KR101605471B1 - 금속 개스킷에 의한 시일 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 금속 개스킷(gasket) 및 케이스 사이에 염수가 쌓이는 것과 같은 틈새를 형성하기 어려운 구조이며, 따라서 염수의 체류에 의한 케이스의 부식이 발생하는 것을 억제하여, 시일 기능이 장기간에 걸쳐 유지되는 금속 개스킷에 의한 시일 구조를 제공한다. 이 목적을 달성하기 위해서, 한 쌍의 케이스 사이에 배치되는 금속 개스킷을 구비한다. 금속 개스킷은, 평면형상의 외주부의 내주측에 비드부, 외주측에 굽힘 가공부를 구비한다. 한 쌍의 케이스에 의해 금속 개스킷이 핀칭되었을 때, 비드부는 그 높이를 저감하도록 탄성변형하는 동시에 이에 따라 외주부도 탄성변형하여, 이때 외주부는 그 외주단부가 일방의 케이스에 접촉하고, 이것에 의해 일방의 케이스 및 외주부 사이에 염수가 쌓이는 것과 같은 틈새를 형성하지 않으며, 굽힘 가공부는 타방의 케이스에 접촉하고, 이것에 의해 타방의 케이스 및 외주부 사이에 염수가 쌓이는 것과 같은 틈새를 형성하지 않는 구조를 구비한다.

Description

금속 개스킷에 의한 시일 구조{SEAL STRUCTURE USING METAL GASKET}
본 발명은, 금속 개스킷에 의한 시일 구조에 관한 것이다. 본 발명의 시일 구조는 예를 들면 자동차관련의 분야에서 이용되거나, 또는 기타의 분야에서 이용된다.
예를 들면 자동차용 금속 개스킷에서는, 자동차가 해변지대나 한랭지에서 융설(融雪)제가 살포된 지대를 주행하는 상황 등에 대비하여, 스펙 평가 항목으로서, 염수(salt water) 분무시험이 실시되는 경우가 있다. 이 경우, 금속 개스킷을 장착하는 상대측의 케이스(casing)가 알루미늄 재질(알루미늄 합금을 포함함, 이하 동일)이면, 금속 개스킷 및 케이스 사이의 틈새에 염수가 퇴적(부착)하여, 건조 및 습윤을 반복함으로써, 염수(이온 농도의 차이)에 의한 알루미늄 재질의 부식(틈새 부식)이 발생한다. 금속 개스킷은, 케이스에 접촉하는 부분의 반력(反力)에 의해 시일 기능을 발휘하지만, 케이스의 부식 부분이 시일 라인(seal line)을 관통하면, 시일 기능이 손상되게 된다.
또한, 케이스는 철계(鐵系)의 재질이더라도 부식이 발생하지만, 알루미늄(Al)은 철계(Fe) 등보다 이온화경향이 큰 금속이기 때문에, 특히 부식되기 쉬운 것이다.
일본 특개평 7-224938호 공보 일본 특개평 11-241769호 공보 일본 특개 2008-164156호 공보 일본 특개 2009-156382호 공보
본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 금속 개스킷 및 케이스 사이에 염수가 쌓이는 것과 같은 틈새를 형성하기 어려운 구조이며, 따라서 염수의 체류에 의한 케이스의 부식이 발생하는 것을 억제하여, 시일 기능이 장기간에 걸쳐서 유지되는 금속 개스킷에 의한 시일 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 청구항 1에 의한 시일 구조는, 한 쌍의 케이스 사이에 배치되는 금속 개스킷을 구비하고, 상기 금속 개스킷은, 평면형상의 외주(外周)부와, 상기 외주부의 내주단부로부터 개스킷 두께 방향의 일방으로 상승하여 형성된 비드부(bead portion)와, 상기 외주부의 외주단부로부터 개스킷 두께 방향의 타방으로 접어 구부려 형성된 굽힘 가공부(bent portion)를 구비하고, 상기 한 쌍의 케이스에 의해 상기 금속 개스킷이 핀칭(pinch)되기 전의 초기 배치에 있어서 상기 비드부는 일방의 케이스 쪽을 향하는 동시에 상기 굽힘 가공부는 타방의 케이스 쪽을 향하도록 배치되며, 상기 한 쌍의 케이스에 의해 상기 금속 개스킷이 핀칭되었을 때, 상기 비드부는 그 높이를 저감하도록 탄성변형되는 동시에 이에 따라 상기 외주부도 탄성변형하고, 이때 상기 외주부는 그 외주단부가 상기 일방의 케이스에 접촉하며, 이것에 의해 상기 일방의 케이스 및 상기 외주부 사이에 염수가 쌓이는 것과 같은 틈새(gap)를 형성하지 않고, 상기 굽힘 가공부는 상기 타방의 케이스에 접촉하며, 이것에 의해 상기 타방의 케이스 및 상기 외주부 사이에 염수가 쌓이는 것과 같은 틈새를 형성하지 않는 구조를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 청구항 2에 의한 시일 구조는, 상기한 청구항 1 기재의 시일 구조에 있어서, 상기 한 쌍의 케이스에 의해 상기 금속 개스킷이 핀칭되었을 때, 상기 굽힘 가공부는 그 두께 방향의 일면이 상기 타방의 케이스의 평면가장자리부에 접촉하는 구조 또는 그 선단이 상기 타방의 케이스의 평면부에 접촉하는 구조를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 청구항 3에 의한 시일 구조는, 상기한 청구항 1 또는 2 기재의 시일 구조에 있어서, 상기 금속 개스킷은 금속기판의 표면에 고무층을 피착(被着)한 적층 타입의 금속 개스킷으로서, 상기 금속기판은 상기 케이스에 접촉하지 않고 상기 고무층이 상기 케이스에 접촉하는 구조를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성을 구비하는 본 발명의 시일 구조는, 한 쌍의 케이스 사이에 금속 개스킷을 장착하는 구조로서, 금속 개스킷은, 평면형상의 외주부와, 외주부의 내주단부로부터 개스킷 두께 방향의 일방으로 상승하여 형성된 비드부와, 외주부의 외주단부로부터 개스킷 두께 방향의 타방으로 접어 구부려 형성된 굽힘 가공부를 구비하고, 핀칭 전의 초기 배치에 있어서 비드부가 일방의 케이스 쪽을 향하며, 굽힘 가공부가 타방의 케이스 쪽을 향하도록 배치된다. 그리고, 한 쌍의 케이스에 의해 금속 개스킷이 그 두께 방향으로 핀칭되면, 비드부가 그 높이를 저감하도록 탄성변형되는 동시에 이에 따라 외주부도 탄성변형하며, 이때 외주부는 그 외주단부가 일방의 케이스에 접촉하고, 굽힘 가공부는 타방의 케이스에 접촉한다. 따라서 일방의 케이스 및 외주부 사이의 틈새 및 타방의 케이스 및 외주부 사이의 틈새가 각각 상기 접촉에 의해 폐색(閉塞)되게 되어, 여기에 염수가 쌓이는 것과 같은 외부개방된 틈새가 형성되지 않게 되기 때문에, 염수의 체류에 의한 케이스의 부식이 발생하는 것을 억제하는 것이 가능하게 된다.
굽힘 가공부는, 개스킷 외주부의 외주단부에 일체로 성형된 경사면 형상(inclined surface shaped) 내지 스커트 형상의 시일편(skirt shaped seal piece)이며, 이러한 굽힘 가공부가 타방의 케이스에 접촉하는 양태로서는, 굽힘 가공부의 두께 방향의 일면이 타방의 케이스의 평면가장자리부에 접촉하는 양태와, 굽힘 가공부의 선단이 타방의 케이스의 평면부에 접촉하는 양태를 고려할 수 있다.
본 발명은, 이하의 효과를 나타낸다.
즉 상기 구성을 구비하는 본 발명에 의하면, 일방의 케이스 및 외주부 사이 및 타방의 케이스 및 외주부 사이에 각각 염수가 쌓이는 것과 같은 틈새가 형성되지 않기 때문에, 염수의 체류에 의한 케이스의 부식이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 따라서 금속 개스킷에 의한 시일 기능을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다. 또, 금속 개스킷은 1장 사양임에도 불구하고 그 두께 방향 양면에서 각각 염수가 쌓이는 것과 같은 틈새가 형성되지 않기 때문에, 콤팩트하며 저렴한 시일 구조를 제공할 수 있다.
도 1(A)는, 본 발명의 제1 실시예에 관한 시일 구조에 이용하는 금속 개스킷의 주요부 단면도, 도 1(B)는 동(同)시일 구조의 체결 상태를 나타내는 주요부 단면도
도 2(A)는, 본 발명의 제2 실시예에 관한 시일 구조에 이용하는 금속 개스킷의 주요부 단면도, 도 2(B)는 동(同)시일 구조의 체결 상태를 나타내는 주요부 단면도
도 3(A)는, 본 발명의 제3 실시예에 관한 시일 구조에 이용하는 금속 개스킷의 주요부 단면도, 도 3(B)는 동(同)시일 구조의 체결 상태를 나타내는 주요부 단면도
도 4(A)는 본 발명의 제4 실시예에 관한 시일 구조에 이용하는 금속 개스킷의 주요부 단면도, 도 4(B)는 동(同)시일 구조의 체결 상태를 나타내는 주요부 단면도
본 발명에는, 이하의 실시 형태가 포함된다.
(1)개스킷과 케이스의 외주부 틈새로의 염수의 부착을 방지함으로써, 염수 분무시험 등에서의 부식에 의한 시일 기능 저하를 연명(延命)하는 것을 특징으로 한다.
(2)스테인리스, 냉간 압연(冷延) 강판, 아연 도금 강판, 알루미늄 합판을 개스킷 기재(基材)로 하고 있는 것을 특징으로 한다.
(3)개스킷 고무를 형성하는 고무 배합물은, 니트릴 고무(nitrile rubber), 스티렌부타디엔 고무(styrene butadiene rubber), 불소 고무, 아크릴 고무, 실리콘 고무 중 적어도 일종을 포함하는 합성 고무 시트로 한다.
(4)염수에 의한 알루미늄 케이스의 부식을 저감하고, 나아가서는 부식의 진행에 따른 개스킷 시일 기능의 상실을 늦추는 것, 또한 2장 적층대응보다 저비용의 개스킷을 제공하는 것을 목적으로 하여, 제품 외주측에 염수침입을 방지하기 위한 굽힘 가공부를 설치하고, 케이스-개스킷 틈새 사이를 없애거나, 또는 현행보다 작게 하는 것으로 하였다.
(5)상기 (1)∼ (4)의 구성에 의하면, 틈새를 없애거나, 또는, 틈새가 작아짐으로써 염수가 퇴적(부착)하기 어려워지며, 부식 진행을 지연시킬 수 있다. 따라서 1장 사양으로, 염수에 의한 개스킷 시일 기능 상실을 늦출 수 있다.
실시예
다음에 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 설명한다.
제1 실시예…
도 1(A)는, 본 발명의 제1 실시예에 관한 시일 구조에 이용하는 금속 개스킷(11)의 주요부 단면을 나타내고 있으며, 이 금속 개스킷(11)이 한 쌍의 케이스(하우징 또는 플랜지(flange))(31, 41) 사이에 배치되어 개스킷 두께 방향(도면에서는 상하 방향)으로 핀칭(挾壓)(볼트 체결)되면, 도 1(B)에 나타내는 체결 상태가 된다. 각 도면의 왼쪽이 개스킷(11)의 외측(외주측) 즉 염수 등의 밀봉 유체측, 오른쪽이 개스킷(11)의 내측(내주측)이다. 또 도 1(B)에 나타내는 바와 같이 한 쌍의 케이스(31, 41)는, 도면상 상측의 일방의 케이스(31)와 도면상 하측의 타방의 케이스(41)와의 조합으로 이루어지며, 서로 대향하는 평면부(31a, 41a)의 사이에 금속 개스킷(11)이 장착된다. 케이스(31, 41)는 염수에 의해 부식되기 쉬운 알루미늄 재질이지만, 철계 등 기타의 재질이어도 좋다. 케이스(31, 41) 사이에는 1장의 금속 개스킷(11)이 장착된다.
도 1(A)에 나타내는 바와 같이, 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)와, 이 외주부(11a)의 내주단부(도면에서는 우측단부)로부터 개스킷 두께 방향의 일방(도면에서는 상방향)을 향해 상승하여 형성된 비드부(11d)와, 외주부(11a)의 외주단부(도면에서는 좌측단부)로부터 개스킷 두께 방향의 타방(도면에서는 하방향)을 향해 접어 구부려 형성된 굽힘 가공부(11e)를 일체로 구비하고 있다.
즉 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)를 구비하고, 이 외주부(11a)의 내주단부로부터 경사 상방을 향해 경사면부(11b)가 일체로 성형되는 동시에 경사면부(11b)의 내주단부에 평면형상의 내주부(11c)가 일체로 성형되어 있다. 따라서 평면형상의 외주부(11a)를 개스킷 기판부로 하여, 경사면부(11b) 및 내주부(11c)의 조합으로 이루어지는 하프비드 형상(half bead shape)의 비드부(11d)가 설정되어 있다. 한편, 굽힘 가공부(11e)는 외주부(11a)의 외주단부로부터 경사 하방을 향해 경사면 형상 내지 스커트 형상으로 일체로 성형되어 있다.
또, 금속 개스킷(11)은, 금속기판(강판(鋼板)층)(12)을 구비하고, 이 금속기판(12)의 두께 방향 양면에 각각 고무층(표면 고무층)(13, 14)이 전면(全面)에 걸쳐 피착되어 있다. 따라서 금속 개스킷(11)은, 금속기판(12)의 표면에 고무층(13, 14)이 피착된 금속기판(12) 및 고무층(13, 14)의 조합으로 이루어지는 적층 타입의 금속 개스킷(러버코팅 메탈 개스킷, rubber coating metal gasket)으로 되어 있다.
상기 구성의 금속 개스킷(11)은, 한 쌍의 케이스(31, 41)에 의해 핀칭되기 전의 초기 배치에 있어서, 비드부(11d)가 일방의 케이스(31)의 쪽을 향하는 동시에 굽힘 가공부(11e)가 타방의 케이스(41)의 쪽을 향하도록 배치되고, 그 후 한 쌍의 케이스(31, 41)에 의해 개스킷 두께 방향으로 핀칭되면 도 1(B)에 나타내는 체결 상태가 되며, 즉 하프비드 형상으로 이루어지는 비드부(11d)가 그 높이를 저감하도록 탄성변형되는 동시에 이에 따라 평면형상의 외주부(11a)가 비스듬히 탄성변형하고, 이때 외주부(11a)는, 외주부(11a) 및 비드부(11d) 사이의 모서리부(11f)를 지레작용의 지지점(支点)으로 하여, 그 외주단부(외주부(11a) 및 굽힘 가공부(11e) 사이의 모서리부)(11g)가 상향으로 뛰어올라 이 외주단부(11g)가 상면 고무층(13)에 의해 상측의 일방의 케이스(31)의 하면(下面)(평면부)(31a)에 접촉한다. 또, 굽힘 가공부(11e)는 하측의 타방의 케이스(41)에 접촉하고, 즉 굽힘 가공부(11e)는 그 일부(대부분의 부위)가 한 쌍의 케이스(31, 41) 사이로부터 외측으로 비어져 나온 상태로 되며, 그 두께 방향의 일면(11h)이 하면 고무층(14)에 의해 타방의 케이스(41)의 상면 모서리부(평면가장자리부)(41b)에 접촉한다. 따라서 일방의 케이스(31) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c1) 및 타방의 케이스(41) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c2)가 각각 상기의 접촉에 의해 폐색되어, 여기에 염수가 쌓이는 것과 같은 외부개방된 틈새가 형성되지 않기 때문에, 염수의 체류에 의한 케이스(31, 41)의 부식이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)의 내측에 경사면부(11b) 및 내주부(11c)의 조합으로 이루어지는 하프비드 형상의 비드부(11d)를 일체로 성형하는 동시에 외주부(11a)의 외측에 굽힘 가공부(11e)를 일체로 성형한 것이므로, 이것이 체결되면 도 1(B)에 나타낸 바와 같이, 비드부(11d)의 모서리부(11i) 및 외주부(11a)의 외주단부(11g)가 각각 상면 고무층(13)에 의해 상측의 일방의 케이스(31)의 하면(31a)에 밀착접촉하고, 외주부(11a) 및 비드부(11d) 사이의 모서리부(11f)가 하면 고무층(14)에 의해 하측의 타방의 케이스(41)의 상면(평면부)(41a)에 밀착접촉하며, 더욱이 굽힘 가공부(11e)가 하면 고무층(14)에 의해 하측의 타방의 케이스(41)의 상면 모서리부(41b)에 밀착접촉한다. 따라서 금속 개스킷(11)의 두께 방향 양면에 각각 2개의 시일 라인(seal lines)이 설정되게 된다.
제2 실시예…
상기 제1 실시예에 있어서, 금속 개스킷(11)이 구비하는 비드부(11d)는, 경사면부(11b) 및 내주부(11c)의 조합으로 이루어지는 하프비드 형상으로 되어 있지만, 비드부(11d)의 형상은 특히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 단면 원호형상 혹은 단면 사다리꼴의 풀비드 형상(full bead shape) 등이어도 좋다. 이하, 그 예를 설명한다.
도 2(A)는, 본 발명의 제2 실시예에 관한 시일 구조에 이용하는 금속 개스킷(11)의 주요부 단면을 나타내고 있으며, 이 금속 개스킷(11)이 한 쌍의 케이스(하우징 또는 플랜지)(31, 41) 사이에 배치되어 개스킷 두께 방향(도면에서는 상하 방향)으로 핀칭(볼트 체결)되면, 도 2(B)에 나타내는 체결 상태가 된다. 각 도면의 왼쪽이 개스킷(11)의 외측(외주측) 즉 염수 등의 밀봉 유체측, 오른쪽이 개스킷(11)의 내측(내주측)이다. 또 도 2(B)에 나타내는 바와 같이 한 쌍의 케이스(31, 41)는, 도면상 상측의 일방의 케이스(31)와 도면상 하측의 타방의 케이스(41)와 의 조합으로 이루어지며, 서로 대향하는 평면부(31a, 41a)의 사이에 금속 개스킷(11)이 장착된다. 케이스(31, 41)는 염수에 의해 부식되기 쉬운 알루미늄 재질이지만, 철계 등 기타의 재질이어도 좋다. 케이스(31, 41) 사이에는 1장의 금속 개스킷(11)이 장착된다.
도 2(A)에 나타내는 바와 같이, 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)와, 이 외주부(11a)의 내주단부(도면에서는 우측단부)로부터 개스킷 두께 방향의 일방(도면에서는 상방향)을 향해 상승하여 형성된 비드부(11d)와, 외주부(11a)의 외주단부(도면에서는 좌측단부)로부터 개스킷 두께 방향의 타방(도면에서는 하방향)을 향해 접어 구부려 형성된 굽힘 가공부(11e)를 일체로 구비하고 있다.
즉 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)를 구비하고, 이 외주부(11a)를 개스킷 기판부로 하여, 외주부(11a)의 내주단부에 단면 원호형상의 풀비드 형상의 비드부(11d)가 일체로 성형되어 있다. 한편, 굽힘 가공부(11e)는 외주부(11a)의 외주단부로부터 경사 하방을 향해서 경사면 형상 내지 스커트 형상으로 일체로 성형되어 있다.
또, 금속 개스킷(11)은, 금속기판(강판층)(12)을 구비하고, 이 금속기판(12)의 두께 방향 양면에 각각 고무층(표면 고무층)(13, 14)이 전면에 걸쳐 피착되어 있다. 따라서 금속 개스킷(11)은, 금속기판(12)의 표면에 고무층(13, 14)이 피착된 금속기판(12) 및 고무층(13, 14)의 조합으로 이루어지는 적층 타입의 금속 개스킷(러버코팅 메탈 개스킷)으로 되어 있다.
상기 구성의 금속 개스킷(11)은, 한 쌍의 케이스(31, 41)에 의해 핀칭되기 전의 초기 배치에 있어서, 비드부(11d)가 일방의 케이스(31)의 쪽을 향하는 동시에 굽힘 가공부(11e)가 타방의 케이스(41)의 쪽을 향하도록 배치되고, 그 후 한 쌍의 케이스(31, 41)에 의해 개스킷 두께 방향으로 핀칭되면 도 2(B)에 나타내는 체결 상태가 되며, 즉 단면 원호형상의 풀비드 형상으로 이루어지는 비드부(11d)가 그 높이를 저감하도록 탄성변형되는 동시에 이에 따라 평면형상의 외주부(11a)가 비스듬히 탄성변형하고, 이때 외주부(11a)는, 외주부(11a) 및 비드부(11d) 사이의 모서리부(11f)를 지레작용의 지점으로 하여, 그 외주단부(외주부(11a) 및 굽힘 가공부(11e) 사이의 모서리부)(11g)가 상향으로 뛰어올라 이 외주단부(11g)가 상면 고무층(13)에 의해 상측의 일방의 케이스(31)의 하면(평면부)(31a)에 접촉한다. 또, 굽힘 가공부(11e)는 하측의 타방의 케이스(41)에 접촉하고, 즉 굽힘 가공부(11e)는 그 일부(대부분의 부위)가 한 쌍의 케이스(31, 41) 사이로부터 외측으로 비어져 나온 상태로 되며, 그 두께 방향의 일면(11h)이 하면 고무층(14)에 의해 타방의 케이스(41)의 상면 모서리부(평면가장자리부)(41b)에 접촉한다. 따라서 일방의 케이스(31) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c1) 및 타방의 케이스(41) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c2)가 각각 상기의 접촉에 의해 폐색되어, 여기에 염수가 쌓이는 것과 같은 외부개방된 틈새가 형성되지 않기 때문에, 염수의 체류에 의한 케이스(31, 41)의 부식이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)의 내측에 단면 원호형상의 풀비드 형상의 비드부(11d)를 일체로 성형하는 동시에 외주부(11a)의 외측에 굽힘 가공부(11e)를 일체로 성형한 것이므로, 이것이 체결되면 도 2(B)에 나타내는 바와 같이, 비드부(11d)의 정상부(頂部, 11j) 및 외주부(11a)의 외주단부(11g)가 각각 상면 고무층(13)에 의해 상측의 일방의 케이스(31)의 하면(31a)에 밀착접촉하고, 외주부(11a) 및 비드부(11d) 사이의 모서리부(11f)가 하면 고무층(14)에 의해 하측의 타방의 케이스(41)의 상면(평면부)(41a)에 밀착접촉하며, 더욱이 굽힘 가공부(11e)가 하면 고무층(14)에 의해 하측의 타방의 케이스(41)의 상면 모서리부(41b)에 밀착접촉한다. 따라서 금속 개스킷(11)의 두께 방향 양면에 각각 2개의 시일 라인이 설정되게 된다.
제3 실시예…
상기 제1 실시예에 있어서, 금속 개스킷(11)은, 굽힘 가공부(11e)의 두께 방향의 일면(11h)이 타방의 케이스(41)의 상면 모서리부(평면가장자리부)(41b)에 접촉하는 양태로 되어 있지만, 이에 대신하여, 굽힘 가공부(11e)의 선단(11k)이 타방의 케이스(41)의 상면(평면부)(41a)에 접촉하는 양태여도 좋다. 이하, 그 예를 설명한다.
도 3(A)는, 본 발명의 제3 실시예에 관한 시일 구조에 이용하는 금속 개스킷(11)의 주요부 단면을 나타내고 있으며, 이 금속 개스킷(11)이 한 쌍의 케이스(하우징 또는 플랜지)(31, 41) 사이에 배치되어 개스킷 두께 방향(도면에서는 상하 방향)으로 핀칭(볼트 체결)되면, 도 3(B)에 나타내는 체결 상태가 된다. 각 도면의 왼쪽이 개스킷(11)의 외측(외주측) 즉 염수 등의 밀봉 유체측, 오른쪽이 개스킷(11)의 내측(내주측)이다. 또 도 3(B)에 나타내는 바와 같이 한 쌍의 케이스(31, 41)는, 도면상 상측의 일방의 케이스(31)와 도면상 하측의 타방의 케이스(41)와의 조합으로 이루어지며, 서로 대향하는 평면부(31a, 41a)의 사이에 금속 개스킷(11)이 장착된다. 케이스(31, 41)는 염수에 의해 부식되기 쉬운 알루미늄 재질이지만, 철계 등 기타의 재질이어도 좋다. 케이스(31, 41) 사이에는 1장의 금속 개스킷(11)이 장착된다.
도 3(A)에 나타내는 바와 같이, 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)와, 이 외주부(11a)의 내주단부(도면에서는 우측단부)로부터 개스킷 두께 방향의 일방(도면에서는 상방향)을 향해 상승하여 형성된 비드부(11d)와, 외주부(11a)의 외주단부(도면에서는 좌측단부)로부터 개스킷 두께 방향의 타방(도면에서는 하방향)을 향해 접어 구부려 형성된 굽힘 가공부(11e)를 일체로 구비하고 있다.
즉 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)를 구비하고, 이 외주부(11a)의 내주단부로부터 경사 상방을 향해서 경사면부(11b)가 일체로 성형되는 동시에 경사면부(11b)의 내주단부에 평면형상의 내주부(11c)가 일체로 성형되어 있다. 따라서 평면형상의 외주부(11a)를 개스킷 기판부로 하여, 경사면부(11b) 및 내주부(11c)의 조합으로 이루어지는 하프비드 형상의 비드부(11d)가 설정되어 있다. 한편, 굽힘 가공부(11e)는 외주부(11a)의 외주단부로부터 경사 하방을 향해 경사면 형상 내지 스커트 형상으로 일체로 성형되어 있다. 또, 굽힘 가공부(11e)는 상기 제1 또는 제2 실시예의 굽힘 가공부(11e)와 비교하여, 그 길이가 짧게 형성되어 있다.
또한, 금속 개스킷(11)은, 금속기판(강판층)(12)을 구비하고, 이 금속기판(12)의 두께 방향 양면에 각각 고무층(표면 고무층)(13, 14)이 전면에 걸쳐 피착되어 있다. 따라서 금속 개스킷(11)은, 금속기판(12)의 표면에 고무층(13, 14)이 피착된 금속기판(12) 및 고무층(13, 14)의 조합으로 이루어지는 적층 타입의 금속 개스킷(러버코팅 메탈 개스킷)으로 되어 있다.
상기 구성의 금속 개스킷(11)은, 한 쌍의 케이스(31, 41)에 의해 핀칭되기 전의 초기 배치에 있어서, 비드부(11d)가 일방의 케이스(31)의 쪽을 향하는 동시에 굽힘 가공부(11e)가 타방의 케이스(41)의 쪽을 향하도록 배치되고, 그 후 한 쌍의 케이스(31, 41)에 의해 개스킷 두께 방향으로 핀칭되면 도 3(B)에 나타내는 체결 상태가 되며, 즉 하프비드 형상으로 이루어지는 비드부(11d)가 그 높이를 저감하도록 탄성변형되는 동시에 이에 따라 평면형상의 외주부(11a)가 비스듬히 탄성변형하고, 이때 외주부(11a)는, 외주부(11a) 및 비드부(11d) 사이의 모서리부(11f)를 지레작용의 지점으로 하여, 그 외주단부(외주부(11a) 및 굽힘 가공부(11e) 사이의 모서리부)(11g)가 상향으로 뛰어올라 이 외주단부(11g)가 상면 고무층(13)에 의해 상측의 일방의 케이스(31)의 하면(평면부)(31a)에 접촉한다. 또, 굽힘 가공부(11e)는 하측의 타방의 케이스(41)에 접촉하고, 즉 굽힘 가공부(11e)는 그 대부분의 부위가 한 쌍의 케이스(31, 41) 사이에 배치된 상태로 되며, 그 선단(외주단부)(11k)이 하면 고무층(14)에 의해 타방의 케이스(41)의 상면(평면부)(41a)에 접촉한다. 따라서 일방의 케이스(31) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c1) 및 타방의 케이스(41) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c2)가 각각 상기의 접촉에 의해 폐색되어, 여기에 염수가 쌓이는 것과 같은 외부개방된 틈새가 형성되지 않기 때문에, 염수의 체류에 의한 케이스(31, 41)의 부식이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)의 내측에 경사면부(11b) 및 내주부(11c)의 조합으로 이루어지는 하프비드 형상의 비드부(11d)를 일체로 성형하는 동시에 외주부(11a)의 외측에 굽힘 가공부(11e)를 일체로 성형한 것이므로, 이것이 체결되면 도 3(B)에 나타낸 바와 같이, 비드부(11d)의 모서리부(11i) 및 외주부(11a)의 외주단부(11g)가 각각 상면 고무층(13)에 의해 상측의 일방의 케이스(31)의 하면(31a)에 밀착접촉하고, 외주부(11a) 및 비드부(11d) 사이의 모서리부(11f) 및 굽힘 가공부(11e)의 선단(11k)이 각각 하면 고무층(14)에 의해 하측의 타방의 케이스(41)의 상면(평면부)(41a)에 밀착접촉한다. 따라서 금속 개스킷(11)의 두께 방향 양면에 각각 2개의 시일 라인이 설정되게 된다.
또, 이 제3 실시예에 의하면, 일방의 케이스(31) 및 굽힘 가공부(11e) 사이에 새롭게, 외부개방된 틈새(c3)가 형성되므로, 여기에 염수가 쌓일 가능성이 있지만, 이 일방의 케이스(31) 및 굽힘 가공부(11e) 사이의 틈새(c3)는 일방의 케이스(31) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c1) 또는 타방의 케이스(41) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c2)와 비교해서 용적이 상당히 작은 것이다. 따라서 틈새의 용적이 저감되는 범위에 있어서 부식의 발생을 억제할 수 있다.
제4 실시예…
상기 제2 실시예 및 제3 실시예는, 이들을 조합할 수 있다. 이하, 그 예를 설명한다.
도 4(A)는, 본 발명의 제4 실시예에 관한 시일 구조에 이용하는 금속 개스킷(11)의 주요부 단면을 나타내고 있으며, 이 금속 개스킷(11)이 한 쌍의 케이스(하우징 또는 플랜지)(31, 41) 사이에 배치되어 개스킷 두께 방향(도면에서는 상하 방향)으로 핀칭(볼트 체결)되면, 도 4(B)에 나타내는 체결 상태가 된다. 각 도면의 왼쪽이 개스킷(11)의 외측(외주측) 즉 염수 등의 밀봉 유체측, 오른쪽이 개스킷(11)의 내측(내주측)이다. 또 도 4(B)에 나타내는 바와 같이 한 쌍의 케이스(31, 41)는, 도면상 상측의 일방의 케이스(31)와 도면상 하측의 타방의 케이스(41)와의 조합으로 이루어지며, 서로 대향하는 평면부(31a, 41a)의 사이에 금속 개스킷(11)이 장착된다. 케이스(31, 41)는 염수에 의해 부식되기 쉬운 알루미늄 재질이지만, 철계 등 기타의 재질이어도 좋다. 케이스(31, 41) 사이에는 1장의 금속 개스킷(11)이 장착된다.
도 4(A)에 나타내는 바와 같이, 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)와, 이 외주부(11a)의 내주단부(도면에서는 우측단부)로부터 개스킷 두께 방향의 일방(도면에서는 상방향)을 향해 상승하여 형성된 비드부(11d)와, 외주부(11a)의 외주단부(도면에서는 좌측단부)로부터 개스킷 두께 방향의 타방(도면에서는 하방향)을 향해 접어 구부려 형성된 굽힘 가공부(11e)를 일체로 구비하고 있다.
즉 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)를 구비하고, 이 외주부(11a)를 개스킷 기판부로 하여, 외주부(11a)의 내주단부에 단면 원호형상의 풀비드 형상의 비드부(11d)가 일체로 성형되어 있다. 한편, 굽힘 가공부(11e)는 외주부(11a)의 외주단부로부터 경사 하방을 향해 경사면 형상 내지 스커트 형상으로 일체로 성형되어 있다. 또, 굽힘 가공부(11e)는 상기 제1 또는 제2 실시예의 굽힘 가공부(11e)와 비교하여, 그 길이가 짧게 형성되어 있다.
또, 금속 개스킷(11)은, 금속기판(강판층)(12)을 구비하고, 이 금속기판(12)의 두께 방향 양면에 각각 고무층(표면 고무층)(13, 14)이 전면에 걸쳐 피착되어 있다. 따라서 금속 개스킷(11)은, 금속기판(12)의 표면에 고무층(13, 14)이 피착된 금속기판(12) 및 고무층(13, 14)의 조합으로 이루어지는 적층 타입의 금속 개스킷(러버코팅 메탈 개스킷)으로 되어 있다.
상기 구성의 금속 개스킷(11)은, 한 쌍의 케이스(31, 41)에 의해 핀칭되기 전의 초기 배치에 있어서, 비드부(11d)가 일방의 케이스(31)의 쪽을 향하는 동시에 굽힘 가공부(11e)가 타방의 케이스(41)의 쪽을 향하도록 배치되고, 그 후 한 쌍의 케이스(31, 41)에 의해 개스킷 두께 방향으로 핀칭되면 도 4(B)에 나타내는 체결 상태가 되며, 즉 단면 원호형상의 풀비드 형상으로 이루어지는 비드부(11d)가 그 높이를 저감하도록 탄성변형되는 동시에 이에 따라 평면형상의 외주부(11a)가 비스듬히 탄성변형하고, 이때 외주부(11a)는, 외주부(11a) 및 비드부(11d) 사이의 모서리부(11f)를 지레작용의 지점으로 하여, 그 외주단부(외주부(11a) 및 굽힘 가공부(11e) 사이의 모서리부)(11g)가 상향으로 뛰어올라 이 외주단부(11g)가 상면 고무층(13)에 의해 상측의 일방의 케이스(31)의 하면(평면부)(31a)에 접촉한다. 또, 굽힘 가공부(11e)는 하측의 타방의 케이스(41)에 접촉하고, 즉 굽힘 가공부(11e)는 그 대부분의 부위가 한 쌍의 케이스(31, 41) 사이에 배치된 상태로 되며, 그 선단(외주단부)(11k)이 하면 고무층(14)에 의해 타방의 케이스(41)의 상면(평면부)(41a)에 접촉한다. 따라서 일방의 케이스(31) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c1) 및 타방의 케이스(41) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c2)가 각각 상기의 접촉에 의해 폐색되어, 여기에 염수가 쌓이는 것과 같은 외부개방된 틈새가 형성되지 않기 때문에, 염수의 체류에 의한 케이스(31, 41)의 부식이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 금속 개스킷(11)은, 평면형상의 외주부(11a)의 내측에 단면 원호형상의 풀비드 형상의 비드부(11d)를 일체로 성형하는 동시에 외주부(11a)의 외측에 굽힘 가공부(11e)를 일체로 성형한 것이므로, 이것이 체결되면 도 4(B)에 나타낸 바와 같이, 비드부(11d)의 정상부(11j) 및 외주부(11a)의 외주단부(11g)가 각각 상면 고무층(13)에 의해 상측의 일방의 케이스(31)의 하면(31a)에 밀착접촉하며, 외주부(11a) 및 비드부(11d) 사이의 모서리부(11f) 및 굽힘 가공부(11e)의 선단(11k)이 각각 하면 고무층(14)에 의해 하측의 타방의 케이스(41)의 상면(평면부)(41a)에 밀착접촉한다. 따라서 금속 개스킷(11)의 두께 방향 양면에 각각 2개의 시일 라인이 설정되게 된다.
또한, 이 제4 실시예에 의하면, 일방의 케이스(31) 및 굽힘 가공부(11e) 사이에 새롭게, 외부개방된 틈새(c3)가 형성되므로, 여기에 염수가 쌓일 가능성이 있지만, 이 일방의 케이스(31) 및 굽힘 가공부(11e) 사이의 틈새(c3)는 일방의 케이스(31) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c1) 또는 타방의 케이스(41) 및 외주부(11a) 사이의 틈새(c2)와 비교해서 용적이 상당히 작은 것이다. 따라서 틈새의 용적이 저감되는 범위에 있어서 부식의 발생을 억제할 수 있다.
11 금속 개스킷
11a 외주부
11b 경사면부
11c 내주부
11d 비드부
11e 굽힘 가공부
11f 외주부 및 비드부 사이의 모서리부
11g 외주부의 외주단부
11h 굽힘 가공부의 일면
11i 비드부의 모서리부(corner portion of bead portion)
11j 비드부의 정상부(top portion of bead portion)
11k 굽힘 가공부의 선단
12 금속기판
13, 14 고무층
31, 41 케이스
31a, 41a 케이스의 평면부
41b 케이스의 평면 가장자리부(planar edge portion of casing)
c1, c2, c3 틈새(gap)

Claims (3)

  1. 한 쌍의 케이스 사이에 배치되는 금속 개스킷을 구비하고, 상기 금속 개스킷은, 평면형상의 외주(外周)부와, 상기 외주부의 내주단부로부터 개스킷 두께 방향의 일방으로 상승하여 형성된 비드부(bead portion)와, 상기 외주부의 외주단부로부터 개스킷 두께 방향의 타방으로 접어 구부려 형성된 굽힘 가공부를 구비하고, 상기 한 쌍의 케이스에 의해 상기 금속 개스킷이 핀칭(pinch)되기 전의 초기 배치에 있어서 상기 비드부는 일방의 케이스 쪽을 향하는 동시에 상기 굽힘 가공부는 타방의 케이스 쪽을 향하도록 배치되며,
    상기 한 쌍의 케이스에 의해 상기 금속 개스킷이 핀칭되었을 때, 상기 비드부는 그 높이를 저감하도록 탄성변형되는 동시에 이에 따라 상기 외주부도 탄성변형하고, 이때 상기 외주부는 그 외주단부가 상기 일방의 케이스에 접촉하며, 이것에 의해 상기 일방의 케이스 및 상기 외주부 사이에 염수가 쌓이는 것과 같은 틈새를 형성하지 않고, 상기 굽힘 가공부는 상기 타방의 케이스에 접촉하며, 이것에 의해 상기 타방의 케이스 및 상기 외주부 사이에 염수가 쌓이는 것과 같은 틈새를 형성하지 않는 구조를 구비하고,
    상기 한 쌍의 케이스에 의해 상기 금속 개스킷이 핀칭되었을 때, 상기 굽힘 가공부는 그 두께 방향의 일면이 상기 타방의 케이스의 평면가장자리부에 접촉하는 구조 또는 그 선단이 상기 타방의 케이스의 평면부에 접촉하는 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 개스킷에 의한 시일 구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속 개스킷은 금속기판의 표면에 고무층을 피착한 적층 타입의 금속 개스킷으로서, 상기 금속기판은 상기 케이스에 접촉하지 않고 상기 고무층이 상기 케이스에 접촉하는 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 개스킷에 의한 시일 구조.
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