KR20170117515A

KR20170117515A - 실 링

Info

Publication number: KR20170117515A
Application number: KR1020177025728A
Authority: KR
Inventors: 마이코 미야자키; 요헤이 사카이; 겐이치 요시무라; 쇼타 도마
Original assignee: 엔오케이 가부시키가이샤
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2017-10-23
Also published as: CN107407418A; WO2016148048A1; EP3273117B1; KR101972253B1; JP6245406B2; EP3273117A4; CN107407418B; US20180058584A1; US10408349B2; JPWO2016148048A1; EP3273117A1

Abstract

밀봉 대상 유체의 누설을 억제하면서 안정적으로 회전 토크를 저감할 수 있는 실 링을 제공한다. 접동면 측에는, 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈(121)과, 제1 홈(121)의 둘레 방향의 중앙의 위치로부터 내주면에 이르기까지 신장하여 밀봉 대상 유체를 제1 홈(121) 내로 인도하는 제2 홈(122)을 갖는 홈부(120)가 설치되어 있고, 제1 홈(121)은 홈 바닥이 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성된 동압 발생용 홈(121a)과, 홈 바닥이 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥보다 깊고 이물질을 포착 가능한 이물질 포착용 홈(121b)을 구비함과 더불어, 제1 홈(121)은 측벽면에 대해 접동하는 접동 영역 내에 들어가는 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

실 링

본 발명은, 축과 하우징의 축구멍과의 사이의 고리모양 간극을 밀봉하는 실 링(seal ring, 밀봉 링)에 관한 것이다.

자동차용의 자동 변속기(Automatic Transmission, AT)나 무단(無段) 변속기 (Continuously Variable Transmission, CVT) 등에 있어서는, 유압을 보호 유지시키기 위해, 상대적으로 회전하는 축과 하우징과의 사이의 고리모양 간극(環狀間隙)을 밀봉하는 실 링(seal ring, 밀봉 링)이 설치되어 있다. 근래, 환경 문제 대책으로서 저연비화가 진행되고 있어, 상기 실 링에 있어서는 회전 토크를 저감시키는 요구가 높아지고 있다. 그래서, 종래, 실 링의 접동면(摺動面, sliding surface) 측에 밀봉 대상 유체를 인도하고 동압을 발생시키는 홈을 설치하는 기술이 알려져 있다(특허 문헌 1 참조). 그렇지만, 이러한 기술에 있어서는, 밀봉 대상 유체 중에 이물질이 포함되어 있는 경우, 홈 내에 이물질이 말려 들어감으로써, 동압 효과가 저감되어 회전 토크의 저감 효과가 충분히 발휘되지 않게 되어 버릴 뿐만 아니라 마모가 촉진되어 밀봉성이 저하되어 버릴 우려도 있다.

또, 이물질이 실 링의 접동면으로부터 배제되도록 실 링의 접동면 측에 내주면 측으로부터 외주면 측으로 연통하는 홈을 설치하는 기술도 알려져 있다(특허 문헌 2 참조). 그렇지만, 이와 같은 기술의 경우에는 밀봉 대상 유체가 홈으로부터 누설되기 때문에 누설량이 많아져 버릴 우려가 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특개평 8-121603 호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개 2002-276815호 공보

본 발명의 목적은 밀봉 대상 유체의 누설을 억제하면서 안정적으로 회전 토크를 저감할 수 있는 실 링을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 수단을 채용했다.

즉, 본 발명의 실 링은,

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여, 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 보호 유지하는 실 링으로서,

상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 접동하는 실 링에 있어서,

상기 측벽면에 대해 접동하는 접동면 측에는, 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈과, 제1 홈에서의 둘레 방향의 중앙의 위치로부터 내주면에 이르기까지 신장하여 밀봉 대상 유체를 제1 홈 내로 인도하는 제2 홈을 갖는 홈부가 설치되어 있고,

제1 홈은 홈 바닥이 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성되는 동압 발생용 홈과, 홈 바닥이 그 동압 발생용 홈의 홈 바닥보다 깊고 이물질을 포착 가능한 이물질 포착용 홈을 갖춤과 더불어,

제1 홈은 상기 측벽면에 대해 접동하는 접동 영역 내에 들어가는 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 홈부 내에 밀봉 대상 유체가 인도되기 때문에 홈부가 설치되어 있는 범위에 있어서는, 고압 측으로부터 실 링에 대해 작용하는 유체 압력과 저압 측으로부터 실 링에 대해 작용하는 유체 압력이 상쇄된다. 이에 따라, 실 링에 대한 유체 압력의 수압 면적을 줄일 수 있다. 또, 실 링이 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 접동할 때 동압 발생용 홈으로부터 접동 부분으로 밀봉 대상 유체가 유출함으로써 동압이 발생한다. 이에 따라, 실 링에 대해 측벽면으로부터 떨어지는 방향의 힘이 발생한다. 그리고, 동압 발생용 홈의 홈 바닥은 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성되어 있기 때문에, 쐐기 효과에 의해 상기의 동압을 효과적으로 발생시킬 수 있다. 이상과 같이, 수압 면적이 줄어드는 것과 동압에 의해 실 링에 대해 측벽면으로부터 떨어지는 방향으로 힘이 발생하는 것이 서로 어울려서, 회전 토크를 효과적으로 저감시키는 것이 가능하게 된다.

또, 이물질 포착용 홈에 의해 이물질이 포착되기 때문에, 이물질에 의해 동압 발생용 홈에 의한 동압 발생 기능이 손상되어 버리는 일도 억제된다. 더욱이, 제1 홈은 측벽면에 대해 접동하는 접동 영역 내에 들어가는 위치에 설치되어 있기 때문에, 밀봉 대상 유체의 누설을 억제할 수 있다.

또, 상기 동압 발생용 홈은, 제1 홈 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있으면 좋다.

이에 따라, 축에 대한 실 링의 회전 방향에 관계없이 동압 발생용 홈에 의한 동압 발생 기능을 발휘시킬 수 있다.

여기서, 상기 이물질 포착용 홈은, 제1 홈 내에 있어서 둘레 방향의 전 영역에 걸쳐 구비되어 있으면 좋다.

또, 상기 이물질 포착용 홈은, 제1 홈 내에 있어서 둘레 방향의 중앙에만 구비되어 있는 구성도 채용할 수 있다.

상기 이물질 포착용 홈의 홈 바닥은 제2 홈으로 향해 서서히 얕게 되도록 구성되어 있으면 좋다.

이에 따라, 제2 홈으로부터 침입해 온 이물질을 효율적으로 이물질 포착용 홈으로 인도할 수 있고, 동압 발생용 홈에 이물질이 침입해 버리는 것을 억제할 수 있다.

상기 동압 발생용 홈은 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 직경 방향의 폭이 확대되도록 설치되어 있으면 좋다.

이에 따라, 동압 발생용 홈으로부터 접동 부분으로 유출시키는 밀봉 대상 유체의 직경 방향의 폭을 넓게 할 수 있다.

제2 홈의 홈 바닥은 상기 동압 발생용 홈의 홈 바닥보다 깊고, 이물질을 포착 가능한 깊이로 설정되어 있으면 좋다.

이에 따라, 제2 홈에 있어서도, 이물질을 포착하는 기능이 발휘되므로 동압 발생용 홈에 이물질이 침입해 버리는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 발명의 실 링은,

상기 측벽면에 대해 접동하는 접동면 측에는,

상기 측벽면에 대해 접동하는 접동 영역 내에 들어가는 위치에 설치되고 또한 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈과,

내주면으로부터 제1 홈에서의 둘레 방향의 중앙의 위치로 진입하는 위치까지 신장하고 또한 밀봉 대상 유체를 제1 홈 내로 인도함과 더불어 이물질을 내주면 측으로 배출 가능한 제2 홈이 설치됨과 더불어,

제1 홈에는, 제2 홈이 진입한 부위를 끼우고 둘레 방향의 양측에 각각 홈 바닥이 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성되는 한 쌍의 동압 발생용 홈이 설치되어 있고,

제2 홈의 홈 바닥은 상기 동압 발생용 홈의 홈 바닥보다 깊게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 실 링에서의 접동면 측에 설치된 제1 홈 및 제2 홈 내에 밀봉 대상 유체가 인도되기 때문에, 이들이 설치되어 있는 범위에 있어서는, 고압 측으로부터 실 링에 대해 작용하는 유체 압력과 저압 측으로부터 실 링에 대해 작용하는 유체 압력이 상쇄된다. 이에 따라, 실 링에 대한 유체 압력의 수압 면적을 줄일 수 있다. 또, 실 링이 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 접동할 때 동압 발생용 홈으로부터 접동 부분으로 밀봉 대상 유체가 유출함으로써 동압이 발생한다. 이에 따라, 실 링에 대해 측벽면으로부터 떨어지는 방향의 힘이 발생한다. 그리고, 동압 발생용 홈의 홈 바닥은 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성되어 있기 때문에, 쐐기 효과에 의해 상기의 동압을 효과적으로 발생시킬 수 있다. 이상과 같이, 수압 면적이 줄어드는 것과 동압에 의해 실 링에 대해 측벽면으로부터 떨어지는 방향으로 힘이 발생하는 것이 서로 어울려서, 회전 토크를 효과적으로 저감시키는 것이 가능하게 된다. 또, 동압 발생용 홈은 제2 홈이 진입한 부위를 끼우고 둘레 방향의 양측에 각각 설치되어 있기 때문에, 축에 대한 실 링의 회전 방향에 관계없이 동압 발생 기능을 발휘시킬 수 있다. 또, 제1 홈은 측벽면에 대해 접동하는 접동 영역 내에 들어가는 위치에 설치되어 있기 때문에, 제1 홈으로부터 밀봉 대상 유체의 누설량을 억제할 수 있다. 더욱이, 동압 발생용 홈의 홈 바닥보다 바닥이 깊은 제2 홈이 설치되어 있고, 이 제2 홈에 의해 접동부에 침입한 이물질을 내주면 측으로 배출시킬 수 있다. 따라서, 이물질에 의해 동압 발생용 홈에 의한 동압 발생 기능이 손상되어 버리는 일도 억제된다.

상기 한 쌍의 동압 발생용 홈 사이이며, 제2 홈보다 직경 방향 외측에는, 한쪽의 동압 발생용 홈으로부터 다른쪽의 동압 발생용 홈으로의 밀봉 대상 유체의 흐름을 방해하는 장벽부가 설치되어 있으면 좋다.

이에 따라, 한쪽의 동압 발생용 홈으로부터 다른쪽의 동압 발생용 홈으로 흐르는 유체는 장벽부에 의해 제2 홈에 있어서 직경 방향의 내측으로 향하도록 흐르기 쉬워진다. 이에 따라, 접동면에 침입한 이물질은 적극적으로 실 링의 내주면 측으로 배출된다.

제2 홈의 홈 바닥은 직경 방향 외측으로부터 내측으로 향해 홈 깊이가 깊게 되는 계단 모양의 단차면에 의해 구성되어 있으면 좋다. 또, 제2 홈의 홈 바닥에는 직경 방향 외측으로부터 내측으로 향해 홈 깊이가 깊게 되는 경사면이 설치되어 있는 것도 알맞다. 이러한 구성을 채용함으로써, 제2 홈 내에 진입한 이물질을 적극적으로 실 링의 내주면 측으로 배출시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 밀봉 대상 유체의 누설을 억제하면서 안정적으로 회전 토크를 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링을 외주면 측으로부터 본 도면의 일부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링을 내주면 측으로부터 본 도면의 일부 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링의 사용 시의 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 4에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 5에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 6에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 15는 본 발명의 실시예 7에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 16은 본 발명의 실시예 7에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예 8에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 18은 본 발명의 실시예 8에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 19는 본 발명의 실시예 9에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 20은 본 발명의 실시예 10에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 21은 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 측면도이다.
도 22는 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 23은 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 24는 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링을 외주면 측으로부터 본 도면의 일부 확대도이다.
도 25는 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링을 내주면 측으로부터 본 도면의 일부 확대도이다.
도 26은 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 27은 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 28은 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 사용 시의 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 29는 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 사용 시의 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 30은 본 발명의 실시예 11에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 31은 본 발명의 실시예 11에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 32는 본 발명의 실시예 11에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 33은 본 발명의 실시예 11에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 34는 본 발명의 실시예 12에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 35는 본 발명의 실시예 12에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 36은 본 발명의 실시예 12에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 37은 본 발명의 실시예 12에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 38은 본 발명의 실시예 13에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 39는 본 발명의 실시예 14에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 40은 본 발명의 실시예 14에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 41은 본 발명의 실시예 14에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 42는 본 발명의 실시예 14에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 43은 본 발명의 실시예 15에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도이다.
도 44는 본 발명의 실시예 15에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 45는 본 발명의 실시예 15에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.
도 46은 본 발명의 실시예 15의 변형예에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.

이하에 도면을 참조하여, 이 발명을 실시하기 위한 형태를, 실시형태 및 실시예에 기초하여 예시적으로 상세하게 설명한다. 다만, 이들 실시형태 및 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특별히 특정적인 기재가 없는 한은, 이 발명의 범위를 그것들만으로 한정하는 취지의 것은 아니다. 또한, 본 실시형태 및 실시예에 따른 실 링은, 자동차용의 AT나 CVT 등의 변속기에 있어서, 유압을 보호 유지시키기 위해, 상대적으로 회전하는 축과 하우징과의 사이의 고리모양 간극을 밀봉하는 용도에 이용되는 것이다. 또, 이하의 설명에 있어서, 「고압 측」이란 실 링의 양측에 차압이 생겼을 때에 고압으로 되는 측을 의미하고, 「저압 측」이란 실 링의 양측에 차압이 생겼을 때에 저압으로 되는 측을 의미한다.

(실시형태 1)

도 1∼도 6을 참조하여 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링의 측면도이다. 도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 도 1에 있어서 원으로 둘러싸인 부분의 확대도이다. 도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 도 1에 있어서 원으로 둘러싸인 부분을 반대측으로부터 본 확대도이다. 도 4는 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링을 외주면 측으로부터 본 도면의 일부 확대도로서, 도 1에 있어서 원으로 둘러싸인 부분을 외주면 측으로부터 본 확대도이다. 도 5는 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링을 내주면 측으로부터 본 도면의 일부 확대도로서, 도 1에 있어서 원으로 둘러싸인 부분을 내주면 측으로부터 본 확대도이다. 도 6은 본 발명의 실시형태 1에 따른 실 링의 사용 시의 상태를 나타내는 모식적 단면도이다.

<실 링의 구성>

본 실시형태에 따른 실 링(100)은, 축(200)의 외주에 설치된 고리모양 홈(210)에 장착되고, 상대적으로 회전하는 축(200)과 하우징(300)(하우징(300)에서의 축(200)이 삽통(揷通, 삽입통과)되는 축구멍의 내주면) 사이의 고리모양 간극을 밀봉한다. 이에 따라, 실 링(100)은 유체 압력(본 실시형태에서는 유압)이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 보호 유지한다. 여기서, 본 실시형태에 있어서는, 도 6 중의 실 링(100)보다 우측의 영역의 유체 압력이 변화하도록 구성되어 있다. 그리고, 실 링(100)은 실 링(100)을 개재시켜 도면 중 우측의 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 보호 유지하는 역할을 담당하고 있다. 또한, 자동차의 엔진이 정지한 상태에 있어서는, 밀봉 대상 영역의 유체 압력은 낮고, 무부하의 상태로 되어 있으며, 엔진을 걸면 밀봉 대상 영역의 유체 압력은 높아진다. 도 6에 있어서는, 좌측에 무부하 상태의 모습을 나타내고, 우측에 차압이 생긴 상태(밀봉 대상 영역의 유체 압력이 높게 된 상태)의 모습을 나타내고 있다.

그리고, 실 링(100)은 폴리에테르 에테르 케톤(Polyether ether ketone, PEEK), 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide, PPS), 폴리테트라 플루오로 에틸렌(Polytetra fluoro ethylene, PTFE) 등의 수지재로 이루어진다. 또, 실 링(100)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(300)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있으며, 조임 마진을 갖지 않도록 구성되어 있다. 따라서, 유체 압력이 작용하지 않는 상태에 있어서는, 실 링(100)의 외주면은 하우징(300)의 축구멍의 내주면으로부터 떨어진 상태로 될 수 있다(도 6 중, 좌측의 도면 참조).

이 실 링(100)에는 둘레 방향의 1개소에 합구부(合口部, abutment part)(110)가 설치되어 있다. 또, 실 링(100)의 접동면 측에는 홈부(120)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 실 링(100)은, 단면이 사각형의 고리모양 부재에 대해 상기의 합구부(110)와 복수의 홈부(120)가 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 지나지 않고, 반드시 단면이 사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서 이들 합구부(110) 및 복수의 홈부(120)를 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에 이것들을 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 다만, 예를 들어, 미리 합구부(110)를 가진 것을 성형한 후에, 복수의 홈부(120)를 절삭 가공에 의해 얻어도 좋고, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 실시형태에 따른 합구부(110)의 구성에 대해, 특히, 도 2∼도 5를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 합구부(110)는, 외주면 측 및 양측벽면 측의 어느 쪽으로부터 보아도 계단 모양으로 절단된 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 이에 따라, 실 링(100)에 있어서는, 절단부를 개재시켜 한쪽 측의 외주면 측에는 제1 감합 볼록부(111) 및 제1 감합 오목부(114)가 설치되고, 다른쪽 측의 외주면 측에는 제1 감합 볼록부(111)가 감합하는 제2 감합 오목부(113)와 제1 감합 오목부(114)에 감합하는 제2 감합 볼록부(112)가 설치되어 있다. 또한, 절단부를 개재시켜 한쪽 측의 내주면 측의 끝 면(115)과 다른쪽 측의 내주 측의 끝 면(116)은 서로 대향하고 있다. 특수 스텝 컷에 관해서는 공지 기술이므로, 그 상세한 설명은 생략하지만, 열팽창 수축에 의해 실 링(100)의 둘레 길이가 변화해도 안정한 밀봉 성능을 유지하는 특성을 가진다. 또한, 「절단부」에 대해서는 절삭 가공에 의해 절단되는 경우뿐만 아니라 성형에 의해 얻어지는 경우도 포함된다. 또, 여기서는 합구부(110)의 일례로서 특수 스텝 컷의 경우를 나타냈지만, 합구부(110)는 이에 한정되지 않고 스트레이트 컷이나 바이어스 컷이나 스텝 컷 등도 채용할 수 있다. 또한, 실 링(100)의 재료로서 저탄성의 재료(PTFE)를 채용한 경우에는, 합구부(110)를 설치하지 않고 끝 부분이 없는 것(endless)으로 해도 좋다.

홈부(120)는, 실 링(100)에서의 접동면 측의 측면 중 합구부(110) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 등간격으로 복수 설치되어 있다(도 1 참조). 이들 복수의 홈부(120)는 축(200)에 설치된 고리모양 홈(210)에서의 저압 측(L)의 측벽면(211)에 대해 실 링(100)이 접동한 때에 동압을 발생시키기 위해 설치되어 있다.

그리고, 홈부(120)는 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈과, 제1 홈에서의 둘레 방향의 중앙의 위치로부터 내주면에 이르기까지 신장하여 밀봉 대상 유체를 제1 홈 내로 인도하는 제2 홈을 가지고 있다. 또, 제1 홈은 홈 바닥이 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성되는 동압 발생용 홈과, 홈 바닥이 이 동압 발생용 홈의 홈 바닥보다 깊고 이물질을 포착 가능한 이물질 포착용 홈을 구비하고 있다. 더욱이, 제1 홈은 실 링(100)이 저압 측(L)의 측벽면(211)에 대해 접동하는 접동 영역(X) 내에 들어가는 위치에 설치되어 있다.

<실 링의 사용 시의 매커니즘>

특히, 도 6을 참조하여 본 실시형태에 따른 실 링(100)의 사용 시의 매커니즘에 대해 설명한다. 엔진이 걸리고 차압이 생긴 상태에 있어서는, 실 링(100)은 고리모양 홈(210)의 저압 측(L)의 측벽면(211) 및 하우징(300)의 축구멍의 내주면에 대해 밀착한 상태로 된다.

이에 따라, 상대적으로 회전하는 축(200)과 하우징(300) 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역(고압 측(H)의 영역)의 유체 압력을 보호 유지하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 축(200)과 하우징(300)이 상대적으로 회전한 경우에는, 고리모양 홈(210)의 저압 측(L)의 측벽면(211)과 실 링(100) 사이에서 접동한다. 그리고, 실 링(100)의 접동면 측의 측면에 설치된 홈부(120)에서의 동압 발생용 홈으로부터 밀봉 대상 유체가 접동 부분으로 유출할 때에 동압이 발생한다. 또한, 실 링(100)이 고리모양 홈(210)에 대해, 도 1 중 시계 방향으로 회전하는 경우에는, 동압 발생용 홈에서의 반시계 방향 측의 끝 부분으로부터 접동 부분으로 밀봉 대상 유체가 유출된다. 또, 실 링(100)이 고리모양 홈(210)에 대해, 도 1 중 반시계 방향으로 회전하는 경우에는, 동압 발생용 홈에서의 시계 방향 측의 끝 부분으로부터 접동 부분으로 밀봉 대상 대상 유체가 유출된다.

<본 실시형태에 따른 실 링의 뛰어난 점>

본 실시형태에 따른 실 링(100)에 의하면, 홈부(120) 내로 밀봉 대상 유체가 인도되기 때문에, 홈부(120)가 설치되어 있는 범위에 있어서는, 고압 측(H)으로부터 실 링(100)에 대해 작용하는 유체 압력과 저압 측(L)으로부터 실 링(100)에 대해 작용하는 유체 압력이 상쇄된다. 이에 따라, 실 링(100)에 대한 유체 압력(고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로의 유체 압력)의 수압 면적을 줄일 수 있다. 또, 실 링(100)이 고리모양 홈(210)에서의 저압 측(L)의 측벽면(211)에 대해 접동할 때 동압 발생용 홈으로부터 접동 부분으로 밀봉 대상 유체가 유출함으로써 동압이 발생한다. 이에 따라, 실 링(100)에 대해 측벽면(211)으로부터 떨어지는 방향의 힘이 발생한다. 그리고, 동압 발생용 홈의 홈 바닥은 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성되어 있기 때문에, 쐐기 효과에 의해 상기의 동압을 효과적으로 발생시킬 수 있다. 이상과 같이, 수압 면적이 줄어드는 것과 동압에 의해 실 링(100)에 대한 측벽면(211)으로부터 떨어지는 방향으로 힘이 발생하는 것이 서로 어울려서, 회전 토크를 효과적으로 저감시키는 것이 가능하게 된다. 이와 같이, 회전 토크(접동 토크)의 저감을 실현할 수 있는 것에 의해, 접동에 의한 발열을 억제할 수 있으며, 고속 고압의 환경 조건 하에서도 본 실시형태에 따른 실 링(100)을 알맞게 사용하는 것이 가능하게 된다. 또, 이에 따라 축(200)의 재료로서 알루미늄 등의 연질 재료를 사용할 수도 있다.

또, 이물질 포착용 홈에 의해 이물질이 포착되기 때문에, 이물질에 의해 동압 발생용 홈에 의한 동압 발생 기능이 손상되어 버리는 일도 억제된다. 즉, 이물질이 동압 발생용 홈과 측벽면(211) 사이에 끼어 들어가 버리는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 동압 효과가 저감되어 버리는 것을 억제할 수 있고 또한 마모가 촉진되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 더욱이, 제1 홈은 실 링(100)이 측벽면에 대해 접동하는 접동 영역(X) 내에 들어가는 위치에 설치되어 있기 때문에, 밀봉 대상 유체의 누설을 억제할 수 있다.

이하, 홈부(120)의 보다 구체적인 예(실시예 1∼실시예 10)를 설명한다.

(실시예 1)

도 7∼도 9를 참조하여 실시예 1에 따른 홈부(120)에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 홈부(120)가 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다. 도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 7 중의 AA 단면도이다. 도 9는 본 발명의 실시예 1에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 7 중의 BB 단면도이다.

상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 실 링(100)의 접동면 측에는 홈부(120)가 설치되어 있다. 본 실시예에 따른 홈부(120)는, 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈(121)과, 제1 홈(121)에서의 둘레 방향의 중앙의 위치로부터 내주면에 이르기까지 신장하여 밀봉 대상 유체를 제1 홈(121) 내로 인도하는 제2 홈(122)으로 구성된다.

본 실시예에 따른 제1 홈(121)은, 직경 방향의 폭이 일정하게 되도록 구성되어 있다. 이 제1 홈(121)은 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이, 실 링(100)이 고리모양 홈(210)에서의 저압 측(L)의 측벽면(211)에 대해 접동하는 접동 영역(X) 내에 들어가는 위치에 설치되어 있다. 그리고, 제1 홈(121)은 홈 바닥이 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성된 동압 발생용 홈(121a)과, 홈 바닥이 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥보다 깊고 이물질을 포착 가능한 이물질 포착용 홈(121b)으로 구성된다.

동압 발생용 홈(121a)은, 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있다. 그리고, 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 둘레 방향의 중심 측으로부터 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 서서히 얕게 되도록 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥은 평면 모양의 경사면에 의해 구성되어 있다. 또, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 둘레 방향의 중심 측으로부터 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 직경 방향의 폭이 서서히 확대되도록 구성되어 있다. 더욱이, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 그 평면 형상이 사다리꼴로 되도록 구성되어 있다.

또, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 전 영역에 걸쳐 구비되어 있다. 보다 구체적으로는, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에서의 둘레 방향의 중앙 부분과 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)의 내주면 측과 외주면 측의 부분에 구비되어 있다.

더욱이, 본 실시예에 있어서는, 제2 홈(122)의 홈 바닥은 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥보다 깊고 이물질을 포착 가능한 깊이로 설정되어 있다. 보다 구체적으로는, 제2 홈(122)의 홈 바닥의 깊이와 이물질 포착용 홈(121b)의 홈 바닥의 깊이가 동일하게 되도록 설정되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 홈부(120)에 의해 상기 실시형태에서 설명한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서는, 동압 발생용 홈(121a)이 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있기 때문에, 축(200)에 대한 실 링(100)의 회전 방향에 관계없이 동압 발생용 홈(121a)에 의한 동압 발생 기능을 발휘시킬 수 있다. 또, 동압 발생용 홈(121a)은 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 직경 방향의 폭이 확대되도록 설치되어 있기 때문에, 동압 발생용 홈(121a)으로부터 접동 부분으로 유출시키는 밀봉 대상 유체의 직경 방향의 폭을 넓게 할 수 있다. 더욱이, 본 실시예에 있어서는, 제2 홈(121b)의 홈 바닥이 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥보다 깊고 이물질을 포착 가능한 깊이로 설정되어 있다. 따라서, 제2 홈(122)에 있어서도, 이물질을 포착하는 기능이 발휘되고, 동압 발생용 홈(121a)에 이물질이 침입해 버리는 것을 더 한층 억제할 수 있다.

(실시예 2)

도 10에는, 본 발명의 실시예 2가 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 실시예 1의 변형예로서, 동압 발생용 홈(121a)과 이물질 포착용 홈(121b)의 배치되는 영역이 실시예 1과 다르다. 도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 홈부(120)가 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다.

본 실시예에 있어서도, 동압 발생용 홈(121a)은 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있다. 그리고, 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 둘레 방향의 중심 측으로부터 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 서서히 얕게 되도록 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서도, 특별히 도시는 하지 않지만, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥은 평면 모양의 경사면에 의해 구성되어 있다. 또, 본 실시예에서는, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 직경 방향의 폭이 일정하게 되도록 구성되어 있다. 따라서, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 그 평면 형상이 대략 사각형으로 되도록 구성되어 있다.

또, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 전 영역에 걸쳐 구비되어 있다. 보다 구체적으로는, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에서의 둘레 방향의 중앙 부분과 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)의 내주면 측의 부분에 구비되어 있다.

더욱이, 본 실시예에 있어서도, 제2 홈(122)의 홈 바닥은 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥보다 깊고 이물질을 포착 가능한 깊이로 설정되어 있다. 보다 구체적으로는, 제2 홈(122)의 홈 바닥의 깊이와 이물질 포착용 홈(121b)의 홈 바닥의 깊이가 동일하게 되도록 설정되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 홈부(120)에 의해, 상기 실시형태에서 설명한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서도, 동압 발생용 홈(121a)이 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있기 때문에, 축(200)에 대한 실 링(100)의 회전 방향에 관계없이 동압 발생용 홈(121a)에 의한 동압 발생 기능을 발휘시킬 수 있다. 더욱이, 본 실시예에 있어서는, 제2 홈(121b)의 홈 바닥이 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥보다 깊고 이물질을 포착 가능한 깊이로 설정되어 있다. 따라서, 제2 홈(122)에 있어서도, 이물질을 포착하는 기능이 발휘되고, 동압 발생용 홈(121a)에 이물질이 침입해 버리는 것을 더 한층 억제할 수 있다.

(실시예 3)

도 11에는, 본 발명의 실시예 3이 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 실시예 1의 변형예로서, 동압 발생용 홈(121a)과 이물질 포착용 홈(121b)의 배치되는 영역이 실시예 1과 다르다. 도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 홈부(120)가 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다.

또, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 전 영역에 걸쳐 구비되어 있다. 보다 구체적으로는, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에서의 둘레 방향의 중앙 부분과 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)의 외주면 측의 부분에 구비되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 홈부(120)에 의해, 상기 실시예 2의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 4)

도 12에는, 본 발명의 실시예 4가 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 실시예 1의 변형예로서, 동압 발생용 홈(121a)과 이물질 포착용 홈(121b)의 배치되는 영역이 실시예 1과 다르다. 도 12는 본 발명의 실시예 4에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 홈부(120)가 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다.

또, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 전 영역에 걸쳐 구비되어 있다. 보다 구체적으로는, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에서의 둘레 방향의 중앙 부분과 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)의 내주면 측 및 외주면 측의 부분에 구비되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 홈부(120)에 의해, 상기 실시예 2, 3의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 5)

도 13에는, 본 발명의 실시예 5가 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 실시예 1의 변형예로서, 동압 발생용 홈(121a)과 이물질 포착용 홈(121b)의 배치되는 영역이 실시예 1과 다르다. 도 13은 본 발명의 실시예 5에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 홈부(120)가 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다.

본 실시예에 있어서도, 동압 발생용 홈(121a)은 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있다. 그리고, 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 둘레 방향의 중심 측으로부터 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 서서히 얕게 되도록 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서도, 특별히 도시는 하지 않지만, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥은 평면 모양의 경사면에 의해 구성되어 있다. 또, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 둘레 방향의 중심 측으로부터 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 직경 방향의 폭이 서서히 확대되도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 실시예 1의 경우와는 달리, 동압 발생용 홈(121a)은 제1 홈(121) 내에 있어서 외주면 측에 따르도록 설치되어 있다. 이에 따라, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 그 평면 형상이 삼각형으로 되도록 구성되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 홈부(120)에 의해, 상기 실시예 1의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 6)

도 14에는, 본 발명의 실시예 6이 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 실시예 1의 변형예로서, 동압 발생용 홈(121a)과 이물질 포착용 홈(121b)의 배치되는 영역이 실시예 1과 다르다. 도 14는 본 발명의 실시예 6에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 홈부(120)가 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다.

본 실시예에 있어서도, 동압 발생용 홈(121a)은 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있다. 그리고, 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 둘레 방향의 중심 측으로부터 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 서서히 얕게 되도록 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서도, 특별히 도시는 하지 않지만, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥은 평면 모양의 경사면에 의해 구성되어 있다. 또, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 둘레 방향의 중심 측으로부터 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 직경 방향의 폭이 서서히 확대되도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 실시예 1의 경우와는 달리, 동압 발생용 홈(121a)은 제1 홈(121) 내에 있어서 내주면 측에 따르도록 설치되어 있다. 이에 따라, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 그 평면 형상이 삼각형으로 되도록 구성되어 있다.

(실시예 7)

도 15 및 도 16에는 본 발명의 실시예 7이 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 실시예 1의 변형예로서, 동압 발생용 홈(121a)과 이물질 포착용 홈(121b)의 배치되는 영역이 실시예 1과 다르다. 도 15는 본 발명의 실시예 7에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 홈부(120)가 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다. 도 16은 본 발명의 실시예 7에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 16 중의 CC 단면도이다.

또, 본 실시예의 경우에는, 실시예 1∼6의 경우와는 달리, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중앙에만 구비되어 있다. 보다 구체적으로는, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에서 제2 홈(122)의 연장 선상에만 설치되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 홈부(120)에 의해, 상기 실시형태에서 설명한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서도, 동압 발생용 홈(121a)이 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있기 때문에, 축(200)에 대한 실 링(100)의 회전 방향에 관계없이, 동압 발생용 홈(121a)에 의한 동압 발생 기능을 발휘시킬 수 있다.

(실시예 8)

도 17 및 도 18에는 본 발명의 실시예 8이 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 실시예 1의 변형예로서, 동압 발생용 홈(121a)과 이물질 포착용 홈(121b)의 배치되는 영역이 실시예 1과 다르다. 도 17은 본 발명의 실시예 8에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 홈부(120)가 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다. 도 18은 본 발명의 실시예 8에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 17 중의 DD 단면도이다.

또, 본 실시예의 경우에는 실시예 1∼6의 경우와는 달리, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중앙에만 구비되어 있다. 보다 구체적으로는, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에 있어서 제2 홈(122)의 연장 선상에만 설치되어 있다. 그리고, 본 실시예의 경우에는, 상기 실시예 7의 경우와는 달리, 이물질 포착용 홈(121b)의 홈 바닥은 제2 홈(122)을 향해 서서히 얕게 되도록 구성되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 홈부(120)에 의해, 상기 실시형태에서 설명한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서도, 동압 발생용 홈(121a)이 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있기 때문에, 축(200)에 대한 실 링(100)의 회전 방향에 관계없이, 동압 발생용 홈(121a)에 의한 동압 발생 기능을 발휘시킬 수 있다. 더욱이, 본 실시예의 경우에는, 이물질 포착용 홈(121b)의 홈 바닥이 제2 홈(122)을 향해 서서히 얕게 되도록 구성되어 있기 때문에, 제2 홈(122)으로부터 침입해 온 이물질을 효율적으로 이물질 포착용 홈(121b)으로 인도할 수 있다. 이에 따라, 동압 발생용 홈(121a)에 이물질이 침입해 버리는 것을 더 한층 억제할 수 있다.

(실시예 9)

도 19에는, 본 발명의 실시예 9가 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 실시예 1의 변형예로서, 동압 발생용 홈(121a)과 이물질 포착용 홈(121b)의 배치되는 영역이 실시예 1과 다르다. 도 19는 본 발명의 실시예 9에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 홈부(120)가 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다.

본 실시예에 있어서도, 동압 발생용 홈(121a)은 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있다. 그리고, 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 둘레 방향의 중심 측으로부터 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 서서히 얕게 되도록 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서도, 특별히 도시는 하지 않지만, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥은 평면 모양의 경사면에 의해 구성되어 있다. 또, 본 실시예에서는, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 둘레 방향의 중심 측으로부터 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 직경 방향의 폭이 서서히 확대되도록 구성되어 있다. 더욱이, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121a)은 그 평면 형상이 사다리꼴로 되도록 구성되어 있다.

또, 본 실시예의 경우에는, 실시예 1∼6의 경우와는 달리, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중앙에만 구비되어 있다. 보다 구체적으로는, 이물질 포착용 홈(121b)은 제1 홈(121) 내에 있어서 제2 홈(122)의 연장 선상에만 설치되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 홈부(120)에 의해, 상기 실시형태에서 설명한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서도, 동압 발생용 홈(121a)이 제1 홈(121) 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있기 때문에, 축(200)에 대한 실 링(100)의 회전 방향에 관계없이, 동압 발생용 홈(121a)에 의한 동압 발생 기능을 발휘시킬 수 있다. 또, 동압 발생용 홈(121a)은 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 직경 방향의 폭이 확대되도록 설치되어 있기 때문에, 동압 발생용 홈(121a)으로부터 접동 부분으로 유출시키는 밀봉 대상 유체의 직경 방향의 폭을 넓게 할 수 있다.

(실시예 10)

도 20에는, 본 발명의 실시예 10이 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 실시예 9의 변형예로서, 이물질 포착용 홈(121b)의 평면 형상만이 다르다. 즉, 상기 실시예 9에서는, 이물질 포착용 홈(121b)의 평면 형상이 사각형인 데 반해, 본 실시예의 경우에는, 이물질 포착용 홈(121b)의 평면 형상이 사각형 형상에 대해 외주면 측이 원호 형상으로 되어 있다. 본 실시예에 있어서도, 상기 실시예 9의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(기타)

동압 발생용 홈(121a)과 이물질 포착용 홈(121b)의 배치되는 영역에 대해서는, 상기 각 실시예 1∼10에 나타낸 것에 한정되는 것이 아니라, 다양한 배치 구성을 채용할 수 있다. 또, 상기 각 실시예 1∼10에서는, 동압 발생용 홈(121a)의 홈 바닥이 평면 모양의 경사면에 의해 구성되는 경우를 나타냈지만, 내주면 측 또는 외주면 측으로 부풀어 오르는 것과 같은 만곡면 모양의 경사면에 의해 구성해도 좋다. 더욱이, 홈부(120)에 대해서는, 실 링(100)의 한쪽 면에만 설치해도 좋고, 양면에 설치해도 좋다. 요지는, 홈부(120)가 설치되어 있는 면이 접동면으로 되도록 하면 좋다.

(실시형태 2)

도 21∼도 29을 참조하여 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링에 대해 설명한다. 도 21은 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 측면도이다. 도 22는 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 도 21에 있어서 원으로 둘러싸인 부분의 확대도이다. 도 23은 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 도 21에 있어서 원으로 둘러싸인 부분을 반대측으로부터 본 확대도이다. 도 24는 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링을 외주면 측으로부터 본 도면의 일부 확대도로서, 도 21에 있어서 원으로 둘러싸인 부분을 외주면 측으로부터 본 확대도이다. 도 25는 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링을 내주면 측으로부터 본 도면의 일부 확대도로서, 도 21에 있어서 원으로 둘러싸인 부분을 내주면 측으로부터 본 확대도이다. 도 26은 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 제1 홈 및 제2 홈이 설치되어 있는 부근을 나타내는 확대도이다. 도 27은 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 26 중의 AA 단면도이다. 도 28 및 도 29는 본 발명의 실시형태 2에 따른 실 링의 사용 시의 상태를 나타내는 모식적 단면도이다. 또한, 도 28은 무부하 상태를 나타내고, 도 29는 차압이 생긴 상태를 나타내고 있다. 또, 도 28, 29 중의 실 링은 도 26 중의 BB 단면도에 상당한다.

<실 링의 구성>

본 실시형태에 따른 실 링(100X)은, 축(200)의 외주에 설치된 고리모양 홈(210)에 장착되고, 상대적으로 회전하는 축(200)과 하우징(300)(하우징(300)에서의 축(200)이 삽입 통과되는 축구멍의 내주면) 사이의 고리모양 간극을 밀봉한다. 이에 따라, 실 링(100X)은 유체 압력(본 실시형태에서는 유압)이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 보호 유지한다. 여기서, 본 실시형태에 있어서는, 도 28, 29 중의 실 링(100X)보다 우측의 영역의 유체 압력이 변화하도록 구성되어 있다. 그리고, 실 링(100X)은 실 링(100X)을 개재시켜 도면 중 우측의 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 보호 유지하는 역할을 담당하고 있다. 또, 자동차의 엔진이 정지한 상태에 있어서는, 밀봉 대상 영역의 유체 압력은 낮고, 무부하의 상태로 되어 있으며, 엔진을 걸면 밀봉 대상 영역의 유체 압력은 높아진다. 또, 도 29에 있어서는, 도면 중 우측의 유체 압력이 좌측의 유체 압력보다 높게 된 상태를 나타내고 있다. 이하, 도 29 중 우측을 고압 측(H), 좌측을 저압 측(L)이라 칭한다.

그리고, 실 링(100X)은 폴리에테르 에틸 케톤(Polyether ether ketone, PEEK), 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide, PPS), 폴리테트라 플루오로 에틸렌(Polytetra fluoro ethylene, PTFE) 등의 수지재로 이루어진다. 또, 실 링(100X)의 외주면의 둘레 길이는 하우징(300)의 축구멍의 내주면의 둘레 길이보다 짧게 구성되어 있으며, 조임 마진을 갖지 않도록 구성되어 있다. 따라서, 유체 압력이 작용하고 있지 않은 상태에 있어서는, 실 링(100X)의 외주면은 하우징(300)의 축구멍의 내주면으로부터 떨어진 상태로 될 수 있다(도 28 참조).

이 실 링(100X)에는, 둘레 방향의 1개소에 합구부(110X)가 설치되어 있다. 또, 실 링(100X)의 접동면 측에는, 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)이 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 실 링(100X)은, 단면이 사각형의 고리모양 부재에 대해 상기의 합구부(110X)와 복수의 제1 홈(121X)과 복수의 제2 홈(122X)이 형성된 구성이다. 다만, 이것은 형상에 대한 설명에 지나지 않고, 반드시 단면이 사각형의 고리모양 부재를 소재로 해서 이들 합구부(110X)와 복수의 제1 홈(121X)과 복수의 제2 홈(122X)을 형성하는 가공을 실시하는 것을 의미하는 것은 아니다. 물론, 단면이 사각형의 고리모양 부재를 성형한 후에 이것들을 절삭 가공에 의해 얻을 수도 있다. 다만, 예를 들어, 미리 합구부(110X)를 가진 것을 성형한 후에, 복수의 제1 홈(121X)과 복수의 제2 홈(122X)을 절삭 가공에 의해 얻어도 좋고, 제법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 실시형태에 따른 합구부(110X)의 구성에 대해, 특히, 도 22∼도 25를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 합구부(110X)는, 외주면 측 및 양측벽면 측의 어느 쪽으로부터 보아도 계단 모양으로 절단된 특수 스텝 컷을 채용하고 있다. 이에 따라, 실 링(100X)에 있어서는, 절단부를 개재시켜 한쪽의 외주면 측에는 제1 감합 볼록부(111X) 및 제1 감합 오목부(114X)가 설치되고, 다른쪽 측의 외주면 측에는 제1 감합 볼록부(111X)가 감합하는 제2 감합 오목부(113X)와 제1 감합 오목부(114X)에 감합하는 제2 감합 볼록부(112X)가 설치되어 있다. 또한, 절단부를 개재시켜 한쪽 측의 내주면 측의 끝 면(115X)과 다른쪽 측의 내주 측의 끝 면(116X)은 서로 대향하고 있다. 특수 스텝 컷에 관해서는 공지 기술이므로, 그 상세한 설명은 생략하지만, 열팽창 수축에 의해 실 링(100X)의 둘레 길이가 변화해도 안정한 밀봉 성능을 유지하는 특성을 가진다. 또한, 「절단부」에 대해서는 절삭 가공에 의해 절단되는 경우뿐만 아니라 성형에 의해 얻어지는 경우도 포함된다.

제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)은, 실 링(100)에서의 접동면 측의 측면 중 합구부(110X) 부근을 제외한 전 둘레에 걸쳐 등간격으로 복수 설치되어 있다(도 21 참조). 복수의 제1 홈(121X)은 축(200)에 설치된 고리모양 홈(210)에서의 저압 측(L)의 측벽면(211)에 대해 실 링(100X)이 접동한 때에 동압을 발생시키기 위해 설치되어 있다.

제1 홈(121X)은 둘레 방향으로 신장하도록 구성되어 있다. 제2 홈(122X)은 실 링(100X)에서의 내주면으로부터 제1 홈(121X)에서의 둘레 방향의 중앙의 위치로 진입하는 위치까지 신장되도록 설치되어 있다. 이 제2 홈(122X)은 밀봉 대상 유체를 제1 홈(121X) 내로 인도함과 더불어 이물질을 실 링(100X)의 내주면 측으로 배출하는 역할을 담당하고 있다. 제1 홈(121X)에는, 제2 홈(122X)이 진입한 부위를 끼우고 둘레 방향의 양측에 각각 홈 바닥이 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성되는 한 쌍의 동압 발생용 홈(121Xa)이 설치되어 있다(도 26 및 도 27 참조). 본 실시형태에서는, 이 동압 발생용 홈(121Xa)의 홈 바닥은 평면 모양의 경사면에 의해 구성되어 있다. 다만, 동압 발생용 홈(121Xa)에 대해서는, 도시의 예에 한정되지 않고, 홈 내로부터 접동부로 밀봉 대상 유체가 배출될 때 동압이 발생하는 기능을 가지고 있으면 각종의 공지 기술을 채용할 수 있다.

또, 제1 홈(121X)은, 실 링(100X)이 저압 측(L)의 측벽면(211)에 대해 접동하는 접동 영역(S) 내에 들어가는 위치에 설치되어 있다(도 29 참조). 따라서, 제1 홈(121X)으로부터 저압 측(L)으로 밀봉 대상 유체가 누설되어 버리는 것은 억제된다. 그리고, 제2 홈(122X)의 홈 바닥은 동압 발생용 홈(121Xa)의 홈 바닥보다 깊게 구성되어 있다. 이에 따라, 제2 홈(122)은 밀봉 대상 유체를 제1 홈(121) 내로 인도함과 더불어 접동부에 침입한 이물질을 실 링(100X)의 내주면 측으로 배출하는 기능이 발휘된다.

<실 링의 사용 시의 매커니즘>

특히, 도 28 및 도 29을 참조하여 본 실시형태에 따른 실 링(100X)의 사용 시의 매커니즘에 대해 설명한다. 엔진이 정지한 무부하 상태에 있어서는, 도 28에 나타낸 바와 같이 좌우의 영역의 차압이 없기 때문에 실 링(100X)은 고리모양 홈(210)의 도면 중 좌측의 측벽면과 하우징(300)의 축구멍의 내주면으로부터 떨어진 상태로 될 수 있다.

도 29는 엔진이 걸리고 실 링(100X)을 개재시켜 차압이 발생하고 있는 상태(도면 중 우측의 압력이 좌측의 압력에 비해 높게 된 상태)를 나타내고 있다. 엔진이 걸리고 차압이 생긴 상태에 있어서는, 실 링(100X)은 고리모양 홈(210)의 저압 측(L)의 측벽면(211) 및 하우징(300)의 축구멍의 내주면에 대해 밀착한 상태로 된다.

이에 따라, 상대적으로 회전하는 축(200)과 하우징(300) 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역(고압 측(H)의 영역)의 유체 압력을 보호 유지하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 축(200)과 하우징(300)이 상대적으로 회전한 경우에는, 고리모양 홈(210)의 저압 측(L)의 측벽면(211)과 실 링(100X) 사이에서 접동한다. 그리고, 실 링(100X)의 접동면 측의 측면에 설치된 동압 발생용 홈(121a)으로부터 밀봉 대상 유체가 접동 부분으로 유출할 때에 동압이 발생한다. 또한, 실 링(100X)이 고리모양 홈(210)에 대해, 도 21 중 시계 방향으로 회전하는 경우에는, 동압 발생용 홈(121Xa)에서의 반시계 방향 측의 끝 부분으로부터 접동 부분으로 밀봉 대상 유체가 유출된다. 또, 실 링(100X)이 고리모양 홈(210)에 대해, 도 21 중 반시계 방향으로 회전하는 경우에는, 동압 발생용 홈(121a)에서의 시계 방향 측의 끝 부분으로부터 접동 부분으로 밀봉 대상 유체가 유출된다.

<본 실시형태에 따른 실 링의 뛰어난 점>

본 실시형태에 따른 실 링(100X)에 의하면, 실 링(100X)의 접동면 측에 설치된 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 밀봉 대상 유체가 인도된다. 그 때문에, 이들이 설치되어 있는 범위에 있어서는, 고압 측(H)으로부터 실 링(100X)에 대해 작용하는 유체 압력과 저압 측(L)으로부터 실 링(100X)에 대해 작용하는 유체 압력이 상쇄된다. 이에 따라, 실 링(100X)에 대한 유체 압력(고압 측(H)으로부터 저압 측(L)으로의 유체 압력)의 수압 면적을 줄일 수 있다. 또, 실 링(100X)이 고리모양 홈(210)에서의 저압 측(L)의 측벽면(211)에 대해 접동할 때에, 동압 발생용 홈(121Xa)으로부터 접동 부분으로 밀봉 대상 유체가 유출함으로써 동압이 발생한다. 이에 따라, 실 링(100X)에 대한 측벽면(211)으로부터 떨어지는 방향의 힘이 발생한다. 그리고, 동압 발생용 홈(121Xa)의 홈 바닥은 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성되어 있기 때문에, 쐐기 효과에 의해 상기의 동압을 효과적으로 발생시킬 수 있다.

이상과 같이, 수압 면적이 줄어드는 것과 동압에 의해 실 링(100X)에 대한 측벽면(211)으로부터 떨어지는 방향으로 힘이 발생하는 것이 서로 어울려서, 회전 토크를 효과적으로 저감시키는 것이 가능하게 된다. 이와 같이, 회전 토크(접동 토크)의 저감을 실현할 수 있는 것에 의해, 접동에 의한 발열을 억제할 수 있으며, 고속 압력의 환경 조건 하에서도 본 실시형태에 따른 실 링(100X)을 알맞게 사용하는 것이 가능하게 된다. 또, 이에 따라 축(200)의 재료로서 알루미늄 등의 연질 재료를 사용할 수도 있다. 또, 동압 발생용 홈은 제2 홈(122X)이 진입한 부위를 끼우고 둘레 방향의 양측에 각각 설치되어 있기 때문에, 축(200)에 대한 실 링(100X)의 회전 방향에 관계 없이 동압 발생 기능을 발휘시킬 수 있다.

또, 제1 홈(121X)은 측벽면(211)에 대해 접동하는 접동 영역(S) 내에 들어가는 위치에 설치되어 있기 때문에, 제1 홈(121X)으로부터의 밀봉 대상 유체의 누설량을 억제할 수 있다. 더욱이, 동압 발생용 홈(121Xa)의 홈 바닥보다 바닥이 깊은 제2 홈(122X)이 설치되어 있고, 이 제2 홈(122X)에 의해 접동부에 침입한 이물질을 내주면 측으로 배출시킬 수 있다. 따라서, 이물질에 의해 동압 발생용 홈(121Xa)에 의한 동압 발생 기능이 손상되어 버리는 일도 억제된다. 즉, 이물질이 동압 발생용 홈(121Xa)과 측벽면(211) 사이에 끼어 들어가 버리는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 동압 효과가 저감되어 버리는 것을 억제할 수 있고 또한 마모가 촉진되어 버리는 것을 억제할 수 있다.

이하, 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)의 보다 구체적인 예(실시예 11∼15)를 설명한다.

(실시예 11)

도 30∼도 33을 참조하여 본 발명의 실시예 11에 따른 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 대해 설명한다. 도 30은 본 발명의 실시예 11에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)이 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다. 도 31은 본 발명의 실시예 11에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 30 중의 CC 단면도이다. 도 32는 본 발명의 실시예 11에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 30 중의 DD 단면도이다. 도 33은 본 발명의 실시예 11에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 30 중의 EE 단면도이다.

상기 실시형태 2에서 설명한 바와 같이, 실 링(100X)의 접동면 측에는 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈(121X)과, 실 링(100X)의 내주면으로부터 제1 홈(121X)의 둘레 방향의 중앙의 위치로 진입하는 위치까지 신장하는 제2 홈(122X)이 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 제1 홈(121X)에서의 한 쌍의 동압 발생용 홈(121Xa)은 직경 방향의 폭이 일정하게 되도록 구성되어 있다. 그리고, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121Xa) 사이이며, 제2 홈(122X)보다 직경 방향 외측에는, 한쪽의 동압 발생용 홈(121Xa)으로부터 다른쪽의 동압 발생용 홈(121Xa)으로 밀봉 대상 유체의 흐름을 방해하는 장벽부(123X)가 설치되어 있다. 이 장벽부(123X)의 표면은 실 링(100X)에서의 측면(제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)이 설치되어 있는 부분을 제외함)과 동일면으로 되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 의해, 상기 실시형태 2에서 설명한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서는, 한쪽의 동압 발생용 홈(121Xa)으로부터 다른쪽의 동압 발생용 홈(121Xa)으로 흐르는 유체는 장벽부(123X)에 의해 제2 홈(122X)에 있어서 직경 방향 내측으로 향하도록 흐르기 쉽게 된다. 즉, 실 링(100X)이 고리모양 홈(210)에 대해, 도 30 중 반시계 방향으로 회전하는 경우에는, 도면 중 좌측의 동압 발생용 홈(121Xa)으로부터 우측의 동압 발생용 홈(121Xa)으로 흐르는 유체가 장벽부(123X)에 의해 막혀, 제2 홈(122X)에 있어서 직경 방향의 내측으로 향하도록 흐르기 쉽게 된다. 그리고, 실 링(100X)이 고리모양 홈(210X)에 대해, 도 30 중 시계 방향으로 회전하는 경우에는, 도면 중 우측의 동압 발생용 홈(121Xa)으로부터 좌측의 동압 발생용 홈(121Xa)으로 흐르는 유체가 장벽부(123X)에 의해 막혀, 제2 홈(122X)에 있어서 직경 방향의 내측으로 향하도록 흐르기 쉽게 된다. 이에 따라, 접동면에 침입한 이물질은 적극적으로 실 링(100)의 내주면 측으로 배출된다.

(실시예 12)

도 34 내지 도 37을 참조하여 본 발명의 실시예 12에 따른 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 대해 설명한다. 도 34는 본 발명의 실시예 12에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)이 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다. 도 35는 본 발명의 실시예 12에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 34 중의 CC 단면도이다. 도 36은 본 발명의 실시예 12에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 34 중의 DD 단면도이다. 도 37은 본 발명의 실시예 12에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 34 중의 EE 단면도이다.

본 실시예에 있어서도, 실시예 11의 경우와 마찬가지로, 실 링(100X)의 접동면 측에는 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈(121X)과 실 링(100X)의 내주면으로부터 제1 홈(121X)의 둘레 방향의 중앙의 위치로 진입하는 위치까지 신장하는 제2 홈(122X)이 설치되어 있다. 또, 본 실시예에 있어서도, 제1 홈(121X)에서의 한 쌍의 동압 발생용 홈(121Xa)은 직경 방향의 폭이 일정하게 되도록 구성되어 있다. 그리고, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121Xa) 사이이며, 제2 홈(122X)보다 직경 방향 외측에는, 한쪽의 동압 발생용 홈(121Xa)으로부터 다른쪽의 동압 발생용 홈(121Xa)으로 밀봉 대상 유체의 흐름을 방해하는 장벽부(123Xa)가 설치되어 있다. 본 실시예에서의 장벽부(123Xa)는 실시예 11에서의 장벽부(123X)보다 높이가 낮게 되도록 구성되어 있다. 즉, 본 실시예에서의 장벽부(123Xa)의 표면은 실 링(100X)에서의 측면(제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)이 설치되어 있는 부분을 제외함)보다 조금 내측의 위치로 되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 있어서도, 상기 실시예 11의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 13)

도 38을 참조하여 본 발명의 실시예 13에 따른 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 대해 설명한다. 도 38은 본 발명의 실시예 13에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)이 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다.

본 실시예에 있어서도, 실시예 11의 경우와 마찬가지로, 실 링(100X)의 접동면 측에는 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈(121X)과 실 링(100X)의 내주면으로부터 제1 홈(121X)의 둘레 방향의 중앙의 위치로 진입하는 위치까지 신장하는 제2 홈(122X)이 설치되어 있다. 또, 본 실시예에 있어서도, 제1 홈(121X)의 한 쌍의 동압 발생용 홈(121Xa)은 직경 방향의 폭이 일정하게 되도록 구성되어 있다. 그리고, 이들 한 쌍의 동압 발생용 홈(121Xa) 사이이며, 제2 홈(122X)보다 직경 방향 외측에는, 한쪽의 동압 발생용 홈(121Xa)으로부터 다른쪽의 동압 발생용 홈(121Xa)으로 밀봉 대상 유체의 흐름을 방해하는 장벽부(123Xb)가 설치되어 있다. 본 실시예에서의 장벽부(123Xb)에 있어서는, 장벽부(123Xb)의 내주면 측이 만곡면에 의해 구성되어 있다. 이와 같이, 장벽부(123Xb)의 내주면 측이 만곡면에 의해 구성되어 있는 점만이 상기 실시예 11에 나타낸 구성과 다르다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 있어서도, 상기 실시예 11의 경우와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 장벽부(123Xb)의 내주면 측이 만곡면에 의해 구성되어 있기 때문에, 동압 발생용 홈(121Xa)으로부터 제2 홈(122X)으로의 유체의 흐름을 스무드하게 할 수 있다.

(실시예 14)

도 39∼도 42를 참조하여 본 발명의 실시예 14에 따른 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 대해 설명한다. 도 39는 본 발명의 실시예 14에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)이 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다. 도 40은 본 발명의 실시예 14에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 39 중의 CC 단면도이다. 도 41은 본 발명의 실시예 14에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 39 중의 DD 단면도이다. 도 42는 본 발명의 실시예 14에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 39 중의 EE 단면도이다.

상기 실시형태 2에서 설명한 바와 같이, 실 링(100X)의 접동면 측에는 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈(121X)과 실 링(100X)의 내주면으로부터 제1 홈(121X)의 둘레 방향 중앙의 위치로 진입하는 위치까지 신장하는 제2 홈(122X)이 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 제1 홈(121X)에서의 한 쌍의 동압 발생용 홈(121Xa)은 직경 방향의 폭이 일정하게 되도록 구성되어 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 제2 홈(122X)의 홈 바닥은 직경 방향 외측으로부터 내측으로 향해 홈 깊이가 깊게 되는 계단 모양의 단차면에 의해 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 제2 홈(122X)의 홈 바닥은 직경 방향 내측의 홈 바닥(122Xa)과 직경 방향 외측의 홈 바닥(122Xb)으로 이루어진 2단의 단차면에 의해 구성되어 있다. 그리고, 직경 방향 내측의 홈 바닥(122Xa) 쪽이 직경 방향 외측의 홈 바닥(122Xb)보다 홈 바닥이 깊게 되도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 제2 홈(122X)의 홈 바닥이 2단의 단차면에 의해 구성되는 경우를 나타냈지만, 3단 이상의 단차면에 의해 구성하는 것도 가능하다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 의해, 상기 실시형태에서 설명한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서는, 제2 홈(122X)의 홈 바닥은 직경 방향 외측으로부터 내측으로 향해 홈 깊이가 깊게 되는 계단 모양의 단차면에 의해 구성되어 있기 때문에, 제2 홈(122X) 내에 진입한 이물질을 적극적으로 실 링(100X)의 내주면 측으로 배출시킬 수 있다.

(실시예 15)

도 43∼도 46을 참조하여 본 발명의 실시예 15에 따른 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 대해 설명한다. 도 43은 본 발명의 실시예 15에 따른 실 링의 측면도의 일부 확대도로서, 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)이 설치되어 있는 부근을 확대한 도면이다. 도 44는 본 발명의 실시예 15에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 43 중의 CC 단면도이다. 도 45는 본 발명의 실시예 15에 따른 실 링의 모식적 단면도로서, 도 43 중의 EE 단면도이다. 도 46은 본 발명의 실시예 15의 변형예에 따른 실 링의 모식적 단면도이다.

상기 실시형태 2에서 설명한 바와 같이, 실 링(100X)의 접동면 측에는 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈(121X)과 실 링(100X)의 내주면으로부터 제1 홈(121X)의 둘레 방향 중앙의 위치에 진입하는 위치까지 신장하는 제2 홈(122X)이 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 제1 홈(121X)에서의 한 쌍의 동압 발생용 홈(121Xa)은 직경 방향의 폭이 일정하게 되도록 구성되어 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 제2 홈(122X)의 홈 바닥은 직경 방향 외측으로부터 내측으로 향해 홈 깊이가 깊게 되는 경사면(122Xc)에 의해 구성되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 의해, 상기 실시형태 2에서 설명한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 제2 홈(122X)의 홈 바닥은 직경 방향 외측으로부터 내측으로 향해 홈 깊이가 깊게 되는 경사면(122Xc)에 의해 구성되어 있기 때문에, 제2 홈(122X)에 진입한 이물질을 적극적으로 실 링(100X)의 내주면 측으로 배출시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 제2 홈(122X)의 홈 바닥 전체가 경사면에 의해 구성되는 경우를 나타냈지만, 예컨대 도 46에 나타낸 변형예와 같이, 제2 홈(122X)의 홈 바닥면 중 직경 방향 외측을 평면으로 구성하고, 직경 방향 내측을 직경 방향 외측으로부터 내측 방향으로 향해 홈 깊이가 깊게 되는 경사면(122Xd)에 의해 구성 할 수도 있다. 이 경우에도, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(기타)

상기 각 실시예 11∼14에서는 동압 발생용 홈(121Xa)의 홈 바닥이 평면 모양의 경사면에 의해 구성되는 경우를 나타냈지만, 내주면 측 또는 외주면 측으로 부풀어 오른 것과 같은 만곡면 모양의 경사면에 의해 구성해도 좋다. 또, 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)에 대해서는, 실 링(100X)의 한쪽 면에만 설치해도 좋고, 양면에 설치해도 좋다. 요지는, 이들 제1 홈(121X) 및 제2 홈(122X)이 설치되어 있는 면이 접동면으로 되도록 하면 좋다.

100 실 링
110 합구부
111 제1 감합 볼록부
112 제2 감합 볼록부
113 제2 감합 오목부
114 제1 감합 오목부
115 끝 면
116 끝 면
120 홈부
121 제1 홈
121a 동압 발생용 홈
121b 이물질 포착용 홈
122 제2 홈
200 축
210 고리모양 홈
211 측벽면
300 하우징
X 접동 영역
100X 실 링
110X 합구부
111X 제1 감합 볼록부
112X 제2 감합 볼록부
113X 제2 감합 오목부
114X 제1 감합 오목부
115X 끝 면
116X 끝 면
121X 제1 홈
121Xa 동압 발생용 홈
122X 제2 홈
122Xa 홈 바닥면
122Xb 홈 바닥면
122Xc 경사면
122Xd 경사면
123X, 123Xa, 123Xb 장벽부
S 접동 영역

Claims

축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여, 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 보호 유지하는 실 링으로서,
상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 접동하는 실 링에 있어서,
상기 측벽면에 대해 접동하는 접동면 측에는, 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈과, 제1 홈에서의 둘레 방향의 중앙의 위치로부터 내주면에 이르기까지 신장하여 밀봉 대상 유체를 제1 홈 내로 인도하는 제2 홈을 갖는 홈부가 설치되어 있고,
제1 홈은 홈 바닥이 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성되는 동압 발생용 홈과, 홈 바닥이 그 동압 발생용 홈의 홈 바닥보다 깊고 이물질을 포착 가능한 이물질 포착용 홈을 갖춤과 더불어,
제1 홈은 상기 측벽면에 대해 접동하는 접동 영역 내에 들어가는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 실 링.
제1항에 있어서, 상기 동압 발생용 홈은, 제1 홈 내에 있어서 둘레 방향의 중심에 대해 양측에 각각 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 실 링.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이물질 포착용 홈은, 제1 홈 내에 있어서 둘레 방향의 전 영역에 걸쳐 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 실 링.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이물질 포착용 홈은, 제1 홈 내에 있어서 둘레 방향의 중앙에만 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 실 링.
제4항에 있어서, 상기 이물질 포착용 홈의 홈 바닥은 제2 홈으로 향해 서서히 얕게 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 실 링.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동압 발생용 홈은 둘레 방향의 끝 부분으로 향해 직경 방향의 폭이 확대되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 실 링.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 홈의 홈 바닥은 상기 동압 발생용 홈의 홈 바닥보다 깊고, 이물질을 포착 가능한 깊이로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 실 링.
축의 외주에 설치된 고리모양 홈에 장착되어 상대적으로 회전하는 상기 축과 하우징 사이의 고리모양 간극을 밀봉하여, 유체 압력이 변화하도록 구성된 밀봉 대상 영역의 유체 압력을 보호 유지하는 실 링으로서,
상기 고리모양 홈에서의 저압 측의 측벽면에 대해 접동하는 실 링에 있어서,
상기 측벽면에 대해 접동하는 접동면 측에는,
상기 측벽면에 대해 접동하는 접동 영역 내에 들어가는 위치에 설치되고 또한 둘레 방향으로 신장하는 제1 홈과,
내주면으로부터 제1 홈에서의 둘레 방향의 중앙의 위치로 진입하는 위치까지 신장하고 또한 밀봉 대상 유체를 제1 홈 내로 인도함과 더불어 이물질을 내주면 측으로 배출 가능한 제2 홈이 설치됨과 더불어,
제1 홈에는, 제2 홈이 진입한 부위를 끼우고 둘레 방향의 양측에 각각 홈 바닥이 둘레 방향의 중앙에 비해 둘레 방향의 끝 부분 쪽이 얕게 되도록 구성되는 한 쌍의 동압 발생용 홈이 설치되어 있고,
제2 홈의 홈 바닥은 상기 동압 발생용 홈의 홈 바닥보다 깊게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 실 링.
제8항에 있어서, 상기 한 쌍의 동압 발생용 홈 사이이며, 제2 홈보다 직경 방향 외측에는, 한쪽의 동압 발생용 홈으로부터 다른쪽의 동압 발생용 홈으로의 밀봉 대상 유체의 흐름을 방해하는 장벽부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 실 링.
제8항 또는 제9항에 있어서, 제2 홈의 홈 바닥은 직경 방향 외측으로부터 내측으로 향해 홈 깊이가 깊게 되는 계단 모양의 단차면에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 실 링.
제8항 또는 제9항에 있어서, 제2 홈의 홈 바닥에는 직경 방향 외측으로부터 내측으로 향해 홈 깊이가 깊게 되는 경사면이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 실 링.