JPS62146607A

JPS62146607A - エンジニアリングプラスチツク厚肉機能部品の成形方法

Info

Publication number: JPS62146607A
Application number: JP28719485A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Asai; 務浅井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1987-06-30
Anticipated expiration: 2009-02-16
Also published as: JPH0611498B2

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、ギヤ、カム、プーリ等の機能部品をエンジニ
アリングプラスチックにて成形する方法に関するもので
ある。

（従来の技術）一般に、エンジニアリングプラスチック材料による上記
の如き機能部品の成形は、射出成形法やモノマーキャス
ティング法などにより行われている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、これらのエンジニアリングプラスチック
機能部品の成形方法により自動車用大型機能部品ミ例え
ば肉厚が１０　＋ｎ以上もあるタイミングギヤやプーリ
等の厚１，４機能部品を量産しようとすると、得られる
機能部品にヒケやボイドが発生してしまい、安定した機
能部品を得ることができず、従来、肉厚が１０Ｂ以上あ
るエンジニアリングプラスチック機能部品は量産されて
いなかった。

すなわち、肉厚が１０龍以上もあるエンジニアリングプ
ラスチック機能部品を成形しようとすると、機能部品が
厚肉であるために、キャビティ内に注入されたエンジニ
アリングプラスチック材料の金型面に近い部分と金型面
から遠い部分との硬化速度が異なり、成形収縮のバラン
スが悪い。このため、板厚方向の製品中心部に収縮ボイ
ドが発生しやすく、また、製品表面部においてもキュア
または冷却の遅い部分の収縮によりヒケが発生しやすい
。

したがって、本発明は、上記の如き従来技術の問題点を
解決せんとするものであり、肉厚が１０ｍ以上もあるよ
うな厚肉エンジニアリングプラスチック機能部品を成形
する場合に、得られる機能部品にヒケやボイドの発生し
ないエンジニアリングプラスチック厚肉機能部品の成形
方法を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明のエンジニアリングプラスチック厚肉機能部品の
成形方法は、エンジニアリングプラスチックの厚内機能
部品を成形するにあたり、該機能部品用の成形金型のキ
ャビティ内に良伝熱性部材を、同金型より伝熱され金型
型面とほぼ同温度に保たれるように配置し、前記金型を
加熱すると共に、エンジニアリングプラスチック材料を
前記成形金型のキャビティ内に注入し、その後キュアま
たは冷却することを特徴とする特に、本発明のエンジニアリングプラスチック厚肉機能
部品の成形方法において用いる良伝熱性部材は、成形さ
れるエンジニアリングプラスチック機能部品の一部とな
るものであり、この良伝熱性部材はエンジニアリングプ
ラスチック材料を加熱し硬化させる目的のためにのみキ
ャビティ内に配置してもよいが、当該機能部品の強化部
材として、あるいは、特に機能部品がギヤやプーリなど
である場合には軸孔部を形成する部材として、機能部品
の一部をなすものとするとよい。この良伝熱性部材は、
金属パイプ等のみで構成してもよいが、例えば金属パイ
プに更に金属板を繋いで、キャビティ内に配置した際に
キャビティの上方側金型面と下方側金型面とから等距離
となる位置に金属板が位置するように構成すると、エン
ジニアリングプラスチック材料の均一加熱、均一硬化の
ためにより有利である。

勿論、金属パイプに金属板を何枚も繋いだ形状とするこ
ともできる。

また、良伝熱性部材は、成形金型のキャビティ内に、同
金型より伝熱され金型型面とほぼ同温度に保たれるよう
に配置されればよく、良伝熱性部材が直接成形金型と接
触する構造としてもよく、また良伝熱性部材を加熱部材
を加熱するためのヒータを備えた構造としてもよい。勿
論、良伝熱性部材を金型に接触させ、かつ、ヒータを挿
入すると、良伝熱性部材は金型からの伝熱によりかつ必
要に応じてヒータにより加熱されることとなるので、金
型と良伝熱性部材をほぼ同じ温度に加熱することが大変
容易になる。

本発明で用いるエンジニアリングプラスチック材料は、
熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂でもよく、例えば、ポリ
アミド、ポリアセタール、ＰＤＴ、ＰＥＴ、変性ＰＰＯ
、フェノール、エポキシ、ポリカーボネート、特殊エン
ジニアリングプラスチックなどの樹脂が使用できる。

そして、本発明の方法においては、エンジニアリングプ
ラスチック材料が熱硬化性樹脂の場合にはキュア処理を
行ない、熱可塑性樹脂の場合には冷却処理を行なうこと
により、金型内のエンジニアリングプラスチック材料を
硬化せしめて厚肉成形品を作る。

（作用）本発明のエンジニアリングプラスチック厚肉機能部品の
成形方法では、良伝熱性部材の配置によって該部材と成
形金型の型面とをほぼ同温度に保つように加熱、冷却す
ることができる。よって、成形金型のキャビティに注入
されたエンジニアリングプラスチック材料は、金型型面
よりかつ良伝熱性部材より同程度に加熱され、これによ
りその後のキュアまたは強制的な冷却において材料全体
がほぼ同温度に維持されながら降温する。また、従来で
は、エンジニアリングプラスチック材料に対する加熱部
の間隔が互いに対向する金型型面の間隔であったが、本
発明の方法では、良伝熱性部材を上記の如く鉄パイプに
金属板を繋いで構成する場合等、良伝熱性部材が対向す
る金型型面の中間に配置されるとき、加熱部の間隔が従
来より格段に短くなり、よって熱がエンジニアリングプ
ラスチック材料全体に行きわたり易くなる。従って、成
形金型のエンジニアリングプラスチック材料を均一にキ
ュアまたは冷却することができる。

（実施例）以下に、本発明のエンジニアリングプラスチック厚肉機
能部品の成形方法にかかる一実施例及び得られる厚肉機
能部品について図面に基づいて説明する。

本実施例においては、第１図に示すように、駆動シャフ
ト取付用金属カラ一部材１とこのカラ一部材１に溶接固
定された金属板２とからなる良伝熱性部材３が軸孔部を
形成しており、肉厚が１０ｍある自動車用タイミングギ
ヤを、エンジニアリングプラスチック材料にてモノマー
キャスティング法により成形した。

なお、良伝熱性部材３の金属板２には、エンジニアリン
グプラスチック材料への熱伝導性を高め、かつ、エンジ
ニアリングプラスチック材料との結合を強固にするフィ
ン４を取りつけである。

次に、本実施例のエンジニアリングプラスチック厚内機
能部品の成形方法を、第１図を参照しつつ説明する。

まず、金型７の下型６に設けられている位置決め穴９に
良伝熱性部材３を収める。そして、この良伝熱性部材３
の駆動シャフト取付孔１０に棒ヒータ１１を差し込む。

次に、キャビティ８内に熱硬化性のエンジニアリングプ
ラスチック材料を注入し、金型の上型５．下型６を所定
の温度まで加熱する。このとき、良伝熱性部材３は下型
６に接触しており、かつ、金属によって作製されている
から、下型６の熱が伝わり昇温するが、ヒータ１１によ
ってわずかに加熱することにより、金型と同一温度にす
る。加熱後一定時間経過すると、キャビティ８内のエン
ジニアリングプラスチック材料は金型の上型５．下型６
及び良伝熱性部材３の熱により暖められ硬化する。

硬化完了後、ヒータ１１を抜き取り、得られたタイミン
グギヤを金型の上型５．下型６から取り出す。このとき
、ヒータ１１の熱容量は、良伝熱性部材３の駆動シャフ
ト取付用金型カラ一部材１の熱容量よりも小さく、先に
収縮するからヒータ１１の抜き取りは容易である。

本実施例においては、良伝熱性部材をキャビティ８内の
位置決め用穴９に嵌合して配置した場合に、金属板２が
キャビティ８の金型上面１２と金型下面１３とから等距
離となる位置に位置する構成としたものである。したが
って、成形された自動車用タイミングギヤの肉厚は１０
璽璽であるが、エンジニアリングプラスチック材料はほ
ぼ５鶴の間隔を隔てて位置する金型上面１２と金属板２
の一方の板面１４との間ｄ、及び金型下面１３と金属板
２の他方の板面１５との間ｄ２．でそれぞれ加熱される
ことになり、かつ、金型の上型５．下型６と良伝熱性部
材３とは同一の温度に加熱されているから、機能部品は
短時間に均一に硬化され、内部収縮ボイドは生じなかっ
た。なお、本実施例において用いた上型５及び下型６に
はそれぞれ温度調節用穴１６が設けられており、所望の
硬化条件を得やすくしである。

（参考例）エンジニアリングプラスチック厚肉機能部品を成形する
際に、ヒケやボイドの発生を防止する手段としては、例
えば、第２図に示すような機能部品強化部材１７を、本
発明のエンジニアリングプラスチック厚肉機能部品の成
形方法と同様に、金型のキャビティ内に配置するという
方法が考えられる。

この方法においては、機能部品強化部材１７が、駆動シ
ャフト取付用金属カラ一部材ｌに鉄棒１８を熔接し、こ
の鉄棒１８にガラスクロス等の成形材料と反応しないメ
ツシュ状のクロス１９を径が４鶴となるように巻き付け
て構成されている。

この機能部品強化部材１７を実施例の方法とほぼ同様に
、上型５及び下型６により形成されるキャビティ８内に
配置して肉厚が１０＋ｎの機能部品を成形する。この成
形方法においては、クロス１９の径が４ｍｍあるために
、上方側金型面１２と下方側金型面１３との間で成形さ
れる機能部品のエンジニアリングプラスチック材料によ
る肉厚（ｄ３＋　ｄ、）は６１１である。したがって、
エンジニアリングプラスチック材料の均一加熱、均一硬
化が可能である。また、エンジニアリングプラスチック
材料がメツシュ状のクロス１９に含浸し、強固な結合と
なりいわゆるアンカー効果が得られる。

（発明の効果）本発明のエンジニアリングプラスチック厚肉機能部品の
成形方法においては、キャビティ内に良伝熱性部材を配
置することによって、該部材ちと成形金型の型面とをほ
ぼ同じ温度に保つように加熱及び冷却することができる
ようにしたから、エンジニアリングプラスチック厚肉機
能部品を成形する場合において、キャビティ内に注入さ
れたエンジニアリングプラスチック材料の金型または良
伝熱性部材に近い部分と遠い部分との硬化速度に差がな
くなり、硬化後の成形収縮のバラツキがなくなる。この
ため、ヒケやボイドの生じないエンジニアリングプラス
チック厚肉機能部品の成形が可能になる。

したがって、本発明の成形方法により、肉厚が１０ｍ以
上もあるようなエンジニアリングプラスチック機能部品
を、安定した品質にて量産することが可能になった。

また、本発明のエンジニアリングプラスチック厚肉機能
部品の成形方法において用いる良伝熱性部材は、得られ
る機能部品中に機能部品強化部材等として一体化される
ものである。このため、良伝熱性部材の使用は、従来の
成形方法に比較して、作業性低下または製作コストの増
加等の不利益を招くものでないばかりか、機能部品の強
度向上環の二次的効果をも奏するものである。

【図面の簡単な説明】第１図は、実施例のエンジニアリングプラスチック厚肉
機能部品の成形方法を示すための金型の断面図、第２図は、参考例のエンジニアリングプラスチック厚肉
機能部・品の成形方法を示すための金型の断面図である
。図中、１・・・駆動シャフト取付用金属カラ一部材２・・・金
属板　　　３・・・良伝熱性部材４・・・フィン　　　
５・・・上型６・・・下型　　　　７・・・金型８・・・キャビティ　９・・・位置決め穴１０・・・駆
動シャフト取付孔１１・・・棒ヒータ牙　１　図１・・・駆１６ｙｙ７）肩ス付吊金属カラー畜ｐ材２・
・・金属板　　　　３・・・良伝熱性部材４・・・フィ
ン　　　　　　５・・・上型６−・下型　　　　　　７
・・・金型８・・・キャヒ゛テ、　　　　　　　９・・・イ立蓬−
Ｊｊａ’５Ｒ１０・・・１％２重１３′／ヤ７ト取イ１
うＬｌｌ・・・棒ヒータ

Claims

【特許請求の範囲】エンジニアリングプラスチックの厚肉機能部品を成形するにあたり、該機能部品用の成形金型のキ
ャビティ内に良伝熱性部材を、同金型より伝熱され金型
型面とほぼ同温度に保たれるように配置し、前記金型を
加熱すると共に、エンジニアリングプラスチック材料を
前記成形金型のキャビティ内に注入し、その後キュアま
たは冷却することを特徴とするエンジニアリングプラス
チック厚肉機能部品の成形方法。