JPH0694133A - メタルガスケットの保持具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】メタルガスケットを芯出しして保持することが
可能であり、メタルガスケットの外径変化を許すことが
できるメタルガスケットの保持具を提供する。 【構成】メタルガスケット１と略同心をなす支持リング
部１１と、メタルガスケットの周方向に沿って複数本設
けられ、それぞれ径方向に伸びて一端が支持リング部に
連結されるとともに他端が上記メタルガスケットの外周
面を支持するアーム部１２と、上記支持リング部に連結
され、上記連結部材に取着されるリテーナ部１３とを有
し、支持リング部が、周方向に分断されて周方向に拡張
可能としたことを特徴とする。 【作用】メタルガスケットが支持リング部の変形により
外径の変化が許容され、アーム部、支持リング部および
リテーナ部からなる保持具により連結部材に対して所定
の位置に、例えば芯出しして保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の流体系において
部品相互の連結箇所の気液密を保つために挾持されるメ
タルＯリングまたはメタルＣリングなどのようなメタル
ガスケットを支持する保持具に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の流体系においては、流体機器や配
管などを接続する場合にその接合面を気液密にシールす
るため、ガスケットが設けられている。ガスケットとし
て最も一般的に用いられているものはＯリングである。
よく普及しているＯリングは、ゴムや樹脂等のような軟
らかい材料で形成されているが、このものは材質のもつ
物理的、化学的特性から、熱劣化や化学的変化を生じ易
い場所に使用するのは不向きであり、このような場合は
メタルＯリングやメタルＣリングを用いる場合がある。
例えば、半導体デバイスの製造工程、特にウエハ処理工
程においては、デバイス特性に悪影響を及ぼす因子を排
除することが強く要求されており、供給されるガスの不
純分が限り無く少ないことが要求される。このため、ガ
ス流通系における個々の構成要素はもとより、不純ガス
の吸蔵・放出を極小にするため、全流路内面に電解研磨
や化学研磨等の特殊表面研磨を施すなど、全般的に種々
の改善が行われている。このような背景にあるガス流通
系に用いるシール構造として、不純ガスの吸蔵や放出が
多く、化学的変化や劣化を招き易いゴムや樹脂製のＯリ
ングは使用を避ける必要があり、ガス純度を高い水準に
保つことができる上記メタルＯリングやメタルＣリング
などのようなメタルガスケットの使用が望まれる。この
ようなことから最近では、この種のウエハ処理工程のガ
ス流通系には、上記のようなメタルガスケットが多用さ
れるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記メタル
ガスケットは連結しようとする部材の接合面間に芯出し
して挾持されなければならない。しかし、これら連結部
材の接合面に対し予め上記メタルガスケットを芯出し
し、これら接合面間に仮に挟んでおいても、これら連結
部材を締付けボルトで締結する過程でメタルガスケット
が移動し、センター位置が狂ってしまう場合がある。芯
出しを保ちつつ締付けボルトを締結する作業は手間を要
し、作業が面倒になる。このようなことから、メタルガ
スケットの芯出し位置に保つために格別な保持具が必要
になる。しかし、メタルガスケットは、接合面間で押圧
された場合、外径が変化するので、この変化を許す必要
がある。

【０００４】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、メタルガスケット
を芯出しして保持することが可能であり、かつメタルガ
スケットの外径変化を許すことができるメタルガスケッ
トの保持具を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の１番目は、互い
に連結される部材の接合面間に挾持されてこれら接合面
のシールをなすメタルＯリングまたはメタルＣリングな
どのメタルガスケットを保持する保持具において、上記
メタルガスケットと略同心をなす支持リング部と、

【０００６】このメタルガスケットの周方向に沿って複
数本設けられ、それぞれ径方向に伸びて一端が支持リン
グ部に連結されるとともに他端が上記メタルガスケット
の外周面を支持するアーム部と、上記支持リング部に連
結され、上記連結部材に取着されるリテーナ部と、を一
体的に形成し、上記支持リング部は、周方向に分断され
て周方向に拡張可能としたことを特徴とする。

【０００７】また、本発明の２番目は、互いに連結され
る部材の接合面間に挾持されてこれら接合面のシールを
なすメタルＯリングまたはメタルＣリングなどのメタル
ガスケットを保持する保持具において、上記メタルガス
ケットと略同心をなす支持リング部と、

【０００８】このメタルガスケットの周方向に沿って複
数本設けられ、それぞれ径方向に伸びて一端が支持リン
グ部に連結されるとともに他端が上記メタルガスケット
の外周面を支持するアーム部と、上記支持リング部に連
結され、上記連結部材に取着されるリテーナ部と、を一
体的に形成し、上記ア−ム部を径方向に弾性変形可能と
したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の１番目および２番目によれば、いづれ
もメタルガスケットが支持リング部またはアーム部の変
形により外径の変化が許容され、かつアーム部、支持リ
ング部およびリテーナ部からなる保持具により連結部材
に対して所定の位置に、例えば芯出しして保持される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明について、図１ないし図４に示
す一実施例にもとづき説明する。図１は、本発明に係る
メタルガスケット１と、その保持具１０、ならびに一方
の連結部材２０を示す。メタルガスケット１は、メタル
ＯリングまたはメタルＣリングからなり、本実施例では
メタルＯリングを示す。

【００１１】保持具１０は、ニッケルまたはステンレス
スチール鋼などの金属、もしくは封止しようとする流体
に接触しないことから樹脂で製造してもよい。この保持
具１０は、上記メタルＯリング１と略同心をなす支持リ
ング部１１と、上記メタルＯリング１の周方向に沿って
複数本設けられ、それぞれ径方向に伸び、各一端が支持
リング部１１と一体に連結されるとともに他端が上記メ
タルＯリング１の外周面を支持するアーム部１２…と、
上記支持リング部１１に連結され、上記連結部材４０に
係止されるリテーナ部１３とを有している。上記支持リ
ング部１１は、周方向に分断されており、このため弾性
変形により周方向に拡張可能とされている。

【００１２】また、各アーム部１２…の先端には、二股
に分離された押え部１４が形成されており、これら二股
の押え部１４はメタルＯリング１の外周部を支持してい
る。なお、二股の押え部１４はメタルＯリング１の中心
線方向に沿う厚みよりもはみ出さないようになってい
る。

【００１３】リテーナ部１３は、支持リング部１１の外
側に１個または複数個設けられている。このリテーナ１
３は、相互に連結しようとする部材のうちの一方の部
材、例えば後述するフランジ４０の押圧面に形成した係
止溝４１に係着する。すなわち、上記のようなメタルＯ
リング１および保持具１０の使用例を、図４にもとづき
説明する。

【００１４】図４は、半導体製造装置におけるガス制御
装置に用いられるマスフローコントローラ３０を示す。
このマスフローコントローラ３０は、台座３１に、流量
センサ３２およびピエゾ圧電素子式コントロール弁３３
を取り付けて一体に構成、つまりユニット化されてい
る。ピエゾ圧電素子式コントロール弁３３は、ピエゾ圧
電素子３３１と、このピエゾ圧電素子３３１によって開
閉駆動される弁体３３２を備えている。

【００１５】上記台座３１には入口３４および出口３５
が形成されており、これら入口３４および出口３５には
それぞれ入口フランジ４０、出口フランジ５０が接続さ
れている。これら入口フランジ４０および出口フランジ
５０は、上記台座３１に対してそれぞれ締付けボルト６
０を用いて連結されている。この場合、台座３１と、こ
れら入口フランジ４０および出口フランジ５０との間
に、前記メタルＯリング１、１が挾着されており、これ
らメタルＯリング１、１は保持具１０、１０にて支持さ
れるようになっている。

【００１６】メタルＯリング１および保持具１０の取付
け構造は、図３に示した台座３１と入口フランジ４０と
の接合箇所にもとづき説明する。上記台座３１および入
口フランジ４０にはそれぞれ対向する接合面に、所定の
径を有する係止溝４１、３８が形成されている。これら
係止溝４１、３８のいづれか一方には、上記メタルＯリ
ング１を支持した保持具１０のリテーナ部１３が脱着可
能に係止されるようになっている。

【００１７】このような構成のメタルＯリング１および
保持具１０は以下のようにして使用される。すなわち、
予めメタルＯリング１を保持具１０のアーム部１２…に
より支持する。そして、この保持具１０を、一方の連結
部材、例えば入口フランジ４０の接合面に形成した係止
溝４１に、そのリテーナ部１３をはめ込むことにより係
止させる。このような取り付けにおいて、メタルＯリン
グ１は入口フランジ４０の導入孔４２とほぼ同心位置に
保持される。

【００１８】この状態で、この入口フランジ４０と台座
３１の接合面を突き合わせ、これらを締付けボルト６０
により締付ける。すると、メタルＯリング１は、これら
台座３１と入口フランジ４０の接合面で挾圧され、これ
により変形してこれら接合面に密着する。

【００１９】この場合、メタルＯリング１は上記の挾圧
により変形して外径を拡大することがあるが、このよう
な変形を生じようとする場合には、保持具１０の支持リ
ング部１１が周方向に分断されているから、周方向に拡
張し、これによりメタルＯリング１の外径拡大を許す。

【００２０】したがって、上記のような保持具１０を用
いると、入口フランジ４０と台座３１とを突き合わせる
に先立って、接合面の一方に、保持具１０によりメタル
Ｏリング１を芯出しして仮止めすることができ、この仮
止め後はメタルＯリング１を作業員が手で押さえること
なくこれら入口フランジ４０と台座３１とを締付けボル
ト６０で締付けることができる。したがって、このよう
な締め付け作業において、メタルＯリング１を芯出し状
態にして作業員が押さえておく必要がないから作業が容
易であり、かつメタルＯリング１の芯出しが確実になさ
れる。しかも、メタルＯリング１の外径が拡大するのを
許すので、気液密が良好に保たれるようになる。

【００２１】さらに、メンテナンスのために分解して接
合面が離れた場合でも、リテーナ部１３が入口フランジ
４０に設けた係止溝４１に係止しているから、メタルＯ
リング１が外れることがなく、そのまま再びシールする
場合、メタルＯリング１は最初のシール箇所から位置が
ずれることがなく、特に偏心などを生じないのでリーク
の発生がなくなる。そして、上記メンテナンスによりメ
タルＯリング１を交換する場合、保持具１１０はそのま
ま再使用し、メタルＯリング１のみを交換することがで
きる。さらに、保持具１０は板金加工などにより一体に
形成することができるので、安価に量産可能である。な
お、本発明の保持具は、図１ないし図４に示す一実施例
に限らず、図５ないし図７にそれぞれ示す第２の実施例
ないし第４の実施例のようにしてもよい。

【００２２】すなわち、図５に示す第２の実施例の保持
具７０は、リング部７１が周方向に連続しており、アー
ム部７２…が波形に加工されて径方向に伸縮可能になっ
ている。アーム部７２…の先端７４はメタルＯリング１
の外面を弾圧している。また、リテーナ部７３は周方向
に複数個形成されている。このような構造であっても、
前記第１の実施例と同様な効果を奏する。

【００２３】また、図６に示す第３の実施例の保持具８
０は、リング部８１が周方向に連続しており、アーム部
８２…はワイヤにて形成されている。このワイヤからな
るアーム部８２…は一端がリング部８１に溶接されてい
るとともに、他端がメタルＯリング１の外面に溶接され
てメタルＯリング１を一体に保持している。メタルＯリ
ング１が径を変化した場合はワイヤからなるアーム部８
２…が弾性変形する。また、リテーナ部８３は周方向に
複数個形成されている。このような構造であっても、前
記第１の実施例と同様な効果を奏する。

【００２４】さらに、図７に示す第４の実施例の保持具
９０は、リング部９１が周方向に連続しており、アーム
部９２ａに弾性片９２ｂが溶接にて重ねられており、こ
れらアーム部９２ａと弾性片９２ｂの先端部でメタルＯ
リング１の外面を挾持している。このような構造であっ
てもメタルＯリング１が径を変化した場合はアーム部９
２ａと弾性片９２ｂが弾性変形する。また、リテーナ部
８３は周方向に複数個形成されている。よって、このよ
うな構造であっても、前記第１の実施例と同様な効果を
奏する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、メ
タルガスケットがアーム部、支持リング部およびリテー
ナ部からなる保持具により連結部材に対して所定の位置
に保持されるから、組み付け作業が容易になり、メタル
ガスケットの芯出しも容易になる。また、メタルガスケ
ットは支持リング部またはアーム部の変形により外径変
化が許容される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すメタルＯリング、保持
具および一方に連結部材を分解して示す斜視図。

【図２】同実施例の組み付け状態の平面図。

【図３】同実施例におけるメタルＯリングおよび保持具
をプロセスガス流通ラインに用いるマスフローコントロ
ーラに適用した場合の断面図。

【図４】同実施例のメタルＯリングおよび保持具部分の
拡大した断面図。

【図５】本発明の第２の実施例を示すメタルＯリングお
よび保持具であり、（Ａ）図は全体の斜視図、（Ｂ）図
は要部の断面図。

【図６】本発明の第３の実施例を示すメタルＯリングお
よび保持具であり、（Ａ）図は全体の斜視図、（Ｂ）図
は要部の斜視図。

【図７】本発明の第４の実施例を示すメタルＯリングお
よび保持具であり、（Ａ）図は全体の斜視図、（Ｂ）図
は要部の断面図。

【符号の説明】

１…メタルＯリング １０…保持具
１１…リング部 １２…ア−ム部 １３…リテーナ部 ３０…マスフローコントローラ
３１…台座 ３２…流量センサ ３３…コントロール弁
４０…入口フランジ ５０…出口フランジ ６０…締付けボルト ７０…保持具 ７１…リング部
７２…ア−ム部 ７３…リテーナ部 ８０…保持具 ８１…リング部
８２…ア−ム部 ８３…リテーナ部 ９０…保持具 ９１…リング部
９２…ア−ム部 ９３…リテーナ部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに連結される部材の接合面間に挾持
   されてこれら接合面のシールをなすメタルＯリングまた
   はメタルＣリングなどのメタルガスケットを保持する保
   持具において、 上記メタルガスケットと略同心をなす支持リング部と、 このメタルガスケットの周方向に沿って複数本設けら
   れ、それぞれ径方向に伸びて一端が支持リング部に連結
   されるとともに他端が上記メタルガスケットの外周面を
   支持するアーム部と、 上記支持リング部に連結され、上記連結部材に取着され
   るリテーナ部と、を一体的に形成し、 上記支持リング部は、周方向に分断されて周方向に拡張
   可能としたことを特徴とするメタルガスケットの保持
   具。
2. 【請求項２】 互いに連結される部材の接合面間に挾持
   されてこれら接合面のシールをなすメタルＯリングまた
   はメタルＣリングなどのメタルガスケットを保持する保
   持具において、 上記メタルガスケットと略同心をなす支持リング部と、 このメタルガスケットの周方向に沿って複数本設けら
   れ、それぞれ径方向に伸びて一端が支持リング部に連結
   されるとともに他端が上記メタルガスケットの外周面を
   支持するアーム部と、 上記支持リング部に連結され、上記連結部材に取着され
   るリテーナ部と、を一体的に形成し、 上記ア−ム部を径方向に弾性変形可能としたことを特徴
   とするメタルガスケットの保持具。