KR102292498B1 - 스위블 조인트 - Google Patents

Abstract

스위블 조인트는, 샤프트 유로를 갖는 샤프트와, 하우징 유로를 갖는 하우징과, 샤프트의 외주면과 하우징 사이에 형성되는 시일재를 구비한다. 하우징은, 시일재를 유지하는 유지홈을 갖는다. 시일재는, 탄성 재료로 이루어짐과 함께 시일재의 직경 방향으로 유지홈에 접하는 외측 시일부와, 시일재의 직경 방향에 대해 외측 시일부의 내측에 형성되어 있고, 샤프트의 외주면에 대해 슬라이딩하면서 접하는 내측 시일부를 갖는다. 내측 시일부는, 외측 시일부의 마찰 계수보다 작은 마찰 계수를 갖는 재료로 이루어진다.

Description

스위블 조인트{SWIVEL JOINT}

이 발명은, 스위블 조인트에 관한 것이다.

예를 들어, 일본 공개특허공보 2012-154387호에는, 탄성 재료로 이루어지는 탄성 부재와, 탄성 부재보다 저마찰성의 재료로 이루어지는 시일 부재를 구비하는 시일재가 개시되어 있다. 이 시일재는, 시일재를 장착하기 위한 시일홈을 갖는 장착체와, 장착체에 대해 회전 또는 슬라이딩하는 상대측 부재 사이의 시일에 사용된다. 시일재가 시일홈에 장착된 상태에 있어서, 탄성 부재는, 시일홈의 바닥면과 맞닿고, 시일 부재는, 상대측 부재의 시일면과 맞닿는다.

일본 공개특허공보 2012-154387호에 기재되어 있는 바와 같이, 유공압 기기 등에 있어서의 로드나 피스톤 등, 회전이나 슬라이딩하는 부재 사이를 시일하는 시일재가 알려져 있다.

예를 들어, 스위블 조인트는, 가요성을 갖는 호스의 단부 (端部) 등에 연결된다. 일반적으로, 스위블 조인트는, 샤프트와, 샤프트를 회전 가능하게 유지하는 하우징과, 샤프트 및 하우징 사이를 봉지하기 위한 시일재로서의 O 링을 가지고 있다. 이와 같은 스위블 조인트에 있어서, 샤프트의 회전 토크 (회전 저항) 가 큰 경우, 호스의 단부에 가해지는 부하가 커진다. 이것은 호스의 파단을 초래한다. 또한, O 링의 마모가 진행됨으로써, 스위블 조인트로부터 유체가 누설될 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 샤프트의 회전 토크의 저감과, 시일재의 장수명화의 쌍방을 달성 가능한 스위블 조인트를 제공하는 것이다.

이 발명에 따른 스위블 조인트는, 중심축 둘레로 회전 가능함과 함께, 중심축을 따라 유체를 흐르게 하기 위한 샤프트 유로를 갖는 샤프트와, 샤프트가 중심축 둘레로 회전하는 것을 허용하도록 샤프트를 유지함과 함께, 샤프트 유로에 연결되는 하우징 유로를 갖는 하우징과, 원환상으로 형성되어 있고, 샤프트의 외주면과 하우징 사이에 형성되는 시일재를 구비한다. 하우징은, 시일재를 유지하는 유지홈을 갖는다. 시일재는, 탄성 재료로 이루어짐과 함께 시일재의 직경 방향으로 유지홈에 접하는 외측 시일부와, 시일재의 직경 방향에 대해 외측 시일부의 내측에 형성되어 있고, 샤프트의 외주면에 대해 슬라이딩하면서 접하는 내측 시일부를 갖는다. 내측 시일부는, 외측 시일부의 마찰 계수보다 작은 마찰 계수를 갖는 재료로 이루어진다.

이 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부하는 도면과 관련하여 이해되는 이 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 스위블 조인트를 포함하는 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 스위블 조인트의 단면도이다.
도 3 은, 도 2 에 나타내는 스위블 조인트의 시일재의 평면도이다.
도 4 는, 도 3 에 있어서의 Ⅳ-Ⅳ 선에 의한 단면도이다.
도 5 는, 도 2 중의 실선 Ⅴ 로 둘러싸인 범위의 확대도이다.
도 6 은, 시일재에 일방측으로부터 압력이 작용하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7 은, 도 6 중의 실선 Ⅶ 로 둘러싸인 범위의 확대도이다.
도 8 은, 도 1 에 나타내는 스위블 조인트의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 9 는, 본 발명의 제 2 실시형태의 스위블 조인트의 단면도이다.
도 10 은, 실시예 1 및 비교예 1 에 있어서의 압력과 회전 토크의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11 은, 실시예 1 및 비교예 1 의 시험 결과를 나타내는 표이다.
도 12 는, 실시예 2 (개구 폭 0.3 ㎜) 의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 13 은, 실시예 3 (개구 폭 0.4 ㎜) 의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 14 는, 실시예 4 (개구 폭 0.5 ㎜) 의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 비교예 2 (개구 폭 0.6 ㎜) 의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 16 은, 실시예 2 ∼ 4 와 비교예 2 의 시뮬레이션 결과를 나타내는 표이다.
도 17 은, 동축도와 회전 토크의 관계를 조사하기 위한 하우징의 측면도이다.
도 18 은, 실시예 5 ∼ 7 및 비교예 3 에 있어서의 동축도와 회전 토크의 관계를 나타내는 그래프이다.

이 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하에서 참조하는 도면에서는, 동일하거나 또는 그에 상당하는 부재에는, 동일한 번호가 부여되어 있다.

(제 1 실시형태)

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 스위블 조인트를 포함하는 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 스위블 조인트 (1) 는, 예를 들어, 유체를 공급하기 위한 호스 (2) 와 롤러 (3) 의 회전축 (도시 생략) 을 접속한다. 이로써, 롤러 (3) 의 회전 중에, 스위블 조인트 (1) 를 통해 호스 (2) 로부터 롤러 (3) 의 회전축 내에 유체가 공급된다.

도 2 는, 도 1 에 나타내는 스위블 조인트의 단면도이다. 이 스위블 조인트 (1) 는, 샤프트 (100) 와, 하우징 (200) 과, 시일재 (300) 와, 제 1 베어링 (410) 과, 제 2 베어링 (420) 을 갖고 있다.

샤프트 (100) 는, 중심축 (A) 둘레로 회전 가능하다. 예를 들어, 샤프트 (100) 는, 중심축 (A) 둘레로, 360 도 이하의 회전 각도 범위에서 정회전과 역회전을 반복한다. 이 샤프트 (100) 에, 롤러 (3) 의 회전축이 접속된다. 샤프트 (100) 는, 중심축 (A) 을 따라 유체가 흐르는 샤프트 유로 (100a) 를 가지고 있다. 샤프트 (100) 는, 원통상의 외주면을 가지고 있다. 샤프트 (100) 에는, 샤프트 유로 (100a) 와 샤프트 (100) 밖을 연통시키도록 샤프트 (100) 를 관통하는 관통공 (100h) 이 형성되어 있다. 관통공 (100h) 은, 중심축 (A) 과 직교하는 방향으로 샤프트 (100) 를 관통하고 있다. 샤프트 (100) 는, 대경부 (110) 와, 소경부 (120) 를 가지고 있다.

소경부 (120) 는, 대경부 (110) 의 외경보다 작은 외경을 가지고 있다. 소경부 (120) 는, 대경부 (110) 의 일단부 (도 2 의 좌측의 단부) 에 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 소경부 (120) 는, 제 1 소경부 (121) 와, 제 2 소경부 (122) 를 가지고 있다.

제 1 소경부 (121) 는, 대경부 (110) 의 일단부에 접속되어 있다. 이 제 1 소경부 (121) 에, 관통공 (100h) 이 형성되어 있다. 샤프트 유로 (100a) 는, 대경부 (110) 에서 제 1 소경부 (121) 의 도중에 이르는 영역에 형성되어 있다.

제 2 소경부 (122) 는, 제 1 소경부 (121) 에 접속되어 있고, 제 1 소경부 (121) 의 외경보다 작은 외경을 가지고 있다. 제 2 소경부 (122) 는, 중실 (中實) 로 형성되어 있다.

하우징 (200) 은, 샤프트 (100) 가 중심축 (A) 둘레로 회전하는 것을 허용하도록 샤프트 (100) 를 유지한다. 하우징 (200) 은, 샤프트 유로 (100a) 에 연결되는 하우징 유로 (200a) 를 가지고 있다. 구체적으로, 하우징 유로 (200a) 는, 하우징 (200) 에 샤프트 (100) 가 유지된 상태에 있어서, 샤프트 (100) 의 관통공 (100h) 을 통해 샤프트 유로 (100a) 와 연결된다. 이 하우징 유로 (200a) 는, 샤프트 (100) 중 관통공 (100h) 이 형성되어 있는 부위를 둘러싸고 있다. 이 때문에, 하우징 (200) 에 대해 샤프트 (100) 가 중심축 (A) 둘레로 상대 회전한 경우에 있어서도, 하우징 유로 (200a) 와 샤프트 유로 (100a) 가 관통공 (100h) 을 통해 연통된 상태가 항상 유지된다. 본 실시형태에서는, 하우징 (200) 은, 하우징 본체 (202) 와, 분기부 (230) 를 가지고 있다.

하우징 본체 (202) 는, 샤프트 (100) 를 회전 가능하게 유지한다. 하우징 본체 (202) 는, 대경부 유지부 (210) 와, 소경부 유지부 (220) 를 갖는다.

대경부 유지부 (210) 는, 샤프트 (100) 의 대경부 (110) 를 회전 가능하게 유지한다. 대경부 유지부 (210) 는, 제 1 베어링 (410) 을 유지하는 제 1 베어링 유지부 (212) 를 가지고 있다. 제 1 베어링 유지부 (212) 는, 대경부 유지부 (210) 의 축 방향에 있어서의 외측 (도 2 의 우측) 의 단부에 형성되어 있다. 대경부 유지부 (210) 는, 제 1 베어링 유지부 (212) 에 유지된 제 1 베어링 (410) 을 통해 대경부 (110) 를 유지하고 있다. 제 1 베어링 (410) 은, 예를 들어 깊은 홈 볼 베어링이다.

도 5 는, 도 2 중의 실선 Ⅴ 로 둘러싸인 범위의 확대도이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 대경부 유지부 (210) 는, 대경부 (110) 의 외주면 (111) 과 대향하는 대경 대향면 (211) 을 가지고 있다. 대경 대향면 (211) 은, 원통상으로 형성되어 있다. 대경 대향면 (211) 의 직경은, 제 1 베어링 유지부 (212) 의 직경보다 작다. 대경 대향면 (211) 은, 대경부 유지부 (210) 의 축 방향에 대해 제 1 베어링 유지부 (212) 보다 내측 (도 2 의 좌측) 에 형성되어 있다.

소경부 유지부 (220) 는, 샤프트 (100) 의 소경부 (120) 를 회전 가능하게 유지한다. 소경부 유지부 (220) 는, 제 2 베어링 (420) 을 유지하는 제 2 베어링 유지부 (222) 를 가지고 있다. 제 2 베어링 유지부 (222) 는, 소경부 유지부 (220) 의 축 방향에 있어서의 외측 (도 2 의 좌측) 의 단부에 형성되어 있다. 소경부 유지부 (220) 는, 제 2 베어링 유지부 (222) 에 유지된 제 2 베어링 (420) 을 통해 소경부 (120) 의 제 2 소경부 (122) 를 유지하고 있다. 제 2 베어링 (420) 은, 예를 들어 깊은 홈 볼 베어링이다.

소경부 유지부 (220) 는, 제 1 소경부 (121) 의 외주면과 대향하는 소경 대향면을 가지고 있다. 소경 대향면은, 원통상으로 형성되어 있다. 소경 대향면의 직경은, 제 2 베어링 유지부 (222) 의 직경보다 작다. 소경 대향면은, 소경부 유지부 (220) 의 축 방향에 대해 제 2 베어링 유지부 (222) 보다 내측 (도 2 의 우측) 에 형성되어 있다.

대경부 유지부 (210) 와 소경부 유지부 (220) 의 동축도 (보다 적절하게는, 제 1 베어링 유지부 (212) 와 제 2 베어링 유지부 (222) 의 동축도) 는, 0.06 ㎜ 이하로 설정되는 것이 바람직하고, 0.04 ㎜ 이하로 설정되는 것이 보다 바람직하다.

샤프트 (100) 가 하우징 (200) 에 유지된 상태에 있어서, 제 2 소경부 (122) 중 하우징 (200) 의 외측에 위치하는 부위에, 스냅 링 (130) 이 형성되어 있다. 스냅 링 (130) 은, 제 2 베어링 (420) 의 외측면에 접하고 있다. 스냅 링 (130) 은, C 형으로 형성되어 있다.

샤프트 (100) 가 하우징 (200) 에 유지된 상태에 있어서, 샤프트 (100) 중 관통공 (100h) 이 형성되어 있는 부위를 둘러싸는 영역 (하우징 유로 (200a) 의 일부) 이, 대경 대향면 (211) 과 소경 대향면 사이에 형성된다.

분기부 (230) 는, 하우징 본체 (202) 중 대경부 유지부 (210) 와 소경부 유지부 (220) 사이의 부위로부터 분기되어 있다. 분기부 (230) 는, 하우징 본체 (202) 의 축 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 형상을 가지고 있다. 분기부 (230) 는, 하우징 본체 (202) 의 축 방향과 직교하는 방향 (도 2 의 상하 방향) 으로 연장되는 형상을 가지고 있다. 분기부 (230) 내에, 하우징 본체 (202) 중의 상기 영역 (하우징 유로 (200a) 의 일부) 에 연결되는 영역 (하우징 유로 (200a) 의 잔부) 이 형성되어 있다. 이 분기부 (230) 에 호스 (2) 가 접속된다.

도 3 은, 도 2 에 나타내는 스위블 조인트의 시일재의 평면도이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 시일재 (300) 는, 원환상으로 형성되어 있다. 시일재 (300) 는, 샤프트 (100) 의 외주면 (111) 과 하우징 (200) 사이에 형성된다. 본 실시형태에서는, 시일재 (300) 는, 대경 시일 부재 (310) 와, 소경 시일 부재 (320) 를 가지고 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 대경 시일 부재 (310) 는, 대경부 (110) 의 외주면 (111) 과 대경부 유지부 (210) 사이에 형성된다. 소경 시일 부재 (320) 는, 소경부 (120) 의 외주면과 소경부 유지부 (220) 사이에 형성된다.

여기서, 시일재 (300) 의 유지 구조에 대하여 설명한다. 하우징 (200) 은, 시일재 (300) 를 유지하는 유지홈 (204) 을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 유지홈 (204) 은, 대경 시일 부재 (310) 를 유지하는 대경홈 (214) 과, 소경 시일 부재 (320) 를 유지하는 소경홈 (224) 을 가지고 있다. 대경부 유지부 (210) 는, 대경홈 (214) 을 가지고 있다. 소경부 유지부 (220) 는, 소경홈 (224) 을 가지고 있다.

대경홈 (214) 은, 대경부 유지부 (210) 의 대경 대향면 (211) 으로부터 대경부 유지부 (210) 의 직경 방향의 바깥쪽을 향해 움푹 패임과 함께, 대경부 유지부 (210) 의 둘레 방향을 따라 연속적으로 연결되는 형상을 가지고 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 대경홈 (214) 은, 대경부 유지부 (210) 의 축 방향에 대해 제 1 베어링 유지부 (212) 와 소경부 유지부 (220) 사이에 형성되어 있다.

도 2 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 대경홈 (214) 은, 바닥벽 (216) 과, 대향벽 (218) 을 갖고 있다.

바닥벽 (216) 은, 대경부 유지부 (210) 의 직경 방향으로 대경 시일 부재 (310) 와 접하는 부위이다. 바닥벽 (216) 은, 대경부 유지부 (210) 의 직경 방향과 직교하는 형상을 가지고 있다.

대향벽 (218) 은, 샤프트 (100) 의 중심축 방향 (도 5 의 좌우 방향) 으로 대경 시일 부재 (310) 와 대향하고 있다. 대향벽 (218) 은, 대경부 유지부 (210) 의 축 방향과 직교하는 형상을 가지고 있다. 대향벽 (218) 사이의 길이는, 대경 시일 부재 (310) 의 둘레 방향 및 직경 방향의 쌍방에 직교하는 직교 방향 (도 4 및 도 5 의 좌우 방향) 에 있어서의 대경 시일 부재 (310) 의 치수보다 크다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 대향벽 (218) 과 대경 대향면 (211) 의 경계부는, 모따기되어 있다.

샤프트 (100) 의 대경부 (110) 의 외주면 (111) 과 대향벽 (218) 사이에는, 개구 (C) 가 형성되어 있다. 이 개구 (C) 의 폭 (대경부 (110) 의 직경 방향에 대한 길이) (h1) 은, 0.5 ㎜ 이하, 바람직하게는 0.3 ㎜ 이하로 설정된다. 대경 대향면 (211) 과 대경부 (110) 의 외주면 (111) 의 간극은, 0.3 ㎜ 이하, 바람직하게는 0.1 ㎜ 이하로 설정된다.

소경홈 (224) 은, 소경부 유지부 (220) 의 내주면으로부터 소경부 유지부 (220) 의 직경 방향의 바깥쪽을 향해 움푹 패임과 함께, 소경부 유지부 (220) 의 둘레 방향을 따라 연속적으로 연결되는 형상을 가지고 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 소경홈 (224) 은, 소경부 유지부 (220) 의 축 방향에 대해 제 2 베어링 유지부 (222) 와 대경홈 (214) 사이에 형성되어 있다. 소경홈 (224) 은, 그 직경이 대경홈 (214) 의 직경과 상이할 뿐으로, 그 밖의 구성은 대경홈 (214) 의 구성과 동일하다. 이 때문에, 소경홈 (224) 의 형상의 설명은 생략한다.

다음으로, 대경 시일 부재 (310) 및 소경 시일 부재 (320) 에 대하여 설명한다. 대경 시일 부재 (310) 와 소경 시일 부재 (320) 는, 그 직경이 서로 상이할 뿐이므로, 이하, 대경 시일 부재 (310) 를 예로 설명한다.

도 4 는, 도 3 에 있어서의 Ⅳ-Ⅳ 선에 의한 단면도이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 대경 시일 부재 (310) 는, 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향과 평행하고, 또한, 대경 시일 부재 (310) 의 둘레 방향 및 직경 방향의 쌍방에 직교하는 직교 방향 (도 4 의 좌우 방향) 의 중심을 지나는 중심면 (CL) 을 기준으로 하여, 직교 방향과 대칭인 형상을 가지고 있다. 도 3 ∼ 도 5 에 나타내는 바와 같이, 대경 시일 부재 (310) 는, 외측 시일부 (312) 와, 내측 시일부 (314) 를 가지고 있다.

외측 시일부 (312) 는, 탄성 재료로 이루어진다. 탄성 재료로서, NBR (니트릴 고무), HNBR (수소화니트릴 고무), EPDM (에틸렌프로필렌디엔 고무), FKM (불소 고무), FFKM (사불화에틸렌-퍼플루오로메틸비닐에테르 고무) 등의 엘라스토머가 바람직하게 사용된다. 외측 시일부 (312) 는, 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향으로 대경홈 (214) 에 접한다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 외측 시일부 (312) 는, 외주부 (312A) 와, 외측 측부 (312B) 와, 내측부 (312C) 를 가지고 있다.

외주부 (312A) 는, 외측 시일부 (312) 중 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향의 외측 (도 4 의 상측) 에 단부에 형성되어 있다. 외주부 (312A) 는, 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향으로 대경홈 (214) 의 바닥벽 (216) 에 접한다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 외주부 (312A) 는, 대경 시일 부재 (310) 에 외력이 작용하고 있지 않은 상태에 있어서, 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향의 바깥쪽을 향해 볼록해지도록 만곡되는 형상을 가지고 있다.

외측 측부 (312B) 는, 직교 방향 (도 4 의 좌우 방향) 에 있어서의 외측 시일부 (312) 의 단부에 형성되어 있다. 외측 측부 (312B) 는, 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향의 외측을 향함에 따라 점차 직교 방향의 내측을 향하도록 경사지는 형상을 가지고 있다. 외측 측부 (312B) 의 경사각 θ 는, 3 도 ∼ 20 도의 범위에서 설정되는 것이 바람직하다.

내측부 (312C) 는, 외측 시일부 (312) 중 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향의 내측 (도 4 의 하측) 에 단부에 형성되어 있다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 내측부 (312C) 는, 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향의 안쪽을 향해 볼록해지는 형상을 가지고 있다.

내측 시일부 (314) 는, 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향에 대해 외측 시일부 (312) 의 내측에 형성되어 있다. 구체적으로, 내측 시일부 (314) 는, 외측 시일부 (312) 에 접착되어 있다. 내측 시일부 (314) 는, 샤프트 (100) 의 대경부 (110) 의 외주면 (111) 에 대해 슬라이딩하면서 접한다. 내측 시일부 (314) 는, 외측 시일부 (312) 의 마찰 계수보다 작은 마찰 계수를 갖는 재료로 이루어진다. 이와 같은 재료로서, PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌), PFA (테트라플루오로에틸렌), ETFE (테트라플루오로에틸렌) 등의 불소 수지나, 폴리아미드, 폴리아세탈 등의 고기능 수지 등이 바람직하게 사용된다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 내측 시일부 (314) 는, 내주부 (314A) 와, 내측 측부 (314B) 를 가지고 있다.

내주부 (314A) 는, 내측 시일부 (314) 중 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향의 내측 (도 4 의 하측) 에 단부에 형성되어 있다. 내주부 (314A) 는, 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향으로 대경부 (110) 의 외주면 (111) 에 접한다.

내측 측부 (314B) 는, 직교 방향 (도 4 의 좌우 방향) 에 있어서의 내측 시일부 (314) 의 단부에 형성되어 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 대경 시일 부재 (310) 가 대경홈 (214) 및 대경부 (110) 사이에 위치하는 상태에서의, 대경 시일 부재 (310) 의 직경 방향에 있어서의 내측 측부 (314B) 의 치수 (h2) 는, 개구 (C) 의 폭 (h1) 보다 크다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 대경 시일 부재 (310) 가 대경홈 (214) 및 대경부 (110) 사이에 위치하는 상태에서는, 대경 시일 부재 (310) 에 대해 대경부 (110) 로부터 가압력 (F) 이 작용하고 있다. 이 때문에, 대경 시일 부재 (310) 는, 압축 변형되어 있다. 이 압축 변형의 탄성 복원력 (R) 에 의해, 외측 시일부 (312) 가 바닥벽 (216) 에 눌려짐과 함께, 내측 시일부 (314) 가 대경부 (110) 의 외주면 (111) 에 눌려진다. 이 때문에, 유효하게 샤프트 (100) 및 하우징 (200) 사이가 시일된다.

다음으로, 샤프트 유로 (100a) 및 하우징 유로 (200a) 에 유체가 흘렀을 때의 시일재 (300) 의 거동에 대하여 설명한다. 각 유로 (100a, 200a) 에 유체가 흐름으로써, 대경 시일 부재 (310) 에 의해 나누어진 2 개의 공간 중, 하우징 유로 (200a) 를 포함하는 공간의 압력이 높아진다. 도 6 은, 시일재에 일방측으로부터 압력이 작용하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다. 도 7 은, 도 6 중의 실선 Ⅶ 로 둘러싸인 범위의 확대도이다. 각 유로 (100a, 200a) 에 유체가 흐름으로써, 도 6 에 화살표로 나타내는 바와 같이, 대경 시일 부재 (310) 에는, 회전력 (Mp) 이 작용함과 함께, 외측 측부 (312B) 및 내측 측부 (314B) 는, 1 쌍의 대향벽 (218) 중 하우징 유로 (200a) 로부터 먼 측의 대향벽 (218) 에 눌려진다. 이로써, 내측 시일부 (314) 와 대경부 (110) 의 외주면 (111) 의 접촉 면적이 작아진다. 이 상태에 있어서, 샤프트 (100) 는, 중심축 (A) 둘레로 360 도 이하의 회전 각도 범위에 있어서, 하우징 (200) 에 대해 상대적으로 정회전과 역회전을 반복한다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 스위블 조인트 (1) 에서는, 유지홈 (204) 에 시일재 (300) 가 배치됨으로써, 주로 외측 시일부 (312) 의 탄성 복원력에 의해 유효하게 샤프트 (100) 및 하우징 (200) 사이를 시일할 수 있다. 또한, 샤프트 (100) 의 외주면은, 외측 시일부 (312) 의 마찰 계수보다 작은 마찰 계수를 갖는 내측 시일부 (314) 에 접하면서 하우징 (200) 에 대해 상대 회전하기 때문에, 샤프트 (100) 의 회전 저항 (토크) 이 저감됨과 함께, 시일재 (300) 의 마모도 억제된다. 또한, 시일재 (300) 가 일방의 대향벽 (218) 에 눌려진 상태에서는, 내측 시일부 (314) 와 샤프트의 외주면의 접촉 면적이 작아지기 때문에, 샤프트 (100) 의 회전 저항 (토크) 이 한층 저감된다. 따라서, 본 스위블 조인트 (1) 에서는, 샤프트 (100) 의 회전 저항의 저감과, 시일재 (300) 의 장수명화의 쌍방을 달성할 수 있다.

이상은, 샤프트 (100) 가 중심축 (A) 둘레로 하우징 (200) 에 대해 정회전과 역회전을 반복하는 양태, 요컨대, 샤프트 (100) 의 외주면과 시일재 (300) 사이에 정지 (靜止) 마찰력이 발생하는 국면이 많은 양태에 있어서 특히 현저해진다.

또, 본 실시형태에서는, 개구 (C) 의 폭이 0.5 ㎜ 이하, 바람직하게는 0.1 ㎜ 이하로 설정되어 있기 때문에, 시일재 (300) 가 대향벽 (218) 에 눌려진 상태에 있어서도, 개구 (C) 로부터 시일재 (300) 의 내측 측부 (314B) 가 유지홈 (204) 의 외측으로 튀어나오는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 샤프트 (100) 는, 대경부 (110) 와 소경부 (120) 를 가지고 있다. 이 때문에, 소경부 (120) 를 선두로 하여 샤프트 (100) 를 대경부 유지부 (210) 측으로부터 하우징 (200) 내에 삽입함으로써, 소경부 (120) 가 대경부 유지부 (210) 에 접촉하는 것 및 그에 따른 소경부 (120) 의 손상을 억제할 수 있다.

또, 대경부 유지부 (210) 와 소경부 유지부 (220) 의 동축도는, 0.06 ㎜ 이하이기 때문에, 샤프트 (100) 가 하우징 (200) 에 유지된 상태에 있어서 샤프트 (100) 가 만곡되는 것이나, 샤프트 (100) 의 회전 저항 (토크) 이 증대되는 것을 억제할 수 있다.

도 8 은, 도 1 에 나타나는 스위블 조인트의 변형예를 나타내는 단면도이다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 스위블 조인트 (1) 는, 유지홈 (204) (대경홈 (214) 및 소경홈 (224)) 내에 형성된 백업 링 (510, 520) 을 추가로 가지고 있어도 된다. 백업 링 (510, 520) 은, 유지홈 (204) 내 중의 시일재 (300) 의 저압측에 형성된다. 이 양태에서는, 개구 (C) 로부터의 시일재 (300) 의 튀어나옴을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

(제 2 실시형태)

다음으로, 도 9 를 참조하면서, 본 발명의 제 2 실시형태의 스위블 조인트 (1) 에 대하여 설명한다. 도 9 는, 본 발명의 제 2 실시형태의 스위블 조인트의 단면도이다. 제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태와 상이한 부분에 대해서만 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 구조, 작용 및 효과의 설명은 반복하지 않는다.

본 실시형태에서는, 샤프트 유로 (100a) 와 하우징 유로 (200a) 가 직선상으로 연결되도록 구성되어 있다.

하우징 (200) 은, 제 1 하우징체 (205) 와, 제 2 하우징체 (208) 를 가지고 있다.

제 1 하우징체 (205) 는, 제 1 베어링 유지부 (212) 를 갖는 대경부 유지부 (210) 와, 제 1 연장 형성부 (206) 를 가지고 있다.

제 1 연장 형성부 (206) 는, 대경부 유지부 (210) 의 축 방향을 따라 대경부 유지부 (210) 로부터 연장되는 형상을 가지고 있다. 제 1 연장 형성부 (206) 는, 원통상으로 형성되어 있다. 제 1 연장 형성부 (206) 의 내경은, 제 2 하우징체 (208) 의 외경보다 크게 설정되어 있다.

제 2 하우징체 (208) 는, 제 2 베어링 유지부 (222) 를 유지하는 소경부 유지부 (220) 와, 제 2 연장 형성부 (209) 를 가지고 있다.

본 실시형태에서는, 소경부 유지부 (220) 에만 단일의 유지홈 (204) 이 형성되어 있다. 즉, 본 실시형태의 스위블 조인트 (1) 는, 단일의 시일재 (300) 를 가지고 있다. 이 시일재 (300) 는, 샤프트 (100) 의 소경부 (120) 의 외주면에 접하고 있다. 소경부 유지부 (220) 의 외경은, 제 1 연장 형성부 (206) 의 내경보다 작게 설정되어 있다. 소경부 유지부 (220) 가 제 1 연장 형성부 (206) 의 내측에 위치한 상태 (도 9 에 나타내는 상태) 에 있어서, 제 1 연장 형성부 (206) 와 소경부 유지부 (220) 가 고정 부재 (예를 들어 나사) 로 고정된다.

제 2 연장 형성부 (209) 는, 소경부 유지부 (220) 의 축 방향을 따라 소경부 유지부 (220) 로부터 연장되는 형상을 가지고 있다.

본 실시형태에서는, 스냅 링 (130) 은, 샤프트 (100) 의 대경부 (110) 에 형성되어 있다. 스냅 링 (130) 은, 제 1 베어링 (410) 의 외측면에 접하고 있다.

본 실시형태에 있어서도, 샤프트 (100) 의 회전 저항의 저감과, 시일재 (300) 의 장수명화의 쌍방을 달성할 수 있다.

실시예

다음으로, 상기의 실시형태의 실시예에 대하여 설명한다. 이하, 샤프트 (100) 의 회전 토크, 시일재 (300) 의 수명, 개구 (C) 의 폭 (h1) 의 크기와 내측 시일부 (314) 의 튀어나옴량의 관계, 및 동축도와 샤프트 (100) 의 토크의 관계의 순으로 설명한다.

＜샤프트 (100) 의 회전 토크＞

먼저, 도 10 을 참조하면서, 실시예 1 및 비교예 1 의 각각의 샤프트 (100) 의 회전 토크에 대하여 설명한다. 도 10 은, 실시예 1 및 비교예 1 에 있어서의 압력과 회전 토크의 관계를 나타내는 그래프이다.

실시예 1 에서는, 제 2 실시형태의 스위블 조인트 (1) 를 사용하였다. 구체적으로, 이음매 사이즈를 32A 로 하고, 유지홈 (204) 은, JIS B 2401 P35 로 규정되는 것으로 하였다. 시일재 (300) 로서, JIS B 2401 P35 의 사이즈에 적합하고, NBR 로 이루어지는 외측 시일부와, PTFE 로 이루어지는 내측 시일부를 갖는 것을 사용하였다.

비교예에서는, 시일재로서, NBR 로 이루어지는 O 링이고, 또한, JIS B 2401 P35 의 사이즈의 것을 사용하였다. 이음매의 사이즈, 유지홈의 구성은, 실시예 1 의 그것과 동일하다.

이 시험에서는, 유체로서 일반 작동유를 사용하고, 최대 유압은 14 ㎫ 로 하고, 샤프트 (100) 는, 중심축 (A) 둘레로 180 도의 회전각 범위에서 요동시켜 (정회전과 역회전을 반복하여), 상온에서 시험을 실시하였다.

도 10 에 나타내는 바와 같이, 어느 압력에 있어서도, 실시예 1 의 회전 토크가 비교예 1 의 회전 토크에 비해 대폭 저감되어 있었다. 또, 유체의 압력 (유압) 이 증대됨에 따라, 샤프트 (100) 의 회전 토크의 저감폭이 커졌다.

＜시일재 (300) 의 수명＞

계속해서, 도 11 을 참조하면서, 실시예 1 및 비교예 1 의 시일재 (300) 의 수명에 대하여 설명한다. 도 11 은, 실시예 1 및 비교예 1 의 시험 결과를 나타내는 표이다. 또한, 실시예 1 및 비교예 1 의 스위블 조인트의 구성은, 상기와 동일하다.

이 시험에서는, 유체로서 공기를 사용하고, 최대 압력은 0.7 ㎫ 로 하고, 샤프트 (100) 는, 중심축 (A) 둘레로 180 도의 회전각 범위에서 요동시켰다. 가속 평가를 위해, 환경 온도를 올려 120 도에서 시험을 실시하였다.

도 11 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 에서는, 비교예 1 의 대략 2 배의 요동을 실시해도, 공기의 누설은 발생하지 않았다. 즉, 실시예 1 의 시일재 (300) 의 수명은, 비교예의 그것의 대략 2 배 이상이었다.

＜개구 (C) 의 폭 (h1) 과 내측 시일부의 튀어나옴량의 관계＞

다음으로, 도 12 ∼ 도 16 을 참조하면서, 개구 (C) 의 폭 (h1) 과 내측 시일부 (314) 의 튀어나옴량의 관계의 시뮬레이션 결과에 대하여 설명한다. 도 12 는, 실시예 2 (개구 폭 0.3 ㎜) 의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다. 도 13 은, 실시예 3 (개구 폭 0.4 ㎜) 의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다. 도 14 는, 실시예 4 (개구 폭 0.5 ㎜) 의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다. 도 15 는, 비교예 2 (개구 폭 0.6 ㎜) 의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다. 도 16 은, 실시예 2 ∼ 4 와 비교예 2 의 시뮬레이션 결과를 나타내는 표이다.

이 시험에서는, FEA (유한 요소법) 에 의해, 개구 (C) 의 폭 (h1) 의 크기와, 내측 시일부 (314) 의 내측 측부 (314B) 의 개구 (C) 로부터의 튀어나옴량의 크기의 관계를 해석하였다. 이 해석에서는, 해석 소프트로서, Marc Menta2007 을 사용하고, 해석 모델을 축 대칭 모델로 하고, 압력을 14 ㎫ 로 하였다. 그리고, FEA 상의 튀어나옴 상태에 기초하여, 내측 측부 (314B) 의 개구 (C) 로부터의 튀어나옴량을 평가하였다.

실시예 2 ∼ 4 (도 12 ∼ 도 15) 와 같이 개구 (C) 의 폭 (h1) 이 0.5 ㎜ 이하의 범위에서는, 내측 시일부 (314) 의 내측 측부 (314B) 의 개구 (C) 로부터의 튀어나옴량이 0.05 ㎜ 이하가 되었다. 한편, 비교예 2 (도 16) 와 같이, 개구 (C) 의 폭 (h1) 이 0.6 ㎜ 에서는, 내측 시일부 (314) 의 내측 측부 (314B) 의 개구 (C) 로부터의 튀어나옴량이 0.15 ㎜ 가 되었다.

내측 측부 (314B) 의 개구 (C) 로부터의 튀어나옴량이 0.15 ㎜ 이상이 되면, 샤프트 (100) 의 회전 (요동) 시에, 그 튀어나온 부분 (하우징 (200) 과 샤프트 (100) 사이에 끼워 넣어진 부분) 의 마모가 커진다. 즉, 실시예 2 ∼ 4 와 같이, 내측 측부 (314B) 의 개구 (C) 로부터의 튀어나옴량을 0.05 ㎜ 이하로 억제함으로써, 내측 측부 (314B) 의 마모를 억제할 수 있다.

＜동축도와 샤프트 (100) 의 토크의 관계＞

마지막으로, 도 17 및 도 18 을 참조하면서, 대경부 유지부 (210) 와 소경부 유지부 (220) 의 동축도와, 샤프트 (100) 의 회전 토크의 관계에 대하여 설명한다. 도 17 은, 동축도와 회전 토크의 관계를 조사하기 위한 하우징의 측면도이다. 도 18 은, 실시예 5 ∼ 7 및 비교예 3 에 있어서의 동축도와 회전 토크의 관계를 나타내는 그래프이다.

이 시험에서는, 도 8 에 나타내는, 제 1 실시형태의 변형예의 스위블 조인트 (1) 를 사용하였다. 구체적으로, 도 17 에 나타내는 하우징 (200) 으로서, 이음매 사이즈가 25A 인 것을 사용하였다. 대경홈 (214) 은, JIS B 2401 P35 로 규정되는 것이고, 소경홈 (224) 은, JIS B 2401 P30 으로 규정되는 것이다. 대경 시일 부재 (310) 로서, JIS B 2401 P35 의 사이즈에 적합하고, NBR 로 이루어지는 외측 시일부와, PTFE 로 이루어지는 내측 시일부를 갖는 것을 사용하였다. 소경 시일 부재 (320) 로서, JIS B 2401 P30 의 사이즈에 적합하고, NBR 로 이루어지는 외측 시일부와, PTFE 로 이루어지는 내측 시일부를 갖는 것을 사용하였다. 대경홈 (214) 에 배치되는 백업 링 (510) 으로서, JIS B 2401 P35 로 규정된 것을 사용하였다. 소경홈 (224) 에 배치되는 백업 링 (520) 으로서, JIS B 2401 P30 으로 규정된 것을 사용하였다. 제 1 베어링 (410) 으로서, NTN 주식회사 제조의 6807LLB 를 사용하였다. 제 2 베어링 (420) 으로서, NTN 주식회사 제조의 6805LLB 를 사용하였다.

실시예 5 에서는, 대경부 유지부 (210) 와 소경부 유지부 (220) 의 동축도는, 0.04 ㎜ 로 설정되고, 실시예 6 에서는, 대경부 유지부 (210) 와 소경부 유지부 (220) 의 동축도는, 0.05 ㎜ 로 설정되고, 실시예 6 에서는, 대경부 유지부 (210) 와 소경부 유지부 (220) 의 동축도는, 0.06 ㎜ 로 설정되고, 비교예 3 에서는, 대경부 유지부 (210) 와 소경부 유지부 (220) 의 동축도는, 0.08 ㎜ 로 설정되었다. 동축도의 설정은, 대경부 유지부 (210) 의 직경 φ1 과 소경부 유지부 (220) 의 φ2 의 조정에 의해 실시되었다.

도 18 에 나타내는 바와 같이, 동축도가 0.06 ㎜ 이하에서는, 샤프트 (100) 의 회전 토크가 낮은 값으로 유지되고, 동축도가 0.08 ㎜ 에서는, 샤프트 (100) 의 회전 토크가 급격하게 커졌다. 이로써, 동축도가 0.06 ㎜ 이하로 설정됨으로써, 샤프트 (100) 의 회전 토크를 낮게 할 수 있는 것을 알 수 있었다.

여기서, 이상으로 설명한 실시형태에 대하여 개설한다.

상기 개시에 따른 스위블 조인트는, 중심축 둘레로 회전 가능함과 함께, 중심축을 따라 유체를 흐르게 하기 위한 샤프트 유로를 갖는 샤프트와, 샤프트가 중심축 둘레로 회전하는 것을 허용하도록 샤프트를 유지함과 함께, 샤프트 유로에 연결되는 하우징 유로를 갖는 하우징과, 원환상으로 형성되어 있고, 샤프트의 외주면과 하우징 사이에 형성되는 시일재를 구비한다. 하우징은, 시일재를 유지하는 유지홈을 갖는다. 시일재는, 탄성 재료로 이루어짐과 함께 시일재의 직경 방향으로 유지홈에 접하는 외측 시일부와, 시일재의 직경 방향에 대해 외측 시일부의 내측에 형성되어 있고, 샤프트의 외주면에 대해 슬라이딩하면서 접하는 내측 시일부를 갖는다. 내측 시일부는, 외측 시일부의 마찰 계수보다 작은 마찰 계수를 갖는 재료로 이루어진다.

이 스위블 조인트에서는, 유지홈에 시일재가 배치됨으로써, 외측 시일부의 탄성 복원력에 의해 유효하게 샤프트 및 하우징 사이를 시일할 수 있다. 또한, 샤프트의 외주면은, 외측 시일부의 마찰 계수보다 작은 마찰 계수를 갖는 내측 시일부에 접하면서 하우징에 대해 상대 회전하기 때문에, 샤프트의 회전 저항 (토크) 이 저감됨과 함께, 시일재의 마모도 억제된다. 따라서, 본 스위블 조인트에서는, 샤프트의 회전 저항의 저감과, 시일재의 장수명화의 쌍방을 달성할 수 있다.

또 바람직하게는, 외측 시일부는, 시일재의 둘레 방향 및 직경 방향의 쌍방에 직교하는 직교 방향에 있어서의 단부에 형성된 외측 측부를 갖는다. 내측 시일부는, 직교 방향에 있어서의 단부에 형성된 내측 측부를 갖는다. 유지홈은, 샤프트의 중심축 방향으로 시일재와 대향하는 대향벽을 갖는다. 샤프트의 직경 방향에 있어서의 샤프트의 외주면과 대향벽 사이에는, 개구가 형성되어 있다. 시일재가 유지홈 및 샤프트 사이에 위치하는 상태에서의, 시일재의 직경 방향에 있어서의 내측 측부의 치수는, 샤프트의 직경 방향에 있어서의 개구의 폭보다 크다. 개구의 폭은, 0.5 ㎜ 이하, 바람직하게는 0.3 ㎜ 이하로 설정되어 있다.

이와 같이 하면, 샤프트와 하우징 사이에 형성되는 공간으로서 시일재에 의해 나누어진 2 개의 공간 사이에 압력차가 발생함으로써, 시일재가 대향벽에 눌려진 상태에 있어서도, 샤프트의 외주면과 대향벽 사이의 개구로부터 내측 측부가 유지홈의 외측으로 튀어나오는 것을 억제할 수 있다.

또 바람직하게는, 샤프트는, 대경부와, 대경부의 외경보다 작은 외경을 갖는 소경부를 갖는다. 하우징은, 대경부를 유지하는 대경부 유지부와, 소경부를 유지하는 소경부 유지부를 갖는다.

이 양태에서는, 샤프트의 소경부를 선두로 하여 샤프트를 하우징의 대경부 유지부측으로부터 하우징 내에 삽입함으로써, 샤프트의 소경부가 대경부 유지부에 접촉하는 것 및 그에 따른 소경부의 손상을 억제할 수 있다.

또 바람직하게는, 대경부 유지부와 소경부 유지부의 동축도는, 0.06 ㎜ 이하이다.

이 양태에서는, 샤프트가 하우징에 유지된 상태에 있어서 샤프트가 만곡되는 것이나, 샤프트의 회전 저항 (토크) 이 증대되는 것을 억제할 수 있다.

또 바람직하게는, 시일재는, 대경부의 외주면과 대경부 유지부 사이에 형성되는 대경 시일 부재와, 소경부의 외주면과 소경부 유지부 사이에 형성되는 소경 시일 부재를 갖는다. 유지홈은, 대경부 유지부에 형성되어 있고 대경 시일 부재를 유지하는 대경홈과, 소경부 유지부에 형성되어 있고 소경 시일 부재를 유지하는 소경홈을 갖는다. 하우징은, 대경홈 및 소경홈을 가짐과 함께 샤프트를 유지하는 하우징 본체와, 하우징 본체 중 대경홈과 소경홈 사이의 부위로부터 분기됨 함께, 하우징 본체의 축 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 형상을 갖는 분기부를 갖는다. 하우징 본체 중 대경홈 및 상기 소경홈 사이의 부위의 내측과 분기부의 내측이 하우징 유로를 구성한다.

이 양태에서는, 2 개의 시일 부재 (대경 시일 부재 및 소경 시일 부재) 로 하우징 유로로부터의 유체의 누설을 억제하면서, 샤프트 유로와 하우징 유로를 굴곡시킬 수 있다.

본 발명의 실시형태에 대하여 설명했지만, 이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 나타내고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (5)

1. 중심축 둘레로 회전 가능함과 함께, 상기 중심축을 따라 유체를 흐르게 하기 위한 샤프트 유로를 갖는 샤프트와,
   상기 샤프트가 상기 중심축 둘레로 회전하는 것을 허용하도록 상기 샤프트를 유지함과 함께, 상기 샤프트 유로에 연결되는 하우징 유로를 갖는 하우징과,
   원환상으로 형성되어 있고, 상기 샤프트의 외주면과 상기 하우징 사이에 형성되는 시일재를 구비하고,
   상기 하우징은, 상기 시일재를 유지하는 유지홈을 갖고,
   상기 시일재는, 탄성 재료로 이루어짐과 함께 상기 시일재의 직경 방향으로 상기 유지홈에 접하는 외측 시일부와, 상기 시일재의 직경 방향에 대해 상기 외측 시일부의 내측에 형성되어 있고, 상기 샤프트의 외주면에 대해 슬라이딩하면서 접하는 내측 시일부를 갖고,
   상기 내측 시일부는, 상기 외측 시일부의 마찰 계수보다 작은 마찰 계수를 갖는 재료로 이루어지고,
   상기 샤프트는, 대경부와, 상기 대경부의 외경보다 작은 외경을 갖는 소경부를 갖고,
   상기 하우징은, 상기 대경부를 유지하는 대경부 유지부와, 상기 소경부를 유지하는 소경부 유지부를 갖고,
   상기 대경부 유지부와 상기 소경부 유지부의 동축도는, 0.06 ㎜ 이하인, 스위블 조인트.
2. 중심축 둘레로 회전 가능함과 함께, 상기 중심축을 따라 유체를 흐르게 하기 위한 샤프트 유로를 갖는 샤프트와,
   상기 샤프트가 상기 중심축 둘레로 회전하는 것을 허용하도록 상기 샤프트를 유지함과 함께, 상기 샤프트 유로에 연결되는 하우징 유로를 갖는 하우징과,
   원환상으로 형성되어 있고, 상기 샤프트의 외주면과 상기 하우징 사이에 형성되는 시일재를 구비하고,
   상기 하우징은, 상기 시일재를 유지하는 유지홈을 갖고,
   상기 시일재는, 탄성 재료로 이루어짐과 함께 상기 시일재의 직경 방향으로 상기 유지홈에 접하는 외측 시일부와, 상기 시일재의 직경 방향에 대해 상기 외측 시일부의 내측에 형성되어 있고, 상기 샤프트의 외주면에 대해 슬라이딩하면서 접하는 내측 시일부를 갖고,
   상기 내측 시일부는, 상기 외측 시일부의 마찰 계수보다 작은 마찰 계수를 갖는 재료로 이루어지고,
   상기 외측 시일부는, 상기 시일재의 둘레 방향 및 직경 방향의 쌍방에 직교하는 직교 방향에 있어서의 단부에 형성된 외측 측부를 갖고,
   상기 내측 시일부는, 상기 직교 방향에 있어서의 단부에 형성된 내측 측부를 갖고,
   상기 유지홈은, 상기 샤프트의 중심축 방향으로 상기 시일재와 대향하는 대향벽을 갖고,
   상기 샤프트의 직경 방향에 있어서의 상기 샤프트의 외주면과 상기 대향벽 사이에는, 개구가 형성되어 있고,
   상기 시일재가 상기 유지홈 및 상기 샤프트 사이에 위치하는 상태에서의, 상기 시일재의 직경 방향에 있어서의 상기 내측 측부의 치수는, 상기 샤프트의 직경 방향에 있어서의 상기 개구의 폭보다 크고,
   상기 개구의 폭은, 0.5 ㎜ 이하로 설정되어 있는, 스위블 조인트.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 샤프트는, 대경부와, 상기 대경부의 외경보다 작은 외경을 갖는 소경부를 갖고,
   상기 하우징은, 상기 대경부를 유지하는 대경부 유지부와, 상기 소경부를 유지하는 소경부 유지부를 갖는, 스위블 조인트.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 대경부 유지부와 상기 소경부 유지부의 동축도는, 0.06 ㎜ 이하인, 스위블 조인트.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 시일재는, 상기 대경부의 외주면과 상기 대경부 유지부 사이에 형성되는 대경 시일 부재와, 상기 소경부의 외주면과 상기 소경부 유지부 사이에 형성되는 소경 시일 부재를 갖고,
   상기 유지홈은, 상기 대경부 유지부에 형성되어 있고 상기 대경 시일 부재를 유지하는 대경홈과, 상기 소경부 유지부에 형성되어 있고 상기 소경 시일 부재를 유지하는 소경홈을 갖고,
   상기 하우징은, 상기 대경홈 및 상기 소경홈을 가짐과 함께 상기 샤프트를 유지하는 하우징 본체와, 상기 하우징 본체 중 상기 대경홈과 상기 소경홈 사이의 부위로부터 분기됨과 함께, 상기 하우징 본체의 축 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 형상을 갖는 분기부를 갖고,
   상기 하우징 본체 중 상기 대경홈 및 상기 소경홈 사이의 부위의 내측과 상기 분기부의 내측이 상기 하우징 유로를 구성하는, 스위블 조인트.

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