JP6595387B2 - グランドパッキン、及び、グランドパッキンの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、グランドパッキン、及び、グランドパッキンの製造方法に関する。

グランドパッキンは、ポンプ、バルブなどの流体機器に用いられるシール部材である。
上記グランドパッキンは、例えば、図２に示すように、ポンプなどの流体機器１０において、パッキンボックス１とパッキンボックス１内に配置された軸２との間に形成された環状空間Ａに、複数（図例では３つ）軸方向に並べて設置される。これらのグランドパッキン３は、パッキンボックス１の内周側段部５と、大気側に設けられている筒状の締め付け部材４との間に軸方向から挟まれた状態にある。
そして、締め付け部材４がボルト６によって流体９側（軸方向内部側）へ締め付けられると、グランドパッキン３は軸方向に圧縮され、さらに、グランドパッキン３は圧縮されるにつれてパッキンボックス１の内周面１ａ及び軸２の外周面２ａに密着する。これにより、パッキンボックス１内の流体９が大気側へ漏れるのを防止することができる。

このようなグランドパッキンとしては、所定の長さを有する編組（例えば、８打角編等）された紐状のパッキン基材を丸めた状態にして金型内で環状に圧縮成型したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１３８３１６号公報

しかしながら、従来の紐状のパッキン基材を丸めた状態にして成型したグランドパッキンでは、充分なシール性を確保することができないことがあり、より優れたシール性を有するグランドパッキンが望まれていた。
本発明者らはこのような要望を達成すべく鋭意検討を行い、シール性に優れるグランドパッキンを完成した。

本発明のグランドパッキンは、全体がニット編物からなる環状のグランドパッキンであって、
軸方向に並んで配置された環状の第１パッキン部及び第２パッキン部と、上記第１パッキン部と上記第２パッキン部とのそれぞれの内周面同士又は外周面同士を連結する連結部とを備え、
上記各パッキン部は、渦巻き状に巻回された複層構造を有する、ことを特徴とする。

上記グランドパッキンは、全体がニット編物からなるため、グランドパッキン全体に、ディンプル（ニット編物を構成する編み糸同士に囲まれた隙間）が多数存在し、この部分で密封する流体を保持することができる。そのため、上記グランドパッキンは、シール性と潤滑性とに優れる。
また、上記グランドパッキンにＰＴＦＥや流動パラフィン等が含浸されている場合、上記グランドパッキンは、これらの成分を上記ディンプルで確実に保持することもできる。

上記グランドパッキンは、渦巻き状に巻回された複層構造を有する環状の第１パッキン部及び第２パッキン部が軸方向に並んで設置されており、これらの第１パッキン部と第２パッキン部とは、内周面同士又は外周面同士が連結部によって連結されている。つまり、上記グランドパッキンでは、第１パッキン部と第２パッキン部との間は外周面側及び内周面側のいずれか一方が連結部で封止され、他方が開放されている。そのため、上記グランドパッキンは、第１パッキン部と第２パッキン部との間への流体の侵入を許容しつつ、侵入した流体が侵入側と反対側に抜けるのを防止することができる。
このようなグランドパッキンは、第１パッキン部と第２パッキン部との間で流体を保持し、さらに保持した流体の圧力によって第１パッキン部と第２パッキン部とを連結する連結部が軸又はハウジングに押し付けられるため、優れたシール性能を発揮することができる。

本発明のグランドパッキンの製造方法は、環状のグランドパッキンを製造する方法であって、
（ａ）編み糸をニット編みして、筒状のニット編物を作製する工程と、
（ｂ）上記筒状のニット編物の両端部のそれぞれを、他方の端部に向かって内径側又は外径側に巻き重ねていき、一方の端部から上記ニット編物を巻き重ねた第１巻回部と、他方の端部からニット編物を巻き重ねた第２巻回部とが、軸方向に並んで配置されたニット編物からなる環状のシール部材を作製する工程と、
を含むことを特徴とする。

本発明のグランドパッキンの製造方法によれば、上記第１巻回部からなる第１パッキン部と第２巻回部からなる第２パッキン部とを備えた本発明のグランドパッキンを好適に製造することができる。

更に、上記グランドパッキンの製造方法によれば、種々のサイズのグランドパッキンを効率良く製造することができる。これについて以下に説明する。
上記グランドパッキンの製造方法では、筒状のニット編物を作製した後、筒状のニット編物の両端部のそれぞれを他方の端部側に向かって巻き重ねていき、巻き重ねられたニット編物で構成される２つの巻回部を備えた環状のシール部材を作製することで、グランドパッキンを製造する。
ここで、最初にニット編物の長さが長くしておくと、巻回部を作製する際に巻き重ねられるニット編物が多くなるため、同一密度で軸方向断面の寸法が大きいグランドパッキンを製造することができる。逆に、ニット編物の長さが短くしておくと、巻回部を作製する際に巻き重ねられるニット編物が少なくなるため、同一密度で軸方向断面の寸法が小さいグランドパッキンを製造することができる。

従って、本発明の製造方法によれば、ニット編物の構成を変更することなく、筒状のニット編物の長さ寸法を変更することで、同一の密度を有しつつ、軸方向の断面寸法が異なるグランドパッキンを容易に製造することができる。
つまり、本発明の製造方法は、グランドパッキンの設計変更（軸方向の断面寸法の変更）に容易に対応可能である。

また、上記筒状のニット編は、当該ニット編物の特性により、長さ方向や幅方向に容易に伸縮することができる。そのため、上記ニット編物を用いた本発明のグランドパッキンの製造方法は、内径寸法や外径寸法の変更にも容易に対応することができる。

なお、特許文献１に記載されたように、紐状のパッキン基材の端面同士を突き合わせた状態で圧縮成型して環状のグランドパッキンを製造する場合、グランドパッキンの設計変更（軸方向の断面寸法の変更）に対応することは容易ではない。
例えば、圧縮前の断面（長さ方向に垂直な断面）の寸法が同一の紐状のパッキン基材を用いて、圧縮後の断面（径方向に沿って切断したときの断面）の寸法が異なり、内径が同一の環状のグランドパッキンを製造することは、圧縮前の紐状のパッキン基材の長さを変更することで一応は対応可能である。具体的には、断面寸法が大きいグランドパッキンを製造する場合は紐状のパッキン基材の長さを長くし、断面寸法の小さいグランドパッキンを製造する場合は紐状のパッキン基材の長さを短くすればよい。

しかしながら、長さが異なる以外、他の構成は同一の紐状のパッキン基材を用いて、断面寸法の異なるグランドパッキンを製造した場合、断面寸法の小さいグランドパッキンでは密度が高くなり、断面寸法の大きいグランドパッキンでは密度が低くなることは避けることができない。一方、グランドパッキンにおいて、密度はシール性に影響する要因であり、密度が設計値を外れると所望のシール性能を確保することができないことがある。
また、紐状のパッキン基材の端面同士を突き合わせた状態で圧縮成型することにより環状のグランドパッキンを製造する場合、圧縮成形前の紐状のパッキン基材の断面寸法より大きい断面寸法を有する環状のグランドパッキンは製造することができない。

そのため、紐状のパッキン基材の端面同士を突き合わせた状態で圧縮成型することにより環状のグランドパッキンを製造する場合、実質的には、グランドパッキンの断面寸法ごとに、紐状のパッキン基材を作製する必要がある。
これに対して、本発明のグランドパッキンの製造方法では、上述した通り、筒状のニット編物の長さ寸法を変更するだけで、グランドパッキンの寸法変更に容易に対応することができる。

上記グランドパッキンの製造方法は、上記工程（ｂ）で得られたニット編物からなる環状のシール部材を圧縮する工程を更に含むことが好ましい。
この場合、上記巻回部において、ニット編物同士がより密着された状態になる。そのため、上記環状のシール部材を圧縮することにより、上記巻回部からなるパッキン部を備えたグランドパッキンのシール性を更に向上させることできる。
また、上記圧縮工程を行うことにより、所定の寸法のグランドパッキンをより効率良く製造することができる。

本発明のグランドパッキンは、シール性と潤滑性とに優れる。
本発明のグランドパッキンの製造方法によれば、本発明のグランドパッキンを好適に製造することができ、その際、グランドパッキンの寸法変更に容易に対応することができる。

（ａ）は、第１実施形態に係るグランドパッキンを模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 グランドパッキンが用いられている流体機器の部分断面図である。 第１実施形態におけるグランドパッキンの製造工程の説明図である。 第１実施形態で用いられる筒状のニット編物を模式的に示す斜視図である。 第１実施形態に係るグランドパッキンの製造過程の途中の状態を模式的に示す断面図である。 第１実施形態で製造される環状のシール部材を模式的に示す一部切欠斜視図である。 （ａ）は、第２実施形態に係るグランドパッキンを模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ―Ｂ線断面図である。 第３実施形態に係るグランドパッキンを模式的に示す断面図である。 ニット編物の網目を示す図である。 実施例で使用した漏洩試験装置を示す図である。 実施例で使用した漏洩試験装置が備えるシール装置を示す図である。

（第１実施形態）
図１（ａ）は、本実施形態に係るグランドパッキンを模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図２は、グランドパッキンが用いられている流体機器の部分断面図である。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態に係るグランドパッキン３は、断面（径方向に沿って切断したときの断面）が略正方形で環状の部材であって、全体がニット編物からなり、軸方向（図１（ａ）中、上下方向）に並んで配置された第１パッキン部３Ａと第２パッキン部３Ｂとを備える。グランドパッキン３は、全体がニット編物からなるためシール性と潤滑性とに優れる。
グランドパッキン３は、バルブ、ポンプなどの流体機器に取り付けて使用される。

図２に示す流体機器１０は、パッキンボックス１と、このパッキンボックス１の内部空間に設けられている軸２とを備えている。
グランドパッキン３は、パッキンボックス１と軸２との間に形成されている環状空間Ａに軸方向に並べて配置されている。本実施形態では３つのグランドパッキン３が並べて配置されている。なお、軸２は、軸２の中心線回りに回転したり、軸方向に往復移動したりする。

環状空間Ａの大気側（軸方向外部側）には、フランジ部４ａ付きの筒状の締め付け部材４が設けられている。グランドパッキン３は、この締め付け部材４とパッキンボックス１の内周側の段部５との間に軸方向から挟まれた状態にある。パッキンボックス１の段部５及び内周面１ａと軸２の外周面２ａとによって、パッキンボックスが構成され、このパッキンボックス内が上記環状空間Ａであり、このパッキンボックス内にグランドパッキン３が設置されている。

ボルト６によって締め付け部材４を流体９側（軸方向内部側）へ締め付けると、グランドパッキン３は、軸方向に圧縮され（潰され）、さらに、圧縮されるにつれてパッキンボックス１の内周面１ａ及び軸２の外周面２ａに密着する。これにより、軸２が回転したり軸方向に往復移動したりしても、パッキンボックス１内の流体９が外部（大気側）へ漏れるのを防ぐことができる。パッキンボックス１、軸２、締め付け部材４及びボルト６は、金属製である。

図１に戻って、グランドパッキン３において、第１パッキン部３Ａ及び第２パッキン部３Ｂはいずれもニット編物からなる。
第１パッキン部３Ａ及び第２パッキン部３Ｂは、それぞれニット編物２０が渦巻き状に巻回された複層構造を有している。
また、第１パッキン部３Ａと第２パッキン部３Ｂとは内周面側がニット編物２０からなる連結部３Ｃによって連結されている。一方、第１パッキン部３Ａと第２パッキン部３Ｂとの間の外周面側の部分３Ｄは開放されている（図１（ａ）（ｂ）参照）。
このようなグランドパッキン３は、図４に示すような両端部２１Ａ，２１Ｂが開口した筒状のニット編物２０からなり、筒状のニット編物２０の一方の端部２１Ａが他方の端部２１Ｂ側に巻き重ねられた第１パッキン部３Ａと、他方の端部２１Ｂが一方の端部２１Ａ側に巻き重ねられた第２パッキン部３Ｂとが軸方向に並んで配置されている。

グランドパッキン３は、第１パッキン部３Ａと第２パッキン部３Ｂとの間への外周側からの流体の侵入（図１（ｂ）中、３Ｄの部分からの侵入）を許容しつつ、侵入した流体が内周側に抜けるのを連結部３Ｃで防止することができる。そのため、グランドパッキン３では、第１パッキン部３Ａと第２パッキン部３Ｂとの間で流体を保持し、さらに保持した流体の圧力によって第１パッキン部３Ａと第２パッキン部３Ｂとの連結部３Ｃが軸２に押し付けられるため、優れたシール性能を発揮することができる。
また、グランドパッキン３では、筒状のニット編物２０の端部２１Ａ，２１Ｂが第１パッキン部３Ａ及び第２パッキン部３Ｂの内部に包み込まれた状態となっており、端部２１Ａ，２１Ｂが外部に露出していないため、端部２１Ａ，２１Ｂの解れに起因する不具合が発生することもない。

グランドパッキン３には、ＰＴＦＥが含浸されている。そのため、グランドパッキン３は、パッキンボックス１内の流体９がより漏れにくくなっており、加えて、軸２やパッキンボックス１との摺動抵抗が低くなっている。
また、グランドパッキン３には、流動パラフィン等の潤滑剤が含浸されている。そのため、グランドパッキン３は、軸２やパッキンボックス１との摺動抵抗が低くなっている。
上記潤滑剤としては、流動パラフィン以外に、他のパラフィン系潤滑剤、シリコン系潤滑剤、ワックス系潤滑剤等を用いることもできる。これらの潤滑剤は、単独で用いても良いし、２種以上併用しても良い。
なお、本発明の実施形態に係るグランドパッキンは、必ずしもＰＴＦＥや潤滑剤を含有していなくても良い。

グランドパッキン３を構成するニット編物２０は、編み糸がニット編みされたものである。上記編み糸としては特に限定されず、有機繊維、無機繊維、金属繊維を用いることができる。
上記有機繊維としては、例えば、木綿、レーヨン、フエノール繊維、ＰＴＦＥ繊維、ポリノジック繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ＰＢＩ繊維、ＰＰＳ繊維、ＰＥＥＫ繊維等が挙げられる。
上記無機繊維としては、例えば、炭素繊維、セラミック繊維、ガラス繊維等が挙げられる。
上記金属繊維としては、例えば、ステンレス線、インコネル線、モネル線等が挙げられる。
これらは、単独で用いても良いし、２種以上併用しても良い。
上記編み糸は、伸縮性に優れるニット編物を作製するのに適している点から、有機繊維が好ましい。

上記編み糸は、単糸であっても良いし、集合糸であっても良い。
上記編み糸が単糸の場合、上記編み糸の質量は特に限定されないが、０．１〜０．５ｇ／ｍが好ましい。また、上記編み糸が単糸の場合、編み糸の見かけ太さは特に限定されないが、０．１〜２．０ｍｍが好ましい。

このようなグランドパッキン３は、第１パッキン部３Ａと第２パッキン部３Ｂとの間への外周側からの流体の侵入を許容しつつ、侵入した流体が内周側に抜けるのを連結部３Ｃで防止することができるため、シール性に優れる。

次に、本実施形態に係るグランドパッキンの製造方法について工程順に説明する。
図３は、本実施形態に係るグランドパッキンの製造工程の説明図である。
図４は、本実施形態で用いられる筒状のニット編物を模式的に示す斜視図である。
図５は、本実施形態に係るグランドパッキンの製造過程の途中の状態を模式的に示す断面図である。
図６は、本実施形態で製造される環状のシール部材を模式的に示す一部切欠斜視図である。

（１）図３に示すように、編み糸を出発材料とし、この編み糸をニット編みして、筒状のニット編物を作製する（ステップＳ１）。その後、筒状のニット編物を所定の長さに裁断し、図４に示すような、両端部２１Ａ、２１Ｂが開口し、所定の長さを有する筒状のニット編物（以下、シール素材ともいう）２０を作製する（ステップＳ２）。
なお、本実施形態では、両端部が開口した筒状のニット編物（シール素材）において、一方の開口部から他方の開口部に向かう方向（図４中、左右方向）を長さ方向とし、この長さ方向に垂直な方向（図４中、上下方向）を幅方向とする。また、筒状のニット編物（シール素材）の寸法（長さ、幅及び厚さ）は、上記筒状のニット編物を、筒状のニット編物の側面を下にして平板上に静置して測定した寸法をいう。

上記編み糸としては、上述したような、有機繊維、無機繊維、金属繊維を用いることができる。
上記ニット編物の作製は、ニット編機を用いて、公知の手法にて行うことができる。

（２）次に、シール素材２０にＰＴＦＥを含浸する（ステップＳ３）。ここでは、別途調製しておいたＰＴＦＥディスパージョンにシール素材２０を所定時間（例えば２〜１０分間）浸漬し、その後、シール素材２０を乾燥させることによりＰＴＦＥをシール素材２０に含浸させる。

（３）次に、シール素材２０に流動パラフィン等の潤滑剤を含浸する（ステップＳ４）。ここでは、例えば、流動パラフィンにシール素材２０を所定時間（例えば１０〜６０秒間）浸漬することにより流動パラフィンをシール素材２０に含浸させる。

（４）次に、上記（１）〜（３）の工程を経て作製した筒状のシール素材２０を用いて環状のシール部材２３を作製する。
ここでは、図５に示すように、シール素材２０のそれぞれの端部２１Ａ、２１Ｂを他方の端部２１Ｂ、２１Ａに向かって外周面２２Ａ側に巻き重ねていく（内周面２２Ｂが外周側を向くように巻き重ねていく）。この操作は、シール素材２０の端部２１Ａ、２１Ｂのそれぞれから同じ巻き重ね量で行う。これにより、図６に示すようなシール素材２０の外周側の中央部付近で、一方の端部２１Ａ側から巻き重ねられた第１巻回部２３Ａと他方の端部２１Ｂ側から巻き重ねられた第２巻回部２３Ｂとが互いに突き当たり、第１巻回部２３Ａと第２巻回部２３Ｂとがシール素材２０の長さ方向に並んで配置された環状のシール部材２３が作製される（ステップＳ５）。環状のシール部材２３において、第１巻回部２３Ａと第２巻回部２３Ｂとは内周面側でシール素材２０によって連結されている。

（５）次に、シール部材２３を圧縮して所定の寸法の環状の成形体を作製する。ここでは、シール部材２３をリング状の成形空間を有する金型に投入し、プレスすることでシール部材２３を軸方向に圧縮し、断面四角形で環状の成形体を作製する。
このような工程（５）を経ることにより、第１巻回部２３Ａ及び第２巻回部２３Ｂにおいて、ニット編物同士が充分に密着した状態となり、グランドパッキンにおける流体のシール性がより高まるようになる。
このとき、環状のシール部材２３の圧縮条件は特に限定されないが、例えば、４．９〜１４．７Ｎ／ｍｍ^２の面圧条件で加圧（プレス）すれば良い。

このような（１）〜（５）の工程を経ることにより、図１（ａ）（ｂ）に示したグランドパッキン３を製造することができる。
本実施形態に係るグランドパッキンの製造方法では、上記筒状のニット編物を作製した後、このニット編物を裁断して作製するシール素材２０の長さや幅、シール素材の端部を巻き重ねて形成する第１，第２巻回部の寸法等を調節することにより、同一のニット編物を用いて、種々の寸法のグランドパッキンを製造することができる。
従って、本実施形態のグランドパッキンの製造方法では、異なるサイズのグランドパッキンを効率良く製造することができる。

（第２実施形態）
図７は、（ａ）は、第２実施形態に係るグランドパッキンを模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
本実施形態に係るグランドパッキン３３は、第１実施形態に係るグランドパッキン３と比べて、連結部の位置が異なる。即ち、第１実施形態に係るグランドパッキン３では、連結部３Ｃがグランドパッキン３の内周面側に設けられているのに対し、本実施形態に係るグランドパッキン３３では、連結部３３Ｃがグランドパッキン３３の外周面側に設けられている。従って、グランドパッキン３３において、第１パッキン部３３Ａと第２パッキン部３３Ｂとの間は、外周面側が連結部３３Ｃによって連結され、内周面側の部分３３Ｄは開放されている。
このようなグランドパッキン３３は、第１パッキン部３３Ａと第２パッキン部３３Ｂとの間への内周側からの流体の侵入（図中、３３Ｄの部分からの侵入）を許容しつつ、侵入した流体が外周側に抜けるのを連結部３３Ｃで防止することができる。そのため、グランドパッキン３３は、第１実施形態に係るグランドパッキン３と同様、第１パッキン部３３Ａと第２パッキン部３３Ｂとの間で流体を保持し、さらに保持した流体の圧力によって第１パッキン部３３Ａと第２パッキン部３３Ｂとの連結部３３Ｃがパッキンボックス１に押し付けられるため、優れたシール性能を発揮することができる。
また、グランドパッキン３３でも、シール素材２０の端部が外部に露出していないため、端部の解れに起因する不具合が発生することもない。

本実施形態に係るグランドパッキンの製造方法は、第１実施形態と同様にしてシール素材２０を作製した後、シール素材２０の両端部２１Ａ，２１Ｂを巻き重ねて環状のシール部材を作製する工程（第１実施形態における工程（４））において、シール素材２０の端部２１Ａ，２１Ｂを巻き重ねていく向きが第１実施形態とは異なる。
即ち、本実施形態では、図４に示したシール素材２０のそれぞれの端部２１Ａ、２１Ｂを他方の端部２１Ｂ、２１Ａに向かって内周面２２Ｂ側に巻き重ねていく（外周面２２Ａが内周側を向くように巻き重ねていく）。
このような向きで、シール素材２０の両端部２１Ａ，２１Ｂを巻き重ねて環状のシール部材を作成した後は、第１実施形態における工程（５）と同様にして、シール部材２３を圧縮して所定の寸法の環状の成形体とする。
これにより、図７に示したような、第１パッキン部３３Ａと第２パッキン部３３Ｂとを備え、第１パッキン部３３Ａと第２パッキン部３３Ｂとが外周面側で連結されているグランドパッキン３３を製造することができる。
本実施形態に係るグランドパッキンは、第１実施形態と同様、シール性及び潤滑性に優れる。また、本実施形態の製造方法は、第１実施形態と同様、異なるサイズのグランドパッキンを効率良く製造することができる。

（第３実施形態）
本発明の実施形態に係るグランドパッキンは、内部にゴム製のＯリング等の弾性素材からなる環状のシール部材を備えていても良い。
図８は、本実施形態に係るグランドパッキンを模式的に示す断面図である。
本実施形態に係るグランドパッキン４３は、図８に示すように、第１，第２パッキン部４３Ａ，４４ＢのそれぞれにＯリング４４が埋設されている。グランドパッキン４３は、Ｏリング４４を備えることにより、軸２との密着性により優れたものとなる。
なお、グランドパッキン４３は、Ｏリング４４が埋設されており、断面形状が略長方形である以外、その他の構成は第１実施形態のグランドパッキン３と同様である。

このようなグランドパッキン４３は、第１実施形態に係るグランドパッキン３の製造方法において、筒状のシール素材２０の両端部のそれぞれを他方の端部に向かって外周側に巻き重ねていく際に、Ｏリング４４を巻き込んだ状態で巻き重ねることにより製造することができる。
なお、本実施形態では、第１，第２パッキン部４３Ａ，４３ＢのそれぞれにＯリング４４が埋設されているが、本発明の実施形態において、上記Ｏリングはいずれか一方のパッキン部にのみ埋設されていても良い。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、適宜変更することができる。
第１〜第３実施形態では、ニット編物からなるシール素材を作製した後、このシール素材にＰＴＦＥや流動パラフィン等の潤滑剤を含浸させているが、本発明の実施形態では、ニット編物を作製するための編み糸にＰＴＦＥや流動パラフィン等の潤滑剤を含浸させても良い。
また、本発明の実施形態では、ＰＴＦＥや流動パラフィン等の潤滑剤を含浸させる工程は任意の工程であり、いずれか一方の工程のみを行っても良いし、両工程を行わなくても良い。

本発明の実施形態で製造されるグランドパッキンの径方向に沿って切断したときの断面の形状は、第１、第２実施形態のようにほぼ正方形であっても良いし、第３実施形態のように長方形であっても良いし、更には他の形状であっても良い。

第１実施形態及び第２実施形態では、環状のシール部材を作製した後、この環状のシール部材を圧縮しているが、この圧縮工程は任意であり、環状のシール部材自体をグランドパッキンとしてもよい。
従って、上記シール部材は、グランドパッキンとして用いることもできるし、グランドパッキンを得るためのグランドパッキン用素材として用いることもできる。

以下、実施例によって本発明の実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
〔実施例１〕
ここでは、第１実施形態のグランドパッキンを製造した。
（１）レーヨン繊維（レンチング社製、テンセル）の単糸（質量：０．１５ｇ／ｍ、見かけ太さ：０．６６ｍｍ）を出発材料とし、ニット編機を使用して筒状のニット編物を作製し、長さ３００ｍｍに裁断してシール素材２０とした。
ここで、ニット編機としては、３６本の針が円周上に配置され、釜径（針が配置された円周がなす円の直径）が５４ｍｍのニット編機を使用した。
また、上記ニット編物の網目寸法は、図９に示した形状の網目において、ａ〜ｄのそれぞれの寸法が、ａ＝２．０ｍｍ、ｂ＝１．３ｍｍ、ｃ＝０．１ｍｍ、ｄ＝４．６ｍｍであった。図９はニット編物の網目を示す図である。
シール素材２０の外観寸法は、側面が下になるように平板上に載置した状態で、長さ３００ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚み１．３８ｍｍであった。

（２）工程（１）で作製したシール素材２０をＰＴＦＥディスパージョン（ＰＴＦＥ：水＝５：５）に浸漬した（浸漬時間５分間）。その後、シール素材２０を乾燥させ、ＰＴＦＥが５０質量％含浸されたシール素材２０を作製した。

（３）次に、上記工程（２）で作製したＰＴＦＥが含浸されたシール素材２０を流動パラフィンに浸漬し（浸漬時間３０秒）、ＰＴＦＥに加えて、流動パラフィンが１２質量％含浸されたシール素材２０を作製した。
上記（１）〜（３）の工程を経て作製されたシール素材２０の組成は、レーヨン繊維（テンセル）４４質量％、ＰＴＦＥ４４質量％、流動パラフィン１２質量％であった。

（４）次に、シール素材２０のそれぞれの端部２１Ａ，２１Ｂを他方の端部２１Ｂ，２１Ｂに向かって外周側に巻き重ねていき、シール素材２０の中央部付近で、一方の端部２１Ａ側から巻き重ねられた第１巻回部２３Ａと他方の端部２１Ｂ側から巻き重ねられた第２巻回部２３Ｂとが互いに突き当り、第１，第２巻回部２３Ａ，２３Ｂがシール素材２０の長さ方向に並んで配置された環状のシール部材２３を作製した（図６参照）。

（５）次に、シール部材２３を内径３２ｍｍ×外径４８ｍｍのリング状の成形空間を有する金型に投入し、成形面圧９．８Ｎ／ｍｍ^２でプレスした。これにより、内径３２ｍｍ×外径４８ｍｍ×軸方向寸法８ｍｍ、密度１．２４ｇ／ｃｍ^３のグランドパッキン３（図１参照）を製造した。

（比較例１）
（１）レーヨン繊維（レンチング社製、テンセル）の集合糸（１０本、質量：１．５０ｇ／ｍ、見かけ太さ：１．６７ｍｍ）を出発材料とし、この集合糸をＰＴＦＥディスパージョン（ＰＴＦＥ：水＝６：４）に浸漬し、乾燥させて上記集合糸にＰＴＦＥを含浸させた。続いて、集合糸に流動パラフィンを含浸させた。これにより、ＰＴＦＥ及び流動パラフィンが含浸されたレーヨン繊維の集合糸を作製した。集合糸の組成は、レーヨン繊維（テンセル）５０質量％、ＰＴＦＥ４０質量％、流動パラフィン１０質量％であった。

（２）上記（１）で作製した集合糸を編組機を使用して八つ編みにて編み組して断面ほぼ正方形の八打角編の紐を作製し、これを切断して長さ１３６ｍｍの紐状のパッキン基材を作製した。得られた紐状のパッキン基材の切断面の寸法は、１辺が約８．２ｍｍであった。

（３）次に、上記紐状のパッキン基材の切断面同士を突き合わせた状態で、内径３２ｍｍ×外径４８ｍｍのリング状の成形空間を有する金型に投入し、成形面圧９．８Ｎ／ｍｍ^２でプレスした。これにより、内径３２ｍｍ×外径４８ｍｍ×軸方向寸法８ｍｍ、密度１．３３ｇ／ｃｍ^３のグランドパッキンを製造した。

（グランドパッキンの評価）
実施例１及び比較例１のそれぞれで作製したグランドパッキンのシール性能を、図１０、１１に示した漏洩試験装置を用いて測定した。
図１０は、実施例で使用した漏洩試験装置を示す図であり、図１１は、実施例で使用した漏洩試験装置が備えるシール装置１０１を示す図である。
（漏洩試験装置）
漏洩試験装置１００は、漏洩試験部分１０２、軸受１０３、回転継手１０４、トルク検出部１０５、軸受１０６、伝動ベルト１０７、原動機（モーター）１０８、漏洩測定部１０９などが試験枠１２２に図示のように配置されている。
漏洩試験部分１０２は、図１１に示すように、流体入口１１０、シール装置１０１を備えるシールボックス１１１、及び、流体出口１１２などを備えている。１１３は、タンク１１４内の水などを流体入口１１０に供給する供給流路１１６に介装されたポンプである。

シール装置１０１は、水（流体）の入口側の流体温度を測定する第１温度計１１５を供給流路１１６に備えている。また、流体出口１１２からタンク１１４へと伸びる排出流路１１７には、出口側の流体温度を測定する第２温度計１１８を備えている。
漏洩測定部１０９は、図１０に示すように、シール装置１０１から漏れてくる水を受止めて貯留可能な貯め容器１０９Ａと、貯め容器ごと漏れ出た流体の重さを測る重量計１０９Ｂとを備えている。なお、図１０、１１における垂下する破線は、漏れ流体の落下経路を模式的に示したものである。

シール装置１０１では、シールボックス１１１のグランド部１１１Ａと回転軸（シャフト）１１９との筒状空間部に、受け部材１２０、複数のグランドパッキンＧ及びパッキン押え１２１が取り付けられている。シール装置１０１は、図示しないボルトでパッキン押え１２１をグランド部１１１Ａのフランジ１１１ａに締付け、それによって複数のグランドパッキンＧを軸心Ｐ方向に押付けて、グランド部１１１Ａと回転軸１１９との間をシールする一般的なものである。
シール装置１０１は、シール用流体の入口側のジャケット温度を測る第３温度計１２３、シール用流体の出口側のジャケット温度を測る第４温度計１２４も備えている。また、シール装置１０１は、グランドパッキンＧの温度（パッキン温度）を測る第５温度計１２５も備えている。

（評価手法）
漏洩試験装置１００による漏洩試験は下記の手順で行った。
（１）内径３２ｍｍ、外径４８ｍｍ、軸方向寸法８ｍｍのグランドパッキンＧの４個を１セット（４リング１セット）として、ポンプを模したシール装置１０１のグランド部１１１Ａに組み込んだ。
（２）流体（水：常温）に所定の圧力（０．１ＭＰａ）を負荷した。
（３）次に、流体の漏洩量を測定しながら、グランドパッキンＧの締付圧を徐々に増加させ、上記漏洩量が４０ｃｃ／ｍｉｎのなった際の締付力を初期締付力として記録した。
このとき、第５温度計１２５を使って、グランドパッキンＧ付近のグランド部１１１Ａの温度を測定し、当該温度を初期温度として記録した。
（４）その後、回転軸（シャフト）１１９を３６００ｒｐｍでの回転数で回転させ、１時間後の流体の漏洩量（ｃｃ／ｍｉｎ）を測定した。また、１時間後のグランド部１１１Ａの温度を測定し、初期温度との温度差（温度変化）を算出した。
評価結果を表１に示した。

表１に示した結果から明らかな通り、本発明の実施形態に係るグランドパッキンは、従来のグランドパッキンに比べて、ハウジングや軸との摩擦抵抗が小さく、かつ、シール性に優れることが明らかとなった。

３，３３，４３，Ｇ：グランドパッキン、３Ａ，３３Ａ，４３Ａ：第１パッキン部、３Ｂ，３３Ｂ，４３Ｂ：第１パッキン部、３Ｃ，３３Ｃ：連結部、：２０：シール素材、２１Ａ，２１Ｂ：端部、２２Ａ：外周面、２２Ｂ：内周面、２３Ａ：第１巻回部、２３Ｂ：第２巻回部、４４：Ｏリング、１００：漏洩試験装置

Claims (3)

1. 全体がニット編物からなる環状のグランドパッキンであって、
   軸方向に並んで配置された環状の第１パッキン部及び第２パッキン部と、前記第１パッキン部と前記第２パッキン部とのそれぞれの内周面同士又は外周面同士を連結する連結部とを備え、
   前記各パッキン部は、渦巻き状に巻回された複層構造を有する、ことを特徴とするグランドパッキン。
2. 環状のグランドパッキンを製造する方法であって、
   （ａ）編み糸をニット編みして、筒状のニット編物を作製する工程と、
   （ｂ）前記筒状のニット編物の両端部のそれぞれを、他方の端部に向かって内径側又は外径側に巻き重ねていき、一方の端部から前記ニット編物を巻き重ねた第１巻回部と、他方の端部からニット編物を巻き重ねた第２巻回部とが、軸方向に並んで配置されたニット編物からなる環状のシール部材を作製する工程と、
   を含むことを特徴とするグランドパッキンの製造方法。
3. 前記工程（ｂ）で得られたニット編物からなる環状のシール部材を圧縮する工程を更に含む、請求項２に記載のグランドパッキンの製造方法。