(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面及び外周面にそれぞれ相手材と弾接するシール面をもつリング状のシールリングを成形する金型であって、該シールリングの一端面を形成する型面をもつ第１型と、該シールリングの他端面と該内周面を形成する型面をもつ第２型と、該外周面を形成する型面をもち該第１型と該第２型の間に配置される第３型とよりなり、
該第１型は該一端面内に型割線が位置した内側型と外側型に分割され、該内側型と該外側型は型締め方向に互いに相対移動可能とされ該内側型と該外側型とはそれぞれ独立して型締めされ、該内側型は該第２型と型締めされ、該外側型は該第３型と型締めされるように構成されたことを特徴とするシールリング成形用金型。
【請求項２】
前記第３型は型面に凹部又は凸部を有し、型開き時には前記シールリングが前記第３型に保持された状態で離型されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のシールリング成形用金型。
【請求項３】
前記シール面を形成する型面は全ての型割面から離間した位置に形成されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のシールリング成形用金型。
【請求項４】
請求項２〜３のいずれかに記載のシールリング成形用金型を用い、型締め後キャビティに成形材料を圧入して成形し、型開き後に第３型に保持された成形品を押圧して該第３型から離型することを特徴とする全自動化されたシールリングの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内周面がピストンロッドに弾接してシールするとともに外周面がシリンダの内周面に弾接してシールするシールリングを成形するための金型と、その金型を用いた成形方法に関する。得られたシールリングは、自動車のブレーキマスタシリンダなどに用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のブレーキマスタシリンダには、ピストンカップあるいはパッキンとも呼ばれるシールリングが用いられている。このシールリングは、ブレーキを駆動するための油圧を発生させるためのものであり、シールリングの内周面とピストンロッドとの間及びシールリングの外周面とシリンダとの間のシールがきわめて重要である。
【０００３】
そのため内周面及び外周面に高い面精度が必要であり、成形時にその部分にバリが発生しないようにする必要がある。しかしシールリングの材質であるゴムは、僅かな隙間にも侵入してバリが発生しやすい。そこで従来のシールリングの成形方法は、図４に示すような金型を用いて行われている。
【０００４】
この金型は、上型としての第１型 100と、下型としての第２型 200及び中型としての第３型 300から構成されている。第２型 200によって、シールリング 400の下面と内外周面が成形される。また第１型 100にはスプルー 101が形成され、成形材料は第２型 200との間に形成されたランナー 102を通ってキャビティに圧入される。そして第３型 300と第１型 100とでシールリング 400の上端部から突出する断面コ字状の付着部 401が形成されるように構成されている。
【０００５】
この金型を用いて成形後に型開きすると、付着部 401が第３型 300に確実に付着した状態となるので、シールリング 400はランナー 102とともに第３型 300に保持される。したがってピンなどで成形品を押圧して弾性変形させることで第３型 300から容易に離型できるので、離型を自動化することができる。
【０００６】
得られた成形品には、付着部 401とランナー 102が一体化しているので、離型後に切除作業を行い、シールリングとする。したがってこの金型を用いた場合には、シールリング 400の内周面にランナー 102を、外周面に付着部 401をそれぞれ形成して成形することで、型割面で発生するバリがシールリングの内周面及び外周面に位置しないようにしている。
【０００７】
しかし上記金型を用いた成形方法では、成形後に余分な部分を切除する作業が必要となり、工数が多大であるとともに材料のロスが大きいという問題があった。
【０００８】
そこで余分な部分を成形することなく、バリの発生を防止する方法として、図５に示すようなキャビティ形状の金型を用いることも行われている。つまりキャビティ形状は目的とするシールリング 400形状とし、ピンゲートなどによってキャビティに成形材料を圧入する。そして型割面には放射状の研磨模様が施され、第３型 300の型面と第１型 100及び第２型 200の型面との角度を鋭角又は鈍角とすることが行われている。これにより型割面における金型どうしの接触が線接触となり、かつ型締め圧力が高まる。したがって型割面への成形材料の進入を防止することができるので、バリの発生を防止できバリの切除作業が不要となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところでシールリングを成形する場合には、一つの金型で複数個のワークを成形する多数個取りで成形されるのが通常である。ところがその場合には、金型精度の関係上、全てのキャビティにおける型どうしの型締め圧力を同一とすることは困難であり、型締め圧力が低い部分が必然的に生じる。そのため上記のような金型構造としても、型締め圧力が低い部分ではバリが生じる場合があった。また成形を繰り返す間に型割面に摩耗が生じやすく、その部分でバリが発生する場合もあった。
【００１０】
さらに図５に示すようなキャビティをもつ金型では、成形後の型開き時にシールリング 400が第１型 100、第２型 200及び第３型 300のどの金型に付着するかが不定である。そのためシールリング 400の離型は人手に頼らざるを得ない。
【００１１】
したがって従来の金型を用いた成形方法では、バリの切除作業が必要であったり、離型を人手で行ったりしているために、全自動で成形を行うことは困難であり工数が多大であるという問題がある。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、バリの発生を防止しつつ全自動で成形できるようにすることを目的とする。
【００１３】
上記課題を解決する本発明のシールリング成形用金型の特徴は、内周面及び外周面にそれぞれ相手材と弾接するシール面をもつリング状のシールリングを成形する金型であって、シールリングの一端面を形成する型面をもつ第１型と、シールリングの他端面と内周面を形成する型面をもつ第２型と、外周面を形成する型面をもち第１型と第２型の間に配置される第３型とよりなり、第１型は一端面内に型割線が位置した内側型と外側型に分割され、内側型と外側型は型締め方向に移動可能とされ内側型と外側型とはそれぞれ独立して型締めされ、内側型は第２型と型締めされ、外側型は第３型と型締めされるように構成されたことにある。
【００１４】
上記金型において、第３型は型面に凹部又は凸部を有し、型開き時にはシールリングが第３型に保持された状態で離型されるように構成することが好ましい。またシール面を形成する型面は、全ての型割面から離間した位置に形成されていることが好ましい。
【００１５】
また本発明のシールリングの成形方法は、上記した金型を用い、型締め後キャビティに成形材料を圧入して成形し、型開き後に第３型に保持された成形品を押圧して第３型から離型することにある。
【００１６】
本発明の金型では、シールリングの一端面を形成する型面をもつ第１型が内側型と外側型に分割され、内側型と外側型の型割線がシールリングの一端面内に位置している。そして内側型と外側型は型締め方向に互いに相対移動可能とされ内側型と外側型とはそれぞれ独立して型締めされ、内側型は第２型と型締めされ、外側型は第３型と型締めされるように構成されている。
【００１７】
したがって本発明の金型によれば、型締め時には外側型が独立して第３型と型締めされるので、多数個取りの場合などに金型の歪みによって外側型と第３型との型締め力が低くなることがなく、内側型と外側型をほぼ同一の力で第２型及び第３型とそれぞれ型締めすることができる。これにより第１型、第２型及び第３型の各部分をほぼ同一の圧力で型締めすることが可能となり、型割面に成形材料が進入するのを確実に防止できバリの発生を防止することができる。なお内側型と外側型の型割線の位置は、シールリングの一端面内であれば特に制限されない。
【００１８】
第３型は型面に凹部又は凸部を有し、型開き時にはシールリングが第３型に保持された状態で離型されるように構成することが好ましい。このようにすることで、型開き後に第３型に保持されたワークを押圧して第３型から離型することが可能となり、上記したようにバリの発生もないので、全自動による成形が可能となる。したがってシールリングの成形の工数が低減され、材料のロスも低減されるため、大幅なコスト削減が可能となる。
【００１９】
凹部又は凸部の形状は、シールリングが第３型に保持された状態で離型され、かつ軸方向の押圧による弾性変形によって第３型から離型可能な程度のアンダーカットとなるように形成すれば、点状、リング状などその形状は制限されない。また凹部の場合には、それによってシールリングの外周面に凸部が形成されるが、この凸部をリング状に形成することで相手材と弾接するシール面とすることも可能である。
【００２０】
またシール面を形成する型面は、型割面から離間した位置に形成されていることも好ましい。これにより、万一バリが発生した場合にもシール性に及ぼす影響を無視できるほど小さくすることができる。さらに互いに圧接される型面どうしの角度は、鋭角又は鈍角とするのではなくほぼ直角とすることが望ましい。これにより金型の寿命を延ばすことができ、一層のコスト削減が可能となる。
【００２１】
上記した本発明の金型を用いてシールリングを成形するには、先ず第１型、第２型及び第３型を型締めする。従来の金型では、金型の歪みにより一部が浮き上がって型締め力が部分的に低下する場合があった。しかし本発明の金型では、第１型が内側型と外側型に分割され、それぞれ独立して型締めされるので、型締め力が部分的に低下するような不具合がない。したがって各型どうしはほぼ一定の力で型締めされる。
【００２２】
そしてキャビティ内へゴム又は軟質樹脂からなる成形材料が圧入される。各型はほとんど同じ圧力で型締めされているので、型割面に成形材料が進入するのが防止されバリの発生が防止されている。
【００２３】
成形後に型開きすると、第３型の型面の凹部又は凸部がアンダーカットとなるために、シールリングは第３型に確実に保持された状態で表出する。そこで押出ピンなどでシールリングを軸方向に押圧すると、シールリングは軟質であるために容易に弾性変形して第３型から離型され、一定方向へ落下する。したがって多数個取りであっても全てのシールリングを同じ方向へ落下させることができる。またバリの発生がなく、余分な部分を成形する必要もないので、切除工程も不要である。
【００２４】
したがって本発明の成形用金型及び成形方法によれば、バリの発生が確実に防止されているので、一個取り又は多数個取りに限らず全自動で成形することができ、製造コストを大幅に低減することができる。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００２６】
図１に本実施例の金型及び成形方法によって得られたゴム製のシールリングの断面図を示す。このシールリング１は、ブレーキマスタシリンダに用いられるものであり、一端面10はほぼ平坦に形成されている。一端面10と反対側の端面には断面略Ｖ字のリング状の溝部11が形成され、溝部11の両側に内側部12と外側部13が形成されている。また内側部12の内周表面には内側へ突出するリング状の内周突条部14が形成され、外側部13の外周表面には外側へ突出するリング状の外周突条部15が形成されている。外周突条部15より一端面10側には、複数の突起16が形成されている。内周突条部14はピストンロッドに弾接し、外周突条部15はシリンダの内周面に弾接して、それぞれシール面として機能する。そして溝部11の存在により、内側部12と外側部13の弾性変形が容易とされている。
【００２７】
図２に本実施例で用いた金型の要部断面図を示す。この金型は、下型２と、中型３と、上型４とから構成されている。下型２は、一端面10と内側部12の内周表面を成形する型面を有している。下型２の内側部12の内周表面を形成する型面には、上型４及び中型３との型割面から略直角に延びるストレート部20と、ストレート部20に連続し内周突条部14を形成するためのリング状の凹溝21とが形成されている。
【００２８】
中型３は、外側部13の外周表面を成形する型面を有している。そしてその型面には、上型４及び下型２との型割面から略直角に延びるストレート部30と、ストレート部30に連続し外周突条部15を形成するためのリング状の凹溝31と、点状の複数の凹部32が形成されている。
【００２９】
また上型４は、内側部12の端面と溝部11を成形する型面をもつ内側型40と、外周部13の端面を成形する筒状の外側型41とに２分割され、内側型40と外側型41とはそれぞれ独立して型締め可能とされている。内側型40には、スプルー42が形成され、スプルー42とキャビティ５とを連通するピンゲート43が形成されている。
【００３０】
なお金型には、このようなキャビティ５が複数個形成され、多数個取り可能となっている。
【００３１】
以下、上記金型を用いてシールリング１を成形する方法を説明する。
【００３２】
先ず下型２、中型３及び上型４を図２のように型締めする。このとき、上型４が２分割構造でなく内側型40と外側型41とが一体となった構造であると、金型の歪みなどによって内側型40と外側型41とが中型３又は下型２と型締めされる力が部分的に異なり、例えば外側型41と中型３との圧接力が弱くなる場合がある。このようになると、部分的に型割面に成形材料が進入してバリが発生する場合があり、その場合には成形後にバリ取り作業が必要となってしまう。
【００３３】
しかし本発明の金型では、上型４は内側型40と外側型41とに分割され、それぞれ独立して型締め可能とされている。したがって金型に歪みなどが生じていても、その歪みは内側型40と外側型41との相対移動によって吸収され、内側型40と外側型41とはほぼ同一の力で中型３及び下型２と型締めされる。
【００３４】
したがってスプルー42及びピンゲート43からキャビティ５内へ圧入された成形材料は、型割面に進入することがないのでバリの発生が防止されている。また型割面からキャビティ５へ続く型面は、それぞれ型割面に対して略直角のストレート部20、30となっている。したがって応力の集中が緩和されるため、繰り返し使用時の摩耗が少なく、繰り返し使用後にもバリの発生が防止される。
【００３５】
そしてキャビティ５を充填した成形材料が固化した後、下型２、中型３及び上型４が互いに分離される。すると凹溝31と複数の凹部32が型開き方向に対してアンダーカットとなるため、図３に示すようにシールリング１は中型３に保持された状態となる。
【００３６】
その状態で中型３の上部より図示しない押出ピンが突出し、シールリング１を押圧する。するとシールリング１は弾性変形して容易に中型３から離型され、自動で取り出される。
【００３７】
したがって本実施例の成形方法によれば、バリの無いシールリング１を、人出を用いず全自動にて成形することができるので、工数が大幅に低減される。またバリ取り作業が不要であるとともに、材料のロスとなるのはスプルー42で成形された部分のみであるので、材料のロスも大幅に低減される。これにより大幅なコストダウンを図ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
すなわち本発明のシールリング成形用金型及びシールリングの成形方法によれば、バリの無いシールリングを全自動で成形することが可能となるので、工数及び材料のロスを大きく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例で成形されたシールリングの断面図である。
【図２】本発明の一実施例の金型を型締め状態で示す要部断面図である。
【図３】本発明の一実施例の金型をシールリングの離型時の状態で示す要部断面図である。
【図４】従来の金型を成形体と共に示す要部断面図である。
【図５】従来の他の例の金型の要部断面図である。
【符号の説明】
１：シールリング        ２：下型（第２型）      ３：中型（第３型）
４：上型（第１型）      40：内側型              41：外側型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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