JP2007154935A - Sealing material, manufacturing method for sealing material, and pendulum type gate valve using the sealing material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、真空容器と真空ポンプの間に配置されて、実効排気速度を変化させるために用いられる振り子型ゲートバルブに用いられるシール材、およびシール材の製造方法、ならびにシール材を用いた振り子型ゲートバルブに関する。 The present invention uses, for example, a seal material used in a pendulum type gate valve that is disposed between a vacuum vessel and a vacuum pump and is used to change an effective exhaust speed, a method for manufacturing the seal material, and a seal material. The present invention relates to a pendulum type gate valve.
従来、例えば、ドライエッチング装置やCVD装置などの半導体製造装置、液晶製造装置において、プロセスチャンバーと、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプとの間に設けられ、実効排気速度を変化させるために、いわゆる「コンダクタンス可変バルブ」と呼ばれる振り子型ゲートバルブが用いられている。 Conventionally, for example, in a semiconductor manufacturing apparatus such as a dry etching apparatus or a CVD apparatus, or a liquid crystal manufacturing apparatus, a so-called “in order” is provided between a process chamber and a vacuum pump such as a turbo molecular pump to change an effective exhaust speed. A pendulum type gate valve called “conductance variable valve” is used.
図16に示したように、この振り子型ゲートバルブ100は、APC(Auto Pressure Controller)バルブとも呼ばれ、プロセスチャンバー102内を所定の圧力にするために、
コントローラ104によって制御されて、コンダクタンス(開閉度)を自動的に調整して、真空ポンプ106による実効排気速度を変化させるバルブである。
As shown in FIG. 16, this pendulum
This valve is controlled by the
すなわち、図17および図18に示したように、振り子型ゲートバルブ100は、弁箱110に付設されたモーター112の作動によって、円盤形状の弁体114が、弁箱110に設けられたシャフト116を中心に回動するように構成されている。
That is, as shown in FIGS. 17 and 18, the pendulum
これにより、弁箱110に形成されたゲート開口部118を、この弁体114によって、開閉するように構成されている。
そして、振り子型ゲートバルブ100の弁閉時には、モーター112が閉位置まで回転し、圧縮エアおよびバネの力によって、シールフィッティング120を弁体(シールプレート)114側へ押し付けて、シールフィッティング120側に設けられたOリングなどのシール材122によって、シールするようになっている。
Thereby, the
When the pendulum
一方、プロセス時には、シールフィッティング120が元の位置に戻り、モーター112によって、所定の開口面積となるよう調整されるように構成されている。
これにより、プロセス時には、この振り子型ゲートバルブ100の弁体114が、所定の開度で開状態となっているが、メンテナンス時などのようにプロセスチャンバー102と真空ポンプ106を完全に封じ切る必要がある場合には、振り子型ゲートバルブ100の弁体114は、全閉状態となるように構成されている。
On the other hand, at the time of the process, the seal fitting 120 returns to the original position and is adjusted by the
As a result, during the process, the
ところで、この全閉状態時には、真空ポンプ106が異常動作しない程度の真空保持性能が、振り子型ゲートバルブ100に装着されたシール材122に要求されるものである。
By the way, in this fully closed state, the vacuum holding performance to the extent that the
また、プロセスチャンバー102では、エッチング処理が行われている。このエッチング処理では、反応活性ガスをプラズマ化する際、デポ性の活性種、例えば、フッ素ラジカルが発生し、シール材122が、そのラジカルに暴露されるため、シール材122には、耐ラジカル性が要求されるものである。
In the
このため、従来は、このようなシール材として、例えば、フッ化ビニリデン系(FKM)フ
ッ素ゴムや、耐ラジカル性の高いテトラフルオロエチレン-パープルオロビニルエーテル
系(FFKM) フッ素ゴムなどのエラストマー製のOリングが使用されている。
For this reason, conventionally, as such a sealing material, for example, an OLED made of an elastomer such as a vinylidene fluoride (FKM) fluororubber or a highly radical-resistant tetrafluoroethylene-purple chlorovinyl ether (FFKM) fluororubber. A ring is used.
また、耐ラジカル性をさらに向上させたシール材200として、特許文献1(特開2005−090561号公報)においては、図19に示したように、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)樹脂などからなるU字形状の樹脂ジャケット202に、斜
め巻きコイルスプリングからなる金属バネ204を嵌着した複合型のシール材200が提案されている。
しかしながら、このような従来のフッ素樹脂からなるエラストマーOリングからなるシール材では、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂などに比べて、耐ラジカル性が低いため、満足する寿命が得られないものである。 However, such a conventional sealing material made of an elastomer O-ring made of a fluororesin has a low radical resistance compared to a polytetrafluoroethylene (PTFE) resin or the like, so that a satisfactory life cannot be obtained. .
また、振り子型ゲートバルブ100の弁体114を、長時間閉じた状態が続いた場合には、エラストマーOリングでは、弁体114にOリングが固着してしまい、これにより、O
リングが脱落して、所定の真空状態が得られず、振り子型ゲートバルブ100の動作不良の問題が発生することにもなる。
Further, when the
The ring falls off, a predetermined vacuum state cannot be obtained, and the problem of malfunction of the pendulum
一方、特許文献1に開示されるような複合型のシール材200の場合は、このような問題はないが、図19に示したように、樹脂ジャケット202に、口が開いた状態の開口部206が形成されているので、金属バネ204が、プロセスチャンバー102で発生したラジカルに暴露されることになる。
On the other hand, in the case of the composite-
このため、プラズマガスによって、金属バネ204が腐食して、ばね性や機械的強度が低下して、シール性を維持することができず、また、エッチングによって金属パーティクルの発生などの問題が発生することになる。
For this reason, the
また、複合型のシール材200の場合は、Oリングに比較して剛性が強いために、大きなバルブ推力が必要になるが、大きな荷重で圧縮した場合には、樹脂ジャケット202において、樹脂のクリープなどの問題が発生し、繰り返しの開閉に対して、十分なシール性が得られなくなる。
Further, in the case of the composite
本発明は、このような現状に鑑み、真空シール性能、耐ラジカル性、ならびに、耐腐食ガス性などの性能を有し、繰り返しの使用によっても、脱落や動作不良が発生せず、真空シール性能が低下することなく、使用時に金属パーティクルが発生することなく、しかも、被シール部分に対して装着が容易で、製造が容易で安価に製造できるシール材を提供することを目的とする。 In view of the current situation, the present invention has performances such as vacuum sealing performance, radical resistance, and corrosion gas resistance, and does not drop out or malfunction even after repeated use. It is an object of the present invention to provide a sealing material that does not decrease, does not generate metal particles during use, and is easy to mount on a sealed portion, can be manufactured easily, and can be manufactured at low cost.
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のシール材は、略環状のシール材であって、
板バネ状の金属製のシールコア部材と、
前記シールコア部材を被包する外皮部材とを備え、
前記シールコア部材の断面形状が、略波板形状であって、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と圧接するシール部を構成する一方側シール部分と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の他方のシール面と圧接するシール部を構成する他方側シール部分と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする一方側シール固定部と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の他方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする他方側シール固定部と、
前記一方側シール部分と、他方側シール部分と、一方側シール固定部と、他方側シール固定部との間を連接する略直線状の連接部と、
最も内周側または外周側に位置する一方側シール部分と他方側シール部分のうち、少なくともいずれか一方の端部に形成されたシール係止部と、
を備えることを特徴とする。
The present invention has been invented in order to achieve the above-described problems and objects in the prior art, and the sealing material of the present invention is a substantially annular sealing material,
A leaf spring metal seal core member;
An outer skin member encapsulating the seal core member,
The cross-sectional shape of the seal core member is a substantially corrugated plate shape,
One side seal portion constituting a seal portion that is in pressure contact with one seal surface of the sealed portion when the seal material is pressed in a shape bent in a substantially arc shape;
In the shape bent in a substantially arc shape, when the sealing material is pressed, the other side sealing portion constituting the sealing portion that presses the other sealing surface of the sealed portion;
A one-side seal fixing portion that is in a state of being bent in a substantially arc shape and is in contact with one seal surface of the sealed portion and fixing the seal material when the seal material is pressed,
In a shape that is bent in a substantially arc shape, when the sealing material is pressed, the other side seal fixing portion that is in contact with the other sealing surface of the portion to be sealed to fix the sealing material;
A substantially linear connecting portion connecting the one-side seal portion, the other-side seal portion, the one-side seal fixing portion, and the other-side seal fixing portion;
A seal locking portion formed at least one of the one-side seal portion and the other-side seal portion located on the innermost peripheral side or the outer peripheral side;
It is characterized by providing.
このように構成することによって、板バネ状の金属製のシールコア部材を、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂などで、金属表面のすべてを被覆することになる。これによって、耐ラジカル性、耐腐食ガス性などの性能に非常に優れ、Oリングの
ような固着による脱落や動作不良等の問題が発生しないシール材を提供することができる。
By configuring in this way, the metal surface of the leaf spring-like metal is covered with, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin all over the metal surface. As a result, it is possible to provide a sealing material that is extremely excellent in performance such as radical resistance and corrosion gas resistance, and that does not cause problems such as dropping or malfunction due to sticking like an O-ring.
また、シールコア部材が、板バネ状の金属製のシールコア部材であって、しかも、このシールコア部材の断面形状が、一方側シール部分と、他方側シール部分と、一方側シール固定部と、他方側シール固定部との間を連接する略直線状の連接部とから構成され、略波板形状であるので、板バネとしてのバネ性が付与され、シールコア部材が高い弾性力、復元力を有することになるので、従来のOリングでは得られなかった高い復元性が得られる
。
Further, the seal core member is a leaf spring-shaped metal seal core member, and the cross-sectional shape of the seal core member has one side seal portion, the other side seal portion, one side seal fixing portion, and the other side. It is composed of a substantially linear connecting part that connects with the seal fixing part, and has a substantially corrugated plate shape, so that it has a spring property as a leaf spring, and the seal core member has high elastic force and restoring force. Therefore, high resilience that was not obtained with conventional O-rings can be obtained.
従って、このようなシール材を、例えば、振り子型ゲートバルブに適用した場合に、振り子型ゲートバルブが、瞬間的に逆圧状態になった時に、シールフィッティングと弁体(シールプレート)が瞬間的に離れることになるが、その場合、従来のOリングでは、復元
性が悪いために、漏れる場合があるが、本願発明のように、板バネ状の金属製のシールコア部材を用いた場合には、瞬間的な復元が得られるために、このようなトラブルを回避することができる。
Therefore, when such a sealing material is applied to, for example, a pendulum type gate valve, when the pendulum type gate valve instantaneously becomes a reverse pressure state, the seal fitting and the valve body (seal plate) are instantaneous. In this case, the conventional O-ring may leak due to poor restoration, but when a leaf spring-shaped metal seal core member is used as in the present invention, Such a trouble can be avoided because an instantaneous restoration can be obtained.
また、シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と圧接するシール部を構成する一方側シール部分と、被シール部分の他方のシール面と圧接するシール部を構成する他方側シール部分とが、シールフィッティングと弁体に接触することにより漏れを防ぐことができる。 In addition, when the sealing material is pressed, one side seal portion that constitutes a seal portion that is in pressure contact with one seal surface of the sealed portion, and the other side that constitutes the seal portion that is in pressure contact with the other seal surface of the sealed portion Leakage can be prevented by the seal portion coming into contact with the seal fitting and the valve body.
また、シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする一方側シール固定部と、被シール部分の他方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする他方側シール固定部とを有するので、これらのシール固定部が、シール材を圧接した際に、被シール部分のシール面と当接してストッパーとして機能することになる。 In addition, when the sealing material is pressed, the sealing member is brought into contact with one sealing surface of the sealed portion to fix the sealing material, and the other sealing surface of the sealed portion is contacted and sealed. Since it has the other side seal fixing part which makes the state which fixed the material, when these seal fixing parts press-contact the sealing material, it will contact | abut the seal surface of a to-be-sealed part, and will function as a stopper.
さらに、従来のOリングと同等の締め代を与えるために、板バネ状の金属製のシールコア部材は、比較的剛性の弱いものとすることによって、一方側シール固定部と他方側シール固定部とが、被シール部分のシール面と当接して、ストッパーとして機能するまでは、シールコア部材が、比較的容易に変形するが、それ以上の荷重(推力)が掛かった場合には、ストッパー機能によって、シール材が変形せず、過大な変形や応力発生を抑制することができる。 Furthermore, in order to provide the same tightening allowance as the conventional O-ring, the metal seal core member in the form of a leaf spring has a relatively weak rigidity, so that the one-side seal fixing portion and the other-side seal fixing portion are However, the seal core member deforms relatively easily until it comes into contact with the seal surface of the part to be sealed and functions as a stopper, but when more load (thrust) is applied, the stopper function The sealing material is not deformed, and excessive deformation and stress generation can be suppressed.
これにより、例えば、最大応力が材料の降伏点以下になるように、金属製のシールコア部材を設計することによって、シール材を、例えば、振り子型ゲートバルブに適用した場
合にも、繰り返し開閉動作を行っても、シールコア部材の塑性変形、圧縮永久歪みが生じず、シール性を維持することは可能である。
Thus, for example, by designing a metal seal core member so that the maximum stress is below the yield point of the material, even when the seal material is applied to, for example, a pendulum type gate valve, repeated opening and closing operations are performed. Even if it does, plastic deformation and compression set of the seal core member do not occur, and it is possible to maintain the sealing performance.
また、これらのシール固定部がストッパー機能を有するので、ある一定以上の荷重を与えれば、被シール部分のシール面の間が、常に一定の締め代(クリアランス)となるため、シール部材を装着する機器、例えば、振り子型ゲートバルブのハードウェアとしての設計を行い易くなる。 In addition, since these seal fixing portions have a stopper function, if a load exceeding a certain level is applied, the space between the seal surfaces of the sealed portion always has a certain tightening allowance (clearance). It becomes easy to design as hardware of equipment, for example, a pendulum type gate valve.
さらに、これらのシール固定部のストッパー機能が働くまでは、金属製のシールコア部材が、比較的容易に変形するため、ハードウェアとしてのシール部材を装着する機器の不均一な推力などに対して、シール部材が柔軟に変形することができるので、シール性が低下することがない。 Furthermore, until the stopper function of these seal fixing parts works, the metal seal core member deforms relatively easily, so against the non-uniform thrust of the equipment to which the seal member as hardware is mounted, etc. Since the sealing member can be flexibly deformed, the sealing performance is not deteriorated.
また、最も内周側または外周側に位置する一方側シール部分と他方側シール部分のうち、少なくともいずれか一方の端部に、シール係止部が形成されているので、従来のようなOリング溝を使用せず、このシール係止部を、シール部材を装着する機器、例えば、振り
子型ゲートバルブのシールフィッティングに装着するだけで良いので、シール材の脱着が容易となる。
In addition, since a seal locking portion is formed at least one of the one-side seal portion and the other-side seal portion located on the innermost or outermost side, the conventional O-ring Since the groove is not used and the seal locking portion only needs to be attached to a device to which the seal member is attached, for example, a seal fitting of a pendulum type gate valve, the sealing material can be easily attached and detached.
また、本発明のシール材は、前記一方側シール固定部が、複数個形成されていることを特徴とする。
このように一方側シール固定部が、複数個形成されているので、これらの複数個のシール固定部によって、シール材のストッパーとしての機能が安定して発揮されることになる。
The sealing material of the present invention is characterized in that a plurality of the one-side seal fixing portions are formed.
As described above, since the plurality of one-side seal fixing portions are formed, the function as a stopper of the sealing material is stably exhibited by the plurality of seal fixing portions.
しかも、複数個の略円弧状に屈曲した形状の一方側シール固定部が形成されているので、シールコア部材の形状が、より波打った略波板形状となり、板バネとしてのバネ性がさらに付与され、シールコア部材がさらに高い弾性力、復元力を有することになり、高い復元性が得られる。 Moreover, since a plurality of one-side seal fixing portions bent in a substantially arcuate shape are formed, the shape of the seal core member becomes a more undulating substantially corrugated plate shape, further imparting spring properties as a leaf spring. As a result, the seal core member has higher elastic force and restoring force, and a high restoring property can be obtained.
また、本発明のシール材は、前記他方側シール固定部が、複数個形成されていることを特徴とする。
このように他方側シール固定部が、複数個形成されているので、これらの複数個のシール固定部によって、シール材のストッパーとしての機能が安定して発揮されることになる。
The sealing material of the present invention is characterized in that a plurality of the other side seal fixing portions are formed.
As described above, since the plurality of other-side seal fixing portions are formed, the function of the sealing material as a stopper is stably exhibited by the plurality of seal fixing portions.
しかも、複数個の略円弧状に屈曲した形状の他方側シール固定部が形成されているので、シールコア部材の形状が、より波打った略波板形状となり、板バネとしてのバネ性がさらに付与され、シールコア部材がさらに高い弾性力、復元力を有することになり、高い復元性が得られる。 In addition, since the plurality of other-side seal fixing portions that are bent in a substantially arc shape are formed, the shape of the seal core member becomes a more undulating substantially corrugated plate shape, further imparting spring properties as a leaf spring. As a result, the seal core member has higher elastic force and restoring force, and a high restoring property can be obtained.
また、本発明のシール材は、前記一方側シール固定部が、一方側シール部分としても機能するように構成されていることを特徴とする。
このように一方側シール固定部が、一方側シール部分としても機能するので、ストッパー機能が維持されるとともに、シール部分として機能して、シール性能を向上することができる。
The sealing material of the present invention is characterized in that the one-side seal fixing portion functions as a one-side seal portion.
As described above, the one-side seal fixing portion also functions as the one-side seal portion, so that the stopper function is maintained, and the one-side seal fixing portion functions as the seal portion, thereby improving the sealing performance.
また、本発明のシール材は、前記他方側シール固定部が、他方側シール部分としても機能するように構成されていることを特徴とする。
このように他方側シール固定部が、他方側シール部分としても機能するので、ストッパ
ー機能が維持されるとともに、シール部分として機能して、シール性能を向上することができる。
Moreover, the sealing material of the present invention is characterized in that the other side seal fixing portion functions as the other side seal portion.
Thus, since the other side seal fixing part functions also as the other side seal portion, the stopper function is maintained, and it functions as the seal portion, so that the sealing performance can be improved.
また、本発明のシール材は、前記一方側シール部分と他方側シール部分との間の距離H
が、前記一方側シール固定部と他方側シール固定部との間の距離hよりも大きく構成されていることを特徴とする。
Further, the sealing material of the present invention is a distance H between the one side seal portion and the other side seal portion.
Is configured to be larger than the distance h between the one-side seal fixing portion and the other-side seal fixing portion.
このように構成することによって、一方側シール部分と他方側シール部分との間の距離Hと、一方側シール固定部と他方側シール固定部との間の距離hとの差、すなわち、H−
hの大きさシールの締め代が確保されることになる。
With this configuration, the difference between the distance H between the one-side seal portion and the other-side seal portion and the distance h between the one-side seal fixing portion and the other-side seal fixing portion, that is, H−.
The tightening allowance of the size h seal is secured.
従って、従来のOリングと同等の締め代を有し、しかも、シール固定部が、被シール部分のシール面と当接して、ストッパー機能が働くまでは、比較的容易に変形することができ、シール性を確実に付与することができる。 Therefore, it has a tightening margin equivalent to that of the conventional O-ring, and can be relatively easily deformed until the seal fixing portion comes into contact with the seal surface of the sealed portion and the stopper function works. Sealability can be reliably imparted.
また、本発明のシール材は、振り子型ゲートバルブに装着されるシール材であることを特徴とする。
このように本発明のシール材を、振り子型ゲートバルブに装着することによって、真空シール性能、耐プラズマ性、ならびに、耐腐食ガス性などの性能を有し、繰り返しの使用によっても、脱落や動作不良が発生せず、真空シール性能が低下することなく、使用時に金属パーティクルが発生することなく、しかも、被シール部分に対して装着が容易となる。
In addition, the sealing material of the present invention is a sealing material that is attached to a pendulum type gate valve.
By mounting the sealing material of the present invention on the pendulum type gate valve in this way, it has performances such as vacuum sealing performance, plasma resistance, and corrosion gas resistance, and even if it is repeatedly used, it will drop and operate. Defects do not occur, vacuum sealing performance does not deteriorate, metal particles do not occur during use, and attachment to the sealed portion is easy.
また、本発明の振り子型ゲートバルブは、シール材が、振り子型ゲートバルブの弁箱側に形成されたシール固定爪部に、シール材のシール係止部を係止することによって脱着自在に装着されていることを特徴とする。 In the pendulum type gate valve of the present invention, the seal material is detachably mounted by locking the seal locking portion of the seal material to the seal fixing claw portion formed on the valve box side of the pendulum type gate valve. It is characterized by being.
このように構成することによって、シール材のシール係止部を、弁箱側に形成されたシール固定爪部に係止することによって、シール材が振り子型ゲートバルブの弁箱側に確実に固定されて、使用中にシール材の位置がずれたり脱落することがなく、安定してシール性能を維持することができる。 With this configuration, the sealing material is securely fixed to the valve box side of the pendulum type gate valve by locking the seal locking part of the sealing material to the seal fixing claw part formed on the valve box side. Thus, the sealing performance can be stably maintained without shifting or dropping the position of the sealing material during use.
しかも、シール材のシール係止部を、弁箱側に形成されたシール固定爪部に係止するだけで良いので、簡単に装着でき、装着作業が容易である。
また、本発明の振り子型ゲートバルブは、シール材が、振り子型ゲートバルブの弁板側に形成されたシール固定爪部に、シール材のシール係止部を係止することによって脱着自在に装着されていることを特徴とする。
In addition, since it is only necessary to lock the seal locking portion of the sealing material to the seal fixing claw portion formed on the valve box side, it can be easily mounted and the mounting operation is easy.
In the pendulum type gate valve of the present invention, the seal material is detachably mounted by locking the seal locking portion of the seal material to the seal fixing claw portion formed on the valve plate side of the pendulum type gate valve. It is characterized by being.
このように構成することによって、シール材のシール係止部を、弁板側に形成されたシール固定爪部に係止することによって、シール材が振り子型ゲートバルブの弁板側に確実に固定されて、使用中にシール材の位置がずれたり脱落することがなく、安定してシール性能を維持することができる。 With this configuration, the sealing material is securely fixed to the valve plate side of the pendulum type gate valve by locking the seal locking portion of the sealing material to the seal fixing claw portion formed on the valve plate side. Thus, the sealing performance can be stably maintained without shifting or dropping the position of the sealing material during use.
しかも、シール材のシール係止部を、弁板側に形成されたシール固定爪部に係止するだけで良いので、簡単に装着でき、装着作業が容易である。
また、本発明のシール材の製造方法は、
板状の金属部材を、上下一対の金型内に配置し、
前記金属部材の両面に、外皮シート部材を配置し、
前記金型を閉止してプレスするとともに、外皮シート部材を熱溶着させることによって、
前記金属部材を略波板形状に成形して、シールコア部材を成形するとともに、このシールコア部材を外皮部材が被包するように成形することを特徴とする。
In addition, since it is only necessary to lock the seal locking portion of the sealing material to the seal fixing claw portion formed on the valve plate side, it can be easily mounted and the mounting operation is easy.
In addition, the manufacturing method of the sealing material of the present invention,
A plate-shaped metal member is arranged in a pair of upper and lower molds,
An outer sheet member is disposed on both surfaces of the metal member,
While closing and pressing the mold, by thermally welding the outer sheet member,
The metal member is formed into a substantially corrugated plate shape to form a seal core member, and the seal core member is formed to be encapsulated by an outer skin member.
このように、板状の金属部材を、上下一対の金型内に配置するとともに、金属部材の両面に、外皮シート部材を配置して、金型を閉止してプレスするだけで、外皮シート部材が熱溶着することによって、金属部材を略波板形状に成形して、シールコア部材を成形するとともに、このシールコア部材を外皮部材が被包するように成形することができる。 In this way, the plate-like metal member is arranged in a pair of upper and lower molds, the outer sheet member is arranged on both surfaces of the metal member, the mold is closed, and the outer sheet member is simply pressed. By heat welding, the metal member can be formed into a substantially corrugated plate shape to form the seal core member, and the seal core member can be formed to be encapsulated by the outer skin member.
従って、例えば、射出成形が困難である例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂などを用いることができ、しかも、プレス成形するだけで良いので、製造工程が簡略化され、コストも低減すことができる。 Accordingly, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, which is difficult to be injection-molded, can be used, and since only press molding is required, the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced. it can.
また、本発明のシール材の製造方法は、前記板状の金属部材が、予め略波板形状に成形されたシールコア部材を用いることを特徴とする。
このように予め略波板形状に成形されたシールコア部材を用いることによって、皺などが発生せずに、密着した状態で、シールコア部材を外皮部材が被包するように成形することができる。
Moreover, the manufacturing method of the sealing material of this invention uses the seal core member by which the said plate-shaped metal member was previously shape | molded by the substantially corrugated plate shape.
As described above, by using the seal core member that is preliminarily formed into a substantially corrugated plate shape, it is possible to form the seal core member so that the outer skin member is encapsulated without causing wrinkles or the like.
本発明によれば、真空シール性能、耐プラズマ性、ならびに、耐腐食ガス性などの性能を有し、繰り返しの使用によっても、脱落や動作不良が発生せず、真空シール性能が低下することなく、使用時に金属パーティクルが発生することなく、しかも、被シール部分に対して装着が容易で、製造が容易で安価に製造できるシール材を提供することができる。 According to the present invention, it has performances such as vacuum sealing performance, plasma resistance, and corrosion gas resistance, and does not drop out or malfunction even after repeated use, and the vacuum sealing performance does not deteriorate. Further, it is possible to provide a sealing material that does not generate metal particles during use, and that can be easily attached to the sealed portion, can be manufactured easily, and can be manufactured at low cost.
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
図1は、本発明のシール材の斜視図、図2は、図1のA−A線での断面図、図3は、本発明のシール材のシールコア部材の断面図、図4は、本発明のシール材の使用状態を説明するシール材の断面図、図5は、本発明のシール材を振り子型ゲートバルブに適用した状態を示す振り子型ゲートバルブの断面図、図6は、図5のB部の部分拡大図、図7は、図6のC方向の端面図である。
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
1 is a perspective view of the sealing material of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view of a sealing core member of the sealing material of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a pendulum type gate valve showing a state in which the seal material of the present invention is applied to a pendulum type gate valve, and FIG. FIG. 7 is a partial enlarged view of part B of FIG. 7, and FIG. 7 is an end view in the direction C of FIG.
図1および図2において、符号10は、全体で本発明のシール材を示している。
図1に示したように、本発明のシール材10は、略環状のシール材である。そして、図2に示したように、板バネ状、この実施例では、断面形状が、略波板形状、すなわち、断面略N字形状の板バネ状の金属製のシールコア部材12と、シールコア部材を被包する外
皮部材14とを備えている。
In FIG. 1 and FIG. 2, the code |
As shown in FIG. 1, the sealing
このシールコア部材12は、図3に示したように、略円弧状に屈曲した形状で、シール材10を圧接した際に、被シール部分16の一方のシール面18と圧接するシール部を構成する一方側シール部分20を備えている。
As shown in FIG. 3, the
なお、図3、図4では、説明の便宜上、理解の容易のために、外皮部材14を省略して示している。
また、シールコア部材12は、略円弧状に屈曲した形状で、シール材10を圧接した際に、被シール部分16の他方のシール面22と圧接するシール部を構成する他方側シール部分24を備えている。
3 and 4, for convenience of explanation, the
Further, the
そして、シールコア部材12は、略円弧状に屈曲した形状で、シール材10を圧接した際に、被シール部分16の一方のシール面18と当接してシール材を固定した状態にする
一方側シール固定部26を備えている。
The
また、シールコア部材12は、略円弧状に屈曲した形状で、シール材10を圧接した際に、被シール部分16の他方のシール面22と当接してシール材を固定した状態にする他方側シール固定部28を備えている。
The
さらに、シールコア部材12は、これらの一方側シール部分20と、他方側シール部分24と、一方側シール固定部26と、他方側シール固定部28との間を連接する略直線状の連接部30を備えている。
Further, the
また、最も内周側または外周側に位置する一方側シール部分20と他方側シール部分24のうち、少なくともいずれか一方の端部に、この実施例では、両方の端部に、シール係止部32、34が形成されている。
Further, at least one of the one-
すなわち、この実施例の場合には、図3に示したように、向きの同じ2つの斜辺を構成
する連接部30A、30Bと、逆向きの1つの斜辺を構成する連接部30Cを備えている
。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the connecting
そして、比較的大きな4つの円弧を構成する一方側シール部分20と、他方側シール部
分24と、一方側シール固定部26と、他方側シール固定部28を備えている。
また、これらの4つの円弧である一方側シール部分20、他方側シール部分24、一方
側シール固定部26、他方側シール固定部28はそれぞれ、斜辺を構成する連接部30A、30B、30Cと滑らかに連接した状態となっている。
And the one
In addition, the one-
この場合、4つの円弧である一方側シール部分20、他方側シール部分24、一方側シ
ール固定部26、他方側シール固定部28は、バネ性、復元力などを考慮すれば、緩やかな円弧状であるのが好ましく、特に限定されるものではないが、Rとして、0.25〜2.0、好ましくは、0.5〜1.0とするのが望ましい。
In this case, the one-
さらに、一方側シール部分20と他方側シール部分24の両方の端部に、略水平状態で突設するシール係止部32、34が形成されている。
また、図3に示したように、両端の2つの円弧間の距離、すなわち、一方側シール部分
20と、他方側シール部分24との間の距離Hは、逆向きの1つの連接部(斜辺)30C
に接している2つの円弧間の距離、すなわち、一方側シール固定部26と、他方側シール
固定部28との間距離hよりも大きく構成されている。
Further,
Further, as shown in FIG. 3, the distance between the two arcs at both ends, that is, the distance H between the one-
The distance between two arcs in contact with each other, that is, the distance h between the one-side
これによって、図3に示したように、一方側シール部分20と一方側シール固定部26との間、および、他方側シール部分24と他方側シール固定部28との間に、一方側シール部分20と他方側シール部分24との間の距離Hと、一方側シール固定部26と他方側
シール固定部28との間の距離hとの差、すなわち、H−hの大きさシールの締め代aが形成されることになり、シール材10を圧接した際に、このシールの締め代aの部分がゼロになるまでシール材10が圧縮されることになる。
Accordingly, as shown in FIG. 3, the one-side seal portion is provided between the one-
従って、従来のOリングと同等の締め代を有し、しかも、シール固定部26、28が、被シール部分16のシール面22、24と当接して、ストッパー機能が働くまでは、比較的容易に変形することができ、シール性を確実に付与することができる。
Accordingly, it has a tightening allowance equivalent to that of the conventional O-ring, and it is relatively easy until the
また、一方側シール固定部26と、他方側シール固定部28はそれぞれ、図4(A)(B)に示したように、シール材10を圧接した際に、被シール部分16のシール面18、22と当接してシール材10を固定した状態にする、いわゆるストッパー機能を有するも
のである。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the one-side
すなわち、これらの一方側シール固定部26と、他方側シール固定部28が、被シール部分16のシール面18、22に当接するまで、シール材10は変形するが、当接後はシール材10の変形がストップする。これにより、過大な変形や応力発生を抑制し、金属バネであるシールコア部材12の塑性変形を防ぐようになっている。
That is, the
さらに、図4(B)に示したように、一方側シール部分20と他方側シール部分24はそれぞれ、シール材10を圧接した際に、被シール部分16のシール面18、22と圧接した状態になり、漏れを防ぐシール部分を構成する。
Further, as shown in FIG. 4 (B), the one-
なお、図示しないが、これらの一方側シール部分20と他方側シール部分24には、被シール部分16のシール面18、22に当接する表面に、略環状の突起状の補助シール部分を設けて、シール性を向上するようにすることも可能である。この場合には、突起状の補助シール部分は、単一のものであっても良いが、シール性を向上するために、複数個の補助シール部分を設けるのが望ましい。
Although not shown in the drawings, the one-
この場合、金属製のシールコア部材12としては、特に限定されるものではなく、例えば、SUS304やSUS316等のバネ鋼を使用することができる。
また、シールコア部材12の厚さとしては、材質に応じて適宜設定すればよいが、バネ性などを考慮すれば、0.1〜0.6、好ましくは、0.2〜0.3とするのが望ましい。
In this case, the metal
Further, the thickness of the
この場合、シールコア部材12を上記のように、板バネ形状にするには、薄板を曲げ加工すればよい。
一方、金属製のシールコア部材12を被包する外皮部材14としては、プラズマ、腐食性ガスへの耐久性が良好であるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ゴム、合成樹脂などが使用可能である。
In this case, in order to make the
On the other hand, the
例えば、ゴムとしては、プラズマ、腐食性ガスへの耐久性が良好であるものであれば特に限定されないが、例えば、フッ素ゴムなどが使用可能であり、特に、FFKMなどを使用するのが望ましい。 For example, the rubber is not particularly limited as long as it has good durability against plasma and corrosive gas. For example, fluorine rubber can be used, and FFKM is particularly preferable.
また、合成樹脂としては、プラズマ、腐食性ガスへの耐久性が良好であるものであれば特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリエーテルケトン樹脂などがあげられる。 The synthetic resin is not particularly limited as long as it has good durability to plasma and corrosive gas. For example, fluorine resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, polyamideimide resin, Examples include polyphenylene sulfide resin, polybenzimidazole resin, and polyether ketone resin.
この場合、特に、フッ素樹脂、中でもポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)がが、耐プラズマ特性に優れるので望ましい。
この場合、金属製のシールコア部材12を外皮部材14によって被包(被覆)する方法としては、特に限定されるものではないが、熱融着や、接着剤を塗設するなどにより、従来公知の接着方法で被覆すればよい。また、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)を使用する場合には、金属製のシールコア部材12との接着性を向上するために、例えば、ブラスト処理などの表面処理などを施しても良い。
In this case, in particular, a fluororesin, especially polytetrafluoroethylene resin (PTFE) is preferable because of its excellent plasma resistance.
In this case, the method for encapsulating (coating) the metal
また、金属製のシールコア部材12を被包する外皮部材14の厚さとしては、外皮部材14の材質に応じて適宜決定すれば良いが、プラズマ、腐食性ガスへの耐久性などを考慮すれば、0.05〜0.5、好ましくは、0.1〜0.25とするのが望ましい。
Further, the thickness of the
このように構成される本発明のシール材10によれば、板バネ状の金属製のシールコア部材12を、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂などで、金属表面のすべてを被覆することになる。これによって、耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの性能に非常に優れ、Oリングのような固着による脱落や動作不良等の問題が発生しないシール材
10を提供することができる。
According to the sealing
また、シールコア部材12が、板バネ状の金属製のシールコア部材12であって、しかも、このシールコア部材12の断面形状が、一方側シール部分20と、他方側シール部分24と、一方側シール固定部26と、他方側シール固定部28との間を連接する略直線状の連接部30とから構成され、略波板形状であるので、板バネとしてのバネ性が付与され、シールコア部材12が高い弾性力、復元力を有することになるので、従来のOリングで
は得られなかった高い復元性が得られる。
Further, the
従って、このようなシール材10を、例えば、後述するように、振り子型ゲートバルブ40に適用した場合に、振り子型ゲートバルブ40が、瞬間的に逆圧状態になった時に、シールフィッティング52と弁体(シールプレート)46が瞬間的に離れることになるが、その場合、従来のOリングでは、復元性が悪いために、漏れる場合があるが、本願発明
のように、板バネ状の金属製のシールコア部材12を用いた場合には、瞬間的な復元が得られるために、このようなトラブルを回避することができる。
Therefore, when such a sealing
また、シール材10を圧接した際に、被シール部分16の一方のシール面18と圧接するシール部を構成する一方側シール部分20と、被シール部分16の他方のシール面22と圧接するシール部を構成する他方側シール部分24とが、シールフィッティング52と弁体46に接触することにより漏れを防ぐことができる。
In addition, when the sealing
また、シール材10を圧接した際に、被シール部分16の一方のシール面18と当接してシール材10を固定した状態にする一方側シール固定部26と、被シール部分16の他方のシール面22と当接してシール材10を固定した状態にする他方側シール固定部28とを有するので、これらのシール固定部26、28が、シール材10を圧接した際に、被シール部分16のシール面18、22と当接してストッパーとして機能することになる。
Further, when the sealing
さらに、従来のOリングと同等の締め代を与えるために、板バネ状の金属製のシールコア部材12は、比較的剛性の弱いものとすることによって、一方側シール固定部26と他方側シール固定部28とが、被シール部分16のシール面18、22と当接して、ストッパーとして機能するまでは、シールコア部材12が、比較的容易に変形するが、それ以上の荷重(推力)が掛かった場合には、ストッパー機能によって、シール材10が変形せず、過大な変形や応力発生を抑制することができる。
Further, in order to provide the same tightening allowance as that of the conventional O-ring, the metal
これにより、例えば、最大応力が材料の降伏点以下になるように、金属製のシールコア部材12を設計することによって、シール材10を、例えば、振り子型ゲートバルブ40に適用した場合にも、繰り返し開閉動作を行っても、シールコア部材の塑性変形、圧縮永久歪みが生じず、シール性を維持することは可能である。
Thereby, for example, when the
また、これらのシール固定部がストッパー機能を有するので、ある一定以上の荷重を与えれば、被シール部分のシール面の間が、常に一定の締め代(クリアランス)となるため、シール部材を装着する機器、例えば、振り子型ゲートバルブのハードウェアとしての設計を行い易くなる。 In addition, since these seal fixing portions have a stopper function, if a load exceeding a certain level is applied, the space between the seal surfaces of the sealed portion always has a certain tightening allowance (clearance). It becomes easy to design as hardware of equipment, for example, a pendulum type gate valve.
さらに、これらのシール固定部のストッパー機能が働くまでは、金属製のシールコア部材が、比較的容易に変形するため、ハードウェアとしてのシール部材を装着する機器の不
均一な推力などに対して、シール部材が柔軟に変形することができるので、シール性が低下することがない。
Furthermore, until the stopper function of these seal fixing parts works, the metal seal core member deforms relatively easily, so against the non-uniform thrust of the equipment to which the seal member as hardware is mounted, etc. Since the sealing member can be flexibly deformed, the sealing performance is not deteriorated.
また、最も内周側または外周側に位置する一方側シール部分と他方側シール部分のうち、少なくともいずれか一方の端部に、シール係止部が形成されているので、従来のようなOリング溝を使用せず、このシール係止部を、シール部材を装着する機器、例えば、振り
子型ゲートバルブのシールフィッティングに装着するだけで良いので、シール材の脱着が容易となる。
In addition, since a seal locking portion is formed at least one of the one-side seal portion and the other-side seal portion located on the innermost or outermost side, the conventional O-ring Since the groove is not used and the seal locking portion only needs to be attached to a device to which the seal member is attached, for example, a seal fitting of a pendulum type gate valve, the sealing material can be easily attached and detached.
このように構成される本発明のシール材は、例えば、図5〜図7に示したように、振り子型ゲートバルブに適用することができる。
図5に示したように、振り子型ゲートバルブ40は、弁箱42に付設されたモーター44の作動によって、円盤形状の弁体46が、弁箱42に設けられたシャフト48を中心に回動するようように構成されている。
The sealing material of the present invention configured as described above can be applied to a pendulum type gate valve, for example, as shown in FIGS.
As shown in FIG. 5, in the pendulum
これにより、弁箱42に形成されたゲート開口部50を、この弁体(シールプレート)46によって、開閉するように構成されている。
そして、振り子型ゲートバルブ40の弁閉時には、モーター44が閉位置まで回転し、圧縮エアおよびバネの力によって、シールフィッティング52を弁体46側へ押し付けて、弁箱42側、すなわち、シールフィッティング52側に設けられた、本発明のシール材10によって、シールするようになっている。
Thereby, the gate opening 50 formed in the
When the pendulum
一方、プロセス時には、シールフィッティング52が元の位置に戻り、モーター44によって、所定の開口面積となるよう調整されるように構成されている。
これにより、プロセス時には、この振り子型ゲートバルブ40の弁体46が、所定の開度で開状態となっているが、メンテナンス時などのように、プロセスチャンバー側54と真空ポンプ側56を完全に封じ切る必要がある場合には、振り子型ゲートバルブ40の弁体46は、全閉状態となるように構成されている。
On the other hand, at the time of the process, the seal fitting 52 is returned to the original position and is adjusted by the
As a result, during the process, the
この場合、本発明のシール材10を、弁箱42側、すなわち、シールフィッティング52に装着する方法としては、図6および図7に示したように、シールフィッティング52の外周側端部に、内周側に突設するように、複数個の(この実施例では、3個の)一定間隔離間して形成されたシール固定爪部58に、外周側に位置する他方側シール部分24の端部に形成されたシール係止部34を係止することによって、脱着自在に装着するようにすればよい。
In this case, as a method of mounting the sealing
このように構成することによって、シール材10のシール係止部34を、弁箱42側に形成されたシール固定爪部58に係止することによって、シール材10が振り子型ゲートバルブ40の弁箱側42に確実に固定されて、使用中にシール材10が、位置がずれたり脱落することがなく、安定してシール性能を維持することができる。
With such a configuration, the
しかも、シール材10のシール係止部34を、弁箱側に形成されたシール固定爪部58に係止するだけで良いので、簡単に装着でき、装着作業が容易である。
なお、この場合、この実施例では、シール固定爪部58は、3個設けたが、この数は特に限定されるものではなく、複数個設けるようにすればよい。また、シール固定爪部58の内周方向への突設距離、周方向の大きさも特に限定されるものではなく、シール材10のシール係止部34の寸法に応じて適宜設定すればよい。
In addition, since it is only necessary to lock the
In this case, in this embodiment, three
また、この実施例では、シールフィッティング52の外周側端部に、内周側に突設するようにシール固定爪部58を形成したが、図8に示したように、シールフィッティング5
2の内周側端部に、外周側に突設するようにシール固定爪部58を形成することもできる。なお、この場合には、図8に示したように、シール材10は、上記の実施例の略N字形状の板バネ状とは対象形状の逆N字形状のものを用いて、内周側のシール部分20の端部に形成したシール係止部32を、弁箱側に形成されたシール固定爪部58に係止するようにすればよい。
Further, in this embodiment, the seal fixing
A seal fixing
また、この実施例では、本発明のシール材10を、弁箱42側、すなわち、シールフィッティング52に装着するようにしたが、図9(A)(B)に示したように、本発明のシール材10を、弁体(シールプレート)46側に装着するようにしてもよい。この場合には、弁体46側に、シール固定爪部58を形成するようにすればよい。
Further, in this embodiment, the sealing
なお、上記の図1〜図9の実施例のシール材10では、いずれもそれぞれ1個の一方側シール固定部26と、他方側シール固定部28とを設けたが、少なくともそれぞれ1個以上あれば良く、その数は特に限定されるものではない。
In each of the sealing
例えば、図10(A)に示したように、複数個、図10の実施例では、2個の一方側シール固定部26A、26Bと、2個の他方側シール固定部28A、28Bとを設けるよう
にしても良い。
For example, as shown in FIG. 10A, in the embodiment shown in FIG. 10, a plurality of one-side
また、上記の図1〜図9の実施例のシール材10では、いずれもそれぞれ1個の一方側シール固定部26と、他方側シール固定部28とを設けたが、シール固定部とシール部分との両方に機能を併せ持つ部分を設けるようにすることもできる。
Moreover, in each of the sealing
例えば、図10(B)に示したように、一方側シール固定部26Aと、他方側シール固定部28Bをそれぞれ、シール固定部とシール部分との両方に機能を併せ持つ部分としたり、図10(C)に示したように、一方側シール固定部26Bと、他方側シール固定部28Aをそれぞれ、シール固定部とシール部分との両方に機能を併せ持つ部分とすることができる。
For example, as shown in FIG. 10B, the one-side
さらに、図10(D)に示したように、一方側シール固定部26と他方側シール固定部28との数を同数とするのではなく、一方側シール固定部26を1個とし、2個の他方側
シール固定部28A、28Bとを設けるようにしても良い。この場合には、これらの2個
の他方側シール固定部28A、28Bが、被シール部分16の他方側のシール面22と圧接する他方側のシール部分を構成するとともに、両端のシール部分20、24が、被シール部分16の一方側のシール面18と当接するシール部分を構成する。
Further, as shown in FIG. 10D, the number of the one-side
いずれにしても、このようなシール材10の形状は、上記のように板バネ状であればよく、特にその形状は限定されるものではない。
このように構成される本発明のシール材10の製造方法の実施例について、図11に基づいて、以下に説明する。
In any case, the shape of the sealing
An embodiment of the manufacturing method of the sealing
先ず、図11(A)に示したように、板状の金属部材60を、上下一対の金型内62、64に配置する。なお、これらの下一対の金型内62、64の内面の形状は、シール材10の形状に合わせて、板バネ形状となっている。
First, as shown in FIG. 11A, the plate-
そして、この金属部材60の両面に、外皮シート部材66配置する。
この状態で、図11(B)に示したように、金型62、64を閉止してプレスするとともに、金属部材60の表面に外皮シート部材66を熱溶着させる。
The
In this state, as shown in FIG. 11B, the
これによって、金属部材60を略波板形状に成形して、シールコア部材12を成形する
とともに、このシールコア部材12を外皮部材14が被包するように成形する。
そして、図11(c)に示したように、外皮部材14の端部14A、14Bをカットすることによって、本発明のシール材10が得られる。
As a result, the
And as shown in FIG.11 (c), the sealing
このように、板状の金属部材60を、上下一対の金型62、64内に配置するとともに、金属部材60の両面に、外皮シート部材66を配置して、金型を閉止してプレスするだけで、外皮シート部材66が熱溶着することによって、金属部材60を略波板形状に成形して、シールコア部材12を成形するとともに、このシールコア部材12を外皮部材14が被包するように成形することができる。
As described above, the plate-shaped
従って、例えば、射出成形が困難である例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂などを用いることができ、しかも、プレス成形するだけで良いので、製造工程が簡略化され、コストも低減すことができる。 Accordingly, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, which is difficult to be injection-molded, can be used, and since only press molding is required, the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced. it can.
この場合には、図12に示したように、板状の金属部材60として、予め略波板形状に成形されたシールコア部材12を用いることもできる。
このように予め略波板形状に成形されたシールコア部材12を用いることによって、皺などが発生せずに、密着した状態で、シールコア部材12を外皮部材14が被包するように成形することができる。
In this case, as shown in FIG. 12, a
By using the
また、本発明のシール材10の製造方法として、図13に示したような製造方法を用いることもできる。
すなわち、図13(A)に示したように、板状の金属部材60を、上下一対の金型62、64内に配置し、図13(B)に示したように、金型を閉止してプレスするとともに、外皮シート部材原料68を射出溶融させることもできる。
Moreover, the manufacturing method as shown in FIG. 13 can also be used as a manufacturing method of the sealing
That is, as shown in FIG. 13 (A), the plate-shaped
このように構成することによって、プレス成形するとともに、外皮シート部材原料68を射出溶融するだけで良いので、製造工程が簡略化され、コストも低減すことができる。
この場合には、図14に示したように、板状の金属部材60として、予め略波板形状に成形されたシールコア部材12を用いることもできる。
By configuring in this way, it is only necessary to press-mold and to inject and melt the outer sheet member
In this case, as shown in FIG. 14, the
このように予め略波板形状に成形されたシールコア部材12を用いることによって、皺などが発生せずに、密着した状態で、シールコア部材12を外皮部材14が被包するように成形することができる。
By using the
以上のように構成される本発明のシール材10について、シール材10の圧縮荷重と締め代を、FEA解析(有限要素解析)を用いて求めた結果を、図15に示した。
図15から明らかなように、0.5 N/mm以上で一定の締め代になっていることがわかる。実際の振り子型ゲートバルブ(APCバルブ)の圧縮荷重は3 N/mm程度で、その際のOリングの締め代は0.5〜0.6mm程度であるので、従来のOリングと同等の締め代を有し、かつストッパー機能が働くまでは、低締め付け荷重で、比較的容易に変形することがわかる。
FIG. 15 shows the results obtained by using FEA analysis (finite element analysis) for the compression load and the tightening allowance of the sealing
As is apparent from FIG. 15, it can be seen that a constant fastening margin is obtained at 0.5 N / mm or more. The actual pendulum type gate valve (APC valve) has a compressive load of about 3 N / mm and the tightening margin of the O-ring is about 0.5 to 0.6 mm. It can be seen that it is relatively easily deformed with a low tightening load until it has a margin and the stopper function works.
ここで、圧縮荷重の単位N/mmは、総圧縮荷重をシール周長で除したものである。
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、振り子型ゲートバルブ(APCバルブ)に適用した実施例について説明したが、振り子型ゲートバルブ以外にも、バタフライ型のゲートバルブなど様々な機器のシール材として適用することも可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
Here, the unit N / mm of the compressive load is obtained by dividing the total compressive load by the seal circumference.
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this. For example, in the above-described embodiment, the embodiment applied to a pendulum type gate valve (APC valve) has been described. However, in addition to the pendulum type gate valve, various modifications can be made without departing from the object of the present invention, such as application as a sealing material for various devices such as a butterfly type gate valve.
10 シール材
12 シールコア部材
14 外皮部材
14A、14B 端部
16 被シール部分
18 シール面
20 一方側シール部分
22 シール面
24 他方側シール部分
26 シール固定部
26A 一方側シール固定部
26B 一方側シール固定部
28 他方側シール固定部
28A 他方側シール固定部
28B 他方側シール固定部
30 連接部
30A、30B 連接部
30C 連接部
32 シール係止部
34 シール係止部
40 振り子型ゲートバルブ
42 弁箱
44 モーター
46 弁体
48 シャフト
50 ゲート開口部
52 シールフィッティング
54 プロセスチャンバー側
56 真空ポンプ側
58 シール固定爪部
60 金属部材
62 金型
66 外皮シート部材
68 外皮シート部材原料
100 振り子型ゲートバルブ
102 プロセスチャンバー
104 コントローラ
106 真空ポンプ
110 弁箱
112 モーター
114 弁体
116 シャフト
118 ゲート開口部
120 シールフィッティング
122 シール材
200 シール材
202 樹脂ジャケット
204 金属バネ
206 開口部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
板バネ状の金属製のシールコア部材と、
前記シールコア部材を被包する外皮部材とを備え、
前記シールコア部材の断面形状が、略波板形状であって、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と圧接するシール部を構成する一方側シール部分と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の他方のシール面と圧接するシール部を構成する他方側シール部分と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする一方側シール固定部と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の他方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする他方側シール固定部と、
前記一方側シール部分と、他方側シール部分と、一方側シール固定部と、他方側シール固定部との間を連接する略直線状の連接部と、
最も内周側または外周側に位置する一方側シール部分と他方側シール部分のうち、少なくともいずれか一方の端部に形成されたシール係止部と、
を備えることを特徴とするシール材。 A substantially annular sealing material,
A leaf spring metal seal core member;
An outer skin member encapsulating the seal core member,
The cross-sectional shape of the seal core member is a substantially corrugated plate shape,
One side seal portion constituting a seal portion that is in pressure contact with one seal surface of the sealed portion when the seal material is pressed in a shape bent in a substantially arc shape;
In the shape bent in a substantially arc shape, when the sealing material is pressed, the other side sealing portion constituting the sealing portion that presses the other sealing surface of the sealed portion;
A one-side seal fixing portion that is in a state of being bent in a substantially arc shape and is in contact with one seal surface of the sealed portion and fixing the seal material when the seal material is pressed,
In a shape that is bent in a substantially arc shape, when the sealing material is pressed, the other side seal fixing portion that is in contact with the other sealing surface of the portion to be sealed to fix the sealing material;
A substantially linear connecting portion connecting the one-side seal portion, the other-side seal portion, the one-side seal fixing portion, and the other-side seal fixing portion;
A seal locking portion formed at least one of the one-side seal portion and the other-side seal portion located on the innermost peripheral side or the outer peripheral side;
A sealing material comprising:
と他方側シール固定部との間の距離hよりも大きく構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のシール材。 The distance H between the one-side seal portion and the other-side seal portion is configured to be larger than the distance h between the one-side seal fixing portion and the other-side seal fixing portion. The sealing material in any one of 1-5.
板状の金属部材を、上下一対の金型内に配置し、
前記金属部材の両面に、外皮シート部材を配置し、
前記金型を閉止してプレスするとともに、外皮シート部材を熱溶着させることによって、
前記金属部材を略波板形状に成形して、シールコア部材を成形するとともに、このシールコア部材を外皮部材が被包するように成形することを特徴とするシール材の製造方法。 It is a manufacturing method of the sealing material in any one of Claim 1 to 6,
A plate-shaped metal member is arranged in a pair of upper and lower molds,
An outer sheet member is disposed on both surfaces of the metal member,
While closing and pressing the mold, by thermally welding the outer sheet member,
A method for producing a sealing material, wherein the metal member is formed into a substantially corrugated plate shape to form a seal core member, and the seal core member is formed to be encapsulated by an outer skin member.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010106958A (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | Gasket |
KR101174797B1 (en) | 2012-02-23 | 2012-08-17 | 한일마이크로텍(주) | W-type metal seal manufacturing method |
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JP2015218788A (en) * | 2014-05-15 | 2015-12-07 | 株式会社デンソー | Seal structure |
KR102183684B1 (en) * | 2020-09-15 | 2020-11-26 | 터보파워텍(주) | method for manufacturing w-type sealing apparatus |
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2005
- 2005-12-01 JP JP2005348054A patent/JP2007154935A/en not_active Withdrawn
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