JP3389522B2 - うず巻形ガスケット用フィラー材およびそのフィラー材を使用したうず巻形ガスケット - Google Patents
うず巻形ガスケット用フィラー材およびそのフィラー材を使用したうず巻形ガスケットInfo
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Description
ス等の流体を封止する各種配管継手や流体機器の接合部
などに適用されるうず巻形ガスケット用フィラー材およ
びそのフィラー材を使用したうず巻形ガスケットに関す
るものである。
ガスケットは、断面がV字状あるいはW字状などの波形
に形成された金属帯板からなるフープ材とアスベストペ
ーパーからなるフィラー材とを互いに重合させた状態で
うず巻き状に巻回したものである。
においては、フィラー材として用いられるアスベストペ
ーパーが取扱い時に粉塵を発生し、それを人が吸うこと
によって健康障害を起こすことが指摘されていることか
ら、現在ではその使用が控えられる状況にあり、それに
代わるフィラー材として、膨張黒鉛テープを使用してな
るノンアスベストのうず巻形ガスケットが開発されるに
至っている。また、膨張黒鉛テープをフィラー材として
使用するうず巻形ガスケットの更なるシール性の向上を
目的として、膨張黒鉛フィラー材とともに黒鉛入りPT
FE(四弗化ポリエチレン)繊維からなる補助フィラー
材を併用したものや、膨張黒鉛フィラー材の中間部にそ
の長手方向に沿って延びる炭素繊維を複合してなるもの
なども提案されている。
材として膨張黒鉛テープを用いてなる従来のうず巻形ガ
スケットにおいては、次のような問題があった。 (1)膨張黒鉛テープは、引張強度が小さいために、う
ず巻き状に巻回成形する際に切損しやすいという生産上
の問題がある。 (2)膨張黒鉛は、伸びが小さく可撓性に欠けるため
に、金属帯板のフープ材間に形成される空間形状に沿っ
た変形ができず、空隙を発生しやすくなる上に、折り曲
げに対しても割れを発生しやすく、特に断面が波形のフ
ープ材である場合、うず巻き状の巻回成形時に波の頂部
で割れを発生し、その部分に空隙を生じ、それが原因で
幅方向やうず巻きの巻回方向で微量な浸透漏れを発生す
る可能性があった。 (3)膨張黒鉛粒子を加圧しただけの膨張黒鉛テープ
は、内部に微小空隙を有する反面、その表面は膨張黒鉛
粒子が高密度で高配向の緻密な層を有しており、アスベ
ストペーパーを用いる場合に行なっているような各種の
目詰め材の含浸やコーティングが困難である。特に、膨
張黒鉛テープ表面は上記のごとき緻密な層の存在で撥水
性を有しているために、水に対する濡れ性が悪く、例え
ば水分散性タイプの目詰め材の含浸やコーティングによ
るシール性の改善が困難であった。 (4)また、PTFE系の補助シール材を併用したもの
や炭素繊維を複合したものは、材料的に高価でかつ製造
自体も複雑となり、さらにPTFE系の補助シール材を
併用したものは耐熱性が低下するという問題もあった。
ので、可撓性、曲げ性および柔軟性を大幅に改善して、
生産性の向上を図ることができるとともに、低締付面圧
でのシール性の著しい向上を達成することができるうず
巻形ガスケット用フィラー材およびそのフィラー材を使
用したうず巻形ガスケットを提供することを目的として
いる。
め、請求項1の発明に係るうず巻形ガスケット用フィラ
ー材は、膨張させた黒鉛粒子を加圧して互いに一体化し
てなる膨張黒鉛のテープの表面における高密度緻密層部
分を除去してなることを特徴とするものであり、また、
請求項3の発明に係るうず巻形ガスケットは、上記フィ
ラー材と金属帯板からなるフープ材とを互いに重合させ
た状態でうず巻き状に巻回してなることを特徴とするも
のである。
密層部分の除去によってフィラー材としての膨張黒鉛テ
ープの可撓性の改善が図れるとともに、しなやかな曲げ
性を付与することが可能となり、さらに、柔軟性もよく
なって、折れ曲がり強度の改善も図れる。このように各
種の特性改善がなされたフィラーを用いてうず巻形ガス
ケットを構成する請求項3の発明によれば、うず巻き状
に巻回成形する際にフィラー材が切損しにくいために、
ガスケットの生産性の改善が図れる上に、フィラー材を
金属帯板のフープ材間に形成される空間形状に沿って変
形させやすく、かつ、折り曲げに対しても割れにくくて
空隙の発生がない、あるいは非常に少なくすることが可
能で、うず巻形ガスケット全体としてのシール性を著し
く向上することができる。
密度緻密層部分が除去された膨張黒鉛テープに目詰め材
をコーティングもしくは含浸させることによって、その
目詰め材を容易にコーティングさせたり、膨張黒鉛テー
プの内部に存在する微小空隙に含浸させやすくなり、低
締付圧でのシール性の改善を図ることが可能となる。
にしたがって説明する。図1〜図3は本発明の実施例1
〜3におけるうず巻形ガスケット用フィラー材1の要部
の断面斜視図、図4は比較例となるうず巻形ガスケット
用フィラー材1の要部の断面斜視図、これら各実施例及
び比較例のうず巻形ガスケット用フィラー材1は全て、
膨張させた黒鉛粒子を加圧して互いに一体化し厚さtが
0.38mmのテープ状に形成した膨張黒鉛テープ2の
表裏面に対して各々次のような処理を施したものであ
り、以下、各実施例及び比較例毎に膨張黒鉛テープ2の
表裏面に対する処理について説明する。
%の減量となるように表面2Aを一様にブラスト処理し
て高密度緻密層部分を除去したものである。なお、上記
膨張黒鉛テープ2の裏面2Bは高密度緻密層部分のまま
である。
量%の減量となるように表面2Aおよび裏面2Bを一様
にブラスト処理して表裏の高密度緻密層部分を除去した
ものである。
量%の減量となるように表面2Aおよび裏面2Bを一様
にブラスト処理して表裏の高密度緻密層部分を除去した
後、その表裏両面2A,2Bおよび内部の空隙部分に目
詰め材の一例としてのポリエチレングリコール3を20
重量%含浸させてなるものである。なお、上記目詰め材
としては、ポリエチレングリコールの他にPTFE、ワ
ックス、シリコン樹脂、ゴムなどを用いてもよい。
よび裏面2Bともに未処理で高密度緻密層部分が存在し
ているものである。
す各フィラー材1と断面が略V字状に形成された金属帯
板、具体的にはSUS304のフープ材5とを互いに重
合させた状態でうず巻き状に巻回させて、内径d1 =7
2.6mm、外径d2 =92.5mm、厚さt1 =1
4.5mmのうず巻形ガスケット(試料)Wを作製し
た。なお、上記実施例1については、ブラスト処理によ
り高密度緻密層部分が除去された表面2Aがフープ材5
の谷に接触するように巻回した。
ー材1とフープ材5を使用して作製された各うず巻形ガ
スケット(試料)Wのそれぞれについて、常温ガスシー
ル試験を実施した。その常温ガスシール試験方法は、図
6に示すように、各試料Wを上下一対の加圧フランジ
7,7により所定の締付面圧まで加圧し、その加圧状態
を3分間保持した上、N2 ガスを負荷して5分間保持
した後、漏洩量を周知の石鹸膜移動法により測定する。
そして、N2 ガス圧を常圧まで減圧し、続いて次の水
準の締付面圧まで昇圧して、〜を繰り返す方法であ
る。
果は、図7に示すとおりであり、この試験結果から明ら
かなように、実施例1及び実施例2のフィラー材を用い
たうず巻形ガスケットはシール特性に差が認められない
が、比較例よりもシール性に優れており、実施例3のフ
ィラー材を用いたうず巻形ガスケットは、締付面圧が2
00〜800kgf/cm2 の範囲において、締付面圧
のシール性への効果は余り認められないものの、200
kgf/cm2 程度の低締付面圧においても優れたシー
ル性を発揮する効果が顕著に認められる。
実施例2におけるうず巻形ガスケット用フィラー材1と
表1に示す従来品1〜4について、図8に示すように、
肉厚両方向に90°づつ交互に繰り返し折り曲げる90
°折曲げテストを行なった。その結果は表2に示す通り
であり、従来品1〜4は最高で12.2回の折り曲げ可
能回数であったのに対して、本発明品は1000回以上
の折り曲げ可能回数が得られ、しなやかな曲げ性を有す
ることが分かった。
記実施例2におけるうず巻形ガスケット用フィラー材1
と表1に示す従来品3,4について、図9に示すような
巻付けテストを行なった。その結果は表3に示す通りで
あり、従来品の最小巻付け可能半径が4.5mmであっ
たのに対して、本発明品の最小巻付け可能半径Rは1.
5mmと非常に小さい半径まで巻付け可能で、優れた可
撓性およびしなやかな曲げ性を有することが分かった。
を用いて図5のように、作製されるうず巻形ガスケット
におけるフープ材5としては、断面略V字状のものに限
られるものでなく、断面略W字状、略U字状などの波形
に形成されたもの、さらにはフラット板状のものであっ
てもよい。
よれば、膨張黒鉛テープ表面の高密度緻密層部分を除去
することによって可撓性の改善を図ることができるとと
もに、非常にしなやかな曲げ性を付与することができ、
また、柔軟性もよくなって、うず巻き状に巻回する時の
折れ曲がり強度の著しい改善も図ることができるといっ
たように、アスベストに代えて膨張黒鉛フィラー材をう
ず巻形ガスケットのフィラー材として使用する上で要望
される生産面及びシール性能面での諸特性を、高密度緻
密層部分の除去という極く簡単な手段により著しく改善
することができるという効果を奏する。
項1に記載の発明の効果に加えて、表面の高密度緻密層
部分が除去された膨張黒鉛テープに目詰め材をコーティ
ングもしくは含浸させることで、その目詰め材のコーテ
ィングもしくは膨張黒鉛テープ内部の微小空隙への含浸
が容易となり、低締付面圧でのシール性の改善を図るこ
とができる。
うにして各種の特性改善がなされたフィラーを用いてう
ず巻形ガスケットを構成することで、うず巻き状に巻回
成形する際のフィラー材の切損をなくして、ガスケット
の生産性の改善を図ることができる上に、フィラー材を
金属帯板のフープ材間に形成される空間形状に沿って変
形させやすく、かつ、折り曲げに対しても割れにくくて
空隙の発生をなくする、あるいは非常に少なくすること
ができ、うず巻形ガスケット全体としてのシール性を著
しく向上することができるという効果を奏する。
フィラー材の要部の断面斜視図である。
フィラー材の要部の断面斜視図である。
フィラー材の要部の断面斜視図である。
部の断面斜視図である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 膨張させた黒鉛粒子を加圧して互いに一
体化してなる膨張黒鉛のテープの表面における高密度緻
密層部分を除去してなることを特徴とするうず巻形ガス
ケット用フィラー材。 - 【請求項2】 表面の高密度緻密層部分が除去された上
記膨張黒鉛テープに目詰め材をコーティングもしくは含
浸している請求項1に記載のうず巻形ガスケット用フィ
ラー材。 - 【請求項3】 上記請求項1または2に記載のフィラー
材と金属帯板からなるフープ材とを互いに重合させた状
態でうず巻き状に巻回してなることを特徴とするうず巻
形ガスケット。 - 【請求項4】 上記フープ材となる金属帯板が断面波形
に形成されたものである請求項3に記載のうず巻形ガス
ケット。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP03049099A JP3389522B2 (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | うず巻形ガスケット用フィラー材およびそのフィラー材を使用したうず巻形ガスケット |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11270689A JPH11270689A (ja) | 1999-10-05 |
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