JPH0994851A - 射出成形装置及びシ−ルリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シ−ルリングの多数個取りが可能な金型構造
に構成すると、機能的に重要な外周面（外径側の面）に
ゲ−トが設けられるために、ゲ−ト痕の残存によって本
来のシ−ルリングとしての機能が得られなくなる。 【解決手段】 スプル−２を有する第１のプレ−ト１
と、衝合時にスプル−２に連通するランナ−４、このラ
ンナ−４に隣接する複数の有端リング状のキャビティ
５、それぞれのキャビティ５の外周壁面に隣接する側壁
面にその側壁面の幅と同等ないしそれ以下の孔径でもっ
て連通するガイド孔６、ランナ−４とガイド孔６とを連
結するサブマリンゲ−ト８を含む第２のプレ−ト３と、
それぞれのガイド孔６に移動可能に嵌合・配置したパン
チ７とを具備し、前記複数のキャビティに溶融状態の樹
脂を供給した後に、複数のパンチ７をキャビティの側壁
面に達するまで同時に移動させるように構成し、シ−ル
リングの外周面にゲ−ト痕を形成しないようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、射出成形装置及
びシ−ルリングに関し、特にトルクコンバ−タや油圧式
クラッチなどの自動変速機における作動油の密封に用い
られる樹脂製のオイルシ−ルリングの射出成形装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般にオイルシ−ルリングは、例えばＡ
Ｔ車の自動変速機におけるトルクコンバ−タ，オイルポ
ンプ，油圧式クラッチ，オイル・ディストリビュ−タ部
などに装着されている。通常、この種のシ−ルリング
は、キャストアイアンなどを有端リング状に成形したも
のが使用されているが、車体重量の軽減化，コストの低
減化などの傾向を反映して合成樹脂の射出成形品を使用
する場合が多くなってきている。

【０００３】ところで、このシ−ルリングは適用部所へ
の装着を容易にするために、周方向の一部分を分離した
有端状に構成されており、その分離端にはストレ−トカ
ット型や複合ステップカット型の合い口が形成されてい
る。このようなシ−ルリングが、例えばＡＴ車の自動変
速機における油圧制御系に適用された場合には、それの
外周面は油圧制御上、極めて重要な機能部分として作用
することが知られている。従って、射出成形する場合、
外周面部分にはゲ−ト痕が残らないように工夫されてい
る。

【０００４】従来においては、例えば図９に示す射出成
形装置が用いられている。同図において、Ａは第１のプ
レ−トであって、それの中心部分には溶融状態の樹脂を
注入するためのスプル−Ｂが形成されている。この第１
のプレ−トＡに衝合される第２のプレ−トＢには、スプ
ル−Ｂに連通するランナ−Ｄと、ランナ−Ｄに連続する
ゲ−トＥと、ゲ−トＥに連続する有端リング状のキャビ
ティＦとが形成されている。

【０００５】これらのプレ−トＡ，Ｃを型締めした状態
で、スプル−Ｂから溶融状態の樹脂を注入すると、樹脂
はスプル−Ｂ，ランナ−Ｄ，ゲ−トＥを介してキャビテ
ィＦに供給され、硬化される。これらを成形装置から取
り出すと、図１０に示すシ−ルリングＧが得られる。
尚、このシ−ルリングＧにはスプル−Ｂ，ランナ−Ｄが
くっついているが、適宜にゲ−ト部分（Ｅ）から切離さ
れる。

【０００６】この成形装置によれば、成形されたシ−ル
リングＧの外周面にはゲ−ト痕が存在しないために、上
述のようにＡＴ車の自動変速機の油圧制御系などに適用
しても、シ−ルリングとして十分の機能を奏し得るもの
の、一回の成形作業で生産できる量が極めて少なく、需
要に応えることができないという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、このような問
題を解決するために、図１１に示すように、ランナ−と
キャビティ（シ−ルリングＧ）とを、シ−ルリングＧの
外周面においてサイドゲ−ト（Ｅ）によって連結する成
形装置が提案されている。

【０００８】この成形装置によれば、シ−ルリングの多
数個取りが可能となり、著しく生産性を高めることがで
きるものの、機能的に重要な外周面（外径側の面）にゲ
−トが設けられるために、ゲ−ト痕が残存している場合
には本来のシ−ルリングとしての機能が得られなくな
る。この場合は、ゲ−ト痕が残らないように後加工すれ
ばよいのであるが、後加工に多大の工数を要し、コスト
が高くなるという問題がある。

【０００９】それ故に、本発明の目的は、比較的に簡単
な構成にてシ−ルリングとしての機能を損なうことな
く、生産性を高めることが可能な射出成形装置及びシ−
ルリングを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上述
の目的を達成するために、スプル−を有する第１のプレ
−トと、衝合時にスプル−に連通するランナ−、このラ
ンナ−に隣接する有端リング状のキャビティ、キャビテ
ィの外周壁面に隣接する側壁面に連通するガイド孔、ラ
ンナ−とガイド孔とを連結するサブマリンゲ−トを含む
第２のプレ−トと、ガイド孔に移動可能に嵌合・配置し
たパンチとを具備し、前記キャビティに溶融状態の樹脂
を供給した後に、パンチをキャビティの壁面に達するま
で移動させるようにしたものである。

【００１１】又、本発明の第２の発明は、スプル−を有
する第１のプレ−トと、衝合時にスプル−に連通するラ
ンナ−、このランナ−に隣接する複数の有端リング状の
キャビティ、それぞれのキャビティの外周壁面に隣接す
る側壁面にその側壁面の幅と同等ないしそれ以下の孔径
でもって連通するガイド孔、ランナ−とガイド孔とを連
結するサブマリンゲ−トを含む第２のプレ−トと、それ
ぞれのガイド孔に移動可能に嵌合・配置したパンチとを
具備し、前記複数のキャビティに溶融状態の樹脂を供給
した後に、複数のパンチをキャビティの側壁面に達する
まで同時に移動させるようにしたものであり、第３の発
明は、前記ガイド孔を、有端リング状のキャビティの端
部部分の側壁面に位置するように形成したものである。

【００１２】さらに、本発明の第４の発明は、熱可塑性
樹脂にて有端リング状に形成したシ−ルリングにおい
て、外周面に隣接する側面にパンチ痕を形成したことを
特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の１実施例について
図１〜図２を参照して説明する。同図において、１は例
えば支持プレ−トに支持された第１のプレ−トであっ
て、その中央部分には溶融状態の樹脂（Ｐ）を供給する
スプル−２が形成されている。尚、このプレ−ト１は固
定型に構成されている。この第１のプレ−ト１には第２
のプレ−ト３が衝合される。この第２のプレ−ト３に
は、スプル−２に連通するランナ−４が例えば十字状に
形成されており、それに隣接する部分には複数の有端リ
ング状のキャビティ５が形成されている。特に、それぞ
れのキャビティ５の端部部分の側壁面に位置する部分に
は例えば円形のガイド孔６が、キャビティ５に連通する
ように形成されている。尚、ガイド孔６の形成部位は端
部以外でもよい。そして、このガイド孔６には円柱状の
パンチ７が移動可能に嵌合・配置されている。尚、パン
チ７は例えば油圧シリンダなどによって移動制御され
る。一方、ランナ−４とガイド孔６とはサブマリンゲ−
ト（トンネルゲ−ト）８によって連結されている。尚、
上述の各プレ−トは図示しない油圧シリンダ−などによ
って型締め（衝合），型開きが行なわれる。

【００１４】この装置によるシ−ルリングの成形は次の
ように行なわれる。図３及び図５に示すように、各プレ
−ト１，３を図示しない油圧シリンダ−などによって型
締めし、それぞれのパ−テング面を衝合させる。次に、
溶融状態の樹脂Ｐをスプル−２から供給すると、樹脂Ｐ
はランナ−４，サブマリンゲ−ト８，接合部８ａを介し
てガイド孔６に供給され、さらにガイド孔６を経てキャ
ビティ５に供給される。尚、図４は樹脂Ｐの充填状態を
示す概観図である。次に、図６に示すように、樹脂Ｐが
硬化するまでの間に、パンチ７をキャビティ５に向けて
移動させる。これに伴い、ガイド孔６とサブマリンゲ−
ト８との接合部８ａに存在する樹脂Ｐはパンチ７によっ
て切断（ないし剪断）される。一方、ガイド孔６に充填
されている樹脂Ｐはパンチ７によって押圧され、キャビ
ティ５に圧入される。そして、パンチ７の先端面がキャ
ビティ５の側壁面にほぼ一致する位置まで移動した段階
で停止される。樹脂Ｐの硬化後、第２のプレ−ト３を図
示しない油圧シリンダ−などによって型開きする。この
際に、例えばスプル−２，ランナ−４，サブマリンゲ−
ト８の樹脂がそれぞれ一体化された状態で各プレ−トか
ら図示しないエジェクタピンなどを利用して取り出され
る。然る後、キャビティ５からリング状の樹脂を取り出
すことによって図７に示すシ−ルリング９が得られる。
このシ−ルリング９は、その後、両端の合い口を合わせ
る熱処理が行なわれる。このシ−ルリング９の端部部分
には、外周面９ａに隣接する側面９ｂにパンチ７による
樹脂Ｐの押圧痕７ａが形成されている。

【００１５】尚、上述のシ−ルリング９には、例えば耐
熱性樹脂，強化繊維，弗素系樹脂，充填剤からなる樹脂
組成物が使用される。特に、耐熱性樹脂としては、例え
ばポリエ−テル・エ−テルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）など
の芳香族ポリエ−テルケトン系樹脂（ＰＥＫ），ポリフ
ェニレンサルファイド系樹脂（ＰＰＳ）などがあり、高
い耐熱性に加えて高い耐燃性，優れた機械的性質，優れ
た電気的性質，耐薬品性を有している。これらの材料
は、シ−ルリングの成形ベ−ス材料として用いられる。

【００１６】又、前記耐熱性樹脂は、耐熱性を有してお
ればどのような樹脂でもよいが、前記以外に例えばポリ
シアノアリ−ルエ−テル系樹脂（ＰＥＮ），芳香族系熱
可塑性ポリイミド樹脂（ＴＰＩ），ポリアミド４−６樹
脂（ＰＡ−４６）であってもよい。これらは、やはり高
い耐熱性に加えて高い耐燃性，優れた機械的性質，優れ
た電気的性質，耐薬品性を有している。これらの材料
は、この発明のオイルシ−ルリングの成形ベ−ス材料と
して用いられる。これらの耐熱性熱可塑性樹脂の融点
は、少なくとも２８０℃以上あれば、この発明において
好適に使用することができる。

【００１７】具体的には、この発明のシ−ルリングに用
いられる樹脂組成物における組合せの例として、次のよ
うなものをあげることができる。

【００１８】 ＴＰＩ，ＰＥＥＫ，ＰＥＫ，ＰＥＮ，
ＰＡ−４６，ＰＰＳからなる群から選ばれるいずれか一
つの樹脂３０〜８２重量％、炭素繊維５〜４５重量％及
び弗素系樹脂２〜２５重量％を含む樹脂組成物。

【００１９】 ＰＥＮ，ＰＥＥＫ，ＰＥＫ，ＴＰＩ，
ＰＰＳ，ＰＡ−４６からなる群から選ばれるいずれか一
つの樹脂３０〜８２重量％、炭素繊維５〜４５重量％、
弗素系樹脂２〜２５重量％、粉末状タルク１０〜４０重
量％を主要成分とする樹脂組成物。

【００２０】 ＰＥＮ，ＰＥＥＫ，ＰＥＫ，ＴＰＩ，
ＰＰＳ，ＰＡ−４６からなる群から選ばれるいずれか一
つの樹脂３０〜７８重量％、炭素繊維１０〜４５重量
％、弗素系樹脂２〜２５重量％、粉末状カルシウム１０
〜４０重量％を主要成分とする樹脂組成物。

【００２１】 ＰＥＮ，ＰＥＥＫ，ＰＥＫ，ＴＰＩ，
ＰＰＳ，ＰＡ−４６からなる群から選ばれるいずれか一
つの樹脂３０〜８２重量％、炭素繊維５〜４５重量％、
弗素系樹脂２〜２５重量％、粉末状タルク１０〜４０重
量％及び二硫化モリブデン１〜１０重量％を含む樹脂組
成物。

【００２２】 前記の粉末状タルク１０〜４０重量％
に代えてカルシウム系粉末充填剤１０〜４０重量％を配
合したもの。

【００２３】 前記の炭素繊維５〜４５重量％に代え
て芳香族ポリアミド繊維５〜４５重量％を配合したも
の。

【００２４】 前記の炭素繊維５〜４５重量％に代え
て芳香族ポリアミド繊維５〜４５重量％を配合し、かつ
粉末状タルク１０〜４０重量％に代えてカルシウム系粉
末充填剤１０〜４０重量％を配合した樹脂組成物。

【００２５】この発明の樹脂組成物には、上記以外の添
加剤としてこの発明の効果を阻害しない範囲内で、例え
ば自己潤滑性、機械的強度、および熱安定性などの向上
及び着色などの目的で固体潤滑剤、増量材、粉末充填剤
および顔料など３５０℃程度以上の高温で安定な物質を
適宜混合してもよい。例えば樹脂組成物の潤滑性をさら
に改良するために、耐磨耗性の改良剤を配合することも
できる。この耐磨耗性改良剤の具体例としては、カ−ボ
ン、グラファイト、マイカ、ウォラストナイト、金属酸
化物の粉末、硫酸カルシウムなどのウィスカ、リン酸
塩、炭酸塩、ステアリン酸塩、超高分子量ポリエチレン
などを例示することができる。このような添加剤を添加
する際の残部耐熱性樹脂は、約４０重量％を下回らない
ようにすることが好ましい。

【００２６】この実施例によれば、キャビティ５への樹
脂の供給は、サブマリンゲ−ト８を利用してキャビティ
５の側壁面に連通するガイド孔６を経て供給されるため
に、成形されたシ−ルリング９の、機能的に重要な外周
面９ａにはゲ−ト痕が形成されない。従って、例えばＡ
Ｔ車の自動変速機の油圧制御系などに適用しても、シ−
ルリングとして十分の機能が得られる。

【００２７】又、ガイド孔６とサブマリンゲ−ト８との
組合せにより、シ−ルリングの外周面９ａにゲ−ト痕を
形成することなく成形が可能になるために、第２のプレ
−ト３に複数のキャビティ５を形成することができる。
従って、シ−ルリング９を多数個同時に成形することが
でき、生産性を高めることができる。これに伴って、シ
−ルリングのコストも効果的に低減できる。

【００２８】特に、キャビティ５のいずれか一方の端部
（ないしその近傍）の側壁面にはガイド孔６が連通する
ように形成されているために、成形時における溶融状態
の樹脂の流れの起点がキャビティ５の端部となる。従っ
て、樹脂の配向性がよく、強度，耐久性に優れており、
適用部所への装着・取り外し時における損傷，割れなど
が生じにくくなる。尚、要求される品質水準によっては
ガイド孔６の位置をキャビティ９の端部以外の部分に設
けることもできる。

【００２９】又、キャビティ５に供給された樹脂Ｐが硬
化するまでの間に、パンチ７がキャビティ５の側壁面に
向けて移動するのであるが、この際に、サブマリンゲ−
ト８とガイド孔６を接続する接合部８ａの樹脂が自動的
に切断・分離される。従って、成形作業の終了後に改め
てシ−ルリング９とゲ−ト樹脂とを切断・分離するよう
な後加工が全く不要となり、作業能率の改善は勿論のこ
と、コストをも有効に低減できる。

【００３０】さらには、パンチ７の移動によって、ガイ
ド孔６に存在する樹脂Ｐがキャビティ５に圧入されるた
めに、キャビティ内の樹脂密度が高くなり、シ−ルリン
グの品質を向上させることができるのみならず、ガイド
孔６に存在する樹脂の取り除き作業が不要になり、コス
トの一層の低減効果が期待できる。

【００３１】図８は本発明の他の実施例を示すものであ
る。図７の反対方向から見た図あり、ゲ−トの位置はシ
−ル展開長さの中央から±３０°以内の範囲、好ましく
は±１５°程度の位置に設定されている。図２，図４，
図７，図８のようにシ−ルの展開長さの中央部（０°の
位置，約±１〜３°の範囲内）からゲ−ト位置を移動す
ることで、シ−ルリングのピストンなどへの組込み時の
リングを開く時にリング中央部に応力がゲ−ト部に集中
しないので好ましい。

【００３２】尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約
されることなく、例えばプレ−トのキャビティに連通す
るノックアウトピンなどに機械的振動，超音波振動など
の加振装置を付設してキャビティへの樹脂の充実度（充
填度）を高めることもできる。又、第２のプレ−トにお
けるランナ−数及びキャビティ数などは適宜に増減でき
る。さらには、シ−ルリングの合い口はストレ−トカッ
ト型，ステップカット型に構成したり、合い口部分のコ
−ナ−部分に面取り部を形成したりすることもできる。

【００３３】又、シ−ルリングまたは金型内面の少なく
とも一方の摺動面の表面粗さは、Ｒｍａｘ、Ｒａ、Ｒｚ
などのＪＩＳで定義された評価法によって、約３〜２５
μｍ以下であり、好ましくは約８μｍ以下、より好まし
くは約３μｍ以下である。なぜなら、表面粗さが前記所
定範囲を越えると、摺動面に傷が多く付くようになり、
これは磨耗の原因になると考えられるからである。

【００３４】なお、相手材表面の仕上げ加工などの工程
に長時間を要するので、効率的でないことや樹脂材の転
移膜の形成に影響される可能性もあるために、磨耗に影
響されないような仕様や条件であれば、約３〜８μｍ程
度の範囲以下としても良いとも推定される。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、キャビ
ティへの樹脂の供給は、サブマリンゲ−トを利用してキ
ャビティの側壁面に連通するガイド孔を経て供給される
ために、成形されたシ−ルリングの、機能的に重要な外
周面にはゲ−ト痕が形成されない。従って、例えばＡＴ
車の自動変速機の油圧制御系などに適用しても、シ−ル
リングとして十分の機能が得られる。

【００３６】又、ガイド孔とサブマリンゲ−トとの組合
せにより、シ−ルリングの外周面にゲ−ト痕を形成する
ことなく成形が可能になるために、第２のプレ−トに複
数のキャビティ５を形成することができる。従って、シ
−ルリングを多数個同時に成形することができ、生産性
を高めることができる。これに伴って、シ−ルリングの
コストも効果的に低減できる。

【００３７】特に、キャビティのいずれか一方の端部
（ないしその近傍）の側壁面にはガイド孔が連通するよ
うに形成すれば、成形時における溶融状態の樹脂の流れ
の起点がキャビティの端部となる。従って、樹脂の配向
性がよく、強度，耐久性に優れており、適用部所への装
着・取り外し時における損傷，割れなどが生じにくくな
る。

【００３８】又、キャビティに供給された樹脂が硬化す
るまでの間に、パンチ７がキャビティの側壁面に向けて
移動するのであるが、この際に、サブマリンゲ−トとガ
イド孔を接続する接合部の樹脂が自動的に切断・分離さ
れる。従って、成形作業の終了後に改めてシ−ルリング
とゲ−ト樹脂とを切断・分離するような後加工が全く不
要となり、作業能率の改善は勿論のこと、コストをも有
効に低減できる。

【００３９】さらには、パンチの移動によって、ガイド
孔に存在する樹脂がキャビティに圧入されるために、キ
ャビティ内の樹脂密度が高くなり、シ−ルリングの品質
を向上させることができるのみならず、ガイド孔に存在
する樹脂の取り除き作業が不要になり、コストの一層の
低減が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】図１に示す第２のプレ−トの平面図。

【図３】図１に示す装置に樹脂を注入した状態を示す断
面図。

【図４】樹脂注入状態の概観図。

【図５】図３の要部拡大断面図。

【図６】パンチの移動によるゲ−ト部分の樹脂の切断状
態及びガイド孔部分の樹脂の圧入状態を示す要部拡大断
面図。

【図７】シ−ルリングの平面図。

【図８】本発明の他の実施例を示す要部平面図。

【図９】従来例の要部断面図。

【図１０】図９による樹脂注入状態の概観図。

【図１１】ゲ−トを外周面に設けた例の概観図。

【符号の説明】

１ 第１のプレ−ト ２ スプル− ３ 第２のプレ−ト ４ ランナ− ５ キャビティ ６ ガイド孔 ７ パンチ ８ サブマリンゲ−ト ８ａ 接合部 ９ シ−ルリング ９ａ 外周面 ９ｂ 側面 ７ａ パンチ痕 Ｐ 樹脂

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプル−を有する第１のプレ−トと、衝
   合時にスプル−に連通するランナ−、このランナ−に隣
   接する有端リング状のキャビティ、キャビティの外周壁
   面に隣接する側壁面に連通するガイド孔、ランナ−とガ
   イド孔とを連結するサブマリンゲ−トを含む第２のプレ
   −トと、ガイド孔に移動可能に嵌合・配置したパンチと
   を具備し、前記キャビティに溶融状態の樹脂を供給した
   後に、パンチをキャビティの壁面に達するまで移動させ
   ることを特徴とする射出成形装置。
2. 【請求項２】 スプル−を有する第１のプレ−トと、衝
   合時にスプル−に連通するランナ−、このランナ−に隣
   接する複数の有端リング状のキャビティ、それぞれのキ
   ャビティの外周壁面に隣接する側壁面にその側壁面の幅
   と同等ないしそれ以下の孔径でもって連通するガイド
   孔、ランナ−とガイド孔とを連結するサブマリンゲ−ト
   を含む第２のプレ−トと、それぞれのガイド孔に移動可
   能に嵌合・配置したパンチとを具備し、前記複数のキャ
   ビティに溶融状態の樹脂を供給した後に、複数のパンチ
   をキャビティの側壁面に達するまで同時に移動させるこ
   とを特徴とする射出成形装置。
3. 【請求項３】 前記ガイド孔を、有端リング状のキャビ
   ティの端部部分の側壁面に位置するように形成したこと
   を特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形装置。
4. 【請求項４】 熱可塑性樹脂にて有端リング状に形成し
   たシ−ルリングにおいて、外周面に隣接する側面にパン
   チ痕を形成したことを特徴とするシ−ルリング。