KR101476599B1 - 립타입 시일의 장착 구조 - Google Patents

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KR101476599B1
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Abstract

본 발명은, 하우징의 축구멍 내주에 장착되어, 상기 축구멍에 삽입통과한 축의 둘레면에 슬라이딩 가능하게 밀착접촉하는 립타입 시일을 상기 축구멍 내주에 장착하는 구조에 있어서, 축지름이 동일하여도 축구멍 지름이 다른 장착 부위에 사용하는 경우에 있어서도 동일 사양의 립타입 시일을 사용가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 달성하기 위하여, 립타입 시일(1)을 그 외주측에 배치한 카트리지(51)를 통하여 축구멍(72) 내주에 장착하는 구조로 한다. 카트리지(51)는, 소직경 통부(52)에 단차부(53)를 통하여 대직경 통부(54)를 일체로 성형한 단붙이 형상을 가지고, 소직경 통부(52)의 내주면에 립타입 시일(1)을 끼움결합하는 동시에 대직경 통부(54)의 외주면에 의해 축구멍(72) 내주에 끼움결합된다. 또한 카트리지(51)는 그 제작시에, 소직경 통부(52)의 지름치수가 일정하게 설정되는 동시에 대직경 통부(54)의 지름치수가 장착 예정인 축구멍 지름에 맞추어 설정된다.

Description

립타입 시일의 장착 구조{INSTALLATION STRUCTURE FOR LIP TYPE SEAL}
본 발명은, 밀봉장치의 일종인 립타입 시일(a lip type seal)에 관한 것으로, 특히 그 장착 구조에 관한 것이다. 본 발명의 립타입 시일은, 예를 들면 자동차 등 차량용의 워터펌프(water pump) 시일로서 이용되거나, 또는 기타 일반의 범용 워터펌프 시일로서 이용된다.
종래부터 도 3에 나타낸 바와 같이, 하우징(71)의 축구멍(72) 내주(內周)에 장착되어, 상기 축구멍(72)에 삽입통과한 축(73)의 둘레면에 슬라이딩 가능하게 밀착접촉하는 립타입 시일(74)이 알려져 있지만, 그 축구멍(72) 내주에 대한 장착 구조는, 상기 시일(74)의 외주면을 직접, 축구멍(72) 내주면에 끼움결합하는 구조로 되어 있다. 따라서, 축지름이 같아도 축구멍 지름이 다른 장착 부위에 사용할 경우에는, 외부직경 치수를 달리한 다른 사양의 시일(74)을 별도로 제작하지 않으면 안된다고 하는 문제가 있다(특허 문헌 1 참조).
또한, 본 발명과 관련된 다른 선행 기술로서, 엔진의 실린더(cylinder) 블록 등의 하우징에 부착되는 판금(板金)제 리테이너(retainer)와, 이 판금제 리테이너에 유지되어 크랭크샤프트(crank shaft) 등의 회전 부재에 슬라이딩가능하게 밀착접촉하는 오일 시일(oil seal)을 가지는 밀봉장치로서, 판금제 리테이너와 오일 시일을 서로 별체(別體)로 성형하고, 오일 시일을 판금제 리테이너의 내주에 끼움결합한 밀봉장치가 일본 특허공개 2003-42304호 공보에 게재되어 있다. 그러나, 이 선행 기술에 있어서, 판금제 리테이너는 오일 시일을 하우징의 외측 단면(end surface)에 장착하기 위해서 설치되어 있으며, 본 발명에 있어서 카트리지가 립타입 시일을 축구멍 내주에 장착하기 위해 설치되어 있는 것과는 다른 구조로 되어 있다(특허 문헌 2 참조).
[특허 문헌 1]:일본 특허공개평8-75008호 공보
[특허 문헌 2]:일본 특허공개2003-42304호 공보
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여, 축지름이 같아도 축구멍 지름이 다른 장착 부위에 사용하는 경우에 있어서도 동일 사양의 립타입 시일을 그대로 사용할 수 있도록 연구한 립타입 시일의 장착 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 청구항 1에 의한 장착 구조는, 하우징의 축구멍 내주에 장착되며, 상기 축구멍에 삽입통과한 축의 둘레면에 슬라이딩 가능하게 밀착접촉하는 립타입 시일을 상기 축구멍 내주에 장착하는 구조로서, 상기 립타입 시일을 그 외주측에 배치한 카트리지(cartridge)를 통하여 상기 축구멍 내주에 장착하는 구조를 가지고, 상기 카트리지는, 소직경 통부(small-diameter tube portion)에 단차부를 통하여 대직경 통부(large-diameter tube portion)를 일체로 성형한 단붙이 형상을 가지며, 상기 소직경 통부의 내주면에 상기 립타입 시일을 끼움결합하는 동시에 상기 대직경 통부의 외주면에 의해 상기 축구멍 내주에 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 2에 의한 장착 구조는, 상기한 청구항 1 기재의 장착 구조에 있어서, 카트리지는, 대직경 통부의 축방향 단부에, 상기 카트리지를 축구멍에 삽입할 때의 삽입 깊이를 규정하기 위한 외향 플랜지형상(outward flange shaped)의 걸림결합부(engagement portion)를 일체로 가지고, 소직경 통부의 축방향 단부에, 상기 카트리지에 립타입 시일을 삽입할 때의 삽입 깊이를 규정하기 위한 내향 플랜지형상(inward flange shaped)의 걸림결합부를 일체로 가지며, 대직경 통부의 외주면에 의해 축구멍 내주면에 끼움결합되었을 때에 소직경 통부의 외주면과 축구멍 내주면 사이에 지름방향 갭(gap)이 설정되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 3에 의한 장착 구조는, 상기한 청구항 1 또는 2 기재의 장착 구조에 있어서, 카트리지에 설치하는 단차부는 단면 S자 내지 대략 S자형상으로 이루어지고, 소직경 통부와 대직경 통부가 축방향으로 일부 오버랩해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
게다가 또, 본 발명의 청구항 4에 의한 장착 구조는, 상기한 청구항 1, 2 또는 3 기재의 장착 구조에 있어서, 카트리지는, 대직경 통부의 외주면에, 상기 카트리지와 축구멍 내주면과의 사이에 개재해서 시일 작용을 하는 탄성피막(elastic membrane)으로 이루어지는 외주 시일을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 구성을 구비한 본 발명의 장착 구조는, 립타입 시일을 그 외주측에 배치한 카트리지를 통하여 축구멍 내주에 장착하는 구조로 이루어지고, 카트리지는 소직경 통부에 단차부를 통하여 대직경 통부를 일체로 성형한 단붙이 형상을 가지며, 이 중 소직경 통부의 내주면에 립타입 시일을 끼움결합하는 동시에 대직경 통부의 외주면에 의해 축구멍 내주에 끼움결합되는 구조로 되어 있다. 따라서 상기 카트리지를 제작할 때에, 소직경 통부의 지름치수를 일정하게 설정하는 동시에 대직경 통부의 지름치수를 장착 예정인 축구멍 지름에 맞추어 설정함으로써, 동일 사양의 립타입 시일을 그대로 계속해서 사용하는 것이 가능하게 되고, 게다가 이 립타입 시일을 여러가지 크기의 축구멍 내주에 장착하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명 소기의 목적대로, 축지름이 같아도 축구멍 지름이 다른 장착 부위에 사용할 경우에 있어서도 동일 사양의 립타입 시일을 그대로 사용할 수 있다.
또한, 카트리지에 있어서의 대직경 통부의 축방향 단부에 외향 플랜지형상의 걸림결합부를 설치한 경우에는, 카트리지를 축구멍에 삽입할 때에 이 걸림결합부를 하우징의 외측 단면에 맞닿게 함으로써, 삽입 깊이를 항상 일정한 깊이로 규정할 수 있고, 따라서 장착 작업성을 향상할 수 있다.
또, 카트리지에 있어서의 소직경 통부의 축방향 단부에 내향 플랜지형상의 걸림결합부를 설치한 경우에는, 카트리지에 립타입 시일을 삽입할 때에 이 걸림결합부에 립타입 시일을 맞닿게 함으로써, 삽입 깊이를 항상 일정한 깊이로 규정할 수 있고, 따라서 조립 작업성을 향상할 수 있다.
또한, 카트리지는, 대직경 통부의 외주면에 의해 축구멍 내주면에 끼움결합되었을 때에 소직경 통부의 외주면과 축구멍 내주면 사이에 소정 크기의 지름방향 갭이 설정되므로, 이 지름방향 갭을, 축의 편심(偏心)에 대한 립타입 시일의 추종(following)을 위한 스페이스, 혹은 하우징으로부터 립타입 시일에 열이 전달되기 어렵게 하는 단열을 위한 스페이스 등으로서 유효하게 활용하는 것이 고려된다.
또, 카트리지의 축방향 길이는 소직경 통부의 축방향 길이와 대직경 통부의 축방향 길이의 합에 의해 설정되므로, 카트리지가 축방향으로 조금 대형화되는 것이 우려되지만, 카트리지에 설치하는 단차부를 단면 S자 내지 대략 S자 형상으로 하여 소직경 통부와 대직경 통부를 축방향으로 일부 오버랩시켜 배치하면, 이렇게 일부 오버랩되는 만큼, 카트리지의 축방향 길이를 단축하는 것이 가능해진다. 따라서, 립타입 시일을 카트리지를 통하여 장착하는 구조에 있어서도 축방향으로 컴팩트한 구조의 시일 제품을 제공할 수 있다.
또한, 카트리지에 있어서의 대직경 통부의 외주면에 탄성피막으로 이루어지는 외주 시일을 설치한 경우에는, 이 외주 시일이 카트리지와 축구멍 내주면 사이에 개재해서 시일 작용을 하기 때문에, 그부분의 시일성을 확보·향상할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 장착 구조를 구비한 립타입 시일의 절반 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제 2 실시예에 관한 장착 구조를 구비한 립타입 시일의 절반 단면도이다.
도 3은, 종래 예에 관한 장착 구조를 구비한 립 시일의 절반 단면도이다.
다음으로, 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 설명한다.
제 1 실시예 ···
도 1은, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 립타입 시일(1)의 장착 구조를 나타내고 있으며, 립타입 시일(1) 및 장착 구조는 각각 아래와 같이 구성되어 있다. 한편, 이 립 시일(1)은 자동차용 워터펌프 시일로서 냉각수를 시일하는데 이용되는 것이다. 도면의 오른쪽이 냉각수, 즉 밀봉유체측(A), 도면의 좌측이 대기측(B)이다.
즉, 이 립타입 시일(1)은, 하우징(펌프 하우징)(71)의 축구멍(보어)(72) 내주에 장착되어, 상기 축구멍(72)으로 삽입통과한 축(73)의 둘레면에 슬라이딩 가능하게 밀착접촉하는 것으로, 그 외주측에 배치한 카트리지(51)를 통하여 축구멍(72) 내주에 장착되는 구조로 되어 있다.
또한, 이 립타입 시일(1)은, 제 1 립시일부재(11), 제 2 립시일부재(21) 및 백업링(31)의 조합에 의해 구성되어 있다.
제 1 립시일부재(11)는, 소정의 고무상(rubber-like) 탄성체로 이루어지며, 원통부(12)의 밀봉유체측 단부(end portion)에 지름방향 내측을 향해 환형의 지름방향부(annular radial portion, 13)가 일체로 성형되며, 이 지름방향부(13)의 내주 단부에 축방향 한쪽을 향해서 시일 립(제 1 시일 립)(14)이 일체로 성형되어 있다. 시일 립(14)의 립단부(lip end)의 내주면에는, 펌핑 작용(pumping operation)을 하는 나사 시일(15)이 설치되어 있다. 또 원통부(12) 및 지름방향부(13)의 두께내에는 금속제의 보강링(16)이 매설되고 있고(가류(加硫) 접착), 이 보강링(16)은 제 1 립시일부재(11)와 마찬가지로, 원통부(17) 및 지름방향부(18)를 일체로 가지고 있다. 또한 이 보강링(16)의 원통부(17)의 대기측 단부에는, 지름방향부(13, 18)와의 사이에 제 2 립시일부재(21) 및 백업링(31)을 코킹고정하기 위한 코킹부(19)가 일체로 성형되어 있다.
제 2 립시일부재(21)는, 소정의 수지재료(PTFE 등)로 이루어지며, 환형의 평면부(22)의 내주 단부에 축방향 한쪽을 향해서 시일 립(제 2 시일 립)(23)이 일체로 성형되어 있다.
백업링(31)은, 금속판의 프레스 품(press molded product)으로 이루어지며, 통형상부(32)의 밀봉유체측 단부에 지름방향 내측을 향하여 환형의 내향 플랜지부(33)가 일체로 성형되어 있으며, 후자의 플랜지부(33)가 제 2 립시일부재(21)를 직접적으로 백업(backing up)하는 백업부(유지부)로 되어 있다.
제 2 립시일부재(21) 및 백업링(31)은 도시하는 바와 같이, 제 1 립시일부재(11)의 원통부(12)의 내주측이며 지름방향부(13, 18)의 배면(背面)측에 순차 조립되어, 코킹부(19)를 구부림으로써, 3 부품(11, 21, 31)이 일체화되어 있다.
상기 3부품(11, 21, 31)의 조합으로 이루어지는 립타입 시일(1)은 이것을 직접, 축구멍(72) 내주면에 끼움결합하는 것도 가능하지만, 상기 장착 구조에서는 상기한 바와 같이 카트리지(51)를 통하여 끼움결합되는 구조로 되어 있다.
카트리지(51)는, 아래와 같이 구성되어 있다.
즉, 카트리지(51)는, 금속 등 소정의 강재(rigid material)로 이루어지고, 예를 들면 금속판의 프레스 품으로 이루어지며, 소직경 통부(52)를 가지고, 이 소직경 통부(52)의 밀봉유체측 단부에 지름방향 외측을 향해서 환형의 단차부(53)가 일체로 성형되며, 단차부(53)의 외주 단부에 밀봉유체측(A)을 향해서 대직경 통부(54)가 일체로 성형되어 있고, 도시한 바와 같이 소직경 통부(52)의 내주면에 립타입 시일(1)을 끼움결합하는 동시에 대직경 통부(54)의 외주면에 의해 축구멍(72) 내주면에 끼움결합되는 구조로 되어 있다.
또한, 카트리지(51)는 그 제작시에, 소직경 통부(52)의 지름치수가 일정하게 설정되는 동시에 대직경 통부(54)의 지름치수가 장착 예정인 축구멍 지름에 맞추어 설정되는 것으로 되어 있다.
또, 카트리지(51)는, 대직경 통부(54)의 외주면에 의해 축구멍(72) 내주면에 끼움결합되었을 때에, 소직경 통부(52)의 외주면과 축구멍(72) 내주면 사이에 지름방향 갭(55)이 설정되는 것으로 되어 있다.
또한, 카트리지(51)에 있어서의 대직경 통부(54)의 밀봉유체측 단부에는, 상기 카트리지(51)를 축구멍(72)에 삽입할 때의 삽입 깊이를 규정하기 위한 외향 플랜지형상의 걸림결합부(56)가 일체로 성형되어 있다.
또, 카트리지(51)에 있어서의 대직경 통부(54)의 외주면에는, 상기 카트리지(51)와 축구멍(72) 내주면 사이에 개재해서 시일 작용을 하는 탄성피막으로 이루어지는 외주 시일(57)이 전체 둘레에 걸쳐 피착(被着)되어 있다.
또한, 카트리지(51)에 있어서의 소직경 통부(52)의 대기측 단부에는, 상기 카트리지(51)에 립타입 시일(1)을 삽입할 때의 삽입 깊이를 규정하기 위한 내향 플랜지형상의 걸림결합부(58)가 일체로 성형되어 있다.
상기 구성의 립타입 시일(1)은, 복수의 시일 립(14, 23)을 가지며 뛰어난 시일 효과를 발휘하는 것 이외에, 그 장착 구조에 대하여 이하의 작용 효과를 발휘하는 점에 특징을 가지고 있다.
즉, 상기 구성의 장착 구조는, 립타입 시일(1)을 그 외주측에 배치한 카트리지(51)를 통하여 축구멍(72) 내주에 장착하는 구조로 되며, 카트리지(51)는 소직경 통부(52)에 단차부(53)를 통하여 대직경 통부(54)를 일체로 성형한 단붙이 형상으로 하고, 이 중의 소직경 통부(52)의 내주면에 립타입 시일(1)을 끼움결합하는 동시에 대직경 통부(54)의 외주면에 의해 축구멍(72) 내주에 끼움결합되는 구조로 되어 있다. 따라서 카트리지(51)를 제작하는데 있어서, 소직경 통부(52)의 지름치수를 일정하게 설정하는 동시에 대직경 통부(54)의 지름치수를 장착 예정인 축구멍 지름에 맞추어 설정함으로써, 동일 사양의 립타입 시일(1)을 그대로 계속해서 사용하는 것이 가능해지고, 게다가 이 립타입 시일(1)을 여러가지 크기의 축구멍(72) 내주에 장착하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 축지름이 같아도 축구멍 지름이 다른 장착 부위에 사용하는 경우에 있어서도 동일 사양의 립타입 시일(1)을 그대로 사용할 수 있다.
또한, 장착 상태에 있어서, 카트리지(51)의 소직경 통부(52)의 외주면과 축구멍(72) 내주면 사이에 소정 크기의 지름방향 갭(55)이 설정되기 때문에, 이 지름방향 갭(55)을, 축(73)의 편심에 대한 립타입 시일(1)의 추종을 위한 스페이스로서, 혹은 하우징(71)으로부터 립타입 시일(1)에 열이 전달되기 어렵게 하는 단열을 위한 스페이스로서 유효하게 활용할 수 있다.
또, 카트리지(51)에 있어서의 대직경 통부(54)의 밀봉유체측 단부에 외향 플랜지형상의 걸림결합부(56)가 일체로 성형되어 있기 때문에, 카트리지(51)를 축구멍(72)에 삽입할 때에 이 걸림결합부(56)를 하우징(71)의 외측 단면에 맞닿게 하여, 삽입 깊이를 항상 일정한 깊이로 규정할 수 있다. 따라서 장착 작업을 용이화하고, 장착 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 카트리지(51)에 있어서의 대직경 통부(54)의 외주면에 탄성피막으로 이루어지는 외주 시일(57)이 피착되어 있기 때문에, 이 외주 시일(57)이 카트리지(51)와 축구멍(72) 내주면 사이에 개재해서 시일 작용을 발휘한다. 따라서 그부분의 시일성을 확보·향상할 수 있다.
또, 카트리지(51)에 있어서의 소직경 통부(52)의 대기측 단부에 내향 플랜지형상의 걸림결합부(58)가 일체로 성형되어 있기 때문에, 카트리지(51)에 립타입 시일(1)을 삽입할 때 이 걸림결합부(58)에 립타입 시일(1)을 맞닿게 함으로써, 삽입 깊이를 항상 일정한 깊이로 규정할 수 있다. 따라서 조립 작업을 용이화하고, 조립 작업성을 향상할 수 있다.
제 2 실시예 ···
도 2는, 본 발명의 제 2 실시예에 관한 립타입 시일(1)의 장착 구조를 나타내고 있으며, 립타입 시일(1) 및 장착 구조는 각각 아래와 같이 구성되어 있다. 한편, 이 립 시일(1)은 자동차용 워터펌프 시일로서 냉각수를 시일하는데도 이용되는 것이다. 도면의 오른쪽이 냉각수, 즉 밀봉유체측(A), 도면의 좌측이 대기측(B)이다.
즉, 이 립타입 시일(1)은, 하우징(펌프 하우징)(71)의 축구멍(보어)(bore, 72) 내주에 장착되고, 상기 축구멍(72)에 삽입통과한 축(73)의 둘레면에 슬라이딩 가능하게 밀착접촉하는 것으로서, 그 외주측에 배치한 카트리지(51)를 통하여 축구멍(72) 내주에 장착되는 구조로 되어 있다.
또한, 이 립타입 시일(1)은, 제 1 립시일부재(11), 제 2 립시일부재(21), 백업링(31) 및 유지링(41)의 조합에 의해 구성되어 있다.
이 중 우선, 유지링(41)은, 금속판의 프레스 품으로 이루어지며, 통형상부(42)와, 이 통형상부(42)의 밀봉유체측 단부에 연속해서 설치된 접어꺽임부(fold-back portion, 43)와, 접어꺽임부(43)에 연속해서 설치된 내향 플랜지부(44)와, 통형상부(42)의 대기측 단부에 설치된 코킹(caulking)부(45)를 일체로 가지고, 내향 플랜지부(44)와 코킹부(45) 사이에 제 2 립시일부재(21) 및 백업링(31)이 코킹고정되어 있다.
제 2 립시일부재(21)는, 소정의 수지재료(PTFE 등)로 이루어지며, 환형의 평면부(22)의 내주 단부에 시일 립(제 2 시일 립)(23)이 밀봉유체측(A)으로 경사지도록 일체로 성형되어 있다.
백업링(31)은, 유지링(41)과 마찬가지로 금속판의 프레스 품으로 이루어지며, 환형의 평면형상으로 성형되어 있다. 이 백업링(31)은, 제 2 립시일부재(21) 보다 더 대기측(B)에 배치되므로, 제 2 립시일부재(21)에 대한 백업 작용을 한다.
제 1 립시일부재(11)는, 소정의 고무상 탄성체로 이루어지며, 유지링(41)의 통형상부(42)의 외주측에 배치된 원통부(12)와, 원통부(12)의 밀봉유체측 단부로부터 지름방향 내측을 향해서 일체로 성형된 환형의 지름방향부(13)와, 지름방향부(13)의 내주 단부에 일체로 성형된 시일 립(제 1 시일 립)(14)을 일체로 가지고 있다. 시일 립(14)은 밀봉유체측(A)으로 길게 연장되도록 형성되며, 그 선단 내주면에 펌핑 작용을 하는 나사 시일(15)이 설치되어 있다. 또 지름방향부(13)의 대기측 단면에 환형의 끼움결합 홈부(fitting groove portion, 13a)가 대기측(B)을 향해서 개구하도록 설치되어 있으며, 이 끼움결합 홈부(13a)에 유지링(41)의 접어꺽임부(43)가 대기측(B)으로부터 끼워 넣어져 있다. 또 원통부(12)의 대기측 단부에는 내향 칼라(collar)부(20)가 일체로 성형되어 있고, 이 내향 칼라부(20)와 지름방향부(13) 사이에 유지링(41)이 비(非)접착으로 끼움결합되는 구조로 되어 있다.
상기 4 부품(11, 21, 31, 41)의 조합으로 이루어지는 립타입 시일(1)은 이것을 직접, 축구멍(72) 내주면에 끼움결합하는 것도 가능하지만, 상기 장착 구조에서는 상기한 바와 같이 카트리지(51)를 통하여 끼움결합되는 구조로 되어 있다.
카트리지(51)는, 아래와 같이 구성되어 있다.
즉, 카트리지(51)는, 금속 등 소정의 강재로 이루어지며, 예를 들면 금속판의 프레스 품으로 이루어지고, 소직경 통부(52)를 가지며, 이 소직경 통부(52)의 밀봉유체측 단부에 지름방향 외측을 향해 환형의 단차부(53)가 일체로 성형되고, 단차부(53)의 외주 단부에 밀봉유체측(A)을 향해 대직경 통부(54)가 일체로 성형 되어 있으며, 도시하는 바와 같이 소직경 통부(52)의 내주면에 립타입 시일(1)을 끼움결합하는 동시에 대직경 통부(54)의 외주면에 의해 축구멍(72) 내주면에 끼움결합되는 구조로 되어 있다.
한편, 상기 제 1 실시예에 있어서의 단차부(53)는 축에 직각인 평면형상으로 형성되어 있었지만, 상기 제 2 실시예에서는, 단차부(53)는 단면 S자 내지 대략 S자형상으로 형성되어, 이로써 소직경 통부(52)와 대직경 통부(54)가 축방향으로 일부 오버랩하여 배치되는 구조로 되어 있다.
또한, 카트리지(51)는 그 제작시에, 소직경 통부(52)의 지름치수가 일정하게 설정되는 동시에 대직경 통부(54)의 지름치수가 장착 예정인 축구멍 지름에 맞추어 설정되는 것으로 되어 있다.
또, 카트리지(51)는, 대직경 통부(54)의 외주면에 의해 축구멍(72) 내주면에 끼움결합되었을 때에, 소직경 통부(52)의 외주면과 축구멍(72) 내주면 사이에 지름방향 갭(55)이 설정되는 것으로 되어 있다.
또한, 카트리지(51)에 있어서의 대직경 통부(54)의 밀봉유체측 단부에는, 상기 카트리지(51)를 축구멍(72)에 삽입할 때의 삽입 깊이를 규정하기 위한 외향 플랜지형상의 걸림결합부(56)가 일체로 성형되어 있다.
또, 카트리지(51)에 있어서의 대직경 통부(54)의 외주면에는, 상기 카트리지(51)와 축구멍(72) 내주면 사이에 개재해서 시일 작용을 하는 탄성피막으로 이루어지는 외주 시일(57)이 전체 둘레에 걸쳐 피착되어 있다.
또한, 카트리지(51)에 있어서의 소직경 통부(52)의 대기측 단부에는, 상기 카트리지(51)에 립타입 시일(1)을 삽입할 때의 삽입 깊이를 규정하기 위한 내향 플랜지형상의 걸림결합부(58)가 일체로 성형되어 있다.
상기 구성의 립타입 시일(1)은, 복수의 시일 립(14, 23)을 가지고 뛰어난 시일 효과를 발휘하는 것 이외에, 그 장착 구조에 대하여 이하의 작용 효과를 발휘하는 점에 특징을 가지고 있다.
다시 말해, 상기 구성의 장착 구조는, 립타입 시일(1)을 그 외주측에 배치한 카트리지(51)를 통하여 축구멍(72) 내주에 장착하는 구조로 되며, 카트리지(51)는 소직경 통부(52)에 단차부(53)를 통하여 대직경 통부(54)를 일체로 성형한 단붙이 형상으로 되고, 이 중의 소직경 통부(52)의 내주면에 립타입 시일(1)을 끼움결합 하는 동시에 대직경 통부(54)의 외주면에 의해 축구멍(72) 내주에 끼움결합되는 구조로 되어 있다. 따라서 카트리지(51)를 제작하는데 있어서, 소직경 통부(52)의 지름치수를 일정하게 설정하는 동시에 대직경 통부(54)의 지름치수를 장착 예정인 축구멍 지름에 맞추어 설정함으로써, 동일 사양의 립타입 시일(1)을 그대로 계속해서 사용하는 것이 가능해지고, 게다가 이 립타입 시일(1)을 여러가지 크기의 축구멍(72) 내주에 장착하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 축지름이 같아도 축구멍 지름이 다른 장착 부위에 사용하는 경우에 있어서도 동일 사양의 립타입 시일(1)을 그대로 사용할 수 있다.
또한, 장착 상태에 있어서, 카트리지(51)의 소직경 통부(52)의 외주면과 축구멍(72) 내주면 사이에 소정의 크기의 지름방향 갭(55)이 설정되기 때문에, 이 지름방향 갭(55)을, 축(73)의 편심에 대한 립타입 시일(1)의 추종을 위한 스페이스로서, 혹은 하우징(71)으로부터 립타입 시일(1)에 열이 전달되기 어렵게 하는 단열을 위한 스페이스로서 유효하게 활용할 수 있다.
또한, 카트리지(51)에 있어서의 대직경 통부(54)의 밀봉유체측 단부에 외향 플랜지형상의 걸림결합부(56)가 일체로 성형되어 있기 때문에, 카트리지(51)를 축구멍(72)에 삽입할 때 이 걸림결합부(56)를 하우징(71)의 외측 단면에 맞닿게 함으로써, 삽입 깊이를 항상 일정한 깊이로 규정할 수 있다. 따라서 장착 작업을 용이화하고, 장착 작업성을 향상할 수 있다.
또한, 카트리지(51)에 있어서의 대직경 통부(54)의 외주면에 탄성피막으로 이루어지는 외주 시일(57)이 피착되어 있기 때문에, 이 외주 시일(57)이 카트리지(51)와 축구멍(72) 내주면 사이에 개재해서 시일 작용을 발휘한다. 따라서 그부분의 시일성을 확보·향상할 수 있다.
또한, 카트리지(51)에 있어서의 소직경 통부(52)의 대기측 단부에 내향 플랜지형상의 걸림결합부(58)가 일체로 성형되어 있기 때문에, 카트리지(51)에 립타입 시일(1)을 삽입할 때 이 걸림결합부(58)에 립타입 시일(1)을 맞닿게 함으로써, 삽입 깊이를 항상 일정한 깊이로 규정할 수 있다. 따라서 조립 작업을 용이화하고, 조립 작업성을 향상할 수 있다.
게다가 또, 카트리지(51)의 단차부(53)가 단면 S자 내지 대략 S자 형상으로 형성되며, 이로써 소직경 통부(52)와 대직경 통부(54)가 축방향으로 일부 오버랩 해서 배치되어 있기 때문에, 이렇게 일부 오버랩하는 만큼, 카트리지(51) 전체의 축방향 길이가 단축되어 있다. 따라서, 립타입 시일(1)을 카트리지(51)를 통하여 장착하는 구조에 있어서도 축방향으로 컴팩트한 구조의 시일 제품을 제공할 수 있다.
한편, 상기 설명에 있어서, 립타입 시일(1)의 구조는 단순한 예시에 지나지 않고, 본 발명에 따르면 여러가지 구조의 립타입 시일을 카트리지를 통하여 하우징에 장착할 수 있다.
1 립타입 시일
11 제 1 립시일부재
14, 23 시일 립
16 보강링(reinforcing ring)
19, 45 코킹부(caulking portion)
21 제 2 립시일부재
31 백업링(backup ring)
41 유지링(retaining ring)
51 카트리지
52 소직경 통부
53 단차부
54 대직경 통부
55 지름방향 갭
56 외향 플랜지형상의 걸림결합부
57 외주 시일
58 내향 플랜지형상의 걸림결합부
71 하우징
72 축구멍
73 축

Claims (4)

  1. 하우징(71) 내에 형성된 축구멍(72)의 내주에 장착되는, 립타입 시일의 장착 구조로서,
    상기 장착 구조는,
    상기 축구멍(72)에 삽입된 축(73)의 둘레면과 슬라이딩가능하게 밀착접촉하는 립타입 시일(1); 및
    상기 립타입 시일(1)의 외주측 상에 배치된 카트리지(51);를 포함하고,
    상기 립타입 시일(1)은 제 1 립시일부재(11), 제 2 립시일부재(21), 백업링(31) 및 유지링(41)을 포함하며,
    상기 제 1 립시일부재(11)는,
    일체로 형성된 원통부(12);
    상기 원통부(12)의 밀봉유체측(A) 단부에 지름방향 내측을 향해 일체로 형성된 환형의 지름방향부(13); 및
    상기 지름방향부(13)의 내주 단부에 상기 밀봉유체측(A)을 향해 연장되도록 일체로 형성된 제 1 시일 립(14);을 구비하고,
    상기 제 2 립시일부재(21)는,
    환형의 평면부(22); 및
    상기 환형의 평면부(22)의 내주 단부에 상기 밀봉유체측(A)을 향해 경사지도록 일체로 형성된 제 2 시일 립(23);을 구비하며,
    상기 백업링(31)은,
    환형의 평면형상을 가지고,
    상기 제 2 립시일부재(21)에 대하여 백업 작용을 하도록 상기 제 2 립시일부재(21)보다 더 상기 립타입 시일(1)의 대기측(B)으로 배치되며,
    상기 유지링(41)은,
    통형상부(42);
    상기 통형상부(42)의 밀봉유체측(A) 단부에 연속해서 제공된 접어꺽임부(43);
    상기 접어꺽임부(43)에 연속해서 제공된 내향 플랜지부(44); 및
    상기 통형상부(42)의 대기측(B) 단부에 제공된 코킹부(45);를 일체로 구비하고,
    상기 제 1 립시일부재(11)의 원통부(12)는 상기 유지링(41)의 통형상부(42)의 외주측에 배치되며, 제 2 립시일부재(21) 및 백업링(31)은 상기 유지링(41)의 내향 플랜지부(44)와 코킹부(45) 사이에 코킹고정되어 있고,
    상기 카트리지(51)는,
    소직경 통부(52);
    상기 소직경 통부(52)의 밀봉유체측(A) 단부에 상기 소직경 통부(52)의 지름방향 외측을 향해 일체로 형성된 환형의 단차부(53); 및
    상기 환형의 단차부(53)의 외주 단부에 밀봉유체측(A)을 향해 일체로 형성된 대직경 통부(54)를 구비하고,
    상기 환형의 단차부(53)는, 단면이 S자 형상으로 이루어져, 상기 소직경 통부(52)와 상기 대직경 통부(54)가 축방향으로 일부 오버랩되도록 배치되고, 상기 소직경 통부(52)의 내주면에 상기 립타입 시일(1)이 끼움결합되는 동안 상기 대직경 통부(54)의 외주면이 상기 축구멍(72)의 내주면에 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 립타입 시일의 장착 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지(51)는, 상기 대직경 통부(54)의 밀봉유체측(A) 축방향 단부에, 상기 카트리지(51)를 상기 축구멍(72)에 삽입할 때의 삽입 깊이를 규정하기 위한 외향 플랜지형상의 걸림결합부(56)를 일체로 가지고, 상기 소직경 통부(52)의 대기측(B) 축방향 단부에, 상기 카트리지(51)에 상기 립타입 시일(1)을 삽입할 때의 삽입 깊이를 규정하기 위한 내향 플랜지형상의 걸림결합부(58)를 일체로 가지며, 그리고 상기 카트리지(51)가 상기 대직경 통부(54)의 외주면에 의해 상기 축구멍(72)의 내주면에 끼움결합되었을 때 상기 소직경 통부(52)의 외주면과 상기 축구멍(72)의 내주면 사이에 지름방향 갭(55)이 설정되는 것을 특징으로 하는 립타입 시일의 장착 구조.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 카트리지(51)는, 상기 대직경 통부(54)의 외주면 상에, 상기 카트리지(51)와 상기 축구멍(72)의 내주면 사이에 개재되어 시일 작용을 하는 탄성피막으로 이루어진 외주 시일(57)을 구비하는 것을 특징으로 하는 립타입 시일의 장착 구조.
  4. 삭제
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