KR101988267B1 - 저 토크 레이디얼 샤프트 시일 조립체 - Google Patents

저 토크 레이디얼 샤프트 시일 조립체 Download PDF

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Abstract

샤프트 시일 조립체는 반경방향으로 안쪽으로 자유 단부로 뻗어 있는 환형상의 다리부를 가지고 있는 금속 케이스를 포함하고 있고, 환형상의 다리부의 반대쪽에 있는 오일측과 공기측은 각각 상기 샤프트 시일 조립체의 오일측과 공기측을 향하고 있다. 환형상의 다리부에 접착된 탄성중합체 재료는 상기 자유 단부에 인접한 본체와 이 본체로부터 반경방향으로 안쪽에 있는 1차 시일 립을 형성한다. 상기 1차 시일 립은 공기측 단부와 오일측 자유 단부 사이에 뻗어 있는 밀봉면을 가지고 있다. 상기 공기측 단부는 제1 힌지를 통하여 환형상의 브리지에 부착되어 있고 상기 환형상의 브리지는 제2 힌지를 통하여 본체에 작용가능하게 부착되어 있다. 제1 힌지와 제2 힌지는 각각 브리지의 두께보다 얇은 두께를 가지고 있고 제1 힌지의 두께는 1차 시일 립의 두께보다 얇다.

Description

저 토크 레이디얼 샤프트 시일 조립체{LOW TORQUE RADIAL SHAFT SEAL ASSEMBLY}
본 발명은 대체로 시일 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로터리 샤프트 시일 조립체에 관한 것이다.
샤프트 시일은 다양한 종류의 차량 사용처에 흔히 사용된다. 샤프트 시일이 회전하는 샤프트 또는 마모 슬리브의 활주면에 대해 안정적인 시일을 형성하는 것 외에, 오염물질의 진입과 바람직한 윤활물질의 배출을 방지하기 위해서, 샤프트 시일이 샤프트에 대해 최소 운행 토크(running torque)를 제공하는 것이 바람직하다. 시일의 감소된 운행 토크는 차량의 전반적인 연비를 향상시키는데 도움이 되는데. 그 이유는 토크가 작을수록, 예를 들면, 샤프트의 활주면에 대해서 샤프트 시일에 의해서 발생되는 항력(drag)이 작아지기 때문에, 크랭크샤프트와 같은, 샤프트를 회전시키는데 보다 작은 유해 마력(parasitic horse power)을 필요로 하기 때문이다. 불행하게도, 샤프트와 함께 최대 밀봉이나 최소 마찰 중의 하나를 달성하기 위해서 일반적으로 절충이 필요하다. 또한, 시일 립이 쉽게 그리고 적절하게 샤프트에 설치되는 것이 바람직하다. 불행하게도, 종종 시일 립은 설치하는 동안 부지불식간에 뒤집어지고, 이로 인해 사용에 문제를 초래한다.
본 발명에 따라 제조된 샤프트 시일은 안정적인 밀봉과 최소 마찰을 달성하려고 하는 요구에 중점을 두고 있으며, 또한 공기측 설치에 있어서 의도하지 않게 시일 립이 뒤집히는 문제없이 샤프트에 쉽게 설치할 수 있는 것이다.
샤프트 시일 조립체는 상기 샤프트 시일 조립체의 중심축쪽으로 반경방향으로 안쪽으로 자유 단부까지 뻗어 있는 환형상의 다리부를 가진 환형상의 금속 케이스를 포함하고 있다. 상기 환형상의 다리부는 반대쪽에 오일측과 공기측을 가지고 있고, 이 오일측과 공기측은 각각 상기 샤프트 시일 조립체의 오일측과 공기측을 향하고 있다. 또한, 탄성중합체 재료가 상기 환형상의 다리부에 접착되어 있다. 상기 탄성중합체 재료는 환형상의 다리부의 자유 단부에 바로 인접한 본체를 형성하고 또한 상기 본체로부터 반경방향으로 안쪽에 환형상의 1차 시일 립을 제공한다. 1차 시일 립은 반경방향으로 바깥쪽으로 향하는 뒷면과 반경방향으로 안쪽으로 향하는 밀봉면 사이에 걸쳐있는 두께를 가지고 있다. 상기 밀봉면은 공기측 단부로부터 상기 샤프트 시일 조립체의 오일측쪽으로 뻗어 있는 오일측 자유 단부까지 1차 시일 립의 전체 길이를 따라서 뻗어 있다. 상기 밀봉면은 샤프트 활주면과 접촉하여 자신의 길이에 걸쳐서 상기 중심축에 평행하게 뻗어 있도록 구성되어 있다. 상기 공기측 단부는 상기 탄성중합체 재료로부터 형성된 환형상의 브리지에 제1 힌지를 통하여 부착되어 있다. 상기 브리지는 제2 힌지를 통하여 상기 본체에 작용가능하게 부착되어 있다. 상기 브리지는 브리지의 두께를 가로질러서 뻗어 있는 양 측면을 가지고 있다. 제1 힌지와 제2 힌지는 각각 브리지의 두께보다 얇은 두께를 가지고 있고, 제1 힌지의 두께는 1차 시일 립의 두께보다 얇다.
상기와 같이, 1차 시일 립의 밀봉면이 샤프트 활주면과 적절한 밀봉 맞닿음 상태로 되는 것을 보장하기 위하여 제1 힌지와 제2 힌지가 함께 작용한다. 또한, 증가된 두께를 가지는 덜 유연한 1차 시일 립과 결합상태로 있는 유연한 제1 힌지 및 제2 힌지는, 1차 시일 립이 샤프트 활주면에 대해 하중의 주된 발생요인(source)이 되게 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 샤프트 시일 조립체가 본체에 작용가능하게 부착되어 있으며 샤프트의 활주면에 맞닿도록 구성된 자유 단부로 뻗어 있는 보조 립을 포함하고 있고, 상기 자유 단부는 1차 시일 립과 결합상태로 있는 상기 샤프트 시일 조립체의 오일측을 향한다. 1차 시일 립과 보조 시일 립이 모두 상기 샤프트 시일 조립체의 오일측을 향하는 상태에서, 샤프트와 적절한 작용 관계로 될 때, 상기 샤프트 시일 조립체를 통과하는 샤프트의 공기측 조립 공정은 쉽게 이루어지고, 상기 시일 립들 중의 하나가 의도하지 않게 뒤집히는 문제가 발생하지 않는다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 본체에 바로 인접한 양 측면을 가로질러서 걸쳐있는 두께를 가지고 있는 보조 립이 제공되는데, 이 보조 립은 상기 보조 립의 두께보다 얇은 두께를 가진 보조 힌지에 의해 본체에 작용가능하게 부착되어 있다. 상기와 같이, 보조 힌지는 보조 립과 샤프트의 활주면 사이에서 발생된 운행 마찰을 최소화하는 것을 용이하게 한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 샤프트 시일 조립체는 보조 립으로부터 뻗어 있는 2차 보조 립을 더 포함하고 있다. 상기 2차 보조 립은 샤프트 시일 조립체의 공기측쪽으로 자유 단부까지 뻗어 있고, 상기 2차 보조 립은 오염물질이 상기 샤프트 시일 조립체의 오일측으로 들어오는 것을 더욱 억제한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 2차 보조 립이 샤프트의 활주면과 맞닿도록 구성되어 있다. 따라서, 밀폐된 환형상의 포켓이 보조 립과 2차 보조 립의 사이에 형성되어 있고, 이로 인해 유체역학적 윤활막(lubrication film)의 형성을 촉진할 수 있고 윤활물질이 상기 샤프트 시일 조립체의 공기측으로부터 빠져나가는 것을 더욱 억제할 수 있다.
바람직한 실시예와 최적 유형의 아래의 상세한 설명, 첨부된 청구항 및 도면을 함께 고려하면 본 발명의 상기 실시형태, 특징 및 장점과 다른 실시형태, 특징 및 장점을 보다 용이하게 알 수 있을 것이다.
도 1은 설치되지 않은 상태로 도시된 본 발명의 한 실시형태에 따라 제조된 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 1a는 샤프트에 설치되지 않은 상태는 2점 쇄선으로 그리고 샤프트에 설치된 상태는 실선으로 도시된 도 1의 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 2는 설치되지 않은 상태로 도시된 본 발명의 다른 실시형태에 따라 제조된 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 2a는 샤프트에 설치된 상태로 도시된 도 2의 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 3은 설치되지 않은 상태로 도시된 본 발명의 다른 실시형태에 따라 제조된 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 3a는 샤프트에 설치된 상태로 도시된 도 3의 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 4는 설치되지 않은 상태로 도시된 본 발명의 다른 실시형태에 따라 제조된 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 4a는 샤프트에 설치된 상태로 도시된 도 4의 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 5는 설치되지 않은 상태로 도시된 본 발명의 다른 실시형태에 따라 제조된 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 5a는 샤프트에 설치된 상태로 도시된 도 5의 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 6은 설치되지 않은 상태로 도시된 본 발명의 다른 실시형태에 따라 제조된 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 6a는 샤프트에 설치된 상태로 도시된 도 6의 샤프트 시일 조립체의 단면도이고;
도 7은 설치되지 않은 상태로 도시된 본 발명의 또 다른 실시형태에 따라 제조된 샤프트 시일 조립체의 단면도이고; 그리고
도 7a는 샤프트에 설치된 상태로 도시된 도 7의 샤프트 시일 조립체의 단면도이다.
도면을 보다 상세하게 참고하면, 도 1(설치되지 않은 상태)과 도 1a(설치된 상태)는, 이하에서 조립체(10)라고 칭하는, 본 발명의 한 실시형태에 따라 제조된, 로터리 레이디얼 샤프트 시일 조립체를 도시하고 있다. 조립체(10)는 조립체(10)의 중심축(16)(도 1a)을 중심으로 원주방향으로 뻗어 있는 환형상의 원통형 또는 대체로 원통형 외측 벽(14)과 외측 벽(14)으로부터 반경방향으로 안쪽으로 중심축(16)쪽으로 평면을 따라서 자유 단부(20)로 뻗어 있는 환형상의 다리부(18)를 가지고 있는, 케이스(12)라고도 하는, 비제한적인 예로서, 대체로 L자형상으로 본 도면에 도시된, 환형상의 외측 금속 외피를 가지고 있다. 환형상의 다리부(18)는 상기 샤프트 시일 조립체의 공기측(A)과 오일측(O)을 각각 향하는 반대쪽에 있는 공기측(19)과 오일측(21)을 가지고 있다. 케이스(12)의 형상은 도시된 형상으로 제한되지 않으며, 임의의 적절한 형상이 청구항의 범위 내에서 고려될 수 있다는 사실을 인식하여야 한다. 상기 조립체(10)는 환형상의 다리부(18)에 접착된 탄성중합체 재료(22), 예를 들면, 저가의 고무를 더 포함하고 있고, 상기 탄성중합체 재료(22)는 자유 단부(20)에 바로 인접해 있는 본체(24)를 형성한다. 상기 탄성중합체 재료(22)는 또한 본체(24)로부터 반경방향으로 안쪽으로 환형상의 1차 시일 립(26)을 형성한다. 상기 1차 시일 립(26)은 공기측 설치 공정에서 샤프트(28)(도 1a)가 상기 샤프트 시일 조립체(10)를 지나서 무장애 설치(trouble free installation)되는 것을 용이하게 하도록 구성되어 있고, 샤프트(28)는 상기 샤프트 시일 조립체(10)의 공기측(A)으로부터 상기 샤프트 시일 조립체(10)를 지나서 상기 샤프트 시일 조립체(10)의 오일측(O)쪽으로 삽입된다(통상적으로 하우징(29)(도 1a)과 함께 상기 샤프트 시일 조립체(10)를 설치한 다음 샤프트(28)를 상기 샤프트 시일 조립체(10)를 통과시키는 것에 의해 삽입이 이루어지며, 상기 샤프트 시일 조립체(10)가 먼저 하우징(29)에 설치될 필요는 없다). 이러한 무장애 설치로 인해서 1차 시일 립(26)이 의도하지 않게 뒤집히는 일없이 1차 시일 립(26)이 샤프트(28)의 활주면(30)과 적절한 밀봉 접촉 상태로 된다.
탄성중합체 재료(22)는, 본체(24)와 1차 시일 립(26)을 형성하는 것 외에, 케이스(12)의 전체 또는 대체로 전체 외측 표면(32) 주위에 성형될 수 있다. 이와 같이, 탄성중합체 재료(22)의 반경방향으로 최외측 부분(34)이 외측 벽(14)의 외측 표면(32) 주위에 성형될 수 있고, 상기 최외측 부분(34)은, 예를 들면, 선간(line-to-line) 접촉 즉 약간의 간섭 압입 끼워맞춤(interference press fit)으로 하우징(29)의 보어에 수용되는 직경을 가지는 크기로 되어 있다. 부가적으로, 탄성중합체 재료(22)는, 환형상의 다리부(18)의 공기측(19) 위로는 완전히 뻗어 있고 환형상의 다리부(18)의 오일측(21) 위로는 부분적으로 뻗어 있고, 본체(24)가 자유 단부(20)를 가로지르는 것으로 도시된 것과 같이, 적어도 부분적으로 환형상의 다리부(18) 주위로 뻗어 있도록 성형될 수 있다. 따라서, 환형상의 다리부(18)의 전체 외측 공기측 표면(19)은 탄성중합체 재료(20)로 덮힐 수 있고, 이것에 의해 케이스(12)에 대해 부식에 대한 보호막을 제공한다.
1차 시일 립(26)은 반경방향으로 바깥쪽으로 향하는 뒷면(42)과 반경방향으로 안쪽으로 향하는 밀봉면(44) 사이에 걸쳐있는 두께(tl)(도 1)를 가지도록 성형되어 있다. 밀봉면(44)은 공기측 단부(46)로부터 상기 샤프트 시일 조립체(10)의 오일측(O)을 향하는 오일측 자유 단부(48)까지 1차 시일 립(26)의 길이(L)를 따라서 뻗어 있다. 전체 밀봉면(44)은 설치시와 사용하는 동안 샤프트 활주면(30)과 접촉하여 그 전체 길이(L)에 걸쳐서 중심축(16)과 평행하게 뻗어 있도록 구성되어 있다. 밀봉면(44)은 오일측 자유 단부(48)에 바로 인접해 있는, 리브(rib)(47)라고도 칭하는, 환형상의 원주방향으로 연속인 립(lip)을 가지고 있고, 나선형 홈(49)이 리브(47)로부터 공기측 단부(46)쪽으로 형성되어 있는 것으로 도시되어 있다. 따라서, 리브(47)가 조립체(10)의 오일측(O)으로부터 윤활물질이 배출되는 것을 억제하더라도, 약간의 윤활물질이 리브(47)를 지나서 유동하는 경우, 상기 나선형 홈(49)이 윤활물질을 오일측(O)으로 되돌려 보내도록 구성되어 있다. 공기측 단부(46)는 탄성중합체 재료(22)로부터 형성된 환형상의 브리지(50)를 통하여 본체(24)에 작용가능하게 부착되어 있다. 환형상의 브리지(50)는 제1 힌지(52)를 통하여 공기측 단부(46)에 부착되어 있고 제2 힌지(54)를 통하여 본체(24)에 부착되어 있다. 환형상의 브리지(50)는, 브리지(50)의 전체 길이에 걸쳐서 일정하거나 대체로 일정한 것으로 도시된, 두께(t2)(도 1)를 가로질러서 뻗어 있는 양 측면(56, 58)을 가지고 있다. 제1 힌지(52)와 제2 힌지(54)는 브리지(50)의 두께(t2)보다 얇은 두께 t3와 두께 t4 (도 1)를 각각 가지고 있고, 제1 힌지(52)의 두께(t3)는 1차 시일 립(26)의 두께(tl)보다 얇다.
탄성중합체 재료(22)는 환형상의 보조 립(60)을 형성하기 위해 추가적으로 성형되어 있다. 보조 립(60)은 본체(24)로부터 1차 시일 립(26)에 대해 조립체(10)의 공기측(A)의 자유 단부(62)까지 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있다. 보조 립(60)은 본체(24)에 바로 인접해 있는 양 측면(64, 66)을 가로질러서 걸쳐있는 두께(t5)(도 1)를 가지고 있다. 보조 립(60)은 보조 힌지(68)에 의해 본체(24)에 부착되어 있다. 보조 힌지(68)는 보조 립(60)의 두께(t5)보다 얇은 두께(t6)를 가지고 있다. 이와 같이, 보조 힌지(68)는 보조 립(60)에 대한 1차 만곡 지점(flex point)으로서 역할을 하고, 이로 인해 보조 립(60)의 나머지 부분보다 먼저 만곡되고 또한 크게 만곡되는 경향이 있다. 보조 립(60)은 자유 단부(62)가 1차 시일 립(26)을 향하고, 결과적으로, 상기 조립체(10)의 오일측(O)을 향하는 상태로 샤프트와 맞닿도록 구성되어 있다. 오일측(O)과 공기측(A) 사이에 균등한 압력 구배를 유지하는 것을 용이하게 하기 위해서, 보조 시일 립(60)이 통기구멍(70)이라고도 칭하는, 자유 단부(62)로 뻗어 있는, 노치를 하나 이상 가질 수 있다.
도 1a에 도시되어 있는 바와 같이, 샤프트(28)를 상기 샤프트 시일 조립체(10)를 통과하여 조립할 때, 브리지(50)와 보조 시일 립(60)이 서로 평행하게 또는 대체로 평행하게 뻗어 있고, 1차 시일 립(26)과 보조 시일 립(60)의 각각의 자유 단부(48, 62)는 조립체(10)의 오일측(O)을 향하고 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 보조 시일 립(60)은, 설치되지 않은 상태에 있을 때에는, 보조 시일 립의 자유 단부(62)가 대체로 공기측(A)쪽으로 경사져 있지만, 샤프트(28)가 상기 샤프트 시일 조립체(10)를 통과하여 조립될 때에는, 주로 보조 힌지(68)로 인해서, 보조 립(60)이 샤프트(28)의 가압하에서 설치된 상태(도 1a)로 오일측(O)쪽으로 축방향으로 만곡되게 된다. 보조 립(60)의 길이는 사용시에 공기측(A)쪽으로 역방향으로 접히는 것을 방지하기에 충분히 길고, 하나의 통기구멍 또는 복수의 통기구멍(70)이 공기측(A)쪽으로의 보조 립(60)의 의도하지 않은 이동을 더욱 억제한다.
도 2 및 도 2a에는, 본 발명의 다른 실시형태에 따라 제작된 샤프트 시일 조립체(110)가 도시되어 있는데, 상기한 것과 유사한 구조를 나타내기 위해 상기 실시형태에서 사용한 것과 동일한 참고 번호에 100을 더한 참고 번호가 사용되어 있다. 본 실시형태의 조립체(110)는 상기한 조립체(10)와 유사하므로, 중요한 차이점만 설명한다.
본체(124), 1차 시일 립(126), 그리고 보조 시일 립(160)을 포함하는 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(110)는 상기한 샤프트 시일 조립체(10)와 유사하지만, 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(110)는 본체(124)로부터 매달려 있는 목 부분(72)을 더 포함하고 있고, 이 목 부분으로부터 1차 시일 립(126)과 보조 시일 립(160)이 뻗어 있다. 이와 같이, 도 1 및 도 1a에 도시된 실시예와 대비하여, 보조 시일 립(160)이 본체(124)의 단부 면(73)으로부터 상기 샤프트 시일 조립체(110)의 오일측(O)쪽으로 축방향으로 안쪽으로 배치되어 있다. 따라서, 단부 면(73)이 하우징과 맞닿는 사용처에서는, 보조 시일 립(160)이 하우징으로부터 축방향으로 이격된 상태로 유지되는 것이 보장되므로, 간섭의 문제가 생기지 않는다. 그 외에는, 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(110)가 같은 종류의 힌지와 시일 립 두께(tl-t6)를 포함하여 상기한 것과 같은 특징을 포함하고 있다.
도 3 및 도 3a에는, 본 발명의 다른 실시형태에 따라 제작된 샤프트 시일 조립체(210)가 도시되어 있는데, 상기한 것과 유사한 구조를 나타내기 위해 상기 실시형태에서 사용한 것과 동일한 참고 번호에 200을 더한 참고 번호가 사용되어 있다. 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(210)는 상기한 샤프트 시일 조립체(10)와 유사하므로, 중요한 차이점만 설명한다.
본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(210)는 상기한 샤프트 시일 조립체(10)와 동일하지만, 상기한 것과 같은 보조 립(260)에 부가하여, 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(210)는, 상기 샤프트 시일 조립체(210)의 공기측(A)을 향하는 측면(264)으로 도시된, 보조 립(260)의 측면(264, 266) 중의 한 측면으로부터 뻗어나온 2차 보조 립(74)을 포함하고 있다. 2차 보조 립(74)은 상기 샤프트 시일 조립체(210)의 공기측(A)쪽을 향하여, 보조 립(260)으로부터 공기측(A)쪽으로 바깥쪽으로 발산하는 것으로 도시된, 자유 단부(76)까지 뻗어 있다. 조립하면, 2차 보조 립(74)의 자유 단부(76)는 샤프트(228)와 밀봉 접촉상태로 아래쪽으로 놓이도록 구성되어 있어서, 보조 립(260)과 2차 보조 립(74)의 사이에 환형상의 밀봉된 채널을 형성한다. 보조 립(260)과 2차 보조 립(74)은 각각, 오일측(O)과 공기측(A)을 가로지르는 압력 구배의 축적에 대해 보조 립(260)과 2차 보조 립(74) 각각을 압력완화시키거나 통기시키기 위해 각각의 자유 단부(262, 76)로 뻗어 있는 통기구멍(270)(도 3)이라고도 칭하는, 노치를 하나 이상 가지고 있다. 그 외에는, 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(210)가 같은 종류의 힌지와 시일 립 두께(tl-t6)를 포함하여 상기한 것과 동일하다.
도 4 및 도 4a에는, 본 발명의 다른 실시형태에 따라 제작된 샤프트 시일 조립체(310)가 도시되어 있는데, 상기한 것과 유사한 구조를 나타내기 위해 상기 실시형태에서 사용한 것과 동일한 참고 번호에 300을 더한 참고 번호가 사용되어 있다. 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(310)는 상기한 샤프트 시일 조립체(210)와 유사하므로, 중요한 차이점만 설명한다.
본체(324), 1차 시일 립(326), 보조 시일 립(360) 그리고 2차 보조 립(374)을 포함하는 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(310)는 상기한 샤프트 시일 조립체(210)와 유사하지만, 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(310)는 본체(324)로부터 매달려 있는 목 부분(372)을 더 포함하고 있고, 상기 목 부분(372)으로부터 바로 1차 시일 립(326)과 보조 시일 립(360)이 뻗어 있다. 따라서, 상기 샤프트 시일 조립체(310)를 샤프트(328)에 조립하는 것을 완료하면, 도 3 및 도 3a에 도시된 실시예와 대비하여, 보조 시일 립(360)과 2차 보조 시일 립(374)이 본체(324)의 단부면(373)으로부터 상기 샤프트 시일 조립체(310)의 오일측(O)쪽으로 축방향으로 안쪽으로 배치되어 있다. 따라서, 상기 샤프트 시일 조립체(110)와 같이, 보조 시일 립(360)과 2차 보조 시일 립(374)은 하우징으로부터 축방향으로 이격된 상태로 유지되는 것이 보장되므로, 간섭의 문제가 생기지 않는다. 그 외에는, 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(310)가 같은 종류의 힌지와 시일 립 두께(tl-t6)를 포함하여 상기한 것과 같은 특징을 포함하고 있다.
도 5 및 도 5a에는, 본 발명의 다른 실시형태에 따라 제작된 샤프트 시일 조립체(410)가 도시되어 있는데, 상기한 것과 유사한 구조를 나타내기 위해 상기 실시형태에서 사용한 것과 동일한 참고 번호에 400을 더한 참고 번호가 사용되어 있다. 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(410)는 상기한 샤프트 시일 조립체(10)와 유사하므로, 중요한 차이점만 설명한다.
본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(410)는 상기한 샤프트 시일 조립체(10)와 대체로 동일하지만, 브리지(450)가 본체(424)에 직접 부착되어 있는 것이 아니라, 브리지(450)가 제2 힌지(454)를 통하여 보조 립(460)에 직접 부착되어 있다. 브리지(450)와 보조 립(460)은, 설치되지 않은 상태에서는, 서로 멀어지게 벌어져서 브리지(450)와 보조 립(460)의 사이에 대체로 V자형 환형상의 채널(78)(도 5)을 제공한다. 샤프트(428)가 상기 샤프트 시일 조립체(410)를 통과하여 설치되면, 브리지(450)와 보조 립(460)이 서로 평행하거나 대체로 평행하게 되고, 상기 V자형 환형상의 채널(78)이 현저하게 좁아진다(도 5a). 그 외에는, 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(410)가 같은 종류의 힌지와 시일 립 두께(tl-t6)를 포함하여 상기한 것과 같은 특징을 포함하고 있다.
도 6 및 도 6a에는, 본 발명의 다른 실시형태에 따라 제작된 샤프트 시일 조립체(510)가 도시되어 있는데, 상기한 것과 유사한 구조를 나타내기 위해 상기 실시형태에서 사용한 것과 동일한 참고 번호에 500을 더한 참고 번호가 사용되어 있다. 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(510)는 상기한 샤프트 시일 조립체(410)와 유사하므로, 중요한 차이점만 설명한다.
본체(524), 1차 시일 립(526) 그리고 보조 시일 립(560)을 포함하는 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(510)는 상기한 샤프트 시일 조립체(410)와 유사하지만, 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(510)는 본체(524)로부터 매달려 있는 목 부분(572)을 더 포함하고 있고, 상기 목 부분(572)으로부터 1차 시일 립(526)과 보조 시일 립(560)이 뻗어 있다. 따라서, 상기 샤프트 시일 조립체(510)를 샤프트(528)에 조립하는 것을 완료하면, 도 5 및 도 5a에 도시된 실시예와 대비하여, 보조 시일 립(560)이 본체(524)의 단부면(573)으로부터 상기 샤프트 시일 조립체(510)의 오일측(O)쪽으로 축방향으로 안쪽으로 배치되어 있다. 따라서, 상기 샤프트 시일 조립체(110) 및 상기 샤프트 시일 조립체(310)와 같이, 보조 시일 립(560)이 하우징으로부터 축방향으로 이격된 상태로 유지되는 것이 보장되므로, 간섭의 문제가 생기지 않는다. 그 외에는, 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(510)가 같은 종류의 힌지와 시일 립 두께(tl-t6)를 포함하여 상기한 것과 같은 특징을 포함하고 있다.
도 7 및 도 7a에는, 본 발명의 다른 실시형태에 따라 제작된 샤프트 시일 조립체(610)가 도시되어 있는데, 상기한 것과 유사한 구조를 나타내기 위해 상기 실시형태에서 사용한 것과 동일한 참고 번호에 600을 더한 참고 번호가 사용되어 있다. 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(610)는 상기한 샤프트 시일 조립체(10)와 유사하므로, 중요한 차이점만 설명한다.
본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(610)는 상기한 샤프트 시일 조립체(10)와 동일하지만, 샤프트(628)가 상기 샤프트 시일 조립체(610)를 통과하여 삽입될 때 보조 립(660)이 샤프트(628)와 맞닿게 뻗어서 상기 샤프트 시일 조립체(610)의 오일측(O)쪽으로 뻗어 있게 구성된 것이 아니라, 보조 립(660)이 샤프트(628)와 접촉하지 않도록 보조 립(660)의 길이가 축소되어 있다. 따라서, 샤프트(628)가 상기 샤프트 시일 조립체(610)를 통과하여 삽입될 때 보조 립(660)의 자유 단부(662)가 샤프트(628)로부터 반경방향으로 이격된 상태로 있다. 따라서, 보조 립(660)은 본체(624)로부터 자유 단부(662)로 공기측(A)쪽으로 반경방향으로 안쪽으로 향하고, 자유 단부(662)는 조립시에 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(610)의 공기측(A)을 향하므로, 샤프트(628)를 상기 샤프트 시일 조립체(610)를 통과하여 삽입할 때 힌지를 통하여 오일측(O)쪽으로 접히지 않는다. 따라서, 보조 립(660)은 오염물질이 오일측(O)으로 진입하는 것을 막는 비접촉 차단판(non-contact excluder)으로서의 기능을 수행한다. 그 외에는, 본 실시형태의 샤프트 시일 조립체(610)가 상기 샤프트 시일 조립체(10)와 관련하여 위에서 설명한 것과 동일하다.
명백히, 상기의 개시내용에 기초하여 본 발명의 다양한 변형 및 수정이 가능하다. 따라서, 최종적으로 허용된 청구항의 범위 내에서 본 발명은 구체적으로 기술된 것과 다르게 실시될 수 있다.

Claims (12)

  1. 샤프트 시일 조립체로서,
    자유 단부까지 상기 샤프트 시일 조립체의 중심축쪽으로 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있는 환형상의 다리부를 가진 환형상의 금속 케이스; 및
    상기 다리부에 접착된 탄성중합체 재료;
    를 포함하고 있고,
    상기 다리부는 상기 샤프트 시일 조립체의 오일측과 공기측을 각각 향하는 오일측과 공기측을 가지고 있고,
    상기 탄성중합체 재료는 상기 다리부의 상기 자유 단부에 인접한 본체 및 상기 본체로부터 반경방향으로 안쪽에 있는 환형상의 1차 시일 립을 형성하고, 상기 1차 시일 립은 반경방향으로 바깥쪽으로 향하는 뒷면과 반경방향으로 안쪽으로 향하는 밀봉면의 사이에 걸쳐있는 두께를 가지고 있고, 상기 밀봉면은 공기측 단부로부터 오일측 자유 단부까지 상기 1차 시일 립의 길이를 따라서 뻗어 있으며 샤프트 활주면과 접촉하여 상기 길이에 걸쳐서 상기 중심축과 평행하게 뻗어 있도록 구성되어 있고, 상기 공기측 단부는 제1 힌지를 통하여 상기 탄성중합체 재료로 형성된 환형상의 브리지에 부착되어 있으며 상기 브리지는 제2 힌지를 통하여 상기 본체에 작용가능하게 부착되어 있고, 상기 브리지는 상기 브리지의 두께를 가로질러서 뻗어 있는 양 측면을 가지고 있고, 상기 제1 힌지와 제2 힌지는 각각 상기 브리지의 상기 두께보다 얇은 두께를 가지고 있으며 상기 제1 힌지는 상기 1차 시일 립의 상기 두께보다 얇은 두께를 가지고 있고,
    상기 본체로부터 상기 1차 시일 립에 대해 공기측의 자유 단부까지 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있는 보조 립을 더 포함하고,
    상기 보조 립은 상기 보조 립의 상기 자유 단부가 상기 1차 시일 립을 향하는 상태로 샤프트와 맞닿도록 구성되어 있고,
    상기 보조 립은 양 측면을 가지고 있으며 상기 보조 립의 상기 양 측면 중의 하나로부터 직접 뻗어 있는 2차 보조 립을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤프트 시일 조립체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 보조 립은 상기 본체에 바로 인접한 양 측면을 가로질러서 걸쳐있는 두께를 가지고 있고, 상기 보조 립은 보조 힌지에 의해 상기 본체에 부착되어 있고, 상기 보조 힌지는 상기 보조 립의 상기 두께보다 얇은 두께를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 샤프트 시일 조립체.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 보조 립은 상기 보조 립에 통기구멍을 형성하는 상기 보조 립의 상기 자유 단부로 뻗어 있는 적어도 하나의 노치를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 샤프트 시일 조립체.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 2차 보조 립이 자유 단부까지 상기 샤프트 시일 조립체의 상기 공기측쪽으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 샤프트 시일 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 2차 보조 립이 샤프트와 맞닿도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프트 시일 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 보조 립과 상기 2차 보조 립은 각각, 상기 보조 립과 상기 2차 보조 립의 사이에 환형상의 채널을 형성하기 위해 상기 보조 립과 상기 2차 보조 립의 자유 단부로 뻗어 있는 적어도 하나의 노치를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 샤프트 시일 조립체.
  11. 제1항에 있어서, 상기 브리지가 상기 제2 힌지를 통하여 상기 본체에 직접 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프트 시일 조립체.
  12. 샤프트 시일 조립체로서,
    자유 단부까지 상기 샤프트 시일 조립체의 중심축쪽으로 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있는 환형상의 다리부를 가진 환형상의 금속 케이스; 및
    상기 다리부에 접착된 탄성중합체 재료;
    를 포함하고 있고,
    상기 다리부는 상기 샤프트 시일 조립체의 오일측과 공기측을 각각 향하는 오일측과 공기측을 가지고 있고,
    상기 탄성중합체 재료는 상기 다리부의 상기 자유 단부에 인접한 본체 및 상기 본체로부터 반경방향으로 안쪽에 있는 환형상의 1차 시일 립을 형성하고, 상기 1차 시일 립은 반경방향으로 바깥쪽으로 향하는 뒷면과 반경방향으로 안쪽으로 향하는 밀봉면의 사이에 걸쳐있는 두께를 가지고 있고, 상기 밀봉면은 공기측 단부로부터 오일측 자유 단부까지 상기 1차 시일 립의 길이를 따라서 뻗어 있으며 샤프트 활주면과 접촉하여 상기 길이에 걸쳐서 상기 중심축과 평행하게 뻗어 있도록 구성되어 있고, 상기 공기측 단부는 제1 힌지를 통하여 상기 탄성중합체 재료로 형성된 환형상의 브리지에 부착되어 있으며 상기 브리지는 제2 힌지를 통하여 상기 본체에 작용가능하게 부착되어 있고, 상기 브리지는 상기 브리지의 두께를 가로질러서 뻗어 있는 양 측면을 가지고 있고, 상기 제1 힌지와 제2 힌지는 각각 상기 브리지의 상기 두께보다 얇은 두께를 가지고 있으며 상기 제1 힌지는 상기 1차 시일 립의 상기 두께보다 얇은 두께를 가지고 있고,
    상기 본체로부터 상기 1차 시일 립에 대해 공기측의 자유 단부까지 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있는 보조 립을 더 포함하고,
    상기 브리지가 상기 제2 힌지를 통하여 상기 보조 립에 직접 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프트 시일 조립체.
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