金屬密封墊圈及調節閥的製作方法

2023-09-09 19:35:50 2

專利名稱：金屬密封墊圈及調節閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及對部件間的縫隙進行密封的金屬密封墊團以及使用了該 金屬密封墊團的調節閥。
背景技術：
以往，作為浸入部件間的流體的密封部件，使用有密封墊團。例如， 在調節流體流量的調節閥中，作為密封墊圏最常用螺旋形密封墊圏。
螺旋形密封墊圍，如專利文獻l所示，是將被稱為鐵環的截面為波形 的金屬制薄壁帶板、與被稱為纖絲的非金屬材料的緩衝材在相互重合的狀 態下，進行多次螺旋狀巻繞所構成的。
專利文獻l:日本特開2007-182950號7〉報
然而，螺旋形密封墊圍，在其密封性優越的另一面，卻必須吏用鐵環 和纖絲這樣不同的材料。另外，由於纖絲有可能露出到外部，因此也就難 以減小密封墊圏的寬度。此夕卜，為了提高用於確保密合性的最小緊固壓力， 產生該緊固力的螺栓、螺釘等緊固部件的尺寸也必須使用大尺寸。這樣的 螺旋形密封墊團的缺點也就成為妨礙調節閥的小型化、低成本化的主要原 因。而且，也成為妨礙閥主體的流體通路面積的確保、調節閥的流量及流 量特性等調節閥性能的提高的主要原因。
此外，作為針對壓力和溫度等各種制約使用範圍廣、緊固力小也沒問 題的密封墊圏，可例舉有自封形(自密封形)的金屬密封墊圏。圖18表 示該自封形的金屬密封墊團的一例。圖18 (a)是俯視圖、圖18 (b)是 側剖視圖。該金屬密封墊圏100,在形成為環狀的由不鏽鋼等金屬材料構 成的環部l的外周面上，形成有截面 "3"字狀的槽la。另外，也有的 類型是將槽la的截面形狀作成"C"字狀，或作成" < "字狀。
該金屬密封墊團100，如圖19所示，將槽la的開口部朝向密封對象 的流體安裝在部件101和部件102之間。另外，在圖19中，點劃線表示向部件101、 102間施予緊固力的緊固螺栓的軸線。此時，流體壓作用於 環部1的槽la的內表面，初始緊固力+流體壓的反力作用於環部1的上 下的環面(密封面)lb、 lc， ^面壓力增加，從而提高密封性。
該自封形金屬密封墊團100,雖然有緊固力小也沒問題的優點，然而 由於;1金屬制的，因此存在即使在環面lb、 lc上產生少量凹凸也麼H"吏密 封性極端下降這樣的缺點。

發明內容
本發明，是為了解決上述的課題所做出的，其目的在於提供一種密封 性穩定，即使調節閥也能夠使用的金屬密封墊圏。
為了實現這樣的目的，本發明涉及的金屬密封墊圍(第一發明)，是 將向環部的外周方向傾斜並沿著環部的周方向形成為環狀的薄壁的帶作 為突出部，且該突出部在環部的上面及下面同心圓狀地i殳置有多個。
在使用該金屬密封墊圏的情況下，是將環部的外周面側朝向密封對象 的流體，來安M部件之間。此時，來自環部外周面側的流體壓作用於突 出部的傾斜面的內表面，且初始緊固力+流體壓的反力作用於突出部，使 表面壓力增加，因而提高密封性。
另外，即使因外周側的突出部疲勞而產生凹凸使密封性降低，內周側 的突出部也能予以支援(back up)來確保密封性。即，即使外周側的突 出部疲勞使密封性下降，流體浸入到內周側，也會被位於與下一個突出部 之間的槽阻止，而存留在該槽內的流體發揮軟密封材料的作用，流體壓作 用於下一個突出部的傾斜面的內表面，因而確保密封性。
在該金屬密封墊圍中，在環部的上面及下面同心圓狀地設置的多個突 出部，其厚度可以全部相同，然而也可以是以下方式，即從i殳置於環部 外周側的突出部開始越接近設置於內周側的突出部其厚度越逐漸增厚。於 是，最外周側的突出部作為低壓流體用的突出部，而接近內周側的突出部 則分段遞進適用於更高的壓力流體，因此用 一種金屬密封墊團就能對應密 封對象的流體的各種流體壓力。
另外，本發明涉及的金屬密封墊圈(第二發明)，將向環部的內周方 向傾斜並沿著環部的周方向形成為環狀的薄壁的帶作為突出部，且該突出部在環部的上面及下面同心圓狀地設置多個。
在使用該金屬密封墊圉的情況下，是將環部的內周面側朝向密封對象 的流體，來安裝在部件之間。此時，來自環部內周面側的流體壓作用於突 出部的傾斜面的內表面，且初始緊固力+流體壓的反力作用於突出部，使 表面壓力增加，因而提高密封性。
另外，即使因內周側的突出部疲勞而產生凹凸使密封性降低，外周側 的突出部也能予以支援來確保密封性。即，即使內周側的突出部疲勞使密 封性下降，流體浸入到外周側，也會被位於與下一個突出部之間的槽阻止， 而存留在該槽內的流體發揮軟密封材料的作用，流體壓作用於下一個突出 部的傾斜面的內表面，因而確保密封性。
在該金屬密封墊團中，在環部的上面及下面同心圓狀地i更置的多個突 出部，其厚度可以全部相同，然而也可以是以下方式，即vMc沒置於環部 內周側的突出部開始越接近設置於外周側的突出部其厚度越逐漸增厚。於 是，最內周側的突出部作為低壓流體用的突出部，而接近外周側的突出部 則分段遞進適用於更高的壓力流體，因此用 一種金屬密封墊圏就能對應密 封對象的流體的各種流體壓力。
在本發明的4r屬密封墊團(第一、二發明)中，突出部，可以通過切 削加工而一體地形成在上述環部的上面及下面，也可以作為單獨的部件通 過伴接與環部的上面及下面接合。在作為單獨的部件通過焊接與環部的上 面及下面備^的方法的情況下，與通過切削加工將突出部一體地形成於環 部的上面及下面的方法相比較，金屬密封塾圏的製作變得容易。
本發明的金屬密封墊團(第一、二發明)為自封形，緊固力小也沒問 題。另外，由於在環部的上面及下面同心圓狀地設置多個突出部，且一個 接一個的突出部能予以支援來確保密封性，因此提高了密封性，壽命變長。 由此，本發明的金屬密封墊圏，即4 :調節閥也能夠4吏用，並且通過使用 金屬密封墊圏來代替以往的螺旋形密封墊圏，有利於實現調節閥的小型 化、低成本化。另外，能夠實現確保閥主體的流體通路面積、提高調節閥 的流量及流量特性等。
例如，作為調節閥，具有具備入口流路和出口流路以及岡室的閥主 體；形成於閥室內的閥座；以;Mt閥室內能夠在相對於閥座接觸分離的方
6向上移動的閥體，而且閥室至少為第一部件和第二部件的分割結構。在該 調節閥中，在構成閥室的第一部件和第二部件之間，作為浸入其間的流體 的密封部件，安裝第一發明的金屬密封墊團。
例如，作為調節閥，具有具備入口流路和出口流路以及閥室的閥主 體；覆蓋該閥主體的閥室的上面的上蓋；形成於閥室內的閥座；以M閥 室內能夠在相對於閥座接觸分離的方向上移動的閥體。在該調節閥中，在 構成閥室的部件的上端面和上蓋的下端面之間，作為浸入其間的流體的密 封部件，安裝第二發明的金屬密封墊圏。
例如，作為調節閥，具有具備入口流路和出口流路以及閥室的閥主 體；形成於閥室內的閥座；在閥室內能夠在相對於閥座接觸分離的方向上 移動的閥體；以及支承構成閥室的部件的下端面的內段面。在該調節閥中， 在構成閥室的部件的下端面與內段面之間，作為浸入其間的流體的密封部 件，安裝第二發明的金屬密封墊團。
另外，本發明的金屬密封墊圏，不僅僅限於調節閥，還能夠作為配管 法蘭的密封墊團或各種壓力容器的密封墊團使用。另外，在配管法蘭或密 封部分因安裝或壓力而變形時，可做成對應這些變形的形狀的密封墊圏， 由此確保更高的密封性。
根據本發明的金屬密封墊圈，由於將向環部的外周方向傾斜沿著環部 的周方向形成為環狀的薄壁的帶作為突出部，並將該突出部在環部的上面 及下面同心圓狀地i殳置多個，另外，由於將向環部的內周方向傾斜沿著環 部的周方向形成為環狀的薄壁的帶作為突出部，並將該突出部在環部的上 面及下面同心圓狀地i殳置有多個，因此一個接一個的突出部能予以支援來 確保密封性，因此提高了密封性，壽命變長。另外，通過使用本發明的金 屬密封墊圏來代替以往的螺旋形密封墊圏，有利於實現調節閥的小型化、 低成本化、提高調節閥的性能。


圖1 ^示本發明涉及的金屬密封墊圏的一個實施方式(實施方式1) 的俯視圖及側剖視圖。
圖2是圖1 (b)的A部的放大圖。圖3是表示將環部的外周面側朝向密封對象的流體在部件之間安裝了 該金屬密封墊圏的狀態的圖。
圖4表示將突出部非對稱地形成於環部的上下面的例(實施方式2 )。
圖5表示從設置於環部外周側的突出部開始越接近i史置於內周側的突 出部，其厚度越逐漸增厚的例(實施方式3)。
圖6表示通過焊接將作為單獨部件形成的突出部與環部的上面及下面 掩^的例(實施方式4)。
圖7是表示本發明涉及的金屬密封墊團的另一實施方式(實施方式5) 的俯視圖及側剖視圖。
圖8是表示圖7 (b)的B部的放大圖。
圖9是表示將環部的內周面側朝向密封對象的流體在部件之間安裝了 該金屬密封墊圏的狀態的圖。
圖10 ^i表示將突出部非對稱地形成於環部的上下面的例(實施方式 6)的圖。
圖11 A^示突出部的厚度自環部內周向外周逐漸增厚的例(實施方 式7)。
圖12表示通過焊接將作為單獨部件形成的突出部與環部的上面及下 面掩^的例(實施方式8 )。
圖13表示本發明涉及的金屬密封墊圏在調節閥中的使用例。
圖14表示本發明涉及的金屬密封墊團在配管法蘭中的使用例。
圖15是表示在該配管法蘭的使用例中牢固地緊固螺栓和螺母時的狀 態的放大圖。
圖16是表示金屬密封墊圏的外周寬度從內周側的突出部越接近外周 側的突出部越逐漸增大的例的圖。
圖17是變形表示在使用了將外周寬度做成從內周側的突出部開始越接近外周側的突出部越逐漸增大的金屬密封墊團的情況下，牢固地緊固螺 栓和螺母時的狀態的圖。
圖18是表示以往的自封形的金屬密封墊圏的一例的俯視圖及側剖視圖。
圖19是表示將在外周面形成的槽的開口部朝向密封對象的流體地將 以往的自封形金屬密封墊圏安裝在部件之間的狀態的圖。
圖中符號說明如下
2…環部；2a、 2b…環面；2al ~2a5、 2bl ~2b5…突出部；2Gal ~ 2Ga5、 2Gbl-2Gb5…槽;2al' ~2a5' 、 2bl' -2b5'…突出部(另一部件)； 3…環部；3a、 3b…環面；3al-3a5、 3bl-3b5…突出部；3Gal-3Ga5、 3Gbl 3Gb5…槽；3al' ~3a5' 、 3bl' ~3b5'…突出部(另一部件)； 200、 300...金屬密封墊圏;101…第一部件;102…第二部件;400...調節 閥；4…入口流路；5…出口流路；6…閥室(軍)；6-l…下部革；6-2…上 部罩；7…閥主體(殼體)；8…上蓋；9…閥座；10…閥體；U…閥軸；12… 內段面；13…流入口； 14…流出口； 15…第一配管；16…第二配管；17、 18...法蘭；19...螺栓；20…螺母。
具體實施例方式
以下，基於附圖詳細i兌明本發明。
(實施方式1)
圖1是表示該發明涉及的金屬密封墊團的一個實施方式(實施方式1) 的圖，圖l(a)為俯視圖，圖l(b)為側剖視圖。圖2放大表示圖l(b) 中的A部。
該金屬密封墊圏200，具備由不鏽鋼等金屬材料構成的平板狀的環部 2，在該環部2上下的環面2a及2b上，沿環部2的周方向， 一體地形成 有環狀的突出部2al ~ 2a5及2bl ~ 2b5。
在該金屬密封墊團200中，突出部2al 2a5，作成向環部2的外周方 向傾斜的薄壁的帶，並通過切削加工在環面2a上形成為同心圓狀，同樣， 突出部2bl 2b5，也作成向環部2的外周方向傾斜的薄壁的帶，並通過切削加工在環面2b上形成為同心圓狀。
另夕卜，在該金屬密封墊團200中，在環面2a上，由於突出部2al 2a5 的切削加工，殘留有沿環部2的周方向的環狀的槽2Gal 2Ga5。而且， 由於突出部2bl ~ 2b5的切削加工，也在環面2b上殘留有沿著環部2的周 方向的環狀的槽2Gbl ~ 2Gb5。
另外，在該金屬密封墊團200中，突出部2al 2a5和2bl 2b5，在 環部2的上下面對稱地形成，且其厚度t全部相同。另外，環部2的寬度 做成，在將內周側的寬度(內周寬度)設為Wl，將從突出部2al~2a5 的上端面到突出部2bl 2b5的下端面的寬度(外周寬度)設為W2的情 況下，外周寬度W2略大於內周寬度W1。
另外，在該實施方式中，突出部2al 2a5以及2bl 2b5向環部2的 外周方向傾斜的傾斜角度e為60°,環部2的內周寬度Wl為5mm，環部 2的外周寬度W2為5,2mm。而且，環部2的內徑cj) 1為220.5mm，環部 2的外徑d)2為245mm。另外，突出部2al ~ 2a5以及2bl ~ 2b5的厚度t 為0.5mm，突出部2al 2a5以及2bl 2b5的相鄰的突出部間的間隔H 為2mm，槽2Gal ~ 2Ga5以及2Gbl ~ 2Gb5的深度D為2.5mm。這些尺 寸只是一例而已，突出部2al 2a5以及2bl 2b5的傾斜角度e只要是 0°<6<卯°範圍內的值即可。
如圖3所示，該金屬密封墊圏200，是將環部2的外周面側朝向密封 對象的流體，來安裝在部件101和部件102之間。另外，在圖3中，點劃 線表示向部件IOI、 102間施予緊固力的緊固螺栓的軸線。
在這種情況下，來自環部2的外周面側的流體壓作用於突出部2al、 2bl的傾斜面的內表面上，且初始緊固力+流體壓的反力作用於突出部 2al、 2bl，使表面壓力增加，從而提高密封性。由此作為自封形，緊固力 小也沒問題。
另外，即使因外周側的突出部2al、 2bl疲勞而產生凹凸使密封性降 低，內周側的突出部2a2、 2b2也能予以支援來確保密封性。即，即使外 周側的突出部2al、 2bl疲勞使密封性下降，流體浸入到內周側，也會被 位於下一個突出部2a2、 2b2之間的槽2Gal、 2Gbl阻止，而存留在該槽 2Gal、 2Gbl內的流體發揮軟密封材料的作用，流體壓作用於下一個突出部2a2、 2b2的傾斜面的內表面，因而確保密封性。
同樣，在外周側的突出部2a2、 2b2疲勞而產生凹凸，使密封性降低 了的情況下，內周側的突出部2a3、 2b3也能予以支援來確保密封性，在 外周側的突出部2a3、 2b3疲勞而產生凹凸，使密封性降低了的情況下， 內周側的突出部2a4、 2b4能予以支援來確保密封性。
這樣，在本實施方式的金屬密封墊團200中，由於一個接一個的突出 部能予以支援來確保密封性，因此消除密封性的不穩定，壽命變長。另夕卜， 由於流體進入多個槽2Ga、 2Gb中，存留在該槽2Ga、 2Gb的流體發揮軟 密封材料的作用，因此成為即使密封部彎曲或傾斜，密封性也高的部件。
由此，本實施方式的金屬密封墊團200,即使是重視密封性的調節閥 也能夠使用。通過使用該金屬密封墊團200來代替以往的螺旋形密封墊團， 就能夠實現調節閥的小型化、低成本化。另夕卜，也能夠實現閥主體的流體 通路面積的確保、調節岡的高容量化、流量特性等調節閥性能的提高。另 外，由於金屬密封墊團200的壽命長，因此能夠減少維修的機會。
(實施方式2 )
在上述的金屬密封墊圏200中，是將突出部2al ~2a5以及2bl ~2b5 對稱地形成於環部2的上下面上，然而也可以如圖4所示，將突出部2al ~ 2a4以及2bl ~ 2b4非對稱地形成於環部2的上下面上。
(實施方式3)
在上述的金屬密封墊圏200中，突出部2al ~ 2a5及2bl ~ 2b5的厚度 t是全部一樣的，然而也可以如圖5所示，v^i殳置於環部2的外周側的突 出部2al、 2bl開始越接近設置於內周側的突出部2a5、 2b4,其厚度t越 逐漸增厚。
於是，最外周側的突出部2al、 2bl作為低壓流體用，而按照突出部 2a2、 2b2、 2a3、 2b3、 2a4、 2b4、 2a5、 2b5的順序(前往內周的順序) 的突出部則作為階段性地適於高壓流體的突出部，因而對於密封對象的流 體的各種流體壓，用一種金屬密封墊圏就能夠廣泛地對應。
(實施方式4)另夕卜，在上述的金屬密封墊團200中，是通過切削加工而在環部2的 上面2a及下面2b —體地形成突出部2al ~2a5以及2bl ~2b5，然而也可 以如圖6所示，將突出部2al' 2a5'以及2bl' 2b5'作為單獨的部件來形 成，通過焊接與環部2的上面2a及下面2b掩^。
在圖6所示的例中，對由與環部2相同的金屬材料構成的薄板進行衝 壓加工，形成截面V字狀的環，並將該截面V字狀的環作為突出部2al' ~ 2a5'以及2bl' 2b5'，通過焊接與環部2的上面2a及下面2b無縫接合。
通過用這種方法在環部2上形成突出部2al' 2a5'以及2bl' 2b5'， 與利用切削加工形成突出部2al ~2a5以及2bl ~2b5的方法相比較，金屬 密封墊團的製作變得容易，能夠實現成本降低。
(實施方式5)
圖7是表示該發明涉及的金屬密封墊團的另一實施方式(實施方式5) 的圖，圖7(a)為俯視圖，圖7(b)為側剖視圖。圖8放大表示圖7(b) 中的B部。
該金屬密封墊圉300，具備由不鏽鋼等金屬材料構成的平板狀的環部 3，在該環部3的上下的環面3a及3b上，沿著環部3的周方向， 一體地 呈環狀地形成有突出部3al ~ 3a5及3bl ~ 3b5。
在該金屬密封墊團200中，突出部3al 3a5，作成向環部3的內周方 向傾斜的薄壁的帶，並通過切削加工在環面3a上形成為同心圓狀，同樣， 突出部3bl 3b5，也作成向環部3的內周方向傾斜的薄壁的帶，並通過 切削加工在環面3b上形成為同心圓狀。
另夕卜，在該金屬密封墊圏300中，在環面3a上，由於突出部3al 3a5 的切削加工，殘留有沿著環部3的周方向的環狀的槽3Gal 3Ga5。同樣， 由於突出部3bl 3b5的切削加工後，在環面3b上也殘留有沿著環部3 的周方向的環狀的槽3Gbl ~3Gb5。
另外，在該金屬密封墊團300中，突出部3al 3a5和3bl 3b5,在 環部3的上下面對稱地形成，且其厚度t全部相同。另外，環部3的寬度 做成，在將內周側的寬度(內周寬度)設為Wl，將從突出部3al 3a5 的上端面到突出部3bl 3b5的下端面的寬度(外周寬度)設為W2的情況下，外周寬度W2略大於內周寬度W1。
另外，在該實施方式中，突出部3al 3a5以及3bl 3b5向環部3的 內周方向傾斜的傾斜角度e為60°，環部3的內周寬度W1為5mm，環部 3的外周寬度\￥2為5.2111111。而且，環部3的內徑(M為220.5mm，環部 3的外徑(J)2為245mm。另外，突出部3al ~3a5以及3bl ~3b5的厚度t 為0.5mm，突出部3al 3a5以及3bl 3b5的相鄰的突出部間的間隔H 為2mm，槽3Gal ~ 3Ga5以及3Gbl ~ 3Gb5的深度D為2.5mm。這些尺 寸只是一例而已，突出部3al 3a5以及3bl 3b5的傾斜角度0隻要是 0°<e<90°範圍內的值即可。
如圖9所示，該金屬密封墊團300，是將環部3的內周面側朝向密封 對象的流體，來安裝在部件101和部件102之間。另外，在圖9中，點劃 線表示向部件101、 102間施予緊固力的緊固螺栓的軸線。
在這種情況下，來自環部3的內周面側的流體壓作用於突出部3al、 3bl的傾斜面的內表面，且初始緊固力+流體壓的反力作用於突出部3al、 3bl，使表面壓力增加，從而提高密封性。由此作為自封形，緊固力小也 沒問題。
另外，即使因內周側的突出部3al、 3bl疲勞而產生凹凸使密封性降 低，外周側的突出部3a2、 3b2也能予以支援來確保密封性。即，即使內 周側的突出部3al、 3bl疲勞使密封性下降，流體浸入到外周側，也會被 位於下一個突出部3a2、 3b2之間的槽3Ga2、 3Gb2阻止，而存留在該槽 3Ga2、 3Gb2內的流體發揮軟密封材料的作用，流體壓作用於下一個突出 部3a2、 3b2的傾斜面的內表面，因而確保密封性。
同樣，在內周側的突出部3a2、 3b2疲勞而產生凹凸，使密封性降低 了的情況下，外周側的突出部3a3、 3b3也能予以支援來確保密封性，在 內周側的突出部3a3、 3b3疲勞而產生凹凸，使密封性降低了的情況下， 外周側的突出部3a4、 3b4能予以支援承來確保密封性。
這樣，在本實施方式的金屬密封墊團300中，由於一個接一個的突出 部能予以支援來確保密封性，因此消除密封性的不穩定，壽命變長。另夕卜， 由於流體ii^多個槽3Ga、 3Gb，存留在該槽3Ga、 3Gb的流體發揮軟密 封材料的作用，因此成為即使密封部彎曲或傾斜，密封性也高的部件。由此，本實施方式的金屬密封墊團300，即^A重視密封性的調節閥 也能夠使用。通過使用該金屬密封墊團300來代替以往的螺旋形密封墊圏， 就能夠實現調節閥的小型化、低成本化。另外，也能夠實現閥主體的流體 通路面積的確保、調節閥的高容量化、流量特性等調節閥性能的提高。另 外，由於金屬密封墊團300的壽命長，因此能夠減少維修的機會。
(實施方式6)
在上述的金屬密封墊團300中，將突出部3al ~3a5以及3bl ~3b5對 稱地形成於環部3的上下面上，然而也可以如圖10所示，將突出部3al ~ 3a4以及3bl ~3b4非對稱地形成於環部3的上下面上。
(實施方式7)
另外，在上述的金屬密封塾團300中，突出部3al 3a5及3bl 3b5 的厚度t是全部一樣的，然而也可以如圖11所示，從設置於環部3的內 周側的突出部3al、 3bl開始越接i^沒置於外周側的突出部3a5、 3b4，其 厚度t越逐漸增厚。
於是，最內周側的突出部3al、 3bl作為低壓流體用，而按照突出部 3a2、 3b2、 3a3、 3b3、 3a4、 3b4、 3a5、 3b5的順序(前往外周的順序) 的突出部則作為階段性地適於高壓流體的突出部，因而對於密封對象的流 體的各種流體壓，用一種金屬密封墊圏就能夠廣泛的對應。
(實施方式8)
另夕卜，在上述的金屬密封墊團300中，是通過切削加工而在環部3的 上面3a及下面3b —體地形成突出部3al ~3a5以及3bl ~3b5,然而也可 以如圖12所示，將突出部3al' 3a5'以及3bl' 3b5'作為單獨的部件來形 成，通過焊接與環部3的上面3a及下面3b掩^。
在圖12所示的例中，對由與環部3相同的金屬材料構成的薄板進行 衝壓加工，形成截面V字狀的環，並將該截面V字狀的環作為突出部 3al' 3a5'以及3bl' 3b5'，通過焊接與環部3的上面3a及下面3b無縫 齡。
通過用這種方法在環部3上形成突出部3al' 3a5'以及3bl' 3b5'，與利用切削加工形成突出部3al ~3a5以及3bl ~3b5的方法相比較，金屬 密封墊團的製作變得容易，能夠實現成本降低。
(在調節閥中的使用例)
圖13是表示上述金屬密封墊閨200及300在調節閥中的使用例。該 調節閥400,具有具備入口流路4和出口流路5以及閥室(罩)6的閥 主體(殼體)7;覆蓋閥主體7的閥室6上面的上蓋8;形成於閥室6內的 閥座9;以及在閥室6內能夠在相對於閥座9接觸分離的方向上移動的閥 體IO。在閥體10上設置有閥軸11。
在該調節閥400中，閥室6為下部革6-1和上部罩6-2的分割結構。 下部軍6-l用螺紋構造固定於閥主體7內的內段面12。上部罩6-2嵌入下 部罩6-l的上部，並用螺栓螺母安裝在上蓋8和下部罩6-l之間。在下部 革6-1上形成有流體的流入口 13及流出口 14。
在該調節閥400中，在下部罩6-1和上部罩6-2之間，即在下部罩6-1 的上端面與上部罩6-2的下端面之間，作為浸入其間的流體的密封部件， 設置有金屬密封墊團200。另外，在上部軍6-2和上蓋8之間，即在上部 軍6-2的上端面與上蓋8的下端面之間，作為浸入其間的密封部件，設置 有金屬密封墊圏300。另外，在下部軍6-l和內段面12之間，即在下部罩 6-1的下端面與內段面12之間，作為浸入其間的密封部件，設置有金屬密 封墊圏300。
在該調節閥400中，設置在下部罩6-1與上部革6-2之間的金屬密封 墊團200，可以阻止要流入閥室6內的流體的流動。i殳置在上部軍6-2與 上蓋8之間的金屬密封墊團300，可以阻止要從閥室6內流向外部的流體 的流動。設置在下部軍6-1與內段面12之間的金屬密封墊團300，可以阻 止在閥體10被關閉時要向閥室6側內流入的流體的流動。
(在配管法蘭中的^^用例)
圖14表示在配管法蘭中的使用例。在圖14中，15是第一配管、16 是第二配管，在配管15、 16上焊接有法蘭17、 18。在連接該配管15和配 管16時，在法蘭17和法蘭18之間安裝金屬密封墊圏300，並用螺栓19 和螺母20來緊固法蘭17和法蘭18，在金屬密封墊團300上產生壓縮力。在該使用例中，如果以配管15、 16內的壓力以上的壓縮力作用於金 屬密封墊團300那樣地緊固螺栓19和螺母20,則配管15、 16內的壓力就 不會向外部洩漏。在該使用例中，金屬密封墊團300,可以阻止要從配管 15、 16內流出的流體的流動。
在圖14表示的配管法蘭的使用例中，在牢固地緊固螺栓19和螺母20 時，如圖15變形表示的那樣，有時法蘭17和法蘭18向內側變形。此時， 被夾在法蘭17、 18間的金屬密封墊圍300，由於其外周寬度W2在所有的 突出部中是同樣的，因此外周部側變形大而變窄，因而在法蘭17與法蘭 18之間不能獲得均勻的密封墊團寬度。
針對於此，如圖16所示，如果作成使金屬密封墊閨300的外周寬度 W2從內周側的突出部3al、 3bl開始越接近外周側的突出部3a5、 3b5越 逐漸增大，則即使法蘭17和法蘭18向內側變形，還是壓縮外周側的寬度 較寬的突出部，從而能夠在法蘭17和法蘭18之間獲得均勻的密封墊圏的 寬度(參照圖17)。
與該金屬密封墊團300同樣，對於金屬密封墊團200，也可以作成使 其外周寬度W2從突出部3a5、 3b5開始越接近突出部3al、 3bl越逐漸增 大的形狀。
另外，在上述的金屬密封墊圏200、 300中，環部2、 3是由不鏽鋼等 單一的金屬材料而形成的，然而也可以用具有耐腐蝕、耐熱性的合金(例 如，鎳4^^r)為金屬材料來形成。
1權利要求
1.一種金屬密封墊圈，其特徵在於，具備由金屬材料構成的環狀的環部，上述環部具有突出部，該突出部為向該環部的外周方向傾斜並沿著該環部的周方向形成為環狀的薄壁的帶，上述突出部在上述環部的上面及下面同心圓狀地設置有多個。
2. 根據權利要求l所述的金屬密封墊團，其特徵在於，上述突出部形成為，^^i殳置於上述環部外周側的突出部開始越接iii殳置於內周側的突出部其厚度越逐漸增厚。
3. —種金屬密封墊團，其特徵在於，具備由金屬材料構成的環狀的環部，上述環部具有突出部，該突出部為向該環部的內周方向傾斜並沿著該環部的周方向形成為環狀的薄壁的帶，上述突出部在上述環部的上面及下面同心圓狀地"&置有多個。
4. 根據權利要求3所述的金屬密封墊圏，其特徵在於，上述突出部形成為，v^i殳置於上述環部內周側的突出部開始趟L接近i更置於外周側的突出部其厚M逐漸增厚。
5. 根據權利要求1或3所述的金屬密封墊圏，其特徵在於，上述環部在相鄰的上述突出部之間具有槽部。
6. 根據權利要求1或3所述的金屬密封墊團，其特徵在於，上述突出部通過切削加工而一體地形成在上述環部的上面及下面。
7. 根據權利要求1或3所述的金屬密封墊團，其特徵在於，上述突出部作為單獨的部件通過焊接與上述環部的上面及下面接合。
8. —種調節閥，具有具備入口流路和出口流路以及閥室的閥主體；形成於上述閥室內的閥座；以;sufr上述閥室內能夠在相對於上述閥座接觸分離的方向上移動的閥體，上述閥室至少為第一部件和第二部件的分割結構，該調節閥的特徵在於，在構成上述閥室的第一部件和第二部件之間，作為浸入其間的流體的密封部件而安裝有權利要求1或2所述的金屬密封塾團。
9. 一種調節閥，具有具備入口流路和出口流路以及閥室的閥主體；覆蓋該閥主體的閥室的上面的上蓋；形成於上述岡室內的閥座；以及在上述閥室內能夠在相對於上述閥座接觸分離的方向上移動的閥體，該調節閥的特徵在於，在構成上述閥室的部件的上端面和上述上蓋的下端面之間，作為浸入其間的流體的密封部件而安裝有權利要求3或4所述的金屬密封墊團。
10. —種調節閥，具備入口5^和出口流路以及閥室的閥主體；形成於上述閥室內的閥座；在上述閥室內能夠在相對於上述閥座接觸分離的方向上移動的閥體；以及支承構成上述閥室的部件的下端面的內段面，該調節閥的特徵在於，在構成上述閥室的部件的下端面與上述內段面之間，作為浸入其間的流體的密封部件而安裝有權利要求3或4所述的金屬密封墊圏。
全文摘要
本發明提供一種密封性穩定，即使調節閥也能夠使用的金屬密封墊圈。在環部(2)的上面(2a)同心圓狀地形成突出部(2a1～2a5)。在環部(2)的下面(2b)同心圓狀地形成突出部(2b1～2b5)。突出部(2a1～2a5、2b1～2b5)，作成向環部(2)的外周方向傾斜並沿著環部(2)的周方向形成為環狀的薄壁的帶。突出部(2a1～2a5、2b1～2b5)，可以通過切削加工而在環部(2)的上、下面(2a、2b)上形成。也可以作為單獨的部件通過焊接與環部(2)的上、下面(2a、2b)接合。另外，也可以作成使突出部向環部的內周方向傾斜的帶。
文檔編號F16J15/08GK101625027SQ200910151088
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月9日 優先權日2008年7月11日
發明者加藤英高, 川合茂弘 申請人:株式會社山武