(57)【要約】【課題】軟質の被加工部材における溝形成面に溝を形成する溝付き部材を製造する方法において、溝の加工性を更に向上させることできる方法を提供すること。【解決手段】軟質の被加工部材２における溝形成面２１に溝３を形成して溝付き部材１を製造する方法であって、溝３は、幅方向ＷＤに沿う縦断面視において、一方の側縁３１と、他方の側縁３２と、一方の側縁３１と他方の側縁３２との接続部３３と、を有する。実質的に切り屑を生じずに切り込みが可能なナイフＮを用い、溝形成面２１にナイフＮを差し込み、溝３が延びる長手方向にナイフＮを移動させて、まず一方の側縁３１を形成し、その後、他方の側縁３２を形成し、一方の側縁３１、他方の側縁３２及び接続部３３により区画される分離部分３４を被加工部材２から除去し、これにより、溝付き部材１を得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟質の被加工部材における溝形成面に溝を形成して溝付き部材を製造する方法であって、
前記溝は、幅方向に沿う縦断面視において、一方の側縁と、他方の側縁と、前記一方の側縁と前記他方の側縁との接続部と、を有し、
実質的に切り屑を生じずに切り込みが可能なナイフを用い、前記溝形成面に前記ナイフを差し込み、前記溝が延びる長手方向に前記ナイフを移動させて、まず前記一方の側縁を形成し、その後、前記他方の側縁を形成し、前記一方の側縁、前記他方の側縁及び前記接続部により区画される分離部分を前記被加工部材から除去し、これにより、溝付き部材を得る、溝付き部材の製造方法。
【請求項２】
前記溝の長手方向に沿う縦断面視において、前記溝の深さを、切り込みを始める側では徐々に深くし且つその後から実質的に一定の深さとなるように、前記ナイフにより切り込みを行う、請求項１に記載の溝付き部材の製造方法。
【請求項３】
前記一方の側縁を形成するときには、前記接続部を超える深さまで、ナイフを切り込み、
前記他方の側縁を形成するときには、前記接続部を超える深さまで、ナイフを切り込む、請求項１又は２に記載の溝付き部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工部材における溝形成面に溝を形成して溝付き部材を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールリップを有するシール装置は、シールリップを例えばシャフトに密着させて、シャフトの外周面から潤滑剤としてオイルが漏れないようにシールする。シールリップは、例えば、耐熱性や耐圧性を確保するために、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂から形成することができる。また、シールリップには、潤滑剤を捕捉し、潤滑剤側に汲み戻す機能を発揮させるために、溝を設けることができる（例えば下記特許文献１，２参照）。
【０００３】
溝を有するフッ素樹脂製のシールリップ（溝付き部材）は、例えば、フッ素樹脂製の円筒状の素材（軟質の被加工部材）における溝形成面である上面に溝を形成して、溝付き部材とし、この溝付き部材をスライスすることで、得られる。軟質の被加工部材における溝形成面に溝を形成する方法としては、プレス成形加工や切削加工が一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４２４７４号公報
【特許文献２】特開平０７−０４２８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
軟質の被加工部材における溝形成面に溝を形成する溝付き部材を製造する方法において、溝の加工性を更に向上させることできる方法が望まれている。
【０００６】
本発明は、軟質の被加工部材における溝形成面に溝を形成する溝付き部材を製造する方法において、溝の加工性を更に向上させることできる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、軟質の被加工部材における溝形成面に溝を形成して溝付き部材を製造する方法であって、前記溝は、幅方向に沿う縦断面視において、一方の側縁と、他方の側縁と、前記一方の側縁と前記他方の側縁との接続部と、を有し、実質的に切り屑を生じずに切り込みが可能なナイフを用い、前記溝形成面に前記ナイフを差し込み、前記溝が延びる長手方向に前記ナイフを移動させて、まず前記一方の側縁を形成し、その後、前記他方の側縁を形成し、前記一方の側縁、前記他方の側縁及び前記接続部により区画される分離部分を前記被加工部材から除去し、これにより、溝付き部材を得る、溝付き部材の製造方法である。
【０００８】
また、前記溝の長手方向に沿う縦断面視において、前記溝の深さを、切り込みを始める側では徐々に深くし且つその後から実質的に一定の深さとなるように、前記ナイフにより切り込みを行ってもよい。
【０００９】
また、前記一方の側縁を形成するときには、前記接続部を超える深さまで、ナイフを切り込み、前記他方の側縁を形成するときには、前記接続部を超える深さまで、ナイフを切り込んでもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、軟質の被加工部材における溝形成面に溝を形成する溝付き部材を製造する方法において、溝の加工性を更に向上させることできる方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の製造方法により得られた第１形態の溝付き部材１の斜視図である。
【図２】第１形態の溝３を示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は、第１形態の溝３の形成手順を順次示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。
【図４】第１形態の溝３の形成手順を順次示す、溝の長手方向に沿う縦断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、第２形態の溝３Ａの形成手順を順次示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、第３形態の溝３Ｂの形成手順を順次示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、第４形態の溝３Ｃの形成手順を順次示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、第５形態の溝３Ｄの形成手順を順次示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。
【図９】本発明の製造方法により得られた第２形態の溝付き部材１Ａの斜視図である。
【図１０】本発明の製造方法により得られた第３形態の溝付き部材１Ｂの斜視図である。
【図１１】本発明の製造方法により得られた第４形態の溝付き部材１Ｃの斜視図である。
【図１２】本発明の製造方法により得られた第５形態の溝付き部材１Ｄの斜視図である。
【図１３】本発明の製造方法により得られた第６形態の溝付き部材１Ｅの斜視図である。
【図１４】本発明の製造方法により得られた第７形態の溝付き部材１Ｆの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の溝付き部材の製造方法について説明する。図１は、本発明の製造方法により得られた第１形態の溝付き部材１の斜視図である。図２は、第１形態の溝３を示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。図３（Ａ）〜（Ｅ）は、第１形態の溝３の形成手順を順次示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。図４は、第１形態の溝３の形成手順を順次示す、溝の長手方向に沿う縦断面図である。
【００１３】
本発明の溝付き部材の製造方法の実施形態は、図１〜図４に示すように、軟質の被加工部材２における溝形成面２１に第１形態の溝３を形成して、溝付き部材１を製造する方法である。なお、図２〜図４において、ＷＤは幅方向、ＤＤは深さ方向、ＬＤは長手方向を示す。
軟質の被加工部材２は、比較的軟質の部材からなる。比較的軟質の部材は、典型的には、いわゆるフッ素樹脂のような、一般的な合成樹脂材料よりも軟質の素材からなる。比較的軟質の部材は、金属材料からなる部材を含まない。
【００１４】
フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ）が用いられる。
また、比較的軟質の部材としては、その他に、硬質ポリウレタンフォーム等の発泡プラスチック、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が挙げられる。
実施形態における被加工部材２は、ＰＴＦＥからなる円筒形の部材である。
【００１５】
図１に示すように、第１形態の溝３は、円筒形の被加工部材２における円形の上面である溝形成面２１に、螺旋状に延びるように設けられている。なお、螺旋状に延びる溝３は、多重に設けられていてもよい。
【００１６】
図２に示すように、溝３は、幅方向ＷＤに沿う縦断面視において、一方の側縁３１と、他方の側縁３２と、一方の側縁３１と他方の側縁３２との接続部３３と、を有する。溝３の幅方向ＷＤに沿う縦断面視において、一方の側縁３１は、幅方向ＷＤの内側に向けて下がる直線状であり、他方の側縁３２は、幅方向ＷＤの内側に向けて下がる直線状である。一方の側縁３１の長さと他方の側縁３２の長さとは同じであり、第１形態の溝３は二等辺三角形形状を有する。
【００１７】
接続部３３から斜め下向きに一方の側縁３１の延長線上及び他方の側縁３２の延長線上には、それぞれ余分切り込み３１１、３２１が設けられている。余分切り込み３１１、３２１は、後述するようにナイフＮを用いて一方の側縁３１及び他方の側縁３２を形成する際に、接続部３３を確実に形成させるために（製造誤差、設計誤差を吸収するために）、設けられる。
【００１８】
次に、本発明の製造方法の実施形態について説明する。本発明の製造方法では、実質的に切り屑を生じずに切り込みが可能なナイフＮを用いる。ナイフＮは、比較的薄いため、実質的に切り屑を生じずに切り込みが可能である。例えば、バイトはナイフには含まれない。ナイフＮの厚さは、例えば０．１〜２．０ｍｍである。詳細には、ナイフＮは、先端側の厚さが０．１〜０．２ｍｍで根元側の厚さが１．５〜２．０ｍｍのテーパ状である。
図４に示すように、ナイフＮの先端部側を厚さ方向に視た形状は、先端に向かって窄まっており且つ先端が丸みを帯びた形状である。
【００１９】
図２、図３（Ａ），（Ｂ）及び図４に示すように、ナイフＮを溝形成面２１に差し込み、溝３が延びる長手方向ＬＤにナイフＮを移動させて、まず一方の側縁３１及び余分切り込み３１１を形成する。つまり、一方の側縁３１を形成するときには、接続部３３を超える深さまで（余分切り込み３１１が形成される深さまで）、ナイフＮを切り込んで、切り込みＫ１１を形成する。
【００２０】
その際、図４に示すように、溝３の長手方向ＬＤに沿う縦断面視において、溝３の深さを、切り込みを始める側では徐々に深くし且つその後から実質的に一定の深さとなるように、ナイフＮにより切り込みを行う。図４において、溝３のうち、徐々に深くなる領域を符号３６１で示し、実質的に一定の深さの領域を符号３６２で示す。「徐々に深く」には、図４に示すように直線状に深くする場合と、曲線状に深くする場合（図示せず）とがある。「実質的に一定の深さ」とは、加工精度上一定の深さとみなせる深さであり、積極的に深さを変えていないということである。
【００２１】
その後、図２及び図３（Ｃ），（Ｄ）に示すように、ナイフＮを、一方の側縁３１の形成時とは異なる傾きで溝形成面２１に差し込み、他方の側縁３２及び余分切り込み３２１を形成する。他方の側縁３２を形成するときには、接続部３３を超える深さまで（余分切り込み３２１が形成される深さまで）、ナイフＮを切り込んで、切り込みＫ１２を形成する。
【００２２】
その後、図２及び図３（Ｄ），（Ｅ）に示すように、一方の側縁３１、他方の側縁３２及び接続部３３により区画される分離部分３４を被加工部材２から除去する。これにより、幅方向ＷＤに沿う縦断面視において一方の側縁３１と他方の側縁３２と接続部３３とを有する溝３が、形成される。また、接続部３３から斜め下向きに余分切り込み３１１、３２１も形成される。このようにして、溝付き部材１が得られる。
なお、一方の側縁３１を形成するナイフＮと、他方の側縁３２を形成するナイフＮとは、別のナイフを用いてもよく、あるいは、同じナイフを、傾きを換えて用いてもよい。
【００２３】
次に、溝の幅方向に沿う縦断面視形状のバリエーションについて説明する。なお、溝のバリエーションにおいても、第１形態の溝３と同様に、余分切り込みを設けることができる。図５（Ａ）、（Ｂ）は、第２形態の溝３Ａの形成手順を順次示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は、第３形態の溝３Ｂの形成手順を順次示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。図７（Ａ）、（Ｂ）は、第４形態の溝３Ｃの形成手順を順次示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は、第５形態の溝３Ｄの形成手順を順次示す、溝の幅方向に沿う縦断面図である。
【００２４】
図５に示すように、第２形態の溝３Ａは、直線状の一方の側縁３１Ａと、直線状の他方の側縁３２Ａと、接続部３３Ａと、直線状の追加の側縁３５Ａとを有する。別の見方をすると、第２形態の溝３Ａは、１８０度以上の１つの内角を有する４角形形状を有する。このような溝３Ａは、第１の方法として、外側の切り込みＫ２１，Ｋ２３を形成した後、切り込みＫ２１と切り込みＫ２３とを繋ぐように、中間の切り込みＫ２２を形成すれば、得られる。あるいは、溝３Ａは、第２の方法として、外側の切り込みＫ２１又はＫ２３の何れか一方のみを形成した後、中間の切り込みＫ２２を形成し、その後、外側の切り込みＫ２１又はＫ２３の何れか他方を形成すれば、得られる。
【００２５】
図６に示すように、第３形態の溝３Ｂは、直線状の一方の側縁３１Ｂと、弧状の他方の側縁３２Ｂと、接続部３３Ｂとを有する。このような溝３Ｂは、直線状の切り込みＫ３１，弧状の切り込みＫ３２をこの順で又は逆順で形成すれば、得られる。
【００２６】
図７に示すように、第４形態の溝３Ｃは、弧状の一方の側縁３１Ｃと、弧状の他方の側縁３２Ｃと、接続部３３Ｃとを有する。このような溝３Ｃは、弧状の切り込みＫ４１，弧状の切り込みＫ４２をこの順で又は逆順で形成すれば、得られる。
【００２７】
図８に示すように、第５形態の溝３Ｄは、弧状の一方の側縁３１Ｄと、弧状の他方の側縁３２Ｄと、接続部３３Ｄとを有する。第５形態の溝３Ｄは、第４形態の溝３Ｃと比べて円又は楕円に近い形状を有する。
【００２８】
なお、溝は、ナイフＮにより２回の切り込みを行い、２つの側縁を形成することで得られるが、図５に示す第２形態の溝３Ａのように、３回の切り込みを行い、３つの側縁を有する溝を形成することもできる。同様に、４回以上の切り込みを行い、４つ以上の側縁を有する溝を形成することもできる。
【００２９】
次に、溝の長手方向の形状や溝が形成される位置のバリエーションについて説明する。図９は、本発明の製造方法により得られた第２形態の溝付き部材１Ａの斜視図である。図１０は、本発明の製造方法により得られた第３形態の溝付き部材１Ｂの斜視図である。図１１は、本発明の製造方法により得られた第４形態の溝付き部材１Ｃの斜視図である。図１２は、本発明の製造方法により得られた第５形態の溝付き部材１Ｄの斜視図である。図１３は、本発明の製造方法により得られた第６形態の溝付き部材１Ｅの斜視図である。図１４は、本発明の製造方法により得られた第７形態の溝付き部材１Ｆの斜視図である。
【００３０】
図９に示すように、本発明の製造方法によれば、第２形態の溝付き部材１Ａを製造することができる。第２形態の溝付き部材１Ａにおいては、溝３Ｈは、円筒形の被加工部材２Ａの上面である溝形成面２１Ａに、円周状に延びるように設けられている。なお、円周状の溝３Ｈは、多重に設けられていてもよい。
【００３１】
図１０に示すように、本発明の製造方法によれば、第３形態の溝付き部材１Ｂを製造することができる。第３形態の溝付き部材１Ｂにおいては、溝３Ｉは、円筒形の被加工部材２Ｂの側面（周面）である溝形成面２１Ｂに、実質的に同じ高さ位置で円周状に延びるように設けられている。なお、円周状の溝３Ｉは、多重に設けられていてもよい。
【００３２】
図１１に示すように、本発明の製造方法によれば、第４形態の溝付き部材１Ｃを製造することができる。第４形態の溝付き部材１Ｃにおいては、溝３Ｊは、円筒形の被加工部材２Ｃの側面（周面）である溝形成面２１Ｃに、螺旋状に延びるように設けられている。なお、螺旋状の溝３Ｊは、多重に設けられていてもよい。
【００３３】
図１２に示すように、本発明の製造方法によれば、第５形態の溝付き部材１Ｄを製造することができる。第５形態の溝付き部材１Ｄにおいては、被加工部材２Ｄは、大きな円筒から同軸の小さな円筒を刳り抜いた形状を有する。別の見方をすると、被加工部材２Ｄは、幅を有する環状の横断面形状を有する。被加工部材２Ｄは、外側面（外周面）と内側面（内周面）とを有する。溝３Ｋは、被加工部材２Ｄの内側面（内周面）である溝形成面２１Ｄに、実質的に同じ高さ位置で円周状に延びるように設けられている。なお、円周状の溝３Ｋは、多重に設けられていてもよい。
【００３４】
図１３に示すように、本発明の製造方法によれば、第６形態の溝付き部材１Ｅを製造することができる。第６形態の溝付き部材１Ｅにおいては、被加工部材２Ｅは、第５形態の溝付き部材１Ｄの被加工部材２Ｄと同様に、外側面（外周面）と内側面（内周面）とを有する。溝３Ｌは、被加工部材２Ｅの内側面（内周面）である溝形成面２１Ｅに、螺旋状に延びるように設けられている。なお、円周状の溝３Ｌは、多重に設けられていてもよい。
【００３５】
図１４に示すように、本発明の製造方法によれば、第７形態の溝付き部材１Ｆを製造することができる。第７形態の溝付き部材１Ｆにおいては、被加工部材２Ｆは、板状部材である。複数本の溝３Ｍは、被加工部材２Ｆの上面である溝形成面２１Ｆに、直線状に、及び／又は、曲線状に設けられている。なお、板状の被加工部材２Ｆの上面は、平坦状でもよく、あるいは、曲面状でもよい。
【００３６】
本発明の製造方法によれば、例えば以下の効果が奏される。
一般的に硬質の被加工部材に溝を形成する場合には、溝の幅方向に沿う縦断面視形状と同じ断面か、又はそれよりも狭まった断面を有する刃具（バイト等）により、切り屑を出しながら被加工部材を切削し、溝が形成される。
しかし、軟質の被加工部材に対して同様の切削加工を行うと、一定の断面積に対して変形や、塑性流動が発生する。そのため、切削箇所の周辺部に盛り上がりやバリが発生して、溝の形成加工が困難である。仮に、切削加工後にバリ等の除去処理をしようとしても、被加工部材の剛性の低さから、除去処理は非常に困難である。
そのため、一般的に軟質の被加工部材を切削加工することは困難なので、鋭利な刃具を利用して被加工部材を少しずつ削ぎ取ったり、切り取ったりすることで溝の形成加工を行う。しかし、このような方法では、溝の形状を形成することは困難である。
【００３７】
これに対して、本発明の製造方法によれば、図２及び図３に示すように、実質的に切り屑を生じずに切り込みが可能なナイフＮを用い、被加工部材２の溝形成面２１にナイフＮを差し込み、溝３が延びる長手方向ＬＤにナイフＮを移動させて、まず一方の側縁３１を形成し、その後、他方の側縁３２を形成し、一方の側縁３１、他方の側縁３２及び接続部３３により区画される分離部分３４を被加工部材２から除去している。そのため、被加工部材２の溝形成面２１には、変形や、塑性流動が発生し難く、また、溝３の周辺部に盛り上がりやバリが発生しにくい。つまり、溝３を形成した後の後処理（仕上げ処理）を不要としたり、抑制したりすることができる。また、溝３の形状を高精度で形成することができる。したがって、溝３の加工性を向上させることができる。
【００３８】
また、図４に示すように、溝３の長手方向ＬＤに沿う縦断面視において、溝３の深さを、切り込みを始める側では徐々に深くし且つその後から実質的に一定の深さとなるように、ナイフＮにより切り込みを行う。そのため、切り込みをスムーズに開始することができる。
【００３９】
また、図３に示すように、一方の側縁３１を形成するときには、接続部３３を超える深さまで、ナイフＮを切り込み、他方の側縁３２を形成するときには、接続部３３を超える深さまで、ナイフＮを切り込む。そのため、製造誤差（切り込みの深さ等）、設計誤差を吸収して、接続部３３を確実に形成することができる。
【００４０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、各形態における溝３の幅方向に沿う縦断面視形状、溝３の長手方向形状、被加工部材２の形状、溝形成面２１の位置、溝形成面２１の形状などは、適宜組み合わせたり、入れ替えたりすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ  溝付き部材
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ  被加工部材
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｈ、３Ｉ、３Ｊ、３Ｋ、３Ｌ、３Ｍ  溝
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆ  溝形成面
３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ  一方の側縁
３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ  他方の側縁
３３、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ  接続部
３４  分離部分
３５Ａ  追加の側縁
３１１  余分切り込み
３２１  余分切り込み
３６１  徐々に深くなる領域
３６２  実質的に一定の深さの領域
ＤＤ  幅方向
Ｋ１１、Ｋ１２、Ｋ２１、Ｋ２２、Ｋ２３、Ｋ３１、Ｋ３２、Ｋ４１、Ｋ４２  切り込み
ＬＤ  長手方向
Ｎ  ナイフ
ＷＤ  幅方向
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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