JP4941661B2

JP4941661B2 - ガスケットの製造方法

Info

Publication number: JP4941661B2
Application number: JP2007226001A
Authority: JP
Inventors: 茂渡部
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2027-08-31
Also published as: JP2009058052A

Description

本発明は、密封装置の一種であるガスケットの製造方法に関するものである。

従来から図３に示すように、ゴムシート５１を抜き型５２で打ち抜くことにより製造されたガスケット５３であって、前記打ち抜かれたゴムシート５１よりなるガスケット５３が知られている。

この打ち抜きタイプのガスケット５３は、その工程上他のタイプのガスケットよりも安価に製造できるメリットがあるものの、平面状を呈するゴムシート５１に対して抜き型５２を直角に押し付けることから、打ち抜かれたゴムシート５１の断面形状すなわちガスケット５３の断面形状は長方形もしくは正方形とならざるを得ない。したがってガスケット製品として、相手部材に接触するシール部の接触面積が大きなものとなることから、断面Ｏ形状のガスケットやリップ形状のガスケットと比較して、装着時の反力が大きな割にはシール性能に劣る欠点がある。

また、図４に示すように従来、ゴムシート５１の一方の面に予め樹脂製のフィルム５４を接合したフィルム一体ゴムシートよりなるガスケット５５が開発されているが、このタイプのガスケット５５もその断面形状は長方形もしくは正方形とされている。したがって上記図３のガスケット５３と同様、ガスケット製品としてシール部の接触面積が大きなものとなることから、断面Ｏ形状のガスケットやリップ形状のガスケットと比較して、装着時の反力が大きな割にはシール性能に劣る欠点がある。

特開２００３−２７８９１７号公報

本発明は以上の点に鑑みて、ゴムシートの打ち抜き加工により製造されるガスケットでありながら、シール部の接触面積が比較的小さく、もって優れたシール性能を発揮することができるガスケットの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるガスケット製造方法は、ゴムシートを抜き型で打ち抜くことにより、前記打ち抜かれたゴムシートよりなるガスケットを製造する方法において、前記ゴムシートの一方の面と前記抜き型との間に打ち抜き抵抗を増大させるフィルムを配置するとともに前記ゴムシートの一方の面の摩擦係数を他方の面の摩擦係数よりも大きく設定した状態で打ち抜き加工を実施することにより、ガスケット断面形状を前記一方の面側で幅広、他方の面側で幅狭とする台形状に形成することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２によるガスケット製造方法は、上記した請求項１記載の製造方法において、フィルムはゴムシートの一方の面に予め接合されていて、両者によってフィルム一体ゴムシートをなしていることを特徴とするものである。

上記構成を有する本発明の製造方法のように、ゴムシートの一方の面と抜き型との間に打ち抜き抵抗を増大させるフィルムを配置するとともに、ゴムシートの一方の面の摩擦係数を他方の面の摩擦係数よりも大きく設定した状態で打ち抜き加工を実施すると、打ち抜き抵抗の増大でゴムが圧縮変形し、また両面の摩擦係数差を大きくすることで、摩擦係数の小さい側のゴムが大きく変形する状態となり、このようにゴムが変形した状態で長方形もしくは正方形に打ち抜くことにより、抜き抵抗を除去すると内部応力が開放され、結果的にガスケット断面形状を一方の面側で幅広、他方の面側で幅狭とする台形状にすることが可能となる。したがってこの台形断面のうちで幅狭な他方の面をシール部とすることによりシール部の接触面積が縮小することから接触面圧が増大することになり、よってガスケットのシール性能を向上させることができる。フィルムは、冶具のひとつとして打ち抜き加工時にのみ用いられるが、請求項２に記載したようにゴムシートの一方の面に予め接合されていて、フィルムおよびゴムシートの両者によってフィルム一体ゴムシートをなしていても良く、この場合、フィルムはガスケット製品の構成要素のひとつをなすことになる。またこの場合、打ち抜き加工は、フィルム一体ゴムシートにおける一方の面すなわちフィルム側から行なうことになる。

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）打ち抜き時に、打ち抜き抵抗を大きくするシート（フィルム）をゴムシートと抜き型の間に設置し、さらに、ゴムシートの一方の面の摩擦係数と反対面の摩擦係数の差を大きくさせて打ち抜く。抜き抵抗の増大でゴムが圧縮変形し、また上下面の摩擦係数差を大きくすることで、摩擦係数の小さい側のゴムが大きく変形する状態となり、ゴムシートが変形した状態で長方形もしくは正方形に打ち抜くことにより、抜き抵抗を除去すると内部応力が開放され、結果的にガスケットの断面形状を台形にすることが可能となる。特に樹脂フィルムの片面にゴムをコートしたシートの打ち抜きにおいて有効である。
（２）打ち抜き後のガスケット断面形状を台形状とすることで、従来の抜き形状である長方形状に比べ、シール面圧の増大と反力の低減が得られる打ち抜きガスケットおよび打ち抜き方法。
（３）スクリーン印刷、圧縮成形または射出成形により形成されるフィルム一体ガスケットの打ち抜き方法。
（４）ガスケット断面の高さに対して幅が３倍程度以下の細いひも状の打ち抜きガスケット。特にゴムが変形しやすいＨｓ５０以下の低硬度材に有効である。
（５）上記構成によれば、コストアップすることなく、抜き型で台形形状のガスケットが作成できる。シール面の接触面積が低減し、シール性能がアップする。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明すると、図１は当該実施例に係るガスケット製造方法の工程説明図である。また図１（Ｃ）は当該製造方法によって製造されたガスケット５の断面図でもある。

当該ガスケット製造方法は、ゴムシート２を抜き型４を用いて所定の平面形状に打ち抜くことにより、打ち抜かれたゴムシート２よりなるガスケット５を製造する方法であって、ゴムシート２の一方の面（図では上面）２ａと抜き型４の間に打ち抜き抵抗を増大させるための樹脂製のフィルム３を配置するとともに、ゴムシート２の一方の面２ａの摩擦係数を他方の面（図では下面）２ｂの摩擦係数よりも大きく設定した状態で打ち抜き加工を実施することにより、ガスケット５の断面形状を一方の面２ａ側で幅広、他方の面２ｂ側で幅狭の台形状に形成するものである。上記樹脂製のフィルム３は、ゴムシート２の一方の面２ａに予め接合されていて、両者２，３によってフィルム一体ゴムシート１とされている。

一層詳細には、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、上記樹脂フィルム３としてのＰＥＴフィルム（厚みｄ_１＝７５μｍ）に、上記ゴムシート２としての厚みｄ_２＝１．０ｍｍのシリコーンゴム（Ｈｓ４０）を加硫接着にて積層させたフィルム一体ゴムシート１を作製し、このフィルム一体ゴムシート１を抜き型４としてのトムソン刃にて幅ｗ_１＝２．０ｍｍに打ち抜いた。打ち抜きは、ゴムシート２の他方の面２ｂの摩擦係数を低減させるべく比較的滑りやすい台座（図示せず）上などでこれを行ない、打ち抜きの方向は、トムソン刃がフィルム３側から直角に当たる向きとし、このような向きで打ち抜いたところ、図１（Ｃ）に示すように、打ち抜かれたガスケット５の断面形状は、フィルム３側の長辺の幅寸法ｗ_２が２．０ｍｍ、ゴムシート２側の短辺の幅寸法ｗ_３が１．５〜１．６ｍｍの台形状とすることができた。

これに対して、比較例として図２（Ａ）に示すように、他の条件を上記実施例と同じとして、打ち抜きの方向をトムソン刃がゴムシート２側から当たる向きとして打ち抜いたところ、図２（Ｂ）に示すように、打ち抜かれたガスケット５の断面形状は台形状とならず、ほぼ長方形状となった。

上記実施例に係る製造方法においてガスケット５の断面形状が台形状となる一方で、上記比較例に係る製造方法においてガスケット５の断面形状が台形状とならないのは、上記実施例では上記したところの本発明の打ち抜きメカニズムが働く一方で、上記比較例ではこのメカニズムが働かないからである。

ここに繰り返し本発明の打ち抜きメカニズムを説明すると、以下のとおりである。

すなわち、本発明では、ゴムシート２の一方の面２ａと抜き型４との間に打ち抜き抵抗を増大させるための樹脂フィルム３を配置するとともに、ゴムシート２の一方の面２ａの摩擦係数を他方の面２ｂの摩擦係数よりも大きく設定した状態で打ち抜き加工を実施することから、打ち抜き抵抗の増大によりゴムシート２がその厚み方向に圧縮変形せしめられるとともに、両面２ａ，２ｂの摩擦係数差によって、摩擦係数の小さなゴムシート２の他方の面２ｂ側が平面方向に膨張するように大きく弾性変形する状態となる（図１（Ｂ）に矢印ｅにて示すように変形する）。したがって、このようにゴムシート２が大きく弾性変形した状態で抜き型４によって長方形もしくは正方形状に打ち抜いて弾性復帰させると、内部応力が開放され、結果的にガスケット断面形状は、一方の面２ａ側すなわちフィルム３側で幅広、他方の面２ｂ側すなわちゴムシート２側で幅狭な台形状となる。本発明はこのようなメカニズムにもとづいて、ゴムシート２の打ち抜き加工により製造されるガスケット５の断面形状を台形状とするものであって、この台形状のうちで幅狭な方の他方の面２ｂ側すなわちゴムシート２側をシール部とすることにより、シール部の接触面積を縮小させるものである。したがって本発明によればシール部の接触面圧が増大することから、ガスケット５のシール性能を向上させることが可能とされている。

尚、上記メカニズムを働かせるには、ガスケット５の打ち抜き幅ｗ_１に一定の限界があり、打ち抜き幅ｗ_１が余りに大きいと、ゴムシート２の弾性変形（変位）の方向が安定しないことから（上記矢印ｅ方向とは反対方向にゴムシート２が変形する可能性が生じる）、形状のコントロールが困難となる。本願発明者らが行なった試験結果によると、他の条件を上記実施例と同じとして、打ち抜き幅ｗ_１を５．０ｍｍ以上とすると、ガスケット断面形状は台形になる場合もあるが、菱形や逆台形になる部分も生じることが判明している。したがって目安として、ガスケット５の打ち抜き幅ｗ_１はガスケット５の高さ寸法に対して３倍まで（３倍以下）とするのが好適である。

また上記実施例では、樹脂フィルム３は、スクリーン印刷法、圧縮成形法または射出成形法等によりゴムシート２の一方の面２ａに予め接合されていて、両者２，３によってフィルム一体ゴムシート１とされ、よってフィルム３はガスケット製品の構成要素のひとつとされているが、打ち抜き冶具のひとつとして打ち抜き加工時にのみ用いられるものであっても良く、この場合には、ゴムシート２のみよりなる断面台形状の打ち抜きガスケットが製造されることになる。またこの場合、樹脂フィルム３とゴムシート２は打ち抜きに際して互いに強く密接させる必要がある。

（Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）とも本発明の実施例に係るガスケット製造方法の工程説明図。図１（Ｃ）は当該製造方法によって製造されたガスケットの断面図でもある。（Ａ）および（Ｂ）とも比較例に係るガスケット製造方法の工程説明図。図２（Ｂ）は当該製造方法によって製造されたガスケットの断面図でもある。（Ａ）および（Ｂ）とも従来例に係るガスケット製造方法の工程説明図。図３（Ｂ）は当該製造方法によって製造されたガスケットの断面図でもある。他の従来例に係るガスケットの断面図

符号の説明

１フィルム一体ゴムシート
２ゴムシート
２ａ一方の面
２ｂ他方の面
３フィルム
４抜き型
５ガスケット

Claims

ゴムシートを抜き型で打ち抜くことにより、前記打ち抜かれたゴムシートよりなるガスケットを製造する方法において、
前記ゴムシートの一方の面と前記抜き型との間に打ち抜き抵抗を増大させるフィルムを配置するとともに前記ゴムシートの一方の面の摩擦係数を他方の面の摩擦係数よりも大きく設定した状態で打ち抜き加工を実施することにより、ガスケット断面形状を前記一方の面側で幅広、他方の面側で幅狭とする台形状に形成することを特徴とするガスケットの製造方法。
請求項１記載の製造方法において、
フィルムはゴムシートの一方の面に予め接合されていて、両者によってフィルム一体ゴムシートをなしていることを特徴とするガスケットの製造方法。