TWI274119B - Material for gland packing and the gland packing - Google Patents

Description

1274119 (1) ', 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於使用於製造塡函襯墊之塡函襯墊材料、 及由該塡函襯墊材料所製造之塡函襯墊。 【先前技術】 以往使用於塡函襯墊之塡函襯墊材料乃，有例如日本 專利公報特公平6 - 27546號所揭示者（下面稱先前技術 1 )或例如同公報特許第25 8 3 1 76號者（下面稱先前技術 2 ) 〇 在於上述先前技術1乃，如第22圖所示沿著長軸方 向之摺疊線地摺疊展延石墨帶（5 1 )，形成繩狀體（5 2 ) ’而以不銹鋼、鉻鎳鐵合金，蒙乃爾合金等之金屬線之編 結體或編組體所形成之補強材（5 3 )而覆罩由而形成塡函 襯墊材料（5 0 )。 上述先前技術2乃，如第23圖所示，以金屬線之編 給或編組體所形成之補強材（53 )來覆罩展延石墨帶（51 )之繩狀體（5 2 )而沿著長軸方向之摺疊線摺疊繩狀體（ 52)成爲V字狀，由而形成塡函襯墊材料（50)。 上述之先前技術之塡函襯墊材料（50)均以上述之金 屬之編組體所形成之補強材（5 3 )而補強了繩狀體（5 2 ) 之外部（下面稱”外補強因此該塡函襯墊材料（5 0 )乃 補賦予很強之抗拉強度。所以可以複數條地集束此塡函襯 墊材料（50)予以編組或加撚加工而可以製造出塡函襯墊 -5- (2) 1274119 例如在於先前技術1乃，集束了 8條之塡函襯墊材料 施予8打角編結製造出如第24圖所示之編組而成之塡函 襯墊（5 4 )。而集束6條塡函襯墊材料（5 0 )施予加撚加 工製造出如第25圖所示之被加撚加工之塡函襯墊材料（ 54 )。 又上述之先前技術2乃集束8條塡函襯墊材料（5 0 ) 施予8打角編給製造出如第2 6圖所示之編組形成之塡函 襯墊（5 4 )。集束6條塡函襯墊材料（5 0 )施予加撚加工 形成如第27圖所示之被加撚加工之塡函襯墊（54)。 上述之先前技術之各塡函襯墊（54)乃，藉由展延石 墨帶（5 1 )而被賦予襯墊上不可或缺之耐熱性、壓縮性、 復原性等等之封止（封密）上很合宜之特性，所以具有很 高之封密性而可以封止（封密）流體機器之軸承部。又金 屬線係彎曲性良好所以不但可用於大直徑之塡函襯墊（5 4 )之製造。也可以對應於小徑之塡函襯墊（54 )之製造， 並且具有優異之耐久性等之利點。 惟，欲製造上述之塡函襯墊材料（50)時，均須要使 用編結機或編組機實施金屬線之針織編結或其他之編組， 此時金屬線乃由構造複雜之編結機或編組機所編組，所以 高速生產困難而生產性差。由而這些塡函襯墊材料（50) 成爲成本高塡函襯墊（54)之成本也變高。又上述之塡函 襯墊材料（5 0 )係保形性差，所以在於編組時發生展延石 墨之脫落，而有降低封密性之虞。 -6 - 1274119 (3) , 再者上述之塡函襯墊材料（50)乃其外部由金屬線之 編結或編組體所補強，因此以此塡函襯墊材料（50 )所製 造之塡函襯墊材料（54 )乃上述之由金屬線之編結或編組 體所形成之補強材（5 3 )會滑接於旋轉或滑動於軸方向之 泵軸或閥棒等流體機器之零件，換言之與對方側構件相滑 接。而此時上述補強材（5 3 )係具有容易傷及對方側構件 之問題，同時由於補強材（5 3 )之滑動阻抗大，所以有降 低對方側構件之旋轉性能或軸方向之滑動性能之問題也存 在。 爲了解決上述之問題，做爲被覆展延石墨帶（51)之 繩狀體（5 2 )而施予外補強之補強材，而可以考慮採用碳 纖維。 低廉之玻璃纖維、二氧化矽纖維、氧化鋁或氧化鋁二 氧化矽等之瓷質纖維等之脆性纖維。這些碳纖維、或其他 之脆性纖維乃充分地可以耐受製造塡函襯墊（54 )時之編 組或加撚加工程度，又具有施予加撚加工也不易折損之特 並且，由這些碳纖維或脆性纖維所補強之塡函襯墊材 料（50)來製造塡函襯墊（54)時，由此塡函襯墊（54) 來封密流體機器之軸承部，而可以使對方側之構件不會損 傷’且滑動阻抗可以抑制於小値，提高對方側構件之旋轉 性能或軸方向之滑動性能，更可以期待可提高耐熱性。又 如使用玻璃纖維等低廉之脆性纖維就可期待削減塡函襯墊 材料（50)及塡函襯墊（54)之成本。 1274119 (4) 惟，碳纖維或脆性纖維乃與金屬線不同，其韌性低’ 所以爲了由外部補強展延石墨帶（5 1 )而施予針織編結或 編組時會發生折損。因此無法獲得，以碳纖維或脆性纖維 所成之補強材而外補強了展延石墨帶（5 1 )之塡函襯墊材 料（5 0 )。 本發明係鑑於上述之情形所創作，提供一種可以提高 生產性以及低廉的可以提供，同時可以使保形性良好而可 提高封密性之外補強構造之塡函襯墊材料、及使用此塡函 襯墊材料所製造之塡函襯墊爲目的。 又’本發明乃使，藉由碳纖維之外補強達成可能提供 封密時不會傷到對方側構件可以將滑動阻抗抑制於低値且 可以提高耐熱性爲目的。 又本發明乃使，藉由脆性纖維之外補強達成可能，提 供低廉之外補強構造之塡函襯墊材料、及使此塡函襯墊材 料所製造之低廉之塡函襯墊爲目的。 再者’本發明係可對處於自大徑至小徑之廣範圍之製 造塡函襯墊材料，同時維持優異之耐久性也爲其目的。 【發明內容】 本發明乃爲了達成上述目的，依表示本發明之實施形 態之第1圖乃至第2 1圖來說明，而如下述的予以構成者 〇 B羊述之’本發明乃有關於塡函襯墊材料，加撚帶狀之 基材（4 )、或以長度方向爲中心、捲繞帶狀之基材（4 ) -8 - 1274119 (5) , 、或以長度方向爲中心捲繞帶狀之基材（4 )之後加燃形 成之繩狀體（40 )所構成。上述基材（4 )係具備有由纖 維材料（2 )所形成之薄片狀之補強材（2〇 )及帶狀之展 延石墨（3 )。上述之補強材（2 0 )係至少設於上述帶狀 展延石墨（3 )之一面，上述之補強材（2〇 )係其一部份 配置於上述繩狀體（40 )之外側，同時剩餘部係捲入於繩 狀體（40)之內部，在於上述補強材（2〇)形成有多數之 開口（ 20A )，上述帶狀展延石墨（3 )係面臨於這些開 口（ 20A)爲其特徵。 又’本發明係有關於塡函襯墊，使用複數條之上述塡 函襯墊材料（1 1 )而施予編組或加撚加工爲其特徵。 由上述之構成本發明係具有下述之利點。 上述之繩狀體乃，由纖維材料所形成之薄片狀之補強 材之一部份係配置於外面，而以此補強材而牢固地被補強 。並且在此補強材上形成有多數之開口，在此開口面臨有 帶狀展延石墨，因而產生該展延石墨之卡合於開口之所謂 錨定作用，而由此錨定作用而提高了帶狀展延石墨與補強 材之結合力，所以使爲了結合帶狀展延石墨與補強材之粘 著劑之使用量限制爲零或極少量之下，在於製造塡函襯墊 時之編組時或加撚加工時仍然使補強材與帶狀展延石墨不 容易分離，有效的可以發揮由補強材之外補強之效果。 又，由於可以將上述接著劑之使用量限制爲零或極少 量，所以可以抑制，親和性或壓縮復原性等等之帶狀展延 石墨之特性之由接著劑之硬化而降低之情形。又使用此塡 -9 - 1274119 (6) ·, 函襯墊材料之塡函襯墊係在於高熱條件下使用時可以防止 由於接著劑之燒失所致之封密性之降低。 又，上述之帶狀展延石墨係具備有做爲襯墊不可或缺 之耐熱性、壓縮性、復原性等之封密上合宜之特性。上述 之塡函襯墊乃具有很高之封密性而可以封密流體機器之軸 封部。並且上述之繩狀體之內部捲入有補強材，由而構成 帶狀展延石墨之一部份係由補強材所挾接之三明治構造， 於是有被壓縮或有壓力之作用時，可以抑制展延石墨粒子 之移動。因而以此塡函襯墊材料所製造之塡函襯墊乃被壓 縮或有壓力之作用時，可以抑制展延石墨粒子之從塡函襯 墊材料之溢出（被擠壓出）之量。此結果，可以防止此塡 函襯墊之封密面壓之降低，由而可以提高耐壓性能，由而 提高對於對方側構件之壓接力而可以提高封密性。 又，上述之補強材乃藉由，對於上述基材加撚、或以 基材之長度方向爲中心捲繞基材、或捲繞之後施予加撚， 由配置於繩狀體之外側，所以與上述之先前技術不相同， 不需要將纖維材料施予編組等，就很容易製造外補強構造 。所以可以提高生產性，由而可以提供低廉之塡函襯墊材 料、及由此塡函襯墊材料所形成之塡函襯墊。 上述之繩狀體乃以上述之補強材來覆罩該外側之一部 份，惟以上述之補強材來覆罩（被覆）上述繩狀體之外側 之全部時更能有效的發揮外補強效果，更爲合宜。 如上述纖維材料係碳纖維、或其他脆性纖維時，如果 對於基材施予加撚加工、或捲繞後施予加撚時，在於纖維 -10- 1274119 (7) 材上發生彎折部，而此彎折部露出於上述繩狀體之表面時 該露出於表面之彎折部係，在於爲了製造塡函襯墊之編組 時或加撚加工時，互相纖合在一起’由而抑制塡函襯墊材 料之相對的滑移，於是可提高塡函襯墊之保形性。 上述之補強材係可以只設於上述帶狀展延石墨之一面 ，惟亦可以設於帶狀展延石墨之兩面，在該帶狀展延石墨 之兩面設置補強材時，由於捲入於繩狀體之內部之補強材 之捲入量增多，由內側也可以強力地補強繩狀體，所以更 能提高塡函襯墊材料之抗拉強度。再者，在於上述之帶狀 展延石墨之兩面配置有由纖維材料所形成之補強材，且此 補強材之捲入量增多，所以可以良好地抑制展延石墨粒子 之移動，而可以提高塡函襯墊材料之保形性。結果而言， 以此塡函襯墊材料所製造之塡函襯墊乃更能提高對於對方 側構件之接壓力。 做爲由上述纖維材料所形成之薄片狀之補強材，例如 得以採用將複數之絲開纖成爲薄片狀之開纖薄片來構成。 此時之開纖薄片之厚度係設定爲10// m〜300// m爲宜 。設定爲30//m〜100/zm更合宜。由而開纖薄片之製作便 更容易。同時可以防止由補強材部份之洩漏也。 上述之纖維材料乃得使用，由碳纖維，其化脆性纖維 ’及韌性纖維中所選用之一種或二種以上。這些纖維材料 係以一條之粗細度愈細時其封密性愈佳。惟太細時施予加 撚時有折損之虞，另一方面太粗時不容易加撚，所以各纖 維之粗細度係’ 1條之直徑3 // m〜1 5 // m爲宜，5 // m〜9 -11 - (8) 1274119 μ m更宜。 在於上述之纖維材料使用碳纖維或脆性纖維時，與上 述之先前技術之編組了金屬線等構成之補強材比較時，塡 函襯墊材料不會有很大的傷到對方側構件之虞。又滑動阻 抗小所以可以提高對方側構件之旋轉性能或軸方向之滑動 性能。再者也可以獲得優異之耐熱性。特別是使用碳纖維 時，更能發揮這些之性能。又使用其他脆性纖維時就可以 低廉地實施。 做爲上述之脆性纖維，具體的說可以舉例爲，例如玻 璃纖維、二氧化矽纖維、氧化鋁或氧化鋁、二氧化矽等之 瓷質纖維、由這些纖維中可以選定一種或二種以上來使用 〇 又在於上述纖維材料使用韌性纖維時，由於纖維之彎 曲性良好，且加工性優異，所以可以使用細纖維來容易製 造又由於生產性良好所以可以提供低廉之塡函襯墊材料， 又由於使用此塡函襯墊材料，而當然可以製造大徑之塡函 襯墊也很容易製造小徑之塡函襯墊，並且可以製造低廉之 耐久性優異之塡函襯墊。 做爲上述之韌性纖維，具體的說可以舉例爲’例如’ 金屬纖維、芳族聚醯胺（Aramid )纖維、PBO (聚一 p — 苯撐-苯并二噁唑）纖維。可以使用由這些纖維中所選取 之一種或二種以上也。 【實施方式】 -12- 1274119 (9) 下面依圖說明本發明之合宜之實施形態。 第1圖表示有關於本發明之塡函襯墊材料之第1實 施开龍之斜視圖。圖中，塡函襯塾材料（1 )係由’對於 帶狀之基材（4 )(基底材料）從端部長軸方向地依序施 予加撚加工所形成之繩狀體（40 )所構成。 上述之基材（4)乃具備有，由極細且長尺寸之多數 條之碳纖維（2 )所形成之薄片狀之補強材（20 )及帶狀 之展延石墨（3)。 上述之補強材（20 )係設於上述之帶狀展延石墨（3 ) 之一面。 並且上述之加撚加工係以上述之補強材（2 0 )能呈顯 於外方向地施加，所以上述之繩狀體（40 )乃，以補強材 (20 )來覆罩（被覆）帶狀展延石墨（3 )之狀態。又上 述之加撚係以上述補強材（2 0 )之一部份捲入於上部繩狀 體（40 )之內部地被施加。換言之，如第1圖所示，碳纖 維（2)之一*部份與帶狀展延石墨（3)之寬度方向之一端 部（5)係捲入於塡函襯墊材料之內部。因此帶狀展延石 墨（3 )之一端部（5 )係呈顯以領域（L )所示之範圍係 由補強材（2 0 )所挾持之三明治構造。所以本塡函襯墊材 料（1)乃被構成爲，其外周面之全體地配置有由碳纖維 (2)所形成之補強材（20)，同時在於帶狀展延石墨（3 )之間介置有補強材（20 )之一部份之外補強構造。 如第2圖及第3圖所示，上述之補強材（2 〇 )係具備 有多數之開口 （2 0A) ’上述之帶狀展延石墨（3)係面 -13- 1274119 (10) 臨於此開口（ 20A)。 再者上述之多數之開口（ 20A )乃具有：由極細之長 尺寸之多數條之碳纖維（2 )所形成之補強材（2 0 )之被 加撚時自然發生之情形，以及以上述之補強材（20 )之多 數之部位的互相鄰接之碳纖維（2 )間，能使之離開地稍 微推開，在於加撚之前人爲的形成局部的裂縫之情形。 由於上述之碳纖維（2 )乃具備有，以被加撚之程度 之下不容易折損之特性。所以可以獲得，以由該碳纖維（ 2 )所形成之補強材（20 )來被覆帶狀展延石墨（3 )之外 補強構造之塡函襯墊材料（1)。又，帶狀展延石墨（3) 係面臨於由碳纖維所形成之補強材（20 )所具備之多數之 開口 （ 20A )。而帶狀展延石墨（3 )係卡合於此開口（ 20A )。發生所謂錨定作用。而由此錨定作用提高了帶狀 展延石墨（3 )與補強材（20 )之結合力，所以可以省略 接著劑之使用。 詳述之，爲了製造塡函襯墊而對於此塡函襯墊材料（ 1 )施加編組或加撚加工時，不使用接著劑之下’補強材 (20)係與帶狀展延石墨（3)不容易分離，所以可以有 效地發揮藉由補強材（20 )之外補強效果。並且由於省略 了接著劑之使用而可以抑制’親和性，壓縮復原性等之帶 狀展延石墨（3 )之特性之由接著劑之硬化所降低。又， 補強材（20)之一部份與帶狀展延石墨（3)之寬度方向 之一端部（5 )係捲入於塡函襯墊材料（1 )之內部。所以 該帶狀展延石墨（3 )之一端部（5 )係由補強材（2 0 )所 -14- 1274119 (11) 挾持成爲三明治構造’於是如有壓縮或壓力之被施加時可 以抑制展延石墨粒子之移動。換言之，由本塡函襯墊材料 (1)所形成之塡函襯墊乃在於有壓縮或壓力相加時，可 以抑制由塡函襯墊材料（1 )之展延石墨粒子之溢出量， 所以可以防止封密面壓之降低，可提高耐壓性能。藉由提 高對於對方側構件之壓接力而亦可提高封密性也。 再者，上述塡函襯墊材料（1)乃，只是以捲入基材 (4 )之一部份之狀態地施予加撚而可以容易地構成外補 強構造。 所以與藉由金屬線之編結或編組體來構成之外補強構 造之先前技術之塡函襯墊材料（5 0 )之製造相比較時，其 製造作業性有大提高，得低廉的製造。 上述基材（4)之被加燃時，如第4圖所不，在於上 述之碳纖維（2 )上隨機的形成彎折部（2a )，而此彎折 部係露出於上述之繩狀體（40)之表面。因而在於後述之 爲了製造塡函襯墊之編組時，或在於加撚加工時，隨機的 露出於上述繩狀體（40)之表面之彎折部（2a)與彎折部 (2a)互相纖合在一起，由而抑制塡函襯墊材料（1)之 相對滑移，可以提高塡函襯墊材料之保形性也。 上述之塡函襯墊（1 )乃例如得以下述之程序來製造 〇 最初以下述之程序形成基材（4 )。 首先，如第5圖所示，例如使用1條之直徑7 μ m碳 纖維（2 ) 1 2 0 0 0條予以集束而成之多絲紗，形成寬（w ) 1274119 (12) =4.00mm厚（T) =0.20mm之扁平狀地集束之碳纖維束（ 2A ) ’接著將此碳纖維束（2A )開纖爲薄片狀而擴展於 寬方向，如第 6圖所示寬（W 1 ) =2 5.00mm，厚（T1 ) = 0.03mm之開纖薄片（2B ) ◦ 上述之開纖係例如下述地予以實施，最初將上述之碳 纖維束（2 A )予以加熱，使該纖維束之集束劑軟化，在 此狀態下，將一面將此碳纖維束調速控制一面送出於長軸 方向。 並且保持預定之過量進料量之情況下將氣流通過於交 叉方向。在此氣流之通過部位而碳纖維束（2 A )係弓狀 地發生緊張而解分於寬方向，同時上述之集束劑冷卻硬化 由而被形成爲擴展之開纖薄片（2B )。 接著，如第7圖所示，在於寬（W2 ) =25.00，厚（ T2) =0.25mm之帶狀展延石墨（3)之一面疊合上述之開 纖薄片（2B)，由而形成在於由碳纖維（2)所成之薄片 狀之補強材（20)之設置於帶狀展延石墨（3)之一面之 基材（4 )。 並且在於上述基材（4 )加撚，形成繩狀體（4〇 )， 由而可以製造出上述之塡函襯墊材料（1)。 上述之基材（4 )乃以省略接著劑爲宜，惟使用少量 之接著劑以提高補強材（20 )與帶狀展延石墨（3 )之結 合力亦可以。 詳述之，例如第8圖所示，在於寬（W2 ) =2 5.00mm ，厚（T2) =〇.25mm之帶狀展延石墨（3)之一面，點狀 -16- 1274119 (13) 地設置環氧樹脂系、丙烯酯樹脂系、酚樹脂系等之接著劑 (6) ’而以此狀態之帶狀展延石墨（3)之一面疊合上述 之開纖薄片（2B )來形成基材（4 )也可以。由於上述之 接著劑（6 )係點狀地被使用，使用量係被限制爲極少量 ，所以可以抑制帶狀展延石墨（3 )之特性，即親和性或 壓縮性’復原性等之由此接著劑（6 )之硬化所降低之情 形。 或例如第9圖及第10圖所示，上述之基板（4)乃在 於使展延石墨粉末壓縮成形爲帶狀展延石墨（3)時，在 該帶狀展延石墨（3)之一面’成一體地設置上述之補強 材（20)之方式來形成亦可能。詳述之，如第9圖所示， 在於上述之寬（Wl) =25.00mm，厚（Tl) =〇.〇3mm之上 述開纖薄片（2B )上疊合展延石墨粉末（3A )，於是將 它加以壓縮成形，就可以獲得如第1 0圖所示之寬（W2 ) = 25.00mm，厚度（T 2 ) = 0 · 2 5 m m地被壓縮之帶狀展延石 墨（3)之一面設置有由開纖薄片（2B)所形成之補強材 (20 )之基材（4 )。 上述之第1實施形態乃將構成上述基材（4 )之補強 材（20)及帶狀展延石墨（3)形成於相同之寬度爲例。 惟本發明乃這些之寬不相同也可行。 例如第1 1圖所示之第1變形例係，在於帶狀展延石 墨（3)之一面’疊合了比該帶狀展延石墨而寬度濶 之開纖薄片（2B )而形成了基材（4 )。 又，例如第12圖所示之第2變形例係，在於帶狀展 -17- 1274119 (14) 延石墨（3)之一面，疊合了比該帶狀展延石墨（3)而寬 度窄狹之開纖薄片（2B)來形成基材（4)。又在此第2 變形例係，如果帶狀展延石墨（3 )之寬度方向之兩端部 溢出於開纖薄片（2 B )時，該溢出之帶狀展延石墨（3 ) 之一方之端部係露出於上述繩狀體（40 )之外側，所以設 使帶狀展延石墨（3)之寬度方向之端部之中，與被捲入 於繩狀體（40 )之內部之一端部（5 )之相反側之端部乃 ，以第1 2圖之假想線所示，使之與開纖薄片（2B )之寬 度方向之端配置爲整齊（一致）爲宜。 又，第1 3圖所示之第3變形例乃，在於寬度闊寬之 開纖薄片（2B)之兩面，疊合了帶狀展延石墨（3)來形 成基材（4 )。此時，對於基材（4 )加撚時，一方之帶狀 展延石墨（3 )有露出於繩狀體（40 )之外側之可能。於 是該一方之帶狀展延石墨（3)乃，在基材（4)加撚時可 以捲入於繩狀體（40 )之內部地，形成爲靠開纖薄片（2B )之寬度方向之一側爲宜。 再者，在於本發明所使用之纖維材料、帶狀展延石墨 乃該纖維之粗細、集束條數、薄片寬度薄片厚度、帶狀展 延石墨之寬度、厚度等當然不侷限於上述之第1實施形 態中所例示之數値。 惟，做爲上述碳纖維（2 )乃以1條之直徑爲3 //m〜15#m者爲宜。因爲直徑未滿（少於）3//m時，在 加撚時有折損之虞，直徑超過1 5 // m時加撚加工變爲困 難。又碳纖維（2 )之直徑愈小封密性愈優。所以考量兩 -18- 1274119 (15) 者上述之碳纖維（2 )之直徑以5 // m〜9 //m之範圍最合宜 〇 又本發明乃除了碳纖維之外，亦可使用其他之脆性纖 維或韌性纖維。如使用金屬纖維等之韌性纖維時，由於該 纖維之彎曲性佳，而加撚時折損之可能性低，所以可以使 用細之纖維。 再者，上述之開纖薄片（2B)之厚（T1)係10 //m〜300// m之範圍爲宜，最合宜係設定於30# m〜100// m之範圍。厚度（T1 )未滿1 0 // m時，外補強效果降低 ，並且很難製作均一之薄片。厚度（T1)超過300/im時 ，雖然可以提高外補強效果，另一方面加撚加工變爲困難 ，並且很容易由補強材部份發生洩漏。 第14圖表示有關本發明之塡函襯墊材料之第2實施 形態之斜視圖。 本第2實施形態之塡函襯墊材料（1 )乃，如本第 1 4圖所示，將與上述之第1實施形態同樣地構成之基材 (4 )，以由碳纖維（2 )所形成之補強材（2 0 )之成爲朝 外之狀態地，以長度方向爲中心捲繞形成之繩狀體（40 ) 所形成。上述之各碳纖維（2 )乃與該繩狀體（40 )之長 度方向成平行地被配置，由此碳纖維（2 )所形成之補強 材（2〇 )乃以其一部份來覆罩繩狀體（40 )之外部之整體 ，同時剩餘部係配置於繩狀體（4 0 )之內部。 即，成爲與上述之第1實施形態同樣，碳纖維（2 ) 之一部份及帶狀展延石墨（3)之寬度方向之一端部（5) -19- 1274119 (16) 係被捲入於塡函襯墊材料（1 )之內部，帶狀展延石墨（3 )之一端部（5 )係以領域（l )所示之範圍係由補強材（ 2 〇 )所挾持之三明治構造。 其他之構成係與上述之第1實施形態同樣，且同樣 的作用，因此省略其說明。 又’本第2實施形態之塡函襯墊材料（1 )乃將它撚 扭爲螺旋狀，而可以形成爲與上述之第1實施形態同樣 之外觀之塡函襯墊材料（1 )。此時由於在於繩狀體之表 面形成有彎折部等’而得與上述第1實施形態同樣地可 以作用而且可以奏效果。 第1 5圖及第1 6圖係表示本發明之第3實施形態。 在於上述之第1實施形態及第2實施形態中，均係 只在於上述之帶狀展延石墨（3)之一面設置了上述之補 強材（2 0 )。惟在此第3實施形態乃，如第1 5圖所示， 在於帶狀展延石墨（3)之兩面，設置由此帶狀展延石墨 (3 )同一寬度尺寸之開纖薄片（2B )所形成之補強材（ 20 )而形成了基材（4 )。 並且與上述之第1實施形態同樣地，對於此基材（4 )，由端部長軸方向地依序施予加撚’由而如第1 6圖所 示，可以形成由繩狀體（40)所形成之塡函襯墊材料（1 )° 本第3實施形態乃由於在上述之帶狀展延石墨（3 ) 之兩面，形成有由碳纖維（2 )所形成之補強材（2 〇 )， 所以與上述之第1實施形態比較之下，捲入於上述繩狀 -20 - 1274119 (17) 體（40 )之內部之碳纖維（2 )之捲入量較多。此結果， 此塡函襯墊材料（1 )乃被外補強之同時，也由內部所補 強，由而更可提高抗拉強度。 又，在上述之帶狀展延石墨（3)之兩面，配置有由 碳纖維（2 )所形成補強材（20 )，加上該補強材（20 ) 之捲入量增多，所以可以抑制展延石墨粒子之移動，提高 保形性。該結果以此塡函襯墊材料（1 )所製造之塡函襯 墊乃可以提高對於對方側構件之接壓力。 其他之構成係與第1實施形態相同，有同樣之作用 ，所以省略其說明。 使用上述第3實施形態之基材（4 )乃，與上述第1 實施形態同樣，使上述補強材（2 0 )與帶狀展延石墨（3 )之寬度互相不相同亦可以。 即，第1 7圖所示之第3實施形態之第1變形例係， 對於帶狀展延石墨（3)之兩面，疊合比該帶狀展延石墨 (3)而寬度寬之開纖薄片（2B，2B)而形成了基材（4 )° 又第丨8圖所示之第3實施形態之第2變形例乃，對 於帶狀展延石墨（3)之兩面，疊合了比該帶狀展延石墨 (3)而寬度窄狹之開纖薄片（2B，2B)來形成基材（4 )〇 當然在本發明乃，在於帶狀展延石墨（3)之兩面設 置補強材（20)時，將寬度闊寬乃寬度窄狹之同寬度之補 強材之中之任二種組合而使用也可以。 -21 - 1274119 (18) 第1 9圖表示本發明之塡函襯墊材料之第4實施形態 之斜視圖。 本第4實施形態之塡函襯墊材料（1 )乃，將如上述 之第3實施形態同樣地構成之基材（4 ) ’以其長度方向 爲中心地予以捲繞形成之繩狀體（4 0 )所形成。上述之各 碳纖維（2 )乃與此繩狀體（40 )之長度方向成平行的被 配置而構成。 其他之構成係與上述第3實施形態同樣，有同樣之 作用，故省略其說明。 在於上述之各實施形態中，做爲纖維材料均使用碳纖 維爲例。惟本發明乃使用其他之脆性纖維或韌性纖維亦可 行。 做爲這些之脆性纖維可舉出，E玻璃、T玻璃、C玻 璃、S玻璃寺之玻璃纖維、一氧化砂纖維、氧化銘或氧化 鋁、二氧化矽等之瓷質纖維。又做爲上述之韌性纖維可舉 例爲不銹鋼等之金屬纖維、芳族聚醯胺纖維、p B 〇纖維等 〇 又在於上述之實施形態中，做爲由纖維材料所形成之 薄片狀之補強材而使用了開纖薄片，惟本發明中所使用之 由纖維材料所形成之補強材乃，得藉由其他手段來形成爲 薄片狀。 下面說明使用上述之塡函襯墊材料所製造之本發明之 塡函襯墊。 第20圖表示本發明之塡函襯墊之實施形態之斜視圖 -22- 1274119 (19) 詳述之此繩狀之塡函襯墊（8 )係準備複數條之本發 明之塡·函襯墊材料（1 )，藉編組機將這些塡函襯墊材料 (1 )集束編組而可以製造出。例如第20圖所示之塡函襯 墊（8 )係將8條之塡函襯墊材料（1 )施予8打角編組而 製造者。 上述之塡函襯墊（8 )係使用複數條之上述塡函襯墊 材料1編組形成，而藉由帶狀展延石墨而被賦予做爲襯墊 被要求之耐熱性、壓縮性、復原性等之封密上合宜之特性 。並且上述塡函襯墊材料（1)係藉由補強材（20)而具 備有高的保形性且生產性良好而低廉的可以提供。所以使 用該塡函襯墊材料（1)之複數條所編組之上述之塡函襯 墊（8 )乃在於保形性及封密性很優異，而可以良好的封 密流體機器之軸封部，且低廉的可以製造。 再者’上述之塡函襯墊材料（1)乃在於接著劑之使 用量零或極少量，所以上述之塡函襯墊（8)係在於高熱 條件下使用時仍能抑制由於接著劑之損失所致之封密性之 降低，由此點也具有優異之封密性。 又’上述之塡函襯墊材料（1 )係如上述之實施形態 地使用由碳纖維所形成之補強材、或使用由其他之脆性纖 維所形成之補強材時，上述之塡函襯墊（8 )係不會有很 大的傷到對方側構件之虞。又，由於滑動阻抗小，所以可 以提高對方側構件之旋轉性能或軸方向之滑動性能，同時 可以獲得優異之耐熱性。 -23- (20) 1274119 又，將上述之基材（4 )加撚形成繩狀體（40 )時， 由於纖維之彎折部（2a )隨機的露出於塡函襯墊材料（1 )之表面，因此以此塡函襯墊材料（1)所製造之塡函襯 墊（8 )係在於編組時上述之彎折部（2a )互相纖合在一 起，可以抑制塡函襯墊材料（1 )之相對之滑移，結果可 以提高塡函襯墊（8 )之保形性，提高壓接性，由而提高 封密性。 再者捲繞上述之基材（4 )來形成繩狀體（40 )時， 雖然在於塡函襯墊材料（1)之表面不會露出上述之彎折 部（2a )，惟在於編組時在於碳纖維或脆性纖維會形成彎 折部，而該彎折部會露出於塡函襯墊材料（1 )之表面， 該結果藉由此彎折部之互相纖合而可以抑制塡函襯墊材料 (1 )之相對的滑移，由而可以提高塡函襯墊（8 )之保形 性，於是可以提高壓接力來提高封密性。 再者上述之塡函襯墊材料（1)係使用金屬纖維等之 韌性纖維所形成之補強材時，由於該韌性纖維之彎曲性良 好，所以不但大直徑之塡函襯墊（8 )之製造上，在小直 徑之塡函襯墊（8)之製造也可以對處，且可以提高耐久 性。 第2 1圖表示本發明之塡函襯墊之其他實施形態之斜 視圖。 本實施形態係替代於將塡函襯墊材料（1 )施予編組 ，而集束了複數條之塡函襯墊材料，然後施予撚扭加工來 製造繩狀之塡函襯墊（8)者’例如第21圖所示之塡函襯 -24- 1274119 (21) 墊（8 )係集束了 6條塡函襯墊材料（1 ) 一面施予撚扭加 I 一面實施輥軋成形者。 此實施形態之塡函襯墊（8 )係與上述之編組了塡函 襯墊材料（i )之實施形態同樣可以作用而奏出效果，所 以省略其說明。 【圖式簡單說明】 第1圖乃至第2 1圖表示本發明之實施形態。 第1圖乃至第7圖表示本發明之塡函襯墊材料之第1 實施形態。 第1圖表示塡函襯墊材料之斜視圖。 第2圖係放大且一部份地顯示，由纖維材料所成之補 強材料之多數之開口，有帶狀展延石墨面臨之狀態之平面 圖。 第3圖係第2圖之A — A線箭視剖面圖。 第4圖係纖維材料之彎折部之放大說明圖。 第5圖係表示纖維束之斜視圖。 第6圖係表示開纖薄片之斜視圖。 第7圖係基材之斜視圖。 第8圖係表示基材之製造程序之變形例，使用少量之 接著劑狀態之帶狀展延石墨之斜視圖。 第9圖及第10圖係表示基材之製造程序之其他變形 例。 第9圖係表示在於開纖薄片疊合了展延石墨粉末之狀 -25- 1274119 (22) 態之剖面圖。 第1 0圖係基材之剖面圖。 第1 1圖乃至第1 3圖係第1實施形態之基材之變形 例。 第1 1圖係第1變形例之基材之剖面圖。 第1 2圖係第2變形例之基材之剖面圖。 第1 3圖係第3變形例之基材之剖面圖。 第1 4圖係表示本發明之塡函襯墊之第2實施形態之 斜視圖。 第15圖及第16圖係表示本發明之塡函襯墊材料之第 3實施形態。 第1 5圖係基材之剖面圖。 第1 6圖係塡函襯墊材料之斜視圖。 第1 7圖及第1 8圖係表示第3實施形態之基材之變形 例。 第1 7圖係第1變形例之基材之剖面圖。 第1 8圖係第2變形例之基材之剖面圖。 第19圖係表示本發明之塡函襯墊材料之第4實施形 態之斜視圖。 第2 0圖係表示本發明之塡函襯墊之實施形態之斜視 圖。 第2 1圖係表示本發明之塡函襯墊之其他實施形態之 斜視圖。 第22圖乃至第27圖表示先前技術。 -26- 1274119 (23) 第22圖係先前技術1之塡函襯墊材料之斜視圖。 第2 3圖係先前技術2之塡函襯墊材料之斜視圖。 第24圖係編組了先前技術1之塡函襯墊材料所形成 之塡函襯墊之斜視圖。 第2 5圖係加捻加工了先前技術1之塡函襯墊材料所 形成之塡函襯墊之斜視圖。 第26圖係編組了先前技術2之塡函襯墊材料所形成 之塡函襯墊之斜視圖。 第2 7圖係加捻加工了先前技術1之塡函襯墊材料所 形成之塡函襯墊之斜視圖。 元件對照表 1 :塡函襯墊材料 2 :碳纖維 2A :碳纖維束 2B :開纖薄片 3 :帶狀展延石墨 3 A :展延石墨粉末 4 :基材 5 : —端部 6 :接著劑 8 :塡函襯墊 20 :補強材 20A :開口 -27- 1274119 (24) 40 :繩狀體 5 0 :塡函襯墊材料 51 :展延石墨帶 5 2 :繩狀體 5 3 :補強材 54 :塡函襯墊 2a :彎折部

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Claims (1)

1. I；ZZ4U9〜— 1r年丨。月丨> E!修(更)正本 ' 1 |__ 一 . 拾、申請專利範圍 第92 1 249 13號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國95年10月13日修正 L —種塡函襯墊材料，其特徵爲： 對於帶狀基材（4 )施捻、或以長度方向爲中心捲繞 帶狀基材（4 )、或以長度方向爲中心捲繞帶狀基材（4 ) 後施捻形成繩狀體（4 〇 )所構成， 上述基材（4)，具備有纖維材料（2)所形成之薄片 狀補強材（20 )及帶狀展延石墨（3 )， 上述補強材（20 )係設於上述帶狀展延石墨（3 )之 至少一面，上述補強材（20 )其一部份係配置於上述繩狀 體（40 )之外側，同時剩餘部係捲入繩狀體（40 )之內部 上述補強材（20 )形成有多數開口（ 20A )，上述帶 狀展延石墨（3 )係面臨這些開口（ 20A )， 上述纖維材料（2 )係形成薄片狀，該纖維材料薄片 係將複絲紗開纖爲薄片狀開纖薄片（2B )所形成。 2. 如申請專利範圍第1項所述之塡函襯墊材料，其 中上述補強材（20)之一部份係覆罩上述繩狀體（40)之 外側整體。 3. 如申請專利範圍第丨項或第2項所述之塡函襯墊 材料’其中在上述纖維材料（2 )形成彎折部（2a )，此 彎折部（2 a )係露出上述繩狀體（4 〇 )表面。 ΡΖΙ1!9

   4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之塡函襯墊 材料’其中上述補強材（20)只設在上述帶狀展延石墨（ 3 )之一面。 5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之塡函襯墊 材料’其中上述之補強材（20 )係設於上述帶狀展延石墨 (3 )之兩面。

   6. 如申請專利範圍第1項所述之塡函襯墊材料，其 中上述開纖薄片（2B)之厚度設定爲10//m〜300 //xn。 7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之塡函襯墊 材料，其中上述纖維材料（2 )由碳纖維，其他脆性纖維 及韌性纖維中選擇其中之一種或二種以上所構成。 8 ·如申請專利範圍第7項所述之塡函襯墊材料，其 中上述脆性纖維由玻璃纖維、二氧化矽纖維、及陶瓷纖維 中選擇其中之一種或二種以上所構成。 9·如申請專利範圍第7項所述之塡函襯墊材料，其 中上述韌性纖維乃由金屬纖維、芳族聚醯胺纖維及PBO 纖維中選擇其中之一種或二種以上所構成。 10. —種塡函襯墊，其特徵爲··使用複數支申請專利 範圍第1至第9項中任一項所述之塡函襯墊材料（1 )予以 編組或施捻加工所形成。