JP3763449B2 - プラスチック成形品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック成形品、特に寸法精度の高いプラスチック成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、金属代替品として汎用されているエンジニアリングプラスチックにより射出成形されるプラスチック歯車、プーリー等のプラスチック成形品は、外周面や内周面の真円度に厳しい精度が要求されている。このようなプラスチック成形品を射出成形する場合には、通常複数のゲートを成形品の同心円上の位置に略等間隔に配置するようにし、溶融樹脂材料をキヤビテイ内に注入して成形が行われている。そして、この複数のゲートは、各ゲートから径方向内側へ充填する樹脂量と径方向外側へ充填する樹脂量が等しくなる位置に設けられている。
【０００３】
ところで、内周に形成される中空のボス部が全周に亘って均一な円筒形でなく、円周方向の一部に異形部が形成される場合には、この異形部への樹脂充填を担当するゲートからの樹脂充填容積と他の複数のゲートからの樹脂充填容積とに差異を生じてしまう。その結果、異形部の形状により前者が小さいときは、異形部を担当するゲートから注入される溶融樹脂は他のゲートに比べて成形品の外周部に到達する時間が早くなり、前者が大きいときは逆に到達時間が遅くなる。
【０００４】
従って、このような成形品の略同心円上に位置するゲートから注入される溶融樹脂の成形品外周部への到達時間のずれが、材料の均一な成形収縮を妨げ精度不良の要因となり、外周部における寸法精度を悪くする問題を生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑み、ボス部の一部に異形部が形成されたプラスチック成形品を高い寸法精度で射出成形することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、ディスク部の内周部に異形部を有するボス部が形成されるとともに外周部にリム部が形成され、ディスク部面に同心円上に略等間隔に設けられた複数のゲートから射出成形されるプラスチック成形品を、前記ボス部の異形部に対応するゲートの位置のみを前記同心円上の位置から径方向に沿って変位させて形成するものである。
【０００７】
また、前記ボス部の異形部が回り止め用の非円筒部である場合には、前記非円筒部に対応するゲートの位置を内周寄りに変位させてプラスチック成形品を形成し（請求項２）、ボス部の異形部が軸孔に連通したキー溝に対応する突条部である場合には、前記突条部に対応するゲートの位置を外周寄りに変位させてプラスチック成形品を形成するものである（請求項３）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のプラスチック成形品の実施形態としては外歯歯車や円盤状成形品が挙げられるが、以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【０００９】
【実施例】
本発明によるプラスチック成形品を外歯歯車に応用した一実施例について、その平面形状を示す図１およびそのＸ−Ｘ矢視断面構造を示す図２を参照して説明する。
【００１０】
本実施例におけるプラスチック歯車１１は、図示しない回転軸がその軸孔Ｌに一体的に嵌着される円筒状のボス部１２と、このボス部１２の外周からその半径方向に延びる円形のディスク部１３と、このディスク部１３の外周から半径方向に拡がる円環状のリム部１４とからなり、リム部１４の外周には所定ピッチの歯部１５が形成されている。さらに、ボス部１２の周方向の一部には異形部として回り止め用の非円筒部（軸孔の一面取り部）１２ａが形成されている。
【００１１】
上記プラスチック歯車１１は、成形時に図１において符号２１ａ〜２１ｆで示す６点ゲートから図示しない成形金型のキヤビテイ内に射出され、各ゲートを中心にして放射状に広がる溶融樹脂により形成されている。この６点ゲート方式にて射出成形した歯車１１において、１ゲート当りが充填を担当する中心角６０度の各扇状領域をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆで示している。各ゲート２１の位置は、ボス部１２の円筒部に対応する領域Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤおよびＥを担当するゲート２１ａ〜２１ｅがディスク部１３面に仮想される同心円Ｒ線上に略等間隔に設けられるが、ボス部の非円筒部１２ａに対応する領域Ｆを担当するゲート２１ｆは上記同心円Ｒ線よりも径方向に沿って内側に変位させて、ゲート２１ｆからの外周部への樹脂到達時間が遅れるように設けられている。
【００１２】
つまり、前記Ａ〜Ｆの各領域における成形品の容積を計算したところ、Ａ〜Ｅ領域における成形容積が１に対しＦのそれが０．９７の容積仕率であり、この計算結果に基づいてゲート２１ｆの変位位置は調整され、領域Ｆにおける外周部への樹脂到達時間が他の領域Ａ〜Ｅにおけるそれとほぼ等しくなるように設定されている。なお、Ｆの容積比率がより小である場合には、ゲート２１ｆはより内径方向に変位させることになる。
【００１３】
上記構成のプラスチック歯車１１においては、各ゲート２１から流動する樹脂のリム部１４外周の歯部１５に達する時間差が均一化され、樹脂冷却の熱履歴に差が生じないので歯面の精度が高いものである。
【００１４】
図３および図４は本発明の第2実施例を示したもので、図３はプラスチック歯車１１’の平面形状を示す図、図４は図３のＹ−Ｙ矢視断面図である．同図において、上記第１実施例と同様の構成要素には同一の符号が付されている。
【００１５】
この第２実施例のプラスチック歯車１１’においては、ボス部１２の異形部としてその一側面に軸孔Ｌに連通したキー溝に対応する突条部１２ｂ，１２ｂが円周方向に対向して一体形成されている。本実施例における各ゲート２１の位置は、ボス部１２の円筒部に対応する領域Ａ，Ｂ，ＤおよびＥを担当するゲート２１ａ，２１ｂ，２１ｄ，２１ｅがディスク部１３面に振想される同心円Ｒ線上に略等間隔に設けられるが、ボス部の突条部１２ｂ，１２ｂに対応する領域Ｃ，Ｆを担当するゲート２１ｃ，２１ｆは上記同心円Ｒ線よりも径方向に沿って外側に変位させて、ゲート２１ｃ，２１ｆからの外周部への樹脂到達時間が早くなるように設けられている。
【００１６】
つまり、前記Ａ〜Ｆの各領域における成形品の容積を計算したところ、Ｃ，Ｆ領域における成形容積が他の領域よりも大きいため、ゲート２１ｃ，２１ｆの変位位置は調整され、領域Ｃ，Ｆにおける外周部への樹脂到達時間が他の領域Ｅにおけるそれとほぼ等しくなるように設定されている。
【００１７】
以上、図示実施例につき説明したが、本発明は上記実施例の態様のみに限定されるものでなく、プラスチック成形品として歯車のほか、円周カム、プーリー、ウォーム等であってもよく、また、歯車も平歯車形態に限られず傘歯車、はすば歯車等の形態であってもよい。さらに、ボス部の異形部の形状やゲート数などは必要に応じて適宜に選定することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、ボス部が一様な円筒状でないプラスチック成形品であっても、溶融樹脂を外周部に同時に到達させることができ、外周部の寸法精度や真円度を良好に維持でき、高精度のプラスチック成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプラスチック成形品を外歯歯車に応用した一実施例の外観を示す平面図である。
【図２】図１中のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図３】他の実施例における歯車の外観を示す平面図である。
【図４】図３中のＹ−Ｙ矢視断面図である。
【符号の説明】
１１，１１’ プラスチック歯車
１２ ボス部
１２ａ，１２ｂ 異形部
１３ ディスク部
１４ リブ部
１５ 歯部
２１ａ〜２１ｆ ゲート

Claims (3)

1. ディスク部の内周部に異形部を有するボス部が形成されるとともに外周部にリム部が形成され、ディスク部面に同心円上に略等間隔に設けられた複数のゲートから射出成形される成形品であって、前記ボス部の異形部に対応するゲートの位置のみを前記同心円上の位置から径方向に沿って変位させて形成することを特徴とするプラスチック成形品。
2. ボス部の異形部が回り止め用の非円筒部であり、前記非円筒部に対応するゲートの位置を内周寄りに変位させて形成する請求項１に記載のプラスチック成形品。
3. ボス部の異形部が軸孔に連通したキー溝に対応する突条部であり、前記突条部に対応するゲートの位置を外周寄りに変位させて形成する請求項１に記載のプラスチック成形品。

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