KR102647284B1 - 개스킷의 장착 구조 - Google Patents

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도시히데 이이다
도모유키 고이케
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니폰 필라고교 가부시키가이샤
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Abstract

개스킷의 장착 구조는 장착 부재(3)와 개스킷(1)을 구비한다. 장착 부재(3)는 제 1 베이스부(11), 제 1 베이스부(11)에 돌출되도록 마련된 외측 통부(13), 제 1 베이스부(11)에 외측 통부(13)와 동일 방향으로 돌출되도록 또한 외측 통부(13)의 직경 방향 안쪽에 마련된 내측 통부(15), 및 제 1 베이스부(11)와 외측 통부(13)와 내측 통부(15) 사이에 마련된 홈부(17)를 갖는다. 개스킷(1)은 통 형상의 제 2 베이스부(42), 홈부(17)에 압입되도록 제 2 베이스부(12)에 돌출되도록 마련된 통 형상의 외측 돌출부(44), 및 내측 통부(15)와 축심 방향으로 압접하도록 제 2 베이스부(42)에 돌출되도록 마련되고, 내측 통부(15)와 압접할 때에 외측 돌출부(42)와의 사이에 내측 통부(15)를 직경 방향에 두도록 외측 돌출부(42)의 직경 방향 안쪽에 마련된 통 형상의 내측 돌출부(46)를 갖는다.

Description

개스킷의 장착 구조
본 발명은 개스킷의 장착 구조에 관한 것이다.
종래, 반도체 제조 등의 기술분야의 제조 장치에 있어서 사용될 수 있는 개스킷의 장착 구조가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이러한 종류의 개스킷의 장착 구조에 있어서는 개스킷이 H형 단면으로 형성되어, 이 개스킷의 오목부가 장착 부재의 돌기부를 끼워 넣도록 구성되어 있다.
특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 제2006-307983호
종래와 같은 개스킷의 장착 구조에 의하면, 장착 부재에의 개스킷의 장착에 의해, 개스킷의 직경 방향에 시일력을 발생시켜, 개스킷과 장착 부재 사이를 시일할 수 있다. 그러나, 개스킷의 시일 성능은 충분하다고는 할 수 없으며, 시일 성능의 가일층의 향상이 요망되고 있었다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 개스킷과 장착 부재 사이의 시일 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유체의 유통 구멍을 갖는 제 1 베이스부, 상기 제 1 베이스부에 돌출되도록 마련된 외측 통부, 통 구멍이 상기 유통 구멍과 연통된 상태에서 상기 제 1 베이스부에 상기 외측 통부와 동일 방향으로 돌출되도록 또한 상기 외측 통부의 직경 방향 안쪽에 마련된 내측 통부 및, 상기 외측 통부가 돌출되는 방향을 향해 개구하도록 상기 제 1 베이스부와 상기 외측 통부와 상기 내측 통부 사이에 마련된 홈부를 갖는 장착 부재와, 통 형상의 제 2 베이스부, 상기 장착 부재의 홈부에 압입될 수 있도록 상기 제 2 베이스부에 돌출되도록 마련된 통 형상의 외측 돌출부 및, 상기 장착 부재의 내측 통부와 축심 방향으로 압접할 수 있도록 상기 제 2 베이스부에 돌출되도록 마련되고, 상기 장착 부재의 내측 통부와 압접할 때에 상기 외측 돌출부와의 사이에 상기 장착 부재의 내측 통부를 직경 방향으로 배치하도록 상기 외측 돌출부의 직경 방향 안쪽에 마련된 통 형상의 내측 돌출부를 갖는 개스킷을 구비한 개스킷의 장착 구조이다.
이 구성에 의하면, 상기 개스킷의 외측 돌출부를 상기 장착 부재의 홈부에 압입하여, 상기 개스킷과 상기 장착 부재 사이에 직경 방향으로 시일력을 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 장착 부재의 내측 통부와 상기 개스킷의 내측 돌출부를 축심 방향으로 압접하여, 상기 개스킷과 상기 장착 부재 사이에 축심 방향으로 시일력을 발생시킬 수도 있다. 따라서, 개스킷과 장착 부재 사이의 시일 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 상기 장착 부재의 내측 통부의 내주부 및 상기 개스킷의 내측 돌출부의 내주부는 해당 내측 통부와 해당 내측 돌출부의 접촉에 의해 서로 연통하는 유체 유로의 유로벽을 구성하고, 상기 개스킷의 내측 돌출부의 돌출 단부가 상기 장착 부재의 내측 통부의 최소 내경 이상의 내경을 갖고, 상기 내측 돌출부의 축심 방향에서 상기 내측 돌출부의 돌출측에서 제 2 베이스부측을 향함에 따라 해당 내측 돌출부의 내경을 축소시키는 제 1 내주면이 상기 개스킷의 내측 돌출부의 내주부에 구비된다.
이 구성에 의하면, 상기 개스킷의 외측 돌출부가 상기 장착 부재의 홈부에 압입되었을 때, 상기 장착 부재의 내측 통부가 상기 외측 돌출부에 의해 직경 방향 안쪽으로 눌린다. 그 때문에, 상기 내측 통부를 상기 외측 돌출부와 직경 방향 사이에 배치하는 상기 개스킷의 내측 돌출부가 상기 내측 통부에 의해 직경 방향 안쪽으로 눌린다. 이것에 의해, 상기 내측 돌출부가 상기 제 1 내주면이 직경 방향 안쪽으로 이동하도록 변형된다. 이 때, 상기 제 1 내주면이 전술한 형상을 갖기 때문에, 상기 내측 돌출부가 상기 개스킷의 유체 유로내로 돌출되도록 변형되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 개스킷이 상기 장착 부재에 장착된 후, 유체가 상기 개스킷과 상기 장착 부재 사이를 흐를 때, 상기 장착 부재와 상기 개스킷의 연통 영역에 있어서, 유체의 흐름을 방해하는 것을 존재시키지 않아도 좋아, 유체의 원활한 흐름을 확보할 수 있다. 따라서, 상기 장착 부재와 상기 개스킷 사이를 흐르는 유체의 치환성의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 가일층의 형태에 의하면, 상기 제 1 내주면은 테이퍼면이다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 상기 제 1 내주면은 상기 개스킷의 직경 방향 안쪽측을 향해 볼록하게 되는 볼록 곡면이다.
이 구성에 의하면, 상기 개스킷의 외측 돌출부가 상기 장착 부재의 홈부에 압입되었을 때, 상기 내측 돌출부의 내주면을 더욱 매끄러운 면에, 즉 상기 내측 돌출부에 마련된 유체 유로의 유로 단면적을 더욱 정확하고 일정하게 유지시킬 수 있는 면으로 변화시킬 수 있다. 따라서, 상기 유체 유로에 있어서, 유체의 원활한 흐름의 촉진을 도모할 수 있다.
본 발명에 따르면, 개스킷과 장착 부재 사이의 시일 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 1실시형태에 관한 개스킷의 장착 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 일부 확대도이다.
도 3은 도 1의 개스킷의 장착 구조에 있어서의 개스킷과 장착 부재의 일부의 단면도이다.
도 4는 도 3의 개스킷의 일부 확대도이다.
도 5는 도 1의 개스킷의 장착 구조에 있어서의 개스킷의 장착 전의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 1의 개스킷의 장착 구조에 있어서의 별도의 실시예의 개스킷의 일부 단면도이다.
본 발명의 1실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 1실시형태에 관한 개스킷(1)의 장착 구조를 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1의 일부 확대도이다. 도 3은 개스킷(1)과 장착 부재(3)의 일부의 단면도이다.
또한, 도 1, 도 2에 있어서 개스킷(1)에 대해 장착 부재(3)가 마련된 방향(도면 중의 아래쪽)을 개스킷(1) 또는 장착 부재(3)의 축심 방향 한쪽, 또는 아래쪽이라고 한다.
또, 도 1, 도 2에 있어서 개스킷(1)에 대해 별도의 장착 부재(5)가 마련된 방향(도면 중의 위쪽)을 개스킷(1) 또는 장착 부재(3)의 축심 방향 다른쪽, 또는 위쪽이라고 한다.
도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 개스킷(1)의 장착 구조는 개스킷(1)을 장착 부재(3) 또는 별도의 장착 부재(5)에 장착하기 위해 채용된다.
또한, 본 발명에 관한 장착 부재(3)는 일예로서 유체 기기의 블록을 기재하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 레귤레이터, 압력계, 밸브, 유량계, 수지 튜브, 유체 기기의 플랜지 등에 관한 부재로 하는 것도 가능하다.
장착 부재(3)는 유체(예를 들면, 초순수 또는 약액 등의 액체)를 유통시키기 위해, 장착 부재(3)와 별도의 장착 부재(5) 사이에 개스킷(1)을 개재시킨 상태에서, 별도의 장착 부재(5)와 접합된다.
장착 부재(3)는 소정의 열가소성 수지에 의해 형성된다. 열가소성 수지의 일예로서는 불소 수지 등이며, 예를 들면, PFA(테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PVDF(폴리비닐리덴플루오리드), ETFE(테트라플루오로에틸렌·에틸렌 공중합체), FEP(테트라플루오로에틸렌·헥사플루오로프로필렌 공중합체) 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 장착 부재(3)는 불소 수지에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, PP(폴리프로필렌), HDPE(고밀도폴리에틸렌), LDPE(저밀도폴리에틸렌) 또는 POM(폴리옥시메틸렌), 일래스터머(고무) 등의 수지로 구성하는 것도 가능하다.
장착 부재(3)는 제 1 베이스부(11)와, 외측 통부(13)와, 내측 통부(15)와, 홈부(17)를 구비하고 있다. 또, 본 실시형태에 있어서의 장착 부재(3)는 제 1 베이스부(11)에 연속해 있는 본체부(도시하지 않음)를 구비하고 있다.
제 1 베이스부(11)는 상기 유체를 유통시키기 위한 유통 구멍인 제 1 유체 유로(21)를 갖고 있다. 제 1 유체 유로(21)는 원 형상이며, 외측 통부(13) 및 내측 통부(15)의 축심 방향(상하 방향)으로 연장되어 있다.
외측 통부(13)는 제 1 베이스부(11)에 마련되고, 제 1 베이스부(11)의 한쪽(장착 부재(3)의 축심 방향 다른쪽(위쪽))으로 돌출된다. 외측 통부(13)는 원통 형상으로 형성되어 있으며, 축심 방향 한쪽에 개구되어 있다.
내측 통부(15)는 제 1 베이스부(11)에 마련되고, 외측 통부(13)와 동일 방향(위쪽)으로 돌출된다. 내측 통부(15)는 원통 형상으로 형성되어 있으며, 장착 부재(3)의 축심 방향 다른쪽(위쪽)에 개구되어 있다.
또, 내측 통부(15)는 외측 통부(13)의 직경 방향 안쪽에, 외측 통부(13)와 동축에 배치되어 있다. 내측 통부(15)의 직경 방향 외측 또한 외측 통부(13)의 직경 방향 내측, 환언하면, 내측 통부(15) 및 외측 통부(13) 사이에 후술하는 홈부(17)가 형성되어 있다.
내측 통부(15)는 제 1 베이스부(11)의 유통 구멍과 연통하는 통 구멍을 갖고 있다. 이 통 구멍은 상기 유체를 유통시키기 위한 제 2 유체 유로(23)를 구성하고 있다. 제 2 유체 유로(23)는 원 형상이며, 내측 통부(15)의 축심 방향(상하 방향)으로 연장되어 있다.
제 2 유체 유로(23)는 내측 통부(15)보다 축심측에 위치하고, 그 일단부가 제 1 베이스부(11)의 제 1 유체 유로(21)와 연통한다. 제 2 유체 유로(23)와 제 1 유체 유로(21)가 장착 부재(3)의 유체 유로를 구성하고 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 내측 통부(15)는 제 2 유체 유로(23)의 통 구멍의 최소 직경인 최소 내경 D1을 갖고 있다. 최소 내경 D1은 제 1 베이스부(11)의 유통 구멍의 최소 직경과 대략 동일 치수이지만, 달라도 좋다.
내측 통부(15)는 대략 일정한 내경 및 외경을 갖고 있다. 그리고, 내측 통부(15)는 외측 통부(13)보다 직경 방향 안쪽에, 외측 통부(13)과 소정 간격을 두고 배치되어 있다. 내측 통부(15)의 외주면은 외측 통부(13)의 내주면과 대략 평행하다.
또, 내측 통부(15)는 환상의 테이퍼면인 제 1 시일면(27)을 갖고 있다. 제 1 시일면(27)은 내측 통부(15)의 돌출 단부(29)(축심 방향 다른쪽의 단부)의 내주측에 대략 전체둘레에 걸쳐 형성되어 있다.
제 1 시일면(27)은 돌출 단부(29)의 내경으로서, 장착 부재(3)의 축심 방향 한쪽측에서 축심 방향 다른쪽측(도 1의 아래쪽으로 위쪽)을 향함에 따라 직경확대된다.
또, 본 실시형태에 있어서, 내측 통부(15)는 그 돌출 단부(29)가 외측 통부(13)의 돌출 단부(축심 방향 다른쪽의 단부)(31)보다 장착 부재(3)의 축심 방향 한쪽(아래쪽)측에 위치한다.
홈부(17)는 외측 통부(13)의 축심 방향 다른쪽(위쪽)을 향해 개구하도록, 제 1 베이스부(11)와 외측 통부(13)와 내측 통부(15) 사이에 마련되어 있다.
홈부(17)는 환상으로 형성되어 있으며, 제 1 베이스부(11)와 외측 통부(13)와 내측 통부(15)에 의해서 둘러싸인 환상의 개방 공간을 갖고 있다. 홈부(17)는 외측 통부(13) 및 내측 통부(15)의 직경 방향에 있어서, 대략 일정한 직경 방향 폭을 갖고 있다.
홈부(17)의 직경 방향 폭은 후술하는 개스킷(1)의 외측 돌출부(44)를 압입할 수 있도록 적절히 설정될 수 있다. 예를 들면, 홈부(17)의 직경 방향 폭은 개스킷(1)의 외측 돌출부(44)의 직경 방향 폭보다 작게 설정되어 있다.
또, 개스킷(1)은 상기 유체를 유통시킬 수 있도록, 장착 부재(3)에 장착된다. 개스킷(1)은 장착 부재(3)의 압입 부분인 홈부(17)에 대응하는 원통 형상으로 형성되어 있다.
개스킷(1)은 축심 방향 중앙에서 축심 방향과 직교하는 중앙면(35)에 대해 축심 방향으로 대칭이 되는 형상을 갖고 있다. 그리고, 개스킷(1)은 전술한 바와 같이 장착 부재(3)에의 장착 구조와 마찬가지의 구조로, 별도의 장착 부재(5)에 장착된다.
개스킷(1)은 소정의 열가소성 수지, 예를 들면 PFA, PTFE, PVDF, ETFE, FEP 등의 불소 수지를 이용해서 제조되어 있다.
또한, 본 발명에 관한 장착 부재(3)의 소재는 불소 수지에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, PP, HDPE, LDPE, 또는 POM, 일래스터머 등의 수지로 구성하는 것도 가능하다.
상세하게는 개스킷(1)은 제 2 베이스부(42)와, 외측 돌출부(44)와, 내측 돌출부(46)를 구비하고 있다.
제 2 베이스부(42)는 중앙면(35) 부근으로서, 개스킷(1)의 축 방향 중앙부에 배치된다. 제 2 베이스부(42)는 원통 형상으로 형성되어 있으며, 장착 부재(3)의 외측 통부(13)의 내측에 끼워 맞춰질 수 있도록 구성되어 있다.
제 2 베이스부(42)는 통 구멍으로 이루어지는 상기 유체의 유통 구멍을 갖고 있다. 이 유통 구멍은 상기 유체를 유통시키기 위한 원형의 제 3 유체 유로(53)를 구성하고 있다. 제 3 유체 유로(53)는 제 2 베이스부(42)의 축심 방향(상하 방향)으로 연장되어 있다.
제 3 유체 유로(53)를 구성하는 상기 유통 구멍의 직경, 즉 제 2 베이스부(42)의 내경 D2는 내측 통부(15)의 최소 내경 D1과 대략 동일한 치수를 갖고 있다. 이 내경 D2는 제 2 베이스부(42)의 축심 방향에 있어서 대략 일정하다.
외측 돌출부(44)는 원통 형상으로 형성되어 있으며, 장착 부재(3)의 홈부(17)에 압입된다. 외측 돌출부(44)는 제 2 베이스부(42)에 개스킷(1)의 축심 방향 한쪽(아래쪽)으로 돌출되도록 마련되어 있다.
외측 돌출부(44)는 홈부(17)의 직경 방향 폭보다 큰 직경 방향 폭을 갖고 있다. 외측 돌출부(44)는 장착 부재(3)의 외측 통부(13) 및 내측 통부(15)의 각각과 축심을 일치시킨 상태에서 홈부(17)에 압입될 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 외측 돌출부(44)는 장착 부재(3)의 외측 통부(13)의 내경과 동일 또는 약간 큰 외경을 갖고 있다. 또, 외측 돌출부(44)는 장착 부재(3)의 내측 통부(15)의 외경보다 작은 내경을 갖고 있다.
외측 돌출부(44)의 내경은 개스킷(1)의 축심 방향에 있어서, 외측 돌출부(44)의 전체 길이에 걸쳐 대략 일정하다. 외측 돌출부(44)는 홈부(17)에 압입되었을 때에, 장착 부재(3)의 내측 통부(15)에 의해 직경 방향 외측으로부터 압접된다.
내측 돌출부(46)는 원통 형상으로 형성되어 있으며, 장착 부재(3)의 내측 통부(15)와 축심 방향에 있어서 압접되는 부분이다. 내측 돌출부(46)는 제 2 베이스부(42)에 마련되고, 외측 돌출부(44)와 동일 방향인 개스킷(1)의 축심 방향 한쪽(아래쪽)측으로 돌출된다.
내측 돌출부(46)는 외측 돌출부(44)의 직경 방향 안쪽에 배치되어 있으며, 장착 부재(3)의 내측 통부(15)에 압접될 때에, 해당 내측 돌출부(46)와 외측 돌출부(44) 사이에 장착 부재(3)의 내측 통부(15)가 직경 방향으로 배치된다.
내측 돌출부(46)의 돌출 단부(축심 방향 다른쪽의 단부)(55)는 외측 돌출부(44)의 돌출 단부(축심 방향 다른쪽의 단부)(57)보다 개스킷(1)의 축심 방향 다른쪽(위쪽)측에 위치한다.
내측 돌출부(46)는 제 2 베이스부(42)가 외측 통부(13)의 내측에 끼워 맞춰졌을 때, 장착 부재(3)의 내측 통부(15)와 동축에 배치된다. 내측 돌출부(46)는 외측 돌출부(44)와 동축에 배치되어 있다.
또, 내측 돌출부(46)는 장착 부재(3)의 유통 구멍인 제 1 유체 유로(21)와 연통하는 통 구멍을 갖고 있다. 이 통 구멍은 상기 유체를 유통시키기 위한 원형의 제 4 유체 유로(59)를 구성하고 있다. 제 4 유체 유로(59)는 내측 돌출부(46)의 축심 방향(상하 방향)으로 연장되어 있다.
제 4 유체 유로(59)는 그 일단부에서 제 2 베이스부(42)의 제 3 유체 유로(53)와 연통된다. 제 4 유체 유로(59)는 제 3 유체 유로(53)와 함께 개스킷(1)의 유체 유로의 일부를 구성하고 있다.
또, 내측 돌출부(46)는 환상의 테이퍼면인 제 2 시일면(62)을 갖고 있다. 제 2 시일면(62)은 내측 돌출부(46)의 돌출 단부(55)의 외주측의 전체둘레에 걸쳐 형성되어 있다.
제 2 시일면(62)은 내측 돌출부(46)의 돌출 단부(55)의 외경이 개스킷(1)의 축 방향 중앙측(중앙면(35) 부근)에서 축 방향 단측(축심 방향 다른쪽(도 1의 아래쪽))을 향함에 따라 직경축소된다.
이와 같이 해서, 제 2 시일면(62)은 장착 부재(3)의 내측 통부(15)의 제 1 시일면(27)과 당접 가능하게 되어 있다. 제 2 시일면(62)은 제 1 시일면(27)의 경사 정도에 따른 경사 정도를 갖고 있다.
본 실시형태에 있어서는 단면에서 보아, 내측 돌출부(46)의 축심(67)에 대한 제 2 시일면(62)의 경사 각도가 내측 통부(15)의 축심(69)에 대한 제 1 시일면(27)의 경사 각도와 다르도록 설정되어 있다.
또한, 제 2 시일면(62)은 개스킷(1) 및 장착 부재(3)의 적어도 한쪽에, 장착 부재(3·5)의 접합 등에 의한 축심 방향으로의 외력이 부가된 경우에, 제 1 시일면(27)과 압접하도록 되어 있다.
장착 부재(3)에 개스킷(1)을 장착하는 수순을 설명한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 우선, 개스킷(1)의 외측 돌출부(44)를 그 돌출 단부(57)측으로부터 장착 부재(3)의 홈부(17)에 축심 방향으로 압입하기 시작한다.
다음에, 외측 돌출부(44)를 홈부(17)의 저부측(아래쪽)을 향해 이동시켜, 개스킷(1)의 내측 돌출부(46)의 제 2 시일면(62)을 장착 부재(3)의 내측 통부(15)의 제 1 시일면(27)에 당접시킨다.
이 제 2 시일면(62)과 제 1 시일면(27)의 당접에 의해, 홈부(17)에의 외측 돌출부(44)의 압입이 완료된다. 이 때에는 제 2 베이스부(42)가 장착 부재(3)의 외측 통부(13)의 내측에 끼워 맞춰진 상태로 된다.
계속해서, 개스킷(1)의 축심 방향 반대측에 대해서도, 별도의 장착 부재(5)에 대해 마찬가지의 작업을 실행한다. 그 후, 장착 부재(3)와 별도의 장착 부재(5)를 볼트 등의 체결구(도시하지 않음)에 의해, 개스킷(1)을 양 장착 부재(3·5) 사이에 개재시킨 상태에서 체결한다.
이것에 의해, 개스킷(1)을 장착 부재(3)에 장착하고, 더 나아가서는 별도의 장착 부재(5)에도 장착하여, 개스킷(1)에 의해 장착 부재(3)와 별도의 장착 부재(5)를 접합할 수 있다.
그리고, 그 때에, 개스킷(1) 및 장착 부재(3)에 대해 축심 방향에 외력을 부가하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 외측 돌출부(44)를 홈부(17)에 압입한 상태를 유지한 채, 제 2 시일면(62)을 제 1 시일면(27)에 압접할 수 있다.
따라서, 홈부(17)에의 외측 돌출부(44)의 압입에 의해, 개스킷(1)의 외측 돌출부(44)와, 장착 부재(3)의 외측 통부(13) 및 내측 통부(15) 중의 적어도 내측 통부(15)와의 사이에 직경 방향에 작용하는 시일력을 발생시켜, 외측 돌출부(44)와 적어도 내측 통부(15) 사이를 시일할 수 있다.
또한, 제 1 시일면(27)과 제 2 시일면(62)의 압접에 의해, 이들 양자간, 즉 장착 부재(3)의 내측 통부(15)와 개스킷(1)의 내측 돌출부(46) 사이에 축심 방향에 작용하는 시일력을 발생시켜, 내측 통부(15)와 내측 돌출부(46) 사이를 시일할 수도 있다.
즉, 상기 장착 부재에의 개스킷의 장착 구조에 있어서는 개스킷(1)과 장착 부재(3) 사이에, 직경 방향에 작용하는 시일력에 부가하여, 축심 방향에 작용하는 시일력을 발생시킬 수 있다. 따라서, 개스킷(1)과 장착 부재(3) 사이의 시일의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 장착 부재의 내측 통부와 개스킷의 내측 돌출부의 압접 방법은 특히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 장착 부재(3)의 홈부(17)에의 개스킷(1)의 외측 돌출부(44)의 압입시에, 공구 등을 이용하여, 개스킷(1)에 외력을 부가하는 것에 의해 압접을 실현해도 좋다.
도 4는 도 3의 개스킷(1)의 일부 확대도이다. 도 5는 장착 부재(3)에의 개스킷(1)의 장착 전의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 장착 부재(3)의 내측 통부(15)의 내주부 및 개스킷(1)의 내측 돌출부(46)의 내주부는 각각, 해당 내측 통부(15)와 해당 내측 돌출부(46)의 접촉에 의해서 서로 연통하는 유체 유로(23·59)의 유로벽(71·73)을 구성한다.
개스킷(1)의 내측 돌출부(46)의 돌출 단부(55)는 장착 부재(3)의 내측 통부(15)의 최소 내경 D1 이상의 내경을 갖고 있다.
그리고, 개스킷(1)의 내측 돌출부(46)의 축심 방향에 있어서 돌출 단부(55)의 돌출단(55a)측에서 제 2 베이스부(42)측(도 1의 아래쪽에서 위쪽)을 향함에 따라 해당 내측 돌출부의 내경을 축소시키는 제 1 내주면(75)이 내측 돌출부(46)의 내주부에 구비되어 있다.
상세하게는 장착 부재(3)의 내측 통부(15)의 내주부에, 제 2 유체 유로(23)의 유로벽(71)이 구성되어 있다. 제 2 유체 유로(23)의 유로벽(71)은 장착 부재(3)의 내측 통부(15)의 최소 내경 D1과 대략 동일 치수의 직경을 갖고 있다.
개스킷(1)의 내측 돌출부(46)의 내주부에는 제 4 유체 유로(59)의 유로벽(73)이 형성되어 있다. 제 4 유체 유로(59)의 유로벽(73)은 제 2 베이스부(42)의 내경 D2 이상의 직경을 갖고 있다.
여기서, 제 2 베이스부(42)의 내경 D2는 장착 부재(3)의 내측 통부(15)의 최소 내경 D1과 대략 동일 치수이다.
또, 제 1 내주면(75)은 제 4 유체 유로(59)의 유로벽(73)에 포함되는 것이다. 제 1 내주면(75)은 제 4 유체 유로(59)를 향하도록 내측 돌출부(46)의 내주부의 전체둘레에 걸쳐 환상으로 형성되어 있다.
제 1 내주면(75)은 내측 돌출부(46)의 축심 방향 다른쪽의 일부에 구비되어 있으며, 내측 돌출부(46)의 축심 방향에 있어서 돌출 단부(55)의 돌출단(55a)을 향해 확대되도록 돌출단(55a) 부근에 배치되어 있다.
제 1 내주면(75)은 테이퍼면이다. 제 1 내주면(75)은 개스킷(1)(내측 돌출부(46))의 축심(67)을 포함하는 단면에 있어서, 축심(67)과 평행하게 연장하는 가상선(79)에 대해 소정의 각도 θ1 경사지도록 형성되어 있다.
이것에 의해, 내측 돌출부(46)는 내측 돌출부(46)의 축심 방향 다른쪽측(제 2 베이스부(42)측)에서 최소 내경 D3을 갖고, 내측 돌출부(46)의 축심 방향 한쪽측(돌출 단부(55)의 돌출단(55a)측)에서 최대 내경 D4를 갖고 있다.
본 실시형태에 있어서, 내측 돌출부(46)의 최소 내경 D3은 제 2 베이스부(42)의 내경 D2와 대략 동일 치수이다. 내측 돌출부(46)의 최대 내경 D4는 제 2 베이스부(42)의 내경 D2, 즉 내측 통부(15)의 최소 내경 D1보다 크다.
또한, 내측 돌출부(46)의 최소 내경 D3과 내측 통부(15)의 최소 내경 D1의 관계는 이것에 한정되는 것은 아니고, 내측 돌출부(46)의 최소 내경 D1은 유체의 흐름을 방해하지 않는 정도이면 내측 통부(15)의 내경보다 커도 작아도 좋다.
전술한 바와 같이, 제 1 내주면(75)이 직선형상 테이퍼면인 경우, 내측 돌출부(46)에 있어서 제 1 내주면(75)과 그것에 연속해 있는 축심 방향 다른쪽측(제 2 베이스부(42)측)의 내주면(81)의 경계부는 매끄러운 만곡면(둥근 모따기)으로 형성된다.
또, 내측 돌출부(46)는 가요성을 갖고 있으며, 소정의 각도 θ1이 작아지도록 변형 가능하게 되어 있다. 구체적으로는 내측 돌출부(46)는 내측 돌출부(46)와 제 2 베이스부(42)의 경계 부근(돌출 단부(55)의 돌출 베이스부 부근)을 지점으로 해서 돌출 단부(55)가 개스킷(1)의 직경 방향 안쪽(도 4의 화살표(83) 방향)으로 이동한다.
내측 돌출부(46)의 변형은 본 실시형태에 있어서는 제 1 시일면(27)과 제 2 시일면(62)의 압접에 의해 발생한다. 그리고, 그 발생시에는 제 1 내주면(75)이 대략 제 2 베이스부(42)의 내주면(85)의 연장선(87)상의 위치까지 이동하는(상기 각도 θ1이 0°로 되는) 것이 바람직하다.
이러한 구성에 있어서, 도 5에 나타내는 바와 같이 장착 부재(3)에 대해 장착 전의 분리 상태에 있는 개스킷(1)의 외측 돌출부(44)가 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이 장착 부재(3)의 홈부(17)에 압입되었을 때에는 이 외측 돌출부(44)에 의해 장착 부재(3)의 내측 통부(15)가 직경 방향 안쪽으로 눌린다. 그리고, 그 내측 통부(15)에 의해, 개스킷(1)의 내측 돌출부(46)가 직경 방향 안쪽(축심(67)측)으로 눌린다.
이것에 의해, 개스킷(1)의 내측 돌출부(46)(특히, 돌출 단부(55))는 제 1 내주면(75)이 내측 돌출부(46)의 직경 방향 안쪽(개스킷(1)의 직경 방향 안쪽)으로 이동하도록 변형되게 된다. 이 내측 돌출부(46)의 변형에 의해, 돌출 단부(55)의 돌출단(55a)을 향해 직경확대되는 테이퍼면이었던 제 1 내주면(75)이 직경축소하도록(본 실시형태에 있어서는 축심(67)에 대략 평행하게 되도록) 변형된다.
이러한 변형 전의 시점에 있어서, 제 1 내주면(75)이 내측 돌출부(46)의 축심 방향 한쪽(아래쪽)에서 축심 방향 다른쪽(위쪽)을 향함에 따라 내측 돌출부(46)의 내경을 축소시키는 것이기 때문에, 내측 돌출부(46)가 직경 방향 안쪽으로 눌린 경우에도, 제 1 내주면(75)을 내주부에 구비하는 내측 돌출부(46)가 유로벽(73)보다 제 4 유체 유로(59)(개스킷(1)의 유체 유로)내로 돌출하도록 변형되는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 2개의 장착 부재(3·5)가 접합된 상태에서, 유체가 장착 부재(3)와 개스킷(1) 사이를 흐를 때, 장착 부재(3)와 개스킷(1)의 연통 영역에 있어서, 유체의 흐름을 방해하는 것을 존재시키지 않아도 좋아, 유체의 원활한 흐름을 확보할 수 있다. 따라서, 장착 부재(3)와 개스킷(1) 사이를 흐르는 유체의 치환성의 저하를 방지할 수 있다.
즉, 내측 돌출부(46)의 일부가 제 4 유체 유로(59)(개스킷(1)의 유체 유로)측으로 돌출하도록 변형되어, 유체가 개스킷(1)과 장착 부재(3) 사이를 흐를 때에, 유체의 흐름이 방해받는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 유체가 개스킷(1)과 장착 부재(3)의 이음매 개소에 체류하는 것을 없애, 유체의 치환성이 저하하는 것을 방지할 수 있고, 유체의 치환성의 저하에 의해 유체에 포함되는 성분이 석출되어 파티클이 발생한다는 문제가 생기는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서의 개스킷의 내측 돌출부의 내주부에 구비되는 내주면은 본 실시형태에 있어서는 테이퍼면인 제 1 내주면(75)으로 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 개스킷(1)의 축심(67)을 포함하는 단면에 있어서, 개스킷(1)의 직경 방향 안쪽측을 향해 볼록하게 되는 볼록 곡면인 별도의 제 1 내주면(91)으로 해도 좋다.
이 경우, 개스킷(1)의 외측 돌출부(44)가 장착 부재(3)의 홈부(17)에 압입되었을 때, 별도의 제 1 내주면(91)을 제 1 내주면(75)에 비해 매끄러운 면에, 즉 내측 돌출부(46)의 제 4 유체 유로(59)의 유로 단면적을 더욱 정확하고 일정하게 유지시킬 수 있는 면으로 변화시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 개스킷(1)의 유체 유로에 있어서, 유체의 원활한 흐름의 촉진을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 개스킷의 제 1 내주면은 본 실시형태에 있어서는 내측 돌출부(46)의 내주부 중 축심 방향 한쪽측(아래쪽측)의 일부(돌출 단부(55))에 마련된 제 1 내주면(75)으로 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 내측 돌출부(46)의 축심 방향에 있어서 해당 내측 돌출부(46)의 내주부의 대략 전역에 걸쳐 확대되는 것으로 해도 좋다.
또, 본 발명에 있어서의 개스킷의 내측 돌출부의 제 1 내주면은 이 개스킷의 축심을 포함하는 단면에 있어서, 본 실시형태에 있어서는 상기 소정의 각도 θ1만을 갖는 제 1 내주면(75)으로 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 서로 다른 각도(축심에 대한 경사 각도)를 갖는 형상이나, 복수의 내주면으로 이루어지는 형상(테이퍼면과 볼록 곡면을 혼재시킨 복수의 내주면으로 이루어지는 것을 포함)으로 해도 좋고, 이들 형상을 조합해도 좋다.
상술한 교시를 고려하면, 본 발명이 많은 변경 형태 및 변형 형태를 취할 수 있는 것은 명백하다. 따라서, 본 발명이, 첨부의 청구범위내에 있어서, 본 명세서에 기재된 이외의 방법으로 실시될 수 있는 것을 이해되기 바란다.
1; 개스킷 3; 장착 부재
5; 별도의 장착 부재 11; 제 1 베이스부
13; 외측 통부 15; 내측 통부
17; 홈부
23; 제 2 유체 유로(장착 부재의 내측 통부의 유체 유로)
42; 제 2 베이스부 44; 외측 돌출부
46; 내측 돌출부 55; 내측 돌출부의 돌출 단부
59; 제 4 유체 유로(개스킷의 내측 돌출부의 유체 유로)
71; 제 2 유체 유로의 유로벽
73; 제 4 유체 유로의 유로벽
75; 제 1 내주면

Claims (5)

  1. 유체의 유통 구멍을 갖는 제 1 베이스부, 상기 제 1 베이스부에 돌출되도록 마련된 외측 통부, 통 구멍이 상기 유통 구멍과 연통된 상태에서 상기 제 1 베이스부에 상기 외측 통부와 동일 방향으로 돌출되도록 또한 상기 외측 통부의 직경 방향 안쪽에 마련된 내측 통부, 및 상기 외측 통부가 돌출되는 방향을 향해 개구하도록 상기 제 1 베이스부와 상기 외측 통부와 상기 내측 통부 사이에 마련된 홈부를 갖는 장착 부재와,
    통 형상의 제 2 베이스부, 상기 장착 부재의 홈부에 압입되도록 상기 제 2 베이스부에 돌출되도록 마련된 통 형상의 외측 돌출부, 및 상기 장착 부재의 내측 통부와 축심 방향으로 압접하도록 상기 제 2 베이스부에 상기 외측 돌출부와 동일 방향으로 돌출되도록 마련되고, 상기 장착 부재의 내측 통부와 압접할 때에 상기 외측 돌출부와의 사이에 상기 장착 부재의 내측 통부를 직경 방향에 두도록 상기 외측 돌출부의 직경 방향 안쪽에 마련된 통 형상의 내측 돌출부를 갖는 개스킷을 구비하고,
    상기 내측 통부는,
    상기 내측 통부의 돌출 단부의 내주측에 전체둘레에 걸쳐 형성되고, 상기 제 1 베이스부측에서 상기 내측 통부의 돌출단측을 향함에 따라 직경확대되어 있는 환상의 테이퍼면인 제 1 시일면을 갖고,
    상기 내측 돌출부는,
    상기 내측 돌출부의 돌출 단부의 외주측에 전체둘레에 걸쳐 형성되고, 상기 제 2 베이스부측에서 상기 내측 돌출부의 돌출단측을 향함에 따라 직경축소되어 있는 환상의 테이퍼면이고, 상기 제 1 시일면과 축심 방향에 있어서 압접하는 제 2 시일면을 갖고,
    상기 내측 돌출부의 내주부는 제 1 내주면을 포함하고, 상기 제 1 내주면은,
    상기 제 1 시일면이 상기 제 2 시일면에서 분리되어 있는 상태에서는 상기 내측 돌출부의 돌출단측에서 상기 제 2 베이스부측을 향함에 따라 상기 내측 돌출부의 내경을 축소시키도록 경사져 있고, 또한, 상기 내측 돌출부의 축심 방향에 대한 경사각이 제 2 시일면의 경사각보다 작고,
    상기 제 1 시일면이 상기 제 2 시일면과 압접하고 있는 상태에서는 상기 내측 돌출부의 축심 방향에 대해 평행으로 되도록 변형되어 있는 것을 특징으로 하는 개스킷의 장착 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착 부재의 내측 통부의 내주부 및 상기 개스킷의 내측 돌출부의 내주부는 해당 내측 통부와 해당 내측 돌출부의 접촉에 의해서 서로 연통하는 유체 유로의 유로벽을 구성하고,
    상기 개스킷의 내측 돌출부의 돌출 단부는 상기 장착 부재의 내측 통부의 최소 내경 이상의 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 개스킷의 장착 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 내주면은 테이퍼면인 개스킷의 장착 구조.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 내주면은 상기 개스킷의 직경 방향 안쪽측을 향해 볼록하게 되는 볼록 곡면인 개스킷의 장착 구조.
  5. 삭제
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