JP4516825B2 - 環状ゴムガスケットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自動車エンジン等のラジエータ用冷却水管路の途中に配設されるサーモスタット等の流体機器の保持部における配管の繋ぎ部分をシールする為の環状ゴムガスケット（ウォーターインレットガスケット）の製造方法に関する。

上記のようなサーモスタット等の流体機器が配設された冷却水の配管系の１例を図１に示す。図１は、本発明の製造方法で得た環状ゴムガスケットが適用される配管系を示すものでもあり、サーモスタット１は、冷却水の流路内に配置されるサーモスタット本体１ａと、サーモスタット本体１ａを流路の中心部に位置するよう保持する円板状保持部材１ｂとよりなり、この円板状保持部材１ｂの外周縁部には、本発明の製造方法が対象とする円環状ゴムガスケット（ウォーターインレットガスケット）２が装着されている。そして、冷却水配管３の繋ぎ部フランジ３ａ、３ａ間にこの円環状ゴムガスケット２を介装し、フランジ３ａ、３ａ同士を不図示のボルト・ナットで締結することにより、サーモスタット１を配管３の途中に保持すると共に、弾性圧縮状態で介装された円環状ゴムガスケット２によって、この保持部分のシールがなされる。円環状ゴムガスケット２は、その内周部に沿って、円板状保持部材１ｂの外周縁部に嵌装し得る形状の円環状凹溝２ａを備えている。

特許文献１は、上記のような環状凹溝を備えた環状ゴムガスケット（エラストマー製環状体）を成型する為の成型型（成形型）を開示するものである。この成型型は、上型、下型及び芯型（中子）の３個の分割型からなり、これら分割型を組合せ合体させた時には、内周部に沿って環状凹溝を備えた目的とするエラストマー製環状体と同じ断面形状の環状キャビティが形成される。この環状キャビティ内にゴム材を装填して成型し、３個の分割型を順次脱型することにより所望のエラストマー製環状体が得られる。
実開平２−１４８３１１号公報

上記のような成型型により、内周部に環状凹溝を備えた環状ゴムガスケットを成型する場合、その脱型の際、芯型（中子）の外周に巻付いた状態の成型品は、適当な工具等により抉るようにして取外しがなされる。斯かる取外し作業は技両と手間を要し、製造効率の低下の原因ともなる。また、上記分割型の夫々が複数の型部を備え、マルチ成型によって複数の成型品を一括成型する場合、特許文献１のような成形型では複数の芯型（中子）毎に往復動軸が必要となり、一方、このような往復動軸を備えない場合、複数の芯型（中子）を手作業で個々に嵌め入れ或いは脱型時には個々に取出す必要があり、前者では装置が大掛かりとなり、後者ではマルチ成型であるにも拘わらず製造効率の向上が望めなかった。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、脱型時の成型品の取外しが簡易で、製造効率の向上を図ることができる新規な環状ゴムガスケットの製造方法を提供することを目的としている。

請求項１の発明に係る環状ゴムガスケットの製造方法は、内周部に沿って環状凹溝を備えた環状ゴムガスケットの製造方法であって、複数の分割型の合体部分で形成される環状キャビティの断面形状が、上記所望の環状ゴムガスケットの断面形状とは径方向において略逆形状とされた成型型を準備し、該成型型の上記環状キャビティ内にゴム材を装填して成型した後、上記分割型を脱型し、得られた環状ゴム成型品を弾性変形させ、その内周部及び外周部を互いに反転させて上記所望の環状ゴムガスケットを得るようにしたことを特徴とする。

請求項２の発明に係る環状ゴムガスケットの製造方法は、上記において、前記脱型後に得られた環状ゴム成型品は外周部に沿って環状凹溝を有し、前記反転によってこの環状凹溝が内周部に位置されることを特徴とする。この場合、請求項３の発明のように、前記複数の分割型が、下型と、中型と、上型とよりなり、当該中型が前記環状ゴム成型品の外周部に沿って形成される環状凹溝に相当する雄型部を備え、上記３個の分割型の合体時には、この雄型部が下型及び上型の雌型部で形成される空所に外周部から入り込む形で前記環状キャビティが形成されるものとすることができる。更に、請求項４の発明のように、前記下型、中型及び上型を、夫々が１個の基体に複数の前記雌型部及び雄型部を備えたマルチ型からなるものとし、複数の前記環状ゴム成型品を一括成型可能とすることもできる。

そして、本発明の製造方法によって得られる環状ゴムガスケットは、請求項５の発明のように、流体管路の途中に配設される流体機器の保持部をシールすべく流体配管の繋ぎ部間に介装されるものであって、前記内周部の環状凹溝は、上記流体機器の板状保持部材の外周縁部に嵌装し得る形状であることが望ましい。

請求項１、請求項２或いは請求項３の発明に係る環状ゴムガスケットの製造方法によれば、得られる成型品における環状凹溝が環状体の外周部に位置するから、成型品の脱型時にはこの環状凹溝をして分割型に保持された状態で取出され、ゴムの弾性とも相俟って、内周部側を押出すようにして成型品を簡易に取外すことができる。また、請求項４の発明のように、各分割型をマルチ型とすれば、特に、従来の中子に代る中型は複数の雄型部を備えることになるから、一括した取り扱いが可能となり、従来のように、個々に中子を嵌め入れるような作業や、脱型時には成型品が保持された中子を個々に取出すような煩わしい作業も不要とされ、マルチ成型の効率が大幅に向上する。更に、特許文献１のような往復動軸を採用する場合でも、中型を１個の往復動手段により上下動させるようにすることも可能で、装置が大型化することもない。

更に、請求項５の発明のように、本発明の製造方法によって得られる環状ゴムガスケットを、流体管路の途中に配設される流体機器の保持部をシールすべく流体配管の繋ぎ部間に介装されるものとすれば、流体機器自体の低コスト化に寄与し、また、上記反転を板状保持部材の外周縁部に嵌装させる際に行うようにすれば、その嵌装が行い易く、流体機器の組付け作業の簡略化も図ることができる。

以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の製造方法で得た環状ゴムガスケットが適用される配管系の１例を示す要部の縦断面図及び部分拡大図、図２は本発明の製造方法に基づく成型時の状態を示す縦断面図、図３は同脱型時の状態を示す縦断面図、図４（ａ）は成型品を中型と共に取出した状態を示す縦断面図、（ｂ）は成型品を中型から取外した状態を示す縦断面図、（ｃ）は最終製品を示す縦断面図である。図５は本発明の第２実施例であるマルチ成型での脱型の状態を示す部分切欠縦断面図である。

図１は、自動車エンジンのラジエータ用冷却水循環系配管の途中にサーモスタット１が配設された例を示し、サーモスタット１は、流体の温度変化によって作動する弁体を備え、白抜矢示のように流れる温水化した冷却水の温度を検出して作動し、流路を開閉調整をするものである。サーモスタット１は、前記のようにサーモスタット本体１ａと、円板状保持部材１ｂとよりなり、冷却水配管３の繋ぎ部フランジ３ａ、３ａ間に、本発明の製造方法によって得た円環状ゴムガスケット（ウォーターインレットガスケット）２が装着された円板状保持部材１ｂをして挟持支持されている。円環状ゴムガスケット２の内周部には、円板状保持部材１ｂの外周縁部に嵌装装着させる為の円環状凹溝２ａが形成されている。繋ぎ部フランジ３ａ、３ａ同士は、不図示のボルト・ナットで締結され、これによりサーモスタット１が配管３の途中に保持されると共に、弾性圧縮状態で介装された円環状ゴムガスケット２によって、この保持部分のシールがなされる。

上記円環状ゴムガスケット２の製造方法の１例を図２乃至図４を参照して説明する。図２はこの製造方法に基づく成型時の状態を示し、成型型４は、下型５、中型６及び上型７の３個の分割型で構成され、この３個の分割型５、６、７の合体部分には、最終製品としての環状ゴムガスケット２の断面形状とは径方向において略逆形状とされた円環状キャビティ４ａが形成される。下型５は円形に凹設された雌型部５ａを備え、この下型５上には、該雌型部５ａより小径の円孔を有する板状中型６が同心的に重置される。この状態では、板状中型６の円孔周縁部分が、雌型部５ａの中心方向に突出して、円環状キャビティ４ａ内に外周部から入り込む形の横向き雄型部６ａとされる。

上型７は、中型６の円孔より小径の円柱状雄型部７ａと、その周囲に同心的な円環状雌型部７ｂとを備え、この円環状雌型部７ｂは前記下型５の雌型部５ａと外径が同径とされる。上型７は、図のように中型６上に重置され、この３個の分割型５、６、７の重積合体によって、下型５及び上型７の雌雄型部５ａ、７ａ、７ｂで形成される円環状空所に、板状中型６の横向き雄型部６ａが外周部から入り込む形で前記円環状キャビティ４ａが形成される。これら雌雄型部の形状は、図例のものに限定されず、例えば、角部が適宜曲率のＲ形状であっても良いことは言うまでもない。尚、５ｂ、６ｂはバリ溝である。

上記のような構成の成型型４による成型は、熱圧成型、射出成型いずれも可能である。前者の熱圧成型の場合は、分割型５、６、７の組付け時に未加硫の円環状に形成されたゴム材をキャビティ４ａの対応図位置に配置し、加熱しながら分割型５、６、７の相互の重積加圧により加硫成型がなされる。また、後者の射出成型の場合は、分割型５、６、７を組付けた後、不図示の注入口より未加硫のゴム材を注入してキャビティ４ａに装填し、加熱して加硫成型がなされる。図２の状態は、未加硫のゴム材２ｒが上記いずれかの方法でキャビティ４ａ内に装填された状態を示している。

図３は、上記の成型が完了後の脱型の状態を示すものであり、図のように、上型７、中型６が下型５より順次脱型される。ゴム成型品２０は、円環状をなし、中型６の円孔内周縁部、即ち、横向き雄型部６ａに保持された状態で取出される。図４は、中型６に保持された円環状ゴム成型品２０を取外し、最終製品を得る要領を示すものである。図４（ａ）は、上記の通り円環状ゴム成型品２０が中型６の横向き雄型部６ａに保持された状態であり、この状態で円環状ゴム成型品２０の内周部分を上若しくは下向きに押出すようにすれば、ゴム特有の弾性変形により、雄型部６ａでの保持が開放され、円環状ゴム成型品２０が中型６から簡易に取外される。この取外しは、中子の外周に成型品が巻装されている場合のように、適当な工具等により拡径方向に引張りながら抉るようにして取出すような技量と煩わしさを伴うものではなく、極めて簡易になされ、従って、この工程が製造効率の低下の原因になることがない。

図４（ｂ）は、円環状ゴム成型品２０が中型６から取外された状態を示し、この円環状ゴム成型品２０は、その外周部に雄型部６ａに対応する環状凹溝２０ａを備えている。そして、円環状ゴム成型品２０の輪状部分を持って、その中心方向に反転変形させ、輪内を潜らせるようにすると、ゴムの弾性復元作用により、図４（ｃ）に示すように内外が反転した円環状体が得られる。これが、本発明の製造方法による最終製品としての円環状ゴムガスケット２であり、その内周部には円環状凹溝２ａを備えている。従って、図１に示すようなサーモスタット１の配設部のシールに応用する場合は、この円環状凹溝２ａに円板状保持部材１ｂの外周縁部を嵌装させ、冷却水配管３の繋ぎ部フランジ３ａ、３ａ間に円環状ゴムガスケット２を配することができる。上記ゴム材としては、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＡＣＭ、ＡＥＭ、ＦＫＭ等から選ばれたいずれかが望ましく採用される。

図５は、マルチ成型による例であって、その脱型の状態を示すものである。即ち、前記下型５、中型６及び上型７が、夫々が１個の基体５０、６０、７０に複数の前記雌型部５ａ、７ｂ及び雄型部６ａ、７ａを備えたマルチ型からなり、複数の前記円環状ゴム成型品２０が一括成型可能とされる。下型用の板状基体５０には、上記と同様の雌型部５ａが複数形成され、中型用の板状基体６０には、雌型部５ａに対応する位置に複数の円孔が形成され、この円孔の内周縁部が横向き雄型部６ａとされている。また、上型用の板状基体７０には、中型用板状基体６０の円孔及び下型用板状基体５０の雌型部５ａに対応する位置に、上記同様の複数の雄型部７ａ及び雌型部７ｂが形成されている。従って、分割型５、６、７としての基体５０、６０、７０を重積することにより、上記同様の環状キャビティ４ａ（図２参照）が複数形成され、各キャビティ４ａに未加硫ゴムを装填して加熱等の処理を行うことにより、複数の円環状ゴム成型品２０…の一括成型がなされる。

このマルチ成型においては、複数の円孔による雄型部６ａ…を備えた中型用基体６０を、下型用基体５０上に重置するだけで複数の中子的機能を奏する部分が同時に発現されることになるから、従来のマルチ成型のように、中子を１個ずつ所定位置に手作業で嵌め入れ或いは脱型時には成型品を中子と共に個々に取出すような煩わしい作業が不要とされ、製造効率の飛躍的向上が図られる。そして、中型用基体６０からの円環状ゴム成型品２０…の取外し、更にはこれを内外反転させて図４（ｃ）に示すような最終製品である円環状ゴムガスケット２を得る要領は、上記と同様極めて簡易且つ効率的になされ、マルチ成型による量産性の良さが一層向上する。

尚、上記実施例では、本発明の製造方法によって得た円環状ゴムガスケット２が、自動車エンジンの冷却水循環系配管の途中にサーモスタット等の流体機器を保持する部分のシールに適用される例について述べたが、これに限らず、内周部に沿って環状凹溝を備えたゴムガスケットが必要とされる場合には、本発明の製造方法による環状ゴムガスケットが適用され得ることは言うまでもない。また、下型と上型のみの組合せによって、キャビティの断面形状が、上記所望の環状ゴムガスケットの断面形状とは径方向において略逆形状とされる成型型を構成することも可能であり、これによっても、成型品の取外しは簡単であり、且つ成型品を内外反転させることによって内周部に環状凹溝を備えた所望の環状ゴムガスケットを簡易に得ることができる。更に、ゴムガスケットは円環状に限らず、環状であれば、方形、その他の多角形、楕円形、長円形等、適用部位に応じた形状のものにも、本発明の製造方法が適用可能である。

本発明の製造方法で得た環状ゴムガスケットが適用される配管系の１例を示す要部の縦断面図及び部分拡大図である。 本発明の製造方法に基づく成型時の状態を示す縦断面図である。 同脱型時の状態を示す縦断面図である。 （ａ）は成型品を中型と共に取出した状態を示す縦断面図、（ｂ）は成型品を中型から取外した状態を示す縦断面図、（ｃ）は最終製品を示す縦断面図である。 本発明の第２実施例であるマルチ成型での脱型の状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１ サーモスタット（流体機器）
１ｂ 板状保持部材
２ 環状ゴムガスケット
２ａ 環状凹溝
２０ 環状ゴム成型品
２０ａ 環状凹溝
３ 冷却水配管（流体管路）
３ａ フランジ（繋ぎ部）
４ 成型型
４ａ 環状キャビティ
５ 下型（分割型）
５ａ 雌型部
５０ 下型用基体
６ 中型（分割型）
６ａ 雄型部
６０ 中型用基体
７ 上型（分割型）
７ａ 雄型部
７ｂ 雌型部
７０ 上型用基体

Claims (5)

1. 内周部に沿って環状凹溝を備えた環状ゴムガスケットの製造方法であって、
   複数の分割型の合体部分で形成される環状キャビティの断面形状が、上記所望の環状ゴムガスケットの断面形状とは径方向において略逆形状とされた成型型を準備し、該成型型の上記環状キャビティ内にゴム材を装填して成型した後、上記分割型を脱型し、得られた環状ゴム成型品を弾性変形させ、その内周部及び外周部を互いに反転させて上記所望の環状ゴムガスケットを得るようにしたことを特徴とする環状ゴムガスケットの製造方法。
2. 請求項１に記載の環状ゴムガスケットの製造方法において、
   前記脱型後に得られた環状ゴム成型品は外周部に沿って環状凹溝を有し、前記反転によってこの環状凹溝が内周部に位置することを特徴とする環状ゴムガスケットの製造方法。
3. 請求項２に記載の環状ゴムガスケットの製造方法において、
   前記複数の分割型が、下型と、中型と、上型とよりなり、当該中型が前記環状ゴム成型品の外周部に沿って形成される環状凹溝に相当する雄型部を備え、上記３個の分割型の合体時には、この雄型部が下型及び上型の雌雄型部で形成される空所に外周部から入り込む形で前記環状キャビティが形成されることを特徴とする環状ゴムガスケットの製造方法。
4. 請求項３に記載の環状ゴムガスケットの製造方法において、
   前記下型、中型及び上型は、夫々が１個の基体に複数の前記雌型部及び雄型部を備えたマルチ型からなり、複数の前記環状ゴム成型品が一括成型可能とされていることを特徴とする環状ゴムガスケットの製造方法。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の環状ゴムガスケットの製造方法において、
   前記環状ゴムガスケットが、流体管路の途中に配設される流体機器の保持部をシールすべく流体配管の繋ぎ部間に介装されるものであって、前記内周部の環状凹溝は、上記流体機器の板状保持部材の外周縁部に嵌装し得る形状であることを特徴とする環状ゴムガスケットの製造方法。

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