JP6309284B2 - 金属シール - Google Patents
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Description
の圧力分布を、図4中にグラフ図をもって示すが、このグラフ図から明らかな如く、圧力
分布曲線PX は丘陵型乃至丸い低山型であり、(気体遮断性能が低く)密封性能が不十分
であるという問題があった。
また、図4のグラフ図の圧力分布曲線PX を高い山型を呈するようにするためには、二
平面31,32を相互に接近させる大きな締付力が必要となり、クランプ(締付部材)を大型
のものとしたり、締付ボルトを大径のものとするか、締付ボルトの本数を増やす必要があ
った。
起等を設けたものがあるが(例えば、特許文献2参照)、外ジャケットと内ジャケットを
重ねて横断面C型に加工した後に、突起等を形成するための機械加工が必要であり、高価
であるという欠点があった。
ャケットの外周面を横断面平滑円弧状としたものは、低締付力では密封性能が不十分な点
である。また、外ジャケットの外周面部に突起等を設けたものは、突起等を形成するため
の上記機械加工が必要であり、高価な点である。
属製外ジャケットと、該外ジャケットの内部に挿入される金属製内ジャケットと、該内ジ
ャケットの内部に収納されて該内ジャケットを介して上記外ジャケットを横断面における拡径方向に弾発付勢する弾発コイルばねとを、備えた金属シールに於て、上記外ジャケットの外周面は横断面平滑円弧状であって、かつ、上記内ジャケットは、上記外ジャケットが上記二平面に接触するシール部位を内周面から拡径方向に押圧する角部を有するものである。
また、上記内ジャケットが、横断面に於て、上記外ジャケットの仮想外周円内に配設さ
れているものである。
型の圧力分布曲線PX が得られ)高いシール性能を確保することができる。すなわち、従
来のばね入りCリングと比較して、低締付力でありながら同等以上のシール性能を発揮す
ることができる。さらに、外ジャケットの外周面に凹凸加工をしないので、製造能率が高
く、製作費を低く抑えることができる。
図1・図2は、本発明の実施の形態を示す。この金属シールは、例えば、半導体製造装
置や真空配管、容器等の接続部に使用する。対向する平行な二平面1,2に接触する横断
面C型の金属製外ジャケット3と、外ジャケット3の内部に挿入される金属製四角形状内
ジャケット4と、内ジャケット4の内部に収納されて内ジャケット4を介して外ジャケッ
ト3を横断面における拡径方向に弾発付勢する弾発コイルばね5とを、備える。
ウム、銀、銅、ニッケル、タンタル等が好適であり、二平面1,2に圧接状態で微小凹凸
に対してもなじみ易く、密封性能を保持する。
内ジャケット4は、内部の弾発コイルばね5の弾発力を外ジャケット3に伝える役目も
はたし、材質としては、ステンレス鋼やインコネル(耐熱合金)等が使用できる。
弾発コイルばね5は、ステンレス鋼やインコネル(耐熱合金)等が使用できる。
周面6に、面圧を高めるための突条や凹溝等が形成されていない(特許文献2参照)。そ
して、内ジャケット4が、横断面に於て、外ジャケット3の仮想外周円A内に配設されて
いる。
すると、金属シールが(図1から)図2に示すように圧縮変形する。内ジャケット4は、
外ジャケット3が二平面1,2に接触するシール部位Sを内周面7から拡径方向に押圧す
る角部Cを有する。言い換えると、内ジャケット4は、その四角形状の対向する二つの角
部C,Cを結ぶ一対角線が、二平面1,2と直交するように配設され、前記シール部位S
の中間点を、角部Cが、内周面7から弾発的に押圧支持する。なお、内ジャケット4は、
二平面1,2と平行な平面上に位置する二つの角部の内の一つを切り欠いた小間隙部(開
口部Z)を有する。
力に、角部Cから(外ジャケット3の)シール部位Sに伝達され、図2中にグラフ図にて
示したように、シャープなピークを有する山型の圧力(接触面圧力)分布曲線PX が得ら
れ、これによって、金属の平面1,2と、金属の外ジャケット3のメタルタッチ部位から
の気体(流体)の漏洩を確実に防止することが可能となる。
断面図である。図3(A)ではシャープな角を有する角部Cを示し、図3(B)では小さ
なアールRを有する角部Cを示し、切削・研削を行わずに、折曲加工のみにて製造可能な
場合を示す。図3(C)では、微小平坦部8を有する角部Cを示す。また、図3(D)で
は、小平坦部10と小(V字)溝部11を有する角部Cを示す。
シャープさの圧力分布曲線PX に設定される。また、図3(C)では、頂点が2個のシャ
ープな圧力分布曲線PX となって密封性能が向上する場合に適用される。また、図3(D
)では、4点イ,ロ,ハ,ニが外ジャケット3に当接してはじめて、頂点が4個のシャー
プな圧力分布曲線PX となって密封性能が優れる。
は、金属板片9の板厚Tの2倍以下であり、かつ、図3(C)(D)では、平坦幅寸法W
が板厚Tの3倍以下であると、定義する。
向する位置に角部Cを有する、四角形以外の多角形状であっても良い。例えば、内ジャケ
ット4が六角形状であっても良い。また、図2に於て、平行な二平面1,2のうち一方の
平面2が溝底面の場合を図示したが、二平面1,2が共に溝なしの平坦面に対して使用す
るも良い。また、図1・図2に於て、外ジャケット3の開口部Y、及び、内ジャケット4
の開口部Zを、金属シール全体の外周側(ラジアル外側)に配設したものを図示したが、
外ジャケット3の開口部Y、及び、内ジャケット4の開口部Zを、金属シール全体の内周
側(ラジアル内側)に配設したものとするも良い。また、外ジャケット3の開口部Yがラ
ジアル外側又はラジアル内側を向いた構成に於て、内ジャケット4の開口部Zを、この開
口部Yと 180°反対側―――外ジャケット3の内面奥部側―――に配設するも自由である。
外ジャケット3と、該外ジャケット3の内部に挿入される金属製内ジャケット4と、該内
ジャケット4の内部に収納されて該内ジャケット4を介して上記外ジャケット3を横断面における拡径方向に弾発付勢する弾発コイルばね5とを、備えた金属シールに於て、上記外ジャケット3の外周面6は横断面平滑円弧状であって、かつ、上記内ジャケット4は、上記外ジャケット3が上記二平面1,2に接触するシール部位Sを内周面7から拡径方向に押圧する角部Cを有するので、低締付力でも面圧を上げ(シャープなピークを有する山型の圧力分布曲線PX が得られ)高いシール性能を確保することができる。すなわち、従来のばね入りCリングと比較して、低締付力でありながら同等以上のシール性能を発揮することができる。さらに、外ジャケット3の外周面6に凹凸加工をしないので、製作が容易となり、製作費を低く抑えることができる。
配設されているので、コンパクトであり、図2に例示したような、シール溝の側壁内面に
干渉しない。
2 平面
3 外ジャケット
4 内ジャケット
5 弾発コイルばね
6 外周面
7 内周面
A 仮想外周円
C 角部
S シール部位
Claims (2)
- 対向する平行な二平面(1)(2)に接触する横断面C型の金属製外ジャケット(3)
と、該外ジャケット(3)の内部に挿入される金属製内ジャケット(4)と、該内ジャケ
ット(4)の内部に収納されて該内ジャケット(4)を介して上記外ジャケット(3)を横断面における拡径方向に弾発付勢する弾発コイルばね(5)とを、備えた金属シールに於て、
上記外ジャケット(3)の外周面(6)は横断面平滑円弧状であって、かつ、上記内ジ
ャケット(4)は、上記外ジャケット(3)が上記二平面(1)(2)に接触するシール
部位(S)を内周面(7)から拡径方向に押圧する角部(C)を有することを特徴とする
金属シール。 - 上記内ジャケット(4)が、横断面に於て、上記外ジャケット(3)の仮想外周円(A
)内に配設されている請求項1記載の金属シール。
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