JP5182780B2 - 封止装置及び封止方法 - Google Patents

Description

本発明は、気密容器の内部を所定の圧力状態で封止する封止装置及び該封止装置を用いた封止方法に関する。

従来より、気密容器の内部を真空状態などの所定の圧力状態にして該容器の封止部位を封止するためには、気密容器に真空バルブを設けたり、封止部位をピンチオフで封止するなどの方法がある。例えば、図１０に示すのは、水素メーザ周波数標準器（以下、「水素メーザ」と省略する）における封止部位であり、水素メーザ本体２００（気密容器）に真空バルブ２０１による封止がなされている。このような真空バルブ２０１による封止方法は、図に示すように、水素メーザ本体２００の封止部位に真空バルブ２０１が設けられ、真空バルブ２０１の排気口２０２と図示しない真空ポンプとが接続されて本体２００内部を排気し、真空状態となったところでバルブ２０１を閉じて封止する。

また、ピンチオフによる封止方法は、気密容器の内部を真空状態にして該容器に設けられた金属製のパイプを専用工具で機械的に潰してパイプの内周面を圧接させて封止し、同時に加圧して封止部分を残して切断する。

さらに、気密容器の内部に流体（気体）を導入して所定の圧力状態にして該容器の封止部位を封止する場合にもピンチオフによる封止方法が用いられ、例えば、下記特許文献１における封止部位にもピンチオフが用いられていることが開示されている。これによれば、バルブ（真空容器）のステムに真空ポンプなどの排気系と連結する機能を有する金属排気管が設けられ、金属排気管が排気系に連結されるとバルブ内部が真空状態にされるとともに、バルブ内部にアルカリ金属蒸気が導入される。そして、排気系から金属排気管にかけて冷間圧接（常温下での圧接）で切断する。
特開平５−２９０７９３号公報

しかしながら、上述したような封止方法では、真空バルブを用いた場合、真空バルブが比較的大型で、重量があり、価格的にも高価なことから、１つの装置（気密容器）に対して多数使用することが困難となり、民生機器への利用が制限されるなどの問題がある。また、図１０に示すように、水素メーザの封止に真空バルブ２０１を用いた場合、この水素メーザは、本体２００をできるだけ軽量に構成しなければならないため、重量のある真空バルブ２０１は不適当である。さらに、水素メーザ本体２００から真空バルブ２０１が突出した形状をなしていることから、激しい機械的振動などに対して強度的に弱いなどの問題がある。

また、ピンチオフによる封止の場合は、上記真空バルブと比べて、価格的にも安く、振動などに対する強度面にも問題ないが、封止パイプを機械的に圧接させて封止するため、封止部分の性能にばらつきがあり、安定した封止性能が得られないことが多い。これにより、ピンチオフを上記水素メーザのような高い性能を必要とする封止に用いると事故につながる虞があり、信頼性に欠ける。さらに、ピンチオフによる封止方法では、一度封止した封止部分の再開封が困難である。また、たとえ開封できたとしても再度封止に用いることは不可能である。
なお、上記特許文献１に開示されている封止部位に関しても上述したピンチオフと同様の問題が発生する。

そこで本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、封止した気密容器を小型且つ軽量に構成でき、ピンチオフが持つ軽便さ、価格的な安さ、振動に対する強度を維持しながら真空バルブと同等の高い封止性能を実現でき、また、一度封止しても再開封が容易にできる封止装置及び封止方法を提供することを目的としている。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載の封止装置は、開口４を有する封止ポート３が設けられた気密容器２の内部を所定の圧力状態で封止するための封止装置１であって、
前記封止ポート３に気密に取り付けられ、内部空間を有し、前記内部空間を介して前記気密容器２の内部に又は内部から流体を移送するための移送手段と接続させる移送口１４が設けられたケーシング１０と、
前記ケーシング１０の内部に設けられ、前記封止ポート３の前記開口４を封止する略フランジ状に形成された封止部材３０と、
前記ケーシング１０の内部において前記封止部材３０を着脱自在に保持し、且つ前記ケーシング１０の外側から操作可能に構成され、前記封止ポート３に前記封止部材３０を取り付ける取付手段４０と、を具備し、
前記封止部材３０と前記封止ポート３の間にガスケット３４が介設され、前記封止部材３０には該封止部材３０を前記封止ポート３に固定させるための固定ボルト３７が取り付けられた封止装置１において、
前記取付手段４０が、前記ケーシング１０の内部から外部にかけて該ケーシング１０の後端部１６を貫通して設けられるとともにその貫通部分が気密に保たれ、前記ケーシング１０の内部において先端部により前記封止部材３０を保持するためのガイドシャフト４２を有し、前記封止部材３０を前記封止ポート３に押し付ける押付手段４１と、
前記ケーシング１０の内部から外部にかけて該ケーシング１０の後端部１６を貫通して設けられるとともにその貫通部分が気密に保たれ、前記ケーシング１０の内部において先端部が前記固定ボルト３７と連結される締付けシャフト７１とを有し、前記封止部材３０を前記封止ポート３に固定する固定手段７０と、を備えていることを特徴とする。

このような構成によれば、封止ポート３にケーシング１０が気密に取り付けられ、且つケーシング１０の移送口１４が移送手段と接続されることから、気密容器２の内部からケーシング１０の内部にかけて気密状態となり、流体の圧力状態を均一にすることが可能となる。そして、ケーシング１０の外部から取付手段４０を操作してケーシング１０の内部にて封止部材３０を封止ポート３に取り付けるため、気密容器２の内部を所定の圧力状態で封止することが容易となる。また、封止部材３０は取付手段４０に着脱自在に保持されており、封止後、気密容器２には封止部材３０のみが残る構成となる。
また、このような構成によれば、封止部材３０を封止ポート３に取り付ける際、封止部材３０が封止ポート３の上面に対し平行に押し付けられた状態で保持されるため、封止部材３０を常に正しい位置に固定することができる。これにより、封止部材３０と封止ポート３の間に介設されるガスケット３４を均等に潰すことができ、封止部材３０を封止ポート３上面に対して平行に密着させることが可能となる。したがって、封止部材３０による封止がより確実となる。
さらに、ガイドシャフト４２及び締付けシャフト７１がケーシング１０の外部に突出しており、これらをケーシング１０の外部から操作して封止部材３０を封止ポート３に取り付けることから、気密容器２の内部を所定の圧力状態としたままでの封止が容易となる。

請求項２記載の封止装置は、前記ガイドシャフト４２が、前記ケーシング１０の外部において該ガイドシャフト４２の後端部と同軸的に連結された送りネジ５６の回転操作に連動して直動し、更に、該ガイドシャフト４２の直動が直動補助機構２０に補助されていることを特徴とする。

このような構成によれば、送りネジ５６を回転させることでガイドシャフト４２が直動することから、封止部材３０を直線的に進退させることが可能となる。さらに、ガイドシャフト４２の直動が、直動補助機構２０に補助されることで円滑になる。

請求項３記載の封止方法は、気密容器２に設けられた封止ポート３に、内部空間を有し、且つ該内部空間を介して前記気密容器２の内部に又は内部から流体を移送するための移送手段が接続されるケーシング１０を気密に取り付け、
前記ケーシング１０の内部を前記移送手段によって所定の圧力状態にしてから、
前記ケーシング１０の後端部１６を気密状態で貫通した取付手段４０の押付手段４１を用いて、前記ケーシング１０の内部にて前記押付手段４１の先端部に保持した封止部材３０を前記封止ポート３に押し付け、前記ケーシング１０の後端部１６を気密状態で貫通した前記取付手段４０の固定手段７０を用いて、前記ケーシング１０の内部にて前記固定手段７０の先端部を、前記封止部材３０を前記封止ポート３に固定させる固定ボルト３７に連結して、該固定ボルト３７を回転固定して前記封止ポート３の開口４を封止し、
しかる後に、前記封止部材３０を残したまま前記ケーシング１０を前記封止ポート３から取り外すことを特徴とする。

このような構成によれば、気密容器２の内部を所定の圧力状態にしてから封止部材３０，１１０を封止ポート３に取り付けることが容易となる。また、封止後、気密容器２には封止部材３０，１１０のみが残る構成となる。

本発明による請求項１記載の封止装置によれば、封止ポートにケーシングが気密に取り付けられ、且つケーシングの移送口が移送手段と接続されることから、気密容器の内部からケーシングの内部にかけて気密状態となり、流体の圧力状態を均一にすることが可能となる。そして、ケーシングの外部から取付手段を操作して、ケーシングの内部にて封止部材を封止ポートに取り付けるため、気密容器の内部を所定の圧力状態で封止することが容易となる。また、封止後、気密容器には封止部材のみが残ることとなり、封止された気密容器を小型且つ軽量に構成できる。さらに、気密容器の封止には封止部材のコストのみで済むことから価格的に安くなる。また、気密容器からの突出が少ないため、振動に対する強度が増し、例えば、水素メーザ周波数標準器などの封止にも利用することができる。

また、請求項１記載の封止装置によれば、封止部材が封止ポートの開口に嵌入されるため、封止部材による封止がより確実となる。さらに、封止部材と封止ポートの間にガスケットが介設されることにより、封止部材の開口に接する面と封止ポート上面との間が気密になり、上記同様に、封止部材による封止がより確実となる。この結果、高い封止性能を得ることができる。また、封止部材は固定ボルトによって固定されるため、封止した封止部材を取り外すことができる。つまり、封止後の再開封が可能となり、取り外した封止部材を再度封止に使用することも可能となる。

さらに、請求項１記載の封止装置によれば、封止部材が封止ポートに押し付けられた状態で保持されるため、封止部材を常に正しい位置に固定することができる。これにより、固定ボルトを均等に締め付けることが可能となり、封止部材を封止ポート上面に対して平行に押し付け密着させることができる。したがって、封止部材による封止がより確実となり、高い封止性能を得ることができる。また、ガイドシャフト及び締付けシャフトをケーシングの外部から操作して、封止部材を封止ポートに取り付けることから、気密容器の内部を所定の圧力状態で封止することが容易となる。

また、請求項２記載の封止装置によれば、送りネジを回転させることでガイドシャフトが直動し、封止部材を直線的に進退させることができる。さらに、ガイドシャフトの直動が、直動補助機構に補助されることで円滑になる。

さらに、請求項３記載の封止方法によれば、気密容器の内部を所定の圧力状態にしてから封止部材を封止ポートに取り付けることが容易となる。また、封止後、気密容器には封止部材のみが残ることから、封止された気密容器を小型且つ軽量に構成できる。さらに、例えば、気密容器に封止ポートが多数存在しても、封止部材のみを封止ポートの数だけ準備して、その他は使い回すことができる。この結果、価格的に安くなる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１（ａ）は本発明による封止装置の一実施の形態を気密容器に取り付けた状態を示す正面図、（ｂ）は同平面図、図２（ａ）は同実施の形態で気密容器を封止した状態を示す正面図、（ｂ）は同平面図、図３は同実施の形態の正断面図、図４はＡ−Ａ矢視図、図５はＢ−Ｂ矢視図である。

本発明の封止装置１は、図１に示すように、気密容器２の封止部位に取り付け、後述する移送手段で該気密容器２の内部の流体を所定の圧力状態にして封止する装置（治具）である。また、気密容器２の封止が完了すると、図２に示すように、気密容器２に後述する封止部材のみを残して封止部位から封止装置１を取り外す。本実施の形態では、封止装置は、気密容器２の内部を真空状態にして封止する真空封止装置１としている。

まず最初に、この真空封止装置１を用いて封止する気密容器２について説明する。
図３に示すように、気密容器２は、内部に気密空間が形成されている。また、気密容器２の外面には、前記内部の空間に通じる略円形の開口４を有する封止ポート３が僅かに突出して設けられている。この封止ポート３は、開口４が略中央に位置する略円筒状に形成され、開口４の外周には後述する固定ボルトが取り付けられる固定孔５が設けられている。これら封止ポート３及び開口４は、気密容器２の封止部位を構成している。なお、気密容器２としては、真空封止を必要とする様々なものがあるが、例えば、高い封止性能が要求される水素メーザ周波数標準器などでもよい。

次に、気密容器２の内部の流体（気体・液体）を所定の圧力状態にするための移送手段について説明する。前述した移送手段（図示しない）は、気密容器２の内部に流体を供給したり、又は、気密容器２の内部から流体を排出するものであり、本実施の形態では、気密容器２の内部を排気して真空状態にするために真空ポンプが使用されている。

この真空封止装置１は、主要な構成要素として、ケーシング１０と、封止部材３０と、取付手段４０とで大略構成されている。

図３に示すように、ケーシング１０は、胴部１１と、蓋部１６とで略構成されている。

図３〜５に示すように、胴部１１は、大円筒部材の前部及び後部軸端がそれぞれ略フランジ状に形成されてなり、また、両軸端は前部フランジ１２及び後部フランジ１３を形成している。さらに、胴部１１の外周面の所定位置には、略円筒形状をなし、その軸端がフランジ状に形成された排気口１４（移送口）が、胴部１１の軸方向と直交して設けられている。なお、この排気口１４は、移送手段としての真空ポンプとベローズ接続管１５を介して接続される。

蓋部１６は、円筒部１７の中途部分が、前記胴部１１の後部フランジ１３と略同等の径の略フランジ状に形成されてなり、このフランジ１８が、胴部１１の後部フランジ１３と軸方向に連結されている。これら胴部１１の後部フランジ１３と蓋部１６のフランジ１７との密着面にはＯリング１９が設けられ、後部フランジ１３とフランジ１８との連結部分を気密にしている。さらに、蓋部１６の円筒部１７内には、ボールベアリングが配設され、後述するガイドシャフトの軸方向の直動を補助して円滑にする直動補助機構２０を構成している。

また、上述した胴部１１と蓋部１６とで、前記ケーシング１０の内部空間を形成している。そして、胴部１１の先端部は、前記封止ポート３が嵌入される開口部となり、蓋部１６は、ケーシング１０の後端部となっている。なお、開口部の内周面にはＯリング２１が設けられ、ケーシング１０を封止ポート３に取り付けた際、その取り付け部分を気密にする。

図３に示すように、前述した封止部材３０は、前記封止ポート３の開口４と嵌入可能な略円形の凸部３１の後部軸端が略フランジ状に形成されてなる。また、封止部材３０の後端面の略中央には略円形の凹部３２が設けられている。さらに、先端面における凸部３１の外周には、この凸部３１を囲んで凹溝３３が形成され、さらに、この凹溝３３内には、ガスケットとしての金属製のＣリング３４が設けられている。Ｃリング３４は、その開口に、凹溝３３内の外側の内壁に突設された保持板３５が嵌まり込むことで保持される。なお、このＣリング３４は、封止部材３０・封止ポート３間を気密に保持するために設けられており、封止部材３０と封止ポート３の間に介設されていればよい。したがって、Ｃリング３４が封止ポート３の上面に設けられてもよい。また、図２（ｂ）に示すように、封止部材３０の後端面における周縁近傍には挿通孔３６（図４参照）が設けられ、上面に六角凹部３８（図３参照）が形成された固定ボルト３７が複数（図中６個）挿通させて取り付けられている。なお、これら固定ボルト３７は、封止部材３０の後端面から先端面にかけて貫通している。

図３に示すように、取付手段４０は、押付手段４１と、固定手段７０とで略構成されている。

また、図３に示すように、押付手段４１は、前述したガイドシャフト４２と、連結手段４６と、送り機構５２とで略構成されている。

ガイドシャフト４２は、軸体からなり、この軸体の先端部に、軸方向に直交して貫通孔４３が設けられ、貫通孔４３の後方にフランジ４４が設けられている。フランジ４４の後面側と前記蓋部１６の円筒部１７の前面側との間には、ガイドシャフト４２の周囲を被覆してベローズ接続管４５が設けられ、ベローズ接続管４５の両端部は、それぞれフランジ４４及び蓋部１６の円筒部１７に気密に取り付けられている。なお、ガイドシャフト４２は、上述したように、前記ケーシング１０の直動補助機構２０に挿通されて軸方向に直動できる構成となっている。また、ガイドシャフト４２の後端部は、このガイドシャフト４２を軸方向に直動させるための後述する送り機構と連結されている。さらに、ガイドシャフト４２の先端部は、連結手段４６を介して前記封止部材３０と連結されている。

連結手段４６は、前記ガイドシャフト４２の貫通孔４３と、連結部材４７と、連結ボルト５１とで構成されている。

連結部材４７は、略円形ブロック状に形成され、先端面の略中央に前記封止部材３０の凹部３２に挿入可能な突起部４８が設けられ、後端面の略中央に前記ガイドシャフト４２の先端部が挿入される凹部４９が設けられている。また、この連結部材４７には、軸方向に直交するとともに、後端面の凹部４９内面を貫通して取付孔５０が設けられている。なお、連結部材４７は、予め、ボルトなどで封止部材３０の後端面に取り付けられる。そして、連結手段４６は、封止部材３０に取り付けられた連結部材４７の凹部４９に前記ガイドシャフト４２の先端部が挿入され、ガイドシャフト４２の貫通孔４３と連結部材４７の取付孔５０とを連通させて連結ボルト５１で連結固定される。これにより、ガイドシャフト４２の先端部に封止部材３０が保持される。

図３に示すように、送り機構５２は、送りガイドシャフト５３と、送りネジ５６と、第１〜第３ガイドステージ５４，５９，６１とで略構成されている。

図５に示すように、送りガイドシャフト５３は、前記ケーシング１０の後端部１６の周縁近傍から同軸方向に複数（図中６本）設けられている。図３に示すように、送りガイドシャフト５３の後端部には、略中央に雌ネジ部５５が設けられた略フランジ状の第１ガイドステージ５４が固設されている。この第１ガイドステージ５４の雌ネジ部５５には、先端部５７が略フランジ状に形成された送りネジ５６が挿通される。また、送りネジ５６の後端部には、トルクレンチＷと連結される六角柱状のレンチ取付部５８が設けられている。送りネジ５６は、先端部５７が略中央に回転可能に収納されるとともに、その先端面と面接触しているフラットプレート６０が設けられた第２ガイドステージ５９と連動連結されている。さらに、第２ガイドステージ５９は、第３ガイドステージ６１と連結されている。第３ガイドステージ６１は、略円盤状に形成され、周縁近傍に送りガイドシャフト５３が挿通される挿通孔６２が形成され、また、第３ガイドステージの略中央には前記ガイドシャフト４２の後端部が連結されている。

ここで、送り機構５２の動作について説明する。
送りネジ５６のレンチ取付部５８をトルクレンチＷで回転させると、送りネジ５６は回転しながら前進移動し、先端部５７の先端面がフラットプレート６０を押して第２ガイドステージ５９を前進移動させる。そして、第２ガイドステージ５９の移動に連動して第３ガイドステージ６１（及びガイドシャフト４２）が前進移動する。また、トルクレンチＷを逆方向に回転させると、送りネジ５６は回転しながら後退移動し、先端部５７が第２ガイドステージ５９を引き寄せて後退移動させる。そして、第２ガイドステージ５９の移動に連動して第３ガイドステージ６１（及びガイドシャフト４２）が後退移動する。

図３〜５に示すように、固定手段７０は、先端部に前記封止部材３０の固定ボルト３７の六角凹部３８内に嵌入して連結される六角柱状の六角凸部７２が設けられ、後端部に六角柱状の摘み部７３が設けられている複数（図中６本）の締付けシャフト７１からなる。これら複数の締付けシャフト７１は、前記ケーシング１０の後端部１６（蓋部）を貫通して設けられるとともに、それぞれの貫通部分にはＯリング７４が設けられ、各貫通部分を気密にしている。

この実施の形態によれば、封止ポート３にケーシング１０が気密に取り付けられ、且つケーシング１０の排気口１４が真空ポンプと接続されることから、気密容器２の内部からケーシング１０の内部にかけて気密状態となり、気密容器２及びケーシング１０の内部を真空状態にすることが可能となる。そして、ケーシング１０の外部からガイドシャフト４２及び締付けシャフト７１を操作してケーシング１０の内部にて封止部材３０を封止ポート３に取り付けるため、気密容器２の内部を真空状態で封止することが容易となる。また、封止部材３０はガイドシャフト４２に連結手段４６によって着脱自在に保持されており、封止後、気密容器２には封止部材３０のみが残る構成となる。なお、連結手段４６は、部品として無くてもよく、封止部材３０と一体で作ることも可能である。

また、封止部材３０の凸部３１が封止ポート３の開口４に嵌入されるため、封止部材３０による封止がより確実となる。また、凸部３１の外周にＣリング３４が設けられ、封止ポート３上面との間でＣリング３４が潰れて気密になる。これにより、上記同様に、封止部材３０による封止がより確実となる。さらに、封止部材３０は固定ボルト３７で封止ポート３に固定されるため、一度封止した封止部材３０を取り外すことが可能となる。

さらに、封止部材３０を封止ポート３に取り付ける際、封止部材３０はガイドシャフト４２によって封止ポート３に押し付けられた状態で保持され、封止部材３０を常に正しい位置に固定可能となる。これにより、締付けシャフト７１での微調整が可能となり、固定ボルト３７を均等に締め付けることができるようになる。したがって、封止部材３０のＣリング３４を均等に潰すことができ、封止部材３０を封止ポート３上面に平行に密着させることが可能となる。この結果、封止部材３０による封止がより確実となる。さらに、ガイドシャフト４２及び締付けシャフト７１をケーシング１０の外部から操作して、封止部材３０を封止ポート３に取り付けることから、気密容器２の内部を真空状態としたままでの封止が容易となる。

また、送りネジ５６を回転させることでガイドシャフト４２が直動することから、封止部材３０を直線的に進退させることが可能となる。さらに、ガイドシャフト４２の直動が、直動補助機構２０に補助されることで円滑になる。

なお、上述した実施の形態では、封止装置１（真空封止装置）は、真空ポンプによって気密容器２の内部を排気し、該容器２の内部を真空状態にして封止したが、これに限定せず、気密容器２の内部に流体（気体・液体）を導入して所定の圧力状態で封止することに使用することもできる。この場合、封止装置１には、気密容器２の内部に流体を導入するための流体供給用ポンプが接続される。

ここから、図３及び図６〜９を参照して本実施の形態の真空封止装置１を用いて気密容器２の内部を真空状態で封止する封止方法について説明する。
図６〜８は本発明による封止装置の一実施の形態で気密容器を封止する工程を示す正断面図、図９は同実施の形態で気密容器を封止した状態を示す側断面図である。

第１工程
まず、封止部材３０をケーシング１０の内部で取付手段４０（押付手段４１及び固定手段７０）に取り付ける。
この工程では、予め、連結部材４７をボルトなどで取り付けるとともに、固定ボルト３７を挿通孔３６に取り付けた封止部材３０を、ケーシング１０の開口部から内部に挿入する。そして、ケーシング１０の内部において、連結部材４７の凹部４９に押付手段４１のガイドシャフト４２の先端部を挿通させた後、ケーシング１０の排気口１４から連結ボルト５１を取り付けて封止部材３０及びガイドシャフト４２を連結させる。それと同時に、固定ボルト３７の六角凹部３８を固定手段７０の締付けシャフト７１の六角凸部７２と連結させる。

第２工程
次に、図３に示すように、ケーシング１０を封止ポート３に取り付け、更に、気密容器２の内部を真空状態にする。
この工程では、ケーシング１０を封止ポート３に気密に取り付け、ケーシング１０の排気口１４に真空ポンプから延びるベローズ接続管４５を接続する。そして、真空ポンプを稼動させてケーシング１０の内部を介して気密容器２の内部を排気して真空状態にする。

第３工程
次に、図６に示すように、ケーシング１０の内部において封止部材３０で封止ポート３（開口４）を封止する。
この工程では、送りネジ５２のレンチ取付部５８をトルクレンチＷで回転させて第２，第３ガイドステージ５９，６１を介してガイドシャフト４２を前進移動（直動）させる。そして、封止部材３０の凸部３１を封止ポート３の開口４に嵌入させる。このとき、封止部材３０の凸部３１は、封止部材３０を封止ポート３に正確に取り付けるためのガイドの役割を果たす。その後、各締付けシャフト７１の摘み部７３をレンチなどで回し、この締付けシャフト７１に連結された固定ボルト３７を回転させて固定する。このとき、封止部材３０が所定位置に保持されているため、各締付けシャフト７１を微調整しながら回して封止部材３０のＣリング３４を均一に潰して固定することができる。これにより、封止部材３０は封止ポート３の開口４を確実に封止する。

第４工程
次に、図７に示すように、封止部材３０とガイドシャフト４２との連結を解除する。
この工程では、連結手段４６を構成している連結ボルト５１を、ケーシング１０の排気口１４から取り外す。

第５工程
次に、図８に示すように、封止部材３０及び連結部材４７を残して真空封止装置１を封止ポート３から取り外す。
この工程では、連結部材４７が取り付けられている封止部材３０を残して、真空封止装置１を封止ポート３から矢線方向に引き離して取り外す。

第６工程
最後に、図９に示すように、封止部材３０から連結部材４７を取り外す。
この工程では、封止部材３０にボルトなどで固定されている連結部材４７を取り外す。なお、封止ポート３の開封は、封止部材３０を封止ポート３に固定している固定ボルト３７を取り外すだけでよく、取り外した封止部材３０を再度封止に使用することも可能である。

このような封止方法によれば、気密容器２の内部を真空状態にして封止ポート３を封止することが容易となる。また、封止後、気密容器２には封止部材３０のみが残ることから、封止された気密容器２を小型且つ軽量に構成できる。さらに、例えば、気密容器２に封止ポート３が多数存在しても、封止部材３０のみを封止ポート３の数だけ準備して、その他は使い回すことができる。

なお、上述した実施の形態では、第２工程は、気密容器２の内部を真空状態にして封止する工程としたが、真空ポンプに代えて流体供給用ポンプを使用することで気密容器２の内部に流体（気体・液体）を導入して所定の圧力状態で封止することが可能となる。この場合、第２工程において、ケーシング１０の排気口１４（移送口）に流体供給用ポンプを接続し、気密容器２及びケーシング１０の内部に流体を導入して所定の圧力状態にする。これにより、真空封止と同じ工程で流体封入が可能となる。

次に、本発明による封止装置の第２の実施の形態について説明する。
図１０〜１２は本発明による封止装置の第２の実施の形態で気密容器を封止する工程を示す正断面図である。
なお、以下で説明する第２の実施の形態において、上述した実施の形態と同等あるいは同一箇所には同一の符号を付し、その説明を省略する。

この第２の実施の形態は、ケーシング１０１と、封止部材１１０と、取付手段とで大略構成されている。

図１０に示すように、ケーシング１０１は、胴部１０２と、蓋部１０３とで略構成されている。

胴部１０２は、大円筒部材からなり、その外周面の所定位置には排気口１４（移送口）が設けられている。

蓋部１０３は、前記胴部１０２の後端面を形成しており、略中央に円筒部１７が設けられている。また、蓋部１０３には、ケーシング１０１の外部から内部まで貫通した操作孔１０４が複数（図示しないが、第２の実施の形態では６個）穿設されている。操作孔１０４には、通常時はキャップ１０５が取り付けられている。

さらに、胴部１０２の先端部は、封止ポート３が嵌入される開口部となり、蓋部１０３は、ケーシング１０１の後端部となっている。なお、開口部の内周面において、封止ポート３と接触する箇所にはＯリング１０６が設けられ、ケーシング１０１を封止ポート３に取り付けた際、その取り付け部分を気密にする。

図１０に示すように、封止部材１１０は、略円板の一方面の略中央に凹部１１１が形成され、この凹部１１１の内部に凸部材１１２が配置される。凸部材１１２はボルトなどで前記円板部材に固定され略フランジ状の封止部材１１０が形成される。なお、凸部材１１２の外径は封止ポート３の開口４の内径より僅かに小さいため、この凸部材１１２は開口４内に挿通可能となっている。さらに、凹部１１１内にはガスケットとしてのＣリング３４が設けられている。なお、Ｃリング３４は、凹部１１１の内周面と凸部材１１２の外周面との間に挟まれることで保持されている。また、封止部材１１０の後端面における周縁近傍には複数（６個）の挿通孔３６が設けられ、各挿通孔３６に固定ボルト１１３が挿通されて取り付けられている。これらの固定ボルト１１３は、封止部材１１０の後端面から先端面にかけて貫通している。

図１０に示すように、取付手段１２０は、押付手段１２１と、固定手段とで略構成されている。

また、押付手段１２１は、ガイドシャフト１２２と、連結手段１２３と、送り機構とで略構成されている。

ガイドシャフト１２２は、軸体からなり、この軸体の先端側にフランジ４４が設けられている。ガイドシャフト１２２の先端部は、連結手段１２３を介して封止部材１１０と連結されている。

連結手段１２３は、連結部材１２４と、連結ボルト１２５とで略構成されている。

連結部材１２４は、略円形ブロック状に形成され、先端面が封止部材１１０の後端面と当接し、後端面の略中央にガイドシャフト１２２の先端部が挿入される凹部４９が設けられている。また、連結部材１２４は、同軸的に挿通される連結ボルト１２５によって封止部材１１０に固定される。これにより、ガイドシャフト１２２の先端部に封止部材１１０が保持される。

図１０に示すように、送り機構１２６は、送りガイドシャフト１２７と、ガイドステージ１２９と、送りネジ１３０とで略構成されている。

送りガイドシャフト１２７は、前記ケーシング１０１の後端部の周縁近傍から同軸方向に複数（３本）設けられている。図１０に示すように、送りガイドシャフト１２７の後端部には、略中央に雌ネジ部１２８が設けられた略フランジ状のガイドステージ１２９が固設されている。このガイドステージ１２９の雌ネジ部１２８には、送りネジ１３０が挿通されている。さらに、送りネジ１３０の後端部には、トルクレンＷチと連結されるレンチ取付部５８が設けられている。また、送りネジ１３０の先端部は、ジョイント部材１３１１を介してガイドシャフト１２２の後端部と連結されている。

ここで、送り機構１２６の動作について説明する。
送りネジ１３０のレンチ取付部５８をトルクレンチＷで回転させると、送りネジ１３０は回転しながら前進移動する。この送りネジ１３０の移動により、ジョイント部材１３１を介してガイドシャフトが前進移動する。また、トルクレンチＷを逆方向に回転させると送りネジ１３０は回転しながら後退移動し、ジョイント部材１３１を介してガイドシャフト１２２が後退移動する。

なお、前記蓋部１０３に穿設された操作孔１０４は固定手段１４０を構成しており、例えば、レンチなどを操作孔１０４から挿通して固定ボルト１１３を締め付ける（操作する）ことが可能となる。

この第２の実施の形態によれば、上述した実施の形態同様に、封止ポート３にケーシング１０１が気密に取り付けられ、且つケーシング１０１の排気口１４が真空ポンプと接続されることから、気密容器２の内部からケーシング１０１の内部にかけて気密状態となり、気密容器２及びケーシング１０１の内部を真空状態にすることが可能となる。そして、ケーシング１０１の外部から操作孔１０４を介して固定ボルト１１３を操作してケーシング１０１の内部にて封止部材１１０を封止ポート３に取り付けるため、気密容器２の内部を真空状態で封止することが容易となる。また、封止部材１１０はガイドシャフト１２２に連結手段１２３によって着脱自在に保持されており、封止後、気密容器２には封止部材１１０のみが残る構成となる。なお、連結手段１２３は、部品として無くてもよく、封止部材１１０と一体で作ることも可能である。

また、封止部材１１０の凸部材１１２が封止ポート３の開口４に嵌入されるため、封止部材１１０による封止がより確実となる。また、凸部材１１２の外周にＣリング３４が設けられ、封止ポート３上面との間でＣリング３４が潰れて気密になる。これにより、上記同様に、封止部材１１０による封止がより確実となる。さらに、封止部材１１０は固定ボルト１１３で封止ポート３に固定されるため、一度封止した封止部材１１０を取り外すことが可能となる。

さらに、封止部材１１０を封止ポート３に取り付ける際、封止部材１１０はガイドシャフト１２２によって封止ポート３に押し付けられた状態で保持され、封止部材１１０を常に正しい位置に固定可能となる。この状態のまま、例えば、レンチなどの締付け具を操作孔１０４から通すことで固定ボルト１１３を均等に締め付けることができるようになる。これにより、封止部材１１０のＣリング３４を均等に潰すことができ、封止部材１１０を封止ポート３上面に平行に密着させることが可能となる。この結果、封止部材１１０による封止がより確実となる。なお、このとき、封止部材１１０は封止ポート３の開口４を封止した状態にある。これにより、気密容器２の内部を所定の圧力状態としたままで容易に封止することが可能となる。

また、送りネジ１３０を回転させることでガイドシャフト１２２が直動することから、封止部材１１０を直線的に進退させることが可能となる。さらに、ガイドシャフト１２２の直動が、直動補助機構２０に補助されることで円滑になる。

なお、この第２の実施の形態では、上述した実施の形態同様に、封止装置１００（真空封止装置）は、真空ポンプによって気密容器２の内部を排気し、該容器２の内部を真空状態にして封止したが、これに限定せず、気密容器２の内部に流体（気体・液体）を導入して所定の圧力状態で封止することに使用することもできる。この場合、封止装置１００には、気密容器２の内部に流体を導入するための流体供給用ポンプが接続される。

ここから、図１０〜１２を参照して第２の実施の形態の真空封止装置１００を用いて気密容器２の内部を真空状態で封止する封止方法について説明する。

第１工程
まず、封止部材１１０をケーシング１０１の内部で取付手段１２０（押付手段１２１）に取り付ける。
この工程では、予め、連結部材１２４を連結ボルト１２５で封止部材１１０に取り付けるとともに、この封止部材１１０をケーシング１０１の開口部から内部に挿入する。そして、ケーシング１０１の内部において、連結部材１２４の凹部４９に押付手段１２１のガイドシャフト１２２の先端部を挿通させる。

第２工程
次に、図１０に示すように、ケーシング１０１を封止ポート３に取り付け、更に、気密容器２の内部を真空状態にする。
この工程では、ケーシング１０１を封止ポート３に気密に取り付け、ケーシング１０１の排気口１４に真空ポンプから延びるベローズ接続管４５を接続する。そして、真空ポンプを稼動させてケーシング１０１の内部を介して気密容器２の内部を排気して真空状態にする。

第３工程
次に、図１１に示すように、ケーシング１０１の内部において封止部材１１０で封止ポート３（開口４）を封止する。
この工程では、送りネジ１３０のレンチ取付部５８をトルクレンチＷで回転させてジョイント部材１３１を介してガイドシャフト１２２を前進移動（直動）させる。そして、封止部材１１０の凸部材１１２を封止ポート３の開口４に嵌入させる。このとき、封止部材１１０の凸部材１１２は、封止部材１１０を封止ポート３に正確に取り付けるためのガイドの役割を果たす。その後、蓋部１０３の操作孔１０４から、レンチなどを差し込んで固定ボルト１１３を固定する。このとき、封止部材１１０が所定位置に保持されているため、レンチを微調整しながら回して封止部材１１０のＣリング３４を均一に潰して固定することができる。これにより、封止部材１１０は封止ポート３の開口４を確実に封止する。

第４工程
次に、図１１に示すように、封止部材１１０とガイドシャフト１２２との連結を解除する。
この工程では、連結手段１２１を構成している連結ボルト１２５を緩めることで封止部材１１０からガイドシャフト１２２及び連結部材１２４を取り外す。

第５工程
最後に、図１２に示すように、封止部材１１０を残して真空封止装置１００を封止ポート３から取り外す。
この工程では、封止部材１１０を残して、真空封止装置１００を封止ポート３から矢線方向に引き離して取り外す。なお、封止ポート３の開封は、封止部材１１０を封止ポート３に固定している固定ボルト１１３を取り外すだけでよく、取り外した封止部材１１０を再度封止に使用することも可能である。

このような封止方法によれば、上述した実施の形態同様に、気密容器２の内部を真空状態にして封止ポート３を封止することが容易となる。また、封止後、気密容器２には封止部材１１０のみが残ることから、封止された気密容器２を小型且つ軽量に構成できる。さらに、例えば、気密容器２に封止ポート３が多数存在しても、封止部材１１０のみを封止ポート３の数だけ準備して、その他は使い回すことができる。

なお、この第２の実施の形態では、上述した実施の形態同様に、第２工程は、気密容器２の内部を真空状態にして封止する工程としたが、真空ポンプに代えて流体供給用ポンプを使用することで気密容器２の内部に流体（気体・液体）を導入して所定の圧力状態で封止することが可能となる。この場合、第２工程において、ケーシング１０１の排気口１４（移送口）に流体供給用ポンプを接続し、気密容器２及びケーシング１０１の内部に流体を導入して所定の圧力状態にする。これにより、真空封止と同じ工程で流体封入が可能となる。

（ａ）本発明による封止装置の一実施の形態を気密容器に取り付けた状態を示す正面図である。 （ｂ）同平面図である。 （ａ）本発明による封止装置の一実施の形態で気密容器を封止した状態を示す正面図である。 （ｂ）同平面図である。 本発明による封止装置の一実施の形態を示す正断面図である。 図３におけるＡ−Ａ矢視図である。 図３におけるＢ−Ｂ矢視図である。 本発明による封止装置の一実施の形態で気密容器を封止する工程を示す正断面図である。 本発明による封止装置の一実施の形態で気密容器を封止する工程を示す正断面図である。 本発明による封止装置の一実施の形態で気密容器を封止する工程を示す正断面図である。 本発明による封止装置の一実施の形態で気密容器を封止した状態を示す側断面図である。 本発明による封止装置の第２の実施の形態で気密容器を封止する工程を示す正断面図である。 本発明による封止装置の第２の実施の形態で気密容器を封止する工程を示す正断面図である。 本発明による封止装置の第２の実施の形態で気密容器を封止する工程を示す正断面図である。 従来の封止方法による封止部位を示す側面図である。

符号の説明

１…封止装置
２…気密容器
３…封止ポート
４…開口
１０…ケーシング
１４…移送口としての排気口
１６…ケーシングの後端部となる蓋部
２０…直動補助機構
３０…封止部材
３４…ガスケットとしてのＣリング
３７…固定ボルト
４０…取付手段
４１…押付手段
４２…ガイドシャフト
５６…送りネジ
７０…固定手段
７１…締付けシャフト

Claims (3)

1. 開口（４）を有する封止ポート（３）が設けられた気密容器（２）の内部を所定の圧力状態で封止するための封止装置（１）であって、
   前記封止ポートに気密に取り付けられ、内部空間を有し、前記内部空間を介して前記気密容器の内部に又は内部から流体を移送するための移送手段と接続させる移送口（１４）が設けられたケーシング（１０）と、
   前記ケーシングの内部に設けられ、前記封止ポートの前記開口を封止する略フランジ状に形成された封止部材（３０）と、
   前記ケーシングの内部において前記封止部材を着脱自在に保持し、且つ前記ケーシングの外側から操作可能に構成され、前記封止ポートに前記封止部材を取り付ける取付手段（４０）と、を具備し、
   前記封止部材と前記封止ポートの間にガスケット（３４）が介設され、前記封止部材には該封止部材を前記封止ポートに固定させるための固定ボルト（３７）が取り付けられた封止装置において、
   前記取付手段が、前記ケーシングの内部から外部にかけて該ケーシングの後端部（１６）を貫通して設けられるとともにその貫通部分が気密に保たれ、前記ケーシングの内部において先端部により前記封止部材を保持するためのガイドシャフト（４２）を有し、前記封止部材を前記封止ポートに押し付ける押付手段（４１）と、
   前記ケーシングの内部から外部にかけて該ケーシングの後端部を貫通して設けられるとともにその貫通部分が気密に保たれ、前記ケーシングの内部において先端部が前記固定ボルトと連結される締付けシャフト（７１）とを有し、前記封止部材を前記封止ポートに固定する固定手段（７０）と、を備えていることを特徴とする封止装置。
2. 前記ガイドシャフトが、前記ケーシングの外部において該ガイドシャフトの後端部と同軸的に連結された送りネジ（５６）の回転操作に連動して直動し、更に、該ガイドシャフトの直動が直動補助機構（２０）に補助されていることを特徴とする請求項１記載の封止装置。
3. 気密容器（２）に設けられた封止ポート（３）に、内部空間を有し、且つ該内部空間を介して前記気密容器の内部に又は内部から流体を移送するための移送手段が接続されるケーシング（１０）を気密に取り付け、
   前記ケーシングの内部を前記移送手段によって所定の圧力状態としてから、
   前記ケーシングの後端部（１６）を気密状態で貫通した取付手段（４０）の押付手段（４１）を用いて、前記ケーシングの内部にて前記押付手段の先端部に保持した封止部材（３０）を前記封止ポートに押し付け、前記ケーシングの後端部を気密状態で貫通した前記取付手段の固定手段（７０）を用いて、前記ケーシングの内部にて前記固定手段の先端部を、前記封止部材を前記封止ポートに固定させる固定ボルト（３７）に連結して、該固定ボルトを回転固定して前記封止ポートの開口（４）を封止し、
   しかる後に、前記封止部材を残したまま前記ケーシングを前記封止ポートから取り外すことを特徴とする封止方法。

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