KR20140007451A

KR20140007451A - 레이디얼 샤프트 시일, 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리 및 그 설치 방법

Info

Publication number: KR20140007451A
Application number: KR1020137025101A
Authority: KR
Inventors: 브렌트 알. 세들러; 데이비드 엠. 토드
Original assignee: 페더럴-모걸 코오포레이숀
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2014-01-17
Also published as: BR112013021897A2; JP5948356B2; CN103502705A; EP2683967B1; US20120228829A1; WO2012122078A1; CN103502705B; US9062773B2; EP2683967A1; KR101910660B1; JP2014511470A

Abstract

샤프트 시일의 오일 측으로부터 샤프트 시일의 공기 측을 밀봉 격리시키기 위해, 하우징 내에 그리고 샤프트 둘레에 수용되도록 형성된 레이디얼 샤프트 시일이 제공된다. 상기 레이디얼 샤프트 시일은 환형 장착부, 및 오일 측 단부와 자유 공기 측 단부 사이에 뻗어 있는 환형 밀봉면을 가진 시일 립을 포함하고 있다. 환형 브리지가 제1 힌지에 의해 상기 시일 립의 상기 오일 측 단부에 그리고 제2 힌지에 의해 상기 환형 장착부에 연결된다. 상기 환형 브리지는 반경방향에 있어 상기 시일 립에 대해 상하 중복적으로 놓이는 위치 관계로 뻗어 있다. 돌출부가 상기 제1 힌지로부터 상기 환형 브리지의 반대편으로 연장되어 있다. 복수의 원주방향으로 이격된 리브가 상기 돌출부로부터 반경방향 안쪽으로 뻗어 있다. 상기 리브가 설치 시에 시일과 샤프트 사이의 마찰을 최소화하고, 오일 측 설치 조립 중에 시일 립이 전도되는 것을 방지한다.

Description

레이디얼 샤프트 시일, 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리 및 그 설치 방법{RADIAL SHAFT SEAL, RADIAL SHAFT SEAL ASSEMBLY AND METHOD OF INSTALLATION}

본 발명은 일반적으로 회전 샤프트와 하우징 사이에 유체 밀봉 시일을 생성하기 위한 타입의 동적 오일 시일에 관한 것이다.

동적 레이디얼 샤프트 오일 시일은 이른바 시일의 "오일 측"과 "공기 측"을 가지도록 설계된다. 이러한 지칭은 오일 측이 하우징의 내부를 향해 있어 오일과 연통하는 한편, 공기 측은 바깥쪽을 향해 있어 공기에 노출되는 설치 시의 시일의 배향과 연관되어 있다.

레이디얼 샤프트 오일 시일이 설치될 수 있는 적어도 2개의 상이한 방식이 있다. "공기 측 설치"가 그 중 하나의 방식이며, 이 방식에서는 시일이 먼저 하우징의 보어 내로 설치되고, 그 후에 샤프트(즉, 그것의 마모 슬리브)가 공기 측으로부터 (하우징의 내향 방향으로) 축선을 따라 시일 어셈블리 내로 설치되어, 시일을 완성한다. "오일 측 설치"가 다른 하나의 방식이며, 이 방식에서는 하우징 및 샤프트가 이미 존재하고 있고, 시일 어셈블리가 축선을 따라 하우징 내로 또한 이와 동시에 샤프트(즉 그것의 마모 슬리브) 상으로 슬라이딩되어, 샤프트가 시일의 오일 측으로부터 시일 어셈블리 내로 진입한다. 다른 방식의 "오일 측 설치"는 시일 어셈블리가 캐리어(carrier)라고도 할 수 있는 하우징 내로 설치되고, 그런 다음 시일이 내부에 설치된 하우징이 엔진의 "이미 자리 잡은" 샤프트에 조립되는 것을 요건으로 한다.

설치 시, 설치 방식에 상관없이, 시일은 당해 시일의 시일 립이 역으로 접히거나 또는 달리 시일 립이 완전 설치 상태에 미흡한 위치로 변위되는 현상을 일으키는 일없이 설치 시 발행하는 축선방향 하중을 견딜 수 있어야만 한다. 시일 립 상에 부여되는 축선방향 하중은 대개는 설치 시에 시일 립과 샤프트의 외면이 축선방향으로 서로에 대해 상대적으로 이동될 때의 시일 립과 샤프트의 외면 사이의 마찰로 인한 것이다. 따라서, 시일을 통한 샤프트의 설치 시에 발생하는 마찰을 최소화하는 것이 바람직하지만, 시일 립과 샤프트 사이에 소정의 시일을 성취하기 위해서는 세밀한 균형이 유지될 필요가 있다.

일반적인 관점에서, 본 발명은 샤프트 대 보어의 오정렬의 조건에서도 적합한 오일 측 설치를 이루어내는 것을 용이하게 해주고, 또한 설치 시에 시일 어셈블리의 오일 측의 정압 또는 부압에 노출될 때 불리한 시일 파괴 운동에 대해 시일 어셈블리의 시일 립을 위한 지지를 제공하는 특징을 가진 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리를 제공한다.

현시점에서 바람직한 본 발명의 하나의 양태에 따라, 샤프트 시일의 오일 측으로부터 샤프트 시일의 공기 측을 밀봉 격리시키기 위해, 하우징 내에 그리고 샤프트 둘레에 수용되도록 형성된 레이디얼 샤프트 시일이 제공된다. 상기 레이디얼 샤프트 시일은 환형 장착부, 및 오일 측 단부와 자유 공기 측 단부 사이에 뻗어 있는 환형 밀봉면을 가진 시일 립으로서, 상기 환형 밀봉면이 축선방향으로 상기 샤프트에 대해 상대적으로 뻗어 있도록 구성되어 있는 시일 립을 포함하고 있다. 또한, 환형 브리지가 제1 힌지에 의해 상기 시일 립의 상기 오일 측 단부에 그리고 제2 힌지에 의해 상기 환형 장착부에 연결된다. 상기 환형 브리지는 반경방향에 있어 상기 시일 립에 대해 상하 중복적으로 놓이는 위치 관계로 상기 제1 힌지로부터 상기 제2 힌지까지 뻗어 있다. 돌출부가 상기 제1 힌지로부터 상기 환형 브리지의 반대편으로 상기 시일의 상기 오일 측 쪽으로 연장되어 있다. 상기 돌출부는 반경방향 안쪽으로 향해 있는 내면을 가지고 있다. 복수의 원주방향으로 이격된 리브가 상기 돌출부의 내면으로부터 반경방향 안쪽으로 뻗어 있다. 상기 돌출부 및 리브가 오일 측 설치 과정 중에 시일 립이 전도되는 것을 방지하여, 이에 의해, 사용 시에 시일 립이 활주면과의 적합한 밀봉 접촉을 성취하는 것을 보장한다.

현시점에서 바람직한 본 발명의 또 다른 양태에 따라, 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리가 제공된다. 상기 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리는 중심 축선을 따라 뻗어 있고, 소정의 직경을 구비한 활주면을 제공하는 샤프트, 및 레이디얼 샤프트 시일로서, 상기 레이디얼 샤프트 시일의 오일 측으로부터 상기 샤프트 시일의 공기 측을 밀봉 격리시키기 위해, 하우징 내에 그리고 상기 샤프트 둘레에 수용되도록 형성된 레이디얼 샤프트 시일을 포함하고 있다. 상기 레이디얼 샤프트 시일은 환형 장착부, 및 오일 측 단부와 자유 공기 측 단부 사이에 뻗어 있는 환형 밀봉면 및 상기 환형 밀봉면 반대편의 배후면을 가진 시일 립으로서, 상기 환형 밀봉면이 축선방향으로 상기 활주면과 동적 밀봉 접촉하여 뻗어 있도록 구성되어 있는 시일 립을 포함하고 있다. 또한, 환형 브리지가 제1 힌지에 의해 상기 시일 립의 상기 오일 측 단부에 그리고 제2 힌지에 의해 상기 환형 장착부에 부착된다. 상기 환형 브리지는 반경방향에 있어 상기 시일 립에 대해 상하 중복적으로 놓이는 위치 관계로 상기 제1 힌지로부터 상기 제2 힌지까지 뻗어 있다. 또한, 적어도 하나의 돌출부가 축선방향으로 상기 제1 힌지로부터 상기 시일의 상기 오일 측 쪽으로 연장되어 있다. 상기 돌출부는 반경방향 안쪽으로 향해 있는 내면을 가지고 있다. 복수의 원주방향으로 이격된 리브가 상기 돌출부의 내면으로부터 반경방향 안쪽으로 뻗어 있다. 상기 돌출부 및 리브가 오일 측 설치 과정 중에 시일 립이 전도되는 것을 방지하여, 이에 의해, 사용 시에 시일 립이 활주면과의 적합한 밀봉 접촉을 성취하는 것을 보장한다.

현시점에서 바람직한 본 발명의 또 다른 양태에 따라, 샤프트 상에 레이디얼 샤프트 시일을 설치하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 활주면을 가진 샤프트를 제공하는 것, 및 레이디얼 샤프트 시일로서, 자유 상태에 있는 동안 오일측 단부로부터 자유 공기 측 단부까지 수렴하는 환형 밀봉면을 가진 시일 립을 구비하고 있는 레이디얼 샤프트 시일을 제공하는 것을 포함하고 있다. 또한, 제1 힌지에 의해 상기 시일 립의 오일 측 단부에 부착되고 자유 상태에 있는 동안 제2 힌지까지 발산하는 환형 브리지를 구비하고 있는 레이디얼 샤프트 시일을 제공한다. 상기 제2 힌지는 상기 환형 브리지가 상기 시일과 상하 중복적으로 놓이는 위치 관계로 뻗어 있도록 외측 장착부에 부착되어 있다. 상기 레이디얼 샤프트 시일은 또한 축선방향으로 상기 제1 힌지로부터 시일의 오일 측 쪽으로 연장된 적어도 하나의 돌출부를 구비하고 있다. 상기 돌출부는 반경방향 안쪽으로 향해 있는 내면을 가지고 있고, 복수의 원주방향으로 이격된 리브가 상기 내면으로부터 반경방향 안쪽으로 뻗어 있도록 제공되어 있다. 다음으로, 상기 샤프트와 상기 레이디얼 샤프트 시일을 축선방향으로 서로를 향해 이동시키고, 상기 시일 립의 오일 측 단부를 상기 샤프트의 단부와 맞닿음시킨다. 또한, 상기 돌출부의 내면이 상기 샤프트와 접촉하는 것을 회피하면서, 상기 복수의 원주방향으로 이격된 리브를 상기 샤프트의 활주면과 접촉시키고, 상기 환형 밀봉면을 상기 활주면과 밀봉 결합시킴과 동시에 상기 복수의 원주방향으로 이격된 리브를 상기 활주면과 접촉하지 않도록 이동시킨다.

본 발명의 이러한 양태 및 그 밖의 양태，특징과 장점은 현시점에서 가장 바람직한 실시형태를 설명하는 아래의 설명, 첨부의 청구범위, 및 여기에 간략히 설명되는 첨부도면을 통해 당업자에 의해 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 양태에 따라 구성된 레이디얼 샤프트 시일의 평면도이다.
도 2는 대략 도 1의 2-2 라인을 따라 취해진 단면도이다.
도 3-5는 하우징 내에 배치되어 도시된 도 1의 시일의 단면도로서, 샤프트가 시일의 오일 측으로부터 점차로 설치되어가는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 양태에 따라 구성된 레이디얼 샤프트 시일의 단면도이다.
도 7-12는 하우징 내에 배치되어 도시된 도 6의 시일의 단면도로서, 샤프트가 시일과 동축방향으로 정렬되어 시일의 오일 측으로부터 점차로 설치되어가는 과정을 도시한 도면이다.
도 13-19는 하우징 내에 배치되어 도시된 도 6의 시일의 단면도로서, 샤프트가 시일과 축선 오정렬되어 시일의 오일 측으로부터 점차로 설치되어 가는 과정을 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 양태에 따라 구성된 레이디얼 샤프트 시일의 평면도이다.
도 21은 대략 도 20의 21-21 라인을 따라 취해진 단면도이다.
도 22-24는 하우징 내에 배치되어 도시된 도 20의 시일의 단면도로서, 샤프트가 시일의 오일 측으로부터 점차로 설치되어가는 과정을 도시한 도면이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 양태에 딸 구성된 레이디얼 샤프트 시일의 부분 사시도이다.

도면을 상세히 참조하면, 도 1은 본 발명의 하나의 양태에 따라 구성된, 이하 시일(10)이라 하는, 레이디얼 샤프트 시일을 도시하고 있으며, 여기서 시일은 내부에 시일(10)이 설치되는 크랭크케이스(16)의 보어(14)를 통해 뻗어 있는 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리(13)(도 3-5) 내의 회전 샤프트(12) 둘레를 밀봉하기 위해 크랭크케이스 내에 적용하기에 적합하다(이는 하나의 적용예이며 그것에 한정되는 것은 아니다). 다른 한편, 시일(10)은 캐리어 하우징 내로 설치될 수 있으며, 그 결과 캐리어 하우징과 시일(10)이 엔진에 부착될 수 있다. 도 2를 참조하면, 시일(10)은 오일 측(O)과 축선방향 반대편의 공기 측(A)을 가지며, 이러한 오일 측(O)과 공기 측(A)은 크랭크케이스(16)의 내부를 향하는 오일 측(O)과 외부 환경을 향하는 공기 측(A)을 가지게 되는 설치 시의 시일(10)의 배향과 관련되어 있다. 시일(10)은 엘라스토머 시일 재료(20)가 부착되는 금속 환대 즉 링 구조체로서 제공되는, 코어 또는 칼라(18)라고도 하는 케이스와 같은, 장착부를 포함하고 있다. 시일 재료(20)는 사용 중에 샤프트(12)와의 낮은 동적 마찰 접촉을 나타내는 축선방향 시일 립(24)을 구비한 엘라스토머 시일 보디(22)의 적어도 일부를 형성하여, 이에 의해 새로 설치되었을 때 사용 중에 샤프트(12)와 시일 립(24) 사이에 약 0.07-0.35 N*m (Newton meters)와 같은 낮은 토크를 발생시킨다. 따라서, 시일(10)에 의해 나타나는 최소한의 마찰 손실의 결과로서, 엔진의 효율 손실이 최소한으로 유지된다.

환형 금속 칼라(18)는 도시와 같이 L자형일 수 있으며, 또는 당해 기술분야에 알려진 바와 같이, 특정 적용처에 따라 링형상, C자형 또는 S자형과 같은 임의의 수의 형상을 취할 수 있다. L자형 칼라(18)는 원통형 외벽(26) 및 반경방향 안쪽으로 뻗어 있는 레그(28)를 가지고 있다. 금속 보강 링 구조체(18)는 적어도 일부가, 외벽(26)의 반경방향 바깥쪽으로 향해 있는 표면 상에, 크랭크케이스(16)의 보어(14) 내에의 꼭 맞는 유체 밀봉 설치를 제공하기 위한 파동형상부(30)를 구비하여 형성될 수 있는 엘라스토머 시일 재료(20)로 덮여 있는 것으로 도시되어 있다. 시일 보디(22)의 엘라스토머 시일 재료는 레그(28)의 공기 측(A)에서 금속 코어(18)의 반경방향 안쪽으로 뻗어 있는 레그(28)를 따라 연장되고, 내측 단부(32)를 돌아 연장되어, 레그(28)의 오일 측(O)의 일부를 덮어, 레그(28)로부터 반경방향 안쪽의 시일 보디(22)의 중심부(23)를 제공한다. 코어(18) 및 시일 보디(22)는 비교적 강성이지만, 시일 재료(20)는 시일 립(24)을 형성하기 위해 충분히 탄성적이다.

이완된 설치해제된 상태(자유 상태)(도 2)에 있을 때의 시일 립(24)은 시일(10)의 수평 중심 축선(33)으로부터 약 1-10도 사이의 각도와 같이 약간 경사진 배향으로 뻗어 있으며, 오일 측 단부(38)와 자유 공기 측 단부(40) 사이에 뻗어 있는 환형의 반경방향 안쪽으로 향해 있는 밀봉면(34) 및 반대편의 반경방향 바깥쪽으로 향해 있는 배후면(36)을 가지고 있다. 밀봉면(34)은 자유 상태에 있는 동안에는 샤프트(12)의 활주면(35)의 외부 직경(OD)(도 3-5)보다 작은 최대 직경(SD)을 오일 측 단부(38)에서 가지므로(오일 측 단부(38)로부터 자유 공기 측 단부(40)까지 직경이 줄어드는 수렴하는 형태), 전체 밀봉면(34)이 설치 조립을 완성할 때 및 사용 중에 활주면(35)과 확실하게 밀봉 결합된다. 밀봉면(34)은 샤프트(12)의 회전 중에 시일(10)의 오일 측(O)으로 오일을 복귀 펌핑시키도록 작동하는 리브 또는 나사 형태의 유체동역학적 가진 상태로 형성될 수 있다. 또한, 공기 측 단부(40)는 시일 어셈블리(13)의 공기 측(A)으로부터 오일 측(O)로의 오염물 진입 방지를 용이하게 해주고 또한 시일 어셈블리(13)의 오일 측(O)에 윤활유를 유지시키는 것을 용이하게 해주는 방진 립(39)을 구비할 수 있다. 시일 립(24)은 이하에서 보다 상세히 진술하는 바와 같이 샤프트(12)에 대한 저토크 시일을 유지시키는 것을 용이하게 해주기 위한 소정의 두께(t1)(이하에 진술되는 다른 치수관련 세부 기능부와 마찬가지로, 도면들이 난잡해지는 것을 피하기 위해 도 2에만 도시됨)를 가지고 형성된다.

환형 브리지(42)가 시일 립(24)을 시일 보디(22)에 작동가능하게 연결시킨다. 환형 브리지(42)는 제1 힌지(44)에 의해 시일 립(24)의 오일 측 단부(38)에 연결되고, 제2 힌지(46)에 의해 장착부(18)의 중심부(23)에 연결된다. 브리지(42)는 약 20-40도 사이의 각도와 같은 수평 중심 축선(33)에 대한 일정 각도로 힌지(44, 46) 사이에서 힌지(44, 46)를 통과하여 뻗어 있는 가상선(45)을 대략적으로 따라 길이(L1)에 걸쳐 뻗어 있다(제1 힌지(44)로부터 제2 힌지(46)까지 점차 직경이 커지는 발산 형태). 하지만, 수평 중심 축선(33)에 대한 가상선(45)의 각도는 1-89도의 범위 내에 있을 수 있다. 제2 힌지(46)는 장착부(18)의 반경방향 레그(28)와 대략 평행하고 시일(10)의 수평 축선(H)과 대략 수직인 배향으로 천이한다. 브리지(42)는 반경방향에 있어 시일 립(24)에 대해 상하 중복적으로 놓이는 위치 관계로 제1 힌지(44)로부터 제2 힌지(46)까지 뻗어 있고, 그에 따라서 시일 어셈블리(13)의 공기 측(A)을 향해 있는 환형 포켓(48)을 제공한다. 브리지(42)는 두께(t2)를 가진 상태로 구성되는 한편, 제1 및 제2 힌지(44, 46)는 각각의 두께(t3, t4)를 가진 상태로 구성된다. 상대적인 두께들은 t1≥t3; t2≥t3; t2≥t4인 것이 바람직하며, 및 t1>t3; t2>t3; t2>t4인 것이 더 바람직하다. 또한, 자유 상태에 있는 동안, 제1 힌지(44)는 제1 직경(H1D)를 가지고, 제2 힌지(46)는 제2 직경(H2D)를 가지며, H1D<H2D로 된다.

시일(10)은 또한 대략 시일 립(24) 및 브리지(42)의 축선방향 반대편으로 시일(10)의 오일 측(O) 쪽으로 뻗어 있는 돌출부(50)를 가진다. 돌출부(50)는 아래에 추가로 진술되는 오일 측 설치에 도움을 주도록 구성되어 있어, 설치 시에 시일 립(24)과 브리지(42)가 벌어지는 것을 방지한다. 또한, 돌출부(50)는 설치 및 사용 시에 샤프트 활주면(35)과 접촉하지 않고 유지되도록 구성되어 있다. 오일 측(O)이 부압(상대적 진공)과 같은 압력 변화를 경험하게 되는 경우, 시일을 가로지른 압력차가 시일(10) 상에 축선방향 내향력(inward force)을 가하고, 이때 돌출부(50)가 적어도 부분적으로 시일 립(24)을 보강하도록 작용하고, 그에 따라 시일 립(24)이 샤프트 활주면(35)으로부터 밀봉 접촉에서 벗어나 들리는 것을 방지하도록 작용한다. 돌출부(50)는 설치 시에 당해 돌출부(50)가 역으로 말리거나(roll back) 말려 중첩되는 것을 허용하는 일없이 그것의 형상 및 기하구조를 실질적으로 유지시키기에 충분한, 반경방향 안쪽으로 향해 있는 내면(52)과 반경방향 바깥쪽으로 향해 있는 외면(54) 사이에 형성된 주된 두께를 가진다. 원활한 설치를 용이하게 해주기 위해, 내면(52)은 반경방향 최외측 자유 단부(56)를 향해 반경방향 바깥쪽으로 점차로 경사지도록 도시되어 있으며, 또한, 볼록한 외형면을 가진 상태로 도시되어 있다. 하지만, 이러한 볼록한 외형면은 예시로서 이에 한정되는 것은 아니다. 원활한 설치를 더 용이하게 해주기 위해, 돌출부 리브, 스키드 리브 또는 리브(53)라고도 하는 복수의 원주방향으로 이격된 스키드(skid)가 축선방향으로 시일 립(24)과 자유 단부(56) 사이에 내면(52)을 따라 형성되며, 자유 단부(56)를 향해 점차 경사져 있는 것으로 도시되어 있다. 리브(53)는 시일 립(24)의 원주 둘레로 서로 등간격을 이루어, 설치 시 "저마찰" 스키드로서 기능하는 상대적으로 좁은 접촉 에지(55)까지 소정의 거리만큼 내면(52)으로부터 반경방향 안쪽으로 형성되는 것이 바람직하다. "저마찰"이란 표현에 의해, 만약 리브(53)가 존재하지 않을 경우에는, 돌출부(50)와 샤프트(12) 사이의 마찰이 증가하게 된다는 것을 의미한다. 전술한 바와 같이, 리브(53)는 설치 시와 사용 시에 샤프트 활주면(35)과 접촉하지 않는 상태로 유지된다. 따라서, 내면(52)과 리브(53)는 시일 립(24)의 밀봉면(34)의 내부 직경(SD)보다 적어도 약간은 더 큰 최소 직경(PD)을 가지며, 그에 따라, 전술한 바와 같이, 샤프트(12) 상의 조립 시에, 내면(52)과 리브(53)는 활주면(35)으로부터 반경방향 바깥쪽으로 이격되어 접촉하지 않는 상태로 유지된다. 돌출부(50)는 브리지(42)를 전도(inversion)시키는 경향이 있는 임의의 힘에 대항하기에 충분한, 대략 제1 힌지(44) 및/또는 시일 립(24)의 오일 측 단부(38)로부터 연장된 길이(L2)를 가지며, 길이(L2)가 브리지(42)의 길이(L1)보다 작다. 리브(53)는 돌출부(50)의 전체 또는 대략 전체 길이(L1)를 따라 형성된다. 그리하여, 돌출부(50)는 일차적으로 설치 시에 시일 립(24)이 샤프트(12) 상에서 적합한 형상과 다른 형상을 이루는 것을 방지하는 보조 기구로서 작용하는 한편, 리브(53)는 돌출부(50)의 전체 내면이 샤프트와 접촉하게 되는 것을 방지한다. 그리하여, 리브(53)는 샤프트(12)와의 접촉량을 감소시키고, 그에 따라, 설치 시에 샤프트(12)에 대해 발생하는 마찰을 감소시키고, 이에 의해, 시일 립(24)이 전도되는 것을 방지한다. 도 2에도 도시되어 있는 바와 같이, 돌출부(50)는 실질적으로 가상선(45) 위에 형성되어 있으며, 이는 시일 브리지(42)를 위한 "전도 방지(anti-inversion)" 세부 기능부로서 작용하는 돌출부(50) 및 리브(53)의 성능을 더 향상시킨다. 또한, 돌출부(50) 및 리브(53)는 제1 힌지(44)를 통과하여 가상선(45)에 대해 수직으로 뻗어 있는 가성선(47)으로부터 오일 측(O) 쪽으로 축선방향 안쪽으로 뻗어 있다.

도 3-5는 샤프트(12)의 중심 축선(57)이 시일(10)의 중심 축선(33)과 약간 오정렬되어 있다가(도 3-4) 도 5에서 동축 정렬되는 경우에 있어서의, 시일(10)을 통한 샤프트(12)의 오일 측 설치 과정을 도시하고 있다. 이 설치에 있어서, 시일(10)은 이미 하우징(16) 내에 설치되어 있고, 그 후에 샤프트(12)가 보어(14) 내로 시일(10)을 통해 들여 뻗게 된다. 샤프트(12)가 축선방향으로 보어(14) 내로 슬라이딩함에 따라, 초기에는 샤프트(12)의 단부(58)가 돌출부 리브(53)의 접촉 에지(55)의 적어도 일부분과 맞닿음하게 된다. 조립을 용이하게 해주기 위해, 샤프트(12)의 단부(58)는 인입 경사면을 제공하도록 형성되어 있다. 샤프트(12)와 시일(10)이 축선 오정렬되어 있기 때문에, 시일(10)과 샤프트(12)의 직경방향 양 측(도시 안됨)이 서로에 대해 어긋나 있으며, 따라서 초기에는 샤프트(12)와 돌출부 리브(53) 사이에 약간의 갭이 발생할 수 있을 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 샤프트(12)가 축선방향으로 시일(10)을 통해 진행함에 따라, 리브(53)의 접촉 에지(55)는 활주면(35) 상에 이르기까지 샤프트 인입 경사면 위를 슬라이딩할 때 샤프트(12)와 접촉 상태로 유지된다. 이 과정이 일어날 때, 주 시일 립(24)은 반경방향 바깥쪽으로 확장되게 되고, 시일 립(24)의 공기 측 단부(40)는 반경방향 바깥쪽으로 기울어지게 되어, 포켓(48) 공간이 일부 붕괴 축소되어, 이에 의해, 샤프트(12) 둘레로 시일(10)을 설치하는 데 필요한 축선방향 설치력을 감소시킨다. 그리하여, 돌출부(50) 및 리브(53)는 시일 립(24)이 샤프트(12)와 축선방향 정렬 상태가 되도록 하는 작용을 한다. 또한, 시일 립(24)이 샤프트(12)와 축선방향 정렬 상태가 되도록 하는 것과는 별개로, 소정의 길이(L2)를 가진 돌출부(50)는 시일(10)과 샤프트(12) 사이에 발생하는 임의의 비틀림력이 브리지(42)에 작용하는 것에 대항하는 레버 암으로서 작용하는 한편, 원주방향으로 이격된 리브(53)는 돌출부(50)의 내면(52)이 샤프트(12)와 접촉하는 것을 방지하는 작용을 한다. 따라서, 샤프트(12)에 대해 발생하는 마찰의 크기가 최소화되고, 이에 의해, 브리지(42)가 축선방향 바깥쪽으로 시일(10)의 공기 측(A) 쪽으로 말리거나 전도되는 것을 방지한다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 샤프트(12)가 시일(10)을 통해 완전히 설치되었을 때, 시일 립(24)은 샤프트(12)의 활주면(35)과의 적합한 밀봉 형상을 성취하는 한편, 돌출부(50) 및 리브(53)의 접촉 에지(55)는 샤프트 활주면(35)과의 접촉 상태로부터 벗어나 반경방향 바깥쪽으로 이격된 상태로 유지된다.

도 6은 본 발명의 또 다른 양태에 따라 구성된 시일(110)을 도시하고 있고, 도 7-12는 오일 측 설치 과정으로 샤프트(112) 상에 설치되고 있는 시일(110)을 도시하고 있으며, 전술한 실시형태의 세부 기능부와 유사한 세부 기능부를 지시하는 데 100이 더해진 도면부호가 사용되고 있다. 전술한 바와 같이, 시일(110)은 단면 직사각형 금속 보강 링 구조체(118)를 가진 것으로서의 장착부(예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다) 및 엘라스토머 시일 재료 커버링(120)을 가지고 있으며, 커버링(120)은 링 구조체(118)를 에워싸도록 몰딩된 것으로서 도시되어 있다. 전술한 실시형태와 유사하게, 재료 커버링(120)은 하우징(116)의 보어(114) 내에의 꼭 맞는 유체 밀봉 설치를 위한 반경방향 바깥쪽으로 향해 있는 리브를 구비한 외부 형상 표면을 가진 상태로 도시되어 있다.

엘라스토머 시일 재료(120)는 수직방향 보디 중심부(123)까지 코어(118)의 반경방향 안쪽으로 뻗어 있는 시일 보디(122)를 제공한다. 전술한 시일(10)과 유사하게, 시일(110)은 시일 립(124) 및 브리지(142)를 가지고 있고, 제1 힌지(144)가 시일 립(124)을 브리지(142)에 연결하고, 제2 힌지(146)가 브리지(142)를 시일 보디(122)의 중심부(123)에 연결하고 있다. 각각의 시일 립 두께(t1), 브리지의 두께(t2), 제1 및 제2 힌지의 두께(t3, t4)의 상대적인 두께들(도 6)은 전술한 실시형태와 마찬가지의 관계를 가진다. 또한, 제1 및 제2 힌지(144, 146)의 상대적인 직경(H1D, H2D)도 전술한 실시형태와 마찬가지의 관계를 유지한다. 따라서, 이제까지는, 장착부(118)의 구성을 제외하고는, 시일(110)은 시일(10)과 동일하다.

시일(110)과 전술한 시일(10) 사이의 현저한 차별점은 시일(110) 상에서의 돌출부(150) 및 그것의 대응하는 리브(153)의 위치에서 찾아 볼 수 있다. 시일(110)과 관련하여, 돌출부(150) 및 리브(153)는 전술한 돌출부(50) 및 리브(53)보다 반경방향 더 바깥쪽 위치로부터 뻗어 있지만, 돌출부(50, 150) 및 리브(53, 153)는 유사한 형상을 유지하고 있다. 따라서, 돌출부(150) 및 리브(153)는 대략 제1 힌지(144)로부터 시일 립(124) 및 브리지(142)의 축선방향 반대편으로 시일(110)의 오일 측(O) 쪽으로 뻗어 있지만, 전술한 실시형태와 대비하여, 돌출부(150) 및 리브(153)는 제1 힌지(144)에 비해 완전히 또는 실질적으로 완전히 반경방향 바깥쪽에 형성되어 있다. 전술한 돌출부(50)와 마찬가지로, 돌출부(150)는 설치 시에 당해 돌출부(150)가 말려 중첩되거나 역으로 말리는 것을 허용하는 일없이 그것의 형상 및 기하구조를 실질적으로 유지시키기에 충분한, 내면(152)과 외면(154) 사이에 형성된 두께를 가진다. 원활한 설치를 용이하게 해주기 위해, 리브(153)의 내면 접촉 에지(155)는 반경방향 바깥쪽으로 벌어지도록(발산하는 형태) 점차로 경사져 있고, 또한 돌출부(150)의 자유 단부(156)까지 또는 자유 단부(156)에 바로 인접한 곳까지 반경방향 바깥쪽으로 형성된 볼록한 외형면을 가지고 있는 것으로 도시되어 있다. 내면(152) 및 접촉 에지(155)는 시일 립(124)의 밀봉면(134)의 내부 직경보다 적어도 약간은 더 큰 최소 직경(PD)을 가지며, 그에 따라, 돌출부(50) 및 리브(53)와 관련하여 전술한 바와 같이, 샤프트(112) 상의 조립 시에, 내면(152)과 접촉 에지(155)는 샤프트 활주면(135)으로부터 반경방향 바깥쪽으로 이격되어 접촉하지 않는 상태로 있게 된다. 돌출부의 상부 즉 반경방향 바깥쪽으로 향해 있는 외면(154)은 브리지(142)를 전도시키는 경향이 있는 임의의 힘에 대항하기에 충분한 길이(L2)만큼, 브리지(142)로부터 완만하게 천이되어 연장되어 있으며, 길이(L2)가 브리지(142)의 길이(L1)보다 작다. 그리하여, 전술한 돌출부(50)와 마찬가지로, 돌출부(150) 및 그것을 따라 뻗어 있는 리브(153)는 일차적으로 설치 시에 시일 립(124)이 샤프트(112) 상에서 적합한 형상과 다른 형상을 이루는 것을 방지하도록 작용한다. 또한, 돌출부(50)보다 훨씬 더 극명하게, 돌출부(150) 및 리브(153)는 제1 및 제2 힌지(144, 146) 사이에 연장된 가상선(145)보다 완전히 위쪽에 형성되어 있으며, 이는 시일 브리지(142)를 위한 "전도 방지(anti-inversion)" 레버 암 세부 기능부로서 작용하는 돌출부(150)의 성능을 더 향상시킨다. 또한, 돌출부(150)는 제1 힌지(144)를 통과하여 가상선(145)에 대해 수직으로 뻗어 있는 가성선(147)으로부터 오일 측(O) 쪽으로 축선방향 안쪽으로 뻗어 있다. 전술한 바와 같이, 돌출부(150)의 직경, 두께 및 길이를 포함하는 치수관련 사항들이 조립 시에 브리지(142)가 전도되는 것을 방지하는 성능을 제공한다.

도 7-12는 샤프트(112)의 중심 축선(157)이 시일(110)의 중심 축선(133)과 동축 정렬되어 있는 경우에 있어서의, 시일(10)을 통한 샤프트(12)의 오일 측 설치 과정을 도시하고 있다. 이 설치에 있어서, 시일(110)은 이미 하우징(116) 내에 설치되어 있고, 그 후에 샤프트(112)가 보어(114) 내로 시일(110)을 통해 들여 뻗게 된다. 샤프트(112)가 축선방향으로 보어(14) 내로 슬라이딩함에 따라, 초기에는 샤프트(12)의 경사 단부(158)가 시일 립(124)의 오일 측 단부(138)와 맞닿음하게 된다. 이는 샤프트(112)보다 더 큰 직경을 가지는 돌출부 리브(153)의 반경방향 안쪽으로 향해 있는 내면이 샤프트(112)로부터 반경방향 안쪽에 위치하고, 그에 따라, 샤프트(112)와 초기 접촉을 만들지 않기 때문이다. 시일 립(124)의 단부(138)가 샤프트(112)의 단부(158)와 맞닿음하면, 시일 립(124)이 반경방향 바깥쪽으로 기울어지게 되어, 포켓(148)이 일부 붕괴 축소되는 한편, 이와 동시에 돌출부(150)가 반경방향 안쪽으로 기울어지게 만든다. 이 기울어짐 운동은 리브(153)의 접촉 에지(155)가 샤프트(112)의 외면과 맞닿음하여 돌출부(150)의 강성에 의해 더 이상의 기울어짐이 실질적으로 방지될 때까지 자유롭게 계속된다. 그리하여, 좁게 형성된 접촉 에지(155)는 일련의 과정의 도면들에 도시된 바와 같이 밀봉면(134)이 샤프트(112) 상에 완전히 수취될 때까지 최소한의 접촉 및 마찰 결합으로 샤프트(112)를 따라 슬라이딩하게 되며, 밀봉면(134)이 샤프트(112) 상에 완전히 수취되었을 때, 리브(153)의 접촉 에지(155)는 샤프트(112)로부터 접촉에서 벗어나도록 이동하여 사용 시에 샤프트(112)와 접촉하지 않은 상태로 유지된다.

도 13-19는 도 6-11에 대해 설명한 것과 동일한 과정을 따르지만, 샤프트(112)의 중심 축선(157)이 시일(110)의 중심 축선(133)과 축선 오정렬되어 있는 경우에 있어서의, 시일(110)을 통한 샤프트(112)의 오일 측 설치 과정을 도시하고 있다. 샤프트(112)가 축선방향으로 보어(114) 내로 슬라이딩함에 따라, 초기에는 샤프트(112)의 경사 단부(158)가 리브(153)의 적어도 일부분과 맞닿음하게 되고, 리브(153)의 적어도 일부분은 당해 리브(153)의 적어도 일부분이 활주면(135)과 접촉하게 되고 시일 립(124)의 단부(138)가 샤프트(112)의 단부와 맞닿음하게 될 때까지 경사 단부(158)를 따라 슬라이딩한다. 시일 립(124)의 단부(138)가 샤프트(112)의 단부(158)와 맞닿음하면, 시일 립(124)이 반경방향 바깥쪽으로 기울어지게 되어, 포켓(148)이 일부 붕괴 축소되는 한편, 이와 동시에 돌출부(150)가 반경방향 안쪽으로 기울어지게 만들어 리브(153)가 활주면(135)과 접촉 상태를 유지하게 된다. 리브(153)는 일련의 과정의 도면들에 도시된 바와 같이 샤프트(112)를 따라 슬라이딩하게 되고, 시일 립(124)이 샤프트(112) 상에 완전히 수취되었을 때, 리브(153)는 돌출부(150)와 함께 반경방향 바깥쪽으로 이동하여, 도 19에 도시된 바와 같이 샤프트(112)와 접촉하지 않은 상태로 유지된다.

도 20 및 21은 본 발명의 또 다른 양태에 따라 구성된 시일(210)을 도시하고 있으며, 도 22-24는 오일 측 설치 과정으로 샤프트(212) 상에 설치되고 있는 시일(210)을 도시하고 있으며, 전술한 실시형태의 세부 기능부와 유사한 세부 기능부를 지시하는 데 200이 더해진 도면부호가 사용되고 있다. 시일(210)은 장착 칼라(218) 및 크랭크케이스 하우징(216)의 보어(242) 내에의 꼭 맞는 유체 밀봉 설치를 위한 반경방향 바깥쪽으로 향해 있는 리브로 외형선이 형성된 재료 커버링을 포함하여 도 6과 관련하여 전술한 것과 대략 동일하게 구성되어 있다. 또한, 시일 보디(222)가 코어(218)로부터 수직방향 보디 중심부(223)까지 반경방향 안쪽으로 뻗어 있다. 시일(210)은 시일 립(224) 및 브리지(242)를 가지고 있고, 제1 힌지(244)가 시일 립(224)을 브리지(242)에 연결하고, 제2 힌지(246)가 브리지(242)를 시일 보디(222)의 중심부(223)에 연결하고 있다. 시일 립 두께(t1), 브리지의 두께(t2), 제1 및 제2 힌지의 두께(t3, t4)의 상대적인 두께들은 전술한 실시형태와 마찬가지의 관계를 가진다. 또한, 제1 및 제2 힌지(244, 246)의 상대적인 직경(H1D, H2D)도 전술한 실시형태와 마찬가지의 관계를 유지한다. 따라서, 이제까지는, 장착부(218)의 구성을 제외하고는, 시일(210)은 시일(110)과 동일하다. 또한, 돌출부(250) 및 돌출부(250)의 내면(252)으로부터 반경방향 안쪽으로 뻗어 있는 복수의 원주방향으로 이격된 리브(253)는 대략 제1 힌지(244) 및 브리지(242)로부터 오일 측(O) 쪽으로 뻗어 있다. 돌출부(250)는 내면(252)과 외면(254) 사이에 형성된 두께를 가지며, 돌출부(250) 및 리브(253)는 각각 전술한 돌출부(50, 150) 및 리브(53, 153)와 관련하여 진술한 것과 대략 동일하게 형성되어 있다. 내면(252) 및 리브(253)의 접촉 에지(255)는 시일 립(224)의 밀봉면(234)의 최대 내부 직경보다 더 큰 최소 직경(PD)을 가지며, 그에 따라, 돌출부(50, 150)와 관련하여 전술한 바와 같이, 샤프트(212) 상의 조립 시에, 리브(253)는 샤프트 활주면(235)으로부터 반경방향 바깥쪽으로 이격되어 접촉하지 않는 상태로 있게 된다. 시일(110)과 관련하여 전술한 것과 마찬가지로, 돌출부 외면(254)은 브리지(242)를 전도시키는 경향이 있는 임의의 힘에 대항하기에 충분한 길이(L2)만큼, 브리지(242)로부터 완만하게 천이되어 연장되어 있으며, 길이(L2)가 브리지(242)의 길이(L1)보다 작다.

시일(210)과 전술한 시일(110) 사이의 현저한 차별점은 시일 보디(222)와 하나의 재료 피스로서 몰딩되는 복수의 보강 리브(60)의 부가에서 찾아 볼 수 있다. 보강 리브(60)는 조립을 용이하게 해주고, 조립 시에 시일 립(224)의 밀봉면(234)을 샤프트(212)의 활주면(235)과 적합한 밀봉 관계로 유지시키는 것을 용이하게 해준다. 보강 리브(60)는 축선방향으로 브리지(242)를 따라 뻗어 있고, 여기서는 돌출부(25)의 상부 즉 외면(254)을 따라 또한 브리지(242)의 전체 길이를 따라 연장되어 시일 보디(222)의 보디 중심부(223)에서 끝나는 것으로 도시되어 있다. 보강 리브(60)는 조립 시에 브리지(242) 및 주 시일 립(224)이 역으로 접히는 것을 방지하기에 충분한 임의의 적합한 개수로 제공될 수 있으며, 도 20에서는, 약 60개의 보강 리브(60)가 대응하는 개수의 스키드 리브(253)의 반경방향 반대편에 정렬되어 이격되어 있는 것으로 도시되어 있다(이 개수는 예시일뿐 이에 한정되는 것은 아니다). 각각의 보강 리브(60)는 인접한 보강 리브(60)로부터 원주방향으로 이격되어 있으며, 시일 보디(222)의 원주 둘레로 서로에 대해 등간격으로 이격되어 있다. 보강 리브(60)의 높이는 조립될 때 보강 리브(60)의 최상면(62)이 시일 보디(222)로부터 이격되어 유지되는 높이이다. 그리하여, 보강 리브(60)는 사용 중에 제2 힌지(246)가 굽혀지는 성능에 간섭하지 않는다.

시일(210)을 통한 샤프트(212)의 오일측 설치 과정은 동축 정렬 설치를 위한 도 7-12와 관련하여 전술한 것 및 축선 오정렬 설치를 위한 도 13-19와 관련하여 전술한 것과 대략 동일하다. 하지만, 시일 어셈블리(210)가 축선방향으로 샤프트(212) 상으로 이동됨에 따라, 스키드 리브(253)의 접촉 에지(255)가 샤프트(212)와 맞닿음할 때, 보강 리브(60)가 약간의 인장력 하에 놓이게 되어, 시일 립(224) 및 브리지(242)가 전도되거나 벌어지는 것을 방지하는 작용을 한다. 또한, 보강 리브(60)는 돌출부(250)에 강성을 부가하며, 이는 시일(210)의 오일 측(O)에 진공이 형성되는 경우와 같은 때에, 시일 립(224)이 샤프트(212)와 밀봉 결합되어 유지되는 성능을 더 향상시킨다. 그리하여, 시일 립(224)은 조립 과정 중과 조립이 완료된 때에 샤프트(212) 상에 적합한 밀봉 배향으로 유지되는 것이 보장된다.

도 25는 본 발명의 또 다른 양태에 따라 구성된 시일(310)의 일부분을 도시하고 있으며, 전술한 실시형태의 세부 기능부와 유사한 세부 기능부를 지시하는 데 300이 더해진 도면부호가 사용되고 있다.

시일(310)은 시일(210)과 유사하며, 복수의 갭(64)이 축선방향으로 돌출부(350) 내로 형성되어, 갭(64)에 의해 반경방향으로 서로 이격된 복수의 반경방향으로 이격된 돌출부(350)를 제공하고 있다는 점을 제외하고는 모든 세부 기능부들이 동일하다. 갭(64) 및 돌출부(350)는 균일하게 이격된 관계 및 치수로 제공되며, 이에 의해, 원주방향으로 대칭적인 외형을 가진 시일(310)을 제공한다. 갭(64)은 축선방향으로 시일 립(324)의 오일 측 단부로부터 인접한 돌출부(350)의 자유 단부(356)까지 형성된다. 도 25에 도시된 실시형태에 있어서는, 갭(64)이 시일 보디(322)의 총 원주(갭(64)+돌출부(350))의 약 20-50 퍼센트를 차지하고 있으며, 이 퍼센트는 필요에 따라 변경될 수 있다. 갭(64)은 조립 시에 돌출부(350)가 서로에 대해 개별적으로 굽혀지는 것을 가능하게 해줌으로써, 개개의 이격된 돌출부(350)에 대한 반경방향 가요성을 향상시킨다. 도시된 실시형태는 반경방향 안쪽으로 뻗어 있는 시키드 리브(353)를 가진 각각의 개별적인 돌출부(350)를 보여주고 있으며, 스키드 리브(353) 및 그에 대응하는 좁게 형성된 접촉 에지(355)가 전술한 바와 같이 오일 측 설치 과정 중에 샤프트(312)에 대해 발생하는 마찰을 최소화하는 작용을 한다. 도시된 실시형태에 있어서, 예시로서, 각각의 돌출부(350)는 또한 강성을 향상시키기 위해 돌출부(350)의 상면 중심을 따라 뻗어 있는 기립형 보강 리브(360)를 하나씩 가지고 있다(적용예에 따라 더 적은 개수의 보강 리브(360)가 사용될 수 있으며, 그 때문에 적어도 몇몇의 돌출부(350)는 보강 리브(60)가 없이 존재할 수도 있다는 것을 이해해야 한다).

이상의 교시된 사항에 비추어, 본 발명의 수많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다. 따라서, 최종적인 청구범위 범위 내에서, 본 발명은 특정적으로 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims

샤프트 시일의 오일 측으로부터 샤프트 시일의 공기 측을 밀봉 격리시키기 위해, 하우징 내에 그리고 샤프트 둘레에 수용되도록 형성된 레이디얼 샤프트 시일에 있어서,
환형 장착부;
오일 측 단부와 자유 공기 측 단부 사이에 뻗어 있는 환형 밀봉면을 가진 시일 립으로서, 상기 환형 밀봉면이 축선방향으로 상기 샤프트에 대해 상대적으로 뻗어 있도록 구성되어 있는 시일 립;
제1 힌지에 의해 상기 시일 립의 상기 오일 측 단부에 그리고 제2 힌지에 의해 상기 환형 장착부에 연결된 환형 브리지로서, 반경방향에 있어 상기 시일 립에 대해 상하 중복적으로 놓이는 위치 관계로 상기 제1 힌지로부터 상기 제2 힌지까지 뻗어 있는 환형 브리지;
상기 제1 힌지로부터 상기 환형 브리지의 반대편으로 상기 시일의 상기 오일 측 쪽으로 연장된 적어도 하나의 돌출부로서, 반경방향 바깥쪽으로 향해 있는 외면 및 반경방향 안쪽으로 향해 있는 내면을 가지고 있는 적어도 하나의 돌출부; 및
상기 내면으로부터 반경방향 안쪽으로 뻗어 있는 복수의 원주방향으로 이격된 리브;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일.
제 1 항에 있어서, 상기 리브는 내부 최소 직경을 가지고, 상기 밀봉면은 내부 최대 직경을 가지며, 상기 최소 직경이 상기 최대 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일.
제 2 항에 있어서, 상기 시일 립은 최대 직경을 구비한 반경방향 바깥쪽으로 향해 있는 표면을 가지고 있고, 상기 리브의 상기 최소 직경이 상기 시일 립의 상기 바깥쪽으로 향해 있는 표면의 최대 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출부는 상기 제1 힌지의 반대편으로 뻗어 있는 길이를 가지고, 상기 리브는 대략 상기 적어도 하나의 돌출부의 상기 길이를 따라 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일.
제 1 항에 있어서, 축선방향으로 상기 적어도 하나의 돌출부의 상기 외면 및 상기 환형 브리지를 따라 뻗어 있는 복수의 원주방향으로 이격된 보강 리브를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출부는 원주방향으로 연속적인 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일.
제 1 항에 있어서, 갭에 의해 서로 이격된 복수의 상기 돌출부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일.
제 7 항에 있어서, 상기 돌출부의 각각이 개별적으로 상기 리브를 하나? 가지고 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일.
제 8 항에 있어서, 축선방향으로 상기 브리지 및 상기 돌출부의 상기 외면의 적어도 일부를 따라 기립형 보강 리브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일.
제 9 항에 있어서, 상기 기립형 보강 리브는 각각의 상기 돌출부를 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일.
레이디얼 샤프트 시일 어셈블리에 있어서, 상기 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리는:
중심 축선을 따라 뻗어 있고, 소정의 직경을 구비한 활주면을 제공하는 샤프트; 및
레이디얼 샤프트 시일로서, 상기 레이디얼 샤프트 시일의 오일 측으로부터 상기 샤프트 시일의 공기 측을 밀봉 격리시키기 위해, 하우징 내에 그리고 상기 샤프트 둘레에 수용되도록 형성된 레이디얼 샤프트 시일;을 포함하고 있고,
상기 레이디얼 샤프트 시일이:
환형 장착부;
오일 측 단부와 자유 공기 측 단부 사이에 뻗어 있는 환형 밀봉면 및 상기 환형 밀봉면 반대편의 배후면을 가진 시일 립으로서, 상기 환형 밀봉면이 축선방향으로 상기 활주면과 동적 밀봉 접촉하여 뻗어 있도록 구성되어 있는 시일 립;
제1 힌지에 의해 상기 시일 립의 상기 오일 측 단부에 그리고 제2 힌지에 의해 상기 환형 장착부에 부착된 환형 브리지로서, 반경방향에 있어 상기 시일 립에 대해 상하 중복적으로 놓이는 위치 관계로 상기 제1 힌지로부터 상기 제2 힌지까지 뻗어 있는 환형 브리지;
축선방향으로 상기 제1 힌지로부터 상기 시일의 상기 오일 측 쪽으로 연장된 적어도 하나의 돌출부로서, 반경방향 바깥쪽으로 향해 있는 외면 및 반경방향 안쪽으로 향해 있는 내면을 가지고 있는 적어도 하나의 돌출부; 및
상기 내면으로부터 반경방향 안쪽으로 뻗어 있는 복수의 원주방향으로 이격된 리브;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리.
제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출부는 상기 제1 힌지의 반대편으로 뻗어 있는 길이를 가지고, 상기 리브는 대략 상기 적어도 하나의 돌출부의 상기 길이를 따라 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리.
제 11 항에 있어서, 축선방향으로 상기 적어도 하나의 돌출부의 상기 외면 및 상기 환형 브리지를 따라 뻗어 있는 복수의 원주방향으로 이격된 보강 리브를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리.
제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출부는 원주방향으로 연속적인 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리.
제 11 항에 있어서, 갭에 의해 서로 이격된 복수의 상기 돌출부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리.
제 15 항에 있어서, 상기 돌출부의 각각이 개별적으로 상기 리브를 하나? 가지고 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리.
제 16 항에 있어서, 축선방향으로 상기 브리지 및 상기 돌출부의 상기 외면의 적어도 일부를 따라 기립형 보강 리브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리.
제 17 항에 있어서, 상기 기립형 보강 리브는 각각의 상기 돌출부를 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리.
제 11 항에 있어서, 상기 복수의 원주방향으로 이격된 리브는 상기 샤프트의 상기 활주면으로부터 반경방향 바깥쪽으로 이격되어 있어 상기 샤프트의 상기 활주면과 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 레이디얼 샤프트 시일 어셈블리.
샤프트 상에 레이디얼 샤프트 시일을 설치하는 방법에 있어서,
활주면을 가진 샤프트를 제공하는 단계;
레이디얼 샤프트 시일로서, 자유 상태에 있는 동안 오일측 단부로부터 자유 공기 측 단부까지 수렴하는 환형 밀봉면을 가진 시일 립을 구비하고 있고, 제1 힌지에 의해 상기 시일 립의 오일 측 단부에 부착되고 자유 상태에 있는 동안 제2 힌지까지 발산하는 환형 브리지를 구비하고 있고, 상기 환형 브리지가 상기 시일과 상하 중복적으로 놓이는 위치 관계로 뻗어 있도록 상기 제2 힌지가 외측 장착부에 부착되어 있고, 축선방향으로 상기 제1 힌지로부터 시일의 오일 측 쪽으로 연장된 적어도 하나의 돌출부, 및 상기 돌출부로부터 반경방향 안쪽으로 뻗어 있는 복수의 원주방향으로 이격된 리브를 구비하고 있는 레이디얼 샤프트 시일을 제공하는 단계;
상기 샤프트와 상기 레이디얼 샤프트 시일을 축선방향으로 서로를 향해 이동시키는 단계;
상기 시일 립의 오일 측 단부를 상기 샤프트의 단부와 맞닿음시키는 단계;
상기 복수의 원주방향으로 이격된 리브 중의 적어도 일부를 상기 샤프트의 활주면과 접촉시키는 단계; 및
상기 환형 밀봉면을 상기 활주면과 밀봉 결합시킴과 동시에 상기 복수의 원주방향으로 이격된 리브를 상기 활주면과 접촉하지 않도록 이동시키는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 샤프트 상에 레이디얼 샤프트 시일을 설치하는 방법.