KR102239764B1 - 폐쇄 플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 차량 바디의 개구부(O)를 폐쇄하기 위한 폐쇄 플러그(10)에 관한 것으로서, 개구부(O)의 에지에 대해 안착되도록 제공되는 환형 밀봉부(12)와, 밀봉부(12)와 하나의 부재로 형성되고 밀봉부(12)가 적어도 축방향 일단부에서 장착 직경을 갖는 장착 위치로부터 밀봉부(12)가 더 큰 직경을 갖는 확장 위치로 조절될 수 있는 확장부(14)를 포함하며, 밀봉부는 확장부를 장착 위치로부터 확장 위치로 전환시킴으로써 축방향 외향으로 바이어스된다.

Description

폐쇄 플러그{CLOSURE PLUG}

본 발명은 특히 자동차 바디의 개구부를 폐쇄하기 위한 폐쇄 플러그에 관한 것이다.

자동차 바디 조립에는 복수의 개구부(opening)와 구멍들이 형성되는데, 이들을 통해 습기와 오물이 유입될 수 있다. 또한 이러한 개구부와 구멍들은 소음을 전달하는 소위 사운드 브리지(sound bridges)를 형성한다. 이에 따라 이 개구부와 구멍들은 폐쇄 플러그(closure plug)로 폐쇄된다. 그 목적은 개구부와 구멍들을 밀봉하는 것이고, 부가적으로 소음을 감쇠(damping)시키는 것이다.

폐쇄 플러그는 이와 같은 자동차 바디의 개구부를 폐쇄하기 위해 제작된다. 이에 관련하여 이미 다수의 플러그 구조가 공지되어 있다.

예를 들어 DE 102 53 983 A1은 부재(component)의 구멍을 밀봉및 소음-감쇠시키는 폐쇄 플러그를 개시하고 있다. 이 폐쇄 플러그는 개구부에 삽입되었을 때 압축되어 개구부의 에지와 밀봉 접촉되는 환상(annular)의 밀봉부(sealing section)를 가진다.

이러한 공지기술은 폐쇄 플러그를 자동차 바디의 개구부에 장착할 때 큰 장착력이 필요하다는 단점을 가진다는 것이 밝혀졌다.

따라서, 본 발명의 목적은 장착에 필요한 장착력을 감소시키며 종래의 폐쇄 플러그에서 알려진 밀착문제(tightness problems)를 해결할 수 있는 폐쇄 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상술된 목적은 청구항 제1항의 특징을 갖는 폐쇄 플러그에 의해 달성된다. 본 발명의 폐쇄 플러그는 개구부의 에지에 안착되도록 제공되는 환형 밀봉부와, 밀봉부와 하나의 부재로 형성되며 밀봉부가 적어도 축방향 일단부에 장착 직경(mounting diameter)을 갖는 장착 위치(mounting position)로부터 밀봉부가 더 큰 직경을 갖는 확장 위치(expansion position)로 조절될 수 있는 확장부(expansion section)를 포함하며, 밀봉부는 확장부를 장착 위치로부터 확장 위치로 전환시킴으로써 축방향 외향으로 바이어스된다. 본 발명은 플러그를 장착 위치에서 작은 힘으로 자동차 바디의 개구부에 삽입한 뒤, 플러그의 일부에 장착방향으로 압력을 가함으로써 플러그가 개구부의 에지를 확실하게 밀봉하는 확장 위치로 조정한다는 기본적 아이디어에 기초하고 있다. 이러한 구성에서 폐쇄 플러그의 밀봉부는 처음에는 밀봉부의 직경보다 작은 장착 직경을 가지고 있어서 확장 위치에서 폐쇄 플러그가 용이하게 개구부로 진입될 수 있게 한다. 이러한 구조는 구성에 따라 마찰이 전혀 없거나 최소의 마찰이 되도록 할 수 잇다. 폐쇄 플러그가 삽입되면 확장부는 장착 위치로부터 확장 위치로 전환되어 밀봉부가 외방으로 밀려나가 그 직경이 확대된다. 이와 같은 방식으로 밀봉부는 폐쇄 플러그가 삽입된 개구부의 에지와 밀봉접촉된다. 이에 따라 폐쇄 플러그는 반경방향 변형을 형성하도록 유도된 축방향 압력에 의해 개구부의 제자리에 고정된다. 이러한 특성은 확장부가 가압되는 방향과 폐쇄 플러그가 삽입되는 방향이 동일할 때 특히 유용하다. 본 발명에 의한 폐쇄 플러그의 구조는 심지어 판재의 두께가 달라지더라도 개구부의 에지나 개구부의 내면에 밀봉부가 접촉할 수 있도록 한다. 본 발명은 폐쇄 플러그가 작은 장착력으로 개구부에 삽입될 수 있어 특히 유용하다. 이와 동시에, 확장 위치로의 전환으로 밀봉부가 개구부의 에지나 내면에 밀착될 수 있어 우수한 밀봉효과를 나타낼 수 있게 된다. 또한 이 폐쇄 플러그는 소음 감쇠 효과를 가진다.

바람직하기로, 확장부는 절첩부(folding section)에 의해 밀봉부에 연결된다. 절첩부는 설계상 가장 간단한 방식으로 확장부의 축방향 이동이 축방향 확장운동으로 전환되도록 해준다. 또한 확장부의 확장거동은 절첩부에 의해 조정될 수 있다. 절첩부를 절첩함으로써 확장부가 장착 위치로부터 확장 위치로 전환된다. 뿐만 아니라 확장 위치에서 절첩부가 절첩되므로 폐쇄 플러그는 확장 위치의 제자리에 영구적으로 고정된다. 또한 절첩부는 폐쇄 플러그의 안정성을 향상시킨다.

또한 확장부가 장착 위치에 있을 때, 절첩부는 적어도 두개의 계단형 원통부를 가질 수 있다. 원통부는 소정의 절첩 거동을 야기한다. 예를 들어 절첩부의 절첩은 두 계단형 원통부 사이에 효과를 나타내도록 할 수 있다.

또한 확장부가 확장 위치에 있을 때 절첩부는 단면상 굴곡된 형상(meander shape)으로 연장될 수 있다. 이 굴곡된 형상은 특히 안정된 형상을 가능하게 하고 확장 위치에서 절첩부의 절첩이 가능하도록 한다.

절첩부는 확장부가 장착 위치에 있을 때 장착 직경을 갖는 축방향 단부에서 밀봉부에 연결될 수 있다.

또한 확장부는 디스크 형상의 구성을 가질 수 있다. 이와 같이 간단한 구성은 폐쇄 플러그의 형태가 안정되는 동시에 제조가 용이하게 해준다.

또한 확장부는 밀봉부의 내경의 절반보다 더큰 직경을 가질 수 있다. 이러한 구성은 확장부의 변형이 확장부와 밀봉부 사이의 영역, 이에 따라 폐쇄 플러그의 좁게 규정된 영역에서 발생하므로 폐쇄 플러그의 확장거동을 강화시킨다. 또한 비교적 큰 크기의 확장부가 장착중 큰 접촉면적을 제공하여 확장부가 장착 위치로부터 확장 위치로 용이하게 가압될 수 있게 된다.

또한 밀봉부는 확장부가 장착 위치에 있을 때 장착 직경을 갖는 주변 로킹 에지(surrounding locking edge)를 밀봉부의 축방향 단부에 가질 수 있다. 이 로킹 에지는 확장부가 확장 위치로 전환되기 전이라도 폐쇄 플러그가 폐쇄될 개구부에 확고하게 임시 고정될 수 있도록 한다.

바람직하기로, 밀봉부는 확장부에 의해 확대될 수 있는 축방향 단부에 대향하는 축방향 단부에 주변 밀봉 립(surrounding sealing lip)을 가질 수 있다. 이는 폐쇄 플러그의 밀봉을 강화 및 개선시킬 수 있다. 이 밀봉립은 밀봉부에 대해 각도를 가지도록 경사지게 배열될 수 있는데, 확장부에 의해 확대될 축방향 단부를 지향하거나 이를 향한 방향을 가질 수 있다. 이러한 구성으로 페쇄 플러그가 삽입될 때 밀봉립에 프리스트레스(prestress)가 자동적으로 가해지고 그 결과 밀봉 효과가 향상된다.

또한 폐쇄 플러그는 하나의 부재의 사출 성형된 부품의 형태인 것이 바람직하다. 그러면 소요 개수가 많아지더라도 폐쇄 플러그를 비용 효율적으로 제조할 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 장착에 필요한 장착력이 작고 밀봉이 향상된 폐쇄 플러그를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 폐쇄 플러그의 한 예시적 실시예를 상방에서 경사지게 본 사시도.
도 2 도 1의 폐쇄 플러그의 하방 사시도.
도 3은 도 1의 폐쇄 플러그의 단면 사시도.
도 4는 도 1의 본 발명 폐쇄 플러그가 차량 바디의 개구부에 삽입되어 장착 위치에 있는 상태의 단면 사시도.
도 5는 도 1의 본 발명 폐쇄 플러그가 차량 바디의 개구부에 삽입되어 확장 위치에 있는 상태의 상세 단면 사시도.
도 6은 도 1의 본 발명 폐쇄 플러그가 차량 바디의 개구부에 삽입되어 확장 위치에 있는 상태의 단면 사시도.
도 7은 도 1의 본 발명 폐쇄 플러그가 확장 위치에 있는 상태의 상세 단면 사시도.

본 발명의 다른 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조로 한 이하의 설명으로 명확해질 것이다.

도 1은 하나의 부재의 사출 성형된 부품의 형태인 본 발명 폐쇄 플러그의 예시적인 일 실시예를 상방에서 경사지게 사시도로 나타내고 있다. 폐쇄 플러그는 플라스틱 재질로 구성된다.

폐쇄 플러그(10)는 그 주요부재로, 환상(annular)의 밀봉부(sealing section; 12)와 확장부(expansion section; 14)와 절첩부(folding section; 16)를 포함한다.

밀봉부(12)와 확장부(14)는 절첩부(16)에 의해 서로 연결된다.

밀봉부(12)는 절첩부(16)과 연결되는 단부(20)에 이를 둘러싸는 로킹에지(locking edge; 22)와 경사면(bevel; 24)을 가진다. 로킹 에지(22)는 타단(28)에서 밀봉립(30)에 인접하는 외주의 지지면(26)과 인접된다.

밀봉립(30)은 밀봉부(12)와 각도를 가지도록 배열되어 확장부(14)가 밀봉부(12)에 연결되는 축방향 단부를 지향한다.

지지면(26)은, 도 1내지 도3에 도시된 바와 같은 밀봉 플러그의 조건하에서 대략 원추형인 밀봉부(12)와 함께 전체적으로 원통형이고, 밀봉립(30)에 인접한 단부의 직경이 로킹 에지(22)가 구비된 단부의 직경보다 약간 크다.

확장부(14)는 밀봉부(12)의 내경의 절반보다 큰 직경을 갖는 디스크 형태로 구성된다. 절첩부(16)를 위한 약간의 여유를 남기고 확장부(14)는 밀봉부(12) 내의 전체 내부공간을 차지한다.

확장부(14)는 일면이 평탄하고 타면에는 보강부재(32)가 구비된다. 보강부재(32)는 확장부(14)를 보강하여 강성을 유지한다.

여기 개시된 보강부재(32)는 보강링(reinforcing ring; 34)과 보강리브(reinforcing ribs; 36)를 갖는 형태의 구성이다.

보강부재(32)는 로킹 에지(22)가 구비된 밀봉부(12)의 축방향 단부에 대향하는 면에 배열된다.

절첩부(16)는 확장부(14)와 밀봉부(12)를 연결하는데, 더 상세히는 확장부(14)의 외주를 도 1 내지 도 3에 보인 초기조건에서 더 작은 직경을 갖는 밀봉부(12)의 일단, 즉 로킹 에지(22)가 구비된 단부의 내측과 연결시킨다. 여기서 절첩부(16)는 두 계단형 원통부(38, 40)을 갖는데, 확장부(14)에 연결된 원통부(38)의 직경이 밀봉부(12)에 연결된 원통부(400의 직경보다 작다.

폐쇄 플러그(10)는 두 상태를 갖는데, 즉 도 1 내지 도 4에 도시된 장착 위치에서의 비고정상태와 도 5 내지 도 7에 도시된 확장 위치에서의 고정상태이다.

장착 위치로부터 확장 위치로의 전환은 밀봉부(12)가 적어도 한 단부에 장착 직경을 갖는 장착 위치로부터 밀봉부(12)가 더 큰 직경을 갖는 확장 위치로 조정할 수 있다.

밀봉부(12)의 직경이 확장 위치에서 확대되어 확장부(14)와 절첩부(16)는 밀봉부(12)를 반경방향 외향으로 가압한다. 결과적으로 밀봉부(12)는 개구부의 내측과 접촉하여 폐쇄 플러그(10)가 개구부에 확실하게 맞물려 거기에 견고하게 고정된다.

확장부(14)는 밀봉부(12)의 내경의 절반보다 큰 직경을 가진다.

이하 도 4 내지 도 7을 참조하여 폐쇄 플러그(10)가 개구부(O)에 장착되는 과정을 설명하기로 한다.

폐쇄 플러그(10)는 장착 위치에서 개구부(O)에 삽입된다. 여기서 확장부(14)는 아직 가압되지 않았으므로 밀봉립(30) 상부에 위치한다.

여기서 폐쇄될 개구부(O)는 차량 바디의 개구부(O)이다.

폐쇄 플러그(10)의 밀봉부(12)가 처음에는 확장 위치에서의 밀봉부(12)의 직경보다 작은 장착 직경을 가지므로 폐쇄 플러그(10)는 쉽게 개구부(O)로 삽입될 수 있다.

폐쇄 플러그(10)가 개구부(O)로 삽입되고 나면, 확장부(14)를 단순히 눌러줌으로써 확장부(14)는 장착 위치로부터 확장 위치로 조정된다(도 4 및 5 참조). 이 조정은 폐쇄 플러그(1)의 축방향을 향하는 축방향력(F_A)으로 이뤄진다. 이 과정에서 절첩부(16)가 절첩되어 초기의 장착조건에서 하나가 다른 하나의 축방향 뒤에 있던 두 계단형 원통부(38, 40)가 이제 반경방향으로 동일한 수준에 나란히 위치하게 된다. 원통부(38, 40)들은 나란히 위치할 때 밀봉부(12), 더 구체적으로는 도면의 축방향 하단부에 반경방향 확장력, 즉 반경방향력(F_B)을 발휘하도록 구성되어 있다. 이에 따라 로킹 에지(22)가 구비된 밀봉부(12)가 외향으로 확대되어 밀봉부(12)가 개구부(O)의 에지를 가압하게 된다.

확장 위치는 확장 위치의 폐쇄 플러그(10)의 단면을 도시한 도 5에 도시되어 있다.

확장부(14)가 가압되면 밀봉부(12)는 외향으로 가압되어 그 직경이 확대된다. 이에 따라 밀봉부(12)는 폐쇄 플러그가 삽입되는 개구부(O)의 에지에 밀봉 접촉하게 된다.

단면을 도시한 도 5 내지 도 7에서 명백한 바와 같이 확장부(14)가 확장 위치에 있을 때 절첩부(16)는 굴곡된 형상으로 연장된다.

절첩부(16)가 확장 위치에서 단면상 절첩에 의해 굴곡된 형상을 가지게 됨에 따라 폐쇄 플러그(10)는 제 위치에 견고하게 고정될 수 있다. 절첩부(16)의 확장부(14)에 인접한 부분은 밀봉부(12)에 인접한 부분을 외향으로 가압하게 된다. 또한 절첩부(16)의 굴곡 형상의 절첩은 구조적으로 안정된 장점도 가진다.

이에 따라 폐쇄 플러그(10)는 반경방향 변형을 야기하는 축방향 압력의 전환에 의해 개구부(O)의 제자리에 고정된다. 이러한 구성은 확장부(14)가 가압되는 방향과 폐쇄 플러그(10)의 삽입방향이 동일한 경우 특히 유용하다. 결과적으로 폐쇄 플러그(10)는 하나의 단일한 이동으로 개구부(O)의 제자리에 삽입 및 고정될 수 있게 된다.

본 발명에 의한 폐쇄 플러그(10)의 구성은 또한 판재의 두께가 다른 경우에도 밀봉부(12)가 개구부의 에지나 개구부의 내면에 안착될 수 있게 한다.

10 : 폐쇄 플러그
12 : 밀봉부
14 : 확장부
16 : 절첩부
O : 개구부

Claims (10)

1. 개구부(O)를 폐쇄하기 위한 폐쇄 플러그(10)로서,
   상기 개구부(O)의 에지에 대해 안착되도록 제공되는 환형 밀봉부(12)와,
   확장부(14)로서, 절첩부(16)에 의해 상기 밀봉부(12)에 연결되고 또한 상기 밀봉부(12)와 하나의 부재로 형성되며, 상기 확장부(14)의 절첩부(16)는 적어도 2개의 계단형 원통부(38, 40)를 포함하고, 상기 밀봉부(12)는 상기 밀봉부(12)가 주변 로킹 에지(22)를 갖는 적어도 하나의 축방향 단부에서 장착 직경을 갖는 장착 위치로부터, 상기 밀봉부(12)가 더 큰 직경을 갖는 확장 위치로 조절 가능하며, 확장 위치로의 조절로 상기 밀봉부(12)는 개방 에지 또는 개방 내면에 밀봉 상태로 놓이는 것인 확장부(14)
   를 포함하고,
   상기 원통부(38, 40)는, 장착 위치에서 하나가 다른 하나의 축방향 뒤에 놓이고, 확장 위치에서 반경 방향으로 동일한 수준에 나란히 놓이고 밀봉부(12) 상에 반경 방향력(F_R)을 발휘하는 것을 특징으로 하는 폐쇄 플러그.
2. 제1항에 있어서, 상기 확장부(14)가 확장 위치에 있을 때, 절첩부(16)는 단면으로 바라볼 때 굴곡된 형상(meander shape)으로 연장되는 것인 폐쇄 플러그.
3. 제1항에 있어서, 상기 절첩부(16)는 확장부(14)가 장착 위치에 있을 때 장착 직경을 갖는 축방향 단부에서 밀봉부(12)에 연결되는 것인 폐쇄 플러그.
4. 제1항에 있어서, 상기 확장부(14)는 디스크 형상의 구성을 갖는 것인 폐쇄 플러그.
5. 제1항에 있어서, 상기 확장부(14)는 밀봉부(12)의 내경의 절반보다 큰 직경을 갖는 것인 폐쇄 플러그.
6. 제1항에 있어서, 상기 밀봉부(12)는 확장부(14)에 의해 확대될 수 있는 축방향 단부에 대향하는 축방향 단부에 주변 밀봉 립(30)을 포함하는 것인 폐쇄 플러그.
7. 제1항에 있어서, 상기 폐쇄 플러그는 하나의 부재의 사출 성형된 부품의 형태인 폐쇄 플러그.
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