JP3789724B2 - 金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents

金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法 Download PDF

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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及びその製造方法に係り、特に金属ボスに後加工を施す必要がなく、また金属と樹脂成形体の切片等が混合した加工廃棄物が発生しない金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属ボスの外周に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、長尺の金属ボスの外周に長尺の筒状樹脂成形体を圧入及び加熱融着等によって一体化し、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。
次いで、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樹脂成形品及びその製造方法では、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及びそ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を加熱融着によって両者を一体化された樹脂成形品において、金属ボスは予め最終形状に加工されたものを使用し、当該金属ボスの外周に樹脂成形体を圧入した後に加熱融着によって両者を一体化する際に、樹脂成形体の幅が金属ボスの幅よりも大きい寸法のものを使用し、溶融樹脂ビードを両者の段差内に貯留させて冷却固化してなる金属ボスを有する樹脂成形品である。
（２）金属ボスの外周に樹脂成形体を加熱融着によって両者を一体化された樹脂成形品の製造方法であって、金属ボスは予め最終の形状に加工されたものを使用し、当該金属ボスの外周に樹脂成形体を加熱圧入した後冷却して所定の締付け力を付与し、次いで高周波加熱によって金属ボスの外周に接触している樹脂成形体の一部を溶融させて両者を加熱融着すると共に、金属ボスの外周面と樹脂成形体の内周面との間隙部に封入された空気を溶融樹脂ビードによって樹脂成形体の外部に追い出し、樹脂成形体の外部に溶出された溶融樹脂ビードは樹脂成形体の側面からはみ出さないよう金属ボスの側面に貯留させて冷却固化する金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法である。
（３）金属ボスの側面に溶融樹脂ビードの貯留用の凹部を設け、当該凹部に溶融樹脂ビードを貯留させ、貯留された樹脂ビードは樹脂成形体の側面と面一になるように冷却固化してなる上記（２）記載の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法である。
（４）樹脂成形体の幅が金属ボスの幅よりも大きく、溶融樹脂ビードを両者の段差内に貯留させて冷却固化してなる請求項（２）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、本発明を図面に基づいて説明する。
図１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２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図である。
【０００６】
図１に於いて、１は金属ボスであって、当該ボス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の外周面１ａには、金属ボスと樹脂成形体との密着性をより強固にするためローレット加工等の表面加工が施してあり、また当該ボス１の外周側面の両側は円周状に切り欠いて溶融樹脂ビードの貯留用凹部１ｂが設けてある。
２は、ポリアミド樹脂等で成形された中空円板状の樹脂成形体であって、当該樹脂成形体２の内周面は上記金属ボス１の外径に対して０．４〜３％程度小径に成形されたものを使用する。
【０００７】
しかして、樹脂成形体２を加熱状態で金属ボス１の外周に加熱圧入した後冷却して所定の締付力を付与する。
次いで、高周波加熱によって金属ボス１の外周を樹脂成形体の樹脂が溶融する温度以上に加熱し、この金属表面に接触している樹脂成形体２の一部を溶融させて、金属ボス１と樹脂成形体２との両者を加熱融着させる。
この加熱融着の際に生じた溶融樹脂ビードは、金属ボス１の外周面と樹脂成形体２の内周面との間隙部に封入されている空気を樹脂成形体２の外部に追い出しながら溶出する。
そして溶出した溶融樹脂ビード２ａは金属ボス１の貯留用凹部１ｂに貯留させ、必要に応じてこの部分に押板を用いて、最終的に金属ボス１、樹脂成形体２及び外部に溶出した溶融樹脂ビード２ａの三者の側面が面一となるように押し圧しながら冷却固化させて金属ボスを有する樹脂成形品を得る。
なお、金属ボス１に設ける貯留用凹部１ｂの空隙容量は樹脂成形体２から溶出する溶融樹脂ビード２ａの量を予め計算して決定すればよい。
【０００８】
次に図２に示す他の実施例について詳述する。
図中１は、金属ボスであって当該ボス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の外周面１ａには図１と同様にローレット加工等の表面加工が施してある。
２は、ポリアミド樹脂等で成形された中空円板状の樹脂成形体であって、当該樹脂成形体２の内周面は上記金属ボス１の外径に対して０．４〜３％程度小径に成形されたものを使用し、また樹脂成形体２の幅Ｗは金属ボス１の幅より多少幅広のものを使用する。
【０００９】
しかして、樹脂成形体２を加熱状態で金属ボス１の外周に加熱圧入した後冷却して所定の締付力を付与する。
次いで、高周波加熱によって金属ボス１の外周を樹脂成形体の樹脂が溶融する温度以上に加熱し、この金属表面に接触している樹脂成形体２の一部を溶融させて、金属ボス１と樹脂成形体２との両者を加熱融着させる。
この加熱融着の際に生じた溶融樹脂ビードは、金属ボス１の外周面と樹脂成形体２の内周面との間隙部に封入されている空気を樹脂成形体２の外部に追い出しながら溶出する。
そして溶出した溶融樹脂ビード２ａは、樹脂成形体２の両端下面と金属ボス１の上端両側面との段差内に押し出されて貯留させて冷却固化して金属ボスを有する樹脂成形品を得る。
したがって、冷却固化した樹脂ビードは、樹脂成形体２の側面よりはみ出すことがなく上記段差内に貯留されるので、樹脂成形体２の側面と面一になるような切除の為の後加工等を施すことを要しない。
【００１０】
上記のようにして得られた金属ボス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。
【００１１】
【発明の効果】
本発明の金属ボスを有する樹脂成形品及びその製造方法は、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、当該金属ボスの側面部が種々の形状のものが容易に得られ、しかも溶出した溶融樹脂ビード２ａは樹脂成形体２の側面よりはみ出して冷却固化することがないので、樹脂成形体２の側面を面一にする為の仕上げ後加工を施すことなく効率よく多量生産が可能である。
また、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】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２】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
１ａ 金属ボスの外周面
１ｂ 溶融樹脂ビードの貯留用凹部
２ 樹脂成形体
２ａ 溶融樹脂ビード

Claims (4)

  1. 金属ボスの外周に樹脂成形体を加熱融着によって両者を一体化された樹脂成形品において、金属ボスは予め最終形状に加工されたものを使用し、当該金属ボスの外周に樹脂成形体を圧入した後に加熱融着によって両者を一体化する際に、樹脂成形体の幅が金属ボスの幅よりも大きい寸法のものを使用し、溶融樹脂ビードを両者の段差内に貯留させて冷却固化してなる金属ボスを有する樹脂成形品。
  2. 金属ボスの外周に樹脂成形体を加熱融着によって両者を一体化された樹脂成形品の製造方法であって、金属ボスは予め最終の形状に加工されたものを使用し、当該金属ボスの外周に樹脂成形体を加熱圧入した後冷却して所定の締付け力を付与し、次いで高周波加熱によって金属ボスの外周に接触している樹脂成形体の一部を溶融させて両者を加熱融着すると共に、金属ボスの外周面と樹脂成形体の内周面との間隙部に封入された空気を溶融樹脂ビードによって樹脂成形体の外部に追い出し、樹脂成形体の外部に溶出された溶融樹脂ビードは樹脂成形体の側面からはみ出さないよう金属ボスの側面に貯留させて冷却固化する金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法。
  3. 金属ボスの側面に溶融樹脂ビードの貯留用の凹部を設け、当該凹部に溶融樹脂ビードを貯留させ、貯留された樹脂ビードは樹脂成形体の側面と面一になるように冷却固化してなる請求項２記載の金属ボスを有する樹脂成形品の製造方法。
  4. 樹脂成形体の幅が金属ボスの幅よりも大きく、溶融樹脂ビードを両者の段差内に貯留させて冷却固化してなる請求項２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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