KR102502375B1 - 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링 - Google Patents

Abstract

개스킷(4)은, 제1 면 시일을 행하는 두꺼운 부분(21)과, 제2 면 시일을 행하는 얇은 부분(22)을 구비한다. 유체 커플링(1)의 환형의 개스킷 수납용 오목부(7)는, 개스킷(4)의 두꺼운 부분(21)을 수용하기 위한 광폭부(23)와, 개스킷(4)의 얇은 부분(22)을 수용하기 위한 협폭부(24)를 구비한다.

Description

유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링

본 발명은, 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링에 관한 것으로, 특히, 파이프 커플링 등의 유체 커플링에 있어서 면 시일을 행하는 개스킷 및 이러한 개스킷을 이용하는 여러 가지 유체 커플링에 관한 것이다.

유체 커플링으로서, 특허문헌 1에는, 제1 및 제2 파이프형 커플링 부재와, 양 커플링 부재의 맞댐 부분에 개재되는 개스킷과, 양 커플링 부재를 연결하는 나사 수단을 구비하고, 각 커플링 부재의 맞댐 단부면에, 커플링 부재끼리 맞댈 때에 개스킷이 수납되는 개스킷 수납부를 형성하기 위한 환형의 오목부가 각각 마련되며 파이프 커플링의 적정 체결 상태에서는, 제1 커플링 부재의 오목부 내면의 거의 전면이 개스킷에 밀착되고, 그 오목부로부터 노출되는 개스킷의 면이 제2 커플링 부재의 오목부 내면의 거의 전면에 밀착됨과 함께, 제1 커플링 부재의 맞댐 단부면의 오목부보다 직경 방향 내측의 부분과 제2 커플링 부재의 맞댐 단부면의 오목부보다 직경 방향 내측의 부분이 거의 전면에서 밀착되고, 제1 커플링 부재의 맞댐 단부면의 오목부보다 직경 방향 외측의 부분과 제2 커플링 부재의 맞댐 단부면의 오목부보다 직경 방향 외측의 부분도 거의 전면에서 밀착되는 파이프 커플링이 개시되어 있다.

특허문헌 1의 개스킷은, 단면이 사각형인 환형의 것이며, 제1 및 제2 파이프형 커플링 부재에 의해 형성되는 개스킷 수납용 오목부도 단면이 사각형인 것으로 이루어진다.

특허문헌 1 : 일본 특허 제3538737호 공보

유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링에 있어서, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 모든 재료를 합성 수지로 하는 경우가 있고, 이 경우에는, 금속제에 비교해서, 장기간에 걸친 시일성의 유지가 특히 중요한 과제가 된다. 또한, 금속제의 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링에 있어서도, 한층 더 시일성을 향상시키는 것이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은, 시일성을 향상시킨 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 유체 커플링용 개스킷은, 유체 커플링에 마련되는 환형의 오목부에 끼워 넣음으로써 면 시일을 행하는 개스킷으로서, 제1 면 시일을 행하는 두꺼운 부분과, 제2 면 시일을 행하는 얇은 부분을 구비하는 것을 특징으로 한다.

예컨대, 두꺼운 부분은 직경 방향의 외측 부분에, 얇은 부분은 직경 방향의 내측 부분에 마련된다. 두꺼운 부분은 직경 방향의 내측 부분에, 얇은 부분은 직경 방향의 외측 부분에 마련되도록 해도 좋다.

면 시일을 행하는 종래의 개스킷은, 통상, 단면이 사각형으로 이루어지고, 단면이 사각형이 아닌 것이라 하더라도, 두꺼운 부분 및 얇은 부분이 모두 면 시일을 행하도록 이루어지지는 않았다.

본 발명에 의하면, 두꺼운 부분 및 얇은 부분이 모두 면 시일을 행함으로써 시일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 개스킷은, 가압을 행하는 경우는 외측으로 압박되고, 진공의 경우는 내측으로 압박되기 때문에, 종래의 개스킷(O-링)에서는, 가압의 경우는 개스킷의 외경을 기준으로, 진공의 경우는 개스킷의 내경을 기준으로 설계가 행해져, 기본적으로 어느 한쪽에서만 사용되도록 되어 있었다. 이것에 대하여, 본 발명에 의하면, 직경 방향의 외측 부분을 가압용, 직경 방향의 내측 부분을 진공용으로 설정함으로써, 가압, 진공의 어느 쪽에서도 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 제1 면 시일의 압착 여유와 제2 면 시일의 압착 여유를 다른 값으로 설정할 수 있기 때문에, 시일 성능의 목표치를 용도에 따라서 최적으로 설정할 수 있다.

개스킷은, 스테인리스강(예컨대 SUS316L) 등의 금속제이어도 좋고, 퍼플루오로 엘라스토머(예컨대 등록상표 칼레쯔) 등의 불소계의 합성 수지제이어도 좋다.

개스킷의 외주면에는, 낙하 방지용 돌기가 적어도 1개 마련되는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 유체 커플링에 개스킷을 장착했을 때에 환형의 오목부(개스킷 수납용 오목부)로부터 개스킷이 탈락하는 것을 방지할 수 있다.

두꺼운 부분 및 얇은 부분 중 어느 한쪽이 금속으로 형성되고, 다른 한쪽이 합성 수지로 형성되는 경우가 있다. 이와 같이 하면, 금속제 시일 구조와 합성 수지제 시일 구조가 모두 마련되게 되어, 매우 높은 시일성을 얻을 수 있다. 이 경우의 제1 및 제2 부재는 금속제인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 유체 커플링은, 제1 유체 통로를 갖는 제1 부재와, 제2 유체 통로를 가지며, 제1 부재에 유체가 밀폐되도록 접속되는 제2 부재와, 양쪽 부재의 맞댐 부분에 개재되는 개스킷과, 양쪽 부재를 연결하는 나사 수단을 구비하고, 각 부재의 맞댐 단부면에, 부재끼리 맞댈 때에 개스킷이 수납되는 환형의 개스킷 수납용 오목부가 마련되는 유체 커플링에 있어서, 개스킷 수납용 오목부는, 개스킷의 두꺼운 부분을 수용하기 위한 광폭부와, 개스킷의 얇은 부분을 수용하기 위한 협폭부를 구비하고, 개스킷이 상기 어느 한 항에 기재된 유체 커플링용 개스킷으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

개스킷의 두꺼운 부분을 개스킷 수납용 오목부의 광폭부에 제1 압착 여유를 두고 끼워 넣고, 개스킷의 얇은 부분을 개스킷 수납용 오목부의 협폭부에 제2 압착 여유를 두고 끼워 넣는다.

제1 압착 여유와 제2 압착 여유는 동일한 값이어도 좋지만, 다른 값인 것이 보다 바람직하다. 압착 여유를 다르게 하는 경우, 고온시에 직경 방향 내측 부분에 균열이 발생하는 것을 억제하기 위해, 내측의 압착 여유(압착율)를 줄이는 것이 보다 바람직하다.

제1 및 제2 부재는, 개스킷이 금속제로 이루어지는 것에 대응하여, 스테인리스강 등의 금속제이어도 좋고, 개스킷이 합성 수지제로 이루어지는 것에 대응하여, PFA(테트라플루오로에틸렌ㆍ퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체) 등의 합성 수지제이어도 좋다.

스테인리스강제의 유체 커플링에서는, 반도체 제조 과정에서 사용되는 예컨대 산성 불화암모늄 등과 같이 금속을 부식시키는 성질이 높은 것에 대하여 충분한 내구성을 확보할 수 없는 경우가 있고, 스테인리스강제 대신에 합성 수지제로 함으로써 내구성이 향상된다. 합성 수지의 경우에는, 금속제인 것에 비교해서, 형상의 시간의 경과에 따른 변화(응력 완화, 콜드 플로우 등)가 크고, 맞댐 부분에서의 부재 사이에 생기는 면압이 서서히 저하되어, 이것에 의해 유체가 누설될 우려가 있지만, 두꺼운 부분 및 얇은 부분이 모두 면 시일을 행함으로써, 합성 수지제라 하더라도 충분한 시일성이 확보된다.

상기 유체 커플링에 있어서, 제1 부재 및 제2 부재는, 모두 파이프형 커플링 부재이어도 좋고, 또한, 제1 부재는, 볼트 삽입 관통 구멍을 갖는 플랜지부가 마련된 파이프형 커플링 부재이며, 제2 부재는, 암나사부를 갖는 접속부가 마련된 부재이어도 좋다.

유체 커플링에 흐르는 유체는, 기체이어도 좋고 액체이어도 좋다. 제2 부재는, 예컨대, 알루미늄제의 가스 챔버이어도 좋고, 또한 밸브 등의 유체 제어 기기이어도 좋고, 집적화 유체 제어 장치에서 사용되는 통로 블록 등이어도 좋다.

본 발명의 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링에 의하면, 두꺼운 부분 및 얇은 부분이 모두 면 시일을 행함으로써, 시일성을 향상시킬 수 있음과 함께, 가압, 진공의 어느 쪽에서도 사용할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 의한 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링의 제1 실시형태의 전체 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 2는, 제1 실시형태의 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링의 주요부의 체결전의 형상을 나타내는 확대 종단면도이다.
도 3은, 제1 실시형태의 유체 커플링용 개스킷의 확대 종단면도이다.
도 4는, 본 발명에 의한 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링의 제2 실시형태의 전체 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 5는, 본 발명에 의한 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링의 제3 실시형태의 전체 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 6은, 본 발명에 의한 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링의 제4 실시형태의 전체 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 7은, 본 발명에 의한 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링의 제5 실시형태의 전체 구성을 나타내는 종단면도이다.

본 발명의 실시형태를, 이하 도면을 참조하여 설명한다.

도 1부터 도 3까지는, 본 발명에 의한 유체 커플링의 제1 실시형태를 나타내고 있다. 또, 도 1은, 유체 커플링을 체결한 후의 상태를 나타내고, 도 2 및 도 3은, 유체 커플링을 체결하기 전의 형상을 나타내고 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 유체 커플링(1)은, 파이프 커플링이며, 서로 연통되는 유체 통로를 갖는 제1 및 제2 파이프형 커플링 부재(2, 3)와, 양 커플링 부재(2, 3) 사이에 개재되는 원환형 개스킷(4)과, 제1 커플링 부재(2)에 끼워지는 대략 원통형의 수나사 부재(5)와, 제2 커플링 부재(3)에 끼워지는 대략 원통형의 암나사 부재(6)를 구비한다.

커플링 부재(2, 3), 개스킷(4), 수나사 부재(5) 및 암나사 부재(6)는, 모두 합성 수지제로 이루어진다.

각 커플링 부재(2, 3)는, 내주가 유체 통로가 되는 원통형의 슬리브 본체(11, 13)와, 그 맞댐 단부에 일체로 마련되는 플랜지(12, 14)로 이루어지며, 동일 형상으로 이루어진다.

개스킷(4)은, 양 커플링 부재(2, 3)의 맞댐 단부면 사이에서 면 시일을 형성함으로써 시일성을 얻게 된다. 양 커플링 부재(2, 3)는, 맞댐면에 있어서 서로 대칭이 되도록 형성되고, 개스킷(4)도, 중심면에 있어서 대칭이 되도록 형성된다. 개스킷(4)의 내경은, 각 커플링 부재(2, 3)의 내경과 같게 이루어진다.

커플링 부재(2, 3)의 맞댐 단부면에는, 개스킷(4)을 수용하기 위한 환형의 오목부(7)가 형성된다. 커플링 부재(2, 3)의 맞댐 단부는, 오목부(7)의 직경 방향 내측 및 직경 방향 외측의 양쪽에서 서로 맞대어지고, 환형의 오목부(7)는, 직경 방향 내측 및 직경 방향 외측의 어느 쪽으로도 개구되지 않은 형상으로 이루어진다. 환형의 오목부(7)는, 직경 방향 내측으로 개구된 형상으로 이루어져도 좋다.

수나사 부재(5)는, 원통형의 본체(15)와, 본체(15)의 우측 단부면(맞댐 단부면)으로부터 우측(축방향)으로 돌출되어 양 커플링 부재(2, 3)의 맞댐부 외주면을 덮는 원통형 커버부(16)와, 본체(15)의 우측 단부(맞댐 단부)의 외주에 마련되는 수나사부(17)와, 본체(15)의 좌측 단부(맞댐 단부의 반대쪽)의 외주에 마련되는 육각 결합부(18)를 갖는다. 수나사 부재(5)는, 제1 커플링 부재(2)에 좌측으로부터 끼워져, 그 본체(15) 우측면이 제1 커플링 부재(2)의 플랜지(12)의 좌측면에 좌측으로부터 접촉된다.

암나사 부재(6)는, 캡너트로 칭해지는 것으로, 제2 커플링 부재(3)에 우측으로부터 끼워진다. 암나사 부재(6)는, 본체(19)와, 본체(19)의 우측 단부에 마련되는 내향 플랜지(20)를 갖는다. 본체(19)의 좌측 단부의 내주에는, 수나사 부재(5)의 수나사부(17)에 나사 결합되는 암나사부(19a)가 형성된다. 내향 플랜지(20)는, 제2 커플링 부재(3)의 슬리브 본체(13)의 주위에 끼워져, 제2 커플링 부재(3)의 플랜지(14)의 우측면에 우측으로부터 접촉된다.

수나사 부재(5)의 커버부(16)의 내경은, 제1 및 제2 커플링 부재(2, 3)의 플랜지(12, 14)의 외경보다 약간 크고, 외경은, 암나사 부재(6)의 내경보다 약간 작게 이루어진다.

제2 커플링 부재(3)의 플랜지(14)와 암나사 부재(6)의 내향 플랜지(20) 사이에 동시 회전 방지 수단으로서의 스러스트 와셔(8)가 개재된다.

스러스트 와셔(8)는, 합성 수지제로 이루어져도 좋고, 스테인리스강 표면에 Ni(니켈)-P(인)+PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 복합 피막이 형성되고 또한 열처리가 실시된 것 등으로 이루어져도 좋다.

개스킷(4)은, 단면이 T자형으로 이루어지고, 제1 면 시일을 행하는 직경 방향 외측의 단면이 대략 사각형인 두꺼운 부분(21)과, 제2 면 시일을 행하는 직경 방향 내측의 단면이 대략 사각형인 얇은 부분(22)을 구비한다.

개스킷(4)의 형상에 대응하여, 개스킷 수납용 오목부(7)는, 직경 방향 외측의 단면이 대략 사각형인 광폭부(23)와, 직경 방향 내측의 단면이 대략 사각형인 협폭부(24)를 구비한다.

개스킷(4)의 두꺼운 부분(21)은, 그의 거의 전면에서 개스킷 수납용 오목부(7)의 광폭부(23)의 내면에 밀착되고, 개스킷(4)의 얇은 부분(22)은, 그의 거의 전면에서 개스킷 수납용 오목부(7)의 협폭부(24)의 내면에 밀착된다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 개스킷(4)의 두꺼운 부분(21), 얇은 부분(22) 및 이들의 경계에 형성되는 각 코너 부분은 둥글게 형성되고, 이것에 대응하여, 개스킷 수납용 오목부(7)의 광폭부(23), 협폭부(24) 및 이들의 경계에 형성되는 각 코너 부분도 둥글게 형성된다.

개스킷(4)의 얇은 부분(22)의 직경 방향 내측면에는, 직경 방향 외측을 향해 볼록해지는 곡면부(22a)가 형성된다. 이 곡면부(22a)가 마련되는 것에 의해, 고온일 때에도, 얇은 부분(22)의 직경 방향 내측면이 직경 방향 내측으로 비어져 나오는(직경 방향 내측을 향해 볼록해지는) 것이 방지된다.

개스킷(4)의 두꺼운 부분(21)의 직경 방향 외측면에는, 직경 방향 외측을 향해 돌출되는 2개의 리브(단면이 반원형인 환형의 돌기, 25)가 대칭으로 형성된다. 이 리브(25)가 마련되는 것에 의해, 유체 커플링(1)에 개스킷(4)을 장착했을 때 개스킷 수납용 오목부(7)로부터 개스킷(4)이 탈락하는 것을 방지할 수 있다. 리브(25)의 높이는, 예컨대 0.1∼0.2 mm로 이루어진다.

상기 제1 실시형태의 유체 커플링(1)에 있어서, 개스킷(4)의 직경 방향 외측의 두꺼운 부분(21)은, 유체의 가압을 행하는 경우를 고려하여 설계되고, 개스킷(4)의 직경 방향 내측의 얇은 부분(22)은, 유체의 진공을 행하는 경우를 고려하여 설계된다. 또한, 두꺼운 부분(21)에 의한 제1 면 시일의 압착 여유(또는 압착율)와 얇은 부분(22)에 의한 제2 면 시일의 압착 여유(또는 압착율)는, 각각 별개로 바람직한 값(통상은 상이한 값)으로 설정된다. 이렇게 해서, 개스킷(4)의 두꺼운 부분(21) 및 얇은 부분(22)이 모두 각각 면 시일을 행함으로써 우수한 시일성을 얻을 수 있다.

도 4는, 본 발명에 의한 유체 커플링의 제2 실시형태를 나타내고 있다. 또, 도 4는, 유체 커플링을 체결한 후의 상태를 나타내고 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 유체 커플링(31)은, 파이프 커플링이며, 서로 연통되는 유체 통로를 갖는 제1 및 제2 파이프형 커플링 부재(32, 33)와, 양 커플링 부재(32, 33) 사이에 개재되는 원환형 개스킷(34)과, 제1 커플링 부재(32)에 끼워지는 대략 원통형의 수나사 부재(35)와, 제2 커플링 부재(33)에 끼워지는 대략 원통형의 암나사 부재(36)를 구비한다.

커플링 부재(32, 33), 개스킷(34), 수나사 부재(35) 및 암나사 부재(36)는, 모두 금속제로 이루어진다.

각 커플링 부재(32, 33)는, 내주가 유체 통로가 되는 원통형의 슬리브 본체(41, 43)와, 그 맞댐 단부에 일체로 마련되는 플랜지(42, 44)로 이루어지며, 동일 형상으로 이루어진다.

개스킷(34)은, 양 커플링 부재(32, 33)의 맞댐 단부면 사이에서 면 시일을 형성함으로써 시일성을 얻게 된다. 양 커플링 부재(32, 33)는, 맞댐면에 있어서 서로 대칭이 되도록 형성되고, 개스킷(34)도 중심면에 있어서 대칭이 되도록 형성된다. 개스킷(34)의 내경은, 각 커플링 부재(32, 33)의 내경과 같게 이루어진다.

커플링 부재(32, 33)의 맞댐 단부면에는, 개스킷(34)을 수용하기 위한 환형의 오목부(37)가 형성된다. 커플링 부재(32, 33)의 맞댐 단부는, 오목부(37)의 직경 방향 외측에서 서로 맞대어지고, 환형의 오목부(37)는, 직경 방향 내측으로 개구된 형상으로 이루어진다.

제2 커플링 부재(33)의 플랜지(44)와 암나사 부재(36)의 내향 플랜지 사이에 동시 회전 방지 수단으로서의 스러스트 와셔(38)가 개재된다.

수나사 부재(35), 암나사 부재(36) 및 스러스트 와셔(38)의 형상은, 제1 실시형태와 동일하게 이루어진다. 이들에 관한 상세한 설명은 생략한다.

개스킷(34)은, 단면이 T자형으로 이루어지고, 제1 면 시일을 행하는 직경 방향 외측의 단면이 대략 사각형인 두꺼운 부분(51)과, 제2 면 시일을 행하는 직경 방향 내측의 단면이 대략 사각형인 얇은 부분(52)을 구비한다.

개스킷(34)의 형상에 대응하여, 개스킷 수납용 오목부(37)는, 직경 방향 외측의 단면이 대략 사각형인 광폭부(53)와, 직경 방향 내측의 단면이 대략 사각형인 협폭부(54)를 구비한다.

개스킷(34)의 두꺼운 부분(51)은, 그의 거의 전면에서 개스킷 수납용 오목부(37)의 광폭부(53)의 내면에 밀착되고, 개스킷(34)의 얇은 부분(52)은, 그의 거의 전면에서 개스킷 수납용 오목부(37)의 협폭부(54)의 내면에 밀착된다.

제1 실시형태의 것에 대하여, 커플링 부재(32, 33) 및 개스킷(34)이 금속제로 이루어짐에 따라, 개스킷(34)의 두꺼운 부분(51), 얇은 부분(52) 및 이들의 경계에 형성되는 각 코너 부분에는 큰 둥근 부분은 없고, 이것에 대응하여, 개스킷 수납용 오목부(37)의 광폭부(53), 협폭부(54) 및 이들의 경계에 형성되는 각 코너 부분에도 큰 둥근 부분은 마련되지 않는다. 또한, 개스킷(34)의 얇은 부분(52)의 직경 방향 내측면의 곡면부 및 개스킷(34)의 두꺼운 부분(51)의 외주면의 리브도 생략된다.

상기 제2 실시형태의 유체 커플링(31)에 있어서, 개스킷(34)의 직경 방향 외측의 두꺼운 부분(51)은, 유체의 가압을 행하는 경우를 고려하여 설계되고, 개스킷(34)의 직경 방향 내측의 얇은 부분(52)은, 유체의 진공을 행하는 경우를 고려하여 설계된다. 또한, 두꺼운 부분(51)에 의한 제1 면 시일의 압착 여유(또는 압착율)와 얇은 부분(52)에 의한 제2 면 시일의 압착 여유(또는 압착율)는, 각각 별개로 바람직한 값(통상은 상이한 값)으로 설정된다. 이렇게 해서, 개스킷(34)의 두꺼운 부분(51) 및 얇은 부분(52)이 모두 각각 면 시일을 행함으로써 우수한 시일성을 얻을 수 있다.

또, 제2 실시형태의 각 커플링 부재(32, 33)의 맞댐 단부면에는, 도시를 생략했지만, 개스킷(34)을 누르는 환형 돌기가 마련되도록 해도 좋다.

도 5는, 본 발명에 의한 유체 커플링의 제3 실시형태를 나타내고 있다. 또, 도 5는, 유체 커플링을 체결한 후의 상태를 나타내고 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 유체 커플링(61)은, 파이프 커플링이며, 서로 연통되는 유체 통로를 갖는 제1 및 제2 파이프형 커플링 부재(62, 63)와, 양 커플링 부재(62, 63) 사이에 개재되는 제1 및 제2 원환형 개스킷(64, 65)과, 제1 커플링 부재(62)에 끼워지는 대략 원통형의 수나사 부재(66)와, 제2 커플링 부재(63)에 끼워지는 대략 원통형의 암나사 부재(67)를 구비한다.

커플링 부재(62, 63), 제1 개스킷(64), 수나사 부재(66) 및 암나사 부재(67)는, 모두 금속제로 이루어지고, 제2 개스킷(65)은 합성 수지제로 이루어진다.

각 커플링 부재(62, 63)는, 내주가 유체 통로가 되는 원통형의 슬리브 본체(71, 73)와, 그 맞댐 단부에 일체로 마련되는 플랜지(72, 74)로 이루어지며, 동일 형상으로 이루어진다.

제1 및 제2 개스킷(64, 65)은, 양 커플링 부재(62, 63)의 맞댐 단부면 사이에서 면 시일을 형성함으로써 시일성을 얻게 된다. 양 커플링 부재(62, 63)는, 맞댐면에 있어서 서로 대칭이 되도록 형성되고, 제1 및 제2 개스킷(64, 65)도, 중심면에 있어서 대칭이 되도록 형성된다. 제1 개스킷(64)의 내경은, 각 커플링 부재(62, 63)의 내경과 같게 이루어진다.

커플링 부재(62, 63)의 맞댐 단부면에는, 제1 및 제2 개스킷(64, 65)을 수용하기 위한 환형의 오목부(68)가 형성된다. 커플링 부재(62, 63)의 맞댐 단부는, 오목부(68)의 직경 방향 외측에서 서로 맞대어지고, 환형의 오목부(68)는, 직경 방향 내측으로 개구된 형상으로 이루어진다.

제2 커플링 부재(63)의 플랜지(74)와 암나사 부재(67)의 내향 플랜지 사이에 동시 회전 방지 수단으로서의 스러스트 와셔(69)가 개재된다.

수나사 부재(66), 암나사 부재(67) 및 스러스트 와셔(69)의 형상은, 제1 실시형태와 동일하게 이루어짐에 따라, 이들에 관한 상세한 설명은 생략한다.

제1 및 제2 개스킷(64, 65)은, 그의 합한 형상의 단면이 T자형이 되고, 제1 면 시일을 행하는 직경 방향 외측의 단면이 대략 사각형인 두꺼운 부분(81)과, 제2 면 시일을 행하는 직경 방향 내측의 단면이 대략 사각형인 얇은 부분(82)을 형성한다.

제1 개스킷(64)은, 얇은 부분(82)을 구성하고, 그 외주면에 단면이 반원형인 환형의 오목부(64a)가 형성되며, 제2 개스킷(65)은, 두꺼운 부분(81)을 구성하고, 그 내주면에 환형의 볼록부(65a)가 형성된다. 그리고, 오목부(64a)와 볼록부(65a)가 끼워 맞춰지는 것에 의해, 제1 및 제2 개스킷(64, 65)은, 전체적으로 단면이 T자형인 환형의 개스킷을 구성한다.

제1 및 제2 개스킷(64, 65)의 형상에 대응하여, 개스킷 수납용 오목부(68)는, 직경 방향 외측의 단면이 대략 사각형인 광폭부(83)와, 직경 방향 내측의 단면이 대략 사각형인 협폭부(84)를 구비한다.

두꺼운 부분(81)을 구성하는 제2 개스킷(65)은, 그의 노출되는 면 거의 전면에서 개스킷 수납용 오목부(68)의 광폭부(83)의 내면에 밀착되고, 얇은 부분(82)을 구성하는 제1 개스킷(64)은, 그의 노출되는 면 거의 전면에서 개스킷 수납용 오목부(68)의 협폭부(84)의 내면에 밀착된다.

커플링 부재(62, 63)의 슬리브 본체(71, 73)의 맞댐 단부면에는, 제1 개스킷(64)을 누르는 환형 돌기(71a, 73a)가 마련된다.

상기 제3 실시형태의 유체 커플링(61)에 있어서, 두꺼운 부분(81)을 형성하는 직경 방향 외측의 개스킷(65)은, 유체의 가압을 행하는 경우를 고려하여 설계되고, 얇은 부분(82)을 형성하는 직경 방향 내측의 개스킷(64)은, 유체의 진공을 행하는 경우를 고려하여 설계된다. 또한, 두꺼운 부분(81)에 의한 제1 면 시일의 압착 여유(또는 압착율)와 얇은 부분(82)에 의한 제2 면 시일의 압착 여유(또는 압착율)는, 각각 별개로 바람직한 값(통상은 다른 값)으로 설정된다. 그리고, 금속제 개스킷(64)에 의하면, 형상의 시간의 경과에 따른 변화가 금속제인 것에 비교해서 크다는 합성 수지제의 개스킷(65)의 단점이 보충되고, 합성 수지제의 개스킷(65)에 의하면, 산성 불화암모늄 등과 같은 금속을 부식시키는 유체에 대한 금속제 개스킷(64)의 단점이 보충된다. 이렇게 해서, 금속제 개스킷(64) 및 합성 수지제 개스킷(65)이 모두 각각 면 시일을 행함으로써, 우수한 시일성을 얻을 수 있다.

도 6은, 본 발명에 의한 유체 커플링의 제4 실시형태를 나타내고 있고, 유체 커플링(91)은, 서로 연통되는 유체 통로를 갖는 제1 및 제2 커플링 부재(92, 93)와, 양 커플링 부재(92, 93) 사이에 개재되는 원환형 개스킷(4)과, 양 커플링 부재(92, 93)를 결합하는 복수(하나 또는 복수)의 볼트(94)를 구비한다.

개스킷(4)은, 제1 실시형태의 것과 동일한 것으로 이루어진다.

각 커플링 부재(92, 93)는, 내주가 유체 통로가 되는 원통형의 슬리브(95)와, 이것과는 별도의 부재인 플랜지(96)로 이루어지며, 맞대어지는 슬리브(95)끼리 및 플랜지(96)끼리 모두 동일한 형상으로 이루어진다.

각 볼트(94)는, 육각 구멍이 형성된 헤드부(97)와, 축부(98)로 이루어지며, 축부(98)는, 선단 부분에 수나사(98a)가 형성되고 나머지 부분(98b)에는 수나사가 형성되지 않은 것으로 이루어진다.

각 커플링 부재(92, 93)의 슬리브(95)는 서로 맞대어지고, 그 맞댐 단부의 외주에는 플랜지부(95a)가 마련되며, 맞댐 단부면에는, 개스킷(4)을 수용하기 위한 오목부(7)가 형성된다.

개스킷(4)을 수용하기 위한 오목부(7)는, 개스킷(4)이 제1 실시형태의 것과 동일한 것으로 이루어짐에 따라서, 제1 실시형태의 것과 동일한 것으로 이루어진다.

즉, 개스킷(4)은, 단면이 T자형으로 이루어지고, 제1 면 시일을 행하는 직경 방향 외측의 단면이 대략 사각형인 두꺼운 부분(21)과, 제2 면 시일을 행하는 직경 방향 내측의 단면이 대략 사각형인 얇은 부분(22)을 구비한다. 개스킷(4)의 형상에 대응하여, 개스킷 수납용 오목부(7)는, 직경 방향 외측의 단면이 대략 사각형인 광폭부(23)와, 직경 방향 내측의 단면이 대략 사각형인 협폭부(24)를 구비한다. 그리고, 개스킷(4)의 두꺼운 부분(21)은, 그의 거의 전면에서 개스킷 수납용 오목부(7)의 광폭부(23)의 내면에 밀착되고, 개스킷(4)의 얇은 부분(22)은, 그의 거의 전면에서 개스킷 수납용 오목부(7)의 협폭부(24)의 내면에 밀착된다.

각 커플링 부재(92, 93)의 플랜지(96)는, 슬리브(95)에 의해 삽입 관통되는 관통 구멍(96a)을 가지며, 슬리브(95)에 끼워 맞춰진 상태로 서로 맞대어진다. 플랜지(96)의 맞댐 단부의 내주에는, 슬리브(95)의 플랜지부(95a)를 끼워 넣는 오목부(96b)가 형성된다.

플랜지(96)에는, 볼트(94)가 삽입되는 구멍으로서, 맞댐 단부면측의 축삽입 관통 구멍(99) 및 이것에 이어져 맞댐 단부면의 반대쪽까지 신장되는 나사 구멍(100)이 형성된다.

한 쌍의 플랜지(96)는, 맞댐 단부면측에 축삽입 관통 구멍(99)이, 맞댐 단부면 반대쪽에 나사 구멍(100)이 있는 대향형의 배치로 이루어진다.

상기 제4 실시형태의 유체 커플링(91)에 의하면, 시일 부분이 제1 실시형태의 유체 커플링(1)과 동일하게 이루어지기 때문에, 제1 실시형태의 것과 마찬가지로 우수한 시일성을 얻을 수 있다.

또, 상기 제4 실시형태에 있어서, 각 커플링 부재(92, 93)는, 슬리브(95) 및 플랜지(96)로 이루어져 있지만, 커플링 부재의 구성은 이것에 한정되는 것이 아니다. 각 커플링 부재는, 예컨대 1개의 부재로 이루어져도 좋고, 3 이상의 부재로 이루어져도 좋고, 각 부재의 형상에 관해서도 여러 가지 변경이 가능하다.

또한, 상기 제1부터 제4까지의 각 실시형태는, 파이프 커플링으로 이루어지지만, 상기 개스킷(4, 34, 64, 65)을 사용하는 시일 구성은, 파이프 커플링 이외의 유체 커플링으로서, 각종 장치의 커플링 부분에 적용할 수 있다. 그 일례로서, 도 7에 유체 커플링의 제5 실시형태를 나타낸다.

도 7에 있어서, 유체 커플링(101)은, 서로 연통되는 유체 통로를 갖는 제1 및 제2 부재(92, 102)와, 양쪽 부재(92, 102) 사이에 개재되는 원환형 개스킷(4)과, 양 커플링 부재(92, 102)를 결합하는 복수(하나 또는 복수)의 볼트(94)를 구비한다. 제1 부재(92)는, 제4 실시형태의 한쪽의 커플링 부재(92)와 동일한 파이프형 커플링 부재이며, 제2 부재(102)는, 반도체 제조 장치의 가스 공급부에서 사용되는 알루미늄제의 챔버 부분이다.

제1 부재(92)에 관해서는, 제4 실시형태의 것과 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 제2 부재(102)에는, 암나사부(103a)를 갖는 접속부(103)가 마련된다.

개스킷(4) 및 이것을 수용하기 위한 오목부(7)는, 제4 실시형태의 것과 거의 동일하게 이루어진다.

즉, 개스킷(4)은, 단면이 T자형으로 이루어지고, 제1 면 시일을 행하는 직경 방향 외측의 단면이 대략 사각형인 두꺼운 부분(21)과, 제2 면 시일을 행하는 직경 방향 내측의 단면이 대략 사각형인 얇은 부분(22)을 구비한다. 개스킷(4)의 형상에 대응하여, 개스킷 수납용 오목부(7)는, 직경 방향 외측의 단면이 대략 사각형인 광폭부(23)와, 직경 방향 내측의 단면이 대략 사각형인 협폭부(24)를 구비한다. 그리고, 개스킷(4)의 두꺼운 부분(21)은, 그의 거의 전면에서 개스킷 수납용 오목부(7)의 광폭부(23)의 내면에 밀착되고, 개스킷(4)의 얇은 부분(22)은, 그의 거의 전면에서 개스킷 수납용 오목부(7)의 협폭부(24)의 내면에 밀착된다.

또, 도 7에 나타내는 실시형태에서는, 오목부(7)는 직경 방향 내측으로 개구된 형상으로 이루어진다.

상기 제5 실시형태의 유체 커플링(101)에 의하면, 시일 부분이 제1 실시형태의 유체 커플링(1)과 동일하게 이루어지기 때문에, 제1 실시형태의 것과 마찬가지로 우수한 시일성을 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 시일성의 향상이 항상 과제가 되는 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링에 있어서, 그 시일성을 향상시킬 수 있기 때문에, 유체 커플링용 개스킷 및 유체 커플링의 성능 향상에 기여할 수 있다.

1, 31, 61, 91, 101: 유체 커플링
2, 32, 62, 92: 커플링 부재(제1 부재)
3, 33, 63, 93: 커플링 부재(제2 부재)
4, 34, 64, 65: 개스킷
5, 35, 66: 수나사 부재(나사 수단)
6, 36, 67: 암나사 부재(나사 수단)
7, 37, 68: 개스킷 수납용 오목부
21, 51, 81: 두꺼운 부분
22, 52, 82: 얇은 부분
23, 53, 83: 광폭부
24, 54, 84: 협폭부
25: 리브(환형의 돌기)
94: 볼트(나사 수단)
96: 플랜지
99: 축삽입 관통 구멍(볼트 삽입 관통 구멍)
100: 나사 구멍(볼트 삽입 관통 구멍)
102: 제2 부재
103a: 암나사부(나사 수단)
103: 접속부

Claims (6)

1. 제1 및 제2 커플링 부재의 대향면에 마련되는 환형의 오목부에 끼워 넣음으로써 면 시일을 행하는 개스킷으로서,
   제1 면 시일을 행하는 두꺼운 부분과, 제2 면 시일을 행하는 얇은 부분을 구비하고, 상기 얇은 부분에 의한 제2 면 시일의 압착율은 상기 두꺼운 부분에 의한 제1 면 시일의 압착율에 비해 작은 값으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 커플링용 개스킷.
2. 제1 및 제2 커플링 부재의 대향면에 마련되는 환형의 오목부에 끼워 넣음으로써 면 시일을 행하는 개스킷으로서,
   제1 면 시일을 행하는 두꺼운 부분과, 제2 면 시일을 행하는 얇은 부분을 구비하고, 상기 두꺼운 부분에 의한 제1 면 시일의 압착 여유와 상기 얇은 부분에 의한 제2 면 시일의 압착 여유는 상이한 값으로 설정되며,
   외주면에 낙하 방지용 돌기가 2개 이상 마련되어 있고, 상기 낙하 방지용 돌기 내의 적어도 하나는, 상기 제1 커플링 부재의 환형 오목부에, 상기 제1 및 제2 커플링 부재의 체결력에 의해 압접되며, 상기 낙하 방지용 돌기 내의 적어도 하나는, 상기 제2 커플링 부재의 환형의 오목부에, 상기 제1 및 제2 커플링 부재의 체결력에 의해 압접되는 것을 특징으로 하는 유체 커플링용 개스킷.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   두꺼운 부분 및 얇은 부분 중 어느 하나가 금속으로 형성되고, 다른 하나가 합성 수지로 형성되는 것인, 유체 커플링용 개스킷.
4. 제1 유체 통로를 갖는 제1 부재와, 제2 유체 통로를 가지며, 제1 부재에 유체가 밀폐되도록 접속되는 제2 부재와, 양쪽 부재의 맞댐 부분에 개재되는 개스킷과, 양쪽 부재를 연결하는 나사 수단을 구비하고, 각 부재의 맞댐 단부면에, 부재끼리 맞댈 때에 개스킷이 수납되는 환형의 개스킷 수납용 오목부가 마련되는 유체 커플링에 있어서,
   개스킷 수납용 오목부는, 개스킷의 두꺼운 부분을 수용하기 위한 광폭부와, 개스킷의 얇은 부분을 수용하기 위한 협폭부를 구비하고, 개스킷이 제1항 또는 제2항에 기재된 유체 커플링용 개스킷으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체 커플링.
5. 제 4항에 있어서,
   제1 부재 및 제2 부재는 모두 파이프형 커플링 부재인 것인, 유체 커플링.
6. 제 4항에 있어서,
   제1 부재는, 볼트 삽입 관통 구멍을 갖는 플랜지가 마련되는 파이프형 커플링 부재이고, 제2 부재는, 암나사부를 갖는 접속부가 마련되는 부재인 것인, 유체 커플링.

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