KR101285625B1 - 개스킷 및 상기 개스킷과 함께 시일을 형성하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개스킷과 한쌍의 몸체의 마주한 면 사이에 시일을 형성하는 방법에 관한 것이다. 상기 개스킷은 복수의 천공부를 포함한 일부분을 구비하고 있는 몸체를 구비하며, 상기 천공부는 상기 마주한 면과 면 사이에 제공된다. 상기 시일을 형성하는 방법은 상기 마주한 면과 면 사이에 상기 천공부를 포함한 상기 몸체의 일부분을 배치시키는 단계와, 상기 몸체의 상기 천공부를 가압하기 위하여 상기 한쌍의 몸체를 서로 고정시키는 단계를 포함한다.

몸체, 시일, 천공부, 망상조직의 재료, 개스킷.

Description

개스킷 및 상기 개스킷과 함께 시일을 형성하는 방법{GASKET AND METHOD OF FORMING A SEAL THEREWITH}

본 발명은 개스킷과, 시일을 형성하기 위한 개스킷의 사용방법에 관한 것이다.

개스킷은 예를 들어, 내연기관과 같이, 서로에 부착된 몸체와 몸체 사이에서 뻗어있는 통로를 시일하는데 통상적으로 사용된다. 구멍이 없는 개스킷 몸체 재료의 시트나 적층된 시트로 형성된 개스킷은 대체로 강성의 코어와, 상기 몸체와 맞닿는 탄성 실링면을 형성하기 위해 코어상에 놓여지는 보다 유연한 재료를 구비함을 알 수 있다. 상기 개스킷은 구멍이 없는 몸체를 통해 형성된 개구를 구비하며, 여기서 개구는 통로와 일치하여, 짝을 이루는 몸체와 몸체 사이에 시일을 형성하고 상기 몸체와 몸체 사이에 뻗어있는 통로를 통하는 매우 원환하고 개방된 유체 유동 통로를 형성하기 위해 구멍이 없는 외주를 제공한다.

무게를 줄이고 비용을 절감시키기 위한 노력으로서, 완전하게 구멍이 없는 솔리드 몸체의 개스킷 재료를 형성하기 위하여 탄성 외부 실링면 재료가 메쉬된 코어 상에 놓여진 상태로 메쉬된 와이어 재료를 사용하여 코어를 구성하는 것은 잘 알려져 있다. 어느 점에 있어서는, 상기 기재한 바와 같이, 개구는 구멍이 없는 몸체를 통해 형성되어, 제 2 작동처럼 유체 유동을 위한 개방 경로를 제공한다.

서로 부착된 한쌍의 몸체의 마주한 면에 뻗어있는 적어도 하나의 통로에 대해 시일을 형성하기 위한 개스킷은 일부분이 마주한 면들 사이에서 압축되는 상태로 한층의 천공된 웨빙을 갖는 몸체를 구비하고 있다. 상기 웨빙은 상기 몸체의 마주한 면들 사이에서 시일의 형성을 용이하게 하기 위하여 상기 몸체와 몸체 사이에서 압축된 일부분에 복수의 천공부를 형성한다.

본 발명의 다른 측면은 한쌍의 몸체의 마주한 면들 사이에 시일을 형성하는 방법을 제공하는 것이며 상기 몸체는 상기 몸체와 몸체 사이에서 뻗어있는 적어도 하나의 유체 통로를 구비하고 있다. 상기 방법은 한 층의 천공된 웨빙을 구비한 개스킷 몸체를 제공하는 단계; 상기 천공된 웨빙이 마주한 면들 사이에 수용되는 상태로 상기 개스킷을 마주한 면들 사이에 배치시키는 단계; 및 상기 몸체를 서로 고정시키는 단계와 상기 개스킷 몸체의 천공된 웨빙을 상기 마주한 면들 사이에서 압축시키는 단계;로 이루어진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 구성되고 시일을 생성하기 위하여 한쌍의 몸체 사이에 배치된 개스킷의 부분 확대 사시도;

도 2는 개스킷이 몸체와 몸체 사이에서 시일을 형성한 상태의 몸체의 조립 단면도;

도 3은 도 1의 개스킷의 부분 확대 단면도;

도 4는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따라 구성된 개스킷의 부분 확대 단면도;

도 5는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따라 구성된 개스킷의 부분 확대 단면도;

도 6은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따라 구성된 개스킷의 부분 확대 단면도;

도 7은 한쌍의 몸체 사이에 시일을 형성하기 위하여 한쌍의 몸체 사이에 배치된, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따라 구성된 개스킷을 도시하는 있는 도 1과 유사한 도면; 및

도 8은 상기 몸체 사이에 시일을 형성하기 위하여 도 7의 개스킷을 도시하고 있는 도 2와 유사한 도면.

도면을 살펴보면, 도 1과 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 구성된 개스킷(10)을 나타내고 있으며, 상기 개스킷은 실시예에 의하면 이에 한정되는 것은 아니지만 내연기관용 써모스탯과 같은 조립체를 형성하기 위하여 한쌍의 몸체(14, 16)의 마주한 면(13, 15) 사이에서 적어도 부분적으로 압축되는 몸체(12)를 구비하고 있다. 상기 몸체(12)는 마주한 면(13, 15) 사이에서 압축 수용되는 적어도 일부분을 구비하며, 몸체(14, 16) 사이의 마주한 면(13, 15)으로 뻗어있는 적어도 하나의 통로(18)를 통하여 유체가 대체로 원활하게 흐를 수 있게 하는 다른 부분 즉 구역을 형성하고 있다. 상기 마주한 면(13)과 면(15) 사이에서 압축된 일부 분은 복수의 천공부 또는 빈공간(22)을 형성하는 적어도 한층의 천공된 망상 조직의 재료나 웨빙(20, webbing)으로 이루어져서 한쌍의 몸체(14, 16)의 마주한 면(13)과 면(15) 사이에서 시일이 용이하게 형성되게 한다.

천공된 웨빙(20)의 하나 이상의 층은 하나 이상의 상이한 타입의 재료로부터 서로 다르게 형성될 수 있거나 함께 형성될 수 있고, 예를 들어, 고무나 다른 폴리머 재료, 금속재료, 종이 기반의 재료, 및 여러 섬유질 또는 세라믹 재료와 같은 재료로부터 별도로 형성되거나 이들을 조합하여 형성될 수 있다. 따라서, 상기 몸체(12)는 다수의 제조 공정, 예를 들면 몰딩, 위빙, 스탬핑, 블랭킹 및 엠보싱과 같은 별도의 공정이나 또는 이들이 서로 연속한 공정을 통하여 구성될 수 있다.

웨빙(22)에 의해 형성된 복수의 빈공간(22)의 형상과 크기는 필요한 실링 조건에 가장 잘 맞도록 변경될 수 있다. 예를 들면, 상기 빈공간은 원형, 사각형, 삼각형, 타원형, 또는 다각형일 수 있으며, 크기의 범위는 마이크론으로부터 밀리미터까지이다. 바람직하게, 마주한 면(13)과 면(15) 사이에 실링을 만드는 몸체(12)의 일부분은 일정한 패턴의 웨빙으로 구성되며, 상기 일정한 패턴의 빈공간(22)은 실질적으로 몸체(12) 전역에 걸쳐 동일한 크기와 형상을 갖는다. 이처럼, 제조 효율이 최대가 되고, 제조 공정과 관련된 비용은 최소가 된다. 그러나, 시일을 형성하고 있는 몸체(12)의 일부분이 일정하지 않은 패턴의 웨빙(20)으로 구성될 수 있고, 이에 따라 상기 빈공간(22)은 의도된 것보다 더욱 잘 맞춰지도록 몸체(12) 전역에 걸쳐 크기 및/또는 형상이 변경될 수 있다는 것을 알 수 있다.

빈공간(22)은 웨빙(20)이 하중을 받는 상태에서 빈공간 영역으로 탄성적으로 그리고 소성가능하게 측방향으로 변위될 수 있도록 웨빙(20)의 보다 일정한 압축을 제공하여, 상기 마주한 면(13)과 면(15) 사이에 일정한 시일이 용이하게 형성될 수 있게 한다. 더욱이, 상기 빈공간(22)은 압축될 개스킷 몸체(12)의 표면적을 감소시켜서, 개스킷 몸체(12)에 적재되는 유닛은 공지된 개스킷의 유닛보다 증가된다. 또한, 빈공간(22)은, 개별 빈공간(22)을 형성하고 있는 임의의 하나의 웨브가 손상되거나 파손될지라도 유체가 개스킷 몸체(12) 전체에 걸쳐서 누출되지 않도록 여분의 오염 구역을 형성한다. 따라서, 만일 하나의 웨브가 파열되면, 손상되지 않은 웨브에 의해 형성된 인접한 빈공간은 누출 유체를 계속 수용하여, 개스킷 몸체(12)를 통하는 누출을 방지한다. 특히 이와 동일한 방식은 예를 들어 가우즈(gouges)나 스크래치와 같은 손상 정도를 갖는 면과 면 사이에 또는 주물재의 면에 통상적으로 존재하는 많은 기공을 갖는 면과 면사이에 신뢰할 수 있는 시일을 만드는데 유용하다. 게다가, 빈공간(22)의 영역에 캡쳐된 임의의 유체는 조립동안에 상기 구역에 실링 유체를 배치함으로써 통합될 수 있거나, 사용동안에 상기 유체를 상기 구역에 들어가게 함으로써 상기 면(13)과 면(15) 사이에 신뢰할 만한 시일의 형성을 용이하게 한다. 상기 빈공간(22) 내의 유체는 유체정역학적인 종류의 시일로 작용하여, 상기 몸체(14)와 몸체(16) 사이의 유체 및/또는 오염물질의 유출이나 유입을 방지한다.

상기 기재한 바와 같이, 개스킷 몸체(12)는 웨빙의 여러 재료와 패턴을 사용하여 구성된다. 예를 들면, 도 3은 2개의 상이한 재료로 구성된 몸체(12)를 도시하고 있으며, 여기서 상기 몸체(12)는 예를 들면 금속의 와이어 스크린 메쉬의 층 과 같은 제 1 재료의 코어(24)와, 예를 들면 고무와 같은 폴리머 재의 층과 같은 제 2 재료의 외부층(26)을 구비하고 있다. 폴리머의 외부 층(26)은 예를 들면 몰딩 또는 스프레이 코팅과 같은 여러 방식으로 코어(24)에 적용되며, 상기 외부 층(26)은 코어(24)를 완전히 둘러 싸도록 도시되어 있다. 다른 실시예로서, 도 4는 예를 들면, 고무와 같은 탄성의 폴리머재료의 단일 층처럼 단일재료로 구성된 몸체(12)를 도시하고 있다. 실시예에 의한 단일 층이 도시되었으나 이에 한정되지 않으며, 상기 단일 층은 단면이 대략 원형인 웨빙(20)을 구비하고 있을지라도 웨빙(20)의 단면이 임의의 적당한 형상을 갖도록 구성될 수 있음을 알 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 도 5는 적어도 2개의 상이한 재료로 구성된 몸체(12)를 도시하고 있으며, 상기 몸체(12)는 예를 들면, 금속재의 대체로 평평한 층과 같은 대체로 강성의 재료와 같은 제 1 재료의 코어(24)와, 예를 들면, 압축성과 탄성이 보다 뛰어나고 보다 덜 강성의 층의 폴리머 재료와 같은 한쌍의 마주한 제 2 외부 층(26, 27)을 구비하고 있다. 상기 코어(24)와 상기 외부 층(26, 27)은 임의의 적당한 개스킷 재료로 형성될 수 있으며, 필요에 따라 가변 두께의 임의의 적당한 갯수의 층으로 적층된다. 더욱이, 하나의 외부층(26)이 하나의 탄성 폴리머 재료로 형성되는 한편, 다른 하나의 외부 층(27)이 예를 들면 상이한 탄성 폴리머 재료로 형성될 수 있도록, 외부 층(26, 27)은 상이한 재료로 형성될 수 있다. 부가적으로, 본 실시예에 있어서, 하나의 면에서 금속 코어(24)가 노출되는 한편 다른 하나의 면에서 보다 탄성의 층이 노출되도록, 코어(24)는 단일 면(도시 생략) 상을 커버할 수 있음을 알 수 있다. 본 실시예에 있어서, 재료 층의 단면이 직사각형 또 는 정사각형인 것으로 도시되었으며, 여기서 외부층(26, 27)은 코어(24)를 완전히 둘러 싸지 않으므로, 상기 코어(24)는 빈공간(22) 내에 노출된다. 또 다른 실시예에 있어서, 도 6은 엠보싱 공정을 통해 형성된 금속 웨빙(20)의 층을 갖는 몸체(12)를 도시하고 있다. 상기 기재한 바와 같이, 웨빙(20)은 도시된 바와 다른 구성으로 배치되어 필요한 형상과 크기를 갖는 빈공간(22)을 형성한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 개스킷(10)은 상기 개스킷에 형성된 복수의 개구(30)를 구비하여 몸체(14, 16)를 서로에 부착시키는데 사용된 파스너(32)가 용이하게 수용되게 한다. 그러나, 비록 개구(30)가 어느 경우엔 바람직할지라도, 개구(30)의 형성이 필요하지 않을 수 있음을 알 수 있다. 이러한 사항은 개스킷 몸체를 통하여 파스너(32)를 가압함으로써 개스킷 몸체(12)를 통하는 개구가 용이하게 형성되게 하는 파스너(32)의 작용을 초래한다. 이러한 사항은 개스킷 몸체(12)에 있는 복수의 빈공간(22)에 의하여 용이하게 되고, 파스너에 가해진 힘은 개스킷 몸체(12)에 손상을 일으키지 않으면서 웨빙(20)을 통하는 개구를 용이하게 형성한다. 따라서, 개스킷 몸체(12)는 상기 개스킷에 형성된 개구(32) 없이 구성될 수 있어서, 필요하다면 개스킷(10)의 전반적인 제조 비용을 감소시킨다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 개스킷 몸체(12)는 통로(18)와 대응되는 웨빙(20)의 일부분으로부터 반경방향 내측의 개구(34)를 형성하는 구역 또는 부분을 구비하고 있다. 상기 개구(34)는 통로(18)에 일치하는 형상으로 도시되어 있으며, 이에 따라 웨빙(20)은 대체로 통로(18)로 뻗어있지 않다. 이처럼, 유체는 통로(18)를 통하여 완전히 원활하게 유동할 수 있다. 개스킷 몸체(12)에 형성된 개 구의 갯수와 형상은 몸체(13)와 몸체(15) 사이에서 뻗어있는 통로의 갯수와 형상에 따라 변할 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구성된 개스킷(10)은 상기 도면에서. 예를 들면, 마주한 면(13)과 면(15) 사이에 적어도 부분적으로 압축된 외주와, 적어도 부분적으로 횡단하는 다른 부분으로 도시되었고, 유체 통로(18)를 완전하게 가로질러 뻗어있도록 도시되었다. 이러한 실시예는 예를 들면 통로(18)를 횡단하는 피스톤과 같은 기계 기구를 구비하지 않은 장치에서만 사용될 수 있음을 알 수 있다. 바람직하게는, 상기 개스킷(10)의 2개의 부분은 일정한 형상과 크기의 빈공간(22)을 갖는 동일한 망상조직의 재료로 구성된다. 통로(18)를 횡단하는 부분에서의 빈공간(22)은 유체가 통로(18)를 통하여 대체로 원활하게 유동하도록 크기가 정해진다. 따라서, 개스킷(10)은 형성될 통로(18)의 크기와 일치하는 별개의 개구를 필요로 하지 않는다. 이처럼, 개스킷(10)은 통로의 크기와 형상에 상관없이, 하나 이상의 통로를 갖는 여러 경우에도 보편적으로 사용될 수 있다. 게다가, 개스킷(10) 제조 효율은 별개의 개구를 형성하지 않음으로써 최대가 된다.

만일 몸체(14)와 몸체(16) 사이에 압축된 개스킷 몸체(12)의 일부분의 특정 압축과 통로(18)를 통하는 특정 유체의 유동율이 필요한 경우에, 통로(18)를 횡단하는 빈공간(22)은 짝을 이루는 면(13)과 면(15) 사이에서 압축된 빈공간(18)과 상이한 크기로 형성된다. 이와 같이, 구성된 개스킷 몸체(12)의 외주는 하나의 패턴의 웨빙을 구비하여 시일에 필요한 구조적 일체성을 제공하는 한편, 통로(18)를 가 로질러 뻗어있는 몸체(12)의 일부분은 소정의 유체 유동율을 달성하는데 가장 적합한 빈공간(22)의 크기와 형상을 제공하도록 상이한 패턴의 웨빙을 구비할 수 있다. 이와 달리, 개스킷(10)은 이전 실시예에 있어서 상기 기재한 바와 같이 동일하게 구성될 수 있다.

분명한 것은, 본 발명에 대한 여러 수정과 변경은 본 발명의 범주내에서 이루어진다는 것이다. 따라서, 상기 기재한 것과 다른 실시예가 첨부된 청구범위의 범주내에 포함되는 것은 물론이다.

Claims (20)

1. 서로 부착된 한쌍의 몸체의 마주한 면으로 뻗어있는 적어도 하나의 통로 둘레에 시일을 형성하기 위한 개스킷으로서,

   상기 한쌍의 몸체의 마주한 면과 면 사이에서 압축되는 일부분을 구비한 몸체를 포함하고 있고, 상기 일부분은 상기 한쌍의 몸체의 마주한 면과 면 사이에 시일을 용이하게 형성하기 위하여 복수의 천공부를 갖는 한 층의 망상조직의 재료로 이루어지고, 상기 망상조직의 재료는 단일층의 코어의 와이어 메쉬와 상기 와이어 메쉬를 둘러싸고 있는 엘라스토머 재료의 외부 코팅부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 서로 부착된 한쌍의 몸체의 마주한 면으로 뻗어있는 적어도 하나의 통로 둘레에 시일을 형성하기 위한 개스킷.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 천공부는 상기 일부분의 전체에 걸쳐서 일정하게 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 서로 부착된 한쌍의 몸체의 마주한 면으로 뻗어있는 적어도 하나의 통로 둘레에 시일을 형성하기 위한 개스킷.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 천공부는 실질적으로 사이즈와 형상이 동일한 것을 특징으로 하는 서로 부착된 한쌍의 몸체의 마주한 면으로 뻗어있는 적어도 하나의 통로 둘레에 시일을 형성하기 위한 개스킷.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 상기 일부분으로부터 반경방향 내측으로 적어도 하나의 개방 구역을 형성하고 있으며, 상기 적어도 하나의 개방 구역은 상기 적어도 하나의 통로와 일치되는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 서로 부착된 한쌍의 몸체의 마주한 면으로 뻗어있는 적어도 하나의 통로 둘레에 시일을 형성하기 위한 개스킷.
5. 유체가 통로를 통하여 유동하도록 마주한 면으로 뻗어있는 적어도 하나의 통로를 구비한 한쌍의 몸체의 마주한 면과 면 사이에 시일을 형성하는 방법으로서,

   복수의 뚫여있는 빈공간을 갖는, 단일층의 천공된 망상조직의 와이어 재료를 제공하는 단계;

   엘라스토머 재료로써 상기 망상조직의 재료를 코팅하고 개스킷 몸체를 형성하기 위하여 상기 뚫여있는 빈공간을 유지하는 단계;

   상기 개스킷 몸체의 상기 뚫여있는 빈공간이 상기 몸체의 마주한 면과 면 사이에 수용되는 상태로 상기 개스킷 몸체를 상기 한쌍의 몸체와 몸체 사이에 배치하는 단계; 및

   상기 한쌍의 몸체를 서로 조여서 상기 개스킷 몸체의 상기 엘라스토머 재료를 마주한 면과 면 사이에서 압축하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체가 통로를 통하여 유동하도록 마주한 면으로 뻗어있는 적어도 하나의 통로를 구비한 한쌍의 몸체의 마주한 면과 면 사이에 시일을 형성하는 방법.
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