KR20140079734A - 씰부재 및 씰부재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

간편하게 제조할 수 있고, 또한, 고정밀도로 씰링할 수 있는 씰부재 및 그 씰부재의 제조방법을 제공하는 것을 그 주된 목적으로 하여 이루어진 것으로, 서로 대향하는 제1 면과 제2 면과의 사이에 끼워지도록 배치되는 금속제의 씰부재로서, 상기 제1 면을 향하여 돌출하는 제1 돌출부와, 상기 제2 면을 향하여 돌출하는 한 쌍의 제2 돌출부를 구비하고, 상기 제1 돌출부가 한 쌍의 상기 제2 돌출부의 사이에 배치되며, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부의 선단 부분이 서로 평행한 평면인 것을 특징으로 한다.

Description

씰부재 및 씰부재의 제조방법 {SEALING MEMBER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은, 예를 들면 가스유량을 제어하는 매스 플로우 콘트롤러(mass flow controller) 등의 유체의 누설을 막기 위해서 이용되는 씰부재 및 씰부재의 제조방법에 관한 것이다.

가혹한 조건하에서도 사용에 견디고, 유체의 누설을 방지하며, 구조에 기밀성이나 액밀성(液密性) 등을 갖게 하는 것으로서 금속제 씰부재가 있다.

이 금속제 씰부재는 씰 대상물과 평면에서 접촉하는 경우, 그 표면이 거칠어져 있으면, 양자의 사이에 미소한 틈새가 생겨 유체가 누설하므로, 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 금속제 씰부재의 씰 대상물과의 접촉부분을 원호(圓弧)형상으로 하거나, 날카롭게 하거나 하는 등의 가공이 행해지고 있다.

[특허문헌 1] 일본국 특개2010-242858호 공보

그러나, 상기 접촉부분을 예를 들면 원호형상이나 날카롭게 하는 등의 기계가공을 행하면, 금속제 씰부재에 변형이 생기거나, 이 빠지거나 하는 문제점이 생기고, 그곳으로부터 누설이 발생한다는 문제가 있다. 이와 같은 문제점을 해소하는 방법으로서, 예를 들면 정밀가공을 행하여 변형이 생기지 않도록 하는 것이나, 기계가공 후에 금속제 씰부재의 표면을 예를 들면 경면(鏡面)가공하여 이 빠진 부분을 수복하는 것 등을 들 수 있지만, 전자는 코스트가 걸린다고 하는 문제, 후자는 공정수가 증가하여 제조가 번잡하게 된다고 하는 새로운 문제가 발생한다.

본원 발명은 이러한 과제를 해결하기 위하여, 간편하게 제조할 수 있고, 또한, 고정밀도로 씰링할 수 있는 씰부재 및 그 씰부재의 제조방법을 제공하는 것을 그 주된 목적으로 하는 것이다.

즉, 본 발명에 관한 씰부재는, 서로 대향하는 제1 면과 제2 면과의 사이에 끼워지도록 배치되는 금속제의 씰부재로서, 상기 제1 면을 향하여 돌출하는 제1 돌출부와, 상기 제2 면을 향하여 돌출하는 한 쌍의 제2 돌출부를 구비하고, 상기 제1 돌출부가 한 쌍의 상기 제2 돌출부의 사이에 배치되며, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부의 선단 부분이 서로 평행한 평면인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 것으로 하면, 제1 돌출부 및 제2 돌출부의 선단 부분이 서로 평행한 평면이므로, 제1 면 및 제2 면과 접촉하는 부분에 별도로 기계가공을 행할 필요가 없어, 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 기계가공을 행하지 않으므로, 상술한 바와 같은 씰부재에 발생하는 문제점을 방지하여 누설의 발생을 막을 수 있다.

또, 본 발명의 씰부재는, 제1 돌출부가 제1 면과 접촉하는 평면의 면적이 제2 돌출부가 제2 면과 접촉하는 평면의 면적보다도 작으므로, 제1 돌출부의 평면에 걸리는 면압(面壓)이 제2 돌출부의 평면에 걸리는 면압보다도 높아진다. 이 때문에, 제1 돌출부의 평면이 제1 면에 의해 밀어 붙여지므로, 씰부재 또는 씰 대상물의 표면이 거칠어져 있어도, 누설없이 씰링할 수 있다.

이에 더하여, 제1 면 및 제2 면으로부터 씰부재에 힘이 걸리면, 이 힘의 일부가 제2 돌출부를 외측으로부터 내측으로 넘어뜨리려고 작용하므로, 제2 돌출부가 홈부 측으로 휘어, 제2 돌출부의 홈부 측의 끝단이 제2 면과 압착한다. 이 때문에, 제2 돌출부는 제2 면과 그 끝단점에서 틈새 없이 접촉할 수 있어, 누설을 막을 수 있다.

또한, 씰링시에, 제2 면으로부터 제1 면으로 향하는 힘이 씰부재에 걸림과 아울러, 제1 면으로부터 제2 면으로 향하는 힘이 씰부재에 걸려, 씰부재 자신이 휘므로, 제1 돌출부 및 제2 돌출부가 각각 제1 면, 제2 면에 압착하여 누설의 발생을 막을 수 있다.

또, 씰부재의 연신방향과 수직인 횡단면으로부터 보면, 제1 돌출부가 한 쌍의 제2 돌출부의 사이에 배치되므로, 씰부재는 제1 면 및 제2 면으로부터 씰부재에 힘이 걸리지 않을 때에도, 제1 돌출부 및 제2 돌출부의 3점에서 자립(自立)할 수 있다.

본 발명에 관한 씰부재는, 상기 제1 돌출부의 선단 부분이 상기 제1 면과 평행한 평면이며, 상기 제2 돌출부의 선단 부분이 상기 제2 면과 평행한 평면인 것이 바람직하다.

제1 돌출부의 선단 부분이 제1 면과 평행한 평면이며, 제2 돌출부의 선단 부분이 제2 면과 평행한 평면이므로, 제1 돌출부가 제1 면을 균일한 가압력으로 누름과 아울러, 제2 돌출부가 제2 면을 균일한 가압력으로 누르므로, 힘이 치우치는 것을 방지하여, 보다 확실히 누설을 막을 수 있다.

본 발명에 관한 씰부재는, 상기 씰부재의 연신방향과 수직인 횡단면에 있어서, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면을 향함에 따라서 제1 돌출부의 폭이 넓어지도록, 그 측면이 만곡(彎曲)하고, 상기 제2 면으로부터 상기 제1 면을 향함에 따라서 제2 돌출부의 폭이 넓어지도록, 그 측면이 만곡하는 것이 바람직하다.

이와 같은 것으로 하면, 한 쌍의 제2 돌출부의 사이에 형성된 홈의 형상이 아치 형상이 되므로, 제2 돌출부에 걸리는 힘을 분산시켜, 제2 돌출부가 파단 등 하는 것을 막을 수 있다.

본 발명에 관한 씰부재는, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부의 상기 평면이 연마(硏磨)처리되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 것으로 하면, 제1 돌출부 및 제2 돌출부의 표면의 거칠기 등을 없앨 수 있으므로, 씰성을 향상할 수 있다.

본 발명에 관한 씰부재는, 상기 횡단면의 형상이 좌우 대칭인 형상인 것이 바람직하다.

이와 같은 것으로 하면, 제1 돌출부 및 제2 돌출부에 걸리는 힘이 균일한 것이 되므로, 씰부재에 걸리는 힘이 치우치는 것에 의해, 예를 들면 제1 돌출부의 평면이 제1 면을 누르는 면압이 작아지는 것에 의해 발생하는 누설이나, 한쪽의 제2 돌출부에 힘이 집중하여, 제2 돌출부가 파단하는 것 등을 막을 수 있다.

또, 상술한 씰부재의 제조방법으로서, 서로 대향하는 제1 면과 제2 면과의 사이에 끼워지도록 배치되는 금속제의 씰부재의 제조방법으로서, 서로 평행한 표리면(表裏面)을 구비하고, 그 표면이 상기 제1 면과 대향함과 아울러, 그 이면이 상기 제2 면과 대향하도록 배치되는 금속부재에서, 상기 금속부재의 표면의 소정 영역을 마스크하여, 그 표면 측으로부터 에칭을 행하고, 에칭으로 제거되지 않았던 제1 잔존 부분이 상기 제1 면을 향하여 돌출하는 제1 돌출부가 되는 제1 공정과, 상기 금속부재의 이면의 소정 영역을 마스크하여, 그 이면 측으로부터 에칭을 행하고, 에칭으로 제거되지 않았던 제2 잔존 부분이 상기 제2 면을 향하여 돌출하는 한 쌍의 제2 돌출부가 되는 제2 공정을 구비하며, 상기 제1 공정에서 형성된 제1 돌출부가 상기 제2 공정에서 형성된 한 쌍의 상기 제2 돌출부의 사이에 배치되는 것을 들 수 있다.

일반적으로, 금속제의 씰부재는 통상물(筒狀物)에 금속부재를 감아 제조되는 것이기 때문에, 그 형상이 원환(圓環) 형상의 것에 한정되어 있었지만, 본 발명의 씰부재는 에칭으로 제조하므로 임의의 형상으로 할 수 있다.

상술한 씰부재의 제조방법에서는, 한 쌍의 상기 제2 돌출부의 사이에 형성된 홈부의 바닥으로부터 상기 제2 면까지의 수직거리가 상기 제1 잔존 부분과 상기 제2 잔존 부분이 교차하는 교점으로부터 상기 제2 면까지의 수직거리 이상인 것이 바람직하다.

이와 같은 것으로 하면, 제1 공정의 에칭에 의해서 제거되는 영역과, 제2 공정의 에칭에 의해서 제거되는 영역이 겹치므로, 2회의 에칭에 의해 씰부재를 금속부재로부터 떼어내어 간편하게 제조할 수 있다. 또, 씰부재를 금속부재로부터 떼어낼 때에 기계가공이 필요 없으므로, 기계가공을 행하는 것에 의해, 씰부재가 변형하거나 이 빠지거나 하는 문제점을 방지하여, 보다 정밀도 좋게 누설을 막을 수 있다.

또, 상술한 씰부재의 제조방법에서는, 상기 제1 잔존 부분과 상기 제2 잔존 부분이 교차하는 교점으로부터 상기 제2 면까지의 수직거리가 상기 제1 잔존 부분과 상기 제2 잔존 부분이 교차하는 교점으로부터 상기 제1 면까지의 수직거리 미만인 것이 바람직하다.

이와 같은 것으로 하면, 제2 돌출부의 제1 잔존 부분과 제2 잔존 부분이 교차하는 교점으로부터 제2 면까지의 수직거리를 보다 짧게 하여, 제2 돌출부에 걸리는 힘에 의해서, 제2 돌출부가 파단하는 것을 막을 수 있다.

이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 제1 면과 접촉하는 제1 돌출부 및 제2 면과 접촉하는 제2 돌출부가 각각 평면이므로, 기계가공을 행할 필요가 없고 씰부재를 용이하게 제조할 수 있음과 아울러, 기계가공의 문제점을 막고 유체의 누설을 방지할 수 있다. 또, 제1 돌출부와 제1 면과의 사이의 면압을 높임과 아울러, 제2 돌출부의 끝단이 제2 면과 점접촉하므로 누설을 보다 방지할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 씰부재를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 실시형태의 씰부재를 AA'선으로 절단한 단면도이다.
도 3은 본 실시형태의 씰부재의 제조방법의 제1 공정을 나타내는 도면으로서 금속판을 그 두께 방향으로 절단한 단면도이다.
도 4는 본 실시형태의 씰부재의 제조방법의 제1 공정을 나타내는 도면으로서 금속판을 그 두께 방향으로 절단한 단면도이다.
도 5는 본 실시형태의 씰부재의 제조방법의 제2 공정을 나타내는 도면으로서 금속판을 그 두께 방향으로 절단한 단면도이다.
도 6은 본 실시형태의 씰부재의 제조방법의 제2 공정을 나타내는 도면으로서 금속판을 그 두께 방향으로 절단한 단면도이다.
도 7은 본 실시형태의 씰부재의 단면도.
도 8은 본 발명의 씰부재의 다른 실시형태를 나타내는 평면도.
도 9는 본 발명의 씰시를 나타내는 단면도.
도 10은 본 발명의 일실시형태에 관한 씰장치를 나타내는 사시도.
도 11은 본 발명의 일실시형태에 관한 씰장치를 나타내는 평면도.
도 12는 본 발명의 일실시형태에 관한 씰장치의 제조방법을 나타내는 단면도.
도 13은 본 발명의 일실시형태에 관한 씰장치의 제조방법을 나타내는 단면도.
도 14는 본 발명의 일실시형태에 관한 씰장치의 제조방법을 나타내는 단면도.
도 15는 본 발명의 일실시형태에 관한 씰장치의 제조방법을 나타내는 단면도.
도 16은 본 발명의 일실시형태에 관한 씰장치의 제조방법을 나타내는 단면도.
도 17은 본 발명의 일실시형태에 관한 씰장치의 제조방법을 나타내는 단면도.
도 18은 본 발명의 일실시형태에 관한 씰장치의 제조방법을 나타내는 단면도.

이하, 본 발명의 일실시형태에 관한 씰부재(1)에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

이 씰부재(1)는, 예를 들면 매스 플로우 콘트롤러 등의 유체의 누설을 방지하기 위해서 사용되는 것으로서, 제1 면(100)을 가지는 부재와 제2 면(101)을 가지는 부재와의 사이에 끼워지도록 배치되는 것이다.

그리고, 이 씰부재(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 대략 직사각형 환상을 이루며, 예를 들면, 내부식성이 우수한 SUS316L 등의 금속을 그 소재로 하는 것이다.

이 씰부재(1)를 도 1에 나타낸 AA'선으로 절단한 단면, 즉, 씰부재(1)의 연신방향과 수직인 횡단면을 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 씰부재(1)는 제1 면(100)을 향하여 돌출하는 제1 돌출부(2)와, 제2 면(101)을 향하여 돌출하는 한 쌍의 제2 돌출부(3a, 3b)를 구비한다.

제1 돌출부(2)는 그 선단 부분이 평면으로 되어 있고, 이 평면은 제1 면(100)과 평행이 되도록 배치되어 있다. 그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 돌출부(2)의 폭이 제1 면(100)으로부터 제2 면(101)을 향함에 따라서 넓어지도록, 제1 돌출부(2)의 양측면은 만곡하고 있다.

한 쌍의 제2 돌출부(3a, 3b)는 그 선단 부분이 각각 평면으로 되어 있고, 이 평면은 제2 면(101)과 평행이 되도록 배치되어 있다. 그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제2 돌출부(3a, 3b)의 폭이 제2 면(101)으로부터 제1 면(100)으로 향함에 따라서 넓어지도록, 제2 돌출부(3a, 3b)의 양측면은 각각 만곡하고, 한 쌍의 제2 돌출부(3a, 3b)의 사이에는 아치 형상의 홈부(4)가 형성되어 있다. 또한, 제1 돌출부(2) 및 제2 돌출부(3a, 3b)의 평면은 연마처리되어 있어도 된다.

그리고, 도 2에서, 씰부재(1)의 연신방향과 수직인 횡단면으로부터 보면, 씰부재(1)가 좌우 대칭인 형상이 되도록, 제1 돌출부(2)는 한 쌍의 제2 돌출부(3a, 3b)의 사이에 배치되어 있다.

이하, 본 발명의 일실시형태에 관한 씰부재(1)의 제조방법에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

이 씰부재(1)는 제1 공정 및 제2 공정을 이 순서로 거치는 것에 의해 제조된다.

제1 공정에 대해서 이하 설명한다.

또한, 도 3 ~ 도 7은 금속판(5)을 그 두께 방향으로 절단한 단면도이다.

제1 공정은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 서로 평행한 표리면을 구비하고, 소정의 두께를 가지는 금속판(5)의 표면(5a)의 소정 환상영역을 방식성(防食性)의 제1 마스크(6)(6a, 6b)로 덮는다. 그리고, 금속판(5)의 표면(5a) 측으로부터, 예를 들면 나이탈(nital) 등의 에칭 용액을 이용하여 에칭을 행한다. 또한, 에칭 용액은 금속판(5)에 맞추어, 공지의 것을 적절히 선택한다.

이 에칭에 의해, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 마스크(6)로 덮인 부분에는 금속판(5)의 이면(5b)으로부터 표면(5a)을 향하여, 그 폭이 좁아지면서 돌출하는 제1 잔존 부분(8)이 2개 형성된다. 이 제1 잔존 부분(8)의 선단 부분은 제1 마스크로 덮여 있던 금속판(5)의 표면(5a) 그 자체이며 평면을 가진다. 2개의 제1 잔존 부분(8)의 내측 및 외측은 금속판(5)이 제거된 제1 제거영역(7)(7a, 7b, 7c)이 된다.

제2 공정에 대해서 이하 설명한다.

제2 공정은 상술한 제1 공정을 거친 금속판(5)의 이면(5b)의 소정 환상영역을, 도 5에 나타내는 바와 같이, 각각 제2 마스크(9)(9a, 9b), 제3 마스크(10)(10a, 10b), 제4 마스크(11)(11a, 11b)로 덮는다. 이 제2 마스크(9)는 제3 마스크(10)에 둘러싸이고, 제3 마스크(10)는 제4 마스크(11)에 둘러싸이도록 배치된다. 그리고, 제2 마스크(9)와 제3 마스크(10)는 금속판(5)을 두께 방향으로 절단한 단면으로부터 보면, 그 사이에 제1 잔존 부분(8)이 배치된다. 그리고, 금속판(5)의 이면(5b) 측으로부터 상기 에칭 용액을 이용하여 에칭을 행한다.

이 에칭에 의해, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제2 마스크(9) 및 제3 마스크(10)로 덮인 부분에는 금속판(5)의 표면(5a)으로부터 이면(5b)을 향하여, 그 폭이 좁아지면서 돌출하고, 금속판(5)을 두께 방향으로 절단한 단면으로부터 보면, 좌우 대칭이 되는 한 쌍의 제2 잔존 부분(15a, 15b)이 2개 형성된다. 이 제2 잔존 부분(15a, 15b)의 선단 부분은 제2 마스크(9) 및 제3 마스크(10)로 덮여 있던 금속판(5)의 이면(5b) 그 자체이므로 평면을 가진다. 그리고, 한 쌍의 제2 잔존 부분(15a, 15b)의 사이에는 금속판(5)의 이면(5b) 측에 아치 형상의 홈부(4)가 형성됨과 아울러, 금속판(5)의 표면(5a) 측에 제1 잔존 부분(8)이 배치된다.

제2 마스크(9), 제3 마스크(10) 및 제4 마스크(11)로 덮인 부분 이외는, 금속판(5)이 제거된 제거영역이 되고, 제2 마스크(9)의 내측에 있는 제2 제거영역(12)은 제1 공정의 에칭에 의해 제거된 제1 제거영역(7b)과 겹쳐, 제1 관통구멍이 형성된다. 또, 제3 마스크(10)와 제4 마스크(11)의 사이에 있는 제3 제거영역(14a, 14b)은 각각 제1 제거영역(7a, 7c)과 겹쳐 제2 관통구멍이 형성된다.

그러나, 제1 공정 및 제2 공정을 거친 금속판(5)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제2 관통구멍의 사이에 잔존한 금속판(5)이 씰부재(1)가 된다. 이 씰부재(1)는 그 내측에 제1 관통구멍이 형성된 환형상을 이룬다. 그리고, 금속판(5)의 표면(5a)을 제1 면(100)을 구비하는 부재 측에 배치하고, 금속판(5)의 이면(5b)을 제2 면(101)을 구비하는 부재 측에 배치함으로써, 이 씰부재(1)는 제1 잔존 부분(8)이 제1 면(100)을 향하여 돌출하는 제1 돌출부(2)가 되고, 한 쌍의 제2 잔존 부분(15a, 15b)이 제2 면(101)을 향하여 돌출하는 한 쌍의 제2 돌출부(3a, 3b)가 된다. 이 한 쌍의 제2 돌출부(3a, 3b)의 사이에는 아치 형상의 홈부(4)가 형성되어 있다.

또, 제1 공정 및 제2 공정의 에칭에 의해서 형성된 제1 잔존 부분(8)과 제2 잔존 부분(15a, 15b)은 교차하고, 이 교점(16)으로부터 제2 면(101)까지의 수직거리는 홈부(4)의 바닥으로부터 제2 면(101)까지의 수직거리에 비해 짧다.

또한, 제1 잔존 부분(8)과 제2 잔존 부분(15a, 15b)이 교차하는 교점(16)으로부터 제2 면(101)까지의 수직거리는 제1 잔존 부분(8)과 제2 잔존 부분(15a, 15b)이 교차하는 교점(16)으로부터 제1 면(100)까지의 수직거리보다도 짧다.

본 발명에 의하면, 제1 돌출부(2) 및 제2 돌출부(3a, 3b)의 선단 부분이 평면이므로, 제1 면(100) 및 제2 면(101)과 접촉하는 부분에 별도로 기계가공 등을 행할 필요가 없이 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 기계가공 등을 행하지 않으므로, 씰부재(1)에 발생하는 문제점을 방지하여 누설의 발생을 막을 수 있다.

또, 본 발명의 씰부재(1)는 제1 돌출부(2)가 제1 면(100)과 접촉하는 평면의 면적이 한 쌍의 제2 돌출부(3a, 3b)가 제2 면(101)과 접촉하는 평면의 면적보다도 작으므로, 제1 돌출부(2)의 평면에 걸리는 면압이 제2 돌출부(3a, 3b)의 평면에 걸리는 면압보다도 높아진다. 이 때문에, 제1 돌출부(2)의 평면이 제1 면(100)에 의해 밀어붙여지므로, 씰부재(1) 또는 대상 구조의 표면이 거칠어져 있어도, 누설없이 씰링할 수 있다.

여기서, 제1 돌출부(2)의 평면에 걸리는 면압은 제1 돌출부(2)의 평면의 면적을 보다 작게 하면, 보다 높게 할 수 있으므로, 제1 돌출부(2)의 평면의 면적을 바꾸어, 그 면압을 콘트롤할 수 있다.

이에 더하여, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 면(100) 및 제2 면(101)으로부터 씰부재(1)에 힘이 걸리면, 이 힘의 일부(F)가 제2 돌출부(3a, 3b)를 외측으로부터 내측으로 넘어뜨리려고 작용하므로, 제2 돌출부(3a, 3b)가 홈부(4) 측으로 휘어, 제2 돌출부(3a, 3b)의 홈부(4) 측의 끝단(17)이 제2 면(101)과 압착한다. 이 때문에, 제2 돌출부(3a, 3b)는 제2 면(101)과 그 끝단점에서 틈새 없이 접촉할 수 있어, 누설을 막을 수 있다.

또한, 씰링시에, 제2 면(101)으로부터 제1 면(100)으로 향하는 힘이 씰부재(1)에 걸림과 아울러, 제1 면(100)으로부터 제2 면(101)으로 향하는 힘이 씰부재(1)에 걸려, 씰부재(1) 자신이 휘므로, 제1 돌출부(2) 및 제2 돌출부(3a, 3b)가 각각 제1 면(100), 제2 면(101)에 압착하여 누설의 발생을 막을 수 있다.

또, 제1 돌출부(2)의 선단 부분이 제1 면(100)과 평행한 평면이며, 제2 돌출부(3a, 3b)의 선단 부분이 제2 면(101)과 평행한 평면이므로, 제1 돌출부(2)가 제1 면(100)을 균일한 가압력으로 누름과 아울러, 제2 돌출부(3a, 3b)가 제2 면(101)을 균일한 가압력으로 누르므로, 힘이 치우치는 것을 방지하여, 보다 확실히 누설을 막을 수 있다.

그리고, 씰부재(1)의 연신방향과 수직인 횡단면으로부터 보면, 제1 돌출부(2)가 한 쌍의 제2 돌출부(3a, 3b)의 사이에 배치되므로, 제1 면(100) 및 제2 면(101)으로부터 씰부재(1)에 힘이 걸리지 않을 때는, 씰부재(1)는 제1 돌출부(2) 및 제2 돌출부(3a, 3b)의 3점에서 자립할 수 있다.

또, 한 쌍의 제2 돌출부(3a, 3b)의 사이에 형성된 홈부(4)가 아치 형상을 이루므로, 제2 돌출부(3)에 걸리는 힘을 분산시켜, 제2 돌출부(3a, 3b)가 파단 등 하는 것을 막을 수 있다.

제1 돌출부(2) 및 제2 돌출부(3a, 3b)의 평면이 연마처리되어 있으면, 표면의 거칠기를 없애 씰성을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 씰부재(1)는 그 연신방향과 수직인 횡단면으로부터 보아, 그 형상이 좌우 대칭인 형상이므로, 씰부재(1)에 걸리는 힘이 치우치는 것에 의해, 예를 들면 제1 돌출부(2)의 평면이 제1 면(100)을 누르는 면압이 작아져 발생하는 누설이나, 제2 돌출부(3a, 3b)의 어느 하나에 힘이 너무 걸려서, 제2 돌출부(3)가 파단하는 것 등을 막을 수 있다.

상기 구성을 구비하는 씰부재(1)의 제조방법은 에칭으로 씰부재(1)를 제조하므로 임의의 형상의 씰부재(1)를 제조할 수 있다.

또, 상기 구성을 구비하는 씰부재(1)의 제조방법에 의하면, 제1 잔존 부분(8)과 제2 잔존 부분(15a, 15b)이 교차하는 교점(16)으로부터 제2 면(101)까지의 수직거리는 홈부(4)의 바닥으로부터 제2 면(101)까지의 수직거리에 비해 짧으므로, 제1 제거영역(7a, 7c)과 제3 제거영역(14a, 14b)이 각각 겹쳐 제2 관통구멍을 형성하므로, 제1 공정의 에칭 및 제2 공정의 에칭의 2회의 에칭으로 씰부재(1)를 금속부재로부터 떼어내어, 이 씰부재를 용이하게 제조할 수 있다. 또, 씰부재(1)를 금속부재로부터 떼어낼 때 기계가공이 필요없기 때문에, 기계가공을 행하는 것에 의해, 씰부재(1)가 변형하거나 이 빠지거나 하는 문제점을 방지하여, 보다 정밀도 좋게 누설을 막을 수 있다.

또한, 제1 잔존 부분(8)과 제2 잔존 부분(15a, 15b)이 교차하는 교점(16)으로부터 제2 면(101)까지의 수직거리가 제1 잔존 부분(8)과 제2 잔존 부분(15a, 15b)이 교차하는 교점(16)으로부터 제1 면(100)까지의 수직거리 미만이므로, 제2 돌출부(3a, 3b)의 교점(16)으로부터 제2 면(101)까지의 수직거리를 보다 짧게 하여, 제2 돌출부(3a, 3b)에 걸리는 힘에 의해서, 제2 돌출부(3a, 3b)가 파단하는 것을 막을 수 있다.

또, 상술한 씰부재를 이용한 씰장치(20)로서 이하의 것이 있다.

본 발명의 일실시형태에서의 씰장치(20)는 유체의 누설을 방지하고자 하는 부위에 장착되는 것으로서, 도 10에 나타내는 바와 같이 제1 면(100)과 제2 면(101)과의 사이에 끼워져서 배치되는 것이다.

여기서, 제1 면(100) 또는 제2 면(101)의 적어도 어느 하나에는 씰장치(20)를 배치하기 위한 홈(103)이 형성되어 있고, 본 실시형태에서는 제1 면(100)에 홈(103)이 형성되어 있다.

본 실시형태에서의 씰장치(20)는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 씰부재(1)와 씰부재(1)의 주위에 마련됨과 아울러, 씰부재(1)를 유지하는 것으로서, 제1 면(100) 또는 제2 면(101)에 위치결정되는 리테이너(retainer) 부재(21)를 구비하는 것이다.

이 씰부재(1)에 대해서는 상술한 바와 같기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다. 또한, 본 실시형태에서의 씰부재(1)는 대략 원환 형상을 이루는 것이다.

리테이너 부재(21)는 판 모양 형상을 이루는 것으로서, 대략 중앙부에 관통구멍(23)이 마련되고, 관통구멍(23) 안에 접속부(22)를 통하여 씰부재(1)가 수용되고 있다.

접속부(22)는 씰부재(1)를 관통구멍(23) 내에 유지하는 것으로서, 일단이 씰부재(1)에 접속됨과 아울러, 타단이 리테이너 부재(21)에 접속되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 리테이너 부재(21)의 대각선 모양으로 4개의 접속부(22)가 마련되며, 접속부(22)에 의해서, 씰부재(1)는 관통구멍(23)을 형성하는 리테이너 부재(21)의 단면과는 이간해서 배치되어 있다.

이 씰장치(20)의 장착방법으로서는, 제1 면(100)에 마련된 홈(103)에 씰부재(1)가 유지된 리테이너 부재(21)를 끼워 넣고, 리테이너 부재(21) 및 제1 면(100)에 마련된 나사구멍(102)에 나사를 삽입하며, 나사를 체결함으로써 리테이너 부재(21)를 제1 면(100)에 장착한다. 이 때, 리테이너 부재(21)에 유지된 씰부재(1)가 제1 면(100)에 대해서 위치결정된다. 그 후, 제1 면(100)과 제2 면(101)을 맞닿게 함으로써, 씰장치(20)를 제1 면(100)과 제2 면(101)과의 사이에 끼운다.

상술한 바와 같이 구성한 본 실시형태의 씰장치(20)는 리테이너 부재(21)에 의해서, 씰부재(1)를 제1 면(100) 또는 제2 면(101)에 대해서 간단하게 위치결정 할 수 있으므로, 제1 면(100) 또는 제2 면(101)에 대해서 씰부재(1)를 용이하게 장착할 수 있다.

또, 접속부(22)에 의해서, 씰부재(1)와 관통구멍(23)을 형성하는 리테이너 부재(21)의 단면을 이간하도록 배치하고 있으므로, 씰부재(1)가 관통구멍(23)을 형성하는 리테이너 부재(21)의 단면에 접속하고 있는 경우에 비해, 씰부재(1)가 자유롭게 이동할 수 있다. 이 때문에, 씰부재(1)를 제1 면(100) 또는 제2 면(101)에 장착할 때의 장착의 자유도를 향상할 수 있다.

여기서, 씰부재(1)를 제1 면(100) 또는 제2 면(101)에 장착한 후라면, 씰부재(1)는 이미 제1 면(100) 또는 제2 면(101)에 장착되어 유지되어 있으므로, 접속부(22)가 끊어져, 씰부재(1)가 리테이너 부재(21)에 접속이 되어 있지 않아도 상관없다.

접속부(22)에 의한 씰부재(1)와 리테이너 부재(21)와의 접속이 없어지면, 씰부재(1)를 유지하는 것이 제1 면(100) 또는 제2 면(101)으로만 되어, 씰부재(1)와 제1 면(100) 또는 제2 면(101)과의 접착성을 보다 높일 수 있다.

상술한 바와 같이 구성한 씰장치(20)의 제조방법에 대해서 설명한다.

우선, 도 12에 나타내는 바와 같이, 금속판(24)의 표면의 소정 환상영역을 방식성의 마스크(25)로 가리고, 금속판(24)의 표면 측으로부터 예를 들면 나이탈 등의 에칭 용액을 이용하여 제1 에칭공정을 행한다. 또한, 에칭 용액은 금속판(24)에 아울러 적절히 공지의 것을 선택할 수 있다.

도 13에 나타내는 바와 같이, 소정 높이가 될 때까지 에칭하면 제1 에칭공정을 종료한다. 다음으로, 도 14에 나타내는 바와 같이, 조금 전 마스크(25)로 덮은 환상영역에 더하여, 이 환상영역을 대략 직사각형 모양으로 둘러싸도록, 금속판(24)의 표면을 마스크(26)로 덮는다. 그리고 또한 제2 에칭공정을 행한다.

도 14에 나타내는 바와 같이, 소정 높이가 될 때까지 에칭하면 제2 에칭공정을 종료한다. 그리고, 도 15에 나타내는 바와 같이, 금속판(24)의 이면에 마련된 2개의 소정 환상영역 및 이 2개의 소정 환상영역을 대략 직사각형 형상으로 둘러싸는 영역을 마스크(27)로 가려, 제3 에칭공정을 행한다.

이 때, 금속판(24)의 이면의 2개의 소정 환상영역에 마련한 마스크(27)는, 금속판의 표면의 소정 환상영역에 마련한 마스크(25)를 사이에 두도록 마련하고 있다.

도 16에 나타내는 바와 같이, 소정 높이가 될 때까지 에칭하면 제3 에칭공정을 종료한다. 그리고, 도 17에 나타내는 바와 같이, 제3 에칭공정에서 마스크(27)한 영역에 더하여, 2개의 환상영역 가운데, 외측에 배치하는 마스크(27)와 대략 직사각형 모양을 둘러싸도록 마련한 마스크(27)와의 사이를 대각선 모양으로 연결한 영역을 마스크(28)로 덮는다. 그리고, 금속판(24)의 이면으로부터 제4 에칭공정을 행한다.

도 18에 나타내는 바와 같이, 제4 에칭공정에서 에칭으로 제거한 영역이 제2 에칭공정으로 제거한 제거영역과 겹칠 때까지 에칭을 행하고, 제4 에칭공정을 종료한다.

이상 4개의 에칭공정을 거친 금속판(24)은 제1 에칭공정 및 제2 에칭공정에서 마스크(25)한 소정 환상영역이 제1 돌출부(2)가 됨과 아울러, 제3 에칭공정 및 제4 에칭공정에서 마스크(27)한 2개의 소정 환상영역이 제2 돌출부(3)가 된다.

또, 제2 에칭공정에서 마스크(26)한 소정 환상영역을 대략 직사각형 모양으로 둘러싸는 부분 및 제3 에칭공정에서 마스크(27)한 2개의 소정 환상영역을 대략 직사각형 형상으로 둘러싸는 부분이 리테이너 부재(21)가 된다.

또한, 제4 에칭공정에서 마스크(28)한 부분은 씰부재(1)와 리테이너 부재(21)를 접속하는 접속부(22)가 된다.

상술한 바와 같이 구성한 본 실시형태에서의 씰장치(20)의 제조방법에서는 씰부재(1)와 씰부재(1)를 유지하는 리테이너 부재(21)를 동시에 제조할 수 있으므로, 제조비용을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정된 것은 아니다.

예를 들면, 본 실시형태에서는 씰부재는 대략 직사각형 환상을 이루지만, 도 8에 나타내는 바와 같이 원환 형상을 이루는 것이라도 되고, 그 형상은 자유롭게 선택할 수 있다.

또, 상기 실시형태에서의 씰장치의 접속부는 리테이너 부재의 대각선 모양으로 4개 마련되어 있지만, 이 실시형태에 한정된 것이 아니고, 씰부재를 3개의 접속부를 통하여 리테이너 부재에 유지하는 것이라도 되고, 2개의 접속부를 통하여 유지하는 것이라도 된다.

또한, 리테이너 부재의 형상도 장착하는 제1 면 또는 제2 면에 대해서 자유롭게 변형시킬 수 있으며, 이 리테이너 부재의 형상에 맞추어 접속부를 적절히 자유롭게 마련할 수 있다.

그 외, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형이 가능하다.

1 … 씰부재 2 … 제1 돌출부
3 … 제2 돌출부 4 … 홈부
5 … 금속판 8 … 제1 잔존 부분
15 … 제2 잔존 부분 16 … 교점
100 … 제1 면 101 … 제2 면

Claims (9)

1. 서로 대향하는 제1 면과 제2 면과의 사이에 끼워지도록 배치되는 금속제의 씰부재로서,
   상기 제1 면을 향하여 돌출하는 제1 돌출부와,
   상기 제2 면을 향하여 돌출하는 한 쌍의 제2 돌출부를 구비하고,
   상기 제1 돌출부가 한 쌍의 상기 제2 돌출부의 사이에 배치되며,
   상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부의 선단 부분이 서로 평행한 평면인 것을 특징으로 하는 씰부재.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 돌출부의 선단 부분이 상기 제1 면과 평행한 평면이고,
   상기 제2 돌출부의 선단 부분이 상기 제2 면과 평행한 평면인 것을 특징으로 하는 씰부재.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 씰부재의 연신방향과 수직인 횡단면에서,
   상기 제1 면으로부터 상기 제2 면을 향함에 따라서 상기 제1 돌출부의 폭이 넓어지도록 그 측면이 만곡(灣曲)하고,
   상기 제2 면으로부터 상기 제1 면을 향함에 따라서 상기 제2 돌출부의 폭이 넓어지도록 그 측면이 만곡하는 씰부재.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부의 상기 평면이 연마(硏磨)처리되어 있는 것을 특징으로 하는 씰부재.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 횡단면의 형상이 좌우 대칭인 형상인 것을 특징으로 하는 씰부재.
6. 청구항 1에 기재한 씰부재와,
   상기 씰부재의 주위에 마련됨과 아울러, 상기 씰부재를 유지하는 것으로서, 상기 제1 면 또는 상기 제2 면에 위치결정되는 리테이너(retainer) 부재를 구비하는 씰장치.
7. 서로 대향하는 제1 면과 제2 면과의 사이에 끼워지도록 배치되는 금속제의 씰부재의 제조방법으로서,
   서로 평행한 표리면(表裏面)을 구비하고, 그 표면이 상기 제1 면과 대향함과 아울러, 그 이면이 상기 제2 면과 대향하도록 배치되는 금속부재에서,
   상기 금속부재의 표면의 소정 영역을 마스크하여, 그 표면 측으로부터 에칭을 행하고, 에칭으로 제거되지 않은 제1 잔존 부분이 상기 제1 면을 향하여 돌출하는 제1 돌출부가 되는 제1 공정과,
   상기 금속부재의 이면의 소정 영역을 마스크하여, 그 이면 측으로부터 에칭을 행하고, 에칭으로 제거되지 않은 제2 잔존 부분이 상기 제2 면을 향하여 돌출하는 한 쌍의 제2 돌출부가 되는 제2 공정을 구비하며,
   상기 제1 공정에서 형성된 상기 제1 돌출부가 상기 제2 공정에서 형성된 한 쌍의 상기 제2 돌출부의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 씰부재의 제조방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   한 쌍의 상기 제2 돌출부의 사이에 형성된 홈부의 바닥으로부터 상기 제2 면까지의 수직거리가 상기 제1 잔존 부분과 상기 제2 잔존 부분이 교차하는 교점으로부터 상기 제2 면까지의 수직거리 이상인 것을 특징으로 하는 씰부재의 제조방법.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 제1 잔존 부분과 상기 제2 잔존 부분이 교차하는 교점으로부터 상기 제2 면까지의 수직거리가 상기 제1 잔존 부분과 상기 제2 잔존 부분이 교차하는 교점으로부터 상기 제1 면까지의 수직거리 미만인 것을 특징으로 하는 씰부재의 제조방법.

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