JPH0535240Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は、例えば超高真空機器用ないし原子力
機器用の管継手部などのシール用として用いられ
る金属中空Ｏリングに関する。

考案の技術的背景ならびにその問題点 特に原子力機器関連の管継手部には、気密性が
高く、また、ガス透過の問題もない金属中空Ｏリ
ングが使用されている。この金属中空Ｏリングは
管継手部（例えば、フランジ部）に形成されたＯ
リング溝に装着して、両端フランジ部を相互に締
付けることによつて内部流体をシールするもので
ある。

このような金属中空Ｏリングには、中空リング
状に成形された金属外被自身のみから成るタイプ
と、第７図に示すように、中空リング状に成形さ
れた金属外被２内にリング状の弾性部材としての
金属コイルスプリング１等を内在させたタイプと
がある。金属外被自身のみから成るタイプの金属
中空Ｏリングにあつては、弾力性が不足し、シー
ル性が低下する虞があることから、金属外被２内
に弾性部材としてのコイルスプリング１を内在さ
せたタイプの金属中空Ｏリング３が原子力機器用
等として多用されている。

しかしながら、このような金属中空Ｏリング３
を、たとえば第８図に示すフランジ４のＯリング
溝５に装着する場合には、次のような不都合を有
していた。すなわち、フランジ４におけるフラン
ジ面４ａが鉛直方向下方もしくは水平方向を向い
ている場合には、そのフランジ面４ａに形成され
たＯリング溝５における正規の位置に金属中空Ｏ
リング３を装着しようとしても、このＯリング３
がＯリング溝５から脱落する虞があり、その作業
が煩雑であつた。特に、原子力機器用のフランジ
４に形成されたＯリング溝５に金属中空Ｏリング
３を装着する場合には、安全性の観点から、この
Ｏリング３をロボツトハンド等により把持しつつ
装着するため、その装着作業が特に煩雑であり、
このＯリング３をＯリング溝５に迅速かつ的確に
装着することは困難であつた。

従来では、この種の問題点を解決するために、
特開昭54−148953号公報に示すような複合ガスケ
ツトが公知である。この公報に開示された複合ガ
スケツトにあつては、金属ガスケツトの外周にゴ
ム材などの弾性部材を装着してあるので、この弾
性部材がガスケツト溝に圧接し、この複合ガスケ
ツトの脱落を防止している。

しかしながら、この公報に開示された複合ガス
ケツトにあつては、金属ガスケツトの外周にゴム
材等の弾性部材を装着してあるので、下記のよう
な問題点を有する。

第１に、金属ガスケツトの外周に装着される
ゴム材等の弾性部材が単純な円筒状リング形状
であるため、金属ガスケツトの外周に弾性部材
を装着するためには、この金属ガスケツトと弾
性部材とを接着しなければならないという製造
加工上の煩雑さがある。もしこれらを接着しな
いと、金属ガスケツトと弾性部材とが取扱い時
に離脱してしまう虞があり、不安定な状態でこ
の複合ガスケツトを装着しなければならないか
らである。

第２に、金属ガスケツトの外周に装着される
弾性部材は、単純な円筒状リング形状であり、
しかもガスケツト溝の外周壁外径より大きい外
径をその構成上有しているため、このガスケツ
トをガスケツト溝内に装着する際に、弾性部材
がガスケツト溝内に入り難く、したがつてこの
金属ガスケツトの装着が煩雑であるという不都
合を結果的に有している。

第３に、このような場合ガスケツトを特に原
子力関連機器用として用いる場合に、放射線に
よつて金属ガスケツトの外周に装着されたゴム
材が劣化する虞があり、いつたん劣化すると、
再使用できないという不都合を有する。

第４に、超高真空機器用の管継手部にこのよ
うな複合ガスケツトを使用する場合、いつたん
装置全体を高温でベーキング（150℃〜250℃）
する必要があり、この時、金属ガスケツトの周
囲に装着したゴム材から発生するガスによつて
超高真空にできないこともあり、金属製ガスケ
ツトの外周に装着する弾性部材としてゴム材を
使用することは実際上不可能であるという不都
合を有する。

第５に、ゴム材を金属ガスケツトの外周に装
着した複合ガスケツトにあつては、ゴム材が腐
食ガス流体中で腐食する虞があることから、こ
のような複合ガスケツトを腐食ガス雰囲気中で
取扱うことができないという不都合を有する。

考案の目的 本考案は、このような従来技術に伴う不都合を
解消するためになされたものであり、特に原子力
機器用、あるいは超高真空機器用の管継手部など
のシール部に使用する金属中空Ｏリングにおい
て、金属中空Ｏリングの装着が困難な場所におい
ても、正しい位置に迅速かつ容易に上記Ｏリング
を装着できる金属中空Ｏリングを提供することを
目的としている。

考案の概要 かかる目的を達成するために、本考案は、周方
向に連続した開口部が形成され、横断面が略Ｃ字
形状を有する周方向に連続した金属外被と、この
金属外被の内部に収容され、この金属外被の弾力
性を向上させる弾性部材とから成る金属中空Ｏリ
ングにおいて、 前記金属外被の開口部に、周方向一部に不連続
部を有し弾力性を有する多角形状の線材から成る
リング部材を嵌合したことを特徴としている。

このような金属中空Ｏリングにあつては、この
ＯリングをＯリング溝に装着する際に、リング部
材の角部がＯリング溝の外周側壁面もしくは内周
側壁面に弾発的に当接するため、いつたんＯリン
グ溝内にこのＯリングが収容されると、たとえＯ
リング溝が鉛直方向下方を向いている場合でも脱
落することがない。しかも、このようなリング部
材の当接によつて、このＯリングのＯリング溝内
における位置決めが、Ｏリングの装着と同時に容
易かつ正確に行い得る。また、このようなリング
部材を金属外被に装着する際には、金属外被の開
口部に単に嵌合するだけで良いので、その製造が
容易である。さらに、金属外被の開口部に嵌合さ
れたリング部材は周方向一部に不連続を有する弾
力性がある多角形状をしており、Ｏリング溝の周
壁に点接触するようになつているため、このよう
なＯリングをＯリング溝内に装着する際に、リン
グ部材が邪魔になることなくスムーズに収縮し、
したがつて、このリング部材が嵌合された金属外
被をリング溝内にスムーズに装着することができ
る。

また、リング部材をステンレス製バネ鋼材等の
金属製の弾性部材から成る線材で成形した場合に
は、この材質が放射線により劣化することもな
く、高温でも変質することがないと共に、腐食ガ
ス雰囲気中でも耐腐食性を有することから、原子
力機器もしくは超高真空機器のシール用として用
いた場合に特に好ましい。

考案の具体的説明 以下、本考案を図面に示す実施例に基づき詳細
に説明する。

第１図は本考案の一実施例に係る金属中空Ｏリ
ングの正面図、第２図は、第１図に示すリング部
材の平面図、第３図は同実施例に係る金属中空Ｏ
リングの要部断面正面図、第４図は本考案の他の
実施例に係る金属中空Ｏリングの要部断面図、第
５図は本考案に係る金属中空Ｏリングの取付状態
を示す要部断面図、第６図は本考案のその他の実
施例に係る金属中空Ｏリングの平面図である。

第１，３図に示すように、本考案に係る金属中
空リング１０は、周方向に連続した開口部１１が
形成され、横断面が略Ｃ字形状を有する周方向に
連続した金属製の金属外被２とこの金属外被２の
内部に収容される弾性部材としての金属コイルス
プリング１とを有する。そして、前記金属外被２
の開口部１１には、第２図に示すように周方向一
部に不連続部１２を有し弾力性を有する多角形状
の線材から成るリング部材１３が、第１，３図に
示すように嵌合してある。

第１〜３図に示す実施例では、金属外被２は相
手部材とのなじみ性を考慮した単一の軟質金属材
で断面略Ｃ字形状に成形されるが、本考案はこれ
に限らず、第４図に示すように、金属外被２ａを
軟質金属材１４と硬質金属材１５とを積層してな
る金属クラツド材で構成しても良い。ここで、金
属クラツド材とは地金の表または裏に被覆金属板
を密着させ、高温圧延して成形される２種以上の
金属複合体である。そしてこの金属複合体の異種
金属材料が金属結合で一体化している。金属クラ
ツド材は、各種金属の複合化ができるが、本実施
例で用いる金属クラツド材にあつては、表面層側
を軟質金属材１４で構成し、裏面層側を硬質金属
材１５で構成し、しかも好ましくは軟質金属材１
４の厚さを0.05〜1.00mmにする。このように表面
層側に軟質金属材１４を配置するのは、相手金属
のシール面に良好ななじみ性を付与し、安定した
シール性を実現するためであり、裏面層側に硬質
金属材１５を配置するのは、コイルスプリングの
くい込みを抑制し、もつてコイルスプリングのピ
ツチ間における応力低下を防止し、確実にコイル
スプリングの反撥力を表面層に伝えるためであ
る。

具体的には、軟質金属材１４としては、アルミ
ニウム、銅、銀などの比較的軟質の金属材を選択
し、また硬質金属材１５としては、ステンレス、
インコネル、モネル、ニツケル合金など比較的硬
質の金属材を選択する。

本実施例で用いるクラツド材としては、上述し
たように、通常２層のクラツド材（シングルオー
バーレイ）を使用するのがこの他に３層（ダブル
オーバーレイ）またはこれ以上の層で複合してい
てもよい。ただし、この場合、最表面層側の金属
材は、裏面層側の金属材の少なくとも１層より軟
質金属であることを条件とする。

次に金属外被２，２ａ内に収容される弾性部材
について説明する。弾性部材としては、第１，
３，４図に示すような断面円形の金属製コイルス
プリング１が好ましい。金属製であれば、放射線
により劣化することなく、耐熱性ないし耐腐食性
に優れているからである。なお、本考案にあつて
は、金属外被２内に収容される弾性部材としては
断面円形のコイルスプリング１に限らず、その他
の断面形状のコイルスプリングであつても良い
し、またはコイルスプリング以外の弾性部材であ
つても良い。このようなコイルスプリング１等の
弾性部材は、金属外被２の内周側に圧接するの
で、金属外被２の弾力性を向上させると共に、金
属外被２の開口部１１に嵌合されるリング部材の
内周側にも圧接するので、このリング部材の弾力
性をも向上させる。

次にリング部材１３について説明する。リング
部材１３は、弾力性を有する線材を第２図に示す
ように、角部１６が少なくとも４個以上形成され
た多角形状にリング状に折曲し、その周方向に不
連続部１２が形成されるように成形してある。角
部１６の数は、たとえば第２図に示すように10個
程度が良いが、これに限定されない。リング部材
１３の材質としては、ステンレス製バネ鋼材等の
金属が好ましいが、その他の弾力性を有する材質
であつても良い。金属製が好ましいのは、放射線
により劣化することがなく、耐熱性ないし耐腐食
性に優れているからである。しかしながら、使用
用途に耐え得る材質であれば、リング部材１３の
材質として合成樹脂等を用いることもできる。

このような金属中空Ｏリング１０にあつては、
第５図に示すように、このＯリング１０を、たと
えばフランジ４に形成されたＯリング溝５に装着
する際に、リング部材１３の角部１６がＯリング
溝５の外周側壁面に、それ自身の弾力性とコイル
スプリング１の弾力性とによつて、弾発的に当接
するため、いつたんＯリング溝５内にこのＯリン
グ１０が収容されると、たとえＯリング溝５が鉛
直方向下方を向いている場合でも脱落することが
ない。しかも、このようなリング部材１６の当接
によつて、このＯリング１０のＯリング溝５内に
おける位置決めが、Ｏリング１０の装着と同時に
容易かつ正確に行い得る。また、このようなリン
グ部材１３を金属外被２に装着する際には、金属
外被２の開口部１１に単に嵌合するだけで良いの
で、その製造が容易である。さらに、金属外被２
の開口部１１に嵌合されたリング部材１６は周方
向一部に不連続部１２を有する弾力性がある多角
形状をしており、しかもＯリング溝５の外周壁に
点接触するようになつているため、このようなＯ
リング１０をＯリング溝５内に装着する際に、リ
ング部材１３が邪魔になることなくスムーズに収
縮し、したがつて、このリング部材が嵌合された
金属外被２をリング溝５内にスムーズに装着する
ことができる。

また、リング部材１３を、バネ鋼材等の金属製
の弾性部材から成る線材で成形した場合には、こ
の材質が放射線により劣化することもなく、高温
でも変質することがないと共に、腐食ガス雰囲気
中でも耐腐食性を有することから、原子力機器も
しくは超高真空機器のシール用として用いた場合
に特に都合が良い。

なお、本考案は、上述した各実施例に限定され
るものではなく、本考案の範囲内で種々に改変す
ることができる。

たとえば第１〜５図に示す実施例では、金属外
被２の外周側に周方向に連続した開口部１１を形
成し、ここにリング部材１３を嵌合するようにし
たが、これに限らず、第９図に示すように、金属
外被２の内周側に周方向に連続した開口部１１を
形成し、ここにリング部材１３を嵌合するように
しても良い。この実施例の場合には、リング部材
１３における角部１６以外の直線部がＯリング溝
５における内周壁面に点接触する。

また、金属中空Ｏリング１０の全体形状は第１
図に示すような略真円リング形状に限らず、楕円
形状であつても良いし、第６図に示すような長方
形リング形状であつても良い。

第６図に示す金属中空Ｏリング１０ａにあつて
は、長方形リング形状に周方向に連続した金属外
被２ｂの外周側に周方向に連続して形成された開
口部に、多数の角部１６と一個の不連続部１２と
を周方向に有する多角リング形状の線材から成る
リング部材１３ａを嵌合してある。特に本実施例
では、金属外被２ｂにおける角部１８に位置する
リング部材１３ａにおける角部１６の形成個数を
多くしてある。これによつて、金属中空Ｏリング
１０ａがＯリング溝から脱落するのを有効に防止
している。

考案の効果 以上説明してきたように、本考案によれば、金
属外被の開口部に、周方向一部に不連続部を有し
弾力性を有する多角形状の線材から成るリング部
材を嵌合したので、特に原子力機器用、あるいは
超高真空機器用の管継手部などのシール用として
用いる場合に、金属中空Ｏリングの装着が困抗な
場所においても、正しい位置に迅速かつ容易に本
考案に係る金属中空Ｏリングを装着できる。

しかも、そのようなＯリングの製造もきわめて
容易であるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る金属中空Ｏリ
ングの平面図、第２図は第１図に示すリング部材
の正面図、第３図は同実施例に係る金属中空Ｏリ
ングの要部断面正面図、第４図は本考案の他の実
施例に係る金属中空Ｏリングの要部断面図、第５
図は本考案に係る金属中空Ｏリングの取付状態を
示す要部断面図、第６図は本考案のその他の実施
例に係る金属中空Ｏリングの平面図、第７図は従
来の金属中空Ｏリングの要部断面正面図、第８図
は同従来例に係るＯリングの取付状態を示す断面
図、第９図は本考案の他の実施例に係る金属Ｏリ
ングの取付状態を示す要部断面図である。 ２……金属外被、１０，１０ａ……金属中空Ｏ
リング、１１……開口部、１３，１３ａ……リン
グ部材、１６……角部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １） 周方向に連続した開口部が形成され、横断
   面が略Ｃ字形状を有する周方向に連続した金属
   外被と、この金属外被の内部に収容され、この
   金属外被の弾力性を向上させる弾性部材とから
   成る金属中空Ｏリングにおいて、 前記金属外被の開口部に、周方向一部に不連
   続部を有し弾力性を有する多角形状の線材から
   成るリング部材を嵌合したことを特徴とする金
   属中空Ｏリング。 ２） 前記リング部材は金属製であることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
   金属中空Ｏリング。