KR20120091392A - 스프링-활성화된 동적 실링 조립체를 위한 시스템, 방법 및 장치 - Google Patents

스프링-활성화된 동적 실링 조립체를 위한 시스템, 방법 및 장치 Download PDF

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엠. 존 린허트
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생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 코포레이션
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Abstract

시일 조립체가 개시된다. 시일은 폴리머 링에 결합된 엘라스토머 몸체에 본딩된 금속 스프링을 포함한다. 스프링은 중첩된 캔틸레버형 금속 스트립을 포함할 수 있다. 엘라스토머 및 폴리머는 반경방향 부재를 통해 기계적으로 서로 맞물린다. 엘라스토머는 외측으로 연장된 반경으로 구성된 접촉면을 구비하여 전방 에지 하중 및 동적 표면으로부터의 오일 제거를 개선한다. 유압 이용 분야에서, 시일은 유압 유체의 유출 및 이물질의 유입을 방지한다.

Description

스프링-활성화된 동적 실링 조립체를 위한 시스템, 방법 및 장치{SYSTEM, METHOD AND APPARATUS FOR SPRING-ENERGIZED DYNAMIC SEALING ASSEMBLY}
본 발명은, 전반적으로 시일(seal)에 관한 것으로, 특히, 스프링-활성화된 엘라스토머/폴리머 동적 시일 조립체를 위한 개선된 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다.
유압 이용 분야에 사용되는 선형 이동 로드 또는 실린더를 위한 동적 시일은, 시스템으로부터 유압 유체가 손실되고 가동 부품 간에 이물질이 들어가는 것을 방지한다. 동적 표면 또는 상대 이동 표면은 맞물림부(engagement)의 내부 또는 외부 직경에 위치될 수 있다. 종래의 시일은 일반적으로 빨리 마모되거나 파열되기 쉬운 엘라스토머 또는 엘라스토머보다는 내구성이 뛰어나지만 실링 능력이 더 낮은 폴리머를 포함한다.
종래의 시일은 또한 일반적으로 시일의 전방 에지 하중 및 동적 표면으로부터 오일 제거를 제한하는 직선 원뿔형 접촉면을 가진다. 더욱이, 이러한 시일에서 역 샤프트 이동은 전단 또는 부착 오일 펌핑을 위해 감소된다. 이러한 한계들의 결과 시일의 과잉 수분으로 이어질 수 있고, 이는 더 많은 누출(leakage) 또는 배수(weepage)가 일어나게 할 수 있다. 또한, 종래의 시일은 일반적으로 -40℃ 초과의 제한된 작동 온도 범위를 가진다. 이러한 설계의 제약은 시일에 대한 응용, 속도, 압력, 화학적 성질 및 다른 물리적 제약 및 그 사용 가능성을 더 협소하게 만든다. 주지된 해결 방안들을 일부 응용에 대해 실행 가능하지만, 개선된 선형 동적 시일이 바람직할 것이다.
동적 시일 조립체의 구현예가 개시된다.
시일은 유압 이용 분야에서 사용되는 경우 유압 유체의 유출 및 이물질의 유입을 방지한다. 일부 구현예에 있어서, 실링 장치는 3개의 환형 구성요소의 조립체이다. 금속 스프링이 폴리머 링에 결합된 엘라스토머 몸체 또는 커버에 연결된다. 스프링은 중첩된 금속 스트립으로부터 다이-성형될 수 있으며, U자형 캔틸레버 설계를 포함할 수 있다. 엘라스토머 몸체 및 폴리머 링은 예를 들어 반경방향 홈 내의 반경방향 부재를 통해 기계적으로 서로 맞물린다(interlock).
엘라스토머 몸체의 구현예는, 종래의 직선 원뿔형 표면보다는 접촉 및 실링 부분에서 큰 반경을 갖는, 반경방향 외측으로 연장된 표면을 가진다. 이러한 설계는 전방 에지 하중 및 동적 표면으로부터의 오일 제거를 개선한다. 일부 구현예에 있어서, 시일에서의 역 샤프트 이동은 전단 또는 부착 오일 펌핑을 위한 설계에 의해 개선된다.
본 발명의 전술된 목적과 이점 및 다른 목적과 이점은, 첨부된 특허청구범위 및 참조 도면과 함께 하기의 본 발명의 상세한 설명으로부터 당업자들에게 명백해질 것이다.
본 발명은 첨부 도면들을 참조함으로써 더 잘 이해될 것이고 그 다수의 특징들 및 이점들이 당업자들에게 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 것으로, 시일 조립체가 이완 상태로 도시된 선형 동적 실링 응용의 일 구현예를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 것으로, 도 1의 선형 동적 실링 응용에서 시일 조립체의 일 구현예를 보여주는 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따라 구성된 것으로, 시일 조립체가 이완 상태로 도시된 선형 동적 실링 응용을 위한 시일 조립체의 또 다른 구현예의 확대 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따라 구성된 것으로, 대안적인 구현예의 스프링을 구비한 시일 조립체의 부분 단면 등축도이다.
도 6은 본 발명에 따라 구성된 것으로, 압축 상태로 도시된 도 3의 선형 동적 실링 응용의 구현예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따라 구성된 것으로, 면 시일 조립체(face seal assembly)를 포함하는 또 다른 구현예를 보여주는 단면도이다.
상이한 도면들에서 동일한 참조 부호의 사용은 유사하거나 동일한 항목을 나타낸다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 예컨대 선형 이동 응용을 위한 동적 시일 조립체를 위한 개선된 시스템, 방법 및 장치의 다양한 구현예가 개시된다. 예를 들어, 도 1 및 도 2는 축(15)을 갖는 보어(13) 및 보어(13)에 위치한 글랜드 또는 리세스(17)를 구비하는 하우징(11)을 포함한 시스템의 일 구현예를 개시한다. 하우징(11)에 대한 축방향 이동을 위해 로드(21)가 보어(13)에 동축으로 위치한다. 로드(21)는, 도시된 구현예에서 고정면(63; 도 2)을 가지는 보어(13)에 대한 동적 표면을 포함하는 외표면(23)을 가진다.
일부 구현예에 있어서, 반경방향 시일을 포함하는 시일 조립체(31; 예컨대 도 1 내지 도 3 및 도 6)가 보어(13)의 리세스(17)에 위치한다. 시일 조립체(31)는 하우징(11)과 로드(21) 사이에 시일을 형성한다. 일부 양상에서, 시일 조립체(31)는 세 개의 환형 구성요소, 즉 폴리머 링(33), 폴리머 링(33)에 연결된 엘라스토머 몸체(35), 및 엘라스토머 몸체(35)에 설치된 스프링(37)을 포함한다. 도 2에 가장 잘 나타난 바와 같이, 스프링(37)은 엘라스토머 몸체(35)의 특정 반경방향 부분(39, 41)을 하우징(11) 및 로드(21) 둘 다와 반경방향 접촉되도록 편향시켜 이들 사이에 그 사이에 동적 시일을 제공한다. 다른 구현예에 있어서(도 4, 도 5 및 도 7), 시일 조립체(31)는 예를 들어 평행한 편평면, 스위블 결합부 및 플랜지형 조인트 사이를 실링하는 데 일반적으로 이용되는 면 시일(face seal)로 구성될 수 있다.
엘라스토머 몸체(35)는 탄성 재료로 형성될 수 있으며, 폴리머 링(33) 주위에 단단히 부착된다. 일부 구현예에 있어서, 엘라스토머는 폴리머 링(33)보다 경도나 모듈러스가 상당히 낮은 폴리머 블렌드(예컨대 충전됨)를 포함한다. 다른 종류의 엘라스토머 화합물, 예를 들어 부분적으로 플루오르화된 엘라스토머(FKM) 및 완전히 플루오르화된 퍼플루오로엘라스토머(FFKM) 또한 사용될 수 있다.
폴리머 링(33)과 엘라스토머 몸체(35)는 더욱 견고한 결합을 위해 반경방향 홈의 반경방향 부재를 통해 기계적으로 서로 맞물린다. 예를 들어, 도시된 구현예에서는, 외부 정사각 리브(49)가 폴리머 링(33) 둘레에 형성되어 엘라스토머 몸체(35) 둘레에 형성된 내부 정사각 홈(57)에 맞물린다.
일부 구현예에 있어서, 폴리머 링(33)은 예를 들어 도시된 반경방향 텅-홈(tongue-groove) 구성을 통해 엘라스토머 구성요소(35)에 일체로 견고히 고정된다. 이러한 설계로 인해 링과 엘라스토머의 밀접한 위치 결정이 가능하다. 고정 특징들은 본딩될 수 없는 혼화 불가능 재료들, 예를 들어 플루오로실리콘 엘라스토머와 플로오로폴리머 또는 플루오로폴리머 블렌드 링의 결합을 가능하게 한다.
도시된 구현예에 있어서, 폴리머 링(33)은 대략 원통형 또는 관형 부분(43) 및 관형 부분(43)의 축방향 일 단부의 더 큰 플랜지(45)를 포함한다. 관형 부분(43)의 반경방향 외표면(47)은, 그로부터 반경방향으로 돌출된 리브(49)를 포함한다. 관형 부분(43)으로부터 반경방향 테이퍼부(51)가 연장되며, 플랜지(45)의 반대측에 위치된다. 반경방향 테이퍼부(51)로 인해 플랜지(45)와는 반대측 축방향 단부에서 폴리머 링(33)의 내경 및 외경이 감소된다. 도시된 구현예에 나타난 바와 같이, 전체적으로 폴리머 링(33)은 대략 L자형 단면 프로파일을 가진다.
폴리머 링(33)은 응용을 위한 동적 표면 상의 또는 그에 인접한 하나 이상의 오목 홈 세트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리머 링(33)에는, 미립자 차단 홈(53)의 제1 세트, 및 홈(53)의 제1 세트로부터 축방향으로 이격된 유체/미립자 잔류 홈(55)의 제2 세트가 제공될 수 있다. 홈(55)은 홈(53)보다 크기가 작지만 개수는 더 많다. 홈(53)은 플랜지(45) 및 엘라스토머 몸체(35) 반대측에 축방향으로 위치된다. 홈(55)은 홈(53)과 엘라스토머 몸체(35) 사이에서 리브(49)의 반대측에 축방향으로 위치된다. 홈(53, 55)의 세트들은 둘 다 폴리머 링(33)의 반경방향 내표면(이 경우, 동적 표면)에 위치된다. 폴리머의 동적 측면 상의 홈(53, 55)은 유리하게는 이물질 및 일부 윤활유를 포획하여 마찰 및 마모의 감소를 돕는다. 홈은 또한 스크레이핑 장치로서 작용한다.
도 2에 가장 잘 나타난 바와 같이, 엘라스토머 몸체(35)의 반경방향 부분(39, 41)은 오목한 반경으로 구성된 반경방향 연장 표면을 포함할 수 있다. 오목한 반경은 하우징(11) 및 로드(21)와의 접촉 부분에 위치된다. 이러한 부분(39, 41)은 서로 반대방향으로 연장되어 자신들이 실링하는 내부 및 외부 하드웨어 요소들에 대해 압축 하중 편향 원호를 제공한다. 도 1 내지 도 3에서, 부분(39, 41)은 하우징(11)과 로드(21) 사이에 설치되기 전에 나타나게 되는 바와 같이 비변형 상태에서 하드웨어 내로 과장되게 도시된다.
리세스(17) 내에서 하우징(11)의 표면(63)과 로드(21) 사이의 반경방향 거리(61)는, 엘라스토머 몸체(35) 및 폴리머 링(33) 각각의 반경방향으로 가장 두꺼운 부분의 반경방향 두께(65, 67)보다 작다. 따라서, 엘라스토머 몸체(35) 및 폴리머 링(33)은 하우징(11)과 로드(21) 사이에 설치 시 반경방향 두께가 변형 및 압축된다. 폴리머 링(33) 및 엘라스토머 몸체(35) 둘 다의 반경방향으로 가장 두꺼운 부분은 그 축방향 단부 또는 선단에 위치하며 오목한 반경 표면(39, 41)에 인접해 있다. 또한, 엘라스토머 몸체(35)의 가장 두꺼운 부분의 반경방향 두께(65)는 폴리머 링의 가장 두꺼운 부분의 반경방향 두께(67)보다 크다.
일부 구현예에 있어서, 폴리머 링(33)은, 도시된 바와 같이 총 약 50% 내지 90%의 로드(21)와의 동적 접촉면 영역(68; 도 2)을 포함한다. 엘라스토머 몸체는, 총 약 10% 내지 50%의 로드(21)와의 동적 접촉면 영역(69)을 포함한다. 다른 구현예에 있어서, 폴리머 링은 약 70% 내지 80%의 동적 접촉면 영역을 포함하고, 엘라스토머는 약 20% 내지 30%의 동적 접촉면 영역을 포함한다.
일부 구현예에 있어서, 반경방향 연장 표면(39, 41) 중 반경방향으로 내측의 표면(41)은, 엘라스토머 몸체(35)로부터 반경방향 내측으로 돌출된 테두리(71)로부터 연장된다. 엘라스토머 몸체(35)의 테두리(71)는 폴리머 링(33)의 반경방향 내측 부분(73)의 축방향 단부 상에서 연장되거나 이와 중첩된다. 반경방향 연장 표면(39, 41) 중 반경방향으로 외측의 표면(39)은, 아치형 형상을 통해 엘라스토머 몸체(35)의 편평한 반경방향 외표면(75)으로부터 축방향 단부의 선단으로 반경방향 외측으로 매끄럽게 이어진다.
본 발명의 일부 구현예에 있어서, 금속 스프링(37)은 엘라스토머 몸체(35)에 몰딩 및 본딩(예컨대 가황처리)된다. 이러한 설계는 더 강성이 높은 조립체를 제공하고 스프링 절결(cut-through)을 억제한다. 스프링은 또한 동적 측면(예컨대 인접 로드(21)) 상의 엘라스토머를 안정화시킴으로써 폴리머 계면(71, 73)에서의 립 파열 가능성을 감소시킨다.
엘라스토머 몸체(35)는, 축방향으로 플랜지(45) 반대측에 위치된 환형 개구(81)를 더 포함할 수 있다. 스프링(37)은 개구(81) 내에 설치 및 안착된다. 일부 구현예에 있어서, 스프링(37)은 금속으로 이루어지며 엘라스토머 몸체(35)에 본딩되고, 폴리머 링(33)과 직접 접촉되지 않는다. 도 5에 나타난 바와 같이, 스프링(37)은 중첩된 금속 스트립으로부터 다이 성형되고 U자형 캔틸레버로 구성될 수 있다. 스프링의 다른 구현예에 대한 설명이 본원에 더욱 기술된다.
도 2의 구현예에 있어서, 스프링(37)은 환형 개구(81)의 오목한 내표면(85)에 인접한 정점(83)을 가진다. 스프링(37) 둘레의 단부(87)는 엘라스토머 몸체(35)의 반경방향 부분(39, 41)의 반경방향 두께 내로 연장되어 그 내부에 매립된다. 도 1 및 도 2의 구현예에 있어서, 스프링(37)은 비균일한 두께를 가지는 단면 프로파일을 포함하며, 이러한 프로파일은 정점(83)에서 가장 두껍고 라운드진 단부(87)로 갈수록 두께가 테이퍼진다. 그러나, 도 3의 구현예에 있어서, 스프링(37)은 균일한 두께 및 정사각 단부(89)를 가지는 단면 프로파일을 포함한다.
이러한 구현예들은 종래의 시일 설계에 비해 수많은 이점을 제공한다. 엘라스토머(35)의 내부 및 외부 실링 접촉 영역에서 반경방향 부분들(39, 41)의 더 큰 반경면은, 동적 표면 및 고정 표면으로부터의 유체 제거를 개선한다. 작동 시, 이러한 아치형 표면들은 하우징과 로드의 접촉 표면을 평평하게 가압한다. 이처럼 엘라스토머가 압축될 때, 엘라스토머는 시일 조립체의 전방 에지로의 부가적인 하중을 동적 표면에 추가한다. 그러나 이완 상태에서 이러한 설계는 하드웨어에 대해 스크레이퍼 면의 90° 미만의 작은 입사각(91; 도 3)을 형성한다. 약 93° 내지 95°의 공칭 범위에서 접촉점 후방각(93)이 비압축 상태의 부분들(39, 41)에 의해 형성된다.
설치 및 압축 후(예컨대 도 6 참조), 각도(91) 및 폴리머 링 부분(73)은 평평해져서 실질적으로 0°를 이루고, 축(15)에 평행하다. 설치 후, 표면(40, 42)은 편평한 표면(예컨대 도 3 참조)으로부터 도 6에 도시된 오목하거나 아치형의 표면(예컨대 포물선)으로 변형될 수 있다. 또한, 각도(93)는 샤프트(21)에서 대략 100°로 증가된다. 시일 조립체(31)의 기하형상(예컨대 각도(91, 93))에 의해 제공된 추가적인 하중은 우수한 유체 동력 및 표면 입자 제거 능력을 제공한다. 결과적으로, 시일은 더 얇은 유막을 가짐으로써 종래의 시일보다 더 건조한 상태를 유지하고 누출 또는 배수가 감소되게 한다.
일부 구현예에 있어서, L자형 단면 프로파일을 가진 폴리머 링(33)을 사용함으로써 또한 몇 가지 이점이 있다. 폴리머는 (예컨대 하우징(11)에 인접한) 저압측 하드웨어 간극을 폐쇄하는 압출 방지 링으로서 작용한다. 폴리머 형상은, 상당한 동적 접촉면 영역을 폴리머의 낮은 마찰계수로 대체함으로써 엘라스토머 상의 동적 마찰 및 전단 응력을 감소시킨다. 접촉 또는 동적 표면 상의 폴리머가 더 많을수록 동적 마찰은 더 낮아진다. 그러나, 엘라스토머가 적으면 단위 하중이 더 높아진다. 따라서, 엘라스토머는 폴리머보다 더 빨리 마모된다. 일부 구현예에 있어서, 폴리머는 동적 접촉면 영역의 약 70% 내지 80%를 포함하고, 나머지는 엘라스토머가 포함한다.
이러한 시일 시스템에서 스프링(37)의 존재는 전형적으로 -40℃ 미만의 온도를 이용 가능하게 하고, 스프링과 엘라스토머를 적절히 선택함으로써 이용 가능 범위는 -100℃에 이른다. 스프링(37) 및 엘라스토머(35)의 큰 반경(39, 41)은 이러한 온도 범위에서 높은 유체 점도를 다루는 데에 도움이 된다. 또한, 폴리머 링(33)은 저온에서 샤프트(21)를 더 양호하게 파지하여 샤프트에서 유래한 얼음을 스크레이핑하는 데 도움이 된다.
본원에 개시된, 다이-형성되고 중첩된 나선형 스프링-장착 시일(11)은 그 선단 에지에서의 반경을 가지고, 엘라스토머 재킷이 절결될 가능성이 훨씬 더 적다. 도 4에 나타난 바와 같이, 스프링(37)은 각각의 회전 마다 약 30% 중첩되는 반-나선형 권취 리본을 포함할 수 있다. 일반적으로, 스프링은 회전들 사이에 간극이 존재하지 않는다. 스프링 스톡의 원환체는 원형의 암/수 "V"홈 성형 다이 내에 배치되며, 이는 최종 형태를 형성한다. 스프링은, 시트로 압연 및 펀칭될 수 있거나 롤-성형될 수 있는 고장력 재료, 예컨대 스프링 금속, 니켈, 철 또는 구리계 합금으로 형성될 수 있다. 엘라스토머는 오링으로서 상업적으로 사용되기에 적합한 재료, 예컨대 이소부틸이소프렌으로 몰딩될 수 있다.
일부 구현예에 있어서, 폴리머 성분은 저 마찰 마모재, 예컨대 경질의 나일론, 플루오로플라스틱, PBI, PEEK, PAEK, PFA, FEP, TFM, PI, PAI 또는 설치의 온도, 화학적 성질, 및 압력-속도에 적합한 임의의 중간 정도 내지 높은 모듈러스의 플라스틱을 포함할 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 샤프트를 보강하는 금속, 예를 들어 스틸 샤프트 상의 황동이 사용될 수 있다. 그러나, 금속의 사용은 링의 일부 이점을 잃게 만들 수 있다. 이러한 구성요소는 인장 변형되지 않기 때문에, 응용, 온도 범위, 속도, 압력, 화학적 성질, 기계가공성(machinability), 비용 또는 다른 물리적 제약에 대해서 재료가 선택된다.
이러한 구현예에 대한 응용에는 예를 들어 유압 시스템 및 항공기 서스펜션이 포함된다. 본 발명에 따라 구성된 시일은 선형 동적 실링 조립체에서 마찰을 감소시키고, 종래의 시일 설계와 관련된 문제를 해결한다.
이러한 기재된 설명은 최량의 형태를 비롯한 실시예들을 이용하고, 또한 당업자들로 하여금 본 발명을 제조 및 이용할 수 있게 한다. 본 발명의 특허를 받을 수 있는 범위는 청구항에 의해 한정되며, 당업자들이 실행 가능한 다른 실시예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 실시예들은 청구항에 쓰여진 언어와 상이하지 않은 구조적 요소를 가진다면, 또는 청구항에 쓰여진 언어와 미약한 차이를 가지는 균등한 구조적 요소를 포함한다면, 청구항의 범위 내에 속하도록 하려는 바이다.

Claims (25)

  1. 선형 이동을 위한 시스템으로서,
    축을 가지는 보어 및 상기 보어 내에 위치된 리세스를 가지는 하우징;
    상기 보어 내에 위치되어 이에 대해 축방향 이동을 하며 외표면을 가지는 로드; 및
    상기 보어의 리세스 내에 위치되어 상기 하우징과 상기 로드 사이를 실링하기 위한 시일 조립체를 포함하고,
    상기 시일 조립체는:
    폴리머 링;
    상기 폴리머 링에 연결된 엘라스토머 몸체; 및
    상기 엘라스토머 몸체에 연결되며 상기 하우징과 상기 로드 둘 다에 접촉하도록 상기 엘라스토머 몸체의 부분들을 편향시켜 그 사이에 동적 시일을 제공하는 스프링을 포함하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 링은 L자형 단면 프로파일을 가지는, 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 링 및 상기 엘라스토머 몸체는 반경방향 홈의 반경방향 부재를 통해 기계적으로 서로 맞물리는, 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 링은, 축방향 일 단부 상의 플랜지 및 관형 부분, 반경방향으로 돌출된 리브를 가지는 반경방향 외표면, 및 반대측 축방향 단부에서 상기 폴리머 링의 내경 및 외경 둘 다를 감소시키는 플랜지 반대측의 반경방향 테이퍼부를 포함하는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 링은, 미립자 차단 홈의 제1 세트, 및 상기 제1 세트로부터 축방향으로 이격되며 제1 세트의 미립자 차단 홈보다 크기가 작지만 개수는 많은 유체/미립자 잔류 홈의 제2 세트를 포함하고, 상기 미립자 차단 홈의 제1 세트는 상기 엘라스토머 몸체 반대측에 축방향으로 위치되며. 상기 유체/미립자 잔류 홈의 제2 세트는 상기 미립자 차단 홈의 제1 세트와 상기 엘라스토머 몸체 사이에 축방향으로 위치되고, 상기 홈의 제1 및 제2 세트들은 둘 다 상기 폴리머 링의 반경방향 내표면에 위치되는, 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    엘라스토머 몸체는 상기 하우징 및 상기 로드와의 접촉 부분에 오목한 반경을 갖는 반경방향 연장 표면을 가지는, 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 리세스 내에서 상기 하우징 상의 표면과 상기 로드 사이의 반경방향 거리는, 상기 폴리머 링과 상기 엘라스토머 몸체 둘 다의 부분들의 반경방향 두께보다 작고, 상기 폴리머 링과 상기 엘라스토머 몸체 둘 다의 상기 부분들은 상기 폴리머 링과 상기 엘라스토머 몸체의 축방향 단부에서 오목한 반경에 존재하고, 상기 엘라스토머 몸체의 부분은 상기 폴리머 링의 부분보다 반경방향 두께가 더 큰, 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    반경방향 연장 표면 중 내측의 표면은, 상기 엘라스토머 몸체로부터 반경방향 내측으로 돌출되며 상기 폴리머 링의 반경방향 내측 부분 상에서 축방향 단부에 중첩되는 테두리로부터 연장되고, 상기 반경방향 연장 표면 중 외측의 표면은 상기 엘라스토머 몸체의 반경방향 외표면으로부터 매끄럽게 이어지는, 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 엘라스토머 몸체는 축방향으로 환형 개구를 가지고, 상기 스프링은 상기 환형 개구 내에 안착되며, 이 때 상기 스프링은 상기 환형 개구의 오목한 내표면에 인접한 정점을 가지며, 상기 엘라스토머 몸체의 상기 부분들 내로 연장되어 이에 매립된 단부를 가지는, 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스프링은 금속으로 이루어지고 상기 엘라스토머 몸체에 본딩되며, 상기 폴리머 링과 접촉되지 않고, 중첩된 금속 스트립으로부터 다이-성형되며, U자형 캔틸레버로 구성된, 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 스프링은 균일한 두께 및 정사각 단부를 가지는 단면 프로파일을 포함하는, 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 스프링은 그 정점에서 가장 두껍고 라운드진 단부로 두께가 테이퍼지는 불균일한 두께를 가진 단면 프로파일을 포함하고, 상기 폴리머 링은 동적 접촉면 영역의 약 70% 내지 80%를 포함하며, 상기 엘라스토머 몸체는 상기 동적 접촉면 영역의 약 20% 내지 30%를 포함하는, 시스템.
  13. 폴리머 링;
    맞물림 부재를 통해 상기 폴리머 링에 연결되고, 오목한 반경을 가지는 연장 표면을 포함하는 부분들을 가지는 엘라스토머 몸체; 및
    상기 엘라스토머 몸체에 연결되어, 상기 엘라스토머 몸체의 부분들을 반대 방향으로 편향시켜 동적 시일을 제공하는 스프링을 포함하는 시일 조립체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 폴리머 링은 일 단부 상의 플랜지 및 관형 부분, 돌출된 리브를 구비한 외표면, 및 반대측 단부에서 상기 폴리머 링의 내경 및 외경 둘 다를 감소시키는 플랜지 반대측의 테이퍼부를 포함하는 L자형 프로파일 가지는, 시일 조립체.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 폴리머 링은 미립자 차단 홈의 제1 세트, 및 상기 제1 세트로부터 이격되며 미립자 차단 홈의 제1 세트보다 크기가 작지만 개수는 많은 유체/미립자 잔류 홈의 제2 세트를 포함하고, 상기 미립자 차단 홈의 제1 세트는 상기 엘라스토머 몸체 반대측에 위치되며. 상기 유체/미립자 잔류 홈의 제2 세트는 상기 미립자 차단 홈의 제1 세트와 상기 엘라스토머 몸체 사이에 위치되고, 상기 홈의 제1 및 제2 세트들은 둘 다 상기 폴리머 링의 내표면에 위치되는, 시일 조립체.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 폴리머 링 및 상기 엘라스토머 몸체 둘 다의 가장 두꺼운 부분은 상기 폴리머 링 및 상기 엘라스토머 몸체의 단부에서 오목한 반경에 위치하고, 상기 엘라스토머 몸체의 부분은 상기 폴리머 링의 부분보다 더 큰 두께를 가지며, 연장 표면 중 내측의 표면은, 상기 엘라스토머 몸체로부터 내측으로 돌출되며 상기 폴리머 링의 내측 부분 상에서 단부에 중첩되는 테두리로부터 연장되고, 상기 연장 표면 중 외측의 표면은 상기 엘라스토머 몸체의 외표면으로부터 매끄럽게 이어지는, 시일 조립체.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 엘라스토머 몸체는 환형 개구를 가지고, 상기 스프링은 상기 환형 개구 내에 안착되며, 이 때 상기 스프링은 상기 환형 개구의 오목한 내표면에 인접한 정점을 가지며, 상기 엘라스토머의 상기 부분들 내로 연장되어 이에 매립된 단부들을 가지는, 시일 조립체.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 스프링은 금속으로 이루어지고 상기 엘라스토머 몸체에 본딩되며, 상기 폴리머 링과 접촉되지 않고, 중첩된 금속 스트립으로부터 다이-성형되며, U자형 캔틸레버로 구성된, 시일 조립체.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 스프링은 균일한 두께 및 정사각 단부를 가진 단면 프로파일을 포함하고, 상기 폴리머 링은 동적 접촉면 영역의 약 70% 내지 80%를 포함하며, 상기 엘라스토머 몸체는 상기 동적 접촉면 영역의 약 20% 내지 30%를 포함하는, 시일 조립체.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 스프링은 그 정점에서 가장 두껍고 라운드진 단부로 두께가 테이퍼지는 비균일한 두께를 가지는 단면 프로파일을 포함하는, 시일 조립체.
  21. 축, 및 축방향 일 단부 상의 플랜지 및 관형 부분, 반경방향 외표면, 및 플랜지 반대측의 반경방향 테이퍼부를 포함하는 L자형 단면 프로파일을 가지는 폴리머 링으로서, 상기 반경방향 테이퍼부는 반대측 축방향 단부에서 상기 폴리머 링의 내경 및 외경 둘 다를 감소시키는, 폴리머 링;
    반경방향 홈의 반경방향 부재를 통해 상기 폴리머 링에 연결되며, 오목한 반경을 가진 반경방향 연장 표면을 포함하는 부분들을 가지는 엘라스토머 몸체; 및
    상기 엘라스토머 몸체에 연결되어, 상기 엘라스토머 몸체의 부분들을 반대 방향으로 편향시켜 반경방향 내외로 접촉시킴으로써 동적 시일을 제공하는 스프링을 포함하는 시일 조립체.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 폴리머 링은 미립자 차단 홈의 제1 세트, 및 미립자 차단 홈의 제1 세트보다 크기가 작지만 개수는 많은 유체/미립자 잔류 홈의 제2 세트를 포함하고, 상기 미립자 차단 홈의 제1 세트는 상기 엘라스토머 몸체 반대측에 축방향으로 위치되며. 상기 유체/미립자 잔류 홈의 제2 세트는 상기 미립자 차단 홈의 제1 세트와 상기 엘라스토머 몸체 사이에 축방향으로 위치되고, 상기 홈의 제1 및 제2 세트들은 둘 다 상기 폴리머 링의 반경방향 내표면에 위치되는, 시일 조립체.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 폴리머 링 및 상기 엘라스토머 몸체 둘 다의 반경방향으로 가장 두꺼운 부분은 상기 폴리머 링 및 상기 엘라스토머 몸체의 축방향 단부들에서 오목한 반경에 위치하고, 상기 엘라스토머 몸체의 부분은 상기 폴리머 링의 부분보다 더 큰 반경 두께를 가지며, 반경방향 연장 표면 중 내측의 표면은 상기 엘라스토머 몸체로부터 반경방향 내측으로 돌출되며 상기 폴리머 링의 반경방향 내측 부분 상에서 축방향 단부에 중첩되는 테두리로부터 연장되고, 상기 반경방향 연장 표면 중 외측의 표면은 상기 엘라스토머 몸체의 반경방향 외표면으로부터 매끄럽게 이어지는, 시일 조립체.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 엘라스토머 몸체는 환형 개구를 가지고, 상기 스프링은 상기 환형 개구에 안착되며, 상기 엘라스토머 몸체는 상기 동적 접촉면 영역의 약 20% 내지 30%를 포함하고,
    상기 스프링은 상기 환형 개구의 오목한 내표면에 인접한 정점, 및 상기 엘라스토머 몸체의 상기 부분들 내로 연장되며 그에 매립된 단부를 가지며, 상기 스프링은 그 정점에서 가장 두껍고 라운드진 단부로 두께가 테이퍼지는 불균일한 두께를 가진 단면 프로파일을 포함하고,
    상기 폴리머 링은 동적 접촉면 영역의 약 70% 내지 80%를 포함하는, 시일 조립체.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 스프링은 금속으로 이루어지고 상기 엘라스토머 몸체에 본딩되며, 상기 폴리머 링과 접촉되지 않고, 중첩된 금속 스트립으로부터 다이-성형되며, 단면 프로파일 상 U자형 캔틸레버로 구성되며, 상기 스프링은 균일한 두께 및 정사각 단부를 가지는 단면 프로파일을 포함하는, 시일 조립체.
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