(57)【要約】  【課題】板厚にある程度ばらつきのある鋼板等の板材からでも容易に質良く製造することができる板状パッキン部材を提供する点にある。【解決手段】円板状の基体２の外周にリング状弾性体である合成ゴム３を被覆してなる円板状パッキン部材１であって、前記基体２に、片面又は両面に径方向内側よりも径方向外側を肉薄とするとともに、前記基体２と略同心円状である段部２２を設けてなり、前記リング状弾性体３が前記段部２２よりも径方向外側の基体２を被覆してなるものとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の基体の外周にリング状弾性体を被覆してなる円板状パッキン部材であって、
前記基体に、片面又は両面に径方向内側よりも径方向外側を肉薄とするとともに、前記基体と略同心円状である段部を設けてなり、
前記リング状弾性体が前記段部よりも径方向外側の基体を被覆してなることを特徴とする円板状パッキン部材。
【請求項２】
前記段部が、前記基体の軸方向へのプレス加工により形成されてなる請求項１記載の円板状パッキン部材。
【請求項３】
円板状の基体の片面又は両面に前記基体と同心円状の段部を形成するとともに、前記段部よりも外周側の前記基体を所定板厚にする軸方向へのプレス加工をし、前記段部よりも径方向外側にリング状弾性体を周設することを特徴とする円板状パッキン部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板状の基体の外周縁部に合成ゴムを被覆してなる円板状パッキン部材及びその製造方法に関するものであり、詳しくは、密封性や量産時の生産性に優れた円板状パッキン部材及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼板等から成形された円板状の基体の外周縁部に合成ゴムが被覆されてなるパッキン部材が知られている。この種の円板状パッキン部材は、各種機器の接合面の密封材や機械部品における各種パイプの隔壁用のパッキン部材など種々の用途に使用されている。
この円板状パッキン部材は、外周縁部に所定の厚さの合成ゴムを被覆して所定溝に装着されて密封性及び耐久性を確保したものが多く、隔壁部の強度確保等の為に板厚が３ｍｍ程度又はそれ以上に設計されることもある。
【０００３】
上記円板状パッキン部材の製造方法として、例えば、鋼板等を円環状に打抜いて成形した基体部を金型キャビティの所定位置に配置し、未加硫の合成ゴムを基体の外周縁部に供給して上金型と中子型により、合成ゴムを挟圧固定して製造する方法があり、この方法によれば、容易に円板状パッキン部材を成形することができる。
また、使用時において良好な密封性及び外観美を有する軸受用シールとして、一対の型の対向面に、基体の内周側を挟圧保持するための挟圧部が設けられ、更に対向面における挟圧部の外周にキャビティが設けられるとともに、キャビティの外周にゲートを介してバリ溝が設けられ、かつ隣り合うバリ溝同士が周方向の一部において互いに重なり合う射出成形用金型を準備し、バリ溝をランナとして各キャビィティ内に合成ゴムを充填して加硫成形するようにした製造方法もある（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、鋼板等を円環状に打抜いて基体部を成形し、外周縁部に合成ゴムを挟圧固定して製造する方法によれば、円板状の基体となる鋼板等の板厚精度が一定以上である必要があるが、円板状の基体となる鋼板等は、呼び板厚が１ｍｍ程度までの薄板の場合は板厚精度に優れたものが容易に入手できるが、一般的に呼び板厚が大きくなるにつれて板厚のばらつきが大きくなり、呼び板厚３ｍｍ前後の鋼板等になると、±０．１５ｍｍ程度の板厚のばらつきがある。
【０００５】
このような板厚にばらつきのある鋼板等をそのまま金型キャビティに配置し、外周縁部の斜面に合成ゴムを挟圧固定して加硫成形を行うと、従来は呼び板厚に合わせて設定された金型を用いていたので、金型と円板状の基体との間に生じた僅かな隙間により、加圧された未加硫の合成ゴムが流れ出て外周縁部から径方向内側に流れ込むことがあり、成形後に余分な被覆が発生して品質上で問題となっていた。
また、合成ゴムを固着する斜面に接着剤を塗布する際も、塗布すべき外周縁部以外にも流れるという問題もあった。
この為、鋼板等の板厚のばらつきを無くすために、所望板厚よりも１ランク以上厚い鋼板等を所望板厚まで切削加工して基体を製造することも考えられるが、製造コストが増大するという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２０７１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとするものは、板厚にある程度ばらつきのある鋼板等の板材からでも容易に質良く製造することができる板状パッキン部材を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本発明に係る円板状パッキン部材は、円板状の基体の外周にリング状弾性体を被覆してなる円板状パッキン部材であって、前記基体に、片面又は両面に径方向内側よりも径方向外側を肉薄とするとともに、前記基体と略同心円状である段部を設けてなり、前記リング状弾性体が前記段部よりも径方向外側の基体を被覆してなることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、前記段部が、前記基体の軸方向へのプレス加工により形成されてなると好ましい。
【００１０】
本発明に係る円板状パッキン部材の製造方法は、円板状の基体の片面又は両面に前記基体と同心円状の段部を形成するとともに、前記段部よりも外周側の前記基体を所定板厚にする軸方向へのプレス加工をし、前記段部よりも径方向外側にリング状弾性体を周設する
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る円板状パッキン部材によれば、円板状の基体となる鋼板等の板厚にばらつきがあっても、基体に基体と同心円状の段部及び所定板厚となった平坦部を形成するため、合成ゴムを基体の外周縁部に加硫成形する際に、リング状弾性体となる合成ゴムが段部よりも内側へ流れることを防ぐことができる。
また、外周縁部に接着剤を塗布してリング状弾性体を固着させる場合にも、段部が接着剤の溜まりとして機能するので接着剤の径方向内側への流れを防止できる。
さらに、特別精度の良い鋼板等を使用したり、必要板厚以上の厚さを有する鋼板等に切削加工をしたりせずに、一般に流通している鋼板等から容易に良質な円板状パッキン部材を製造することができ、結果として製造コストを大幅に削減することができる。
【００１２】
また、段部が前記基体の軸方向へのプレス加工により形成されてなるようにすれば、段部を形成するプレス加工により段部よりも径方向外側が所定板厚となり、合成ゴムの加硫成形において、この所定板厚に合わせて設定された金型を用いて径方向外側の平坦部を挟圧保持するために、金型と基体との間に隙間が生じず、ゴム流れが発生しないため、より良好な品質な円板状パッキン部材とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る円板状パッキン部材１の実施例を詳細に説明する。ただし、本発明はこの実施例に何ら限定されず、特許請求の範囲に記載の内容を全て含むものである。
【００１４】
図１及び図２は本実施例に係る円板状パッキン部材１の構成を示す説明図であり、図１は本実施例に係る円板状パッキン部材の斜視図、図２は縦断面であり、図３は本実施例に係る円板状パッキン部材１の基体２にリング状弾性体３を加硫成形する工程を説明する部分拡大断面図である。
図中の符号１は円板状パッキン部材、２は基体、３は合成ゴム（リング状弾性体）である。
【００１５】
図１に示すように、実施例に示す円板状パッキン部材１は、円板状の基体２の外周縁部にリング状弾性体である合成ゴム３を被覆させることによりなり、用途に応じて基体２貫通孔を設けることで、管の中空部の所定位置を区画したり、閉じたりするパッキン部材として用いられる場合もある。この場合には、管内に円板状パッキン部材１を管長手方向に対して円板状パッキン部材１の面が略垂直となるように挿入し、管内の所定の位置に配置して、管の外周面から円板状パッキン部材１が配置された所定の位置に隣接する部分をかしめることによって、管と円板状パッキン部材１とを密着させて固定する。
【００１６】
リング状弾性体である合成ゴム３は、基体２よりも基体２平面及び軸方向において外側に突出しているため、管内の流体を制御するパッキン部材として管内に使用したときに、管内壁と円板状パッキン部材の間の密着度を高くし、流体が管内壁と円板状パッキン部材との間を通らないようにすることができるとともに、円板状パッキン部材１と円板状パッキン部材１の固定される管内壁とが互いに衝突することで生ずる小傷等を防ぐことできる。
本実施例では両面にリング状弾性体である合成ゴム３を被覆させているが、片面にのみ被覆させてもよい。
【００１７】
基体２は、図１及び図２に示すように、基体２と同心円状の段部２２を有し、この段部により基体２の外周縁は、段部の径方向内側よりも薄いものとなっている。
段部２２の深さは特に限定しないが、最も薄い板材料が使用された場合でも、プレス加工して所定板厚を得ることが出来るような寸法設定とする必要がある。
一方、段部２２の深さが深すぎるとプレス加工による板材の押し潰し量が増大して、板肉の盛り上がり、反り及び変形等の不良が発生することが考えられるうえ、大容量のプレス機械装置が必要となる。
これらのことを考慮すれば、段部２２の深さは板厚の１０パーセント以内が好ましいが、これ以外であってもよい。
また、今回は隔壁部の強度を重視して機械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃを使用しているが、強度があまり必要でない用途には、冷間圧延鋼板や熱間圧延鋼板などの鋼板が使用できる。
さらに、用途に応じて基体２に貫通孔を設けてもよい。
【００１８】
リング状弾性体である合成ゴム３は、基体２両面に厚さ０、３ｍｍの弾性被覆層を基体全周において形成してなり、基体２平面及び基体２の軸方向において基体２よりも外側に突出しているが、突出していなくても、管内壁と円板状パッキン部材の間の密着度を高くするとともに、円板状パッキン部材１と円板状パッキン部材１の固定される管内壁とが互いに衝突することで生ずる小傷等を防ぐことできるものであればよい。
また、今回は合成ゴムとして耐オゾン性、耐候性よりＥＰＤＭを使用したが、他のゴム材又は弾性体を使用してもよい。
【００１９】
以下、本実施例に係る円板状パッキン部材１の製造方法を説明する。
【００２０】
まず、呼び厚さ３ｍｍの機械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃの板材に、基体２となる円板を打抜く。次に、径方向外側を径方向内側よりも肉薄とする水平な平坦部２１及び段部２２を、両面からプレス加工により押圧して形成する。この時、押圧された材料は円板の外周方向に塑性流動させる。
これにより、段部２２よりも径方向外側のプレス加工された表裏面間の板厚精度を良くし、板材として有していた板厚のばらつきを解消して基体２を成形する。このとき、板材の厚さのばらつきを考慮して、最小値の板厚を有する板材が使用されても段部２２が形成できるようにする必要がある。
この後、円板の外径方向に塑性流動した余肉部分を打抜く外径抜き工程を行って、所定の外径寸法を得る。
【００２１】
図３に示すように、リング状弾性体である合成ゴム３は、接着剤を塗布した基体２の外周縁部に未加硫の合成ゴム材料を加硫成形用金型Ｍに注入して加硫成形するが、このとき、基板２の加硫成形用金型Ｍ接触部である平坦部２１は、プレス加工により所定板厚となっている。
これにより、加硫成形時にはこの所定板厚に合わせて設定された上下の加硫成形用金型Ｍを用いてこの両面に挟圧して保持することで、加硫成形用金型Ｍと基体２との間に隙間が生ずることなく、結果、ゴム流れが発生せずに良好な円板状パッキン部材１が得られる。
なお、不測の事情によりゴム流れが発生した場合でも段部２２により一定の品質を保つことができる。
また、加硫成形前に、円板の外周縁部に予め接着剤を薄く塗布して基体２と合成ゴム材料との接合強度を高めているが、このとき、段部２２が接着剤の溜まりとして機能するので接着剤の径方向内側への流れを防止できる。
【００２２】
なお、本実施例では、径方向外側を径方向内側よりも肉薄とする段部２２及び水平な平坦部２１をプレス加工により同時に形成する工程を含むのが望ましい。
基体２は、径方向外側に向けて先薄となるように形成してもよい。このとき、径方向外側を径方向内側よりも肉薄とする段部２２及び水平な平坦部２１と、径方向外側に向けて先薄となる部分とを同時にプレス成形すれば、容易に製造できるとともに、不良品の発生を防止することができる。
段部２２は水平な平坦部２１を有する段差だけでなく、金型の挟圧するスペースが確保できるものであればよく、例えば、垂直断面視において略Ｕ字形や略Ｖ字形の環状溝でもよい。このようにする場合にも当該環状溝よりも径方向外側に平坦部２１を設けることが望ましい。
また、必要に応じて貫通孔を設けるときは、板材より円板を得る際に同時に打抜いてもよいし、最終の外径抜き工程の後で中央部又は所定の場所に貫通孔を打ち抜いてもよい。
さらに、片面のみ合成ゴムを被覆する場合は、本実施例のように段部２２を基体２の両面側に形成しておくと、加硫成形する際に基体２の表裏選別することなしに加工することができるが、片面のみ段部２２を形成した基体２を用いてもよい。
また、本実施例では、板材の呼び板厚を３．０ｍｍ、片側の段部の深さを０．１５ｍｍ、段部の水平な平坦部間の所定板厚を２．７ｍｍ、基体の最大外径を２２．０ｍｍとしたが、上述の通り、本発明はこれらの寸法、又は他に記載した寸法に何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施例に係る円板状パッキン部材の構成を示す斜視図。
【図２】本実施例に係る円板状パッキン部材の構成を示す縦断面図。
【図３】本実施例に係る円板状パッキン部材の合成ゴムの成形方法を示す部分拡大断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１     円板状パッキン部材
２     基体
３     合成ゴム（リング状弾性体）
２１   平坦部
２２   段部
Ｍ     加硫成形用金型
【図１】
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【図２】
2009236184.tif 000004
【図３】
2009236184.tif 000005