JP2008221687A - Molding die of resin helical gear and resin helical gear molded using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂製ヘリカル歯車の成形金型及びこの成形金型を用いて成形された樹脂製ヘリカル歯車の改良に関する。 The present invention relates to a molding die for a resin helical gear and an improvement of a resin helical gear molded using the molding die.
従来から、樹脂製ヘリカル歯車、例えば、図1に示す二段歯車構造の樹脂製はすば歯車1には、回動軸部(ボス部)2とこの回動軸部2の直径よりも大径でかつ回動軸部2と同軸の大径部3とを有するものが知られている。その回動軸部2は貫通穴2aを有する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a resin helical gear, for example, a resin
その回動軸部2の外周部にはその一端部側にヘリカル形状の歯部4が形成されている。大径部3はその回動軸部2の他端側に設けられ、大径部3の外周部にはヘリカル形状の歯部5が形成されている。
A
その大径部3とこの大径部3の外周部との間には薄板状のウエブ6とされており、このウエブ6にはその他端側に向く面の側に図2(a)、(b)に示すように、回動軸部2と同心の環状リブ3a、3bと回動軸部2を中心にして放射状に延びる放射状リブ3c、3dが設けられている。その大径部3の一端側を向く面の側には環状溝3eが形成されている。
A thin plate-
この樹脂製はすば歯車1は、例えば、図3に示す樹脂製はすば歯車成形用の成形金型7を用いて成形される。
The resin
その成形金型7は、一対の分割金型としての固定型8と可動型9とから大略構成されている。この固定型8と可動型9とは協働して回動軸部2の形状と大径部3の形状とに対応するキャビティ10を構成している。固定型8には回転駒11がボールベアリング12を介して回転可能に設けられている。回転駒11には歯部4に対応するキャビティ11aが設けられている。
The molding die 7 is generally composed of a fixed die 8 and a
可動型9には主として大径部3に対応するキャビティ13aを形成するための金型駒13と主として貫通穴2aを形成するための金型駒14と主としてリム部3cを形成するための金型駒15とが設けられている。
The
その金型駒13にはボールベアリング16を介して回転駒17が回転可能に設けられている。
A
固定型8にはゲート18が設けられ、このゲート18は回動軸部2の歯部4が形成されている端面(一側端面)2b(図4参照)に対応する箇所に開口18aを有する。この開口18aは貫通穴2aの周回り方向に複数個設けられている。
The fixed mold 8 is provided with a
樹脂製はすば歯車1の成形は、ゲート18から矢印A1で示すように加圧溶融樹脂を注入し、加圧溶融樹脂を冷却硬化させて樹脂製はすば歯車1を成形する。
The resin
次に、固定型8から離間させる方向矢印A2方向に可動型9を駆動する。
Next, the
すると、樹脂製はすば歯車1の歯部4がヘリカル形状であるので、回転駒11が回転され、樹脂製はすば歯車1の回動軸部2に相当する成形部が固定型8から離脱される。
Then, since the
ついで、二点鎖線で示すイジェクトピン19を矢印A3方向に可動させる。すると、回転駒17が回転され、樹脂製はすば歯車1の大径部3が可動型9から離脱され、これにより、樹脂製はすば歯車1が可動型9から取り外される。
Next, the
なお、本発明に係わる類似の技術として、射出成形品の離型を良好に行うために回転駒を設けたものは知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、この従来の成形金型7では、ゲート18の開口18aが樹脂製はすば歯車1の回動軸部2の端面2bに相当する箇所、すなわち、回動軸部2の歯部4の近傍に開口18aを有する構成であるので、開口18aの直近傍に形成されるべき例えば歯4a’と各開口18aから遠い位置に形成されるべき歯4a”とでは、加圧溶融樹脂の到達時間が異なり、回動軸部2の周回り方向についての加圧溶融樹脂の流れの影響が回動軸部2の外周に形成されるべき歯部4の成形精度に直接影響するという問題がある。
By the way, in this
すなわち、ゲート18の開口18aの直近傍に相当する箇所に形成される歯部4の成形精度は確保することができるが、ゲート18の開口18aと開口18aとの間に相当する箇所に形成される歯部4では、加圧溶融樹脂の流れが不安定になるために、全体として歯部4の成形精度を確保し難いという不都合がある。
That is, it is possible to ensure the molding accuracy of the
この問題を解決するために、ディスクゲートを用いて、回動軸部2の中心Oに相当する箇所に開口を形成し、中心Oから周辺に向かって加圧溶融樹脂を放射状に流すことが考えられる。
In order to solve this problem, it is considered that an opening is formed at a position corresponding to the center O of the rotating
このディスクゲートを用いると、回動軸部2の歯部4が形成されべき箇所への到達時間の均等化が図られ、ひいては、加圧溶融樹脂の流れの安定化が図られるので、歯部4の成形精度の確保を図ることができる(なお、ディスクゲートについては、例えば、特開平10−24454号公報を参照されたい)。
When this disc gate is used, the arrival time of the rotating
ところが、この種のディスクゲートを用いて、歯部4の成形精度の確保を図ることにすると、成形後に回動軸部2の端面2bにディスクゲートを設けた分だけ余肉部が生じるために、樹脂製はすば歯車1の回動軸部2の端面2bをカットして仕上げなければならないという不都合がある。
However, if this type of disc gate is used to ensure the forming accuracy of the
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、高精度のヘリカル形状の歯部を有する樹脂製ヘリカル歯車を簡単な構成で成形することのできる成形金型及びこれを用いて成形された樹脂製ヘリカル歯車を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a molding die capable of molding a resin helical gear having a highly accurate helical tooth portion with a simple configuration. And it is providing the resin-made helical gear shape | molded using this.
請求項1に記載の発明は、回動軸部の直径よりも大径の大径部を有しかつ前記回動軸部の外周部にヘリカル形状の歯部が形成されると共に前記大径部の外周部にヘリカル形状の歯部が形成されしかも前記大径部にはその外周部と前記回動軸部との間にウエブが形成されている樹脂製ヘリカル歯車を成形するための成形金型であって、前記回動軸部の形状と前記大径部との形状に対応するキャビティを協働して構成する一対の分割金型からなり、該一対の分割金型は一方の金型に対して他方の金型が相対的に離間する構成とされ、前記一方の金型には前記大径部の外周部に形成された歯部に対応するキャビティを形成するための回転駒が回転可能に設けられ、前記他方の金型には前記回動軸部の外周部に形成された歯部に対応するキャビティを形成するための金型駒が設けられ、前記一方の金型には前記各歯部から遠い箇所に前記キャビティに溶融樹脂を注入するゲートの開口が設けられていることを特徴とする成形金型である。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、前記ウエブには放射状のリム部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の成形金型である。 A second aspect of the present invention is the molding die according to the second aspect, wherein a radial rim portion is formed on the web.
請求項3に記載の発明は、前記一方の金型が固定型であり、前記他方の金型が可動型であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の成形金型である。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、前記固定型には、前記キャビティに溶融樹脂を注入するゲートの開口が前記放射状のリム部に対応する箇所にその周回り方向に複数個形成されていることを特徴とする請求項3に記載の成形金型である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the fixed mold, a plurality of gate openings for injecting molten resin into the cavity are formed in the circumferential direction at locations corresponding to the radial rim portions. It is a shaping die according to
請求項5に記載の発明は、前記開口が前記回動軸部を中心にして回転対称位置に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の成形金型である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the molding die according to the fourth aspect, the opening is formed at a rotationally symmetric position about the rotation shaft portion.
請求項6に記載の発明は、前記可動型には、前記樹脂製ヘリカル歯車を該可動型から離型させるためのイジェクトピンが設けられていることを特徴とする請求項5に記載の成形金型である。
The invention according to
請求項7に記載の発明は、前記金型駒が固定駒であることを特徴とする請求項6に記載の成形金型である。
The invention according to
請求項8に記載の発明は、前記樹脂製ヘリカル歯車が前記可動型の離型時に回転されることを特徴とする請求項6に記載の成形金型である。
The invention according to claim 8 is the molding die according to
請求項9に記載の発明は、前記可動型には、前記固定型に向かって突出する位置決めピンが形成され、前記回転駒には前記可動型が臨む面の側に前記位置決めピンと協働して前記回転駒の回転方向位置を規定する位置決め穴が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の成形金型である。
According to a ninth aspect of the present invention, the movable die is formed with a positioning pin that protrudes toward the fixed die, and the rotary piece cooperates with the positioning pin on the side facing the movable die. The molding die according to
請求項10に記載の発明は、前記回転駒には、前記可動型に向かって突出する位置決めピンが形成され、前記可動型には前記回転駒に臨む面の側に前記位置決めピンと協働して前記回転駒の回転方向位置を規定する位置決め穴が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の成形金型である。
According to a tenth aspect of the present invention, a positioning pin that protrudes toward the movable die is formed on the rotary piece, and the movable die cooperates with the positioning pin on the side facing the rotary piece. The molding die according to
請求項11に記載の発明は、前記樹脂製ヘリカル歯車が樹脂製はすば歯車であることを特徴とする請求項1に記載の成形金型である。
The invention according to
請求項12に記載の発明は、請求項9に記載の成形金型を用いて成形された樹脂製ヘリカル歯車である。 A twelfth aspect of the present invention is a resin helical gear formed by using the molding die according to the ninth aspect.
請求項1ないし請求項6に記載の発明によれば、回動軸部の各歯に相当するキャビティへ加圧溶融樹脂が到達するまでの時間差を相対的に小さくできるので、高精度のヘリカル形状の歯部を有する樹脂製ヘリカル歯車を簡単な構成で成形することができるという効果を奏する。 According to the first to sixth aspects of the present invention, since the time difference until the pressurized molten resin reaches the cavity corresponding to each tooth of the rotating shaft portion can be relatively reduced, a highly accurate helical shape The effect is that the resin helical gear having the tooth portions can be formed with a simple configuration.
特に、請求項5、請求項6に記載の発明によれば、加圧溶融樹脂の各歯部への到達時間の均質化を図ることができるので、より一層高精度のヘリカル形状の歯部を有する樹脂製ヘリカル歯車を簡単な構成で成形することができる。
In particular, according to the inventions according to
請求項7、請求項8に記載の発明によれば、樹脂製ヘリカル歯車の可動型からの離型の際に慣性の小さい樹脂製ヘリカル歯車を金型駒に対して相対回転させて離脱させることができるので、離型時の歯の破損防止の向上を図ることができる。 According to the seventh and eighth aspects of the present invention, when the resin helical gear is released from the movable mold, the resin helical gear having a small inertia is rotated relative to the mold piece and separated. Therefore, it is possible to improve the prevention of tooth breakage during mold release.
特に、請求項7に記載の発明によれば、回動軸部の歯部を形成する金型駒を固定駒としたので、量産時の回動軸部の歯部の成形精度のばらつきを抑制することができる。 In particular, according to the seventh aspect of the invention, since the die piece forming the tooth portion of the rotating shaft portion is a fixed piece, variation in molding accuracy of the tooth portion of the rotating shaft portion during mass production is suppressed. can do.
請求項9、請求項10に記載の発明によれば、大径部の歯部を主として成形する回転駒の回転方向角度位置を成形時毎に規定することができるので、量産時の大径部の歯部の成形精度のばらつきを抑制することができる。 According to the ninth and tenth aspects of the present invention, since the rotational direction angular position of the rotary piece that mainly molds the tooth portion of the large diameter portion can be defined for each molding, the large diameter portion at the time of mass production Variations in the molding accuracy of the teeth can be suppressed.
請求項12に記載の発明によれば、高精度のヘリカル形状の歯部を有する樹脂製ヘリカル歯車を提供できる。
According to invention of
このものについて、日本歯車工業会精度規格で両歯面噛み合い試験を行った結果、従来の樹脂製ヘリカル歯車は、図9(a)に示すように、ゲート18a間の1ピッチ噛み合い誤差が19.6μm、全噛み合い誤差が27.0μm程度合ったが、本発明の樹脂製ヘリカル歯車は、図9(b)に示すように、ゲート18a間の1ピッチ噛み合い誤差が3.3μm、全噛み合い誤差が6.8μm程度となり、いわゆるJGMA0級を達成できた。
As a result of performing a both-tooth meshing test on this gear according to the Japan Gear Industry Association accuracy standard, the conventional resin helical gear has a one-pitch meshing error between the
以下に、本発明に係わる樹脂製ヘリカル歯車の成形金型及びこの成形金型を用いて成形された樹脂製ヘリカル歯車の発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a resin-made helical gear molding die and a resin-made helical gear molded using the molding die according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図5は本発明に係わる成形金型30の型締め時の状態を示す図、図6は本発明に係わる成形金型30による樹脂製ヘリカル歯車としての樹脂製はすば歯車の成形直後の型開き時の状態を示す図、図7は本発明に係わる成形金型30による樹脂製はすば歯車の離型時の状態を示す図である。 FIG. 5 is a view showing a state when the molding die 30 according to the present invention is clamped, and FIG. 6 is a die immediately after molding of a resin helical gear as a resin helical gear by the molding die 30 according to the present invention. FIG. 7 is a view showing a state at the time of opening, and FIG. 7 is a view showing a state at the time of releasing a resin helical gear by the molding die 30 according to the present invention.
この成形金型30は図1、図2に示す樹脂製ヘリカル歯車としてのはすば歯車1を形成するのに用いられる。この成形金型30は一対の分割金型としての固定型31と可動型32とから構成されている。この固定型31と可動型32とは回動軸部2の形状と大径部3との形状に対応するキャビティ33’を協働して構成する。
This molding die 30 is used to form a
可動型32はイジェクトロッド32Aにガイドされて上下方向に可動され、可動型32は矢印B1方向に駆動されると、固定型31から離間する構成とされている。
The
可動型32には回動軸部2の外周部に形成された歯部4に対応するキャビティ35aを形成するための固定駒としての金型駒35が設けられている。
The
固定型31には各歯部4、5に対応するキャビティ33a、35aから遠い箇所にキャビティ33’に加圧溶融樹脂を注入するゲート36の開口37が複数個設けられている。ここでは、この開口37はウエブ6が形成されるべき箇所に臨んでおり、この開口37は回動軸部2の周回り方向回転対称位置に設けられ、その個数は6個とされている。この開口37は、放射状のリム部3dに対応する箇所、すなわち、放射状の各リム部3d間に設けるのがより一層望ましい。
The fixed
また、固定型31には、主として大径部3に対応するキャビティ39aを形成するための金型駒39と主として貫通穴2aを形成するための金型駒40と主としてリム部3cを形成するための金型駒41とが設けられている。更に、この固定型31には大径部3の外周部に形成された歯部5に対応するキャビティ33aを形成するための回転駒33がボールベアリング34を介して金型駒39に対して回転可能に設けられている。
Further, in the fixed
可動型32にはその取り付け板42’に、金型駒35を貫通して固定型31に向かって延びるイジェクトピン42が設けられている。このイジェクトピン42、イジェクトロッド32Aは樹脂製はすば歯車1を可動型32から離型させる役割を果たす。
The
その可動型32には固定型31に向かって突出する位置決めピン43が形成されている。回転駒33には可動型32が臨む面の側に位置決めピン43と協働して回転駒33の回転方向位置を規定する位置決め穴44が形成されている。
The
樹脂製はすば歯車1は、ゲート36から矢印B2で示すように加圧溶融樹脂を注入し、加圧溶融樹脂を冷却硬化させて成形する。
The resin
次に、固定型31から離間させる方向(矢印B1方向)に可動型32を駆動する。
Next, the
すると、樹脂製はすば歯車1の歯部4がヘリカル形状であるので、回転駒33が樹脂製はすば歯車1の歯部4の歯のピッチ間隔に相当する角度分だけ回動軸部2を中心にして回転され、樹脂製はすば歯車1の回動軸部2に相当する成形部が固定型31から離脱される。図6は樹脂製はすば歯車1に相当する成形品が固定型31から離型された状態が示されている。
Then, since the
ついで、イジェクトピン42、42、イジェクトロッド32Aを矢印A3方向に可動する。すると、樹脂製はすば歯車1に相当する成形品それ自体が回動軸部2を中心にしてかつ金型駒35に対して樹脂製はすば歯車1の歯部4の歯のピッチ間隔に相当する角度分だけ相対的に回転されつつその軸方向に移送され、これにより、図7に示すように、樹脂製はすば歯車1の大径部3が可動型32から離脱され、樹脂製はすば歯車1が可動型32から取り外される。
Next, the eject pins 42 and 42 and the
次に、再度成形を行うときには、図8に示すように、矢印A4方向に、可動型32を固定型31に向けて接近させ、型締めを行う。その際、位置決めピン43が位置決め穴44の周壁に衝合し、この位置決めピン43によって、回転駒33の回転角度位置が型開き前の回転角度位置に復帰される。
Next, when molding is performed again, as shown in FIG. 8, the
本発明の実施の形態によれば、加圧溶融樹脂の各歯部への到達時間の均質化を図ることができるので、より一層高精度のヘリカル形状の歯部を有する樹脂製ヘリカル歯車1を簡単な構成で成形することができる。
According to the embodiment of the present invention, it is possible to homogenize the arrival time of the pressurized molten resin to each tooth portion, so the resin
また、樹脂製ヘリカル歯車1の可動型32からの離型の際に慣性の小さい樹脂製ヘリカル歯車1を金型駒35に対して相対回転させて離脱させることができるので、離型時の歯の破損防止の向上を図ることができる。
Further, when the resin
更に、回動軸部2の歯部4を形成する金型駒35を固定駒としたので、量産時の回動軸部2の歯部4の成形精度のばらつきを抑制することができる。
Furthermore, since the
以上、発明の実施の形態では、可動型32に固定型31に向かって突出する位置決めピン43を形成し、回転駒33に可動型31が臨む面の側に位置決めピン43と協働して回転駒33の回転方向位置を規定する位置決め穴44を形成したが、可動型32に向かって突出する位置決めピンを回転駒33に形成し、可動型32に回転駒33に臨む面の側に位置決めピンと協働して回転駒33の回転方向位置を規定する位置決め穴を形成することもできる。
As described above, in the embodiment of the present invention, the
30…成形型
31…固定型
32…可動型
33…回転駒
35…金型駒(固定駒)
33’…キャビティ
36…ゲート
37…開口
30 ...
33 '...
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