KR20090055470A - 립타입 시일 - Google Patents

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KR20090055470A
KR20090055470A KR1020080107737A KR20080107737A KR20090055470A KR 20090055470 A KR20090055470 A KR 20090055470A KR 1020080107737 A KR1020080107737 A KR 1020080107737A KR 20080107737 A KR20080107737 A KR 20080107737A KR 20090055470 A KR20090055470 A KR 20090055470A
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타카오 시모무라
히데키 토모토
마사미츠 사나다
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이글 고우교 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명은, 립타입 시일의 구성부품을 재질마다 용이하게 분리·분별할 수 있으며, 이로써 재활용상의 요청에 부응할 수 있는 동시에, 구성부품 상호간의 조립 유지성이 양호하고, 장착 작업성도 양호한 립타입 시일을 제공한다.
하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 끼움결합되는 원통부(12)와 밀봉유체측(A)에 배치되며 축(73)에 압접(壓接)되는 제 1 시일 립(14)을 설치한 고무형상 탄성체제의 제 1 립 시일부재(11)와, 대기측(B)에 배치되며 축(73)에 압접되는 제 2 시일 립(23)을 설치한 수지제의 제 2 립 시일부재(21)와, 제 2 립 시일부재(21)의 밀봉유체측(A)에 배치되는 금속제 스페이서 링(31)과, 스페이서 링(31) 및 제 2 립 시일부재(21)를 유지하는 금속제 유지링(41)을 가지며, 유지링(41)의 외주면이 제 1 립 시일부재(11)의 내주면에 접하며 끼움결합된 상태로, 이들 각 부품이 비접착으로 조립되어 있다.

Description

립타입 시일{LIP TYPE SEAL}
본 발명은, 밀봉장치의 일종인 립타입 시일에 관한 것이다. 본 발명의 립타입 시일은 예컨대, 자동차 등 차량용 물펌프 시일로서 이용되거나 또는 기타 일반적인 범용 물펌프 시일로서 이용된다.
종래부터 도 3에 나타낸 바와 같이, 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 장착되며, 상기 축구멍(72)에 삽입 통과된 축(73)의 둘레면에 슬라이딩 가능하게 밀접하는 립타입 시일(74)이 알려져 있으며, 상기 립타입 시일(74)은, 밀봉유체측(A)에 배치되는 고무형상 탄성체제(製)의 제 1 시일 립(75)과, 대기측(B)에 배치되는 수지제의 제 2 시일 립(76)을 갖는다(특허문헌 1 참조).
상기 종래의 립타입 시일(74)은, 복수의 시일 립(75, 76)을 가지며 각각이 시일 작용을 나타내기 때문에, 우수한 시일효과를 발휘할 수 있도록 되어 있으나, 다음과 같은 점에서 문제가 있다.
즉, 최근의 환경문제에 따른 재활용상의 요청에 의해, 립타입 시일의 각 구성부품은 재질상 분류를 한 다음에 처분하는 것이 요구되므로, 상기 종래의 립타입 시일(74)에서는, 고무형상 탄성체제의 제 1 시일 립(75)이 금속제 보강링(77)에 가 류접착되어, 양자(75, 77)가 일체의 가류(加硫)성형품으로서 성형되었다. 따라서, 양자(75, 77)를 처분시에 용이하게 분리·분별할 수 없으며, 이로써 상기 재활용상의 요청에 부응할 수 없다.
따라서, 본원 출원인은 먼저 도 4에 나타낸 바와 같이, 밀봉유체측(A)에 배치되는 제 1 시일 립(83)을 설치한 고무형상 탄성체제의 제 1 립 시일부재(82)와, 대기측(B)에 배치되는 제 2 시일 립(85)을 설치한 수지제의 제 2 립 시일부재(84)와, 양 립 시일부재(82, 84)를 축방향 양측으로부터 끼워 넣는 2개의 금속제 유지링(86, 87)을 가지고, 이들 4개의 부품을 비접착으로 조립하는 구조의 립타입 시일(81)을 제안한 바 있는데(특허문헌 2 참조), 상기 선행기술에 따르면, 각 부품이 비접착으로 되어 있기 때문에 각 부품을 용이하게 분리·분별할 수 있으며, 이로써 상기 재활용상의 요청에 부응할 수 있도록 되어 있다. 그러나, 상기 선행기술 또한 다음과 같은 점에서 개량의 여지가 있다.
(1) 구성부품 상호간의 조립 유지성(assembly retaining characteristic)
즉, 상기 립타입 시일(81)에 있어서, 2개의 유지링(86, 87)은 각각 양 립 시일부재(82, 84)를 축방향 양측으로부터 끼워 넣기 위한 환형(環狀)의 평면부(86a, 87a)를 가지며 상기 평면부(86a, 87a)에 통형상부(86b, 87b)를 일체로 성형한 것으로 이루어지고, 통형상부(86b, 87b)는, 밀봉유체측(A)의 유지링(86)에서는 제 1 립 시일부재(82)의 원통부(82a)의 내주측에 끼움결합되고, 대기측(B)의 유지링(87)에서는 제 1 립 시일부재(82)의 원통부(82a)에 형성한 삽입구멍(82b)에 압입고정되어 있다. 따라서, 각 부품은 이들의 끼움결합과 압입(壓入)에 따른 끼움결합여유와 압입여유의 설정에 의해 조립상태로 유지되는 데, 각 부품이 축방향으로 힘을 받을 경우, 각 부품간에는 부품 상호간의 축방향의 분리를 방지하기 위한 걸림결합구조가 특별히 설치되어 있는 것은 아니다. 따라서, 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 장착된 상태의 립타입 시일(81)을 분리하기 위해 밀봉유체측(A)의 유지링(86)을 축방향(화살표 C방향)으로 잡아당기면, 상기 유지링(86)만 빠지고 다른 부품은 장착된 상태로 남는 경우가 있는데(혹은 유지링(86)과 제 1 립 시일부재(82)만 빠지고, 제 2 립 시일부재(84)와 대기측(B)의 유지링(87)이 남는 경우도 있다), 이는 부품간의 조립 유지력이 바로 마찰력에만 의존하고 있기 때문이다.
(2) 장착 작업성
또한, 상기 립타입 시일(81)에 있어서, 2개의 유지링(86, 87)은 서로의 축방향 간격을 규정하는 구조를 특별히 가지고 있지 않다. 또한 양자간에 끼워지는 고무형상 탄성체제의 제 1 립 시일부재(82)는 축방향으로 압축된 상태로 사용되지 않으면 충분한 시일작용을 발휘하지 않고, 즉 수지제의 제 2 립 시일부재(84)나 대기측(B)의 유지링(87)과의 사이로부터 밀봉유체가 누출할 우려가 있다. 따라서, 상기 립타입 시일(81)을 장착할 때에는, 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 설치된 단차부(88)에 상기 립타입 시일(81)을 맞닿게 하여 축방향의 압축하중을 가하면서 스냅링(snap ring, 89)을 이용하여 장착하고 있으며, 이에 따라 상기 립타입 시일(81)은 그 전체가 단차부(88)와 스냅링(89)과의 사이에서 축방향으로 압축된 상태로 장착된다. 그러나 이와 같이 축방향의 압축하중을 가하면서 스냅링(89)을 이용하여 장착하는 작업은, 매우 번잡하다는 문제가 있다.
또한, 제 1 립 시일부재(82)의 원통부(82a)에, 대기측(B)으로 개구되는 환형의 삽입구멍(82b)이 형성되어 있기 때문에, 원통부(82a)에서의 삽입구멍(82b) 보다 외주측의 부위는, 그 대기측 단부(82c)가 원통형상인 상태로 종단된 형상으로 되어 있다. 따라서 제 1 립 시일부재(82)를 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 삽입할 때에, 대기측 단부(82c)가 축구멍(72) 내주면과 마찰되기 때문에, 상기 대기측 단부(82c)에 젖혀지는 현상(evagination)이 생기는 경우가 있다.
[특허문헌 1] 일본특허공개공보 H10(1998)-318377호
[특허문헌 2] WO2004/076894A1 공보
더욱이 또한, 상기 도 3에 나타낸 고무형상 탄성체제의 시일 립(75)을 금속제 보강링(77)에 가류접착한 접착타입의 립 시일에 있어서는, 내(耐)발포성에 대한 문제도 지적된다. 즉, 최근 엔진의 고속·고온화에 따라, 엔진을 냉각하는 물펌프의 냉각수도 고온 고압화되는 경향이 있으며, 시일부 분위기도 과혹화(過酷化)되고 있다. 이러한 사용조건하의 상기 접착타입의 립 시일에서는, 고무형상 탄성체제의 시일 립(75)과 금속제 보강링(77)이 접착되어 있기 때문에, 고(高)부하조건에서 사용된 경우에는 시일 립(75)에 발포현상이 발생하는 경우가 있으며, 이것이 밀봉성능을 저하시키는 요인이 된다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여, 립타입 시일의 구성부품을 재질마다 용이하게 분리·분별할 수 있으며, 이로써 재활용상의 요청에 부응할 수 있는 동시에, 구성부품 상호간의 조립 유지성이 양호하고, 장착 작업성도 양호한 립타입 시일을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 아울러, 내발포성이 양호하고 밀봉성능을 안정화시킬 수 있는 립타입 시일을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 청구항 1에 따른 립타입 시일은, 하우징의 축구멍 내주(內周)에 끼움결합되는 원통부와 밀봉유체측에 배치되며 축에 압접되는 제 1 시일 립을 설치한 고무형상 탄성체제의 제 1 립 시일부재와, 대기측에 배치되며 축에 압접되는 제 2 시일 립을 설치한 수지제의 제 2 립 시일부재와, 상기 제 2 립 시일부재의 밀봉유체측에 배치되는 금속제 스페이서 링과, 상기 스페이서 링 및 제 2 립 시일부재를 유지하는 금속제 유지링을 가지며, 상기 유지링의 외주면을 상기 제 1 립 시일부재의 내주면에 접하여 끼움결합시켜, 상기 각 부품을 비접착으로 조립하여 이루어진 립타입 시일로서, 상기 유지링은, 통형상부와, 상기 통형상부의 밀봉유체측 단부에 설치된 제 1 내향 플랜지부와, 상기 통형상부의 대기측 단부에 연속하여 설치된 폴드백부(fold-back portion)와, 상기 폴드백부에 연속하여 설치된 제 2 내향 플랜지부를 일체로 가지고, 상기 제 1 내향 플랜지부와 제 2 내향 플랜지부와의 사이에 상기 스페이서 링 및 제 2 립 시일부재를 코킹고정하여 이루어지며, 상기 제 1 립 시일부재는, 상기 유지링의 통형상부의 외주측에 배치되는 상기 원통부와, 상기 원통부의 밀봉유체측 단부에 설치된 직경방향부와, 상기 직경방향부의 내주 단부에 설치된 상기 제 1 시일 립과, 상기 원통부의 대기측 단부에 설치된 내향 칼라부(collar portion)를 일체로 가지는 동시에, 상기 유 지링을 끼워넣기 위한 끼움 오목부(fitting concave portion)가 형성되고, 상기 끼움 오목부의 바닥면은, 상기 유지링의 제 1 내향 플랜지부, 통형상부 및 폴드백부의 각 외주면과 접하도록 형성되며, 상기 스페이서 링 및 제 2 립 시일부재를 코킹고정한 상기 유지링은, 상기 끼움 오목부에 비접착으로 끼움결합되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 2에 따른 립타입 시일은, 상기한 청구항 1에 기재된 립타입 시일에 있어서, 스페이서 링은, 그 내주단부에, 제 1 시일 립을 대기측으로부터 지지하는 백업부를 일체로 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성을 구비한 본 발명의 립타입 시일은, 하우징의 축구멍 내주에 장착되어 밀봉유체를 시일하는 것으로서, 하우징의 축구멍 내주에 끼움결합되는 원통부와 밀봉유체측에 배치되며 축에 압접되는 제 1 시일 립을 설치한 고무형상 탄성체제의 제 1 립 시일부재와, 대기측에 배치되며 축에 압접되는 제 2 시일 립을 설치한 수지제의 제 2 립 시일부재와, 제 2 립 시일부재의 밀봉유체측에 배치되는 금속제 스페이서 링과, 스페이서 링 및 제 2 립 시일부재를 유지하는 금속제 유지링과의 4개의 부품을 가지며, 그 중 스페이서 링 및 제 2 립 시일부재를 유지링으로 코킹고정하는 동시에 유지링을 제 1 립 시일부재의 내주측에 끼움결합하는 것으로 되어 있다. 따라서, 각 부품이 비접착으로 조립되기 때문에, 분해시에는 각 부품을 용이하게 분리·분별할 수 있도록 되어 있다.
또한, 스페이서 링 및 제 2 립 시일부재는 유지링으로 코킹고정되기 때문에, 상기 3개의 부품은 비접착이어도 서로 강고히 조립되어, 축방향으로 상대 변위되는 경우가 없다. 유지링은 제 1 립 시일부재의 원통부의 내주측에서 직경방향부와 내향 칼라부와의 사이(끼움 오목부)에 끼움결합되기 때문에, 상기 2개의 부품은 비접착이어도 서로 강고히 조립되어, 축방향으로 상대 변위되는 경우가 없다. 따라서, 4개의 부품이 모두 서로 연관되어 강고히 조립되기 때문에, 부품간의 조립 유지력을 증대할 수 있도록 되어 있다.
또한, 상기 립타입 시일을 장착할 때에는, 각 부품이 서로 이미 고정·일체화되어 있으며, 즉시 사용 가능한 상태(ready-to-use state)로 조립이 완료되어 있으므로, 종래의 비접착 립 시일의 장착공정에서 필요하였던, 축방향의 조립 길이 정밀도를 유지하기 위한 조정공정 등을 생략할 수 있도록 되어 있다.
또한, 제 1 립 시일부재의 원통부의 대기측 단부에 내향 칼라부가 일체로 성형되어 상기 내향 칼라부가 유지링과 걸림결합되어 있으므로, 하우징의 축구멍 내주에 삽입할 때에 원통부의 대기측 단부에 젖혀지는 현상이 생기는 경우가 없다.
또한, 상기 립타입 시일은, 장착된 상태에 있어서, 유지링의 통형상부가 하우징의 축구멍 내주에 끼움결합됨으로써 하우징에 고정된다. 유지링의 통형상부와 하우징의 축구멍 내주면의 사이에는 제 1 립 시일부재의 원통부가 개재되는데, 상기 원통부는 고무형상 탄성체이므로 직경방향으로 압축되어 유지링의 통형상부와 하우징의 축구멍 내주면과의 사이의 시일작용을 이룬다. 이러한 상황하에서 상기 립타입 시일에서는, 통형상부의 대기측 단부에 폴드백부가 연속하여 설치되어 있기 때문에, 폴드백부가 설치되어 있지 않은 경우에 비해, 통형상부의 축방향 길이가 실질적으로 연장되어 있다. 따라서 하우징에 대한 끼움결합면이 넓게 설정되어 있 다.
또한, 고무형상 탄성체와 금속을 접착하는 구성이 아니기 때문에, 고부하 조건에서 사용되어도 시일 립(고무형상 탄성체)에 발포현상이 발생하는 경우가 없다.
더욱이 또한, 스페이서 링의 내주단부에 제 1 시일 립을 대기측으로부터 지지하는 백업부를 일체로 설치하는 경우에는, 상기 백업부에 의한 지지작용에 의해 고무형상 탄성체제의 제 1 시일 립의 작동을 안정화시킬 수 있도록 되어 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 나타낸다.
즉, 본 발명에 있어서는 상기한 바와 같이 립타입 시일이, 고무형상 탄성체제의 제 1 립 시일부재, 수지제의 제 2 립 시일부재, 금속제 스페이서 링 및 유지링을 가지며, 스페이서 링 및 제 2 립 시일부재를 유지링으로 코킹고정하는 동시에 유지링을 제 1 립 시일부재의 내주측에 끼움결합하기 때문에, 시일 분해시에는 각 부품을 용이하게 분리·분별할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 립타입 시일의 구성부품을 재질상 분리한 다음에 처분한다는 재활용상의 요청에 부응할 수 있다.
또한, 스페이서 링 및 제 2 립 시일부재는 유지링으로 코킹고정되기 때문에, 상기 3개의 부품은 비접착이면서 강고하게 조립된다. 유지링은 제 1 립 시일부재의 원통부의 내주측에서 직경방향부와 내향 칼라부와의 사이(끼움 오목부)에 끼움결합되므로, 상기 2개의 부품은 비접착이면서 강고하게 조립된다. 따라서, 4개의 부품이 모두 강고하게 조립되기 때문에, 부품간의 조립 유지력을 증대할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 상기 선행기술과 같이 하우징으로부터 립타입 시일을 떼어낼 때에 일부의 부품만 빠지는 문제가 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 립타입 시일을 장착할 때에, 각 부품이 모두 완전히 조립되어 있으므로, 종래의 비접착 립 시일의 장착공정에서 필요하였던, 축방향의 조립 길이 정밀도를 유지하기 위한 조정공정 등을 생략할 수 있다.
또한, 제 1 립 시일부재의 원통부의 대기측 단부에 내향 칼라부가 일체로 성형되어 상기 내향 칼라부가 유지링과 걸림결합되어 있으므로, 하우징의 축구멍 내주에 삽입할 때에 원통부의 대기측 단부에 젖혀지는 현상이 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 유지링의 통형상부의 대기측 단부에 폴드백부가 연속하여 설치되어 있으므로, 폴드백부가 설치되어 있지 않은 경우에 비해, 통형상부의 축방향 길이가 실질적으로 연장되어 있다. 따라서, 하우징에 대한 끼움결합면이 확대되기 때문에, 하우징에 대하여 강고히 고정되게 된다.
또한, 고무형상 탄성체와 금속을 접착하는 구성이 아니기 때문에, 고부하조건에서 사용되어도 시일 립(고무형상 탄성체)에 발포현상이 발생하는 경우가 없다. 따라서, 립타입 시일의 내발포성을 향상시켜, 밀봉성능을 안정화시킬 수 있다.
더욱이 또한, 스페이서 링의 내주단부에 제 1 시일 립을 대기측으로부터 지지하는 백업부가 일체로 설치되는 경우에는, 상기 백업부에 의한 지지작용에 의해 고무형상 탄성체제의 제 1 시일 립의 작동을 안정화시킬 수 있다.
다음으로 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 립타입 시일(1)의 단면을 나타낸 것으로, 상기 립타입 시일(1)은 다음과 같이 구성되어 있다. 또, 상기 립타입 시일(1)은 자동차용 물펌프 시일로서 냉각수를 시일하는데 이용되는 것이다. 도면의 우측이 냉각수 즉 밀봉유체측(A), 도면의 좌측이 대기측(B)이다.
즉, 상기 립타입 시일(1)은, 하우징(펌프 하우징; 71)의 축구멍(보어(bore); 72) 내주에 장착되며, 상기 축구멍(72)에 삽입된 축(73)의 둘레면에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉하는 것으로서, 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 끼움결합되는 원통부(12) 및 밀봉유체측(A)에 배치되며 축(73)에 압접되는 제 1 시일 립(14)을 설치한 고무형상 탄성체제의 제 1 립 시일부재(11)와, 대기측(B)에 배치되며 축(73)에 압접되는 제 2 시일 립(23)을 설치한 수지제의 제 2 립 시일부재(21)와, 제 2 립 시일부재(21)의 밀봉유체측(A)에 배치되는 금속제 스페이서 링(31)과, 스페이서 링(31) 및 제 2 립 시일부재(21)를 유지하는 금속제 유지링(41)과의 4개의 부품으로 이루어지고, 유지링(41)의 외주면이 제 1 립 시일부재(11)의 내주면에 접하며 끼움결합된 상태로, 각 부품(11, 21, 31, 41)이 비접착으로 조립되어 있다.
그 중 먼저, 유지링(41)은, 금속판의 프레스품(pressed product)으로 이루어지며, 통형상부(42)와, 상기 통형상부(42)의 밀봉유체측 단부에 설치된 제 1 내향 플랜지부(43)와, 통형상부(42)의 대기측 단부에 연속하여 설치된 폴드백부(44)와, 폴드백부(44)에 연속하여 설치된 제 2 내향 플랜지부(45)를 일체로 가지고, 제 1 및 제 2 내향 플랜지부(43, 45)의 사이에 스페이서 링(31) 및 제 2 립 시일부재(21)가 코킹 고정되어 있다. 폴드백부(44)는 단면이 U자형인 2중 통구조가 되 어, 그 내주통의 밀봉유체측 단부에 직경방향 안쪽을 향해 제 2 내향 플랜지부(45)가 일체로 성형되어 있으므로, 폴드백부(44)는 전체적으로 제 2 내향 플랜지부(45)보다 대기측(B)으로 돌출되어 있다.
제 2 립 시일부재(21)는, 소정의 수지재료(PTFE 등)로 이루어지며, 환형의 평면부(22)의 내주단부에 시일 립(제 2 시일 립; 23)이 밀봉유체측(A)으로 경사지도록 일체로 성형되어 있다. 제 2 시일 립(23)은, 제 1 시일 립(14)의 대기측(B)에 배치되므로, 2차 시일을 이룬다.
스페이서 링(31)은, 유지링(41)과 마찬가지로 금속판의 프레스품으로 이루어지며, 환형의 평면형상으로 성형되어 있다. 상기 스페이서 링(31)은, 유지링(41)의 제 1 내향 플랜지부(43)와 제 2 립 시일부재(21)의 사이에 배치되므로, 제 1 내향 플랜지부(43)를 굴곡시킴으로써 이루어지는 코킹공정에 있어서, 제 1 내향 플랜지부(43)가 제 2 립 시일부재(21)에 직접 접촉되어 손상되는 것을 방지한다. 또한, 스페이서 링(31)의 내부직경 치수는 제 1 내향 플랜지부(43)의 내부직경 치수보다 작게 설정되어 있으므로, 코킹 후, 제 2 립 시일부재(21)를 강고히 유지한다.
제 1 립 시일부재(11)는, 소정의 고무형상 탄성체로 이루어지며, 유지링(41)의 통형상부(42)의 외주측에 배치된 원통부(12)와, 원통부(12)의 밀봉유체측 단부(端部)로부터 직경방향 안쪽을 향해 일체로 성형된 직경방향부(13)와, 직경방향부(13)의 내주단부에 일체로 성형된 제 1 시일 립(14)과, 원통부(12)의 대기측 단부에 일체로 성형된 내향 칼라부(16)를 일체로 가지고 있다. 제 1 시일 립(14)은 밀봉유체측(A)으로 길게 연장되도록 형성되며, 그 선단 내주면에 펌핑작용을 이루 는 나사 시일(15)이 설치되어 있다. 원통부(12)의 내주측에서 직경방향부(13)와 내향 칼라부(16)의 사이에는, 환형의 끼움 오목부(17)가 직경방향 내방을 향해 개구되도록 형성되고, 여기에 스페이서 링(31) 및 제 2 립 시일부재(21)를 코킹고정한 상태의 유지링(41)이 끼워넣어져 고정(끼움결합)되어 있다. 상기 끼움 오목부(17)의 바닥면(원통부(12)의 내주면)은, 유지링(41)의 제 1 내향 플랜지부(43), 통형상부(42) 및 폴드백부(44)의 각 외주면과 접하도록 형성되어 있다.
이러한 구성의 립타입 시일(1)에 있어서는, 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 끼움결합되는 원통부(12) 및 밀봉유체측(A)에 배치되며 축(73)에 압접되는 제 1 시일 립(14)을 설치한 고무형상 탄성체제의 제 1 립 시일부재(11)와, 대기측(B)에 배치되며 축(73)에 압접되는 제 2 시일 립(23)을 설치한 수지제의 제 2 립 시일부재(21)와, 제 2 립 시일부재(21)의 밀봉유체측(A)에 배치되는 금속제 스페이서 링(31)과, 스페이서 링(31) 및 제 2 립 시일부재(21)를 유지하는 마찬가지로 금속제 유지링(41)으로 이루어진 4개의 부품이, 스페이서 링(31) 및 제 2 립 시일부재(21)를 유지링(41)으로 코킹고정하는 동시에 유지링(41)을 제 1 립 시일부재(11)의 내주측에 끼움결합함으로써 비접착으로 조립되어 있다. 따라서, 각 부품이 비접착으로 조립되어 있기 때문에, 분해시에는 각 부품을 용이하게 분리·분별할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 부품을 재질상 분리한 다음에 처분하는 재활용상의 요청에 부응할 수 있다.
또한, 스페이서 링(31) 및 제 2 립 시일부재(21)는 유지링(41)으로 코킹 고정되어 있으므로, 상기 3개의 부품(21, 31, 41)은 비접착이어도 서로 강고히 조립 되어 있다. 유지링(41)은 제 1 립 시일부재(11)의 원통부(12)의 내주측에서 직경방향부(13)와 내향 칼라부(16)의 사이 즉 끼움 오목부(17)에 끼움결합되어 있으므로, 상기 2개의 부품(11, 41)은 비접착이어도 서로 강고히 조립되어 있다. 따라서 4개의 부품이 모두 서로 강고히 조립되어 있기 때문에, 부품간의 조립 유지력을 증대할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 상기 선행기술과 같이 하우징으로부터 립타입 시일을 떼어낼 때에 일부의 부품만 빠지는 문제가 생기는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 립타입 시일(1)을 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 장착할 때에는, 각 부품이 이미 완전히 조립되어 있으므로, 상기 선행기술과 같이 하우징 삽입시에 제 1 립 시일부재(11)의 끼움결합부(원통부(12)의 대기측 단부)에 젖혀지는 현상이 생길 우려가 없으며, 또한 조립 정밀도를 유지하기 위한 스냅링을 사용할 필요도 없다. 따라서, 립타입 시일의 장착작업을 쉽게 하여, 장착 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 립타입 시일(1)은, 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 장착된 상태에 있어서, 유지링(41)의 통형상부(42)가 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 끼움결합됨으로써 하우징(71)에 고정되는 바, 통형상부(42)의 대기측 단부에 단면이 U자형인 폴드백부(44)가 연속하여 설치되어 있기 때문에, 폴드백부(44)가 설치되어 있지 않은 경우에 비해, 통형상부(42)의 축방향 길이가 실질적으로 연장되어 있다. 따라서, 하우징(71)에 대한 끼움결합면이 넓게 설정되어 있기 때문에, 하우징(71)에 강고히 고정되는 구조로 되어 있다.
또한, 고무형상 탄성체와 금속을 접착하는 구성이 아니기 때문에, 고부하조건에서 사용되어도 제 1 시일 립(14; 고무형상 탄성체)에 발포현상이 발생하는 경우가 없다. 따라서, 립 시일의 내발포성을 향상시켜, 밀봉성능을 안정화시킬 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 스페이서 링(31)은 단순한 환형 평판의 부품으로 되어 있는데, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 스페이서 링(31)의 내주단부에, 제 1 시일 립(14)을 대기측(B)으로부터 지지하는 백업부(32)를 일체로 성형해도 되며, 이 경우에는, 백업부(32)에 의한 지지작용(백업작용)에 의해 고무형상 탄성체제의 제 1 시일 립(14)의 작동을 안정화시킬 수 있다. 백업부(32)는 제 1 시일 립(14)을 넓은 면적으로 유지할 수 있도록 밀봉유체측(A)을 향해 원호형상으로 크게 굴곡되어 있다.
또한, 이와 같이 백업부(32)로 제 1 시일 립(14)을 백업하면, 고압(高壓)이 작용하여도 제 1 시일 립(14)은 크게 탄성변형되지 않기 때문에, 제 1 시일 립(14)이 제 2 시일 립(23)을 눌러 제 2 시일 립(23)의 마모가 진행되고, 나아가서는 제 1 시일 립(14)의 자세를 제어하기가 곤란해져, 밀봉성능을 저하시키는 요인이 되는 문제가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한 상기 실시예에서는, 립타입 시일(1)은 제 1 립 시일부재(11)의 원통부(12)를 가지고 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 직접 끼움결합되는데, 카트리지(도시생략)를 통해 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 장착되도록 해도 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 립타입 시일의 주요부 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 립타입 시일의 주요부 단면도이다.
도 3은 종래예에 따른 립 시일을 반으로 자른 단면도이다.
도 4는 다른 종래예에 따른 립 시일을 반으로 자른 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 립타입 시일 11 : 제 1 립 시일부재
12 : 원통부 13 직경방향부
14 : 제 1 시일 립 15 : 나사 시일
16 : 내향 칼라부 17 : 끼움 오목부
21 : 제 2 립 시일부재 22 : 평면부
23 : 제 2 시일 립 31 : 스페이서 링
32 : 백업부 41 : 유지링
42 : 통형상부 43 : 제 1 내향 플랜지부
44 : 폴드백부 45 : 제 2 내향 플랜지부
71 : 하우징 72 : 축구멍
73 : 축

Claims (2)

  1. 하우징(71)의 축구멍(72) 내주에 끼움결합되는 원통부(12)와 밀봉유체측(A)에 배치되며 축(73)에 압접되는 제 1 시일 립(14)을 설치한 고무형상 탄성체제의 제 1 립 시일부재(11)와, 대기측(B)에 배치되며 축(73)에 압접되는 제 2 시일 립(23)을 설치한 수지제의 제 2 립 시일부재(21)와, 상기 제 2 립 시일부재(21)의 밀봉유체측(A)에 배치되는 금속제 스페이서 링(31)과, 상기 스페이서 링(31) 및 제 2 립 시일부재(21)를 유지하는 금속제 유지링(41)을 가지며, 상기 유지링(41)의 외주면을 상기 제 1 립 시일부재(11)의 내주면에 접하여 끼움결합시켜, 상기 각 부품을 비접착으로 조립하여 이루어진 립타입 시일(1)로서,
    상기 유지링(41)은, 통형상부(42)와, 상기 통형상부(42)의 밀봉유체측 단부에 설치된 제 1 내향 플랜지부(43)와, 상기 통형상부(42)의 대기측 단부에 연속하여 설치된 폴드백부(44)와, 상기 폴드백부(44)에 연속하여 설치된 제 2 내향 플랜지부(45)를 일체로 가지고, 상기 제 1 내향 플랜지부(43)와 제 2 내향 플랜지부(45)와의 사이에 상기 스페이서 링(31) 및 제 2 립 시일부재(21)를 코킹고정하여 이루어지며,
    상기 제 1 립 시일부재(11)는, 상기 유지링(41)의 통형상부(42)의 외주측에 배치되는 상기 원통부(12)와, 상기 원통부(12)의 밀봉유체측 단부에 설치된 직경방향부(13)와, 상기 직경방향부(13)의 내주단부에 설치된 상기 제 1 시일 립(14)과, 상기 원통부(12)의 대기측 단부에 설치된 내향 칼라부(16)를 일체로 가지는 동시 에, 상기 유지링(41)을 끼워넣기 위한 끼움 오목부(17)가 형성되고,
    상기 끼움 오목부(17)의 바닥면은, 상기 유지링(41)의 제 1 내향 플랜지부(43), 통형상부(42) 및 폴드백부(44)의 각 외주면과 접하도록 형성되며,
    상기 스페이서 링(31) 및 제 2 립 시일부재(21)를 코킹고정한 상기 유지링(41)은, 상기 끼움 오목부(17)에 비접착으로 끼움결합되어 있는 것을 특징으로 하는 립타입 시일.
  2. 제 1항에 있어서,
    스페이서 링(31)은, 그 내주단부에, 제 1 시일 립(14)을 대기측(B)으로부터 지지하는 백업부(32)를 일체로 가지는 것을 특징으로 하는 립타입 시일.
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