JP2011240366A - 環状ガスケットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歩留まりが高い環状ガスケットの製造方法を提供する。
【解決手段】製造方法では、打ち抜き工程と、折り重ね工程と、溶接工程と、弾性被膜形成工程とを行う。打ち抜き工程では、金属板に打ち抜き加工を行って、帯状の金属部材２を形成する。折り重ね工程では、帯状金属部材２を複数箇所において折り重ねると共に、帯状金属部材２の両端部４を重ね合わせて平板状かつ環状にする。溶接工程では、帯状金属部材２の折り重ね部３および両端部４を溶接して金属環状体を形成する。弾性被膜形成工程では、金属環状体の両主面に弾性部材からなる被膜を形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、金属環状体を有する環状ガスケットの製造方法に関する。

配管と配管との接続部分や、ケースとケースとの接続部分に介設して、該接続部分のシール性を確保するための部品として、金属環状体の表面に弾性被膜を形成した環状ガスケットが従来から知られている（下記特許文献１参照）。

環状ガスケットの製造方法の一例を図１４〜図１７に示す。この環状ガスケット９９の製造方法では、まず図１４、図１５に示すごとく、金属板９０ａ，９０ｂに各々打ち抜き加工を行って、略Ｌ字状の金属分割材９１，９２を形成する。そして、図１６に示すごとく、金属分割材９１，９２の両端９４，９５をそれぞれ重ね合わせ、レーザ溶接等により両端９４，９５を溶接して、２個の金属分割材９１，９２が一体化した金属環状体９３を形成する。
その後、図１７に示すごとく、金属環状体９３の表面にゴム等の弾性被膜９８を形成する。以上の工程を行うことにより、環状ガスケット９９を製造する。

特開２００７−１５５０４３号公報

しかしながら、従来の環状ガスケット９９は、図１４、図１５に示すごとく、金属分割材９１，９２がＬ字状であるため、金属板９０の両端に端材９７ができてしまうという問題がある。また、隣り合う２個の金属分割材９１の間および、隣り合う２個の金属部材９２の間に隙間があるため、この隙間部分にも多くの端材９７’ができてしまう。そのため、金属分割材９１，９２の歩留まりが低いという問題がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、歩留まりが高い環状ガスケットの製造方法を提供しようとするものである。

本発明は、環状ガスケットの製造方法であって、
金属板に打ち抜き加工を行って、帯状の金属部材を形成する打ち抜き工程と、
上記帯状金属部材を複数箇所において折り重ねると共に、該帯状金属部材の両端部を重ね合わせて平板状かつ環状にする折り重ね工程と、
上記帯状金属部材の折り重ね部および上記両端部を溶接して金属環状体を形成する溶接工程と、
上記金属環状体の両主面に弾性部材からなる被膜を形成する弾性被膜形成工程と、
をこの順に行うことを特徴とする環状ガスケットの製造方法にある（請求項１）。

本発明の作用効果について説明する。本発明では、金属板から打ち抜く部材の形状を帯状にした。そして、得られた帯状金属部材に上記折り重ね工程および上記溶接工程を行うことにより、金属環状体を形成するようにした。
このようにすると、金属板から打ち抜く部材の形状が帯状、すなわち略直線状であるため、金属板の辺部に対して平行に上記部材（帯状金属部材）を打ち抜くことができる。また、隣り合う２個の帯状金属部材の隙間を狭くすることができる。これにより、金属板に生じる端材の量を少なくすることができ、金属板からより多くの帯状金属部材を形成することが可能になる。すなわち、材料歩留まりを高くすることができる。

以上のごとく、本発明によれば、歩留まりが高い環状ガスケットの製造方法を提供することができる。

実施例１における、打ち抜き工程での、金属板の平面図。 実施例１における、帯状金属部材の平面図であって、図３のＢ矢視図。 図２のＡ矢視図。 実施例１における、折り重ね工程での、帯状金属部材の平面図。 図４に続く帯状金属部材の平面図。 図５に続く帯状金属部材の平面図。 図６のＣ−Ｃ断面図。 実施例１における、弾性被膜形成工程の説明図。 実施例１における、環状ガスケットの使用状態説明図。 実施例２における、帯状金属部材の平面図であって、図１１のＥ矢視図。 図１０のＤ矢視図。 実施例２における、折り重ね工程での、帯状金属部材の平面図。 図１２に続く帯状金属部材の平面図。 従来例における、一方の金属分割材の製造工程説明図。 従来例における、他方の金属分割材の製造工程説明図。 従来例における、金属環状体の平面図。 従来例における、環状ガスケットの平面図。

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明では、上記打ち抜き工程において、上記折り重ね部および上記両端部に凹部を形成し、上記折り重ね工程において、上記凹部を形成した領域同士を互いに重ね合わせることが好ましい（請求項２）。
このようにすると、折り重ね工程を行う前の状態における、上記折り重ね部および上記両端部の厚さを、その他の部分よりも薄くすることができる。そのため、折り重ね工程を行った後の状態において、折り重ね部と両端部の厚さが、他の部分よりも厚くなることを防止できる。すなわち、仮に上記凹部を形成しなかったとすると、折り重ね工程を行った場合、折り重ね部と両端部の厚さが、他の部分の厚さの２倍になってしまう。そのため、シール性を高めるために金属環状体を平坦化する工程、例えば環状ガスケットを厚み方向から加圧して圧縮変形させ、厚みを均一化する加圧工程等を追加する必要が生じる。

しかしながら、折り重ね部および両端部に凹部を形成することにより、このような問題を解決することができる。例えば、折り重ね部および両端部の厚さを、その他の部分の半分の厚さにしておく。このようにすると、折り重ね工程を行った後の状態における、折り重ね部と両端部の厚さを、他の部分と殆ど同じにすることができる。これにより、上記加圧工程等を追加する必要がなくなり、環状ガスケットの製造工程を簡素化できる。
なお、凹部は、打ち抜き工程を行う際に帯状金属部材にプレス加工を行うことにより形成することができる。

また、上記帯状金属部材の一方の主面に全ての上記凹部を形成することが好ましい（請求項３）。
このようにすると、帯状金属部材の一方の主面にのみ凹部を形成するため、プレス加工を行う際の型の構造を簡素化することができる。

また、上記帯状金属部材の一方の主面に少なくとも一つの上記凹部を形成し、他方の主面に他の上記凹部を形成してもよい（請求項４）。
このようにすると、折り重ね工程を容易に行うことが可能になる。すなわち、折り重ね部は、折曲線によって区画された第１部分と第２部分とを備えており、折り重ね工程では、帯状金属部材を作業台等の上に配置した後、折曲線において折り重ね部を折り曲げて、第１部分の上方または下方に第２部分を重ね合わせる作業を、全ての折り重ね部について行う。ここで、第１部分の下方に第２部分を重ね合わせる場合は、一旦、帯状金属部材を持ち上げて、第２部分を第１部分の下側に折り曲げる必要が生じる。帯状金属部材の一方の主面に全ての凹部が形成されていると、少なくとも一箇所の折り重ね部において、第２部分を第１部分の下側に折り曲げる必要が生じる。そのため、作業性が低下する場合がある。
しかしながら、上述のように、帯状金属部材の両主面に凹部を分散形成すると、全ての折り重ね部において、第１部分の上側に第２部分を重ね合わせることが可能になる。そのため、折り重ね工程を容易に行うことができる。

また、上記溶接工程において、上記折り重ね部および上記両端部を超音波溶接することが好ましい（請求項５）。
超音波溶接は、レーザ溶接等と比較して溶接時の温度が低いため、上記溶接工程において超音波溶接を用いると、溶接工程後の、折り重ね部および両端部の歪みを少なくすることができる。溶接工程において金属環状体に歪みが生じると、その歪みを平坦化するために加圧工程等を追加する必要が生じるが、超音波溶接を採用する場合は歪みが少ないため、加圧工程等を追加する必要はない。そのため、環状ガスケットの製造工程を簡素化できる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる環状ガスケット１の製造方法につき、図１〜図９を用いて説明する。
本例に係る環状ガスケット１の製造方法では、打ち抜き工程（図１〜図３参照）と、折り重ね工程（図４〜図６参照）と、溶接工程と、弾性被膜形成工程（図８参照）とを行う。

図１〜図３に示すごとく、打ち抜き工程では、金属板１０に打ち抜き加工を行って、帯状の金属部材２を形成する。
図４〜図６に示すごとく、折り重ね工程では、帯状金属部材２を複数箇所において折り重ねると共に、帯状金属部材２の両端部４を重ね合わせて平板状かつ環状にする。
溶接工程では、帯状金属部材２の折り重ね部３および両端部４を溶接して金属環状体５を形成する。
図８に示すごとく、弾性被膜形成工程では、金属環状体５の両主面に弾性部材からなる被膜６を形成する。
以下、詳説する。

図１に示すごとく、本例の帯状金属部材２は、互いに平行な２つの長辺２ａと、互いに平行な２つの短辺２ｂとを有する平行四辺形である。金属板１０は長方形である。この金属板１０の長辺１０ａに対して帯状金属部材２の長辺２ａが平行になるよう、個々の帯状金属部材２を打ち抜き形成している。また、隣り合う２個の帯状金属部材２は長辺ａにおいて接触しており、これらの間には隙間がない。
なお、打ち抜き工程では、正方形の金属板１０を用いてもよい。

図３に示すごとく、本例では、打ち抜き工程において、折り重ね部３および両端部４に凹部７を形成している。そして、図４〜図６に示すごとく、折り重ね工程において、凹部７を形成した領域同士を互いに重ね合わせている。
また、図３に示すごとく、本例では、帯状金属部材２の一方の主面２１に全ての凹部７を形成している。

なお、本例では、図３における帯状金属部材２の厚さｔを誇張して描いてある。例えば、帯状金属部材２の幅ｗ（図２参照）が１〜１０ｍｍであるのに対し、厚さｔは０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。また、帯状金属部材２の材質は、ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼）やステンレス、アルミニウム等である。

図２に示すごとく、帯状金属部材２には、３箇所の折り重ね部３ａ〜３ｃが形成されている。折り重ね工程では、まず図４、図５に示すごとく、第１折り重ね部３ａ，第２折り重ね部３ｂを折り重ねる。その後、図６に示すごとく、第３折り重ね部３ｃを折り重ねると共に、両端部４ａ，４ｂを重ね合わせる。これにより、帯状金属部材２を四角形にする。

また、本例では、溶接工程として超音波溶接を行う。この超音波溶接により、折り重ね部３ａ〜３ｃおよび両端部４ａ，４ｂを溶接し、金属環状体５（図８参照）を形成する。

図８に示すごとく、弾性被膜形成工程では、金属環状体５の表面に、天然ゴムやＥＰＤＭ等からなる弾性被膜６を形成する。弾性被膜６は、環状ガスケット１のシール性を確保するための部材である。また、金属環状体５は、環状ガスケット１の剛性を確保するための部材であり、環状ガスケット１の骨格をなす部材である。

図９に示すごとく、本例の環状ガスケット１は、２個のケース１１，１２の間に介在させて用いる。ケース１１，１２は、例えば電力変換装置（図示しない）を収納するためのものである。電力変換装置を一方のケース１２に収納した後、該ケース１２の端面１２ａに環状ガスケット１を配置し、他方のケース１１を被せる。本例では、環状ガスケット１によって、ケース１１，１２間の防水性を維持している。

本例の作用効果について説明する。本例では、図１に示すごとく、金属板１０から打ち抜く部材２の形状を帯状にした。そして、図４〜図６に示すごとく、得られた帯状金属部材２に折り重ね工程および溶接工程を行うことにより、金属環状体５を形成するようにした。
このようにすると、図１に示すごとく、金属板１０から打ち抜く部材２の形状が帯状、すなわち略直線状であるため、金属板１０の長辺１０ａに対して平行に部材２（帯状金属部材２）を打ち抜くことができる。また、隣り合う２個の帯状金属部材２の隙間を狭くすることができる。これにより、金属板１０に生じる端材の量を少なくすることができる。本例では、金属板１０には、帯状金属部材２の両端部４付近に僅かな端材１０ｃが発生するだけである。そのため、金属板１０からより多くの帯状金属部材２を得ることができる。すなわち、材料歩留まりを高くすることができる。

また、本例では、図３に示すごとく、打ち抜き工程において、折り重ね部３および両端部４に凹部７を形成する。そして、図４〜図６に示すごとく、折り重ね工程において、凹部７を形成した領域同士を互いに重ね合わせる。
このようにすると、折り重ね工程を行う前の状態（図３参照）における、折り重ね部３および両端部４の厚さｔ’を薄くすることができる。そのため、折り重ね工程を行った後の状態（図７参照）における、折り重ね部３と両端部４の厚さＴが、他の部分の厚さｔよりも厚くなることを防止できる。すなわち、仮に凹部７を形成しなかったとすると、折り重ね工程を行った場合、折り重ね部３と両端部４の厚さが、他の部分の厚さの２倍になってしまう。そのため、シール性を高めるために金属環状体５を平坦化する工程、例えば加圧工程等を追加する必要が生じる。

しかしながら、折り重ね部３および両端部４に凹部７を形成することにより、このような問題を解決することができる。本例では、図３に示すごとく、折り重ね部３および両端部４の厚さｔ’を、その他の部分の半分の厚さにしてある。このようにすると、折り重ね工程を行った後の状態（図７参照）における、折り重ね部３と両端部４の厚さＴを、他の部分の厚さｔと殆ど同じにすることができる。これにより、加圧工程等を追加する必要がなくなり、環状ガスケット１の製造工程を簡素化できる。

また、図３に示すごとく、本例では、帯状金属部材２の一方の主面２１に全ての凹部７を形成してある。
このようにすると、帯状金属部材２の一方の主面２１にのみ凹部７を形成するため、プレス加工を行う際の型の構造を簡素化することができる。

また、本例では、溶接工程において、折り重ね部３および両端部４を超音波溶接している。
超音波溶接は、レーザ溶接等と比較して溶接時の温度が低いため、溶接工程後の、折り重ね部３および両端部４の歪みを少なくすることができる。レーザ溶接を行う場合は、金属環状体５に生じた歪みを平坦化するために加圧工程等を追加する必要が生じるが、超音波溶接を採用する場合は歪みが少ないため、加圧工程等を追加する必要はない。そのため、環状ガスケット１の製造工程を簡素化できる。

以上のごとく、本例によれば、歩留まりが高い環状ガスケットの製造方法を提供することができる。

（実施例２）
本例は、帯状金属部材２の形状を変更した例である。図１０、図１１に示すごとく、本例では、帯状金属部材２の一方の主面２１に凹部７ｂ，７ｃを形成し、他方の主面２２に他の凹部７ａ，７ｄ，７ｅを形成している。すなわち、本例では、図１１に示すごとく、第１折り重ね部３ａと第２折り重ね部３ｂの凹部７ｂ，７ｃは一方の主面２１に形成されており、両端部４ａ，４ｂと第３折り重ね部３ｃの凹部７ａ，７ｄ，７ｅは他方の主面２２に形成されている。

折り重ね部３ａ〜３ｃは、図１０に示すごとく、折曲線３０によって区画された第１部分３１と第２部分３２とを備える。折り重ね工程を行う際には、図１１に示すごとく、作業台８の上に帯状金属部材２を配置し、他方の主面２２を下側にしておく。そして、図１２に示すごとく、第１折り重ね部３ａを折曲線３０に沿って折り曲げて、第１折り重ね部３ａの第１部分３１の上側に第２部分３２を重ね合わせる。

その後、図１３に示すごとく、第２折り重ね部３ｂを折曲線３０に沿って折り曲げて、第２折り重ね部３ｂの第１部分３１の上側に第２部分３２を重ね合わせる。これにより、帯状金属部材２の、第２折り重ね部３ｂから端部４ｂまでの間の部分が上下逆になり、第３折り重ね部３ｃの凹部７ｄ（図１１参照）が上向きになる。

この後、第３折り重ね部３ｃを折曲線３０に沿って折り曲げて、第３折り重ね部３ｃの第１部分３１の上側に第２部分３２を重ね合わせる。また、両端部４ａ，４ｂを重ね合わせる。これにより、帯状金属部材２が環状になって、金属環状体５（図６参照）が形成される。
その他、実施例１と同様の構成を備える。

本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、折り重ね工程を容易に行うことが可能になる。すなわち、折り重ね工程では、図１１に示すごとく、帯状金属部材２を作業台８等の上に配置した後、図１２、図１３に示すごとく、折曲線３０を折り曲げて、第１部分３１と第２部分３２とを重ね合わせる作業を、第１折り重ね部３ａ〜第３折り重ね部３ｃについて順次行う。

上述したように、実施例１の帯状金属部材２では、図３に示すごとく、全ての凹部７が帯状金属部材２の一方の主面２１に形成されている。この帯状金属部材２に折り重ね工程を行うと、図５、図６に示すごとく、第３折り重ね部３ｃにおいて、第２部分３２を第１部分３１の下側に折り曲げる必要が生じる。この場合、帯状金属部材２を一旦持ち上げて、第２部分３２を第１部分３１の下側に折り曲げる必要がある。そのため、作業性が低下する場合がある。

しかしながら、本例のように、帯状金属部材２の両主面２１，２２に凹部７を分散形成すると、全ての折り重ね部３において、第１部分３１の上側に第２部分３２を重ねることが可能になる。そのため、折り重ね工程を容易に行うことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を備える。

１ 環状ガスケット
２ 帯状金属部材
３ 折り重ね部
４ 両端部
５ 金属環状体
６ 弾性被膜
７ 凹部

Claims (5)

1. 環状ガスケットの製造方法であって、
   金属板に打ち抜き加工を行って、帯状の金属部材を形成する打ち抜き工程と、
   上記帯状金属部材を複数箇所において折り重ねると共に、該帯状金属部材の両端部を重ね合わせて平板状かつ環状にする折り重ね工程と、
   上記帯状金属部材の折り重ね部および上記両端部を溶接して金属環状体を形成する溶接工程と、
   上記金属環状体の両主面に弾性部材からなる被膜を形成する弾性被膜形成工程と、
   をこの順に行うことを特徴とする環状ガスケットの製造方法。
2. 請求項１において、上記打ち抜き工程において、上記折り重ね部および上記両端部に凹部を形成し、上記折り重ね工程において、上記凹部を形成した領域同士を互いに重ね合わせることを特徴とする環状ガスケットの製造方法。
3. 請求項２において、上記帯状金属部材の一方の主面に全ての上記凹部を形成することを特徴とする環状ガスケットの製造方法。
4. 請求項２において、上記帯状金属部材の一方の主面に少なくとも一つの上記凹部を形成し、他方の主面に他の上記凹部を形成することを特徴とする環状ガスケットの製造方法。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項において、上記溶接工程において、上記折り重ね部および上記両端部を超音波溶接することを特徴とする環状ガスケットの製造方法。

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