KR20230114288A

KR20230114288A - 밀봉 장치

Info

Publication number: KR20230114288A
Application number: KR1020237022681A
Authority: KR
Inventors: 켄이치 요시무라
Original assignee: 엔오케이 가부시키가이샤
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2023-08-01
Also published as: EP4287783A1; US20240035573A1; CN116746284A; WO2022163675A1; JP2024045492A; JPWO2022163675A1; JP7437539B2

Abstract

발열에 의한 열화를 방지할 수 있는 밀봉 장치를 제공한다. 밀봉 장치(1)는, 축선 둘레로 환형인 금속제 유지고리(10)와, 외주측에 있어서 유지고리(10)에 고정되며, 축선 둘레로 환형의 시일립(20)으로서, 축선에 대하여 비스듬히 연장되며, 내주측의 단부를 형성히고, 내주측에, 내주측 부재에 접촉하는 제1 내주면(22)을 가지는 시일부(21)를 가지는 시일립(20)과, 외주측에 있어서 유지고리(10)에 고정되며, 축선 둘레로 환형의 도전성을 가지는 도전립(30)으로서, 축선에 대하여 비스듬히 연장되며, 내주측의 단부를 형성하고, 내주측에, 내주측 부재에 접촉하는 제2 내주면(32)을 가지는 접점부(31)를 가지는 도전립(30)을 포함하고, 시일립(20)과 도전립(30)은, 적어도 시일부(21)와 접점부(31)에 있어서 축선 방향으로 간격을 두고 배치된다.

Description

밀봉 장치

본 개시는 밀봉 장치에 관한 것이며, 특히, 모터나 그 부근에 사용되는 밀봉 장치에 관한 것이다.

근년 자동차의 전동화가 진행되고 있으며, 하이브리드차나 전기 자동차 및 연료 전지 자동차 등의 전동 자동차의 개발이 진행되고 있다. 하이브리드차나 전동 자동차에서는, 동력원으로서 구동 모터가 사용된다. 구동 모터에서 발생하는 야기 전류는 전자파 노이즈가 되어 차량의 전자 기기에 영향을 미치는 경우가 있다.

이에, 도전성의 금속 브러시를 개재하여 구동되는 축과 하우징 사이에 접지를 위한 도통 경로를 형성하는 기술이 알려져 있다(예를 들어, 일본 특개 2015-207534호 공보). 이로써, 노이즈의 원인이 되는 전동기로부터의 리크 전류는, 금속 브러시에 의한 도통 경로를 개재하여 하우징으로 방전된다.

그러나, 이러한 금속 브러시를 사용하는 경우, 시일 부재의 설치 공간에 더하여 금속 브러시의 설치 공간을 확보할 필요가 있다. 또한, 추가 비용이 소요된다.

반면에, 차체에 설치된 전동기의 하우징의 관통공과 전동기의 회전축 사이를 밀봉하는 오일 시일의 시일 부재 자체를 도전성 고무로 형성하는 기술이 알려져 있다(예를 들어, 일본 특개 2015-207534호 공보). 이로써, 도전성 고무를 개재하여 하우징과 회전축이 전기적으로 도통되고, 회전축에 야기된 전자 노이즈를 금속제 하우징으로 릴리스할 수 있다. 이로써, 공간 절약화 및 비용 저감을 도모할 수 있다. 또한, 정상기에 기초하는 노이즈의 발생을 억제하기 위해서, 도전성 고무로 이루어지는 시일 부재를 가지는 밀봉 장치가 알려져 있다(예를 들어, 일본 특개 2015-014296호 공보).

도전성 고무로 이루어지는 시일 부재에 의해, 공간 절약화나 비용 저감을 도모할 수 있다. 그러나, 시일 부재는 고속 회전하는 축에 접촉하고 있어, 이에 따른 발열(슬라이드 이동 발열)에 의해 시일 부재가 열화될 우려가 있다. 그러면, 시일 성능이 저하될 우려가 있고, 또한, 도전 성능이 저하될 우려가 있다. 이와 같이, 전자 노이즈 억제를 위해서 도전성을 가지는 시일 부재에 대하여, 발열에 의한 열화를 방지하는 것이 요구된다.

본 개시는, 발열에 의한 열화를 방지할 수 있는 밀봉 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 하나의 관점은,

내주(內周)측 부재와 외주(外周)측 부재 사이의 환(環)형의 공간을 밀봉하기 위한 밀봉 장치로서,

축선 둘레로 환형인 금속제 유지고리와

외주측에 있어서 상기 유지고리에 고정되며, 상기 축선 둘레로 환형의 시일립으로서,

상기 축선에 대하여 비스듬히 연장되며, 내주측의 단부(端部)를 형성하는 시일부로서, 내주측에, 상기 내주측 부재에 접촉하는 제1 내주면을 가지는 시일부

를 가지는 시일립과,

외주측에 있어서 상기 유지고리에 고정되며, 상기 축선 둘레로 환형의 도전성을 가지는 도전립으로서,

상기 축선에 대하여 비스듬히 연장되며, 내주측의 단부를 형성하는 접점부로서, 내주측에, 상기 내주측 부재에 접촉하는 제2 내주면을 가지는 접점부

를 가지는 도전립

을 포함하고,

상기 시일립과 상기 도전립은, 적어도 상기 시일부와 상기 접점부에 있어서 상기 축선 방향으로 간격을 두고 배치되는, 밀봉 장치이다.

본 개시의 밀봉 장치에 의하면, 발열에 의한 열화를 방지할 수 있다.

도 1은 실시형태의 밀봉 장치의 개략 구성을 나타낸, 축선을 따른 단면도
도 2는 도 1의 단면의 상측 부분 확대 단면도
도 3은 실시형태의 밀봉 장치의 시일립을 부분적으로 나타낸 단면도
도 4는 실시형태의 밀봉 장치의 시일립의 정면도
도 5는 실시형태의 밀봉 장치의 사용 상태를 나타낸 부분 확대 단면도

이하, 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 실시형태의 밀봉 장치(1)의 개략 구성을 나타낸, 축선(x)을 따른 단면도이다. 도 2는, 도 1의 밀봉 장치(1)의 단면의 상측 부분 확대 단면도이다. 이하, 설명의 편의상, 축선(x)에 있어서 화살표 a 방향을 외측, 화살표 b 방향을 내측으로 한다. 구체적으로는, 내측이란, 밀봉 장치(1)가 장착되는 부재의 내부 공간측이며, 윤활제 등의 밀봉 대상물이 존재하는 공간측(밀봉 대상물측)이다. 외측이란, 밀봉 대상물측과는 반대측이며, 밀봉 대상물이 누설되지 않게 하는 측이며, 대기(大氣)측이다. 또한, 축선(x)에 수직인 방향(이하, '지름 방향'이라고도 함.)에 있어서, 축선(x)으로부터 이격되는 방향(도 1, 2의 화살표 c 방향)측을 외주측으로 하고, 축선(x)에 근접하는 방향(도 1, 2의 화살표 d 방향)측을 내주측으로 한다.

실시형태의 밀봉 장치(1)는, 내주측 부재와 외주측 부재 사이의 환형의 공간을 밀봉한다. 후술하는 바와 같이, 사용 상태에 있어서 환형의 공간에 밀봉 장치(1)가 장착된다. 내주측 부재는, 예를 들어, 전동 모터의 출력축이다. 외주측 부재는, 예를 들어, 전동 모터의 출력축이 관통하는 관통공을 가지는 전동 모터의 하우징이다. 또한, 내주측 부재는, 축선(x) 둘레로 회전하는 부재에 한정되지 않고, 축선(x)을 따라 왕복 운동하는 부재일 수도 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 밀봉 장치(1)는, 유지고리(10)와, 시일립(20)과, 도전립(30)을 가진다. 유지고리(10)는, 금속제이며, 축선(x) 둘레로 환형이다. 시일립(20)은, 축선(x) 둘레로 환형이다. 도전립(30)은, 도전성을 가지며, 축선(x) 둘레로 환형이다. 시일립(20) 및 도전립(30)은, 외주측에 있어서 유지고리(10)에 고정된다.

시일립(20)은, 시일부(21)를 가진다. 시일부(21)는, 축선(x)에 대하여 비스듬히 연장되며, 내주측에 단부(내주 단부(20a))를 가진다. 도전립(30)은, 접점부(31)를 가진다. 접점부(31)는, 축선(x)에 대하여 비스듬히 연장되며, 내주측에 단부(내주 단부(30a))를 가진다. 시일립(20) 및 도전립(30)은, 적어도 시일부(21)와 접점부(31)에 있어서 축선(x) 방향으로 간격을 두고 있다. 시일립(20)은, 시일부(21)의 내주측에 면(面)하는 내주면(22)을 가진다. 내주면(22)은, 내주측 부재에 접촉한다. 도전립(30)은, 접점부(31)의 내주측에 면하는 내주면(32)을 가진다. 내주면(32)은, 내주측 부재에 접촉한다.

유지고리(10)는, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 축선(x) 방향에 있어서 시일립(20) 또는 도전립(30)이 눌려붙여지는 수용부를 가진다. 시일립(20) 및 도전립(30)이 축선(x) 방향으로 유지고리(10)에 눌려붙여진다. 이로써, 시일립(20) 및 도전립(30)은, 유지고리(10)에 유지된다.

유지고리(10)는, 금속제이며, 축선(x)을 중심으로 하는 환형이다. 축선(x)을 따른 단면(이하, 단지 '단면'이라고도 함.)에 있어서, 유지고리(10)는, L자형이다. 유지고리(10)는, 예를 들어, 원통부(11)와 원반부(12)를 가진다. 원통부(11)는, 축선(x) 방향으로 연장되는 원통형이다. 원반부(12)는, 원통부(11)의 외측(화살표 a 방향측)의 단부로부터 내주측(화살표 d 방향)으로 연장되는 중공(中空) 원반형이다. 원반부(12)는, 수용부가 된다. 후술하는 바와 같이 사용 상태에 있어서 외주측 부재에 형성된 관통공의 내주면에, 원통부(11)가 끼워맞춤 고정 가능하게 형성된다.

시일립(20)은, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 축선(x)을 중심으로 하는 환형이다. 시일립(20)은, 탄성 재료로 형성된다. 시일립(20)의 단면 형상은, 내주측과 외주측 사이의 연장 방향을 따라 동일한 두께를 가진다.

시일립(20)은, 시일부(21)와, 고정부(23)와, 접속부(24)를 가진다. 시일부(21)는, 시일립(20)의 내주측의 부분이다. 고정부(23)는, 시일부(21)의 외주측에 위치한다. 고정부(23)는, 지름 방향으로 연장되며, 외주측에 단부(외주 단부(20b))를 가진다. 고정부(23)는, 접속부(24)를 개재하여 시일부(21)에 접속된다. 접속부(24)는, 시일부(21)와 고정부(23)를 접속한다.

시일부(21)는, 축선(x) 방향에 있어서 외측(화살표 a 방향)을 향함에 따라 직경을 확장하도록, 축선(x)에 대하여 비스듬히 연장된다. 시일부(21)는, 연장 방향으로 걸쳐 동일한 두께를 가진다. 또한, 두께란, 단면에 있어서 연장 방향에 직교하는 방향의 폭이다.

시일부(21)는, 구체적으로는, 축선(x)을 중심으로 하는 원뿔대통 형상이다. 고정부(23)는, 지름 방향으로 평행하게 연장된다. 고정부(23)는, 연장 방향으로 걸쳐 동일한 두께를 가진다. 접속부(24)는, 고정부(23)에 대하여 시일부(21)가 내측에 위치하도록, 외측으로 볼록하여 굴곡 연장된다. 접속부(24)는, 연장 방향으로 걸쳐 동일한 두께를 가진다.

사용 상태에 있어서 시일부(21)의 내주면(22)은, 내주측 부재에 접촉한다. 예를 들어, 도 1, 도 2에 나타낸 사용 상태에 있어서의 내주측 부재의 외주면을 나타낸 가상선(l1)보다 내주측의 접촉부(22a)가 내주측 부재에 접촉한다. 접촉부(22a)는, 내주 단부(20a)로부터 시일부(21)의 연장 방향으로 폭을 가지는 환형의 면이 된다.

고정부(23)는, 축선(x) 방향에 있어서 외측을 향하는 힘을 받는다. 고정부(23)는, 구체적으로는, 축선(x)을 중심으로 하는 중공 원반형이다. 고정부(23)는, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 유지고리(10)의 원반부(12)에 대응하는 지름 방향의 길이를 가진다. 예를 들어, 고정부(23)는, 유지고리(10)의 원반부(12)의 지름 방향의 길이보다 약간 짧은 지름 방향의 길이를 가진다. 또한, 고정부(23)는, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 후술하는 도전립(30)의 고정부(33)에 대응하는 지름 방향의 길이를 가진다. 예를 들어, 고정부(23)는, 도전립(30)의 고정부(33)의 지름 방향의 길이보다 약간 짧은 지름 방향의 길이를 가진다.

고정부(23)는, 외주 단부(20b)에 있어서 원통부(11)의 내주면(11a)에 접촉한다. 또한, 고정부(23)는, 외주 단부(20b)에 있어서 원통부(11)의 내주면(11a)에 접촉하지 않아도 되다.

시일립(20)에는, 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 나사홈(25)이 형성된다. 나사홈(25)은, 사용 상태에 있어서의 내주측 부재의 회전에 수반하여, 시일립(20)의 외측으로부터 내측을 향하는 기류(氣流)를 형성한다. 이로써, 시일립(20)의 외측으로부터 내측로의 펌프 작용이 발생된다. 나사홈(25)은, 예를 들어 4개의 홈(25a)으로 형성되며 4줄(條) 나사(four-threaded screw)를 형성한다. 홈(25a)은, 시일립(20)의 표면으로부터 내부로 오목해진다. 홈(25a)은, 내주측 부재의 회전 방향에 대응하는 방향으로 연장된다.

나사홈(25)은, 4줄 나사를 형성하는 것에 한정되지 않고, 나사홈(25)을 형성하는 홈의 개수도 4개에 한정되지 않는다. 나사홈(25)은, 펌프 작용을 발생시키면 된다. 예를 들어, 나사홈(25)은, 1줄 나사를 형성하는 1개의 홈(25a)으로 형성될 수도 있고, 다른 다줄 나사를 형성하는 다수의 홈(25a)으로 형성될 수도 있다.

나사홈(25)은, 시일부(21)의 내주면(22)에 형성된다. 각각의 홈(25a)은, 접촉부(22a)보다 외측으로부터 접촉부(22a)를 교차하여 내주 단부(20a)에 이른다. 나사홈(25)의 위치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 각각의 홈(25a)은, 내주 단부(20a)에 이르지 않아도 된다. 또한, 각각의 홈(25a)은, 내주면(22)의 접촉부(22a)보다 외측에만 형성되며 접촉부(22a)에 이르지 않아도 된다. 또한, 시일립(20)은, 나사홈(25)을 가지지 않아도 된다.

도전립(30)은, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 축선(x)을 중심으로 하는 환형이다. 도전립(30)은, 도전성을 가지는 재료로 형성된다. 도전립(30)은, 시일립(20)과 같은 형상을 가진다. 도전립(30)의 단면 형상은, 내주측과 외주측 사이의 연장 방향을 따라 동일한 두께를 가진다.

도전립(30)은, 접점부(31)와, 고정부(33)와, 접속부(34)를 가진다. 접점부(31)는, 도전립(30)의 내주측의 부분이다. 고정부(33)는, 접점부(31)의 외주측에 위치한다. 고정부(33)는, 지름 방향으로 연장되며, 외주측에 단부(외주 단부(30b))를 가진다. 고정부(33)는, 접속부(34)를 개재하여 접점부(31)에 접속된다. 접속부(34)는, 접점부(31)와 고정부(33)를 접속한다.

접점부(31)는, 축선(x) 방향에 있어서 외측(화살표 a 방향)을 향함에 따라 직경을 확장하도록, 축선(x)에 대하여 비스듬히 연장된다. 접점부(31)는, 연장 방향으로 걸쳐 동일한 두께를 가진다. 또한, 두께란, 단면에 있어서 연장 방향에 직교하는 방향의 폭이다.

접점부(31)는, 구체적으로는, 축선(x)을 중심으로 하는 원뿔대통 형상이다. 고정부(33)는, 지름 방향으로 평행하게 연장된다. 고정부(33)는, 연장 방향으로 걸쳐 동일한 두께를 가진다. 접속부(34)는, 고정부(33)에 대하여 접점부(31)가 내측에 위치하도록, 외측으로 볼록하여 굴곡 연장된다. 접속부(34)는, 연장 방향으로 걸쳐 동일한 두께를 가진다.

사용 상태에 있어서 접점부(31)의 내주면(32)은, 내주측 부재에 접촉한다. 예를 들어, 도 1, 도 2에 나타낸 사용 상태에 있어서의 내주측 부재의 외주면을 나타낸 가상선(l1)보다 내주측의 접촉부(32a)가 내주측 부재에 접촉한다. 접촉부(32a)는, 내주 단부(30a)로부터 접점부(31)의 연장 방향으로 폭을 가지는 환형의 면이 된다.

고정부(33)는, 축선(x) 방향에 있어서 외측으로 향하는 힘을 받는다. 고정부(33)는, 축선(x) 방향에 있어서 외측을 향하여, 유지고리(10)의 원반부(12)에 눌려붙여진다. 고정부(33)는, 구체적으로는, 축선(x)을 중심으로 하는 중공 원반형이다. 고정부(33)는, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 유지고리(10)의 원반부(12)에 대응하는 지름 방향의 길이를 가진다. 예를 들어, 고정부(33)는, 유지고리(10)의 원반부(12)의 지름 방향의 길이보다 약간 긴 지름 방향의 길이를 가진다.

고정부(33)는, 외주 단부(30b)에 있어서 원통부(11)의 내주면(11a)에 접촉한다. 또한, 고정부(33)는, 외주 단부(30b)에 있어서 원통부(11)의 내주면(11a)에 접촉하지 않아도 되다.

도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 도전립(30)의 형상은, 시일립(20)의 형상과 유사하다. 또한, 도 1, 도 2에서는, 접점부(31)의 접촉부(32a)의 폭이 시일부(21)의 접촉부(22a)의 폭보다 크다. 도전립(30)의 조임 여유가 시일립(20)의 조임 여유보다 크다. 다만, 시일립(20)의 조임 여유와 도전립(30)의 조임 여유의 관계는 이에 한정되지 않는다.

시일립(20) 및 도전립(30)은, 외주측에 있어서 유지고리(10)에 고정된다. 예를 들어, 밀봉 장치(1)는, 가압고리(13)를 가진다. 가압고리(13)는, 유지고리(10)에 시일립(20) 및 도전립(30)을 고정한다. 가압고리(13)는, 축선(x) 둘레로 환형이다. 가압고리(13)는, 유지고리(10)에 끼워맞춤 고정 가능하다. 가압고리(13)는, 시일립(20) 및 도전립(30)을 축선(x) 방향에 있어서 외측으로 누른다.

가압고리(13)는, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 축선(x)을 중심으로 하는 환형이다. 가압고리(13)는, 단면 형상이 L자형이다. 가압고리(13)는, 원통부(13a)와 가압부(13b)를 가진다. 원통부(13a)는, 축선(x) 방향으로 연장되는 원통형이다. 가압부(13b)는, 중공 원반형이며, 원통부(13a)의 외측의 단부로부터 내주측으로 연장된다. 원통부(13a)는, 유지고리(10)의 원통부(11)의 내주측에 끼워맞춤되어 고정된다. 가압부(13b)는, 시일립(20)의 고정부(23)에 축선(x) 방향에 있어서 내측으로부터 접촉한다.

밀봉 장치(1)는, 스페이서(14)를 가진다. 스페이서(14)는, 시일립(20) 및 도전립(30)과 유지고리(10)가 고정되는 부분에 있어서, 축선(x) 방향에 있어서 시일립(20)과 도전립(30) 사이에 간격을 형성한다. 스페이서(14)는, 금속제이며, 축선(x) 둘레로 환형이다. 스페이서(14)는, 예를 들어, 축선(x)을 중심으로 하는 중공 원반형이다. 스페이서(14)의 단면 형상은, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 지름 방향으로 평행하게 연장된다. 스페이서(14)는, 연장 방향으로 걸쳐 두께가 일정하다.

스페이서(14)는, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 시일립(20)의 고정부(23) 및 도전립(30)의 고정부(33)에 대응하는 지름 방향의 길이를 가진다. 스페이서(14)는, 예를 들어, 시일립(20)의 고정부(23)의 지름 방향의 길이와 동등한 지름 방향의 길이를 가진다. 이와 같이, 스페이서(14)는, 축선(x) 방향에 있어서 시일립(20)의 고정부(23)와 도전립(30)의 고정부(33) 사이에 끼워진다. 또한, 스페이서(14)는, 외주 단부(14a)에 있어서 원통부(11)의 내주면(11a)에 접촉한다. 또한, 스페이서(14)는, 외주 단부(14a)에 있어서 원통부(11)의 내주면(11a)에 접촉하지 않아도 되다.

도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 시일립(20) 및 도전립(30)은, 축선(x) 방향에 있어서 유지고리(10)의 원반부(12)와 가압고리(13)의 가압부(13b) 사이에 끼워져 유지고리(10)에 고정된다. 가압고리(13)는, 유지고리(10)의 원통부(11)에 압입되어 고정된다.

시일립(20)과 도전립(30) 사이에는, 스페이서(14)가 끼워진다. 이로써, 축선(x) 방향에 있어서 시일립(20)과 도전립(30)과는 이격되며, 시일립(20)과 도전립(30) 사이에는 공간(S)이 형성된다. 구체적으로는, 시일립(20)의 고정부(23)가 가압고리(13)의 가압부(13b)에 의해 축선(x) 방향에 있어서 외측으로 눌린다. 도전립(30)의 고정부(33)가 스페이서(14)를 개재하여 시일립(20)의 고정부(23)에 의해 축선(x) 방향에 있어서 외측으로 눌린다. 도전립(30)의 고정부(33)가 유지고리(10)의 원반부(12)에 축선(x) 방향에 있어서 외측을 향하여 눌려붙여진다. 이로써, 시일립(20) 및 도전립(30)이 각각 고정부(23, 33)에 있어서 유지고리(10)와 가압고리(13) 사이에 끼움지지되어 유지고리(10)에 고정된다. 이와 같이, 접착제를 사용하지 않고 시일립(20) 및 도전립(30)이 유지고리(10)에 고정된다.

또한, 시일립(20)의 외주 단부(20b), 도전립(30)의 외주 단부(30b), 및 스페이서(14)의 외주 단부(14a)는, 유지고리(10)의 원통부(11)에 접촉한다. 또한, 시일립(20)의 외주 단부(20b)는, 유지고리(10)의 원통부(11)에 접촉하지 않아도 되다. 도전립(30)의 외주 단부(30b)는, 유지고리(10)의 원통부(11)에 접촉하지 않아도 되다. 스페이서(14)의 외주 단부(14a)는, 유지고리(10)의 원통부(11)에 접촉하지 않아도 되다.

또한, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 유지고리(10)는, 지지부(15)를 가져도 된다. 가압고리(13)가 유지고리(10)의 원통부(11)에 끼워맞춤되어, 시일립(20), 도전립(30), 및 스페이서(14)를 유지고리(10)의 원반부(12)와 끼움지지하고 있는 상태로, 지지부(15)는, 가압고리(13)를 유지고리(10)에 고정한다. 지지부(15)는, 원통부(11)의 내측의 단부로부터 내주측으로 돌출한다. 지지부(15)는, 환형이며, 가압고리(13)의 원통부(13a)의 내측의 단부에 내측으로부터 접촉한다. 예를 들어, 지지부(15)는, 원통부(11)의 내측의 단부가 내주측으로 변형되는 것에 의해 형성된다.

상술한 바와 같이, 시일립(20)의 고정부(23)와 도전립(30)의 고정부(33) 사이에는 스페이서(14)가 끼워진다. 또한, 시일립(20)과 도전립(30)은, 서로 유사하다. 이로써, 시일립(20)과 도전립(30) 사이의 공간(S)은, 내주측과 외주측 사이의 연장 방향으로 걸쳐 일정한 폭이 된다. 또한, 공간(S)은, 사용 상태에 있어서 시일립(20)의 시일부(21)와 도전립(30)의 접점부(31)가 지름 방향에 있어서 겹치지 않는 간격을 가진다. 공간(S)에는, 도전성 그리스(G)가 설치되어도 된다. 도전성 그리스(G)는, 공간(S) 전체를 충전해도 되고, 공간(S)의 일부에 설치되어도 된다.

시일립(20)은, 예를 들어, PTFE 및 고무 중 어느 하나로 형성된다. 도전립(30)은, 도전성을 가지는 재료로 형성된다. 예를 들어, 도전립(30)은, 도전 PTFE, 도전 직물, 및 도전 고무로 형성된다.

상술한 바와 같이, 장착 대상인 외주측 부재와 내주측 부재 사이의 환형의 간극에, 유지고리(10)를 끼워맞춤 가능하다. 또한, 시일립(20)은, 내주측 부재에 접촉 가능하다. 이로 인해, 밀봉 대상물의 외측로의 누설을 방지함과 함께 대기측으로부터의 모래나 오탁수, 먼지 등의 이물 침입을 방지할 수 있다.

도전성 도전립(30)은, 내주측 부재에 접촉 가능하다. 또한, 도전립(30)은, 외주측 부재에 장착되는 금속제 유지고리(10)에 접촉한다. 이로 인해, 밀봉 장치(1)는, 내주측 부재와 외주측 부재 사이의 도통 경로를 형성한다.

또한, 도전립(30)의 고정부(33)의 외측면(33a)은, 유지고리(10)의 원반부(12)에 접촉한다. 도전립(30)의 외주 단부(30b)는, 유지고리(10)의 원통부(11)에 접촉한다. 이로 인해, 도전립(30)과 유지고리(10) 사이의 접촉 면적이 커져 내주측 부재와 외주측 부재 사이의 도통 경로의 도전성이 높아진다.

금속제 스페이서(14)가 도전립(30)의 고정부(33)의 내측면(33b)에 접촉한다. 스페이서(14)는, 유지고리(10)의 원통부(11)에 접촉한다. 이로 인해, 도전립(30)과 유지고리(10) 사이의 접촉 면적이 커져 내주측 부재와 외주측 부재 사이의 도통 경로의 도전성이 높아진다.

또한, 접착재를 사용하지 않고 도전립(30), 유지고리(10), 및 스페이서(14)와의 사이가 고정된다. 이로 인해, 도전립(30)과 유지고리(10) 사이의 접촉 면적의 감소를 억제하여, 내주측 부재와 외주측 부재 사이의 도통 경로의 도전성이 높아진다.

다음에, 밀봉 장치(1)의 작용에 대해 설명한다. 도 5는, 사용 상태에 있어서의 밀봉 장치(1)의 부분 확대 단면도이다. 장착 대상으로서의 하우징(50)은, 관통공인 축 구멍(51)을 가진다. 축 구멍(51)에는, 축(52)이 삽입된다. 사용 상태에 있어서 밀봉 장치(1)는, 축(52)에 장착된다. 하우징(50)은, 예를 들어, 전동 모터의 하우징이다. 축(52)는, 예를 들어, 전동 모터의 출력축이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 밀봉 장치(1)의 사용 상태에 있어서 밀봉 장치(1)는, 축 구멍(51)에 압입되어 안착된다. 이와 같이, 밀봉 장치(1)는, 하우징(50)에 고정된다. 보다 구체적으로는, 유지고리(10)는, 축 구멍(51)에 압입된다. 유지고리(10)의 원통부(11)는, 축 구멍(51)의 내주면(51a)에 밀착된다. 이로써, 밀봉 장치(1)와 축 구멍(51) 사이가 밀봉된다. 또한, 유지고리(10)가 축 구멍(51)에 압입됨으로써 밀봉 장치(1)가 축 구멍(51)에 대하여 축심이 맞춰진다.

밀봉 장치(1)의 사용 상태에 있어서 시일부(21)의 내주면(22)이 축(52)의 외주면(52a)에 접촉하여 탄성적으로 변형된다. 그리고, 내주면(22)의 접촉부(22a)가 축(52)의 외주면(52a)에 접촉한다.

이와 같이, 밀봉 장치(1)의 사용 상태에 있어서 축(52)이 슬라이드 이동 가능하게, 시일립(20)은, 축(52)의 외주면(52a)에 접촉한다. 이로써, 시일립(20)은, 시일립(20)을 넘어 밀봉 대상물측으로부터 외측으로 윤활유 등의 밀봉 대상물이 누출되는 것을 방지한다. 또한, 시일립(20)은, 외부로부터 내부로의 이물의 진입을 방지한다.

시일립(20)은, 축선(x) 방향의 어느 정도의 폭을 가지는 접촉부(22a)에 있어서 축(52)의 외주면(52a)에 접촉한다. 이로 인해, 시일립(20)과 축(52) 사이의 슬라이드 이동 저항이 저감된다. 이로써, 시일립(20)과 축(52) 사이의 슬라이드 이동 발열이 억제되며, 발생하는 열량이 저감된다. 이로써, 슬라이드 이동 발열에 의한 시일립(20)의 열화를 방지하고, 시일 성능의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 시일립(20)에는, 펌프 작용을 발휘하는 나사홈(25)이 형성된다. 이로 인해, 만일 시일립(20)을 넘어 하우징(50)의 내부로부터 외부로 밀봉 대상물이 삼출되어도, 삼출된 밀봉 대상물을 하우징(50)의 외부로부터 내부로 복귀시킬 수 있다. 이와 같이, 펌프 작용에 의해도, 밀봉 장치(1)의 시일 성능이 향상된다. 또한, 펌프 작용에 의해, 시일립(20)의 접촉부(22a)와 축(52)의 외주면(52a) 사이에 밀봉 대상물의 층이 형성된다. 이로써, 시일립(20)과 축(52) 사이의 슬라이드 이동 저항이 저감되며, 슬라이드 이동 발열의 발생을 억제할 수 있다. 밀봉 장치(1)에 의하면, 나사홈(25)의 작용에 의해도, 시일립(20)과 축(52) 사이의 슬라이드 이동 발열을 억제할 수 있다. 이로써, 슬라이드 이동 발열에 의한 시일립(20)의 열화를 방지하고 시일 성능의 저하를 방지할 수 있다.

시일립(20)이 PTFE로 형성되는 경우, 시일립(20)의 내열성이 높아진다. 또한, 시일립(20)의 마찰 계수가 저감되며, 슬라이드 이동 저항이 저감된다. 이로써, 슬라이드 이동 발열의 발생을 억제하고, 슬라이드 이동 발열에 의한 시일립(20)의 열화를 방지함과 함께 시일 성능의 저하를 방지할 수 있다.

밀봉 장치(1)의 사용 상태에 있어서 접점부(31)의 내주면(32)이 축(52)의 외주면(52a)에 접촉하여 탄성적으로 변형된다. 그리고, 내주면(32)의 접촉부(32a)가 축(52)의 외주면(52a)에 접촉한다.

이와 같이, 밀봉 장치(1)의 사용 상태에 있어서 축(52)이 슬라이드 이동 가능하게, 도전립(30)은, 축(52)의 외주면(52a)에 접촉한다. 또한, 유지고리(10)는, 하우징(50)에 접촉한다. 밀봉 장치(1)는, 축(52)과 하우징(50) 사이에 도통 경로를 형성한다. 이로써, 전동 모터에 있어서 발생하는 리크 전류를, 축(52)으로부터 도통 경로를 개재하여 하우징(50)으로 방전한다. 이로써, 리크 전류에 기초하는 노이즈의 발생을 방지할 수 있다.

도전립(30)은, 축선(x) 방향의 어느 정도의 폭을 가지는 접촉부(32a)에 있어서, 축(52)의 외주면(52a)에 접촉한다. 이로 인해, 도전립(30)과 축(52) 사이의 슬라이드 이동 저항이 저감된다. 이로써, 도전립(30)과 축(52) 사이의 슬라이드 이동 발열이 억제되며, 발생하는 열량이 저감된다. 이로써, 슬라이드 이동 발열에 의한 도전립(30)의 열화를 방지하고, 도전 성능의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 도전립(30)은, 축선(x) 방향의 어느 정도의 폭을 가지는 접촉부(32a)에 있어서 축(52)의 외주면(52a)에 접촉한다. 이로 인해, 도통 경로의 단면적이 커져 도전립(30)과 축(52) 사이의 도전성이 높아진다.

도전립(30)이 도전 PTFE로 형성되는 경우, 도전립(30)의 내열성이 높아진다. 또한, 도전립(30)의 마찰 계수가 저감되며, 슬라이드 이동 저항이 저감된다. 이로써, 슬라이드 이동 발열의 발생을 억제하고, 슬라이드 이동 발열에 의한 도전립(30)의 열화를 방지함과 함께 도전 성능의 저하를 방지할 수 있다.

도전립(30)은, 시일립(20)과 마찬가지로, 시일로서 기능한다. 또한, 도전립(30)은, 슬라이드 이동 발열에 의한 열화를 방지하는 시일로서 기능한다. 이로 인해, 밀봉 장치(1)의 시일 성능이 높아진다. 도전립(30)이 도전 PTFE로 형성되는 경우, 시일 성능에 관하여 슬라이드 이동 발열에 의한 도전립(30)의 열화를 방지함과 함께 도전립(30)의 시일 성능의 저하를 방지할 수 있다.

도전립(30)의 외주 단부(30b)는, 유지고리(10)의 원통부(11)에 접촉한다. 금속제 스페이서(14)는, 고정부(33)의 내측면(33b)에 접촉한다. 스페이서(14)는, 유지고리(10)의 원통부(11)에 접촉한다. 이로 인해, 도전립(30)과 유지고리(10) 사이의 도통 경로의 단면적이 커진다. 또한, 접착재를 사용하지 않고 도전립(30), 유지고리(10), 및 스페이서(14)와의 사이가 고정되며, 도전립(30)과 유지고리(10) 사이의 도통 경로의 단면적의 감소를 방지한다. 이로써, 축(52)과 하우징(50) 사이의 도통 경로의 도전성이 높아진다.

축선(x) 방향에 있어서, 서로 대향하는 시일립(20)과 도전립(30) 사이의 공간(S)에는, 도전성 그리스(G)가 설치된다. 이로 인해, 밀봉 장치(1)의 도통 경로의 단면적이 커져 축(52)과 하우징(50) 사이의 도통 경로의 도전성이 높아진다. 공간(S)의 일부는, 지름 방향에 있어서 도전립(30)의 접점부(31)와 시일립(20)의 시일부(21)에 끼워진다. 이로 인해, 도전성 그리스(G)가 공간(S)에 유지되기 쉽다. 이로써, 도전성 그리스(G)가 길게 작용한다.

시일립(20)과 도전립(30)이 서로 유사하고, 축선(x) 방향에 있어서 서로 대향하다. 이로써, 밀봉 장치(1)의 크기가 작아져 밀봉 장치(1)의 장착 공간을 작게 할 수 있다.

시일립(20)과 도전립(30)은, 서로 상이한 부재이다. 이로 인해, 시일성 및 도전성이 향상되고, 또한, 시일성 및 도전성의 저하를 방지하기 위한 슬라이드 이동 발열을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 시일립(20)은, 밀봉 대상물 측에 설치되며, 도전립(30)은, 대기 측에 설치된다. 이로써, 시일성 및 도전성이 향상된다.

본 실시형태의 밀봉 장치(1)에 의하면, 발열에 의한 열화를 방지할 수 있다. 이로써, 시일 성능의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 도전 성능의 저하를 방지하고, 전자 노이즈 억제 작용의 저하를 방지할 수 있다.

이상, 실시형태의 밀봉 장치(1)에 대해 설명했으나, 본 개시의 밀봉 장치는 상술한 밀봉 장치(1)에 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 개념 및 특허 청구범위에 포함되는 모든 태양을 포함한다. 또한, 상술한 과제 및 효과의 적어도 일부를 발휘하도록, 각 구성을 적당히 선택적으로 조합해도 된다. 예를 들어, 상기 실시형태에 있어서의 각 구성 요소의 형상, 재료, 배치, 크기 등은, 본 개시의 구체적인 사용 태양에 따라 적당히 변경될 수 있다.

예를 들어, 실시형태의 밀봉 장치(1)에 있어서는, 시일립(20)의 시일부(21)와 도전립(30)의 접점부(31)는 동일한 방향으로 비스듬히 연장되지만, 상이한 방향으로 비스듬히 연장되어도 된다. 또한, 시일립(20)을 대기 측에 설치하고 도전립(30)을 밀봉 대상물 측에 설치해도 된다.

또한, 실시형태의 밀봉 장치(1)는, 시일립(20) 및 도전립(30)과 상이한 부재로서 스페이서(14)를 가진다. 그러나, 시일립(20) 또는 도전립(30)이 각각 고정부(23, 33)에 있어서 스페이서(14)를 일체적으로 형성해도 된다. 예를 들어, 도전립(30)의 고정부(33)가 스페이서(14)와 같은 형상을 가지는 부분을 가져도 된다.

1 밀봉 장치
10 유지고리
11 원통부
11a 내주면
12 원반부
13 가압고리
13a 원통부
13b 가압부
14 스페이서
14a 외주 단부
15 지지부
20 시일립
20a 내주 단부
20b 외주 단부
21 시일부
22 내주면(제1 내주면)
22a 접촉부
23 고정부
24 접속부
25 나사홈
25a 홈
30 도전립
30a 내주 단부
30b 외주 단부
31 접점부
32 내주면(제2 내주면)
32a 접촉부
33 고정부
33a 외측면
33b 내측면
34 접속부
50 하우징
51 축 구멍
51a 내주면
52 축
52a 외주면
G 그리스
S 공간
x 축선

Claims

내주(內周)측 부재와 외주(外周)측 부재 사이의 환(環)형의 공간을 밀봉하기 위한 밀봉 장치로서,
축선 둘레로 환형인 금속제 유지고리와,
외주측에 있어서 상기 유지고리에 고정되며, 상기 축선 둘레로 환형의 시일립으로서,
상기 축선에 대하여 비스듬히 연장되며, 내주측의 단부(端部)를 형성하는 시일부로서, 내주측에, 상기 내주측 부재에 접촉하는 제1 내주면을 가지는 시일부
를 가지는 시일립과,
외주측에 있어서 상기 유지고리에 고정되며, 상기 축선 둘레로 환형의 도전성을 가지는 도전립으로서,
상기 축선에 대하여 비스듬히 연장되며, 내주측의 단부를 형성하는 접점부로서, 내주측에, 상기 내주측 부재에 접촉하는 제2 내주면을 가지는 접점부
를 가지는 도전립
을 포함하고,
상기 시일립과 상기 도전립은, 적어도 상기 시일부와 상기 접점부에 있어서 상기 축선 방향으로 간격을 두고 배치되는, 밀봉 장치.
제1항에 있어서,
상기 시일립은, 상기 축선 방향으로 상기 유지고리에 눌려붙여지고,
상기 도전립은, 상기 시일립을 개재하여, 상기 축선 방향으로 상기 유지고리에 눌려붙여지는,
밀봉 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 시일립은, 지름 방향으로 연장되며, 상기 시일부의 외주측에 접속되는 제1 고정부로서, 상기 유지고리에 고정되는 외주측의 단부를 형성하는 제1 고정부를 가지고,
상기 도전립은, 상기 지름 방향으로 연장되며, 상기 접점부의 외주측에 접속되는 제2 고정부로서, 상기 유지고리에 고정되는 외주측의 단부를 형성하는 제2 고정부를 가지는,
밀봉 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 축선 방향에 있어서 상기 시일립과 상기 도전립 사이에 간격을 형성하는, 상기 축선 둘레로 환형의 금속제 스페이서로서, 상기 유지고리에 접촉하는 스페이서를 더 가지는,
밀봉 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시일립과 상기 도전립 사이에 설치되는 도전성 그리스(grease)를 더 가지는,
밀봉 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시일부와 상기 접점부는, 상기 축선에 대하여 동일한 측으로 경사지고, 상기 축선 방향에 있어서 서로 대향하는,
밀봉 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시일부는, 상기 제1 내주면에 나사홈을 가지는,
밀봉 장치.
제7항에 있어서,
상기 나사홈은, 상기 내주측 부재의 회전에 수반하여, 상기 시일립의 외측으로부터 내측을 향하는 기류(氣流)를 생성하는,
밀봉 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시일립은, 탄성 재료로 형성되는,
밀봉 장치.