KR19980050440U - 기밀 유지용 와셔 - Google Patents

Abstract

본 고안은 판상의 환형 몸체(3), 상기 몸체(3)의 중앙에 형성되어 있는 볼트 삽입공(5) 및, 상기 몸체(3)의 전면(7) 및 후면(9)의 상기 삽입공(5)의 둘레에 상기 삽입공(5)과 동심으로 반경방향으로 일정 간격 유지되어 형성된 복수의 환형 시트부(11,12,13,14)로 구성되어 있는 기밀 유지용 와셔에 관한 것이다.

Description

기밀 유지용 와셔

본 고안은 기밀 유지용 와셔에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조물의 볼트 체결시 볼트 체결부위에서의 기밀이 요구될 경우 볼트가 체결되는 부위와 볼트 헤드가 맞닿음되는 틈새에 끼워져 볼트 체결부위의 기밀을 유지하고자 하는데 사용되는 기밀 유지용 와셔에 관한 것이다.

일반적으로 기계요소를 결합하기 위한 결합요소에 널리 사용되고 있는 것 중에 하나로 들 수 있는 것이 볼트와 너트이다. 특히 볼트는 기계설비의 거의 대부분에 사용되고 있으며, 그 결합 형태도 다양한 양상을 띠고 있다.

이와 같이 볼트는 구조물의 암나사부에 결합될 경우 구조물에 개구되어 있는 볼트 구멍의 지름이 현저히 크거나 내압력이 약한 목재나 고무 등에 볼트를 사용할 때 또는 볼트의 헤드나 너트를 받치는 접촉면의 요철이 심하거나 경사져 있을 때에 와셔를 사용하게 된다.

이 와셔에는 원형 와셔와 4각 와셔 같은 평와셔, 결합된 부품 사이의 체결력을 유지하기 위한 고탄성의 스프링 와셔나 고무 와셔와 같은 접시 와셔 그리고 볼트와 너트와 부품을 기계적으로 고정하든 지 아니면 움직임을 제한하는 스타 와셔나 혀달림 와셔 등과 같은 이붙이 와셔가 있다.

그런데, 특히 볼트 체결력을 높이고 볼트 체결부위의 기밀을 유지하기 위해 사용되는 도 1a 및 도 1b에 도시된 종래의 고무와셔와 같은 연질의 평와셔(101)는 볼트에 끼워 넣은 상태에서 볼트를 조여 볼트 헤드에 의해 와셔 전체에 면압을 가함으로써 체결력을 높이고, 기밀을 유지하도록 되어 있었다.

이와 같이, 와셔에 의해 볼트의 체결력과 밀봉성능을 향상시키기 위해서는 볼트 헤드의 밑면과 와셔의 접촉면 그리고 와셔와 부품 체결부위의 접촉면의 표면 거칠기를 정밀한 가공상태로 유지해야 하며, 와셔에 가해지는 면압을 증대시킬 필요가 있었다.

따라서, 고도의 밀봉이 요구되는 경우 와셔에 가해지는 면압을 증대시키기 위해 볼트에 과도한 조임 토크를 가하게 되는 경우가 발생하게 되었으며, 이로 인해 볼트 헤드나 볼트의 나선부 또는 와셔가 파손되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 기밀 유지용 평와셔가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 자동차 공조시스템의 압축기 등과 같이 구조물의 결합 부위에서 기밀이 요구되는 부품을 볼트로 체결하고자 할 때 볼트 체결부위에 볼트와 함께 끼워져 사용되는 평와셔의 형상을 개선함으로써 일반적인 형태의 평와셔를 사용하여 볼트를 체결하는 대 필요한 체결력과 동일한 조임 토크를 가하더라도 평와셔에 작용하는 면압을 증대시켜 와셔에 의한 밀봉효과를 극대화시키는 대 그 목적이 있다고 할 것이다.

그러므로, 본 고안은 이러한 목적을 달성하기 위해, 판상의 환형 몸체, 이 몸체의 중앙에 형성되어 있는 볼트 삽입공 및, 몸체의 전면 및 후면의 삽입공의 둘레에 삽입공과 동심으로 반경방향으로 일정 간격 유지되어 형성된 복수의 환형 시트부로 구성되어 있는 기밀 유지용 와셔를 제공하고자 하는 것이다.

도 1a는 종래의 평와셔를 도시하는 평면도.

도 1b는 도 1a의 AA선에 따른 단면도.

도 2a는 본 고안에 따른 평와셔의 평면도.

도 2b는 다양한 형태의 단면형상을 도시하는 도 2a의 BB선에 따른 단면도.

도 3a는 본 고안의 평와셔가 적용된 자동차용 공조 시스템의 압축기 종단면도.

도 3b는 도 3a의 주요부 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 와셔 3 : 몸체

5 : 볼트 삽입공 11,12,13,14 : 돌기

33 : 전방 하우징 35 : 볼트

37 : 헤드 70 : 압축기

이제, 첨부도면을 참조로 본 고안의 실시예에 따른 기밀 유지용 와셔를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 기밀 유지용 와셔(1)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 특히 기밀이 요구디는 볼트 체결부위에 삽입 장착되어 부품으로부터 유체가 누설되어 나오는 것을 방지하도록 되어 있다.

도 3에 도시된 장치는 일반 자동차용으로 사용되는 사판형 압축기(70)으로서 그 구성을 살펴보면, 복수의 실린더 보어(11)를 가지는 실린더 블록(10)이 중앙부 전후에 배치되어 있고, 이 실린더 보어(11)에는 피스톤(20)이 전후 유동가능하게 설치되어 있다. 전방실린더블록(10)과 후방실린더블록(10')의 각각에는 전방하우징(33)과 후방 하우징(40)에 의해 흡인실(41,41')과 토출실(42,42')이 형성되어 있다.

또한, 전방실린더블록(10)과 후방실린더블록(10') 사이의 크랭크실(31)에는 후단부가 실린더 블록(10)의 중심축공(13)에, 전단부가 후방실린더블록(10')의 중심축공(32)에 베어링을 통해 지지되어 있는 구동축(50)이 실린더 보어(11)의 길이 방향으로 평행하게 설치되어 있으며, 구동축(50)의 중심축공(13)과 중심축공(32) 사이에는 사판(61)이 설치되어 있다.

이렇게 하여 압축기(70)는 구동축(50)이 회전함에 따라 사판(61)이 경사진 상태로 회전하여 피스톤(20)이 좌우로 왕복운동하여 실린더 보어(11) 내의 냉매를 압축하게 된다. 이에 따라, 피스톤(20)의 왕복동과정에서 후방 하우징(40)의 흡입실(41)에서 실린더 보어(11)내에 냉매 가스가 흡입되고, 냉매 가스는 압축된 후 토출실(42)로 토출된다.

이와 같이, 압축기(70)에서는 사판(61)의 회전에 따라 왕복운동하는 피스톤(20)에 의해 냉매를 가압하게 되며 따라서 크랭크실(31)이 고압 상태의 냉매로 채워져 있어, 중앙 하우징(10) 양측면에 전방 하우징(33)과 후방 하우징(40)을 각각 고정 결합하도록 해주는 볼트(35)와 하우징(33,40) 벽면 사이의 틈새를 통해 냉매가 누설되기 쉬우며, 이를 방지하기 위해 도 3b에 도시된 바와 같이 본 고안의 기밀 유지용 와셔(1)가 삽입 장착되어 있다.

이 와셔(1)는 도 2a 내지 도 2e에 도시된 바와 같이 다양한 형태로 되어 있는데, 기본적으로는 일반적인 평와셔와 마찬가지로 판상의 환형 몸체(3)를 가지고 있으며, 이 몸체(3)의 중앙에 볼트(35)가 삽입되는 볼트 삽입공(5)이 형성되어 있다.

또한, 이 몸체(3)의 전면(7)에는 압축기(70)의 전방 하우징(33)과 접촉하는 시트부(11)가, 후면(9)에는 볼트(35)의 헤드(37)와 접촉하는 시트부(11,12,13,14)가 각각 형성되어 있다.

이 시트부(11,12,13,14)는 또한 볼트 삽입공(5)의 둘레에 반경방향으로 일정 간격 유지되어 삽입공(5)과 동심으로 형성된 복수의 환형 돌기로서 도 2b에 도시된 경우에는 전후면(7,9)으로부터 각각 돌출되어 형성된 돌기(11)이다. 이 돌기(11)의 경우에 단면 형상이 삼각형 모양으로 되어 있으므로 볼트(35)를 하우징(33)에 체결할 때 발생하는 면압의 집중도가 높아 상대적으로 작은 체결력을 가지고도 볼트(35)의 헤드(37)와 하우징(33) 사이의 틈새를 확실하게 밀봉할 수 있게 된다.

도 2c에 도시된 경우의 시트부는 몸체(3)의 후면(9)으로부터 전면(7)을 향하여 압입되어 형성된 돌기(12)로서 삼각형의 단면 형상을 가지므로 돌기(11)의 경우와 마찬가지로 면압의 집중도가 높아져 상대적으로 작은 체결력을 가지고도 볼트(35)의 헤드(37)와 하우징(33) 사이의 틈새를 확실하게 밀봉할 수 있을 뿐만 아니라, 몸체(3)의 전면(7)과 후면(9)에 압입에 의한 한 차례의 가공으로 동시에 돌기(12)를 형성할 수 있도록 되어 있다.

또한, 도 2d에 도시된 바와 같은 돌기(13)의 경우에는 돌기(11)와 마찬가지로 몸체(3)의 전면(7)과 후면(9)으로부터 각각 돌출 형성되어 있으나 반구형의 단면 형상을 가지고 있으므로 장기간에 걸쳐 사용되더라도 면압이 집중되는 돌기(13)의 선단부분이 쉽게 마모되지 않도록 되어 있다.

끝으로, 도 2e에 도시된 시트부는 와셔(1)의 몸체(3) 후면(9)으로부터 전면(7)을 향하여 압입에 의해 형성된 반구형의 단면 형상을 가진 돌기(14)이므로 압입에 의한 한 차례의 가공으로 몸체(3)의 전면(7)과 후면(9)에 동시에 돌기(14)를 형성할 수 있고 또한 전방 하우징(33)의 외벽면과 볼트의 헤드(37) 사이에서 장시간에 걸쳐 압박되더라도 반구형의 단면 형상을 가지고 있으므로 돌기(14) 선단부분의 급격한 마모를 방지할 수 있게 된다.

따라서, 본 고안의 기밀 유지용 와셔에 따르면, 자동차 공조시스템의 압축기 등과 같이 내부에 압력유체가 수용되어 있는 경우 부품의 결합에 사용되는 볼트와 구조물의 벽면 사이의 틈새에 복수의 기밀용 돌기가 형성되어 있는 와셔를 삽입 장착함으로써 상대적으로 작은 볼트 체결력에 의해서도 와셔에 작용하는 면압을 돌기에 집중시켜 와셔에 의한 밀봉효과를 극대화시킬 수 있게 되며, 따라서 상대적으로 체결력이 감소되어 와셔나 볼트가 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 판상의 환형 몸체(3), 상기 몸체(3)의 중앙에 형성되어 있는 볼트 삽입공(5) 및, 상기 몸체(3)의 전면(7) 및 후면(9)의 상기 삽입공(5)의 둘레에 상기 삽입공(5)과 동심으로 반경방향으로 일정 간격 유지되어 형성된 복수의 환형 시트부(11,12,13,14)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기밀 유지용 와셔.
2. 제1 항에 있어서, 상기 환형 시트부는 상기 몸체(7)의 전면(7) 및 후면(9)으로부터 각각 돌출 형성되어 있는 삼각형의 단면 형상을 가진 돌기(11)인 것을 특징으로 하는 기밀 유지용 와셔.
3. 제1 항에 있어서, 상기 환형 시트부는 상기 몸체(7)의 후면(9)으로부터 전면(7)을 향하여 압입되어 형성된 삼각형의 단면 형상을 가진 돌기(12)인 것을 특징으로 하는 기밀 유지용 와셔.
4. 제1 항에 있어서, 상기 환형 시트부는 상기 몸체(7)의 전면(7) 및 후면(9)으로부터 각각 돌출 형성되어 있는 반구형의 단면 형상을 가진 돌기(13)인 것을 특징으로 하는 기밀 유지용 와셔.
5. 제1 항에 있어서, 상기 환형 시트부는 상기 몸체(7)의 후면(9)으로부터 전면(7)을 향하여 압입되어 형성된 반구형의 단면 형상을 가진 돌기(14)인 것을 특징으로 하는 기밀 유지용 와셔.