シール材及びその製造方法
【課題】芯材が所望の位置に確実に配置されたシール材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るシール材の製造方法は、金型１００内の成形空間１１０において芯材１０をゴム材料で被覆して、芯材１０と、芯材１０を被覆するゴム材料からなる被覆部２０と、を有するシール材１を製造する方法であって、芯材１０を成形空間１１０の縦方向における所定位置に保持する縦位置決め部２１０，２２０と、芯材１０を成形空間１１０の横方向における所定位置に保持する横位置決め部３００と、を有する金型１００を準備し、金型１００の成形空間１１０において、ゴム材料より硬い材料からなる芯材１０を、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００によって、縦方向の所定位置及び横方向の所定位置に保持するとともに、芯材１０の周囲に溶融したゴム材料を配置し、次いで、芯材１０の周囲でゴム材料を硬化する方法である。
【解決手段】本発明に係るシール材の製造方法は、金型１００内の成形空間１１０において芯材１０をゴム材料で被覆して、芯材１０と、芯材１０を被覆するゴム材料からなる被覆部２０と、を有するシール材１を製造する方法であって、芯材１０を成形空間１１０の縦方向における所定位置に保持する縦位置決め部２１０，２２０と、芯材１０を成形空間１１０の横方向における所定位置に保持する横位置決め部３００と、を有する金型１００を準備し、金型１００の成形空間１１０において、ゴム材料より硬い材料からなる芯材１０を、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００によって、縦方向の所定位置及び横方向の所定位置に保持するとともに、芯材１０の周囲に溶融したゴム材料を配置し、次いで、芯材１０の周囲でゴム材料を硬化する方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール材及びその製造方法に関し、特に、芯材をゴム材料で被覆してなるシール材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１において、リング本体と、当該リング本体からガス圧力側となる内周側に向かって二股状に延設されて開口を形成するリップ部とを有するゴム製のリング部と、当該リング部よりも硬質であり且つ圧縮弾性を有し、当該リング部の外周側に固着された平板状で環状のガスケット本体とから構成されており、当該リング部の当該リップ部が、当該ガスケット本体の厚さよりも厚さ方向に突出しているドレッサー型ガス管継手用複合ガスケットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２２３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、上記のような複合ガスケットのガスケット本体が金属製であって、当該複合ガスケットを樹脂製ライナー層で被覆された配管フランジ間に配置してシーリングを行う場合には、当該ガスケット本体との圧接によって当該ライナー層が変形し、当該配管フランジ間におけるシール性が不十分となることがあった。
【０００５】
そこで、例えば、ガスケット本体をゴム材料で被覆することが考えられる。しかしながら、芯材をゴム材料で被覆してなるガスケットを量産する場合、例えば、当該ゴム材料内における当該芯材の配置にばらつきが生じると、当該ガスケットによるシール性にもばらつきが生じることとなる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、芯材が所望の位置に確実に配置されたシール材及びその製造方法を提供することをその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係るシール材の製造方法は、金型内の成形空間において芯材をゴム材料で被覆して、前記芯材と、前記芯材を被覆する前記ゴム材料からなる被覆部と、を有するシール材を製造する方法であって、前記芯材を前記成形空間の縦方向における所定位置に保持する縦位置決め部と、前記芯材を前記成形空間の横方向における所定位置に保持する横位置決め部と、を有する前記金型を準備し、前記金型の前記成形空間において、前記ゴム材料より硬い材料からなる前記芯材を、前記縦位置決め部及び前記横位置決め部によって、前記縦方向の所定位置及び前記横方向の所定位置に保持するとともに、前記芯材の周囲に溶融した前記ゴム材料を配置し、次いで、前記芯材の周囲で前記ゴム材料を硬化することを特徴とする。本発明によれば、芯材が所望の位置に確実に配置されたシール材の製造方法を提供することができる。
【０００８】
また、前記金型は、前記芯材を前記縦方向の所定位置に保持するよう前記芯材を挟持する複数の前記縦位置決め部と、前記芯材を前記横方向の所定位置に保持するよう前記芯材の外周に当接する複数の前記横位置決め部と、を有することとしてもよい。また、この場合、前記金型は、その間に前記成形空間が形成されるよう前記縦方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置される第一型及び第二型を有し、複数の前記縦位置決め部は、前記第一型から前記他方側に突出する複数の第一縦位置決め部と、複数の前記第一縦位置決め部に対向するよう前記第二型から前記一方側に突出する複数の第二縦位置決め部と、を有することとしてもよい。また、これらの場合、前記金型の前記芯材の外周に対応する位置に縦方向に複数の穴が形成され、複数の前記横位置決め部は、複数の前記穴に挿通されて前記芯材の外周に当接する複数の部材であることとしてもよい。
【０００９】
また、前記芯材はリング状であり、前記被覆部は、前記芯材を被覆する基部と、前記基部と一体的に形成され前記基部の内周側及び／又は外周側に延設された延設部と、を有するリング状であることとしてもよい。また、前記芯材は金属製であることとしてもよい。また、前記シール材はガスケットであることとしてもよい。
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係るシール材は、前記いずれかの方法により製造され、前記芯材と、前記芯材を被覆する前記ゴム材料からなる被覆部と、を有することを特徴とする。本発明によれば、芯材が所望の位置に確実に配置されたシール材を提供することができる。
【００１１】
また、例えば、前記被覆部には、前記縦位置決め部に対応する有底穴と、前記横位置決め部に対応する窪み又は穴が形成されていることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、芯材が所望の位置に確実に配置されたシール材及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るシール材の一例について、その外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るシール材の一例の平面図である。
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断したシール材の断面図である。
【図４】図３に示す破線ＩＶで囲まれたシール材の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】図３に示す破線Ｖで囲まれたシール材の一部を拡大して示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るシール材の製造方法の一例において使用される金型の平面図である。
【図７】図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した金型の断面図である。
【図８】図７に示す破線ＶＩＩＩで囲まれた金型の一部を拡大して示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るシール材の製造方法の一例において使用される金型からシール材を取り出す様子を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るシール材の他の例の平面図である。
【図１１】図１０に示すＸＩ−ＸＩ線で切断したシール材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態について説明する。なお、本発明は、本実施形態に限られるものではない。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るシール材１の一例について、その外観を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るシール材１の一例の平面図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断したシール材１の断面図である。図４は、図３に示す破線ＩＶで囲まれたシール材１の一部を拡大して示す断面図である。図５は、図３に示す破線Ｖで囲まれたシール材１の一部を拡大して示す断面図である。
【００１６】
シール材１は、第一の部材と第二の部材との接続部分において、当該第一の部材と当該第二の部材とに挟持されて、当該接続部分をシールする部材である。ここで、以下の説明において、第一の部材、シール材１及び第二の部材が積層される方向を「縦方向」といい、当該「縦方向」を横切る方向を「横方向」という。また、縦方向における一方側及び他方側をそれぞれ「上側」及び「下側」ということがある。
【００１７】
本実施形態において、シール材１は、ガスケットである。すなわち、シール材１は、気体や液体等の流体が保持され又は流通する中空の第一の部材と第二の部材との接続部分をシールするリング状の成形体である。
【００１８】
具体的に、シール材１は、例えば、第一の配管と第二の配管との接続部分（より具体的には、例えば、第一の配管の端部に形成されたフランジ（配管フランジ）と、第二の配管の端部に形成されたフランジと、を接続する部分）において、当該第一の配管と当該第二の配管とに挟持されて、当該接続部分をシールする配管用ガスケットである。
【００１９】
図１〜図５に示すように、このシール材１は、芯材１０と、当該芯材１０を被覆するゴム材料からなる被覆部２０と、を有している。
【００２０】
芯材１０は、被覆部２０のゴム材料より硬い材料からなる。芯材１０を構成する材料は、ゴム材料より硬い材料であれば特に限られず、例えば、ゴム材料より硬く、圧縮弾性を有しない材料とすることができる。具体的に、芯材１０の材料としては、例えば、金属（例えば、炭素鋼、ステンレス）、樹脂（例えば、ポリエチレン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン））等の有機材料、無機材料を使用することができる。本実施形態において、芯材１０は、金属製である。
【００２１】
芯材１０の形状は、ゴム材料で被覆可能な形状であれば特に限られない。本実施形態において、芯材１０は、その中央に貫通穴が形成されたリング状である。より具体的に、芯材１０は、平面視において、その中央に円形の貫通穴が形成された円形リング状であり、その外周１０ａ及び内周１０ｂはいずれも円形である（図２参照）。
【００２２】
なお、芯材１０がリング状である場合、その平面視における形状は円形に限られない。すなわち、本実施形態において、芯材１０の外周１０ａ及び内周１０ｂは同心円となっているが（図２参照）、これに限られず、例えば、それぞれ独立に円形、楕円形、多角形等の任意の形状とすることもできる。
【００２３】
本実施形態において、芯材１０は、板状体である。すなわち、芯材１０は、図３〜図５に示すように、互いに平行な上面１０ｃ（縦方向における一方側の表面）及び下面１０ｄ（縦方向における他方側の表面）を有する成形体である。なお、リング状の芯材１０の断面は、本実施形態において長方形となっているが、これに限られず、例えば、他の四角形、他の多角形、円形、楕円形とすることもできる。
【００２４】
被覆部２０は、芯材１０を被覆するゴム材料からなる。被覆部２０を構成するゴム材料は、芯材１０を構成する材料より軟らかいゴム材料であれば特に限られず、例えば、加熱により溶融して流動性を示すゴム材料が好ましい。具体的に、被覆部２０のゴム材料としては、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、ポリクロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴムを使用することができる。
【００２５】
被覆部２０の形状は、芯材１０を被覆可能な形状であれば特に限られず、例えば、芯材１０に対応する形状とすることができる。すなわち、本実施形態において、被覆部２０は、芯材１０の形状に対応して、その中央に貫通穴２１が形成されたリング状である。より具体的に、被覆部２０は、平面視において、その中央に円形の貫通穴２１が形成された円形リング状であり、その外周２０ａ及び内周２０ｂはいずれも円形である（図２参照）。
【００２６】
なお、被覆部２０がリング状である場合、その形状は円形に限られない。すなわち、本実施形態において、被覆部２０の外周２０ａ及び内周２０ｂは同心円となっているが（図２参照）、これに限られず、例えば、それぞれ独立に円形、楕円形、多角形等の任意の形状とすることができる。
【００２７】
また、本実施形態において、被覆部２０は、芯材１０を被覆する基部３０と、当該基部３０と一体的に形成され当該基部３０の内周側に延設された延設部（以下、「リップ部４０」という。）と、を有するリング状である。
【００２８】
基部３０は、芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄをそれぞれ被覆するゴム材料からなる。本実施形態において、基部３０の形状は、芯材１０に対応した形状であり、平面視において、当該基部３０の外周（すなわち、被覆部２０の外周２０ａ）は円形である（図２参照）。
【００２９】
また、本実施形態において、基部３０は、板状に成形されている。すなわち、基部３０は、互いに平行な上面（芯材１０の上面１０ｃを被覆する被覆部２０の上面２０ｃの一部）及び下面（芯材１０の下面１０ｄを被覆する被覆部２０の下面２０ｄの一部）を有している（図３〜図５参照）。さらに、これら基部３０の上面及び下面は、それぞれ芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄに平行となっている。
【００３０】
リップ部４０は、基部３０から径方向内側に向けて上方及び下方に傾斜しつつ延びる上リップ部４１及び下リップ部４２を有している。リップ部４０の厚み（上リップ部４１の上面から下リップ部４２の下面までの距離）は、基部３０の厚み（基部３０の上面から下面までの距離）よりも大きくなっている（図３〜図５参照）。
【００３１】
次に、本実施形態に係るシール材の製造方法（以下、「本方法」という。）について説明する。図６は、本方法の一例において使用される金型１００の平面図である。図７は、図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した金型１００の断面図である。図８は、図７に示す破線ＶＩＩＩで囲まれた金型１００の一部を拡大して示す断面図である。図９は、金型１００からシール材１を取り出す様子を示す断面図である。なお、図６においては、図７に示す上型１２０を取り外した状態の金型１００を図示している。
【００３２】
本方法は、金型１００内の成形空間１１０において芯材１０をゴム材料で被覆して、当該芯材１０と、当該芯材１０を被覆する当該ゴム材料からなる被覆部２０と、を有するシール材１を製造する方法である。
【００３３】
金型１００の成形空間１１０は、芯材１０をゴム材料で被覆する成形を行うために金型１００内に形成される空間である。成形空間１１０は、シール材１の外形（すなわち、被覆部２０の外形）に対応する形状に形成されている。すなわち、成形空間１１０の外周１１０ａ、内周１１０ｂ、上面１１０ｃ及び下面１１０ｄは、それぞれ被覆部２０の外周２０ａ、内周２０ｂ、上面２０ｃ及び下面２０ｄに対応する形状に形成されている（図７、図８参照）。
【００３４】
そして、本方法において特徴的なことの一つは、芯材１０を成形空間１１０の縦方向における所定位置に保持する縦位置決め部２００（図８参照）と、当該芯材１０を当該成形空間１１０の横方向における所定位置に保持する横位置決め部３００（図７参照）と、を有する金型１００を使用する点にある。
【００３５】
縦位置決め部２００及び横位置決め部３００の形状、配置、数は、芯材１０を成形空間１１０における所定の位置に保持できる範囲であれば特に限られないが、当該芯材１０の位置決めを確実に行うためには、複数の縦位置決め部２００及び複数の横位置決め部３００を設けることが好ましい。
【００３６】
そこで、本実施形態に係る金型１００は、芯材１０を縦方向の所定位置に保持するよう当該芯材１０を挟持する複数の縦位置決め部２００と、当該芯材１００を横方向の所定位置に保持するよう当該芯材１０の外周に当接する複数の横位置決め部３００と、を有している。
【００３７】
すなわち、本方法においては、金型１００の複数の縦位置決め部２００によって芯材１０を縦方向に挟持することにより、成形空間１１０の当該縦方向における当該芯材１０の位置を固定する。
【００３８】
また、本方法においては、金型１００の複数の横位置決め部３００によって芯材１０の外周１０ａを囲むことにより、成形空間１１０の横方向（芯材１０の径方向）における当該芯材１０の位置を固定する。
【００３９】
縦位置決め部２００及び横位置決め部３００の数は、複数であれば特に限られないが、芯材１０の位置決めを確実に行うためには、それぞれ３つ以上であることが好ましい。本実施形態において、金型１００は、６つの縦位置決め部２００と、３つの横位置決め部３００と、を有している（図６参照）。
【００４０】
また、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００の配置は、芯材１０を成形空間１１０における所定の位置に保持できる範囲であれば特に限られないが、当該芯材２０の位置決めを確実に行うためには、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００を規則的に配置することが好ましい。
【００４１】
すなわち、本実施形態において、複数の縦位置決め部２００は、芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄ上の同一円周上に等間隔で配置され、複数の横位置決め部３００は、当該芯材１０の外周１０ａに沿って等間隔で配置されている（図６参照）。
【００４２】
また、本実施形態に係る金型１００は、その間に成形空間１１０が形成されるよう縦方向の一方側（上方側）及び他方側（下方側）にそれぞれ配置される第一型（以下、「上型１２０」という。）及び第二型（以下、「下型１３０」という。）を有している。
【００４３】
そして、複数の縦位置決め部２００は、上型１２０から下方に突出する複数の第一縦位置決め部（以下、「上位置決め部２１０」という。）と、複数の当該上位置決め部２１０に対向するよう下型１３０から上方に突出する複数の第二縦位置決め部（以下、「下位置決め部２２０」という。）と、を有している（図７参照）。
【００４４】
すなわち、複数の上位置決め部２１０及び複数の下位置決め部２２０は、それぞれ成形空間１１０の上面１１０ｃ（上型１２０の下面の一部）及び下面１１０ｄ（下型１３０の上面の一部）から互いに対向するように突出している（図７〜図９参照）。そして、複数の上位置決め部２１０及び複数の下位置決め部２２０は、それぞれ芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄに当接することにより、当該芯材１０を挟持する（図７、図８参照）。
【００４５】
上位置決め部２１０及び下位置決め部２２０の形状は、芯材１０を成形空間１１０における所定の位置に保持できる範囲であれば特に限られないが、例えば、円柱や多角柱等の柱状とすることができる（図６〜図９参照）。
【００４６】
また、上位置決め部２１０及び下位置決め部２２０の芯材１０に当接する先端部分の形状もまた、当該芯材１０を成形空間１１０における所定の位置に保持できる範囲であれば特に限られない。すなわち、本実施形態において、上位置決め部２１０及び下位置決め部２２０の先端部分は、縦方向断面において台形状となっているが（図８参照）、これに限られず、例えば、半球状等の湾曲した形状や他の多角形状とすることもできる。
【００４７】
また、金型１００の芯材１０の外周１０ａに対応する位置には、縦方向に複数の穴（以下、「挿通穴１０１」という。）が形成され、複数の横位置決め部３００は、複数の当該挿通穴１０１に挿通されて当該１０芯材１０の外周１０ａに当接する複数の部材となっている（図６、図７、図９参照）。
【００４８】
すなわち、本実施形態に係る金型１００においては、芯材１０の外周１０ａに沿って、上型１２０から下型１３０まで貫通する複数の挿通穴１０１が形成されている（図７参照）。一方、横位置決め部３００は、上型１２０及び下型１３０とは別体に成形された部材となっている。すなわち、横位置決め部３００は、上型１２０及び下型１３０に対して着脱可能となっている。
【００４９】
そして、複数の横位置決め部３００は、複数の挿通穴１０１に挿通されることにより、芯材１０の外周１０ａに沿って配置される。この結果、複数の横位置決め部３００は、成形空間１１０の外周１１０ａより内側において、芯材１０の外周１０ａに当接する（図６、図７参照）。
【００５０】
横位置決め部３００の形状は、芯材１０を成形空間１１０における所定の位置に保持できる範囲であれば特に限られないが、例えば、円柱や多角柱等の柱状とすることができる（図６、図７、図９参照）。
【００５１】
また、本実施形態に係る金型１００は、中型１４０をさらに有している。中型１４０は、シール材１の被覆部２０の貫通穴２１に対応して、成形空間１１０の中央部分を塞ぐように上型１２０と下型１３０とに挟持される（図７参照）。そして、中型１４０の外周は成形空間１１０の内周１１０ｂを構成する（図７、図８参照）。また、中型１４０及び下型１３０の中央部分には、これらを固定するための固定具１４１が挿通されている（図６、図７参照）。
【００５２】
そして、本方法においては、上述のような金型１００を準備し、当該金型１００の成形空間１１０において、芯材１０を、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００によって、縦方向の所定位置及び横方向の所定位置に保持するとともに、当該芯材１０の周囲に溶融した当該ゴム材料を配置し、次いで、当該芯材１０の周囲で当該ゴム材料を硬化する。
【００５３】
すなわち、本実施形態に係る本方法においては、まず、複数の縦位置決め部２００（複数の上位置決め部２１０及び下位置決め部２２０）で芯材１０を挟持することにより、当該芯材１０を成形空間１１０の縦方向における所定の位置に固定し、且つ複数の横位置決め部３００で芯材１０の外周１０ａを囲むことにより、当該芯材１０を当該成形空間１１０の横方向（芯材１０の径方向）における所定の位置に固定する。
【００５４】
ここで、縦方向において芯材１０が保持される位置は、所望の位置とすることができるが、例えば、芯材１０は、その上面１０ｃ及び下面１０ｄを被覆する被覆部２０の上面２０ｃ及び下面２０ｄの一部にそれぞれ対応する成形空間１１０の上面１１０ｃ及び下面１１０ｄが、当該芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄと平行となるように配置される。
【００５５】
この場合、複数の上位置決め部２１０は、被覆部２０のうち芯材１０の上面１０ｃを被覆する部分の厚み（すなわち、成形空間１１０の上面１１０ｃと芯材１０の上面１０ｃとの距離）に等しい高さ（縦方向における長さ）に形成される。同様に、複数の下位置決め部２２０は、被覆部２０のうち芯材１０の下面１０ｄを被覆する部分の厚み（すなわち、成形空間１１０の下面１１０ｄと芯材１０の下面１０ｄとの距離）に等しい高さに形成される。なお、上位置決め部２１０と下位置決め部２２０とは同一の高さに形成されてもよく、互いに異なる高さに形成されてもよい。
【００５６】
また、横方向において芯材１０が保持される位置もまた、所望の位置とすることができるが、例えば、芯材１０は、その中心と、被覆部２０の中心と、が一致するように配置される。すなわち、複数の横位置決め部３００によって、シール材１における芯材１０のセンタリングを行う。この場合、複数の横位置決め部３００は、芯材１０の外周１０ａ及び成形空間１１０の外周１１０ａと同心の円周上に配置される（図６参照）。
【００５７】
さらに、本方法においては、溶融したゴム材料を芯材１０の周囲に配置する。すなわち、例えば、成形空間１１０において芯材１０の上面１０ｃ側と下面１０ｄ側とにシート状のゴム材料をそれぞれ配置するとともに、金型１００を加熱することにより当該ゴム材料を当該成形空間１１０内で溶融させる。また、例えば、芯材１０が所定の位置に固定された成形空間１１０に、溶融したゴム材料を注入することもできる。そして、閉鎖された成形空間１１０において、芯材１０及び溶融したゴム材料を加圧して保持することにより、当該ゴム材料を当該芯材１０の周囲に充填することができる。
【００５８】
次いで、本方法においては、芯材１０の周囲でゴム材料を硬化させる。すなわち、金型１００を冷却して、芯材１０の周囲に充填されたゴム材料を硬化させる。このようなプレス成形により、芯材１０を被覆するゴム材料からなる被覆部２０を形成することができる。
【００５９】
さらに、本実施形態においては、図９に示すように、上述のようにして金型１００内で成形されたシール材１を、押出部材１５０を使用して当該金型１００から取り出す。すなわち、下型１３０のうち、中型１４０の下方の一部には貫通穴（以下、「押出用穴１３１」という。）が形成されている（図７参照）。一方、押出部材１５０は、基台部１５１と、当該基台部１５１から突出して形成され、下型１３０の押出用穴１３１に挿通可能な押出部１５２と、を有している。
【００６０】
そして、シール材１の成形後に、まず上型１２０を下型１３０及び中型１４０から取り外し、次いで、押出部材１５０の押出部１５２を下方から押出用穴１３１に挿入して、当該押出部１５２で当該中型１４０を突き上げることにより、当該中型１４０及びシール材１を当該下型１３０から取り外す。最後に、シール材１を中型１４０から取り外す。
【００６１】
このような本方法によれば、芯材１０が被覆部２０内の所望の位置に確実に配置されたシール材１を効率よく製造することができる。
【００６２】
すなわち、例えば、金型１００の成形空間１１０において芯材１０が確実に固定されていない場合には、当該芯材１０の周囲に溶融したゴム材料を加圧充填することにより当該芯材１０が浮遊し、当該芯材１０の配置を確実に制御することができない。
【００６３】
これに対し、本方法においては、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００によって芯材１０を所望の位置に固定した上で、当該芯材１０の周囲に溶融したゴム材料を加圧充填するため、成形の過程を通じて当該芯材１０を所望の位置に確実に保持することができる。
【００６４】
したがって、本方法によれば、芯材１０の配置にばらつきのないシール材１を量産することができる。すなわち、例えば、本方法によれば、芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄと、当該上面１０ｃ及び下面１０ｄを被覆する被覆部２０の上面２０ｃ及び下面２０ｄの一部と、が平行なシール材１（すなわち、芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄを被覆する被覆部２０の厚みが一定のシール材１）を確実に製造することができる。また、例えば、シール材１の中心と芯材１０の中心とが一致した（芯材１０のセンタリングが確実に達成された）シール材１を確実に製造することができる。このため、ゴム材料による芯材１０の所望の被覆を確実に達成することができ、高い歩留まりを達成することができる。
【００６５】
また、このようなシール材１によれば、所望のシーリングを確実に達成することができる。すなわち、例えば、第一の配管フランジと第二の配管フランジとの間にシール材１を配置する場合、当該配管フランジとシール材１との相対位置が一定であっても、当該シール材１における芯材１０の配置が異なれば、当該配管フランジと当該芯材１０との相対位置は異なるものとなり、その結果、当該シール材１によるシール性もまた異なってくる。このため、芯材１０の配置にばらつきのあるシール材１を使用すると、所望のシール性を確実に達成することは容易でない。しかしながら、これにも関わらず、不透明な被覆部２０内に埋設された芯材１０の配置を事前に確認することは容易でない。
【００６６】
これに対し、本方法により製造されたシール材１においては、芯材１０の配置にばらつきがない。このため、上述の例において配管フランジとシール材１との相対位置が一定であれば、当該配管フランジと芯材１０との相対位置も一定となり、所望のシール性を簡便且つ確実に達成することができる。
【００６７】
なお、図１〜図９に示す例に係るシール材１は、例えば、第一の部材と第二の部材（例えば、第一の配管と第二の配管）とを固定するための固定具（例えば、固定ボルト）を当該シール材１の被覆部２０の外周２０ａに当接させることにより、当該シール材１の位置決めを行う。したがって、この場合、芯材１０が、その外周１０ａと、被覆部２０の外周２０ａと、が同心となるように確実に配置されたシール材１を使用することにより、所望のシール性を簡便且つ確実に達成することができる。
【００６８】
図１〜図９に示す例において、シール材１の被覆部２０には、縦位置決め部２００に対応する有底穴２２，２３と、横位置決め部３００に対応する窪み（以下、「外周窪み２４」という。）、が形成されている。
【００６９】
すなわち、芯材１０の上面１０ｃを被覆する被覆部２０の上面２０ｃの一部、及び当該芯材１０の下面１０ｄを被覆する当該被覆部２０の下面２０ｄの一部には、複数の上位置決め部２１０に対応する複数の上有底穴２２、及び複数の下位置決め部２２０に対応する複数の下有底穴２３がそれぞれ形成されている（図１〜図３、図５参照）。
【００７０】
これら上有底穴２２及び下有底穴２３の底部２２ａ，２３ａは、プレス成形時の溶融ゴム材料の僅かな流入により、その全体がゴム材料の薄膜から構成されるものとすることができるが（図５参照）、これに限られず、例えば、当該底部２２ａ，２３ａの一部に芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄが露出していてもよい。
【００７１】
また、芯材１０の外周１０ａを被覆する被覆部２０の外周２０ａの一部には、複数の横位置決め部３００に対応する複数の外周窪み２４が形成されている（図１〜図４参照）。この外周窪み２４は、被覆部２０の上面２０ｃから下面２０ｄにわたる切り欠きであり、その最深部２４ａは、プレス成形時の溶融ゴム材料の僅かな流入により、その全体がゴム材料の薄膜から構成されるものとすることができるが（図４参照）、これに限られず、例えば、当該最深部２４ａの一部に芯材１０の外周１０ａが露出していてもよい。
【００７２】
また、当然ながら、これら有底穴２２，２３及び外周窪み２４の数、配置及び形状は、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００の数、配置及び形状に対応したものとなっている。
【００７３】
図１０は、本実施形態に係るシール材１の他の例の平面図である。図１１は、図１０に示すＸＩ−ＸＩ線で切断したシール材１の断面図である。
【００７４】
この例に係るシール材１の芯材１０はリング状であり、被覆部２０は、当該芯材１０を被覆する基部３０と、当該基部３０と一体的に形成され当該基部３０の外周側に延設された延設部（以下、「フランジ部５０」という。）と、を有するリング状である。
【００７５】
フランジ部５０には、シール材１が第一の部材と第二の部材との間（例えば、第一の配管フランジと第二の配管フランジとの間）に挟持されて、これらの接続部分をシールする場合において、当該第一の部材と第二の部材とを固定する固定具（例えば、固定ボルト）を挿通するための貫通穴５１が形成されている。
【００７６】
この例に係るシール材１もまた、上述の図６〜図９に示した例と同様の金型１００を使用する本方法により製造することができる。すなわち、例えば、図７に示す例では、横位置決め部３００より径方向外側に成形空間１１０は形成されていなかったが、図１０及び図１１に示すようなフランジ部５０を形成する場合には、当該横位置決め部３００より径方向外側にも成形空間１１０が形成された金型１００を使用することとなる。
【００７７】
そして、この例に係るシール材１の被覆部２０には、縦位置決め部２００に対応する有底穴２２，２３と、横位置決め部３００に対応する穴（以下、「外周穴２５」という。）が形成されている。
【００７８】
すなわち、このシール材１には、上述の図１〜図９の例と同様に、複数の上位置決め部２１０に対応する複数の上有底穴２２、及び複数の下位置決め部２２０に対応する複数の下有底穴２３が形成されている。また、芯材１０の外周１０ａに沿った被覆部２０の一部には、複数の横位置決め部３００に対応する複数の外周穴２５が形成されている。
【００７９】
上述の図１〜図９の例と同様に、これら有底穴２２，２３及び外周穴２５の数、配置及び形状は、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００の数、配置及び形状に対応したものとなっている。すなわち、図１０及び図１１に示す例において、外周穴２５は、被覆部２０の上面２０ｃから下面２０ｄまで貫通する穴であるが、これに限られず、シール材１の製造に使用された横位置決め部３００の形状に応じて、例えば、当該上面２０ｃ又は下面２０ｄに形成された有底穴とすることもできる。
【符号の説明】
【００８０】
１ シール材、１０ 芯材、１０ａ 外周、１０ｂ 内周、１０ｃ 上面、１０ｄ 下面、２０ 被覆部、２０ａ 外周、２０ｂ 内周、２０ｃ 上面、２０ｄ 下面、２１ 貫通穴、２２ 上有底穴、２２ａ 底部、２３ 下有底穴、２３ａ 底部、２４ 外周窪み、２４ａ 最深部、２５ 外周穴、３０ 基部、４０ リップ部、４１ 上リップ部、４２ 下リップ部、５０ フランジ部、５１ 貫通穴、１００ 金型、１０１ 挿通穴、１１０ 成形空間、１１０ａ 外周、１１０ｂ 内周、１１０ｃ 上面、１１０ｄ 下面、１２０ 上型、１３０ 下型、１３１ 押出用穴、１４０ 中型、１４１ 固定具、１５０ 押出部材、１５１ 基台部、１５２ 押出部、２００ 縦位置決め部、２１０ 上位置決め部、２２０ 下位置決め部、３００ 横位置決め部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール材及びその製造方法に関し、特に、芯材をゴム材料で被覆してなるシール材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１において、リング本体と、当該リング本体からガス圧力側となる内周側に向かって二股状に延設されて開口を形成するリップ部とを有するゴム製のリング部と、当該リング部よりも硬質であり且つ圧縮弾性を有し、当該リング部の外周側に固着された平板状で環状のガスケット本体とから構成されており、当該リング部の当該リップ部が、当該ガスケット本体の厚さよりも厚さ方向に突出しているドレッサー型ガス管継手用複合ガスケットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２２３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、上記のような複合ガスケットのガスケット本体が金属製であって、当該複合ガスケットを樹脂製ライナー層で被覆された配管フランジ間に配置してシーリングを行う場合には、当該ガスケット本体との圧接によって当該ライナー層が変形し、当該配管フランジ間におけるシール性が不十分となることがあった。
【０００５】
そこで、例えば、ガスケット本体をゴム材料で被覆することが考えられる。しかしながら、芯材をゴム材料で被覆してなるガスケットを量産する場合、例えば、当該ゴム材料内における当該芯材の配置にばらつきが生じると、当該ガスケットによるシール性にもばらつきが生じることとなる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、芯材が所望の位置に確実に配置されたシール材及びその製造方法を提供することをその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係るシール材の製造方法は、金型内の成形空間において芯材をゴム材料で被覆して、前記芯材と、前記芯材を被覆する前記ゴム材料からなる被覆部と、を有するシール材を製造する方法であって、前記芯材を前記成形空間の縦方向における所定位置に保持する縦位置決め部と、前記芯材を前記成形空間の横方向における所定位置に保持する横位置決め部と、を有する前記金型を準備し、前記金型の前記成形空間において、前記ゴム材料より硬い材料からなる前記芯材を、前記縦位置決め部及び前記横位置決め部によって、前記縦方向の所定位置及び前記横方向の所定位置に保持するとともに、前記芯材の周囲に溶融した前記ゴム材料を配置し、次いで、前記芯材の周囲で前記ゴム材料を硬化することを特徴とする。本発明によれば、芯材が所望の位置に確実に配置されたシール材の製造方法を提供することができる。
【０００８】
また、前記金型は、前記芯材を前記縦方向の所定位置に保持するよう前記芯材を挟持する複数の前記縦位置決め部と、前記芯材を前記横方向の所定位置に保持するよう前記芯材の外周に当接する複数の前記横位置決め部と、を有することとしてもよい。また、この場合、前記金型は、その間に前記成形空間が形成されるよう前記縦方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置される第一型及び第二型を有し、複数の前記縦位置決め部は、前記第一型から前記他方側に突出する複数の第一縦位置決め部と、複数の前記第一縦位置決め部に対向するよう前記第二型から前記一方側に突出する複数の第二縦位置決め部と、を有することとしてもよい。また、これらの場合、前記金型の前記芯材の外周に対応する位置に縦方向に複数の穴が形成され、複数の前記横位置決め部は、複数の前記穴に挿通されて前記芯材の外周に当接する複数の部材であることとしてもよい。
【０００９】
また、前記芯材はリング状であり、前記被覆部は、前記芯材を被覆する基部と、前記基部と一体的に形成され前記基部の内周側及び／又は外周側に延設された延設部と、を有するリング状であることとしてもよい。また、前記芯材は金属製であることとしてもよい。また、前記シール材はガスケットであることとしてもよい。
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態に係るシール材は、前記いずれかの方法により製造され、前記芯材と、前記芯材を被覆する前記ゴム材料からなる被覆部と、を有することを特徴とする。本発明によれば、芯材が所望の位置に確実に配置されたシール材を提供することができる。
【００１１】
また、例えば、前記被覆部には、前記縦位置決め部に対応する有底穴と、前記横位置決め部に対応する窪み又は穴が形成されていることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、芯材が所望の位置に確実に配置されたシール材及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るシール材の一例について、その外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るシール材の一例の平面図である。
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断したシール材の断面図である。
【図４】図３に示す破線ＩＶで囲まれたシール材の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】図３に示す破線Ｖで囲まれたシール材の一部を拡大して示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るシール材の製造方法の一例において使用される金型の平面図である。
【図７】図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した金型の断面図である。
【図８】図７に示す破線ＶＩＩＩで囲まれた金型の一部を拡大して示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るシール材の製造方法の一例において使用される金型からシール材を取り出す様子を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るシール材の他の例の平面図である。
【図１１】図１０に示すＸＩ−ＸＩ線で切断したシール材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態について説明する。なお、本発明は、本実施形態に限られるものではない。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るシール材１の一例について、その外観を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るシール材１の一例の平面図である。図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断したシール材１の断面図である。図４は、図３に示す破線ＩＶで囲まれたシール材１の一部を拡大して示す断面図である。図５は、図３に示す破線Ｖで囲まれたシール材１の一部を拡大して示す断面図である。
【００１６】
シール材１は、第一の部材と第二の部材との接続部分において、当該第一の部材と当該第二の部材とに挟持されて、当該接続部分をシールする部材である。ここで、以下の説明において、第一の部材、シール材１及び第二の部材が積層される方向を「縦方向」といい、当該「縦方向」を横切る方向を「横方向」という。また、縦方向における一方側及び他方側をそれぞれ「上側」及び「下側」ということがある。
【００１７】
本実施形態において、シール材１は、ガスケットである。すなわち、シール材１は、気体や液体等の流体が保持され又は流通する中空の第一の部材と第二の部材との接続部分をシールするリング状の成形体である。
【００１８】
具体的に、シール材１は、例えば、第一の配管と第二の配管との接続部分（より具体的には、例えば、第一の配管の端部に形成されたフランジ（配管フランジ）と、第二の配管の端部に形成されたフランジと、を接続する部分）において、当該第一の配管と当該第二の配管とに挟持されて、当該接続部分をシールする配管用ガスケットである。
【００１９】
図１〜図５に示すように、このシール材１は、芯材１０と、当該芯材１０を被覆するゴム材料からなる被覆部２０と、を有している。
【００２０】
芯材１０は、被覆部２０のゴム材料より硬い材料からなる。芯材１０を構成する材料は、ゴム材料より硬い材料であれば特に限られず、例えば、ゴム材料より硬く、圧縮弾性を有しない材料とすることができる。具体的に、芯材１０の材料としては、例えば、金属（例えば、炭素鋼、ステンレス）、樹脂（例えば、ポリエチレン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン））等の有機材料、無機材料を使用することができる。本実施形態において、芯材１０は、金属製である。
【００２１】
芯材１０の形状は、ゴム材料で被覆可能な形状であれば特に限られない。本実施形態において、芯材１０は、その中央に貫通穴が形成されたリング状である。より具体的に、芯材１０は、平面視において、その中央に円形の貫通穴が形成された円形リング状であり、その外周１０ａ及び内周１０ｂはいずれも円形である（図２参照）。
【００２２】
なお、芯材１０がリング状である場合、その平面視における形状は円形に限られない。すなわち、本実施形態において、芯材１０の外周１０ａ及び内周１０ｂは同心円となっているが（図２参照）、これに限られず、例えば、それぞれ独立に円形、楕円形、多角形等の任意の形状とすることもできる。
【００２３】
本実施形態において、芯材１０は、板状体である。すなわち、芯材１０は、図３〜図５に示すように、互いに平行な上面１０ｃ（縦方向における一方側の表面）及び下面１０ｄ（縦方向における他方側の表面）を有する成形体である。なお、リング状の芯材１０の断面は、本実施形態において長方形となっているが、これに限られず、例えば、他の四角形、他の多角形、円形、楕円形とすることもできる。
【００２４】
被覆部２０は、芯材１０を被覆するゴム材料からなる。被覆部２０を構成するゴム材料は、芯材１０を構成する材料より軟らかいゴム材料であれば特に限られず、例えば、加熱により溶融して流動性を示すゴム材料が好ましい。具体的に、被覆部２０のゴム材料としては、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、ポリクロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴムを使用することができる。
【００２５】
被覆部２０の形状は、芯材１０を被覆可能な形状であれば特に限られず、例えば、芯材１０に対応する形状とすることができる。すなわち、本実施形態において、被覆部２０は、芯材１０の形状に対応して、その中央に貫通穴２１が形成されたリング状である。より具体的に、被覆部２０は、平面視において、その中央に円形の貫通穴２１が形成された円形リング状であり、その外周２０ａ及び内周２０ｂはいずれも円形である（図２参照）。
【００２６】
なお、被覆部２０がリング状である場合、その形状は円形に限られない。すなわち、本実施形態において、被覆部２０の外周２０ａ及び内周２０ｂは同心円となっているが（図２参照）、これに限られず、例えば、それぞれ独立に円形、楕円形、多角形等の任意の形状とすることができる。
【００２７】
また、本実施形態において、被覆部２０は、芯材１０を被覆する基部３０と、当該基部３０と一体的に形成され当該基部３０の内周側に延設された延設部（以下、「リップ部４０」という。）と、を有するリング状である。
【００２８】
基部３０は、芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄをそれぞれ被覆するゴム材料からなる。本実施形態において、基部３０の形状は、芯材１０に対応した形状であり、平面視において、当該基部３０の外周（すなわち、被覆部２０の外周２０ａ）は円形である（図２参照）。
【００２９】
また、本実施形態において、基部３０は、板状に成形されている。すなわち、基部３０は、互いに平行な上面（芯材１０の上面１０ｃを被覆する被覆部２０の上面２０ｃの一部）及び下面（芯材１０の下面１０ｄを被覆する被覆部２０の下面２０ｄの一部）を有している（図３〜図５参照）。さらに、これら基部３０の上面及び下面は、それぞれ芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄに平行となっている。
【００３０】
リップ部４０は、基部３０から径方向内側に向けて上方及び下方に傾斜しつつ延びる上リップ部４１及び下リップ部４２を有している。リップ部４０の厚み（上リップ部４１の上面から下リップ部４２の下面までの距離）は、基部３０の厚み（基部３０の上面から下面までの距離）よりも大きくなっている（図３〜図５参照）。
【００３１】
次に、本実施形態に係るシール材の製造方法（以下、「本方法」という。）について説明する。図６は、本方法の一例において使用される金型１００の平面図である。図７は、図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した金型１００の断面図である。図８は、図７に示す破線ＶＩＩＩで囲まれた金型１００の一部を拡大して示す断面図である。図９は、金型１００からシール材１を取り出す様子を示す断面図である。なお、図６においては、図７に示す上型１２０を取り外した状態の金型１００を図示している。
【００３２】
本方法は、金型１００内の成形空間１１０において芯材１０をゴム材料で被覆して、当該芯材１０と、当該芯材１０を被覆する当該ゴム材料からなる被覆部２０と、を有するシール材１を製造する方法である。
【００３３】
金型１００の成形空間１１０は、芯材１０をゴム材料で被覆する成形を行うために金型１００内に形成される空間である。成形空間１１０は、シール材１の外形（すなわち、被覆部２０の外形）に対応する形状に形成されている。すなわち、成形空間１１０の外周１１０ａ、内周１１０ｂ、上面１１０ｃ及び下面１１０ｄは、それぞれ被覆部２０の外周２０ａ、内周２０ｂ、上面２０ｃ及び下面２０ｄに対応する形状に形成されている（図７、図８参照）。
【００３４】
そして、本方法において特徴的なことの一つは、芯材１０を成形空間１１０の縦方向における所定位置に保持する縦位置決め部２００（図８参照）と、当該芯材１０を当該成形空間１１０の横方向における所定位置に保持する横位置決め部３００（図７参照）と、を有する金型１００を使用する点にある。
【００３５】
縦位置決め部２００及び横位置決め部３００の形状、配置、数は、芯材１０を成形空間１１０における所定の位置に保持できる範囲であれば特に限られないが、当該芯材１０の位置決めを確実に行うためには、複数の縦位置決め部２００及び複数の横位置決め部３００を設けることが好ましい。
【００３６】
そこで、本実施形態に係る金型１００は、芯材１０を縦方向の所定位置に保持するよう当該芯材１０を挟持する複数の縦位置決め部２００と、当該芯材１００を横方向の所定位置に保持するよう当該芯材１０の外周に当接する複数の横位置決め部３００と、を有している。
【００３７】
すなわち、本方法においては、金型１００の複数の縦位置決め部２００によって芯材１０を縦方向に挟持することにより、成形空間１１０の当該縦方向における当該芯材１０の位置を固定する。
【００３８】
また、本方法においては、金型１００の複数の横位置決め部３００によって芯材１０の外周１０ａを囲むことにより、成形空間１１０の横方向（芯材１０の径方向）における当該芯材１０の位置を固定する。
【００３９】
縦位置決め部２００及び横位置決め部３００の数は、複数であれば特に限られないが、芯材１０の位置決めを確実に行うためには、それぞれ３つ以上であることが好ましい。本実施形態において、金型１００は、６つの縦位置決め部２００と、３つの横位置決め部３００と、を有している（図６参照）。
【００４０】
また、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００の配置は、芯材１０を成形空間１１０における所定の位置に保持できる範囲であれば特に限られないが、当該芯材２０の位置決めを確実に行うためには、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００を規則的に配置することが好ましい。
【００４１】
すなわち、本実施形態において、複数の縦位置決め部２００は、芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄ上の同一円周上に等間隔で配置され、複数の横位置決め部３００は、当該芯材１０の外周１０ａに沿って等間隔で配置されている（図６参照）。
【００４２】
また、本実施形態に係る金型１００は、その間に成形空間１１０が形成されるよう縦方向の一方側（上方側）及び他方側（下方側）にそれぞれ配置される第一型（以下、「上型１２０」という。）及び第二型（以下、「下型１３０」という。）を有している。
【００４３】
そして、複数の縦位置決め部２００は、上型１２０から下方に突出する複数の第一縦位置決め部（以下、「上位置決め部２１０」という。）と、複数の当該上位置決め部２１０に対向するよう下型１３０から上方に突出する複数の第二縦位置決め部（以下、「下位置決め部２２０」という。）と、を有している（図７参照）。
【００４４】
すなわち、複数の上位置決め部２１０及び複数の下位置決め部２２０は、それぞれ成形空間１１０の上面１１０ｃ（上型１２０の下面の一部）及び下面１１０ｄ（下型１３０の上面の一部）から互いに対向するように突出している（図７〜図９参照）。そして、複数の上位置決め部２１０及び複数の下位置決め部２２０は、それぞれ芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄに当接することにより、当該芯材１０を挟持する（図７、図８参照）。
【００４５】
上位置決め部２１０及び下位置決め部２２０の形状は、芯材１０を成形空間１１０における所定の位置に保持できる範囲であれば特に限られないが、例えば、円柱や多角柱等の柱状とすることができる（図６〜図９参照）。
【００４６】
また、上位置決め部２１０及び下位置決め部２２０の芯材１０に当接する先端部分の形状もまた、当該芯材１０を成形空間１１０における所定の位置に保持できる範囲であれば特に限られない。すなわち、本実施形態において、上位置決め部２１０及び下位置決め部２２０の先端部分は、縦方向断面において台形状となっているが（図８参照）、これに限られず、例えば、半球状等の湾曲した形状や他の多角形状とすることもできる。
【００４７】
また、金型１００の芯材１０の外周１０ａに対応する位置には、縦方向に複数の穴（以下、「挿通穴１０１」という。）が形成され、複数の横位置決め部３００は、複数の当該挿通穴１０１に挿通されて当該１０芯材１０の外周１０ａに当接する複数の部材となっている（図６、図７、図９参照）。
【００４８】
すなわち、本実施形態に係る金型１００においては、芯材１０の外周１０ａに沿って、上型１２０から下型１３０まで貫通する複数の挿通穴１０１が形成されている（図７参照）。一方、横位置決め部３００は、上型１２０及び下型１３０とは別体に成形された部材となっている。すなわち、横位置決め部３００は、上型１２０及び下型１３０に対して着脱可能となっている。
【００４９】
そして、複数の横位置決め部３００は、複数の挿通穴１０１に挿通されることにより、芯材１０の外周１０ａに沿って配置される。この結果、複数の横位置決め部３００は、成形空間１１０の外周１１０ａより内側において、芯材１０の外周１０ａに当接する（図６、図７参照）。
【００５０】
横位置決め部３００の形状は、芯材１０を成形空間１１０における所定の位置に保持できる範囲であれば特に限られないが、例えば、円柱や多角柱等の柱状とすることができる（図６、図７、図９参照）。
【００５１】
また、本実施形態に係る金型１００は、中型１４０をさらに有している。中型１４０は、シール材１の被覆部２０の貫通穴２１に対応して、成形空間１１０の中央部分を塞ぐように上型１２０と下型１３０とに挟持される（図７参照）。そして、中型１４０の外周は成形空間１１０の内周１１０ｂを構成する（図７、図８参照）。また、中型１４０及び下型１３０の中央部分には、これらを固定するための固定具１４１が挿通されている（図６、図７参照）。
【００５２】
そして、本方法においては、上述のような金型１００を準備し、当該金型１００の成形空間１１０において、芯材１０を、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００によって、縦方向の所定位置及び横方向の所定位置に保持するとともに、当該芯材１０の周囲に溶融した当該ゴム材料を配置し、次いで、当該芯材１０の周囲で当該ゴム材料を硬化する。
【００５３】
すなわち、本実施形態に係る本方法においては、まず、複数の縦位置決め部２００（複数の上位置決め部２１０及び下位置決め部２２０）で芯材１０を挟持することにより、当該芯材１０を成形空間１１０の縦方向における所定の位置に固定し、且つ複数の横位置決め部３００で芯材１０の外周１０ａを囲むことにより、当該芯材１０を当該成形空間１１０の横方向（芯材１０の径方向）における所定の位置に固定する。
【００５４】
ここで、縦方向において芯材１０が保持される位置は、所望の位置とすることができるが、例えば、芯材１０は、その上面１０ｃ及び下面１０ｄを被覆する被覆部２０の上面２０ｃ及び下面２０ｄの一部にそれぞれ対応する成形空間１１０の上面１１０ｃ及び下面１１０ｄが、当該芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄと平行となるように配置される。
【００５５】
この場合、複数の上位置決め部２１０は、被覆部２０のうち芯材１０の上面１０ｃを被覆する部分の厚み（すなわち、成形空間１１０の上面１１０ｃと芯材１０の上面１０ｃとの距離）に等しい高さ（縦方向における長さ）に形成される。同様に、複数の下位置決め部２２０は、被覆部２０のうち芯材１０の下面１０ｄを被覆する部分の厚み（すなわち、成形空間１１０の下面１１０ｄと芯材１０の下面１０ｄとの距離）に等しい高さに形成される。なお、上位置決め部２１０と下位置決め部２２０とは同一の高さに形成されてもよく、互いに異なる高さに形成されてもよい。
【００５６】
また、横方向において芯材１０が保持される位置もまた、所望の位置とすることができるが、例えば、芯材１０は、その中心と、被覆部２０の中心と、が一致するように配置される。すなわち、複数の横位置決め部３００によって、シール材１における芯材１０のセンタリングを行う。この場合、複数の横位置決め部３００は、芯材１０の外周１０ａ及び成形空間１１０の外周１１０ａと同心の円周上に配置される（図６参照）。
【００５７】
さらに、本方法においては、溶融したゴム材料を芯材１０の周囲に配置する。すなわち、例えば、成形空間１１０において芯材１０の上面１０ｃ側と下面１０ｄ側とにシート状のゴム材料をそれぞれ配置するとともに、金型１００を加熱することにより当該ゴム材料を当該成形空間１１０内で溶融させる。また、例えば、芯材１０が所定の位置に固定された成形空間１１０に、溶融したゴム材料を注入することもできる。そして、閉鎖された成形空間１１０において、芯材１０及び溶融したゴム材料を加圧して保持することにより、当該ゴム材料を当該芯材１０の周囲に充填することができる。
【００５８】
次いで、本方法においては、芯材１０の周囲でゴム材料を硬化させる。すなわち、金型１００を冷却して、芯材１０の周囲に充填されたゴム材料を硬化させる。このようなプレス成形により、芯材１０を被覆するゴム材料からなる被覆部２０を形成することができる。
【００５９】
さらに、本実施形態においては、図９に示すように、上述のようにして金型１００内で成形されたシール材１を、押出部材１５０を使用して当該金型１００から取り出す。すなわち、下型１３０のうち、中型１４０の下方の一部には貫通穴（以下、「押出用穴１３１」という。）が形成されている（図７参照）。一方、押出部材１５０は、基台部１５１と、当該基台部１５１から突出して形成され、下型１３０の押出用穴１３１に挿通可能な押出部１５２と、を有している。
【００６０】
そして、シール材１の成形後に、まず上型１２０を下型１３０及び中型１４０から取り外し、次いで、押出部材１５０の押出部１５２を下方から押出用穴１３１に挿入して、当該押出部１５２で当該中型１４０を突き上げることにより、当該中型１４０及びシール材１を当該下型１３０から取り外す。最後に、シール材１を中型１４０から取り外す。
【００６１】
このような本方法によれば、芯材１０が被覆部２０内の所望の位置に確実に配置されたシール材１を効率よく製造することができる。
【００６２】
すなわち、例えば、金型１００の成形空間１１０において芯材１０が確実に固定されていない場合には、当該芯材１０の周囲に溶融したゴム材料を加圧充填することにより当該芯材１０が浮遊し、当該芯材１０の配置を確実に制御することができない。
【００６３】
これに対し、本方法においては、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００によって芯材１０を所望の位置に固定した上で、当該芯材１０の周囲に溶融したゴム材料を加圧充填するため、成形の過程を通じて当該芯材１０を所望の位置に確実に保持することができる。
【００６４】
したがって、本方法によれば、芯材１０の配置にばらつきのないシール材１を量産することができる。すなわち、例えば、本方法によれば、芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄと、当該上面１０ｃ及び下面１０ｄを被覆する被覆部２０の上面２０ｃ及び下面２０ｄの一部と、が平行なシール材１（すなわち、芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄを被覆する被覆部２０の厚みが一定のシール材１）を確実に製造することができる。また、例えば、シール材１の中心と芯材１０の中心とが一致した（芯材１０のセンタリングが確実に達成された）シール材１を確実に製造することができる。このため、ゴム材料による芯材１０の所望の被覆を確実に達成することができ、高い歩留まりを達成することができる。
【００６５】
また、このようなシール材１によれば、所望のシーリングを確実に達成することができる。すなわち、例えば、第一の配管フランジと第二の配管フランジとの間にシール材１を配置する場合、当該配管フランジとシール材１との相対位置が一定であっても、当該シール材１における芯材１０の配置が異なれば、当該配管フランジと当該芯材１０との相対位置は異なるものとなり、その結果、当該シール材１によるシール性もまた異なってくる。このため、芯材１０の配置にばらつきのあるシール材１を使用すると、所望のシール性を確実に達成することは容易でない。しかしながら、これにも関わらず、不透明な被覆部２０内に埋設された芯材１０の配置を事前に確認することは容易でない。
【００６６】
これに対し、本方法により製造されたシール材１においては、芯材１０の配置にばらつきがない。このため、上述の例において配管フランジとシール材１との相対位置が一定であれば、当該配管フランジと芯材１０との相対位置も一定となり、所望のシール性を簡便且つ確実に達成することができる。
【００６７】
なお、図１〜図９に示す例に係るシール材１は、例えば、第一の部材と第二の部材（例えば、第一の配管と第二の配管）とを固定するための固定具（例えば、固定ボルト）を当該シール材１の被覆部２０の外周２０ａに当接させることにより、当該シール材１の位置決めを行う。したがって、この場合、芯材１０が、その外周１０ａと、被覆部２０の外周２０ａと、が同心となるように確実に配置されたシール材１を使用することにより、所望のシール性を簡便且つ確実に達成することができる。
【００６８】
図１〜図９に示す例において、シール材１の被覆部２０には、縦位置決め部２００に対応する有底穴２２，２３と、横位置決め部３００に対応する窪み（以下、「外周窪み２４」という。）、が形成されている。
【００６９】
すなわち、芯材１０の上面１０ｃを被覆する被覆部２０の上面２０ｃの一部、及び当該芯材１０の下面１０ｄを被覆する当該被覆部２０の下面２０ｄの一部には、複数の上位置決め部２１０に対応する複数の上有底穴２２、及び複数の下位置決め部２２０に対応する複数の下有底穴２３がそれぞれ形成されている（図１〜図３、図５参照）。
【００７０】
これら上有底穴２２及び下有底穴２３の底部２２ａ，２３ａは、プレス成形時の溶融ゴム材料の僅かな流入により、その全体がゴム材料の薄膜から構成されるものとすることができるが（図５参照）、これに限られず、例えば、当該底部２２ａ，２３ａの一部に芯材１０の上面１０ｃ及び下面１０ｄが露出していてもよい。
【００７１】
また、芯材１０の外周１０ａを被覆する被覆部２０の外周２０ａの一部には、複数の横位置決め部３００に対応する複数の外周窪み２４が形成されている（図１〜図４参照）。この外周窪み２４は、被覆部２０の上面２０ｃから下面２０ｄにわたる切り欠きであり、その最深部２４ａは、プレス成形時の溶融ゴム材料の僅かな流入により、その全体がゴム材料の薄膜から構成されるものとすることができるが（図４参照）、これに限られず、例えば、当該最深部２４ａの一部に芯材１０の外周１０ａが露出していてもよい。
【００７２】
また、当然ながら、これら有底穴２２，２３及び外周窪み２４の数、配置及び形状は、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００の数、配置及び形状に対応したものとなっている。
【００７３】
図１０は、本実施形態に係るシール材１の他の例の平面図である。図１１は、図１０に示すＸＩ−ＸＩ線で切断したシール材１の断面図である。
【００７４】
この例に係るシール材１の芯材１０はリング状であり、被覆部２０は、当該芯材１０を被覆する基部３０と、当該基部３０と一体的に形成され当該基部３０の外周側に延設された延設部（以下、「フランジ部５０」という。）と、を有するリング状である。
【００７５】
フランジ部５０には、シール材１が第一の部材と第二の部材との間（例えば、第一の配管フランジと第二の配管フランジとの間）に挟持されて、これらの接続部分をシールする場合において、当該第一の部材と第二の部材とを固定する固定具（例えば、固定ボルト）を挿通するための貫通穴５１が形成されている。
【００７６】
この例に係るシール材１もまた、上述の図６〜図９に示した例と同様の金型１００を使用する本方法により製造することができる。すなわち、例えば、図７に示す例では、横位置決め部３００より径方向外側に成形空間１１０は形成されていなかったが、図１０及び図１１に示すようなフランジ部５０を形成する場合には、当該横位置決め部３００より径方向外側にも成形空間１１０が形成された金型１００を使用することとなる。
【００７７】
そして、この例に係るシール材１の被覆部２０には、縦位置決め部２００に対応する有底穴２２，２３と、横位置決め部３００に対応する穴（以下、「外周穴２５」という。）が形成されている。
【００７８】
すなわち、このシール材１には、上述の図１〜図９の例と同様に、複数の上位置決め部２１０に対応する複数の上有底穴２２、及び複数の下位置決め部２２０に対応する複数の下有底穴２３が形成されている。また、芯材１０の外周１０ａに沿った被覆部２０の一部には、複数の横位置決め部３００に対応する複数の外周穴２５が形成されている。
【００７９】
上述の図１〜図９の例と同様に、これら有底穴２２，２３及び外周穴２５の数、配置及び形状は、縦位置決め部２００及び横位置決め部３００の数、配置及び形状に対応したものとなっている。すなわち、図１０及び図１１に示す例において、外周穴２５は、被覆部２０の上面２０ｃから下面２０ｄまで貫通する穴であるが、これに限られず、シール材１の製造に使用された横位置決め部３００の形状に応じて、例えば、当該上面２０ｃ又は下面２０ｄに形成された有底穴とすることもできる。
【符号の説明】
【００８０】
１ シール材、１０ 芯材、１０ａ 外周、１０ｂ 内周、１０ｃ 上面、１０ｄ 下面、２０ 被覆部、２０ａ 外周、２０ｂ 内周、２０ｃ 上面、２０ｄ 下面、２１ 貫通穴、２２ 上有底穴、２２ａ 底部、２３ 下有底穴、２３ａ 底部、２４ 外周窪み、２４ａ 最深部、２５ 外周穴、３０ 基部、４０ リップ部、４１ 上リップ部、４２ 下リップ部、５０ フランジ部、５１ 貫通穴、１００ 金型、１０１ 挿通穴、１１０ 成形空間、１１０ａ 外周、１１０ｂ 内周、１１０ｃ 上面、１１０ｄ 下面、１２０ 上型、１３０ 下型、１３１ 押出用穴、１４０ 中型、１４１ 固定具、１５０ 押出部材、１５１ 基台部、１５２ 押出部、２００ 縦位置決め部、２１０ 上位置決め部、２２０ 下位置決め部、３００ 横位置決め部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内の成形空間において芯材をゴム材料で被覆して、前記芯材と、前記芯材を被覆する前記ゴム材料からなる被覆部と、を有するシール材を製造する方法であって、
前記芯材を前記成形空間の縦方向における所定位置に保持する縦位置決め部と、前記芯材を前記成形空間の横方向における所定位置に保持する横位置決め部と、を有する前記金型を準備し、
前記金型の前記成形空間において、前記ゴム材料より硬い材料からなる前記芯材を、前記縦位置決め部及び前記横位置決め部によって、前記縦方向の所定位置及び前記横方向の所定位置に保持するとともに、前記芯材の周囲に溶融した前記ゴム材料を配置し、次いで、前記芯材の周囲で前記ゴム材料を硬化する
ことを特徴とするシール材の製造方法。
【請求項２】
前記金型は、前記芯材を前記縦方向の所定位置に保持するよう前記芯材を挟持する複数の前記縦位置決め部と、前記芯材を前記横方向の所定位置に保持するよう前記芯材の外周に当接する複数の前記横位置決め部と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載されたシール材の製造方法。
【請求項３】
前記金型は、その間に前記成形空間が形成されるよう前記縦方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置される第一型及び第二型を有し、
複数の前記縦位置決め部は、前記第一型から前記他方側に突出する複数の第一縦位置決め部と、複数の前記第一縦位置決め部に対向するよう前記第二型から前記一方側に突出する複数の第二縦位置決め部と、を有する
ことを特徴とする請求項２に記載されたシール材の製造方法。
【請求項４】
前記金型の前記芯材の外周に対応する位置に縦方向に複数の穴が形成され、
複数の前記横位置決め部は、複数の前記穴に挿通されて前記芯材の外周に当接する複数の部材である
ことを特徴とする請求項２又は３に記載されたシール材の製造方法。
【請求項５】
前記芯材はリング状であり、
前記被覆部は、前記芯材を被覆する基部と、前記基部と一体的に形成され前記基部の内周側及び／又は外周側に延設された延設部と、を有するリング状である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載されたシール材の製造方法。
【請求項６】
前記芯材は金属製である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載されたシール材の製造方法。
【請求項７】
前記シール材はガスケットである
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載されたシール材の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載された方法により製造され、
前記芯材と、前記芯材を被覆する前記ゴム材料からなる被覆部と、を有する
ことを特徴とするシール材。
【請求項９】
前記被覆部には、前記縦位置決め部に対応する有底穴と、前記横位置決め部に対応する窪み又は穴が形成されている
ことを特徴とする請求項８に記載されたシール材。
【請求項１】
金型内の成形空間において芯材をゴム材料で被覆して、前記芯材と、前記芯材を被覆する前記ゴム材料からなる被覆部と、を有するシール材を製造する方法であって、
前記芯材を前記成形空間の縦方向における所定位置に保持する縦位置決め部と、前記芯材を前記成形空間の横方向における所定位置に保持する横位置決め部と、を有する前記金型を準備し、
前記金型の前記成形空間において、前記ゴム材料より硬い材料からなる前記芯材を、前記縦位置決め部及び前記横位置決め部によって、前記縦方向の所定位置及び前記横方向の所定位置に保持するとともに、前記芯材の周囲に溶融した前記ゴム材料を配置し、次いで、前記芯材の周囲で前記ゴム材料を硬化する
ことを特徴とするシール材の製造方法。
【請求項２】
前記金型は、前記芯材を前記縦方向の所定位置に保持するよう前記芯材を挟持する複数の前記縦位置決め部と、前記芯材を前記横方向の所定位置に保持するよう前記芯材の外周に当接する複数の前記横位置決め部と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載されたシール材の製造方法。
【請求項３】
前記金型は、その間に前記成形空間が形成されるよう前記縦方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置される第一型及び第二型を有し、
複数の前記縦位置決め部は、前記第一型から前記他方側に突出する複数の第一縦位置決め部と、複数の前記第一縦位置決め部に対向するよう前記第二型から前記一方側に突出する複数の第二縦位置決め部と、を有する
ことを特徴とする請求項２に記載されたシール材の製造方法。
【請求項４】
前記金型の前記芯材の外周に対応する位置に縦方向に複数の穴が形成され、
複数の前記横位置決め部は、複数の前記穴に挿通されて前記芯材の外周に当接する複数の部材である
ことを特徴とする請求項２又は３に記載されたシール材の製造方法。
【請求項５】
前記芯材はリング状であり、
前記被覆部は、前記芯材を被覆する基部と、前記基部と一体的に形成され前記基部の内周側及び／又は外周側に延設された延設部と、を有するリング状である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載されたシール材の製造方法。
【請求項６】
前記芯材は金属製である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載されたシール材の製造方法。
【請求項７】
前記シール材はガスケットである
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載されたシール材の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載された方法により製造され、
前記芯材と、前記芯材を被覆する前記ゴム材料からなる被覆部と、を有する
ことを特徴とするシール材。
【請求項９】
前記被覆部には、前記縦位置決め部に対応する有底穴と、前記横位置決め部に対応する窪み又は穴が形成されている
ことを特徴とする請求項８に記載されたシール材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−７７８７７（Ｐ２０１２−７７８７７Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２５４０７（Ｐ２０１０−２２５４０７）
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【出願人】（０００１１０８０４）ニチアス株式会社 (432)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【出願人】（０００１１０８０４）ニチアス株式会社 (432)
【Ｆターム（参考）】
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