KR101955406B1

KR101955406B1 - 밀봉장치

Info

Publication number: KR101955406B1
Application number: KR1020147012561A
Authority: KR
Inventors: 마코토 카메무라; 히로키 마츠이; 히데하루 햐쿠타케; 토모아키 니시무라
Original assignee: 엔오케이 가부시키가이샤
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2019-03-07
Also published as: CN104254720A; CN104254720B; KR20150003146A; CN105587864B; EP2843269B1; EP2843269A1; WO2013161120A1; JP5637172B2; EP2843269A4; JP2013228074A; US9593776B2; CN105587864A; US20160161002A1; US9644743B2; US20140319775A1

Abstract

본 발명은, 대기측의 외부 더스트가 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제할 수 있어, 더스트의 말려 들어감에 의한 밀봉 유체의 누설을 억제할 수 있는 밀봉장치를 제공한다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 기기내측의 밀봉유체가 대기측으로 누설되는 것을 억제하는 밀봉장치로서, 시일 립의 립단부에서 축에 접촉하는 동시에 시일 립의 대기측 경사면에 밀봉유체에 대한 펌프 작용을 발휘하는 나사를 원주상에 복수개 설치한 밀봉장치에 있어서, 대기측의 외부 더스트가 립 단부 쪽으로 침입하는 것을 억제하도록 나사 사이에 더스트 침입 방지용의 입체형상을 설치한다. 입체형상은, 립 단부와 평행한 방향으로 연장되는 돌기 또는 홈으로 이루어진다. 돌기 또는 홈은, 그 길이방향 양단부가 각각 나사에 연속되어 있다.

Description

밀봉장치{SEALING DEVICE}

본 발명은, 시일 기술에 관련된 밀봉장치에 관한 것이다. 본 발명의 밀봉장치는 예를 들면, 자동차관련의 분야에서 이용되며, 또는 범용기계의 분야 등에서 이용된다.

종래부터 도 7에 나타내는 바와 같이, 시일 립(51)의 펌프량(pump amount) 증대를 목적으로 하여, 시일 립(51)의 대기측 경사면(52)에 밀봉 유체에 대한 펌프 작용을 발휘하는 나사(53)를 설치한 밀봉장치가 알려져 있다.

그러나, 이러한 나사(53)가 부착된 밀봉장치에 있어서, 대기측(Y)의 외부 더스트(dust)가 나사(53) 사이에 침입하면, 침입한 더스트는 회전축(55)의 회전에 따라 돌아서 원주방향으로 이동하며, 이동한 더스트는 나사(53)에 접촉하여, 접촉한 더스트는 나사(53)를 따라 립 단부(lip end, 54)의 쪽을 향해서 이동한다. 따라서 그 결과로서, 더스트가 립 단부(54) 및 축(55) 사이에 말려 들어가, 립 단부(54) 및 축(55) 사이에 틈새가 발생하며, 이 틈새로부터 밀봉 유체(오일 등)가 누설된다고 하는 문제가 우려된다.

일본 특허 제3278349호 공보

본 발명은 이상의 점을 감안하여, 대기측의 외부 더스트가 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제할 수 있어, 더스트의 말려 들어감에 의한 밀봉 유체의 누설을 억제할 수 있는 밀봉장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

삭제

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 청구항 2에 의한 밀봉장치는, 기기내(機內) 측의 밀봉 유체가 대기측으로 누설하는 것을 억제하는 밀봉장치로서, 시일 립의 립 단부에서 축에 접촉하는 동시에 상기 시일 립의 대기측 경사면에 상기 밀봉 유체에 대한 펌프 작용을 발휘하는 나사를 원주(圓周) 상 복수개 설치한 밀봉장치에 있어서, 대기측의 외부 더스트가 상기 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제하기 위해 상기 나사 사이에 더스트 침입 방지용의 입체형상을 설치하고, 상기 입체형상은, 상기 립 단부와 평행한 방향으로 연장되는 돌기(projection) 또는 홈(groove)으로 이루어지며, 상기 돌기 또는 홈은, 그 길이방향 양단부가 각각 상기 나사에 연속되어 있고, 상기 돌기는, 그 정점(頂点)이 대기측에 가까운 거의 삼각 단면형상이며, 상기 홈은, 그 바닥점이 립 단부측에 가까운 거의 삼각 단면형상인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 의한 밀봉장치는, 기기내(機內) 측의 밀봉 유체가 대기측으로 누설하는 것을 억제하는 밀봉장치로서, 시일 립의 립 단부에서 축에 접촉하는 동시에 상기 시일 립의 대기측 경사면에 상기 밀봉 유체에 대한 펌프 작용을 발휘하는 나사를 원주(圓周) 상 복수개 설치한 밀봉장치에 있어서, 대기측의 외부 더스트가 상기 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제하기 위해 상기 나사 사이에 더스트 침입 방지용의 입체형상을 설치하고, 상기 입체형상은, 상기 립 단부와 평행한 방향으로 연장되는 돌기(projection) 또는 홈(groove)으로 이루어지며, 상기 돌기 또는 홈은, 그 길이방향 양단부가 각각 상기 나사에 연속되어 있고, 상기 돌기는, 거의 삼각 또는 사각 단면형상이며, 상기 돌기의 대기측의 면은 상기 축과 직각 내지 상기 대기측 경사면과 직각의 각도범위로 설정되고, 상기 홈은, 거의 삼각 또는 사각 단면형상이며, 상기 홈의 립 단부측의 면은 상기 축과 직각 내지 상기 대기측 경사면과 직각의 각도범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

게다가 또, 본 발명의 청구항 4에 의한 밀봉장치는, 상기한 청구항 2 또는 3에 기재된 밀봉장치에 있어서, 상기 나사는 각각, 상기 립 단부 근방에 설치된 단면이 균일한 평행 나사와, 상기 평행 나사로부터 연속해서 설치된 선저형(舟底, bilge-shaped) 나사로 이루어지며, 상기 입체형상은, 상기 평행 나사 및 선저형 나사의 접속부 또는 상기 평행 나사에 연속하도록 설치된 제1 입체형상의 돌기와, 상기 선저형 나사에 연속하도록 설치된 제2 입체형상의 돌기로 이루어지고, 상기 평행 나사의 높이를 h₃, 상기 선저형 나사의 최대높이를 h₄, 상기 제1 입체형상의 돌기의 높이를 h₅, 상기 제2 입체형상의 돌기의 높이를 h₆로 하여,

h₅ < h₃ ≤ h₆ < h₄

의 관계를 충족하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성을 구비하는 본 발명의 밀봉장치에 있어서는, 대기측의 외부 더스트가 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제하기 위해 서로 이웃하는 나사 사이에 더스트 침입 방지용의 입체형상이 설치되어 있기 때문에, 상기 입체형상이, 대기측의 더스트가 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제하는 기능을 발휘한다. 입체형상은, 립 단부와 평행한 방향으로 연장되는 돌기 또는 홈으로 이루어지며, 돌기는 더스트를 막아내고, 홈은 더스트를 수용하기 때문에, 어느 경우도 더스트가 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다. 돌기 또는 홈은, 그 길이방향 양단부가 각각 나사에 연속되어 있기 때문에, 이들과 나사의 사이를 더스트가 통과하는 일은 없다.

입체형상이 돌기인 경우, 돌기의 단면형상은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 거의 삼각 단면형상으로 한다. 이 경우, 삼각은 정삼각형이나 이등변 삼각형이라도 좋지만, 정점이 대기측에 가까운 부등변(不等邊) 삼각형으로 하면, 대기측의 면의 앙각(仰角)이 크게 설정되기 때문에, 이 대기측의 면을 더스트가 타고 넘기 어렵다.

또, 돌기의 단면형상을 거의 삼각 또는 사각 단면형상으로 하는 동시에 그 대기측의 면을 축과 직각 내지 대기측 경사면과 직각의 각도범위 내로 설정해도 좋으며, 이 경우도 대기측의 면의 앙각이 크게 설정되기 때문에, 대기측의 면을 더스트가 타고 넘기 어렵다.

입체형상이 홈인 경우, 홈의 단면형상은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 거의 삼각 단면형상으로 한다. 삼각은 정삼각형이나 이등변 삼각형이라도 좋지만, 바닥점이 립 단부측에 가까운 부등변 삼각형으로 하면, 립 단부측의 면의 복각(伏角)이 크게 설정되기 때문에, 이 립 단부측의 면을 더스트가 타고 넘기 어렵다.

또, 홈의 단면형상을 거의 삼각 또는 사각 단면형상으로 하는 동시에 그 립 단부측의 면을 축과 직각 내지 대기측 경사면과 직각의 각도범위 내로 설정해도 좋으며, 이 경우도 립 단부측의 면의 복각이 크게 설정되기 때문에, 립 단부측의 면을 더스트가 타고 넘기 어렵다.

나사는, 나선형상의 돌기이지만, 이것을 예를 들면, 립 단부 근방에 설치된 단면이 균일한 평행 나사와, 이 평행 나사로부터 연속해서 설치된 선저형 나사로 이루어지는 것으로 한다. 또 입체형상을, 평행 나사와 선저형 나사와의 접속부 또는 평행 나사에 연속하도록 설치된 제1 입체형상의 돌기와, 선저형 나사에 연속하도록 설치된 제2 입체형상의 돌기로 이루어지는 것으로 한다. 이 경우, 평행 나사의 높이를 h₃, 선저형 나사의 최대높이를 h₄, 제1 입체형상의 돌기의 높이를 h₅, 제2 입체형상의 돌기의 높이를 h₆로 하여,

h₅ < h₃ ≤ h₆ < h₄·… (a)식

의 관계를 충족하면, 대응하는 위치 관계에 있는 나사의 쪽이 돌기보다 높기 때문에, 나사에 의한 펌프 작용을 충분히 지속시키는 것이 가능하게 된다. 선저형 나사는, 그 높이 및 폭이 길이방향의 중앙부에서 가장 크고, 양단을 향해서 서서히 축소되는 형상이다.

본 발명은, 이하의 효과를 나타낸다.

즉, 본 발명에 있어서는 상기한 바와 같이, 대기측의 더스트가 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제하기 위해 나사 사이에 더스트 침입 방지용의 입체형상이 설치되어 있기 때문에, 이 입체형상이, 대기측의 더스트가 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제하는 기능을 발휘한다. 입체형상이 돌기인 경우는 더스트를 막아내는 동시에 홈의 경우는 더스트를 수용하기 때문에, 어느 경우도 더스트가 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제한다. 돌기 또는 홈은, 그 길이방향 단부가 나사에 연속되어 있기 때문에, 이들과 나사의 사이를 더스트가 통과하는 일은 없다. 따라서 이상의 것으로부터 본 발명 소기의 목적대로, 대기측의 더스트가 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제하여, 더스트의 말려 들어감에 의한 밀봉 유체의 누설을 억제하는 밀봉장치를 제공할 수 있다.

또, 입체형상의 돌기를 정점이 대기측에 가까운 거의 삼각 단면형상으로 함으로써, 돌기의 대기측의 면을 더스트가 타고 넘기 어렵게 할 수 있고, 입체형상의 홈을 바닥점이 립 단부측에 가까운 거의 삼각 단면형상으로 함으로써, 홈의 립 단부측의 면을 더스트가 타고 넘기 어렵게 할 수 있다.

또한, 입체형상의 돌기를 거의 삼각 또는 사각 단면형상으로 하는 동시에 돌기의 대기측의 면을 축과 직각 내지 대기측 경사면과 직각의 각도범위로 설정함으로써, 돌기의 대기측의 면을 더스트가 타고 넘기 어렵게 할 수 있고, 입체형상의 홈을 거의 삼각 또는 사각 단면형상으로 하는 동시에 홈의 립 단부측의 면을 축과 직각 내지 대기측 경사면과 직각의 각도범위로 설정함으로써, 홈의 립 단부측의 면을 더스트가 타고 넘기 어렵게 할 수 있다.

또, 평행 나사, 선저형 나사, 제1 입체형상의 돌기 및 제2 입체형상의 돌기의 각 높이를 상기 (a)식에 의거하여 설정함으로써, 나사에 의한 펌프 작용의 발휘와 돌기에 의한 더스트 침입의 억제를 양립시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 관한 밀봉장치의 주요부 단면도
도 2(A)는, 동(同) 밀봉장치에 있어서의 나사 및 입체형상의 설명도, (B)는 입체형상의 설명도
도 3은, 본 발명의 제2 실시예에 관한 밀봉장치를 나타내는 도면으로, (A)는 동(同) 밀봉장치에 있어서의 나사 및 입체형상의 설명도, (B)는 입체형상의 설명도
도 4는, 본 발명의 제3 실시예에 관한 밀봉장치를 나타내는 도면으로, (A)는 동(同) 밀봉장치에 있어서의 나사 및 입체형상의 설명도, (B)는 입체형상의 설명도
도 5는, 본 발명의 제4 실시예에 관한 밀봉장치의 주요부 단면도
도 6(A)는, 동(同) 밀봉장치에 있어서의 나사 및 입체형상의 설명도, (B)는 입체형상의 설명도
도 7은, 종래 예에 관한 밀봉장치의 주요부 단면도

본 발명에는, 이하의 실시 형태가 포함된다.

(1) 구성

(1-1)메인 립의 회전축과의 밀봉면의 근방으로부터 대기측 경사면에, 둘레 형상으로 복수의 나사를 형성한다.

(1-2)나사 형상은, 밀봉면 근방이 단면이 균일한 평행 나사로부터 대기측을 향해서 선저형 나사로 바뀐다.

(1-3)평행 나사 위치, 나사 형상이 바뀌는 위치, 혹은 선저형 나사 위치와 교차하도록, 밀봉면과 평행인 환상(環狀)의 제방(堰, dam)을 설치한다.

(1-4)제방은, 정점이 대기측에 가까운 거의 삼각 단면형상으로, 높이는 상기 나사보다 낮다.

(1-5)제방은, 돌기이지만, 홈이라도 좋다. 홈이더라도 더스트 회수(回收) 효과를 기대할 수 있다.

(2)효과

(2-1)대기측으로부터 침입한 더스트 등을 제방에 의해 막아내고, 밀봉면 측으로 접근시키지 않는다.

(2-2)제방의 정점이 대기측에 가까운 거의 삼각 단면형상이기 때문에, 더스트 등이 제방을 타고 넘기 어렵다.

(2-3)제방의 높이가 나사보다 낮기 때문에, 펌프량은 유지하면서 더스트가 메인 립 선단에 접근하기 어려워진다.

(2-4)선저형 나사부에 제방을 설치하는 경우, 축과의 틈새가 커지지만, 제방의 높이를 선저형 나사 높이 이하로 높게 함으로써 제방의 효과를 유지한다. 또, 오일측으로부터 대기측으로 복수의 제방을 설정함으로써 더스트를 밀봉면 측에 접근시키지 않는 효과가 향상된다.

실시예

다음에 본 발명의 실시예를 도면을 따라서 설명한다.

도 1 및 도 2는, 본 발명의 제1 실시예에 관한 밀봉장치를 나타내고 있다. 상기 실시예에 관한 밀봉장치는, 기기(미도시)의 축 구멍 내주(內周)면에 장착되는 동시에 시일 립(seal lip, 11)을 축(미도시)의 둘레면에 슬라이딩 가능하게 밀착접촉시킴으로써 기기내측(X)의 밀봉 유체(미도시)가 대기측(Y)으로 누설되는 것을 억제한다. 축은 화살표 Z방향으로 회전한다. 상기 밀봉장치는 그 기능 또는 용도로부터 회전용 오일실(oil seal)이라고 칭해지는 경우도 있다.

시일 립(11)은, 그 립 단부(12)에 의해 축의 둘레면에 슬라이딩 가능하게 밀착접촉하는 것으로서, 립 단부(12)의 기기내측(X)에 기기내측 경사면(13)이 설치되는 동시에 립 단부(12)의 대기측(Y)에 대기측 경사면(14)이 설치되어 있다. 또 후자의 대기측 경사면(14)에, 축의 회전시에 밀봉 유체에 대한 펌프 작용을 발휘해서 밀봉 유체를 기기내측(X)으로 되돌리기 위한 나사(15)가 원주 상 복수개 설치되어 있다.

나사(15)는, 나선 형상으로 설치된 돌기이며, 립 단부(12)에 도달하도록 설치된 단면이 균일한 평행 나사(16)와, 평행 나사(16)로부터 연속해서 설치된 선저형 나사(17)와의 조합에 의해 형성되어 있다. 나사(15)는 그 립 단부측의 기단부(基端部)로부터 대기측(Y)의 선단부에 걸쳐 축 회전방향(Z)의 후방을 향해서 경사지게 형성되어 있다. 평행 나사(16)는 예를 들면 거의 삼각 단면형상의 돌기이며, 그 단면형상이 전체 길이에 걸쳐서 균일한 형상으로 형성되어 있다. 선저형 나사(17)는 예를 들면 거의 삼각 단면형상의 돌기이며, 그 높이 및 폭이 길이방향의 중앙부에서 가장 크고, 양단부를 향해서 서서히 축소되는 형상으로 형성되어 있다. 도 1에서는 도면 작성의 편의상, 나사(15)가 3개만 도시되어 있지만, 나사(15)는 전체 둘레에 걸쳐 다수가 설치되어 있다.

또, 상기 실시예에 관한 밀봉장치에서는, 대기측(Y)의 외부 더스트(미도시)가 립 단부(12)의 쪽으로 침입하지 않도록 이하의 구성이 설치되어 있다. 더스트는 예를 들면, 흙탕물(泥水)에 포함되는 모래입자 등이다.

즉, 상기 시일 립(11)의 대기측 경사면(14) 위에 있어서, 대기측(Y)의 외부 더스트가 서로 이웃하는 나사(15) 사이의 틈새부를 통해서 립 단부(12)의 쪽으로 침입하지 않도록, 서로 이웃하는 나사(15) 사이에 더스트 침입 방지용의 입체형상(21)이 설치되어 있다.

입체형상(21)은, 립 단부(12)와 평행한 방향 즉 원주방향으로 연장되는 직선형상의 돌기(22)로 이루어지며, 돌기(22)는, 그 길이방향 양단부(22a, 22b)가 각각 나사(15)에 있어서의 평행 나사(16) 및 선저형 나사(17)의 접속부에 연속하고 있다.

돌기(22)의 단면 형상은 특히 한정되지 않지만, 상기 실시예에서는 도 2에 나타내는 바와 같이 거의 삼각 단면형상으로 되어 있다. 삼각은 그 정점(22c)이 대기측(Y)에 가까운 부등변 삼각형으로 되고, 대기측의 면(22d)의 앙각(θ₁)이 립 단부측의 면(22e)의 앙각(θ₂)보다 크게 설정되어 있다(θ₁> θ₂). 또 돌기(22)의 높이(h₁)는, 돌기(22)가 연결된 평행 나사(16)의 높이(h₂)보다 조금 작게 설정되어 있다(h₁ < h₂). 돌기(22)는, 그 나타내는 기능으로부터, 제방(dam)이라고 칭하는 경우도 있다.

상기 구성의 밀봉장치에 있어서는, 대기측(Y)의 외부 더스트가 립 단부(12)의 쪽으로 침입하는 것을 억제하기 위해 서로 이웃하는 나사(15) 사이에 더스트 침입 방지용의 입체형상(21)이 설치되어 있기 때문에, 이 입체형상(21)이, 대기측(Y)의 더스트가 립 단부(12)의 쪽으로 침입하는 것을 억제하는 기능을 발휘한다. 입체형상(21)은 립 단부(12)와 평행한 방향으로 연장되는 돌기(22)로 이루어지며, 돌기(22)는 더스트를 막기 때문에, 더스트가 립 단부(12)의 쪽으로 침입하는 것이 억제된다. 돌기(22)는 길이방향 양단부(22a, 22b)가 각각 나사(15)에 연속되어 있기 때문에, 돌기(22)와 나사(15)의 사이를 더스트가 통과하지 않는다. 돌기(22)는 거의 삼각 단면형상으로 되는 동시에 대기측의 면(22d)의 앙각(θ₁)이 크게 설정되어 있기 때문에, 더스트는 이 대기측의 면(22d)을 타고 넘기 어렵다. 따라서 이상의 것으로부터 대기측(Y)의 더스트가 립 단부(12)의 쪽으로 침입하는 것을 억제할 수 있어, 더스트의 말려 들어감에 의한 밀봉 유체의 누설을 억제할 수 있다.

또, 돌기(22)의 높이(h₁)가, 대응하는 위치에 설치된 평행 나사(16)의 높이(h₂)보다 작게 설정되어 있기 때문에, 돌기(22)는 나사(15)에 의한 펌프 작용을 저해하지 않는다. 따라서 더스트 침입 방지용의 돌기(22)가 설치되어도 나사(15)에 의한 펌프 작용이 충분히 발휘된다.

상기 제1 실시예에 관한 밀봉장치는, 그 구성이 이하와 같은 것이어도 좋다.

(가)

상기 제1 실시예에서는, 돌기(22)를 거의 삼각 단면형상으로 했지만, 이에 대신해서 돌기(22)를 거의 사각 단면형상으로 한다. 사각에는 직사각형, 정사각형 또는 사다리꼴 등이 포함된다. 제2 실시예로서 나타내는 도 3에서는, 돌기(22)가 직사각형의 단면 형상으로 되어 있다. 한편, 삼각, 사각을 불문하고, 그 대기측의 면(22d)은 축과 직각(θ₁ < 90°) 내지 대기측 경사면(14)과 직각(θ₁= 90°)의 각도범위 내로 설정하는 것이, 더스트를 막기 쉽기 때문에 적합하다. θ₁은 90°보다 커도 좋다 (θ₁> 90°).

(나)

상기 제1 실시예에서는, 입체형상(21)을 돌기(22)로 했지만, 이에 대신해서 입체형상(21)을 홈으로 한다. 제3 실시예로서 나타내는 도 4에서는, 입체형상(21)이, 립 단부(12)와 평행한 방향 즉 원주방향으로 연장되는 직선형상의 홈(23)으로 되고, 홈(23)은 그 길이방향 양단부(미도시)가 각각 나사(15)에 있어서의 평행 나사(16) 및 선저형 나사(17)의 접속부에 연속되어 있다. 홈(23)의 단면형상은 특히 한정되지 않지만, 상기 실시예에서는 거의 삼각 단면형상으로 되어 있다. 삼각은 그 바닥점(23c)이 립 단부측에 가까운 부등변 삼각형으로 되고, 립 단부측의 면 (23e)의 복각(θ₃)이 대기측의 면(23d)의 복각(θ₄)보다 크게 설정되어 있다(θ₃> θ₄). 홈(23)은 거의 사각 단면형상이어도 좋다. 한편, 삼각, 사각을 불문하고, 그 립 단부측의 면(23e)은 축과 직각(θ₃ < 90°) 내지 대기측 경사면(14)과 직각(θ₃= 90°)의 각도범위 내로 설정하는 것이, 더스트를 막기 쉽기 때문에, 적합하다. θ₃은 90°보다 커도 좋다(θ₃> 90°).

(다)

상기 제1 실시예에서는, 입체형상(21)의 돌기(22)를 나사(15) 사이에 1군데씩 설치했지만, 이에 대신해서 입체형상(21)의 돌기 또는 홈을 나사(15) 사이에 복수부분에 걸쳐서 설치한다.

제4 실시예로서 나타내는 도 5 및 도 6에 있어서, 입체형상(21)은, 나사(15)에 있어서의 평행 나사(16) 및 선저형 나사(17)의 접속부에 연속하도록 설치된 제1 입체형상의 돌기(24)와, 선저형 나사(17)에 연속하도록 설치된 제2 입체형상의 돌기(25)의 조합에 의해 형성되어 있다. 제1 입체형상의 돌기(24)는 제2 입체형상의 돌기(25)의 립 단부측에 배치되고, 제2 입체형상의 돌기(25)는 제1 입체형상의 돌기(24)의 대기측(Y)에 배치되며, 양 돌기(24, 25)는 축방향의 간격을 두고 배치되어 있다. 제1 입체형상의 돌기(24)는 그 길이방향 양단부(24a, 24b)가 각각 평행 나사(16) 및 선저형 나사(17)의 접속부에 연속되어 있다. 제2 입체형상의 돌기(25)는 그 길이방향 양단부(25a, 25b)가 각각 선저형 나사(17)에 연속되어 있다. 돌기(24, 25)는 모두 거의 삼각 단면형상으로 되고, 삼각은 그 정점(24c, 25c)이 대기측(Y)에 가까운 부등변 삼각형으로 되며, 대기측의 면(24d, 25a)의 앙각(θ₁)이 립 단부측의 면(24e, 25e)의 앙각(θ₂)보다 크게 설정되어 있다(θ₁> θ₂).

또, 평행 나사(16)의 높이를 h₃, 선저형 나사(17)의 최대높이를 h₄, 제1 입체형상의 돌기(24)의 높이를 h₅, 제2 입체형상의 돌기(25)의 높이를 h₆로 하여,

h₅ < h₃ ≤ h₆ < h₄

의 관계를 만족하도록 설정되어 있다.

그리고, 이 제4 실시예에서는, 입체형상(21)의 돌기(24, 25)가 나사(15) 사이에 복수 부분에 걸쳐 설치되어 있기 때문에, 더스트 침입에 대한 억제 효과가 높은 동시에, 제1 입체형상의 돌기(24)의 높이(h₅)가, 대응하는 위치에 설치된 평행 나사(16)의 높이(h₃)보다 작게 설정되고, 제2 입체형상의 돌기(25)의 높이(h₆)가, 대응하는 위치에 설치된 선저형 나사(17)의 최대 높이(h₄)보다 작게 설정되어 있기 때문에, 돌기(24, 25)는 모두 나사(15)에 의한 펌프 작용을 저해하지 않는다. 따라서 더스트 침입 방지용의 돌기(24, 25)가 복수부분에 걸쳐 설치되어도 나사(15)에 의한 펌프 작용이 충분히 발휘된다.

11 시일 립
12 립 단부
13 기기내측 경사면
14 대기측 경사면
15 나사
16 평행 나사
17 선저형 나사
21 입체형상
22, 24, 25 돌기
22a, 22b, 23a, 23b, 24a, 24b, 25a, 25b 길이방향 단부
22c, 24c, 25c 정점(頂点)
22d, 23d, 24d, 25d 대기측의 면
22e, 23e, 24e, 25e 립 단부측의 면
23 홈
23c 바닥점
X 기기내측
Y 대기측

Claims

밀봉장치의 기기내측의 밀봉 유체가 밀봉장치의 대기측으로 누설되는 것을 억제하는 밀봉장치로서,
축과 접촉하도록 구성된 립 단부를 갖는 시일 립;
상기 시일 립의 대기측 경사면에 원주상으로(circumferentially) 설치되고, 상기 밀봉 유체에 대한 펌프 작용을 발휘하도록 구성된 복수개의 나사들; 및
대기측의 더스트가 상기 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제하기 위해, 상기 대기측 경사면 상에 설치되고, 상기 나사들의 각각의 인접한 쌍의 제 1 나사의 제 1 길이방향 단부로부터 상기 나사들의 각각의 인접한 상기 쌍의 제 2 나사의 제 2 길이방향 단부까지 연속적으로 길이방향으로 연장하는 입체형상으로서, 상기 입체형상은 상기 대기측 경사면을 제 1 면과 제 2 면의 두 갈래로 나누고, 상기 제 2 면은 상기 제 1 면과 동일 평면상에(co-planar) 존재하는, 상기 입체형상;을 포함하고,
상기 입체형상은, 상기 립 단부와 평행하게 연장되는 돌기 또는 홈으로 이루어지며,
상기 돌기는, 그 정점이 대기측에 가까운 삼각 단면형상이며,
상기 홈은, 그 바닥점이 립 단부측에 가까운 삼각 단면형상인 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
밀봉장치의 기기내측의 밀봉 유체가 밀봉장치의 대기측으로 누설되는 것을 억제하는 밀봉장치로서,
축과 접촉하도록 구성된 립 단부를 갖는 시일 립;
상기 시일 립의 대기측 경사면에 원주상으로(circumferentially) 설치되고, 상기 밀봉 유체에 대한 펌프 작용을 발휘하도록 구성된 복수개의 나사들; 및
대기측의 더스트가 상기 립 단부의 쪽으로 침입하는 것을 억제하기 위해, 상기 대기측 경사면 상에 설치되고, 상기 나사들의 각각의 인접한 쌍의 제 1 나사의 제 1 길이방향 단부로부터 상기 나사들의 각각의 인접한 상기 쌍의 제 2 나사의 제 2 길이방향 단부까지 연속적으로 길이방향으로 연장하는 입체형상으로서, 상기 입체형상은 상기 대기측 경사면을 제 1 면과 제 2 면의 두 갈래로 나누고, 상기 제 2 면은 상기 제 1 면과 동일 평면상에(co-planar) 존재하는, 상기 입체형상;을 포함하고,
상기 입체형상은, 상기 립 단부와 평행하게 연장되는 돌기 또는 홈으로 이루어지며,
상기 돌기는, 삼각 또는 사각 단면형상이며, 상기 돌기의 대기측의 면은 상기 축과 직각 내지 상기 대기측 경사면과 직각의 각도범위로 설정되고,
상기 홈은, 삼각 또는 사각 단면형상이며, 상기 홈의 립 단부측의 면은 상기 축과 직각 내지 상기 대기측 경사면과 직각의 각도범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
제1항에 있어서,
상기 나사는 각각, 상기 립 단부 근방에 설치된 단면이 균일한 평행 나사와, 상기 평행 나사로부터 연속해서 설치된 선저형 나사(bilge-shaped screw)로 이루어지고,
상기 입체형상은, 상기 평행 나사와 선저형 나사 사이의 접속부 또는 상기 평행 나사에 연결되도록 설치된 제1 입체형상의 돌기와, 상기 선저형 나사에 연속하도록 설치된 제2 입체형상의 돌기로 이루어지며,
상기 평행 나사의 높이를 h₃, 상기 선저형 나사의 최대높이를 h₄, 상기 제1 입체형상의 돌기의 높이를 h₅, 상기 제2 입체형상의 돌기의 높이를 h₆으로 하여,
h₅ < h₃≤ h₆ < h₄
의 관계를 충족하는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
제2항에 있어서,
상기 나사는 각각, 상기 립 단부 근방에 설치된 단면이 균일한 평행 나사와, 상기 평행 나사로부터 연속해서 설치된 선저형 나사로 이루어지고,
상기 입체형상은, 상기 평행 나사와 선저형 나사 사이의 접속부 또는 상기 평행 나사에 연결되도록 설치된 제1 입체형상의 돌기와, 상기 선저형 나사에 연속하도록 설치된 제2 입체형상의 돌기로 이루어지며,
상기 평행 나사의 높이를 h₃, 상기 선저형 나사의 최대높이를 h₄, 상기 제1 입체형상의 돌기의 높이를 h₅, 상기 제2 입체형상의 돌기의 높이를 h₆으로 하여,
h₅ < h₃≤ h₆ < h₄
의 관계를 충족하는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.