JP2004100882A - グランドパッキン材料およびグランドパッキン - Google Patents
グランドパッキン材料およびグランドパッキン Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004100882A JP2004100882A JP2002265987A JP2002265987A JP2004100882A JP 2004100882 A JP2004100882 A JP 2004100882A JP 2002265987 A JP2002265987 A JP 2002265987A JP 2002265987 A JP2002265987 A JP 2002265987A JP 2004100882 A JP2004100882 A JP 2004100882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- expanded graphite
- gland packing
- band
- spread sheet
- shaped expanded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【課題】生産性を向上させることで安価に提供できるとともに、保形性を良くしてシール性を高めることが可能な外補強構造のグランドパッキン材料およびこのグランドパッキン材料を用いて製造されたグランドパッキンを提供する。
【解決手段】グランドパッキン材料１は、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設け、このようにした基材４を前記開繊シート２が内向きになるように端から長手方向に順次に撚りをかけて、帯状膨張黒鉛３で開繊シート２を被覆し、この撚られた補強材２０に備えられている多数の開口２０Ａに帯状膨張黒鉛３を臨ませるようにして、開繊シート２の全てと帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５をのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込んで、帯状膨張黒鉛３の間に開繊シート２の一部を介在させた内補強構造に構成してある。
【選択図】 図１
【解決手段】グランドパッキン材料１は、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設け、このようにした基材４を前記開繊シート２が内向きになるように端から長手方向に順次に撚りをかけて、帯状膨張黒鉛３で開繊シート２を被覆し、この撚られた補強材２０に備えられている多数の開口２０Ａに帯状膨張黒鉛３を臨ませるようにして、開繊シート２の全てと帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５をのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込んで、帯状膨張黒鉛３の間に開繊シート２の一部を介在させた内補強構造に構成してある。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グランドパッキンの製造に用いられるグランドパッキン材料と、このグランドパッキン材料によって製造されたグランドパッキンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、グランドパッキンの製造に用いられるグランドパッキン材料として、図２０または図２１に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。図２０のグランドパッキン材料５０は、たとえば、ステンレスなどの金属繊維５１の表面に接着剤によって膨張黒鉛５２を一体に接着して被覆した内補強構造のもので、図２１のグランドパッキン材料５０は、複数本のステンレスなどの金属繊維５１の両面に接着剤によって膨張黒鉛５２を一体に接着して被覆した内補強構造のものである。
グランドパッキン材料５０には、前記金属繊維５１によって引張り強さが付与されるので、編組またはひねり加工することができる。したがって、このグランドパッキン材料５０を複数本集束して、編組またはひねり加工することによりグラントパッキンを製造することできる。たとえば、グランドパッキン材料５０を８本集束して８打角編みすることで、図２２（ａ），（ｂ）に示すように編組したグラントパッキン５３を製造することができ、また、グランドパッキン材料５０を６本集束してひねり加工することで、図２３（ａ），（ｂ）に示すようにひねり加工したグラントパッキン５３を製造することができる。
【０００３】
図２２および図２３のグラントパッキン５３には、膨張黒鉛５２によってパッキンとして不可欠な圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるので、高い封止性を有して流体機器の軸封部を封止することができるとされている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１０１９１６号公報（図２ 図８）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の内補強構造のグランドパッキン材料５０では、ステンレスなどの金属繊維５１の表面または両面を被覆している膨張黒鉛５２に高い保形性を期待することができない。すなわち、従来の内補強構造のグランドパッキン材料５０では、高い封止性が得られる反面、保形性に劣る欠点を有している。このように、保形性に劣るグランドパッキン材料５０を複数本集束して、編組またはひねり加工によってグラントパッキン５３を製造すると、編組時またはひねり加工時に膨張黒鉛５２に脱落が生じることになる。このため、グラントパッキン５３の弾力性が低下し、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が失われて、グラントパッキン５３の封止性が低下することになる。
【０００６】
また、多量の接着剤によって金属繊維５１と膨張黒鉛５２とを接着しているので、接着剤硬化を生じて膨張黒鉛５２の親和性や圧縮復元率などが低下し、シール性に悪影響をおよぼすとともに、このようなグランドパッキン材料５０でグラントパッキン５３が製造されると、高温条件下で使用した場合に、接着剤が焼失して浸透漏れが多くなり、シール性が低下することになる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、内補強された開繊シートにより高い引張り強さが付与されて、容易に編組またはひねり加工することができ、内補強構造本来の高い封止性が損なわれず、しかも高い保形性を得ることができるとともに、接着剤硬化や接着剤の焼失などを回避できるグランドパッキン材料およびこのグランドパッキン材料を用いて製造されたグランドパッキンを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、開繊シートよりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記開繊シートを内側にして撚られており、この撚られた補強材には多数の開口が備えられていて、これら開口に帯状膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、開繊シートよりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記開繊シートを内側にして巻かれており、この巻かれた補強材には多数の開口が備えられていて、これら開口に帯状膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、開繊シートよりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記開繊シートを内側にして巻かれて撚られており、この巻かれて撚られた補強材には多数の開口が備えられていて、これら開口に帯状膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の片面に開繊シートよりなる補強材を設けることが好ましい。
【００１２】
請求項５に記載の発明のように、開繊シートよりなる補強材の両面に帯状膨張黒鉛を設けてもよい。
【００１３】
請求項６に記載の発明に係るグランドパッキンは、請求項１，２，３，４，５のいずれかに記載のグランドパッキン材料を複数本用いて編組していることを特徴としている。
【００１４】
請求項７に記載の発明にに係るグランドパッキンは、請求項１，２，３，４，５のいずれかに記載のグランドパッキン材料を複数本用いてひねり加工していることを特徴としている。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、開繊シートを内側にして撚っていることにより、開繊シートを内補強材として該開繊シートを帯状膨張黒鉛で被覆した内補強構造のグランドパッキン材料が得られる。
また、帯状膨張黒鉛が開繊シートよりなる補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限しても、保形性が高められて、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。
さらに、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。
また、グランドパッキン材料の内部に補強材が巻き込まれていることにより、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となるので、膨張黒鉛粒子の移動が抑制され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、開繊シートを内側にして巻いていることにより、開繊シートを内補強材として該開繊シートを帯状膨張黒鉛で被覆した内補強構造のグランドパッキン材料が得られる。
また、帯状膨張黒鉛が開繊シートよりなる補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限しても、保形性が高められて、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。
さらに、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。
また、グランドパッキン材料の内部に補強材が巻き込まれていることにより、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となるので、膨張黒鉛粒子の移動が抑制され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、開繊シートを内側にして巻いて撚っていることにより、開繊シートを内補強材として該開繊シートを帯状膨張黒鉛で被覆したグランドパッキン材料が得られる。
また、帯状膨張黒鉛が開繊シートよりなる補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限しても、保形性が高められて、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。
さらに、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。
また、グランドパッキン材料の内部に補強材が巻き込まれていることにより、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となるので、膨張黒鉛粒子の移動が抑制され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の片面に開繊シートよりなる補強材を設けても、開繊シートをグランドパッキン材料の内部に巻き込んで内補強することができるので、帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、開繊シートよりなる補強材の両面に帯状膨張黒鉛を配した帯状膨張黒鉛の二重構造になるので、圧縮性、復元性など封止上好ましい特性がさらに向上し、より一層高い封止性を得ることができる。また、補強材を内部に巻き込む巻き込み量が多くなって、内補強することができるので、グランドパッキン材料の引張強度がより向上する。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、前記のグランドパッキン材料を複数本用いて編組しているグランドパッキンであるので、編組時における膨張黒鉛の脱落を防止して保形性を向上させることができる。このため、グラントパッキンの弾力性が低下せず、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性を保持して、グラントパッキンの封止性を向上させることができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはない。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、前記のグランドパッキン材料を複数本用いてひねり加工しているグランドパッキンであるので、ひねり加工時における膨張黒鉛の脱落を防止して保形性を向上させることができる。このため、グラントパッキンの弾力性が低下せず、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性を保持して、グラントパッキンの封止性を向上させることができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、請求項１に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図であり、この図において、グランドパッキン材料１は、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設け、このようにした基材４を前記開繊シート２よりなる補強材２０が内向きになるように、端から長手方向に順次に撚りをかけて、帯状膨張黒鉛３で開繊シート２を被覆し、この撚られた補強材２０に備えられている図２，図３に示す多数の開口２０Ａに帯状膨張黒鉛３を臨ませるようにして、開繊シート２の全てと帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５をのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込んで、帯状膨張黒鉛３の間に開繊シート２を介在させた内補強構造に構成されている。なお、前記多数の開口２０Ａは、開繊シート２よりなる補強材２０が撚られる時に自然発生的に形成されることで備わる場合と、開繊シート２よりなる補強材２０の多数の部位で隣接し合う繊維同士を離間させるように少し押し拡げて、撚る前に予め局部的な裂け目を形成することによって人為的に備える場合もある。
【００２３】
開繊シート２よりなる補強材２０は、たとえば、極細で長尺の炭素繊維を多数本集束したマルチフィラメント糸を使用して、所定の幅寸法と厚さ寸法を有する偏平状の炭素繊維束を設け、この炭素繊維束をさらに幅方向に拡展することによって得ることができる。
【００２４】
前記のように、開繊シート２よりなる補強材２０が帯状膨張黒鉛３によって被覆された内補強構造のグランドパッキン材料１であれば、帯状膨張黒鉛３が開繊シート２よりなる補強材２０に備えられた多数の開口２０Ａに臨んで補強材２０に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛３と補強材２０との結合力が高められるので接着剤の使用を省略しても、保形性を高めることができる。つまり、接着剤を使用しなくても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材２０が帯状膨張黒鉛３と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。さらに、接着剤の使用を省略することで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛３の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。また、開繊シート２の全てと帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５がのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込まれていることによっても、後述するグランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に開繊シート２が分離し難くなり、内補強効果を有効に発揮することができるとともに、帯状膨張黒鉛３によって圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるので高い封止性を得ることができる。さらに、圧縮または圧力がかかった場合に、帯状膨張黒鉛３がサンドイッチ構造になって、膨張黒鉛粒子の移動が抑制されるので、保形性を向上させることができる。
【００２５】
図４は、請求項２に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図であり、この図において、グランドパッキン材料１は、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設け、このようにした基材４を前記開繊シート２よりなる補強材２０が内向きになるように帯状膨張黒鉛３で開繊シート２を被覆し、かつ開繊シート２の全てと帯状膨張黒鉛３の一端部５をのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込んで、この巻かれた補強材２０に備えられている図２，図３に示す多数の開口２０Ａに帯状膨張黒鉛３を臨ませるようにして、帯状膨張黒鉛３の間に開繊シート２を介在させた内補強構造に構成されている。なお、前記多数の開口２０Ａは、開繊シート２よりなる補強材２０が巻かれる時に自然発生的に形成されることで備わる場合と、開繊シート２よりなる補強材２０の多数の部位で隣接し合う繊維同士を離間させるように少し押し拡げて、巻く前に予め局部的な裂け目を形成することによって人為的に備える場合もある。
【００２６】
このように、開繊シート２よりなる補強材２０が帯状膨張黒鉛３によって被覆された内補強構造のグランドパッキン材料１であれば、帯状膨張黒鉛３が開繊シート２よりなる補強材２０に備えられた多数の開口２０Ａに臨んで補強材２０に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛３と補強材２０との結合力が高められるので接着剤の使用を省略しても、保形性を高めることができる。つまり、接着剤を使用しなくても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材２０が帯状膨張黒鉛３と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。さらに、接着剤の使用を省略することで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛３の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。また、開繊シート２の全てと帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５がのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込まれていることによっても、後述するグランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に開繊シート２が分離し難くなり、内補強効果を有効に発揮することができるとともに、帯状膨張黒鉛３によって圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるので高い封止性を得ることができる。さらに、圧縮または圧力がかかった場合に、帯状膨張黒鉛３がサンドイッチ構造になって、膨張黒鉛粒子の移動が抑制されるので、保形性を向上させることができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明に係るグランドパッキン材料のように、開繊シート２を帯状膨張黒鉛３の片面に設け、このようにした基材４を前記開繊シート２が内向きになるように、巻かれて撚られている内補強構造であっても、図１の請求項１または図２の請求項２の発明に係るグランドパッキン材料１と同様の作用・効果を奏することができる。このように構成されたグランドパッキン材料１の外観は図１と略同じであるので図示は省略する。
【００２８】
開繊シート２は、たとえば、以下の手順によって得ることができる。
すなわち、図５に示すように、１本の直径が７μｍの炭素繊維を１２，０００本集束したマルチフィラメント糸を使用して、幅Ｗ＝４．００ｍｍ、厚さＴ＝０．２０ｍｍの偏平状に集束した炭素繊維束２Ａを設け、この炭素繊維束２Ａを調速制御しながら長手方向に送り出し、所定のオーバーフィード量に保ちながら交差方向に気流を通過させ、弓なりに緊張する気流通過部位において炭素繊維束２Ａを幅方向に解き分けて、図６に示すように、幅Ｗ１＝２５．００ｍｍ、厚さＴ１＝０．０３ｍｍに拡展することによって得ることができる。
【００２９】
つぎに、図７に示すように、幅Ｗ２＝２５．００ｍｍ、厚さＴ２＝０．２５ｍｍの帯状膨張黒鉛３の上面に前記開繊シート２を重ねて、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設けた基材４を形成し、この基材４を開繊シート２が内向きになるように撚りをかけるかあるいは巻いて撚りをかけることで、図１のグランドパッキン材料１が構成され、前記基材４を開繊シート２が内向きになるようにのり巻き状に巻き込むことで、図４のグランドパッキン材料１が構成される。つまり、帯状膨張黒鉛３が開繊シート２よりなる補強材２０に備えられた多数の開口２０Ａに臨んで補強材２０に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛３と補強材２０との結合力が高められ、保形性が高められることになる。したがって、接着剤を使用しなくても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材２０が帯状膨張黒鉛３と分離し難くなり内補強効果を有効に発揮することができ、接着剤の使用を省略することで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛３の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制した図１または図４のグランドパッキン材料１を構成できる。
【００３０】
一方、図８に示すように、幅Ｗ２＝２５．００ｍｍ、厚さＴ２＝０．２５ｍｍの帯状膨張黒鉛３の上面にエポキシ樹脂系、アクリル樹脂系またはフェノール樹脂系の接着剤６をスポット状に設けた状態で、図７のように開繊シート２を重ねて、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設けた基材４を形成することにより、接着剤６の使用量を極少量に制限して、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛３の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制した図１または図４のグランドパッキン材料１を構成することもできる。
【００３１】
図９に示す幅Ｗ１＝２５．００ｍｍ、厚さＴ１＝０．０３ｍｍの開繊シート２に膨張黒鉛粉末３Ａを重ねて、これを圧縮成形することで、図１０に示すように、幅Ｗ２＝２５．００ｍｍ、厚さＴ２＝０．２５ｍｍに圧縮された帯状膨張黒鉛３の片面に開繊シート２を設けて基材４を形成してもよい。
【００３２】
なお、図１１に示すように、帯状膨張黒鉛３の上面に帯状膨張黒鉛３よりも幅狭の開繊シート２を重ねて基材４を形成してもよい。
【００３３】
また、図１２に示すように、帯状膨張黒鉛３の上面に帯状膨張黒鉛３よりも幅広開繊シート２を重ねて基材４を形成してもよい。
【００３４】
このように、帯状膨張黒鉛３の上面に開繊シート２を重ね、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設けた基材４を形成し、この時に、補強材２０の多数の部位で隣接し合う炭素繊維２同士を離間させるように少し押し拡げて、予め局部的な裂け目を形成することによって人為的に多数の開口２０Ａを備わせて、ここに帯状膨張黒鉛３を臨ませる手法、あるいは基材４に撚りをかけるかまたはのり巻き状に巻くかあるいは巻いて撚りをかける時に、自然発生的に備わる多数の開口２０Ａに帯状膨張黒鉛３が臨むことによって、アンカー作用が生じることになる。
【００３５】
炭素繊維２としては、１本の直径が３μｍ〜１５μｍのものが好ましい。直径が３μｍ未満であると撚りをかける時に折損するおそれがあり、直径が１５μｍを超えると撚りをかけ難くなる。ただし、炭素繊維２の直径が小さいほどシール性がよくなるので、５μｍ〜９μｍの範囲が最適である。
【００３６】
また、開繊シート２の厚さＴ１は、１０μｍ〜３００μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは３０μｍ〜１００μｍである。厚さＴ１が１０μｍ未満であると、内補強効果が低下し、しかも均一なシート製作が難しい。また、厚さＴ１が３００μｍを超えると、内補強効果を高めることができる反面撚りをかけ難くな
り、しかも、補強材部分からの漏れが発生する。
【００３７】
図１３に示すように、開繊シート２の両面に該開繊シート２と同じ幅寸法の帯状膨張黒鉛３を設けて基材４を形成し、この基材４に撚りをかけるかあるいは巻いて撚りをかけることで、図１４（ａ）のグランドパッキン材料１が構成され、図１３の基材４をのり巻き状に巻き込むことで、図１４（ｂ）のグランドパッキン材料１が構成される。このようなランドパッキン材料１では、開繊シート２の両面に帯状膨張黒鉛３を配した帯状膨張黒鉛３の二重構造になるので、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性がさらに向上し、より一層高い封止性を得ることができる。なお、図１５に示すような、開繊シート２の両面に該開繊シート２よりも幅寸法の大きい帯状膨張黒鉛３を設けた基材４であってもよい。また、図１６に示すような、開繊シート２の両面に該開繊シート２よりも幅寸法の小さい帯状膨張黒鉛３を設けた基材４であってもよい。さらに、図１７に示すような、帯状膨張黒鉛３の両面に該帯状膨張黒鉛３よりも幅寸法の小さい開繊シート２を設けた基材４であってもよい。
【００３８】
以上説明した実施の形態のグランドパッキン材料１を複数本用意し、これら複数本を編組機により集束して編組することで、たとえば、図１８のような紐状のグランドパッキン８を製造することができる。なお、図１８では、８本のグランドパッキン材料１を集束して、８打角編みしたグランドパッキン８を示している。
【００３９】
グランドパッキン８は、前記のグランドパッキン材料１、つまり、保形性が高く、シール性に優れ、しかも生産性の向上が期待できることで安価であるグランドパッキン材料１を複数本用いて編組しているので、保形性とシール性に優れたグランドパッキン８として安価に提供することができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはないので、このことによっても優れたシール性を得ることができる。
【００４０】
一方、前記のグランドパッキン材料１を複数本用意し、これら複数本を集束してひねり加工することで、たとえば、図１９のような紐状のグランドパッキン８を製造することができる。なお、図１９では、６本のグランドパッキン材料１を集束してひねり加工を施しながらロール成形を行なったものである。このように、ひねり加工されたグランドパッキン８であってもよい。すなわち、保形性が高く、シール性に優れ、しかも生産性の向上が期待できることで安価であるグランドパッキン材料１を複数本用いてひねり加工しているので、保形性とシール性に優れたグランドパッキン８として安価に提供することができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはないので、このことによっても優れたシール性を得ることができる。
【００４１】
なお、前記実施の形態では、１本の直径が７μｍの炭素繊維を１２，０００本集束したマルチフィラメント糸を使用して設けた炭素繊維束２Ａを幅方向に拡展した開繊シート２で説明しているが、炭素繊維に代えて、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナまたはアルミナシリカなどのセラミック繊維等の脆性繊維材料の繊維束を幅方向に拡展した開繊シート２あるいはステンレスなどの金属線、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維等の靭性繊維材料の繊維束を幅方向に拡展した開繊シート２を使用しても、前記実施の形態と同様の作用・効果を奏することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、グランドパッキン材料およびグランドパッキンは構成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
【００４３】
請求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載の発明によれば、開繊シートを内補強材として、該開繊シートを帯状膨張黒鉛で被覆した内補強構造のグランドパッキン材料を得ることができる。また、帯状膨張黒鉛が開繊シートよりなる補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限しても、保形性が高められて、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり内補強効果を有効に発揮することができる。さらに、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。また、開繊シートの全てと帯状膨張黒鉛の一部が内部に巻き込まれていることによっても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に開繊シートが帯状膨張黒鉛と分離し難くなり、内補強効果を有効に発揮することができるとともに、帯状膨張黒鉛によって圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるので高い封止性を得ることができる。さらに、圧縮または圧力がかかった場合に、帯状膨張黒鉛がサンドイッチ構造になって、膨張黒鉛粒子の移動が抑制され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。さらに、基材に撚りをかけるかまたはのり巻き状に巻くかあるいは巻いて撚りをかけて外補強構造を構成するための製造は容易であるので、生産性が向上し安価なグランドパッキン材料を提供することができる。
【００４４】
請求項４に記載の発明によれば、帯状膨張黒鉛と開繊シートの両者を分離させることなく撚りをかけるかまたはのり巻き状に巻くかあるいは巻いて撚りをかけて、開繊シートを内部に巻き込んだ内補強構造のグランドパッキン材料を容易に得ることができる。
【００４５】
請求項５に記載の発明によれば、開繊シートよりなる補強材の両面に帯状膨張黒鉛を配した帯状膨張黒鉛の二重構造になるので、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性がさらに向上し、より一層高い封止性を得ることができる。
きる。
【００４６】
請求項６または請求項７に記載の発明によれば、前記のグランドパッキン材料を複数本用いて編組またはひねり加工しているので、保形性とシール性に優れたグラントパッキンとして安価に提供することができる。しかも、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】開繊シートよりなる補強材の多数の開口に帯状膨張黒煙が臨んでいる状態の一例を拡大して部分的に示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】請求項２に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図である。
【図５】炭素繊維束の一例を示す斜視図である。
【図６】開繊シートの一例を示す斜視図である。
【図７】基材の一実施の形態を示す斜視図である。
【図８】少量接着剤の使用状態の一例を示す斜視図である。
【図９】開繊シートに膨張黒鉛粉末を重ねた状態を示す断面図である。
【図１０】基材の他の例を示す断面図である。
【図１１】図７，図１０に示す基材の第１変形例を示す断面図である。
【図１２】図７，図１０に示す基材の第２変形例を示す断面図である。
【図１３】基材の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１４】請求項５に記載のグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図である。
【図１５】図１３に示す基材の第１変形例を示す断面図である。
【図１６】図１３に示す基材の第２変形例を示す断面図である。
【図１７】図１２に示す基材の変形例を示す断面図である。
【図１８】請求項６に記載の発明に係るグランドパッキンの実施の形態を示す斜視図である。
【図１９】請求項７に記載の発明に係るグランドパッキンの実施の形態を示す斜視図である。
【図２０】従来のグランドパッキン材料の一例を示す斜視図である。
【図２１】従来のグランドパッキン材料の他の例を示す斜視図である。
【図２２】従来のグランドパッキンの一例を示す斜視図である。
【図２３】従来のグランドパッキンの他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ グランドパッキン材料
２ 開繊シート
３ 帯状膨張黒鉛
４ 基材
８ グランドパッキン
２０ 開繊シートよりなる補強材
２０Ａ 多数の開口
【発明の属する技術分野】
本発明は、グランドパッキンの製造に用いられるグランドパッキン材料と、このグランドパッキン材料によって製造されたグランドパッキンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、グランドパッキンの製造に用いられるグランドパッキン材料として、図２０または図２１に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。図２０のグランドパッキン材料５０は、たとえば、ステンレスなどの金属繊維５１の表面に接着剤によって膨張黒鉛５２を一体に接着して被覆した内補強構造のもので、図２１のグランドパッキン材料５０は、複数本のステンレスなどの金属繊維５１の両面に接着剤によって膨張黒鉛５２を一体に接着して被覆した内補強構造のものである。
グランドパッキン材料５０には、前記金属繊維５１によって引張り強さが付与されるので、編組またはひねり加工することができる。したがって、このグランドパッキン材料５０を複数本集束して、編組またはひねり加工することによりグラントパッキンを製造することできる。たとえば、グランドパッキン材料５０を８本集束して８打角編みすることで、図２２（ａ），（ｂ）に示すように編組したグラントパッキン５３を製造することができ、また、グランドパッキン材料５０を６本集束してひねり加工することで、図２３（ａ），（ｂ）に示すようにひねり加工したグラントパッキン５３を製造することができる。
【０００３】
図２２および図２３のグラントパッキン５３には、膨張黒鉛５２によってパッキンとして不可欠な圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるので、高い封止性を有して流体機器の軸封部を封止することができるとされている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１０１９１６号公報（図２ 図８）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の内補強構造のグランドパッキン材料５０では、ステンレスなどの金属繊維５１の表面または両面を被覆している膨張黒鉛５２に高い保形性を期待することができない。すなわち、従来の内補強構造のグランドパッキン材料５０では、高い封止性が得られる反面、保形性に劣る欠点を有している。このように、保形性に劣るグランドパッキン材料５０を複数本集束して、編組またはひねり加工によってグラントパッキン５３を製造すると、編組時またはひねり加工時に膨張黒鉛５２に脱落が生じることになる。このため、グラントパッキン５３の弾力性が低下し、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が失われて、グラントパッキン５３の封止性が低下することになる。
【０００６】
また、多量の接着剤によって金属繊維５１と膨張黒鉛５２とを接着しているので、接着剤硬化を生じて膨張黒鉛５２の親和性や圧縮復元率などが低下し、シール性に悪影響をおよぼすとともに、このようなグランドパッキン材料５０でグラントパッキン５３が製造されると、高温条件下で使用した場合に、接着剤が焼失して浸透漏れが多くなり、シール性が低下することになる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、内補強された開繊シートにより高い引張り強さが付与されて、容易に編組またはひねり加工することができ、内補強構造本来の高い封止性が損なわれず、しかも高い保形性を得ることができるとともに、接着剤硬化や接着剤の焼失などを回避できるグランドパッキン材料およびこのグランドパッキン材料を用いて製造されたグランドパッキンを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、開繊シートよりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記開繊シートを内側にして撚られており、この撚られた補強材には多数の開口が備えられていて、これら開口に帯状膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、開繊シートよりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記開繊シートを内側にして巻かれており、この巻かれた補強材には多数の開口が備えられていて、これら開口に帯状膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、開繊シートよりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記開繊シートを内側にして巻かれて撚られており、この巻かれて撚られた補強材には多数の開口が備えられていて、これら開口に帯状膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の片面に開繊シートよりなる補強材を設けることが好ましい。
【００１２】
請求項５に記載の発明のように、開繊シートよりなる補強材の両面に帯状膨張黒鉛を設けてもよい。
【００１３】
請求項６に記載の発明に係るグランドパッキンは、請求項１，２，３，４，５のいずれかに記載のグランドパッキン材料を複数本用いて編組していることを特徴としている。
【００１４】
請求項７に記載の発明にに係るグランドパッキンは、請求項１，２，３，４，５のいずれかに記載のグランドパッキン材料を複数本用いてひねり加工していることを特徴としている。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、開繊シートを内側にして撚っていることにより、開繊シートを内補強材として該開繊シートを帯状膨張黒鉛で被覆した内補強構造のグランドパッキン材料が得られる。
また、帯状膨張黒鉛が開繊シートよりなる補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限しても、保形性が高められて、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。
さらに、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。
また、グランドパッキン材料の内部に補強材が巻き込まれていることにより、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となるので、膨張黒鉛粒子の移動が抑制され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、開繊シートを内側にして巻いていることにより、開繊シートを内補強材として該開繊シートを帯状膨張黒鉛で被覆した内補強構造のグランドパッキン材料が得られる。
また、帯状膨張黒鉛が開繊シートよりなる補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限しても、保形性が高められて、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。
さらに、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。
また、グランドパッキン材料の内部に補強材が巻き込まれていることにより、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となるので、膨張黒鉛粒子の移動が抑制され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、開繊シートを内側にして巻いて撚っていることにより、開繊シートを内補強材として該開繊シートを帯状膨張黒鉛で被覆したグランドパッキン材料が得られる。
また、帯状膨張黒鉛が開繊シートよりなる補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限しても、保形性が高められて、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。
さらに、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。
また、グランドパッキン材料の内部に補強材が巻き込まれていることにより、圧縮または圧力がかかった場合にサンドイッチ構造となるので、膨張黒鉛粒子の移動が抑制され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の片面に開繊シートよりなる補強材を設けても、開繊シートをグランドパッキン材料の内部に巻き込んで内補強することができるので、帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、開繊シートよりなる補強材の両面に帯状膨張黒鉛を配した帯状膨張黒鉛の二重構造になるので、圧縮性、復元性など封止上好ましい特性がさらに向上し、より一層高い封止性を得ることができる。また、補強材を内部に巻き込む巻き込み量が多くなって、内補強することができるので、グランドパッキン材料の引張強度がより向上する。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、前記のグランドパッキン材料を複数本用いて編組しているグランドパッキンであるので、編組時における膨張黒鉛の脱落を防止して保形性を向上させることができる。このため、グラントパッキンの弾力性が低下せず、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性を保持して、グラントパッキンの封止性を向上させることができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはない。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、前記のグランドパッキン材料を複数本用いてひねり加工しているグランドパッキンであるので、ひねり加工時における膨張黒鉛の脱落を防止して保形性を向上させることができる。このため、グラントパッキンの弾力性が低下せず、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性を保持して、グラントパッキンの封止性を向上させることができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、請求項１に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図であり、この図において、グランドパッキン材料１は、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設け、このようにした基材４を前記開繊シート２よりなる補強材２０が内向きになるように、端から長手方向に順次に撚りをかけて、帯状膨張黒鉛３で開繊シート２を被覆し、この撚られた補強材２０に備えられている図２，図３に示す多数の開口２０Ａに帯状膨張黒鉛３を臨ませるようにして、開繊シート２の全てと帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５をのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込んで、帯状膨張黒鉛３の間に開繊シート２を介在させた内補強構造に構成されている。なお、前記多数の開口２０Ａは、開繊シート２よりなる補強材２０が撚られる時に自然発生的に形成されることで備わる場合と、開繊シート２よりなる補強材２０の多数の部位で隣接し合う繊維同士を離間させるように少し押し拡げて、撚る前に予め局部的な裂け目を形成することによって人為的に備える場合もある。
【００２３】
開繊シート２よりなる補強材２０は、たとえば、極細で長尺の炭素繊維を多数本集束したマルチフィラメント糸を使用して、所定の幅寸法と厚さ寸法を有する偏平状の炭素繊維束を設け、この炭素繊維束をさらに幅方向に拡展することによって得ることができる。
【００２４】
前記のように、開繊シート２よりなる補強材２０が帯状膨張黒鉛３によって被覆された内補強構造のグランドパッキン材料１であれば、帯状膨張黒鉛３が開繊シート２よりなる補強材２０に備えられた多数の開口２０Ａに臨んで補強材２０に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛３と補強材２０との結合力が高められるので接着剤の使用を省略しても、保形性を高めることができる。つまり、接着剤を使用しなくても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材２０が帯状膨張黒鉛３と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。さらに、接着剤の使用を省略することで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛３の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。また、開繊シート２の全てと帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５がのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込まれていることによっても、後述するグランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に開繊シート２が分離し難くなり、内補強効果を有効に発揮することができるとともに、帯状膨張黒鉛３によって圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるので高い封止性を得ることができる。さらに、圧縮または圧力がかかった場合に、帯状膨張黒鉛３がサンドイッチ構造になって、膨張黒鉛粒子の移動が抑制されるので、保形性を向上させることができる。
【００２５】
図４は、請求項２に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図であり、この図において、グランドパッキン材料１は、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設け、このようにした基材４を前記開繊シート２よりなる補強材２０が内向きになるように帯状膨張黒鉛３で開繊シート２を被覆し、かつ開繊シート２の全てと帯状膨張黒鉛３の一端部５をのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込んで、この巻かれた補強材２０に備えられている図２，図３に示す多数の開口２０Ａに帯状膨張黒鉛３を臨ませるようにして、帯状膨張黒鉛３の間に開繊シート２を介在させた内補強構造に構成されている。なお、前記多数の開口２０Ａは、開繊シート２よりなる補強材２０が巻かれる時に自然発生的に形成されることで備わる場合と、開繊シート２よりなる補強材２０の多数の部位で隣接し合う繊維同士を離間させるように少し押し拡げて、巻く前に予め局部的な裂け目を形成することによって人為的に備える場合もある。
【００２６】
このように、開繊シート２よりなる補強材２０が帯状膨張黒鉛３によって被覆された内補強構造のグランドパッキン材料１であれば、帯状膨張黒鉛３が開繊シート２よりなる補強材２０に備えられた多数の開口２０Ａに臨んで補強材２０に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛３と補強材２０との結合力が高められるので接着剤の使用を省略しても、保形性を高めることができる。つまり、接着剤を使用しなくても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材２０が帯状膨張黒鉛３と分離し難くなり外補強効果を有効に発揮することができる。さらに、接着剤の使用を省略することで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛３の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。また、開繊シート２の全てと帯状膨張黒鉛３の幅方向の一端部５がのり巻き状にグランドパッキン材料１の内部に巻き込まれていることによっても、後述するグランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に開繊シート２が分離し難くなり、内補強効果を有効に発揮することができるとともに、帯状膨張黒鉛３によって圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるので高い封止性を得ることができる。さらに、圧縮または圧力がかかった場合に、帯状膨張黒鉛３がサンドイッチ構造になって、膨張黒鉛粒子の移動が抑制されるので、保形性を向上させることができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明に係るグランドパッキン材料のように、開繊シート２を帯状膨張黒鉛３の片面に設け、このようにした基材４を前記開繊シート２が内向きになるように、巻かれて撚られている内補強構造であっても、図１の請求項１または図２の請求項２の発明に係るグランドパッキン材料１と同様の作用・効果を奏することができる。このように構成されたグランドパッキン材料１の外観は図１と略同じであるので図示は省略する。
【００２８】
開繊シート２は、たとえば、以下の手順によって得ることができる。
すなわち、図５に示すように、１本の直径が７μｍの炭素繊維を１２，０００本集束したマルチフィラメント糸を使用して、幅Ｗ＝４．００ｍｍ、厚さＴ＝０．２０ｍｍの偏平状に集束した炭素繊維束２Ａを設け、この炭素繊維束２Ａを調速制御しながら長手方向に送り出し、所定のオーバーフィード量に保ちながら交差方向に気流を通過させ、弓なりに緊張する気流通過部位において炭素繊維束２Ａを幅方向に解き分けて、図６に示すように、幅Ｗ１＝２５．００ｍｍ、厚さＴ１＝０．０３ｍｍに拡展することによって得ることができる。
【００２９】
つぎに、図７に示すように、幅Ｗ２＝２５．００ｍｍ、厚さＴ２＝０．２５ｍｍの帯状膨張黒鉛３の上面に前記開繊シート２を重ねて、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設けた基材４を形成し、この基材４を開繊シート２が内向きになるように撚りをかけるかあるいは巻いて撚りをかけることで、図１のグランドパッキン材料１が構成され、前記基材４を開繊シート２が内向きになるようにのり巻き状に巻き込むことで、図４のグランドパッキン材料１が構成される。つまり、帯状膨張黒鉛３が開繊シート２よりなる補強材２０に備えられた多数の開口２０Ａに臨んで補強材２０に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛３と補強材２０との結合力が高められ、保形性が高められることになる。したがって、接着剤を使用しなくても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材２０が帯状膨張黒鉛３と分離し難くなり内補強効果を有効に発揮することができ、接着剤の使用を省略することで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛３の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制した図１または図４のグランドパッキン材料１を構成できる。
【００３０】
一方、図８に示すように、幅Ｗ２＝２５．００ｍｍ、厚さＴ２＝０．２５ｍｍの帯状膨張黒鉛３の上面にエポキシ樹脂系、アクリル樹脂系またはフェノール樹脂系の接着剤６をスポット状に設けた状態で、図７のように開繊シート２を重ねて、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設けた基材４を形成することにより、接着剤６の使用量を極少量に制限して、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛３の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制した図１または図４のグランドパッキン材料１を構成することもできる。
【００３１】
図９に示す幅Ｗ１＝２５．００ｍｍ、厚さＴ１＝０．０３ｍｍの開繊シート２に膨張黒鉛粉末３Ａを重ねて、これを圧縮成形することで、図１０に示すように、幅Ｗ２＝２５．００ｍｍ、厚さＴ２＝０．２５ｍｍに圧縮された帯状膨張黒鉛３の片面に開繊シート２を設けて基材４を形成してもよい。
【００３２】
なお、図１１に示すように、帯状膨張黒鉛３の上面に帯状膨張黒鉛３よりも幅狭の開繊シート２を重ねて基材４を形成してもよい。
【００３３】
また、図１２に示すように、帯状膨張黒鉛３の上面に帯状膨張黒鉛３よりも幅広開繊シート２を重ねて基材４を形成してもよい。
【００３４】
このように、帯状膨張黒鉛３の上面に開繊シート２を重ね、開繊シート２よりなる補強材２０を帯状膨張黒鉛３の片面に設けた基材４を形成し、この時に、補強材２０の多数の部位で隣接し合う炭素繊維２同士を離間させるように少し押し拡げて、予め局部的な裂け目を形成することによって人為的に多数の開口２０Ａを備わせて、ここに帯状膨張黒鉛３を臨ませる手法、あるいは基材４に撚りをかけるかまたはのり巻き状に巻くかあるいは巻いて撚りをかける時に、自然発生的に備わる多数の開口２０Ａに帯状膨張黒鉛３が臨むことによって、アンカー作用が生じることになる。
【００３５】
炭素繊維２としては、１本の直径が３μｍ〜１５μｍのものが好ましい。直径が３μｍ未満であると撚りをかける時に折損するおそれがあり、直径が１５μｍを超えると撚りをかけ難くなる。ただし、炭素繊維２の直径が小さいほどシール性がよくなるので、５μｍ〜９μｍの範囲が最適である。
【００３６】
また、開繊シート２の厚さＴ１は、１０μｍ〜３００μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは３０μｍ〜１００μｍである。厚さＴ１が１０μｍ未満であると、内補強効果が低下し、しかも均一なシート製作が難しい。また、厚さＴ１が３００μｍを超えると、内補強効果を高めることができる反面撚りをかけ難くな
り、しかも、補強材部分からの漏れが発生する。
【００３７】
図１３に示すように、開繊シート２の両面に該開繊シート２と同じ幅寸法の帯状膨張黒鉛３を設けて基材４を形成し、この基材４に撚りをかけるかあるいは巻いて撚りをかけることで、図１４（ａ）のグランドパッキン材料１が構成され、図１３の基材４をのり巻き状に巻き込むことで、図１４（ｂ）のグランドパッキン材料１が構成される。このようなランドパッキン材料１では、開繊シート２の両面に帯状膨張黒鉛３を配した帯状膨張黒鉛３の二重構造になるので、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性がさらに向上し、より一層高い封止性を得ることができる。なお、図１５に示すような、開繊シート２の両面に該開繊シート２よりも幅寸法の大きい帯状膨張黒鉛３を設けた基材４であってもよい。また、図１６に示すような、開繊シート２の両面に該開繊シート２よりも幅寸法の小さい帯状膨張黒鉛３を設けた基材４であってもよい。さらに、図１７に示すような、帯状膨張黒鉛３の両面に該帯状膨張黒鉛３よりも幅寸法の小さい開繊シート２を設けた基材４であってもよい。
【００３８】
以上説明した実施の形態のグランドパッキン材料１を複数本用意し、これら複数本を編組機により集束して編組することで、たとえば、図１８のような紐状のグランドパッキン８を製造することができる。なお、図１８では、８本のグランドパッキン材料１を集束して、８打角編みしたグランドパッキン８を示している。
【００３９】
グランドパッキン８は、前記のグランドパッキン材料１、つまり、保形性が高く、シール性に優れ、しかも生産性の向上が期待できることで安価であるグランドパッキン材料１を複数本用いて編組しているので、保形性とシール性に優れたグランドパッキン８として安価に提供することができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはないので、このことによっても優れたシール性を得ることができる。
【００４０】
一方、前記のグランドパッキン材料１を複数本用意し、これら複数本を集束してひねり加工することで、たとえば、図１９のような紐状のグランドパッキン８を製造することができる。なお、図１９では、６本のグランドパッキン材料１を集束してひねり加工を施しながらロール成形を行なったものである。このように、ひねり加工されたグランドパッキン８であってもよい。すなわち、保形性が高く、シール性に優れ、しかも生産性の向上が期待できることで安価であるグランドパッキン材料１を複数本用いてひねり加工しているので、保形性とシール性に優れたグランドパッキン８として安価に提供することができる。さらに、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはないので、このことによっても優れたシール性を得ることができる。
【００４１】
なお、前記実施の形態では、１本の直径が７μｍの炭素繊維を１２，０００本集束したマルチフィラメント糸を使用して設けた炭素繊維束２Ａを幅方向に拡展した開繊シート２で説明しているが、炭素繊維に代えて、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナまたはアルミナシリカなどのセラミック繊維等の脆性繊維材料の繊維束を幅方向に拡展した開繊シート２あるいはステンレスなどの金属線、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維等の靭性繊維材料の繊維束を幅方向に拡展した開繊シート２を使用しても、前記実施の形態と同様の作用・効果を奏することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、グランドパッキン材料およびグランドパッキンは構成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
【００４３】
請求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載の発明によれば、開繊シートを内補強材として、該開繊シートを帯状膨張黒鉛で被覆した内補強構造のグランドパッキン材料を得ることができる。また、帯状膨張黒鉛が開繊シートよりなる補強材に備えられた多数の開口に臨んで前記補強材に係合するアンカー作用によって、帯状膨張黒鉛と補強材との結合力が高められるので、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限しても、保形性が高められて、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に補強材が帯状膨張黒鉛と分離し難くなり内補強効果を有効に発揮することができる。さらに、接着剤の使用量を零もしくは極少量に制限できることで、接着剤硬化による帯状膨張黒鉛の特性（親和性、圧縮復元性など）の低下を抑制することができる。また、開繊シートの全てと帯状膨張黒鉛の一部が内部に巻き込まれていることによっても、グランドパッキンを製造するための編組時またはひねり加工時に開繊シートが帯状膨張黒鉛と分離し難くなり、内補強効果を有効に発揮することができるとともに、帯状膨張黒鉛によって圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるので高い封止性を得ることができる。さらに、圧縮または圧力がかかった場合に、帯状膨張黒鉛がサンドイッチ構造になって、膨張黒鉛粒子の移動が抑制され、すなわち膨張黒鉛粒子のはみだし量が抑えられ、シール面圧の低下を防止して、耐圧性能を向上させ、相手側部材への圧接力を高めることで、シール性も向上させることができる。さらに、基材に撚りをかけるかまたはのり巻き状に巻くかあるいは巻いて撚りをかけて外補強構造を構成するための製造は容易であるので、生産性が向上し安価なグランドパッキン材料を提供することができる。
【００４４】
請求項４に記載の発明によれば、帯状膨張黒鉛と開繊シートの両者を分離させることなく撚りをかけるかまたはのり巻き状に巻くかあるいは巻いて撚りをかけて、開繊シートを内部に巻き込んだ内補強構造のグランドパッキン材料を容易に得ることができる。
【００４５】
請求項５に記載の発明によれば、開繊シートよりなる補強材の両面に帯状膨張黒鉛を配した帯状膨張黒鉛の二重構造になるので、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性がさらに向上し、より一層高い封止性を得ることができる。
きる。
【００４６】
請求項６または請求項７に記載の発明によれば、前記のグランドパッキン材料を複数本用いて編組またはひねり加工しているので、保形性とシール性に優れたグラントパッキンとして安価に提供することができる。しかも、高熱条件下で使用しても、接着剤の焼失によるシール性の低下が生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】開繊シートよりなる補強材の多数の開口に帯状膨張黒煙が臨んでいる状態の一例を拡大して部分的に示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】請求項２に記載の発明に係るグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図である。
【図５】炭素繊維束の一例を示す斜視図である。
【図６】開繊シートの一例を示す斜視図である。
【図７】基材の一実施の形態を示す斜視図である。
【図８】少量接着剤の使用状態の一例を示す斜視図である。
【図９】開繊シートに膨張黒鉛粉末を重ねた状態を示す断面図である。
【図１０】基材の他の例を示す断面図である。
【図１１】図７，図１０に示す基材の第１変形例を示す断面図である。
【図１２】図７，図１０に示す基材の第２変形例を示す断面図である。
【図１３】基材の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１４】請求項５に記載のグランドパッキン材料の実施の形態を示す斜視図である。
【図１５】図１３に示す基材の第１変形例を示す断面図である。
【図１６】図１３に示す基材の第２変形例を示す断面図である。
【図１７】図１２に示す基材の変形例を示す断面図である。
【図１８】請求項６に記載の発明に係るグランドパッキンの実施の形態を示す斜視図である。
【図１９】請求項７に記載の発明に係るグランドパッキンの実施の形態を示す斜視図である。
【図２０】従来のグランドパッキン材料の一例を示す斜視図である。
【図２１】従来のグランドパッキン材料の他の例を示す斜視図である。
【図２２】従来のグランドパッキンの一例を示す斜視図である。
【図２３】従来のグランドパッキンの他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ グランドパッキン材料
２ 開繊シート
３ 帯状膨張黒鉛
４ 基材
８ グランドパッキン
２０ 開繊シートよりなる補強材
２０Ａ 多数の開口
Claims (7)
- 開繊シートよりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記開繊シートを内側にして撚られており、この撚られた補強材には多数の開口が備えられていて、これら開口に帯状膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴とするグランドパッキン材料。
- 開繊シートよりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記開繊シートを内側にして巻かれており、この巻かれた補強材には多数の開口が備えられていて、これら開口に帯状膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴とするグランドパッキン材料。
- 開繊シートよりなる補強材を帯状膨張黒鉛の少なくとも片面に設けた基材が、前記開繊シートを内側にして巻かれて撚られており、この巻かれて撚られた補強材には多数の開口が備えられていて、これら開口に帯状膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴とするグランドパッキン材料。
- 帯状膨張黒鉛の片面に開繊シートよりなる補強材を設けた請求項１、請求項２、請求項３のいずれかに記載のグランドパッキン材料。
- 開繊シートよりなる補強材の両面に帯状膨張黒鉛を設けた請求項１、請求項２、請求項３のいずれかに記載のグランドパッキン材料。
- 請求項１，２，３，４，５のいずれかに記載のグランドパッキン材料を複数本用いて編組していることを特徴とするグランドパッキン。
- 請求項１，２，３，４，５のいずれかに記載のグランドパッキン材料を複数本用いてひねり加工していることを特徴とするグランドパッキン。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002265987A JP4210499B2 (ja) | 2002-09-11 | 2002-09-11 | グランドパッキン材料およびグランドパッキン |
| EP03795334A EP1541910B1 (en) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | Material for gland packing and the gland packing |
| CNB038214377A CN100380024C (zh) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | 压盖填料材料以及压盖填料 |
| US10/527,624 US7155892B2 (en) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | Material for gland packing and the gland packing |
| KR1020057003999A KR100681887B1 (ko) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | 글랜드패킹재료 및 글랜드패킹 |
| PCT/JP2003/011503 WO2004025150A1 (ja) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | グランドパッキン材料およびグランドパッキン |
| DE60315318T DE60315318T2 (de) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | Material für stopfbuchse und stopfbuchse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002265987A JP4210499B2 (ja) | 2002-09-11 | 2002-09-11 | グランドパッキン材料およびグランドパッキン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004100882A true JP2004100882A (ja) | 2004-04-02 |
| JP4210499B2 JP4210499B2 (ja) | 2009-01-21 |
Family
ID=32264962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002265987A Expired - Fee Related JP4210499B2 (ja) | 2002-09-11 | 2002-09-11 | グランドパッキン材料およびグランドパッキン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4210499B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010270420A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Fukui Prefecture | 繊維束の開繊方法及び開繊糸シート並びに繊維補強シートの製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7055855B1 (ja) | 2020-10-30 | 2022-04-18 | ヤマハ発動機株式会社 | 取付孔を有する樹脂部品、それを備えた組立部品および鞍乗型車両 |
-
2002
- 2002-09-11 JP JP2002265987A patent/JP4210499B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010270420A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Fukui Prefecture | 繊維束の開繊方法及び開繊糸シート並びに繊維補強シートの製造方法 |
| WO2010137525A1 (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | 福井県 | 繊維束の開繊方法及び開繊糸シート並びに繊維補強シートの製造方法 |
| CN102439206A (zh) * | 2009-05-25 | 2012-05-02 | 福井县 | 纤维束的开纤方法及开纤线板以及纤维加强板的制造方法 |
| US9003619B2 (en) | 2009-05-25 | 2015-04-14 | Fukui Prefectural Government | Method for spreading fiber bundles, spread fiber sheet, and method for manufacturing a fiber-reinforced sheet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4210499B2 (ja) | 2009-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4216412B2 (ja) | パッキン材料およびそれを用いたパッキン | |
| JP4164210B2 (ja) | 膨張黒鉛製編み糸およびグランドパッキン | |
| US20030070413A1 (en) | Braiding Yarn Made of Expanded Graphite | |
| WO2001048403A1 (fr) | Garniture d'étanchéité | |
| TWI274119B (en) | Material for gland packing and the gland packing | |
| JP2004100882A (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| WO2004025150A1 (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP2004100880A (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP2004100879A (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP2004100874A (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP2004100881A (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP2004100872A (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP2004100873A (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP4058311B2 (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP3899302B2 (ja) | グランドパッキン材料 | |
| JP3954468B2 (ja) | グランドパッキン材料 | |
| KR20050042178A (ko) | 글랜드패킹재료 및 글랜드패킹 | |
| JP4210500B2 (ja) | グランドパッキン材料 | |
| JP5555644B2 (ja) | 膨張黒鉛製編み糸 | |
| WO2001048401A1 (fr) | Garniture d'étanchéité | |
| JPH06279753A (ja) | パッキン材料 | |
| JP4759526B2 (ja) | 膨張黒鉛製編み糸 | |
| JP5309169B2 (ja) | グランドパッキン | |
| JPS63297871A (ja) | 密封部材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040428 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061128 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070129 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070515 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070713 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070813 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20070907 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081027 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4210499 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131031 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141031 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |