JP2002234051A - 熱可塑性樹脂製摺動部材の製造方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂製摺動部材の製造方法

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JP2002234051A JP2001032889A JP2001032889A JP2002234051A JP 2002234051 A JP2002234051 A JP 2002234051A JP 2001032889 A JP2001032889 A JP 2001032889A JP 2001032889 A JP2001032889 A JP 2001032889A JP 2002234051 A JP2002234051 A JP 2002234051A
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resin
molding
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昭 藤原
Osamu Aoki
修 青木
Atsushi Shirakawa
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    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0863Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
    • F16H2007/0872Sliding members

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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本体部分と他部材と摺接する摺動部分との間
を緊密に結合することのできる熱可塑性樹脂製摺動部材
の製造方法を提供する。 【解決手段】 1次成形樹脂を1次射出成形した後に、
該1次成形樹脂の溶融潜熱よりも結晶化潜熱の大きな2
次成形樹脂を、該1次成形樹脂に2次射出成形して溶融
接合させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本出願発明は、チエン伝動装
置に用いられるチエンテンショナ、チエンガイド、カ
ム、カムフォロワー、チエンスプロケット、歯車、プー
リ等、他の部材と摺接して摩擦される熱可塑性樹脂製摺
動部材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】4ストロークサイクル内燃機関の動弁系
に適用されるチエン伝動装置において、チエンの緩みを
除去するためのチエンテンショナや、スプロケットから
のチエンの外れを防止するためのチエンガイドでは、チ
エンに摺接する部分に、耐磨粍性に富み、摩擦抵抗の低
いことが求められている。
【0003】しかし、このような材料は、一般に高価で
あり、また、加工性が低く、しかも機械的強度が低いた
め、特許第2818795号明細書に記載のように、機
械的強度の高い補強本体部分と耐磨粍性の高い摺動部分
とがチエン回送方向に沿って重ね合わせられ、その重ね
合わせ部分が、断面が末広がりに形成された蟻ほぞと、
これに係合しうる蟻溝とからなるドブテール結合構造で
一体的に結合されるチエンガイド部材がある。
【0004】
【解決しようとする課題】前述したドブテール結合構造
のチエンガイド部材では、結合強度の面から結合部分の
厚さが必然的に厚くなってしまい、チエンガイド部材全
体が大型化し、コストダウンと軽量化が困難であった。
【0005】また、チエンガイド部材の大部分を占める
補強本体部分の蟻ほぞ付き支持体を射出成形によって形
成し、その摺接面側に摺動部分のスライドライニング体
を射出成形によって蟻ほぞ付き支持体に一体的に形成し
ていたため、スライドライニング体を射出成形する際に
は、この蟻ほぞ付き支持体の温度が低下してしまい、後
から射出されたスライドライニング体の樹脂も温度の低
い蟻ほぞ付き支持体に接して冷却される結果、蟻ほぞ付
き支持体とスライドライニング体とは充分に溶融して一
体的に結合した状態とはならず、結合部分が弱いという
不具合があった。
【0006】さらに、このような製造方法で構成された
摺動部材をカムやカムフォロワー等の長さの短いコンパ
クトな形状の摺動部材に適用することが困難であった。
【0007】
【課題を解決するための手段および効果】本出願発明
は、このような難点を克服した摺動部材の製造方法の改
良に係り、請求項1記載の発明は、1次成形樹脂を1次
射出成形した後に、該1次成形樹脂の溶融潜熱よりも結
晶化潜熱の大きな2次成形樹脂を、該1次成形樹脂に2
次射出成形して溶融接合させることを特徴とするもので
ある。
【0008】請求項1記載の発明は、前述したように構
成されているので、最初に射出成形されて冷却固化した
1次成形樹脂の内、2次成形樹脂に接する部分は、該1
次成形樹脂の溶融潜熱よりも大きな結晶化潜熱の溶融2
次成形樹脂によって、再溶融され、該両成形樹脂が互に
接する境界部分は、相互に確実に一体的に結合される。
【0009】このように、2次成形樹脂の射出成形時の
溶融温度を1次成形樹脂の溶融温度よりも著しく高温に
しなくても、前記両成形樹脂が確実に一体的に結合され
るため、2次成形樹脂の分解や、劣化や、機械的強度の
低下が回避され、高品質の摺動部材が容易に得られる。
【0010】本発明では、1次成形樹脂を2次成形樹脂
の結晶化潜熱で加熱するので、予め1次成形樹脂の温度
を過度に高める必要がなく、1次成形樹脂の射出成形温
度が適正な温度に設定されるため、射出成形直後の溶融
樹脂の後だれ等を避けることができ,射出成形の生産性
が高くなり,射出成形のコストダウンが可能となる。
【0011】また、請求項2記載のように発明を構成す
ることにより、2次射出成形樹脂の分解や劣化を伴なわ
ずに、2次射出成形時における2次成形樹脂による1次
射出成形樹脂の再溶融を確実に行なわせることができ、
より一層高品質で小型軽量の摺動部材を得ることができ
る。
【0012】さらに、請求項3記載のように発明を構成
することにより、強度,剛性を負担する摺動部材の大部
分を占める本体部分を、安価な1次成形樹脂で賄うこと
ができるとともに、耐磨粍性の優れた摺動部材の重要部
分である摺動部分を構成する高価な2次成形樹脂の使用
量を節減でき、この面でコストダウンを推進することが
できる。
【0013】さらにまた、請求項4記載のように発明を
構成することにより、2次射出成形時の1次成形樹脂の
温度低下を抑制できるので、溶融接合を一層確実に遂行
することができる。一般に、2次射出成形時間を短くす
ること、即ち高速射出を可能にするには、2次射出成形
装置が大型化しがちであるが、本発明の場合は、本体部
分よりも摺動部分の樹脂量が少ないので、2次射出成形
時間を短くしても、2次射出成形装置は大型化しない。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本出願発明をチエンガイド
部材に適用した図1ないし図7に図示された一実施形態
について説明する。
【0015】図示されない4ストロークサイクル内燃機
関の動弁系において、図1に図示されるように、時計方
向に回転するクランク軸1と一体のドライブスプロケッ
ト2と、カム軸3と一体のドリブンスプロケット4と
に、無端状のチエン5が架渡され、チエン5の緩み側
(図1で左側)に、チエン5の緩みを除去するためのチ
エンテンショナ6が配設されるとともに、チエン5の緊
張側にチエンガイド7が配設されている。
【0016】また、チエンテンショナ6では、チエンガ
イド部材10の上端10aが、内燃機関本体に支持された枢
軸8を中心に左右へ揺動可能に枢着され、チエンガイド
部材10の下部10bにリフタ9が設けられており、チエン
5が緩んでリフタ9によりチエンガイド部材10が枢軸8
を中心にして反時計方向へ揺動し、チエン5の緩みが除
去された後、チエン5が緊張した場合に、そのリフタ9
の押付け保持力により、チエンガイド部材10はその位置
に固定されて、チエン5の緩みが発生しないようになっ
ている。
【0017】さらに、チエンガイド部材10はチエン回送
面に沿い弓状に変曲して形成された融点が292℃で、
結晶化潜熱が83mj/mgのPA46ナイロン製のチ
エン摺動部分11と、このチエン摺動部分11と後述するよ
うに一体的に溶融接合する融点258℃で、溶融潜熱が
48mj/mgのグラスファイバ混入の芳香族ナイロン
製本体部分12とよりなっている。
【0018】前述の両ナイロン23,24の各潜熱を再度整
理して説明すると、1次成形樹脂である芳香族ナイロン
23の溶融潜熱(48mj/mg)よりも、2次成形樹脂
であるPA46ナイロン24の結晶化潜熱(83mj/m
g)の方が大きくなっている。
【0019】このチエンガイド部材10を製造するチエン
ガイド部材製造装置13は、図3に図示される3分割方式
の金型14、15、16と、これら金型14、15、16のキャビテ
ィ17内に出没して該キャビティ17を仕切る仕切部材18
と、該仕切部材18をチエンガイド部材10の一側からキャ
ビティ17内に出没駆動する仕切部材駆動エアシリンダ19
と、図2に図示される枢軸8の近くの位置で、図3に図
示の金型15に設けられた本体部分射出通路20から芳香族
ナイロン23を射出する本体部分射出装置(図示されな
い)と、図2に図示されるようにチェン摺動部11の長手
方向中央部の位置で図3に図示の金型16に設けられたチ
エン摺動部分射出通路21および図2に図示されるように
枢軸8の近くの位置にあるが図3に図示してないチエン
摺動部分射出通路22からPA46ナイロン24を射出する
図示されないチエン摺動部分射出装置(図示されない)
とを備えており、前記チエン摺動部分射出通路21はチェ
ン摺動部分11の幅方向に指向し、前記チエン摺動部分射
出通路22はチェン摺動部分11の長手方向に指向してい
る。
【0020】その外に、前記仕切部材駆動エアシリンダ
19の動作を制御する図示されないエアシリンダ制御装置
や、本体部分射出装置およびチエン摺動部分射出装置の
射出動作をそれぞれ制御する射出制御装置(図示され
ず)や、金型14、15、16の温度をそれぞれ制御する金型
温度制御装置(図示されず)が設けられている。
【0021】チエンガイド部材製造装置13を前述したよ
うに構成しているので、金型14、15、16の型温度を12
0℃〜150℃、具体的には約130℃に保持した状態
で、図4に示されるように、仕切部材駆動エアシリンダ
19により仕切部材18をキャビティ17内に突出させ、キャ
ビティ17を仕切部材18で仕切った本体側空間17a内に、
本体部分射出装置から本体部分射出通路20を介し約28
0℃に加熱溶融した芳香族ナイロン23を約1秒かけて射
出して、図5に示すように本体部分12を形成し、射出終
了後約5秒後に、図6に図示するように、仕切部材駆動
エアシリンダ19によって仕切部材18をキャビティ17から
引き出してチェン摺動部分側空間17bを形成し、直ちに
約300℃のPA46ナイロン24をチエン摺動部分射出
装置からチエン摺動部分射出通路21を介し約1秒かけて
上記空間17b内に射出して、図7に示すようにチェン摺
動部分11を形成し、これらを約2秒かけて冷却した後、
金型14,15,16を相互に分解してから、チエンガイド部材
10を取り出す。このような動作を再び繰り返すことによ
って、多数のチエンガイド部材10を製造することができ
る。
【0022】上記実施例では、請求項2に記載のよう
に、1次成形樹脂芳香族ナイロン23の成形温度(280
℃)より、2次成形樹脂PA46ナイロン24の成形温度
(300℃)の方が高温に設定してある。また、請求項
3に記載のように、まず1次成形樹脂芳香族ナイロン23
で本体部分12を形成し、2次成形樹脂PA46ナイロン
24で他部材と周接する摺動部分を形成している。
【0023】なお、上記実施例では、芳香族ナイロン23
の射出時間とPA46ナイロン射出時間は、共に1秒で
あるが、請求項4に記載のように、PA46ナイロン24
の射出時間を芳香族ナイロン23の射出時間より短くすれ
ば、一層溶融接合効果が増大する。
【0024】前述の射出成形の場合、先にキャビティ17
内に射出されて258℃で凝固した芳香族ナイロン23
に、融点292℃以上の300℃に加熱されたPA46
ナイロン24が接触し、溶融に必要な約48mj/mgの
溶融潜熱の芳香族ナイロン23は、射出成形されて一旦凝
固した後、これよりも大きな約83mj/mgの結晶化
したPA46ナイロン24により再び溶融され、芳香族ナ
イロン23とPA46ナイロン24とはその境界接触部にて
相互に一体的に溶融結合されるため、芳香族ナイロン23
およびPA46ナイロン24が凝固した後は、両者は一体
的に緊密に結合される。
【0025】上記の装置においては、チェーン摺動部分
射出通路21をチェーン走行方向(摺動部分の長手方向)
における中央部に設けたので、射出された樹脂が両端
(上端および下端)に達するまでに温度が低下されにく
くなり、溶融接合に有利である。上記中央部の射出通路
21に加えて、上端部にも射出通路22が設けてあるので、
チェン摺動部分に樹脂が充填される時間も短くなり、溶
融接合力が一層向上する。
【0026】上記実施形態では、本体部分12に芳香族ナ
イロン23が用いられ、チエン摺動部分11にPA46ナイ
ロン24が用いられていたが、本体部分12に用いられてい
る芳香族ナイロン23の代りに、芳香族ナイロン23の溶融
温度と略同じ255℃の溶融温度で、かつ、芳香族ナイ
ロン23の溶融潜熱よりも結晶化潜熱が大きい約53mj/mg
の66ナイロンを用いてもよい。
【0027】また、本体部分12に芳香族ナイロン23を用
い、チエン摺動部分11に前記66ナイロンを用いてもよ
く、要するに、本体部分12を構成する熱可塑性樹脂の溶
融温度よりもチエン摺動部分11を構成する熱可塑性樹脂
の溶融温度の方が高く、しかも、該本体部分12を構成す
る熱可塑性樹脂の溶融潜熱よりもチエン摺動部分11を構
成する熱可塑性樹脂の結晶化潜熱の方が大きな熱可塑性
樹脂でもって、チエンガイド部材10を構成してもよく、
図1に図示の実施形態と同様な効果を奏することができ
る。
【0028】さらに、チエン摺動部分11および本体部分
12よりなるチエンガイド部材10と同様にチエンガイド7
にも本出願発明を適用できる。
【0029】さらにまた、本願発明は、動弁系に用いら
れるチエンガイド部材のみならず、カム、カムフォロワ
ー、チエンスプロケット、歯車等の摺動部分を備えた部
材にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本出願発明のチエンガイド部材を備えたチエン
動力伝達機構の概略図である。
【図2】チエンガイド部材の側面図である。
【図3】チエンガイド部材製造装置の断面図である。
【図4】チエンガイド部材製造装置の断面図で、製造工
程の初期段階を示している。
【図5】チエンガイド部材製造装置の断面図で、製造工
程の中間段階を示している。
【図6】チエンガイド部材製造装置の断面図で、製造工
程の中間段階を示している。
【図7】チエンガイド部材製造装置の断面図で、製造工
程の終期段階を示している。
【符号の説明】
1…クランク軸、2…ドライブスプロケット、3…カム
軸、4…ドリブンスプロケット、5…チエン、6…チエ
ンテンショナ、7…チエンガイド、8…枢軸、9…リフ
タ、10…チエンガイド部材、11…チエン摺動部分、12…
本体部分、13…チエンガイド部材製造装置、14…金型、
15…金型、16…金型、17…キャビティ、17a…本体側空
間、17b…チェン摺動部分側空間、18…仕切部材、19…
仕切部材駆動エアシリンダ、20…本体部分射出通路、2
1,22…チエン摺動部分射出通路、23…芳香族ナイロン、
24…PA46ナイロン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白川 敦士 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3J049 AA08 BB02 BE03 BE09 CA02 4F206 AA29 AA29A AH12 AR06 AR11 JA07 JB28 JL02 JM04 JN11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1次成形樹脂を1次射出成形した後に、
    該1次成形樹脂の溶融潜熱よりも結晶化潜熱の大きな2
    次成形樹脂を、該1次成形樹脂に2次射出成形して溶融
    接合させることを特徴とする熱可塑性樹脂製摺動部材の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 前記1次成形樹脂の成形温度よりも、前
    記2次成形樹脂の成形温度を高温に設定したことを特徴
    とする請求項1記載の熱可塑性樹脂製摺動部材の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記1次成形樹脂で摺動部材の本体部分
    を成形し、前記2次成形樹脂で他部材と摺接する摺動部
    分を成形することを特徴とする請求項2記載の熱可塑性
    樹脂製摺動部材の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記1次成形樹脂の射出成形時間よりも
    短時間内に前記2次成形樹脂を射出成形することを特徴
    とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の熱可
    塑性樹脂製摺動部材の製造方法。
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