JPH0416321A

JPH0416321A - 歯車成形金型装置

Info

Publication number: JPH0416321A
Application number: JP2122453A
Authority: JP
Inventors: Osamu Hamada; 修浜田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1992-01-21
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPH078522B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】一産業上の利用分野− 本発明は歯車成形金型装置に関し、さらに詳しくは、収
縮ひずみの発生を防止するのに適した歯車成形金型装置
に関する。

−従来の技術− 一対の金型を用いて歯車を射出成形することは広く知ら
れているところで、成形品である合成樹脂製歯車は広い
分野、とくに小トルクを伝達する歯車機構においては数
多く使用されている。

このような合成樹脂製歯車、言換えると、射出成形歯車
においては、第４図に示されているように歯（１）　　
とハブ（２）とが連続する部分の南面（１八）がプラス
チックの冷却時に生じる収縮により凹面（３）が形成さ
れて歯車としては精度の低いものになっていた。

−発明が解決しようとする課題− 上述のような射出成形歯車では歯形の形状がハブの位置
により影響を受けることから、第５図に示めされるよう
にハブ（２）の位置を歯（１）の歯幅の中央にすること
で歯の形状上のバランスを図ってはいるが、南面（ｌ＾
）の中央部に「ヒケ」による小さな凹みが発生するのを
完全に防止することができない問題が残されていた。

一課題を解決するための手段− そこで、本発明は上述のような問題を解決するために、
キャビティ中に突出する習性が与えられた移動駒を備え
、射出終了後ゲートが固化してから、この移動駒の自己
習性により駒をキャビティ中に突出させ、キャビティ中
の歯車のハブ部に対して圧縮力を作用させることで、未
だ固定していないハブ部の樹脂をハブ部のキャビティか
ら外周方向に押出して歯部のキャビティへと流出させる
。これによりギアの南面の一部の密度を高めるとともに
、収縮を抑制し、あたかもクラウニング又はレリーピン
グしたのと同様の効果が得られるように構成したことを
特徴とするものである。

作　　　用本発明の金型装置においては、ゲートから溶融樹脂が供
給されると、樹脂流は一部ハブ部を充填し、さらに圧力
が増加すると可動駒を押し下げ、さらに溶融樹脂が供給
されることでキャビティ中の圧力がさらに増大すると、
ハブ部の外周に形成しである狭隘部から略同時に放射方
向に樹脂が流れて歯部を充填する。

実施例以下、本発明の実施例を添付した図面の第１図ないし、
第３図にそって説明する。先ず、これらの図において符
号（１０）、（２０）は上型、下型を示し、両者により
成形金型装置が形成される。上型（ｌＯ）には歯車（３
０）のボス部（３１）を成形するためにボス部キャビテ
ィ（１１）ならびに、ハブ部（３２）を成形するための
ハブ部突部（１２）が形成され、そのハブ部突部（１２
）の周縁部にはハブ部（３２）を形成するためのキャビ
ティに突出するリム状の突条（１３）が形成されている
。

さらに、ハブ部（２２）を形成するキャビティに溶融樹
脂を射出するゲート（１４）がボス部キャビティ（１１
）寄りの位置に配置されている。

そして、下型（２０）には前記上型（ｌＯ）との間で歯
車成形のキャビティが設けられ、そのキャビティは中心
にボス部キャビティ（２１）、その外周にハブ部キャビ
ティ（２２）、さらに、ハブ部キャビティ（２２）の外
側にリム部（３３）と歯部（３４）のための南部キャビ
ティ（２３）がそれぞれ形成されている。そして、ハブ
部キャビティ（２２）に対面する部分は金型本体である
下型（２０）に装備されたプランジャ型の移動駒（２５
）になっており、この移動駒（２５）は下型（２０）の
収容空間（２４）に収容されると共に、移動駒（２５）
の投影面積（Ｍ）、樹脂の射出圧力（Ｐ）で定められる
はね力をもつばね（２６）（通常はＭＸＰ　（＝ｓｏ　
〜２００にｇ／ｃｍ２）により常にハブ部キャビティ（
２２）中に突出する習性が与えられていて、わ動駒（２
５）の端部に形成したフランジ（２５＾）が、収容空間
（２４）に形成しである段部（２４Ａ）に当たることで
そのストロークが決められている。

また、前記収容空間（２４）の底面との間にわずかな隙
間、例えば、ハブ径５０ｎ＋ｍ、厚２）では０．０４ｍ
ｍよりやや大きい位の隙間が形成される。

また、ハブ部キャビティ（２２）の外周には、前記上型
（１０）のハブ部突起（１２）の突条（１３）と対象的
に突条（２７）が形成されており、突条（１３）との間
でハブ部（３２）の厚さより小さい狭隘部（２７Ｘ）が
形成されている。

なお、下型（２０）には、ボス部キャビティ（１１）、
（２１）を貫いて成形歯車のボス部に軸穴を形成するた
めの突子（２８）が組込まれている。

次に、本発明による歯車成形金型装置を用いた成形作業
について説明する。先ず、溶融樹脂はゲート（１４）か
ら上型（ｌＯ）、下型（２０）で形成されるキャビティ
、とくにハブ部キャビティ（２２）中に射出される。ハ
ブ（３２）とリム部（３３）ノ境界部分は狭隘部（２７
Ｘ）が突条（１３）、（２７）により形成されているの
で、樹脂の流れはハブ部キャビティ（２２）中を充填し
、その後キャビティ（２２）中の圧力が上昇すると移動
駒（２５）をばねの弾力に抗して次第に押下げ、なみも
キャビティ（２２）中の圧力が上昇するとキャビティ（
２２）の周縁に形成されている狭隘部（２７Ｘ）からリ
ム部（３３）、歯部（３４）に向っていわゆるラジアル
方向に溶融樹脂が流れて充填される。前記移動駒（２５
）には予め計算されたばね定数をもつばね（２６）によ
り突出方向の習性が与えられているので、ゲート（１４
）中の溶融樹脂が固化収縮を始めると、移動駒（２５）
は自己習性により復元し、ハブ部キ￥ビティ（２２）中
のハブ部の溶融樹脂をリム部（３３）へと押出す。

さらに、山部（３４）の両端部は三方向から冷却される
のであるが、中央部が最も遅いために、その部分の溶融
樹脂はひかれがちであるが、移動駒（２５）の復元によ
り南部（３４）に材料である樹脂が補充されるから、歯
（３４）の中央部の収縮が減少し、歯形は中央部がや＼
高い山形で、肉厚も増したタラウニングを施した形状に
なる。

したがって、ゲート（１４）の位置に影響されることな
く山部を形成することができる。リム部（３３）はその
肉厚が薄い方が補充充填される材料の量から判断すると
効果があり、一般にプラスチック歯車の場合、伝達トル
クが小さいので薄いリムをも歯車にすることが好ましい
。

また、冷却工程では８０〜２００　ｋｇ／ｃｍ２と比較
的低圧であり、最終的には移動駒（２５）の移動は収容
空間（２４）の段部（２４八）にフランジ部（２５Ａ）
が当たることで制限され、移動駒（２５）の移動による
圧力は「０」となるので部分的な残留歪の差はきわめて
小さい。

−発明の効果− 以上の説明から明らかなように、本発明の歯車成形金型
装置は、歯車を形成するハブ部に対して金型のキャビテ
ィ中に向って突出する習性が与えられた移動駒により成
形品の収縮時に圧力を加えハブ周囲のリム部、南部に材
料を狭隘部を通って補充するように構成したから、歯車
の外周のどの部分も圧力が等しく、収Ｆｉ率が減少し、
誤差やピッチ円の偏心量が減少し、雑音の少ない優れた
ギヤが得られるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す歯車成形金型装置の断面
図、第２図は同装置により得た歯車の部分斜面図、第３
図は同リム部と、歯部の拡大断面図、第４図、第５図は
従来装置により得た歯車の部分断面図である。（ｌＯ）・・・上型　　　　（１１）・・・ボス部キャ
ビティ（１２・・・ハブ部突部　（１３）・・・突条（
１４・・・ゲート　　　（２０）・・・下型（２１・・
・ボス部キャビティ（２２・・・ハブ部キャビティ（２３・・・南部キャビティ（２４・・・収容空間　　（２４Ａ）・・・段部（２５
・・・移動駒　　　（２５Ａ）・・・フランジ部２６）
・・・ばね２７×）・・・狭隘部３０）・・・歯車３２）・・・ハブ部３４）・・・歯車

Claims

【特許請求の範囲】

１）一対の金型により構成される歯車成形金型装置にお
いて、歯車のハブ部を成形するキャビティは金型本体に
対して収容されていて、キャビティ側に向って突出する
移動駒により形成され、このハブ部成形キャビティと狭
隘部を介して外周部にリム部ならびに歯部の成形キャビ
ティを連続して形成し、射出後移動駒の突出によりハブ
部の材料を外周に押出すことで歯部の材料を補充するよ
うに構成したことを特徴とする歯車成形金型装置。