JPH0776587B2

JPH0776587B2 - グランドパツキン

Info

Publication number: JPH0776587B2
Application number: JP62154814A
Authority: JP
Inventors: 隆久上田; 富一塩見
Original assignee: 日本ピラ−工業株式会社
Priority date: 1987-06-22
Filing date: 1987-06-22
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: JPS63318367A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は例えばポンプなどの流体機器の軸封部として好
適に用いられるグランドパッキンに関するものである。

（従来の技術）従来、グランドパッキンとして第６図及び第７図に示す
ものがある。これは、18本から36本の編み糸Ａを格子編
みして形成された格子編み編組体Ｂと、その格子編み編
組体Ｂにおける編み糸Ａの交絡により形成された、前記
編組体Ｂの長手方向に連続する空隙の中心および四隅
に、それぞれ挿通されている編み糸と同一材料よりなる
１本の中芯Ｃおよび４本の外芯Ｄとから構成されいる。

（発明が解決しようとする問題点）上記構成の従来のグランドパッキンにおいては、編み糸
として空隙が多く、かつ密度の小さい繊維材料が使用さ
れているために、加圧時の圧縮量が非常に大きい。ま
た、編み糸Ａの交絡により形成された編組体Ｂの長手方
向に連続する空隙から浸透漏れを生じてシール性が損な
われる欠点がある。

そこで、グランドパッキンの中心部に、ゴムなどの弾性
体や可撓性膨張黒鉛等のように、密度が大きく浸透漏洩
の発生しない材料を挿通させることが試みられたが、断
面丸形の弾性体を使用したものでは、グランドパッキン
圧縮時の軸に対する接触圧がグランドパッキンの中央部
で極端に強く、両側で弱いという不均一な状態になるば
かりでなく、パッキン全体としての変形性も欠けて、軸
との接触面積を大きくとれずシール性があまり向上しな
い。また断面四角形の弾性体を使用したものでは、所定
長さに切断し、リング状にしたときに、弾性体が異常変
形しやすく、この場合も、軸に対する接触圧が不均一な
状態になるばかりでなく、パッキン全体としての変形性
も欠けて、軸との接触面積を大きくとれず、シール性が
あまり向上しない上、グランドパッキンの角部、つまり
四隅部において、編み糸Ａが屈曲して折れ易くなる等の
問題点を生じる。

加えて、中心部のみへの挿通であるため、編み糸の交絡
によりパッキン表面近くに形成される長手方向に連続す
る空隙からの漏れを十分に防止することができない。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、パッキン密
度を大きくして加圧時の圧縮量を低減するともに、変形
性を良好にして軸に対する接触面積の増大化および接触
圧の均一化により浸透漏れ防止機能を高めてシール性の
著しい向上を図ることができ、その上、四隅部における
編み糸の折損を防止して形状保持性を高めることができ
るグランドパッキンを提供することを第１の目的とす
る。

また、本発明はパッキン全体を不浸透体としてシール性
を一層向上するとともに、耐熱性、摺動特性の向上も図
ることができるグランドパッキンを提供することを第２
の目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記第１の目的を達成するために、第１の発明に係るグ
ランドパッキンは、編み糸の交絡により形成された前記
編組体の長手方向に連続する空隙のそれぞれに、可撓性
のシート状シール材からなる細幅のシール体が挿通充填
されているものである。

また、上記第２の目的を達成するために、第２の発明に
係るグランドパッキンは、編み糸の交絡により形成され
た前記編組体の長手方向に連続する空隙のそれぞれに、
可撓性のシート状シール材からなるシール体が挿通充填
されており、このシール体の前記編組体に対する重量構
成比率か50wt％を越えるように設定されているものであ
る。

（作用）第１の発明によれば、編組体の長手方向に連続する空隙
のそれぞれに、可撓性のシート状シール材からなる細幅
のシール体が挿通充填されていることから、パッキン密
度が全体的に均一に大きくなるとともに、パッキンを所
望の形状に柔軟に変形させて軸に対する接触面積を増大
するとともに、軸に対する接触圧も均一にすることが可
能であり、これによって、編組体の長手方向に連続する
空隙からの浸透漏れを防止し、シール性の向上を図るこ
とができる。また、可撓性の細幅シール体を用いること
により、軸振れに対する追随性も優れており、したがっ
て、強く締め付ける必要がないために、軸にかかる負荷
も少なくすることができる。さらに、パッキン四隅部に
おける編み糸を、空隙に挿通充填されるシール体の存在
によって大きな曲率をもって容易に曲成させることが可
能であり、編み糸の折損を防止してパツキン形状の保持
性を高めることができる。

また、第２の発明によれば、上記空隙に挿通充填される
シール体の編組体に対する重量構成比率を50wt％を越え
るように高く設定することにより、パッキン全体を不浸
透体として、シール性を一層向上させることができるだ
けでなく、摩擦抵抗の小さいシール体の露出により摺動
特性の向上および耐熱性の向上も図れ、全体としてパッ
キン特性の大幅な向上を実現することができる。

（実施例）以下、本発明の第一実施例を第１図〜第３図に基づいて
説明する。第１図に示すグランドパッキン１は、20本の
編み糸２を格子編みして形成された編組体３と、その編
組体３の端面に現われた各編み糸２間のすべての空隙に
それぞれ編組体３の長手方向に沿って挿通充填した複数
（この実施例では13本）のシート状シール材からなるシ
ール体４とから構成されている。上記編み糸３として
は、潤滑油を含浸させたアラミド繊維，ポリ四フッ化エ
チレン繊維，石綿繊維，炭素繊維，フェノール繊維，セ
ラミックファイバー繊維，ガラスファイバー繊維，金属
繊維等が使用できるが，本実施例では、炭素繊維を用い
た。またシート状シール材からなるシール体４として
は、可撓性膨張性黒鉛，バーミュキライト，多孔質PTFE
等の可撓性のシート材を細幅に切断してこれを単体でま
たは複数枚積層して用いられるが、本実施例では、可撓
性膨張黒鉛シートを用いた。なお、上記炭素繊維及びガ
ラス繊維はかさ高加工品（撚り糸，紡績糸を含む）を用
いてもよい。

この実施例の、得られたグランドパッキン１のシール体
４の占める構成比率は、75wt％であった。

次に、上記グランドパッキン１の製造方法の一例を第２
図に基づき説明すると、第２図は格子編み編組機を摸式
的に示すものであって、互いに交差する３つの編み糸経
路A,B,Cのうち、その長円を描く斜めの経路A,Bにそれぞ
れ編み糸ボビン５が６本配設されると共に略四角形を描
く経路Ｃに編み糸ボビン５が８本配設され、各ボビ５は
複数の爪車等を介して各経路Ａ〜Ｃに沿って矢印方向へ
移動され、これによって、各ボビン５から繰り出した編
み糸２が互いにからみ合って格子状に編まれるものであ
る。また、このとき、経路Ａ〜Ｃ間の空隙６にシール体
４が挿通され、これによって、格子編み編組体３内にシ
ール体４が介在されるものである。

編み糸２の本数ｎと編み糸経路Ａ〜Ｃの数との関係は次
のように現わされる。

ｎ＝2N²＋2N−４ ……（１）従って、編み糸経路Ａ〜Ｃの数が３の場合は、２・3²＋
２・３−４＝20であるから、編み糸６の本数は20本とな
る。そこで、上述した如く、経路A,Bにはボビン５を６
本づつ配設し、経路Ｃにはボビン５を８本配設してあ
る。もしも、この場合、ボビン５の数が19本以下または
21本以上であると、格子編みされた編み糸２に編組され
ない箇所が生じたり、編み糸２間に隙間ができたり、編
み糸２どうしが重なり合ったりして、商品価値を低下さ
せるものである。

シール体４の本数Ｓと編み糸経路Ａ〜Ｃの数との関係は
次のように現わされる。

Ｓ＝2N²−2N＋１ ……（２）従って、編み糸経路Ａ〜Ｃの数が３の場合は、２・3²＋
２・３＋１＝13であるから、シール体４の本数は13本と
なる。

上記実施例のグランドパッキン１をオルセン試験機によ
り荷重０〜15kg/cm²で圧縮し、圧縮率を調べたところ、
第３図（ａ）のようになった。その試験パッキンサイ
ズ、内径45mm、外径67mm、厚み11mmである。第３図
（ｂ）は第６図及び第７図に示すパッキンを同一条件で
試験を行ったグラフである。

ここで圧縮量は次のように現わされる。

なおh₀は加圧前のパッキン高さ、h₁は15kg/cm²加圧時の
パッキン高さである。

試験の結果は下の表の如くである。

上記表から明らかなように、本実施例のグランドパッキ
ンの圧縮率は、１回目の加圧で10.5％、２回目の加圧で
3.2％であり、第６図及び第７図に示すパッキンに比べ
てパッキン密度が上がり圧縮特性が大巾に改善される。

第４図は本発明に係るグランドパッキンの第２実施例を
示し、グランドパッキン１′は、径の細い20本の編み糸
２′を格子編みして形成された編組体３′と、その編組
体３′の端面に現われた各編み糸２′間のすべての空隙
にそれぞれ編組体３′の長手方向に沿って挿通充填され
た複数（13本）のシール状シート材からなるシール体
４′とから構成されている。従って、シール体４′の構
成比率は80wt％であり、前記第１実施例よりも高くな
り、直接シール体４′と接触できて摩擦抵抗が低減でき
るから摺動特性が大幅に向上するとともにシール性，耐
熱性も向上する。

上記実施例では、編み糸経路Ａ〜Ｃが３の場合を例にあ
げて説明したが、勿論編み糸経路が４以上であってもよ
く、また第５図に示すように上記編み糸２′と同様の編
み糸２″を用いて角形の袋編み３″をして各空隙のそれ
ぞれにシート状シール材からなるシール体４″を挿通充
填させたものであってもよい。そして、第５図に示す袋
編構成の場合はシール体４″の構成比率は90wt％であ
り、高密度のものがえられた。

（発明の効果）以上のように、第１の発明によれば、編組体の長手方向
に連続する空隙のそれぞれに可撓性性のシート状シール
材からなる細幅のシール体が挿通充填されていることか
ら、パッキン密度を全体的に均一に大きくすることがで
きるとともに、パッキン全体を所望の形状に柔軟に形成
させて軸に対する接触面積の増大を図ることができると
ともに、軸に対する接触圧も均一にすることができる。
したがって、編組体の長手方向に連続する空隙からの浸
透漏れ防止機能を高めて、シール性の顕著な向上を図る
ことができる。また、可撓性の細幅シール体を用いるこ
とにより、軸振れに対する追随性も優れ、強く締め付け
る必要がないために、軸にかかる負荷も少なくすること
ができる。その上、パッキン四隅部における編み糸を空
隙に挿通充填されるシール体の存在によって大きな曲率
をもって容易に曲成させて編み糸の折損を防止すること
と、切断やリング状成形によっても編組体の異常変形を
防止できることとの相乗によって、パツキンの形状保持
性を高めて所定のシール性を長期にわたり安定維持する
ことができるという効果を奏する。

また、第２の発明によれば、上記空隙に挿通充填される
シール体の編組体に対する重量構成比率を50wt％を越え
るように高く設定することにより、パッキン全体を不浸
透体として、シール性の一層の向上を図ることができる
だけでなく、摩擦抵抗の小さいシール体の露出による摺
動特性の向上および耐熱性の向上も図れ、全体としてパ
ッキン特性の大幅な向上を実現することができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は拡
大端面図、第２図は格子編み編組機の摸式図、第３図
（ａ）オルセン試験機による締付面圧と圧縮率との関係
を示すグラフ、第３図（ｂ）は同一条件下での比較例の
グラフである。第４図は本発明の他の実施例を示す斜視
図である。第５図は他の実施例を示す拡大端面図、第６
図及び第７図は従来例を示し、第６図は斜視図、第７図
は拡大端面図である。 1,1′,1″……グランドパッキン 2,2′,2″……編み糸 3,3′,3″……編組体 4,4′,4″……シール体６……空隙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の編み糸により編組された編組体であ
って、前記編み糸の交絡により形成された前記編組体の
長手方向に連続する空隙のそれぞれに、可撓性のシート
状シール材からなる細幅のシール体が挿通充填されてい
ることを特徴とするグランドパッキン。
【請求項２】複数の編み糸により編組された編組体であ
って、前記編み糸の交絡により形成された前記編組体の
長手方向に連続する空隙のそれぞれに、可撓性のシート
状シール材からなるシール体が挿通充填されており、こ
のシール体の前記編組体に対する重量構成比率が50wt％
を越えるように設定されていることを特徴とするグラン
ドパッキン。