KR20100099525A - 유체홀 밀폐마개 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각파이프 등의 유체이동로를 밀폐하기 위해 사용되는 밀폐마개에 관한 것으로, 구체적으로는 유체홀 내에 삽입된 상태에서 자체 구비된 확장고무링을 확장시켜 기밀성을 확보하는 구성으로 이루어지되,

상기 확장고무링의 외측 원둘레 상에 골부를 형성시키고 골부 상하에 자연스레 형성되는 산부가 유체홀 벽면과 밀착되도록 함에 따라, 하나의 확장고무링 만으로도 다중기밀효과를 얻을 수 있고 구조가 간소하여 생산원가도 감소될 뿐만 아니라 조립시간도 단축될 수 있는 유체홀 밀폐마개에 관한 것이다.

또한 골부에 별도의 골부체결링을 구비시켜 확장고무링의 확장과정에서 골부체결링도 유체홀 벽면에 밀착되도록 함에 따라 각 산부와 더불어 추가적인 기밀뿐만 아니라, 내압성도 향상되고, 확장고무링의 가압과정에서 마개 전체가 헛도는 현상도 방지할 수 있는 유체홀 밀폐마개에 관한 것이다.

유체, 밀폐, 마개, 고무링

Description

유체홀 밀폐마개{Sealing apparatus for a Fluid Line Hole}

본 발명은 냉각장치의 냉각파이프와 같이 유체가 흐르는 유체 이송로를 밀폐하여 유체의 누출을 방지하는 유체 홀 밀폐마개에 관한 것으로, 유체홀 벽면과 밀착되는 확장고무링 외곽원둘레 상에 일정깊이의 골부를 형성시키고 골부 내에 별도 골부체결링을 더 구비시킴으로써, 하나의 확장고무링만으로 다중기밀효과를 얻을 수 있음과 동시에 재품의 구조를 간소화 할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 높은 내압성을 얻을 수 있는 유체 홀 밀폐마개에 관한 것이다.

일반적으로 특정압력에 의해 내부에서 유체(fluid)가 이동되는 파이프 등은 단부에서의 불필요한 누출을 방지하기위해 별도 밀폐부재를 이용해 유체홀 단부를 막는다.

기존에는 유체홀 단부 내주면에 탭가공을 하고 실링테이프 등이 감겨진 탭볼트 형태의 밀폐부재를 단부에 나사 결합시켜 밀폐하는 형태로 이루어졌다.

하지만 이러한 방식은 실링테이프의 감김상태나 양에 따라 기밀성이 틀려지므로 확실한 기밀성을 확보하기 어렵고, 밀폐를 위해 항시 파이프의 탭작업이 수반 되어야만 하므로 작업이 번거롭고 불편한 문제점이 있다.

최근에는 이러한 탭볼트 방식의 문제점을 해결하기 위해 외주면 상에 고무링이 구비되어 고무링과 유체홀과의 밀착을 이용한 밀폐부재가 제안되었다.

그 중에서도 대한민국 등록실용신안 제0393425호 『냉각파이프 마개』가 있는데, 상기 종래기술은 [도 1]에 도시된 바와 같이 베이스부(10)에 제1확장고무링(20)이 안착되고 그 위에 고무링설치부재(70)가 위치되며 다시 그 위로 제2확장고무링(20')과 가압판(32)과 확장가압링(33) 및 시트(34)가 순차적으로 적층된 상태에서, 시트(34) 중앙에는 볼트(50)가 관통되어 단부가 베이스부(10) 중앙과 결합되는 형태로 이루어진다.

이 상태로 전체가 유체 홀(P)에 삽입된 상태에서 볼트(50)를 회전시키면 각 구성요소들 간의 가압에 의해 확장고무링(20)(20')의 테두리가 외부로 확장되어 파이프 내면에 큰 압력으로 밀착됨으로써 기밀성을 확보하게 된다.

이때 각 확장고무링(20)(20')은 고무링설치부재(70)를 사이에 두고 상하 이중 으로 위치되기 때문에 하나의 확장고무링을 사용할 때에 비해 높은 기밀을 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한 각 확장고무링(20)(20')은 테두리 요홈(20a)이 형성되어 가압시 밀착성을 높인다.

하지만 이러한 종래기술은 다중기밀을 위해 복수개의 확장고무링(20)(20')을 구비해야하고 각 확장고무링(20)(20') 설치를 위해 고무링설치부재(70)도 별도로 구비해야 함으로 전체적인 부품개수가 늘어나 생산원가가 상승될 수밖에 없다.

또한 부품개수가 늘어남에 따라 각 부품의 조립도 번거로워질 뿐만 아니라 전체길이도 늘어나 설치에 악영향을 미칠 우려가 크다.

도면에서는 확장고무링이 2개인 것으로 도시되었지만 만일 확장고무링을 더 많이 구비할 경우에는 상기한 각 문제점들이 더욱 커질 수밖에 없다.

또한 확장고무링(20)(20')은 테두리 요홈(20a)이 형성되어 가압시 밀착성을 높이고자하는 효과도, 가압시 파이프내면에 밀착되는 면적이 원형단면의 확장고무링을 사용할 때와 큰 차이가 없어 밀착성이 향상되는 효과가 거의 없었다..

그리고 최초 볼트(50)를 회전시켜 가압이 이루어지는 과정에서 확장가압링(33)이 파이프내면에 밀착되기 전까지는 각 확장고무링(20)(20')과 파이프 내면 간 마찰력이 충분히 확보되어야만 마개 전체가 가압이 원활하게 계속 이루어지는데,

이처럼 가압과정에서 일정 시점까지는 확장고무링의 마찰력에 의해서만 마개의 회전이 방지되므로, 볼트를 계속 돌리는 과정에서 마찰력보다 더 큰 토크가 걸릴 경우 더 이상 버티지 못하고 마개 전체가 회전하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,

먼저 하나의 확장고무링 만으로 다중기밀구조를 얻을 수 있도록 하여 기존 다중 기밀구조에 비해 구조를 간소화하고 부품개수를 줄일 수 있으며, 결국 생산원가를 낮출 수 있는 유체 홀 밀폐마개의 제공을 목적으로 한다.

또한 확장고무링과 더불어 유체홀 벽면과의 마찰력을 보강할 수 있는 구조를 추가적으로 구비함으로써 기존에 비해 큰 토크에서도 파이프가 헛돌지 않는 유체 홀 밀폐마개의 제공을 목적으로 한다.

그리고 기존에 비해 간단한 구조로 상기 마찰력 증가와 더불어 추가적인 기밀뿐만 아니라 높은 내압성(耐壓性)을 갖는 유체 홀 밀폐마개의 제공을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위해 제안된 본 발명은,

상부 중앙에 나사부가 형성되고 나사부 주변에 안착면이 형성되는 베이스부와, 상기 베이스부의 안착면 상에 안착되는 확장고무링과, 상기 확장고무링 상에 위치되는 가압부와, 가압부 상에 위치되어 베이스부와 나사결합되는 가압부재로 이루어진 것을 기본구성으로 하고,

상기 확장고무링은 원형단면의 고무링을 다중으로 적층한 형태로 구성함으로써 외곽 원둘레 상에는 일정깊이의 골부가 형성되고 상기 골부의 상하에는 산부가 자연스레 형성되어 각 산부가 각각 독립적으로 유체홀 벽면에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 확장고무링의 골부 내에는 별도의 골부체결링이 끼워져 확장고무링의 팽창과정에서 골부체결링의 외곽면이 유체홀 벽면에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 가압판을 탄성링 상에 안착되는 제2가압판과, 상기 제2가압판 상에 적층되는 제1가압판으로 분할 구성하되, 상기 각 가압판 사이에는 가압과정에서 확장되어 유체 홀 벽면에 밀착되는 고정링이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

더불어 상기 고정링과 골부체결링의 표면은 요철 가공되어 유체 홀 벽면과의 마찰력을 높인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징적 구성으로 이루어진 본 발명은,

먼저 확장고무링의 확장과정에서 골부를 사이에 두고 위치되는 각 산부가 각각 종래 원형단면 고무링처럼 유체홀 벽면 상에 밀착됨에 따라, 하나의 고무링 상에서 다중으로 기밀이 이루어지므로,

다중기밀을 위해 확장고무링을 여러 개 구비해야하는 종래기술에 비해 부품개수를 줄일 수 있어 구조가 간소해지고 따라서 조립이 쉬워질 뿐만 아니라, 결국 제품의 생산원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한 하나의 확장고무링 상에 골부를 여러 개 형성시킬 경우 그 만큼 산부의 개수도 자연스럽게 증가됨으로, 부품개수의 증가 없이도 기밀효과를 높일 수 있는 장점이 있다.

그리고 확장고무링의 확장과정에서 골부에 끼워진 골부체결링도 함께 확장되어 유체 홀 벽면에 밀착되기 때문에, 유체 홀 벽면과 확장고무링 간의 마찰력과 더불어 골부체결링과 마찰력이 추가적으로 작용됨으로 기존에 비해 큰 토크로 볼트를 회전시키더라도 마개가 헛도는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

더불어 확장고무링의 각 산부 사이에서 골부체결링도 유체홀 벽면에 밀착되기 때문에 골부체결링에 의한 추가적인 기밀효과도 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 골부체결링이 산부 사이에서 압력을 감소시키는 역할을 함으로 내압성도 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

또한 상기 골부체결링에 의해 마찰력과 내압성이 향상됨으로 마개의 전후 이동을 방지하기 위해 사용되었던 고정링을 구비하지 않아도 되고, 더불어 가압판의 개수도 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 도면에 예시된 구성을 참조하여 본 발명의 구체적인 구성 및 그 작용에 대한 실시예를 설명하도록 한다.

본 발명 유체 홀 밀폐마개는 [도 2] 내지 [도 4]에 도시된 것처럼 크게 베이스부(10)와 확장고무링(20), 가압부(30) 및 가압부재(50)로 구성된다.

먼저 상기 베이스부(10)는 후술하는 확장고무링(20)의 설치 및 가압을 위한 것으로 내주면에 나사부가 형성된 체결관(12) 하단에 플랜지 형태의 안착판(14)이 구비된 구조로 이루어진다.

이때 안착판(14)의 상면, 즉 플랜지면(이하 '안착면(15)'라 한다)은 요철이 형성되도록 가공하여 확장고무링(20)과의 마찰력을 높인다.

상기 확장고무링(20)은 밀폐마개에 있어서 핵심 역할인 기밀 및 내압을 위한 것으로, 기본적으로 중앙에 삽입공(22)이 형성된 원형 링 형태를 띠고 삽입공(22)에 베이스부(10)의 결합관(12)이 관통된 형태로 베이스부(10)의 안착면(15)에 안착된다.

이러한 확장고무링(20)은 신축성과 더불어 내압, 내화성을 동시에 갖도록 불소계 고무재질로 이루어지는데, 재질은 굳이 이에 한정될 필요는 없고 상기한 성질을 가지며 기밀성 확보가 가능한 재질이라면 얼마든지 선택 적용이 가능하다.

본 발명의 확장고무링(20)은 외곽이 단순 원형단면으로 이루어지는 종래 기술과는 달리 외곽 원둘레 상에 일정깊이로 골부(24)가 형성되고 골부(24)를 기준으로 상하측에는 상대적으로 돌출된 제1, 2산부(26)(27)를 형성하여, 원형단면으로 이루어지는 종래 확장고무링을 이중으로 적층한 형상을 가진다.

이처럼 골부(20)를 통해 각 산부(26)(27)를 형성시키는 이유는 제1, 2산부(26)(27)가 각각 별개로 종래 하나의 원형단면 확장고무링이 하는 기밀 및 내압역할을 하도록 함에 따라 다중기밀 효과를 얻기 위한 것이다.

즉 각 산부가 독립적인 하나의 확장고무링 기능을 수행함으로써, 종래 원형단면 확장고무링를 서로 떨어진 위치에 두 개 설치하던 것과 동일한 효과를 얻을 수 있음은 물론이고, 구성 부품수 감소로 조립공정수를 줄일 수 있게 되는 것이다.

이때 골부(24)의 깊이(A) 및 제1, 2산부(26)(27) 간 간격(피치)(B)은 확장고무링(20)이 확장 되었을 때 골부(24)가 유체 홀(P) 벽면과 밀착되지 않고 함몰 형태가 유지될 수 있을 정도로 설계되어야 한다. 즉 확장되더라도 각 산부(26)(27)에 의해서 각각 기밀이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

그 이유는 본 고안의 마개를 유체홀에 체결할때 유체홀내벽과 강한마찰력이 발생하여, 또는 체결 후 장시간 유체압을 받아 각 산부(26)(27) 중 어느 하나의 산부에 찢어진 틈과 같은 파손이 생기는 경우, 그 틈에 의한 파손이 발생한 산부에서 다른 산부까지 진행하는 것을 막고, 파손되지 않은 산부만으로 최소한의 밀폐기능을 유지토록하기 위함이다.

이러한 확장고무링(20)의 내경은 상기 베이스부(10)의 체결관(12)이 억지끼움 될 정도로 하고 외경은 유체 홀(P) 직경보다 약간 크게 제작하여 유체홀과의 마찰력이 발생되도록 함으로써, 삽입된 상태에서 가압부재(50)를 최초 회전시켰을 때 가압부재(50)와 함께 회전되지 않도록 한다.

상기 확장고무링(20)의 상면에는 확장고무링(20)과 후술하는 고정링(40)의 가압을 위한 가압부(30)가 설치되는데,

가압부(30)는 확장고무링(20)의 직접적인 가압을 위한 제2가압판(32)과 후술하는 고정링(40)의 가압을 위한 제1가압판(34)으로 구성된다.

상기 제2가압판(32)은 베이스부(10)의 안착판(14)과 동일한 외경을 갖는 원형체로 상면에는 일정깊이의 제2함몰부(32a)가 경사면을 이루면서 형성되고 제2함몰부(34a)의 바닥에는 확장고무링(20)의 내경과 동일한 관통공(32b)이 형성된 구조로 이루어진다.

그리고 제1가압판(34)을 설명하기에 앞서 제2가압판(32)상에는 별도의 고정링(40)이 먼저 안착된다.

상기 고정링(40)은 확장고무링(20)과는 별도로 보조적인 기밀역할과 더불어 설치된 상태에서 마개전체의 전후 이동을 방지하고 체결시 유체 홀(P) 벽면과의 마찰력으로 마개가 헛도는 현상을 방지하기 위한 것으로, 단순 원형 링 형태로 제2가압판(32)의 상부면 테두리 상에 안착된다.

이러한 고정링(40)은 실질적으로 기밀성 보다는 마개의 위치고정 역할이 크므로 유체 홀(P) 벽면과 밀착되었을 때 형상변형이 없이 강한 압력으로 밀착이 이루어질 수 있도록 금속재를 사용한다.

물론 금속 외에 충분한 경도 및 강도를 얻을 수 있는 재질이라면 얼마든지 적용이 가능하다.

이때 고정링(40)은 특정지점을 절개(42)하여 제1가압판(32)에 의해 가압될 때 쉽게 외부로 확장될 수 있도록 하고, 외경은 유체 홀(P) 직경보다 작게 제작되어 마개의 최초 삽입이 원활하게 이루어지도록 한다.

더불어 고정링(40) 표면에는 별도의 샌딩가공 등으로 미세한 요철이 형성되도록 하여 유체 홀(P) 벽면과의 마찰력을 높일 수 있도록 한다.

상기 제1가압판(34)은 고정링(40)의 가압과 더불어 후술하는 가압부재(50)로부터 발생되는 가압력이 맨 처음 전달되는 부분으로,

측면에 제2가압판(32)의 제2함몰부(32a)와 대응하는 경사면(34b)이 형성되어 마치 깔때기 형상을 띤다.

그리고 상부면에는 후술하는 가압부재(50)의 머리부(52)가 안착되도록 제2함몰부(32a)와 유사한 형태의 제1함몰부(34a)가 형성되고, 제1함몰부(34a)의 바닥면에는 가압부재(50)의 볼트부(56)가 관통되는 통공(34c)이 형성된다.

이러한 제1가압판(34)은 아래쪽 경사면(34b)이 고정링(40)에 걸쳐지도록 안착되어 제1, 2가압판(34)(32)간에는 간격이 형성된 상태로 적층된다.

상기 가압부재(50)는 제1가압판(34)의 가압과 동시에 전체 가압력의 시발점이 되는 부분으로,

일반적인 접시머리 볼트형태를 띠며 머리부(52)에는 렌치홈(54)이 형성되고 볼트부(56)가 제1가압판(34)의 통공(34c)과 제2가압판(32)의 관통공(32b)을 순차적으로 관통하여 단부가 베이스부(10)의 체결관(12)에 삽입되어 나사 결합된다.

이때 볼트부(56)의 하단과 체결관(12)의 내부 바닥면간에는 충분한 간격이 형성되도록 함으로써, 회전과정에서 볼트부(56)가 체결관(12) 바닥에 걸려 더 이상 회전하지 못하게 되는 현상을 방지한다.

다음은 상기 실시예의 작용 및 그 과정에서 발생되는 특유의 효과를 설명하도록 한다.

먼저 [도 3]과 같이 각 구성들을 조립한 상태에서 [도 4]처럼 전체를 유체 홀(P)내에 삽입 시킨다.

앞에서 설명한 것처럼 확장고무링(20)의 외경이 유체 홀(P) 직경보다 약간 크게 제작됨으로, 삽입된 상태에서는 각 산부(26)(27)의 외곽면이 유체 홀(P) 벽면에 일정압력으로 밀착된 상태가 된다.

이 상태에서 가압부재(50) 머리부(52)에 렌치(미도시)를 끼워 회전시키면 볼트부(56)가 베이스부(10)의 체결관(12) 내에서 나사 체결됨에 따라 가압부재(50)전체가 아래쪽으로 이동된다.

이때 베이스부(10)도 함께 회전하려고 하지만 베이스부(10)는 안착면(15)의 요철에 의해 확장고무링(20)과 밀착된 상태이고, 확장고무링(20)은 상기한 것처럼 유체 홀(P)에 밀착된 상태이므로 회전되지 못한다.

이처럼 베이스부(10)가 고정된 상태에서 가압부재가 나사 결합됨에 따라 가압부재(50)는 회전하면서 체결관(12) 내부로 원활하게 이동될 수 있게 되는 것이다.

가압부재(50)가 아래쪽으로 이동하면서 머리부(52)가 제1가압판(34)을 밀게되며, 제1가압판(34)은 고정링(40)을 가압하게 된다.

이 과정에서 제1가압판(34)의 경사면(34b)에 의해 고정링(40)에는 외부를 향해 확장하려하는 힘과 아래쪽으로 가압되는 힘이 동시에 적용된다.

따라서 고정링(40)이 제2가압판(32)을 가압하고 제2가압판(32)은 확장고무링(20)의 상부면을 가압하게 된다.

이렇게 확장고무링(20)이 상부로부터 가압됨에 따라 [도 4]에 도시된 것처럼 확장고무링(20) 외곽 원둘레, 즉 각 산부(26)(27)와 골부(24) 전체에 걸쳐 외부로 팽창하려는 힘(화살표 참조)이 작용된다.

[도 5]와 같이 가압력에 의해 확장고무링(20) 높이가 (a)만큼 수축되면 각 산부(26)(27) 및 골부(27)는 (a')만큼 외부를 향해 팽창 되어, 결국 각 산부(26)(27)와 유체 홀(P) 벽면 간 밀착력이 더욱 커짐에 따라 기밀성도 함께 증가된다.

이때 앞에서 설명한 것처럼 팽창되더라도 골부(24)의 형상이 유지됨으로써 골부(24)를 사이에 두고 제1, 2산부(26)(27)가 분리된 형태로 유체 홀(P) 벽면에 각각 밀착되므로, 각 산부(26)(27)에 의해 이중 기밀이 이루어지게 된다.

즉 하나의 확장고무링(20) 만으로 이중 기밀구조가 구현되는 것이다.

[도 1]에 도시된 것처럼 종래기술의 확장고무링에도 만곡형상의 요홈(20a)이 형성되기는 하였지만, 종래기술은 확장 시 요홈(20a) 전체가 유체 홀(P)벽면에 밀착되는 구조이므로 본 발명처럼 산부(26)(27)에 의한 이중 기밀 구조는 구현될 수 없다.

이처럼 상기 실시예에 의한 본 발명은 다중 기밀을 위해 여러 개의 확장고무링을 구비해야하는 종래 기술과는 달리 하나의 확장고무링(20) 상에 골부(24)와 산부(26)(27)를 형성시켜 각 산부(26)(27)에 의해 다중 기밀이 이루어지도록 함에 따라, 부품의 개수 및 구조가 간소해져 조립이 용이하고 제품단가를 낮출 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이렇게 확장고무링(20)의 팽창에 의해 기밀이 이루어지는 상태에서 가압부재(50)를 계속 회전시키면 [도 6a]처럼 고정링(40)이 제1가압판(34)에 밀려 확장되면서 외각 둘레가 유체 홀(P) 벽면 상에 밀착된다.

만일 이 상태에서 가압부재(50)의 토크가 확장고무링(20)의 마찰력 이상이 되더라도 고정링(40)과 유체 홀 벽면 간의 마찰력도 작용되고 있는 상태이기 때문에 마개전체가 헛도는 현상은 방지된다.

그리고 [도 6b]처럼 확장고무링(20)에 골부(24)를 여러 개 형성시키면 그만큼 산부(26)(27)의 개수도 늘어나기 때문에 보다 많은 다중기밀 구조를 얻을 수 있게 된다.

이상 설명한 본 발명의 여러 특징들은 다양한 형태로 변형될 수 있는데, [도 7] 내지 [도 9]는 본 발명의 제2실시예를 도시한 도면이다.

제2실시예는 도면에 도시된 것처럼 기본 구조는 앞의 실시예와 동일하나, 상기 확장고무링(20)의 골부(24)에 별도의 골부체결링(60)이 더 구비된 것이 특징이다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 골부체결링(60)은 확장고무링(20)의 기밀성과 유체에 대한 내압성을 더욱 높이고 확장고무링(20)과 유체 홀(P) 간의 마찰력을 보강하여 마개가 헛도는 현상을 방지하기 위한 것으로, 고정링(40)처럼 단순 철재 링 형태로 단면적은 상대적으로 작게 제작된다.

이러한 골부체결링(60)은 확장고무링(20)의 골부(24)전체를 감싸도록 끼워지고 확장고무링(20)의 가압 시 함께 원활히 확장될 수 있도록 특정지점을 절개한다.

이렇게 골부체결링(60)설치된 상태에서 앞의 과정과 동일한 방법으로 확장고무링(20)을 가압하면, [도 6]과 같이 원둘레를 향해 확장됨에 따라 상대적으로 직경이 큰 각 산부(26)(27)가 먼저 유체 홀(P) 벽면에 강하게 밀착된다.

이 상태에서 가압이 추가적으로 이루어지면 골부(24)도 확장되면서 골부체결링(60)을 바깥쪽으로 밀어냄에 따라 골부체결링(60)도 함께 확장되어 골부체결링(60)의 외곽 원둘레가 유체 홀(P) 벽면에 밀착된다.

따라서 이 상태에서 가압부재(50)의 토크가 확장고무링(20)의 최대 마찰력 이상이 되더라도 골부체결링(60)과 유체홀(P) 간의 마찰력이 추가적으로 작용되기 때문에 마개가 전체가 헛도는 현상이 방지된다.

더구나 골부체결링(60)은 금속재이기 때문에 유체 홀과의 밀착과정에서 밀착면이 변형되지 않아 밀착력이 상쇄되지 않으므로 높은 압력으로 밀착될 수 있게 된다.

즉 고정링(40)이 유체홀 벽면에 밀착되기 이전에 토크가 확장고무링(20)의 마찰력 을 넘어서더라도 상기 골부체결링(60)에 의해 마찰력이 보강되기 때문에 헛도는 현상이 방지되는 것이다.

그리고 고정링(40)과 마찬가지로 골부체결링(60) 표면에도 샌딩가공을 통해 미세 요철을 형성시킴에 따라 보다 큰 마찰력을 얻을 수도 있다.

또한 이렇게 각 산부(26)(27) 사이에서 골부체결링(60)이 벽면에 밀착됨에 따라 베이스부(10) 아래쪽의 유체압력이 제2산부(27)를 통과하더라도 골부체결링(60)이 중간에서 압력을 재차 감소시키는 역할을 함으로 제1산부(26)에 적용되는 압력부담을 덜 수 있게 된다.

따라서 본 실시예는 종래기술 뿐만 아니라 앞의 실시예에 비해 높은 내압효과를 얻을 수 있게 된다.

참고로 상기 골부체결링(60)의 재질은 반드시 금속재로 한정되는 것은 아니고 경도가 높은 고무재를 사용하여 보다 큰 압력으로 유체홀에 밀착될 수 있는 재질이라면 선택 적용이 가능하다.

이 상태에서 가압부재(50)를 계속 회전시키면 앞의 실시예들과 마찬가지로 [도 9]처럼 고정링(40)이 확장되어 유체홀(P) 벽면에 밀착됨에 따라 마개의 전후이동이 밀폐된다.

이때 앞에서 설명한 것처럼 고정링(40)보다 골부체결링(60)이 먼저 벽면에 밀착되어 되기 때문에 골부체결링(60)이 고정링(40)의 역할을 미리 할 수 있게 된 다.

따라서 상대적으로 작은 압력이 형성되는 유체 홀에는 고정링(40)을 굳이 사용하지 않아도 무관하다.

이때 앞의 두 실시예에서 가압부(30)를 제1,2가압판(34)(32)으로 나눈 이유는 상기 고정링(40)을 설치하고 가압하기 위한 것이기 때문에,

이렇게 고정링(40)을 구비하지 않을 경우 굳이 가압판을 두 개로 나눌 이유가 없으므로, [도 10]에 도시된 것처럼 제1가압판(34)만 구비시켜 제1가압판(34)이 확장고무링(20)을 직접 가압하도록 하는 형태로 변형할 수 있다.

즉 골부체결링(60)을 구비시킴에 따라 상기와 같이 제2가압판(32)을 생략할 수 있어 부품의 개수와 구조가 훨씬 간소해지는 효과도 얻을 수 있게 된다.

[도 11]은 확장고무링을 이중으로 채용한 실시예이다.

즉 [도 11]의 실시예에서는 가압부의 구성이 다음과 같이 변형된다.

즉 제2가압판(32) 하부에 위치하는 확장고무링(20)이 직접 베이스부(10)의 안착면 위에 놓이지 않고, 그 사이에 제3가압판(36)과 제2확장고무링(21)을 삽입하여, 확장고무링(20)이 제3가압판(36)의 상부에 놓이고, 베이스부(10)의 안착면 위에는 제2확장고무링(21)이 놓여 제3가압판(36)의 하부와 접촉하도록 구성된다.

이 때 확장고무링(20)과 제2확장고무링(21)은 모두 산부와 골부를 구비한 형태의 확장고무링을 사용할 수도 있으나, 둘 중 어느 하나는 종래의 원형단면 확장고무링을 사용하여도 무방하다.

또한 확장고무링(20)과 제2확장고무링(21)의 골부에는 모두 골부체결링(60)을 구비하여도 좋고, 둘 중 어느 하나에만 구비할 수도 있다.

또한 [도 11]에 도시된 것처럼 고정링(40)이 제1가압판(34)과 제2가압판(32) 사이에 구비되어 있는 경우에는 확장고무링(20)과 제2확장고무링(21)의 골부에 모두 골부체결링(60)을 구비하지 않은 형태로 실시하는 것이 가능하다.

이러한 [도 11]의 변형례에 다르면 종래기술에 비하여 구성부품수의 감소효과는 얻을 수 없으나, 강력한 밀폐효과를 얻을 수 있으므로 상기 다른 실시예들에 비해 고압이 걸리는 유체홀에 적용할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 여러 특징들은 당업자에 의해 다양하게 변형되고 조합되어 실시될 수 있으나, 이러한 변형 및 조합이 확장고무링의 확장을 이용해 기밀성을 확보하는 유체 홀 마개에 있어서,

확장고무링 외곽테두리 상에 골부와 산부를 형성시켜 골부를 사이에 두고 각 산부가 유체 홀 벽면에 각각 밀착되도록 함에 따라 하나의 확장고무링으로 다중기밀효과를 얻을 수 있도록 한 구성 및 목적과 관련이 있을 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 판단되어야 한다.

도 1은 종래 파이프마개가 설치된 상태의 단면도

도 2 내지 도 6b는 본 발명의 제1실시예에 관한 도면으로,

도 2는 제1실시예의 분해사시도

도 3은 도 2는 본 발명 중 제1실시예의 분해사시도

도 3은 상기 도 2의 결합상태를 나타낸 사시도

도 4는 유체홀 내에 설치된 상태에서 가압전 상태를 나타낸 도면

도 5는 가압 시 확장고무링이 팽창되어 각 산부가 유체홀 벽면에 밀착되는 모습을 나타낸 단면도

도 6a는 가압과정에서 고정링이 확장된 상태를 나타낸 도면

도 6b는 확장고무링의 골부와 산부의 개수를 늘린 실시예를 나타낸 도면

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 도면으로,

도 7은 확장고무링의 골부 내에 골부체결링이 추가된 것을 나타낸 단면도

도 8은 확장고무링의 팽창과정에서 골부체결링이 유체홀 벽면에 밀착되는 것을 나타낸 도면

도 9는 가압과정에서 고정링이 확장된 상태를 나타낸 도면

도 10은 본 발명의 제3실시예를 나타낸 도면으로 제1가압판 만으로 가압부가 구성된 상태를 나타낸 도면

도 11은 본 발명의 제4실시예를 나타낸 도면

Claims (9)

1. 상부 중앙에 나사부가 형성되고 나사부 주변에 안착면이 형성되는 베이스부와,

   상기 베이스부의 안착면 상에 안착되는 확장고무링과,

   상기 확장고무링 상에 위치되는 가압부와,

   상기 가압부 상에 위치되어 베이스부와 나사 결합되는 가압부재로 구성되되,

   상기 확장고무링은 외곽 원둘레를 따라 일정깊이의 골부가 형성되고 상기 골부의 상하에는 산부가 형성되어, 팽창 시 상기 각 산부가 골부에 의해 분리된 채 유체 홀 벽면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 유체 홀 밀폐마개.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 골부에는 별도의 골부체결링이 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 유체 홀 밀폐마개.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 확장고무링의 골부는 상하 복수 개 구비된 것을 특징으로 하는 유체홀 밀폐마개.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가압부은 확장고무링 상에 안착되는 제2가압판과,

   상기 제2가압판 상에 적층되는 제1가압판으로 구성되되,

   상기 각 가압판 사이에는 고정링이 구비되어 제1가압판의 가압 시 고정링이 확장되어 유체홀 벽면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 유체홀 밀폐마개.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 가압부은 확장고무링 상에 안착되는 제1가압판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체홀 밀폐마개.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 골부체결링의 표면은 요철 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 유체홀 밀폐마개.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 고정링의 표면은 요철 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 유체홀 밀폐 마개.
8. 상부 중앙에 나사부가 형성되고 나사부 주변에 안착면이 형성되는 베이스부와,

   상기 베이스부의 안착면 상에 안착되는 제2확장고무링과,

   상기 제2확장고무링 상에 위치되는 제3가압판과,

   상기 제3가압판 상부에 위치하는 확장고무링과

   상기 확장고무링 상부에 위치하는 제2가압판과

   상기 제2가압판 상에 위치되어 베이스부와 나사 결합되는 가압부재로 구성되되,

   상기 확장고무링과 제2확장고무링 중 적어도 어느 하나는 외곽 원둘레를 따라 일정깊이의 골부가 형성되고 상기 골부의 상하에는 산부가 형성되어, 팽창 시 상기 각 산부가 골부에 의해 분리된 채 유체 홀 벽면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 유체 홀 밀폐마개.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 골부에는 별도의 골부체결링이 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 유체 홀 밀폐마개.

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