JPH09177976A - 金属中空ｏリング - Google Patents
金属中空ｏリングInfo
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- JPH09177976A JPH09177976A JP34358795A JP34358795A JPH09177976A JP H09177976 A JPH09177976 A JP H09177976A JP 34358795 A JP34358795 A JP 34358795A JP 34358795 A JP34358795 A JP 34358795A JP H09177976 A JPH09177976 A JP H09177976A
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Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】最終圧力が高く、かつその圧力上昇速度が大き
い場合には、摩擦に起因する引張応力の増大により金属
中空Ｏリングが破断に至るという問題があったが、この
破損等が生じる虞れのない金属中空Ｏリングを提供す
る。 【解決手段】流体の流れに接する周面部に圧力流体を導
入するための開口１７を形成した金属中空Ｏリング１０
において、少なくとも前記シールすべき二部材と当接す
る金属Ｏリング１６の周面部に、二硫化モリブデンある
いはフッ化黒鉛のいずれかを被覆層として設けたことを
特徴としている。
い場合には、摩擦に起因する引張応力の増大により金属
中空Ｏリングが破断に至るという問題があったが、この
破損等が生じる虞れのない金属中空Ｏリングを提供す
る。 【解決手段】流体の流れに接する周面部に圧力流体を導
入するための開口１７を形成した金属中空Ｏリング１０
において、少なくとも前記シールすべき二部材と当接す
る金属Ｏリング１６の周面部に、二硫化モリブデンある
いはフッ化黒鉛のいずれかを被覆層として設けたことを
特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高圧流体をシールす
るガスケットとして使用されている金属中空Ｏリングに
関する。
るガスケットとして使用されている金属中空Ｏリングに
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、高圧力流体をシールするガスケ
ットとして、従来から図４に示したような金属中空Ｏリ
ング１が用いられている。この金属中空Ｏリング１は、
内部が中空になった金属Ｏリングであり、流体と接する
周面には、バランス孔と呼ばれる小孔２が複数個形成さ
れている。また、金属中空Ｏリングの表面には、気密性
を高める目的で銅や銀などの軟質金属やフッ素樹脂ある
いは荷重に対する歪み量が金属よりも多いポリイミド樹
脂などがコーティングされる場合もある。
ットとして、従来から図４に示したような金属中空Ｏリ
ング１が用いられている。この金属中空Ｏリング１は、
内部が中空になった金属Ｏリングであり、流体と接する
周面には、バランス孔と呼ばれる小孔２が複数個形成さ
れている。また、金属中空Ｏリングの表面には、気密性
を高める目的で銅や銀などの軟質金属やフッ素樹脂ある
いは荷重に対する歪み量が金属よりも多いポリイミド樹
脂などがコーティングされる場合もある。
【０００３】このような金属中空Ｏリング１は、シール
溝３の高さＤにまで圧縮され、締め切られた状態で使用
される。そのとき、内部を流れる高圧の流体は、上記小
孔２から金属中空Ｏリング１内に侵入するので、内部が
高圧力になり、内方からシール面Ｓおよび溝３の周囲の
壁面に、Ｏリング１が押し付けられることになる。
溝３の高さＤにまで圧縮され、締め切られた状態で使用
される。そのとき、内部を流れる高圧の流体は、上記小
孔２から金属中空Ｏリング１内に侵入するので、内部が
高圧力になり、内方からシール面Ｓおよび溝３の周囲の
壁面に、Ｏリング１が押し付けられることになる。
【０００４】このように、金属中空Ｏリング１は自らの
自緊作用を具備しているので、高圧流体に対して破損せ
ず、高いシール性が発揮される。
自緊作用を具備しているので、高圧流体に対して破損せ
ず、高いシール性が発揮される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、金属中空Ｏ
リング１が溝３内に装着された場合、溝３のコーナ部で
は、Ｏリング１に接触しない空間が存在する。
リング１が溝３内に装着された場合、溝３のコーナ部で
は、Ｏリング１に接触しない空間が存在する。
【０００６】ここで、２部材４、５間に構成される流体
通路Ｒ内の圧力が比較的低いか、あるいは流体通路Ｒ内
の圧力が高くとも、その圧力上昇速度が小さい場合であ
れば、この流体通路Ｒ内の圧力により金属中空Ｏリング
１はコーナ部の空間に二点鎖線で示すようにゆっくり変
形するので、金属Ｏリング１が破断に至ることはない。
しかしながら、最終圧力が高く（例えば１００ＭＰａ以
上）、かつその圧力上昇速度が大きい場合（例えば１０
０ＭＰａ／秒以上）には、引張応力により金属中空Ｏリ
ング１が破断に至るという問題があった。
通路Ｒ内の圧力が比較的低いか、あるいは流体通路Ｒ内
の圧力が高くとも、その圧力上昇速度が小さい場合であ
れば、この流体通路Ｒ内の圧力により金属中空Ｏリング
１はコーナ部の空間に二点鎖線で示すようにゆっくり変
形するので、金属Ｏリング１が破断に至ることはない。
しかしながら、最終圧力が高く（例えば１００ＭＰａ以
上）、かつその圧力上昇速度が大きい場合（例えば１０
０ＭＰａ／秒以上）には、引張応力により金属中空Ｏリ
ング１が破断に至るという問題があった。
【０００７】金属Ｏリングを溝に締め切った場合、金属
Ｏリング１と溝３の壁面との当接面Ｇ、あるいはシール
面Ｓ，Ｓ’においては、金属中空Ｏリング１の摺接部は
非常に大きな摩擦力を持って相手部材に接触している。
これにより、金属中空Ｏリング１のいずれとも接触して
いない部分すなわち溝３のコーナ部に対向する部分Ｈ
は、最終圧力が高くてしかも圧力上昇速度が大きい場合
には、接面Ｓ，Ｓ’，Ｇを固定点として、内圧による急
激な拡張力を受け、ここに大きな引張応力が発生するこ
とになり、その結果、Ｏリング１のＨ部分において破断
が生じるという問題があった。このことは金属中空Ｏリ
ングを軟質金属でコートした場合も同様で、軟質金属で
は、その軟らかさの故にシール面での凝着をおこしやす
く、接触面の摩擦力が大きくなり、金属中空Ｏリングの
破断が生じていた。
Ｏリング１と溝３の壁面との当接面Ｇ、あるいはシール
面Ｓ，Ｓ’においては、金属中空Ｏリング１の摺接部は
非常に大きな摩擦力を持って相手部材に接触している。
これにより、金属中空Ｏリング１のいずれとも接触して
いない部分すなわち溝３のコーナ部に対向する部分Ｈ
は、最終圧力が高くてしかも圧力上昇速度が大きい場合
には、接面Ｓ，Ｓ’，Ｇを固定点として、内圧による急
激な拡張力を受け、ここに大きな引張応力が発生するこ
とになり、その結果、Ｏリング１のＨ部分において破断
が生じるという問題があった。このことは金属中空Ｏリ
ングを軟質金属でコートした場合も同様で、軟質金属で
は、その軟らかさの故にシール面での凝着をおこしやす
く、接触面の摩擦力が大きくなり、金属中空Ｏリングの
破断が生じていた。
【０００８】一方、外表面に樹脂がコーティングされて
いる場合は、急速な圧力上昇を伴う高圧力流体に対して
は、樹脂被膜では摩擦力が低いので、Ｓ，Ｓ',Ｇは固定
点としては作用せず、Ｏリング全体が拡張力により伸び
るため、Ｈ部分での破断は起こらないが、Ｓ，Ｓ',Ｇで
の延びが生じるため、被膜自体の強度不足から樹脂被膜
がはがれたり、切断されてシール不良となる不具合があ
った。
いる場合は、急速な圧力上昇を伴う高圧力流体に対して
は、樹脂被膜では摩擦力が低いので、Ｓ，Ｓ',Ｇは固定
点としては作用せず、Ｏリング全体が拡張力により伸び
るため、Ｈ部分での破断は起こらないが、Ｓ，Ｓ',Ｇで
の延びが生じるため、被膜自体の強度不足から樹脂被膜
がはがれたり、切断されてシール不良となる不具合があ
った。
【０００９】本発明は、このような実情に鑑み、急激に
圧力が上昇する流体通路に使用する場合であっても、破
損等の生じることを有効に防止することができる金属中
空Ｏリングを提供することを目的としている。
圧力が上昇する流体通路に使用する場合であっても、破
損等の生じることを有効に防止することができる金属中
空Ｏリングを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る金属中空Ｏリングは、シールすべき二部
材間の装着溝内に配置されるとともに、流体の流れに接
する周面部に圧力流体を導入するための開口を形成した
金属中空Ｏリングにおいて、少なくとも前記シールすべ
き二部材と当接する金属Ｏリングの周面部に、二硫化モ
リブデンあるいはフッ化黒鉛のいずれかを被覆材として
設けたことを特徴としている。
の本発明に係る金属中空Ｏリングは、シールすべき二部
材間の装着溝内に配置されるとともに、流体の流れに接
する周面部に圧力流体を導入するための開口を形成した
金属中空Ｏリングにおいて、少なくとも前記シールすべ
き二部材と当接する金属Ｏリングの周面部に、二硫化モ
リブデンあるいはフッ化黒鉛のいずれかを被覆材として
設けたことを特徴としている。
【００１１】
【作用】上記構成による本発明によれば、金属Ｏリング
の外周面に滑り易い被膜層が所定の厚さ塗布されている
ので、急激に高圧となる流体通路に使用された場合であ
っても、金属中空Ｏリングの当接面での摩擦抵抗は小さ
く、ここにずれが生じるので、金属Ｏリングの溝のコー
ナ部に対向する部分での引張応力が部分的に大きくなる
ことはなく、したがって、破損等が生じることはない。
の外周面に滑り易い被膜層が所定の厚さ塗布されている
ので、急激に高圧となる流体通路に使用された場合であ
っても、金属中空Ｏリングの当接面での摩擦抵抗は小さ
く、ここにずれが生じるので、金属Ｏリングの溝のコー
ナ部に対向する部分での引張応力が部分的に大きくなる
ことはなく、したがって、破損等が生じることはない。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
について説明する。図１は本発明に係る金属中空Ｏリン
グ１０を半導体設備等に適用した状態の断面図である。
について説明する。図１は本発明に係る金属中空Ｏリン
グ１０を半導体設備等に適用した状態の断面図である。
【００１３】図において、１１、１２はステンレス等の
金属で構成した中空の装着部材で、装着部材１２には、
環状の装着溝１３が形成されている。この装着部材１
１、１２は、フランジ１４、１５に取付けられる図示し
ないボルトにより締め付け固定される。
金属で構成した中空の装着部材で、装着部材１２には、
環状の装着溝１３が形成されている。この装着部材１
１、１２は、フランジ１４、１５に取付けられる図示し
ないボルトにより締め付け固定される。
【００１４】金属中空Ｏリング１０の金属Ｏリング１６
は、弾性金属からなり、具体的にはステンレス等を例示
することができる。また、金属Ｏリング１６の内周側の
周面には、バランス孔と称される小孔１７が所定間隔お
きに複数個形成されている。
は、弾性金属からなり、具体的にはステンレス等を例示
することができる。また、金属Ｏリング１６の内周側の
周面には、バランス孔と称される小孔１７が所定間隔お
きに複数個形成されている。
【００１５】そして、金属Ｏリング１６の外表面には、
固体潤滑材からなる被覆層１８が設けられている。固体
潤滑材としては、グラファイト、フッ化黒鉛、二硫化モ
リブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素、二硫化タ
ンタル、フッ化カルシウムなどを例示できる。この中で
も、耐熱性に富み、適宜な硬度と適宜な摩擦係数を有す
るフッ化黒鉛あるいは二硫化モリブデンを用いることが
好ましい。
固体潤滑材からなる被覆層１８が設けられている。固体
潤滑材としては、グラファイト、フッ化黒鉛、二硫化モ
リブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素、二硫化タ
ンタル、フッ化カルシウムなどを例示できる。この中で
も、耐熱性に富み、適宜な硬度と適宜な摩擦係数を有す
るフッ化黒鉛あるいは二硫化モリブデンを用いることが
好ましい。
【００１６】なお、二硫化モリブデンのモース硬度は１
〜１．５の範囲であり、摩擦係数は０．０５である。実
験によれば、モース硬度が１以上で４以下であれば、相
手部材に対するなじみ性が良好であり、良好なシール性
を発揮することが確認された。また、摩擦係数が、０．
０１以上で０．１以下であれば、当接部でずれが生じ易
く、引張応力がＨ部分において部分的に大きく作用する
ことがないことも確認された。
〜１．５の範囲であり、摩擦係数は０．０５である。実
験によれば、モース硬度が１以上で４以下であれば、相
手部材に対するなじみ性が良好であり、良好なシール性
を発揮することが確認された。また、摩擦係数が、０．
０１以上で０．１以下であれば、当接部でずれが生じ易
く、引張応力がＨ部分において部分的に大きく作用する
ことがないことも確認された。
【００１７】さらに、上記、被覆層１８の厚さは、１×
１０-8〜１×１０-4ｍ好ましくは１×１０-6〜５×１０
-5ｍの厚さであることが好ましい。すなわち、厚さが上
記範囲より薄いと、相手部材への良好ななじみ性が得ら
れず、逆に厚いと被膜材の剥離が生じ、シール不良とな
る不具合が生じる。
１０-8〜１×１０-4ｍ好ましくは１×１０-6〜５×１０
-5ｍの厚さであることが好ましい。すなわち、厚さが上
記範囲より薄いと、相手部材への良好ななじみ性が得ら
れず、逆に厚いと被膜材の剥離が生じ、シール不良とな
る不具合が生じる。
【００１８】このような摩擦係数とモース硬度を有し、
さらに厚さが上記の範囲にあれば、当接部での相手部材
との摩擦力は小さく、また相手部材へのなじみ性が良好
であり、所定のシール性を発揮することが確認された。
さらに厚さが上記の範囲にあれば、当接部での相手部材
との摩擦力は小さく、また相手部材へのなじみ性が良好
であり、所定のシール性を発揮することが確認された。
【００１９】なお、上記実施例では、開口１７が小孔で
ある例を示したが、これに代え図２に示したように、周
方向に切れ目のない開口２０であっても良い。また、本
発明は金属Ｏリング１６の内周にコイルバネを介在させ
たものにも適用することができる。
ある例を示したが、これに代え図２に示したように、周
方向に切れ目のない開口２０であっても良い。また、本
発明は金属Ｏリング１６の内周にコイルバネを介在させ
たものにも適用することができる。
【００２０】さらに、上記実施例では、金属Ｏリング１
６の全周に渡って被覆層１８を設ける例を示したが、図
２に示したように、外周側にのみ被覆層２１を設けるこ
ともできる。あるいは図３に示したように、金属Ｏリン
グ１６が周囲と当接する部分にのみ被覆層２２を設ける
こともできる。
６の全周に渡って被覆層１８を設ける例を示したが、図
２に示したように、外周側にのみ被覆層２１を設けるこ
ともできる。あるいは図３に示したように、金属Ｏリン
グ１６が周囲と当接する部分にのみ被覆層２２を設ける
こともできる。
【００２１】このような実施例であっても、前記実施例
と同様な作用効果を有し、破断等が生じることはない。
と同様な作用効果を有し、破断等が生じることはない。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る金属中
空Ｏリングによれば、金属Ｏリングの外周面に滑り易く
所定の硬度を有する被膜層が所定の厚さ塗布されている
ので、急激に高圧となる流体通路に使用された場合であ
っても、金属中空Ｏリングの当接面での摩擦抵抗は小さ
く、当接面にずれが生じるので、引張応力が部分的に大
きくなることはない。したがって、破損等を防止するこ
とができる。
空Ｏリングによれば、金属Ｏリングの外周面に滑り易く
所定の硬度を有する被膜層が所定の厚さ塗布されている
ので、急激に高圧となる流体通路に使用された場合であ
っても、金属中空Ｏリングの当接面での摩擦抵抗は小さ
く、当接面にずれが生じるので、引張応力が部分的に大
きくなることはない。したがって、破損等を防止するこ
とができる。
【図１】図１は本発明の一実施例に係る金属中空Ｏリン
グの装着状態を示す断面図である。
グの装着状態を示す断面図である。
【図２】図２は本発明の他実施例による金属中空Ｏリン
グの装着状態を示す断面図である。
グの装着状態を示す断面図である。
【図３】図３は本発明のさらに他の実施例による金属中
空Ｏリングの装着状態を示す断面図である。
空Ｏリングの装着状態を示す断面図である。
【図４】図４は従来の金属中空Ｏリングの装着状態を示
す断面図である。
す断面図である。
１０ 金属中空Ｏリング １１、１２ 装着部材 １３ 溝 １６ 金属Ｏリング １８ 被覆層
Claims (3)
- 【請求項１】 シールすべき二部材間の装着溝内に配置
されるとともに、流体の流れに接する周面部に圧力流体
を導入するための開口を形成した金属中空Ｏリングにお
いて、 少なくとも前記シールすべき二部材と当接する金属Ｏリ
ングの周面部にフッ化黒鉛あるいは二硫化モリブデンの
いずれかを被覆層として設けたことを特徴とする金属中
空Ｏリング。 - 【請求項２】 前記被覆層が１×１０-8〜１×１０-4ｍ
好ましくは１×１０ -6〜５×１０-5ｍの厚さであること
を特徴とする請求項１に記載の金属中空Ｏリング。 - 【請求項３】前記被覆層の摩擦係数が０．１以下であ
り、モース硬度が１〜４であることを特徴とする請求項
１に記載の金属中空Ｏリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34358795A JPH09177976A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 金属中空ｏリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34358795A JPH09177976A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 金属中空ｏリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09177976A true JPH09177976A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18362689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34358795A Withdrawn JPH09177976A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 金属中空ｏリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09177976A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006009984A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Showa Engineering Co Ltd | ガスシール構造 |
| JP2006292005A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Showa Engineering Co Ltd | ガスシール構造 |
| US8794477B2 (en) | 2007-02-08 | 2014-08-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sealing material for high-pressure hydrogen container, and high-pressure hydrogen container |
| CN108458112A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-08-28 | 苏州宝骅密封科技股份有限公司 | 耐高温高压密封环 |
| CN108591457A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-09-28 | 苏州宝骅密封科技股份有限公司 | 一种耐高温高压的密封组件 |
| WO2019026570A1 (ja) | 2017-08-02 | 2019-02-07 | 株式会社バルカー | メタルガスケット |
| KR20200032030A (ko) | 2017-08-02 | 2020-03-25 | 주식회사 발카 | 메탈 개스킷 |
| WO2020075484A1 (ja) | 2018-10-10 | 2020-04-16 | 株式会社バルカー | メタルガスケット |
| WO2022085577A1 (ja) | 2020-10-20 | 2022-04-28 | 株式会社バルカー | メタルガスケット |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34358795A patent/JPH09177976A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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