KR20130095302A

KR20130095302A - 개스킷

Info

Publication number: KR20130095302A
Application number: KR1020137014683A
Authority: KR
Inventors: 히로키 야마모토
Original assignee: 엔오케이 가부시키가이샤
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2013-08-27
Also published as: EP2650572A4; JP5760411B2; EP2650572A1; CN103249975B; EP2650572B1; WO2012077491A1; JP2012122536A; US9269933B2; US20130249173A1; CN103249975A

Abstract

본 발명은, 개스킷의 장착성이나 장착 후의 안정성(적합성)이 양호하고, 저반력으로 고압축이 가능한 동시에, 설치 스페이스를 좁게 하기 위해, 케이스와 커버를 고정하기 위한 볼트 구멍을 개스킷 자체에 설치하는 양태로 하는 것을 가능하게 한 신뢰성이 높은 개스킷을 제공할 수 있는 것을 목적으로 하는 것이다.　따라서, 대향하는 2면 사이의 틈새를 시일하는 개스킷으로서, 상기 개스킷은, 평판 형상 본체부와, 상기 본체부의 일방의 표면에 설치되어 상기 본체부를 따라 서로 평행하게 연장되는 2개의 립 형상 돌기와, 상기 본체부의 타방의 표면에 설치되어 상기 본체부를 따라 서로 평행하게 연장되는 2개의 소형 돌기와, 상기 본체부의 복수 부분에 설치한 관통 구멍과, 상기 관통 구멍을 둘러싸도록 설치한 링 형상 시일부로 이루어지는 구성으로 하였다.

Description

개스킷{GASKET}

본 발명은, 개스킷에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 전기 자동차, 연료 전지차, 하이브리드차 등에 사용되는 전지 등에 사용하기 유용한 개스킷에 관한 것이다.

종래, 배터리 케이스 등의 하측의 베이스부인 케이스와, 상측의 덮개부인 커버 사이의 틈새를 시일하기 위한 개스킷으로서, 단면이 원형인 O링이나, O링을 상하 방향으로 잡아늘인 도 8에 도시하는 단면 형상의 개스킷(100)이 사용되어 왔다.(특허문헌 1)

그러나, O링은, 형상이 단순하고 제작이 용이하며, 장착성이나 장착 후의 안정성(적합성(seating property))이 양호한 이점은 있지만, 고압축 시에 압축 균열을 일으키기 쉬우며, 고반력이 되는 결점을 가지고 있다.

이 때문에, 틈새가 크게 변동하는 부분이나, 부착되는 상대 부재인 케이스나 커버의 재질이 취약한 부분에는 사용할 수 없는 문제를 야기하는 동시에, 원형 단면을 압축하여 사용하기 때문에, 압축 상태(세트 상태)에서 O링의 폭이 커질 수밖에 없어, 설치 스페이스가 좁은 경우나, 설치 폭에 비해 고압축이 필요한 경우에는 사용할 수 없는 문제를 초래하였다.

또한, 도 8에 도시하는 단면 형상의 개스킷(100)은, 단순한 형상의 O링에 비해, 고압축 시에서의 압축 균열이나, 반력을 어느 정도 저하시키는 효과는 기대할 수 있지만, 충분히 만족할 수 있는 저반력으로 할 수 없을 뿐만 아니라, 적합성이 불량하기 때문에, 도 8에 도시하는 바와 같은 케이스(200)에 설치한 홈(210) 내에 장착하는 형태로 사용할 수밖에 없었다.

또한, 설치 스페이스를 좁게 하기 위해, 케이스와 커버를 고정하기 위한 볼트 구멍을 개스킷(100) 자체에 설치하는 양태로 하는 것은 불가능하였다.

일본국 공개특허공보 제2005-16621호

본 발명은, 개스킷의 장착성이나 장착 후의 안정성(적합성)이 양호하고, 저반력으로 고압축이 가능한 동시에, 설치 스페이스를 좁게 하기 위해, 케이스와 커버를 고정하기 위한 볼트 구멍을 개스킷 자체에 설치하는 양태로 하는 것을 가능하게 한 신뢰성이 높은 개스킷을 제공할 수 있는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 대향하는 2면 사이의 틈새를 시일하는 개스킷으로서, 상기 개스킷은, 평판 형상 본체부와, 상기 본체부의 일방(一方)의 표면에 설치되어 상기 본체부를 따라 서로 평행하게 연장되는 2개의 립 형상 돌기와, 상기 본체부의 타방(他方)의 표면에 설치되어 상기 본체부를 따라 서로 평행하게 연장되는 2개의 소형 돌기와, 상기 본체부의 복수 부분에 설치한 관통 구멍과, 상기 관통 구멍을 둘러싸도록 설치한 링 형상 시일부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 이하에 기재된 바와 같은 효과를 얻는다.

청구항 1 기재의 발명의 개스킷에 의하면, 개스킷의 장착성이나 장착 후의 안정성(적합성)이 양호하고, 저반력으로 고압축이 가능한 동시에, 설치 스페이스를 좁게 하기 위해, 케이스와 커버를 고정하기 위한 볼트 구멍을 개스킷 자체에 설치하는 양태로 할 수가 있다.

또한, 청구항 2 기재의 발명의 개스킷에 의하면, 보다 저반력으로 고압축이 가능한 개스킷으로 할 수 있다.

또한, 청구항 3 기재의 발명의 개스킷에 의하면, 시일 성능의 신뢰성을 보다 높일 수가 있다.

또한, 청구항 4 기재의 발명의 개스킷에 의하면, 개스킷이 과대하게 압축되는 일이 없고, 개스킷의 손상을, 보다 확실하게 저지할 수 있다.

또한, 청구항 5 기재의 발명의 개스킷에 의하면, 케이스와 커버를 고정하기 위한 볼트를 관통 구멍에 삽입할 때에, 개스킷이 볼트에 의해 손상되는 것을 효과적으로 저지할 수 있다.

또한, 청구항 6 기재의 발명의 개스킷에 의하면, 개스킷의 사용 상태에 있어서, 불필요한 체결 여유가 없어지기 때문에, 개스킷의 수명을 길게 할 수가 있다.

또한, 청구항 7 기재의 발명의 개스킷에 의하면, 길이가 긴 개스킷이어도, 정확하며, 또한 안정된 상태로 부착할 수가 있다.

또한, 청구항 8 기재의 발명의 개스킷에 의하면, 보다 저반력으로 고압축이 가능한 개스킷으로 할 수 있다.

또한, 청구항 9 기재의 발명의 개스킷에 의하면, 개스킷을 장착하기 위한 홈을 형성할 필요가 없기 때문에, 시일 구조 전체를 염가로 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 개스킷의 일부를 절결하여 도시한 평면도.
도 2는 도 1의 부분 측면도.
도 3은 도 1의 부분 확대도.
도 4는 도 1의 A-A선을 따른 단면도.
도 5는 도 1의 B-B선을 따른 단면도.
도 6은 도 1의 C-C선을 따른 단면도.
도 7은 도 5에 도시한 부분이 사용 상태로 압축된 상태의 단면도.
도 8은 종래 기술에 관한 개스킷의 단면도.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해 설명한다.

본 발명에 관한 형태의 개스킷은, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 대향하는 2면(2, 3) 사이의 틈새를 시일하는 개스킷(1)으로서, 이 개스킷(1)은, 평판 형상의 본체부(11)와, 이 본체부(11)의 일방의 표면(111)에 설치되어 본체부(11)를 따라 서로 평행하게 연장되는 2개의 립 형상 돌기(12, 12)와, 본체부(11)의 타방의 표면(112)에 설치되어 본체부(11)를 따라 서로 평행하게 연장되는 2개의 소형 돌기(13)와, 본체부(11)의 복수 부분에 설치한 볼트 삽입용 관통 구멍(14)과, 이 관통 구멍(14)을 둘러싸도록 설치한 링 형상 시일부(15)로 구성되어 있다.

그리고, 이 립 형상 돌기(12)는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 산형 형상의 베이스부(121)의 꼭대기부에 베이스부(121)에 비해 보다 첨예한 산부(122)를 형성한 2단 립 형상으로 되어 있다.

이와 같이, 소형 돌기(13)를 설치한 본체부(11)는, 개스킷(1)이 배치되는 일방의 면(3)에 대해 안정된 상태로 유지되는 동시에, 립 형상 돌기(12)가 도면에 도시된 바와 같은 2단 립 형상으로 되어 있기 때문에, 저반력이며 고압축이 가능한 개스킷으로 할 수 있다.

한편, 링 형상 시일부(15)의 단면 형상은, 도 4에 도시한 바와 같이 상하로 선대칭인 2단 립 형상으로 되어 있다.

이와 같이, 링 형상 시일부(15)는, 관통 구멍(14)과 같은 원주 형상 부위에 사용하는 것으로, 단면이 상하 대칭 형상이며, 선단부(151)와 중앙부 사이에 1단 혹은 2단 이상의 단차가 있어, 링 형상 시일부(15)의 단면의 종횡비가, 1：0.8~1：0.3인 형상으로 되어 있다.

또한, 링 형상 시일부(15)의 선단부(151)의 선단 각도(α)는, 45~80도, 바람직하게는 55~65도가 되도록 설계되어 있다.

또한, 선단부(151)의 높이 치수(X)는, 전체의 높이 치수(Y)의 1~20%, 바람직하게는 3~7%의 범위에 있는 것이, 양호한 시일 성능을 발휘하는데 있어서 바람직하다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 링 형상 시일부(15)는, 대략 중앙부(도면상 상하 중간부)에서 가장 볼륨이 있으며, 상하로 향함에 따라 좁아지는 형상으로 되어 있다.

이 때문에, 상하로부터 압축되었을 때에, 링 형상 시일부(15)는, 상하 균등하게 압축되어, 상하 중앙부가 외측으로 부풀어 돌출되기 때문에, 고압축 시에 저반력이며, 링 형상 시일부(15)가 넘어지는 일이 없다.

또한, 링 형상 시일부(15)는, 2단 립 형상으로 되어 있기 때문에, 개스킷(1)의 압축량이 적을 때는 높은 피크 면압을 발생하고, 압축량이 많을 때는 넘어지기 어려우며, 또한 저반력을 달성할 수 있다.

개스킷(1)에 사용되는 재료는, 고무상(狀) 탄성을 구비한 고무재(材)이다.

고무재로서는, 니트릴 고무, 아크릴 고무, EPDM, CR(클로로프렌 고무), 실리콘 고무, 불소 고무, 천연 고무 등을 들 수 있으며, 각종 용도에 따라 적당히 선택하여 이용된다.

고무 경도는, 바람직하게는 Hs40~Hs60이며, 저반력으로 하기 위해, Hs70 이하로 하는 것이 중요하다.

한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 관통 구멍(14)에는, 금속 고리(4)가 장착되어 있다.

금속 고리(4)의 축방향 길이(Z)는, 링 형상 시일부(15)의 전체의 높이 치수(Y)보다 짧으며, 구체적으로는, 높이 치수(Y)로부터, 상하로 설치된 선단부(151, 151)의 높이 치수(X)를 뺀 길이에 대략 동일하다.

이 때문에, 개스킷(1)이, 상하 2면(2, 3) 사이에 압축되었을 때에는, 금속 고리(4)가 스토퍼 기능을 발휘하고, 개스킷(1)은, 금속 고리(4)의 축방향 길이(Z) 이상으로는 압축되지 않기 때문에, 개스킷(1)이, 과잉으로 압축되어 압축 균열을 일으키는 것을 효과적으로 회피할 수 있다.

또한, 저반력의 선단부(151, 151)의 영역만이 압축되기 때문에, 개스킷(1) 전체의 기능이 장기간 유지될 수 있다.

또한, 금속 고리(4)의 일방의 축방향 단부에는, 직경 방향 외측으로 연장되는 플랜지부(41)가 설치되어 있다.

이 때문에, 관통 구멍(14)에 볼트 등의 고정 수단을 삽입할 때, 볼트의 삽입 위치가 다소 어긋나도, 플랜지부(41)에 의해, 개스킷(1)에 볼트가 접촉하는 것을 저지하여, 개스킷(1)이 손상되는 것을 효과적으로 저지할 수 있다.

따라서, 플랜지부(41)는, 볼트 등의 고정 수단이 삽입되는 측에 존재시킬 필요가 있다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 금속 고리(4)의 외주면과 링 형상 시일부(15)의 내주면 사이의 체결 여유는, 개스킷(1)이, 배터리 케이스 등의 하측의 베이스부인 케이스의 면(3)과, 상측의 덮개부인 커버의 면(2) 사이에 압축 끼움지지된 사용 상태에 있어서, 링 형상 시일부(15) 전체가 직경 방향 외측으로 확대됨으로써, 체결 여유가 없어지는(금속 고리(4)의 외주면과 링 형상 시일부(15)의 내주면 사이에 틈새(W)가 발생하는) 값으로 설계되어 있다.

이에 따라, 개스킷의 사용 상태에서, 불필요한 체결 여유가 없어지기 때문에, 개스킷의 수명을 길게 할 수가 있다.

또한, 도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본체부(11)의 타방의 표면측에는, 개스킷(1)을 끼움지지하는 2면(2, 3) 중 일방에 설치한 구멍에 삽입하기 위한, 복수의 위치 결정용 돌기(16, 16)가 형성되어 있다.

이 일정 간격으로 설치한 위치 결정용 돌기(16, 16)를, 상대면(2, 3)에 설치한 구멍에 차례로 삽입하여 조립하기 때문에, 개스킷(1)의 장착이 용이한 동시에, 장착 시에 개스킷(1)에 불필요한 응력이 작용하지 않기 때문에, 초기 시일 성능이 양호하며, 장기간 안정된 시일 성능을 유지할 수 있다.

또한, 소형 돌기(13, 13)의 양측에는, 릴리프 홈(17, 17; clearance groove)이 설치되어 있다.

이 때문에, 소형 돌기(13, 13)가 압축되었을 때, 소형 돌기(13, 13)의 일부가, 릴리프 홈(17, 17)에 들어갈 수 있기 때문에, 소형 돌기(13, 13)의 저반력을 유지할 수 있다.

또한, 도 7로부터도 분명한 바와 같이, 개스킷(1)이 끼움지지되는 면(2, 3)에는, 모두 홈부가 설치되지 않은 평면 형상으로 되어 있다.

본 발명에 관한 개스킷(1)은, 이와 같은 홈부가 존재하지 않는 부착 구조인 것에 있어서, 특별히 안정된 시일 성능을 발휘한다.

따라서, 시일 구조 전체를 염가로 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 한정하지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하는 일 없이, 그 외 다양한 구성을 취할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명에 관한 개스킷은, 전기 자동차, 연료 전지차, 하이브리드차 등에 사용되는 전지 등의 하측의 베이스부인 케이스와, 상측의 덮개부인 커버 사이의 틈새를 시일하기 위해 사용할 수 있다.

1 : 개스킷
2 : 일방의 면
3 : 타방의 면
4 : 금속 고리
11 : 본체부
12 : 립 형상 돌기
13 : 소형 돌기
14 : 관통 구멍
15 : 링 형상 시일부
16 : 위치 결정용 돌기
17 : 릴리프 홈

Claims

대향하는 2면(2, 3) 사이의 틈새를 시일하는 개스킷(1)으로서, 상기 개스킷(1)은, 평판 형상 본체부(11)와, 상기 본체부(11)의 일방(一方)의 표면(111)에 설치되어 상기 본체부(11)를 따라 서로 평행하게 연장되는 2개의 립 형상 돌기(12)와, 상기 본체부(11)의 타방(他方)의 표면(112)에 설치되어 상기 본체부(11)를 따라 서로 평행하게 연장되는 2개의 소형 돌기(13)와, 상기 본체부(11)의 복수 부분에 설치한 관통 구멍(14)과, 상기 관통 구멍(14)을 둘러싸도록 설치한 링 형상 시일부(15)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 개스킷.
제 1 항에 있어서,
상기 립 형상 돌기(12)가, 산형(山形) 형상의 베이스부(121; 基部)의 꼭대기부(頂部)에 상기 베이스부(121)에 비해 보다 첨예(尖銳)한 산부(122)를 형성한 2단 립 형상인 것을 특징으로 하는 개스킷.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 링 형상 시일부(15)의 단면 형상이 선대칭의 2단 립 형상인 것을 특징으로 하는 개스킷.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관통 구멍(14)에는 금속 고리(4)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 개스킷.
제 4 항에 있어서,
상기 금속 고리(4)의 일방의 축방향 단부에는, 직경 방향 외측으로 연장되는 플랜지부(41)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 개스킷.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 금속 고리(4)의 외주면(外周面)과 상기 링 형상 시일부(15)의 내주면(內周面) 사이의 체결 여유는, 상기 개스킷(1)이 상기 2면(2, 3) 사이에서 압축 끼움지지된 사용 상태에 있어서, 상기 체결 여유가 없어지는 값인 것을 특징으로 하는 개스킷.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체부(11) 타방의 표면측에는, 상기 2면(2, 3) 중 일방에 설치한 구멍에 삽입하기 위한 위치 결정용 돌기(16)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 개스킷.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소형 돌기(13)의 양측에는, 릴리프 홈(17; clearance groove)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 개스킷.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2면(2, 3)이, 모두 홈부를 설치하지 않은 평면 형상인 것을 특징으로 하는 개스킷.