JP4054999B2 - 板体と一体のガスケットの成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばディスク・ドライブ装置のトップカバー等、板体と一体のガスケットを成形する方法に関する。

コンピュータのハード・ディスク・ドライブ装置（以下、ＨＤＤと略称する）において、記憶媒体であるハード・ディスクや、このハード・ディスクに対するデータの読み出しや書き込みを行うヘッド及びこれを駆動する駆動装置等を収容するケースは、ガスケットを一体に有するトップカバーで密閉されている。

この種のトップカバーとしては、下記の特許文献１に記載されたものが知られている。すなわち、ＨＤＤ等のトップカバーは、アルミ等の金属からなる板状のカバー本体に、ケースとの接合面に沿って、ゴム、合成樹脂あるいはＴＰＥ（熱可塑性エラストマ）等の弾性材料からなるガスケットを一体的に設けたものである。そして、ＨＤＤ等は、微量のダストの侵入でも、ハード・ディスクの損傷といった各種障害の原因となるため、トップカバーのガスケットには、高いシール性が求められる。
特開２００１−３１６５６２

しかしながら、このようなガスケットを、射出成形によって板状のカバー本体と一体的に成形した場合、複数の材料注入孔から流入した成形材料の流れの先頭部が合わさる部分に、ウェルドラインによる成形不良を生じることがある。図８は、このような成形不良の例を示すもので、（Ａ）は一方の材料注入孔からの成形材料の流れＦａと他方の材料注入孔からの成形材料の流れＦｂが完全に合わさらないために、顕著なウェルドラインＷＬが形成されたもの、（Ｂ）は成形材料の流れＦａ，Ｆｂの合流部で、双方の成形材料同士が十分に溶け合わないことによりウェルドラインＷＬが形成されたもので、いずれも、ガスケットａのシール性を著しく損なうものである。

このようなウェルドラインＷＬの形成を防止する方法としては、予めガスケット成形用キャビティ内を高真空にして、成形材料の充填速度を速めるか、あるいは成形材料の合流箇所となる位置に、図９の（Ａ）（Ｂ）に示されるように、ガスケットａのシール面ｂ以外の部分から延びる材料溜まりｃを形成し、ウェルドラインの形成箇所を材料溜まりｃへ移動させるといった手法が知られている。しかし、前者の方法は、キャビティ内を高真空にするための装置が必要であり、後者の方法は、成形後に材料溜まりｃを除去する工程が必要であるばかりでなく、材料溜まりｃがカバー本体ｄに対してガスケットａと同じ側に形成されるため、材料溜まりｃの除去に際して、ガスケットａが欠損したりカバー本体ｄから剥離することのないように、細心の注意を払う必要がある。しかも、材料溜まりｃの形成によって、ガスケットａを成形するための金型の形状や構造が複雑になる問題も指摘される。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、板体と一体のガスケットの成形において、ウェルドラインによる成形不良を防止し、かつ容易に製作可能な方法を提供することにある。

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、請求項１の発明は、板体にガスケットを一体に成形する方法において、前記板体に、前記ガスケットを成形するための成形用キャビティ内に成形材料を複数の材料注入孔から注入した時の成形材料の合流部に位置するウェルド逃げ孔を開設し、前記板体を挟んで前記成形用キャビティと反対側となる位置に、前記ウェルド逃げ孔を介して前記成形用キャビティと連通するウェルド溜り用キャビティを設け、前記成形用キャビティへ注入した成形材料の一部が前記ウェルド溜り用キャビティに充填されるようにしたものである。

請求項１の発明に係る板体と一体のガスケットの成形方法によれば、複数の材料注入孔からガスケット成形用キャビティ内へ注入された成形材料の流れの先端が、その合流位置で板体に開設されたウェルド逃げ孔を介してウェルド溜り用キャビティに充填されるようにしたことによって、双方の流れが良好に合わさり、溶け合うので、成形用キャビティ内で成形されるガスケットには、ウェルドラインが形成されない。したがってウェルドラインによる成形不良が発生するのを有効に防止することができ、この効果を、ウェルド溜り用キャビティによる金型構造の複雑化を来さずに実現することができる。しかも、ウェルド溜り用キャビティ内に形成されるウェルド溜りは、前記板体を挟んでガスケットと反対側に形成されるので、切除を省略することができ、工程の削減によるコスト低減を図ることができる。

また、ウェルド溜り用キャビティ内に形成されるウェルド溜りを切除する場合でも、切除によるガスケットの欠損や剥離を生じない。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る板体と一体のガスケットの成形方法により成形される、板体と一体のガスケットとしてのＨＤＤ用トップカバーを示す表面図、図２は同じく裏面図、図３は図１におけるIII−III線断面図、図４は図１におけるIV−IV線断面図である。

これらの図において、参照符号１はカバー本体、参照符号２はこのカバー本体１の裏面１ｂの外周部に一体的に成形されたガスケットである。カバー本体１は、請求項１に記載された板体に相当するものであって、ステンレス等の金属板からなり、ガスケット２はゴム、合成樹脂あるいはＴＰＥ（熱可塑性エラストマ）等の弾性材料で環状に連続して成形されている。また、ガスケット２は図３に示されるように、突端がシール面２ａとなる山形の断面形状をなし、成形の際に、シール面２ａと反対側の基部２ｂがカバー本体１の裏面１ｂに一体的に接着されたものである。

図１、図２及び図４に示されるように、カバー本体１には、材料注入孔１１とウェルド逃げ孔１２が、ガスケット２の形成位置に沿って交互に開設され、また、当該トップカバーをＨＤＤのケースに緊結固定する螺子部材（不図示）を挿通するための複数の取付孔１３が、ガスケット２の外側に位置して開設されている。ウェルド逃げ孔１２は、ガスケット２の成形において、隣接する材料注入孔１１，１１から注入された成形材料の流れの合流部に位置し、言い換えれば隣接する材料注入孔１１，１１，…のほぼ中間に位置している。なお、図３に示されるように、ウェルド逃げ孔１２の内径φは、カバー本体１に対するガスケット２の接着部の幅Ｗより小さく、例えば0.3〜1.0ｍｍ程度となっている。

図４に示されるように、各材料注入孔１１及びウェルド逃げ孔１２には、ガスケット２から連続した弾性材料の一部が充填されており、更に図３及び図４に示されるように、カバー本体１の表面（ガスケット２と反対側の面）１ａには、各ウェルド逃げ孔１２と対応する位置に、このウェルド逃げ孔１２内から連続した弾性材料からなるウェルド溜り２１が形成されている。なお、このウェルド溜り２１は、ウェルド逃げ孔１２よりも大径に形成されている。

上述の構成を備えるトップカバーは、例えばコンピュータのＨＤＤにおいて、ハード・ディスクや、このハード・ディスクに対するデータの読み出しや書き込みを行うヘッド及びこれを駆動する駆動装置等を収容するケースを密閉するものである。すなわち、カバー本体１の各取付孔１３に挿通した螺子部材によって前記ケースに取り付けられ、ガスケット２が前記ケースの開口縁に密接されることによって、ケース内へのダストの侵入を遮断するものである。

カバー本体１へのガスケット２の一体成形は、図５及び図６に示される方法によって行うことができる。図５は、カバー本体１へのガスケット２の成形過程を、図１におけるIV‐IV線と対応する位置で切断して示す断面図、図６は、図５におけるVI‐VI線断面図である。

これら図５及び図６において、参照符号３，４は、カバー本体１にガスケット２を一体的に成形するための金型である。両金型３，４の互いのパーティング面間には、カバー本体１が位置決め挟持可能となっており、このカバー本体１には、予め材料注入孔１１とウェルド逃げ孔１２（及び取付孔１３）が、先に説明した図１及び図２に示される位置に開設してある。

両金型３，４のうち、図中下側の第一の金型３には、カバー本体１の裏面１ｂとの衝合面に、環状に延びる断面略Ｖ形の溝による成形用キャビティ３１が形成されている。カバー本体１に開設された材料注入孔１１及びウェルド逃げ孔１２は、図示の型締め状態において、成形用キャビティ３１上に位置している。

一方、両金型３，４のうち、図中上側の第二の金型４には、カバー本体１の表面１ａとの衝合面に、カバー本体１における各材料注入孔１１の開設位置に対応するランナ４１と、各ウェルド逃げ孔１２の開設位置に対応する皿状凹部によるウェルド溜り用キャビティ４２が形成されている。すなわち、図示の型締め状態において、カバー本体１を挟んで成形用キャビティ３１とその反対側にあるウェルド溜り用キャビティ４２は、ウェルド逃げ孔１２を介して互いに連通し、成形用キャビティ３１とランナ４１は、材料注入孔１１を介して互いに連通するようになっている。

ウェルド溜り用キャビティ４２は、金型４に形成した皿状凹部からなるものであるため、金型形状が複雑になることはない。また、ウェルド溜り用キャビティ４２は、成形用キャビティ３１を有する金型３とは反対側の金型４に形成されるため、その加工（形成）が容易である。なお、各ランナ４１は、不図示の射出成形機のノズルと接合されるスプルから分岐形成されており、ウェルド溜り用キャビティ４２は、ウェルド逃げ孔１２よりも適宜大径であって、後述するように、ウェルド発生部となる成形材料の流れＦ１，Ｆ２の先端部を、十分に流し込むことが可能な容積を有する。

成形工程においては、まず、両金型３，４間にカバー本体１を位置決めセットして型締めした後、ゴム、合成樹脂あるいはＴＰＥ等の未硬化の成形材料を、不図示の射出成形機によって、不図示のスプルから各ランナ４１及びこれに重合した各材料注入孔１１を介して、成形用キャビティ３１内へ射出する。この成形材料は、図５に一点鎖線の矢印Ｆ１，Ｆ２で示されるように、成形用キャビティ３１内を各材料注入孔１１からその中間に位置するウェルド逃げ孔１２へ向けて流れ、成形用キャビティ３１におけるウェルド逃げ孔１２の開口位置３１ａでぶつかって溶け合いながら、ウェルド逃げ孔１２からウェルド溜り用キャビティ４２へ流れ込む。そして、充填された成形材料が架橋硬化したら、両金型３，４を互いに分離する型開きを行うことによって、図３及び図４に示されるように、カバー本体１にガスケット２が一体化されたＨＤＤ用トップカバーを得ることができる。

上述のように、成形用キャビティ３１における成形材料の流れＦ１，Ｆ２の先端は、ウェルド逃げ孔１２の開口位置３１ａでぶつかり合って、ウェルド逃げ孔１２を介してウェルド溜り用キャビティ４２へ流れ込むので、双方の流れＦ１，Ｆ２の先端間に形成されるウェルドラインも、ウェルド溜り用キャビティ４２へ移動することになる。このため、前記開口位置３１ａでは、双方の流れＦ１，Ｆ２が良く溶け合うので、成形用キャビティ３１内には、ウェルドラインによる成形不良が発生せず、図４に示されるように、陥没等の欠陥のない連続的なシール面２ａを有するガスケット２が成形される。したがって、当該トップカバーを、ＨＤＤのケースに取り付けた状態において、ガスケット２のシール面２ａが全周にわたって前記ケースの開口縁に密接されるので、優れたシール性を奏する。

また、成形用キャビティ３１内を予め真空引きし、あるいはウェルド溜り用キャビティ４２にエアベント手段を設けることによって、成形材料の充填速度が速まり、空気の巻き込みも防止されるので、ウェルドライン等による成形不良の発生を、一層確実に防止することができる。

この形態においては、図６に示されるように、ウェルド溜り用キャビティ４２を、高さｈが比較的小さい形状とし、すなわちこのウェルド溜り用キャビティ４２内に流れ込んだ成形材料が硬化することによって形成されるウェルド溜り２１を、図３に示されるように、突出高さｈの比較的小さい形状としている。このため、ガスケット２の成形後は、特に、ウェルド溜り２１を切除する必要はなく、工程の削減による製造コストの低減を図ることができる。また、このウェルド溜り２１を残すことによって、カバー本体１に対するガスケット２の固定力を増大することができる。

また、ウェルド溜り２１を切除する必要がある場合は、ウェルド溜り２１が、容易に切除可能な形状に成形されるように、ウェルド溜り用キャビティ４２を形成すれば良い。図７は、容易に切除可能な形状に成形されたウェルド溜り２１の例を示す、図３と対応する部分の断面図である。

すなわち、図７に示される例においては、ウェルド溜り２１が、突出高さｈが比較的高い円柱状に成形されている。このため、上述した工程によるガスケット２の成形後、手指や適当な治具などで、ウェルド溜り２１を引っ張れば、それより小径のウェルド逃げ孔１２内に形成された首部２２が破断されるので、容易に切除することができる。しかも、ウェルド溜り２１の切除によって、ガスケット２がカバー本体１から剥離したり、シール面２ａが欠損したりすることがなく、特に、ウェルド逃げ孔１２の内径φを0.3〜0.8ｍｍ程度の小径に形成することによって、ウェルド溜り２１の切除の際に、首部２２の破断がガスケット２に及ぶのを確実に防止することができる。

本発明の成形方法により成形される、板体と一体のガスケットとしてのＨＤＤ用トップカバーを示す表面図である。 図１に示されるトップカバーの裏面図である。 図１におけるIII−III線断面図である。 図１におけるIV−IV線断面図である。 本発明に係る板体と一体のガスケットの成形方法によるカバー本体１へのガスケット２の成形過程を、図１におけるIV‐IV線と対応する位置で切断して示す断面図である。 図５におけるVI‐VI線断面図である。 容易に切除可能な形状に成形されたウェルド溜り２１の例を示す、図３と対応する部分の断面図である。 ウェルドラインによる成形不良の例を示す説明図である。 ウェルドラインによる成形不良の従来の防止方法を示す説明図である。

符号の説明

１ カバー本体（板体）
１１ 材料注入孔
１２ ウェルド逃げ孔
１３ 取付孔
２ ガスケット
２ａ シール面
２ｂ 基部
２１ ウェルド溜り
２２ 首部
３，４ 金型
３１ 成形用キャビティ
４１ ランナ
４２ ウェルド溜り用キャビティ

Claims (1)

1. 板体（１）にガスケット（２）を一体に成形する方法において、前記板体（１）に、前記ガスケット（２）を成形するための成形用キャビティ（３１）内に成形材料を複数の材料注入孔（１１）から注入した時の成形材料の合流部に位置するウェルド逃げ孔（１２）を開設し、前記板体（１）を挟んで前記成形用キャビティ（３１）と反対側となる位置に、前記ウェルド逃げ孔（１２）を介して前記成形用キャビティ（３１）と連通するウェルド溜り用キャビティ（４２）を設け、前記成形用キャビティ（３１）へ注入した成形材料の一部が前記ウェルド溜り用キャビティ（４２）に充填されるようにしたことを特徴とする板体と一体のガスケットの成形方法。

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