專利名稱：密封部件的制造方法及其金屬模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將形成于例如燃料電池組的各燃料電池單元的流路密封的燃料電池用密封件等，將由橡膠材料或者具有橡膠狀彈性的合成樹脂材料構(gòu)成的墊圈一體成形于薄膜、薄片或者板狀的基框上的密封部件的制造方法以及用于該制造方法的金屬模。
背景技術(shù)：
燃料電池具有利用分離器(separator)將發(fā)電體夾持作為燃料電池單元，并且將該燃料電池單元多個層疊的層疊構(gòu)造，其中發(fā)電體包括在電解質(zhì)膜的兩面設(shè)有一對電極層的薄膜電極組件(MEA :Membrane Electrode Assembly)。并且，空氣(氧氣)從形成在各分離器的一個面上的空氣流路供給一個催化劑電極層(空氣極)，燃料氣體(氫氣)從形成在各個分離器的另一個面上的燃料氣體流路供給另一個催化劑電極層(燃料極)，通過作為水的電分解的逆反應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng)，即從氫氣和氧氣生成水的反應(yīng)，從而產(chǎn)生電力。因此，在各燃料電池單元中設(shè)置有密封部件，用于防止燃料氣體、空氣、由上述電化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的水、剩余空氣等的泄漏。并且，作為這種密封部件，已知有在分離器或者如合成樹脂薄膜等薄膜狀、薄片狀或者板狀的基材上將由橡膠材料或者具有橡膠狀彈性的合成樹脂材料制成的墊圈一體化的密封部件。在這種密封部件的制造中，如圖7所示，現(xiàn)有技術(shù)使用由分開模101-103構(gòu)成的金屬模100，將基材200定位固定在分開模102、103之間，在通過合模而在界定在該基材 200與分開模102的內(nèi)面之間的環(huán)狀的型腔110內(nèi)，經(jīng)過形成于分開模101、102的直澆道 (sprue) 100a、橫澆道(runner) IOOb以及澆口(gate) IOOc填充液狀的成形用橡膠材料，通過交聯(lián)硬化，從而在將橡膠狀彈性材料構(gòu)成的墊圈成形的同時，一體化于基材200上。這里，墊圈為連續(xù)形成無端形狀的物體，由于將其成形的型腔110也具有相同形狀，因此，填充于該型腔110的液狀的成形用橡膠材料從澆口 IOOc向其兩側(cè)分支流動，在澆口 IOOc的相反側(cè)的位置IlOa處合流。并且，在該合流位置110a，由于因混入殘留空氣或者來自成形用橡膠材料的揮發(fā)氣體而容易產(chǎn)生成形不良，因此，在分開模102上形成通氣孔 IOOd,該通氣孔IOOd用于將這種殘留空氣或者揮發(fā)氣體放掉，并且使合流的成形用橡膠材料良好地混合。該通氣孔IOOd的一端在型腔110中的所述合流位置IlOa處開口，另一端在分開模101、102的接合面處開口(參照下述專利文獻(xiàn))?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-168448號公報

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明要解決的問課題)可是，如圖8所示，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)在型腔110中的合流位置1 IOa合流并向通氣孔IlOd流入的成形用橡膠材料300的一部分301未充滿于該通氣孔IOOd內(nèi)的情況，不能夠適當(dāng)?shù)乇３中颓?10內(nèi)的成形壓力，因此，可能會產(chǎn)生由于壓力不足而導(dǎo)致墊圈材質(zhì)的物理特性降低、或由于成形收縮而導(dǎo)致墊圈尺寸偏差、或在型腔110中的合流位置IlOa 以外的部分殘留空氣等成形不良。此外，如圖9所示，當(dāng)在型腔110中的合流位置IlOa合流并向通氣孔IlOd流入的成形用橡膠材料300的一部分301充滿于該通氣孔IOOd內(nèi)的情況，由于剩余的成形用橡膠材料沒有去處，因此，在其瞬間型腔110內(nèi)的成形壓力急劇上升。因此，在該情況下，可能會型腔110內(nèi)的成形用橡膠材料300的一部分向基材200與分開模102的接合面之間漏出， 產(chǎn)生較薄的溢料302，或者由于基材200的材質(zhì)，該基材200由于過大的成形壓力而受到損壞。因此，需要高精度地控制成形用橡膠材料300的注射量的計量、注射壓力，以便在使成形用橡膠材料300的一部分301向通氣孔IOOd充滿的同時，將型腔110內(nèi)的成形壓力保持在適當(dāng)?shù)闹?。特別是，在澆口數(shù)較多的制品中，需要將成形用橡膠材料同時填充于全部澆口間的合流位置的通氣孔中，但是，由于像這樣的控制非常困難，因此，其結(jié)果不能防止較薄的溢料302的產(chǎn)生，需要進(jìn)行較薄的溢料302的去除工作，并且成為降低成本的障礙。本發(fā)明為鑒于上述狀況而作出的，其技術(shù)課題是適當(dāng)?shù)乇３殖尚斡孟鹉z材料填充時型腔內(nèi)的成形壓力，并且有效地防止成形不良以及由于成形用橡膠材料的漏出而產(chǎn)生較薄的溢料。(用于解決技術(shù)課題的手段)作為有效解決上述技術(shù)課題的手段，本發(fā)明第一方面所涉及的密封部件的制造方法如下，在制造將由橡膠狀彈性材料構(gòu)成的無端形狀的墊圈一體成形于基材上的密封部件中，其特征在于，將所述基材放置在金屬模的分開模之間并合模，向界定在所述基材的表面和與其相對向的分開模的內(nèi)面之間的無端形狀的型腔注射成形用橡膠材料，該注射量設(shè)定為在所述成形用橡膠材料充滿所述型腔之后，從在該型腔內(nèi)的成形用橡膠材料的合流位置開口的通氣孔向設(shè)置在其下游側(cè)的剩余材料積存室流入的同時，未充滿該剩余材料積存室的量，使在從所述通氣孔向剩余材料積存室流入的成形用橡膠材料中產(chǎn)生因流動阻力引起的壓力下降，由于該壓力下降，將所述型腔的內(nèi)壓保持在所述墊圈成形所需要的壓力的下限值以上，并且未滿從所述型腔發(fā)生泄漏的壓力的下限值。并且，本發(fā)明第二方面所涉及的密封部件的制造用金屬模的特征在于，包括無端形狀的墊圈成形用型腔，界定在金屬模的分開模之間放置的基材的表面和與其相對向的分開模的內(nèi)面之間；通氣孔，在該型腔內(nèi)的成形用橡膠材料的合流位置開口 ；以及剩余材料積存室，在所述通氣孔的下游側(cè)經(jīng)由孔道(orifice)延伸；該孔道以及剩余材料積存室沿著所述型腔與相對側(cè)的分開模的接合面而形成，所述孔道使在從所述通氣孔向所述剩余材料積存室流入的成形用橡膠材料中產(chǎn)生由于流動阻力引起的壓力下降。(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明第一方面所涉及的密封部件的制造方法，在填充于型腔的成形用橡膠材料在該型腔中的合流位置合流并向通氣孔流入，并且在充滿該通氣孔之后進(jìn)一步向其下游側(cè)的剩余材料積存室流入的過程中，產(chǎn)生因流動阻力引起的壓力下降，由于與此相應(yīng)型腔內(nèi)的成形壓力上升，因此，防止由于成形壓力不足所產(chǎn)生的成形不良，由于所述成形壓力被抑制在小于成形用橡膠材料從所述型腔發(fā)生泄漏的壓力，因此，也防止了由于成形用橡膠材料的泄漏而產(chǎn)生較薄的溢料。此外，為此，在成形后，由于能夠確認(rèn)橡膠材料存在于剩余材料積存室，因此，不僅能夠容易地判斷成形壓力被適當(dāng)?shù)乇３帧⒍夷軌蛉菀椎嘏袛喑尚蔚膲|圈的物理特性是適合的。此外，根據(jù)本發(fā)明第二方面所涉及的密封部件的制造用金屬模，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明第一方面所涉及的密封部件的制造方法。


圖1是示出通過本發(fā)明所涉及的密封部件的制造方法將由橡膠狀彈性材料構(gòu)成的墊圈一體成形于基材的單面的密封部件的截面圖。圖2是示出本發(fā)明所涉及的密封部件的制造方法的第一實施方式中所使用的金屬模的澆口、型腔以及通氣孔與基材的關(guān)系的俯視圖。圖3是示出本發(fā)明所涉及的密封部件的制造方法的第一實施方式中所使用的金屬模的澆口、型腔以及通氣孔與基材的關(guān)系的截面圖。圖4是示出利用本發(fā)明所涉及的密封部件的制造方法的第一實施方式中所使用的金屬模的成形過程的截面圖。圖5是示出本發(fā)明所涉及的密封部件的制造方法的第二實施方式中所使用的金屬模的澆口、型腔以及通氣孔與基材的關(guān)系的截面圖。圖6是示出本發(fā)明所涉及的密封部件的制造方法的第三實施方式中所使用的金屬模的澆口、型腔以及通氣孔與基材的關(guān)系的截面圖。圖7是示出現(xiàn)有技術(shù)的密封部件的制造方法的金屬模以及基材的截面圖。
圖8是示出現(xiàn)有技術(shù)中成形壓力不足狀態(tài)的金屬模以及基材的截面圖。
圖9是示出現(xiàn)有技術(shù)中成形壓力過剩狀態(tài)的金屬模以及基材的截面圖。
符號說明
1密封部件
11基材
Ila第一連通孔
lib第二連通孔
12墊圈
2金屬模
21-23分開模
3型腔
3A第一型腔
3B第二型腔
3a、3Aa、3Ba合流位置
35饒口
36通氣孔
36A第一通氣孔
36B第二通氣孔
37 孔道(orifice)
37A 第一孔道37B 第二孔道38剩余材料積存室38A第一剩余材料積存室38B第二剩余材料積存室4成形用橡膠材料。
具體實施例方式下面，參照附圖的同時對本發(fā)明所涉及的密封部件的制造方法的優(yōu)選實施方式進(jìn)行說明。首先，圖1是示出通過本發(fā)明的密封部件的制造方法將橡膠狀彈性材料構(gòu)成的墊圈一體成形于基材的單面的密封部件的截面圖。圖1示出的密封部件1用作燃料電池中的各單元的密封機構(gòu)，是將橡膠狀彈性材料制成的墊圈12 —體成形于基材11的單面而制成的。更詳細(xì)地說，基材11由例如合成樹脂薄膜、碳板、陶瓷、金屬的多孔質(zhì)材料或者金屬薄板等制成，但是，并沒有特別的限定。墊圈12由橡膠材料或者具有橡膠狀彈性的合成樹脂材料制成，沿著基材11的外周附近連續(xù)形成環(huán)狀(無端形狀)，具有粘接于基材11的單面的基底部12a以及從其上面隆起成山形的密封唇12b。S卩，該密封部件1中，通過墊圈12的密封唇12b以適當(dāng)?shù)膲嚎s余量密接于未示出的配合部件(分離器等)的表面，從而防止供給空氣極的氧氣向供給燃料極的氫氣的流路中混入，或者相反地防止氫氣混入空氣流路中，具有防止發(fā)電效率降低的功能。具有上述構(gòu)成的密封部件1通過圖2以及圖3示出的本發(fā)明的方法而制造。圖2 是示出本發(fā)明所涉及的密封部件的制造方法的第一實施方式中所使用的金屬模的澆口、型腔以及通氣孔與基材的關(guān)系的俯視圖，圖3是同上的截面圖，圖4是示出成形過程的截面圖。S卩，在圖3中，附圖標(biāo)記2為用于將墊圈一體成形于基材11的單面的金屬模，由分開模21-23組成。在圖3中最下側(cè)的分開模23的內(nèi)面(上面)與組合在其之上的分開模 22的內(nèi)面(下面)之間放置基材11，在圖示的合模狀態(tài)下，在基材11與其上的分開模22 的內(nèi)面之間分界墊圈成形用的型腔3。型腔3具有與圖1示出的墊圈12陰陽性對應(yīng)的截面形狀，如圖2所示，沿著放置的基材11的外周附近連續(xù)形成環(huán)狀(無端形狀)，由基材11側(cè)的扁平的基底成形部31以及從其寬度方向中間以大致V字狀變深的密封唇成形部32組成。在圖3中最上側(cè)的分開模21上開設(shè)有與未示出的注塑機的噴嘴接離的直澆道33， 在分開模21、22的接合面之間，形成從所述直澆道33的下游端延伸的橫澆道34。在分開模22上設(shè)置有從橫澆道34的下游端延伸并在型腔3開口的一個或者多個澆口 35、以及在從澆口 35填充于型腔3的液狀的成形用橡膠材料的液狀流F (參照圖2)的合流位置3a用于將殘留空氣和揮發(fā)氣體排出的一個或者多個通氣孔36。此外，這些澆口 35以及通氣孔36其一端位于比型腔3中的密封唇成形部32靠近外周側(cè)的基底成形部31 而開口。從到達(dá)分開模21、22的接合面的通氣孔36的另一端經(jīng)由孔道37設(shè)置剩余材料積存室38。該孔道37以及剩余材料積存室38沿著分開模21、22的接合面延伸。孔道37使在向剩余材料積存室38流入的成形用橡膠材料中產(chǎn)生由于流動阻力引起的壓力下降，孔道37的長度以及流路截面積被設(shè)定成由于所述壓力下降而相對上升的型腔3的內(nèi)壓在墊圈成形所需要的成形壓力的下限值以上，并且未滿成形用橡膠材料4從型腔3向基材11與分開模22的接合面之間發(fā)生泄漏的壓力的下限值。通過具有如上構(gòu)造的金屬模2，為了制造圖1示出的密封部件1，如圖3所示，在金屬模2內(nèi)放置基材11并合模，預(yù)先通過未示出的真空泵等將型腔3內(nèi)吸成真空之后，如圖4 所示，從接合于直澆道33的未示出的注塑機的噴嘴經(jīng)由直澆道33、橫澆道34以及澆口 35 向型腔3注射液狀的成形用橡膠材料4。此時，在注塑機中計量的成形用橡膠材料4的注射量被設(shè)定成比直澆道33、橫澆道34、澆口 35、型腔3、通氣孔36以及孔道37的容積之和要多，并且比此再加上剩余材料積存室38的容積的量要少。換而言之，注射量被設(shè)定為在經(jīng)由直澆道33、橫澆道34以及澆口 35注射的成形用橡膠材料充滿型腔3之后，充滿在該型腔3內(nèi)的成形用橡膠材料4的合流位置3a開口的通氣孔36，并且在經(jīng)由孔道37向剩余材料積存室38流入的同時，未充滿該剩余材料積存室38的量。另外，作為成形用橡膠材料4，適合使用對于基材11具有粘接性的材料，但是，在使用不具有粘接性的材料的情況下，預(yù)先在基材11上涂布粘接劑。如圖2中箭頭F所示，從注塑機經(jīng)由直澆道33、橫澆道34以及澆口 35注射的成形用橡膠材料4從澆口 35向兩側(cè)分支流動而充滿型腔3內(nèi)，在合流位置3a合流并向通氣孔 36流入。此時，由于開口于型腔3中的成形用橡膠材料的合流位置3a的通氣孔36內(nèi)被減壓，因此，所述合流位置3a中的殘留空氣和來自成形用橡膠材料的揮發(fā)氣體從該通氣孔36 排出，同時成形用橡膠材料的合流/熔合良好地進(jìn)行，并且，即使由所述殘留空氣和揮發(fā)氣體所產(chǎn)生的氣泡混入該合流位置3a，由于其與成形用橡膠材料的一部分一起向通氣孔36 流出，因此，有效地防止成形不良的發(fā)生。并且，在成形用橡膠材料4充滿該通氣孔36之后進(jìn)一步向其下游側(cè)的剩余材料積存室38流入的過程中，在孔道37中產(chǎn)生由于流動阻力引起的壓力下降，因此，僅與此相應(yīng)型腔3內(nèi)的成形壓力上升，并保持在墊圈成形所需要的成形壓力的下限值以上。因此，防止由于成形壓力不足而導(dǎo)致墊圈12的材質(zhì)的物理特性降低、或由于成形收縮而導(dǎo)致墊圈12 的尺寸偏差、或在型腔3中的合流位置3a以外的部分殘留空氣等成形不良。并且，在成形用橡膠材料4充滿通氣孔36的瞬間，不會由于剩余的成形用橡膠材料4沒有去處，而導(dǎo)致型腔3內(nèi)的成形壓力急劇上升，通過向剩余材料積存室38的流出，型腔3內(nèi)的成形壓力被抑制在未滿成形用橡膠材料4向基材11與分開模22的接合面之間產(chǎn)生泄漏的壓力的下限值，因此，能夠有效地防止型腔3內(nèi)的成形用橡膠材料4的一部分向基材11與分開模22的接合面之間漏出而產(chǎn)生較薄的溢料、或者基材11由于過大的成形壓力而受到損壞。如前所述，由于成形用橡膠材料4的注射量比直澆道33、橫澆道34、澆口 35、型腔 3、通氣孔36以及孔道37的容積之和要多，并且比此再加上剩余材料積存室38的容積的量要少而進(jìn)行計量，因此，在成形用橡膠材料4的一部分41從孔道37流入未充滿剩余材料積存室38的程度的時刻，完成注射。
并且，通過填充于金屬模2內(nèi)的成形用橡膠材料4隨時間進(jìn)行交聯(lián)硬化，從而將橡膠狀彈性材料構(gòu)成的墊圈12 —體成形于基材11的單面。此外，在成形后進(jìn)行開模取出制品時，通過確認(rèn)橡膠材料的存在于剩余材料積存室38，從而不僅能夠容易地判斷成形壓力被適當(dāng)?shù)乇３?、而且能夠容易地判斷沒有成形后的墊圈12的物理特性降低、或由于成形收縮而導(dǎo)致墊圈12的尺寸偏差、或由于氣體的殘留而導(dǎo)致成形不良的情況。并且，如圖4所示，由流入通氣孔36、孔道37以及剩余材料積存室38的成形用橡膠材料所形成的非制品部14與由直澆道33、橫澆道34以及澆口 35內(nèi)的成形用橡膠材料所形成的非制品部13—樣，形成在墊圈12的基底部12a的上面。因此，能夠同時并且同樣地進(jìn)行由通氣孔36至剩余材料積存室38所形成的非制品部14的去除，以及直澆道33至澆口 35所形成的非制品部13的去除，且操作容易。并且，由于沒有發(fā)生型腔3內(nèi)的成形用橡膠材料4的一部分向基材11與分開模22的接合面之間漏出而產(chǎn)生較薄的溢料的情況，因此， 不需要這種較薄的溢料的去除工作，并且由于非制品部13、14的去除痕跡未形成在密封唇 12b上，因此，不會給密封性帶來不良影響。接著，圖5是示出本發(fā)明所涉及的密封部件的制造方法的第二實施方式中所使用的金屬模的澆口、型腔以及通氣孔與基材的關(guān)系的截面圖。該實施方式中，將延長形狀(唇線)相互不同的墊圈一體成形于基材11的兩面。詳細(xì)地說，圖5中的附圖標(biāo)記2為用于將墊圈一體成形于基材11的兩面的金屬模，由分開模21至23組成。在圖5中最下側(cè)的分開模23的內(nèi)面(上面)與組合在其之上的分開模22的內(nèi)面(下面)之間放置基材11，在圖示的合模狀態(tài)下，墊圈成形用的第一和第二型腔3A JB界定在基材11與其兩側(cè)的分開模22、23的內(nèi)面之間。第一和第二型腔3AJB分別具有與用于成形的墊圈陰陽性對應(yīng)的截面形狀，沿著放置的基材11的外周附近連續(xù)形成環(huán)狀(無端形狀)，分別由基材11側(cè)的扁平的基底成形部31A、31B以及從其寬度方向中間以大致V字狀變深的密封唇成形部32A、32B組成。并且，第一型腔3A和第二型腔;3B經(jīng)由在基材11上開設(shè)的第一連通孔Ila在基底成形部31A、 31B之間相互連續(xù)，圓周方向一部分、詳細(xì)地說，與所述第一連通孔Ila的開設(shè)位置在圓周方向相反側(cè)延伸到相互不同的位置，在基材11的兩側(cè)形成相互不同的延長形狀。在圖5中最上側(cè)的分開模21上開設(shè)有與未示出的注塑機的噴嘴接離的直澆道33， 在分開模21、22的接合面之間，形成從所述直澆道33的下游端延伸的橫澆道34。在分開模22上設(shè)置有從橫澆道34的下游端延伸而在基材11的上側(cè)的第一型腔 3A開口的一個或者多個澆口 35、在從該澆口 35填充于第一型腔3A的液狀的成形用橡膠材料的合流位置3Aa用于將殘留空氣和揮發(fā)氣體排出的一個或者多個第一通氣孔36A、以及在從所述澆口 35經(jīng)由在基材11上開設(shè)的第一連通孔Ila而填充于第二型腔:3B的液狀的成形用橡膠材料的合流位置3Ba用于將殘留空氣和揮發(fā)氣體排出的一個或者多個第二通氣孔36B。其中，澆口 35在第一型腔3A中的基底成形部31A上與所述第一連通孔1 Ia的開口位置相對應(yīng)而開口，第一連通孔Ila的開口直徑與澆口 35的開口直徑相比而形成大直徑。此外，第一通氣孔36A其一端位于比第一型腔3A中的密封唇成形部32A靠近外周側(cè)的基底成形部31A而開口。
在基材11上，除了上述第一連通孔Ila以外，還開設(shè)有第二連通孔lib。該第二連通孔lib從第一型腔3A通過第一連通孔Ila在填充于第二型腔:3B內(nèi)的成形用橡膠材料的液狀流的合流位置3Ba開口。并且，第二通氣孔36B其一端在從第一型腔3A通過基材11中的第一連通孔Ila 注入第二型腔:3B內(nèi)的成形用橡膠材料的合流位置;3Ba、即與基材11中的第二連通孔lib對應(yīng)的位置開口。從到達(dá)分開模21、22的接合面的第一和第二通氣孔36A、36B的另一端分別經(jīng)由第一和第二孔道37A、37B設(shè)置第一和第二剩余材料積存室38A、38B。該第一和第二孔道37A、 37B以及第一和第二剩余材料積存室38A、38B沿著分開模21、22的接合面延伸。第一和第二孔道37A、37B分別使在向第一和第二剩余材料積存室38A、38B流入的成形用橡膠材料中產(chǎn)生由于流動阻力引起的壓力下降，第一孔道37A的長度以及流路截面積被設(shè)定成由于所述壓力下降而相對上升的第一型腔3A的內(nèi)壓在墊圈成形所需要的成形壓力的下限值以上，并且未滿成形用橡膠材料4從第一型腔3A向基材11與分開模22的接合面之間發(fā)生泄漏的壓力的下限值，并且第二孔道37B的長度以及流路截面積被設(shè)定成由于所述壓力下降而相對上升的第二型腔3B的內(nèi)壓在墊圈成形所需要的成形壓力的下限值以上，并且未滿成形用橡膠材料4從第二型腔:3B向基材11與分開模23的接合面之間發(fā)生泄漏的壓力的下限值。通過具有如上構(gòu)造的金屬模2，制造密封部件的情況與第一實施方式相同，在金屬模2內(nèi)放置基材11并合模，通過未示出的真空泵等抽真空之后，從接合于直澆道33的未示出的注塑機的噴嘴經(jīng)由直澆道33、橫澆道34以及澆口 35而注射液狀的成形用橡膠材料。此時，在注塑機中計量的成形用橡膠材料的注射量被設(shè)定成比直澆道33、橫澆道 ；34、澆口 35、第一和第二型腔3A、3B、第一和第二連通孔11a、lib、第一和第二通氣孔36A、 36B以及第一和第二孔道37A、37B的容積之和要多，并且比此再加上第一和第二剩余材料積存室38A、38B的容積的量要少。換而言之，注射量被設(shè)定為在經(jīng)由直澆道33、橫澆道34 以及澆口 35而注射的成形用橡膠材料充滿第一和第二型腔3A JB之后，分別充滿在成形用橡膠材料的合流位置3Aa、3Ba開口的第一和第二通氣孔36A、36B，并且在經(jīng)由第一和第二孔道37A、37B向第一和第二剩余材料積存室38A、38B流入的同時，未充滿該第一和第二剩余材料積存室38A、38B的量。從注塑機經(jīng)由直澆道33、橫澆道34以及澆口 35注射的成形用橡膠材料從澆口 35 向兩側(cè)(與圖示的截面垂直的方向)分支流動而充滿第一型腔3A內(nèi)，并且該成形用橡膠材料從第一型腔3A經(jīng)由位于澆口 35的正下方的基材11的第一連通孔Ila幾乎同時填充于第二型腔:3B。此時，由于開口于第一型腔3A中的成形用橡膠材料的合流位置3Aa的第一通氣孔 36A內(nèi)被減壓，因此，所述合流位置3Aa中的殘留空氣和來自成形用橡膠材料的揮發(fā)氣體從該第一通氣孔36A排出，同時第一型腔3A內(nèi)的成形用橡膠材料合流并向該第一通氣孔36A 內(nèi)流入。此外，由于開口于第二型腔3B中的成形用橡膠材料的合流位置3Ba的第二通氣孔 36B內(nèi)也被減壓，因此，所述合流位置3Ba中的殘留空氣和來自成形用橡膠材料的揮發(fā)氣體經(jīng)由第二連通孔lib從第二通氣孔36B排出，同時第二型腔;3B內(nèi)的成形用橡膠材料合流并經(jīng)由第二連通孔lib向第二通氣孔36B內(nèi)流入。因此，成形用橡膠材料的合流/熔合良好地進(jìn)行，并且，即使由殘留空氣和揮發(fā)氣體所產(chǎn)生的氣泡混入所述合流位置3Aa、;3Ba，其與成形用橡膠材料的一部分一起向第一和第二通氣孔36A、36B流出。并且，在成形用橡膠材料充滿第一和第二通氣孔36A、36B之后進(jìn)一步向其下游側(cè)的第一和第二剩余材料積存室38A、38B流入的過程中，由于在第一和第二孔道37A、37B中產(chǎn)生因流動阻力引起的壓力下降，因此，僅與此相應(yīng)第一和第二型腔3A、3B內(nèi)的成形壓力上升，并保持在墊圈成形所需要的成形壓力的下限值以上。因此，可防止由于成形壓力不足而導(dǎo)致墊圈的材質(zhì)的物理特性降低、或由于成形收縮而導(dǎo)致墊圈的尺寸偏差、或在第一和第二型腔3A、3B中的合流位置3Aa、;3Ba以外的部分殘留空氣等成形不良。并且，在成形用橡膠材料充滿第一和第二通氣孔36A、36B的瞬間，不會由于剩余的成形用橡膠材料沒有去處，而導(dǎo)致第一和第二型腔3A、3B內(nèi)的成形壓力急劇上升，由于通過向第一和第二剩余材料積存室38A、38B的流出，而第一和第二型腔3A、3B內(nèi)的成形壓力被抑制在未滿產(chǎn)生泄漏的壓力的下限值，因此，能夠有效地防止來自第一型腔3A內(nèi)的成形用橡膠材料的一部分向基材11與分開模22的接合面之間漏出而產(chǎn)生較薄的溢料、或來自第二型腔3B內(nèi)的成形用橡膠材料的一部分向基材11與分開模23的接合面之間漏出而產(chǎn)生較薄的溢料、或基材11由于過大的成形壓力而受到損壞。如前所述，由于成形用橡膠材料4的注射量比直澆道33、橫澆道34、澆口 35、第一和第二型腔3A、3B、第一和第二連通孔lla、llb、第一和第二通氣孔36A、36B以及第一和第二孔道37A、37B的容積之和要多，并且比此再加上第一和第二剩余材料積存室38A、38B的容積的量要少而進(jìn)行計量，因此，在成形用橡膠材料的一部分從第一和第二孔道37A、37B 流入未充滿第一和第二剩余材料積存室38A、38B的程度的時刻，完成注射。并且，通過填充于金屬模2內(nèi)的成形用橡膠材料隨時間進(jìn)行交聯(lián)硬化，從而將橡膠狀彈性材料制成的墊圈一體成形于基材11的兩面。此外，在成形后進(jìn)行開模取出制品時，通過確認(rèn)橡膠材料存在于第一和第二剩余材料積存室38A、38B中，從而不僅能夠容易地判斷成形壓力被適當(dāng)?shù)乇３帧⒍夷軌蛉菀椎嘏袛鄾]有成形后的墊圈的物理特性降低、或由于成形收縮而導(dǎo)致墊圈的尺寸偏差、或由于氣體的殘留而導(dǎo)致成形不良的情況。并且，成形用橡膠材料的一部分流入第一通氣孔36A、第一孔道37A以及第一剩余材料積存室38A所形成的非制品部(未示出)與直澆道33、橫澆道34以及澆口 35內(nèi)的成形用橡膠材料所形成的非制品部(未示出)一樣，從墊圈的基底部的上面延伸。此外，成形用橡膠材料的一部分流入第二通氣孔36B、第二孔道37B以及第二剩余材料積存室38B所形成的非制品部(未示出)，從基材11中的第二連通孔lib內(nèi)延伸。因此，能夠容易地進(jìn)行這些非制品部的去除，并且，由于該非制品部的去除痕跡沒有形成在密封唇上，因此，不會給密封性帶來不良影響，由于沒有發(fā)生第一和第二型腔3A、3B內(nèi)的成形用橡膠材料的一部分向基材11與分開模22或者分開模23的接合面之間漏出而產(chǎn)生較薄的溢料的情況，因此， 也不需要進(jìn)行這種較薄的溢料的去除工作。接著，圖6是示出本發(fā)明所涉及的密封部件的制造方法的第三實施方式中所使用的金屬模的澆口、型腔以及通氣孔與基材的關(guān)系的截面圖。該實施方式也是將墊圈一體成形于基材11的兩面。即，在圖6示出的金屬模2中，與上述第二實施方式不同之處在于，在合模的狀態(tài)下，在基材11的上下兩側(cè)由分開模21以及第二分開模22分界的墊圈成形用的第一型腔3A 以及第二型腔3B相互形成相同的延長形狀并延伸。因此，開設(shè)于基材11上的第一連通孔Ila在與開設(shè)于第二分開模22上的澆口 35 對應(yīng)的位置，在第一型腔3A的基底成形部31A與第二型腔:3B的基底成形部31B之間開口， 第二連通孔1 Ib在經(jīng)由澆口 35以及第一連通孔1 Ia填充于第一型腔3A以及第二型腔內(nèi)的成形用橡膠材料的合流位置3Aa、3Ba之間開口。因此，第一型腔3A以及第二型腔經(jīng)由第一連通孔Ila以及第二連通孔lib相互連通。此外，通氣孔36開設(shè)于分開模22。該通氣孔36中，一端在從澆口 35填充于第一型腔3A內(nèi)的成形用橡膠材料的合流位置3Aa、即與基材11中的第二連通孔lib對應(yīng)的位置開口于基底成形部31A上，另一端開口于分開模21、22的接合面上。另外，其他部分能夠基本上與先前說明的圖5示出的第二實施方式一樣構(gòu)成，并且利用注塑機的成形用橡膠材料的注射量也與第二實施方式一樣設(shè)定。因此，在該實施方式中，與第二實施方式一樣進(jìn)行成形。即，當(dāng)注射成形用橡膠材料時，在第一型腔3A內(nèi)，成形用橡膠材料從澆口 35向兩側(cè)(與圖示的截面垂直的方向)分支流動而充滿第一型腔3A內(nèi)，此外該成形用橡膠材料從第一型腔3A通過位于澆口 35的正下方的基材11的第一連通孔Ila幾乎同時填充于第二型腔3B。并且，由于開口于第一型腔3A中的成形用橡膠材料的合流位置3Aa的通氣孔36 內(nèi)被減壓，因此，所述合流位置3Aa中的殘留空氣和來自成形用橡膠材料的揮發(fā)氣體從該通氣孔36排出，第二型腔:3B中的成形用橡膠材料的合流位置!BBa中的殘留空氣和來自成形用橡膠材料的揮發(fā)氣體也經(jīng)由第二連通孔lib從通氣孔36排出，進(jìn)而，第一型腔3A以及第二型腔:3B內(nèi)的成形用橡膠材料經(jīng)由第二連通孔lib合流并向該通氣孔36內(nèi)流入。因此， 成形用橡膠材料的合流/熔合良好地進(jìn)行，并且，即使由所述殘留空氣和揮發(fā)氣體所產(chǎn)生的氣泡混入所述合流位置3Aa、;3Ba，其與成形用橡膠材料的一部分一起向通氣孔36流出。并且，在成形用橡膠材料充滿通氣孔36之后進(jìn)一步向其下游側(cè)的剩余材料積存室38流入的過程中，由于在孔道37中產(chǎn)生因流動阻力引起的壓力下降，因此，僅與此相應(yīng)第一和第二型腔3A、3B內(nèi)的成形壓力上升，并保持在墊圈成形所需要的成形壓力的下限值以上。因此，第三實施方式也能夠?qū)崿F(xiàn)與第二實施方式相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種密封部件的制造方法，在制造將由橡膠狀彈性材料構(gòu)成的無端形狀的墊圈一體成形于基材上的密封部件中，其特征在于，將所述基材放置在金屬模的分開模之間并合模， 向界定在所述基材的表面和與其相對向的分開模的內(nèi)面之間的無端形狀的型腔注射成形用橡膠材料，該注射量設(shè)定為在所述成形用橡膠材料充滿所述型腔之后，從在該型腔內(nèi)的成形用橡膠材料的合流位置開口的通氣孔向設(shè)置在其下游側(cè)的剩余材料積存室流入的同時，未充滿該剩余材料積存室的量，使在從所述通氣孔向剩余材料積存室流入的成形用橡膠材料中產(chǎn)生因流動阻力引起的壓力下降，由于該壓力下降，將所述型腔的內(nèi)壓保持在所述墊圈成形所需要的壓力的下限值以上，并且未滿從所述型腔發(fā)生泄漏的壓力的下限值。
2.一種密封部件的制造用金屬模，其特征在于，包括無端形狀的墊圈成形用型腔，界定在金屬模的分開模之間放置的基材的表面和與其相對向的分開模的內(nèi)面之間；通氣孔， 在該型腔內(nèi)的成形用橡膠材料的合流位置開口 ；以及剩余材料積存室，在所述通氣孔的下游側(cè)經(jīng)由孔道延伸；該孔道以及剩余材料積存室沿著所述型腔與相對側(cè)的分開模的接合面而形成，所述孔道使在從所述通氣孔向所述剩余材料積存室流入的成形用橡膠材料中產(chǎn)生由于流動阻力引起的壓力下降。
全文摘要
本發(fā)明提供一種密封部件的制造方法及其金屬模，其目的在于能夠適當(dāng)?shù)乇３殖尚斡孟鹉z材料(4)填充時型腔(3)內(nèi)的成形壓力，有效地防止成形不良的發(fā)生。為此，將基材(11)放置在金屬模(2)的分開模(22、23)之間并合模，向界定在所述基材(11)的表面和與其相對向的分開模(22、23)的內(nèi)面之間的無端形狀的型腔(3)注射成形用橡膠材料(4)，該注射量設(shè)定為在成形用橡膠材料(4)充滿型腔(3)之后，從在該型腔(3)內(nèi)的成形用橡膠材料(4)的合流位置(3a)開口的通氣孔(36)向設(shè)置在其下游側(cè)的剩余材料積存室(38)流入的同時，未充滿該剩余材料積存室(38)的量，使在從通氣孔(36)向剩余材料積存室(38)流入的成形用橡膠材料(4)中產(chǎn)生因流動阻力引起的壓力下降，由于該壓力下降，將型腔(3)的內(nèi)壓保持在墊圈(12)成形所需要的壓力的下限值以上，并且未滿從型腔(3)發(fā)生泄漏的壓力的下限值。
文檔編號B29L9/00GK102361741SQ20108001311
公開日2012年2月22日 申請日期2010年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者渡部茂 申請人:Nok株式會社