JP2001227643A - 真空容器のシール構造および真空容器シール用ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高真空や超高真空にも耐え得る十分なシール
性を維持しつつも、各種コストの抑制を図ることが可能
な真空容器のシール構造およびこれに用いて好適なガス
ケットを提供する。 【解決手段】 真空容器を構成する容器部材２，４のフ
ランジ面３ｂ，４ｂに、溝底部６ｂ側に向かうに従い互
いに接近する溝壁面６ａ，６ａを備えた取付溝６を形成
し、この取付溝６に、ガスケット材８を、その溝底部６
ｂ側を向く端面８ａの側縁部８ｄを溝壁面６ａに接触さ
せて取り付けるとともに、取付溝６内においてこのガス
ケット材８の端面８ａとの間に画成される空隙部１０に
は、ガスケット材８よりも軟質な金属よりなるシール材
９を介装する。また、ガスケット材の端面にシール材を
一体に設けてガスケットを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空容器を構成す
る金属製の容器部材のフランジ面における真空容器のシ
ール構造、およびこのシール構造に用いられる真空容器
シール用ガスケット（以下、ガスケットと略称する。）
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような真空容器のシール構造
としては、例えば金属製の中空のシール材や、金属製中
空シール材の内部に弾性を有する金属製バネ等の弾性体
を挿入したシール材などを用いて、フランジ面との面接
触またはシール材表面に設けられた突起とフランジ面と
の線接触によりシールするものや、主に低真空用に使用
されるものとして、Ｏリングに代表されるゴム等の可塑
性樹脂よりなるシール材を使用した面接触によるシール
構造が使用されており、このうち特に後者の樹脂製シー
ル材によるシール構造では、安価で、ある程度の繰り返
し使用が可能であるなど、簡便に使用できる用途に広く
使用されているが、容器内の圧力が高真空域に近づく
と、シールそのものの材質に起因する真空の透過による
漏れや、材料自身からのガス放出、真空容器のベーキン
グなどの温度影響が問題となる。そこで、例えば特開平
５−３０６７７５号公報や特開平６−３０７５４７号公
報などに、銅などの金属製のガスケットを用いて、これ
を容器部材のフランジ面に形成されたナイフエッジによ
って押し潰して圧接することにより、高真空からさらに
超高真空域にまで使用可能なシール性を確保したものが
提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の金属製ガスケットをフランジ面のナイフエッジで押し
潰したシール構造では、まず第１に、ガスケットを押し
潰すナイフエッジの部分に高い硬度や成形精度、平滑度
が要求されるため、このナイフエッジ部の形成が困難で
あるとともに窒化チタン処理等の硬化処理や鏡面仕上げ
を施さなければならず、容器部材の材質等によっては、
容器部材と別に成形されて各種処理を施したフランジを
容器部材に溶接するなどの後加工が必要とされることが
多い。このため、加工コストのアップなどによって容器
部材が高価となることは勿論、フランジの溶接部からの
漏れなどの二次的な原因で真空度が損なわれるおそれが
あるという問題が生じる。また、このような容器部材同
士を組み付けて真空容器を構成するときにも、フランジ
ボルトの締付トルクの管理などをきわめて厳密に行わな
ければならず、例えば容器の蓋部分や点検用の扉部分、
あるいは容器内に収容される消耗品の出し入れ口など、
頻繁に取り付け、取り外しを繰り返さなければならない
容器部材に対しては、着脱作業に多くの時間と労力とが
費やされることが避けられず、使用に際しての制限も多
かった。

【０００４】さらに、上述のような硬化処理が施された
にも拘らずに上記ナイフエッジのシール面が傷つけられ
てしまうと、それが小さな傷であっても本来のシール性
が発揮されなくなるため、シール面の保全には十分な注
意が必要とされ、また万一シール面を傷つけてしまうと
上記フランジごと交換しなくてはならないなど、一層の
コストアップを招く結果となる。一方、このナイフエッ
ジによって圧接される上記ガスケットについても、シー
ル性を確保するためには繰り返して使用することはでき
ないことから、容器部材を取り外した際には必ず交換し
なければならないため、例えば真空容器を分解清掃する
ような場合には、一般に金属製のガスケットは比較的高
価であるにも拘らず、これらを全て取り替えなければな
らなくなって、ランニングコストの高騰も招くという問
題もあった。

【０００５】本発明は、このような背景の下になされた
もので、高真空や超高真空にも耐え得る十分なシール性
を維持しつつも、各種コストの抑制を図ることが可能な
真空容器のシール構造および該シール構造に用いて好適
なガスケットを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明のシール構造
は、真空容器を構成する容器部材のフランジ面に、溝底
側に向かうに従い互いに接近する溝壁面を備えた取付溝
を形成し、この取付溝に、ガスケット材を、その上記溝
底側を向く端面の側縁部を上記溝壁面に接触させて取り
付けるとともに、上記取付溝内においてこのガスケット
材の上記端面との間に画成される空隙部には、上記ガス
ケット材よりも軟質な金属よりなるシール材を介装した
ことを特徴とする。従って、このようなシール構造によ
れば、容器部材のフランジを締め付けたりして真空容器
を構成することにより、フランジ面に形成された取付溝
とガスケット材との間に介装された軟質金属よりなるシ
ール材が変形して、上記空隙部を充密するするのは勿
論、取付溝およびガスケット材の小さな傷や加工痕をも
埋めるため、十分なシール性を確保できるにも拘らず、
取付溝に高い硬度や仕上げ面精度を与えたり、ガスケッ
ト材の締付トルクなどをそれほど厳密に管理したりする
必要もなく、またガスケット材やシール材の繰り返し使
用も可能であり、さらにはガスケット材の端面側縁部と
取付溝の溝壁面との接触によってもシール性の向上を図
ることが可能となる。

【０００７】ここで、このシール材の材質としては、容
器部材の取付時に変形して上記空隙部を充密する必要が
あるため常温で軟質であり、しかも真空容器の使用状態
において溶融したり蒸発したりすることのないものとし
て、例えば錫や鉛なども使用可能ではあるが、常温での
柔軟性が特に高くて常温圧接可能なインジウムあるいは
その化合物や合金など、インジウムを主成分としたもの
を採用するのが望ましい。特にインジウムにおいては、
使用状態の雰囲気中で化学的、物理的に安定であり、常
温近傍での蒸気圧が充分に低いという効能を十分に発揮
できる。また、上記ガスケット材を容器部材の少なくと
も取付溝周辺部分よりも軟質な金属によって形成すれ
ば、ガスケット材の端面側縁部が取付溝の溝壁面に接触
した際に、この側縁部が潰れることによって面接触とな
るため一層のシール性の向上を図ることが可能となると
ともに、溝壁面に傷がついたりすることがないので、容
器部材を取り外した際には必要に応じてガスケット材の
みを交換したりするだけで容易に当初のシール性を回復
することが可能となる。

【０００８】さらに、上記空隙部に介装されたシール材
によって該空隙部を充密せしめ、かつ上述のように取付
溝やガスケット材の傷や加工痕を確実に埋めるには、取
付溝に装入されるシール材の断面積は、上記空隙部の断
面積と等しいか、またはこれよりも大きくされているこ
とが望ましい。また、上記取付溝の溝底部分を平坦面ま
たは凹曲面とすれば、上記空隙部の断面積を小さくして
シール材の必要量を削減することができるとともに、例
えば長期の使用の後にシール材を交換したりする場合で
も、その剥離が容易である。さらにまた、この取付溝
を、その断面において対称形をなすように形成すれば、
ガスケット材の端面の両側縁部を溝壁面に均等に接触さ
せることができて、一層確実なシール性を得ることがで
きる。

【０００９】一方、本発明のガスケットは、真空容器を
構成する容器部材のフランジ面に形成された取付溝に取
付可能なガスケットであって、環状をなすガスケット材
の上記取付溝の溝底側に向けられる端面に、このガスケ
ット材よりも軟質な金属よりなるシール材を一体に設け
たことを特徴とするものであり、かかるガスケットを取
付溝に取り付けた上で、容器部材のフランジを締め付け
たりして真空容器を構成することにより、取付溝内にお
いてガスケット材の上記端面との間にシール材が変形し
て介装されるので、上記本発明のシール構造を容易に得
ることができるとともに、シール材を含めたガスケット
の取り扱いも容易となる。また、このシール材として
は、上述のようにインジウムを主成分とするものをガス
ケット材の端面に圧接しておいたり、あるいは錫や鉛を
採用したりしてもよいが、特にガスケット材がアルミニ
ウムを主成分としたものである場合には、シール材もガ
スケット材より軟質なアルミニウムを主成分としたもの
とすれば、ガスケット材との一体成形が容易であり、ま
たシール性も向上する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１ないし図６は、本発明の真空
容器のシール構造の一実施形態を示すものである。本実
施形態において真空容器を構成する容器部材は、例えば
図１に示すように真空容器の容器本体１から突出する円
筒管部２と、この円筒管部２の先端に形成された円環状
のフランジ部３に取り付けられる円板状のフランジ板４
とであって、このフランジ板４はアルミニウム合金製に
おいて比較的硬度の高いＡ６０６１材（ＨＶ１１０〜１
２０）により形成されている。そして、このフランジ板
４には、当該フランジ板４を上記フランジ部３に取り付
けるための取付ボルト５…が挿通される多数の取付孔４
ａ…がその外周部に貫設されるとともに、取付状態にお
いてフランジ部３側を向くフランジ面４ｂには、これら
の取付孔４ａよりも内周側に取付溝６が形成されてい
る。また、上記フランジ部３にも、フランジ板４の取付
状態において上記取付孔４ａ…に対応する位置に取付孔
３ａ…が貫設されるとともに、上記フランジ面４ｂに対
向するこのフランジ部３のフランジ面３ｂには、フラン
ジ板４の取付溝６に対応する位置に、同じく取付溝６が
形成されている。

【００１１】これらの取付溝６，６は互いに同形同大と
されていて、上記フランジ面３ｂ，４ｂに対向する方向
からみて円形の円筒管部２の内径よりも大きな直径の円
形をなすように形成されるとともに、断面視においては
溝底側に向かうに従い互いに接近する一対の溝壁面６
ａ，６ａを備えるように形成されている。ここで本実施
形態では、この取付溝６はその断面が対称形状となるよ
うに形成されており、特に上記溝壁面６ａ，６ａが断面
において等しい角度で傾斜した直線状をなす略Ｖ字状と
なるように形成されている。なお、この取付溝６の略Ｖ
字状をなす溝壁面６ａ，６ａの断面における挟角θは４
５〜９０°の範囲に設定されるのが望ましく、本実施形
態では６０°とされている。また、この取付溝６の溝底
部６ｂは、上記フランジ面３ｂ，４ｂと平行とされて上
記溝壁面６ａ，６ａに互いに等しい鈍角の角度で交差す
る平坦面とされており、従ってこの取付溝６は厳密には
短い平行対辺が溝底側とされた断面等脚台形状を呈する
こととなる。

【００１２】しかして、上記フランジ板４は、そのフラ
ンジ面４ｂをフランジ部３のフランジ面３ｂに対向させ
て、取付孔３ａ…，４ａ…に挿通された取付ボルト５…
とナット７…とを締結することにより、該フランジ部３
に取り付けられる。そして、このとき互いに対向するフ
ランジ面３ｂ，４ｂの上記取付溝６，６にはガスケット
材８が取り付けられ、さらにこのガスケット材８と取付
溝６，６との間にはシール材９，９がそれぞれ介装され
る。

【００１３】ガスケット材８は、図４に示すように断面
長方形のリング状をなしており、この長方形の短辺とな
る両端面８ａ，８ａの幅は、取付溝６の上記溝底部６ｂ
の幅よりも大きく、かつ取付溝６のフランジ面３ｂ，４
ｂ側の開口幅よりは小さくされるとともに、上記長方形
の長辺となる内外周面８ｂ，８ｃの幅は、フランジ面３
ｂ，４ｂから溝底部６ｂまでの取付溝６の溝深さの２倍
と等しくされている。また、このガスケット材８は、本
実施形態ではフランジ板４やフランジ部３よりも軟質な
アルミニウム合金Ａ１０５０材（ＨＶ３０程度）によっ
て形成されており、このようなガスケット材８が、上記
端面８ａ，８ａをそれぞれ取付溝６，６の溝底部６ｂ，
６ｂと平行にして該溝底部６ｂ，６ｂ側に向けるととも
に、各端面８ａと上記内外周面８ｂ，８ｃとの交差稜線
部、すなわち端面８ａの両側縁部８ｄ，８ｄを取付溝６
の溝壁面６ａ，６ａに接触させ、これら両端面８ａ，８
ａ側を取付溝６，６内に収容させるようにして、フラン
ジ部３とフランジ板４との間に挟装されて取り付けられ
ている。従って、このガスケット材８の取付状態におい
て、取付溝６内において端面８ａとの間には、この端面
８ａと取付溝６の溝壁面６ａ，６ａおよび溝底部６ｂと
によって断面等脚台形状の空隙部１０が画成されること
となり、また両フランジ面３ｂ，４ｂ間には小さな隙間
が開けられることとなる。

【００１４】一方、上記シール材９は、上記フランジ部
３やフランジ板４はもとより、ガスケット材８よりも軟
質な金属によって形成されており、特に本実施形態で
は、インジウムまたはその合金や化合物など、インジウ
ムを主成分として形成されている。このようなシール材
９は、例えば断面円形のリング状や紐状に成形されたも
のを、ガスケット材８を挟んでフランジ板４をフランジ
部３に取り付ける前に、図５に示すように取付溝６，６
の全周に亙ってその溝底部６ｂ，６ｂ側に挿入しておい
たり、あるいはガスケット材８の上記端面８ａ，８ａに
その全周に亙って貼り付けておいたりした上で、上記取
付ボルト５…とナット７…とを締結してフランジ板４を
フランジ部３に装着することにより、図６に示すように
上記空隙部１０を充密するようにして該空隙部１０に介
装される。ここで、溝底部６ｂに予め挿入されたりガス
ケット材８の端面８ａに貼り付けられたりして取付溝６
に挿入される上記リング状や紐状のシール材９の断面積
は、上記空隙部１０の断面積と等しいか、あるいはこれ
よりも大きくされる。

【００１５】しかるに、このようにしてガスケット材８
とシール材９，９とを介してフランジ板４をフランジ部
３に装着した真空容器のシール構造においては、上記取
付ボルト５…とナット７…とを締結することによって、
まずガスケット材８の端面８ａの上記両側縁部８ｄ，８
ｄが取付溝６の溝壁面６ａ，６ａに接触して密着すると
ともに、これによって画成される上記空隙部１０に合わ
せるように軟質金属よりなるシール材９が押し潰されて
変形し、該空隙部１０をシールする。そして、この変形
したシール材９は、取付溝６の上記溝壁面６ａやガスケ
ット材８の側縁部８ｄに小さな傷や加工痕などがあった
り、あるいは取付ボルト５…とナット７…との締結によ
る接触によってこれら溝壁面６ａや側縁部８ｄが傷つい
たりしても、これを埋めるように密着して傷痕を封止す
るため、上記構成のシール構造によれば、従来のシール
構造のナイフエッジ部のようにフランジに硬化処理や鏡
面仕上げを施したり、取付ボルトとナットによる締付ト
ルクを厳密に管理したりする必要がなく、すなわち加工
コストや作業コストの高騰を招くことなく、高真空はも
とより超高真空にも十分に対応し得る高いシール性を確
保することが可能となる。

【００１６】また、このように硬化処理や鏡面仕上げな
どの特別な処理を施す必要がないため、取付溝６が形成
されるフランジ部分を別に形成して容器部材に溶接した
りする必要もなく、例えば本実施形態にあっては上記フ
ランジ部３を円筒管部２の先端に一体に形成することが
できるので、加工工程の簡略化を図って一層のコストの
低減を図るとともに、このような溶接部からの漏れなど
による二次的な原因で容器の真空度が損なわれたりする
のも防ぐことができる。しかも、ガスケット材８は取付
溝６の溝壁面６ａ，６ａに接触しているだけで繰り返し
使用可能であるとともに、シール材９についても、これ
が軟質な金属によって形成されているため、例えば真空
容器の分解清掃を行う場合や、容器の蓋部分、点検用の
扉部分、あるいは容器内に収容される消耗品の出し入れ
口など頻繁に着脱される容器部材のシール構造に適用し
た場合などおいて、取り外しの際にシール材９の一部が
剥がれたりして失われたとしても、この失われた部分を
補充することによって補充したシール材９と残されてい
たシール材９とが密着してシール性を確保することがで
きので、やはり繰り返し使用が可能であり、さらなるコ
ストの削減を促すことができる。

【００１７】ところで、本実施形態ではこのようにシー
ル材９に用いる軟質な金属としてインジウムを主成分と
したものを採用しているが、容器部材としてのフランジ
板４や円筒管部２をシールする際の常温においてガスケ
ット材８よりも軟質である金属であるなら、この他にも
例えば錫や鉛、あるいはガスケット材８と同種でさらに
軟質なアルミニウムなどを主成分とするものも採用可能
ではある。しかしながら、これらの金属に対して、本実
施形態で採用した上記インジウムを主成分とするもの
は、常温においてより軟質であり、例えば指で押し付け
たりしただけでもフランジ部３およびフランジ板４の取
付溝６やガスケット材８と容易に常温圧接させられて傷
や加工痕を埋めることができ、一層確実にシール性を維
持することができるので、上記構成のシール構造のシー
ル材９として用いるのに、より好適である。

【００１８】また、本実施形態では上記ガスケット材８
が、アルミニウムを主成分とするもののうちでも比較的
柔らかいＡ１０５０材によって形成されていて、シール
材９よりは硬質であるものの、取付溝６が形成される容
器部材としての円筒管部２のフランジ部３やフランジ板
４よりは軟質とされており、たとえ上記取付ボルト５…
とナット７…による締付トルクが大きすぎたりして端面
８ａの側縁部８ｄ，８ｄが溝壁面６ａ，６ａに強く押し
付けられたとしても、このガスケット材８の側縁部８ｄ
が潰れることによって溝壁面６ａが傷つけられるのを抑
えることができるので、必要があれば比較的安価なこの
ガスケット材８だけを交換すればよく、溝壁面６ａに大
きな傷がついてフランジ板４や円筒管部２ごと交換を余
儀なくされるような事態を防ぐことができる。しかも、
このように側縁部８ｄが潰れることでガスケット材８の
溝壁面６ａとの接触が線接触から面接触となるので、場
合によっては上記締付トルクを大きめにしてシール性を
さらに高くすることも可能となる。

【００１９】一方、本実施形態では、取付溝６内におい
てガスケット材８の上記端面８ａとの間に介装されるこ
のシール材９の断面積を、この端面８ａと取付溝６の溝
壁面６ａ，６ａおよび溝底部６ｂとにより画成される空
隙部１０の断面積と等しいかこれよりも大きくして、シ
ールした際にこの空隙部１０が変形したシール材９によ
って満たされるようになされているが、取付溝６の内外
周間において空隙部１０にシール材９によって隔絶され
た部分が形成されていれば、シール材９の断面積が空隙
部１０の断面積より小さくて、例えば端面８ａの一方の
側縁部８ｄと一方の溝壁面６ａとの接触部分側に偏って
介装されていたりしても、シール性を得ることはでき
る。しかしながら、このようにシール材９が空隙部１０
内において偏って介装されていたりすると、安定したシ
ール性を得ることが困難となるおそれが生じるので、や
はりシール材９の断面積は本実施形態のように空隙部１
０の断面積と等しいか、これよりも大きい方が望まし
い。なお、シール材９の断面積が空隙部１０よりも大き
い場合は、シール材９が空隙部１０からはみ出すことと
なるが、はみ出したシール材９が真空容器内に落下した
りして容器の操作に支障を来さない限りは特に不都合は
なく、むしろ上記側縁部８ｄと溝壁面６ａとの接触部分
を外側からもシールできるという利点を得られたりもす
る。

【００２０】また、本実施形態では取付溝６の溝底部６
ｂが溝壁面６ａ，６ａに鈍角に交差する平坦面とされて
いるが、例えばこれを図７に示すように、溝壁面６ａ，
６ａをそのまま溝底側に延長して鋭角に交差させたりし
てもよく、この場合には、切刃がＶ字状をなすネジ切り
バイトなどの工具によって比較的容易に取付溝６を形成
可能であるという利点が得られる。ただし、このような
場合に比べ、本実施形態のように溝底部６ｂを平坦面と
した場合には、上記空隙部１０の断面積を小さくするこ
とができて、該空隙部１０を充密するのに必要なシール
材９の量を削減することができるとともに、例えば長期
に亙る使用の後にシール材９を交換したりするときで
も、溝底部分に古いシール材９を残したりすることな
く、容易に剥離させたりして取り外すことが可能とな
る。なお、本実施形態ではこのように溝底部６ｂを平坦
面に形成しているが、例えばこの溝底面６ｂを、図８に
示すように溝壁面６ａ，６ａに鈍角に交差に形成した
り、図９に示すように溝壁面６ａ，６ａに滑らかに連な
ったりする円弧面等の凹曲面状に形成してもよい。

【００２１】さらに本実施形態では、上記取付溝６が、
その断面において溝壁面６ａ，６ａが互いに等しい角度
で傾斜した直線状をなすように形成されていて、断面対
称形をなすように形成されており、これによってガスケ
ット材８の端面８ａの両側縁部８ｄ，８ｄを溝壁面６
ａ，６ａに均等に接触させることができるので、一層確
実かつ安定したシール性を得ることが可能となる。ただ
し、この取付溝６の断面形状についても、例えば図１０
に示すように非対称形となるようにしたり、あるいは図
１１に示すように取付溝６の断面が直角二等辺三角形状
を呈するように形成したりしてもよく、これらの場合に
は傾斜の緩やかな溝壁面６ａ（図１０、図１１において
右側の溝壁面６ａ）が取付溝６の内周側、すなわち真空
容器の内側に位置するように形成するのが望ましい。ま
た、これらの溝壁面６ａ，６ａが断面においてなす挟角
θは、取付溝６のフランジ面３ｂ，４ｂにおける開口幅
を一定とした場合を想定すると、挟角θが大きすぎると
取付溝６の溝深さおよび上記空隙部１０が小さくなりす
ぎて十分な量のシール材９を介装することができなくな
るおそれがある一方、逆に挟角θが小さすぎると溝深さ
および空隙部１０が大きくなりすぎて多くのシール材９
を要することになるので、本実施形態のように４５〜９
０°の範囲内に設定されるのが望ましい。

【００２２】さらにまた、本実施形態では、上記溝壁面
６ａ，６ａが断面において上述のように直線状とされ
て、取付溝６が断面略Ｖ字状となるように形成されてい
るが、これらの溝壁面６ａ，６ａは、溝底側に向けて互
いに接近するように形成されていれば断面凸曲線や凹曲
線を呈するように形成されていてもよく、またガスケッ
ト材８の断面形状にしても、本実施形態では取付溝６の
溝底側を向く端面８ａが幅狭とされた長方形状としてい
るが、この端面８ａの両側縁部８ｄ，８ｄが溝壁面６
ａ，６ａに接触可能であるなら、端面８ａが幅広とされ
た長方形状や正方形状の断面とされていたり、内外周面
８ｂ，８ｃが膨らんだ樽形断面とされていたり、あるい
は方形以外の多角形状や円形、長円形、楕円形などの断
面形状であってもよい。さらに、フランジ面３ｂ，４ｂ
に対向する方向からみた取付溝６およびガスケット材８
の形状についても、本実施形態では円形のフランジ面３
ｂ，４ｂに合わせて円周状に形成しているが、例えば図
１に符号１１で示すフランジ板のように容器部材のフラ
ンジ面が長方形など円形以外の形状に形成されている場
合には、これに合わせて取付溝やガスケット材も、長方
形の角部を円弧で結んだいわゆるレーストラック状にす
るなど、フランジ面形状に応じた形状に形成すればよ
い。

【００２３】次に、図１２は、本発明のガスケットの一
実施形態を示すものであって、このガスケットは、断面
方形の円環状をなすガスケット材２１の両端面２１ａ，
２１ａに、このガスケット材２１よりも軟質な金属より
なるシール材２２，２２が予め一体に設けられているこ
とを特徴とする。ここで、このガスケット材２１は、上
記シール構造の実施形態のガスケット材８と同様にアル
ミニウムを主成分としたものであるが、ガスケット材８
を形成するＡ１０５０材よりは若干硬度の高い材質によ
り形成されている。

【００２４】一方、このガスケット材２１の両端面２１
ａ，２１ａに一体に設けられる上記シール材２２，２２
は、本実施形態ではガスケット材２１よりも軟質なアル
ミニウム材となるＡ１０５０材によって形成されてい
て、端面２１ａと等しい幅の断面方形状に形成されてい
る。なお、このようにアルミニウムを主成分とするガス
ケット材２１の両端面２１ａ，２１ａに同じアルミニウ
ムを主成分とするシール材２２，２２を一体に設けるに
は、例えば各端面２１ａにシール材２２をろう付けした
り、あるいはガスケット材２１と同種のアルミニウム板
の表裏面にシール材２２と同種のアルミニウム板を圧延
クラッドや爆着などによって接合して貼り付けることに
より３層構造のアルミニウム板を形成し、これを円環状
などに切り出したりすればよい。

【００２５】このように構成された本実施形態のガスケ
ットは、例えば上記シール構造の実施形態に適用され、
上記シール材２２，２２部分が取付溝６，６内に挿入さ
れるようにガスケット材２１の端面２１ａ，２１ａを溝
底部６ｂ，６ｂ側にそれぞれ向けて、円筒管部２のフラ
ンジ部３とフランジ板４とのフランジ面３ｂ，４ｂ間に
挟み込むように当該ガスケットを取付溝６，６に取り付
けられる。そして、取付ボルト５…とナット６…とを適
当な締付トルクで締め付けることにより、軟質なシール
材２２が変形して端面２１ａの両側縁部２１ｂ，２１ｂ
が溝壁面６ａ，６ａに接触するとともに、これら溝壁面
６ａ，６ａおよび溝底部６ｂと端面２１ａとにより画成
される空隙部１０にシール材２２が介装されるので、上
記実施形態のシール構造と同様の効果を得ることができ
る。

【００２６】しかして、さらに上記構成のガスケットに
よれば、こうしてガスケット材２１とシール材２２とが
予め一体とされているので、容器部材を取り付けて上記
シール構造を構成するに際して、その取り扱いがきわめ
て容易となって取付作業の大幅な効率化を図るととも
に、これらガスケット材２１とシール材２２との間から
の漏れなども確実に防止することが可能となる。また、
本実施形態のガスケットではガスケット材２１とシール
材２２とが同種のアルミニウムを主成分として形成され
ているので、特にこれらを上述のように圧延クラッドや
爆着などによって接合した場合には、両者の接合面の馴
染みがよくて一体形成が容易であるとともに、これらの
間からの漏れなどをさらに確実に防ぐことが可能とな
る。

【００２７】ただし、このようなアルミニウムを主成分
としたシール材２２に代えて、上述のようにインジウム
を主成分としたものを端面２１ａに押し付けることによ
り常温圧接してガスケット材２１と一体化したり、ある
いは他の軟質や錫や鉛などを一体化するようにしても勿
論構わない。また、ガスケット材２１の断面形状につい
ても、上記ガスケット材８と同様に種々の形状が採用可
能であるし、端面２１ａに一体に設けられるシール材２
２の断面形状についても、半円形や三角形など様々な形
状とすることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空容器
のシール構造によれば、ガスケット材の端面の両側縁部
が取付溝の溝壁面に接触するとともに、この取付溝内に
おいて上記端面との間に画成される空隙部に軟質な金属
よりなるシール材が介装されることによって傷や加工痕
が封止されるため、高真空や超高真空にも耐え得る十分
なシール性を確保しながらも、取付溝等に各種の処理を
施したり、締付トルクを厳密に管理したりする必要がな
く、またガスケット材やシール材の繰り返し使用も可能
であるので、着脱が頻繁に行われる部分にあっても、加
工コストや作業コスト、あるいはランニングコストの低
減を図って、より低廉なシール構造を提供することが可
能となる。

【００２９】ここで、特にシール材として、常温でより
柔軟であって容器部材の取付時に圧接可能なインジウム
を主成分としたものを採用することにより、一層高いシ
ール性を得ることができる。また、ガスケット材を容器
部材の少なくとも取付溝周辺部分よりも軟質な金属によ
って形成することにより、溝壁面が傷つけられるのを防
ぐことができて容器部材の寿命を延長させ、一層のコス
トダウンを図ることができる。さらに、取付溝に挿入さ
れるシール材の断面積を、上記空隙部の断面積と等しい
か、これよりも大きいものとすれば、該空隙部をシール
材によって確実に充密せしめて安定的かつ確実なシール
性を得ることができる。また、取付溝の溝底部分を平坦
面または凹曲面とすれば、シール材の必要量を削減する
ことができるとともに、シール材の交換が容易となって
作業性が向上し、さらなるコストの低減を促すことがで
きる。さらにまた、取付溝の断面を対称形に形成すれ
ば、ガスケット材の端面の両側縁部を溝壁面に均等に接
触させることができて、より一層確実なシール性を得る
ことができる。

【００３０】一方、本発明のガスケットによれば、これ
を容器部材のフランジ面に形成された取付溝に取り付け
て真空容器を構成することにより、上記構成のシール構
造を得ることができ、ガスケット材とシール材とが一体
とされているので、その取り扱いが容易となる。また、
このガスケット材がアルミニウムを主成分としたもので
ある場合には、シール材もガスケット材より軟質なアル
ミニウムを主成分としたものとすることにより、ガスケ
ット材との一体成形が容易であるとともに、シール性も
一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明におけるシール構造の一実施形態に係
わる真空容器の概略図である。

【図２】 本発明におけるシール構造の一実施形態に係
わるフランジ板４の（イ）平面図、（ロ）側断面図であ
る。

【図３】 図２に示すフランジ板４の取付溝６周辺の拡
大断面図である。

【図４】 本発明におけるシール構造の一実施形態に係
わるガスケット材８の（イ）平面図、（ロ）側断面図で
ある。

【図５】 本発明におけるシール構造の一実施形態のガ
スケット材８の取付前の状態を示す断面図である。

【図６】 本発明におけるシール構造の一実施形態を示
す断面図である。

【図７】 取付溝６の変形例を示す断面図である。

【図８】 取付溝６の変形例を示す断面図である。

【図９】 取付溝６の変形例を示す断面図である。

【図１０】 取付溝６の変形例を示す断面図である。

【図１１】 取付溝６の変形例を示す断面図である。

【図１２】 本発明におけるガスケットの一実施形態を
示す（イ）平面図、（ロ）側断面図である。

【符号の説明】

１ 容器本体 ２ 円筒管部（容器部材） ３ フランジ部 ３ｂ，４ｂ フランジ面 ４，１１ フランジ板（容器部材） ６ 取付溝 ６ａ 取付溝６の溝壁面 ６ｂ 取付溝６の溝底部 ８，２１ ガスケット材 ８ａ，２１ａ ガスケット材８，２１の端面 ８ｄ，２１ｂ 端面８ａ，２１ａの側縁部 ９，２２ シール材 １０ 取付溝６内において端面８ａとの間に画成される
空隙部 θ 溝壁面６ａ，６ａがなす挟角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 純 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 Ｆターム(参考） 2G085 BD01 BD03 BD04 BE05 BE06 BE10 3J046 AA08 BC06 BC16 DA03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器を構成する容器部材のフランジ
   面に、溝底側に向かうに従い互いに接近する溝壁面を備
   えた取付溝が形成され、この取付溝に、ガスケット材
   が、その上記溝底側を向く端面の側縁部を上記溝壁面に
   接触させて取り付けられるとともに、上記取付溝内にお
   いてこのガスケット材の上記端面との間に画成される空
   隙部には、上記ガスケット材よりも軟質な金属よりなる
   シール材が介装されていることを特徴とする真空容器の
   シール構造。
2. 【請求項２】 上記シール材が、インジウムを主成分と
   して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   真空容器のシール構造。
3. 【請求項３】 上記ガスケット材が、上記容器部材の少
   なくとも取付溝周辺部分よりも軟質な金属によって形成
   されていることを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載の真空容器のシール構造。
4. 【請求項４】 上記取付溝に装入される上記シール材の
   断面積が、上記空隙部の断面積と等しいか、またはこれ
   よりも大きくされていることを特徴とする請求項１ない
   し請求項３のいずれかに記載の真空容器のシール構造。
5. 【請求項５】 上記取付溝の溝底部分は、平坦面または
   凹曲面とされていることを特徴とする請求項１ないし請
   求項４のいずれかに記載の真空容器のシール構造。
6. 【請求項６】 上記取付溝は、その断面において対称形
   をなすように形成されていることを特徴とする請求項１
   ないし請求項５のいずれかに記載の真空容器のシール構
   造。
7. 【請求項７】 真空容器を構成する容器部材のフランジ
   面に形成された取付溝に取付可能な真空容器シール用ガ
   スケットであって、環状をなすガスケット材の上記取付
   溝の溝底側に向けられる端面に、このガスケット材より
   も軟質な金属よりなるシール材が一体に設けられている
   ことを特徴とする真空容器シール用ガスケット。
8. 【請求項８】 上記ガスケット材とシール材とが、とも
   にアルミニウムを主成分として形成されていることを特
   徴とする請求項７に記載の真空容器シール用ガスケッ
   ト。