JP3156869B2 - インサート成形方法及びインサート成形物並びにインサート部材 - Google Patents
インサート成形方法及びインサート成形物並びにインサート部材Info
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- JP3156869B2 JP3156869B2 JP9380592A JP9380592A JP3156869B2 JP 3156869 B2 JP3156869 B2 JP 3156869B2 JP 9380592 A JP9380592 A JP 9380592A JP 9380592 A JP9380592 A JP 9380592A JP 3156869 B2 JP3156869 B2 JP 3156869B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシャフト、ネジ、ヘッダ
ーピン、ピニオン歯車、スプラインシャフト、パイプ
材、多面角材、木材、鋳造金属物等のインサート部材を
樹脂に埋め込み成形するインサート成形方法及びインサ
ート成形物並びにインサート部材に関する。
ーピン、ピニオン歯車、スプラインシャフト、パイプ
材、多面角材、木材、鋳造金属物等のインサート部材を
樹脂に埋め込み成形するインサート成形方法及びインサ
ート成形物並びにインサート部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に金属製あるいはセラミックス製等
のシャフト等をインサート成形した樹脂成形品は、樹脂
成形部に後工程によってインサート部材を挿通したもの
に比して、樹脂成形部とインサート部材との一体性が高
いため、相対位置のずれが少なく、機械強度が大きく、
部品機能の信頼性が高いため、広く歯車、カム、プーリ
ー等の機械部品に使用されている。
のシャフト等をインサート成形した樹脂成形品は、樹脂
成形部に後工程によってインサート部材を挿通したもの
に比して、樹脂成形部とインサート部材との一体性が高
いため、相対位置のずれが少なく、機械強度が大きく、
部品機能の信頼性が高いため、広く歯車、カム、プーリ
ー等の機械部品に使用されている。
【０００３】従来のインサート成形は、金型内にあらか
じめインサート部材を自動または半自動でセットして樹
脂成形部の表面に相当する部分に、即ち、キャビティー
外周面にゲートを設けた金型で成形していた（図４参
照）。
じめインサート部材を自動または半自動でセットして樹
脂成形部の表面に相当する部分に、即ち、キャビティー
外周面にゲートを設けた金型で成形していた（図４参
照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のキャビ
ティー外周面にゲートを設けた金型で成形したもので
は、樹脂成形部の表面にゲート痕が残るため、該ゲート
痕の切削及び研磨等の後処理工程が必要であるだけでな
く、切削及び研磨の度合いによっては、面と面との平行
性や平面性が損なわれたり、仕上がり寸法の狂いが生じ
たり、ウェルドラインが残るため、強度を落とす場合が
あるという欠点を有している。
ティー外周面にゲートを設けた金型で成形したもので
は、樹脂成形部の表面にゲート痕が残るため、該ゲート
痕の切削及び研磨等の後処理工程が必要であるだけでな
く、切削及び研磨の度合いによっては、面と面との平行
性や平面性が損なわれたり、仕上がり寸法の狂いが生じ
たり、ウェルドラインが残るため、強度を落とす場合が
あるという欠点を有している。
【０００５】また、ゲートは、その位置、個数及び形状
等の条件によって樹脂成形部の寸法精度及び強度に大き
く影響するものであり、金型設計時に経験やコンピュー
タ計算による金型内樹脂流動解析または強度解析等に基
づき、製品全体としての最高強度が得られるように最適
な設計条件を決定する必要がある。
等の条件によって樹脂成形部の寸法精度及び強度に大き
く影響するものであり、金型設計時に経験やコンピュー
タ計算による金型内樹脂流動解析または強度解析等に基
づき、製品全体としての最高強度が得られるように最適
な設計条件を決定する必要がある。
【０００６】しかし、従来の金型では、ゲート以外の他
の条件、例えば、スプールまたはランナーの位置、イン
サート部材の位置、前記後処理工程時の切削及び研磨の
行い易さ等、様々な条件を考慮して金型設計条件が決定
されているため、前記キャビティー外周面のゲート位置
は寸法精度及び強度の点で理想的な位置とは云えず、こ
のような金型によるインサート成形によれば、樹脂の流
れが矢符Ｙで示すように不均一で偏ったものとなった
り、ウェルドラインが発生するため、樹脂成形部の寸法
安定性及び精度、並びに機械強度が部位によって一定で
はないと云う欠点を有している。
の条件、例えば、スプールまたはランナーの位置、イン
サート部材の位置、前記後処理工程時の切削及び研磨の
行い易さ等、様々な条件を考慮して金型設計条件が決定
されているため、前記キャビティー外周面のゲート位置
は寸法精度及び強度の点で理想的な位置とは云えず、こ
のような金型によるインサート成形によれば、樹脂の流
れが矢符Ｙで示すように不均一で偏ったものとなった
り、ウェルドラインが発生するため、樹脂成形部の寸法
安定性及び精度、並びに機械強度が部位によって一定で
はないと云う欠点を有している。
【０００７】
【発明の目的】そこで本発明の目的は、樹脂成形部表面
にゲート痕が残らず、しかも寸法精度及び強度の高いイ
ンサート成形方法及びインサート成形物並びにインサー
ト部材を提供することにある。
にゲート痕が残らず、しかも寸法精度及び強度の高いイ
ンサート成形方法及びインサート成形物並びにインサー
ト部材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するため、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った
ものである。
達成するため、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った
ものである。
【０００９】即ち、本発明に係るインサート成形方法
は、インサート部材と樹脂とを一体的に成形するインサ
ート成形方法であって、前記インサート部材として、ス
プールまたはランナーが内部に形成されていると共に、
一ないし複数のゲートが成形後に樹脂によって被覆され
る部分に形成されているものを用い、前記インサート部
材のスプールまたはランナー及びゲートを介して溶融樹
脂を金型内に送り込むインサート成形方法において、前
記樹脂がポリイミド樹脂であることを特徴とする。
は、インサート部材と樹脂とを一体的に成形するインサ
ート成形方法であって、前記インサート部材として、ス
プールまたはランナーが内部に形成されていると共に、
一ないし複数のゲートが成形後に樹脂によって被覆され
る部分に形成されているものを用い、前記インサート部
材のスプールまたはランナー及びゲートを介して溶融樹
脂を金型内に送り込むインサート成形方法において、前
記樹脂がポリイミド樹脂であることを特徴とする。
【００１０】また、本発明に係るインサート成形方法の
好ましい実施態様は、（１）前記インサート部材のスプ
ール先端またはランナー終端にコールドスラグウェル部
が形成されていること、（２）前記ポリイミドが、下記
一般式（１）で表される繰り返し単位を有するポリイミ
ド樹脂（以下、単に本発明のポリイミド樹脂ということ
もある。）であること、である。
好ましい実施態様は、（１）前記インサート部材のスプ
ール先端またはランナー終端にコールドスラグウェル部
が形成されていること、（２）前記ポリイミドが、下記
一般式（１）で表される繰り返し単位を有するポリイミ
ド樹脂（以下、単に本発明のポリイミド樹脂ということ
もある。）であること、である。
【００１１】
【化２】 （式中、Ｘは直結、炭素数１〜１０の二価の炭化水素
基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カルボニル
基、チオ基、又はスルホニル基であり、またＲは炭素数
２以上の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮
合多環式芳香族基、および芳香族基が直接又は架橋員に
より相互に連結された非縮合多環式芳香族基からなる群
より選ばれた４価の基を表す。）本発明に係るインサー
ト成形物は、インサート部材に一ないし複数の透孔部及
び該透孔部に連続する中空部が形成されていると共に該
透孔部及び中空部内に樹脂が充填されており、該透孔部
及び中空部内の樹脂とインサート部材周囲の樹脂成形部
とが一体的に成形されているインサート成形物におい
て、前記樹脂がポリイミド樹脂であることを特徴とす
る。
基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カルボニル
基、チオ基、又はスルホニル基であり、またＲは炭素数
２以上の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮
合多環式芳香族基、および芳香族基が直接又は架橋員に
より相互に連結された非縮合多環式芳香族基からなる群
より選ばれた４価の基を表す。）本発明に係るインサー
ト成形物は、インサート部材に一ないし複数の透孔部及
び該透孔部に連続する中空部が形成されていると共に該
透孔部及び中空部内に樹脂が充填されており、該透孔部
及び中空部内の樹脂とインサート部材周囲の樹脂成形部
とが一体的に成形されているインサート成形物におい
て、前記樹脂がポリイミド樹脂であることを特徴とす
る。
【００１２】また、本発明に係るインサート成形物の好
ましい実施態様は、前記ポリイミドが、前記一般式
（１）で表される繰り返し単位を有するポリイミド樹脂
であること、である。
ましい実施態様は、前記ポリイミドが、前記一般式
（１）で表される繰り返し単位を有するポリイミド樹脂
であること、である。
【００１３】本発明に係るインサート部材は、スプール
またはランナーが内部に形成されていると共に、一ない
し複数のゲートが成形後に樹脂によって被覆される部分
に形成されているインサート部材において、前記樹脂が
ポリイミド樹脂であることを特徴とする。
またはランナーが内部に形成されていると共に、一ない
し複数のゲートが成形後に樹脂によって被覆される部分
に形成されているインサート部材において、前記樹脂が
ポリイミド樹脂であることを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明によれば、溶融樹脂がインサート部材の
内部をスプールまたはランナーとして通過し、インサー
ト部材に形成されたゲートから金型内に送り込まれるた
め、特定の溶融樹脂がキャビティーの略中心部より外周
面に向かって均一に流動し固化することになり、樹脂成
形部の寸法安定性及び精度、並びに機械強度に優れたイ
ンサート成形物を得ることができる。また、得られたイ
ンサート成形物は、表面にゲート痕が残らないため、切
削及び研磨等の後処理が不要である。更に、得られたイ
ンサート成形物は、本発明に係る特定の樹脂が樹脂成形
部とインサート部材の内部とにおいて一体的となってい
るので、インサート部材の位置ズレ及び抜け等を完全に
防止することができる。尚、インサート部材が２以上か
ら構成される場合、少なくとも１つのインサート部材に
本発明を適用すればよい。
内部をスプールまたはランナーとして通過し、インサー
ト部材に形成されたゲートから金型内に送り込まれるた
め、特定の溶融樹脂がキャビティーの略中心部より外周
面に向かって均一に流動し固化することになり、樹脂成
形部の寸法安定性及び精度、並びに機械強度に優れたイ
ンサート成形物を得ることができる。また、得られたイ
ンサート成形物は、表面にゲート痕が残らないため、切
削及び研磨等の後処理が不要である。更に、得られたイ
ンサート成形物は、本発明に係る特定の樹脂が樹脂成形
部とインサート部材の内部とにおいて一体的となってい
るので、インサート部材の位置ズレ及び抜け等を完全に
防止することができる。尚、インサート部材が２以上か
ら構成される場合、少なくとも１つのインサート部材に
本発明を適用すればよい。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面に基
づき説明する。図１はインサート部材をセットした状態
の金型を示す概略断面図、図２は図１の金型によって得
られた本発明に係るインサート成形物の一例を示す断面
図、図３は本発明に係るインサート成形物の他の例を示
す断面図、図４は従来のインサート成形物及び金型を示
す概略断面図である。
づき説明する。図１はインサート部材をセットした状態
の金型を示す概略断面図、図２は図１の金型によって得
られた本発明に係るインサート成形物の一例を示す断面
図、図３は本発明に係るインサート成形物の他の例を示
す断面図、図４は従来のインサート成形物及び金型を示
す概略断面図である。
【００１６】図１において、１は二つの割型１Ａ・１Ｂ
から成る金型であり、成形度に後述する構成を有するイ
ンサート部材４がセットされた後に該金型１のキャビテ
ィー２に樹脂注入ノズル３によって樹脂が注入されるこ
とにより、図２に示す如きインサート部材４の周囲に樹
脂成形部６が被覆成形されたインサート成形物５が成形
されるものである。
から成る金型であり、成形度に後述する構成を有するイ
ンサート部材４がセットされた後に該金型１のキャビテ
ィー２に樹脂注入ノズル３によって樹脂が注入されるこ
とにより、図２に示す如きインサート部材４の周囲に樹
脂成形部６が被覆成形されたインサート成形物５が成形
されるものである。
【００１７】本発明において金型１にセットされるイン
サート部材４には、樹脂成形部６に被覆される部分に一
ないし複数の透孔部４Ｂが形成され、且つ該透孔部４Ｂ
に連続して中空部４Ａが形成されている。透孔部４の位
置は、成形後に樹脂成形部６によって被覆される部分で
あればよいが、好ましくは樹脂成形部６の略中心部であ
る。また、その口径及び個数は、用いられるインサート
部材４のサイズや材質、樹脂の種類、得られるインサー
ト成形物５の要求強度等の条件に応じて適宜決定される
が、複数の透孔部４を略等間隔で放射状に設けることが
均一成形の点で好ましい。
サート部材４には、樹脂成形部６に被覆される部分に一
ないし複数の透孔部４Ｂが形成され、且つ該透孔部４Ｂ
に連続して中空部４Ａが形成されている。透孔部４の位
置は、成形後に樹脂成形部６によって被覆される部分で
あればよいが、好ましくは樹脂成形部６の略中心部であ
る。また、その口径及び個数は、用いられるインサート
部材４のサイズや材質、樹脂の種類、得られるインサー
ト成形物５の要求強度等の条件に応じて適宜決定される
が、複数の透孔部４を略等間隔で放射状に設けることが
均一成形の点で好ましい。
【００１８】本発明に係るインサート成形方法は、図１
に示す如き金型１及びインサート部材４を用いることに
より、樹脂注入ノズル３から注入され金型スプールまた
はランナー１Ｃを通った樹脂が、従来のように金型１か
ら直接キャビティー内へ注入されるのではなく、インサ
ート部材４に形成された中空部４Ａ内を通過した後、該
中空部４Ａに連続して形成された透孔部４Ｂからキャビ
ティー２内へ注入されるものである。即ち、インサート
部材４に形成された中空部４Ａをスプールまたはランナ
ーとし、透孔部４Ｂをゲートとして、樹脂をキャビティ
ー２内へ注入するのである。
に示す如き金型１及びインサート部材４を用いることに
より、樹脂注入ノズル３から注入され金型スプールまた
はランナー１Ｃを通った樹脂が、従来のように金型１か
ら直接キャビティー内へ注入されるのではなく、インサ
ート部材４に形成された中空部４Ａ内を通過した後、該
中空部４Ａに連続して形成された透孔部４Ｂからキャビ
ティー２内へ注入されるものである。即ち、インサート
部材４に形成された中空部４Ａをスプールまたはランナ
ーとし、透孔部４Ｂをゲートとして、樹脂をキャビティ
ー２内へ注入するのである。
【００１９】従って、従来はキャビティー外周面に設け
られていたゲートが、射出成形において理想的な位置で
あるインサート成形物５の樹脂成形部６の略中心となる
ので、注入した樹脂は樹脂成形部６の略中心からキャビ
ティー２の外周面に向かって矢符Ｘで示すように均一に
流動し固化するため、樹脂成形部６の寸法安定性及び精
度、並びに機械強度に優れたインサート成形物５を得る
ことができる。
られていたゲートが、射出成形において理想的な位置で
あるインサート成形物５の樹脂成形部６の略中心となる
ので、注入した樹脂は樹脂成形部６の略中心からキャビ
ティー２の外周面に向かって矢符Ｘで示すように均一に
流動し固化するため、樹脂成形部６の寸法安定性及び精
度、並びに機械強度に優れたインサート成形物５を得る
ことができる。
【００２０】また、得られたインサート成形物５は、ゲ
ートが樹脂成形部６によって被覆されるため表面にゲー
ト痕が残らず、切削及び研磨等の後処理が不要であるだ
けでなく、後処理による仕上がり寸法の変化がないた
め、金型１の設計に際しては切削量や研摩量等を考慮す
ることなく、インサート成形物５の仕上がり寸法で設計
することができる。従って、要求される精度の金型によ
って成形すれば、所望する仕上がり精度のインサート成
形物５を得ることができる。
ートが樹脂成形部６によって被覆されるため表面にゲー
ト痕が残らず、切削及び研磨等の後処理が不要であるだ
けでなく、後処理による仕上がり寸法の変化がないた
め、金型１の設計に際しては切削量や研摩量等を考慮す
ることなく、インサート成形物５の仕上がり寸法で設計
することができる。従って、要求される精度の金型によ
って成形すれば、所望する仕上がり精度のインサート成
形物５を得ることができる。
【００２１】更にまた、得られたインサート成形物５
は、本発明に係る特定の樹脂が樹脂成形部６とインサー
ト部材４の内部である前記中空部４Ａ及び透孔部４Ｂと
において一体的となっているので、インサート部材４の
位置ズレ及び抜け等を完全に防止することができる。従
って、インサート部材４の材質及び樹脂の種類を同一と
した場合、従来の成形方法で得られたインサート成形物
に比して、本発明の成形方法で得られたインサート成形
物５は機械強度が大きく、部品機能の信頼性が高い。樹
脂成形部６とインサート部材４との一体性をより強固と
するために、図３に示す如く透孔部４Ｂをインサート部
材４外周に形成した溝部４Ｃ内に形成してもよい。尚、
樹脂注入ノズル３先端の冷却した樹脂が、キャビティー
２内へ注入されるとフローマークやショートショット等
の故障発生の原因となるので、係る故障を防止するため
にインサート部材４の中空部４Ａの先端（ないし終端）
にコールドスラグウェル部４Ｃを形成することが好まし
い。
は、本発明に係る特定の樹脂が樹脂成形部６とインサー
ト部材４の内部である前記中空部４Ａ及び透孔部４Ｂと
において一体的となっているので、インサート部材４の
位置ズレ及び抜け等を完全に防止することができる。従
って、インサート部材４の材質及び樹脂の種類を同一と
した場合、従来の成形方法で得られたインサート成形物
に比して、本発明の成形方法で得られたインサート成形
物５は機械強度が大きく、部品機能の信頼性が高い。樹
脂成形部６とインサート部材４との一体性をより強固と
するために、図３に示す如く透孔部４Ｂをインサート部
材４外周に形成した溝部４Ｃ内に形成してもよい。尚、
樹脂注入ノズル３先端の冷却した樹脂が、キャビティー
２内へ注入されるとフローマークやショートショット等
の故障発生の原因となるので、係る故障を防止するため
にインサート部材４の中空部４Ａの先端（ないし終端）
にコールドスラグウェル部４Ｃを形成することが好まし
い。
【００２２】尚、樹脂注入ノズル３先端の冷却した樹脂
が、キャビティー２内へ注入されるとフローマークやシ
ョートショット等の故障発生の原因となるので、係る故
障を防止するためにインサート部材４の中空部４Ａの先
端（ないし終端）にコールドスラグウェル部４Ｃを形成
することが好ましい。
が、キャビティー２内へ注入されるとフローマークやシ
ョートショット等の故障発生の原因となるので、係る故
障を防止するためにインサート部材４の中空部４Ａの先
端（ないし終端）にコールドスラグウェル部４Ｃを形成
することが好ましい。
【００２３】尚また、図示の実施例では透孔部４Ｂを一
列の放射状に配置した場合を示したが、複数列の放射状
ないしランダムに複数個を配置してもよい。また、中空
部４Ａも１つに限らないし、形状も環状等の任意の形状
でよい。さらに、樹脂成形部６も一つに限らず、二以上
であってもよいし、その形状もインサート部材４の周囲
全周に亘って成形されているものに限らない。樹脂成形
部６を二以上とした場合、従来の成形方法では金型スプ
ールまたはランナーの通路を複雑としたり、樹脂注入ノ
ズルを二以上としたりする必要があるが、本発明によれ
ば一つの樹脂注入ノズル３によって極めて容易に成形可
能である。
列の放射状に配置した場合を示したが、複数列の放射状
ないしランダムに複数個を配置してもよい。また、中空
部４Ａも１つに限らないし、形状も環状等の任意の形状
でよい。さらに、樹脂成形部６も一つに限らず、二以上
であってもよいし、その形状もインサート部材４の周囲
全周に亘って成形されているものに限らない。樹脂成形
部６を二以上とした場合、従来の成形方法では金型スプ
ールまたはランナーの通路を複雑としたり、樹脂注入ノ
ズルを二以上としたりする必要があるが、本発明によれ
ば一つの樹脂注入ノズル３によって極めて容易に成形可
能である。
【００２４】また本実施例では、樹脂注入ノズル３から
の樹脂の注入を金型１の金型スプールまたはランナー１
Ｃを介してインサート部材４内に注入しているが、本発
明はこれに限らず、インサート部材４端部に樹脂注入ノ
ズル３を圧接して樹脂を直接注入してもよい。更に樹脂
の注入は、樹脂成形部６に近い側のインサート部材４の
端部に限らず、遠い側の端部からでもよいし、インサー
ト部材４の表面からでもよい。
の樹脂の注入を金型１の金型スプールまたはランナー１
Ｃを介してインサート部材４内に注入しているが、本発
明はこれに限らず、インサート部材４端部に樹脂注入ノ
ズル３を圧接して樹脂を直接注入してもよい。更に樹脂
の注入は、樹脂成形部６に近い側のインサート部材４の
端部に限らず、遠い側の端部からでもよいし、インサー
ト部材４の表面からでもよい。
【００２５】以上、本発明に係るインサート成形方法及
び該成形方法によって得られた本発明に係るインサート
成形物の一実施例について説明したが、本発明は上記に
限らず、成形するインサート成形物の態様によって適
宜、本発明の範囲内において変更することができる。
尚、インサート部材４及び樹脂成形部６に用いられる材
質例を下記する。
び該成形方法によって得られた本発明に係るインサート
成形物の一実施例について説明したが、本発明は上記に
限らず、成形するインサート成形物の態様によって適
宜、本発明の範囲内において変更することができる。
尚、インサート部材４及び樹脂成形部６に用いられる材
質例を下記する。
【００２６】本発明の方法において使用されるインサー
ト部材４の材質としては、インサート部材として種々公
知の材質、即ち、鉄、ステンレス、アルミニウム、真鍮
等の金属製あるいはアルミナ、炭化ケイ素等のセラミッ
クス製、その他耐熱性プラスチック材、強化木材（紙パ
ルプ等）、竹材等を用いることができ、樹脂接触面にロ
ーレット加工を施してもよい。
ト部材４の材質としては、インサート部材として種々公
知の材質、即ち、鉄、ステンレス、アルミニウム、真鍮
等の金属製あるいはアルミナ、炭化ケイ素等のセラミッ
クス製、その他耐熱性プラスチック材、強化木材（紙パ
ルプ等）、竹材等を用いることができ、樹脂接触面にロ
ーレット加工を施してもよい。
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】本発明の用いられる樹脂は、ポリイミド樹
脂であり、ポリイミド樹脂としては、前記一般式（１）
で表される繰り返し単位を有するポリイミド樹脂である
ことが好ましく、この樹脂としては、商品名オーラム
（三井化学社製）等が挙げられる。
脂であり、ポリイミド樹脂としては、前記一般式（１）
で表される繰り返し単位を有するポリイミド樹脂である
ことが好ましく、この樹脂としては、商品名オーラム
（三井化学社製）等が挙げられる。
【００３６】また本発明のポリイミド樹脂は、炭素繊維
等の繊維状補強材を混合した物であってもよい。繊維状
補強材を混合した場合、本発明によれば、繊維配向が図
１の矢符Ｘ方向、即ち、樹脂成形部６の略中心部から放
射状に並ぶので高い強度を得ることができ、特に樹脂成
形部６が歯車である場合等に歯先強度向上に有効であ
る。
等の繊維状補強材を混合した物であってもよい。繊維状
補強材を混合した場合、本発明によれば、繊維配向が図
１の矢符Ｘ方向、即ち、樹脂成形部６の略中心部から放
射状に並ぶので高い強度を得ることができ、特に樹脂成
形部６が歯車である場合等に歯先強度向上に有効であ
る。
【００３７】
【実験例】チョップド炭素繊維強化の樹脂（表１参照）
を７５ｔｏｎ射出成形機Ｊ７５ＳＡ（日本製鋼所社製）
にて下記条件で２種類の金属シャフトインサートギアを
成形した。成形は、先ず、下記（ｂ）の２種類のインサ
ート部材を夫々金型温度と略等しい温度、即ち、２００
℃に予め加温してから金型に装着し、次に下記（ｂ−
１）のインサート部材の場合は該インサート部材の一方
の端部より内部に樹脂を注入して成形し（図１参照）、
また下記（ｂ−２）のインサート部材の場合はギア部端
面より３点ピンポイントゲートで樹脂を注入して成形し
た。
を７５ｔｏｎ射出成形機Ｊ７５ＳＡ（日本製鋼所社製）
にて下記条件で２種類の金属シャフトインサートギアを
成形した。成形は、先ず、下記（ｂ）の２種類のインサ
ート部材を夫々金型温度と略等しい温度、即ち、２００
℃に予め加温してから金型に装着し、次に下記（ｂ−
１）のインサート部材の場合は該インサート部材の一方
の端部より内部に樹脂を注入して成形し（図１参照）、
また下記（ｂ−２）のインサート部材の場合はギア部端
面より３点ピンポイントゲートで樹脂を注入して成形し
た。
【００３８】ａ）成形物 歯形 ：標準並歯平歯車 基準ピッチ円直径：３６ｍｍ 歯数 ：１２ 歯厚 ：１５ｍｍ
【００３９】ｂ）インサート部材 材質 ：ｓｕｓ３０４ 寸法 ：φ１０×Ｌ４０ 形状 ：下記（ｂ−１）、（ｂ−２）の２種
類 （ｂ−１）：内部に図２に示すようなスプールまたはラ
ンナーが形成されているもの（本発明） （ｂ−２）：スプールやランナー等の空隙無しのもの
（比較例）
類 （ｂ−１）：内部に図２に示すようなスプールまたはラ
ンナーが形成されているもの（本発明） （ｂ−２）：スプールやランナー等の空隙無しのもの
（比較例）
【００４０】ｃ）成形条件 射出成形温度 ：４１０℃ 金型温度 ：２００℃ 射出出力 ：１５００ｋｇ／ｃｍ2
【００４１】以上のように成形した２種類の金属シャフ
トインサートギアの歯元強度を測定した。測定方法は、
図５に示すように２本のφ１０のｓｕｓ製丸棒７によっ
て金属シャフトインサートギアのギア部分を上下から挟
んで垂直方向Ｚに１０ｍｍ／ｓｅｃの速度で荷重を加
え、ギアが破壊した時の荷重｛歯元面積×４（歯イ・ロ
・ハ・ニ）で除した値｝を圧縮試験機ストログラフ（島
津製作所社製）にて測定した。結果を表１に示す。
トインサートギアの歯元強度を測定した。測定方法は、
図５に示すように２本のφ１０のｓｕｓ製丸棒７によっ
て金属シャフトインサートギアのギア部分を上下から挟
んで垂直方向Ｚに１０ｍｍ／ｓｅｃの速度で荷重を加
え、ギアが破壊した時の荷重｛歯元面積×４（歯イ・ロ
・ハ・ニ）で除した値｝を圧縮試験機ストログラフ（島
津製作所社製）にて測定した。結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】表１から、（ｂ−１）のインサート部材
（本発明）を用いて成形した金属シャフトインサートギ
アの方が、（ｂ−２）のインサート部材（比較例）を用
いて成形した金属シャフトインサートギアに比して著し
く強度が優れている（特に本発明のポリイミド樹脂の場
合に優れている）ことが判る。
（本発明）を用いて成形した金属シャフトインサートギ
アの方が、（ｂ−２）のインサート部材（比較例）を用
いて成形した金属シャフトインサートギアに比して著し
く強度が優れている（特に本発明のポリイミド樹脂の場
合に優れている）ことが判る。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、本発明に係る特定の溶
融樹脂をインサート部材の中空部をスプールとして通過
し、該中空部に連続する透孔部をゲートとして金型のキ
ャビティー内に注入する構成であるため、本発明の溶融
樹脂がキャビティー中心部より外周面に向かって均一に
流動し固化することになるので、樹脂成形部の寸法安定
性及び精度、並びに機械強度に優れたインサート成形物
を得ることができる。
融樹脂をインサート部材の中空部をスプールとして通過
し、該中空部に連続する透孔部をゲートとして金型のキ
ャビティー内に注入する構成であるため、本発明の溶融
樹脂がキャビティー中心部より外周面に向かって均一に
流動し固化することになるので、樹脂成形部の寸法安定
性及び精度、並びに機械強度に優れたインサート成形物
を得ることができる。
【００４５】また、得られたインサート成形物は、表面
にゲート痕が残らないため、仕上がり寸法を狂わせ易い
切削及び研磨等の後処理が不要である。
にゲート痕が残らないため、仕上がり寸法を狂わせ易い
切削及び研磨等の後処理が不要である。
【００４６】更に、得られたインサート成形物は、本発
明に係る特定の樹脂が樹脂成形部とインサート部材の内
部とにおいて一体的となっているので、インサート部材
の位置ズレ及び抜け等を完全に防止することができ、機
械強度が大きく、部品機能の信頼性が高い。
明に係る特定の樹脂が樹脂成形部とインサート部材の内
部とにおいて一体的となっているので、インサート部材
の位置ズレ及び抜け等を完全に防止することができ、機
械強度が大きく、部品機能の信頼性が高い。
【図１】インサート部材をセットした状態の金型を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図２】図１の金型によって得られた本発明に係るイン
サート成形物の一例を示す断面図である。
サート成形物の一例を示す断面図である。
【図３】本発明に係るインサート成形物の他の例を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】従来のインサート成形物及び金型を示す概略断
面図である。
面図である。
【図５】歯元強度測定方法を示す概略側面図である。
１ 金型 １Ａ，１Ｂ 割型 １Ｃ 金型スプールまたはランナー ２ キャビティー ３ 樹脂注入ノズル ４ インサート部材 ４Ａ 中空部（スプールまたはランナー） ４Ｂ 透孔部（ゲート） ４Ｃ コールドスラグウェル部 ４Ｄ 溝部 ５ インサート成形物 ６ 樹脂成形部 ７ 歯元強度測定用丸棒
フロントページの続き (72)発明者 後藤 善久 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三 井東圧化学株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−157817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−126250（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−11810（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−142011（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−8572（ＪＰ，Ｂ２) 特許3043122（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/14
Claims (6)
- 【請求項１】インサート部材と樹脂とを一体的に成形す
るインサート成形方法であって、前記インサート部材と
して、スプールまたはランナーが内部に形成されている
と共に、一ないし複数のゲートが成形後に樹脂によって
被覆される部分に形成されているものを用い、前記イン
サート部材のスプールまたはランナー及びゲートを介し
て溶融樹脂を金型内に送り込むインサート成形方法にお
いて、前記樹脂がポリイミド樹脂であることを特徴とす
るインサート成形方法。 - 【請求項２】前記インサート部材のスプール先端または
ランナー終端にコールドスラグウェル部が形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載のインサート成形方
法。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載のポリイミドが、下
記一般式（１）で表される繰り返し単位を有するポリイ
ミド樹脂であることを特徴とするインサート成形方法。 【化１】 （式中、Ｘは直結、炭素数１〜１０の二価の炭化水素
基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カルボニル
基、チオ基、又はスルホニル基であり、またＲは炭素数
２以上の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮
合多環式芳香族基、および芳香族基が直接又は架橋員に
より相互に連結された非縮合多環式芳香族基からなる群
より選ばれた４価の基を表す。） - 【請求項４】インサート部材に一ないし複数の透孔部及
び該透孔部に連続する中空部が形成されていると共に該
透孔部及び中空部内に樹脂が充填されており、該透孔部
及び中空部内の樹脂とインサート部材周囲の樹脂成形部
とが一体的に成形されているインサート成形物におい
て、前記樹脂がポリイミド樹脂であることをことを特徴
とするインサート成形物。 - 【請求項５】請求項４に記載のポリイミドが、前記一般
式（１）で表される繰り返し単位を有するポリイミド樹
脂であることを特徴とするインサート成形物。 - 【請求項６】スプールまたはランナーが内部に形成され
ていると共に、一ないし複数のゲートが成形後に樹脂に
よって被覆される部分に形成されているインサート部材
において、前記樹脂がポリイミド樹脂であることを特徴
とするインサート部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9380592A JP3156869B2 (ja) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | インサート成形方法及びインサート成形物並びにインサート部材 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-81671 | 1991-03-20 | ||
| JP8167191 | 1991-03-20 | ||
| JP9380592A JP3156869B2 (ja) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | インサート成形方法及びインサート成形物並びにインサート部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05104567A JPH05104567A (ja) | 1993-04-27 |
| JP3156869B2 true JP3156869B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=26422675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9380592A Expired - Lifetime JP3156869B2 (ja) | 1991-03-20 | 1992-03-19 | インサート成形方法及びインサート成形物並びにインサート部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3156869B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US9174274B2 (en) | 2006-05-25 | 2015-11-03 | GM Global Technology Operations LLC | Low mass multi-piece sound dampened article |
| US9534651B2 (en) | 2007-07-20 | 2017-01-03 | GM Global Technology Operations LLC | Method of manufacturing a damped part |
| US9527132B2 (en) | 2007-07-20 | 2016-12-27 | GM Global Technology Operations LLC | Damped part with insert |
| US8210232B2 (en) | 2007-09-20 | 2012-07-03 | GM Global Technology Operations LLC | Lightweight brake rotor and components with composite materials |
| US8028739B2 (en) | 2007-10-29 | 2011-10-04 | GM Global Technology Operations LLC | Inserts with holes for damped products and methods of making and using the same |
| US8091609B2 (en) * | 2008-01-04 | 2012-01-10 | GM Global Technology Operations LLC | Method of forming casting with frictional damping insert |
| US9163682B2 (en) | 2008-07-24 | 2015-10-20 | GM Global Technology Operations LLC | Friction damped brake drum |
| US9500242B2 (en) | 2008-12-05 | 2016-11-22 | GM Global Technology Operations LLC | Component with inlay for damping vibrations |
| DE102011108959A1 (de) * | 2011-07-29 | 2013-01-31 | Robert Bosch Gmbh | Zahnradwellenanordnung |
| JP6519433B2 (ja) * | 2015-10-02 | 2019-05-29 | トヨタ自動車株式会社 | 複合材の製造方法 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP9380592A patent/JP3156869B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05104567A (ja) | 1993-04-27 |
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