WO2021166442A1 - Method for manufacturing gasket - Google Patents
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Abstract
Provided is a method for manufacturing a gasket with which it is possible to further improve sealing performance by reducing variations in the thickness of a sealing part. In this gasket manufacturing method, a gasket 1 is manufactured, the gasket comprising: a substrate 10 having formed thereon an annularly extending bead part 12 having a convex surface 12A and a concave surface 12B; and a sealing part 20 fixed to at least an apex part (tip-end surface part 121) of the convex surface 12A. This gasket manufacturing method comprises: a step for forming the substrate 10 from a metal sheet; a step for applying a flowable raw material G for forming the sealing part 20 to a predetermined undercoating region S1 within an intended fixing region S where the sealing part 20 is to be fixed; and a step for applying the raw material G again on the already-applied raw material G1 in the undercoating region S1, and also applying the raw material G in a residual region S2 which is a remaining region in the intended fixing region S excluding the undercoating region S1.
Description
本発明は、環状のビード部が形成されている基板と、ビード部に固着されるシール部と、を含むガスケットを製造するガスケット製造方法に関する。
The present invention relates to a gasket manufacturing method for manufacturing a gasket including a substrate on which an annular bead portion is formed and a seal portion fixed to the bead portion.
ガスケットは、シール部品として自動車などの様々な分野で広く利用されている。例えば、特許文献１には、燃料電池セルの金属セパレータを構成するガスケットが開示されている。このガスケットは、環状に延びるビード部が形成された金属製薄板からなる基板と、ビード部の頂部に固着された樹脂材からなるシール部とを有している。基板は金属製薄板に対してプレス加工などを施すことによって形成されている。具体的には、基板のビード部は先端に向かって先細りの断面形状で厚み方向の一方に向かって突出しており、シール部の固着箇所であるビード部の先端部は平坦又は湾曲した形状で形成されている。また、シール部の原材料がビード部の先端部に塗布されてビード部に固着することによって、シール部が形成されている。
Gaskets are widely used as sealing parts in various fields such as automobiles. For example, Patent Document 1 discloses a gasket constituting a metal separator of a fuel cell. This gasket has a substrate made of a thin metal plate on which a bead portion extending in an annular shape is formed, and a sealing portion made of a resin material fixed to the top of the bead portion. The substrate is formed by pressing a thin metal plate or the like. Specifically, the bead portion of the substrate has a tapered cross-sectional shape toward the tip and protrudes in one direction in the thickness direction, and the tip portion of the bead portion, which is the fixing point of the seal portion, is formed in a flat or curved shape. Has been done. Further, the raw material of the seal portion is applied to the tip portion of the bead portion and fixed to the bead portion to form the seal portion.
ところで、ビード部は、ガスケットの基板に環状に延びるように形成されており、基板に向かって視た平面視で直線的に延びる部分や湾曲して曲線的に延びる部分を有している。また、一般的に、ビード部はその延伸方向の全周に亘って同じ断面形状で延びているが、延伸方向において断面形状を変化させるニーズもあり得る。一方、シール部の原材料は流動性を有しているため、原材料の広がり程度が平面視で直線的な部分と曲線的な部分とでばらつくおそれがある。断面形状の異なる部分同士における原材料の広がりの程度も同様にばらつくおそれがある。その結果、これらの部分に起因して、シール部の厚みのばらつきが生じる可能性があり、例えば、このばらつきの分だけ、シール性能を向上させる余地がある。
By the way, the bead portion is formed on the substrate of the gasket so as to extend in an annular shape, and has a portion that extends linearly in a plan view toward the substrate and a portion that extends in a curved shape. Further, in general, the bead portion extends in the same cross-sectional shape over the entire circumference in the stretching direction, but there may be a need to change the cross-sectional shape in the stretching direction. On the other hand, since the raw material of the sealing portion has fluidity, the degree of spread of the raw material may vary between the linear portion and the curved portion in a plan view. Similarly, the degree of spread of raw materials between parts having different cross-sectional shapes may vary. As a result, there is a possibility that the thickness of the sealing portion varies due to these portions. For example, there is room for improving the sealing performance by the amount of the variation.
そこで、本発明は、シール部の厚みを適切に設定することによってさらなるシール性能の向上を図ることが可能なガスケット製造方法を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a gasket manufacturing method capable of further improving the sealing performance by appropriately setting the thickness of the sealing portion.
本発明の一側面によると、金属板からなる基板であって厚み方向の一方の面側で突出した凸面及び厚み方向の他方の面側で凹んだ凹面を有すると共に環状に延びるビード部が形成されている基板と、凸面の少なくとも頂部に固着されるシール部と、を含むガスケットを製造するガスケット製造方法が提供される。このガスケット製造方法は、金属板から基板を形成する工程と、シール部を形成するための流動性を有する原材料を、シール部の固着予定領域における予め定めた下塗り領域に塗布する工程と、原材料を下塗り領域における塗布済み原材料の上に重ねて塗布すると共に、原材料を固着予定領域における下塗り領域を除いた残りの領域である残余領域に塗布する工程と、を含む。
According to one aspect of the present invention, a substrate made of a metal plate having a convex surface protruding on one surface side in the thickness direction and a concave surface recessed on the other surface side in the thickness direction, and a bead portion extending in an annular shape is formed. Provided is a gasket manufacturing method for manufacturing a gasket including a substrate and a sealing portion fixed to at least the top of a convex surface. This gasket manufacturing method includes a step of forming a substrate from a metal plate, a step of applying a raw material having fluidity for forming a seal portion to a predetermined undercoat region in a region to be fixed of the seal portion, and a raw material. It includes a step of applying the raw material on top of the applied raw material in the undercoat region and applying the raw material to the residual region which is the remaining region excluding the undercoat region in the planned fixing region.
本発明の一側面によれば、シール部の厚みを適切に設定することによってさらなるシール性能の向上を図ることが可能なガスケット製造方法を提供することができる。
According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a gasket manufacturing method capable of further improving the sealing performance by appropriately setting the thickness of the sealing portion.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[ガスケットの概略構成]
図１は実施形態に係るガスケット製造方法を用いて製造されたガスケット１の正面図であり、図２はガスケット１の後述の基板１０の単体のカットモデルの部分斜視図である。 [Outline structure of gasket]
FIG. 1 is a front view of agasket 1 manufactured by using the gasket manufacturing method according to the embodiment, and FIG. 2 is a partial perspective view of a single cut model of the substrate 10 described later of the gasket 1.
図１は実施形態に係るガスケット製造方法を用いて製造されたガスケット１の正面図であり、図２はガスケット１の後述の基板１０の単体のカットモデルの部分斜視図である。 [Outline structure of gasket]
FIG. 1 is a front view of a
本実施形態におけるガスケット１は、例えば、燃料電池セルに組み込まれ、燃料ガス、酸化剤ガス及び冷媒といった流体を密封対象とする燃料電池用のシール部品として用いられる。図示を省略するが、ガスケット１は、燃料電池セルを構成する部材である対向する二つのセパレータの間に設けられる。
The gasket 1 in the present embodiment is incorporated into a fuel cell, for example, and is used as a sealing component for a fuel cell that seals fluids such as fuel gas, oxidant gas, and refrigerant. Although not shown, the gasket 1 is provided between two opposing separators that are members of the fuel cell.
図１に示すように、ガスケット１は、基板１０とシール部２０とを含む。基板１０は金属板からなり、シール部２０は弾性材からなる。基板１０の金属板としては、ステンレス鋼板などの平らな金属製薄板が用いられる。金属板は、例えば０．０５ｍｍ～０．２ｍｍの範囲から選択した所定の板厚を有しており、金属板の硬度は例えばビッカース硬さで３００Ｈｖ以下である。シール部２０の弾性材としては、例えば、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素化ゴム（ＦＫＭ）といったゴムの材料群の中から選択した所定の材料が用いられる。つまり、シール部２０の原材料Ｇはゴム材である。
As shown in FIG. 1, the gasket 1 includes a substrate 10 and a sealing portion 20. The substrate 10 is made of a metal plate, and the sealing portion 20 is made of an elastic material. As the metal plate of the substrate 10, a flat metal thin plate such as a stainless steel plate is used. The metal plate has a predetermined plate thickness selected from the range of, for example, 0.05 mm to 0.2 mm, and the hardness of the metal plate is, for example, Vickers hardness of 300 Hv or less. As the elastic material of the sealing portion 20, for example, a predetermined material selected from the rubber material group such as silicone rubber (VMQ), ethylene propylene rubber (EPDM), and fluorinated rubber (FKM) is used. That is, the raw material G of the sealing portion 20 is a rubber material.
図１及び図２に示すように、基板１０は、素材（金属板）のままの平坦な平坦部１１と、厚み方向の一方の面側（図では基板１０の上面側）で突出したビード部１２とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate 10 has a flat flat portion 11 as a material (metal plate) and a bead portion protruding on one surface side in the thickness direction (upper surface side of the substrate 10 in the drawing). Has 12 and.
基板１０の平坦部１１には、密封対象の流体の流路の一部を構成する貫通孔１１ａが開口されている。特に限定されるものではないが、貫通孔１１ａは、四隅が丸められた平面視で四角形状の孔として開口されている。
A through hole 11a forming a part of the flow path of the fluid to be sealed is opened in the flat portion 11 of the substrate 10. Although not particularly limited, the through hole 11a is opened as a quadrangular hole in a plan view in which the four corners are rounded.
基板１０のビード部１２は、貫通孔１１ａの周囲を取り囲むように、環状に延びている。ビード部１２は、基板１０における貫通孔１１ａの周囲の部分において膨らむように突出している。つまり、ビード部１２は、厚み方向の一方の面側で突出した凸面１２Ａ及び厚み方向の他方の面側（図２では基板１０の下面側）で凹んだ凹面１２Ｂを有しており、いわゆるフルビードタイプのビードである。
The bead portion 12 of the substrate 10 extends in an annular shape so as to surround the through hole 11a. The bead portion 12 projects so as to bulge in a portion around the through hole 11a in the substrate 10. That is, the bead portion 12 has a convex surface 12A protruding on one surface side in the thickness direction and a concave surface 12B recessed on the other surface side (lower surface side of the substrate 10 in FIG. 2) in the thickness direction, so-called full. A bead type bead.
具体的には、ビード部１２の凸面１２Ａは、図２に示すように、突出方向（換言すると、膨出方向）の先端側の先端面部１２１と、先端面部１２１における貫通孔１１ａ側の端部から基板１０の平坦部１１に向かうほど貫通孔１１ａに近づくように傾斜する内側傾斜面部１２２と、先端面部１２１における貫通孔１１ａと反対側の端部から基板１０の平坦部１１に向かうほど貫通孔１１ａから離れるように傾斜する外側傾斜面部１２３とからなる。先端面部１２１は、円弧状に湾曲しており、丸みを有した上方に凸の先端面として形成されている。ビード部１２の凹面１２Ｂは、凸面１２Ａと同じ形状を有し凸面１２Ａと平行に延びている。ビード部１２は、自身の延伸方向（図２に示す一点鎖線の延びる方向）に直交する断面視で視ると、上面が丸められた台形状の断面を有している。そして、ビード部１２は、自身の幅方向の中心を通り且つ平坦部１１に対して垂直に延びる中心線Ｘに対して対称な断面形状を有している。以下では、基板１０の平坦部１１の上面（ビード部１２の突出側の面）からビード部１２の先端までの高さをビード部１２のビード高さＨといい、内側傾斜面部１２２における平坦部１１側の端部と外側傾斜面部１２３における平坦部１１側の端部との間の距離（つまり、ビード部１２の基端部の幅）をビード部１２のビード幅Ｗという。
Specifically, as shown in FIG. 2, the convex surface 12A of the bead portion 12 has a tip surface portion 121 on the tip end side in the protruding direction (in other words, a bulging direction) and an end portion on the tip surface portion 121 on the through hole 11a side. The inner inclined surface portion 122 that inclines toward the flat portion 11 of the substrate 10 toward the flat portion 11 of the substrate 10 and the through hole toward the flat portion 11 of the substrate 10 from the end portion of the tip surface portion 121 opposite to the through hole 11a. It is composed of an outer inclined surface portion 123 that is inclined so as to be separated from 11a. The tip surface portion 121 is curved in an arc shape and is formed as a rounded, upwardly convex tip surface. The concave surface 12B of the bead portion 12 has the same shape as the convex surface 12A and extends parallel to the convex surface 12A. The bead portion 12 has a trapezoidal cross section with a rounded upper surface when viewed in a cross-sectional view orthogonal to its own extending direction (direction in which the alternate long and short dash line shown in FIG. 2 extends). The bead portion 12 has a cross-sectional shape symmetrical with respect to the center line X that passes through the center in the width direction of the bead portion 12 and extends perpendicularly to the flat portion 11. In the following, the height from the upper surface of the flat portion 11 of the substrate 10 (the surface on the protruding side of the bead portion 12) to the tip of the bead portion 12 is referred to as the bead height H of the bead portion 12, and the flat portion on the inner inclined surface portion 122. The distance between the end portion on the 11 side and the end portion on the flat portion 11 side of the outer inclined surface portion 123 (that is, the width of the base end portion of the bead portion 12) is referred to as the bead width W of the bead portion 12.
シール部２０は、ビード部１２の凸面１２Ａの少なくとも先端面部１２１に固着される部材である（図１参照、図２では図示されていない）。したがって、シール部２０は、ビード部１２の先端面部１２１に沿って環状に延びている。シール部２０は、ゴム材からなる原材料Ｇが硬化したものである。シール部２０の原材料Ｇは、後述するようにビード部１２の先端面部１２１に塗布され、その後、ビード部１２上で硬化してビード部１２の凸面１２Ａの少なくとも先端面部１２１に固着する。また、塗布時及び硬化前の原材料Ｇは流動性を有している。シール部２０は、薄膜状に形成されている。つまり、シール部２０は、ビード部１２の凸面１２Ａの少なくとも先端面部１２１を被覆するように形成されている。シール部２０の出来上がりの膜厚ｔ（詳しくは原材料Ｇの硬化後の膜厚、後述する図５～図７参照）の目標値（目標膜厚ｔ０）は、例えば、２０μｍ～３００μｍの範囲から仕様に応じて選択される。なお、本実施形態では、先端面部１２１が本発明に係る「頂部」に相当する。
The seal portion 20 is a member fixed to at least the tip surface portion 121 of the convex surface 12A of the bead portion 12 (see FIG. 1, not shown in FIG. 2). Therefore, the seal portion 20 extends in an annular shape along the tip end surface portion 121 of the bead portion 12. The seal portion 20 is a hardened raw material G made of a rubber material. The raw material G of the seal portion 20 is applied to the tip surface portion 121 of the bead portion 12 as described later, and then is cured on the bead portion 12 and fixed to at least the tip surface portion 121 of the convex surface 12A of the bead portion 12. Further, the raw material G at the time of application and before curing has fluidity. The seal portion 20 is formed in a thin film shape. That is, the seal portion 20 is formed so as to cover at least the tip surface portion 121 of the convex surface 12A of the bead portion 12. The target value (target film thickness t0) of the finished film thickness t of the seal portion 20 (for details, the film thickness after curing of the raw material G, see FIGS. 5 to 7 described later) is specified from, for example, in the range of 20 μm to 300 μm. It is selected according to. In the present embodiment, the tip surface portion 121 corresponds to the "top" according to the present invention.
ガスケット１は燃料電池セルに組み込まれており、この状態で、ビード部１２は燃料電池セル内においてビード高さＨの方向に圧縮されて弾性変形している。そして、ビード部１２に作用する圧縮力に対抗する反力（復元力）がビード部１２に発生し、このビード部１２からの反力が相手部材（例えば、燃料電池セルを構成する部材）に作用している。この状態で、ビード部１２の凸面１２Ａに固着されたシール部２０が上記相手部材に当接して柔軟に弾性変形することによって、シール部２０と上記相手部材との間にシールラインが形成され、ビード部１２の凸面１２Ａと上記相手部材との間の隙間が密封される。その結果、例えば、貫通孔１１ａを流れる密封対象の流体が上記シールラインを超えて漏れ出ることが防止される。ここで、ビード部１２が圧縮されるときに、シール部２０も圧縮される。したがって、シール部２０においても、圧縮力に対抗する反力が発生している。しかし、薄膜状に形成されたシール部２０からの反力は微少であり、上記相手部材に作用する反力の大半はビード部１２からの反力である。つまり、シール部２０は、柔軟に弾性変形して上記相手部材に密着することによって、ビード部１２からの反力を上記相手部材に確実に作用させる機能を有した部材である。このように、ガスケット１は、ビード部１２からの反力とシール部２０の柔軟な弾性変形とにより、良好な密封機能（シール機能）を発揮している。
The gasket 1 is incorporated in the fuel cell, and in this state, the bead portion 12 is elastically deformed in the fuel cell by being compressed in the direction of the bead height H. Then, a reaction force (restoring force) that opposes the compressive force acting on the bead portion 12 is generated in the bead portion 12, and the reaction force from the bead portion 12 is applied to the mating member (for example, a member constituting the fuel cell). It's working. In this state, the seal portion 20 fixed to the convex surface 12A of the bead portion 12 abuts on the mating member and is elastically deformed flexibly to form a seal line between the sealing portion 20 and the mating member. The gap between the convex surface 12A of the bead portion 12 and the mating member is sealed. As a result, for example, the fluid to be sealed flowing through the through hole 11a is prevented from leaking beyond the sealing line. Here, when the bead portion 12 is compressed, the seal portion 20 is also compressed. Therefore, a reaction force that opposes the compressive force is also generated in the seal portion 20. However, the reaction force from the seal portion 20 formed in the thin film shape is very small, and most of the reaction force acting on the mating member is the reaction force from the bead portion 12. That is, the seal portion 20 is a member having a function of flexibly elastically deforming and coming into close contact with the mating member to ensure that the reaction force from the bead portion 12 acts on the mating member. As described above, the gasket 1 exhibits a good sealing function (sealing function) due to the reaction force from the bead portion 12 and the flexible elastic deformation of the sealing portion 20.
[ガスケットの詳細構造]
次に、ガスケット１の詳細構造について、図１～図４を参照して説明する。図３及び図４はそれぞれ基板１０のビード部１２の断面図（詳しくは、端面図）である。具体的には、図３は図２に示すＡ－Ａ切断線での断面図であり、図４は図２に示すＢ－Ｂ切断線での断面図である。 [Detailed structure of gasket]
Next, the detailed structure of thegasket 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4. 3 and 4 are cross-sectional views (specifically, end views) of the bead portion 12 of the substrate 10, respectively. Specifically, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA cut line shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB cut line shown in FIG.
次に、ガスケット１の詳細構造について、図１～図４を参照して説明する。図３及び図４はそれぞれ基板１０のビード部１２の断面図（詳しくは、端面図）である。具体的には、図３は図２に示すＡ－Ａ切断線での断面図であり、図４は図２に示すＢ－Ｂ切断線での断面図である。 [Detailed structure of gasket]
Next, the detailed structure of the
図１及び図２に示すように、本実施形態では、ビード部１２は、貫通孔１１ａの形状に対応して、四隅が丸められた平面視で四角の環状に形成されている。つまり、ビード部１２は、金属板に向かって視た平面視で直線的に延びる直線部１２ａと、金属板に向かって視た平面視で曲線的に延びる曲線部１２ｂとを有している。詳しくは、直線部１２ａはビード部１２における四辺のそれぞれに設けられており、曲線部１２ｂはビード部１２の四隅のそれぞれに設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, the bead portion 12 is formed in a square ring shape in a plan view in which the four corners are rounded, corresponding to the shape of the through hole 11a. That is, the bead portion 12 has a straight portion 12a extending linearly in a plan view toward the metal plate and a curved portion 12b extending linearly in a plan view viewed toward the metal plate. Specifically, the straight portion 12a is provided on each of the four sides of the bead portion 12, and the curved portion 12b is provided on each of the four corners of the bead portion 12.
ここで、本願の発明者は、ビード部の平面視での形状（平面レイアウト）を考慮すると、直線的に延びている部分であるか曲線的に延びている部分であるかの違いなどによって、ビード部で発生する反力の大きさにばらつきがあることに着目した。詳しくは、ビード部の直線部で発生する反力はビード部の曲線部で発生する反力より低いという傾向がある。そして、一般的に、ビード部の断面形状は自身の延伸方向の全周に亘って同じであることが基本である。しかし、断面形状が延伸方向のどの断面でも同一であると、ビード部の直線部で発生する反力の大きさとビード部の曲線部で発生する反力の大きさが異なることに起因して、ビード部で発生する反力の大きさが自身の延伸方向において大きく変化してばらつく可能性がある。そして、発明者は、このビード部の反力の大きさのばらつきを低減すればシール性能をさらに向上させ得ることに着目した。この点に対し、本実施形態のガスケット１では、以下の工夫がなされている。
Here, the inventor of the present application considers the shape (planar layout) of the bead portion in a plan view, depending on whether the bead portion is a linearly extending portion or a curvedly extending portion. We focused on the variation in the magnitude of the reaction force generated in the bead. Specifically, the reaction force generated in the straight portion of the bead portion tends to be lower than the reaction force generated in the curved portion of the bead portion. In general, the cross-sectional shape of the bead portion is basically the same over the entire circumference in the stretching direction of the bead portion. However, if the cross-sectional shape is the same in all cross sections in the stretching direction, the magnitude of the reaction force generated in the straight portion of the bead portion and the magnitude of the reaction force generated in the curved portion of the bead portion are different. There is a possibility that the magnitude of the reaction force generated in the bead portion changes greatly in its own stretching direction and varies. Then, the inventor paid attention to the fact that the sealing performance can be further improved by reducing the variation in the magnitude of the reaction force of the bead portion. In this regard, the gasket 1 of the present embodiment is devised as follows.
ガスケット１のビード部１２は、延伸方向の全周に亘って一定のビード高さＨを有している。一方、ビード部１２のビード幅Ｗは延伸方向の所定の部位で変化している。具体的には、ビード部１２は直線部１２ａと曲線部１２ｂと幅変化部１２ｃとからなる。直線部１２ａはビード部１２のうち最小のビード幅Ｗ（以下、最小ビード幅Ｗminという）を有している。曲線部１２ｂはビード部１２のうち最大のビード幅Ｗ（以下、最大ビード幅Ｗmaxという）を有している。幅変化部１２ｃは、直線部１２ａと曲線部１２ｂとの間を接続すると共に、自身の直線部側端部から自身の曲線部側端部に向かうほどビード幅Ｗが広くなる。つまり、直線部１２ａのビード幅Ｗは最小ビード幅Ｗminに設定されており、曲線部１２ｂのビード幅Ｗは最大ビード幅Ｗmaxに設定されている。そして、幅変化部１２ｃの直線部側端部におけるビード幅Ｗは最小ビード幅Ｗminに設定されており、幅変化部１２ｃの曲線部側端部におけるビード幅Ｗは最大ビード幅Ｗmaxに設定されている。
The bead portion 12 of the gasket 1 has a constant bead height H over the entire circumference in the stretching direction. On the other hand, the bead width W of the bead portion 12 changes at a predetermined portion in the stretching direction. Specifically, the bead portion 12 includes a straight portion 12a, a curved portion 12b, and a width changing portion 12c. The straight portion 12a has the smallest bead width W (hereinafter, referred to as the minimum bead width Wmin) among the bead portions 12. The curved portion 12b has the maximum bead width W (hereinafter, referred to as the maximum bead width Wmax) among the bead portions 12. The width changing portion 12c connects between the straight portion 12a and the curved portion 12b, and the bead width W becomes wider from its own straight portion side end portion toward its own curved portion side end portion. That is, the bead width W of the straight portion 12a is set to the minimum bead width Wmin, and the bead width W of the curved portion 12b is set to the maximum bead width Wmax. The bead width W at the linear portion side end of the width changing portion 12c is set to the minimum bead width Wmin, and the bead width W at the curved portion side end of the width changing portion 12c is set to the maximum bead width Wmax. There is.
また、ビード部１２の断面形状について、ビード高さＨが同一で、ビード幅Ｗが異なる場合を考慮すると、ビード幅Ｗが広い（大きい）ほど、ビード部１２で発生する反力の大きさが小さくなり、ビード幅Ｗが狭い（小さい）ほど、ビード部１２で発生する反力の大きさが大きくなるという特性がある。この特性に着目し、本実施形態のガスケット１では、ビード部１２の平面視での形状（平面レイアウト）のみを考慮すると低反力な箇所である直線部１２ａのビード幅Ｗは、反力を増大させるために最小ビード幅Ｗminに設定されている。そして、ビード部１２の平面視での形状のみを考慮すると高反力な箇所である曲線部１２ｂのビード幅Ｗは、反力を減少させるために最大ビード幅Ｗmaxに設定されている。これにより、ビード部１２で発生する反力の大きさのばらつきの幅が低減されて、ビード部１２で発生する反力の大きさが自身の延伸方向において概ね均一化される。その結果、ガスケット１のシール性能がさらに向上する。
Further, considering the case where the bead height H is the same and the bead width W is different with respect to the cross-sectional shape of the bead portion 12, the wider (larger) the bead width W is, the larger the reaction force generated in the bead portion 12 is. There is a characteristic that the smaller the bead width W is (smaller), the larger the magnitude of the reaction force generated in the bead portion 12. Focusing on this characteristic, in the gasket 1 of the present embodiment, the bead width W of the straight portion 12a, which is a low reaction force portion when only the shape (planar layout) of the bead portion 12 in a plan view is considered, has a reaction force. The minimum bead width Wmin is set to increase. The bead width W of the curved portion 12b, which is a portion having a high reaction force when only the shape of the bead portion 12 in a plan view is considered, is set to the maximum bead width Wmax in order to reduce the reaction force. As a result, the range of variation in the magnitude of the reaction force generated in the bead portion 12 is reduced, and the magnitude of the reaction force generated in the bead portion 12 is substantially made uniform in its own stretching direction. As a result, the sealing performance of the gasket 1 is further improved.
ここで、図３及び図４に示すように、ビード部１２の直線部１２ａにおける凸面１２Ａは曲線部１２ｂにおける凸面１２Ａより急峻に突出しており、直線部１２ａにおける各傾斜面部１２２，１２３の傾斜角度が曲線部１２ｂにおける各傾斜面部１２２，１２３の傾斜角度より急になっている（大きくなっている）。そして、直線部１２ａにおける円弧状の先端面部１２１の曲率半径は曲線部１２ｂにおける円弧状の先端面部１２１の曲率半径より小さくなり、曲線部１２ｂの先端面部１２１は概ね平坦な面に近づいている。このように、ビード部１２の断面形状が大きく変化している。そして、シール部２０の原材料Ｇは硬化前の状態で流動性を有しているため、シール部２０の原材料Ｇがビード部１２に塗布されたとき、直線部１２ａにおける急峻な凸面１２Ａに塗布された原材料Ｇの広がり程度と、曲線部１２ｂにおける凸面１２Ａに塗布された原材料Ｇの広がり程度との間にばらつきが生じる可能性がある。この点に対して、本実施形態におけるガスケット製造方法では、以下で説明する工夫がなされている。
Here, as shown in FIGS. 3 and 4, the convex surface 12A in the straight portion 12a of the bead portion 12 protrudes steeper than the convex surface 12A in the curved portion 12b, and the inclination angles of the inclined surface portions 122 and 123 in the straight portion 12a. Is steeper (larger) than the inclination angles of the inclined surface portions 122 and 123 in the curved portion 12b. The radius of curvature of the arcuate tip surface portion 121 in the straight portion 12a is smaller than the radius of curvature of the arcuate tip surface portion 121 in the curved portion 12b, and the tip surface portion 121 of the curved portion 12b approaches a substantially flat surface. In this way, the cross-sectional shape of the bead portion 12 has changed significantly. Since the raw material G of the seal portion 20 has fluidity in the state before curing, when the raw material G of the seal portion 20 is applied to the bead portion 12, it is applied to the steep convex surface 12A of the straight portion 12a. There may be a variation between the degree of spread of the raw material G and the degree of spread of the raw material G applied to the convex surface 12A in the curved portion 12b. With respect to this point, the gasket manufacturing method in the present embodiment has been devised as described below.
[ガスケット製造方法]
次に、本実施形態におけるガスケット製造方法について説明する。図５はガスケット製造方法の後述する塗布工程を説明するための概念図である。図６は塗布工程の後のビード部１２の直線部１２ａの断面図であり、図７は塗布工程の後のビード部１２の曲線部１２ｂの断面図である。 [Gasket manufacturing method]
Next, the gasket manufacturing method in this embodiment will be described. FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a coating process described later in the gasket manufacturing method. FIG. 6 is a cross-sectional view of thestraight portion 12a of the bead portion 12 after the coating step, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the curved portion 12b of the bead portion 12 after the coating step.
次に、本実施形態におけるガスケット製造方法について説明する。図５はガスケット製造方法の後述する塗布工程を説明するための概念図である。図６は塗布工程の後のビード部１２の直線部１２ａの断面図であり、図７は塗布工程の後のビード部１２の曲線部１２ｂの断面図である。 [Gasket manufacturing method]
Next, the gasket manufacturing method in this embodiment will be described. FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a coating process described later in the gasket manufacturing method. FIG. 6 is a cross-sectional view of the
本実施形態におけるガスケット製造方法は、基板形成工程と塗布工程とを含む。塗布工程は下塗り工程と重ね塗り工程とを有している。
The gasket manufacturing method in this embodiment includes a substrate forming step and a coating step. The coating process includes an undercoating process and a recoating process.
基板形成工程は、金属板から基板１０を形成する工程である。特に限定されるものではないが、基板形成工程では、まず、金属板に対して切断加工が施されることによって、ガスケット１の仕様に応じた輪郭（外形）を有する平坦な金属板片が形成される。そして、この金属板片に対して孔あけ加工が施されることによって、金属板片に、貫通孔１１ａが開口される。そして、上記金属板片に対してプレス加工が施されることによって、環状に延びるビード部１２を有した基板１０が形成される。これにより、基板１０の形成が完了する。但し、上記切断と上記孔あけ加工と上記プレス加工の少なくとも二つの加工が上記金属板に対して同時に施されてもよい。
The substrate forming step is a step of forming the substrate 10 from a metal plate. Although not particularly limited, in the substrate forming step, first, a metal plate is cut to form a flat metal plate piece having a contour (outer shape) according to the specifications of the gasket 1. Will be done. Then, by performing a hole drilling process on the metal plate piece, a through hole 11a is opened in the metal plate piece. Then, by pressing the metal plate piece, a substrate 10 having a bead portion 12 extending in an annular shape is formed. This completes the formation of the substrate 10. However, at least two of the above-mentioned cutting, the above-mentioned drilling processing, and the above-mentioned pressing processing may be performed on the metal plate at the same time.
図５は、ビード部１２の中心線Ｘ（図２～図４参照）を通る断面位置で示したビード部１２の先端部分の断面図（詳しくは、ビード部１２の延伸方向に展開した断面図）である。図５には、上から順に、（ａ）塗布工程前の状態、（ｂ）塗布工程の下塗り工程後の状態、（ｃ）塗布工程の重ね塗り工程後の状態が示されている。なお、図５（ａ）～図５（ｃ）には、ビード部１２の延伸方向のうちの連続した一部の領域（詳しくは、一つの幅変化部１２ｃと、この一つの幅変化部１２ｃの両側に連続する直線部１２ａ及び曲線部１２ｂの一部）が示されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the tip end portion of the bead portion 12 shown at a cross-sectional position passing through the center line X (see FIGS. 2 to 4) of the bead portion 12 (specifically, a cross-sectional view developed in the extending direction of the bead portion 12). ). FIG. 5 shows, in order from the top, (a) a state before the coating step, (b) a state after the undercoating step of the coating step, and (c) a state after the recoating step of the coating step. In addition, in FIGS. 5A to 5C, a continuous part of the extending direction of the bead portion 12 (specifically, one width changing portion 12c and this one width changing portion 12c). A part of a straight portion 12a and a curved portion 12b that are continuous on both sides of the above is shown.
塗布工程は、基板形成工程によって形成された基板１０のビード部１２に、シール部２０の原材料Ｇを塗布する工程である。この工程では、まず、図５（ａ）に示すように、ビード部１２の凸面１２Ａが重力方向上側（図中上側）に向くように、基板１０が配置される。原材料Ｇの塗布の方式としては、例えば、ディスペンサー方式、スクリーン印刷方式、インクジェット印刷方式などの方式の中から所定の方式が採用される。スクリーン印刷方式やインクジェット方式であっても、これらの方式は流動性を有した原材料Ｇをビード部１２に「塗布」する方式であるといえる。
The coating step is a step of applying the raw material G of the sealing portion 20 to the bead portion 12 of the substrate 10 formed by the substrate forming step. In this step, first, as shown in FIG. 5A, the substrate 10 is arranged so that the convex surface 12A of the bead portion 12 faces the upper side in the direction of gravity (upper side in the drawing). As a method for applying the raw material G, for example, a predetermined method is adopted from among methods such as a dispenser method, a screen printing method, and an inkjet printing method. Even in the screen printing method and the inkjet method, it can be said that these methods are the methods of "coating" the bead portion 12 with the raw material G having fluidity.
塗布工程における下塗り工程は、シール部２０を形成するための流動性を有する原材料Ｇを、シール部２０の固着予定領域Ｓ（つまり、シール部２０の凸面１２Ａにおける少なくとも先端面部１２１）における予め定めた下塗り領域Ｓ１に塗布する工程である。
In the undercoating step in the coating step, the raw material G having fluidity for forming the seal portion 20 is predetermined in the planned fixing region S of the seal portion 20 (that is, at least the tip surface portion 121 on the convex surface 12A of the seal portion 20). This is a step of applying to the undercoat region S1.
本実施形態では、下塗り領域Ｓ１は、ビード部１２の直線部１２ａにおける凸面１２Ａの頂部としての先端面部１２１である。したがって、下塗り工程では、図５（ｂ）に示すように、最初に、下塗り領域Ｓ１である直線部１２ａにおける凸面１２Ａの先端面部１２１にシール部２０の原材料Ｇを塗布する。以下では、下塗り工程において塗布されてビード部１２の凸面１２Ａ上に位置している原材料Ｇ（図５（ｂ）に黒色で塗りつぶされた部分の原材料Ｇ）を、必要に応じて塗布済み原材料Ｇ１と呼ぶ。
In the present embodiment, the undercoat region S1 is the tip surface portion 121 as the top of the convex surface 12A in the straight portion 12a of the bead portion 12. Therefore, in the undercoating step, as shown in FIG. 5B, the raw material G of the sealing portion 20 is first applied to the tip surface portion 121 of the convex surface 12A in the straight portion 12a which is the undercoating region S1. In the following, the raw material G (the raw material G of the portion painted in black in FIG. 5B) that has been applied in the undercoating step and is located on the convex surface 12A of the bead portion 12 is applied as necessary. Called.
具体的には、下塗り工程における原材料Ｇの塗布は、ビード部１２の各直線部１２ａにおいて行われる。具体的には、シール部２０の原材料Ｇは、ビード部１２の延伸方向（図５では白抜き矢印で示された左右方向）に沿って一方向（図５（ｂ）では左から右に向かって）に連続的に延びるように塗布される。そして、この塗布時に原材料Ｇは流動性を有しているため、直線部１２ａ上の塗布済み原材料Ｇ１は、延伸方向に僅かに広がると共に、重力によって凸面１２Ａに沿って下方に流動し（図５（ｂ）参照）、ビード部１２のビード幅Ｗの方向について所定の幅まで広がる（後述する図６の黒色で塗りつぶされた部分を参照）。この下塗り領域Ｓ１は直線部１２ａに設定されているが、図５（ｂ）に示すように、直線部１２ａ上の塗布済み原材料Ｇ１の一部は、直線部１２ａと幅変化部１２ｃとの境界を僅かに越えて幅変化部１２ｃ側に僅かに広がっている。そして、塗布済み原材料Ｇ１の各方向（ビード部１２の延伸方向及びビード幅Ｗの方向）への広がり（流動）が止まった状態で、塗布済み原材料Ｇ１は徐々に硬化する。この塗布済み原材料Ｇ１が硬化することによって、塗布済み原材料Ｇ１は直線部１２ａの凸面１２Ａ及び幅変化部１２ｃの凸面１２Ａの一部に固着する。この状態において、塗布済み原材料Ｇ１の膜厚ｔ１は、シール部２０の出来上がりの膜厚ｔより薄い（つまり、ｔ１＜ｔ）。
Specifically, the coating of the raw material G in the undercoating step is performed on each straight portion 12a of the bead portion 12. Specifically, the raw material G of the seal portion 20 is directed in one direction (from left to right in FIG. 5B) along the stretching direction of the bead portion 12 (the left-right direction indicated by the white arrow in FIG. 5). It is applied so as to extend continuously. Since the raw material G has fluidity at the time of coating, the coated raw material G1 on the straight portion 12a spreads slightly in the stretching direction and flows downward along the convex surface 12A due to gravity (FIG. 5). (See (b)), the bead portion 12 expands to a predetermined width in the direction of the bead width W (see the portion painted in black in FIG. 6 described later). The undercoat region S1 is set in the straight portion 12a, but as shown in FIG. 5B, a part of the coated raw material G1 on the straight portion 12a is a boundary between the straight portion 12a and the width changing portion 12c. Slightly beyond the above and slightly spread to the width change portion 12c side. Then, the coated raw material G1 is gradually cured while the spread (flow) of the coated raw material G1 in each direction (the stretching direction of the bead portion 12 and the direction of the bead width W) is stopped. When the coated raw material G1 is cured, the coated raw material G1 is fixed to a part of the convex surface 12A of the straight portion 12a and the convex surface 12A of the width changing portion 12c. In this state, the film thickness t1 of the coated raw material G1 is thinner than the finished film thickness t of the sealed portion 20 (that is, t1 <t).
次に、塗布工程における重ね塗り工程は、シール部２０の原材料Ｇを下塗り領域Ｓ１における塗布済み原材料Ｇ１の上に重ねて塗布すると共に、原材料Ｇを固着予定領域Ｓにおける下塗り領域Ｓ１を除いた残りの領域である残余領域Ｓ２に塗布する工程である。
Next, in the recoating step in the coating step, the raw material G of the sealing portion 20 is overlaid on the coated raw material G1 in the undercoating region S1 and the raw material G is applied to the remaining material G excluding the undercoating region S1 in the planned fixing region S. This is a step of applying to the residual region S2, which is the region of.
本実施形態では、下塗り領域Ｓ１は直線部１２ａにおける凸面１２Ａの先端面部１２１であるため、残余領域Ｓ２は曲線部１２ｂ及び幅変化部１２ｃにおける凸面１２Ａの先端面部１２１である。したがって、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、直線部１２ａでは、原材料Ｇが下塗り工程と重ね塗り工程とにより二回に分けて塗布されることによって、二層のゴム材からなるシール部２０が形成されている。一方、曲線部１２ｂの全部及び幅変化部１２ｃの大半では、原材料Ｇが重ね塗り工程により一回塗布されることによって、一層のゴム材からなるシール部２０が形成されている。以下では、重ね塗り工程において塗布されてビード部１２上に位置している原材料Ｇを、必要に応じて後塗り原材料Ｇ２と呼ぶ。
In the present embodiment, since the undercoat region S1 is the tip surface portion 121 of the convex surface 12A in the straight portion 12a, the residual region S2 is the tip surface portion 121 of the convex surface 12A in the curved portion 12b and the width changing portion 12c. Therefore, as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), in the straight portion 12a, the raw material G is applied in two steps by the undercoating step and the recoating step, whereby the two-layer rubber material is applied. A seal portion 20 made of the same is formed. On the other hand, in the entire curved portion 12b and most of the width changing portion 12c, the raw material G is applied once by the recoating step to form the sealing portion 20 made of a single layer of rubber material. In the following, the raw material G that has been applied in the recoating step and is located on the bead portion 12 will be referred to as a post-coating raw material G2, if necessary.
具体的には、重ね塗り工程における原材料Ｇの塗布は、例えば、環状のビード部１２の全周（ビード部１２の延伸方向の一回り）に亘って連続的に行われる。つまり、原材料Ｇは、ビード部１２の延伸方向（図５では白抜き矢印で示された左右方向）に沿って一方向（図５では左から右に向かって）に連続的に延びるようにビード部１２の全周に亘って塗布される。図５（ｃ）及び図６に示すように、直線部１２ａでは、原材料Ｇは塗布済み原材料Ｇ１上に重ねて塗布される。そして、図５（ｃ）に示すように、幅変化部１２ｃの大半の領域では、原材料Ｇは凸面１２Ａの先端面部１２１に直接的に塗布される。幅変化部１２ｃにおける直線部１２ａ側の端部の僅かな部分では、原材料Ｇは下塗り工程で直線部１２ａ側から流動した僅かな塗布済み原材料Ｇ１上に重ねて塗布されている。また、図５（ｃ）及び図７に示すように、曲線部１２ｂでは、原材料Ｇは凸面１２Ａの先端面部１２１に直接的に塗布される。この重ね塗り工程においても、ビード部１２上の各部位（直線部１２ａ、曲線部１２ｂ及び幅変化部１２ｃ）の後塗り原材料Ｇ２は、ビード部１２のビード幅Ｗの方向に流動して広がっている。そして、後塗り原材料Ｇ２のビード幅Ｗの方向への広がり（流動）が止まった状態で、後塗り原材料Ｇ２も徐々に硬化する。そして、後塗り原材料Ｇ２が硬化することによって、後塗り原材料Ｇ２が直線部１２ａの塗布済み原材料Ｇ１及び幅変化部１２ｃの一部における塗布済み原材料Ｇ１に固着すると共に幅変化部１２ｃの凸面１２Ａの大半及び曲線部１２ｂの凸面１２Ａに固着する。
Specifically, the coating of the raw material G in the recoating step is continuously performed, for example, over the entire circumference of the annular bead portion 12 (around the stretching direction of the bead portion 12). That is, the raw material G is beaded so as to continuously extend in one direction (from left to right in FIG. 5) along the stretching direction of the bead portion 12 (the left-right direction indicated by the white arrow in FIG. 5). It is applied over the entire circumference of the portion 12. As shown in FIGS. 5C and 6, in the straight portion 12a, the raw material G is coated on the coated raw material G1. Then, as shown in FIG. 5C, the raw material G is directly applied to the tip surface portion 121 of the convex surface 12A in most of the region of the width changing portion 12c. In the slight portion of the width changing portion 12c on the straight portion 12a side, the raw material G is overlaid on the slightly applied raw material G1 that has flowed from the straight portion 12a side in the undercoating step. Further, as shown in FIGS. 5C and 7, in the curved portion 12b, the raw material G is directly applied to the tip surface portion 121 of the convex surface 12A. Also in this recoating step, the post-coating raw material G2 of each portion (straight line portion 12a, curved portion 12b, and width changing portion 12c) on the bead portion 12 flows and spreads in the direction of the bead width W of the bead portion 12. There is. Then, the post-coating raw material G2 is gradually cured while the spread (flow) of the post-coating raw material G2 in the bead width W direction is stopped. Then, as the post-coating raw material G2 is cured, the post-coating raw material G2 is fixed to the coated raw material G1 in the straight portion 12a and the coated raw material G1 in a part of the width changing portion 12c, and the convex surface 12A of the width changing portion 12c. It is fixed to the convex surface 12A of most of the curved portion 12b and the curved portion 12b.
ここで、図６及び図７に示すように、ビード部１２の直線部１２ａにおける凸面１２Ａは曲線部１２ｂにおける凸面１２Ａより急峻に突出している。その結果、直線部１２ａ上の塗布済み原材料Ｇ１の表面も直線部１２ａにおける凸面１２Ａに倣って曲線部１２ｂにおける凸面１２Ａより急峻に突出している。したがって、直線部１２ａの塗布済み原材料Ｇ１上の後塗り原材料Ｇ２は、曲線部１２ｂ上の後塗り原材料Ｇ２よりもビード幅Ｗの方向へ広く広がっている。このため、後塗り原材料Ｇ２が硬化して固着した状態において、直線部１２ａの塗布済み原材料Ｇ１上の後塗り原材料Ｇ２の膜厚ｔ２ａは、曲線部１２ｂ上の後塗り原材料Ｇ２の膜厚ｔ２ｂより薄い（つまり、ｔ２ａ＜ｔ２ｂ）。
Here, as shown in FIGS. 6 and 7, the convex surface 12A of the straight portion 12a of the bead portion 12 protrudes steeper than the convex surface 12A of the curved portion 12b. As a result, the surface of the coated raw material G1 on the straight portion 12a also protrudes steeper than the convex surface 12A on the curved portion 12b following the convex surface 12A on the straight portion 12a. Therefore, the post-coating raw material G2 on the coated raw material G1 of the straight portion 12a is wider in the bead width W direction than the post-coating raw material G2 on the curved portion 12b. Therefore, in a state where the post-coating raw material G2 is cured and fixed, the film thickness t2a of the post-coating raw material G2 on the coated raw material G1 of the straight portion 12a is higher than the film thickness t2b of the post-coating raw material G2 on the curved portion 12b. Thin (ie, t2a <t2b).
詳しくは、直線部１２ａでは、下塗り工程による膜厚ｔ１の塗布済み原材料Ｇ１と重ね塗り工程による膜厚ｔ２ａの後塗り原材料Ｇ２によって、二層のゴム材からなるシール部２０が形成されている。そして、直線部１２ａにおけるシール部２０の出来上がりの膜厚ｔ（＝ｔ１＋ｔ２ａ）はシール部２０の目標膜厚ｔ０に概ね一致するように設定されている。そして、曲線部１２ｂでは、重ね塗り工程による膜厚ｔ２ｂの後塗り原材料Ｇ２によって、一層のゴム材からなるシール部２０が形成されている。そして、曲線部１２ｂにおけるシール部２０の出来上がりの膜厚ｔ（＝ｔ２ｂ）はシール部２０の目標膜厚ｔ０に概ね一致するように設定されている。また、幅変化部１２ｃにおける直線部１２ａ側において塗布済み原材料Ｇ１上に塗布された部分では、後塗り原材料Ｇ２の膜厚ｔ２ｃは直線部１２ａの塗布済み原材料Ｇ１上の後塗り原材料Ｇ２の膜厚ｔ２ａに近似している。したがって、幅変化部１２ｃの直線部１２ａ側の二層のゴム材からなるシール部２０の出来上がりの膜厚ｔは、直線部１２ａの膜厚ｔ（＝ｔ１＋ｔ２ａ）と近似しており、シール部２０の目標膜厚ｔ０に近似するように設定されている。また、幅変化部１２ｃでは、曲線部１２ｂ側から直線部１２ａ側に向かうほど、凸面１２Ａの傾斜の勾配が徐々に急峻になっている。その結果、幅変化部１２ｃ上の後塗り原材料Ｇ２の膜厚ｔ２ｃは、曲線部１２ｂ側から直線部１２ａ側に向かうほど薄くなる。ただし、幅変化部１２ｃの凸面１２Ａのうち後塗り原材料Ｇ２が直接塗布されている部分の傾斜は直線部１２ａの凸面１２Ａの傾斜よりも緩やかであるため、幅変化部１２ｃ上の後塗り原材料Ｇ２の膜厚ｔ２ｃの最小の膜厚ｔ２ｃminは、下塗り工程による膜厚ｔ１よりも大きい（厚い）。このように、幅変化部１２ｃの大半の部分では、重ね塗り工程による膜厚ｔ２ｃの後塗り原材料Ｇ２によって、一層のゴム材からなるシール部２０が形成されているが、この幅変化部１２ｃの一層のゴム材からなるシール部２０の重ね塗り工程による膜厚ｔ２ｃの最小値（ｔ２ｃmin）は一回塗りの直線部１２ａの膜厚ｔ１よりも大きい。したがって、例えばビード部１２の全周に亘って原材料Ｇが連続して一回塗られることによって、一層のゴム材からなるシール部２０が形成された場合と比較すると、本実施形態におけるガスケット１では、シール部２０の膜厚ｔの最大値（概ねｔ０）と最小値（ｔ２ｃmin）との差（＝ｔ０－ｔ２ｃmin）、つまり、膜厚ｔのばらつきが小さくなる。したがって、シール部２０の大半の部分（つまり、幅変化部１２ｃを除いた部分）において、目標膜厚ｔ０に近似した膜厚ｔのシール部２０を形成することができると共に、シール部２０の全体の膜厚ｔのばらつきが一回塗りの場合と比較すると小さくなる。その結果、シール部２０の断面形状の異なる部分同士における原材料Ｇの広がりの程度に相違があったとしても、シール部２０の大半の部分の膜厚ｔの均一化を図ることができると共に、シール部２０の全体の膜厚ｔのばらつきを一回塗りの場合と比較すると低減することができる。その結果、シール性能を向上させることができる。
Specifically, in the straight portion 12a, a sealing portion 20 made of a two-layer rubber material is formed by the coated raw material G1 having a film thickness t1 by the undercoating process and the postcoating raw material G2 having a film thickness t2a by the recoating process. The finished film thickness t (= t1 + t2a) of the seal portion 20 in the straight portion 12a is set so as to substantially match the target film thickness t0 of the seal portion 20. Then, in the curved portion 12b, a sealing portion 20 made of a single layer of rubber material is formed by the post-coating raw material G2 having a film thickness t2b in the recoating step. The finished film thickness t (= t2b) of the seal portion 20 on the curved portion 12b is set so as to substantially match the target film thickness t0 of the seal portion 20. Further, in the portion of the width change portion 12c on the straight portion 12a side coated on the coated raw material G1, the film thickness t2c of the postcoat raw material G2 is the film thickness of the postcoat raw material G2 on the coated raw material G1 of the straight portion 12a. It is close to t2a. Therefore, the finished film thickness t of the sealed portion 20 made of the two layers of rubber material on the straight portion 12a side of the width changing portion 12c is close to the film thickness t (= t1 + t2a) of the straight portion 12a, and the sealing portion 20 It is set to approximate the target film thickness t0 of. Further, in the width changing portion 12c, the slope of the convex surface 12A gradually becomes steeper toward the straight portion 12a side from the curved portion 12b side. As a result, the film thickness t2c of the post-coating raw material G2 on the width changing portion 12c becomes thinner from the curved portion 12b side toward the straight portion 12a side. However, since the inclination of the portion of the convex surface 12A of the width changing portion 12c to which the postcoat raw material G2 is directly applied is gentler than the inclination of the convex surface 12A of the straight portion 12a, the postcoat raw material G2 on the width changing portion 12c The minimum film thickness t2cmin of the film thickness t2c is larger (thicker) than the film thickness t1 by the undercoating process. As described above, in most of the width changing portion 12c, the sealing portion 20 made of a single layer of rubber material is formed by the post-coating raw material G2 having a film thickness t2c by the recoating step. The minimum value (t2cmin) of the film thickness t2c in the recoating step of the seal portion 20 made of one layer of rubber material is larger than the film thickness t1 of the straight portion 12a of one coating. Therefore, for example, the gasket 1 in the present embodiment is compared with the case where the seal portion 20 made of a single layer of rubber material is formed by continuously applying the raw material G once over the entire circumference of the bead portion 12. , The difference (= t0-t2cmin) between the maximum value (generally t0) and the minimum value (t2cmin) of the film thickness t of the seal portion 20, that is, the variation in the film thickness t becomes small. Therefore, in most of the seal portion 20 (that is, the portion excluding the width change portion 12c), the seal portion 20 having a film thickness t close to the target film thickness t0 can be formed, and the entire seal portion 20 can be formed. The variation in the film thickness t is smaller than that in the case of a single coating. As a result, even if there is a difference in the degree of spread of the raw material G between the portions having different cross-sectional shapes of the seal portion 20, the film thickness t of most of the seal portions 20 can be made uniform and the seal can be sealed. The variation in the overall film thickness t of the portion 20 can be reduced as compared with the case of a single coating. As a result, the sealing performance can be improved.
本実施形態のガスケット製造方法によって製造されたガスケット１では、ビード部１２の平面視での形状のみを考慮すると高反力な箇所である曲線部１２ｂのビード幅Ｗは、反力を減少させるために最大ビード幅Ｗmaxに設定されている。これにより、ビード部１２で発生する反力の大きさのばらつきの幅が低減されて、ビード部１２で発生する反力の大きさが自身の延伸方向において概ね均一化される。その結果、ガスケット１のシール性能が従来よりも向上する。
In the gasket 1 manufactured by the gasket manufacturing method of the present embodiment, the bead width W of the curved portion 12b, which is a portion having a high reaction force when only the shape of the bead portion 12 in a plan view is considered, reduces the reaction force. The maximum bead width Wmax is set to. As a result, the range of variation in the magnitude of the reaction force generated in the bead portion 12 is reduced, and the magnitude of the reaction force generated in the bead portion 12 is substantially made uniform in its own stretching direction. As a result, the sealing performance of the gasket 1 is improved as compared with the conventional case.
本実施形態におけるガスケット製造方法によれば、ビード部１２のビード幅Ｗが変化しているガスケット１であっても、シール部２０の膜厚ｔ（厚み）のばらつきを抑制し、シール部２０の膜厚ｔを適切に設定することによってさらなるシール性能の向上を図ることが可能である。
According to the gasket manufacturing method in the present embodiment, even in the gasket 1 in which the bead width W of the bead portion 12 is changed, the variation in the film thickness t (thickness) of the seal portion 20 is suppressed, and the seal portion 20 is formed. By appropriately setting the film thickness t, it is possible to further improve the sealing performance.
[変形例]
なお、本実施形態のガスケット製造方法によって製造される対象は、ビード高さＨが一定で、ビード幅Ｗが変化するガスケット１であるものとしたが、これに限らない。例えば、ビード幅Ｗが一定で、ビード高さＨが変化するガスケット１’でもよい。以下では、図８～図１３を参照して、ガスケット１’の構造と上述したガスケット製造方法を用いたガスケット１’の製造について説明する。なお、ガスケット１と同一の構成要素については同じ符号を用いて説明を省略又は簡略化し、主に異なる部分について説明する。 [Modification example]
The target manufactured by the gasket manufacturing method of the present embodiment is agasket 1 having a constant bead height H and a variable bead width W, but the present invention is not limited to this. For example, a gasket 1'in which the bead width W is constant and the bead height H changes may be used. Hereinafter, the structure of the gasket 1'and the manufacture of the gasket 1'using the above-mentioned gasket manufacturing method will be described with reference to FIGS. 8 to 13. The same components as the gasket 1 will be omitted or simplified by using the same reference numerals, and different parts will be mainly described.
なお、本実施形態のガスケット製造方法によって製造される対象は、ビード高さＨが一定で、ビード幅Ｗが変化するガスケット１であるものとしたが、これに限らない。例えば、ビード幅Ｗが一定で、ビード高さＨが変化するガスケット１’でもよい。以下では、図８～図１３を参照して、ガスケット１’の構造と上述したガスケット製造方法を用いたガスケット１’の製造について説明する。なお、ガスケット１と同一の構成要素については同じ符号を用いて説明を省略又は簡略化し、主に異なる部分について説明する。 [Modification example]
The target manufactured by the gasket manufacturing method of the present embodiment is a
図８はガスケット１’の正面図である。図９は図３に対応する切断位置でのビード部１２の直線部１２ａの断面図であり、図１０は図４に対応する切断位置でのビード部１２の曲線部１２ｂの断面図である。図１１はガスケット１’に対する塗布工程を説明するための概念図であり、図１２は塗布工程の後のガスケット１’のビード部１２の直線部１２ａの断面図であり、図１３は塗布工程の後のガスケット１’のビード部１２の曲線部１２ｂの断面図である。図１１には、上から順に、（ａ）塗布工程前の状態、（ｂ）塗布工程の下塗り工程後の状態、（ｃ）塗布工程の重ね塗り工程後の状態が示されている。
FIG. 8 is a front view of the gasket 1'. 9 is a cross-sectional view of the straight portion 12a of the bead portion 12 at the cutting position corresponding to FIG. 3, and FIG. 10 is a cross-sectional view of the curved portion 12b of the bead portion 12 at the cutting position corresponding to FIG. FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining the coating process for the gasket 1', FIG. 12 is a cross-sectional view of a straight portion 12a of the bead portion 12 of the gasket 1'after the coating process, and FIG. 13 is a cross-sectional view of the coating process. It is sectional drawing of the curved part 12b of the bead part 12 of the latter gasket 1'. FIG. 11 shows, in order from the top, (a) a state before the coating step, (b) a state after the undercoating step of the coating step, and (c) a state after the recoating step of the coating step.
図８に示すように、ガスケット１’のビード部１２は、ガスケット１と同様に、金属板に向かって視た平面視で直線的に延びる直線部１２ａと、金属板に向かって視た平面視で曲線的に延びる曲線部１２ｂとを有している。ガスケット１’のビード部１２は、延伸方向の全周に亘って一定のビード幅Ｗを有している。一方、ガスケット１’のビード部１２のビード高さＨは延伸方向の所定の部位で変化している。具体的には、ビード部１２は直線部１２ａと曲線部１２ｂと高さ変化部１２ｃ’とからなる。直線部１２ａはビード部１２のうち最大のビード高さＨ（以下、最大ビード高さＨmaxという）を有している。曲線部１２ｂはビード部１２のうち最小のビード高さＨ（以下、最小ビード高さＨminという）を有している。高さ変化部１２ｃ’は、直線部１２ａと曲線部１２ｂとの間を接続すると共に、自身の直線部側端部から自身の曲線部側端部に向かうほどビード高さＨが低くなる。つまり、直線部１２ａのビード高さＨは最大ビード高さＨmaxに設定されており、曲線部１２ｂのビード高さＨは最小ビード高さＨminに設定されている。そして、高さ変化部１２ｃ’の直線部側端部におけるビード高さＨは最大ビード高さＨmaxに設定されており、高さ変化部１２ｃ’の曲線部側端部におけるビード高さＨは最小ビード高さＨminに設定されている。
As shown in FIG. 8, the bead portion 12 of the gasket 1'has a straight portion 12a extending linearly in a plan view toward the metal plate and a plan view seen toward the metal plate, similarly to the gasket 1. It has a curved portion 12b extending in a curved line. The bead portion 12 of the gasket 1'has a constant bead width W over the entire circumference in the stretching direction. On the other hand, the bead height H of the bead portion 12 of the gasket 1'changes at a predetermined portion in the stretching direction. Specifically, the bead portion 12 includes a straight portion 12a, a curved portion 12b, and a height changing portion 12c'. The straight portion 12a has the maximum bead height H (hereinafter, referred to as the maximum bead height Hmax) among the bead portions 12. The curved portion 12b has the minimum bead height H (hereinafter, referred to as the minimum bead height Hmin) among the bead portions 12. The height changing portion 12c'connects between the straight portion 12a and the curved portion 12b, and the bead height H becomes lower from the straight portion side end portion to the curved portion side end portion of itself. That is, the bead height H of the straight portion 12a is set to the maximum bead height Hmax, and the bead height H of the curved portion 12b is set to the minimum bead height Hmin. The bead height H at the straight portion side end of the height changing portion 12c'is set to the maximum bead height Hmax, and the bead height H at the curved portion side end of the height changing portion 12c' is set to the minimum. The bead height is set to Hmin.
また、ビード部１２の断面形状について、ビード幅Ｗが同一で、ビード高さＨが異なる場合を考慮すると、ビード高さＨが低い（小さい）ほど、ビード部１２で発生する反力の大きさが小さくなり、ビード高さＨが高い（大きい）ほど、ビード部１２で発生する反力の大きさが大きくなるという特性がある。この特性に着目し、本変形例のガスケット１’では、ビード部１２の平面視での形状（平面レイアウト）のみを考慮すると低反力な箇所である直線部１２ａのビード高さＨは、反力を増大させるために最大ビード高さＨmaxに設定されている。そして、ビード部１２の平面視での形状のみを考慮すると高反力な箇所である曲線部１２ｂのビード高さＨは、反力を減少させるために最小ビード高さＨminに設定されている。これにより、ガスケット１’のビード部１２で発生する反力の大きさのばらつきの幅がガスケット１と同様に低減されて、ビード部１２で発生する反力の大きさが自身の延伸方向において概ね均一化される。その結果、ガスケット１’のシール性能がさらに向上する。
Further, considering the case where the bead width W is the same and the bead height H is different with respect to the cross-sectional shape of the bead portion 12, the lower (smaller) the bead height H is, the greater the reaction force generated in the bead portion 12. Is smaller and the bead height H is higher (larger), the greater the magnitude of the reaction force generated in the bead portion 12. Focusing on this characteristic, in the gasket 1'of this modified example, the bead height H of the straight portion 12a, which is a low reaction force portion, is opposite when only the shape (planar layout) of the bead portion 12 in a plan view is considered. The maximum bead height Hmax is set to increase the force. The bead height H of the curved portion 12b, which is a portion having a high reaction force when only the shape of the bead portion 12 in a plan view is taken into consideration, is set to the minimum bead height Hmin in order to reduce the reaction force. As a result, the width of variation in the magnitude of the reaction force generated in the bead portion 12 of the gasket 1'is reduced in the same manner as in the gasket 1, and the magnitude of the reaction force generated in the bead portion 12 is approximately reduced in the own stretching direction. Be homogenized. As a result, the sealing performance of the gasket 1'is further improved.
ここで、図９及び図１０に示すように、このガスケット１’においてもガスケット１と同様に、直線部１２ａにおける各傾斜面部１２２，１２３の傾斜角度が曲線部１２ｂにおける各傾斜面部１２２，１２３の傾斜角度より急になる。そして、ガスケット１’のビード部１２の直線部１２ａにおける円弧状の先端面部１２１の曲率半径は曲線部１２ｂにおける円弧状の先端面部１２１の曲率半径より小さくなり、曲線部１２ｂの先端面部１２１は概ね平坦な面に近づいている。
Here, as shown in FIGS. 9 and 10, in the gasket 1', the inclination angles of the inclined surface portions 122 and 123 in the straight portion 12a are the inclination angles of the inclined surface portions 122 and 123 in the curved portion 12b, similarly to the gasket 1. It becomes steeper than the tilt angle. The radius of curvature of the arcuate tip surface portion 121 in the straight portion 12a of the bead portion 12 of the gasket 1'is smaller than the radius of curvature of the arcuate tip surface portion 121 in the curved portion 12b, and the tip surface portion 121 of the curved portion 12b is approximately It is approaching a flat surface.
次に、上述したガスケット製造方法を用いたガスケット１’の製造について説明する。
Next, the manufacture of the gasket 1'using the gasket manufacturing method described above will be described.
ガスケット１’のガスケット製造方法においても、下塗り工程における下塗り領域Ｓ１は、ビード部１２の直線部１２ａにおける凸面１２Ａの頂部としての先端面部１２１である。そして、下塗り工程では、まず、図１１（ａ）に示すように、ビード部１２の凸面１２Ａが重力方向上側（図中上側）に向くように、基板１０が配置される。また、ガスケット１’のガスケット製造方法において、下塗り工程によって直線部１２ａの凸面１２Ａに塗布された塗布済み原材料Ｇ１は直線部１２ａの凸面１２Ａ及び高さ変化部１２ｃ’の凸面１２Ａの一部に固着する。この状態において、塗布済み原材料Ｇ１の膜厚ｔ１は、シール部２０の出来上がりの膜厚ｔより薄い（つまり、ｔ１＜ｔ）。そして、重ね塗り工程では、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、直線部１２ａでは、原材料Ｇが下塗り工程と重ね塗り工程とにより二回に分けて塗布されることによって、二層のゴム材からなるシール部２０が形成されている。一方、曲線部１２ｂの全部及び高さ変化部１２ｃ’の大半では、原材料Ｇが重ね塗り工程により一回塗布されることによって、一層のゴム材からなるシール部２０が形成されている。そして、重ね塗り工程において、後塗り原材料Ｇ２が硬化することによって、後塗り原材料Ｇ２が直線部１２ａの塗布済み原材料Ｇ１及び高さ変化部１２ｃ’の一部における塗布済み原材料Ｇ１に固着すると共に、高さ変化部１２ｃ’の凸面１２Ａの大半及び曲線部１２ｂの凸面１２Ａに固着する。
Also in the gasket manufacturing method of the gasket 1', the undercoat region S1 in the undercoat step is the tip surface portion 121 as the top of the convex surface 12A in the straight portion 12a of the bead portion 12. Then, in the undercoating step, first, as shown in FIG. 11A, the substrate 10 is arranged so that the convex surface 12A of the bead portion 12 faces the upper side in the gravity direction (upper side in the drawing). Further, in the gasket manufacturing method of the gasket 1', the applied raw material G1 applied to the convex surface 12A of the straight portion 12a by the undercoating step is fixed to the convex surface 12A of the straight portion 12a and a part of the convex surface 12A of the height changing portion 12c'. do. In this state, the film thickness t1 of the coated raw material G1 is thinner than the finished film thickness t of the sealed portion 20 (that is, t1 <t). Then, in the recoating step, as shown in FIGS. 11B and 11C, in the straight portion 12a, the raw material G is applied twice by the undercoating step and the recoating step. A seal portion 20 made of a two-layer rubber material is formed. On the other hand, in the entire curved portion 12b and most of the height changing portion 12c', the sealing portion 20 made of a single layer of rubber material is formed by applying the raw material G once by the recoating step. Then, in the recoating step, the post-coating raw material G2 is cured, so that the post-coating raw material G2 is fixed to the coated raw material G1 in the straight portion 12a and the coated raw material G1 in a part of the height changing portion 12c'. It is fixed to most of the convex surface 12A of the height changing portion 12c'and to the convex surface 12A of the curved portion 12b.
ここで、図１２及び図１３に示すように、ガスケット１’においてもガスケット１と同様に、ビード部１２の直線部１２ａにおける凸面１２Ａは曲線部１２ｂにおける凸面１２Ａより急峻に突出している。このため、直線部１２ａの塗布済み原材料Ｇ１上の後塗り原材料Ｇ２の膜厚ｔ２ａは、曲線部１２ｂ上の後塗り原材料Ｇ２の膜厚ｔ２ｂより薄い（つまり、ｔ２ａ＜ｔ２ｂ）。そして、直線部１２ａにおけるシール部２０の出来上がりの膜厚ｔ（＝ｔ１＋ｔ２ａ）はシール部２０の目標膜厚ｔ０に概ね一致するように設定され、曲線部１２ｂにおけるシール部２０の出来上がりの膜厚ｔ（＝ｔ２ｂ）はシール部２０の目標膜厚ｔ０に概ね一致するように設定されている。また、高さ変化部１２ｃ’の直線部１２ａ側の二層のゴム材からなるシール部２０の出来上がりの膜厚ｔは、直線部１２ａの膜厚ｔ（＝ｔ１＋ｔ２ａ）と近似しており、シール部２０の目標膜厚ｔ０に近似するように設定されている。そして、高さ変化部１２ｃ’では、曲線部１２ｂ側から直線部１２ａ側に向かうほど、凸面１２Ａの傾斜の勾配が徐々に急峻になっている。その結果、高さ変化部１２ｃ’上の後塗り原材料Ｇ２の膜厚ｔ２ｃは、曲線部１２ｂ側から直線部１２ａ側に向かうほど薄くなる。ただし、高さ変化部１２ｃ’の凸面１２Ａのうち後塗り原材料Ｇ２が直接塗布されている部分の傾斜は直線部１２ａの凸面１２Ａの傾斜よりも緩やかであるため、高さ変化部１２ｃ’上の後塗り原材料Ｇ２の膜厚ｔ２ｃの最小の膜厚ｔ２ｃminは、下塗り工程による膜厚ｔ１よりも大きい（厚い）。このように、高さ変化部１２ｃ’の大半の部分では、重ね塗り工程による膜厚ｔ２ｃの後塗り原材料Ｇ２によって、一層のゴム材からなるシール部２０が形成されているが、この高さ変化部１２ｃ’の一層のゴム材からなるシール部２０の重ね塗り工程による膜厚ｔ２ｃの最小値（ｔ２ｃmin）は一回塗りの直線部１２ａの膜厚ｔ１よりも大きい。したがって、例えばビード部１２の全周に亘って原材料Ｇが連続して一回塗られることによって、一層のゴム材からなるシール部２０が形成された場合と比較すると、ガスケット１’では、ガスケット１と同様に、シール部２０の膜厚ｔの最大値（概ねｔ０）と最小値（ｔ２ｃmin）との差（＝ｔ０－ｔ２ｃmin）、つまり、膜厚ｔのばらつきが小さくなる。したがって、シール部２０の大半の部分の膜厚ｔの均一化を図ることができると共に、シール部２０の全体の膜厚ｔのばらつきを一回塗りの場合と比較すると低減することができる。その結果、シール性能を向上させることができる。
Here, as shown in FIGS. 12 and 13, in the gasket 1', similarly to the gasket 1, the convex surface 12A in the straight portion 12a of the bead portion 12 protrudes steeper than the convex surface 12A in the curved portion 12b. Therefore, the film thickness t2a of the post-coating raw material G2 on the coated raw material G1 of the straight portion 12a is thinner than the film thickness t2b of the post-coating raw material G2 on the curved portion 12b (that is, t2a <t2b). Then, the finished film thickness t (= t1 + t2a) of the seal portion 20 in the straight portion 12a is set so as to substantially match the target film thickness t0 of the seal portion 20, and the finished film thickness t of the seal portion 20 in the curved portion 12b. (= T2b) is set so as to substantially match the target film thickness t0 of the seal portion 20. Further, the finished film thickness t of the sealed portion 20 made of two layers of rubber material on the straight portion 12a side of the height changing portion 12c'is approximated to the film thickness t (= t1 + t2a) of the straight portion 12a, and the seal is sealed. It is set so as to approximate the target film thickness t0 of the portion 20. Then, in the height changing portion 12c', the slope of the convex surface 12A gradually becomes steeper toward the straight portion 12a side from the curved portion 12b side. As a result, the film thickness t2c of the post-coating raw material G2 on the height change portion 12c' becomes thinner from the curved portion 12b side to the straight portion 12a side. However, since the inclination of the portion of the convex surface 12A of the height changing portion 12c'where the post-coating raw material G2 is directly applied is gentler than the inclination of the convex surface 12A of the straight portion 12a, it is on the height changing portion 12c'. The minimum film thickness t2cmin of the film thickness t2c of the postcoat raw material G2 is larger (thicker) than the film thickness t1 obtained by the undercoating step. As described above, in most of the height change portion 12c', the seal portion 20 made of a single layer of rubber material is formed by the postcoat raw material G2 having a film thickness of t2c due to the recoating step. The minimum value (t2cmin) of the film thickness t2c in the recoating step of the sealing portion 20 made of one layer of rubber material of the portion 12c'is larger than the film thickness t1 of the straight portion 12a of the single coating. Therefore, for example, as compared with the case where the sealing portion 20 made of a single layer of rubber material is formed by applying the raw material G once continuously over the entire circumference of the bead portion 12, the gasket 1'in the gasket 1' Similarly, the difference (= t0-t2cmin) between the maximum value (generally t0) and the minimum value (t2cmin) of the film thickness t of the seal portion 20, that is, the variation in the film thickness t becomes small. Therefore, it is possible to make the film thickness t of most of the seal portion 20 uniform, and it is possible to reduce the variation in the film thickness t of the entire seal portion 20 as compared with the case of one coating. As a result, the sealing performance can be improved.
このように、ガスケット１’では、ビード部１２の平面視での形状のみを考慮すると高反力な箇所である曲線部１２ｂのビード高さＨは、反力を減少させるために最小ビード高さＨminに設定されている。これにより、ガスケット１’のビード部１２で発生する反力の大きさが自身の延伸方向において概ね均一化される。そして、本実施形態におけるガスケット製造方法によれば、ビード部１２のビード幅Ｗが変化しているガスケット１’であっても、シール部２０の膜厚ｔ（厚み）のばらつきを抑制し、シール部２０の膜厚ｔを適切に設定することによってさらなるシール性能の向上を図ることが可能である。
As described above, in the gasket 1', the bead height H of the curved portion 12b, which is a portion having a high reaction force when only the shape of the bead portion 12 in a plan view is considered, is the minimum bead height in order to reduce the reaction force. It is set to Hmin. As a result, the magnitude of the reaction force generated in the bead portion 12 of the gasket 1'is substantially made uniform in its own stretching direction. Then, according to the gasket manufacturing method in the present embodiment, even if the gasket 1'in which the bead width W of the bead portion 12 is changed, the variation in the film thickness t (thickness) of the seal portion 20 is suppressed and the seal is sealed. By appropriately setting the film thickness t of the portion 20, it is possible to further improve the sealing performance.
また、本実施形態では、ガスケット１やガスケット１’のように断面形状（具体的には、ビード高さＨやビード幅Ｗ）の違いによる原材料Ｇの流動性に考慮して、シール部２０の膜厚ｔの均一化を図るガスケット製造方法について説明したが、原材料Ｇの流動性は、ビード部１２の平面視での形状（平面レイアウト）の違いのみによっても相違する。例えば、図１４に示すように曲率半径の互いに異なる曲線部１２ｂを有するビード部１２を含むガスケット１’’の場合には、曲率半径の小さい曲線部１２ｂ（以下では、第２曲線部１２ｂ２という）における原材料Ｇが、曲率半径の大きい曲線部１２ｂ（以下では、第１曲線部１２ｂ１という）における原材料Ｇよりも径方向の内側に向かって流動し易くなり、その結果、第２曲線部１２ｂ２の凸面１２Ａにおける内側傾斜面部１２２に原材料Ｇが溜まり易くなるという傾向がある。つまり、ガスケット１’’のビード部１２は、金属板に向かって視た平面視で第１の曲率半径を有して曲線的に延びる第１曲線部１２ｂ１と、第１曲線部１２ｂ１の端部から連続すると共に平面視で第１の曲率半径より小さい第２の曲率半径を有して曲線的に延びる第２曲線部１２ｂ２とを有している。このようなガスケット１’’を上述したガスケット製造方法の製造対象とする場合には、第２曲線部１２ｂ２における凸面１２Ａの頂部としての先端面部１２１を下塗り領域Ｓ１として設定すればよい。これにより、第１曲線部１２ｂ１におけるシール部２０の膜厚ｔと第２曲線部１２ｂ２におけるシール部２０の膜厚ｔを互いに近似させることができ、ビード幅Ｗ及びビード高さＨが一定で、ビード部１２の曲線部１２ｂの曲率半径が変化しているガスケット１’’であっても、シール部２０の膜厚ｔ（厚み）のばらつきを抑制し、シール部２０の膜厚ｔを適切に設定することによってさらなるシール性能の向上を図ることが可能である。
Further, in the present embodiment, in consideration of the fluidity of the raw material G due to the difference in the cross-sectional shape (specifically, the bead height H and the bead width W) like the gasket 1 and the gasket 1', the seal portion 20 Although the gasket manufacturing method for making the film thickness t uniform has been described, the fluidity of the raw material G differs only by the difference in the shape (planar layout) of the bead portion 12 in a plan view. For example, in the case of a gasket 1'' including a bead portion 12 having curved portions 12b having different curvature radii as shown in FIG. 14, the curved portion 12b having a small radius of curvature (hereinafter referred to as a second curved portion 12b2). The raw material G in the above is more likely to flow inward in the radial direction than the raw material G in the curved portion 12b having a large radius of curvature (hereinafter referred to as the first curved portion 12b1), and as a result, the convex surface of the second curved portion 12b2. The raw material G tends to accumulate on the inner inclined surface portion 122 in 12A. That is, the bead portion 12 of the gasket 1 ″ has a first curved portion 12b1 having a first radius of curvature and extending in a curve in a plan view toward the metal plate, and an end portion of the first curved portion 12b1. It has a second curved portion 12b2 which is continuous from the above and has a second radius of curvature smaller than the first radius of curvature in a plan view and extends in a curve. When such a gasket 1 ″ is to be manufactured by the gasket manufacturing method described above, the tip surface portion 121 as the top of the convex surface 12A in the second curved portion 12b2 may be set as the undercoat region S1. As a result, the film thickness t of the seal portion 20 in the first curved portion 12b1 and the film thickness t of the seal portion 20 in the second curved portion 12b2 can be approximated to each other, and the bead width W and the bead height H are constant. Even in the case of the gasket 1'' in which the radius of curvature of the curved portion 12b of the bead portion 12 is changed, the variation in the film thickness t (thickness) of the sealing portion 20 is suppressed, and the film thickness t of the sealing portion 20 is appropriately adjusted. By setting it, it is possible to further improve the sealing performance.
また、本実施形態では、ビード高さＨが一定で、ビード幅Ｗが変化するガスケット１において、下塗り領域Ｓ１は、曲線部１２ｂの凸面１２Ａよりも急峻に突出した直線部１２ａにおける凸面１２Ａの頂部としての先端面部１２１であるものとした。しかし、これに限らず、下塗り領域Ｓ１は、曲線部１２ｂの凸面１２Ａの先端面部１２１であってもよい。例えば、ビード幅Ｗの調整により、ビード部１２の曲線部１２ｂにおける反力が十分に低くなり（例えば直線部１２ａにおける反力よりも低くなり）、曲線部１２ｂにおけるシール部２０の膜厚ｔを局所的に厚くした方が、シール部２０付きのビード部１２で発生する最終的な反力の大きさの均一化が効果的に図られる場合もある。このような場合等には、曲線部１２ｂの凸面１２Ａの先端面部１２１が下塗り領域Ｓ１として設定される。このように、シール部２０の膜厚ｔを局所的に厚くすることにより、換言すると、シール部２０の膜厚ｔを適切に設定することによって、シール部２０付きビード部１２で発生する最終的な反力の大きさが自身の延伸方向において概ね均一化される。その結果、さらなるシール性能の向上を図ることができる。このように、下塗り領域Ｓ１が環状のビード部１２のどの部分に設定されると、反力の均一化（換言すると、面圧の均一化）に対して効果的であるのかについては、ビード部１２自体の断面形状やビード部１２自体の平面レイアウト等に基づいて、事前に確認することができ、確認結果に応じて、好適な下塗り領域Ｓ１を予め設定すればよい。
Further, in the present embodiment, in the gasket 1 in which the bead height H is constant and the bead width W changes, the undercoat region S1 is the top portion of the convex surface 12A in the straight portion 12a protruding steeper than the convex surface 12A of the curved portion 12b. It was assumed that the tip surface portion 121 was used. However, the present invention is not limited to this, and the undercoat region S1 may be the tip end surface portion 121 of the convex surface 12A of the curved portion 12b. For example, by adjusting the bead width W, the reaction force of the bead portion 12 at the curved portion 12b becomes sufficiently low (for example, lower than the reaction force at the straight portion 12a), and the film thickness t of the sealing portion 20 at the curved portion 12b is reduced. If the thickness is locally increased, the magnitude of the final reaction force generated in the bead portion 12 with the seal portion 20 may be effectively made uniform. In such a case, the tip end surface portion 121 of the convex surface 12A of the curved portion 12b is set as the undercoat region S1. By locally increasing the film thickness t of the seal portion 20 in this way, in other words, by appropriately setting the film thickness t of the seal portion 20, the final bead portion 12 with the seal portion 20 is generated. The magnitude of the reaction force is almost uniform in its own stretching direction. As a result, the sealing performance can be further improved. In this way, it is determined in which portion of the annular bead portion 12 the undercoat region S1 is effective for equalizing the reaction force (in other words, equalizing the surface pressure). It can be confirmed in advance based on the cross-sectional shape of the 12 itself, the plane layout of the bead portion 12 itself, and the like, and a suitable undercoat region S1 may be set in advance according to the confirmation result.
本実施形態のガスケット製造方法によって製造される各ガスケット１，１’，１”は燃料電池スタックに組み込まれるガスケットであるものとしたがこれに限らず、各種の機械に組み込まれるシール部品としてのガスケットの製造方法に適用できる。
Each gasket 1,1', 1 "manufactured by the gasket manufacturing method of the present embodiment is assumed to be a gasket incorporated in the fuel cell stack, but is not limited to this, and a gasket as a sealing component incorporated in various machines. It can be applied to the manufacturing method of.
以上、本発明の好ましい実施形態及びその変形例について幾つか説明したが、本発明は上記実施形態及び上記変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
Although some preferred embodiments of the present invention and modifications thereof have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the above-mentioned modifications, and various modifications and variations thereof are based on the technical idea of the present invention. It can be changed.
本発明は、さらなるシール性能の向上を図ることが可能なガスケットの製造に有用である。
The present invention is useful for manufacturing a gasket capable of further improving the sealing performance.
１…ガスケット、１’…ガスケット、１’’…ガスケット、１０…基板、１２…ビード部、１２Ａ…凸面、１２ａ…直線部、１２ｂ…曲線部、１２ｃ…幅変化部、１２ｃ’…高さ変化部、１２１…先端面部（頂部）、１２Ｂ…凹面、２０…シール部、１２１…先端面部（頂部）、Ｈmin…最小ビード高さ（最小のビード高さ）、Ｈmax…最大ビード高さ（最大のビード高さ）、Ｓ…固着予定領域、Ｓ１…下塗り領域、Ｓ２…残余領域、Ｗmin…最小ビード幅（最小のビード幅）、Ｗmax…最大ビード幅（最大のビード幅）。
1 ... Gasket, 1'... Gasket, 1'' ... Gasket, 10 ... Substrate, 12 ... Bead part, 12A ... Convex surface, 12a ... Straight part, 12b ... Curved part, 12c ... Width change part, 12c' ... Height change Part, 121 ... Tip surface (top), 12B ... Concave, 20 ... Seal, 121 ... Tip (top), Hmin ... Minimum bead height (minimum bead height), Hmax ... Maximum bead height (maximum) Bead height), S ... Scheduled fixation area, S1 ... Undercoat area, S2 ... Residual area, Wmin ... Minimum bead width (minimum bead width), Wmax ... Maximum bead width (maximum bead width).
Claims (5)
- 金属板からなる基板であって厚み方向の一方の面側で突出した凸面及び厚み方向の他方の面側で凹んだ凹面を有すると共に環状に延びるビード部が形成されている前記基板と、前記凸面の少なくとも頂部に固着されるシール部と、を含むガスケットを製造するガスケット製造方法であって、
前記金属板から前記基板を形成する工程と、
前記シール部を形成するための流動性を有する原材料を、前記シール部の固着予定領域における予め定めた下塗り領域に塗布する工程と、
前記原材料を前記下塗り領域における塗布済み原材料の上に重ねて塗布すると共に、前記原材料を前記固着予定領域における前記下塗り領域を除いた残りの領域である残余領域に塗布する工程と、
を含む、ガスケット製造方法。 A substrate made of a metal plate, the substrate having a convex surface protruding on one surface side in the thickness direction and a concave surface recessed on the other surface side in the thickness direction, and a bead portion extending in an annular shape, and the convex surface. A gasket manufacturing method for manufacturing a gasket including a seal portion fixed to at least the top of the gasket.
The process of forming the substrate from the metal plate and
A step of applying a fluid raw material for forming the seal portion to a predetermined undercoat region in the region to be fixed of the seal portion, and a step of applying the raw material.
A step of superimposing the raw material on the coated raw material in the undercoat region and applying the raw material to the residual region which is the remaining region excluding the undercoat region in the planned fixing region.
Gasket manufacturing method, including. - 前記ビード部は、当該ビード部のうち最小のビード幅を有すると共に前記金属板に向かって視た平面視で直線的に延びる直線部と、当該ビード部のうち最大のビード幅を有すると共に前記平面視で曲線的に延びる曲線部と、前記直線部と前記曲線部との間を接続すると共に自身の直線部側端部から自身の曲線部側端部に向かうほど前記ビード幅が広くなる幅変化部とを有しており、
前記下塗り領域は、前記直線部における前記凸面の前記頂部である、請求項１に記載のガスケット製造方法。 The bead portion has a straight portion having the smallest bead width among the bead portions and extending linearly in a plan view toward the metal plate, and the bead portion having the largest bead width and the flat surface. A width change in which the bead width becomes wider from the straight portion side end portion of itself to the curved portion side end portion of itself while connecting between the curved portion extending in a curved line and the straight line portion and the curved portion. Has a department and
The gasket manufacturing method according to claim 1, wherein the undercoat region is the top of the convex surface in the straight portion. - 前記ビード部は、当該ビード部のうち最大のビード高さを有すると共に前記金属板に向かって視た平面視で直線的に延びる直線部と、当該ビード部のうち最小のビード高さを有すると共に前記平面視で曲線的に延びる曲線部と、前記直線部と前記曲線部との間を接続すると共に自身の直線部側端部から自身の曲線部側端部に向かうほど前記ビード高さが低くなる高さ変化部とを有しており、
前記下塗り領域は、前記直線部における前記凸面の前記頂部である、請求項１に記載のガスケット製造方法。 The bead portion has the maximum bead height of the bead portion and has a straight portion extending linearly in a plan view toward the metal plate and the minimum bead height of the bead portion. The bead height becomes lower as it connects between the curved portion extending in a curved line in a plan view and the straight portion and the curved portion and from the straight portion side end portion to the curved portion side end portion of the own. It has a height change part that becomes
The gasket manufacturing method according to claim 1, wherein the undercoat region is the top of the convex surface in the straight portion. - 前記ビード部は、前記金属板に向かって視た平面視で第１の曲率半径を有して曲線的に延びる第１曲線部と、前記平面視で前記第１の曲率半径より小さい第２の曲率半径を有して曲線的に延びる第２曲線部とを有しており、
前記下塗り領域は、前記第２曲線部における前記凸面の前記頂部である、請求項１に記載のガスケット製造方法。 The bead portion has a first curved portion having a first radius of curvature and extending curvedly in a plan view toward the metal plate, and a second curved portion smaller than the first radius of curvature in the plan view. It has a second curved portion that has a radius of curvature and extends in a curve, and has a second curved portion.
The gasket manufacturing method according to claim 1, wherein the undercoat region is the top of the convex surface in the second curved portion. - 前記シール部の前記原材料はゴム材である、請求項１～４のいずれか一つに記載のガスケット製造方法。 The gasket manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the raw material of the seal portion is a rubber material.
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