JPH04363220A

JPH04363220A - インサート成形方法およびインサート成形物並びにインサート部材

Info

Publication number: JPH04363220A
Application number: JP20336191A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Goto; 善久後藤; Norimasa Yamatani; 山谷　典正; Kazuo Moro; 茂呂　和夫
Original assignee: KOYO SEIMITSU KK; Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: KOYO SEIMITSU KK; Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 1992-12-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシャフト、ネジ、ヘッダ
ーピン、ピニオン歯車、スプラインシャフト、パイプ材
、多面角材、木材、鋳造金属物等のインサート部材を樹
脂に埋め込み成形するインサート成形方法およびインサ
ート成形物並びにインサート部材に関する。

【０００２】

【発明の背景】一般に金属製あるいはセラミックス製等
のシャフト等をインサート成形した樹脂成形品は、樹脂
成形部に後工程によってインサート部材を挿通したもの
に比して、樹脂成形部とインサート部材との一体性が高
いため、相対位置のずれが少なく、機械強度が大きく、
部品機能の信頼性が高いため、広く歯車、カム、摩擦車
、つめ車、鎖車、星形車、エスケープ車、ころ、滑車、
プーリー等の機械部品に使用されている。

【０００３】特公昭６３−４５９３４号公報には、キャ
ビティー内への樹脂の注入を金属管からなるインサート
部材内を通過させ、該金属管に形成したゲートである小
透孔部から注入するブロワインペラの製造方法が記載さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記技術では、
得られるインサート成形物がブロワインペラ等のように
樹脂成形部とインサート部材との結合部に作用する力が
回転による遠心力程度の場合にはその結合力が充分であ
るが、歯車やカム等の伝動部材のように樹脂成形部とイ
ンサート部材との結合部に大きな力が作用する場合には
、小透孔部内の樹脂と樹脂成形部との樹脂が剪断されて
しまい、その結合力は充分とはいえない。従って、従来
の樹脂成形部にインサート部材を単に挿通したものと同
様、位置ずれが起きてしまう場合があり、適用可能な物
品に限度があるという欠点を有している。

【０００５】

【発明の目的】そこで本発明の目的は、樹脂成形部とイ
ンサート部材との一体性が極めて高いインサート成形方
法およびインサート成形物並びにインサート部材を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するため、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った
ものである。

【０００７】即ち、本発明に係るインサート成形方法は
、スプール又はランナーが内部に形成されていると共に
、一ないし複数のゲートが表面に形成されているインサ
ート部材と、樹脂とを一体的に成形するインサート成形
方法において、前記インサート部材として、インサート
部材外周に溝部ないし凹部が形成されており、該溝部な
いし凹部内にゲートが望んで形成されているものを用い
て成形することを特徴とする。

【０００８】また本発明に係るインサート成形物は、イ
ンサート部材の外周に溝部ないし凹部が形成されている
と共に該インサート部材の内部に中空部が形成されてお
り、前記溝部ないし凹部内に前記中空部と連続する透孔
部が形成されており、中空部内、透孔部内、溝部ないし
凹部内に充填されている樹脂と、インサート部材周囲の
樹脂成形部とが一体的に成形されていることを特徴とす
る。

【０００９】更に本発明に係るインサート部材は、スプ
ールまたはランナーが内部に形成されていると共に、一
ないし複数のゲートが成形後に樹脂によって被覆される
部分に形成されている溝部ないし凹部内に望んで形成さ
れていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、溶融樹脂はインサート部材の
内部をスプールまたはランナーとして通過し、インサー
ト部材の外周の溝部ないし凹部内に望んで形成されたゲ
ートから金型内に送り込まれる。送り込まれた樹脂は、
固形後、樹脂成形部とインサート部材の内部とにおいて
一体的となっており、特に前記溝部ないし凹部内に強く
食い込んだ状態となっているので、樹脂成形部とインサ
ート部材との一体性が極めて高い。特に得られるインサ
ート成形物が、歯車やカム等の伝動部材のように樹脂成
形部とインサート部材との結合部に大きな力が作用する
場合であってもその結合力は充分であり、インサート部
材と樹脂成形部との位置ズレ及び抜け等を完全に防止す
ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面に基
づき説明する。

【００１２】図１はインサート部材をセットした状態の
金型を示す概略断面図、図２は図１の金型によって得ら
れた本発明に係るインサート成形物の一例を示す断面図
、図３は本発明に係るインサート部材の一実施例を示す
正面図、図４はインサート部材の他の例を示す要部拡大
断面図である。

【００１３】図１において、１は二つの割型１Ａ・１Ｂ
から成る金型であり、成形の度に後述する構成を有する
インサート部材４がセットされた後に該金型１のキャビ
ティー２に樹脂注入ノズル３によって樹脂が注入される
ことにより、図２に示す如きインサート部材４の周囲に
樹脂成形部６が被覆成形されたインサート成形物５が成
形されるものである。

【００１４】本発明において金型１にセットされるイン
サート部材４には、図３に示す如く樹脂成形部６に被覆
される部分に溝部ないし凹部４Ｃが形成され、該溝部な
いし凹部４Ｃ内に望んで一ないし複数の透孔部４Ｂが形
成されている。更に図１及び図２に示す如く該透孔部４
Ｂに連続して中空部４Ａが形成されている。溝部ないし
凹部４Ｃ及び透孔部４Ｂの位置は、成形後に樹脂成形部
６によって被覆される部分であればよいが、好ましくは
樹脂成形部６の略中心部である。また、溝部ないし凹部
４Ｃは、インサート部材４の外周全周に亘って形成され
ていても部分的に形成されていてもよい。更に、透孔部
４Ｂの口径及び個数は、用いられるインサート部材４の
サイズや材質、樹脂の種類、得られるインサート成形物
５の要求強度等の条件に応じて適宜決定されるが、複数
の透孔部４Ｂを略等間隔で放射状に設けることが均一成
形の点で好ましい。

【００１５】本発明に係るインサート成形方法は、図１
に示す如き金型１及び前記構成を有するインサート部材
４を用いることにより、樹脂注入ノズル３から注入され
金型スプールまたはランナー１Ｃを通った樹脂が、イン
サート部材４に形成された中空部４Ａ内をスプール又は
ランナーとして通過した後、該中空部４Ａに連続して形
成され、且つインサート部材４外周に形成された溝部な
いし凹部４Ｃ内に望んで形成された透孔部４Ｂをゲート
として該透孔部４Ｂからキャビティー２内へ注入される
ものである。

【００１６】送り込まれた樹脂は、硬化後、樹脂成形部
６とインサート部材４の内部、即ち、中空部４Ａ及び透
孔部４Ｂとにおいて一体的となっており、特に前記溝部
ないし凹部４Ｃ内に強く食い込んだ状態となっているの
で、樹脂成形部６とインサート部材４との一体性が極め
て高い。特に得られるインサート成形物５が、歯車やカ
ム等の伝動部材のように樹脂成形部６とインサート部材
４との結合部に大きな力が作用する場合であってもその
結合力は充分であり、インサート部材４と樹脂成形部６
との位置ズレ及び抜け等を完全に防止することができる
。尚、透孔部４Ｂの位置は、インサート成形物５の樹脂
成形部６の略中心となるので、注入した樹脂は樹脂成形
部６の略中心からキャビティー２の外周面に向かって矢
符Ｘで示すように均一に流動し固化するため、樹脂成形
部６の寸法安定性及び精度、並びに機械強度に優れたイ
ンサート成形物５を得ることができる。

【００１７】また、得られたインサート成形物５は、ゲ
ートが樹脂成形部６によって被覆されるため表面にゲー
ト痕が残らず、切削及び研磨等の後処理が不要であるだ
けでなく、後処理による仕上がり寸法の変化がないため
、金型１の設計に際しては切削量や研摩量等を考慮する
ことなく、インサート成形物５の仕上がり寸法で設計す
ることができる。従って、要求される精度の金型によっ
て成形すれば、所望する仕上がり精度のインサート成形
物５を得ることができる。

【００１８】尚、樹脂注入ノズル３先端の冷却した樹脂
が、キャビティー２内へ注入されるとフローマークやシ
ョートショット等の不良発生の原因となるので、係る不
良を防止するためにインサート部材４の中空部４Ａの先
端（ないし終端）にコールドスラグウェル部４Ｄを形成
することが好ましい。

【００１９】尚また、図示の実施例では透孔部４Ｂを一
列の放射状に配置した場合を示したが、複数列の放射状
ないしランダムに複数個を配置してもよい。また、中空
部４Ａも１つに限らないし、形状も環状等の任意の形状
でよい。更に透孔部４Ｂの形状を図４に示す如く、中空
部４Ａから溝部ないし凹部４Ｃに向かって拡開するテー
パー状に形成することにより、樹脂がキャビティー２へ
注入される際の透孔部４Ｂ周囲の死角部分を減じること
ができる。

【００２０】さらに、樹脂成形部６も一つに限らず、二
以上であってもよいし、その形状もインサート部材４の
周囲全周に亘って成形されているものに限らない。樹脂
成形部６を二以上とした場合、従来の成形方法では金型
スプールまたはランナーの通路を複雑としたり、樹脂注
入ノズルを二以上としたりする必要があるが、本発明に
よれば一つの樹脂注入ノズル３によって極めて容易に成
形可能である。

【００２１】また本実施例では、樹脂注入ノズル３から
の樹脂の注入を金型１の金型スプールまたはランナー１
Ｃを介してインサート部材４内に注入しているが、本発
明はこれに限らず、インサート部材４端部に樹脂注入ノ
ズル３を圧接して樹脂を直接注入してもよい。更に樹脂
の注入は、樹脂成形部６に近い側のインサート部材４の
端部に限らず、遠い側の端部からでもよいし、インサー
ト部材４の表面からでもよい。

【００２２】以上、本発明に係るインサート成形方法お
よびインサート成形物並びにインサート部材の一実施例
について説明したが、本発明は上記に限らず、成形する
インサート成形物の態様によって適宜、本発明の範囲内
において変更することができる。尚、インサート部材４
及び樹脂成形部６に用いられる材質例を下記する。

【００２３】本発明の方法において使用されるインサー
ト部材４の材質としては、インサート部材として種々公
知の材質、即ち、鉄、ステンレス、アルミニウム、真鍮
等の金属製あるいはアルミナ、炭化ケイ素等のセラミッ
クス製、その他耐熱性プラスチック材、強化木材（紙パ
ルプ等）、竹材等を用いることができ、樹脂接触面にロ
ーレット加工を施してもよい。

【００２４】また、注入される樹脂、即ち、樹脂成形部
６の材質としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の何れ
で形成されていてもよく、具体的には、熱可塑性樹脂と
しては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
メチルペンテン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリス
チレン、スチレン−ブタジエン樹脂、ポリ塩化ビニル、
ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩
化ビニリデン、ポリテトラフロロエチレン、ＡＳ樹脂、
ＡＢＳ樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリアセタール、
ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリフェニ
レンスルフィド、ポリエーテエルスルホン、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテル
イミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等が用いられ、
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、ホルムアルデヒ
ド樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シ
リコーン、ポリウレタン、ポリアミノビスマレイミド樹
脂等が用いられ、これらは単独あるいは二種以上のブレ
ンド樹脂であってもよい。

【００２５】またこれらの樹脂は、繊維状補強材、例え
ば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、セラミック
ス繊維、金属繊維等を混合した物であってもよい。繊維
状補強材を混合した場合、本発明によれば、繊維配向が
図１の矢符Ｘ方向、即ち、樹脂成形部６の略中心部から
放射状に並ぶので高い強度を得ることができ、特に樹脂
成形部６が歯車である場合等に歯先強度向上に有効であ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、上記構成を有するので
、樹脂が樹脂成形部とインサート部材の内部とにおいて
一体的となっており、特に前記溝部ないし凹部内に強く
食い込んだ状態となっているので、樹脂成形部とインサ
ート部材との一体性が極めて高い。従って、特に得られ
るインサート成形物が、歯車やカム等の伝動部材のよう
に樹脂成形部とインサート部材との結合部に大きな力が
作用する場合であってもその結合力は充分であり、イン
サート部材と樹脂成形部との位置ズレ及び抜け等を完全
に防止することができるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】インサート部材をセットした状態の金型を示す
概略断面図である。

【図２】図１の金型によって得られた本発明に係るイン
サート成形物の一例を示す断面図である。

【図３】本発明に係るインサート部材の一実施例を示す
正面図である。

【図４】インサート部材の他の例を示す要部拡大断面図
である。

【符号の説明】

１　　金型１Ａ，１Ｂ　　割型１Ｃ　　金型スプールまたはランナー２　　キャビティー３　　樹脂注入ノズル４　　インサート部材４Ａ　　中空部（スプールまたはランナー）４Ｂ　　透
孔部（ゲート）４Ｃ　　溝部ないし凹部４Ｄ　　コールドスラグウェル部５　　インサート成形物６　　樹脂成形部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スプール又はランナーが内部に形成されて
いると共に、一ないし複数のゲートが表面に形成されて
いるインサート部材と、樹脂とを一体的に成形するイン
サート成形方法において、前記インサート部材として、
インサート部材外周に溝部ないし凹部が形成されており
、該溝部ないし凹部内にゲートが望んで形成されている
ものを用いて成形することを特徴とするインサート成形
方法。
【請求項２】インサート部材の外周に溝部ないし凹部が
形成されていると共に該インサート部材の内部に中空部
が形成されており、前記溝部ないし凹部内に前記中空部
と連続する透孔部が形成されており、中空部内、透孔部
内、溝部ないし凹部内に充填されている樹脂と、インサ
ート部材周囲の樹脂成形部とが一体的に成形されている
ことを特徴とするインサート成形物。
【請求項３】スプールまたはランナーが内部に形成され
ていると共に、一ないし複数のゲートが成形後に樹脂に
よって被覆される部分に形成されている溝部ないし凹部
内に望んで形成されていることを特徴とするインサート
部材。