JPH06328519A - 球状寸法面を有する射出成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 他部材との位置決めのための寸法面として球
状外周面または球状内周面を有する射出成形品におい
て、かかる寸法面の真球度を向上すること。 【構成】 球径方向に突出する位置決め突部１４を、ウ
ェルドラインの発生部分およびパーティングラインの対
応部分１２を避けて複数個形成し、それら位置決め突部
１４の突出先端面１６により、寸法面としての球状面を
協働して構成せしめた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、他部材との位置決めのための寸
法面として球状外周面または球状内周面を有する射出成
形品に係り、特に寸法面の真球度が向上されて、優れた
位置決め精度を発揮し得る、球面摺動型の玉継手装置等
に有利に適用される球状寸法面を有する射出成形品に関
するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、他部材に嵌め合わされることに
より、かかる他部材に位置決めされて回転や摺動等が可
能に組み合わされる部材として、位置決めのための寸法
面として球状外周面または球状内周面を有するものが知
られている。例えば、第一のロッドの端部に設けられた
球状外周面を有するボール部を、第二のロッドの端部に
設けられた球状内周面を有するソケット部に嵌め込んで
球面摺動可能に連結せしめてなる玉継手における第一及
び第二のロッドや、玉軸受けに用いられる球状外周面を
有するボールなどが、それである。

【０００３】そして、このような部材における球状外周
面および球状内周面にあっては、ガタを防止して位置決
め精度を向上し、或いは作動の円滑化を図るために、所
定の真球度を確保する必要があり、特に、ＡＶ機器やＯ
Ａ機器用の部材等においては、極めて高い真球度が要求
される場合がある。

【０００４】ところで、球状寸法面に高い真球度が要求
される場合には、一般に、金属のダイキャスト品からな
る部材が用いられているが、近年、各種装置の小型軽量
化および低価格化の要求に対処するために、射出成形さ
れた樹脂成形品を採用することが考えられている。

【０００５】ところが、樹脂成形品は、一般に、固定型
と可動型との型合わせ面間に形成された成形キャビティ
に樹脂材料を射出充填することによって形成されるため
に、パーティングラインに対応する部分に微小の段差や
バリ等が発生し易く、かかる段差やバリ等によって、得
られる成形品の球状寸法面における真球度が大幅に低下
するおそれがあった。

【０００６】また、多点ゲートを採用し、成形キャビテ
ィへの樹脂材料の射出充填を複数のピンポイントゲート
を通じて行なった場合には、ウェルドラインの存在する
部分で樹脂の流れ方向が変化して成形収縮率が他の部分
と異なってしまうために、ウェルドラインの発生部分が
冷却，固化後に径方向に突出して、得られる成形品の球
状寸法面における真球度を確保することが極めて困難と
なるという問題もあった。なお、ウェルドラインの存在
する部分における径方向の突出高さは、十数μｍ程度に
までなり、特に、アスペクト比の高い繊維状のフィラー
を含む樹脂を用いた場合には、より大きくなる。

【０００７】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、球状寸法面に対するパーティングラインに
よる段差等やウェルドラインによる径方向突起の影響が
防止されて、高い真球度の球状寸法面を安定して得るこ
とのできる、球状寸法面を有する射出成形品を提供する
ことにある。

【０００８】

【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明の特徴とするところは、他部材との位置決めのため
の寸法面として球状面を有する射出成形品において、球
径方向に突出する位置決め突部を、ウェルドラインの発
生部分およびパーティングラインの対応部分を避けて複
数個形成し、かかる位置決め突部の突出先端面により前
記寸法面としての球状面を構成したことにある。

【０００９】

【作用・効果】このような球状寸法面を有する射出成形
品においては、ウェルドラインやパーティングラインの
位置しない部分に位置決め突部が設けられていることか
ら、かかる位置決め突部では、ウェルドラインやパーテ
ィングラインによる影響が防止される。そして、かかる
射出成形品は、それら位置決め突部の突出先端面によっ
て構成された寸法面が、他部材に嵌め合わされることに
より、該他部材に対して位置決めされることとなる。

【００１０】従って、本発明に従う構造とされた球状寸
法面を有する射出成形品においては、その寸法面として
の球状面の真球度が、ウェルドラインやパーティングラ
インによる影響を受けることなく、極めて有利に且つ安
定して確保されるのであり、以て、優れた位置決め精度
が発揮され得る。

【００１１】しかも、かかる射出成形品においては、ウ
ェルドラインによる真球度の低下が防止されることか
ら、成形型のゲート数を多く設定することが可能であ
り、それ故、複雑形状や薄肉形状、或いは大型形状の成
形品の場合でも、成形型のゲート数を多くすることによ
って、球状面の真球度を確保しつつ、成形性の向上が図
られ得る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を更に具体的に明らかにするた
めに、本発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳
細に説明する。

【００１３】先ず、図１には、本発明の一実施例とし
て、他部材との位置決めのための寸法面として球状外周
面を有する、全体としてボール形状の射出成形品１０が
示されている。

【００１４】かかる射出成形品１０は、上型と下型の間
に形成された成形キャビティに、型合わせ面に形成され
た単一のピンポイントゲートを通じて、所定の樹脂材料
を射出充填し、冷却，固化せしめることによって形成さ
れたものである。なお、図面上に明示はされていない
が、ゲートカット部分は、径方向内方に凹陥されてお
り、ゲートカットの残り部分の成形品外周面への突出が
防止されている。

【００１５】それ故、この射出成形品１０には、一つの
大円上に位置する、上下型のパーティングラインに対応
する部分において、上下型の形状および型合わせの誤差
等に起因する微小な環状の段差１２が、周方向に形成さ
れている。なお、本実施例では、単一のピンポイントゲ
ートを通じて樹脂材料の射出充填が行われていることか
ら、射出成形品１０に顕著なウェルドラインの発生はな
い。

【００１６】そして、かかる射出成形品１０の外周面に
は、それぞれ径方向外方に突出する四個の位置決め突部
１４が形成されている。これらの位置決め突部１４は、
射出成形品１０に内接する正四面体の各頂部に位置する
ように、パーティングラインに対応する大円によって仕
切られた上半球側の頂部に一個、下半球側の側周部に三
個、形成されている。

【００１７】すなわち、これら四個の位置決め突部１４
は、いずれも、パーティングラインに対応する部分を避
けて、形成されている。

【００１８】また、これらの位置決め突部１４は、それ
ぞれ外形が円形状とされており、且つ全ての位置決め突
部１４の突出先端面１６が、いずれも中心点を共通とす
る一つの球面上に位置する形状とされている。それによ
って、四個の位置決め突部１４の突出先端面１６によっ
て、一つの球状外周面が協働して形成されている。

【００１９】さらに、各位置決め突部１４の突出高さ：
ｈは、少なくとも段差１２の高さよりも大きく設定され
ている。それによって、位置決め突部１４の突出先端面
１６によって構成される球状外周面上に、段差１２が突
出しないようになっている。

【００２０】従って、上述の如き構造とされた射出成形
品１０にあっては、球状寸法面としての球状外周面を構
成する四個の位置決め突部１４が、パーティングライン
に対応する部分に生ぜしめられる段差１２を避けて形成
されており、位置決め突部１４の突出先端面１６が段差
１２の影響を受けることがない。

【００２１】それ故、かかる射出成形品１０において
は、各位置決め突部１４の突出先端面１６に対して、成
形型の内面形状が忠実に転写され得て、四個の突出先端
面１６によって形成される球状外周面において、優れた
真球度を、安定して得ることができるのであり、以て、
かかる球状外周面によって、他部材に対する高い位置決
め精度が発揮され得る。

【００２２】因みに、ガラス繊維１０％入りのポリカー
ボネート樹脂を成形樹脂材料とし、球状寸法面の球径
（位置決め突部１４の突出先端面１６によって形成され
る球状外周面の外接球の球径）がφ３０±０．０１mm
で、真球度が１０μｍ以下の射出成形品を得ることを目
標として、本実施例構造の射出成形品１０を成形したと
ころ、球状寸法面の球径がφ２９．９９７mmで、真球度
が７μｍの成形品を得ることができ、目標値を充分に達
成することができた。

【００２３】また、比較例として、同様な目標をもって
射出成形した、外周面の全面が球状寸法面として構成さ
れた、位置決め突部を有しない従来構造の成形品にあっ
ては、球状寸法面の球径がφ３０．０１５mmで、真球度
が１７μｍのものしか得られず、目標値を達成すること
ができなかった。

【００２４】つぎに、図２には、本発明の別の実施例と
しての射出成形品２０が、示されている。かかる射出成
形品２０も、前記第一実施例と同様、他部材との位置決
めのための寸法面として球状外周面を有する、全体とし
てボール形状を呈している。

【００２５】なお、本実施例の射出成形品２０は、上下
型間に形成された成形キャビティに、型合わせ方向両側
に形成された二つのピンポイントゲートを通じて、所定
の樹脂材料を射出充填し、冷却，固化せしめることによ
って形成されている。それ故、かかる射出成形品２０に
は、一つの大円上に位置するパーティングラインに対応
する部分に、ウェルドラインが発生しており、このウェ
ルドライン上においては、樹脂流れの変化に起因する樹
脂収縮率の相違によって、半径方向外方に僅かに突出す
る環状の凸部２２が、周方向に形成されている。

【００２６】そして、かかる射出成形品２０の外周面に
は、ウェルドラインによる凸部２２が位置する球帯部分
を避けて、該球帯部分を挟んだ両側に、それぞれ、径方
向外方に突出する球冠形状の位置決め突部２４が形成さ
れている。

【００２７】また、これらの位置決め突部２４，２４の
突出先端面２６，２６は、いずれも中心点を共通とする
一つの球面上に位置する形状とされている。それによっ
て、二個の位置決め突部２４の突出先端面２６によっ
て、一つの球状外周面が協働して形成されている。な
お、各位置決め突部２４の突出高さ：ｈは、少なくとも
凸部２２の高さよりも大きく設定されている。

【００２８】従って、本実施例の射出成形品２０にあっ
ても、球状寸法面としての球状外周面を構成する二個の
位置決め突部２４，２４が、凸部２２を避けて形成され
ていることから、それら位置決め突部２４の突出先端面
２６によって形成される球状外周面において、ウェルド
ラインによる真球度の低下が回避されて、優れた真球度
を安定して得ることができるのであり、以て、かかる球
状外周面によって、他部材に対する高い位置決め精度が
発揮され得るのである。

【００２９】因みに、ガラス繊維１０％入りのポリカー
ボネート樹脂を成形樹脂材料とし、球状寸法面の球径
（位置決め突部２４の突出先端面２６によって形成され
る球状外周面の外接球の球径）がφ３０±０．０１mm
で、真球度が１０μｍ以下の射出成形品を得ることを目
標として、本実施例構造の射出成形品２０を成形したと
ころ、球状寸法面の球径がφ３０．００２mmで、真球度
が５μｍの成形品を得ることができ、目標値を充分に達
成することができた。

【００３０】また、比較例として、同様な目標をもって
射出成形した、外周面の全面が球状寸法面として構成さ
れた、位置決め突部を有しない従来構造の成形品にあっ
ては、球状寸法面の球径がφ３０．０１８mmで、真球度
が１９μｍのものしか得られず、目標値を達成すること
ができなかった。

【００３１】つぎに、図３及び図４には、本発明の別の
実施例としての射出成形品３０が、示されている。かか
る射出成形品３０は、全体として略矩形ブロック状の外
形形状を呈していると共に、他部材との位置決めのため
の寸法面として半割の球状内周面を有する凹所３２を有
している。

【００３２】なお、本実施例の射出成形品３０は、固定
型と可動型の間に形成された成形キャビティに、固定型
側に形成された二つのピンポイントゲートを通じて、所
定の樹脂材料を射出充填し、冷却，固化せしめることに
よって形成されている。それ故、かかる射出成形品３０
には、凹所３２の内面の中央部分を横切るようにウェル
ドラインが発生しており、このウェルドライン上におい
ては、樹脂流れの変化に起因する樹脂収縮率の相違によ
って、凹所３２の内面上に僅かに突出する凸部３４が形
成されている。なお、ピンポイントゲートに対応する点
を、図４中に、Ｇで示す。

【００３３】そして、かかる射出成形品３０における凹
所３２の内面には、それぞれ内方に突出する四個の位置
決め突部３６が形成されている。これらの位置決め突部
３６は、それぞれ、凹所３２の内面を、ウェルドライン
と該ウェルドラインに直交して極点（凹所３２の中心
点）で交差する径線とで４等分した各四半球面部分の略
中央に位置して、形成されている。即ち、これら四個の
位置決め突部３６は、いずれも、ウェルドラインを避け
て、形成されている。

【００３４】また、これらの位置決め突部３６は、それ
ぞれ外形が円形状とされており、且つ全ての位置決め突
部３６の突出先端面３８が、いずれも中心点を共通とす
る一つの球面上に位置する形状とされている。それによ
って、四個の位置決め突部３６の突出先端面３８によっ
て、一つの球状内周面が協働して形成されている。

【００３５】さらに、各位置決め突部３６の突出高さ
は、少なくとも凸部３４の高さよりも大きく設定されて
いる。それによって、位置決め突部３６の突出先端面３
８によって構成される球状内周面上に、凸部３４が突出
しないようになっている。

【００３６】従って、上述の如き構造とされた射出成形
品３０にあっては、球状寸法面としての球状内周面を構
成する四個の位置決め突部３６が、ウェルドライン上に
生ぜしめられる凸部３４を避けて形成されていることか
ら、それら位置決め突部３６の突出先端面３８によって
形成される球状内周面において、ウェルドラインによる
真球度の低下が回避されて、優れた真球度を安定して得
ることができるのであり、以て、かかる球状内周面によ
って、他部材に対する高い位置決め精度が発揮され得る
のである。

【００３７】さらに、図５及び図６には、本発明の更に
別の実施例としての射出成形品４０が、示されている。
かかる射出成形品４０は、前記第三の実施例と同様、全
体として矩形ブロック形状を呈しており、他部材との位
置決めのための寸法面として球状内周面を有する凹所４
２を有している。

【００３８】なお、本実施例の射出成形品４０も、前記
第三実施例と同様、所定の成形キャビティに対して、図
６中に「Ｇ」で示される点に位置せしめられた二つのピ
ンポイントゲートを通じて、所定の樹脂材料を射出充填
し、冷却，固化せしめることによって形成されており、
凹所４２の内面の中央部分を横切るように位置せしめら
れたウェルドライン上に、僅かに突出する凸部４４が形
成されている。

【００３９】そして、かかる射出成形品４０における凹
所４２の内面には、ウェルドラインによる凸部４４が位
置する帯状部分を避けて、該帯状部分を挟んだ両側に、
それぞれ、内方に突出する位置決め突部４６が形成され
ている。

【００４０】また、これらの位置決め突部４６，４６の
突出先端面４８，４８は、いずれも中心点を共通とする
一つの球面上に位置する形状とされている。それによっ
て、二個の位置決め突部４６の突出先端面４８によっ
て、一つの球状内周面が協働して形成されている。な
お、各位置決め突部４６の突出高さ：ｈは、少なくとも
凸部４４の高さよりも大きく設定されている。

【００４１】従って、本実施例の射出成形品４０にあっ
ても、球状寸法面としての球状内周面を構成する二個の
位置決め突部４６，４６が、凸部４４を避けて形成され
ていることから、それら位置決め突部４６の突出先端面
４８によって形成される球状内周面において、ウェルド
ラインによる真球度の低下が回避されて、優れた真球度
を安定して得ることができるのであり、以て、かかる球
状内周面によって、他部材に対する高い位置決め精度が
発揮され得るのである。

【００４２】因みに、ガラス繊維１０％入りのポリカー
ボネート樹脂を成形樹脂材料とし、球状寸法面の球径
（位置決め突部３６，４６の突出先端面３８，４８によ
って形成される球状内周面の内接球の球径）がφ３０±
０．０１mmで、真球度が１０μｍ以下の射出成形品を得
ることを目標として、上記第三及び第四実施例の射出成
形品３０，４０を、それぞれ形成したところ、第三実施
例のものにおいては、球状寸法面の球径がφ２９．９９
９mmで、真球度が６μｍの成形品を得ることができ、ま
た、第四実施例のものにおいては、球状寸法面の球径が
φ３０．００１mmで、真球度が７μｍの成形品を得るこ
とができ、いずれも、目標値を充分に達成することがで
きた。

【００４３】また、比較例として、同様な目標をもって
射出成形した、凹所内面の全面が球状寸法面として構成
された、位置決め突部を有しない従来構造の成形品にあ
っては、球状寸法面の球径がφ２９．９８３mmで、真球
度が１５μｍのものしか得られず、目標値を達成するこ
とができなかった。

【００４４】以上、本発明の実施例について詳述してき
たが、これらは文字通りの例示であって、本発明は、か
かる具体例にのみ限定して解釈されるものではない。

【００４５】例えば、球状外周面または球状内周面に形
成される位置決め突部の数や突出先端面の大きさ等は、
設定すべき位置決め機能や、組み合わされる他部材の構
造等に応じて、適宜に決定されるものであって、限定さ
れるものではない。具体的には、一般に、半球以下の球
面を位置決めする場合には、４点以上の位置決め点が設
定されれば良く、また、半球以上の球面を位置決めする
場合には、いずれの大円の両側にも４点以上の位置決め
点が設定されれば良い。

【００４６】また、前記第三及び第四の実施例において
は、位置決めのための寸法面として半球状の内周面を有
する射出成形品３０，４０を示したが、二つ以上の射出
成形品を組み合わせることによって、位置決めのための
寸法面として半球以上の内周面を有する部材を構成する
ことも可能である。

【００４７】さらに、本発明は、位置決めのための寸法
面としての球状外周面または球状内周面を一部に備えた
射出成形品にも同様に適用され得るものであり、例え
ば、第一乃至第四実施例に示されている如き射出成形品
を端部に一体的に有するロッド部材等にも、本発明が適
用され得る。

【００４８】加えて、本発明が適用される球状寸法面を
有する射出成形品は、熱可塑性プラスチックの射出成形
による成形品に限定されるものでなく、熱硬化性プラス
チックの射出成形（トランスファ成形）による成形品に
も、本発明が有利に適用され得ることは、勿論である。

【００４９】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、いずれも本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての射出成形品を示す側
面図である。

【図２】本発明の別の実施例としての射出成形品を示す
側面図である。

【図３】本発明の更に別の実施例としての射出成形品を
示す平面図である。

【図４】図３におけるIV−IV断面図である。

【図５】本発明の更に別の実施例としての射出成形品を
示す平面図である。

【図６】図５におけるVI−VI断面図である。

【符号の説明】

１０，２０，３０，４０ 射出成形品 １２ 段差 １４，２４，３６，４６ 位置決め突部 １６，２６，３８，４８ 突出先端面 ２２，３４，４４ 凸部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 他部材との位置決めのための寸法面とし
   て球状面を有する射出成形品において、 球径方向に突出する位置決め突部を、ウェルドラインの
   発生部分およびパーティングラインの対応部分を避けて
   複数個形成し、かかる位置決め突部の突出先端面により
   前記寸法面としての球状面を構成したことを特徴とする
   球状寸法面を有する射出成形品。