JP2678472B2 - パッキン装置 - Google Patents
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Landscapes
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- Sealing Devices (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパッキン装置に係り、特に高温の運動用シー
ル材に関する。
ル材に関する。
従来、高温固定シール材−いわゆるガスケット材−と
して、純グラファイトが用いられることがあった。しか
し、摺動部に用いられる運動用シール材にはグラファイ
トは全く使用されていなかった。
して、純グラファイトが用いられることがあった。しか
し、摺動部に用いられる運動用シール材にはグラファイ
トは全く使用されていなかった。
その理由は、一旦高温となった後に常温乃至低温とな
った場合、純グラファイトの運動用シール材は、摺動部
に隙間を生じて、密封性が極端に低下するためである。
また摺動によって摩耗微粉が多く発生するためである。
った場合、純グラファイトの運動用シール材は、摺動部
に隙間を生じて、密封性が極端に低下するためである。
また摺動によって摩耗微粉が多く発生するためである。
本発明はこのような欠点を解消して、高温から低温ま
で、摺動部に隙間を生ずることなく、密封性を良く保持
するパッキン装置の提供を目的とする。
で、摺動部に隙間を生ずることなく、密封性を良く保持
するパッキン装置の提供を目的とする。
本発明のパッキン装置は、粉末グラファイトに粉末フ
ッ素樹脂をバインダーとして充填し、該フッ素樹脂の含
有率を２〜40重量％として成形した少なくとも２枚のフ
ッ素樹脂充填グラファイト製Ｖパッキンと、２枚の該Ｖ
パッキンの間にサンドウィッチ状に介装されるフッ素樹
脂製Ｖパッキンとを、備え、かつ、自由状態における２
枚の上記フッ素樹脂充填グラファト製ＶパッキンのＶ字
角度が、中間のフッ素樹脂製ＶパッキンのＶ字角度より
も大に設定され、さらに、中間のフッ素樹脂製Ｖパッキ
ンの自由状態の内径は密封用軸部の外径よりも僅かに小
さく、かつ、自由状態の外径は密封用孔部の内径よりも
僅かに大きく設定した。
ッ素樹脂をバインダーとして充填し、該フッ素樹脂の含
有率を２〜40重量％として成形した少なくとも２枚のフ
ッ素樹脂充填グラファイト製Ｖパッキンと、２枚の該Ｖ
パッキンの間にサンドウィッチ状に介装されるフッ素樹
脂製Ｖパッキンとを、備え、かつ、自由状態における２
枚の上記フッ素樹脂充填グラファト製ＶパッキンのＶ字
角度が、中間のフッ素樹脂製ＶパッキンのＶ字角度より
も大に設定され、さらに、中間のフッ素樹脂製Ｖパッキ
ンの自由状態の内径は密封用軸部の外径よりも僅かに小
さく、かつ、自由状態の外径は密封用孔部の内径よりも
僅かに大きく設定した。
常温では中間のフッ素樹脂製Ｖパッキンが、その内・
外両リップにより、確実に密封性を維持する。さらに、
温度ヒステリシス特性が特に運動用として優れている。
即ち、常温から高温に達すると、バインダーとしてのフ
ッ素樹脂からは微量ガスを生じ、後に常温乃至低温とな
った時にシール材の体積が元の体積よりも僅かに増加し
ており、摺動部に隙間を生じないで密封作用を維持す
る。
外両リップにより、確実に密封性を維持する。さらに、
温度ヒステリシス特性が特に運動用として優れている。
即ち、常温から高温に達すると、バインダーとしてのフ
ッ素樹脂からは微量ガスを生じ、後に常温乃至低温とな
った時にシール材の体積が元の体積よりも僅かに増加し
ており、摺動部に隙間を生じないで密封作用を維持す
る。
以下、図面に基づき実施例を詳説する。
第１図に於て、本発明のパッキン装置に用いられるシ
ール材の一部を例示し、その材質は、粉末グラファイト
に粉末フッ素樹脂をバインダーとして充填し、該フッ素
樹脂の含有率を２〜40重量％として形成される。グラフ
ァイトとしては膨張グラファイトが好ましく、またフッ
素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン−以下本
発明ではPTFEという−が好適である。勿論、微量の二硫
化モリブデン等をさらに添加するも望ましい。
ール材の一部を例示し、その材質は、粉末グラファイト
に粉末フッ素樹脂をバインダーとして充填し、該フッ素
樹脂の含有率を２〜40重量％として形成される。グラフ
ァイトとしては膨張グラファイトが好ましく、またフッ
素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン−以下本
発明ではPTFEという−が好適である。勿論、微量の二硫
化モリブデン等をさらに添加するも望ましい。
従来はPTFEに微量グラファイトを添加したものが公知
ではあるが、本発明では全くその逆に、グラファイトに
フッ素樹脂を２〜40重量％となるように充填するのであ
る。
ではあるが、本発明では全くその逆に、グラファイトに
フッ素樹脂を２〜40重量％となるように充填するのであ
る。
好ましくは、５〜20重量％とし、さらに、８〜15重量
％とするのが、摩耗性及び破壊荷重の点から一層好まし
い。
％とするのが、摩耗性及び破壊荷重の点から一層好まし
い。
次に、このシール材の一例の製造方法を説明する。
膨張グラファイトを一旦固めたものを、機械的に粉砕
して、0.1〜4mm（平均約1mm）の粒子径とする。他方、P
TFEはこれに比較して十分に超微細な粒子径とし、４μ
ｍ以下に設定し、好ましくは平均約0.2〜0.4μｍとす
る。
して、0.1〜4mm（平均約1mm）の粒子径とする。他方、P
TFEはこれに比較して十分に超微細な粒子径とし、４μ
ｍ以下に設定し、好ましくは平均約0.2〜0.4μｍとす
る。
まず、上記粒子径0.1〜4mmの粉末のグラファイトを、
上記粒子径４μｍ以下のPTFEの微粒子が分散した溶液−
例えば水溶液−中に、浸漬する。あるいは、粉末グラフ
ァイトと粉末PTFEとを同時に溶液中へ投入する。グラフ
ァイトとPTFEとの総和に対してPTFEが２〜40重量％とな
るように配合する。
上記粒子径４μｍ以下のPTFEの微粒子が分散した溶液−
例えば水溶液−中に、浸漬する。あるいは、粉末グラフ
ァイトと粉末PTFEとを同時に溶液中へ投入する。グラフ
ァイトとPTFEとの総和に対してPTFEが２〜40重量％とな
るように配合する。
次にこの溶液をメッシュ濾過し、さらに真空乾燥し
て、水等の溶液を分離する。
て、水等の溶液を分離する。
その後、界面活性剤除去のため加熱乾燥する。例えば
250℃で１時間とする。このときの状態を第２図Ｉに拡
大して示す。即ち、大きな粒子がグラファイトＧ…であ
り、小さな粒子がPTFEであって、いわば餅を黄粉でまぶ
した状態となり個々のグラファイトＧの表面に均一にPT
FE微粒子が付着できる。
250℃で１時間とする。このときの状態を第２図Ｉに拡
大して示す。即ち、大きな粒子がグラファイトＧ…であ
り、小さな粒子がPTFEであって、いわば餅を黄粉でまぶ
した状態となり個々のグラファイトＧの表面に均一にPT
FE微粒子が付着できる。
これをプレス機にて予備成形する。加圧力は50kg/cm2
以上とし、例えば350kg/cm2に設定する。
以上とし、例えば350kg/cm2に設定する。
次に、予備成形品を330℃以上にて0.5時間以上焼成す
る。例えば370℃で２時間焼成する。
る。例えば370℃で２時間焼成する。
さらに、その後、50kg/cm2以上で加圧冷却する。例え
ば750kg/cm2で加圧しつつ冷却する。
ば750kg/cm2で加圧しつつ冷却する。
第２図IIは、このようにして得られたシール材の結晶
状態を示し、個々のグラファイトＧの粒子をPTFE膜１が
包囲状にコーティングしている。
状態を示し、個々のグラファイトＧの粒子をPTFE膜１が
包囲状にコーティングしている。
このように分散溶液中にてPTFEとグラファイトとを混
合し、これを濾過し、乾燥し、予備成形と焼成とを行な
ったシール材は、第２図IIのような結晶状態としてPTFE
膜１でコーティングされているため、次のような利点を
有する。即ち、相手材との摺動に対し、耐摩耗性が良
好であり、かつ、摩耗の微粉が発生しない点、及び、
強度が大であり、外力にて破壊しにくい点を、利点とす
る。
合し、これを濾過し、乾燥し、予備成形と焼成とを行な
ったシール材は、第２図IIのような結晶状態としてPTFE
膜１でコーティングされているため、次のような利点を
有する。即ち、相手材との摺動に対し、耐摩耗性が良
好であり、かつ、摩耗の微粉が発生しない点、及び、
強度が大であり、外力にて破壊しにくい点を、利点とす
る。
勿論、本発明は上述の製造方法以外を用いるも自由で
あって、その製造方法に限定されるものではない。例え
ば、機械的にミキサーにてPTFEとグラファイトとを撹拌
混合して、その後、予備成形と焼成を行なう製造方法を
用いてもよい。
あって、その製造方法に限定されるものではない。例え
ば、機械的にミキサーにてPTFEとグラファイトとを撹拌
混合して、その後、予備成形と焼成を行なう製造方法を
用いてもよい。
次に、本発明に係るパッキン装置の実施例を、第３図
〜第６図に例示する。各々の実施例に於て、上述のシー
ル材が上述のフッ素樹脂充填グラファイト製Ｖパッキン
11として、用いられる。
〜第６図に例示する。各々の実施例に於て、上述のシー
ル材が上述のフッ素樹脂充填グラファイト製Ｖパッキン
11として、用いられる。
第３図と第４図に示すＶパッキン装置Ａは、軸部２
と、ハウジング５の孔部３との間の円筒状間隙部４に装
着され、該軸部２とハウジング５とは相対的に軸心Ｌ廻
りに回転する。又は相対的に軸心方向へ摺動する。そし
て、同図の右側が高圧室側であり、左側が低圧室側の場
合を示す。
と、ハウジング５の孔部３との間の円筒状間隙部４に装
着され、該軸部２とハウジング５とは相対的に軸心Ｌ廻
りに回転する。又は相対的に軸心方向へ摺動する。そし
て、同図の右側が高圧室側であり、左側が低圧室側の場
合を示す。
6,7は夫々雌アダプタと雄アダプタであり、黄銅・ス
テンレス銅等の金属製とし、前者は角度γとなるＶ字溝
８を、後者は角度βなる山形突隆部９を、夫々有するリ
ング体であり、両角度γ，βは略等しく乃至全く同一に
設定する。
テンレス銅等の金属製とし、前者は角度γとなるＶ字溝
８を、後者は角度βなる山形突隆部９を、夫々有するリ
ング体であり、両角度γ，βは略等しく乃至全く同一に
設定する。
この雌雄アダプタ6,7の間に、３枚のＶパッキン11,1
0,11が介装される。中央のＶパッキン10はPTFE製であ
り、他方、これらを前後からバックアップ状に挟持する
一対のＶパッキン11,11は、上述のPTFE充填グラファイ
ト製のものである。
0,11が介装される。中央のＶパッキン10はPTFE製であ
り、他方、これらを前後からバックアップ状に挟持する
一対のＶパッキン11,11は、上述のPTFE充填グラファイ
ト製のものである。
第３図中の実線は非装着状態−自由状態−を示し、中
央のPTFE製Ｖパッキン10のＶ字角度αは、前後のPTFE充
填グラファイト製Ｖパッキン11,11のＶ字角度γ又はβ
に対して、次の関係を有するように、形状を設定する。
即ち、 α＜γ α＜β 従って、第３図のように、PTFE製Ｖパッキン10の山側
面12はその頂部のみが同図左側のＶパッキン11のＶ字溝
中央に接触し、かつ、PTFE製Ｖパッキン１の谷側面13
は、その円周端縁部及び外周端縁部のみが同図右側のＶ
パッキン11の突部面の内周端縁部及び外周端縁部に接触
する。このように中央のＶパッキン10を基準として言え
ば、山側面12に内外径へ開口状のＶ字溝形空隙14,15を
有し、谷側面13にはブーメラン乃至三ヶ月形の空隙16を
形成する。
央のPTFE製Ｖパッキン10のＶ字角度αは、前後のPTFE充
填グラファイト製Ｖパッキン11,11のＶ字角度γ又はβ
に対して、次の関係を有するように、形状を設定する。
即ち、 α＜γ α＜β 従って、第３図のように、PTFE製Ｖパッキン10の山側
面12はその頂部のみが同図左側のＶパッキン11のＶ字溝
中央に接触し、かつ、PTFE製Ｖパッキン１の谷側面13
は、その円周端縁部及び外周端縁部のみが同図右側のＶ
パッキン11の突部面の内周端縁部及び外周端縁部に接触
する。このように中央のＶパッキン10を基準として言え
ば、山側面12に内外径へ開口状のＶ字溝形空隙14,15を
有し、谷側面13にはブーメラン乃至三ヶ月形の空隙16を
形成する。
そして、第３図の自由状態と、第４図に示す装着状態
で明らかなように、PTFE製Ｖパッキン10の内径は軸部２
の外径よりも僅かに小さく設定すると共に、外径はハウ
ジング５の孔部３の内径よりも僅かに大きく設定し、内
外両リップ部17,18が各々軸部２・孔部３に弾発的に
（後述の弾発部材19の弾発付勢力によって）接触する。
このようにPTFE製Ｖパッキン10には一般に常温での装着
状態にて張り代（拘束力）を与えておく。
で明らかなように、PTFE製Ｖパッキン10の内径は軸部２
の外径よりも僅かに小さく設定すると共に、外径はハウ
ジング５の孔部３の内径よりも僅かに大きく設定し、内
外両リップ部17,18が各々軸部２・孔部３に弾発的に
（後述の弾発部材19の弾発付勢力によって）接触する。
このようにPTFE製Ｖパッキン10には一般に常温での装着
状態にて張り代（拘束力）を与えておく。
他方、本発明に係るPTFE充填グラファイト製Ｖパッキ
ン11,11の内外周端縁は、微小空隙20,21をもって軸部２
と孔部３に対応し、張り代（拘束力）を一般に常温の装
着状態では与えない。
ン11,11の内外周端縁は、微小空隙20,21をもって軸部２
と孔部３に対応し、張り代（拘束力）を一般に常温の装
着状態では与えない。
しかして、第４図に示す如く、雄アダプタ７は外フラ
ンジ付き円筒形の弾発部材受け22を介して、複数枚の皿
バネ等の弾発部材19によって、矢印Ｆ方向の弾発付勢力
を受けることとなる。即ち、第１図の状態から、図外の
締付具により弾発部材19の右方端を押付けると、矢印Ｆ
方向に弾発付勢力が作用し、雄アダプタ７と密着した右
端のPTFE充填グラウァイト製Ｖパッキン11はいわば楔と
しての作用をなし、α≒βとなるまで、PTFE製Ｖパッキ
ン10のＶ字角度を拡開させて一層の張り代を与え、もっ
て、該Ｖパッキン10の内外両リップ部17,18を、夫々、
軸部２及び孔部３に弾発的に接触させ−拘束力を生じさ
せて−確実に密封作用をなす。
ンジ付き円筒形の弾発部材受け22を介して、複数枚の皿
バネ等の弾発部材19によって、矢印Ｆ方向の弾発付勢力
を受けることとなる。即ち、第１図の状態から、図外の
締付具により弾発部材19の右方端を押付けると、矢印Ｆ
方向に弾発付勢力が作用し、雄アダプタ７と密着した右
端のPTFE充填グラウァイト製Ｖパッキン11はいわば楔と
しての作用をなし、α≒βとなるまで、PTFE製Ｖパッキ
ン10のＶ字角度を拡開させて一層の張り代を与え、もっ
て、該Ｖパッキン10の内外両リップ部17,18を、夫々、
軸部２及び孔部３に弾発的に接触させ−拘束力を生じさ
せて−確実に密封作用をなす。
次に、第４図に示した常温状態から、300℃〜400℃の
高温状態となれば、（図示省略するが）PTFE充填グラフ
ァイト製Ｖパッキン11,11の体積が膨張し、内外週端縁
が軸部２及び孔部３の周面に接触する。特にバインダー
として混入されたPTFEから微量のフッ素ガスが上記温度
で発生するため、一層確実な膨張を生じて、第４図に示
した微小空隙20,21が無くなる。他方、このような高温
下では、PTFE製パッキン10は、軟化する。この軟化した
PTFE製パッキン10を、前後から本発明に係るPTFE充填グ
ラファイト製Ｖパッキン11,11が密閉状に保持し、流失
を阻止して、全体として高温高圧の密封性を維持する。
高温状態となれば、（図示省略するが）PTFE充填グラフ
ァイト製Ｖパッキン11,11の体積が膨張し、内外週端縁
が軸部２及び孔部３の周面に接触する。特にバインダー
として混入されたPTFEから微量のフッ素ガスが上記温度
で発生するため、一層確実な膨張を生じて、第４図に示
した微小空隙20,21が無くなる。他方、このような高温
下では、PTFE製パッキン10は、軟化する。この軟化した
PTFE製パッキン10を、前後から本発明に係るPTFE充填グ
ラファイト製Ｖパッキン11,11が密閉状に保持し、流失
を阻止して、全体として高温高圧の密封性を維持する。
この高温状態から、その後、−50℃〜−200℃の低温
になった場合には、PTFE製Ｖパッキンは径が収縮して、
外リップ部18は孔部３から遊離して空隙を発生するが、
内リップ部17は軸部２に確実に接触する。ところで、PT
FE充填グラファイト製Ｖパッキン11,11は、独自の温度
ヒステリシスにより外径のハウジング５側に対して、拘
束力を残し、ハウジング５の孔部３に接触して、外径側
の密封作用をなす。このように、内径側密封と外径側密
封を、各々PTFE製Ｖパッキン10とPTFE充填グラファイト
製Ｖパッキン11,11とが分担する。
になった場合には、PTFE製Ｖパッキンは径が収縮して、
外リップ部18は孔部３から遊離して空隙を発生するが、
内リップ部17は軸部２に確実に接触する。ところで、PT
FE充填グラファイト製Ｖパッキン11,11は、独自の温度
ヒステリシスにより外径のハウジング５側に対して、拘
束力を残し、ハウジング５の孔部３に接触して、外径側
の密封作用をなす。このように、内径側密封と外径側密
封を、各々PTFE製Ｖパッキン10とPTFE充填グラファイト
製Ｖパッキン11,11とが分担する。
このように第４図のＶパッキン装置Ａは高温〜低温の
広い温度域にて優れた密封性を発揮する。
広い温度域にて優れた密封性を発揮する。
また、第５図では第４図に用いたＶパッキン10,11を
約２組用いた場合を示し、あるいは図示省略するが３組
以上用いることも可能である。
約２組用いた場合を示し、あるいは図示省略するが３組
以上用いることも可能である。
また、第６図に示すように、−250℃〜＋420℃の使用
可能温度のポリイミド樹脂をもってＶ字形バックアップ
リング24,24を作り、前後端をこのポリイミド樹脂製バ
ックアップリング24,24にて、Ｖパッキン11,10,11を挟
持するも望ましいことである。
可能温度のポリイミド樹脂をもってＶ字形バックアップ
リング24,24を作り、前後端をこのポリイミド樹脂製バ
ックアップリング24,24にて、Ｖパッキン11,10,11を挟
持するも望ましいことである。
しかして、粉末グラファイトに粉末フッ素樹脂をバイ
ンダーとして充填し、該フッ素樹脂の含有率を２〜40重
量％としたシール材は、次のような独自の温度ヒステリ
シスを示す。
ンダーとして充填し、該フッ素樹脂の含有率を２〜40重
量％としたシール材は、次のような独自の温度ヒステリ
シスを示す。
第７図Ｉは本発明の材質のシール材の装着状態におけ
る温度ヒステリシスを示し、かつ第８図Ｉには同材質の
もので丸棒状体を作りこれを丸孔に挿入して、常温→高
温→低温と、順次変化させた場合、間隙Ｓがどのように
変化するかを示す。また、第７図IIは従来の熱硬化性又
は熱可塑性樹脂のシール材の装着状態における温度ヒス
テリシスを示し、かつ第８図IIは同材質のもので丸棒状
体を作りこれを丸孔に挿入して、常温→高温→低温と、
順次変化させた場合、間隙Ｔがどのように変化するかを
示す。なお、第７図I,IIに於て、直線ｌは金属製ハウジ
ング５の孔部３の内径寸法を示し、温度の上昇と共にゆ
るやかに増加していることを示す。
る温度ヒステリシスを示し、かつ第８図Ｉには同材質の
もので丸棒状体を作りこれを丸孔に挿入して、常温→高
温→低温と、順次変化させた場合、間隙Ｓがどのように
変化するかを示す。また、第７図IIは従来の熱硬化性又
は熱可塑性樹脂のシール材の装着状態における温度ヒス
テリシスを示し、かつ第８図IIは同材質のもので丸棒状
体を作りこれを丸孔に挿入して、常温→高温→低温と、
順次変化させた場合、間隙Ｔがどのように変化するかを
示す。なお、第７図I,IIに於て、直線ｌは金属製ハウジ
ング５の孔部３の内径寸法を示し、温度の上昇と共にゆ
るやかに増加していることを示す。
しかして、第７図IIに示す如く、従来の樹脂の寸法
（外径）は、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｃ′→Ｅと変化し−即ち矢印
と順次変化し−当初の間隙T1が、（再び同一
温度にもどったとしても）間隙T3にまで増加する。
（外径）は、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｃ′→Ｅと変化し−即ち矢印
と順次変化し−当初の間隙T1が、（再び同一
温度にもどったとしても）間隙T3にまで増加する。
これに対し、本発明に係るPTFE充填グラファイトのも
のは、第７図Ｉに示すように、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｂ→Ｅと変
化し−即ち矢印と順次変化し−当初の間隙S1
が、再び同一温度にもどった時には、零となる。なお、
第７図Ｉ中のＣ点の温度は、約300℃〜350℃である。
のは、第７図Ｉに示すように、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｂ→Ｅと変
化し−即ち矢印と順次変化し−当初の間隙S1
が、再び同一温度にもどった時には、零となる。なお、
第７図Ｉ中のＣ点の温度は、約300℃〜350℃である。
さらに詳しく説明すると、従来の樹脂のものでは、第
７図IIと第８図IIに示す如く、常温にて当初間隙T1を有
し、温度上昇に伴って、自由にＡ→Ｂと樹脂製シール材
（リング）は大きく膨張してゆくが、Ｂ点では孔部内周
面に当接して、低膨張率の金属の孔部によって、この膨
張は抑制されてＣ点に到る。従来の樹脂では、この規制
状態にて第７図II中にΔｅにて示す分だけクリープを発
生し、当接面圧は著しく減少する。その後、温度が下が
ると、Ｃ点に極めて近い点Ｃ′までは、シール材（リン
グ）と孔部とは一体に収縮してゆくが、上記Δｅで示し
たクリープのために、つぶし代がなくなっていて、この
Ｃ′点から矢印のように収縮して、Ｅ点に到り、当初
間隙T1よりも大きい間隙T3を有することとなる。
７図IIと第８図IIに示す如く、常温にて当初間隙T1を有
し、温度上昇に伴って、自由にＡ→Ｂと樹脂製シール材
（リング）は大きく膨張してゆくが、Ｂ点では孔部内周
面に当接して、低膨張率の金属の孔部によって、この膨
張は抑制されてＣ点に到る。従来の樹脂では、この規制
状態にて第７図II中にΔｅにて示す分だけクリープを発
生し、当接面圧は著しく減少する。その後、温度が下が
ると、Ｃ点に極めて近い点Ｃ′までは、シール材（リン
グ）と孔部とは一体に収縮してゆくが、上記Δｅで示し
たクリープのために、つぶし代がなくなっていて、この
Ｃ′点から矢印のように収縮して、Ｅ点に到り、当初
間隙T1よりも大きい間隙T3を有することとなる。
これに対し、（本発明に係るパッキン装置に用いた）
グラファイトにフッ素樹脂を含有する材質のシール材
（リング）は、第７図Ｉと第８図Ｉに示すように、常温
にて間隙S1を有し、温度上昇に伴って自由にＡ→Ｂと膨
張し、Ｂ点で孔部内周面に当って抑制される。その後の
温度上昇ではＢ→Ｃに示すように金属の孔部に規制され
た状態で緩やかに膨張する。この高温での規制状態で、
グラファイト中に含まれているフッ素樹脂はガスを内部
で発生し、グラファイト中に多数の独立ポーラスが形成
され、体積が増加しようとする。しかし、孔部内周面と
の当接でそれが規制されているから、内部応力及び接触
面圧の増大となる。つまり、第７図ＩのΔｄはつぶし代
と見ることができる。
グラファイトにフッ素樹脂を含有する材質のシール材
（リング）は、第７図Ｉと第８図Ｉに示すように、常温
にて間隙S1を有し、温度上昇に伴って自由にＡ→Ｂと膨
張し、Ｂ点で孔部内周面に当って抑制される。その後の
温度上昇ではＢ→Ｃに示すように金属の孔部に規制され
た状態で緩やかに膨張する。この高温での規制状態で、
グラファイト中に含まれているフッ素樹脂はガスを内部
で発生し、グラファイト中に多数の独立ポーラスが形成
され、体積が増加しようとする。しかし、孔部内周面と
の当接でそれが規制されているから、内部応力及び接触
面圧の増大となる。つまり、第７図ＩのΔｄはつぶし代
と見ることができる。
その後、Ｃ→Ｂ→Ｅ（つまり）と順次温度の低
下に伴って、リング外径寸法は減少するが、上述のグラ
ファイト中の独立ポーラスによる体積の増加に伴なう内
部応力によって、常につぶし代を確保出来、S3＝S2＝０
として、孔部内周面との間に間隙を生じない。
下に伴って、リング外径寸法は減少するが、上述のグラ
ファイト中の独立ポーラスによる体積の増加に伴なう内
部応力によって、常につぶし代を確保出来、S3＝S2＝０
として、孔部内周面との間に間隙を生じない。
即ち、本発明の材質では、一旦高温となった後、元の
常温になると（自由状態下での）寸法が増加し、孔内周
面との間隙S3が零を保つというシール材としては優れた
特性を有することが分る。
常温になると（自由状態下での）寸法が増加し、孔内周
面との間隙S3が零を保つというシール材としては優れた
特性を有することが分る。
なお、フッ素樹脂の含有率が少ない場合（２重量％に
近い場合）、元の常温になった時に、体積が変化しない
で、グラファイトのみの性質に近づく。逆に、フッ素樹
脂の含有率が多過ぎる場合（40重量％に近い場合）、第
７図II及び第８図IIの従来の樹脂のみの場合の性質に近
づく。
近い場合）、元の常温になった時に、体積が変化しない
で、グラファイトのみの性質に近づく。逆に、フッ素樹
脂の含有率が多過ぎる場合（40重量％に近い場合）、第
７図II及び第８図IIの従来の樹脂のみの場合の性質に近
づく。
本発明は上述の構成により、次のような著大な効果を
奏する。
奏する。
常温では、中間のフッ素樹脂製Ｖパッキン10の内外
両リップ部17,18が確実に弾発的に接触して、密封性を
発揮する。
両リップ部17,18が確実に弾発的に接触して、密封性を
発揮する。
常温では、（α＜γ，α＜βによって）パッキン11
はいわば楔（くさび）の役割をはたし、パッキン10を拡
開させて一層確実に張り代を与えるので、密封性が良好
である。
はいわば楔（くさび）の役割をはたし、パッキン10を拡
開させて一層確実に張り代を与えるので、密封性が良好
である。
高温、及び、その後の低温の密封は、（独自の温度
ヒステリシス特性を有する）２枚のＶパッキン11,11が
確実に受持つ。
ヒステリシス特性を有する）２枚のＶパッキン11,11が
確実に受持つ。
総合的に、常温、高温、低温の広い温度域〔−200
℃〜400℃〕の密封が維持できる。
℃〜400℃〕の密封が維持できる。
第１図はシール材の横断面形状を例示する簡略図、第２
図は製造方法を説明する拡大図、第３図は自由状態を示
す本発明の一実施例の要部拡大断面図、第４図は装着状
態の同断面図、第５図と第６図は変形例を示す断面図、
第７図は本発明と従来例とを比較する温度ヒステリシス
特性曲線図、第８図は本発明と従来例とを比較して示す
寸法変化説明図である。 Ｇ……グラファイト、11……Ｖパッキン。
図は製造方法を説明する拡大図、第３図は自由状態を示
す本発明の一実施例の要部拡大断面図、第４図は装着状
態の同断面図、第５図と第６図は変形例を示す断面図、
第７図は本発明と従来例とを比較する温度ヒステリシス
特性曲線図、第８図は本発明と従来例とを比較して示す
寸法変化説明図である。 Ｇ……グラファイト、11……Ｖパッキン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大室 昌二郎 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱 重工業株式会社名古屋航空機製作所内 (72)発明者 英 修 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱 重工業株式会社名古屋航空機製作所内 (72)発明者 那須 章二 和歌山県有田市箕島663番地 三菱電線 工業株式会社箕島製作所内 (72)発明者 堀井 春生 和歌山県有田市箕島663番地 三菱電線 工業株式会社箕島製作所内 (72)発明者 二上 正弘 和歌山県有田市箕島663番地 三菱電線 工業株式会社箕島製作所内 (56)参考文献 特開 昭49−99986（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−60174（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−285974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−35173（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−58373（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】粉末グラファイトに粉末フッ素樹脂をバイ
ンダーとして充填し、該フッ素樹脂の含有率を２〜40重
量％として成形した少なくとも２枚のフッ素樹脂充填グ
ラファイト製Ｖパッキン11,11と、２枚の該Ｖパッキン1
1,11の間にサンドウィッチ状に介装されるフッ素樹脂製
Ｖパッキン10とを、備え、かつ、自由状態における２枚
の上記フッ素樹脂充填グラファイト製Ｖパッキン11,11
のＶ字角度が、中間のフッ素樹脂製Ｖパッキン10のＶ字
角度よりも大に設定され、さらに、中間のフッ素樹脂製
Ｖパッキン10の自由状態の内径は密封用軸部２の外径よ
りも僅かに小さく、かつ、自由状態の外径は密封用孔部
３の内径よりも僅かに大きく設定したことを特徴とする
パッキン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228992A JP2678472B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | パッキン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228992A JP2678472B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | パッキン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0275684A JPH0275684A (ja) | 1990-03-15 |
| JP2678472B2 true JP2678472B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=16885068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63228992A Expired - Fee Related JP2678472B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | パッキン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2678472B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6182974B1 (en) * | 1996-03-22 | 2001-02-06 | Garlock, Inc. | Stuffing box packing assembly |
| KR102104247B1 (ko) * | 2018-10-12 | 2020-04-24 | (주)동인 | 반도체 제조용 불소수지 패킹부재 제조장치 및, 이를 이용한 반도체 제조용 불소수지 패킹의 제조방법, 그리고 그 제조방법을 이용한 반도체 제조용 불소수지 패킹 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5344917B2 (ja) * | 1973-01-31 | 1978-12-02 | ||
| JPS6060174A (ja) * | 1983-09-13 | 1985-04-06 | Nichias Corp | パツキン用黒鉛質複合シ−ト材およびその製造方法 |
| JP2522918B2 (ja) * | 1986-06-04 | 1996-08-07 | 日本ピラ−工業株式会社 | シ−ル部材 |
-
1988
- 1988-09-13 JP JP63228992A patent/JP2678472B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0275684A (ja) | 1990-03-15 |
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