KR102068540B1

KR102068540B1 - 통기비투수 장치

Info

Publication number: KR102068540B1
Application number: KR1020130040491A
Authority: KR
Inventors: 히토시 츠보카와
Original assignee: 후지쿠라 컴퍼지트 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2020-01-21
Also published as: JP5760026B2; JP2014172455A; KR20140110674A

Abstract

통기비투수 시트를 하우징과는 다른 유닛에 보지하는 통기비투수 유닛에 있어서, 2개의 고무부품과 통기비투수 시트로 구성되어, 구성이 단순하고 고무부품의 성형성, 조립성 및 통기비투수 시트의 보지성이 우수한 통기비투수 유닛 및 그 유닛을 이용한 통기비투수 장치를 얻는다.
고무제의 외부 케이스와 내부 케이스 사이에, 통기비투수 시트를 협착보지한다. 외부 케이스의 유공천판부의 내부 케이스 측의 면과 내부 케이스의 외부 케이스 측의 단면과의 사이로 통기비투수 시트가 협착되어, 외부 케이스의 통상부 내주면에는, 그 통상부의 유공천판부와는 반대쪽의 단부를 향해 지름을 축소하는 테이퍼내원통면이 형성되어 있으며, 내부 케이스의 외주면에는, 자유상태에서 외부 케이스의 테이퍼내원통면보다 대경이며 그 테이퍼내원통면으로 감합되는 것으로 축경하는 테이퍼외원통면이 형성되어 있다.

Description

통기비투수 장치{Aeration and water impermeable device}

본 발명은, 통기비투수(通氣非透水) 시트(발수성 미다공부재)를 이용한 통기비투수 유닛(어셈블리) 및 그 유닛을 장착한 통기비투수 장치에 관한다.

액체를 투과하지 않고 공기(기체)를 투과시키는 통기비투수 시트(막부재, 필름부재)는, 예를 들어 PTFE 다공질막으로서 알려져 있다. 이 통기비투수 시트는, 예를 들어, 통기를 필요로 하는 공간(요통기공간)의 경계를 이루는 하우징의 관통공을 막도록 설치하여, 그 요통기공간으로의 액체의 침입을 방지하면서 외부공간과의 기체의 유통을 허용하기 위해 이용되고 있다(특허문헌 1).

특허문헌 1은, 통기비투수 시트를 하우징 관통공의 주변에 고정하는 경우의 특별한 구성을 제안하고 있다. 한편, 통기비투수 시트를 하우징의 관통공 주변에 직접 고정하는 일 없이, 하우징과는 다른 유닛으로 보지하고, 그 유닛을 하우징 관통공에 장착(탈착)하는 타입의 통기비투수 장치도 알려져 있다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 2009-78866호 공보

본 발명은, 통기비투수 시트를 하우징과는 다른 유닛으로 보지하는 타입의 통기비투수 유닛에 있어서, 2개의 고무부품과 통기비투수 시트로 구성되어, 구성이 단순하면서 고무부품의 성형성, 조립성 및 통기비투수 시트의 보지성이 우수한 통기비투수 유닛을 얻는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은, 그 통기비투수 유닛을 이용한 통기비투수 장치에 있어서, 하우징 관통공으로 쉽게 장착할 수 있는 한편 충분한 장착력을 얻을 수 있는 통기비투수 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 통기비투수 유닛은, 모두 고무제의 외부 케이스와 내부 케이스 사이에, 통기비투수 시트를 협착(挾着)보지하므로, 외부 케이스는, 유공천판부(有孔天板部)와 통상부를 일체로 갖고, 내부 케이스는, 그 외부 케이스의 통상부에 들어맞는 유공원통체로 이루어지며, 외부 케이스의 유공천판부의 내부 케이스측의 면과 내부 케이스의 외부 케이스(의 유공천판부)측의 단면과의 사이로 통기비투수 시트가 협착되어, 외부 케이스의 통상부 내주면에는, 그 통상부의 유공천판부와는 반대측의 단부를 향해 지름을 축소하는 테이퍼내원통면이 형성되어 있으며, 내부 케이스의 외주면에는, 자유상태에서 외부 케이스의 테이퍼내원통면보다 대경이며 그 테이퍼내원통면에 감합되는 것으로 축경(縮徑)하는 테이퍼외원통면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

테이퍼내원통면과 테이퍼외원통면의 축을 포함하는 단면에 있어서 한 쌍의 모선을 이루는 각도는, 15°~60°로 하는 것이 바람직하다. 이 각도가 60°를 넘으면, 고무제 외부 케이스를 고무 성형형으로부터 이탈시키는 것이 어렵게 되며, 15° 미만에서는, 내부 케이스가 외부 케이스로부터 탈락하기 쉬워진다. 그 중에서도, 20°~50°로 하는 것이 바람직하다.

통기비투수 시트를 협착하는, 외부 케이스의 유공천판부의 내부 케이스측의 면과, 내부 케이스의 유공천판부측의 단면의 적어도 한쪽에는, 그 통기비투수 시트와 선상으로 접촉하는 환상돌기를 설치하는 것이 바람직하다.

외부 케이스의 통상부의 외주면에는, 테이퍼내원통면의 외측으로 위치시켜, 환상발지(拔止)돌부가 형성되어 있다. 그리고, 이 외부 케이스(통기비투수 유닛)를 받아들이는 하우징의 관통공에는, 외부 케이스의 유공천판부가 하우징 표면에 당접한 상태에 있어서, 환상발지돌부를 받아들이는 발지내원통면이 형성되어 있다. 환상발지돌부의 자유상태의 지름은, 발지내원통면의 지름보다 크고, 관통공으로의 통기비투수 유닛의 장착상태에서 압축되어 발지가 꾀해진다.

즉, 본 발명은, 통기비투수 장치의 상태에서는, 요통기공간의 경계를 이루는 케이싱과, 그 케이싱에 형성된 관통공에 장착되는 통기비투수 유닛으로 이루어지는 통기비투수 장치에 있어서, 하우징의 관통공에는, 외부 케이스의 상기 유공천판부가 하우징 표면에 당접한 상태에 있어서, 상기 환상발지돌부를 받아들이는, 자유상태의 그 환상발지돌부보다 소경의 발지내원통면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 통기비투수 유닛에 의하면, 2개의 고무부품과 통기비투수 시트에서 구성되어, 구성이 단순하고 고무부품의 성형성, 조립성 및 통기비투수 유닛의 보지성이 우수한 통기비투수 유닛을 얻을 수 있다. 또 본 발명에 의하면, 그 통기비투수 유닛을 이용한 통기비투수 장치에 있어서, 하우징 관통공으로 쉽게 장착할 수 있는 한편 충분한 장착력을 얻을 수 있는 통기비투수 장치를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 통기비투수 장치의 한 실시형태를 도시하는 분해상태의 종단면도,
도 2는 도 1의 통기비투수 장치 중 통기비투수 유닛을 조립한 상태를 도시하는 종단면도, 및
도 3은 도 1의 통기비투수 장치를 조립한 상태를 도시하는 종단면도이다.

도 1은, 본 발명에 의한 통기비투수 장치를 분해상태에서 도시하고, 도 2는, 도 1 중에서 통기비투수 유닛(어셈블리)을 조립상태에서 도시하고, 도 3은, 도 1의 통기비투수 장치를 조립상태에서 도시하고 있다.

도 1은, 통기비투수 유닛(10)과, 요통기공간(X)의 경계를 이루는 하우징(20)을 도시하고 있다. 통기비투수 유닛(10)은, 하우징(20)에 형성되어 있는 관통공(21)에 장착(착탈)된다. 통기비투수 유닛(10)의 구성요소 및 관통공(21)은, 축(O)을 중심으로 하는 회전대칭형상을 이루고 있다.

통기비투수 유닛(10)은, 모두 고무제(예를 들어 불소 고무, H·NBR)의 외부 케이스(11)와 내부 케이스(12), 및 이 외부 케이스(11)와 내부 케이스(12) 사이에 협착보지되는 통기비투수 시트(필름)(13)로 이루어져 있다. 외부 케이스(11)는, 축(O) 상에 위치하는 통기공(11a)을 갖는 천판부(11b)와, 유공천판부(11b)의 도의 하면에서 늘어진 통상부(11c)를 같은 축으로 갖고 있다. 유공천판부(11b)의 내부 케이스(12)측의 면(도의 하면)은 축직교평면이며, 통상부(11c)의 내측의 축직교평면은, 시트 협착면(11b1)을 구성하고, 통상부(11c)의 외측의 축직교평면은 하우징 탄접(彈接)면(11b2)을 구성한다.

통상부(11c)의 내주면에는, 유공천판부(11b)측의 정경내원통면(11c1)과, 유공천판부(11b)의 반대측의 단부를 향해 서서히(매끈하게) 축경하는 테이퍼내원통면(11c2)이 형성되어 있다. 이 테이퍼내원통면(11c2)의 테이퍼내원통면의 축을 포함하는 단면에 있어서의 한 쌍의 모선을 이루는 각도(α)는, 15°~60°의 범위로 되어 있다. 또, 통상부(11c)의 외주면에는, 정경내원통면(11c1)의 형성 구역에 대응하는 정경외원통면(11c3)과, 테이퍼내원통면(11c2)의 형성 구역에 대응하는 환상발지돌부(11c4)가 형성되어 있다.

이상과 같이, 통상부(11c)의 내주면으로, 축을 포함하는 단면에 있어서의 한 쌍의 모선을 이루는 각도(α)가 상기 범위의 테이퍼내원통면(11c2)을 형성한 외부 케이스(11)는, 고무성형시의 형부재에서 이형시키는 것이 쉬우며, 파단의 우려가 없다.

내부 케이스(12)는, 외부 케이스(11)의 통기공(11a)에 대응하는 통기공(12a)을 축선(O) 상으로 갖는 유공원통체로 이루어져 있다. 이 내부 케이스(12)에는, 그 안쪽 단면(외부 케이스(11)의 유공천판부(11b)측의 단면)(12b)에, 복수의 동심의 환상돌기(V단면돌기)(12c)가 형성되어 있다.

또, 내부 케이스(12)의 외주면에는, 외부 케이스(11)의 정경내원통면(11c1)에 대응하는 정경외원통면(12d)과, 테이퍼내원통면(11c2)에 대응하는 테이퍼외원통면(12e)이 형성되어 있다. 이 테이퍼외원통면(12e)의 축을 포함하는 단면에 있어서의 한 쌍의 모선을 이루는 각도(α)는, 외부 케이스(11)의 테이퍼내원통면(11c2)의 동각도(α)와 동일하게 설정되어 있다. 또, 이 테이퍼외원통면(12e)의 자유상태에 있어서의 외경은, 테이퍼내원통면(11c2)의 내경보다 약간 크게(예를 들어 105%~110% 정도로) 설정되어 있으며, 내부 케이스(12)를 외부 케이스(11)의 통상부(11c)에 끼우면, 테이퍼내원통면(11c2)이 압축력을 받아 확경하고, 테이퍼외원통면(12e)이 축경한다. 한편, 정경외원통면(12d)은, 정경내원통면(11c1)과 동일 치수 또는 이보다 약간 대경이며, 정경내원통면(11c1)에 작용하는 압축력은, 테이퍼내원통면(11c2)에 작용하는 압축력보다 작다.

통기비투수 시트(13)는, 예를 들어 상품명 고어텍스로 알려져 있는 통기성은 있지만, 투수성은 없는 PTFE 시트이다. 그 통기비투수의 성질(레벨, 성능)은, 용도에 따라 여러 가지 알려져 있으며, 선택 사용된다.

도 2는, 외부 케이스(11), 내부 케이스(12), 통기비투수 시트(13)를 조립한 상태의 통기비투수 유닛(10)을 도시하고 있으며, 외부 케이스(11)와 내부 케이스(12)의 형상은, 도 1의 변형 전(자유상태)의 형상을 그리고 있다. 오버랩하고 있는 부분은 변형대를 도시하고 있다. 도 3에 대해서도 표기는 마찬가지이다. 이 조립상태에서는, 통기비투수 시트(13)가 외부 케이스(11)의 시트 협착면(11b1)과 내부 케이스(12)의 단면(12b)(환상돌기(12c))과의 사이에 협착되고, 환상돌기(12c)가 탄성변형하여 통기비투수 시트(13)를 보지한다. 또한, 환상돌기(12c)의 수는, 도시 예에서는 3개이지만, 그 수 및 유무는 임의이다.

또, 외부 케이스(11)와 내부 케이스(12)를 조립한 상태의 통기비투수 유닛(10)에서는, 도 2에서 명백한 바와 같이, 테이퍼외원통면(12e)에 의해 테이퍼내원통면(11c2)이 지름방향 바깥쪽으로 눌려 통상부(11c)가 탄성변형하고, 외부 케이스(11)와 내부 케이스(12)(테이퍼내원통면(11c2)과 테이퍼외원통면(12e))의 계합력이 높아져 발지가 꾀해진다. 이때, 환상발지돌부(11c4)는, 통상부(11c)의 변형에 따라 외경을 확대한다. 테이퍼내원통면(11c2)과 테이퍼외원통면(123)의 축을 포함하는 단면에 있어서의 한 쌍의 모선을 이루는 각도(α)를 상기 범위로 설정하는 것에 의해, 외부 케이스(11)의 성형형으로부터의 이형성을 상하게 하는 일 없이, 외부 케이스(11)와 내부 케이스(12)의 발지를 확실하게 할 수 있다. 각도(α)가, 15° 미만에서는 외부 케이스(11)와 내부 케이스(12)의 발지효과를 충분하게 얻을 수 없고, 60°를 넘으면, 외부 케이스(11)를 성형형으로부터 이형시킬 때, 파손의 우려가 증가한다. 이 각도(α)는, 특히, 20°~50°의 범위가 바람직하다.

하우징(20)의 관통공(21)에는, 외부 케이스(11)의 유공천판부(11b)와 통상부(11c)의 접속부의 R부를 피하는 여유경사면(21a)과, 외부 케이스(11)의 정경외원통면(11c3)에 대응하는 정경내원통면(21b)과, 정경내원통면(21b)보다 대경인 발지내원통면(21c)이 형성되어 있다. 정경내원통면(21b)은, 자유상태에 있어서, 외부 케이스(11)의 정경외원통면(11c3)보다 약간 대경이며, 발지내원통면(21c)은, 외부 케이스(11)의 열림방지기능을 맡기 때문에, 자유상태에 있어서 환상발지돌부(11c4)와 동일 지름 또는 약간 소경으로 하는 것이 좋다.

따라서, 도 3에서 도시하는 바와 같이, 통기비투수 유닛(10)을 하우징(20)의 관통공(21)을 끼운 상태에서는, 외부 케이스(11)의 정경외원통면(11c3)에는 거의 압축력은 작용하지 않고, 정경외원통면(11c3)(환상발지돌부(11c4))과 정경내원통면(21b)의 감합관계에 의해, 통기비투수 유닛(10)의 관통공(21) 내에서의 위치가 정해진다. 동시에 환상발지돌부(11c4)가 발지내원통면(21c) 내에서 탄성변형하는 것으로, 관통공(21)으로부터의 통기비투수 유닛(10)의 발지가 꾀해진다. 환상발지돌부(11c4)는, 관통공(21)으로의 감합상태에서, 발지내원통면(21c)보다 약간 정경내원통면(21b) 측에 위치하고 있으며, 이 때문에, 통기비투수 유닛(10)에는, 하우징 탄접면(11b2)이 하우징(20)의 외면(20a)에 밀착하는 힘이 작용한다.

이상의 실시형태에서는, 외부 케이스(11)의 테이퍼내원통면(11c2)의 축을 포함하는 단면에 있어서의 한 쌍의 모선을 이루는 각도(α)와, 내부 케이스(12)의 테이퍼외원통면(12e)의 축을 포함하는 단면에 있어서의 한 쌍의 모선을 이루는 각도(α)를 동일하게 하였지만, 상기 각도의 범위에서, 다르게 해도 좋다. 또, 외부 케이스(11)와 내부 케이스(12)는 동일한 고무재료로 하였지만, 예를 들어 안쪽의 내부 케이스(12)를, 그 고무경도가 외부 케이스(11)의 고무경도보다 높은(단단한) 재료로 구성하는 것으로, 외부 케이스(11)와 내부 케이스(12)의 결합강도를 높일 수 있다.

10 : 통기비투수 유닛
11 : 외부 케이스
11a : 통기공
11b : 유공천판부
11b1 : 시트 협착면
11b2 : 하우징 단접면
11c : 통상부
11c1 : 정경내원통면
11c2 : 테이퍼내원통면
11c3 : 정경외원통면
11c4 : 환상발지돌부
12 : 내부 케이스
12a 통기공
12b : 단면
12c : 환상돌기
12d : 정경외원통면
12e : 테이퍼외원통면
13 : 통기비투수 시트
20 : 하우징
20a : 외면
21 : 관통공
21a : 여유경사면
21b : 정경내원통면
21c : 발지내원통면
O : 축
X : 요통기공간

Claims

통기비투수 유닛과, 요통기공간의 경계를 이루는 하우징을 구비하는 통기비투수 장치로서,
상기 통기비투수 유닛은,
유공천판부와 통상부를 일체로 갖는 고무제 외부 케이스와, 상기 외부 케이스의 통상부에 들어맞는 유공원통체로 이루어지는 고무제의 내부 케이스와, 상기 외부 케이스의 유공천판부의 내부 케이스 측의 면과 상기 내부 케이스의 외부 케이스 측의 단면과의 사이에 협착되는 통기비투수 시트를 갖추고,
상기 외부 케이스의 통상부 내주면에는, 그 통상부의 유공천판부와는 반대쪽의 단부를 향해 지름을 축소하는 테이퍼내원통면이 형성되어 있으며, 내부 케이스의 외주면에는, 자유상태에서 외부 케이스의 테이퍼내원통면보다 대경이며 그 테이퍼내원통면에 감합되는 것으로 축경하는 테이퍼외원통면이 형성되어 있으며,
외부 케이스의 상기 통상부의 외주면에는, 상기 테이퍼내원통면의 바깥쪽으로 위치시켜, 환상발지돌부가 형성되어 있고,
상기 하우징은,
관통공을 가지며, 그 관통공에는, 외부 케이스의 상기 유공천판부가 하우징 표면에 당접한 상태에 있어서, 상기 환상발지돌부를 받아들이는, 자유상태의 그 환상발지돌부보다 소경인 발지내원통면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 통기비투수 장치.
제 1항에 있어서, 외부 케이스의 상기 테이퍼내원통면과, 내부 케이스의 상기 테이퍼외원통면의 축을 포함하는 단면에 있어서의 한 쌍의 모선을 이루는 각도는, 15°~60°인 것을 특징으로 하는 통기비투수 장치.
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