KR101713867B1 - 편평 실 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히 차량에 이용되는 편평 가스켓(flat gasket)에 관한 것이다. 편평 가스켓은 예를 들어 내연 기관의 배기 라인(exhaust line)에서 가스켓으로서, 실린더 헤드 가스켓(cylinder head gaskets)로서 또는 유압 시스템(hydraulic systems)용 조절판(control plate)으로서 적용된다. 변속 조절판(transmission control plates)과 같은 유압 시스템용 조절판은 유체 조절 기능 뿐 아니라 동시에 실링 기능을 가진다.

Description

편평 실{FLAT SEAL}
본 발명은 특히 차량에 이용되는 편평 가스켓(flat gasket)에 관한 것이다. 편평 가스켓은 예를 들어 내연 기관의 배기 라인(exhaust line)에서 가스켓으로서, 실린더 헤드 가스켓(cylinder head gaskets)로서 또는 유압 시스템(hydraulic systems)용 조절판(control plate)으로서 적용된다. 변속 조절판(transmission control plates)과 같은 유압 시스템용 조절판은 유체 조절 기능 뿐 아니라 동시에 실링 기능을 가진다.
편평 가스켓은 종종 다층 구조를 나타낸다. 이용되는 제 1층은 보통 편평 가스켓을 통하여 상호 연결된 두 부품 사이에서 특정 거리를 설정하는 제 1층의 미리 결정된 두께 때문에 거리층(distance layer)이다. 추가 층으로서, 제 1 가스켓층은 예를 들어 비드(beads) 또는 코팅과 같은 실링 소자를 포함할 수 있는 제 1 거리층의 상부에 형성된다. 이러한 가스켓층은 편평 가스켓을 통하여 상호 연결된 두 부품 사이에서 실제 실링을 위해 제공되며, 하기에서 실링층이라 불린다. 추가 층이 추가될 수 있다.
다층 편평 가스켓으로, 편평 가스켓이 장치로서 다뤄질 수 있도록 각각의 층은 적어도 최종 설치때까지 전송을 위해 서로 연결되어야 한다. 이 때문에, 층은 통상적으로 서로 접합되거나 고정되며 층의 에지(edge)의 접힘으로 서로 연결된다.
종래의 연결 기법은 여러 단점을 나타낸다. 종래의 기법은 용접점(welding point)을 통한 층 상호연결부(layer interconnection)가 항상 편평 가스켓의 설치 후 풀어지고 편평 가스켓 또는 인접한 부품에서 통로 개구부(passage openings)의 차단을 야기할 수 있는 용접 스퍼터(welding sputter)를 야기하는 것을 나타내었다. 또한, 용접법은 코팅되지 않는 가스켓층에만 적용될 수 있다.
리벳(rivet)의 영역에서 리벳을 이용하여 두 가스켓층의 상호 연결부는 가스켓층을 통해 리벳의 즘정성(thickening) 또는 국부 돌출부(local protrusion)를 야기한다. 또한, 리벳팅(riveting)은 칩(chips)을 형성하며, 이러한 칩은 편평 가스켓 또는 인접한 부품의 통로 개구부쪽으로 전달될 수 있다. 마지막으로, 리벳 연결부는 추가 부품, 즉 리벳 및 추가 연결 단계의 이용을 필요로한다.
이웃하는 가스켓층의 상호 연결을 위한 에지(edge)의 접힘은 단계, 경사진 경로, 의도적인 리세스(recesses) 또는 등등 중 하나로 이웃하는 층의 외부 에지의 설계를 필요로한다. 즉, 툴링(tooling)의 생성하는 노력을 증가시킨다. 또한, 가스켓층은 이 방법으로 가스켓층의 외부 에지에서 서로 연결될 수 있다. 접힘은 또한 접힘 에지를 가지는 영역에서 편평 가스켓의 증점화를 야기한다.
접힘은 층이 클린칭(clinching)에 의해 서로 연결되는 경우 사실이다. 또한 접힘은 톡스 클린칭(tox clinching)의 관련된 방법에 적용된다.
본 발명의 목적은 각각의 가스켓층이 충분한 방식으로 증점화 없이 및 칩 또는 마모(abrasion)와 같은 불순물 없이 서로 연결되는 다층 편평 가스켓을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은 단순하고 비용이 효과적인 툴을 이용하는 단순하고 비용이 효과적인 방식으로 실현될 수 있고 증점화를 야기하지 않으며 편평 가스켓을 오염시키지 않고 각각의 가스켓층 사이의 충분한 연결을 제공하는 다층 가스켓층을 연결하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 제 1항에 따른 편평 가스켓, 제 8항에 다른 방법 및 제 11항에 따른 이용에 의해 해결된다. 각각의 종속항에서, 본 발명에 따른 편평 가스켓 및 본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예가 주어진다.
내연 기관의 배기 라인 및 실린더 헤드 가스켓에서 가스켓은 본 발명에 따른 편평 가스켓에 대한 예로서 언급될 것이다. 본 발명에 따른 편평 가스켓의 추가 예는 유압 시스템용 조절판, 특히 예를 들어 차량의 변속을 위한 변속 조절판이다. 모든 경우에서, 편평 가스켓은 적어도 두개의 층은 편평 가스켓의 최종 마운팅(mounting)까지 이송 동안 서로 충분히 연결되는 본 발명에 따른 연결 방법으로 생성된다.
본 발명에 따라, 편평 가스켓은 적어도 제 1 및 제 2 금속층을 포함한다. 제 1층, 예를 들어 거리층이 제공될 수 있고, 하부층은 거리층의 아래에 배치될 수 있고, 상부층은 제 2층으로서 거리층의 상부에 배치될 수 있다. 이러한 하부 및 상부층은 실링층으로 설계될 수 있다. 하부 및 상부층은 탄성 코팅 또는 실링 비드(sealing beads)와 같은 실링 소자를 포함한다.
두 개의 금속층, 가능한 추가 금속층은 적어도 하나의 연결부를 통하여 본 발명에 따라 서로 연결된다.
때문에, 제 1층은 하나의 보더(border)를 포함하며, 제 2층은 상기 보더, 따라서 상기 보더 위 또는 아래에 인접한 적어도 하나의 자유 에지(free edge)를 나타낸다. 제 2층의 자유 에지는 제 1층의 층 두께 내에서 적어도 보더에 인접한 영역에서 연장되는 방식으로 크랭킹된다. 대안으로, 자유 에지는 제 1층(1)의 측면이적어도 영역, 영역에서 제 2층(2)로부터 떨어져있거나 제 1층(1)의 층 두께의 외부로 완전히 연장되는 명백한 방식으로 크랭킹될 수 있다. 즉, 제 2층의 자유 에지는 자유 에지가 적어도 제 2층 내 또는 다른 측이 제 1층으로부터 떨어져있는 제 2층의 다른측의 영역에서 연장되는 방식으로 크랭킹된다.
제 1층의 보더는 자유 에지가 자유 에지의 위 또는 아래의 영역에서 제 2층을 오버랩(overlap)하는 방식으로 설계되며, 이러한 방식은 고정 연결부(positive connection)를 가지는 제 2층을 자유 에지가 제 1층 내에서 연장되는 경우 양 측으로부터 오버랩이 가능하다. 자유 에지는 제 1층의 외부로 완전히 또는 부분적으로 연장되며, 따라서 제 2층의 크랭킹이 자유 에지를 형성하기 위하여 제 1층을 통과하는 경우, 제 1층은 제 1층의 평면의 한 측에서만 자유 에지를 오버랩할 수 있고, 상기 방식은 제 1층으로부터 제 2층의 분리를 방지한다.
예를 들어 연결부는 자유 에지가 형성 방법을 이용하여 처음 크랭킹되는 방식으로 생성될 수 있고, 제 1층의 보더는 제 1층의 보더의 물질이 자유 에지 위 및/또는 아래로 흘러서 자유 에지의 위 및/또는 아래의 에지를 통해 도달하는 방식으로 압축된다. 물질의 도달로,오버랩이 자유 에지의 아래 또는 위에서 이루어지는 경우 한 방향에서 형상 결합부가 생성된다. 물질의 도달이 자유 에지의 위 및 아래 둘 다에서 이루어지는 경우 층의 평면에 직각 방향으로 완전한 형상 결합이 이루어진다. 제 2층은 자유 에지가 제 1층의 두께 내에 위치하는 방식으로 크랭킹될 때, 동시에 층의 평면 내에서 형상 결합부가 이루어진다.
이러한 연결부로, 편평 가스켓의 복수의 층의 충분한 이송 고정이 생성될 수 있다. 본 발명에 따른 연결부로 오염이 방지되도록 마모 또는 칩 형성이 발생하지 않으며, 본 발명에 따른 편평 가스켓으로 제기된 명백한 청구항이 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 연결 방법은 연결부가 편평 가스켓의 압축 영역에 배치될 수 있도록 열결부의 영역에서 국부 증점화를 방지한다. 연결 방법은 특히 제 1층의 평면 내에서 스탬핑 기하학(stamping geometry)의 결과이다.
리벳과 같은 추가적인 연결 소자가 필요하지 않는 것이 더 바람직하다. 결과적으로, 연결 방법은 단순하고 더 비용 효과적이다.
본 발명에 따른 연결부는 작은 공간만을 필요로하며 축소될 수 있다. 연결부는 층의 내부 영역에서만 이용될 수 없으며 연결부의 외부 에지에서 이용될 수 없다. 가변 위치는 최적 및 비용 효과적 방식으로 층을 상호 연결할 수 있다.
용접과 비교하여, 본 발명에 따른 연결 기술은 코팅되지 않거나 부분적으로 코팅된 가스켓 층으로 한정되지 않고, 연결 기술은 또한 코팅된 층으로 가능하다.
본 발명에 따른 연결 방법은 매우 단순한 툴 기하학에 의해 더 구별된다. 본 발명에 따른 연결 방법을 위해 필요한 모든 홀(holes)은 잔여 홀과 함게 천공될 수 있다. 본 발명은 모든 형성 단계를 수행할 수 있으며, 따라서 여러 단계에서 제 2층의 자유 에지의 크랭킹 및 제 1층의 보더의 압축이 가능하다. 그러나, 본 발명은 하나의 가공 단계만 필요하도록 연결 순서의 단계를 수행하는 매우 단순한 툴을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 연결 방법을 위해 추가적으로 미리 처리될 필요가 없는 층으로서, 연결 방법의 모든 연결 단계는 층의 실제 연결 동안 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 각각의 포인트를 통해 연결할 수 있고, 제 2층의 자유 에지를 통해 제 1층의 보더의 양면 오버랩으로 양면에서 형상 결합이 수행되거나 일면 오버랩만으로 한 방향에서의 형상 결합이 이루어진다. 일면 오버랩의 경우에 필요한 경우 복수의 연결부를 통하여 층을 완전히 연결 시킬 수 있으며 관련 시프트(shifts)로 층을 고정시킬 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 엠보 툴(embossment tool)의 내부 역학을 필요로 하지 않으며, 방법 자체는 평면 내에서 방향 독립적이다. 단순한 설계 때문에, 방법은 원형에서 연속으로 빠른 전환에 적합하다.
특히 바람직한 구체예에서, 제 2층은 브릿지(bridge)를 포함하며 영역에서 적어도 브릿지의 외부 에지는 제 1층의 보더에 인접한 자유 에지로 연장된다. 제 1층이 추가적으로 통로(passage)를 포함하는 경우, 통로의 원주는 제 1층의 위에 언급된 보더로 형성되며, 그 후 제 2층의 브릿지는 적합한 방식으로 크랭킹되며 제 1층의 통로의 보더에 의해 양 외부 에지로부터 오버랩될 수 있다.
브릿지의 기하학은 임의의 가변성을 허용한다. 바람직하게, 브릿지는 직선, 곡선, 원형, 코너형, 타원형 또는 다른 형상을 나타낸다. 바람직하게, 브릿지는 브릿지의 종축에 및/또는 브릿지의 횡축에 대칭적으로 형성되거나 브릿지의 중간 또는 다른 위치 주위의 회전적으로 대칭이도록 형성될 수 있다. 대칭 브릿지 및 대칭 연결부는 툴의 특정 단순 설계, 특정한 단순 핸들링(handling)을 허용하고 및 각각의 층의 방향 독립적 연결을 더 허용한다.
바람직하게, 두 개 이상의 가스켓층, 예를 들어 거리층, 커버 시트(cover sheet), 하부 시트, 예를 들어 실링층으로서 형성된 보호 시트 및 하부시트 및 시브(sieve layer), 예를 들어 금속 직물층을 가지는 편평 가스켓은 또한 본 방법으로 형성될 수 있다. 거리층은 여러 금속 시트로 형성될 수 있다. 시브(sieve)는 오염을 유지한다.
본 발명에 따른 연결부로 쌍방식의 두 개의 이웃하는 층을 연결할 수 있어서 마지막으로 편평 가스켓의 상호 연결된 금속층의 화합물을 야기한다. 또한 연결부는 두 개 이상의 층을 통하여 연장될 수 있어서 예를 들어 한 층의 자유 에지는 통과할 수 있거나, 더 정확히 하나 이상의 인접한 층에서 통로를 통해 크랭킹되며 통로를 포함하는 층 뒤에 배치된 추가 층의 보더에 의해 오버랩될 수 있다.
여러 인접한 가스켓층 또는 서로 마주보는 가스켓층은 가스켓층이 추가 가스켓 층의 보더에 의해 함께 오버랩핑되는 방식으로 크랭킹되는 자유 에지를 포함한다.
여러 연결부가 가스켓층의 다양한 결합을 위해 제공되고, 이러한 연결부가 층의 증접화를 야기하지 않으므로 층의 평면에 직각 방향으로 다른 가스켓층 위에 하나의 가스켓층에 배치될 수 있다.
그러나, 연결부가 층의 평면에서 서로에 이동하는 방식으로 다른 가스켓층에서 연결부를 배치하는 것이 가능하다. 공통 평면에 다른 연결부가 배치되는 평면의 돌출부에서, 연결부는 동일한 위치에 있지 않는다. 따라서, 서로 연결된 층을 통하여 유체의 통과만 허용하는 연결부로서, 가스켓 평면에 직각 방향에 대하여 유체 기밀 방식으로 여러 가스켓층으로 구성되는 편평 가스켓을 설계할 수 있고, 적어도 하나의 추가 가스켓층은 연결부에 인접하게 배치되며, 연결부에 인접한 추가 가스켓층은 통로를 나타내지 않으며 전체 편평 가스켓의 가스켓의 평면에 직각인 기밀성(tightness)을 확인한다.
층의 최적 상호연결을 위하여, 제 1층, 예를 들어 거리층과 제 2층의 연결부가 편평 가스켓을 통해 더 규칙적으로 분포되고 서로의 거리 및 편평 가스켓의 외부 에지의 거리 둘 다를 나타내는 경우 바람직하다.
그러나, 편평 가스켓의 외부 에지에 가까운 하나 이상의 연결부를 배치할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 제 2층의 에지가 제 2층의 외부 에지의 일부를 나타내도록 연결부에 직접 접하는 영역에서 뿐 아니라 실질적으로 연장된 외부 에지 라인에 추가 오목부를 연장하도록 제 2층을 컷 아웃(cut-out)하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 편평 가스켓으로, 제 1층, 예를 들어 거리층 및 제 2층, 예를 들어 실링층 둘 다가 강철 시트(steel sheet), 특히 탄소강(carbon steel) 또는 스테인레스강(stainless steel)의 시트로 구성되고 이러한 물질을 포함하는 경우 바람직하다. 이 점에서, 실링층에 대하여 하나는 거리층보다 높은 인장 강도를 가지는 물질을 보통 이용한다. 그러나, 실링층이 스프링-하드 강(spring-hard steel) 또는 비 스프링 하드 강(non-spring hard steel)으로부터 생성되든 아니든 각각의 적용에 의존한다. 거리층에 대하여 < 900 N/㎟, 바람직하게 < 700 N/㎟의 인장 강도를 가지는 강철이 보통 이용된다.
최적의 실링을 위하여, 적어도 엠보 실링 소자의 영역에서 적어도 하나의 표면에 적어도 하나의 가스켓층이 코팅되는 경우 바람직하다. 보통, 적어도 거리층 쪽을 향하는 적어도 하나의 실링층의 표면은 엠보 실링 소자의 영역에서 적어도 코팅되며, 엠보 실링 소자의 폭의 약 1~2배의 폭을 통하여 직접 접해있는 영역에서 코팅된다.
코팅으로, 특히 하나 이상의 다음의 물질을 포함하거나 하나 이상의 다음의 물질로 이루어진 코팅이 적합하다: FPM (비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머; vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer), 실리콘 고무; Silicon rubber) 또는 NBR 고무 (아크릴-부타디엔 고무; acryl-butadiene rubber), PUR (폴리우레탄; polyurethane), NR (천연 고무; natural rubber), FFKM (퍼플루오로-엘라스토머; perfluoro-elastomer), SBR (스티렌-부타디엔 고무; styrene-butadiene rubber), BR (폴리부타디엔; polybutadiene), FVMQ (플루오로실리콘 고무; fluorosilicone rubber), CSM (클로로술포네이티드 폴리에틸렌; chlorosulfonated polyethylene), 실리콘 및/또는 에폭시 수지. 보통 여기에서 코팅은 가스켓 층의 금속 표면에 직접 적용되지 않는다. 대신에 금속 표면에 코팅의 점착을 향상시키기 위하여, 프라이머층(primer layer)은 실제 코팅의 적용 전에 적용된다.
고압에서도 적용에 관하여, 본 발명에 따른 편평 가스켓이 정확히 하나의 거리층 뿐 아니라 두 개의 실링층을 포함하는 경우 바람직하다. 이 경우, 거리층은 두 개의 실링층 사이에 배치된다. 거리층으로부터 떨어져 있는 각각의 실링층의 표면으로 제 1 실링층에 엠보싱된 제 1 실링 소자 및 제 2 실링층에 엠보싱된 제 2 실링 소자는 실링 라인(sealing lines)을 형성하고, 인접한 부품으로 유압 액체의 유동 채널 사이에서 한정된다. 바람직하게, 이러한 실링 소자는 실링층에 형성된 비드, 특히 U 형상 풀 비드(U-shaped full beads) 및 Z 형상 하프 비드(Z-shaped half beads)이다. 두꺼운 거리층은 각각의 실리층에서 비드를 분리시킨다.
물질의 이용에 대하여, 본 발명에 따른 편평 가스켓, 예를 들어 유압 시스템용 조절판이 거리층 아니라 정확히 하나의 실링층을 포함하는 경우 바람직하다. 여기에서, 예를 들어 실링층, 특히 탄성 또는 열경화성 기반의 폴리머 라인으로부터 떨어져 있는 거리층의 표면에 적용되는 실링 소자에 의해 거리층의 양측에 유압 액체용 유동 채널을 제공할 수 있다.
바람직하게, 이러한 거리층은 인접한 실링층 보다 더 두껍다. 바람직하게, 거리층의 두께는 인접한 실링층의 두께의 적어도 2배, 바람직하게 3배, 더 바람직하게 적어도 4배에 대응한다. 거리층이 적어도 1mm의 두께를 나타내는 경우 특히 바람직하다.
본 발명에 따라, 제 1층에 인접하게 배치된 제 2 가스켓층의 자유 에지가 크랭킹된다. 그 결과, 바람직하게 가스켓층은 제 2 가스켓층의 평면으로부터 돌출하는 영역을 나타내며, 제 2 가스켓층은 가스켓층의 평면으로 10~60°, 바람직하게 10~40°, 더 바람직하게 15~30° 또는 더 바람직하게 10~25°, 더 바람직하게 15~20°의 뾰족한 플랭크 각도(acute flank angle)로 연장된다. 이러한 각진 영역은 전체로서 영역의 에지가 제 2 가스켓층의 평면에 대하여 크랭킹되도록 제 2 가스켓층의 평면에 병렬로 다시 연장되는 영역에 의해 일어난다.
이로써, 각각의 가스켓층의 연결된 상태에서, 제 2층의 크랭킹은 가스켓층으로부터 떨어져 있는 제 1 가스켓층의 표면을 넘어 돌출되지 않는 방식으로 제 1 가스켓층의 보더의 영역에 도달한다.
바람직하게 본 발명에 따른 연결부는 연결부의 대형 연장 방향으로 2~10mm, 바람직하게 3.5~7.5mm의 연장을 나타낸다. 각각의 가스켓층이 하나 이상의 연결부를 통하여 인접한 가스켓층에 연결되는 경우 바람직하다. 층 상호연결부가 브릿지의 양 에지로 이루어지는 경우, 하나의 연결부만으로 고려된다. 특히, 안정된 연결을 위하여, 제 2 가스켓층의 자유 에지 및 제 1 가스켓층의 보더의 방향은 제 2 연결부의 대응하는 에지에 병렬로 있지 않으나 대응하는 에지에 관련된 각도로 있다. 예를 들어 하나가 3개의 연결부를 이용하는 경우, 여기에서 에지가 각각의 연결부의 자유 에지 사이에서 약 120°의 각도 아래로 연장되는 경우 바람직하다. 4개의 연결부로, 바람직하게 연결부의 자유 에지는 서로에 약 90℃의 각도 아래로 이어진다. 일반적으로 약 360°/n의 각각의 연결부의 각각의 자유 에지 사이의 각도는 n 연결부로 특히 바람직하다.예를 들어 다른 배열이 공간적 이유로 불가능한 경우, 예를 들어 10~20°로 편향은 어려움 없이 가능하다. 반면, 비드의 공차(tolerance)를 평형화하기 위하여 연결부를 병렬로 배치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 한 구체예에서, 제 1층, 특히 거리층은 연결부의 영역에서 원호 형상의 오목부(arc-shaped recess)를 나타낸다. 여기에서 원호 형상의 오목부는 링킹 브릿지(linking bridge)를 통해 제 1층으로부터 계속된 코너-프리 헤드(corner-free head) 또는 스탬프(stamp)가 원인이 된다. 여기에서 코너-프리 헤드의 보더는 제 2층, 예를 들어 실링층의 자유 에지를 오버랩하는 제 1층의 보더로서 제공된다.
상기 구체예는 본 발명에 따른 연결을 나타낸다. 바람직하게 제 1층, 특히 거리층은 원호 형상의 오목부를 나타내지 않으며, 원호 형상의 오목부는 링킹 브릿지를 통해 제 1층으로부터 돌출하는 코너-프리 헤드 또는 스탬프가 원인이된다.
다음에서, 본 발명에 따른 편평 가스켓에 대한 본 발명에 따른 몇몇 예 및 편평 가스켓의 제조 방법이 주어진다. 각각의 예시에 대한 각각의 특성은 각각의 예시의 모든 다른 특성과 함께 이루어지지 않으나 각각의 특성으로서 청구항 제 1항에 포함된 예시의 다른 특성을 실현하지 않고 본 발명에 따른 각각의 구체예를 나타낼 수 있다. 다음에서, 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 소자를 위해 이용되어서 부분적으로 참조 번호의 설명이 반복되지 않는다. 몇몇 도면은 본 발명에 대하여 아무런 의미를 가지지 않는 테두리선으로 나타낸다.
도 1은 변속 조절판(transmission control plate)을 나타낸다;
도 2는 제 1 예에 따른 연결부의 영역에서 제 1층을 나타낸다;
도 3은 제 1예에 따른 연결부의 영역에서 제 2층을 나타낸다;
도 4는 아직 연결되지 않은 상태에서 차례로 배치된 도 1 및 도 2에 따른 제 1 및 제 2층의 상면도/국부 투시도이다;
도 5는 도 4의 선 A-A를 따라 연결부를 통하여 단면을 나타낸다;
도 6은 도 4의 선 B-B에 따른 연결부를 통하여 단면을 나타낸다;
도 7은 본 발명에 따른 제 1층 및 제 2층의 연결 후 도 4의 선 B-B에 따른 연결부를 통하여 단면을 나타낸다;
도 8은 제 1 및 제 2층의 연결 후, 도 7에 따라 차례로 배치된 제 1 및 제 2층의 상면도/국부 투시도이다;
도 9는 연결 전 제 2 예에 따른 연결부를 통하여 단면을 나타낸다;
도 10은 연결 전 제 2 예에 따른 연결부를 통하여 추가 단면을 나타낸다;
도 11은 제 1, 제 2 및 제 3층의 연결 후 제 2 예에 따른 연결부를 통하여 추가 단면을 나타낸다;
도 12는 연결 전 제 3 예에 따른 연결부를 통하여 단면을 나타낸다;
도 13은 연결 전 제 3 예에 따른 연결부를 통하여 횡단면을 나타낸다;
도 14는 제 1, 제 2 및 제 3층의 연결 후 제 3 예에 따른 연결부를 통하여 단면을 나타낸다;
도 15는 제 4 예에 따른 연결부의 상면도/국부 투시도이다;
도 16은 제 5 예에 따른 연결부의 상면도/국부 투시도이다;
도 17은 제 6 예에 따른 제 1층의 연결부의 영역의 상면도이다;
도 18은 제 2 예에 따른 제 2층의 연결부의 영역의 상면도이다;
도 19는 제 6 예에 따른 연결부의 제 1 및 제 2층의 상면도/국부 투시도이다;
도 20은 제 6 예에 따른 연결부를 통하여 단면을 나타낸다;
도 21은 제 6 예에 따른 제 1 및 제 2층의 연결 후 연결부를 통하여 단면을 나타낸다;
도 22는 제 6 예에 따른 연결 후 연결부의 상면도/국부 투시도이다;
도 23은 제 7 예에 따른 변속 조절판의 영역의 상면도/국부 투시도이다;
도 24는 제 2층의 연결부의 영역의 설계를 위한 4개의 다른 실시 가능성을 나타낸다;
도 25는 제 8 예에 따른 4개의 층의 연결 후 연결부를 통하여 단면을 나타낸다;
도 26은 제 9 예에 따른 연결 전 연결부의 제 1 및 제 2층의 상면도/국부 투시도이다;
도 27은 제 10 예에 따른 변속 조절판의 영역의 상면도/국부 투시도이다;
도 28은 두개의 부분도에서 제 10 예에 따른 연결부의 자세한 상면도를 나타낸다;
도 29는 제 11 예에 따른 연결부의 상면도이다;
도 30은 제 12 예에서 단면의 연결부에 대한 3개의 다른 실시 설계를 나타낸다;
도 31은 제 13 예에 따른 연결부의 단면도이다;
도 32는 제 14 예에 따른 연결부의 상면도이다;
도 33은 제 15 예로서 유압 시스템/변속 조절판용 조절판의 실링층의 코팅된, 비드형 영역을 통하여 단면을 나타낸다;
도 34는 제 16 예에 따른 연결부의 단면도이며; 및
도 35는 제 17 예에 따른 연결부의 단면도이다.
도 1는 특히 유압 조절용 차량의 변속에 이용되는 3층 변속 조절판(100)의 분해도이다. 동시에 상기 변속 조절판은 실링 기능을 포함하며, 편평 가스켓(flat gaskets)으로 설계된다.
도 1에 나타낸 변속 조절판(100)은 3층을 나타낸다. 중앙층으로서, 거리층(distance layer, 1)이 제공되고, 거리층에 인접하게 제 1 실링층(2) 및 제 2 실링층(3)이 배치된다. 보통 거리층은 인접한 실링층보다 상당히 큰 두께를 나타낸다. 도 1은 서로 고정되지 않은 층(1, 2, 3)으로 비장착 상태에서의 변속 조절판(100)을 나타낸다.
변속 조절판(100)의 각각의 층은 유압유(hydraulic fluid)용 통로 개구부(101)를 나타낸다. 거리층으로부터 떨어져있는 실링층(2, 3)의 측면 뿐 아니라 거리층(1)에 직면하는 층에 실링 소자(102)가 배치되며, 실링 소자는 코팅부(103)로 제공되며, 상기 실링 소자는 유압유의 유도를 위해 제공된다. 이러한 실링 소자는 예를 들어 비드 - 풀 비드 또는 하프 비드 또는 탄성 코팅부(elastomeric coatings)일 수 있다. 또한 상기 실링 소자(102, 103) 사이에 각각 비코팅된 영역(104)이 변속판의 각각의 층에 주어진다.
변속 조절판(100)의 각각의 층은 변속 조절판이 유닛으로 이송될 수 있고 핸들링될 수 있는 방식으로 연결부를 통해 서로 연결된다. 설치된 상태에서, 연결부는 두 부품 사이에 충분히 유지되는 변속판으로서 감소된 의미를 가지며, 두 부품 사이에서 변속 조절판(100)은 밀봉되며, 의도적으로 유압유를 가이드한다.
다음의 예는 변속 조절판의 예로 설명되나, 실린더 헤드 가스켓 또는 배기 다기관 가스켓과 같은 편평 가스켓의 다른 종류로 직접 이송 가능하며, 상기 편평 가스켓은 종종 거리층 및 하나 이상의 실링층을 가지는 다층 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 제 1 예에 따른 연결부의 영역에서 제 1층으로서 캐리어층(carrier layer, 1)의 상면도를 나타낸다. 도 2에서, 연결부(8) 주위의 영역만을 나타낸다.
연결부(8)의 영역에서 캐리어층 또는 거리층(1)은 본 예에서 본질적으로 직사각형에 대응하는 오목부(10)를 나타낸다. 직사각형의 4개의 코너에서만, 양 세로 측면, 따라서 긴 측면은 노치(notches, 13a, 13b, 13c, 13d)를 나타낸다.
층(1)에서 오목부(10)는 세로 측면에서, 약 절반에서 세로 측면의 길이가 참조 번호(12)로 제공되는 보더(border, 11)를 나타낸다. 이후에 나타내는대로, 오목부(10)의 외부 보더의 영역(12)은 인접한 층과 연결을 위한 영역에서 적어도 압축될 것이다.
도 3은 동일한 구체예에 따른 제 2층으로서 실링층(2)의 상면도를 나타낸다. 여기에서, 도 2에서와 같이 연결부(8) 주위의 동일한 영역을 나타낸다.
연결부(8)의 영역에서 실링층(2)은 오목부가 교대로 브릿지(23)에 의해 서로로부터 분리되는 오목부(20a, 20b)를 나타낸다. 대안의 관점에서, 실링층(2)은 오목부를 나타내며, 상기 오목부를 통하여 브릿지(23)는 실링층(2)의 한 측면에서 실링층(2)의 다른 측면까지 연장되며, 상기 오목부는 두 부품(20a, 20b)으로 오목부를 분리시킨다.
오목부(20a, 20b) 둘 다는 에지(21)가 브릿지(23)을 따라 연장되는 중앙 영역의 영역에서, 이 경우 참조 번호(22)로 제공되는 외부 에지(21)을 나타낸다. 이후, 영역(22)은 거리층(1)과 실링층(2)의 연결을 위한 자유 에지로 제공된다.
도 1에 나타낸 변속판(100)에서, 제 2 실링층(3)은 또한 거리층(1)의 연결부를 제공하기 위하여 동등하게 설계될 수 있다.
도 4는 정확한 위치에 서로 배치되는 층(1, 2)을 통한 상면도/국부 투시도를 나타낸다. 그러나, 층(1, 2) 사이의 연결은 아직 이루어지지 않는다. 상부 왼쪽에서 하부 오른쪽 까지 빗금친 영역은 거리층(1)을 나타내며, 상부 오른쪽에서 하부 왼쪽으로 빗금친 영역은 실링층(2)을 나타낸다.
이러한 구체예에서, 브릿지(23)는 보더(12)의 영역에서 거리층(1)의 오목부(10)의 내부 폭보다 작은 폭을 나타낸다. 이로써, 오목부(10)로 브릿지(23)를 압축할 수 있다.
도 5는 양 층의 상호 연결 전 도 4의 선 A-A을 따라 단면을 나타낸다. 도 5에서, 브릿지(23)는 층(1)의 오목부(10)로 미리 압축되어서, 층(1)의 보더(11)에 인접한 외부 에지는 제 1층(1)의 층 두께 내에서 연장된다. 때문에, 오목부(10)의 영역에서 층(2)은 층(2)의 평면에 관하여 경사진 각도 α 아래로 연장된 영역을 형성하는 무릎부(knee portion, 28)에서 개시되는 크랭킹부(crankings, 24a, 24b)로 제공되고, 크랭킹부(24a, 24b) 사이에서 자유 에지(22)의 중앙 영역(27)은 층의 평면에 병렬로 연장된다.
도 2 및 도 5와 결합하여 도 4를 고려할때, 보더(11)는 충분한 공간을 제공하기 위하여 및 크랭킹 동안 칩(chips)의 형성을 방지하기 위하여 노치(13a, 13b, 13c, 13d)를 이용하여 직선형 방식으로 연장된다.
도 6은 두 개의 층의 상호 연결 전 도 4의 선 B-B을 따라 층(1) 및 층(2)을 통하여 단면을 나타낸다. 본 영역에서 실링층(2)의 브릿지(23)는 제 1층(1)의 층 두께 내에서 연장된다.
도 7은 본 발명에 다른 편평 가스켓으로 층(1, 2)의 연결 후, 도 6으로 동일한 단면을 나타낸다. 때문에, 보더(12)의 영역은 바람직하게 브릿지의 자유 에지(22)에서 브릿지(23)를 오버랩하는 러그부(lugs, 14)가 형성되는 방식으로 브릿지(23) 위로 압축된다. 이로써, 거리층(1)로부터 층(2)가 풀리는 것을 방지하는, 층의 평면에 직각 방향으로 러그부(14) 및 브릿지(23)의 자유 에지(22) 사이의 형상 결합(positive fit)이 이루어진다. 그 결과, 양 층(1, 2)은 전달을 위해 서로에 충분히 연결된다.
도 8은 연결된 상태에서 겹치게(one above the other) 배치된 층(1, 2)을 통한 상면도/국부 투시도를 나타낸다.
실링층(2)의 브릿지(23)의 자유 에지(22)의 중앙 영역에서, 거리층(1)의 물질은 거리층(1)의 보더(12)가 자유 에지(22)를 통해 도달하는 방식으로 동심 스탬프(concentric stamp)로 압축된다. 구체예에서, 적합한 방식으로 설계된 동일한 툴 스탬프(tool stamp)는 실링층(2)의 브릿지의 형상화 및 크랭킹을 위해 이용될 수 있고, 그 후 거리층(1)의 보더(12)의 압축을 위해 이용될 수 있다.
도 9는 아직 연결되지 않은 상태에서 연결부(8)에 대한 본 발명의 제 2 구체예를 나타낸다. 제 1 구체예 뿐 아니라, 거리층(1) 및 제 1 실링층(2)을 제외하고, 제 1 실링층(2)에 마주하는 거리층(1)의 측면에 제 2 실링층(3)이 제공되고, 연결부(8)의 영역에서 제 2 실링층은 제 1 실링층(2)에 관하여 거울 대칭적으로 설계된다. 도 9는 도 5에서와 같이 단면을 나타낸다. 동일한 방식으로, 실링층(3)은 크랭킹부(24a, 24b)에 대칭인 크랭킹부(34a, 34b)를 포함하여서, 거리층(1)의 오목부(10) 내부의 실링층(3)은 브릿지(33)를 형성한다.
도 10은 제 2 구체예에 대하여 아직 연결되지 않은 상태에서 도 6에서와 같은 단면을 나타낸다. 제 2 실링층(3)은 제 1 실링층(2)의 오목부(20a, 20b)에 대응하는 오목부(30a, 30b), 오목부(30a, 30b)의 외부 에지(31) 및 실링층(2)의 브릿지(23)와 대칭으로 형상화되고 배치되는 자유 에지(32)를 가지는 브릿지(33)를 나타낸다.
도 11은 제 2 구체예에 대하여 연결된 상태에서 도 7에서와 같이 연결부(8)를 통한 단면을 나타낸다. 보더(12)의 영역에서 거리층(1)은 브릿지(23) 위로 러그부(14)를 형성하도록 형상화될 뿐 아니라 실링층(3)의 브릿지(33)의 아래로 러그부(14)를 형성하도록 형상화된다. 따라서, 러그부(14)는 외부 측면에서 브릿지(23, 33)를 넘어 도달하며, 3층 편평 가스켓을 형성하도록 층들(2, 3)을 각각 거리층(1)과 연결한다. 겹치는 층들(1, 2) 사이의 연결부 및 층들(1, 3) 사이의 연결부의 배열로, 이 영역에서 편평 가스켓은 유체 기밀식(fluid-tight)이 아니다. 그러나, 층들(2, 3)의 연결부 이외에, 연결부(8)를 둘러싸는 실링 소자가 제공될 수 있다.
도 12는 제 3 구체예에 대하여 도 9에서와 같은 단면을 나타낸다. 이 구체예에서, 실링층은 도 9에서와 같이 설계되지 않으며, 오목부 및 브릿지를 나타내지 않는다. 이 부분에서, 실링층(2)만 본 발명에 따른 거리층(1)과 연결된다. 이것은 실링층(3)의 대응하는 설계 없이 도 10 및 도 11에서의 설명에 대응하는 도 13 및 도 14에서 단면으로 나타낸다. 바람직하게 실링층(3)은 거리층(1)의 다른 부분에서 본 발명에 따른 거리층(1)에 연결될 수 있다. 이로써, 연결된 편평 가스켓을 형성하기 위하여 모든 3개의 층(1, 2, 3)을 서로 연결할 수 있다. 층의 평면에서 그와 같은 연결부의 이동으로, 예를 들어 도 14에 나타낸 연결부(8)는 직각으로 유체 기밀식인, 따라서 연속 실링층(3)에 기인하여 거리층(1)의 평면에 대해 직각인 것이 바람직하다. 도 11에 나타낸 제 2 구체예에서, 유체는 크랭킹부(24a, 24b)의 영역에서 및 노치(13a~13d)의 영역에서 편평 가스켓의 한 측면에서 편평 가스켓의 다른 측면으로 흐를 수 있기 때문에, 연결부(8)는 거리층(1)의 평면에 대해 횡방향으로 유체 기밀식으로 되지 않는다. 본 발명에 따른 모든 연결부(8)로, 리벳(rivets)과 대조적으로 편평 가스켓의 증점화가 초래되지 않는 것이 바람직하다.
도 15는 아직 연결되지 않은 상태로 도 4에서와 같이 비슷한 설명으로 거리층(1) 및 실링층(2)을 통하여 상면도/국부 투시도로 제 4 구체예의 연결부(8)를 나타낸다. 거리층(1)은 상부 오른쪽에서 하부 왼쪽까지 해칭(hatching)으로 나타내며, 실링층(2)은 상부 왼쪽에서 하부 오른쪽으로 가까운 해칭으로 주어진다. 오목부(10)은 오목부의 코너에서 노치를 나타내지 않는다. 브릿지(23)는 브릿지의 중앙에서 바람직하게 원형으로 형성되는 통로 또는 개구부(25)를 나타낸다. 상기 개구부(25)에서, 툴(tools)은 예를 들어 층의 연결을 위하여 중앙에 있을 수 있다.
도 16은 제 5 구체예의 연결부(8)의 상면도/국부 투시도를 나타낸다. 상기 구체예에서, 거리층(1)은 상부 오른쪽에서 하부 왼쪽까지 해칭으로 나타내며, 실링층(2)은 상부 왼쪽에서 하부 오른쪽까지 더 좁은 해칭으로 나타낸다. 도 15와 마찬가지로, 거리층(1)은 노치(13a~13d)를 나타내지 않으며, 본 발명의 분리되고 선택적인 특성만을 나타낼 수 있다.
또한, 제 5 구체예에서 브릿지(23)는 거리층(1)의 오목부(10)의 대응하는 내부 폭 보다 약간 넓다. 그 결과, 비압축된 상태에서, 브릿지는 거리층(1)의 보더(12)를 넘어 돌출한다. 양 층(1, 2)의 압축 및 이후의 연결 동안, 브릿지는 오목부(10)으로 압축되어서, 마지막으로 이전의 구체예에서와 같이 유사한 연결이 이루어진다.
도 17은 연결부(8)의 영역에서 제 6 구체예로 거리층(1)의 상면도를 나타낸다. 오목부(10)는 하나의 보더(12)만 이루어지도록 거리층(1)의 외부 림(outer rim, 16)에서 제공된다. 도 2와 비교하여, 제 6 구체예는 도 2의 왼쪽 보더(12)에서 연결을 제공하며, 즉 도 2에서와 같이 연결부(8) "절반(half)"을 나타낸다.
도 18은 제 6 구체예에서 연결부(8)의 영역에서 제 2층, 예를 들어 실링층(2)의 상면도를 나타낸다. 실링층(2)은 외부 에지(21)를 가지는 하나의 오목부(20)만을 나타낸다. 참조 번호(22a)로 영역과 함께 외부 에지는 거리층(1)과 연결을 위해 제공되는 자유 에지를 형성한다. 동시에, 실링층(2)의 외부 림(26)의 영역(22b)와 함께 자유 에지(22a)는 브릿지(23)를 형성한다.
도 19는 아직 연결되지 않은 상태에서 층(1, 2) 또는 차례로 배치된 제 6 구체예를 통하여 상면도/국부 투시도를 나타낸다. 브릿지(23)의 자유 에지(22a)는 거리층(1)의 오목부(10)의 보더(12)에 인접한다.
도 20은 아직 연결되지 않은 상태에서 도 19의 선 B-B을 따라 양 층(1, 2)을 통하여 단면을 나타낸다. 여기에서, 브릿지(23)는 브릿지가 자유 에지(22)의 영역에서 거리층(1)의 두께 내에서 거리층에 인접하게 연장되는 방식으로 크랭킹된다.
도 17~20는 아직 연결되지 않은 상태에서 두 층(1, 2)을 나타내며, 도 21 및 도 22는 연결된 상태에서 제 6 구체예에 따라 본 발명에 따른 편평 가스켓의 연결부 영역을 나타낸다. 도 21은 도 20에 대응하는 단면을 나타낸다. 그러나, 여기에서 브릿지(23)의 크랭킹 뿐 아니라, 거리층의 보더(12)는 물질이 러그부(14)를 형성하는 동안 흐르며 자유 에지(22)의 영역에서 브릿지(23)을 통해 도달하는 방식으로 압축된다. 상기 보더의 압축은 거리층(1) 및 실링층(2) 사이의 형상 결합을 야기하며, 거리층(1)에 직각인 실링층(2)의 이동을 방지한다.
연결부가 큰 스케일로 거리층(1) 및 실링층(2) 사이에 제공되는 경우, 거리층(1) 및 실링층(2)의 조립은 안정한 방식으로 고정될 수 있다. 적어도 부분적으로 다른 연결부의 브릿지(23)가 예를 들어 편평 가스켓의 다른 측면에서 연결부의 방향에 대하여 서로 회전하는 경우, 거리층(1)에 대한 측면 이동으로 실링층(2)의 고정이 이루어진다. 이로써, 실링층(2)은 거리층(1)에 대하여 완전히 고정될 수 있다.
도 22는 연결부(8)의 영역에서 연결된 상태로 층(1, 2)을 통하여 상면도/국부 투시도를 나타내며, 여기에서 러그부(14)의 영역에서 거리층(1)의 보더(12)가 자유 에지(22)의 영역으로 브릿지(23)을 통해 도달된다. 두개의 외부 림(16, 26)은 바람직하게 이동이 자유로운 편평 가스켓의 연속 외부 림을 함께 형성한다.
도 23은 제 7 구체예에서 변속 조절판(100)으로부터의 영역을 나타낸다. 상부 실링층(2)의 상면도에서, 다른 연결부(8a, 8b, 8c)가 확인될 수 있다. 오목부(20)을 통한 국부 투시도에서, 아래에 배치된 거리층의 영역이 확인된다.
연결부(8a)는 제 6 예에서와 같이 설계되는 한편, 연결부(8b, 8c)는 제 1 예의 연결부와 같이 형상화된다. 양 연결부(8b, 8c)의 브릿지(23)의 방향은 서로에 대해 직각이어서, 두 개의 연결부가 층(2)의 평면에 직각인 방향으로 형상 결합을 위해서만 제공되지 않으며, 층(2)의 평면 및 전체 변속판(100)의 평면 내에서 양 직교 좌표(cartesian coordinates)로 형상 결합을 야기한다. 이로써, 층(1, 2)은 서로에 대하여 더이상 이동하지 않거나 미끄러지지 않는다.
변속 조절판(100)의 이 층들은 두 연결부(8b, 8c)로 측면 이동에 대하여 고정되므로, 예를 들어 제 6 예에 따른 연결부에 의해 추가 연결부, 예를 들어 연결부(8a)에서 층의 평면에 직각으로만 효과적인 연결을 제공하는데 충분하다.
도 24에서, 브릿지(23) 및 오목부(20)에 대한 설계의 추가 가능성은 추가 구체예로 나타낸다. 예를 들어, 브릿지(23)는 도 24a에서와 같이 자유 에지(22)의 영역의 중간에서 넓어질 수 있다. 유사한 확장은 도 24b 또는 도 24c에서와 같이 나타낸다. 브릿지(23)의 직선 설계는 도 24d에 나타낸다. 도 24d는 이전에 나타낸 예의 설계에 대응한다.
도 25는 제 8 구체예의 연결부(8)를 나타낸다. 본 구체예에서, 높은 단계의 연결 영역은 도 11의 하나, 따라서 제 2예와 동일하게 설계된다. 도 25는 도 11로 대응하는 단면을 나타낸다.
제 2 구체예의 편향으로서, 추가 층(4)이 추가적으로 거리층(1) 및 제 1 실링층(2), 예를 들어 메쉬층(mesh layer) 사이에 제공된다. 연결부(8)의 영역에서 층(4)은 통로 개구부(40)를 나타낸다. 가스켓층(2)의 브릿지(23)는 통로 개구부(40) 내에서 크랭킹되고, 제 2 구체예에서와 동일한 방식으로 거리층(1)에 연결된다. 이러한 연결을 통하여, 가스켓층(2)은 층의 연장에 직각 방향으로 형상 결합으로 거리층(1)에 연결된다. 상기 추가 층이 거리층(1)과 제 1 실링층(2) 사이에 배치되므로, 실링층(2)과 거리층(1)의 연결에 기인하여 이 추가 층은 이 두 개의 층 사이에서 유지된다.
도 26은 제 9 예에 따라 여전히 비연결 상태로 겹치게 배치된 제1 및 제 2층의 상면도/국부 투시도를 나타낸다. 상기 예는 도 4의 하나, 따라서 제 1 예와 유사하게 설계된다. 도 4에 나타낸대로의 제 1 예와는 다르게, 연결 영역(8)은 제 1 거리층(1)의 외부 림(16) 및 제 1 실링층(2)의 외부 림(26)에 배치된다. 이러한 배치는 본질적으로 도 4에서 설명의 상부 절반(upper half)에 대응하는 연결부를 야기한다.
거리층은 다시 오목부(10)를 나타내며, 오목부의 에지(11)에서 오목부(10)의 양측으로 오목부가 직접 거리층(1)의 외부 림에 이어진다. 따라서 거리층(1) 내로 만입(indentation)을 야기한다.
도 4의 제 1 구체예에 대하여 나타낸 동일한 방식으로, 제 2 실링층(2)은 브릿지(23)에 의해 서로로부터 분리된 오목부(20a, 20b)를 포함한다. 오목부(20a, 20b)는 제 2 실링층(2)의 림(26)쪽으로 개방되어서, 브릿지(23)는 실링층(2)에서 돌출하는 텅(tongue)을 형성한다. 이 구체예에서 텅의 외부 에지(22)는 오목부(10)의 외부 보더(12)에 직접 인접한다. 제 1 구체예의 브릿지와 동일한 방식으로, 적어도 부분적으로 외부 에지(22)가 오목부(10)의 평면 내에 있도록 텅(23)이 크랭킹된다. 두 층(1, 2)이 도 7에서 제 1 예에 대하여 나타낸 것과 대응하는 방식으로 연결될 때, 층의 평면에 직각인 방향으로의 형상 결합이 거리층(1) 및 실링층(2) 사이에서 이루어진다.
상기 예에 나타낸 연결부(8)는 층(1, 2)의 외부 림(16, 26)을 따라 여러 차례 제공될 수 있다. 여러 연결부에서 텅(23)의 방향이 서로에 대하여 회전하는 경우, 예를 들어 실링 구조의 4개의 측면에서 4개의 연결부(8)를 제공하여 층(1, 2)의 완전하고 안정된 연결을 이룰 수 있으며, 이러한 연결은 층의 평면 내에서 이동될 수 없다.
도 27는 제 10 예에 따른 유압 시스템(100)용 조절판을 통하여 상면도 또는 실제 국부 투시도의 부분을 나타내며, 연결부(8a, 8b)를 나타낸다. 연결부(8b)가 유압 시스템(100)용 조절판의 외부 림에 가까이 배치되는 동안 연결부(8b)는 그러나 유압 시스템(100)의 조절판의 외부 림에 도달하지는 않는다. 대조적으로, 연결부(8a)는 유압 시스템(100)용 조절판의 외부림까지 도달한다. 코팅부의 설명은 도 27에서 생략되었다.
도 28a는 조립된 상태지만 아직 연결되지 않은 상태에서 도 27의 연결부에 대응하는 제 10 구체예에 따른 연결부를 나타낸다. 그 영역의 넓은 부분을 통하여 상부에 배치된 실링층(2)은 원호 형상의 오목부(20)를 나타내며, 큰 거리에 걸쳐서 이 오목부를 따라 크랭킹된다. 크랭킹부(24)는 무릎부(28)에서 시작하여 층(2)의 평면에서 아래쪽으로 경사진 방식으로 및 실링층(2)의 평면에 본질적으로 평행하게 연장된 인접한 영역(27)으로 연장되는 영역으로 이루어진다. 거리층(1)의 영역은 오목부(20) 내부를 차지한다. 상기 영역은 코너-프리 스탬프형 헤드(corner-free stamp-like head, 18) 내로 매끄럽게 이어지는 작은 연결 브릿지(17)로 이루어진다. 연결 브릿지(17) 및 헤드(18)는 함께 퍼즐 연결과 비슷한 형상을 나타내며, 따라서 연결 브릿지(17)는 본질적으로 넥(neck)으로 간주될 수 있다. 본질적으로 공통 평면(common plane)의 돌출부에서 헤드의 외부 보더(12)는 오목부의 에지(22)에 대응한다. 전자는, 따라서 외부 보더(12)는 바람직하게 헤드(18)의 원활한 삽입을 허용하기 위하여 후자에, 따라서 에지(22)에 약간 떨어져 있다. 헤드(18)에 인접하게, 거리층(1)은 실링층(2)의 무릎부(28)까지 원호 형상으로 오목해진다. 이 오목부(10)는 다시 실링층(2)의 크랭킹부(24)를 차지한다.
도 28b에서, 도 28a에서와 같은 연결부가 연결된 상태로 나타낸다. 노치(15a)는 헤드(18)의 외부 보더(12)를 따라 외부 보더(12)에서 떨어져서 연장된다. 이러한 노치의 연장은 노치(15a) 및 외부 보더(12) 사이에서 연장되는 작은 초승달 모양의 영역(lunate area, 15b)을 야기한다. 노치(15a)의 만입(indenting)으로, 이 초승달 모양의 영역(15b)이 변형되어서, 초승달 모양의 영역(15b)이 보더(12)의 본래 코스를 넘어 연장된다. 이러한 변형 때문에, 보더(12)의 코스는 실링층(2)의 오목부(20)의 에지(22)를 넘어 도달하며 형상 결합으로 에지(22)를 단단히 유지한다.
제 11 구체예로서 도 29는 도 27의 연결부(8a)와 비교할만한 연결부를 나타낸다. 이 연결부는 주로 거리층(1)이 넓은 영역에 걸쳐 오목하게 되고 실링층(2)의 크랭킹된 영역(24)의 코스가 오목부(10)에 적용된 점에서 도 28에 밀접하게 고려되는 연결부(8a) 또는 연결부(8b)와 다르다. 쇄선으로 나타낸 오목부(10)의 가장자리는 먼저 헤드(18) 및 연결 브릿지(17)에서 시작해서 오목부(10)의 가장자리의 방향이 연결 브릿지(17) 및 헤드(18)의 중앙선(M)에 대해 평행하게 연장되기 전에 약간 굽은 방식으로 양측면에서 이전의 구체예에서와 같이 이어지며 연결 브릿지(17)로부터 갈라진다. 이전의 예와는 다르게, 링형 닫힘부(ring closure) 및 그러므로 오목부(10)의 닫힘부를 야기하는 오목부(10)의 두 에지의 연결이 이루어지지 않으며, 이 에지들은 중앙선(M)에 평행하게 더 연장되어 거리층(1)의 외부 림(16)과 합쳐진다. 크랭킹부(24)의 굽은 선(bending line, 28)은 거리층(1)의 오목부(10)의 내부쪽으로 약간 어긋나게 거리층(1)에서 절단되는 오목한 영역(10)의 보더에 평행하게 연장된다. 도 28b에서와 같이, 이 연결된 상태는 또한 여기서 노치(15a)에 인접해 있는 초승달 모양의 영역(15b)은 실링층(2)의 크랭킹된 영역(27)의 부분을 통해 이동하여 형상 결합으로 유지되는 것;으로 나타난다.
제 12예로서 도 30은 본 발명에 따른 연결부(8)의 추가 구체예를 통하여 단면도를 나타낸다.
도 30a는 예를 들어 아직 연결되지 않은 상태에서 거리층(1) 및 실링층(2) 사이의 연결을 나타내는, 도 28a의 선 A에 따른 연결부를 통한 단면을 나타낸다. 이 연결부는 거리층의 하부측에 배치된 추가 가스켓층(3) 없이 고려되는 3층 시스템의 연결부 또는 2층 시스템의 연결부일 수 있다. 도 30a는 헤드(18) 주위의 영역(10)에서 거리층(1)이 오목부(10)로서 절단되는 것을 강조한 것이지만, 본질적으로 실링층(2)의 오목부(20)는 헤드(18)의 영역을 통해 연장된다. 공통 평면의 돌출부에서 오목부(10)의 외부 보더(11)는 크랭킹부(24)의 굽은선(28)의 코스와 일치한다. 본질적으로 경사진 방식으로 연장된 크랭킹부(24)의 영역은 거리층(1)의 높이(H4)에 대응하는 영역을 덮어서, 본질적으로 하부측을 향하는 크랭킹부의 평면 영역(27)은 헤드(18)의 하부측과 평면으로 되며, 돌출하지 않는다.
대응적으로 도 30b는 도 28b의 연결부를 통한 단면을 제공하며, 따라서 도 30a의 연결부의 연결된 상태를 나타낸다. 헤드(18)는 양 측면에서 헤드의 외부 보더(12)로부터 작은 영역(15b)에 의해 분리된 노치(15a)를 나타낸다. 이 노치 때문에, 작은 영역(15b)은 외부 보더(12) 쪽으로 변형되며, 실링층(2)의 자유 에지(22)를 통해 도달한다. 따라서, 거리층은 크랭킹부(24)의 하강된 영역(27)의 표면의 짧은 부분을 통해 돌출하며, 이 방식은 형상 결합으로 실링층(2)을 유지한다.
도 30c는 본 발명에 따른 유압 시스템(100)용 3층 조절판을 통한 분할 단면을 나타낸다. 나타낸 부분에서, 제 1 실링층(2) 및 거리층(1)의 연결부(8) 및 제 2 실링층(3) 및 거리층(1)의 연결부(8') 둘 다 확인될 수 있다. 양 연결부는 연결된 상태로 나타낸다. 여기에서 연결부(8)는 제 2 실링층(3)이 연결부(8)를 덮는 차이를 제외하고 도 30b에 나타낸 연결부에 대응한다. 연결부를 덮는 영역(39)은 실링층(3)의 비구조 부분이다. 본질적으로 연결부(8')는 모든 기능으로 차례로 교환되는 층(2, 3)을 제외하고 연결부(8)에 대응하며, 따라서 실링층(3)은 위에서 대신 아래에서 거리층(1)에 연결된다. 연결부(8')는 실링층(2)의 영역(29)으로 덮여진다.
따라서, 도 30c는 각각 거리층(1)과 실링층(2) 또는 실링층(3) 중 하나에 연결되는 두 개의 연결부(8, 8')를 나타낸다. 연결부에서 각각의 다른 실링층(3) 또는 실링층(2)은 방해로부터 자유로우며, 층의 평면에 횡 방향으로 유체 기밀식인 모든 3개의 층(1, 2, 3)의 결합이 이루어진다.
제 13 예로서 도 31에서, 두 개의 실링층(2, 3) 사이에 배치된 거리층(2)과 두 개의 실링층(2, 3)의 상호 연결의 대체 가능성이 생긴다. 아직 연결되지 않은 상태에서 도 31a는 각각 아래 및 위에서 실링층(2, 3)이 어떻게 거리층(1)의 헤드(18)로 이동하는지를 나타낸다; 형상 결합은 아직 이루어지지 않는다. 여기에서, 나타낸 부분에서 실링층(2, 3)은 본질적으로 서로에 대하여 거울 대칭적으로 연장된다. 실링층(2, 3)은 거리층(1)의 오목부(10) 내에서 크랭킹된 부분(24)과 맞물린다. 이렇게 하는데 있어서, 각각의 크랭킹된 부분(24)은 벤딩선(bending line)(28)에서 시작해서 먼저 바람직하게 특정 특성이 있는 각각의 실링층(2, 3)의 중앙 평면에 대해 10~60°의 각도 α로 경사진 부분으로 연장된다. 이것은 실링층(2, 3)의 중앙 평면에 팽행하게 연장된 직선 부분(27)으로 이어진다. 크랭킹부의 높이(H2, H3)는 거리층(1)의 두께(H4)의 높이의 약 절반에 대응한다.
완성된 상태로서, 연결 상태는 도 31b에 나타낸다. 양 연결부(8, 8'), 따라서 헤드(18)의 상부 및 하부측, 양측의 헤드는 각각 노치(15a, 15a')에 인접하는 영역(15b, 15b')의 변형을 야기하는 노치(15a, 15a')를 나타내며, 이 방식은 헤드(18)의 외부 보더(12)를 이동시킨다. 그 결과, 헤드(18)의 외부 보더(12)는 각각의 실링층(2, 3)의 에지(22, 22')와 오버랩된다. 따라서 본질적으로 연결부는 각각 거리층(1)과의 실링층(2, 3)의 이중 연결을 위한 하나에 대응한다. 그러나, 크랭킹된 영역(24)은 각각의 지지부에 접하며, 이중 연결부의 비교할만한 부분들은 그와 같은 레스팅 표면(resting surface)을 가지지 않는다.
제 14 예로서 도 32는 층의 연결된 상태로 본 발명에 따른 유압 시스템용 조절판(100)의 추가 구체예의 일부의 상면도를 나타낸다. 본 구체예는 위에 언급된 편향과 일치하는 거리층에서 연결 브릿지(17) 및 헤드(18)의 형성에 의해 실링층(2) 및 거리층(1)에서 오목부(20, 10)의 편향 형상을 나타내므로 이전의 제 12 및 제 13 구체예와 다르다. 여기에서 매끄럽게 통과하는 연결 브릿지(17) 및 헤드(18)는 브릿지(23)를 형성하며, 분리된 부분으로서 간주될 수 없다. 도 17의 예와는 다르게, 연결 브릿지 및 헤드로 이루어진 결합부는 처음에 언급된 구체예들과 유사하게 양 측면에서 거리층(1)과 연결된다. 연결부는 코너가 없으며, 중간에서 증점화되는 원호(arc)로 바깥쪽을 향하므로 직선 형상에서 벗어난다. 양측에서 연결부에 인접한 거리층(1)의 오목부(10)는 한 피스가 아니며, 연결 브릿지 및 헤드의 연속 결합에 의해 두 개의 거의 반달 모양의 절반부(semilunar halves, 10a, 10b)로 분리된다. 동일한 방식으로, 연결부는 실링층(2)에서 대략 C-형상 원호를 나타내는 두 개의 크랭킹된 부분(24)을 나타낸다. 여기에서 모서리가 있는 오프셋부(offsets, 24)는 반지름 방향으로 외측을 향하며, 연결 브릿지 및 헤드의 결합부를 향해 전환을 형성하는 영역(24')에 있다. 여기에서 양 보더(12)에 따른 바람직한 특성으로서 연결 브릿지 및 헤드의 결합부는 각각 이전에 기술된 동일한 연결 메카니즘을 야기하는 노치(15a)를 나타낸다. 본 구체예에서, 동일한 부분에서 거리층(1) 및 두개 이상의 인접한 실링층(2, 3) 사이에서 연결을 실현할 수 있다.
대부분의 이전 구체예에서, 코팅부의 표시는 더 좋은 명확성을 위해 생략되었다. 코팅부와 관련하여, 예비 코팅된 금속 시트를 형성하거나 금속 형성 후 코팅부를 형성하는 적용으로 구별할 수 있다. 예비 코팅된 금속 시트를 형성하는 경우는 본질적으로 전체 코팅된 영역에 걸쳐, 또는 전체 금속 시트의 완전한 코팅의 경우에서 일정한 코팅 두께를 야기하는 반면에, 금속 형성 후 코팅부를 형성하는 경우에서는 코팅 물질이 오목부에 수집되어서 불규칙한 두께가 야기된다. 제 15 예로서 도 33은 대표적으로 전체 비드(102)의 영역에서 실링층(2)의 부분 코팅부(103)를 나타낸다. 부분 코팅부(103)는 금속 형성 후 코팅되는 실링층(2)이며, 예를 들어 코팅부는 스크린 프린팅으로 도포되어서 코팅부의 두께는 비드의 오목부에서 특히 큰 한편, 비드(102)의 다른 영역에서 및 바로 이어지는 영역에서 코팅부는 충분히 코팅되는 것으로 확인된다. 코팅부(103)는 대략 비드(102a, 102b)의 피트(feet)의 변곡점을 넘어 비드 폭의 절반까지 연장된다. 비코팅된 영역(104)이 뒤따른다. 제 16 예로서 도 34는 양 층(1, 2)의 상호 연결 전 도 5의 하나와 유사한 2층 가스켓의 연결부를 통한 단면을 나타낸다. 도 34에서, 브릿지(23)는 층(1)의 오목부(10)를 통하여 가압되어서, 브릿지의 외부 에지(22)는 제 2 평면(2)에서 보아 제 1층(1)의 평면 아래로 연장된다. 이를 위해, 오목부(10)의 영역에서 층(2)은 무릎부(28)에서 시작하여 층(2)의 평면에 대하여 각도α 하에서 연장된 영역을 형성하는 크랭킹부(24a, 24b)를 제공하며, 크랭킹부(24a, 24b) 사이의 자유 에지(22)의 중심 영역(27)은 층의 평면에 평행하게 연장된다. 이러한 중심 영역은 제 1 층(1) 아래에 배치된다. 제 1 층(1)의 보더(11)의 코킹(caulking)은 브릿지(23)의 중심 영역(27) 및 제 1층 사이에서 제 1층과 제 2층을 연결하는 형상 결합을 형성하게 한다.
가능한 본 구체예에서, 브릿지(23)의 중심 영역(27)에서 브릿지(23)는 완전히 층(1)의 아래로 연장되지 않으며 브릿지(23)는 층(1)의 평면을 넘어 부분적으로만 돌출할 수 있다.
제 17 예로서 도 35는 두 층(1, 2)이 서로 연결되기 전, 도 12의 하나와 비교 가능한 3층 가스켓의 연결부를 통한 단면을 나타낸다. 도 12의 구체예와 대조적으로, 연결부(8)의 영역에서 도 35의 제 3 실링층(3)은 원주 에지(circumferential edge, 31)를 가진 오목부(30)를 나타낸다. 층(1)의 오목부(10) 때문에, 브릿지(23)는 층(3)의 오목부(30)의 영역으로 가압되어서 브릿지의 외부 에지(22)는 제 2 층(2)에서 보아 제 1층의 평면 아래로 연장된다. 이를 위해서, 오목부(10)의 영역에서 층(2)은 무릎부(28)에서 시작하여 층(2)의 평면에 대하여 각도 α로 연장된 경사진 영역을 형성하는 크랭킹부(24a, 24b)를 제공하는 한편, 크랭킹부(24a, 24b) 사이의 자유 에지(22)의 중심 영역(27)은 층의 평면에 평행하게 연장된다. 이러한 중심 영역은 제 1층(1)의 약간 아래에 배치되지만 제 3층의 오목부(30) 내에 배치된다. 제 1층(1)의 보더(11)의 코킹에 의해, 브릿지(23)의 중심 영역(27) 및 제 1층(1) 사이에서 제 1층(1)과 제 2층(2)을 연결하는 형상 결합부가 생성될 수 있다.
이러한 3층 구체예로, 제 1층의 평면에 직각인 두께에 대하여 브릿지(23)의 중심 영역은 제 1층(1)의 아래를 넘어 완전히 연장될 필요가 없다. 추가 구체예에서, 중심 영역(27)은 두께에 대하여 제 3층(3) 아래로 완전히 연장될 수 있다.

Claims (11)

  1. 적어도 제 1 금속층(1) 및 제 2 금속층(2)을 가지는 편평 가스켓으로서,
    적어도 상기 제 1 금속층 및 상기 제 2 금속층은 적어도 부분적으로 덮는 식으로 겹치게 배치되며 적어도 하나의 연결부(8)에서 서로 연결되고,
    상기 적어도 하나의 연결부(8)에서, 상기 제 1 금속층은 보더(border, 12)를 포함하고, 상기 제 2 금속층은 적어도 하나의 자유 에지(free edge, 22)를 포함하며,
    상기 자유 에지(22)는 상기 제 1 금속층(1)의 층 두께 내에서 상기 보더(12)에 인접하여 상기 보더(12)의 적어도 일부분을 따라 연장되어 크랭킹되거나, 부분적으로 또는 완전히 상기 제 1 금속층(1)의 층 두께 밖에서 상기 제 2 금속층(2)에서 떨어져 있는 상기 제 1 금속층(1)의 측면에서 그리고 상기 보더(12)의 적어도 일부분을 따라 연장되어 크랭킹되며,
    상기 보더는 상기 제 1 금속층(1)의 평면에 직각으로 작용하는 형상 결합부(positive fit)를 형성하기 위하여 상기 제 2 금속층의 위 또는 아래에서 층의 평면에 직각으로 상기 자유 에지(22)와 겹치며,
    상기 제 1 금속층(1)의 두께는 인접한 상기 제 2 금속층(2)의 두께의 적어도 2배로 되는 것을 특징으로 하는, 편평 가스켓.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부(8)에서, 상기 제 2 금속층(2)은 브릿지(23)를 포함하고,
    상기 브릿지(23)의 외부 에지(22)는 상기 보더(12)에 인접한 상기 자유 에지(22)로서 적어도 부분적으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 편평 가스켓.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 브릿지는 직선형, 곡선형, 원형, 모서리 형상 또는 타원형을 가지는 것을 특징으로 하는, 편평 가스켓.
  4. 제 2항 또는 3항에 있어서,
    상기 브릿지(23)는 상기 브릿지(23)의 종축 또는 횡축에 대칭으로 형성되거나 회전 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 편평 가스켓.
  5. 제 1항에 있어서,
    적어도 3개의 금속층(1, 2, 3)에 의하여 적어도 한쌍은 서로의 위에 교대로 배치되고, 적어도 부분적으로 서로를 덮으며,
    상기 3개의 층은
    a) 중앙층이 적어도 하나의 연결부(8)에서 각각 쌍을 이루어 상기 중앙층의 인접한 층들에 각각 연결되는 방식;
    b) 상기 중앙층에 인접하게 배치된 층들이 적어도 하나의 연결부에서 연결되고, 상기 중앙층이 상기 연결부의 영역에서 하나의 통로 개구부를 나타내는 방식;
    c) 적어도 3개의 층 중 제 1 층(1)이 보더(12)를 포함하고, 중앙층 및 상기 중앙층에 인접한 층들 중의 하나의 층이 각각 자유 에지를 포함하며, 양 자유 에지(22)는 자유 에지(22)가 상기 제 1 층(1)의 층 두께 내에서 상기 보더에 인접하여 상기 보더의 적어도 일부분을 따라 연장되어 크랭킹되거나, 부분적으로 또는 완전히 상기 제 1 층(1)의 층 두께의 밖에서 상기 중앙층으로부터 떨어진 상기 제 1 층(1)의 측면에서 연장되어 크랭킹되는 방식;
    d) 적어도 3개의 층 중 제 1의 중앙층(1)은 보더(12)를 포함하고, 상기 중앙층의 한 측면에서 상기 중앙층에 인접한 두 층(2,3)은 각각 자유 에지(22)를 포함하며, 상기 양 자유 에지(22)는 적어도 보더(12)의 일부분을 따라 제 1 층(1)의 층 두께 안에서 보더(12)에 인접하게 연장되어 크랭킹되는 방식; 중의 적어도 하나에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는, 편평 가스켓.
  6. 제 5항에 있어서,
    다른 쌍들의 층을 상호 연결하는 적어도 두 개의 연결부(8)는 상기 층들 중 적어도 한 층의 평면에서 서로 떨어져 있거나 하나의 연결부가 상기 층의 평면에 직각으로 다른 연결부의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는, 편평 가스켓
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부는 서로 연결된 층들의 시트 두께의 합 보다 큰 두께를 나타내지 않는 것을 특징으로 하는, 편평 가스켓.
  8. 제 1 금속층(1) 및 제 2 금속층(2)를 가지는 편평 가스켓의 제조 방법으로서,
    적어도 상기 제 1 금속층(1) 및 상기 제 2 금속층(2)은 적어도 부분적으로 제 1 금속층 및 제 2 금속층이 겹쳐지도록 교대로 배치되며,
    적어도 하나의 연결부(8)에서, 인접한 상기 제 2 금속층(2)의 두께의 적어도 2배로 되는 두께를 가진 상기 제 1 금속층(1)은 보더(12)를 포함하고, 상기 제 2 금속층(2)은 상기 보더(12)의 적어도 일부분을 따라 연장된 적어도 하나의 자유 에지(22)를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 연결부(8)에서, 상기 제 2 금속층(2)은 상기 제 2 금속층의 상기 자유 에지(22)가 상기 제 1 금속층의 층 두께 내에서 상기 보더(12)에 인접하여 상기 보더(12)의 적어도 일부분을 따라 연장되거나, 부분적으로 또는 완전히 상기 제 1 금속층(1)의 층 두께의 밖에서 상기 제 2 금속층(2)으로부터 떨어져 있는 상기 제 1 금속층(1)의 측면에서 연장되어 적어도 부분적으로 변형되며,
    상기 제 1 금속층(1)은 상기 제 1 금속층(1)의 평면에 직각인 형상 결합부를 생성하기 위해 상기 보더(12)의 적어도 일부분을 따라 상기 보더(12)가 상기 제 2 금속층(2) 위 또는 아래에서 제 1 금속층의 평면에 직각으로 상기 자유 에지(22)를 통해 도달하는 방식으로 적어도 부분적으로 압축되는 것을 특징으로 하는, 편평 가스켓의 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 자유 에지(22)의 변형 및 상기 보더(12)의 압축은 동일한 툴(tool) 또는 동일한 단계로 실현되는 것을 특징으로 하는, 편평 가스켓의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 툴은 스탬프(stamp), 대칭적 또는 회전 대칭적 스탬프인 것을 특징으로 하는, 편평 가스켓의 제조 방법.
  11. 배기 가스켓(exhaust gasket), 실린더 헤드 가스켓(cylinder head gasket) 또는 조절판의 제조를 위한 제 8항에 따른 방법의 이용.
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