KR20190127931A - 밀봉장치 - Google Patents

Abstract

펌프 작용을 이용한 경우에도 축의 회전속도 값에 관계없이 밀봉대상물의 삼출을 억제할 수 있는 밀봉장치를 제공한다. 밀봉장치(1)는, 밀봉장치 본체(2)와 슬링어(3)를 구비하며, 밀봉장치 본체(2)는, 환형상의 보강환(10)과, 보강환(10)에 부착되어 있는 탄성체로 형성되어 있는 환형상의 탄성체부(20)를 구비하고 있다. 슬링어(3)는, 외주측을 향하여 연장되는 환형상의 부분인 플랜지부(31)를 가지고 있다. 탄성체부(20)는, 내측(화살표 a 방향)을 향하여 연장되는, 플랜지부(31)에 외측(화살표 b 방향측)으로부터 접촉하는 환형상의 립인 끝면 립(21)을 가지고 있다. 슬링어(3)의 플랜지부(31)의 타측(외측)에는, 적어도 하나의 홈(33)이 형성되어 있고, 끝면 립(21)의 내주측 면(내주면(22))에는, 복수의 직경방향 돌기(23)가 원주방향으로 나란히 형성되어 있고, 또, 적어도 하나의 원주방향 돌기(24)가 형성되어 있다.

Description

밀봉장치

본 발명은, 축과 이 축이 삽입되는 구멍과의 사이의 밀봉을 도모하기 위한 밀봉장치에 관한 것이다.

차량이나 범용기계 등에 있어서, 예를 들어 윤활유 등의 밀봉대상물의 누설 방지를 도모하기 위해서, 축과 이 축이 삽입되는 구멍과의 사이를 밀봉하기 위하여 종래로부터 밀봉장치가 이용되고 있다. 이러한 밀봉장치에 있어서는, 씰 립을 축에 또는 축에 부착된 환형상 부재에 접촉시키는 것에 의해 축과 밀봉장치와의 사이의 밀봉을 도모하고 있다. 밀봉을 위한 씰 립의 축과의 접촉은 축에 대한 슬라이딩 저항(토크 저항)이 된다. 최근, 차량 등의 저연비화 요구로, 밀봉장치에는, 축에 대한 슬라이딩 저항의 저감이 요구되고 있으며, 밀봉 성능을 유지 또는 향상시키면서 축에 대한 슬라이딩 저항의 저감을 도모할 수 있는 구조가 요구되고 있다.

밀봉장치의 밀봉 성능을 향상시키기 위해서는 씰 립의 수를 증가시키는 것을 생각할 수 있지만, 씰 립의 수를 증가시키는 것에 의해 슬라이딩 저항이 상승되어 버린다. 이것에 비해서, 씰 립의 증가에 의한 밀봉이 아니라, 씰 립 또는 축에 부착되는 환형상 부재에 나사 구조를 설치하고, 이 나사 구조가 발휘하는 펌프 작용에 의해 밀봉장치의 밀봉 성능의 향상을 도모하는 구조가 개시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조).

특허문헌 1: 일본 특허 제5637172호 공보 특허문헌 2: 국제공개 제2015/190450호

이러한 펌프 작용을 이용한 종래의 밀봉장치에 있어서는, 밀봉 성능의 향상을 도모하면서 슬라이딩 저항의 저감을 도모할 수 있다. 그렇지만, 이러한 펌프 작용을 이용한 종래의 밀봉장치인, 축에 고정된 슬링어의 플랜지면에 씰 립이 접촉하는 소위 끝면 씰 타입의 밀봉장치에 있어서는, 축의 회전속도가 고속으로 되면 밀봉대상물이 외부로 삼출(exudation)되어 버리는 경우가 있다.

이와 같이, 종래의 펌프 작용을 이용한 밀봉장치에 있어서는, 축의 회전속도가 고속으로 되었을 경우에도 밀봉대상물이 삼출되지 않는 구조가 요구되고 있었다.

본 발명은, 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 펌프 작용을 이용한 경우에도, 축의 회전속도 값에 관계없이 밀봉대상물의 삼출을 억제할 수 있는 밀봉장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 밀봉장치는, 축과 이 축이 삽입되는 구멍과의 사이의 환형상 간극의 밀봉을 도모하기 위한 밀봉장치로서, 상기 구멍에 끼워지는 밀봉장치 본체와, 상기 축에 부착되는 슬링어를 구비하며, 상기 밀봉장치 본체는, 축선 주위에서 환형상인 보강환과, 이 보강환에 부착되어 있는 탄성체로 형성되어 있는 상기 축선 주위에서 환형상인 탄성체부를 가지고 있으며, 상기 슬링어는, 외주측을 향하여 연장되는 상기 축선 주위에서 환형상의 부분인 플랜지부를 가지고 있으며, 상기 탄성체부는, 상기 축선방향에 있어서 일측을 향하여 연장되는, 상기 플랜지부에 상기 축선방향에 있어서 타측으로부터 접촉하는 상기 축선 주위에서 환형상의 립인 끝면 립을 가지고 있으며, 상기 슬링어의 상기 플랜지부의 상기 타측에는 적어도 하나의 홈이 형성되어 있으며, 상기 끝면 립의 내주측의 면에는, 복수의 직경방향 돌기가 원주방향으로 나란히 형성되어 있고, 또, 적어도 하나의 원주방향 돌기가 형성되어 있으며, 상기 직경방향 돌기는, 상기 타측으로부터 상기 일측을 향하여 상기 축의 회전방향으로 나선 형상으로 연장되어 있으며, 상기 끝면 립에 있어서 상기 끝면 립이 상기 슬링어에 접촉하는 부분인 슬링어 접촉부보다 내주측에 형성되어 있으며, 상기 원주방향 돌기는, 상기 직경방향 돌기의 상기 일측의 끝부보다 상기 타측에 있어서, 상기 축선 주위에서 연장되고, 또, 상기 슬링어 접촉부보다 상기 축선방향에 있어서의 상기 타측에 있어서 상기 끝면 립으로부터 돌출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 태양에 따른 밀봉장치에 있어서, 상기 원주방향 돌기는, 적어도 하나의 상기 직경방향 돌기의 상기 축의 회전방향과는 반대쪽에 면하는 측면과의 사이에 간극을 형성하고 있다.

본 발명의 일 태양에 따른 밀봉장치에 있어서, 상기 원주방향 돌기는, 상기 밀봉장치에 있어서의 펌프 영역보다 상기 타측에 설치되어 있다.

본 발명의 일 태양에 따른 밀봉장치에 있어서, 상기 직경방향 돌기는, 상기 끝면 립에 있어서, 상기 슬링어 접촉부로부터 간격을 두고 형성되어 있다.

본 발명의 일 태양에 따른 밀봉장치에 있어서, 상기 직경방향 돌기는, 상기 밀봉장치에 있어서의 환류 영역으로부터 펌프 영역에 이르도록, 상기 슬링어 접촉부로부터 상기 간격을 두고 형성되어 있다.

본 발명의 일 태양에 따른 밀봉장치에 있어서, 상기 슬링어에 형성된 홈은 나사홈이다.

본 발명에 따른 밀봉장치에 의하면, 펌프 작용을 이용한 경우에도, 축의 회전속도 값에 관계없이 밀봉대상물의 삼출을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치의 개략 구성을 나타내기 위한 축선(x)을 따른 단면에 있어서의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치의 축선을 따른 단면의 일부를 확대하여 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 밀봉장치에 있어서의 탄성체부의 부분 확대 사시도로서, 베이스 몸체부로부터 내주측 부분에 있어서의 탄성체부가 축선을 따른 면에 있어서 절단된 상태로 도시되어 있다.
도 4는 도 1에 나타내는 밀봉장치에 있어서의 슬링어를 외측으로부터 본 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치가 하우징 및 축구멍에 삽입된 축에 부착된 사용 상태에 있어서의 밀봉장치의 부분 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치에 있어서의, 끝면 립의 직경방향 돌기 및 원주방향 돌기의 작용에 의한 밀봉대상물의 흐름을 나타내기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 밀봉장치에 있어서의 탄성체부의 부분 확대 사시도로서, 베이스 몸체부로부터 내주측 부분에 있어서의 탄성체부가 축선을 따른 면에 있어서 절단된 상태로 도시되어 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 밀봉장치에 있어서의, 끝면 립의 직경방향 돌기 및 원주방향 돌기의 작용에 의한 밀봉대상물의 흐름을 나타내기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밀봉장치의 개략 구성을 나타내기 위한 축선을 따른 단면에 있어서의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밀봉장치의 축선을 따른 단면의 일부를 확대하여 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밀봉장치의 밀봉장치 본체를 내측으로부터 본 사시도이다.
도 12는 도 11의 선 A-A를 따른 단면을 나타내는 밀봉장치 본체의 부분 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밀봉장치가 하우징 및 축구멍에 삽입된 축에 부착된 사용 상태에 있어서의 도 9에 나타내는 밀봉장치의 부분 확대 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 밀봉장치의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밀봉장치의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 17은 밀봉장치에 있어서의 슬링어의 홈의 변형예를 나타내기 위한 도면으로서, 도 17의 (a)는 홈의 일 변형예를 나타내고, 도 17의 (b)은 홈의 다른 변형예를 나타내고 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치(1)의 개략 구성을 나타내기 위한 축선(x)을 따른 단면에 있어서의 단면도이며, 도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치(1)의 축선(x)을 따른 단면의 일부를 확대하여 나타내는 부분 확대 단면도이다. 본 실시형태에 따른 밀봉장치(1)는, 축과 이 축이 삽입되는 구멍과의 사이의 환형상 간극의 밀봉을 도모하기 위한 밀봉장치이며, 차량이나 범용기계에 있어서, 축과 하우징 등에 형성된 이 축이 삽입되는 구멍(축구멍)과의 사이를 밀봉하기 위해서 이용된다. 예를 들어, 엔진의 크랭크샤프트와 프런트 커버나 실린더 블록 및 크랭크 케이스에 형성되어 있는 축구멍인 크랭크 구멍과의 사이의 환형상 공간을 밀봉하기 위해서 이용된다. 또한, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치(1)가 적용되는 대상은, 상기에 한정되지 않는다.

이하, 설명의 편의상, 축선(x)방향에 있어서 화살표 a(도 1 참조) 방향(축선방향에 있어서 일측)을 내측이라고 하고, 축선(x)방향에 있어서 화살표 b(도 1 참조) 방향(축선방향에 있어서 타측)을 외측이라고 한다. 보다 구체적으로는, 내측이란, 밀봉 대상 공간 쪽(밀봉대상물 쪽)으로서 윤활유 등의 밀봉대상물이 존재하는 공간 측이며, 외측이란 내측과는 반대쪽이다. 또, 축선(x)에 수직인 방향(이하, 「직경방향」이라고도 한다.)에 있어서, 축선(x)으로부터 멀어지는 방향(도 1의 화살표 c 방향)을 외주측이라고 하고, 축선(x)에 가까워지는 방향(도 1의 화살표 d 방향)을 내주측이라고 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 밀봉장치(1)는, 후술하는 부착 대상으로서의 구멍에 끼워지는 밀봉장치 본체(2)와, 후술하는 부착 대상으로서의 축에 부착되는 슬링어(3)를 구비하고 있다. 밀봉장치 본체(2)는, 축선(x) 주위에서 환형상인 보강환(10)과, 보강환(10)에 부착되어 있는 탄성체로 형성되어 있는 축선(x) 주위에서 환형상인 탄성체부(20)를 구비하고 있다. 슬링어(3)는, 외주측(화살표 c 방향)을 향하여 연장되는 축선(x) 주위에서 환형상의 부분인 플랜지부(31)를 가지고 있다. 탄성체부(20)는, 축선(x)방향에 있어서 일측(내측, 화살표 a 방향)을 향하여 연장되는, 플랜지부(31)에 축선(x)방향에 있어서 타측(외측, 화살표 b 방향)으로부터 접촉하는 축선(x) 주위에서 환형상의 립인 끝면 립(21)을 가지고 있다.

슬링어(3)의 플랜지부(31)의 타측(외측)에는, 적어도 하나의 홈(33)이 형성되어 있고, 끝면 립(21)의 내주측의 면(내주면(22))에는, 복수의 직경방향 돌기(23)가 원주방향으로 나란히 형성되어 있으며, 또한, 적어도 하나의 원주방향 돌기(24)가 형성되어 있다.

직경방향 돌기(23)는, 후술하는 바와 같이, 타측(외측)에서 일측(내측)을 향하여 후술하는 축(슬링어(3))의 회전방향으로 나선 형상으로 연장되어 있고, 끝면 립(21)에 있어서 끝면 립(21)이 슬링어(3)에 접촉하는 부분인 슬링어 접촉부(22a)보다 내주측에 형성되어 있다.

원주방향 돌기(24)는, 후술하는 바와 같이, 직경방향 돌기(23)의 일측(내측)의 끝부(내측단(23a))보다 타측(외측)에 있어서, 축선(x) 주위에서 연장되고(후술하는 도 3 참조), 또, 슬링어 접촉부(22a)보다 축선(x)방향에 있어서의 타측에 있어서 끝면 립(21)으로부터 돌출되어 있다.

이하, 밀봉장치(1)의 밀봉장치 본체(2) 및 슬링어(3)의 각 구성에 대해 구체적으로 설명한다.

밀봉장치 본체(2)에 있어서 보강환(10)은, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 축선(x)을 중심 또는 대략 중심으로 하는 환형상의 금속제 부재이며, 후술하는 하우징의 축구멍에 밀봉장치 본체(2)가 압입되어 끼워맞춰져 장착되도록 형성되어 있다. 보강환(10)은, 예를 들어, 외주측에 위치하는 통형상 부분인 통부(11)와, 통부(11)의 외측 끝부로부터 내주측으로 연장되는 중공 원반형상 부분인 원반부(12)와, 원반부(12)의 내주측 끝부로부터 내측 및 내주측으로 연장되는 원추 통형상의 환형상 부분인 추환부(13)와, 추환부(13)의 내측 또는 내주측의 끝부로부터 내주측으로 직경방향으로 연장되어 보강환(10)의 내주측 끝부에 이르는 중공 원반형상 부분인 원반부(14)를 가지고 있다. 보강환(10)의 통부(11)는, 보다 구체적으로는, 외주측에 위치하는 원통형 또는 대략 원통형 부분인 외주측 원통부(11a)와, 외주측 원통부(11a)보다 외측 및 내주 측에 있어서 연장되는 원통형 또는 대략 통형상 부분인 내주측 원통부(11b)와, 외주측 원통부(11a)와 내주측 원통부(11b)를 접속하는 부분인 접속부(11c)를 가지고 있다. 통부(11)의 외주측 원통부(11a)는, 밀봉장치 본체(2)가 후술하는 하우징의 축구멍에 장착될 때에, 밀봉장치 본체(2)의 축선(x)과 축구멍(101)의 축선이 일치하게 되도록, 축구멍(101)에 끼워진다. 보강환(10)에는, 대략 외주측 및 외측으로부터 탄성체부(20)가 부착되어 있어, 탄성체부(20)를 보강하고 있다.

탄성체부(20)는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 보강환(10)의 원반부(14)의 내주측 끝 부분에 부착되어 있는 부분인 베이스 몸체부(25)와, 보강환(10)의 통부(11)에 외주측으로부터 부착되는 부분인 개스킷부(26)와, 베이스 몸체부(25)와 개스킷부(26)와의 사이에 있어서 외측으로부터 보강환(10)에 부착되는 부분인 후방 커버부(27)를 가지고 있다. 개스킷부(26)는, 보다 구체적으로는, 도 2에 도시된 바와 같이, 보강환(10)의 통부(11)의 내주측 원통부(11b)에 부착되어 있다. 또, 개스킷부(26)의 외경은, 후술하는 축구멍의 내주면(도 5 참조)의 직경보다 크게 되어 있다. 이 때문에, 밀봉장치 본체(2)가 후술하는 축구멍에 끼워질 경우, 개스킷부(26)는, 보강환(10)의 내주측 원통부(11b)와 축구멍과의 사이에서 직경방향으로 압축되어, 축구멍과 보강환(10)의 내주측 원통부(11b)와의 사이를 밀봉한다. 이것에 의해, 밀봉장치 본체(2)와 축구멍과의 사이가 밀봉된다. 개스킷부(26)는, 축선(x)방향 전체에 걸쳐 외경이 축구멍의 내주면 직경보다 크지 않아도 되고, 일부에 있어서 외경이 축구멍의 내주면 직경보다 크게 되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 개스킷부(26)의 외주측 면에, 선단의 직경이 축구멍의 내주면 직경보다 큰 환형상의 볼록부가 형성되어 있을 수도 있다.

또, 탄성체부(20)에 있어서, 끝면 립(21)은, 축선(x)을 중심 또는 대략 중심으로 하여 원환형상으로 베이스 몸체부(25)로부터 내측(화살표 a 방향)을 향하여 연장되어 있고, 밀봉장치(1)가 설치 대상에 있어서 소망하는 위치에 부착된 후술하는 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서, 선단부가 소정의 마진(슬링어 접촉부(22a))을 갖고 슬링어(3)의 플랜지부(31)에 외측으로부터 접촉하도록 형성되어 있다. 끝면 립(21)은, 예를 들어, 축선(x)방향에 있어서 내측(화살표 a 방향)으로 향함에 따라 직경이 확대되는 원추 통형상의 형상을 가지고 있다. 즉, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 끝면 립(21)은, 축선(x)을 따른 단면(이하, 단지 단면이라고도 한다.)에 있어서, 베이스 몸체부(25)로부터 내측 및 외주측으로, 축선(x)에 대해서 비스듬하게 연장되어 있다. 끝면 립(21)의 내주면(22)에는, 복수의 직경방향 돌기(23)가 설치되어 있고, 또, 적어도 하나의 원주방향 돌기(24)가 설치되어 있다. 직경방향 돌기(23) 및 원주방향 돌기(24)의 상세에 대하여는 후술한다.

또, 탄성체부(20)는, 더스트 립(28)과 중간 립(29)을 가지고 있다. 더스트 립(28)은, 베이스 몸체부(25)로부터 축선(x)을 향하여 연장되는 립이며, 축선(x)을 중심 또는 대략 중심으로 하여 원환형상으로 베이스 몸체부(25)로부터 연장되어 있고, 후술하는 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서, 선단부가 소정의 마진을 갖고 슬링어(3)에 외주측으로부터 접촉하도록 형성되어 있다. 더스트 립(28)은, 예를 들어, 축선(x)방향에 있어서 외측(화살표 b 방향)을 향함에 따라 직경이 축소되는 원추 통형상의 형상을 가지고 있다. 더스트 립(28)은, 사용 상태에 있어서, 밀봉대상물과는 반대쪽인 외측으로부터 더스트나 수분 등의 이물이 밀봉장치(1)의 내부로 침입하는 것을 방지하고 있다. 더스트 립(28)은, 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서 슬링어(3)에 접촉하지 않도록 형성되어 있을 수도 있다.

중간 립(29)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스 몸체부(25)로부터 단면 대략 L자형으로 내측을 향하여 연장되는 립이며, 축선(x)을 중심 또는 대략 중심으로 하여 원환형상으로 베이스 몸체부(25)로부터 연장되어, 베이스 몸체부(25)와의 사이에서 내측을 향하여 개방되는 환형상의 오목부를 형성하고 있다. 중간 립(29)은, 후술하는 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서, 슬링어(3)와 접촉하지 않는다. 중간 립(29)은, 사용 상태에 있어서, 끝면 립(21)의 슬링어(3)와 접촉하는 슬링어 접촉부(22a)를 넘어 밀봉대상물이 내부로 침입하였을 경우에, 이 침입한 밀봉대상물이 베이스 몸체부(25)와의 사이에 형성되는 오목부 내에 수용될 수 있도록 하기 위해서 형성되어 있다. 중간 립(29)은, 후술하는 도 9, 10에 도시된 바와 같이, 축선(x)방향에 있어서 내측을 향함에 따라 직경이 축소되는 원추 통형상의 형상을 가지고 있을 수도 있다. 중간 립(29)은, 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서 슬링어(3)에 접촉하도록 형성되어 있을 수도 있다.

다음에, 끝면 립(21)의 형상에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 3은, 내주측에서 본 탄성체부(20)의 부분 확대 사시도이며, 베이스 몸체부(25)로부터 내주측 부분에 있어서의 탄성체부(20)가 축선(x)을 따른 면에 있어서 절단된 상태로 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 끝면 립(21)의 내주면(22)에는, 복수의 직경방향 돌기(23)가, 동일한 또는 대략 동일한 원주 상에서, 원주방향으로 등각도 간격 또는 대략 등각도 간격으로 배열되어 있고, 등피치 간격 또는 대략 등피치 간격으로 배열되어 있다. 각 직경방향 돌기(23)는, 상술한 바와 같이, 외측(도 3에 있어서 아래쪽)에서 내측(도 3에 있어서 위쪽)을 향하여 후술하는 축(슬링어(3))의 회전방향으로 나선 형상으로 연장되어 있다. 즉, 각 직경방향 돌기(23)는, 끝면 립(21)의 근원(21b) 측으로부터 끝면 립(21)의 선단(21a) 측을 향하여 슬링어(3)의 회전방향으로 기울어져 또는 구부러져 연장되어 있다. 또, 각 직경방향 돌기(23)는, 슬링어 접촉부(22a)로부터 간격을 두고 형성되어 있고, 슬링어 접촉부(22a)보다 내주측(외측)에, 즉 슬링어 접촉부(22a)보다 끝면 립(21)의 근원(21b) 쪽에 형성되어 있다.

끝면 립(21)에 있어서, 직경방향 돌기(23)는, 슬링어 접촉부(22a)로부터 간격을 두고 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 3에 도시된 바와 같이, 직경방향 돌기(23)의 내측(외주측) 끝부인 내측단(23a)은, 슬링어 접촉부(22a)의 외측(내주측) 가장자리부인 외측 가장자리(22b)로부터, 내주면(22)을 따라서 축선(x)을 따른 방향으로, 소정의 간격(G)을 둔 위치에 위치하고 있다. 이 간격(G)은, 후술하는 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서, 슬링어(3)의 홈(33)에 의한 펌프 작용이 발생하는 영역(펌프 영역)보다 내주측 영역에서, 적어도 부분적으로 직경방향 돌기(23)가 존재하도록 하는 간격이다.

또, 각 직경방향 돌기(23)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서, 슬링어(3)와 접촉하지 않도록 하는 형상으로 형성되어 있다. 즉, 사용 상태에 있어서, 직경방향 돌기(23)가 슬링어(3)의 플랜지부(31)의 외측 면에 접촉하지 않도록, 직경방향 돌기(23)의 내주면(22)으로부터의 높이 및 간격(G)이 설정되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 직경방향 돌기(23)는, 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 내측단(23a)으로부터 끝면 립(21)의 근원(21b) 측의 끝부인 외측단(23b)을 향하여 내주면(22)으로부터의 높이가 높아지고 있지만, 직경방향 돌기(23)의 내주면(22)으로부터의 높이는 이것으로 한정되지 않는다. 직경방향 돌기(23)는, 내측단(23a)으로부터 외측단(23b)에 걸쳐 내주면(22)으로부터 일정한 높이를 가질 수도 있고, 내측단(23a)으로부터 외측단(23b)을 향하여 내주면(22)으로부터의 높이가 낮아지고 있을 수도 있다. 또, 직경방향 돌기(23)는, 내측단(23a)으로부터 외측단(23b)에 걸친 내주면(22)으로부터의 높이가, 상술한 높아지는 것, 낮아지는 것, 및 일정한 것 등의 여러 가지의 조합일 수도 있다. 또, 직경방향 돌기(23)의 연장방향에 직교하는 단면에 있어서의 형상은, 여러 가지의 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 삼각형이나 사각형, 역 U자형상 등의 형상이다. 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서 직경방향 돌기(23)는, 슬링어(3)와 접촉하지 않도록 하는 형상으로 형성되어 있기 때문에, 직경방향 돌기(23)에 의해 슬링어(3)에 대한 슬라이딩 저항이 증가하지는 않는다.

또, 직경방향 돌기(23)의 연장방향의 형상은, 도 3에 도시된 바와 같이, 외측단(23b)으로부터 내측단(23a)을 향하여 끝이 가늘어지는 형상을 가질 수도 있고, 외측단(23b)과 내측단(23a)과의 사이에 걸쳐, 연장 방향에 직교하는 방향의 폭이 일정한 형상을 가질 수도 있고, 여러 가지의 형상을 가질 수도 있다. 또, 돌기(23)는, 내측단(23a)와 외측단(23b)과의 사이에서 똑바로 연장될 수도 있고, 구부러져서 연장될 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 끝면 립(21)의 내주면(22)에는, 적어도 하나의 원주방향 돌기(24)가, 축선(x)을 중심 또는 대략 중심으로 하는 동일한 또는 대략 동일한 원주 상에 설치되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 하나의 원주방향 돌기(24)가 끝면 립(21)에 설치되어 있다. 원주방향 돌기(24)는, 상술한 바와 같이, 직경방향 돌기(23)의 내측단(23a)보다 외측(끝면 립(21)의 근원(21b) 쪽)에 있어서, 축선(x) 주위에서 연장되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 원주방향 돌기(24)는, 밀봉장치(1)에 있어서의 후술하는 펌프 영역보다 타측(외측 혹은 내주측)에 설치되어 있다. 원주방향 돌기(24)는, 바람직하게는, 후술하는 환류(還流) 영역에 설치되어 있다.

또, 원주방향 돌기(24)는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 슬링어 접촉부(22a)보다 축선(x)방향에 있어서 외측 영역 내에서, 끝면 립(21)으로부터 돌출되어 있고, 원주방향 돌기(24)의 내측 끝부인 선단(24a)은, 축선(x)방향에 있어서, 슬링어 접촉부(22a)보다 외측에 위치하고 있다. 이와 같이, 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서 원주방향 돌기(24)는, 슬링어(3)와 접촉하지 않도록 하는 형상으로 형성되어 있기 때문에, 원주방향 돌기(24)에 의해 슬링어(3)에 대한 슬라이딩 저항이 증가하지는 않는다.

또, 원주방향 돌기(24)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 축선(x)방향에 있어서 내측을 향하여, 직경방향 돌기(23)보다 돌출되어 있다. 원주방향 돌기(24)는, 축선(x)방향에 있어서 내측을 향하여 직경방향 돌기(23)보다 돌출되지 않을 수도 있고, 원주방향 돌기(24)의 축선(x)방향에 있어서의 돌출량은, 직경방향 돌기(23)의 축선(x)방향에 있어서의 돌출량과 동일할 수 있다. 또, 원주방향 돌기(24)의 연장방향에 직교하는 단면(도 2 참조)에 있어서의 형상은, 직사각형으로 한정되지 않고 여러 가지의 형상을 가질 수도 있으며, 예를 들어 삼각형이나 사각형, 역 U자형상 등의 형상을 가질 수 있다. 원주방향 돌기(24)의 외주측에 면하는 면인 외주면(24b)은, 적어도 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서, 외주측에 면하는 면인 것이 바람직하고, 축선(x)을 따라 연장되는 면인 것이 바람직하고, 또는, 내주면(22) 쪽으로 경사진 축선(x)에 대해서 외주측으로 비스듬하게 연장되는 면인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 탄성체부(20)는, 끝면 립(21), 베이스 몸체부(25), 개스킷부(26), 후방 커버부(27), 더스트 립(28), 및 중간 립(29)을 가지고 있으며, 각 부분은 일체로 되어 있어, 탄성체부(20)는 동일한 재료로 일체로 형성되어 있다.

상술한 보강환(10)은, 금속재로 형성되어 있으며, 이 금속재로서는, 예를 들어, 스테인리스강이나 SPCC(냉간압연강)가 있다. 또, 탄성체부(20)의 탄성체로서는, 예를 들어, 각종 고무재가 있다. 각종 고무재로서는, 예를 들어, 니트릴 고무(NBR), 수소첨가 니트릴 고무(H－NBR), 아크릴 고무(ACM), 불소 고무(FKM) 등의 합성고무이다.

보강환(10)은, 예를 들어 프레스 가공이나 단조에 의해 제조되고, 탄성체부(20)는 성형 틀을 이용하여 가교(가류) 성형에 의해 성형된다. 이 가교 성형시에, 보강환(10)은 성형 틀 내에 배치되고, 탄성체부(20)가 가교 접착에 의해 보강환(10)에 접착되어, 탄성체부(20)와 보강환(10)이 일체로 성형된다.

슬링어(3)는, 후술하는 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서 축에 부착되는 환형상의 부재이며, 축선(x)을 중심 또는 대략 중심으로 하는 원환형상의 부재이다. 슬링어(3)는, 단면이 대략 L자 형상인 형상을 가지고 있고, 플랜지부(31)와 플랜지부(31)의 내주측 끝부에 접속하는 축선(x)방향으로 연장되는 통형상 또는 대략 통형상의 통부(34)를 가지고 있다.

플랜지부(31)는, 구체적으로는, 통부(34)로부터 직경방향으로 연장되는 중공 원반형상 또는 대략 중공 원반형상의 내주측 원반부(31a)와, 내주측 원반부(31a)보다 외주측에 있어서 확장되고 있는 직경방향으로 연장되는 중공 원반형상 또는 대략 중공 원반형상의 외주측 원반부(31b)와, 내주측 원반부(31a)의 외주측 끝부와 외주측 원반부(31b)의 내주측 끝부를 접속하는 접속부(31c)를 가지고 있다. 외주측 원반부(31b)는, 내주측 원반부(31a)보다 축선(x)방향에 있어서 외측에 위치하고 있다. 또한, 플랜지부(31)의 형상은, 상술한 형상으로 한정되는 것은 아니고, 적용 대상에 따라서 여러 가지의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 플랜지부(31)는, 내주측 원반부(31a) 및 접속부(31c)를 가지지 않고, 외주측 원반부(31b)가 통부(34)까지 연장되어 통부(34)에 접속하고, 통부(34)로부터 직경방향으로 연장되는 중공 원반형상 또는 대략 중공 원반형상 부분일 수도 있다.

슬링어(3)가 끝면 립(21)에 접촉하는 부분인 립 접촉부(32)는, 플랜지부(31)에 있어서, 외주측 원반부(31b)의 외측에 접하는 면인 외측면(31d)에 위치되어 있다. 외측면(31d)은 직경방향으로 확장되는 평면을 따르는 면인 것이 바람직하다. 또, 도 4에 도시된 바와 같이, 플랜지부(31)의 외측면(31d)에는, 내측으로 오목한 오목부에 의해 홈(33)이 형성되어 있다. 홈(33)은, 예를 들어 나사홈이다. 이 홈(33)에 의해, 슬링어(3)가 회전할 때에, 펌프 작용을 발생시킬 수 있다. 플랜지부(31)의 외측면(31d)에 있어서, 홈(33)은, 립 접촉부(32)보다 내주측으로부터 립 접촉부(32)보다 외주측의 영역에 걸쳐 형성되어 있다. 홈(33)은, 외주측 원반부(31b)의 외측면(31d)에 있어서 내주측 끝부로부터 외주측 끝부까지 연장되어 형성될 수도 있고, 립 접촉부(32)를 포함한 외측면(31d)의 직경방향의 일부의 폭의 영역(주위면)에 형성될 수도 있다. 또, 홈(33)은, 외주측 원반부(31b)의 외측면(31d)에 있어서, 립 접촉부(32)보다 내주측에 위치할 수도 있다. 플랜지부(31)의 외측면(31d)에는, 예를 들어 복수의 홈(33)이 형성되어 있고, 플랜지부(31)의 외측면(31d)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 4개의 나사 형상의 홈(33)이 형성되어 있고, 이들 4개의 나사 형상의 홈(33)은 4조 나사를 형성하고 있다. 홈(33)의 개수나 홈(33)이 연장되면서 그리는 형상은 4조 나사가 아니라 다른 것일 수도 있다. 홈(33)은, 예를 들어, 원추면에 형성된 나선형상의 나사홈을 이 원추면의 축선에 직교하는 평면에 투영했을 때 이 평면에 그려지는 선을 따른 형상으로 되어 있다.

또, 슬링어(3)에 있어서, 통부(34)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 부분적으로, 원통형 또는 대략 원통형의 부분인 원통부(35)를 가지고 있으며, 이 원통부(35)는 축에 끼워져 장착될 수 있게 형성되어 있다. 즉, 원통부(35)가 축에 단단히 끼워질 수 있도록, 원통부(35)의 내경이 축의 외주면의 직경보다 작게 되어 있다. 슬링어(3)는, 원통부(35)가 축에 단단히 끼워지는 것에 의해 고정되는 것에 한정되지 않고, 통부(34)에 있어서 축에 접착되어 고정되는 것일 수도 있고, 다른 공지의 고정 방법에 따라 축에 고정되는 것일 수도 있다. 또한, 통부(34)는, 그 전체가 원통부(35)에 의해 형성되어 있을 수도 있다.

슬링어(3)는, 금속재료를 기재로 하여 만들어지며, 예를 들어, SPCC(냉간압연강)를 기재로 하고, SPCC에 인산염 피막 처리가 실시되어 방수 처리되어 만들어진다. 인산염 피막 처리로서는, 예를 들어 인산아연 피막 처리가 있다. 방수 성능이 높은 슬링어(3)에 의해, 끝면 립(21)에 대한 슬라이딩부인 립 접촉부(32)에 녹이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 끝면 립(21)의 밀봉 기능이나 밀봉 성능을 오래 유지할 수 있다. 또, 녹이 발생하는 것에 의해, 홈(33)의 형상이 변화하는 것을 억제할 수 있어, 홈(33)이 발휘하는 펌프 효과의 저감을 억제할 수 있다. 슬링어(3)의 기재로서는, 스테인리스 등의 내부식성, 부식방지성능이 뛰어난 다른 금속이 이용될 수도 있다. 또, 슬링어(3)의 기재의 방수 처리는, 금속 도금 등의 다른 처리일 수도 있다.

다음에, 상술한 구성을 가지는 밀봉장치(1)의 작용에 대해 설명한다. 도 5는, 밀봉장치(1)가 설치 대상으로서의 하우징(100) 및 이 하우징(100)에 형성된 관통구멍인 축구멍(101)에 삽입된 축(102)에 부착된 사용 상태에 있어서의 밀봉장치(1)의 부분 확대 단면도이다. 하우징(100)은, 예를 들어 엔진의 프런트 커버, 또는 실린더 블록 및 크랭크 케이스이며, 축구멍(101)은, 프런트 커버, 또는 실린더 블록 및 크랭크 케이스에 형성된 크랭크 구멍이다. 또, 축(102)은, 예를 들어, 크랭크샤프트이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서, 밀봉장치 본체(2)는 축구멍(101)에 압입되어 축구멍(101)에 끼워져 있으며, 슬링어(3)는 축(102)에 단단히 끼워져서 축(102)에 부착되어 있다. 보다 구체적으로는, 보강환(10)의 외주측 원통부(11a)가 축구멍(101)의 내주면(101a)에 접촉하여, 밀봉장치 본체(2)의 축구멍(101)에 대한 축심 맞춤이 이루어지고, 또, 탄성체부(20)의 개스킷부(26)가 축구멍(101)의 내주면(101a)과 보강환(10)의 내주측 원통부(11b)와의 사이에서 직경방향으로 압축되어 개스킷부(26)가 축구멍(101)의 내주면(101a)에 밀착하여, 밀봉장치 본체(2)와 축구멍(101)과의 사이가 밀봉되고 있다. 또, 슬링어(3)의 원통부(35)가 축(102)에 압입되어, 원통부(35)의 내주면(35a)이 축(102)의 외주면(102a)에 밀착하여, 축(102)에 슬링어(3)가 고정되고 있다.

밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서, 탄성체부(20)의 끝면 립(21)이, 내주면(22)의 선단(21a)측 부분인 슬링어 접촉부(22a)에 있어서, 슬링어(3)의 플랜지부(31)의 외주측 원반부(31b)의 외측면(31d) 부분인 립 접촉부(32)에 접촉하도록, 밀봉장치 본체(2)와 슬링어(3)와의 사이의 축선(x)방향에 있어서의 상대 위치가 결정되어 있다. 또, 더스트 립(28)은 선단측 부분에 있어서 슬링어(3)의 통부(34)에 외주측으로부터 접촉하고 있다. 더스트 립(28)은, 예를 들어, 슬링어(3)의 원통부(35)의 외주면(35b)에 접촉하고 있다.

이와 같이, 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서, 끝면 립(21)은, 슬링어 접촉부(22a)에 있어서, 플랜지부(31)의 립 접촉부(32)에서 슬링어(3)가 립 접촉부(32)에 있어서 슬라이딩 가능하게 접촉하고 있어, 끝면 립(21) 및 슬링어(3)는, 슬링어 접촉부(22a) 및 립 접촉부(32)를 넘어 밀봉대상물 측으로부터 내부로 윤활유 등의 밀봉대상물이 삼출되는 것을 방지하고 있다. 또, 더스트 립(28)은 슬링어(3)의 통부(34)가 슬라이딩 가능하게 통부(34)에 접촉하고 있어, 외부에서 내부로의 이물의 진입을 방지하고 있다.

또, 밀봉장치(1)의 사용 상태에 있어서, 슬링어(3)의 플랜지부(31)의 외주측 원반부(31b)에 형성된 4조 나사를 형성하는 홈(33)은, 축(슬링어(3))이 회전할 경우에 펌프 작용을 일으킨다. 축(슬링어(3))의 회전에 의해, 플랜지부(31)와 끝면 립(21)과의 사이의 공간인 협소공간(S)에 있어서, 슬링어 접촉부(22a) 및 립 접촉부(32) 근방의 영역에 펌프 작용이 발생된다. 이 펌프 작용에 의해, 밀봉대상물 측으로부터 밀봉대상물이 협소공간(S)으로 삼출된 경우에도, 삼출된 밀봉대상물이 협소공간(S)으로부터 슬링어 접촉부(22a) 및 립 접촉부(32)를 넘어 밀봉대상물 측으로 되돌아간다. 이와 같이, 슬링어(3)의 플랜지부(31)에 형성된 홈(33)이 발생시킨 펌프 작용에 의해, 협소공간(S)으로의 밀봉대상물의 삼출이 억제되고 있다.

협소공간(S)에 있어서, 홈(33)에 의한 펌프 작용이 발생하는 영역(이하, 펌프 영역이라고도 한다.)을 넘어 더욱 외측으로 삼출된 밀봉대상물은, 축의 회전에 의해, 펌프 영역에 내주측에서 인접하는 영역에 있어서, 슬링어(3)의 회전방향으로 축선(x) 주위에서 회전하여, 그 영역(이하, 환류 영역이라고도 한다.)에 모아둘 수 있다.

끝면 립(21)에는, 내주면(22)에 직경방향 돌기(23)가 형성되어 있고, 직경방향 돌기(23)는, 슬링어 접촉부(22a)의 외측 가장자리(22b)로부터 간격(G)을 갖는 위치로부터 연장되어 있어, 적어도 부분적으로 환류 영역 내에서 연장되고 있다. 이 때문에, 환류 영역에 회전하면서 머물러 있는 밀봉대상물은 직경방향 돌기(23)에 부딪쳐, 또는 환류 영역에 회전하면서 머무는 밀봉대상물은 직경방향 돌기(23)를 따라, 직경방향 돌기(23)의 외측(내주측) 끝부인 외측단(23b) 측으로부터 내측(외주측) 끝부인 내측단(23a)으로 인도되어, 환류 영역에 머물러 있던 밀봉대상물은 펌프 영역으로 인도된다. 직경방향 돌기(23)에 의해 펌프 영역으로 인도된 밀봉대상물은 펌프 작용을 받아 밀봉대상물 쪽으로 되돌아간다.

또, 끝면 립(21)에는, 내주면에 원주방향 돌기(24)가 형성되어 있고, 원주방향 돌기(24)는, 직경방향 돌기(23)의 내측단(23a)보다 내주측에 있어서 연장되고 있어, 본 실시형태에 있어서는, 환류 영역에 있어서 연장되고 있다. 이 때문에, 환류 영역에 회전하면서 머물러 있는 밀봉대상물은, 원주방향 돌기(24)에 부딪쳐 직경방향 돌기(23)에 인도되고, 직경방향 돌기(23)에 의해 펌프 영역으로 인도되어 펌프 작용을 받아 밀봉대상물 쪽으로 되돌아간다. 또, 밀봉대상물은 원주방향 돌기(24)를 따라 회전하고, 원주방향 돌기(24)는, 밀봉대상물이 안정적으로 환류 영역에 머물도록 밀봉대상물을 안내한다. 또, 원주방향 돌기(24)는, 끝면 립(21)의 내주면(22)에서 선단(21a) 측으로부터 근원(21b) 측으로 흐르는 밀봉대상물과 마주쳐, 밀봉대상물의 내주면(22)의 선단(21a) 측으로부터 근원(21b) 측으로의 흐름을 정지시킨다.

도 6은, 끝면 립(21)의 직경방향 돌기(23) 및 원주방향 돌기(24)의 작용을 설명하기 위한, 끝면 립(21)의 직경방향 돌기(23) 및 원주방향 돌기(24)의 작용에 의한 밀봉대상물의 흐름을 나타내기 위한 도면이다. 도 6에 있어서, 점선(F1)으로 나타낸 바와 같이, 펌프 영역을 넘어 환류 영역 쪽으로 삼출된 밀봉대상물은, 직경방향 돌기(23)의 외주측에 면하는 측면인 측면(23c)에 부딪쳐, 펌프 영역 쪽으로 되돌아가거나, 직경방향 돌기(23)의 측면(23c)을 따라 내측단(23a)까지 인도되어 내측단(23a)으로부터 펌프 영역으로 되돌아간다. 이 때문에, 직경방향 돌기(23)는, 끝면 립(21)의 내주면(22)에 있어서, 내측단(23a) 측의 일부가 펌프 영역에 진입하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 후술하는 바와 같이, 펌프 영역은 축의 회전속도에 의해 직경방향의 폭이 변화한다고 생각된다. 이 때문에, 직경방향 돌기(23)의 내측단(23a) 측의 일부는, 축의 회전속도에 관계없이 펌프 영역에 진입하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또, 직경방향 돌기(23) 전체가 환류 영역에 존재하도록 형성되어 있는 경우에는, 상술한 바와 같이 펌프 영역을 넘어 환류 영역 쪽으로 삼출된 밀봉대상물을 재차 펌프 영역으로 되돌릴 수 있는 범위에 있어서, 슬링어 접촉부(22a)의 외측 가장자리(22b)로부터의 간격(G)이 설정되어 있다.

또, 직경방향 돌기(23)의 측면(23c)에 닿지 않거나, 닿았더라도 되돌아가지 않고 측면(23c)을 넘거나, 또한, 측면(23c)을 따라 내측단(23a)까지 인도되지 않고 측면(23c)을 넘어, 끝면 립(21)의 근원(21b) 쪽으로 더욱 전진하는 밀봉대상물도 있다. 이와 같이, 직경방향 돌기(23)가 상술한 바와 같이 작용하지 않아, 밀봉대상물을 재차 펌프 영역으로 되돌릴 수 없었던 경우에 있어서도, 끝면 립(21)의 근원(21b) 측으로 더욱 전진하는 밀봉대상물은, 원주방향 돌기(24)와 마주친다. 이 때문에, 도 6에 있어서 점선(F2)으로 나타낸 바와 같이, 직경방향 돌기(23)가 작용하지 않아 근원(21b) 쪽으로 더욱 전진하는 밀봉대상물은, 원주방향 돌기(24)의 외주면(24b)과 마주쳐 펌프 영역까지 되돌아가서 펌프 영역으로 복귀하거나, 원주방향 돌기(24)의 외주면(24b)을 따라 직경방향 돌기(23)에 인도되어 직경방향 돌기(23)의 측면(23c)에 마주쳐서 펌프 영역으로 되돌아가거나, 직경방향 돌기(23)의 측면(23c)을 따라 내측단(23a)까지 인도되고, 내측단(23a)으로부터 펌프 영역으로 되돌아간다. 또, 도 6에 있어서 점선(F3)으로 나타낸 바와 같이, 직경방향 돌기(23)가 작용하지 않고 근원(21b) 쪽으로 더욱 전진하는 밀봉대상물은, 원주방향 돌기(24)의 외주면(24b)을 따라 유동하고, 안정적으로 환류 영역에 머무를 수 있다.

또, 슬링어(3)의 정지 상태에 있어서, 슬링어 접촉부(22a) 및 립 접촉부(32)로부터 삼출된 밀봉대상물은, 그 자중에 의해 끝면 립(21)의 내주면(22)에서 선단(21a) 측으로부터 근원(21b) 측으로 흘러내리지만, 원주방향 돌기(24)의 외주면(24b)과 마주쳐 정지된다. 이 때문에, 슬링어(3)의 정지 상태에 있어서, 즉, 축(102)의 정지 상태에 있어서, 원주방향 돌기(24)는 밀봉대상물의 외부로의 삼출을 방지할 수 있다. 슬링어(3)의 정지 상태에 있어서의 밀봉대상물의 외부로의 삼출을 방지하기 위해서, 원주방향 돌기(24)의 외주면(24b)는, 축선(x)에 대해서 외주 측으로 비스듬하게 또는 구부러지게 연장되는 것이 바람직하다. 끝면 립(21)의 내주면(22)과 원주방향 돌기(24)의 외주면(24b)과의 사이에 밀봉대상물이 용이하게 머무를 수 있기 때문이다.

또, 상술한 바와 같이 끝면 립(21)의 근원(21b) 쪽으로 더욱 전진하는 밀봉대상물이 있기 때문에, 직경방향 돌기(23)는, 축(102)(슬링어(3))의 회전방향 측에 있어서 인접하는 직경방향 돌기(23)와, 축선(x)방향에 있어서 내주측(외측)에서 외주측(내측)으로 볼 때 부분적으로 겹쳐지도록 배열되어 있는 것이 바람직하다. 도 6의 좌측의 점선(F4)으로 나타낸 바와 같이, 밀봉대상물이 내측단(23a) 측의 직경방향 돌기(23)의 측면(23c)을 넘어 끝면 립(21)의 근원(21b) 쪽으로 흐르더라도, 이 직경방향 돌기(23)를 넘은 밀봉대상물은, 슬링어(3)의 회전방향 측에 있어서 인접하는 직경방향 돌기(23)의 측면(23c)에 마주쳐, 밀봉대상물을 되돌리고, 또는 밀봉대상물을 측면(23c)을 따라 내측단(23a)까지 인도하여, 밀봉대상물이 펌프 영역으로 되돌아가게 할 수 있기 때문이다. 또, 슬링어(3)의 회전방향과는 반대측에서 인접하는 직경방향 돌기(23)와 축선(x)방향에 있어서 외주측(내측)에서 내주측(외측)으로 볼 때 겹쳐지지 않은 직경방향 돌기(23)의 부분에, 슬링어(3)의 회전방향 측에서 인접하는 직경방향 돌기(23)가 축선(x)방향에 있어서 내주측(외측)에서 외주측(내측)으로 볼 때 부분적으로 겹쳐지도록, 직경방향 돌기(23)가 배열되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상술한 인접하는 직경방향 돌기(23)를 넘은 밀봉대상물을 펌프 영역으로 되돌리는 기능을 향상시키기 위해서, 서로 인접하는 직경방향 돌기(23)가 축선(x)방향에 있어서 내주측에서 외주측으로 볼 때 겹쳐지는 부분을 크게 하기 위해서, 직경방향 돌기(23)의 연장 방향(각도)이나, 서로 인접하는 직경방향 돌기(23)의 간격(피치)을 조정하는 것이 바람직하다. 또, 상술한 직경방향 돌기(23)의 기능을 끝면 립(21)이 원주방향에 있어서 균등하게 가지도록, 직경방향 돌기(23)는, 서로 동일한 간격으로 인접되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 밀봉장치(1)에 있어서는, 펌프 작용이 작동하는 펌프 영역을 넘어 환류 영역에까지 밀봉대상물이 삼출되더라도, 이 삼출된 밀봉대상물을 직경방향 돌기(23) 및 원주방향 돌기(24)에 의해 펌프 영역으로 되돌릴 수 있고, 나아가서 펌프 작용에 의해 밀봉대상물 쪽으로 되돌릴 수 있다.

슬링어(3)의 홈(33)으로 인한 펌프 작용은, 슬링어(3)의 회전이 고속으로 되면 저감된다. 이것은, 슬링어(3)의 회전이 고회전이 되는 만큼, 펌프 영역이 슬링어 접촉부(22a) 및 립 접촉부(32) 측을 향하여 수축하기 때문이라고 생각된다. 이 때문에, 밀봉대상물이 밀봉대상물 측으로부터 협소공간(S)으로 삼출되는 경우, 슬링어(3)의 회전이 고속으로 되는 만큼, 환류 영역에 진입하는 밀봉대상물이 늘어나게 된다. 환류 영역에서 환류하는 밀봉대상물의 양이, 환류 영역에 머무를 수 있는 밀봉대상물의 양을 넘으면, 밀봉대상물은 더욱 내부로 삼출되고, 나아가서 밀봉장치(1)의 외부로 삼출될 수 있다.

본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치(1)에 있어서는, 상술한 바와 같이, 펌프 영역을 넘어 환류 영역에까지 밀봉대상물이 삼출되더라도, 이 삼출된 밀봉대상물을 직경방향 돌기(23) 및 원주방향 돌기(24)에 의해 펌프 영역으로 되돌릴 수 있고, 나아가서 펌프 작용에 의해 밀봉대상물 측으로 되돌릴 수 있다. 더욱이, 원주방향 돌기(24)는, 펌프 영역을 넘어 환류 영역에까지 삼출된 밀봉대상물이 안정적으로 환류 영역에 머무르도록 안내할 수 있다. 이 때문에, 슬링어(3)의 회전이 고회전이 되어, 환류 영역에 머무는 밀봉대상물이 증가하더라도, 이 환류 영역에 머무는 밀봉대상물을 직경방향 돌기(23) 및 원주방향 돌기(24)에 의해 펌프 영역으로 되돌릴 수 있어, 환류 영역을 환류하는 밀봉대상물의 양이 환류 영역에 머무를 수 있는 밀봉대상물의 양을 넘는 것을 억제할 수 있다. 또, 슬링어(3)의 고회전에 의해 펌프 작용이 저감되더라도, 직경방향 돌기(23) 및 원주방향 돌기(24)에 의해 밀봉대상물을 펌프 영역으로 되돌리므로, 슬링어(3)의 고회전시에 있어서, 펌프 작용에 의해 밀봉대상물 측으로 되돌릴 수 있는 밀봉대상물을 많게 할 수 있다. 또, 원주방향 돌기(24)는, 밀봉대상물이 안정적으로 환류 영역에 머무르도록 안내할 수 있으므로, 환류 영역에 머무를 수 있는 밀봉대상물의 양을 증가시킬 수 있어, 슬링어(3)의 고회전에 의해 펌프 작용이 저감되더라도, 밀봉대상물이 더욱 외부로 삼출되는 것을 억제할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치(1)에 의하면, 슬링어(3)의 홈(33)에 의한 펌프 작용을 이용하는 경우에도, 축의 회전속도 값에 관계없이 밀봉대상물의 삼출을 억제할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 밀봉장치(4)에 대해 설명한다. 본 발명의 제2 실시형태에 따른 밀봉장치(4)는, 상술한 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치(1)에 비해서 원주방향 돌기의 형태가 다르고, 원주방향 돌기(24) 대신에 원주방향 돌기(41)를 가지고 있다. 이하, 상술한 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치(1)와 동일한 또는 유사한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략하고, 상이한 구성에 대해 설명한다.

도 7은, 상술한 도 3에 대응하는 도면으로서, 밀봉장치(4)에 있어서의 탄성체부(20)의 부분 확대 사시도이며, 베이스 몸체부(25)로부터 내주측 부분에 있어서의 탄성체부(20)가 축선(x)을 따르는 면에 있어서 절단된 상태로 도시되어 있다. 밀봉장치(4)에 있어서, 원주방향 돌기(41)는, 상술한 밀봉장치(1)의 원주방향 돌기(24)와 마찬가지로, 직경방향 돌기(23)의 내측단(23a)보다 외측(내주측)에 있어서 축선(x) 주위에서 연장되어 있고, 슬링어 접촉부(22a)보다 축선(x)방향에 있어서의 외측에 있어서 끝면 립(21)으로부터 돌출되어 있다.

구체적으로는, 끝면 립(21)의 내주면(22)에는, 원주방향 돌기(41)가, 축선(x)을 중심 또는 대략 중심으로 하는 동일한 또는 대략 동일한 원주 상에 설치되어 있다. 원주방향 돌기(41)는, 상술한 바와 같이, 직경방향 돌기(23)의 내측단(23a)보다 외측(끝면 립(21)의 근원(21b)측)에 있어서, 축선(x) 주위에서 연장되어 있고, 예를 들어, 밀봉장치(4)에 있어서의 펌프 영역보다 외측(혹은 내주측)에 설치되어 있다.

또, 원주방향 돌기(41)는, 상술한 원주방향 돌기(24)와 마찬가지로(도 1, 2 참조), 슬링어 접촉부(22a)보다 축선(x)방향에 있어서 외측의 영역 내에서, 끝면 립(21)으로부터 돌출되어 있고, 원주방향 돌기(41)의 내측 끝부인 선단(41a)은, 축선(x)방향에 있어서, 슬링어 접촉부(22a)보다 외측에 위치하고 있다. 이와 같이, 밀봉장치(4)의 사용 상태에 있어서 원주방향 돌기(41)는, 슬링어(3)와 접촉하지 않도록 하는 형상으로 형성되어 있어, 원주방향 돌기(41)에 의해 슬링어(3)에 대한 슬라이딩 저항이 증가하는 것은 아니다.

또, 원주방향 돌기(41)는, 상술한 원주방향 돌기(24)(도 2 참조)와 마찬가지로, 축선(x)방향에 있어서 내측을 향하여, 직경방향 돌기(23)보다 돌출되어 있다. 원주방향 돌기(41)는, 축선(x)방향에 있어서 내측을 향하여, 직경방향 돌기(23)보다 돌출되어 있지 않을 수도 있고, 원주방향 돌기(41)의 축선(x)방향에 있어서의 돌출량은, 직경방향 돌기(23)의 축선(x)방향에 있어서의 돌출량과 동일할 수도 있다. 또, 원주방향 돌기(41)의 연장 방향에 직교하는 단면(도 2 참조)에 있어서의 형상은, 직사각형으로 한정되지 않고 여러 가지의 형상을 가질 수도 있으며, 예를 들어 삼각형이나 사각형, 역 U자형상 등의 형상을 가질 수 있다. 원주방향 돌기(41)의 외주측에 면하는 면인 외주면(41b)은, 적어도 밀봉장치(4)의 사용 상태에 있어서 외주측에 면하는 면인 것이 바람직하고, 축선(x)을 따라 연장되는 면인 것이 바람직하고, 또는, 내주면(22) 측으로 기울어져 축선(x)에 대해서 외주측으로 경사지게 연장되는 면인 것이 바람직하다.

원주방향 돌기(41)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 직경방향 돌기(23)의 슬링어(3)의 회전방향과는 반대측에 면하는 측면(23c)과의 사이에 간극(42)을 가지고 있다. 간극(42)은, 원주방향으로 연장되는 간극이며, 서로 인접하는 직경방향 돌기(23) 사이의 폭의 일부에 형성되어 있다. 즉, 서로 인접하는 직경방향 돌기(23) 사이의 공간 중 적어도 하나에 있어서, 슬링어(3)의 회전방향측 직경방향 돌기(23)의 측면(23c)으로부터 슬링어(3)의 회전방향과는 반대측의 일부의 범위에서 원주방향 돌기(41)가 끊어져 있고, 이 끊어진 부분에 있어서 원주방향 돌기(41)에 간극(42)이 형성되어 있다. 간극(42)은, 서로 인접하는 직경방향 돌기(23) 사이의 공간 중 복수에 있어서 형성될 수도 있고, 도시한 실시형태에 있어서는, 서로 인접하는 직경방향 돌기(23) 사이의 공간 모두에 있어서 간극(42)이 형성되어 있다.

다음에, 상술한 구성을 가지는 밀봉장치(4)의 작용에 대해 설명한다. 도 8은, 끝면 립(21)의 직경방향 돌기(23) 및 원주방향 돌기(41)의 작용에 의한 밀봉대상물의 흐름을 나타내기 위한 도면이다. 밀봉장치(4)에 있어서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상술한 밀봉장치(1)와 마찬가지로, 직경방향 돌기(23)가 삼출된 밀봉대상물에 작용하고(점선 F1, F4), 원주방향 돌기(41)가 상술한 밀봉장치(1)의 원주방향 돌기(24)와 마찬가지로 삼출된 밀봉대상물에 작용한다(점선 F2, F3). 또, 원주방향 돌기(41)는, 축(52)의 정지 상태에 있어서, 상술한 밀봉장치(1)의 원주방향 돌기(24)와 마찬가지로 제방으로서 작동한다.

또, 도 8에 도시된 바와 같이, 원주방향 돌기(41)를 넘어 더욱 내주측으로 밀봉대상물이 전진하는 경우에도, 밀봉대상물이 직경방향 돌기(23)에 마주친 경우에, 밀봉대상물은 펌프 영역 측으로 되돌아가거나, 직경방향 돌기(23)의 측면(23c)을 따라 내주단(23a) 방향으로 인도되어, 원주방향 돌기(41)에 도달한다. 본 실시형태에 따른 밀봉장치(4)에 있어서는, 원주방향 돌기(41)가 간극(42)을 가지고 있기 때문에, 원주방향 돌기(41)를 넘어 직경방향 돌기(23)에서 되돌려진 밀봉대상물, 또는 직경방향 돌기(23)의 측면(23c)을 따라 내주단(23a) 방향으로 인도된 밀봉대상물을, 간극(42)을 통해 원주방향 돌기(41)로부터 펌프 영역 측까지 되돌릴 수 있다(점선 F5). 간극(42)을 통해 원주방향 돌기(41)보다 펌프 영역 측까지 되돌려진 밀봉대상물에는, 상술한 바와 같이, 직경방향 돌기(23)나 원주방향 돌기(42)가 작용하여, 펌프 영역으로 되돌아갈 수 있다. 이와 같이, 밀봉장치(4)에 있어서는, 원주방향 돌기(41)를 넘어 누출된 밀봉대상물도 펌프 영역으로 되돌릴 수 있어, 밀봉대상물이 외부로 누출되는 것을 보다 억제할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 밀봉장치(4)에 의하면, 슬링어(3)의 홈(33)에 의한 펌프 작용을 이용하는 경우에도, 축의 회전속도 값에 관계없이 밀봉대상물의 삼출을 억제할 수 있다.

이하, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밀봉장치(5)에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

본 발명의 제3 실시형태에 따른 밀봉장치(5)는, 상술한 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치(1)에 비해서, 탄성체부의 형태가 상이하다. 이하, 상술한 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치(1)에 비해서 동일한 또는 유사한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략하고, 상이한 부분에 대해 설명한다.

도 9는, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밀봉장치(5)의 개략 구성을 나타내기 위한 축선(x)을 따른 단면에 있어서의 단면도이며, 도 10은, 밀봉장치(5)의 축선(x)을 따른 단면의 일부를 확대하여 나타내는 부분 확대 단면도이다. 본 실시형태에 따른 밀봉장치(5)는, 상술한 밀봉장치(1)와 마찬가지로, 축과 이 축이 삽입되는 구멍과의 사이의 환형상 간극의 밀봉을 도모하기 위한 밀봉장치이다.

도 9, 10에 도시된 바와 같이, 밀봉장치(5)는, 상술한 밀봉장치(1)의 밀봉장치 본체(2)에 대응하는 밀봉장치 본체(50)와, 슬링어(3)를 구비하고 있다. 밀봉장치 본체(50)는, 보강환(10)과, 보강환(10)에 부착되어 있는 탄성체로 형성되어 있는 축선(x) 주위에서 환형상인 탄성체부(51)를 구비하고 있다. 탄성체부(51)는, 상술한 밀봉장치(1)의 탄성체부(20)에 비해서, 직경방향 돌기의 형태가 상이하여, 상술한 탄성체부(20)의 직경방향 돌기(23)와는 상이한 직경방향 돌기(52)를 가지고 있으며, 또, 원주방향 돌기의 형태가 상이하여, 상술한 탄성체부(20)의 원주방향 돌기(24)와는 상이한 원주방향 돌기(53, 54)를 가지고 있다.

탄성체부(51)에 있어서, 끝면 립(21)의 내주면(22)에는, 도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 직경방향 돌기(52)가 원주방향으로 나란히 형성되어 있다. 직경방향 돌기(52)는, 직경방향 돌기(23)와 마찬가지로, 후술하는 바와 같이, 외측에서 내측을 향하여 축(102)(슬링어(3))의 회전방향으로 나선형상으로 연장되어 있고, 끝면 립(21)에 있어서 슬링어 접촉부(22a)보다 내주측에 형성되어 있다.

도 11, 12에 도시된 바와 같이, 끝면 립(21)의 내주면(22)에는, 복수의 직경방향 돌기(52)가, 동일한 또는 대략 동일한 원주 상에, 원주방향으로 등각도 간격 또는 대략 등각도 간격으로 배열되어 있고, 등피치 간격 또는 대략 등피치 간격으로 배열되어 있다. 각 직경방향 돌기(52)는, 상술한 바와 같이, 외측(도 11, 12에 있어서 아래쪽)으로부터 내측(도 11, 12에 있어서 위쪽)을 향하여 축(102)(슬링어(3))의 회전방향으로 나선형상으로 연장되어 있다. 즉, 각 직경방향 돌기(52)는, 끝면 립(21)의 근원(21b) 측으로부터 선단(21a) 측을 향하여 슬링어(3)의 회전방향으로 경사지게 연장되어 있다. 또, 각 직경방향 돌기(52)는, 슬링어 접촉부(22a)로부터 간격을 두고 형성되어 있고, 슬링어 접촉부(22a)보다 내주측(외측)에, 즉 끝면 립(21)의 근원(21b) 측에 형성되어 있다.

끝면 립(21)에 있어서, 직경방향 돌기(52)는, 상술한 직경방향 돌기(23)와 마찬가지로, 슬링어 접촉부(22a)로부터 간격을 두고 형성되어 있고, 직경방향 돌기(52)의 내측(외주측) 끝부인 내측단(52a)은, 슬링어 접촉부(22a)의 외측 가장자리(22b)로부터, 내주면(22)을 따라서 축선(x)을 따른 방향으로, 소정의 간격(G)을 둔 위치에 위치하고 있다(도 3 참조). 또, 직경방향 돌기(52)는, 끝면 립(21)의 내주면(22)을 따라 후술하는 원주방향 돌기(54)까지 연장되어 있고, 직경방향 돌기(52)의 외측(내주측) 끝부인 외측단(52b)은, 후술하는 원주방향 돌기(54)의 외주면(54b)에 접속되어 있다.

또, 각 직경방향 돌기(52)는, 후술하는 바와 같이, 상술한 밀봉장치(1)의 직경방향 돌기(23)와 마찬가지로, 밀봉장치(5)의 사용 상태에 있어서, 슬링어(3)와 접촉하지 않도록 하는 형상으로 형성되어 있다. 즉, 사용 상태에 있어서, 직경방향 돌기(52)가 슬링어(3)의 플랜지부(31)의 외측면(31d)에 접촉하지 않도록, 직경방향 돌기(52)의 내주면(22)으로부터의 높이 및 간격(G)이 설정되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 직경방향 돌기(52)는, 도 10, 12에 도시된 바와 같이, 내측단(52a)으로부터 외측단(52b)을 향하여 내주면(22)으로부터의 높이가 높아지고 있다. 또, 직경방향 돌기(52)는, 외측단(52b)에 있어서 원주방향 돌기(54)의 외주면(54b)의 축선(x)방향에 있어서의 폭 전체 중 일부에 걸쳐 연장되어 있다. 직경방향 돌기(52)는, 중간 립(29)까지 연장되어 있을 수도 있고, 직경방향 돌기(52)의 외측단(52b)이 중간 립(29)의 외주측 면인 외주면(29a)에 접속하고 있을 수도 있고, 중간 립(29)과 원주방향 돌기(54)와의 사이의 위치까지 연장되어 있을 수도 있다.

상술한 바와 같이, 직경방향 돌기(52)는, 끝면 립(21)의 내주면(22)에 있어서, 슬링어 접촉부(22a)의 외측 가장자리(22b)로부터 간격(G)의 위치로부터 내주 측을 향하여 리브 형상으로 형성되어 있고, 원주방향으로 접하는 면인 측면(52c, 52d)이 끝면 립(21)의 내주면(22)에 직교 또는 대략 직교하여 연장되어 있다. 측면(52c, 52d)은, 내주면(22)에 직교하지 않고 경사지게 연장되어 있을 수도 있고, 예를 들어, 측면(52c)은 내주면(22) 측으로 경사져 있을 수도 있다. 측면(52c)과 측면(52d)은 서로 평행 또는 대략 평행하게 연장되어 있고, 직경방향 돌기(52)의 슬링어(3)측 면을 형성하는 끝면(52e)은, 평면형상으로 또는 대략 평면형상으로 연장되어 있다. 끝면(52e)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 내측단(52a)에 있어서 끝면 립(21)의 내주면(22)에 매끄럽게 접속하도록, 내측단(52a)측 부분의 형상이 설정되어 있다. 예를 들어, 끝면(52e)은, 내측단(52a)측 부분이 다른 부분으로부터 굴곡 또는 만곡되어 있다.

직경방향 돌기(52)의 내주면(22)으로부터의 높이는 상기 구체적인 형상으로 한정되지 않는다. 직경방향 돌기(52)는, 내측단(52a)으로부터 외측단(52b)에 걸쳐 내주면(22)으로부터 일정한 높이일 수도 있고, 내측단(52a)으로부터 외측단(52b)을 향하여 내주면(22)으로부터의 높이가 낮아질 수도 있다. 또, 직경방향 돌기(52)는, 내측단(52a)으로부터 외측단(52b)에 걸친 내주면(22)으로부터의 높이가, 상술한 바와 같이 높아지는 것, 낮아지는 것, 및 일정한 것 등의 여러 가지의 조합일 수도 있다. 또, 직경방향 돌기(52)의 연장 방향에 직교하는 단면에 있어서의 형상은, 직사각형으로 한정되지 않고 여러 가지의 형상을 가질 수도 있고, 예를 들어 삼각형이나 사각형, 역 U자형상 등의 형상을 가질 수 있다. 밀봉장치(5)의 사용 상태에 있어서 직경방향 돌기(52)는, 슬링어(3)와 접촉하지 않도록 하는 형상으로 형성되어 있기 때문에, 직경방향 돌기(52)에 의해 슬링어(3)에 대한 슬라이딩 저항이 증가하지는 않는다.

또, 직경방향 돌기(52)의 연장 방향의 형상은, 상술한 직경방향 돌기(23)와 마찬가지로(도 3 참조), 외측단(52b)으로부터 내측단(52a)을 향하여 끝이 가늘어지는 형상일 수도 있고, 외측단(52b)과 내측단(52a)과의 사이에 걸쳐, 연장 방향에 직교하는 방향의 폭이 연장 방향을 향하여 변화하는 형상일 수도 있고, 여러 가지의 형상일 수도 있다. 또, 직경방향 돌기(52)는, 내측단(52a)과 외측단(52b)과의 사이에서 똑바로 연장되어 있을 수도 있고, 구부러지게 연장되어 있을 수도 있다.

끝면 립(21)의 내주면(22)에는, 적어도 하나의 원주방향 돌기가, 축선(x)을 중심 또는 대략 중심으로 하는 동일한 또는 대략 동일한 원주 상에 설치되어 있다. 본 실시형태에 따른 밀봉장치(5)에 있어서는, 도 9 ~ 12에 도시된 바와 같이, 원주방향 돌기로서 2개의 원주방향 돌기(53, 54)가 끝면 립(21)에 설치되어 있다.

원주방향 돌기(53)는, 상술한 원주방향 돌기(24)와 마찬가지로, 도 10, 12에 도시된 바와 같이, 직경방향 돌기(52)의 내측단(52a)보다 외측(외측단(52b)측)에 있어서, 축선(x) 주위에서 연장되고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 원주방향 돌기(53)는, 밀봉장치(5)에 있어서의 펌프 영역보다 내주측에 설치되어 있다. 원주방향 돌기(53)는, 바람직하게는 환류 영역에 설치되어 있다.

또, 원주방향 돌기(53)는, 도 10, 12에 도시된 바와 같이, 슬링어 접촉부(22a)보다 축선(x)방향에 있어서 외측의 영역 내에서, 끝면 립(21)으로부터 돌출되어 있고, 원주방향 돌기(53)의 내측 끝부인 선단(53a)은, 축선(x)방향에 있어서, 슬링어 접촉부(22a)보다 외측에 위치하고 있다. 이와 같이, 밀봉장치(5)의 사용 상태에 있어서 원주방향 돌기(53)는, 슬링어(3)와 접촉하지 않도록 하는 형상으로 형성되어 있기 때문에, 원주방향 돌기(53)에 의해 슬링어(3)에 대한 슬라이딩 저항이 증가하지는 않는다.

또, 원주방향 돌기(53)는, 도 10, 12에 도시된 바와 같이, 축선(x)방향에 있어서 내측을 향하여, 직경방향 돌기(52)보다 돌출되어 있다. 원주방향 돌기(53)는, 축선(x)방향에 있어서 내측을 향하여 직경방향 돌기(52)보다 돌출되지 않을 수도 있고, 원주방향 돌기(53)의 축선(x)방향에 있어서의 돌출량은, 직경방향 돌기(52)의 축선(x)방향에 있어서의 돌출량과 동일할 수도 있다. 또, 원주방향 돌기(53)의 연장 방향에 직교하는 단면(도 10 참조)에 있어서의 형상은, 직사각형으로 한정되지 않고 여러 가지의 형상을 가질 수 있고, 예를 들어 삼각형이나 사각형, 역 U자형상 등의 형상을 가질 수 있다.

원주방향 돌기(53)의 외주측에 면하는 면인 외주면(53b)은, 적어도 밀봉장치(5)의 사용 상태에 있어서, 축선(x)을 따라 연장되는 면인 것이 바람직하고, 또는, 내주면(22) 측으로 기울어져 축선(x)에 대해서 외주측으로 경사지게 연장되는 면인 것이 바람직하다. 즉, 원주방향 돌기(53)의 외주면(53b)은, 축선(x)방향에 있어서 내측으로 향함에 따라 직경이 확대되는 원추면 형상 또는 대략 원추면 형상인 것이 바람직하다.

원주방향 돌기(54)는, 도 10, 12에 도시된 바와 같이, 원주방향 돌기(53)보다 외측 또는 내주측(끝면 립(21)의 근원(21b)측)에 있어서, 축선(x) 주위에서 연장되고 있다. 또, 원주방향 돌기(54)는, 도 10, 12에 도시된 바와 같이, 슬링어 접촉부(22a)보다 축선(x)방향에 있어서 외측의 영역 내에서, 끝면 립(21)으로부터 돌출되어 있고, 원주방향 돌기(54)의 내측 끝부인 선단(54a)은, 축선(x)방향에 있어서, 슬링어 접촉부(22a)보다 외측에 위치하고 있다. 이와 같이, 밀봉장치(5)의 사용 상태에 있어서 원주방향 돌기(54)는, 슬링어(3)와 접촉하지 않도록 하는 형상으로 형성되어 있기 때문에, 원주방향 돌기(54)에 의해 슬링어(3)에 대한 슬라이딩 저항이 증가하지는 않는다.

또, 원주방향 돌기(54)는, 도 10, 12에 도시된 바와 같이, 축선(x)방향에 있어서 내측을 향하여, 직경방향 돌기(52)보다 돌출되어 있다. 원주방향 돌기(54)는, 축선(x)방향에 있어서 내측을 향하여 직경방향 돌기(52)보다 돌출되지 않을 수도 있고, 원주방향 돌기(54)의 축선(x)방향에 있어서의 돌출량은, 직경방향 돌기(52)의 축선(x)방향에 있어서의 돌출량과 동일할 수도 있다. 또, 원주방향 돌기(54)의 연장 방향에 직교하는 단면(도 10 참조)에 있어서의 형상은, 직사각형으로 한정되지 않고 여러 가지의 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 삼각형이나 사각형, 역 U자형상 등의 형상을 가질 수 있다.

원주방향 돌기(54)의 외주측에 면하는 면인 외주면(54b)은, 적어도 밀봉장치(5)의 사용 상태에 있어서, 축선(x)을 따라 연장되는 면인 것이 바람직하고, 또는, 내주면(22) 측으로 기울어져 축선(x)에 대해서 외주측으로 경사지게 연장되는 면인 것이 바람직하다. 즉, 원주방향 돌기(54)의 외주면(54b)은, 축선(x)방향에 있어서 내측으로 향함에 따라 직경이 확대되는 원추면 형상 또는 대략 원추면 형상인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 직경방향 돌기(52)는 내주측에서 원주방향 돌기(54)까지 연장되어 있고, 직경방향 돌기(52)의 외측단(52b)은, 원주방향 돌기(54)의 외주면(54b)에 접속하고 있다. 원주방향 돌기(54)는, 예를 들어, 직경방향에 있어서, 선단(54a)이 외주측 원반부(31b)에 접하는 위치(범위)에 형성되어 있다.

다음에, 상술한 구성을 가지는 밀봉장치(5)의 작용에 대해 설명한다. 직경방향 돌기(52)는, 상술한 밀봉장치(1)에 있어서의 직경방향 돌기(23)와 마찬가지로 삼출되는 밀봉대상물에 작용한다(도 6의 점선 F1, F4 참조). 또, 원주방향 돌기(53)는, 상술한 밀봉장치(1)에 있어서의 원주방향 돌기(24)와 마찬가지로 작용한다(도 6의 F2, F3). 또, 내주측의 원주방향 돌기(54)는, 외주측의 원주방향 돌기(53)를 넘어 더욱 외부로 삼출되어 나온 밀봉대상물에 작용한다. 구체적으로는, 원주방향 돌기(54)는, 더욱 삼출되어 나온 밀봉대상물과 마주쳐서, 밀봉대상물을 내주측으로 되돌린다. 이 되돌려진 밀봉대상물이 원주방향 돌기(53)보다 내측에 있어서의 직경방향 돌기(52)에 도달할 경우, 직경방향 돌기(52)는 측면(52c)의 작용에 의해, 밀봉대상물을 펌프 영역까지 되돌릴 수 있다. 이와 같이, 원주방향 돌기(54)는, 직경방향 돌기(52)의 밀봉대상물을 펌프 영역에 되돌리는 기능을 보조하는 기능을 가지고 있다.

또, 원주방향 돌기(54)는, 내주측의 원주방향 돌기(53)와 마찬가지로, 밀봉대상물을 안정적으로 환류 영역에 머무르게 할 수 있고, 또, 슬링어(3)의 정지 상태에 있어서, 그 자중에 의해 끝면 립(21)의 내주면(22)을 선단(21a) 측으로부터 근원(21b) 측으로 흘러내리는 밀봉대상물을 멈출 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밀봉장치(5)에 있어서는, 직경방향 돌기(52) 및 원주방향 돌기(53, 54)에 의해, 슬링어 접촉부(22a) 및 립 접촉부(32)를 넘어 누출된 밀봉대상물을 펌프 영역으로 되돌릴 수 있고, 펌프 영역이 좁아지는 축(102)의 고회전시에 있어서도, 원주방향 돌기(53, 54)에 의해 많은 밀봉대상물을 환류 영역에 유지할 수 있어, 펌프 영역으로 되돌아가는 밀봉대상물의 양을 많게 할 수 있다. 또, 원주방향 돌기(53, 54)에 의해, 축(102)의 정지시에 있어서 밀봉대상물이 중간 립(28) 측으로부터 누출되는 것을 억제할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밀봉장치(5)에 의하면, 슬링어(3)의 홈(33)에 의한 펌프 작용을 이용하는 경우에도, 축의 회전속도 값에 관계없이 밀봉대상물의 삼출을 억제할 수 있다.

다음에, 본 발명의 실시형태에 따른 밀봉장치(1, 4, 5)의 변형예에 대해 설명한다.

도 14는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밀봉장치(1)의 변형예를 나타내는 도면이고, 도 15는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 밀봉장치(4)의 변형예를 나타내는 도면이다. 밀봉장치(1, 4)의 끝면 립(21)은, 복수의 원주방향 돌기를 가질 수 있고, 예를 들어, 도 14, 15에 도시된 바와 같이, 밀봉장치(1, 4)의 끝면 립(21)은, 원주방향 돌기(24)에 더하여, 밀봉장치(5)의 끝면 립(21)이 가지는 원주방향 돌기(54)를 더 가지고 있을 수 있다.

도 16은, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 밀봉장치(5)의 변형예를 나타내는 도면이며, 도 16에 도시된 바와 같이, 끝면 립(21)의 원주방향 돌기(53)는, 밀봉장치(4)의 원주방향 돌기(41)와 마찬가지로, 적어도 하나의 직경방향 돌기(52)의 슬링어(3)의 회전방향과는 반대측에 면하는 측면(52c)과의 사이에 간극(42)을 가질 수 있다. 도 16에 나타낸 변형예에 있어서는, 서로 인접하는 직경방향 돌기(52) 사이의 공간 모두에 있어서 간극(42)이 형성되어 있다.

또, 직경방향 돌기(23, 52)는, 나선형상으로 연장되어 있다고 했지만, 끝면 립(21)의 내주면(22) 상에서 여러 가지의 형상을 형성하도록 연장될 수 있고, 끝면 립(21)의 내주면(22) 상에 나선형상으로 배열될 수도 있다. 또, 돌기(23, 52)의 각각의 측면(23c, 23d) 및 측면(52c, 52d)은, 평면형상일 수도 있고, 곡면형상일 수도 있다.

슬링어(3)가 가지는 홈(33)은, 상술한 바와 같이, 도 4에 나타내는 나사(4조 나사) 형상으로 한정되지 않고, 다른 형상일 수도 있다. 예를 들어, 도 17의 (a)에 도시된 바와 같이, 내주측으로부터 외주측을 향하여 축선(x)을 중심 또는 대략 중심으로 하여 방사상으로 연장되는 홈일 수도 있고, 또, 도 17의 (b)에 도시된 바와 같이, 원주방향으로 경사지게 연장되는 홈일 수도 있다.

밀봉장치(1, 4, 5)에 있어서, 탄성체부(20, 51)는, 더스트 립(28) 및 중간 립(29)을 가지고 있다고 했지만, 탄성체부(20, 51)는, 더스트 립(28) 및 중간 립(29)을 가지지 않을 수도 있고, 더스트 립(28) 및 중간 립(29) 중 어느 하나만을 가질 수도 있다.

또, 본 실시형태에 따른 밀봉장치(1, 4, 5)는, 엔진의 크랭크 구멍에 적용되는 것으로 했지만, 본 발명에 따른 밀봉장치의 적용 대상은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 다른 차량이나 범용기계, 산업기계 등, 본 발명으로 거둘 수 있는 효과를 이용할 수 있는 모든 구성에 대해서, 본 발명은 적용 가능하다.

1, 4, 5: 밀봉장치, 2, 50: 밀봉장치 본체, 3: 슬링어, 10: 보강환, 11: 통부, 11a: 외주측 원통부, 11b: 내주측 원통부, 11c: 접속부, 12, 14: 원반부, 13: 추환부, 20, 51: 탄성체부, 21: 끝면 립, 21a: 선단, 21b: 근원, 22: 내주면, 22a: 슬링어 접촉부, 22b: 외측 가장자리, 23, 52: 직경방향 돌기, 23a, 52a: 내측단, 23b, 52b: 외측단, 23c, 23d, 52c, 52d: 측면, 24, 41, 53, 54: 원주방향 돌기, 24a, 41a, 53a, 54a: 선단, 24b, 41b, 53b, 54b: 외주면, 25: 베이스 몸체부, 26: 개스킷부, 27: 후방 커버부, 28: 더스트 립, 29: 중간 립, 29a: 외주면, 31: 플랜지부, 31a: 내주측 원반부, 31b: 외주측 원반부, 31c: 접속부, 31d: 외측면, 32: 립 접촉부, 33: 홈, 34: 통부, 35: 원통부, 35a: 내주면, 35b: 외주면, 42: 간극, 52e: 끝면, 100: 하우징, 101: 축구멍, 101a: 내주면, 102: 축, 102a: 외주면, G: 간격, S: 협소공간, x: 축선.

Claims (6)

1. 축과 상기 축이 삽입되는 구멍과의 사이의 환형상 간극을 밀봉하기 위한 밀봉장치로서,
   상기 구멍에 끼워지는 밀봉장치 본체와,
   상기 축에 부착되는 슬링어를 구비하며,
   상기 밀봉장치 본체는, 축선 주위에서 환형상인 보강환과, 상기 보강환에 부착되어 있는 탄성체로 형성되어 있고 상기 축선 주위에서 환형상인 탄성체부를 가지고 있으며,
   상기 슬링어는, 외주측을 향하여 연장되고 상기 축선 주위에서 환형상의 부분인 플랜지부를 가지고 있으며,
   상기 탄성체부는, 상기 축선방향에 있어서 일측을 향하여 연장되고, 상기 플랜지부에 상기 축선방향에 있어서 타측으로부터 접촉하고 상기 축선 주위에서 환형상의 립인 끝면 립을 가지고 있으며,
   상기 슬링어의 상기 플랜지부의 상기 타측에는 적어도 하나의 홈이 형성되어 있으며,
   상기 끝면 립의 내주측의 면에는, 복수의 직경방향 돌기가 원주방향으로 나란히 형성되어 있고, 또한, 적어도 하나의 원주방향 돌기가 형성되어 있으며,
   상기 직경방향 돌기는, 상기 타측으로부터 상기 일측을 향하여 상기 축의 회전방향으로 나선형상으로 연장되어 있고, 상기 끝면 립에 있어서 상기 끝면 립이 상기 슬링어에 접촉하는 부분인 슬링어 접촉부보다 내주측에 형성되어 있으며,
   상기 원주방향 돌기는, 상기 직경방향 돌기의 상기 일측의 끝부보다 상기 타측에 있어서, 상기 축선 주위에서 연장되고, 또한, 상기 슬링어 접촉부보다 상기 축선방향에 있어서의 상기 타측에 있어서 상기 끝면 립으로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 원주방향 돌기는, 적어도 하나의 상기 직경방향 돌기의 상기 축의 회전방향과는 반대쪽에 면하는 측면과의 사이에 간극을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 원주방향 돌기는, 상기 밀봉장치에 있어서의 펌프 영역보다 상기 타측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 직경방향 돌기는, 상기 끝면 립에 있어서, 상기 슬링어 접촉부로부터 간격을 두고 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 직경방향 돌기는, 상기 밀봉장치에 있어서의 환류 영역으로부터 펌프 영역에 이르도록, 상기 슬링어 접촉부로부터 상기 간격을 두고 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 슬링어에 형성된 홈은 나사홈인 것을 특징으로 하는 밀봉장치.

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