ES2564954T3 - Núcleo metálico para soldadura de resina, elemento compuesto y procedimiento de fabricación del mismo - Google Patents

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ES2564954T3 ES12160945.7T ES12160945T ES2564954T3 ES 2564954 T3 ES2564954 T3 ES 2564954T3 ES 12160945 T ES12160945 T ES 12160945T ES 2564954 T3 ES2564954 T3 ES 2564954T3
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Hideto Sayama
Toshio Hachiya
Kanji Endo
Masatoshi Akiyama
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Neturen Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

Un núcleo metálico (20) introducido en un orificio de fijación (31) de un elemento periférico exterior de resina (30) y sometido a calentamiento por inducción para permitir que el elemento periférico exterior de resina (30) se suelde a una superficie periférica (21) del núcleo metálico (20), que incluye: un orificio transversal (22) que tiene una forma en sección transversal dada proporcionada a lo largo de un eje central (L) del núcleo metálico (20), una pluralidad de salientes con estrías (26) formados en una dirección que cruza la dirección circunferencial y dispuestos en la dirección circunferencial, y partes lisas (25) colocadas en los dos extremos de los salientes con estrías (26), y un espacio (27) formado entre los salientes con estrías (26) situados unos junto a otros cuando se acoplan en el orificio de fijación (31) del elemento periférico exterior de resina (30), en el que la distancia desde el eje central (L) del núcleo metálico (20) a las partes lisas (25) es menor que la distancia desde el eje central (L) a las partes superiores de los salientes con estrías (26) en toda la circunferencia, caracterizado porque: una altura de la pluralidad de salientes con estrías (26) es de 1 mm o inferior, y el espacio (27) entre los salientes con estrías (26) situados unos junto a otros es de 2 mm o menor.

Description

DESCRIPCION
Nucleo metalico para soldadura de resina, elemento compuesto y procedimiento de fabricacion del mismo 5 Campo tecnico
[0001] La presente invention se refiere a un nucleo metalico para soldadura de resina que se introducira en un orificio de fijacion de un elemento periferico exterior de resina para permitir que el elemento periferico exterior de resina se suelde a la superficie periferica del nucleo metalico sometiendo el conjunto a calentamiento por induction,
10 a un elemento compuesto formado por soldadura del elemento periferico exterior de resina a la superficie periferica del nucleo metalico para soldadura de resina (en lo sucesivo puede denominarse simplemente nucleo metalico) y a un procedimiento de fabricacion del elemento compuesto.
Tecnica anterior 15
[0002] Los elementos compuestos creados por soldadura de un elemento periferico exterior de resina a la superficie periferica de un nucleo metalico se han usado convencionalmente para diversas partes y dispositivos (veanse Referencias de patentes 4, 5, 6, 7, 8 y 9). Cuando se usa dicho elemento compuesto en el engranaje helicoidal de un dispositivo con servodireccion, se necesita unir el nucleo metalico y el elemento periferico exterior de
20 resina de forma segura para garantizar una direction segura y una buena duration del dispositivo.
[0003] Se han propuesto algunas tecnicas para la soldadura de un elemento periferico exterior de resina con la periferia de un nucleo metalico adaptando el nucleo metalico en un orificio de fijacion del elemento periferico exterior de resina y sometiendolo a continuation a calentamiento por induccion. Por ejemplo, la Referencia de
25 patente 1 desvela un procedimiento de sujecion de un refuerzo metalico en una formation de resina. Con este procedimiento, primero se realiza la conformation de la forma concavo-convexa en la superficie en contacto con la resina, es decir, la superficie periferica del refuerzo metalico. En la formacion de resina, se forma un orificio transversal que tiene un diametro ligeramente inferior al diametro exterior del refuerzo metalico. Se aplica un material de adhesion a la superficie rugosa del refuerzo metalico, se calienta la formacion de resina para ampliar el diametro 30 del orificio transversal y se aplica presion al refuerzo metalico en el orificio transversal. A continuacion, mediante un calentamiento por induccion de alta frecuencia, se calienta la parte de la formacion de resina en contacto con el refuerzo metalico a la temperatura de fusion o superior para soldar la formacion de resina al refuerzo metalico. Segun el procedimiento de la referencia 1 citado, pueden fabricarse de manera eficaz artlculos moldeados como coronas y engranajes planos hechos de resina y metal.
35
[0004] Las referencias de patentes 2 y 3 desvelan un procedimiento de fabricacion de un engranaje helicoidal. Segun este procedimiento, primero se forman partes concavas y convexas perifericas exteriores recubiertas en la direccion circunferencial en la periferia exterior de un nucleo metalico, y en la periferia interior de una corona dentada de resina, se forman partes concavas y convexas perifericas interiores recubiertas en la
40 direccion circunferencial en una forma que se corresponde con las partes concavas y convexas perifericas exteriores del nucleo metalico. La parte concava-convexa periferica exterior y la parte concava-convexa periferica interior se ajustan con un agente adhesivo interpuesto entre la corona dentada y el nucleo metalico, y a continuacion se realiza una soldadura de alta frecuencia para la adhesion. La referencia 2 citada afirma que es posible mejorar el grado de libertad en el diseno a la vez que se mantiene la fuerza de fijacion entre el nucleo metalico y la resina corona 45 dentada.
[0005] Con la tecnica convencional de aplicacion de calentamiento por induccion con un nucleo metalico
introducido en un orificio de fijacion en el elemento periferico exterior de resina, tal como se desvela en las Referencias de patentes 1 y 2, en la superficie periferica del nucleo metalico se forman las partes concavas y
50 convexas para mejorar la fuerza de adhesion por soldadura entre el elemento periferico exterior de resina y el nucleo metalico. Por ejemplo, en la Referencia de patente 1, se realiza un moleteado de 1 a 3 mm para mejorar la fuerza de adhesion. La referencia 2 citada forma dentados macho en la periferia exterior del nucleo metalico para mejorar la fuerza de adhesion.
55 [0006] Se conocen las laminas de resina formadas por engranajes laminados (vease Referencia de patente
10).
Lista de referencias
[Referencias de patentes]
[0007]
5 Referencia de patente 1: JP-2003-118.006-A Referencia de patente 2: JP-2001-141.033-A Referencia de patente 3: JP-2007-237.459-A Referencia de patente 4: JP-2006-194.296-A Referencia de patente 5: JP-2007-309.512-A 10 Referencia de patente 6: WO-01/81.071-A1 Referencia de patente 7: JP-2003-118.006-A Referencia de patente 8: WO-2005/104.692-A2 Referencia de patente 9: WO-02/02.296-A1 Referencia de patente 10: WO-2012/029.525-A1 15
Resumen de la invencion Problema tecnico
20 [0008] Con los procedimientos convencionales, mediante la conformation de una forma concavo-convexa del
nucleo metalico mas grande se mejora la fuerza de adhesion del elemento periferico exterior de resina al nucleo metalico.
[0009] Sin embargo, cuando se conformo una forma concavo-convexa grande, si la forma concavo-convexa 25 se formo mediante moleteado, se necesito una fuerza de trabajo mayor en el momento del procesamiento, o
mecanizado. Ademas, cuando se conformo una forma concavo-convexa grande en una direction de altura o de profundidad en el nucleo metalico, se facilito la correspondencia conformando una forma concavo-convexa correspondiente a la forma concavo-convexa del nucleo metalico en la superficie periferica interior del elemento periferico exterior de resina tal como se describe en el documento 2 citado. En consecuencia, se necesito tiempo y 30 esfuerzos para mejorar la fuerza de adhesion del elemento periferico exterior de resina al nucleo metalico.
[0010] El primer objetivo de la presente invencion es proporcionar un nucleo metalico para soldadura de resina cuya fuerza de adhesion con el elemento periferico exterior de resina pueda mejorarse facilmente, y el segundo objetivo es proporcionar un elemento compuesto que tenga una fuerza de adhesion mejorada usando el
35 nucleo metalico. El tercer objetivo es proporcionar un procedimiento de fabrication de un elemento compuesto capaz de mejorar facilmente la fuerza de adhesion entre el nucleo metalico y el elemento periferico exterior de resina.
Solucion al problema
40 [0011] Incluso si el nucleo metalico se ajusta en el orificio de fijacion del elemento periferico exterior de resina
y se realiza calentamiento por induction, se genera una parte no soldada de muy pequeno tamano entre la superficie de forma concavo-convexa del nucleo metalico y el elemento periferico exterior de resina a no ser que el elemento periferico exterior de resina frague enteramente en la forma concavo-convexa del nucleo metalico. Si se genera una parte no soldada, la fuerza de adhesion entre el nucleo metalico y el elemento periferico exterior de 45 resina disminuye, y la fuerza de adhesion del elemento periferico exterior de resina con el nucleo metalico en la direccion circunferencial y la fuerza de adhesion en la direccion de eje central tambien disminuyen.
[0012] Si la forma concavo-convexa en la superficie del nucleo metalico se hace grande en la direccion de altura o profundidad con la expectativa de aumentar la fuerza de adhesion entre el nucleo metalico y el elemento
50 periferico exterior de resina, la separation de contacto entre la superficie concava de la forma concavo-convexa del nucleo metalico y el elemento periferico exterior de resina aumenta o el area de contacto entre la superficie convexa de la forma concavo-convexa del nucleo metalico y el elemento periferico exterior de resina disminuye en el estado ajustado antes de realizar la soldadura. Si se realiza un calentamiento por induccion en este estado, la periferia interior del elemento periferico exterior de resina no puede fundirse de manera uniforme por el calor del nucleo 55 metalico, y en consecuencia la parte no soldada puede aumentar o bien puede producirse un recalentamiento local, generando as! una deformation con una disposition no uniforme de la resina.
[0013] Incluso si se proporciona la forma concavo-convexa en la periferia interior del elemento periferico exterior de resina, puede generarse una parte no soldada o una parte recalentada en lugares en los que la forma
concavo-convexa del nucleo metalico y la forma concavo-convexa del elemento periferico exterior de resina no se corresponden entre si.
[0014] En consecuencia, se acaba de descubrir que si el elemento periferico exterior de resina se suelda al 5 nucleo metalico por calentamiento por induccion a la vez que se evita la generacion de la parte recalentada, la resina
no puede fraguar enteramente en la parte concavo-convexa del nucleo metalico, se genera una parte no soldada en la superficie de la parte concavo-convexa, y as! la fuerza de adhesion no puede mejorarse completamente.
[0015] Basandose en este conocimiento, se introduce un nucleo metalico para conseguir el primer objetivo en 10 un orificio de fijacion de un elemento periferico exterior de resina y sometido a calentamiento por induccion para
permitir soldar el elemento periferico exterior de resina a la superficie periferica que comprende una pluralidad de salientes con estrlas formados en una direction que cruza la direction circunferencial y dispuestos en la direction circunferencial, y partes lisas colocadas en los dos extremos de los salientes con estrlas, en el que, se forma un espacio entre los salientes con estrlas situados unos junto a otros cuando se ajustan en el orificio de fijacion del 15 elemento periferico exterior de resina, y la distancia desde el eje central del nucleo metalico a las partes lisas es menor que la distancia desde el eje central a las partes superiores de los salientes con estrlas en toda la circunferencia.
[0016] Segun el nucleo metalico para soldadura de resina de la presente invention, la pluralidad de salientes 20 con estrlas permite la fusion de toda la superficie de adhesion del elemento periferico exterior de resina, asegurando
as! que la resina fragua en todos los espacios entre la pluralidad de salientes con estrlas y en toda la zona de las partes lisas del nucleo metalico. En consecuencia, la fuerza de adhesion con el elemento periferico exterior de resina puede mejorarse facilmente.
25 [0017] Se proporciona que la altura de la pluralidad de salientes con estrlas es de 1 mm o inferior, y que el
espacio entre los salientes con estrlas situados unos junto a otros es de 2 mm o menor.
[0018] Es preferible que la pluralidad de salientes con estrlas se proporcionen en direccion hacia el exterior desde las partes lisas a la altura de 1 mm o inferior. Es preferible especialmente que la anchura de las partes lisas
30 del nucleo metalico a lo largo del eje central este comprendida en un intervalo de 0,5 a 1 vez la distancia maxima del espacio entre los salientes con estrlas situados unos junto a otros.
[0019] Se proporciona un elemento compuesto de la presente invencion para conseguir el segundo objetivo con el nucleo metalico para soldadura de resina descrito anteriormente y un elemento periferico exterior de resina
35 soldado a la superficie periferica del nucleo metalico.
[0020] Segun este elemento compuesto, dado que se usa el nucleo metalico que tiene la estructura descrita anteriormente, la fuerza de adhesion entre el nucleo metalico y la resina material puede mejorarse.
40 [0021] El tercer objetivo de la presente invencion consiste en proporcionar un procedimiento de fabrication de
un elemento compuesto adaptando un nucleo metalico en un orificio de fijacion de un elemento periferico exterior de resina y sometiendolo a calentamiento por induccion, con lo que la soldadura del elemento periferico exterior de resina a la superficie periferica del nucleo metalico incluye: preparation del nucleo metalico en el que se proporciona en la superficie periferica una pluralidad de salientes con estrlas formados en una direccion que cruza la direccion 45 circunferencial y dispuestos en la direccion circunferencial y partes lisas colocadas en los dos extremos de los salientes con estrlas; preparacion del elemento periferico exterior de resina en el que el orificio de fijacion se proporciona con una superficie de pared interna lisa; facilitation de las partes superiores de la pluralidad de salientes para la puesta en contacto, y para que las partes lisas del nucleo metalico se enfrenten en oposicion, de manera que la superficie de pared interna lisa adapta el orificio de fijacion del elemento periferico exterior de resina a la superficie 50 periferica del nucleo metalico; y posteriormente aplicacion de calentamiento por induccion para soldar el elemento periferico exterior de resina a la pluralidad de salientes con estrlas y las partes lisas.
[0022] Si el elemento compuesto se fabrica de esta manera, dado que el orificio de fijacion del elemento
periferico exterior de resina tiene la superficie de pared interna lisa que esta preparada para poner en contacto las 55 partes superiores de la pluralidad de salientes con las estrlas, las partes de la superficie de pared interna lisa en contacto con los salientes con estrlas pueden soldarse sin fallos. Ademas, si la superficie de pared interna lisa enfrentada a la pluralidad de salientes con estrlas y a las partes entre la pluralidad de salientes con estrlas del nucleo metalico para soldadura de resina se funde enteramente para permitir que frague en todos los angulos de los espacios entre los salientes con estrlas para soldadura, se garantiza tambien la soldadura entre las partes planas
del nucleo metalico y la superficie de pared interna lisa del material periferico exterior de resina, y la superficie de pared interna lisa del material periferico exterior de resina puede adherirse a la superficie periferica de la barra del nucleo con fuerza suficiente. Ademas, al proporcionar una pluralidad de salientes con estrlas y partes planas en la superficie periferica del nucleo metalico y una superficie de pared interna lisa en contacto con las partes superiores 5 de la pluralidad de salientes con estrlas en el elemento periferico exterior de resina, la fuerza de adhesion del elemento compuesto puede mejorarse facilmente. No es necesario crear la forma concavo-convexa para el ajuste en el elemento periferico exterior de resina.
[0023] Con este procedimiento de fabricacion de un elemento compuesto, es preferible que las partes lisas 10 del nucleo metalico y la superficie de pared interna del elemento periferico exterior de resina esten hechas de
manera que se enfrenten en oposicion y separadas entre si adaptando el orificio de fijacion del elemento periferico exterior de resina a la superficie periferica del nucleo metalico.
[0024] Se proporciona que la altura de la pluralidad de salientes con estrlas sea de 1 mm o inferior, y que el 15 espacio entre los salientes con estrlas situados unos junto a otros sea de 2 mm o menor.
[0025] Es preferible que la pluralidad de salientes con estrlas se proporcionen en direccion hacia el exterior desde las partes lisas a la altura de 1 mm o inferior. Es preferible especialmente que la anchura de las partes lisas del nucleo metalico a lo largo del eje central este comprendida en un intervalo de 0,5 a 1 vez la distancia maxima del
20 espacio entre los salientes con estrlas situados unos junto a otros.
[0026] Con este procedimiento de fabricacion de un elemento compuesto, cortando las caras de extremo despues de soldar el elemento periferico exterior de resina al nucleo metalico, se eliminan las partes en las que las partes lisas del nucleo metalico y el elemento periferico exterior de resina estan soldados de forma incompleta.
25
Efecto ventajoso de la invencion
[0027] Segun el nucleo metalico para soldadura de resina de la presente invencion, como la superficie periferica tiene una pluralidad de salientes con estrlas formados en la direccion que cruza la direccion circunferencial
30 y las partes planas, puede proporcionarse un nucleo metalico capaz de mejorar la fuerza de adhesion entre la superficie periferica del nucleo metalico y el elemento periferico exterior de resina.
[0028] Segun el elemento compuesto de la presente invencion, como se usa el nucleo metalico que tiene la estructura descrita anteriormente, puede proporcionarse un elemento compuesto que tiene una fuerza de adhesion
35 mejorada entre el nucleo metalico y el elemento de resina.
[0029] Segun el procedimiento de fabricacion de un elemento compuesto de la presente invencion, dado que se proporciona la pluralidad de salientes con estrlas formados en la direccion que cruza la direccion circunferencial y las partes planas en la superficie periferica del nucleo metalico, se proporciona el orificio de fijacion del elemento
40 periferico exterior de resina con una superficie de pared interna lisa, y se ajustan y se preparan para someterse a calentamiento por induccion, puede proporcionarse un procedimiento de fabricacion de un elemento compuesto que tiene una fuerza de adhesion mejorada entre el nucleo metalico y el elemento periferico exterior de resina.
Breve descripcion de los dibujos 45
[0030]
La FIG. 1 (a) es una vista frontal de un elemento compuesto segun la realizacion de la presente invencion con una parte ilustrada como vista en seccion transversal, y (b) es una vista lateral del elemento compuesto con una parte 50 ilustrada como vista en seccion transversal.
La FIG. 2 (a) es una vista frontal de un nucleo metalico para soldadura de resina segun la realizacion de la presente invencion, y (b) es una vista lateral del nucleo metalico para soldadura de resina con una parte ilustrada como vista en seccion transversal.
55
La FIG. 3 es una vista parcial aumentada de los salientes con estrlas de un nucleo metalico para soldadura de resina segun la realizacion de la presente invencion.
La FIG. 4 (a) es una vista en seccion transversal que ilustra el estado de los salientes con estrlas de un nucleo
metalico para soldadura de resina y un elemento periferico exterior de resina antes de soldadura segun la realizacion de la presente invencion, y (b) es una vista en seccion transversal que ilustra el estado de los salientes con estrlas del nucleo metalico para soldadura de resina y el elemento periferico exterior de resina despues de soldadura.
5 La FIG. 5 (a) a (e) ilustra el procedimiento de fabrication de un elemento compuesto segun la realizacion de la presente invencion.
Description de las realizaciones
10 [0031] A continuation se describira la realizacion de la presente invencion en referencia a las FIG. 1 a 5.
[0032] Tal como se muestra en la FIG. 1 (a) y (b), un elemento compuesto 10 de esta realizacion tiene una
forma de disco aproximada formada alrededor de un eje central L, y tiene un nucleo metalico para soldadura de resina 20 y un elemento periferico exterior de resina 30 soldado en la superficie periferica 21 de este nucleo metalico 15 20. Este elemento compuesto es un ejemplo de una pieza en bruto para engranaje helicoidal para servodireccion electrica. Una pieza en bruto para engranaje helicoidal es un cuerpo intermedio para la fabricacion de un engranaje helicoidal de un equipo de servodireccion electrica mediante la formation de ranuras de engranaje en la superficie periferica exterior, o por otros medios.
20 [0033] Tal como se muestra en la FIG. 2 (a) y (b), el nucleo metalico 20 del elemento compuesto 10 tiene una
forma de disco aproximada que tiene una longitud dada en la direction de eje central L, y en el centro, se proporciona un orificio transversal 22 que tiene una forma en seccion transversal dada a lo largo del eje central L. Una de las caras de extremo se forma en plano, mientras en la otra cara de extremo, se forma un hueco 23 en forma de una ranura anular. La superficie periferica 21 se forma en paralelo al eje central L, y tiene una parte concavo- 25 convexa anular 24 proporcionada en toda la longitud en la direccion circunferencial y teniendo las partes lisas 25 una forma en seccion transversal circular formada en los dos extremos de la parte concavo-convexa 24 en la direccion a lo largo del eje central L.
[0034] La parte concavo-convexa 24 esta hecha de numerosos salientes con estrlas 26 formados en una 30 direccion que cruza la direccion circunferencial y dispuestos en la direccion circunferencial. Es preferible que los
numerosos salientes con estrlas 26 esten dispuestos de manera uniforme en un cierto paso en toda la circunferencia.
[0035] Es preferible que cada saliente con estrlas 26 tenga una forma que permita que la resina se funda 35 facilmente en un estado en contacto con la superficie interior del orificio de fijacion 31 del elemento periferico exterior
de resina 30 en el momento del calentamiento por induction, que se describira mas adelante, y garantice ademas la fuerza de adhesion entre la superficie periferica del nucleo metalico y el elemento de resina despues de soldadura. Para conseguir estos objetivos, es preferible que los numerosos salientes con estrlas 26 esten hechos de manera que tengan la misma forma, y mas favorablemente, que todos los salientes con estrlas 26 esten hechos para que 40 tengan la misma forma.
[0036] En esta realizacion, todos los salientes con estrlas 26 se forman del mismo modo. Tal como se muestra en la FIG. 3, cada saliente con estrlas 26 tiene una forma en seccion transversal en la direccion circunferencial de un molde que tiene una parte superior estrechada 26a y una base mas extensa 26b, es decir, la
45 forma de un triangulo aproximado. Los dos lados pueden formarse en cualquier forma como, por ejemplo, plana o curva. Dicha forma permite que la resina fundida ocupe el espacio 27 entre los salientes con estrlas situados cerca unos de otros facilmente en el momento del calentamiento por induccion, que se describira mas adelante.
[0037] La parte superior 26a puede ser una superficie curva o plana, o puede tener una forma en punta. Es 50 preferible que la base 26b entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros tenga una forma plana o
curva. Estas formas de la base 26b permiten que la resina fundida frague en la base 26b completamente cuando se realiza un calentamiento por induccion.
[0038] Los dos lados de cada saliente con estrlas 26 pueden ser simetricos o asimetricos con respecto a la 55 parte superior 26a. No existen restricciones en el gradiente de cada cara lateral, aunque resulta favorable que el
angulo maximo 0 a la normal de la superficie periferica 21 del nucleo metalico 20 este comprendido en el intervalo entre 30° y 60°, mas favorablemente, en el intervalo entre 40° y 50°. Si el angulo maximo 0 es demasiado reducido, el espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros se hace profundo, lo cual dificulta que la resina fundida ocupe el espacio 27 en el momento del calentamiento por induccion, que se describira mas adelante.
Por su parte, si el angulo maximo 0 es demasiado grande, el espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros se convierte en superficial, dificultando as! la obtencion de una potencia de sujecion mecanica entre los salientes con estrlas 26 y el elemento periferico exterior de resina 30 en la direccion circunferencial.
5 [0039] Cada saliente con estrlas 26 formado en una direccion que cruza la direccion circunferencial puede
permanecer paralelo al eje central L, o puede estar inclinado con respecto al eje central L. Si cada saliente con estrlas 26 permanece paralelo al eje central L, el nucleo metalico 20 puede crearse mediante forjado. Se permite que la forma de cada saliente con estrlas 26 cambie en la direccion longitudinal a lo largo del eje central L, aunque si se mantiene una cierta forma en seccion transversal o una forma convexa a lo largo de toda la longitud, el nucleo 10 metalico 20 puede fabricarse facilmente mediante forjado.
[0040] La altura H de cada saliente con estrlas 26 es de 1 mm o inferior. Esta altura H de los salientes con estrlas 26 es la diferencia entre la distancia desde el eje central L a la parte superior 26a de cada saliente con estrlas 26 y la distancia desde el eje central L a la base 26b entre salientes con estrlas 26 situados unos junto a
15 otros. Si la altura H de cada saliente con estrlas 26 es demasiado alta, la profundidad del espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros se hace demasiado profunda, dificultando as! que la resina fundida frague enteramente. Por su parte, es preferible que la altura H de cada saliente con estrlas 26 sea de 0,5 mm o superior, mas favorablemente, 0,7 mm o superior. Si la altura H de cada saliente con estrlas 26 es demasiado baja, se hace diflcil asegurar una potencia de sujecion mecanica entre el nucleo metalico 20 y el elemento periferico 20 exterior de resina en la direccion circunferencial y en la direccion a lo largo del eje central despues de soldadura.
[0041] En esta parte concavo-convexa 24, el espacio entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros, es decir, la distancia maxima D del espacio 27, es de 2 mm o menor. La distancia maxima D del espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros es la distancia entre las partes superiores 26a de los
25 salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros. Por ejemplo, si la parte superior 26a de cada saliente con estrlas 26 tiene una forma en punta, puede adoptarse la distancia entre las partes superiores 26a de los salientes con estrlas 26 aproximada por una llnea lineal, y si se proporciona una superficie plana o curva en la parte superior 26a de cada saliente con estrlas 26 y se proporciona un borde en los dos lados, puede adoptarse una distancia entre bordes contiguos de los salientes situados unos junto a otros aproximada por una llnea lineal. Si la parte 30 superior 26a de cada saliente con estrlas 26 tiene una forma curva y no se proporcionan bordes, puede adoptarse una distancia entre las partes actualmente en contacto con el elemento periferico exterior de resina 30, que se describira mas adelante, aproximada por una llnea lineal.
[0042] Si el espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros es excesivamente 35 grande, el calor que se suministrara desde cada saliente con estrlas 26 al elemento periferico exterior de resina 30
no puede transmitirse completamente en el momento del calentamiento por induccion, que se describira mas adelante. En consecuencia, la resina del elemento periferico exterior de resina 30 existente en el espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros no puede fundirse enteramente, lo que permite que se genere con facilidad la parte no soldada. Por su parte, si el espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados 40 unos junto a otros es excesivamente pequena, la profundidad de cada saliente con estrlas 26 no puede hacerse profunda, y en consecuencia la cantidad de saliente se hace pequena, dificultando as! garantizar una fuerza de adhesion suficiente entre el nucleo metalico y el elemento periferico exterior de resina 30 despues de soldadura. Es preferible que la distancia maxima D del espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros sea de 1 mm o superior.
45
[0043] Las partes lisas 25 del nucleo metalico 20 se proporcionan en posiciones en las que la parte concavo- convexa 24 se coloca cerca en la direccion a lo largo del eje central L, es decir, en posiciones adyacentes a los dos lados de numerosos salientes con estrlas 26. Esta parte lisa 25 tiene una superficie que no tiene partes concavas o convexas paralelas al eje central L, favorablemente una superficie curva que tiene una forma circular en seccion
50 transversal. La distancia desde el eje central L a la parte lisa 25 es mas corta que la distancia desde el eje central L a la parte superior 26a de los salientes con estrlas 26 de la parte concavo-convexa 24. Al proporcionar las partes lisas 25 a esta distancia, las partes superiores de los numerosos salientes con estrlas 26 estan hechas para sobresalir al exterior de la parte lisa 25 en la altura de 1 mm o inferior. Esta altura es preferentemente de 0,5 mm o superior, o mas preferentemente, de 0,7 mm o superior. En consecuencia, si se realiza un calentamiento con la 55 superficie de pared interna lisa 32, que se describira mas adelante, del elemento periferico exterior de resina 30 enfrentado en oposicion, el elemento periferico exterior de resina 30 puede soldarse a las partes lisas 25 por el calor suministrado desde los numerosos salientes con estrlas 26.
[0044] La distancia desde el eje central L a las partes lisas 25 descritas anteriormente debe ser la misma que
la distancia desde la base 26b de los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros al eje central L o inferior, aunque es preferible especialmente que la distancia sea la misma. A consecuencia de la soldadura del elemento periferico exterior de resina 30 a las partes lisas 25 despues de soldadura, puede obtenerse la potencia de sujecion mecanica entre los dos extremos de cada saliente con estrlas 26 y el elemento periferico exterior de resina 30 a lo 5 largo de la direccion del eje central L, y as! puede mejorarse la fuerza de adhesion.
[0045] Es preferible que la anchura W de las partes lisas 25 en la direccion a lo largo del eje central L sea 0,5 veces la distancia maxima D del espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros o mas. Al permitir que las partes lisas 25 tengan dicha anchura, el elemento periferico exterior de resina 30 puede soldarse
10 tambien a las partes lisas 25 en un area suficiente a los dos lados de los numerosos salientes con estrlas 26 cuando las partes adyacentes a los bordes de cada saliente con estrlas 26 se reblandecen o se funden debido al calentamiento por induccion que se describira mas adelante, lo que hace posible obtener la potencia de sujecion mecanica entre el nucleo metalico para soldadura de resina 20 y el elemento periferico exterior de resina 30 en la direccion a lo largo del eje central L.
15
[0046] La anchura W de esta parte lisa 25 puede ser la misma o menor que la distancia maxima D del espacio 27. Si la anchura W de la parte lisa 25 es excesivamente grande, puede formarse una parte soldada incompleta entre las partes lisas 25 y el elemento periferico exterior de resina 30.
20 [0047] El hueco 23 y el orificio transversal 22 del nucleo metalico 20 se forman segun se necesite, con su
forma y su tamano determinados arbitrariamente. En esta realizacion, el hueco 23 se conforma en forma de una ranura abierta a una cara de extremo del nucleo metalico 20, y su profundidad se extiende hacia abajo al interior de la base 26b de la parte concavo-convexa 24. En consecuencia, la distancia entre el hueco 23 y la base 26b de la parte concavo-convexa 24 siguen siendo finas. Si el grosor de esta parte es reducido, la capacidad calorlfica puede
25 reducirse, y la temperatura puede incrementarse facilmente en el momento del calentamiento.
[0048] El hueco 23 puede ser una ranura proporcionada respectivamente en las dos caras de extremo del nucleo metalico 20, teniendo el orificio la profundidad que llega a la posicion dentro de la parte concava-convexa 24 proporcionada localmente en una o en las dos caras de extremo, o un orificio proporcionado localmente con el fin de
30 que penetre en las dos caras de extremo del nucleo metalico 20.
[0049] Dicho nucleo metalico 20 garantiza un rendimiento deseado, por ejemplo, la fuerza requerida en aplicaciones de un elemento compuesto, la aplicacion como un engranaje helicoidal en esta realizacion, y puede prepararse a partir de varios metales susceptibles de someterse a calentamiento por induccion. Este nucleo metalico
35 20 se proporciona con un orificio transversal 22, un hueco 23, etc., mediante forjado, y se conforma en una forma integrada que incluye una parte concava-convexa 24 y partes lisas 25.
[0050] Dado que el orificio transversal 22 y el hueco 23 pueden proporcionarse mediante forjado sin eliminar el material, es posible eliminar los desechos de materiales. Ademas, a diferencia del moleteado, el forjado permite el
40 fraguado libre de la forma, la altura H, la distancia maxima D del espacio 27, la posicion y el tamano de la pluralidad de salientes con estrlas 26, y ajustandolos, puede garantizarse la fuerza de adhesion optima del elemento periferico exterior de resina 30. Ademas, si la pluralidad de salientes con estrlas 26 se forman mediante forjado, no hay necesidad de presurizar la superficie periferica desde el exterior, a diferencia del moleteado, y as! pueden formarse los salientes con estrlas 26 en la superficie periferica 21 incluso si el grosor entre el hueco 23 y la base 26b de la
45 parte concavo-convexa 24 es tan fino como en el caso de esta realizacion, por ejemplo, de 5 mm o menor.
[0051] El elemento periferico exterior de resina 30 es un elemento hecho de una resina soldada a la superficie periferica 21 del nucleo metalico 20. Este elemento periferico exterior de resina 30 es una resina termoplastica que puede fundirse o reblandecerse en un estado en contacto con el nucleo metalico debido al calor
50 generado cuando se calienta el nucleo metalico 20, y pueden seleccionarse materiales apropiados segun se necesite de acuerdo con las aplicaciones del elemento compuesto. Es preferible que el material tenga una conductividad termica de un grado que no permita que el lado de la superficie se funda cuando el lado del orificio de fijacion 31 se calienta a la temperatura de fusion o superior.
55 [0052] En esta realizacion, para garantizar la fuerza necesaria para un engranaje helicoidal y facilitar
garantizar la resistencia al calor, se usan poliamidas tales como 6,6-nailon, 6-nailon y 4,6-nailon. Entre ellas, 6-nailon es excelente dado que la fuerza puede garantizarse facilmente y por otros motivos, y en particular es ideal el MC Nylon (Quadrant Polypenco Japan Ltd., marca registrada), que tiene excelente resistencia mecanica, propiedades termicas y propiedades qulmicas. Para garantizar la propiedad de deslizamiento puede usarse (polieteretercetona)
(PEEK), polisulfuro de fenileno (PPS), poliacetal (POM), etc.
[0053] El elemento periferico exterior de resina 30 en esta realizacion tiene forma de anillo. La superficie
interior periferica del elemento periferico exterior de resina 30 esta soldada en contacto Intimo a la superficie 5 periferica 21 del nucleo metalico 20. Es decir, tal como se muestra en la FIG. 4 (b), el elemento periferico exterior de resina 30 se integra completamente en los numerosos salientes con estrlas 26 proporcionados en la superficie periferica 21 del nucleo metalico 20 y ocupa todos los angulos del espacio 27 entre los salientes con estrlas 26, con lo cual fija de forma segura todos los salientes con estrlas 26 y tambien suelda de forma segura las partes lisas 25.
10 [0054] En un estado en el que el elemento periferico exterior de resina 30 esta soldado al nucleo metalico 20,
dado que los numerosos salientes con estrlas 26 estan integrados completamente, el llmite entre el nucleo metalico 20 y el elemento periferico exterior de resina 30 visto desde el lateral de las dos caras de extremo del elemento compuesto 10 muestra una forma circular conformada por el borde de las partes lisas 25 tal como se muestra en la FIG. 1. Observese que las dimensiones de la forma periferica exterior y el grosor del elemento periferico exterior de 15 resina 30 incluyen la holgura para el procesamiento de dientes de engranaje, etc., de un engranaje helicoidal.
[0055] A continuacion se describira un procedimiento de fabricacion del elemento compuesto 10.
[0056] El procedimiento de fabricacion del elemento compuesto 10 incluye un proceso de preparacion para 20 proporcionar un elemento periferico exterior de resina 30 y un nucleo metalico 20, un proceso de ajuste para ajustar
el orificio de fijacion 31 del elemento periferico exterior de resina 30 a la superficie periferica 21 del nucleo metalico 20 con el fin de fabricar un elemento compuesto 40, un proceso de soldadura para soldar el elemento periferico exterior de resina 30 ajustado a la superficie periferica del nucleo metalico 20 sometiendo el nucleo metalico 20 a calentamiento por induccion y un proceso de pretratamiento para conseguir la precision deseada en el elemento 25 compuesto 10.
[0057] En el proceso de preparacion, tal como se muestra en la FIG. 5 (a) y (b), el nucleo metalico 20 y el elemento periferico exterior de resina 30 se forman por separado.
30 [0058] Tal como se muestra en la FIG. 5 (b), en la superficie periferica 21 del nucleo metalico 20 se forma
una parte concavo-convexa 24, en la que se forma una pluralidad de salientes con estrlas 26 adyacentes entre si en la direction circunferencial, y se forman partes lisas 25 en los dos lados de la pluralidad de salientes con estrlas 26, mediante forjado. La anchura W a lo largo del eje central L de las partes lisas 25 esta hecha de manera que sea mas de 0,5 veces la distancia maxima D del espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros.
35
[0059] Despues del forjado, puede realizarse tambien el mecanizado, etc., segun se necesite. Mediante el
mecanizado, pueden ajustarse las dos caras de extremo y el eje central L con el fin de garantizar una perpendicularidad dada, o formarse cada parte con una precision dada.
40 [0060] Tal como se muestra en la FIG. 5 (a), el elemento periferico exterior de resina 30 es una resina
termoplastica formada a modo de anillo. En esta realizacion, el elemento periferico exterior de resina 30 tiene una superficie periferica exterior 33 que tiene una forma circular en section transversal en paralelo con el eje central L, un orificio de fijacion 31 que tiene una superficie de pared interna que se corresponde con la superficie periferica 21 del nucleo metalico 20, y caras de extremo planas. El grosor entre las dos caras de extremo es equivalente a la 45 longitud de la parte concavo-convexa 24 proporcionada en la superficie periferica 21 del nucleo metalico 20 mas las partes lisas 25 en sus dos extremos en la direccion a lo largo del eje central L.
[0061] El orificio de fijacion 31 se proporciona con una superficie de pared interna lisa 32 que tiene una forma circular en seccion transversal formada en paralelo al eje central L sin que se proporcione forma concavo-convexa.
50 Este orificio de fijacion 31 puede ser un orificio transversal o un orificio no transversal, siempre que la longitud en la
direccion a lo largo del eje central L sea mayor al menos que la longitud de la parte concavo-convexa en la direccion
del eje central. En esta realizacion, el orificio se forma como un orificio transversal.
[0062] El orificio de fijacion 31 tiene una forma que garantiza el contacto del mayor numero posible de partes
55 superiores de los salientes con estrlas, mas favorablemente el contacto de todas las partes superiores de los
salientes con estrlas. Es preferible que el diametro interior de la superficie de pared interna lisa 32 del orificio de
fijacion 31 tenga una dimension que asegure el ajuste en la parte concavo-convexa 24 del nucleo metalico 20. Especlficamente, el diametro interior de la superficie de pared interna lisa 32 se establece como ligeramente menor que el diametro maximo constituido por las partes superiores 26a de la parte concava-convexa 24, por entre el 0,4 y
el 3%, por ejemplo. Si el diametro interior de la superficie de pared interna lisa 32 es mucho mayor que el diametro maximo de la parte concavo-convexa 24, la superficie de pared interna lisa 32 no podra calentarse completamente con el calor de los numerosos salientes con estrlas 26 cuando se proceda a un calentamiento por induccion que se describira mas adelante, o la resina fundida tal vez no ocupe enteramente el espacio 27 entre los salientes con 5 estrlas 26 situados unos junto a otros. Por su parte, si el diametro interior de la superficie de pared interna lisa 32 es mucho menor que el diametro maximo de la parte concavo-convexa 24, el elemento periferico exterior de resina 30 se deformara.
[0063] A continuacion en el proceso de ajuste, tal como se muestra en la FIG. 5 (c), adaptando el orificio de 10 fijacion 31 del material periferico externo de resina 30 a la superficie periferica 21 del nucleo metalico 20, las partes
superiores de la pluralidad de salientes con estrlas 26 estan hechas para ponerse en contacto, y las partes lisas 25 se enfrentan en oposicion, con la superficie de pared interna lisa 32 tal como se muestra en la FIG. 4 (a). Adaptando el nucleo metalico 20 en el orificio de fijacion 31 del material periferico externo de resina 30, se forma un espacio entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros.
15
[0064] Para ajustar el nucleo metalico 20, el material periferico externo de resina 30 puede expandirse por calentamiento para permitir que se ajuste en la superficie periferica 21 del nucleo metalico 20. Por ejemplo, calentando el material periferico externo de resina 30 en un horno de calentamiento, etc., con lo cual se expande el diametro del orificio de fijacion 31 con el fin de que se convierta en el diametro correspondiente al diametro exterior
20 del nucleo metalico 20, se hace posible insertar facilmente el nucleo metalico 20 en el orificio de fijacion 31.
[0065] La temperatura de calentamiento puede fijarse basandose en el diametro interior del orificio de fijacion 31 con respecto al diametro exterior del nucleo metalico 20, y el tipo, el punto de reblandecimiento, el coeficiente de expansion, etc., de la resina termoplastica. Por ejemplo, en el caso de la poliamidas, la temperatura se ajusta
25 preferentemente entre 130 y 150°C. Si la temperatura de calentamiento es excesivamente elevada, la precision de forma del material periferico externo de resina 30 puede degradarse. En cambio, si la temperatura de calentamiento es excesivamente baja, la insercion del material periferico externo de resina 30 puede necesitar mucho trabajo.
[0066] La superficie periferica 21 del nucleo metalico 20 puede ajustarse en el orificio de fijacion 31 del 30 material periferico externo de resina 30 aplicando presion en la direccion del eje mediante una prensa, etc., a la vez
que se comprueba el paralelismo y se realiza el centrado con ayuda de un calibre, etc. De esta manera, se fabrica un elemento compuesto 40 que combina el nucleo metalico 20 con el material periferico externo de resina 30.
[0067] Para mejorar la fuerza de adhesion entre el nucleo metalico 20 y el material periferico externo de 35 resina 30, puede proporcionarse una capa de agente potenciador de la fuerza de adhesion tal como diversos
materiales adhesivos, en una o las dos superficies perifericas 21 del nucleo metalico 20 y el material periferico externo de resina 30 antes de este proceso de ajuste.
[0068] En el siguiente proceso de soldadura, tal como se muestra en la FIG. 5 (d), el elemento periferico 40 exterior de resina 30 se suelda a la parte concavo-convexa 24 y las partes lisas 25 del nucleo metalico 20 por
calentamiento por induccion. Este proceso de soldadura se realiza usando un dispositivo capaz de aumentar la temperatura del nucleo metalico 20, y en esta realizacion, se usa un dispositivo de calentamiento por induccion de alta frecuencia. Este dispositivo esta equipado con una bobina de calentamiento 50 para generar un campo alterno, y controlando el suministro de energla electrica a la bobina de calentamiento 50, puede ajustarse la temperatura de 45 la superficie periferica del nucleo metalico 20 segun un nivel deseado. Ademas, el elemento compuesto 40 y la bobina de calentamiento 50 pueden hacerse girar entre si alrededor del eje central L en el momento del calentamiento.
[0069] En el momento del calentamiento, al suministrar corriente de alta frecuencia a la bobina de 50 calentamiento 50, se somete el nucleo metalico 20 a calentamiento de induccion, y la temperatura superficial del
nucleo metalico 20 se mantiene dentro del intervalo de temperaturas igual o superior a la temperatura de fusion de la resina que constituye el elemento periferico exterior de resina 30. Por ejemplo, si se usa una resina cuya temperatura de fusion se encuentra comprendida en el intervalo de 200°C a 240°C, la temperatura se mantiene a un nivel de 20°C a 60°C por encima de la temperatura de fusion.
55
[0070] En este caso, las regiones del material periferico externo de resina 30 en contacto con los salientes con estrlas 26 de la superficie periferica 21 y su region contigua son calentados mediante el calor del nucleo metalico 20, y se produce un reblandecimiento o una fusion. La resina existen entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros se funde y se fragua en el espacio 27 entre los salientes con estrlas 26, y la resina
fundida se adhiere de forma segura a la parte concavo-convexa 24. La resina que se reblandece o se funde en posiciones adyacentes a los numerosos salientes con estrlas 26, del material periferico externo de resina 30 se adhiere a la zona circundante a las partes lisas 25 del nucleo metalico 20.
5 [0071] En este proceso de fusion, tambien es posible admitir una pluralidad de elementos compuestos 40 con
un calibre axial para permitir que se sometan a calentamiento por induction por lotes. Como calibres axiales, pueden usarse aquellos que pueden pasar a traves del orificio transversal 22 de cada nucleo metalico 20 y sujetarse, y que puedan moverse con respecto a la bobina de calentamiento 50 en ese estado.
10 [0072] Descargando calor en la atmosfera, o por enfriamiento usando un refrigerante, despues del proceso
de fusion, la resina fundida se endurece en un estado estrechamente adherido a la superficie periferica del nucleo metalico 20.
[0073] En esta realization, a continuation se realiza un proceso de pretratamiento. En el proceso de 15 pretratamiento, las caras de extremo del material periferico externo de resina 30 y las del nucleo metalico 20 se
someten a mecanizado para conformarlas, por ejemplo, en una forma plana. En este caso, cortando las caras de extremo tal como se muestra en la FIG. 5 (e), la anchura W de las partes lisas 25 a lo largo del eje central L se hace mas estrecha. La cantidad de corte de las caras de extremo puede ajustarse segun se necesite, y se realiza de manera que sea igual o menor, por ejemplo, que la distancia maxima D del espacio 27 entre los salientes con estrlas 20 26 situados unos junto a otros. En consecuencia, es posible eliminar la parte en la que las partes lisas 25 del nucleo metalico 20 y el material periferico externo de resina 30 se sueldan de forma incompleta, y las partes lisas 25 y el material periferico externo de resina 30 pueden soldarse entre si completamente en toda la circunferencia hasta los dos extremos. Al realizar el mecanizado, la anchura W de las partes lisas 25 esta hecha de manera que se
encuentre en el intervalo de 0,5 a 1 vez la distancia maxima D del espacio 27. Si la anchura W de la parte lisa 25 se
25 hace excesivamente pequena, puede degradarse la fuerza de sujecion entre el nucleo metalico 20 y el material periferico externo de resina 30 en la direction a lo largo del eje central L.
[0074] En este proceso de pretratamiento, es preferible que la precision de cada parte, tal como la precision
del orificio transversal 22, el paralelismo de la superficie periferica externa del material periferico externo de resina
30 30 con el eje central L, y el grado de orientation ortogonal de las dos caras de extremo, se ajusten para estar comprendidas en un intervalo dado.
[0075] Se ha completado as! la fabrication del elemento compuesto 10 mostrado en la FIG. 1.
35 [0076] Si se forma una ranura clave en el orificio transversal 22 y se forman dientes, etc., segun se desee, en
la periferia exterior del material periferico externo de resina 30 de forma precisa en el elemento compuesto 10 as! obtenido, puede fabricarse un engranaje helicoidal, el producto final.
[0077] Si el elemento compuesto 10 se fabrica segun el procedimiento descrito anteriormente, el material
40 periferico externo de resina 30 en contacto con cada uno de los salientes con estrlas 26 calentados se funde, y se fragua en todos los angulos del espacio 27 entre los salientes con estrlas 26. En consecuencia, puede evitarse la generation de la parte no soldada, y el material periferico externo de resina 30 puede soldarse de forma segura a la superficie periferica 21 del nucleo metalico 20.
45 [0078] Ademas, si el orificio de fijacion 31 del material periferico externo de resina 30 se ajusta a la superficie
periferica 21 de este nucleo metalico 20 y a continuacion se somete a calentamiento por induccion, el material periferico externo de resina 30 en las regiones adyacentes a la parte concavo-convexa 24 y el material periferico externo de resina 30 en las posiciones en los dos extremos adyacentes a la parte concavo-convexa 24 se sueldan debido a cada saliente con estrlas 26 calentado. En consecuencia, la resina fundida fragua en el espacio 27 entre 50 los salientes con estrlas 26, cada saliente con estrlas 26 y el material periferico externo de resina 30 se sueldan, y la resina fundida alcanza las partes lisas 25 en posiciones adyacentes a los dos extremos de cada saliente con estrlas 26, soldando as! las partes lisas 25 y el material periferico externo de resina 30. En consecuencia, toda la parte concavo-convexa 24 se integra en el material periferico externo de resina 30 y se sujeta de forma segura.
55 [0079] Despues de soldar el material periferico externo de resina 30, la parte concavo-convexa 24 no se
reconoce visualmente a partir de ninguna de las superficies de extremo del nucleo metalico 20 y as! puede obtenerse un aspecto excelente. Ademas, a consecuencia de la soldadura de la pluralidad de los salientes con estrlas 26 en el material periferico externo de resina 30, la fuerza de adhesion por soldadura mejora, puede obtenerse una fuerza de sujecion mecanica entre la cara lateral de la pluralidad de salientes con estrlas 26 y la
resina que ha fraguado en el espacio entre los salientes con estrlas 26 en la direccion circunferencial, y ademas, puede obtenerse una fuerza de sujecion mecanica entre los dos extremos de la pluralidad de salientes con estrlas 26 y la resina en las partes lisas 25 en la direccion a lo largo del eje central L. En consecuencia, el material periferico externo de resina 30 puede soldarse al nucleo metalico 20 con fuerza suficiente.
5
[0080] Ademas, con este nucleo metalico 20, la anchura W de la parte lisa 25 es 0,5 veces la distancia maxima D del espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros o mayor. Si el elemento periferico exterior de resina 30 colocado entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros se calienta en un grado tal que se funde de manera suficiente debido al calor de cada saliente con estrlas 26 en el momento de
10 soldadura, las proximidades de la region del elemento periferico exterior de resina 30 en contacto con los salientes con estrlas 26 tambien se funden. En consecuencia, la resina del elemento periferico exterior de resina 30 que se ha fundido enteramente en una zona adyacente a los salientes con estrlas 26 puede adherirse a las partes lisas 25 del nucleo metalico 20 sin fallos, lo que asegura una fuerza de adhesion suficiente entre el nucleo metalico 20 y el elemento periferico exterior de resina 30.
15
[0081] En particular, la anchura W de las partes lisas 25 a lo largo del eje central L se hace 0,5 veces la distancia maxima D del espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros o mayor, y despues de soldar el elemento periferico exterior de resina 30 a la superficie periferica 21 del nucleo metalico 20, las caras de extremo se cortan con el fin de estrechar la anchura de las partes lisas 25 del nucleo metalico 20.
20
[0082] En este caso, en el momento de la soldadura, los dos extremos del elemento periferico exterior de resina 30 pueden fusionarse enteramente en las partes lisas 25 anchas, y as! se sueldan de manera segura a las partes lisas 25. Ademas, dado que las superficies de extremo del nucleo metalico 20 se cortan despues de la soldadura, puede obtenerse un elemento compuesto 10 en el que el elemento periferico exterior de resina 30 y el
25 nucleo metalico 20 se sueldan de manera segura a los extremos.
[0083] Por tanto en dicho proceso de fabricacion es innecesario conformar la forma concavo-convexa de la parte concavo-convexa 24 del nucleo metalico 20 grande, y tambien en este caso deja de ser necesario proporcionar la forma concavo-convexa en la superficie interior del elemento periferico exterior de resina 30. Ahora, la fuerza de
30 adhesion entre el nucleo metalico 20 y el elemento periferico exterior de resina 30 puede mejorarse facilmente.
[0084] A continuacion se describira un ejemplo y un ejemplo comparativo.
[Ejemplo]
35
[0085] Se creo un nucleo metalico para soldadura de resina 20 tal como se muestra en la FIG. 2, se ajusto un elemento periferico exterior de resina 30 correspondiente en forma de anillo a la superficie periferica del nucleo metalico 20, y soldando los dos por calentamiento por induccion de alta frecuencia, se fabrico el elemento compuesto del ejemplo.
40
[0086] Se preparo el nucleo metalico para soldadura de resina 20 con acero al carbono, su diametro maximo fue de 60 mm, su grosor era de 16 mm, se proporciono una parte lisa 25 de 2 mm en los dos extremos de la superficie periferica 21 y se dispuso en la direccion circunferencial una pluralidad de salientes con estrlas 26 formados en la direccion que cruza la direccion circunferencial. La forma en seccion transversal en la direccion
45 circunferencial de cada saliente con estrlas 26 mostro una forma triangular aproximada, y se hizo que el angulo en la parte superior 26a fuera aproximadamente de 90° simetrico bilateralmente con respecto a la normal desde el eje central L. La altura de cada saliente con estrlas 26 fue de 0,9 mm, y la distancia maxima D del espacio entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros se hizo igual a 1,9 mm. Por su parte, el elemento periferico exterior de resina 30 se preparo de forma compacta con MC Nylon (QUADRANT POLYpENCO JAPAN LtD., marca 50 registrada), y su diametro exterior fue de 85 mm, el diametro interior de su orificio de fijacion 31 fue de 60 mm y el grosor fue de 19 mm.
[0087] Cuando se realizo el calentamiento por induccion, se controlo el suministro de energla electrica a la bobina para que la temperatura superficial del nucleo metalico 20 permaneciera en torno a la temperatura de fusion
55 de la resina que constitula el elemento periferico exterior de resina 30.
[0088] Se corto el elemento compuesto 10 obtenido en la direccion del eje central, se observo la seccion transversal de la base 26b entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros y se determino que la resina habla soldado en toda la longitud de las partes lisas 25 en los dos extremos. Ademas, en el ejemplo, se encontro
que habla una cantidad suficiente de resina del elemento periferico exterior de resina 30 en la posicion de la base 26b, lo que confirma que la base 26b ha soldado enteramente.
[0089] A continuacion se fabricaron seis elementos compuestos 10 de la misma manera que se ha descrito 5 anteriormente, y se aplicaron cargas al nucleo metalico 20 y al elemento periferico exterior de resina 30 en
direcciones opuestas con respecto al eje central L para medir su llmite de fluencia. Se determino que el valor maximo era de 85,9 kN, el valor mlnimo era de 62,3 kN y el valor medio era de 75,2 kN.
(Ejemplo comparativo 1)
10
[0090] Se fabrico un elemento compuesto de la misma manera que en el ejemplo con la salvedad de que la altura de cada saliente con estrlas del nucleo metalico se diseno de forma que fuera mayor que 1 mm, y la distancia maxima D del espacio 27 entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros se diseno de forma que fuera mayor que 2 mm.
15
[0091] Se corto el elemento compuesto obtenido en la direccion del eje central, se observo la seccion transversal en la posicion de la base 26b situada entre los salientes con estrlas 26 dispuestos de forma contigua y se determino que en el ejemplo comparativo 1 existla una serie de diminutas partes no soldadas entre los salientes con estrlas 26 situados unos junto a otros, en la base 26b especialmente.
20
[0092] Ademas, se fabricaron seis elementos compuestos 10, y se aplicaron cargas al nucleo metalico 20 y al elemento periferico exterior de resina 30 en direcciones opuestas con respecto al eje central L para medir su llmite de fluencia. En consecuencia, se encontro que el valor maximo era de 40,3 kN, el valor mlnimo era de 30,0 kN y el valor medio era de 34,2 kN. As! se confirmo que el llmite de fluencia era inferior al del ejemplo.
25
Lista de signos de referencia
[0093]
30 10
Elemento compuesto
20
Nucleo metalico para soldadura de resina
21
Superficie periferica
22
Orificio transversal
23
Hueco
35 24
Parte concavo-convexa
25
Parte lisa
26
Saliente con estrlas
26a
Parte superior
26b
Base
40 27
Espacio
30
Elemento periferico exterior de resina
31
Orificio de fijacion
32
Superficie de pared interna lisa
33
Superficie periferica exterior
45 40
Elemento compuesto
50
Bobina de calentamiento
L
Eje central
H
Altura
W
Anchura

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un nucleo metalico (20) introducido en un orificio de fijacion (31) de un elemento periferico exterior de resina (30) y sometido a calentamiento por induccion para permitir que el elemento periferico exterior de resina (30)
    5 se suelde a una superficie periferica (21) del nucleo metalico (20), que incluye:
    un orificio transversal (22) que tiene una forma en seccion transversal dada proporcionada a lo largo de un eje central (L) del nucleo metalico (20),
    10 una pluralidad de salientes con estrlas (26) formados en una direccion que cruza la direccion circunferencial y dispuestos en la direccion circunferencial, y
    partes lisas (25) colocadas en los dos extremos de los salientes con estrlas (26), y un espacio (27) formado entre los salientes con estrlas (26) situados unos junto a otros cuando se acoplan en el orificio de fijacion (31) del elemento 15 periferico exterior de resina (30), en el que la distancia desde el eje central (L) del nucleo metalico (20) a las partes lisas (25) es menor que la distancia desde el eje central (L) a las partes superiores de los salientes con estrlas (26) en toda la circunferencia, caracterizado porque:
    una altura de la pluralidad de salientes con estrlas (26) es de 1 mm o inferior, y el espacio (27) entre los salientes 20 con estrlas (26) situados unos junto a otros es de 2 mm o menor.
  2. 2. El nucleo metalico segun la reivindicacion 1, en el que se forma un hueco (23) a modo de una ranura anular en una cara de extremo del nucleo metalico(20).
    25 3. El nucleo metalico segun la reivindicacion 1, en el que la pluralidad de salientes con estrlas (26) se
    proporcionan saliendo hacia el exterior desde las partes lisas (25) a la altura de 1 mm o inferior.
  3. 4. El nucleo metalico segun la reivindicacion 1, en el que la anchura de las partes lisas (25) del nucleo metalico (20) a lo largo del eje central (L) esta situada dentro del intervalo desde 0,5 a 1 vez la distancia maxima del
    30 espacio (27) entre los salientes con estrlas (26) situados unos junto a otros.
  4. 5. Un elemento compuesto, que comprende un nucleo metalico (20) segun las reivindicaciones 1 a 4 y un elemento periferico exterior de resina (30) soldado a la superficie periferica (21) del nucleo metalico (20).
    35 6. Un procedimiento de fabricacion de un elemento compuesto introduciendo un nucleo metalico (20) en
    un orificio de fijacion (31) de un elemento periferico exterior de resina (30) y sometiendolo a calentamiento por induccion, soldando as! el elemento periferico exterior de resina (30) a una superficie periferica (21) del nucleo metalico (20), que comprende:
    40 preparacion de un nucleo metalico (20) que incluye:
    un orificio transversal (22) que tiene una forma en seccion transversal dada proporcionada a lo largo de un eje central (L) del nucleo metalico (20), una pluralidad de salientes con estrlas (26) formados en una direccion que cruza la direccion circunferencial y dispuestos en la direccion circunferencial, y partes lisas (25) colocadas en los dos 45 extremos de los salientes con estrlas (26) proporcionados en la superficie periferica (21), en el que la distancia desde el eje central (L) del nucleo metalico (20) a las partes lisas (25) es menor que la distancia desde el eje central (L) a las partes superiores de los salientes con estrlas (26) en toda la circunferencia, la altura de la pluralidad de salientes con estrlas (26) es de 1 mm o inferior, y el espacio (27) entre los salientes con estrlas (26) situados unos junto a otros es de 2 mm o menor, en el que la preparacion del elemento periferico exterior de resina (30) en el que 50 el orificio de fijacion (31) se proporciona con una superficie de pared interna lisa (32);
    facilitacion para que las partes superiores de la pluralidad de salientes con estrlas (26) entren en contacto, y las partes lisas (25) del nucleo metalico (20) se enfrenten en oposicion, adaptando el orificio de fijacion (31) de la superficie de pared interna lisa (32) del elemento periferico exterior de resina (30) a la superficie periferica (21) del 55 nucleo metalico (20); y a continuacion
    realizacion del calentamiento por induccion para soldar el elemento periferico exterior de resina (30) a la pluralidad de salientes con estrlas (26) y las partes lisas (25).
  5. 7. El procedimiento de fabricacion de un elemento compuesto segun la reivindicacion 6, en el que las partes lisas (25) y la superficie de pared interna lisa (32) del elemento periferico exterior de resina (30) se disponen mutuamente en oposicion entre si adaptando el orificio de fijacion (31) del elemento periferico exterior de resina (30) a la superficie periferica (21) del nucleo metalico (20).
    5
  6. 8. El procedimiento de fabricacion de un elemento compuesto segun la reivindicacion 6, en el que se forma un hueco (23) en forma de una ranura anular en una cara de extremo del nucleo metalico (20).
  7. 9. El procedimiento de fabricacion de un elemento compuesto segun la reivindicacion 6, en el que la 10 pluralidad de salientes con estrlas (26) se proporcionan saliendo hacia el exterior desde las partes lisas (25) a la
    altura de 1 mm o inferior.
  8. 10. El procedimiento de fabricacion de un elemento compuesto segun la reivindicacion 6, en el que la anchura de las partes lisas (25) del nucleo metalico (20) a lo largo del eje central (L) esta situada dentro del intervalo
    15 desde 0,5 a 1 vez la distancia maxima del espacio (27) entre los salientes con estrlas (26) situados unos junto a otros.
  9. 11. El procedimiento de fabricacion de un elemento compuesto segun la reivindicacion 6, en el que algunas partes en las que las partes lisas (25) del nucleo metalico (20) y el elemento periferico exterior de resina (30)
    20 estan soldados de forma incompleta se retiran cortando las caras de extremo despues de soldar el elemento periferico exterior de resina (30) al nucleo metalico (20).
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