JP2000127205A - プラスチックギヤ及びその成形方法 - Google Patents
プラスチックギヤ及びその成形方法Info
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- JP2000127205A JP2000127205A JP10301296A JP30129698A JP2000127205A JP 2000127205 A JP2000127205 A JP 2000127205A JP 10301296 A JP10301296 A JP 10301296A JP 30129698 A JP30129698 A JP 30129698A JP 2000127205 A JP2000127205 A JP 2000127205A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】精度と剛性を維持することができるプラスチッ
クギヤの成形方法を提供する。 【解決手段】 外周部の歯車形状部１４と中心部との間
に肉抜き部を有し、この肉抜き部にリブ１８を配置する
と共に、リブ１８と歯車形状部１４との接続部にＲ形状
を有するプラスチック製ギヤ３０を成形するためのプラ
スチックギヤの成形方法であって、Ｒ形状の内側を中空
状に成形する。
クギヤの成形方法を提供する。 【解決手段】 外周部の歯車形状部１４と中心部との間
に肉抜き部を有し、この肉抜き部にリブ１８を配置する
と共に、リブ１８と歯車形状部１４との接続部にＲ形状
を有するプラスチック製ギヤ３０を成形するためのプラ
スチックギヤの成形方法であって、Ｒ形状の内側を中空
状に成形する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高剛性及び高精度
が要求されるプラスチックギア及びその成形方法に関す
るものである。
が要求されるプラスチックギア及びその成形方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラスチック製のギア成形品の場
合、歯形状に対し中実な成形品はヒケが発生するために
構成できず、肉抜きが必要である。そのため、噛み合い
時の変形を防ぐための剛性は、歯形状を支えるリブ形状
を設けることにより維持していた。
合、歯形状に対し中実な成形品はヒケが発生するために
構成できず、肉抜きが必要である。そのため、噛み合い
時の変形を防ぐための剛性は、歯形状を支えるリブ形状
を設けることにより維持していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、リブ形状を有
する場合、成形品全体の肉厚が不均一になり易く、精度
の維持が困難になる。また、精度維持のためにリブ形状
を追及していくと、リブ形状の厚みは薄くならざるを得
ない。
する場合、成形品全体の肉厚が不均一になり易く、精度
の維持が困難になる。また、精度維持のためにリブ形状
を追及していくと、リブ形状の厚みは薄くならざるを得
ない。
【０００４】以上のような理由により、噛み合い時の剛
性を高めるためには、リブの本数を増やす必要がある
が、リブが密になりすぎると、離型不良の原因となるた
め、成形性に支障をきたしてくる。
性を高めるためには、リブの本数を増やす必要がある
が、リブが密になりすぎると、離型不良の原因となるた
め、成形性に支障をきたしてくる。
【０００５】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、精度と剛性を維持する
ことができるプラスチックギヤ及びその成形方法を提供
することである。
されたものであり、その目的は、精度と剛性を維持する
ことができるプラスチックギヤ及びその成形方法を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わるプラスチックギ
ヤの成形方法は、外周部の歯車形状部と中心部との間に
肉抜き部を有し、該肉抜き部にリブを配置すると共に、
該リブと前記歯車形状部との接続部にＲ形状を有するプ
ラスチック製ギヤを成形するためのプラスチックギヤの
成形方法であって、前記Ｒ形状の内側を中空状に成形す
ることを特徴としている。
目的を達成するために、本発明に係わるプラスチックギ
ヤの成形方法は、外周部の歯車形状部と中心部との間に
肉抜き部を有し、該肉抜き部にリブを配置すると共に、
該リブと前記歯車形状部との接続部にＲ形状を有するプ
ラスチック製ギヤを成形するためのプラスチックギヤの
成形方法であって、前記Ｒ形状の内側を中空状に成形す
ることを特徴としている。
【０００７】また、この発明に係わるプラスチックギヤ
の成形方法において、前記Ｒ形状の内側にガスを流すこ
とにより、前記Ｒ形状の内側を中空状に成形することを
特徴としている。
の成形方法において、前記Ｒ形状の内側にガスを流すこ
とにより、前記Ｒ形状の内側を中空状に成形することを
特徴としている。
【０００８】また、この発明に係わるプラスチックギヤ
の成形方法において、前記ガスは、前記プラスチックギ
ヤを成形するための金型のキャビティに樹脂を射出する
ゲート部から、前記キャビティ内に供給されることを特
徴としている。
の成形方法において、前記ガスは、前記プラスチックギ
ヤを成形するための金型のキャビティに樹脂を射出する
ゲート部から、前記キャビティ内に供給されることを特
徴としている。
【０００９】また、この発明に係わるプラスチックギヤ
の成形方法において、前記ゲート部は、前記ギヤの円周
上を等分割する位置に複数配置されていることを特徴と
している。
の成形方法において、前記ゲート部は、前記ギヤの円周
上を等分割する位置に複数配置されていることを特徴と
している。
【００１０】また、本発明に係わるプラスチックギヤ
は、外周部の歯車形状部と中心部との間に肉抜き部を有
し、該肉抜き部にリブを配置すると共に、該リブと前記
歯車形状部との接続部にＲ形状を有するプラスチックギ
ヤであって、前記Ｒ形状の内側を中空状に成形したこと
を特徴としている。
は、外周部の歯車形状部と中心部との間に肉抜き部を有
し、該肉抜き部にリブを配置すると共に、該リブと前記
歯車形状部との接続部にＲ形状を有するプラスチックギ
ヤであって、前記Ｒ形状の内側を中空状に成形したこと
を特徴としている。
【００１１】また、この発明に係わるプラスチックギヤ
において、前記Ｒ形状の内側にガスを流すことにより、
前記Ｒ形状の内側を中空状に成形したことを特徴として
いる。
において、前記Ｒ形状の内側にガスを流すことにより、
前記Ｒ形状の内側を中空状に成形したことを特徴として
いる。
【００１２】また、この発明に係わるプラスチックギヤ
において、前記ガスは、前記プラスチックギヤを成形す
るための金型のキャビティに樹脂を射出するゲート部か
ら、前記キャビティ内に供給されることを特徴としてい
る。
において、前記ガスは、前記プラスチックギヤを成形す
るための金型のキャビティに樹脂を射出するゲート部か
ら、前記キャビティ内に供給されることを特徴としてい
る。
【００１３】また、この発明に係わるプラスチックギヤ
において、前記ゲート部は、前記ギヤの円周上を等分割
する位置に複数配置されていることを特徴としている。
において、前記ゲート部は、前記ギヤの円周上を等分割
する位置に複数配置されていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
について説明するのであるが、その前に、本発明の概要
について説明する。
について説明するのであるが、その前に、本発明の概要
について説明する。
【００１５】本発明においては、歯形状を支えるリブを
有するプラスチックギア成形品において、歯の噛み合い
時の剛性を向上させるため、歯形状部とリブ部の接合部
にＲ形状を設ける。ここで、Ｒ形状部があることによ
り、肉厚の不均一が生じ、精度が悪くなる分を、そのＲ
形状部位にガスを注入して中空とすることにより、歯形
状部とリブとの接合部分の収縮率を抑え、ほかの歯形状
部分と同等の形状を維持し、歯形状全体の精度を維持す
る。
有するプラスチックギア成形品において、歯の噛み合い
時の剛性を向上させるため、歯形状部とリブ部の接合部
にＲ形状を設ける。ここで、Ｒ形状部があることによ
り、肉厚の不均一が生じ、精度が悪くなる分を、そのＲ
形状部位にガスを注入して中空とすることにより、歯形
状部とリブとの接合部分の収縮率を抑え、ほかの歯形状
部分と同等の形状を維持し、歯形状全体の精度を維持す
る。
【００１６】また、更に、Ｒ形状部位にガスが流れる様
なガスチャネルを設けることにより、そのガス注入成形
を可能にし、ギア成形品の様な径方向に精度を要求され
る成形品の精度を維持する成形法を可能にする。
なガスチャネルを設けることにより、そのガス注入成形
を可能にし、ギア成形品の様な径方向に精度を要求され
る成形品の精度を維持する成形法を可能にする。
【００１７】以下、図面を参照して説明する。
【００１８】図１は、本発明を実施する前のギヤの形状
を示す図であり、（ａ）は、ギヤを上方から見た平面
図、（ｂ）は、ギヤの左側半分を矢印Ａ方向から見て断
面にした側面図である。
を示す図であり、（ａ）は、ギヤを上方から見た平面
図、（ｂ）は、ギヤの左側半分を矢印Ａ方向から見て断
面にした側面図である。
【００１９】図１において、ギヤ１０は、中心部１２
と、外周の円筒状のギヤ形状部１４とを、水平方向に延
びるフランジ部１６と、リブ１８，２０により接続した
形状に形成されている。リブ１８は、円周を等分割する
ように８本形成されており、リブ２０は、円周を等分割
するように４本形成されている。中心部１２とギヤ形状
部１４には、成形品の肉厚を均一にするための肉抜き部
２２，２４が形成されている。
と、外周の円筒状のギヤ形状部１４とを、水平方向に延
びるフランジ部１６と、リブ１８，２０により接続した
形状に形成されている。リブ１８は、円周を等分割する
ように８本形成されており、リブ２０は、円周を等分割
するように４本形成されている。中心部１２とギヤ形状
部１４には、成形品の肉厚を均一にするための肉抜き部
２２，２４が形成されている。
【００２０】また、４本のリブ２０の上面には、それぞ
れ金型のゲート２６が位置しており、このゲート２６か
ら、溶融樹脂が、ギヤ１０の形状と一致する形状の金型
キャビティ内に射出される。
れ金型のゲート２６が位置しており、このゲート２６か
ら、溶融樹脂が、ギヤ１０の形状と一致する形状の金型
キャビティ内に射出される。
【００２１】次に、図１に示すような形状を基本とした
一実施形態のギヤを成形する方法について説明する。
一実施形態のギヤを成形する方法について説明する。
【００２２】まず、図１に示す成形品形状を変形し、図
２に示すような薄肉の１２本のリブを有する形状を想定
して、一定荷重を与えた時の変形量を求める。
２に示すような薄肉の１２本のリブを有する形状を想定
して、一定荷重を与えた時の変形量を求める。
【００２３】次に、図２のＢ部、すなわちリブ１８とギ
ヤ形状部１４との接続部に、Ｒ形状を付加していくこと
を考える。それぞれの形状の場合の、点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３における変形量を図３に示す。
ヤ形状部１４との接続部に、Ｒ形状を付加していくこと
を考える。それぞれの形状の場合の、点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３における変形量を図３に示す。
【００２４】図３の結果より、Ｂ部の形状がＲ＝２．０
ｍｍの時に、従来の形状に対し、５％剛性が向上するこ
とがわかる。
ｍｍの時に、従来の形状に対し、５％剛性が向上するこ
とがわかる。
【００２５】しかし、この時のＲ形状では、通常成形の
場合、偏肉のための収縮差が生じ、精度が出ない。そこ
で、成形時にガスを注入することを考える。
場合、偏肉のための収縮差が生じ、精度が出ない。そこ
で、成形時にガスを注入することを考える。
【００２６】ガスを注入したい部分に導くためには、ガ
スを導きやすくするためのガス流路つまり、ガスチャネ
ルが必要となる。そのガスチャネルの設定場所、形状に
ついて、以下に示す。
スを導きやすくするためのガス流路つまり、ガスチャネ
ルが必要となる。そのガスチャネルの設定場所、形状に
ついて、以下に示す。
【００２７】ガスは、プラスチック樹脂が流れ易いとこ
ろに流入していく傾向にある。つまり、キャビティ内の
樹脂の圧力差が生じるところに流れていく。
ろに流入していく傾向にある。つまり、キャビティ内の
樹脂の圧力差が生じるところに流れていく。
【００２８】樹脂の流れ易さを確認する手段として、シ
ミュレーション計算による方法が適切であるので、それ
に従って説明を行なう。
ミュレーション計算による方法が適切であるので、それ
に従って説明を行なう。
【００２９】図４及び図５は、樹脂の流れの分布のシミ
ュレーション計算の結果を示す図である。この図におい
ては、色の薄い部分ほど樹脂が流れやすいことを示して
いる。そして、樹脂の流れやすい部分には、ガスも導入
されやすい性質がある。ここで、リブ形状に積極的にガ
スを流す手段を考える。
ュレーション計算の結果を示す図である。この図におい
ては、色の薄い部分ほど樹脂が流れやすいことを示して
いる。そして、樹脂の流れやすい部分には、ガスも導入
されやすい性質がある。ここで、リブ形状に積極的にガ
スを流す手段を考える。
【００３０】具体的には、図４の樹脂の流れ易い部分を
参考に、ガスの流れやすい部分、すなわちガスチャネル
が形成されやすい部分に、Ｒ形状を付加することを考え
る。なお、ガスは溶融樹脂と共にゲート２６からキャビ
ティ内に注入する。また、ガスとしては、窒素などの不
活性ガスを用いる。
参考に、ガスの流れやすい部分、すなわちガスチャネル
が形成されやすい部分に、Ｒ形状を付加することを考え
る。なお、ガスは溶融樹脂と共にゲート２６からキャビ
ティ内に注入する。また、ガスとしては、窒素などの不
活性ガスを用いる。
【００３１】まず、図５の断面形状における流れの結果
より、図５及び図６の太線で示した位置にガスチャネル
が形成されやすいことが、予想できる。
より、図５及び図６の太線で示した位置にガスチャネル
が形成されやすいことが、予想できる。
【００３２】このように、図５及び図６に示すガスチャ
ネルが形成されやすい位置に、剛性向上のために歯部と
リブ部の接合部に付加したＲ形状と同様な形状を付加す
ることを考える。
ネルが形成されやすい位置に、剛性向上のために歯部と
リブ部の接合部に付加したＲ形状と同様な形状を付加す
ることを考える。
【００３３】図５及び図６の太線で示した位置にそれぞ
れＲ形状を設定し、ガスを積極的に流し込むようにし、
精度の維持を図っていく。つまり、Ｒ形状の内側をガス
により中空にする。
れＲ形状を設定し、ガスを積極的に流し込むようにし、
精度の維持を図っていく。つまり、Ｒ形状の内側をガス
により中空にする。
【００３４】なお、図６における３０は、Ｒ形状を付加
した本実施形態のプラスチックギヤを示す。
した本実施形態のプラスチックギヤを示す。
【００３５】上記のプラスチックギアの形状は、図７に
示す形状の範囲に適用される。
示す形状の範囲に適用される。
【００３６】そして、付加されるＲ形状の大きさは、歯
底の厚さによって、Ｒ１〜Ｒ５の大きさの範囲で設定さ
れる。
底の厚さによって、Ｒ１〜Ｒ５の大きさの範囲で設定さ
れる。
【００３７】今回、適用した例として、材料はＰＯＭを
用いており、諸条件は、図８のとおりである。
用いており、諸条件は、図８のとおりである。
【００３８】このような条件でプラスチックギヤを成形
した結果、精度もよく、剛性も高いプラスチックギヤを
成形することができた。
した結果、精度もよく、剛性も高いプラスチックギヤを
成形することができた。
【００３９】なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範
囲で、上記実施形態を修正または変形したものに適用可
能である。
囲で、上記実施形態を修正または変形したものに適用可
能である。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、精
度がよく、剛性も高いプラスチックギヤを成形すること
が可能となる。
度がよく、剛性も高いプラスチックギヤを成形すること
が可能となる。
【００４１】
【図１】本発明を実施する前のプラスチックギヤの形状
を示す図である。
を示す図である。
【図２】リブとギヤ形状部との接続部にＲ形状を付加し
た状態を示した図である。
た状態を示した図である。
【図３】Ｒ形状の違いによる荷重に対する変形量を示す
図である。
図である。
【図４】樹脂の流れの分布を示す図である。
【図５】樹脂の流れの分布を示す断面図である。
【図６】一実施形態のプラスチックギヤの形状を示す図
である。
である。
【図７】プラスチックギヤの形状の範囲を示す図であ
る。
る。
【図８】一実施形態のプラスチックギヤの成形条件を示
す図である。
す図である。
１０ ギヤ １２ 中心部 １４ ギヤ形状部 １６ フランジ部 １８，２０ リブ ２２，２４ 肉抜き部 ２６ 金型のゲート
Claims (8)
- 【請求項１】 外周部の歯車形状部と中心部との間に肉
抜き部を有し、該肉抜き部にリブを配置すると共に、該
リブと前記歯車形状部との接続部にＲ形状を有するプラ
スチック製ギヤを成形するためのプラスチックギヤの成
形方法であって、 前記Ｒ形状の内側を中空状に成形することを特徴とする
プラスチックギヤの成形方法。 - 【請求項２】 前記Ｒ形状の内側にガスを流すことによ
り、前記Ｒ形状の内側を中空状に成形することを特徴と
する請求項１に記載のプラスチックギヤの成形方法。 - 【請求項３】 前記ガスは、前記プラスチックギヤを成
形するための金型のキャビティに樹脂を射出するゲート
部から、前記キャビティ内に供給されることを特徴とす
る請求項２に記載のプラスチックギヤの成形方法。 - 【請求項４】 前記ゲート部は、前記ギヤの円周上を等
分割する位置に複数配置されていることを特徴とする請
求項３に記載のプラスチックギヤの成形方法。 - 【請求項５】 外周部の歯車形状部と中心部との間に肉
抜き部を有し、該肉抜き部にリブを配置すると共に、該
リブと前記歯車形状部との接続部にＲ形状を有するプラ
スチックギヤであって、 前記Ｒ形状の内側を中空状に成形したことを特徴とする
プラスチックギヤ。 - 【請求項６】 前記Ｒ形状の内側にガスを流すことによ
り、前記Ｒ形状の内側を中空状に成形したことを特徴と
する請求項５に記載のプラスチックギヤ。 - 【請求項７】 前記ガスは、前記プラスチックギヤを成
形するための金型のキャビティに樹脂を射出するゲート
部から、前記キャビティ内に供給されることを特徴とす
る請求項６に記載のプラスチックギヤ。 - 【請求項８】 前記ゲート部は、前記ギヤの円周上を等
分割する位置に複数配置されていることを特徴とする請
求項７に記載のプラスチックギヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10301296A JP2000127205A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | プラスチックギヤ及びその成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10301296A JP2000127205A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | プラスチックギヤ及びその成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000127205A true JP2000127205A (ja) | 2000-05-09 |
Family
ID=17895141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10301296A Withdrawn JP2000127205A (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | プラスチックギヤ及びその成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000127205A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236136A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Bando Chem Ind Ltd | 射出成形歯車 |
| US8346125B2 (en) | 2008-12-08 | 2013-01-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Process cartridge and developing cartridge |
| CN101846954B (zh) * | 2008-12-08 | 2013-02-06 | 兄弟工业株式会社 | 处理盒和显影盒 |
-
1998
- 1998-10-22 JP JP10301296A patent/JP2000127205A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236136A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Bando Chem Ind Ltd | 射出成形歯車 |
| US8346125B2 (en) | 2008-12-08 | 2013-01-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Process cartridge and developing cartridge |
| CN101846954B (zh) * | 2008-12-08 | 2013-02-06 | 兄弟工业株式会社 | 处理盒和显影盒 |
| US8620180B2 (en) | 2008-12-08 | 2013-12-31 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Process cartridge and developing cartridge |
| US9110441B2 (en) | 2008-12-08 | 2015-08-18 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Cartridge detachably mounted on main casing |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |