JPH09166199A - 射出成形歯車 - Google Patents

射出成形歯車

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JPH09166199A
JPH09166199A JP32684095A JP32684095A JPH09166199A JP H09166199 A JPH09166199 A JP H09166199A JP 32684095 A JP32684095 A JP 32684095A JP 32684095 A JP32684095 A JP 32684095A JP H09166199 A JPH09166199 A JP H09166199A
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光一 青木
Akira Yasunaga
明 安永
Tsuneo Asari
常男 浅利
Kazuyuki Sakamaki
和幸 酒巻
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ディスク部を両面側から肉抜きした形状であっ
て形状寸法が高精度に得られるプラスチック製の射出成
形歯車を提供すること。 【解決手段】歯部1を形成したリム2と、同心的に設け
られたボス3とは、ディスク部4を介して一体化されて
いる。ディスク部4の一方の面には、同心円上に溶融材
料を注入する複数のゲート部6がある。リム2の肉厚
は、ディスク部4の外径部との接続部において一番厚
く、上下方向へ向けて徐々に薄くなっている。また、デ
ィスク部4の肉厚は、ゲート部6の位置が一番厚く、外
径部方向及び内径部方向へ向かうにつれて徐々に薄くな
っている。そして、その外径部の肉厚は、連接部分のリ
ム2の肉厚よりは厚い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク部を介し
てリムと軸部とが一体化され、該リムの外周面に歯部が
形成されているプラスチック製の射出成形歯車に関す
る。
【0002】
【従来の技術】先ず、この種の歯車の従来例を、図9及
び図10によって説明する。図9は従来例の平面図であ
り、図10はその断面図である。外周面に歯部11を形
成した円筒形のリム12と、同じく同心的に設けられた
ボス13とは、ディスク部14を介して一体化されてい
る。ディスク部14の一方の面には同心円上に4個のゲ
ート跡15が形成されている。そして、リム12の肉厚
とディスク部14の肉厚とは、夫々均一であり、且つ両
者は同じ厚さである。
【0003】この歯車を製作する場合には、プラスチッ
クの溶融材料を、各々ゲート跡15の位置に設けられた
ゲート16から金型内に注入する。注入された溶融材料
は、当初、ゲート16位置を中心に放射状に流れるが、
やがて全体としてはディスク部14の外径方向と内径方
向へ向かって流れることになる。そして、外径方向へ流
れた溶融材料は、歯部11とリム12のキャビティー内
を充填し、また内径方向へ流れた溶融材料は、ボス13
のキャビティー内を充填することになる。その後、冷却
固化し、離型して、図のような歯車が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような射出成形加
工においては、冷却固化時に多かれ少なかれ収縮作用が
働き、所定の形状形成に影響を及ぼすことが知られてい
る。そして、その収縮度は、一般にはゲートから離れる
ほど内圧が低くなって大きくなり、また内圧が同じであ
れば肉厚が厚くなるほど薄い場所よりも固化が遅れて大
きくなる。そのため、上記した従来例のように、ディス
ク部を両面側から肉抜きした形状の歯車であって、リム
の肉厚とディスク部の肉厚とを同じ厚さに形成した場合
には、図10において円形の一点鎖線で示した領域、即
ちリムとディスク部との接続領域は、その周囲の領域よ
りも固化が遅れ、大きくゲート方向へ収縮してしまう。
その結果、歯部とリムの形状は、図10において二点鎖
線で示したように歪んでしまう。また、ほかの要因と重
なって、ディスク部を捩じれた形状にさせてしまうこと
もある。そのため高精度の平歯車やはすば歯車などを製
作するのが非常に困難であった。
【0005】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであって、その目的とするところは、
ディスク部を両面側から肉抜きした形状であって形状寸
法が高精度に得られるプラスチック製の射出成形歯車を
提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、外周面で複数の歯部と一体化している
円筒形のリムと、外径部で前記リムの軸方向の略中間部
に接続され内径部で軸部に接続されたディスク部とを備
え、前記ディスク部の一方の面には略同心円上に溶融材
料の注入部を設けたプラスチック製の射出成形歯車にお
いて、前記ディスク部の肉厚は、各同心円上の肉厚が同
じであって、前記注入部を設けた同心円上の肉厚が他の
同心円上の肉厚よりも薄くならないように形成し、ま
た、前記リムの肉厚は、前記ディスク部の外径部の肉厚
よりも薄く、しかも前記外径部との接続部が最大であっ
て遠ざかるにしたがって薄くなるように形成する。
【0007】また、好ましくは、本発明のプラスチック
製の射出成形歯車は、前記ディスク部の肉厚を、略均一
にするか、又は前記注入部から前記外径部に向けて、徐
々に薄くなるようにするか、段階的に薄くなるように形
成する。更に、好ましくは、本発明のプラスチック製の
射出成形歯車は、前記ディスク部が、その外径部と内径
部が異なる面となるように所定の径位置で段状に形成さ
れているようにする。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図1乃至
図8に示した五つの実施例で説明する。尚、各実施例は
形状が異なるだけであって、基本的な構成は同じである
ため、各部位の符号は原則として共通の符号を用い、特
に必要な部位にのみ異なる符号を用いている。
【0009】先ず、図1及び図2を用いて本発明の第1
実施例を説明する。図1は本実施例の平面図であり、図
2はその断面図である。外周面に歯部1を形成した円筒
形のリム2と、同心的に設けられたボス3とは、ディス
ク部4を介して一体化されている。ディスク部4の一方
の面には、同心円上に溶融材料を注入した4個のゲート
跡5が形成されている。そして、リム2の肉厚は、図2
から分かるように、ディスク部4の外径部との接続部に
おいて一番厚く、上下方向へ向かうにしたがって薄くな
るように形成されている。また、ディスク部4の肉厚
は、溶融材料を注入したゲート6の位置と同じに、全て
均一な厚さになっている。
【0010】この歯車の製作方法は上記した従来の歯車
の場合と同じである。即ち、プラスチックの溶融材料
を、各々のゲート6から金型内に注入すると、注入され
た溶融材料は、当初、注入箇所を中心に放射状に流れる
が、やがて、全体としてディスク部4の外径方向と内径
方向へ流れ、外径方向へ流れた溶融材料は、歯部1とリ
ム2のキャビティー内を充填し、内径方向へ流れた溶融
材料は、ボス3のキャビティー内を充填する。その後、
冷却固化し、離型して、図のような形状の歯車が完成す
る。
【0011】本実施例の歯車、言い換えれば本実施例の
歯車を製作する金型のキャビティーは、このような形状
をしているため、歯部1の形状に影響を与えるような各
部位において、収縮度を均一的にすることが可能とな
る。即ち、リム2の肉厚が、ディスク部4の外径部との
接続部において一番厚く、上下方向へ向けて徐々に薄く
形成されているため、ゲート6から遠い位置であるにも
かかわらず、その上下端まで十分な圧力が掛かり、それ
らの位置での収縮度が大きくならないようにしている。
また、上記接続部におけるリム2の肉厚が、ゲート位置
の肉厚よりも薄いため、該ゲート位置が先に固化するよ
うなことがなく該接続部に保圧を掛け続けることが可能
となり、該接続部における収縮度を大きくしないように
している。従って、リム2、ひいては歯部1を所期の形
状に製作することが可能となる。
【0012】次に、本発明の第2実施例を、図3を用い
て説明する。この図3は断面図であるが、図2との比較
から分かるように、本実施例は、ディスク部4の断面形
状が第1実施例と異なるだけである。従って、本実施例
の平面形状は実質的に図1と同じになる。本実施例にお
いては、ディスク部4の肉厚は、ゲート6の位置が一番
厚くなっており、外径部方向及び内径部方向へ向かうに
したがって薄くなっている。そして、外径部の肉厚は、
連接部分のリム2の肉厚よりは厚めになっている。
【0013】本実施例は、このような形状をしているた
め、ディスク部4の径を大きくした場合でも、第1実施
例の場合に比較してゲート位置がディスク部4の外径部
よりも先に固化しにくく、また、ディスク部4の外径部
及び内径部からゲート位置まで、十分に保圧を掛け続け
ることが可能となり、ディスク部4に捩じれを生じさせ
ることもなく、形状精度の良い歯車を製作することがで
きる。尚、本実施例においては、ディスク部4の肉厚
を、ゲート6の位置から外径部方向へ向かうにしたがっ
て薄くしているが、所定の直径位置から段階的に薄くな
るように形成しても同じような効果を得ることができ
る。
【0014】本発明の第3実施例を、図4及び図5を用
いて説明する。図4は本実施例の平面図であり、図5は
その断面図である。本実施例の場合も、ディスク部4の
形状が第1実施例及び第2実施例と異なるだけであり、
そのほかの形状は上記の各実施例と実質的に同じであ
る。本実施例のディスク部4は、内径部を有する上部の
第1ディスク部4Aと、外径部を有する下部の第2ディ
スク部4Bと、それらの間の段差部4Cとで構成されて
おり、ゲート跡5は第1ディスク部4Aに形成されてい
る。
【0015】そして、第1ディスク部4Aの肉厚,第2
ディスク部4Bの肉厚,段差部4Cの肉厚は、夫々均一
であるが、第1ディスク部4Aの肉厚が一番厚く、段差
部4C、第2ディスク部4Bの順に薄くなっている。
尚、リム2の肉厚形状、及びリム2の肉厚と第2ディス
ク部4Bの肉厚との関係は、第1実施例の場合と実質的
に同じである。本実施例はこのようにディスク部4を2
段形状としたことによって、ディスク部4の肉厚の割り
には堅牢な歯車を得ることが可能となる。
【0016】次に、図6に示した本発明の第4実施例に
ついて説明する。本実施例は、ディスク部4の断面形状
が第3実施例と異なるだけである。そのため、本実施例
の平面形状は図4と似た形状になる。本実施例において
は、ディスク部4の肉厚は、第1ディスク部4Aのゲー
ト6の位置が一番厚くなっており、外径部方向及び内径
部方向へ向かうにしたがって薄くなっている。そして、
第2ディスク部4Bの外径部の肉厚と、そこに連接する
部分のリム2の肉厚との関係は、外径部の肉厚の方が厚
く形成されている。尚、第3実施例と第4実施例に示し
た歯車のディスク部4は、共に2段形状であるが、外径
部側の段部ほど薄くなっていれば、それらのディスク部
4を3段以上の形状にしてもよい。
【0017】最後に、図7及び図8に示した本発明の第
5実施例について説明する。図7は本実施例の平面図で
あり、図8は図7のA−A線断面図である。これまで説
明した各実施例は、いずれも、歯車の軸部として、他の
軸部品に嵌合せしめるためのボスを形成したものである
が、本実施例においては、軸部として、他の軸受け部品
に支承される回転軸7を一体的に形成している。この回
転軸7は中空であるため、強度及び/又は形状精度を考
慮して、一方の端部に天板部8を形成し、内部には4個
のリブ9を形成している。そのほかの点については、第
3実施例についての説明が、そのまま本実施例にも適用
できるので、重複を避けるために説明を省略する。
【0018】尚、本実施例においては回転軸7を中空に
形成しているが、歯車が小型である場合のように、回転
軸7が細くてよい場合には、中空にしなくても本発明の
成果は得られる。また、本実施例における回転軸7は、
上下両端部の外径部で回転可能に軸受けされるものとし
て示したが、リブ9を除き、回転軸7の下端部は内径部
で他の軸部材に支持されるようにしても差し支えない
し、またそのようにすることによって、該下端部だけに
よる片持ち構成の歯車としてもよい。更に、回転軸7に
は、特に天板部8を設ける必要がない。天板部8が設け
られてなく、回転軸7が長い場合には、金型を開いたと
きに回転軸7内にある金型の駒を、回転軸7の両側から
引き抜くようにすることが可能となる。
【0019】また、上記した各実施例においては、ゲー
ト6の位置を、いずれもディスク部4の一方の面に、同
一円周状に且つ等間隔に配置しているが、その配置は厳
密に等間隔である必要はなく、多少ずれていても差し支
えない。
【0020】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ディス
ク部を両面側から肉抜きした形状の射出成形歯車を、成
形時の収縮によって変形させることなく、所期の形状に
精度よく製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の平面図である。
【図2】本発明の第1実施例の断面図である。
【図3】本発明の第2実施例の断面図である。
【図4】本発明の第3実施例の平面図である。
【図5】本発明の第3実施例の断面図である。
【図6】本発明の第4実施例の断面図である。
【図7】本発明の第5実施例の平面図である。
【図8】図7のA−A線断面図である。
【図9】従来例の平面図である。
【図10】図9に示した従来例の断面図である。
【符号の説明】
1,11 歯部 2,12 リム 3,13 ボス 4,14 ディスク部 4A 第1ディスク部 4B 第2ディスク部 4C 段差部 5,15 ゲート跡 6,16 ゲート 7 回転軸 8 天板部 9 リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒巻 和幸 埼玉県川口市並木2の30の1 株式会社エ ンプラス内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周面で複数の歯部と一体化している円
    筒形のリムと、外径部で前記リムの軸方向の略中間部に
    接続され内径部で軸部に接続されたディスク部とを備
    え、前記ディスク部の一方の面には略同心円上に溶融材
    料の注入部を設けたプラスチック製の射出成形歯車にお
    いて、 前記ディスク部の肉厚は、各同心円上の肉厚が同じであ
    って、前記注入部を設けた同心円上の肉厚が他の同心円
    上の肉厚よりも薄くならないように形成し、また、前記
    リムの肉厚は、前記ディスク部の外径部の肉厚よりも薄
    く、しかも前記外径部との接続部が最大であって遠ざか
    るしたがって薄くなるように形成されていることを特徴
    とするプラスチック製の射出成形歯車。
  2. 【請求項2】 前記ディスク部の肉厚を略均一に形成し
    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
    製の射出成形歯車。
  3. 【請求項3】 前記ディスク部の肉厚が、前記注入部か
    ら前記外径部に向けて徐々に薄くなるように形成されて
    いることを特徴とする請求項1に記載のプラスチック製
    の射出成形歯車。
  4. 【請求項4】 前記ディスク部の肉厚が、前記注入部か
    ら前記外径部に向けて段階的に薄くなるように形成され
    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
    製の射出成形歯車。
  5. 【請求項5】 前記ディスク部が、その外径部と内径部
    が異なる面となるように所定の径位置で段状に形成され
    ていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載
    のプラスチック製の射出成形歯車。
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