JP3779136B2 - 金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
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- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/74—Joining plastics material to non-plastics material
- B29C66/742—Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法に係り、特に金属ボスを有するポリアミド樹脂成形品の多数個取りの製造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属ボスの外周にポリアミド樹脂成形体を一体的に形成された樹脂成形品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、長尺の筒状樹脂成形体の内面に同じく長尺の金属ボスを圧入し、次いで熱融着等によって一体化した後、これを所定厚みの円板状にスライスして数個取りの金属ボス入り中間素材を作製する。
最後に、最終製品の軽量化と金属ボスの側面部に必要な形状を付与する為に、当該中間素材の金属ボスの側面部を旋盤等で個々に後加工を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の金属ボスを有する製造方法では、中間素材を作製するためのスライス作業と金属ボスの後加工等に工数を費やし、またこの後加工によって発生する金属と樹脂との混合廃棄物の処分に苦慮していた。
【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の製造方法を提供しようとするもので、その要旨は、（１）金属ボスの外周に樹脂成形体が一体化された樹脂成形品を多数個取りする製造方法であって、金属ボスは予め最終形状或いは最終に近い形状に加工されたものを使用し、当該金属ボスは所定の間隙部を保持して複数個を配置しその中心部に設けられた穴にシャフトを貫通させて串差し状に固定し、これを長尺筒状の樹脂成形体の内面に圧入した後、熱融着によって各金属ボスの外周面と当該長尺筒状の樹脂成形体の内周面とを一体化し、最後に隣り合う金属ボスによって形成された間隔部に位置する長尺筒状の樹脂成形体の部分を各々切断・分離して金属ボスを有する樹脂成形品を製造する方法である。
（２）金属ボスと隣接する金属ボスとの間にスペーサーリングを介在させて所定の間隙部を保持してなる上記（１）の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法である。
（３）金属ボスの側面には間隙用凸部を一体的に形成して、金属ボスと隣接する金属ボスとの間に所定の間隙部を保持してなる上記（１）の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法である。
（４）長尺筒状の樹脂成形体が成形直後の余熱状態の温度において、金属ボスを直接圧入した後に熱融着によって各金属ボスの外周面と当該樹脂成形体の内面とを一体化してなる上記（１）〜（３）のいずれか一に記載の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法である。
（５）長尺筒状の樹脂成形体はポリアミド樹脂である上記（１）〜（４）のいずれか一に記載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、本発明の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。
図１はシャフトに金属ボスとスペーサーリングを交互に配置して串刺し状に固定した一部断面した正面図、図２は金属ボスの外周面に長尺筒状の樹脂成形体を熱融着によって一体化した一部断面した正面図、図３は本発明の製造方法で得られた金属ボスを有する樹脂成形品の一実施例の断面図、図４は本発明の製造方法で得られた金属ボスを有する樹脂成形品の他の実施例の断面である。
【０００６】
図１において、１は金属ボスであって、当該金属ボス１は最終形状或いは最終形状に近い製品形状に鍛造等によって予め加工されている。
そして金属ボス１の中心部には穴１１を有し、外周面にローレット加工或いはサンドブラスト加工等の表面凹凸加工が施してあり、また当該外周面のコーナ部には若干の面取り加工が施してある。
【０００７】
３はスペーサーリングであって、当該スペーサーリング３は金属ボス１と隣接する金属ボス１とに所定の間隙部を保持させる為に介在させ、後述する長尺筒状の樹脂成形体２１の切断代Ｔを確保するものである。
そしてスペーサーリング３の中心部には金属ボス１の穴１１と同径の穴を有し、その外径は金属ボス１の外径より遙かに小径に形成してあり、またその側面形状は金属ボス１の側面に当接される形状と相似形状に形成し、当該厚みは１．５〜３ｍｍ程度が適当である。
【０００８】
４はシャフトであって、金属ボス１及びスペーサーリング３の中心部に設けられた穴を貫通する外径寸法を有し、両端には例えばネジが切られており当該ネジにナット５が螺合される構造になっている。
【０００９】
次に、シャフト４に金属ボス１及びスペーサーリング３を串刺し状に固定する作業工程を説明する。
まず、シャフト４の一端にナット５を螺合し、次いで金属ボス１及びスペーサーリング３を交互にシャフト４に嵌め込み最後に当該シャフトの終端をナット５で螺合して串刺し状の固定作業を完了する。
このように串刺し状に固定された隣り合う各金属ボス１は、スペーサーリング３の厚み分の間隔Ｔを保持して整列される。
なお、金属ボス１の外周面に予めローレット加工等が施されてない場合は、この串刺し状に固定された段階で各金属ボス１の外周面を一挙にローレット加工等を実施しても良い。
【００１０】
図２において、２１は長尺筒状の樹脂成形体であって、当該長尺筒状の樹脂成形体２１はポリアミド樹脂等よりなる注型成形品で、その内径は金属ボス１の外径より締め代分だけ小径に成形される。
そして、当該長尺筒状の樹脂成形体２１が成形直後の余熱状態の温度（１６０〜１９０℃）において、図１に示す串刺し状態の金属ボス１を直接圧入し、適宜アリニング及び熟成工程を経て、高周波加熱等によって金属ボス１の外周面と長尺筒状の樹脂成形体２１の内周面を熱融着して一体化した後冷却固化して中間素材を製作する。
なお、本発明においては、長尺筒状の樹脂成形体２１が完全に冷却した後に、規定の寸法に内面加工し、これを再加熱して串刺し状態の金属ボス１を圧入して熱融着して金属ボス１の外周面と長尺筒状の樹脂成形体２１の内周面とを一体化する工程を採用することもできる。
【００１１】
上記によって製作された中間素材は、長尺筒状の樹脂成形体２１の内周面の一部が各金属ボス１の外周面と接触しない間隙部Ｔが形成される。
この中間素材をシャフト４の軸芯を中心として回転させながら、長尺筒状の樹脂成形体２１の間隙部Ｔの部分を、外周面からの回転多数刃工具を用いて一挙に切断することによって、隣り合う各金属ボス１は各々分離されて金属ボス１の外周に樹脂成形体２が一体化された樹脂成形品を多数個を同時に製造される。
次いで、ナット５をシャフト４より取外し、各金属ボスを有する樹脂成形品をシャフト４より抜き取る。
シャフト４から抜き取られた当該各金属ボスを有する樹脂成形品は、必要に応じて手直し加工を施して図３に示す金属ボス１の外周に樹脂成形体２が一体化された樹脂成形品を得る。
【００１２】
図４は、金属ボス１の側面に間隙用凸部１２を一体的に設けたものであって、当該金属ボスを串刺し状に固定した際に、隣接する金属ボス間に所定の間隙部を形成させるものである。したがって、その凸部１２の突出寸法は上記のスペーサーリング３の厚さと同程度に設定すればよい。
【００１３】
本切断工程では、従来法の如く金属及び樹脂とを同時に切断する工程でなく、長尺筒状の樹脂成形体２１の樹脂素材のみの切削であるので、その切削加工条件はその樹脂素材の最適条件に合わせて設定できる。その結果加工仕上がり及び生産性も極めて良好である。
また、本発明方法においては、長尺筒状の樹脂成形体２１の切断代Ｔを小さく出来るので発生する樹脂単体の切削屑も少量となる。
【００１４】
上記のようにして得られた金属ボス１を有する樹脂成形品は、樹脂成形体２の外面に歯形加工を施して歯車部品としたり、又は車輪、ロール等の回転物や産業機器、工作機械等の締結等の構造部材として用いることができる。
特に樹脂成形体２をポリアミド樹脂等で成形した場合には、無給油で使用できるので電子機器等の精密装置の機械部材の素材として好適である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法は、金属ボスを鍛造等によって予め加工したものを使用するので、複雑な種々の側面部形状の金属ボスを有するものを多数個同時に効率よく生産が出来る。
また、本発明方法を採用すれば、従来の如く後加工によって発生する金属と樹脂の切片等が混合した加工廃棄物の処分に苦慮する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】シャフトに金属ボスとスペーサーリングを交互に配置して串刺し状に固定した一部断面した正面図。
【図２】金属ボスの外周面に長尺筒状の樹脂成形体を熱融着によって一体化した一部断面した正面図。
【図３】本発明の製造方法で得られた金属ボスを有する樹脂成形品の一実施例の断面図。
【図４】本発明の製造方法で得られた金属ボスを有する樹脂成形品の他の実施例の断面図。
【符号の説明】
１ 金属ボス
１１ 金属ボスの穴
１２ 間隙用凸部
２ 樹脂成形体
２１ 長尺筒状の樹脂成形体
３ スペーサーリング
４ シャフト
Ｔ 隣り合う金属ボスの間隙（切断代）
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法に係り、特に金属ボスを有するポリアミド樹脂成形品の多数個取りの製造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属ボスの外周にポリアミド樹脂成形体を一体的に形成された樹脂成形品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、長尺の筒状樹脂成形体の内面に同じく長尺の金属ボスを圧入し、次いで熱融着等によって一体化した後、これを所定厚みの円板状にスライスして数個取りの金属ボス入り中間素材を作製する。
最後に、最終製品の軽量化と金属ボスの側面部に必要な形状を付与する為に、当該中間素材の金属ボスの側面部を旋盤等で個々に後加工を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の金属ボスを有する製造方法では、中間素材を作製するためのスライス作業と金属ボスの後加工等に工数を費やし、またこの後加工によって発生する金属と樹脂との混合廃棄物の処分に苦慮していた。
【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の製造方法を提供しようとするもので、その要旨は、（１）金属ボスの外周に樹脂成形体が一体化された樹脂成形品を多数個取りする製造方法であって、金属ボスは予め最終形状或いは最終に近い形状に加工されたものを使用し、当該金属ボスは所定の間隙部を保持して複数個を配置しその中心部に設けられた穴にシャフトを貫通させて串差し状に固定し、これを長尺筒状の樹脂成形体の内面に圧入した後、熱融着によって各金属ボスの外周面と当該長尺筒状の樹脂成形体の内周面とを一体化し、最後に隣り合う金属ボスによって形成された間隔部に位置する長尺筒状の樹脂成形体の部分を各々切断・分離して金属ボスを有する樹脂成形品を製造する方法である。
（２）金属ボスと隣接する金属ボスとの間にスペーサーリングを介在させて所定の間隙部を保持してなる上記（１）の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法である。
（３）金属ボスの側面には間隙用凸部を一体的に形成して、金属ボスと隣接する金属ボスとの間に所定の間隙部を保持してなる上記（１）の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法である。
（４）長尺筒状の樹脂成形体が成形直後の余熱状態の温度において、金属ボスを直接圧入した後に熱融着によって各金属ボスの外周面と当該樹脂成形体の内面とを一体化してなる上記（１）〜（３）のいずれか一に記載の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法である。
（５）長尺筒状の樹脂成形体はポリアミド樹脂である上記（１）〜（４）のいずれか一に記載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、本発明の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。
図１はシャフトに金属ボスとスペーサーリングを交互に配置して串刺し状に固定した一部断面した正面図、図２は金属ボスの外周面に長尺筒状の樹脂成形体を熱融着によって一体化した一部断面した正面図、図３は本発明の製造方法で得られた金属ボスを有する樹脂成形品の一実施例の断面図、図４は本発明の製造方法で得られた金属ボスを有する樹脂成形品の他の実施例の断面である。
【０００６】
図１において、１は金属ボスであって、当該金属ボス１は最終形状或いは最終形状に近い製品形状に鍛造等によって予め加工されている。
そして金属ボス１の中心部には穴１１を有し、外周面にローレット加工或いはサンドブラスト加工等の表面凹凸加工が施してあり、また当該外周面のコーナ部には若干の面取り加工が施してある。
【０００７】
３はスペーサーリングであって、当該スペーサーリング３は金属ボス１と隣接する金属ボス１とに所定の間隙部を保持させる為に介在させ、後述する長尺筒状の樹脂成形体２１の切断代Ｔを確保するものである。
そしてスペーサーリング３の中心部には金属ボス１の穴１１と同径の穴を有し、その外径は金属ボス１の外径より遙かに小径に形成してあり、またその側面形状は金属ボス１の側面に当接される形状と相似形状に形成し、当該厚みは１．５〜３ｍｍ程度が適当である。
【０００８】
４はシャフトであって、金属ボス１及びスペーサーリング３の中心部に設けられた穴を貫通する外径寸法を有し、両端には例えばネジが切られており当該ネジにナット５が螺合される構造になっている。
【０００９】
次に、シャフト４に金属ボス１及びスペーサーリング３を串刺し状に固定する作業工程を説明する。
まず、シャフト４の一端にナット５を螺合し、次いで金属ボス１及びスペーサーリング３を交互にシャフト４に嵌め込み最後に当該シャフトの終端をナット５で螺合して串刺し状の固定作業を完了する。
このように串刺し状に固定された隣り合う各金属ボス１は、スペーサーリング３の厚み分の間隔Ｔを保持して整列される。
なお、金属ボス１の外周面に予めローレット加工等が施されてない場合は、この串刺し状に固定された段階で各金属ボス１の外周面を一挙にローレット加工等を実施しても良い。
【００１０】
図２において、２１は長尺筒状の樹脂成形体であって、当該長尺筒状の樹脂成形体２１はポリアミド樹脂等よりなる注型成形品で、その内径は金属ボス１の外径より締め代分だけ小径に成形される。
そして、当該長尺筒状の樹脂成形体２１が成形直後の余熱状態の温度（１６０〜１９０℃）において、図１に示す串刺し状態の金属ボス１を直接圧入し、適宜アリニング及び熟成工程を経て、高周波加熱等によって金属ボス１の外周面と長尺筒状の樹脂成形体２１の内周面を熱融着して一体化した後冷却固化して中間素材を製作する。
なお、本発明においては、長尺筒状の樹脂成形体２１が完全に冷却した後に、規定の寸法に内面加工し、これを再加熱して串刺し状態の金属ボス１を圧入して熱融着して金属ボス１の外周面と長尺筒状の樹脂成形体２１の内周面とを一体化する工程を採用することもできる。
【００１１】
上記によって製作された中間素材は、長尺筒状の樹脂成形体２１の内周面の一部が各金属ボス１の外周面と接触しない間隙部Ｔが形成される。
この中間素材をシャフト４の軸芯を中心として回転させながら、長尺筒状の樹脂成形体２１の間隙部Ｔの部分を、外周面からの回転多数刃工具を用いて一挙に切断することによって、隣り合う各金属ボス１は各々分離されて金属ボス１の外周に樹脂成形体２が一体化された樹脂成形品を多数個を同時に製造される。
次いで、ナット５をシャフト４より取外し、各金属ボスを有する樹脂成形品をシャフト４より抜き取る。
シャフト４から抜き取られた当該各金属ボスを有する樹脂成形品は、必要に応じて手直し加工を施して図３に示す金属ボス１の外周に樹脂成形体２が一体化された樹脂成形品を得る。
【００１２】
図４は、金属ボス１の側面に間隙用凸部１２を一体的に設けたものであって、当該金属ボスを串刺し状に固定した際に、隣接する金属ボス間に所定の間隙部を形成させるものである。したがって、その凸部１２の突出寸法は上記のスペーサーリング３の厚さと同程度に設定すればよい。
【００１３】
本切断工程では、従来法の如く金属及び樹脂とを同時に切断する工程でなく、長尺筒状の樹脂成形体２１の樹脂素材のみの切削であるので、その切削加工条件はその樹脂素材の最適条件に合わせて設定できる。その結果加工仕上がり及び生産性も極めて良好である。
また、本発明方法においては、長尺筒状の樹脂成形体２１の切断代Ｔを小さく出来るので発生する樹脂単体の切削屑も少量となる。
【００１４】
上記のようにして得られた金属ボス１を有する樹脂成形品は、樹脂成形体２の外面に歯形加工を施して歯車部品としたり、又は車輪、ロール等の回転物や産業機器、工作機械等の締結等の構造部材として用いることができる。
特に樹脂成形体２をポリアミド樹脂等で成形した場合には、無給油で使用できるので電子機器等の精密装置の機械部材の素材として好適である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法は、金属ボスを鍛造等によって予め加工したものを使用するので、複雑な種々の側面部形状の金属ボスを有するものを多数個同時に効率よく生産が出来る。
また、本発明方法を採用すれば、従来の如く後加工によって発生する金属と樹脂の切片等が混合した加工廃棄物の処分に苦慮する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】シャフトに金属ボスとスペーサーリングを交互に配置して串刺し状に固定した一部断面した正面図。
【図２】金属ボスの外周面に長尺筒状の樹脂成形体を熱融着によって一体化した一部断面した正面図。
【図３】本発明の製造方法で得られた金属ボスを有する樹脂成形品の一実施例の断面図。
【図４】本発明の製造方法で得られた金属ボスを有する樹脂成形品の他の実施例の断面図。
【符号の説明】
１ 金属ボス
１１ 金属ボスの穴
１２ 間隙用凸部
２ 樹脂成形体
２１ 長尺筒状の樹脂成形体
３ スペーサーリング
４ シャフト
Ｔ 隣り合う金属ボスの間隙（切断代）
Claims (5)
- 金属ボスの外周に樹脂成形体が一体化された樹脂成形品を多数個取りする製造方法であって、金属ボスは予め最終形状或いは最終に近い形状に加工されたものを使用し、当該金属ボスは所定の間隙部を保持して複数個を配置しその中心部に設けられた穴にシャフトを貫通させて串差し状に固定し、これを長尺筒状の樹脂成形体の内面に圧入した後、熱融着によって各金属ボスの外周面と当該長尺筒状の樹脂成形体の内周面とを一体化し、最後に隣り合う金属ボスによって形成された間隔部に位置する長尺筒状の樹脂成形体の部分を各々切断・分離して金属ボスを有する樹脂成形品を製造する方法。
- 金属ボスと隣接する金属ボスとの間にスペーサーリングを介在させて所定の間隙部を保持してなる請求項１記載の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法。
- 金属ボスの側面には間隙用凸部を一体的に形成して、金属ボスと隣接する金属ボスとの間に所定の間隙部を保持してなる請求項１記載の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法。
- 長尺筒状の樹脂成形体が成形直後の余熱状態の温度において、金属ボスを直接圧入した後に熱融着によって各金属ボスの外周面と当該樹脂成形体の内面とを一体化してなる請求項１〜３のいずれか一に記載の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法。
- 長尺筒状の樹脂成形体はポリアミド樹脂である請求項１〜４のいずれか一に記載の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000226278A JP3779136B2 (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-27 | 金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法 |
| PCT/NL2001/000511 WO2002002296A1 (en) | 2000-07-06 | 2001-07-05 | Method for the production of a resin molded article having a metallic boss |
| AU2001271140A AU2001271140A1 (en) | 2000-07-06 | 2001-07-05 | Method for the production of a resin molded article having metallic boss |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-204462 | 2000-07-06 | ||
| JP2000204462 | 2000-07-06 | ||
| JP2000226278A JP3779136B2 (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-27 | 金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002079581A JP2002079581A (ja) | 2002-03-19 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JP4825550B2 (ja) * | 2006-03-06 | 2011-11-30 | 本田技研工業株式会社 | ウオームホイールの製造方法及びウオームホイール |
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2000
- 2000-07-27 JP JP2000226278A patent/JP3779136B2/ja not_active Expired - Fee Related
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