特許 5972208 グランドパッキン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5972208

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】グランドパッキン

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/24 20060101AFI20160804BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/24 Z

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-79811(P2013-79811)

(22)【出願日】2013年4月5日

(65)【公開番号】特開2014-202304(P2014-202304A)

(43)【公開日】2014年10月27日

【審査請求日】2015年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000229737

【氏名又は名称】日本ピラー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高山 剛

(72)【発明者】

【氏名】田邉 裕樹

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼口 陵二

(72)【発明者】

【氏名】北見 知士

(72)【発明者】

【氏名】井上 広大

【審査官】 佐々木 佳祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−３０１３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５２５５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３４７０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０１７２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１３１４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｊ １５／１６−１５／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向に圧縮された状態で使用され、径方向に対向する内側被シール面と外側被シール面との間をシールするグランドパッキンであって、
膨張黒鉛の圧縮成形によって円筒形状に形成された第１パッキンと、
前記第１パッキンの軸方向端部に設けられ、繊維材の編組により形成された環状の第２パッキンと、を備え、
前記第１パッキンの軸方向端部における内周縁には、径方向内方及び軸方向外方に開放する環状の凹部が形成され、
前記第２パッキンは、その外径が前記第１パッキンの外径よりも小さく形成されるとともに、その外周面が前記凹部の内周面に嵌合されることによって前記第１パッキンに一体的に固定され、
前記凹部に嵌合された前記第２パッキンは、当該グランドパッキンを軸方向に圧縮していない不使用状態で前記第１パッキンよりも内径が大きく、当該グランドパッキンを軸方向に圧縮した使用状態で前記第１パッキンとともに前記内側被シール面に接触するように内径が縮小することを特徴とするグランドパッキン。

【請求項2】

前記第２パッキンは、当該グランドパッキンの不使用状態で前記第１パッキンの軸方向端面から軸方向外方に突出している、請求項１に記載のグランドパッキン。

【請求項3】

前記第２パッキンが、前記第１パッキンの軸方向両端部に設けられている、請求項１又は２に記載のグランドパッキン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バルブやポンプの軸封部に使用されるグランドパッキンに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１及び２には、バルブやポンプの軸封部に使用されるグランドパッキンが開示されている。このグランドパッキンは、例えば図７に示されるように、軸方向に並べて配置される複数のパッキンリング１１１，１１２からなり、ステム（軸）１３３に外嵌された状態でスタフィングボックス１３１内に装填され、スタフィングボックス１３１の大気側に嵌合したパッキン押さえ１３８により軸方向に圧縮されることによって、ステム１３３の外周面とスタフィンボックス１３１の内周面とに密着し、両者の間をシールしている。

【0003】

複数のパッキンリング１１１，１１２のうち軸方向両端部を除くパッキンリング（以下、第１のパッキンリングという）１１１は、主たるシールとして機能する膨張黒鉛製の圧縮成形体からなり、軸方向両端のパッキンリング（以下、第２のパッキンリングという）１１２は、炭素繊維や膨張黒鉛製の編み糸等を編組することによって構成され、第１のパッキンリングよりも機械的強度が高い編組パッキンからなっている。

【0004】

そして、軸方向両端に編組パッキンからなる第２のパッキンリング１１２が配置されることで、スタフィングボックス１３１とステム１３３との隙間や、スタフィングボックス１３１及びステム１３３とパッキン押さえ１３８との隙間にグランドパッキンがはみ出して噛み込まれることを防止している。

【0005】

また、特許文献１のグランドパッキンは、複数のパッキンリング１１１，１１２が個々に独立しているのに対して、特許文献２のグランドパッキンは、図７に示されるように、各パッキンリング１１１，１１２の外周部に、環状突部１４１及び環状段部１４２の少なくとも一方が形成され、環状突部１４１と環状段部１４２とを嵌合させることによって複数のパッキンリング１１１，１１２が一体化されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平７−２１７７４５号公報

【特許文献2】実公平７−３０８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１記載のグランドパッキンは、複数のパッキンリング１１１，１１２がそれぞれ独立しているので、スタフィングボックス１３１に対して一つずつパッキンリング１１１，１１２を装填する必要があり、組み付け作業に手間と時間がかかる欠点があった。また、第２のパッキンリング１１２は、専らスタフィングボックス１３１とステム１３３との隙間等へのグランドパッキンの噛み込みを防止するために機能し、シールとしての機能は第１のパッキンリングに比べて低くなっているが、特許文献１のグランドパッキンでは、その軸方向長さ全体に占める第２のパッキンリング１１２の軸方向長さ（厚さ）が大きいため、グランドパッキン全体のシール性を高めることが困難となっていた。

【0008】

これに対して、特許文献２記載のグランドパッキンは、複数のパッキンリング１１１，１１２が一体化されるため、特許文献１のグランドパッキンに比べて装填作業等の取り扱いは容易となる。しかし、特許文献１のグランドパッキンと同様に、軸方向の長さ全体に占める第２のパッキンリング１１２の軸方向長さが大きいため、グランドパッキン全体のシール性を高めるのが困難であった。さらに、複数のパッキンリング１１１，１１２は、環状突部１４１と環状段部１４２との嵌合のみによって一体化されているので、グランドパッキンをスタフィングボックス１３１へ装填する際やステム１３３へ外嵌する際等に、軸方向端部の第２のパッキンリング１１２が周囲のものに接触すると、当該接触によって第１のパッキンリング１１１との嵌合が外れ、脱落してしまう可能性があった。

【0009】

本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、取り扱いが容易でシール性を高めることができ、編組パッキンの脱落等を防止することが可能なグランドパッキンを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、軸方向に圧縮された状態で使用され、径方向に対向する内側被シール面と外側被シール面との間をシールするグランドパッキンであって、
膨張黒鉛の圧縮成形によって円筒形状に形成された第１パッキンと、
前記第１パッキンの軸方向端部に設けられ、繊維材の編組により形成された環状の第２パッキンと、を備え、
前記第１パッキンの軸方向端部における内周縁には、径方向内方及び軸方向外方に開放する環状の凹部が形成され、
前記第２パッキンは、その外径が前記第１パッキンの外径よりも小さく形成されるとともに、その外周面が前記凹部の内周面に嵌合されることによって前記第１パッキンに一体的に固定され、
前記凹部に嵌合された前記第２パッキンは、当該グランドパッキンを軸方向に圧縮していない不使用状態で前記第１パッキンよりも内径が大きく、当該グランドパッキンを軸方向に圧縮した使用状態で、前記第１パッキンとともに前記内側被シール面に接触するように内径が縮小することを特徴とする。

【0011】

本発明のグランドパッキンは、第１パッキンと第２パッキンとが一体的に固定されているので、これらが別体とされている場合に比べて取り扱いが容易になる。さらに、第２パッキンは、グランドパッキンの不使用状態で、その外径が第１パッキンの外径よりも小さく、その内径が第１パッキンの内径よりも大きいため、グランドパッキンをスタフィングボックスに装填する際やステムに外嵌する際などに、第２パッキンの外周縁や内周縁が周囲のものに接触し難くなり、第２パッキンが１パッキンから脱落してしまうのを防止することができる。また、第２パッキンは、軸方向に圧縮されることによって内径が縮小し、第１パッキンと同一の内径となるので、第２パッキンとステムとの隙間等に第１パッキンがはみ出して噛み込むことはなく、また、第２パッキンは第１パッキンと比較して機械的強度が高いため、スタフィングボックスとステムとの隙間等へのはみ出して噛み込むこともない。また、第２パッキンは、その外周面が第１パッキンの凹部の内周面に嵌合されているので、軸方向に圧縮されたときに径方向外方への変形が抑制され、その分、径方向内方へ大きく変形する。そのため、第２パッキンの内径を第１パッキンの内径と同一寸法まで確実に縮小することができる。また、グランドパッキンの外周面は、その軸方向全体が第１パッキンの外周面により構成されるので、第１パッキンの軸方向長さを可及的に大きくしてシール性を高めることができる。

【0012】

前記第２パッキンは、当該グランドパッキンの不使用状態で前記第１パッキンの軸方向端面から軸方向外方に突出していることが好ましい。
この構成によれば、第２パッキンが軸方向に圧縮されたときの径方向内方への変形量をより大きくすることができ、第１パッキンの噛み込み防止効果を高めることができる。

【0013】

本発明のグランドパッキンは、第１パッキンの軸方向一端部に第２パッキンを設けたものとしてもよいし、第１パッキンの軸方向両端部に第２パッキンを設けたものとしてもよい。前者の場合、２個のグランドパッキンを逆向きに使用することによって軸封部のシールを行うことができ、後者の場合、単一のグランドパッキンを用いて軸封部のシールを行うことができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明のグランドパッキンによれば、取り扱いが容易でシール性を高めることができ、編組パッキンである第２パッキンの第１パッキンからの脱落を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るグランドパッキンの使用状態を示す断面説明図である。

【図2】不使用状態のグランドパッキンを示す断面図である。

【図3】不使用状態のグランドパッキンを示す側面図である。

【図4】図２におけるＡ部を拡大して示す断面図である。

【図5】グランドパッキンの製造工程を説明するフローチャートである。

【図6】本発明の第２の実施形態に係るグランドパッキンの要部を拡大して示す断面図である。

【図7】従来のグランドパッキンの使用状態を示す断面説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面を参照しつつ、本発明のグランドパッキンの実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るグランドパッキンの使用状態を示す断面説明図である。本実施形態のグランドパッキン（筒状パッキン）１０は、スタフィングボックス３１に装填され、このスタフィングボックス３１とこれを貫通するステム（軸部材）３３との間をシールするために用いられる。スタフィングボックス３１には、大気側（図１における右側）が開放し、装置内部側（図１における左側）に底面３５ａを有する円筒形状のパッキン収納凹部（円筒孔）３５が形成されている。パッキン収納凹部３５の底面３５ａの中央には、ステム３３が貫通する孔３６が形成されている。

【0017】

グランドパッキン１０は、パッキン収納凹部３５の大気側の開口からスタフィングボックス３１に装填される。スタフィングボックス３１の外面には、取付ボルト３７によってパッキン押さえ３８が取り付けられている。このパッキン押さえ３８は、パッキン収納凹部３５内に嵌合される円筒形状の押さえ部３８ａと、押さえ部３８ａの端部から径方向に延びるフランジ部３８ｂとを備え、このフランジ部３８ｂが取付ボルト３７によってスタフィングボックス３１に取り付けられている。

【0018】

押さえ部３８ａの先端は、パッキン収納凹部３５内のグランドパッキン１０の軸方向端面に当接している。そして、取付ボルト３７を締め付けると、パッキン収納凹部３５の底面３５ａと押さえ部３８ａの先端面との間でグランドパッキン１０が軸方向に圧縮され、グランドパッキン１０の内周面１１ｂ，１２ｂがステム３３の外周面（内側被シール面）３３ａに密着し、グランドパッキン１０の外周面１１ａがスタフィングボックス３１の内周面（外側被シール面）３５ｂに密着する。これによって、スタフィングボックス３１とステム３３との間がシールされる。

【0019】

図２は、軸方向に圧縮されていない状態（不使用状態）のグランドパッキンを示す断面図である。図３は、同グランドパッキンを示す側面図である。図４は、図２におけるＡ部を拡大して示す断面図である。
グランドパッキン１０は、第１パッキン１１と第２パッキン１２とから構成されている。第１パッキン１１は、膨張黒鉛を圧縮成形（ダイモールド成形）することによって筒形状に形成されている。具体的には、第１パッキン１１は、膨張黒鉛シートを適当幅のテープ状に形成し、この膨張黒鉛のテープを径方向に渦巻き状に巻き重ねた状態で金型に装填し、圧縮することによって成形されている。

【0020】

これに対して、第２パッキン１２は、炭素繊維やアラミド繊維等の繊維材を編組し、環状に成形したものである。この第２パッキン１２は、第１パッキン１１よりも機械的強度が高く、主としてグランドパッキン１０の補強として機能している。特に、第２パッキン１２は、スタフィングボックス３１とステム３３との隙間や、パッキン押さえ３８とステム３３との隙間にグランドパッキン１０がはみ出して噛み込まないように設けられている。すなわち、仮にグランドパッキン１０が膨張黒鉛製の第１パッキン１１のみによって構成されていたとすると、当該第１パッキン１１が軸方向に圧縮されることによってスタフィングボックス３１とステム３３との隙間等にはみ出して噛み込み、シール性能に悪影響を及ぼす可能性があるが、グランドパッキン１０の軸方向の端部に編組パッキンからなる第２パッキン１２を設けることで、前記隙間への噛み込みを防止することができる。

【0021】

第１パッキン１１の軸方向の両端部には、環状の凹部１３が形成されている。この凹部１３は、第１パッキン１１の径方向内側及び軸方向外側に開放している。また、凹部１３は、軸方向に対して直交する側面１３ａと、軸方向に対して平行な内周面１３ｂとを有しており、第１パッキン１１の軸方向の両端部は、断面Ｌ字状に形成されている。

【0022】

第２パッキン１２は、断面形状が四角形に形成されている。そして、第２パッキン１２は、外周面１２ａが凹部１３の内周面１３ｂに嵌合されることによって、第１パッキン１１に固定されている。また、第２パッキン１２は、第１パッキン１１に強固に固定するために、第１パッキン１１に締め代をもって嵌合されている。具体的には、第２パッキン１２の外径は、第１パッキン１１の凹部１３の内周面１３ｂにおける内径よりもやや大きく、例えば１ｍｍ程度大きく形成されている。

【0023】

図４に示されるように、第１パッキン１１に取り付けられた第２パッキン１２の内径Ｄ_２２は、第１パッキン１１の内径Ｄ_１２よりも大きい寸法に形成されている。したがって、第２パッキン１２の内周面１２ｂは、第１パッキン１１の内周面１１ｂよりも径方向外側に後退して配置されている。例えば、第２パッキン１２の内径Ｄ_２２は、第１パッキンの内径Ｄ_１２よりも１ｍｍ程度大きい寸法に形成することができる。第２パッキン１２の径方向幅Ｔ_２は、第１パッキン１１の径方向幅Ｔ_１に対して、０．２〜０．５倍の寸法に形成されている。例えば、第１パッキン１１の径方向幅Ｔ_１が４〜１５ｍｍであれば、第２パッキン１２の径方向幅Ｔ_２は２〜３ｍｍに設定される。

【0024】

また、第２パッキン１２の軸方向の厚さＷ_２は、第１パッキン１１の凹部１３の軸方向の深さＷ_３よりも大きい寸法に形成されることが好ましい。したがって、凹部１３に嵌合された第２パッキン１２は、第１パッキン１１よりも軸方向外方に突出していることが好ましい。この突出量ｔは、例えば０．１〜０．５ｍｍ程度とすることができる。

【0025】

図１に示されるように、スタフィングボックス３１のパッキン収納凹部３５に収納されたグランドパッキン１０が、パッキン押さえ３８によって軸方向に圧縮されると、グランドパッキン１０全体は、軸方向厚さが縮小し、径方向幅が拡大する。第２パッキン１２にあっては、軸方向厚さＷ_２（図４参照）が縮小し、第１パッキン１１の軸方向端面１１ｃと、第２パッキン１２の軸方向端面１２ｃとが面一となる。また、第２パッキン１２が軸方向に圧縮されることに伴って、第２パッキン１２が径方向内方へ膨張し、その内周面１２ｂがステム３３の外周面３３ａに密着する。同時に第１パッキン１１の内周面１１ｂもステム３３の外周面３３ａに密着する。そのため、第１パッキン１１の内径Ｄ_１２と，第２パッキン１２の内径Ｄ_２２とは同一寸法となり、第１パッキン１１の内周面１１ｂと第２パッキン１２の内周面１２ｂとが面一となる。ここで、第２パッキン１２は、不使用状態で第１パッキン１１の軸方向端面から軸方向外方に突出している方が（図４におけるＷ_２＞Ｗ_３）、突出していない場合よりも軸方向に圧縮されたときの径方向内方への変形量を大きくすることができるので、より好ましい。ただし、第２パッキン１２は、第１パッキン１１の軸方向端面から軸方向外方に突出していなくても、第１パッキン１１に比べて圧縮変形性に富むので、軸方向に圧縮されたときにステム３３の外周面３３ａに密着することができ、第１パッキン１１の内周面１１ｂと第２パッキン１２の内周面１２ｂとを面一にすることができる。また、第１パッキン１１の外周面は、スタフィングボックス３１の内周面３５ｂに密着する。以上により、スタフィングボックス３１の内周面３５ｂとステム３３の外周面３３ａとの間が好適にシールされる。

【0026】

次に、本実施形態のグランドパッキンの製造手順について説明する。
図５は、本実施形態のグランドパッキンの製造手順を示すフローチャートである。
第１パッキン１１を製造するには、まず、膨張黒鉛シートをテープ状に裁断し（ステップＳ１１）、この膨張黒鉛テープの両面又は片面に、樹脂粒子を含むディスパージョンを含浸する（ステップＳ１２）。その後、膨張黒鉛テープを乾燥させることによって樹脂含浸処理テープを作製する（ステップＳ１３）。本実施形態では、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）ディスパージョンを膨張黒鉛テープの片面（次ステップＳ１４において巻回される際の内周面）のみに含浸するようになっている。

【0027】

次いで、膨張黒鉛テープを渦巻き状に巻回する（ステップＳ１４）。この工程では、樹脂含浸処理テープだけでなく、ステップＳ１２及びＳ１３を経ていない未処理のテープも用いて渦巻き状に巻回してもよい。すなわち、渦巻き状の内周側に樹脂含浸処理テープを巻き、外周側に未処理テープを巻くようにしてもよい。このように樹脂含浸テープを巻回することによってステム３３との間のシール性をより高めることができる。

【0028】

次いで、膨張黒鉛テープを巻回したものを金型に装填し、圧縮成形する（ステップＳ１５）。以上により、第１パッキン１１が製造される。

【0029】

一方、第２パッキン１２を製造するには、まず、複数本の繊維材を用いて編組することによって紐状体を作製する（ステップＳ２１）。例えば、メタ系のアラミド繊維によって覆われた複数本のヤーンを８打角編等により編組する。

【0030】

その後、紐状体に、樹脂粒子を含むディスパージョンを含浸する（ステップＳ２２）。本実施形態では、ＰＴＦＥディスパージョンを紐状体に含浸する。その後、紐状体を乾燥させる（ステップＳ２３）。
次いで、紐状体に潤滑剤を含浸する（ステップＳ２４）。潤滑剤としては、シリコン系潤滑剤、ワックス系潤滑剤及びパラフィン系潤滑剤等を単独で又は組み合わせて用いる。以上により、第２パッキン１２が作製される。

【0031】

次いで、第１パッキン１１の凹部１３に第２パッキン１２を嵌合させた状態で金型に装填し、両パッキン１１，１２を一体化させるための圧縮成形を行う（ステップＳ３１）。その後、防食処理等の後処理（ステップＳ３２）を経て、本実施形態のグランドパッキン（複合パッキン）１０が製造される。
なお、上述の製造手順では、第２パッキン１２の成形を、成形済みの第１パッキン１１と複合させた状態で行ったが（ステップＳ３１）、第２パッキン１２単体を環状に成形し、成形済みの第１パッキン１１と複合させてもよい。

【0032】

以上の構成を有する本実施形態のグランドパッキン１０は、第１パッキン１１と第２パッキン１２とが嵌合によって一体化されている。そのため、これらが別体とされている場合に比べて取り扱いが容易となり、スタフィングボックス３１への装填作業やステム３３への取付作業を短時間で容易に行うことができる。

【0033】

また、図２及び図４に示されるように、第１パッキン１１に第２パッキン１２を嵌合した状態において、第２パッキン１２の外径は、第１パッキン１１の外径よりも小さく、第２パッキン１２の内径Ｄ_２２は、第１パッキン１１の内径Ｄ_１２よりも大きく形成されているので、グランドパッキン１０をスタフィングボックス３１に装填する際やステム３３に外嵌する際等に第２パッキン１２の外周縁や内周縁が周囲のものに接触し難くなっている。そのため、第２パッキン１２が第１パッキン１１から脱落してしまうのを防止することができ、より取り扱いが容易となる。

【0034】

また、第１パッキン１１の軸方向端部の内周縁に形成された凹部１３に第２パッキン１２が嵌合されるので、第２パッキン１２の外周面１２ａは、直接的にスタフィングボックス３１の内周面３５ｂに接触せず、グランドパッキン１０の軸方向厚さの全体で第１パッキン１１の外周面１１ａがスタフィングボックス３１の内周面３５ｂに接触するようになっている。このように、第２パッキン１２よりもシール性の高い第１パッキン１１を軸方向に長い範囲でスタフィングボックス３１の内周面３５ｂに接触させることによって、好適にシール性を高めることができる。

【0035】

さらに、第２パッキン１２は、編組体構造上、極端な扁平形状に形成することは困難であることに鑑みると、径方向幅がグランドパッキン１０全体の径方向幅に対して小さいと、必然的に軸方向厚さもグランドパッキン１０全体の軸方向厚さに対して小さくなる。よって、シール性の高い第１パッキン１１を軸方向に長い範囲でステム３３の外周面３３ａに接触させることができるという意味でも、好適にシール性を高めることができる。

【0036】

また、第２パッキン１２は、パッキン押さえ３８によって軸方向に圧縮されることによって内径Ｄ_２２が縮小し、ステム３３の外周面３３ａに接触することによって第１パッキン１１との内径Ｄ_１２と同一の内径となる。そのため、第２パッキン１２とステム３３と間には隙間が生じず、したがって当該隙間に第１パッキン１１がはみ出して噛み込むこともない。また、第２パッキン１２は第１パッキン１１に比べて機械的強度が高いため、スタフィングボックス３１とステム３３との隙間やステム３３とパッキン押さえ３８との隙間等にはみ出して噛み込むことはない。

【0037】

さらに第２パッキン１２は、その外周面１２ａが第１パッキン１１の凹部１３の内周面１３ｂに嵌合されているので、軸方向に圧縮されたときに径方向外方への変形が抑制され、径方向内方へ大きく変形する。そのため、第２パッキン１２の内周面１２ｂは確実にステム３３の外周面３３ａに密着し、より確実に第１パッキン１１の噛み込み防止を図ることができる。また、第２パッキン１２の径方向内方への変形量が大きくなることによって、第２パッキン１２がより強くステム３３の外周面３３ａに密着し、シール性を高めることができる。

【0038】

また、図２に示されるように、第２パッキン１２は、第１パッキン１１の軸方向の端面１１ｃから軸方向外方に突出していれば、軸方向に圧縮されたときの径方向内方への変形量をより大きくすることができる。これによって、第１パッキン１１の噛み込み防止効果やシール性をより高めることができる。

【0039】

なお、本実施形態のグランドパッキン１０では、第１パッキン１１の軸方向両端部に第２パッキン１２が設けられているが、軸方向一端部のみに第２パッキン１２が設けられていてもよい。この場合、２つのグランドパッキン１０を軸方向に関して逆向きに組み合わせることによって、軸方向両端部に第２パッキンが配置されるようにすればよい。

【0040】

本願の発明者は、本発明のグランドパッキン１０と、従来のグランドパッキン（例えば、図７に示されるもの）とのシール性を比較する実験を行った。以下の表にその結果を示す。

【0041】

【表1】

【0042】

上記の表において、本発明１及び本発明２は、いずれも第２パッキン１２としてアラミド繊維を用いたものであるが、本発明１は、潤滑剤の含浸（図５におけるステップＳ２４）を省略し、本発明２は、潤滑剤の含浸を行っている。従来例は、図７に示されるグランドパッキンであり、第２のパッキンリングとして炭素繊維を用いたものであるが、従来例１は、潤滑剤の含浸を省略し、従来例２は、潤滑剤の含浸を行っている。

【0043】

また、グランドパッキン１０が装着される装置内部には、流体として窒素を充填し、１．７５ＭＰａの圧力をかけた。グランドパッキン１０の締付圧は、１９．６Ｎ／ｍｍ^２と２９．４Ｎ／ｍｍ^２の２種類とし、それぞれについて漏洩量を測定した。

【0044】

表に示す結果より、本発明は、従来例に比べて流体の漏洩量が減少しており、シール性が高まっていることが分かる。また、第２パッキン１２に潤滑剤を含浸することによってシール性がより高まっていることがわかる。これは、グランドパッキン１０が軸方向に圧縮されたときに第２パッキン１２から潤滑剤がにじみ出てステム３３の外周面３３ａになじむことが要因と考えられる。

【0045】

図６は、本発明の第２の実施形態に係るグランドパッキンの要部の拡大断面図である。
本実施形態のグランドパッキン１０は、第２パッキン１２の断面形状が略台形状に形成され、第１パッキン１１に嵌合する部分に、軸方向外側ほど外径が大きくなるテーパー面１２ｄが形成されている。これに対して、第１パッキン１１に形成された凹部１３には、テーパー面１２ｄに接するテーパー面１３ｄが形成されている。

【0046】

本実施形態では、第２パッキン１２が軸方向に圧縮されると、径方向内方に膨張するのに加えて、凹部１３のテーパー面１３ｄに沿って径方向内方へ移動する。そのため、より確実に第２パッキン１２の内周面１２ｂをステム３３の外周面３３ａに接触させることができるとともに、第１パッキン１１の噛み込み防止を確実に図ることができる。

【0047】

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更することが可能である。
例えば、第２パッキンを構成する繊維材の種類は、用途や環境等に応じて適宜変更することができる。また、本発明のグランドパッキンが使用される装置の種類や使用箇所についても特に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0048】

１０ ：グランドパッキン
１１ ：第１パッキン
１２ ：第２パッキン
１２ａ：第２パッキンの外周面
１３ ：凹部
１３ｂ：凹部の内周面
３３ａ：ステムの外周面（内側被シール面）
３５ｂ：スタフィングボックスの内周面（外側被シール面）
Ｄ_２２ ：第２パッキンの内径
Ｄ_１２ ；第１パッキンの内径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】