JPH08108484A - 熱可塑性樹脂製ねじ - Google Patents

熱可塑性樹脂製ねじ

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JPH08108484A
JPH08108484A JP24286694A JP24286694A JPH08108484A JP H08108484 A JPH08108484 A JP H08108484A JP 24286694 A JP24286694 A JP 24286694A JP 24286694 A JP24286694 A JP 24286694A JP H08108484 A JPH08108484 A JP H08108484A
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JP
Japan
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screw
resin
thermoplastic resin
gas
hollow
Prior art date
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Withdrawn
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JP24286694A
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English (en)
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Hiroyoshi Tsuji
浩義 辻
Hideyuki Inaba
英之 稲葉
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ねじれ変形がなく、寸法精度に優れる熱可塑
性樹脂製ねじ部品を提供することを目的とする。 【構成】 少なくとも中空部を有する中空射出成形法に
よって成形されたことを特徴とする熱可塑性樹脂製ねじ
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は中空成形法により成形さ
れた熱可塑性樹脂製ねじに関する。
【0002】
【従来の技術】ねじは自動車、一般機械、精密機械、電
気・電子等の各分野に機構部品として広く用いられてい
る。熱可塑性樹脂製ねじは、金型取り出し時に製品内部
まで完全に固化が終了していないと成形時の残留歪み等
により、成形品取り出し後に螺旋状に収縮し、ねじれ変
形する問題が起こる。このため、射出成形によって、製
品寸法やピッチおよび外径等の製品精度を確保するのは
難しく、また、同等の精度を得るためには成形サイクル
が延長されるという問題が発生するため、一般的には樹
脂の切削品或いは金属シャフトにねじ山部分のみを樹脂
で被覆したもの等を用いている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、製品寸法や
ピッチおよび外径等の製品精度に優れた熱可塑性樹脂製
ねじを、しかも比較的短い成形サイクルで提供するもの
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、少
なくとも中空部を有する中空射出成形法によって成形さ
れたことを特徴とする熱可塑性樹脂製ねじである。本発
明は、ねじの内部に中空部を有する。特に製品精度が要
求される部分に中空部を設定することが好ましく、中空
部がねじ全域に渡って連続していることがより好まし
い。
【0005】中空射出成形成形法を用いてねじの内部に
均一にガスを導入することにより、ねじれがなく、かつ
寸法精度の優れたねじ部品が得られる。更には、好まし
くは、ねじの内部に全域に渡って均一にガスを導入する
ことである。本発明でのねじとは、円筒又は円すいの表
面に沿って螺旋状に断面の一様な突起を持つものを示
し、大きく分類すると、雄ねじ、雌ねじがあるが、本発
明の効果を得るためには、ねじれ変形しやすい、雄ねじ
がより効果的である。
【0006】また、本発明でのねじとは、製品の一部に
ねじ部を有する一体成形した部品、例えば、ねじ部を有
する軸受け部似ギヤ等が接合した一体成形部品等も含
む。ねじの使い方としては、ねじを回転させ、ものを固
定する目的のもの、あるいはねじ部に勘合するものを、
ねじを回転させることによって輸送する目的のもの等が
あるが、本発明のねじは正確かつスムーズに輸送させる
ことが可能になることから、後者に特に有効である。
【0007】また、本発明の効果はねじの大きさには限
定されないが、ねじ長さと外径との比が大きいほどねじ
れ変形が大きくなる場合が多いため、より効果的であ
る。本発明でいう中空射出成形法とは、射出成形におい
て、金型キャビティ−中に溶融樹脂を射出後、ガス体を
樹脂中に注入することにより中空成形品を得る成形法で
ある。
【0008】本発明の中空射出成形法は、通常の射出成
形機とガス注入装置の組合せによって行われる。ガス注
入装置は、樹脂の射出後に配管を通して樹脂中にガス体
を注入し、設定時間中このガス圧を保持する装置であ
る。これには注入するガス体を予め高圧に圧縮し、アキ
ュムレ−タ−に蓄え、ガス注入時に配管を通して高圧ガ
スを導入する方式や一定量のガス体をポンプにより連続
で送り込み、加圧していく方式等が考えられるが、射出
後の樹脂中にガス体を送り込めれば如何なる方式も可能
である。この時、ガスの注入口はシリンダ−のノズル、
金型のスプル−、ランナ−、製品部に直接等の方法が考
えられるが、高圧のガス体を樹脂中に注入できればいず
れの方法でも実施可能である。
【0009】本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS
樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアセタ−ル、
ポリカ−ボネ−ト、変性ポリフェニレンエ−テル、ポリ
エチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−
ト、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリアミ
ドイミド、ポリアリレ−ト、ポリサルフォン、ポリエ−
テルサルフォン、ポリエ−テルエ−テルケトン、液晶ポ
リマ−、ポリテトラフルオロエチレン、熱可塑性エラス
トマ−等が挙げられるが、通常の射出成形が可能であれ
ば、如何なる熱可塑性樹脂も用いることができる。特に
ポリアセタ−ル樹脂およびポリアミド樹脂は耐熱性が高
く機械的物性にも優れ、更には摺動特性にも優れるため
ねじ用として多く用いられており、本発明においても好
適に用いられる。
【0010】本発明の熱可塑性樹脂製ねじは、内部に中
空部を有すので、耐熱性、機械的強度等をアップする目
的で、必要に応じて無機または有機の充填材を熱可塑性
樹脂に配合することができる。好適な充填材としては、
ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、チタ
ン酸カリウム、アスベスト、炭化ケイ素、セラミック、
窒化ケイ素、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、カオリ
ン、クレ−、パイロフィライト、ベントナイト、セリサ
イト、ゼオライト、マイカ、雲母、ネフェリンシナイ
ト、タルク、アタルパルジャイト、ウオラストナイト、
PMF、フェライト、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、酸化亜鉛、酸化チ
タン、酸化マグネシウム、酸化鉄、二流化モリブデン、
黒鉛、石膏、ガラスビ−ズ、ガラスバル−ン、石英、石
英ガラス等の強化充填材を挙げることができ、これら充
填材は中空であっても良い。また、これらの強化充填材
は2種以上を併用することが可能であり、必要によりシ
ラン系、チタン系等のカップリング剤で予備処理して使
用する事ができる。
【0011】本発明で用いるガス体としては窒素、ヘリ
ウム、ネオン、アルゴン、水蒸気等の不活性ガスが挙げ
られるが、樹脂に対して不活性であれば如何なるガス体
も用いることができる。また、これらのガス体を用いる
ときは通常不純物が含まれるが、あまり不純物成分が多
いと成形時に樹脂の分解やヤケを生じる場合があり、好
ましくない。経済性等から工業的には窒素ガスがより好
適に使用される。
【0012】中空射出成形法では樹脂中にガス体が供給
され樹脂の収縮を補い、更に樹脂を効果的に金型に密着
させることが可能であるため寸法精度が良好になると予
想される。通常の射出成形でも樹脂の収縮を保圧をかけ
ることにより補うことができるが、ゲ−トシ−ル後はゲ
−ト部で樹脂が固化しているので圧力が伝わらなくな
る。しかし、中空射出成形法ではゲ−トシ−ル後もガス
体によってキャビティ−内部に圧力がかかるため、良好
な結果が得られると考えられる。
【0013】場合によっては、精度を向上させたい部分
だけを中空にすることによって目的を達成することもで
きる。このため、本発明では製品の中空率を向上させる
目的で、金型内に補助キャビティを設けた。補助キャビ
ティーへ製品内の樹脂を移動させる事によって、ねじの
全域に渡って中空部を形成することも可能である。補助
キャビティーの位置は、ゲートと反対側である流動末端
部に設置することが好適である。
【0014】この補助キャビティーは、ガス体の注入時
に製品キャビティー中の樹脂を逃がすためのキャビティ
ーであり、特開平3−121820号公報に開示されて
いる技術である。
【0015】
【実施例1〜6】図1に示す長さ500mm(このうち
ねじ部の長さは450mm)の雄ねじで、ねじ外径が3
0mm、ねじ谷径が15mm、18mm、ピッチが30
mmの2条ねじ部分を有するねじをポリアセタ−ル樹脂
コポリマー(旭化成工業社製「テナック−C452
0」:POM)およびポリアミド樹脂(旭化成工業社製
「レオナ1300S」:PA)を用いて、中空射出成形
で成形した。
【0016】樹脂中に注入するガス体には窒素ガスを用
い、ガス注入口はシリンダ−のノズル部に設けた。この
時シリンダ−へのガスの侵入(金型と反対方向への侵
入)を防止する目的でガス注入口のスクリュ−側(ホッ
パ−側)にシャットオフ弁を設けた。ガス注入装置に窒
素ガスを導入し、120kg/cm2 に昇圧してアキュ
ムレ−タ−にたくわえ、樹脂射出後に配管を通して樹脂
中に注入した。ガス体は、ノズルからスプル−、ランナ
−を通って軸受け部品のキャビティ−中に導入された。
この時の条件はガス圧入遅延時間(樹脂の射出後ガスを
注入するまでの時間)を1秒、ガス圧入時間(ガス注入
を行う時間)を10秒、圧力保持時間(ガス注入を止め
ガス系を閉じた状態に保持する時間とガス圧入時間を足
した時間)を60秒とした。型開きは圧入保持時間終了
から120秒後に行い、成形品を取り出した。 また、
本発明例では何れもゲートと反対側に補助キャビティー
を用いた。
【0017】ねじ部全域に中空状態が得られる範囲で樹
脂の計量値を選んだ。上記方法により何れも中空構造を
持つ成形品が得られた。実施例1〜4の中空部の態様を
図2に、実施例5、6の態様を図3に示した。また、得
られたねじの全長、外径差(ねじ部でのゲート付近と流
動末端部付近との差)、ねじれ角(ねじ部でのゲート付
近と流動末端部付近とのずれ角)を測定した。ねじれ角
は、製品のねじ山に転写する金型のパーティングライン
(ねじれが発生になければ直線になる)のずれから求め
た。
【0018】外径差とねじれ角は小さいほど寸法精度に
優れ、ピッチが正確なねじと言える。また、ねじれによ
り全長の縮みは発生しており、これもねじ部全域に渡っ
て中空部を形成することにより解消する。得られた結果
を表1に示した。
【0019】
【表1】
【0020】
【比較例1、2】実施例の金型を用い、ガス体の注入は
行わず、樹脂射出、樹脂保圧、冷却といった通常の射出
成形を行った。保圧は500kgf/cm2 、保圧時間
は60秒、冷却時間は360秒とした。得られた結果を
表1に示した。
【0021】
【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂製ねじは、実施例
より明らかなように、ねじれ変形がなく、寸法精度に優
れることが分かる。また、中空射出成形法により容易に
製造できるため、生産性の優れたものである。従って、
自動車、一般機械、電気・電子機器等の各分野のねじと
して、有用であり、産業上非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のねじの外観図である。
【図2】実施例1のねじの断面図で、図1のAA’面を
通る断面図である。
【図3】実施例5のねじ部品の断面図で、図1のAA’
面を通る断面図である。
【符号の説明】
1 軸部 2 ねじ山部 3 ゲート 4 補助キャビティーの入り口 5 中空部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 22:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも中空部を有する中空射出成形
    法によって成形されたことを特徴とする熱可塑性樹脂製
    ねじ。
JP24286694A 1994-10-06 1994-10-06 熱可塑性樹脂製ねじ Withdrawn JPH08108484A (ja)

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JP24286694A JPH08108484A (ja) 1994-10-06 1994-10-06 熱可塑性樹脂製ねじ

Applications Claiming Priority (1)

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JP24286694A JPH08108484A (ja) 1994-10-06 1994-10-06 熱可塑性樹脂製ねじ

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JPH08108484A true JPH08108484A (ja) 1996-04-30

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ID=17095417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24286694A Withdrawn JPH08108484A (ja) 1994-10-06 1994-10-06 熱可塑性樹脂製ねじ

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JP (1) JPH08108484A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10278065A (ja) * 1997-02-07 1998-10-20 Toray Ind Inc ポリアミド成形品
US20090288508A1 (en) * 2004-03-29 2009-11-26 Raytheon Company Leadscrew drive with annular-shell leadscrew
US7896599B2 (en) 2008-08-21 2011-03-01 Douglas Stephen Hybrid composite-metal male fastener
US8105004B2 (en) 2008-08-21 2012-01-31 Robert Stephen Hybrid composite-metal male fasteners

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8707810B2 (en) * 2004-03-29 2014-04-29 Raytheon Canada Limited Leadscrew drive with annular-shell leadscrew
US7896599B2 (en) 2008-08-21 2011-03-01 Douglas Stephen Hybrid composite-metal male fastener
US8105004B2 (en) 2008-08-21 2012-01-31 Robert Stephen Hybrid composite-metal male fasteners

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