(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 6.X(22)申请日 2018.11.23(30)优先权数据 2017.11.28 JP(71)申请人 熊本县地址 日本熊本县 申请人 株式会社堀场STEC(72)发明人 上村诚宮地博记村上惠一(74)专利代理机构 北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 11290代理人 鹿屹李雪春(51)Int.Cl.F16J 15/06 (2006.01) (54)发明名称金属密封件、流体控制装置和密封方法(57)摘要本发明提供金属密封件、流体控制装置和密封方法。使第一平面和第二平面难以产生由金属密封...

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 6.X(22)申请日 2018.11.23(30)优先权数据 2017.11.28 JP(71)申请人 熊本县地址 日本熊本县 申请人 株式会社堀场STEC(72)发明人 上村诚宮地博记村上惠一(74)专利代理机构 北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 11290代理人 鹿屹李雪春(51)Int.Cl.F16J 15/06 (2006.01) (54)发明名称金属密封件、流体控制装置和密封方法(57)摘要本发明提供金属密封件、流体控制装置和密封方法。使第一平面和第二平面难以产生由金属密封件滑动而导致的微小伤痕，可以抑制产生褶皱，可以被均匀压溃。金属密封件具备与第一平面相对设置的第一端面部以及与第二平面相对设置的第二端面部。所述第一端面部具备：第一凸部，具有与所述第一平面接触的曲面或平面；以及第一突起，相对于所述第一凸部在半径方向上错开形成，并具有与所述第一平面接触的棱线。在所述第二端面部与所述第二平面接触且所述第一端面部与所述第一平面分开的所述金属密封件变形前的自然状态时，所述第一凸部中的与所述第二平面的垂直方向距离最大的点和所述第一突起的棱线，处在与所述第二平面平行的同一平面上。权利要求书2页 说明书8页 附图9页CN 110005804 A2019.07.12CN 110005804 A 1.一种金属密封件，为环状的金属密封件，设置在第一平面和与所述第一平面平行的第二平面之间，通过所述第一平面和所述第二平面彼此接近而被按压夹持，所述金属密封件的特征在于，包括：第一端面部，与所述第一平面相对设置；以及第二端面部，与所述第二平面相对设置，所述第一端面部包括：第一凸部，具有与所述第一平面接触的曲面或平面；以及第一突起，相对于所述第一凸部在半径方向上错开形成，并具有与所述第一平面接触的棱线，在所述第二端面部与所述第二平面接触且所述第一端面部与所述第一平面分开的所述金属密封件变形前的自然状态时，所述第一凸部中的与所述第二平面的垂直方向距离最大的点和所述第一突起的棱线，处在与所述第一平面平行的同一平面上。2.根据权利要求1所述的金属密封件，其特征在于，开云体育 开云官网所述第二端面部包括：第二凸部，具有与所述第二平面接触的曲面或平面；以及第二突起，相对于所述第二凸部在半径方向上错开形成，并具有与所述第二平面接触的棱线，在所述第一端面部与所述第一平面接触且所述第二端面部与所述第二平面分开的所述金属密封件变形前的自然状态时，所述第二凸部中的与所述第一平面的垂直方向距离最大的点和所述第二突起的棱线，处在与所述第二平面平行的同一平面上。3.根据权利要求2所述的金属密封件，其特征在于，所述第一凸部与所述第二凸部相比形成在内周侧，所述第一突起与所述第二突起相比形成在外周侧。4.根据权利要求2所述的金属密封件，其特征在于，所述第一凸部和所述第二突起在轴向上排列形成，所述第二凸部和所述第一突起在轴向上排列形成。5.根据权利要求1所述的金属密封件，其特征在于，当观察横断面时，所述第一端面部和所述第二端面部相对于预定的旋转中心旋转对称。6.根据权利要求1所述的金属密封件，其特征在于，当观察横断面时，所述第一端面部和所述第二端面部非对称。7.一种流体控制装置，其特征在于，包括：权利要求1至6中任意一项所述的金属密封件；法兰，形成有所述第一平面；以及块状件，形成有所述第二平面，通过将所述法兰安装于所述块状件而将所述金属密封件按压夹持在所述第一平面与所述第二平面之间。8.一种金属密封件，是具备第一端面部和第二端面部的环状的金属密封件，其特征在于，所述第一端面部包括：权利要求书1/2 页2CN 110005804 A2 第一凸部，具有曲面或平面；以及第一突起，具有棱线，并且相对于所述第一凸部在所述金属密封件的半径方向上错开形成，在所述第二端面部配置在预定平面上且所述金属密封件处于变形前的自然状态时，所述第一凸部中的与所述预定平面的垂直方向距离最大的点和所述第一突起的棱线，处在与所述预定平面平行的同一平面上。9.一种密封方法，是采用环状的金属密封件的密封方法，所述金属密封件包括第一端面部和第二端面部，所述第一端面部包括具有曲面或平面的第一凸部和具有棱线的第一突起，所述密封方法的特征在于，包括：在所述金属密封件变形前的自然状态下，使所述第一端面部与第一平面分开且相对，并且使所述第二端面部与第二平面接触；以及在所述第一平面与所述第二平面彼此接近时，使所述第一平面同时开始接触所述第一凸部和所述第一突起的棱线 金属密封件、流体控制装置和密封方法技术领域[0001]本发明涉及被按压夹持在平行的两个平面之间的金属密封件。背景技术[0002]例如在质量流量控制器等流体控制设备中，在形成有内部流道的块状件与阀或流量传感器的法兰之间设置有环状的金属密封件，所述阀或流量传感器的法兰安装成堵塞所述块状件的内部流道的开口部分。所述金属密封件在所述块状件和所述法兰之间通过在平行的平面之间被沿着轴向压溃，由此堵塞所述块状件与所述法兰之间的间隙，防止发生从内部流道向外部的泄漏。[0003]如图7和图8所示，现有的环状的金属密封件100A具备：在变形前的自然状态下的横断面视图中呈大致长方形的中间基部M；从所述中间基部M的上部内周侧突出的半圆形的第一凸部11A；以及从所述中间基部M的下部外周侧突出的半圆形的第二凸部21A。在所述第一凸部11A的外周侧、所述第二凸部21A的内周侧，分别形成有呈直角的第一边缘12A和第二边缘22A。[0004]如图8的(a)所示，在变形前的自然状态下，仅所述第一凸部11A与所述第一平面S1接触，并且仅所述第二凸部21A与所述第二平面S2接触。接着如图8的(b)所示，使按压夹持所述金属密封件100A的第一平面S1和第二平面S2相互接近时，所述第一凸部11A和所述第二凸部21A在上下方向分别被按压，所述金属密封件100A因断面扭转而产生以所述中间基部M(重心)为中心的扭转弹性变形。其结果，所述第一边缘12A接触所述第一平面S1的同时，所述第二边缘22A接触所述第二平面S2。[0005]在专利文献1中，认为使所述金属密封件100A从自然状态在预定期间扭转弹性变形后，通过由所述第一边缘12A和所述第二边缘22A结束扭转弹性变形而在各部位实现适当的接触面压，不会使所述第一平面S1和所述第二平面S2产生伤痕，能够防止发生泄漏。[0006]可是，实际上即使采用上述的金属密封件100A也会发生流体泄漏。本发明的发明人认真探讨其原因时，首次发现了以下的多个问题。[0007]即，使所述金属密封件100A从变形前的自然状态扭转弹性变形，从而使所述第一边缘12A和所述第二边缘22A与所述第一平面S1和所述第二平面S2接触时，所述金属密封件100A在因压缩引起的变形过程中分别向内周侧和外周侧扩展。[0008]此时，由于在被压缩的情况下金属密封件100A的体积自身不能大幅变化，所以所述第一凸部11A会相对于所述第一平面S1滑向内周侧，所述第二凸部21A会相对于所述第二平面S2滑向外周侧。于是，第一平面S1和所述第二平面S2会产生由滑动导致的细小伤痕，所以会产生不能密闭的部位。[0009]此外，如图9的(a)所示，当所述金属密封件100A产生专利文献1记载的程度的大幅扭转弹性变形时，环状的金属密封件100A因金属向内周侧集中，从而在所述第一凸部11A上沿着圆周方向产生微小的褶皱。其结果，如作为图9的(a)的A-A线的(b)所示，产生了所述第一凸部11A与所述第一平面S1抵接的部位以及未抵接的部位，会不均匀地接说明书1/8 页4CN 110005804 A4 触，所以存在所述金属密封件100A不能实现设想的压溃状态的可能性。[0010]专利文献1：日本专利第4299581号发明内容[0011]本发明是鉴于上述问题而完成的，目的是提供金属密封件、流体控制装置和密封方法，使第一平面和第二平面难以产生由金属密封件滑动而导致的微小伤痕，可以抑制产生褶皱，可以被均匀压溃。开云体育 开云官网[0012]即，本发明的金属密封件为环状的金属密封件，设置在第一平面和与所述第一平面平行的第二平面之间，通过所述第一平面和所述第二平面彼此接近而被按压夹持，所述金属密封件包括：第一端面部，与所述第一平面相对设置；以及第二端面部，与所述第二平面相对设置，所述第一端面部包括：第一凸部，具有与所述第一平面接触的曲面或平面；以及第一突起，相对于所述第一凸部在半径方向上错开形成，并具有与所述第一平面接触的棱线，在所述第二端面部与所述第二平面接触且所述第一端面部与所述第一平面分开的所述金属密封件变形前的自然状态时，所述第一凸部中的与所述第二平面的垂直方向距离最大的点和所述第一突起的棱线，处在与所述第一平面平行的同一平面上。[0013]按照这种金属密封件，通过使所述第一平面和所述第二平面彼此接近，可以使所述第一凸部和所述第一突起基本上同时开始接触所述第一平面。因此，能够在按压夹持的过程中使所述金属密封件难以产生较大的扭转弹性变形，可以抑制在所述第一凸部上产生由变形导致的褶皱。因此，能够使金属密封件整体被所述第一平面和所述第二平面更均匀地按压，实现高密封性。[0014]此外，从所述第一平面和所述第二平面开始按压时起，所述第一突起与所述第一平面接触，所以利用所述第一突起的棱线咬入所述第一平面，可以防止所述第二端面部相对于所述第二平面发生滑动。因此，可以抑制所述金属密封件在被按压夹持的过程中发生滑动而在所述第一平面和所述第二平面产生微小伤痕，可以抑制发生泄漏。[0015]为了能在所述第二端面部中也实现高密封性，并抑制金属密封件变形导致的褶皱的发生而实现均匀的按压夹持，优选所述第二端面部包括：第二凸部，具有与所述第二平面接触的曲面或平面；以及第二突起，相对于所述第二凸部在半径方向上错开形成，并具有与所述第二平面接触的棱线，在所述第一端面部与所述第一平面接触且所述第二端面部与所述第二平面分开的所述金属密封件变形前的自然状态时，所述第二凸部中的与所述第一平面的垂直方向距离最大的点和所述第二突起的棱线，处在与所述第二平面平行的同一平面上。[0016]为了使所述金属密封件容易在内周侧和外周侧保持按压状态的均匀性，优选所述第一凸部与所述第二凸部相比形成在内周侧，所述第一突起与所述第二突起相比形成在外周侧。[0017]为了利用所述第一平面和所述第二平面的按压夹持，使所述第一凸部和所述第二凸部更难以发生滑动，优选所述第一凸部和所述第二突起在轴向上排列形成，所述第二凸部和所述第一突起在轴向上排列形成。[0018]为了能利用机械加工等简单地加工所述金属密封件，优选当观察横断面时，所述第一端面部和所述第二端面部相对于预定的旋转中心旋转对称。说明书2/8 页5CN 110005804 A5 [0019]为了在开始由所述第一平面和所述第二平面按压夹持时，在第一端面部和第二端面部中的任意一方容易先产生变形，从而在金属密封件的个体之间难以产生变形模式的差异，优选当观察横断面时，所述第一端面部和所述第二端面部非对称。在横断面为对称形状时，根据构成金属密封件的金属的品质偏差，从所述第一端面部和所述第二端面部中的哪一方开始发生变形会有变化，如果是非对称形状，则结构上的强度差比金属品质的影响更大，容易将变形模式限定为必定从一方开始变形。因此，可以在金属密封件的个体之间抑制密封性的偏差。[0020]优选流体控制装置包括：本发明的金属密封件；法兰，形成有所述第一平面；以及块状件，形成有所述第二平面，通过将所述法兰安装于所述块状件而将所述金属密封件按压夹持在所述第一平面与所述第二平面之间。按照这种流体控制装置，降低了从安装于所述块状件的各种流体设备的连接部分的流体泄漏，能实现更高精度的流体控制。[0021]此外，本发明的金属密封件是具备第一端面部和第二端面部的环状的金属密封件，其特征在于，所述第一端面部包括：第一凸部，具有曲面或平面；以及第一突起，具有棱线，并且相对于所述第一凸部在所述金属密封件的半径方向上错开形成，在所述第二端面部配置在预定平面上且所述金属密封件处于变形前的自然状态时，所述第一凸部中的与所述预定平面的垂直方向距离最大的点和所述第一突起的棱线，处在与所述预定平面平行的同一平面上。[0022]按照这种金属密封件，从所述第一端面部和所述第二端面部用平行的平面按压夹持而发挥密封性时，可以使所述第一凸部和所述第一突起同时开始接触对其进行按压夹持的面。因此，金属密封件自身基本上不会产生扭转弹性变形，抑制了在所述第一凸部上产生由变形导致的褶皱，能均匀地按压所述第一凸部以实现高密封性。此外，由于所述第一突起从最初开始接触对其进行按压的面，所以防止了因按压夹持而导致金属密封件在半径方向滑动，防止了成为泄漏原因的微小伤痕的产生。[0023]为了防止在平面之间按压夹持金属密封件的过程中产生褶皱，能实现均匀的密封，并且防止金属密封件在平面之间滑动，能抑制成为泄漏的原因的微小伤痕的产生，优选采用环状的金属密封件的密封方法，所述金属密封件包括第一端面部和第二端面部，所述第一端面部包括具有曲面或平面的第一凸部和具有棱线的第一突起，所述密封方法的特征在于，包括：在所述金属密封件变形前的自然状态下，使所述第一端面部与第一平面分开且相对，并且使所述第二端面部与第二平面接触；以及在所述第一平面与所述第二平面彼此接近时，使所述第一平...