JP3214197B2 - ガスケット製造方法およびガスケット製造装置 - Google Patents
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Description
溝が設けられた被装着部材にガスケットを直接装着する
ガスケット製造方法,ガスケット成形型,およびガスケ
ット製造装置に関するものである。
の接合部に高い密封性能が要求される部材には、その接
合面にガスケットが装着される。かかるガスケットは、
従来、予め別工程で製造されたものをヘッドカバー等の
被装着部材のガスケット装着溝に嵌め込むようにしてい
たが、ガスケットは柔軟であるため自動組付が難しく、
作業者の手作業で装着していた。このため、装着状態の
ばらつきが大きく、充分な密封性能を得られない場合が
あった。
接合部をガスケットで密封する一対の部品を組み合わ
せ、その状態で接合部に形成された装着空間内にガスケ
ットを構成する成形材料を注入することにより、ガスケ
ットを成形すると同時に装着することが、例えば特開平
5−5089号公報で提案されている。また、ガスケッ
ト成形型の成形溝内にガスケットの成形材料として硬化
膨張性樹脂を塗布した後、ガスケットを装着すべき被装
着部材を重ね合せ、成形材料を膨張,硬化させると同時
に被装着部材に固着することが、例えば特開平1−29
5078号公報で提案されている。これ等の場合は、何
れもガスケットが製造と同時に被装着部材に装着される
ため、そのガスケットを装着する組付工程が不要とな
る。
部品を組み合わせた状態で接合部の装着空間内に成形材
料を注入する前者においては、ガスケットの成形状態を
確認することができないため必ずしも充分な信頼性が得
られないとともに、成形されるガスケットの大きさが装
着空間より大きくなることはないため、充分な密封性能
が得られず、振動などで隙間が生じる恐れがある。成形
材料として硬化膨張性樹脂を用いたとしても、気体を含
んで膨張しているだけであるため、軟弱で高い密封性能
は期待できない。
材料を塗布した後、被装着部材を重ね合わせて成形,固
着する後者においては、成形材料を成形溝内に塗布する
際に成形材料と成形溝との間に空気が入り込み易いとと
もに、ガスケットの成形材料は一般に粘性が高いため一
旦空気が入り込むと抜けにくく、ボイド(気泡)が生じ
てガスケットの品質にばらつきが生じ易い。また、被装
着部材に固着するように硬化膨張性樹脂にてガスケット
が構成されるため極めて軟弱で、被装着部材の接合面か
ら突き出す状態でガスケットが装着され、他の部材との
組付時に押圧されて弾性変形した場合でも、必ずしも充
分な密封性能が得られない。更に、成形溝に沿って成形
材料を塗布する必要があるため、三次元的に変化してい
る複雑な形状のガスケットを成形する場合には作業が面
倒で時間がかかる。
もので、その目的とするところは、高い密封性能が得ら
れるガスケットを簡便に製造し且つ製造と同時に被装着
部材に装着できるようにすることにある。
するために、第1発明は、接合面に環状のガスケット装
着溝が設けられた被装着部材にガスケットを直接装着す
るガスケット製造方法であって、(a)前記ガスケット
装着溝と共にガスケット成形用のキャビティを形成する
成形溝と注入通路とを有するガスケット成形型を準備す
る準備工程と、(b)前記ガスケット成形型を、前記被
装着部材の接合面に重ね合わせて型締めする型締め工程
と、(c)前記成形溝に連通するように前記ガスケット
成形型に設けられた前記注入通路から前記キャビティ内
に前記ガスケットを構成する成形材料を注入する注入工
程と、(d)前記キャビティ内に注入された前記成形材
料を硬化させる硬化工程と、(e)前記ガスケット成形
型を前記被装着部材から取り外す取外し工程と、(f)
内周側弾性チューブおよび外周側弾性チューブを、流体
通路に連通させるとともに、前記成形溝の内周側および
外周側にそれぞれその成形溝に沿って前記ガスケット成
形型の本体に取り付けることにより、前記型締め工程に
より前記ガスケット成形型の本体を前記被装着部材の接
合面に重ね合わせて型締めする際に、前記内周側弾性チ
ューブおよび外周側弾性チューブを前記接合面に弾性的
に密着させてシールする工程と、(g)圧力流体供給装
置を前記成形型本体に設けられた流体通路に接続して、
前記弾性チューブに圧力流体を供給する工程と、(h)
前記弾性チューブ内の流体圧を検出する工程と、(i)
前記成形材料の注入圧を検出する工程と、(j)成形材
料注入装置により前記キャビティ内に前記成形材料を注
入する間に、前記流体圧および前記注入圧が、前記キャ
ビティからの前記成形材料の漏れが生じないように予め
定められた関係を満足しつつ増加するように、前記圧力
流体供給装置および前記成形材料注入装置の少なくとも
一方を制御する工程とを有することを特徴とする。
造方法においては、ガスケット成形型で成形されたガス
ケットが被装着部材のガスケット装着溝に直接装着され
るため、別工程で製造されたガスケットを被装着部材に
装着する組付工程が不要である。その場合に、ガスケッ
ト成形型と被装着部材とを重ね合わせて型締めした後、
注入通路から成形材料を注入すれば良いため、成形溝に
沿って成形材料を塗布する場合に比較して、三次元的に
変化している複雑な形状のガスケットを製造する場合で
も注入作業を容易且つ迅速に行うことができるととも
に、注入時に成形材料に空気が入り込むことがなく、高
品質のガスケットが安定して得られる。また、ガスケッ
ト装着溝に一体的に装着されたガスケットは、ガスケッ
ト成形型に設けられた成形溝の深さ分だけ接合面から突
き出しているとともに、このガスケットは膨張性樹脂で
ある必要がないため、他の部材との組付時に押圧されて
弾性変形させられることにより高い密封性能が得られ
る。また、本発明のガスケット成形型は、成形溝の内周
側および外周側にそれぞれその成形溝に沿って弾性チュ
ーブが取り付けられ、接合面に弾性的に密着させられて
シールするようになっているため、被装着部材の接合面
に歪や反りなどが存在したり接合面の面粗さが悪かった
りして、被装着部材の接合面の全周に亘ってガスケット
成形型を密着させることが困難な場合でも、過大な型締
め力を加えることなくキャビティを良好にシールでき
る。これにより、成形材料の漏れを防止して材料歩留り
を向上させることができるとともに、被装着部材の歪や
反りに拘らず高さ位置が揃ったガスケットを成形でき
る。また、低い型締め力で十分なシール性能が得られる
ため、過大な型締め力で被装着部材やガスケット成形型
を破損する恐れがないとともに、型締めを行うための装
置を簡単且つ安価に構成できるようになる。 一方、成形
材料の注入に伴ってその成形材料の流入抵抗が大きくな
ると、成形材料を注入通路から注入するための注入圧が
上昇し、その圧力でガスケット成形型と被装着部材との
間の隙間が拡大するとともに成形材料の漏れが生じ易く
なる。これに対し、本発明では、弾性チューブ内の流体
圧および成形材料の注入圧が 、成形材料の漏れが生じな
いように予め定められた関係を満足しつつ増加するよう
に、前記圧力流体供給装置および成形材料注入装置の少
なくとも一方が制御されるため、注入圧が高くなる成形
材料の注入後半でも成形材料の漏れが確実に防止され
る。また、弾性チューブ内の流体圧が比較的低い状態か
ら成形材料の注入を開始できるため、注入後半でも充分
なシール力が得られる流体圧まで上昇させた後に成形材
料の注入を開始する場合に比較して待ち時間が少なく、
ガスケット製造に必要な全体の所要時間を短縮できる。
ここで、成形材料の漏れが生じないように予め定められ
る注入圧と流体圧との関係は、例えば注入圧に応じて材
料漏れが生じない必要流体圧を実験で調べたり、流体圧
に応じて材料漏れが生じない許容注入圧を実験で調べた
りすることによって求められ、データマップ等により設
定される。また、その関係を満足しつつ注入圧および流
体圧を増加させる制御は、例えば実際の流体圧が上記必
要流体圧より低い場合、或いは実際の注入圧が上記許容
注入圧より高い場合には、圧力流体供給装置による圧力
流体の供給量を増大させたり、成形材料注入装置による
成形材料の注入を一時停止、或いは注入量を少なくした
りすれば良い。
第1発明のガスケット製造方法において、前記キャビテ
ィ内へ注入される前記成形材料の注入量を検出する工程
と、該成形材料の注入量および前記成形材料の注入圧が
予め定められた関係を満足するか否かによって異常判定
を行う注入異常判定工程とを有するものである。
造方法においては、成形材料の注入圧を検出するととも
に、成形材料の注入量を検出し、それ等が予め定められ
た関係を満足するか否かにより、注入異常判定工程によ
って異常判定が行われるため、成形材料の漏れや詰ま
り、成形材料注入装置の接続不良などを早期に発見で
き、成形材料の漏れによる材料歩留りの低下や不良品の
発生、注入圧の異常上昇による成形材料注入装置の損傷
などを防止できる。成形材料の注入圧は、注入量の増加
に伴う流入抵抗の増大に応じて上昇するため、例えば正
常な注入状態における両者の関係を予め実験などで調べ
ておくことにより、一定の注入量における注入圧が適正
か否かを判断したり、正常時における注入量と注入圧と
の関係が定められたデータマップなどを用いて、注入過
程で連続的に両者の関係が適正か否かを判断したりする
ことにより、異常判定を行うことができる。
第1発明のガスケット製造方法において、前記成形材料
の注入を開始した後の注入経過時間を計測する注入経過
時間計測工程と、該注入経過時間および前記成形材料の
注入圧が予め定められた関係を満足するか否かによって
異常判定を行う注入異常判定工程とを有するものであ
る。
造方法においては、成形材料の注入圧を検出するととも
に、成形材料の注入経過時間を計測し、それ等が予め定
められた関係を満足するか否かにより、注入異常判定工
程によって異常判定が行われるため、成形材料の漏れや
詰まり、成形材料注入装置の接続不良などを早期に発見
でき、成形材料の漏れによる材料歩留りの低下や不良品
の発生、注入圧の異常上昇による成形材料注入装置の損
傷などを防止できる。成形材料の注入圧は、注入経過時
間に応じて注入量が増加すると、その注入量の増加に伴
う流入抵抗の増大に従って上昇するため、例えば正常な
注入状態における注入経過時間と注入圧との関係を予め
実験などで調べておくことにより、一定の注入経過時間
における注入圧が適正か否かを判断したり、正常時にお
ける注入経過時間と注入圧との関係が定められたデータ
マップなどを用いて、注入過程で連続的に両者の関係が
適正か否かを判断したりすることにより、異常判定を行
うことができる。なお、この第3発明では、第2発明に
比較して注入量を検出する工程が不要である。
第1発明のガスケット製造方法において、前記キャビテ
ィ内へ注入される前記成形材料の注入量を検出する工程
と、前記成形材料の注入を開始した後の注入経過時間を
計測する注入経過時間計測工程と、前記成形材料の注入
量および前記注入経過時間が予め定められた関係を満足
するか否かによって異常判定を行う注入異常判定工程と
を有するものである。
造方法においては、成形材料の注入量を検出するととも
に、成形材料の注入経過時間を計測し、それ等が予め定
められた関係を満足するか否かにより、注入異常判定工
程によって異常判定が行われるため、成形材料の漏れや
詰まり、成形材料注入装置の接続不良などを早期に発見
でき、成形材料の漏れによる材料歩留りの低下や不良品
の発生、注入圧の異常上昇による成形材料注入装置の損
傷などを防止できる。本発明の成形材料注入装置は、例
えば流体圧シリンダによりピストンを一定の流体圧で移
動させたり、注入経過時間に応じて予め定められたパタ
ーンで流体圧制御を行ってピストンを移動させたりする
ことにより、所定の背圧で成形材料を注入するものであ
る。このため、流入抵抗が小さい注入初期には多量の成
形材料が注入されるが、流入抵抗が大きくなる注入後半
では注入量の増加幅は小さくなり、例えば正常な注入状
態における注入経過時間と注入量との関係を予め実験な
どで調べておくことにより、一定の注入経過時間におけ
る注入量が適正か否かを判断したり、正常時における注
入経過時間と注入量との関係が定められたデータマップ
などを用いて、注入過程で連続的に両者の関係が適正か
否かを判断したりすることにより、異常判定を行うこと
ができる。
目的を達成するためのガスケット製造装置に関するもの
で、被装着部材のガスケット装着溝と共にガスケット成
形用のキャビティを形成する成形溝と注入通路とを有す
るガスケット成形型を、前記被装着部材の接合面に重ね
合わせて型締めし、前記成形溝に連通するように前記ガ
スケット成形型に設けられた前記注入通路から前記キャ
ビティ内に前記ガスケットを構成する成形材料を注入
し、前記キャビティ内に注入された前記成形材料を硬化
させ、前記ガスケット成形型を前記被装着部材から取外
すことにより、前記被装着部材の接合面に設けられた環
状のガスケット装着溝内に直接装着されたガスケットを
製造するためのガスケット製造装置であって、(a)前
記成形溝の内周側および外周側にそれぞれその成形溝に
沿って前記ガスケット成形型の本体に取り付けられ、前
記ガスケット成形型の本体を前記被装着部材の接合面に
重ね合わせて型締めする際に、前記接合面に弾性的に密
着させられてシールする内周側弾性チューブおよび外周
側弾性チューブと、(b)前記弾性チューブに連通する
ように前記成形型本体に設けられた流体通路に接続さ
れ、その弾性チューブ内に圧力流体を供給する圧力流体
供給装置と、(c)前記弾性チューブ内の流体圧を検出
する流体圧センサと、(d)前記注入通路に接続され、
前記キャビティ内に前記ガスケットを構成する成形材料
を注入する成形材料注入装置と、(e)前記成形材料の
注入圧を検出する注入圧センサと、(f)前記流体圧セ
ンサによって検出された流体圧および前記注入圧センサ
によって検出された注入圧が、前記成形材料の漏れが生
じないように予め定められた関係を満足しつつ増加する
ように、前記圧力流体供給装置および前記成形材料注入
装置の少なくとも一方を制御する供給注入制御手段とを
有するものである。
造装置においては、ガスケット成形型で成形されたガス
ケットが被装着部材のガスケット装着溝に直接装着され
るため、別工程で製造されたガスケットを被装着部材に
装着する組付工程が不要である。その場合に、ガスケッ
ト成形型と被装着部材とを重ね合わせて型締めした後、
注入通路から成形材料を注入すれば良いため、成形溝に
沿って成形材料を塗布する場合に比較して、三次元的に
変化している複雑な形状のガスケットを製造する場合で
も注入作業を容易且つ迅速に行うことができるととも
に、注入時に成形材料に空気が入り込むことがなく、高
品質のガスケットが安定して得られる。また、ガスケッ
ト装着溝に一体的に装着されたガスケットは、ガスケッ
ト成形型に設けられた成形溝の深さ分だけ接合面から突
き出しているとともに、このガスケットは膨張性樹脂で
ある必要がないため、他の部材との組付時に押圧されて
弾性変形させられることにより高い密封性能が得られ
る。 また、本発明のガスケット成形型は、成形溝の内周
側および外周側にそれぞれその成形溝に沿って弾性チュ
ーブが取り付けられ、接合面に弾性的に密着させられて
シールするようになっているため、被装着部材の接合面
に歪や反りなどが存在したり接合面の面粗さが悪かった
りして、被装着部材の接合面の全周に亘ってガスケット
成形型を密着させることが困難な場合でも、過大な型締
め力を加えることなくキャビティを良好にシールでき
る。これにより、成形材料の漏れを防止して材料歩留り
を向上させることができるとともに、被装着部材の歪や
反りに拘らず高さ位置が揃ったガスケットを成形でき
る。また、低い型締め力で十分なシール性能が得られる
ため、過大な型締め力で被装着部材やガスケット成形型
を破損する恐れがないとともに、型締めを行うための装
置を簡単且つ安価に構成できるようになる。 一方、成形
材料の注入に伴ってその成形材料の流入抵抗が大きくな
ると、成形材料を注入通路から注入するための注入圧が
上昇し、その圧力でガスケット成形型と被装着部材との
間の隙間が拡大するとともに成形材料の漏れが生じ易く
なる。これに対し、本発明では、弾性チューブ内の流体
圧および成形材料の注入圧が 、成形材料の漏れが生じな
いように予め定められた関係を満足しつつ増加するよう
に、供給注入制御手段により前記圧力流体供給装置およ
び成形材料注入装置の少なくとも一方が制御されるた
め、注入圧が高くなる成形材料の注入後半でも成形材料
の漏れが確実に防止される。また、弾性チューブ内の流
体圧が比較的低い状態から成形材料の注入を開始できる
ため、注入後半でも充分なシール力が得られる流体圧ま
で上昇させた後に成形材料の注入を開始する場合に比較
して待ち時間が少なく、ガスケット製造に必要な全体の
所要時間を短縮できる。 ここで、成形材料の漏れが生じ
ないように予め定められる注入圧と流体圧との関係は、
例えば注入圧に応じて材料漏れが生じない必要流体圧を
実験で調べたり、流体圧に応じて材料漏れが生じない許
容注入圧を実験で調べたりすることによって求められ、
データマップ等により設定される。また、その関係を満
足しつつ注入圧および流体圧を増加させる制御は、例え
ば実際の流体圧が上記必要流体圧より低い場合、或いは
実際の注入圧が上記許容注入圧より高い場合には、圧力
流体供給装置による圧力流体の供給量を増大させたり、
成形材料注入装置による成形材料の注入を一時停止、或
いは注入量を少なくしたりすれば良い。
第5発明のガスケット製造装置において、前記成形材料
の注入量を検出する注入量センサと、その注入量センサ
によって検出された注入量および前記注入圧センサによ
って検出された注入圧が予め定められた関係を満足する
か否かによって異常判定を行う注入異常判定手段とを有
するものである。
造装置においては、注入圧センサによって成形材料の注
入圧を検出するとともに、注入量センサによって成形材
料の注入量を検出し、それ等が予め定められた関係を満
足するか否かにより、注入異常判定手段によって異常判
定が行われるため、成形材料の漏れや詰まり、成形材料
注入装置の接続不良などを早期に発見でき、成形材料の
漏れによる材料歩留りの低下や不良品の発生、注入圧の
異常上昇による成形材料注入装置の損傷などを防止でき
る。成形材料の注入圧は、注入量の増加に伴う流入抵抗
の増大に応じて上昇するため、例えば正常な注入状態に
おける両者の関係を予め実験などで調べておくことによ
り、一定の注入量における注入圧が適正か否かを判断し
たり、正常時における注入量と注入圧との関係が定めら
れたデータマップなどを用いて、注入過程で連続的に両
者の関係が適正か否かを判断したりすることにより、異
常判定を行うことができる。
第5発明のガスケット製造装置において、前記成形材料
の注入を開始した後の注入経過時間を計測する注入経過
時間計測手段と、その注入経過時間計測手段によって計
測された注入経過時間および前記注入圧センサによって
検出された注入圧が予め定められた関係を満足するか否
かによって異常判定を行う注入異常判定手段とを有する
ものである。
造装置においては、注入圧センサによって成形材料の注
入圧を検出するとともに、注入経過時間計測手段によっ
て成形材料の注入経過時間を計測し、それ等が予め定め
られた関係を満足するか否かにより、注入異常判定手段
によって異常判定が行われるため、成形材料の漏れや詰
まり、成形材料注入装置の接続不良などを早期に発見で
き、成形材料の漏れによる材料歩留りの低下や不良品の
発生、注入圧の異常上昇による成形材料注入装置の損傷
などを防止できる。成形材料の注入圧は、注入経過時間
に応じて注入量が増加すると、その注入量の増加に伴う
流入抵抗の増大に従って上昇するため、例えば正常な注
入状態における注入経過時間と注入圧との関係を予め実
験などで調べておくことにより、一定の注入経過時間に
おける注入圧が適正か否かを判断したり、正常時におけ
る注入経過時間と注入圧との関係が定められたデータマ
ップなどを用いて、注入過程で連続的に両者の関係が適
正か否かを判断したりすることにより、異常判定を行う
ことができる。なお、この第7発明では、第6発明に比
較して注入量センサが不要である。
第5発明のガスケット製造装置において、前記成形材料
の注入量を検出する注入量センサと、前記成形材料の注
入を開始した後の注入経過時間を計測する注入経過時間
計測手段と、その注入経過時間計測手段によって計測さ
れた注入経過時間および前記注入量センサによって検出
された注入量が予め定められた関係を満足するか否かに
よって異常判定を行う注入異常判定手段とを有するもの
である。
造装置においては、注入量センサによって成形材料の注
入量を検出するとともに、注入経過時間計測手段によっ
て成形材料の注入経過時間を計測し、それ等が予め定め
られた関係を満足するか否かにより、注入異常判定手段
によって異常判定が行われるため、成形材料の漏れや詰
まり、成形材料注入装置の接続不良などを早期に発見で
き、成形材料の漏れによる材料歩留りの低下や不良品の
発生、注入圧の異常上昇による成形材料注入装置の損傷
などを防止できる。本発明の成形材料注入装置は、例え
ば流体圧シリンダによりピストンを一定の流体圧で移動
させたり、注入経過時間に応じて予め定められたパター
ンで流体圧制御を行ってピストンを移動させたりするこ
とにより、所定の背圧で成形材料を注入するものであ
る。このため、流入抵抗が小さい注入初期には多量の成
形材料が注入されるが、流入抵抗が大きくなる注入後半
では注入量の増加幅は小さくなり、例えば正常な注入状
態における注入経過時間と注入量との関係を予め実験な
どで調べておくことにより、一定の注入経過時間におけ
る注入量が適正か否かを判断したり、正常時における注
入経過時間と注入量との関係が定められたデータマップ
などを用いて、注入過程で連続的に両者の関係が適正か
否かを判断したりすることにより、異常判定を行うこと
ができる。
に説明する。図1は、第1発明のガスケット製造方法に
従って、図2に示すように被装着部材としての車両用エ
ンジンのヘッドカバー10にガスケット12を製造と同
時に装着する際の各工程を説明する図である。ヘッドカ
バー10の接合面14、すなわちエンジン本体に密着し
て組み付けられる面には、その周縁部にガスケット装着
溝16が環状に形成されており、ガスケット12は、接
合面14から一部が突き出す状態でガスケット装着溝1
6に装着される。
接合面14にガスケット成形型20を重ね合わせて型締
めする型締め工程であり、ヘッドカバー10およびガス
ケット成形型20は固定装置22により所定の型締め力
で固定される。固定装置22は、図1の(b)の注入工
程で成形材料を注入したり、(c)の硬化工程で成形材
料を焼成・硬化したりする際に、ガスケット成形型20
とヘッドカバー10との間に隙間が生じないように両者
を固定するためのもので、トグルクランプ等の内力保持
タイプのものと、注入工程でガスケット成形型20を押
さえ付ける油圧装置等の外力保持タイプのものとを組み
合わせたり、内力保持および外力保持の何れか一方のタ
イプのものだけ、例えば型締めしたヘッドカバー10お
よびガスケット成形型20を各製造工程で移動する場合
は内力保持タイプのものだけを用いたりして構成され
る。
バー10上にガスケット成形型20を重ね合わせた状態
を示す図で、図4はガスケット成形型20の底面、すな
わち接合面14に密着させられる合せ面24を示す図
で、図5は図3におけるV−V断面図である。これ等の
図から明らかなように、ガスケット成形型20の合せ面
24には、前記ガスケット装着溝16に対応する位置に
成形溝26が設けられており、ガスケット装着溝16と
共にガスケット成形用のキャビティ28を形成するよう
になっている。成形溝26の断面形状は製造すべきガス
ケット12の断面形状に対応する形状、すなわち本実施
例では略半円形状を成している。上記合せ面24には複
数の位置決めピン30が植設されており、ヘッドカバー
10の接合面14に設けられた複数の位置決め穴32内
に嵌め入れられることにより、ガスケット成形型20と
ヘッドカバー10とが位置決めされる。位置決め穴32
は、エンジン本体との位置決め用のものをそのまま利用
できる。ヘッドカバー10の外周部に係合して位置決め
するようにガスケット成形型20を構成したり、前記固
定装置22によって両者の位置決めを行ったりすること
もできる。また、ガスケット成形型20には、上記成形
溝26の壁面に開口する注入通路34が設けられている
とともに、その注入通路34の外側開口部には注入口3
6を有する接続部材38が取り付けられている。
構成する成形材料を前記注入口36から注入通路34を
経てキャビティ28内に注入する注入工程であり、前記
固定装置22により型締めした状態で、図6に示すよう
に成形材料注入装置40を前記接続部材38に接続して
行われる。成形材料注入装置40は、接続部材38に接
続される接続管42と、その接続管42内に成形材料4
4を押し出す押出しシリンダ46と、ドラム缶などに収
容されている成形材料44を吸い上げて押出しシリンダ
46に供給するペールポンプ48とを備えている。接続
管42は、接続部材38に押圧されるだけでシールゴム
等により液密に接続されるものであっても良いが、ねじ
等によって連結されるものでも良い。押出しシリンダ4
6は、ピストン50の1回の上昇で1個のガスケット1
2の製造に必要な量の成形材料44を押し出すことがで
きるもので、ピストン50は所定の駆動手段、例えば図
13に示されている成形材料注入装置88のようにモー
タ89によって送りねじを回転駆動するものや、図25
に示されている成形材料注入装置112のようにエア圧
や油圧などの流体圧で作動させられる駆動シリンダ11
4などによって往復移動させられる。また、成形材料4
4としては、注入通路34からキャビティ28内へ注入
することが可能で且つ硬化後はガスケット12として機
能する液状シリコーンゴム,液状アクリルゴム等の液状
ゴム材料が用いられる。なお、図6は固定装置22を省
略した図である。
8内に注入された成形材料44を硬化させる硬化工程で
あり、前記ヘッドカバー10およびガスケット成形型2
0を内力保持タイプの固定装置22で型締めしたまま、
成形材料注入装置40から切り離して硬化装置52内で
成形材料44を硬化させる。成形材料44は比較的粘性
が高いため、接続部材38から接続管42を外してもキ
ャビティ28内の成形材料44が注入通路34から戻っ
て流出することはない。硬化装置52は、使用する成形
材料44の性質に応じて構成され、例えば熱硬化性の場
合は温風炉,高周波加熱装置,遠赤外線装置などによ
り、成形材料44を加熱して硬化させるように構成され
る。また、成形材料44が紫外線硬化性の場合には、紫
外線照射装置などで紫外線を照射して硬化させるように
構成される。熱硬化性の成形材料44を用いる場合に
は、耐熱性を有する金属や合成樹脂材料などにより前記
ガスケット成形型20が構成される一方、紫外線硬化性
の成形材料44を用いる場合は、アクリル,ポリカーボ
ネート等の樹脂材料やガラスなどの紫外線を通す材料で
ガスケット成形型20が構成される。
後にガスケット成形型20をヘッドカバー10から取り
外す取外し工程で、前記硬化装置52から取り出した
後、固定装置22による型締めを解除して行われる。こ
のようにヘッドカバー10からガスケット成形型20を
取り外すと、前記キャビティ28内で成形されて硬化し
た成形材料44は、ガスケット12としてヘッドカバー
10のガスケット装着溝16に装着された状態でガスケ
ット成形型20から離型し、図2に示すようにガスケッ
ト12が装着されたヘッドカバー10が得られる。ガス
ケット装着溝16は、ガスケット成形型20の成形溝2
6よりもガスケット12が離型し難い形状を成している
とともに、成形溝26には予め離型剤が塗布されてお
り、ガスケット12は確実にヘッドカバー10側に残る
ようになっている。そして、取り外されたガスケット成
形型20は、その成形溝26に離型剤が塗布された後、
前記(a)の型締め工程へ戻される一方、ガスケット1
2が装着されたヘッドカバー10は、必要に応じて冷却
した後(e)の搬出工程で次の組付工程等へ搬出され
る。
ば、ガスケット成形型20で成形されたガスケット12
がヘッドカバー10のガスケット装着溝16に直接装着
されるため、ガスケット12を別工程で単品として製造
する場合に比較して、ヘッドカバー10に装着する面倒
な組付作業が不要である。その場合に、ガスケット成形
型20とヘッドカバー10とを重ね合わせて型締めした
後、それ等の間に形成されたキャビティ28内に成形材
料注入装置40によって成形材料44を注入すれば良い
ため、成形溝26内に成形材料44を塗布した後にヘッ
ドカバー10に重ね合わせて成形,硬化させる場合に比
較して、三次元的に変化している複雑な形状のガスケッ
ト12を製造する場合でも注入作業を容易且つ迅速に行
うことができるとともに、注入時に成形材料44に空気
が入り込むことがなく、高品質のガスケット12が安定
して得られる。また、ガスケット装着溝16に一体的に
装着されたガスケット12は、ガスケット成形型20に
設けられた成形溝26の深さ分だけ接合面14から突き
出しているとともに、このガスケット12は膨張性樹脂
である必要がないため、エンジン本体との組付時に押圧
されて弾性変形させられることにより高い密封性能が得
られる。
お、以下の実施例において上記第1実施例と実質的に共
通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略す
る。
において好適に用いられるガスケット成形型の別の態様
を説明する図である。図7乃至図9は、それぞれ前記図
3乃至図5に対応する図で、ガスケット成形型56は、
前記成形溝26や注入通路34が形成されるとともに接
続部材38が取り付けられた成形型本体58と、その成
形型本体58の合せ面24に配設された一対の弾性シー
ル部材60,62とを備えて構成されている。弾性シー
ル部材60,62は、ヘッドカバー10の接合面14に
弾性的に密着させられて前記キャビティ28を液密にシ
ールするためのもので、前記成形溝26に沿ってその内
周側および外周側に設けられた逆テーパ形状の取付溝に
嵌め込まれて接着固定されている。この弾性シール部材
60,62の材質は、前記成形材料44の硬化を妨げ
ず、且つ熱硬化性材料を用いる場合には耐熱性を有する
ものが選択され、例えば成形材料44として熱硬化性の
液状シリコーンゴムを用いた場合はフッ素ゴムが好適に
用いられる。成形材料44として液状アクリルゴムを用
いた場合は、通常のアクリルゴムやニトリルゴムにて弾
性シール部材60,62を構成しても差し支えない。ま
た、成形するガスケット12の高さや断面形状に影響し
ないように、成形溝26からの離間距離d1は例えば1
〜2mm程度、型締め前(自然状態)における合せ面2
4からの突出寸法d2は例えば0.5mm程度、幅寸法
d3は例えば2〜3mm程度に定められる。
ば、成形溝26の両側にその成形溝26に沿って弾性シ
ール部材60,62が取り付けられ、ヘッドカバー10
の接合面14に弾性的に密着させられて液密にシールす
るようになっているため、その接合面14に歪や反りな
どが存在したり接合面14の面粗さが悪かったりして、
接合面14の全周に亘ってガスケット成形型56の合せ
面24を密着させることが困難な場合でも、過大な型締
め力を加えることなくキャビティ28を良好にシールで
きる。これにより、成形材料44の漏れを防止して材料
歩留りを向上させることができるとともに、ヘッドカバ
ー10の歪や反りに拘らず高さ位置が揃ったガスケット
12を成形できる。また、低い型締め力で十分なシール
性能が得られるため、過大な型締め力でヘッドカバー1
0やガスケット成形型56を破損する恐れがないととも
に、型締めを行うための前記固定装置22を簡単且つ安
価に構成できるようになる。
ト製造方法において好適に用いられるガスケット成形型
の更に別の態様を説明する図である。図10乃至図12
は、それぞれ前記図3乃至図5に対応する図で、ガスケ
ット成形型66は、前記成形溝26や注入通路34が形
成されるとともに接続部材38が取り付けられた成形型
本体68と、その成形型本体68の合せ面24に配設さ
れた弾性シール部材としての一対のゴムチューブ70,
72とを備えて構成されている。ゴムチューブ70,7
2は、内部に圧力エア等の圧力流体が供給されることに
より弾性的に膨張して合せ面24から膨出し、ヘッドカ
バー10の接合面14に弾性的に密着させられて前記キ
ャビティ28を液密にシールするもので、前記成形溝2
6に沿ってその内周側および外周側に設けられた溝に接
着固定されている。このゴムチューブ70,72の材質
は、前記弾性シール部材60,62と同様に成形材料4
4の硬化を妨げず且つ熱硬化性材料を用いる場合には耐
熱性を有するものが選択され、例えば成形材料44とし
て熱硬化性の液状シリコーンゴムを用いた場合はフッ素
ゴムが好適に用いられる。また、成形するガスケット1
2の高さや断面形状に影響しないように、その取付位置
は前記弾性シール部材60,62の場合と略同様に定め
られる。
形型本体68に形成された2本の連通路74によって互
いに連通させられている。また、外周側のゴムチューブ
72は、成形型本体68に形成された流体通路76を介
して外部に連通させられているとともに、その流体通路
76の外側開口部には接続部材78が取り付けられてい
る。ゴムチューブ70,72は中空の筒状を成している
が、連通路74や流体通路76の開口部分には開口80
が設けられて、それ等に連通させられている。接続部材
78は、図13に示す圧力流体供給装置82の接続管8
4が接続されたり、図17に示すエア抜き用ジョイント
86が接続されたりすると、両者間のエアの流通を許容
するが、接続管84やジョイント86が接続されていな
い状態ではエアの流通を遮断し、流体通路76からのエ
アの抜出しを阻止するようになっている。なお、ゴムチ
ューブ70,72を連通する上記連通路74の数や位置
は適宜変更できるし、その連通路74に連通するように
流体通路76を設けることも可能である。
いて前記注入工程を実施するガスケット製造装置90を
説明する図であり、図示しない前記固定装置22により
ガスケット成形型66とヘッドカバー10とを型締めし
た後、成形材料注入装置88の接続管42が接続部材3
8に接続されるとともに、圧力流体供給装置82の接続
管84が接続部材78に接続される。成形材料注入装置
88は、前記成形材料注入装置40において押出しシリ
ンダ46のピストン50をモータ89により送りねじを
回転駆動することにより上下動させるようにしたもの
で、モータ89はコントローラ92から供給される駆動
信号に従って制御されるようになっている一方、圧力流
体供給装置82は空気を送り出すコンプレッサを備えて
構成されており、コントローラ92から供給される駆動
信号に従って圧力流体としての圧力エアを接続管84か
ら流体通路76を経てゴムチューブ70,72内に供給
する。これ等のゴムチューブ70,72は弾性チューブ
に相当する。また、接続管42,84には、それぞれ成
形材料44の注入圧PBを検出する注入圧センサ94、
ゴムチューブ70,72内のエア圧PAを検出する流体
圧センサ96が設けられており、それ等の注入圧PB,
エア圧PAを表す信号をコントローラ92に出力するよ
うになっている。流体圧センサ96は厳密には接続管8
4内のエア圧を検出することになるが、接続管84内の
エア圧とゴムチューブ70,72内のエア圧との間には
殆ど差がないため、接続管84内のエア圧をゴムチュー
ブ70,72内のエア圧として代用できる。注入圧セン
サ94,流体圧センサ96としては、例えば大気圧との
圧力差に応じて変形する薄膜に圧電変換素子や歪ゲージ
等を設けた薄膜式圧力センサなどが用いられる。なお、
上記圧力流体供給装置82は、空気以外の気体や液体を
送り出すものであっても良い。また、モータ89および
送りねじによってピストン50を駆動する成形材料注入
装置88の代わりに、図25に示すように油圧やエア圧
などの圧力流体で作動する駆動シリンダ114により押
出しシリンダ46のピストン50を所定の背圧で移動さ
せる成形材料注入装置112を採用することも可能であ
る。
OM,入出力インタフェース回路,A/Dコンバータ,
水晶発振子などのタイマ回路等を有するマイクロコンピ
ュータを備えて構成されており、RAMの一時記憶機能
を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従っ
て信号処理を行い、前記成形材料注入装置88および圧
力流体供給装置82の作動を制御するとともに、表示器
98に各種の表示を行う。以下、このコントローラ92
によって制御されるガスケット製造装置90の作動を、
図14および図15のフローチャートを参照しつつ説明
する。
と、図14のステップS1を実行し、圧力流体供給装置
82を駆動して圧力エアを例えば一定の吐出量でゴムチ
ューブ70,72内に供給する。次のステップS2で
は、流体圧センサ96からエア圧PAを表す信号を読み
込み、ステップS3では、そのエア圧PAが予め設定さ
れた初期エア圧PA1に達したか否かを判断する。初期
エア圧PA1は、成形材料44の注入を開始しても材料
漏れを生じない程度にゴムチューブ70,72が接合面
14に密着するエア圧で、ゴムチューブ70,72等に
異常がない正常時における圧力エアの供給状態に基づい
て、予め実験やシミュレーション,演算などで求められ
る。エア圧PAが初期エア圧PA1に達するとステップ
S4以下を実行するが、エア圧PAが初期エア圧PA1
より低い場合には続いてステップS9を実行し、カウン
タC1の内容に「1」を加算するとともに、ステップS
10でそのカウンタC1のカウント数が予め定められた
設定数N1に達したか否かを判断する。
しない初期設定で「0」にリセットされており、圧力エ
アの供給を開始してからステップS9を実行する毎に
「1」を加算するものである。また、上記ステップS1
0は、ゴムチューブ70,72の損傷や圧力流体供給装
置82の故障、或いは接続管84と接続部材78との連
結不良などでエア圧PAの上昇が異常に遅いことを判断
するためのもので、設定数N1は、正常時における圧力
エアの供給量やステップS1以下を繰り返し実行する際
のサイクルタイムなどに基づいて、エア圧PAが初期エ
ア圧PA1に達するまでに必要なカウンタC1のカウン
ト数を予め実験やシミュレーション,演算などで求め、
そのカウント数に所定の余裕値を加算した値である。そ
して、ステップS10の判断がNOの場合には、前記ス
テップS1以下を所定のサイクルタイムで繰り返し実行
するが、ステップS10の判断がYESの場合には、ス
テップS11で圧力流体供給装置82による圧力エアの
供給を停止するとともに、ステップS12において表示
器98の異常ランプを点灯する。
N1に達する前にエア圧PAが初期エア圧PA1に到達
し、前記ステップS3の判断がYESになると、ステッ
プS4を実行し、成形材料注入装置88のモータ89を
回転駆動して成形材料44の注入を開始する。この時の
モータ89の駆動制御は、例えば予め定められた一定回
転数で回転駆動するように行われるが、エア圧PAの上
昇に対応して注入圧PBが上昇するように成形材料44
の注入経過時間に応じて予め定められたパターンで回転
数を変化させることもできるし、所定のモータトルクで
回転駆動するようにしても良い。前記圧力流体供給装置
82は、ステップS3の判断がYESとなった後も圧力
エアの供給を継続しており、成形材料44の注入時にも
ゴムチューブ70,72内のエア圧PAは上昇を続け
る。次のステップS5では、注入圧センサ94から注入
圧PBを表す信号を読み込み、ステップS6では、その
注入圧PBが予め設定された注入完了圧PB1に達した
か否かを判断する。注入圧PBは、成形材料44の注入
開始当初は比較的低いが、注入量が増加するに従って流
入抵抗が大きくなるのに伴って上昇し、キャビティ28
内に成形材料44が完全に充填されると急激に高くな
る。上記ステップS6は、このようにキャビティ28内
に成形材料44が完全に充填されたか否かを判断するた
めのもので、注入完了圧PB1は、キャビティ28内に
成形材料44が完全に充填された時の注入圧PBであ
り、予め実験やシミュレーション,演算などで求められ
る。そして、注入圧PBが注入完了圧PB1に達する
と、続いてステップS7を実行し、成形材料注入装置8
8による成形材料44の注入を停止するとともに、圧力
流体供給装置82による圧力エアの供給を停止し、ステ
ップS8において表示器98の注入終了ランプを点灯す
る。
なわち注入圧PBが未だ注入完了圧PB1に達していな
い場合には、図15のステップS13を実行し、ステッ
プS5で読み込んだ注入圧PBに基づいて、例えば図1
6に示すようなデータマップや演算式から必要エア圧P
A2を算出する。成形材料44の注入に伴って注入圧P
Bが上昇すると、その圧力でガスケット成形型66とヘ
ッドカバー10との間の隙間が拡大するとともに材料漏
れが生じ易くなるが、その注入圧PBの上昇に拘らず成
形材料44の材料漏れが生じないように、上記必要エア
圧PA2を求めるためのデータマップや演算式は、注入
圧PBをパラメータとして予め実験やシミュレーション
などによって定められている。次のステップS14で
は、流体圧センサ96からエア圧PAを表す信号を読み
込み、ステップS15では、そのエア圧PAが上記必要
エア圧PA2以上か否かを判断する。そして、エア圧P
Aが必要エア圧PA2以上の場合には、ステップS19
でカウンタC2のカウント数を「0」にリセットした
後、前記ステップS4以下を実行して注入圧PBが注入
完了圧PB1に達するまで成形材料44の注入を続行す
る。
上記ステップS15の判断がNOの場合には、ステップ
S16で成形材料注入装置88による成形材料44の注
入を停止、すなわちモータ89の作動を停止してピスト
ン50の上昇を停止させる。図25の成形材料注入装置
112を用いた場合には、駆動シリンダ114に対する
圧力流体の供給を停止するようにすれば良い。次のステ
ップS17では、カウンタC2の内容に「1」を加算す
るとともに、ステップS18でそのカウンタC2のカウ
ント数が予め定められた設定数N2に達したか否かを判
断する。カウンタC2は、スタート直後の図示しない初
期設定および前記ステップS19で「0」にリセットさ
れるため、ステップS15の判断がNOとなってステッ
プS16以下を連続して実行する場合の実行回数をカウ
ントすることになる。また、上記ステップS18は、ゴ
ムチューブ70,72の損傷や圧力流体供給装置82の
故障、或いは接続管84と接続部材78との連結不良な
どでエア圧PAの上昇が異常に遅いことを判断するため
のもので、設定数N2は、正常時におけるエア圧PAの
上昇速度等に応じて予め一定値、或いはエア圧PAや注
入圧PBなどをパラメータとするデータマップなどで設
定される。そして、カウンタC2のカウント数が設定数
N2より小さい間は、前記ステップS5以下を繰り返し
実行し、エア圧PAが必要エア圧PA2以上となってス
テップS15の判断がYESになると、ステップS4以
下を実行することにより成形材料44の注入を再開する
が、カウンタC2のカウント数が設定数N2に達する
と、前記ステップS11以下を実行し、圧力エアの供給
を停止するとともに表示器98の異常ランプを点灯す
る。
キャビティ28内に成形材料44が完全に注入され、前
記表示器98の注入終了ランプが点灯したら、ヘッドカ
バー10およびガスケット成形型66を内力保持タイプ
の固定装置22で型締めしたまま、成形材料注入装置8
8および圧力流体供給装置82から切り離し、前記硬化
装置52内で成形材料44を硬化させる。その場合に、
成形材料44は比較的粘性が高いため、接続部材44か
ら接続管42を外してもキャビティ28内の成形材料4
4が注入通路34から戻って流出することはないととも
に、圧力流体供給装置82の接続管84が接続されてい
た接続部材78は、接続管84が切り離されることによ
りエアの流通を遮断するようになっているため、流体通
路76からエアが抜け出してゴムチューブ70,72内
のエア圧PAが下がることはない。このゴムチューブ7
0,72内の圧力エアは、硬化工程後にヘッドカバー1
0からガスケット成形型66を取り外す際に、例えば図
17に示すように接続部材78にエア抜き用のジョイン
ト86を接続して流体通路76を外部に連通させること
により、ゴムチューブ70,72自身の弾性で押し出さ
れる。ジョイント86はその後接続部材78から分離さ
れ、ガスケット成形型66はヘッドカバー10から取り
外された後、成形溝26に離型剤が塗布されて型締め工
程へ戻される。
0は、ガスケット成形型66をヘッドカバー10の接合
面14に重ね合わせた状態で、圧力流体供給装置82に
よってゴムチューブ70,72内に圧力エアが供給され
ることにより、そのゴムチューブ70,72でキャビテ
ィ28の両側をシールしつつ、成形材料注入装置88に
よってキャビティ28内に成形材料44を注入すること
により、そのキャビティ28内でガスケット12を成形
すると同時にそのガスケット12をガスケット装着溝1
6に装着でき、前記第1実施例と同様の効果が得られ
る。また、上記ゴムチューブ70,72によってキャビ
ティ28の両側がシールされるため、ヘッドカバー10
の接合面14に歪や反りなどが存在したり接合面14の
面粗さが悪かったりして、接合面14の全周に亘ってガ
スケット成形型66の合せ面24を密着させることが困
難な場合でも、過大な型締め力を加えることなくキャビ
ティ28を良好にシールでき、材料歩留りが向上するな
ど前記ガスケット成形型56と同様の効果が得られる。
72内のエア圧PAが、成形材料44の注入を開始して
も材料漏れを生じない程度にゴムチューブ70,72が
接合面14に密着する初期エア圧PA1に達した後に成
形材料44の注入を開始するとともに、成形材料44の
注入過程においても、材料漏れが生じないように成形材
料44の注入圧PBに応じて予め設定された必要エア圧
PA2以上となるように、必要に応じて成形材料注入装
置88の作動を一時停止しながら成形材料44を注入し
ているため、注入圧PBが高くなる成形材料44の注入
後半でも材料漏れが確実に防止される。また、エア圧P
Aが比較的低圧の初期エア圧PA1に達したら成形材料
44の注入を開始するようになっているため、注入後半
でも充分なシール力が得られるエア圧まで上昇させた後
に成形材料44の注入を開始する場合に比較して待ち時
間が少なく、ガスケット製造に必要な全体の所要時間が
短縮される。
うち、前記図15のステップS13,S14,S15,
およびS16を実行する部分は供給注入制御手段に相当
する。なお、この実施例では成形材料注入装置88の作
動を一時停止するようになっているが、圧力流体供給装
置82による圧力エアの供給量すなわちコンプレッサの
吐出量を増減したり、成形材料注入装置88による成形
材料44の注入量すなわちモータ89の回転速度を増減
したり、モータトルクを変化させたりして、エア圧PA
が必要エア圧PA2以上となるようにすることも可能で
ある。図25の成形材料注入装置112を用いた場合に
は、駆動シリンダ114に供給する圧力流体の圧力、す
なわちピストン50の背圧を調圧制御するようにしても
良い。また、エア圧PAに基づいて材料漏れが生じない
成形材料44の許容注入圧を予めデータマップ等に設定
しておき、実際の注入圧PBがその許容注入圧以下とな
るように圧力流体供給装置82や成形材料注入装置88
を制御するようにしても良い。
してから一定時間経過する前、すなわちカウンタC1の
カウント数が設定数N1となるまでに、エア圧PAが初
期エア圧PA1に達しなかったり、成形材料44の注入
時にエア圧PAが必要エア圧PA2より低い状態が一定
時間、すなわちカウンタC2のカウント数が設定数N2
となるまで継続したりした場合には、注入作業を中止し
て異常ランプを点灯するようになっているため、ゴムチ
ューブ70,72の損傷や圧力流体供給装置82の故
障、或いは接続管84と接続部材78との連結不良など
を早期に発見でき、成形材料44の漏れによる材料歩留
りの低下や欠肉等の不良品の発生を防止できる。
うち、前記図14のステップS3,S9,およびS10
を実行する部分、図15のステップS15,S17,お
よびS18を実行する部分は、何れもシール異常判定手
段に相当し、初期エア圧PA1,必要エア圧PA2は予
め定められた判定値に相当する。なお、成形材料44の
注入開始前或いは注入過程の何れか一方でシール状態の
異常判定を行うだけでも良い。
図示しない前記固定装置22により前記ガスケット成形
型56とヘッドカバー10とを型締めした後、前記成形
材料注入装置88の接続管42が接続部材38に接続さ
れる。成形材料注入装置88のモータ89は、コントロ
ーラ102から供給される駆動信号に従って制御される
ようになっている。また、成形材料注入装置88の接続
管42には、成形材料44の注入圧PBを検出する注入
圧センサ94が設けられており、その注入圧PBを表す
信号をコントローラ102に出力する一方、成形材料注
入装置88の押出しシリンダ46には、ピストン50の
位置Xを検出する位置センサ104が設けられており、
そのピストン位置Xを表す信号をコントローラ102に
出力する。位置センサ104としては、例えば光学式,
磁気式のリニアエンコーダなどが用いられるが、モータ
89の回転数をロータリエンコーダにより検出してピス
トン位置Xを求めることもできる。なお、この実施例で
は弾性シール部材60,62を備えたガスケット成形型
56を用いて成形する場合について説明するが、前記ガ
スケット成形型20或いは66を用いても良いことは勿
論である。また、モータ89および送りねじによってピ
ストン50を駆動する成形材料注入装置88の代わり
に、図25に示すように駆動シリンダ114によって押
出しシリンダ46のピストン50を所定の背圧で移動さ
せる成形材料注入装置112などを採用することも可能
である。
92と同様にマイクロコンピュータを備えて構成されて
おり、例えば図19および図20、或いは図22および
図23に示すフローチャートに従って信号処理を行う。
図示しないスタートスイッチが操作されると、図19の
ステップR1を実行し、モータ89を逆回転させてピス
トン50を原位置、すなわち成形材料44の注入開始位
置まで下降させる。ステップR2では、位置センサ10
4からピストン位置Xを表す信号を読み込み、ステップ
R3では、そのピストン位置Xが原位置Xo に到達した
か否かを判断する。ピストン位置Xが原位置Xo に達す
るとステップR4以下を実行するが、ピストン位置Xが
原位置Xo に達していない場合には続いてステップR8
を実行し、カウンタC3の内容に「1」を加算するとと
もに、ステップR9でそのカウンタC3のカウント数が
予め定められた設定数N3に達したか否かを判断する。
しない初期設定で「0」にリセットされており、ピスト
ン50の移動を開始してからステップR8を実行する毎
に「1」を加算するものである。また、上記ステップR
9は、押出しシリンダ46内での成形材料44の固着や
ピストン50のこじれなどでピストン50の移動が異常
に遅いことを判断するためのもので、設定数N3は、正
常時におけるピストン50の移動速度すなわちモータ8
9の回転速度や、ステップR1以下を繰り返し実行する
際のサイクルタイムなどに基づいて、ピストン50が原
位置Xo に達するまでに必要なカウンタC3のカウント
数を演算式などで求め、そのカウント数に所定の余裕値
を加算した値である。そして、ステップR9の判断がN
Oの場合には、前記ステップR1以下を所定のサイクル
タイムで繰り返し実行するが、ステップR9の判断がY
ESの場合には、ステップR10でモータ89を停止す
るとともに、ステップR11において表示器98の異常
ランプを点灯する。
N3に達する前にピストン位置Xが原位置Xo に到達
し、前記ステップR3の判断がYESになると、ステッ
プR4を実行し、成形材料注入装置88のモータ89を
一旦停止した後正回転させてピストン50を上昇させ、
成形材料44の注入を開始する。この時のモータ89の
駆動制御は、例えば予め定められた一定回転数で回転駆
動するように行われるが、成形材料44の注入過程で回
転数を変化させるようにしても良いし、所定のモータト
ルクで回転駆動するようにしても良い。次のステップR
5では、図20に示すフローチャートに従って注入異常
の判定を行う。
ンサ94から注入圧PBを表す信号を読み込むととも
に、位置センサ104からピストン位置Xを表す信号を
読み込み、ステップR5−2では、そのピストン位置X
から成形材料44の注入量Mを算出する。注入量Mは、
原位置Xo からピストン位置Xまでの距離(X−Xo )
に、押出しシリンダ46の断面積を掛け算することによ
って求められる。ピストン位置Xを検出する位置センサ
104は注入量センサに相当するが、モータ89の回転
数からピストン位置を求める場合には、その回転数を検
出するロータリエンコーダを注入量センサとして用いる
こともできる。
に基づいて例えば図21に示すような予め定められたデ
ータマップや演算式などにより最大許容注入圧PBmax
1および最小許容注入圧PBmin 1を算出する。この最
大許容注入圧PBmax 1および最小許容注入圧PBmin
1は、成形材料44が正常に注入されているか否かを判
断する際の判断値となるもので、上記データマップや演
算式は、正常時における成形材料44の注入状態に基づ
いて予め実験やシミュレーションなどによって定められ
ている。すなわち、注入圧PBは、注入量Mの増加に伴
う流入抵抗の増大に応じて上昇するが、ガスケット成形
型56の弾性シール部材60,62に亀裂が存在したり
接続管42と接続部材38との接続状態が悪かったりし
て材料漏れが生じていると、注入圧PBは正常時よりも
低くなる一方、注入通路34等に異物が入って成形材料
44の流通が阻害されると、注入圧PBは正常時よりも
高くなるため、注入量Mをパラメータとして正常な注入
時における注入圧PBの許容範囲を設定することができ
るのである。最大許容注入圧PBmax 1と最小許容注入
圧PBmin 1との間の圧力幅は、成形材料44の粘性の
ばらつきやガスケット成形型56の個体差などによる注
入状態のばらつき等を考慮したものである。
が上記最小許容注入圧PBmin 1以上か否かを判断し、
PB≧PBmin 1であればステップR5−5を実行する
が、実際の注入圧PBが最小許容注入圧PBmin 1より
低い場合には、ステップR5−8を実行する。ステップ
R5−8ではカウンタC4の内容に「1」を加算し、ス
テップR5−9では、そのカウンタC4のカウント数が
予め定められた設定数N4に達したか否かを判断する。
カウンタC4は、スタート直後の図示しない初期設定お
よびステップR5−5で「0」にリセットされるため、
ステップR5−4の判断がNOとなってステップR5−
8以下を連続して実行する場合の実行回数をカウントす
ることになる。また、上記ステップR5−9は、PB<
PBmin1の状態が注入状態のばらつきなどによる一時
的なものか材料漏れによる継続的なものかを判断するた
めのもので、設定数N4は、例えば正常時における注入
状態のばらつきなどに基づいて予め一定値が定められ
る。そして、カウンタC4のカウント数が設定数N4よ
り小さい間は、前記図19のステップR4以下を繰り返
し実行して成形材料44の注入を続けるが、カウンタC
4のカウント数が設定数N4に達すると、ステップR5
−10でモータ89を停止して成形材料44の注入を中
止するとともに、ステップR5−11で表示器98の材
料漏れランプを点灯する。
Sの場合、すなわちPB≧PBmin1の場合に実行する
ステップR5−5では、上記カウンタC4のカウント数
を「0」にリセットし、次のステップR5−6では、実
際の注入圧PBが最大許容注入圧PBmax 1以下か否か
を判断する。PB≦PBmax 1であればステップR5−
7を実行するが、実際の注入圧PBが最大許容注入圧P
Bmax 1より高い場合には、ステップR5−12を実行
する。ステップR5−12ではカウンタC5の内容に
「1」を加算し、ステップR5−13では、そのカウン
タC5のカウント数が予め定められた設定数N5に達し
たか否かを判断する。カウンタC5は、スタート直後の
図示しない初期設定およびステップR5−7で「0」に
リセットされるため、ステップR5−6の判断がNOと
なってステップR5−12以下を連続して実行する場合
の実行回数をカウントすることになる。また、上記ステ
ップR5−13は、PB>PBmax 1の状態が注入状態
のばらつきなどによる一時的なものか異物の詰まりなど
による継続的なものかを判断するためのもので、設定数
N5は、例えば正常時における注入状態のばらつきなど
に基づいて予め一定値が定められる。そして、カウンタ
C5のカウント数が設定数N5より小さい間は、前記図
19のステップR4以下を繰り返し実行して成形材料4
4の注入を続けるが、カウンタC5のカウント数が設定
数N5に達すると、ステップR5−14でモータ89を
停止して成形材料44の注入を中止するとともに、ステ
ップR5−15で表示器98の異常ランプを点灯する。
合、すなわち実際の注入圧PBが最小許容注入圧PBmi
n 1以上で且つ最大許容注入圧PBmax 1以下の場合に
実行するステップR5−7では、上記カウンタC5のカ
ウント数を「0」にリセットし、これにより図19のス
テップR5の注入異常判定を終了する。そして、次のス
テップR6では、ステップR5−1で読み込んだ注入圧
PBに基づいて、前記ステップS6と同様にしてその注
入圧PBが予め設定された注入完了圧PB1に達したか
否かを判断し、PB<PB1の間はステップR4以下の
ステップを繰り返して成形材料44の注入を続けるが、
注入圧PBが注入完了圧PB1に達すると、ステップR
7を実行し、モータ89を停止して成形材料44の注入
を中止するとともに、表示器98の注入終了ランプを点
灯する。
りキャビティ28内に成形材料44が完全に注入され、
前記表示器98の注入終了ランプが点灯したら、ヘッド
カバー10およびガスケット成形型56を内力保持タイ
プの固定装置22で型締めしたまま、成形材料注入装置
88から切り離して硬化工程へ送られる。
00は、ガスケット成形型56をヘッドカバー10の接
合面14に重ね合わせた状態で、成形材料注入装置88
によってキャビティ28内に成形材料44を注入するこ
とにより、そのキャビティ28内でガスケット12を成
形すると同時にそのガスケット12をガスケット装着溝
16に装着でき、前記第1実施例と同様の効果が得られ
る。
って検出された実際の注入圧PBが、注入量Mに基づい
て算出された最小許容注入圧PBmin 1以上か否かを判
断し、PB<PBmin 1の状態が一定時間以上継続した
場合、すなわちカウンタC4のカウント数が設定数N4
に達するまで継続した場合には、モータ89を停止して
成形材料44の注入を中止するとともに、表示器98の
材料漏れランプを点灯するようになっているため、弾性
シール部材60,62の損傷や成形材料注入装置88の
接続不良などによる成形材料44の漏れを早期に発見で
き、材料漏れによる材料歩留りの低下や欠肉等の不良品
の発生を防止できる。また、注入圧PBが、注入量Mに
基づいて算出された最大許容注入圧PBmax 1以下か否
かを判断し、PB>PBmax 1の状態が一定時間以上継
続した場合、すなわちカウンタC5のカウント数が設定
数N5に達するまで継続した場合には、モータ89を停
止して成形材料44の注入を中止するとともに、表示器
98の異常ランプを点灯するようになっているため、注
入通路34等に異物が入るなどして成形材料44の流通
が阻害されたことを早期に発見でき、欠肉等の不良品の
発生や注入圧PBの異常上昇による成形材料注入装置8
8の損傷などを防止できる。
のうち、前記図19のステップR5を実行する部分、す
なわち図20の各ステップを実行する部分は注入異常判
定手段に相当し、最大許容注入圧PBmax 1,最小許容
注入圧PBmin 1を求めるためのデータマップや演算式
は予め定められた注入量Mと注入圧PBとの関係を表し
ている。なお、この実施例では成形材料44の注入時に
連続的に注入異常の判定を行うようになっていたが、例
えば一定の注入量における注入圧が適正か否かを判断し
て注入異常の判定を行うようにしても良い。また、注入
圧PBから最大許容注入量および最小許容注入量を求め
て、実際の注入量Mがその範囲内か否かによって注入異
常の判定を行うこともできる。更に、最大許容注入圧P
Bmax 1および最小許容注入圧PBmin 1の何れか一方
のみを用いて異常判定を行うだけでも良い。
するのに先立ってピストン50を原位置Xo まで戻す際
に、所定時間すなわちカウンタC3のカウント数が設定
数N3に達するまでに原位置Xo まで戻らない場合に
も、モータ89を停止して表示器98の異常ランプを点
灯するようになっているため、押出しシリンダ46内で
の成形材料44の固着やピストン50のこじれなどの異
常を早期に発見できる利点がある。
ケット製造装置100によって行われる成形材料44の
注入制御の別の例を説明するフローチャートである。図
22のステップQ1,Q2,Q3,Q7,Q8,Q9〜
Q12は、前記図19のステップR1,R2,R3,R
6,R7,R8〜R11とそれぞれ同じ内容であるた
め、詳しい説明を省略する。図22において、ステップ
Q3の判断がYESの場合に実行するステップQ4で
は、水晶発振子などのタイマ回路を利用して時間を計測
するタイマTimAをリセットして新たに計時を開始し、
その後ステップQ5でモータ89によりピストン50を
上昇させて成形材料44の注入を開始する。すなわち、
タイマTimAは、成形材料注入装置88によって成形材
料44の注入を開始してからの注入経過時間Taを計測
するもので、注入経過時間計測手段に相当する。一連の
フローを予め定められた一定のサイクルタイムで繰り返
し実行する場合には、その実行回数を計測するカウンタ
を注入経過時間計測手段として用いることも可能であ
る。また、ステップQ5では、モータ89を回転駆動し
てピストン50を上昇させることにより成形材料44を
注入するが、この時のモータ89の駆動制御は、例えば
予め定められた一定回転数で回転駆動するように行われ
るが、成形材料44の注入経過時間に応じて予め定めら
れた一定のパターンで回転数を変化させるようにしても
良いし、一定のモータトルクで回転駆動したり、そのモ
ータトルクを注入経過時間に応じて予め定められた一定
のパターンで変化させたりすることもできる。図25に
示す成形材料注入装置112を用いた場合には、一定の
背圧でピストン50を移動させたり、注入経過時間に応
じて予め定められた一定のパターンで背圧を変化させる
ようにしても良い。そして、ステップQ6では、図23
のフローチャートに従って信号処理を行い、注入異常の
判定を行う。
ンサ94から注入圧PBを表す信号を読み込み、ステッ
プQ6−2では、前記タイマTimAの計時内容である注
入経過時間Taを読み込む。ステップQ6−3では、そ
の注入経過時間Taに基づいて例えば図24に示すよう
な予め定められたデータマップや演算式などにより最大
許容注入圧PBmax 2および最小許容注入圧PBmin 2
を算出する。この最大許容注入圧PBmax 2および最小
許容注入圧PBmin 2は、成形材料44が正常に注入さ
れているか否かを判断する際の判断値となるもので、上
記データマップや演算式は、正常時における成形材料4
4の注入状態に基づいて予め実験やシミュレーションな
どによって定められている。すなわち、注入圧PBは、
注入経過時間Taに応じて注入量が増加すると、その注
入量の増加に伴う流入抵抗の増大に従って上昇するが、
ガスケット成形型56の弾性シール部材60,62に亀
裂が存在したり接続管42と接続部材38との接続状態
が悪かったりして材料漏れが生じていると、注入圧PB
は正常時よりも低くなる一方、注入通路34等に異物が
入って成形材料44の流通が阻害されると、注入圧PB
は正常時よりも高くなるため、注入経過時間Taをパラ
メータとして正常な注入時における注入圧PBの許容範
囲を設定することができるのである。また、最大許容注
入圧PBmax2と最小許容注入圧PBmin 2との間の圧
力幅は、成形材料44の粘性のばらつきやガスケット成
形型56の個体差などによる注入状態のばらつき等を考
慮したものである。
圧PBが上記最小許容注入圧PBmin 2以上か否かを判
断し、PB<PBmin 2の状態が一定時間以上継続した
場合にはステップQ6−10,Q6−11において、モ
ータ89を停止して成形材料44の注入を中止するとと
もに、表示器98の材料漏れ表示ランプを点灯する。ま
た、ステップQ6−6では実際の注入圧PBが最大許容
注入圧PBmax 2以下か否かを判断し、PB>PBmax
2の状態が一定時間以上継続した場合にはステップQ6
−14,Q6−15において、モータ89を停止して成
形材料44の注入を中止するとともに、表示器98の異
常表示ランプを点灯する。図23のステップQ6−5,
Q6−7,Q6−8〜Q6−15は、前記図20のステ
ップR5−5,R5−7,R5−8〜R5−15とそれ
ぞれ同じ内容である。
や詰まり、成形材料注入装置88の接続不良などを早期
に発見できるため、前記図19および図20の実施例と
同様の効果が得られる。また、注入経過時間Taと注入
圧PBとの関係で注入異常の判定を行うため、注入異常
の判定に関しては位置センサ104が不要となる。コン
トローラ102による一連の信号処理のうち、前記図2
2のステップQ6を実行する部分、すなわち図23の各
ステップを実行する部分は注入異常判定手段に相当し、
最大許容注入圧PBmax 2,最小許容注入圧PBmin 2
を求めるためのデータマップや演算式は予め定められた
注入圧PBと注入経過時間Taとの関係を表している。
なお、この実施例では成形材料44の注入時に連続的に
注入異常の判定を行うようになっていたが、例えば一定
の注入経過時間Taにおける注入圧PBが適正か否かを
判断して注入異常の判定を行うようにしても良い。ま
た、注入圧PBから最大許容経過時間および最小許容経
過時間を求めて、実際の注入経過時間Taがその範囲内
か否かによって注入異常の判定を行うこともできる。更
に、最大許容注入圧PBmax 2および最小許容注入圧P
Bmin 2の何れか一方のみを用いて異常判定を行うだけ
でも良い。
記図18のガスケット製造装置100に比較して成形材
料注入装置112の構成が異なる。この成形材料注入装
置112は、油圧やエア圧などの流体圧で作動する駆動
シリンダ114により押出しシリンダ46のピストン5
0を所定の背圧で移動させるもので、流体圧を発生する
ポンプや切換弁等を有する駆動回路116がコントロー
ラ118から供給される駆動信号に従って制御されるこ
とにより、駆動シリンダ114に対する流体の供給状態
が切り換えられてピストン50が上下動させられる。ま
た、押出しシリンダ46に配設された位置センサ104
からは、ピストン50のピストン位置Xを表す信号がコ
ントローラ118に出力されるようになっている。な
お、この実施例でも、ガスケット成形型56に替えてガ
スケット成形型20や66を用いることができるし、前
記モータ89を所定のモータトルクで回転駆動するよう
に制御すれば、成形材料注入装置112の代わりに前記
成形材料注入装置88を用いることも可能である。
92,102と同様にマイクロコンピュータを備えて構
成されており、例えば図26および図27に示すフロー
チャートに従って信号処理を行う。図26において、ス
テップW6およびW7を除く各ステップは、駆動回路1
16を制御して駆動シリンダ114に対する圧力流体の
供給状態を切り換えることにより、ピストン50を原位
置Xo へ戻したり、ピストン50を上昇させて成形材料
44を注入したり、駆動シリンダ114に対する圧力流
体の供給を停止して成形材料44の注入を中止したりす
る点を除いて、前記図22の各ステップと実質的に同じ
内容であるため、詳しい説明を省略する。また、ステッ
プW5でピストン50を上昇させて成形材料44を注入
する際には、本実施例では駆動シリンダ114に一定圧
力の圧力流体を供給して一定の背圧でピストン50を上
昇させるように構成されるが、駆動シリンダ114に供
給する圧力流体の圧力を注入経過時間に応じて予め定め
られたパターンで調圧することにより、成形材料44の
注入過程でピストン50の背圧を変化させることもでき
る。成形材料注入装置88を用いる場合には、モータ8
9を一定のモータトルクで回転駆動したり、注入経過時
間に応じて予め定められたパターンでモータトルクを変
化させたりすることができる。
トに従って信号処理を行い、注入異常の判定を行う。図
27のステップW6−1では、位置センサ104からピ
ストン位置Xを読み込み、そのピストン位置Xに基づい
て前記図20のステップR5−2と同様にして注入量M
を算出する。この実施例でも、位置センサ104は注入
量センサとして機能している。ステップW6−2では、
前記タイマTimAの計時内容である注入経過時間Taを
読み込み、ステップW6−3では、その注入経過時間T
aに基づいて例えば図28に示すような予め定められた
データマップや演算式などにより最大許容注入量Mmax
および最小許容注入量Mmin を算出する。この最大許容
注入量Mmax および最小許容注入量Mmin は、成形材料
44が正常に注入されているか否かを判断する際の判断
値となるもので、上記データマップや演算式は、正常時
における成形材料44の注入状態に基づいて予め実験や
シミュレーションなどによって定められている。すなわ
ち、注入量Mは、注入経過時間Taに応じて増加する
が、ガスケット成形型56の弾性シール部材60,62
に亀裂が存在したり接続管42と接続部材38との接続
状態が悪かったりして材料漏れが生じていると、注入量
Mは正常時よりも多くなる一方、注入通路34等に異物
が入って成形材料44の流通が阻害されると、注入量M
は正常時よりも少なくなるため、注入経過時間Taをパ
ラメータとして正常な注入時における注入量Mの許容範
囲を設定することができるのである。また、最大許容注
入量Mmax と最小許容注入量Mmin との間の幅は、成形
材料44の粘性のばらつきやガスケット成形型56の個
体差などによる注入状態のばらつき等を考慮したもので
ある。
量Mが上記最大許容注入量Mmax 以下か否かを判断し、
M>Mmax の状態が一定時間以上継続した場合にはステ
ップW6−10,W6−11において、駆動シリンダ1
14に対する圧力流体の供給を停止して成形材料44の
注入を中止するとともに、表示器98の材料漏れ表示ラ
ンプを点灯する。また、ステップW6−6では実際の注
入量Mが最小許容注入量Mmin 以上か否かを判断し、M
<Mmin の状態が一定時間以上継続した場合にはステッ
プW6−14,W6−15において、駆動シリンダ11
4に対する圧力流体の供給を停止して成形材料44の注
入を中止するとともに、表示器98の異常表示ランプを
点灯する。図27のステップW6−5,W6−7,W6
−8〜W6−15は、前記図20のステップR5−5,
R5−7,R5−8〜R5−15とそれぞれ実質的に同
じ内容であるが、カウンタC6,C7の設定数N6,N
7は、前記設定数N4,N5と同じであっても異なる値
が定められても良い。
Mが最小許容注入量Mmin 以上で且つ最大許容注入量M
max 以下の場合には、ステップW6−7に続いて図26
のステップW7を実行する。このステップW7では、前
記ステップW6−1で読み込んだピストン位置Xが予め
定められた注入完了位置X1に達したか否かを判断し、
X<X1の間はステップW5以下を繰り返して成形材料
44の注入を続けるが、ピストン位置Xが注入完了位置
X1に達すると、ステップW8を実行し、駆動シリンダ
114に対する圧力流体の供給を停止して成形材料44
の注入を中止するとともに、表示器98の注入終了ラン
プを点灯する。前記各実施例においても、このようにピ
ストン位置X、言い換えれば注入量Mに基づいて成形材
料44の注入が完了したか否かを判断することができる
し、この実施例で注入圧センサ94を設けることによ
り、前記各実施例と同様に注入圧PBに基づいて注入完
了を判断するようにしても良い。注入経過時間Taを計
測する図22以下の実施例では、その注入経過時間Ta
に基づいて注入完了を判断することも可能である。
や詰まり、成形材料注入装置122の接続不良などを早
期に発見できるため、前記図19および図20の実施例
と同様の効果が得られる。また、注入経過時間Taと注
入量Mとの関係で注入異常の判定を行うため、前記注入
圧センサ94が不要となる。コントローラ118による
一連の信号処理のうち、前記図26のステップW6を実
行する部分、すなわち図27の各ステップを実行する部
分は注入異常判定手段に相当し、最大許容注入量Mmax
,最小許容注入量Mmin を求めるためのデータマップ
や演算式は予め定められた注入量Mと注入経過時間Ta
との関係を表している。なお、この実施例では成形材料
44の注入時に連続的に注入異常の判定を行うようにな
っていたが、例えば一定の注入経過時間Taにおける注
入量Mが適正か否かを判断して注入異常の判定を行うよ
うにしても良い。また、注入量Mから最大許容経過時間
および最小許容経過時間を求めて、実際の注入経過時間
Taがその範囲内か否かによって注入異常の判定を行う
こともできる。更に、最大許容注入量Mmax および最小
許容注入量Mmin の何れか一方のみを用いて異常判定を
行うだけでも良い。
ット製造方法において好適に用いられるガスケット成形
型の更に別の例を説明する図で、このガスケット成形型
120は前記図7〜図9に示すガスケット成形型56の
成形型本体58に空気排出通路122を設けたものであ
る。空気排出通路122は、前記成形溝26のうち成形
材料44の廻りが最も遅い部分、すなわち前記注入通路
34からキャビティ28内に注入された成形材料44が
二手に分かれて流動し、再びぶつかり合う部分で、注入
通路34の反対側の位置に設けられており、成形溝26
を成形型本体58の外部に連通させている。空気排出通
路122が成形溝26に開口する部分には、その成形溝
26に沿って長さが5mm程度、幅が1mm程度の凹所
124が形成されており、空気排出通路122はその凹
所124の底部に開口させられているとともに、凹所1
24の成形溝26に対する開口部には、空気の流通は許
容するが前記成形材料44の流通は阻害するフィルター
126が取り付けられ、成形溝26の壁面を構成してい
る。このフィルター126は、例えば孔径が100Å程
度のアルミニウム,亜鉛等から成る多孔質金属、多孔質
セラミックス、或いは金属繊維フェルトなどにて構成さ
れている。また、空気排出通路122の外側の開口部に
は接続部材128が取り付けられ、図31に示す真空装
置130の接続管132や、図34に示すコンプレッサ
134の接続管136がそれぞれ着脱可能に接続される
ようになっている。なお、この実施例は、弾性シール部
材60,62を備えたガスケット成形型56に適用した
ものであるが、前記ガスケット成形型20或いは66に
適用することも可能である。
用いて前記注入工程を実施するガスケット製造装置13
8を説明する図であり、図示しない前記固定装置22に
よりガスケット成形型120とヘッドカバー10とを型
締めした後、成形材料注入装置40の接続管42が接続
部材38に接続されるとともに、真空装置130の接続
管132が接続部材128に接続される。真空装置13
0は、キャビティ28内の空気を吸引して排気するもの
で真空ポンプ等を備えて構成されており、コントローラ
140から供給される駆動信号に従って制御されるよう
になっている。また、接続管132には、キャビティ2
8内の圧力PCを検出する圧力センサ142が設けられ
ており、その圧力PCを表す信号をコントローラ140
に出力するようになっている。圧力センサ142は厳密
には接続管132内の圧力を検出することになるが、前
記フィルター126が目詰まりしていない限り接続管1
32内の圧力とキャビティ28内の圧力との間には殆ど
差がないため、接続管132内の圧力をキャビティ28
内の圧力に代用できる。この圧力センサ142として
は、前記流体圧センサ96と同様に、大気圧との圧力差
に応じて変形する薄膜に圧電変換素子や歪ゲージ等を設
けた薄膜式圧力センサなどが用いられる。
92と同様にマイクロコンピュータを備えて構成されて
おり、例えば図32に示すフローチャートに従って信号
処理を行い、減圧工程および注入工程を実施する。図示
しないスタートスイッチが操作されると、ステップF1
で真空装置130を起動させてキャビティ28内の空気
の吸引を開始し、ステップF2では、水晶発振子などの
タイマ回路を利用して時間を計測するタイマTimBをリ
セットして新たに計時を開始する。このタイマTimB
は、真空装置130による吸引を開始してからの吸引経
過時間Tbを計測するものであるが、一連のフローを予
め定められた一定のサイクルタイムで繰り返し実行する
場合には、その実行回数を計測するカウンタ等を用いる
ことも可能である。ステップF3では、圧力センサ14
2から圧力PCを表す信号を読み込むとともに、上記タ
イマTimBの計時内容である吸引経過時間Tbを読み込
み、ステップF4では、その吸引経過時間Tbに基づい
て例えば図33に示すような予め定められたデータマッ
プや演算式などにより上限圧力PCmax を算出する。こ
の上限圧力PCmax は、真空装置130による空気の吸
引でキャビティ28内が正常に減圧されているか否か判
断する際の判断値となるもので、上記データマップや演
算式は、正常時における空気の吸引状態に基づいて予め
実験やシミュレーションなどによって定められている。
すなわち、圧力PCは、吸引経過時間Tbに応じて低下
するが、ガスケット成形型120の弾性シール部材6
0,62に亀裂が存在したり接続管132と接続部材1
28との接続状態が悪かったりして空気漏れが生じてい
ると、圧力PCは正常時よりも高くなるため、吸引経過
時間Tbをパラメータとして正常な吸引減圧時における
上限圧力PCmax を設定することができるのである。
上限圧力PCmax 以下か否かを判断し、PC≦PCmax
であればステップF10を実行するが、圧力PCが上限
圧力PCmax より高い場合には、ステップF6を実行す
る。ステップF6ではカウンタC8の内容に「1」を加
算し、ステップF7では、そのカウンタC8のカウント
数が予め定められた設定数N8に達したか否かを判断す
る。カウンタC8は、スタート直後の図示しない初期設
定およびステップF10で「0」にリセットされるた
め、ステップF5の判断がNOとなってステップF6以
下を連続して実行する場合の実行回数をカウントするこ
とになる。また、上記ステップF7は、PC>PCmax
の状態が吸引状態のばらつきなどによる一時的なものか
空気漏れによる継続的なものかを判断するためのもの
で、設定数N8は、例えば正常時における吸引状態のば
らつきなどに基づいて予め一定値が定められる。そし
て、カウンタC8のカウント数が設定数N8より小さい
間は、前記ステップF3以下を繰り返し実行してキャビ
ティ28内の空気の吸引を続けるが、カウンタC8のカ
ウント数が設定数N8に達すると、ステップF8で表示
器98の異常ランプを点灯するとともに、ステップF9
で真空装置130の作動を停止してキャビティ28内の
空気の吸引を中止する。
場合、すなわちPC≦PCmax の場合に実行するステッ
プF10では、上記カウンタC8のカウント数を「0」
にリセットし、次のステップF11では、圧力PCが予
め定められた設定値PC1以下となったか否かを判断す
る。このステップF11は、成形材料44をキャビティ
28内に注入しても、ガスケット12にボイドが生じな
い程度にキャビティ28内が減圧されたか否かを判断す
るためのもので、上記設定値PC1としては、例えば1
00mbar(1×104 Pa)程度の値が設定され
る。そして、PC>PC1の間は前記ステップF3以下
を繰り返し実行するが、PC≦PC1になるとステップ
F12を実行し、成形材料注入装置40を作動させて成
形材料44をキャビティ12内に注入する。前記真空装
置130は、ステップF11の判断がYESとなった後
もキャビティ28内の空気の吸引を継続しており、成形
材料44の注入が完了した後に前記ステップF9で吸引
を中止する。
りキャビティ28内に成形材料44が完全に注入される
と、ヘッドカバー10およびガスケット成形型120を
内力保持タイプの固定装置22で型締めしたまま、成形
材料注入装置40および真空装置130から切り離し、
前記硬化装置52内で成形材料44を硬化させる。そし
て、硬化工程後にヘッドカバー10からガスケット成形
型120を取り外した後、例えば図34に示すように接
続部材128にコンプレッサ134を接続し、圧縮空気
を前記空気排出通路122内に送り込むことにより、フ
ィルター126に付着した成形材料44を除去して目詰
まりを防止する。この時、接続管136に取り付けた圧
力センサ144により接続管136内の圧力を検出し、
その圧力が予め定められた設定値以下となったか否かを
確認することにより、フィルター126から成形材料4
4が除去されたことを判断できる。このフィルター12
6の清浄作業は、図示しないコントローラで自動で行う
ようにすることもできるが、作業者がスイッチ操作でコ
ンプレッサ134を起動するとともに圧力センサ144
の圧力値を目視で確認してコンプレッサ134の作動を
停止するようにしても良い。その後、ガスケット成形型
120は、成形溝26に離型剤が塗布されて型締め工程
へ戻される。
38は、ガスケット成形型120をヘッドカバー10の
接合面14に重ね合わせた状態で、真空装置130によ
りキャビティ28内の圧力PCが設定値PC1以下とな
るまで減圧した後、成形材料注入装置40によってキャ
ビティ28内に成形材料44を注入することにより、そ
のキャビティ28内でガスケット12を成形すると同時
にそのガスケット12をガスケット装着溝16に装着で
き、前記第1実施例と同様の効果が得られる。また、成
形溝26の両側には弾性シール部材60,62が設けら
れているため、過大な型締め力を加えることなくキャビ
ティ28を良好にシールでき、ガスケット成形型56と
同様の効果が得られる。
すると、キャビティ28内の空気が逃げ難くなってガス
ケット12にボイドが生じ易くなるが、本実施例では、
成形材料44の注入に先立ってキャビティ28内を減圧
するようになっているため、キャビティ28内の空気に
よるボイドの発生が抑制されるとともに、成形材料44
の注入が容易となる。前記図32のステップF1〜F1
1は減圧工程に相当し、ステップF12は注入工程に相
当する。なお、本実施例では圧力PCが設定値PC1以
下となってから成形材料44を注入するようになってい
るが、真空装置130による空気の吸引と成形材料注入
装置40による成形材料44の注入とを同時に開始して
並行して行うようにすることもできる。
ティ28内を減圧する際に、キャビティ28内の圧力P
Cが、吸引経過時間Tbに基づいて算出された上限圧力
PCmax 以下か否かを判断し、PC>PCmax の状態が
一定時間以上継続した場合、すなわちカウンタC8のカ
ウント数が設定数N8に達するまで継続した場合には、
表示器98の異常ランプを点灯するとともに、真空装置
130によるキャビティ28の空気の吸引を中止するよ
うになっているため、弾性シール部材60,62の損傷
などによる空気漏れを早期に発見でき、その後の注入工
程における成形材料44の材料漏れによる材料歩留りの
低下や不良品の発生等を防止できる。上記上限圧力PC
max を求めるためのデータマップや演算式は予め定めら
れた圧力PCと吸引経過時間Tbとの関係を表してい
る。なお、この実施例では空気の吸引時に連続的に異常
判定を行うようになっていたが、例えば一定の吸引経過
時間Tbにおける圧力PCが適正か否かを判断するよう
にしても良い。また、上限圧力PCmax のみならず下限
圧力PCmin も求めて、実際の圧力PCがその範囲内か
否かによってフィルター126の目詰まり等の異常判定
を行ったり、圧力PCから最大許容経過時間を求めて、
実際の吸引経過時間Tbがその最大許容経過時間以内か
否かによって異常判定を行ったりすることもできる。
は、空気排出通路122が成形溝26に開口する部分に
フィルター126が取り付けられているため、その開口
部からの成形材料44の漏れが防止され、材料歩留りが
向上する。また、このように成形材料44の漏れが防止
されることから開口部を大きくすることが可能で、本実
施例では5mm程度の長さに亘って開口部が設けられて
いるため、成形材料44の廻りが最も遅い位置がばらつ
いても確実にその開口部から空気が排出され、ボイドの
発生を良好に防止できる。なお、このように成形材料4
4の廻りが最も遅い部分に空気排出通路122が開口さ
せられていることから、真空装置130によってキャビ
ティ28内を強制的に減圧しなくても、成形材料44の
注入に伴ってキャビティ28内の空気は良好に排出さ
れ、ボイドの発生が抑制される。また、成形材料44を
注入する前にキャビティ28内を減圧する場合には、成
形材料44の廻りが最も遅い部分に空気排出通路122
を設けることは必ずしも必要でない。
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。
カバー10にガスケット12を装着する場合について説
明したが、トランスミッションケースやオイルパンな
ど、他の部品との接合部に高い密封性能が要求される種
々の部品にガスケットを装着する場合にも、本発明は同
様に適用され得る。
0,88,112は、押出しシリンダ46により成形材
料44を押し出すように構成されていたが、螺旋状の羽
根を備えたスクリューを回転駆動して成形材料を押し出
すものなど、他の構成の成形材料注入装置を用いること
も可能である。
ていたが、この横断面形状は適宜変更され得る。ガスケ
ット装着溝16についても、その横断面形状を適宜変更
することが可能である。
者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実
施することができる。
明する工程図である。
が被装着部材としてのヘッドカバーに装着されている状
態を示す正面図である。
ット成形型が重ね合わされた状態を示す一部を切り欠い
た正面図である。
面図である。
形材料注入装置が接続された状態を示す図である。
カバーに重ね合わされた状態を示す正面図である。
ドカバーに重ね合わされた状態を示す正面図である。
る。
成図である。
によって成形材料を注入する際の作動を説明するフロー
チャートである。
によって成形材料を注入する際の作動を説明するフロー
チャートである。
を求める際に用いられるデータマップの一例である。
外されたガスケット成形型にエア抜き用のジョイントが
接続された状態を示す正面図である。
成図である。
作動を説明するフローチャートである。
するフローチャートである。
PBmax 1および最小許容注入圧PBmin 1を求める際
に用いられるデータマップの一例である。
作動を説明するフローチャートである。
するフローチャートである。
PBmax 2および最小許容注入圧PBmin 2を求める際
に用いられるデータマップの一例である。
成図である。
るフローチャートである。
するフローチャートである。
Mmax および最小許容注入量Mmin を求める際に用いら
れるデータマップの一例である。
ある。
てのヘッドカバーに重ね合わされた状態における空気排
出通路部分の断面図である。
ト製造装置の一例を説明する構成図である。
るフローチャートである。
求める際に用いられるデータマップの一例である。
工程後に取り外されたガスケット成形型にコンプレッサ
が接続された状態を示す正面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 接合面に環状のガスケット装着溝が設け
られた被装着部材にガスケットを直接装着するガスケッ
ト製造方法であって、 前記ガスケット装着溝と共にガスケット成形用のキャビ
ティを形成する成形溝と注入通路とを有するガスケット
成形型を準備する準備工程と、 前記 ガスケット成形型を、前記被装着部材の接合面に重
ね合わせて型締めする型締め工程と、 前記成形溝に連通するように前記ガスケット成形型に設
けられた前記注入通路から前記キャビティ内に前記ガス
ケットを構成する成形材料を注入する注入工程と、 前記キャビティ内に注入された前記成形材料を硬化させ
る硬化工程と、 前記ガスケット成形型を前記被装着部材から取り外す取
外し工程と、 内周側弾性チューブおよび外周側弾性チューブを、流体
通路に連通させるとともに、前記成形溝の内周側および
外周側にそれぞれ該成形溝に沿って前記ガスケット成形
型の本体に取り付けることにより、前記型締め工程によ
り前記ガスケット成形型の本体を前記被装着部材の接合
面に重ね合わせて型締めする際に、前記内周側弾性チュ
ーブおよび外周側弾性チューブを前記接合面に弾性的に
密着させてシールする工程と、 圧力流体供給装置を前記成形型本体に設けられた流体通
路に接続して、前記弾性チューブに圧力流体を供給する
工程と、 前記弾性チューブ内の流体圧を検出する工程と、 前記成形材料の注入圧を検出する工程と、 成形材料注入装置により前記キャビティ内に前記成形材
料を注入する間に、前記流体圧および前記注入圧が、前
記キャビティからの前記成形材料の漏れが生じないよう
に予め定められた関係を満足しつつ増加するように、前
記圧力流体供給装置および前記成形材料注入装置の少な
くとも一方を制御する工程と、 を有することを特徴とするガスケット製造方法。 - 【請求項2】 前記キャビティ内へ注入される前記成形
材料の注入量を検出する工程と、 該成形材料の注入量および前記成形材料の注入圧が予め
定められた関係を満足するか否かによって異常判定を行
う注入異常判定工程と を有する請求項1に記載のガスケ
ット製造方法。 - 【請求項3】 前記成形材料の注入を開始した後の注入
経過時間を計測する注入経過時間計測工程と、 該注入経過時間および前記成形材料の注入圧が予め定め
られた関係を満足するか否かによって異常判定を行う注
入異常判定工程と を有する請求項1に記載のガスケット
製造方法。 - 【請求項4】 前記キャビティ内へ注入される前記成形
材料の注入量を検出する工程と、 前記成形材料の注入を開始した後の注入経過時間を計測
する注入経過時間計測工程と、 該注入経過時間および前記成形材料の注入量が予め定め
られた関係を満足するか否かによって異常判定を行う注
入異常判定工程と を有する請求項1に記載のガスケット
製造方法。 - 【請求項5】 被装着部材のガスケット装着溝と共にガ
スケット成形用のキャビティを形成する成形溝と注入通
路とを有するガスケット成形型を、前記被装着部材の接
合面に重ね合わせて型締めし、前記成形溝に連通するよ
うに前記ガスケット成形型に設けられた前記注入通路か
ら前記キャビティ内に前記ガスケットを構成する成形材
料を注入し、前記キャビティ内に注入された前記成形材
料を硬化させ、前記ガスケット成形型を前記被装着部材
から取外すことにより、前記被装着部材の接合面に設け
られた環状のガスケット装着溝内に直接装着されたガス
ケットを製造するためのガスケット製造装置であって、 前記成形溝の内周側および外周側にそれぞれ該成形溝に
沿って前記ガスケット成形型の本体に取り付けられ、前
記ガスケット成形型の本体を前記被装着部材の接合面に
重ね合わせて型締めする際に、前記接合面に弾性的に密
着させられてシールする内周側弾性チューブおよび外周
側弾性チューブと、 前記弾性チューブに連通するように前記成形型本体に設
けられた流体通路に接続され、該弾性チューブ内に圧力
流体を供給する圧力流体供給装置と、 前記弾性チューブ内の流体圧を検出する流体圧センサ
と、 前記注入通路に接続され、前記キャビティ内に前記ガス
ケットを構成する成形材料を注入する成形材料注入装置
と、 前記成形材料の注入圧を検出する注入圧センサと、 前記流体圧センサによって検出された流体圧および前記
注入圧センサによって検出された注入圧が、前記成形材
料の漏れが生じないように予め定められた関係を満足し
つつ増加するように、前記圧力流体供給装置および前記
成形材料注入装置の少なくとも一方を制御する供給注入
制御手段と を有することを特徴とするガスケット製造装
置。 - 【請求項6】 前記成形材料の注入量を検出する注入量
センサと、 該注入量センサによって検出された注入量および前記注
入圧センサによって検出された注入圧が予め定められた
関係を満足するか否かによって異常判定を行う注入異常
判定手段と を有する請求項5に記載のガスケット製造装
置。 - 【請求項7】 前記成形材料の注入を開始した後の注入
経過時間を計測する注入経過時間計測手段と、 該注入経過時間計測手段によって計測された注入経過時
間および前記注入圧センサによって検出された注入圧が
予め定められた関係を満足するか否かによって異常判定
を行う注入異常判定手段と を有する請求項5に記載のガ
スケット製造装置。 - 【請求項8】 前記成形材料の注入量を検出する注入量
センサと、 前記成形材料の注入を開始した後の注入経過時間を計測
する注入経過時間計測手段と、 該注入経過時間計測手段によって計測された注入経過時
間および前記注入量センサによって検出された注入量が
予め定められた関係を満足するか否かによって異常判定
を行う注入異常判定手段と を有する請求項5に記載のガ
スケット製造装置。
Priority Applications (4)
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