JP2007198602A

JP2007198602A - グランドパッキン

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Publication number: JP2007198602A
Application number: JP2007061999A
Authority: JP
Inventors: Masaru Fujiwara; 優藤原; Takahisa Ueda; 隆久上田
Original assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Current assignee: Nippon Pillar Packing Co Ltd
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP4759530B2

Abstract

【課題】グランドパッキン中における編み糸の膨張黒鉛テープにおいて、その幅方向の端部に不本意に起こる亀裂により、シール性能が悪化するのを抑制すること。
【解決手段】本発明のグランドパッキン中の複数本の編み糸において、それらの編み糸の中には、所定幅の膨張黒鉛テープ３０が幅方向に縮まるように折り曲げられており、この折り曲げられた膨張黒鉛テープ３０の内部に膨張黒鉛テープ３０の長手方向に向け補強線材４１が埋設された編み糸１０Ａが備えられている。
【選択図】図９

Description

本発明は、流体機器の軸封部などに用いるグランドパッキンに関する。

従来、編組されたグランドパッキン中の複数本の編み糸として、たとえば特公平６−２７５４６号公報及び特開平６−７４３４６号公報に記載された編み糸が知られている。この編み糸は、膨張黒鉛テープが幅方向に縮まるように折り曲げられており、その折り曲げられた膨張黒鉛テープの外周全体にニット編みまたは編組体よりなる補強材が被覆されているものである。

ところで、膨張黒鉛テープは、引張りやねじりに弱いので、グランドパッキン中の編み糸の中には、不本意にも、膨張黒鉛テープの幅方向の端部に亀裂（割れ）が発生していることがある。そして、この亀裂の数が多くなればなるほど、また、この亀裂が大きければ大きいほど、さらに、この亀裂の発生している編み糸の本数が増えれば増えるほど、グランドパッキンのシ−ル性能に悪化をきたすことになる。

また、グランドパッキンの製造直後に上記亀裂がなくても、製造後において、グランドパッキンを所定寸法に圧縮成形したり、リング状に圧縮成形したりした時に上記亀裂が発生することもあり、また、装置にセットとしてシールする時に強い締め付け力を受けて上記亀裂が発生することもある。勿論、グランドパッキンの製造直後に上記亀裂が発生していれば、上記圧縮成形や締め付け力によって、上記亀裂が拡大するという事態になる。

そこで、本発明は、不本意に起こる上記亀裂によるシ−ル性能の悪化を抑制することができるグランドパッキンを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係るグランドパッキンは、編組グランドパッキン中の編み糸において、膨張黒鉛テープが幅方向に縮まるように折り曲げられており、この折り曲げられた膨張黒鉛テープの内部に長手方向に向け補強線材が埋設され、かつこの折り曲げられた膨張黒鉛テープの幅方向の両端部が折り返されている編み糸が備えられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明に係るグランドパッキンは、ひねり加工されたグランドパッキン中の編み糸において、膨張黒鉛テープが幅方向に縮まるように折り曲げられており、この折り曲げられた膨張黒鉛テープの内部に長手方向に向け補強線材が埋設され、かつこの折り曲げられた膨張黒鉛テープの幅方向の少なくとも外側の端部が折り返されている編み糸が備えられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明に係るグランドパッキンは、編組グランドパッキン中の編み糸において、膨張黒鉛テープがひねり加工されており、この折り曲げられた膨張黒鉛テープの内部に長手方向に向け補強線材が埋設され、かつそのひねり加工された膨張黒鉛テープの幅方向の少なくとも外側の端部が折り返されている編み糸が備えられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明に係るグランドパッキンは、ひねり加工したグランドパッキン中の編み糸において、膨張黒鉛テープがひねり加工されており、この折り曲げられた膨張黒鉛テープの内部に長手方向に向け補強線材が埋設され、かつこのひねり加工された膨張黒鉛テープの幅方向の少なくとも外側の端部が折り返されている編み糸が備えられていることを特徴とする。

請求項１，２に記載の発明に係るグランドパッキンによれば、そのグランドパッキン中の編み糸において、幅方向に縮まるように折り曲げられた張黒鉛テープがさらにその幅方向の両端部において折り返された編み糸が備えられていることにより、仮にその膨張黒鉛テープの幅方向の端部に亀裂が発生していても、その亀裂が大きい場合には、折られて縮小される状態となり、また、小さい亀裂の場合には、折り曲げられた膨張黒鉛テープの外側片部に向かい合う状態になり、亀裂がそのまま真っ直ぐに外へ伸ばされた状態で露出しないので、グランドパッキンのシ−ル性能の悪化を抑制することができる。
また、上記請求項１，２に記載のグランドパッキンは、製造後に所定寸法に圧縮成形したり、リング状にするために圧縮成形したりする場合があり、また、装置にセットとしてシールする時には、強い締め付け力を受けるが、このようなときにも、上記のような編み糸を備えていれば、膨張黒鉛テープの幅方向の端部が折り返されているため、亀裂が発生し難くなり、また、亀裂が発生している場合は、亀裂の拡大を抑制することができる。
さらに、上記のような編み糸をグランドパッキン中に増やせば増やすほど、膨張黒鉛テープの幅方向の端部の亀裂の影響は少なくなり、この亀裂によるグランドパッキンのシ−ル性能の悪化をより効果的に抑制することができる。

また、請求項３，４に記載の発明に係るグランドパッキンにおいても、その複数本の編み糸の中に、ひねり加工された膨張黒鉛テープの幅方向の少なくとも外側の端部が折り返された編み糸が備えられているので、上記請求項１，２に記載の発明に係るグランドパッキンと同様、仮にその膨張黒鉛テープの幅方向の外側の端部に亀裂が発生していても、大きな亀裂の場合は折られて縮小される状態になり、また、小さい亀裂の場合は膨張黒鉛テープの外側片部に向かい合う状態になり、グランドパッキンのシ−ル性能の悪化を抑制することができる。また、製造後においても、上記請求項１，２に記載の発明に係るグランドパッキンと同様、膨張黒鉛テープの幅方向の外側の端部に亀裂が発生し難くなる利点がある。さらに、上記のような編み糸をグランドパッキン中に増やせば増やすほど、膨張黒鉛テープの外側端部の亀裂によるグランドパッキンのシ−ル性能の悪化をより効果的に抑制することができる。

本発明のグランドパッキンによれば、膨張黒鉛テープの幅方向の端部に発生している或いはこれから発生する亀裂により、グランドパッキンのシ−ル性能が悪化するという事態を抑制することができ、信頼性の高い安定したシ−ル性能を発揮するグランドパッキンを提供できるものである。

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編組グランドパッキンの参考形態である一例の概略外観斜視図であり、また、図２は請求項２に記載の発明に係るひねり加工されたグランドパッキンの参考形態である一例の概略外観斜視図である。

これら編組グランドパッキン１及びひねり加工されたグランドパッキン２において、それらを構成する編み糸１０の中の少なくとも１本、好ましくは半数以上、さらに好ましくは全部について、図３に示すように、所定幅の膨張黒鉛テープ３０が幅方向に縮まるように長手方向に谷折り状に折り曲げられ、この折り曲げられた膨張黒鉛テープ３０の幅方向の両端部３１，３１が、その膨張黒鉛テープ３０の中に向くように折り返され、その外周全体がニット編み又は編組体よりなる補強線材４０で被覆された編み糸１０Ａが備えられている。

この編み糸１０Ａの補強線材４０としては、ステンレス、インコネル，モネルなどの金属線、木綿，レーヨン，フエノール，アラミド，ＰＢＯ，ＰＢＩ，ＰＴＦＥ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫなどの有機繊維、炭素繊維，セラミック繊維などの無機繊維などが適宜使用できる。

また、上記グランドパッキン１，２中において、上記編み糸１０Ａとしなかった編み糸については、膨張黒鉛または膨張黒鉛テープを用いた適宜の編み糸を使用することができるが、例えば、図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）に示すように、所定幅の膨張黒鉛テープ３０を幅方向に縮まるように折り曲げ、この折り曲げた膨張黒鉛テープ３０の外周全体をニット編み又は編組体よりなる補強線材４０で被覆したものなどが同タイプとなるので好ましい。

このような編み糸１０Ａが編組グランドパッキン１中に又はひねり加工されたグランドパッキン２中に備えられていれば、図４に示すように、その膨張黒鉛テープ３０の幅方向の端部３１，３１に亀裂３２，３２が発生していても、その亀裂３２，３２は、折り曲げられた膨張黒鉛テープ３０の外側片部３３の中（内側）にありかつ外側片部３３と向かい合う状態になり、図５のように、亀裂３２，３２がそのまま真っ直ぐに外へ露出する場合に比べて、グランドパッキン１，２のシ−ル性能の悪化を抑制することができる。

また、膨張黒鉛テープ３０の端部３１，３１の亀裂３２，３２が、その端部３１，３１を乗り越えて外側片部３３に至るかなり大きい場合にも、端部３１，３１の折り返しによって、その亀裂３２，３２が例えば２つに折られて縮小される状態になるので、グランドパッキン１，２のシ−ル性能の悪化を抑制することができる。

さらに、グランドパッキン１，２の製造後に、これを所定寸法に圧縮成形したり、リングに圧縮成形したり、或いは、シールの時に大きな締め付け力を受けたりした場合にも、上記のような編み糸１０Ａを備えていれば、膨張黒鉛テープ３０の幅方向の端部３１，３１が折り返されているため、亀裂の発生や亀裂の拡大を抑制することができる。

なお、上記のような編み糸１０Ａをグランドパッキン１，２中に増やせば増やすほど、膨張黒鉛テープ３０の幅方向の端部３１，３１の亀裂の影響は少なくなり、この亀裂によるグランドパッキン１、２のシ−ル性能の悪化をより効果的に抑制することができるのは勿論である。

上記参考形態では、グランドパッキン１，２中に少なくとも１本以上、上記編み糸１０Ａとする場合を示したが、勿論、上記編み糸１０Ａの形態に限らず、例えば図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すような編み糸１０Ａの形態であってもよく、また、膨張黒鉛テープ３０を幅方向に縮まるように折り曲げる折り曲げ方、補強線材４０で膨張黒鉛テープ３０を被覆する被覆のさせ方、及び膨張黒鉛テープ３０の幅方向の端部３１，３１を折り返す折り返し方は、それ以外の形態であってもよい。なお、図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の各編み糸１０Ａに対しては、上記参考形態の編み糸１０Ａと対応する部分に同一符号を付すことによって説明を省略する。

また、上記折り返す方向も、膨張黒鉛テープ３０の幅方向の両端部３１，３１を、その膨張黒鉛テープ３０の中（内側）に向くように折り返す場合に限らず、例えば、代表例として示す図８のように両端部３１，３１を膨張黒鉛テープ３０の外側に向くように折り返してもよいし、一方の端部３１は膨張黒鉛テープ３０の外側で、他方の端部３１は膨張黒鉛テープ３０の内側に向くように折り返してもよい。

さらに、上記図４、図６、図７、及び図８に例示の各参考形態では、ニット編み又は編組体よりなる被覆の補強線材４０を使用する場合を示したが、この補強線材４０に代えて、本発明の実施形態として示す図９（Ａ）（Ｂ）のように膨張黒鉛テープ３０の内部に所定間隔をあけて長手方向に向け複数本を埋設した補強線材４１及び折り曲げた膨張黒鉛テープ３０の間に長手方向に向け配置させた補強線材４２の少なくともいずれか一方を採用した編み糸１０Ａ、或いは、上記補強線材４０及び上記補強線材４１、４２の全部を組み合わせた編み糸１０Ａ、或いは補強線材４０といずれかの補強線材４１、４２とを組み合わせた編み糸１０Ａであってもよい。

なお、上記補強線材４１，４２の材質としては、補強線材４０と同様、ステンレス、インコネル，モネルなどの金属線、木綿，レーヨン，フエノール，アラミド，ＰＢＯ，ＰＢＩ，ＰＴＦＥ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫなどの有機繊維、炭素繊維，セラミック繊維などの無機繊維などが使用でき、また、場合によっては、それら補強線材４１，４２と膨張黒鉛テープ３０とを接着剤を介在させて互いに固定させてもよい。

また、上記図４、図６、図７、図８に例示の参考形態及び図９に例示の実施形態では、膨張黒鉛テープ３０が一枚の場合を示したが、勿論、一枚に限らず、膨張黒鉛テープ３０を複数枚重ねて本発明を適用することもできるものである。

次に、図１，２に示す前述の参考形態である編組グランドパッキン１及びひねり加工されたグランドパッキン２中において、それらを構成する編み糸が、ひねり加工された編み糸２０である場合について説明する。
このひねり加工された編み糸２０うち、少なくとも１本、好ましくは半数以上、さらに好ましくは全部について、図１０に示すように、膨張黒鉛テープ３０の幅方向の少なくとも外側の端部３１’が中（内側）に折り返され、その外周全体がニット編み又は編組体よりなる補強線材４０で被覆された編み糸２０Ａが備えられている。このグランドパッキン１，２中の編み糸２０Ａをほどいた状態を示すと、図１１のようなものである。

この編み糸２０Ａの補強線材４０についても、ステンレス、インコネル，モネルなどの金属線、木綿，レーヨン，フエノール，アラミド，ＰＢＯ，ＰＢＩ，ＰＴＦＥ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫなどの有機繊維、炭素繊維，セラミック繊維などの無機繊維などが適宜使用できる。

また、上記グランドパッキン１，２中において、上記編み糸２０Ａとしなかった編み糸としては、これも膨張黒鉛または膨張黒鉛テープを用いた適宜の編み糸を使用することができるが、例えば図１２に示すような所定幅の膨張黒鉛テープ３０をひねり加工して、その外周全体をニット編み又は編組体よりなる補強線材４０で被覆した編み糸などが同タイプとなるので好ましい。

このような編み糸２０Ａが編組グランドパッキン１中に又はひねり加工されたグランドパッキン２中に備えられていれば、図１０に示すように、膨張黒鉛テープ３０の幅方向の両端部３１’，３１”に亀裂３２，３２が発生していても、その亀裂３２，３２は、ひねり加工された膨張黒鉛テープ３０の中（内側）にありかつ外側片部３３と向かい合う状態になり、亀裂３２，３２がそのまま全て外に露出する場合に比べて、グランドパッキン１，２のシ−ル性能の悪化を抑制することができる。

また、膨張黒鉛テープ３０の外側の端部３１’の亀裂３２が、その外側端部３１’を乗り越えて外側片部３３に至るかなり大きい場合にも、外側の端部３１’の折り返しによって、その亀裂３２，が例えば２つに折られて縮小される状態になるので、グランドパッキン１，２のシ−ル性能の悪化を抑制することができる。

さらに、グランドパッキン１，２の製造後に、これを所定寸法に圧縮成形したり、リングに圧縮成形したり、或いは、シールの時に大きな締め付け力を受けたりした場合にも、上記のような編み糸２０Ａを備えていれば、膨張黒鉛テープ３０の外側の端部３１’が折り返されているため、亀裂の発生や亀裂の拡大を抑制することができる。

なお、上記のような編み糸２０Ａをグランドパッキン１，２中に増やせば増やすほど、膨張黒鉛テープ３０の幅方向の外側の端部３１’の亀裂による影響は少なくなり、この亀裂によるグランドパッキン１、２のシ−ル性能の悪化をより効果的に抑制することができるのは勿論である。

上記参考形態では、グランドパッキン１，２中に少なくとも１本以上、上記編み糸２０Ａとする場合を示したが、勿論、上記編み糸２０Ａの形態に限らず、例えばグランドパッキン１，２中の編み糸２０Ａをほどいた状態で示す図１３のように、膨張黒鉛テープ３０の幅方向の外側端部３１’及び内側端部３１”の双方を内側に折り返すようにしてもよいし、或いは、図示しないが双方を外側に折り返えしたり、双方の折り返す方向を互いに逆にしたりしてもよい。

また、膨張黒鉛テープ３０の幅を広く設定した場合には、グランドパッキン１，２中の編み糸２０Ａをほどいた状態で示す図１４のように、膨張黒鉛テープ３０の幅方向の少なくとも外側の端部３１’を折り返すと共に幅方向を屈曲または折り畳んで縮めるようにしたり、或いは図１５のように、膨張黒鉛テープ３０の幅方向の両端部３１’３１”の折り返す方向を互いに逆にして幅方向を屈曲または折り畳んで縮めるようにしたりしてもよい。

さらに、グランドパッキン１，２中の編み糸２０Ａの断面状態で示す図１６のような折り畳み形態であってもよく、また、膨張黒鉛テープ３０の補強線材４０による被覆のさせ方として、補強線材４０が膨張黒鉛テープ３０の折り畳み面に介在するような被覆形態であってもよい。

つまり、補強線材４０による膨張黒鉛テープ３０の被覆形態、膨張黒鉛テープ３０の幅方向の両端部３１’３１”の折り返し形態、及びその折り返す方向は、上記の参考形態に限定されるものではない。

また、上記図１０、図１３、図１４、図１５、図１６、及び図１７に例示の各参考形態では、ニット編み又は編組体よりなる被覆の補強線材４０を使用する場合を示したが、これに限らず、この補強線材４０に代えて、本発明の実施形態として示す図１８のように膨張黒鉛テープ３０の内部に所定間隔あけて長手方向に向け複数本を埋設した補強線材４１及び折り曲げられた膨張黒鉛テープ３０の間に長手方向に向け配置させた補強線材４２の少なくともいずれか一方を採用した編み糸２０Ａ、或いは、上記補強線材４０及び上記補強線材４１、４２の全部を組み合わせた編み糸２０Ａ、或いは補強線材４０といずれかの補強線材４１、４２とを組み合わせた編み糸２０Ａであってもよい。

なお、上記補強線材４１，４２の材質としても、前述のとおり、ステンレス、インコネル，モネルなどの金属線、木綿，レーヨン，フエノール，アラミド，ＰＢＯ，ＰＢＩ，ＰＴＦＥ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫなどの有機繊維、炭素繊維，セラミック繊維などの無機繊維などが適宜使用できることはいうまでもなく、また、場合によって、それら補強線材４１，４２と膨張黒鉛テープ３０とを接着剤を介在させて互いに固定させるようにしてもよいことはいうまでもないことである。

また、上記図１０、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７に例示の各参考形態及び図１８に例示の実施形態においては、膨張黒鉛テープ３０を一枚使用する場合を示したが、勿論、膨張黒鉛テープ３０を複数枚重ねて本発明を実施することができることはいうまでもないことである。

さらに、上記参考形態及び実施形態に共通していえることであるが、図１，２に例示した編組グランドパッキン１及びひねり加工のグランドパッキン２に限定されるものではなく、中芯なし或いは中芯入りの種々の編組グランドパッキン及びひねり加工のグランドパッキンに適用することができ、また、本発明の特徴的なグランドパッキン中の編み糸の形成時期としては、編組前またはひねり加工前に限らず、編組またはひねり加工時であってもよく、さらに、グランドパッキンが後に所定寸法に圧縮成形されたり、リング状に成形されたり、或いは装置にセットされた時に強い締め付け力を受けたりして、膨張黒鉛テープ３０の幅方向の端部に亀裂の発生や亀裂の拡大が起こることを抑制したい場合は、その圧縮力が作用する時に折り返しを完成させるようして亀裂の発生や亀裂の拡大を抑制するようにしてもよい。

請求項１，３に記載の発明に係る編組グランドパッキンの参考形態の一例を示す概略外観斜視図である。請求項２，４に記載の発明に係るひねり加工されたグランドパッキンの参考形態の一例を示す概略外観斜視図である。請求項１，２に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキン中の編み糸を示す部分拡大斜視図である。図３の編み糸の断面図である。比較例の編み糸の断面図である。（Ａ）〜（Ｃ）は請求項１，２に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキン中の編み糸の他の実施形態を示す断面図である。請求項３に記載の発明の実施の形態を示す斜視図である。（Ａ）〜（Ｅ）は請求項１，２に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキンの編み糸と組み合わせる編み糸を示す断面図である。請求項１，２に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキン中の編み糸の他の実施形態を示す断面図である。請求項１，２に記載の発明に係るグランドパッキン中の編み糸の実施形態を示す断面図である。請求項３，４に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキン中の編み糸を示す断面図である。請求項３，４に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキン中の編み糸をほどいた状態で示す斜視図である。請求項３，４に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキン中の編み糸と組み合わせる編み糸を示す断面図である。請求項３，４に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキン中の編み糸の他の実施形態をほどいた状態で示す斜視図である。請求項３，４に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキン中の編み糸のさらに他の実施形態をほどいた状態で示す斜視図である。請求項３，４に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキン中の編み糸のさらなる他の実施形態をほどいた状態で示す斜視図である。請求項３，４に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキン中の編み糸の他の変形形態を示す断面図である。請求項３，４に記載の発明に係るグランドパッキンの参考形態であるグランドパッキン中の編み糸のさらに他の変形形態を示す断面図である。請求項３，４に記載の発明に係るグランドパッキン中の編み糸の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１編組グランドパッキン
２ひねり加工されたグランドパッキン
１０グランドパッキン中の編み糸
１０Ａ膨張黒鉛テープの両端部が折り返された編み糸
２０グランドパッキン中の編み糸
２０Ａ膨張黒鉛テープの外側の端部が折り返された編み糸
３０膨張黒鉛テープ
３１膨張黒鉛テープの幅方向の端部
３１’ 膨張黒鉛テープの幅方向の外側の端部
３１” 膨張黒鉛テープの幅方向の内側の端部
３２亀裂
３３膨張黒鉛テープの外側片部
４０補強線材
４１補強線材
４２補強線材

Claims

編組グランドパッキン中の複数本の編み糸において、それらの編み糸の中には、膨張黒鉛テープが幅方向に縮まるように折り曲げられており、この折り曲げられた膨張黒鉛テープの内部に長手方向に向け補強線材が埋設され、かつこの折り曲げられた膨張黒鉛テープの幅方向の両端部が折り返された編み糸が備えられていることを特徴とするグランドパッキン。
ひねり加工したグランドパッキン中の複数本の編み糸において、それらの編み糸の中には、膨張黒鉛テープが幅方向に縮まるように折り曲げられており、この折り曲げられた膨張黒鉛テープの内部に長手方向に向け補強線材が埋設され、かつこの折り曲げられた膨張黒鉛テープの幅方向の両端部が折り返されている編み糸が備えられていることを特徴とするグランドパッキン。
編組グランドパッキン中の複数本の編み糸において、それらの編み糸の中には、膨張黒鉛テープがひねり加工されており、この折り曲げられた膨張黒鉛テープの内部に長手方向に向け補強線材が埋設され、かつこのひねり加工された膨張黒鉛テープの幅方向の少なくとも外側の端部が折り返されている編み糸が備えられていることを特徴とするグランドパッキン。
ひねり加工したグランドパッキン中の複数本の編み糸において、それらの編み糸の中には、膨張黒鉛テープがひねり加工されており、この折り曲げられた膨張黒鉛テープの内部に長手方向に向け補強線材が埋設され、かつこのひねり加工された膨張黒鉛テープの幅方向の少なくとも外側の端部が折り返されている編み糸が備えられていることを特徴とするグランドパッキン。