KR20150077440A

KR20150077440A - 오일 시일

Info

Publication number: KR20150077440A
Application number: KR1020157012272A
Authority: KR
Inventors: 타케히로 나카가와
Original assignee: 엔오케이 가부시키가이샤
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2015-07-07
Also published as: US10371260B2; CN104769338B; US20150285380A1; CN104769338A; KR102143056B1; EP2913566A1; EP2913566A4; JP2014084934A; EP2913566B1; WO2014065014A1; JP6054135B2

Abstract

본 발명은, 더스트 립으로서 패브릭을 이용하는 경우에 비해 슬라이딩 토크를 저감시킬 수 있는 오일 시일을 제공한다. 상기 목적을 달성하기 위하여, 슬링거는, 플랜지부의 기기 외측 단면에 지름방향 외측을 향해 펌핑 작용을 행하는 나사 홈을 구비한다. 립 시일 부재는, 메인 립, 고무상 탄성체제(製)의 더스트 립 및 마찬가지로 고무상 탄성체제(製)의 중간 립을 구비한다. 중간 립은, 립 단부가 기기 내측을 향하며, 립 단부에 의해 전체 둘레에 걸쳐 슬링거에 밀착 접촉하고, 또한 슬링거에 대한 대향부에 링형상의 제 1 돌기 및 원주상 일부의 제 2 돌기를 구비한다. 제 1 돌기는, 슬링거와의 사이에 미소 간극을 형성하여 더스트가 립 단부 쪽으로 통과하기 어렵게 하는 구조를 구비한다. 제 2 돌기는, 제 1 돌기보다 높이가 높은 부분을 가져 회전축에 편심이 생겼을 때에 미소 간극을 적정하게 유지하는 구조를 구비한다.

Description

오일 시일{OIL SEAL}

본 발명은, 시일 기술에 관한 밀봉 장치의 일종인 오일 시일에 관한 것이다. 본 발명의 오일 시일은 예컨대, 자동차(엔진) 관련 분야에서 이용되거나, 또는 일반 산업 기기의 분야 등에서 이용된다.

도 4에 나타내는 바와 같이 종래부터, 더스트 립(dust lip)으로서 패브릭(fabric; 51)을 이용하는 오일 시일이 알려져 있으며, 이 오일 시일은 예컨대, 자동차 엔진(디젤 엔진) 분야에 있어서 크랭크 샤프트(crank shaft)의 둘레를 시일하기 위해 이용된다.

상기 종래 기술에 있어서, 패브릭(51)은 그 초기적인 내경(內徑) 치수(슬링거(slinger; 52) 삽입 전의 내경 치수; d₁)가 슬링거(52)의 패브릭 슬라이딩 부분의 외경(外徑) 치수(d₂)보다 작게 설정되고, 이로써 패브릭(51)은 체결 여유(fastening margin)를 가지며, 슬링거(52)가 삽입되면 슬링거(52)를 따라 패브릭(51)이 확대되어, 슬링거(52)와의 접촉 폭을 확보하는 구조로 되어 있다.

따라서 여기에서는, 패브릭(51)이 원주상(圓周上) 균일하게 눌리어 확대되도록 패브릭(51)의 체결 여유가 크게 설정되어 있기 때문에, 또한 패브릭(51) 자체의 신장 하중(elongation load)이 높아, 긴박력(緊迫力)이 높아지기 때문에, 패브릭(51)의 슬라이딩 토크가 높아, 연비 향상의 방해가 되고 있다.

또, 패브릭(51)은 통기성을 갖기 때문에, 이하의 이점(利點) 및 난점(難點)을 가지고 있다.

이점...

패브릭(51) 및 메인 립(53) 사이의 공간(54)의 압력이 저하되는 상황이 발생할 경우, 패브릭(51)이 기기 외부(B)의 공기(대기)를 유입(intake)시킴(통과시킴)에 따라 압력의 저하가 억제된다. 따라서 패브릭(51) 및 메인 립(53) 사이의 공간(54)의 압력이 저하되어 메인 립(53)이 슬링거(52)에 전면(全面) 접촉하는 것을 억제할 수 있다(패브릭의 공기 유입에 의한 이점).

난점...

오일 시일 출하시에 공기 누출(air leak) 검사를 행하는 경우가 있는데, 검사는 일반적으로 기기 내측으로부터 정압(正壓)을 가하여 패브릭(51)측에서 공기 누출량을 측정함으로써 행해진다. 이 경우, 상기 종래 기술에서는 패브릭(51)이 공기를 방출하기(통과시키기) 때문에, 오일 시일이 정상이라 하더라도 누출량이 제로가 되지 않는다. 따라서 누출 허용치를 설정한 후에 검사를 행할 필요가 있어, 누출 문턱값을 제로 설정으로 하는 간이(簡易)한 검사를 행할 수 없다(패브릭의 공기 방출로 인한 난점).

일본 특허 공개 H10－115375호 일본 특허 공개 공보 H7－208610호

본 발명은 이상의 점을 감안하여, 더스트 립으로서 패브릭을 이용하는 경우에 비해 슬라이딩 토크를 저감시킬 수 있으며, 또한 패브릭의 공기 방출에 의한 난점을 해소할 수 있는 오일 시일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 오일 시일은, 하우징의 축 구멍 내주에 고정되는 립 시일 부재 및 상기 축 구멍에 관통 삽입되는 회전축에 고정되는 슬링거(slinger)의 조합으로 이루어지며, 기기 내부의 밀봉 유체(流體)가 기기 외부로 누설되는 것을 억제하는 동시에 기기 외부의 더스트(dust)가 기기 내부에 침입하는 것을 억제하는 오일 시일로서, 상기 슬링거는, 상기 회전축에 끼움 결합되는 통형상부와 상기 통형상부로부터 지름방향 외측을 향해 기립(rise up) 형성된 플랜지부를 일체로 구비하며, 상기 플랜지부의 기기 외측 단면(端面)에 지름방향 외측을 향해 펌핑(pumping) 작용을 행하는 나사 홈을 구비하고, 상기 립 시일 부재는, 상기 슬링거에 있어서의 플랜지부의 기기 외측 단면에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉하여 상기 밀봉 유체를 시일하는 메인 립(main lip)과, 상기 메인 립의 기기 외측에 배치된 고무상(rubber-like) 탄성체제(製)의 더스트 립과, 상기 메인 립 및 상기 더스트 립의 중간에 배치된 마찬가지로 고무상 탄성체제(製)인 중간 립을 구비하며, 상기 중간 립은, 그 립 단부가 기기 내측을 향하며, 상기 립 단부를 통해 전체 둘레에 걸쳐 상기 슬링거에 있어서의 통형상부의 외주면에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉하며, 또한 상기 슬링거에 있어서의 통형상부의 외주면에 대한 대향부에 링형상의 제 1 돌기 및 원주상 일부의 제 2 돌기를 구비하고, 상기 제 1 돌기는, 상기 슬링거에 있어서의 통형상부의 외주면과의 사이에 미소(微小) 간극을 형성하여 상기 더스트가 상기 립 단부 쪽으로 통과하기 어렵게 하는 구조를 구비하며, 상기 제 2 돌기는, 상기 제 1 돌기보다 높이가 높은 부분을 가져 상기 회전축에 편심(偏心)이 생겼을 때에 상기 미소 간극을 적정하게 유지하는 구조를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성을 구비하는 본 발명의 오일 시일에 있어서는, 더스트 립이 패브릭이 아닌 고무상 탄성체로 이루어지는 것이 되고, 고무상 탄성체로 이루어지는 더스트 립은 얇은 두께로 성형 가능한 동시에 탄성 변형되기 쉽기 때문에, 패브릭과 동등한 체결 여유를 가지면서 긴박력이 저감된다. 따라서 더스트 립의 슬라이딩 토크를 저감시킬 수 있게 된다.

또, 본 발명에 있어서, 패브릭의 공기 방출로 인한 난점은, 이하와 같이 해소된다.

즉 본 발명에 있어서는, 상기한 바와 같이 슬링거에 있어서의 플랜지부의 기기 외측 단면에 지름방향 외측을 향해 펌핑 작용을 행하는 나사 홈이 형성되어 있기 때문에, 기기 내부의 밀봉 유체에 대해 뛰어난 시일 효과가 발휘되지만, 이러한 나사 홈이 형성되면 상기 나사 홈을 따른 공기 유로(流路)가 형성되기 때문에, 오일 시일의 출하시에 공기 누출 검사를 행하는 경우, 상기 공기 유로를 흐르는 공기가 누출로서 검지(檢知)된다.

이에 대해서는, 메인 립 및 더스트 립의 사이에 중간 립이 배치되고, 상기 중간 립은 그 립 단부가 기기 내측을 향하며, 립 단부를 통해 전체 둘레에 걸쳐 슬링거에 밀착 접촉하기 때문에, 상기 중간 립이 나사 홈을 따라 오일 시일 내부에 들어오는 공기를 더스트 립에 도달하게 하는 일 없이 도중에 막아 시일한다. 따라서 오일 시일이 정상인 경우, 더스트 립 측에서 공기 누출은 검지되지 않게 되며, 이에 따라 공기 누출의 문턱값을 제로 설정으로 하는 간이한 검사를 행할 수 있게 된다.

또, 본 발명에 있어서는, 더스트를 이하와 같이 시일한다.

즉 본 발명에 있어서는, 상기한 바와 같이 메인 립의 기기 외측에 고무상 탄성체제(製)의 더스트 립이 설치되어 있기 때문에, 상기 더스트 립이 더스트의 침입을 억제하도록 시일 작용을 발휘한다. 또 메인 립 및 더스트 립 사이에 중간 립이 배치되고, 중간 립에 링형상의 제 1 돌기가 설치되며, 상기 제 1 돌기는, 슬링거에 있어서의 통형상부의 외주면과의 사이에 미소 간극을 형성하여 더스트가 립 단부 쪽으로 통과하기 어렵게 하는 구조를 구비하고 있다. 따라서 상기 제 1 돌기의 미소 간극에 의한 래비린스 구조(labyrinth structure)에 의해서도 더스트를 시일할 수 있게 된다.

또한, 중간 립은, 링형상의 제 1 돌기와 함께 원주상 일부의 제 2 돌기를 구비하며, 상기 제 2 돌기는, 제 1 돌기보다 높이가 높은 부분을 가져 회전축에 편심이 생겼을 때에 제 1 돌기의 미소 간극을 적정하게 유지하는 구조를 구비하고 있다. 따라서 제 1 돌기의 미소 간극에 의한 래비린스 구조는, 축 편심이 생겼을 때에도 소실되기 어려운 것으로 되어 있다.

본 발명은, 이하의 효과를 거둔다.

즉, 본 발명에 있어서는 이상 설명한 바와 같이 더스트 립이 패브릭이 아닌, 얇은 두께로 성형 가능한 동시에 탄성 변형되기 쉬운 고무상 탄성체로 이루어지는 것이 되기 때문에, 더스트 립의 슬라이딩 토크를 저감시킬 수 있게 된다.

또, 오일 시일의 출하시에 공기 누출 검사를 행하는 경우, 중간 립이 나사 홈을 따라 오일 시일 내부에 들어 오는 공기를 더스트 립에 도달하게 하는 일 없이 도중에 시일하기 때문에, 오일 시일이 정상이면 더스트 립측에서 공기 누출은 검지되지 않게 된다. 따라서 공기 누출의 문턱값을 제로 설정으로 하는 간이한 검사를 행할 수 있게 된다.

또, 메인 립 및 더스트 립 사이에 중간 립이 배치되고, 중간 립에 링형상의 제 1 돌기가 설치되며, 제 1 돌기가 슬링거와의 사이에 미소 간극을 형성하여 더스트가 립 단부 쪽으로 통과하기 어렵게 하는 구조를 구비하고 있기 때문에, 상기 제 1 돌기의 미소 간극에 의한 래비린스 구조에 의해 더스트를 시일할 수 있게 된다.

또, 중간 립에 제 1 돌기와 함께 원주상 일부의 제 2 돌기가 설치되고, 제 2 돌기가 제 1 돌기보다 높이가 높은 부분을 가져 회전축에 편심이 생겼을 때에 제 1 돌기의 미소 간극을 적정하게 유지하는 구조를 구비하고 있기 때문에, 제 1 돌기의 미소 간극에 의한 래비린스 구조는, 축 편심이 생겼을 때에도 소실되기 어렵다. 따라서 축 편심이 생겨도 더스트를 시일할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 오일 시일의 주요부 단면도이다.
도 2는 상기 오일 시일에 있어서의 립 시일 부재를 슬링거와 조합하기 전의 상태를 나타내는 주요부 단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서의 C방향 화살선도로서, 상기 오일 시일에 있어서의 나사 홈의 설명도이다.
도 4는 종래예에 관한 오일 시일의 주요부 단면도이다.

다음으로 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시예에 관한 오일 시일(1)의 주요부 단면을 나타내고 있으며, 도 2는 상기 오일 시일(1)에 있어서의 립 시일 부재(11)를 슬링거(31)와 조합하기 전의 상태를 나타내고 있다.

도 1에 나타내는 오일 시일(1)은, 하우징(도시 생략)의 축 구멍 내주에 고정되는 립 시일 부재(11)와, 상기 축 구멍에 관통 삽입되는 회전축(도시 생략)에 고정되는 슬링거(31)의 조합으로 이루어지며, 기기 내부(A)의 밀봉 유체가 기기 외부(B)로 누설되는 것을 억제하는 동시에 기기 외부(B)의 더스트가 기기 내부(A)에 침입하는 것을 억제한다.

슬링거(31)는, 금속재로 이루어지며, 회전축의 외주면에 끼움 결합되는 통형상부(31a)의 기기 내측 단부에 지름방향 외측을 향해 플랜지부(31b)를 일체 성형한 것으로서, 플랜지부(31b)의 기기 외측 단면(31c)에, 축 회전시에 지름방향 외측을 향한 펌핑 작용을 행하는 나사 홈(32)(도 3 참조)이 형성되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이 나사 홈(32)은 네 줄 오른 나사(right-hand four-threaded screw)로 이루어지며, 즉 내측(내경측)으로부터 외측(외경측)에 걸쳐 우회전으로 진행하는 4등간격의 홈으로 되며, 이러한 나사 홈(32)이 플랜지부(31b)에 있어서의 굴곡부(31d)로부터 선단부(31e)에 걸친 범위에 형성되어 있다.

립 시일 부재(11)는, 부착 링(12)과, 상기 부착 링(12)에 피착(被着)된 고무상 탄성체(13)를 구비하고 있다. 부착 링(12)은, 금속재로 이루어지며, 하우징의 축 구멍 내주면에 끼움 결합되는 통형상부(12a)의 기기 외측 단부(端部)에 지름방향 내측을 향해 플랜지부(12b)를 일체 성형한 것이다. 고무상 탄성체(13)는, 부착 링(12)에 피착된 피착 고무부(14)와, 상기 피착 고무부(14)에 지지되며 슬링거(31)에 있어서의 플랜지부(31b)의 기기 외측 단면(31c)에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉하여 밀봉 유체를 시일하는 메인 립(사이드 립; 15)과, 마찬가지로 피착 고무부(14)에 지지되며 메인 립(15)의 기기 외측에 배치되는 동시에 슬링거(31)에 있어서의 통형상부(31a)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉하여 더스트의 침입을 억제하는 더스트 립(16)과, 마찬가지로 피착 고무부(14)에 지지되며 메인 립(15) 및 더스트 립(16)의 중간에 배치되는 동시에 슬링거(31)에 있어서의 통형상부(31a)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉하는 중간 립(17)을 일체로 구비하고 있다.

이 중 메인 립(15)은, 그 립 단부(15a)가 기기 내측이면서 또한 지름방향 외측을 향하여 비스듬하게 설치되어 있으며, 상기 립 단부(15a)를 통해 전체 둘레에 걸쳐 슬링거(31)에 있어서의 플랜지부(31b)의 기기 외측 단면(31c)에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉한다.

더스트 립(16)은, 그 립 단부(16a)가 기기 외측이면서 또한 지름방향 내측을 향하여 비스듬하게 설치되어 있으며, 상기 립 단부(16a)를 통해 전체 둘레에 걸쳐 슬링거(31)에 있어서의 통형상부(31a)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉한다.

더스트 립(16)의 내주면에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 슬링거(31)에 있어서의 통형상부(31a)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 원주상 일부의 돌기부(제 3 돌기; 20)가 복수(예컨대 2개씩 3등간격)로 설치되어 있다.

중간 립(17)은, 그 립 단부(17a)가 기기 내측이면서 또한 지름방향 내측을 향하여 비스듬하게 설치되어 있으며, 상기 립 단부(17a)를 통해 전체 둘레에 걸쳐 슬링거(31)에 있어서의 통형상부(31a)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉한다.

중간 립(17)의 내주면에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 링형상의 제 1 돌기(18) 및 원주상 일부의 제 2 돌기(19)가 설치되어 있다.

그 중 제 1 돌기(18)는, 슬링거(31)에 있어서의 통형상부(31a)의 외주면에 접촉하는 일 없이, 슬링거(31)에 있어서의 통형상부(31a)의 외주면과의 사이에 미소 간극(도시 생략)을 형성하여, 더스트가 립 단부(17a) 쪽으로 통과하기 어렵게 하는 구조를 구비하고 있다. 제 1 돌기(18)는 복수(예컨대 2개)가 동심원 형상으로 설치되어 있다. 제 1 돌기(18)의 단면(斷面) 형상은 단면 삼각형으로 되어 있다.

제 2 돌기(19)는, 제 1 돌기(18)보다 높이가 높은 부분을 가지며 슬링거(31)에 있어서의 통형상부(31a)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 접촉하고, 회전축에 편심이 생겼을 때에 제 1 돌기(18) 및 슬링거(31) 사이의 미소 간극을 적정하게 유지하는 구조를 구비하고 있다. 즉 제 2 돌기(19)가 설치되어 있지 않으면 회전축에 편심이 생겼을 때에 제 1 돌기(18) 및 슬링거(31) 사이의 미소 간극이 원주상 일부에서 확대되며, 그 확대된 부분에서 래비린스 시일 효과를 달성하지 못하게 될 우려가 있으나, 본 안에서는 제 2 돌기(19)가 설치되어 있기 때문에, 중간 립(17)의 축 편심에 대한 추종성이 향상된다. 따라서 제 1 돌기(18) 및 슬링거(31) 사이의 미소 간극이 원주상 일부에서 확대되는 일이 없이, 래비린스 시일 효과가 유지된다. 제 2 돌기(19)는 복수가 등간격 형상으로 설치되어 있다. 제 2 돌기(19)의 단면 형상은 단면 삼각형으로 되며, 제 2 돌기(19)는 전체적으로 축 방향으로 연장되는 선저(舟底, ship bottom shape)형상(길이방향 중앙부의 높이 및 폭이 가장 큰 형상)으로 형성되어 있다. 또 제 1 돌기(18) 및 제 2 돌기(19)는 서로 교차하도록 설치되어 있다.

상기 구성의 오일 시일(1)은 예컨대, 자동차 엔진에 있어서의 크랭크 샤프트의 축 둘레를 시일하기 위해 이용되며, 상기한 바와 같이 기기 내부(A)의 밀봉 유체(오일)가 기기 외부(B)로 누설되는 것을 억제하는 동시에 기기 외부(B)의 더스트가 기기 내부(A)로 침입하는 것을 억제한다. 오일 시일(1)은 상기 구성을 구비하기 때문에, 이하의 작용 효과가 발휘된다.

즉 상기 구성의 오일 시일(1)에 있어서는, 더스트 립(16)이 패브릭이 아닌 고무상 탄성체로 이루어지는 것으로 되며, 고무상 탄성체로 이루어지는 더스트 립(16)은 얇은 두께로 성형 가능한 동시에 탄성 변형되기 쉽기 때문에, 패브릭과 동등한 체결 여유를 가지면서 긴박력이 저감된다. 따라서 더스트 립(16)의 슬라이딩 토크를 저감시킬 수가 있다.

또, 상기 구성의 오일 시일(1)에 있어서, 패브릭의 공기 방출에 의한 난점은, 이하와 같이 해소되어 있다.

즉 상기 구성의 오일 시일(1)에 있어서는, 상기한 바와 같이 슬링거(31)에 있어서의 플랜지부(31b)의 기기 외측 단면(31c)에 지름방향 외측을 향한 펌핑 작용을 행하는 나사 홈(32)이 형성되어 있기 때문에, 기기 내부(A)의 밀봉 유체에 대해 뛰어난 시일 효과가 발휘되지만, 이러한 나사 홈(32)이 형성되면 상기 나사 홈(32)을 따른 공기 유로가 형성되기 때문에, 오일 시일(1)의 출하시에 공기 누출 검사를 행하는 경우, 상기 공기 유로를 흐르는 공기가 누출로서 검지된다.

이에 대하여 상기 구성의 오일 시일(1)에 있어서는, 메인 립(15) 및 더스트 립(16) 사이에 중간 립(17)이 배치되고, 상기 중간 립(17)은 립 단부(17a)가 기기 내측을 향하며, 립 단부(17a)를 통해 전체 둘레에 걸쳐 슬링거(31)에 밀착 접촉하기 때문에, 상기 중간 립(17)이, 나사 홈(32)을 따라 오일 시일(1)의 내부에 들어오는 공기를 더스트 립(16)에 도달하게 하는 일 없이 도중에 막아 시일한다. 따라서 오일 시일(1)이 정상인 경우, 더스트 립(16) 측에서 공기 누출은 검지되지 않게 되며, 따라서 공기 누출의 문턱값을 제로 설정으로 하는 간이한 검사를 행할 수가 있다.

또, 상기 구성의 오일 시일(1)에 있어서는, 더스트를 이하와 같이 시일한다.

즉 상기 구성의 오일 시일(1)에 있어서는, 상기한 바와 같이 메인 립(15)의 기기 외측에 고무상 탄성체제(製)의 더스트 립(16)이 설치되어 있기 때문에, 상기 더스트 립(16)이 더스트의 침입을 억제하도록 시일 작용을 발휘한다. 또 메인 립(15) 및 더스트 립(16) 사이에 중간 립(17)이 배치되고, 중간 립(17)에 링형상의 제 1 돌기(18)가 설치되며, 제 1 돌기(18)는, 슬링거(31)에 있어서의 통형상부(31a)의 외주면과의 사이에 미소 간극을 형성하여 더스트가 립 단부(17a) 쪽으로 통과하기 어렵게 하는 구조를 구비하고 있다. 따라서 상기 제 1 돌기(18)의 미소 간극에 의한 래비린스 구조에 의해서도 더스트를 시일할 수가 있다.

또, 중간 립(17)은, 링형상의 제 1 돌기(18)와 함께 원주상 일부의 제 2 돌기(19)를 구비하며, 제 2 돌기(19)는, 제 1 돌기(18)보다 높이가 높은 부분을 가져 회전축에 편심이 생겼을 때에 제 1 돌기(18)의 미소 간극을 적정하게 유지하는 구조를 구비하고 있다. 따라서 제 1 돌기(18)의 미소 간극에 의한 래비린스 구조는 축 편심이 생겼을 때에도 소실되기 어려운 것이며, 따라서 축 편심이 생겼을 때에도 더스트를 유효하게 시일할 수가 있다.

또, 더스트 립(16)의 내주면에 설치된 돌기부(20)도 마찬가지로, 더스트 립(16)의 축 편심에 대한 추종성(following capacity)을 향상시키는 것이다.

또한, 상기 실시예에 있어서는, 더스트 립(16)의 립 단부(16a)가 전체 둘레에 걸쳐 슬링거(31)에 있어서의 통형상부(31a)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉하는 것으로 되어 있지만, 돌기부(20)를 스페이서(spacer)로 하여 립 단부(16a)를 슬링거(31)로부터 부상(浮上)시켜 립 단부(16a) 및 슬링거(31) 사이에 미소 간극을 설정함으로써, 상기한 패브릭의 공기 유입에 의한 이점과 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

즉 상기 구성의 오일 시일(1)에 있어서는, 슬링거(31)에 있어서의 플랜지부(31b)의 기기 외측 단면(31c)에 지름방향 외측을 향한 펌핑 작용을 행하는 나사 홈(32)이 형성되어 있기 때문에, 기기 내부(A)의 밀봉 유체에 대해 뛰어난 시일 효과가 발휘되지만, 이러한 나사 홈(32)이 형성되면 축의 회전시, 나사 홈(32)의 펌핑 작용에 수반하여 메인 립(15) 및 중간 립(17) 사이의 공간(41)의 압력이 저하되기 쉽고 부압(負壓)이 발생하기 쉬워, 메인 립(15)이 슬링거(31)에 전면(全面) 접촉하기 쉽다.

이에 대하여 상기 구성의 오일 시일(1)에 있어서는, 상기한 바와 같이 더스트 립(16)의 립 단부(16a) 및 슬링거(31) 사이에 미소 간극이 설정되고, 스페이서로서 기능하는 돌기부(20)는 원주상 일부의 돌기로 이루어지기 때문에, 메인 립(15) 및 중간 립(17) 사이의 공간(41)의 압력이 저하되는 상황이 발생하면, 기기 외부(B)의 공기(대기)가 미소 간극 및 돌기부(20) 사이의 간극을 경유하여 더스트 립(16) 및 중간 립(17) 사이의 공간(42)에 유입된다. 또 중간 립(17)은 그 립 단부(17a)를 통해 전체 둘레에 걸쳐 슬링거(31)에 밀착 접촉하지만, 립 단부(17a)가 기기 내측을 향해 있기 때문에, 더스트 립(16) 및 중간 립(17) 사이의 공간(42)으로 기기 외부(B)의 공기(대기)가 유입되면 그 압력에 의해 립 단부(17a)가 눌리어 확대되어, 기기 외부(B)의 공기(대기)가 메인 립(15) 및 중간 립(17) 사이의 공간(41)에 유입된다. 따라서 이러한 경로로 기기 외부(B)의 공기(대기)가 메인 립(15) 및 중간 립(17) 사이의 공간(41)에 유입되기 때문에, 메인 립(15) 및 중간 립(17) 사이의 공간(41)의 압력이 극단적으로 저하되거나 부압(負壓)이 발생하거나 하는 것을 억제할 수 있으며, 이로써 메인 립(15)이 슬링거(31)에 전면 접촉하는 것을 억제할 수 있게 된다.

또한, 더스트 립(16)의 립 단부(16a) 및 슬링거(31) 사이에 상시(常時) 개방형(open-type)의 미소 간극을 설정하지 않아도, 메인 립(15) 및 중간 립(17) 사이의 공간(41)의 압력이 저하되는 상황이 되었을 때에 더스트 립(16)이 지렛대의 원리에 근거하여 작동함에 따라, 기기 외부(B)의 공기(대기)를 더스트 립(16) 및 중간 립(17) 사이의 공간(42)으로, 나아가서는 메인 립(15) 및 중간 립(17) 사이의 공간(41)으로 유입시킬 수가 있다. 이는, 이하의 작동에 의한다.

즉, 메인 립(15) 및 중간 립(17) 사이의 공간(41)의 압력이 저하되는 상황이 되면, 상대적으로 고압이 되는 더스트 립(16) 및 중간 립(17) 사이의 공간(42)의 압력이 중간 립(17)을 눌러 개방하여 메인 립(15) 및 중간 립(17) 사이의 공간(41)으로 유입되며, 이에 따라 상대적으로 고압이 되는 대기압에 의해 더스트 립(16)이 슬링거(21)에 있어서의 통형상부(21a)의 외주면에 밀어 붙여지며, 이때, 더스트 립(16)의 내주면에 설치된 원주상 일부(예컨대 2개씩 3등간격)의 돌기부(20)가 지렛대의 지점(支点)으로서 작용하는 동시에 립 단부(16a)가 지렛대의 작용점으로서 작용하고, 이에 따라 립 단부(16a)가 슬링거(21)에 있어서의 통형상부(21a)의 외주면으로부터 떨어지게 된다. 따라서 기기 외부(B)의 공기(대기)가 더스트 립(16) 및 중간 립(17) 사이의 공간(42)으로, 나아가서는 메인 립(15) 및 중간 립(17) 사이의 공간(41)에 유입되기 때문에, 메인 립(15) 및 중간 립(17) 사이의 공간(41)의 압력이 극단적으로 저하되거나 부압이 발생하거나 하는 것을 억제할 수 있으며, 이로써 메인 립(15)이 슬링거(31)에 전면 접촉하는 것을 억제할 수가 있다. 돌기부(20)에는 이것이 원주상에 2개씩 설치되어 있기 때문에, 원주상의 좌우로 흔들리기 어렵고, 따라서 지렛대의 원리에 근거하여 립 단부(16a)를 들어올리기 쉽다는 효과가 있다. 립 단부(16a)는 원주상의 일부(돌기부(20)가 설치되어 있는 부위)에서 들어 올려지거나, 또는 전체 둘레에 걸쳐 들어 올려진다.

1; 오일 시일
11; 립 시일 부재
12; 부착 링
12a, 31a; 통형상부
12b, 31b; 플랜지부
13; 고무상(rubber-like) 탄성체
14; 피착(被着) 고무부
15; 메인 립
15a, 16a, 17a; 립 단부
16; 더스트 립
17; 중간 립
18; 제 1 돌기
19; 제 2 돌기
20; 돌기부
31; 슬링거(slinger)
31c; 기기 외측 단면
31d; 굴곡부
31e; 선단부
32; 나사 홈
41, 42; 공간
A; 기기 내부
B; 기기 외부

Claims

하우징의 축 구멍 내주에 고정되는 립 시일 부재 및 상기 축 구멍에 관통 삽입되는 회전축에 고정되는 슬링거(slinger)의 조합으로 이루어지며, 기기 내부의 밀봉 유체(流體)가 기기 외부로 누설되는 것을 억제하는 동시에 기기 외부의 더스트가 기기 내부에 침입하는 것을 억제하는 오일 시일(oil seal)로서,
상기 슬링거는, 상기 회전축에 끼움 결합되는 통형상부와 상기 통형상부로부터 지름방향 외측을 향해 기립 형성된 플랜지부를 일체로 구비하고, 상기 플랜지부의 기기 외측 단면(端面)에 지름방향 외측을 향해 펌핑 작용을 행하는 나사 홈을 구비하며,
상기 립 시일 부재는, 상기 슬링거에 있어서의 플랜지부의 기기 외측 단면에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉하여 상기 밀봉 유체를 시일하는 메인 립(main lip)과, 상기 메인 립의 기기 외측에 배치된 고무상(rubber-like) 탄성체제(製)의 더스트 립(dust lip)과, 상기 메인 립 및 상기 더스트 립의 중간에 배치된 마찬가지로 고무상 탄성체제(製)의 중간 립을 구비하며,
상기 중간 립은, 그 립 단부가 기기 내측을 향하며, 상기 립 단부에 의해 전체 둘레에 걸쳐 상기 슬링거에 있어서의 통형상부의 외주면에 슬라이딩 가능하게 밀착 접촉하고, 또한 상기 슬링거에 있어서의 통형상부의 외주면에 대한 대향부에 링형상의 제 1 돌기 및 원주상 일부의 제 2 돌기를 구비하며,
상기 제 1 돌기는, 상기 슬링거에 있어서의 통형상부의 외주면과의 사이에 미소(微小) 간극을 형성하여 상기 더스트가 상기 립 단부쪽으로 통과하기 어렵게 하는 구조를 구비하며,
상기 제 2 돌기는, 상기 제 1 돌기보다 높이가 높은 부분을 가져 상기 회전축에 편심(偏心)이 생겼을 때에 상기 미소 간극을 적정하게 유지하는 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 오일 시일.