(57)【要約】      （修正有）【課題】シールリングの生産性を向上し、かつ、安定して高品質に製造できるシールリングの製造方法を提供する。【解決手段】切れ目５を円周１箇所に有するシール本体部３の切れ目５の両端部１，２を、ブリッジ部６にて連結した閉円環状の中間成型品１０を、樹脂組成物の射出成形にて一体形成し、金型から取出した後、一定期間冷却し、その後、機械加工によって、シール本体部３とブリッジ部６及び湯道跡１９ａを分離させて、切れ目５のあるシールリングを形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切れ目（５）を円周１箇所に有するシール本体部（３）の該切れ目（５）の両端部（１）（２）を、ブリッジ部（６）にて連結した閉円環状の中間成型品（１０）を、樹脂組成物の射出成形にて一体形成し、
金型から取出した後、上記中間成型品（１０）から上記ブリッジ部（６）を除去することを特徴とするシールリングの製造方法。
【請求項２】
金型から取出した後、一定期間冷却した後に、上記ブリッジ部（６）を除去することを特徴とする請求項１記載のシールリングの製造方法。
【請求項３】
金型から上記中間成型品（１０）を取出す際、上記ブリッジ部（６）を突出ピン（２０）にて押圧して取出す請求項１又は２記載のシールリングの製造方法。
【請求項４】
上記ブリッジ部（６）が、上記切れ目（５）の両端部（１）（２）の内周面（４）（４）からラジアル内方向へ突設された一対の押圧受け片（８）（８）と、一対の該押圧受け片（８）（８）の先端を周方向に連結する連結部（９）によって、形成され、
上記金型からの取外しの工程で、上記押圧受け片（８）を突出ピン（２０）にて押圧して、上記中間成型品（１０）を取出す請求項１，２又は３記載のシールリングの製造方法。
【請求項５】
重ね合わせることで形成されるキャビティ（３０）の全体形状が閉円環状であって、
上記キャビティ（３０）は、円周１箇所に切れ目（３５）を有する開円環状部（３３）と、該切れ目（３５）の両端部（３１）（３２）を相互に連結するブリッジ形成用流路部（３６）とを、備えたことを特徴とするシールリングの射出成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切れ目の有るシールリングの製造方法及び射出成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、円周１箇所に切れ目（合口部）を有する鋳鉄製のシールリング（ピストンリング）が広く使用されている。最近、樹脂組成物を射出成形して製造した（いわゆる）樹脂製のシールリングが使用されるようになった（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２３３１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、図８と図９に示すように、円周１箇所に切れ目（合口部）４５を有するシールリング４０を製造するには、第１金型４６と、（図示省略の）第２金型とを合わせて、開円環状のキャビティ４７を形成し、溶融樹脂材料を射出注入し、次に、金型を開いて、シールリング４０を複数本の突出ピン４４によって突いて取出している。
ところで、金型から取出されるシールリング４０は、切れ目（合口部）４５を有する開円環状であるために、変形し易く、図９に示す如く、全周にわたって同時に金型から取出されず、傾きつつ取出されるため、その後、シールリング４０には塑性変形が残り、あるいは、シール面４３に傷Ｚが付くといった問題があった。
シールリング４０の上記塑性変形の具体例としては、切れ目４５に対応する端部４１，４２が、正確に一致せず、相対的に、アキシャル方向あるいはラジアル方向に位置ずれする。あるいは、端部４１，４２に捩れ変形が生ずることもある。
【０００５】
また、シールリング４０に押圧力が均等に掛かるように突出ピン４４の数を多くしたり、金型が開く際にシールリング４０の姿勢を安定保持するために突起（ダボ）やテーパを設けることがある。あるいは、切れ目の無いシールリングを成形して機械加工で切断する方法もある。
しかし、突出ピン４４を増やす方法や突起又はテーパを設ける方法では、例えば、変形し易い切れ目４５の端部４１，４２に局所的に対策を施した結果として、別の場所に問題が発生する場合があり、さらに突出ピン４４や突起等の数を増やさなければならない場合がある。また、切れ目の無いリングを機械加工により切断する方法では、切断箇所に微小突部（いわゆるバリ）が発生しやすく、バリ除去などの後加工に手間がかかるという欠点があった。
【０００６】
また、材質が樹脂組成物から成るシールリングにあっては、射出成形用金型から取出したシールリング４０が冷却する過程で、切れ目４５の両端部４１，４２が、図１０（ａ）に示すように、相対的にアキシャル方向に変位ε１したり、ラジアル方向に位置ずれを生じたり、あるいは、図１０（ｂ）に示すように、切れ目４５の両端部４１，４２の間隔寸法がＧ０からＧ１のように過大変形を起こす等の問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題を解決して、シールリングの生産性を向上し、かつ、安定して高品質に製造できるシールリングの製造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】
【０００８】
本発明に係るシールリングの製造方法は、切れ目を円周１箇所に有するシール本体部の該切れ目の両端部を、ブリッジ部にて連結した閉円環状の中間成型品を、樹脂組成物の射出成形にて一体形成し、金型から取出した後、上記中間成型品から上記ブリッジ部を除去する方法である。
【０００９】
また、金型から取出した後、一定期間冷却した後に、上記ブリッジ部を除去する方法である。
また、金型から上記中間成型品を取出す際、上記ブリッジ部を突出ピンにて押圧して取出す方法である。
また、上記ブリッジ部が、上記切れ目の両端部の内周面からラジアル内方向へ突設された一対の押圧受け片と、一対の該押圧受け片の先端を周方向に連結する連結部によって、形成され、上記金型からの取外しの工程で、上記押圧受け片を突出ピンにて押圧して、上記中間成型品を取出す方法である。
【００１０】
また、本発明に係るシールリングの射出成形金型は、重ね合わせることで形成されるキャビティの全体形状が閉円環状であって、上記キャビティは、円周１箇所に切れ目を有する開円環状部と、該切れ目の両端部を相互に連結するブリッジ形成用流路部とを、備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のシールリングの製造方法によれば、ブリッジ部によってシール本体部の形状の安定性を向上でき、型開きの際又は金型から取出す際に、シール本体部の変形を抑制でき、シール本体部が傷付き、あるいは、変形してしまうことを防止できる。即ち、歩留りや生産性を向上でき、シールリングを安定して高品質に製造できる。
【００１２】
また、本発明のシールリングの射出成形金型によれば、型開きの際又は成形品を取出す際に、成形品が傷付き、あるいは、変形してしまうことを防止でき、歩留りや生産性を向上できる。形状安定性の高い高品質のシールリングを能率良く製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の製造方法によって得られる中間成型品を示す正面図である。
【図２】切れ目開状態のシールリングの一例を示す正面図である。
【図３】射出成形にて中間成型品を得るまでの工程を説明する断面側面図であり、（ａ）は型閉じ工程の断面側面図であり、（ｂ）は樹脂注入充填工程の断面側面図であり、（ｃ）は型開け工程の断面側面図であり、（ｄ）は金型からの取外し工程の断面側面図である。
【図４】中間成型品の他例を示す正面図である。
【図５】中間成型品の別の例を示す正面図である。
【図６】本発明の射出成形金型の実施の一形態を示す要部の正面図である。
【図７】射出成形金型の変形例を説明する断面側面図であり、（ａ）は樹脂注入充填工程の断面側面図であり、（ｂ）は金型からの取外し工程の断面側面図である。
【図８】従来の製造方法によるシールリングの中間成型品を示す正面図である。
【図９】従来の問題点を説明する簡略断面説明図である。
【図１０】従来の問題点を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
本発明は、図２に例示したような、円周１箇所に切れ目（合口部）５を有する開円環状のシールリングＳを製造するための方法である。
シールリングＳは、往復運動、回転運動、または、往復運動とともに回転運動する部位に使用され、例えば、圧縮機のピストンリング、トランスミッションの回転シール、あるいは、油圧シリンダや油圧バルブ等の油圧機器に用いられる。シールリングＳは、外周面１４及び両側面が使用状態で被密封面に接するシール面となる。
【００１５】
本発明のシールリングの製造方法では、図１に示すように、円周１箇所に切れ目５を有するシール本体部３と、切れ目５の両端部１，２を連結するブリッジ部６とを、一体に有する閉円環状の中間成型品１０を形成している。
即ち、切れ目５を有するシール本体部３の切れ目５の両端部１，２を、ブリッジ部６にて連結した閉円環状の中間成型品１０を、樹脂組成物の射出成形にて一体形成する工程を備えている。
そして、ブリッジ部６は、図10等で従来の問題点として既に説明した「変形」を抑制するための連結部であって、「変形抑制用ブリッジ部６」と呼ぶこともできる。
また、図１に示したシール本体部３では、切れ目５を形成する端部１，２に、横断面積の小さい第１凸部１１・第２凸部１２が周方向に突設されている。そして、ブリッジ部６は、切れ目５の両端部１，２の内周面４，４からラジアル内方向へ突出状に設けられる一対の押圧受け片８，８と、一対の押圧受け片８，８を連結する連結部９とをもって形成されている。即ち、ブリッジ部６は、シール本体部３のシール面以外（非シール面）の内周面４，４に連結されている。しかも、押圧受け片８がシール本体部３の内周面４に連結される押圧受け片基部の厚みは、シール本体部３の厚みよりも小さく設定して、シール本体部３の両側面間に押圧受け片基部が存在している。
【００１６】
図３に於て、射出成形にてシールリングの中間成型品１０を得るまでの工程を説明する。
図３（ａ）に示すように、第１金型１５Ａと第２金型１５Ｂを重ね合わせて、全体形状が円環状のキャビティ３０を形成する。また、スプルー１６とランナ１７、及び、ゲート１８によって、キャビティ３０に連通連結する溶融樹脂注入用の湯道１９を形成する。
次に、図３（ｂ）に示すように、スプルー１６の注入口１６ａから溶融樹脂２１を射出注入し、キャビティ３０に溶融樹脂２１を充填させる。
射出充填完了から所定秒間の冷却工程を経て、キャビティ３０内及び湯道１９内の溶融樹脂２１が固化した後、図３（ｃ）に示すように、第１金型１５Ａと第２金型１５Ｂを離間させて型開けを行う。
次に、図３（ｄ）に示すように、突出ピン２０，２０を矢印Ｙ方向へ突き出して、シールリングの中間成型品１０を第１金型１５Ａから取出す。
【００１７】
型開けの際、及び、金型から中間成型品１０を取出す際、ブリッジ部６が切れ目５の両端部１，２を一体連結状として、シール本体部３の変形を抑制しつつ、突出ピン２０，２０によって真っ直ぐに押し出される。即ち、図３（ｃ）に示す型開け工程と図３（ｄ）に示す金型からの取外し工程で、シール本体部３が変形したりシール面に傷が付いたりするのを防止する。
また、金型からの取外し工程で、突出ピン２０は、ブリッジ部６の押圧受け片８を押圧して、金型から取出す。突出ピン２０が、変形を生じ易い切れ目５の両端部１，２を直接突くことなく、ブリッジ部６を介して押圧力を付与することで、シール本体部３の変形を抑えている。なお、図１に於て、突出ピン２０による突出ポイント２０ａの配置の１例を破線にて図示している。つまり、ブリッジ部６に於ては、押圧受け片８，８と連結部９との角部を突出ポイント２０ａ，２０ａとしており、ブリッジ部６自身の変形も少なく、確実に端部１，２に押圧力を伝達する。
【００１８】
図１に示すシールリングの中間成型品１０を第１金型１５Ａから取外した後、一定期間冷却するが、その冷却工程に於て、ブリッジ部６は、切れ目５の両端部１，２がラジアル内方向やラジアル外方向に位置ずれする変形を起こしたり、アキシャル方向に変形したり、あるいは、捩れ変形することを、抑制して、シール本体部３の正規の形状を保持する。
正規の形状の一例について追加説明すると、切れ目５が開状態であるシール本体部３は、切れ目５の１８０°反対側に、曲率半径Ｒ13が最大寸法となる円弧状部位１３を有し、かつ、この最大寸法の円弧状部位１３から切れ目５に向かって周方向Ｍ１，Ｍ２に近づくに従って曲率半径Ｒ１，Ｒ２が次第に減少するように設定されている。なお、前記曲率半径Ｒ13，Ｒ１，Ｒ２は、図１に示したように、中心点Ｏからシール本体部３の外周までの寸法とする。曲率半径Ｒ13が最大寸法となる円弧状部位１３は、切れ目５の中央の点（中心点）Ｐに対して１８０°±３０°の範囲内に配設されている。つまり、図１に示したθは３０°であり、２θ＝６０°の範囲内に最大寸法の円弧状部位１３を配設している。シール本体部３は、ブリッジ部６を分離してから、切れ目閉状態とすると、全体形状が真円形となるように設定されている（図示省略）。
【００１９】
金型から取出した後、一定期間冷却し、その後、機械加工によって、シール本体部３と、ブリッジ部６及び湯道跡１９ａを分離させて、図２に示すように、切れ目５の有るシールリングＳを形成する。ところで、本発明に於て、上記一定期間冷却の「一定期間」とは、３分以上、２８８０分以下（２日以下）、好ましくは、５分以上、１４４０分以下（１日以下）、より好ましくは、１０分以上、７２０分以下（０．５日以下）である。
冷却されたという目安は、例えば、金型から取出した中間成型品１０の表面温度が、６０℃以下、好ましくは、４０℃以下となったことを指し、接触式又は非接触式の温度測定器で測定して判断する。即ち、上記「一定期間」冷却によって、中間成型品１０の表面温度が、６０℃以下、好ましくは、４０℃以下となり、そうした上記一定期間冷却によって、樹脂組成物の冷却に伴う収縮変形がシールリングＳに要求されている特性、寸法精度に影響を及ぼさない程度になれば良い。
冷却方法は、特に限定しないが、中間成型品１０を６０℃以下の環境下（好ましくは、４０℃以下の環境下）に放置する等の方法がある。
ブリッジ部６及び湯道跡１９ａを切り離す際、シール本体部３の内周面４にバリが残留形成されることもあるが、シール本体部３の内周面４は使用状態での非シール面である為、仕上げの研削等を行う必要はなく、ブリッジ部６の押圧受け片８，８と湯道跡１９ａのゲート跡１８ａを、ニッパー等で切断するだけで良い。
【００２０】
シールリングＳを射出成形するのに好適な熱可塑性樹脂組成物としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物（ＰＰＳ樹脂組成物）やポリエーテルサルフォン樹脂組成物（ＰＥＳ樹脂組成物）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂組成物（ＰＥＥＫ樹脂組成物）を用いることができる。また、ＰＰＳ樹脂組成物やＰＥＳ樹脂組成物等に、グラファイト粉末等の層状結晶構造を有する化合物やフッ素樹脂粉末、及び／又は、ガラス繊維、カーボンファイバ等の繊維状充填材を添加したものでも良い。ＰＥＳ樹脂組成物は、射出成形品に、バリが発生しにくい利点があり、熱膨張率が低く金型から取出した後の収縮率が低くシールリングＳの寸法も高精度に維持できる利点がある。さらに、グラファイト粉末やフッ素樹脂粉末等の添加により、樹脂組成物の曲げ弾性率等の特性を調整し易くなり、シールリングＳとして耐摩耗性に優れ、耐熱・耐薬品性も良好で、十分な伸縮性を有し、装着性及びシール性も良好となる。また、ＰＰＳ樹脂組成物は、溶融時の流動性が高く、周長の長いシールや嵌合部に複雑な形状を持つシールの場合でも充填しやすく、形状設計の自由度が高いという利点がある。
【００２１】
図４と図５に於て、射出成形によって得られる中間成型品１０の変形例を示す。
図４では、シール本体部３の内周面４の変形抑制のためのブリッジ部６とは別の箇所に、別の押圧受け片２２が複数形成されている。押圧受け片２２は、内周面４からラジアル内方向へ突設されている。図４に示す中間成型品１０を金型から取出す際、ブリッジ部６の押圧受け片８，８と、他の複数の押圧受け片２２と、湯道跡１９ａとに設けた突出ポイント２０ａを突出ピン２０によって押圧することで金型から取出す。図４では、シール本体部３が突出ピン２０により直接押圧されず、ブリッジ部６や他の押圧受け片２２を介して間接的に押圧力を付与することで、シール本体部３の変形を抑えている。
また、図５では、切れ目５の両端部１，２がブリッジ部６にて連結され、かつ、シール本体部３の内周面４の３箇所に、三叉状に形成された湯道跡１９ａのゲート跡１８ａ，１８ａ，１８ａが連結されている。図３（ｂ）に示す樹脂注入充填工程に於て、スプルー１６から放射状に３方向へ伸びるようにランナ１７が形成され、各ランナ１７からゲート１８を介してキャビティ３０に溶融樹脂２１が注入された結果、三叉状の湯道跡１９ａが形成されている。シール本体部３は、切れ目５の両端部１，２を連結するブリッジ部６と、内周面４の３箇所に連結される三叉状の湯道跡１９ａによって、変形が抑制され、形状安定性が一層向上している。なお、シール本体部３の内周面４には、ブリッジ部６・ゲート跡１８ａ，１８ａ，１８ａとは別の箇所に、押圧受け片２２が複数形成されている。即ち、型開けの際、又は、金型から取出す際、シール本体部３の変形が抑制されて、シール本体部３が変形したりシール面に傷が付いたりするのを確実に防止できる利点がある。
【００２２】
次に、シールリングの製造方法に適用される射出成形金型について説明する。
図６は、図３（ａ）〜（ｄ）に示す射出成形に於て使用される第１金型１５Ａを示すものであって、（この第１金型１５Ａに第２金型１５Ｂを）重ね合わせることで形成されるキャビティ３０の全体形状が閉円環状であって、キャビティ３０は、円周１箇所に切れ目３５を有する開円環状部３３と、切れ目３５の両端部３１，３２を相互に連結するブリッジ形成用流路部３６とを、備えている。
図６に示す射出成形金型をもってすれば、キャビティ３０に溶融樹脂２１を射出注入して充填・固化させた後、型開けの際、キャビティ３０内にシールリングの中間成型品１０がしっかりと保持され、突出ピン２０，２０を突き出してシールリングの中間成型品１０を第１金型１５Ａから取出す際には、流路部３６にて形成されるブリッジ部６（図１参照）によって中間成型品１０の変形を抑制して、突出ピン２０，２０によって真っ直ぐに押し出すことができる。
なお、図６では、キャビティ３０のラジアル内方に押圧受け片形成用の溝部３７が複数形成されているが、溝部３７は省略しても良く、あるいは、複数方向へ伸びるように放射状にランナ１７が形成されていても良い（図示省略）。
【００２３】
図７は、射出成形金型の変形例を示している。
図７（ａ）に示すように、型閉じ工程から樹脂注入充填工程に於て形成されるキャビティ３０の形状は、図３（ａ）と（ｂ）に示す実施例と同一であるが、キャビティ３０の外周面３０ａを形成する環状外壁部３８が、第２金型１５Ｂに一体形成されている点で相違する。即ち、図７（ｂ）に示すように、型開けによって、キャビティ３０の外周面３０ａが取り払われる。それでも、切れ目５の両端部１，２がブリッジ部６にて連結されている為、シール本体部３の変形が抑制され、第２金型１５Ｂに連れ出されることなく、シールリングの中間成型品１０が第１金型１５Ａに保持される。また、突出ピン２０，２０を突き出してシールリングの中間成型品１０を第１金型１５Ａから取出す際、シール本体部３の外周面を傷付けることがなく、金型との摩擦も低減されて変形を起こしにくくなって、シール本体部３の変形を防止できる。
【００２４】
なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、切れ目（合口部）５の形状は自由に変更でき、第１凸部１１・第２凸部１２を省略して、軸心直交面状に形成するも良く、あるいは、傾斜面状に形成しても良い。
【００２５】
以上詳述したように、本発明に係るシールリングの製造方法は、切れ目５を円周１箇所に有するシール本体部３の該切れ目５の両端部１，２を、ブリッジ部６にて連結した閉円環状の中間成型品１０を、樹脂組成物の射出成形にて一体形成し、金型から取出した後、上記中間成型品１０から上記ブリッジ部６を除去する方法であるので、型開きの際又は金型から取出しの際に、シール本体部３に傷が付くことを防ぐことができ、変形することを防止でき、歩留りの向上、及び、品質向上を図り得て、生産性が向上する。
【００２６】
また、金型から取出した後、一定期間冷却した後に、上記ブリッジ部６を除去する方法であるので、切れ目（合口部）５を形成する端部１，２が、図１０（ａ）（ｂ）のように変形したり、さらには、捩れを生じたり、又は、全体が正規形状から外れた形状に変形することを、一層確実に防止して、歩留りの向上、及び、品質向上を図って、生産性をさらに向上できる。
【００２７】
また、金型から上記中間成型品１０を取出す際、上記ブリッジ部６を突出ピン２０にて押圧して取出す方法であるので、切れ目５の両端部１，２もシール本体部３の他の部位と同時に、金型から正規姿勢を保ちつつ取外されて、正確に正規形状を維持できる。また、突出ピン２０によって、シール本体部３にピン跡が形成されることもなくなり、シール本体部３の側面がシール面として高いシール性を保ち得る。  
【００２８】
また、上記ブリッジ部６が、上記切れ目５の両端部１，２の内周面４，４からラジアル内方向へ突設された一対の押圧受け片８，８と、一対の該押圧受け片８，８の先端を周方向に連結する連結部９によって、形成され、上記金型からの取外しの工程で、上記押圧受け片８を突出ピン２０にて押圧して、上記中間成型品１０を取出す方法であるので、切れ目５の両端部１，２もシール本体部３の他の部位と同時に、金型から正規姿勢を保ちつつ取外されて、正確に正規形状を維持できる。また、突出ピン２０によって、シール本体部３にピン跡が形成されることもなくなり、シール本体部３の側面がシール面として高いシール性を保ち得る。さらに、ブリッジ部６がラジアル内方向に突設されているため、外周面１４及び両側面から成るシール面のシール性は全く影響を受けず、優れた密封性能を発揮する。
【００２９】
また、本発明のシールリングの射出成形金型は、重ね合わせることで形成されるキャビティ３０の全体形状が閉円環状であって、上記キャビティ３０は、円周１箇所に切れ目３５を有する開円環状部３３と、該切れ目３５の両端部３１，３２を相互に連結するブリッジ形成用流路部３６とを、備えているので、金型から取出される中間成型品１０は、閉円環状であって、取出しの際の変形及び傷付きが防止でき、さらに、冷却工程での過大な変形（変位）を防ぎ得て、高品質・高性能なシールリングを確実かつ高能率に作製できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  端部
２  端部
３  シール本体部
４  内周面
５  切れ目
６  ブリッジ部
８  押圧受け片
９  連結部
１０  中間成型品
２０  突出ピン
３０  キャビティ
３１  端部
３２  端部
３３  開円環状部
３５  切れ目
３６  ブリッジ形成用流路部
【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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