JPH10230535A - 周囲ｕｖｌ硬化性エラストマー成形装置及び成形方法 - Google Patents

周囲ｕｖｌ硬化性エラストマー成形装置及び成形方法

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JPH10230535A
JPH10230535A JP9354076A JP35407697A JPH10230535A JP H10230535 A JPH10230535 A JP H10230535A JP 9354076 A JP9354076 A JP 9354076A JP 35407697 A JP35407697 A JP 35407697A JP H10230535 A JPH10230535 A JP H10230535A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形機を使いＵＶＬ硬化性エラストマー
の低圧常温成形を行う成形方法を提供する。 【解決手段】 本発明成形法に使う射出成形機２０は、
互いに異なる寸法と、互いに間隔を置いた場所とを持つ
くぼみ５４を備え、ＵＶ放射を透過することができる上
部型板３０及び下部型板４０と、これ等の型板３０，４
０にエラストマーを送出す低圧射出システム４６，５２
とを備えている。エラストマーはＵＶ放射への露出によ
り硬化する。随意の受け板５６は、各型板３０，４０間
に挿入され、エラストマーを付着させる剛性の表面６０
を形成する。受け板５６は、各型板３０，４０に位置さ
せたパターンくぼみ５４を選択的に覆う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にエンジンシリン
ダヘッドガスケットに関する。ことに本発明は、低い圧
力及び大気温度で射出されたエラストマーを硬化するの
に紫外線放射［ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｌｉｇｈｔ］
（ＵＶＬ）及びＵＶＬに透明なすなわちＵＶＬを透過す
ることができる型を使うシリンダヘッドガスケットの成
形法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスケットは、互いに組合う構成部品間
のシールとして使われることが多い。１つの一般的応用
例では、内燃機関のエンジンブロック及びシリンダヘッ
ドの間にガスケットを当てがう。シリンダヘッドガスケ
ットは典型的には、燃焼シールを形成するようにシリン
ダボアのまわりに延び、高温の燃焼ガスをシリンダボア
内に保持する。これと同時にガスケットは又冷却材穴及
び油穴のような流体流れ穴を望ましくない混合を防ぐよ
うに密封する。
【０００３】剛性ガスケットの改良された密封作用が得
られるように場合によりガスケット受け板に弾性材料を
当てがう。この弾性材料は、被覆層を形成するようにガ
スケットに当てがってもよい。ガスケットは又このガス
ケットの外周辺とシリンダヘッド穴のような任意の個別
のガスケット穴とを囲む材料から成るビードに形成して
もよい。
【０００４】ガスケット受け板に弾性材料を当てがうの
に若干の方法が知られている。これ等の方法は、シルク
スクリーニング（ｓｉｌｋ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）法
（又スクリーンプリンディング法とも呼ばれる）と高温
高圧の射出成形法とを含む。
【０００５】弾性材料をガスケットに当てがった後、こ
の弾性材料は硬化しなければならない。この硬化処理は
加熱によって行われる。公知の加熱法では、オーブン又
は従来の射出成形機の高温環境の使用を含む。又若干の
種類のガスケットを紫外線を使い硬化することも知られ
ている。硬化により弾性材料を凝固させガスケットコア
に対するコーティングの接着を一層強める。
【０００６】しかし弾性材料をガスケット受け板（ｇａ
ｓｋｅｔ ｃａｒｒｉｅｒ）に当てがう公知の方法はプ
ロトタイプ開発（ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｄｅｖｅｌｏｐ
ｍｅｎｔ）、生産費及び生産時間の点から役に立たな
い。さらに高温環境の使用により、望ましくないガスケ
ット変形と共に溶媒フユームのような汚染の発生が起
る。
【０００７】
【発明の開示】本発明は、ＵＶＬ硬化性エラストマーの
低圧常温の成形を行うＵＶＬ透明の型及び付随する成形
方法に係わる。
【０００８】射出成形機は、それぞれ上下部の型板を持
つ上下部のハウジングを備えている。これ等の型板は、
これ等の型板に紫外線放射を通過させるようにしてあ
る。各ハウジングの他の部分はＵＶＬに不透明である。
【０００９】作動時には、この射出成形機は、低圧（約
７０ないし１５０ｐｓｉ）と大気温度（約６０゜ないし
１７０゜Ｆ／１５゜~５０゜Ｃ）とを使いＵＶＬに透明
な型内にＵＶＬ硬化性エラストマーを射出する。このよ
うな研究により、高温硬化を必要とするエラストマーか
ら部品を形成するのに高圧（５，０００ないし３２，０
００ｐｓｉ）及び高温（２７５゜~６５０゜Ｆ／１３５
゜~３４３゜Ｃ）を必要とする典型的射出成形機に比べ
て一層早い一層安価な射出成形ができる。
【００１０】本発明の他の利点は、早く安価な試作品を
利用できることである。
【００１１】さらにスクリーンプリンティングのような
公知の方法に比べて、一層多い種類の形状をＵＶＬ硬化
性エラストマーの射出成形により作ることができる。た
とえば射出成形により受け板に弾性材料を一層厚く当て
がうことができる。さらに本発明ではくずを生じないで
ガスケット受け板の両側に同時に被覆することができ
る。
【００１２】以下本発明の特長及び態様をその好適な実
施例について添付図面により詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】図１は、紫外線放射（ＵＶＬ）硬化性エラス
トマー（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｌｉｇｈｔ−ｃｕｒａ
ｂｌｅ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）を使い各部品を作る射出
成形機２０を示す。成形機２０は上部型半部分２２及び
下部型半部分３２を備えている。上部型半部分２２は、
隣接する側壁２８間に配置した底部２６と同様に各側壁
２８間に配置した対向する型板３０とを持つハウジング
２４を備えている。又下部型半部分３２は、隣接する側
壁３８間に配置した底部３８と同様に各側壁３８間に配
置した対向する型板４０とを持つハウジング３４を備え
ている。
【００１４】各型板３０，４０はＵＶ放射（ＵＶ ｌｉ
ｇｈｔ）に透明な材料から作る。任意の透明な材料とく
に透明なプラスチック材をこれ等の材料が形成しやすく
安価であるから使うことができる。これに反して上下の
ハウジング底部２６，３６及び各側壁２８，３８はＵＶ
線を透過しない材料から作ってあるからＵＶＬに不透明
である。
【００１５】各ハウジング２４，３４には底部２６，３
６及び型板３０，４０間にＵＶ放射線４２を取付けてあ
る。各ＵＶ線源４２はＵＶ放射エネルギーを各型板３
０，４０に向かい放出するように向きを定められエラス
トマーのような射出材料を硬化できるようにしてある。
【００１６】材料を上下の型板３０，４０に射出するに
は、流入弁４６を持つ流入ホース４４を、流出ホース４
８、流出弁５０及び真空ポンプ（図示してない）と組合
せて使う。エラストマーは、型板３０，４０内に位置さ
せた射出みぞ穴５２を経て移行する。各射出みぞ穴５２
は、ハウジング底部２６，３６及び側壁２８，３８と同
様にＵＶＬに不透明である。各みぞ穴５２を不透明にす
る好適な方法は、不透明材料５３を射出みぞ穴５２の表
面に塗布することである。射出みぞ穴５２の表面に金属
はく又は薄いプラスチックシートのような薄い不透明材
料の層５３を被覆することも考えられる。
【００１７】図２は互いに対向する上下の型板３０，４
０の横断面を示す。所定の寸法と所定の間隔を隔てた場
所とを持つ各くぼみ５４は、型板３０，４０に形成され
エラストマーが充満するパターンを形成して仕上がり製
品の構造を生成する。さらに図２は、各端部５８と上面
６０及び下面６０を持ち互いに対向する所定寸法のみぞ
６２を面６０に所定の場所に位置させた受け板（ｃａｒ
ｒｉｅｒ ｐｌａｔｅ）５６を示す。受け板５６は、ガ
スケットの一部であり射出材料が付着できる剛性面を形
成する。射出材料は密封環７０を形成するように受け板
５６に成形され、液体又はゲルを含む任意の種類のＵＶ
Ｌ硬化性材料でよい。シリコーンは、ＵＶＬ硬化性であ
り大気温度の低い圧力で良好な流動特性を持つので、シ
リコーンを使うのがよい。シリコーンは又、エンジン環
境に使うのに望ましい特性である良好な耐熱性を持つ。
同様な性質を持つ任意の材料を使うことができる。
【００１８】図３は、受け板５６に多重の密封環７０を
取付けたエンジンガスケットの一部の斜視図である。環
７０の厚さは約０．０２ないし０．０５ｉｎ（０．５０
ないし１．３０ｍｍ）の範囲である。密封環７０は、端
部５８、みぞ６２又は表面６０に選択的に成形する。別
個の環７２も又示してある。しかし環７２は受け板５６
と同時に同じ型で作り又は別個に形成することができ
る。
【００１９】図４は異なる実施例による型板８０の横断
面を示す。型板８０は、透明な層８２と不透明な層８４
すなわち挟み金とにより構成してある。不透明層８４
は、金属製が好適で金属を全く除いた部分にＵＶ放射を
通過させるパターン切欠きを持つ。この実施例では、不
透明層８４の厚さより浅いみぞを形成することにより層
８４に射出みぞ穴を形成することができる。型板８０に
より矢印８６によって示すように両層８２，８４に又は
矢印８８により示すように不透明層８４だけにパターン
形状を形成することができる。さらに不透明層８４は、
大きい摩耗を生ずる型表面に一層強い材料を設けること
により型寿命を増すのに使うことができる。当業者の認
めるように不透明層８４は、ＵＶ放射を所望の場所の硬
化のために透過させる限りは型板の任意の表面に当てが
うことができる。
【００２０】コンピュータ制御レーザ装置の使用により
層８４のパターン切欠きを作る処理を促進でき、このこ
とは原型ガスケットを作るときにとくに有用である。
【００２１】
【作用】以下に本発明射出成形機の作用を詳述する。
【００２２】先ず射出成形機２０を開き受け板５６を上
下の型板３０，４０間に位置させる。次に射出成形機２
０を閉じ、受け板５６を上下の型板３０，４０間に挟
む。次いでＵＶＬ硬化性エラストマーを低い圧力（約５
ないし１０気圧すなわち７０ないし１５０ｐｓｉ）で又
大気温度（約６０゜ないし１２０゜Ｆすなわち１５゜な
いし５０゜Ｃ）で型内に射出する。この射出行程は、流
入弁４６及び流出弁５０を開くことにより行う。エラス
トマーは、前記したようにＵＶ放射を透過させない表面
５３を持つ射出みぞ穴５２を経て可圧容器から流れる。
型くぼみ５４は、真空ポンプが流出ホース４８及び流出
弁５０を経て空気を又場合により未硬化エラストマーを
吸出すのに伴い未硬化エラストマーで満たされる。くぼ
み５４が未硬化エラストマーで満たされると弁４６，５
０を共に閉じる。次にＵＶ放射源４２を作動する。ＵＶ
放射による照射はＵＶＬ透明型板３０，４０を通過しエ
ラストマーを硬化する。硬化処理は約１０ないし２０ｓ
ｅｃだけ行う。最後に成形機を開き仕上がりの部品を取
出す。この取出し後に成形機は、前記サイクルを反復す
ることにより別の部品を成形する状態になる。
【００２３】エンジンガスケット以外の種種の部品も本
発明による成形システムを使い容易に作ることができ
る。このようにして得られる部品には、シール、Ｏ−リ
ング又はその他任意の容易に成形できる部品がある。す
なわち前記した実施例及び例は本発明を例示するために
述べたものである。従って本発明は特許請求の範囲の各
請求項だけに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明成形装置の上下の型板の横断面図であ
る。
【図２】本発明による低圧射出成形機の横断面図であ
る。
【図３】本発明により作った部品の部分斜視図である。
【図４】２層構成の型板の横断面図である。
【符号の説明】
２０ 成形機 ２４ 上部ハウジング ２６ 底部 ２８ 側壁 ３０ 上部型板 ３４ 下部ハウジング ３６ 底部 ３８ 側壁 ４０ 型板 ４６、５０ 弁 ５２ 射出みぞ穴

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスケットを成形する成形装置におい
    て、 各側壁に連結した底部と、ＵＶ放射を透過することがで
    きる上部型板とを持つ上部ハウジングと、 各側壁に連結した底部と、ＵＶ放射を透過することがで
    き、前記上部型板に対し対向して向き合う関係に位置さ
    せた下部型板とを持つ下部ハウジングと、 前記上部型板と前記下部型板との間にエラストマー質材
    料を射出する低圧射出システムと、を備えた成形装置。
  2. 【請求項２】 前記上部ハウジング又は下部ハウジング
    の少なくとも一方内に位置させたＵＶ放射源をさらに備
    えた請求項１の成形装置。
  3. 【請求項３】 前記各型板にさらに、ＵＶ放射の透過を
    妨げる表面を持つ射出みぞ穴を設けた請求項１の成形装
    置。
  4. 【請求項４】 前記低圧射出システムが、大気温度と約
    ７０ないし１５０ｐｓｉの圧力とで作動するようにした
    請求項１の成形装置。
  5. 【請求項５】 前記上部型板及び下部型板の少なくとも
    一方に、所定の寸法を持ち互いに間隔を置いた所定の場
    所に位置させたくぼみを設けた請求項１の成形装置。
  6. 【請求項６】 前記上部型板及び下部型板を互いに間隔
    を置いて受け板を受入れ、この受け板を前記各型板間に
    挟むようにした請求項１の成形装置。
  7. 【請求項７】 前記各型板に、不透明な材料から成る層
    と透明な材料から成る層とを設けた請求項３の成形装
    置。
  8. 【請求項８】 前記型板をプラスチック材料で作り、前
    記エラストマー質材料がシリコーンである請求項１の成
    形装置。
  9. 【請求項９】 前記不透明材料が、金属であり、前記透
    明材料がプラスチックである請求項７の成形装置。
  10. 【請求項１０】 ガスケットを成形する成形方法におい
    て、（ａ）紫外線放射を透過することができる少なくと
    も１個の上部型板を設ける段階と、（ｂ）紫外線放射を
    透過することができる少なくとも下部型板を、前記上部
    型板に対し対向する関係に設ける段階と、（ｃ）前記各
    型板に向かいＵＶ放射を差向けるように少なくとも１個
    のＵＶ放射源を設ける段階と、（ｄ）前記上部型板と前
    記下部型板との間にエラストマー質材料を射出する段階
    と、（ｅ）前記ＵＶ放射源を作動することにより前記エ
    ラストマー質材料を照射し、このエラストマー質材料を
    硬化させる段階と、を包含する成形方法。
  11. 【請求項１１】 （ｆ）前記上部型板及び下部型板の間
    に受け板を位置させ、前記エラストマー質材料に付着さ
    せる段階をさらに包含する請求項１０の成形方法。
  12. 【請求項１２】 （ｆ）前記型板の少なくとも一方に互
    いに異なる寸法を持つ互いに間隔を置いた所定のくぼみ
    を設ける段階をさらに包含する請求項１０の成形方法。
  13. 【請求項１３】 （ｆ）前記型板の互いに対向する側に
    位置させた２つのＵＶ放射源を設ける段階をさらに包含
    する請求項１０の成形方法。
  14. 【請求項１４】 （ｆ）成形処理のために大気温度を選
    定する段階をさらに包含する請求項１０の成形方法。
  15. 【請求項１５】 （ｆ）約５ないし１０気圧の射出圧力
    を選定する段階と、（ｇ）約１０ないし２０秒の成形時
    間を選定する段階と、をさらに包含する請求項１０の成
    形方法。
  16. 【請求項１６】 ガスケットを成形する成形方法におい
    て、（ａ）ＵＶ放射を透過することができる少なくとも
    １個の型板を設ける段階と、（ｂ）この型板の互いに間
    隔を置いた場所に所定の寸法を持つ複数のくぼみを形成
    する段階と、（ｃ）前記型板の上方に受け板を位置さ
    せ、所定数の前記くぼみを選択的に覆うようにする段階
    と、（ｄ）前記受け板と前記型板との間にエラストマー
    を射出する段階と、（ｅ）ＵＶ放射源を使い、前記エラ
    ストマーを照射しこのエラストマーを硬化する段階と、
    を包含する成形方法。
  17. 【請求項１７】 （ｆ）ＵＶ放射を透過することができ
    前記少なくとも１個の型板に対向して位置させた第２の
    型板を設ける段階をさらに包含する請求項１６の成形方
    法。
  18. 【請求項１８】 前記受け板により全部の前記くぼみを
    覆う請求項１６の成形方法。
  19. 【請求項１９】 前記エラストマーを大気温度で射出す
    る請求項１６の成形方法。
  20. 【請求項２０】 （ｇ）約５ないし１０気圧の成形圧力
    を選定する段階をさらに包含する請求項１７の成形方
    法。
  21. 【請求項２１】 （ｇ）約１０ないし２０秒の成形時間
    を選定する段階をさらに包含する請求項１７の成形方
    法。
  22. 【請求項２２】 （ａ）ＵＶ放射を透過することのでき
    る少なくとも１個の型板を設ける段階と、（ｂ）この型
    板の互いに間隔を置いた場所に所定の寸法を持つ複数の
    くぼみを形成する段階と、（ｃ）前記型板の上方に受け
    板を位置させ、所定数の前記くぼみを選択的に覆う段階
    と、（ｄ）前記受け板と前記型板との間にエラストマー
    を大気温度で射出する段階と、（ｅ）前記エラストマー
    をＵＶ放射源を使って照射し、前記エラストマーを硬化
    する段階と、（ｆ）前記少なくとも１個の型板に対向し
    て位置し、ＵＶ放射を透過することのできる第２の型板
    を設ける段階と、により形成したガスケット。
JP9354076A 1996-12-09 1997-12-09 周囲ｕｖｌ硬化性エラストマー成形装置及び成形方法 Pending JPH10230535A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/761,516 US5885514A (en) 1996-12-09 1996-12-09 Ambient UVL-curable elastomer mold apparatus
US08/761516 1996-12-09

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