KR101563099B1 - 밀봉장치 - Google Patents

Abstract

슬라이딩 토크를 낮게 억제하면서 유체 압력이 낮은 상태 또는 유체 압력이 없는 상태에 있어서도 밀봉 기능을 발휘시킬 수 있는 밀봉장치를 제공한다. 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착하고 또한 하우징(5000)에서의 축(4000)이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링(2000)과, 외주 링(2000)의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3000)을 구비함과 더불어, 외주 링(2000)의 외주면에는 고압 측(H)의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부(2220)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

밀봉장치 {SEALING DEVICE}

본 발명은 축과 하우징의 축구멍 사이의 고리모양 간극을 밀봉하는 밀봉장치에 관한 것이다.

자동차용 자동 변속기(Automatic Transmission, AT)나 연속 가변 변속기(Continuously Variable Transmission, CVT)에 있어서는, 유압을 유지시키기 위해 상대적으로 회전하는 축과 하우징 사이의 고리모양 간극(annular gap)을 밀봉하는 밀봉 링(seal ring)이 설치되어 있다. 도 138 및 도 139를 참조하여 종래 예에 따른 밀봉 링에 대해 설명한다. 도 138은 종래 예에 따른 밀봉 링에서의 유압(油壓)을 유지하고 있지 않은 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 139는 종래 예에 따른 밀봉 링의 유압을 유지하고 있는 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 종래 예에 따른 밀봉 링(6000)은, 축(4000)의 외주에 설치된 고리모양 홈(4100)에 장착된다. 그리고, 밀봉 링(6000)은 축(4000)이 삽입통과되는 하우징(5000)의 축구멍(shaft hole)의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 측벽면의 각각에 슬라이딩 자재로 접촉함으로써, 하우징(5000)의 축구멍와 축(4000) 사이의 고리모양 간극을 밀봉한다.

상기와 같은 용도로 사용되는 밀봉 링(6000)에는, 슬라이딩 토크(sliding torque)를 충분히 낮게 하는 것이 요구된다. 그 때문에, 밀봉 링(6000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다. 이와 같이, 밀봉 링(6000)은 축구멍의 내주면에 대해 조임 마진(tightening margin)을 갖지 않도록 구성되어 있다. 그리고, 자동차의 엔진이 상당히 유압이 높아져 있는 상태에 있어서는, 밀봉 링(6000)이 유압에 의해 직경이 확대되어 축구멍의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 측벽면에 밀착한다. 이에 따라, 유압을 유지하는 기능이 충분히 발휘된다(도 139 참조).

이에 대해, 엔진의 정지에 의해 유압이 걸리지 않은 상태에 있어서는, 밀봉 링(6000)은 축구멍의 내주면이나 고리모양 홈(4100)의 측벽면으로부터 떨어진 상태로 된다(도 138 참조). 그 때문에, 유압이 걸리지 않은 상태에서는, 밀봉 링(6000)은 밀봉 기능을 발휘하지 않는다. 따라서, AT나 CVT와 같이 유압 펌프에 의해 압송되는 기름에 의해 변속 제어가 수행되는 구성에 있어서는, 유압 펌프가 정지한 무부하 상태(예를 들어, 아이들링 스톱(idling stop: 차량이 일정시간 이상 정지한 경우, 엔진의 공회전을 멈춤으로서 연비를 향상시키는 기술) 시)에서는, 밀봉 링(6000)이 밀봉하고 있던 기름이 오일 팬으로 되돌아가 버린다. 이에 따라, 밀봉 링(6000)의 근방의 기름이 없어져 버린다. 따라서, 이 상태에서 엔진을 시동(재시동)시키면, 밀봉 링(6000)의 근방에는 기름이 없어 윤활이 없는 상태에서 작동이 개시된다. 그 때문에, 응답성이나 작동성이 나쁘다는 문제가 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 제4665046호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개 2011-144847호 공보 특허 문헌 3 : 일본 특개 2010-265937호 공보

본 발명의 목적은, 슬라이딩 토크를 낮게 억제하면서 유체 압력이 낮은 상태 또는 유체 압력이 없는 상태에 있어서도 밀봉 기능을 발휘시킬 수 있는 밀봉장치를 제공함에 있다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 수단을 채용했다.

즉, 본 발명의 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드(slide)하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부(凹部)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 「고압 측」이라고 하는 것은 밀봉장치의 양측에 차압이 발생한 때에 고압으로 되는 측을 의미하고, 「저압 측」이라고 하는 것은 밀봉장치의 양측에 차압이 발생한 때에 저압으로 되는 측을 의미한다.

본 발명의 밀봉장치에 의하면, 외주 링은 내주 링에 의해 외주면 측을 향해 꽉 눌린다. 그 때문에, 유체 압력이 작용할 수 없거나(차압이 발생하고 있지 않거나) 또는 유체 압력이 거의 작용하고 있지 않은(차압이 거의 발생하고 있지 않은) 상태에 있어서도, 외주 링은 하우징의 축구멍의 내주면에 접한 상태로 되어 밀봉 기능이 발휘된다. 따라서, 밀봉 대상 영역의 유체 압력이 높아지거나 한 직후부터 유체 압력을 유지시킬 수 있다. 또, 외주 링의 외주면에 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부 내에는 고압 측으로부터 유체가 도입된다. 그 때문에, 유체 압력이 높아도, 오목부가 설치된 영역에서는 유체 압력이 내주면 측으로 향하여 작용한다. 따라서, 유체 압력의 증가에 따른 외주 링에 의한 외주면 측으로의 압력의 증가를 억제할 수 있고, 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 슬라이딩 토크를 낮게 억제하면서, 유체 압력이 낮은 상태 또는 유체 압력이 없는 상태에 있어서도 밀봉 기능을 발휘시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 외주 링의 외주면 측으로부터 본 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 외주 링의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 2에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 2에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 2에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 3에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예 3에 따른 외주 링의 측면도(저압 측으로부터 본 측면도)이다.
도 16은 본 발명의 실시예 3에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 17은 본 발명의 실시예 3에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예 3에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 19는 본 발명의 실시예 4에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 20은 본 발명의 실시예 4에 따른 외주 링의 외주면 측으로부터 본 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예 4에 따른 외주 링의 측면도이다.
도 22는 본 발명의 실시예 4에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 23은 본 발명의 실시예 4에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 24는 본 발명의 실시예 4에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 25는 본 발명의 실시예 4에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 26은 본 발명의 실시예 4의 변형례 1에 따른 외주 링의 외관도의 일부이다.
도 27은 본 발명의 실시예 4의 변형례 2에 따른 외주 링의 외관도의 일부이다.
도 28은 본 발명의 실시예 4의 변형례 3에 따른 외주 링의 외관도의 일부이다.
도 29는 본 발명의 실시예 5에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 30은 본 발명의 실시예 5에 따른 외주 링의 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이다.
도 31은 본 발명의 실시예 5에 따른 외주 링의 측면도이다.
도 32는 본 발명의 실시예 5에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 33은 본 발명의 실시예 5에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 34는 본 발명의 실시예 5에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 35는 본 발명의 실시예 5에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 36은 본 발명의 실시예 5의 변형례 1에 따른 외주 링의 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이다.
도 37은 본 발명의 실시예 5의 변형례 2에 따른 외주 링의 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이다.
도 38은 본 발명의 실시예 6에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 39는 본 발명의 실시예 6에 따른 외주 링의 측면도이다.
도 40은 본 발명의 실시예 6에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 41은 본 발명의 실시예 6에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 42는 본 발명의 실시예 6에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 43은 본 발명의 실시예 6에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 44는 본 발명의 실시예 7에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 45는 본 발명의 실시예 7에 따른 외주 링의 측면도이다.
도 46은 본 발명의 실시예 7에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 47은 본 발명의 실시예 7에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 48은 본 발명의 실시예 7에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 49는 본 발명의 실시예 7에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 50은 본 발명의 실시예 8에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 51은 본 발명의 실시예 8에 따른 외주 링의 측면도이다.
도 52는 본 발명의 실시예 8에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 53은 본 발명의 실시예 8에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 54는 본 발명의 실시예 8에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 55는 본 발명의 실시예 9에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 56은 본 발명의 실시예 9에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 57은 본 발명의 실시예 9에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 58은 본 발명의 실시예 9에 따른 위치 규제 링의 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이다.
도 59는 본 발명의 실시예 9에 따른 위치 규제 링의 단면도이다.
도 60은 본 발명의 실시예 10에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 61은 본 발명의 실시예 10에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 62는 본 발명의 실시예 11에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 63은 본 발명의 실시예 11에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 64는 본 발명의 실시예 12에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 65는 본 발명의 실시예 12에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 66은 본 발명의 실시예 13에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 67은 본 발명의 실시예 13에 따른 외주 링의 외주면 측으로부터 본 도면이다.
도 68은 본 발명의 실시예 13에 따른 외주 링의 측면도(저압 측으로부터 본 측면도)이다.
도 69는 본 발명의 실시예 13에 따른 밀봉구조의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 70은 본 발명의 실시예 13에 따른 밀봉구조의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 71은 본 발명의 실시예 14에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 72는 본 발명의 실시예 14에 따른 외주 링의 측면도이다.
도 73은 본 발명의 실시예 14에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 74는 본 발명의 실시예 14에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 75는 본 발명의 실시예 14에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 76은 본 발명의 실시예 15에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 77은 본 발명의 실시예 15에 따른 외주 링의 외주면 측으로부터 본 도면이다.
도 78은 본 발명의 실시예 15에 따른 외주 링의 측면도이다.
도 79는 본 발명의 실시예 15에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 80은 본 발명의 실시예 15에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 81은 본 발명의 실시예 15에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 82는 본 발명의 실시예 15에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태로서, 외주 링이 역방향으로 장착된 경우의 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 83은 본 발명의 실시예 16에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 84는 본 발명의 실시예 16에 따른 외주 링의 외주면 측으로부터 본 도면이다.
도 85는 본 발명의 실시예 16에 따른 외주 링의 측면도이다.
도 86은 본 발명의 실시예 16에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 87은 본 발명의 실시예 16에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 88은 본 발명의 실시예 16에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 89는 본 발명의 실시예 16에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태로서, 외주 링이 정방향으로 장착된 경우의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 90은 본 발명의 실시예 16에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태로서, 외주 링이 역방향으로 장착된 경우의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 91은 본 발명의 실시예 16의 변형례에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 92는 본 발명의 실시예 17에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 93은 본 발명의 실시예 17에 따른 외주 링의 외주면 측으로부터 본 도면이다.
도 94는 본 발명의 실시예 17에 따른 외주 링의 측면도이다.
도 95는 본 발명의 실시예 17에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 96은 본 발명의 실시예 17에 따른 외주 링의 이음매부 부근의 사시도이다.
도 97은 본 발명의 실시예 17에 따른 외주 링의 이음매부 부근의 사시도이다.
도 98은 본 발명의 실시예 17에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 99는 본 발명의 실시예 17에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 100은 본 발명의 실시예 17에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태로서, 외주 링이 정방향으로 장착된 경우의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 101은 본 발명의 실시예 17에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태로서, 외주 링이 역방향으로 장착된 경우의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 102는 본 발명의 실시예 17의 변형례에 따른 외주 링의 이음매부 부근의 사시도이다.
도 103은 본 발명의 실시예 18에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이다.
도 104는 본 발명의 실시예 18에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 105는 본 발명의 실시예 19에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이다.
도 106은 본 발명의 실시예 19에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 107은 본 발명의 실시예 19에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 108은 본 발명의 실시예 19에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 109는 본 발명의 실시예 20에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이다.
도 110은 본 발명의 실시예 20에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 111은 본 발명의 실시예 21에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이다.
도 112는 본 발명의 실시예 21에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 113은 본 발명의 실시예 22에 따른 밀봉장치의 일부 파단 단면도이다.
도 114는 본 발명의 실시예 22에 따른 외주 링의 외주면 측으로부터 본 도면이다.
도 115는 본 발명의 실시예 22에 따른 외주 링의 측면도이다.
도 116은 본 발명의 실시예 22에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 117은 본 발명의 실시예 22에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 118은 본 발명의 실시예 22에 따른 밀봉장치가 역방향으로 장착된 상태에서 축을 하우징의 축구멍에 장착할 때의 모습을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 119는 본 발명의 실시예 23에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 120은 본 발명의 실시예 23에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 121은 본 발명의 실시예 24에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 122는 본 발명의 실시예 24에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 123은 본 발명의 실시예 25에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 124는 본 발명의 실시예 25에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 125는 본 발명의 실시예 26에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 126은 본 발명의 실시예 26에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 127은 본 발명의 실시예 27에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 128은 본 발명의 실시예 28에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 129는 본 발명의 실시예 28에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다.
도 130은 본 발명의 실시예 29에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 131은 본 발명의 실시예 30에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 132는 본 발명의 실시예 31에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 133은 본 발명의 실시예 32에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 134는 본 발명의 실시예 33에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 135는 본 발명의 실시예 34에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 136은 본 발명의 실시예 35에 따른 외주 링의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 137은 본 발명의 실시예 35에 따른 외주 링의 측면도의 일부이다.
도 138은 종래 예에 따른 밀봉 링에서의 유압을 유지하고 있지 않은 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 139는 종래 예에 따른 밀봉 링에서의 유압을 유지하고 있는 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.

이하에 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 실시형태 및 실시예에 기초해서 예시적으로 상세히 설명한다. 다만, 이 실시형태 및 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은 특별히 특정적인 기재가 없는 한은, 이 발명의 범위를 그들에만 한정하는 취지의 것은 아니다. 또한, 본 실시형태 및 실시예에 따른 밀봉장치는, 자동차용의 AT나 CVT 등의 변속기에 있어서, 유압을 유지시키기 위해 상대적으로 회전하는 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하는 용도로 사용되는 것이다. 또, 이하의 설명에 있어서, 「고압 측」이라고 하는 것은 밀봉장치의 양측에 차압이 발생한 때에 고압으로 되는 측을 의미하고, 「저압 측」이라고 하는 것은 밀봉장치의 양측에 차압이 발생한 때에 저압으로 되는 측을 의미한다.

(실시형태)

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시형태에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 설명한다.

<밀봉장치 및 밀봉구조의 구성>

특히, 도 1, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시형태에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 구성에 대해 설명한다. 본 실시형태에 따른 밀봉장치(1000)는, 축(4000)의 외주에 설치된 고리모양 홈(4100)에 장착된다. 그리고, 밀봉장치(1000)는 상대적으로 회전하는 축(4000)과 하우징(5000)(하우징(5000)에서의 축(4000)이 삽입통과되는 축구멍의 내주면) 사이의 고리모양 간극을 밀봉한다. 이에 따라, 밀봉장치(1000)는 유체 압력(본 실시형태에서는 유압)이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지한다. 여기서, 본 실시형태에 있어서는, 도 5 및 도 6 중의 오른쪽의 영역의 유체 압력이 변화하도록 구성되어 있고, 밀봉장치(1000)는 도면 중 오른쪽의 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 역할을 담당하고 있다. 또한, 자동차의 엔진이 정지한 상태에 있어서는, 밀봉 대상 영역의 유체 압력은 낮고, 무부하 상태로 되어 있으며, 엔진을 걸면 밀봉 대상 영역의 유체 압력은 높아진다.

그리고, 본 실시형태에 따른 밀봉장치(1000)는 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3000)으로 구성된다. 외주 링(2000)의 재료의 바람직한 예로서는, 폴리 에테르 에테르 케톤(polyether ether ketone, PEEK), 폴리 페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)을 들 수 있다. 또, 내주 링(3000)의 재료의 바람직한 예로서는, 아크릴 고무(acrylic rubber, ACM), 불소 고무(fluororubber, FKM), 수소화 니트릴 고무(hydrogenated nitrile rubber, HNBR)를 들 수 있다. 도 1, 도 5 및 도 6에서는, 내주 링(3000)에 대해서는 개략적으로 나타내고 있다.

또, 외주 링(2000)과 내주 링(3000)이 조합된 상태에 있어서는, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체(單體)에 대해서는, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다. 즉, 외주 링(2000) 단체에서는, 축구멍의 내주면에 대해 조임 마진을 갖지 않도록 구성되어 있다. 따라서, 만일 내주 링(3000)을 장착하지 않은 상태이고, 또한 외력이 작용하지 않은 상태로 하면, 외주 링(2000)의 외주면은 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에는 접하지 않는다.

<외주 링>

특히, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시형태에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(abutment joint portion; 2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(凹部; 2220)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형(rectangular)의 고리모양 부재에 대해, 상기의 이음매부(2100)와 오목부(2220)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100)와 오목부(2220)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100) 및 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어, 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)는 외주면 측 및 양측벽면 측의 어디로부터 보아도 계단 모양으로 절단된, 소위 특수 스텝 컷(step cut)을 채용하고 있다. 이로써, 외주 링(2000)에 있어서는, 절단부를 매개로 한쪽의 외주 측에는 제1 감합(嵌合, 맞물림) 볼록부(2111) 및 제1 감합 오목부(2121)가 설치되고, 다른쪽의 외주 측에는 제1 감합 볼록부(2111)가 꼭 끼이는 제2 감합 오목부(2122)와 제1 감합 오목부(2121)에 꼭 끼이는 제2 감합 볼록부(2112)가 설치되어 있다. 특수 스텝 컷은, 열팽창 수축에 의해 외주 링(2000)의 둘레 길이가 변화해도 안정한 밀봉 성능을 유지하는 특성을 가진다. 특수 스텝 컷에 대해서는, 공지 기술이기 때문에 자세한 설명은 생략한다.

여기서는 이음매부(2100)의 일례로서, 특수 스텝 컷의 경우를 나타내었다. 다만, 이음매부(2100)에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 스트레이트 컷(straight cut)이나 바이어스 컷(bias cut)이나 다른 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또한, 스텝 컷은 외주면 측 및 내주면 측의 어디로부터 보아도 계단 모양으로 절단된 구조이다. 또, 외주 링(2000)의 재료로서, 저탄성의 재료(PTFE 등)를 채용한 경우에는, 이음매부(2100)를 설치하지 않고 엔드리스(endless, 단부 없음)로 해도 좋다.

오목부(2220)는 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 또, 이 오목부(2220)는 한쪽(후술하는 바와 같이 고압 측(H))의 단부(end)로부터 다른쪽(후술하는 바와 같이 저압 측(L))의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 이 오목부(2220)는 다른쪽 단부 부근까지 신장하도록 형성되어 있다. 또한, 오목부(2220)의 바닥면은 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 구성되어 있다. 이하, 외주 링(2000)의 외주면 측에 있어서, 다른쪽(저압 측(L))에서의 오목부(2220)가 형성되지 않고 남아 있는 부위를 저압 측 볼록부(2210)라 칭한다. 또한, 오목부(2220)의 깊이가 얕은 쪽일수록, 저압 측 볼록부(2210)가 설치되어 있는 부위의 강성이 높아진다. 한편, 저압 측 볼록부(2210)는 슬라이딩에 의해 마모되기 때문에, 오목부(2220)의 깊이는 경시적으로 얕아져 간다. 그 때문에, 오목부(2220)의 깊이가 지나치게 얕아지면 유체를 도입할 수 없게 되어 버린다. 그래서, 상기 강성과 경시적인 마모가 진행되어도 유체의 도입을 유지하는 것의 양자를 고려하여, 초기의 오목부(2220)의 깊이를 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 외주 링(2000)의 두께가 1.7mm의 경우, 오목부(2220)의 깊이를 0.1mm 이상 0.3mm 이하 정도로 설정하면 좋다.

또, 오목부(2220)의 폭(축방향의 폭)에 관하여, 오목부(2220)의 폭을 넓게 할수록 저압 측 볼록부(2210)의 폭은 좁아진다. 이 폭이 좁을수록 토크를 저감할 수 있지만, 폭을 지나치게 좁게 하면 밀봉성 및 내구성이 저하해 버린다. 그래서, 사용 환경 등에 따라 밀봉성 및 내구성을 유지할 수 있는 정도로, 당해 폭을 가급적으로 좁게 하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어, 외주 링(2000)의 폭(축방향의 폭)의 전 길이가 1.9mm의 경우, 저압 측 볼록부(2210)의 폭은 0.3mm 이상 0.7mm 이하 정도로 설정하면 좋다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 실시형태에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 5는 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하(또는 저부하)의 상태를 나타내고 있다. 도 6은 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다.

밀봉장치(1000)의 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3000)은 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3000)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 6에 나타낸 바와 같이 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 저압 측(L)으로 꽉 눌려 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 또, 내주 링(3000)에 대해서도, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다.

<본 실시형태에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 우수한 점>

본 실시형태에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 외주 링(2000)은 내주 링(3000)에 의해 외주면 측을 향해 꽉 눌린다. 그 때문에, 유체 압력이 작용하고 있지 않거나(차압이 발생하고 있지 않거나), 또는 유체 압력이 거의 작용하고 있지 않은(차압이 거의 발생하고 있지 않은) 상태에 있어서도, 외주 링(2000)은 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태로 된다. 또한, 저압 측 볼록부(2210)의 외주면과 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위의 외주면에 의해, 고리모양의 연속한 밀폐면이 형성된다.

따라서, 밀봉 대상 영역의 유체 압력이 높아지거나 한 직후부터 유체 압력을 유지시킬 수 있다. 즉, 아이들링 스톱 기능을 가진 엔진에 있어서는, 엔진 정지 상태로부터 액셀을 밟아 들어감으로써 엔진이 시동하는 것에 의해, 밀봉 대상 영역 측의 유압(油壓)이 높아지거나 한 직후부터 유압을 유지시킬 수 있다.

여기서, 일반적으로는 수지로 만들어진 밀봉 링의 경우, 유체의 누설을 억제하는 기능은 그다지 발휘되지 않는다. 그렇지만, 본 실시형태에 있어서는, 외주 링(2000)이 내주 링(3000)에 의해 외주면 측을 향해 꽉 눌린다. 그 때문에, 어느 정도 유체 누설을 억제하는 기능이 발휘된다. 이에 따라, 엔진이 정지함으로써 펌프 등에 의한 작용이 정지한 후에도, 잠시 동안 차압이 발생한 상태를 유지시키는 것이 가능하게 된다. 그 때문에, 아이들링 스톱 기능을 가진 엔진에 있어서, 엔진 정지 상태가 그다지 길지 않은 경우에는, 차압이 발생한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 엔진을 재시동시킨 때에, 그 직후부터 적합하게 유체 압력을 유지시킬 수 있다.

또, 외주 링(2000)의 외주면에는 오목부(2220)가 형성되어 있으며, 이 오목부(2220) 내에는 고압 측(H)으로부터 유체가 도입된다. 그 때문에, 유체 압력이 높아져도, 오목부(2220)가 설치된 영역에 있어서는 유체 압력이 내주면 측을 향해 작용한다. 여기서, 본 실시형태에 있어서는, 오목부(2220)의 바닥면은 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 구성되어 있다. 그 때문에, 오목부(2220)가 설치되어 있는 영역에 있어서는, 내주면 측으로부터 유체 압력이 작용하는 방향과 외주면 측으로부터 유체 압력이 작용하는 방향은 반대로 된다. 더욱이, 내주면 측과 외주면 측의 쌍방으로부터 압력을 받고 있는 영역에 있어서, 내경(inside diameter)보다 외경(outside diameter) 쪽이 직경이 큰 것은 말할 것까지도 없고, 유체 압력이 작용하는 면적도 외주면 측이 넓어진다. 또한, 도 6에서의 화살표는 유체 압력이 외주 링(2000)에 대해 작용하는 모습을 나타내고 있다. 이에 따라, 본 실시형태에 따른 밀봉장치(1000)에 있어서는, 유체 압력의 증가에 따른 외주 링(2000)에 의한 외주면 측으로의 압력의 증가를 억제할 수 있고, 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서는, 내주 링(3000)은 외주 링(2000)의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 밀착하고 있고, 이들의 밀착 부위에서 밀봉 기능을 발휘하고 있다. 그 때문에, 내주 링(3000)에 의한 밀봉 기능에 의해, 외주 링(2000)의 내주면 중, 외주 링(2000)에서의 저압 측 볼록부(2210)와 축구멍 내주면 사이의 슬라이딩 부분에 대응하는 부위에 대해, 유체 압력의 작용을 억제할 수 있다. 즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 내주 링(3000)의 밀착 부위보다 저압 측(L)의 영역에 있어서는, 외주 링(2000)의 내주면에 대해 유체 압력의 작용을 억제할 수 있다. 따라서, 고압 측(H)의 유체 압력이 증가해도, 외주 링(2000)의 외주면 측으로의 압력의 증가를 효과적으로 억제할 수 있다.

더욱이, 본 실시형태에 있어서는, 오목부(2220)는 고압 측(H)의 단부로부터 저압 측(L)의 단부 부근까지 신장하도록, 또한 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 외주 링(2000)의 외주면의 넓은 범위에 걸쳐 오목부(2220)를 설치함으로써, 외주 링(2000)과 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 슬라이딩 면적을 가급적으로 좁게 할 수 있다. 그 때문에, 슬라이딩 토크를 극히 경감할 수 있다. 또한, 외주 링(2000)과 하우징(5000)의 축구멍의 내주면과의 슬라이딩 면적은, 외주 링(2000)과 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면과의 밀착 면적보다 충분히 좁게 되어 있다. 이에 따라, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 대해 슬라이딩해 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 따른 외주 링(2000)은 외주면 측이 슬라이드한다. 그 때문에, 고리모양 홈의 측벽면과의 사이에서 슬라이드하는 밀봉 링의 경우에 비해, 밀봉 대상 유체에 의한 윤활막(여기에서는 유막)이 형성되기 쉬워 더 한층 슬라이딩 토크를 저감시킬 수 있다.

이와 같이, 슬라이딩 토크의 저감을 실현할 수 있는 것에 의해, 슬라이딩에 의한 발열을 억제할 수 있다. 따라서, 고속 고압의 환경 조건 하에서도 본 실시형태에 따른 밀봉장치(1000)를 적합하게 이용하는 것이 가능하게 된다.

이하, 보다 구체적인 예를 몇 가지 설명한다. 또한, 이하의 각 실시예에 있어서, 밀봉장치의 용도나, 외주 링 및 내주 링의 재료 등에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같다. 따라서, 이하의 각 실시예에서는, 이들의 설명은 적절히 생략한다.

(실시예 1)

도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예 1에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 설명한다. 본 실시예에 있어서는, 상기 실시형태에 있어서, 내주 링으로서 O링을 채용한 경우의 구성을 나타낸다. 그 밖의 구성 및 작용에 대해서는, 상기 실시형태와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

외주 링(2000)에 관해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 또, 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해서도, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같다. 또한, 도 8은 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하의 상태를 나타내고 있다. 도 9는 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다. 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조의 우수한 점에 관해서도, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같다.

(실시예 2)

(개요)

본 발명의 실시예 2에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어, 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면에 형성된 장착 홈에 장착되어, 그 장착 홈의 홈 바닥면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 내주 링은 외주 링의 내주면에 형성된 장착 홈에 장착되어 있기 때문에, 내주 링의 외주 링에 대한 위치나 자세는 안정하게 된다. 따라서, 안정적으로 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누를 수 있다. 또, 유체 압력이 작용해서 내주 링이 왜곡되어 버리는 것을 억제할 수 있다.

(구체예)

이하, 도 10 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 실시예 2에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은 상기 실시형태나 실시예 1과 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각(角)이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 외주 링(2000)에 대해, 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 설치되어 있다. 더욱이, 외주 링(2000)의 내주면에는 내주 링(3100)이 장착되는 장착 홈(2321)이 설치되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해 상기의 이음매부(2100), 오목부(2220) 및 장착 홈(2321)이 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 장착 홈(2321)을 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100), 오목부(2220) 및 장착 홈(2321)을 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 오목부(2220) 및 장착 홈(2321)을 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)는, 상기 실시형태와 마찬가지로, 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 다만, 이음매부(2100)에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 다른 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또, 외주 링(2000)의 재료로서, 저탄성의 재료(PTFE 등)를 채용한 경우에는, 이음매부(2100)를 설치하지 않고, 엔드리스로 해도 좋다.

본 실시예에 있어서도, 오목부(2220)는 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 오목부(2220)에 관해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

장착 홈(2321)은 이음매부(2100)를 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 또한, 이음매부(2100)에 있어서 절단부의 간극이 없어진 상태에서는, 장착 홈(2321)은 고리모양의 홈으로 된다. 또, 장착 홈(2321)에 대해 축선(축(4000)의 중심 축선)을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상은 내주 링(3100)의 형상에 맞추어 거의 원호모양으로 되어 있다. 또한, 내주 링(3100)이 O링이 아니고 단면 형상이 원형이 아닌 경우에는, 장착 홈(2321)의 단면 형상도 내주 링의 단면 형상에 적합하도록 하면 좋다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 12 및 도 13을 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 12는 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하의 상태를 나타내고 있다. 도 13은 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)에서의 내주면에 형성된 장착 홈(2321)에 장착되어 있다. 이에 따라, 내주 링(3100)은 외주 링(2000)에서의 장착 홈(2321)의 홈 바닥면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 저압 측(L)으로 꽉 눌려 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 그리고, 내주 링(3100)에 대해서는, 외주 링(2000)에서의 장착 홈(2321)에 장착되어 있기 때문에, 내주 링(3100)의 외주 링(2000)에 대한 위치나 자세는 안정한 상태를 유지하고 있다.

<본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해, 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 내주 링(3100)은 외주 링(2000)의 내주면에 형성된 장착 홈(2321)에 장착되어 있기 때문에, 내주 링(3100)의 외주 링(2000)에 대한 위치나 자세는 안정하게 된다. 따라서, 안정적으로 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누를 수 있다. 또, 유체 압력이 작용(유체 압력이 변동)해도 내주 링(3100)이 왜곡되어 버리는 것을 억제할 수 있다.

(실시예 3)

(개요)

본 발명의 실시예 3에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어, 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 제1 오목부가 형성되어 있고,

상기 외주 링의 내주면에는, 저압 측의 단부로부터 고압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 상기 내주 링의 축방향의 이동 범위를 제한하는, 상기 내주 링이 장착되는 제2 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해, 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 내주 링은 외주 링의 내주면에 형성된 제2 오목부에 장착되어 축방향으로의 이동 범위가 제한되어 있다. 그 때문에, 내주 링의 외주 링에 대한 위치나 자세는 안정하게 된다. 따라서, 안정적으로 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누를 수 있다. 또, 유체 압력이 작용해도 내주 링이 왜곡되는 것을 억제할 수 있다.

(구체예)

이하, 도 14 내지 도 18을 참조하여, 본 발명의 실시예 3에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은, 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 14 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 제1 오목부(2220)가 형성되어 있다. 더욱이, 외주 링(2000)의 내주면에는 내주 링(3100)이 장착되는 제2 오목부(2322)가 형성되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해, 상기의 이음매부(2100), 제1 오목부(2220) 및 제2 오목부(2322)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100)와 제1 오목부(2220)와 제2 오목부(2322)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100), 제1 오목부(2220) 및 제2 오목부(2322)를 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 제1 오목부(2220) 및 제2 오목부(2322)를 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)는, 상기 실시형태와 마찬가지로 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 다만, 이음매부(2100)에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 다른 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또, 외주 링(2000)의 재료로서, 저탄성의 재료(PTFE 등)를 채용한 경우에는, 이음매부(2100)를 설치하지 않고 엔드리스로 해도 좋다.

본 실시예에 있어서도, 제1 오목부(2220)는 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 제1 오목부(2220)에 관해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같으므로(실시형태에서의 오목부(2220)와 동일한 구성), 그 상세한 설명은 생략한다.

또, 제2 오목부(2322)는 이음매부(2100)를 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 또한, 이음매부(2100)에 있어서 절단부의 간극이 없어진 상태에서는, 제2 오목부(2322)는 고리모양의 오목부로 된다. 다만, 이음매부(2100) 부근에 오목부를 형성하는 것이 가공 상 곤란한 경우에는, 이음매부(2100) 부근에는 오목부를 형성하지 않아도 좋다. 이 제2 오목부(2322)는, 다른쪽(저압 측(L))의 단부로부터 한쪽(고압 측(H))의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 형성되어 있다. 여기서, 외주 링(2000)의 내주면 측에 있어서, 제2 오목부(2322)가 형성되지 않고 한쪽의 단부 부근에 남은 고리모양의 볼록부(거의 고리모양의 볼록부; 2311)는 내주 링(3100)의 축방향의 이동을 규제하는 스토퍼로서 기능한다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 17 및 도 18을 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 17은 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하의 상태를 나타내고 있다. 도 18은 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)의 내주면에 형성된 제2 오목부(2322) 내에 장착되어 있다. 이에 따라, 내주 링(3100)은 외주 링(2000)의 내주면(제2 오목부(2322)가 설치된 부분의 내주면)과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 제1 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 제1 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다.

또, 내주 링(3100)에 대해서는, 외주 링(2000)에서의 제2 오목부(2322) 내에 장착되어 있기 때문에, 축방향으로의 이동이 제한된다. 즉, 외주 링(2000)의 내주면 측에 설치된 볼록부(2311)에 의해 내주 링(3100)의 고압 측(H)으로의 이동이 제한된다. 이에 따라, 내주 링(3100)의 외주 링(2000)에 대한 위치나 자세는 안정한 상태가 유지된다.

<본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해, 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 내주 링(3100)은 외주 링(2000)의 내주면에 형성된 제2 오목부(2322) 내에 장착되어 있으므로, 축방향으로의 이동 범위가 제한된다. 이에 따라, 내주 링(3100)의 외주 링(2000)에 대한 위치나 자세는 안정하게 된다. 따라서, 안정적으로 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누를 수 있다. 또, 유체 압력이 작용(유체 압력이 변동)해도, 내주 링(3100)이 왜곡되어 버리는 것을 억제할 수 있다.

(실시예 4)

(개요)

본 발명의 실시예 4에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어, 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 둘레 방향에 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 오목부는 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 그 때문에, 오목부와 오목부 사이의 부위는 하우징의 축구멍의 내주면에 대해 접한 상태로 되고, 또한 외주 링의 강성의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 외주 링이 고리모양 홈 내에서 기울어져 버리는 것을 억제할 수 있고, 외주 링의 장착 상태를 안정화시킬 수 있다.

(구체예)

이하, 도 19 내지 도 28을 참조하여, 본 발명의 실시예 4에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 19 내지 도 22를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해, 상기의 이음매부(2100)와 복수의 오목부(2220)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100)와 복수의 오목부(2220)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100) 및 복수의 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 복수의 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)는 상기 실시형태와 마찬가지로 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 다만, 이음매부(2100)에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 다른 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또, 외주 링(2000)의 재료로서, 저탄성의 재료(PTFE 등)를 채용한 경우에는, 이음매부(2100)를 설치하지 않고 엔드리스로 해도 좋다.

본 실시예에 있어서는, 오목부(2220)는 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 이음매부(2100) 부근을 제외하고 등간격으로 되도록 복수의 오목부(2220)가 설치되어 있다. 또, 오목부(2220)는 그 둘레 방향의 길이가 비교적 길고, 이음매부(2100) 부근을 제외하고 오목부(2220)와 오목부(2220) 사이의 부위의 둘레 방향의 길이는 오목부(2220)의 둘레 방향의 길이 비해 짧게 되도록 구성되어 있다. 이하, 오목부(2220)와 오목부(2220) 사이의 부위를 리브(2211)라 칭한다. 이러한 구성에 의해, 오목부(2220)는 둘레 방향의 거의 전역에 걸쳐 형성되어 있다. 즉, 이음매부(2100)가 형성되는 부위와 둘레 방향의 길이가 짧은 복수의 리브(2211)의 부위를 제외하고 둘레 방향의 전역에 걸쳐 오목부(2220)가 형성되어 있다. 또, 본 실시예에서의 리브(2211)의 양 측면은 오목부(2220)의 바닥면으로부터 수직으로 되도록 구성되어 있다.

또, 오목부(2220)는 상기 실시형태의 경우와 마찬가지로 한쪽의 단부로부터 다른쪽의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 오목부(2220)는 다른쪽 단부 부근까지 신장하도록 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서도, 오목부(2220)의 바닥면은 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 구성되어 있다. 오목부(2220)의 깊이가 얕을수록, 리브(2211) 및 저압 측 볼록부(2210)가 설치되어 있는 부위의 강성이 높아진다. 한편, 이들 리브(2211) 및 저압 측 볼록부(2210)는 슬라이딩에 의해 마모되기 때문에, 오목부(2220)의 깊이는 경시적으로 얕아져 간다. 그 때문에, 오목부(2220)의 깊이가 너무 얕아지면 유체를 도입할 수 없게 되어 버린다. 그래서, 상기 강성과 경시적인 마모가 진행되어도 유체의 도입을 유지하는 것의 양자를 고려하여, 초기의 오목부(2220)의 깊이를 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 외주 링(2000)의 두께가 1.7mm의 경우, 오목부(2220)의 깊이를 0.1mm 이상 0.3mm 이하 정도로 설정하면 좋다.

또, 오목부(2220)의 폭(축방향의 폭)에 관하여, 오목부(2220)의 폭을 넓게 할수록 저압 측 볼록부(2210)의 폭은 좁아진다. 이 폭이 좁을수록 토크를 저감할 수 있지만, 폭을 지나치게 좁게 하면 밀봉성 및 내구성이 저하해 버린다. 그래서, 사용 환경 등에 따라 밀봉성 및 내구성을 유지할 수 있는 정도로, 당해 폭을 가급적으로 좁게 하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어, 외주 링(2000)의 폭(축방향의 폭)의 전 길이가 1.9mm의 경우, 저압 측 볼록부(2210)의 폭은 0.3mm 이상 0.7mm 이하 정도로 설정하면 좋다. 또, 리브(2211)의 둘레 방향의 폭은 0.3mm 이상 0.7mm 이하로 설정하면 좋다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 23 내지 도 25를 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 23 및 도 24는 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하의 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 23은 외주 링(2000)에 있어서 오목부(2220)가 설치되어 있는 부위의 모식적 단면도(축(4000)의 축선을 포함한 단면도)이고, 도 24는 외주 링(2000)에 있어서 리브(2211)가 설치되어 있는 부위의 모식적 단면도(축(4000)의 축선을 포함한 단면도)이다. 도 23 중의 외주 링(2000)은 도 21 중의 AA 단면에 상당하고, 도 24 중의 외주 링(2000)은 도 21 중의 BB 단면에 상당한다. 도 25는 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 25는 외주 링(2000)에 있어서 오목부(2220)가 설치되어 있는 부위의 모식적 단면도(축(4000)의 축선을 포함한 단면도)이다. 도 25 중의 외주 링(2000)은 도 21 중의 AA 단면에 상당한다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 리브(2211)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 25에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 또, 내주 링(3100)에 대해서도, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다.

<본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치 및 밀봉구조에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 오목부(2220)는 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있기 때문에, 오목부(2220)와 오목부(2220) 사이의 부위(리브(2211))는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 대해 접한 상태로 된다. 또, 복수의 리브(2211)가 설치됨으로써, 리브(2211)를 설치하지 않은 경우에 비해 외주 링(2000)의 강성의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100) 내에서 기울어져 버리는 것을 억제할 수 있고, 외주 링(2000)의 장착 상태를 안정화시킬 수 있다. 또한, 만일 복수의 리브(2211)를 설치하지 않은 구성을 채용한 경우, 도 23 및 도 25에 있어서 외주 링(2000)이 도면 중 반시계 방향으로 기울어져 버리는 것이 염려된다.

또, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)에 있어서는, 복수의 리브(2211)가 설치되어 있지만, 이들 리브(2211)는 둘레 방향의 길이가 짧게 되도록 구성되어 있다. 그 때문에, 본 실시예에 있어서도, 외주 링(2000)의 외주면의 넓은 범위에 걸쳐 오목부(2220)가 설치되어 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서도, 상기 실시형태의 경우와 마찬가지로 슬라이딩 토크를 충분히 저감시킬 수 있다.

(실시예 4의 변형례)

도 26 내지 도 28을 참조하여, 본 발명의 실시예 4의 변형례에 따른 밀봉장치에 대해 설명한다. 실시예 4에 있어서는, 리브(rib)의 양 측면은 오목부의 바닥면으로부터 수직으로 되도록 구성되는 경우를 나타냈다. 이에 대해, 이하의 변형례에서는, 외주 링에서의 오목부의 바닥면과 리브의 외주면이 경사면으로 연결되도록 구성되는 경우를 나타낸다. 그 밖의 구성에 대해서는, 상기 실시예 4와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

본 변형례에 있어서는, 외주 링의 오목부 및 리브의 형상만이 실시예 4와 다르다. 즉, 본 변형례에 있어서는, 오목부의 바닥면과 리브의 외주면이 경사면으로 연결되어 있다. 이하, 이 점에 대하여, 도 26 내지 도 28을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 또한, 도 26 내지 도 28은 각각 경사면의 형상이 다른 예를 나타내고 있다. 또, 각 도면에 있어서, (a)는 외주 링의 사시도의 일부이고, (b)는 외주 링의 측면도의 일부이다. 또, 각 도면에 있어서는, 편의상 외주 부분, 내주 부분 및 오목부의 바닥면을 직선적으로 묘사하고 있지만, 실제상은 원호이다.

도 26에 나타낸 변형례 1에 있어서는, 외주 링(2000)에서의 오목부(2220a)의 바닥면과 리브(2211a)의 외주면이 내측으로 움푹 패인 만곡면(만곡한 경사면; 2211a1)으로 연결되어 있다.

도 27에 나타낸 변형례 2에 있어서는, 외주 링(2000)에서의 오목부(2220b)의 바닥면과 리브(2211b)의 외주면이, 외주면 측은 외측으로 부풀어 오르고, 내주면 측은 내측으로 움푹 패인 만곡면(만곡한 경사면; 2211b1)으로 연결되어 있다.

도 28에 나타낸 변형례 3에 있어서는, 외주 링(2000)에서의 오목부(2220c)의 바닥면과 리브(2211c)의 외주면이, 평면모양의 경사면(2211c1)으로 연결되어 있다.

이상과 같이 구성된 각종 변형례에 따른 밀봉장치(외주 링(2000))에 있어서도, 상기 실시예 4와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또, 각종 변형례에 따른 외주 링(2000)의 경우에는, 오목부의 바닥면과 리브의 외주면이 경사면으로 연결되도록 구성되어 있다. 따라서, 하우징의 축구멍 내주면에 대한 슬라이딩 면적을 상기 실시예 4와 동일한 정도로 유지하면서, 리브의 강도를 실시예 4의 경우에 비해 높일 수 있다. 이에 따라, 외주 링의 강성의 저하를 더 한층 억제할 수 있다.

또한, 실시예 4 및 실시예 4의 각종 변형례에 있어서, 유체 압력이 낮은 상태 또는 유체 압력이 없는 상태에 있어서 밀봉 기능을 발휘시킬 필요가 없는 경우에는, 내주 링(3100) 없이, 외주 링(2000)을 단독으로 사용할 수 있다. 이 경우에는, 저토크 효과를 높일 수 있다.

(실시예 5)

(개요)

본 발명의 실시예 5에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 상기 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 부분은 고압 측과 저압 측으로 교대로 위치가 변화하면서 둘레 방향으로 향해 신장하도록 형성된 볼록부(凸部)에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 외주 링의 외주면에 형성되어 있는 볼록부는 고압 측과 저압 측으로 교대로 위치가 변화하면서 둘레 방향으로 향해 신장하도록 형성되어 있다. 따라서, 외주 링이 고리모양 홈 내에서 기울어져 버리는 것을 억제할 수 있고, 외주 링의 장착 상태를 안정화시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 외주 링의 외주면에는, 고압 측과 저압 측으로 교대로 위치가 변화하면서 둘레 방향으로 향해 신장하도록 형성된 볼록부가 설치되어 있다. 그 때문에, 밀봉장치가 장착된 상태에 있어서, 외주 링의 외주면 측에는 고압 측으로 개구하는 오목부가 복수 존재하게 된다. 그리고, 이들 복수의 오목부 내에는 고압 측으로부터 유체가 도입된다. 따라서, 이들 복수의 오목부는 상기 실시형태에서의 오목부(2220)와 마찬가지의 기능을 발휘한다.

(구체예)

이하, 도 29 내지 도 37을 참조하여, 본 발명의 실시예 5에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 29 내지 도 31을 참조하여, 본 발명의 실시예 5에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는, 외주면 측에 돌출하고, 표면이 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 볼록부(2212)가 형성되어 있다. 이 볼록부(2212)는, 폭 방향의 양 단면에 이르는 위치까지 이르도록, 고압 측(H)과 저압 측(L)으로 교대로 위치가 변화하면서 둘레 방향으로 향해 신장하도록 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 볼록부(2212)는 둘레 방향으로 향해 구부러지는 물결 형상(波形狀)으로 되도록 구성되어 있다. 또, 이 볼록부(2212)는, 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 설치되어 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 이음매부(2100)를 설치하지 않은 구성을 채용하는 경우에는, 이 볼록부(2212)는 전 둘레에 걸쳐 설치된다.

그리고, 이러한 볼록부(2212)가 형성됨으로써, 외주 링(2000)의 외주면에서의 고압 측(H)에는, 제3 오목부(2221)가 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성된다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에서의 저압 측(L)에는, 제4 오목부(2222)가 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성된다. 제3 오목부(2221)는 고압 측(H)의 단부로부터 저압 측(L)의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 구성되어, 고압 측(H)으로부터 유체를 도입하는 기능을 발휘한다. 또, 제4 오목부(2222)는 저압 측(L)의 단부로부터 고압 측(H)의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 구성된다. 이들 제3 오목부(2221)의 바닥면 및 제4 오목부(2222)의 바닥면은 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 구성되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해, 상기의 이음매부(2100), 볼록부(2212), 복수의 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100), 볼록부(2212), 복수의 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100), 볼록부(2212), 복수의 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)를 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 볼록부(2212), 복수의 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)을 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)는 상기 실시형태와 마찬가지로 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 다만, 이음매부(2100)에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 다른 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또, 외주 링(2000)의 재료로서 저탄성의 재료(PTFE 등)를 채용한 경우에는, 이음매부(2100)를 설치하지 않고 엔드리스로 해도 좋다. 또한, 이음매부(2100)를 설치하는 구성을 채용하는 경우에는, 이음매부(2100) 부근에는 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)를 형성하지 않도록 하는 것이 바람직하다(도 31 참조). 이 경우, 이음매부(2100) 부근의 외주면은, 볼록부(2212) 부분의 외주면과 동일면으로 된다. 따라서, 이 경우에는, 외주 링(2000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 부분은, 볼록부(2212)의 외주면과 이음매부(2100) 부근에 있어서 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)가 형성되어 있지 않은 부분의 외주면으로 된다.

본 실시예에 따른 볼록부(2212)는 가늘고 길게 신장되는 구성인바, 외주 링(2000)의 외주면에 있어서, 복수의 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)가 차지하는 면적에 비해 볼록부(2212)가 차지하는 면적이 충분히 좁아지도록 구성되어 있다. 그리고, 복수의 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)는 둘레 방향의 거의 전역에 걸쳐 형성되어 있다. 즉, 이음매부(2100)가 형성되어 있는 부근과 가늘고 긴 볼록부(2212)의 부위를 제외한 둘레 방향의 전역에 걸쳐 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)가 형성되어 있다. 또, 본 실시예에서의 볼록부(2212)의 양 측면은, 제3 오목부(2221)의 바닥면 및 제4 오목부(2222)의 바닥면에 대해 각각 수직으로 되도록 구성되어 있다.

또, 볼록부(2212)의 높이(제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)의 깊이와 같음)가 낮은 쪽일수록, 볼록부(2212)가 설치되어 있는 부위의 강성이 높아진다. 한편, 볼록부(2212)는 슬라이딩에 의해 마모되기 때문에, 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)의 깊이는 경시적으로 얕아져 간다. 그 때문에, 제3 오목부(2221)의 깊이가 너무 얕아지면 유체를 도입할 수 없게 되어 버린다. 그래서, 상기 강성과 경시적인 마모가 진행되어도 유체의 도입을 유지하는 것의 양자를 고려하여, 초기의 볼록부(2212)의 높이를 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 외주 링(2000)의 두께가 1.7mm의 경우, 볼록부(2212)의 높이를 0.1mm 이상 0.3mm 이하 정도로 설정하면 좋다.

또, 볼록부(2212)의 폭이 좁을수록 토크를 저감할 수 있지만, 폭을 지나치게 좁게 하면, 밀봉성 및 내구성이 저하해 버린다. 그래서, 사용 환경 등에 따라 밀봉성 및 내구성을 유지할 수 있는 정도로, 볼록부(2212)의 폭을 가급적으로 좁게 하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어, 외주 링(2000)의 폭(축방향의 폭)의 전 길이가 1.9mm의 경우, 볼록부(2212)의 폭은 0.3mm 이상 0.7mm 이하 정도로 설정하면 좋다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 32 내지 도 35를 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 32 내지 도 34는 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하의 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 32 중의 외주 링(2000)은 도 30 중의 AA 단면에 상당하고, 도 33 중의 외주 링(2000)은 도 30 중의 BB 단면에 상당하며, 도 34 중의 외주 링(2000)은 도 30 중의 CC 단면에 상당한다. 도 35는 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 35 중의 외주 링(2000)은 도 30 중의 AA 단면에 상당한다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)를 제외한 부위(즉 볼록부(2212)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)가 형성되어 있지 않은 부위)는, 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 35에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 또, 내주 링(3100)에 대해서도, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다.

<본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 외주 링(2000)의 외주면에 형성되어 있는 볼록부(2212)는 고압 측(H)과 저압 측(L)으로 교대로 위치가 변화하면서 둘레 방향으로 향해 신장하도록 형성되어 있다. 그 때문에, 하우징(5000)의 축구멍에 대해 외주 링(2000)의 외주면이 슬라이드하는 위치가, 고압 측(H)이나 저압 측(L)으로 치우쳐 버리는 일은 없다. 따라서, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100) 내에서 기울어져 버리는 것을 억제할 수 있고, 외주 링(2000)의 장착 상태를 안정화시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 볼록부(2212)는 폭 방향의 양 단면에 이르는 위치까지 이르도록, 고압 측(H)과 저압 측(L)으로 교대로 위치가 변화하면서 둘레 방향으로 향해 신장하도록 형성되어 있다. 따라서, 하우징(5000)의 축구멍에 대해 외주 링(2000)의 외주면이 슬라이드하는 위치가, 고압 측(H)이나 저압 측(L)으로 치우쳐 버리는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또, 외주 링(2000)의 외주면에는 복수의 제3 오목부(2221)가 형성되어 있으며, 이들 복수의 제3 오목부(2221) 내에는 고압 측(H)으로부터 유체가 도입된다. 그 때문에, 유체 압력이 높아져도, 제3 오목부(2221)가 설치된 영역에 있어서는 유체 압력이 내주면 측을 향해 작용한다. 여기서, 본 실시예에 있어서는, 제3 오목부(2221)의 바닥면은 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 구성되어 있기 때문에, 제3 오목부(2221)가 설치되어 있는 영역에 있어서는 내주면 측으로부터 유체 압력이 작용하는 방향과 외주면 측으로부터 유체 압력이 작용하는 방향은 반대로 된다. 또한, 도 35에서의 화살표는, 유체 압력이 외주 링(2000)에 대해 작용하는 모습을 나타내고 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)에 있어서는, 유체 압력의 증가에 따른 외주 링(2000)의 외주면 측으로의 압력의 증가를 억제할 수 있고, 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다.

또, 도 35에 나타낸 바와 같이, 내주 링(3100)의 외주 링(2000)에 대한 밀착 부위보다 저압 측(L)의 영역에 있어서는, 외주 링(2000)의 내주면에 대해 유체 압력의 작용을 억제할 수 있다. 따라서, 고압 측(H)의 유체 압력이 증가해도, 외주 링(2000)에 의한 외주면 측으로의 압력의 증가를 억제할 수 있다.

더욱이, 본 실시예에 있어서는, 외주 링(2000)의 외주면에 대해 넓은 범위에 걸쳐 제3 오목부(2221) 및 제4 오목부(2222)가 설치되어 있기 때문에, 외주 링(2000)과 하우징(5000)의 축구멍의 내주면과의 슬라이딩 면적을 가급적으로 좁게 할 수 있다. 따라서, 슬라이딩 토크를 극히 경감할 수 있다. 또한, 외주 링(2000)과 하우징(5000)의 축구멍의 내주면과의 슬라이딩 면적은, 외주 링(2000)과 고리모양 홈(4100)의 저압 측(L)의 측벽면과의 밀착 면적보다 충분히 좁게 되어 있다. 이에 따라, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 대해 슬라이딩해 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은 외주면 측이 슬라이드한다. 그 때문에, 고리모양 홈의 측벽면과의 사이에서 슬라이드하는 밀봉 링의 경우에 비해, 밀봉 대상 유체에 의한 윤활막(여기에서는 유막)이 형성되기 쉬워 더 한층 슬라이딩 토크를 저감시킬 수 있다.

이와 같이, 슬라이딩 토크의 저감을 실현함으로써, 슬라이딩에 의한 발열을 억제할 수 있다. 따라서, 고속 고압의 환경 조건 하에서도 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)를 적합하게 사용하는 것이 가능하게 된다.

더욱이, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 폭 방향(축방향)의 중심면에 대해 대칭적인 구조로 되어 있다. 따라서, 외주 링(2000)을 장착할 때 장착하는 방향을 신경쓰지 않아도 좋은바, 장착성이 우수하다. 또, 고압 측(H)과 저압 측(L)이 바뀌는 환경 하에 있어서도 적용 가능하다. 즉, 도 32 내지 도 34에 있어서, 오른쪽이 왼쪽에 비해 고압으로 되거나, 왼쪽이 오른쪽에 비해 고압으로 되거나 하는 환경 하에서도, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)를 적합하게 사용할 수 있다.

(실시예 5의 변형례)

도 36 및 도 37을 참조하여, 본 발명의 실시예 5의 변형례에 따른 밀봉장치에 대해 설명한다. 이하에 설명하는 변형례에 있어서는, 외주 링의 외주면에 형성되는 볼록부, 제3 오목부 및 제4 오목부의 형상이 실시예 5와는 다른 경우를 나타낸다. 그 밖의 구성에 대해서는, 상기 실시예 5와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

도 36에 나타낸 변형례 1에 따른 외주 링(2000)의 외주면에 형성되어 있는 볼록부(2212a)도, 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지로, 폭 방향의 양 단면에 이르는 위치까지 이르도록 고압 측(H)과 저압 측(L)으로 교대로 위치가 변화하면서 둘레 방향으로 향해 신장하도록 형성되어 있다. 다만, 변형례 1의 경우에는, 볼록부(2212a)는 둘레 방향으로 직사각형 모양의 물결 모양으로 되도록 구성되어 있다.

이러한 볼록부(2212a)가 형성됨으로써, 외주 링(2000)의 외주면에는, 제3 오목부(2221a)가 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성되고, 또한 제4 오목부(2222a)가 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성된 점에 대해서는 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지이다. 또, 제3 오목부(2221a)가 고압 측(H)의 단부로부터 저압 측(L)의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 구성되어 고압 측(H)으로부터 유체를 도입하는 기능을 발휘하는 점도 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지이다. 또, 제4 오목부(2222a)가 저압 측(L)의 단부로부터 고압 측(H)의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 구성되는 점도 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지이다. 더욱이, 제3 오목부(2221a)의 바닥면 및 제4 오목부(2222a)의 바닥면이 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 구성되어 있는 점도 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지이다.

이 변형례 1에 있어서도, 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있는 것은 말할 것까지도 없다.

또, 도 37에 나타낸 변형례 2에 따른 외주 링(2000)의 외주면에 형성되는 볼록부(2212b)도, 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지로, 폭 방향의 양 단면에 이르는 위치까지 이르도록, 고압 측(H)과 저압 측(L)으로 교대로 위치가 변화하면서 둘레 방향으로 향해 신장하도록 형성되어 있다. 다만, 변형례 2의 경우에는, 볼록부(2212b)는 둘레 방향으로 향해 삼각형 모양의 물결 모양으로 되도록 구성되어 있다.

이러한 볼록부(2212b)가 형성됨으로써, 외주 링(2000)의 외주면에는, 제3 오목부(2221b)가 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성되고, 또한 제4 오목부(2222b)가 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성된 점에 대해서는 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지이다. 또, 제3 오목부(2221b)가 고압 측(H)의 단부로부터 저압 측(L)의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 구성되어 고압 측(H)으로부터 유체를 도입하는 기능을 발휘하는 점도 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지이다. 또, 제4 오목부(2222b)가 저압 측(L)의 단부로부터 고압 측(H)의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 구성되는 점도 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지이다. 더욱이, 제3 오목부(2221b)의 바닥면 및 제4 오목부(2222b)의 바닥면이 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 구성되어 있는 점도 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지이다.

이 변형례 2에 있어서도, 상기 실시예 5의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있는 것은 말할 것까지도 없다.

또한, 실시예 5 및 실시예 5의 각종 변형례에 있어서, 유체 압력이 낮은 상태 또는 유체 압력이 없는 상태에 있어서 밀봉 기능을 발휘시킬 필요가 없는 경우에는, 내주 링(3100) 없이, 외주 링(2000)을 단독으로 사용할 수 있다. 이 경우에는, 저토크 효과를 높일 수 있다.

(실시예 6)

(개요)

본 발명의 실시예 6에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 둘레 방향에 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있고,

인접한 오목부 사이에 각각 형성되는 볼록부는, 상기 하우징에 대한 상기 외주 링의 슬라이딩 방향으로 향함에 따라, 저압 측으로부터 고압 측을 향해 신장하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 실시예 6에 따른 밀봉구조는,

상대적으로 회전하는 축 및 하우징과,

상기 축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역 유체 압력을 유지하는 밀봉장치를 구비하는 밀봉구조에 있어서,

상기 밀봉장치는,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 둘레 방향에 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있고,

인접한 오목부 사이에 각각 형성되는 볼록부는, 상기 하우징에 대한 상기 외주 링의 슬라이딩 방향으로 향함에 따라, 저압 측으로부터 고압 측을 향해 신장하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 인접한 오목부 사이에 형성되는 볼록부는, 하우징에 대한 외주 링의 슬라이딩 방향으로 향함에 따라, 저압 측으로부터 고압 측에 향해 신장하도록 설치되어 있다. 그 때문에, 하우징과 외주 링의 상대적인 회전에 따라, 오목부 내에 도입되는 유체는 고압 측으로부터 저압 측, 또한 외주 링에 대한 하우징의 슬라이딩 방향으로 적극적으로 흘러 간다. 이에 따라, 오목부 중, 외주 링의 외주면에 있어서 오목부가 형성되어 있지 않은 저압 측의 부분과 볼록부로 형성되는 쐐기 모양의 선단 부근에 유체의 흐름이 집중된다. 그리고, 이 유체의 흐름의 집중에 의해 동압(動壓)이 발생하기 때문에, 외주 링은 내주면 측을 향해 꽉 눌린다. 따라서, 이 동압에 의해서도, 외주 링에 의한 외주면 측으로의 압력의 증가를 억제할 수 있고, 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다.

더욱이, 복수의 볼록부가 형성되어 있기 때문에, 외주 링의 강성의 저하를 억제할 수 있다. 또, 이들 복수의 볼록부는 하우징의 축구멍의 내주면에 대해 접한 상태로 되므로, 외주 링이 고리모양 홈 내에서 기울어져 버리는 것을 억제할 수 있고, 외주 링의 장착 상태를 안정화시킬 수 있다.

(구체예)

이하, 도 38 내지 도 43을 참조하여, 본 발명의 실시예 6에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 38 내지 도 40 및 도 42를 참조하여, 본 발명의 실시예 6에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해, 상기의 이음매부(2100)와 복수의 오목부(2220)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100)와 복수의 오목부(2220)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100) 및 복수의 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 복수의 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)는 상기 실시형태와 마찬가지로 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 다만, 이음매부(2100)에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 다른 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또, 외주 링(2000)의 재료로서 저탄성의 재료(PTFE 등)를 채용한 경우에는, 이음매부(2100)를 설치하지 않고 엔드리스로 해도 좋다.

본 실시예에 있어서는, 오목부(2220)는 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 이음매부(2100) 부근을 제외하고 등간격으로 되도록 복수의 오목부(2220)가 설치되어 있다.

또, 복수의 오목부(2220)가 형성됨으로써, 인접한 오목부(2220) 사이에는 각각 볼록부(2213)가 형성된다. 볼록부(2213)는, 하우징(5000)에 대한 외주 링(2000)의 슬라이딩 방향으로 향함에 따라, 저압 측(L)으로부터 고압 측(H)으로 향해 신장하도록 설치되어 있다.

또, 오목부(2220)는 고압 측(H)의 단부로부터 저압 측(L)의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 오목부(2220)는 저압 측(L)의 단부 부근까지 신장하도록 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서도, 오목부(2220)의 바닥면은 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 구성되어 있다.

또한, 외주 링(2000)의 외주면 측에 있어서, 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 설치되어 있지 않은 부분의 외주면과 볼록부(2213) 및 저압 측 볼록부(2210)의 외주면은 동일면으로 구성되어 있다. 즉, 이들 외주면은 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 되어 있다. 그리고, 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 설치되어 있지 않은 부분의 외주면과 저압 측 볼록부(2210)의 외주면에 의해, 연속하는 고리모양의 면을 형성하고 있다. 이 연속하는 고리모양의 면이 외주 링(2000)에서의 외주면 측의 밀봉면으로서 기능한다.

오목부(2220)의 깊이가 얕을수록, 볼록부(2213) 및 저압 측 볼록부(2210)가 설치되어 있는 부위의 강성이 높아진다. 한편, 이들 볼록부(2213) 및 저압 측 볼록부(2210)는 슬라이딩에 의해 마모되기 때문에, 오목부(2220)의 깊이는 경시적으로 얕아져 간다. 그 때문에, 오목부(2220)의 깊이가 너무 얕아지면 유체를 도입할 수 없게 되어 버린다. 그래서, 상기 강성과 경시적인 마모가 진행되어도 유체의 도입을 유지하는 것의 양자를 고려하여, 초기의 오목부(2220)의 깊이를 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 외주 링(2000)의 두께가 1.7mm의 경우, 오목부(2220)의 깊이를 0.1mm 이상 0.3mm 이하 정도로 설정하면 좋다.

또, 오목부(2220)의 폭(축방향의 폭)에 관하여, 오목부(2220)의 폭을 넓게 할수록, 저압 측 볼록부(2210)의 폭은 좁아진다. 이 폭이 좁을수록 토크를 저감할 수 있지만, 폭을 지나치게 좁게 하면 밀봉성 및 내구성이 저하해 버린다. 그래서, 사용 환경 등에 따라 밀봉성 및 내구성을 유지할 수 있는 정도로, 당해 폭을 가급적으로 좁게 하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어, 외주 링(2000)의 폭(축방향의 폭)의 전 길이가 1.9mm의 경우, 저압 측 볼록부(2210)의 폭은 0.3mm 이상 0.7mm 이하 정도로 설정하면 좋다. 또, 볼록부(2213)의 둘레 방향의 폭은 0.3mm 이상 0.7mm 이하로 설정하면 좋다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 41 내지 도 43을 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 41은 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하의 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 41은 외주 링(2000)에 있어서 오목부(2220)가 설치되어 있는 부위의 모식적 단면도(축(4000)의 축선을 포함한 단면도)이고, 도 41 중의 밀봉장치(1000)는 도 38 중의 AA 단면에 상당한다. 도 42는 외주 링(2000)에서의 일부 파단 사시도로서, 하우징(5000)에 대한 외주 링(2000)의 슬라이딩 방향과 유체의 흐름과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 43은 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 43은 외주 링(2000)에 있어서 오목부(2220)가 설치되어 있는 부위의 모식적 단면도(축(4000)의 축선을 포함한 단면도)이고, 도 43 중의 밀봉장치(1000)는 도 38 중의 AA 단면에 상당한다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 볼록부(2213)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 43에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 또, 내주 링(3100)에 대해서도, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다.

또, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)의 외주면에 형성되어 있는 복수의 볼록부(2213)는, 하우징(5000)에 대한 외주 링(2000)의 슬라이딩 방향(도 42의 화살표(R) 방향)으로 향함에 따라, 저압 측(L)으로부터 고압 측(H)으로 향해 신장하도록 설치되어 있다. 그 때문에, 하우징(5000)과 외주 링(2000)의 상대적인 회전에 따라, 오목부(2220) 내에 도입되는 유체는 고압 측(H)으로부터 저압 측(L), 또한 외주 링(2000)에 대한 하우징(5000)의 슬라이딩 방향으로 적극적으로 흘러 간다(도 42의 화살표(X) 방향으로 흘러 간다).

<본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 외주 링(2000)에 형성된 볼록부(2213)에 의해, 하우징(5000)과 외주 링(2000)의 상대적인 회전에 따라, 오목부(2220) 내에 도입되는 유체는 도 42의 화살표(X) 방향을 향해 적극적으로 흘러 간다. 이에 따라, 오목부(2220) 중, 저압 측 볼록부(2210)와 볼록부(2213)로 형성되는 쐐기 모양의 선단 부근에 유체의 흐름이 집중된다. 그리고, 이 유체의 흐름의 집중에 의해 동압(動壓)이 발생하기 때문에, 외주 링(2000)은 내주면 측을 향해 꽉 눌린다. 따라서, 이 동압에 의해서도, 외주 링(2000)에 의한 외주면 측으로의 압력의 증가를 억제할 수 있고, 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다.

더욱이, 본 실시예에 있어서는, 복수의 볼록부(2213)가 설치되어 있기 때문에, 볼록부(2213)를 설치하지 않은 경우에 비해 외주 링(2000)의 강성의 저하를 억제할 수 있다. 또, 이들 복수의 볼록부(2213)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 대해 접한 상태로 되므로, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100) 내에서 기울어져 버리는 것을 억제할 수 있고, 외주 링(2000)의 장착 상태를 안정화시킬 수 있다. 여기서, 볼록부(2213)는 외주 링(2000)에서의 고압 측(H)의 단부로부터 저압 측(L)의 단부에 이르도록 설치되어 있으므로, 외주 링(2000)의 기울어짐을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 만일 복수의 볼록부(2213)를 설치하지 않은 구성을 채용한 경우, 도 41 및 도 43에 있어서, 외주 링(2000)이 도면 중 반시계 방향으로 기울어져 버리는 것이 염려된다.

또, 본 실시예에 있어서도, 외주 링(2000)의 외주면의 넓은 범위에 걸쳐 오목부(2220)가 설치되어 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서도, 상기 실시형태의 경우와 마찬가지로, 슬라이딩 토크를 충분히 저감시킬 수 있다.

또한, 실시예 6에 있어서, 유체 압력이 낮은 상태 또는 유체 압력이 없는 상태에 있어서 밀봉 기능을 발휘시킬 필요가 없는 경우에는, 내주 링(3100) 없이, 외주 링(2000)을 단독으로 사용할 수 있다. 이 경우에는, 저토크 효과를 높일 수 있다.

(실시예 7)

(개요)

본 발명의 실시예 7에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 둘레 방향에 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있고,

인접한 오목부 사이에 각각 형성되는 볼록부는, 상기 하우징에 대한 상기 외주 링의 슬라이딩 방향으로 향함에 따라, 고압 측으로부터 저압 측으로 향해 신장하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예 7에 따른 밀봉구조는,

상대적으로 회전하는 축 및 하우징과,

상기 축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역 유체 압력을 유지하는 밀봉장치를 구비하는 밀봉구조에 있어서,

상기 밀봉장치는,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 둘레 방향에 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있고,

인접한 오목부 사이에 각각 형성되는 볼록부는, 상기 하우징에 대한 상기 외주 링의 슬라이딩 방향으로 향함에 따라, 고압 측으로부터 저압 측으로 향해 신장하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 인접한 오목부 사이에 형성되는 볼록부는, 하우징에 대한 외주 링의 슬라이딩 방향으로 향함에 따라, 고압 측으로부터 저압 측으로 향해 신장하도록 설치되어 있다. 따라서, 하우징과 외주 링의 상대적인 회전에 따라, 오목부 내에 도입되는 유체는 저압 측으로부터 고압 측, 또한 외주 링에 대한 하우징의 슬라이딩 방향으로 적극적으로 흘러 간다. 이와 같이, 하우징과 외주 링의 상대적인 회전에 따라, 오목부 내에 도입된 유체는 고압 측으로 되돌아가도록 작용하기 때문에, 유체의 누설을 억제할 수 있다.

더욱이, 복수의 볼록부가 설치되어 있기 때문에, 외주 링의 강성의 저하를 억제할 수 있다. 또, 이들 복수의 볼록부는 하우징의 축구멍의 내주면에 대해 접한 상태로 되므로, 외주 링이 고리모양 홈 내에서 기울어져 버리는 것을 억제할 수 있고, 외주 링의 장착 상태를 안정화시킬 수 있다.

(구체예)

이하, 도 44 내지 도 49를 참조하여, 본 발명의 실시예 7에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 44 내지 도 46 및 도 48을 참조하여, 본 발명의 실시예 7에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해, 상기의 이음매부(2100)와 복수의 오목부(2220)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100)와 복수의 오목부(2220)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100) 및 복수의 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 복수의 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)는 상기 실시형태와 마찬가지로 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 다만, 이음매부(2100)에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 다른 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또, 외주 링(2000)의 재료로서 저탄성의 재료(PTFE 등)를 채용한 경우에는, 이음매부(2100)를 설치하지 않고 엔드리스로 해도 좋다.

본 실시예에 있어서는, 오목부(2220)는 둘레 방향으로 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 이음매부(2100) 부근을 제외하고 등간격으로 되도록 복수의 오목부(2220)가 설치되어 있다.

또, 복수의 오목부(2220)가 형성됨으로써, 인접한 오목부(2220) 사이에는 각각 볼록부(2214)가 형성된다. 볼록부(2214)는, 하우징(5000)에 대한 외주 링(2000)의 슬라이딩 방향으로 향함에 따라, 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 향해 신장하도록 설치되어 있다.

또, 오목부(2220)는 고압 측(H)의 단부로부터 저압 측(L)의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 오목부(2220)는 저압 측(L)의 단부 부근까지 신장하도록 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서도, 오목부(2220)의 바닥면은 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 구성되어 있다.

또한, 외주 링(2000)의 외주면 측에 있어서, 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 설치되어 있지 않은 부분의 외주면과, 볼록부(2214) 및 저압 측 볼록부(2210)의 외주면은 동일면으로 구성되어 있다. 즉, 이들 외주면은, 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 되어 있다. 그리고, 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 설치되어 있지 않은 부분의 외주면과 저압 측 볼록부(2210)의 외주면에 의해, 연속하는 고리모양의 면을 형성하고 있다. 이 연속하는 고리모양의 면이, 외주 링(2000)의 외주면 측의 밀봉면으로서 기능한다.

오목부(2220)의 깊이가 얕을수록, 볼록부(2214) 및 저압 측 볼록부(2210)가 설치되어 있는 부위의 강성이 높아진다. 한편, 이들 볼록부(2214) 및 저압 측 볼록부(2210)는 슬라이딩에 의해 마모되기 때문에, 오목부(2220)의 깊이는 경시적으로 얕아져 간다. 그 때문에, 오목부(2220)의 깊이가 너무 얕아지면 유체를 도입할 수 없게 되어 버린다. 그래서, 상기 강성과 경시적인 마모가 진행되어도 유체의 도입을 유지하는 것의 양자를 고려하여, 초기의 오목부(2220)의 깊이를 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 외주 링(2000)의 두께가 1.7mm의 경우, 오목부(2220)의 깊이를 0.1mm 이상 0.3mm 이하 정도로 설정하면 좋다.

또, 오목부(2220)의 폭(축방향의 폭)에 관하여, 오목부(2220)의 폭을 넓게 할수록 저압 측 볼록부(2210)의 폭은 좁아진다. 이 폭이 좁을수록 토크를 저감할 수 있지만, 폭을 지나치게 좁게 하면 밀봉성 및 내구성이 저하해 버린다. 그래서, 사용 환경 등에 따라 밀봉성 및 내구성을 유지할 수 있는 정도로, 당해 폭을 가급적으로 좁게 하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어, 외주 링(2000)의 폭(축방향의 폭)의 전 길이가 1.9mm의 경우, 저압 측 볼록부(2210)의 폭은 0.3mm 이상 0.7mm 이하 정도로 설정하면 좋다. 또, 볼록부(2214)의 둘레 방향의 폭은 0.3mm 이상 0.7mm 이하로 설정하면 좋다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 47 내지 도 49를 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 47은 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하의 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 47은 외주 링(2000)에 있어서 오목부(2220)가 설치되어 있는 부위의 모식적 단면도(축(4000)의 축선을 포함한 단면도)이고, 도 47 중의 밀봉장치(1000)는 도 44 중의 AA 단면에 상당한다. 도 48은 외주 링(2000)의 일부 파단 사시도로서, 하우징(5000)에 대한 외주 링(2000)의 슬라이딩 방향과 유체의 흐름과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 49는 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 49는 외주 링(2000)에 있어서 오목부(2220)가 설치되어 있는 부위의 모식적 단면도(축(4000)의 축선을 포함한 단면도)이고, 도 49 중의 밀봉장치(1000)는 도 44 중의 AA 단면에 상당한다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)애서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 볼록부(2214)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 49에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 또, 내주 링(3100)에 대해서도, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다.

또, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)의 외주면에 형성되어 있는 복수의 볼록부(2214)는, 하우징(5000)에 대한 외주 링(2000)의 슬라이딩 방향(도 48의 화살표(R) 방향)으로 향함에 따라, 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 향해 신장하도록 설치되어 있다. 그 때문에, 하우징(5000)과 외주 링(2000)의 상대적인 회전에 따라, 오목부(2220) 내에 도입되는 유체는 저압 측(L)으로부터 고압 측(H), 또한 외주 링(2000)에 대한 하우징(5000)의 슬라이딩 방향으로 적극적으로 흘러 간다(도 48의 화살표(X) 방향으로 흘러 간다).

<본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 외주 링(2000)에 형성된 볼록부(2214)에 의해, 하우징(5000)과 외주 링(2000)의 상대적인 회전에 따라, 오목부(2220) 내에 도입되는 유체는 도 48의 화살표(X) 방향을 향해 적극적으로 흘러 간다. 이와 같이, 하우징(5000)과 외주 링(2000)의 상대적인 회전에 따라, 오목부(2220) 내에 도입된 유체는 고압 측(H)으로 되돌아가도록 작용한다. 따라서, 유체의 누설을 억제할 수 있다.

더욱이, 본 실시예에 있어서는, 복수의 볼록부(2214)가 설치되어 있기 때문에, 볼록부(2214)를 설치하지 않은 경우에 비해 외주 링(2000)의 강성의 저하를 억제할 수 있다. 또, 이들 복수의 볼록부(2214)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 대해 접한 상태로 되므로, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100) 내에서 기울어져 버리는 것을 억제할 수 있고, 외주 링(2000)의 장착 상태를 안정화시킬 수 있다. 여기서, 볼록부(2214)는 외주 링(2000)에서의 고압 측(H)의 단부로부터 저압 측(L)의 단부에 이르도록 설치되어 있으므로, 외주 링(2000)의 기울어짐을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 만일 복수의 볼록부(2214)를 설치하지 않은 구성을 채용한 경우, 도 47 및 도 49에 있어서, 외주 링(2000)이 도면 중 반시계 방향으로 기울어져 버리는 것이 염려된다.

또, 본 실시예에 있어서도, 외주 링(2000)의 외주면의 넓은 범위에 걸쳐 오목부(2220)가 설치되어 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서도, 상기 실시형태의 경우와 마찬가지로, 슬라이딩 토크를 충분히 저감시킬 수 있다.

또한, 실시예 7에 있어서, 유체 압력이 낮은 상태 또는 유체 압력이 없는 상태에 있어서 밀봉 기능을 발휘시킬 필요가 없는 경우에는, 내주 링(3100) 없이, 외주 링(2000)을 단독으로 사용할 수 있다. 이 경우에는, 저토크 효과를 높일 수 있다.

(실시예 8)

(개요)

본 발명의 실시예 8에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고,

상기 외주 링의 내주면 측이고 또한 저압 측에는, 내주면 측으로 향해 신장하도록 구성되어, 유체 압력을 유지하고 있을 때, 상기 내주 링에 의해 꽉 눌려 상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착되는 내주 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 외주 링에 형성된 내주 볼록부가 내주 링에 의해 꽉 눌려 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착한다. 따라서, 외주 링은 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착한 상태가 안정적으로 유지되어, 외주 링의 자세를 안정시킬 수 있다.

(구체예)

이하, 도 50 내지 도 54를 참조하여, 본 발명의 실시예 8에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 50 내지 도 52를 참조하여, 본 발명의 실시예 8에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 설치되어 있다. 또한, 외주 링(2000)의 내주면 측이고 또한 저압 측에는 내주면 측으로 향해 신장하도록 구성된 내주 볼록부(2312)가 형성되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해, 상기의 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 내주 볼록부(2312)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 내주 볼록부(2312)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 내주 볼록부(2312)를 절단 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 오목부(2220) 및 내주 볼록부(2312)를 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)는 상기 실시형태와 마찬가지로 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 다만, 이음매부(2100)에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 다른 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또, 외주 링(2000)의 재료로서 저탄성의 재료(PTFE 등)를 채용한 경우에는, 이음매부(2100)를 설치하지 않고, 엔드리스로 해도 좋다.

본 실시예에 있어서도, 오목부(2220)는 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 오목부(2220)에 관해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 본 실시예에 있어서는, 내주 볼록부(2312)가 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 53 및 도 54를 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 53은 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하의 상태를 나타내고 있다. 도 54는 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는, 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 54에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 저압 측(L)으로 꽉 눌려 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다.

또, 외주 링(2000)에서의 내주 볼록부(2312)는, 내주 링(3100)에 의해 꽉 눌려지기 때문에, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 대해 밀착한 상태가 유지된다.

<본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 외주 링(2000)에서의 내주 볼록부(2312)가 내주 링(3100)에 의해 꽉 눌려 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 대해 밀착한 상태가 유지된다. 따라서, 고리모양 홈(4100) 내에 있어서, 외주 링(2000)이 기울어져 버리는 것이 억제되어, 외주 링(2000)의 자세를 안정시킬 수 있다.

(실시예 9)

(개요)

본 발명의 실시예 9에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링과,

상기 고리모양 홈의 고압 측이고 또한 상기 외주 링보다 내주면 측에 장착되어 상기 내주 링의 고압 측으로의 이동을 규제하는 위치 규제 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 위치 규제 링에 의해 내주 링의 고압 측으로의 이동이 규제된다. 이에 따라, 내주 링에 의한 외주 링에 대한 눌림 위치(pushing position)가 고압 측, 즉 외주면에 있어서 오목부가 형성되어 있는 측으로 치우쳐 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 외주 링의 자세를 안정시킬 수 있다.

(구체예)

이하, 도 55 내지 도 59를 참조하여, 본 발명의 실시예 9에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)과 위치 규제 링(3500)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

외주 링(2000)의 구성에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)에 있어서는, 고리모양 홈(4100)에서의 고압 측(H)이고 또한 외주 링(2000)보다 내주면 측에 장착되어 내주 링(3100)의 고압 측(H)으로의 이동을 규제하는 위치 규제 링(3500)이 설치되어 있다. 이 위치 규제 링(3500)의 재료에 대해서는 특별히 한정되는 것은 없고, 고무 재료나 수지 재료 등을 적절히 채용할 수 있다. 또, 위치 규제 링(3500)의 고리모양 홈(4100)으로의 장착성을 높이기 위해, 위치 규제 링(3500)에도 외주 링(2000)의 경우와 마찬가지로 이음매부를 설치해도 좋다. 또한, 이 이음매부에 대해서는, 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 특수 스텝 컷 등 각종의 공지 기술을 적용 가능하다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 55 및 도 56을 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 55는 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하의 상태를 나타내고 있다. 도 56은 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

또, 본 실시예에 있어서는, 고리모양 홈(4100)에 위치 규제 링(3500)이 장착되어 있기 때문에, 내주 링(3100)의 이동 범위가 제한된다. 즉, 내주 링(3100)은 도 55 중 오른쪽(차압이 발생한 때의 고압 측(H))으로의 이동이 규제된다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 56에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 저압 측(L)으로 꽉 눌려 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 또, 내주 링(3000)에 대해서도, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다.

<본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 위치 규제 링(3500)에 의해, 내주 링(3100)의 고압 측(H)으로의 이동이 규제된다. 이에 따라, 내주 링(3100)에 의한 외주 링(2000)에 대한 눌림 위치가 고압 측(H), 즉 외주면에 있어서 오목부(2220)가 형성되어 있는 측으로 치우쳐 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 외주 링(2000)의 자세를 안정시킬 수 있다. 또한, 본 실시예의 경우에는, 도 55에 나타낸 바와 같이 차압이 발생하고 있지 않은 상태에 있어서도 내주 링(3100)에 의한 외주 링(2000)에 대한 눌림 위치가 도면 중 오른쪽으로 치우쳐 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 차압이 발생하고 있지 않은 상태에 있어서도, 외주 링(2000)의 자세를 안정시킬 수 있다.

여기서, 차압이 발생한 때에, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 대해 내주 링(3100)을 보다 확실하게 밀착시키기 위해, 내주 링(3100)의 고압 측(H)에 유체 압력을 충분히 작용시키는 것이 바람직하다.

이것을 실현시키기 위해서는, 도 55 및 도 56에 나타낸 바와 같이, 내주 링(3100)의 축방향으로의 이동 범위를, 장착 상태에 있는 내주 링(3100)의 축방향 폭보다 넓게 하면 좋다. 이에 따라, 내주 링(3100)과 위치 규제 링(3500) 사이에는 간극이 생기므로, 내주 링(3100)의 고압 측(H)에 대해 충분히 유체 압력을 작용시킬 수 있게 된다.

다만, 내주 링(3100)에 의한 외주 링(2000)에 대한 눌림 위치를 안정화시키는 관점으로부터는, 내주 링(3100)의 축방향으로의 이동 범위는 좁은 편이 좋다. 가능하면, 내주 링(3100)은 축방향으로 이동하지 않는 편이 좋다.

그래서, 도 57에 나타낸 바와 같이, 위치 규제 링(3510)의 폭(축방향의 거리)을 넓게 해서, 위치 규제 링(3510)이 내주 링(3100)의 고압 측(H)의 면에 항상 부딪히도록 함으로써, 내주 링(3100)이 축방향으로 이동하지 않도록 구성할 수도 있다.

이러한 구성을 채용하는 경우에는, 위치 규제 링(3510)의 저압 측(L)의 측면에 대하여, 노치(절결부; 3511)를 둘레 방향으로 복수 설치하면 좋다. 이에 따라, 도 57 중 화살표(X)로 나타낸 바와 같이 유로(流路)가 확보되기 때문에, 내주 링(3100)의 고압 측(H)에 대해 충분히 유체 압력을 작용시킬 수 있게 된다. 또한, 도 57은 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다. 또, 도 58은 위치 규제 링(3510)을 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이며, 도 59는 도 58 중의 AA 단면도이다.

(실시예 10)

(개요)

본 발명의 실시예 10에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고,

상기 외주 링의 내주면 측이고 또한 저압 측에는, 내주면 측으로 향해 신장하도록 구성되어, 유체 압력을 유지하고 있을 때, 상기 내주 링에 의해 꽉 눌려 상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착되는 내주 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 외주 링에 형성된 내주 볼록부가 내주 링에 의해 꽉 눌려 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착한다. 따라서, 외주 링은 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착한 상태가 안정적으로 유지되어, 외주 링의 자세를 안정시킬 수 있다.

또, 상기 고리모양 홈의 고압 측이고 또한 상기 외주 링보다 내주면 측에 상기 내주 링의 고압 측으로의 이동을 규제하는 위치 규제 링이 장착되면 좋다.

이에 따라, 내주 링의 위치가 규제됨으로써, 외주 링의 자세를 보다 안정화시킬 수 있다.

또, 본 발명의 실시예 10에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링과,

상기 고리모양 홈의 고압 측이고 또한 상기 외주 링보다 내주면 측에 장착되어 상기 내주 링의 고압 측으로의 이동을 규제하는 위치 규제 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 위치 규제 링에 의해 내주 링의 고압 측으로의 이동이 규제된다. 이에 따라, 내주 링에 의한 외주 링에 대한 눌림 위치가 고압 측, 즉 외주면에 있어서 오목부가 형성되어 있는 측으로 치우쳐 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 외주 링의 자세를 안정시킬 수 있다.

(구체예)

도 60 및 도 61을 참조하여, 본 발명의 실시예 10에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 설명한다. 본 실시예에 있어서는, 상기 실시예 8에 나타낸 밀봉장치 및 밀봉구조에 대하여, 상기 실시예 9에서 나타낸 위치 규제 링을 설치한 구성을 나타낸다. 또한, 실시예 8 및 실시예 9와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

도 60은 본 발명의 실시예 10에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이고, 도 61은 본 발명의 실시예 10에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)에 있어서는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)과, 위치 규제 링(3500)을 구비하고 있다. 외주 링(2000) 및 내주 링(3100)에 대해서는, 상기 실시예 8에서 설명한 구성과 동일하므로, 그 설명은 생략한다. 또, 위치 규제 링(3500)에 대해서는, 상기 실시예 9에서 설명한 구성과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 상기 실시예 8에서 나타낸 밀봉장치 및 밀봉구조에 대하여, 실시예 9에서 설명한 위치 규제 링(3500)를 추가한 구성이다.

이상과 같은 구성에 의해, 본 실시예에 있어서는 상기 실시예 8의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 상기 실시예 9의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수도 있다.

또한, 본 실시예에 있어서도, 상기 실시예 9에서 나타낸 위치 규제 링(3510)을 채용할 수 있다. 이 경우, 내주 링(3100)은 위치 규제 링(3510)과 내주 볼록부(2312)에 의해 좁혀진 상태로 되어, 축방향으로는 이동하지 않게 된다.

(실시예 11)

(개요)

본 발명의 실시예 11에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고,

상기 외주 링의 내주면 측이고 또한 저압 측에는, 내주면 측으로 향해 신장하도록 구성되어, 유체 압력을 유지하고 있을 때, 상기 내주 링에 의해 꽉 눌려 상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착되는 내주 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 외주 링에 형성된 내주 볼록부가 내주 링에 의해 꽉 눌려 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착한다. 따라서, 외주 링은 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착한 상태가 안정적으로 유지되어, 외주 링의 자세를 안정시킬 수 있다.

또, 상기 고리모양 홈의 고압 측이고 또한 상기 외주 링보다 내주면 측에, 상기 내주 링의 고압 측으로의 이동을 규제하는 위치 규제 링이 장착되면 좋다.

이에 따라, 내주 링의 위치가 규제됨으로써, 외주 링의 자세를 보다 안정화시킬 수 있다.

또, 본 발명의 실시예 11에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링과,

상기 고리모양 홈의 고압 측이고 또한 상기 외주 링보다 내주면 측에 장착되어 상기 내주 링의 고압 측으로의 이동을 규제하는 위치 규제 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 위치 규제 링에 의해 내주 링의 고압 측으로의 이동이 규제된다. 이에 따라, 내주 링에 의한 외주 링에 대한 눌림 위치가 고압 측, 즉 외주면에 오목부가 형성되어 있는 측으로 치우쳐 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 외주 링의 자세를 안정시킬 수 있다.

(구체예)

도 62 및 도 63을 참조하여, 본 발명의 실시예 11에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 설명한다. 본 실시예에 있어서는, 상기 실시예 10에 나타낸 밀봉장치 및 밀봉구조에 있어서, 내주 볼록부의 고압 측의 면을 경사면으로 한 경우의 구성을 나타낸다. 또한, 실시예 8, 실시예 9 및 실시예 10과 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

도 62는 본 발명의 실시예 11에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이고, 도 63은 본 발명의 실시예 11에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)에 있어서는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)과, 위치 규제 링(3500)을 구비하고 있다. 내주 링(3100)에 대해서는, 상기 실시예 8에서 설명한 구성과 동일하므로, 그 설명은 생략한다. 또, 위치 규제 링(3500)에 대해서는, 상기 실시예 9에서 설명한 구성과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

그리고, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은 내주 볼록부(2313)에서의 고압 측(H)의 면이 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥으로 향함에 따라 저압 측(L)에 가까워지는 경사면으로 구성되어 있는 점만이, 상기 실시예 8에서 나타낸 외주 링과 다르다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 8에서 나타낸 외주 링의 구성과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 상기 실시예 8에서 나타낸 밀봉장치 및 밀봉구조에 대하여, 외주 링에서의 내주 볼록부의 구성을 변형한 데다가, 실시예 9에서 설명한 위치 규제 링(3500)을 추가한 구성이다. 즉, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 상기 실시예 10에서 설명한 밀봉장치 및 밀봉구조에 있어서, 내주 볼록부의 고압 측의 면을 경사면으로 한 구성이다.

이상과 같은 구성에 의해, 본 실시예에 있어서도, 상기 실시예 10의 경우와 마찬가지로, 상기 실시예 8의 경우와 마찬가지의 작용 효과가 얻어질 뿐만 아니라, 상기 실시예 9의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수도 있다. 또, 본 실시예에 있어서는, 내주 볼록부(2313)에서의 고압 측(H)의 면이 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥으로 향함에 따라 저압 측(L)에 가까워지는 경사면으로 구성되어 있다. 따라서, 고리모양 홈(4100)에 대하여, 내주 링(3100) 및 위치 규제 링(3500)을 장착한 후에, 외주 링(2000)을 장착할 때에, 내주 볼록부(2313)가 내주 링(3100)과 고리모양 홈(4100)의 저압 측(L)의 측벽면 사이로 들어가기 쉽기 때문에, 장착성이 향상된다.

또한, 본 실시예에 있어서도, 상기 실시예 9에서 나타낸 위치 규제 링(3510)을 채용할 수 있다. 이 경우, 내주 링(3100)은 위치 규제 링(3510)과 내주 볼록부(2313)에 의해 좁혀진 상태로 되어, 축방향으로는 이동하지 않게 된다.

(실시예 12)

(개요)

본 발명의 실시예 12에 따른 밀봉구조는,

상대적으로 회전하는 축 및 하우징과,

상기 축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역 유체 압력을 유지하는 밀봉장치를 구비하는 밀봉구조에 있어서,

상기 고리모양 홈은 저압 측이 고압 측에 비해 외경이 작은 계단식 홈으로 구성되어 있으며,

상기 밀봉장치는,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면 중 저압 측의 외경이 작은 부위에 각각 밀착되어 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉구조에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 내주 링은 계단식 홈으로 구성된 고리모양 홈의 홈 바닥면 중 저압 측의 외경이 작은 부위에 밀착하도록 구성된다. 이 구성에 의해, 내주 링은 고리모양 홈에서의 단차 부분에 의해 고압 측으로의 이동이 규제된다. 그 때문에, 내주 링에 의한 외주 링에 대한 눌림 위치가 고압 측, 즉 외주면에 있어서 오목부가 형성되어 있는 측면으로 치우쳐 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 외주 링의 자세를 안정시킬 수 있다.

상기 외주 링의 내주면 측이고 또한 저압 측에는, 내주면 측으로 향해 신장하도록 구성되어, 유체 압력을 유지하고 있을 때에, 상기 내주 링에 의해 꽉 눌려 상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착되는 내주 볼록부가 형성되어 있으면 좋다.

이에 따라, 외주 링은 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착한 상태가 안정적으로 유지되어, 외주 링의 자세를 안정시킬 수 있다.

(구체예)

도 64 및 도 65를 참조하여, 본 발명의 실시예 12에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 설명한다. 본 실시예에 있어서는, 상기 실시예 9에 나타낸 밀봉장치 및 밀봉구조에 대하여, 위치 규제 링을 설치하는 대신 고리모양 홈을 계단식 홈으로 구성한 경우를 나타낸다. 그 밖의 구성에 대해서는, 실시예 9와 동일하므로, 실시예 9와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

도 64는 본 발명의 실시예 12에 따른 밀봉장치에서의 무부하 상태를 나타내는 모식적 단면도이고, 도 65는 본 발명의 실시예 12에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 외주 링(2000)과 내주 링(3100)으로 구성되어 있다. 이들의 구성에 대해서는, 상기 실시예 9에서의 외주 링 및 내주 링과 동일한 구성이다.

그리고, 본 실시예에 있어서는, 축(4000)에 설치되는 고리모양 홈(4110)이, 저압 측(L)이 고압 측(H)에 비해 외경이 작은 계단식 홈으로 구성되어 있다. 또, 내주 링(3100)은, 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4110)의 홈 바닥면 중 저압 측(L)의 외경이 작은 부위에 각각 밀착하도록 배치된다.

이상과 같은 구성에 의해, 계단식 홈으로 구성된 고리모양 홈(4110)에 있어서, 고압 측(H)의 큰 직경의 부위가 상기 실시예 9에서의 위치 규제 링(3500)과 마찬가지의 기능을 발휘한다. 즉, 저압 측(L)의 작은 직경의 부위에 배치된 내주 링(3100)은, 고리모양 홈(4110)에서의 단차 부분에 의해 고압 측(H)으로의 이동이 규제된다. 이상으로부터, 본 실시예에 있어서도, 상기 실시예 9의 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서도, 상기 실시예 9에서 나타낸 위치 규제 링(3510)의 경우와 같이, 고리모양 홈(4110)의 큰 직경의 부위의 폭(축방향의 거리)을 넓게 해도 좋다. 이에 따라, 고리모양 홈(4110)에서의 단차 부분이 내주 링(3100)의 고압 측(H)의 면에 항상 부딪히도록 함으로써, 내주 링(3100)이 축방향으로 이동하지 않도록 할 수 있게 된다. 이 구성을 채용하는 경우에는, 위치 규제 링(3510)의 경우와 마찬가지로, 단차 부분에서의 저압 측(L)의 측면에, 노치를 둘레 방향으로 복수 설치하면 좋다. 이에 따라, 위치 규제 링(3510)의 경우와 마찬가지로, 유로가 확보되기 때문에, 내주 링(3100)의 고압 측(H)에 대해 충분히 유체 압력을 작용시킬 수 있게 된다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 외주 링(2000)에 나타낸 예로서, 실시예 9에서 나타낸 바와 같이, 내주 볼록부가 설치되어 있지 않은 경우의 구성을 나타냈지만, 실시예 8, 10 및 11에서 나타낸 바와 같이 내주 볼록부(2312, 2313)가 설치되어 있는 외주 링(2000)을 사용해도 좋다.

(실시예 13)

(개요)

본 발명의 실시예 13에 따른 밀봉구조는,

상대적으로 회전하는 축 및 하우징과,

상기 축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역 유체 압력을 유지하는 밀봉장치를 구비하는 밀봉구조에 있어서,

상기 고리모양 홈의 저압 측의 측벽면에는, 축의 외주 표면보다 홈 바닥면 쪽의 위치에 있어서 저압 측으로 움푹 패인 고리모양 오목부가 형성됨과 더불어,

상기 밀봉장치는,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면 중 상기 고리모양 오목부가 형성되어 있지 않은 부위에 밀착하고 또한 상기 하우징의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비하고,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고, 또한 상기 외주 링의 저압 측의 측면 중 내주면 측에는, 상기 고리모양 오목부 내에 들어가는 돌출부가 형성됨과 더불어,

상기 내주 링은 상기 고리모양 오목부의 저압 측의 측벽면에 밀착 가능하게 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예 13에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈이며, 그 저압 측의 측벽면에는 축의 외주 표면보다 홈 바닥면 쪽의 위치에 있어서 저압 측으로 움푹 패인 고리모양 오목부가 형성되어 있는 고리모양 홈에 장착되어, 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역 유체 압력을 유지하는 밀봉장치로서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면 중 상기 고리모양 오목부가 형성되어 있지 않은 부위에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비하고,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고, 또한 상기 외주 링의 저압 측의 측면 중 내주면 측에는 상기 고리모양 오목부 내에 들어가는 돌출부가 형성됨과 더불어,

상기 내주 링은 상기 고리모양 오목부의 저압 측의 측벽면에 밀착 가능하게 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 밀봉구조 및 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉구조 및 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 고리모양 홈의 저압 측의 측벽면에 고리모양 오목부가 형성되고, 외주 링의 저압 측의 측면에는 이 고리모양 오목부 내에 들어가는 돌출부가 형성 되어 있다. 또, 내주 링은 고리모양 오목부의 저압 측의 측벽면에 밀착 가능하게 배치되어 있다. 그 때문에, 내주 링의 외주 링에 대한 밀착 위치를 저압 측으로 치우치게 하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라, 외주 링이 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 위치와, 내주 링이 외주 링의 내주면 및 고리모양 홈의 홈 바닥면에 대해 각각 밀착하는 위치를 축방향에 대하여 근접시키는(바람직하게는 일치시키는) 것이 가능하게 된다. 따라서, 외주 링이 고리모양 홈 내에서 기울어져 버리는 것을 억제할 수 있고, 외주 링의 장착 상태를 안정화시킬 수 있다.

(구체예)

이하, 도 66 내지 도 70을 참조하여, 본 발명의 실시예 13에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<고리모양 홈>

특히, 도 69 및 도 70을 참조하여, 축(4000)의 외주에 설치된 고리모양 홈(4120)의 구성에 대해 보다 상세하게 설명한다. 본 실시예에 따른 고리모양 홈(4120)의 저압 측(L)의 측벽면에는, 축(4000)의 외주 표면보다 홈 바닥면 측의 위치에 있어서 저압 측(L)으로 움푹 패인 고리모양 오목부(4121)가 형성되어 있다. 또, 고리모양 오목부(4121)를 형성함으로써, 고리모양 홈(4120)의 저압 측(L)의 측벽면 중 축(4000)의 외주 표면 부근에는 고압 측(H)으로 돌출한 고리모양 볼록부(4122)가 형성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 66 내지 도 68을 참조하여, 본 발명의 실시예 13에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 형성되어 있다. 더욱이, 외주 링(2000)에 있어서 오목부(2220)가 형성되어 있는 측과는 반대측의 측면에는, 돌출부(2400)가 형성되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해 상기의 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 돌출부(2400)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 돌출부(2400)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 돌출부(2400)를 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 오목부(2220) 및 돌출부(2400)를 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)는 상기 실시형태와 마찬가지로 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 다만, 이음매부(2100)에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 다른 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또, 외주 링(2000)의 재료로서 저탄성의 재료(PTFE 등)를 채용한 경우에는, 이음매부(2100)를 설치하지 않고 엔드리스로 해도 좋다.

본 실시예에 있어서도, 오목부(2220)는 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 오목부(2220)에 관해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 본 실시예에 있어서는, 돌출부(2400)가 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 이 돌출부(2400)는 외주 링(2000)의 저압 측(L)의 측면 중 내주면 측에 설치되어 있다. 그리고, 이 돌출부(2400)는 고리모양 홈(4120)에 형성된 고리모양 오목부(4121)에 들어가도록 구성되어 있다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 69 및 도 70을 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 69는 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하의 상태를 나타내고 있다. 도 70은 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4120)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4120)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 70에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 고리모양 홈(4120)의 저압 측(L)의 측벽면에서의 고리모양 볼록부(4122)에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 또, 내주 링(3100)에 대해서는, 고리모양 홈(4120)의 저압 측(L)의 측벽면에서의 고리모양 오목부(4121)에 밀착한 상태로 된다.

또, 본 실시예에 있어서는, 고리모양 홈(4120)에 설치된 고리모양 오목부(4121) 내에, 외주 링(2000)에 설치된 돌출부(2400)가 들어가는 구성을 채용하고 있다. 이에 따라, 내주 링(3100)의 외주 링(2000)에 대한 밀착 위치를 저압 측(L)으로 치우치게 하는 것을 가능하게 하고 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 내주 링(3100)이 고리모양 오목부(4121)에 밀착한 상태에 있어서, 외주 링(2000)과 축구멍 내주면과의 밀봉부(S1)의 영역과, 내주 링(3100)과 외주 링(2000)과의 밀봉부(S2)의 영역과, 내주 링(3100)과 고리모양 홈(4120)의 홈 바닥과의 밀봉부(S3)의 영역이, 무부하시 및 고압시의 어디에 있어서도, 직경 방향으로 본 경우에 적어도 일부가 겹치도록 설계되어 있다(도 69 및 도 70 참조).

<본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 고리모양 홈(4120)의 저압 측(L)의 측벽면에 고리모양 오목부(4121)가 설치되고, 외주 링(2000)의 저압 측(L)의 측면에는, 이 고리모양 오목부(4121)에 들어가는 돌출부(2400)가 형성되어 있다. 또, 내주 링(3100)은 고리모양 오목부(4121)의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착 가능하게 배치되어 있다. 그 때문에, 내주 링(3100)의 외주 링(2000)에 대한 밀착 위치를 저압 측(L)으로 치우치게 하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라, 외주 링(2000)이 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 위치(밀봉부(S1))와, 내주 링(3100)이 외주 링(2000)의 내주면에 대해 밀착하는 위치(밀봉부(S2))와, 내주 링(3100)이 고리모양 홈(4120)의 홈 바닥면에 대해 밀착하는 위치(밀봉부(S3))를, 축선 방향에 대해 접근시킬 수 있게 된다. 본 실시예에 있어서는, 상기와 같이 내주 링(3100)이 고리모양 오목부(4121)에 밀착한 상태에 있어서, 밀봉부(S1)의 영역과, 밀봉부(S2)의 영역과, 밀봉부(S3)의 영역이, 무부하시 및 고압시의 어디에 있어서도, 직경 방향으로 본 경우에 적어도 일부가 겹치도록 설계되어 있다. 따라서, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4120) 내에서 기울어져 버리는 것을 억제할 수 있고, 외주 링(2000)의 장착 상태를 안정화시킬 수 있다.

(기타)

본 실시예에 있어서는, 돌출부(2400)가 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되는 구성을 나타냈다. 그렇지만, 돌출부(2400)에 대해서는, 둘레 방향으로 소정의 간격을 두고 복수 설치하는 구성을 채용할 수도 있다.

(실시예 14)

(개요)

본 발명의 실시예 14에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링과 상기 고리모양 홈에 각각 밀착하는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비하되,

상기 외주 링은, 그 외주면에, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고, 또한 고압 측의 측벽면과 내주면을 연결하는 경사면이 형성되어 있으며,

상기 내주 링은 상기 외주 링에서의 상기 경사면과 상기 고리모양 홈에서의 홈 바닥면 및 고압 측의 측벽면에 각각 밀착함으로써, 상기 외주 링을 외주면 측이고 또한 저압 측으로 향해 꽉 누르는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 외주 링은 그 경사면에 밀착하도록 구성된 내주 링에 의해, 외주면 측이고 또한 저압 측으로 향해 꽉 눌린다. 따라서, 외주 링은 하우징의 축구멍의 내주면 및 고리모양 홈의 저압 측의 측벽면에 밀착한 상태가 유지되고, 유체 압력의 변화에 관계없이 안정한 자세가 유지된다. 이에 따라, 밀봉 기능이 안정적으로 유지된다. 더욱이, 외주 링에서의 경사면과 고리모양 홈에서의 홈 바닥면 및 고압 측의 측벽면에 각각 밀착하는 내주 링에 의해, 고압 측으로부터 외주 링의 내주면 측으로의 유체의 침입을 억제할 수 있다. 이에 따라, 유체 압력의 상승에 따른 외주 링의 외주면 측으로의 꽉 누르는 힘의 상승을 억제할 수 있고, 상기의 오목부에 의한 효과와 함께 슬라이딩 토크의 상승을 상승적으로 억제할 수 있다.

(구체예)

이하, 도 71 내지 도 75를 참조하여, 본 발명의 실시예 14에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 71 내지 도 73을 참조하여, 본 발명의 실시예 14에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 설치되어 있다. 더욱이, 외주 링(2000)에는 고압 측의 측벽면과 내주면을 연결하는 경사면(2323)이 형성되어 있다. 본 실시예에 따른 경사면(2323)은 테이퍼 형상의 면이지만, 단면에서 본 경우에 만곡선으로 이루어진 것과 같은 만곡면으로 구성해도 상관 없다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해, 상기의 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 경사면(2323)이 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 경사면(2323)을 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100), 오목부(2220) 및 경사면(2323)을 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 오목부(2220) 및 경사면(2323)을 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)는 상기 실시형태와 마찬가지로 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 다만, 이음매부(2100)에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 다른 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또, 외주 링(2000)의 재료로서 저탄성의 재료(PTFE 등)를 채용한 경우에는, 이음매부(2100)를 설치하지 않고 엔드리스로 해도 좋다.

본 실시예에 있어서도, 오목부(2220)는 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 오목부(2220)에 관해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 74 및 도 75를 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 74는 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하의 상태를 나타내고 있다. 도 75는 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)에서의 경사면(2323)과 고리모양 홈(4100)에서의 홈 바닥면 및 고압 측(H)의 측벽면에 각각 밀착한다. 이에 따라, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측이고 또한 저압 측(L)으로 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

여기서, 도 74에 나타낸 바와 같이, 무부하 상태에 있어서도, 외주 링(2000)은 상기와 같이 내주 링(3100)에 의해 외주면 측이고 또한 저압 측(L)으로 향해 꽉 눌린다. 따라서, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부분(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면 및 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 75에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 저압 측(L)으로 더 한층 꽉 눌린 상태로 된다. 이와 같이 차압이 발생한 상태에 있어서도, 외주 링(2000)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 대해 밀착한 상태를 유지하고, 또한 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지한다. 또, 내주 링(3100)에 대해서도, 외주 링(2000)에서의 경사면(2323)과 고리모양 홈(4100)에서의 홈 바닥면 및 고압 측(H)의 측벽면에 각각 밀착한 상태를 유지한다.

<본 실시예에 따른 밀봉장치의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 외주 링(2000)은 그 경사면(2323)에 밀착하도록 구성된 내주 링(3100)에 의해, 외주면 측이고 또한 저압 측(L)으로 향해 꽉 눌린다. 따라서, 외주 링(2000)은 하우징(5000)의 축구멍의 내주면 및 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태가 유지되고, 유체 압력의 변화에 따르지 않고 안정한 자세가 유지된다. 즉, 외주 링(2000)의 외주면 측에는 넓은 범위에 걸쳐 오목부(2220)가 설치되어 있기 때문에, 만일 내주 링(3100)이 설치되어 있지 않으면, 도 74, 도 75 중 반시계 방향으로 기울어져 버릴 염려가 있다. 그렇지만, 본 실시예에 있어서는, 외주 링(2000)은 상기와 같이 하우징(5000)의 축구멍의 내주면 및 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 대해 꽉 눌린 상태로 되고, 자세가 안정화된다. 따라서, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)에 의하면, 밀봉 기능을 안정적으로 유지할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서도, 외주 링(2000)의 외주면에는 오목부(2220)가 형성되어 있으며, 이 오목부(2220) 내에는 고압 측(H)으로부터 유체가 도입된다. 그 때문에, 유체 압력이 높아져도, 오목부(2220)가 설치된 영역에 있어서는 유체 압력이 내주면 측을 향해 작용한다. 도 75에서의 화살표(P1)는 유체 압력이 외주 링(2000)에 대해 작용하는 모습을 나타내고 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)에 있어서도, 유체 압력 상승에 따른 외주 링(2000)에 의한 외주면 측으로의 압력의 상승을 억제할 수 있고, 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다.

또, 본 실시예에 있어서는, 내주 링(3100)은 외주 링(2000)에서의 경사면(2323)과 고리모양 홈(4100)에서의 홈 바닥면 및 고압 측(H)의 측벽면에 각각 밀착하고 있고, 이들의 밀착 부위에서 밀봉 기능을 발휘하고 있다. 그 때문에, 고압 측(H)으로부터 외주 링(2000)의 내주면 측으로의 유체의 침입을 억제할 수 있다. 이에 따라, 고압 측(H)의 유체 압력 상승에 따른 외주 링(2000)의 외주면 측으로의 꽉 누르는 힘의 상승을 억제할 수 있다. 즉, 유체 압력의 상승에 따라, 도 75 중 외주면 측의 압력(P1)이 상승해도, 내주면 측의 압력(P2)은 그다지 변화하지 않는다. 따라서, 상기의 오목부(2220)에 의한 효과와 함께, 슬라이딩 토크의 상승을 상승적으로 억제할 수 있다.

또한, 외주 링(2000)의 외주면 측이 슬라이드하는 점에 대해서는, 상기 실시형태의 경우와 마찬가지이다.

(실시예 15)

(개요)

본 발명의 실시예 15에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 상기 외주 링이 정방향으로 장착된 상태에 있어서, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고,

상기 외주 링에는, 상기 외주 링이 역방향으로 장착된 상태에 있어서, 고압 측으로부터 저압 측으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로를 형성하는 장착 방향 검지용 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 외주 링에는 장착 방향 검지용 통로가 형성되어 있다. 따라서, 외주 링을 역방향으로 장착한 경우에는, 밀봉 대상 유체의 누설량이 많아지기 때문에, 당해 누설량을 측정함으로써, 외주 링이 정방향으로 장착되어 있는지 여부를 확인할 수 있다. 또, 본 실시예에 따른 밀봉장치의 경우에도, 외주 링은 내주 링에 의해 외주면 측을 향해 꽉 눌린다. 그 때문에, 유체 압력이 작용할 수 없거나(차압이 발생하고 있지 않거나), 또는 유체 압력이 거의 작용하고 있지 않은(차압이 거의 생기고 있지 않은) 상태에 있어서도, 외주 링은 하우징의 축구멍의 내주면에 접한 상태로 되어, 외주 링이 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 있는 한, 밀봉 기능이 발휘된다. 따라서, 밀봉 대상 영역의 유체 압력이 높아지거나 한 직후부터 유체 압력을 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 장착 방향 검지용 통로는, 상기 외주 링의 내주면 측에 형성된 축방향으로 신장하는 제1 홈과, 상기 외주 링이 역방향으로 장착된 상태에 있어서 상기 외주 링의 저압 측의 측벽면 측에 형성되고 또한 제1 홈과 연결되도록 직경 방향으로 신장하는 제2 홈에 의해 구성되면 좋다.

(구체예)

이하, 도 76 내지 도 82를 참조하여, 본 발명의 실시예 15에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 76 내지 도 79를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 설치되어 있다. 더욱이, 외주 링(2000)의 내주면과 측벽면에는, 장착 방향 검지용 통로를 구성하는 제1 홈(2324) 및 제2 홈(2420)이 설치되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해, 상기의 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 제1 홈(2324) 및 제2 홈(2420)이 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 제1 홈(2324) 및 제2 홈(2420)을 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100)와 오목부(2220)와 제1 홈(2324) 및 제2 홈(2420)을 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 오목부(2220)와 제1 홈(2324) 및 제2 홈(2420)을 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)는 상기 실시형태와 마찬가지로 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 다만, 이음매부(2100)에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 다른 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또, 외주 링(2000)의 재료로서 저탄성의 재료(PTFE 등)를 채용한 경우에는, 이음매부(2100)를 설치하지 않고 엔드리스로 해도 좋다.

본 실시예에 있어서도, 오목부(2220)는 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 오목부(2220)에 관해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)에는 장착 방향 검지용 통로가 설치되어 있다. 이 장착 방향 검지용 통로는 외주 링(2000)의 내주면에 설치된 제1 홈(2324)과 측벽면에 설치된 제2 홈(2420)으로 구성된다. 제1 홈(2324)은 축선 방향으로 신장하도록 구성되어 있다. 또한, 제2 홈(2420)은 직경 방향으로 신장하도록 구성되어 있다. 이 제2 홈(2420)은, 후술하는 바와 같이, 외주 링(2000)이 잘못해서 역방향으로 장착된 상태에서의 저압 측(L)의 측벽면에 설치되어 있다. 그리고, 제1 홈(2324)과 제2 홈(2420)은 연결되도록 구성되어 있다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 80 및 도 81을 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 80은 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하(또는 저부하) 상태를 나타내고 있다. 도 81은 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 81에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 저압 측(L)으로 꽉 눌려 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 또, 내주 링(3100)에 대해서도, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다.

<본 실시예에 따른 밀봉장치의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 외주 링(2000)은 내주 링(3100)에 의해 외주면 측을 향해 꽉 눌린다. 그 때문에, 유체 압력이 작용할 수 없거나(차압이 발생하고 있지 않거나), 또는 유체 압력이 거의 작용하고 있지 않은(차압이 거의 생기고 있지 않은) 상태에 있어서도, 외주 링(2000)은 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)에서의 저압 측 볼록부(2210)의 외주면과, 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부분의 외주면에 의해, 고리모양의 연속된 밀봉면이 형성된다. 그 때문에, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태를 유지하는 한, 밀봉 기능이 발휘된다. 따라서, 상기 실시형태 및 각 실시예의 경우와 마찬가지로, 밀봉 대상 영역의 유체 압력이 높아지거나 한 직후부터 유체 압력을 유지시킬 수 있다.

또한, 엔진이 정지하고 나서 상당한 시간이 경과한 상태에서는, 유체 압력이 완전히 작용하지 않게 된다(차압이 제로로 된다). 이 경우, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100)의 측벽면(차압이 발생한 때의 저압 측(L)의 측벽면)으로부터 떨어질 수 있다. 그 때문에, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 경우, 외주 링(2000)의 내주면에 제1 홈(2324)이 설치되어 있기 때문에, 유체의 누설이 생길 수 있다. 그렇지만, 상기와 같이 엔진의 정지 상태가 그다지 길지 않은 경우에는, 차압이 발생한 상태를 유지할 수 있으므로, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 저부하의 상태이어도, 유체의 누설을 억제하는 기능이 발휘된다.

외주 링(2000)의 외주면에 형성되는 오목부(2220)에 의한 작용 효과는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같다.

여기서, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)에 있어서는, 외주 링(2000)이 적정한 방향(정방향)으로 장착된 경우에 상기한 바와 같은 작용 효과가 발휘된다. 즉, 저압 측 볼록부(2210)가, 차압이 발생한 때의 저압 측(L)으로 되도록, 고리모양 홈(4100)에 외주 링(2000)이 장착된 경우에, 오목부(2220)에 유체가 도입됨으로써, 상기한 바와 같은 작용 효과가 발휘된다. 만약 잘못해서 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우에는, 오목부(2220)에 유체가 도입되지 않기 때문에, 상기한 바와 같은 작용 효과를 얻을 수 없다. 또, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착되어 버리면, 저토크 효과가 얻어지지 않을 뿐만 아니라, 측면 슬라이딩에 의해 외주 링(2000)과 내주 링(3100) 사이에서 슬라이딩해 버려, 이상 마모가 발생할 염려도 있다.

따라서, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착되어 버리는 것을 방지할 필요가 있다. 그래서, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)에 있어서는, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착되어 있는지, 역방향으로 장착되어 있는지를 간단하게 확인할 수 있도록 궁리하고 있다. 이 점에 대해, 도 82를 참조하여 설명한다. 도 82는 외주 링(2000)이 잘못해서 역방향으로 장착된 상태이고, 또한 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다. 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)에 있어서는, 상기와 같이 외주 링(2000)에 제1 홈(2324)과 제2 홈(2420)으로 이루어진 장착 방향 검지용 통로를 설치하고 있다. 도 82 중의 외주 링(2000)은, 이 장착 방향 검지용 통로가 설치되어 있는 부위의 단면을 나타내고 있다. 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우에는, 제1 홈(2324)을 통과하고(화살표 A1), 또한 제2 홈(2420)을 통과(화살표 A2)하도록, 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로가 형성된다. 따라서, 차압을 발생시킨 상태에서, 유체의 누설량을 측정함으로써, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착되어 있는지, 역방향으로 장착되어 있는지를 간단하게 확인하는 것이 가능하게 된다.

또한, 장착 방향 검지용 통로의 단면적(즉, 제1 홈(2324) 및 제2 홈(2420)의 단면적)을 약 30㎟으로 설정하고, 실온 환경 하에서 축(4000)과 하우징(5000)의 상대 회전을 시키지 않은 상태에서, 고압 측의 유체(공기 등의 기체) 압력을 1MPa로 하여 누설(leak) 시험을 실시했다. 이 누설 시험의 결과, 외주 링(2000)을 정방향으로 장착한 경우에는 누설량이 2cc/min인데 반해, 외주 링(2000)을 역방향으로 장착한 경우에는 누설량이 420cc/min이었다. 이와 같이, 누설량에는 큰 차이가 나기 때문에, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착되어 있는지, 역방향으로 장착되어 있는지를 간단하게 확인할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 1개소에만 장착 방향 검지용 통로를 설치하는 경우의 구성을 나타냈지만, 장착 방향 검지용 통로는 둘레 방향의 다른 개소에 복수 설치해도 좋다.

(실시예 16)

(개요)

본 발명의 실시예 16에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고,

상기 외주 링의 둘레 방향의 1개소에는 이음매부가 설치되어 있으며,

상기 이음매부는, 절단부를 매개로 한쪽의 외주면 측이고 또한 저압 측의 측면 측에 감합 볼록부가 형성되고, 다른쪽의 외주면 측이고 또한 저압 측의 측면 측에 상기 감합 볼록부가 감합됨으로써, 축선 방향 및 직경 방향의 어디에 대해서도 밀봉 기능이 발휘되는 감합 오목부가 설치되어 있으며,

상기 절단부를 매개로 한쪽의 상기 감합 볼록부를 제외한 부분의 단면과, 다른쪽의 상기 감합 오목부를 제외한 부분의 단면 사이에는, 상기 외주 링이 정방향으로 장착된 상태에서는 상기 축구멍의 내주면 및 상기 고리모양 홈의 저압 측의 측벽면에 의해 유로가 막히고, 상기 외주 링이 역방향으로 장착된 상태에서는 고압 측으로부터 저압 측으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로를 형성하는 간극이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 외주 링에서는 이음매부가 상기와 같이 구성되어 있기 때문에, 외주 링이 정방향으로 장착된 상태에서는 밀봉 기능이 발휘되는데 반해, 외주 링이 역방향으로 장착된 상태에서는 고압 측으로부터 저압 측으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로가 형성된다.

따라서, 외주 링을 역방향으로 장착한 경우에는, 밀봉 대상 유체의 누설량이 많아지기 때문에, 당해 누설량을 측정함으로써, 외주 링이 정방향으로 장착되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.

(구체예)

이하, 도 83 내지 도 90을 참조하여, 본 발명의 실시예 16에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 83 내지 도 86을 참조하여, 본 발명의 실시예 16에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2150)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 설치되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해, 상기의 이음매부(2150)와 오목부(2220)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2150)와 오목부(2220)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2150)와 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2150)를 가진 것을 성형한 후에, 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2150)는, 절단부를 매개로 한쪽의 외주면 측이고 또한 저압 측의 측면 측에 감합 볼록부(2151)가 설치되고, 다른쪽의 외주면 측이고 또한 저압 측의 측면 측에는 이 감합 볼록부(2151)가 꼭 끼이는 감합 오목부(2152)가 설치되어 있다. 그리고, 본 실시예에 있어서는, 감합 볼록부(2151) 및 감합 오목부(2152)는 직방체(直方體, 직육면체) 모양으로 구성되어 있다. 다만, 엄밀히 말하면, 외주면이나 내주면은 축선 방향으로 본 경우에 원호로 되는 곡면(외주 링(2000)의 외주면 및 내주면과 동심적인 면)이고, 그 밖의 면은 평면이다. 한편, 여기서 말하는 「고압 측」이라고 하는 것은 후술하는 바와 같이 외주 링(2000)이 적정한 방향(정방향)으로 장착된 경우에서의 고압 측(H)이고, 「저압 측」이라고 하는 것은 외주 링(2000)이 적정한 방향(정방향)으로 장착된 경우에서의 저압 측(L)이다.

본 실시예에 있어서도, 오목부(2220)는 이음매부(2150) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 오목부(2220)에 관해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 87 및 도 88을 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 87은 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하(또는 저부하) 상태를 나타내고 있다. 도 88은 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 이음매부(2150) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 88에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 저압 측(L)으로 꽉 눌려 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 또, 내주 링(3100)에 대해서도 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다.

<본 실시예에 따른 밀봉장치의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예의 경우에도, 상기 실시예 15의 경우와 마찬가지로, 이음매부(2150)로서 상기한 바와 같은 구성을 채용함으로써, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착되어 있는지, 역방향으로 장착되어 있는지를 간단하게 확인할 수 있도록 되어 있다. 이 점에 대해, 도 86, 도 89 및 도 90을 참조하여 설명한다. 도 89는 외주 링(2000)이 정방향으로 장착된 경우에서의 이음매부(2150) 부근의 모습을 대각선으로부터 본 투시도이고, 도 90은 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우에서의 이음매부(2150) 부근의 모습을 대각선으로부터 본 투시도이다. 또한, 도 89 및 도 90에 있어서는, 도면 중 안쪽이 고압 측(H)이고, 앞쪽이 저압 측(L)이다.

상기와 같이, 본 실시예에 따른 이음매부(2150)에 있어서는, 절단부를 매개로 한쪽의 외주면 측이고 또한 저압 측의 측면 측에 감합 볼록부(2151)가 설치되고, 반대쪽의 외주면 측과 저압 측의 측면 측에는 이 감합 볼록부(2151)가 꼭 끼이는 감합 오목부(2152)가 설치되어 있다. 여기서, 감합 볼록부(2151)가 감합 오목부(2152)에 감합한 상태에 있어서는, 감합 볼록부(2151)에서의 고압 측(H)으로 향한 측벽면(2151a)과, 감합 오목부(2152)에서의 저압 측(L)으로 향한 측벽면(2152a)이 슬라이딩 자재로 밀착하고, 또한 감합 볼록부(2151)에서의 내주면(2151b)과 감합 오목부(2152)에서의 외주면(2152b)이 슬라이딩 자재로 밀착한 상태로 된다. 이러한 2개소의 밀봉부에 의해, 축선 방향 및 직경 방향의 어디에 대해서도 밀봉 기능이 발휘된다.

또, 이음매부(2150)에 있어서, 절단부를 매개로 한쪽의 감합 볼록부(2151)를 제외한 부분의 단면(2151c)과, 반대쪽의 감합 오목부(2152)를 제외한 부분의 단면(2152c) 사이에는, 간극이 형성된다. 또한, 열팽창 수축에 의해, 외주 링(2000)의 둘레 길이가 길어질수록 이 간극은 좁아지고, 외주 링(2000)의 둘레 길이가 짧아 질수록 이 간극은 넓어진다.

이 간극은, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착된 경우에는 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로를 형성하지 않는데 반해, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우에는 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로를 형성한다. 즉, 도 89에 나타낸 바와 같이, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착된 경우에는, 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 의해 당해 간극에 의한 유로가 막히고(화살표 A 참조), 또한 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측의 측벽면에 의해 당해 간극에 의한 유로가 막힌다(화살표 B 참조). 따라서, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착된 경우에는, 밀봉 대상 유체가 저압 측(L)으로 누설되어 버리는 일은 없다. 이에 대해, 도 90에 나타낸 바와 같이, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우에는, 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로를 형성한다(화살표 C 참조).

따라서, 차압을 발생시킨 상태에서, 유체의 누설량을 측정함으로써, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착되어 있는지, 역방향으로 장착되어 있는지를 간단하게 확인하는 것이 가능하게 된다.

(실시예 16의 변형례)

도 91에는 본 발명의 실시예 16의 변형례가 나타내어져 있다. 본 변형례에 있어서는, 상기 실시예 16에 나타낸 구성에 있어서, 외주 링의 이음매부에 대한 변형례를 나타낸다. 그 밖의 구성 및 작용에 대해서는 실시예 16과 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 변형례에 따른 외주 링(2000)에 있어서도, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2150)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 설치되어 있다.

그리고, 본 변형례에 따른 이음매부(2150)에 있어서도, 상기 실시예 16의 경우와 마찬가지로, 절단부를 매개로 한쪽의 외주면 측이고 또한 저압 측의 측면 측에 감합 볼록부(2155)가 설치되고, 다른쪽의 외주면 측이고 또한 저압 측의 측면 측에는 이 감합 볼록부(2155)가 꼭 끼이는 감합 오목부(2156)가 설치되어 있다. 여기서, 상기 실시예 16에 있어서는, 감합 볼록부(2151) 및 감합 오목부(2152)는 직육면체 모양으로 구성되어 있는데 반해, 본 변형례에 따른 감합 볼록부(2155) 및 감합 오목부(2156)는 삼각기둥 형상으로 구성되어 있다. 그 밖의 오목부(2220)에 관한 구성이나, 내주 링(3100)과 더불어 고리모양 홈(4100)에 장착되는 점에 대해서는, 상기 실시예 16과 마찬가지이다.

본 변형례에 있어서는, 감합 볼록부(2151)가 감합 오목부(2156)에 감합한 상태에 있어서는, 감합 볼록부(2151)에서의 내주 측의 경사면(2155a)과, 감합 오목부(2156)에서의 외주 측의 경사면(2156a)이 슬라이딩 자재로 밀착한 상태로 된다. 이들 경사면(2155a) 및 경사면(2156a)은 모두 축선 방향에 대해 경사지고 또한 직경 방향에 대해서도 경사지게 되어 있다. 따라서, 경사면(2155a)과 경사면(2156a)이 슬라이딩 자재로 밀착함으로써, 축선 방향 및 직경 방향의 어디에 대해서도 밀봉 기능이 발휘된다.

또, 본 변형례에 따른 이음매부(2150)에 있어서도, 상기 실시예 16의 경우와 마찬가지로, 절단부를 매개로 한쪽의 감합 볼록부(2155)를 제외한 부분의 단면(2155c)과, 다른쪽의 감합 오목부(2156)를 제외한 부분의 단면(2156c) 사이에는, 간극이 형성된다. 이 간극은, 상기 실시예 16의 경우와 마찬가지로, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착된 경우에는, 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로를 형성하지 않는다. 이에 대해, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우에는, 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로를 형성한다. 이 매커니즘에 대해서는, 상기 실시예 16의 경우와 마찬가지이기 때문에, 그 설명은 생략한다.

이상과 같은 구성에 의해, 본 변형례에 있어서도 상기 실시예 16의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(기타)

상기 실시예 16에서 나타낸 단면(2151c)과 단면(2152c) 사이의 간극, 및 실시예 16의 변형례에서 나타낸 단면(2155c)과 단면(2156c) 사이의 간극은, 외주 링(2000)의 둘레 길이에 따라, 좁아지기도 하고 넓어지기도 한다. 만일 이들 간극이 없어진 경우에는, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우에도 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로가 형성되지 않게 되어 버린다. 또, 이들 간극에 내주 링(3100)의 외주 측의 일부가 들어간 상태에서, 당해 간극이 작아지면, 당해 일부가 끼여들어가 파손되어 버릴 염려가 있다. 이들의 점으로부터, 상기의 간극은 항상 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 실시예 16의 경우에는, 감합 볼록부(2151)의 둘레 방향의 길이를 감합 오목부(2152)의 둘레 방향의 길이보다 길게 설정하는 것이 바람직하다. 이렇게 설정하면, 감합 볼록부(2151)의 선단이 감합 오목부(2152)에서의 둘레 방향의 단면에 부딪힌 경우에도, 단면(2151c)과 단면(2152c) 사이에 확실하게 간극을 형성시킬 수 있다. 또, 실시예 16의 변형례의 경우도 마찬가지로, 감합 볼록부(2155)의 둘레 방향의 길이를 감합 오목부(2156)의 둘레 방향의 길이보다 길게 설정하면, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 17)

(개요)

본 발명의 실시예 17에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고,

상기 외주 링의 둘레 방향의 1개소에는 이음매부가 설치되어 있으며,

상기 이음매부는,

절단부를 매개로 한쪽의 외주 측에는, 저압 측에 제1 감합 볼록부가 설치되고 또한 고압 측에 제1 감합 오목부가 설치되며,

절단부를 매개로 다른쪽의 외주 측에는, 저압 측에 제1 감합 볼록부가 꼭 끼이는 제2 감합 오목부가 설치되고, 또한 고압 측에 제1 감합 오목부에 꼭 끼이는 제2 감합 볼록부가 설치되어 있으며,

제2 감합 볼록부에서의 내주면과 저압 측의 측벽면 사이에는, 상기 외주 링이 역방향으로 장착된 경우에 고압 측으로부터 저압 측으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로의 일부를 형성하는 장착 방향 검지용 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 제2 감합 볼록부에서의 내주면과 저압 측의 측벽면 사이에는, 외주 링이 역방향으로 장착된 경우에 고압 측으로부터 저압 측으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로의 일부를 형성하는 장착 방향 검지용 오목부가 형성되어 있다. 따라서, 외주 링을 역방향으로 장착한 경우에는, 밀봉 대상 유체의 누설량이 많아지기 때문에, 당해 누설량을 측정함으로써, 외주 링이 정방향으로 장착되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.

(구체예)

이하, 도 92 내지 도 101을 참조하여, 본 발명의 실시예 17에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 92 내지 도 97을 참조하여, 본 발명의 실시예 17에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)에는, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 또, 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 설치되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해, 상기의 이음매부(2100)와 오목부(2220)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이것에 이음매부(2100)와 오목부(2220)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 이음매부(2100)와 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 예를 들어 미리 이음매부(2100)를 가진 것을 성형한 후에, 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻어도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

이음매부(2100)에 대해, 특히 도 95 내지 도 97을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 95는 이음매부(2100) 부근을 나타내는 사시도이고, 도 96은 이음매부(2100)에 있어서 절단부를 매개로 한쪽을 나타내는 사시도이며, 도 97은 이음매부(2100)에 있어서 절단부를 매개로 다른쪽을 나타내는 사시도이다.

이음매부(2100)는, 외주면 측 및 양 측벽면 측의 어디로부터 보아도 계단 모양으로 절단된 소위 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 또, 특수 스텝 컷의 경우에는, 열팽창 수축에 의해 외주 링(2000)의 둘레 길이가 변화해도 안정한 밀봉 성능을 유지하는 특성을 가진다.

이음매부(2100)는, 절단부를 매개로 한쪽의 외주 측에는, 저압 측에 제1 감합 볼록부(2111)가 설치되고, 또한 고압 측에 제1 감합 오목부(2121)가 설치되어 있다. 또, 이음매부(2100)는, 절단부를 매개로 다른쪽의 외주 측에는, 저압 측에 제1 감합 볼록부(2111)가 꼭 끼이는 제2 감합 오목부(2122)가 설치되고, 또한 고압 측에 제1 감합 오목부(2121)에 꼭 끼이는 제2 감합 볼록부(2112)가 설치되어 있다.

한편, 여기서 말하는 「고압 측」이라고 하는 것은 후술하는 바와 같이 외주 링(2000)이 적정한 방향(정방향)으로 장착된 경우에서의 고압 측(H)이고, 「저압 측」이라고 하는 것은 외주 링(2000)이 적정한 방향(정방향)으로 장착된 경우에서의 저압 측(L)이다.

여기서, 제1 감합 볼록부(2111)와 제2 감합 오목부(2122), 및 제2 감합 볼록부(2112)와 제1 감합 오목부(2121)가 각각 감합한 상태에 있어서는, 제1 감합 볼록부(2111)의 고압 측을 향한 측벽면(2111a)과 제2 감합 오목부(2122)의 저압 측을 향한 측벽면(2122a), 제1 감합 볼록부(2111)의 내주면(2111b)과 제2 감합 오목부(2122)의 외주면(2122b), 제2 감합 볼록부(2112)의 저압 측을 향한 측벽면(2112a)과 제1 감합 오목부(2121)의 고압 측을 향한 측벽면(2121a), 및 제2 감합 볼록부(2112)의 내주면(2112b)과 제1 감합 오목부(2121)의 외주면(2121b)이 각각 슬라이딩 자재로 접촉한다. 이러한 구성에 의해, 외주 링(2000)의 둘레 길이 변화에도 불구하고, 축선 방향 및 직경 방향의 어디에 대해서도 밀봉 기능이 발휘된다.

그리고, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)에 있어서는, 제2 감합 볼록부(2112)의 내주면(2112b)과 저압 측의 측벽면(2112a) 사이에는, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우에 고압 측으로부터 저압 측으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로의 일부를 형성하는 장착 방향 검지용 오목부(2112d)가 형성되어 있다.

본 실시예에 있어서도, 오목부(2220)는 이음매부(2100) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 오목부(2220)에 관해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 98 및 도 99를 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 98은 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하(또는 저부하) 상태를 나타내고 있다. 도 99는 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위와 이음매부(2100) 부근의 오목부(2220)가 형성되어 있지 않은 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 99에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 저압 측(L)으로 꽉 눌려 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 또, 내주 링(3100)에 대해서도 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다.

<본 실시예에 따른 밀봉장치의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000) 및 이를 구비하는 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예의 경우에도, 상기 실시예 15 및 16의 경우와 마찬가지로, 이음매부(2100)로서 상기한 바와 같은 구성을 채용함으로써, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착되어 있는지, 역방향으로 장착되어 있는지를 간단하게 확인할 수 있도록 되어 있다. 이 점에 대해, 도 100 및 도 101을 참조하여 설명한다. 도 100은 외주 링(2000)이 정방향으로 장착된 경우에서의 이음매부(2100) 부근의 모습을 대각선으로부터 본 투시도이고, 도 101은 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우에서의 이음매부(2100) 부근의 모습을 대각선으로부터 본 투시도이다. 또한, 설명의 편의상, 도 100에 있어서는, 이음매부(2100)에 있어서 절단부를 매개로 한쪽을 실선으로 나타내고, 다른쪽을 점선으로 나타내고 있으며, 도 101에 있어서는, 이음매부(2100)에 있어서 절단부를 매개로 다른쪽을 실선으로 나타내고, 한쪽을 점선으로 나타내고 있다. 또, 도 100 및 도 101에 있어서는, 도면 중 앞쪽이 고압 측(H)이고, 안쪽이 저압 측(L)이다. 더욱이, 도 100 및 도 101 중, 점선(X)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면과 축(4000)의 외주면 사이의 경계선의 위치를 나타내고 있다.

제1 감합 볼록부(2111)와 제2 감합 오목부(2122), 및 제2 감합 볼록부(2112)와 제1 감합 오목부(2121)가 각각 감합한 상태에 있어서는, 이음매부(2100)에 있어서 절단부를 매개로 한쪽의 내주 측의 단면(2131)과, 다른쪽의 내주 측의 단면(2132) 사이에는 간극(SX)이 형성된다. 또, 제1 감합 볼록부(2111)와 제2 감합 오목부(2122), 및 제2 감합 볼록부(2112)와 제1 감합 오목부(2121)가 각각 감합한 상태에 있어서는, 이음매부(2100)에 있어서 제2 감합 볼록부(2112)의 선단면(2112c)과 제1 감합 오목부(2121)의 둘레 방향의 단면(2121c) 사이에도 간극(SY)이 형성된다. 더욱이, 제1 감합 볼록부(2111)와 제2 감합 오목부(2122), 및 제2 감합 볼록부(2112)와 제1 감합 오목부(2121)가 각각 감합한 상태에 있어서는, 이음매부(2100)에 있어서 제1 감합 볼록부(2111)의 선단면(2111c)과 제2 감합 오목부(2122)의 둘레 방향의 단면(2122c) 사이에도 간극(SZ)이 형성된다.

도 100에 나타낸 바와 같이, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착된 경우, 상기의 간극(SX)에 의해 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 향해 유로가 형성된다(도면 중 화살표 A 참조). 그렇지만, 일반적인 특수 스텝 컷의 경우와 마찬가지로, 이 간극(SX)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면으로 막혀 있다. 따라서, 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로는 형성되지 않는다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 제2 감합 볼록부(2112)에 장착 방향 검지용 오목부(2112d)가 형성되어 있기 때문에, 상기의 간극(SY)으로부터 장착 방향 검지용 오목부(2112d)를 통과하는 유로가 형성된다(도면 중 화살표 B 참조). 그렇지만, 이 유로는 상기의 간극(SX)에 연결되어 있는 것에 불과하기 때문에, 누설 유로로는 되지 않는다.

이에 대해, 도 101에 나타낸 바와 같이, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우, 상기의 간극(SX)과 장착 방향 검지용 오목부(2112d)와 간극(SY)이 연결된 상태로 된다. 그 때문에, 화살표(A) 방향으로 흐르는 밀봉 대상 유체는 장착 방향 검지용 오목부(2112d)를 통과하여, 간극(SY)으로 흘러 간다(도면 중 화살표 C 참조). 따라서, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우에는, 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로가 형성된다.

따라서, 차압을 발생시킨 상태에서, 유체의 누설량을 측정함으로써, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착되어 있는지, 역방향으로 장착되어 있는지를 간단하게 확인하는 것이 가능하게 된다.

(실시예 17의 변형례)

도 102에는, 본 발명의 실시예 17의 변형례가 나타내어져 있다. 본 변형례에 있어서는, 상기 실시예 17에 나타낸 구성에 있어서, 외주 링의 이음매부에 대한 변형례를 나타낸다. 그 밖의 구성 및 작용에 대해서는 실시예 17과 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 변형례에 따른 외주 링(2000)에 있어서도, 둘레 방향의 1개소에 이음매부(2100)가 설치되어 있다. 그리고, 본 변형례에 따른 외주 링(2000)의 이음매부(2100)에서의 기본적인 구성은 상기 실시예 17과 마찬가지이다. 다만, 본 변형례의 경우에는, 이음매부(2100)에 있어서 절단부를 매개로 다른쪽의 내주 측의 단면(2132)을 단차가 있는 면으로 하고 있다. 즉, 단면(2132)을 저압 측 단면(2132a)과 저압 측 단면(2132a)보다 둘레 방향으로 돌출된 고압 측 단면(2132b)에 의해, 단차가 있는 면으로 하고 있다. 그 밖의 이음매부(2100)에서의 구성이나, 오목부(2220)에 관한 구성이나, 내주 링(3100)과 더불어 고리모양 홈(4100)에 장착되는 점에 대해서는, 상기 실시예 17과 마찬가지이다.

본 변형례에 있어서는, 고압 측 단면(2132b)이 둘레 방향으로 돌출되어 있기 때문에, 이 고압 측 단면(2132b)으로부터 제2 감합 볼록부(2112)의 선단면(2112c)까지의 거리가 짧아진다. 이에 따라, 절단부를 매개로 한쪽의 내주 측의 단면(2131)과 다른쪽의 내주 측의 고압 측 단면(2132b)이 밀착하고 있다고 해도, 상기 실시예 17에서 설명한 간극(SY)이 형성된다. 또, 단면(2132)이 계단이 있는 면이기 때문에, 절단부를 매개로 한쪽의 내주 측의 단면(2131)과 다른쪽의 내주 측의 고압 측 단면(2132b)이 밀착하고 있다고 해도, 상기 실시예 17에서 설명한 간극(SX) 중, 절단부를 매개로 한쪽의 내주 측의 단면(2131)과 다른쪽의 내주 측의 저압 측 단면(2132a) 사이에는 간극이 형성된다. 따라서, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착된 경우에는, 절단부를 매개로 한쪽의 내주 측의 단면(2131)과 다른쪽의 내주 측의 고압 측 단면(2132b)이 밀착하고 있다고 해도, 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로가 형성된다.

따라서, 차압을 발생시킨 상태에서, 유체의 누설량을 측정함으로써, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착되어 있는지, 역방향으로 장착되어 있는지를 보다 확실하게 확인하는 것이 가능하게 된다.

(실시예 18)

(개요)

본 발명의 실시예 18에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고,

상기 외주 링에는, 상기 외주 링이 정방향으로 장착되는 경우에는 상기 고리모양 홈에 설치된 피감합부에 감합하여 상기 외주 링이 올바른 자세로 장착되고, 상기 외주 링이 역방향으로 장착되는 경우에는 상기 피감합부에 감합되지 않고 상기 외주 링이 올바른 자세로 장착되지 않도록 구성된 감합부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 실시예 18에 따른 밀봉구조는,

상대적으로 회전하는 축 및 하우징과,

상기 축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역 유체 압력을 유지하는 밀봉장치를 구비하는 밀봉구조에 있어서,

상기 밀봉장치는,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고,

상기 고리모양 홈에 피감합부가 설치되고, 또한 상기 외주 링에는 상기 피감합부에 감합되는 감합부가 설치되어 있으며,

상기 외주 링이 정방향으로 장착되는 경우에는, 상기 감합부가 상기 피감합부에 감합됨으로써, 상기 외주 링은 올바른 자세로 장착되고,

상기 외주 링이 역방향으로 장착되는 경우에는, 상기 감합부는 상기 피감합부에 감합되지 않고 상기 외주 링이 올바른 자세로 장착되지 않는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치 및 밀봉구조에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 외주 링이 정방향으로 장착되는 경우에는 감합부가 피감합부에 감합됨으로써 상기 외주 링은 올바른 자세로 장착된다. 그렇지만, 외주 링이 역방향으로 장착되는 경우에는, 감합부가 피감합부에 감합되지 않아 상기 외주 링이 올바른 자세로 장착되지 않는다. 따라서, 외주 링을 역방향으로 장착해 버리는 것을 억제할 수 있다.

(구체예)

이하, 도 103 및 도 104를 참조하여, 본 발명의 실시예 18에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 도 103은 본 발명의 실시예 18에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이고, 도 104는 도 103 중 AA 단면도이다.

또한, 본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 특징적인 구성은, 상기 실시형태 및 실시예 1∼8, 13에 적용 가능하다. 여기에서는, 실시예 1에 적용한 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

상기 실시예 15에서 설명한 바와 같이, 상술한 실시형태 및 각 실시예에 따른 밀봉장치(1000)에 있어서는, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착되어 버리는 것을 방지할 필요가 있다. 상기 실시예 15∼17에 있어서는, 차압을 발생시킨 상태에서, 유체의 누설량을 측정함으로써, 외주 링(2000)이 정방향으로 장착되어 있는지, 역방향으로 장착되어 있는지를 간단하게 확인할 수 있도록, 외주 링(2000)의 구성을 궁리한 경우를 나타냈다.

이에 대해, 본 실시예에 있어서는, 구조상, 외주 링(2000)을 역방향으로는 장착할 수 없도록 외주 링(2000) 등의 구성을 궁리한 경우를 나타낸다. 또, 기본적인 구성 및 작용 효과 등에 대해서는, 상기 실시예 1에서 설명한 바와 같으므로, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 외주 링(2000)에 있어서는, 저압 측 볼록부(2210)가 설치되어 있는 측과는 반대측의 측벽면에 감합부로서의 오목부(2520)가 설치되어 있다. 즉, 차압 발생 시에 있어서 고압 측(H)으로 되는 측벽면에 오목부(2520)가 설치되어 있다. 그리고, 고리모양 홈(4130)에는 차압 발생 시에 있어서 고압 측(H)으로 되는 측벽면에 피감합부로서의 볼록부(4131)가 설치되어 있다.

이상의 구성에 의해, 외주 링(2000)을 고리모양 홈(4130)에 장착할 때에는, 오목부(2520)를 볼록부(4131)에 감합하도록 장착시킴으로써, 외주 링(2000)을 올바른 자세로 장착시킬 수 있다. 여기서, 외주 링(2000)을 역방향으로 장착하고자 해도, 볼록부(4131)가 장애로 되기 때문에, 외주 링(2000)을 올바른 자세로 장착시킬 수는 없다. 따라서, 외주 링(2000)을 잘못해서 역방향으로 장착해 버리는 것을 방지할 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서는, 오목부(2520)와 볼록부(4131)의 감합에 의해 회전 방지 효과도 발휘되기 때문에, 축(4000)에 대해 외주 링(2000)이 회전해 버리는 것을, 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 오목부(2520)와 볼록부(4131)의 개수에 대해서는, 특별히 한정되는 것은 없는바, 단수라도 복수라도 좋다.

(실시예 19)

개요 설명에 관해서는, 상기 실시예 18과 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.

(구체예)

이하, 도 105 내지 도 108을 참조하여, 본 발명의 실시예 19에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 도 105는 본 발명의 실시예 19에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이고, 도 106은 도 105 중 BB 단면도이다.

또한, 본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 특징적인 구성은, 상기 실시형태 및 실시예 1∼13에 적용 가능하다. 여기에서는, 실시예 1에 적용한 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 있어서도, 상기 실시예 18의 경우와 마찬가지로, 구조상, 외주 링(2000)을 역방향으로 장착할 수 없도록 외주 링(2000) 등의 구성을 궁리한 경우를 나타낸다. 또한, 기본적인 구성 및 작용 효과 등에 대해서는, 상기 실시예 1에서 설명한 바와 같으므로, 그 설명은 생략한다.

상기 실시예 18에서는, 외주 링의 측벽면에 오목부가 설치되고, 고리모양 홈의 측벽면에 볼록부가 설치되는 경우의 구성을 나타냈지만, 본 실시예에 있어서는 외주 링의 측벽면에 볼록부가 설치되고, 고리모양 홈의 측벽면에 오목부가 설치되는 경우의 구성을 나타낸다.

본 실시예에 따른 외주 링(2000)에 있어서는, 저압 측 볼록부(2210)가 설치되어 있는 측과는 반대측의 측벽면에 감합부로서의 볼록부(2510)가 설치되어 있다. 즉, 차압 발생 시에 있어서 고압 측(H)으로 되는 측벽면에 볼록부(2510)가 설치되어 있다. 그리고, 고리모양 홈(4140)에는 차압 발생 시에 있어서 고압 측(H)으로 되는 측벽면에 피감합부로서의 오목부(4141)가 설치되어 있다. 또한, 도시의 예에서는, 볼록부(2510)의 두께는 외주 링(2000)의 본체 부분의 두께와 동일하게 되도록 구성되어 있다. 또, 오목부(4141)의 깊이는 고리모양 홈(4140)의 깊이와 동일하게 되도록 구성되어 있다.

이상의 구성에 의해, 외주 링(2000)을 고리모양 홈(4140)에 장착할 때에는, 볼록부(2510)를 오목부(4141)에 감합하도록 장착시킴으로써, 외주 링(2000)을 올바른 자세로 장착시킬 수 있다. 여기서, 외주 링(2000)을 역방향으로 장착하고자 해도, 볼록부(2510)이 장애로 되기 때문에, 외주 링(2000)을 올바른 자세로 장착시킬 수 없다. 따라서, 외주 링(2000)을 잘못해서 역방향으로 장착해 버리는 것을 방지할 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서도, 볼록부(2510)와 오목부(4141)의 감합에 의해 회전 방지 효과도 발휘된다.

또한, 볼록부(2510)와 오목부(4141)의 개수에 대해서는 특별히 한정되는 것은 없고, 단수라도 복수라도 좋다.

도 107은 도 106에 나타낸 예의 변형례이다. 또한, 도 107은 도 105 중 BB 단면에 상당한다. 이 도시의 예에서의 외주 링(2000)은 도 106에 나타낸 외주 링(2000)과 동일한 구성이다.

그리고, 이 도 107에 나타낸 예에 있어서도, 고리모양 홈(4150)에는 차압 발생 시에 있어서 고압 측(H)으로 되는 측벽면에 피감합부로서의 오목부(4151)가 설치되어 있다. 이 오목부(4151)의 깊이는 도 106에 나타낸 예의 경우와는 달리, 고리모양 홈(4150)의 깊이보다 얕게 되도록 구성되어 있고, 외주 링(2000)의 두께 정도의 깊이로 설정되어 있다. 이 도시의 예에 있어서도, 도 106에 나타낸 예의 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또, 이 도 107에 나타낸 예의 경우에는, 외주 링(2000)의 도면 중 시계 회전 방향으로 기울어져 버리는 것을 억제하는 효과도 있다.

도 108도 도 106에 나타낸 예의 변형례이다. 또한, 도 108은 도 105 중 BB 단면에 상당한다.

이 도시의 예에서의 외주 링(2000)의 경우, 볼록부(2511)를 외주면 측 부근만 돌출하도록 구성하고, 볼록부(2511)의 두께를 외주 링(2000)의 본체 부분의 두께보다 얇게 구성하고 있다. 또, 이 도시의 예에서의 오목부(4161)의 깊이는 고리모양 홈(4160)의 깊이보다 얕게 되도록 구성되어 있고, 볼록부(2511)의 두께 정도의 깊이로 설정되어 있다. 이 도시의 예에 있어서도, 도 107에 나타낸 예의 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 도 108에 나타낸 예의 경우에는, 볼록부(2511) 및 오목부(4161)를 전 둘레에 걸쳐 설치하는 구성을 채용해도 좋다. 즉, 이들을 둘레 방향으로 부분적으로 단수 또는 복수 설치하는 것이 아니라, 볼록부(2511)가 고리모양의 볼록부로 되고, 오목부(4161)가 고리모양의 오목부로 되도록 구성해도 좋다. 이 경우, 회전 방지 효과는 발휘되지 않지만, 특히 오목부(4161)를 형성하기 위한 가공이 용이하게 되는 이점이 있다.

(실시예 20)

개요 설명에 관해서는, 상기 실시예 18과 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.

(구체예)

이하, 도 109 및 도 110을 참조하여, 본 발명의 실시예 20에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 설명한다. 도 109는 본 발명의 실시예 20에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이고, 도 110은 도 109 중 CC 단면도이다.

또한, 본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 특징적인 구성은, 상기 실시형태 및 실시예 1∼8, 13에 적용 가능하다. 여기에서는, 실시예 1에 적용한 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 있어서도, 상기 실시예 18의 경우와 마찬가지로, 구조상, 외주 링(2000)을 역방향으로 장착할 수 없도록 외주 링(2000) 등의 구성을 궁리한 경우를 나타낸다. 또, 기본적인 구성 및 작용 효과 등에 대해서는, 상기 실시예 1에서 설명한 바와 같으므로, 그 설명은 생략한다.

상기 실시예 18에서는, 외주 링의 측벽면에 오목부가 설치되고, 고리모양 홈의 측벽면에 볼록부가 설치되는 경우의 구성을 나타냈지만, 본 실시예에 있어서는 외주 링의 내주 면의 고압 측에 볼록부가 설치되고, 고리모양 홈의 홈 바닥면의 고압 측에 오목부가 설치되는 경우의 구성을 나타낸다.

본 실시예에 따른 외주 링(2000)에 있어서는, 내주면 중 저압 측 볼록부(2210)가 설치되어 있는 측과는 반대측 부근에 감합부로서의 볼록부(2314)가 설치되어 있다. 즉, 내주면 중 차압 발생 시에 있어서 고압 측(H)으로 되는 측에 볼록부(2314)가 설치되어 있다. 그리고, 고리모양 홈(4170)의 홈 바닥면에는, 차압 발생 시에 있어서 고압 측(H)으로 되는 측에 피감합부로서의 오목부(4171)가 설치되어 있다.

이상의 구성에 의해, 외주 링(2000)을 고리모양 홈(4170)에 장착할 때에는, 볼록부(2314)를 오목부(4171)에 감합하도록 장착시킴으로써, 외주 링(2000)을 올바른 자세로 장착시킬 수 있다. 여기서, 외주 링(2000)을 역방향으로 장착하고자 해도, 볼록부(2314)가 장애로 되기 때문에, 외주 링(2000)을 올바른 자세로 장착시킬 수 없다. 따라서, 외주 링(2000)을 잘못해서 역방향으로 장착해 버리는 것을 방지할 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서도, 볼록부(2314)와 오목부(4171)의 감합에 의해 회전 방지 효과도 발휘된다.

또한, 볼록부(2314)와 오목부(4171)의 개수에 대해서는 특별히 한정되는 것은 없고, 단수라도 복수라도 좋다.

또, 본 실시예의 경우에는, 볼록부(2314) 및 오목부(4171)를 전 둘레에 걸쳐 설치하는 구성을 채용해도 좋다. 즉, 이들을 둘레 방향으로 부분적으로 단수 또는 복수 설치하는 것이 아니라, 볼록부(2314)가 고리모양의 볼록부로 되고, 오목부(4171)가 고리모양의 오목부로 되도록 구성해도 좋다. 이 경우, 회전 방지 효과는 발휘되지 않지만, 특히 오목부(4171)를 형성하기 위한 가공이 용이하게 되는 이점이 있다.

(실시예 21)

개요 설명에 관해서는, 상기 실시예 18과 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.

(구체예)

이하, 도 111 및 도 112를 참조하여, 본 발명의 실시예 21에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 설명한다. 도 111은 본 발명의 실시예 21에 따른 밀봉장치가 고리모양 홈에 장착된 상태를 나타내는 외주면 측으로부터 본 도면의 일부이고, 도 112는 도 111 중 DD 단면도이다.

또한, 본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 특징적인 구성은, 상기 실시형태 및 실시예 1∼12, 14에 적용 가능하다. 여기에서는, 실시예 1에 적용한 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 있어서도, 상기 실시예 18의 경우와 마찬가지로, 구조상, 외주 링(2000)을 역방향으로 장착할 수 없도록 외주 링(2000) 등의 구성을 궁리한 경우를 나타낸다. 또, 기본적인 구성 및 작용 효과 등에 대해서는, 상기 실시예 1에서 설명한 바와 같으므로, 그 설명은 생략한다.

상기 실시예 20에서는, 외주 링의 내주면의 고압 측에 볼록부가 설치되고, 고리모양 홈의 홈 바닥면의 고압 측에 오목부가 설치되는 경우의 구성을 나타냈지만, 본 실시예에서는 외주 링의 내주면 저압 측에 볼록부가 설치되고, 고리모양 홈의 홈 바닥면의 저압 측에 오목부가 설치되는 경우의 구성을 나타낸다.

본 실시예에 따른 외주 링(2000)에 있어서는, 내주면 중 저압 측 볼록부(2210)가 설치되어 있는 측 부근에 감합부로서의 볼록부(2315)가 설치되어 있다. 즉, 내주면 중 차압 발생 시에 있어서 저압 측(L)으로 되는 측에 볼록부(2315)가 설치되어 있다. 그리고, 고리모양 홈(4180)의 홈 바닥면에는, 차압 발생 시에 있어서 저압 측(L)으로 되는 측에 피감합부로서의 오목부(4181)가 설치되어 있다.

이상의 구성에 의해, 외주 링(2000)을 고리모양 홈(4180)에 장착할 때에는, 볼록부(2315)를 오목부(4181)에 감합하도록 장착시킴으로써, 외주 링(2000)을 올바른 자세로 장착시킬 수 있다. 여기서, 외주 링(2000)을 역방향으로 장착하고자 해도, 볼록부(2315)가 장애로 되기 때문에, 외주 링(2000)을 올바른 자세로 장착시킬 수는 없다. 따라서, 외주 링(2000)을 잘못해서 역방향으로 장착해 버리는 것을 방지할 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서도, 볼록부(2315)와 오목부(4181)의 감합에 의해 회전 방지 효과도 발휘된다.

또한, 볼록부(2315)와 오목부(4181)의 개수에 대해서는 특별히 한정되는 것은 없고, 단수라도 복수라도 좋다.

또, 본 실시예의 경우에는, 볼록부(2315) 및 오목부(4181)를 전 둘레에 걸쳐 설치하는 구성을 채용해도 좋다. 즉, 이들을 둘레 방향으로 부분적으로 단수 또는 복수 설치하는 것이 아니라, 볼록부(2315)가 고리모양의 볼록부로 되고, 오목부(4181)가 고리모양의 오목부로 되도록 구성할 수 있다. 이 경우, 회전 방지 효과는 발휘되지 않지만, 특히 오목부(4181)를 형성하기 위한 가공이 용이하게 되는 이점이 있다.

(실시예 22)

(개요)

본 발명의 실시예 22에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 실시예 22에 따른 밀봉구조는,

상대적으로 회전하는 축 및 하우징과,

상기 축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역 유체 압력을 유지하는 밀봉장치를 구비하는 밀봉구조에 있어서,

상기 밀봉장치는,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 전 둘레에 걸쳐 형성되어 있고,

상기 축구멍의 내주면 중 상기 외주 링이 정방향으로 장착된 경우에서의 상기 오목부에 대향하는 위치에, 내주면 측을 향해 상기 오목부의 바닥면에는 닿지 않는 위치까지 돌출함과 더불어, 상기 외주 링이 상기 고리모양 홈 내에 역방향으로 장착된 채 상기 축이 축구멍에 장착되면, 상기 외주 링의 외주면 측에서의 상기 오목부가 형성되지 않고 남아 있는 외주 볼록부가 걸림으로써, 상기 축을 정규의 위치에 장착할 수 없도록 구성된 돌출부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다. 또, 본 실시예에 따른 밀봉구조에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉구조에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 하우징의 축구멍의 내주면에 돌출부가 설치되어 있기 때문에, 외주 링을 잘못해서 역방향으로 장착해 버린 경우에는, 축을 정규의 위치에 장착할 수 없다. 이에 따라, 외주 링이 역방향으로 장착되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

(구체예)

이하, 도 113 내지 도 118을 참조하여, 본 발명의 실시예 22에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 기본적인 구성은, 상기 실시형태나 각 실시예와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)는, 수지로 만들어진 외주 링(2000)과 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)으로 구성된다. 본 실시예에 따른 내주 링(3100)은 단면 형상이 원형의 소위 O링이다. 다만, 내주 링(3100)에 대해서는, O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다.

외주 링(2000)과 내주 링(3100)이 조합된 상태에 있어서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외주 링(2000)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 길게 되도록 구성되어 있다. 또한, 외주 링(2000) 단체에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 그 외주면의 둘레 길이는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있다.

<외주 링>

특히, 도 113 내지 도 115를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 외주 링(2000)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 외주 링(2000)의 외주면에는 유체를 도입하기 위한 오목부(2220)가 전 둘레에 걸쳐 설치되어 있다. 즉, 외주 링(2000)의 외주면의 고압 측에 고리모양의 오목부(2220)가 설치되어 있다.

또한, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 단면이 직사각형의 고리모양 부재에 대해, 상기의 오목부(2220)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 불과하고, 반드시 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서, 이들에 오목부(2220)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 직사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에, 오목부(2220)를 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 그렇지만, 오목부(2220)를 가진 외주 링(2000)을 성형해도 좋다. 이와 같이, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

오목부(2220)는 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하도록 형성되어 있다. 그리고, 보다 구체적으로는, 이 오목부(2220)는 저압 측의 단부 부근까지 신장하도록 형성되어 있다. 또한, 오목부(2220)의 바닥면은 외주 링(2000)의 내주면과 동심적인 면으로 구성되어 있다.

또한, 오목부(2220)의 깊이에 대해서는, 얕은 쪽이 저압 측 볼록부(2210)가 설치되어 있는 부위의 강성이 높아진다. 한편, 저압 측 볼록부(2210)는 슬라이딩에 의해 마모되기 때문에, 오목부(2220)의 깊이는 경시적으로 얕아져 간다. 그 때문에, 오목부(2220)의 깊이가 너무 얕아지면 유체를 도입할 수 없게 되어 버린다. 그 때문에, 상기 강성과 경시적인 마모가 진행되어도 유체의 도입을 유지하는 것의 양자를 고려하여, 초기의 오목부(2220)의 깊이를 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 외주 링(2000)의 두께가 1.7mm의 경우, 오목부(2220)의 깊이를 0.1mm 이상 0.3mm 이하 정도로 설정하면 좋다. 또, 저압 측 볼록부(2210)의 폭이 좁을수록 토크를 저감할 수 있지만, 폭을 지나치게 좁게 하면 밀봉성 및 내구성이 저하해 버린다. 그래서, 사용 환경 등에 따라 밀봉성 및 내구성을 유지할 수 있는 정도로, 당해 폭을 가급적으로 좁게 하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어, 외주 링(2000)의 폭(축선 방향의 폭)의 전 길이가 1.9mm의 경우, 저압 측 볼록부(2210)의 폭은 0.3mm 이상 0.7mm 이하 정도로 설정하면 좋다.

<밀봉장치의 사용시의 매커니즘>

특히, 도 116 및 도 117을 참조하여, 본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)의 사용시의 매커니즘에 대해 설명한다. 도 116은 엔진이 정지하여 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없는(또는 차압이 거의 없는), 무부하(또는 저부하) 상태를 나타내고 있다. 도 117은 엔진이 걸려 밀봉장치(1000)를 매개로 왼쪽의 영역에 비해 오른쪽의 영역의 유체 압력 쪽이 높아진 상태를 나타내고 있다.

밀봉장치(1000)가 고리모양 홈(4100)에 장착된 상태에 있어서는, 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링(3100)은 외주 링(2000)의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3100)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다.

따라서, 무부하 상태이어도, 외주 링(2000)의 외주면 중 오목부(2220)를 제외한 부위(즉 저압 측 볼록부(2210)의 부위)는 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 접한 상태를 유지한다.

그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 117에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해, 외주 링(2000)은 저압 측(L)으로 꽉 눌려 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 또한, 외주 링(2000)은 하우징(5000)에서의 축구멍의 내주면에 대해 접한(슬라이드한) 상태를 유지하고 있는 것은 말할 것까지도 없다. 또, 내주 링(3100)에 대해서도, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다.

<본 실시예에 따른 밀봉장치 및 밀봉구조의 우수한 점>

본 실시예에 따른 밀봉장치(1000)에 있어서도, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

여기서, 상기 실시예 15에서 설명한 바와 같이, 밀봉장치(1000)에 있어서는 외주 링(2000)이 역방향으로 장착되어 버리는 것을 방지할 필요가 있다. 그래서, 본 실시예에 있어서는, 하우징(5000)의 축구멍의 내주면의 구조를 궁리함으로써, 외주 링(2000)이 역방향으로 장착되어 버리는 것을 방지하고 있다. 이하, 이 점에 대해 설명한다.

본 실시예에 있어서는, 도 116 및 도 117에 나타낸 바와 같이, 하우징(5000)의 축구멍의 내주면 중 외주 링(2000)이 정방향으로 장착된 경우의 오목부(2220)에 대향하는 위치에, 돌출부를 설치하는 구성을 채용하고 있다. 보다 구체적으로는, 축구멍의 내주면을 큰 직경부(5110)와 큰 직경부(5110)보다 내경이 작은 작은 직경부(5120)로 이루어진 단차가 있는 면으로 구성하고 있다. 큰 직경부(5110)는 외주 링(2000)에서의 저압 측 볼록부(2210)가 슬라이드하는 부위에 상당한다. 또, 작은 직경부(5120)는 외주 링(2000)이 정방향으로 장착된 경우에서의 오목부(2220)에 대향하는 위치에 설치되어 있고, 상기의 돌출부에 상당한다. 이 작은 직경부(5120)는 내주면 측을 향해 오목부(2220)의 바닥면에는 닿지 않는 위치로 돌출하도록 구성되어 있다. 이상의 구성에 의해, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100) 내에 역방향으로 장착된 채, 축(4000)이 도 118 중 화살표(X) 방향을 향해 축구멍 내에 장착되면, 저압 측 볼록부(2210)가 작은 직경부(5120)(보다 구체적으로는, 큰 직경부(5110)와 작은 직경부(5120)의 단차면(5130))에 걸려 버린다. 그 때문에, 축(4000)을 정규의 위치에 장착할 수 없다. 이에 따라, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100)에 대해 잘못해서 역방향으로 장착해 버린 것을 알 수 있다. 이상으로부터, 외주 링(2000)을 역방향으로 장착해 버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 설치하는 돌출부로서, 축구멍의 내주면을 단차가 있는 면으로 구성하는 경우를 나타냈다. 다만, 돌출부의 구성은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 요(要)는, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100) 내에 역방향으로 장착된 채 축(4000)의 축구멍에 장착된 경우에, 저압 측 볼록부(2210)가 돌출부에 걸림으로써, 축(4000)을 정규의 위치에 장착할 수 없도록 하면 좋다. 따라서, 이 돌출부는, 둘레 방향으로 부분적으로 단수 또는 복수 설치된 돌기에 의해 구성할 수도 있다. 또, 축선 방향에 대해 부분적으로 설치되는 돌기로 구성해도 좋다. 이 경우에 있어서, 당해 돌기는 둘레 방향으로 부분적으로 단수 또는 복수 설치해도 좋고, 고리모양의 돌기로 해도 좋다.

또, 외주 링(2000)의 장착성을 높이기 위해, 외주 링(2000)에서의 둘레 방향의 1개소에 스트레이트 컷이나 바이어스 컷 등의 이음매부를 설치해도 좋다.

(실시예 23)

(개요)

본 발명의 실시예 23에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비하되,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 내주 링은 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 대해 1개소의 고리모양의 밀봉부를 형성하고, 또한 상기 외주 링의 내주면에 대해 2개소의 고리모양의 밀봉부를 형성하는 축선을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 V자 형상의 고리모양 부재이다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 내주 링과 외주 링이 복수의 개소에서 접한다. 그 때문에, 유체 압력이 작용할 수 없거나, 또는 유체 압력이 거의 작용하고 있지 않은 상태에 있어서도, 외주 링을 안정적으로 유지시킬 수 있다. 또, 유체 압력이 높고, 차압이 높은 상태에서는, 내주 링은 축방향으로 압축 변형하고 또한 저압 측으로 이동한 상태로 된다. 이에 따라, 외주 링에서의 내주면 중 저압 측의 부위에 대하여, 내주 링은 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누른다. 따라서, 외주 링의 축구멍의 내주면에 대한 밀착성을 보다 안정화시킬 수 있다.

(구체예)

도 119 및 도 120을 참조하여, 본 발명의 실시예 23에 따른 내주 링에 대해 설명한다. 또한, 내주 링 이외의 구성 및 작용에 대해서는 상기 실시형태와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 내주 링(3110)은, 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM), 수소화 니트릴 고무(HNBR) 등의 고무모양 탄성체로 구성된다. 또, 본 실시예에 따른 내주 링(3110)은, 축선을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 V자 형상의 고리모양 부재이다. 또한, 「축선」은 내주 링(3110)의 중심 축선이며, 고리모양 홈(4100)에 내주 링(3110)을 장착한 상태에 있어서 축(4000)의 중심 축선과 일치한다. 또, 내주 링(3110)은 축방향의 중심면에 대해 대칭 형상이다.

이와 같이 구성된 내주 링(3110)은, 사용시에 있어서는 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3110)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다. 또, 내주 링(3110)은 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 대해 1개소의 고리모양의 밀봉부(3113)를 형성하고, 또한 외주 링(2000)의 내주면에 대해 2개소의 고리모양의 밀봉부(3111, 3112)를 형성한다.

여기서, 무부하 상태에 있어서는, 도 119에 나타낸 바와 같이, 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없기 때문에, 내주 링(3110)은 고리모양 홈(4100)에서의 도면 중 왼쪽의 측벽면으로부터 떨어진 상태로 될 수 있다. 그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 120에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해 내주 링(3110)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 이 때, 내주 링(3110)은 고압 측(H)의 유체 압력과 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면 사이에 끼워 넣어진 상태로 되어, 외주 측의 2개소의 고리모양의 밀봉부(3111, 3112) 사이가 좁아지도록 변형한다.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 밀봉장치에 있어서는, 내주 링(3110)은 축방향의 중심면에 대해 대칭 형상이기 때문에, 고리모양 홈(4100)에 장착할 때에 장착하는 방향을 고려할 필요가 없다. 또, 내주 링(3110) 및 외주 링(2000)이 복수의 개소에서 접하기 때문에, 유체 압력이 작용하고 있지 않거나, 또는 유체 압력이 거의 작용하고 있지 않은 상태에 있어서도, 외주 링(2000)을 안정적으로 유지시킬 수 있다. 또, 유체 압력이 높고, 차압이 높은 상태에서는, 내주 링(3110)은 축방향으로 압축 변형하고, 또한 저압 측(L)으로 이동한 상태로 된다. 이에 따라, 외주 링(2000)에서의 내주면 중 저압 측(L)의 부위에 대하여, 내주 링(3110)은 외주 링(2000)의 외주면 측을 향해 꽉 누른다. 따라서, 외주 링(2000)의 축구멍의 내주면에 대한 밀착성을 보다 안정화시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서 설명한 내주 링(3110)은, 상기 각 실시예 중에서, 「O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다」는 취지를 기재한 각종 실시예에도 적용 가능하다.

(실시예 24)

(개요)

본 발명의 실시예 24에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비하되,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 내주 링은 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 대해 2개소의 고리모양의 밀봉부를 형성하고, 또한 상기 외주 링의 내주면에 대해 2개소의 고리모양의 밀봉부를 형성하는 축선을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 X자 모양의 고리모양 부재이다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 내주 링을 축선을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 X자 모양으로 되도록 함으로써, 내주 링을 고리모양 홈에 장착할 때에, 뒤틀림을 발생시키기 어렵게 할 수 있다. 또, 내주 링은 외주 링과 홈 바닥면의 각각에 대해 2개소에서 접하기 때문에, 내주 링에 의한 외주 링의 내주면에 대한 꽉 누르는 힘의 분포의 치우침을 경감할 수 있다. 따라서, 유체 압력이 작용하고 있지 않거나, 또는 유체 압력이 거의 작용하고 있지 않은 상태이어도, 유체 압력이 높고, 차압이 높은 상태이어도, 외주 링은 안정적으로 유지된다.

(구체예)

도 121 및 도 122를 참조하여, 본 발명의 실시예 24에 따른 내주 링에 대해 설명한다. 또한, 내주 링 이외의 구성 및 작용에 대해서는 상기 실시형태와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 내주 링(3120)은, 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM), 수소화 니트릴 고무(HNBR) 등의 고무모양 탄성체로 구성된다. 또, 본 실시예에 따른 내주 링(3120)은, 축선을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 X자 모양의 고리모양 부재이다. 또한, 「축선」은 내주 링(3120)의 중심 축선이며, 고리모양 홈(4100)에 내주 링(3120)을 장착한 상태에 있어서 축(4000)의 중심 축선과 일치한다. 또, 내주 링(3120)은 축방향의 중심면에 대해 대칭 형상이다.

이와 같이 구성된 내주 링(3120)은, 사용시에 있어서는 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3120)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다. 또, 내주 링(3120)은 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 대해 2개소의 고리모양의 밀봉부(3123, 3124)를 형성하고, 또한 외주 링(2000)의 내주면에 대해 2개소의 고리모양의 밀봉부(3121, 3122)를 형성한다.

여기서, 무부하 상태에 있어서는, 도 121에 나타낸 바와 같이, 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없기 때문에, 내주 링(3120)은 고리모양 홈(4100)에서의 도면 중 왼쪽의 측벽면으로부터 떨어진 상태로 될 수 있다. 그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 122에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해 내주 링(3120)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 이 때, 내주 링(3120)은 고압 측(H)의 유체 압력과 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면 사이에 끼워 넣어진 상태로 되어, 외주 측의 2개소의 고리모양의 밀봉부(3121, 3122) 사이 및 내주 측의 2개소의 고리모양의 밀봉부(3123, 3124) 사이가 좁아지도록 변형한다.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 밀봉장치에 있어서는, 내주 링(3120)을 축선을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 X자 모양으로 되도록 함으로써, 내주 링(3120)을 고리모양 홈(4100)에 장착할 때에, 뒤틀림을 발생시키기 어렵게 할 수 있다. 또, 내주 링(3120)은 축방향의 중심면에 대해 대칭 형상이기 때문에, 고리모양 홈(4100)에 장착할 때에 장착하는 방향을 고려할 필요가 없다. 또, 내주 링(3120)은 외주 링(2000)의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면의 각각에 대해 2개소에서 접하기 때문에, 내주 링(3120)에 의한 외주 링(2000)의 내주면에 대한 꽉 누르는 힘의 분포의 치우침을 경감할 수 있다. 따라서, 유체 압력이 작용하고 있지 않거나, 또는 유체 압력이 거의 작용하고 있지 않은 상태이어도, 유체 압력이 높고, 차압이 높은 상태이어도, 외주 링(2000)은 안정적으로 유지된다.

또한, 본 실시예에서 설명한 내주 링(3120)은, 상기 각 실시예 중에서, 「O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다」는 취지를 기재한 각종 실시예에도 적용 가능하다.

(실시예 25)

(개요)

본 발명의 실시예 25에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비하되,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 내주 링은, 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 대해 2개소의 고리모양의 밀봉부를 형성하고, 또한 상기 외주 링의 내주면에 대해 1개소의 고리모양의 밀봉부를 형성하는 축선을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 ｙ자 모양의 고리모양 부재이며,

고압 측에 임하는 면이 고압 측으로부터 저압 측으로 향해 직경이 확대되는 테이퍼면만으로 되도록, 상기 내주 링이 배치된다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 내주 링을 상기와 같은 구성으로 함으로써, 유체 압력이 높고, 차압이 높은 상태에서는, 내주 링에는 내주면 측을 향하는 힘이 작용한다. 그 때문에, 내주 링에 의한 외주 링에 대한 외주면 측으로의 꽉 누르는 힘을 억제할 수 있다. 따라서, 유체 압력의 증가에 따른, 외주 링에 의한 외주면 측으로의 압력의 증가를 억제할 수 있고, 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다.

(구체예)

도 123 및 도 124을 참조하여, 본 발명의 실시예 25에 따른 내주 링에 대해 설명한다. 또한, 내주 링 이외의 구성 및 작용에 대해서는 상기 실시형태와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 내주 링(3130)은, 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM), 수소화 니트릴 고무(HNBR) 등의 고무모양 탄성체로 구성된다. 또, 본 실시예에 따른 내주 링(3130)은, 축선을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 ｙ자 모양의 고리모양 부재이다. 또한, 「축선」은 내주 링(3130)의 중심 축선이며, 고리모양 홈(4100)에 내주 링(3130)을 장착한 상태에 있어서 축(4000)의 중심 축선과 일치한다. 또한, 내주 링(3130)을 상기의 면에서 절단한 단면 형상에 관해서는, 절단부를 매개로 한쪽의 단면 형상은 ｙ자 모양으로 되고, 다른쪽의 단면 형상은 ｙ자에 대해 경면(鏡面) 대상의 형상으로 되는 것은 말할 것까지도 없다.

이와 같이 구성된 내주 링(3130)은, 사용시에 있어서는 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3130)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다. 또, 내주 링(3130)은 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 대해 2개소의 고리모양의 밀봉부(3132, 3133)를 형성하고, 또한 외주 링(2000)의 내주면에 대해 1개소의 고리모양의 밀봉부(3131)를 형성한다. 또, 본 실시예에 있어서는, 내주 링(3130)은 ｙ자에서의 긴 직선모양 부분이 고압 측(H)을 향하도록 배치된다. 이에 따라, 내주 링(3130)에서의 고압 측(H)에 임하는 면은, 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 향해 직경이 확대되는 테이퍼면만으로 된다.

여기서, 무부하 상태에 있어서는, 도 123에 나타낸 바와 같이, 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없기 때문에, 내주 링(3130)은 고리모양 홈(4100)에서의 도면 중 왼쪽의 측벽면으로부터 떨어진 상태로 될 수 있다. 그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 124에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해 내주 링(3130)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 이 때, 내주 링(3130)은 고압 측(H)의 유체 압력과 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면 사이에 끼워 넣어진 상태로 되어, 내주 측 2개소의 고리모양의 밀봉부(3132, 3133) 사이가 좁아지도록 변형한다.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 밀봉장치에 있어서는, 내주 링(3130)의 고압 측(H)에 임하는 면은 고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로 향해 직경이 확대되는 테이퍼면만으로 된다. 그 때문에, 유체 압력이 높고, 차압이 높은 상태에서는, 내주 링(3130)에는 내주면 측을 향하는 힘이 작용한다. 그 때문에, 내주 링(3130)에 의한 외주 링(2000)에 대한 외주면 측으로의 꽉 누르는 힘을 억제할 수 있다. 따라서, 유체 압력의 증가에 따른 외주 링(2000)의 외주면 측으로의 압력의 증가를 억제할 수 있고, 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 설명한 내주 링(3130)은, 상기 각 실시예 중에서, 「O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다」는 취지를 기재한 각종 실시예에도 적용 가능하다.

(실시예 26)

(개요)

본 발명의 실시예 26에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비하되,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 내주 링은, 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 대해 1개소의 고리모양의 밀봉부를 형성하고, 또한 상기 외주 링의 내주면에 대해 1개소의 고리모양의 밀봉부를 형성하는 축선을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 C자 모양의 고리모양 부재이며,

상기 내주 링은 상기 C자에서의 개구 측이 저압 측을 향하도록 배치된다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 내주 링을 상기와 같은 구성으로 함으로써, 내주 링으로서 O링을 채용하는 경우에 비해 외경 치수를 크게 설정할 수 있고, 또한 내경 치수를 작게 설정할 수 있으며, 내주 링의 외주 링 및 고리모양 홈의 홈 바닥면에 대한 접촉 면적을 넓게 할 수 있다. 따라서, 유체 압력이 작용하고 있지 않거나, 또는 유체 압력이 거의 작용하고 있지 않은 상태에 있어서도, 외주 링을 안정적으로 유지시킬 수 있다. 또, 내주 링은 내부가 중공(中空)이기 때문에, 내부 측으로 변형하기 쉽다. 그 때문에, 유체 압력이 높고, 차압이 높은 상태에 있어서도, 내주 링 자체가 변형함으로써, 내주 링에 의한 외주 링에 대한 외주면 측으로의 꽉 누르는 힘을 억제할 수 있다. 따라서, 유체 압력의 증가에 따른 외주 링에 의한 외주면 측으로의 압력의 증가를 억제할 수 있고, 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다.

(구체예)

도 125 및 도 126을 참조하여, 본 발명의 실시예 26에 따른 내주 링에 대해 설명한다. 또한, 내주 링 이외의 구성 및 작용에 대해서는 상기 실시형태와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 내주 링(3140)은, 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM), 수소화 니트릴 고무(HNBR) 등의 고무모양 탄성체로 구성된다. 또, 본 실시예에 따른 내주 링(3140)은, 축선을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 C자 모양의 고리모양 부재이다. 또한, 「축선」은 내주 링(3140)의 중심 축선이며, 고리모양 홈(4100)에 내주 링(3140)을 장착한 상태에서 축(4000)의 중심 축선과 일치한다. 또한, 내주 링(3140)을 상기의 면에서 절단한 단면 형상에 관해서는, 절단부를 매개로 한쪽의 단면 형상은 C자 모양으로 되고, 다른쪽의 단면 형상은 C자에 대해 경면 대상의 형상으로 되는 것은 말할 것까지도 없다.

이와 같이 구성된 내주 링(3140)은, 사용시에 있어서는 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3140)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다. 또, 내주 링(3140)은 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 대해 1개소의 고리모양의 밀봉부(3142)를 형성하고, 또한 외주 링(2000)의 내주면에 대해 1개소의 고리모양의 밀봉부(3141)를 형성한다. 또, 본 실시예에 있어서는, C자에서의 개구 측이 저압 측(L)을 향하도록 배치된다.

여기서, 무부하 상태에 있어서는, 도 125에 나타낸 바와 같이, 왼쪽과 오른쪽의 영역의 차압이 없기 때문에, 내주 링(3140)은 고리모양 홈(4100)에서의 도면 중 왼쪽의 측벽면으로부터 떨어진 상태로 될 수 있다. 그리고, 엔진이 걸려 차압이 발생한 상태에 있어서는, 도 126에 나타낸 바와 같이, 고압 측(H)으로부터의 유체 압력에 의해 내주 링(3140)은 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 밀착한 상태로 된다. 이 때, 내주 링(3140)은 고압 측(H)의 유체 압력과 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면 사이에 끼워 넣어진 상태로 되어, 축방향으로 압축하도록 변형한다.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 밀봉장치에 있어서는, 내주 링(3140)으로서, 축선을 포함하는 면에서 절단한 단면 형상이 C자 모양의 고리모양 부재를 채용하고 있다. 이에 따라, 내주 링으로서 O링을 채용하는 경우에 비해 외경 치수를 크게 설정할 수 있고, 또한 내경 치수를 작게 설정할 수 있다. 이에 따라, 내주 링(3140)의 외주 링(2000) 및 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 대한 접촉 면적을 넓게 할 수 있다. 따라서, 유체 압력이 작용하고 있지 않거나, 또는 유체 압력이 거의 작용하고 있지 않은 상태에 있어서도, 외주 링(2000)을 안정적으로 유지시킬 수 있다.

또, 내주 링(3140)은 내부가 중공이기 때문에, 내부 측으로 변형하기 쉽다. 그 때문에, 유체 압력이 높고, 차압이 높은 상태에 있어서도, 내주 링(3140) 자체가 변형함으로써, 내주 링(3140)에 의한 외주 링(2000)에 대한 외주면 측으로의 꽉 누르는 힘을 억제할 수 있다. 따라서, 유체 압력의 증가에 따른 외주 링(2000)의 외주면 측으로의 압력의 증가를 억제할 수 있고, 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 설명한 내주 링(3140)은, 상기 각 실시예 중에서, 「O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다」는 취지를 기재한 각종 실시예에도 적용 가능하다.

(실시예 27)

(개요)

본 발명의 실시예 27에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비하되,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성됨과 더불어,

상기 내주 링은, 상기 외주 링의 내주면 전면에 걸쳐 밀착되는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 내주 링은 외주 링의 내주면 전면에 걸쳐 밀착되는 구성을 채용하고 있다. 이에 따라, 외주 링의 내주면에 대해 유체 압력이 작용하는 것을 억제할 수 있고, 더 한층 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다. 또, 외주 링의 내주면 전면이 내주 링에 의해 지지되기 때문에 외주 링의 자세가 안정하게 된다.

(구체예)

도 127을 참조하여, 본 발명의 실시예 27에 따른 밀봉장치에 대해 설명한다. 도 127은 본 발명의 실시예 27에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 또한, 도 127에서의 화살표는 유체 압력이 외주 링(2000)에 대해 작용하는 모습을 나타내고 있다.

본 실시예에서의 외주 링(2000)에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 것과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 내주 링(3150)은, 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM), 수소화 니트릴 고무(HNBR) 등의 고무모양 탄성체로 구성된다. 또, 본 실시예에 따른 내주 링(3150)은, 고리모양 부재에 의해 구성되어 있고, 그 내주면 측과 양측면 측에 각각 고리모양 홈(3151, 3152, 3153)이 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 단면이 직사각형의 소위 각이 진 링(rectangular ring)에 대해 그 내주면 측과 양측면 측에 각각 고리모양 홈(3151, 3152, 3153)이 설치된 구성이다. 그리고, 이 내주 링(3150)의 폭(축방향의 길이)은 외주 링(2000)의 폭과 동일 치수로 되도록 설계되어 있다.

이와 같이 구성된 내주 링(3150)은, 사용시에 있어서는 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3150)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다. 또, 내주 링(3150)은 외주 링(2000)의 내주면 전면에 걸쳐 밀착한다.

이상과 같이 구성된 밀봉장치(1000)에 의하면, 상술한 실시형태에서 설명한 작용 효과에 더하여, 내주 링(3150)은 외주 링(2000)의 내주면 전면에 걸쳐 밀착하는 구성을 채용하고 있으므로, 외주 링(2000)의 내주면에 대해 유체 압력이 작용하는 것을 억제할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라, 한층 더 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다. 또, 외주 링(2000)의 내주면 전면이 내주 링(3150)에 의해 지지되기 때문에 외주 링(2000)의 자세가 안정하게 된다.

또, 본 실시예에 있어서는, 내주 링(3150)의 내주면 측과 양측면 측에 각각 고리모양 홈(3151, 3152, 3153)이 설치되어 있기 때문에, 내주 링(3150)의 반발력이 과도하게 저감된다. 이에 따라, 외주 링(2000)으로의 꽉 누르는 하중이 안정하게 되어, 밀봉면의 면압 분포를 균일화할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 설명한 내주 링(3150)은, 상기 각 실시예 중에서, 「O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다」는 취지를 기재한 각종 실시예에도 적용 가능하다.

(실시예 28)

(개요)

본 발명의 실시예 28에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비하되,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성됨과 더불어,

상기 내주 링은, 상기 외주 링의 내주면 전면에 걸쳐 밀착되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 외주 링의 외주면 측에서의 폭 방향의 중앙 위치에 있어서 둘레 방향으로 신장하여 그 외주면이 상기 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 외주 볼록부가 설치되어 있고,

상기 외주 링의 외주면 측에서의 상기 외주 볼록부보다 고압 측의 부분이 상기 오목부이다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 내주 링은 외주 링의 내주면 전면에 걸쳐 밀착하는 구성을 채용하고 있다. 이에 따라, 외주 링의 내주면에 대해 유체 압력이 작용하는 것을 억제할 수 있고, 더 한층 슬라이딩 토크를 낮게 억제할 수 있다. 또, 외주 링의 내주면 전면이 내주 링에 의해 지지되기 때문에, 외주 링의 자세가 안정하게 된다. 더욱이, 외주 링은 폭 방향의 중앙의 위치에서 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하기 때문에, 더 한층 외주 링의 자세를 안정화시킬 수 있다.

(구체예)

도 128 및 도 129를 참조하여, 본 발명의 실시예 28에 따른 밀봉장치에 대해 설명한다. 도 128은 본 발명의 실시예 28에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 129는 본 발명의 실시예 28에 따른 외주 링의 일부 파단 사시도이다. 또한, 도 128에서의 화살표는 유체 압력이 외주 링(2000)에 대해 작용하는 모습을 나타내고 있다.

본 실시예에서의 내주 링(3150)에 대해서는, 상기 실시예 27에서 설명한 것과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 외주 링(2000)은, 상기 실시형태에서 설명한 외주 링과는 달리, 그 외주면 측에서의 폭 방향의 중앙의 위치에 있어서, 둘레 방향으로 신장하여 그 외주면이 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 외주 볼록부(2215)가 설치되어 있다. 또한, 외주 링(2000)의 외주면 측에서의 외주 볼록부(2215)보다 고압 측(H)의 부분이 유체를 도입하기 위한 오목부(2223)로 된다.

또, 본 실시예에 있어서도, 상기 실시예 27의 경우와 마찬가지로, 내주 링(3150)의 폭(축방향의 길이)은 외주 링(2000)의 폭과 동일 치수로 되도록 설계되어 있다.

이상과 같이 구성된 밀봉장치(1000)에 있어서도, 상기 실시예 27의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예의 경우에는, 외주 링(2000)의 외주면 측에 있어서, 오목부(2223)가 설치되는 영역이 폭 방향의 중앙보다 고압 측(H)으로 치우친 위치로 된다. 따라서, 외주 링(2000)이 유체 압력에 의해 내주면 측을 향해 꽉 눌리는 힘은 상기 실시형태에서 나타낸 외주 링(2000)에 비해 저하된다. 다만, 본 실시예의 경우에는, 외주 링(2000)은 폭 방향의 중앙의 위치에서 하우징(5000)의 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하기 때문에, 더 한층 외주 링(2000)의 자세를 안정화시킬 수 있다. 또, 상기 실시형태에서 나타낸 외주 링(2000)의 경우에는 저압 측 볼록부(2210)가 저압 측(L)으로 되도록 외주 링(2000)을 장착할 필요가 있다. 이에 대해, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)의 경우에는, 어느 쪽 방향으로 장착해도 고압 측(H)에 오목부(2223)가 존재하는 것으로 되기 때문에, 장착 작업성의 점에서 뛰어나다. 또한, 외주 볼록부(2215)의 폭 치수의 설정에 관해서는, 상기 실시형태에서 나타낸 저압 측 볼록부(2210)의 경우와 마찬가지이다. 따라서, 외주 링(2000)과 하우징(5000)의 축구멍의 내주면과의 슬라이딩 면적이, 외주 링(2000)과 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면과의 밀착 면적보다 충분히 좁게 되어 있는 점은 상기 실시형태의 경우와 마찬가지이다.

(실시예 29)

개요 설명에 관해서는, 상기 실시예 28과 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.

(구체예)

도 130을 참조하여, 본 발명의 실시예 29에 따른 밀봉장치에 대해 설명한다. 도 130은 본 발명의 실시예 29에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 또한, 도 130에서의 화살표는 유체 압력이 외주 링(2000)에 대해 작용하는 모습을 나타내고 있다.

본 실시예에서의 외주 링(2000)에 대해서는, 실시예 28에서 설명한 것과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 내주 링(3160)은, 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM), 수소화 니트릴 고무(HNBR) 등의 고무모양 탄성체로 구성된다. 또, 본 실시예에 따른 내주 링(3160)은, 고리모양 부재로 구성되어 있으며, 그 내주면 측에 고리모양 홈(3161)이 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 단면이 직사각형의 소위 각이 진 링에 대하여, 그 내주면 측에 고리모양 홈(3161)이 설치된 구성이다. 그리고, 이 내주 링(3160)의 폭(축방향의 길이)은 외주 링(2000)의 폭과 동일 크기로 되도록 설계되어 있다.

이와 같이 구성된 내주 링(3160)은, 사용시에 있어서는 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3160)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다. 또, 내주 링(3160)은 외주 링(2000)의 내주면 전면에 걸쳐 밀착한다.

이상과 같이 구성된 밀봉장치(1000)에 의하면, 상기 실시예 28의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 외주 링(2000)에 대해서는, 상술한 실시형태에서 나타낸 외주 링을 채용할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서 설명한 내주 링(3160)은, 상기 각 실시예 중에서, 「O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다」는 취지를 기재한 각종 실시예에도 적용 가능하다.

(실시예 30)

개요 설명에 관해서는, 상기 실시예 28과 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.

(구체예)

도 131을 참조하여, 본 발명의 실시예 30에 따른 밀봉장치에 대해 설명한다. 도 131은 본 발명의 실시예 30에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 또한, 도 131에서의 화살표는 유체 압력이 외주 링(2000)에 대해 작용하는 모습을 나타내고 있다.

본 실시예에서의 외주 링(2000)에 대해서는, 실시예 28에서 설명한 것과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 내주 링(3170)은, 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM), 수소화 니트릴 고무(HNBR) 등의 고무모양 탄성체로 구성된다. 또, 본 실시예에 따른 내주 링(3170)은 단면이 직사각형의 소위 각이 진 링이다. 그리고, 이 내주 링(3170)의 폭(축방향의 길이)은 외주 링(2000)의 폭과 동일 크기로 되도록 설계되어 있다.

이와 같이 구성된 내주 링(3170)은, 사용시에 있어서는 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3170)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다. 또, 내주 링(3170)은 외주 링(2000)의 내주면 전면에 걸쳐 밀착한다.

이상과 같이 구성된 밀봉장치(1000)에 의하면, 상기 실시예 28의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 외주 링(2000)에 대해서는, 상술한 실시형태에서 나타낸 외주 링을 채용할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서 설명한 내주 링(3160)은, 상기 각 실시예 중에서, 「O링에 한정되지 않고, 각이 진 링 등의 그 밖의 밀봉 링을 채용할 수도 있다」는 취지를 기재한 각종 실시예에도 적용 가능하다.

(실시예 31)

(개요)

본 발명의 실시예 31에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비하되,

상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성됨과 더불어,

상기 외주 링의 내주면 측에는 둘레 방향으로 신장하는 내주 볼록부가 설치되어 있고,

상기 내주 링의 외주면 측에는 상기 내주 볼록부에 계합하는 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 밀봉장치에 의하면, 상기 실시형태에서 설명한 밀봉장치에 비해 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 외주 링의 내주면 측에는 둘레 방향으로 신장하는 내주 볼록부가 설치되어 있고, 내주 링의 외주면 측에는 내주 볼록부에 계합하는 홈이 형성되어 있는 구성을 채용하고 있다. 따라서, 외주 링에 대한 내주 링의 위치가 결정되고, 외주 링의 자세가 안정하게 된다.

상기 내주 링은, 그 내주 링에 설치된 홈이 상기 내주 볼록부에 계합한 상태에서, 상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면 사이에 간극이 형성되는 치수로 설정되어 있으면 좋다.

이에 따라, 외주 링에 설치되어 있는 내주 볼록부가 내주 링에 설치된 홈에 의해 저압 측으로 눌림으로써, 외주 링이 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 밀착한 상태가 안정적으로 유지된다.

(구체예)

도 132를 참조하여, 본 발명의 실시예 31에 따른 밀봉장치에 대해 설명한다. 도 132는 본 발명의 실시예 31에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 또한, 도 132에서의 화살표는 유체 압력이 밀봉장치(1000)에 대해 작용하는 모습을 나타내고 있다.

본 실시예에 따른 외주 링(2000)에 있어서는, 그 내주면 측에는 둘레 방향으로 신장하는 내주 볼록부(2316)가 설치되어 있다. 그 밖의 구성에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 외주 링(2000)의 구성과 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다. 또한, 내주 볼록부(2316)는 둘레 방향의 전 둘레에 걸쳐(다만, 이음매부가 설치되어 있는 경우에는 이음매부 부근을 제외함) 설치해도 좋고, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 설치해도 좋다.

또, 본 실시예에 따른 내주 링(3180)은, 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM), 수소화 니트릴 고무(HNBR) 등의 고무모양 탄성체로 구성된다. 또, 본 실시예에 따른 내주 링(3180)은 단면이 X자 모양의 소위 X링이다. 따라서, 내주 링(3180)의 외주면 측에는 고리모양의 홈(3181)이 설치되어 있고, 이 홈(3181)이 외주 링(2000)에 설치된 내주 볼록부(2316)에 계합하도록 구성되어 있다. 또, 내주 링(3180)은 그 폭(축방향 길이)이 외주 링(2000)의 폭보다 짧고, 내주 링(3180)에 설치된 홈(3181)이 내주 볼록부(2316)에 계합한 상태에서, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면과의 사이에 간극(S)이 형성되도록 설계되어 있다.

이와 같이 구성된 내주 링(3180)은, 사용시에 있어서는 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3180)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다. 또, 차압이 발생한 상태에 있어서는, 상기와 같이 간극(S)이 설치되어 있는 점과, 홈(3181)이 내주 볼록부(2316)에 계합하고 있는 점이 서로 어울려서, 외주 링(2000)에서의 내주 볼록부(2316)는 저압 측(L)으로 향해 눌린다(화살표 X 참조).

이상과 같이 구성된 밀봉장치(1000)에 의하면, 상술한 실시형태에서 설명한 작용 효과에 더하여, 외주 링의 내주 볼록부(2316)와 내주 링(3180)의 홈(3181)이 계합하고 있기 때문에, 외주 링(2000)에 대한 내주 링(3180)의 위치가 결정된다. 따라서, 외주 링(2000)의 자세가 안정하게 된다. 또, 상기와 같이 차압이 발생한 상태에서는, 내주 볼록부(2316)가 저압 측(L)으로 눌리기 때문에, 외주 링(2000)이 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면에 대해 밀착한 상태가 안정적으로 유지된다.

(실시예 32)

개요 설명에 관해서는, 상기 실시예 31과 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.

(구체예)

도 133을 참조하여, 본 발명의 실시예 32에 따른 밀봉장치에 대해 설명한다. 도 133은 본 발명의 실시예 32에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 또한, 도 133에서의 화살표는 유체 압력이 밀봉장치(1000)에 대해 작용하는 모습을 나타내고 있다.

본 실시예에 따른 외주 링(2000)에 대해서는, 상기 실시예 31에서 설명한 것과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

또, 본 실시예에 따른 내주 링(3190)은, 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM), 수소화 니트릴 고무(HNBR) 등의 고무모양 탄성체로 구성된다. 또, 본 실시예에 따른 내주 링(3190)은, 단면이 직사각형의 소위 각이 진 링의 외주면 측에 고리모양의 홈(3191)이 설치된 구성이다. 그리고, 이 홈(3191)이 외주 링(2000)에 설치된 내주 볼록부(2316)에 계합하도록 구성되어 있다. 또, 내주 링(3190)은 그 폭(축방향 길이)이 외주 링(2000)의 폭보다 짧고, 내주 링(3190)에 설치된 홈(3191)이 내주 볼록부(2316)에 계합한 상태에서, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면과의 사이에 간극(S)이 형성되도록 설계되어 있다.

이와 같이 구성된 내주 링(3190)은, 사용시에 있어서는 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3190)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다. 또, 차압이 발생한 상태에 있어서는, 상기와 같이 간극(S)이 설치되어 있는 점과, 홈(3181)이 내주 볼록부(2316)에 계합하고 있는 점이 서로 어울려서, 외주 링(2000)의 내주 볼록부(2316)는 저압 측(L)으로 향해 눌린다(화살표 X 참조).

이상과 같이 구성된 밀봉장치(1000)에 의하면, 상기 실시예 31의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 33)

개요 설명에 관해서는, 상기 실시예 31과 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.

(구체예)

도 134를 참조하여, 본 발명의 실시예 33에 따른 밀봉장치에 대해 설명한다. 도 134는 본 발명의 실시예 33에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 또한, 도 134에서의 화살표는 유체 압력이 밀봉장치(1000)에 대해 작용하는 모습을 나타내고 있다.

본 실시예에 따른 외주 링(2000)에 대해서는, 상기 실시예 31에서 설명한 것과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

또한, 본 실시예에 따른 내주 링(3200)은, 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM), 수소화 니트릴 고무(HNBR) 등의 고무모양 탄성체로 구성된다. 또, 본 실시예에 따른 내주 링(3200)은, 단면이 D자 모양의 소위 D링의 외주면 측에 고리모양의 홈(3201)이 설치된 구성이다. 그리고, 이 홈(3201)이 외주 링(2000)에 설치된 내주 볼록부(2316)에 계합하도록 구성되어 있다. 또, 내주 링(3200)은 그 폭(축방향 길이)이 외주 링(2000)의 폭보다 짧고, 내주 링(3200)에 설치된 홈(3201)이 내주 볼록부(2316)에 계합한 상태에서, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면 사이에 간극(S)이 형성되도록 설계되어 있다.

이와 같이 구성된 내주 링(3200)은, 사용시에 있어서는 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3200)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다. 또, 차압이 발생한 상태에 있어서는, 상기와 같이 간극(S)이 설치되어 있는 점과, 홈(3201)이 내주 볼록부(2316)에 계합하고 있는 점이 서로 어울려서, 외주 링(2000)의 내주 볼록부(2316)는 저압 측(L)으로 향해 눌린다(화살표 X 참조).

이상과 같이 구성된 밀봉장치(1000)에 의하면, 상기 실시예 31의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 34)

개요 설명에 관해서는, 상기 실시예 31과 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.

(구체예)

도 135를 참조하여, 본 발명의 실시예 34에 따른 밀봉장치에 대해 설명한다. 도 135는 본 발명의 실시예 34에 따른 밀봉장치에서의 고압 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 또한, 도 135에서의 화살표는 유체 압력이 밀봉장치(1000)에 대해 작용하는 모습을 나타내고 있다.

본 실시예에 따른 외주 링(2000)에 대해서는, 상기 실시예 31에서 설명한 것과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

또한, 본 실시예에 따른 내주 링(3210)은, 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM), 수소화 니트릴 고무(HNBR) 등의 고무모양 탄성체로 구성된다. 또, 본 실시예에 따른 내주 링(3210)은, 단면이 직사각형의 소위 각이 진 링의 외주면에 각각 홈이 설치된 구성이다. 그리고, 외주면 측의 홈(3211)이 외주 링(2000)에 설치된 내주 볼록부(2316)에 계합하도록 구성되어 있다. 또, 내주 링(3210)은 그 폭(축방향 길이)이 외주 링(2000)의 폭보다 짧고, 내주 링(3210)에 설치된 홈(3211)이 내주 볼록부(2316)에 계합한 상태에서, 고리모양 홈(4100)에서의 저압 측(L)의 측벽면 사이에 간극(S)이 형성되도록 설계되어 있다.

이와 같이 구성된 내주 링(3210)은, 사용시에 있어서는 외주 링(2000)에서의 내주면과 고리모양 홈(4100)의 홈 바닥면에 각각 밀착한다. 그리고, 내주 링(3210)은 그 탄성 반발력에 의해 외주 링(2000)을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 기능을 발휘한다. 또, 차압이 발생한 상태에 있어서는, 상기와 같이 간극(S)이 설치되어 있는 점과, 홈(3211)이 내주 볼록부(2316)에 계합하고 있는 점이 서로 어울려서, 외주 링(2000)의 내주 볼록부(2316)는 저압 측(L)으로 향해 눌린다(화살표 X 참조).

이상과 같이 구성된 밀봉장치(1000)에 의하면, 상기 실시예 31의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 35)

(개요)

본 실시예에 있어서는, 상기 실시형태 및 각 실시예에 있어서, 외주 링의 이음매부로서, 특수 스텝 컷을 채용한 경우에, 바람직하게 사용할 수 있는 구조에 대해 설명한다.

즉, 본 발명의 실시예 35에 따른 밀봉장치는,

외주 링의 둘레 방향의 1개소에는 이음매부가 설치되어 있고,

상기 이음매부는, 외주면 측 및 양 측벽면 측의 어디로부터 보아도 계단 모양으로 절단됨으로써, 절단부를 매개로 한쪽의 외주 측에는 제1 감합 볼록부 및 제1 감합 오목부가 설치되고, 다른쪽의 외주 측에는 제1 감합 볼록부가 꼭 끼이는 제2 감합 오목부와 제1 감합 오목부에 꼭 끼이는 제2 감합 볼록부가 설치되어 있으며,

절단부에서의 내주 측의 단면으로부터 제1 감합 볼록부의 선단까지의 길이는 절단부에서의 내주 측의 단면으로부터 제1 감합 오목부의 후단까지의 길이보다 길고, 절단부에서의 내주 측의 단면으로부터 제2 감합 볼록부의 선단까지의 길이는 절단부에서의 내주 측의 단면으로부터 제2 감합 오목부의 후단까지의 길이보다 긴 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 열팽창에 의해 외주 링의 둘레가 길어져, 제1 감합 볼록부의 선단이 제2 감합 오목부의 후단에 부딪히거나 제2 감합 볼록부의 선단이 제1 감합 오목부의 후단에 부딪힌 상태로 되어도, 절단부에서의 내주 측의 단면끼리의 사이에는 간극이 형성된 상태가 유지된다. 따라서, 절단부에서의 내주 측의 단면끼리의 끼워 넣어짐에 의해 내주 링이 파손되어 버리는 것을 억제할 수 있다.

(구체예)

도 136 및 도 137에는 본 발명의 실시예 35가 나타내어져 있다. 본 실시예에 있어서는, 상기 실시형태나 각 실시예에 나타낸 구성에 있어서, 이음매부에 대한 변형례를 나타낸다. 그 밖의 구성 및 작용에 대해서는 실시형태와 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 외주 링(2000)에서의 이음매부(2170)도, 상기 실시형태의 경우와 마찬가지로, 외주면 측 및 양 측벽면 측의 어디로부터 보아도 계단 모양으로 절단된 소위 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 이에 따라, 외주 링(2000)에 있어서는, 절단부를 매개로 한쪽의 외주 측에는 제1 감합 볼록부(2171a) 및 제1 감합 오목부(2172a)가 설치되고, 다른쪽의 외주 측에는 제1 감합 볼록부(2171a)가 꼭 끼이는 제2 감합 오목부(2172b)와 제1 감합 오목부(2172a)에 꼭 끼이는 제2 감합 볼록부(2171b)가 설치되어 있다.

또한, 도 136에 있어서는, 이음매부(2170)에 있어서 절단부를 매개로 한쪽의 단부를 사시도로서 나타내고 있다. 또, 도 137에 있어서는, 이음매부(2170) 부근을 측면으로부터 본 도면을 나타내고 있다.

일반적으로, 특수 스텝 컷의 경우, 절단부에서의 내주 측의 단면(한쪽 단부의 단면)으로부터 제1 감합 볼록부의 선단까지의 길이(도면 중 L1에 상당)와, 당해 단면으로부터 제1 감합 오목부의 후단까지의 길이(도면 중 L2에 상당)와, 절단부에서의 내주 측의 단면(다른쪽 단부의 단면)으로부터 제2 감합 볼록부의 선단까지의 길이(도면 중 L1에 상당)와, 당해 단면으로부터 제2 감합 오목부의 후단까지의 길이(도면 중 L2에 상당)는 모두 동일하게 되도록 설정되어 있다. 따라서, 열팽창에 의해 외주 링의 둘레 길이가 길어져 가면, 어느 시점에서 제1 감합 볼록부의 선단과 제2 감합 오목부의 후단, 제2 감합 볼록부의 선단과 제1 감합 오목부의 후단, 및 내주 측의 단면 끼리는 동시에 부딪힌다. 즉, 절단부를 매개로 양측의 단면끼리의 사이에는 간극이 없어진 상태로 된다.

따라서, 외주 링의 열팽창 수축에 따라, 이음매부에 있어서는 절단부를 매개로 양측의 단면끼리의 간극이 커지거나 작아지거나 한다. 그 때문에, 외주 링의 내측에 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링이 구비되는 구성에 있어서는, 상기와 같은 간극에 내주 링의 외주 측의 일부가 들어간 상태에서, 당해 간극이 작아지면, 당해 일부가 끼여 들어가 파손될 염려가 있다.

그래서, 본 실시예에 따른 외주 링(2000)의 이음매부(2170)에 있어서는, 절단부에서의 내주 측의 단면(한쪽 단부의 단면)으로부터 제1 감합 볼록부(2171a)의 선단까지의 길이(L1)는 절단부에서의 내주 측의 단면(한쪽 단부의 단면)으로부터 제1 감합 오목부(2172a)의 후단까지의 길이(L2)보다 길고, 절단부에서의 내주 측의 단면(다른쪽 단부의 단면)으로부터 제2 감합 볼록부(2171b)의 선단까지의 길이(L1)는 절단부에서의 내주 측의 단면(다른쪽 단부의 단면)으로부터 제2 감합 오목부(2172b)의 후단까지 길이(L2)보다 길게 되도록 설정하고 있다. 또한, 절단부에서의 내주 측의 단면(한쪽 단부의 단면)으로부터 제1 감합 볼록부(2171a)의 선단까지의 길이와 절단부에서의 내주 측의 단면(다른쪽 단부의 단면)으로부터 제2 감합 볼록부(2171b)의 선단까지의 길이는 모두 동일한 L1이다. 또, 절단부에서의 내주 측의 단면(한쪽 단부의 단면)으로부터 제1 감합 오목부(2172a)의 후단까지의 길이와 절단부에서의 내주 측의 단면(다른쪽 단부의 단면)으로부터 제2 감합 오목부(2172b)의 후단까지의 길이는 모두 동일한 L2이다.

또한, 내주 링(3000)이나 외주 링(2000)의 외주면에 설치된 오목부(2220)에 대해서는, 상기 실시형태에서 설명한 바와 같으므로, 그 설명은 생략한다.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 밀봉장치에 있어서도, 상기 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수가 있다. 또한, 본 실시예에 따른 밀봉장치의 경우에는, 열팽창에 의해 외주 링(2000)의 둘레 길이가 길어져, 제1 감합 볼록부(2171a)의 선단이 제2 감합 오목부(2172b)의 후단에 부딪히거나, 제2 감합 볼록부(2171b)의 선단이 제1 감합 오목부(2172a)의 후단에 부딪힌 상태로 되어도, 절단부에서의 내주 측의 단면끼리의 사이에는 간극(S)이 형성된 상태가 유지된다(도 137 참조). 따라서, 절단부에서의 내주 측의 단면끼리의 끼워 넣음에 의해 내주 링(3000)이 파손되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 또한, 사용 환경이나 내주 링(3000)의 강성 등에 따라, 내주 링(3000)에 파손이 발생하지 않도록 간극(S)를 설정하고, 당해 간극(S)에 따라 L1과 L2의 차를 설정하면 좋다.

또한, 본 실시예의 시작 부분에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 특수 스텝 컷의 구성에 대해서는, 상기 실시형태뿐만 아니라 상기 각 실시예에 있어서, 외주 링의 이음매부로서, 특수 스텝 컷을 채용한 경우에는 적용 가능하다.

(실시예 35의 변형례)

(개요)

실시예 15에 따른 밀봉장치의 구성에 상기 실시예 35에 따른 특수 스텝 컷의 구성을 적용한 경우에 대해 설명한다.

즉, 본 발명의 실시예 35에 따른 밀봉장치는,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,

상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,

상기 외주 링의 외주면에는, 상기 외주 링이 정방향으로 장착된 상태에 있어서, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 형성되어 있고,

상기 외주 링에는, 상기 외주 링이 역방향으로 장착된 상태에 있어서, 고압 측으로부터 저압 측으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로를 형성하는 장착 방향 검지용 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 외주 링의 둘레 방향의 1개소에는 이음매부가 설치되어 있고,

상기 이음매부는, 외주면 측 및 양 측벽면 측의 어디로부터 보아도 계단 모양으로 절단됨으로써, 절단부를 매개로 한쪽의 외주 측에는 제1 감합 볼록부 및 제1 감합 오목부가 설치되고, 다른쪽의 외주 측에는 제1 감합 볼록부가 꼭 끼이는 제2 감합 오목부와 제1 감합 오목부에 꼭 끼이는 제2 감합 볼록부가 설치되어 있으며,

절단부에서의 내주 측의 단면으로부터 제1 감합 볼록부의 선단까지의 길이는 절단부에서의 내주 측의 단면으로부터 제1 감합 오목부의 후단까지의 길이보다 길고, 절단부에서의 내주 측의 단면으로부터 제2 감합 볼록부의 선단까지의 길이는 절단부에서의 내주 측의 단면으로부터 제2 감합 오목부의 후단까지의 길이보다 길게 구성되어 있으며,

상기 장착 방향 검지용 통로는, 상기 외주 링의 이음매부에서의 내주면 측에 형성되는 축방향으로 신장하는 간극과, 상기 외주 링이 역방향으로 장착된 상태에 있어서 상기 외주 링의 저압 측의 측벽면 측에 형성되고 또한 상기 간극과 연결되도록 직경 방향으로 신장하는 홈에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성에 의해, 실시예 15에 따른 밀봉장치의 작용 효과가 얻어짐과 더불어, 실시예 35에 따른 밀봉장치의 작용 효과가 얻어진다.

(구체예)

상기와 같이, 실시예 35에 있어서는, 외주 링(2000)의 이음매부(2170)에서의 내주면 측에는 상기와 같이 축방향으로 신장하는 간극(S)이 항시 형성되게 된다. 따라서, 이 간극(S)을 실시예 15에서 설명한 장착 방향 검지용 통로로서 이용할 수 있다. 즉, 외주 링(2000)의 저압 측(L)의 측벽면에 상기 간극(S)과 연결되도록, 직경 방향으로 신장하는 홈을 형성함으로써, 장착 방향 검지용 통로를 형성하는 것이 가능하게 된다. 즉, 도 79 중에 점선으로 나타낸 바와 같이, 직경 방향으로 신장하는 홈(2420a)을 설치하면, 상기의 간극(S)과 홈(2420a)에 의해 장착 방향 검지용 통로를 형성할 수 있다.

또한, 상기 실시예 15에 있어서는, 외주 링(2000)에는 이러한 간극(S)과 홈(2420a)으로 이루어진 장착 방향 검지용 통로만을 설치해도 좋고, 상술한 제1 홈(2324)과 제2 홈(2420)으로 이루어진 장착 방향 검지용 통로와 간극(S)과 홈(2420a)으로 이루어진 장착 방향 검지용 통로의 양자를 설치하는 구성을 채용할 수도 있다.

(기타)

상술한 각 실시예에서의 특징적인 구성에 대해서는, 실시예 중에서 특별히 설명한 경우에 한정되지 않고, 가능한 한 각각 적절히 조합시켜도 좋다.

예를 들어, 실시예 2에서의 특징적인 구성에 대해서는, 실시예 8∼14, 23∼34를 제외한 각 실시예에 적용 가능하다.

또, 실시예 3에서의 특징적인 구성에 대해서는, 실시예 8∼14, 27∼34를 제외한 각 실시예에 적용 가능하다.

더욱이, 실시예 4∼7에서의 각 특징적인 구성에 대해서는, 각각 실시예 22, 28, 29, 30을 제외한 각 실시예에 적용 가능하다.

이하, 특히 바람직한 조합에 대해 설명한다.

(실시예 4와 실시예 35의 조합)

상술한 도 19 내지 도 28를 참조하여 설명한 실시예 4 및 실시예 4의 각종 변형례에서 나타낸 오목부(2220, 2220a, 2220b, 2220c)가 복수 형성된 외주 링(2000)의 이음매부(2100)로서, 도 136 및 도 137에서 설명한 실시예 35에 나타낸 이음매부(2170)의 구성을 적용하면 알맞다.

(실시예 14와 실시예 35의 조합)

상술한 도 71 내지 도 75를 참조하여 설명한 실시예 14에서 나타낸 경사면(2323)이 형성된 외주 링(2000)의 이음매부(2100)로서, 도 136 및 도 137에서 설명한 실시예 35에 나타낸 이음매부(2170)의 구성을 적용하면 알맞다. 다만, 이음매부(2170)에 대해서도, 예를 들어 도 73에 나타낸 바와 같이 경사면(2323)을 형성할 필요가 있다.

(실시예 4와 실시예 17과 실시예 35의 조합)

상기 실시예 4와 실시예 35를 조합시킨 구성에 대하여, 더욱이 도 92 내지 도 102를 참조하여 설명한 실시예 17 및 실시예 17의 변형례에서 설명한 장착 방향 검지용 오목부(2112d)를 갖는 이음매부의 구성을 적용하면 알맞다.

1000 밀봉장치
2000 외주 링
2100 이음매부
2111 제1 감합 볼록부
2111a 측벽면
2111b 내주면
2111c 선단면
2112 제2 감합 볼록부
2112a 측벽면
2112b 내주면
2112c 선단면
2112d 장착 방향 검지용 오목부
2121 제1 감합 오목부
2121a 측벽면
2121b 외주면
2121c 단면
2122 제2 감합 오목부
2122a 측벽면
2122b 외주면
2122c 단면
2131 단면
2132 단면
2132a 저압 측 단면
2132b 고압 측 단면
2150 이음매부
2151 감합 볼록부
2151a 측벽면
2151b 내주면
2151c 단면
2152 감합 오목부
2152a 측벽면
2152b 외주면
2152c 단면
2155 감합 볼록부
2155a 경사면
2155c 단면
2156 감합 오목부
2156a 경사면
2156c 단면
2170 이음매부
2171a 제1 감합 볼록부
2171b 제2 감합 볼록부
2172a 제1 감합 오목부
2172b 제2 감합 오목부
2210 저압 측 볼록부
2211, 2211a, 2211b, 2211c 리브
2211c1 경사면
2212, 2212a, 2212b, 2213, 2214 볼록부
2215 외주 볼록부
2220, 2220a, 2220b, 2220c, 2223 오목부
2221, 2221a, 2221b 제3 오목부
2222, 2222a, 2222b 제4 오목부
2311 볼록부
2312, 2313 내주 볼록부
2314 볼록부
2315 볼록부
2316 내주 볼록부
2321 장착 홈
2322 제2 오목부
2323 경사면
2324 제1 홈
2400 돌출부
2420 제2 홈
2420a 홈
2510, 2511 볼록부
2520 오목부
2571a 감합 볼록부
3000, 3100, 3110, 3120, 3130, 3140, 3150, 3160, 3170, 3180, 3190, 3200,
3210 내주 링
3111, 3112, 3113, 3121, 3122, 3123, 3124, 3131, 3132, 3133, 3141, 3142
밀봉부
3151, 3152, 3153, 3161 고리모양 홈
3181, 3191, 3201, 3211 홈
3500, 3510 위치 규제 링
4000 축
4100, 4110, 4120, 4130, 4140, 4150, 4160, 4170, 4180 고리모양 홈
4121 고리모양 오목부
4122 고리모양 볼록부
4131 볼록부
4141, 4151, 4161, 4171, 4180, 4181 오목부
5000 하우징
5110 큰 직경부
5120 작은 직경부
5130 단차면

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,
   상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,
   상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,
   상기 외주 링의 외주면에는, 상기 외주 링이 정방향으로 장착된 상태에 있어서, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 둘레 방향에 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있고,
   상기 외주 링에는, 상기 외주 링이 역방향으로 장착된 상태에 있어서, 고압 측으로부터 저압 측으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로를 형성하는 장착 방향 검지용 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
   
5. 축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 유지하는 밀봉장치에 있어서,
   상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 밀착하고 또한 상기 하우징에서의 상기 축이 삽입통과되는 축구멍의 내주면에 대해 슬라이드하는 수지로 만들어진 외주 링과,
   상기 외주 링에서의 내주면과 상기 고리모양 홈의 홈 바닥면에 각각 밀착하여 상기 외주 링을 외주면 측을 향해 꽉 누르는 고무모양 탄성체로 만들어진 내주 링을 구비함과 더불어,
   상기 외주 링의 외주면에는, 고압 측의 단부로부터 저압 측의 단부에 이르지 않는 위치까지 신장하여 고압 측으로부터 유체를 도입하는 오목부가 둘레 방향에 각각 간격을 두고 복수 형성되어 있고,
   상기 외주 링의 둘레 방향의 1개소에는 이음매부가 설치되어 있으며,
   상기 이음매부는,
   절단부를 매개로 한쪽의 외주 측에는, 저압 측에 제1 감합 볼록부가 설치되고 또한 고압 측에 제1 감합 오목부가 설치되며,
   절단부를 매개로 다른쪽의 외주 측에는, 저압 측에 제1 감합 볼록부가 꼭 끼이는 제2 감합 오목부가 설치되고 또한 고압 측에 제1 감합 오목부에 꼭 끼이는 제2 감합 볼록부가 설치되어 있으며,
   제2 감합 볼록부에서의 내주면과 저압 측의 측벽면 사이에는, 상기 외주 링이 역방향으로 장착된 경우에 고압 측으로부터 저압 측으로 밀봉 대상 유체가 누설되는 유로의 일부를 형성하는 장착 방향 검지용 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
   
6. 삭제

Images