特許 7303440 円環状樹脂部を含む成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-27

(45)【発行日】2023-07-05

(54)【発明の名称】円環状樹脂部を含む成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/14 20060101AFI20230628BHJP

   B29C 45/27 20060101ALI20230628BHJP

   B29C 45/37 20060101ALI20230628BHJP

   B29C 33/42 20060101ALI20230628BHJP

【ＦＩ】

B29C45/14

B29C45/27

B29C45/37

B29C33/42

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019191875

(22)【出願日】2019-10-21

(65)【公開番号】P2021066054

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2022-04-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000211695

【氏名又は名称】中西金属工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074561

【弁理士】

【氏名又は名称】柳野 隆生

(74)【代理人】

【識別番号】100177264

【弁理士】

【氏名又は名称】柳野 嘉秀

(74)【代理人】

【識別番号】100124925

【弁理士】

【氏名又は名称】森岡 則夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141874

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 久由

(74)【代理人】

【識別番号】100163577

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 正人

(72)【発明者】

【氏名】中村 成嘉

【審査官】今井 拓也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１９６７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１３４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３０５７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００９６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７１８５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／１４

Ｂ２９Ｃ ４５／２７

Ｂ２９Ｃ ４５／３７

Ｂ２９Ｃ ３３／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円環状樹脂部を含む成形品の製造方法であって、
前記成形品は、
１次成形用金型を用いた１次成形工程で成形する、周方向に離間して並ぶ複数の軸方向肉盗み部を有する円環状内側樹脂部材と、
２次成形用金型を用いた２次成形工程で成形する、前記円環状内側樹脂部材の外径側を被う、前記円環状内側樹脂部材と異材質である円環状外側樹脂部材と、
を含み、
前記製造方法は、
前記１次成形用金型のキャビティ内へ１次成形用溶融樹脂を注入するゲート、及び前記２次成形用金型のキャビティ内へ２次成形用溶融樹脂を注入するゲートを、
ピンゲート、トンネルゲート又はサイドゲートとし、
前記１次成形工程は、
前記円環状内側樹脂部材に前記軸方向肉盗み部を形成するための、周方向に離間して並ぶ複数の軸方向凸部を有するインサートコアを用い、
前記インサートコアを前記１次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
前記２次成形工程は、
前記１次成形工程を経た前記円環状内側樹脂部材及び前記インサートコアを前記２次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
又は、
前記１次成形工程を経た前記円環状内側樹脂部材及び前記インサートコアから前記インサートコアを取り外して前記円環状内側樹脂部材のみにし、
前記円環状内側樹脂部材の前記軸方向肉盗み部に嵌合する軸方向凸部を有する前記２次成形用金型を用い、
前記円環状内側樹脂部材の前記軸方向肉盗み部を前記２次成形用金型の前記軸方向凸部に嵌合させるように、前記円環状内側樹脂部材を前記２次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
前記２次成形工程における前記２次成形用溶融樹脂の合流部であるウェルドが、隣り合う前記軸方向肉盗み部間のリブ部の外径側に位置するように、前記２次成形用金型の前記キャビティ内へ前記２次成形用溶融樹脂を注入する前記ゲートを前記２次成形用金型に配置してなることを特徴とする、
円環状樹脂部を含む成形品の製造方法。

【請求項2】

円環状樹脂部を含む成形品の製造方法であって、
前記成形品は、
インサート品である金属部材と、
１次成形用金型を用いた１次成形工程で成形する、前記金属部材の外径側を被う、周方向に離間して並ぶ複数の軸方向肉盗み部を有する円環状内側樹脂部材と、
２次成形用金型を用いた２次成形工程で成形する、前記円環状内側樹脂部材の外径側を被う、前記円環状内側樹脂部材と異材質である円環状外側樹脂部材と、
からなり、
前記製造方法は、
前記１次成形用金型のキャビティ内へ１次成形用溶融樹脂を注入するゲート、及び前記２次成形用金型のキャビティ内へ２次成形用溶融樹脂を注入するゲートを、
ピンゲート、トンネルゲート又はサイドゲートとし、
前記１次成形工程は、
前記円環状内側樹脂部材に前記軸方向肉盗み部を形成するための、周方向に離間して並ぶ複数の軸方向凸部を有するインサートコアを用い、
前記金属部材に前記インサートコアを嵌合させた連結体を前記１次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
前記２次成形工程は、
前記１次成形工程を経た前記連結体及び前記円環状内側樹脂部材を前記２次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
又は、
前記１次成形工程を経た前記連結体及び前記円環状内側樹脂部材から前記インサートコアを取り外して前記金属部材及び前記円環状内側樹脂部材のみにし、
前記円環状内側樹脂部材の前記軸方向肉盗み部に嵌合する軸方向凸部を有する前記２次成形用金型を用い、
前記円環状内側樹脂部材の前記軸方向肉盗み部を前記２次成形用金型の前記軸方向凸部に嵌合させるように、前記金属部材及び前記円環状内側樹脂部材を前記２次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
前記２次成形工程における前記２次成形用溶融樹脂の合流部であるウェルドが、隣り合う前記軸方向肉盗み部間のリブ部の外径側に位置するように、前記２次成形用金型の前記キャビティ内へ前記２次成形用溶融樹脂を注入する前記ゲートを前記２次成形用金型に配置してなることを特徴とする、
円環状樹脂部を含む成形品の製造方法。

【請求項3】

前記１次成形工程における前記１次成形用溶融樹脂の合流部であるウェルドが、隣り合う前記軸方向肉盗み部間に位置するように、前記１次成形用溶融樹脂を注入する前記ゲートを前記１次成形用金型に配置してなる、
請求項１又は２に記載の円環状樹脂部を含む成形品の製造方法。

【請求項4】

前記１次成形工程における前記ゲートの数及び前記２次成形工程における前記ゲートの数を複数かつ同数として、前記１次成形工程における前記ゲート及び前記２次成形工程における前記ゲートを周方向に配置するとともに、
前記２次成形工程の前記ゲートの位置を、
前記１次成形工程で成形した前記円環状内側樹脂部材のゲート跡及び当該ゲート跡に隣り合うウェルドラインの周方向中間又はその近傍としてなる、
請求項１～３の何れか１項に記載の円環状樹脂部を含む成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、1次成形工程及び２次成形工程を有する円環状樹脂部を含む成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

１次成形工程及び２次成形工程を経て製造される円環状樹脂部を含む成形品として、前記１次成形工程で成形する、周方向に離間して並ぶ複数の軸方向肉盗み部を有する円環状内側樹脂部材と、前記２次成形工程で成形する、前記円環状内側樹脂部材の外径側を被う、前記円環状内側樹脂部材と異材質である円環状外側樹脂部材とを含むものがある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このような円環状成形品の製造において、前記２次成形工程では、円環状内側樹脂部材（特許文献１では円環状内径側部材４）の軸方向肉盗み部（特許文献１では肉盗み部Ｄ）に、インサートコアの軸方向凸部（特許文献１ではインサートコア７の凸部７Ｂ）を嵌合させた状態で射出成形を行う。

【0004】

一方、１次成形工程及び２次成形工程を有する円環状成形品の製造方法として、１次成形工程及び２次成形工程に用いる金型のゲートを、ピンゲート、トンネルゲート又はサイドゲートとし、成形品で強度低下が懸念される特異点であるゲート位置及びウェルド位置、又はウェルド位置同士が径方向に重ならないようにするものがある（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－１９６７６６号公報

【文献】特開２０１７－０１３４１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

１次成形品である円環状内側樹脂部材が周方向に離間して並ぶ複数の軸方向肉盗み部を有するものである場合において、前記円環状内側樹脂部材の軸方向肉盗み部にインサートコアの軸方向凸部を嵌合させずに、前記軸方向肉盗み部を開放した状態で前記２次成形工程を行うと、２次成形用金型のキャビティ内へゲートから注入される２次成形用溶融樹脂の圧力による、前記軸方向肉盗み部の周りの変形や割れの発生等が懸念される。

【0007】

したがって、１次成形品である円環状内側樹脂部材が、特許文献１のように周方向に離間して並ぶ複数の軸方向肉盗み部を有するものであり、前記円環状内側樹脂部材の軸方向肉盗み部にインサートコアの軸方向凸部を嵌合させた状態で前記２次成形工程において２次成形品を成形する製造方法について検討する。

【0008】

前記２次成形工程に用いる金型のゲートを、特許文献２のように、ピンゲート、トンネルゲート又はサイドゲートとした場合、前記肉盗み部（前記インサートコアの軸方向凸部）の外径側に、溶融樹脂の合流部であるウェルドが位置することがある。

【0009】

溶融樹脂充填後の保圧の際にウェルドには他の部位よりも大きな圧力が掛かり、当該圧力により、１次成形品である円環状内側樹脂部材は外径側から内径側へ押圧され、それによりインサートコアの軸方向凸部にも押圧力が作用する。インサートコアの軸方向凸部は片持ち梁状であるので、前記軸方向凸部の根元部分に大きなせん断力及び曲げモーメントが作用する。したがって、前記保圧の際におけるウェルドに掛かる大きな圧力により、特にインサートコアの軸方向凸部の軸方向の高さに対して径方向の厚みが小さい場合において、前記軸方向凸部が破損又は破断するおそれがある。

【0010】

本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、１次成形工程及び２次成形工程を経て円環状樹脂部を製造し、前記円環状樹脂部が前記１次成形工程で成形する複数の軸方向肉盗み部を有するものであり、前記軸方向肉盗み部にインサートコアの軸方向凸部を嵌合させた状態で前記２次成形工程を行う製造方法、又は、前記軸方向肉盗み部に２次成形用金型の軸方向凸部を嵌合させた状態で前記２次成形工程を行う製造方法において、前記軸方向凸部の破損又は破断を防止して金型寿命を向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の要旨は以下の通りである。

【0012】

〔１〕
円環状樹脂部を含む成形品の製造方法であって、
前記成形品は、
１次成形用金型を用いた１次成形工程で成形する、周方向に離間して並ぶ複数の軸方向肉盗み部を有する円環状内側樹脂部材と、
２次成形用金型を用いた２次成形工程で成形する、前記円環状内側樹脂部材の外径側を被う、前記円環状内側樹脂部材と異材質である円環状外側樹脂部材と、
を含み、
前記製造方法は、
前記１次成形用金型のキャビティ内へ１次成形用溶融樹脂を注入するゲート、及び前記２次成形用金型のキャビティ内へ２次成形用溶融樹脂を注入するゲートを、
ピンゲート、トンネルゲート又はサイドゲートとし、
前記１次成形工程は、
前記円環状内側樹脂部材に前記軸方向肉盗み部を形成するための、周方向に離間して並ぶ複数の軸方向凸部を有するインサートコアを用い、
前記インサートコアを前記１次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
前記２次成形工程は、
前記１次成形工程を経た前記円環状内側樹脂部材及び前記インサートコアを前記２次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
又は、
前記１次成形工程を経た前記円環状内側樹脂部材及び前記インサートコアから前記インサートコアを取り外して前記円環状内側樹脂部材のみにし、
前記円環状内側樹脂部材の前記軸方向肉盗み部に嵌合する軸方向凸部を有する前記２次成形用金型を用い、
前記円環状内側樹脂部材の前記軸方向肉盗み部を前記２次成形用金型の前記軸方向凸部に嵌合させるように、前記円環状内側樹脂部材を前記２次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
前記２次成形工程における前記２次成形用溶融樹脂の合流部であるウェルドが、隣り合う前記軸方向肉盗み部間のリブ部の外径側に位置するように、前記２次成形用金型の前記キャビティ内へ前記２次成形用溶融樹脂を注入する前記ゲートを前記２次成形用金型に配置してなることを特徴とする、
円環状樹脂部を含む成形品の製造方法。

【0013】

〔２〕
円環状樹脂部を含む成形品の製造方法であって、
前記成形品は、
インサート品である金属部材と、
１次成形用金型を用いた１次成形工程で成形する、前記金属部材の外径側を被う、周方向に離間して並ぶ複数の軸方向肉盗み部を有する円環状内側樹脂部材と、
２次成形用金型を用いた２次成形工程で成形する、前記円環状内側樹脂部材の外径側を被う、前記円環状内側樹脂部材と異材質である円環状外側樹脂部材と、
からなり、
前記製造方法は、
前記１次成形用金型のキャビティ内へ１次成形用溶融樹脂を注入するゲート、及び前記２次成形用金型のキャビティ内へ２次成形用溶融樹脂を注入するゲートを、
ピンゲート、トンネルゲート又はサイドゲートとし、
前記１次成形工程は、
前記円環状内側樹脂部材に前記軸方向肉盗み部を形成するための、周方向に離間して並ぶ複数の軸方向凸部を有するインサートコアを用い、
前記金属部材に前記インサートコアを嵌合させた連結体を前記１次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
前記２次成形工程は、
前記１次成形工程を経た前記連結体及び前記円環状内側樹脂部材を前記２次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
又は、
前記１次成形工程を経た前記連結体及び前記円環状内側樹脂部材から前記インサートコアを取り外して前記金属部材及び前記円環状内側樹脂部材のみにし、
前記円環状内側樹脂部材の前記軸方向肉盗み部に嵌合する軸方向凸部を有する前記２次成形用金型を用い、
前記円環状内側樹脂部材の前記軸方向肉盗み部を前記２次成形用金型の前記軸方向凸部に嵌合させるように、前記金属部材及び前記円環状内側樹脂部材を前記２次成形用金型内に配置して射出成形を行い、
前記２次成形工程における前記２次成形用溶融樹脂の合流部であるウェルドが、隣り合う前記軸方向肉盗み部間のリブ部の外径側に位置するように、前記２次成形用金型の前記キャビティ内へ前記２次成形用溶融樹脂を注入する前記ゲートを前記２次成形用金型に配置してなることを特徴とする、
円環状樹脂部を含む成形品の製造方法。

【0014】

〔３〕
前記１次成形工程における前記１次成形用溶融樹脂の合流部であるウェルドが、隣り合う前記軸方向肉盗み部間に位置するように、前記１次成形用溶融樹脂を注入する前記ゲートを前記１次成形用金型に配置してなる、
前記〔１〕又は前記〔２〕に記載の円環状樹脂部を含む成形品の製造方法。

【0015】

〔４〕
前記１次成形工程における前記ゲートの数及び前記２次成形工程における前記ゲートの数を複数かつ同数として、前記１次成形工程における前記ゲート及び前記２次成形工程における前記ゲートを周方向に配置するとともに、
前記２次成形工程の前記ゲートの位置を、
前記１次成形工程で成形した前記円環状内側樹脂部材のゲート跡及び当該ゲート跡に隣り合うウェルドラインの周方向中間又はその近傍としてなる、
前記〔１〕～前記〔３〕の何れかに記載の円環状樹脂部を含む成形品の製造方法。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る円環状樹脂部を含む成形品の製造方法によれば、主に以下に示すような効果を奏する。

【0017】

２次成形工程における２次成形用溶融樹脂の合流部であるウェルドが、隣り合う軸方向肉盗み部間のリブ部の外径側に位置するように、２次成形用金型のキャビティ内へ２次成形用溶融樹脂を注入するゲートを２次成形用金型に配置している。それにより、溶融樹脂充填後の保圧の際に他の部位よりも大きな圧力が掛かるウェルドが、インサートコアの軸方向凸部の外径側に位置しないことから、片持ち梁状である前記軸方向凸部に作用するせん断力及び曲げモーメントを低減できるので、前記軸方向凸部の破損又は破断を抑制できる。よって、金型寿命を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1A】本発明の実施の形態に係る円環状樹脂部を含む成形品の製造方法で製造された成形品に対して、その外周面に機械加工で歯を形成したものである芯金入り樹脂歯車（芯金が円環状スリーブである場合）の斜視図である。

【図1B】図１Ａの芯金入り樹脂歯車を下方から見た斜視図である。

【図2A】本発明の実施の形態に係る円環状樹脂部を含む成形品の製造方法で製造された成形品（外周面に他の歯車と噛み合う歯を形成する前の芯金入り樹脂歯車）の斜視図である。

【図2B】前記成形品の縦断面図である。

【図3A】円環状スリーブである芯金の斜視図である。

【図3B】インサートコアの斜視図である。

【図3C】芯金にインサートコアを嵌合した連結体の斜視図である。

【図4A】１次成形工程で製造された１次成形品をインサートコアとともに１次成形用金型から取り出した状態を示す斜視図である。

【図4B】２次成形工程で製造された２次成形品をインサートコアとともに２次成形用金型から取り出した状態を示す斜視図である。

【図5A】分離状態の芯金及びインサートコアを示す縦断面図である。

【図5B】芯金にインサートコアを嵌合した連結体を示す縦断面図である。

【図6】縦断面図であり、（ａ）は図５Ｂの連結体を１次成形用金型にセットして型締めした状態、（ｂ）は１次成形用金型に１次成形用溶融樹脂を注入した状態、（ｃ）は１次成形用金型を開いて前記金型から取り出した１次成形品及びインサートコアを示している。

【図7】縦断面図であり、（ａ）は図６（ｃ）の１次成形品及びインサートコアを２次成形用金型にセットして型締めした状態、（ｂ）は２次成形用金型に２次成形用溶融樹脂を注入した状態、（ｃ）は２次成形用金型を開いて前記金型から取り出した２次成形品及びインサートコアを示している。

【図8】図７（ｃ）の２次成形品及びインサートコアを分離した状態を示す縦断面図である。

【図9A】本発明の実施の形態に係る円環状樹脂部を含む成形品の製造方法で製造された成形品の平面図であり、１次成形工程におけるゲート位置及びウェルド位置、並びに２次成形工程におけるゲート位置及びウェルド位置も示している。

【図9B】本発明の実施の形態に係る円環状樹脂部を含む成形品の製造方法で製造された成形品の底面図であり、１次成形工程におけるゲート位置及びウェルド位置、並びに２次成形工程におけるゲート位置及びウェルド位置も示している。

【図10A】本発明の実施の形態に係る円環状樹脂部を含む成形品の製造方法で製造された成形品に対して、その外周面に機械加工で歯を形成したものである芯金入り樹脂歯車（芯金がシャフト部を有するものである場合）の斜視図である。

【図10B】図１０Ａの芯金入り樹脂歯車を下方から見た斜視図である。

【図11】本発明の実施の形態に係る円環状樹脂部を含む成形品の製造方法で製造された成形品（外周面に他の歯車と噛み合う歯を形成する前の芯金入り樹脂歯車）の縦断面図である。

【図12】縦断面図であり、（ａ）は芯金にインサートコアを嵌合した連結体を１次成形用金型にセットして型締めした状態、（ｂ）は１次成形用金型に１次成形用溶融樹脂を注入した状態、（ｃ）は１次成形用金型を開いて前記金型から取り出した１次成形品及びインサートコアを示している。

【図13】縦断面図であり、（ａ）は図１２（ｃ）の１次成形品及びインサートコアを２次成形用金型にセットして型締めした状態、（ｂ）は２次成形用金型に２次成形用溶融樹脂を注入した状態、（ｃ）は２次成形用金型を開いて前記金型から取り出した２次成形品及びインサートコアを示している。

【発明を実施するための形態】

【0019】

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

【0020】

本明細書において、芯金入り樹脂歯車１の回転軸の方向を「軸方向」といい、前記回転軸の軸芯を基準として「径方向」及び「周方向」を定義する。

【0021】

＜円環状樹脂部を含む成形品＞
図１Ａ及び図１Ｂの斜視図に示す芯金入り樹脂歯車１は、図２Ａの斜視図及び図２Ｂの縦断面図に示す本発明の実施の形態に係る円環状樹脂部を含む成形品の製造方法で製造された成形品Ａに対して、円環状樹脂部Ｂ（円環状外側樹脂部材４）の外周面に、機械加工で、他の歯車と噛み合う歯４Ａを形成したものである。芯金入り樹脂歯車１は、例えば、電動パワーステアリングに使われるウォームギヤのウォームホイールとして用いる。

【0022】

芯金入り樹脂歯車１（円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａ）は、金属部材であり円環状スリーブである芯金２、及び円環状樹脂部Ｂからなる。円環状樹脂部Ｂは、芯金２の外径側を被う円環状内側樹脂部材３、及び円環状内側樹脂部材３の外径側を被う円環状外側樹脂部材４とからなる。

【0023】

円環状内側樹脂部材３は、例えばガラス繊維等の強化材で強化した合成樹脂製、円環状外側樹脂部材４は、例えば前記強化材で強化しない合成樹脂製であり、円環状内側樹脂部材３及び円環状外側樹脂部材４は異材質である。「異材質」には、ポリマーが異なる場合だけでなく、ポリマーが同じ場合で強化材の含有量が異なる場合も含む。

【0024】

図１Ｂの斜視図、及び図２Ｂの縦断面図に示すように、芯金入り樹脂歯車１（円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａ）は、円環状内側樹脂部材３に、周方向に離間して並ぶ複数の軸方向肉盗み部３Ａを有する。周方向に隣り合う軸方向肉盗み部３Ａ，３Ａ間にはリブ部３Ｂがある。

【0025】

このような芯金入り樹脂歯車１（円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａ）は、円環状樹脂部Ｂを合成樹脂製としているとともに、複数の軸方向肉盗み部３Ａを有するので、全体が金属製のものに対して大幅に軽量化されている。その上、複数の軸方向肉盗み部３Ａを有することから、円環状内側樹脂部材３の体積が小さくなり、固化時間が短縮される。その結果成形サイクルを短縮できるとともに、収縮量が小さくなるので、ヒケ、ボイドなどを抑制できる。

【0026】

＜円環状樹脂部を含む成形品の製造方法＞
次に、本発明の実施の形態に係る円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａの製造方法ついて説明する。

【0027】

成形品Ａの製造方法においては、専用の２色成形機を用いずに、１次成形用金型を備えた第１射出成形機、及び２次成形用金型を備えた第２射出成形機の、２台の汎用成形機を用いる。

【0028】

（金属部材にインサートコアを嵌合させた連結体）
図３Ａの斜視図に示すように、金属部材であり円環状スリーブである芯金２は、その基体２Ｂの外周面に歯形状突起（凹凸形状）２Ａを備えるとともに、嵌合凹部である内径孔２Ｃを有する。

【0029】

図３Ｂの斜視図に示すように、インサートコア５は、その基体５Ｂが円盤状であり、基体５Ｂの外径側には、軸方向へ突出する軸方向凸部５Ａが周方向に整列しており、基体５Ｂの径方向中心部には、芯金２の内径孔２Ｃに嵌合する、嵌合凸部である丸軸５Ｃを備える。

【0030】

よって、芯金２の内径孔２Ｃにインサートコア５の丸軸５Ｃを挿入して嵌合させることにより、図３Ｃの斜視図に示すように、金属部材である芯金２にインサートコア５を嵌合させた連結体Ｅが得られる。

【0031】

（１次成形工程及び２次成形工程で共通使用するインサートコア）
インサートコア５は、１次成形用金型を用いた１次成形工程及び２次成形用金型を用いた２次成形工程で共通使用する。

【0032】

すなわち、図４Ａの斜視図に示す１次成形用金型から取り出した状態では、１次成形品Ｍ１にインサートコア５が連結しており、図４Ｂの斜視図に示す２次成形用金型から取り出した状態では、２次成形品Ｍ２にインサートコア５が連結している。

【0033】

（１次成形品及び２次成形品）
図４Ａの斜視図に示す１次成形品Ｍ１において、円環状内側樹脂部材３は、その外周面に歯形状突起（凹凸形状）３Ｃを備える。また、１次成形品Ｍ１には、その軸方向の端面の一方に、１次成形工程におけるゲート跡ＧＭ１がある。図４Ｂの斜視図に示すように２次成形品Ｍ２には、その軸方向の端面の一方に、２次成形工程におけるゲート跡ＧＭ２がある。

【0034】

（連結工程）
図３Ａ及び図３Ｂの斜視図、並びに図５Ａの縦断面図に示す、分離した状態の芯金２及びインサートコア５を、内径孔２Ｃに丸軸５Ｃを挿入して嵌合させ、図３Ｃの斜視図、及び図５Ｂの縦断面図に示す前記連結体Ｅを形成する。

【0035】

（１次成形工程）
図６（ａ）及び図６（ｂ）の縦断面図に示すように、１次成形工程Ｐ１において、１次成形用金型Ｄ１は、可動側金型６Ａ及び固定側金型７Ａを含む。

【0036】

図６（ａ）に示すように、インサートコア５の基体５Ｂを１次成形用金型Ｄ１の可動側金型６Ａに位置決めして連結体Ｅを１次成形用金型Ｄ１にセットし、それによりインサート品である芯金２を位置決めした状態で１次成形用金型Ｄ１を型締めする。

【0037】

次に、図６（ｂ）に示すように、１次成形用金型Ｄ１のキャビティＣ１に、ゲートＧ１から１次成形用溶融樹脂Ｑ１を注入して円環状内側樹脂部材３を射出成形する。ゲートＧ１は、ピンゲート、トンネルゲート又はサイドゲートとする。

【0038】

ゲートＧ１をピンゲート等とすることにより、前記ゲートがフィルムゲートやディスクゲート等である場合と比較して、無駄になる材料が少なくなるため材料費を低減できる。その上、前記ゲートがピンゲート又はトンネルゲートであるものでは、金型が開く際にゲートが自動的に切断されるので、前記ゲートがフィルムゲートやディスクゲート等である場合と比較して、成形品取り出し後のゲートカットが不要になる。

【0039】

（１次成形工程におけるゲート配置）
図９Ａの平面図及び図９Ｂの底面図に、１次成形工程Ｐ１におけるゲートＧ１（ゲート跡ＧＭ１）の位置、及び１次成形用溶融樹脂Ｑ１の合流部であるウェルドＷ１の位置を示す。ゲートＧ１の数は、本実施の形態では３である。ゲートＧ１（ゲート跡ＧＭ１）の位置は、Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３であり、ウェルドＷ１の位置であるウェルドラインは、Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３である。

【0040】

１次成形工程Ｐ１におけるウェルドラインＷ１１，Ｗ１２，Ｗ１３は、図９Ｂに示すように、周方向に隣り合う軸方向肉盗み部３Ａ，３Ａ間に位置する。すなわち、ゲートＧ１の位置（Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３）を、ウェルドラインＷ１１，Ｗ１２，Ｗ１３が周方向に隣り合う軸方向肉盗み部３Ａ，３Ａ間に位置するように配置している。

【0041】

それにより、ウェルドラインが軸方向肉盗み部３Ａ内に位置する場合よりもウェルドＷ１の断面積が増加するので、強度低下を抑制できる。

【0042】

（１次成形品取出工程）
図６（ｂ）の１次成形用金型Ｄ１を冷却して樹脂を固化させた後、１次成形用金型Ｄ１を開き、第１射出成形機から図４Ａの斜視図及び図６（ｃ）の縦断面図に示すインサートコア５及び１次成形品Ｍ１を取り出す。１次成形品Ｍ１は、芯金２に対して円環状内側樹脂部材３を一体化したものである。

【0043】

（２次成形工程）
図７（ａ）及び図７（ｂ）の縦断面図に示すように、２次成形工程Ｐ２において、２次成形用金型Ｄ２は、可動側金型６Ｂ及び固定側金型７Ｂを含む。

【0044】

図７（ａ）に示すように、インサートコア５の基体５Ｂを２次成形用金型Ｄ２の可動型６Ｂに位置決めしてインサートコア５及び１次成形品Ｍ１を２次成形用金型Ｄ２にセットし、２次成形用金型Ｄ２を型締めする。

【0045】

次に、図７（ｂ）に示すように、２次成形用金型Ｄ２のキャビティＣ２に、ゲートＧ２から２次成形用溶融樹脂Ｑ２を注入して円環状外側樹脂部材４を射出成形する。ゲートＧ２は、ピンゲート、トンネルゲート又はサイドゲートとする。

【0046】

ゲートＧ２をピンゲート等とすることにより、前記ゲートがフィルムゲートやディスクゲート等である場合と比較して、無駄になる材料が少なくなるため材料費を低減できる。その上、前記ゲートがピンゲート又はトンネルゲートであるものでは、金型が開く際にゲートが自動的に切断されるので、前記ゲートがフィルムゲートやディスクゲート等である場合と比較して、成形品取り出し後のゲートカットが不要になる。

【0047】

１次成形工程Ｐ１で成形した１次成形品Ｍ１の軸方向盗み部３Ａにインサートコア５の軸方向凸部５Ａを嵌合させた状態で２次成形工程Ｐ２を行う。それにより、２次成形用金型Ｄ２のキャビティＤ２内へゲートＧ２から注入される２次成形用溶融樹脂Ｑ２の圧力による軸方向肉盗み部３Ａの周りの変形や割れの発生等を、軸方向盗み部３Ａに嵌合しているインサートコア５の軸方向凸部５Ａにより抑制できる。

【0048】

（２次成形工程におけるゲート配置）
図９Ａの平面図及び図９Ｂの底面図に、２次成形工程Ｐ２におけるゲートＧ２（ゲート跡ＧＭ２）の位置、及び２次成形用溶融樹脂Ｑ２の合流部であるウェルドＷ２の位置を示す。ゲートＧ２の数は、本実施の形態では３である。ゲートＧ２（ゲート跡ＧＭ２）の位置は、Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ２３であり、ウェルドＷ２の位置であるウェルドラインは、Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３である。

【0049】

２次成形工程Ｐ２におけるウェルドラインＷ２１，Ｗ２２，Ｗ２３は、図９Ｂに示すように、周方向に隣り合う軸方向肉盗み部３Ａ，３Ａ間のリブ部３Ｂの外径側に位置する。すなわち、ゲートＧ２の位置（Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ２３）を、ウェルドラインＷ２１，Ｗ２２，Ｗ２３が周方向に隣り合う軸方向肉盗み部３Ａ，３Ａ間のリブ部３Ｂの外径側に位置するように配置している。

【0050】

それにより、２次成形用溶融樹脂Ｑ２充填後の保圧の際に他の部位よりも大きな圧力が掛かるウェルドＷ２が、軸方向肉盗み部３Ａ（インサートコア５の軸方向凸部５Ａ）の外径側に位置しないことから、片持ち梁状である軸方向凸部５Ａに作用するせん断力及び曲げモーメントを低減できるので、軸方向凸部５Ａの破損又は破断を抑制できる。よって、金型寿命を向上することができる。

【0051】

また、図９Ａの平面図及び図９Ｂの底面図に示す例のように、１次成形工程Ｐ１におけるゲートＧ１の数及び２次成形工程Ｐ２におけるゲートＧ２の数を複数かつ同数として、１次成形工程Ｐ１におけるゲートＧ１及び２次成形工程Ｐ２におけるゲートＧ２を周方向に配置するとともに、２次成形工程Ｐ２のゲートＧ２の位置（Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ２３）を、１次成形工程Ｐ１で成形した円環状内側樹脂部材３のゲートＧ１のゲート跡ＧＭ１（Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３の位置）及び当該ゲート跡ＧＭ１に隣り合うウェルドラインＷ１１，Ｗ１２，Ｗ１３の周方向中間又はその近傍としている。

【0052】

それにより、２次成形品Ｍ２のウェルドＷ２（ウェルドラインＷ２１，Ｗ２２，Ｗ２３）は、１次成形品Ｍ１のゲートＧ１（Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３）及びウェルドＷ１（ウェルドラインＷ１１，Ｗ１２，Ｗ１３）の周方向中間付近に発生する。

【0053】

したがって、１次成形工程Ｐ１及び２次成形工程Ｐ２を経て製造された円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａにおいて、１次成形工程Ｐ１により形成された径方向のウェルドラインＷ１１，Ｗ１２，Ｗ１３と２次成形工程により形成された径方向のウェルドラインＷ２１，Ｗ２２，Ｗ２３が重なったり、近傍に位置することがない。よって、２次成形品Ｍ２である円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａの強度低下を抑制できる。

【0054】

（２次成形品取出工程）
図７（ｂ）の２次成形用金型Ｄ２を冷却して樹脂を固化させた後、２次成形用金型Ｄ２を開き、第２射出成形機から図４Ｂの斜視図及び図７（ｃ）の縦断面図に示すインサートコア５及び２次成形品Ｍ２を取り出す。２次成形品Ｍ２は、１次成形品Ｍ１に対して円環状外側樹脂部材４を一体化したものである。

【0055】

（分離工程）
図７（ｃ）の縦断面図のようにインサートコア５及び２次成形品Ｍ２が連結した状態で、インサートコア５及び２次成形品Ｍ２を軸方向へ相対移動させることにより、インサートコア５の丸軸５Ｃと２次成形品Ｍ２の芯金２の内径孔２Ｃとの嵌合を解除する。

【0056】

それにより、図８の縦断面図に示すように、インサートコア５と２次成形品Ｍ２である円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａを分離する。このように分離したインサートコア５は、前記連結工程で再利用する。

【0057】

以上のような円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａの製造方法では、２回に分けて行う、樹脂部である円環状樹脂部Ｂ（円環状内側樹脂部材３及び円環状外側樹脂部材４）の射出成形に、特殊成形機である２色成形機を用いずに、１次成形用金型Ｄ１を備えた第１射出成形機及び２次成形用金型Ｄ２を備えた第２射出成形機を用いる。汎用成形機を用いるので、導入コストが嵩まないとともに汎用性が高く、金型製作が容易になる。

【0058】

以上のような円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａの製造方法によれば、インサートコア５を金属製の芯金２に凹凸嵌合させて連結した連結体Ｅを、第１射出成形機の１次成形用金型Ｄ１を用いて行う１次成形工程Ｐ１、及び第２射出成形機の２次成形用金型Ｄ２を用いて行う２次成形工程Ｐ２で共通使用するので、１次成形工程Ｐ１を経て第１射出成形機から取り出した１次成形品Ｍ１の成形収縮等の影響による変形を抑制できる。

【0059】

また、１次成形工程Ｐ１及び２次成形工程Ｐ２で共通使用するインサートコア５の基体５Ｂを、１次成形用金型Ｄ１及び２次成形用金型Ｄ２に位置決めするので、１次成形用金型Ｄ１への芯金２の位置決め、及び２次成形用金型Ｄ２への１次成形品Ｍ１の位置決めが容易かつ確実になる。

【0060】

よって、樹脂部を２回に分けて射出成形する円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａの製造において、特殊成形機を用いずに金型製作が容易であることや、１次成形品Ｍ１の成形収縮等の影響による変形を抑制できることとも相俟って、製造コストの上昇を抑制しながら量産品質を安定させて歩留まりを向上できる。

【0061】

さらに、インサートコア５に設けた軸方向へ突出する軸方向凸部５Ａ（図３Ｃ及び図５Ｂ参照）により、図８に示すような軸方向肉盗み部３Ａを円環状内側樹脂部材３に容易に設けることができる。

【0062】

さらにまた、１次成形工程Ｐ１で円環状内側樹脂部材３に形成された軸方向肉盗み部３Ａにはインサートコア５の軸方向凸部５Ａが入っており、２次成形工程Ｐ２を経て分離工程を行うまで、軸方向肉盗み部３Ａに軸方向凸部５Ａが入ったままである。

【0063】

よって、１次成形工程Ｐ１を経て第１射出成形機から取り出した１次成形品Ｍ１の軸方向肉盗み部３Ａが成形収縮等の影響により変形することを抑制できる。

【0064】

＜インサートコアの軸方向凸部の破損の有無を確認する試験＞
図３Ｂの斜視図に示すような形態のインサートコア５を一般的な金型用材料を用いて製作し、前記１次成形工程Ｐ１及び前記２次成形工程Ｐ２の射出成形を５０００ショット行う。その後におけるインサートコア５の軸方向凸部５Ａの破損の有無を確認する。

【0065】

（実施例及び比較例）
実施例は、２次成形工程Ｐ２におけるウェルドＷ２の位置を１次成形品Ｍ１のリブ部３Ｂの外径側とし、図３Ｂに示す、軸方向凸部５Ａの径方向の厚みＦに対する軸方向凸部５Ａの高さＨの比（Ｈ／Ｆ）を２とする。

【0066】

比較例１は、２次成形工程Ｐ２におけるウェルドＷ２の位置を１次成形品Ｍ１の肉盗み部３Ａの外径側とし、前記Ｈ／Ｆを１とする。

【0067】

比較例２は、２次成形工程Ｐ２におけるウェルドＷ２の位置を１次成形品Ｍ１の肉盗み部３Ａの外径側とし、前記Ｈ／Ｆを２とする。

【0068】

【表1】

【0069】

（試験結果）
比較例１（２次成形工程Ｐ２におけるウェルドＷ２の位置が１次成形品Ｍ１の肉盗み部３Ａの外径側で、前記Ｈ／Ｆ＝１）は、２次成形工程Ｐ２におけるウェルドＷ２の位置が１次成形品Ｍ１の肉盗み部３Ａの外径側であっても、インサートコア５の軸方向凸部５Ａの破損は無かった。

【0070】

比較例２（２次成形工程Ｐ２におけるウェルドＷ２の位置が１次成形品Ｍ１の肉盗み部３Ａの外径側で、前記Ｈ／Ｆ＝２）は、２次成形工程Ｐ２におけるウェルドＷ２の位置でインサートコア５の軸方向凸部５Ａの破損が有った。

【0071】

それに対して実施例（２次成形工程Ｐ２におけるウェルドＷ２の位置が１次成形品Ｍ１のリブ部３Ｂの外径側で、前記Ｈ／Ｆ＝２）は、インサートコア５の軸方向凸部５Ａの破損は無かった。

【0072】

以上の結果から、隣り合う軸方向肉盗み部３Ａ，３Ａ間のリブ部３Ｂの外径側にウェルドＷ２が位置するようにゲートＧ２を配置し、それにより２次成形用溶融樹脂Ｑ２充填後の保圧の際に他の部位よりも大きな圧力が掛かるウェルドＷ２が、軸方向肉盗み部３Ａ（インサートコア５の軸方向凸部５Ａ）の外径側に位置しないようにする本願発明は、図３Ｂに示す、軸方向凸部５Ａの径方向の厚みＦに対する軸方向凸部５Ａの高さＨの比（Ｈ／Ｆ）が２以上（Ｈ／Ｆ≧２）である場合に特に有効であることが分かる。

【0073】

以上の説明においては、１次成形用金型Ｄ１を備えた第１射出成形機、及び２次成形用金型Ｄ２を備えた第２射出成形機の、２台の汎用成形機を用いる構成を示したが、本発明は、このような構成に限定されない。すなわち、生産量が少ない場合には、１台の射出成形機を用いて金型及び樹脂材料を交換しながら、１次成形用金型Ｄ１を用いた１次成形工程Ｐ１及び２次成形用金型Ｄ２を用いた２次成形工程Ｐ２を行ってもよい。

【0074】

以上の説明においては、２次成形工程Ｐ２でインサートコア５を用いる例を示したが、２次成形工程Ｐ２でインサートコア５を用いない場合もある。

【0075】

例えば、１次成形工程Ｐ１を行って１次成型品Ｍ１を１ロットの数だけ成形した後に、２次成形品Ｍ２を１ロットの数だけ成形するバッチ処理を行う場合は、１次成形工程Ｐ１と２次成形工程Ｐ２とが連続しないので、２次成形工程Ｐ２ではインサートコア５を用いない。すなわち、１次成形工程Ｐ１を経た連結体Ｅ及び円環状内側樹脂部材３からインサートコア５を取り外し、インサートコア５は次の１次成形工程Ｐ１で使用する。

【0076】

２次成形工程Ｐ２では、１次成形工程Ｐ１を経た連結体Ｅ及び円環状内側樹脂部材３からインサートコア５を取り外した、金属部材２及び円環状内側樹脂部材３に対し、嵌合凸部である丸軸５Ｃの形状を有するとともに、円環状内側樹脂部材３の軸方向肉盗み部３Ａに嵌合する軸方向凸部を有する２次成形用金型Ｄ２を用いる。そして、円環状内側樹脂部材３の軸方向肉盗み部３Ａを２次成形用金型Ｄ２の前記軸方向凸部に嵌合させるように、金属部材２及び円環状内側樹脂部材３を２次成形用金型Ｄ２内に配置して射出成形を行う。

【0077】

前記金属部材である芯金２は、円環状スリーブに限定されない。前記金属部材である芯金２は、例えば、シャフト付きのもの等であってもよい。芯金２がシャフト部２Ｄを有するものである場合における芯金入り樹脂歯車１の例を、図１０Ａ及び図１０Ｂの斜視図に示す。芯金２がシャフト部２Ｄを有するものである場合における、本発明の実施の形態に係る円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａの製造方法で製造された成形品Ａ（外周面に他の歯車と噛み合う歯を形成する前の芯金入り樹脂歯車）を図１１の縦断面図に示す。

【0078】

芯金２がシャフト部２Ｄを有するものである場合、インサートコア５は、例えば図１２（ｃ）及び図１３（ｃ）の縦断面図に示すような、シャフト部２Ｄに嵌合する嵌合凹部である内径孔５Ｄを有するものとする。

【0079】

芯金２がシャフト部２Ｄを有するものである場合における、図６（ａ）及び図６（ｂ）の縦断面図に相当する１次成形工程Ｐ１を図１２（ａ）及び図１２（ｂ）の縦断面図に示す。また、１次成形品取出工程で１次成形用金型Ｄ１を開いて第１射出成形機から取り出した、図６（ｃ）の縦断面図に相当するインサートコア５及び１次成形品Ｍ１を図１２（ｃ）の縦断面図に示す。

【0080】

芯金２がシャフト部２Ｄを有するものである場合における、図７（ａ）及び図７（ｂ）の縦断面図に相当する２次成形工程Ｐ２を図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の縦断面図に示す。また、２次成形品取出工程で２次成形用金型Ｄ２を開いて第２射出成形機から取り出した、図７（ｃ）の縦断面図に相当するインサートコア５及び２次成形品Ｍ２を図１３（ｃ）の縦断面図に示す。

【0081】

２次成形工程Ｐ２における２次成形用溶融樹脂Ｑ２の合流部であるウェルドＷ２が、隣り合う軸方向肉盗み部３Ａ，３Ａ間のリブ部３Ｂの外径側に位置するように、２次成形用金型Ｄ２のキャビティＣ２内へ２次成形用溶融樹脂Ｑ２を注入するゲートＧ２を２次成形用金型Ｄ２に配置する本発明は、円環状樹脂部Ｂを含む成形品Ａに前記金属部材である芯金２が無い場合であっても適用することができる。

【0082】

前記金属部材である芯金２が無く、例えば前記バッチ処理を行う場合は、前記１次成形工程Ｐ１を経た円環状内側樹脂部材３及びインサートコア５からインサートコア５を取り外して円環状内側樹脂部材３のみにする。

【0083】

２次成形工程Ｐ２では、円環状内側樹脂部材３の軸方向肉盗み部３Ａに嵌合する軸方向凸部を有する２次成形用金型Ｄ２を用い、円環状内側樹脂部材３の軸方向肉盗み部３Ａを２次成形用金型Ｄ２の前記軸方向凸部に嵌合させるように、円環状内側樹脂部材３を２次成形用金型Ｄ２内に配置して射出成形を行う。

【0084】

以上の実施の形態の記載はすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。

【符号の説明】

【0085】

１ 芯金入り樹脂歯車
２ 芯金（金属部材）
２Ａ 歯形状突起
２Ｂ 基体
２Ｃ 内径孔（嵌合凹部）
２Ｄ シャフト部
３ 円環状内側樹脂部材
３Ａ 軸方向肉盗み部
３Ｂ リブ部
３Ｃ 歯形状突起
４ 円環状外側樹脂部材
４Ａ 歯
５ インサートコア
５Ａ 軸方向凸部
５Ｂ 基体
５Ｃ 丸軸（嵌合凸部）
５Ｄ 内径孔（嵌合凹部）
６Ａ，６Ｂ 可動側金型
７Ａ，７Ｂ 固定側金型
Ａ 円環状樹脂部を含む成形品
Ｂ 円環状樹脂部
Ｃ１，Ｃ２ キャビティ
Ｄ１ １次成形用金型
Ｄ２ ２次成形用金型
Ｅ 連結体
Ｆ 軸方向凸部の径方向の厚み
Ｇ１，Ｇ２ ゲート
Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３，Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ２３ ゲートの位置
ＧＭ１，ＧＭ２ ゲート跡
Ｈ 軸方向凸部の高さ
Ｍ１ １次成形品
Ｍ２ ２次成形品
Ｐ１ １次成形工程
Ｐ２ ２次成形工程
Ｑ１ １次成形用溶融樹脂
Ｑ２ ２次成形用溶融樹脂
Ｗ１，Ｗ２ ウェルド
Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３ ウェルドライン

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13】