JP2002172703A - 金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents
金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法Info
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- JP2002172703A JP2002172703A JP2000372715A JP2000372715A JP2002172703A JP 2002172703 A JP2002172703 A JP 2002172703A JP 2000372715 A JP2000372715 A JP 2000372715A JP 2000372715 A JP2000372715 A JP 2000372715A JP 2002172703 A JP2002172703 A JP 2002172703A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方
法であって、比較的大径の金属ボスを有する製品を得る
ことができ、また金属と樹脂の切片が混合した加工廃棄
物が発生しない樹脂成形品の製造方法を提供する。 【解決手段】 予め射出成形法によって成形されたリン
グ状の樹脂成形体の内周面に金属ボスを圧入し、加熱融
着して一体化された金属ボスを有する樹脂成形品及びそ
の製造方法。
法であって、比較的大径の金属ボスを有する製品を得る
ことができ、また金属と樹脂の切片が混合した加工廃棄
物が発生しない樹脂成形品の製造方法を提供する。 【解決手段】 予め射出成形法によって成形されたリン
グ状の樹脂成形体の内周面に金属ボスを圧入し、加熱融
着して一体化された金属ボスを有する樹脂成形品及びそ
の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸芯に金属ボスを
有する樹脂成形品及びその製造方法に係り、特に金属ボ
スと樹脂成形体とが加熱融着によって強固に一体化され
た金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法に関す
る。
有する樹脂成形品及びその製造方法に係り、特に金属ボ
スと樹脂成形体とが加熱融着によって強固に一体化され
た金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラスチック製の歯車素材或いは
シーブ素材等に強度を付与するために軸芯に金属ボスを
用い一体化された樹脂成形素材が使用されている。この
樹脂成形素材を得る方法としては、一般的に歩留まり等
を考慮して次の方法が多用されている。すなわち、ポリ
アミド樹脂等を注型法によって長尺の筒状樹脂成形体を
製作し、この長尺体の内面を所定寸法に正確に切削加工
をし、この内面に長尺の金属ボスを圧入して加熱融着等
によって一体化した後、これを所定厚みに円板状にスラ
イスして数個に分割して歯車素材或いはシーブ素材に適
した金属ボス入り中間素材を製造していた。また、一部
には金属ボスの外径が５０φｍｍ以下の小形の素材で
は、射出金型内に金属ボスを予めセットし、ここに樹脂
を射出成形するいわゆるインサート法により金属ボスを
有する樹脂成形材を製造する方法があった。
シーブ素材等に強度を付与するために軸芯に金属ボスを
用い一体化された樹脂成形素材が使用されている。この
樹脂成形素材を得る方法としては、一般的に歩留まり等
を考慮して次の方法が多用されている。すなわち、ポリ
アミド樹脂等を注型法によって長尺の筒状樹脂成形体を
製作し、この長尺体の内面を所定寸法に正確に切削加工
をし、この内面に長尺の金属ボスを圧入して加熱融着等
によって一体化した後、これを所定厚みに円板状にスラ
イスして数個に分割して歯車素材或いはシーブ素材に適
した金属ボス入り中間素材を製造していた。また、一部
には金属ボスの外径が５０φｍｍ以下の小形の素材で
は、射出金型内に金属ボスを予めセットし、ここに樹脂
を射出成形するいわゆるインサート法により金属ボスを
有する樹脂成形材を製造する方法があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
金属ボスを有する製造方法では、長尺の筒状樹脂成形体
の内面を正確な寸法に切削する工程、及び一体化された
長尺体を数個に分割するためのスライス作業を必要と
し、またこのスライス作業によって発生する金属と樹脂
との混合切りくずの廃棄処分に苦慮していた。また、後
者の製造方法では、インサートする金属ボスの外径が５
０φｍｍを越えると射出成形後に樹脂が冷却する過程で
収縮歪みが大きくなり、金属ボス外面に接している樹脂
成形体に亀裂が生じて破損を起こしやすく製品の信頼性
に欠け、安定して大形の金属ボス入り樹脂成形品を得る
ことが困難であった。
金属ボスを有する製造方法では、長尺の筒状樹脂成形体
の内面を正確な寸法に切削する工程、及び一体化された
長尺体を数個に分割するためのスライス作業を必要と
し、またこのスライス作業によって発生する金属と樹脂
との混合切りくずの廃棄処分に苦慮していた。また、後
者の製造方法では、インサートする金属ボスの外径が５
０φｍｍを越えると射出成形後に樹脂が冷却する過程で
収縮歪みが大きくなり、金属ボス外面に接している樹脂
成形体に亀裂が生じて破損を起こしやすく製品の信頼性
に欠け、安定して大形の金属ボス入り樹脂成形品を得る
ことが困難であった。
【０００４】
【課題を解決する手段】本発明は、上記問題を解決した
金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法を提供し
ようとするもので、その要旨は、（１）予め射出成形法
によって成形されたリング状の樹脂成形体の内周面に金
属ボスを圧入し、加熱融着して一体化された金属ボスを
有する樹脂成形品である。 （２）予め射出成形法によって成形されたリング状の樹
脂成形体の内周面に、金属ボスを圧入して両者を一体化
する金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法であって、
上記内周面が圧入される金属ボスの外径より融着代だけ
小径になるように射出成形してリング状の樹脂成形体を
得、当該成形体の内周面に金属ボスを圧入し、加熱融着
して両者を一体化する金属ボスを有する樹脂成形品の製
造方法である。 （３）リング状の樹脂成形体の外周形状が、最終製品形
状に近い外郭に射出成形された樹脂成形体を使用した上
記（２）の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法であ
る。
金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法を提供し
ようとするもので、その要旨は、（１）予め射出成形法
によって成形されたリング状の樹脂成形体の内周面に金
属ボスを圧入し、加熱融着して一体化された金属ボスを
有する樹脂成形品である。 （２）予め射出成形法によって成形されたリング状の樹
脂成形体の内周面に、金属ボスを圧入して両者を一体化
する金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法であって、
上記内周面が圧入される金属ボスの外径より融着代だけ
小径になるように射出成形してリング状の樹脂成形体を
得、当該成形体の内周面に金属ボスを圧入し、加熱融着
して両者を一体化する金属ボスを有する樹脂成形品の製
造方法である。 （３）リング状の樹脂成形体の外周形状が、最終製品形
状に近い外郭に射出成形された樹脂成形体を使用した上
記（２）の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法であ
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の金属ボスを有する
樹脂成形品及びその製造方法を図面に基づいて詳細に説
明する。図１はリング状の樹脂成形体及びこの内周面に
圧入される金属ボスの正面断面図、図２は金属ボスを有
する樹脂成形品の正面断面図、図３は金属ボスを有する
樹脂成形品の側面図である。
樹脂成形品及びその製造方法を図面に基づいて詳細に説
明する。図１はリング状の樹脂成形体及びこの内周面に
圧入される金属ボスの正面断面図、図２は金属ボスを有
する樹脂成形品の正面断面図、図３は金属ボスを有する
樹脂成形品の側面図である。
【０００６】図１の（ａ）において、１はリング状の樹
脂成形体であって、射出成形法によって予め所定形状に
成形されたものである。本例においてはリング状の樹脂
成形体１の外周１２は最終製品形状に近い外郭である歯
形に成形されており、またこの内周面１１の寸法は当該
内周面に圧入される金属ボス２（後述）の外周面２１の
外径寸法に対して融着代だけ小径になるように射出成形
されている。例えば、高周波融着の場合であれば、金属
ボス２の外径に対して０．４〜３％程度にリング状の樹
脂成形体の内周面１１を小径に設定すればよい。
脂成形体であって、射出成形法によって予め所定形状に
成形されたものである。本例においてはリング状の樹脂
成形体１の外周１２は最終製品形状に近い外郭である歯
形に成形されており、またこの内周面１１の寸法は当該
内周面に圧入される金属ボス２（後述）の外周面２１の
外径寸法に対して融着代だけ小径になるように射出成形
されている。例えば、高周波融着の場合であれば、金属
ボス２の外径に対して０．４〜３％程度にリング状の樹
脂成形体の内周面１１を小径に設定すればよい。
【０００７】図１の（ｂ）において、２は金属ボスであ
って、切削加工、鍛造等の方法で所定の形状に製作す
る。当該金属ボス２の外周面２１には梨地加工或いはロ
ーレット加工を施こすことにより、リング状の樹脂成形
体１の内面に高周波融着等の加熱融着の際に強固に固着
される。なお、金属ボス２の内周面２２には駆動用のシ
ャフトが挿入される軸穴が設けられている。
って、切削加工、鍛造等の方法で所定の形状に製作す
る。当該金属ボス２の外周面２１には梨地加工或いはロ
ーレット加工を施こすことにより、リング状の樹脂成形
体１の内面に高周波融着等の加熱融着の際に強固に固着
される。なお、金属ボス２の内周面２２には駆動用のシ
ャフトが挿入される軸穴が設けられている。
【０００８】図２及び３に示すように、上記のリング状
の樹脂成形体１に金属ボス２を焼嵌めや圧入等によって
挿入した後、さらに高周波等の加熱融着にて両者を一体
接合して金属ボスを有する樹脂成形品を製造する。当該
方法によって得られた金属ボスを有する樹脂成形品は、
その樹脂成形体１の外面等を切削加工等により必要な形
状に賦形して最終製品とする。予め樹脂成形体１の外周
１２の形状が最終製品形状に近い外郭に射出成形してあ
れば、最終の切削加工時間の削減になり効率的である。
本発明で使用されるリング状の樹脂成形体１の樹脂とし
ては、特に限定されないがポリアミド樹脂（ナイロン
６、６６等）、ポリアセタール樹脂等のエンジニアリン
グプラスチック及びポリフェニレンサルファイド、ポリ
エーテルエーテルケトン等のスーパーエンジニアリング
プラスチック等が好適に使用できる。
の樹脂成形体１に金属ボス２を焼嵌めや圧入等によって
挿入した後、さらに高周波等の加熱融着にて両者を一体
接合して金属ボスを有する樹脂成形品を製造する。当該
方法によって得られた金属ボスを有する樹脂成形品は、
その樹脂成形体１の外面等を切削加工等により必要な形
状に賦形して最終製品とする。予め樹脂成形体１の外周
１２の形状が最終製品形状に近い外郭に射出成形してあ
れば、最終の切削加工時間の削減になり効率的である。
本発明で使用されるリング状の樹脂成形体１の樹脂とし
ては、特に限定されないがポリアミド樹脂（ナイロン
６、６６等）、ポリアセタール樹脂等のエンジニアリン
グプラスチック及びポリフェニレンサルファイド、ポリ
エーテルエーテルケトン等のスーパーエンジニアリング
プラスチック等が好適に使用できる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明を実施例でさらに詳しく説明す
るが、これにより本発明は何ら制限を受けるものでな
い。 （実施例）樹脂成形体用の原料としてナイロン６を使用
し、射出成形機のシリンダー温度が２４０〜２５０℃、
射出圧が７０ＭＰａ、金型温度が８０℃の製造条件でリ
ング状のナイロン樹脂成形体を射出成形法により得た。
なお、製品寸法は外径が７５φｍｍ、内径が４９φｍ
ｍ、厚みが１０ｍｍのリング状成形体であった。次に、
金属ボスの材料としてＳ２５Ｃを用い切削加工法によ
り、外径が５０φｍｍ、内径が２０φｍｍ、ボス幅が１
０ｍｍの金属ボスを製作し、さらに当該金属ボスの外周
面にピッチが２ｍｍのアヤメローレットを刻設した。ロ
ーレット加工後の金属外周面の外径は５０．２ｍｍであ
った。
るが、これにより本発明は何ら制限を受けるものでな
い。 （実施例）樹脂成形体用の原料としてナイロン６を使用
し、射出成形機のシリンダー温度が２４０〜２５０℃、
射出圧が７０ＭＰａ、金型温度が８０℃の製造条件でリ
ング状のナイロン樹脂成形体を射出成形法により得た。
なお、製品寸法は外径が７５φｍｍ、内径が４９φｍ
ｍ、厚みが１０ｍｍのリング状成形体であった。次に、
金属ボスの材料としてＳ２５Ｃを用い切削加工法によ
り、外径が５０φｍｍ、内径が２０φｍｍ、ボス幅が１
０ｍｍの金属ボスを製作し、さらに当該金属ボスの外周
面にピッチが２ｍｍのアヤメローレットを刻設した。ロ
ーレット加工後の金属外周面の外径は５０．２ｍｍであ
った。
【００１０】上記のリング状ナイロン樹脂成形体を１０
０℃に加熱し、当該成形体の内面に金属ボスを焼嵌め圧
入した後、３０ＫＨｚの高周波発生装置に入れて７０Ｋ
ｗの出力で加熱した。３秒経過後にナイロン樹脂成形体
と金属ボスとの接触面にバリの発生が見られたので加熱
を止め十分冷却した。
０℃に加熱し、当該成形体の内面に金属ボスを焼嵌め圧
入した後、３０ＫＨｚの高周波発生装置に入れて７０Ｋ
ｗの出力で加熱した。３秒経過後にナイロン樹脂成形体
と金属ボスとの接触面にバリの発生が見られたので加熱
を止め十分冷却した。
【００１１】出来上がった製品は、ナイロン樹脂成形体
の金属ボスとの接触面に若干の変色が見られたが実用上
問題がない程度であり外観も良好であった。得られた製
品を１０個用いて、１．５ｍの高さより落下衝撃試験を
実施したが全て破損は見られなかった。また、この製品
のナイロン樹脂成形体と金属ボスとの融着面はラジアル
荷重に対しては４５０Ｎ．ｍ及びスラスト荷重に対して
は１５００Ｎまで耐えた。
の金属ボスとの接触面に若干の変色が見られたが実用上
問題がない程度であり外観も良好であった。得られた製
品を１０個用いて、１．５ｍの高さより落下衝撃試験を
実施したが全て破損は見られなかった。また、この製品
のナイロン樹脂成形体と金属ボスとの融着面はラジアル
荷重に対しては４５０Ｎ．ｍ及びスラスト荷重に対して
は１５００Ｎまで耐えた。
【００１２】（比較例）実施例で用した樹脂と金属ボス
を使用して、通常のインサート成形法（射出成形の条件
は実施例と同一）により金属ボスを有する樹脂成形品を
得た。得られた製品を実施例と同様の落下衝撃試験を実
施したところ、１０個の製品中２〜３個に樹脂部分に破
損が見られた。
を使用して、通常のインサート成形法（射出成形の条件
は実施例と同一）により金属ボスを有する樹脂成形品を
得た。得られた製品を実施例と同様の落下衝撃試験を実
施したところ、１０個の製品中２〜３個に樹脂部分に破
損が見られた。
【００１３】
【発明の効果】本発明の金属ボスを有する樹脂成形品及
びその製造方法は、リング状の樹脂成形体を最終形状に
近い外郭形状に予め射出成形法によって一度に多数製造
し、一方金属ボスも切削加工或いは鍛造等によって予め
最終形状に多数加工して、これらの部品を自動機械を用
いて個々に一体化して金属ボスを有する樹脂成形品を製
造することができるので、自動組立（一体化）が容易で
生産性が向上できる。また、本発明の製造方法を採用す
れば、高周波によって金属ボスと樹脂成形体との接触面
を加熱する際に両者の接触幅が短いので均一加熱が可能
となり、更に金属ボスの外径が５０φｍｍを越える大形
の金属ボスを有する樹脂成形品であっても、樹脂成形体
に亀裂等が無い安定した製品を得ることができる。
びその製造方法は、リング状の樹脂成形体を最終形状に
近い外郭形状に予め射出成形法によって一度に多数製造
し、一方金属ボスも切削加工或いは鍛造等によって予め
最終形状に多数加工して、これらの部品を自動機械を用
いて個々に一体化して金属ボスを有する樹脂成形品を製
造することができるので、自動組立（一体化）が容易で
生産性が向上できる。また、本発明の製造方法を採用す
れば、高周波によって金属ボスと樹脂成形体との接触面
を加熱する際に両者の接触幅が短いので均一加熱が可能
となり、更に金属ボスの外径が５０φｍｍを越える大形
の金属ボスを有する樹脂成形品であっても、樹脂成形体
に亀裂等が無い安定した製品を得ることができる。
【図１】リング状の樹脂成形体及びこの内周面に圧入さ
れる金属ボスの正面断面図。
れる金属ボスの正面断面図。
【図２】金属ボスを有する樹脂成形品の正面断面図。
【図３】金属ボスを有する樹脂成形品の側面図。
１ リング状の樹脂成形体 １１ リング状の樹脂成形体の内周面 １２ リング状の樹脂成形体の外周 ２ 金属ボス ２１ 金属ボスの外周面
Claims (3)
- 【請求項１】 予め射出成形法によって成形されたリン
グ状の樹脂成形体の内周面に金属ボスを圧入し、加熱融
着して一体化された金属ボスを有する樹脂成形品。 - 【請求項２】 予め射出成形法によって成形されたリン
グ状の樹脂成形体の内周面に、金属ボスを圧入して両者
を一体化する金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法で
あって、上記内周面が圧入される金属ボスの外径より融
着代だけ小径になるように射出成形してリング状の樹脂
成形体を得、当該成形体の内周面に金属ボスを圧入し、
加熱融着して両者を一体化する金属ボスを有する樹脂成
形品の製造方法。 - 【請求項３】 リング状の樹脂成形体の外周形状が、最
終製品形状に近い外郭に射出成形された樹脂成形体を使
用した請求項２記載の金属ボスを有する樹脂成形品の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000372715A JP2002172703A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | 金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000372715A JP2002172703A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | 金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002172703A true JP2002172703A (ja) | 2002-06-18 |
Family
ID=18842209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000372715A Pending JP2002172703A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | 金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002172703A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005104692A2 (en) | 2004-04-16 | 2005-11-10 | Quadrant Epp Ag | Electronic power assist steering worm gears |
-
2000
- 2000-12-07 JP JP2000372715A patent/JP2002172703A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005104692A2 (en) | 2004-04-16 | 2005-11-10 | Quadrant Epp Ag | Electronic power assist steering worm gears |
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|---|---|---|---|
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| A02 | Decision of refusal |
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