JP4114849B2 - シールリングの合口加工方法とそのための加工刃 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂製のシールリングの合口加工方法とそのための加工刃に関し、特に詳述すれば、向かい合う面が平坦な面の対の治具と直線状の刃先を持つ加工刃を用いた合口加工方法とそのための加工刃に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に用いられる流体継手、トルクコンバータ、油圧伝動装置、自動変速機等に代表される流体伝動装置には多くの合成樹脂製のシールリングが用いられており、代表的な材料例はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）に無機物充填材（固体潤滑剤やガラス繊維等）を混合したものである。
これらのシールリング合口には、ストレート形状、斜め形状、ダブルアングル形状やトリプルステップ形状等の合口があり、シール部の流体の漏れ許容量に応じて合口形状が選定されている。
【０００３】
近年では、漏れ許容量をより低くさせる傾向にあり、ストレート形状、斜め形状の合口を持ったリングでは近年要求される漏れ許容量を満足させることができなくなっている。このため、ダブルアングル形状やトリプルステップ形状の合口のシールリングは漏れ許容量を満足させるので多用されている。
【０００４】
ところで、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を主成分とした合成樹脂製にして、ダブルアングル形状やトリプルステップ形状の合口を有するシールリングは、中空筒状に加圧成形された素材を径方向にスライスすることによって、円環状シールリング本体を作り、その後、加工刃によって該円環状シールリング本体を加工して合口を作り、シールリングとするのが一般的な製造方法である。そのため、この種の形状の合口を形成するには、円環状のシールリング本体を、刃先と刃面にシールリングと同じ曲率Ｒをつけた加工刃を少なくとも用いて、シールリング側面およびシールリング外周側より加工して形成している。
【０００５】
図７にダブルカット形状の合口を有するシールリング１の例を示す。図７はダブルカット形状の合口の構成を明確にさせるため合口２を離間した形で図示してある。合口２を構成する向かい合う端面の一方には、その外周面の一隅より断面方形の突部３が形成される。他方の端面には、段部４と突部３を着座させる受け部５が形成されている。
このようなダブルカット形状の合口２を有するシールリング１は、図１２に示すように突部３を受け部５に着座させた形で使用される。
【０００６】
このようなダブルカット形状の合口の加工は、図１０に示すように、円環状のシールリング本体６の側面に第１の加工刃７を押し込むことで作る工程を含むが、第１の加工刃７は、本体６の曲率と同じ曲率Ｒの段付き横刃先８と、この刃先８とほぼ直交する縦刃先９とからなる。この第１の加工刃７を本体６の側面より本体６へ押し込むことにより、図７の太線で囲まれた部分に刃が入ることになる。
【０００７】
第１の加工刃７の本体６への押し込み作業完了後、これを外し、次に図１１に示すように第２の加工刃１０を外周側より押し込む。第２の加工刃１０は、横刃先１１の両側部に逆向きに直交する対の縦刃先１２，１２を有する略Ｚ状のものである。第２の加工刃１０は、図７の中太線部に切り込まれる。
第２の加工刃１０の本体６への押し込みにより、図７に示すダブルカット形状の合口形状が作られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した如き刃先に曲率Ｒを持たせた形状の加工刃は、製造が難しいばかりではなく、シールリングの曲率に合わせた数多くの加工刃を用意しなければならないという問題がある。
本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであって、複雑なＲ形状の加工刃を用いず、かつ合口部加工面のオイルシール性を悪化させることのない合口を形成する加工方法とそのための加工刃を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願発明の合成樹脂製シールリングの合口加工方法は、円環状のシールリング本体の合口形成箇所をシールリング本体の内外周面より対の治具にて挟持して直線状とした後、真直な刃面、即ち刃先の加工刃で合口を加工し、治具を除去することでシールリングの自己張力により合口に曲率Ｒを持たせる事を特徴とするものである。
【００１０】
さらに、本発明による加工刃は、刃先が段付きの直線状の第１の刃と、その一端から直線状に延在する第２の刃からなる第１の加工刃を有す。
【００１１】
本発明によれば、合成樹脂製シールリングの合口加工方法であって、円環状のシールリング本体の合口加工箇所をシールリング本体の内外周面より向かい合う面が平坦面の対の治具により挟持し、挟持されたシールリング本体の部分を直線状とした後、シールリング側面と外周面より加工刃を入れ合口を作ることを特徴とする合成樹脂製シールリングの合口加工方法が提供される。
【００１２】
さらに、本発明によれば、加工刃が、刃先が段付部を有する直線状の第１の刃と該第１の刃の端部に対し直交するよう延在する直線状の第２の刃からなる第１の加工刃と；刃先が直線状の第１の刃と、該第１の刃の両側より互いに逆方向に第１の刃に対して直交するよう延在する対の第２の加工刃とよりなり、第１の加工刃がシールリング本体の一方の側面より該シールリング本体に押し込まれ、第２の加工刃がシールリング本体の外周面側から該シールリング本体内に押し込まれる請求項１に記載の合口加工方法に用いられる合口加工用加工刃が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる円環状シールリング本体２０の合口形成部に、図１に示す如く、対の治具２１，２２をリング本体２０を間にして対向させる。治具２１，２２の向かい合う面は平坦面であり、第１の治具２１には、後述する第２の加工刃が挿入されるスリット２３が形成されている。
対の治具２１，２２により曲率Ｒのリング本体２０の合口形成部を挟持する。これにより合口形成部は直線となる。直線状となった合口形成部の側面から第１の加工刃２４を押し込む（図２参照）。
【００１４】
第１の加工刃２４は、図５に示すように刃先が段付部２６を有する直線状の第１の刃２５と、第１の刃２５の一端から第１の刃２５と直交する形で延在する第２の刃２７とからなる。
第１の加工刃２４のリング本体２０の側面への押し込みにより、内周面に開口しかつ軸線方向に延在する切り込み２８と一方の側面に開口する切り込み２９が形成される。
第１の加工刃２４による作業が完了した後、第１の加工刃２４をリング本体２０より外し、第２の加工刃３０をリング本体２０の外周面側に待機させる。
【００１５】
第２の加工刃３０は、図１１と関連して説明した第２の加工刃と同構成のものでよく、刃先が直線状の第１の刃３１と、第１の刃３１の両端より互いに逆向きに延在する第２の刃３２，３２とからなる。
この第２の加工刃３０を第１の治具２１のスリット２３内に挿入しながら、リング本体２０の外周面に押し込む。この押し込みにより図７に示す如き、ダブルカット形状の合口が形成される。
第２の加工刃３０をリング本体２０より離しかつ治具２１，２２をリング本体２０から取り除く。リング本体２０の合口形成部はリング本体２０の自己張力により原形の曲率Ｒの円弧部となる。
【００１６】
【実施例】
本発明による実施例を記す。加工対象は充填材入りのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のリング本体であり、サイズは３．４mm×３．０mm、Ｒ８０である。このリング本体の合口形成部を圧力０．８MPaで真直に対の治具により固定し、図１乃至４に示すような方法で加工した。加工速度は１０００mm/minである。加工後の形状は図１２に示される合口形状となった。
【００１７】
次に、図１乃至４に示される加工方法ではあるが、治具を用いない方法（リング本体を曲率Ｒとしたまま）で形成した合口を有するシールリングを比較例として製作した。この比較例は前述の実施例と同寸法、同材質のものである。
比較例は、図５の第１の加工刃を用いてはいるが、円弧状の合口形成部を加工したため、突部の外周面がリング外周面より浮き上がり傾向にあるものであった。
【００１８】
比較例のシールリングと、本発明による合口形状のシールリングのオイル漏れ量を比較したグラフを図６に示す。流体には油を用いて油圧を０．１MPaと５．０MPaの２条件に振り、油温を変化させてその際の漏れ量を測定する。本発明のシールリングは、油の低温、低圧時に漏れ量が少なくなることが判る。高温、高圧時に差が見られないのは、比較例のシールリングで油の漏れが発生する原因となる隙間がリングの変形のためにふさがっているからである。
【００１９】
図１乃至図７を用いてダブルカット合口形状を有するシールリングの製造について説明してきたが、図８にトリプルステップ合口形状を示し、図９にその製造の好ましい一例を示す。
トリプルステップ合口は、リング本体２０の外周側を２分するような対向する突部３３，３４を有し、該突部３３，３４は、向かい合う段部３５，３６に収納されかつ着座する。突部３３，３４はその側面に位置する段部３５，３６の端面より円周方向に延在する。このトリプルステップ合口形状そのものは公知である。
【００２０】
図９に示すように、リング本体２０の合口形成部の内外周面に対の治具２１，２２を当て、この部分を平坦部とさせる。
第１の加工刃３７，３８を両側面よりリング本体２０の側面に押し込む。一方の第１の加工刃３７は直線状の水平刃先３９と垂直刃先４０を有し、垂直刃先４０がリング本体２０の軸線方向の半分を切断し、かつ水平刃先３９が周方向への切り込みを入れ段部３５を作る。他方の第１の加工刃３８が反対側の側面よりリング本体２０へ押し込む。これにより段部３６の基本形が作られる。他方の第１の加工刃３８はＬ字形の直線状刃先４１，４２を有す。
【００２１】
治具２１はＺ形状のスリット４３を有し、このスリット４３を案内とし、直線状の刃先を有する第２の加工刃４４がリング本体２０の軸線方向の半分まで切り込みを入れる。これにより、図８に示すような分離可能な合口が形成される。
加工刃３７，３８，４４による作業が完了した後、治具２１，２２をリング本体２０より取り外し、平坦部となっていた合口形成部を原形の曲率Ｒを持つ形状とさせる。
図示しないが、ダブルアングル合口形状の加工も、前述した例と同じく、対の治具を用い合口形成部を平坦部として加工刃をリング本体へ押し込むことで可能となる。対の治具を用いることで、加工刃の刃先は直線状のものを用いることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明により、図５に示すような真直な合口加工刃で加工した場合でも、図１２に示される合口形状が形成され、流体の漏れ量が少なく組み込みに方向性のないシールリングがより安価に製造される。
【図面の簡単な説明】
【図１】リング本体と治具との関係を示す正面図である。
【図２】第１の加工刃を用いてのリング本体への作業を示す正面図である。
【図３】第２の加工刃を用いてのリング本体への作業を示す正面図である。
【図４】治具のリング本体からの取り外しを示す正面図である。
【図５】第１の加工刃の刃面と刃先を示す斜視図である。
【図６】油の漏れ量を示すグラフ図である。
【図７】ダブルカット形状の合口を示す斜視図である。
【図８】トリプルステップ合口形状を示す部分斜視図である。
【図９】トリプルステップ合口形状の成形のための作業を示す斜視図である。
【図１０】従来の曲率Ｒの刃面を有する加工刃を用いての合口加工例を示す斜視図である。
【図１１】第２の加工刃の使用例を示す斜視図である。
【図１２】ダブルカット形状の合口部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ シールリング
２ 合口
３ 突部
５ 受け部
６，２０ リング本体
１０，３０ 第２の加工刃
２１，２２ 治具
２４ 第１の加工刃
２５，２７ 刃先
２６ 段付部
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂製のシールリングの合口加工方法とそのための加工刃に関し、特に詳述すれば、向かい合う面が平坦な面の対の治具と直線状の刃先を持つ加工刃を用いた合口加工方法とそのための加工刃に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に用いられる流体継手、トルクコンバータ、油圧伝動装置、自動変速機等に代表される流体伝動装置には多くの合成樹脂製のシールリングが用いられており、代表的な材料例はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）に無機物充填材（固体潤滑剤やガラス繊維等）を混合したものである。
これらのシールリング合口には、ストレート形状、斜め形状、ダブルアングル形状やトリプルステップ形状等の合口があり、シール部の流体の漏れ許容量に応じて合口形状が選定されている。
【０００３】
近年では、漏れ許容量をより低くさせる傾向にあり、ストレート形状、斜め形状の合口を持ったリングでは近年要求される漏れ許容量を満足させることができなくなっている。このため、ダブルアングル形状やトリプルステップ形状の合口のシールリングは漏れ許容量を満足させるので多用されている。
【０００４】
ところで、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を主成分とした合成樹脂製にして、ダブルアングル形状やトリプルステップ形状の合口を有するシールリングは、中空筒状に加圧成形された素材を径方向にスライスすることによって、円環状シールリング本体を作り、その後、加工刃によって該円環状シールリング本体を加工して合口を作り、シールリングとするのが一般的な製造方法である。そのため、この種の形状の合口を形成するには、円環状のシールリング本体を、刃先と刃面にシールリングと同じ曲率Ｒをつけた加工刃を少なくとも用いて、シールリング側面およびシールリング外周側より加工して形成している。
【０００５】
図７にダブルカット形状の合口を有するシールリング１の例を示す。図７はダブルカット形状の合口の構成を明確にさせるため合口２を離間した形で図示してある。合口２を構成する向かい合う端面の一方には、その外周面の一隅より断面方形の突部３が形成される。他方の端面には、段部４と突部３を着座させる受け部５が形成されている。
このようなダブルカット形状の合口２を有するシールリング１は、図１２に示すように突部３を受け部５に着座させた形で使用される。
【０００６】
このようなダブルカット形状の合口の加工は、図１０に示すように、円環状のシールリング本体６の側面に第１の加工刃７を押し込むことで作る工程を含むが、第１の加工刃７は、本体６の曲率と同じ曲率Ｒの段付き横刃先８と、この刃先８とほぼ直交する縦刃先９とからなる。この第１の加工刃７を本体６の側面より本体６へ押し込むことにより、図７の太線で囲まれた部分に刃が入ることになる。
【０００７】
第１の加工刃７の本体６への押し込み作業完了後、これを外し、次に図１１に示すように第２の加工刃１０を外周側より押し込む。第２の加工刃１０は、横刃先１１の両側部に逆向きに直交する対の縦刃先１２，１２を有する略Ｚ状のものである。第２の加工刃１０は、図７の中太線部に切り込まれる。
第２の加工刃１０の本体６への押し込みにより、図７に示すダブルカット形状の合口形状が作られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した如き刃先に曲率Ｒを持たせた形状の加工刃は、製造が難しいばかりではなく、シールリングの曲率に合わせた数多くの加工刃を用意しなければならないという問題がある。
本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであって、複雑なＲ形状の加工刃を用いず、かつ合口部加工面のオイルシール性を悪化させることのない合口を形成する加工方法とそのための加工刃を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願発明の合成樹脂製シールリングの合口加工方法は、円環状のシールリング本体の合口形成箇所をシールリング本体の内外周面より対の治具にて挟持して直線状とした後、真直な刃面、即ち刃先の加工刃で合口を加工し、治具を除去することでシールリングの自己張力により合口に曲率Ｒを持たせる事を特徴とするものである。
【００１０】
さらに、本発明による加工刃は、刃先が段付きの直線状の第１の刃と、その一端から直線状に延在する第２の刃からなる第１の加工刃を有す。
【００１１】
本発明によれば、合成樹脂製シールリングの合口加工方法であって、円環状のシールリング本体の合口加工箇所をシールリング本体の内外周面より向かい合う面が平坦面の対の治具により挟持し、挟持されたシールリング本体の部分を直線状とした後、シールリング側面と外周面より加工刃を入れ合口を作ることを特徴とする合成樹脂製シールリングの合口加工方法が提供される。
【００１２】
さらに、本発明によれば、加工刃が、刃先が段付部を有する直線状の第１の刃と該第１の刃の端部に対し直交するよう延在する直線状の第２の刃からなる第１の加工刃と；刃先が直線状の第１の刃と、該第１の刃の両側より互いに逆方向に第１の刃に対して直交するよう延在する対の第２の加工刃とよりなり、第１の加工刃がシールリング本体の一方の側面より該シールリング本体に押し込まれ、第２の加工刃がシールリング本体の外周面側から該シールリング本体内に押し込まれる請求項１に記載の合口加工方法に用いられる合口加工用加工刃が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる円環状シールリング本体２０の合口形成部に、図１に示す如く、対の治具２１，２２をリング本体２０を間にして対向させる。治具２１，２２の向かい合う面は平坦面であり、第１の治具２１には、後述する第２の加工刃が挿入されるスリット２３が形成されている。
対の治具２１，２２により曲率Ｒのリング本体２０の合口形成部を挟持する。これにより合口形成部は直線となる。直線状となった合口形成部の側面から第１の加工刃２４を押し込む（図２参照）。
【００１４】
第１の加工刃２４は、図５に示すように刃先が段付部２６を有する直線状の第１の刃２５と、第１の刃２５の一端から第１の刃２５と直交する形で延在する第２の刃２７とからなる。
第１の加工刃２４のリング本体２０の側面への押し込みにより、内周面に開口しかつ軸線方向に延在する切り込み２８と一方の側面に開口する切り込み２９が形成される。
第１の加工刃２４による作業が完了した後、第１の加工刃２４をリング本体２０より外し、第２の加工刃３０をリング本体２０の外周面側に待機させる。
【００１５】
第２の加工刃３０は、図１１と関連して説明した第２の加工刃と同構成のものでよく、刃先が直線状の第１の刃３１と、第１の刃３１の両端より互いに逆向きに延在する第２の刃３２，３２とからなる。
この第２の加工刃３０を第１の治具２１のスリット２３内に挿入しながら、リング本体２０の外周面に押し込む。この押し込みにより図７に示す如き、ダブルカット形状の合口が形成される。
第２の加工刃３０をリング本体２０より離しかつ治具２１，２２をリング本体２０から取り除く。リング本体２０の合口形成部はリング本体２０の自己張力により原形の曲率Ｒの円弧部となる。
【００１６】
【実施例】
本発明による実施例を記す。加工対象は充填材入りのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のリング本体であり、サイズは３．４mm×３．０mm、Ｒ８０である。このリング本体の合口形成部を圧力０．８MPaで真直に対の治具により固定し、図１乃至４に示すような方法で加工した。加工速度は１０００mm/minである。加工後の形状は図１２に示される合口形状となった。
【００１７】
次に、図１乃至４に示される加工方法ではあるが、治具を用いない方法（リング本体を曲率Ｒとしたまま）で形成した合口を有するシールリングを比較例として製作した。この比較例は前述の実施例と同寸法、同材質のものである。
比較例は、図５の第１の加工刃を用いてはいるが、円弧状の合口形成部を加工したため、突部の外周面がリング外周面より浮き上がり傾向にあるものであった。
【００１８】
比較例のシールリングと、本発明による合口形状のシールリングのオイル漏れ量を比較したグラフを図６に示す。流体には油を用いて油圧を０．１MPaと５．０MPaの２条件に振り、油温を変化させてその際の漏れ量を測定する。本発明のシールリングは、油の低温、低圧時に漏れ量が少なくなることが判る。高温、高圧時に差が見られないのは、比較例のシールリングで油の漏れが発生する原因となる隙間がリングの変形のためにふさがっているからである。
【００１９】
図１乃至図７を用いてダブルカット合口形状を有するシールリングの製造について説明してきたが、図８にトリプルステップ合口形状を示し、図９にその製造の好ましい一例を示す。
トリプルステップ合口は、リング本体２０の外周側を２分するような対向する突部３３，３４を有し、該突部３３，３４は、向かい合う段部３５，３６に収納されかつ着座する。突部３３，３４はその側面に位置する段部３５，３６の端面より円周方向に延在する。このトリプルステップ合口形状そのものは公知である。
【００２０】
図９に示すように、リング本体２０の合口形成部の内外周面に対の治具２１，２２を当て、この部分を平坦部とさせる。
第１の加工刃３７，３８を両側面よりリング本体２０の側面に押し込む。一方の第１の加工刃３７は直線状の水平刃先３９と垂直刃先４０を有し、垂直刃先４０がリング本体２０の軸線方向の半分を切断し、かつ水平刃先３９が周方向への切り込みを入れ段部３５を作る。他方の第１の加工刃３８が反対側の側面よりリング本体２０へ押し込む。これにより段部３６の基本形が作られる。他方の第１の加工刃３８はＬ字形の直線状刃先４１，４２を有す。
【００２１】
治具２１はＺ形状のスリット４３を有し、このスリット４３を案内とし、直線状の刃先を有する第２の加工刃４４がリング本体２０の軸線方向の半分まで切り込みを入れる。これにより、図８に示すような分離可能な合口が形成される。
加工刃３７，３８，４４による作業が完了した後、治具２１，２２をリング本体２０より取り外し、平坦部となっていた合口形成部を原形の曲率Ｒを持つ形状とさせる。
図示しないが、ダブルアングル合口形状の加工も、前述した例と同じく、対の治具を用い合口形成部を平坦部として加工刃をリング本体へ押し込むことで可能となる。対の治具を用いることで、加工刃の刃先は直線状のものを用いることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明により、図５に示すような真直な合口加工刃で加工した場合でも、図１２に示される合口形状が形成され、流体の漏れ量が少なく組み込みに方向性のないシールリングがより安価に製造される。
【図面の簡単な説明】
【図１】リング本体と治具との関係を示す正面図である。
【図２】第１の加工刃を用いてのリング本体への作業を示す正面図である。
【図３】第２の加工刃を用いてのリング本体への作業を示す正面図である。
【図４】治具のリング本体からの取り外しを示す正面図である。
【図５】第１の加工刃の刃面と刃先を示す斜視図である。
【図６】油の漏れ量を示すグラフ図である。
【図７】ダブルカット形状の合口を示す斜視図である。
【図８】トリプルステップ合口形状を示す部分斜視図である。
【図９】トリプルステップ合口形状の成形のための作業を示す斜視図である。
【図１０】従来の曲率Ｒの刃面を有する加工刃を用いての合口加工例を示す斜視図である。
【図１１】第２の加工刃の使用例を示す斜視図である。
【図１２】ダブルカット形状の合口部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ シールリング
２ 合口
３ 突部
５ 受け部
６，２０ リング本体
１０，３０ 第２の加工刃
２１，２２ 治具
２４ 第１の加工刃
２５，２７ 刃先
２６ 段付部
Claims (3)
- 合成樹脂製シールリングの合口加工方法であって、円環状のシールリング本体の合口加工箇所をシールリング本体の内外周面より向かい合う面が平坦面の対の治具により挟持し、挟持されたシールリング本体の部分を直線状とした後、シールリング側面と外周面より加工刃を入れ合口を作ることを特徴とする合成樹脂製シールリングの合口加工方法。
- 合口形状がダブルカット形状又はトリプルステップ形状である請求項１に記載の合口加工方法。
- 加工刃が、刃先が段付部を有する直線状の第１の刃と該第１の刃の端部に対し直交するよう延在する直線状の第２の刃からなる第１の加工刃と；
刃先が直線状の第１の刃と、該第１の刃の両側より互いに逆方向に第１の刃に対して直交するよう延在する対の第２の加工刃とよりなり、第１の加工刃がシールリング本体の一方の側面より該シールリング本体に押し込まれ、第２の加工刃がシールリング本体の外周面側から該シールリング本体内に押し込まれる請求項１に記載の合口加工方法に用いられる合口加工用加工刃。
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