| 【発明の名称】 |
ジャケットシール |
| 【発明者】 |
【氏名】東 吉夫
【氏名】三ツ井 孝禎
【氏名】假屋 隆広
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| 【要約】 |
【課題】高度な加工精度を要求せずとも、常に安定した高いシール性能が得られ、また、再利用することも可能としたジャケットシールを提供する。
【解決手段】金属製ジャケット２の被シール部材のシール面３２に対向する部分に突起２５を設け、金属製ジャケット２内の弾性部材１に鍔部２２の内面に面接触する平坦部１２を設ける。また、その突起２５の頂部２６を平坦に形成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 環状の腹部とその両側の各々より外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容されている弾性部材とを備えているジャケットシールにおいて、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられ被シール部材のシール面に当接する突起を備え、前記弾性部材は、前記金属製ジャケットの鍔部内面に当接する平坦部を備えていることを特徴とするジャケットシール。
【請求項２】 前記平坦部は、前記金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に面接触していることを特徴とする請求項１記載のジャケットシール。
【請求項３】 前記突起は、断面略三角形状で、その頂角は５０°以上であることを特徴とする請求項１記載のジャケットシール。
【請求項４】 環状の腹部とその両側の各々より外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容されている弾性部材とを備えているジャケットシールにおいて、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられた突起を備え、該突起の頂部が被シール部材のシール面に当接するように全周にわたって平坦に形成されていることを特徴とするジャケットシール。
【請求項５】 前記弾性部材は、前記金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に当接する平坦部を備えていることを特徴とする請求項４記載のジャケットシール。
【請求項６】 前記弾性部材の断面形状は、略Ｄ字状であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のジャケットシール。
【請求項７】 環状の腹部とその両側の各々より外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容されている環状の弾性部材とを備えているジャケットシールにおいて、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられ被シール部材のシール面に当接する突起を備え、前記弾性部材は、前記金属製ジャケットに締付力が作用していない自由状態において該金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に該突起幅よりも広い幅で且つ略均等な圧力で接触する接触部を備えていることを特徴とするジャケットシール。
【請求項８】 環状の腹部とその両側の各々より内側又は外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容された環状の弾性部材とを備え、被シール部材のシール面間に締付けられ且つ前記弾性部材の成分が内部空間及び外部空間のうちの一方に放出されないように前記腹部が当該一方の空間に向けられて両側の鍔部が他方の空間に向かって張出すように設けられて、前記内部空間と外部空間との間での流体の流通を阻止するジャケットシールであって、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられ前記シール面に当接する突起を備え、前記弾性部材は、前記金属製ジャケットに締付力が加わらない自由状態において、該金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に該突起幅よりも広い幅で面接触していることを特徴とするジャケットシール。
【請求項９】 環状の腹部とその両側の各々より外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容されている環状の弾性部材とを備えているジャケットシールにおいて、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられ被シール部材のシール面に当接する突起を備え、前記弾性部材は、前記金属製ジャケットに締付力が作用していない自由状態において該金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に略均等な圧力で接触する接触部を備え、前記突起の先端部が前記接触部の幅に対応する範囲に位置することを特徴とするジャケットシール。
【請求項１０】 環状の腹部とその両側の各々より内側又は外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容された環状の弾性部材とを備え、被シール部材のシール面間に締付けられ且つ前記弾性部材の成分が内部空間及び外部空間のうちの一方に放出されないように前記腹部が当該一方の空間に向けられて両側の鍔部が他方の空間に向かって張出すように設けられて、前記内部空間と外部空間との間での流体の流通を阻止するジャケットシールであって、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられ前記シール面に当接する突起を備え、前記弾性部材は、前記金属製ジャケットに締付力が加わらない自由状態において、該金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に面接触し、前記突起の先端部が前記面接触の幅に対応する範囲に位置することを特徴とするジャケットシール。
【請求項１１】 環状の腹部とその両側の各々より内側又は外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、前記金属製ジャケット内に未加硫ゴムをジャケット全周にわたって詰め、該未加硫ゴムを加硫させることによって金属製ジャケットの腹部及びその両側の鍔部の各々の内面に固着させた弾性部材とを備えていることを特徴とするジャケットシール。
【請求項１２】 前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられ被シール部材のシール面に当接する突起を備えていることを特徴とする請求項１１記載のジャケットシール。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明はジャケットシールに関し、特に内部が真空になる管や容器に適したシール（ガスケット）に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の分野では、高度な技術力を発揮することができる性能の高い製品を製造するために、製品内部の異物の存在を皆無にすることが望まれ、さらに真空度の向上も求められ、真空引き用管内のクリーン化が求められている。そのため、真空引き用の管等の継手に用いられるシールにあっても、そのシール自体からガスや粒子が管内に放出されることがないものを採用することが要求される。
【０００３】すなわち、シールとしてのゴム製Ｏリングは、真空引きによって管内に該リングの成分がガスや粒子となって放出されるため、また、管外のガスがリングのゴム内を透過して管内に侵入することがあるため、真空用シールとしては不向きであり、また、管内にゴムを侵す流体が流れる場合にも不向きである。一方、メタル製Ｏリングは、かかる異物を放出しないが、シール機能を十分に発揮させるためには、Ｏリングの締付を強くする必要がある。そのため、真空装置の継手部分に大きな締付力を発揮する機構が不可欠となるため、装置自体が大型化してしまうという問題があった。例えば、締付力を高めるために締付ボルトの本数を増やす必要があり、ボルトの配設スペースを確保することができない、被シール部材が締付力に耐えることができない、というような構造上の制約を受ける場合があり、装置を大型にせざるを得なくなる。
【０００４】そこで、図１３、図１４に示すように、被シール空間３０に異物を放出することなく、また、ガスの透過の問題がなく、且つ大きなシール締付力を必要としないジャケットシールが用いられている。これは、断面円形の弾性部材１を、外周面に開口部２３を有する金属製ジャケット２に収容し、該金属製ジャケット２の被シール部材のシール面に対向する被挟圧面（鍔部の外面）２１、２１に、その断面が三角形の突起２５、２５を環状に設けたものである。
【０００５】前記ジャケットシールであれば、内周面２４および被挟圧面２１、２１は金属で形成されているため、被シール空間３０内に異物が混入する恐れがない。また、被挟圧面２１の突起２５の頂点は被シール部材のシール面に当接しシール締付力によって押しつぶされるため、被シール部材のシール面に密に接することになる。一方、金属製ジャケット２はシール締付力によって開口部２３が狭くなるように撓み、同時に金属製のジャケット２内にある弾性部材１も圧縮変形するから、この金属製ジャケット２及び弾性部材１からシール締付力に対する反力が得られることになる。従って、このようなジャケットシールであれば、大きな締付力を必要とせずとも十分なシール効果を得ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のジャケットシールは、小さな締付力で高いシール性能を得るために、突起２５は押しつぶれやすく、さらに小さな締付力が頂点に集中してシール性が向上するように、断面が三角形の突起２５の頂点は、比較的鋭利に仕上げられていた。また、金属製ジャケット内部に収容される弾性部材１にもコストを抑えるために汎用性に優れるゴム製のＯリングを用いられている。
【０００７】しかしながら、金属製ジャケット２の加工精度の善し悪しでジャケットシールの性能にばらつきが生じることがあった。例えば、図１６（ａ）に示すように、被シール部材のシール面３２に対向する金属製ジャケット２の被挟圧面２１に設ける突起２５の頂点Ｔの位置が、金属製ジャケット２内に収容した弾性部材１の断面における中心線ｍからずれると、締付力を付加した場合に、弾性部材１から適正な反力が得られず、金属製ジャケット２の鍔部２２そのものが、図１６（ｂ）に示すように、歪んで塑性変形を起こしてしまうこともあり、目標とするシール性能が得られない場合があった。また、一度塑性変形したジャケットシールは、再利用が不可能となるため、保守点検等のために管継手を分解する際には、新しいジャケットシールを用意しなければならないといった不経済な問題もあった。
【０００８】また、金属製ジャケット２の被挟圧面２１に設けた突起２５は、シール性を向上させるために鋭利に仕上げられる。しかしながら、突起２５を鋭利に仕上げる際に先端にバリやカエリが発生するなどして、加工精度が悪くなると、締付た際に突起２５が全長にわたって一様に押しつぶされず、図１５に示すように、突起２５の先端Ｔが、押しつぶされる前の当初の位置Ｔ’から、シールの内側（中心側）Ｐに倒れこむ部分（実線で示す）と、外側Ｒに倒れこむ部分（破線で示す）が混在し、突起２５の倒れ方向がＰ側からＲ側に変わる偏曲点において、目標とするシール性能が得られず、シール性能が低下する現象がみられた。
【０００９】本発明は、これらの問題を解決するものであり、高い加工精度を要求せずとも、常に高いシール性能が得られ、また、再利用することも可能な品質の安定したジャケットシールを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決する手段】即ち、本発明は、上記課題を解決するために、環状の腹部とその両側の各々より外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容されている弾性部材とを備えているジャケットシールにおいて、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられ被シール部材（シールされるべき管又は容器）のシール面に当接する突起を備え、前記弾性部材は、前記金属製ジャケットの鍔部内面に当接する平坦部を備えていることを特徴とする。
【００１１】また、本発明は、上述の如きジャケットシールにおいて、前記平坦部は、前記金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に面接触していることを特徴とする。
【００１２】また、本発明は、上述の如きジャケットシールにおいて、前記突起が、断面略三角形状で、その頂角は５０°以上であることを特徴とする。
【００１３】また、本発明は、環状の腹部とその両側の各々より外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容されている弾性部材とを備えているジャケットシールにおいて、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられた突起を備え、該突起の頂部が被シール部材のシール面に当接するように全周にわたって平坦に形成されていることを特徴とする。
【００１４】また、本発明は、前記突起頂部が平坦に形成されているジャケットシールにおいて、弾性部材は、前記金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に当接する平坦部を備えていることを特徴とする。
【００１５】また、本発明は、以上の各ジャケットシールにおいて、前記弾性部材の断面形状は、略Ｄ字状であることを特徴とする。
【００１６】また、本発明は、環状の腹部とその両側の各々より外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容されている環状の弾性部材とを備えているジャケットシールにおいて、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられ被シール部材のシール面に当接する突起を備え、前記弾性部材は、前記金属製ジャケットに締付力が作用していない自由状態において該金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に該突起幅よりも広い幅で且つ略均等な圧力で接触する接触部を備えていることを特徴とする。
【００１７】また、本発明は、環状の腹部とその両側の各々より内側又は外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容された環状の弾性部材とを備え、被シール部材のシール面間に締付けられ且つ前記弾性部材の成分が内部空間及び外部空間のうちの一方に放出されないように前記腹部が当該一方の空間に向けられて両側の鍔部が他方の空間に向かって張出すように設けられて、前記内部空間と外部空間との間での流体の流通を阻止するジャケットシールであって、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられた、前記シール面に当接する突起を備え、前記弾性部材は、前記金属製ジャケットに締付力が加わらない自由状態において、該金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に該突起幅よりも広い幅で面接触していることを特徴とする。
【００１８】また、本発明は、環状の腹部とその両側の各々より外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容されている環状の弾性部材とを備えているジャケットシールにおいて、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられ被シール部材のシール面に当接する突起を備え、前記弾性部材は、前記金属製ジャケットに締付力が作用していない自由状態において該金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に略均等な圧力で接触する接触部を備え、前記突起の先端部が前記接触部の幅に対応する範囲に位置することを特徴とする。
【００１９】また、本発明は、環状の腹部とその両側の各々より内側又は外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、該金属製ジャケット内に収容された環状の弾性部材とを備え、被シール部材のシール面間に締付けられ且つ前記弾性部材の成分が内部空間及び外部空間のうちの一方に放出されないように前記腹部が当該一方の空間に向けられて両側の鍔部が他方の空間に向かって張出すように設けられて、前記内部空間と外部空間との間での流体の流通を阻止するジャケットシールであって、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられ前記シール面に当接する突起を備え、前記弾性部材は、前記金属製ジャケットに締付力が加わらない自由状態において、該金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に面接触し、前記突起の先端部が前記面接触の幅に対応する範囲に位置することを特徴とする。
【００２０】また、本発明は、環状の腹部とその両側の各々より内側又は外側へ張り出した一対の鍔部とを有する金属製ジャケットと、前記金属製ジャケット内に未加硫ゴムをジャケット全周にわたって詰め、該未加硫ゴムを加硫させることによって金属製ジャケットの腹部及びその両側の鍔部の各々の内面に固着させた弾性部材とを備えていることを特徴とする。
【００２１】また、本発明は、上述の未加硫ゴムを利用したジャケットシールにおいて、前記金属製ジャケットは、前記鍔部の外面に環状に設けられ被シール部材のシール面に当接する突起を備えていることを特徴とする。
【００２２】
【作用】図１乃至図３に示す本発明に係るジャケットシールでは、弾性部材１は金属製ジャケット２の鍔部２２の内面に当接する平坦部１２を備えているから、この弾性部材１の金属製ジャケット２の鍔部２２に対する接触面積が増加し、接触面がある程度の幅を持つため、一方の鍔部２２の突起２５の頂点Ｔと他方の鍔部２２の突起の頂点Ｔとを締付方向に厳密に相対応させずとも、締付力に対する反力が安定して得られる。また、弾性部材１として断面形状が略円形のゴム製Ｏリングを用いる場合であっても、前記鍔部の内面に接触する平坦部を設ければ、突起２５の頂点Ｔは、必ずしも弾性部材１の断面中心線上に限定して配置することを要しなくなり、突起２５を形成する位置において高度な加工精度は要求されない。また金属製ジャケット２の鍔部２２を弾性部材１が平面で保持するため鍔部の塑性変形を防止できる。
【００２３】特に、前記平坦部１２を、前記金属製ジャケットの鍔部内面の前記突起に対応する部位に当接するように設けると、締付力に対する反力を安定して得る上で有利になり、突起２５の頂点Ｔは、当該面接触幅（Ｆ１−Ｆ２内）内に設ければよいことになる。また、平坦部１２は弾性部材１の全周にわたって設けることが締付反力を安定して得る上で好ましい。
【００２４】また、弾性部材１に、前記金属製ジャケット２に締付力が作用していない自由状態において該金属製ジャケット２の鍔部２２の内面の前記突起２５に対応する部位に該突起２５の幅よりも広い幅で且つ略均等な圧力で接触する接触部１２を設けた場合にも、上述の平坦部１２を設けた場合と同様の作用効果が得られる。この場合も、接触部１２は弾性部材１の全周にわたって設けることが締付反力を安定して得る上で好ましい。
【００２５】また、前記接触部１２の幅が前記突起２５の幅より狭い場合でも、前記突起２５の先端部を前記接触部１２の幅に対応する範囲に配置すれば、上述の平坦部を設けた場合と同様の作用効果が得られる。
【００２６】また、前記弾性部材１を、前記金属製ジャケット２に締付力が加わらない自由状態において、該金属製ジャケット２の鍔部２２の内面の前記突起２５に対応する部位に該突起２５の幅よりも広い幅で面接触させた場合にも、上述の平坦部１２を設けた場合と同様の作用効果が得られる。弾性部材１は全周にわたって鍔部２２の内周面に面接触させることが好ましい。
【００２７】また、前記面接触の幅が前記突起２５の幅より狭い場合でも、前記突起２５の先端部を前記面接触の幅に対応する範囲に配置すれば、上述の平坦部を設けた場合と同様の作用効果が得られる。
【００２８】前記弾性部材１は、金属製ジャケット２の腹部２４の内面には必ずしも接触させることを要しないが、この腹部２４の内面にも接触させるようにすると、特に鍔部２２及び腹部２４の全内周面に接触させるようにすると、上述の締付反力を安定して得る上で有利になる。金属製ジャケット２の断面形状がその腹部２４と一対の鍔部２２とによって横に倒れたＵ字状に形成されている場合は、換言すれば、Ｄ字における縦の画がない形状に形成されている場合は、弾性部材１の断面形状をＤ字形状にすれば、すなわち、弾性部材１にＤリングを採用すれば、弾性部材１を金属製ジャケット２の実質的に全内周面に面接触させることができる。
【００２９】さらに、突起２５を断面略三角形状とし、その頂角を５０°以上とすることで、頂角が５０°以下の場合に比べて突起２５の先端部の成形が容易に行なえるようになり、シール性能を損なわずに先端部における加工精度のバラツキも少なくなる。
【００３０】また、突起２５の頂部２６を被シール部材のシール面３２と当接するように全周にわたって平坦に形成すると、高度な加工精度を要求せずとも、締付後の突起２５のつぶれる方向が安定したものになる。すなわち、図５に示すように突起２５の頂部全体が被挟圧面２１によって一様に押しつぶされ、上述の如き先端Ｔの倒れこむ方向の混在がなくなり、期するシール性能が得られ、製品ごとのシール性のバラツキがなくなり、シールの生産性が向上する。
【００３１】また、突起２５の頂部２６を平坦に形成し、さらに、弾性部材１に金属製ジャケット２の鍔部２２の内周面に当接する平坦部１２を設けると、上述の如く突起２５の頂部の潰れが安定したものになり、且つ締付力に対する反力が安定して得られることから、突起２５の位置および先端形状について高度な加工精度を要求しなくても目標のシール性能が容易に得られる。その結果、加工精度によるジャケットシールの性能のバラツキを押さえることができ、金属製ジャケット２の鍔部２２が塑性変形する問題も解消できる。
【００３２】さらに、鍔部２２の塑性変形を押さえることができるため、使用条件によっては、ジャケットシールの再利用が可能となり、点検保守などで、当該ジャケットシールを適用した管継手等の機器を分解する際には、新しいジャケットシールを用意する必要がなくなり、経済的にも有利になる。
【００３３】また、上述の断面形状が横倒れＵ字状の金属製ジャケット２に断面形状がＤ字状の弾性部材１が詰められているジャケットシールを得るには、金属製ジャケット２内に未加硫ゴムをジャケット全周にわたって詰め、該未加硫ゴムを加硫させることによって金属製ジャケットの腹部及びその両側の鍔部の各々の内面に固着させるようにすればよい。これにより、Ｄリング作る金型が不要になり、コスト的に有利になる。
【００３４】金属製ジャケット２内に収納する弾性部材１の材料としては、天然ゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、フッ化シリコーンゴム、アクリルゴム、エチレンアクリルゴムなどのゴム類、またはその架橋ゴム類、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性エラストマー類、発泡プラスチックスなどを採用することができ、特にＤＳＣ（示差走査熱量計）における示差熱量曲線上で結晶融点を示さないものが好適である。
【００３５】弾性部材１は、必要に応じて酸化防止剤、老化防止剤、カーボンブラックなどの補強剤、タルク、クレーなどの充填剤、架橋剤、架橋助剤、架橋促進剤、加工助剤など、弾性部材１の製造に通常用いられる薬剤を通常量配合し、得られた組成物をプレス成形、射出成形などの方法で製造することができる。架橋ゴム製の弾性部材２は、プレス成形や、射出成形などの成形工程において加熱架橋される。
【００３６】金属製ジャケット２の形成材たる金属としては、シール使用環境下において、熱的に、化学的にあるいは、機械的に不安定なものは論外として、各種の金属が用いられる。とりわけ、金属製ジャケット２に設ける開口部２３が比較的小さな締付力でも狭くなる硬質または軟質の金属、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、マグネシウム合金などの比較的加工性のよい金属類、金属−セラミック複合材などが好ましい。また、金属製ジャケット２は、突起２５が被シール部材のシール面３２に圧接された際につぶれるように、被シール部材よりも軟質の材料、ないしは塑性変形し易い材料で成形することが好ましい。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００３８】＜実施形態１＞本実施形態については、図１乃至図６に示されている。図１乃至図４に示した環状ジャケットシール１０において、１は環状の弾性部材、２は金属製ジャケットである。
【００３９】金属製ジャケット２は、環状の腹部２４と、該腹部２４の両側の各々より環の外側（半径方向外方）へ張り出した一対の鍔部２２とを有し、外側に向かって開口した開口部２３が全周にわたって形成されている。腹部２４は中央部が環の内側（半径方向内方）へ凸になった円弧状に形成されていて、金属製ジャケット２は全体としては開口部外側へ向けた横倒しのＵ字型の断面形状を有し、その内部（ジャケット部）に環状の弾性部材１を収容している。
【００４０】ジャケットシール１０は、図４に示すように、被シール部材間に、被シール部材のシール面（開口周りの端面）３２と被挟圧面２１（ジャケットシール１０が相対するシール面３２によって締付られるとき、即ち、締付されるときに圧力を受ける鍔部２２の外面）が対向するように介在させ、軸方向にシール締付力が与えられて継目をシールする。そのシール締付力に大きな力が必要であれば、被シール部材に大きなシール締付力を発生する器具が必要となるため、例えば、締付ボルトの本数を増やす必要があり、ボルトの配設スペースを確保できない、被シール部材が締付力に耐えることができないため肉厚を厚くする必要がある、というような理由から、被シール部材が大型化してしまう。そこで、小さなシール締付力でも高シール性能が発揮できるように、被挟圧面２１に断面形状が台形の突起２５を設けている。
【００４１】また、本実施形態のジャケットシール１０では、突起２５の頂部（先端部）２６は、被シール部材のシール面３２と面接触して密着するよう平坦に形成されている。すなわち、頂部２６はシール面３２と向かい合うときに該シール面３２と平行になる平面に形成されている。
【００４２】従って、シール締付力発生時には、図４に示すように、突起２５の先端部が、Ｐ側（内側）やＲ側（外側）に倒れこんだりせず、ほぼシール締付力発生方向（矢印の方向)に押しつぶされて変形するため、突起２５と被シール部材のシール面３２の密着性が安定し、腹部２４の内側に存在するシール空間３０は密閉空間に保たれる。
【００４３】突起２５および突起２５の平坦な頂部２６に関しては、設ける突起２５があまりにも過小であると、シール性能が乏しくなり、頂部２６の幅があまりにも過大であると、シールに必要な面圧を確保するためにシール締付力を大きくしなければならない。従って、図３に示すように、金属ジャケット２内に設ける弾性部材１の厚さをｔとすると、突起２５の高さｈは、０．０１ｔから１．５ｔ程度であり、特に０．０５ｔから０．７ｔ程度が好ましく、頂部２６の幅ｗについては、０．０１ｔから１．０ｔ程度であり、特に０．０２ｔから０．５ｔ程度が好ましい。また、突起２５の両側面のなす角度（両側面を延長したときにできる三角形の頂点Ｔ’における頂角）は、５０°から１３０°程度が好ましい。また加工の容易さ、加工による製品のバラツキを防ぐためには、頂角を９０°以上の鈍角とすることが好ましい。
【００４４】また、弾性部材１の金属製ジャケット２の鍔部２２によって締付力を受ける面１１には鍔部２２の内面に接触する平坦部１２が形成されている。この平坦部１２は、ジャケットシール１０が締付力を受けない自由状態においても、鍔部２２の内面に対して、少なくとも突起２５に対応する部位で該突起２５の頂部幅ｗよりも広い幅で且つ略均等な圧力で全周にわたって面接触している。本実施形態では、弾性部材１は、その両側面及び内周面が金属製ジャケット２の鍔部２２の内面及び腹部２４の内周面に隙間なく面接触している。
【００４５】シール締付力発生時において、開口部２３は、シール締付力によって開口幅が狭くなるように変形する。開口部２３を設けたことにより、たとえシール締付力が小さな場合であっても、金属ジャケットは敏感に反応することができ、弾性部材１からシール締付力に対抗する反力が発生する。その弾性部材１からの反力により、十分なシール性能を発揮するようになっている。
【００４６】さらに、弾性部材１には鍔部２２と当接する弾性部材１の接触面が平面形状となるように平坦部１２が設けられているため、突起２５を図１５に示すような弾性部材１の断面における中心線ｍ上に形成させる必要はない。すなわち、突起２５は、平坦部１２の領域内（Ｆ１−Ｆ２内）にあればよいため、突起２５の形成位置に関して高度な加工精度は要求されない。
【００４７】また、金属製ジャケット２は、腹部２４が例えば真空引きの力を受ける内側に配置されているから、弾性部材１の成分が被シール空間３０に放出されることがない。
【００４８】ここで、弾性部材１の断面形状は、図５に示すように金属ジャケット２の形状と合わせてＤ型となることが好ましいが、金属ジャケット２の内部を充填できる形状であれば良い。なお、弾性部材１の腹部２４の内周面形状を、円弧状ではなく、直線状としてもよいが、弾性部材１が金属製ジャケット２内部まで挿入しきれない問題が生じやすく、突起２５の設置領域が狭くなる可能性がある。
【００４９】また、弾性部材１の外周面の断面形状は中央部が突出した円弧状にしてもよいが、鍔部２２の異常変形を抑制するために、金属ジャケット２の鍔部２２を内側から効果的に支えることができるよう直線状の方がより好ましい。
【００５０】さらに弾性部材１の厚さｔにおいては、本発明ジャケットシールの使用目的や、シールを必要とする装置の大きさなどによりさまざまではあるが、本発明シールを通常の真空装置に適用する場合を例に取れば、０．０５ｍｍから１０ｍｍ程度である。
【００５１】前記ジャケットシール１０は、予め加硫成形した環状の弾性部材１をその口径が大きくなるように強制的に広げて金属製ジャケット２の内部に弾性的に嵌め込むことによって製作することができる。また、以下の方法によっても製作することができる。
Ａ．金属製ジャケット２を形成する。
Ｂ．図６に示すように、金属製ジャケット２の内部に、紐状の未加硫ゴム４１を、その一端から詰めていって最後に他端を当該一端に接続することにより、ジャケット全周にわたって詰める。
Ｃ．金属製ジャケット２内の未加硫ゴムを周りから加圧するとともに、加熱することによって加硫させ、金属製ジャケット２の腹部２４及びその両側の鍔部２２の各々の内面に固着した弾性部材１を形成する。
【００５２】この方法によれば、金属製ジャケット２が弾性部材１を加硫成形するための金型になるため、弾性部材１を成形するための専用金型は不要になる。
【００５３】＜実施形態２＞本実施形態は図７乃至図９に示されている。実施形態１との違いは、金属製ジャケット２の突起２５の頂部が平坦でなく、三角形状に尖っている点である。実施形態１の要素と対応する要素には同じ符号を採用している。突起２５の先端部をバリやカエリ等が発生しないように精度よく製作すれば、先端部の倒れ込み方向がばらつくことはない。そうして、突起２５の先端が三角形状に尖っているから、ジャケットシール１０が被シール部材のシール面３２によって締付けられたときに、突起２５がつぶれ易く、シール面に対する密着性の確保に有利である。
【００５４】＜他の実施形態＞本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、種々変更可能である。例えば、突起２５の断面形状は、上記のように三角形状又は頂部２６を平坦にした台形状以外にも、半円形、半楕円形など、その他の形状にすることができ、被シール部材のシール面３２に当接する頂部２６は平坦にすることが好ましい。なお、かかる平坦な頂部２６を形成する場合、その頂部２６は適宜の幅にすることができる。
【００５５】また、金属製ジャケット２の形状に関しても、その断面形状が、Ｕ字型に限定するわけではなく、Ｖ字型、コの字型などでもよいが、Ｖ字型や、コの字型のように、金属ジャケット２に角部を設けると、シール締付力を与えた場合に角部で応力集中が発生しやすく、金属製ジャケット２が塑性変形しやすくなる恐れがある。
【００５６】＜ジャケットシールの使用形態＞ジャケットシール１０は、被シール部材間に介在させてシールする。図１０はジャケットシール１０を真空装置の管５０と管５０との継目に介在させた例を示す。すなわち、ジャケットシール１０は、一方の管５０の接続フランジ５１の端面に形成された環状のシール溝５２に設けられ、このシール溝５２の底面（シール面）と他方の管５０の端面（シール面）との間にボルト５３とナット５４とによって締付られている。
【００５７】図１１はジャケットシール１０を真空装置のＬ型バルブに使用した例を示す。同図において、５５は内部にＬ型真空通路が形成されたバルブ容器、５６はＬ型通路を開閉する弁体、５７は弁体５６を駆動するアクチュエータ、５８はベローズである。ジャケットシール１０は、バルブ容器５５のアクチュエータ取付口周りの端面（シール面）とアクチュエータ５７のシール板５９との間に締付られている。このジャケットシール１０によれば、大きな締付力を必要としないから、例えばバルブ容器５５の取付口周りの壁６０の厚さを大きくする必要がない。
【００５８】図１２はジャケットシール１０を真空容器６１の覗き窓ガラス６２のシールに使用した例を示す。ジャケットシール１０は窓ガラス６２と真空容器６１のシール面との間、並びに窓ガラス６２と押え板６３のシール面との間の各々に設けられている。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、弾性部材には金属製ジャケットの鍔部内面に当接する平坦部が形成されているから、あるいは弾性部材を鍔部内面に面接触させているから、突起の位置及び形の精度を高くしなくとも、締付力に対する反力が安定して得られ、ジャケットシールを締付た際の鍔部の異常変形を防止して、高いシール性能を発揮させることができるとともに、ジャケットシールのシール性能のバラツキが少なくなり、さらには再利用が可能になり、また、コスト的にも有利になる。
【００６０】また、金属製ジャケットの突起の頂部を平坦に形成したものによれば、ジャケットシールを締付けた際に、突起の倒れ方向にバラツキを生ずることがなくなり、突起の位置及び形の精度を高くしなくとも、高いシール性能を発揮させることができるとともに、ジャケットシールのシール性能のバラツキが少なくなり、さらには使用条件によっては再利用が可能になり、また、コスト的にも有利になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２６３
【氏名又は名称】三菱電線工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年２月８日（２０００．２．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７９３１
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 弘 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３０４１３２（Ｐ２０００−３０４１３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２日（２０００．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３００５９（Ｐ２０００−３００５９） |
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