JP3998940B2 - 成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法に関し、詳しくは複数の部材よりなる伝達部品の組付けを、該部材を成形した成形金型上で行った後、該伝達部品を組付けた状態のまま組込み装置内に組み込むようにした、ギヤモータのギヤユニット等の組付けに適用するのに好適な成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示したように、従来の複数の樹脂製ギヤが組付けられたギヤ列４の組付けは、第１ギヤ１，第２ギヤ２及び第３ギヤ３を夫々個別の射出成形機５，６及び７で成形してストックしておく。そして、組付け工程へ搬送して手作業又は専用ロボットを用いて専用の組付け治具８上の所定の位置に配置することによって組み付けられていた。
【０００３】
第１ギヤ１，第２ギヤ２及び第３ギヤ３は、夫々大歯車１ａ，２ａ，３ａと小歯車１ｂ，２ｂ，３ｂとが合成樹脂を一体成形して形成されており、第１ギヤ１の小歯車１ｂと第３ギヤ３の大歯車３ａ及び第３ギヤ３の小歯車３ｂと第２ギヤ２の大歯車２ａとが夫々噛合して組み合わされ、ギヤ列４が構成されている。
【０００４】
組付け治具８は、互いに接近又は離間する方向にスライド移動可能に構成された第１可動台９及び第２可動台１０と、該第１可動台９と第２可動台１０の間に配設された固定台１１とから構成されている。
第１可動台９には、第１ギヤ１の大歯車１ａを収納する収納室９ａが形成されている。また、第２可動台１０には、第２ギヤ２の小歯車２ｂを収納する収納室１０ａが形成されている。また、固定台１１には、第３ギヤ３を回動自在に支承する支軸１１ａが先端に設けられている。
【０００５】
専用ロボットによる組付けでは、ストックされている第１ギヤ１，第２ギヤ２及び第３ギヤ３を夫々、整列装置によって所定の方向に向けて整列させた後、搬送装置で組付け治具８に搬送し、第１可動台９及び第２可動台１０を互いに離間する方向にスライド移動させることにより組付けスペースが確保された組付け治具８の所定の位置に供給する。
即ち、チャッキング設備により第１ギヤ１，第２ギヤ２及び第３ギヤ３を１つずつ把持して、第１ギヤ１の大歯車１ａを収納室９ａに収納する。また、第２ギヤ２の小歯車２ｂを収納室１０ａに収納する。また、第３ギヤ３の中心穴を支軸１１ａに回動自在に嵌合させた後、第１可動台９及び第２可動台１０を夫々矢印方向の固定台１１側にスライド移動させる。これにより、夫々第１ギヤ１，第２ギヤ２及び第３ギヤ３を互いに噛合させてギヤ列４の組付けが行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のギヤ列の組み付けは、手作業による場合は、ギヤが小型精密であると夫々のギヤの種類を目視によって判別するのに困難が伴う。そして、組付け誤りが生じることがあり、整列や搬送及びチャッキング時に掴みにくく、作業性に劣り、生産効率を向上させ難く、及び多大な人件費を要するという問題点があった。
また、ロボットによる組付けでは、組み付けられるギヤの種類ごとに、夫々整列ユニット、搬送ユニット及びチャッキング設備が個々に必要となり、組付けられるギヤ列ごとに専用組付け治具が必要となり、これらの設置に設置スペースを要するばかりでなく、多大の設備費用を要するという問題点があった。
また、整列ユニット、搬送ユニット、チャッキング設備及び専用組付け治具は、ギヤごとに専用のものを製作するか、又は該ギヤに合わせて面倒な調整をしなければならない欠点があった。
【０００７】
更に、組付けは、多くの工程を経て組み付けられるので、ギヤの取扱いに伴なってギヤが汚れたり、ゴミが付着したり、ギヤが傷つく等の問題点があり、ギヤの回転不具合等の原因となり、安定した性能を確保し難い問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、整列ユニット、搬送ユニット、チャッキング設備等の専用装置を必要とせず、かつ安定した性能を維持することができる成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法は、成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法であって、
当該成形金型は、
当該成形金型の下型に設けられ、上型と下型の開閉方向と直交する水平方向に相対的にスライド移動可能であるとともに、部品を成形するためのキャビティが設けられた複数のスライド金型と、
当該複数のスライド金型の間に配置されるとともに、部材を支承するための支承構造を有する中間金型と、を含んで構成されており、そして
前記成形金型により、前記複数のスライド金型と前記中間金型を密着させた状態で前記上型を下降させて型締めし、前記キャビティ内に樹脂を射出して、複数の部材を成形した後、
前記スライド金型と前記中間金型を所定の間隔だけ相対的にスライド移動させて、前記複数の部材の間に別成形した中間部材を前記中間金型の支承構造に配置し、
前記スライド金型と前記中間金型を、前記スライド移動方向とは反対方向であって、相対的にスライド移動させることにより、前記複数の部材及び前記中間部材よりなる伝達部品の組付けを前記成形金型上で行い、
更に、組み付けられた前記伝達部品が、該伝達部品の組込み装置内の所定位置に組み付けられる
ことを特徴とする。
【００１０】
上記構成の成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法によれば、組み付ける複数の部材を成形金型内で成形すると共に、スライド金型と中間金型を相対的に水平方向にスライド移動させて該複数の部材の間に別成形した中間部材を中間金型の支承構造に配置する。そして、スライド金型と中間金型をスライド移動方向とは反対方向であって相対的にスライド移動させることで、該成形金型上で複数の部材よりなる伝達部品を組み付ける。次に、組み付けられた前記伝達部品が、組込み装置内の所定位置に組み付けられるようにしたので、成形品の成形工程と組付け工程を一連の連続作業で行うことができる。
【００１１】
従って、特別の整列ユニット、搬送ユニット、チャッキング設備等の専用装置を不要化することができる。また、装置の設置スペース及び設置費用を大幅に低減することができる。
また、複雑な組付け工程を経ずに、成形後直ちにギヤ列として組み付け、更に伝達部品の組込み装置内に組み付けるようにしたので、組付け工程途中におけるギヤの汚れ、ゴミの付着及び傷付きによる損傷等を防止することができる。よって、組付け品の不良率を大幅に低減させることができ、安定した回転性能を有する信頼性の高いギヤ列を容易に生産することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法の一実施形態を図１乃至図６に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法を示し、第１ギヤ，第２ギヤを成形後、上型を開いた状態を示す成形金型の部分断面図である。図２は図１における、スライド金型を横方向にスライド移動させた状態を示す部分断面図であり、図３は図１における、型開きの状態を示す要部断面図である。図４は図３における、スライド金型が離間するスライド状態を示す要部断面図であり、図５は図４における、ギヤ列の組付け時の状態を示す要部断面図である。図６は図５における、ギヤケースに組み込む工程を示す工程図である。
【００１３】
先ず、ギヤを成形し且つギヤ列を組み付ける成形金型１０の構成について説明する。図１に示すように、成形金型１０は、上型１１と下型１２とから構成され、第１ギヤ１３と第２ギヤ１４を同時に射出成形することができるセット取り金型となっている。
下型１２は、第１スライド金型１５と、第２スライド金型１６と、中間金型１７とから構成され、夫々ベース１８に配設されている。第１スライド金型１５と中間金型１７とは、該ベース１８に対して水平方向にスライド移動可能に構成され、第２スライド金型１６はベース１８に固定されている。
【００１４】
第１スライド金型１５には、第１ギヤ１３を成形するためのキャビティ１５ａが、第２スライド金型１６には、第２ギヤ１４を成形するためのキャビティ１６ａが夫々設けられている。
第１スライド金型１５には、スライド移動方向に段付きの取付け穴１５ｂが設けられ、該取付け穴１５ｂの大径部にねじ頭１９ａが収納された状態で、ねじ１９が取付け穴１５ｂに遊嵌し、中間金型１７に螺合して該中間金型１７と第１スライド金型１５とが連結されている。
【００１５】
また、大径部の底部１５ｃとねじ頭１９ａとの間には、隙間Ｃ０が設けられると共に、第１スライド金型１５の中間金型１７に対向する面には、ばね室１５ｄが設けられている。このばね室１５ｄ内には、中間金型１７との間に圧縮ばね２０が配設され、第１スライド金型１５と中間金型１７とを常に離間させる方向の付勢力が付与されている。
【００１６】
また、第１スライド金型１５には、シリンダ装置２１のシリンダ軸２２が連結されており、該シリンダ装置２１を作動させることにより、第１スライド金型１５をベース１８上で図中左右方向にスライド移動させる。
中間金型１７には、先端に細径の支軸１７ａが設けられており、後述する第３ギヤ３３の中心穴３３ａと嵌合して該第３ギヤ３３を回動自在に支承する。
【００１７】
第１ギヤ１３と第２ギヤ１４を射出成形する際には、シリンダ装置２１のシリンダ軸２２を伸長させて第１スライド金型１５を押圧し、第１スライド金型１５、中間金型１７及び第２スライド金型１６とを互いに密着させた状態で位置決めさせる。その後、上型１１を下降させ、型締めして射出成形される。
この時、密着させた状態での第１ギヤ１３、第２ギヤ１４及び中間金型１７の支軸１７ａの夫々の芯間距離は、ギヤ列３０を構成したときの芯間距離と同一距離に設定されている。
【００１８】
図２に示すように、シリンダ装置２１を作動させてシリンダ軸２２を引き込むと、第１スライド金型１５が矢印Ｃ方向にベース１８上をスライド移動する。そして、ねじ頭１９ａが大径部の底部１５ｃに当接して、ねじ１９を介して中間金型１７が引っ張られる。
これにより、ベース１８上を矢印Ｃ方向にスライド移動して互いに離間し、第１スライド金型１５と中間金型１７との間に隙間Ｃ１、及び中間金型１７と第２スライド金型１６との間に隙間Ｃ２が形成される。
【００１９】
すなわち、図３乃至図６に示すように、本実施形態の成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法によれば、成形金型１０の上型１１と下型１２の開閉方向と直交する水平方向に相対的にスライド移動可能とされたスライド金型１５，１６を含んで構成された成形金型１０により部材１３，１４を成形する。
その後、スライド金型１５，１６を所定間隔だけスライド移動させて、該部材１３，１４の間に中間部材３３を配置してから、前記スライド金型１５，１６を元の位置にスライド移動させる。これにより、複数の部材１３，１４，３３よりなる伝達部品３０の組付けを成形金型１０上で行い、更に伝達部品３０を組付けられた状態のまま、該伝達部品の組込み装置３４内に組み付ける方法である。
【００２０】
本実施形態の作用を説明する。
図３乃至図６は、３個のギヤから構成されるギヤ列３０を製作する工程を示す工程図である。図６に示すように、ギヤ列３０を構成する第１ギヤ１３，第２ギヤ１４及び第３ギヤ３３は、夫々大歯車１３ａ，１４ａ，３３ａと小歯車１３ｂ，１４ｂ，３３ｂとが合成樹脂によって一体成形され、第１ギヤ１３の小歯車１３ｂと第３ギヤ３３の大歯車３３ａ及び第３ギヤ３３の小歯車３３ｂと第２ギヤ１４の大歯車１４ａとが夫々噛合して組み合わされ、ギヤ列３０が構成されている。
【００２１】
上記ギヤ列３０の各々ギヤの成形から組み付けるまでの手順について説明する。図１及び図３に示すように、成形金型１０を射出成形装置にセットし、シリンダ装置２１のシリンダ軸２２を伸長させて第１スライド金型１５を押圧し、第１スライド金型１５、中間金型１７及び第２スライド金型１６とを互いに密着させた状態で位置決めする。
その後、上型１１を下降させて上型１１と下型１２とを型締めし、合成樹脂をキャビティ１５ａ，１６ａ内に射出して第１ギヤ１３と第２ギヤ１４とを成形した後、上型１１を矢印方向に上昇させて成形金型１０を型開きする。
【００２２】
次に、図２及び図４に示すように、シリンダ装置２１を作動させてシリンダ軸２２を引き込むと、第１スライド金型１５が矢印Ｃ方向にベース１８上をスライド移動する。そして、ねじ頭１９ａが大径部の底部１５ｃに当接し、ねじ１９を介して中間金型１７が引っ張られてベース１８上を矢印Ｃ方向にスライド移動する。
従って、第２スライド金型１６に対して第１スライド金型１５及び中間金型１７が相対的に移動して第１スライド金型１５と中間金型１７との間に隙間Ｃ１、及び中間金型１７と第２スライド金型１６との間に隙間Ｃ２が形成される。これにより、第１ギヤ１３と第２ギヤ１４とが離間して第３ギヤ３３の組付け空間が形成され、射出成形装置によって別途成形された第３ギヤ３３の中心穴を中間金型１７上の支軸１７ａに回動自在に嵌合させる。
【００２３】
次に、図５及び図６に示すように、第１スライド金型１５及び中間金型１７を夫々矢印方向にスライド移動させ、中間金型１７に密着した元の位置に移動させる。このスライド移動により、第１ギヤ１３の小歯車１３ｂと第３ギヤ３３の大歯車３３ａ、及び第３ギヤ３３の小歯車３３ｂと第２ギヤ１４の大歯車１４ａとが互いに噛合してギヤ列３０が成形金型１０上で組付けられる。
【００２４】
すなわち、第３ギヤ３３は回動自在に支軸１７ａに嵌合し、第１ギヤ１３及び第３ギヤ３３は、図中左側方向から第２ギヤ１４に接近して夫々のギヤが噛合する。従って、仮にギヤ同士の回転方向の歯列位相が合っていなくとも、第３ギヤ３３が回転して自動的に位相の調節が行われる。よって、ギヤ同士の歯列が干渉することなく滑らかに組付けられ、ギヤが傷付いたり破損するようなことはない。なお、第１スライド金型１５及び第２スライド金型１６に設けられたキャビティ１５ａ，１６ａの回転方向の位相は、第３ギヤ３３が同時に噛合できる位相に設定されていることは言うまでもない。
【００２５】
最後に、図６に示すように、成形金型１０上で組み付けられたギヤ列３０は、第１ギヤ１３、第３ギヤ３３及び第２ギヤ１４が組付けられた状態のまま、エアチャック等の搬送治具により金型１５，１６，１７上から取り上げられ、伝達部品の組込み装置であるギヤケース３４に直接組み込まれる。なお、ギヤ列３０の取り出し手段に関しては、成形金型１０に配設された複数の突出しピン（図示せず）により図中上方に突き出し、ギヤケース３４側をギヤ列３０上に移動させて組み付けることも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法によれば、組み付ける部材を成形金型で成形すると共に、スライド金型と中間金型を移動させて該部材の間に中間部材を中間金型の支承構造に配置して、スライド金型と中間金型をスライド移動方向とは反対方向であって相対的にスライド移動させることで、該成形金型上で複数の部材よりなる伝達部品を組み付け、組み付けられた該伝達部品が、該伝達部品の組込み装置に組み付けられる。
従って、成形品の成形と組付け工程を同じ金型上で連続的に行うことができ、特別な整列ユニット、搬送ユニット、チャッキング設備等の専用装置を不要とすることができる。よって、製造装置及び組み付け装置の設置スペース及び設置費用を大幅に低減することができる。
【００２７】
また、複雑な組付け工程を経ずに、成形後直ちにギヤ列として組み付け、更に直接伝達部品の組込み装置に組み付けるようにしたので、組付け工程を単純化することができる。
従って、工程途中におけるギヤの汚れ、ゴミの付着及びギヤ自身の傷付きや破損等を防止することができ、組付け品の不良率を低減させることができる。またこれによって安定した回転性能を有するギヤ列を容易に且つ安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法を示し、第１ギヤ，第２ギヤを成形後、上型を開いた状態を示す成形金型の部分断面図である。
【図２】図１における、スライド金型を横方向にスライド移動させた状態を示す部分断面図である。
【図３】図１における、型開きの状態を示す要部断面図である。
【図４】図３における、スライド金型が離間するスライド状態を示す要部断面図である。
【図５】図４における、ギヤ列の組付け時の状態を示す要部断面図である。
【図６】図５における、ギヤケースに組み込む工程を示す工程図である。
【図７】従来の伝達部品を有する成形品の組付け方法を示し、ギヤ列の組付け工程を示す工程図である。
【符号の説明】
１０ 成形金型
１１ 上型
１２ 下型
１３ 第１ギヤ（成形品の部材）
１４ 第２ギヤ（成形品の部材）
１５ 第１スライド金型
１６ 第２スライド金型
１７ 中間金型
１７ａ 支軸（支承構造）
１９ ねじ
２０ 弾性部材
３０ ギヤ列（伝達部品）
３３ 第３ギヤ（中間部材）
３４ ギヤケース（組込み装置）

Claims (1)

1. 成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法であって、
   当該成形金型は、
   当該成形金型の下型に設けられ、上型と下型の開閉方向と直交する水平方向に相対的にスライド移動可能であるとともに、部品を成形するためのキャビティが設けられた複数のスライド金型と、
   当該複数のスライド金型の間に配置されるとともに、部材を支承するための支承構造を有する中間金型と、を含んで構成されており、そして
   前記成形金型により、前記複数のスライド金型と前記中間金型を密着させた状態で前記上型を下降させて型締めし、前記キャビティ内に樹脂を射出して、複数の部材を成形した後、
   前記スライド金型と前記中間金型を所定の間隔だけ相対的にスライド移動させて、前記複数の部材の間に別成形した中間部材を前記中間金型の支承構造に配置し、
   前記スライド金型と前記中間金型を、前記スライド移動方向とは反対方向であって、相対的にスライド移動させることにより、前記複数の部材及び前記中間部材よりなる伝達部品の組付けを前記成形金型上で行い、
   更に、組み付けられた前記伝達部品が、該伝達部品の組込み装置内の所定位置に組み付けられる
   ことを特徴とする成形金型を用いた伝達部品を有する成形品の組付け方法。

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