JP4497253B2

JP4497253B2 - 金属部品の粘着防止方法

Info

Publication number: JP4497253B2
Application number: JP2000027129A
Authority: JP
Inventors: 典生菅野
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: JP2001221342A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の金属部品を同時に接着剤液に浸漬して各金属部品の表面に接着剤液を塗布するように作業される金属部品の粘着防止方法に関するものである。本発明の金属部品は例えば、オイルシールやガスケット等の密封装置において、ゴム製シール部を支持する支持部品ないし取付部品等として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
オイルシールやガスケット等のように金属上にゴムを成形する製品では、金属とゴムとを接着するために、金属部品である金属環の表面に接着剤をコーティングしている。コーティングの方法としては、接着剤の膜性状や作業効率の関係から、浸漬法（接着剤液層に金属環を浸し、その後、乾燥し、焼き付ける）が多用されているが、図４（Ａ）に示すように、複数の金属環ａを同時に接着剤液ｂに浸漬すると、同図（Ｂ）に示すように、金属環ａ同士が接着剤液ｂを介して凝集してしまう。したがって、この状態で、乾燥・焼結を行なうと、同図（Ｃ）に示すように、金属環ａ同士が接着剤ｂ’を介して強固に固着してしまい、所謂「２枚環（金属環ａが２枚くっついた状態で成形されてしまうこと）」などと呼ばれる粘着不良が発生する。この粘着不良は特に、金属環ａが薄くて平らな形状で小型のものである場合に多く発生する。
【０００３】
粘着不良発生のメカニズムは、
（１）接着剤液ｂ中で金属環ａ同士が凝集し（図４（Ａ）参照）、
（２）接着剤液ｂから金属環ａを引き上げたときに、互いに重なった金属環ａ同士の間の接着剤液ｂの表面張力により金属環ａ同士が固着し（図４（Ｂ）参照）、
（３）その後の乾燥・焼結工程で固化した接着剤ｂ’を介して金属環ａ同士が固着する（図４（Ｃ）参照）
と云うことである。
【０００４】
この粘着不良に対し、従来の粘着防止策として、粘着の発生しにくい接着剤の開発が行なわれてきたが、製品機能上全てについての対策は未だ実施されていない。
【０００５】
そこで、接着剤液ｂから金属環ａを引き上げてから、互いに重なった金属環ａに衝撃を与えて金属環ａを分離すると云う「ばらし工程」を付加しており、このため、余分な工数が必要となっている。また、この「ばらし工程」でも、与えることのできる衝撃の大きさに限度があるため（与える衝撃の大きさは金属環ａを変形させるほど大きくてはならない）、薄くて平らな形状で小型の金属環ａでは十分な効果が得られないのが実態である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、上記したように複数の金属部品を同時に接着剤液に浸漬して各金属部品に接着剤液を塗布するように作業される金属部品に粘着不良（所謂「２枚環」現象）が発生するのを防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による金属部品の粘着防止方法は、複数の金属部品を同時に接着剤液に浸漬して各金属部品に前記接着剤液を塗布する際に前記金属部品同士が粘着しないようにする方法であって、前記金属部品を加工する型に予め表面粗さを設け、前記金属部品を加工するときに前記型から前記金属部品へ表面粗さを転写し、転写してから前記金属部品を前記接着剤液に浸漬することを特徴とする。金属部品の接触面へ転写する表面粗さの大きさは、１０μｍ以上６０μｍ未満とするのが好適である（請求項２）。
【０００９】
上記構成を備えた本発明の金属部品その粘着防止方法によると、金属部品の接触面に表面粗さを形成することにより、接着処理後の接着剤の接着面積が減少し、接着剤の接着力が低下するために、金属部品同士が固着する粘着不良が発生するのを防止することが可能となる。
【００１０】
また、金属部品を加工する型の対応する部分に予め表面粗さを設けて、この表面粗さを型から金属部品の接触面へ転写するようにしたために、金属部品の特定の一部分に表面粗さを形成するのを容易化することが可能となり、併せて、表面粗さの加工精度の向上、型のメンテナンス性の向上、加工費の削減および工数の削減等を実現することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１２】
図１は、当該実施例に係る金属部品である金属環１の概略的な半裁断面を示しており、この金属環１の表面の一部である接触面１ａに表面粗さ５が形成されている。図示した金属環１は、筒状部２の軸方向一端に外向きフランジ状の鍔部３を設けるとともに、筒状部２の軸方向他端に内向きフランジ状の鍔部４を設けたものであって、この後者の内向きフランジ状の鍔部４の端面が相手金属環（図示せず）に接触して粘着する虞のある接触面１ａとされるため、この接触面１ａに表面粗さ５が設けられている。
【００１３】
金属環１は、図２に示すように、その原材料である圧延鋼１’を打ち抜きおよび圧延加工することにより成形されており、その製作装置１１は例えば、以下のように構成されている。
【００１４】
すなわち先ず、原材料である圧延鋼１’を打ち抜きおよび圧延加工するためのプレス部１２が設けられており、このプレス部１２に、その形状および寸法を圧延鋼１’に転写付与する上下一対の型（上型および下型よりなり、プレス型とも称する）１３，１４が設けられており、この型１３，１４のうち下型１４における金属環１の接触面１ａに対応する箇所（粗さ付加部または粗さ転写部とも称する）１４ａに予め、転写用の表面粗さ１５が設けられている。
【００１５】
この装置１１を作動させて金属環１を製作するに際しては、図２に示したように、一対の型１３，１４の間に挟んで固定した圧延鋼１’を上型可動部１３ａにより打ち抜き、圧延して金属環１を成形するもので、このようにして金属環１を成形すると、プレス加圧によって、型１４の粗さ付加部１４ａに予め設けた転写用の表面粗さ１５が金属環１の接触面１ａに転写され、これにより金属環１の接触面１ａに表面粗さ５が形成される。
【００１６】
このようにして金属環１の接触面１ａに形成される表面粗さ５の大きさ（水準）Ｒ_Ｚと粘着防止効果との相関はおおよそ、以下のとおりであることが実験的に確認されている。
【００１７】
ア）Ｒ_Ｚ＝〜１０μｍ（１０μｍ未満）の場合
従来の一般的な前処理と同レベルの表面粗さであり、特有の効果を得ることができない。
イ）Ｒ_Ｚ＝１０〜２０μｍ（１０μｍ以上２０μｍ未満）の場合
若干の改善効果が見られるが、十分ではない。
ウ）Ｒ_Ｚ＝２０〜６０μｍ（２０μｍ以上６０μｍ未満）の場合
十分な効果が得られる。
エ）Ｒ_Ｚ＝６０μｍ〜（６０μｍ以上）の場合
十分な効果が得られるが、金属環１の強度低下が問題となる。
【００１８】
また、その金属環１に形成する表面粗さ５は、金属環１を直接加工することにより表面粗さ１ｃを設けるのではなく、プレス加工する際のプレス型１３，１４の金属環１表面に形成する表面粗さ５に対応する部位１４ａに或る表面粗さ１５を設けることにより金属環１に表面粗さを転写するが、十分な効果が得られる金属環１の表面粗さ５を得るために必要な下型１４の粗さ付加部１４ａの表面粗さ１５の水準は加工条件や型・圧延鋼材質等により異なり一概には言えないが、今回の実施例では、一般的な冷間圧延鋼板においてプレス面圧が約６０ｋｇｆ／ｍｍ^２で、型粗さの転写率が５０〜６０％であるので、下型１４の粗さ付加部１４ａに形成する表面粗さ１５の水準は４０〜１２０μｍ（４０μｍ以上１２０μｍ以下）である。尚、表面粗さの転写率はプレス面圧や材料硬度等と相関がある。
【００１９】
また、下型１４における粗さ付加部１４ａの加工方法は、放電加工、砥石研磨またはショットブラスト等多くの加工方法が可能であるが、今回の実施例のような型１４の特定の一部分が特に入り組んだような箇所等であれば、放電加工が有用である。また、一般的に、ＮＣ放電加工機で加工する場合には、放電時間、電極とワークとの距離、電圧、電極揺動等により粗さを制御するが、ワークの材質と目的の粗さとが決まれば前述の条件はおのずと定められる。
【００２０】
上記したように、金属環１に表面粗さ５を付加することによる粘着防止の原理は、乾燥・焼結後の金属環１間の接着剤接着面積を減少させて、接着面積に比例する接着力を低下させることによって粘着を防止するものである（図３参照）。
【００２１】
したがって、複数の金属環１を同時に接着剤液６に浸漬して各金属環１の表面に接着剤液６を塗布する場合に、上記原理に基づいて、金属環１同士が接着剤６’を介して固着する粘着不良が発生するのを防止することが可能となり、上記従来技術における「ばらし工程」を省略することが可能となり、また、この「ばらし工程」行なう場合でも、与える衝撃の大きさを軽減することが可能となる。
【００２２】
また、金属環１を加工する型１４の対応する部分１４ａに予め表面粗さ１５を設けて、この表面粗さ１５を型１４から金属環１の接触面１ａへ転写するようにしたために、金属環１の特定の一部分１ａに表面粗さ５を形成するのを容易化することが可能となり、併せて、表面粗さ５の加工精度の向上、型１４のメンテナンス性の向上、加工費の削減および工数の削減等を実現することが可能となる。
【００２３】
尚、このように型１４から金属環１へ表面粗さを転写するようにすると、
（１）型１４の形状や加工時における加圧力の大きさ次第によっては、加工時における接触面圧の不足により、型１４から金属環１へ表面粗さが十分に転写されない品目がある、
（２）金属環１の材料（金属材料）の逃げ代の問題として、型１４の粗さ付加部１４ａと金属環１との接触面積が大きな品目では、転写される表面粗さにばらつきが発生することがある。例えば、上記実施例における金属環１では、その接触面１ａに径方向のばらつきが発生し、径方向の端部で転写率が高く、径方向の中央部で転写率が低くなったりする、
等が懸念されるが、この懸念を解消するには、予め表面粗さ１５を設ける型１４の粗さ付加部１４ａに、併せて、前記表面粗さ１５よりも深さの大きな溝等の凹部（図示せず）を設けるのが好適であり、このように型１４の粗さ付加部１４ａに表面粗さ１５を設けるとともに溝等の凹部を設けると、接触面積が縮小するために加工時における接触面圧を増大させることが可能となるとともに、金属環１の材料の逃げ代を確保することが可能となり、これにより型１４から金属環１への粗さ転写効率を向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２５】
すなわち、上記構成を備えた本発明によれば、各請求項に共通して先ず、金属部品の接触面に表面粗さを形成することにより、接着処理後の接着剤の接着面積を減少させ、接着剤の接着力を低下させることができるために、これにより金属部品同士が接着剤を介して固着する粘着不良が発生するのを防止することができる。
【００２６】
また、金属部品を加工する型の対応する部分に予め表面粗さを設けて、この表面粗さを型から金属部品の接触面へ転写するようにしたために、金属部品の特定の一部分に表面粗さを形成するのを容易化することができ、併せて、表面粗さの加工精度の向上、型のメンテナンス性の向上、加工費の削減および工数の削減等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る金属部品の概略的な半裁断面図
【図２】同金属部品を製作する製作装置の説明図
【図３】（Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）の順に本発明による粘着防止原理を示す説明図
【図４】（Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）の順に従来における粘着発生原理を示す説明図
【符号の説明】
１金属環（金属部品）
１ａ接触面
２筒状部
３，４鍔部
５，１５表面粗さ
６接着剤液
６’ 接着剤
１１製作装置
１２プレス部
１３上型（型）
１３ａ上型可動部
１４下型（型）
１４ａ粗さ付加部

Claims

複数の金属部品（１）を同時に接着剤液（６）に浸漬して各金属部品（１）に前記接着剤液（６）を塗布する際に前記金属部品（１）同士が粘着しないようにする方法であって、
前記金属部品（１）を加工する型（１４）に予め表面粗さ（１５）を設け、前記金属部品（１）を加工するときに前記型（１４）から前記金属部品（１）へ表面粗さ（５）を転写し、転写してから前記金属部品（１）を前記接着剤液（６）に浸漬することを特徴とする金属部品の粘着防止方法。
請求項２の金属部品の粘着防止方法において、
金属部品（１）同士の粘着を防止すべく前記金属部品（１）の接触面（１ａ）に形成する表面粗さ（５）を、１０μｍ以上６０μｍ未満の大きさに形成することを特徴とする金属部品の粘着防止方法。