KR20210025343A - 밀봉 하우징 - Google Patents

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KR20210025343A
KR20210025343A KR1020190105262A KR20190105262A KR20210025343A KR 20210025343 A KR20210025343 A KR 20210025343A KR 1020190105262 A KR1020190105262 A KR 1020190105262A KR 20190105262 A KR20190105262 A KR 20190105262A KR 20210025343 A KR20210025343 A KR 20210025343A
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김창곤
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평화오일씰공업주식회사
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Abstract

제1 부재와, 제1 부재에 결합되는 제2 부재와, 제1 부재 및 제2 부재 사이에 개재되는, 폐곡선 경로를 따라 연장되는 실링 부재를 구비하는 밀봉 하우징이 개시된다. 개시된 밀봉 하우징에는, 제1 부재에는 실링 부재가 탑재되는 홈으로서, 바닥면과, 실링 부재의 내주면과 대면하는 내주면측 내측면과, 실링 부재의 외주면과 대면하는 외주면측 내측면에 의해 한정되는 실링 부재 탑재 홈이 형성된다. 바닥면 및 제1 부재와 대면하는 제2 부재의 측면에서 바닥면과 마주보는 부분 중 적어도 하나에는, 실링 부재의 내주면과 외주면 사이의 단면 형상이 오목하게 탄성 변형되도록 돌출된 돌기가 구비된다.

Description

밀봉 하우징{Sealed housing}
본 발명은 유체의 누출 및 이물질의 침투를 막는 실링 부재가 설치된 밀봉 하우징에 관한 것이다.
밀봉 하우징은 서로 대면하는 베이스와 커버, 및 상기 베이스와 커버 사이에 개재되는 고무 소재로 형성된 실링 부재를 구비한다. 도 1은 종래의 밀봉 하우징의 일 예를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 밀봉 하우징(1)은 밀봉 부재 탑재 홈(4)이 형성된 베이스(2)와, 베이스(2)의 상측면(3)에 밀착 고정되는 커버(10)와, 상기 실링 부재 탑재 홈(4)에 안착 탑재되어 상기 베이스(2)와 커버(10) 사이에 개재되는 실링 부재(20)를 구비한다. 실링 부재(20)는 폐곡선 경로를 따라 연장되는 가스켓(gasket) 또는 오링(O-ring)으로 고무 소재로 형성될 수 있다.
실링 부재 탑재 홈(4)은 실링 부재(20)가 탑재되도록 상기 실링 부재(20)의 폐곡선 경로에 대응되는 경로를 따라 연장되는 평면 형상을 갖도록 파여진 홈(groove)으로서, 베이스(2)의 상측면(3)보다 아래에 형성되는 바닥면(5)과, 상기 바닥면(5)과 베이스(2)의 상측면(3)을 단차지게 이어주는 내주면측 내측면(6) 및 외주면측 내측면(7)에 의해 한정된다. 상기 내주면측 내측면(6)은 실링 부재(20)의 내주면(24)과 대면하는 내측면이고, 상기 외주면측 내측면(7)은 실링 부재(20)의 외주면(25)과 대면하는 내측면이다.
베이스(2)의 상측면(3)과 커버(10)의 하측면(11) 간 편평도 차이와, 탄성 압축된 실링 부재(20)의 탄성 복원력 등의 원인에 의해 밀착된 베이스(2)의 상측면(3)과 커버(10)의 하측면(11) 사이에는 틈새(12, 13)가 형성된다. 상기 실링 부재 탑재 홈(4)에 탑재된 실링 부재(20)를 기준으로, 상기 틈새(12, 13)는 상기 실링 부재(20)의 내주면(24)의 내측에 마련되는 내측 틈새(12)와, 상기 실링 부재(20)의 외주면(25)의 외측에 마련되는 외측 틈새(13)로 구분된다.
일반적인 기계의 동작 환경에서 밀봉 하우징(1)의 내부의 유체 압력이 밀봉 하우징(1)의 외부의 압력보다 매우 크다. 따라서, 실링 부재 탑재 홈(4) 내에서 실링 부재(20)는 내주면측 내측면(6)에서 이격되고 외주면측 내측면(7)에 큰 접촉 면적으로 강하게 밀착되도록 변형된다. 이로 인해, 실링 부재(20)의 일 부분(27)이 실링 부재 탑재 홈(4)을 벗어나 외측 틈새(13)로 침투한다. 상기 외측 틈새(13)로 연장 침투한 부분(27)이 상기 실링 부재 탑재 홈(4)에 남아있는 부분으로부터 분리되거나 크랙(crack)이 발생하는 것과 같이 실링 부재(20)가 파손되기 쉽다. 이로 인해, 상기 외측 틈새(13)를 통해 유체가 안에서 밖으로 누출되거나 이물질이 밖에서 안으로 침투할 가능성이 높아진다. 즉, 밀봉 하우징(1)의 밀봉 성능이 열화된다.
등록특허공보 제10-1243598호
본 발명은, 제1 부재, 제2 부재, 및 상기 제1 부재와 제2 부재 사이에 개재되는 실링 부재를 구비하는 밀봉 하우징으로서, 실링 부재의 일 부분이 실링 부재 탑재 홈을 벗어나 제1 부재와 제2 부재 사이의 틈새로 침투하지 않아서 밀봉 성능이 향상되는 밀봉 하우징을 제공한다.
본 발명은, 제1 부재와, 상기 제1 부재에 결합되는 제2 부재와, 상기 제1 부재 및 제2 부재 사이에 개재되는, 폐곡선 경로를 따라 연장되는 실링 부재(sealing member)를 구비하는 밀봉 하우징으로서, 상기 제1 부재에는 상기 실링 부재가 탑재되는 홈(groove)으로서, 바닥면과, 상기 실링 부재의 내주면과 대면하는 내주면측 내측면과, 상기 실링 부재의 외주면과 대면하는 외주면측 내측면에 의해 한정되는 실링 부재 탑재 홈이 형성되고, 상기 바닥면 및 상기 제1 부재와 대면하는 제2 부재의 측면에서 상기 바닥면과 마주보는 부분 중 적어도 하나에, 상기 실링 부재의 내주면과 외주면 사이의 단면 형상이 오목하게 탄성 변형되도록 돌출된 돌기가 구비된 밀봉 하우징을 제공한다.
상기 돌기는 상기 바닥면에만 형성되고, 상기 돌기의 높이는 상기 실링 부재의 높이의 0.08 내지 0.3 일 수 있다.
상기 돌기는 상기 제1 부재와 대면하는 제2 부재의 측면에서 상기 바닥면과 마주보는 부분에만 형성되고, 상기 돌기의 높이는 상기 실링 부재의 높이의 0.08 내지 0.3 일 수 있다.
상기 돌기는 상기 바닥면 및 바닥면 및 상기 제1 부재와 대면하는 제2 부재의 측면에서 상기 바닥면과 마주보는 부분에 각각 형성되고, 상기 바닥면에 형성된 돌기의 높이, 및 상기 제1 부재와 대면하는 제2 부재의 측면에서 상기 바닥면과 마주보는 부분에 형성된 돌기의 높이의 합(合)은, 상기 실링 부재의 높이의 0.08 내지 0.3 일 수 있다.
상기 돌기는 상기 실링 부재의 폐곡선 경로에 대응되는 폐곡선 경로를 따라 연장될 수 있다.
본 발명의 밀봉 하우징에 의하면, 실링 부재 탑재 홈에 탑재된 실링 부재가 제1 부재 및 제2 부재 중 적어도 하나에 형성된 돌기에 눌려 오목하게 탄성 변형되면서 실링 부재의 일 부분이 제1 부재와 제2 부재 사이의 틈새로 연장 침투하지 않는다. 따라서, 실링 부재가 파손되거나 실링 부재에 크랙이 발생하지 않아서 실링 부재의 내구성이 향상되고, 밀봉 하우징의 밀봉 성능이 향상된다.
도 1은 종래의 밀봉 하우징의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밀봉 하우징을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 밀봉 하우징을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 밀봉 하우징을 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 밀봉 하우징을 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 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밀봉 하우징을 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 밀봉 하우징(50A)은 제1 부재(52)와, 상기 제1 부재(52)에 결합되는 제2 부재(60)와, 상기 제1 부재(52) 및 제2 부재(60) 사이에 개재되는 실링 부재(sealing member)(70)를 구비한다. 상기 제1 부재(52)는 예컨대, 산업용 기계, 자동차의 자동 변속기 등과 같은 장치의 베이스(base)일 수 있고, 상기 제2 부재(60)는 상기 베이스에 체결 볼트(bolt)(미도시)에 의해 결합 고정되는 커버(cover)일 수 있다.
실링 부재(70)는 고무 소재로 형성되며, 폐곡선 경로를 따라 연장되는 가스켓(gasket) 또는 오링(O-ring)일 수 있다. 실링 부재 탑재 홈(54)에 탑재되어 탄성 압축되지 않은 상태에서 실링 부재(70)의 단면 형상은 이점 쇄선으로 도시된 바와 같이 원형이거나, 타원형일 수 있다.
제1 부재(52)에 제2 부재(60)가 결합되면 제1 부재(52)의 상측면(53)과 제2 부재(60)의 하측면(61)이 마주보게 된다. 제1 부재(52)의 상측면(53)에는 실링 부재 탑재 홈(groove)(54)이 형성된다. 상기 실링 부재 탑재 홈(54)은 실링 부재(70)가 탑재되도록 상기 실링 부재(70)의 폐곡선 경로에 대응되는 경로를 따라 연장되는 평면 형상을 갖도록 파여진 홈(groove)으로서, 제1 부재(52)의 상측면(53)보다 아래에 형성되는 바닥면(55)과, 상기 바닥면(55)과 제1 부재(52)의 상측면(53)을 단차지게 이어주는 내주면측 내측면(56) 및 외주면측 내측면(57)에 의해 한정된다. 상기 내주면측 내측면(56)은 실링 부재(70)의 내주면(74)과 대면하는 내측면이고, 상기 외주면측 내측면(57)은 실링 부재(70)의 외주면(75)과 대면하는 내측면이다.
제1 부재(52)의 상측면(53)과 제2 부재(60)의 하측면(61) 간 편평도 차이와, 탄성 압축된 실링 부재(70)의 탄성 복원력 등의 원인에 의해 밀착된 제1 부재(52)의 상측면(53)과 제2 부재(60)의 하측면(61) 사이에는 틈새(68, 69)가 형성된다. 상기 실링 부재 탑재 홈(54)에 탑재된 실링 부재(70)를 기준으로, 상기 틈새(68, 69)는 상기 실링 부재(70)의 내주면(74)의 내측에 마련되는 내측 틈새(68)와, 상기 실링 부재(70)의 외주면(75)의 외측에 마련되는 외측 틈새(69)로 구분된다.
제1 부재(52)와 대면하는 제2 부재(60)의 하측면(61)에서 상기 실링 부재 탑재 홈(54)의 바닥면(55)과 마주보는 부분(62)에는 아래로 돌출된 제2 부재 돌기(63)가 구비된다. 상기 제2 부재 돌기(63)는 상기 실링 부재(70)의 폐곡선 경로를 따라 연장된다. 실링 부재 탑재 홈(54)에 실링 부재(70)가 안착된 상태로 제1 부재(52)와 제2 부재(60)가 결합되면, 상기 제2 부재 돌기(63)에 실링 부재(70)의 상측면(71)이 눌려서 오목하게 탄성 변형되고, 그에 따른 풍선 효과로 내주면(74)과 외주면(75)이 돌출된다. 이에 따라, 도 2에 실선으로 도시된 바와 같이 실링 부재(70)의 내주면(74) 및 외주면(75)은 상기 실링 부재 탑재 홈(54)의 내주면측 내측면(56) 및 외주면측 내측면(57)에 각각 탄성 밀착되고, 실링 부재(70)의 하측면(72)은 실링 부재 탑재 홈(54)의 바닥면(55)에 탄성 밀착되며, 실링 부재(70)의 상측면(71)은 상기 제2 부재 돌기(63)에 탄성 밀착된다.
밀봉 하우징(50A)을 포함하는 장치의 동작 환경에서 밀봉 하우징(50A)의 내부의 유체 압력이 밀봉 하우징(50A)의 외부의 압력보다 매우 큰 경우가 많고, 이 경우에 상기 내측 틈새(68)의 압력이 외측 틈새(69)의 압력보다 매우 클 수 있다. 그럼에도 불구하고, 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 내주면측 내측면(56)에서 이격되고 외주면측 내측면(57)에 더 강하게 밀착되도록 이동하지 않는다. 이와 반대로, 외측 틈새(69)의 압력이 내측 틈새(68)의 압력보다 매우 큰 경우에도 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 외주면측 내측면(57)에서 이격되고 내주면측 내측면(56)에 더 강하게 밀착되도록 이동하지 않는다.
상술한 바와 같이 실링 부재(70)의 상측면(71), 하측면(72), 내주면(74), 및 외주면(75)이 각각 제2 부재 돌기(63), 바닥면(55), 내주면측 내측면(56), 및 외주면측 내측면(57)에 강하게 밀착되어 있고, 실링 부재(70)의 내주면(74)에 가까운 부분의 두께와 외주면(75)에 가까운 부분의 두께가, 상기 제2 부재 돌기(63)에 의해 오목하게 눌린 내주면(74)과 외주면(75) 사이 부분의 두께보다 커서, 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(70) 내부에서 이동하기 어렵기 때문이다. 따라서, 도 1을 참조하여 설명한 실링 부재의 파손 현상, 즉 실링 부재(70)의 일 부분이 실링 부재 탑재 홈(54)을 벗어나 내측 틈새(68) 또는 외측 틈새(69)로 침투하여서 실링 부재(70)가 파손되는 현상이 발생하지 않게 된다.
상기 제2 부재 돌기(63)의 높이(PU1)는, 탄성 변형되지 않은 상태의 실링 부재(70)의 높이(HS)의 0.08 내지 0.3일 수 있다. 상기 제2 부재 돌기(63)의 높이(PU1)가 실링 부재(70)의 높이(HS)의 0.08보다 작으면, 실링 부재(70)의 내주면(74)과 외주면(75)이 상기 내주면측 내측면(56)과 외주면측 내측면(57)에 밀착되는 면적과 탄성 밀착력이 작아서 내측 틈새(68)와 외측 틈새(69)의 압력 차이가 크면 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 이동할 수 있다. 또한, 상기 제2 부재 돌기(63)의 높이(PU1)가 실링 부재(70)의 높이(HS)의 0.3보다 크면, 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 과도하게 압축되어 파손되거나, 제1 부재(52)와 제2 부재(60)가 견고하게 결합되지 않을 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 밀봉 하우징을 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 밀봉 하우징(50B)은 제1 부재(52)와, 상기 제1 부재(52)에 결합되는 제2 부재(60)와, 상기 제1 부재(52) 및 제2 부재(60) 사이에 개재되는 실링 부재(sealing member)(70)를 구비한다. 상기 제1 부재(52)는 예컨대, 산업용 기계, 자동차의 자동 변속기 등과 같은 장치의 베이스(base)일 수 있고, 상기 제2 부재(60)는 상기 베이스에 체결 볼트(bolt)(미도시)에 의해 결합 고정되는 커버(cover)일 수 있다.
실링 부재(70)는 고무 소재로 형성되며, 폐곡선 경로를 따라 연장되는 가스켓(gasket) 또는 오링(O-ring)일 수 있다. 실링 부재 탑재 홈(54)에 탑재되어 탄성 압축되지 않은 상태에서 실링 부재(70)의 단면 형상은 이점 쇄선으로 도시된 바와 같이 원형이거나, 타원형일 수 있다.
제1 부재(52)에 제2 부재(60)가 결합되면 제1 부재(52)의 상측면(53)과 제2 부재(60)의 하측면(61)이 마주보게 된다. 제1 부재(52)의 상측면(53)에는 실링 부재 탑재 홈(groove)(54)이 형성된다. 상기 실링 부재 탑재 홈(54)은 실링 부재(70)가 탑재되도록 상기 실링 부재(70)의 폐곡선 경로에 대응되는 경로를 따라 연장되는 평면 형상을 갖도록 파여진 홈(groove)으로서, 제1 부재(52)의 상측면(53)보다 아래에 형성되는 바닥면(55)과, 상기 바닥면(55)과 제1 부재(52)의 상측면(53)을 단차지게 이어주는 내주면측 내측면(56) 및 외주면측 내측면(57)에 의해 한정된다. 상기 내주면측 내측면(56)은 실링 부재(70)의 내주면(74)과 대면하는 내측면이고, 상기 외주면측 내측면(57)은 실링 부재(70)의 외주면(75)과 대면하는 내측면이다.
제1 부재(52)의 상측면(53)과 제2 부재(60)의 하측면(61) 간 편평도 차이와, 탄성 압축된 실링 부재(70)의 탄성 복원력 등의 원인에 의해 밀착된 제1 부재(52)의 상측면(53)과 제2 부재(60)의 하측면(61) 사이에는 틈새(68, 69)가 형성된다. 상기 실링 부재 탑재 홈(54)에 탑재된 실링 부재(70)를 기준으로, 상기 틈새(68, 69)는 상기 실링 부재(70)의 내주면(74)의 내측에 마련되는 내측 틈새(68)와, 상기 실링 부재(70)의 외주면(75)의 외측에 마련되는 외측 틈새(69)로 구분된다.
실링 부재 탑재 홈(54)의 바닥면(55)에는 위로 돌출된 제1 부재 돌기(58)가 구비된다. 상기 제1 부재 돌기(58)는 상기 실링 부재(70)의 폐곡선 경로를 따라 연장된다. 실링 부재 탑재 홈(54)에 실링 부재(70)가 안착된 상태로 제1 부재(52)와 제2 부재(60)가 결합되면, 상기 제1 부재 돌기(58)에 실링 부재(70)의 하측면(72)이 눌려서 오목하게 탄성 변형되고, 그에 따른 풍선 효과로 내주면(74)과 외주면(75)이 돌출된다. 이에 따라, 도 3에 실선으로 도시된 바와 같이 실링 부재(70)의 내주면(74) 및 외주면(75)은 상기 실링 부재 탑재 홈(54)의 내주면측 내측면(56) 및 외주면측 내측면(57)에 각각 탄성 밀착되고, 실링 실링 부재(70)의 상측면(71)은 상기 제2 부재(60)의 하측면(61)에 탄성 밀착되고, 탄성 부재(70)의 하측면(72)은 제1 부재 돌기(58)에 탄성 밀착된다.
밀봉 하우징(50B)을 포함하는 장치의 동작 환경에서 밀봉 하우징(50B)의 내부의 유체 압력이 밀봉 하우징(50B)의 외부의 압력보다 매우 큰 경우가 많고, 이 경우에 상기 내측 틈새(68)의 압력이 외측 틈새(69)의 압력보다 매우 클 수 있다. 그럼에도 불구하고, 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 내주면측 내측면(56)에서 이격되고 외주면측 내측면(57)에 더 강하게 밀착되도록 이동하지 않는다. 이와 반대로, 외측 틈새(69)의 압력이 내측 틈새(68)의 압력보다 매우 큰 경우에도 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 외주면측 내측면(57)에서 이격되고 내주면측 내측면(56)에 더 강하게 밀착되도록 이동하지 않는다.
상술한 바와 같이 실링 부재(70)의 상측면(71), 하측면(72), 내주면(74), 및 외주면(75)이 각각 제2 부재 하측면(61), 제1 부재 돌기(58), 내주면측 내측면(56), 및 외주면측 내측면(57)에 강하게 밀착되어 있고, 실링 부재(70)의 내주면(74)에 가까운 부분의 두께와 외주면(75)에 가까운 부분의 두께가, 상기 제1 부재 돌기(58)에 의해 오목하게 눌린 내주면(74)과 외주면(75) 사이 부분의 두께보다 커서, 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(70) 내부에서 이동하기 어렵기 때문이다. 따라서, 도 1을 참조하여 설명한 실링 부재의 파손 현상, 즉 실링 부재(70)의 일 부분이 실링 부재 탑재 홈(54)을 벗어나 내측 틈새(68) 또는 외측 틈새(69)로 침투하여서 실링 부재(70)가 파손되는 현상이 발생하지 않게 된다.
상기 제1 부재 돌기(58)의 높이(PL1)는, 탄성 변형되지 않은 상태의 실링 부재(70)의 높이(HS)의 0.08 내지 0.3일 수 있다. 상기 제1 부재 돌기(58)의 높이(PL1)가 실링 부재(70)의 높이(HS)의 0.08보다 작으면, 실링 부재(70)의 내주면(74)과 외주면(75)이 상기 내주면측 내측면(56)과 외주면측 내측면(57)에 밀착되는 면적과 탄성 밀착력이 작아서 내측 틈새(68)와 외측 틈새(69)의 압력 차이가 크면 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 이동할 수 있다. 또한, 상기 제1 부재 돌기(58)의 높이(PL1)가 실링 부재(70)의 높이(HS)의 0.3보다 크면, 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 과도하게 압축되어 파손되거나, 제1 부재(52)와 제2 부재(60)가 견고하게 결합되지 않을 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 밀봉 하우징을 도시한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 밀봉 하우징(50C)은 제1 부재(52)와, 상기 제1 부재(52)에 결합되는 제2 부재(60)와, 상기 제1 부재(52) 및 제2 부재(60) 사이에 개재되는 실링 부재(sealing member)(70)를 구비한다. 상기 제1 부재(52)는 예컨대, 산업용 기계, 자동차의 자동 변속기 등과 같은 장치의 베이스(base)일 수 있고, 상기 제2 부재(60)는 상기 베이스에 체결 볼트(bolt)(미도시)에 의해 결합 고정되는 커버(cover)일 수 있다.
실링 부재(70)는 고무 소재로 형성되며, 폐곡선 경로를 따라 연장되는 가스켓(gasket) 또는 오링(O-ring)일 수 있다. 실링 부재 탑재 홈(54)에 탑재되어 탄성 압축되지 않은 상태에서 실링 부재(70)의 단면 형상은 이점 쇄선으로 도시된 바와 같이 원형이거나, 타원형일 수 있다.
제1 부재(52)에 제2 부재(60)가 결합되면 제1 부재(52)의 상측면(53)과 제2 부재(60)의 하측면(61)이 마주보게 된다. 제1 부재(52)의 상측면(53)에는 실링 부재 탑재 홈(groove)(54)이 형성된다. 상기 실링 부재 탑재 홈(54)은 실링 부재(70)가 탑재되도록 상기 실링 부재(70)의 폐곡선 경로에 대응되는 경로를 따라 연장되는 평면 형상을 갖도록 파여진 홈(groove)으로서, 제1 부재(52)의 상측면(53)보다 아래에 형성되는 바닥면(55)과, 상기 바닥면(55)과 제1 부재(52)의 상측면(53)을 단차지게 이어주는 내주면측 내측면(56) 및 외주면측 내측면(57)에 의해 한정된다. 상기 내주면측 내측면(56)은 실링 부재(70)의 내주면(74)과 대면하는 내측면이고, 상기 외주면측 내측면(57)은 실링 부재(70)의 외주면(75)과 대면하는 내측면이다.
제1 부재(52)의 상측면(53)과 제2 부재(60)의 하측면(61) 간 편평도 차이와, 탄성 압축된 실링 부재(70)의 탄성 복원력 등의 원인에 의해 밀착된 제1 부재(52)의 상측면(53)과 제2 부재(60)의 하측면(61) 사이에는 틈새(68, 69)가 형성된다. 상기 실링 부재 탑재 홈(54)에 탑재된 실링 부재(70)를 기준으로, 상기 틈새(68, 69)는 상기 실링 부재(70)의 내주면(74)의 내측에 마련되는 내측 틈새(68)와, 상기 실링 부재(70)의 외주면(75)의 외측에 마련되는 외측 틈새(69)로 구분된다.
실링 부재 탑재 홈(54)의 바닥면(55)에는 위로 돌출된 제1 부재 돌기(59)가 구비되고, 제1 부재(52)와 대면하는 제2 부재(60)의 하측면(61)에서 상기 실링 부재 탑재 홈(54)의 바닥면(55)과 마주보는 부분(62)에는 아래로 돌출된 제2 부재 돌기(64)가 구비된다. 상기 제1 부재 돌기(59) 및 제2 부재 돌기(64)는 각각 상기 실링 부재(70)의 폐곡선 경로를 따라 연장된다. 실링 부재 탑재 홈(54)에 실링 부재(70)가 안착된 상태로 제1 부재(52)와 제2 부재(60)가 결합되면, 상기 제1 부재 돌기(59)에 실링 부재(70)의 하측면(72)이 눌려서 오목하게 탄성 변형되고, 상기 제2 부재 돌기(64)에 실링 부재(70)의 상측면(71)이 눌려서 오목하게 탄성 변형되며, 그에 따른 풍선 효과로 내주면(74)과 외주면(75)이 돌출된다. 이에 따라, 도 4에 실선으로 도시된 바와 같이 실링 부재(70)의 내주면(74) 및 외주면(75)은 상기 실링 부재 탑재 홈(54)의 내주면측 내측면(56) 및 외주면측 내측면(57)에 각각 탄성 밀착되고, 실링 실링 부재(70)의 상측면(71)은 제2 부재 돌기(64)에 탄성 밀착되고, 탄성 부재(70)의 하측면(72)은 제1 부재 돌기(59)에 탄성 밀착된다.
밀봉 하우징(50C)을 포함하는 장치의 동작 환경에서 밀봉 하우징(50C)의 내부의 유체 압력이 밀봉 하우징(50C)의 외부의 압력보다 매우 큰 경우가 많고, 이 경우에 상기 내측 틈새(68)의 압력이 외측 틈새(69)의 압력보다 매우 클 수 있다. 그럼에도 불구하고, 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 내주면측 내측면(56)에서 이격되고 외주면측 내측면(57)에 더 강하게 밀착되도록 이동하지 않는다. 이와 반대로, 외측 틈새(69)의 압력이 내측 틈새(68)의 압력보다 매우 큰 경우에도 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 외주면측 내측면(57)에서 이격되고 내주면측 내측면(56)에 더 강하게 밀착되도록 이동하지 않는다.
상술한 바와 같이 실링 부재(70)의 상측면(71), 하측면(72), 내주면(74), 및 외주면(75)이 각각 제2 부재 돌기(64), 제1 부재 돌기(59), 내주면측 내측면(56), 및 외주면측 내측면(57)에 강하게 밀착되어 있고, 실링 부재(70)의 내주면(74)에 가까운 부분의 두께와 외주면(75)에 가까운 부분의 두께가, 상기 제1 부재 돌기(59) 및 제2 부재 돌기(64)에 의해 오목하게 눌린 내주면(74)과 외주면(75) 사이 부분의 두께보다 커서, 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(70) 내부에서 이동하기 어렵기 때문이다. 따라서, 도 1을 참조하여 설명한 실링 부재의 파손 현상, 즉 실링 부재(70)의 일 부분이 실링 부재 탑재 홈(54)을 벗어나 내측 틈새(68) 또는 외측 틈새(69)로 침투하여서 실링 부재(70)가 파손되는 현상이 발생하지 않게 된다.
상기 제1 부재 돌기(59)의 높이(PL2) 및 제2 부재 돌기(64)의 높이(PU2)의 합(合)은, 탄성 변형되지 않은 상태의 실링 부재(70)의 높이(HS)의 0.08 내지 0.3일 수 있다. 상기 제1 부재 돌기(59)의 높이(PL2) 및 제2 부재 돌기(64)의 높이(PU2)의 합이 실링 부재(70)의 높이(HS)의 0.08보다 작으면, 실링 부재(70)의 내주면(74)과 외주면(75)이 상기 내주면측 내측면(56)과 외주면측 내측면(57)에 밀착되는 면적과 탄성 밀착력이 작아서 내측 틈새(68)와 외측 틈새(69)의 압력 차이가 크면 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 이동할 수 있다. 또한, 상기 제1 부재 돌기(59)의 높이(PL2) 및 제2 부재 돌기(64)의 높이(PU2)의 합이 실링 부재(70)의 높이(HS)의 0.3보다 크면, 실링 부재(70)가 실링 부재 탑재 홈(54) 내부에서 과도하게 압축되어 파손되거나, 제1 부재(52)와 제2 부재(60)가 견고하게 결합되지 않을 수 있다.
한편, 도면에 도시되진 않았으나, 도 2 및 도 4의 변형예로서, 제2 부재(60)가 얇은 금속 소재로 형성되고, 제2 부재 돌기(63, 64)가 제2 부재(60)의 프레스 가공에 의해 형성되는 경우에, 제2 부재(60)의 상측면에는 제2 부재 돌기(63, 64)에 대응되는 오목한 홈(groove)이 형성될 수 있다. 이러한 변형예에서는, 내측 틈새(68)와 외측 틈새(69)의 크기가 제2 부재 돌기(63, 64)가 없는 종래의 밀봉 하우징(1)(도 1 참조)의 내측 틈새(18)(도 1 참조) 및 외측 틈새(19)(도 1 참조)의 크기보다 작아질 수 있다. 따라서, 실링 부재(70)의 일 부분이 제1 부재(52)와 제2 부재(60) 사이의 틈새(68, 69)로 연장 침투하여 파손되는 현상이 더욱 신뢰성 있게 예방된다.
이상에서 설명한 본 발명의 밀봉 하우징(50A, 50B, 50C)에 의하면, 실링 부재 탑재 홈(54)에 탑재된 실링 부재(70)가 제1 부재(52) 및 제2 부재(60) 중 적어도 하나에 형성된 돌기(58, 59, 63, 64)에 눌려 오목하게 탄성 변형되면서 실링 부재(70)의 일 부분이 제1 부재(52)와 제2 부재(60) 사이의 틈새(68, 69)로 연장 침투하지 않는다. 따라서, 실링 부재(70)가 파손되거나 실링 부재(70)에 크랙이 발생하지 않아서 실링 부재(70)의 내구성이 향상되고, 밀봉 하우징(50A, 50B, 50C)의 밀봉 성능이 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.
50A, 50B, 50C: 밀봉 하우징 52: 제1 부재
54: 실링 부재 탑재 홈 55: 바닥면
58, 59: 제1 부재 돌기 60: 제2 부재
63, 64: 제2 부재 돌기 70: 실링 부재

Claims (5)

  1. 제1 부재와, 상기 제1 부재에 결합되는 제2 부재와, 상기 제1 부재 및 제2 부재 사이에 개재되는, 폐곡선 경로를 따라 연장되는 실링 부재(sealing member)를 구비하는 밀봉 하우징으로서,
    상기 제1 부재에는 상기 실링 부재가 탑재되는 홈(groove)으로서, 바닥면과, 상기 실링 부재의 내주면과 대면하는 내주면측 내측면과, 상기 실링 부재의 외주면과 대면하는 외주면측 내측면에 의해 한정되는 실링 부재 탑재 홈이 형성되고,
    상기 바닥면 및 상기 제1 부재와 대면하는 제2 부재의 측면에서 상기 바닥면과 마주보는 부분 중 적어도 하나에, 상기 실링 부재의 내주면과 외주면 사이의 단면 형상이 오목하게 탄성 변형되도록 돌출된 돌기가 구비된 것을 특징으로 하는 밀봉 하우징.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 바닥면에만 형성되고,
    상기 돌기의 높이는 상기 실링 부재의 높이의 0.08 내지 0.3 인 것을 특징으로 하는 밀봉 하우징.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 제1 부재와 대면하는 제2 부재의 측면에서 상기 바닥면과 마주보는 부분에만 형성되고,
    상기 돌기의 높이는 상기 실링 부재의 높이의 0.08 내지 0.3 인 것을 특징으로 하는 밀봉 하우징.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 바닥면 및 바닥면 및 상기 제1 부재와 대면하는 제2 부재의 측면에서 상기 바닥면과 마주보는 부분에 각각 형성되고,
    상기 바닥면에 형성된 돌기의 높이, 및 상기 제1 부재와 대면하는 제2 부재의 측면에서 상기 바닥면과 마주보는 부분에 형성된 돌기의 높이의 합(合)은, 상기 실링 부재의 높이의 0.08 내지 0.3 인 것을 특징으로 하는 밀봉 하우징.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 실링 부재의 폐곡선 경로에 대응되는 폐곡선 경로를 따라 연장된 것을 특징으로 하는 밀봉 하우징.
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WO2023096250A1 (ko) * 2021-11-29 2023-06-01 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스

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KR101243598B1 (ko) 2008-10-23 2013-03-20 가부시키가이샤 마레히루타시스테무즈 개스킷

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