JP5555644B2 - 膨張黒鉛製編み糸 - Google Patents

Description

本発明は、流体機器の軸封部などに用いるグランドパッキンの膨張黒鉛製編み糸に関する。

従来、たとえば、流体機器の軸封部などに用いるグランドパッキンの編み糸として、図６に示す編み糸１が知られている。この編み糸１は、所定幅の膨張黒鉛テープ２を長手方向に谷折りに折り畳んでおり、その外周が網目を有する金属線の編組体よりなる補強材３で被覆されているものである。

前記編み糸１を複数本集束して編組することにより、グラントパッキンが製造される。ところが、膨張黒鉛テープ２は引張り強さが弱く脆い性質を有している上に、幅方向両端部２ａ，２ｂの縁は、膨張黒鉛粒子間の耐剥落性が小さい。このため、編組時に、補強材３の網目により、幅方向両端部２ａ，２ｂの縁に大きい引張力、剪断力が作用した場合、幅方向両端部２ａ，２ｂの縁から亀裂を生じ、幅方向両端部２ａ，２ｂの縁およびその近くの膨張黒鉛粒子が剥落する。したがって、複数本の編み糸を編組する時に大きな引張り力をかけられず、編み糸の引張り力が小さく制限されることになって、グランドパッキンの耐圧性を高めることができない。

そこで、本発明は、編組時における膨張黒鉛粒子の剥落を減少または防止して、グランドパッキンの耐圧性を高めることができる膨張黒鉛製編み糸を提供することを目的としている。

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膨張黒鉛製編み糸は、折り曲げられた膨張黒鉛テープの外周が網目を有する編組体よりなる補強材で接着剤なしに被覆されている膨張黒鉛製編み糸において、前記膨張黒鉛テープの幅方向の両端部が折り曲げられ、この状態の前記膨張黒鉛テープが前記両端部の外面同士を編み糸の幅方向内方に向けて互いに対向するように折り曲げられて、この折り曲げられた膨張黒鉛テープの外周が前記補強材で被覆されていることをいることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明に係る膨張黒鉛製編み糸は、ひねり加工された膨張黒鉛テープの外周が網目を有する編組体よりなる補強材で接着剤なしに被覆されている膨張黒鉛製編み糸において、前記膨張黒鉛テープの幅方向の両端部が編み糸の幅方向内方に向くように折り曲げられて前記膨張黒鉛テープが単独でひねり加工されて、このひねり加工された前記膨張黒鉛テープの外周が前記補強材で被覆されていることを特徴としている。

さらに、請求項３に記載の発明に係る膨張黒鉛製編み糸は、請求項２に記載の膨張黒鉛テープについて、その幅方向の中間部を残して幅方向の両端部を、それら端縁が離隔して対向するように折り曲げておくことを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明に係る膨張黒鉛製編み糸は、前記膨張黒鉛テープに補強繊維が埋設されていることを特徴としている。
さらに、請求項５に記載の発明に係る膨張黒鉛製編み糸は、前記膨張黒鉛テープの表面側の膨張黒鉛粒子の一部が除去されていることを特徴としている。

請求項１，２，３に記載の発明によれば、編組時の引張り力やねじり力により起こる折り曲げられたまたひねり加工された膨張黒鉛テープの切断が、その外周を被覆した補強材によって有効に防止されるのは勿論であるが、さらに、その膨張黒鉛テープの幅方向の両端部の縁が編組時において補強材の網目に引っ掛からないため、これら両端部の縁に直接大きな引張力や剪断力が作用せず、両端部の縁からの亀裂の発生および亀裂の発生に伴なう膨張黒鉛粒子の剥落を確実に減少させることができる。これにより、より大きい引張り力での編組も可能になり、グランドパッキンの耐圧性を高めることができる。

請求項４に記載の発明によれば、補強繊維が膨張黒鉛テープに埋設されていることにより、膨張黒鉛テープの引張り強度とひねり強度を向上させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、膨張黒鉛テープの表面側における亀裂の起こし易い高密度で高配向された膨張黒鉛粒子の一部がブラスト加工によって除去されることにより、編組時において膨張黒鉛テープに大きい引張力が作用しても、一層確実に亀裂の発生および亀裂の発生に伴なう膨張黒鉛粒子の剥落を減少させることができる。

以上説明したように、請求項１または請求項２または請求項３に記載の発明によれば、編組時において、膨張黒鉛テープの両端部の縁から膨張黒鉛粒子が剥落するのを減少または防止することができる。このため、より大きな引張り力で編み糸を編組することができて、グランドパッキンの耐圧性を高めることができる。

請求項４に記載の発明によれば、膨張黒鉛テープの引張り強度とひねり強度が向上して、より大きな引張り力で編み糸を編組することができる。
請求項５に記載の発明によれば、一層確実に膨張黒鉛粒子の剥落を減少または防止することができる。

請求項１に記載の発明の一実施の形態を示す斜視図である。 請求項１に記載の発明の他の実施の形態を示す拡大断面図である。 請求項２に記載の発明の一実施の形態を示す斜視図である。 請求項３に記載の発明の実施の形態を示す斜視図である。 請求項４に記載の発明の実施の形態を示す斜視図である。 従来の膨張黒鉛製編み糸の一例を示す斜視図である。

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膨張黒鉛製編み糸の一実施の形態を示す斜視図であり、この図において、膨張黒鉛製編み糸１は、所定幅の膨張黒鉛テープ２が長手方向に谷折りに折り曲げられているとともに、膨張黒鉛テープ２の幅方向の両端部２ａ，２ｂがそれら両端部の外面同士を編み糸１の幅方向内方に向けて互いに対向するように折り曲げられ、その外周がステンレス線の網目を有する編組体よりなる補強材３で接着剤なしに被覆されているものである。

なお、膨張黒鉛テープ２の長手方向の折り曲げおよび膨張黒鉛テープ２の幅方向内方への端部２ａ，２ｂの折り曲げは、少なくとも編組時になされていればよいものである。したがって、例えば編組前に予め膨張黒鉛テープ２をＶ字状に曲げるとともに、その両端部２ａ，２ｂをそれら両端部の外面同士が幅方向内方に向けて互いに対向するように軽く曲げておいて、編組時に、前記膨張黒鉛テープ２およびその端部２ａ，２ｂを完全に折り曲げてもよい。また、折り曲げる前記端部の形状としては、カール状、渦巻き状、逆向きＵ字状、その他の形状であってもよい。

また、膨張黒鉛テープ２の外周をステンレス線の網目を有する編組体よりなる補強材３で被覆する態様としては、前記図示例の他に、図２に示すように、補強材３の一部が膨張黒鉛テープ２の幅方向の両端部２ａ，２ｂの間に介在している構造でもよい。

さらに、膨張黒鉛テープ２は１枚の場合に限らず、複数枚の膨張黒鉛テープ２を重ねて、それらの膨張黒鉛テープ２の幅方向の両端部２ａ，２ｂがそれら両端部の外面同士を幅方向内方に向けて互いに対向するように折り曲げてもよい。

図３は、請求項２、３に記載の発明に係る膨張黒鉛製編み糸の一実施の形態を示す斜視図であり、この図において、膨張黒鉛製編み糸１は、まず膨張黒鉛テープ２について、その幅方向の中間部を残して幅方向の両端部２ａ，２ｂを、それら端縁が離隔して対向するように折り返し状に折り曲げることで、所定幅の膨張黒鉛テープ２の幅方向の両端部２ａ，２ｂが該膨張黒鉛テープ２の幅方向内方に向くようにし、このように折り曲げられた膨張黒鉛テープ２がひねり加工され、その外周がステンレス線の網目を有する編組体よりなる補強材３で被覆されているものである。

なお、膨張黒鉛テープ２の幅方向内方への両端部２ａ，２ｂの折り曲げは、例えばひねり加工前またはひねり加工時に予め前記両端部２ａ，２ｂを膨張黒鉛テープ２の幅方向内方に軽く折り曲げておいて、編組時に、前記両端部２ａ，２ｂを完全に折り曲げるようにしてもよい。また、折り曲げる前記端部２ａ，２ｂの形状としては、カール状、渦巻き状、横向きＵ字状、その他の形状であってもよい。

さらに、膨張黒鉛テープ２は１枚の場合に限らず、複数枚の膨張黒鉛テープ２を重ねて、それらの膨張黒鉛テープ２の幅方向の端部２ａ，２ｂが該膨張黒鉛テープ２の幅方向内方に向くようにひねり加工してもよい。

前記補強材３の材料として、前記各実施の形態で使用しているステンレス線の他に、インコネル，モネルなどの金属線、木綿，レーヨン，フエノール，アラミド，ＰＢＯ，ＰＢＩ，ＰＴＦＥ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫなどの有機繊維、炭素繊維，セラミック繊維などの無機繊維などを使用することができる。

図４（ａ），（ｂ）は、請求項４に記載の発明に係る膨張黒鉛製編み糸の一実施の形態を示す斜視図であり、この図において、前記請求項１および２の発明における実施の形態と異なる点は、膨張黒鉛テープ２に、幅方向の間隔を隔てて複数本の補強繊維４が長手方向に埋設されている点である。

補強繊維４として、木綿，レーヨン，フエノール，アラミド，ＰＢＯ，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つが使用される。勿論、前記有機繊維、無機繊維および金属線を適宜選択して複合使用してもよい。

図５（ａ），（ｂ）は、請求項５に記載の発明に係る膨張黒鉛製編み糸の一実施の形態を示す斜視図であり、この図において、前記請求項１および２の発明における実施の形態と異なる点は、膨張黒鉛テープ２の表面側における高密度で高配向された膨張黒鉛粒子の一部がブラスト加工により除去されている点である。

膨張黒鉛テープ２の表面側における高密度で高配向された膨張黒鉛粒子は、該粒子よりも小径の粒子によるマイクロブラスト加工によって除去される。すなわち、具体的には、たとえば、膨張黒鉛テープ２の外面から１５０ｍｍ離れた位置から、２Ｋｇ／ｃｍ２の空気圧によって、ＳｉＣ等の微粒子（例えば粒子径１５μｍ）でブラストされる。このように、マイクロブラスト加工を施すことで、膨張黒鉛テープ２の表面５は、亀裂の発生と成長を起こし易い膨張黒鉛粒子が除去され、３０〜４０ｇの範囲であったブラスト加工前の膨張黒鉛粒子の耐剥離強度が１４０〜１５０ｇの範囲に増大させることができる。

なお、図５（ａ），（ｂ）は、前記請求項１および２・３に記載の発明における実施の形態にブラスト加工を適用した例であるが、勿論、請求項４の実施の形態にブラスト加工を適用してもよいものである。

１ 編み糸
２ 膨張黒鉛テープ
２ａ 膨張黒鉛テープの一端部
２ｂ 膨張黒鉛テープの他端部
３ 補強材
４ 補強繊維
５ ブラスト加工により除去された膨張黒鉛テープの表面

Claims (5)

1. 折り曲げられた膨張黒鉛テープの外周が網目を有する編組体よりなる補強材で接着剤なしに被覆されている膨張黒鉛製編み糸において、前記膨張黒鉛テープの幅方向の両端部が折り曲げられ、この状態の前記膨張黒鉛テープが前記両端部の外面同士を編み糸の幅方向内方に向けて互いに対向するように折り曲げられて、この折り曲げられた膨張黒鉛テープの外周が前記補強材で被覆されていることを特徴とする膨張黒鉛製編み糸。
2. ひねり加工された膨張黒鉛テープの外周が網目を有する編組体よりなる補強材で接着剤なしに被覆されている膨張黒鉛製編み糸において、前記膨張黒鉛テープの幅方向の両端部が編み糸の幅方向内方に向くように折り曲げられて前記膨張黒鉛テープが単独でひねり加工されて、このひねり加工された前記膨張黒鉛テープの外周が前記補強材で被覆されていることを特徴とする膨張黒鉛製編み糸。
3. 前記膨張黒鉛テープは、その幅方向の中間部を残して幅方向の両端部を、それら端縁が離隔して対向するように折り曲げておくことを特徴とする請求項２に記載の膨張黒鉛製編み糸。
4. 前記膨張黒鉛テープに補強繊維が埋設されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３のいずれかに記載の膨張黒鉛製編み糸。
5. 前記膨張黒鉛テープの表面側の膨張黒鉛粒子の一部が除去されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４のいずれかに記載の膨張黒鉛製編み糸。

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