JPH0778212B2 - 耐熱ガスケット類およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体機械の軸封部やガ
ス器具のシール部などに使用される耐熱ガスケット類お
よびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のガスケット類では、ゴ
ムやアスベストなどを主体としたものを使用している。
しかし、最近では、これらのものよりも耐熱性、耐摩耗
性および潤滑性に優れた構成材、たとえば特開昭６０−
６０１７４号公報などに示されている膨脹処理された黒
鉛、あるいは特公昭５８−９３０４号公報などに示され
ている膨脹処理されたバーミキュライトがとくに注目さ
れている。すなわち、チそれは、図１８に示すように、
たとえば膨脹処理された黒鉛１０１を加圧成形してシー
ト状のガスケット１０２を作成したり、図１９に示すよ
うに、膨脹処理された黒鉛１０１を加圧成形したシート
状基体１０２Ａ，１０２Ｂ間に金属箔１０３を介在させ
たガスケット１０４などである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記膨脹処
理された黒鉛１０１などを使用したガスケットは、従
来、図２０に示すように、膨脹処理された黒鉛１０１を
ホッパ１０５から供給器１０６を介して搬送路１０７上
に供給し、この搬送路１０７で一方向へ搬送される黒鉛
１０１を、搬送方向をはさんで上下に配設された複数の
加圧ローラ１０８，１０９間に通過させることにより、
所望の厚さに調整している。すなわち、上記黒鉛１０１
を長手方向（Ｘ方向）に対して直交方向から加圧成形し
ているので、当然のように、従来のこの種のガスケット
１０２，１０４においては、黒鉛１０１の粒子配向が図
１８の拡大部Ｂに示すように、上記長手方向へ沿った層
状構造となっている。したがって、摺動に対して層間強
度が弱くて剥離しやすく、また、長手方向と直交方向で
の放熱性も劣っている。とくに、加圧時にも横すべりし
て塑性変形するので、復元性が極めて小さく、適正機能
が長期間にわたって発揮されにくい。また、補強材など
を添設した場合にも、横ずれによってその効果が半減さ
れることがある。

【０００４】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、摺動に対してのせん断強さを強化
でき、放熱性にも優れ、とくに加圧復元率を大きくする
ことができ、補強効果なども有効に現出させることがで
きるガスケット類およびそ製造方法を提供することを目
的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る耐熱ガスケット類は、膨脹処理された
黒鉛もしくはバーミキュライトを一方向へ加圧して長手
状に成形するとともに、上記黒鉛もしくはバーミキュラ
イトの粒子配向を上記長手方向と直交方向へ設定したも
のである。

【０００６】上記黒鉛もしくはバーミキュライトの粒子
配向に垂直な面内で上記長手方向へ沿った補強材を付設
するとよい。

【０００７】また、本発明に係る耐熱ガスケット類の製
造方法は、膨脹処理された黒鉛もしくはバーミキュライ
トをホッパから加圧シリンダへ供給しながら上記加圧シ
リンダに嵌合されている加圧ロッドを断続的に往復直線
運動させて上記黒鉛もしくはバーミキュライトを一方向
へ加圧成形して加圧シリンダから連続的に排出させるも
のである。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、膨脹処理された黒鉛もしく
はバーミキュライトの粒子配向が長手方向と直交方向と
なるので、摺動によるせん断強度が増し、長手方向と直
交方向での放熱性も向上する。とくに、耐圧縮強度が増
強されるとともに、加圧復元力が大となる。また、せん
断強度等が増大することによって補強材と複合的に使用
する際の効果が十分に発揮される。

【０００９】また、粒子配向に垂直な面内で、長手方向
へ沿った補強材を付設するものでは、その耐久性が一層
向上する。

【００１０】また、加圧シリンダと加圧ロッドを使用し
た製造方法により、所望の特質をもったガスケット類を
連続的に生産することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとずいて説
明する。図１は本発明の一実施例による耐熱ガスケット
を示す斜視図である。

【００１２】図１において、１は膨脹処理された黒鉛２
を加圧成形してなるシート状基体で、ガスケット３を構
成している。このシート状基体１は、黒鉛２を一方向、
すなわち長手方向（矢印Ｘ方向）へ加圧成形して該黒鉛
３の粒子配向を拡大部分Ａに示すように、上記長手方向
と直交方向へ向かわせている。

【００１３】上記耐熱ガスケット１は、図２に示す製造
装置Ｍにより製造される。まず、図３に示すように、箱
形の加圧シリンダ４を用意する。この加圧シリンダ４は
ホッパ５が嵌着される材料供給口６と、加圧ロッド７が
断続的に往復直線運動可能に嵌合される嵌合孔８と、排
出口９とを有している。上記加圧シリンダ４の前方に
は、厚さ制御用の複数の上下の加圧ローラ１０，１１が
配置されている。

【００１４】図２において、ホッパ５内に膨脹処理され
た黒鉛２を収容し、この黒鉛２を上記加圧シリンダ４内
に連続供給する。この状態で、加圧ロッド７を前後方向
（矢印Ｘ方向）へ断続的に往復直線運動させると、上記
加圧シリンダ４内の黒鉛２が上記Ｘ方向、つまり、長手
方向へ圧縮成形されて黒鉛２の粒子配向が上記長手方向
と直交方向へ向いた状態で加圧シリンダ４の排出口９か
ら排出される。加圧された黒鉛２は、上記排出口９から
出た後、加圧ローラ１０，１１によって厚さが制御さ
れ、これにより、上記シート状基体１を連続的に得るこ
とができる。

【００１５】このようなガスケット３では、膨脹処理さ
れた黒鉛２の粒子配向が長手方向と直交方向へ向いて加
圧成形されているので、摺動に対するせん断力が強まる
とともに、上記長手方向と直交方向の放熱性に優れたも
のとなる。とくに、耐圧縮強度が高められるとともに、
黒鉛２の粒子が長手方向へずれにくく、圧縮復元率が高
くなり、使用状態でのガスケット３の長寿命化を図るこ
とができる。

【００１６】上記ガスケット３としては、シート状基体
１で構成したものに限らず、たとえば図４に示すような
角柱形のガスケット１２なども同様にして成形すること
ができる。

【００１７】図５は上下１対のシート状基体１Ａ，１Ｂ
間に補強材として金属箔１３を介在したガスケット１４
を示すものである。この金属箔１３は上記黒鉛２の粒子
配向に垂直な面にあり、上記シート状基体１Ａ，１Ｂの
長手方向へ沿って設けられている。この場合、上記シー
ト状基体１Ａ，１Ｂの作成方法は前述の通りであり、図
６に示すように別途設けた金属箔供給スプール１５によ
り、上記金属箔１３を加圧ローラ１０，１１側へ送り出
すようにしてやればよい。

【００１８】ところで、上記膨脹黒鉛２は加圧成形で
０．９〜１．９ｇ／ｃｍ³ 程度まで密度を上げられる
が、この密度において、断続的に形成された膨脹黒鉛２
の各層は互いに接着されず、長手方向に直交する層間で
剥離するおそれがあるので、この密度より小密度、たと
えば０．５ｇ／ｃｍ³ 程度の低密度層と前述の高密度層
とが交互に形成されるようにホッパーからの供給量と加
圧ロッドのストロークを調整すれば、バインダーなどを
一切要することなく、剥離しない上記シート状基体１
Ａ，１Ｂを形成することができる。そして、特に上記シ
ート状基体１Ａ，１Ｂにおいては、黒鉛２の粒子配向が
長手方向と直交しており、粒子の長手方向の横すべりが
起こりにくいので、上記金属箔１３を介在した補強効果
が有効に発揮される。

【００１９】図７は上記シート状基体１Ａ，１Ｂに幾何
学的形状、たとえばくの字形の加圧面１６を形成したシ
ート状ガスケット１７を示すものである。この場合、上
記加圧面１６の形成によって機械的強度、とくに黒鉛２
の粒子間のすべりが阻止されて曲げ強度が高められる。
上記加圧面１６は、前述した加圧ロッド７の先端面を図
８に示すように鋸歯形面１８で構成したり、図９に示す
ようにくの字形面１９で構成することにより、容易に形
成することができる。

【００２０】図１０は膨脹処理されたバーミキュライト
２０を使用して上下１対のシート状基体２１Ａ，２１Ｂ
を前述したと同様の方法で加圧成形し、両者２１Ａ，２
１Ｂ間に補強材として鋼板２２を介在するとともに、こ
の鋼板２２に切り起しなどによる爪片２３を形成したも
のである。このように構成された耐熱ガスケット２４
は、上記爪片２３による食い込みにより、曲げ強度が高
く、上記バーミキュライト２０を積極的に使用すること
ができる。

【００２１】図１１は膨脹処理された黒鉛２と、膨脹処
理された黒鉛２にＰＴＦＥ樹脂を含浸させた複合物２５
を長手方向で交互に加圧成形した複合柱状ガスケット２
６を示すものである。この場合、加圧により一様の密度
分布となるが、上記ＰＴＦＥ樹脂を含む部位が補強作用
として働き、しかも加圧面２７を図示のようにくの字形
状にすれば、曲げ強度等が高められる。このようなガス
ケット２６を製作するには、図１２に示すように膨脹処
理された黒鉛２を収容するホッパ５と、黒鉛２にＰＴＦ
Ｅ樹脂を含んだもの２５を収容するホッパ２８とを並置
して、これら両者２，２５を、開口２９，３０をもった
シャッタ部材３１のスライド操作にともない、加圧シリ
ンダ４内に交互に供給することにより容易に成形するこ
とができる。上記ＰＴＦＥ樹脂の代りにフェノール樹
脂、あるいはバーミキュライトを使用することも可能で
ある。

【００２２】また、上記複合形のものを使用して図１３
に示すようなリング状パッキング３２を構成してもよ
い。

【００２３】図１４は本発明のさらに別の例として、膨
脹処理された黒鉛２を加圧成形するとともに、補強芯材
として線状の繊維３３を埋設した糸状体３４を示すもの
である。このような糸状体３４は、図１５および図１６
に示すように、補強用芯材挿通孔３５を有する円形加圧
ロッド３６と、これが嵌合される嵌合孔３７や排出口３
８を有する加圧シリンダ３９を使用し、上記黒鉛２を加
圧する際に、スプール４０から繰り出された補強用芯材
３３を上記挿通孔３５を通して加圧シリンダ３９内に送
給させることにより、容易に製作される。この場合も、
加圧ロッド３６の先端面を、たとえば図１７に示すよう
に、菊状凹凸面４１で構成して上記黒鉛２の加圧面を食
い込み状にして強度を高めることが可能である。また、
この糸状体３４は織りまたは編組が可能であり、布や編
組紐状体に形成することで、ガスケットやグランドパッ
キンとすることが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、膨脹処理
された黒鉛もしくはバーミキュライトを、その粒子配向
が長手方向と直交方向へ向くように加圧成形したので、
耐圧縮強度が増強されるとともに、加圧復元率を高める
ことができ、さらに摺動に対してせん断強度が増し、長
手方向と直交方向の放熱性を向上させることができ、ま
た、補強材を使用した際の効果も有効に発揮させること
ができる。

【００２５】本発明の請求項２によれば、膨脹処理され
た黒鉛もしくはバーミキュライトの粒子配向に垂直な面
で長手方向に沿って補強材を設けたので、より一層機械
的強度に優れたガスケットを得ることができる。

【００２６】また、本発明の請求項３によれば、加圧復
元性などに優れたガスケットを連続的に生産性よく製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるシート状ガスケットを
示す斜視図である。

【図２】図１のガスケットを製造するための装置を示す
構成図である。

【図３】図２の製造装置で使用される加圧シリンダおよ
び加圧ロッドを示す斜視図である。

【図４】本発明の他の例としての角柱形ガスケットを示
す斜視図である。

【図５】本発明の他の例としてのシート状ガスケットを
示す斜視図である。

【図６】図５のものを製造するための装置を示す構成図
である。

【図７】本発明のさらに他の例としてのガスケットを示
す斜視図である。

【図８】加圧ロッドのさらに別の例を示す図である。

【図９】加圧ロッドのさらに別の例を示す図である。

【図１０】本発明の別の例としてのガスケットを示す斜
視図である。

【図１１】本発明のさらに別の例としてのガスケットを
示す斜視図である。

【図１２】図１１のものを製造するための装置を示す構
成図である。

【図１３】図１１のものから得られたリングパッキンを
示す斜視図である。

【図１４】本発明のさらに別の実施例を示す斜視図であ
る。

【図１５】図１４のものを製造するための装置を示す構
成図である。

【図１６】図１５における装置に使用する加圧ロッドお
よび加圧シリンダを示す斜視図である。

【図１７】加圧ロッドの他の例を示す図である。

【図１８】従来の耐熱ガスケットを示す斜視図である。

【図１９】従来の他の耐熱ガスケットを示す斜視図であ
る。

【図２０】従来の耐熱ガスケットを製造するための装置
を示す構成図である。

【符号の説明】

２ 膨脹処理された黒鉛 ４，３９ 加圧シリンダ ５，２８ ホッパ ７，３６ 加圧ロッド １３，２２，２５，３３，補強材 ２０ 膨脹処理されたバーミキュライト Ｘ 長手方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膨脹処理された黒鉛もしくはバーミキュ
   ライトを一方向へ加圧して長手状に成形するとともに、
   上記黒鉛もしくはバーミキュライトの粒子配向を上記長
   手方向と直交方向へ設定したことを特徴とする耐熱ガス
   ケット類。
2. 【請求項２】 上記黒鉛もしくはバーミキュライトの粒
   子配向に垂直な面内で上記長手方向へ沿った補強材を付
   設したことを特徴とする請求項１の耐熱ガスケット類。
3. 【請求項３】 膨脹処理された黒鉛もしくはバーミキュ
   ライトをホッパから加圧シリンダへ供給しながら、上記
   加圧シリンダに嵌合されている加圧ロッドを断続的に往
   復直線運動させて、上記黒鉛もしくはバーミキュライト
   を一方向へ加圧成形して加圧シリンダから連続的に排出
   させることを特徴とする耐熱ガスケット類の製造方法。