JP2000329233A - パッキンおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間シール性を保持して使用することがで
きるパッキンおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 繊維構造に樹脂を含浸したひも状のパッ
キン素材１０からなる環状のパッキンであって、前記パ
ッキン素材は、その両端に等しい所定の角度で傾斜する
傾斜端部１０ａを有し、少なくとも２層のスパイラル状
に巻き付けられて環状体を構成し、前記傾斜端部が周方
向の対応する位置に来るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プランジャポンプ
のプランジャシール等に使用されるパッキンおよびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、プランジャポンプ３０を示すも
ので、往復動するプランジャ３２とシリンダ３４との間
に、シリンダ３４内部の高圧の液体が外部に漏れないよ
うにするプランジャシール３６が形成されている。プラ
ンジャシール３６は、複数のパッキン３８とバックアッ
プリング４０とが交互に配置されて構成されており、こ
れらが両側に配設されたアダプタ４２，４４を介して圧
縮コイルばね４６の付勢力によって両側から押圧された
状態で用いられる。

【０００３】パッキン３８は、図５に示すようなリング
状に構成されている。これは、例えば、ラミー繊維で編
んだ繊維体にＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）などの
樹脂と潤滑油を含浸させた断面が正方形の長尺のひも状
のパッキン素材５０を、図６に示すように、その両端を
例えば４５°の角度で切断して所定の長さにし、両端を
つきあわせてリング状にして圧縮成形することにより作
製する。

【０００４】このパッキン３８の合わせ部Ｔからの液漏
れを防ぐために、通常、このようなパッキン３８を複数
個セットにして用い、合わせ部Ｔの円周方向の位置を互
いにずらして装着している。また、液漏れを最小限とす
る工夫として、上記のように、パッキン３８とパッキン
３８の間に潤滑性に優れた樹脂製やカーボン製のエンド
レスのバックアップリング４０を入れたりする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成のパッキン３８においては、プランジャの往復
動により吐出し工程時にパッキン３８が大気側に押さ
れ、これが間欠的に繰り返されるために、繊維が切断さ
れて露出する傾斜端部においてほぐれが起こり、繊維と
これに結合されていた樹脂が徐々に失われて侵食され、
合わせ部Ｔが開口する。ついには、バックアップリング
４０がその間に食い込むようになり、シール性が損なわ
れて液漏れが発生する。

【０００６】バックアップリング４０はパッキン３８の
内部を通る漏れや合わせ面からの漏れを最小限に抑えた
り、潤滑性を高めたりするために役立つが、切断部のほ
ぐれやちぎれを防止する訳ではない。

【０００７】本発明は、上記の課題に鑑み為されたもの
で、長期間シール性を保持して使用することができるパ
ッキンおよびその製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、繊維構造に樹脂を含浸したひも状のパッキン素材か
らなる環状のパッキンであって、前記パッキン素材は、
その両端に等しい所定の角度で傾斜する傾斜端部を有
し、少なくとも２層のスパイラル状に巻き付けられて環
状体を構成し、前記傾斜端部が周方向の対応する位置に
来るようになっていることを特徴とするパッキンであ
る。

【０００９】これにより、繊維の切断端が露出する傾斜
端部どうしが突き合わされていないので、傾斜端部が侵
食されてもパッキン素材の側面がバックアップしてお
り、その部分が開口してしまうことがなく、シール性を
長期に保持して耐用期間を延長することができる。繊維
構造は、例えば、ラミー繊維、炭素繊維、フッ素樹脂繊
維、アラミド繊維などの繊維を編むことによって構成さ
れる。含浸材である樹脂には、例えば、潤滑油を含めて
もよい。

【００１０】請求項２に記載の発明は、繊維構造に樹脂
を含浸したひも状のパッキン素材を用意し、その両端に
等しい所定の角度で傾斜する傾斜端部を形成し、少なく
とも２層のスパイラル状に巻き付けて、前記傾斜端部が
周方向の対応する位置に来るような環状体を構成し、こ
の環状体を圧縮成形することを特徴とするパッキンの製
造方法である。

【００１１】請求項３に記載の発明は、前記所定の角度
が２５〜５０度であることを特徴とする請求項１又は２
に記載のパッキン又はその製造方法である。このような
角度に設定することにより、傾斜端部の面積を大きくす
ることなく、環状体の均一な厚さを維持することができ
る。所定の角度は３０〜４５度であることがより好まし
い。

【００１２】請求項４に記載の発明は、前記パッキン素
材を事前に所定の厚さに圧縮成形することを特徴とする
請求項１又は２に記載のパッキン又はその製造方法であ
る。

【００１３】請求項５に記載の発明は、プランジャのシ
ール部に請求項１ないし４に記載のパッキン又はその製
造方法により製造されたパッキンを用いたことを特徴と
するプランジャポンプである。これにより、取扱液が高
圧である場合にも長期間シール性を保持することがで
き、交換の回数を減らして部品コストの削減と稼働率の
向上を図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本実施の形態のパッキン
Ｐを示す（ａ）斜視図、（ｂ）側面図であり、このパッ
キンＰは、ラミー繊維等を編んで作製した繊維構造に、
ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）などの樹脂あるいは
潤滑油などを含浸させた断面が矩形のひも状のパッキン
素材１０を素材とし、その両端の傾斜端部１０ａ，１０
ａが周方向において対応する位置に来るようにした２層
のスパイラル構造となっている。繊維材料としては、炭
素繊維、フッ素樹脂繊維、アラミド繊維等を適宜に用い
ることができる。

【００１５】このパッキンＰの製造方法を図２を参照し
つつ説明する。まず、製造すべきパッキンの厚さの１／
２の厚さのパッキン素材１０を用意する（図２
（ａ））。これは、最初からこの寸法に形成してもよ
く、厚さがこれより大きい素材を適当な圧縮成形法を用
いて減厚して用いてもよい。これを、両端面が厚さ方向
に所定の角度θで傾斜するように、かつ所定の長さに切
断する（図２（ｂ））。なお、角度θとしては、２５〜
５０度の範囲が好ましい。

【００１６】これを、両傾斜端部１０ａ，１０ａが周方
向において対応する位置に来るように巻いて２層のスパ
イラル構造にし（図２（ｃ））、成形すべき環状のキャ
ビティを有する型（図示略）に装入して加圧してパッキ
ンＰを作製する（図２（ｄ））。これにより、ＰＴＦＥ
（四フッ化エチレン樹脂）などの樹脂あるいは潤滑油な
どの含浸成分の余分な部分が絞り出されて硬く成形さ
れ、耐圧性が向上する。

【００１７】このように製造されたパッキンＰにおいて
は、パッキンＰの１つの側の合わせ部Ｔには、傾斜端部
１０ａが一つしかない。従って、１つの端部における繊
維の切断端の数は、図５に示す従来の場合に比較して半
分しかないので、繊維の「ほぐれ」も従来の場合に比べ
て半分の速度で進行する。また、素材が失われても、そ
こで露出する面がパッキン素材１０の側面であり、繊維
の切断端もないので侵食されにくい。従って、従来の構
造に比較して耐用期限が長くなる。

【００１８】なお、このようなパッキンを図４に示すプ
ランジャポンプに用いる場合、本発明のパッキンを、大
気側のアダプタ４４に接触している１個にのみに採用
し、他のパッキンは従来のものを使用するようにして
も、シール保持の効果を発揮することができる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例を、図３及び図４を参
照しつつ説明する。プランジャ径１８ｍｍφ、シリンダ
内径３０ｍｍφのプランジャポンプのプランジャシール
に使用する幅６ｍｍのパッキンＰを作製した。従来は、
断面が正方形のパッキンを用いるので、厚さも６ｍｍで
ある。

【００２０】まず、ラミー繊維で編んで構成した繊維に
ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）を含浸させて製造さ
れた、断面の一辺が４．７６３ｍｍ（３／１６ｉｎｃ
ｈ）である正方形の長尺のひも状のパッキン素材を用意
した。これを、所定の長さに切断し（図３（ａ））、こ
のパッキン素材１０を図示しない型に装入して、幅が６
ｍｍ、厚さが概略３．５ｍｍの偏平に圧縮成形した（図
３（ｂ））。これにより、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン
樹脂）などの樹脂あるいは潤滑油などの含浸成分の余分
な部分が絞り出されて硬く成形され、耐圧性が向上す
る。

【００２１】次に、長さを再度調整し、両端をθ＝３０
°で傾斜させて切断し（図３（ｃ））、スパイラル状に
巻き付けて、両傾斜端部１０ａ，１０ａが周方向におい
て対応する位置に来るようにした（図３（ｄ））。この
ように作製した、内径が１８ｍｍφ、外径が３０ｍｍφ
の２層のスパイラル構造を、図示しない型に装入し、厚
さ方向に圧縮して、図１に示すような、内径が１８ｍｍ
φ、外径が３０ｍｍφのリング状のパッキンを作製し
た。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高圧のプランジャポンプのプランジャシールに使用され
るパッキンとしてもちいても、長期間シール性を保持し
て安定に使用することができるパッキンおよびその製造
方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のパッキンを示す（ａ）斜
視図、（ｂ）側面図である。

【図２】本発明のパッキンの製造工程を示す図である。

【図３】同じく、本発明のパッキンの製造工程を示す図
である。

【図４】プランジャポンプのプランジャシールを示す断
面図である。

【図５】従来のパッキンを示す（ａ）斜視図、（ｂ）側
面図である。

【図６】従来のパッキンの素材を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ パッキン素材 １０ａ 傾斜端部 Ｐ パッキン Ｔ 合わせ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維構造に樹脂を含浸したひも状のパッ
   キン素材からなる環状のパッキンであって、 前記パッキン素材は、その両端に等しい所定の角度で傾
   斜する傾斜端部を有し、少なくとも２層のスパイラル状
   に巻き付けられて環状体を構成し、前記傾斜端部が周方
   向の対応する位置に来るようになっていることを特徴と
   するパッキン。
2. 【請求項２】 繊維構造に樹脂を含浸したひも状のパッ
   キン素材を用意し、その両端に等しい所定の角度で傾斜
   する傾斜端部を形成し、少なくとも２層のスパイラル状
   に巻き付けて、前記傾斜端部が周方向の対応する位置に
   来るような環状体を構成し、この環状体を圧縮成形する
   ことを特徴とするパッキンの製造方法。
3. 【請求項３】 前記所定の角度が２５〜５０度であるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載のパッキン又はそ
   の製造方法。
4. 【請求項４】 前記パッキン素材を事前に所定の厚さに
   圧縮成形することを特徴とする請求項１又は２に記載の
   パッキン又はその製造方法。
5. 【請求項５】 プランジャのシール部に請求項１ないし
   ４に記載のパッキン又はその製造方法により製造された
   パッキンを用いたことを特徴とするプランジャポンプ。