JP4653283B2 - 突起付きベルトのアウトサート成形方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、突起付きベルトのアウトサート成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
歯付ベルト2は、ベルト長手方向に所定間隔で複数の歯11を設けた内周側の歯部12と、心線13が埋設された外周側の背部14とで形成されている。このような歯付のベルト2は歯付プーリに懸架して走行駆動されるが、このベルト2をカードや紙類などを搬送するために使用する場合、カードや紙類などを係止して送るための突起体4をベルト2に樹脂で成形して設けることが行なわれている。このように突起体4をベルト2に成形するにあたって、ベルト2の内側の歯11が埋入されるように突起体4を成形すると、ベルト2の歯11をプーリに噛み合わせることができなくなるので、突起体4はベルト2の背面に成形するのが望ましい。
【0003】
図33はベルト2の背面に突起体4を樹脂成形して設けるようにした例を示すものであり、ベルト2はポリウレタン等のエラストマーで歯部12と背部14を成形して形成されており、ベルト2の背部14には支持突部1が一体に突出させて設けてある。そしてこの支持突部1を背面に突設して作製したベルト2を射出成形用の成形金型内にセットして射出成形を行なう。ベルト2は成形金型に設けたキャビティ内に支持突部1が配置されるようにセットされるものであり、ゲートを通して熱可塑性の樹脂をキャビティ内に射出することによって、突起体4を成形することができる。この突起体4はその基部に形成される二股形状の接合部5で支持突部1のベルト長手方向の両面を挟持させた状態でアウトサート成形されるようにしてある。
【0004】
上記のようにしてベルト2の背部に突設した支持突部1の外側にアウトサート成形することによって、突起体4をベルト2の背面に起立させるように設けることができるものであり、この突起体4にベルト2の内側の歯11が埋入されるようなことがないので、ベルト2の歯11をプーリに噛み合わせることができなくなるようなこともないものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、支持突部1にアウトサート成形される突起体4は、その基部の接合部5で支持突部1を挟持させることによって、ベルト2の背面に保持されているだけである。従ってベルト2への突起体4の取付強度は、支持突部1に対する突起体4の密着性に依存することになるが、例えばベルト2をポリウレタンで作製し、突起体4をポリアセタールで作製する場合、両樹脂は密着性が低く、突起体4の取付強度は極めて低くなるおそれがあった。
【0006】
また、突起体4をアウトサート成形するにあたって、成形金型のキャビティに樹脂を射出する際の射出圧力で、ベルト2の支持突部1に倒れたりする変形が生じるおそれがあり、このように支持突部1が変形した状態で突起体4がアウトサート成形されると、突起体4の起立角度が傾くなど突起体4に変形が発生することになるものであった。
【0007】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、取付強度高く突起体をベルトの支持突部にアウトサート成形することができるようにすることを目的とし、加えて、傾きなどの変形が生じることなく突起体をアウトサート成形することができるようすることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る突起付きベルトのアウトサート成形方法は、背面に支持突部1を一体に突設したベルト2を成形金型3にセットすると共に成形金型3に樹脂を射出し、支持突部1のベルト長手方向での両面を基部の二股状の接合部5で挟んだ状態で突起体4をこの射出樹脂でアウトサート成形することによって、突起体4をベルト2の背面に起立させて一体的に設けるにあたって、支持突部1にベルト長手方向に貫通する貫通孔6を設け、成形金型3に樹脂を射出して支持突部1に突起体4をアウトサート成形する際に、支持突部1のベルト長手方向での両面を挟む二股状に接合部5を成形すると共に、貫通孔6に充填される樹脂で二股状の接合部5を連接一体化することを特徴とするものである。
【0009】
また請求項2の発明は、ベルト2を成形金型3内にセットすると共に支持突部1の両側端を成形金型3内に固定し、成形金型3に樹脂を射出することによって、支持突部1よりも接合部5の幅寸法が狭い突起体4をアウトサート形成することを特徴とするものである。
【0010】
また請求項3の発明は、射出成形プロセスのシミュレーション解析の結果に基づいて、突起体4を射出成形する際のゲート位置及び突起体4の基部の二股の接合部5の肉厚を設定して、上記のアウトサート成形を行なうことを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0012】
図1は本発明の実施の形態の一例を示すものであり、ベルト2は、ベルト長手方向(ベルト2の走行方向)に所定間隔で複数の歯11を設けた内周側の歯部12と、心線13が埋設された外周側の背部14とで形成してあり、歯部12と背部14はポリウレタンなどのエラストマーで形成してある。またベルト2の背部14にはそのベルト長手方向に沿った4箇所に支持突部1が一体に突設してある。この支持突部1は、ベルト長手方向の両面のうち、一方の片面がベルト2の背面と垂直で他の片面が傾斜する傾斜面となったフック用支持突部1aと、ベルト長手方向の両面がベルト2の背面と垂直なタワー用支持突部1bの2種類からなるものであり、フック用支持突部1aとタワー用支持突部1bとで対をなすようにしてある。またこれらのフック用支持突部1aやタワー用支持突部1bには、ベルト長手方向の両面で開口するように貫通する貫通孔6がそれぞれ設けてある。
【0013】
上記のように形成されるベルト2を成形金型3にセットして射出成形をすることによって、突起体4をアウトサート成形するものであるが、成形金型3を構成する複数の型部16,17の各パーティング面には成形用凹所18が形成してある。この成形金型3にあって、型部16,17を開いて成形用凹所18内にベルト2をセットした後、型部16,17を閉じると、図3に示すように支持突部1の部分においてベルト2の背面と成形用凹所18の間に樹脂が充填可能なキャビティ19が形成されるようになっている。このキャビティ19はベルト2に設けた各支持突部1に対応して形成されるものである。
【0014】
そして、図3のように成形金型3にベルト2をセットした後、射出成形機からポリアセタールなどの熱可塑性の樹脂を成形金型3に射出すると、樹脂は成形金型3に形成したスプルーからランナー20に分岐し、ゲート7から各キャビティ19内に流入して充填される。このように各キャビティ19に充填される樹脂によって、各支持突部1に突起体4をアウトサート成形することができるものである。
【0015】
このようにして支持突部1にアウトサート成形された突起体4を図2に示す。
突起体4は基部の二股形状の接合部5が支持突部1のベルト長手方向での両面を挟むようしてアウトサート成形されているものであり、またキャビティ19に樹脂を充填させる際に樹脂の一部は支持突部1の貫通孔6に流入し、貫通孔6に樹脂が流入して成形される貫通成形部22が、二股の接合部5の各接合片23a,23bと連接一体化されている。このように突起体4の基部の二股の接合部5の接合片23a,23bが支持突部1の貫通孔6を通して連接一体化しているので、突起体4は支持突部1から外れることがなくなり、支持突部1にアウトサート成形した突起体4の取付強度を高く得ることができるものである。
【0016】
ここで、ベルト2に成形される突起体4としては、フック用支持突部1aにアウトサート成形されるフック形突起体4aと、タワー用支持突部1bにアウトサート成形されるタワー形突起体4bとがある。フック形突起体4aは本体部25の基部に二股状の接合部5を、上端部に水平方向へ突出する係止爪26を設けた形状に形成されるものであり、係止爪26が突出する方向に前傾する姿勢でベルト2の背面に起立させて設けてある。またタワー形突起体4aは基部の二股状の接合部5の上に断面逆V字状の本体部25を設けた形状に形成してあり、タワー形突起体4bはベルト2の背面に垂直に起立させて設けてある。このフック形突起体4aとタワー形突起体4bを対として用いて紙類などの搬送を行なうものであり、例えば紙類の前端をタワー形突起体4bで規制しながら後端をフック形突起体4aで係止して押すようにして、安定して紙類をベルト2で送ることができるようにしてある。
【0017】
上記の2種類の突起体4のうち、図1(b)に示すように、フック形突起体4aは接合部5を含め、全体の幅方向の寸法がベルト2の支持突部1の幅方向の寸法と等しく形成するようにしてあるが、図1(c)に示すように、タワー形突起体4bはその接合部5の幅寸法をベルト2の支持突部1の幅寸法よりも狭く形成してあり、本体部25の幅寸法はさらに狭く形成してある。
【0018】
このように接合部5の幅寸法が支持突部1の突起体4をアウトサート成形するにあたっては、ベルト2を型部16,17間の成形用凹所18にセットすると、図4に示すように、型部17の成形用凹所18の対向する内面に形成した嵌合凹部29にこの支持突部1の両側端部が嵌合するようにしてある。そしてキャビティ19に樹脂を射出して充填することによって、この支持突部1に突起体4をアウトサート成形することができるが、支持突部1は両側端部が型部17の嵌合凹部29に嵌合して成形金型3内で固定されており、樹脂を射出する際の射出圧力で支持突部1に倒れが発生したりする変形が生じたりすることを防ぐことができるものであり、突起体4を正確な起立角度で支持突部1にアウトサート成形することができるものである。
【0019】
上記のように成形金型3にベルト2をセットして突起体4をアウトサート成形するにあたって、例えばフック形突起体4aの場合、係止爪26が変形して水平度にばらつきがあると、紙類等をフック形突起体4aで正確に搬送できなくなることがあるので、係止爪26に変形が生じることなくフック形突起体4aを成形する必要がある。係止爪26のこのような水平度を左右する要因としては、射出成形樹脂の収縮変形と、射出成形時のキャビティ19内の圧力分布を外力としたベルト2の変形及び変形からの復元とに大別される。そして、射出成形プロセスをCAE(Computer Aided Engineering)でシミュレーション解析し、収縮変形予測とベルト2の周囲の圧力分布予測をして、係止爪26に変形が生じない成形を行なうことができるようにすることが可能である。そこで本発明では、突起体4を射出成形する際のゲート7の位置及び突起体4の基部の接合部5の二股の各接合片23a,23bの肉厚を設定して、突起体4をアウトサート成形するシミュレーション解析を行なった。シミュレーション解析するにあたっての入力データは次の通りである。流動解析するために、形状のデータとして、樹脂の流れる部分の形状をCADを基に要素の集合体として作成して得られた、厚みのデータ及び金型の形状を表した樹脂の流動場のデータなどを入力し、樹脂の材質のデータとして、使用樹脂であるポリアセタールの粘度、せん断率、密度、比熱、熱伝導率などを入力し、成形条件のデータとして、射出速度、樹脂の溶融温度、保圧時間、冷却時間、保圧と射出の切替ポイントなどを入力した。また変形解析のために、樹脂の弾性率、ポアソン比、線膨張係数、熱伝導率、金型材熱伝導率などを入力した。
【0020】
図5(a)は突起体4(フック形突起体4a)の接合部5の二股の接合片23a,23bのうち、係止爪26が突出する方向の前側の接合片23aの厚みを後側の接合片23bの厚みよりも厚くなるようにCADで設計した図を示すものであり、図5(b)は前側接合片23aの厚みと後側接合片23bの厚みができるだけ同じになるように設計した図を示すものである。尚、図5に記載された数値の単位はmmである。
【0021】
また図6(a)はゲート7の位置を突起体4の本体部25の基部の側端面に対応して設けるようにCADで設計した図を示すものであり、図6(b)はゲート7の位置を支持突部1の貫通孔6の開口に対応して設けるようにCADで設計した図を示すものである。尚、図6に記載された数字は、ベルト2の支持突部1を囲むようにキャビティ19に配置された、圧力や温度を検出する仮想のセンサーの設置位置とセンサーの番号を示すものである。
【0022】
そして図7及び図8は、フック形突起体4aの接合部5の設計を図5(a)のように前側接合片23aの厚みを後側接合片23bよりも厚くなるように設定すると共に、ゲート7の位置を図6(a)のように突起体4の本体部25の側面に設定し、この条件で射出成形をシミュレーションして得られた解析結果をディズプレイに表示した図をカラープリントしたものである。
【0023】
図7は樹脂をスプルー21及びランナー20を通してゲート7からキャビティ19に射出して、射出開始から成形金型3に樹脂が99%充填されるまでの、樹脂の流れの時間的経緯を示すものである。図の左に表示した縦の多色の帯は射出開始からの経過時間を色で示すものであり、射出開始直後の樹脂の到達位置は赤で示される。そして0.2秒〜0.3秒程度経過すると、黄色で示されようにスプルー21を通過し、0.3秒〜0.7秒程度経過すると、緑色で示されるようにランナー20を通って、0.8秒程度経過した時点で、青色で示されるようにキャビティ19に流入して突起体4が成形され始めることが図7から予測することができる。そしてキャビティ19内では、突起体4の本体部25、次いで係止爪26の部分に樹脂が充填されてから、接合部5の部分に樹脂が充填されることを予測することができる。図7は樹脂が99%充填された状態であり、茶色が樹脂未充填の部分を示す。この茶色の部分はフック形突起体4aの接合部5の後側接合片23bであり、従って、フック形突起体4aの後側接合片23bの部分が最後に成形されることを予測することができる。
【0024】
図8は樹脂をスプルー21及びランナー20を通してゲート7からキャビティ19に射出して、樹脂を100%充填完了した時点での圧力分布を示すものである。図の左に表示した縦の多色の帯は圧力と色の関係を示すものであり、図8から、成形金型3内の圧力は、スプルー21、ランナー20、タワー形突起体4bのキャビティ19、フック形突起体4aのキャビティ19の順に低くなり、フック形突起体4aを成形するキャビティ19内では本体部25や係止爪26の部分よりも接合部5の部分のほうが圧力が低くなることが予測される。さらにフック形突起体4aの接合部5では後側接合片23bの部分のほうが前側接合片23aの部分よりも圧力が低くなり、0MPaに近くなることが予測される。
【0025】
図9は、上記の図7と同様にフック形突起体4aの接合部5の設計を図5(a)のように前側接合片23aの厚みを後側接合片23bよりも厚くなるように設定すると共に、ゲート7の位置を図6(a)のようにフック形突起体4aの本体部25の側面に設定したときにおいて、樹脂をゲート7からキャビティ19に射出注入を開始してからキャビティ19に樹脂が94.5%充填されるまでの、樹脂の流れの時間的経緯を示すものである。茶色は樹脂未充填の部分を示すものであり、図9から、フック形突起体4aは後側接合片23bの先端部分が最後に成形されることを予測することができる。
【0026】
図10は、フック形突起体4aの接合部5の設計とゲート7の位置を図9の場合と同様に設定したときの、樹脂をキャビティ19に充填完了した時点でのキャビティ19内の圧力分布を示すものである。フック形突起体4aを成形するキャビティ19内では後側接合片23bの部分のほうが前側接合片23aの部分よりも圧力が低くなり、0MPaに近くなることが予測される。
【0027】
また図11は、図10と同条件で圧力測定を行なった際の、図6(a)に図示した位置のセンサーで測定した圧力と射出成形の時間との関係を示すものであり、ベルト2の支持突部1の回りの圧力の分布、すなわち前側接合片23aと後側接合片23bの間の圧力差や、前側接合片23aの上下間や後側接合片23bの上下間の圧力差を予測することができる。さらに図12は、図6(a)に図示した位置のセンサーで測定した平均温度と射出成形の時間との関係を示すものであり、ベルト2の支持突部1の回りの温度の分布、すなわち前側接合片23aと後側接合片23bの間の温度差や、前側接合片23aの上下間や後側接合片23bの上下間の温度差を予測することができる。
【0028】
図13は、フック形突起体4aの接合部5の設計を図5(b)のように前側接合片23aと後側接合片23bの厚みをできるだけ同じになるように設定すると共に、ゲート7の位置を図6(a)のようにフック形突起体4aの本体部25の側面に設定したときにおいて、樹脂をゲート7からキャビティ19に射出注入を開始してからキャビティ19に樹脂が99.5%充填されるまでの、樹脂の流れの時間的経緯を示すものである。茶色は樹脂未充填の部分を示すものであり、図13から、フック形突起体4aは後側接合片23bの先端部分が最後に成形されることを予測することができる。
【0029】
図14は、フック形突起体4aの接合部5の設計とゲート7の位置を図13の場合と同様に設定したときの、樹脂をキャビティ19に充填完了した時点でのキャビティ19内の圧力分布を示すものである。フック形突起体4aを成形するキャビティ19内では後側接合片23bの部分のほうが前側接合片23aの部分よりも圧力が低くなることが予測される。
【0030】
また図15は、図14と同条件で圧力測定を行なった際の、図6(a)に図示した位置のセンサーで測定した圧力と射出成形の時間との関係を示すものであり、ベルト2の支持突部1の回りの圧力の分布、すなわち前側接合片23aと後側接合片23bの間の圧力差や、前側接合片23aの上下間や後側接合片23bの上下間の圧力差を予測することができる。さらに図16は、図6(a)に図示した位置のセンサーで測定した平均温度と射出成形の時間との関係を示すものであり、ベルト2の支持突部1の回りの温度の分布、すなわち前側接合片23aと後側接合片23bの間の温度差や、前側接合片23aの上下間や後側接合片23bの上下間の温度差を予測することができる。
【0031】
上記のシミュレーション解析の予測結果から、フック形突起体4aの接合部5の設計を、図5(a)のように前側接合片23aの厚みを後側接合片23bよりも厚くなるように設定するよりも、図5(b)のように前側接合片23aと後側接合片23bの厚みができるだけ同じになるように設定するようにしたほうが、ベルト2の支持突部1の回りの圧力分布の差を小さくできることが確認される。
【0032】
図17は、フック形突起体4aの接合部5の設計を図5(a)のように前側接合片23aの厚みを後側接合片23bよりも厚くなるように設定すると共に、ゲート7の位置を図6(b)のように支持突部1の貫通孔6の開口に対応した位置に設定したときにおいて、樹脂をゲート7からキャビティ19に射出注入を開始してからキャビティ19に樹脂が100%充填されるまでの、樹脂の流れの時間的経緯を示すものである。図17から、フック形突起体4aは係止爪26の先端部分が最後に成形されることを予測することができる。
【0033】
図18は、フック形突起体4aの接合部5の設計とゲート7の位置を図17の場合と同様に設定したときの、樹脂をキャビティ19に充填完了した時点でのキャビティ19内の圧力分布を示すものである。フック形突起体4aを成形するキャビティ19内では係止爪26の先端部の圧力が最も低くなり、前側接合片23aの部分と後側接合片23bの部分の圧力差は小さくなることが予測される。
【0034】
また図19は、図18と同条件で圧力測定を行なった際の、図6(b)に図示した位置のセンサーで測定した圧力と射出成形の時間との関係を示すものであり、ベルト2の支持突部1の回りの圧力の分布、すなわち前側接合片23aと後側接合片23bの間の圧力差や、前側接合片23aの上下間や後側接合片23bの上下間の圧力差を予測することができる。さらに図20は、図6(b)に図示した位置のセンサーで測定した平均温度と射出成形の時間との関係を示すものであり、ベルト2の支持突部1の回りの温度の分布、すなわち前側接合片23aと後側接合片23bの間の温度差や、前側接合片23aの上下間や後側接合片23bの上下間の温度差を予測することができる。
【0035】
上記のシミュレーション解析の予測結果から、キャビティ19のゲート7の位置を、図6(a)のようにフック形突起体4aの本体部25の側面に設定するよりも、図6(b)のように支持突部1の貫通孔6の開口に対応した位置に設定するようにしたほうが、ベルト2の支持突部1の回りの圧力分布の差を小さくできることが確認される。
【0036】
図21は、フック形突起体4aの接合部5の設計を図5(b)のように前側接合片23aと後側接合片23bの厚みをできるだけ同じになるように設定すると共に、ゲート7の位置を図6(b)のように支持突部1の貫通孔6の開口に対応した位置に設定したときにおいて、樹脂をゲート7からキャビティ19に射出注入を開始してからキャビティ19に樹脂が100%充填されるまでの、樹脂の流れの時間的経緯を示すものである。図21から、フック形突起体4aは係止爪26の先端部分が最後に成形されることを予測することができる。
【0037】
図22は、フック形突起体4aの接合部5の設計とゲート7の位置を図21の場合と同様に設定したときの、樹脂をキャビティ19に充填完了した時点でのキャビティ19内の圧力分布を示すものである。フック形突起体4aを成形するキャビティ19内では係止爪26の先端部の圧力が最も低くなり、前側接合片23aの部分と後側接合片23bの部分の圧力差は小さくなることが予測される。
【0038】
また図23は、図22と同条件で圧力測定を行なった際の、図6(b)に図示した位置のセンサーで測定した圧力と射出成形の時間との関係を示すものであり、ベルト2の支持突部1の回りの圧力の分布、すなわち前側接合片23aと後側接合片23bの間の圧力差や、前側接合片23aの上下間や後側接合片23bの上下間の圧力差を予測することができる。さらに図24は、図6(b)に図示した位置のセンサーで測定した平均温度と射出成形の時間との関係を示すものであり、ベルト2の支持突部1の回りの温度の分布、すなわち前側接合片23aと後側接合片23bの間の温度差や、前側接合片23aの上下間や後側接合片23bの上下間の温度差を予測することができる。
【0039】
上記のシミュレーション解析の予測結果から、フック形突起体4aの接合部5の設計を、図5(a)のように前側接合片23aの厚みを後側接合片23bよりも厚くなるように設定するよりも、図5(b)のように前側接合片23aと後側接合片23bの厚みができるだけ同じになるように設定し、またキャビティ19のゲート7の位置を、図6(a)のようにフック形突起体4aの本体部25の側面に設定するよりも、図6(b)のように支持突部1の貫通孔6の開口に対応した位置に設定するようにしたほうが、ベルト2の支持突部1の回りの圧力分布の差を小さくできることが確認される。
【0040】
次に、フック形突起体4aの係止爪26の変形量や接合部5の変形量をシミュレーション解析した結果を、図25〜図27に示す。図25は、係止爪26の前後方向(ベルト2の長手方向)へのねじれ変形(図28の「Hook1」の矢印の変形)を、図26は、係止爪26の上下方向(ベルト2の表裏方向)への倒れ変形(図28の「Hook2」の矢印の変形)を、図27は接合部5の前後方向(ベルト2の長手方向)への倒れ変形(図28の「Cramp」の矢印の変形)を、それぞれ示すものである。そして図25〜図27において、長さの変化から得られる収縮率を棒グラフで、X,Y,Zそれぞれの方向での変形角度から得られる変形角度の平均値(RMS)を折れ線で、それぞれ示す。また「org」はフック形突起体4aの接合部5の設計を図5(a)のように前側接合片23aの厚みを後側接合片23bよりも厚くなるように設定し、キャビティ19のゲート7の位置を図6(a)のようにフック形突起体4aの本体部25の側面に設定したもの、「cct」はフック形突起体4aの接合部5の設計を図5(b)のように前側接合片23aと後側接合片23bの厚みができるだけ同じになるように設定し、キャビティ19のゲート7の位置を図6(a)のようにフック形突起体4aの本体部25の側面に設定したもの、「cpg」はフック形突起体4aの接合部5の設計を図5(a)のように前側接合片23aの厚みを後側接合片23bよりも厚くなるように設定し、ゲート7の位置を図6(b)のように支持突部1の貫通孔6の開口に対応した位置に設定したもの、「cct&cpg」はフック形突起体4aの接合部5の設計を図5(b)のように前側接合片23aと後側接合片23bの厚みができるだけ同じになるように設定し、ゲート7の位置を図6(b)のように支持突部1の貫通孔6の開口に対応した位置に設定したものであり、「−D」に続く数値はベルト2の支持突部1に形成した貫通孔6の直径(単位mm)をあらわす。
【0041】
図25〜図27にみられるように、フック形突起体4aの接合部5の設計を図5(b)のように前側接合片23aと後側接合片23bの厚みができるだけ同じになるように設定すると共にゲート7の位置を図6(b)のように支持突部1の貫通孔6の開口に対応した位置に設定した、「cct&cpg」のものは、変形角度RMSを小さくすることができることが確認される。
【0042】
図28〜図32は、以上のシミュレーション解析の結果から得られたフック形突起体4aの変形予測の図を示すものであり、設計形状を灰色で変形形状を緑色表示し、いずれも変形の程度を2倍に拡大して示してある。そして図28及び図29はフック形突起体4aの接合部5の設計を図5(a)のように前側接合片23aの厚みを後側接合片23bよりも厚くなるように設定し、キャビティ19のゲート7の位置を図6(a)のようにフック形突起体4aの本体部25の側面に設定したもの、図30はフック形突起体4aの接合部5の設計を図5(b)のように前側接合片23aと後側接合片23bの厚みができるだけ同じになるように設定し、キャビティ19のゲート7の位置を図6(a)のようにフック形突起体4aの本体部25の側面に設定したもの、図31はフック形突起体4aの接合部5の設計を図5(a)のように前側接合片23aの厚みを後側接合片23bよりも厚くなるように設定し、ゲート7の位置を図6(b)のように支持突部1の貫通孔6の開口に対応した位置に設定したもの、図32はフック形突起体4aの接合部5の設計を図5(b)のように前側接合片23aと後側接合片23bの厚みができるだけ同じになるように設定し、ゲート7の位置を図6(b)のように支持突部1の貫通孔6の開口に対応した位置に設定したものである。
【0043】
そして以上のように射出成形プロセスをCAEでシミュレーション解析することによって、突起体4をアウトサート成形する際のゲート7の位置や接合部5の形状として最適なものを得ることができるものであり、本発明ではこの解析結果に基づいて、ゲート7の位置を支持突部1の貫通孔6の開口に対応した位置に設定し、接合部5の設計を前側接合片23aと後側接合片23bの厚みができるだけ同じになるように設定して、突起体4のアウトサート成形を行なうようにしている。
【0044】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項1に係る突起付きベルトのアウトサート成形方法は、背面に支持突部を一体に突設したベルトを成形金型にセットすると共に成形金型に樹脂を射出し、支持突部のベルト長手方向での両面を基部の二股状の接合部で挟んだ状態で突起体をこの射出樹脂でアウトサート成形することによって、突起体をベルトの背面に起立させて一体的に設けるにあたって、支持突部にベルト長手方向に貫通する貫通孔を設け、成形金型に樹脂を射出して支持突部に突起体をアウトサート成形する際に、支持突部のベルト長手方向での両面を挟む二股状に接合部を成形すると共に、貫通孔に充填される樹脂で二股状の接合部を連接一体化するようにしたので、突起体の基部の二股状の接合部を支持突部の貫通孔に成形される樹脂によって支持突部と一体化することができ、突起体は支持突部から外れることがなくなるものであって、支持突部にアウトサート成形した突起体の取付強度を高く得ることができるものである。
【0045】
また請求項2の発明は、ベルトを成形金型内にセットすると共に支持突部の両側端を成形金型内に固定し、成形金型に樹脂を射出することによって、支持突部よりも接合部の幅寸法が狭い突起体をアウトサート形成するようにしたので、射出圧力で支持突部が倒れたりする変形したりするようなことなく、樹脂の射出を行なうことができ、突起体を正確な起立角度で支持突部にアウトサート成形することができるものである。
【0046】
また請求項3の発明は、射出成形プロセスのシミュレーション解析の結果に基づいて、突起体を射出成形する際のゲート位置及び突起体の基部の二股の接合部の肉厚を設定して、上記のアウトサート成形を行なうようにしたので、最適な条件で成形を行なうことが可能になるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で得られた突起付きベルトの実施の形態の一例を示すものであり、(a)は正面図、(b)はイ−イ線断面図、(c)はロ−ロ線断面図である。
【図2】同上の一部の拡大した正面断面図である。
【図3】本発明のアウトサート成形に用いる成形金型の実施の形態の一例を示す一部の断面図である。
【図4】同上の成形金型を示すものであり、(a)は一部の断面図、(b)はハ−ハ線断面図である。
【図5】フック形突起体の接合部の設計図を示すものであり、(a)は前側接合片の厚みを後側接合片の厚みよりも厚肉に設計した図、(b)は前側接合片と後側接合片の厚みをできるだけ等しく設計した図である。
【図6】フック形突起体を成形する際の成形金型のゲート位置とセンサーの設置位置を示すものであり、(a)はゲート位置をフック形突起体の本体部に対応して設定するようにした図、(b)はゲート位置をベルトの支持突部に設けた貫通孔の開口に対応して設定するようにした図である。
【図7】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、成形金型内部の樹脂の充填状態を示すものである。
【図8】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、成形金型内部の圧力分布を示すものである。
【図9】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体を成形するキャビティ内部の樹脂の充填状態を示すものである。
【図10】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体を成形するキャビティ内部の圧力分布を示すものである。
【図11】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、ベルトの支持突部の周囲のセンサーで測定した圧力と射出経過時間との関係を示すものである。
【図12】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、ベルトの支持突部の周囲のセンサーで測定した温度と射出経過時間との関係を示すものである。
【図13】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体を成形するキャビティ内部の樹脂の充填状態を示すものである。
【図14】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体を成形するキャビティ内部の圧力分布を示すものである。
【図15】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、ベルトの支持突部の周囲のセンサーで測定した圧力と射出経過時間との関係を示すものである。
【図16】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、ベルトの支持突部の周囲のセンサーで測定した温度と射出経過時間との関係を示すものである。
【図17】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体を成形するキャビティ内部の樹脂の充填状態を示すものである。
【図18】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体を成形するキャビティ内部の圧力分布を示すものである。
【図19】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、ベルトの支持突部の周囲のセンサーで測定した圧力と射出経過時間との関係を示すものである。
【図20】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、ベルトの支持突部の周囲のセンサーで測定した温度と射出経過時間との関係を示すものである。
【図21】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体を成形するキャビティ内部の樹脂の充填状態を示すものである。
【図22】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体を成形するキャビティ内部の圧力分布を示すものである。
【図23】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、ベルトの支持突部の周囲のセンサーで測定した圧力と射出経過時間との関係を示すものである。
【図24】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、ベルトの支持突部の周囲のセンサーで測定した温度と射出経過時間との関係を示すものである。
【図25】フック形突起体の係止爪のねじれ変形を予測するグラフである。
【図26】フック形突起体の係止爪の倒れ変形を予測するグラフである。
【図27】フック形突起体の接合部の倒れ変形を予測するグラフである。
【図28】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体の変形予測を示すものである。
【図29】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体の変形予測を示すものである。
【図30】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体の変形予測を示すものである。
【図31】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体の変形予測を示すものである。
【図32】射出成形をシミュレーションして解析された結果をパソコンから出力してカラープリントした図であり、フック形突起体の変形予測を示すものである。
【図33】従来例を示す一部の正面図である。
【符号の説明】
1 支持突部
2 ベルト
3 成形金型
4 突起体
5 接合部
6 貫通孔
7 ゲート
Claims (3)
- 背面に支持突部を一体に突設したベルトを成形金型にセットすると共に成形金型に樹脂を射出し、支持突部のベルト長手方向での両面を基部の二股状の接合部で挟んだ状態で突起体をこの射出樹脂でアウトサート成形することによって、突起体をベルトの背面に起立させて一体的に設けるにあたって、支持突部にベルト長手方向に貫通する貫通孔を設け、成形金型に樹脂を射出して支持突部に突起体をアウトサート成形する際に、支持突部のベルト長手方向での両面を挟む二股状に接合部を成形すると共に、貫通孔に充填される樹脂で二股状の接合部を連接一体化することを特徴とする突起付きベルトのアウトサート成形方法。
- ベルトを成形金型内にセットすると共に支持突部の両側端を成形金型内に固定し、成形金型に樹脂を射出することによって、支持突部よりも接合部の幅寸法が狭い突起体をアウトサート形成することを特徴とする請求項1に記載の突起付きベルトのアウトサート成形方法。
- 射出成形プロセスのシミュレーション解析の結果に基づいて、突起体を射出成形する際のゲート位置及び突起体の基部の二股の接合部の肉厚を設定して、上記のアウトサート成形を行なうことを特徴とする請求項1又は2に記載の突起付きベルトのアウトサート成形方法。
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