KR20070083603A - 이중 흡착 가스켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상대 부품에의 확실한 결합 고정과 유효한 흡착 효과를 얻도록 함과 동시에, 배기 기능을 부여한, 신규 이중 흡착 가스켓을 제공하기 위한 것으로서, 압축됨으로써 매체의 누설을 막는 기능을 가지는 한편, 압축 방향에 수직인 면에 대해 내측과 외측의 이중 시일부를 가지고, 내측과 외측 시일부를 복수개의 연결부로 연결시켜, 서로의 위치를 고정시키며, 압축시에 내측 또는 외측, 또는 양측 모두의 시일부에서 내측과 외측 시일부의 사이에 갇힌 공기가 적당히 배출되게 함으로써 흡착 구조로 된 것이다.

이중 시일, 가스켓, 흡착, 배기구조, 공기배출밸브

Description

이중 흡착 가스켓{ DOUBLE SUCTION GASKET}

본 발명은, 기밀성이 우수한, 내측 및 외측의 이중구조로 된 시일(seal) 기능을 갖추고, 다양한 용도에 적절한, 이중 흡착 가스켓(gasket)에 관한 것이다.

이런 종류의 가스켓과 같이, 내측과 외측의 단지 이중구조의 시일부를 구비한 가스켓이 많이 알려져 있다 (특허 문헌 1, 2).

그리고, 기밀성을 개선하기 위해서, 시일부 전체의 벽의 탄성을 극단적으로 저하시킨 구성의 것이 알려져 있다(특허 문헌 3).

게다가 탈락 방지와 벗겨짐을 방지를 꾀한 것도 알려져 있다(특허 문헌 4).

[특허문헌 1] 실개평 2-127859 공보

[특허문헌 2] 특개평 10－259875호 공보

[특허문헌 3] 특개평 8－13594호 공보

[특허문헌 4] 특개 2003－172453호 공보

그런데, 상기 인용 문헌에 나타나는 이중구조의 가스켓은, 기본적 구성으로서 내외 이중의 시일부와, 상기 이중의 시일부를 연결하는 구멍없는 형상의 연결부로 구성되어 있고, 상대 장착 부품의 오목홈부 내에 끼워맞춤식으로 결합시켜 사용되고 있다. 상기 인용문헌들은 단지 내외 시일부가 탈락 방지나 흘러내림 방지나, 더 향상된 흡착 효과를 발휘할 수 있는 것을 개시하고 있다. 그러나, 상기 인용문헌에 개시된 가스켓들은 상대 부품에의 확실한 고정이나, 흡착 효과의 유효성, 또 흡착시의 배기 조작을 확실히 실시하게 할 수 없는 과제가 있었다.

본 발명은, 상기한 점에 착안하여 이루어진 것으로, 상대 부품에의 확실한 결합 고정과 유효한 흡착 효과를 얻도록 함과 동시에, 배기 기능 즉 공기빼기 기능을 부여한, 신규의 이중 흡착 가스켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하의 구성을 구비함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.

(1) 압축됨으로써 매체의 누설을 막는 기능을 가지는 한편, 압축 방향에 수직인 면에 대해 내측과 외측의 이중 시일부를 가지고, 내측과 외측 시일부를 복수개의 연결부로 연결시켜, 서로의 위치를 고정시키며, 압축시에 내측 또는 외측, 또는 양측 모두의 시일부에서 내측과 외측 시일부의 사이에 갇힌 공기가 적당히 배출되게 함으로써 흡착 구조로 된 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.

(2) 제1항에 있어서, 내측 또는 외측, 또는 그 양측의 시일부의 일부에 공기배출밸브 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.

(3) 제1항 또는 제2항에 있어서, 내측 또는 외측, 또는 그 양측의 시일부가 단면의 휨을 이용한 압축력 저감 기능을 가지는 립 시일(lip seal) 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.

(4) 제1항에 있어서, 상기 연결부에는, 탈락 방지 기능을 부가한 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.

(5) 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 연결부에는, 서로 이웃하는 연결부 사이에 결합구멍을 구비하여 장착 부품의 결합부와 결합시켜 탈락 방지 기능을 부가한 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.

(6) 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 내측과 외측의 시일부가 다른 재질로 성형된 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.

본 발명은, 압축 방향에 대해서 수직인 면에 대하여 내측과 외측, 이중으로 배치된 시일부로 이루어지고, 내측과 외측의 시일부는 복수개의 연결 부분에 의해 서로의 위치가 고정되며, 공기배출밸브가 설치되어 있기 때문에, 이 이중 가스켓이 압축되어 사용될 때, 내측과 외측의 시일 부분의 사이에 갇힌 오목홈부 내의 공기가 적당히 배출되어, 그 결과, 흡착 효과를 얻을 수 있어 기밀성이 향상된다.

또, 내측과 외측 시일부의 사이의 내압이 공기배출밸브에 의해 조정되기 때문에, 내압 상승에 의한 시일의 불규칙한 변형이나, 상대 부품이 받는 반력의 증가를 막을 수가 있다.

게다가 내측과 외측 시일부의 연결부의 폭을 상대 장착 부품의 폭보다 넓게 설정할 수 있기 때문에, 가스켓의 탄성을 이용해 탈락 방지 기능을 부가할 수가 있고, 연결부는 시일부와 떨어져 있기 때문에, 시일 성능에 미치는 영향이 적다. 또, 연결부는 내외 시일부의 불규칙한 흘러내림을 억제하는 효과도 있다.

게다가, 연결부를 불연속으로 형성함으로써, 결합구멍을 마련하여 장착하는 상대 부품의 홈에 중앙벽 등의 결합부를 설치할 수가 있는 한편 이 결합부에 상당하는 중앙벽은, 장착시의 위치 결정이나 시일부재의 압축정도를 결정하는 가이드로 사용될 수 있고, 또, 고압이 가스켓에 작용할 때 자력 기밀 효과를 가지는 부재로서 기능한다.

그리고, 내측과 외측의 시일부를 다른 재질로 성형하면, 성질이 다른 유체에 대하여 적합한 기밀성능이 얻어질 수가 있다.

내측과 외측의 시일부와 연결부는 반드시 동일평면에 배치될 필요는 없으나, 를 포함한 전체의 단면 구조는, 시일 매체나 필요한 기밀성에 대응해,다른 평면에 자유롭게 배치될 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예를 나타내는 이중 흡착 가스켓의 평면도,

도 2는 도 1의 A－A선 확대 단면도,

도 3은 도 1의 B－B선 확대 단면도,

도 4는 도 1의 연결 부분을 바깥쪽의 X방향에서 본 확대 부분 측면도,

도 5는 도 4의 C－C선 단면도,

도 6은 연료 탱크에 결합된 본 발명의 이중 흡착 가스켓을 나타내는 단면설명도,

도 7은 도 6의 원형으로 나타낸 A부분의 일부 확대 단면 설명도로서, 이중 흡착 가스켓이 비작동인 상태를 나타낸 도면이고, 해칭부는 연료탱크의 도장면 측을 나타내고,

도 8은 공기배출밸브부에서 공기가 배출되는 모습을 나타낸 이중 흡착 가스켓의 부분 확대 설명 평면도,

도 9(a), (b), (c), (d)는 도 8의 P로 나타낸 공기배출밸브부가 없는 부분 및 Q로 나타나는 공기배출밸브부를 구비한 부분에서의 공기의 배출 및 침입 저지 상태를 부분적으로 확대해 나타낸 작용 상태의 단면 설명도이고, 일점쇄선 부는 상대부품 장착부를 나타내며,

도 10은 가스켓 압축량과 반력 특성의 상관관계 그래프이다.

※ 도면 부호의 설명

1: 내측 시일부 2: 외측 시일부

3: 연결부 4: 오목홈부(갇힌 공기 및 흡착구조에 대응)

5: 리프(lip)부 6: 오목부

7: 팽출부 8: 공기배출밸브부(갇힌 공기의 배출에 대응)

9: 작은 오목부 10: 결합구멍

11: 중앙벽(결합부에 대응)

이하, 본 발명의 실시예를 연료탱크에 설치한 경우에 대하여 설명한다.

실시예 1

도 1은 본 발명의 하나의 실시예를 나타내는 이중 흡착 가스켓의 평면도, 도 2는 도 1의 A－A선 확대 단면도, 도 3은 도 1의 B－B선 확대 단면도, 도 4는 도 1의 연결 부분을 바깥쪽의 X방향에서 본 확대 부분 측면도, 도 5는 도 4의 C－C선 단면도, 도 6은 연료 탱크에 결합된 본 발명의 이중 흡착 가스켓을 나타내는 단면 설명도, 도 7은 도 6의 원형으로 나타낸 A부분의 일부 확대 단면 설명도로서, 이중 흡착 가스켓이 비작동인 상태를 나타낸 도면이고, 도 8은 공기배출밸브부에서 공기가 배출되는 모습을 나타낸 이중 흡착 가스켓의 부분 확대 설명 평면도, 도 9(a), (b), (c), (d)는 도 8의 P로 나타낸 공기배출밸브부가 없는 부분 및 Q로 나타나는 공기배출밸브부를 구비한 부분에서의 공기의 배출 및 침입 저지 상태를 부분적으로 확대해 나타낸 작용 상태의 단면 설명도이다.

도면에 대하여 설명하면, 1은 내측 시일부, 2는 외측 시일부, 3은 상기 양측 시일부(1,2)를 연결하는 복수개의 연결부를 나타내고, 상하의 적어도 한편에 형성되는 오목홈부(4)를 갖춘 전체적으로 원형 내지 비원형의 내외 이중의 흡착 가스켓 본체(a)를 형성하고 있다. 그리고, 이 흡착 가스켓 본체(a)는, 압축에 의해 매체의 누설을 막는 고무 내지 플라스틱 등의 탄성 재료로 형성되어 있다.

5는 외측 시일부(2)의 상하 방향으로 향하는 리프부이고, 단면＜자 모양을 나타내고, 외주에 환상의 오목부(6)을 형성한다. 도 2 및 도 3에서는, 외측 시일부(2)에만 적용되고, 내측 시일부 1은 단면이 부채형의 팽출부(7)를 외주에 환형으로 설치하고 있지만, 이 팽출부(7) 대신에, 외측 시일부(2)와 동일 또는 이것에 유사한 형상의 리프(lip) 구조로 형성해도 좋다.

또, 도시하지 않지만, 외측 시일부(2)와 내측 시일부(1)를 반대로 형성해도 좋다.

8은, 외측 시일부(2)에 마련한 공기배출밸브부를 나타내고, 도시에서는 연결부(3)의 바깥쪽의 외측 시일부(2)의 오목부(6)에 상당하는 부분에 마련한 작은 오 목부(9)에 의해, 이 작은 오목부(9)에 위치하는 리프부(5a)를 다른 리프부(5)보다 부분적으로 얇게 형성하고, 이것에 의해 탄성변형 기능을 약화시켜, 내외 시일부(1,2)가 탄성변형될 때, 흡착 가스켓 본체(a)의 오목홈부(4) 내에 잔류하는 공기를, 도 8에 도시된 바와 같이, 배기하는 기능을 가진다.

이로써, 오목홈부(4)는 감압 상태가 되고, 흡착으로서 작동하여, 기밀 효과를 향상할 수 있고, 아울러 이 공기배출밸브부(8)은, 단면＜자 모양을 나타내고 있기 때문에, 외부에서의 유체침입을 방지하는 체크밸브로 작용한다.

그런데, 연결부(3)의 폭을 상대 장착 부품의 폭보다 넓게 설정할 때, 연결부(3)의 폭을 조절함으로써, 가스켓의 탄성을 이용해 탈락 방지 기능을 부가할 수 있고, 아울러 이 연결부(3)에 의해 내외측 시일부(1,2)의 불규칙한 흘러내림을 억제할 수 있다. 그리고, 이러한 내외 시일부(1,2)의 사이에 있고, 떨어져 있는 부분의 연결부(3)에, 탈락 방지 기능을 부가시킬 수가 있기 때문에, 각 시일부(1,2)에 대한 균일한 응력을 줄 수가 있어 불균일한 변형 등에의 영향은 작다.

10은 서로 이웃하는 불연속 연결부(3)간에 형성되는 결합구멍을 나타내고, 사용하는 상대 장착 부품에 설치되는 돌출형의 중앙벽(11), 즉 결합부와 결합시킬 수가 있다. 이 중앙벽(11)은, 장착시의 위치 결정이나 압축정도를 규정하는 가이드로서, 또 고압시의 자력 기밀 효과를 발휘하는 부재로서 기능한다.

덧붙여 도면에서, 12는 본 발명과 관련되는 이중 흡착 가스켓을 사용 장착한 연료 탱크(T)에 부설 한 연료 펌프이고, 13은 이중 흡착 가스켓의 결합구멍(10)에 중앙벽(11)을 끼워넣어 펌프에 장착시킨 연료 펌프 플랜지이며, 14는 플랜지로 상 기 연료 펌프 플랜지를 고착 고정하는 누름 플레이트이고, 16은 연료 탱크(T)의 미도장면이며, 17은 연료 탱크(T)의 도장면을 가리킨다.

이상의 구성에 기초하여, 작용을 설명한다.

도 7에 나타난 바와 같이, 흡착 가스켓 본체(a)는, 결합구멍(10)이 상대 장착 부품의 중앙벽(11)내에 끼워져, 전체가 상대 장착부품의 장착부내에 장착된다. (도 9(a) 및 (c) 참조)

그 다음에, 연료 펌프 플랜지(13)이 가압되어 흡착 가스켓 본체(a)가 완전하게 변형해 봉착되는 과정에서, 흡착 가스켓 본체(a)의 오목홈부(4) 내에 봉입된 공기는, 내외의 시일부(1,2)의 변형과 함께 압축되어 흡착 가스켓 본체(a)의 연결부(3)의 바깥쪽에 설치된 복수의 공기배출밸브부(8)을 통하여, 도 8 및 도 9(d)에 나타난 바와 같이, 외부로 배기된다. 이 경우, 공기배출밸브부(8)을 구비하지 않은 다른 외측 시일부(2)의 리프부(5)는, 도 9(b)와 같이 공기배출밸브부를 가지지 않기 때문에, 기밀된 상태로 유지되며, 단지 외주의 오목부(6)이 단면＜자 모양 보다 깊게 구부림변형된다. (도 9(b) 참조).

따라서, 오목홈부(4)는 내외 공기가 배기되고 감압되므로, 흡착 효과가 작용하여, 장착 부품과의 흡착 효과가 증대하고, 기밀성이 현저하게 증가 함과 동시에, 공기배출밸브부(8)은, 작은 오목부(9)를 개입시켜 외측 시일부(2)의 부분만의 탄성가요 기능을 저하시킬 뿐이고, 리프부(5a)의 단면＜자 모양 구조가, 다른 리프부(5)로 동일 구조를 갖추고 있으므로, 배기 기능을 가지지만, 외부의 공기등의 유 체를 흡입하는 것은 불가능한 체크 밸브 구조가 되고 있으므로, 오목홈부(4)의 감압의 흡착 작용을 받아 역류하는 일은 없다.

따라서, 기밀 효과를 증대시킬 수가 있다.

게다가 상기 연료 탱크(T)와 같이, 철제 탱크에서는, 연료 유출 방지의 시일 면 부근은 도장막 두께의 불안정성에 의한 시일 불량을 막기 위해 도장하지 않는다. 그러나, 그 상태로는 외부로부터의 물의 침수에 의해 주 시일면이 녹슬어 기밀불량이 될 가능성이 있기 때문에, 탱크에 도금 강판을 사용하거나 방수의 구조를 취할 필요가 있었다. 이러한 경우에서도, 본 발명에서는, 내측과 외측의 이중의 평면 시일 구조로서 형성되어 있으므로, 내측 시일부(1)은 미도장면(16)을 기밀하는 연료 유출 방지를 위한 메인 시일부(main seal)가 되어, 외측 시일부(2)는 도장면(17)을 기밀하는 방수 시일로 물의 침수에 의한 메인 시일면의 녹을 방지할 수가 있다.

덧붙여 도 10에는 가스켓 압축량과 반력 특성의 상관 그래프를 나타내고 있지만, 공기배출밸브가 있는 가스켓이, 없는 것에 비교해, 내외 시일부간의 공기압이 상승하지 않기 때문에, 반력을 낮게 할 수가 있는 것이, 실험상 판명되고 있다.

이상, 본 발명에 대해, 연료 펌프에 대해 기술했지만, 본 발명은, 연료 펌프 뿐만 아니라 이런 종류의 기존 기기의 시일용 부재로서 넓게 실시할 수 있다.

그리고, 본 발명과 관련되는 흡착 이중 시일 부재는, 상대측 장착 부재가, 내외 시일 부재를 가압변형할 수 있는 높이를 가지는 수용 구조를 갖추는 것이 필요하다.

이하, 보다 상세하게 상기 실시 예의 제조 공정을, 형상」과「성형」에 대해 설명한다.

[형상]

내측 시일부(1)은, 압축 변형이 지배적인 형상으로, 외측 시일부(2)와는 비대칭으로 설정되어 있다. 내측 시일부(1)은 연료에 대한 기밀성을 중시해 반력의 높은 형상으로 하고, 외측 시일부(2)는 외부로부터의 물 진입 방지를 위해, 반력은 작아도 좋기 때문에 리프(lip) 시일 형상으로 되어 있다

내측과 외측 시일부(1,2)의 사이에는 도 1에 나타난 바와 같이 6곳의 연결부(3)이 설치되고 있다.

외측 시일부(2)의 연결 부분 외주에, 외주 측면에서 오목한 작은 오목부(9)가 설치되어 있다. 즉 이 부분은 다른 외측 시일부(2)에 비해 압축력이 낮고, 내측과 외측 시일부(1,2)의 사이에 갇힌 오목홈부(4)의 공기가 압축시에 우선적으로 배출되는 체크 밸브 기능을 가지는 공기배출밸브(8)로서 기능한다.

압축량은 높이에 대해서 5%에서 30%정도로 설정하는 것이 바람직하다.

연결부(3)의 원주 방향의 폭은 이 연결부가 조립되는 상대 부재의 폭보다 1에서 10%, 바람직하지는 3에서 7%넓게 설정해, 장착시에 탄력적으로 끼워맞춤결합 함으로써 가스켓의 탈락을 방지하는 기능을 한다.

[성형]

탄성체 재료를 이용해 흡착 가스켓 본체(a)를 성형한다. 탄성체 재료는 가류 고무, 열가소성 일래스터모(elastomer) 등 사용 환경에서 탄성을 나타내는 재료가 바람직하다. 기밀해야 할 매체에 따라 재료를 선택할 필요가 있다. 예를 들면, 매체가 연료유의 경우는, NBR, 수소화 NBR, 불소 고무등이 바람직하다. 매체가 수계 액체의 경우는, EPDM나 불소 고무등이 바람직하다. 재료는 가류 고무의 경우, 미리 소정의 배합에 따라 배합 약품을 계량해, 혼합반죽을 실시해 가류전의 반죽을 준비해 둔다.

다음에 고무의 성형 금형을 준비한다. 성형 금형에는 본 발명의 가스켓의 형상이 가공되어 있다. 통상의 고무 성형 공정과 같이, 미리 예열한 성형 금형을 열고 미가류 고무재료를 설치하고, 금형을 닫은 후, 소정의 압력, 온도, 시간을 보관 유지해, 고무를 가류시킨다. 덧붙여 미가류 고무 재료를 금형의 제품부(캐비티)에 배치하는 방법은, 미리 개방된 제품부에 미가류 고무재료를 직접 투입하고, 금형을 닫는 동시에 미가류 재료를 캐비티에 유입시키는 콤퓨레션(compression) 방식이나, 닫힌 금형에 프레스압을 이용해 미가류 재료를 주입하는 트랜스퍼(transfer) 방식, 또 주입 기구를 별도로 구비한 인젝션 방식 등, 어느 형식을 이용해도 좋다.

가류시의 압력은 1~30 MPa, 온도는 100℃~200℃, 시간은 2분 ~30분이 일반적으로 이용된다. 소정의 가류 조건의 뒤, 금형을 열어, 성형을 종료하고, 이중 흡착 가스켓을 꺼내, 실온까지 냉각시킨다.

Claims (6)

1. 압축됨으로써 매체의 누설을 막는 기능을 가지는 한편, 압축 방향에 수직인 면에 대해 내측과 외측의 이중 시일부를 가지고, 내측과 외측 시일부를 복수개의 연결부로 연결시켜, 서로의 위치를 고정시키며, 압축시에 내측 또는 외측, 또는 양측 모두의 시일부에서 내측과 외측 시일부의 사이에 갇힌 공기가 적당히 배출되게 함으로써 흡착 구조로 된 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.
2. 제1항에 있어서, 내측 또는 외측, 또는 그 양측의 시일부의 일부에 공기배출밸브 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 내측 또는 외측, 또는 그 양측의 시일부가 단면의 휨을 이용한 압축력 저감 기능을 가지는 립 시일(lip seal) 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.
4. 제1항에 있어서, 상기 연결부에는, 탈락 방지 기능을 부가한 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 연결부에는, 서로 이웃하는 연결부 사이에 결합구멍을 구비하여 장착 부품의 결합부와 결합시켜 탈락 방지 기능을 부가한 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 내측과 외측의 시일부가 다른 재질로 성형된 것을 특징으로 하는 이중 흡착 가스켓.

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