JPH04181069A - 金属ガスケット - Google Patents
金属ガスケットInfo
- Publication number
- JPH04181069A JPH04181069A JP2143471A JP14347190A JPH04181069A JP H04181069 A JPH04181069 A JP H04181069A JP 2143471 A JP2143471 A JP 2143471A JP 14347190 A JP14347190 A JP 14347190A JP H04181069 A JPH04181069 A JP H04181069A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gasket
- flange
- seal
- zirconium
- knife
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L23/00—Flanged joints
- F16L23/16—Flanged joints characterised by the sealing means
- F16L23/18—Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings
- F16L23/20—Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings made exclusively of metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
倉！上例机肛分鰻
本発明は、シール部の断面がナイフェツジ形状をしたフ
ランジ（以下、ナイフェツジ式フランジという）のシー
ル部に用いる金属ガスケットに関する。
ランジ（以下、ナイフェツジ式フランジという）のシー
ル部に用いる金属ガスケットに関する。
災末夙１権
従来から、取外し可能に真空配管等を接続することを目
的として、その接続部にステンレス鋼製ナイフェツジ式
フランジと板状円環形の無酸素銅製ガスケットの組合せ
が多用されている。
的として、その接続部にステンレス鋼製ナイフェツジ式
フランジと板状円環形の無酸素銅製ガスケットの組合せ
が多用されている。
ここで、金属ガスケットを用いる理由は、真空配管等の
内壁に吸着しているガスを速やかに除去するため、２０
０℃ないし４００℃に配管等を加熱（ベーキング）する
必要があるが、ガスケットもこの温度に耐えなければな
らないことによる。
内壁に吸着しているガスを速やかに除去するため、２０
０℃ないし４００℃に配管等を加熱（ベーキング）する
必要があるが、ガスケットもこの温度に耐えなければな
らないことによる。
第１図は、真空フランジと金属ガスケットによるシール
機構を示す一部省略断面図であり、ナイフェツジ式フラ
ンジ１３のシールエツジ１５を、締付用ボルト１７の締
付力によって板状円環形のガスケット１１に食い込ませ
、その接触面（シール部）に面圧を生じさせることによ
りシール性能を確保している。
機構を示す一部省略断面図であり、ナイフェツジ式フラ
ンジ１３のシールエツジ１５を、締付用ボルト１７の締
付力によって板状円環形のガスケット１１に食い込ませ
、その接触面（シール部）に面圧を生じさせることによ
りシール性能を確保している。
このとき、シールエツジ１５の食い込みにより、シール
エツジ１５とガスケット１１との接触面には、第２図に
示すような深さＤと幅Ｗの断面三角形状のシール溝が形
成される。
エツジ１５とガスケット１１との接触面には、第２図に
示すような深さＤと幅Ｗの断面三角形状のシール溝が形
成される。
しかしながら、ガスケット１１として無酸素銅製ガスケ
ットを用いる従来の方法では、２００℃〜４００℃のベ
ーキング時にシール溝の深さＤと幅Ｗが次第に増加し、
その結果面圧が低下してシール性能が損なわれるという
問題があった。
ットを用いる従来の方法では、２００℃〜４００℃のベ
ーキング時にシール溝の深さＤと幅Ｗが次第に増加し、
その結果面圧が低下してシール性能が損なわれるという
問題があった。
このベーキングによるシール性能の低下を防止するため
には、ベーキング後もシールエツジ１５とガスケット１
１の接触面に、ある値以上の面圧を生じさせる必要があ
る。そこで、シール性能の低下が認められた時点、即ち
リークが発生した時点、またはベーキング終了後に締付
用ボルト１７を増し締めするという厄介な作業を行わな
ければならないのが現状である。
には、ベーキング後もシールエツジ１５とガスケット１
１の接触面に、ある値以上の面圧を生じさせる必要があ
る。そこで、シール性能の低下が認められた時点、即ち
リークが発生した時点、またはベーキング終了後に締付
用ボルト１７を増し締めするという厄介な作業を行わな
ければならないのが現状である。
Ｉが解 しようとする課
本発明は、ナイフェツジ式フランジに用いられる板状円
環形の金属ガスケットにおいて、ベーキング時における
シール溝の変形を小さくすることにより、シールエツジ
とガスケットの接触面に生じる面圧の低下を防止し、ベ
ーキング時ならびにベーキング後においてもシール性能
が損なわれないような信頼性の高い金属ガスケットを提
供することを目的とする。
環形の金属ガスケットにおいて、ベーキング時における
シール溝の変形を小さくすることにより、シールエツジ
とガスケットの接触面に生じる面圧の低下を防止し、ベ
ーキング時ならびにベーキング後においてもシール性能
が損なわれないような信頼性の高い金属ガスケットを提
供することを目的とする。
日を するための
本発明者らは、詳細な研究の結果、２００℃〜４００℃
のベーキング時にシール部の面圧が低下する原因は、ガ
スケットの無酸素鋼がこの温度領域で軟化し、クリープ
現象を起こすためであることを突き止めた。
のベーキング時にシール部の面圧が低下する原因は、ガ
スケットの無酸素鋼がこの温度領域で軟化し、クリープ
現象を起こすためであることを突き止めた。
高温でのガスケットの変形を抑制するためには、この温
度領域においてクリープが起こらない材料を用いる必要
がある。
度領域においてクリープが起こらない材料を用いる必要
がある。
一般に、金属材料のクリープ現象はその材料の硬度に依
存するため、ガスケットの変形を抑えるためには、上記
の温度領域においても硬度低下の少ない材料を見出すこ
とが必要である。
存するため、ガスケットの変形を抑えるためには、上記
の温度領域においても硬度低下の少ない材料を見出すこ
とが必要である。
一方、フランジのシールエツジをガスケットに食い込ま
せるためには適当な硬度が必要であり、本発明者らの研
究の結果、その値はビッカース硬度で７５から１１５で
あることが判った。
せるためには適当な硬度が必要であり、本発明者らの研
究の結果、その値はビッカース硬度で７５から１１５で
あることが判った。
本発明では、種々の材料の評価試験により、ガスケット
材料として、室温においてフランジのシールエツジが適
度にガスケットに食い込み、かつ２００℃〜４００℃の
高温においても硬度低下ひいてはクリープの少ないジル
コニウムを含有する銅合金（以下、ジルコニウム鋼とい
う）を見出し、この問題を解決した。
材料として、室温においてフランジのシールエツジが適
度にガスケットに食い込み、かつ２００℃〜４００℃の
高温においても硬度低下ひいてはクリープの少ないジル
コニウムを含有する銅合金（以下、ジルコニウム鋼とい
う）を見出し、この問題を解決した。
作 用
ジルコニウム銅中の銅を無酸素銅としたときの、ジルコ
ニウム含有量とビッカース硬度との関係を温度をパラメ
ータとして測定した。第３図にその結果を示す。
ニウム含有量とビッカース硬度との関係を温度をパラメ
ータとして測定した。第３図にその結果を示す。
室温における硬度は、ジルコニウム含有量の増加ととも
に高くなる。硬度の温度依存性を見ると、ジルコニウム
を含まない無酸素鋼では、室温の硬度に対し２００℃で
は５％の低下であるが、４００℃では６０％も低下する
。
に高くなる。硬度の温度依存性を見ると、ジルコニウム
を含まない無酸素鋼では、室温の硬度に対し２００℃で
は５％の低下であるが、４００℃では６０％も低下する
。
一方、ジルコニウムを０．０１重量％含有するジルコニ
ウム銅では、室温の硬度に対し、２００℃で２％、４０
０℃で１２％の低下であり、ジルコニウムを全く含まな
い無酸素銅に比べ高温における硬度の低下は少ない。
ウム銅では、室温の硬度に対し、２００℃で２％、４０
０℃で１２％の低下であり、ジルコニウムを全く含まな
い無酸素銅に比べ高温における硬度の低下は少ない。
さらに、ジルコニウムの含有量を０．２重量％に高めた
ジルコニウム銅では、室温の硬度に対し、３００℃では
低下が全く認められず、４００”Ｃにおいても１％の低
下である。
ジルコニウム銅では、室温の硬度に対し、３００℃では
低下が全く認められず、４００”Ｃにおいても１％の低
下である。
無酸素銅、 ０．０１重量％のジルコニウムを含有する
ジルコニウム鋼、および０．２重量％のジルコニウムを
含有するジルコニウム鋼の室温ト４００℃におけるビッ
カース硬度は、それぞれ８６．３６ ； ９５，７ｇお
よび１１２．１１０である。
ジルコニウム鋼、および０．２重量％のジルコニウムを
含有するジルコニウム鋼の室温ト４００℃におけるビッ
カース硬度は、それぞれ８６．３６ ； ９５，７ｇお
よび１１２．１１０である。
一方、ジルコニウムの含有量が０．２重量％を超えたジ
ルコニウム鋼では硬度が高くなりすぎ、フランジのシー
ルエツジの食い込みが十分得られなくなる。
ルコニウム鋼では硬度が高くなりすぎ、フランジのシー
ルエツジの食い込みが十分得られなくなる。
これらを総合すると、結局、第３図のＡＢＣＤで囲まれ
る領域がこの目的のガスケットに適している。即ち、０
．０１重量％から０．２重量％のジルコニウムを含有す
るジルコニウム銅が２００℃〜４００℃のベーキングを
伴なうナイフェツジ式フランジのガスケットとして好適
である。
る領域がこの目的のガスケットに適している。即ち、０
．０１重量％から０．２重量％のジルコニウムを含有す
るジルコニウム銅が２００℃〜４００℃のベーキングを
伴なうナイフェツジ式フランジのガスケットとして好適
である。
失−凰一叢
第４図は、本発明の実施例を示す斜視図である。ガスケ
ット１１は板状円環形を呈し、ジルコニウム銅から形成
されている。このガスヶット１１の使用態様は、第１図
と同様であり、ナイフェツジ式フランジ１３で締め付け
られ、シールエツジ１５が食い込んでシール構造を形成
する。
ット１１は板状円環形を呈し、ジルコニウム銅から形成
されている。このガスヶット１１の使用態様は、第１図
と同様であり、ナイフェツジ式フランジ１３で締め付け
られ、シールエツジ１５が食い込んでシール構造を形成
する。
第５図は、ガスケット１１の性能試験に用いた実験装置
を示す説明図である。
を示す説明図である。
真空槽２１のフランジ部がガスケット１１を介してシー
ルされており、締結用ネジ１７を締め付けることにより
、ナイフェツジ式フランジ１３のシールエツジ１５がガ
スケット１１に食い込みシール構造が形成されている。
ルされており、締結用ネジ１７を締め付けることにより
、ナイフェツジ式フランジ１３のシールエツジ１５がガ
スケット１１に食い込みシール構造が形成されている。
このフランジ部はヒータ２３により囲包されており、ヒ
ータ２３によりフランジ部をベーキングすることができ
る。フランジ部とヒータ２３との間にヘリウムガスが供
給される。真空槽２１を荒引きしたのち（排気系は図示
を省略）、メインバルブ２５を開いて主排気ポンプ２７
により排気し、真空槽２１内を高真空に排気する。２９
は補助バルブを、３１は補助排気ポンプを示す。補助バ
ルブ２９の前段で配管に分岐を設け、バルブ３３を介し
てヘリウムリーク検出器３５を接続し、ナイフェツジ式
フランジ部がらリークしてくるヘリウムガスを検知でき
るようにしである。
ータ２３によりフランジ部をベーキングすることができ
る。フランジ部とヒータ２３との間にヘリウムガスが供
給される。真空槽２１を荒引きしたのち（排気系は図示
を省略）、メインバルブ２５を開いて主排気ポンプ２７
により排気し、真空槽２１内を高真空に排気する。２９
は補助バルブを、３１は補助排気ポンプを示す。補助バ
ルブ２９の前段で配管に分岐を設け、バルブ３３を介し
てヘリウムリーク検出器３５を接続し、ナイフェツジ式
フランジ部がらリークしてくるヘリウムガスを検知でき
るようにしである。
ガスケット１１を無酸素銅およびジルコニウム銅で製作
し、それぞれについて締付は力、加熱温度、保持時間の
条件を同じにした時のシール性能とガスケット上に形成
されるシール溝の深さと幅の変化を、上記の実験装置も
用いて測定した。
し、それぞれについて締付は力、加熱温度、保持時間の
条件を同じにした時のシール性能とガスケット上に形成
されるシール溝の深さと幅の変化を、上記の実験装置も
用いて測定した。
無酸素銅製ガスケットおよびジルコニウム銅製ガスケッ
トに形成されたシール溝の深さと幅は、それぞれ第６図
および第７図に示す通りである。使用したジルコニウム
銅のジルコニウム含有量は０．０１重量％および０．２
重量％である。
トに形成されたシール溝の深さと幅は、それぞれ第６図
および第７図に示す通りである。使用したジルコニウム
銅のジルコニウム含有量は０．０１重量％および０．２
重量％である。
無酸素銅製ガスケットでは、加熱によりシール溝の深さ
と幅が増大するが、ジルコニウム銅製ガスケットでは変
形の程度が少なく、明らかにその有効性が詔められる。
と幅が増大するが、ジルコニウム銅製ガスケットでは変
形の程度が少なく、明らかにその有効性が詔められる。
また、ジルコニウムの含有量の違いによるシール溝の変
形については、０．０１重量％の材料の方が０．２重量
％の材料より大きい。
形については、０．０１重量％の材料の方が０．２重量
％の材料より大きい。
ヘリウムリーク検出器３５によるシール性能の ・測
定では、無酸素銅製ガスケットを用いた場合、４００℃
において５０個の試験用ガスケット中２０個にリークが
検出されたの・に対し、ジルコニウム銅製ガスケットで
は、ジルコニウムの含有量が０．０１重量％、０．２重
量％のいずれにおいても、４００℃において測定した各
５０個の試験用ガスケットにリークの発生は観測されな
かった。
定では、無酸素銅製ガスケットを用いた場合、４００℃
において５０個の試験用ガスケット中２０個にリークが
検出されたの・に対し、ジルコニウム銅製ガスケットで
は、ジルコニウムの含有量が０．０１重量％、０．２重
量％のいずれにおいても、４００℃において測定した各
５０個の試験用ガスケットにリークの発生は観測されな
かった。
見匪玖然果
本発明によれば、ガスケット材料として０．０１〜０．
２重量％のジルコニウムを含有する銅合金を用いること
により、室温における硬度がナイフェツジ式フランジの
シールに適し、かつ２００℃〜４００℃のベーキング時
においても硬度の低下が少なく信頼性の高い金属ガスケ
ットを実現することができる。
２重量％のジルコニウムを含有する銅合金を用いること
により、室温における硬度がナイフェツジ式フランジの
シールに適し、かつ２００℃〜４００℃のベーキング時
においても硬度の低下が少なく信頼性の高い金属ガスケ
ットを実現することができる。
この結果、ベーキング後等にリークが発生することが防
止され、従来通常的に行われていたフランジの増し締め
作業が不要になるなど、作業の合理化に与える効果は計
り知れない。
止され、従来通常的に行われていたフランジの増し締め
作業が不要になるなど、作業の合理化に与える効果は計
り知れない。
第１図は、ナイフェツジ式フランジと板状円環形ガスケ
ットとを用いたシール機構を示す一部省略断面図である
。 第２図は、フランジによって締め付けられた結果、ガス
ケット上に形成されるシール溝の断面を示す説明図であ
り、説明の便宜上、フランジとガスケットとを離間した
状態で示しである。 第３図は、ジルコニウム鋼中の銅を無酸素銅としたとき
のジルコニウム含有量とビッカース硬度の関係を、温度
をパラメータとして測定した結果を示すグラフである。 第４図は、本発明の板状円環形ガスケットの実施例を示
す斜視図である。 第５図は、本発明で用いられた実験装置の構成を示す説
明図である。 第６図および第７図は、無酸素銅製ガスケットとジルコ
ニウム銅製ガスケットについて、ガスケット上に形成さ
れたシール溝の深さおよび幅の温度による変化を、それ
ぞれ測定した結果を示すグラフである。
ットとを用いたシール機構を示す一部省略断面図である
。 第２図は、フランジによって締め付けられた結果、ガス
ケット上に形成されるシール溝の断面を示す説明図であ
り、説明の便宜上、フランジとガスケットとを離間した
状態で示しである。 第３図は、ジルコニウム鋼中の銅を無酸素銅としたとき
のジルコニウム含有量とビッカース硬度の関係を、温度
をパラメータとして測定した結果を示すグラフである。 第４図は、本発明の板状円環形ガスケットの実施例を示
す斜視図である。 第５図は、本発明で用いられた実験装置の構成を示す説
明図である。 第６図および第７図は、無酸素銅製ガスケットとジルコ
ニウム銅製ガスケットについて、ガスケット上に形成さ
れたシール溝の深さおよび幅の温度による変化を、それ
ぞれ測定した結果を示すグラフである。
Claims (1)
- １、シール部の断面がナイフエッジ形状をしたフランジ
に用いる板状円環形のガスケットにおいて、その材料が
０．０１重量％から０．２重量％のジルコニウムを含有
する銅合金であることを特徴とする金属ガスケット。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2143471A JPH04181069A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 金属ガスケット |
| DE91108951T DE69100396D1 (de) | 1990-06-01 | 1991-05-31 | Metalldichtring. |
| EP19910108951 EP0459510B1 (en) | 1990-06-01 | 1991-05-31 | Metal gasket |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2143471A JPH04181069A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 金属ガスケット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181069A true JPH04181069A (ja) | 1992-06-29 |
Family
ID=15339475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2143471A Pending JPH04181069A (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 金属ガスケット |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0459510B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04181069A (ja) |
| DE (1) | DE69100396D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003090437A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-03-28 | Bakkusu Sev:Kk | 真空装置用金属製ガスケット及びその製造方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05248542A (ja) * | 1991-12-30 | 1993-09-24 | Japan Atom Energy Res Inst | メタルガスケットを用いた真空シール構造、真空シール方法、真空シール用メタルガスケットおよびメタルガスケット用真空フランジ |
| GB2284872B (en) * | 1991-12-30 | 1996-08-28 | Japan Atomic Energy Res Inst | Vacuum flange |
| EP1840367B1 (en) * | 2006-03-29 | 2010-11-03 | Centro Studi Componenti per Veicoli S.P.A. | High-pressure fuel pump provided with sealing ring |
| JP5867327B2 (ja) * | 2012-07-18 | 2016-02-24 | 株式会社デンソー | スパークプラグ取付用ガスケット及びスパークプラグの取付構造 |
| US10772167B2 (en) | 2018-02-26 | 2020-09-08 | Communications & Power Industries Llc | Waveguide flange system |
| CN110500406B (zh) * | 2019-06-27 | 2021-02-19 | 北京七星华创流量计有限公司 | 密封结构和质量流量控制器 |
| WO2024040418A1 (zh) * | 2022-08-23 | 2024-02-29 | 安翼机器人(江苏)有限公司 | 一种履带机器人用密封系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3747963A (en) * | 1972-05-17 | 1973-07-24 | Cajon Co | High vacuum flange assembly with o-ring gasket |
| EP0260356B1 (en) * | 1986-09-18 | 1990-08-22 | Thermionics Laboratory, Inc. | Vacuum seal arrangement |
| JPH0781657B2 (ja) * | 1988-07-19 | 1995-09-06 | 日本原子力研究所 | 真空フランジ |
-
1990
- 1990-06-01 JP JP2143471A patent/JPH04181069A/ja active Pending
-
1991
- 1991-05-31 EP EP19910108951 patent/EP0459510B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-31 DE DE91108951T patent/DE69100396D1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003090437A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-03-28 | Bakkusu Sev:Kk | 真空装置用金属製ガスケット及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0459510A3 (en) | 1992-02-26 |
| DE69100396D1 (de) | 1993-10-28 |
| EP0459510A2 (en) | 1991-12-04 |
| EP0459510B1 (en) | 1993-09-22 |
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