JP5541052B2

JP5541052B2 - 樹脂シート製造方法

Info

Publication number: JP5541052B2
Application number: JP2010223535A
Authority: JP
Inventors: 哲雄池田; 英樹藤原; 洋光富山; 陽一朗山海
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-10-01
Filing date: 2010-10-01
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-10-01
Also published as: JP2012077841A

Description

本発明は、自動車のボールジョイントに使われる樹脂シートの製造方法に関する。

自動車のボールジョイントは、特許文献１に示すように、一端に球頭部を有するボールスタッドと、前記球頭部を覆う樹脂シートと、前記樹脂シートを介して前記ボールスタッドを傾動可能に連結したハウジングとからなっている。

前記樹脂シートは、図７に示すように射出成形金型１００によって成形される。この射出成形金型１００は、固定金型１１０と、可動金型１２０を有し、前記固定金型１１０と前記可動金型１２０間には、前記樹脂シートに相当する空間、すなわちキャパシティ１３０が形成されている。

また前記射出成形金型１００内には、射出成形機のノズル１５０から前記キャパシティ１３０へ溶融樹脂を導くための樹脂の通り道であるランナー１４０が形成されている。前記ランナー１４０は、前記固定金型１１０に対する前記可動金型１２０の離脱方向Ｍと同方向に形成された第１のランナー１４１と、前記第１のランナー１４１に対して直交する方向に形成された第２のランナー１４２と、前記第１のランナー１４１の延長線上で前記第２のランナー１４２を超えて前記可動金型１２０に形成された溜まり部１４３とからなっている。

射出成形のたびに前記ノズル１５０の先端に、樹脂が冷えて固まったコールドスラッグが発生する。このコールドスラッグは射出成形のたびに前記溜まり部１４３へ押し込められ、完全に溶けた樹脂が、前記第２のランナー１４２を通って前記キャパシティ１３０へ注入される。

前記射出成形金型１００内の樹脂が冷えて固まると、前記固定金型１１０に対して前記可動金型１２０が離間し、前記射出成形金型１１０から樹脂成形品が取り出される。この樹脂成形品から前記ランナー１４０部分の樹脂を切り離すことにより、前記樹脂シートが取り出される。

特開２０１０−１２７３６８号公報

前記ランナー１４０部分の樹脂は廃棄されるので、この部分が材料費として余分にかかる。これに対する対策案として、ノズルから直接キャパシティへ樹脂を注入する方法があるが、前記コールドスラッグが樹脂シートのどの部分に留まるか予測できず、もし樹脂シートの球頭部と接触する部分にコールドスラッグが留まると、この部分で使用中に破断する恐れがある。本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ノズルの先端にできるコールドスラッグにより樹脂シートが破断しない樹脂シートの製造方法を提供する。

請求項１に記載の発明は、射出成形金型内に、樹脂シートが成形されるキャパシティと、前記キャパシティへ樹脂が注入されるゲートと、樹脂シートの溝を形成する突起とを設け、射出成形機のノズルから溶融された樹脂を、前記ゲートを介して前記キャパシティへ注入することにより、溝付き樹脂シートを成形するようにした樹脂シート製造方法において、
前記ゲートから前記キャパシティへ樹脂が注入される線上に前記突起を設けるとともに、この突起に凹みを設け、この凹みは、前記ノズルから樹脂が射出される方向に深さを有し、しかも突起の根元まで達しない程度の深さを有し、ノズル先端に出来るコールドスラッグを前記凹みへ留めてから残りのキャパシティへ溶融された樹脂を注入するようにしたものである。

本発明によれば、ノズルの先端にできるコールドスラッグを樹脂シート内に埋設するようにしたため、樹脂の無駄を減らすことができ、材料費を下げることができる。また、コールドスラッグを樹脂シートの外側の表面より少し凹んだ位置へ留めることが出来るため、樹脂シートの外側の表面に球頭部を摺接させても樹脂シートの外側の表面が破断する恐れがない。

本発明の実施形態における樹脂シートを適用したボールジョイントの断面図本発明の実施形態における樹脂シートを成形する射出成形金型の断面図本発明の実施形態における図２の一部拡大断面図本発明の実施形態における図２のＡ矢視図本発明の実施形態における溝部分で断面した樹脂シートの断面図本発明の実施形態における摺動面で断面した樹脂シートの断面図従来の樹脂シート用射出成形金型の断面図

本発明の実施形態を、図１乃至図６にもとづいて説明する。図１は、樹脂シートを適用したボールジョイントの断面図、図２は、樹脂シートを成形する射出成形金型の断面図、図３は、図２の一部拡大断面図、図４は、図２のＡ矢視図、図５は、溝部分で断面した樹脂シートの断面図、図６は、摺動面で断面した樹脂シートの断面図である。

図１に示すボールジョイント１０は、動力舵取装置とタイヤのハブ間に取付けられる。前記ボールジョイント１０は、前記動力舵取装置のラック軸９０に螺合固定されるハウジング２０、前記ハウジング２０に収容される樹脂シート３０、前記樹脂シート３０を介して前記ハウジング２０に傾動可能に連結されるボールスタッド４０とからなる。

前記ボールスタッド４０は、一端に球形状の球頭部４１を有し、この球頭部４１が前記樹脂シート３０に摺動可能に接触するようになっている。前記ボールスタッド４０の他端は、前記タイヤのハブ側に連結されている。前記ハウジング２０は、２点鎖線に示す状態から実線で示す状態までかしめられる。このかしめによって、前記ハウジング２０に対する前記ボールスタッド４０の抜けが防止される。

図５に示すように前記樹脂シート３０は、穴３１を有する底部３２、前記底部３２に連続して形成されたテーパ状のテーパ部３３、前記テーパ部３３に連続して形成された円筒状の円筒部３４からなる。前記樹脂シート３０の内周には、前記球頭部４１が摺動可能に摺接する摺動面３５、円周上４箇所で軸方向に形成された軸方向溝３６、テーパ部３３と円筒部３４の境目で円周方向に形成された環状溝３７が形成されている。前記軸方向溝３６と前記環状溝３７にグリースが保持され、前記ボールスタッド４０の傾動動作に伴って前記摺動面３５へグリースが供給されるようになっている。４つの軸方向溝３６のうち、１つの軸方向溝３６に前記底部３２側で凸部３８が形成されている。この凸部３８は、前記摺動面３５よりも少し凹んだ位置まで軸方向溝３６の底部より出っ張っている。また前記凸部３８は、径方向において、前記穴３１から前記底部３２と前記テーパ部３３の境目まで形成されている。

図２および図３に示すように射出成形金型５０は、固定金型５１、この固定金型５１に対し接近離間する可動金型５２からなっている。前記固定金型５１と前記可動金型５２間には、前記樹脂シート３０と同形状の空間、すなわちキャパシティ５３が形成されている。

前記固定金型５１には、前記樹脂シート３０の底部３２、テーパ部３３、円筒部３４を形成するカップ形状の内周面５１ａが形成されている。

前記可動金型５２には、前記樹脂シート３０の穴３１を形成する小径円柱部５２ａ、前記樹脂シート３０の前記テーパ部３３の半球状の内周面を形成する半球部５２ｂ、前記樹脂シート３０の前記円筒部３４の筒状の内周面を形成する大径円柱部５２ｃが連続して形成されている。

前記半球部５２ｂと前記大径円柱部５２ｃの外周面には、前記軸方向溝３６を形成する軸方向突起５２ｄが、円周上４箇所で前記可動金型５２の離脱方向Ｎに形成されている。また前記半球部５２ｂと前記大径円柱部５２ｃの境目の外周面には、前記樹脂シートの前記環状溝３７を形成する環状突起５２ｅが形成されている。前記軸方向突起５２ｄは、前記半球部５２ｂの前記小径円柱部５２ａ側の一端から前記大径円柱部５２ｃの前記半球部５２ｂと反対側の一端まで形成され、途中で前記環状突起５２ｅにより分断されている。

前記４つの軸方向突起５２ｄのうち１つの軸方向突起５２ｄに、図４にも示すように小径円柱部５２ａ側の一端で凹み５２ｆが形成されている。この凹み５２ｆは、前記軸方向突起５２ｄの根元に届かない程度の深さを有し、また凹み５２ｆは、円周方向においては、前記軸方向突起５２ｄの幅よりも狭い幅を有する。即ち、前記凹み５２ｆは、一面のみが開口し、残り５面が塞がれた略四角形状の凹みである。前記凹み５２ｆによって、前記樹脂シート３０の前記凸部３８が形成されるようになっている。

前記射出成形金型５０には、２つのキャパシティ５３が形成されている。各キャパシティ５３の凹み５２ｆと対応する位置で前記固定金型５１にテーパ状のテーパ穴５１ｂが形成され、前記テーパ穴５１ｂと前記キャパシティ５３の境目が、キャパシティ５３の入口としてのゲート５１ｃとなる。前記凹み５２ｆの開口する一面と向かい合う位置に、前記ゲート５１ｃが形成されている。

射出成形機は、２つのノズル６０、６１を有し、各ノズル６０、６１は前記テーパ穴５１ｂに対応する位置に設けられている。前記ノズル６０、６１は分岐管６２に接続され、前記分岐管６２は樹脂を押出す図略の押し出し装置に接続されている。前記分岐管６２には、熱で溶けた樹脂が冷えて固まらないようにヒータ６３が巻き付けられている。

次に、上述した実施形態の構成にもとづいて、本実施形態の動作について説明する。

前記固定金型５１に対し前記可動金型５２を押付け、前記固定金型５１と前記可動金型５２間に前記キャパシティ５３を形成する。前記ノズル６０、６１を前記ゲート５１ｃへ接近させ、前記射出成形機の図略の押し出し装置から前記ノズル６０、６１へ溶融した樹脂を供給する。これによって、前記ノズル６０、６１から前記ゲート５１ｃを介して前記キャパシティ５３へ溶融した樹脂が注入される。このときに、前記ノズル６０、６１の先端には、射出から次の射出までの間に冷えて固まった微量のコールドスラッグがあり、このコールドスラッグは前記凹み５２ｆへ押し込まれ、この上からさらに完全に溶けた樹脂が押し込まれ、完全に溶けた樹脂が前記キャパシティ５３を充填する。

樹脂が冷えて固まると、前記固定金型５１に対し前記可動金型５２が離間し、前記射出成形金型５０から前記樹脂シート３０が取り出される。前記樹脂シート３０には、前記軸方向突起５２ｄによって前記軸方向溝３６が、前記環状突起５２ｅによって前記環状溝３７が、前記凹み５２ｆによって前記凸部３８が形成される。前記凸部３８に前記コールドスラッグが留まっているため、材料を節約することができる。また、前記ボールスタッド４０に摺接しない凹んだ位置に記コールドスラッグが留められるため、前記ボールスタッド４０が前記樹脂シート３０の前記摺動面３５に摺接したときに、前記樹脂シート３０が破断する恐れがない。

こうして作られた樹脂シートは、ハウジング２０に組み込まれ、ハウジング２０は、図１の２点鎖線に示す状態から実線に示す状態までかしめられる。ハウジング２０に対しボールスタッド４０が傾動するときは、コールドスラッグを含まない摺動面３５で球頭部４１が摺動する。このとき、コールドスラッグを含む凸部３８と球頭部４１とは、摺接しない。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

上述した実施形態は、ボールジョイントの樹脂シートに適用したが、他の実施形態として、円筒状の樹脂シートにも適用しても良い。この場合、円筒状の樹脂シートの内周面に軸方向に延びる溝を円周方向に複数形成し、このうち一つの溝の端にコールドスラッグを溜める突起を形成する。前記溝にグリースを保持させ、前記樹脂シートの内周面で円柱状の回転軸を回転可能に滑り支持する。

また上述した実施形態は、ノズルをキャパシティに接近させたが、ノズルとキャパシティを可動金型の離脱方向に少し離し、ノズルとキャパシティ間に可動金型の離脱方向にランナーを設けても良い。この場合、ランナーとキャパシティ間のゲートをノズルとキャパシティ間のゲートよりも小さくすることができ、しかもキャパシティがノズルから離れている分だけ、十分冷ますことができる。よって、樹脂シートのゲート部分の仕上がりが良くなる。

３０：樹脂シート、３６：軸方向溝（溝）、５０：射出成形金型、５１ｃ：ゲート、５２ｄ：軸方向突起（突起）、５２ｆ：凹み、５３：キャパシティ、６０：ノズル、６１：ノズル

Claims

射出成形金型内に、樹脂シートが成形されるキャパシティと、前記キャパシティへ樹脂が注入されるゲートと、樹脂シートの溝を形成する突起とを設け、射出成形機のノズルから溶融された樹脂を、前記ゲートを介して前記キャパシティへ注入することにより、溝付き樹脂シートを成形するようにした樹脂シート製造方法において、
前記ゲートから前記キャパシティへ樹脂が注入される線上に前記突起を設けるとともに、この突起に凹みを設け、この凹みは、前記ノズルから樹脂が射出される方向に深さを有し、しかも突起の根元まで達しない程度の深さを有し、ノズル先端に出来るコールドスラッグを前記凹みへ留めてから残りのキャパシティへ溶融された樹脂を注入するようにした樹脂シート製造方法。