JP4485179B2 - Gasket bead formation method - Google Patents
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Description
本発明は、ガスケットのビード形成方法に係り、詳しくは、対向配置された一対の被シール部材間に介装されるゴム材若しくはゴム材を含んだ複合材料から成る薄肉のガスケット基材を用いたガスケットのビード形成方法に関するものである。 The present invention relates to a method for forming a bead of a gasket, and more specifically, a thin-walled gasket base material made of a rubber material or a composite material containing a rubber material interposed between a pair of sealed members arranged opposite to each other is used. The present invention relates to a method for forming a bead of a gasket.
一般にガスケットとは、互いに固定状態(静止状態)で対向する被シール部材間に介装されるシール部材であって、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間、シリンダヘッドとヘッドカバーとの間、シリンダヘッドとインテークマニホールドとの間、或いは、エンジンケースとミッションケースとの間等、シール性が要求される箇所に多用されている。そして、ガスケットのシール性を向上させる効果的な手段として、ビードを形成することが知られている。このようなビード付きガスケットとしては、例えば下記特許文献1や特許文献2に示されたものが知られている。
Generally, a gasket is a sealing member interposed between sealed members facing each other in a fixed state (stationary state), between a cylinder block and a cylinder head, between a cylinder head and a head cover, It is often used in places where sealing properties are required, such as between the intake manifold or between the engine case and the transmission case. It is known to form a bead as an effective means for improving the sealing performance of the gasket. As such a gasket with a bead, what was shown by the following
特許文献1に示された技術は、エラストマー製のガスケットに熱間プレス処理を施すことによってビードを形成する手段であり、特許文献2に示された技術は、金属板製のガスケットにコイニングによってビードを形成する手段である。
近年、ガスケット基材を、なじみ性がよく、弾性に富むゴム製とすることにより、シール性に優れたものにできる点で有利である。さらに、ビードを形成することでシール性は向上する為、今後、ビード付きゴム製ガスケットが多用されることが予測されている。この場合、ビードを作成するに当たって、まずは、前述の従来技術に示されたビード形成方法を参照することが考えられる。 In recent years, it is advantageous in that the gasket base material is made of a rubber having good conformability and high elasticity, so that it can have excellent sealing properties. Furthermore, since the sealing performance is improved by forming beads, it is predicted that rubber gaskets with beads will be used in the future. In this case, when creating a bead, first, it is conceivable to refer to the bead forming method described in the above-described prior art.
前記前者の従来技術に示されたように、熱間プレスによってビードを形成するやり方をゴム製ガスケットに適用すると、弾性に富むゴム材故にプレス成形後の復元作用(スプリングバック)が強く、うまく成形し難い不都合がある。 As shown in the former prior art, when the method of forming a bead by hot pressing is applied to a rubber gasket, the restoring action (spring back) after press molding is strong because of a rubber material rich in elasticity, and molding is performed well. There are inconveniences that are difficult to do.
一方、前記後者の従来技術に示されたように、コイニングによってビードを形成するやり方をゴム製ガスケットに適用すると、豊富な弾性を有するゴム材では型を押し付けても、型を戻すとゴム材の変形も元に戻ってしまい、成形することができない。このように、前述したいずれの従来技術を駆使しても、ゴム製ガスケットにうまくビードを形成することができず、新たな工夫が必要である。 On the other hand, as shown in the latter prior art, when the method of forming a bead by coining is applied to a rubber gasket, even if the mold is pressed against the rubber material having abundant elasticity, the rubber material The deformation is also restored and cannot be molded. As described above, even if any of the above-described conventional techniques is used, a bead cannot be successfully formed on the rubber gasket, and a new device is required.
本発明の目的は、ビード形成方法を見直すことにより、ゴム製ガスケットにおいても、シール上で有効なビードを生産性良く形成できるようにする点にある。
解決しようとする問題点は、点である。
An object of the present invention is to review the bead forming method so that a bead effective on a seal can be formed with good productivity even in a rubber gasket.
The problem to be solved is a point.
請求項1の方法は、対向配置された被シール部材間に介装されるゴム材若しくはゴム材を含んだ複合材料から成る薄肉のガスケット基材を用いたガスケットのビード形成方法において、
前記プレス型は、該プレス型の基準面より深い底面を有し谷状に形成された凹入型部の両外側に、前記プレス型の基準面より垂直に切り立って突出する垂側壁を有した一対の突出型部を備え、
前記凹入型部と前記突出型部とは、前記ガスケット基材の表面位置を基準にして、前記突出型部によって押圧して形成される前記ガスケット基材の食込部の断面積S1と前記凹入型部内に流動して形成される前記ビードの断面積S2の関係が2S1>S2となるよう形成されており、
前記ガスケット基材を加硫前又は半加硫された状態で前記プレス型で押圧することにより前記突出型部が食い込み作用し一対の前記食込部を形成するとともに、前記食込部に隣接する部分が一対の前記突出型部で挟まれて前記凹入型部に流動し前記ビードを形成し、その後前記プレス型より取出して前記ガスケット基材を加硫処理することを特徴とする。
The method of
The press die has vertical side walls that protrude perpendicularly and protrude from the reference surface of the press die on both outer sides of the recessed die portion having a bottom surface deeper than the reference surface of the press die and formed in a valley shape. A pair of protruding molds,
The recessed mold part and the protruding mold part are formed by pressing with the protruding mold part on the basis of the surface position of the gasket base material, and the sectional area S1 of the biting part of the gasket base material and The relationship of the cross-sectional area S2 of the bead formed by flowing in the recessed mold part is 2S1> S2,
When the gasket base material is pressed with the press die in a state of being vulcanized or semi-vulcanized, the protruding mold part bites into a pair of biting parts and is adjacent to the biting part. A portion is sandwiched between the pair of protruding mold parts and flows into the recessed mold part to form the bead, and thereafter, the gasket base material is taken out from the press mold and vulcanized.
請求項2の方法は、請求項1のガスケットのビード形成方法において、
前記突出型部に傾斜面を設けて、未加硫ガスケットへのプレス成形による食込部からビードへの材料流れを促進させることを特徴とする。
The method of
An inclined surface is provided in the protruding mold part to promote the material flow from the biting part to the bead by press molding to the unvulcanized gasket.
請求項3の方法は、請求項1又は2のいずれかのガスケット形成方法において、
前記ガスケット基材として、ゴム材に繊維が混入された複合材料を用いることを特徴とする。
The method of
As the gasket base material, a composite material in which fibers are mixed in a rubber material is used.
請求項4の方法は、請求項1〜3のいずれかのガスケット形成方法において、
前記ガスケットとして、板状の芯金に前記ガスケット基材をコーティングして成るものを用いることを特徴とする。
The method of
The gasket is characterized by using a plate-shaped metal core coated with the gasket base material.
請求項1の方法においては、完全に加硫処理されていないゴム材は流動性があるので、外力が作用した場合に、薄肉であれば加硫後のゴムのように弾性変形するのではなく、塑性変形させることが容易な状態であることが判明し、その未加硫状態での良好な流動性と塑性変形とを利用したものである。つまり、ガスケット基材に食込み自在な突出型部と、これの近傍において谷状に形成された凹入型部とを有したプレス型を用いてプレス加工すると、突出型部がガスケットに厚み方向でガスケット基材に食込み、その食い込みによってガスケット基材が横流れ移動するが、その押し流されたガスケット基材には横方向の行き場はない。
In the method of
従って、その横流れ移動するガスケット基材は、プレス型における突出型部の近傍に位置する凹入型部に入り込むようになり、突出型部の食込みによってガスケット基材に形成される食込部の近傍に、押し流されたガスケット基材が上方に盛り上がり移動して隆起したビードが形成されるようになる。また、単にプレス成形するだけでビードが形成できるので、ガスケットのビードを安価に作成することができるとともに、突出型部や食込部の大きさ、形状等の設定により、幅の狭い隆起部に形成して、細長いビードや繊細なビードを無理なくガスケットに設けるといったことも可能になる。 Accordingly, the gasket base material that moves laterally enters the recessed mold part located in the vicinity of the protruding mold part in the press die, and the vicinity of the biting part formed on the gasket base material by biting of the protruding mold part. In addition, the swollen gasket base material rises upward to form a raised bead. In addition, since beads can be formed simply by press molding, gasket beads can be made at low cost, and by setting the size, shape, etc. of the projecting mold part and the biting part, a narrow raised part can be formed. It is also possible to form an elongated bead or a delicate bead on the gasket without difficulty.
その結果、ガスケット基材を未加硫又は半加硫状態でプレス成形させ、その後プレス型より取出し、加硫処理させるという工夫により、厳しい耐圧性や気密性が要求されるガスケットに好適なビードを、弾性材であるガスケット基材を横流れ移動させてガスケットの厚みより盛上るように形成でき、しかも安価で形状設定自由度も高いものとして形成することができた。 As a result, a bead suitable for gaskets that require strict pressure resistance and airtightness is obtained by press molding the gasket base material in an unvulcanized or semi-cured state, then removing it from the press die and vulcanizing it. In addition, the gasket base material, which is an elastic material, can be formed so as to rise in the thickness of the gasket by moving laterally, and it can be formed at a low cost and with a high degree of freedom in setting the shape.
そして請求項1の方法によれば、一対の食込部を近接させて形成することでそれらの間に隆起したビードを形成させるから、プレス時における食込部からビードへのガスケット基材の流動量を多くできて、より盛上った状態にできるとか、材料密度をより大にすることができたり、或いはビードの形成位置精度や形状精度を高くすることが可能になる。従って、ビードの機能向上に寄与できるようになる。
And according to the method of
請求項2の方法によれば、プレス型における食込部を形成する突出型部に傾斜面を設けて、未加硫ガスケットにおけるプレス成形による食込部からビードへの材料流れを促進させるようにしたので、例えば、頂面が平らな突出型部としたプレス型による場合に比べて、ビードの高さや大きさをより明確化したり、必要なビードを得るための食込部を小型化するといったことが可能になる。また、ビードの寸法、形状の安定化も行えるので、ガスケットのビードを信頼性に優れた状態で得ることができた。
According to the method of
請求項3の方法によれば、ガスケット基材がゴム材のみから成る場合に比べて、材料強度や特性を改善することができ、耐熱温度の上昇、被シール部材の締付けによる圧潰を軽減できて、ボルトによる締付け力が経時に伴って減少するトルクダウンが生じ難いとか、それによる厚さ増大が可能になる等の利点を得ることができる。そして、ガスケット基材を構成するゴム材が、繊維材の混入された複合材料である場合には、本発明によるビード形成方法によって、材料密度が周囲よりも高まる状態になり、シリンダヘッドガスケット等の耐圧性や気密性がさらに要求されるガスケットのビードとして一層好適なものとなる利点がある。
According to the method of
請求項4の方法によれば、ガスケット基材が芯金で補強されるので、強度や耐久性がより要求される厳しい環境下において威力を発揮できるガスケットに好適なビード形成方法を提供することができる。
According to the method of
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1、図2には、エンジンにおけるシリンダとシリンダヘッドとの間に介装されるシリンダヘッドガスケット1が示されている。このシリンダヘッドガスケット1は、鋼板製の芯金3と、補強材としての繊維材がゴム材に混入された複合材料(コンパウンド材)を、芯金3の表面にコーティングした表裏の各コンパウンド層(ガスケット基材の一例)2とから成る複合基材を用いて構成されている。尚、ガスケット基材2としては、ゴム材のみから成るものでも良い。
1 and 2 show a
繊維材としては、ガラス繊維、セラミック繊維、岩綿、鉱滓綿、溶解石英繊維、化学処理高シリカ繊維、溶融硅酸アルミナ繊維、アルミナ連続繊維、安定化ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、チタン酸アルカリ繊維、ウィスカー、炭素繊維、金属繊維、ボロン繊維等の無機繊維を用いることができる。また、芳香族ポリアミド繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリ尿素系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリフルオロカーボン系繊維、フェノール繊維、セルロース系繊維等の有機繊維を用いることもできる。また、芯金3としては、前記SPCCの他、SPHC等の圧延鋼板、アルミニウム板、ステンレス鋼板等の種々のものが使用できる。
Fiber materials include glass fiber, ceramic fiber, rock wool, mineral wool, fused quartz fiber, chemically treated high silica fiber, molten oxalic acid alumina fiber, alumina continuous fiber, stabilized zirconia fiber, boron nitride fiber, alkali titanate fiber Inorganic fibers such as whiskers, carbon fibers, metal fibers, and boron fibers can be used. Also, aromatic polyamide fiber, polyamide fiber, polyolefin fiber, polyacrylonitrile fiber, polyvinyl alcohol fiber, polyester fiber, polyvinyl chloride fiber, polyurea fiber, polyurethane fiber, polyfluorocarbon fiber, phenol Organic fibers such as fibers and cellulosic fibers can also be used. In addition to the SPCC, various types such as a rolled steel plate such as SPHC, an aluminum plate, and a stainless steel plate can be used as the
そして、ゴム(ゴム材料)としては、ニトリルゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)、ブタジエンゴム(BR)、プチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、フッ素ゴム(FPM)、シリコーンゴム(Si)、クロロスルフォン化ポリエチレン(CSM)、エチレン酢ビゴム(EVA)、塩化ポリエチレン(CPE)、塩化ブチルゴム(CIR)、エピクロルヒドリンゴム(ECO)、ニトリロイソプレンゴム(NIR)、天然ゴム(NR)等を用いることができる。また、これらのゴム材、例えばSBRにナフテン系のプロセス油が添加された油展ゴムを用いることもできる。
As rubber (rubber material), nitrile rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR), butadiene rubber (BR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene rubber (EPM), fluoro rubber (FPM), silicone rubber (Si), chlorosulfonated polyethylene (CSM), ethylene vinyl acetate rubber (EVA), chlorinated polyethylene (CPE), butyl chloride rubber (CIR), epichlorohydrin rubber (ECO), nitrilo Isoprene rubber (NIR), natural rubber (NR), etc. can be used. In addition, these rubber materials, for example, oil-extended rubber obtained by adding naphthenic process oil to SBR can also be used.
図1、図2に示すシリンダヘッドガスケット1において、4はシリンダボア用の大円孔、多数の5は、冷却水通過用の冷却用孔であり、特に高い気密性が要求される大円孔4周りの部分については、その大円孔4を囲繞する環状のビード6が、表裏の両コンパウンド層2に形成された両面ビード構造に構成されている。
In the
ビード6は、各コンパウンド層2に加工処理することで、このコンパウンド層2の外表面2aよりも突出させてあり、次のような方法によって形成される。即ち、各コンパウンド層2が半加硫された状態において、上下のプレス型7,8でプレス成形してビード6を形成し、それからプレス型より取出し、完全に加硫させるという作成方法であり、次に詳細説明する。
The
使用する上下のプレス型(金型)7,8は、上下対称の形状であり、上プレス型7で説明する。図3に示すように、上プレス型7には、環状の内突出型部9、環状の外突出型部10、及びこれら内外の突出型部9,10間に位置する谷状に凹んだ環状の凹入型部11とが形成されている。尚、図3と図4においては、便宜上、加硫前又は半加硫の未加硫コンパウンド層を2’、これを有した未加硫ガスケットを1’とし、加硫処理されてゴム材が硬化及び安定化された後のコンパウンド層を2、これを有した加硫処理後のガスケットを1、という具合に符号を使い分けてある。
The upper and lower press dies (metal molds) 7 and 8 to be used have a vertically symmetric shape, and will be described in the upper press die 7. As shown in FIG. 3, the upper press die 7 includes an annular inner projecting die portion 9, an annular outer projecting
各突出型部9,10は、ガスケット厚み方向で基準プレス面12よりも外方に張り出しており、内突出型部9の内径側、及び外突出型部10の外径側を、垂直に切り立った垂側壁9a,10aに形成するとともに、内突出型部9の外径側、及び外突出型部10の内径側を、凹入型部11に向かって突出高さが低くなる湾曲傾斜面9b,10bに形成してある。また、ガスケット厚み方向で基準プレス面12よりも内方に凹入した凹入型部11は、湾曲傾斜面9b,10bに続く曲線による内方湾曲面11aを有して形成されている。
Each projecting
ビード6の形成手順は以下のようである。まず、図3(a)に示すように、芯金3にコーティングされ、かつ、半加硫の状態にあるコンパウンド層2’を有した半加硫ガスケット1’を、上下のプレス型7,8間に用意する。次いで、上下のプレス型7,8を互いに接近移動させて、図3(b)に示すように、夫々の突出型部9,10が各コンパウンド層2’に食込み、その部分のコンパウンド層2’を上下方向に圧縮し始める。このとき、内外の湾曲傾斜面9b,10bの傾斜角度によって水平方向の分力が生じるが、コンパウンド層2’を構成する主成分のゴム材は半加硫状態故に流動し易いので、それら圧縮されるコンパウンド層2’が内外突出型部9,10で挟まれた部分に向けて横流れ移動する現象が生じる。
The procedure for forming the
そして、上下のプレス型7,8が、それらの基準プレス面12がコンパウンド層2’の外表面に軽く接触する限度位置まで強制移動すると、図3(c)に示すように、コンパウンド層2’は塑性変形されて、両突出型部9,10及び凹入型部11の形状に沿った凹凸形状が形成される。即ち、突出型部9,10の食込みによる凹入した環状の内外食込部13,14、及び、ゴム材が凹入型部11に横流れして環状に隆起したビード6が形成される。
Then, when the upper and lower press dies 7 and 8 are forcibly moved to a limit position where their reference press surfaces 12 are in light contact with the outer surface of the
そして、図4(a)に示すように、上下のプレス型7,8を互い遠ざかる方向に復帰移動させ、上下のコンパウンド層2’に環状のビード6が形成された状態の半加硫ガスケット1’を取り出す。それから、図4(b)に示すように、プレス成形後の半加硫ガスケット1’を加硫釜16に入れる等して加硫処理を行い、加硫によって硬化し、かつ、形状及び組成が安定化されたコンパウンド層2を有した加硫後のガスケット1[図4(c)、図1参照]を得るのである。
Then, as shown in FIG. 4 (a), the upper and lower press dies 7, 8 are returned and moved away from each other, and the
尚、プレス型7,8の突出部9,10のコンパウンド層2’への食込み深さは、コンパウンド層2’の厚み(10μm〜1.0mm程度)の20〜80%程度に設定されている。プレス圧力は、ガスケットの大きさにも因るが、油圧プレスにより、50ton〜300ton程度で圧縮成形される。
The depth of biting into the
つまり、本発明によるガスケット形成方法は、未加硫状態のゴム材を主成分とするコンパウンド層2’を有した未加硫ガスケット1’を用意し、未加硫ガスケット1’を、これの厚み方向にプレス型7,8が食い込む状態にプレス成形することにより、未加硫ガスケット1’におけるプレス型7,8が食い込み作用した食込部13,14に隣接する部分を、プレス成形前の未加硫ガスケット1’の表面位置2aよりも盛り上がって隆起したビード6に形成し、その後プレス型より取出し、加硫処理を行う、というものである。
That is, in the gasket forming method according to the present invention, an
このように、補強用の繊維材が混入されたゴム材であるコンパウンド層に対して、プレス成形の圧力によってコンパウンド層を強制的に流れ移動させてビード6を形成する手段では、食込部13,14からの移動によって形成されるビード6の材料密度は、通常のコンパウンド層2よりも大きくなることが確認された。つまり、被シール部材への密着性がより要求されるビード6を、その形成過程において密度を高めることができるという利点がある。
In this way, the means for forming the
即ち、ビード6の材料密度を高めるには、図13に示すように、表面位置2aを基準として、食込部13,14の断面積S1とビード6の断面積S2との関係が、2S1>S2となるように設定するのが望ましい。ビード6の肉盛りは、プレスによるコンパウンド層2の押し退け体積(食込部13,14の体積)によって決まるから、両食込部13,14の断面積の合計がビード6の断面積より大であれば、ビード6の部分のコンパウンド層2は、元の状態よりも圧縮された状態、即ち高密度な状態に形成することができる。
〔別実施形態〕
That is, in order to increase the material density of the
[Another embodiment]
〈1〉 片側の突出部のみでビード6を形成させるガスケット形成方法も可能である。即ち、図5に示すように、突出型部10の湾曲傾斜面10bの存在により、プレス型17を下降させてコンパウンド層2と芯金3とを有して成るガスケット1に突入させると、食込部13において圧縮されたコンパウンド層2が凹入型部11に(図5において右方に)向けて横流れ移動し、外表面2aよりも上方に突出したビード6を形成することができる。例えば、突出型部10がその垂直壁10aが大径側となるリング状であれば、その内径側にリング状のビード6が形成される。
<1> A gasket forming method is also possible in which the
〈2〉 1箇所の突出型部18で2箇所のビード6を形成させるガスケット形成方法も可能である。即ち、図6に示すように、両側に傾斜面18aを有した先尖り状の突出型部18と、その両サイドに形成された凹入型部19とが形成されたプレス型20を用いて未加硫のコンパウンド層2をプレス成形する。これにより、突出型部18の下降によって押し流されたコンパウンド層2は各凹入型部19に向けて横流れ移動する。その結果、比較的大きめの食込部21の左右両側に小さめのビード6が形成されるので、これらビード6を一続きに連続形成するようにすれば、ビード付きガスケットが得られる。
<2> A gasket forming method is also possible in which two protruding
〈3〉 未加硫ガスケットにおけるプレス成形による食込部から隆起部への材料流れを促進させる傾斜面を持たない突出型部22を有したプレス型23でも良い。つまり、図7に示すように、突出型部22の頂面22aが基準プレス面12と平行な面に形成されており、この場合は、左右の突出型部22の間に凹入型部24が形成されているので、コンパウンド層2への食込みによる横流れは、余裕空間の有る凹入型部24に向けて流れ込むようになり、一対の矩形形状の食込部13,14の間にビード6を形成することができる。
<3> A press die 23 having a protruding
〈4〉 繊維材入りのゴム材を用いたガスケットでは、ビード6の高さが、基準ガスケット面である外表面2aと同一面となるものでも良い。即ち、図8に示すように、プレス型25における突出型部9,10の間に形成される凹入型部26の頂面26aを、基準プレス面12と同一面としてある。このプレス型25を用いて形成されたガスケット1は、食込部15の横側方近傍に形成されるビード6の材料密度は、図3に示す場合よりもさらに大にすることが可能である。
<4> In the gasket using the rubber material containing the fiber material, the height of the
従って、ビード6として見た場合に、外表面2aより突出していない分、その周りよりも高くなった材料密度により、互いに対向する被シール部材間で圧縮された場合には、ビード6が実質的に盛上ったビードと同様のシールの補強機能を発揮可能になるのである。このことから、請求項4においては、「表面位置よりも盛り上がるビード」という内容は、「表面位置以上に盛り上るビード」という内容のものに表現しても良い。
Therefore, when viewed as the
〈5〉 図9、図10に示すように、大円孔4の外周側に内外2組の環状のビード6r,6sを適当な間隔を空けて形成するとともに、これら内ビード6rと外ビード6sどうしを短絡する横ビード部6yを、大円孔4を中心とした放射状に複数形成して、大円孔4の周囲に二重環状の複合ビードが形成されたシリンダヘッドガスケット1でも良い。この複合ビード6も、食い込み状態にプレス成形することによって形成することができる。尚、図10(a)は、図9のイ−イ線断面図、図10(b)は、図9のロ−ロ線断面図である。
<5> As shown in FIG. 9 and FIG. 10, two sets of inner and outer
このように二重のビード6r,6s及び横ビード6yによる複合ビードを形成すれば、鋳巣対策に極めて有効となる。鋳巣とは、鋳鉄製(ダイカストを含む)のシリンダブロックやシリンダヘッドに、その鋳造時に混入した気泡によって鋳物内部に生じた中空部のことであり、その鋳巣がシリンダブロック等の接合面に現れると、そこに穴があいてしまうという不都合が生じる。図9において符号27〜29が付されて一点破線で描かれたものが、シリンダブロックやシリンダヘッドの接合面に現れた鋳巣による穴(以下、鋳巣穴と呼ぶ)の平面視形状の例である。
Thus, if a composite bead is formed by the
例えば、図9に示すように、内ビード6rを内外に跨ぐ鋳巣穴29が存在する場合には、内ビード6rの内外が鋳巣穴29によって連通されてしまい、内ビード6rによるシール機能が損なわれるおそれがあるが、外ビード6sや横ビード6yによってそれ以上には連通しないように遮断されるので、良好なシール性能を維持できるようになる。また、同様に、外ビード6sを内外に跨ぐ鋳巣穴27が存在する場合でも、内ビード6rや横ビード6yによって良好なシール性能を維持できるようになる。
For example, as shown in FIG. 9, when there is a
また、隣合う一対の横ビード部6yと、内外のビード6r,6sとで囲まれた部分に鋳巣による穴28が存在する場合には、その四方が囲まれた部分以外には連通されないので、やはりシリンダヘッドガスケット1による良好なシール性能を維持することができるのである。このように、内外二重のビード6r,6sと複数の横ビード6yとによる複合ビードを形成すれば、シリンダブロックやシリンダヘッドの鋳巣穴による悪影響を、殆どの場合は阻止できるという利点が得られる。
In addition, when a hole 28 is formed in a cast hole in a portion surrounded by a pair of adjacent
〈6〉 図11に示すように、ガスケット基材2が芯金3の片側にのみコーティングされた構造のガスケット1を用意し、これにビード6を形成させても良い。この場合には、突出型部9,10と凹入型部11と上側のプレス型7のみに形成してあり、下プレス型15は平坦な上面を持つ受型として存在する。この場合のガスケット基材2も、ゴム材のみによるものでも、ゴム材に繊維材を混入して補強されたものでも良い。
<6> As shown in FIG. 11, a
〈7〉 図12に示すように、芯金3を有さず、ガスケット基材2のみで成る構造のガスケット1を用意し、これにビード6を形成させても良い。この場合にも、突出型部9,10と凹入型部11と上側のプレス型7のみに形成してあり、下プレス型15は平坦な上面を持つ受型として存在する。この場合のガスケット基材2も、ゴム材のみによるものでも、ゴム材に繊維材を混入して補強されたものでも良い。
<7> As shown in FIG. 12, the
以上、種々のガスケットについて述べたが、ここで、「ゴム材製のガスケット基材」をまとめると、次の1)〜4)のような種類がある。
1) 繊維材入りゴム材+心金(繊維入りゴム材を心金にコーティング)
1)‐a 芯金の片面にのみコーティングしたもの
1)‐b 芯金の両面にコーティングしたもの
2) 繊維材入りゴム材のみ
3) ゴム材(繊維無)+芯金(繊維無ゴム材を芯金にコーティング)
3)‐a 芯金の片面にのみコーティングしたもの
3)‐b 芯金の両面にコーティングしたもの
4) ゴム材(繊維無)のみ
Although various gaskets have been described above, here, “rubber-made gasket base materials” can be summarized into the following types 1) to 4).
1) Rubber material with fiber material + mandrel (coating rubber material with fiber on mandrel)
1) those that have been coated on one side only of -a core metal 1) those that have been coated on both sides of -b cored 2) fibrous material containing a rubber material only 3) rubber (fiber Mu) + core metal (the fiber-free rubber material coating the metal core)
3) 3 as coated only on one side of -a core metal) that were coated on both surfaces of -b core metal 4) rubber material only (fibers Mu)
これらは、いずれもゴム材の部分において、盛り上がったビードを形成させる方法であり、作用効果は次のようである。1)のガスケットでは、ビード形成時のバリの発生が無く、連続的な加工ができ、効率良い製造が可能になる。材料の使用効率が向上し、無駄の発生が少ない。ビードをその周囲に比べて高密度に形成可能である。シール性が向上する(低圧縮で十分なシール性能が得られる)。従来のビードに比べて、より細かなビードが形成可能。コーティング層のみが加工されるので、加工が容易である。 These are all methods for forming a raised bead in the rubber material portion, and the operational effects are as follows. In the gasket 1), there is no generation of burrs at the time of bead formation, continuous processing is possible, and efficient production becomes possible. The material usage efficiency is improved and there is little waste. The bead can be formed at a higher density than the surrounding area. Sealability improves (sufficient sealing performance can be obtained with low compression). Finer beads can be formed compared to conventional beads. Since only the coating layer is processed, processing is easy.
2)のガスケットでは、ビード形成時のバリの発生が無く、連続的な加工ができ、効率良い加工が可能になる。材料の使用効率が向上し、無駄の発生が少ない。ビードをその周囲に比べて高密度に形成可能である。シール性が向上する。3)のガスケットでは、ビード形成時のバリの発生が無く、連続的な加工ができ、効率良い製造が可能になる。材料の使用効率が向上し、無駄の発生が少ない。従来のビードに比べて、より細かなビードが形成可能。コーティング層のみが加工されるので、加工が容易である。シール性が向上する(低圧縮で十分なシール性能が得られる)。4)のガスケットでは、ビード形成時のバリの発生が無く、連続的な加工ができ、効率良い製造が可能になる。材料の使用効率が向上し、無駄の発生が少ない。 In the gasket of 2), there is no generation of burrs at the time of bead formation, continuous processing is possible, and efficient processing is possible. The material usage efficiency is improved and there is little waste. The bead can be formed at a higher density than the surrounding area. Sealability is improved. In the gasket 3), there is no generation of burrs when beads are formed, continuous processing is possible, and efficient production becomes possible. The material usage efficiency is improved and there is little waste. Finer beads can be formed compared to conventional beads. Since only the coating layer is processed, processing is easy. Sealability improves (sufficient sealing performance can be obtained with low compression). With the gasket 4), there is no generation of burrs when beads are formed, continuous processing is possible, and efficient production becomes possible. The material usage efficiency is improved and there is little waste.
以上説明したように、本発明は、ガスケット基材に食込み自在な突出型部と、これの近傍において谷状に形成された凹入型部とを有したプレス型、及びガスケット基材が加硫前又は半加硫された状態の未加硫ガスケットを用意し、未加硫ガスケットをプレス型でプレス成形することにより、未加硫ガスケットに突出型部が食い込み作用した食込部に隣接する部分を凹入型部に入り込ませて、プレス成形前の未加硫ガスケットの表面位置よりも盛り上がるビードに形成し、その後プレス型より取出し、加硫処理を行うようにしたガスケットのビード形成方法であることを特徴とする。 As described above, the present invention relates to a press die having a protruding mold part that can be eaten into a gasket base material, and a recessed mold part formed in a valley shape in the vicinity thereof, and the gasket base material is vulcanized. A part adjacent to the biting part where the protruding mold part bites into the unvulcanized gasket by preparing an unvulcanized gasket in a pre- or semi-cured state and pressing the unvulcanized gasket with a press die. Is a bead forming method for a gasket that is formed into a bead that rises above the surface position of the unvulcanized gasket before press molding, and is then taken out from the press die and vulcanized. It is characterized by that.
その結果、ガスケット基材を未加硫又は半加硫状態でプレス成形させ、その後プレス型より取出し、加硫処理させるという工夫により、厳しい耐圧性や気密性が要求されるガスケットに好適なビードを、弾性材であるガスケット基材を横流れ移動させてガスケットの厚みより盛上るように形成でき、しかも形状設定自由度も高く、連続的な加工により安価に形成することができた。 As a result, a bead suitable for gaskets that require strict pressure resistance and airtightness is obtained by press molding the gasket base material in an unvulcanized or semi-cured state, then removing it from the press die and vulcanizing it. Further, the gasket base material, which is an elastic material, can be formed so as to rise up from the thickness of the gasket by laterally moving, and has a high degree of freedom in setting the shape, and can be formed at low cost by continuous processing.
ガスケット基材を構成するゴム材が、繊維材の混入された複合材料である場合には、ビード形成によってその材料密度が周囲よりも高まる状態で形成することが可能になり、耐圧性や気密性がさらに要求されるビードの材料密度が高まるという好ましい状態で形成することができた。さらに、内外二重のビードと複数の横ビードとによる複合ビードを形成すれば、シリンダブロックやシリンダヘッドの鋳巣穴による悪影響を、殆どの場合は阻止できるという利点もある。 When the rubber material composing the gasket base material is a composite material mixed with fiber material, it becomes possible to form the material in a state where the material density is higher than the surrounding by bead formation, and pressure resistance and air tightness Can be formed in a preferable state in which the material density of the beads required further increases. Furthermore, if a composite bead composed of inner and outer double beads and a plurality of horizontal beads is formed, there is also an advantage that adverse effects caused by the hollow holes in the cylinder block and cylinder head can be prevented in most cases.
1 ガスケット
1’ 未加硫又は半加硫ガスケット
2 ガスケット基材
2’ 未加硫又は半加硫ガスケット基材
3 芯金
6 ビード
7 プレス型
9,10 突出型部
9b,10b 傾斜面
11 凹入型部
12 表面位置
13,14 食込部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記プレス型は、該プレス型の基準面より深い底面を有し谷状に形成された凹入型部の両外側に、前記プレス型の基準面より垂直に切り立って突出する垂側壁を有した一対の突出型部を備え、
前記凹入型部と前記突出型部とは、前記ガスケット基材の表面位置を基準にして、前記突出型部によって押圧して形成される前記ガスケット基材の食込部の断面積S1と前記凹入型部内に流動して形成される前記ビードの断面積S2の関係が2S1>S2となるよう形成されており、
前記ガスケット基材を加硫前又は半加硫された状態で前記プレス型で押圧することにより前記突出型部が食い込み作用し一対の前記食込部を形成するとともに、前記食込部に隣接する部分が一対の前記突出型部で挟まれて前記凹入型部に流動し前記ビードを形成し、その後前記プレス型より取出して前記ガスケット基材を加硫処理することを特徴とするガスケットのビード形成方法。 The gasket base material is formed by pressing a press die from above a thin gasket base material made of a rubber material or a composite material containing a rubber material interposed between seal members arranged opposite to each other. In the method of forming a bead in
The press die has vertical side walls that protrude perpendicularly and protrude from the reference surface of the press die on both outer sides of the recessed die portion having a bottom surface deeper than the reference surface of the press die and formed in a valley shape. A pair of protruding molds,
The recessed mold part and the protruding mold part are formed by pressing with the protruding mold part on the basis of the surface position of the gasket base material, and the sectional area S1 of the biting part of the gasket base material and The relationship of the cross-sectional area S2 of the bead formed by flowing in the recessed mold part is 2S1> S2,
When the gasket base material is pressed with the press die in a state of being vulcanized or semi-vulcanized, the protruding mold part bites into a pair of biting parts and is adjacent to the biting part. A bead of a gasket characterized in that a part is sandwiched between a pair of protruding mold parts and flows into the recessed mold part to form the bead, and then the gasket base material is vulcanized by taking out from the press mold. Forming method.
前記突出型部に傾斜面を設けて、未加硫ガスケットへのプレス成形による食込部からビードへの材料流れを促進させるガスケットのビード形成方法。 A method for forming a bead on a gasket according to claim 1 , comprising:
A method for forming a bead of a gasket, in which an inclined surface is provided in the protruding mold part to promote a material flow from a biting part to a bead by press molding to an unvulcanized gasket.
前記ガスケット基材として、ゴム材に繊維が混入された複合材料を用いるガスケットのビード形成方法。 A method for forming a bead on a gasket according to claim 1 or 2 ,
A gasket bead forming method using a composite material in which fibers are mixed in a rubber material as the gasket base material.
前記ガスケットとして、板状の芯金に前記ガスケット基材をコーティングして成るものを用いるガスケットのビード形成方法。 It is a gasket formation method in any one of Claims 1-3 , Comprising:
A method for forming a bead of a gasket, wherein the gasket is formed by coating the gasket base material on a plate-shaped metal core.
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