KR20200125283A

KR20200125283A - 밀봉 가스켓

Info

Publication number: KR20200125283A
Application number: KR1020190049333A
Authority: KR
Inventors: 권혁명
Original assignee: 평화오일씰공업주식회사
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2020-11-04
Also published as: KR102239336B1

Abstract

한 쌍의 부재 사이에 개재되는, 고무 소재로 형성된 밀봉 가스켓이 개시된다. 개시된 밀봉 가스켓은 파동 형상으로 지그재그로 연장된다. 상기 밀봉 가스켓이 탄성 변형되지 않은 상태에서, 상기 밀봉 가스켓 파동 형상의 파장과 진폭은 상기 밀봉 가스켓의 길이 방향을 따라 일정하다.

Description

밀봉 가스켓{Gasket for sealing}

본 발명은 대면하는 한 쌍의 부재 사이로 유체가 누출되지 않도록 밀봉하는 밀봉 가스켓에 관한 것이다.

밀봉 가스켓(gasket)은 고무 소재로 형성되며, 예컨대, 하우징(housing)을 구성하는 베이스(base)와 커버(cover)와 같이 대면(對面)하는 한 쌍의 부재 사이로 유체가 누출되지 않도록 상기 한 쌍의 부재 사이에 개재된다. 도 1은 종래의 일 예에 따른 밀봉 가스켓의 단면도이고, 도 2는 도 1의 밀봉 가스켓이 마주보는 두 부재 사이에 개재된 모습을 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 밀봉 가스켓(10)은 하우징(1)을 구성하는 베이스(2)와 커버(8) 사이에 개재되어서, 베이스(2)와 커버(8) 사이의 틈새로 유체가 누출되지 않도록 밀봉하는 부재이다. 밀봉 가스켓(10)은 커버(8)의 하측면과 마주보는 베이스(2)의 상측면에 형성된 가스켓 탑재 홈(groove)(4)에 끼워진다. 밀봉 가스켓(10)은 고무 소재로 형성된다. 밀봉 가스켓(10)은 Z축과 평행한 방향의 높이(HT1)가 Z축과 직교하는 방향의 폭(WM1)보다 크며, Z축과 직교하는 평면, 즉 XY 평면과 평행한 평면 상에서 폐곡선을 따라 연장되어 이어진다.

도 1에 도시된 바와 같이, 커버(8)와 베이스(2)가 결합되기 전 상태의 밀봉 가스켓(10)은 자신의 높이(HT1)가 가스켓 탑재 홈(4)의 깊이(DG)보다 크고, 밀봉 가스켓(10)의 상단(11)과 하단(12)을 연결한 가상의 단면 중심선(CL11)은 Z축과 평행하다. 한편, 밀봉 가스켓(10)이 가스켓 탑재 홈(10)에 끼워진 상태로 커버(8)의 하측면(9)과 베이스(2)의 상측면(3)이 접촉되도록 커버(8)와 베이스(2)가 결합되면, 도 2에 실선으로 도시된 바와 같이 밀봉 가스켓(10)이 압축되지만 가스켓 탑재 홈(4) 내에서 밀봉 가스켓(10)이 기울어지게 된다.

부연하면, 상단(11)과 하단(12)을 연결한 단면 중심선(CL12)이 Z축에 대해 기울어지고, 그로 인해 밀봉 가스켓(10)의 하단(12)과 그 주변이 가스켓 탑재 홈(4)을 한정하는 바닥면(5)과 일 측면(6)에 밀착되고, 밀봉 가스켓(10)의 상단(11)과 그 주변이 가스켓 탑재 홈(4)을 한정하는 타 측면(7)과 커버(8)의 하측면(9)에 밀착된다.

이와 같이 밀봉 가스켓(10)의 단면 중심선(CL12)이 수직선, 즉 Z축에 대해 기울어진 상태로 가스켓 탑재 홈(4) 내에서 압축되면, 밀봉 가스켓(10)의 단면 중심선이 Z축과 평행한 상태로 가스켓 탑재 홈(4) 내에서 압축되는 경우에 비해서, 가스켓 탑재 홈(4)을 한정하는 내측면(5, 6, 7, 9)을 가압하는 밀봉 가스켓(10)의 탄성 밀착력이 저하되고, 이로 인해 밀봉 가스켓(10)의 밀봉 성능이 저하된다.

한편, 종래의 밀봉 가스켓(10)의 경우에, Z축과 직교하는 방향으로 연장된 가스켓 탑재 홈(4)에 대한 밀봉 가스켓(10)의 길이의 허용 오차가 매우 적다. 다시 말해, 가스켓 탑재 홈(4)의 길이와 밀봉 가스켓(10)의 길이가 정확하게 일치하여야 한다. 구체적으로, 밀봉 가스켓(10)의 길이가 가스켓 탑재 홈(4)의 길이에 비해 약간만 짧더라도 밀봉 가스켓(10)이 가스켓 탑재 홈(4)에 끼워지지 않는다. 반면에, 밀봉 가스켓(10)의 길이가 가스켓 탑재 홈(4)의 길이에 비해 약간 긴 경우에는, 밀봉 가스켓(10)이 가스켓 탑재 홈(4)에 끼워지긴 하지만 소위, 구겨지면서 가스켓 탑재 홈(4)에 끼워져서, 상기 가스켓 탑재 홈(4) 내에서 부분적으로 구부러지거나 트위스팅(twisting)될 수 있다. 이처럼 밀봉 가스켓(10)이 가스켓 탑재 홈(4) 내에서 부분적으로 구부러지거나 트위스팅되면, 결합된 두 부재(2, 8) 사이의 밀봉 성능이 크게 저하되고, 밀봉 불량이 발생하기 쉽다.

대한민국 등록특허공보 제10-1243598호

본 발명은, 가스켓 탑재 홈의 길이에 대한 밀봉 가스켓의 길이의 허용 오차가 확대되어서, 밀봉 성능이 개선되고, 불량율이 저하되는 밀봉 가스켓을 제공한다.

본 발명은, 한 쌍의 부재 사이에 개재되는, 고무 소재로 형성된 밀봉 가스켓에 있어서, 상기 밀봉 가스켓은 파동(wave) 형상으로 지그재그(zigzag)로 연장되고, 상기 밀봉 가스켓이 탄성 변형되지 않은 상태에서, 상기 밀봉 가스켓 파동 형상의 파장(wavelength)과 진폭(amplitude)은 상기 밀봉 가스켓의 길이 방향을 따라 일정한 밀봉 가스켓을 제공한다.

상기 밀봉 가스켓 파동 형상은 사인파(sine wave) 형상일 수 있다.

상기 밀봉 가스켓의 높이와 폭이 상기 밀봉 가스켓의 길이 방향을 따라 일정할 수 있다.

상기 밀봉 가스켓의 단면 형상에서 상단부의 중심과 하단부의 중심을 연결한 가상의 단면 중심선은, 상기 한 쌍의 부재가 결합된 때의 단면 중심선이 상기 한 쌍의 부재가 결합되기 전의 단면 중심선에 대해 기울어지지 않을 수 있다.

본 발명의 밀봉 가스켓은 파동 형상으로 지그재그 연장되어서, 가스켓 탑재 홈의 길이에 대한 밀봉 가스켓의 길이 허용 오차가 확대된다. 구체적으로, 가스켓 탑재 홈의 길이보다 밀봉 가스켓의 길이가 약간 짧은 경우에는 상기 파동 형상의 파장이 길어지게 밀봉 가스켓이 탄성 연장되고, 가스켓 탑재 홈의 길이보다 밀봉 가스켓의 길이가 약간 긴 경우에는 상기 파동 형상의 파장이 짧아지게 밀봉 가스켓이 탄성 수축한다. 따라서, 길이 허용 오차가 작은 경우보다 밀봉 가스켓의 불량율이 저하되고, 생산성이 향상된다.

또한, 밀봉 가스켓이 가스켓 탑재 홈 내에서 부분적으로 구부러지거나 트위스팅(twisting)되지 않으며 기울어지지 않아서, 밀봉 가스켓 상단부와 하단부가 밀봉 가스켓의 폐곡선 경로를 따라 마주보는 한 쌍의 부재에 강하고 균일한 압력으로 탄성 밀착된다. 따라서, 밀봉 신뢰성이 향상되고, 상기 한 쌍의 부재 사이로 유체가 누출되는 밀봉 불량이 방지된다.

도 1은 종래의 일 예에 따른 밀봉 가스켓의 단면도이고, 도 2는 도 1의 밀봉 가스켓이 베이스와 커버 사이에 개재된 모습을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 밀봉 가스켓이 베이스의 가스켓 탑재 홈에 삽입 안착된 상태로 베이스와 커버 사이에 개재된 모습을 도시한 횡단면도이다.
도 4는 도 3을 IV-IV에 따라 절개 도시한 종단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 밀봉 가스켓을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 밀봉 가스켓이 베이스의 가스켓 탑재 홈에 삽입 안착된 상태로 베이스와 커버 사이에 개재된 모습을 도시한 횡단면도이고, 도 4는 도 3을 IV-IV에 따라 절개 도시한 종단면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 밀봉 가스켓(20)은 한 쌍의 부재(2, 8) 사이에 개재되어서 상기 한 쌍의 부재(2, 8) 사이의 틈새로 유체가 누출되지 않도록 밀봉한다. 상기 한 쌍의 부재(2, 8)는 예컨대, 하우징(housing)(1)을 구성하는 베이스(2)와 커버(8)일 수 있다.

상기 베이스(2)에 개구(開口)(3)가 형성된다. 상기 개구(3)를 통해 베이스(2)의 외부와 베이스(2)의 내부 공간(미도시) 사이에 유체가 출입할 수 있다. 상기 커버(8)는 베이스(2)를 덮어 가리도록 베이스(2)에 커버(8)가 밀착될 수 있다. 베이스(2)와 커버(8)가 밀착될 때 상기 베이스(2)의 상측면(3)와 커버(8)의 하측면(9)이 마주보게 된다. 베이스(2)의 상측면(3)에는 밀봉 가스켓(20)이 삽입 안착되는 가스켓 탑재 홈(groove)(4)이 마련된다. 가스켓 탑재 홈(4)은 Z축과 직교하는 평면, 즉 XY 평면과 평행한 평면 상에서 폐곡선 경로, 예컨대, 원(circle) 경로를 따라 연장 형성된다. 가스켓 탑재 홈(4)은 상기 개구(3)를 에워싸도록 형성된다.

가스켓 탑재 홈(4)은 상기 상측면(3)과 단차지고 상기 상측면(3)과 평행한 바닥면(5)과, 상기 바닥면(5)의 폭 방향 일 측과 타 측을 상측면(3)과 절곡되게 연결하는 일 측 벽면(6)과 타 측 벽면(7)에 의해 한정된다. 가스켓 탑재 홈(4)의 폭(WG)과 깊이(DG)는 가스켓 탑재 홈(4)의 폐곡선 경로를 따라 변경되지 않고 일정하다.

밀봉 가스켓(20)은 상기 가스켓 탑재 홈(4)에 삽입 안착되어, 베이스(2)와 커버(8) 사이로 유체가 유입 및 유출되지 못하도록 밀봉한다. 상기 베이스(2)와 커버(8) 사이의 밀봉이 부실하면, 상기 하우징(1) 외부의 공기 및 이물질이 상기 베이스(2)의 개구(3)를 통해 베이스(2) 내부로 유입되거나, 상기 베이스(2) 내부 공간의 오일, 수증기, 또는 공기가 상기 개구(3)를 통해 하우징(1) 외부로 누출될 수 있다.

밀봉 가스켓(20)은 고무 소재로 형성된다. 밀봉 가스켓(20)은 가스켓 탑재 홈(4)에 삽입 안착되어서 가스켓 탑재 홈(4)이 연장된 경로를 따라 폐곡선을 이루며 연장된다. 밀봉 가스켓(20)은 파동(wave) 형상으로 지그재그(zigzag)로 연장된다. 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 밀봉 가스켓(20)의 길이 방향을 따라 연장된 가상의 가스켓 길이 경로선(40)은 마루(peak)(41)와 골(trough)(42)이 교번하여 위치하는 파동 형상이다. 상기 마루(41)와 골(42) 중에서 베이스(2)의 개구(3)에 상대적으로 더 먼 것을 마루(41)로 칭하고, 상대적으로 더 가까운 것을 골(42)로 칭한다.

상기 가스켓 길이 경로선(40)은 밀봉 가스켓(20)의 내측면(30)과 외측면(35)에서 같은 거리만큼 이격된 밀봉 가스켓(20)의 중간 지점(CP)을 연결하고, 이를 XY 평면과 평행한 평면 상에서 보고 도시한 가상의 선(line)이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 가스켓 길이 경로선(40)의 파동 형상은 사인파(sine wave) 형상일 수 있다. 밀봉 가스켓(20)의 내측면(30)과 외측면(35)도 상기 가스켓 길이 경로선(40)과 마찬가지로 지그재그로 굴곡지게 연장된다. 이에 따라, 상기 내측면(30)에는 상기 가스켓 길이 경로선(40)의 골(42)에 대응되는 내측면 돌기(31)와, 상기 가스켓 길이 경로선(40)의 마루(41)에 대응되는 내측면 홈(groove)(32)이 마련된다. 또한, 상기 외측면(35)에는 상기 가스켓 길이 경로선(40)의 마루(41)에 대응되는 외측면 돌기(36)와, 상기 가스켓 길이 경로선(40)의 골(42)에 대응되는 외측면 홈(37)이 마련된다.

밀봉 가스켓(20)이 탄성 변형되지 않은 상태에서, 밀봉 가스켓(20)의 파동 형상의 파장(wavelength)(WL)과 진폭(amplitude)(AM)은 밀봉 가스켓(20)의 길이 방향을 따라 일정하다. 도 3에 도시된 밀봉 가스켓(20)으로 설명하면, 가스켓 길이 경로선(40)의 파장(WL)과 진폭(AM)은 각각, 밀봉 가스켓(20)의 원 궤도를 따라 변함없이 일정하다.

도 4에서 이점 쇄선은 커버(8)가 베이스(2)에 밀착 결합되기 전에 가스켓 탑재 홈(4)에 삽입된 밀봉 가스켓(20)의 종단면 아웃라인(outline)을 나타낸다. 상기 이점 쇄선으로 도시된 밀봉 가스켓(20)의 종단면 형상은 밀봉 가스켓(20)이 탄성 변형되지 않은 상태의 모습으로서, 이때 밀봉 가스켓(20)의 높이(HT)와 폭(WM)은 밀봉 가스켓(20)의 길이 방향을 따라 변함없이 일정하다. 상기 밀봉 가스켓(20)의 높이(HT)가 폭(WM)보다 크다. 그리고, 상기 밀봉 가스켓(20)의 높이(HT)는 가스켓 탑재 홈(4)의 깊이(DG)보다 크고, 밀봉 가스켓(20)의 폭(WM)은 가스켓 탑재 홈(4)의 폭(WG)보다 작다.

밀봉 가스켓(20)의 상단부(21)는 위로 갈수록 폭이 좁아지게 테이퍼(taper)진다. 밀봉 가스켓(20)의 하단부(25)는 이격된 한 쌍의 하단부 돌기(26)와, 상기 한 쌍의 하단부 돌기(26) 사이에 위치한 하단부 홈(groove)(27)을 구비한다. 그리고, 밀봉 가스켓(20)의 상단부(21)의 중심과 하단부(25)의 중심을 연결한 가상의 단면 중심선(CL2)은 Z축과 평행하다. 한편, 상기 상단부(21)와 하단부(25)의 종단면 형상은 예시적인 것에 불과하다.

밀봉 가스켓(20)이 가스켓 탑재 홈(4)에 끼워진 상태로 커버(8)의 하측면(9)과 베이스(2)의 상측면(3)이 밀착되도록 커버(8)와 베이스(2)가 결합되면, 밀봉 가스켓(20)의 상단부(21)는 커버(8)의 하측면(9)에 탄성 밀착되고, 밀봉 가스켓(20)의 하단부(25)는 가스켓 탑재 홈(4)의 바닥면(5)에 탄성 밀착된다. 구체적으로, 하단부(25)는 한 쌍의 하단부 돌기(26)가 가스켓 탑재 홈(4)의 바닥면(5)에 밀착되고 하단부 홈(27)은 상기 바닥면(5)에 밀착되지 않는다.

이처럼 밀봉 가스켓(20)이 Z축과 평행한 방향으로 탄성 압축됨에 따라 밀봉 가스켓(20)의 높이(HT)는 탄성 압축 전에 비해 축소되어서 가스켓 탑재 홈(4)의 높이(DG)와 같아지게 된다. 또한, 밀봉 가스켓(20)의 높이(HT)가 축소되는 것의 풍선 효과로 밀봉 가스켓(20)의 폭(WM)은 탄성 압축 전에 비해 확대된다.

상술한 바와 같이 밀봉 가스켓(20)이 파동 형상으로 지그재그로 연장되므로, 밀봉 가스켓(20)의 내측면(30)과 외측면(35)은 부분적으로 가스켓 탑재 홈(4)의 일 측 벽면(6)과 타 측 벽면(7)에 탄성 밀착된다. 구체적으로, 상기 내측면(30)의 내측면 돌기(31)와 그 주위 부분은 상기 일 측 벽면(6)에 밀착되나, 상기 내측면(30)의 내측면 홈(32)과 그 주위 부분은 상기 일 측 벽면(6)에 밀착되지 않는다. 또한, 상기 외측면(35)의 외측면 돌기(36)와 그 주위 부분은 상기 타 측 벽면(7)에 밀착되나, 상기 외측면(35)의 외측면 홈(37)과 그 주위 부분은 상기 타 측 벽면(7)에 밀착되지 않는다.

이와 같이 가스켓 탑재 홈(4) 내에서 밀봉 가스켓(20)이 지그재그로 연장되지만, 밀봉 가스켓(20)의 종단면 형상은 베이스(2)와 커버(8)의 결합 전과 결합 후로 기울어지지 않고, Z축과 평행하게 세워진 상태를 유지한다. 부연하면, 도 4에 도시된 바와 같이 커버(8)가 베이스(2)에 밀착되어 밀봉 가스켓(20)이 탄성 압축된 상태에서 밀봉 가스켓(20)의 상단부(21)의 중심과 하단부(25)의 중심을 연결한 가상의 단면 중심선(CL2)은, 커버(8)가 베이스(2)에 밀착되지 않아서 밀봉 가스켓(20)이 탄성 압축되지 않은 상태의 단면 중심선(CL2)과 마찬가지로 Z축과 평행하다. 가스켓 탑재 홈(4) 내에서 상기 내측면 돌기(31)로부터 외측면 돌기(36)까지 밀봉 가스켓(20)의 폭이 확대되는 효과가 있어서, 밀봉 가스켓(20)이 기울어지지 않고 안정되게 세워진 상태로 유지될 수 있다. 이에 따라, 밀봉 가스켓(20)이 기울어진 경우와 비교하여 밀봉 가스켓(20)의 상단부(21)와 하단부(25)가 밀봉 가스켓(20)의 폐곡선 경로를 따라 커버(8)의 하측면(9)과 가스켓 탑재 홈(4)의 바닥면(5)에 강하고 균일한 압력으로 탄성 밀착되어서, 밀봉 신뢰성이 향상되고, 커버(8)와 베이스(2) 사이로 유체가 누출되는 밀봉 불량이 방지된다.

한편, 이상에서 설명한 밀봉 가스켓(20)은 파동 형상으로 지그재그 연장되어서, 가스켓 탑재 홈(4)의 길이에 대한 밀봉 가스켓(20)의 길이 허용 오차가 확대되는 장점이 있다. 부연하면, 가스켓 탑재 홈(4)의 길이보다 밀봉 가스켓(20)의 길이가 약간 짧은 경우에는 상기 파동 형상의 파장(WL)은 길어지고 진폭(AM)은 작아지게 밀봉 가스켓(20)의 길이를 가스켓 탑재 홈(4)의 길이에 맞춰 탄성 복원 가능하게 늘려서 상기 가스켓 탑재 홈(4)에 삽입할 수 있다. 또한, 가스켓 탑재 홈(4)의 길이보다 밀봉 가스켓(20)의 길이가 약간 긴 경우에는 상기 파동 형상의 파장(WL)은 짧아지고 진폭(AM)은 커지게 밀봉 가스켓의 길이를 가스켓 탑재 홈(4)의 길이에 맞춰 탄성 복원 가능하게 줄여서 상기 가스켓 탑재 홈(4)에 삽입할 수 있다. 상기 밀봉 가스켓(20)의 길이를 늘리거나 줄이는 경우에서 상술한 바와 같이 가스켓 탑재 홈(4) 내에서 밀봉 가스켓(20)의 폭이 확대되는 효과가 있기 때문에, 밀봉 가스켓(20)은 기울어지지 않고 세워진 상태로 유지된다. 결과적으로 밀봉 가스켓(20)의 밀봉 신뢰성이 향상되고, 커버(8)와 베이스(2) 사이로 유체가 누출되는 밀봉 불량이 방지되며, 길이 허용 오차가 작은 밀봉 가스켓보다 밀봉 가스켓의 불량율이 저하되고, 생산성이 향상된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

2: 베이스 8: 커버
20: 밀봉 가스켓 21: 상단부
25: 하단부 30: 가스켓 내측면
35: 가스켓 외측면 40: 가스켓 중앙선

Claims

한 쌍의 부재 사이에 개재되는, 고무 소재로 형성된 밀봉 가스켓에 있어서,
상기 밀봉 가스켓은 파동(wave) 형상으로 지그재그(zigzag)로 연장되고,
상기 밀봉 가스켓이 탄성 변형되지 않은 상태에서, 상기 밀봉 가스켓 파동 형상의 파장(wavelength)과 진폭(amplitude)은 상기 밀봉 가스켓의 길이 방향을 따라 일정한 것을 특징으로 하는 밀봉 가스켓.
제1 항에 있어서,
상기 밀봉 가스켓 파동 형상은 사인파(sine wave) 형상인 것을 특징으로 하는 밀봉 가스켓.
제1 항에 있어서,
상기 밀봉 가스켓의 높이와 폭이 상기 밀봉 가스켓의 길이 방향을 따라 일정한 것을 특징으로 하는 밀봉 가스켓.
제1 항에 있어서,
상기 밀봉 가스켓의 단면 형상에서 상단부의 중심과 하단부의 중심을 연결한 가상의 단면 중심선은, 상기 한 쌍의 부재가 결합된 때의 단면 중심선이 상기 한 쌍의 부재가 결합되기 전의 단면 중심선에 대해 기울어지지 않는 것을 특징으로 하는 밀봉 가스켓.