JPH11262960A - 合成樹脂成形品の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属製芯筒の中心孔の中心線と、合成樹脂成
形品の成形品本体の外周面に対する中心線との芯ずれを
防止して、高精度が要求される精密歯車であっても容易
に成形する。 【解決手段】 セット工程において、あらかじめ金属製
芯筒１０の中心孔１１の内径寸法はセットピン３０の外
径寸法よりも小さく形成されるとともに、その中心孔１
１にはセットピン３０の先端部に仮止め状に嵌合される
セット用孔部１２が設けられ、そのセット用孔部１２に
おいてセットピン３０の先端部に金属製芯筒１０が仮止
めされてセットされる。型締め工程において、金属製芯
筒１０がセットピン３０の所定位置まで圧入されること
で、金属製芯筒１０の中心孔１５がセットピン３０と同
一中心線上においてそのセットピン３０の外径寸法と同
じ大きさにサイジングされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、中心孔を有する
金属製芯筒がインサートされた合成樹脂成形品を成形す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂成形品が合成樹脂材のみによっ
て一体成形されると、その中心孔が摩耗されたり、ある
いは熱変形されることがあり、耐久性に問題点が発生す
る。このため、合成樹脂成形品に対し中心孔を有する金
属製芯筒がインサートされた構造のものが知られてい
る。従来、中心孔１０４を有する金属製芯筒１０３がイ
ンサートされた合成樹脂成形品１０１は図９と図１０に
示すようにして成形される。すなわち、まず、図９に示
すように、型開き状態にある一対の成形型のうち、一方
の成形型１２５に突設されたセットピン１３０には、金
属製芯筒１０３がその中心孔１０４において嵌挿されて
セットされる。この際、セットピン１３０に対し金属製
芯筒１０３を嵌挿してセットするために、金属製芯筒１
０３の中心孔１０４の内径寸法はセットピン１３０の外
径寸法よりも適宜に大きく形成されている。その後、図
１０に示すように、一対の成形型１２５、１５４が型締
めされ、これら成形型１２５、１５４の間のキャビティ
１２６に対し合成樹脂材料が射出されて成形品本体１０
２が成形される。これによって、金属製芯筒１０３をイ
ンサートした合成樹脂成形品１０１が成形される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
合成樹脂成形品の成形方法において、金属製芯筒１０３
の中心孔１０４の内径寸法はセットピン１３０の外径寸
法よりも適宜に大きく形成されている。このため、一対
の成形型１２６、１５４の間のキャビティ１２６に合成
樹脂材料を射出して前記金属製芯筒１０３をインサート
した合成樹脂成形品１０１を成形すると、その金属製芯
筒１０３の中心孔１０４の中心線Ｂと、成形品本体１０
２の外周面に対する中心線Ａとが寸法Ｌだけ芯ずれする
場合がある。このようなことから高精度が要求される精
密歯車のような合成樹脂成形品を成形する場合には、前
記した合成樹脂成形品の成形方法を採用することができ
ない。すなわち、前記合成樹脂成形品の成形方法によっ
て歯車を成形すると、金属製芯筒１０３の中心孔１０４
の中心線Ｂと、合成樹脂成形品の成形品本体１０２の外
周面に対する中心線Ａとの寸法Ｌの芯ずれによって噛み
合い不良が生じる。したがって、高精度が要求される精
密歯車においては、金属材料の切削加工によって精密歯
車を形成したり、あるいは焼結金属によって精密歯車を
成形しているのが一般的であった。ところが、金属製の
歯車は噛み合い音が大きいという不具合があった。

【０００４】この発明の目的は、前記従来の問題点に鑑
み、金属製芯筒の中心孔の中心線と、合成樹脂成形品の
成形品本体の外周面に対する中心線との芯ずれを防止す
ることができ、高精度が要求される精密歯車であっても
容易に成形することができる合成樹脂成形品の成形方法
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明に係る合成樹脂成形品の成形方法
は、型開き状態にある一対の成形型のうちの一方の成形
型に突設されたセットピンには、金属製芯筒をその中心
孔においてセットするセット工程と、前記一対の成形型
を型締めする型締め工程と、前記一対の成形型の間のキ
ャビティに対し合成樹脂材料を射出することで、前記金
属製芯筒をインサートした合成樹脂成形品を成形する射
出工程とを備え、前記セット工程において、あらかじめ
前記金属製芯筒の中心孔の内径寸法は前記セットピンの
外径寸法よりも僅かに小さく形成されるとともに、その
中心孔には前記セットピンの先端部に仮止め状に嵌合さ
れるセット用孔部が形成され、そのセット用孔部におい
て前記セットピンの先端部に前記金属製芯筒が仮止めさ
れてセットされ、前記型締め工程において、前記金属製
芯筒が前記セットピンの所定位置まで圧入されること
で、前記金属製芯筒の中心孔が前記セットピンと同一中
心線上においてそのセットピンの外径寸法と同じ大きさ
にサイジングされる。

【０００６】したがって、型締め工程において、セット
ピンに仮止めされた金属製芯筒がセットピンに圧入され
ことで、金属製芯筒の中心孔は、セットピンと同一中心
線上においてそのセットピンの外径寸法と同一の内径寸
法に塑性されてサイジングされる。このため、射出工程
において、前記金属製芯筒のサイジングされた中心孔の
中心線と合成樹脂成形品の成形品本体の中心線とが芯ず
れして成形される不具合が解消される。

【０００７】請求項２の発明に係る合成樹脂成形品の成
形方法は、請求項１に記載の合成樹脂成形品の成形方法
において、金属製芯筒の中心孔はセットピンの先端部と
テーパ嵌合するテーパ孔に形成され、その中心孔は、テ
ーパによってセット用孔部を兼務している。したがっ
て、セットピンの先端部に対し、金属製芯筒がテーパ嵌
合によって容易にかつ安定よく仮止めされるため、仮止
め状態にある金属製芯筒が不測に位置ずれしたり、セッ
トピンから外れる不具合が確実に防止される。

【０００８】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）この発明の実施
の形態１を図１〜図６にしたがって説明する。この実施
の形態１においては、図５に示すように、合成樹脂成形
品が、外周に外歯３を有する合成樹脂製の歯車本体２
と、その歯車本体２の中央部にインサートされた金属製
芯筒１０とを一体状に備えた歯車１である場合を例示す
る。前記歯車１を成形するための成形型装置２０を縦断
面で表した図１において、設置面上に固定された固定側
取付板２１にはスペーサブロック２２と受板２３を介し
て固定側成形型２５が取り付けられている。

【０００９】前記固定側成形型２５の上面には歯車１に
対応するキャビティ２６が凹設され、そのキャビティ２
６の周壁面には外歯３に対応する成形面が形成されてい
る。固定側成形型２５のキャビティ２６の中心部には、
その周壁面の成形面と同一中心線上においてセットピン
３０が突設されている。図２に示すように、前記セット
ピン３０の先端部には段差部３１をもって先尖り状のテ
ーパ部３２が形成されている。また、図１に示すよう
に、固定側取付板２１と固定側成形型２５の受板２３と
の間には押出しロッド４０によって突き上げ動作され、
戻しバネ４５によって固定側取付板２１上に復帰される
エジェクタプレート４１が配設されている。このエジェ
クタプレート４１の上面には所要数のエジェクタピン４
２が突設され、これらエジェクタピン４２の先端部はキ
ャビティ２６の底面に対し進退可能に嵌挿されている。

【００１０】図１に示すように、前記固定側取付板２１
に対し昇降駆動装置（図示しない）によって昇降動作さ
れる可動側取付板５０の下面には、複数の引張棒５１に
よって受板５２が上下動可能に組み付けられている。ま
た、受板５２の下面には可動側成形型５４が複数の引張
棒５３によって上下動可能に組み付けられている。前記
受板５２と可動側成形型５４は、可動側取付板５０の下
面に垂下状に突設された共通の複数のガイドピン５５に
よって上下方向に移動案内されるようになっている。さ
らに、可動側成形型５４と固定側成形型２５との間には
複数の引張棒５６が組み付けられている。

【００１１】また、前記可動側取付板５０には、射出機
の射出ノズル６１が接続されるスプル孔６２が形成され
ている。受板５２にはスプル孔６２に連通する連通孔５
７が貫設され、可動側成形型５４には、連通孔５７を介
してスプル孔６２に連通されるランナ溝６５が凹設され
ている。さらに、可動側成形型５４には、その一端がラ
ンナ溝６５に通じ他端が可動側成形型５４の下面に開口
してキャビティ２６に通じるゲート口６６が形成されて
いる。

【００１２】次に、前記したように構成される成形型装
置２０を用いて合成樹脂成形品としての歯車１を成形す
る方法を説明する。あらかじめ、金属製芯筒１０の中心
孔１１の内径寸法は、セットピン３０の外径寸法よりも
僅かに小さく形成される。図２に示すように、前記金属
製芯筒１０の中心孔１１の下部には、セットピン３０の
外径寸法よりも適宜に大きいセット用孔部１２が中心孔
１１と同一中心線上にかつ段差部をもって形成されてい
る。また、金属製芯筒１０の中心孔１１の上端開口部に
は面取り加工によって面取り部１３が形成されている。
さらに、金属製芯筒１０の外周面にはフランジ１４が一
体に張り出されている。

【００１３】そして、固定側成形型２５のセットピン３
０に対し、金属製芯筒１０がそのセット用孔部１２にお
いて嵌挿されることで、その金属製芯筒１０がセットピ
ン３０の段差部３１に仮止めされてセットされる。ここ
で、可動側取付板５０が下降し、その下降動作に基づい
て固定側成形型２５に対し可動側成形型５４が型締めさ
れる。図３と図４に示すように、前記可動側成形型５４
の型締め工程において、セットピン３０に仮止めされた
金属製芯筒１０は可動側成形型５４の下面に押し付けら
れてセットピン３０に圧入される。これによって、金属
製芯筒１０の中心孔１１は、セットピン３０の外径寸法
と同一の内径寸法に塑性されてサイジングされる。これ
によって、金属製芯筒１０のサイジングされた中心孔１
５は、セットピン３０と同一中心線上において所望とす
る内径寸法となる。

【００１４】その後、射出機の射出ノズル６１から供給
される溶融の合成樹脂材料がスプル孔６２、連通孔５
７、ランナ溝６５及びゲート口６６を通してキャビティ
２６内に射出されることで、前記溶融の合成樹脂材料に
よって歯車本体２が成形される。そして、歯車本体２の
成形と同時にその中心に金属製芯筒１０がインサートさ
れる。これによって外歯３を有する合成樹脂製の歯車本
体２の中心に金属製芯筒１０をインサートした歯車１が
成形される。

【００１５】前記歯車１が成形された後、図６に示すよ
うに、可動側取付板５０が元の位置まで上昇される。前
記可動側取付板５０の上昇にともない、固定側成形型２
５に対し可動側成形型５４が引張棒５６に連結された状
態で所定ストロークの範囲において型開きされる。ま
た、可動側成形型５４に対し受板５２は引張棒５３によ
って連結された状態で離反し、さらに、前記受板５２は
引張棒５１によって連結された状態で可動側取付板５０
に対し離反する。これによってランナ溝６５、連結孔５
７及びゲート口６６において固化された合成樹脂材料５
が取り出される。一方、固定側成形型２５に対し可動側
成形型５４が型開きされると、押出しロッド４０によっ
てエジェクタプレート４１とともにエジェクタピン４２
が突き上げられることで、キャビティ２６に対し歯車１
が脱型される。そして、前記歯車１が取り出されること
で、合成樹脂成形品としての歯車１の成形の１サイクル
が完了する。

【００１６】前記したように型締め工程において、セッ
トピン３０に仮止めされた金属製芯筒１０は可動側成形
型５４の下面に押し付けられてセットピン３０に圧入さ
れことで、金属製芯筒１０の中心孔１５は、セットピン
３０の外径寸法と同一の内径寸法に塑性されてサイジン
グされる。このため、射出工程において、前記金属製芯
筒１０のサイジングされた中心孔１５の中心線と歯車本
体２の中心線とが芯ずれする不具合が解消されるため、
高精度が要求される精密歯車の成形に効果が大きい。

【００１７】（実施の形態２）次に、この発明の実施の
形態２を図７と図８にしたがって説明すると、この実施
の形態２において、固定側成形型２５の上面には実施の
形態１と同様にして歯車１に対応するキャビティ２６が
凹設され、そのキャビティ２６の周壁面には外歯３に対
応する成形面が形成されている。固定側成形型２５のキ
ャビティ２６の中心部には、その周壁面の成形面と同一
中心線上においてセットピン３０が突設されている。前
記セットピン３０の先端部には、金属製芯筒１０を仮止
めしてセットするために、先端に向かって外径がしだい
に小さくされたテーパ軸部３５が形成されている。

【００１８】一方、金属製芯筒１０の中心孔１１は前記
セットピン３０の先端のテーパ軸部３５の上方からその
テーパ軸部３５に容易に嵌挿されるテーパ孔状に形成さ
れている。そして、金属製芯筒１０は、そのテーパ状の
中心孔１１がセット用孔部１２を兼務するようになって
いる。その他の構成は実施の形態１と同様に構成され
る。

【００１９】したがって、この実施の形態２において、
金属製芯筒１０のセット工程では、固定側成形型２５の
キャビティ２６の中心に突設されたセットピン３０のテ
ーパ軸部３５に対し、金属製芯筒１０のテーパ状の中心
孔１１がテーパ嵌合によって容易にかつ安定よく仮止め
される。このため、金属製芯筒１０が仮止め状態にある
金属製芯筒１０が不測に位置ずれしたり、セットピン３
０から外れる不具合が確実に防止される。

【００２０】その後、型締め工程において、図８に示す
ように、金属製芯筒１０は可動側成形型５４の下面に押
し付けられてセットピン３０のサイジング用軸部まで圧
入されことで、金属製芯筒１０のテーパ状の中心孔１１
は、セットピン３０のサイジング用軸部の外径寸法と同
一の内径寸法に順次に塑性されてサイジングされる。こ
れによって、金属製芯筒１０のサイジングされた中心孔
１５は、セットピン３０と同一中心線上において所望と
する内径寸法となる。このため、この実施の形態２にお
いても、射出工程の際、前記金属製芯筒１０のサイジン
グされた中心孔１５の中心線と歯車本体２の中心線とが
芯ずれする不具合が解消されるため、高精度が要求され
る精密歯車の成形に効果が大きい。

【００２１】なお、前記実施の形態１及び２おいては、
合成樹脂成形品が歯車１である場合を例示したが、これ
に限定するものではない。例えば、合成樹脂成形品がプ
ーリであってもよく、円筒状の軸体であってもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
金属製芯筒の中心孔の中心線と、合成樹脂成形品の成形
品本体の外周面に対する中心線との芯ずれを防止するこ
とができ、高精度が要求される精密歯車であっても容易
に成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１において型開き状態に
ある成形型装置を示す縦断面図である。

【図２】同じく固定側成形型のセットピンに金属製芯筒
が仮止めされてセットされた状態を拡大して示す縦断面
図である。

【図３】同じく成形型装置の可動側成形型が型閉じされ
た状態を示す縦断面図である。

【図４】同じく金属製芯筒がセットピンに圧入された状
態を拡大して示す縦断面図である。

【図５】同じく合成樹脂成形品としての歯車を示す縦断
面図である。

【図６】同じく成形型装置の可動側成形型が型開きされ
合成樹脂成形品としての歯車が脱型された状態を示す縦
断面図である。

【図７】この発明の実施の形態２において固定側成形型
のセットピンに金属製芯筒が仮止めされてセットされた
状態を拡大して示す縦断面図である。

【図８】同じく金属製芯筒がセットピンに圧入された状
態を拡大して示す縦断面図である。

【図９】従来の合成樹脂成形品の成形方法において、固
定側成形型のセットピンに金属製芯筒が嵌挿されてセッ
トされた状態を示す縦断面図である。

【図１０】同じく金属製芯筒をインサートした合成樹脂
成形品としての歯車が成形された状態を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 歯車（合成樹脂成形品） ２ 歯車本体（成形品本体） ３ 外歯 １０ 金属製芯筒 １１ 中心孔 １５ サイジングされた中心孔 ２０ 成形型装置 ２５ 固定側成形型 ２６ キャビティ ３０ セットピン ５４ 可動側成形型

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型開き状態にある一対の成形型のうちの
   一方の成形型に突設されたセットピンには、金属製芯筒
   をその中心孔においてセットするセット工程と、 前記一対の成形型を型締めする型締め工程と、 前記一対の成形型の間のキャビティに対し合成樹脂材料
   を射出することで、前記金属製芯筒をインサートした合
   成樹脂成形品を成形する射出工程とを備え、 前記セット工程において、あらかじめ前記金属製芯筒の
   中心孔の内径寸法は前記セットピンの外径寸法よりも小
   さく形成されるとともに、その中心孔には前記セットピ
   ンの先端部に仮止め状に嵌合されるセット用孔部が設け
   られ、そのセット用孔部において前記セットピンの先端
   部に前記金属製芯筒が仮止めされてセットされ、 前記型締め工程において、前記金属製芯筒がセットピン
   の所定位置まで圧入されることで、前記金属製芯筒の中
   心孔が前記セットピンと同一中心線上においてそのセッ
   トピンの外径寸法と同じ大きさにサイジングされる合成
   樹脂成形品の成形方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の合成樹脂成形品の成形
   方法において、金属製芯筒の中心孔はセットピンの先端
   部とテーパ嵌合するテーパ孔に形成され、その中心孔
   は、テーパによってセット用孔部を兼務している合成樹
   脂成形品の成形方法。