JP7266910B1 - Seal structure with metal contact - Google Patents

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Abstract

【課題】 比較的厳しい使用環境下においても良好にシール対象をシールすることができるメタルコンタクトによるシール構造を提供する。【解決手段】 本発明に係るメタルコンタクトによるシール構造は、金属同士を接触させてシール対象をシール対象存在側とシール対象非存在側との間を仕切り方向に沿ってシールするメタルコンタクトによるシール構造であって、金属同士が接触するシール部1の少なくとも一方の表面を、仕切り方向に沿って、母材の硬度より軟化させる軟化処理を施したことを特徴とする。本発明において、軟化させる表面からの深さが400~50μmであり、表面の硬さHvが150~200の範囲であることを特徴とすることができる。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a seal structure using a metal contact that can satisfactorily seal an object to be sealed even under a relatively severe use environment. SOLUTION: The seal structure by the metal contact according to the present invention is a seal structure by the metal contact in which metals are brought into contact with each other to seal a sealing target between a sealing target presence side and a sealing target non-existing side along a partition direction. It is characterized in that at least one surface of the seal portion 1 where metal contacts each other is subjected to a softening treatment along the partition direction so as to soften below the hardness of the base material. In the present invention, the depth from the surface to be softened is 400-50 μm, and the hardness Hv of the surface is in the range of 150-200. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明は、流体(気体或いは液体)或いは粉体などのシール対象をメタルコンタクトによりシール(密封、封止)するシール構造に関する。 The present invention relates to a seal structure for sealing (sealing) a fluid (gas or liquid) or powder to be sealed with a metal contact.

流体(気体或いは液体)或いは粉体の少なくとも一方をシール対象とするメタルコンタクトによるシール構造としては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがある。 Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2002-100000, for example, discloses a metal contact sealing structure for sealing at least one of fluid (gas or liquid) and powder.

このものは、図6(A)に示すように、締結ナット74をオスねじ75に対して締め付けていくことで、締結ナット74がパイプ71のフレア部分72の接触面をテーパ部73の接触面に押し付け、金属同士を接触させてシール対象である流体をシールするシール部1が形成されるようになっている。 As shown in FIG. 6A, by tightening the fastening nut 74 to the male screw 75, the fastening nut 74 moves the contact surface of the flared portion 72 of the pipe 71 to the contact surface of the tapered portion 73. , the metals are brought into contact with each other to form a seal portion 1 that seals the fluid to be sealed.

特開2008-309295号公報JP 2008-309295 A

このような従来のメタルコンタクトによるシール構造において流体の漏れが生じる場合があるが、漏れが発生している部位を観察すると、表面の平面度や表面粗さから生ずるアタリ抜け部位から漏れていることが確認された。 Fluid leakage may occur in such a conventional metal contact seal structure, but when we observe the part where the leakage occurs, it is found that the leakage is from the part where the contact is missing due to the flatness and surface roughness of the surface. was confirmed.

アタリ抜けが確認された部位を、図5(A)に示す。図において上下方向の中央がシール部1で、シール部1の上方がシール部上流(ガス上流)2、シール部1の下方がシール部下流(ガス下流)3である。なお、ここでは、シール対象の漏れがない場合において、シール部上流(ガス上流)2がシール対象存在側に相当し、シール部下流(ガス下流)3がシール対象非存在側に相当する。 FIG. 5(A) shows the site where the missing contact was confirmed. In the drawing, the center in the vertical direction is the seal portion 1 , the upper side of the seal portion 1 is the seal portion upstream (gas upstream) 2 , and the lower side of the seal portion 1 is the seal portion downstream (gas downstream) 3 . Here, when there is no leak to be sealed, the sealing portion upstream (gas upstream) 2 corresponds to the sealing target presence side, and the sealing portion downstream (gas downstream) 3 corresponds to the sealing target non-existing side.

図5(A)から、対面する接合部10、20(図5(B)参照)のシール部1の接触面(アタリ面)5にアタリがついておらず接触面同士が離れわずかな隙間(シール部上流2とシール部下流3とを連通している通路、すなわち、アタリ抜け部)4が発生していることが確認できる。
図5(B)は、対面する接合部10、20の密着面(アタリ面)5と隙間(アタリ抜け部)4を図5(A)のA-A方向から見た図である。
From FIG. 5(A), it can be seen that the contact surfaces (strike surfaces) 5 of the sealing portions 1 of the facing joints 10 and 20 (see FIG. 5(B)) are not attrited, and the contact surfaces are separated from each other with a slight gap (sealing). It can be confirmed that there is a passage connecting the upstream portion 2 and the downstream portion 3 of the sealing portion, that is, a loose portion 4 .
FIG. 5(B) is a view of the contact surface (strike surface) 5 and the gap (strike free portion) 4 of the facing joints 10 and 20 viewed from the AA direction of FIG. 5(A).

ここで、このようなミクロな隙間からの流体の漏れをシールする方法としては、例えば表面に柔らかいラバーや樹脂など(液状ガスケットなど)を塗布し、それがつぶれることにより隙間を塞いでシール性を高める方法がある。
しかし、当該方法は、使用環境が高圧環境、高温環境、腐食性環境等では使えないといった実情がある。また、接触面が微振動などにより動くと剥離し機能しなくなるといった実情もある。
Here, as a method of sealing fluid leakage from such microscopic gaps, for example, a soft rubber or resin (liquid gasket, etc.) is applied to the surface, and when it collapses, the gap is closed and sealing performance is improved. There is a way to raise it.
However, the method cannot be used in a high-pressure environment, a high-temperature environment, a corrosive environment, or the like. In addition, there is also a fact that when the contact surface moves due to microvibration or the like, it peels off and stops functioning.

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、比較的厳しい使用環境下においても良好にシール対象をシールすることができるメタルコンタクトによるシール構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a metal contact sealing structure that can satisfactorily seal a sealing object even under a relatively severe use environment.

このため、本発明に係るメタルコンタクトによるシール構造は、
対面する接合部において金属同士を接触させてシール対象をシール対象存在側とシール対象非存在側との間を仕切り方向に沿ってシールするメタルコンタクトによるシール構造であって、
前記接合部の一部である金属同士が接触するシール部の少なくとも一方の表面の仕切り方向と直交する方向の数十μm~数mmの所定領域をレーザを照射することで、仕切り方向に沿って線状若しくは帯状に、表面から400~50μmの範囲の深さを、前記接合部の母材の硬度より軟化させる軟化処理を施したことを特徴とする。
また、本発明に係るメタルコンタクトによるシール構造は、
金属同士を接触させてシール対象をシール対象存在側とシール対象非存在側との間を仕切り方向に沿ってシールするメタルコンタクトによるシール構造であって、
金属同士が接触するシール部の少なくとも一方の表面を、仕切り方向に沿って、母材の硬度より軟化させる軟化処理であって、前記軟化処理は、軟化される部位が、仕切り方向に筋状に、かつ、仕切り方向と交差する方向に複数並ぶように施すことを特徴とす
For this reason, the seal structure using metal contacts according to the present invention is
A sealing structure using metal contacts that seals a sealing target along a partition direction between a sealing target presence side and a sealing target non-existing side by bringing metals into contact with each other at the joints that face each other,
A predetermined region of several tens of μm to several mm in the direction perpendicular to the partition direction on at least one surface of the seal portion, which is a part of the joint portion and where the metals are in contact with each other, is irradiated with a laser, thereby It is characterized in that a softening treatment is applied to a depth of 400 to 50 μm from the surface in a linear or band-like manner so as to soften the hardness of the base material of the joint portion .
In addition, the seal structure by the metal contact according to the present invention is
A seal structure using metal contacts that seals between a sealing target presence side and a sealing target non-existing side along a partition direction by bringing metals into contact with each other,
A softening treatment for softening at least one surface of a seal portion where metals are in contact with each other along the partition direction to a degree lower than the hardness of the base material, wherein the softened portion is streak-like in the partition direction. And, it is characterized in that it is applied so as to be arranged in a plurality in a direction intersecting with the partition direction.

本発明において、軟化させる表面の硬さHvが150~200の範囲であることを特徴とすることができる。 The present invention can be characterized in that the hardness Hv of the surface to be softened is in the range of 150-200.

また、本発明においては、金属が中炭素鋼或いは高炭素鋼である場合に、短時間で空気雰囲気でレーザ加熱することで金属中に含有するカーボンを酸化し脱炭処理を行った後に、前記軟化処理を施すことを特徴とすることができる。 Further, in the present invention, when the metal is medium carbon steel or high carbon steel, the carbon contained in the metal is oxidized by laser heating in an air atmosphere for a short period of time to decarburize. It can be characterized by applying a softening treatment.

本発明によれば、比較的厳しい使用環境下においても良好にシール対象をシールすることができるメタルコンタクトによるシール構造を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a sealing structure using metal contacts that can satisfactorily seal the object to be sealed even under a relatively severe use environment.

(A)は本実施の形態に係るメタルコンタクトによる継手(接合部)のシール部(接触面)をレーザにより軟化させた場合の断面図(図5(A)のB方向から見た断面図)であり、(B)は同上実施の形態に係るメタルコンタクトによる継手(接合部)のシール部(接触面)をレーザにより実際に軟化させた場合の断面を撮影した画像の一例であり、(C)は横軸に表面からの深さXをとり縦軸に硬度Hvをとったグラフである。(A) is a cross-sectional view when the seal portion (contact surface) of the joint (joint portion) of the metal contact according to the present embodiment is softened by laser (cross-sectional view seen from direction B in FIG. 5A). , and (B) is an example of an image of a cross section taken when the seal portion (contact surface) of the joint (joint portion) of the metal contact according to the above embodiment is actually softened by laser, and (C ) is a graph in which the horizontal axis represents the depth X from the surface and the vertical axis represents the hardness Hv. (A)は同上実施の形態に係るメタルコンタクトによる継手(接合部)のシール部(接触面)を脱炭後にレーザにより軟化させた場合の断面図であり、(B)は同上実施の形態に係るメタルコンタクトによる継手(接合部)のシール部(接触面)全面を軟化させず筋状に軟化させた場合の断面図である。(A) is a cross-sectional view when the seal portion (contact surface) of the joint (joint portion) of the metal contact according to the above embodiment is softened by laser after decarburization, and (B) is a cross-sectional view of the above embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view when the entire seal portion (contact surface) of the joint (joint portion) by the metal contact is not softened but softened in a streaky shape. (A)は同上実施の形態に係るメタルコンタクトによる継手(接合部)のシール部(接触面)に複数列の溝(周溝)を掘り断面台形形状の山を複数列形成した場合の断面図であり、(B)は(A)の台形形状の凹凸形状を有するシール部(接触面)1の表面の一例を外部から撮影した画像であり、(C)は締め付け時(締結時)に締め付け荷重が大きくなり変形が進むと接触面積が増えるため山の頭がつぶれにくくなり所定以上はつぶれなくなる現象を説明する図である。(A) is a cross-sectional view when a plurality of rows of grooves (circumferential grooves) are dug in the sealing portion (contact surface) of the joint (joint portion) of the metal contact according to the above embodiment, and a plurality of rows of mountains having a trapezoidal cross section are formed. , (B) is an image taken from the outside of an example of the surface of the seal portion (contact surface) 1 having a trapezoidal uneven shape in (A), and (C) is an image taken at the time of tightening (at the time of tightening). FIG. 10 is a diagram for explaining a phenomenon that as the load increases and the deformation progresses, the contact area increases, so that the top of the mountain is less likely to collapse and does not collapse more than a predetermined amount. (A)は所定程度(例えば約50%程度)の高さまで山がつぶれると荷重が一定になることを説明する図であり、(B)は実際のあたり幅Z内に山が少なくとも2つ以上存在するように形成した場合のシール部(接触面)の表面の一例を外部から撮影した画像である。(A) is a diagram explaining that the load becomes constant when the peak is crushed to a predetermined degree (for example, about 50%), and (B) is at least two or more peaks within the actual hit width Z. It is the image which image|photographed from the outside an example of the surface of the seal|sticker part (contact surface) at the time of forming so that it may exist. (A)はアタリ抜けが確認された部位を示す図であり、(B)は対面する接合部のアタリ抜け部を(A)のA-A方向から見た図である。(A) is a view showing a portion where a loose contact has been confirmed, and (B) is a view of the loose contact portion of the facing joint viewed from the AA direction of (A). (A)は同上実施の形態に係る接合部のシール部(接触面)の構造が適用可能な金属継手の一例を示す断面図であり、(B)は同金属継手の他の一例を示す断面図である。(A) is a cross-sectional view showing an example of a metal joint to which the structure of the sealing portion (contact surface) of the joint according to the above embodiment can be applied, and (B) is a cross-sectional view showing another example of the same metal joint; It is a diagram.

以下、本発明に係る一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。 An embodiment according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiments described below.

本発明の一実施の形態に係るメタルコンタクトのシール構造は、気体や液体などの流体或いは粉体の少なくとも一方のシール対象(以下、単に流体とも称する)をシールするために利用可能であるが、例えば、水や燃料やオイルやエアコンの冷媒その他の流体等の通路(配管等)の金属継手、CNG、LPG、水素などの高圧ガス系の配管のメタルコンタクトによるシール部など様々なものに適用可能である。 A metal contact seal structure according to an embodiment of the present invention can be used to seal at least one of a fluid such as gas or liquid or powder (hereinafter simply referred to as a fluid). For example, it can be applied to various things such as metal joints of passages (pipes, etc.) for water, fuel, oil, refrigerants for air conditioners, and other fluids, and metal contact seals for high-pressure gas pipes such as CNG, LPG, and hydrogen. is.

既述したように、ミクロな隙間からの流体等の漏れをシールする方法の一例として、接触面に柔らかいラバーや樹脂などを塗布し、それがつぶれることにより隙間を密着させる方法がある。 As mentioned above, as an example of a method of sealing fluid leaks from microscopic gaps, there is a method of applying soft rubber or resin to the contact surfaces and crushing the rubber to bring the gaps into close contact.

しかしながら、このようなラバーや樹脂を用いる方法は、使用環境が高圧環境、高温環境、腐食性環境等では使うことができなかったり、また接触面が微振動などにより動くと剥離し機能しなくなってしまうといった実情がある。 However, such methods using rubber or resin cannot be used in high-pressure, high-temperature, or corrosive environments. There is a fact that it will be lost.

また、別の方法としては、銅やアルミのワッシャ(ガスケット)(板厚1~0.5mm)を間に挟んで接合部を締結し、その締結の際に、このワッシャがつぶれることで隙間を作らないようにする方法がある。 As another method, a copper or aluminum washer (gasket) (thickness 1 to 0.5 mm) is sandwiched between the joints to fasten the joint. There is a way to prevent it from doing so.

かかる方法は、締結した直後は隙間を埋めシールできるが、その後、接合部に大きな荷重がかかると柔らかいワッシャが塑性変形し(へたり)て締結が緩み(接触面の面圧が下がり)、接合部(シール部)に隙間が生じて漏れが発生してしまうという問題がある。 With such a method, the gap can be filled and sealed immediately after fastening, but if a large load is applied to the joint after that, the soft washer will be plastically deformed (set), loosening the fastening (the surface pressure of the contact surface will decrease), There is a problem that a gap is generated in the part (seal part) and leakage occurs.

このため、本発明者等は、種々の検討及び実験研究を行い、その結果、樹脂製のガスケットや柔らかい金属製ガスケットを用いることなく、上述した従来の方法では解決できなかった比較的厳しい使用環境下であっても流体の漏れを効果的に抑制することができるメタルコンタクトにおける新たなシール構造を見い出した。 For this reason, the present inventors have conducted various studies and experimental studies, and as a result, have found that the relatively severe usage environment that could not be solved by the above-described conventional methods could not be solved without using a resin gasket or a soft metal gasket. We have found a new seal structure for metal contacts that can effectively suppress fluid leakage even at the bottom.

本発明におけるメタルコンタクトによるシール構造は、シール部(接触面)の実接触面積をアップさせることでシール性を高めるとの考え方に基づいている。 The seal structure using a metal contact in the present invention is based on the idea that the seal performance is enhanced by increasing the actual contact area of the seal portion (contact surface).

より具体的には、本発明に係るメタルコンタクトにおけるシール構造は、接合部の接触面の極表面のみを軟化させてつぶれ易くして隙間ができないようにする、或いは接合部の接触面の極表面の形状をつぶれ易い形状にして隙間ができないようにする、といった思想に基づいている。 More specifically, the sealing structure of the metal contact according to the present invention softens only the extreme surface of the contact surface of the joint so that it is easily crushed to prevent the formation of gaps, or softens the extreme surface of the contact surface of the joint. It is based on the idea of making the shape of the body easy to be crushed so as not to create a gap.

詳細には、
<方法1>としては、図1(A)に示すように、材料(金属継手の接合部10のシール部(接触面)1の付近)の表面から深さ(X)、例えば、400~50μmをレーザを使って軟化させる(焼き鈍し処理を施す)。なお、図1(A)はシール部(接触面)1付近の図5(A)のB方向から見た断面図である。
ここで、本発明に係る仕切り方向は、シール対象存在側とシール対象非存在側とを仕切っているシール部1の延在方向と略一致する方向であり、図1(A)の平面と略直交する方向に延在し、この仕切り方向に延在するようにシール部1は線状或いは帯状に形成されている(図2(A)、図2(B)、図3(A)においても同様)。
For details,
As <Method 1>, as shown in FIG. is softened using a laser (annealed). 1(A) is a cross-sectional view of the vicinity of the seal portion (contact surface) 1 viewed from the direction B in FIG. 5(A).
Here, the partitioning direction according to the present invention is a direction that substantially coincides with the extending direction of the seal portion 1 that separates the sealing target side and the sealing target non-existing side, and is substantially the plane of FIG. 1(A). The sealing portion 1 is formed in a linear or band shape extending in the orthogonal direction and extending in the partition direction (also in FIGS. 2A, 2B, and 3A). as well).

図1(B)に、メタルコンタクトによる継手(接合部)10のシール部(接触面)1をレーザにより実際に軟化させた場合の断面を撮影した画像の一例を示す。材質は、ステンレス(SUS304、SUS316など)とすることができるが、低炭素系のステンレス(SUS304L、SUS316Lなど)は焼きが入り難く軟化させ易い材料であるためより好適である。 FIG. 1(B) shows an example of a cross-sectional image taken when the seal portion (contact surface) 1 of the joint (joint portion) 10 by metal contact is actually softened by laser. The material can be stainless steel (SUS304, SUS316, etc.), but low-carbon stainless steel (SUS304L, SUS316L, etc.) is more suitable because it is difficult to harden and easily softened.

また、図1(C)に、横軸に表面からの深さXをとり、縦軸に硬度Hvをとった図を示す。軟化前の母材の硬度は350Hv程度であり、軟化後はHv=250以下を目標とする。実際には、表面から深さ(X)、例えば、400~50μmの範囲で、Hv=150から230程度であった。かかる範囲とすることで、例えば、数千barの高圧液体燃料(軽油やガソリンなど)の金属継手のメタルコンタクトによるシール部に本構造を用いた場合に漏れを発生させることがなかった。
但し、上記は一例であり、「表面からの深さ(X)、例えば、400~50μmの範囲で、Hv=150から200程度」以外でも、母材の材質やレーザ加工の仕様変更などによって、表面からの深さを変更したり硬度を変更(例えばより柔らかくしたり、硬くしたり)することは可能であり、例えば、「表面からの深さ(X)、例えば、500μm以下の範囲で、Hv=250以下」、若しくは、「表面からの深さ(X)、例えば、300μm以下の範囲で、Hv=190以下」、若しくは、「表面からの深さ(X)、例えば、250μm以下の範囲で、Hv=170以下」などとすることも可能である。更には、「表面からの深さ(X)、例えば、500μm以下の範囲で、Hv=150以下或いは170以下」などとすることも可能である。
FIG. 1C shows a diagram in which the horizontal axis represents the depth X from the surface and the vertical axis represents the hardness Hv. The hardness of the base material before softening is about 350 Hv, and the target is Hv=250 or less after softening. Actually, Hv was about 150 to 230 at the depth (X) from the surface, for example, in the range of 400 to 50 μm. With such a range, for example, when this structure was used for a sealing portion by a metal contact of a metal joint for high-pressure liquid fuel (light oil, gasoline, etc.) of several thousand bars, leakage did not occur.
However, the above is just an example, and other than "the depth (X) from the surface, for example, in the range of 400 to 50 μm, Hv = about 150 to 200", depending on the material of the base material and the specification change of laser processing, It is possible to change the depth from the surface or change the hardness (e.g. softer or harder), for example, "depth from the surface (X), e.g., in the range of 500 μm or less, Hv = 250 or less", or "Hv = 190 or less in the range of 300 µm or less in depth (X) from the surface", or "Hv = 190 or less in the range of 250 µm or less in depth (X) from the surface and Hv=170 or less". Furthermore, it is also possible to set Hv to 150 or less or 170 or less in the range of "depth (X) from the surface, for example, 500 μm or less".

当該軟化処理を施すことにより、メタルコンタクトによる継手(接合部)10(或いは20)などにおいて、接合部のシール部(接触面)1同士を対面させて締め付ける時(締結時)に、柔らかい部分が200~50μm変形し隙間を埋めてシール性を向上させることができる。 By applying the softening treatment, in a joint (joint) 10 (or 20) using a metal contact, when the seal portions (contact surfaces) 1 of the joint face each other and are tightened (at the time of fastening), the soft portion is softened. It can be deformed by 200 to 50 μm to fill the gap and improve the sealing performance.

また、締め付け後(締結後)、柔らかい部分が残らないためこれ以上の変形はなく締結が緩むことはない。すなわち、接合部に大きな荷重がかかっても、それ以上塑性変形することがないため、長期に亘って、へたり(接触面の面圧の低下)などを抑制できるため、長時間経過後に接合部(シール部)に隙間が生じて漏れが発生してしまうという問題を解決することができる。 In addition, after tightening (fastening), since no soft portion remains, there is no further deformation and fastening is not loosened. In other words, even if a large load is applied to the joint, it will not undergo any further plastic deformation, so it is possible to suppress settling (a decrease in the surface pressure of the contact surface) over a long period of time. It is possible to solve the problem that a gap is generated in the (seal portion) and leakage occurs.

なお、締結は螺合などにより締め付ける場合に限らず、クランプなどにより締結する場合も含まれる。
また、軟化させる深さや硬度は継手の接合部の材質、使用環境などに応じて適宜に調整することができる。
Fastening is not limited to fastening by screwing or the like, but includes fastening by a clamp or the like.
Further, the softening depth and hardness can be appropriately adjusted according to the material of the joint portion of the joint, the usage environment, and the like.

ここで、本実施の形態における軟化処理(焼き鈍し処理)は、例えば、レーザ装置を用いて、以下のようにして行うことができる。
<レーザによる軟化処理(焼き鈍し処理)方法>
加工対象物である継手のメタルコンタクトのシール部(接触面)1に対して、レーザを照射することで表面のみ軟化させる(図1(A))。
Here, the softening treatment (annealing treatment) in the present embodiment can be performed as follows using, for example, a laser device.
<Laser softening treatment (annealing treatment) method>
A seal portion (contact surface) 1 of a metal contact of a joint, which is an object to be processed, is irradiated with laser to soften only the surface (FIG. 1(A)).

具体的には、例えば、回転治具等を用いてワークを回転させて、1~複数周にわたってシール部1の幅方向Yに沿って徐々にレーザを移動させつつ照射することで、シール部1の幅方向Yの全域或いは所定領域に焼き鈍しを行う。
なお、加工対象物としては、メタルコンタクトシールによる金属継手などに適用可能である。
Specifically, for example, the workpiece is rotated using a rotating jig or the like, and the laser beam is irradiated while gradually moving along the width direction Y of the seal portion 1 over one to a plurality of turns. Annealing is performed on the entire area in the width direction Y or a predetermined area.
It should be noted that the object to be processed can be applied to a metal joint using a metal contact seal or the like.

また、対象材料としては、母材硬度=250~400HV程度のSUS材(ステンレス材)、スチール材などが一例として想定されるが、これらに限らず、焼き鈍し可能な金属材料であれば適用可能である。 Examples of target materials include SUS materials (stainless steel materials) and steel materials with a base material hardness of about 250 to 400 HV, but are not limited to these and can be applied as long as they are metal materials that can be annealed. be.

焼き鈍しにより軟化させる幅(軟化幅)Y(シール部1に形成する軟化層の幅)は、数十μm~数mm程度とすることができる。また、軟化深さXは、50~700μm程度とすることができる。
なお、軟化幅Yは、シール部1と同じ幅とすることができるし、シール部1の幅より狭い幅、或いはシール部1の幅より広い幅とすることもできる。
The width (softened width) Y (the width of the softened layer formed in the seal portion 1) to be softened by annealing can be about several tens of μm to several mm. Also, the softening depth X can be about 50 to 700 μm.
The softened width Y can be the same width as the seal portion 1 , or can be a width narrower than the width of the seal portion 1 or a width wider than the width of the seal portion 1 .

レーザ加工設備(装置)の仕様例としては、例えば、以下のようなものがあげられる。
レーザの種類は、炭酸ガスレーザ、半導体レーザ、ファイバーレーザ、ディスクレーザ、YAGレーザなどとすることができる。
Examples of specifications of laser processing equipment (apparatus) include the following.
The types of lasers can be carbon dioxide lasers, semiconductor lasers, fiber lasers, disk lasers, YAG lasers, and the like.

発振方法:連続発振(CW)、パルス発振など
レーザ波長:300~1500nm程度
レーザ出力:数百ワット
パワー密度:10~300W/mm
加工速度:数百mm/min
集光形状:円形、矩形など
などとすることができる。
Oscillation method: continuous wave (CW), pulse oscillation, etc. Laser wavelength: about 300 to 1500 nm Laser output: several hundred watts Power density: 10 to 300 W/mm 2
Processing speed: several hundred mm/min
Condensing shape: circular, rectangular, etc.

具体的なレーザ加工設備の型式としては、例えば、LASERLINE社製LDFシリーズなどを用いることができる。 As a specific type of laser processing equipment, for example, the LDF series manufactured by LASERLINE can be used.

なお、軟化させることが難しい中炭素鋼(例えば、S53Cなど)や高炭素鋼(例えば、S55C・SK材など)の場合、短時間で空気雰囲気でレーザ加熱することで金属中に含有するカーボンを酸化し脱炭処理を行う。これはカーボンの酸化速度が鉄の酸化速度より速いことを利用して行う。
この場合、若干の鉄の酸化物ができるためレーザで除去する。
その後、上記(1)の軟化処理を行う(図2(A)参照)。
但し、軟化処理前に行う脱炭処理は、上述したレーザ加熱による場合に限らず、電気炉などを用いて行うこともできる。
In the case of medium-carbon steel (e.g., S53C) and high-carbon steel (e.g., S55C/SK), which are difficult to soften, the carbon contained in the metal is removed by laser heating in an air atmosphere for a short period of time. Oxidize and decarburize. This is done by utilizing the fact that the oxidation rate of carbon is faster than that of iron.
In this case, some oxides of iron are formed and are removed with a laser.
After that, the softening treatment of (1) above is performed (see FIG. 2A).
However, the decarburization treatment performed before the softening treatment is not limited to laser heating as described above, and can be performed using an electric furnace or the like.

<方法2>としては、締め付け荷重(締結荷重)が大きくかつ実働時の荷重が大きい場合は、接触面全面を軟化させず仕切り方向に筋状に(接触面の外周が円形の場合は円環状の筋状に或いは螺旋状の筋状に)、かつ、仕切り方向と交差する方向に複数並ぶように軟化させる。すなわち、図2(B)に示すように、シール部1の表面に軟化部30(幅a=0.2mm~1mm程度)と非軟化部40(幅b=0.5mm~3mm程度)とを交互に存在させる。また、軟化部30の表面からの深さは、図1(A)の深さXと同等とすることができる。 As <Method 2>, if the tightening load (fastening load) is large and the load during actual operation is large, the entire contact surface should not be softened, and should be streaked in the direction of the partition (if the outer periphery of the contact surface is circular, or spiral stripes), and softened so that a plurality of them are lined up in a direction intersecting the partition direction. That is, as shown in FIG. 2B, a softened portion 30 (width a=approximately 0.2 mm to 1 mm) and a non-softened portion 40 (width b=approximately 0.5 mm to 3 mm) are formed on the surface of the seal portion 1. exist alternately. Further, the depth from the surface of the softened portion 30 can be made equivalent to the depth X in FIG. 1(A).

当該処理は、エネルギーを集中させることができるレーザで加熱する。
当該処理は、上記(1)で使用するレーザ加工装置の出力等を調整することなどによって実施可能である。
The process heats with a laser that can focus energy.
This processing can be carried out by adjusting the output of the laser processing apparatus used in (1) above.

なお、シール部(接触面)1の外周が円形の場合に円環状の(エンドレスに)筋状に軟化させる場合は、回転治具等を用いてワークを回転させて始点と終点が一致するようにレーザを照射して一つの円環状の筋を形成した後、レーザの照射位置をY方向に沿って移動させて別の円環状の筋を順に形成することで、複数列(或いは条)の筋状の軟化部を形成することができる。また、シール部(接触面)1の外周が円形の場合に螺旋状の筋状に軟化させる場合は、回転治具等を用いてワークを回転させつつ、レーザの照射位置をY方向に沿って徐々に移動させることで、シール部(接触面)1の外周に連続的な螺旋状の筋(オスねじ状の筋)を形成することができる。 In addition, when the outer periphery of the seal portion (contact surface) 1 is circular, in the case of softening in an annular (endless) streak, rotate the work using a rotating jig or the like so that the starting point and the end point are aligned. is irradiated with a laser to form one circular stripe, and then the irradiation position of the laser is moved along the Y direction to form another circular stripe in order, resulting in a plurality of rows (or stripes) of A streaky softened portion can be formed. In addition, when the outer periphery of the seal portion (contact surface) 1 is circular, in the case of softening it into a spiral streak, the laser irradiation position is moved along the Y direction while rotating the workpiece using a rotating jig or the like. By moving gradually, it is possible to form continuous helical streaks (male threaded streaks) on the outer circumference of the seal portion (contact surface) 1 .

<方法3>としては、継手の接合部のシール部(接触面)の形状をつぶれ易くして隙間ができないようにする。
具体的には、図3(A)に示すように、シール部(接触面)1に複数列(或いは条)の溝(仕切り方向に延在する溝)50を掘り断面台形形状の山(凸部)60を溝50が延在する方向(仕切り方向)と交差する方向に複数列形成する、すなわち、シール部(接触面)1の表面を断面台形形状の凸部を有する凹凸形状にする。図3(B)は断面台形形状の凸部を有する凹凸形状を有するシール部(接触面)1の表面の一例を撮影した画像である。ここでの断面は、溝50或いは山(凸部)60の延在方向と略直交する平面で切断した断面である。
As <Method 3>, the shape of the sealing portion (contact surface) of the joining portion of the joint is easily crushed to prevent the formation of a gap.
Specifically, as shown in FIG. 3(A), a plurality of rows (or rows) of grooves (grooves extending in the partition direction) 50 are dug in the seal portion (contact surface) 1, and a mountain (convex) having a trapezoidal cross section is formed. 60 are formed in a plurality of rows in a direction intersecting the direction in which the grooves 50 extend (partitioning direction), that is, the surface of the seal portion (contact surface) 1 is made uneven with protrusions having a trapezoidal cross section. FIG. 3B is an image of an example of the surface of the seal portion (contact surface) 1 having an uneven shape with a convex portion having a trapezoidal cross section. The cross section here is a cross section cut along a plane substantially perpendicular to the extending direction of the groove 50 or the peak (projection) 60 .

なお、溝50(山60)のピッチPは45μm~600μm程度、溝50の表面からの深さは、図1(A)の深さXと同等とすることができる。また、山60の断面台形形状の上底dが10μm~100μm程度、下底Dが15μm~500μm程度、傾斜角θは10~85°程度とすることができる。なお、山60の断面台形形状は、上底dが下底Dより短い形状とする。すなわち、本実施の形態では、シール部1の表面側の辺を上底とし溝50の底部側の辺をこれより長い下底とした断面台形形状が連続する山(凸部)60を仕切り方向と交差する方向に複数列(或いは条)形成した。
この台形形状により締め付け時(締結時)は山の頭がつぶれ易くなる。締め付け荷重(締結荷重)が大きくなり変形が進むと接触面積が増えるため山の頭がつぶれにくくなり、所定以上はつぶれなくなる(図3(C))。
The pitch P of the grooves 50 (ridges 60) can be set to about 45 μm to 600 μm, and the depth from the surface of the grooves 50 can be set to be equivalent to the depth X in FIG. 1(A). Further, the upper base d of the trapezoidal cross section of the peak 60 can be about 10 μm to 100 μm, the lower base D can be about 15 μm to 500 μm, and the inclination angle θ can be about 10 to 85°. The cross-sectional trapezoidal shape of the peak 60 is such that the upper base d is shorter than the lower base D. As shown in FIG. That is, in the present embodiment, the peak (convex portion) 60 having a continuous trapezoidal cross-sectional shape with the side on the surface side of the seal portion 1 as the upper base and the side on the bottom side of the groove 50 as the longer lower base is formed in the partition direction. A plurality of rows (or rows) were formed in a direction intersecting with the .
This trapezoidal shape makes it easier for the crest to collapse during tightening (fastening). As the tightening load (fastening load) increases and deformation progresses, the contact area increases, making it difficult for the top of the crest to collapse, and it will not collapse beyond a predetermined level (Fig. 3(C)).

すなわち、図4(A)に示すように、例えば、山の高さで所定程度(例えば約50%程度)の高さまでつぶれると、荷重が一定になるため、この範囲で使用するように溝50延いては山60を形成することが好ましい。 That is, as shown in FIG. 4A, for example, when the height of the mountain is crushed to a predetermined level (for example, about 50%), the load becomes constant, so the groove 50 is used within this range. It is preferable to form a mountain 60 by extension.

このため、接合部のシール部(接触面)1に大きな荷重がかかっても、シール部(接触面)1はそれ以上塑性変形することがないため、長期に亘って、へたり(接触面の面圧の低下)などを抑制できるため、長時間経過後に接合部(シール部)に隙間が生じて漏れが発生してしまうという問題を解決することができる。 For this reason, even if a large load is applied to the seal portion (contact surface) 1 of the joint, the seal portion (contact surface) 1 does not undergo any further plastic deformation. Therefore, it is possible to solve the problem that a gap is formed in the joint (sealed portion) after a long period of time and leakage occurs.

また、当該方法3によれば、締め付けによるつぶれでシール部(接触面)の隙間がなくなることでシール性を高めることができると共に、シール部(接触面)を形成する山60の間に溝50が存在するため、この溝50が流体を収容してせき止め、所謂、多段のラビリンスシールとして機能することになるため、以ってより高いレベルまでシール性を高めることができる。 Moreover, according to method 3, it is possible to improve the sealing performance by eliminating gaps in the sealing portion (contact surface) due to crushing due to tightening, and to improve the sealing performance. , the groove 50 accommodates and dams the fluid, and functions as a so-called multi-stage labyrinth seal, thereby enhancing the sealing performance to a higher level.

なお、溝50の形成方法としては、前述の軟化部30と同様、シール部(接触面)1の外周が円形の場合に円環状(エンドレス状)の溝50を形成する場合は、回転治具等を用いてワークを回転させて始点と終点が一致するようにレーザを照射して一つの円環状の溝50を形成した後、レーザの照射位置をY方向に沿って移動(走査)させて別の円環状の溝50を順に形成することで、複数列(条)の溝50を形成することができる。また、シール部(接触面)1の外周が円形の場合に螺旋状の溝50を形成する場合は、回転治具等を用いてワークを回転させつつ、レーザの照射位置をY方向に沿って徐々に移動(走査)させることで、シール部(接触面)1の外周に連続的な螺旋状の溝(オスねじ状の溝)50を形成することができる。 As for the method for forming the groove 50, in the case of forming the annular (endless) groove 50 when the outer periphery of the seal portion (contact surface) 1 is circular, as in the case of the softened portion 30 described above, a rotary jig is used. , etc., to irradiate the laser so that the starting point and the end point coincide with each other to form one annular groove 50. Then, the laser irradiation position is moved (scanned) along the Y direction. Multiple rows (lines) of grooves 50 can be formed by sequentially forming other annular grooves 50 . Further, when the spiral groove 50 is formed when the outer periphery of the seal portion (contact surface) 1 is circular, the laser irradiation position is moved along the Y direction while rotating the workpiece using a rotating jig or the like. By gradually moving (scanning), a continuous spiral groove (male screw groove) 50 can be formed on the outer circumference of the seal portion (contact surface) 1 .

また、実際の製品バラツキや使用時(締め付け力など)のバラツキなどを考慮して、図4(B)に示すように、実際のあたり幅Z内に山60が少なくとも2つ以上存在するように、すなわち、実際のあたり幅Zより小さい間隔(Zの半分より小さいピッチ)の山60を形成するようにすることができる。 In consideration of actual product variations and variations in use (tightening force, etc.), as shown in FIG. That is, the ridges 60 can be formed at intervals smaller than the actual width Z (pitch smaller than half Z).

ここで、本実施の形態に係る溝加工について説明する。
<溝加工>
レーザを用いた加工方法としては、上述したように、加工対象物のメタルコンタクトによる継手のシール部1に対して、レーザを照射することで微細な溝加工を行う。例えば、回転治具等を用いてワークを回転させる、又はスキャナ光学系にてレーザを走査させてレーザを照射し、溝加工を行う。
なお、加工対象物としては、メタルコンタクトシールによる金属継手などに適用可能である。
また、対象材料としては、母材硬度=250~400HV程度のSUS材(ステンレス材)、スチール材などが一例として想定されるが、これらに限らず、レーザによる溝加工が可能な金属材料であれば適用可能である。
なお、本実施の形態において形成する溝50としては、溝幅は数十μm程度であり、溝ピッチは数十μm程度であり、溝深さは数十μm程度とすることができる。
Here, grooving according to the present embodiment will be described.
<Groove processing>
As a processing method using a laser, as described above, fine groove processing is performed by irradiating a laser to the seal portion 1 of the joint formed by the metal contact of the object to be processed. For example, the workpiece is rotated using a rotating jig or the like, or the laser is scanned by a scanner optical system and irradiated with the laser to perform groove processing.
It should be noted that the object to be processed can be applied to a metal joint using a metal contact seal or the like.
Examples of target materials include SUS materials (stainless steel materials) and steel materials with a base material hardness of about 250 to 400 HV. is applicable.
The grooves 50 formed in the present embodiment can have a groove width of about several tens of μm, a groove pitch of about several tens of μm, and a groove depth of about several tens of μm.

溝加工に用いるレーザ加工設備(装置)の仕様の一例としては、以下のようなものがあげられる。
レーザの種類は、超短パルスレーザを利用することができる。
パルス幅は「50fs[フェムト秒]~950ps[ピコ秒]」程度とすることができ、レーザ波長は「200~1600nm[ナノメートル]」程度とすることができる。
パルスエネルギーは「1μJ[マイクロジュール]~1mJ[ミリジュール]」とすることができる。
使用可能なレーザ加工設備(装置)の具体例としては、例えば、COHERENT社製のMonacoシリーズなどがある。
Examples of specifications of laser processing equipment (apparatus) used for groove processing are as follows.
As for the type of laser, an ultrashort pulse laser can be used.
The pulse width can be about "50 fs [femtoseconds] to 950 ps [picoseconds]", and the laser wavelength can be about "200 to 1600 nm [nanometers]".
The pulse energy can be "1 μJ [microjoule] to 1 mJ [millijoule]".
Specific examples of usable laser processing equipment (apparatus) include, for example, the Monaco series manufactured by COHERENT.

なお、本実施の形態に係る接合部10のシール部(接触面)1の構造が適用される金属継手としては、例えば、図6(A)、(B)に示すようなものが例として想定される。 As a metal joint to which the structure of the seal portion (contact surface) 1 of the joint portion 10 according to the present embodiment is applied, for example, those shown in FIGS. be done.

図6(A)は、接合部10(20)のシール部(接触面)1の構造が適用可能な金属継手70の断面図を示している。金属継手70は、流体が流れるパイプ(配管)71の先端がテーバ状に広げられたフレア部分72を有し、当該フレア部分72(接合部10相当)の内面のシール部(1)と、これに接触する先端が狭められたテーパ部73(接合部20相当)のシール部(1)と、が備えられている。 FIG. 6A shows a sectional view of a metal joint 70 to which the structure of the seal portion (contact surface) 1 of the joint portion 10 (20) can be applied. The metal joint 70 has a flared portion 72 in which the tip of a pipe (piping) 71 through which fluid flows is widened in a tapered shape. and a seal portion (1) of a tapered portion 73 (corresponding to the joint portion 20) having a narrowed tip that contacts the .

フレア部72の外側にはパイプ(配管)71を挿通する締結ナット74が係合され、締結ナット74の内側に形成されている雌ねじ部74Aが、テーパ部73を有するオスねじ75の外周ねじ部75Aに螺合される。従って、締結ナット74をオスねじ75に対して締め付けていくと、締結ナット74がパイプ(配管)71のフレア部分72の接触面をテーパ部73の接触面に押し付けることとなって、シール部1が形成される。
そして、図6(A)のシール部1には上述した各種のシール構造を採用することができる。
A fastening nut 74 through which a pipe (piping) 71 is inserted is engaged on the outside of the flared portion 72, and a female threaded portion 74A formed inside the fastening nut 74 is the outer peripheral threaded portion of a male screw 75 having a tapered portion 73. It is screwed to 75A. Therefore, when the fastening nut 74 is tightened to the male screw 75, the fastening nut 74 presses the contact surface of the flared portion 72 of the pipe (piping) 71 against the contact surface of the tapered portion 73, thereby is formed.
Various seal structures described above can be adopted for the seal portion 1 of FIG. 6(A).

図6(B)は、接合部10(20)のシール部(接触面)1の構造が適用可能な金属継手80の断面図を示している。金属継手80は、流体が流れるパイプ(配管)81の先端がテーバ状に狭められた先端テーパ部82を有し、当該先端テーパ部82(接合部10相当)の外面のシール部(1)と、これに接触する内側テーパ部83(接合部20相当)のシール部(1)と、が備えられている。 FIG. 6B shows a cross-sectional view of a metal joint 80 to which the structure of the seal portion (contact surface) 1 of the joint portion 10 (20) can be applied. The metal joint 80 has a tip tapered portion 82 in which the tip of a pipe (piping) 81 through which fluid flows is narrowed in a tapered shape, and the seal portion (1) on the outer surface of the tip tapered portion 82 (corresponding to the joint portion 10) , and a seal portion (1) of an inner tapered portion 83 (corresponding to the joint portion 20) that contacts the same.

先端テーパ部82の外側にはパイプ(配管)81を挿通する締結ナット84が係合され、締結ナット84の内側に形成されている雌ねじ部84Aが、内側テーパ部83を有するオスねじ85の外周ねじ部85Aに螺合される。従って、締結ナット84をオスねじ85に対して締め付けていくと、締結ナット84がパイプ(配管)81の先端テーパ部82の接触面を内側テーパ部83の接触面に押し付けることとなって、シール部1が形成される。
そして、図6(B)のシール部1には上述した各種のシール構造を採用することができる。
A fastening nut 84 through which a pipe (piping) 81 is inserted is engaged with the outside of the tip tapered portion 82 , and a female threaded portion 84A formed inside the fastening nut 84 is formed on the outer periphery of a male screw 85 having an inner tapered portion 83 . It is screwed onto the threaded portion 85A. Therefore, when the fastening nut 84 is tightened to the male screw 85, the fastening nut 84 presses the contact surface of the tip tapered portion 82 of the pipe (piping) 81 against the contact surface of the inner tapered portion 83, thereby sealing. Part 1 is formed.
Various seal structures described above can be adopted for the seal portion 1 of FIG. 6(B).

但し、本実施の形態に係るメタルコンタクトによるシール構造は、上述したものに限定されるものではなく、フランジ継手などを含め他のあらゆる金属継手などのメタルコンタクトによるシール部に適用可能である。 However, the sealing structure with metal contacts according to the present embodiment is not limited to the one described above, and can be applied to sealing portions with metal contacts such as other metal joints including flange joints.

以上で説明したように、本実施の形態に係るメタルコンタクトにおけるシール構造によれば、接合部の接触面の極表面のみを軟化させてつぶれ易くして隙間ができないようにする、或いは接合部の接触面の極表面の形状をつぶれ易い形状にして隙間ができないようにする、といった思想に基づいているため、樹脂製のガスケットや柔らかい金属製ガスケットなどを用いることなく、従来の方法では解決できなかった比較的厳しい使用環境下であっても流体の漏れを効果的に抑制することができる。 As described above, according to the sealing structure of the metal contact according to the present embodiment, only the extreme surface of the contact surface of the joint is softened and easily crushed to prevent the formation of a gap, or It is based on the idea of making the extreme surface of the contact surface into a shape that is easy to collapse so that no gaps are formed. In addition, it is possible to effectively suppress fluid leakage even under a relatively severe usage environment.

すなわち、本実施の形態によれば、比較的厳しい使用環境下においても良好に流体をシールすることができるメタルコンタクトによるシール構造を提供することができる。 In other words, according to the present embodiment, it is possible to provide a seal structure using metal contacts that can satisfactorily seal a fluid even under a relatively severe use environment.

なお、本実施の形態では、接合部10(20)の一方のシール部1に本実施の形態に係るシール構造を適用する場合に限らず、双方のシール部1に本実施の形態に係るシール構造を適用することができる。その場合には、双方が、上記方法1、上記方法2、上記方法3から同じ1つを選択して双方同じシール構造とすることができると共に、双方が異なる方法を選択して双方が異なるシール構造とすることも可能である。 In addition, in the present embodiment, the seal structure according to the present embodiment is not limited to applying the seal structure according to the present embodiment to one seal portion 1 of the joint portion 10 (20). structure can be applied. In that case, both can select the same one from the above method 1, the above method 2, and the above method 3 and both can have the same seal structure, and both can select different methods and both have different seals. A structure is also possible.

なお、本実施の形態では、加工対象側を回転させてレーザ加工を行う場合を例示したが、これに限らずレーザ照射側を回転させたり任意の形状に移動させて加工することも可能である。 In the present embodiment, the laser processing is performed by rotating the side to be processed. .

また、本実施の形態に係るレーザ加工設備(装置)(超短パルスレーザ)によれば、複雑で微細な溝などをバリなどを生じさせずに高精度に形成することができるため、従来の切削加工やプレス加工などでは形成することができないサイズや複雑な形状、さらには切削加工やプレス加工などでは形成し難いテーパ面などの加工し難い表面形状に対しても高精度で微細な加工が可能である。 In addition, according to the laser processing equipment (apparatus) (ultrashort pulse laser) according to the present embodiment, it is possible to form complicated and fine grooves with high precision without causing burrs. High-precision and fine processing is possible even for sizes and complex shapes that cannot be formed by cutting or pressing, as well as difficult-to-process surface shapes such as tapered surfaces that are difficult to form by cutting or pressing. It is possible.

以上で説明した本実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。 The embodiment described above is merely an example for explaining the present invention, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1 シール部(接触面)
2 シール部上流(ガス上流)
3 シール部下流(ガス下流)
4 隙間(アタリ抜け部)
5 接触面(アタリ面)
10、20 接合部(金属継手のメタルコンタクト部分)
1 Seal part (contact surface)
2 Seal upstream (gas upstream)
3 Downstream of seal section (downstream of gas)
4 Gap (missing part)
5 Contact surface (strike surface)
10, 20 joint (metal contact part of metal joint)

Claims (4)

対面する接合部において金属同士を接触させてシール対象をシール対象存在側とシール対象非存在側との間を仕切り方向に沿ってシールするメタルコンタクトによるシール構造であって、
前記接合部の一部である金属同士が接触するシール部の少なくとも一方の表面の仕切り方向と直交する方向の数十μm~数mmの所定領域をレーザを照射することで、仕切り方向に沿って線状若しくは帯状に、表面から400~50μmの範囲の深さを、前記接合部の母材の硬度より軟化させる軟化処理を施したことを特徴とするメタルコンタクトによるシール構造。
A sealing structure using metal contacts that seals a sealing target along a partition direction between a sealing target presence side and a sealing target non-existing side by bringing metals into contact with each other at the joints that face each other,
A predetermined region of several tens of μm to several mm in the direction perpendicular to the partition direction on at least one surface of the seal portion, which is a part of the joint portion and where the metals are in contact with each other, is irradiated with a laser, thereby A sealing structure by metal contact, characterized in that a softening treatment is applied to a depth of 400 to 50 μm from the surface in a linear or band-like manner so as to soften the hardness of the base material of the joint portion .
金属同士を接触させてシール対象をシール対象存在側とシール対象非存在側との間を仕切り方向に沿ってシールするメタルコンタクトによるシール構造であって、
金属同士が接触するシール部の少なくとも一方の表面を、仕切り方向に沿って、母材の硬度より軟化させる軟化処理であって、前記軟化処理は、軟化される部位が、仕切り方向に筋状に、かつ、仕切り方向と交差する方向に複数並ぶように施すことを特徴とするメタルコンタクトによるシール構造。
A seal structure using metal contacts that seals between a sealing target presence side and a sealing target non-existing side along a partition direction by bringing metals into contact with each other,
A softening treatment for softening at least one surface of a seal portion where metals are in contact with each other along the partition direction to a degree lower than the hardness of the base material, wherein the softened portion is streak-like in the partition direction. and a sealing structure by a metal contact, characterized in that a plurality of the seals are arranged in a direction crossing the partition direction.
軟化させる表面の硬さHvが150~200の範囲であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のメタルコンタクトによるシール構造。 3. The sealing structure by metal contacts according to claim 1, wherein the hardness Hv of the surface to be softened is in the range of 150-200. 金属が中炭素鋼或いは高炭素鋼である場合に、短時間で空気雰囲気でレーザ加熱することで金属中に含有するカーボンを酸化し脱炭処理を行った後に、前記軟化処理を施すことを特徴とする請求項1~請求項3の何れか一つに記載のメタルコンタクトによるシール構造。
When the metal is medium carbon steel or high carbon steel, the carbon contained in the metal is oxidized by laser heating in an air atmosphere for a short period of time to perform decarburization, and then the softening treatment is performed. 4. The sealing structure by the metal contact according to any one of claims 1 to 3 .
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