JPH10132085A - パッキン用編み糸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 膨張黒鉛本来の高い圧縮復元性およびなじみ
を維持しつつ、引張り強さおよび靭性を高くし、パッキ
ンとして不可欠な高い封止特性を確保するとともに、使
用性および汎用性の向上が図れるようにする。 【解決手段】 膨張黒鉛４１を基材とする編み糸４中
に、それの長手方向に沿って配置した補強繊維糸４０を
埋設してパッキン用編み糸を構成する。この編み糸４の
複数本集束して編組またはひねり加工することで自由長
のパッキン１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体機器の軸封部
に用いるグランドパッキン用材料などに好適なパッキン
用編み糸に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば流体機器の軸封部などに用
いられるグランドパッキンを得るためのパッキン材料と
して、圧縮復元性が高く封止性にすぐれた特性をもって
いる膨張黒鉛を基材としたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
膨張黒鉛を基材として形成されるグランドパッキンは、
ラミネート式，ダイモールド式，チップモールド式，リ
ボンパック式などの圧縮成形方式によって製造される
が、これらのものは、あらかじめ用いる軸径にあわせて
リング状に形成しておく必要があり、軸径の異なる他の
ものには使用し得ない。したがって、汎用性に乏しく、
また膨張黒鉛自体、引張強さが弱く脆いため、スタフィ
ンボックスなどに装着したものを交換のために取り出す
作業が困難であり使用性に劣る。

【０００４】さらに、上記各圧縮成形方式の個々の問題
点として、ラミネート式の場合は、歩留りが悪くコスト
アップにつながる。ダイモールド式およぴチップモール
ド式の場合は、金型成形となリコスト高になるとともに
汎用性に乏しい。リボンパック式の場合は、作業性が悪
いなどを挙げることができる。

【０００５】これらの問題点は、他の編組パッキンと同
様、膨張黒鉛を軸径に合せて所定の長さに切断して使用
し得るように、紐状体に構成することで解決できるけれ
ども、膨張黒鉛自体は、黒鉛粒子の結晶のＣ軸方向に膨
張させた外観上芋虫状粒子（粉体）であるため、これら
芋虫状粒子を集合して圧縮成形によってシート状に形成
できるが、シート状に形成しても前述のように引張強さ
が弱く、脆い性質のものであるから、糸（ヤーン）とす
ることができないので編組できない。したがって、他の
編組パッキンのように軸径に合せて所定長さに切断した
のち、この切断されたものを軸外周に巻回してパッキン
として使用することが不可能とされていた。

【０００６】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、編組に必要な膨張黒鉛製編み糸、即ち、膨張
黒鉛を基材とする編み糸構成を基礎研究とする鋭意研究
の結果、膨張黒鉛本来の圧縮復元性が高く封止性にすぐ
れている特性を損なうことなく、引張り強さおよび靭性
を高くして、高い封止特性を確保しつつ使用性および汎
用性に優れたパッキンを構成することができるパッキン
用編み糸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】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明に係るパッキン用編み糸は、
膨張黒鉛を基材とする編み糸中に、それの長手方向に沿
って配置した補強繊維糸を埋設してなることを特徴とす
るものであり、また、請求項２に記載の発明に係るパッ
キン用編み糸は、膨張黒鉛を基材とする編み糸中に、そ
れの長手方向に沿って配置した補強繊維糸を接着剤によ
り膨張黒鉛と一体に接着して埋設してなることを特徴と
するものである。

【０００８】上記構成の請求項１および請求項２に記載
の発明によれば、脆い性質の膨張黒鉛を基材とする編み
糸中に、それの長手方向に沿って補強繊維糸を配置し埋
設することで、膨張黒鉛粒子同士の結合性を利用して所
定量の膨張黒鉛集合体を構成させ膨張黒鉛が本来もって
いる高い圧縮復元性とすぐれたなじみ性を維持しつつ、
補強繊維糸のもっている高い引張り強さと靭性とが付与
されて編組時やひねり加工などの複雑な応力が作用する
パッキン製作時に糸切れなどを生じることのないよう十
分に補強された丈夫な編み糸が確実に得られる。したが
って、このような編み糸の複数本を集束し編組して高い
引張り強さおよび靭性をもった編組体（角編み）を形成
させたり、ひねり加工して高い引張り強さおよび靭性を
もつ紐状体を形成させたりすることも容易で、膨張黒鉛
本来の特性である高い圧縮復元性およびなじみ性により
パッキンとして不可欠な高い封止特性を確保しつつ、軸
径に合わせて紐状体を所定長さに切断し軸外周に巻回し
て使用するといった汎用性および使用性にも優れたパッ
キンを構成しやすい。特に、請求項２に記載の発明のよ
うに、補強繊維糸を接着材により膨張黒鉛と一体に接着
して埋設した編み糸の場合は、編組などのパッキン製作
工程中に曲げやひねりなどの応力が加えられたとして
も、膨張黒鉛が剥がれたり脱落することを確実に防いで
膨張黒鉛本来の特性による高い封止性能を一層確実に発
揮するパッキンが得られる。

【０００９】上記請求項１および請求項２に記載の発明
に係るパッキン用編み糸における膨張黒鉛としては、請
求項３に記載のような芋虫状黒鉛粉を使用しても、請求
項４に記載のような細幅シート状のものを使用してもよ
い。

【００１０】また、上記請求項１〜４に記載の発明に係
るパッキン用編み糸における補強繊維糸としては、請求
項５に記載のように、木綿，レーヨン，フェノ一ル，ア
ラミド，ＰＢＩ，ＰＴＥＦ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫなどの有
機繊維の中から選択された少なくとも１つのものであっ
ても、請求項６に記載のように、ガラス繊維，炭素繊
維，セラミック繊維などの無機繊維の中から選択された
少なくとも１つのものであっても、請求項７に記載のよ
うに、ステンレス，インコネル，モネルなどの金属線の
中から選択された少なくとも１つのものであってもよ
く、また、請求項８に記載のように、上記有機繊維から
選択された少なくとも１つと上記無機繊維または金属線
の中から選択された少なく１つとの複合体であってもよ
い。

【００１１】さらに、上記請求項１〜４に記載の発明に
係るパッキン用編み糸における補強繊維糸として、請求
項９に記載のように、上記無機繊維もしくは金属線の中
から選択された少なくとも１つまたはこれらの複合体の
表面を、上記有機繊維の中から選択された１つの短繊維
もしくはこれらの複合短繊維糸によって被覆したもの、
請求項１０に記載のように、上記無機繊維もしくは金属
線の中から選択された１つまたはこれらの複合体の表面
を、抄造物によって被覆したもの、請求項１１に記載の
ように、上記有機繊維と無機繊維もしくは金属線とを撚
ったもの、請求項１２に記載のように、上記有機繊維も
しくは無機繊維または金属線をニット編みしたもの、あ
るいは、請求項１３に記載のように、長手方向に平行に
延びる複数の無機繊維もしくは金属線と、これらの間に
交絡されて平行を保持する有機繊維とからなるもの、の
いずれであってもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明に係るパッキン用
編み糸を用いて構成されるパッキンの一例を示す一部切
断斜視図であり、同図において、パッキン１は中芯２と
この中芯２の外周を被覆している例えば袋編みされた編
組体３によって構成されており、中芯２は膨張黒鉛を基
材とする編み糸４を複数本集束して長手方向に配置する
ことによって形成され、編組体３は膨張黒鉛を基材とす
る編み糸４を袋編みすることによって形成されている。

【００１３】上記膨張黒鉛を基材とする編み糸４は、図
２に示すように、幅方向に相互に間隔をあけて長手方向
に沿って配置した例えば木綿によってなる複数本の補強
繊維糸４０の両面を図示されていない接着剤によって芋
虫状の膨張黒鉛粉からなる膨張黒鉛４１に一体に接着し
て埋設した構成になっている。補強繊維糸４０として用
いられる木綿は、その表面に極く短く細い繊維が無数に
立つ、いわゆる毛羽立ちが認められるので、接着剤との
付着性がよい。そのために、補強繊維糸４０と膨張黒鉛
４１とが互いに強固に接着されて編組などによるパッキ
ン製作工程中に膨張黒鉛４１が剥がれたり脱落すること
を防止できる。

【００１４】このように、幅方向に相互に間隔をあけて
長手方向に配置した例えば木綿によってなる複数本の補
強繊維糸４０を接着剤により膨張黒鉛４１と一体に接着
して埋設した編み糸４を構成することで、編み糸４には
補強繊維糸４０のもっている高い引張り強さと靭性とが
付与されることになるから、この編み糸４は糸切れする
ことなく編組できる。したがって、編み糸４によって形
成された中芯の外周を、該編み糸４で袋編みした編組体
３によって被覆した紐状体５、つまり高い引張り強さを
もち、靭性に富んだ特性を有する紐状体５に形成し、こ
の紐状体５を例えば軸径に合せて所定に長さに切断して
パッキン１として使用することができるので、汎用性と
使用性が向上する。しかも、パッキン１を構成している
中芯２および編組体３には、膨張黒鉛４１が本来もって
いる高い圧縮復元性とすぐれたなじみ性が付与されるこ
とになるから、パッキン１として不可欠な高い封止特性
を確保できる。

【００１５】図３は本発明に係るパッキン用編み糸４
（図２）を用いて構成されるパッキン１の他の例をを示
す斜視図であり、図１に示すパッキンと同一もしくは相
当部分には同一の符号を付し、それらの詳しい説明は省
略する。図３において、パッキン１は編み糸４を８本用
いて８打角編みした編組体３Ａによって紐状体５を形成
している。

【００１６】この図３に示すパッキン１の場合も、編み
糸４には補強繊維糸４０のもっている高い引張り強さと
靭性とが付与されることになるので、この編み糸４を糸
切れすることなく編組（角編み）できる。したがって、
高い引張り強さをもち、靭性に富んだ特性を有する編組
体３Ａによって紐状体５を形成し、この紐状体５を例え
ば軸径に合せて所定に長さに切断してパッキン１として
使用することができるので、汎用性と使用性が向上す
る。しかも、パッキン１を構成している編組体３Ａに
は、膨張黒鉛４１が本来もっている高い圧縮復元性とす
ぐれたなじみ性が付与されることになるから、パッキン
１として不可欠な高い封止特性を確保できる。

【００１７】図４は本発明に係るパッキン用編み糸４
（図２）を用いて構成されるパッキン１の別の例を示す
斜視図であり、前記各例と同一もしくは相当部分には同
一の符号を付し、それらの詳しい説明は省略する。図４
において、パッキン１は、編み糸４を６本束ねて、２０
回／ｍのひねり加工を施しながらロール成形を行い、ひ
ねり加工された紐状体５を形成している。

【００１８】この図４に示すパッキン１の場合も、編み
糸４には補強繊維糸４０のもっている高い引張り強さと
靭性とが付与されることになるので、この編み糸４を糸
切れすることなくひねり加工することができる。したが
って、高い引張り強さをもち、靭性に富んだ特性を有す
るひねり加工された紐状体５を形成し、この紐状体５を
例えば軸径に合せて所定に長さに切断してパッキン１と
して使用することができるので、汎用性と使用性が向上
する。しかも、パッキン１を構成しているひねり加工さ
れた紐状体５には、膨張黒鉛４１が本来もっている高い
圧縮復元性とすぐれたなじみ性が付与されることになる
から、パッキン１として不可欠な高い封止特性を確保で
きる。

【００１９】上記した各パッキン用編み糸４では、膨張
黒鉛４１として、芋虫状黒鉛粉を使用したものにてつい
て説明しているが、細幅（幅寸法、例えば５mm以下）に
切断したシート状の膨張黒鉛を使用してもよい。また、
補強繊維糸４０の片面のみを接着剤により膨張黒鉛４１
に接着した編み糸４を構成させてもよい。さらに、前記
の編み糸４を、図５のように、撚りをかけたのちに使用
してもよい。

【００２０】上記編み糸４を構成している補強繊維糸４
０としては、前記木綿に代えて、レーヨン，フェノ一
ル，アラミド，ＰＢＩ，ＰＴＦＥ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫな
どの有機繊維の中から選択された１つもしくはガラス繊
維，炭素繊維，セラミック繊維などの無機繊維の中から
選択された１つ、またはステンレス，インコネル，モネ
ルなどの金属線の中から選択された１つのものであって
もよく、また、前記有機繊維の中から選択された少なく
とも１つと前記無機繊維の中から選択された少なくとも
１つとの複合体であってもよい。

【００２１】図６〜図１０はそれぞれ補強繊維糸４０の
変形例を示し、図６の補強繊維糸４０は、前記有機繊維
から選択された１つ４０Ａ（木綿またはアラミド）と、
前記無機繊維または金属線の中から選択された１つ４０
Ｂ（はガラス繊維、炭素繊維またはステンレス線）とを
撚って形成している。この補強繊維糸４０では、有機繊
維によって膨張黒鉛４１との付着性と靭性を向上させ、
かつ無機繊維または金属線によって引張り強さと靭性を
向上させることができる。

【００２２】図７の補強繊維糸４０は、前記無機繊維も
しくは金属線の中から選択された少なくとも１つ４０Ｂ
（ガラス繊維、炭素繊維もしくはステンレス線）の表面
を、有機繊維の中から選択された１つ（木綿またはアラ
ミド）の短繊維６によって被覆したものである。この補
強繊維糸４０では、短繊維６の被覆層によって膨張黒鉛
４１との付着性と靭性を向上させ、かつ無機繊維もしく
は金属線の中から選択された少なくとも１つ４ＯＢによ
って引張り強さと靭性を向上させることができる。なお
短繊維６の被覆層は、有機繊維の中から選択された２つ
以上の短繊維を複合した複合短繊維糸によって形成して
もよい。

【００２３】図８の補強繊維糸４０は、前記無機繊維も
しくは金属線の中から選択された少なくとも１つ４０Ｂ
（ガラス繊維、炭素繊維もしくはステンレス線）の表面
を、例えばパルプ抄造物７によって被覆したものであ
る。この補強繊維糸４０では、パルプ抄造物７の被覆層
によって膨張黒鉛４１との付着性と靭性を向上させ、か
つ無機繊維もしくは金属線の中から選択された少なくと
も１つ４０Ｂによって引張り強さと靭性を向上させるこ
とができる。

【００２４】図９の補強繊維糸４０は、前記有機繊維か
ら選択された１つ４０Ａ（木綿またはアラミド）もしく
は前記無機繊維、または金属線の中から選択された１つ
４０Ｂ（ガラス繊維、炭素繊維またはステンレス線）の
いずれかをニット編み８したものである。この補強繊維
糸４０では、ニット編み構造体の編み目で形成される凹
凸によって接着剤との付着性が向上し、かつニット編み
構造体自体が保有している伸縮機能によって引張り力を
吸収できるので、結果的に引張りに対する許容度が大き
くなり靭性を向上させることになる。

【００２５】図１０の補強繊維糸４０は、前記無機繊
維、または金属線の中から選択された１つ４０Ｂ（ガラ
ス繊維、炭素繊維またはステンレス線）を複数本長手方
向に平行に配置し、これら複数の繊維間に前記有機繊維
から選択された１つ４０Ａ（木綿またはアラミド）を交
絡させて、平行を保持したものである。この補強繊維糸
４０では、有機繊維によって膨張黒鉛４１との付着性と
靭性を向上させ、かつ無機繊維または金属線によって引
張り強さと靭性を向上させることができる。

【００２６】以上のように、膨張黒鉛４１中にその幅方
向に相互に間隔をあけて長手方向に配置し埋設した補強
繊維糸４０のもっている高い引張り強さと靭性が編み糸
４に付与されているので、この編み糸４を糸切れするこ
となく容易に編組またはひねり加工できる。即ち、図１
１（Ａ）（Ｂ）のように、破線で示す軌跡上を旋回移動
する複数の編み糸ボビン９，９から編み糸４を繰りだし
て袋編みする場合のように、編み糸ボビン９，９が軌跡
の外側に位置している時点での編み糸ボビン９，９から
編み点Ｐまでの長さ１ａと、編み糸ボビン９，９が軌跡
の内側に位置している時点での編み糸ボビン９，９から
編み点Ｐまでの長さ１ｂとの差が小さく、したがって、
編み糸４には比較的小さい引張力が負荷される場合は勿
論のこと、図１２（Ａ）（Ｂ）のように、破線で示す対
角線上の軌跡を移動する複数の編み糸ボビン９，９から
編み糸４を繰りだして角編みする場合のように、編み糸
ボビン９，９が軌跡の外側に位置している時点での編み
糸ボビン９，９から編み点Ｐまでの長さ１ａと、編み糸
ボビン９，９が軌跡の中央部位置している時点での編み
糸ボビン９，９から編み点Ｐまでの長さ１ｂとの差が大
きく、したがって、編み糸４には比較的大きい引張力が
負荷される場合でも編組が可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、請求項１および請求項２
に記載の発明によれば、脆い性質の膨張黒鉛を基材とす
る編み糸中に、それの長手方向に沿って補強繊維糸を配
置し埋設することで、膨張黒鉛粒子同士の結合性を利用
して所定量の膨張黒鉛集合体を構成させ膨張黒鉛本来の
特性、すなわち、高い圧縮復元性とすぐれたなじみ性を
維持しつつ、補強繊維糸のもっている高い引張り強さと
靭性とを付与させて編組時やひねり加工などの複雑な応
力が作用するパッキン製作時に糸切れなどを生じること
のないよう十分に補強された丈夫な編み糸が確実に得ら
れる。したがって、このような編み糸の複数本を集束し
編組して高い引張り強さおよび靭性をもった編組体（角
編み）を形成させたり、ひねり加工して高い引張り強さ
および靭性をもつ紐状体を形成させたりすることも容易
で、膨張黒鉛本来の特性である高い圧縮復元性およびな
じみ性によりパッキンとして不可欠な高い封止特性を確
保しつつ、軸径に合わせて紐状体を所定長さに切断し軸
外周に巻回して使用するといった汎用性および使用性に
も優れたパッキンを構成しやすいという効果を奏する。

【００２８】特に、請求項２に記載の発明のように、補
強繊維糸を接着材により膨張黒鉛と一体に接着して埋設
した編み糸構成とする場合は、この編み糸に編組などの
パッキン製作工程中に曲げやひねりなどの応力が加えら
れたとしても、膨張黒鉛が剥がれたり脱落することを確
実に防いで膨張黒鉛本来の特性による高い封止性能を一
層確実に発揮するパッキンを製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパッキン用編み糸を用いて構成さ
れるパッキンの一例を示す一部切断斜視図である。

【図２】同上パッキンを構成する編み糸を示す一部切断
斜視図である。

【図３】本発明に係るパッキン用編み糸を用いて構成さ
れるパッキンの他の例を示す一部切断斜視図である。

【図４】本発明に係るパッキン用編み糸を用いて構成さ
れるパッキンの別の例を示す一部切断斜視図である。

【図５】編み糸の変形例を示す斜視図である。

【図６】補強繊維糸の変形例を示す説明図である。

【図７】補強繊維糸の変形例を示す説明図である。

【図８】補強繊維糸の変形例を示す説明図である。

【図９】補強繊維糸の変形例を示す説明図である。

【図１０】補強繊維糸の変形例を示す説明図である。

【図１１】（Ａ）は編み糸ボビンから編み点に繰りださ
れる編み糸を袋編みする時の状態を示す正面図、（Ｂ）
は編み糸ボビンから編み点に繰りだされる編み糸を袋編
みする時の編み糸の長さ変動を説明する側面図である。

【図１２】（Ａ）は編み糸ボビンから編み点に繰りださ
れる編み糸を角編みする時の状態を示す正面図、（Ｂ）
は編み糸ボビンから編み点に繰りだされる編み糸を角編
みする時の編み糸の長さ変動を説明する側面図である。

【符号の説明】

１ パッキン ３，３Ａ 編組体 ４ パッキン用編み糸 ６ 短繊維 ７ パルプ抄造物 ８ ニット編み ４０ 補強繊維糸 ４１ 膨張黒鉛

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膨張黒鉛を基材とする編み糸中に、それ
   の長手方向に沿って配置した補強繊維糸を埋設してなる
   ことを特徴とするパッキン用編み糸。
2. 【請求項２】 膨張黒鉛を基材とする編み糸中に、それ
   の長手方向に沿って配置した補強繊維糸を接着剤により
   膨張黒鉛と一体に接着して埋設してなることを特徴とす
   るパッキン用編み糸。
3. 【請求項３】 上記膨張黒鉛が芋虫状黒鉛粉である請求
   項１または２に記載のパッキン用編み糸。
4. 【請求項４】 上記膨張黒鉛が細幅のシート状である請
   求項１または２に記載のパッキン用編み糸。
5. 【請求項５】 上記補強繊維糸が木綿，レーヨン，フェ
   ノ一ル，アラミド，ＰＢＩ，ＰＴＥＦ，ＰＰＳ，ＰＥＥ
   Ｋなどの有機繊維の中から選択された少なくとも１つの
   ものである請求項１，２，３または４に記載のパッキン
   用編み糸。
6. 【請求項６】 上記補強繊維糸がガラス繊維，炭素繊
   維，セラミック繊維などの無機繊維の中から選択された
   少なくとも１つのものである請求項１，２，３または４
   に記載のパッキン用編み糸。
7. 【請求項７】 上記補強繊維糸がステンレス，インコネ
   ル，モネルなどの金属線の中から選択された少なくとも
   １つのものである請求項１，２，３または４に記載のパ
   ッキン用編み糸。
8. 【請求項８】 上記補強繊維糸が上記有機繊維から選択
   された少なくとも１つと、上記無機繊維または金属線の
   中から選択された少なく１つとの複合体である請求項
   １，２，３または４に記載のパッキン用編み糸。
9. 【請求項９】 上記補強繊維糸が上記無機繊維もしくは
   金属線の中から選択された少なくとも１つまたはこれら
   の複合体の表面を、上記有機繊維の中から選択された１
   つの短繊維もしくはこれらの複合短繊維糸によって被覆
   したものである請求項１，２，３または４に記載のパッ
   キン用編み糸。
10. 【請求項１０】 上記補強繊維糸が上記無機繊維もしく
    は金属線の中から選択された１つまたはこれらの複合体
    の表面を、抄造物によって被覆したものである請求項
    １，２，３または４に記載のパッキン用編み糸。
11. 【請求項１１】 上記補強繊維糸が上記有機繊維と無機
    繊維もしくは金属線とを撚ったものである請求項１，
    ２，３または４に記載のパッキン用編み糸。
12. 【請求項１２】 上記補強繊維糸が上記有機繊維もしく
    は無機繊維または金属線をニット編みしたものである請
    求項１，２，３または４に記載のパッキン用編み糸。
13. 【請求項１３】 上記補強繊維糸が長手方向に平行に延
    びる複数の無機繊維もしくは金属線と、これらの間に交
    絡されて平行を保持する有機繊維とからなるものである
    請求項１，２，３または４に記載のパッキン用編み糸。