JP2002248649A - インサート入り樹脂歯車の射出成形方法 - Google Patents

インサート入り樹脂歯車の射出成形方法

Info

Publication number
JP2002248649A
JP2002248649A JP2001051636A JP2001051636A JP2002248649A JP 2002248649 A JP2002248649 A JP 2002248649A JP 2001051636 A JP2001051636 A JP 2001051636A JP 2001051636 A JP2001051636 A JP 2001051636A JP 2002248649 A JP2002248649 A JP 2002248649A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insert
gate
resin
gear
injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001051636A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Matsumura
俊夫 松村
Yoshiki Morimoto
芳樹 森本
Masaaki Yamamoto
正明 山本
Gakushin Etou
学真 江東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuboshi Belting Ltd
Original Assignee
Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuboshi Belting Ltd filed Critical Mitsuboshi Belting Ltd
Priority to JP2001051636A priority Critical patent/JP2002248649A/ja
Publication of JP2002248649A publication Critical patent/JP2002248649A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Gears, Cams (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】インサート入り樹脂歯車の射出成形方法による
成形において、ボイドの発生を防止し、歯の寸法の安定
を図ると共に外観を良好ならしめる。 【解決手段】インサートの外周にギヤ歯を形成する樹脂
層を有するインサート入り樹脂歯車の射出成形方法にお
いて、射出成形金型1のキャビティ4中央部にインサー
ト2を支持した状態で、該金型1内に溶融樹脂を5点以
上のピンゲート3から注入すると共に、ピンゲート3と
インサート2との距離を0.5mm以上として注入した
溶融樹脂を一旦、インサートに当ててから外周の歯の部
分に送り込むようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインサート入り樹脂
歯車の射出成形方法に係り、特にピンゲートを用い、自
動車の電動パワーステアリングに用いるウォームホイー
ルの如きインサート入り樹脂歯車を射出成形により製造
する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属製のインサートを有する樹脂歯車
は、自動車の電動パワーステアリングに用いるウォーム
ホイール等として本出願前より公知であり、特開平7−
60556号公報,特開平7−215227号公報など
にも記載されているが、従来、かかる歯車は通常、ナイ
ロンのモノマーを注型し、金型内で重合させる注型成形
法が主として採用されて来た。
【0003】しかし、コストを下げることの必要性から
射出成形法が検討され、先ず通常、円筒状製品の成形に
適用されているディスクゲートを使用する方法が試みら
れて来た。このディスクゲートを使用する方法は、
(1)円周方向に樹脂が均一に流れるので寸法安定性に
優れている、また(2)ゲート断面積が大きいため、ゲ
ートシール時間を長くすることが可能なので、保圧を充
分にかけることができるなどの利点を有しているが、イ
ンサート入り樹脂歯車の如き肉厚品の成形には(1)ゲ
ートが大きいことにより、製品離型時にゲートを自動カ
ットできないので、ゲートを切断するための機械加工を
必要とし、コストアップにつながる、(2)厚肉品の成
形の場合、ゲートシール時間が長すぎると、冷却開始前
の温度が高いため、離型に必要な製品温度に下がるまで
時間がかかりすぎて成形サイクルが長くなり、コストア
ップとなる等の問題がある。
【0004】そこで、上記の如き問題に対処するためピ
ンゲートを用いることが検討され、実施した結果、従前
の方法に比し製品離型時にカットでき、特別のカット工
程を省略できる、またゲート断面積が小さいため、ゲー
トシール時間が短く、樹脂の最高到達温度が低いため、
離型に必要な製品温度に達するのが早く、成形サイクル
が短縮できるなどの効果を期待できることが判明した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ピンゲー
トによる検討にあたり、図1に示すようにピンゲート3
を3点とし、ゲート位置をキャビティ4内でインサート
2外周の歯車の歯に近い部分として金型1内に樹脂を注
入した場合に、寸法について歯の位置による寸法のば
らつきが大きかった、ボイドについて厚みの中心部分
において円周方向につながった(連続した)ものが確認
された、外観について表面部分に一般的にジェッティ
ングと呼ばれる横線が発生したなど、ボイド,歯先円直
径及び外観において不具合があることが分かった。
【0006】そこで、上記各点について夫々の原因を探
求したところ、の原因としてはゲート点数が少ないた
め保圧時に円周方向全体に均一に圧力がかからないこ
と、また、成形する樹脂が繊維補強されている場合は特
に歯に近い部分にゲートがあることでウェルドラインが
発生し、ゲートのある部分とない部分での繊維の配向に
差があるため、成形収縮率が異なること、の原因とし
ては歯に近い部分から樹脂を流し込んでいるため、ディ
スクゲートの場合と同様に冷却開始前の樹脂温度が高す
ぎること、の原因としては樹脂が金型キャビティ内に
線状に入っていくためであることが分かった。
【0007】本発明は上述の如き実状に対処し、特にイ
ンサート入りの場合において、ピンゲートとインサート
との距離ならびにピンゲートの個数と、その位置が上記
の各原因排除に重要な役割を有していることを見出すこ
とにより、ボイドの発生を防止すると共に、より歯の寸
法の安定をはかり、かつ外観的に優れたインサート入り
樹脂歯車を射出成形方法により提供することを目的とす
るものである。
【0008】なお、ピンゲートを用いて射出成形するこ
とによってゲート切断や、後仕上げが不要になること、
歯元にゲートを配置することで歯先にウエルドが出来る
のを防止できることは特開平6−280969号公報に
記載されているが、これはインサート入りでなく、従っ
てインサートとの関連位置関係などについては全く記載
されていない。
【0009】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合
し、その効果を達成する本発明の特徴は、インサートの
外周にギヤ歯を形成する樹脂層を有するインサート入り
樹脂歯車の射出成形方法において、射出成形金型のキャ
ビティ中央部にインサートを支持した状態で、該金型内
に溶融樹脂をピンゲートから注入すると共に、注入した
溶融樹脂を一旦、インサートに当ててから外周の歯の部
分に送り込むようにしたことにある。ここで、上記方法
において、ピンゲートと、インサートとの距離は0.5
mm以上であることが好ましい。またピンゲートのピン
数は5点以上であることが好適である。しかも、ピンゲ
ートの位置は成形後の樹脂歯車の歯先円直径をDとする
とき、円の中心から0.8D以下にあることが有利であ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、更に本発明の具体的な実施
の形態について詳説する。
【0011】図2,図3は本発明に係るピンゲート使用
の成形の態様であり、図において、1は射出成形金型、
2はインサート、3はピンゲートを示し、本発明は射出
成形金型1のキャビティ4中央部にインサート2を既知
の手段、例えばコアピン等によって支持した状態で溶融
合成樹脂をピンゲート3よりキャビティ4内に注入し、
インサート2外周にギヤ歯を形成した合成樹脂による歯
車を成形するものである。
【0012】ここで、上記成形される歯車の形状として
は、肉厚、特に0.6mm以上の肉厚であれば平歯車,
ハスバ歯車,転位歯車,ウォームホイール等の種類は問
わない。また、樹脂の材質については、熱可塑性である
と熱硬化性であるとを問わない。具体的には射出成形用
ナイロン系樹脂としてナイロン6,ナイロン66,芳香
族ナイロン,ナイロン46などが挙げられるが、ポリエ
チレンテレフタレート(PET)を始め、他の樹脂も使
用可能である。これらは、ガラス繊維,ウイスカー等の
補強添加物が添加されていてもよい。
【0013】一方、インサートの材質についてはアル
ミ,鉄などの金属,プラスチック及びセラミック等の固
体が使用可能であり、特にウォームホイールの場合には
アルミ等の金属を用いることも好適である。なお、ピン
ゲート3の数は少なすぎては寸法のばらつきが起こり易
いので5点以上とすることが好ましく、特にピンゲート
径については別段、特定されることはない。しかし、勿
論、注入に支障を来さないようにすることは肝要であ
る。
【0014】しかして、本発明方法はその好適な態様と
して上記の如き金型1,インサート2,ピンゲート3等
よりなる成形態様において、5点以上のピンゲート3を
使用すると共に、特にピンゲート3より金型1内に溶融
樹脂を注入するに際し、該注入する溶融樹脂を一旦、金
型1内のインサート2に当ててから外周の歯の部分に送
り込むようにする。そのため、インサート2又は金型1
の形状はピンゲート3から流入してくる溶融樹脂を一
旦、インサート2にぶつけてから歯の部分に樹脂が流れ
てゆくような形状にしておくことが必要であり、例えば
肉盗みを設けておくようにする。そして、この場合、ピ
ンゲート3とインサート2との間に適度の距離を保持さ
れることが好ましく、通常、0.5mm以上の距離をお
くことが効果的である。なお、ゲート点数は前述の如く
5点以上であるから、これらの各ゲート位置はゲートの
PCDが樹脂歯車の歯先円直径をD,インサート径をd
とした場合に0.8Dの位置とすることが有効であり、
もしd<0.8Dの場合はゲート位置がdより小さい位
置にあることが必要である。
【0015】
【実施例】次に以下に示す図1,図2,図3の各ゲート
の詳細を用いて成形したインサート入り樹脂歯車の比較
結果を示す。 (各ゲートの詳細) (1)ピンゲート数;3点,ゲート位置:歯車の歯に近
い部分(図1) (2)ピンゲート数;5点,ゲート位置:PCDでφ
0.8Dの位置(φD:樹脂歯車の歯先円直径),ゲー
トとインサート間の距離;0.3mm(図2) (3)ピンゲート数;5点,ゲート位置:PCDでφ
0.8Dの位置,ゲートとインサート間の距離0.5m
m(図3)
【0016】上記(1)(2)(3)各ゲートを用い、
樹脂材料をナイロン66,インサート材質を鉄としてナ
イロン66の一般的な成形条件(樹脂温度270℃,金
型温度80℃,射出時間1.0秒,射出圧力150Mp
a,冷却時間20秒,成形サイクル1分)で成形し、モ
ジュール2.5,歯先円直径φ90mm,インサート外
径φ70,インサート内径φ25のインサート入り肉厚
樹脂平歯車を得た。この得られた各平歯車について夫々
ボイドの状況,歯先円直径の安定性及び外観を下記評価
方法により評価し、その結果を表1に示す。なお、従来
形のディスクゲートを用いた場合を参考例として併記し
た。
【0017】(評価方法) (a)ボイドの確認 厚み方向の中央(8mmの位置)で円周方向にカット
し、目視で確認した。なお、ボイドの原因として保圧不
足と、冷却開始時の樹脂温度が考えられるので、原因を
特定するため、樹脂温度の履歴を追ってみた。(表2参
照) (b)歯先円直径の測定方法 図4における17ケ所(円周上すべての歯先円直径)を
測定した。図中、細い実線はディスクゲート使用の従来
品の場合、太い実線は図1のピンゲートを使用した場
合、点線は図3のピンゲートを使用した場合である。 (c)外観の確認 樹脂部分の外観状態を確認した。
【0018】
【表1】
【0019】上記表1より分かるように、ボイドについ
てはピンゲート3以外はすべて発生していることが認め
られる。また、歯先円直径についてはピンゲート2,3
では歯車としての機能上、必要な寸法が満足されている
が、ピンゲート1では機能上、必要な寸法の上限規格か
ら外れていた。更に外観についてはピンゲート1のみ悪
かった。
【0020】次に樹脂温度の履歴の追跡としてゲートと
反対側の面の歯部において樹脂温度を測定した結果を表
2に示す。なお、表中のピーク樹脂温度到達時間は射出
開始時を0秒として測定した。
【0021】
【表2】
【0022】上記の表よりディスクゲートとピンゲート
1においてはピンゲート2,3に比べピーク温度が高い
ことが分かる。また、ピンゲート2ではピーク温度が低
いにもかかわらず表1に見られるようにボイドが微少な
がら発生していた。これは保圧不足であることに原因し
ていると思われる。
【0023】以上の実施状況の結果より、ピンゲート3
は寸法については歯車の機能上の問題がなく、しかもボ
イドも確認されず、外観上も問題なく、極めて効果的な
方法であることが理解される。また、ピンゲート2は厚
みの中心部分において円周方向に独立した気泡が微少な
がら確認されるとしても寸法上、ならびに外観において
は何らの問題はなく、ディスクゲートならびにピンゲー
ト1の場合に比べ実用上、支障が少ないことが考えられ
る。
【0024】
【発明の効果】本発明は以上のようにインサート外周に
ギヤ歯を形成する樹脂層を有するインサート入り樹脂歯
車の射出成形方法において、溶融樹脂をピンゲートから
金型内に注入すると共に、注入した溶融樹脂を一旦、イ
ンサートに当ててから外周の歯の部分に送り込むように
したものであり、歯の位置による寸法のばらつきが殆ど
なく、機能上の問題は全く解消されると共に、ボイドに
ついても殆ど消失し、特に5点以上のピンゲートを使用
し、ゲートとインサート間の距離を0.5mm以上とす
れば全くなくなり、しかも外観的にも表面部分にジェッ
ティング模様の発生もなく、良好な外観を得ることがで
きる効果が期待される。なお、ピンゲート数を5点以上
とし、ピンゲートとインサート間の距離を0.5mm以
上で、ピンゲートの位置を歯先円中心から0.8D(D
は歯先円直径)とすることにより、上記効果は最も発揮
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】射出成形方法におけるピンゲートの位置及びイ
ンサートを含む金型内を示す参考図で、(イ)は正面
図、(ロ)は側面図である
【図2】本発明におけるピンゲートの位置及びインサー
トを含む金型内を示す図で、(イ)は正面図、(ロ)は
側面図である。
【図3】本発明におけるピンゲートの位置及びインサー
トを含む金型内を示す他の実施例であり、(イ)は正面
図、(ロ)は側面図である。
【図4】歯先円直径の測定における測定個所を示す説明
図である。
【符号の説明】
1 射出成形金型 2 インサート 3 ピンゲート 4 キャビティ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 正明 神戸市長田区浜添通4丁目1番21号 三ツ 星ベルト株式会社内 (72)発明者 江東 学真 神戸市長田区浜添通4丁目1番21号 三ツ 星ベルト株式会社内 Fターム(参考) 3J030 BA01 BC01 BC08 4F202 AD18 AH12 CA11 CB01 CB12 CK06 CQ05 4F206 AD18 AH12 JA07 JB12 JL02 JM04 JN11 JN25 JQ06 JQ81

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インサートの外周にギヤ歯を形成する樹脂
    層を有するインサート入り樹脂歯車の射出成形方法にお
    いて、射出成形金型のキャビティ中央部にインサートを
    支持した状態で、該金型内に溶融樹脂をピンゲートから
    注入すると共に、注入した溶融樹脂を一旦、インサート
    に当ててから外周の歯の部分に送り込むことを特徴とす
    るインサート入り樹脂歯車の射出成形方法。
  2. 【請求項2】ピンゲートと、インサートとの距離が0.
    5mm以上である請求項1記載のインサート入り樹脂歯
    車の射出成形方法。
  3. 【請求項3】ピンゲートのピン数が5点以上である請求
    項1または2記載のインサート入り樹脂歯車の射出成形
    方法。
  4. 【請求項4】ピンゲートの位置を成形後の樹脂歯車の歯
    先円直径をDとして、円の中心から0.8D以下とする
    インサート入り樹脂歯車の射出成形方法。
JP2001051636A 2001-02-27 2001-02-27 インサート入り樹脂歯車の射出成形方法 Pending JP2002248649A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001051636A JP2002248649A (ja) 2001-02-27 2001-02-27 インサート入り樹脂歯車の射出成形方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001051636A JP2002248649A (ja) 2001-02-27 2001-02-27 インサート入り樹脂歯車の射出成形方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002248649A true JP2002248649A (ja) 2002-09-03

Family

ID=18912383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001051636A Pending JP2002248649A (ja) 2001-02-27 2001-02-27 インサート入り樹脂歯車の射出成形方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002248649A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005046957A1 (ja) * 2003-11-14 2005-05-26 Ogura Clutch Co., Ltd. 樹脂コーティング方法とインサート成形品並びに樹脂被覆金属歯車類
WO2005104692A2 (en) 2004-04-16 2005-11-10 Quadrant Epp Ag Electronic power assist steering worm gears
JP2009119782A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Kayaba Ind Co Ltd はすば歯車用成形装置
JP2009154463A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Enplas Corp 射出成形樹脂歯車の成形方法及び射出成形樹脂歯車
JP2014511290A (ja) * 2011-02-18 2014-05-15 クワンダック エイ アンド ティー ギアホイール及びギアホイールの製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000282898A (ja) * 1999-03-30 2000-10-10 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の絞弁制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000282898A (ja) * 1999-03-30 2000-10-10 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の絞弁制御装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005046957A1 (ja) * 2003-11-14 2005-05-26 Ogura Clutch Co., Ltd. 樹脂コーティング方法とインサート成形品並びに樹脂被覆金属歯車類
WO2005104692A2 (en) 2004-04-16 2005-11-10 Quadrant Epp Ag Electronic power assist steering worm gears
JP2009119782A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Kayaba Ind Co Ltd はすば歯車用成形装置
JP2009154463A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Enplas Corp 射出成形樹脂歯車の成形方法及び射出成形樹脂歯車
JP2014511290A (ja) * 2011-02-18 2014-05-15 クワンダック エイ アンド ティー ギアホイール及びギアホイールの製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2060461C (en) Method for manufacturing a plastic hollow product using water soluble resin
JP5060060B2 (ja) 金型及び金型を用いた成形方法
JP3599441B2 (ja) 型内被覆成形法用の金型
JP2002248649A (ja) インサート入り樹脂歯車の射出成形方法
JPH11216754A (ja) 熱硬化性樹脂の射出成形機
KR100230634B1 (ko) 축일체형 회전체의 중공 사출 성형방법 및 그것에 의한 성형품(method for hollow injection molding a shaft-unified type rotator and a molded article obtained thereby)
JP2002347081A (ja) 環状樹脂成形品
JP2008000911A (ja) 直ボス成形法とその成形品
JPS60264237A (ja) 繊維強化プラスチツク製ボルト素材の製造方法
JP2002187177A (ja) 射出圧縮成形品の製造方法
JPS6372517A (ja) 繊維強化プラスチツクボルトの製造方法
FI106440B (fi) Menetelmä termoplastisesti työstettävien polymeerien työstöön ruiskuvalutekniikan avulla
JPH07276456A (ja) 機械加工用樹脂素材の製造方法および樹脂加工品の製造方法
JPH085062B2 (ja) 樹脂成形用中子
JPH07195147A (ja) 成形用特殊中子を用いた成形方法
JPS60264210A (ja) 熱可塑性合成樹脂製棒状体の製造方法
JP3054911B2 (ja) 金属インサート一体型中空成形品の製造方法
JP2001191364A (ja) シリコーンゴム複合成形品の成形方法
JP4204960B2 (ja) 射出成形金型と射出成形方法
JP2001205668A (ja) 補助具付き中空状樹脂成形体の製造方法
JPH0691685A (ja) 超高分子量ポリエチレン成形品の製造方法
JPH0522565B2 (ja)
EP4188667A1 (en) A mold for injection molding
KR100262194B1 (ko) 플라스틱 토오크 컨버터용 스테이터의 제조방법
JP2010094930A (ja) 自動車用途ハンドルの射出成形工法及び自動車用途ハンドル

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100525

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101005