(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の中芯および当該中芯の上面と内周面と下面とを覆うふっ素樹脂製の外被を有し、フランジ面に載置されるふっ素樹脂ジャケットガスケットを製造する方法であって、フランジ面の歪測定装置を用いてレーザー光線をフランジ面に照射することによってフランジ面の歪量を測定し、当該レーザー光線の照射によって測定されたフランジ面の歪量に基づいてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造した後、当該中芯に外被を装着することを特徴とするふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法。
【請求項２】
レーザー光線をフランジ面に照射することによってフランジ面の歪量を測定した後、測定されたフランジ面の歪量の電子データを数値制御工作機械に送り、当該数値制御工作機械を用いて中芯の表面がフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を有するように中芯に切削加工を施すことにより、フランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する請求項１に記載のふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法。
【請求項３】
レーザー光線をフランジ面に照射することによってフランジ面の歪量を測定した後、測定されたフランジ面の歪量の電子データを立体物造形装置に送り、当該立体物造形装置を用いてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する請求項１に記載のふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法。
【請求項４】
レーザー光線をフランジ面に照射することによってフランジ面の歪量を測定した後、測定されたフランジ面の歪量の電子データを数値制御工作機械に送り、当該数値制御工作機械を用いてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状が金型の内面に形成された成形用金型を製造し、当該成形用金型内に加熱溶融させた中芯の樹脂材料を充填した後、当該樹脂材料を冷却し、硬化させることにより、フランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する請求項１に記載のふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、例えば、ライニングが施されたフランジ面にうねり状の凹凸部が存在していても当該凹凸部に追従し、シール精度を高めることができるふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法に関する。本発明のふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法によって得られるふっ素樹脂ジャケットガスケットは、例えば、ガラスライニング、ふっ素樹脂ライニング、ゴムライニングなどが施されたフランジ面を有する配管、流体機器などに好適に使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
ふっ素樹脂ジャケットガスケットとして、ジョイントシート、金属板、樹脂板などからなる中芯がふっ素樹脂製の外被で被覆されているふっ素樹脂ジャケットガスケットが知られている。前記ふっ素樹脂ジャケットガスケットをガラスライニングなどが施されたフランジ面のシールに用いた場合、ふっ素樹脂ジャケットガスケットの中芯の圧縮量が小さいことから、フランジ面に形成されているうねり状の凹凸に対して馴染み難いため、当該フランジ面におけるシール精度を高めることができない。
【０００３】
フランジ面に形成されているうねり状の凹凸に追従させるために、中芯の表面がフランジ面に形成されているうねり状の凹凸に対応する形状を有するようにするために、フランジ面の凹凸が形成されている面を観察しながら切削機、研磨機、やすりなどを用いて手作業で中芯の表面を切削することが考えられる。しかし、当該作業は、煩雑であるとともに、当該作業に長時間を要する。
【０００４】
そこで、フランジ面に形成されているうねり状の凹凸に追従させるために、ふっ素樹脂ジャケットガスケットの中芯として硬化性樹脂のペーストを層状にフェルトに含浸させたシートを用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、フェルトに含浸させた硬化性樹脂のペーストを硬化させるのに長時間を要することから、ふっ素樹脂ジャケットガスケットの生産効率が低いという欠点がある。
【０００５】
また、フランジ面に形成されているうねり状の凹凸にふっ素樹脂ジャケットガスケットを追従させる方法として、フランジ間にふっ素樹脂ジャケットガスケットの中芯を挟み、フランジと中芯との間で生じた間隙を隙間ゲージで測定し、当該間隙に相当する厚さを有するシム板を中芯に貼り付ける方法が考えられる。しかし、当該方法では、フランジと中芯との間隙をフランジの外周全体にわたって逐一測定しなければならないという煩雑で時間がかかる操作を要するとともに、前記間隙に対応する厚さおよび大きさを有するシム板を製作し、フランジとふっ素樹脂ジャケットガスケットとに間隙が生じる箇所で中芯にシム板を貼り付けるという煩雑で長時間がかかる作業を要し、さらにシム板を中芯に貼り付ける際にシム板の貼付位置にずれが生じるおそれがある。
【０００６】
近年、フランジ面に形成されているうねり状の凹凸に追従させることができるふっ素樹脂ジャケットガスケットとして、環状の上壁部と環状の下壁部と上壁部および下壁部を内周側でたがいに接続する環状の内周壁部とを有し、上壁部、下壁部および内周壁部で環状の収容空間を形成するふっ素樹脂外被と、上壁部の下面に対向するように収容空間に挿入され、環状の山部と環状の谷部とが径方向に交互に形成された環状の第１波板と、下壁部の上面に対向するように収容空間に挿入され、環状の山部と環状の谷部とが径方向に交互に形成された環状の第２波板と、第１波板と第２波板との間に挿入され、弾性材料で形成された環状の弾性平板と、第１波板と弾性平板との間に挿入され、第１波板よりも硬度が低く、弾性平板よりも弾性が低い第１支持板とを備えた包みガスケットが提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、当該包みガスケットは、第１波板および第２波板の波形がフランジ面に形成されているうねり状の凹凸とは完全には一致しがたいことから、当該凹凸を有するフランジ面におけるシール精度を高めることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０３−２８２０６７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２１５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、フランジ面に形成されているうねり状の凹凸に高精度で追従するふっ素樹脂ジャケットガスケットを容易に製造することができるふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
（１）  環状の中芯および当該中芯の上面と内周面と下面とを覆うふっ素樹脂製の外被を有し、フランジ面に載置されるふっ素樹脂ジャケットガスケットを製造する方法であって、フランジ面の歪測定装置を用いてレーザー光線をフランジ面に照射することによってフランジ面の歪量を測定し、当該レーザー光線の照射によって測定されたフランジ面の歪量に基づいてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造した後、当該中芯に外被を装着することを特徴とするふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法、
（２）  レーザー光線をフランジ面に照射することによってフランジ面の歪量を測定した後、測定されたフランジ面の歪量の電子データを数値制御工作機械に送り、当該数値制御工作機械を用いて中芯の表面がフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を有するように中芯に切削加工を施すことにより、フランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する前記（１）に記載のふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法、
（３）  レーザー光線をフランジ面に照射することによってフランジ面の歪量を測定した後、測定されたフランジ面の歪量の電子データを立体物造形装置に送り、当該立体物造形装置を用いてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する前記（１）に記載のふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法、および
（４）  レーザー光線をフランジ面に照射することによってフランジ面の歪量を測定した後、測定されたフランジ面の歪量の電子データを数値制御工作機械に送り、当該数値制御工作機械を用いてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状が金型の内面に形成された成形用金型を製造し、当該成形用金型内に加熱溶融させた中芯の樹脂材料を充填した後、当該樹脂材料を冷却し、硬化させることにより、フランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する前記（１）に記載のふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法
に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法によれば、フランジ面に形成されているうねり状の凹凸に高精度で追従するふっ素樹脂ジャケットガスケットを容易に製造することができるという優れた効果が奏される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のふっ素樹脂ジャケットガスケットの製造方法は、前記したように、環状の中芯および当該中芯の上面と内周面と下面とを覆うふっ素樹脂製の外被を有するふっ素樹脂ジャケットガスケットを製造する方法であり、フランジの歪測定装置を用いてレーザー光線をフランジ面に照射することによってフランジ面の歪量を測定し、測定された歪量に基づいてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造した後、当該中芯に外被を装着することを特徴とする。
【００１２】
フランジ面に凹凸を有する部材の種類には特に限定がない。フランジ面に凹凸を有する部材としては、例えば、ガラスライニング、ふっ素樹脂ライニング、ゴムライニングなどが施されたフランジ面を有する配管、流体機器などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００１３】
本発明においては、まず、フランジの歪測定装置を用いてレーザー光線をフランジ面に照射することにより、フランジ面に存在している凹凸による歪量を測定する。
【００１４】
フランジの歪測定装置の種類には、特に限定がない。フランジの歪測定装置としては、例えば、特許第５５３９８２２号明細書に記載されているように、軸心と歪を測定するフランジの測定面に対する垂直方向とのなす角度が所定の角度の範囲内となるようにフランジの前方に設置され、レーザー光線の経路上の特定位置から軸心に対して一定角度で旋回し、円錐面状にスキャンするレーザー光線を発してフランジの測定面に照射し、当該測定面からの反射レーザー光線を受光し、特定位置から測定面までの距離を測定するレーザー測定機と、レーザー測定機を載置し、所定方向にレーザー測定機の軸心を向ける位置決め手段と、レーザー測定機から取得した特定位置から測定面までの距離の値にｃｏｓθを乗じて距離データを得、当該距離データから測定面が完全平面と仮定した基準データを算出し、距離データから基準データを減じることにより、フランジの歪量を算出する演算部とを有するフランジの歪量測定装置などが挙げられる。
【００１５】
前記フランジの歪測定装置を用いた場合、レーザー測定機をフランジの前方に設置し、レーザー光線の経路上にある特定位置からフランジの中心軸に対して一定角度で旋回しながら発せられるレーザー光線を、歪を測定するフランジの測定面に照射し、その反射レーザー光線を受光し、特定位置からフランジまでの距離に基づく距離データから測定面が完全平面と仮定した基準データを算出し、距離データから基準データを減じることにより、フランジの歪量を測定することができ、測定されたフランジ面の歪量は、情報処理端末のディスプレイに表示することができる。
【００１６】
このようにしてフランジ面のうねり状の凹凸に基づく歪量は、電子データとしてハードディスクなどに保管することができるので、次回のふっ素樹脂ジャケットガスケットを交換するときに、当該電子データを利用してフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を容易に製造することができる。また、前記歪量を電子データとして保管した場合、従来のようにフランジと中芯の間隙を記録した実物と原寸大のふっ素樹脂ジャケットガスケットの中芯をマスターゲージとして保管する必要がないことから、当該マスターゲージの保管のための保管場所を要しないという利点がある。
【００１７】
また、前記歪量測定装置を用いた場合には、フランジ面の歪量の測定をフランジの円周角３６０度に対して０．３度程度のピッチで行なうことができるので、フランジ面の歪量を高精度で測定することができる。
【００１８】
フランジ面の歪測定装置は、商業的に容易に入手することができる。商業的に容易に入手することができるフランジ面の歪測定装置としては、例えば、（株）セイコーウェーブ製、近接目視・評価用３Ｄ計測システム〔商品名：ＳＥＩＫＯＷＡＶＥ（登録商標）３Ｄ  Ｔｏｏｌｂｏｘ〕、クレアフォームジャパン（株）製、商品名：ＰＩＰＥＣＨＥＣソリューション（商品名：ＨａｎｄｙＳＣＡＮ  ３００、ＨａｎｄｙＳＣＡＮ  ７００などの３Ｄポータブルハンディスキャナー、Ｐｉｐｅｃｈｅｃｋソフト）などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのフランジ面の歪測定装置を用いてフランジ面の凹凸に基づく歪量を測定した場合、当該歪量を高精度の三次元（３Ｄ）のデジタルデータとして短時間で取得することができる。
【００１９】
次に、測定された歪量に基づいてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する。
【００２０】
中芯は、ふっ素樹脂ジャケットガスケットの外被の欠点を補うための部材であり、応力緩和が小さく耐熱性に優れている有機材料、無機材料またはこれらの複合材料から形成される。中芯に用いられる材料としては、例えば、膨張黒鉛およびその複合材、シートガスケット、金属板などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００２１】
膨張黒鉛の複合材としては、例えば、膨張黒鉛と粘土との複合材、膨張黒鉛と金属との複合材、膨張黒鉛と樹脂との複合材などが挙げられる。膨張黒鉛と粘土との複合材としては、例えば、膨張黒鉛と粘土とが積層された構造を有する複合材、膨張黒鉛の全面が粘土で被覆された構造を有する複合材、膨張黒鉛層の内部に粘土粒子が侵入した構造を有する複合材などが挙げられる。
【００２２】
シートガスケットは、例えば、原料として、ふっ素樹脂、ゴムなどの樹脂材料、アラミド繊維、ガラス繊維などの補強繊維、シリカなどの充填材などの混合物を用い、当該混合物を一対のロールを備えるロール上に供給し、圧延することによって得ることができる。
【００２３】
金属板としては、例えば、鉄板、銅板、銅合金板、ステンレス鋼板、アルミニウム板などが挙げられる。また、金属板として、金属と有機材料または無機材料との複合材料からなる板を用いることができる。
【００２４】
中芯の大きさは、ふっ素樹脂ジャケットガスケットが使用される配管、流体機器などによって異なるので一概には決定することができない。したがって、中芯の大きさは、ふっ素樹脂ジャケットガスケットが使用される配管、流体機器などの用途に応じて適宜調節することが好ましい。中芯の厚さは、特に限定されないが、通常、中芯が膨張黒鉛およびその複合材である場合には０．２〜１０ｍｍ程度、中芯がシートガスケットである場合には０．３〜５ｍｍ程度、中芯が金属板である場合には０．０５〜５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００２５】
前記で測定された歪量に基づいてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する方法としては、例えば、前記で測定された歪量の電子データを数値制御工作機械に送り、当該数値制御工作機械を用いて中芯の表面がフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を有するように中芯に切削加工を施す方法、前記で測定された歪量の電子データを立体物造形装置に送り、当該立体物造形装置を用いてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する方法、前記で測定された歪量の電子データを数値制御工作機械に送り、当該数値制御工作機械を用いてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状が金型の内面に形成された成形用金型を製造し、当該成形用金型内に加熱溶融させた中芯の樹脂材料を充填した後、当該樹脂材料を冷却し、硬化させることにより、成形用金型内で中芯を成形する方法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００２６】
数値制御工作機械としては、例えば、マシニングセンタ、数値制御（ＮＣ）フライス盤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。数値制御工作機械によれば、工具の作動経路、被加工物を加工する際の条件などデータを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体に記憶されているデータを作業時に読み取り、当該データに基づいて加工工具を作動させて被加工物が所定形状を有するように当該被加工物を加工することができる。
【００２７】
立体物造形装置は、３Ｄプリンターとも称されている。立体物造形装置としては、例えば、特開平８−３１８５７５号公報、特開２００１−２１９６９５号公報、特開２０１３−４３３３８号公報、特開２０１４−２４３２９号公報、特開２０１４−１３６３１１号公報などに記載の立体物造形装置が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００２８】
なお、前記で測定された歪量に基づいてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状は、中芯の片面のみに形成されていてもよく、中芯の両面に形成されていてもよいが、フランジ面に形成されているうねり状の凹凸に高精度で追従するふっ素樹脂ジャケットガスケットを得る観点から、使用される一対のフランジの各面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状がそれぞれ中芯の各表面に形成されていることが好ましい。
【００２９】
一対のフランジの表面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を中芯の各表面に形成する方法としては、例えば、フランジ面の歪量を測定した後、測定された歪量の電子データを数値制御工作機械に送り、当該数値制御工作機械を用いて中芯の表面がフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を有するように中芯に切削加工を施すことにより、フランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する方法、フランジ面の歪量を測定した後、測定された歪量の電子データを立体物造形装置（立体物造形装置）に送り、当該立体物造形装置を用いてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する方法、フランジ面の歪量を測定した後、測定された歪量の電子データを数値制御工作機械に送り、当該数値制御工作機械を用いてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状が金型の内面に形成された成形用金型を製造し、当該成形用金型内に加熱溶融させた中芯の樹脂材料を充填した後、当該樹脂材料を冷却し、硬化させることにより、フランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造する方法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
【００３０】
以上のようにしてフランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯を製造した場合、フランジ面に形成されている凹凸に的確に対応した凹凸形状が表面に形成された中芯を短時間で効率よく高精度で製造することができる。
【００３１】
次に、フランジ面に形成されている凹凸に対応する凹凸形状を表面に有する中芯に外被を装着することにより、ふっ素樹脂ジャケットガスケットを得ることができる。
【００３２】
ふっ素樹脂ジャケットガスケットの外被は、環状の中芯の上面と内周面と下面とを覆うために用いられる。外被には、耐熱性、耐薬品性などに優れていることからふっ素樹脂が用いられる。ふっ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのふっ素樹脂は、それぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。これらのふっ素樹脂のなかでは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、成形性および加工性の観点から好ましい。
【００３３】
なお、外被には、応力緩和が小さく、シール性に優れたふっ素樹脂ジャケットガスケットを得る観点から、充填材が含有されていてもよい。また、外被には、本発明の目的が阻害されない範囲内で、例えば、テルペン樹脂、テルペン−フェノール樹脂、クマロン樹脂、クマロン−インデン樹脂、ロジンなどの粘着性付与剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、重合禁止剤、充填剤、顔料などの着色剤などが適量で含まれていてもよい。
【００３４】
外被の厚さは、中芯と外被とを一体化させ、応力緩和が小さく、シール性に優れたふっ素樹脂ジャケットガスケットを得る観点から、好ましくは５０〜６００μｍ、より好ましくは１００〜４００μｍである。
【００３５】
外被は、例えば、所定の大きさを有するスリーブを旋盤などで切削することによって製造することができる。この場合、外被は、より具体的にはスリーブの外周面に切削バイトを所定位置に当て切削し、中芯の形状に対応する溝部を形成することによって製造することができる。以上のようにして得られる外被は、中芯の上面と内周面と下面とを覆う形状を有する。
【００３６】
ふっ素樹脂ジャケットガスケットは、例えば、外被の溝部に中芯を装着することにより、容易に得ることができるが、必要により、中芯と外被とを熱圧着することによって一体化させてもよい。
【００３７】
以上説明したように、本発明の製造方法によれば、フランジ面に形成されているうねり状の凹凸に高精度で追従するふっ素樹脂ジャケットガスケットを容易に製造することができる。
【００３８】
本発明の製造方法によって得られたふっ素樹脂ジャケットガスケットは、例えば、配管同士の接続部における配管用シール材、流体機器のフランジ面におけるシール材などとして好適に使用することができる。