있고, 이에 의해서도 슬라이드 씰(46) 및 슬라이딩면(13a)을 구성하는 제2부재(14)의 장수명화를 도모할 수 있어 적절한 밀봉 성능을 장기간 유지할 수가 있다.

그리고 슬라이드 씰(46)이 장착 오목부(19)에 장착되었을 때에, 슬라이드 씰(46)이 확경방향으로 탄성 변형하여 슬라이드 씰(46)의 고정 주면(11a)이 장착 오목부(19)의 바닥면(19a)에 압접할 수가 있다. 이로써, 슬라이드 씰(46)이 장착 오목부(19)에서 벗어난 상태로 회전하는 것을 방지할 수 있으므로 슬라이드 씰(46)이 이동하거나 변형하지 않고 적절한 밀봉 성능을 유지할 수가 있다.

단, 도 12에 나타낸 제10실시예에서는, 도 1에 나타낸 제1실시예의 구멍용 슬라이드 씰(11)을, 축용 슬라이드 씰(46)에 적용한 예를 나타내었지만, 이와 마찬가지로 도 2의 (a),(c), 도 3의 (a)~(c), 도 4의 (a)~(c)에 나타낸 제2~제9의 각 실시예의 구멍용 슬라이드 씰을 축용 슬라이드 씰에 적용할 수가 있다.

그리고 상기 각 실시예에서는, 슬라이드 씰을 단일체로 장착 오목부(19)에 장착하여 사용한 예를 들어 설명하였지만, 이 대신에 슬라이드 씰을 다른 형식의 씰과 조합하여 장착 오목부(19)에 장착하여 사용하여도 좋다.

또, 상기 각 실시예에서는, 예를 들면 도 12에 나타낸 바와 같이, 축용 슬라이드 씰(46)의 외주면에 형성되어 있는 피슬라이딩면(11b)을 평탄면으로 하였지만, 이 대신에 도 13에 나타낸 바와 같이 이 피슬라이딩면(11b)에 홈부(48)를 형성하여도 좋다. 이 홈부(48)는, 원통형의 피슬라이딩면(11b)의 전주(全周)에 걸쳐 원고리형으로 형성하여도 좋고, 원주의 일부에 1개 또는 2개 이상 형성하여도 좋다.

더욱이, 상기와 같이, 예를 들면 도 1에 나타낸 바와 같이, 구멍용 슬라이드 씰(11) 등의 내주면에 형성되어 있는 피슬라이딩면(11b)을 평탄면으로 하였지만, 이 대신에 도면에는 나타내지 않았지만 이 피슬라이딩면(11b)에 홈부(48)를 형성하여도 좋다. 이 홈부(48)는, 원통형의 피슬라이딩면(11b)의 전주에 걸쳐 원고리형으로 형성하여도 좋고, 원주의 일부에 1개 또는 2개 이상 형성하여도 좋다.

이와 같이, 피슬라이딩면(11b)에 홈부(48)를 형성하면, 도 13에 나타낸 바와 같이 W3＞W5+W6의 관계로부터 피슬라이딩면(11b)과 슬라이딩면(13a) 사이의 마찰 저항을 저감할 수 있어 슬라이드 씰(46) 등이 회전측의 부재를 따라 회전하는 것을 방지할 수가 있다. 또한, 홈부(48)의 폭 및 길이는, 슬라이드 씰(46) 등이 회전측의 부재를 따라 회전하는 것을 방지할 수 있음과 아울러 적절한 씰 성질을 확보할 수 있도록 설정하는 것이 필요하다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 슬라이드 씰 및 이를 구비한 씰 구조체는, 슬라이드 씰의 피슬라이딩면과 슬라이딩면 사이의 슬라이딩 마찰 저항을 제로(0) 또는 이에 근사한 크기로 함으로써 슬라이드 씰 및 슬라이딩면을 구성하는 부재의 장수명화를 도모할 수 있어 적절한 밀봉 성능을 장기간 유지할 수 있는 우수한 효과를 갖고, 이와 같은 슬라이드 씰 및 이를 구비한 씰 구조체에 적용하는데 적합하다.

11: 슬라이드 씰(slide seal)(씰 본체부)
11a: 고정 주면(周面)
11b: 피슬라이딩면
11c: 대기측의 측면
11d: 베어링측의 측면
12: 씰 구조체
13: 제1부재
13a: 슬라이딩면
13b: 롤러(roller) 본체부
13c: 축부
13d: 슬리브(sleeve)
14: 제2부재
15: 베어링부
16: 고리형 간극
17: 연속주조기
18: 밀봉대상 유체
19: 장착 오목부
19a: 바닥면
19b: 대기측의 내측면
19c: 베어링부측의 내측면
20: 중심선
22: 슬라이드 씰(씰 본체부)
23: 유체 도피로
23a, 23b: 홈
24: 씰 구조체
25: 간극
26: 그리스 씰(grease seal)
28: 슬라이드 씰(씰 본체부)
29: 체크밸브 립(check valve lip)
32, 33, 34: 슬라이드 씰
35: 밀봉측 케이스(case)
35a: 원고리형부
35b: 단원통부
36: 공간
39, 40, 41: 슬라이드 씰
42: 대기측 케이스
42a: 원고리형부
42b: 단원통부
43: 더스트 씰(dust seal)
43a: 더스트 립(dust lip)
43b: 결착부
46: 슬라이드 씰
47: 씰 구조체
48: 홈부

Claims (8)

1. 제1부재가 제2부재에 대하여 회동 자유롭고, 이 2개의 부재 사이의 고리형 간극을 밀봉하기 위한 것으로, 상기 제2부재 또는 제1부재에 마련된 고리형의 장착 오목부에 장착되는 슬라이드 씰(seal)에 있어서,
   상기 슬라이드 씰은, 탄성체이며 원고리형이고 그 중심선을 지나는 단면 형상이 사각형으로 형성되고,
   상기 슬라이드 씰의 내주면 및 외주면의 어느 한쪽 면이 고정 주면(周面)이고, 다른 한쪽 면이 피슬라이딩면이며,
   상기 슬라이드 씰이 상기 장착 오목부에 장착되지 않은 상태에서 상기 슬라이드 씰의 상기 장착 오목부의 바닥면에 압접하는 고정 주면의 직경이, 상기 장착 오목부의 바닥면의 직경보다 크거나 작게 형성되고, 또한 상기 슬라이드 씰의 상기 제1부재 또는 제2부재의 슬라이딩면을 향하는 측의 피슬라이딩면의 직경이, 상기 슬라이딩면의 직경보다 크거나 작게 형성되고,
   상기 슬라이드 씰이 상기 장착 오목부에 장착되었을 때에, 상기 슬라이드 씰이 탄성 변형하여 상기 슬라이드 씰의 상기 피슬라이딩면의 직경이, 상기 슬라이딩면의 직경과 일치하거나 이에 근사한 치수로 되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 씰.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬라이드 씰이 상기 장착 오목부에 장착되지 않은 상태에서, 상기 중심선을 지나는 단면 형상이, 반경방향으로 긴 사각형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이드 씰.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬라이드 씰로 밀봉된 밀봉대상 유체를, 대기측으로 유출시키기 위한 유체 도피로를 구비한 것을 특징으로 하는 슬라이드 씰.
4. 제3항에 있어서, 상기 유체 도피로의 도중에 설치되어 밀봉대상 유체를 대기측으로 유출시킬 수 있음과 아울러 대기측의 유체의 흡입을 방지할 수 있는 체크밸브 립(check valve lip)을 구비한 것을 특징으로 하는 슬라이드 씰.
5. 제4항에 있어서, 상기 유체 도피로는, 상기 슬라이드 씰의 상기 고정 주면(周面)에 형성된 홈, 대기측의 측면에 형성된 홈, 및 밀봉대상 유체측에 형성된 측면으로 구성되고,
   상기 체크밸브 립은, 상기 슬라이드 씰의 밀봉대상 유체측의 상기 측면에 설치되고, 상기 고정 주면을 향하는 방향으로 돌출하는 형상인 것을 특징으로 하는 슬라이드 씰.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬라이드 씰의 밀봉대상 유체측의 측면을 지지하기 위한 밀봉측 케이스(case)를 구비한 것을 특징으로 하는 슬라이드 씰.
7. 제3항에 있어서, 상기 슬라이드 씰의 대기측의 측면을 지지하기 위한 대기측 케이스와,
   상기 대기측 케이스에 설치되고, 상기 슬라이딩면에 압접하여 대기측의 더스트가 밀봉대상 유체측으로 진입하는 것을 방지함과 아울러 밀봉대상 유체측의 해당 유체를 대기측으로 유출시킬 수 있는 더스트 립을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 씰.
8. 제1부재가 제2부재에 대하여 회동 자유롭고, 이 2개의 부재 간의 고리형 간극을 밀봉하기 위한 것으로, 상기 제2부재 또는 제1부재에 마련된 고리형 장착 오목부와, 이 장착 오목부에 장착되는 슬라이드 씰(seal)을 구비하는 씰 구조체에 있어서,
   상기 슬라이드 씰은, 탄성체이며 원고리형이고 그 중심선을 지나는 단면 형상이 사각형으로 형성되고,
   상기 슬라이드 씰의 내주면 및 외주면의 어느 한쪽 면이 고정 주면(周面)이고, 다른 한쪽 면이 피슬라이딩면이며,
   상기 슬라이드 씰이 상기 장착 오목부에 장착되지 않은 상태에서 상기 슬라이드 씰의 상기 장착 오목부의 바닥면에 압접하는 고정 주면의 직경이, 상기 장착 오목부의 바닥면의 직경보다 크거나 작게 형성되고, 또한 상기 슬라이드 씰의 상기 제1부재 또는 제2부재의 슬라이딩면을 향하는 측의 피슬라이딩면의 직경이, 상기 슬라이딩면의 직경보다 크거나 작게 형성되고,
   상기 슬라이드 씰이 상기 장착 오목부에 장착된 상태에서 상기 슬라이드 씰이 탄성 변형하여 상기 슬라이드 씰의 상기 피슬라이딩면의 직경이, 상기 슬라이딩면의 직경과 일치하거나 이에 근사한 치수로 되는 것을 특징으로 하는 씰 구조체.

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