JPH04189116A - 合成樹脂製歯車及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、合成樹脂製歯車及びその製造方法に関する。

［従来の技術及び課題］ 合成樹脂製歯車は、従来より射出成形機の成形室（キャ
ビティ）内にゲートを通して溶融合成樹脂を射出する方
法により製造されている。しかしながら、かかる方法に
より製造される合成樹脂製歯車は冷却過程で寸法収縮を
伴うために高い寸法精度が得られないという問題があっ
た。

このようなことから、寸法収縮を見込んで成形室の寸法
設計を行なうと共に、射出成形後に徐冷する方法か考え
られている。しかしながら、寸法収縮を見込んで成形室
の寸法設計を行なっても、歯車の寸法、射出時の溶融合
成樹脂温度等の要素によって収縮状態が変動するため、
必ずしも高い寸法精度の歯車を得ることができない。特
に、形状的に複雑な歯車の歯部分の精度を高める二とが
困難であった。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、寸法精度の高い、例えは＝０．２９゜以下の合成
樹脂製歯車、及びかかる歯車を簡単かつ量産的に製造し
得る方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明に係わる合成樹脂製歯車は、合成樹脂からなる本
体の少なくとも歯部分か厚さ　０２〜２ｍｍの合成樹脂
の表皮で形成されていることを特徴とするものである。

前記本体及び表皮に用いられる合成樹脂としては、例え
ばポリアセタール、ＡＢＳ樹脂、又はナイロンなどのポ
リアミド樹脂、或いは導電性樹脂等を用いることかでき
る。前記導電性樹脂としては、例えば特開平１−２７８
５５４号に開示されたポリアセタール樹脂６０〜９０重
量部と、表面積か９００ｍ　２／　ｇ以上又は吸油量か
３ｒｒ３ｐ／ｇ以上のカーボンブラック　５〜２０重量
部と、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテ
ン共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレ
シーメタクリル酸りリンシル共重ｄ俸等のエチし、系共
重り体５〜２０重量部とからなる組成のものを挙げるこ
とができる。

前記本体及び表皮は、前述した合成樹脂から選ばれる同
一の合成樹脂で形成してもよいし、カーいに異なる合成
樹脂てチ１ユ成してもよい。後者の場合には、本体を汎
用の合成樹脂で形成し、歯部分となる表皮をポリアセタ
ール、ナイロン等の耐摩耗性合成樹脂で形成する組み合
せや、本体を導電性樹脂で形成し、歯部分となる表皮を
ナイロン）の耐摩耗性合成樹脂、その他の樹脂で形成す
る絹ｒ〒わせを採用することかできる。

前記表皮の厚さを限定したは、次のような理由によるも
のである。前記表皮の厚さを０．２ｍｍ未満にすると、
表皮か薄くなり過ぎて本体に被覆する二とか困難となる
。一方、前記表皮の厚さか２ｍｍを越えると射出成形後
の冷却過程での寸法収縮か大きくなって寸法精度の高い
歯車を得る二とか困難となる。

また、本発明に係わる合成樹脂製歯車の製造方法は一次
及び二次成形室を有する二重射出成形機を用い、前記一
次成形室に合成樹脂を射出して本体を成形した後、該本
体を前記二次成形室に移行させ、前記本体と二次成形質
の空間に合成樹脂を射出して前記本体の少なくとも歯部
分を厚さ　０２〜２１ｎＩｎの表皮で成形することを特
徴とするものである。

前記二重射出成形機としては、例えば円盤状の固定型及
び可動型とを備え、これら型の型締めにより一次及び二
次成形室を形成すると共に前記可動型を回転することに
より一次成形室で射出成形した合成樹脂からなる本体を
前記二次成形室に移行できる構造のものか用いられる。

［作用］ 本発明によれば、合成樹脂からなる本体の少なくとも歯
部分を厚さ　０．２〜２＋ｎｍの合成樹脂の表皮で形成
することによって、前記本体の歯車に占める絶対寸法を
小さくして成形後の収縮を抑制すると共に、該表皮自体
の厚さか薄く成形後の収縮か極めて僅少であるため、収
縮すべき寸法の僅少化と同時に収縮バラツキの僅少化も
図ることかできる。その結果、少なくとも歯部分の寸法
精度か土０２０、。以下と極めて高勺法精度の合成樹脂
製歯車をｉ′−４る二とかできる。

また、樹脂の選択により次のような機能性陳中を得るこ
とかできる。即ち、歯部分となる表皮を耐摩耗性の優れ
た、ポリアセタール、ナイロン等の合成樹脂で成形すれ
ば摩耗し難い歯部分を有する高寿命の歯車を得ることか
できる。また、本体を導電性樹脂で成形して歯車を構成
すれば、感光ドラムの金属筒体に前記本体を接触するよ
うに組み込んだ場合、前記金属筒体に帯電された電荷を
前シ己本体を通して軸等にチャージできるため、電荷の
チャーン機能を有する感光ドラム用歯車を？１ノる二と
かできる。

更に、本発明方法によれば一次及び二次成形室を釘する
二重射出成形機を用い、前記一次成形室に合成樹脂を射
出して本体を成形した後、該本体を前記二次成形室に移
行させ、前記本体と二次成形質の空間に合成樹脂を射出
して前記本体の少なくとも歯部分を厚さ　０．２〜２ｎ
＋ｍの表皮で成形することによって、既述した少なくと
も歯部分の寸法精度か±　０，２％以下と極めて高寸法
精度の合成樹脂製歯車を簡単かつ量産的にに製造するこ
とかできる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図〜第４図は、本実施例の合成樹脂歯車を製造する
だめの工程を示す部分拡大断面図であり、図中の１は円
盤状の固定型、２は円盤状の可動型である。前記固定型
１には、前記可動型２の型締めにより一次成形室、二次
成形室を形成するためのキャビティ３＋　、３２か一点
鎖線で示す軸心Ｃを中心にして対称的に形成されている
。前記二次成形室を形成するためのキャビティ３□は前
記一次成形室を形成するためのキャビティ３．に比べて
歯か形成される外周部分を大きくした形状になっている
。前記固定型１のキャビティ３１の一部には、ＩｒＩ４
か形成されている。前記第２ケート５２近傍に位置する
前記キャビティ３２部分には、湯道８か形成されている
。前記固定型１には、該固定型］の後端から前記キャビ
ティ３１．３２に豆って開口された第１、第２のゲート
５２．５２がそれぞれ形成されている。

また、前記可動型２は、前記固定型１に対して進退自在
でかつ前記軸心Ｃを中心に回転可能な構造になっている
。前記可動型２には、前記固定型１との型締めにより一
次、二次のいずれかの成形室を形成するだめのキャビテ
ィ６１．６□が形成されている。前記可動型２には、該
可動型２の後端から前記キャビティ６１．６２に亘って
それぞれ４本のノックアウトピン７、・・・、７２・・
・が進退自在に挿入されている。

実施例１ ます、第１図に示すようにノックアウトピン７１・・・
、７２・・・を可動型２に挿入し、その先端をキャビテ
ィ６、．６２の境界まで位置させた後、前記可動型２を
前進して固定型１に型締めした。

つついて、１９０℃で溶融したポリアセタールを第１ゲ
ート５．を通して固定型１のキャビティ３１及び可動型
２のキャビティ６１により形成された一次成形室内に８
００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で射出し、徐冷することにより
ポリアセタールからなる本体１１を成形した（第２図図
示）。なお、かかる本体１１は固定型］のキャビティ３
．の溝４に相当する箇所が薄くなった形状を有する。

次いて、可動型２を後退させることにより第３図に示す
ように成形した本体１１を可動型２側に保持した状態で
型開きを行った。

次いで、可動型２を軸心Ｃを中心にして１８０゜回転さ
せた後、可動型２を前進して型締めを行なって前記本体
１１を固定型１のキャビティ３２及び可動型２のキャビ
ティ６、により形成された二次成形室内に移行させた。

つづいて、１９０℃で溶融したポリアセタールを第２ゲ
ート５２を通して前記二次成形室に８００ｋｇ／　ｃｍ
２の圧力で射出した。

この時、溶融ポリアセタールは第４図に示すように前記
第２ゲート５２近傍に形成された前記二次成形室と前記
本体１１との間の湯道８を通して本体１１の薄い箇所を
越えて本体１１の歯部分となる空間に回り込み、歯部分
となるＡＢＳ樹脂からなる厚さ　０．３■の表皮１２か
成形された。射出成形後に徐冷し、可動型２を後退させ
て本体１１及び表皮１２を可動型２側に保持した状態で
型開きを行った後、ノックアウトピン７１・・・を前進
させて前記本体１１及び表皮１２を可動型２から脱型す
ることにより第５図に示す歯車１３を製造した。

得られた歯車１３は、第５図に示すようにポリアセター
ルからなる本体１１の歯部分が厚さ　０，３■のポリア
セタールの表皮１２で形成された構造で、歯部分の寸法
精度は±　０．１％と極めて高寸法精度のものであった
。

なお、第４図に示す二次成形室へのポリアセタールの射
出成形工程において、別の溶融ポリアセタールを第１ゲ
ート５１を通して固定型１のキャビティ３．及び可動型
２のキャビティ６２により形成された一次成形室内に射
出してポリアセタールからなる本体を同時に成形する二
とが可能である。

実施例２ 一次成形室内に２３０℃で溶融したＡＢＳ樹脂を７００
ｋｇ／ｃｍ２の圧力で射出して本体を成形し、二次成形
室内に　１９０℃で溶融したポリアセタールを８００ｋ
ｇ／　ｃｍ２の圧力で射出して歯部分となる表皮を成形
した以外、実施例１と同様な方法により歯車を製造した
。

得られた歯車は、ＡＢＳ樹脂からなる本体の歯部分か厚
さ　０．３ｍ＋ｎのポリアセタールの表皮で形成された
構造で、歯部分の寸法精度は±　Ｏ、Ｉ　９ｏと極めて
高寸法精度のものであった。また、実施例２の歯車は本
体が汎用のＡＢＳ樹脂からなり、歯部分となる表皮のみ
か耐摩耗性の優れたポリアセタールからなるため、摩耗
し難く極めて高寿命で比較的安価なものであった。

実施例３ 一次成形室内に　１９０℃で溶融した下記組成の導電性
樹脂を８００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で射出して本体を成形
し、二次成形室内に２６５℃で溶融したナイロンを８０
０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で射出して歯部分となる表皮を成
形した以外、実施例１と同様１ｉ方７ノ：により歯車を
製造した。

（導電性樹脂の組成） トリオキサンと二手レンオキンドを共重合して得られた
ポリアセタールコポリマー　（旭化成工業社製、テナッ
ク７５１０）　　８２重回部ラうオンアグゾ社製ケッチ
エンブラフ・り（ＤＰＢ吸浦ｆｆｉ；４．８ｍΩ　’ｇ
、ＢＥＴ法表面積。

１２７０ｍ　２／　ｇ　）　−８重量部日本石油化学社
製エチレン・ブテン・］共重合体（エチレン含有ｆｆミ
ニ１．５モル９ｏ　ＳＭ　Ｆ　Ｒ−２２７７１０分） 得られた歯車は、導電性樹脂からなる本体の歯部分が厚
さ　０．３ｍｍのナイロンの表皮で形成された構造で、
歯部分の寸法精度は”＝　　０．１９ｏと極めて高寸法
精度のものであった。また、実施例３の歯車は本体か導
電性樹脂からなり、歯部分となる表皮か耐摩耗性の優れ
たナイロンからなるため、摩耗し難く極めて高寿命で、
かつ電荷のチャージ機能を何する感光ドラム用歯車とし
て好適なものてあった。

［発明の効果コ 以上詳述した如く、本発明によれば合成樹脂からなる本
体の少なくとも歯部分が厚さ　０．２〜２ｍｍの合成樹
脂の表皮で形成されているため、寸法精度の高い、例え
ば±　０２９６以下の合成樹脂製歯車、及びかかる歯車
を簡単かつ量産的に製造し得る方法を提供できる。また
、前記本体や歯部分となる表皮の合成樹脂を選択するこ
とにより安価て耐蘭耗性に優れた歯車や導電性を有する
感光トラム用歯車等の高機能歯車を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例における歯車の製造工
程を示す断面図、第５図は実施例１により製造された歯
車を示す断面図である。 １・・・固定型、２・・・可動型、３１．３２．６１．
６□・・・キャビティ、５３．５゜・・・ゲート、７１
．７２・・・ノックアウトビン、１］・・・本体、１２
・・・表皮、１３・・・歯車。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 Ｗ：Ｊ３　区

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成樹脂からなる本体の少なくとも歯部分が厚さ
   ０．２〜２ｍｍの合成樹脂の表皮で形成されていること
   を特徴とする合成樹脂製歯車。
2. （２）前記表皮は耐摩耗性合成樹脂からなることを特徴
   とする請求項１記載の合成樹脂製歯車。
3. （３）一次及び二次成形室を有する二重射出成形機を用
   い、前記一次成形室に合成樹脂を射出して本体を成形し
   た後、該本体を前記二次成形室に移行させ、前記本体と
   二次成形質の空間に合成樹脂を射出して前記本体の少な
   くとも歯部分を厚さ０．２〜２ｍｍの表皮で成形するこ
   とを特徴とする合成樹脂製歯車の製造方法。
4. （４）前記表皮は耐摩耗性合成樹脂からなることを特徴
   とする請求項３記載の合成樹脂製歯車の製造方法。