JP2010012569A

JP2010012569A - ゴム製品の製造方法

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Publication number: JP2010012569A
Application number: JP2008175749A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Isojima; 陽一磯島
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2028-07-04
Also published as: JP5304988B2

Abstract

【課題】ゴム成形体１を成形後、冷却して脆化させ、これにショット材を投射することによってバリ１２を破壊分離して製品を仕上げるゴム製品の製造方法において、ショット材の投射量を増大させることなくバリ除去の作業効率を向上させる。
【解決手段】製品部１１と、この製品部１１に沿って延びる板状バリ部１２１と、製品部１１と板状バリ部１２１との境界の境界バリ部１２２とを備え板状バリ部１２１が境界バリ部１２２より厚肉であるゴム成形体１を成形し、このゴム成形体１を脆化温度以下の温度に冷却した後、前記板状バリ部１２１にショット材を投射することによって板状バリ部１２１を境界バリ部１２２と共に製品部１１から分離させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ゴム製品を加硫成形した後、成形過程で生じたバリを除去するゴム製品の製造方法に関するものである。

従来、金型によって加硫成形したゴム成形体からバリを除去して製品を仕上げる技術として、例えば下記の特許文献に記載されたような方法あるいは装置が知られている。すなわち、この方法では、ゴムの脆化温度以下に保たれた冷凍庫内のバレルに、製品部とバリからなるゴム成形体を入れて攪拌することによってゴム成形体を冷却して脆化させ、これにポリカーボネート等からなるショット材（メディアとも呼ばれる）を、バリは破壊可能だが厚肉の製品部は破壊しない程度の速度で投射することによって、バリを破壊分離して製品部を取り出す。
特開平７−６８４６６号公報実開平５−５３９１２号公報

図８は、従来の技術を説明するための図で、参照符号１００は、製品部１０１とその成形過程で金型のパーティング面に沿って製品部１０１から薄膜状に形成されたバリ１０２とからなるゴム成形体、参照符号Ｓはバリ除去のために不図示のノズルから投射されたショット材である。なお、製品部１０１及びバリ１０２は脆化冷凍されている。

ここで、投射されたショット材Ｓは、バリ１０２を打ち抜く形で破壊するため、ショット材Ｓが当たった周辺だけしかバリ１０２が除去されない。すなわち、図８（Ａ）に示されるように、製品部１０１から離れた位置に当たったショット材Ｓはその位置のバリ１０２を打ち抜くだけで、製品部１０１の周囲を仕上げる仕事をしておらず、図８（Ｂ）に示されるように、偶然に製品部１０１とバリ１０２との境界付近に当たったショット材Ｓだけしか仕上げに有効に作用しない。

したがって、ショット材Ｓが製品部１０１とバリ１０２との境界付近に当たる確率が低いので、投射されるショット材Ｓが少ないと、バリ除去工程に時間がかかってしまう。また、バリ除去時間を短縮するために、ショット材Ｓの投射量を多くした場合は、投射機構やショット材Ｓの循環機構の大型化を来たし、それに伴う冷凍装置の増大や、設置スペースの増大などによってコスト高となる問題を有していた。

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、ショット材の投射量を増大させることなくバリ除去の作業効率を向上させることにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係るゴム製品の製造方法は、製品部と、この製品部に沿って延びる板状バリ部と、前記製品部と板状バリ部との境界の境界バリ部とを備え前記板状バリ部が前記境界バリ部より厚肉であるゴム成形体を成形し、このゴム成形体を脆化温度以下の温度に冷却した後、前記板状バリ部にショット材を投射することによって前記板状バリ部を前記境界バリ部と共に前記製品部から分離させるものである。

また、本発明に係るゴム製品の製造方法において一層好ましくは、境界バリ部からの板状バリ部の立ち上がり角度を、前記境界バリ部からの製品部の立ち上がり角度より大きくしたものである。

本発明に係るゴム製品の製造方法によれば、投射されたショット材が板状バリ部のどこに当たっても、その衝撃により板状バリ部に与えられる厚さ方向の荷重によって製品部と板状バリ部の間の境界バリ部に応力が集中して境界バリ部が折れ、板状バリ部と共に製品部から除去されるので、ショット材の投射量がたとえ従来と同じであってもバリ除去に有効に作用するショット材の割合が増加し、バリ除去作業に要する時間を短縮することができる。

また、境界バリ部からの板状バリ部の立ち上がり角度を、前記境界バリ部からの製品部の立ち上がり角度より大きくすれば、板状バリ部にその厚さ方向への荷重が加わった時に境界バリ部が製品部側の端部で折れるので、製品のパーティングライン部にバリが残らない滑らかな仕上がり状態にすることができる。

以下、本発明に係るゴム製品の製造方法の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、本発明に係るゴム製品の製造方法において成形される環状のゴム成形体１を、その軸心Ｏと平行な方向から見た部分正面図、図２は、図１におけるＯ−II線で切断して示す断面図、図３は、図２の要部を拡大して示す断面図、図４は、図２のゴム成形体１からバリ１２を除去する工程で用いられるショットブラスト装置を概略的に示す説明図、図５は、本発明に係るゴム製品の製造方法によるバリの除去の様子を図１におけるＯ−II線と対応する部分で切断して示す断面図である。

まず図１及び図２に示されるゴム成形体１は、軸心Ｏを中心とする円周方向へ連続して延びる製品部１１と、この製品部１１の内周側に形成されたバリ１２とからなる。製品部１１は、例えばシールリングとして用いられるものであり、バリ１２は不図示の金型内で製品部１１を加硫成形する過程で成形用ゴム材料の一部が金型のパーティング面に流出することにより形成されたもので、製品部１１の内周に沿って円周方向へ連続して延びる板状バリ部１２１と、製品部１１と板状バリ部１２１との境界の境界バリ部１２２とを有する。

バリ１２における板状バリ部１２１は、境界バリ部１２２より厚肉であり、製品部１１と板状バリ部１２１との距離、言い換えれば境界バリ部１２２の径方向長さＬは、仕上げ後の製品部１１のバリ残り許容値よりも短い長さとする。板状バリ部１２１の肉厚ｔは、脆化されたときに後述のショット材の衝突によって容易に破壊されない強度を維持し得る大きさであれば良く、また、境界バリ部１２２の径方向長さＬは、例えばバリ残り長さの許容値が０．１mmであれば、０．０８mm程度の長さに設定すれば良い。

また、図３に拡大して示されるように、境界バリ部１２２に対して板状バリ部１２１の立ち上がり面１２１ａがなす角度αは、前記境界バリ部１２２に対して製品部１１の立ち上がり面１１ａ（立ち上がり面１１ａに対する接線）がなす角度βより大きく形成されている。

なお、板状バリ部１２１の肉厚ｔや長さ、幅によって決まる体積が大きくなると、慣性が増大して、ショット材の衝突により与えられる板状バリ部１２１の加速度が小さくなってしまうため、これらの寸法は、ショット材の質量や投射速度、境界バリ部１２２の強度などを考慮して適切に設定される。

以上のように成形されたゴム成形体１は、図４に示されるようなショットブラスト装置２によって、バリ除去作業が行われる。このショットブラスト装置２は、冷却室２１と、投射室２２と、ワーク冷凍装置２３と、ショット材投射装置２４と、バリ・ショット材分離回収装置２５と、投射室２２内にあってワークを設置するバレル２６とを備える。

詳しくは、ワーク冷凍装置２３は、例えば液化窒素又は液化炭酸ガスなどの冷媒を用いて冷却室２１及び投射室２２内をゴム成形体１の脆化温度以下に冷却するもので、冷媒供給源２３１と、この冷媒供給源２３１からの冷媒を冷却室２１及び投射室２２内に噴射する噴射ノズル２３２と、噴射ノズル２３２を開閉するバルブ２３３と、冷却室２１内の温度を検出する温度センサ２３４と、この温度センサ２３４による検出温度データに基づいてバルブ２３３の開閉を制御する制御装置２３５とを備える。

ショット材投射装置２４は、高速回転するインペラ２４１によって、ポリカーボネート等からなるショット材Ｓを投射室２２内（バレル２６）へ遠心投射するものである。

バリ・ショット材分離回収装置２５は、振動篩からなるものであって、所定の大きさ以上の粗大バリを捕捉する第一スクリーン２５１と、それより粒径の小さいショット材Ｓを捕捉する第二スクリーン２５２と、これら第一スクリーン２５１及び第二スクリーン２５２を加振するバイブレータ２５３と、第一スクリーン２５１で捕捉された粗大バリを回収する粗大バリ回収部２５４と、第一スクリーン２５１を通過して第二スクリーン２５２で捕捉されたショット材Ｓを回収すると共にショット材投射装置２４へ送り出すチャンバ２５５と、第二スクリーン２５２を通過した微小バリを回収する微小バリ回収部２５６とを備える。

以上のように構成されたショットブラスト装置２によるバリ除去作業においては、バリ除去対象のワークＷ（ゴム成形体１）を、投射室２２内のバレル２６に設置し、ワーク冷凍装置２３で冷却室２１及び投射室２２内を冷却することによってゴム成形体１を脆化させ、このゴム成形体１に、ショット材投射装置２４によってショット材Ｓを投射する。

冷凍により脆化したゴム成形体１のバリ１２は、投射されたショット材Ｓの衝突によって破壊され（折られ）、製品部１１から分離される。そして、分離されたバリ１２は、投射されたショット材Ｓと共に冷却室２１の下部へ落下して、バリ・ショット材分離回収装置２５により、粗大バリ、ショット材Ｓ及び微小バリに篩い分けられて回収される。また、回収されたショット材Ｓはチャンバ２５５からショット材投射装置２４へ送られて循環使用される。

ここで図５に示されるように、ゴム成形体１のバリ１２に向かって飛来するショット材Ｓのうちいくつかは、製品部１１から離れた位置、すなわち板状バリ部１２１に衝突することになる。板状バリ部１２１はバリ１２における他の部分より厚肉で強度が高いため破壊されにくく、このため、ショット材Ｓの運動エネルギにより板状バリ部１２１にその厚さ方向へ与えられる荷重によって、製品部１１と板状バリ部１２１の間の境界バリ部１２２に応力が集中して境界バリ部１２２で折れ、板状バリ部１２１と共に製品部１１から脱落して除去される。すなわち板状バリ部１２１は、不要部分としてのバリ１２を大きく脱落させる機能を有する。

また、境界バリ部１２２に対して板状バリ部１２１の立ち上がり面１２１ａがなす角度αは、境界バリ部１２２に対して製品部１１の立ち上がり面１１ａがなす角度βより大きいため、板状バリ部１２１に厚さ方向への荷重が加わった時の境界バリ部１２２への応力集中が、製品部１１の立ち上がり側に生じ、すなわち境界バリ部１２２が製品部１１側の端部で折れることになる。したがって、板状バリ部１２１と共に境界バリ部１２２が製品部１１から確実に除去され、製品のパーティングライン部にバリが残らない滑らかな仕上がり状態にすることができる。

また、もし境界バリ部１２２が板状バリ部１２１側の端部で折れたとしても、境界バリ部１２２の径方向長さＬは、製品部１１のバリ残り許容値よりも短く設定されているので問題ない。

すなわち本発明によれば、投射されたショット材Ｓがバリ１２における板状バリ部１２１のどこかに衝突すれば、バリ１２は、製品部１１との境界部分から破壊される。言い換えれば製品部１１から離れた位置に衝突したショット材Ｓも、バリ除去仕上げに寄与することになるので、ショット材Ｓを従来技術と同じ条件で投射しても、本考案の方が仕上げに有効に作用するショット材Ｓの量が多くなる。したがって、ショット材Ｓの投射量を多くしなくても、短時間（製品の大きさやバリ部の寸法設定にもよるが、概ね従来の１／３程度の時間）で仕上げを行うことができ、ひいては、ショット材投射装置２４やショット材Ｓの循環機構の大型化、それに伴うワーク冷凍装置２３の冷凍力の増大や、ショットブラスト装置２全体の設置スペースの増大などが不要となる。

図６及び図７は、それぞれ本発明に係るゴム製品の製造方法において成形されるゴム成形体１の他の例を、その軸心Ｏと平行な方向から見た部分正面図である。すなわち、バリ１２における板状バリ部１２１は図１の例のように製品部１１に沿って連続しているものであることが好ましいが、図６あるいは図７の例のように、断続したものであっても良い。

なお、図示の各例では、内周に生じるバリ１２の除去について説明したが、外周側に発生するバリの除去についても、同様に実施することができる。

また本発明は、製品部１１がシールリングのような環状体であることには限定されず、成形工程でバリが発生し、バリの処理が必要なゴム製品であれば適用可能である。

本発明に係るゴム製品の製造方法において成形される環状のゴム成形体を、その軸心Ｏと平行な方向から見た部分正面図である。図１におけるＯ−II線で切断して示す断面図である。図２の要部を拡大して示す断面図である。図２のゴム成形体１からバリ１２を除去する工程で用いられるショットブラスト装置を概略的に示す説明図である。本発明に係るゴム製品の製造方法によるバリの除去の様子を図１におけるＯ−II線と対応する部分で切断して示す断面図である。本発明に係るゴム製品の製造方法において成形される環状のゴム成形体の他の例を、その軸心Ｏと平行な方向から見た部分正面図である。本発明に係るゴム製品の製造方法において成形される環状のゴム成形体の他の例を、その軸心Ｏと平行な方向から見た部分正面図である。従来の技術を説明するための図である。

符号の説明

１ゴム成形体
１１製品部
１２バリ
１２１板状バリ部
１２２境界バリ部
２ショットブラスト装置
Ｓショット材

Claims

製品部と、この製品部に沿って延びる板状バリ部と、前記製品部と板状バリ部との境界の境界バリ部とを備え前記板状バリ部が前記境界バリ部より厚肉であるゴム成形体を成形し、このゴム成形体を脆化温度以下の温度に冷却した後、前記板状バリ部にショット材を投射することによって前記板状バリ部を前記境界バリ部と共に前記製品部から分離させることを特徴とするゴム製品の製造方法。
境界バリ部からの板状バリ部の立ち上がり角度を、前記境界バリ部からの製品部の立ち上がり角度より大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のゴム製品の製造方法。