KR101104304B1 - 배기파이프용 가스켓 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기파이프용 가스켓에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운모재의 과대 변형 및 파괴를 방지하고 체결공에 대한 손상을 방지하여 밀폐력이 저하되지 않도록 한 배기파이프용 가스켓에 관한 것이다.
이를 위해, 중앙에는 고온의 배기가스가 통과되는 가스공이 형성되고, 가장자리에는 복수의 체결공이 형성된 케이스를 포함하는 배기파이프용 가스켓에 있어서,상기 케이스의 내부 중, 가스공의 둘레 및 각 체결공의 둘레에는 금속재가 배치되고, 상기 금속재 사이에는 운모재가 배치된 것을 특징으로 하는 배기파이프용 가스켓을 제공한다.
배기파이프, 가스켓, 운모재, 금속재, 가스공, 체결공

Description

배기파이프용 가스켓{Gasket for exhaust pipe}
본 발명은 배기파이프용 가스켓에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온으로 인해, 씰링재인 운모가 변형되거나 파괴되는 것을 방지하여 밀폐력이 저하되지 않도록 한 배기파이프용 가스켓에 관한 것이다.
일반적으로 엔진이 원활하게 작동하기 위해서는 실린더 내에 혼합기를 흡입하는 흡입장치와 연소후 가스를 배출하는 배기 장치가 있어야 한다.
상기 흡입장치는 흡입 공기 중의 먼지 등을 제거하는 에어 클리너, 혼합기를 각 실린더에 분배하는 흡기 매니폴드로 구성된다.
또한, 배기장치는 각 실린더로부터 배출되는 연소 후의 가스를 모으는 배기 매니폴드, 배기가스를 차량 후방으로 배출시키는 배기파이프, 배기가스 중의 유해 성분을 정화하는 촉매 컨버터 그리고 배기시 소음을 절감시키는 머플러 등으로 구성된다.
이때, 엔진으로부터 배출되는 배기가스는 배기 매니폴드를 통해 프론트 머플 러를 거쳐 촉매 컨버터에서 산화 환원 작용에 의해 정화되고, 정화된 배기가스는 센터 머플러와 메인 머플러를 통하면서 특히 소음기에서 배기소음이 대폭 저감되도록 한 후 외부로 배출될 수 있도록 하고 있다.
이때, 촉매 컨버터 중 CCC(Close-Coupled Catalyst)의 배기 출구부와 프론트 머플러와의 연결부위, 상기 프론트 머플러와 UCC(Underbody Catalytic Converter)와의 연결부위, 그리고 UCC와 센터 머플러와의 연결부위, 이 센터 머플러와 메인 머플러와의 연결부위에는 가스켓이 필수적으로 사용되며, 상기 가스켓의 크기는 엔진에 따라 다소 상이하며, 그의 형상은 전차종에 걸쳐 유사하게 사용되고 있다.
이때, 상기 가스켓에 대하여 첨부된 도 1a 및 도 1b를 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
배기파이프에 사용되는 가스켓은 고온의 배기 가스열을 받기 때문에, 주로 온도에 강한 운모(雲母)재(10)와, 금속재(20)와, 상기 운모(10)재와 금속재(20)를 보호하는 금속의 케이스(30)로 구성된다.
이때, 케이스(30)의 중앙에는 배기가스가 배출되는 가스공(31)이 형성되고, 케이스(30)의 가장자리에는 배기파이프의 플랜지에 결합되기 위한 복수의 체결공(32)이 형성된다.
이때, 상기 운모재(10)는 가스공(31)의 둘레로부터 체결공(32)의 일부에 이르기까지 배치되며, 금속재(20)는 체결공(32)의 일부까지 배치된 운모재(10)로부터 약간 이격된 후 케이스(30)의 가장자리까지 배치된다.
하지만, 상기한 종래의 배기파이프용 가스켓은 다음과 같은 문제가 발생하였다.
고온의 배기가스가 배출되는 가스공(31) 주위에 운모재(10)가 바로 배치되어 있기 때문에, 고온에 의해 운모재(10)가 과다하게 팽창함으로써, 상기 운모재(10)가 변형되거나 파괴되는 일이 발생하였다.
게다가, 운모재(10)가 팽창되면서 체결공(31)을 손상시켜 가스켓의 밀폐력을 약화시키는 문제도 발생하였다.
이에 따라, 고온의 가스를 1차적으로 씰링하는 역할을 수행하지 못하였던 것이다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 운모재의 과도한 팽창을 방지하여 밀폐력이 저하되지 않도록 한 배기파이프용 가스켓을 제공하고자 한 것이다.
이를 위해, 중앙에는 고온의 배기가스가 통과되는 가스공이 형성되고, 가장자리에는 복수의 체결공이 형성된 케이스를 포함하는 배기파이프용 가스켓에 있어서,상기 케이스의 내부 중, 가스공의 둘레 및 각 체결공의 둘레에는 금속재가 배치되고, 상기 금속재 사이에는 운모재가 배치된 것을 특징으로 하는 배기파이프용 가 스켓을 제공한다.
이때, 상기 케이스는, 제1케이스 및 제2케이스로 제공되어 서로 그로밋(grommet) 방식으로 결합되고, 상기 금속재 및 내열운모재는 제1케이스 및 제2케이스의 내부에 배치된 것이 바람직하다.
이때, 가스공에 대응된 제1케이스 및 제2케이스의 테두리는 'ㄷ'자 형태의 덧쇠에 의해 차폐된 것이 바람직하다.
이때, 체결공에 대응된 제1케이스 및 제2케이스의 테두리는 제1케이스의 단부가 절곡되어 차폐하며, 가스공에 대응된 제1케이스 및 제2케이스의 테두리는 제2케이스의 단부가 절곡되어 차폐할 수도 있다.
본 발명에 따른 배기파이프용 가스켓에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
금속재의 고온 내식성 및 내변형성과, 운모재의 내열성의 특성을 조합하여 배치하되, 고온의 가스가 통과되는 가스공의 둘레 및 체결공의 둘레에는 부분적으로 금속재를 배치하고, 금속재 사이에는 운모재를 배치시킴으로써, 고온에 의해 상기 운모재가 과대 팽창하는 것을 금속재가 억제시킬 수 있다.
이에 따라, 운모재의 과다한 변형 및 파괴를 방지할 수 있게 되어 밀폐력을 오랫동안 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 체결공의 둘레에도 금속재가 배치됨으로써, 운모재가 과다팽창하더라도 상기 금속재에 의해 억제되기 때문에 체결공의 손상으로 인한 배기파이프 간에 체결력이 떨어지는 일은 발생하지 않게 된다.
또한, 고온의 발생에도 변형 및 파괴가 적은 특성을 갖는 금속재를 가스공 둘레에 배치하고, 고온에서 팽창을 하는 특성을 갖는 운모재를 케이스의 가장자리에 배치시킴으로써, 밀폐력이 극대화되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배기파이프용 가스켓(이하 '가스켓'이라 함)에 대해 설명하도록 한다.
가스켓은 케이스(100)와, 금속재(200)와, 운모(雲母:mica)재(300)를 포함하여 구성된다.
케이스(100)는 금속재(200) 및 운모재(300)를 보호하며, 중앙에는 가스공(110)이 형성되고 가장자리에는 체결공(120)이 형성다.
이때, 가스공(110)은 배기가스가 통과되는 통공이며, 체결공(120)은 마주하는 배기파이프와 함께 결합되기 위해 볼트 등의 체결수단이 체결되는 부위이다.
한편, 상기 케이스(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 금속박판으로 제공되며 한 쌍으로 이루어진다.
이때, 설명의 편의상, 한 쌍의 케이스를 각각 제1케이스(101) 및 제2케이스(102)로 구분하기로 하며, 도면상 하부에 배치된 케이스를 제1케이스(101)라 하며 도면상 상부에 배치된 케이스를 제2케이스(102)라 한다.
이때, 제1케이스(101)와 제2케이스(102)는 그로밋(grommet) 방식으로 결합되 는 것이 바람직하다.
이는, 그로밋 방식 및 금속재(200)의 두께차를 이용해, 체결공(120)이 형성된 부위에 단차를 형성시킴으로써 운모재(300)의 변형 및 파괴를 억제하는 동시에 고온에 의한 운모재(300)의 과팽창으로 체결공(120)에 발생할 수 있는 응력완화 현상을 억제할 수 있기 때문이다.
또한, 가스공(110)의 둘레에도 그로밋 결합방식에 의해 단차가 발생함으로써, 고온에 의한 면압 발생으로 인해 가스에 대한 밀폐력이 더 향상될 수 있게 된다.
한편, 상기와 같이 제1케이스(101) 및 제2케이스(102)가 그로밋 방식에 의해 결합됨으로써, 가스공(110)이 형성된 부위와 체결공(120)이 형성된 부위는 제1케이스(101) 및 제2케이스(102)가 서로 중첩된다.
이는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1케이스(101)의 단부가 절곡되어 제2케이스(102)를 덮어씌우기 때문이다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 가스공(110) 주변부(T2)가 상기 체결공(120) 주변부(T1)에 비해 높게 형성되는 바, 이는 가스공(110)에서의 고온에 의해 배기파이프에 형성된 플랜지(미도시)의 변형을 보정하여 밀폐력을 향상시키기 위함이다.
이때, 가스공(110) 주변부(T2)와 체결공(120) 주변부(T1)의 높이는 같게 형성될 수도 있으며, 배기가스의 온도 등을 고려하여 선택적으로 구성할 수 있다.
다음으로, 금속재(200)는 고온에 의해 운모재(300)가 팽창할 때, 과도하게 팽창하지 않도록 억제하는 역할을 하며, 케이스(100)의 내부에 배치된다.
이때, 금속재(200)는 고온이 가장 많이 발생하는 가스공(110) 둘레와, 볼트 등의 체결수단이 삽입되는 체결공(120) 둘레에 배치된다.
이와 같은 금속재(200)의 배치에 의해, 운모재(300)는 고온을 피해 배치될 수 있으므로 과도하게 팽창되지 않으며, 팽창하더라도 금속재(200)의 억제에 의해 체결공(120)을 손상시키는 일은 발생하지 않게 된다.
다음으로, 운모재(300)는 가스켓의 씰링 효과를 최대화하는 역할을 하며, 케이스(100)의 내부에 배치된다.
이때, 운모재(300)는 금속재(200) 사이에 배치된다.
즉, 운모재(300)는 가스공(110) 둘레 및 체결공(120) 둘레를 제외한 위치에 배치되는 것이다.
상기 운모재(300)는 고온의 배기가스가 가스켓을 통과할 때, 그 고온에 의해 팽창하면서 배기파이프 간에 밀폐력을 최대화시키는 것이다.
이때, 상기 운모재(300)에 대해 좀더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
운모재(300)는 알칼리 및 알칼리토 금속, 철, 마그네슘, 망간, 바나늄 등을 주성분으로 하는 알루미노규산염수화광물의 한 그룹으로서, 속칭 돌비늘이라고도 한다.
단사정계이며, 굳기는 2~3이고 비중은 2.4~3.2이다. 운모의 일반적 특징은 한 방향으로 완전한 쪼개짐이 있으며, 얇게 벗겨지기 쉽다.
또한, 쪼개진 조각은 휠 수 있고, 탄성이 있어서 견고하다.
또한, 전기나 열의 전도성이 낮고 고전압에 잘 견디는 특징이 있다.
한편, 가스켓은 상기와 같은 특성을 갖는 운모재(300)로 인해 씰링력이 최대화될 수 있으며, 케이스(100)의 내부 중 금속재(200) 사이에 배치됨으로써 고온에 의한 과대팽창 또는 과대팽창으로 인한 체결공(120)의 손상이 발생하지 않게 된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스켓은 씰링력이 높은 운모재(300)가 케이스(100)의 내부에 설치되되, 가스공(110)의 둘레에 설치된 금속재(200)에 의해 배기가스의 고온을 직접적으로 전달받지 않아 과대 변형되거나 운모재(300)가 파괴되는 일이 발생하지 않게 된다.
또한, 체결공(120)의 둘레에 금속재(200)가 설치됨으로써, 운모재(300)가 팽창하는 과정에서 상기 운모재(300)는 금속재(200)에 의해 억제될 수 있게 된다.
이에 따라, 운모재(300)의 과팽창으로 인한 체결공(120)의 손상으로 인해, 가스켓의 밀폐력이 저하되는 일은 발생하지 않게 된다.
한편, 가스켓을 구성하는 케이스(100)는 전술한 바와 같이 제1,2케이스(101,102)로 제공되어 그로밋 방식으로 결합된다.
이때, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1케이스(101) 및 제2케이스(102) 간에 결합은 다양한 방식으로 제공될 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1케이스(101) 및 제2케이스(102)의 단부에덧쇠(103)가 제공되어 덮어씌울 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 제1케이스(101) 및 제2케이스(102)가 서로의 일측 단부를 덮어씌우는 방식으로 결합될 수도 있는 것이다.
도 1a는 종래의 배기파이프용 가스켓을 나타낸 정면도.
도 1b는 도 1a의 I-I선 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배기파이프용 가스켓을 나타낸 정면도.
도 3은 도 2의 II-II선 단면도.
도 4는 도 2의 III-III선 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기파이프용 가스켓의 결합상태를 나타낸 단면도.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
100 : 케이스 101 : 제1케이스
102 : 제2케이스 103 : 덧쇠
120 : 체결공 200 : 금속재
300 : 운모재

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 중앙에는 고온의 배기가스가 통과되는 가스공이 형성되고, 가장자리에는 복수의 체결공이 형성된 케이스를 포함하는 배기파이프용 가스켓에 있어서,
    상기 케이스의 내부 중, 상기 가스공의 둘레 및 상기 각 체결공의 둘레에는 금속재가 배치되고, 상기 금속재 사이에는 운모재가 배치되되,
    상기 케이스는, 제1케이스 및 제2케이스로 제공되어 서로 그로밋(grommet) 방식으로 결합되고, 상기 금속재 및 운모재는 상기 제1케이스 및 제2케이스의 내부에 배치되며,
    상기 체결공에 대응된 상기 제1케이스 및 제2케이스의 테두리는 상기 제1케이스의 단부가 절곡되어 차폐하며, 상기 가스공에 대응된 상기 제1케이스 및 제2케이스의 테두리는 상기 제2케이스의 단부가 절곡되어 차폐한 것을 특징으로 하는 배기파이프용 가스켓.
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