KR20050057277A - 밀봉장치 - Google Patents

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Abstract

내그리스성이 향상된 밀봉장치를 제공하기 위한 것으로, 밀봉용 립(4)의 선단이, 내부쪽 접촉각(α)이 대기측 접촉각(β)과 동등한 각도(α = β)로서, 이른바 삼각립으로 형성된 것이다. 따라서, 내부의 그리스가 누설되는 것을 막을 수가 있어 내그리스성이 향상된다. 또, 밀봉용 립(4)의 뻗은 방향이 내부쪽(I)과 대기측(A)의 중간이기 때문에, 내압발생에 의한 립 반전 등의 불합리가 발생하지 않게 된다.

Description

밀봉장치{Sealing device}

본 발명은, 예컨대 차량용 구동전달축의 프로펠러 샤프트(유니버셜 죠인트) 등에 쓰이는 밀봉장치에 관한 것이다.

종래의 이런 종류의 밀봉장치로서 적용되어 있는 것이 일본국 특개평11-125338호 공보)와 동 특개2002-98163호 공보에 기재되어 있다.

특히 상기 일본국 특개2002-98163호 공보에 기재된 것과 같은 구체적인 예를 설명하면, 도 5에 도시된 것을 들 수 있다(동 공보의 도 2 참조). 도 5는 종래의 기술에 따른 밀봉장치(101)의 반단면도(半斷面圖)이다.

도 5에서, 십자축(十字軸)의 단부(端部)가 끼워지는 캡과 십자축의 단부 사이에 밀봉장치(101)가 배치되어 있다.

밀봉장치(101)는 부착부(102)가 캡에 장착되어 있고, 이 부착부(102)의 표면에는 금속환(103)이 일체로 성형되어, 이 금속환(103)이 캡에 압입되어 끼워지도록 되어 있다.

그리고, 부착부(102)에서 뻗은 밀봉용 립(104)이 십자축의 외주에 미끄럼이동할 수 있게 밀봉접촉하도록 되어 있다.

또, 밀봉용 립(104)의 대기측(A)에서는 2중의 더스트 립(105, 106)이 십자축의 외주에 미끄럼이동할 수 있게 접촉하도록 되어 있다.

이들 밀봉용 립(104) 및 더스트 립(105, 106)은, 부착부(102)에서 대기측(A)으로 기울여지면서 안쪽의 십자축으로 뻗도록 되어 있다.

여기서, 밀봉용 립(104)의 선단은, 내부쪽 접촉각(α)이 대기측 접촉각(β)보다 작은 각도( α< β)로, 이른바 외향 립으로 형성되어 있다.

이와 같은 외향 립의 접촉각관계로 되어 있음은, 내압발생에 의한 립 반전이 일어나지 않도록 하기 위함과, 내부쪽(I)의 베어링에 급지된 그리스가 대기측(A)으로 나갈 수 있도록 하기 위해서이다.

도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 밀봉장치와 그 주변부를 나타낸 반단면도,

도 2는, 제1실시예에 따른 밀봉장치를 나타낸 반단면도,

도 3은, 본 발명의 제2실시예에 따른 밀봉장치를 나타낸 반단면도,

도 4는, 본 발명의 제3실시예에 따른 밀봉장치를 나타낸 반단면도,

도 5는, 종래의 기술에 따른 밀봉장치를 나타낸 반단면도이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술에서는, 밀봉용 립(104)에서 그리스가 누설됨으로써 그리스의 충전이 확인될 수 있기는 하지만, 그리스의 보유지지성(내그리스성)의 저하를 야기하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술에 비추어 발명한 것으로, 그 목적으로 하는 바는 내그리스성이 향상된 밀봉장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는, 상대운동할 수 있게 배치된 2개의 부재 중 한쪽 부재에 장착되는 부착부와, 이 부착부에서 다른쪽 부재로 뻗고서 다른쪽 부재에 미끄럼이동할 수 있게 밀봉접촉하는 밀봉용 립과, 이 밀봉용 립 보다도 대기측에서 상기 부착부로부터 대기측으로 기울여지면서 다른쪽 부재로 뻗고서 다른쪽 부재에 미끄럼이동할 수 있게 접촉하는 더스트 립을 갖추되, 상기 밀봉용 립의 내부쪽 접촉각이 대기측 접촉각 이상의 큰 각도로 형성되도록 되어 있다.

따라서, 밀봉용 립의 단면형상에 따라 내부의 그리스의 누설이 막아지기 때문에 내그리스성이 향상될 수 있게 된다.

여기서, 내부쪽 접촉각이라 함은, 립 단면의 경사진 내부쪽 측면이 접촉하는 다른쪽 부재가 연장되어 있는 내부쪽으로부터 대기측으로 축방향과 이루는 각도이고, 대기측 접촉각이라 함은, 립 단면의 경사진 대기측 측면이 접촉하는 다른쪽 부재가 연장되어 있는 내부쪽에서 대기측으로 축방향과 이루는 각도이다.

상기 밀봉용 립은, 그 뻗은 방향이 내부쪽과 대기측의 중간 이상으로 대기측으로 기울여져 있도록 하는 것이 좋다.

그에 따라, 밀봉용 립의 뻗은 방향이 내부쪽과 대기측의 중간 또는 대기측으로 기울여져 있기 때문에, 내압발생에 의한 립 반전 등의 불합리가 발생하지 않게 된다.

여기서, 밀봉용 립의 뻗은 방향이 내부쪽과 대기측의 중간이라고 함은, 내부쪽에서 대기측으로 향하는 축방향과 수직을 이루는 방향을 말한다.

상기 더스트 립은, 2겹으로 겹쳐진 2중밀봉으로 된 것이 좋다. 그에 따라, 더스트의 침입을 방지하게 됨으로써 밀봉성을 더 높일 수가 있게 된다.

상기 밀봉용 립은, 내부쪽 접촉각과 대기측 접촉각이 대략 같고, 또 근본에서 뻗은 방향이 내부쪽과 대기측의 대략 중간으로서, 이 뻗은 방향의 직선에 대해 대략 대칭인 단면형상으로 형성되는 것이 좋다.

그에 따라, 밀봉용 립의 강성이 높아져, 밀봉용 립의 변형에 기인하는 내부쪽 접촉각 및 대기측 접촉각의 각도가 변동하는 것을 억제해서 밀봉성을 안정시킬 수가 있게 된다. 또, 밀봉용 립의 강성이 높아짐으로써, 내압발생에 따른 립 반전 등의 불합리가 더 발생하지 않도록 할 수가 있게 된다.

본 발명에서는, 밀봉용 립이, 그 내부쪽 접촉각이 대기측 접촉각 이상의 큰 각도로 형성됨으로써, 밀봉용 립의 단면형상에 의해 내부의 그리스가 누설되는 것이 막아지게 됨으로써 내그리스성이 향상될 수 있게 된다.

또, 밀봉용 립의 뻗은 방향이 내부쪽과 대기측의 중간 또는 대기측으로 기울여져 있게 됨으로써, 내압발생에 의한 립 반전 등의 불합리가 발생하지 않게 된다.

이하 도면을 참조해서, 본 발명의 실시예를 예시적으로 상세히 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대배치 등은 특히 특정한 기재가 없는 한 본 발명의 범위를 그들 만으로 한정한다는 취지는 아니다.

(제1실시예)

이하에서 도 1 ~ 도 2를 이용해서 제1실시예에 대해 설명한다. 도 1은 제1실시예에 따른 밀봉장치(1)와 그 주변부를 나타낸 반단면도이고, 도 2는 제1실시예에 따른 밀봉장치(1)를 나타낸 반단면도이다.

도 l의 프로펠라 샤프트(유니버셜 죠인트)는, 유저원통형상(有底圓筒形狀)의 캡(11)에 십자축(12)의 단부가 끼워지도록 되어 있다. 십자축(12)의 단부 외주와 캡(11)의 내주 사이에는 복수의 침모양(針狀)의 베어링(13)이 전동(轉動)할 수 있도록 배치되어 있다.

이 베어링(13)에는 십자축(12)으로 통로가 설치되어 그리스를 공급하는 급지(給脂)가 이루어지도록 되어 있다.

그리고, 밀봉장치(1)는, 이 베어링(13) 측을 내부쪽(I)으로 하고서, 캡(11)의 개구단부의 내주와 십자축(12)의 외주 사이의 환상간극에 배치되도록 되어 있다. 그리고, 밀봉장치(1)의 베어링(13)측의 내부쪽(I)이라 함은 반대측을 말하고, 장치 밖으로 개방된 쪽을 대기측(A)이라 한다.

상기 밀봉장치(1)는, 캡(11)에 장착되어 각종 립이 십자축(12)에 대해 미끄럼이동할 수 있도록 접촉하는 구조로 되어 있다.

다음에는 밀봉장치(1)의 구체적인 구성을 설명한다. 밀봉장치(1)는 개략적으로 고무상 탄성체로 만들어지거나 수지로 만들어져, 부착부(2)와, 밀봉용 립(4), 2개 더스트 립(5, 6)으로 구성되어 있다.

상기 부착부(2)는, 그 외주표면 및 내부쪽(I) 표면에 금속환(3)이 일체로 성형되고서 이 금속환(3)이 캡(11)의 개구 단부의 내주면에 압입되어 끼워짐으로써 부착될 수 있도록 되어 있다.

상기 금속환(3)은, 캡(11)의 개구 단부의 내주면에 따른 원통부(3a)와 이 원 통부(3a)의 내부쪽 단부에서 내경방향으로 연장되어 나간 원환부(圓環部; 3b)로 구성되어 있다. 이 원환부(3b)는, 침상의 베어링(13)을 안내하도록 베어링(13)에 인접하도록 되어 있다.

상기 밀봉용 립(4)은, 밀봉장치(1)의 가장 내부쪽(I)의 립으로서, 즉 베어링(13)에 가까운 쪽 립으로서, 부착부(2)에서 내부쪽(I)과 대기측(A)의 중간방향, 즉 내부쪽(I)에서 대기측(A)으로의 축방향과 수직방향으로 십자축(12)을 향해 뻗고서 십자축(12)에 미끄럼이동할 수 있도록 밀봉접촉하게 된다.

여기서, 도 2로 확대해 도시한 것과 같이, 밀봉용 립(4)의 선단은 내부쪽 접촉각(α)이 대기측 접촉각(β)과 동등한 각도( α= β)로서, 이른바 삼각립으로 형성되도록 되어 있다.

내부쪽 접촉각(α)은, 밀봉용 립(4)의 립 단면의 경사진 내부쪽(I) 측면의 선단이, 십자축(12)의 연장방향으로 되는 내부쪽(I)에서 대기측(A)으로의 축방향과 이루는 각도이다. 또, 대기측 접촉각( β)은, 밀봉용 립(4)의 립 단면의 경사진 대기측(A) 측면의 선단이, 십자축(12)의 연장방향으로 되는 내부쪽(I)에서 대기측(A)으로의 축방향과 이루는 각도이다.

또, 2개의 더스트 립(5, 6)은, 밀봉용 립(4) 보다도 대기측(A)에서 부착부(2)로부터 대기측(A)으로 기울여지면서 십자축(12)으로 연장된 십자축(12)에 미끄럼이동할 수 있게 접촉하게 된다. 이와 같이, 더스트 립(5, 6)은 2개가 겹쳐진 2중밀봉인 것으로, 더스트(dust)의 침입을 방지함으로써 밀봉성을 한층 더 높일 수가 있게 된다.

이상과 같은 구성의 밀봉장치(1)에서는, 선단이 삼각립에 형성된 밀봉용 립(4)의 단면형상에 의해 내부의 그리스가 누설되는 것을 막아주기 때문에, 내그리스성이 향상될 수 있게 된다.

또, 밀봉용 립(4)의 뻗는 방향이 내부쪽(I)과 대기측(A)의 중간이기 때문에, 내압발생에 의한 립 반전 등의 불합리가 발생하지 않게 된다.

(제2실시예)

상기 제1실시예에서는, 밀봉용 립(4)이, 내부쪽 접촉각(α)이 대기측 접촉각(β)과 동등한 각도(α = β)인 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 내부쪽 접촉각(α)이 대기측 접촉각(β) 이상의 각도(α≥ β)를 만족시키는 것이면 마찬가지 효과를 발휘할 수가 있게 된다.

즉, 상기 실시예에 더해, 내압발생에 의한 립 반전 등의 불합리를 발생시키지 않게 한 것으로, 밀봉용 립(4)의 뻗은 방향이 내부쪽(I)과 대기측(A)의 중간 이상으로 대기측(A)으로 기울여져 있음을 만족시키는 것이라면 마찬가지 효과를 발휘할 수 있게 된다.

제2실시예로서 도 3에는, 밀봉용 립(4)의 선단의 내부쪽 접촉각(α)이 대기측 접촉각( β) 보다 큰 각도(α > β)로서, 이른바 역오프셋(offset) 립으로 형성되어 있는 것이 나타내어져 있다. 도 3은 제2실시예에 따른 밀봉장치(1)를 나타낸 반단면도이다. 한편, 제2실시예에서는, 상기 실시예에서 설명한 것과 같은 구성에 대해서는 같은 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

도 3의 밀봉장치(1)에서는, 밀봉용 립(4)이, 부착부(2)에서 대기측(A)으로 기울여져 십자축(12)으로 뻗은 십자축(12)에 미끄럼이동할 수 있게 밀봉접촉하도록 되어 있다.

이 도 3과 같은 구조의 밀봉장치(1)에서도, 선단이 역오프셋 립으로 형성된 밀봉용 립(4)의 단면형상에 의해 내부의 그리스가 누설하는 것을 막아주게 됨으로써 내그리스성이 향상되게 된다. 더구나, 이른바 내향 립에 유사한 형상이기 때문에, 도 2의 밀봉용 립(4)의 단면형상 보다 더 내그리스성이 향상될 수 있게 된다.

또, 밀봉용 립(4)의 뻗은 방향이 대기측(A)에 기울여져 있게 됨으로써, 도 2와 마찬가지로 내압발생에 의한 립 반전 등의 불합리가 발생하지 않게 된다.

(제3실시예)

상기 실시예에 더해, 내압발생에 의한 립 반전 등의 불합리가 발생하지 않도록 된 것으로서, 내부쪽 접촉각(α)과 대기측 접촉각(β)이 동일하고(α = β), 또 밀봉용 립(4)의 근본으로부터 뻗은 방향이 내부쪽(I)과 대기측(A)의 중간임을 만족시키는 것이라면 새로운 효과를 발휘할 수 있게 된다.

제3실시예로서 도 4에는, 밀봉용 립(4)의 내부쪽 접촉각(α)과 대기측 접촉각(β)이 동일한 각도(α = β)로서, 부착부(2)로 연결되는 근본으로부터 선단에 이르게 되어, 근본에서 이른바 삼각립으로 형성되어 있는 것이 나타내어져 있다. 도 4는 제3실시예에 따른 밀봉장치(1)을 나타낸 반단면도이다. 한편, 제3실시예에서는, 상기 실시예에서 설명된 같은 구성에 대해서는 같은 참조부호를 붙이고서 설명을 생략한다.

도 4의 밀봉장치(1)에서는, 밀봉용 립(4)이, 근본에서부터 내부쪽(I)과 대기측(A)의 중간방향으로 십자축(12)으로 뻗어 십자축(12)에 미끄럼이동할 수 있게 밀봉접촉하도록 되어 있다.

즉, 밀봉용 립(4)이, 내부쪽 접촉각(α)과 대기측 접촉각(β)이 같고, 또 근본에서부터 뻗은 방향이 내부쪽(I)과 대기측(A)의 중간으로서, 이 중간방향의 직선에 대해 대칭인 삼각립의 단면형상으로 형성되어 있다.

이 도 4와 같은 구조의 밀봉장치(1)에서는, 근본에서부터 삼각립에 형성 된 밀봉용 립(4)의 단면형상에 의해 내부의 그리스가 누설되는 것을 막아주게 되므로 내그리스성이 향상될 수 있게 된다.

또, 밀봉용 립(4)의 뻗은 방향이 내부쪽(I)와 대기측(A)의 중간이기 때문에, 내압발생에 의한 립 반전 등의 불합리가 발생하지 않게 된다.

이에 더해서, 밀봉용 립(4)의 전체형상이 도 4에 도시된 것과 같이 된 것은, 밀봉용 립(4)의 강성이 높아져 밀봉용 립(4)의 변형에 기인하는 내부쪽 접촉각(α)및 대기측 접촉각(β)의 각도가 변동하는 것을 억제하게 됨으로써 밀봉성을 안정시킬 수가 있게 된다. 또, 밀봉용 립(4)의 강성이 높아지게 됨으로써, 내압발생에 의한 립 반전 등의 불합리를 한층 더 발생시키지 않도록 할 수가 있다.

Claims (4)

  1. 상대운동할 수 있게 배치된 2개의 부재 중 한쪽 부재에 설치되는 부착부와, 이 부착부에서 다른쪽 부재로 뻗고서 이 다른쪽 부재에 미끄럼이동할 수 있게 밀봉접촉하는 밀봉용 립 및, 이 밀봉용 립 보다도 대기측에서 상기 부착부에서 대기측으로 기울여지면서 다른쪽 부재로 뻗고서 다른쪽 부재에 미끄럼이동할 수 있게 접촉하는 더스트 립을 갖추어 이루어지되,
    상기 밀봉용 립이, 내부쪽 접촉각이 대기측 접촉각 이상의 큰 각도로 형성된 것임을 특징으로 하는 밀봉장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밀봉용 립이, 그 뻗은 방향이 내부쪽과 대기측의 중간 이상 대기측으로 기울여져 있는 것임을 특징으로 하는 밀봉장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 더스트 립이, 2개가 겹쳐진 2중밀봉으로 된 것임을 특징으로 하는 밀봉장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉용 립이, 내부쪽 접촉각과 대기측 접촉각이 대략 같고, 뻗은 방향이 내부쪽과 대기측의 대략 중간이며, 이 뻗은 방향의 직선에 대해 대략 대칭인 단면형상을 이루도록 된 것임을 특징으로 하는 밀봉장치.
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