TW201400735A - 金屬密封墊 - Google Patents

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TW201400735A
TW201400735A TW102112844A TW102112844A TW201400735A TW 201400735 A TW201400735 A TW 201400735A TW 102112844 A TW102112844 A TW 102112844A TW 102112844 A TW102112844 A TW 102112844A TW 201400735 A TW201400735 A TW 201400735A
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Hiroyasu OKAFUJI
Naoya Kuzawa
Hideaki Mori
Kojiro Otani
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Nichias Corp
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Abstract

本發明是一種金屬密封墊(10)，是具備：形成圓筒狀的柱狀部(11)、及橫跨此柱狀部(11)的外周面的全周朝徑方向延伸的柄部(12)、及形成於此柄部(12)的周面中央的圓周溝(13)，第一密封部(111)及第三密封部(112)是形成突條，第二密封部(122)是藉由使一端側圓盤部(121)變形而形成，第四密封部(124)是藉由使另一端側圓盤部(123)變形而形成。

Description

金屬密封墊
本發明，是有關金屬密封墊，尤其是有關 於，對於半導體製造裝置和核能裝置等所使用的超高真空機器，為了防止流體的漏出所使用的金屬密封墊。
習知，在半導體製造裝置等中，為了獲得較高的氣密性的目的，而使用各種的金屬密封墊。
例如，金屬中空O形環密封墊，是將不銹鋼和鉻鎳鐵合金等的金屬配管由彎曲加工等成形成環狀，藉由將其配管的兩端相互地熔接地被製造。此金屬中空O形環密封墊，是藉由給與強力的緊壓力使金屬環變形，來進行密封。
但是上述的金屬中空O形環密封墊，因為是如前述藉由將呈環狀彎曲加工的金屬配管的兩端相互地熔接的方式製造，所以通常熔接時的毛邊會殘留在配管的內外部。且，藉由切削．研磨等將外部的毛邊削除處理的話，配管的板厚多少會變薄，旋緊時，熔接部分及其他的部分的壓縮強度會不均一。
由此，在要求超高真空的用途所使用的情況時，會發生從板厚較薄的熔接部分漏出。
且各種的金屬密封墊，雖已使用於半導體製 造裝置內的氣體供給線中，但是為了將此氣體供給線輕小化，作為集成化氣體系統的標準化的動作，已由SEMI(國際半導體設備和材料、Semiconductor Equipment and Materials International)進行。此集成化氣體系統所使用的密封墊的特性，是被要求可以維持1×10-11Pa．m3/secHe以下的超高真空度，此外即使由同一凸緣交換20回以上，密封墊仍可密封。
在此集成化氣體系統中，將金屬密封墊放入構成氣體流路的凸緣及閥、過濾器等的各零件之間並由螺栓螺固，但是因為螺栓的徑較細，大的力無法施加在螺栓，在金屬密封墊中，被要求減少在密封所需要的緊固力。
且為了滿足上述的要求和要求，已被提案各式各樣的技術。
例如，在專利文獻1中所揭示的金屬密封的 技術，具備：為了使設在第1非密封面及第1環狀密封壩之間並與第1構件接觸而設有具有朝向第1軸方向的第1環狀密封面的第1突起部之第1環狀柄部、及為了使設在第2非密封面及第2環狀密封壩之間並與第2構件而設有具有朝向與前述第1方向相反的第2軸方向的第2環狀密封面的第2突起部之第2環狀柄部、及形成中央通路的方式朝前述第1及第2密封面之間延伸的環狀內面、及在前 述第1及第2密封面之間從前述環狀內面分離地延伸且在前述第1及第2環狀柄部之間形成對於這些實質上垂直延伸的材料的環狀圓柱狀物部的環狀外面，前述環狀內面及外面的一方，是為了將前述環狀圓柱狀物部的有效最小寬度至少部分地劃界，而具有實質上朝向半徑方向延伸的環狀凹部。
且在專利文獻2中所揭示的金屬密封墊的技 術，是剖面是成為在外周側具有開口部的橫U字形狀的環狀的金屬密封墊，在與對方面接觸的平坦的2個密封面的圓周方向設有至少1個環狀的梯形剖面的突起，前述環狀的突起的頂部中央是被定位在密封墊中央的板厚t0的範圍內。
且在專利文獻3中所揭示的金屬密封墊的技 術，是剖面是成為在外周側具有開口部的橫U字或的字形狀的環狀的金屬密封墊，在與對方面接觸的平坦的2個密封面的圓周方向最內部，設置具有密封墊中央的板厚t0的40%以上的寬度且密封墊的高度H的5%以上的高度的環狀的空間，且剖面成為音叉形狀。
且在專利文獻4中所揭示的金屬製的密封材 的技術，具備：圈部、及從該圈部的橫側連接並且對於密封材的軸垂直交叉延伸的第1及第2翼部、及沿著軸方向的橫剖面形狀為V字形，且安裝有那些的錐面且形成V字形的分岐部的表面，是由對於與密封材的軸垂直的圈部部的平坦面稍為傾斜的環狀體所構成。
〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2001-355731號公報
〔專利文獻2〕日本特開2003-194225號公報
〔專利文獻3〕日本特開2004-301159號公報
〔專利文獻4〕日本特開昭64-500137號公報
但是在上述的專利文獻1、2、3的技術中， 對於各密封面的密封部是各為一處，所以被要求提高密封的信賴性等。
且專利文獻4的技術，雖是對於各密封面的密封部是各為二處，但是如上述，對於滿足：使用於半導體製造裝置內的氣體供給線、和作為此集成化氣體系統所使用的密封墊的特性的要求上，還具有改良的餘地。
進一步，在金屬密封墊中，被要求：將密封性更提高、和在密封所需要的緊固力更小。
本發明，是鑑於上述狀況而提案者，其目的 為提供一種金屬密封墊，可以提高整體的密封性和密封的信賴性，並且可以減小在密封所需要的緊固力。
為了達成上述目的，本發明的金屬密封墊， 是具備：形成圓筒狀的柱狀部、及橫跨此柱狀部的外周面的全周朝徑方向延伸的柄部、及形成於此柄部的周面中央 的圓周溝，其特徵為：前述柱狀部及前述柄部是可變形地形成，在由前述柱狀部的一端及前述柄部的一端側圓盤部的表面所形成的第一面，設有與第一對象物接觸且各別形成圓環狀的密閉部的第一密封部及第二密封部，並且在由前述柱狀部的另一端及前述柄部的另一端側圓盤部的表面所形成的第二面，設有與第二對象物接觸且各別形成圓環狀的密閉部的第三密封部及第四密封部，前述第一密封部是形成突條，前述第二密封部，是當前述突條的第一密封部被第一對象物按壓時使前述柄部的一端側圓盤部變形地形成，前述第三密封部是形成突條，前述第四密封部，是當前述突條的前述第三密封部被第二對象物按壓時藉由使前述柄部的另一端側圓盤部變形而形成。
依據本發明的金屬密封墊的話，藉由具有： 第一密封部、第二密封部、第三密封部、及第四密封部，可以發揮確實且良好的密封性，可以減小密封所需要的緊固力，可以提高整體的密封性和密封的信賴性。
10‧‧‧金屬密封墊
10a‧‧‧金屬密封墊
10b‧‧‧金屬密封墊
10c‧‧‧金屬密封墊
10d‧‧‧金屬密封墊
11‧‧‧柱狀部
11a‧‧‧柱狀部
11d‧‧‧柱狀部
12‧‧‧柄部
12a‧‧‧柄部
12b‧‧‧柄部
12c‧‧‧柄部
13‧‧‧圓周溝
13a‧‧‧圓周溝
21‧‧‧第一密閉部
22‧‧‧第二密閉部
23‧‧‧第三密閉部
24‧‧‧第四密閉部
111‧‧‧第一密封部
111a‧‧‧第一密封部
111c‧‧‧第一密封部
112‧‧‧第三密封部
112a‧‧‧第三密封部
112c‧‧‧第三密封部
113‧‧‧第一凹部
114‧‧‧第二凹部
115‧‧‧內側圓周溝
121‧‧‧一端側圓盤部
121a‧‧‧一端側圓盤部
121b‧‧‧一端側圓盤部
121c‧‧‧一端側圓盤部
122‧‧‧第二密封部
122a‧‧‧第二密封部
122b‧‧‧第二密封部
122c‧‧‧第二密封部
123‧‧‧另一端側圓盤部
123a‧‧‧另一端側圓盤部
123b‧‧‧另一端側圓盤部
123c‧‧‧另一端側圓盤部
124‧‧‧第四密封部
124a‧‧‧第四密封部
124b‧‧‧第四密封部
124c‧‧‧第四密封部
125‧‧‧第一凹部
125b‧‧‧第一凹部
126‧‧‧第二凹部
126b‧‧‧第二凹部
〔第1圖〕
第1圖，是顯示本發明的第一實施例的金屬密封墊的概略俯視圖。
〔第2圖〕
第2圖，是本發明的第一實施例的金屬密封墊的概略
圖，(a)是顯示側面圖，(b)是顯示第1圖的A-A剖面圖。
〔第3圖〕
第3圖，是本發明的第一實施例的金屬密封墊，顯示說明壓縮之前的狀態用的主要部分的概略放大剖面圖。
〔第4圖〕
第4圖，是本發明的第一實施例的金屬密封墊，顯示說明壓縮之後的狀態用的主要部分的概略放大剖面圖。
〔第5圖〕
第5圖，是本發明的第二實施例的金屬密封墊的概略圖，(a)是顯示俯視圖，(b)是顯示B-B剖面圖。
〔第6圖〕
第6圖，是本發明的第三實施例的金屬密封墊的概略圖，(a)是顯示俯視圖，(b)是顯示C-C剖面圖。
〔第7圖〕
第7圖，是本發明的第四實施例的金屬密封墊的概略圖，(a)是顯示俯視圖，(b)是顯示D-D剖面圖。
〔第8圖〕
第8圖，是本發明的第五實施例的金屬密封墊的概略圖，(a)是顯示俯視圖，(b)是顯示E-E剖面圖。
〔第9圖〕
第9圖，是說明本發明的實施例1的金屬密封墊用的主要部分的概略放大圖，(a)是顯示壓縮之前的狀態的剖面圖，(b)是顯示壓縮之後的剖面圖。
〔第10圖〕
第10圖，是說明本發明的實施例2的金屬密封墊用的主要部分的概略放大圖，(a)是顯示壓縮之前的狀態的剖面圖，(b)是顯示壓縮之後的剖面圖。
〔第11圖〕
第11圖，是說明本發明的實施例3的金屬密封墊用的主要部分的概略放大圖，(a)是顯示壓縮之前的狀態的剖面圖，(b)是顯示壓縮之後的剖面圖。
〔第12圖〕
第12圖，是說明本發明的實施例4的金屬密封墊用的主要部分的概略放大圖，(a)是顯示壓縮之前的狀態的剖面圖，(b)是顯示壓縮之後的剖面圖。
〔第13圖〕
第13圖，是說明本發明的實施例5的金屬密封墊用的主要部分的概略放大圖，(a)是顯示壓縮之前的狀態的剖面圖，(b)是顯示壓縮之後的剖面圖。
〔第一實施例〕
第1圖，是顯示本發明的第一實施例的金屬密封墊的概略俯視圖。
且第2圖，是本發明的第一實施例的金屬密封墊的概略圖，(a)是顯示側面圖，(b)是顯示第1圖的A-A剖 面圖。
在第1、2圖中，本實施例的金屬密封墊10，是具備：形成幾乎圓筒狀的柱狀部11、及橫跨此柱狀部11的外周面VL的全周朝徑方向延伸的柄部12、及形成於此柄部12的周面中央的圓周溝13。
且上述的柱狀部11及柄部12，是如後述，可變形地形成。
柄部12，是藉由形成有圓周溝13，而形成一 端側圓盤部121及另一端側圓盤部123。即，一端側圓盤部121，是從柱狀部11的一端側橫跨全周朝徑方向呈懸臂狀延伸，另一端側圓盤部123，是從柱狀部11的另一端側橫跨全周朝徑方向呈懸臂狀延伸。
且圓周溝13的剖面形狀，是將幾乎長圓二等分的形狀，本實施例的圓周溝13，是形成未達柱狀部11的外周面VL的構造。
又，柱狀部11及柄部12是連接，在此狀態下，柱狀部11的外周面VL，如第2圖(b)所示，是假想的外周面，外周面VL的外側的部分是柄部12，外周面VL的內側的部分是柱狀部11。
金屬密封墊10，是在由柱狀部11的一端及柄 部12的一端側圓盤部121的表面所形成的第一面PL1，設有與第一對象物B1(第3圖、4參照)接觸並各別形成圓環狀的密閉部(即第一密閉部21及第二密閉部22)的第一密封部111及第二密封部122。
且金屬密封墊10，是在由柱狀部11的另一端及柄部12的另一端側圓盤部123的表面所形成的第二面PL2，與第二對象物B2(第3圖、第4圖參照)接觸並設有各別形成圓環狀的密閉部(即第三密閉部23及第四密閉部24)的第三密封部112及第四密封部124。
上述的第一密封部111是形成突條，第二密 封部122，是如後述，當突條的第一密封部111藉由第一對象物B1被按壓時，使柄部12的一端側圓盤部121變形而形成。
且第三密封部112是形成突條，第四密封部124，是如後述，當突條的第三密封部112藉由第二對象物B2被按壓時，使柄部12的另一端側圓盤部123變形而形成。
又，突條，是環狀的凸部的意思。
在此，較佳是，突條的第一密封部111及第 三密封部112，是在柱狀部11的一端側且外側的緣部及另一端側且外側的緣部，呈徑方向剖面山形各別形成，此山形的剖面頂部寬度W(第2圖(b)參照)，是比山形的高度H更短地形成。
如此的話，山形的剖面頂部，因為是具有寬度W的圓環狀的平面，所以藉由第一對象物B1及第二對象物B2被按壓時，由上述平面接觸，異常的集中負荷不會發生，可獲得幾乎均一的面壓分布，可以發揮良好的密封性。 且，藉由第一對象物B1及第二對象物B2被按壓時，突條的第一密封部111及第三密封部112，是朝壓縮方向變 形，但是山形的剖面頂部寬度W，是比山形的高度H更短地形成的話，藉由減小接觸面積，可以減小在密封所需要的緊固力。
又，山形的高度H，是指柱狀部11的端面的高度。 柱狀部11的各端面，是成為第一面PL1及第二面PL2。
且進一步較佳是，將山形的剖面頂部寬度 W，比山形的高度H之2/3更縮短地形成。
如此的話，藉由第一對象物B1及第二對象物B2被按壓時，可以進一步少去除突條的第一密封部111及第三密封部112的接觸面積，可以進一步縮小在密封所需要的緊固力。
又，山形的剖面頂部寬度W，通常是即使嚙入碎片也不會發生洩漏程度的長度。
且在本實施例中，第一凹部113及第二凹部 114是各別形成在柱狀部11的一端側且內側的緣部及另一端側且內側的緣部。即，第一密封部111的內側的斜面被延長，在第一面PL1的靠另一端側的位置形成有第一凹部113，且，第三密封部112的內側的斜面被延長，在第二面PL2的靠一端側的位置形成有第二凹部114。
如此的話，藉由第一對象物B1及第二對象物B2被按壓時，第一凹部113及第二凹部114的表面因為不會與第一對象物B1及第二對象物B2接觸，所以在該部分可以減小在密封所需要的緊固力。
且較佳是，第一密封部111及第二密封部122 是形成幾乎同心圓狀，第三密封部112及第四密封部124也形成幾乎同心圓狀。
如此的話，突條的第一密封部111是藉由第一對象物B1被按壓時，柄部12的一端側圓盤部121的變形量可以在周方向成為幾乎相同，藉由變形而形成的第二密封部122的形狀可穩定，第二密封部122可在周方向獲得幾乎均一的面壓分布，可以發揮良好的密封性。
同樣地，突條的第三密封部112是藉由第二對象物B2被按壓時，柄部12的另一端側圓盤部123的變形量可以在周方向成為幾乎相同，藉由變形而形成的第四密封部124的形狀可穩定，第四密封部124可在周方向獲得幾乎均一的面壓分布，可以發揮良好的密封性。
又，一端側圓盤部121的一端側的緣部、及另一端側圓盤部123的另一端側的緣部，通常是形成倒角。
且較佳是，金屬密封墊10，其由第一密封部 111及第一對象物B1所形成的第一密閉部21(第4圖參照)的氣密性，是比由第二密封部122及第一對象物B1所形成的第二密閉部22的氣密性更高。
且較佳是，藉由第三密封部112及第二對象物B2所形成的第三密閉部23(第4圖參照)的氣密性，是比藉由第四密封部124及第二對象物B2所形成的第四密閉部24的氣密性更高。
如此的話，藉由第一密封部111及第三密封部112，可以發揮確實且良好的密封性，可以減小密封所需要的緊 固力。進一步，第二密封部122及第四密封部124，是藉由補足地密封，可以提高整體的密封性和密封的信賴性。 且，藉由第一密封部111及第二密封部122與第一對象物B1接觸，第三密封部112及第四密封部124與第二對象物B2接觸，被密封時的金屬密封墊10可穩定，就可提高對於壓力變動和振動等的密封的信賴性。
又，在本實施例中，第一密閉部21的氣密 性，雖是比第二密閉部22的氣密性更高，第三密閉部23的氣密性，雖是比第四密閉部24的氣密性更高，但是不限定於此。
例如，第一密閉部21的氣密性，是與第二密閉部22的氣密性幾乎相同，或是比第二密閉部22的氣密性更低的方式構成，第三密閉部23的氣密性，是與第四密閉部24的氣密性幾乎相同，或是比第四密閉部24的氣密性更低的方式構成也可以。
即，本實施例的金屬密封墊10，通常是使用於清淨室內，但是具有第一密封部111及第二密封部122、及第三密封部112及第四密封部124。因此，例如，雖未圖示，與只有第一密封部111及第三密封部112者相比的話，由碎片的嚙入所產生的密封不良的風險因為可以減少約1/2，所以此點也可以提高密封的信賴性。
且較佳是，第二密封部122及第四密封部 124，是在形成於柄部12的圓周溝13及柄部12的軸方向重疊。即，金屬密封墊10，其一端側圓盤部121，是具有 藉由變形與第一對象物B1接觸的第二密封部122，另一端側圓盤部123，是具有藉由變形與第二對象物B2接觸的第四密封部124。
如此的話，構造不會複雜，就可以形成第二密封部122及第四密封部124。
且在金屬密封墊10中，通常使用不銹鋼和鉻 鎳鐵合金等的金屬材料，或是在那些的表面電鍍或蒸鍍鎳等的軟質金屬者。
且金屬密封墊10是使用於半導體產業的情況時，為了減少耐腐蝕性優異的SUS316L，或是其真空雙重溶解材或是真空三重溶解材(成為污染的原因的各種的化學成分，進行2回~3回及在真空中溶解/精煉的材料)等的奧氏體系不銹鋼的單一材料為較佳。
又，金屬密封墊10，是對於金屬圓棒或金屬管，是進行藉由切削加工、及圓切削、銑削、磨削或是壓花切削等將材料切除的周知的機械加工等，就可以形成，進一步，藉由不將任何材料切除而由模鍛等的方法，也可以形成。
接著，上述構成的金屬密封墊10，因為是在 一對的對象物間被挾持壓縮地使用，所以對於其狀態等參照圖面進行說明。
第3圖，是本發明的第一實施例的金屬密封墊，顯示說明壓縮之前的狀態用的主要部分的概略放大剖面圖。
且第4圖，是本發明的第一實施例的金屬密封墊，顯 示說明壓縮之後的狀態用的主要部分的概略放大剖面圖。
如第3圖所示，金屬密封墊10，是被配置於第一對象物B1及第二對象物B2之間。
第一對象物B1，是具有：形成可收容金屬密封墊10用的凹部的第一抵接面B11、及與止動件LT抵接的第二抵接面B12。
且第二對象物B2，是具有：形成可收容金屬密封墊10用的凹部的第一抵接面B21、及與止動件LT抵接的第二抵接面B22。
止動件LT，是在第一對象物B1的第二抵接 面B12及第二對象物B2的第二抵接面B22之間被挾持，進入金屬密封墊10的一端側圓盤部121及另一端側圓盤部123之間，將金屬密封墊10假固定。
此時，被配置於第一對象物B1及第二對象物B2之間的金屬密封墊10，其第一密封部111與第一抵接面B11抵接，第三密封部112是與第一抵接面B21抵接。
且從第3圖所示的狀態，進一步，將第一對象物B1及第二對象物B2接近的話，金屬密封墊10，是被第一密封部111及第三密封部112是推壓開始被壓潰。
接著，如第4圖所示，第一對象物B1及第二 對象物B2是成為透過止動件LT抵接的狀態的話，第一密封部111及第三密封部112是成為被壓潰變形的狀態。
成為此狀態的話，第一密封部111及第一對象物B1是藉由接觸，而形成第一密閉部21。且，當突條的第一 密封部111被第一對象物B1按壓時，使柄部12的一端側圓盤部121的外周部朝第一對象物B1的方向變形，與第一對象物B1接觸的方式形成第二密封部122。由此，第二密封部122及第一對象物B1的接觸的部分是成為第二密閉部22。
且同樣地，第三密封部112及第二對象物B2是藉由接觸，而形成第三密閉部23。且，當突條的第三密封部112被第二對象物B2按壓，使柄部12的另一端側圓盤部123的外周部朝第二對象物B2的方向變形，與第二對象物B2接觸的方式形成第四密封部124。由此，第四密封部124及第二對象物B2的接觸的部分是成為第四密閉部24。
即，金屬密封墊10，是如上述，在第一密封 部111及第三密封部112，可獲得幾乎均一的面壓分布，可以發揮良好的密封性，且，藉由減小接觸面積，可以減小密封所需要的緊固力。
進一步，金屬密封墊10，是使第一密閉部21的氣密性比第二密閉部22的氣密性更高的方式構成，第三密閉部23的氣密性，是比第四密閉部24的氣密性更高的方式構成。因此，藉由第一密封部111及第三密封部112，可以發揮確實且良好的密封性，可以減小密封所需要的緊固力。且，第二密封部122及第四密封部124，是藉由補足地密封，可以提高整體的密封性和密封的信賴性。
如以上說明，依據本實施例的金屬密封墊10 的話，可以提高整體的密封性和密封的信賴性，並且可以減小密封所需要的緊固力。
〔第二實施例〕
第5圖，是本發明的第二實施例的金屬密封墊的概略圖，(a)是顯示俯視圖，(b)是顯示B-B剖面圖。
在第5圖中，本實施例的金屬密封墊10a，與上述的第一實施例的金屬密封墊10相比的話，形成於柄部12a的圓周溝13a的最深部，是幾乎位於柱狀部11a的外周面(VL)位置的點，以及，在柄部12a的一端側圓盤部121a及另一端側圓盤部123a各別形成第一凹部125及第二凹部126的點為相異。又，本實施例的其他的構成，是與金屬密封墊10幾乎同樣。
因此，在第5圖中，對於與第1、2圖同樣的構成部分是附加同相的符號，並省略其詳細的說明。
柱狀部11a，與第一實施例的柱狀部11相比 的話，沒有對應第一凹部113及第二凹部114的部分，且該部分，是成為厚度較薄的點也相異。此柱狀部11a，是在一端側形成有與第一密封部111幾乎相同形狀的第一密封部111a，在另一端側形成有與第三密封部112幾乎相同形狀的第三密封部112a。
且柄部12a，是在一端側圓盤部121a的一端側的表面的內側緣部，形成有環溝，即剖面形狀幾乎矩形狀的第一凹部125，且，在另一端側圓盤部123a的另一端側的表 面的內側緣部，形成有環溝，即剖面形狀幾乎矩形狀的第二凹部126。
金屬密封墊10a，是在第一面PL1，設有與第 一對象物B1接觸且各別形成圓環狀的密閉部的第一密封部111a及第二密封部122a。
且金屬密封墊10a，是在第二面PL2，設有與第二對象物B2接觸且各別形成圓環狀的密閉部的第三密封部112a及第四密封部124a。
又，第二密封部122a，是在一端側圓盤部121a的一端側的表面，且形成於第一凹部125附近的部分，第四密封部124a，是在另一端側圓盤部123a的另一端側的表面，形成於第二凹部126附近的部分。
且第一密封部111a及第二密封部122a，是形成幾乎同心圓狀，第三密封部112a及第四密封部124a也形成幾乎同心圓狀。
上述構成的金屬密封墊10a，是與第一實施例 幾乎同樣地，在第一密封部111a及第三密封部112a中，可獲得幾乎均一的面壓分布，可以發揮良好的密封性，且，藉由減小接觸面積，可以減小密封所需要的緊固力。
進一步，金屬密封墊10a，是使第一密閉部21的氣密性比第二密閉部22的氣密性更高的方式構成，第三密閉部23的氣密性，是比第四密閉部24的氣密性更高的方式構成。因此，藉由第一密封部111a及第三密封部112a，可以發揮確實且良好的密封性，可以減小密封所需 要的緊固力。且，第二密封部122a及第四密封部124a，是藉由補足地密封等，可以提高整體的密封性和密封的信賴性。
如以上說明，依據本實施例的金屬密封墊10a 的話，與第一實施例幾乎同樣地，可以提高整體的密封性和密封的信賴性，並且可以減小密封所需要的緊固力。
〔第三實施例〕
第6圖，是本發明的第三實施例的金屬密封墊的概略圖，(a)是顯示俯視圖，(b)是顯示C-C剖面圖。
在第6圖中，本實施例的金屬密封墊10b，與第二實施例的金屬密封墊10a相比的話，取代第一凹部125及第二凹部126，而形成剖面形狀幾乎三角形狀的第一凹部125b及第二凹部126b的點相異。又，本實施例的其他的構成，是與金屬密封墊10a幾乎同樣。
因此，在第6圖中，對於與第5圖同樣的構成部分是附加同相的符號，並省略其詳細的說明。
柄部12b，是在一端側圓盤部121b的一端側 的表面的內側緣部，形成剖面形狀幾乎直角三角形狀的第一凹部125b作為環溝，且，在另一端側圓盤部123b的另一端側的表面的內側緣部，形成剖面形狀幾乎直角三角形狀的第二凹部126b作為環溝。
金屬密封墊10b，是在第一面PL1，設有與第 一對象物B1接觸且各別形成圓環狀的密閉部的第一密封 部111a及第二密封部122b。
且金屬密封墊10b，是在第二面PL2，設有與第二對象物B2接觸且各別形成圓環狀的密閉部的第三密封部112a及第四密封部124b。
又，第二密封部122b，是在一端側圓盤部121b的一端側的表面，形成於第一凹部125b的傾斜面的附近的部分，第四密封部124b，是在另一端側圓盤部123b的另一端側的表面，形成於第二凹部126b的傾斜面的附近的部分。
且第一密封部111a及第二密封部122b，是形成幾乎同心圓狀，第三密封部112a及第四密封部124b也形成幾乎同心圓狀。
上述構成的金屬密封墊10b，是與第二實施例 幾乎同樣地，在第一密封部111a及第三密封部112a中，可獲得幾乎均一的面壓分布，可以發揮良好的密封性，且，藉由減小接觸面積，可以減小密封所需要的緊固力。
進一步，金屬密封墊10b，是使第一密閉部21的氣密性比第二密閉部22的氣密性更高的方式構成，第三密閉部23的氣密性，是比第四密閉部24的氣密性更高的方式構成。因此，藉由第一密封部111a及第三密封部112a，可以發揮確實且良好的密封性，可以減小密封所需要的緊固力。且，第二密封部122b及第四密封部124b，是藉由補足地密封等，可以提高整體的密封性和密封的信賴性。
如以上說明，依據本實施例的金屬密封墊10b 的話，與第二實施例幾乎同樣地，可以提高整體的密封性和密封的信賴性，並且可以減小密封所需要的緊固力。
〔第四實施例〕
第7圖，是本發明的第四實施例的金屬密封墊的概略圖，(a)是顯示俯視圖，(b)是顯示D-D剖面圖。
在第7圖中，本實施例的金屬密封墊10c，與第二實施例的金屬密封墊10a相比的話，形成有突出量的大的第一密封部111c及第三密封部112c的點、及未形成有第一凹部125及第二凹部126的點相異。又，本實施例的其他的構成，是與金屬密封墊10a幾乎同樣。
因此，在第7圖中，對於與第5圖同樣的構成部分是附加同相的符號，並省略其詳細的說明。
在本實施例中，不形成第一凹部125及第二 凹部126，而調整第一密封部111c及第三密封部112c的突出量。即，第一密封部111c及第三密封部112c，與第一密封部111a及第三密封部112a相比的話，各別突出量是形成成為約二倍，該部分，斜面的角度是變急。
金屬密封墊10c，是在第一面PL1，設有與第 一對象物B1接觸且各別形成圓環狀的密閉部的第一密封部111c及第二密封部122c。
且金屬密封墊10c，是在第二面PL2，設有與第二對象物B2接觸且各別形成圓環狀的密閉部的第三密封部 112c及第四密封部124c。
又，第二密封部122c，是在一端側圓盤部121c的一端側的表面，形成於外側的緣部(比倒角部更內側的緣部)的附近的部分，第四密封部124c，是在另一端側圓盤部123c的另一端側的表面，形成於外側的緣部(比倒角部更內側的緣部)的附近的部分。
且第一密封部111c及第二密封部122c，是形成幾乎同心圓狀，第三密封部112c及第四密封部124c也形成幾乎同心圓狀。
上述構成的金屬密封墊10c，是與第二實施例 幾乎同樣地，在第一密封部111c及第三密封部112c中，可獲得幾乎均一的面壓分布，可以發揮良好的密封性，且，藉由減小接觸面積，可以減小密封所需要的緊固力。
進一步，金屬密封墊10c，是使第一密閉部21的氣密性比第二密閉部22的氣密性更高的方式構成，第三密閉部23的氣密性，是比第四密閉部24的氣密性更高的方式構成。因此，藉由第一密封部111c及第三密封部112c，可以發揮確實且良好的密封性，可以減小密封所需要的緊固力。且，第二密封部122c及第四密封部124c，是藉由補足地密封等，可以提高整體的密封性和密封的信賴性。
如以上說明，依據本實施例的金屬密封墊10c 的話，與第二實施例幾乎同樣地，可以提高整體的密封性和密封的信賴性，並且可以減小密封所需要的緊固力。
又，形成於柄部12c的圓周溝13a的最深部，是依據材質等，與第一實施例者相同的方式，位於遠離柱狀部11a的外周面(VL)的位置也可以。
〔第五實施例〕
第8圖，是本發明的第五實施例的金屬密封墊的概略圖，(a)是顯示俯視圖，(b)是顯示E-E剖面圖。
在第8圖中，本實施例的金屬密封墊10d，與上述的第一實施例的金屬密封墊10相比的話，在柱狀部11d的內周面，形成有內側圓周溝115的點相異。又，本實施例的其他的構成，是與金屬密封墊10幾乎同樣。
因此，在第8圖中，對於與第1、2圖同樣的構成部分是附加同相的符號，並省略其詳細的說明。
柱狀部11d，是在內周面的幾乎中央(在柱狀 部11d的軸方向的幾乎中央)，形成具有彎曲的曲面的內側圓周溝115。
此內側圓周溝115，其柱狀部11d的軸方向的尺寸是L1，深度是L2。在本實施例中，尺寸L1，是與圓周溝13的開口部軸方向尺寸幾乎相同，尺寸L2，是幾乎到達將第一密封部111及第三密封部112的山形的剖面頂部連結的虛線(無圖示)的深度。但是，尺寸L1、L2，不限定於這些，適宜地設定也可以。
上述構成的金屬密封墊10d，在被使用時，第 一對象物B1及第二對象物B2是成為透過止動件LT抵接 的狀態的話，第一密封部111及第三密封部112是成為被壓潰變形的狀態(第4圖參照)。
成為此狀態的話，與第一實施例幾乎同樣地，第一密封部111及第一對象物B1是藉由接觸，而形成第一密閉部21。且，當突條的第一密封部111被第一對象物B1按壓時，使柄部12的一端側圓盤部121的外周部朝第一對象物B1的方向變形，與第一對象物B1接觸的方式形成第二密封部122，由此，第二密封部122及第一對象物B1的接觸的部分是成為第二密閉部22。
且第三密封部112及第二對象物B2是藉由接觸，而形成第三密閉部23。且，當突條的第三密封部112被第二對象物B2按壓，使柄部12的另一端側圓盤部123的外周部朝第二對象物B2的方向變形，與第二對象物B2接觸的方式形成第四密封部124，由此，第四密封部124及第二對象物B2的接觸的部分是成為第四密閉部24。
在此，金屬密封墊10d，因為在柱狀部11d的 內周面，形成有內側圓周溝115，所以突條的第一密封部111是藉由第一對象物B1被按壓的話，柄部12的一端側圓盤部121，因為是比第一實施例朝一端側更大地變形，所以可以提高第二密封部122的密封性等。
且突條的第三密封部112是藉由第二對象物B2被按壓的話，柄部12的另一端側圓盤部123，因為是比第一實施例朝另一端側更大地變形，所以可以提高第四密封部124的密封性等。
上述構成的金屬密封墊10d，是與第一實施例 幾乎同樣地，在第一密封部111及第三密封部112，可獲得幾乎均一的面壓分布，可以發揮良好的密封性，且，藉由減小接觸面積，可以減小密封所需要的緊固力。
進一步，金屬密封墊10d，是使第一密閉部21的氣密性比第二密閉部22的氣密性更高的方式構成，第三密閉部23的氣密性，是比第四密閉部24的氣密性更高的方式構成。因此，藉由第一密封部111及第三密封部112，可以發揮確實且良好的密封性，可以減小密封所需要的緊固力。且，第二密封部122及第四密封部124，是藉由補足地密封等，可以提高整體的密封性和密封的信賴性。
且柄部12的一端側圓盤部121及另一端側圓盤部123，因為是比第一實施例更大地變形，所以可以提高第二密封部122及第四密封部124的密封性等。
如以上說明，依據本實施例的金屬密封墊10d 的話，與第一實施例幾乎同樣地，可以提高整體的密封性和密封的信賴性，並且可以減小密封所需要的緊固力。
「實施例1」
實施例1，是對於上述第一實施例的金屬密封墊10，使用有限要素法進行應力解析。接著，對於此實施例1參照圖面進行說明。
第9圖，是說明本發明的實施例1的金屬密封墊用的主要部分的概略放大圖，(a)是顯示壓縮之前的狀態的 剖面圖，(b)是顯示壓縮之後的剖面圖。
進行了應力解析的金屬密封墊10的形狀，是與第9圖(a)所示的形狀幾乎同樣，且金屬密封墊10的材料的物性值，是使用SUS316L的物性值。
且金屬密封墊10，是如第4圖所示，在藉由第一對象物B1的第一抵接面B11及第二對象物B2的第一抵接面B21被挾持的狀態下被密封者。
應力解析的結果，是如第9圖(b)所示，金 屬密封墊10有變形，從第一密封部111、第二密封部122、第三密封部112及第四密封部124銳利地躥出的部分，是顯示各應力分布，且顯示躥出的量愈大就會發生愈大的應力。
由此應力解析可了解，金屬密封墊10，其由第一密封部111及第一對象物B1所形成的第一密閉部21的氣密性，是比由第二密封部122及第一對象物B1所形成的第二密閉部22的氣密性更高，且，由第三密封部112及第二對象物B2所形成的第三密閉部23的氣密性，是比由第四密封部124及第二對象物B2所形成的第四密閉部24的氣密性更高。
且可了解將最大面壓，即，第一密封部111及第三密封部112中的最大面壓例如設成2200MPa也可以，可以提高整體的密封性和密封的信賴性，並且可以減小密封所需要的緊固力。
「實施例2」
實施例2，是對於上述第二實施例的金屬密封墊10a，使用有限要素法進行應力解析。對於此實施例2參照圖面進行說明。
第10圖，是說明本發明的實施例2的金屬密封墊用的主要部分的概略放大圖，(a)是顯示壓縮之前的狀態的剖面圖，(b)是顯示壓縮之後的剖面圖。
進行了應力解析的金屬密封墊10a的形狀，是與第10圖(a)所示的形狀幾乎同樣，其他的條件，是與實施例1幾乎同樣。
應力解析的結果，是如第10圖(b)所示， 金屬密封墊10a有變形，從第一密封部111a、第二密封部122a、第三密封部112a及第四密封部124a銳利地躥出的部分，是顯示各應力分布，且顯示躥出的量愈大就會發生愈大的應力。
由此應力解析可了解，金屬密封墊10a，其由第一密封部111a及第一對象物B1形成的第一密閉部21的氣密性，是比由第二密封部122a及第一對象物B1所形成的第二密閉部22的氣密性更高，且，由第三密封部112a及第二對象物B2所形成的第三密閉部23的氣密性，是比由第四密封部124a及第二對象物B2所形成的第四密閉部24的氣密性更高。
且可了解將最大面壓即第一密封部111a及第三密封部112a中的最大面壓例如設成1680MPa也可以，可以提 高整體的密封性和密封的信賴性，並且可以減小密封所需要的緊固力。
「實施例3」
實施例3，是對於上述第三實施例的金屬密封墊10b，使用有限要素法進行應力解析。對於此實施例3參照圖面進行說明。
第11圖，是說明本發明的實施例3的金屬密封墊用的主要部分的概略放大圖，(a)是顯示壓縮之前的狀態的剖面圖，(b)是顯示壓縮之後的剖面圖。
進行了應力解析的金屬密封墊10b的形狀，是與第11圖(a)所示的形狀幾乎同樣，其他的條件，是與實施例1幾乎同樣。
應力解析的結果，是如第11圖(b)所示， 金屬密封墊10b有變形，從第一密封部111a、第二密封部122b、第三密封部112a及第四密封部124b銳利地躥出的部分，是顯示各應力分布，且顯示躥出的量愈大就會發生愈大的應力。
由此應力解析可了解，金屬密封墊10b，其由第一密封部111a及第一對象物B1形成的第一密閉部21的氣密性，是比由第二密封部122b及第一對象物B1所形成的第二密閉部22的氣密性更高，且，由第三密封部112a及第二對象物B2所形成的第三密閉部23的氣密性，是比由第四密封部124b及第二對象物B2所形成的第四密閉部24 的氣密性更高。
且將最大面壓即第一密封部111a及第三密封部112a中的最大面壓例如設成1520MPa也可以，可以提高整體的密封性和密封的信賴性，並且可以減小密封所需要的緊固力可了解。
「實施例4」
實施例4，是對於上述第四實施例的金屬密封墊10c，使用有限要素法進行應力解析。對於此實施例4參照圖面進行說明。
第12圖，是說明本發明的實施例4的金屬密封墊用的主要部分的概略放大圖，(a)是顯示壓縮之前的狀態的剖面圖，(b)是顯示壓縮之後的剖面圖。
進行了應力解析的金屬密封墊10c的形狀，是與第12圖(a)所示的形狀幾乎同樣，其他的條件，是與實施例1幾乎同樣。
應力解析的結果，是如第12圖(b)所示， 金屬密封墊10c有變形，從第一密封部111c、第二密封部122c、第三密封部112c及第四密封部124c銳利地躥出的部分，是顯示各應力分布，且顯示躥出的量愈大就會發生愈大的應力。
由此應力解析，金屬密封墊10c，其由第一密封部111c及第一對象物B1形成的第一密閉部21的氣密性，是比第二密封部122c及第一對象物B1所形成的第二密閉 部22的氣密性更高，且，由第三密封部112c及第二對象物B2所形成的第三密閉部23的氣密性，是可了解比由第四密封部124c及第二對象物B2所形成的第四密閉部24的氣密性更高。
且將最大面壓即第一密封部111c及第三密封部112c中的最大面壓例如設成920MPa也可以，可以提高整體的密封性和密封的信賴性，並且可以減小密封所需要的緊固力可了解。
「實施例5」
實施例5，是對於上述第五實施例的金屬密封墊10d，使用有限要素法進行應力解析。對於此實施例5參照圖面進行說明。
第13圖，是說明本發明的實施例5的金屬密封墊用的主要部分的概略放大圖，(a)是顯示壓縮之前的狀態的剖面圖，(b)是顯示壓縮之後的剖面圖。
進行了應力解析的金屬密封墊10d的形狀，是與第13圖(a)所示的形狀幾乎同樣，其他的條件，是與實施例1幾乎同樣。
應力解析的結果，是如第13圖(b)所示， 金屬密封墊10d有變形，從第一密封部111、第二密封部122、第三密封部112及第四密封部124銳利地躥出的部分，是顯示各應力分布，且顯示躥出的量愈大就會發生愈大的應力。
由此應力解析可了解，金屬密封墊10d，其由第一密封部111及第一對象物B1所形成的第一密閉部21的氣密性，是比由第二密封部122及第一對象物B1所形成的第二密閉部22的氣密性更高，且，由第三密封部112及第二對象物B2所形成的第三密閉部23的氣密性，是比由第四密封部124及第二對象物B2所形成的第四密閉部24的氣密性更高。
且將最大面壓即第一密封部111及第三密封部112中的最大面壓例如設成1367MPa也可以，可以提高整體的密封性和密封的信賴性，並且可以減小密封所需要的緊固力可了解。
以上，對於本發明的金屬密封墊，雖顯示了 較佳實施例等進行說明，但是本發明的金屬密封墊，並非只有被限定在上述的實施例等，在本發明的範圍可實施各種的變更。
例如，圓周溝12的剖面形狀，雖是將幾乎長圓二等分的形狀，但是不限定於此，例如，雖未圖示，將矩形狀、三角形狀、或是幾乎橢圓二等分的形狀等也可以。
在上述雖詳細說明了一些本發明的實施例及/ 或實施例，但是本行業者，可容易在實質上不遠離本發明的新穎的設定及效果下，對於這些例示也就是實施例及/或實施例加上許多的變更。因此，這些的大多的變更也被包含於本發明的範圍。
10‧‧‧金屬密封墊
11‧‧‧柱狀部
12‧‧‧柄部
13‧‧‧圓周溝
111‧‧‧第一密封部
112‧‧‧第三密封部
113‧‧‧第一凹部
114‧‧‧第二凹部
121‧‧‧一端側圓盤部
122‧‧‧第二密封部
123‧‧‧另一端側圓盤部
124‧‧‧第四密封部

Claims (9)

  1. 一種金屬密封墊，具備：形成圓筒狀的柱狀部、及橫跨此柱狀部的外周面的全周朝徑方向延伸的柄部、及形成於此柄部的周面中央的圓周溝，其特徵為：前述柱狀部及前述柄部是可變形地形成，在由前述柱狀部的一端及前述柄部的一端側圓盤部的表面所形成的第一面，設有與第一對象物接觸且各別形成圓環狀的密閉部的第一密封部及第二密封部，並且在由前述柱狀部的另一端及前述柄部的另一端側圓盤部的表面所形成的第二面，設有與第二對象物接觸且各別形成圓環狀的密閉部的第三密封部及第四密封部，前述第一密封部是形成突條，前述第二密封部，是當前述突條的第一密封部被第一對象物按壓時使前述柄部的一端側圓盤部變形地形成，前述第三密封部是形成突條，前述第四密封部，是當前述突條的前述第三密封部被第二對象物按壓時藉由使前述柄部的另一端側圓盤部變形而形成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之金屬密封墊，其中，藉由前述第一密封部及前述第一對象物所形成的第一密閉部的氣密性，是比藉由前述第二密封部及前述第一對象物所形成的第二密閉部的氣密性更高，藉由前述第三密封部及前述第二對象物所形成的第三密閉部的氣密性，是 比藉由前述第四密封部及前述第二對象物所形成的第四密閉部的氣密性更高。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之金屬密封墊，其中，前述第一密封部及前述第二密封部是形成同心圓狀，前述第三密封部及前述第四密封部也形成同心圓狀。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之金屬密封墊，其中，前述突條的第一密封部及第三密封部，是呈徑方向剖面山形各別形成在前述柱狀部的一端側緣部及另一端側緣部，此山形的剖面頂部寬度，是比山形的高度更短地形成。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之金屬密封墊，其中，前述山形的剖面頂部寬度，是比山形的高度之2/3更縮短地形成。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之金屬密封墊，其中，形成於前述柄部的圓周溝的最深部，是位於前述柱狀部的外周面(VL)。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之金屬密封墊，其中，在前述柄部的一端側圓盤部及另一端側圓盤部，各別形成了環溝。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之金屬密封墊，其中，前述第二密封部及前述第四密封部，是在形成於前述柄部的圓周溝及前述柄部的軸方向重疊。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所述之金屬密封墊，其中，在前述柱狀部的內周面，形成有內側圓周溝。
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