JP2005297518A - 樹脂被覆部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高温や高湿の環境であっても樹脂層の寸法変化を抑制した樹脂被覆部材を提供する。
【解決手段】外周面１２ａに接着剤１４が塗布された芯金１２を射出成形の金型２０に装入して固定して金型２０の内部に樹脂を射出する。これにより芯金１２の外周面１２ａが樹脂層１６で被覆されると共に芯金１２の端面も樹脂層で被覆される。その後、図１の（４）に示すように芯金１２の端面を被覆している樹脂層を除去部材１５で除去する。これにより、芯金１２とその外周面１２ａを被覆する樹脂層１６からなる樹脂被覆部材１０が得られる。このようにして得られた樹脂被覆部材１０の芯金１２の外周面１２ａを、図１の（６）に示すように誘導加熱コイル３０で誘導加熱し、樹脂層１６を外周面１２ａに融着させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、射出成形によって芯金の表面に樹脂層が被覆された樹脂被覆部材及びその製造方法に関する。

溶融した樹脂を金型に射出して所定形状にする射出成形が広く用いられている。この射出成形の一つの方法として、金型の内部に環状の芯金を着脱自在に固定しておき、樹脂を金型に射出して芯金の外周面に樹脂層を形成する方法がある。この方法によれば、外周面に樹脂層が被覆された環状の樹脂被覆部材が製造される。製造された樹脂被覆部材は、樹脂層に歯車を形成して高温や高湿の環境で歯車として使用されることがある。

上記した樹脂被覆部材を高温環境で使用した場合、樹脂の温度膨張係数は芯金の温度膨張係数よりも数倍大きいので、樹脂層が膨張して樹脂層の寸法が変化するという問題がある。また、上記した樹脂被覆部材を高湿環境で使用した場合、樹脂が吸湿するので樹脂層が膨張して樹脂層の寸法が変化するという問題もある。

本発明は、上記事情に鑑み、高温や高湿の環境であっても樹脂層の寸法変化を抑制した樹脂被覆部材及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の樹脂被覆部材は、射出成形によって芯金の表面に樹脂層が被覆された樹脂被覆部材において、
（１）前記樹脂層で覆われた芯金の表面を加熱することにより前記樹脂層を該表面に融着させてなることを特徴とするものである。

上記目的を達成するための本発明の樹脂被覆部材製造方法は、射出成形によって芯金の表面に樹脂層が被覆された樹脂被覆部材を製造する樹脂被覆部材製造方法において、
（２）芯金の表面に所定の接着剤を塗布し、
（３）この芯金を射出成形の金型に装入してこの芯金の表面を樹脂層で被覆し、
（４）該表面を加熱して前記樹脂層を該表面に融着させることを特徴とするものである。

また、
（５）前記表面を加熱する際に、前記表面を誘導加熱してもよい。

さらに、
（６）前記表面を加熱する際に、前記芯金と前記樹脂層を所定の押え治具で押え付けておいてもよい。

さらにまた、
（７）前記樹脂被覆部材は、環状の鋼製芯金の外周面に樹脂層が被覆されたものであってもよい。

なお、ここでいう樹脂とは、ナイロンなどの合成繊維、ポリ塩化ビニル樹脂などの合成樹脂、さらには、これら合成繊維や合成樹脂にガラス繊維が分散したものなどを含む概念である。

本発明によれば、樹脂層が芯金の表面に融着しているので、樹脂層が芯金の表面に強固に固定されている。このため、樹脂層が吸湿（吸水）しても膨張しにくく、また、樹脂被覆部材の温度が上昇しても樹脂層は膨張しにくい。従って、本発明の樹脂被覆部材を高温や高湿の環境で使用しても樹脂層の寸法変化は抑制される。

本発明は、例えばナイロンなどの合成繊維を射出成形で鋼製の芯金に被覆する技術に実現された。

図１と図２を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の樹脂被覆部材の製造方法を模式的に示す断面図である。図２は、芯金の外周面を誘導加熱する方法を示す模式図である。

樹脂被覆部材１０を製造するに当たっては、図１の（１）に示すように、先ず、鋼製の芯金１２を作製する。この芯金１２は例えば環状のものであり、この環状の外周面１２ａが樹脂層で被覆される。続いて、図１の（２）に示すように、芯金１２の外周面１２ａにシランカップリング剤（例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製）のような接着剤１４を塗布する。図１の（２）では、接着剤１４が非常に厚く描かれているが、実際は、０．５ｍｍ以下の薄さである。

上記のように外周面１２ａに接着剤１４が塗布された芯金１２を射出成形の金型２０に装入して固定する。この金型２０は下型２２と上型２４等から構成されており、芯金１２を金型２０に装入するときは下型２２と上型２４を分離し、下型２２の凸部２２ａに芯金１２の中央開口を差し込んで芯金１２を下型２２に固定する。このようにして芯金１２を下型２２に固定した後、図１の（３）で示すように下型２２と上型２４を接合させて周知の方法で金型２０の内部に樹脂を射出する。これにより芯金１２の外周面１２ａが樹脂層１６で被覆されると共に芯金１２の端面も樹脂層で被覆される。なお、射出成形の際には、金型２０の温度に近い温度に芯金１２の温度を保つ。

上記の射出成形の後、下型２２と上型２４を分離して芯金１２を取り出し、図１の（４）に示すように芯金１２の端面を被覆している樹脂層を除去部材１５で除去する。これにより、芯金１２とその外周面１２ａを被覆する樹脂層１６からなる樹脂被覆部材１０が得られる。なお、この樹脂被覆部材１０には接着剤１４も含まれている。上記のようにして得られた樹脂被覆部材１０の芯金１２の外周面１２ａを、図１の（６）に示すように誘導加熱コイル３０で誘導加熱し、樹脂層１６を外周面１２ａに融着させる。誘導加熱する際は、樹脂層１６で被覆された外周面１２ａを環状の誘導加熱コイル３０で取り囲んで樹脂被覆部材１０を回転させながら、外周面１２ａを誘導加熱する。上記した融着の後は、樹脂被覆部材１０を放冷する。

芯金１２の外周面１２ａを誘導加熱する際は、図２に示すように、押え治具４０で芯金１２と樹脂層１６を押え付けておく。押え治具４０は、円柱状の回転軸４２を備えている。この回転軸４２の上端部には、円形の固定部材４６が着脱自在にボルト４４で固定されている。固定部材４６の下には、環状の上押付部材４８が配置されている。この上押付部材４８は、樹脂被覆部材１０の上端面を上から押え付けるためのものである。また、上押付部材４８の下方には、環状の下押付部材４９が回転軸４２に固定されている。この下押付部材４９には樹脂被覆部材１０が載置される。

樹脂被覆部材１０を押え治具４０で押え付けながら樹脂層１６を外周面１２ａに融着させるに当たっては、先ず、ボルト４４を緩めて固定部材４６と上押付部材４８を回転軸４２から取り外す。続いて、回転軸４２の細径部４２ａに芯金１２の中央開口を差し込んで樹脂被覆部材１０を下押付部材４９に載置する。その後、上押付部材４８を回転軸４２に差し込んで、固定部材４６をボルト４４で締め付ける。これにより、樹脂被覆部材１０の両端面が上押付部材４８と下押付部材４９とで押え付けられるので、芯金１２と樹脂層１６がずれることが防止される。このようにして樹脂被覆部材１０を押え治具４０で押え付けた状態で回転軸４２をその周方向に回転させて樹脂被覆部材１０を回転させながら、誘導加熱コイル３０に高周波電力を供給する。ここでは、樹脂層１６の融点以上に外周面１２ａが加熱されるような高周波電力を約３０秒間だけ誘導加熱コイル３０に供給した。これにより、樹脂層１６のうち外周面１２ａに接触している部分とその近傍部分が融けて接着剤１４によって外周面１２ａに強固に固定される。すなわち、樹脂層１６が芯金１２に融着して強固に固定されることとなる。

以上説明したように樹脂被覆部材１０では樹脂層１６が芯金１２に強固に固定されるので、この樹脂被覆部材１０が高温や高湿の環境で使用されて樹脂層１６の寸法が変化しようとしても、この寸法変化が抑制される。

本発明の樹脂被覆部材の製造方法を模式的に示す断面図である。 芯金の外周面を誘導加熱する方法を示す模式図である。

符号の説明

１０ 樹脂被覆部材
１２ 芯金
１２ａ 芯金の外周面
１４ 接着剤
１６ 樹脂層
４０ 押え治具

Claims (5)

1. 射出成形によって芯金の表面に樹脂層が被覆された樹脂被覆部材において、
   前記樹脂層で覆われた芯金の表面を加熱することにより前記樹脂層を該表面に融着させてなることを特徴とする樹脂被覆部材。
2. 射出成形によって芯金の表面に樹脂層が被覆された樹脂被覆部材を製造する樹脂被覆部材製造方法において、
   芯金の表面に所定の接着剤を塗布し、
   この芯金を射出成形の金型に装入してこの芯金の表面を樹脂層で被覆し、
   該表面を加熱して前記樹脂層を該表面に融着させることを特徴とする樹脂被覆部材製造方法。
3. 前記表面を加熱する際に、前記表面を誘導加熱することを特徴とする請求項２に記載の樹脂被覆部材製造方法。
4. 前記表面を加熱する際に、前記芯金と前記樹脂層を所定の押え治具で押え付けておくことを特徴とする請求項２又は３に記載の樹脂被覆部材製造方法。
5. 前記樹脂被覆部材は、環状の鋼製芯金の外周面に樹脂層が被覆されたものであることを特徴とする請求項２，３、又は４に記載の樹脂被覆部材製造方法。

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