JPH04129966U

JPH04129966U - メタルリング

Info

Publication number: JPH04129966U
Application number: JP3592791U
Authority: JP
Inventors: 井賢二堀; 谷一明茶
Original assignee: 日本バルカー工業株式会社
Priority date: 1991-05-21
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1992-11-30

Abstract

(57)【要約】【構成】周方向に連続した内部空間を有し、軸方向に押
圧されてシール作用をなす金属製で環状であるメタルリ
ングであって、このメタルリングの外周面あるいは内周
面に、周方向に連続した隙間を形成する一対の突合わせ
端部を有し、これら一対の突合わせ端部を重ね合わせて
配置してあることを特徴としている。【効果】真空下に配置された場合であっても、締付時に
おいてガスケット面圧の均等化が図れ、小さい締付力で
良好なシール効果を得ることができると共に、製造工程
も容易であると共に安価である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の技術分野】

本考案は、配管のフランジ継手などをシールするためのメタルリングに関し、特に、真空下に配置される継手部を好適にシールできるメタルリングに関する。

【０００２】

【考案の技術的背景】

水、油系流体を扱う高温、高圧ラインの継手部に広く用いられているメタルＣリングは、ニトリルゴム等の合成ゴムよりなるＯリングに比べ耐熱性に優れ、また、低い締付力でシールを得ることができている。

【０００３】このメタルＣリング１は、図６に示すように、断面略Ｃ形状であって、これの径方向外側面に、周方向に連続した開口部３が形成してある。このようなメタルＣリング１は、例えば図７にその一部を示すように、フランジ部４とフランジ部５との継手部６に形成した環状溝７内に装着する。その際、メタルＣリング１の開口部３は、環状溝７の外壁部８から離反した状態で配置し、径内周部を内壁部９に当接させることにより位置決めし、また装着部からの脱落を防止している。

【０００４】このように装着したメタルＣリング１では、図７中矢印で示すように、環状溝７内に流入する流体の一部が開口部３を介して環状の内部空間２内に流入し、内部に流入した圧液は、更にメタルリング１を内方から拡開する方向に押圧する。これにより、メタルリング１は、締付力で変形する他、フランジ部４と環状溝７底部とのシール面に押し付けられ、その結果、締付力が小さくても優れたシールを得ることができる。

【０００５】このようにメタルＣリング１は、流体圧力が高くなる程、ガスケット面圧が増加し、シール性が向上するので、水、油系流体を扱う継手部では高圧下においても確実なシールを得ることができる。したがって、自緊式のシールとして、特に、水、油系流体を扱う高圧ラインでの実積は大きい。

【０００６】ところで、ガス系流体を扱う真空ラインの継手部において、このようなメタルＣリング１を用いる場合がある。この場合、メタルＣリング１は、内部空間２内に流入する圧力流体により変形してシールするのではなく、締付圧力により変形して、フランジ部との接触面積を増大させてシール効果を得ている。

【０００７】しかしながら、図８に示したように、メタルＣリング１はフランジ部４とフランジ部５とを締付けた時に円周上で締付力が均等に作用しない場合がある。このような場合、メタルＣリング１の一方の突合わせ端部１ａと、他方の突合わせ端部１ｂとがある部位では接触し、またある部位では離反した状態となり、端部同士が接触する部分Ａと接触しない部分Ｂとが存在することがある。その結果、真空下では加圧部材としてのフランジ部４に対するガスケット面圧の不均衡により、真空シール性が損なわれる問題があった。

【０００８】また、ガス系流体を扱う真空ラインの継手部おいては、断面閉形状のメタル中空Ｏリングを用いることもある。この中空Ｏリングは、メタルＣリングに比べて、低い締付け力で十分なシール性能を得ることができる。しかしながら、中空Ｏリングを製造する場合には、必ず溶接工程を必要とし、その製造工程が煩雑であるといった問題があった。

【０００９】さらに、実開昭５２−７１６５５号には、メタルＣリング内に、環状のコイルバネを内装されているものが開示されている。しかしながら、このようにコイルバネが内装されていると、ガスケットの締付力を大にしないと、所定のシール効果を得ることができないといった問題があり、さらに、コイルバネを内装する製造工程を必要とし、作業工程を増大し、ひいては、製造コストの高騰を招来するといった問題もあった。

【００１０】

【発明の目的】

本考案は、上記問題に鑑みてなされたもので、真空下に配置された場合であっても、締付時においてガスケット面圧の均等化が図れ、良好なシール効果を得ることができると共に、製造工程も容易であり且つ安価であるメタルリングの提供を目的としている。

【００１１】

【考案の概要】

この目的を達成するため、本考案に係るメタルリングは、周方向に連続した内部空間を有し、軸方向に押圧されてシール作用をなす金属製で環状であるメタルリングであって、このメタルリングの外周面あるいは内周面に、周方向に連続した隙間を形成する一対の突合わせ端部を有し、これら一対の突合わせ端部を重ね合わせて配置してあることを特徴としている。

【００１２】本考案では、このように、一対の突合わせ端部を重ね合わせてある。即ち、閉断面形状に構成してある。そのため、メタルシールの締付時に、従来のように、突合わせ端部が接触する部位と、接触しない部位とが生じることがない。従って、円周上により均一なガスケット面圧を得ることができ、シール性が向上する。

【００１３】また、本考案に係るメタルリング製造工程は、従来のメタルＣリングと同様に、一枚板、又は径の小さい管をロール成形などにより成形加工のみであり、メタル中空Ｏリングのように溶接工程を必要としないため、製造工程が煩雑でない。さらに、コイルバネを内装する場合に比べて、小さい締付力でシール効果を得ることができ、従って、ボルト径、フランジ強度に余裕がない場合に有効である。また、ボルト径、ボルト本数、腐乱時厚さなども小さくできるという利点がある。さらに、コイルバネを内装する工程を必要としないため、製造工程が簡易になり、製造コストを低減できるという利点もある。

【００１４】

【考案の具体的説明】

以下、図面を参照して本考案に係るメタルリングの２つの実施例について説明する。

【００１５】図１は本考案の第１の実施例によるメタルリングの断面図である。本実施例では、メタルリング２０は、周方向に連続して内部空間２１を有しており、これの外周面に、周方向に連続したスリット（隙間）２２を形成する一対の突合わせ端部２３，２４を有している。これら一対の突合わせ端部２３，２４は、互いに重ね合わして配置してあり、自然状態で閉環形状を呈している。

【００１６】また、メタルＣリング２０の内径Ｄは、図２に示したように、例えばフランジ部２５とフランジ部２６との継手部２７に装着する場合に、フランジ部２６に形成した環状溝２８の内径ｄに対応した大きさに形成されている。したがって、メタルＣリング２０を環状溝２８内に装着すると、Ｃリング２０の内周部で位置決めされ、外周部外方には、間隙が確保される。

【００１７】次に、このようなメタルリングの製造方法例を説明する。図３（Ａ）に示すように、円板状の金属製外皮用素材３０を容易し、図３（Ｂ）に示すように、金型などで円板状の底部３１が形成されるようにプレス加工する。その後、切断線３２に沿って、素材を切断し、図３（Ｃ）に示すような断面Ｌ字形状のリングを得る。このリングを図３（Ｄ）に示すように、金型等で断面Ｃ字形状になるように折曲加工する。その後、図１に示すように、突合わせ端部２３，２４を重合わせるように折曲加工して、本考案に係るメタルリング２０を完成させる。

【００１８】また、図４に示す製造例では、図４（Ａ）に示すように、金属製管を素材３０として準備し、これを適当な長さに切断し、次いで、図４（Ｂ）に示すように、管３０の外形側に管の端部（即ち、突合わせ端部２３，２４）を拡開加工し、複数段階の折曲加工により、最終的に図１に示すようなメタルリング２０を得る。

【００１９】このように、本考案に係るメタルリング２０では、メタル中空Ｏリングを製造する場合のように、溶接工程を必要としないため、製造工程が容易である。さらに、図２に示すようにメタルリング２０を装着した場合、フランジ部２５とフランジ部２６とを締付ければ、突合わせ端部２３と、突合わせ端部２４とは、互いに軸方向に押圧され、メタルリング２０の断面形状は長円形状に変形する。これにより、メタルリング２０は、フランジ部２５及び環状溝２８の底面と密に接触すると共に、これらと接触する接触面積が増大し、その結果、全周に亘って良好なシール作用を得ることができる。

【００２０】したがって、このようなメタルリング２０をガス系流体を扱う真空ラインの継手部に使用した場合には、メタルリング２０は加圧部材としてのフランジ部２５によくなじみ、真空シール性が保持される。また、このメタルリング２０は、従来品と同様に金型成形で製作することができ、量産性を損なうこともない。

【００２１】以上、本考案の第１の実施例によるメタルＣリングについて説明したが、表１は本出願人によって行われた実験結果を示すもので、当該メタルＣリング２０を真空下に配置した場合の機械的性能を、図６に示した従来品のメタルＣリング１と対比して示している。

【００２２】

【表１】

【００２３】注１）除々に締付荷重を増加させたとき、漏洩量が１×１０^-11Ｐａ・ｍ³／Ｓ以下に達した時点での円周単位長さ当りの締付荷重。２）締切状態から除々に締付荷重を減少させたとき、漏洩量が１×１０^-11 Ｐａ・ｍ³／Ｓ以下を保持できる限界点での円周単位長さ当りの締付荷重。

【００２４】３）フランジみぞの締代まで締付けた締切状態での円周単位長さ当りの締付荷重。表１に示す実験結果によれば、改良品である本考案によるメタルＣリングでは、気密開始点Ｓ₀が従来品の１５４〔ＫＮ／ｍ〕から８９〔ＫＮ／ｍ〕と低下し、また、気密限界点Ｓ₁も、７６〔ＫＮ／ｍ〕から４４〔ＫＮ／ｍ〕と低下し、共に４２％程の軽減が確認された。このように、改良品は実験結果からもシール性の向上は顕著であった。

【００２５】次に、図５を参照して、本考案の第２の実施例に係るメタルリングを説明する。本実施例では、メタルリング２０の外周面でなく、内周面に、周方向に連続したスリット（隙間）４２を形成する一対の突合わせ端部４３，４４を有している。これら一対の突合わせ端部４３，４４は、互いに重合わして配置してあり、自然状態で閉環形状を呈している。

【００２６】このように、内周面に突合わせ端部４３，４４が設けられているメタルリング２０は、例えば、外径側が真空状態で内径側が大気圧の使用形態のときに使用される。本実施例でも、上記第１の実施例と同様に、メタルシールの締付時に、従来のように、突合わせ端部４３，４４が接触する部位と、接触しない部位とが生じることがない。従って、円周上により均一なガスケット面圧を得ることができ、シール性が向上する。従来のメタルＣリングと同様に、一枚板、又は径の小さい管をロール成形などにより成形加工のみであり、メタル中空Ｏリングのように溶接工程を必要としないため、製造工程が煩雑でない。

【００２７】なお、本考案は、上記実施例に限定されず、本考案の技術的思想に基づき、種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、メタルリング２０の断面形状は、自然状態で断面略円形としたが、長円形に形成したものにも本考案は適用可能である。

【００２８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案では、一対の突合わせ端部を重ね合わせてある。即ち、閉断面形状に構成してある。そのため、メタルシールの締付時に、従来のように、突合わせ端部が接触する部位と、接触しない部位とが生じることがない。従って、円周上により均一なガスケット面圧を得ることができ、シール性が向上する。

【００２９】また、本考案に係るメタルリング製造工程は、従来のメタルＣリングと同様に、一枚板、又は径の小さい管をロール成形などにより成形加工のみであり、メタル中空Ｏリングのように溶接工程を必要としないため、製造工程が煩雑でない。さらに、コイルバネを内装する場合に比べて、小さい締付力でシール効果を得ることができ、従って、ボルト径、フランジ強度に余裕がない場合に有効である。また、ボルト径、ボルト本数、腐乱時厚さなども小さくできるという利点がある。さらに、コイルバネを内装する工程を必要としないため、製造工程が簡易になり、製造コストを低減できるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例に係るメタルリングの断
面図である。

【図２】図１に示すメタルリングを備えた継手部の断面
図である。

【図３】図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、本考案の第
１の実施例に係るメタルリングの一製造工程を示す模式
的断面図である。

【図４】図４（Ａ）（Ｂ）は、本考案の第１の実施例に
係るメタルリングの他の製造工程を示す模式的断面図で
ある。

【図５】本考案の第２の実施例に係るメタルリングの断
面図である。

【図６】従来のメタルＣリングを示す断面図である。

【図７】従来のメタルＣリングを備えた継手部における
液体の流れを示す要部断面図である。

【図８】従来のメタルＣリングを備えた継手部の断面図
である。

【符号の説明】

２Ｏメタルリング２２スリット（隙間）２３突合わせ端部２４突合わせ端部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】周方向に連続した内部空間を有し、軸方
向に押圧されてシール作用をなす金属製で環状であるメ
タルリングであって、このメタルリングの外周面あるい
は内周面に、周方向に連続した隙間を形成する一対の突
合わせ端部を有し、これら一対の突合わせ端部を重ね合
わせて配置してあることを特徴とするメタルリング。
【請求項２】ガス系流体を扱う真空ラインに用いられ
ることを特徴とする請求項１に記載のメタルリング。