JP2000000852A - プラスチック成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲートの数に対応した多角形状の傾向を持っ
てしまい、寸法精度の高いプラスチック成形品を得るこ
とができない。 【解決手段】 円板状をなす第１ディスク部１３と、こ
の第１ディスク部１３の外周から当該第１ディスク部１
３と同心状に拡がり、該第１ディスク部１３よりも肉厚
の薄い第２ディスク部１４と、この第２ディスク部１４
の外周から第１ディスク部１３と同心状に拡がり、当該
第２ディスク部１４よりも肉厚の厚い第３ディスク部１
５とを具え、第２ディスク部１４の表面に等間隔に配さ
れ、最終的に除去される複数のゲート１７の基端が第１
ディスク部１３および第３ディスク部１５の表面よりも
突出している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円板状をなすプラ
スチック成形品に関し、特に高い寸法精度が要求される
プラスチック歯車に応用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックの成形加工は、複雑な形状
のものを大量生産する場合に有利であり、機械的な強度
がそれほど要求されない歯車などの場合には自己潤滑性
や静粛性あるいは軽量であるなどの点から、金属の切削
加工による歯車などと比較して利点が多い。

【０００３】このようなプラスチック成形品は、プラス
チック材料を溶融して金型内に充填し、この金型内で冷
却・固化させることで成形されるが、その成形精度に影
響を与えるのは成形収縮である。プラスチック成形品を
精度よく成形するためには、プラスチック材料を均一に
収縮させる必要があり、具体的には均一にプラスチック
材料を金型内に充填して均一に圧力がかかるようにしな
ければならない。

【０００４】従来のプラスチック歯車としては、特開平
８−１３２５４２号公報に開示されたものが知られてお
り、ディスク部にゲートが位置する場合、その外周側に
環状の溝を形成してプラスチック材料の流動を制御して
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平８−１３２５４
２号公報に開示された従来のプラスチック歯車では、ゲ
ートの外周側に環状の溝を形成しているものの、ゲート
から流入するプラスチック材料の流動を充分に制御し切
れず、ゲートからの距離によってプラスチック材料の充
填時間差を生じ、結果として真円となるべき形状のもの
がゲートの数に対応した多角形状になってしまい、噛み
合い誤差、特に１ピッチ噛み合い誤差が大きくなってし
まう欠点があった。

【０００６】

【発明の目的】本発明の目的は、高い寸法精度にて成形
し得るプラスチック歯車などの円板状をなすプラスチッ
ク成形品を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるプラスチッ
ク成形品は、円板状をなす第１ディスク部と、この第１
ディスク部の外周から当該第１ディスク部と同心状に拡
がり、該第１ディスク部よりも肉厚の薄い第２ディスク
部と、この第２ディスク部の外周から前記第１ディスク
部と同心状に拡がり、当該第２ディスク部よりも肉厚の
厚い第３ディスク部とを具え、前記第２ディスク部の表
面に等間隔に配され、最終的に除去される複数のゲート
の基端が前記第１ディスク部および前記第３ディスク部
の表面よりも突出していることを特徴とするものであ
る。

【０００８】本発明によると、溶融状態のプラスチック
材料がゲートの基端から第２ディスク部に対応する金型
のキャビティ内に流入する。この場合、ゲートの基端が
第１および第３ディスク部の表面よりも突出している、
つまりゲート長が長く設定されているため、プラスチッ
ク材料は第１および第３ディスク部に対応する金型のキ
ャビティへ流入するのに先立って、第２ディスク部に対
応する金型のキャビティ内全体に亙って拡散状態で流動
する。そして、プラスチック材料が第１および第３ディ
スク部に対応する金型のキャビティへ流動する際、第２
ディスク部に対応する金型のキャビティが流路抵抗とな
ってプラスチック材料の半径方向に沿った流動を抑制
し、これを円周方向に拡散させて未充填部分や圧力の低
い部分へ流動する。

【０００９】つまり、第１および第３ディスク部に対応
した金型のキャビティへのプラスチック材料の流動は、
第２キャビティ部に対応した金型のキャビティの全周か
ら始まり、プラスチック材料が均一な圧力で第１および
第３ディスク部に対応した金型のキャビティ全体に充填
される。

【００１０】このようにして、キャビティ全域に充填さ
れたプラスチック材料が冷却・固化され、金型を開いて
プラスチック成形品を取り出す際に、ゲートは第２ディ
スク部から切除される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明によるプラスチック成形品
において、ゲートと一直線状をなすように第２ディスク
部の裏面に配され、ゲートと共に最終的に除去される複
数の突起部が突出するものであってもよい。

【００１２】また、第２ディスク部の表面および裏面
は、第１ディスク部および第３ディスク部の表面および
裏面からそれぞれ凹んでいてもよい。

【００１３】さらに、円筒状をなすボス部をさらに具
え、第１ディスク部は、このボス部の外周から当該ボス
部と同心状に拡がっているものであってもよい。

【００１４】なお、このプラスチック成形品が第１ディ
スクの内周および第３ディスクの外周の少なくとも一方
に歯面が形成された歯車であってもよい。

【００１５】

【実施例】本発明によるプラスチック成形品を外歯歯車
に応用した一実施例について、その平面形状を表す図１
およびそのII−II矢視断面構造を表す図２を参照しなが
ら詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限ら
ず、同様な課題を内包する他の分野の技術にも応用する
ことができる。

【００１６】本実施例におけるプラスチック歯車１１
は、図示しない回転軸が一体的に嵌着される円筒状をな
すボス部１２と、このボス部１２の外周からその半径方
向に拡がる円形の第１ディスク部１３と、この第１ディ
スク部１３の外周からその半径方向に拡がる円環状の第
２ディスク部１４と、この第２ディスク部１４の外周か
らその半径方向に拡がる円環状の第３ディスク部１５と
を具え、第３ディスク部１５の外周には所定ピッチの歯
面１６が形成され、全体として外歯歯車として機能す
る。

【００１７】この場合、ボス部１２の内周にスプライン
やセレーションを形成し、図示しない回転軸に対してス
プライン嵌合あるいはセレーション嵌合させるようにし
てもよい。

【００１８】第１ディスク部１３および第３ディスク部
１５の表面は同一平面上にあり、これらの裏面も同一平
面上にあり、相互に等しい肉厚を有する。これに対し、
第２ディスク部１４の肉厚は、これら第１ディスク部１
３および第３ディスク部１５の肉厚よりも薄く設定さ
れ、第１ディスク部１３および第３ディスク部１５の表
面から凹むと共に第１ディスク部１３および第３ディス
ク部１５の裏面からも凹んだ状態となっている。換言す
ると、第２ディスク部１４は第１ディスク部１３と第３
ディスク部１５とを分ける環状の溝として形成されてい
る。

【００１９】このプラスチック歯車１１から最終的に除
去されるゲート１７は、第２ディスク部１４の表面側に
等間隔に複数配され、第１ディスク部１３および第３デ
ィスク部１５の表面から突出するように長尺化されてい
る。本実施例では、これらゲート１７と共にプラスチッ
ク歯車１１から最終的に除去される複数の突起部１８が
各ゲート１７と一直線状をなすように、第２ディスク部
１４の裏面側に配される。これらゲート１７および突起
部１８は、このプラスチック歯車１１を成形するための
金型を開く際に、成形された第２ディスク部１４から自
動的に切り離されるように、直径が例えば０. ５mm程度
の極めて細い寸法を有する。

【００２０】このようなプラスチック歯車１１を射出成
形する場合、溶融状態のプラスチック材料がゲート１７
の基端から第２ディスク部１４に対応する金型のキャビ
ティ内に流入する。この場合、ゲート１７の基端が第１
ディスク部１３および第３ディスク部１５の表面よりも
突出している、つまりゲート長が長く設定されているた
め、プラスチック材料は第１ディスク部１３および第３
ディスク部１５に対応する金型のキャビティへ流入する
のに先立って、ゲート１７と一直線状に並ぶ突起部１８
に対応する部分および第２ディスク部１４に対応する金
型のキャビティ内全体に亙って拡散状態で流動する。そ
して、プラスチック材料が第１ディスク部１３および第
３ディスク部１５に対応する金型のキャビティへ流動す
る際、第２ディスク部１４に対応する金型のキャビティ
が流路抵抗となってプラスチック材料の半径方向に沿っ
た流動を抑制し、これを円周方向に拡散させて未充填部
分や圧力の低い部分へ流動する。

【００２１】つまり、第１ディスク部１３および第３デ
ィスク部１５に対応した金型のキャビティへのプラスチ
ック材料の流動は、第２キャビティ部１４に対応した金
型のキャビティの全周から始まり、プラスチック材料が
均一な圧力で第１ディスク部１３および第３ディスク部
１５に対応した金型のキャビティ全体に充填される。

【００２２】このようにして、キャビティ全域に充填さ
れたプラスチック材料が冷却・固化され、金型を開いて
プラスチック歯車１１を取り出す際に、ゲート１７およ
び突起部１８は第２ディスク部１４から切り離される。

【００２３】このようなプラスチック歯車１１を製造す
るため、１８０℃に加熱されたポリアセタール樹脂を８
０℃に保温された金型のプラスチック歯車１１と対応し
たキャビティ内に毎秒１５mmの射出速度で射出し、１１
８ＭPaに保圧して成形した結果、得られたプラスチック
歯車１１の噛み合い誤差、特に１ピッチ噛み合い誤差を
従来のものよりも改善できることが判明した。

【００２４】

【発明の効果】本発明のプラスチック成形品によると、
第１および第３ディスク部の中間に位置してこれらより
も肉厚の薄い第２ディスク部の表面に、最終的に除去さ
れる複数のゲートを等間隔に配し、これらゲートの基端
を第１ディスク部および第３ディスク部の表面よりも突
出するようにゲート長を長く設定したので、第１および
第３ディスク部にプラスチック材料が充填される前に第
２ディスク部全域にプラスチック材料が充填され、次い
で第１および第３ディスク部にプラスチック材料が充填
される結果、寸法精度の高い円板状をなすプラスチック
成形品を得ることができ、特に高い寸法精度を要求され
るプラスチック歯車を成形する場合に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプラスチック成形品を外歯歯車に
応用した一実施例の平面図である。

【図２】図１中のII−II矢視断面図である。

【符号の説明】

１１ プラスチック歯車 １２ ボス部 １３ 第１ディスク部 １４ 第２ディスク部 １５ 第３ディスク部 １６ 歯面 １７ ゲート １８ 突起部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円板状をなす第１ディスク部と、 この第１ディスク部の外周から当該第１ディスク部と同
   心状に拡がり、該第１ディスク部よりも肉厚の薄い第２
   ディスク部と、 この第２ディスク部の外周から前記第１ディスク部と同
   心状に拡がり、当該第２ディスク部よりも肉厚の厚い第
   ３ディスク部とを具え、前記第２ディスク部の表面に等
   間隔に配され、最終的に除去される複数のゲートの基端
   が前記第１ディスク部および前記第３ディスク部の表面
   よりも突出していることを特徴とするプラスチック成形
   品。
2. 【請求項２】 前記ゲートと一直線状をなすように前記
   第２ディスク部の裏面に配され、前記ゲートと共に最終
   的に除去される複数の突起部が突出していることを特徴
   とする請求項１に記載のプラスチック成形品。
3. 【請求項３】 前記第２ディスク部の表面および裏面
   は、前記第１ディスク部および前記第３ディスク部の表
   面および裏面からそれぞれ凹んでいることを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載のプラスチック成形品。
4. 【請求項４】 円筒状をなすボス部をさらに具え、前記
   第１ディスク部は、このボス部の外周から当該ボス部と
   同心状に拡がっていることを特徴とする請求項１から請
   求項３の何れかに記載のプラスチック成形品。
5. 【請求項５】 前記第３ディスクの外周に歯面が形成さ
   れた歯車であることを特徴とする請求項１から請求項４
   の何れかに記載のプラスチック成形品。
6. 【請求項６】 前記第１ディスクの内周に歯面が形成さ
   れた歯車であることを特徴とする請求項１から請求項４
   の何れかに記載のプラスチック成形品。
7. 【請求項７】 前記第１ディスクの内周および前記第３
   ディスクの外周にそれぞれ歯面が形成された歯車である
   ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載
   のプラスチック成形品。