JP2021055706A - 2部材の接合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】溝の幅方向における突条部の寸法を大きくすることなく、ガスケットの高さの最も高い箇所に突条部を押込む。【解決手段】塗布工程では、未硬化の液状のシール材が第1部材11の溝13に沿って、ノズルから線状に押出されて底面16に塗布される。この塗布の際、底面16からの高さの最も高い部分に、溝13の幅方向に幅を有し、かつ溝13に沿って延びる帯状面34を有する形態となるように、シール材の押出しがなされる。硬化工程では、塗布されたシール材が硬化されることにより、底面16に付着した状態のガスケット31が形成される。連結工程では、第2部材21と第1部材11とが近付けられ、同第2部材21の突条部24がガスケット31に押込まれる。この状態で第1部材11及び第2部材21が連結される。すると、第1部材11及び第2部材21は、両者の間に介在されたガスケット31によってシールされた状態で接合される。【選択図】図3
Description
本発明は、隣り合う2部材を、それらの間に介在されたガスケットによりシールした状態で接合する2部材の接合方法に関する。
隣り合う2つの部材を接合させるために、CIPG(Cured In Place Gasketの略)と呼ばれるガスケットを形成しながら行なう方法が知られている。この接合方法では、図11(a),(b)に示すように、溝52が形成された第1部材51と、溝52の底面53に対向するシール面55を有するとともに、シール面55から底面53側へ突出した状態で、溝52に沿って延びる突条部56を有する第2部材54とが用いられて、塗布工程、硬化工程及び連結工程が行なわれる。
塗布工程では、ディスペンサのノズルから未硬化の液状のシール材が線状に押出されて、溝52の底面53に塗布される。
硬化工程では、塗布された線状のシール材が硬化される。この硬化により、線状のガスケット57が底面53に付着した状態で形成される。
硬化工程では、塗布された線状のシール材が硬化される。この硬化により、線状のガスケット57が底面53に付着した状態で形成される。
連結工程では、図11(a)に示す第1部材51と第2部材54とが近付けられて、図11(b)に示すように、突条部56がガスケット57に押込まれることで、ガスケット57に圧縮力が加えられる。この圧縮力によってガスケット57が、図示はしないが、第1部材51及び第2部材54の形状に沿って変形する。変形に伴い生ずるシール反力によって、第1部材51及び第2部材54の間がシールされる。
さらに、連結工程では、ガスケット57に突条部56が押込まれた状態で、第2部材54と第1部材51とが連結される。この連結は、例えば、第1部材51及び第2部材54の一方に設けられた爪部を、他方に設けられた係合孔に係合させることによってなされる。
上記連結工程が行なわれることで、第1部材51及び第2部材54が、それらの間に介在されたガスケット57によってシールされた状態で接合される。
なお、CIPGを用いて2部材を接合する技術は、例えば、特許文献1に記載されている。また、ガスケットに突条部を押込んでシールを行なう技術は、例えば、特許文献2に記載されている。
なお、CIPGを用いて2部材を接合する技術は、例えば、特許文献1に記載されている。また、ガスケットに突条部を押込んでシールを行なう技術は、例えば、特許文献2に記載されている。
ところで、連結工程において、シールに必要な反力を確保するためには、ガスケット57において、底面53からの高さの最も高い箇所である頂部57aを突条部56によって押込むことで、突条部56によってガスケット57を十分な量変形させることが重要である。
しかし、塗布工程において、ディスペンサのノズルとして用いられるものは、円形の吐出口を有するものである。このノズルからは、断面円形のシール材が線状に押出されて、溝52の底面53に塗布される。
塗布されたシール材が、硬化工程で硬化されることで、底面53には、半円形の断面形状を有するガスケット57が形成される。この断面半円形のガスケット57において、底面53からの高さの最も高い箇所(頂部57a)は、溝52の幅方向(図11(a),(b)の各左右方向)については、1箇所のみである。
そのため、ガスケット57に対する突条部56の位置が溝52の幅方向にばらつくと、連結工程では、ガスケット57のうち、高さの最も高い箇所からずれた箇所に突条部56が押込まれ、必要なシール反力が得られないおそれがある。
これに対し、図12に示すように、溝52の幅方向における突条部56の寸法M1を、図11(a),(b)に示すものよりも大きくすると、連結工程において、ガスケット57の高さの最も高い箇所である頂部57aに突条部56を押込むことが可能となる。反面、上記寸法M1の増加に伴い、第1部材51と第2部材54との間において、ガスケット57が変形し得るスペースが減少する。そのため、突条部56の押込みに伴い、ガスケット57が上記スペースを越える量変形するおそれがある。すなわち、スペースに対するガスケット57の充填率が過剰になるおそれがある。この場合、第2部材54と第1部材51とを、連結される位置まで近付けることができず、連結に支障を及ぼす。
第1部材51及び第2部材54のそれぞれの形状を変更することにより、ガスケット57が変形し得るスペースを拡大すれば、上記の問題は解消されるが、図12において二点鎖線で示すように、第1部材51及び第2部材54が溝52の幅方向に大型化する問題が新たに生ずる。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、溝の幅方向における突条部の寸法を大きくすることなく、ガスケットの高さの最も高い箇所に突条部を押込むことのできる2部材の接合方法を提供することにある。
上記課題を解決する2部材の接合方法は、第1部材に形成された溝に沿って、未硬化の液状のシール材をノズルから線状に押出して、前記溝の底面に塗布する塗布工程と、塗布された前記シール材を硬化させることにより、前記底面に付着した状態のガスケットを形成する硬化工程と、前記底面に対向するシール面を有するとともに、前記シール面から前記底面側へ突出した状態で、前記溝に沿って延びる突条部を有する第2部材と前記第1部材とを近付け、前記ガスケットに前記突条部を押込み、この状態で前記第1部材及び前記第2部材を連結する連結工程とを行なうことにより、前記第1部材及び前記第2部材を、前記ガスケットによりシールした状態で接合する2部材の接合方法であって、前記塗布工程では、前記シール材が前記底面に塗布されるときに、前記底面からの高さの最も高い部分に、前記溝の幅方向に幅を有し、かつ前記溝に沿って延びる帯状面を有する形態となるように、前記ノズルから前記シール材が押出される。
上記の方法によると、塗布工程では、未硬化の液状のシール材が第1部材の溝に沿って、ノズルから線状に押出されて、溝の底面に塗布される。この塗布の際には、底面からの高さの最も高い部分に、溝の幅方向に幅を有し、かつ溝に沿って延びる帯状面を有する形態となるように、ノズルからシール材が押出される。
硬化工程では、塗布されたシール材が、塗布時の上記形態を維持しつつ硬化されることにより、底面に付着した状態のガスケットが形成される。
連結工程では、第2部材と第1部材とが近付けられ、突条部がガスケットに押込まれる。この状態で第1部材及び第2部材が連結されると、第1部材及び第2部材は、両者の間に介在されたガスケットによってシールされた状態で接合される。
連結工程では、第2部材と第1部材とが近付けられ、突条部がガスケットに押込まれる。この状態で第1部材及び第2部材が連結されると、第1部材及び第2部材は、両者の間に介在されたガスケットによってシールされた状態で接合される。
ここで、塗布工程及び硬化工程を経て形成されたガスケットは、底面からの高さの最も高い部分に帯状面を有している。ガスケットにおいて高さの最も高い部分は、ガスケットの断面形状が半円形である従来技術よりも、溝の幅方向に広い。そのため、ガスケットに対する突条部の位置が溝の幅方向にばらついても、突条部を帯状面に接触させ、すなわち、高さの最も高い部分に接触させ、この状態で突条部をガスケットに押込み、シールに必要な反力を確保することが可能となる。突条部を、高さの最も高い箇所においてガスケットに押込むために、溝の幅方向における突条部の寸法を大きくしなくてもすむ。
上記2部材の接合方法において、前記塗布工程では、前記シール材が前記底面に塗布されるときに、前記溝の幅方向における前記帯状面の寸法が、同幅方向における前記突条部の寸法よりも大きくなるように、前記ノズルから前記シール材が押出されることが好ましい。
上記の方法によれば、塗布工程において、上記の条件を満たすようにシール材がノズルから押出されて底面に塗布されると、その後の硬化工程を経て形成されたガスケットは、底面からの高さの最も高い部分に、溝の幅方向の寸法が突条部よりも大きな帯状面を有する。そのため、ガスケットに対する突条部の位置が溝の幅方向にばらついても、突条部を帯状面に対し的確に接触させ、ガスケットの高さの最も高い部分に突条部を押込むことが可能となる。
上記2部材の接合方法において、前記塗布工程では、前記シール材が前記底面に塗布されるときに、前記シール面に対向する面の全体が前記帯状面により構成されるように、前記ノズルから前記シール材が押出されることが好ましい。
上記の方法によれば、塗布工程において、上記の条件を満たすようにシール材がノズルから押出されて底面に塗布されると、その後の硬化工程を経て形成されたガスケットは、底面からの高さの最も高い部分に帯状面を有する。この帯状面は、ガスケットのうち、シール面に対向する面の全体を構成する。溝の幅方向における帯状面の寸法は、取り得る最大又は最大に近い値となる。そのため、ガスケットに対する突条部の位置が溝の幅方向にばらついても、突条部を帯状面に対しより一層的確に接触させ、ガスケットの高さの最も高い部分に突条部を押込むことが可能となる。
上記2部材の接合方法において、前記塗布工程では、前記シール材が前記底面に塗布されるときに、前記溝の幅方向における前記帯状面の寸法と、前記シール材の前記底面に対する接触面の同幅方向における寸法とが同一となるように、前記ノズルから前記シール材が押出されることが好ましい。
上記の方法によれば、塗布工程において、上記の条件を満たすようにシール材がノズルから押出されて底面に塗布されると、その後の硬化工程を経て形成されたガスケットは、底面からの高さの最も高い部分に帯状面を有する。この帯状面は、溝の幅方向における寸法が、シール材の底面に対する接触面の同幅方向における寸法と同一である。ガスケットの断面形状は、矩形、又は矩形に近い形状になる。溝の幅方向における帯状面の寸法は、取り得る最大、又は最大に近い値となる。そのため、ガスケットに対する突条部の位置が溝の幅方向にばらついても、突条部を帯状面に対し的確に接触させ、ガスケットの高さの最も高い部分に突条部を押込むことが可能となる。
上記2部材の接合方法によれば、溝の幅方向における突条部の寸法を大きくすることなく、ガスケットの高さの最も高い箇所に突条部を押込むことができる。
以下、2部材の接合方法を具体化した一実施形態について、図1〜図9を参照して説明する。
図1及び図3は、筐体を構成する第1部材11及び第2部材21のそれぞれの一部を示している。第1部材11及び第2部材21は、いずれも樹脂材料を用いて成形することによって形成されている。筐体は、これらの第1部材11及び第2部材21を連結することによって構成されている。連結は、例えば、第1部材11及び第2部材21の一方に設けられた爪部を、他方に設けられた係合孔に係合させることによってなされる。なお、上記連結は、上記のような爪係合とは異なる手段、例えば、クリップ、ビス等によって行なわれてもよい。
図1及び図3は、筐体を構成する第1部材11及び第2部材21のそれぞれの一部を示している。第1部材11及び第2部材21は、いずれも樹脂材料を用いて成形することによって形成されている。筐体は、これらの第1部材11及び第2部材21を連結することによって構成されている。連結は、例えば、第1部材11及び第2部材21の一方に設けられた爪部を、他方に設けられた係合孔に係合させることによってなされる。なお、上記連結は、上記のような爪係合とは異なる手段、例えば、クリップ、ビス等によって行なわれてもよい。
第1部材11の周縁部12には、上面が開口された溝13が形成されている。溝13は、第1部材11の周縁部12の最も外側に形成され外壁部14と、同周縁部12の最も内側に形成された内壁部15とで挟み込まれた空間によって構成されている。内壁部15は、外壁部14に対し第1部材11の内側へ一定距離離れている。溝13の底面16は平面によって構成されている。外壁部14の底面16からの高さH1は、内壁部15の同底面16からの高さH2よりも高い。
第2部材21の周縁部22には、上記溝13の底面16に対向するシール面23が形成されている。シール面23は、上記底面16と同様、平面によって構成されている。第1部材11と第2部材21とが連結された状態では、図5に示すように、シール面23は外壁部14に接触又は接近するが、内壁部15からは上方へ離間する。
図3及び図5に示すように、第2部材21は、板状の突条部24を有している。突条部24は、溝13の幅方向(図3及び図5の各左右方向)における上記シール面23の中央部分から底面16側へ突出した状態で、上記溝13に沿って延びている。突条部24は、矩形の断面形状を有している。
突条部24のシール面23からの突出長さL1は、外壁部14の上記高さH1よりも短く設定されている。従って、第1部材11と第2部材21とが連結された状態では、突条部24は底面16から上方へ離間する。
さらに、図3に示すように、上記幅方向における突条部24の寸法M1は、同幅方向における溝13の幅W1よりも小さく設定されている。図5に示すように、第1部材11と第2部材21とが連結された状態では、突条部24は、上記幅方向における溝13の中央部分に位置し、外壁部14及び内壁部15のいずれからも上記幅方向へ離間している。
図3及び図4に示すように、上記第1部材11及び第2部材21の間をシールするために、CIPGと呼ばれるタイプのガスケット31が用いられている。ガスケット31は、溝13に沿って線状に延びており、ゴム状の弾性を有している。ガスケット31は、液状のシール材(液状ガスケット組成物)を硬化させることによって形成されている。ガスケット31の下面は、溝13の底面16に対する接触面33を構成している。ガスケット31は、接触面33において上記底面16に付着している。このガスケット31に対し、突条部24が上方から押込まれることにより、第1部材11及び第2部材21の間でガスケット31が変形してシールが行なわれる。
突条部24が押込まれる前には、ガスケット31は横長の矩形の断面形状を有している。ガスケット31においてシール面23に対向する面のうち、底面16からの高さが最も高い部分は、上記幅方向に幅を有し、かつ溝13に沿って延びる帯状面34によって構成されている。図3及び図5に示すように、上記幅方向における帯状面34の寸法M2は、突条部24の上記寸法M1よりも大きく、かつ溝13の幅W1よりも小さく設定されている。本実施形態では、ガスケット31においてシール面23に対向する面の全体が帯状面34によって構成されている。帯状面34の上記寸法M2は、上記幅方向における接触面33の寸法M3と同一に設定されている。
上記幅方向におけるガスケット31の両側の側面35は、底面16に対し直交又は直交に近い状態で交差する平面によって構成されている。両側面35は、シール面23に対向する面には該当しない。
次に、本実施形態の作用として、第1部材11及び第2部材21を接合する方法について説明する。また、作用に伴い生ずる効果についても併せて説明する。
この接合に際しては、塗布工程、硬化工程及び連結工程が行なわれる。次に、各工程について説明する。
この接合に際しては、塗布工程、硬化工程及び連結工程が行なわれる。次に、各工程について説明する。
<塗布工程>
塗布工程では、第1部材11が図示しない基台上に取付けられる。この取付けは、溝13の開口が底面16よりも上方に位置するように、姿勢を合わせられた状態で行なわれる。また、塗布工程では、図2に示すように、ディスペンサ(液体定量吐出装置)41が用いられる。ディスペンサ41は、上下方向に延びる管状のノズル42を備えている。ノズル42は、自身の下端に、横長の矩形状をなす吐出口を有している。
塗布工程では、第1部材11が図示しない基台上に取付けられる。この取付けは、溝13の開口が底面16よりも上方に位置するように、姿勢を合わせられた状態で行なわれる。また、塗布工程では、図2に示すように、ディスペンサ(液体定量吐出装置)41が用いられる。ディスペンサ41は、上下方向に延びる管状のノズル42を備えている。ノズル42は、自身の下端に、横長の矩形状をなす吐出口を有している。
そして、ノズル42の吐出口から、未硬化の液状のシール材43が押出されながら、上記基台及びノズル42のいずれか一方が、底面16に沿う方向(水平方向)へ移動させられることで、第1部材11とノズル42とが相対移動させられる。この相対移動により、ノズル42から線状に押出された未硬化の液状のシール材43が、溝13に沿って底面16に塗布される。この塗布は、外壁部14及び内壁部15からシール材43を上記幅方向へ離間させた状態で行なわれる。
上記のように、シール材43が底面16に塗布されるときには、同シール材43が下記の条件を満たすようにノズル42から押出される。
・底面16からの高さの最も高い部分に、溝13の幅方向に幅を有し、かつ溝13に沿って延びる帯状面34を有する形態になること(図2参照)。
・底面16からの高さの最も高い部分に、溝13の幅方向に幅を有し、かつ溝13に沿って延びる帯状面34を有する形態になること(図2参照)。
・溝13の幅方向における帯状面34の寸法M2が、同幅方向における突条部24の寸法M1よりも大きい形態になること(図3、図5参照)。
・シール面23に対向する面の全体が帯状面34によって構成されること(図3参照)。
・シール面23に対向する面の全体が帯状面34によって構成されること(図3参照)。
・溝13の幅方向における帯状面34の寸法M2と、シール材43の接触面33の同幅方向における寸法M3とが同一の形態となること(図5参照)。
なお、シール材43としては、UV(Ultravioletの略)硬化型、二液混合型、湿気硬化型、熱硬化型等、硬化のメカニズムの異なる種々のシール材を用いることができる。例えば、湿気硬化型のシール材は、大気中の水分と反応して硬化する特性を有している。熱硬化型のシール材としては、例えば、熱硬化性シリコーンゴムが用いられる。
なお、シール材43としては、UV(Ultravioletの略)硬化型、二液混合型、湿気硬化型、熱硬化型等、硬化のメカニズムの異なる種々のシール材を用いることができる。例えば、湿気硬化型のシール材は、大気中の水分と反応して硬化する特性を有している。熱硬化型のシール材としては、例えば、熱硬化性シリコーンゴムが用いられる。
<硬化工程>
硬化工程では、上記塗布工程で底面16に塗布されたシール材43が硬化される。この硬化により、ゴム状弾性を有し、かつ底面16に付着した状態のガスケット31が形成される。用いられたシール材43の種類によって硬化の態様が異なる。例えば、UV硬化型のシール材43が用いられた場合には、UVランプにより紫外線がシール材43に照射される。また、熱硬化型のシール材43が用いられた場合には、シール材43に熱が加えられる。
硬化工程では、上記塗布工程で底面16に塗布されたシール材43が硬化される。この硬化により、ゴム状弾性を有し、かつ底面16に付着した状態のガスケット31が形成される。用いられたシール材43の種類によって硬化の態様が異なる。例えば、UV硬化型のシール材43が用いられた場合には、UVランプにより紫外線がシール材43に照射される。また、熱硬化型のシール材43が用いられた場合には、シール材43に熱が加えられる。
形成されたガスケット31は、上記塗布工程で塗布されたときの形態と同様の形態を有する。
<連結工程>
図3〜図5に示すように、連結工程では、第2部材21と第1部材11とが近付けられ、突条部24がガスケット31に押込まれる。この際、第2部材21が第1部材11に向けて移動されてもよいし、第1部材11が第2部材21に向けて移動されてもよい。上記のように、突条部24がガスケット31に押込まれた状態で、例えば、第1部材11及び第2部材21の一方に設けられた爪部が、他方に設けられた係合孔に係合されることにより、第1部材11及び第2部材21が連結される。この連結により、第1部材11及び第2部材21は、両者の間に介在されたガスケット31によってシールされた状態で接合される。
<連結工程>
図3〜図5に示すように、連結工程では、第2部材21と第1部材11とが近付けられ、突条部24がガスケット31に押込まれる。この際、第2部材21が第1部材11に向けて移動されてもよいし、第1部材11が第2部材21に向けて移動されてもよい。上記のように、突条部24がガスケット31に押込まれた状態で、例えば、第1部材11及び第2部材21の一方に設けられた爪部が、他方に設けられた係合孔に係合されることにより、第1部材11及び第2部材21が連結される。この連結により、第1部材11及び第2部材21は、両者の間に介在されたガスケット31によってシールされた状態で接合される。
ここで、図4に示すように、塗布工程及び硬化工程を経て形成されたガスケット31は、底面16からの高さの最も高い部分に帯状面34を有している。ガスケット31において高さの最も高い部分は、同図4において二点鎖線で示すように、ガスケット57の断面形状が半円形である従来技術よりも、溝13の幅方向に広い。そのため、ガスケット31に対する突条部24の位置が溝13の幅方向にばらついても、突条部24を帯状面34に接触させる、すなわち、高さの最も高い部分に接触させることができる。
特に、本実施形態では、図5に示すように帯状面34の寸法M2が、突条部24の寸法M1よりも大きいため、突条部24の位置の上記ばらつきに拘わらず、突条部24を帯状面34に対し的確に接触させることができる。
また、本実施形態では、帯状面34が、ガスケット31のうち、シール面23に対向する面の全体を構成する。溝13の幅方向における帯状面34の寸法M2は、取り得る最大又はそれに近い値となる。そのため、上記位置のばらつきに拘わらず、突条部24を帯状面34に対しより一層的確に接触させることができる。
さらに、本実施形態では、帯状面34の寸法M2が、ガスケット31の接触面33の寸法M3と同一である。ガスケット31の断面形状は、矩形又は矩形に近い形状になる。帯状面34の寸法M2は、取り得る最大、又はそれに近い値となる。そのため、この点においても、上記位置のばらつきに拘わらず、突条部24を帯状面34に対し的確に接触させることができる。
なお、ガスケット31に対する突条部24の位置の上記幅方向のばらつきは、例えば次の原因によって生ずる。
・第2部材21の樹脂成形時に、突条部24がシール面23の正規の位置から上記幅方向にずれた箇所に形成されること。
・第2部材21の樹脂成形時に、突条部24がシール面23の正規の位置から上記幅方向にずれた箇所に形成されること。
・突条部24が、正規の位置から上記幅方向にずれた箇所においてガスケット31に押込まれること。
・ノズル42が正規の位置から、溝13の幅方向にずれた箇所に配置され、このノズル42の吐出口から液状のシール材43が押出され、ガスケット31が正規の位置から溝13の幅方向にずれた箇所に形成されること。
・ノズル42が正規の位置から、溝13の幅方向にずれた箇所に配置され、このノズル42の吐出口から液状のシール材43が押出され、ガスケット31が正規の位置から溝13の幅方向にずれた箇所に形成されること。
そして、図4に示すように、突条部24が帯状面34に接触させられ、すなわち、高さの最も高い部分に接触させられ、この状態で、図5に示すように、突条部24がガスケット31に押込まれると、ガスケット31に圧縮力が加えられる。上記圧縮力によってガスケット31が、第1部材11及び第2部材21の形状に沿って変形する。変形に伴い生ずるシール反力によって、第1部材11及び第2部材21の間がシールされる。なお、突条部24のガスケット31への押込みは、同図5に示すように、シール面23が外壁部14に接触又は接近する状態となるまで行なわれる。
上記のように、突条部24が帯状面34においてガスケット31に押込まれることで、同突条部24がガスケット31のうち底面16からの高さの最も高い箇所に対し押込まれるため、シールに必要な反力を確保し、ガスケット31を十分な量変形させることができる。
突条部24を、高さの最も高い箇所においてガスケット31に押込むために、図12に示す従来技術とは異なり、突条部24の寸法M1(図3、図5参照)を大きくしなくてもすむ。
そのため、従来技術において、突条部56の寸法M1の増加に起因して生ずる問題は、本実施形態では生じにくい。すなわち、本実施形態では寸法M1の増加がないため、第1部材11と第2部材21との間において、ガスケット31が変形し得るスペースが減少しにくい。突条部24の押込みに伴い、ガスケット31が上記スペースを越える量変形すること、すなわち、スペースに対するガスケット31の充填率が過大になることが起りにくい。従って、上記シール面23が外壁部14に接触又は接近する位置まで、第2部材21と第1部材11とを近付けることができ、両部材の連結に支障を来すことが起こりにくい。
また、本実施形態では従来技術とは異なり、第1部材11及び第2部材21の形状を変更することにより、ガスケット31が変形し得るスペースを拡大しなくてすむ。第1部材11及び第2部材21を溝13の幅方向に大型化しなくてすむ。
そして、上記のように、第1部材11及び第2部材21が、両者の間に介在されたガスケット31によってシールされた状態で接合されると、筐体外部の水、塵、埃等が、第1部材11及び第2部材21の接合部分を通じて筐体の内部空間へ侵入するのを抑制することができる。
本実施形態によると、上記以外にも、次の効果が得られる。
・ガスケット31は、第1部材11及び第2部材21のうち、第1部材11に対してのみ付着している。そのため、ガスケット31を第1部材11に付着させた状態で取扱うことができる。第1部材11及び第2部材21を分離させたり、再び連結させたりすることができ、メンテナンスが容易である。また、分離後に、あらためて、ガスケット31を形成しなくてもすむ。
・ガスケット31は、第1部材11及び第2部材21のうち、第1部材11に対してのみ付着している。そのため、ガスケット31を第1部材11に付着させた状態で取扱うことができる。第1部材11及び第2部材21を分離させたり、再び連結させたりすることができ、メンテナンスが容易である。また、分離後に、あらためて、ガスケット31を形成しなくてもすむ。
・第1部材11及び第2部材21を連結する現場で、ガスケット31を形成することが可能であるため、生産性が高い。
・図5に示すように、第1部材11及び第2部材21を連結した状態では、シール面23が外壁部14に接触又は接近する。シール面23と外壁部14との間の隙間は僅かである。そのため、筐体の外部の水等が外壁部14よりも内側へ侵入するのをより一層抑制することができる。また、上記水等がガスケット31に直接触れるのを抑制することができる。
・図5に示すように、第1部材11及び第2部材21を連結した状態では、シール面23が外壁部14に接触又は接近する。シール面23と外壁部14との間の隙間は僅かである。そのため、筐体の外部の水等が外壁部14よりも内側へ侵入するのをより一層抑制することができる。また、上記水等がガスケット31に直接触れるのを抑制することができる。
・ガスケット31が、経時変化等により溝13の底面16から剥がれても、そのガスケット31の動きは、外壁部14及び内壁部15に当たることで規制される。ガスケット31が溝13の幅方向に過剰に動くのを外壁部14及び内壁部15によって規制することができる。
・図5において、ガスケット31に対し、水等により、溝13の幅方向の力が加わって、同ガスケット31の全体が同方向へ動くと、ガスケット31の一部が、周縁部22と外壁部14との間や、同周縁部22と内壁部15との間からはみ出すおそれがある。この場合には、ガスケット31が、いびつな形状になってシール性能が低下するおそれがある。
この点、シール面23から底面16側へ突出する突条部24が設けられた本実施形態では、同突条部24は、ガスケット31が上記幅方向へ動くのを規制する。そのため、ガスケット31の一部が上記のように、周縁部22と外壁部14との間や、同周縁部22と内壁部15との間からはみ出すのを抑制し、シール性能の低下を抑制することができる。
・図6(a)は本実施形態を示し、図6(b)は、ガスケット31に代えて、Oリングによって構成されたガスケット45が用いられた比較例を示している。この比較例では、溝52の底面53と、ガスケット45との間に、奥側ほど寸法が小さくなる断面くさび状の微小隙間46が生ずる。この微小隙間46は、ガスケット45がシールのために弾性変形される前の状態だけでなく、弾性変形された状態でも生ずる。微小隙間46があると、塩水等の腐食生成物がこの微小隙間46に入り込みやすい。
ここで、仮に、第1部材51がアルミニウム等の金属材料によって形成されていると、微小隙間46に入り込んだ腐食生成物により、同第1部材51が底面53から腐食する現象、いわゆる隙間腐食が発生し、ガスケット45のシール性能が低下するおそれがある。
この点、図6(a)に示すように、本実施形態のガスケット31は、突条部24が押込まれる前には、矩形の断面形状を有している。溝13の底面16と、ガスケット31との間に、上述したような、断面くさび状の微小隙間46が生じにくく、これに伴い隙間腐食が起りにくい。隙間腐食に起因するガスケット31のシール性能の低下が起りにくい。
・図7(a)は本実施形態を示し、図7(b)は従来技術を示している。図7(a)に示すように、ガスケット31を外壁部14に接触させた状態で形成した場合、同ガスケット31が矩形状の断面を有しているため、外壁部14側の側面35の全体を同外壁部14に接触させることができる。そのため、図7(b)に示すように、半円形の断面形状を有する従来のガスケット57を第1部材51の外壁部59に接触させた状態で形成した場合よりも、ガスケット31と第1部材11の周縁部12との接触面積、すなわちシール面積を増大させることができる。シール面積の増大に伴い、ガスケット31のシール性能を高めることができる。
また、図7(b)に示す従来のガスケット57は、湾曲した外周面において外壁部59に接触する。そのため、上述した図6(b)と同様に、ガスケット57と外壁部59との間に断面くさび状の微小隙間46が生ずる。第1部材51がアルミニウム等の金属材料によって形成されていると、微小隙間46に腐食生成物が入り込むことにより、隙間腐食が発生するおそれがある。これに対し、図7(a)に示す本実施形態のガスケット31は、平らな側面35において外壁部14に接触するため、同ガスケット31と外壁部14との間に断面くさび状の微小隙間46が生じにくく、隙間腐食が起りにくい。
・図8(a)は本実施形態を示し、図8(b)は従来技術を示している。図8(b)において二点鎖線で示す従来のガスケット57は、突条部56が押込まれることにより圧縮される。これに伴い、ガスケット57には、同図8(b)において矢印で示す応力Sが発生する。図8(a)において二点鎖線で示す本実施形態のガスケット31でも、突条部24が押込まれると応力Sが発生する。
図8(b)に示す従来のガスケット57では、底面53からの高さが溝52の幅方向(図8(b)の左右方向)における中央部分で最大となり、同中央部分から同幅方向における両側へ離れるに従い小さくなる。上記応力Sは、ガスケット57の上記幅方向における中央部分で最大となる。ガスケット57の上記中央分に対し局所的に大きな応力Sが発生するため、この箇所でガスケット57が割れるおそれがある。
これに対し、図8(a)に示す本実施形態のガスケット31では、底面16からの高さが溝13の幅方向(図8(a)の左右方向)に均一である。そのため、突条部24の押込みに伴い生ずる応力Sは幅方向に略均一となる。ガスケット31に対し局所的に大きな応力Sが発生することが起りにくく、同ガスケット31が割れにくい。
また、図8(a)では、ガスケット31が上記のように割れにくいことから、ガスケット31の圧縮率を、図8(b)におけるガスケット57の圧縮率よりも高く設定することができる。
・図9(a)は本実施形態を示し、図9(b)は従来技術を示している。図9(b)において二点鎖線で示す従来のガスケット57は、半円形の断面形状を有する。このガスケット57に対し、上記水等により力Fが加わる場合、その力Fは、ガスケット57に対し法線方向に加わる。これに伴い、突条部56の厚み方向(図9(b)の左右方向)に向かう分力Faと、同突条部56の長さ方向(図9(b)の上下方向)に向かう分力Fbとが生ずる。前者の分力Faは、ガスケット57を突条部56に押付けようとする力であり、後者の分力Fbは、ガスケット57を突条部56から引き離そうとする力である。この分力Fbにより、ガスケット57のシール性能が低下するおそれがある。
これに対し、図9(a)に示す本実施形態のガスケット31は、矩形の断面形状を有している。このガスケット31に対し、水等によって加わる力Fの大部分は、突条部24の厚み方向(図9(a)の左右方向)に向かう。上述した分力Fbのような、ガスケット31を突条部24から引き離そうとする力は加わりにくい。そのため、上記分力Fbによるガスケット31のシール性能の低下を抑制することができる。
なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。上記実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・塗布工程及び硬化工程を経て形成されるガスケット31の形状が、次の条件を満たす範囲内で変更されてもよい。
条件:ガスケット31においてシール面23に対向する面のうち、底面16からの高さの最も高い部分が、溝13の幅方向に幅を有し、かつ溝13に沿って延びる帯状面34により構成されていること。
条件:ガスケット31においてシール面23に対向する面のうち、底面16からの高さの最も高い部分が、溝13の幅方向に幅を有し、かつ溝13に沿って延びる帯状面34により構成されていること。
図10(a)〜図10(d)にその一例を示す。ただし、変形例において、前述した実施形態で説明したものと同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、ガスケット31の形成に先立ち行なわれる塗布工程では、シール材43が図10(a)〜図10(d)に示す断面形状となるように、ノズル42から押出されて溝13の底面16に塗布される。
いずれの変形例においても、帯状面34の寸法M2が、突条部24の寸法M1よりも大きい。そのため、ガスケット31に対し突条部24の位置が上記幅方向にずれていても、同突条部24を帯状面34に接触させることが可能である。
図10(a)及び図10(c)では、帯状面34の寸法M2が、接触面33の寸法M3よりも小さい。帯状面34は、上記幅方向におけるガスケット31の中央部分に形成されている。上記幅方向における帯状面34の両側には、底面16に近づくに従い、互いの間隔が拡がる傾斜面36が形成されている。これらの傾斜面36は、シール面23に対向する面に該当する。
そのため、上記幅方向における帯状面34の寸法M2は、傾斜面36の分、上記実施形態よりも小さくなる。ただし、寸法M2は、断面半円形となる従来のガスケット57の頂部57aの上記幅方向における寸法(幅)よりも大きい。従って、図10(a)及び図10(c)の変形例でも、突条部24の寸法M1を大きくすることなく、ガスケット31の高さの最も高い箇所に突条部24を押込む効果は得られる。
なお、図10(a)及び図10(c)では、両傾斜面36が平面によって構成されているが、湾曲面によって構成されてもよい。
図10(a)と図10(c)との違いは、図10(a)では、両傾斜面36が、ガスケット31の上部にのみ形成されているのに対し、図10(c)では、両傾斜面36が高さ方向におけるガスケット31の全体にわたって形成されていて側面35の全体を構成している点である。
図10(a)と図10(c)との違いは、図10(a)では、両傾斜面36が、ガスケット31の上部にのみ形成されているのに対し、図10(c)では、両傾斜面36が高さ方向におけるガスケット31の全体にわたって形成されていて側面35の全体を構成している点である。
図10(b)では、帯状面34の寸法M2と、接触面33の寸法M3とが同一である。上記実施形態と図10(b)との違いは、溝13の幅方向における両側面35の形状である。上記実施形態では、両側面35が平面によって構成されているのに対し、図10(b)では、両側面35が、接触面33及び帯状面34の間の中間部分に近づくに従い、溝13の幅方向における寸法が大きくなるように膨らむ湾曲面によって構成されている。各側面35のうち第2部材21側の部分は、シール面23に対向する面に該当する。
図10(d)では、帯状面34の寸法M2が、接触面33の寸法M3よりも大きい。上記幅方向におけるガスケット31の両側部には、底面16に近づくに従い互いの間隔が狭まるように傾斜する傾斜面36が形成されている。各傾斜面36は、側面35の全体を構成している。両傾斜面36の傾斜の方向は、上記図10(c)における両傾斜面36の傾斜の方向とは逆である。
なお、図10(d)では、両傾斜面36が平面によって構成されているが、湾曲面によって構成されてもよい。
・突条部24の断面形状が矩形とは異なる形状に変更されてもよい。
・突条部24の断面形状が矩形とは異なる形状に変更されてもよい。
・上記接合方法は、周縁部12とは異なる箇所に溝13を有する第1部材11と、周縁部22とは異なる箇所に突条部24を有する第2部材21とを、それらの間に介在されたガスケット31によってシールした状態で接合する場合にも適用可能である。
・第1部材11及び第2部材21の一方は、筐体において、機構部、電気機器、制御機器等を収容するケースを構成し、他方はケースの開口を塞ぐカバーを構成するものであってもよい。
・溝13は通常は環状をなすように第1部材11に形成されるが、必ずしも環状に形成されなくてもよい。
11…第1部材、13…溝、16…底面、21…第2部材、23…シール面、24…突条部、31…ガスケット、33…接触面、34…帯状面、42…ノズル、43…シール材、M1,M2,M3…寸法。
Claims (4)
- 第1部材に形成された溝に沿って、未硬化の液状のシール材をノズルから線状に押出して、前記溝の底面に塗布する塗布工程と、
塗布された前記シール材を硬化させることにより、前記底面に付着した状態のガスケットを形成する硬化工程と、
前記底面に対向するシール面を有するとともに、前記シール面から前記底面側へ突出した状態で、前記溝に沿って延びる突条部を有する第2部材と前記第1部材とを近付け、前記ガスケットに前記突条部を押込み、この状態で前記第1部材及び前記第2部材を連結する連結工程と
を行なうことにより、前記第1部材及び前記第2部材を、前記ガスケットによりシールした状態で接合する2部材の接合方法であって、
前記塗布工程では、前記シール材が前記底面に塗布されるときに、前記底面からの高さの最も高い部分に、前記溝の幅方向に幅を有し、かつ前記溝に沿って延びる帯状面を有する形態となるように、前記ノズルから前記シール材が押出される2部材の接合方法。 - 前記塗布工程では、前記シール材が前記底面に塗布されるときに、前記溝の幅方向における前記帯状面の寸法が、同幅方向における前記突条部の寸法よりも大きくなるように、前記ノズルから前記シール材が押出される請求項1に記載の2部材の接合方法。
- 前記塗布工程では、前記シール材が前記底面に塗布されるときに、前記シール面に対向する面の全体が前記帯状面により構成されるように、前記ノズルから前記シール材が押出される請求項1又は2に記載の2部材の接合方法。
- 前記塗布工程では、前記シール材が前記底面に塗布されるときに、前記溝の幅方向における前記帯状面の寸法と、前記シール材の前記底面に対する接触面の同幅方向における寸法とが同一となるように、前記ノズルから前記シール材が押出される請求項1〜3のいずれか1項に記載の2部材の接合方法。
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