KR20200099603A - 밀봉 장치 및 밀봉 구조 - Google Patents

밀봉 장치 및 밀봉 구조 Download PDF

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히데노리 아라이
유키 하나다
유야 사카노
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엔오케이 가부시키가이샤
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Abstract

상대적으로 회전하는 내측 부재와 외측 부재 사이에 배치되고, 내측 부재와 외측 부재 사이의 간극을 봉지하는 밀봉 장치는 외측 부재에 부착되는 제 1의 실링 부재와, 내측 부재에 부착되는 제 2의 실링 부재를 구비한다. 제 1의 실링 부재와 제 2의 실링 부재 중 적어도 한쪽에는 복수의 물 배출 돌기가 지지되어 있다. 복수의 물 배출 돌기는 제 1의 실링 부재의 환상 부분과 제 2의 실링 부재의 플랜지 부분 사이에 위치하는 공간 내에 돌출되어 있으며, 원주 방향으로 배열되어 있다. 각 물 배출 돌기는 내측 부재와 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 회전 방향에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면을 가진다.

Description

밀봉 장치 및 밀봉 구조
본 발명은 밀봉 장치 및 밀봉 구조에 관한 것이다.
예를 들어 볼 베어링과 같은 구름 베어링은 주지되어 있으며, 예를 들어 자동차의 허브에 사용되고 있다. 구름 베어링의 내부를 밀봉하는 밀봉 장치로서는 특허문헌 1에 기재된 것이 있다. 이 밀봉 장치는 구름 베어링의 외륜에 고정되는 환상체와, 환상체로부터 반지름 방향 내측으로 연장되는 레이디얼 립(그리스 립)(radial lip (grease lip))과, 환상체로부터 옆쪽으로 연장되는 두개의 사이드 립(액시얼 립)(side lips (axial lips))을 구비한다. 레이디얼 립(radial lip)은 베어링의 내륜의 외주면 또는 내륜에 고정되는 부품의 외주면에 접촉하여 베어링 내부의 윤활유(그리스)를 밀봉하는 기능을 가지며, 두개의 사이드 립은 내륜의 플랜지에 접촉하여 외부로부터 물이나 먼지 등의 이물이 베어링 내부로 침입하지 않도록 봉지(封止)하는 기능을 가진다.
특허문헌 1 : 일본 특허 3991200 호 공보
이러한 종류의 밀봉 장치에 대해서는, 물(흙탕물 또는 소금물을 포함한다)이 많은 환경에서 사용되는 경우에는 물이 밀봉 대상(예를 들어 베어링)의 내부에 침입하지 않도록 보호하는 기능을 높이는 것이 요구된다. 또한 비록 물이 밀봉 장치에 침입해도, 신속하게 물을 배출할 수 있는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 물의 배출 성능이 높고, 밀봉 대상에 대한 물로부터의 보호 성능이 높은 밀봉 장치 및 밀봉 구조를 제공한다.
본 발명의 한 양태에 따른 밀봉 장치는 상대적으로 회전하는 내측 부재와 외측 부재 사이에 배치되고, 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 사이의 간극을 봉지(封止)하는 밀봉 장치로서, 상기 외측 부재에 부착되고 환상 부분을 가지고 있으며, 상기 환상 부분이 상기 내측 부재를 향해 지름 방향 내측으로 확장되는 제 1의 실링 부재와, 상기 내측 부재에 부착되고 플랜지 부분을 가지고 있으며, 상기 플랜지 부분이 지름 방향 외측으로 확장되어 있고 상기 제 1의 실링 부재의 상기 환상 부분과 대향하는 제 2의 실링 부재를 구비하며, 제 1의 실링 부재 및 상기 제 2의 실링 부재 중 적어도 한쪽에는 복수의 물 배출 돌기가 지지되어 있으며, 상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 제 1의 실링 부재의 상기 환상 부분과 상기 제 2의 실링 부재의 상기 플랜지 부분 사이에 위치하는 공간 내에 돌출되고 원주 방향으로 배열되어 있으며, 각 물 배출 돌기는 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 회전 방향에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면을 가진다.
이 밀봉 장치에 있어서 제 1의 실링 부재의 환상 부분과 제 2의 실링 부재의 플랜지 부분 사이의 공간 내에는 물이 침입하는 일이 있을 수 있다. 그러나 이 공간 내에는 복수의 물 배출 돌기가 돌출되어 있으며, 각 물 배출 돌기는 내측 부재와 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 회전 방향에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면을 가진다. 따라서 내측 부재와 외측 부재의 상대 회전에 따라 공간 내의 물은 경사 측면을 따라 반대 방향으로 흘러서, 공간으로부터 신속하게 배출된다. 이 때문에 밀봉 장치는 밀봉 대상에 대한 물로부터의 보호 성능이 높다. 또한 복수의 물 배출 돌기는 제 1의 실링 부재의 환상 부분과 제 2의 실링 부재의 플랜지 부분 사이의 공간 내에 돌출되므로 물 배출 돌기 때문에 밀봉 장치를 대형화할 필요는 없다.
본 발명의 한 양태에 따른 밀봉 구조는 원통 부분과, 상기 원통 부분으로부터 지름 방향 외측으로 확장되는 플랜지를 가지는 내측 부재와, 상기 내측 부재에 대해 상대적으로 회전하는 외측 부재와, 상기 외측 부재에 부착되고 환상 부분을 가지고 있으며, 상기 환상 부분이 상기 내측 부재의 상기 원통 부분을 향해 지름 방향 내측으로 확장되어 있고 상기 내측 부재의 상기 플랜지와 대향하는 실링 부재를 구비하며, 상기 내측 부재 및 상기 실링 부재 중 적어도 한쪽에는 복수의 물 배출 돌기가 지지되어 있으며, 상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 실링 부재의 상기 환상 부분과 상기 내측 부재의 상기 플랜지 사이에 위치하는 공간 내에 돌출되고 원주 방향으로 배열되어 있으며, 각 물 배출 돌기는 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 회전 방향에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면을 가진다.
이 밀봉 구조에 있어서 실링 부재의 환상 부분과 내측 부재의 플랜지 사이의 공간 내에는 물이 침입하는 일이 있을 수 있다. 그러나 이 공간 내에는 복수의 물 배출 돌기가 돌출되어 있으며, 각 물 배출 돌기는 내측 부재와 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 회전 방향에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면을 가진다. 따라서 내측 부재와 외측 부재의 상대 회전에 따라, 공간 내의 물은 경사 측면을 따라 반대 방향으로 흘러서, 공간으로부터 신속하게 배출된다. 이 때문에 밀봉 구조는 밀봉 대상에 대한 물로부터의 보호 성능이 높다. 또한, 복수의 물 배출 돌기는 실링 부재의 환상 부분과 내측 부재의 플랜지 사이의 공간 내에 돌출되므로 물 배출 돌기 때문에 밀봉 구조를 대형화할 필요는 없다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 밀봉 장치가 사용되는 구름 베어링의 일례의 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1의 실시형태에 따른 밀봉 장치의 부분 단면도이다.
도 3은 제 1의 실시형태에 따른 밀봉 장치의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다.
도 4는 제 1의 실시형태에 따른 밀봉 장치의 제 1의 실링 부재의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다.
도 5는 제 1의 실시형태에 따른 밀봉 장치의 제 2의 실링 부재의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다.
도 6은 제 1의 실시형태에 따른 밀봉 장치의 제 2의 실링 부재, 특히 물 배출 돌기를 나타내는 사시도이다.
도 7은 제 1의 실시형태의 변형예에 따른 밀봉 장치의 제 2의 실링 부재, 특히 물 배출 돌기를 나타내는 사시도이다.
도 8은 제 1의 실시형태의 다른 변형예에 따른 밀봉 장치의 부분 단면도이다.
도 9는 제 1의 실시형태의 다른 변형예에 따른 밀봉 장치의 부분 단면도이다.
도 10은 제 1의 실시형태의 다른 변형예에 따른 밀봉 장치의 부분 단면도이다.
도 11은 제 1의 실시형태의 또 다른 변형예에 따른 밀봉 장치의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다.
도 12는 도 11의 밀봉 장치의 제 2의 실링 부재의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다.
도 13은 도 11의 밀봉 장치의 부분 단면도이다.
도 14는 도 11의 밀봉 장치의 변형 밀봉 장치의 부분 단면도이다.
도 15는 제 1의 실시 형태의 또 다른 변형예에 따른 밀봉 장치의 부분 단면도이다.
도 16은 도 15의 밀봉 장치의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다.
도 17은 제 1의 실시형태의 또 다른 변형예에 따른 밀봉 장치의 부분 단면도이다.
도 18은 도 17의 밀봉 장치의 제 2의 실링 부재의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다.
도 19는 도 17의 밀봉 장치의 제 2의 실링 부재의 정면도이다.
도 20은 도 19의 XX-XX선 화살 방향에서 보이는(矢視, arrow view) 단면도이다.
도 21은 도 17의 밀봉 장치의 제 2의 실링 부재의 회전시의 이점을 나타내는 도면이다.
도 22는 도 17의 밀봉 장치의 제 2의 실링 부재의 회전 정지시의 이점을 나타내는 도면이다.
도 23은 도 17의 변형예의 변형예에 따른 밀봉 장치의 단면도이다.
도 24는 도 17의 변형예의 다른 변형예에 따른 밀봉 장치의 단면도이다.
도 25는 다른 변형에 따른 제 2의 실링 부재의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다.
도 26은 도 25의 제 2의 실링 부재, 특히 물 배출 돌기를 나타내는 사시도이다.
도 27은 또 다른 변형에 따른 제 2의 실링 부재의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다.
도 28은 도 27의 제 2의 실링 부재, 특히 물 배출 돌기를 나타내는 사시도이다.
도 29는 제 1의 실시형태와 그 변형예에 관해서, 물의 배출 효과를 확인하기 위한 시험에 사용한 장치를 나타낸 모식도이다.
도 30은 상기 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 31은 본 발명의 제 2의 실시형태에 따른 밀봉 구조의 부분 단면도이다.
도 32는 제 2의 실시형태의 변형예에 따른 밀봉 구조의 부분 단면도이다.
도 33은 제 1의 실시형태의 변형예에 따른 밀봉 장치의 부분 단면도이다.
도 34는 도 33의 변형예의 제 1의 실링 부재의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다.
도 35는 도 33의 변형예의 변형예의 제 2의 실링 부재의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다.
도 36은 도 32의 변형예의 변형예에 따른 밀봉 구조의 부분 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 복수의 실시형태를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 밀봉 장치가 사용되는 구름 베어링의 일례인 자동차용 허브 베어링을 나타낸다. 단, 본 발명의 용도는 허브 베어링에는 한정되지 않으며, 다른 구름 베어링에도 본 발명은 적용 가능하다. 또한 이하의 설명에서는 허브 베어링은 볼 베어링이지만, 본 발명의 용도는 볼 베어링에는 한정되지 않으며, 다른 종류의 전동체를 가지는 롤러 베어링, 니들 베어링 등의 다른 구름 베어링에도 본 발명은 적용 가능하다. 또한 자동차 이외의 기계에 사용되는 구름 베어링에도 본 발명은 적용 가능하다.
이 허브 베어링(1)은 스핀들(미도시)이 내부에 삽입되는 구멍(2)을 가지는 허브(내측 부재)(4)와, 허브(4)에 부착된 내륜(내측 부재)(6)과, 이들의 외측에 배치된 외륜(외측 부재)(8)과, 허브(4)와 외륜(8) 사이에 일렬로 배치된 복수의 구슬(10)과, 내륜(6)과 외륜(8) 사이에 일렬로 배치된 복수의 구슬(12)과, 이러한 구슬을 정위치에 유지하는 복수의 리테이너(14, 15)를 가진다.
외륜(8)이 고정되어 있는 한편, 허브(4) 및 내륜(6)은 스핀들의 회전에 따라 회전한다.
스핀들 및 허브 베어링(1)의 공통의 중심 축선(Ax)은 도 1의 상하 방향으로 연장되어 있다. 도 1에 있어서는 중심 축선(Ax)에 대한 좌측 부분만 표시되어 있다. 자세하게는 도시하지 않지만, 도 1의 위쪽은 자동차의 차륜이 배치되는 외측(아웃보드측(outboard side))이며, 아래쪽은 차동 기어 등이 배치되는 내측(인보드측(inboard side))이다. 도 1에 나타낸 외측, 내측은 각각 지름 방향의 외측, 내측을 의미한다.
허브 베어링(1)의 외륜(8)은 허브 너클(16)에 고정된다. 허브(4)는 외륜(8)보다도 반지름 방향 외측으로 내뻗은 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)를 가진다. 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)에는 허브 볼트(19)에 의해 차륜을 부착할 수 있다.
외륜(8)의 아웃보드측(outboard side) 단부 부근에는 외륜(8)과 허브(4) 사이의 간극을 봉지(封止)하는 밀봉 장치(20)가 배치되어 있으며, 외륜(8)의 인보드측(inboard side) 단부 내측에는 외륜(8)과 내륜(6) 사이의 간극을 봉지(封止)하는 밀봉 장치(21)가 배치되어 있다. 이러한 밀봉 장치(20, 21)의 작용에 의해 허브 베어링(1)의 내부로부터의 그리스, 즉, 윤활유의 유출이 방지됨과 동시에 외부로부터 허브 베어링(1) 내부로의 이물(물(흙탕물 또는 소금물을 포함한다) 및 먼지를 포함한다)의 유입이 방지된다. 도 1에 있어서 화살표(F)는 외부로부터의 이물의 흐름의 방향 예를 나타낸다.
밀봉 장치(20)는 허브 베어링(1)의 회전하는 허브(4)와 고정된 외륜(8)의 아웃보드측(outboard side)의 원통상의 단부(8A) 사이에 배치되고, 허브(4)와 외륜(8) 사이의 간극을 봉지(封止)한다. 밀봉 장치(21)는 허브 베어링(1)의 회전하는 내륜(6)과 고정된 외륜(8)의 인보드측(inboard side)의 단부(8B) 사이에 배치되고, 내륜(6)과 외륜(8) 사이의 간극을 봉지(封止)한다.
제 1의 실시형태
도 2에 나타낸 바와 같이, 밀봉 장치(21)는 허브 베어링(1)의 외륜(8)의 인보드측(inboard side)의 단부(8B)와, 허브 베어링(1)의 내륜(6)과의 간극 내에 배치된다. 밀봉 장치(21)는 환상이지만, 도 2에 있어서는 그 좌측 부분만 표시되어 있다.
도 3은 밀봉 장치(21)의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다. 도 4는 밀봉 장치(21)의 부분인 제 1의 실링 부재(24)의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다. 도 5는 밀봉 장치(21)의 부분인 제 2의 실링 부재(26)의 일부를 파단하여 나타내는 부분 사시도이다. 도 2 내지 도 5에서 알 수 있듯이, 밀봉 장치(21)는 제 1의 실링 부재(24)와 제 2의 실링 부재(26)를 구비하는 복합 구조를 가진다.
제 1의 실링 부재(24)는 외륜(8)에 부착되며, 회전하지 않는 고정 실링 부재이다. 제 1의 실링 부재(24)는 탄성환(28) 및 강성환(30)을 가지는 복합 구조이다. 탄성환(28)는 탄성 재료, 예를 들어 엘라스토머로 형성되어 있다. 강성환(30)은 강성 재료, 예를 들어 금속으로 형성되어 있으며, 탄성환(28)을 보강한다. 강성환(30)은 실질적으로 L자형의 단면 형상을 가진다. 강성환(30)의 일부는 탄성환(28)에 매설되어 있으며, 탄성환(28)에 밀착되어 있다.
제 1의 실링 부재(24)는 원통 부분(24A), 환상 부분(24B) 및 립(24C, 24D)을 가진다. 원통 부분(24A)은 외륜(8)에 부착되는 부착부를 구성한다. 구체적으로는 원통 부분(24A)은 외륜(8)의 단부(8B)에 잠금 끼기 방식으로 끼워 넣어진다(즉, 압입된다). 환상 부분(24B)은 원환상이며, 원통 부분(24A)의 지름 방향 내측에 배치되고, 내륜(6)을 향해 지름 방향 내측으로 확장된다. 원통 부분(24A)과 환상 부분(24B)은 강성환(30)과 탄성환(28)으로 구성되어 있다.
립(24C, 24D)은 환상 부분(24B)의 내측단으로부터 제 2의 실링 부재(26)를 향해 연장되고 립(24C, 24D)의 선단은 제 2의 실링 부재(26)에 접촉한다. 립(24C, 24D)은 탄성환(28)으로 구성되어 있다.
제 2의 실링 부재(26)는 슬링거(slinger) 즉, 회전 실링 부재라고도 부를 수 있다. 제 2의 실링 부재(26)는 내륜(6)에 부착되어 있고, 내륜(6)의 회전시에 제 2의 실링 부재(26)는 내륜(6)과 함께 회전하여 외부로부터 비산해 오는 이물을 튕겨 낸다.
이 실시형태에서는 제 2의 실링 부재(26)도 탄성환(32) 및 강성환(34)을 가지는 복합 구조이다. 강성환(34)은 강성 재료, 예를 들어 금속으로 형성되어 있다.
강성환(34)은 실질적으로 L자형의 단면 형상을 가진다. 구체적으로는 원통상의 슬리브 부분(34A)과, 슬리브 부분(34A)으로부터 지름 방향 외측으로 확장되는 원환상의 플랜지 부분(34B)을 구비한다. 슬리브 부분(34A)은 내륜(6)에 부착되는 부착부를 구성한다. 구체적으로는 슬리브 부분(34A)에는 내륜(6)의 단부가 잠금 끼기 방식으로 끼워 넣어진다(즉, 압입된다).
플랜지 부분(34B)은 슬리브 부분(34A)의 지름 방향 외측에 배치되고, 지름 방향 외측으로 확장되어 있으며, 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 대향한다. 이 실시형태에서는 플랜지 부분(34B)은 평판이고, 슬리브 부분(34A)의 축선에 대해 수직인 평면 내에 있다. 이 실시형태에서는 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)은 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)의 플랜지 부분(34B)에 대향하는 면(24E)과 평행하다.
탄성환(32)은 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)에 밀착되어 있다. 이 실시형태에서는 탄성환(32)은 내륜(6)의 회전 속도를 계측하기 위해 마련되어 있다. 구체적으로는 탄성환(32)은 자성 금속 분말 및 세라믹 분말을 함유하는 엘라스토머 재료로 형성되어 있으며, 자성 금속 분말에 의해 다수의 S극과 N극을 가진다. 탄성환(32)에 있어서는 원주 방향으로 등각 간격을 두고 다수의 S극과 N극이 교대로 배치되어 있다. 도시하지 않은 마그네틱 로터리 인코더(magnetic rotary encoder)에 의해 탄성환(32)의 회전 각도를 측정할 수 있다. 탄성환(32)의 재료는 금속 분말을 함유하므로 통상의 엘라스토머 재료보다도 경도가 높고 이물에 의한 손상을 입기 어렵다.
제 1의 실링 부재(24)의 립(24C)은 환상 부분(24B)의 내측단으로부터 반지름 방향 내측으로 연장하는 레이디얼 립(그리스 립)(radial lip (grease lip)이다. 레이디얼 립(radial lip)(24C)은 제 2의 실링 부재(26)의 슬리브 부분(34A)을 향해 연장되며, 레이디얼 립(radial lip)(24C)의 선단은 슬리브 부분(34A)에 접촉한다. 레이디얼 립(radial lip)(24C)은 반지름 방향 내측 및 아웃보드측(outboard side)을 향해 연장되며, 주로 허브 베어링(1) 내부로부터의 윤활유의 유출을 방지하는 역할을 한다.
립(24D)은 환상 부분(24B)의 내측단으로부터 옆쪽으로 연장되는 액시얼 립(사이드 립)(axial lip (side lip))이다. 액시얼 립(axial lip)(24D)의 선단은 반지름 방향 외측 및 인보드측(inboard side)을 향해 연장되며, 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)에 접촉한다. 액시얼 립(axial lip)(24D)은 주로 외부로부터 허브 베어링(1) 내부로의 이물의 유입을 저지하는 역할을 한다.
제 1의 실링 부재(24)가 고정된 외륜(8)에 부착되어 있는 한편, 내륜(6) 및 제 2의 실링 부재(26)는 회전하기 때문에 립(24C, 24D)은 제 2 의 실링 부재(26)의 슬리브 부분(34A) 및 플랜지 부분(34B)에 대해 각각 슬라이딩한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1의 실링 부재(24)의 원통 부분(24A)의 인보드측(inboard side)의 선단과, 제 2의 실링 부재(26)의 외단 가장자리 사이에는 환상의 간극(36)이 마련되어 있다. 간극(36)을 통해 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B) 사이의 공간(42)(환상 부분(24B)의 면(24E)과 플랜지 부분(34B)의 면(34C) 사이의 공간), 더 자세히 말하면, 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 탄성환(32) 사이의 공간(46)(환상 부분(24B)의 면(24E)과 탄성환(32)의 면(32A) 사이의 공간) 내에 이물이 침입하는 일이 있다. 반대로 공간(42, 46) 내의 이물은 간극(36)을 통해 배출시킬 수 있다.
제 2의 실링 부재(26)에는 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)을 향해 돌출되는 복수의 물 배출 돌기(40)가 지지되어 있다. 이러한 물 배출 돌기(40)는 동일한 모양 동일한 크기를 가지고 있으며, 원주 방향으로 등각 간격을 두고 배열되어 있다. 이러한 물 배출 돌기(40)는 공간(46) 내에 돌출된다.
이 실시형태에 있어서는 복수의 물 배출 돌기(40)는 제 2의 실링 부재(26)의 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)의 면(34C)을 덮는 탄성환(32)의 부분에 일체로 부착되어 있다. 즉, 물 배출 돌기(40)는 탄성환(32)의 부분이다. 따라서 물 배출 돌기(40)는 탄성환(32)과 동일한 재료, 즉, 자성 금속 분말 및 세라믹 분말을 함유하는 엘라스토머 재료로 형성되어 있다.
이 실시형태에 있어서는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 각 물 배출 돌기(40)는 실질적으로 사각 기둥, 구체적으로는 실질적으로 마름모꼴 기둥의 형상을 가진다. 보다 구체적으로는, 각 물 배출 돌기(40)는 내측 원호면(40A)과 외측 원호면(40B)과, 두개의 경사 측면(40C, 40D)으로 획정된 실질적으로 마름모꼴의 윤곽을 가진다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 물 배출 돌기(40)의 사각 기둥의 저면(40F)은 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)과 평행하고 탄성환(32)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(32A)과 동일면이며, 사각 기둥의 상면(top surface)(40E)은 면(32A, 34C)과 평행하다.
도 6에 있어서 화살표(R1)는 허브 베어링(1)이 마련된 자동차의 전진시의 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(내륜(6)의 회전 방향)을 나타낸다. 원호면(40A, 40B)은 회전 방향(R1)을 따라 원호 모양으로 연장되어 있다. 즉, 원호면(40A, 40B) 각각은 슬리브 부분(34A)과 동심인 원(미도시)에 겹쳐 있다. 한편, 경사 측면(40C)은 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하고 경사 측면(40D)은 회전 방향(R1)에 대해 둔각으로 교차한다. 경사 측면(40C, 40D)은 서로 평행하다.
상기와 같이, 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)을 덮는 탄성환(32) 사이의 공간(46)(도 2 및 도 3 참조) 내에는 이물(물 및 먼지를 포함한다)이 침입하는 일이 있을 수 있다. 그러나 공간(46) 내에는 복수의 물 배출 돌기(40)가 돌출되어 있으며, 각 물 배출 돌기(40)는 내륜(6)의 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면(40C)을 가진다(도 6 참조). 따라서 내륜(6)과 제 2의 실링 부재(26)의 회전에 따라 공간(46) 내의 물은 도 6에 있어서 화살표(f1)로 나타낸 바와 같이, 제 2의 실링 부재(26)의 회전과 상대적으로, 경사 측면(40C)을 따라 내륜(6)과 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(R1)과는 반대 방향으로 흐른다. 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면(40C)은 원활한 물의 흐름을 촉진한다. 이렇게 흐른 물은 공간(46)으로부터 간극(36)(도 2 참조)을 통해 신속하게 배출된다. 따라서 밀봉 장치(21)는 밀봉 대상인 허브 베어링(1)에 대한 물로부터의 보호 성능이 높다. 또한 밀봉 장치(21) 자체에 대해서도 물(흙탕물 또는 소금물을 포함한다)의 존재에 의해 가속되는 열화가 저감된다. 간극(36)은 환상이기 때문에 공간(46)으로부터 물이 간극(36)의 일부를 통해 유출되는 한편, 밀봉 장치(21)의 외측의 공기가 간극(36)의 다른 일부를 통해 공간(46)의 내부로 유입된다. 공간(46)의 내부로 유입되는 공기는 공간(46)으로부터의 물의 유출을 촉진한다. 또한 공간(46)의 내부가 부압이 되어 립(24C, 24D)이 예상치 못한 변형을 할 우려가 저감된다.
상기와 같이, 밀봉 장치(21)는 물 배출 돌기(40)에 의한 물의 배출 성능이 높기 때문에 이물의 침입을 저지하는 액시얼 립(axial lip)(24D)은 반드시 마련하지 않아도 된다. 액시얼 립(axial lip)(24D)을 마련하지 않는 경우에는 내륜(6) 및 제 2의 실링 부재(26)의 회전시에 액시얼 립(axial lip)(24D)이 제 2의 실링 부재(26)에 슬라이딩하는 것에 기인하는 토크가 발생하지 않는다. 따라서 자동차의 에너지 효율을 높일 수 있다.
단, 이 실시형태에서는 이물 저지의 확실성을 높이기 위해 액시얼 립(axial lip)(24D)이 마련되어 있다. 이 경우에도 물 배출 돌기(40)에 의한 물의 배출 성능이 높기 때문에 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)에 대한 액시얼 립(axial lip)(24D)의 접촉압을 높일 필요가 없다. 따라서 물의 배출 성능을 높이면서 액시얼 립(axial lip)(24D)이 제 2의 실링 부재(26)에 슬라이딩하는 것에 기인하는 토크를 억제 또는 저감시킬 수 있다. 액시얼 립(axial lip)(24D)이 마련되는 경우, 이 실시형태와 같이, 물 배출 돌기(40)는 액시얼 립(axial lip)(24D)보다도 간극(36)의 가까이에 배치되는 것(액시얼 립(axial lip)(24D)과 간극(36) 사이의 위치에 배치되는 것)이 바람직하다. 환언하면, 물 배출 돌기(40)는 대기와 연결되는 공간(46) 내에 돌출되는 것이 바람직하다. 이와 같이 배치되어 있는 것에 의해 상기와 같이, 밀봉 장치(21)의 외측의 공기가 간극(36)을 통해 물 배출 돌기(40)가 배치된 공간(46) 내부로 유입되는 것에 의해 공간(46)으로부터의 물의 유출이 촉진된다.
이 실시형태에서는 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 물 배출 돌기(40)는 액시얼 립(axial lip)(24D)과 겹치지 않는 위치에 배치되어 있다. 따라서 내륜(6)이 회전할 때 물 배출 돌기(40)가 액시얼 립(axial lip)(24D)에 충돌하거나 슬라이딩하거나 하는 일은 없으며, 액시얼 립(axial lip)(24D)의 과잉한 마모가 억제된다.
또한 각 물 배출 돌기(40)는 제 1의 실링 부재(24)의 원통 부분(24A) 및 환상 부분(24B)과는 간격을 두고 배치되어 있다. 따라서 내륜(6)이 회전할 때 물 배출 돌기(40)가 제 1의 실링 부재(24)에 충돌하거나 슬라이딩하거나 하는 일은 없다.
이 실시형태에서는 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 2의 실링 부재(26)의 탄성환(32)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(32A)은 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)의 플랜지 부분(34B)에 대향하는 면(24E)과 평행하다. 즉, 물 배출 돌기(40)가 형성된 면(32A)은 물 배출 돌기(40)의 앞쪽에 있는 면(24E)과 평행하다. 환언하면, 복수의 물 배출 돌기(40)가 배치된 공간(46)을 획정하는 두개의 면이 평행하다. 따라서 두개의 면이 평행하지 않은 경우에 비해 물 배출 돌기(40)에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
이 실시형태에서는 각 물 배출 돌기(40)는 사각 기둥의 형상을 가지며, 사각 기둥의 저면(40F)은 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)과 평행하고 탄성환(32)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(32A)과 동일면이며, 사각 기둥의 상면(top surface)(40E)은 플랜지 부분(34B)의 면(34C) 및 탄성환(32)의 면(32A)과 평행하다. 따라서 각 물 배출 돌기(40)가 예를 들어, 저면으로부터 정점을 향해 가늘어지는 테이퍼 형상인 경우에 비해 물 배출 돌기의 단면적(밀봉 장치(21)의 지름 방향 단면, 즉, 도 2의 지면에서의 면적)을 크게 하는 것이 가능하며, 물 배출 돌기(40)에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
이 실시형태에서는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 내륜(6)의 회전 방향에서의 각 물 배출 돌기(40)의 길이는 제 1의 실링 부재(24)와 제 2의 실링 부재(26)의 지름 방향에서의 각 물 배출 돌기(40)의 길이보다 크다. 특히 각 물 배출 돌기(40)는 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(내륜(6)의 회전 방향)(R1)을 따른 최대 길이(내측 원호면(40A)과 경사 측면(40C)이 이루는 정점과, 외측 원호면(40B)과 경사 측면(40D)이 이루는 정점 사이의 길이)를 가진다. 따라서 물 배출 돌기(40)에 딱딱한 이물이 충돌하여 물 배출 돌기(40)가 손상되거나 수류에 의해 물 배출 돌기(40)가 마모되거나 해도 물 배출 돌기(40) 전체가 단기간에 소멸될 일이 없다. 즉, 물 배출 돌기(40)는 긴 수명을 가진다.
이 실시형태에서는 각 물 배출 돌기(40)는 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B) 사이의 공간(42), 보다 구체적으로는, 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 탄성환(32) 사이의 공간(46) 내에 돌출된다. 따라서 도 2 및 도 3에서 알 수 있듯이, 복수의 물 배출 돌기(40)는 제 1의 실링 부재(24)의 최대 직경의 범위 내에 배치되어 있다. 따라서 밀봉 장치(21) 나아가서는 허브 베어링(1)을 대형화할 필요는 없다.
이 실시형태에서는 복수의 물 배출 돌기(40)는 탄성환(32)과 동일한 재료 즉, 자성 금속 분말 및 세라믹 분말을 함유하는 엘라스토머 재료로 형성되어 있다. 물 배출 돌기(40)는 금속 분말 및 세라믹 분말을 함유하기 때문에 딱딱한 이물의 충격에 대한 내구성이 높고, 내마모성이 높다.
이 실시형태에서는 복수의 물 배출 돌기(40)는 제 2의 실링 부재(26)의 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)을 덮는 탄성환(32)에 일체로 설치되어 있다. 따라서 부품 수가 삭감되므로 밀봉 장치(21)의 조립이 용이하다.
물 배출 돌기(40)를 형성하는 수법은 예를 들어, 형틀을 이용한 프레스 가공 또는 사출 성형일 수 있고, 이 경우 탄성환(32)을 형성함과 동시에 물 배출 돌기(40)를 형성해도 된다. 단, 플랜지 부분(34B)에 물 배출 돌기(40)를 접착으로 접합시켜도 되며, 탄성환 (32)에 대한 절삭 가공으로 물 배출 돌기(40)를 형성해도 된다.
도 7은 제 1의 실시 형태의 변형예에 따른 밀봉 장치(21)의 제 2의 실링 부재(26)를 나타내는 사시도이다. 도 7 이후의 도면에 있어서, 이미 설명한 구성 요소를 나타내기 위해 동일한 부호가 사용되며, 그러한 구성 요소에 대해서는 상세하게는 설명하지 않는다.
도 7의 변형예에서는 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)에 마련된 각 물 배출 돌기(50)는 실질적으로 삼각 기둥 또는 실질적으로 사다리꼴 기둥의 형상을 가진다. 보다 구체적으로는, 각 물 배출 돌기(50)는 내측 원호면(50A)과, 외측 원호면(50B)과, 두개의 경사 측면(50C, 50D)으로 획정된 실질적으로 삼각형 또는 실질적으로 사다리꼴의 윤곽을 가진다. 두개의 경사 측면(50C, 50D)의 길이는 동일하다. 단, 외측 원호면(50B)을 배제하여 각 물 배출 돌기(50)의 윤곽을 이등변 삼각형으로 해도 된다. 각 물 배출 돌기(50)의 사다리꼴 기둥의 저면은 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)과 평행하고 탄성환(32)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(32A)과 동일면이며, 사각 기둥의 상면(top surface)(50E)은 면(34C)과 평행하다.
이 변형예에서는 각 물 배출 돌기(50)는 내륜(6) 및 제 2의 실링 부재(26)가 회전하는 두개의 회전 방향(R1, R2)에 대해 각각 예각으로 교차하는 두개의 경사 측면(50C, 50D)을 가진다. 도 7에 있어서 화살표(R1)는 허브 베어링(1)이 마련된 자동차의 전진시의 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(내륜(6)의 회전 방향)을 나타낸다. 화살표(R2)는 허브 베어링(1)이 마련된 자동차 후진시의 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(내륜(6)의 회전 방향)을 나타낸다. 원호면(50A, 50B)은 회전 방향(R1, R2)을 따라 원호 모양으로 연장되어 있다. 즉, 원호면(50A, 50B)의 각각은 슬리브 부분(34A)과 동심인 원(미도시)에 겹쳐 있다. 한편, 경사 측면(50C)은 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하고 회전 방향(R2)에 대해 둔각으로 교차한다. 경사 측면(50D)은 회전 방향(R1)에 대해 둔각으로 교차하고 회전 방향(R2)에 대해 예각으로 교차한다.
내륜(6)과 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(R1)으로의 회전에 따라 공간(46) 내의 물은 도 7에서 화살표(f1)로 나타낸 바와 같이, 제 2의 실링 부재(26)의 회전과 상대적으로, 경사 측면(50C)을 따라, 내륜(6)과 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(R1)과는 반대 방향으로 흐른다. 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면(50C)은 원활한 물의 흐름을 촉진한다. 한편, 내륜(6)과 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(R2)으로의 회전에 따라 공간(46) 내의 물은 도 7에서 화살표(f2)로 나타낸 바와 같이, 제 2의 실링 부재(26)의 회전과 상대적으로, 경사 측면(50D)을 따라 내륜(6)과 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(R2)과는 반대 방향으로 흐른다. 회전 방향(R2)에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면(50D)은 원활한 물의 흐름을 촉진한다. 이렇게 흐른 물은 공간(46)으로부터 간극(36)(도 2 참조)을 통해 신속하게 배출된다. 따라서 밀봉 장치(21)는 밀봉 대상인 허브 베어링(1)에 대한 물로부터의 보호 성능이 높다. 또한 밀봉 장치(21) 자체에 대해서도 물(흙탕물 또는 소금물을 포함한다)의 존재에 의해 가속되는 열화가 저감된다. 간극(36)은 환상이기 때문에 공간(46)으로부터 물이 간극(36)의 일부를 통해 유출되는 한편, 밀봉 장치(21)의 외측의 공기가 간극(36)의 다른 일부를 통해 공간(46) 내부로 유입된다. 공간(46) 내부로 유입되는 공기는 공간(46)으로부터의 물의 유출을 촉진한다. 또한 공간(46) 내부가 부압이 되어 립(24C, 24D)이 예상치 못한 변형을 할 우려가 저감된다.
이 변형예에 따른 밀봉 장치(21)는 자동차의 좌우의 차륜의 양쪽에 공용할 수 있고, 게다가 자동차의 전진시에도 후진시에도 물 배출 돌기(50)에 의해 물을 배출 할 수 있다. 밀봉 장치(21)를 자동차에 설치할 때, 작업자는 밀봉 장치가 어느 쪽 차륜을 위한 것인지를 주의할 필요가 없다.
이 변형예에서는 각 물 배출 돌기(50)는 실질적으로 삼각 기둥 또는 실질적으로 사다리꼴 기둥의 형상을 가지며, 실질적으로 삼각 기둥 또는 실질적으로 사다리꼴 기둥의 저면은 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)과 평행하고 탄성환(32)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(32A)과 동일면이며, 실질적으로 삼각 기둥 또는 실질적으로 사다리꼴 기둥의 상면(top surface)(50E)은 플랜지 부분(34B)의 면(34C) 및 탄성환(32)의 면(32A)과 평행하다. 따라서 각 물 배출 돌기(50)가 예를 들어, 저면으로부터 정점을 향해 가늘어지는 테이퍼 형상인 경우에 비해 물 배출 돌기의 단면적(밀봉 장치(21)의 지름 방향 단면에서의 면적)을 크게 하는 것이 가능하며, 물 배출 돌기(50)에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
회전 방향(R1, R2)에서의 각 물 배출 돌기(50)의 길이(즉, 내측 원호면(50A)의 길이)는 밀봉 장치(21)의 지름 방향에서의 각 물 배출 돌기(50)의 길이(즉, 원호면(50A, 50B) 사이의 거리)보다 크다. 따라서 물 배출 돌기(50)에 딱딱한 이물이 충돌하여 물 배출 돌기(50)가 손상되거나 수류에 의해 물 배출 돌기(50)가 마모되거나 해도 물 배출 돌기(50) 전체가 단기간에 소멸될 일이 없다. 즉, 물 배출 돌기(50)는 긴 수명을 가진다.
도 8은 제 1의 실시형태의 다른 변형예에 따른 밀봉 장치(21)의 부분 단면도이다. 이 변형예에서는 제 1의 실링 부재(24)는 제 1의 실시형태의 액시얼 립(axial lip)(24D)에 더하여 액시얼 립(사이드 립)(axial lip (side lip))(24F)을 구비한다. 액시얼 립(axial lip)(24F)은 액시얼 립(axial lip)(24D)보다도 지름 방향 외측에 형성되고, 환상 부분(24B)의 면(24E)으로부터 옆쪽으로 연장되고 그 선단은 반지름 방향 외측 및 인보드측(inboard side)을 향해 연장되고 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)에 접촉한다. 액시얼 립(axial lip)(24F)은 주로 외부로부터 허브 베어링(1) 내부로의 이물의 유입을 저지하는 역할을 한다.
각 물 배출 돌기(40)는 액시얼 립(axial lip)(24D, 24F)과 겹치지 않는 위치에 배치되어 있다. 따라서 내륜(6)이 회전할 때 물 배출 돌기(40)가 액시얼 립(axial lip)(24D, 24F)에 충돌하거나 슬라이딩하거나 하는 일은 없으며, 액시얼 립(axial lip)(24D, 24F)의 과잉한 마모가 억제된다.
이 변형예에서는 이물 저지의 확실성을 높이기 위해 두개의 액시얼 립(axial lip)(24D, 24F)이 마련되어 있다. 이 경우에도 물 배출 돌기(40)에 의한 물의 배출 성능이 높기 때문에 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)에 대한 액시얼 립(axial lip)(24D, 24F)의 접촉압을 높일 필요가 없다. 따라서 물의 배출 성능을 높이면서 액시얼 립(axial lip)(24D, 24F)이 제 2의 실링 부재(26)에 슬라이딩하는 것에 기인하는 토크를 억제 또는 저감시킬 수 있다. 액시얼 립(axial lip)의 수는 3 이상이어도 된다. 액시얼 립(axial lip)(24D, 24F)이 마련되는 경우, 이 예와 같이, 물 배출 돌기(40)는 가장 외측의 액시얼 립(axial lip)(24F)보다도 간극(36)의 가까이에 배치되는 것(가장 외측의 액시얼 립(axial lip)(24F)과 간극(36) 사이의 위치에 배치되는 것)이 바람직하다. 환언하면, 물 배출 돌기(40)는 대기와 연결되는 공간(46) 내에 돌출되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 배치되어 있는 것에 의해 상기와 같이, 밀봉 장치(21)의 외측의 공기가 간극(36)을 통해 물 배출 돌기(40)가 배치된 공간(46) 내부로 유입되는 것에 의해 공간(46)으로부터의 물의 유출이 촉진된다.
도 9는 제 1의 실시형태의 다른 변형예에 따른 밀봉 장치의 부분 단면도이다. 이 변형예에서는 각 물 배출 돌기(40)는 제 2의 실링 부재(26)의 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)에 일체로 설치되어 있지 않다. 플랜지 부분(34B)에는 원환판(54)이 겹쳐져 있으며, 각 물 배출 돌기(40)는 원환판(54)에 일체로 설치되어 있다. 원환판(54)은 강성 재료, 예를 들어 금속 재료로 형성되고, 물 배출 돌기(40)는 원환판(54)과 동일한 강성 재료, 예를 들어 금속 재료로 형성되어 있다. 따라서 물 배출 돌기(40)는 딱딱한 이물의 충격에 대한 내구성이 높고 내마모성이 높다.
원환판(54)은 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B) 사이의 공간(42) 내에 배치되고, 플랜지 부분(34B)의 면(34C)에 접촉하고 있다. 원환판(54)은 제 2의 실링 부재(26)의 슬리브 부분(34A)의 지름 방향 외측에 배치되고, 지름 방향 외측으로 확장되어 있고 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 대향한다. 이 변형예에서는 원환판(54)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(54A)은 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)의 면(24E), 및 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)의 면(34C)과 평행하다.
물 배출 돌기(40)는 서로 평행한 두개의 면(24E, 54A) 사이의 공간(56) 내에 돌출된다. 따라서 두개의 면이 평행하지 않는 경우에 비해 물 배출 돌기(40)에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
이 변형예에서는 각 물 배출 돌기(40)는 사각 기둥의 형상을 가지며, 사각 기둥의 저면(40F)은 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)과 평행하며, 원환판(54)의 면(54A)과 동일면이며, 사각 기둥의 상면(top surface)(40E)은 플랜지 부분(34B)의 면(34C)과 평행하다. 따라서 각 물 배출 돌기(40)가 예를 들어, 저면으로부터 정점을 향해 가늘어지는 테이퍼 형상인 경우에 비해 물 배출 돌기의 단면적(밀봉 장치(21)의 지름 방향 단면, 즉, 도 9의 지면에서의 면적)을 크게 하는 것이 가능하며, 물 배출 돌기(40)에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
이 변형예에서는 원환판(54) 나아가서는 물 배출 돌기(40)는 금속 재료로 형성된다. 단, 원환판(54) 나아가서는 물 배출 돌기(40)는 예를 들면, 금속 분말을 함유하는 수지 재료, 세라믹 분말을 함유하는 수지 재료, 금속 분말과 세라믹 분말의 양쪽을 함유하는 수지 재료, 금속 분말을 함유하는 엘라스토머 재료, 세라믹 분말을 함유하는 엘라스토머 재료, 또는 금속 분말과 세라믹 분말의 양쪽을 함유하는 엘라스토머 재료로 형성해도 된다. 이러한 재료는 금속 분말과 세라믹 분말 중 적어도 한쪽을 함유하기 때문에 통상의 수지 재료 또는 엘라스토머 재료보다도 경도가 높고 이물에 의한 손상을 입기 어렵다. 이 경우에도 물 배출 돌기(40)는 딱딱한 이물의 충격에 대한 내구성이 높고 내마모성이 높다. 또한 원환판(54) 나아가서는 물 배출 돌기(40)는 금속 분말도 세라믹 분말도 함유하지 않는 수지 재료 또는 엘라스토머 재료로 형성해도 된다.
어느 경우이든, 물 배출 돌기(40)를 형성하는 수법은 예를 들어, 형틀을 이용한 프레스 가공 또는 사출 성형일 수 있고, 이 경우 원환판(54)을 형성함과 동시에 물 배출 돌기(40)를 형성해도 된다. 단, 원환판(54)에 물 배출 돌기(40)를 용접, 납땜 또는 접착으로 물 배출 돌기(40)를 접합시켜도 되며, 원환판(54)에 대한 절삭 가공으로 물 배출 돌기(40)를 형성해도 된다.
이 변형예에서는 제 2의 실링 부재(26)와 분리가 용이한 별도의 원환판(54)에 물 배출 돌기(40)가 형성되어 있다. 단, 원환판(54)을 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)에 접합시켜도 된다.
도 10은 제 1의 실시형태의 다른 변형예에 따른 밀봉 장치의 부분 단면도이다. 이 변형예에서는 원환판(54)이 사용되지 않고 각 물 배출 돌기(40)는 제 2의 실링 부재(26)의 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)에 직접적으로 일체로 부착되어 있다. 즉, 각 물 배출 돌기(40)는 강성환(34)의 일부이다. 각 물 배출 돌기(40)의 저면(40F)은 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)과 동일면이다. 물 배출 돌기(40)는 강성환(34)과 동일한 강성 재료, 예를 들어 금속 재료로 형성되어 있다. 따라서 물 배출 돌기(40)는 딱딱한 이물의 충격에 대한 내구성이 높고 내마모성이 높다.
도 11 내지 도 13은 제 1의 실시형태의 또 다른 변형예에 따른 밀봉 장치(21)를 나타낸다. 이 변형예에 있어서는 복수의 물 배출 돌기(60)는 제 2의 실링 부재(26)의 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)의 면(34C)을 덮는 탄성환(32)의 부분에 일체로 부착되어 있다. 즉, 물 배출 돌기(60)는 탄성환(32)의 부분이다. 따라서 물 배출 돌기(60)는 탄성환(32)과 동일한 재료, 즉, 자성 금속 분말 및 세라믹 분말을 함유하는 엘라스토머 재료로 형성되어 있다.
이 변형예에서는 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)에 마련된 각 물 배출 돌기(60)는 실질적으로 삼각뿔의 형상을 가진다. 보다 구체적으로는, 각 물 배출 돌기(60)는 실질적으로 삼각형의 제 1의 경사 측면(60A), 실질적으로 삼각형의 제 2의 경사 측면(60B), 실질적으로 삼각형의 제 3의 경사 측면(60C), 및 실질적으로 삼각형의 저면(60D)을 가진다. 단, 경사 측면(60A, 60B, 60C)이 인접하는 상부는 평탄하다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 저면(60D)은 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)과 평행하고 탄성환(32)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(32A)과 동일면이다. 제 1의 경사 측면(60A)의 윤곽은 실질적으로 이등변 삼각형이며, 제 1의 경사 측면(60A)과 제 2의 경사 측면(60B) 사이의 변(邊)의 길이는 제 1의 경사 측면(60A)과 제 3의 경사 측면(60C) 사이의 변(邊)의 길이와 동일하다.
도 12에 있어서 화살표(R1)는 허브 베어링(1)이 마련된 자동차의 전진시의 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(내륜(6)의 회전 방향)을 나타낸다. 제 1의 경사 측면(60A) 및 제 2의 경사 측면(60B)은 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차한다. 한편, 제 3의 경사 측면(60C)과 저면(60D) 사이의 변(邊)은 회전 방향(R1)을 따라 연장되어 있으며, 회전 방향(R1)에 대해 평행하다.
내륜(6)과 제 2의 실링 부재(26)의 회전에 따라, 공간(46) 내의 물은 도 12에서 화살표(f1)로 나타낸 바와 같이, 제 2의 실링 부재(26)의 회전과 상대적으로, 제 1의 경사 측면(60A) 및 제 2의 경사 측면(60B)을 따라 내륜(6)과 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(R1)과는 반대 방향으로 흐른다. 즉, 물은 어떠한 물 배출 돌기(60)의 제 1의 경사 측면(60A)과, 그 옆의 물 배출 돌기(60)의 제 2의 경사 측면(60B) 사이의 유로를 흐른다. 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하는 제 1의 경사 측면(60A) 및 제 2의 경사 측면(60B)은 원활한 물의 흐름을 촉진한다. 이렇게 흐른 물은 공간(46)으로부터 간극(36)(도 2 참조)을 통해 신속하게 배출된다. 따라서 밀봉 장치(21)는 밀봉 대상인 허브 베어링(1)에 대한 물로부터의 보호 성능이 높다. 또한 밀봉 장치(21) 자체에 대해서도 물(흙탕물 또는 소금물을 포함한다)의 존재에 의해 가속되는 열화가 저감된다. 간극(36)은 환상이기 때문에 공간(46)으로부터 물이 간극(36)의 일부를 통해 유출되는 한편, 밀봉 장치(21)의 외측 공기가 간극(36)의 다른 일부를 통해 공간(46) 내부로 유입 가능하다. 따라서 공간(46) 내부가 부압이 되어 립(24C, 24D)이 예상치 못한 변형을 할 우려가 저감되어 있다.
상기와 같이, 밀봉 장치(21)는 물 배출 돌기(60)에 의한 물의 배출 성능이 높기 때문에 이물의 침입을 저지하는 액시얼 립(axial lip)(24D)은 반드시 마련하지 않아도 된다. 액시얼 립(axial lip)(24D)을 마련하지 않는 경우에는 내륜(6) 및 제 2의 실링 부재(26)의 회전시에 액시얼 립(axial lip)(24D)이 제 2의 실링 부재(26)에 슬라이딩하는 것에 기인하는 토크가 발생하지 않는다. 따라서 자동차의 에너지 효율을 높일 수 있다.
단, 이 예에서는 이물 저지의 확실성을 높이기 위해 액시얼 립(axial lip)(24D)이 마련되어 있다. 이 경우에도 물 배출 돌기(60)에 의한 물의 배출 성능이 높기 때문에 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)에 대한 액시얼 립(axial lip)(24D)의 접촉압을 높일 필요가 없다. 따라서 물의 배출 성능을 높이면서 액시얼 립(axial lip)(24D)이 제 2의 실링 부재(26)에 슬라이딩하는 것에 기인하는 토크를 억제 또는 저감할 수 있다. 액시얼 립(axial lip)(24D)이 마련되는 경우, 이 예와 같이, 물 배출 돌기(40)는 액시얼 립(axial lip)(24D)보다도 간극(36)의 가까이에 배치되는 것(액시얼 립(axial lip)(24D)과 간극(36) 사이의 위치에 배치되는 것)이 바람직하다. 환언하면, 물 배출 돌기(40)는 대기와 연결되는 공간(46) 내에 돌출되는 것이 바람직하다.
이 예에서는 도 13에 나타낸 바와 같이, 각 물 배출 돌기(60)는 액시얼 립(axial lip)(24D)과 겹치지 않는 위치에 배치되어 있다. 따라서 내륜(6)이 회전할 때 물 배출 돌기(60)가 액시얼 립(axial lip)(24D)에 충돌하거나 슬라이딩하거나 하는 일은 없으며, 액시얼 립(axial lip)(24D)의 과잉한 마모가 억제된다.
또한 각 물 배출 돌기(60)는 제 1의 실링 부재(24)의 원통 부분(24A) 및 환상 부분(24B)과는 간격을 두고 배치되어 있다. 따라서 내륜(6)이 회전할 때 물 배출 돌기(60)가 제 1의 실링 부재(24)에 충돌하거나 슬라이딩하거나 하는 일은 없다.
이 예에서는 도 9에 나타낸 바와 같이, 제 2의 실링 부재(26)의 탄성환(32)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(32A)은 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)의 플랜지 부분(34B)에 대향하는 면(24E)과 평행하다. 즉, 물 배출 돌기(60)가 형성된 면(32A)은 물 배출 돌기(60)의 앞쪽에 있는 면(24E)과 평행하다. 환언하면, 복수의 물 배출 돌기(60)가 배치된 공간(46)을 획정하는 두개의 면이 평행하다. 따라서 두개의 면이 평행하지 않은 경우에 비해 물 배출 돌기(60)에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
이 예에서는　도 12 및　도 13에 나타낸 바와 같이, 내륜(6)의 회전 방향에서의 각 물 배출 돌기(60)의 길이는 제 1의 실링 부재(24)와 제 2의 실링 부재(26)의 지름 방향에서의 각 물 배출 돌기(60)의 길이보다 크다. 따라서 물 배출 돌기(60)에 딱딱한 이물이 충돌하여 물 배출 돌기(60)가 손상되거나 수류에 의해 물 배출 돌기(60)가 마모되거나 해도 물 배출 돌기(60) 전체가 단기간에 소멸될 일이 없다. 즉, 물 배출 돌기(60)는 긴 수명을 가진다.
이 실시형태에서는 각 물 배출 돌기(60)는 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B) 사이의 공간(42), 보다 구체적으로는, 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 탄성환(32) 사이의 공간(46) 내에 돌출된다. 따라서, 도 11 및 도 13에서 알 수 있듯이, 복수의 물 배출 돌기(60)는 제 1의 실링 부재(24)의 최대 직경의 범위 내에 배치되어 있다. 따라서 밀봉 장치(21) 나아가서는 허브 베어링(1)을 대형화할 필요는 없다.
이 변형예에서는 각 물 배출 돌기(60)는 제 2의 실링 부재(26)의 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)을 덮는 탄성환(32)에 일체로 부착되어 있다. 그러나 도 9에 나타낸 변형예의 물 배출 돌기(40)와 마찬가지로 플랜지 부분(34B)에 겹쳐진 원환판(54)(도 11 내지 도 13에는 도시하지 않음)에 각 물 배출 돌기(60)가 일체로 부착되어도 된다.
또한, 도 14에 나타낸 바와 같이, 원환판(54)이 사용되지 않고, 각 물 배출 돌기(60)는 제 2의 실링 부재(26)의 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)에 직접적으로 일체로 부착되어 있어도 된다. 즉, 각 물 배출 돌기(60)는 강성환(34)의 일부일 수 있다. 도 14의 변형예에서는 각 물 배출 돌기(60)의 저면(60D)은 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)과 동일면이다. 물 배출 돌기(60)는 강성환(34)과 동일한 강성 재료, 예를 들어 금속 재료로 형성되어 있다. 따라서 물 배출 돌기(60)는 딱딱한 이물의 충격에 대한 내구성이 높고 내마모성이 높다.
도 15 및 도 16은 제 1의 실시형태의 또 다른 변형예에 따른 밀봉 장치(21)를 나타낸다. 이 변형예에서는 제 1의 실시 형태의 것과는 다른 제 1의 실링 부재(24)와 제 2의 실링 부재(26)가 사용되고 있다. 제 1의 실링 부재(24)에 있어서 원통 부분(24A)은 제 1의 실시형태의 원통 부분(24A)과는 역방향으로 연장된다. 환상 부분(24B)의 내단 가장자리에는 경사 연결부(24G)가 연결되어 있으며, 경사 연결부(24G)의 내측단으로부터 립(24C, 24D)이 연장되어 있다. 경사 연결부(24G)는 강성환(30)과 탄성환(28)으로 구성되어 있다.
제 1의 실시형태와 달리 제 2의 실링 부재(26)는 탄성환(32)을 가지지 않고 강성환(34)만으로 구성되어 있다. 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)은 만곡판이다. 각 물 배출 돌기(40)는 제 2의 실링 부재(26)의 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)에 일체로 부착되어 있다. 즉, 물 배출 돌기(40)는 강성환(34)의 부분이다. 따라서 물 배출 돌기(40)는 강성환(34)과 동일한 강성 재료, 예를 들어 금속 재료로 형성되어 있다. 각 물 배출 돌기(40)는 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B) 사이의 공간(42) 내에 돌출된다. 이 변형예에서는 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)은 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)의 플랜지 부분(34B)에 대향하는 면(24E)과 평행하지는 않다.
도 17은 제 1의 실시형태의 또 다른 변형예에 따른 밀봉 장치(21)를 나타낸다. 도 18은 이 변형예의 제 2의 실링 부재(26)의 사시도이며, 도 19는 제 2의 실링 부재(26)의 정면도이며, 도 20은 도 19의 XX-XX선 화살 방향에서 보이는(矢視, arrow view) 단면도이다. 도 17은 도 19의 XVII-XVII선을 따라 본 밀봉 장치(21)의 단면도이다.
도 17 내지 도 20에 나타낸 바와 같이, 제 2의 실링 부재(26)에는 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)을 향해 돌출되는 복수의 물 배출 돌기(65)가 지지되어 있다. 이러한 물 배출 돌기(65)는 동일한 모양 동일한 크기를 가지고 있으며, 원주 방향으로 등각 간격을 두고 배열되어 있다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 이러한 물 배출 돌기(65)는 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B) 사이의 공간(42)(더 자세히 말하면, 환상 부분(24B)의 면(24E)과 탄성환(32)의 면(32A) 사이의 공간(46)) 내에 돌출된다.
이 변형예에 있어서는 복수의 물 배출 돌기(65)는 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)을 덮는 탄성환(32)의 부분에 일체로 설치되어 있다. 즉, 물 배출 돌기(65)는 탄성환(32)의 부분이다. 따라서 물 배출 돌기(65)는 탄성환(32)과 동일한 재료, 즉, 자성 금속 분말 및 세라믹 분말을 함유하는 엘라스토머 재료로 형성되어 있다.
이 변형예에 있어서는 도 19에 나타낸 바와 같이, 각 물 배출 돌기(65)는 제 2의 실링 부재(26)의 축선 방향을 따라 볼 때 실질적으로 사각형, 구체적으로는 실질적으로 마름모꼴의 윤곽을 가진다. 또한 도 17 및 도 20에 나타낸 바와 같이, 각 물 배출 돌기(65)는 제 2의 실링 부재(26)의 옆쪽에서 볼 때 하나의 모서리가 원호 모양으로 형성된 실질적으로 사각형의 윤곽을 가진다.
보다 구체적으로는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 각 물 배출 돌기(65)는 내측 원호면(65A)과, 외측 원호선(65B)과, 두개의 경사 측면(65C, 65D)으로 획정된 실질적으로 마름모꼴의 윤곽을 가진다. 외측 원호선(65B)은 제 2의 실링 부재(26)에 있어서 강성환(34)의 외주 윤곽을 덮는 탄성환(32)의 외주 윤곽과 실질적으로 일치한다.
도 17 및 도 20에 나타낸 바와 같이, 각 물 배출 돌기(65)는 내측 원호면(65A)과, 상면(top surface)(65E)과, 만곡면(65G)과, 저면(65F)으로 획정된 실질적으로 사각형의 윤곽을 가진다. 저면(65F)은 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)과 평행하고 탄성환(32)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(32A)과 동일면이다. 상면(top surface)(65E)은 면(32A, 34C)과 평행하다. 만곡면(65G)은 지름 방향 내측으로 갈수록, 플랜지 부분(34B)으로부터 멀어지도록 원호 모양으로 만곡되어 있다.
제 1의 실링 부재(24)의 탄성환(28)는 원통 부분(24A)으로부터 환상 부분(24B)에 걸쳐 만곡면(66)을 가진다. 만곡면(66)은 지름 방향 내측으로 갈수록, 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)으로부터 멀어지도록 원호 모양으로 만곡되어 있다. 물 배출 돌기(65)의 만곡면(65G)은 제 1의 실링 부재(24)의 만곡면(66)에 대향하고 만곡면(66)에 실질적으로 평행하게 형성되어 있다. 만곡면(66)은 만곡면(65G)을 가지는 물 배출 돌기(65)가 회전 가능한 좁은 공간(42)을 획정한다.
도 19에 있어서, 화살표(R1)는 허브 베어링(1)이 설치된 자동차의 전진시의 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(내륜(6)의 회전 방향)을 나타낸다. 내측 원호면(65A) 및 외측 원호선(65B)은 회전 방향(R1)을 따라 원호 모양으로 연장되어 있다. 즉, 내측 원호면(65A) 및 외측 원호선(65B) 각각은, 슬리브 부분(34A)과 동심인 원(미도시)에 겹쳐 있다. 한편, 경사 측면(65C)은 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하고 경사 측면(65D)은 회전 방향(R1)에 대해 둔각으로 교차한다.
상기와 같이, 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)을 덮는 탄성환(32) 사이의 공간(42)(도 17 참조) 내에는 이물(물 및 먼지를 포함한다)이 침입하는 일이 있을 수 있다. 그러나 공간(42) 내에는 복수의 물 배출 돌기(65)가 돌출되어 있으며, 각 물 배출 돌기(65)는 내륜(6)의 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면(65C)을 가진다(도 19 참조). 따라서 내륜(6)과 제 2의 실링 부재(26)의 회전에 따라, 공간(42) 내의 물은 도 19에서 화살표(f1)로 나타낸 바와 같이, 제 2의 실링 부재(26)의 회전과 상대적으로, 경사 측면(65C)을 따라 내륜(6)과 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(R1)과는 반대 방향으로 흐른다. 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면(65C)은 원활한 물의 흐름을 촉진한다. 이렇게 흐른 물은 공간(42)으로부터 간극(36)(도 17 참조)을 통해 신속하게 배출된다. 따라서 밀봉 장치(21)는 밀봉 대상인 허브 베어링(1)에 대한 물로부터의 보호 성능이 높다. 또한 밀봉 장치(21) 자체에 대해서도 물(흙탕물 또는 소금물을 포함한다)의 존재에 의해 가속되는 열화가 저감된다. 간극(36)은 환상이기 때문에 공간(42)으로부터 물이 간극(36)의 일부를 통해 유출되는 한편, 밀봉 장치(21)의 외측의 공기가 간극(36)의 다른 일부를 통해 공간(42) 내부로 유입된다. 공간(42) 내부로 유입되는 공기는 공간(42)으로부터의 물의 유출을 촉진한다. 또한 공간(42) 내부가 부압이 되어 립(24C, 24D)이 예상치 못한 변형을 할 우려가 저감된다.
이 변형예에서는 제 1의 실링 부재(24)는 만곡면(66)을 가지며, 각 물 배출 돌기(65)는 만곡면(65G)을 가지며, 만곡면(65G)이 만곡면(66)에 대향한다. 제 1의 실링 부재(24)와 물 배출 돌기(65) 각각에는 만곡면(66, 65G)이 형성되어 있기 때문에 외부로부터 환상 부분(24B)과 플랜지 부분(34B) 사이의 공간(42)에 이물이 침입하기 어렵다.
또한 물 배출 돌기(65)의 만곡면(65G)은 지름 방향 외측으로 갈수록 플랜지 부분(34B)에 접근하기 때문에, 물의 배출 성능이 높다. 도 21을 참조하여, 이 이점을 설명한다. 도 21에 나타낸 바와 같이, 내륜(6) 및 제 2의 실링 부재(26)의 회전에 따라, 공간(42) 내의 공기에는 원심력(CF)이 작용한다. 물 배출 돌기(65)의 상면(top surface)(65E)은 밀봉 장치(21)의 축선 방향에 대해 수직으로 배치되어 있으며, 상면(top surface)(65E)에 부착된 물방울(WD)에는 축선 방향에 밀착력(AF)이 작용한다. 밀착력(AF)은 물의 표면 장력 또는 응집력에 기인하여 물이 접촉하는 면을 향해서, 이 면의 법선 방향에 물을 밀착시킨다. 상면(top surface)(65E)에 부착된 물방울(WD)은 원심력(CF), 밀착력(AF) 및 중력의 합력에 의해 지름 방향 외측, 예를 들어 만곡면(65G)으로 이동하게 된다. 만곡면(65G)은 밀봉 장치(21)의 축선 방향에 대해 경사지고 있으며, 만곡면(65G)에 부착된 물방울(WD)에는 만곡면(65G)의 법선 방향에 밀착력(AF)이 작용한다. 만곡면(65G)에 부착돤 물방울(WD)은 원심력(CF), 밀착력(AF) 및 중력의 합력에 의해 지름 방향 외측, 즉, 환상의 간극(36)을 향해 이동하게 된다. 특히 밀착력(AF)의 축선 방향 성분(A1)에 의해 만곡면(65G)에 부착된 물방울(WD)은 간극(36)을 향해 이동하게 된다. 따라서 만곡면(65G)은 물의 배출을 촉진한다.
또한, 제 1의 실링 부재(24)의 만곡면(66)은 지름 방향 외측으로 갈수록 플랜지 부분(34B)에 접근하기 때문에, 물의 배출 성능이 높다. 도 22를 참조하여, 이 이점을 설명한다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 내륜(6) 및 제 2의 실링 부재(26)의 회전이 정지한 후에는 공간(42) 내에 물방울(WD)이 잔류한다. 밀봉 장치(21)의 중심 축선(Ax)보다 위쪽에서, 물방울(WD)은 중력에 의해 물 배출 돌기(65)의 만곡면(65G)을 따라 강성환(34)의 슬리브 부분(34A) 또는 액시얼 립(axial lip)(24D)의 외주면에 낙하한다. 또한 물방울(WD)은 도면의 파선 화살표로 나타낸 바와 같이 중력에 의해, 슬리브 부분(34A) 또는 액시얼 립(axial lip)(24D)의 외주면을 따라 밀봉 장치(21)의 중심 축선(Ax)보다 아래쪽에서, 제 1의 실링 부재(24)의 만곡면(66)에 낙하한다. 만곡면(66)은 지름 방향 외측으로 갈수록 플랜지 부분(34B)에 접근하기 때문에, 물방울(WD)은 환상의 간극(36)으로부터 신속하게 배출된다.
이 변형예에서는 도 19에 나타낸 바와 같이, 내륜(6)의 회전 방향에서의 각 물 배출 돌기(65)의 길이는 제 1의 실링 부재(24)와 제 2의 실링 부재(26)의 지름 방향에서의 각 물 배출 돌기(65)의 길이보다 크다. 특히 각 물 배출 돌기(65)는 제 2의 실링 부재(26)의 회전 방향(내륜(6)의 회전 방향)(R1)을 따른 최대 길이(내측 원호면(65A)과 경사 측면(65C)이 이루는 정점과, 외측 원호선(65B)과 경사 측면(65D)이 이루는 정점 사이의 길이)를 가진다. 따라서 물 배출 돌기(65)에 딱딱한 이물이 충돌하여 물 배출 돌기(65)가 손상되거나 수류에 의해 물 배출 돌기(65)가 마모되거나 해도 물 배출 돌기(65) 전체가 단기간에 소멸될 일이 없다. 즉, 물 배출 돌기(65)는 긴 수명을 가진다.
이 변형예에서는 각 물 배출 돌기(65)는 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)과 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B) 사이의 공간(42) 내에 돌출된다. 따라서, 도 17에서 알 수 있듯이, 복수의 물 배출 돌기(65)는 제 1의 실링 부재(24)의 최대 직경의 범위 내에 배치되어 있다. 따라서 밀봉 장치(21) 나아가서는 허브 베어링(1)을 대형화할 필요는 없다.
또한, 도 23에 나타낸 바와 같이, 제 2의 실링 부재(26)에 경사면(67A)을 가지는 환상의 원형 돌기(67)를 부착하고, 경사면(67A)으로부터 물 배출 돌기(65)가 돌출되도록 해도 된다. 원형 돌기(67)는 제 1의 실링 부재(24)의 환상 부분(24B)을 향해 돌출되고 실질적으로 삼각형의 단면을 가진다. 원형 돌기(67)는 지름 방향 내측으로 갈수록, 제 2의 실링 부재(26)의 플랜지 부분(34B)으로부터 멀어지는 경사면(67A)을 가진다. 이 경우 제 1의 실링 부재(24)는 환상의 원형 돌기(67)를 가지며, 복수의 물 배출 돌기(65)는 원형 돌기(67)의 경사면(67A)으로부터 돌출되기 때문에 환상 부분(24B)과 플랜지 부분(34B) 사이의 공간(42)의 형상이 보다 복잡하게 된다. 따라서 외부로부터 공간(42)에 이물이 더 침입하기 더 어렵다.
도 17 내지 도 23의 변형예에 있어서, 제 1의 실링 부재(24)와 물 배출 돌기(65) 각각에는 만곡면(66, 65G)이 형성되어 있지만, 도 24에 나타낸 바와 같이, 물 배출 돌기(65)의 만곡면(65G) 대신 지름 방향 내측으로 갈수록, 플랜지 부분(34B)으로부터 멀어지도록 경사지는 경사면(68)을 설치해도 된다. 이 경우 제 1의 실링 부재(24)는 플랜지 부분(34B)으로부터 멀어지도록 경사지고, 물 배출 돌기(65)의 경사면에 실질적으로 평행한 경사면(69)을 마련해도 된다.
상기 실시형태 및 변형예에 있어서 물의 유출을 촉진하는 물 배출 돌기(40, 50, 65)의 경사 측면(40C, 50C, 50D, 65C)은 평탄면이다. 그러나 도 25 및 도 26에 나타낸 바와 같이, 각 경사 측면(40C)은 밀봉 장치(21)의 축선 방향을 따라 볼 때 당해 경사 측면(40C)의 양단에 대해 오목하게 만곡되어도 된다. 물 배출 돌기(50, 65)의 경사 측면(50C, 50D, 65C)도 마찬가지로 오목하게 만곡되어도 된다.
혹은, 도 27 및 도 28에 나타낸 바와 같이, 각 경사 측면(40C)은 밀봉 장치(21)의 축선 방향을 따라 볼 때 당해 경사 측면(40C)의 양단에 대해 볼록상으로 만곡되어도 된다. 물 배출 돌기(50, 65)의 경사 측면(50C, 50D, 65C)도 마찬가지로 볼록상으로 만곡되어도 된다.
상기 실시형태 및 다양한 변형예는 모순되지 않는 한, 조합해도 된다. 예를 들어, 도 2의 실시형태의 물 배출 돌기(40)는 탄성환(32)가 아닌, 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)에 일체로 부착되어도 된다. 이 경우 물 배출 돌기(40)는 금속 재료로 형성되어도 된다. 도 15 및 도 16의 변형예의 물 배출 돌기(40)는 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)이 아닌, 플랜지 부분(34B)에 배치된 도시하지 않은 원환판 또는 탄성환에 일체로 부착되어도 된다. 이 경우 물 배출 돌기(40)는 금속 재료로 형성되어도 되며, 수지 재료, 엘라스토머 재료, 금속 분말과 세라믹 분말 중 적어도 한쪽을 함유하는 수지 재료, 또는 금속 분말과 세라믹 분말 중 적어도 한쪽을 함유하는 엘라스토머 재료로 형성되어도 된다.
제 1의 실시형태와 그 변형예에 관해 물의 배출 효과를 확인하기 위한 시험을 실시했다. 도 29는 이 시험에 사용한 시험 장치를 나타낸다. 이 시험 장치는 탱크(155), 회전축(116), 제 1의 실링 부재(124), 제 2의 실링 부재(126), 회전판(150) 및 외벽 부재(118)를 가진다.
탱크(155)의 내부에는 물(W)이 저류된다. 회전축(116)은 내륜(6)을 모방하고 있지만, 중실한 원형봉이다. 회전축(116)은 수평으로 배치된 중심 축선(Ax)을 중심으로 회전된다. 외벽 부재(118)는 외륜(8)을 모방하고 있으며, 원형의 관통 구멍(119)을 가진다. 외벽 부재(118)의 아래쪽 부분의 외주와 탱크(155)의 내면 사이의 경계는 봉지(封止)되어 있다. 제 1의 실링 부재(124), 제 2의 실링 부재(126), 및 회전판(150)은 외벽 부재(118)의 관통 구멍(119)의 지름 방향 내측에 배치되어 있다.
제 1의 실링 부재(124)는 제 1의 실시형태와 변형예의 제 1의 실링 부재(24)를 모방하고 있지만, 레이디얼 립(radial lip)(24C), 액시얼 립(axial lip)(24D)과 같은 립을 가지지 않는다. 제 1의 실링 부재(124)는 외벽 부재(118)에 부착되며, 회전하지 않는 고정 실링 부재이다. 제 1의 실링 부재(124)는 탄성환(28) 및 강성환(30)을 가지는 복합 구조이다. 제 1의 실링 부재(124)는 원통 부분(24A)과 환상 부분(24B)을 가진다. 원통 부분(24A)은 외벽 부재(118)의 관통 구멍(119)에 잠금 끼움 방식으로 끼워 넣어진다(즉, 압입된다).
제 2의 실링 부재(126)와 회전판(150)은 협동(cooperate)하며, 제 1의 실시형태와 변형예의 제 2의 실링 부재(26)를 모방한다. 제 2의 실링 부재(126)는 제 2의 실링 부재(26)의 강성환(34)과, 탄성환(132)을 가진다. 강성환(34)의 슬리브 부분(34A)에는 회전축(116)의 단부가 잠금 끼움 방식으로 끼워 넣어진다(즉, 압입된다). 탄성환(132)은 강성환(34)의 플랜지 부분(34B)에 밀착하고 있다.
회전판(150)은 원판부(152)와, 원환부(154)를 가진다. 원판부(152)는 회전축(116)과 동심에 배치되어 있으며, 회전축(116)의 단부에 대향한다. 원환부(154)는 원판부(152)와 동심에 배치되고, 원판부(152)의 지름 방향 외측 부분으로부터 제 1의 실링 부재(124)의 환상 부분(24B)을 향해 연장된다. 원환부(154)는 제 1의 실링 부재(124)의 원통 부분(24A)의 내부에 배치되어 있으며, 원환부(154)와 원통 부분(24A) 사이에는 환상의 간극(136)이 마련되어 있다. 간극(136)은 제 1의 실시형태와 변형예의 간극(36)에 상당한다.
강성환(34)의 플랜지 부분(34B)은 회전판(150)의 원환부(154)에 잠금 끼움 방식으로 끼워 넣어진다(즉, 압입된다). 탄성환(132)은 플랜지 부분(34B)과 회전판(150)의 원판부(152) 사이에서 압축되어 플랜지 부분(34B)과 원판부(152) 사이의 간극을 밀봉한다.
원환부(154)의 환상 부분(24B) 측의 면은 플랜지 부분(34B)의 환상 부분(24B)에 대향하는 면(34C)과 동일면 또는 평행하다. 이러한 면은 환상 부분(24B)과 이격되어 있으며, 이러한 면과 환상 부분(24B) 사이에 공간(146)이 마련되어 있다. 공간(146)은 제 1의 실시형태와 변형예의 공간(46)에 상당한다.
원환부(154)의 환상 부분(24B) 측의 면은 복수의 물 배출 돌기(140)가 형성되어 있다. 물 배출 돌기(140)는 제 1의 실시형태의 물 배출 돌기(40)에 상당하고, 실질적으로 사각 기둥, 구체적으로는 실질적으로 마름모꼴 기둥의 형상을 가진다.
따라서 도시된 시험 장치는 도 2에 나타낸 제 1의 실시형태 또는 도 10에 나타낸 변형예를 모방한 형상을 가진다. 회전축(116)의 회전에 따라, 제 2의 실링 부재(126) 및 회전판(150)이 물 배출 돌기(140)와 함께 회전한다. 한편, 외벽 부재(118)에 고정된 제 1의 실링 부재(124)는 정지한 상태로 유지된다.
단, 제 1의 실링 부재(124)는 제 1의 실시형태와 변형예의 제 1의 실링 부재(24)와 달리, 립을 가지지 않는다. 제 1의 실링 부재(124)의 내단 가장자리와 제 2의 실링 부재(126)의 강성환(34) 사이에는 간극(128)이 마련되어 있다.
따라서 탱크(155) 내부에 저류된 물(W)은 환상의 간극(136)의 하부를 통해 공간(146) 내에 진입하면 간극(128)을 통해 유출된다. 한편, 환상의 간극(136)의 상부를 통해 공기가 공간(146) 내에 유입되고, 유입된 공기는 공간(146)으로부터의 물의 유출을 촉진한다.
물 배출 돌기(140)에 의한 물의 배출 효과를 확인하기 위해, 도시하지 않지만, 물 배출 돌기(140)를 마련하지 않는 비교를 위한 시험 장치를 준비했다. 또한 복수의 실질적으로 사각 기둥의 물 배출 돌기(140) 대신 복수의 실질적으로 삼각뿔의 물 배출 돌기를 마련한 비교를 위한 시험 장치도 준비했다. 이 시험 장치는 도 13에 나타낸 변형예 또는 도 14에 나타낸 변형예를 모방한 형상을 가진다.
시험에 있어서는, 이러한 시험 장치 각각에 대해 회전축(116)의 회전 속도를 변경하고 각 회전 속도로 간극(128)을 통해 1분간 유출하는 물(W)의 중량을 측정했다. 측정된 중량에서 단위 시간당 유출하는 물의 양, 즉, 유량(g/min)을 계산했다.
시험에 있어서는, 간극(128)을 통해 유출하는 물(W)의 유량이 안정화된 후(즉, 정상 상태가 된 후), 수면의 높이가 회전축(116)의 중심 축선(Ax)의 높이가 된 후에, 유출하는 물(W)의 중량을 측정했다. 각 조건에서는 측정을 5회 실시하여 평균값을 계산했다. 계산된 유량은 주위에 물이 많은 환경에서의 밀봉 장치(21)의 액시얼 립(axial lip)(24D)에 대한 물의 도달량으로 생각할 수 있다.
도 30은 이 시험의 결과를 나타낸다. 어느 시험 장치에 대해서도 높은 회전 속도에서는 회전축(116)에 부착된 회전판(150)의 회전에 의해 물(W)이 튕겨 나가기 때문에 유량이 제로가 되었다. 그러나 복수의 실질적으로 사각 기둥의 물 배출 돌기(140)를 마련한 시험 장치에 대해서는 다른 시험 장치보다도 분명히 유량이 적고 가장 낮은 회전 속도에서 유량이 제로가 되었다. 이것은 회전판(150)과 함께 회전하는 실질적으로 사각 기둥의 물 배출 돌기(140)에 의해 더 많은 물(W)이 배출되기 때문인 것으로 추정된다. 또한 복수의 실질적으로 삼각 기둥의 물 배출 돌기를 마련한 시험 장치에 대해서는 물 배출 돌기를 마련하지 않는 시험 장치보다도 유량이 적고, 보다 낮은 회전 속도에서 유량이 제로가 되었다. 이상과 같이, 복수의 물 배출 돌기에 의한 물의 배출 효과를 확인할 수 있었다.
제 2의 실시형태
상기의 제 1의 실시형태는 허브 베어링(1)의 인보드측(inboard side)의 밀봉 장치(21)에 관한 것이다. 본 발명의 제 2의 실시형태는 허브 베어링(1)의 아웃보드측(outboard side)의 밀봉 장치(20)를 포함하는 밀봉 구조에 관한 것이다.
도 31에 나타낸 바와 같이, 밀봉 장치(실링 부재)(20)는 허브 베어링(1)의 외륜(8)의 아웃보드측(outboard side)의 단부(8A)와, 허브 베어링(1)의 허브(4)와의 간극 내에 배치된다. 구체적으로는, 밀봉 장치(20)는 허브 베어링(1)의 외륜(8)의 아웃보드측(outboard side)의 원통상의 단부(8A)와, 허브 베어링(1)의 허브(4)의 구슬(10) 근방의 원통 부분의 외주면(4A)과, 허브(4)의 외주면(4A)보다도 지름 방향 외측으로 확장되는 플랜지면(4B)과, 외주면(4A)과 플랜지면(4B)을 연결하는 원호면(4C)으로 둘러싸인 공간 내에 배치된다. 플랜지면(4B)은 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)의 인보드측(inboard side)의 표면이다. 밀봉 장치(20)는 환상이지만, 도 31에 있어서는 그 좌측 부분만이 표시되어 있다.
밀봉 장치(20)는 탄성환(164) 및 강성환(165)을 가지는 복합 구조이다. 탄성환(164)은 탄성 재료, 예를 들어 엘라스토머로 형성되어 있다. 강성환(165)은 강체 재료, 예를 들어 금속으로 형성되어 있으며, 탄성환(164)을 보강한다. 강성환(165)의 일부는 탄성환(64)에 매설되어 있으며, 탄성환(64)에 밀착하고 있다.
탄성환(164)은 원통 부분(164A), 경사 연결 부분(164B), 환상 부분(164C), 및 립(172, 174, 176)을 가진다. 원통 부분(164A)은 외륜(8)의 단부(8A)의 내주면에 잠금 끼움 방식으로 끼워 넣어진다(즉, 압입된다). 경사 연결 부분(164B)은 원통 부분(164A)의 반지름 방향 내측에 배치되어 있다. 환상 부분(164C)은 원통 부분(164A)과 경사 연결 부분(164B)을 연결한다. 립(172, 174, 176)은 경사 연결 부분(164B)으로부터 허브 베어링(1)의 허브(4)를 향해 연장된다.
환상 부분(164C)은 원환상이며, 원통 부분(164A)의 일단으로부터 허브 베어링(1)의 중심 축선(Ax)에 대해 직교하도록 허브(4)의 원통 부분의 외주면(4A)을 향해 반지름 방향 내측을 향해 확장되어 있다. 또한 환상 부분(164C)은 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)의 플랜지면(4B)과 대향한다. 이 실시형태에서는 환상 부분(164C)의 플랜지면(4B)에 대향하는 면(164E)은 플랜지면(4B)과 평행하다.
이 실시형태에서는 경사 연결 부분(164B)은 환상 부분(164C)으로부터 반지름 방향 내측 및 인보드측(inboard side)을 향해 비스듬하게 연장되고 굴곡하고 또한 허브 베어링(1)의 중심 축선(Ax)에 대해 직교하도록 반지름 방향 내측을 향해 연장되어 있다.
립(172, 174, 176) 각각은 탄성 재료만으로 형성되어 있으며, 경사 연결 부분(164B)으로부터 연장되는 박판 형상의 원환이며, 각각의 선단은 허브(4)에 접촉한다. 밀봉 장치(20)가 고정된 외륜(8)에 부착되어 있는 한편, 허브(4)는 회전하기 때문에 립(172, 174, 176)은 허브(4)에 대해 슬라이딩한다.
립(172)은 레이디얼 립(radial lip) 즉, 그리스 립(grease lip)이며, 경사 연결 부분(164B)의 가장 내측의 가장자리부로부터 연장되고, 허브(4)의 구슬(10) 근방의 원통 부분을 향해 연장되며, 레이디얼 립(radial lip)(172)의 선단은 원통 부분의 외주면(4A)에 접촉한다. 레이디얼 립(radial lip)(172)은 반지름 방향 내측 및 인보드측(inboard side)을 향해 연장되고 주로 허브 베어링(1)의 내부로부터의 윤활유의 유출을 저지하는 역할을 한다.
립(174, 176)은 경사 연결 부분(164B)으로부터 옆쪽(아웃보드측(outboard side) 및 지름 방향 외측을 향해 연장된다. 립(174)은 액시얼 립(axial lip) 또는 사이드 립(side lip)이며, 허브(4)의 플랜지면(4B)을 향해 연장되고 액시얼 립(axial lip)(174)의 선단은 플랜지면(4B) 또는 원호면(4C)에 접촉한다. 립(176)은 액시얼 립(axial lip) 또는 중간 립이라고 불리고, 원호면(4C)을 향해 연장되어, 중간 립(176)의 선단은 원호면(4C)에 접촉한다. 립(174, 176)은 주로 외부로부터 허브 베어링(1) 내부로의 이물의 유입을 저지하는 역할을 한다. 중간 립(176)은 액시얼 립(axial lip)(174)을 빠져나와 유입된 이물을 저지하는 백업 기능을 가진다.
강성환(165)은 원통 부분(165A), 환상 부분(165B), 연결 부분(165C), 및 환상 부분(165D)을 가진다. 원통 부분(165A)은 외륜(8)의 단부(8A) 의 내주면에 끼워 넣어진다. 환상 부분(165B)은 원통 부분(165A)의 반지름 방향 내측에 배치되고 허브 베어링(1)의 중심 축선(Ax)에 대해 직교하도록 배치되어 있다. 연결 부분(165C)은 원통 부분(165A)과 환상 부분(165B)을 연결한다. 강성환(165)가 외륜(8)의 단부(8A)의 내주면에 끼워 넣어지면, 원통 부분(165A)은 단부(8A)에 의해 반지름 방향 내측으로 압축되어 탄성 변형한다. 도 31은 압축된 상태의 원통 부분(165A)을 나타낸다.
강성환(165)의 원통 부분(165A)과 탄성환(164)의 원통 부분(164A)은 외륜(8)의 단부(8A)의 내주면에 끼워 넣어지는 부착부(166)를 구성한다. 강성환(165)의 연결 부분(165C)은 탄성환(164)의 원통 부분(164A)에 밀착하고 환상 부분(165B)은 탄성환(164)의 환상 부분(164C)에 밀착하고 있다.
환상 부분(165D)은 탄성환(164)의 경사 연결 부분(164B)에 밀착하고 있다. 환상 부분(165D)은 굴곡된 경사 연결 부분(164B)의 형상에 실질적으로 상사한 굴곡된 형상을 가진다.
이 실시형태에 있어서는, 외륜(8)의 단부(8A)와, 허브(4)의 플랜지면(4B) 사이에는 환상의 간극(180)이 마련되어 있다. 간극(180)을 통해 밀봉 장치(20)의 환상 부분(164C)과 플랜지면(4B) 사이의 공간(182)(환상 부분(164C)의 면(164E)과 플랜지면(4B) 사이의 공간) 내에 이물이 침입하는 일이 있다. 반대로, 공간(182) 내의 이물은 간극(180)을 통해 배출할 수 있다.
이 실시형태에 있어서는, 허브(4)의 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)에 밀봉 장치(20)의 환상 부분(164C)을 향해 돌출되는 복수의 물 배출 돌기(40)가 지지되어 있다. 이러한 물 배출 돌기(40)는 동일한 모양 동일한 크기를 가지고 있으며, 원주 방향으로 등각 간격을 두고 배열되어 있다. 이러한 물 배출 돌기(40)는 공간(182) 내에 돌출된다.
이 실시형태에 있어서는, 복수의 물 배출 돌기(40)는 밀봉 장치(20)의 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)에 일체로 부착되어 있다. 즉, 물 배출 돌기(40)는 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)의 부분이다. 따라서 물 배출 돌기(40)는 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)와 동일한 강성 재료, 예를 들어 금속 재료로 형성되어 있다.
이 실시형태의 각 물 배출 돌기(40)는 제 1의 실시형태와 마찬가지로 실질적으로 사각 기둥, 구체적으로는 실질적으로 마름모꼴 기둥의 형상을 가진다(도 5 및 도 6 참조). 보다 구체적으로는, 각 물 배출 돌기(40)는 내측 원호면(40A)과, 외측 원호면(40B)과, 2개의 경사 측면(40C, 40D)으로 획정된 실질적으로 마름모꼴의 윤곽을 가진다. 도 31에 나타낸 바와 같이, 각 물 배출 돌기(40)의 사각 기둥의 저면(40F)은 플랜지면(4B)과 동일면이며, 사각 기둥의 상면(top surface)(40E)은 플랜지면(4B)과 평행하다.
이하, 제 1 실시형태에 관한 도 6을 참조할 때가 있다. 도 6에서 제 2의 실링 부재(26)를 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)로 대체하고, 면(34C)을 플랜지면(4B)으로 대체할 수 있다. 화살표(R1)는 허브 베어링(1)이 마련된 자동차의 전진시의 허브(4)의 회전 방향으로 생각할 수 있다. 원호면(40A, 40B)은 회전 방향(R1)(도 6 참조)을 따라 원호 모양으로 연장되어 있다. 즉, 원호면(40A, 40B) 각각은 허브(4) 및 외륜(8)과 동심의 원(미도시)에 겹쳐 있다. 한편, 경사 측면(40C)은 허브(4)의 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하고, 경사 측면(40D)은 회전 방향(R1)에 대해 둔각으로 교차한다. 경사 측면(40C, 40D)은 서로 평행하다.
상기와 같이, 밀봉 장치(20)의 환상 부분(164C)과 허브(4)의 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18) 사이의 공간(182)에는 이물(물 및 먼지를 포함한다)이 침입하는 일이 있을 수 있다. 그러나 공간(182) 내에는 복수의 물 배출 돌기(40)가 돌출되어 있으며, 각 물 배출 돌기(40)는 허브(4)의 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면(40C)을 가진다(도 6 참조). 따라서 허브(4)의 회전에 따라, 공간(182) 내의 물은 허브(4)의 회전과 상대적으로 경사 측면(40C)을 따라 허브(4)의 회전 방향(R1)과는 반대 방향으로 흐른다. 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면(40C)은 원활한 물의 흐름을 촉진한다. 이렇게 흐른 물은 공간(182)으로부터 간극(180)(도 31 참조)을 통해 신속하게 배출된다. 따라서 이 밀봉 구조는 밀봉 대상인 허브 베어링(1)에 대한 물로부터의 보호 성능이 높다. 또한 밀봉 장치(20)에 대해서도 물(흙탕물 또는 소금물을 포함한다)의 존재에 의해 가속되는 열화가 저감된다. 간극(180)은 환상이기 때문에 공간(182)으로부터 물이 간극(180)의 일부를 통해 유출되는 한편, 밀봉 장치(20)의 외측의 공기가 간극(180)의 다른 일부를 통해 공간(182) 내부로 유입된다. 공간(182) 내부로 유입되는 공기는 공간(182)으로부터의 물의 유출을 촉진한다. 또한 공간(182) 내부가 부압이 되어 립(174, 176)이 예상치 못한 변형을 할 우려가 저감된다.
이와 같이, 이 밀봉 구조는 물 배출 돌기(40)에 의한 물의 배출 성능이 높기 때문에 이물질의 침입을 저지하는 액시얼 립(axial lip)(174) 및 중간 립(176)은 반드시 마련하지 않아도 된다. 액시얼 립(axial lip)(174) 및 중간 립(176)을 마련하지 않는 경우에는 허브(4)의 회전시에 액시얼 립(axial lip)(174) 및 중간 립(176)이 허브(4)에 슬라이딩하는 것에 기인하는 토크가 발생하지 않는다. 따라서 자동차의 에너지 효율을 높일 수 있다.
단, 이 실시형태에서는 이물 저지의 확실성을 높이기 위해 액시얼 립(axial lip)(174) 및 중간 립(176)이 마련되어 있다. 이 경우에도 물 배출 돌기(40)에 의한 물의 배출 성능이 높기 때문에 허브(4)에 대한 액시얼 립(axial lip)(174) 및 중간 립(176)의 접촉압을 높일 필요가 없다. 따라서 물 배출 성능을 높이면서 액시얼 립(axial lip)(174) 및 중간 립(176)이 허브(4)에 슬라이딩하는 것에 기인하는 토크를 억제 또는 저감할 수 있다. 액시얼 립(axial lip)(174) 및 중간 립(176)이 마련되는 경우, 이 실시형태와 같이 물 배출 돌기(40)는 가장 외측의 액시얼 립(axial lip)(174)보다도 간극(180) 가까이에 배치되는 것(액시얼 립(axial lip)(174)과 간극(180) 사이의 위치에 배치되는 것)이 바람직하다. 환언하면, 물 배출 돌기(40)는 대기와 연결되는 공간(182) 내에 돌출되는 것이 바람직하다. 이와 같이 배치되어 있는 것에 의해, 상기와 같이 밀봉 장치(20)의 외측의 공기가 간극(180)을 통해, 물 배출 돌기(40)가 배치된 공간(182) 내부로 유입되는 것에 의해 공간(182)으로부터의 물의 유출이 촉진된다.
이 실시형태에서는, 도 31에 나타낸 바와 같이 각 물 배출 돌기(40)는 액시얼 립(axial lip)(174) 및 중간 립(176)과 겹치지 않는 위치에 배치되어 있다. 따라서 허브(4)가 회전할 때 물 배출 돌기(40)가 액시얼 립(axial lip)(174) 및 중간 립(176)에 충돌하거나 슬라이딩하거나 하는 일은 없으며, 액시얼 립(axial lip)(174) 및 중간 립(176)의 과잉한 마모가 억제된다.
또한 각 물 배출 돌기(40)는 밀봉 장치(20)의 원통 부분(164A) 및 환상 부분(164C)과는 간격을 두고 배치되어 있다. 따라서 허브(4)가 회전할 때 물 배출 돌기(40)가 밀봉 장치(20)에 충돌하거나 슬라이딩하거나 하는 일은 없다.
이 실시형태에서는, 도 31에 나타낸 바와 같이 허브(4)의 플랜지면(4B)은 밀봉 장치(20)의 환상 부분(164C)의 플랜지면(4B)에 대향하는 면(164E)과 평행하다. 즉, 물 배출 돌기(40)가 형성된 플랜지면(4B)은 물 배출 돌기(40)의 앞쪽에 있는 면(164E)과 평행하다. 환언하면, 복수의 물 배출 돌기(40)가 배치된 공간(182)을 획정하는 두개의 면이 평행하다. 따라서 두개의 면이 평행하지 않은 경우에 비해 물 배출 돌기(40)에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
이 실시형태에서는, 각 물 배출 돌기(40)는 사각 기둥의 형상을 가지며, 사각 기둥의 저면(40F)은 플랜지면(4B)과 동일면이며, 사각 기둥의 상면(top surface)(40E)은 플랜지면(4B)과 평행하다. 따라서 각 물 배출 돌기(40)가 예를 들어, 저면으로부터 정점을 향해 가늘어지는 테이퍼 형상인 경우에 비해 물 배출 돌기의 단면적(밀봉 장치(20)의 지름 방향 단면, 즉, 도 31의 지면에서의 면적)을 크게 하는 것이 가능하며, 물 배출 돌기(40)에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
이 실시형태에서는, 도 6에서 이해할 수 있듯이, 허브(4)의 회전 방향에서의 각 물 배출 돌기(40)의 길이는 밀봉 장치(20)의 지름 방향에서의 각 물 배출 돌기(40)의 길이보다 크다. 특히 각 물 배출 돌기(40)는 허브(4)의 회전 방향(R1)을 따른 최대 길이(내측 원호면(40A)과 경사 측면(40C)이 이루는 정점과, 외측 원호면(40B)과 경사 측면(40D)이 이루는 정점 사이의 길이)를 가진다. 따라서 물 배출 돌기(40)에 딱딱한 이물이 충돌하여 물 배출 돌기(40)가 손상되거나 수류에 의해 물 배출 돌기(40)가 마모되거나 해도 물 배출 돌기(40) 전체가 단기간에 소멸될 일이 없다. 즉, 물 배출 돌기 (40)는 긴 수명을 가진다.
이 실시형태에서는, 각 물 배출 돌기(40)는 밀봉 장치(20)의 환상 부분(164C)과 허브(4)의 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18) 사이의 공간(182) 내에 돌출된다. 따라서, 도 31에서 알 수 있듯이, 복수의 물 배출 돌기(40)는 밀봉 장치(20)의 최대 직경의 범위 내에 배치되어 있다. 이 때문에 밀봉 구조 나아가서는 허브 베어링(1)을 대형화할 필요는 없다.
이 실시형태에서는, 복수의 물 배출 돌기(40)는 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)와 동일한 강성 재료, 예를 들어 금속 재료로 형성되어 있다. 따라서 물 배출 돌기(40)는 딱딱한 이물의 충격에 대한 내구성이 높고 내마모성이 높다.
이 실시형태에서는, 복수의 물 배출 돌기(40)는 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)에 일체로 부착되어 있다. 따라서 부품 수가 삭감되므로, 이 밀봉 구조의 조립이 용이하다.
물 배출 돌기(40)를 형성하는 수법은 예를 들어, 형틀을 이용한 프레스 가공 또는 사출 성형일 수 있고, 이 경우, 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)를 형성함과 동시에 물 배출 돌기(40)를 형성해도 된다. 단, 아웃보드측(outboard side)) 플랜지(18)에 물 배출 돌기(40)를 용접, 납땜 또는 접착으로 물 배출 돌기(40)를 접합시켜도 되고, 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)에 대한 절삭 가공으로 물 배출 돌기(40)를 형성해도 된다.
제 1의 실시형태 및 제 1의 실시형태에 관한 상기의 다양한 변형예는 모순되지 않는 한 제 2의 실시형태에 채용해도 된다. 제 1의 실시형태 및 변형예는 모순되지 않는 한 조합하여 제 2의 실시형태에 채용해도 된다. 예를 들어, 도 31의 실시형태의 물 배출 돌기(40)는 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)에 직접이 아닌, 아웃보드측(outboard side) 플렌지(18)에 부착된 탄성환(미도시)에 일체로 부착될 수도 있다. 이 경우 물 배출 돌기(40)는 탄성 재료, 예를 들어 엘라스토머 재료로 형성되어도 된다.
도 7에 나타내는 변형예와 같이, 물 배출 돌기(40) 대신에 실질적으로 삼각 기둥 또는 실질적으로 사다리꼴 기둥의 형상을 가지는 물 배출 돌기(50)를 사용해도 된다. 도 7에 있어서, 제 2의 실링 부재(26)를 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)와 대체하고, 면(34C)을 플랜지면(4B)로 대체할 수 있다. 화살표(R1)는 허브 베어링(1)이 마련된 자동차의 전진시의 허브(4)의 회전 방향으로 생각할 수 있으며, 화살표(R2)는 허브 베어링(1)이 마련된 자동차의 후진시의 허브(4)의 회전 방향으로 생각할 수 있다. 이 경우, 밀봉 구조는 자동차의 좌우의 차륜 양쪽에 공용할 수 있고, 게다가 자동차의 전진시에도 후진시에도 물 배출 돌기(50)에 의해 물을 배출할 수 있다. 밀봉 장치(20)를 자동차에 설치할 때 작업자는 밀봉 장치가 어느 쪽 차륜을 위한 것인지를 주의할 필요가 없다.
중간 립(176)을 배제해도 되고, 중간 립(176)을 포함하는 액시얼 립(axial lip)의 수는 3 이상이어도 된다.
도 9에 나타내는 변형예와 마찬가지로, 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)에 겹쳐진 원환판(54)에 각 물 배출 돌기(40)를 일체로 부착해도 된다. 원환판(54) 나아가서는 물 배출 돌기(40)는 금속 재료로 형성해도 된다. 단, 원환판(54) 나아가서는 물 배출 돌기(40)는 예를 들면, 금속 분말을 함유하는 수지 재료, 세라믹 분말을 함유하는 수지 재료, 금속 분말과 세라믹 분말의 양쪽을 함유하는 수지 재료, 금속 분말을 함유하는 엘라스토머 재료, 세라믹 분말을 함유하는 엘라스토머 재료, 또는 금속 분말과 세라믹 분말의 양쪽을 함유하는 엘라스토머 재료로 형성해도 된다. 이러한 재료는 금속 분말과 세라믹 분말 중 적어도 한쪽을 함유하기 때문에 통상의 수지 재료 또는 엘라스토머 재료보다도 경도가 높고 이물에 의한 손상을 입기 어렵다. 어느 경우이든, 물 배출 돌기(40)는 딱딱한 이물의 충격에 대한 내구성이 높고 내마모성이 높다. 또한 원환판(54) 나아가서는 물 배출 돌기(40)는 금속 분말도 세라믹 분말도 함유하지 않는 수지 재료 또는 엘라스토머 재료로 형성해도 된다. 물 배출 돌기(40)를 형성하는 수법은 예를 들어, 형틀을 이용한 프레스 가공 또는 사출 성형일 수 있고, 이 경우 원환판(54)을 형성함과 동시에 물 배출 돌기(40)를 형성해도 된다. 단, 원환판(54)에 물 배출 돌기(40)를 용접, 납땜 또는 접착으로 물 배출 돌기(40)를 접합시켜도 되고, 원환판(54)에 대한 절삭 가공으로 물 배출 돌기(40)를 형성해도 된다. 원환판(54)은 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)와 분리가 용이한 별개의 부재여도 되고, 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)에 접합시켜도 된다.
도 11 내지 도 13에 나타내는 변형예와 같이 물 배출 돌기(40) 대신에 실질적으로 삼각 기둥 또는 실질적으로 사다리꼴 기둥의 형상을 가지는 물 배출 돌기(50)를 사용해도 된다.
아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)의 플랜지면(4B)은 밀봉 장치(20)의 환상 부분(164C)의 플랜지면(4B)에 대향하는 면(164E)과 반드시 평행하지 않아도 된다.
제 2의 실시형태에　있어서, 밀봉 장치(20)의 전체가 외륜(8)의 단부(8A) 내측에 배치되어 있지만, 밀봉 장치(20)의 일부가 단부(8A)의 외측에 배치되어도 된다. 예를 들어, 강성환(165)의 원통 부분(165A)을 단부(8A)의 외측에 배치해도 된다. 이 경우에는, 바람직하게는 강성환(165)의 원통 부분(165A)에 단부(8A)가 잠금 끼움 방식으로 끼워 넣어진다(즉, 압입된다).
도 32는 제 2의 실시형태의 변형예에 따른 밀봉 구조를 나타낸다. 이 변형예에 있어서는, 필수적인 것은 아니지만, 허브(4)의 주위에는 허브(4)와 함께 회전하는 회전 실링 부재(167)가 고정되어 있다. 회전 실링 부재(167)는 강성 재료, 예를 들어 금속으로 형성되어 있다. 밀봉 장치(20)와 회전 실링 부재(167)는 환상이지만, 도 32에서는 그 좌측 부분만 표시되어 있다.
밀봉 장치(20)는 탄성환(168) 및 강성환(169)을 가지는 복합 구조이다. 탄성환(168)은 탄성 재료, 예를 들어 엘라스토머로 형성되어 있다. 강성환(169)은 강체 재료, 예를 들어 금속으로 형성되어 있으며, 탄성환(168)을 보강한다.
강성환(169)의 일부는 탄성환(168)에 매설되어 있으며, 탄성환(168)에 밀착되고 있다. 강성환(169)의 단면 U자형 부분은 외륜(8)의 단부(8A)의 내주면에 잠금 끼움 방식으로 끼워 넣어진다(즉, 압입된다).
탄성환(168)은 환상 부분(168A), 경사 연결 부분(168B) 및 립(172, 174)을 가진다. 환상 부분(168A)은 원환상이며, 외륜(8)의 단부(8A)의 끝면(end surface)에 접촉되어 있으며, 허브 베어링(1)의 중심 축선(Ax)에 대해 직교하도록 허브(4)의 원통 부분의 외주면(4A)을 향해 반지름 방향 내측을 향해 확장되어 있다. 또한 환상 부분(168A)은 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)의 플랜지면(4B)과 대향한다.
경사 연결 부분(168B)은 환상 부분(168A)의 반지름 방향 내측에 배치되어 있다. 이 변형예에서는 경사 연결 부분(168B)은 환상 부분(168A)으로부터 반지름 방향 내측 및 인보드측(inboard side)을 향해 비스듬하게 연장되고 굴곡하고, 또한 허브 베어링(1)의 중심 축선(Ax)에 대해 직교하도록 반지름 방향 내측을 향해 연장되어 있다.
립(172, 174)은 경사 연결 부분(168B)으로부터 허브 베어링(1)의 허브(4)를 향해 연장된다. 립(172, 174) 각각은 탄성 재료만으로 형성되어 있으며, 경사 연결 부분(168B)으로부터 연장되는 박판 형상의 원환이며, 각각의 선단은 회전 실링 부재(167)에 접촉한다. 밀봉 장치(20)가 고정된 외륜(8)에 부착되어 있는 한편, 허브(4)는 회전하기 때문에 립(172, 174)은 허브(4)에 고정된 회전 실링 부재(167)에 대해 슬라이딩한다. 립(172)은 레이디얼 립(radial lip) 즉, 그리스 립(grease lip)이며, 반지름 방향 내측 및 인보드측(inboard side)을 향해 연장되고, 주로 허브 베어링(1) 내부로부터의 윤활유의 유출을 저지하는 역할을 한다. 립(174)은 주로 외부로부터 허브 베어링(1) 내부로의 이물의 유입을 저지하는 역할을 하는 더스트 립(dust lip)이다.
이 변형예에 있어서는, 외륜(8)의 단부(8A)와, 허브(4)의 플랜지면(4B) 사이에는 환상의 간극(180)이 마련되어 있다. 간극(180)을 통해 밀봉 장치(20)의 환상 부분(168A)과 플랜지면(4B) 사이의 공간(182)(이 변형예에서는 환상 부분(168A)과 회전 실링 부재(167) 사이의 공간) 내에 이물이 침입하는 일이 있다. 반대로, 공간(182) 내의 이물은 간극(180)을 통해 배출시킬 수 있다.
이 변형예에서는 허브(4)의 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)에 밀봉 장치(20)의 환상 부분(168A)을 향해 돌출되는 복수의 물 배출 돌기(65)가 지지되어 있다. 이러한 물 배출 돌기(65)는 동일한 모양 동일한 크기를 가지고 있으며, 원주 방향으로 등각 간격을 두고 배열되어 있다. 이러한 물 배출 돌기(65)는 공간(182) 내에 돌출된다.
이 변형예에 있어서는, 복수의 물 배출 돌기(65)는 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)에 부착된 탄성환(186)에 일체로 부착되어 있다. 물 배출 돌기(65) 및 탄성환(186)은 탄성 재료, 예를 들어 엘라스토머 재료로 형성되어 있다. 물 배출 돌기(65) 및 탄성환(186)은 수지 재료, 엘라스토머 재료, 금속 분말과 세라믹 분말 중 적어도 한쪽을 함유하는 수지 재료, 또는 금속 분말과 세라믹 분말 중 적어도 한쪽을 함유하는 엘라스토머 재료로 형성되어도 된다. 물 배출 돌기(65) 및 탄성환(186)이 금속 분말과 세라믹 분말 중 적어도 한쪽을 함유하는 경우에는 물 배출 돌기(65) 및 탄성환(186)은 딱딱한 이물의 충격에 대한 내구성이 높고 내마모성이 높다.
탄성환(186)은 회전 실링 부재(167)의 외측단 가장자리를 덮고, 또한 회전 실링 부재(167)의 플랜지면(4B) 측의 면의 일부를 덮는다. 탄성환(186)의 이 부분에는 환상 실링 돌기(188)가 형성되어 있다. 환상 실링 돌기(188)는 회전 실링 부재(167)와 플랜지면(4B)에 끼워져 물이 플랜지면(4B)에 접촉하는 것을 방지 또는 저감한다. 이에 따라 허브(4)의 녹 발생이 억제된다.
이 변형예의 각 물 배출 돌기(65)는 제 1의 실시형태 또는 변형예의 물 배출 돌기(40, 50, 60, 65) 중 어느 하나와 동일하면 된다. 이해의 용이성을 위해, 도 32에서는 도 17 내지 도 22의 물 배출 돌기(65)에 대해 사용한 부호를 사용한다. 물 배출 돌기(65)의 저면(65F)은 탄성환(186)의 표면과 동일면이며, 상면(top surface)(65E)은 플랜지면(4B)과 평행하다. 만곡면(65G)은 지름 방향 내측으로 갈수록, 플랜지면(4B)으로부터 멀어지도록 원호 모양으로 만곡되어 있다.
밀봉 장치(20)는 환상의 외측 래버린스 립(labyrinth lip)(192)을 가진다. 외측 래버린스 립(labyrinth lip)(192)은 탄성환(168)의 환상 부분(168A)으로부터 허브(4)의 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)를 향해 돌출되지만, 허브(4)에도 회전 실링 부재(167)에도 접촉하지 않는다. 외측 래버린스 립(labyrinth lip)(192)은 복수의 물 배출 돌기(65)와 지름 방향에서 정렬되고 복수의 물 배출 돌기(65)보다도 지름 방향 외측에 배치되어 있다.
외측 래버린스 립(labyrinth lip)(192)은 지름 방향 내측으로 갈수록, 플랜지면(4B)으로부터 멀어지는 만곡면(192A)을 가진다. 각 물 배출 돌기(65)의 만곡면(65G)은 외측 래버린스 립(labyrinth lip)(192)의 만곡면(192A)에 대향하고 만곡면(192A)에 실질적으로 평행하게 형성되어 있다. 만곡면(192A)은 만곡면(65G)을 가지는 물 배출 돌기(65)가 회전 가능한 좁은 공간(182)을 획정한다. 물 배출 돌기(65)의 만곡면(65G) 대신 지름 방향 내측으로 갈수록 플랜지면(4B)으로부터 멀어지도록 경사지는 경사면을 마련해도 된다. 이 경우 외측 래버린스 립(labyrinth lip)(192)에는 플랜지면(4B)으로부터 멀어지도록 경사지고, 물 배출 돌기(65)의 경사면에 실질적으로 평행한 경사면을 마련해도 된다.
상기와 같이, 밀봉 장치(20)의 환상 부분(168A)과 허브(4)의 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18) 사이의 공간(182) 내에는 이물(물 및 먼지를 포함한다)이 침입하는 일이 있을 수 있다. 그러나 공간(182) 내에는 복수의 물 배출 돌기(65)가 돌출되어 있으며, 각 물 배출 돌기(65)는 허브(4)의 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면(65C)을 가진다. 따라서 허브(4)의 회전에 따라, 공간(182) 내의 물은 허브(4)의 회전과 상대적으로, 경사 측면(65C)을 따라 허브(4)의 회전 방향(R1)과는 반대 방향으로 흐른다. 회전 방향(R1)에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면(65C)은 원활한 물의 흐름을 촉진한다. 이렇게 흐른 물은 공간(182)으로부터 간극(180)(도 32 참조)을 통해 신속하게 배출된다. 따라서 이 밀봉 구조는 밀봉 대상인 허브 베어링(1)에 대한 물로부터의 보호 성능이 높다. 또한 밀봉 장치(20)에 대해서도 물(흙탕물 또는 소금물을 포함한다)의 존재에 의해 가속되는 열화가 저감된다. 간극(180)은 환상이기 때문에 공간(182)으로부터 물이 간극(180)의 일부를 통해 유출되는 한편, 밀봉 장치(20)의 외측의 공기가 간극(180)의 다른 일부를 통해 공간(182) 내부로 유입된다. 공간(182) 내부로 유입되는 공기는 공간(182)으로부터의 물의 유출을 촉진한다. 또한 공간(182)의 내부가 부압이 되어 립(174, 176)이 예상치 못한 변형을 할 우려가 저감된다.
이와 같이, 이 밀봉 구조는 물 배출 돌기(65)에 의한 물의 배출 성능이 높기 때문에 이물의 침입을 저지하는 더스트 립(dust lip)(174)의 수를 증가시킬 필요가 없으며, 회전 실링 부재(167)에 대한 립(172, 174)의 접촉압을 높일 필요가 없다. 따라서 물의 배출 성능을 높이면서 립(172, 174)이 회전 실링 부재(167)에 슬라이딩하는 것에 기인하는 토크를 억제 또는 저감할 수 있다.
또한 각 물 배출 돌기(65)는 밀봉 장치(20)의 환상 부분(168A)과는 간격을 두고 배치되어 있다. 따라서 허브(4)가 회전할 때 물 배출 돌기(65)가 밀봉 장치(20)에 충돌하거나 슬라이딩하거나 하는 일은 없다.
이 변형예에서는 외측 래버린스 립(labyrinth lip)(192)은 만곡면(192A)을 가지며, 각 물 배출 돌기(65)는 만곡면(65G)을 가지며, 만곡면(65G)이 만곡면(192A)에 대향한다. 외측 래버린스 립(labyrinth lip)(192)과 물 배출 돌기(65) 각각에는 만곡면(192A, 65G)이 형성되어 있기 때문에 외부로부터 공간(182)으로 이물이 침입하기 어렵다.
또한 물 배출 돌기(65)의 만곡면(65G)은 지름 방향 외측으로 갈수록 플랜지면(4B)에 접근하기 때문에 물의 배출 성능이 높다. 이것은 제 1의 실시형태의 변형예에 관해서 도 21을 참조하여 설명한 이유와 동일한 이유에 기인한다.
또한 래버린스 립(labyrinth lip)(192)의 만곡면(192A)은 지름 방향 외측으로 갈수록 플랜지면(4B)에 접근하고 밀봉 장치(20)는 래버린스 립(labyrinth lip)(192)을 가지므로 물 배출 성능이 높다. 이것은 제 1의 실시형태의 변형예의 만곡면(50)에 관해서 도 22를 참조하여 설명한 이유와 동일한 이유에 기인한다.
이 변형예에서는 허브(4)의 주위에 회전 실링 부재(167)가 고정되어 있지만, 회전 실링 부재(167)를 배제하고 립(172, 174)이 허브(4)에 접촉하도록 해도 된다. 이 경우, 복수의 물 배출 돌기(65)는 밀봉 장치(20)의 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)에 직접적으로 일체로 부착되어도 된다. 이 경우 물 배출 돌기(65)는 아웃보드측(outboard side) 플랜지(18)와 동일한 강성 재료, 예를 들어 금속 재료로 형성되어도 된다.
다른 변형예
이상, 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 상기의 설명은 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 범위에 있서 구성 요소의 삭제, 추가, 치환을 포함하는 다양한 변형예가 생각된다.
예를 들어, 상기의 실시형태에서는 내측 부재인 허브(4) 및 내륜(6)이 회전 부재이며, 외측 부재인 외륜(8)이 정지 부재이다. 그러나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않으며, 서로 상대 회전하는 복수의 부재의 밀봉에 적용될 수 있다. 예를 들어, 내측 부재가 정지하고 외측 부재가 회전해도 되고, 이러한 부재의 모두가 회전해도 된다.
제 1의 실시형태 또는 변형예에서는 물 배출 돌기(40, 50, 60, 65)가 제 2의 실링 부재(26)에　지지되어 있다. 그러나 도 33 및 도 34에 나타내는 변형예와 같이, 물 배출 돌기(40, 50, 60, 65)가 제 1의 실링 부재(24)에 지지되며, 제 2의 실링 부재(26)를 향해 돌출되어도 된다. 즉, 물 배출 돌기(40, 55, 60, 65)가 회전 부재에 지지되어 있어도 되고, 정지 부재에 지지되어 있어도 된다. 어느쪽이든, 회전 부재의 회전 방향에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면에 의해 물의 흐름이 촉진된다.
물 배출 돌기(40, 50, 60, 65)가 제 2의 실링 부재(26)와 제 1의 실링 부재(24)의 양쪽에 지지되며, 공간(42) 내에 돌출되어 있어도 된다. 이 경우에는 도 5에 나타내는 제 1의 실시형태에 비해, 도 35에 나타내는 변형예와 같이, 제 2의 실링 부재(26)에 지지되는 물 배출 돌기(40, 50, 60, 65)의 크기를 작게 하거나 그 수를 감소시키거나 해도 된다.
제 2의 실시형태 또는 변형예에서는 물 배출 돌기(40, 50, 60, 65)가 허브(4)에 지지되어 있다. 그러나 도 36에 나타내는 변형예와 같이, 물 배출 돌기(40, 50, 60, 65)가 밀봉 장치(20)에 지지되며, 허브(4)를 향해 돌출되어도 된다. 물 배출 돌기(40, 50, 60, 65)가 허브(4)와 밀봉 장치(20)의 양쪽에 지지되며, 공간(82) 내에 돌출되어도 된다. 즉, 물 배출 돌기(40, 55, 60, 65)가 회전 부재에 지지되어 있어도 되고, 정지 부재에 지지되어 있어도 된다. 어느쪽이든, 회전 부재의 회전 방향에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면에 의해 물의 흐름이 촉진된다.
본 발명의 용도는 허브 베어링(1)의 밀봉에 한정되지 않는다. 예를 들어, 자동차의 차동 기어 장치 또는 기타 동력 전달기구, 자동차의 구동 샤프트의 베어링 또는 그 외의 지지기구, 펌프의 회전축의 베어링 또는 그 외의 지지기구 등에도 본 발명에 따른 밀봉 장치 또는 밀봉 구조를 사용할 수 있다.
제 1의 실시형태의 밀봉 장치(21)의 강성환(30)은 단일 부품이지만, 강성환(30)을 지름 방향으로 서로 분리한 복수의 강성환으로 치환해도 된다. 제 2의 실시형태의 밀봉 장치(20)의 강성환(165)은 단일 부품이지만, 강성환(165)을 지름 방향으로 서로 분리한 복수의 강성환으로 치환해도 된다.
본 발명의 태양은 하기의 번호가 매겨진 조항에도 기재된다.
조항 １．　상대적으로 회전하는 내측 부재와 외측 부재 사이에 배치되고, 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 사이의 간극을 봉지(封止)하는 밀봉 장치로서,
상기 외측 부재에 부착되어 환상 부분을 가지고 있으며, 상기 환상 부분이 상기 내측 부재를 향해 지름 방향 내측으로 확장되는, 제 1의 실링 부재와,
상기 내측 부재에 부착되고 플랜지 부분을 가지고 있으며, 상기 플랜지 부분이 지름 방향 외측으로 확장되어 있고 상기 제 1의 실링 부재의 상기 환상 부분과 대향하는 제 2의 실링 부재를 구비하며,
상기 제 1의 실링 부재 및 상기 제 2의 실링 부재 중 적어도 한쪽에는 복수의 물 배출 돌기가 지지되어 있으며, 상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 제 1의 실링 부재의 상기 환상 부분과 상기 제 2의 실링 부재의 상기 플랜지 부분 사이에 위치하는 공간 내에 돌출되고 원주 방향으로 배열되어 있으며,
각 물 배출 돌기는 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 회전 방향에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면을 가지는 것
을 특징으로 하는 밀봉 장치.
조항 2. 상기 제 2의 실링 부재는 상기 내측 부재를 둘러싸는 원통상의 슬리브 부분을 더 구비하고,
상기 제 1의 실링 부재는 상기 제 2의 실링 부재의 상기 슬리브 부분을 향해 연장되는 탄성 재료로 형성된 레이디얼 립(radial lip)과, 상기 제 2의 실링 부재의 상기 플랜지 부분을 향해 연장되는 탄성 재료로 형성된 적어도 하나의 액시얼 립(axial lip)을 구비하며,
상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 액시얼 립(axial lip)과 겹치지 않는 위치에 배치되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 1에 기재된 밀봉 장치.
이 조항에 따르면 액시얼 립(axial lip)이 마련되어 있는 것에 의해 이물 저지의 확실성을 높일 수 있다. 이 경우 물 배출 돌기에 의한 물의 배출 성능이 높기 때문에 제 2의 실링 부재의 플랜지 부분에 대한 액시얼 립(axial lip)의 접촉압을 높일 필요가 없다. 따라서 물 배출 성능을 높이면서 액시얼 립(axial lip)이 제 2의 실링 부재에 슬라이딩하는 것에 기인하는 토크를 억제 또는 저감할 수 있다. 또한, 복수의 물 배출 돌기는 액시얼 립(axial lip)과 겹치지 않는 위치에 배치되어 있기 때문에 내측 부재와 외측 부재가 상대적으로 회전할 때 물 배출 돌기가 액시얼 립(axial lip)에 충돌하거나 슬라이딩하거나 하는 일은 없으며, 액시얼 립(axial lip)의 과잉한 마모가 억제된다.
조항 3. 상기 복수의 물 배출 돌기는 서로 평행한 두개의 면 사이의 공간 내에 돌출되는 것
을 특징으로 하는 조항 1 또는 2에 기재된 밀봉 장치.
이 조항에 따르면, 물 배출 돌기가 돌출되는 공간을 획정하는 두개의 면이 평행하지 않은 경우에 비해, 물 배출 돌기에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
조항 4. 상기 제 1의 실링 부재는 지름 방향 내측으로 갈수록 상기 제 2의 실링 부재의 상기 플랜지 부분으로부터 멀어지는 만곡면 또는 경사면을 가지고 있으며,
상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 제 2의 실링 부재에 지지되어 있으며, 각 물 배출 돌기는 지름 방향 내측으로 갈수록 상기 제 2의 실링 부재의 상기 플랜지 부분으로부터 멀어지는 만곡면 또는 경사면을 가지며, 상기 물 배출 돌기의 상기 만곡면 또는 경사면이 상기 제 1의 실링 부재의 상기 만곡면 또는 경사면에 대향하는 것
을 특징으로 하는 조항 1 또는 2에 기재된 밀봉 장치.
이 조항에 따르면 제 1의 실링 부재와 물 배출 돌기 각각에는 만곡면 또는 경사면이 형성되어 있기 때문에 외부로부터 환상 부분과 플랜지 부분 사이의 공간에 이물이 침입하기 어렵다. 또한 물 배출 돌기의 만곡면 또는 경사면은 지름 방향 외측으로 갈수록 플랜지 부분에 접근하기 때문에 물의 배출 성능이 높다.
조항 5. 상기 복수의 물 배출 돌기 각각은 사각 기둥의 형상을 가지며, 상기 사각 기둥의 저면은 상기 플랜지 부분의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 동일면 또는 평행하고, 상기 사각 기둥의 상면(top surface)은 상기 플랜지 부분의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 평행한 것
을 특징으로 하는 조항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 장치.
이 조항에 따르면 각 물 배출 돌기가 예를 들어, 저면으로부터 정점을 향해 가늘어지는 테이퍼 형상인 경우에 비해, 물 배출 돌기의 단면적(밀봉 장치의 지름 방향 단면의 면적)을 크게 하는 것이 가능하며, 물 배출 돌기에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
조항 6. 상기 복수의 물 배출 돌기 각각은 삼각 기둥 또는 사다리꼴 기둥의 형상을 가지며, 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 두개의 회전 방향에 대해 각각 예각으로 교차하는 두개의 경사 측면을 가지며, 상기 삼각 기둥 또는 사다리꼴 기둥의 저면은 상기 플랜지 부분의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 동일면 또는 평행하고, 상기 삼각 기둥 또는 사다리꼴 기둥의 상면(top surface)은 상기 플랜지 부분의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 평행한 것
을 특징으로 하는 조항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 장치.
이 조항에 따르면 각 물 배출 돌기가 예를 들어, 저면으로부터 정점을 향해 가늘어지는 테이퍼 형상인 경우에 비해, 물 배출 돌기의 단면적(밀봉 장치의 지름 방향 단면의 면적)을 크게 하는 것이 가능하며, 물 배출 돌기에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다. 또한 이 조항에 따르면, 두개의 경사 측면이 두개의 회전 방향에 대해 각각 예각으로 교차하기 때문에 어느 회전 방향에 대해서도 어느 하나의 경사 측면이 원활한 물의 흐름을 촉진한다. 따라서 밀봉 장치는 어느 회전 방향에도 공용할 수 있다.
조항 7. 각 물 배출 돌기의 각 경사 측면은 밀봉 장치의 축선 방향을 따라 볼 때 당해 경사 측면의 양단에 대해 오목하게 만곡되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 장치.
조항 8. 각 물 배출 돌기의 각 경사 측면은 밀봉 장치의 축선 방향을 따라 볼 때 당해 경사 측면의 양단에 대해 볼록상으로 만곡되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 장치.
조항 9. 상기 복수의 물 배출 돌기 각각은 실질적으로 삼각뿔의 형상을 가지며, 상기 삼각뿔은 실질적으로 삼각형의 제 1의 경사 측면, 실질적으로 삼각형의 제 2의 경사 측면, 실질적으로 삼각형의 제 3의 경사 측면, 및 실질적으로 삼각형의 저면을 가지며, 상기 저면은 상기 플랜지 부분의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 동일면 또는 평행하고, 상기 제 1의 경사 측면 및 상기 제 2의 경사 측면은 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 하나의 회전 방향에 대해 예각으로 교차하고, 상기 제 3의 경사 측면과 상기 저면 사이의 변(邊)은 상기 회전 방향에 해대 평행한 것
을 특징으로 하는 조항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 장치.
조항 10. 상기 회전 방향에서의 각 물 배출 돌기의 길이는 상기 제 1의 실링 부재와 상기 제 2의 실링 부재의 지름 방향에서의 각 물 배출 돌기의 길이보다 큰 것
을 특징으로 하는 조항 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 장치.
이 조항에 따르면, 물 배출 돌기에 딱딱한 이물이 충돌하여 물 배출 돌기가 손상되거나 수류에 의해 물 배출 돌기가 마모되거나 해도 물 배출 돌기 전체가 단기간에 소멸될 일이 없다. 즉, 물 배출 돌기는 긴 수명을 가진다.
조항 11. 상기 복수의 물 배출 돌기는 수지 재료 또는 엘라스토머 재료로 형성되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 1 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 장치.
조항 12. 상기 복수의 물 배출 돌기는 금속 분말과 세라믹 분말 중 적어도 한쪽을 함유하는 수지 재료, 금속 분말과 세라믹 분말 중 적어도 한쪽을 함유하는 엘라스토머 재료, 또는 금속 재료로 형성되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 1 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 장치.
이 조항에 따르면, 물 배출 돌기는 딱딱한 이물의 충격에 대한 내구성이 높고 내마모성이 높다.
조항 13. 상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 제 2의 실링 부재에 일체로 부착되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 장치.
이 조항에 따르면, 부품 수가 삭감되므로 밀봉 장치의 조립이 용이하다.
조항 14. 상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 제 1의 실링 부재의 최대 직경의 범위 내에 배치되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 1 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 장치.
이 조항에 따르면, 밀봉 장치를 대형화할 필요는 없다.
조항 15. 상기 복수의 물 배출 돌기가 돌출되는 상기 공간은 대기와 연결되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 1 내지 14 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 장치.
이 경우, 공간 내부에 유입되는 공기가 공간으로부터의 물의 유출을 촉진한다.
조항 16. 원통 부분과, 상기 원통 부분으로부터 지름 방향 외측으로 확장되는 플랜지를 가지는 내측 부재와,
상기 내측 부재에 대해 상대적으로 회전하는 외측 부재와,
상기 외측 부재에 부착되고 환상 부분을 가지고 있으며, 상기 환상 부분이 상기 내측 부재의 상기 원통 부분을 향해 지름 방향 내측으로 확장되어 있고 상기 내측 부재의 상기 플랜지와 대향하는 실링 부재;
를 구비하며,
상기 내측 부재 및 상기 실링 부재 중 적어도 한쪽에는 복수의 물 배출 돌기가 지지되어 있으며, 상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 실링 부재의 상기 환상 부분과 상기 내측 부재의 상기 플랜지 사이에 위치하는 공간 내에 돌출되고 원주 방향으로 배열되어 있으며,
각 물 배출 돌기는 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 회전 방향에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면을 가지는 것
을 특징으로 하는 밀봉 구조.
조항 17. 상기 실링 부재는 상기 내측 부재의 상기 원통 부분을 향해 연장되는 탄성 재료로 형성된 레이디얼 립(radial lip)과,
상기 내측 부재의 상기 플랜지를 향해 연장되는, 탄성 재료로 형성된 적어도 하나의 액시얼 립(axial lip)을 구비하고,
상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 액시얼 립(axial lip)과 겹치지 않는 위치에 배치되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 16에 기재된 밀봉 구조.
이 조항에 따르면 액시얼 립(axial lip)이 마련되어 있는 것에 의해 이물 저지의 확실성을 높일 수 있다. 이 경우 물 배출 돌기에 의한 물의 배출 성능이 높기 때문에 내측 부재의 플랜지에 대한 액시얼 립(axial lip)의 접촉압을 높일 필요가 없다. 따라서 물의 배출 성능을 높이면서 액시얼 립(axial lip)이 내측 부재에 슬라이딩하는 것에 기인하는 토크를 억제 또는 저감할 수 있다. 또한, 복수의 물 배출 돌기는 액시얼 립(axial lip)과 겹치지 않는 위치에 배치되어 있기 때문에 내측 부재와 외측 부재가 상대적으로 회전할 때 물 배출 돌기가 액시얼 립(axial lip)에 충돌하거나 슬라이딩하거나 하는 일은 없으며, 액시얼 립(axial lip)의 과잉한 마모가 억제된다.
조항 18. 상기 복수의 물 배출 돌기는 서로 평행한 두개의 면 사이의 공간 내에 돌출되는 것
을 특징으로 하는 조항 16 또는 17에 기재된 밀봉 구조.
이 조항에 따르면, 물 배출 돌기가 돌출되는 공간을 획정하는 두개의 면이 평행하지 않은 경우에 비해, 물 배출 돌기에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
조항 19. 상기 실링 부재는 상기 환상 부분으로부터 상기 내측 부재의 상기 플랜지를 향해 돌출되고 상기 내측 부재에 접촉하지 않는 환상의 외측 래버린스 립(labyrinth lip)을 가지며,
상기 외측 래버린스 립(labyrinth lip)은 상기 복수의 물 배출 돌기와 지름 방향에서 정렬되고 상기 복수의 물 배출 돌기보다도 지름 방향 외측에 배치되며, 상기 외측 래버린스 립(labyrinth lip)은 지름 방향 내측으로 갈수록 상기 내측 부재의 상기 플랜지로부터 멀어지는 만곡면 또는 경사면을 가지고 있으며,
상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 내측 부재에 지지되어 있으며, 각 물 배출 돌기는 지름 방향 내측으로 갈수록 상기 내측 부재의 상기 플랜지로부터 멀어지는 만곡면 또는 경사면을 가지며, 상기 물 배출 돌기의 상기 만곡면 또는 경사면이 상기 외측 래버린스 립(labyrinth lip)의 상기 만곡면 또는 경사면에 대향하는 것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 18 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
이 조항에 따르면, 외측 래버린스 립(labyrinth lip)과 물 배출 돌기 각각에는 만곡면 또는 경사면이 형성되어 있기 때문에 외부로부터 환상 부분과 플랜지 사이의 공간에 이물이 침입하기 어렵다. 또한 물 배출 돌기의 만곡면 또는 경사면은 지름 방향 외측으로 갈수록 플랜지에 접근하기 때문에 물의 배출 성능이 높다.
조항 20. 상기 복수의 물 배출 돌기 각각은 사각 기둥의 형상을 가지며, 상기 사각 기둥의 저면은 상기 플랜지의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 동일면 또는 평행하고, 상기 사각 기둥의 상면(top surface)은 상기 플랜지의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 평행한 것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 19 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
이 조항에 따르면, 각 물 배출 돌기가 예를 들어, 저면으로부터 정점을 향해 가늘어지는 테이퍼 형상인 경우에 비해, 물 배출 돌기의 단면적(밀봉 장치의 지름 방향 단면의 면적)을 크게 하는 것이 가능하며, 물 배출 돌기에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다.
조항 21. 상기 복수의 물 배출 돌기 각각은 삼각 기둥 또는 사다리꼴 기둥의 형상을 가지며, 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 두개의 회전 방향에 대해 각각 예각으로 교차하는 두개의 경사 측면을 가지며, 상기 삼각 기둥 또는 사다리꼴 기둥의 저면은 상기 플랜지의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 동일면 또는 평행하고, 상기 삼각 기둥 또는 사다리꼴 기둥의 상면(top surface)은 상기 플랜지의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 평행한 것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 19 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
이 조항에 따르면, 각 물 배출 돌기가 예를 들어, 저면으로부터 정점을 향해 가늘어지는 테이퍼 형상인 경우에 비해, 물 배출 돌기의 단면적(실링 부재의 지름 방향 단면의 면적)을 크게 하는 것이 가능하며, 물 배출 돌기에 의해 물이 배출되는 효율이 양호하다. 또한 이 조항에 의하면, 두개의 경사 측면이 두개의 회전 방향에 대해 각각 예각으로 교차하기 때문에 두개의 회전 방향에 있어서, 경자 측면 중 어느 하나는 원활한 물의 흐름을 촉진한다. 따라서 밀봉 장치는 어느 회전 방향에도 공용할 수 있다.
조항 22. 각 물 배출 돌기의 각 경사 측면은 상기 실링 부재의 축선 방향을 따라 볼 때 당해 경사 측면의 양단에 대해 오목하게 만곡되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 21 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
조항 23. 각 물 배출 돌기의 각 경사 측면은, 상기 실링 부재의 축선 방향을 따라 볼 때 당해 경사 측면의 양단에 대해 볼록상으로 만곡되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 21 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
조항 24. 상기 복수의 물 배출 돌기 각각은 실질적으로 삼각뿔의 형상을 가지며, 상기 삼각뿔은 실질적으로 삼각형의 제 1의 경사 측면, 실질적으로 삼각형의 제 2의 경사 측면, 실질적으로 삼각형의 제 3의 경사 측면, 및 실질적으로 삼각형의 저면을 가지며, 상기 저면은 상기 플랜지의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 동일면 또는 평행하고, 상기 제 1의 경사 측면 및 상기 제 2의 경사 측면은 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 하나의 회전 방향에 대해 예각으로 교차하고, 상기 제 3의 경사 측면과 상기 저면 사이의 변(邊)은 상기 회전 방향에 대해 평행한 것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 19 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
조항 25. 상기 회전 방향에서의 각 물 배출 돌기의 길이는 상기 실링 부재의 지름 방향에서의 각 물 배출 돌기의 길이보다 큰 것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 24 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
이 조항에 따르면, 물 배출 돌기에 딱딱한 이물이 충돌하여 물 배출 돌기가 손상되거나 수류에 의해 물 배출 돌기가 마모되거나 해도 물 배출 돌기 전체가 단기간에 소멸될 일이 없다. 즉, 물 배출 돌기는 긴 수명을 가진다.
조항 26. 상기 복수의 물 배출 돌기는 수지 재료 또는 엘라스토머 재료로 형성되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 25 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
조항 27. 상기 복수의 물 배출 돌기는 금속 분말과 세라믹 분말 중 적어도 한쪽을 함유하는 수지 재료, 금속 분말과 세라믹 분말 중 적어도 한쪽을 함유하는 엘라스토머 재료, 또는 금속 재료로 형성되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 25 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
이 조항에 따르면, 물 배출 돌기는 딱딱한 이물의 충격에 대한 내구성이 높고 내마모성이 높다.
조항 28. 상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 내측 부재에 일체로 부착되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 27 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
이 조항에 따르면, 부품 수가 삭감되므로 밀봉 구조의 조립이 용이하다.
조항 29. 상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 실링 부재의 최대 직경의 범위 내에 배치되어 있는것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 28 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
이 조항에 따르면, 밀봉 구조를 대형화할 필요는 없다.
조항 30. 상기 복수의 물 배출 돌기가 돌출되는 상기 공간은 대기와 연결되어 있는 것
을 특징으로 하는 조항 16 내지 29 중 어느 한 항에 기재된 밀봉 구조.
　　　１　허브 베어링
４　허브(내측 부재)
４Ａ　원통 부분의 외주면
４Ｂ　플랜지면
６　내륜(내측 부재)
８　외륜(외측 부재)
８Ａ　단부
８Ｂ　단부
１８　아웃보드측(outboard side) 플랜지
２0　밀봉 장치(실링 부재)
２1　밀봉 장치
２４　제 1의 실링 부재
２４Ａ　원통 부분
２４Ｂ　환상 부분
２４Ｃ　레이디얼 립(radial lip)
２４Ｄ， ２４Ｆ　액시얼 립(axial lip)
２６　제 2의 실링 부재
２８　탄성환
３０　강성환
３２　탄성환
３４　강성환
３４Ａ　슬리브 부분
３４Ｂ　플랜지 부분
４０， ５０， ６０， ６５　물 배출 돌기
４０Ｃ，５０Ｃ，５０Ｄ，６５Ｃ　경사 측면
４０Ｅ，５０Ｅ　상면(top surface)
４０Ｆ，５０Ｆ　저면
４２，４６，５６　공간
６０Ａ　제 1의 경사 측면
６０Ｂ　제 2의 경사 측면
６０Ｃ　제3의 경사 측면
６０Ｄ　저면
６５Ｇ　만곡면
６６　만곡면
６８　경사면
６９　경사면
１６４， １６８　탄성환
１６４Ｃ， １６８Ａ　환상 부분
１６５， １６９　강성환
６５Ａ　원통 부분
１６５Ｂ　환상 부분
１６５Ｃ　연결 부분
１６５Ｄ　환상 부분
１７２　레이디얼 립(radial lip)
１７４　액시얼 립(axial lip)
１７６　중간 립(액시얼 립(axial lip)）
１８２　공간
１９２　외측 래버린스 립(labyrinth lip)
１９２Ａ　만곡면

Claims (12)

  1. 상대적으로 회전하는 내측 부재와 외측 부재 사이에 배치되고 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 사이의 간극을 봉지(封止)하는 밀봉 장치로서,
    상기 외측 부재에 부착되고 환상 부분을 가지고 있으며, 상기 환상 부분이 상기 내측 부재를 향해 지름 방향 내측으로 확장되는 제 1의 실링 부재와,
    상기 내측 부재에 부착되고 플랜지 부분을 가지고 있으며, 상기 플랜지 부분이 지름 방향 외측으로 확장되어 있고 상기 제 1의 실링 부재의 상기 환상 부분과 대향하는 제 2의 실링 부재를 구비하며,
    상기 제 1의 실링 부재 및 상기 제 2의 실링 부재 중 적어도 한쪽에는 복수의 물 배출 돌기가 지지되어 있으며, 상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 제 1의 실링 부재의 상기 환상 부분과 상기 제 2의 실링 부재의 상기 플랜지 부분 사이에 위치하는 공간 내에 돌출되고 원주 방향으로 배열되어 있으며,
    각 물 배출 돌기는 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 회전 방향에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면을 가지는 것
    을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2의 실링 부재는 상기 내측 부재를 둘러싸는 원통상의 슬리브 부분을 더 구비하고,
    상기 제 1의 실링 부재는 상기 제 2의 실링 부재의 상기 슬리브 부분을 향해 연장되는 탄성 재료로 형성된 레이디얼 립(radial lip)과, 상기 제 2의 실링 부재의 상기 플랜지 부분을 향해 연장되는 탄성 재료로 형성된 적어도 하나의 액시얼 립(axial lip)을 구비하며,
    상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 액시얼 립(axial lip)과 겹치지 않는 위치에 배치되어 있는 것
    을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 물 배출 돌기는 서로 평행한 두개의 면 사이의 공간 내에 돌출되는 것
    을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1의 실링 부재는 지름 방향 내측으로 갈수록 상기 제 2의 실링 부재의 상기 플랜지 부분으로부터 멀어지는 만곡면 또는 경사면을 가지고 있으며,
    상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 제 2의 실링 부재에 지지되어 있으며, 각 물 배출 돌기는 지름 방향 내측으로 갈수록 상기 제 2의 실링 부재의 상기 플랜지 부분으로부터 멀어지는 만곡면 또는 경사면을 가지며, 상기 물 배출 돌기의 상기 만곡면 또는 경사면이 상기 제 1의 실링 부재의 상기 만곡면 또는 경사면에 대향하는 것
    을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 물 배출 돌기 각각은 사각 기둥의 형상을 가지며, 상기 사각 기둥의 저면은 상기 플랜지 부분의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 동일면 또는 평행하고, 상기 사각 기둥의 상면(top surface)은 상기 플랜지 부분의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 평행한 것
    을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 물 배출 돌기 각각은 삼각 기둥 또는 사다리꼴 기둥의 형상을 가지며, 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 두개의 회전 방향에 대해 각각 예각으로 교차하는 두개의 경사 측면을 가지며, 상기 삼각 기둥 또는 사다리꼴 기둥의 저면은 상기 플랜지 부분의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 동일면 또는 평행하고, 상기 삼각 기둥 또는 사다리꼴 기둥의 상면(top surface)은 상기 플랜지 부분의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 평행한 것
    을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 물 배출 돌기 각각은 실질적으로 삼각뿔의 형상을 가지며, 상기 삼각뿔은 실질적으로 삼각형의 제 1의 경사 측면, 실질적으로 삼각형의 제 2의 경사 측면, 실질적으로 삼각형의 제 3의 경사 측면, 및 실질적으로 삼각형의 저면을 가지며, 상기 저면은 상기 플랜지 부분의 상기 환상 부분에 대향하는 면과 동일면 또는 평행하고, 상기 제 1의 경사 측면 및 상기 제 2의 경사 측면은 상기 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 하나의 회전 방향에 대해 예각으로 교차하며, 상기 제 3의 경사 측면과 상기 저면 사이의 변(邊)은 상기 회전 방향에 대해 평행한 것
    을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 방향에서의 각 물 배출 돌기의 길이는 상기 제 1의 실링 부재와 상기 제 2의 실링 부재의 지름 방향에서의 각 물 배출 돌기의 길이보다 큰 것
    을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 제 2의 실링 부재에 일체로 부착되어 있는 것
    을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 제 1의 실링 부재의 최대 직경의 범위 내에 배치되어 있는 것
    을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 물 배출 돌기가 돌출되는 상기 공간은 대기와 연결되어 있는 것
    을 특징으로 하는 밀봉 장치.
  12. 원통 부분과, 상기 원통 부분으로부터 지름 방향 외측으로 확장되는 플랜지를 가지는 내측 부재와,
    상기 내측 부재에 대해 상대적으로 회전하는 외측 부재와,
    상기 외측 부재에 부착되고 환상 부분을 가지고 있으며, 상기 환상 부분이 상기 내측 부재의 상기 원통 부분을 향해 지름 방향 내측으로 확장되어 있고 상기 내측 부재의 상기 플랜지와 대향하는 실링 부재;
    를 구비하며,
    상기 내측 부재 및 상기 실링 부재　중 적어도 한쪽에는 복수의 물 배출 돌기가 지지되어 있으며, 상기 복수의 물 배출 돌기는 상기 실링 부재의 상기 환상 부분과 상기 내측 부재의 상기 플랜지 사이에 위치하는 공간 내에 돌출되고 원주 방향으로 배열되어 있으며,
    각 물 배출 돌기는 내측 부재와 상기 외측 부재 중 적어도 한쪽이 회전하는 회전 방향에 대해 예각으로 교차하는 경사 측면을 가지는 것
    을 특징으로 하는 밀봉 구조.
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