JP4058313B2 - 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
- JP4058313B2 JP4058313B2 JP2002265879A JP2002265879A JP4058313B2 JP 4058313 B2 JP4058313 B2 JP 4058313B2 JP 2002265879 A JP2002265879 A JP 2002265879A JP 2002265879 A JP2002265879 A JP 2002265879A JP 4058313 B2 JP4058313 B2 JP 4058313B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- expanded graphite
- gland packing
- reinforcing material
- tough
- tough fiber
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Sealing Devices (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
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１６および図１７に示すものが知られている。図１６のグランドパッキン材料５０は、膨張黒鉛テープ５１を長手方向に折りたたんで形成した紐状体５２を、ステンレス、インコネル、モネルなどの金属線の編組体よりなる補強材５３で被覆した外補強構造のもので（例えば、特許文献１参照）、図１７のグランドパッキン材料５０は、膨張黒鉛テープ５１の紐状体５２を前記金属線の編組体よりなる補強材５３で被覆した外補強構造のものを、長手方向にＶ字状に折りたたんだものである（例えば、特許文献２参照。）。
グランドパッキン材料５０には、前記金属線の編組体よりなる補強材５３によって高い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１８（ａ），（ｂ）に示すように編組したグラントパッキン５４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１９（ａ），（ｂ）に示すようにひねり加工したグラントパッキン５４を製造することができる。
【０００３】
図１８および図１９のグラントパッキン５４には、膨張黒鉛テープ５１によってパッキンとして不可欠な耐熱性、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。また、金属線は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキン５４の製造は勿論のこと、小径のグラントパッキン５４の製造にも対応できるとともに、耐久性に優れているなどの利点を有している。
【０００４】
【特許文献１】
特公平６−２７５４６号公報
【特許文献２】
特許第２５８３１７６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来のグランドパッキン材料５０を製造するためには、編組機によって金属線のニット編みまたはその他の編組を行なう必要がある。ところが、金属線は構造の複雑な編組機によって編組されるので、高速編組が困難で生産性に劣る問題を有している。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、大径〜小径におよぶ広範囲のグランドパッキンの製造に対応できるとともに、耐久性に優れている利点を維持した状態で、生産性を向上させ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ことを目的としている。
【０００７】
【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、靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料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、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように撚られており、この撚られた補強材には靭性繊維束中の靭性繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料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、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように巻かれており、この巻かれた補強材には靭性繊維束中の靭性繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に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３に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料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、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように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靭性繊維束中の靭性繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に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４に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の片面に靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料よりなる補強材を設けることが好ましい。
【００１１】
請求項５に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の両面に靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料よりなる補強材を設けてもよい。
【００１２】
請求項６に記載の発明のように、靭性繊維材料がステンレスなどの金属、アラミド、ＰＢＯ（ポリベンゾオキサイド）のいずれかであることが好ましい。
【００１３】
請求項７に記載の発明に係るグランドパッキンは、請求項１，２，３，４，５，６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８に記載の発明にに係るグランドパッキンは、請求項１，２，３，４，５，６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、靭性繊維材料よりなる補強材によって帯状膨張黒鉛を外補強することができる。
また、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が靭性繊維材料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に制限しても、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止され、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、靭性繊維材料よりなる補強材によって帯状膨張黒鉛を外補強することができる。
また、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が靭性繊維材料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に制限しても、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止され、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、靭性繊維材料よりなる補強材によって帯状膨張黒鉛を外補強することができる。
また、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が靭性繊維材料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に制限しても、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止され、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靭性繊維材料よりなる補強材を設けても、外補強効果を有効に発揮することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の両面に靭性繊維材料よりなる補強材を設けることで、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。また、内部への巻き込み量が多くなることで、より相手側部材への接圧力を高めることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、優れた耐久性を得ることができる。
【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編組しているグランドパッキンであるので、帯状膨張黒鉛によってパッキンとして不可欠な耐熱性、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与される。このため、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。また、靭性繊維材料よりなる補強材は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキンの製造は勿論のこと、小径のグラントパッキンの製造にも対応できるとともに、耐久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】
請求項８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、帯状膨張黒鉛によってパッキンとして不可欠な耐熱性、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与される。このため、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。また、靭性繊維材料よりなる繊維は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキンの製造は勿論のこと、小径のグラントパッキンの製造にも対応できるとともに、耐久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。
【００２３】
【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、極細で長尺の多数本の靭性繊維材料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を前記靭性繊維材料２よりなる補強材２０が外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、補強材２０で帯状膨張黒鉛３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、靭性繊維材料２の一部と帯状膨張黒鉛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、領域Ｌで示すように、帯状膨張黒鉛３の間に靭性繊維材料２の一部を介在させた外補強構造に構成されている。なお、前記多数の開口２０Ａは、極細で長尺の多数本の靭性繊維材料２よりなる補強材２０の多数の部位で隣接し合う靭性繊維材料２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備える。
【００２４】
極細で長尺の多数本の靭性繊維材料よりなる繊維２として、ステンレスなどの金属繊維２が適用される。よって、以下の実施の形態の説明では、極細で長尺の多数本の靭性繊維材料２を金属繊維２という。
【００２５】
帯状膨張黒鉛３が金属繊維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、金属繊維２の一部と帯状膨張黒鉛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り、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金属繊維２が分離し難くなり、外補強効果を有効に発揮することができるとともに、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ことにより、膨張黒鉛粒子の移動が抑止され、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。
【００２６】
さらに、基材４に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、金属線の編組体によって外補強構造を構成している従来のグランドパッキン材料５０の製造と比べて生産性が向上する。したがって、安価なグランドパッキン材料１を提供することができる。
【００２７】
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、極細で長尺の多数本の金属繊維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を前記金属繊維２よりなる補強材２０を外向きにして、かつ該補強材２０の一部と帯状膨張黒鉛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、金属繊維２で帯状膨張黒鉛３を被覆し、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、靭性繊維材料２の一部と帯状膨張黒鉛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、領域Ｌで示すように、帯状膨張黒鉛３の間に靭性繊維材料２の一部を介在させた外補強構造に構成されている。なお、前記多数の開口２０Ａは、極細で長尺の多数本の靭性繊維材料２よりなる補強材２０の多数の部位で隣接し合う靭性繊維材料２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備える。
【００２８】
帯状膨張黒鉛３が金属繊維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、金属繊維２の一部と帯状膨張黒鉛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り、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金属繊維２が分離し難くなり、外補強効果を有効に発揮することができるとともに、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ことにより、膨張黒鉛粒子の移動が抑止され、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。
【００２９】
さらに、基材４をのり巻き状に巻き込んで外補強構造を構成するための製造は容易であるので、金属線の編組体によって外補強構造を構成している従来のグランドパッキン材料５０の製造と比べて生産性が向上する。したがって、安価なグランドパッキン材料１を提供することができる。
【００３０】
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、金属繊維２の一部と帯状膨張黒鉛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るように巻かれて撚られている外補強構造であっても、図１に示す請求項１の発明に係るグランドパッキン材料１および図４に示す請求項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。
【００３１】
グランドパッキン材料１は、たとえば以下の手順によって構成することができる。
【００３２】
図５に示す幅Ｗ１＝２５．００ｍｍ、厚さＴ１＝０．０３ｍｍのシ−ト状に形成した金属繊維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６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の片面に金属繊維２を設けて基材４を形成する。
【００３３】
なお、図７に示すように、帯状膨張黒鉛３の上面に帯状膨張黒鉛３よりも幅狭のシ−ト状に形成した金属繊維２を重ねて基材４を形成してもよい。
【００３４】
また、図８に示すように、帯状膨張黒鉛３の上面に帯状膨張黒鉛３よりも幅広のシート状に形成した金属繊維２を重ねて基材４を形成してもよい。
【００３５】
このように、金属繊維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金属繊維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。
【００３６】
金属繊維２としては、１本の直径が３μｍ〜５０μｍ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切断しやすく直径が５０μｍを超えると撚りをかけ難くなる。ただし、金属繊維２の直径が小さいほどシール性がよくなるので、５μｍ〜１５μｍの範囲が最適である。
【００３７】
また、シート状に形成した金属繊維２の厚さＴ１（金属繊維層の厚さＴ１）は、１０μｍ〜３００μｍの範囲が好ましい。さらに好ましくは３０μｍ〜１００μｍの範囲である。厚さＴ１が１０μｍ未満であると、外補強効果が低下し、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、外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、補強部分から漏れが発生する。
【００３８】
図９に示すように、帯状膨張黒鉛３の両面にシート状に形成した金属繊維２を重ねて基材４を形成し、この基材４に撚りをかけるかまたは巻いて撚りをかけることにより、図１０（ａ）のグランドパッキン材料１を構成するか、基材４をのり巻き状に巻き込んで図１ ０（ｂ）のグランドパッキン材料１を構成することで、金属繊維２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１の引張強度がより向上する。また、内部への巻き込み量が多くなることで、より相手側部材への接圧力を高めることができる。
【００３９】
なお、図１１に示すように、帯状膨張黒鉛３の両面に帯状膨張黒鉛３よりも幅狭のシート状に形成した金属繊維２，２を重ねて基材４を形成してもよい。また、図１２に示すように、帯状膨張黒鉛３の両面に帯状膨張黒鉛３よりも幅広のシート状に形成した金属繊維２，２を重ねて基材４を形成してもよい。さらに、図１３に示すように、幅広のシート状に形成した金属繊維２の両面に帯状膨張黒鉛３を重ねて基材４を形成してもよい。
【００４０】
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１４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１４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。
【００４１】
前記のグランドパッキン材料１を複数本用いて編組しているグランドパッキン８であるので、帯状膨張黒鉛によってパッキンとして不可欠な耐熱性、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるため、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。また、金属繊維２は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキン８の製造は勿論のこと、小径のグラントパッキン８の製造にも対応できるとともに、耐久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。
【００４２】
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１５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１５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、帯状膨張黒鉛によってパッキンとして不可欠な耐熱性、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるため、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。また、金属繊維２は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキン８の製造は勿論のこと、小径のグラントパッキン８の製造にも対応できるとともに、耐久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。
【００４３】
なお、前記各実施の形態では、極細で長尺の多数本の靭性繊維材料２として金属繊維２を適用しているが、金属繊維２に代えてアラミド、ＰＢＯ（ポリベンゾオキサイド）のいずれかの極細で長尺の多数本の繊維によって靭性繊維材料２を構成して補強材２０としても前記金属繊維２と同様の作用・効果を奏することができる。
【００４４】
【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。
【００４５】
請求項１、請求項２または請求項３に記載の発明によれば、帯状膨張黒鉛を靭性繊維材料で外補強した外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、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が脆性繊維材料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に制限しても、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止され、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、生産性が向上するため、安価なグランドパッキン材料を提供することができる。
【００４６】
請求項４に記載の発明によれば、帯状膨張黒鉛と靭性繊維材料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、靭性繊維材料を内部に巻き込んだグランドパッキン材料を容易に得ることができる。
【００４７】
請求項５に記載の発明によれば、帯状膨張黒鉛と靭性繊維材料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、靭性繊維材料を内部に巻き込んだグランドパッキン材料を容易に得ることができるとともに、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。また、内部への巻き込み量が多くなることで、より相手側部材への接圧力を高めることができる。
【００４８】
請求項６に記載の発明によれば、ステンレスなどの金属、アラミド、ＰＢＯ（ポリベンゾオキサイド）によって外補強されているので、グランドパッキン材料の耐久性を向上させることができる。
【００４９】
請求項７または請求項８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、帯状膨張黒鉛によってパッキンとして不可欠な耐熱性、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるため、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。また、靭性繊維材料よりなる繊維は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキンの製造は勿論のこと、小径のグラントパッキンの製造にも対応できるとともに、耐久性を向上させることができ、しかも、安価なグランドパッキンとして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。
【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】 靭性繊維材料よりなる補強材の多数の開口に帯状膨張黒鉛が臨んでいる状態の一例を拡大して部分的に示す平面図である。
【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】 金属繊維に膨張黒鉛粉末を重ねた状態を示す断面図である。
【図６】 基材の一例を示す断面図である。
【図７】 図６に示す基材の第１変形例を示す断面図である。
【図８】 図６に示す基材の第２変形例を示す断面図である。
【図９】 基材の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１０】 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１１】 図９に示す基材の第１変形例を示す断面図である。
【図１２】 図９に示す基材の第２変形例を示す断面図である。
【図１３】 図８に示す基材の変形例を示す断面図である。
【図１４】 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１５】 請求項８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１６】 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１７】 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１８】 従来のグランドパッキンの一例を示す斜視図である。
【図１９】 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 靭性繊維材料
３ 帯状膨張黒鉛
４ 基材
８ グランドパッキン
２０ 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１６および図１７に示すものが知られている。図１６のグランドパッキン材料５０は、膨張黒鉛テープ５１を長手方向に折りたたんで形成した紐状体５２を、ステンレス、インコネル、モネルなどの金属線の編組体よりなる補強材５３で被覆した外補強構造のもので（例えば、特許文献１参照）、図１７のグランドパッキン材料５０は、膨張黒鉛テープ５１の紐状体５２を前記金属線の編組体よりなる補強材５３で被覆した外補強構造のものを、長手方向にＶ字状に折りたたんだものである（例えば、特許文献２参照。）。
グランドパッキン材料５０には、前記金属線の編組体よりなる補強材５３によって高い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１８（ａ），（ｂ）に示すように編組したグラントパッキン５４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１９（ａ），（ｂ）に示すようにひねり加工したグラントパッキン５４を製造することができる。
【０００３】
図１８および図１９のグラントパッキン５４には、膨張黒鉛テープ５１によってパッキンとして不可欠な耐熱性、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。また、金属線は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキン５４の製造は勿論のこと、小径のグラントパッキン５４の製造にも対応できるとともに、耐久性に優れているなどの利点を有している。
【０００４】
【特許文献１】
特公平６−２７５４６号公報
【特許文献２】
特許第２５８３１７６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来のグランドパッキン材料５０を製造するためには、編組機によって金属線のニット編みまたはその他の編組を行なう必要がある。ところが、金属線は構造の複雑な編組機によって編組されるので、高速編組が困難で生産性に劣る問題を有している。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、大径〜小径におよぶ広範囲のグランドパッキンの製造に対応できるとともに、耐久性に優れている利点を維持した状態で、生産性を向上させ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ことを目的としている。
【０００７】
【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、靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料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、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように撚られており、この撚られた補強材には靭性繊維束中の靭性繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に膨張黒鉛を臨ませるようにしたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料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、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように巻かれており、この巻かれた補強材には靭性繊維束中の靭性繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に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３に記載の発明に係るグランドパッキン材料は、靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料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、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように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靭性繊維束中の靭性繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に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４に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の片面に靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料よりなる補強材を設けることが好ましい。
【００１１】
請求項５に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の両面に靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料よりなる補強材を設けてもよい。
【００１２】
請求項６に記載の発明のように、靭性繊維材料がステンレスなどの金属、アラミド、ＰＢＯ（ポリベンゾオキサイド）のいずれかであることが好ましい。
【００１３】
請求項７に記載の発明に係るグランドパッキンは、請求項１，２，３，４，５，６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８に記載の発明にに係るグランドパッキンは、請求項１，２，３，４，５，６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、靭性繊維材料よりなる補強材によって帯状膨張黒鉛を外補強することができる。
また、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が靭性繊維材料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に制限しても、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止され、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、靭性繊維材料よりなる補強材によって帯状膨張黒鉛を外補強することができる。
また、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が靭性繊維材料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に制限しても、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止され、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、靭性繊維材料よりなる補強材によって帯状膨張黒鉛を外補強することができる。
また、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が靭性繊維材料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に制限しても、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止され、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靭性繊維材料よりなる補強材を設けても、外補強効果を有効に発揮することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明のように、帯状膨張黒鉛の両面に靭性繊維材料よりなる補強材を設けることで、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。また、内部への巻き込み量が多くなることで、より相手側部材への接圧力を高めることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、優れた耐久性を得ることができる。
【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編組しているグランドパッキンであるので、帯状膨張黒鉛によってパッキンとして不可欠な耐熱性、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与される。このため、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。また、靭性繊維材料よりなる補強材は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキンの製造は勿論のこと、小径のグラントパッキンの製造にも対応できるとともに、耐久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】
請求項８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、帯状膨張黒鉛によってパッキンとして不可欠な耐熱性、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与される。このため、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。また、靭性繊維材料よりなる繊維は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキンの製造は勿論のこと、小径のグラントパッキンの製造にも対応できるとともに、耐久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。
【００２３】
【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、極細で長尺の多数本の靭性繊維材料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を前記靭性繊維材料２よりなる補強材２０が外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、補強材２０で帯状膨張黒鉛３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、靭性繊維材料２の一部と帯状膨張黒鉛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、領域Ｌで示すように、帯状膨張黒鉛３の間に靭性繊維材料２の一部を介在させた外補強構造に構成されている。なお、前記多数の開口２０Ａは、極細で長尺の多数本の靭性繊維材料２よりなる補強材２０の多数の部位で隣接し合う靭性繊維材料２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備える。
【００２４】
極細で長尺の多数本の靭性繊維材料よりなる繊維２として、ステンレスなどの金属繊維２が適用される。よって、以下の実施の形態の説明では、極細で長尺の多数本の靭性繊維材料２を金属繊維２という。
【００２５】
帯状膨張黒鉛３が金属繊維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、金属繊維２の一部と帯状膨張黒鉛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り、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金属繊維２が分離し難くなり、外補強効果を有効に発揮することができるとともに、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ことにより、膨張黒鉛粒子の移動が抑止され、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。
【００２６】
さらに、基材４に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、金属線の編組体によって外補強構造を構成している従来のグランドパッキン材料５０の製造と比べて生産性が向上する。したがって、安価なグランドパッキン材料１を提供することができる。
【００２７】
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、極細で長尺の多数本の金属繊維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を前記金属繊維２よりなる補強材２０を外向きにして、かつ該補強材２０の一部と帯状膨張黒鉛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、金属繊維２で帯状膨張黒鉛３を被覆し、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、靭性繊維材料２の一部と帯状膨張黒鉛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、領域Ｌで示すように、帯状膨張黒鉛３の間に靭性繊維材料２の一部を介在させた外補強構造に構成されている。なお、前記多数の開口２０Ａは、極細で長尺の多数本の靭性繊維材料２よりなる補強材２０の多数の部位で隣接し合う靭性繊維材料２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備える。
【００２８】
帯状膨張黒鉛３が金属繊維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、金属繊維２の一部と帯状膨張黒鉛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り、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金属繊維２が分離し難くなり、外補強効果を有効に発揮することができるとともに、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ことにより、膨張黒鉛粒子の移動が抑止され、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。
【００２９】
さらに、基材４をのり巻き状に巻き込んで外補強構造を構成するための製造は容易であるので、金属線の編組体によって外補強構造を構成している従来のグランドパッキン材料５０の製造と比べて生産性が向上する。したがって、安価なグランドパッキン材料１を提供することができる。
【００３０】
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、金属繊維２の一部と帯状膨張黒鉛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るように巻かれて撚られている外補強構造であっても、図１に示す請求項１の発明に係るグランドパッキン材料１および図４に示す請求項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。
【００３１】
グランドパッキン材料１は、たとえば以下の手順によって構成することができる。
【００３２】
図５に示す幅Ｗ１＝２５．００ｍｍ、厚さＴ１＝０．０３ｍｍのシ−ト状に形成した金属繊維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６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の片面に金属繊維２を設けて基材４を形成する。
【００３３】
なお、図７に示すように、帯状膨張黒鉛３の上面に帯状膨張黒鉛３よりも幅狭のシ−ト状に形成した金属繊維２を重ねて基材４を形成してもよい。
【００３４】
また、図８に示すように、帯状膨張黒鉛３の上面に帯状膨張黒鉛３よりも幅広のシート状に形成した金属繊維２を重ねて基材４を形成してもよい。
【００３５】
このように、金属繊維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金属繊維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。
【００３６】
金属繊維２としては、１本の直径が３μｍ〜５０μｍ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切断しやすく直径が５０μｍを超えると撚りをかけ難くなる。ただし、金属繊維２の直径が小さいほどシール性がよくなるので、５μｍ〜１５μｍの範囲が最適である。
【００３７】
また、シート状に形成した金属繊維２の厚さＴ１（金属繊維層の厚さＴ１）は、１０μｍ〜３００μｍの範囲が好ましい。さらに好ましくは３０μｍ〜１００μｍの範囲である。厚さＴ１が１０μｍ未満であると、外補強効果が低下し、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、外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、補強部分から漏れが発生する。
【００３８】
図９に示すように、帯状膨張黒鉛３の両面にシート状に形成した金属繊維２を重ねて基材４を形成し、この基材４に撚りをかけるかまたは巻いて撚りをかけることにより、図１０（ａ）のグランドパッキン材料１を構成するか、基材４をのり巻き状に巻き込んで図１ ０（ｂ）のグランドパッキン材料１を構成することで、金属繊維２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１の引張強度がより向上する。また、内部への巻き込み量が多くなることで、より相手側部材への接圧力を高めることができる。
【００３９】
なお、図１１に示すように、帯状膨張黒鉛３の両面に帯状膨張黒鉛３よりも幅狭のシート状に形成した金属繊維２，２を重ねて基材４を形成してもよい。また、図１２に示すように、帯状膨張黒鉛３の両面に帯状膨張黒鉛３よりも幅広のシート状に形成した金属繊維２，２を重ねて基材４を形成してもよい。さらに、図１３に示すように、幅広のシート状に形成した金属繊維２の両面に帯状膨張黒鉛３を重ねて基材４を形成してもよい。
【００４０】
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１４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１４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。
【００４１】
前記のグランドパッキン材料１を複数本用いて編組しているグランドパッキン８であるので、帯状膨張黒鉛によってパッキンとして不可欠な耐熱性、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるため、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。また、金属繊維２は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキン８の製造は勿論のこと、小径のグラントパッキン８の製造にも対応できるとともに、耐久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。
【００４２】
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１５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１５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、帯状膨張黒鉛によってパッキンとして不可欠な耐熱性、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるため、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。また、金属繊維２は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキン８の製造は勿論のこと、小径のグラントパッキン８の製造にも対応できるとともに、耐久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。
【００４３】
なお、前記各実施の形態では、極細で長尺の多数本の靭性繊維材料２として金属繊維２を適用しているが、金属繊維２に代えてアラミド、ＰＢＯ（ポリベンゾオキサイド）のいずれかの極細で長尺の多数本の繊維によって靭性繊維材料２を構成して補強材２０としても前記金属繊維２と同様の作用・効果を奏することができる。
【００４４】
【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。
【００４５】
請求項１、請求項２または請求項３に記載の発明によれば、帯状膨張黒鉛を靭性繊維材料で外補強した外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、補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで帯状膨張黒鉛が脆性繊維材料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に制限しても、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止され、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、生産性が向上するため、安価なグランドパッキン材料を提供することができる。
【００４６】
請求項４に記載の発明によれば、帯状膨張黒鉛と靭性繊維材料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、靭性繊維材料を内部に巻き込んだグランドパッキン材料を容易に得ることができる。
【００４７】
請求項５に記載の発明によれば、帯状膨張黒鉛と靭性繊維材料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、靭性繊維材料を内部に巻き込んだグランドパッキン材料を容易に得ることができるとともに、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。また、内部への巻き込み量が多くなることで、より相手側部材への接圧力を高めることができる。
【００４８】
請求項６に記載の発明によれば、ステンレスなどの金属、アラミド、ＰＢＯ（ポリベンゾオキサイド）によって外補強されているので、グランドパッキン材料の耐久性を向上させることができる。
【００４９】
請求項７または請求項８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、帯状膨張黒鉛によってパッキンとして不可欠な耐熱性、圧縮性、復元性などの封止上好ましい特性が付与されるため、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。また、靭性繊維材料よりなる繊維は屈曲性がよいので、大径のグラントパッキンの製造は勿論のこと、小径のグラントパッキンの製造にも対応できるとともに、耐久性を向上させることができ、しかも、安価なグランドパッキンとして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。
【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】 靭性繊維材料よりなる補強材の多数の開口に帯状膨張黒鉛が臨んでいる状態の一例を拡大して部分的に示す平面図である。
【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】 金属繊維に膨張黒鉛粉末を重ねた状態を示す断面図である。
【図６】 基材の一例を示す断面図である。
【図７】 図６に示す基材の第１変形例を示す断面図である。
【図８】 図６に示す基材の第２変形例を示す断面図である。
【図９】 基材の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１０】 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１１】 図９に示す基材の第１変形例を示す断面図である。
【図１２】 図９に示す基材の第２変形例を示す断面図である。
【図１３】 図８に示す基材の変形例を示す断面図である。
【図１４】 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１５】 請求項８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１６】 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１７】 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１８】 従来のグランドパッキンの一例を示す斜視図である。
【図１９】 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 靭性繊維材料
３ 帯状膨張黒鉛
４ 基材
８ グランドパッキン
２０ 補強材
２０Ａ 多数の開口
Claims (8)
- 靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料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、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように撚られており、この撚られた補強材には靭性繊維束中の靭性繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に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。
- 靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料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、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように巻かれており、この巻かれた補強材には靭性繊維束中の靭性繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に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。
- 靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料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、前記補強材を外側にしてかつ該補強材が内部に巻き込まれるように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靭性繊維束中の靭性繊維間に形成されかつ膨張黒鉛を臨ませる多数の開口が備えられていて、これら開口が備えられた補強材上に膨張黒鉛粉末を重ねて圧縮成形することで前記開口に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靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料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。
- 帯状膨張黒鉛の両面に靭性繊維束を幅広く薄い状態にした多数本の靭性繊維材料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。
- 靭性繊維材料が金属、アラミド、ＰＢＯのいずれかよりなる請求項１，請求項２，請求項３，請求項４，請求項５のいずれかに記載のグランドパッキン材料。
- 請求項１，２，３，４，５，６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１，２，３，４，５，６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 (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002265879A JP4058313B2 (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 |
| DE60315319T DE60315319T2 (de) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | Material für stopfbuchse und stopfbuchse |
| TW092124913A TWI274119B (en) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | Material for gland packing and the gland packing |
| EP03795335A EP1541911B1 (en) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | Material for gland packing and the gland packing |
| CNB03821444XA CN100380025C (zh) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | 压盖填料材料以及压盖填料 |
| PCT/JP2003/011504 WO2004025151A1 (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 |
| US10/527,625 US7140171B2 (en) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | Material for gland packing and the gland packing |
| KR1020057004000A KR100681889B1 (ko) | 2002-09-11 | 2003-09-09 | 글랜드패킹재료 및 글랜드패킹 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002265879A JP4058313B2 (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 |
|---|---|
| JP2004100873A JP2004100873A (ja) | 2004-04-02 |
| JP4058313B2 true JP4058313B2 (ja) | 2008-03-05 |
Family
ID=32264887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002265879A Expired - Fee Related JP4058313B2 (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) | JP4058313B2 (ja) |
-
2002
- 2002-09-11 JP JP2002265879A patent/JP4058313B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004100873A (ja) | 2004-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5549306A (en) | Knitting yarn for gland packing and gland packing made of said knitting yarn | |
| JPH07101065B2 (ja) | 排気管継手用球面シール体の製造方法 | |
| JPH0325669B2 (ja) | ||
| JP4058313B2 (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| WO2004025151A1 (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 | |
| JP4058312B2 (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| KR100681887B1 (ko) | 글랜드패킹재료 및 글랜드패킹 | |
| JP4058314B2 (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP4210499B2 (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| KR100681867B1 (ko) | 글랜드패킹재료 및 글랜드패킹 | |
| JP4210497B2 (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP4210498B2 (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP4210496B2 (ja) | グランドパッキン材料およびグランドパッキン | |
| JP4210500B2 (ja) | グランドパッキン材料 | |
| JP3899302B2 (ja) | グランドパッキン材料 | |
| JP3954468B2 (ja) | グランドパッキン材料 | |
| JP2007198602A (ja) | グランドパッキン | |
| JP5555644B2 (ja) | 膨張黒鉛製編み糸 | |
| JP5309169B2 (ja) | グランドパッキン | |
| JPH06279753A (ja) | パッキン材料 | |
| JP5581375B2 (ja) | グランドパッキン | |
| JP4425621B2 (ja) | グランドパッキン | |
| JP6511350B2 (ja) | 排気管継手シール体 | |
| JPH10132083A (ja) | パッキン用編み糸 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040416 |
|
| 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: 20070529 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070730 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070904 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071120 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071217 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101221 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101221 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111221 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111221 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121221 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121221 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131221 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141221 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |