JP2003025379A - Method for manufacturing precise resin product, and seal for bearing - Google Patents
Method for manufacturing precise resin product, and seal for bearingInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばハードデ
ィスクドライブ装置(HDD)等の精密機器における極
小径の転がり軸受用シール等を製造する際に好適に採用
される精密樹脂製品の製造方法及び軸受用シールに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a precision resin product and a bearing which are suitably adopted when manufacturing seals for extremely small diameter rolling bearings in precision equipment such as hard disk drive devices (HDD). Regarding the seal.
【0002】[0002]
【従来の技術】図6に示すように、HDD等の精密機器
に用いられる極小径のミニチュア軸受等の転がり軸受
(1)は、内輪(2)及び外輪(3)間における両側の
環状開放部(4)が、環状の軸受用シール(5)により
密閉され、軸受内への異物の侵入防止や、潤滑剤の洩れ
防止を行うようにしている。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 6, a rolling bearing (1) such as a miniature bearing having an extremely small diameter used in precision equipment such as an HDD has an annular opening on both sides between an inner ring (2) and an outer ring (3). (4) is sealed by an annular bearing seal (5) to prevent foreign matter from entering the bearing and prevent leakage of lubricant.
【0003】従来、このような軸受(1)のシール
(5)としては、例えば環状の金属製芯金(5a)の外
周縁部及び外面側に、ニトリルゴム(NBR)等の合成
ゴムが加硫圧縮成形されたゴム被覆層(5b)が設けら
れたゴム被覆タイプのものの他に、金属板をプレス加工
した金属単体の環状品からなるシールや、このような金
属製環状品にエラストマーを付着したものが使用されて
いた。Conventionally, as the seal (5) of such a bearing (1), synthetic rubber such as nitrile rubber (NBR) is added to the outer peripheral edge portion and the outer surface side of an annular metal cored bar (5a), for example. In addition to the rubber-covered type in which the rubber coating layer (5b) formed by vulcanization compression molding is provided, a seal made of a metal-made annular product made by pressing a metal plate, or an elastomer attached to such a metal annular product What was done was being used.
【0004】ゴム被覆タイプの軸受用シール(5)は、
ゴム被覆層(5b)が軸受外輪(3)に十分に密着する
ため、密封性に優れているが、その反面、製造するにあ
たっては、芯金(5a)への接着処理工程、ゴム材料の
配合や練り工程、ゴム材料のシート成形工程、加硫圧縮
成形工程の他、加硫成形後のバリ除去工程等、多くの工
程が必要であり、製造が困難になるとともに、コストの
増大も来すという欠点があった。The rubber-coated bearing seal (5) is
Since the rubber coating layer (5b) sufficiently adheres to the bearing outer ring (3), it has excellent sealing performance, but on the other hand, in the manufacturing process, an adhesion treatment step to the core metal (5a) and a mixing of a rubber material. In addition to the kneading process, the rubber material sheet molding process, the vulcanization compression molding process, and the burr removal process after vulcanization molding, many processes are required, making manufacturing difficult and increasing costs. There was a drawback.
【0005】更にゴム被覆タイプの軸受用シール(5)
をHDD等の軸受に適用した場合には、ゴム被覆層(5
b)に含まれる添加剤や加硫剤が揮発性ガスとなって飛
散し、微細な粒子となって、清浄であるべき磁気ディス
クの設置部に付着して誤作動や損傷を引き起こすという
化学汚染(ケミカルコンタミネーション)が発生すると
いう問題もあった。Further, a rubber-coated bearing seal (5)
When applied to bearings such as HDD, the rubber coating layer (5
Chemical contamination in which additives and vulcanizing agents contained in b) are scattered as volatile gas and become fine particles that adhere to the installation part of the magnetic disk that should be clean and cause malfunction or damage. There is also a problem that (chemical contamination) occurs.
【0006】また、金属単体のシールは、外輪等のレー
スへ組み込む際にレースが変形するという欠点があっ
た。Further, the seal made of a single metal has a drawback that the race is deformed when it is incorporated into a race such as an outer ring.
【0007】[0007]
【発明の背景】そこで、本願出願人は、上記のようなゴ
ム材料と金属材料との複合製品に代えて、ピンポイント
ゲート方式の射出成形を用いて、プラスチック材料単独
の成形品からなる軸受用シールを得る技術を提案した
(特願2000−258329号)。Therefore, the applicant of the present invention uses a pinpoint gate type injection molding instead of a composite product of a rubber material and a metal material as described above for a bearing made of a plastic material alone. A technique for obtaining a seal has been proposed (Japanese Patent Application No. 2000-258329).
【0008】このような軸受用シールは、射出成形等に
より、効率良く製造できるとともに、合成ゴム等と違っ
て、磁気ディスク等に悪影響を及ぼす各種の添加剤を含
んでおらず、高い清浄度を確保することができ、上記の
ケミカルコンタミネーションの問題も防止することがで
きる。Such a bearing seal can be efficiently manufactured by injection molding or the like, and unlike synthetic rubber and the like, does not contain various additives which adversely affect the magnetic disk or the like, and has high cleanliness. It can be ensured and the above-mentioned problem of chemical contamination can be prevented.
【0009】更に上記提案技術は、ゲート位置を、軸受
用シールの環状平坦面に対応する位置に設定するもので
あり、トンネルゲート方式やサイドゲート方式の射出成
形によって得られる軸受用シールとは違って、外周端縁
のシール片にゲート跡が残存しないので、ゲート跡が軸
受外輪の内周面に接触して欠落し、異物となって、軸受
内に混入するのを防止することができるとともに、型開
き時のゲート部の食い破り現象を防止でき、外周シール
片に凹部や孔が形成されるのを防止することができる。Further, in the above-mentioned proposed technique, the gate position is set at a position corresponding to the annular flat surface of the bearing seal, which is different from the bearing seal obtained by injection molding of the tunnel gate system or the side gate system. Since the gate mark does not remain on the seal piece at the outer peripheral edge, it is possible to prevent the gate mark from coming into contact with the inner peripheral surface of the bearing outer ring and becoming a foreign substance, and entering the bearing. It is possible to prevent the phenomenon of the gate portion breaking through when the mold is opened, and it is possible to prevent the formation of a recess or hole in the outer peripheral sealing piece.
【0010】しかしながら、上記提案技術においては、
射出注入後、型開きをする際に、型開き方向に引き裂く
ようにゲートカットを行うものであるため、ゲート跡の
先端が糸引き状に突出した状態に残存する場合があっ
た。However, in the above proposed technique,
Since the gate is cut so as to tear in the mold opening direction when the mold is opened after injection and injection, the tip of the gate trace may remain in a string-like protruding state.
【0011】そこで、上記提案技術においては、ゲート
跡周辺にゲート跡を落とし込むために凹部を設けるよう
にしているが、HDD用等の極小径軸受用シールは、環
状本体部においても肉厚がわずか0.4〜0.5mm程
度しかなく、この厚さとの関係で、上記ゲート跡収容凹
部の深さを0.10mm程度にしか設定することができ
なかった。その上更に、軸受用シールを量産のために多
数個取りする場合には、各キャビティ間において成形材
料の冷却固化にばらつきがあるため、高精度なゲート切
れ状態を維持するのが非常に困難である。特に、成形材
料として、熱可塑性エラストマーを使用する場合には、
ゲート切れが悪く、ゲート跡が大きく残存する恐れがあ
った。Therefore, in the above-mentioned proposed technique, a recess is provided around the gate trace so as to drop the gate trace. However, the seal for a very small diameter bearing for HDD or the like has a small thickness even in the annular main body portion. It is only about 0.4 to 0.5 mm, and due to this thickness, the depth of the gate trace accommodating recess can only be set to about 0.10 mm. Furthermore, when many bearing seals are taken for mass production, it is very difficult to maintain a highly accurate gate cut state because there is variation in cooling and solidification of the molding material between cavities. is there. Particularly when a thermoplastic elastomer is used as the molding material,
The gate was poorly cut, and there was a risk that large gate marks would remain.
【0012】従って、上記提案技術においては、ゲート
跡の先端が、上記ゲート跡収容凹部の上端開口面から突
出する場合があり、その場合には、軸受用シールを軸受
本体に組み付ける際、組込用治具がゲート跡に接触し
て、ゲート跡が欠落し、軸受内に異物として混入する恐
れがあった。Therefore, in the above-mentioned proposed technique, the tip of the gate mark may protrude from the upper end opening surface of the gate mark accommodating recess. In that case, when the bearing seal is assembled to the bearing body, There was a risk that the jig for the tool would come into contact with the gate traces, and the gate traces would be missing, and would enter the bearing as foreign matter.
【0013】なお、ゲート径を小さく設定すれば、ゲー
ト跡の高さも低く制限することはできるが、上記したよ
うに、極小径軸受用シールは、肉厚が薄く、特に外周縁
のシール部では、肉厚が0.2mm程度の薄物精密製品
であるため、ゲート径が小さいと、射出成形時に樹脂の
充填不足が生じて、歩留まりが悪化する恐れがある。従
って、ゲート径を十分に確保しつつ、ゲート跡を小さく
制限することは、実際不可能であった。Although the height of the trace of the gate can be limited to a low value by setting the gate diameter small, as described above, the seal for the ultra-small diameter bearing has a small wall thickness, especially at the outer peripheral edge seal portion. Since the product is a thin precision product having a wall thickness of about 0.2 mm, if the gate diameter is small, the resin may be insufficiently filled at the time of injection molding, and the yield may be deteriorated. Therefore, it is practically impossible to limit the trace of the gate to a small size while ensuring a sufficient gate diameter.
【0014】この発明は、上記の実情に鑑みてなされた
もので、ピンポイントゲート方式の射出成形後に残存す
るゲート跡による悪影響を防止でき、例えばゲート跡が
欠落して異物になるのを防止することができる精密樹脂
製品の製造方法及び軸受用シールを提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to prevent adverse effects due to a gate mark remaining after injection molding of a pinpoint gate system, for example, to prevent foreign matter due to missing gate marks. An object of the present invention is to provide a method for producing a precision resin product and a bearing seal that can be manufactured.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本第1発明の精密樹脂製品の製造方法は、合成樹脂
成形材料をピンポイントゲートを介して金型のキャビテ
ィー内に射出注入して冷却固化した後、金型から取り出
すことにより、樹脂成形体を得る工程と、前記樹脂成形
体に残存する突状のゲート跡を、超音波加工により圧潰
成形して、前記ゲート跡の突出高さを低減させることに
より、精密樹脂製品を得る工程とを含むものを要旨とし
ている。In order to achieve the above object, in the method for producing a precision resin product of the first invention, a synthetic resin molding material is injected and injected into a cavity of a mold through a pinpoint gate. After cooling and solidifying, take out from the mold to obtain a resin molded body, and the protruding gate traces remaining on the resin molded body are crushed by ultrasonic processing to increase the protrusion height of the gate traces. And a step of obtaining a precision resin product by reducing the thickness.
【0016】本第1発明の精密樹脂製品の製造方法にお
いては、ゲート跡を超音波加工により圧潰成形するもの
であるため、突状のゲート跡が残存することによる悪影
響、例えば突状ゲート跡が欠落して、その欠落片が異物
となる等の不具合を防止することができる。In the method for producing a precision resin product according to the first aspect of the present invention, since the gate mark is crushed by ultrasonic machining, adverse effects due to the protrusion-shaped gate mark remaining, for example, the protrusion-shaped gate mark is generated. It is possible to prevent a defect such as a missing piece and the missing piece becoming a foreign matter.
【0017】更にゲート跡を超音波加工により圧潰成形
するものであるため、ゲート跡の先端部のみを局部的に
加熱することができ、しかも、振動時間(加熱時間)も
非常に短時間となるので、ゲート跡周辺に、熱による悪
影響が及ぶようなことがなく、例えば熱による有害な変
形や物性低下等を確実に防止することができる。Further, since the gate mark is crushed by ultrasonic machining, only the tip of the gate mark can be locally heated, and the vibration time (heating time) is extremely short. Therefore, the vicinity of the gate trace is not adversely affected by heat, and it is possible to reliably prevent, for example, harmful deformation or physical property deterioration due to heat.
【0018】本第1発明は、軸受用シールや軸受用玉保
持器等の転がり軸受用構成部材を製造するのに適してい
る。The first aspect of the present invention is suitable for manufacturing rolling bearing component members such as bearing seals and bearing ball cages.
【0019】すなわち、本第1発明の製造方法は、精密
樹脂製品として転がり軸受用構成部品を得る場合に、好
適に採用することができる。That is, the manufacturing method according to the first aspect of the present invention can be suitably used when a rolling bearing component is obtained as a precision resin product.
【0020】一方、本第2発明は、外周に設けられたシ
ール片を軸受外輪の内周面に係合させて、軸受の内輪及
び外輪間における環状開放部に装着するようにした軸受
用シールであって、合成樹脂成形材料をピンポイントゲ
ートを介して金型のキャビティー内に射出注入して得ら
れる環状樹脂成形体をもって構成され、前記環状樹脂成
形体に残存するゲート跡が、超音波加工により圧潰成形
されて、前記ゲート跡の突出高さが低減されてなるもの
を要旨としている。On the other hand, according to the second aspect of the present invention, a seal for a bearing is provided in which the seal piece provided on the outer periphery is engaged with the inner peripheral surface of the outer ring of the bearing so as to be mounted on the annular opening between the inner ring and the outer ring of the bearing. In addition, the synthetic resin molding material is composed of an annular resin molded body obtained by injecting the synthetic resin molding material into a cavity of a mold through a pinpoint gate, and the gate traces remaining on the annular resin molded body are ultrasonic waves. The gist is that the protrusion height of the gate trace is reduced by crushing by processing.
【0021】この第2発明の軸受用シールは、ピンポイ
ントゲート方式の射出成形により得るものであるため、
例えばトンネルゲート方式やサイドゲート方式の射出成
形とは違って、ゲート跡を、外周のシール片に形成せ
ず、表裏の平坦面に形成することができる。このため、
軸受への組付時に、ゲート跡が、軸受外輪に接触して欠
落するのを防止することができる。Since the bearing seal of the second invention is obtained by injection molding of the pinpoint gate system,
For example, unlike the injection molding of the tunnel gate method or the side gate method, the gate traces can be formed on the front and back flat surfaces instead of being formed on the outer peripheral seal piece. For this reason,
It is possible to prevent the gate mark from coming into contact with the outer ring of the bearing and being lost when it is assembled to the bearing.
【0022】更にゲート跡を平坦面に形成できるため、
型開き時のゲート部における食い破り現象に伴う凹部や
孔の形成を防止することができる。Further, since the trace of the gate can be formed on the flat surface,
It is possible to prevent the formation of recesses and holes due to the break-through phenomenon in the gate portion when the mold is opened.
【0023】しかも、ゲート跡を圧潰成形するものであ
るため、ゲート跡に、手や治具等に触れるようなこと
を、より確実に防止でき、軸受への組付作業や、搬送作
業等の取扱作業を容易に行えるとともに、ゲート跡の欠
落を、より確実に防止することができる。Moreover, since the gate mark is crushed and molded, it is possible to more reliably prevent the gate mark from being touched by a hand or a jig. The handling work can be performed easily, and the missing of the trace of the gate can be prevented more reliably.
【0024】また、ゲート跡は、超音波加工により圧潰
成形するものであるため、ゲート跡の先端部のみを局部
的に加熱することができる上、加熱時間も非常に短時間
となるので、ゲート跡周辺に、熱による悪影響が及ぶよ
うなこともなく、高い品質を維持することができる。Further, since the gate trace is formed by crushing by ultrasonic processing, only the tip of the gate trace can be locally heated and the heating time becomes very short. High quality can be maintained without any adverse effects of heat around the trace.
【0025】本第2発明においては、前記ゲート跡を収
容するためのゲート跡収容凹部が形成されてなる構成を
採用するのが好ましい。In the second aspect of the present invention, it is preferable to adopt a structure in which a gate trace accommodating recess for accommodating the gate trace is formed.
【0026】すなわちこの構成を採用する場合、ゲート
跡を凹部内に確実に収容できるため、ゲート跡が、手や
治具等に触れるようなことを、より一層確実に防止で
き、軸受への組付作業や、搬送作業等の取扱作業を、よ
り一層簡単に容易に行えるとともに、ゲート跡の欠落
を、より一層確実に防止することができる。That is, in the case of adopting this structure, since the gate mark can be reliably accommodated in the recess, it is possible to prevent the gate mark from coming into contact with a hand, a jig, or the like, more surely, and to be assembled to the bearing. It is possible to more easily and easily perform the attaching work and the handling work such as the transfer work, and it is possible to more surely prevent the missing of the gate mark.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】図1はこの発明の実施形態である
軸受用シール(20)が装着された軸受(1)の一側部
を拡大して示す断面図である。同図に示すように、この
軸受用シール(20)は、ミニチュア軸受等の極小径軸
受(1)における内外両輪(2)(3)間の環状開放部
(4)に装着されるものであって、射出成形によって得
られる環状の樹脂成形体をもって構成されている。この
軸受用シール(20)には、その外周部に断面V字状な
いしはU字状のシール片(21)が形成される。更に図
2に示すように、この軸受用シール(20)の表裏の環
状平坦面(20a)(20b)のうち、軸受装着状態に
おいて外面側(図1の上面側)にゲート跡収容凹部(2
6)が形成されるとともに、その凹部(26)の底面に
は、圧潰成形されたゲート跡(25)が配置されてい
る。FIG. 1 is an enlarged sectional view showing one side portion of a bearing (1) having a bearing seal (20) according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the bearing seal (20) is attached to the annular opening (4) between the inner and outer wheels (2) and (3) of a very small diameter bearing (1) such as a miniature bearing. Then, it is configured by an annular resin molded body obtained by injection molding. The bearing seal (20) is provided with a seal piece (21) having a V-shaped or U-shaped cross section on its outer peripheral portion. Further, as shown in FIG. 2, among the annular flat surfaces (20a) (20b) on the front and back of the bearing seal (20), the gate trace accommodating recess (2) is formed on the outer surface side (upper surface side in FIG. 1) when the bearing is mounted.
6) is formed, and a crushed gate mark (25) is arranged on the bottom surface of the recess (26).
【0028】以上の構成の軸受用シール(20)は、ピ
ンポイントゲート方式の射出成形により製作されるもの
である。本実施形態においてピンポイントゲート方式
は、射出成形において成形品の型開き面に垂直な方向か
ら成形材料を注入するものであり、型開き面に沿って平
行に成形材料を注入するサイドゲート方式やトンネルゲ
ート方式と比較して、ゲート位置を成形品表裏の平坦面
における所望の位置に自在に設定することが可能であ
る。The bearing seal (20) having the above structure is manufactured by pinpoint gate injection molding. In the present embodiment, the pinpoint gate method is for injecting a molding material from a direction perpendicular to a mold opening surface of a molded article in injection molding, and is a side gate method for injecting a molding material in parallel along the mold opening surface, Compared with the tunnel gate method, the gate position can be freely set to a desired position on the flat surface of the front and back of the molded product.
【0029】すなわち、図3に示すように、射出成形金
型(50)の固定型(51)と可動型(52)との間に
は、キャビティー(53)が設けられるとともに、固定
型(51)には、キャビティー(53)に通じるピンポ
イントゲート(60)が形成されている。That is, as shown in FIG. 3, a cavity (53) is provided between the fixed mold (51) and the movable mold (52) of the injection molding die (50) and the fixed mold ( A pinpoint gate (60) communicating with the cavity (53) is formed in 51).
【0030】ピンポイントゲート(60)のゲート出口
(61)は、成形するシール(20)の表裏平坦面(2
0a)(20b)のうち軸受(1)への装着状態におい
て外面側、換言すれば装着時の挿入嵌込み方向と反対側
の面に対応して形成されている。更にゲート(60)
は、ランナー(55)側からゲート出口(61)にかけ
て漸次縮径するようにテーパが設けられている。The gate outlet (61) of the pinpoint gate (60) is a flat surface (2) of the seal (20) to be molded.
0a) and (20b) are formed so as to correspond to the outer surface side in the state of being mounted on the bearing (1), in other words, the surface opposite to the inserting and fitting direction at the time of mounting. Further gate (60)
Is tapered so that the diameter gradually decreases from the runner (55) side to the gate outlet (61).
【0031】また固定型(51)におけるゲート出口
(61)の周辺は、キャビティー(53)側に突出する
突出部(62)として形成され、この突出部(62)に
より、既述したように、ゲート跡(25)の周辺にゲー
ト跡収容凹部(26)を形成するようにしている。Further, the periphery of the gate outlet (61) in the fixed mold (51) is formed as a protrusion (62) protruding toward the cavity (53) side, and as described above, the protrusion (62) is used. The gate trace accommodating recess (26) is formed around the gate trace (25).
【0032】そして本実施形態においては、射出成形用
金型(50)のキャビティー(53)内に、ピンポイン
トゲート(60)を介して、熱可塑性樹脂からなる溶融
状態の成形材料(30)を射出注入し、成形材料(3
0)を冷却固化した後、可動型(51)を固定型(5
2)に対し離脱させて型開きを行う。この型開き時に
は、固化した成形樹脂が、ゲート出口(61)において
自動的に切断され、その後、環状成形体(軸受用シール
20)が、突き出し機構により突き出されて、所定の箇
所に集められる。In the present embodiment, the molding material (30) in a molten state made of a thermoplastic resin is inserted into the cavity (53) of the injection molding die (50) via the pinpoint gate (60). Injection molding and molding material (3
0) is cooled and solidified, and then the movable mold (51) is fixed (5).
The mold is opened by separating it from 2). At the time of mold opening, the solidified molding resin is automatically cut at the gate outlet (61), and then the annular molding (bearing seal 20) is ejected by the ejection mechanism and collected at a predetermined position.
【0033】こうして射出成形された環状成形体(20
A)は、型開き時のゲートカット時に、ゲート切れがス
ムーズに行われない場合があり、その場合には、図4に
示すように、ゲート跡(25)の先端が糸引き状に引き
裂かれて、突状に形成されることがある。このようにゲ
ート跡(25)の先端突出部(25a)が、ゲート跡収
容凹部(26)の上端開口面よりも突出していると、既
述したように、環状成形体(20A)を軸受用シール
(20)として製品化して、軸受に組み込む際に、ゲー
ト跡(25)が欠落して異物となる恐れがある。The annular molded body (20
In A), the gate may not be cut smoothly when the gate is cut when the mold is opened. In that case, as shown in FIG. 4, the tip of the gate mark (25) is torn like a string. Therefore, it may be formed in a protruding shape. As described above, when the tip protrusion (25a) of the gate mark (25) protrudes from the upper end opening surface of the gate mark accommodating recess (26), the annular molded body (20A) is used as a bearing, as described above. When the seal (20) is commercialized and installed in the bearing, there is a risk that the gate mark (25) may be missing and become foreign matter.
【0034】そこで、本実施形態においては、環状成形
体(20A)のゲート跡(25)を、超音波加工により
圧潰成形するものである。Therefore, in this embodiment, the gate mark (25) of the annular molded body (20A) is crush-molded by ultrasonic processing.
【0035】すなわち、図5に示すように、環状成形体
(20A)のゲート跡(25)の先端に、超音波ウェル
ダー(70)のホーン(71)を所定の圧力で押し当
て、その状態でゲート跡(25)に超音波振動を与え
る。これにより、ゲート跡(25)に、摩擦による内部
熱を発生させて、ゲート跡(25)の先端部を溶融固化
して圧潰することにより、突出高さを低減し、ゲート跡
収容凹部(26)内に確実に収容する。That is, as shown in FIG. 5, the horn (71) of the ultrasonic welder (70) is pressed against the tip of the gate mark (25) of the annular molded body (20A) with a predetermined pressure, and in that state. Ultrasonic vibration is applied to the gate mark (25). As a result, internal heat due to friction is generated in the gate mark (25) to melt and solidify and crush the tip of the gate mark (25), thereby reducing the protrusion height and reducing the gate mark accommodating recess (26). Be sure to store it in
【0036】こうしてゲート跡(25)の先端が圧潰成
形された環状成形体(20A)、つまり軸受用シール
(20)は、上記したように、外周に断面V字状のシー
ル片(21)が形成され、外面側の環状平坦面(20
b)に、ゲート跡収容凹部(26)が形成されるととも
に、その凹部内に確実に収容されるようにしてゲート跡
(25)が配置される。As described above, the annular molded body (20A) in which the tip of the gate mark (25) is crushed and molded, that is, the bearing seal (20) has the seal piece (21) having a V-shaped cross section on the outer periphery as described above. Is formed and has an annular flat surface (20
A gate trace accommodating recess (26) is formed in b), and the gate trace (25) is arranged so as to be surely accommodated in the recess.
【0037】上記実施形態の軸受用シール(20)は、
上記従来と同様に、シール片(21)を軸受外輪(3)
の内周面端部に押し当てながら内径方向に撓ませて、内
外両輪(2)(3)間の環状開放部(4)に嵌め込ん
で、シール片(21)の外周端部を、外輪(3)の内周
面端部に形成された内周溝(3b)内に係合することに
より、軸受(1)に装着するものである。この装着時に
おいて、本実施形態の軸受用シール(20)は、ゲート
跡(25)が、シール片(21)の外周端面(23)に
形成されることはなく、環状平坦面(20b)に形成さ
れるものであるため、ゲート跡(25)が軸受外輪
(3)に接触することがなく、その接触によりゲート跡
(25)がバリ(異物)となって欠落することもない。
このため、軸受(1)内に、異物が混入することがな
く、異物混入による動作不良の発生を確実に防止するこ
とができる。The bearing seal (20) of the above embodiment is
As in the conventional case, the seal piece (21) is attached to the bearing outer ring (3).
While being pressed against the end of the inner peripheral surface of the inner ring, it is bent in the inner diameter direction and fitted into the annular opening (4) between the inner and outer wheels (2) and (3), and the outer peripheral end of the seal piece (21) is connected to the outer ring. It is attached to the bearing (1) by engaging in the inner peripheral groove (3b) formed at the end of the inner peripheral surface of (3). At the time of this mounting, the bearing seal (20) of the present embodiment does not have the gate mark (25) formed on the outer peripheral end surface (23) of the seal piece (21), but has the annular flat surface (20b). Since it is formed, the gate mark (25) does not come into contact with the bearing outer ring (3), and the contact does not cause the gate mark (25) to become a burr (foreign matter) and be lost.
For this reason, foreign matter does not enter the bearing (1), and it is possible to reliably prevent the occurrence of malfunction due to the entry of foreign matter.
【0038】更に本実施形態の軸受用シール(20)に
おいては、ゲート跡(25)の周辺にゲート跡収容凹部
(26)を形成して、その凹部(26)内にゲート跡
(25)を収容配置するとともに、ゲート跡(25)を
圧潰成形して高さを低減させているため、ゲート跡(2
5)が軸受用シール(20)の外表面から外部に突出す
るのを確実に防止することができる。このため、シール
(20)の取扱時に、ゲート跡(25)が直接、手や治
具等に触れたりすることがなく、軸受組立や搬送等を効
率良くスムーズに行うことができる。Further, in the bearing seal (20) of the present embodiment, the gate mark accommodating recess (26) is formed around the gate mark (25), and the gate mark (25) is formed in the recess (26). Since the gate mark (25) is crushed to reduce the height while being housed and placed, the gate mark (2
It is possible to reliably prevent 5) from protruding outward from the outer surface of the bearing seal (20). For this reason, when the seal (20) is handled, the gate mark (25) does not directly come into contact with a hand, a jig, or the like, and the bearing assembly, transportation, and the like can be efficiently and smoothly performed.
【0039】更に本実施形態において、ゲート跡(2
5)を圧潰成形するに際にして、超音波振動の摩擦熱を
用いるものであるため、ゲート跡(25)の先端部のみ
を局部的に加熱することができ、しかも、振動時間(加
熱時間)も非常に短時間となるので、ゲート跡周辺に、
熱による悪影響が及ぶようなことがなく、例えば熱によ
る有害な変形や物性低下等を確実に防止することがで
き、高い寸法精度及び良好な形状を得ることができ、高
い品質を得ることができる。Further, in this embodiment, the gate trace (2
Since the frictional heat of ultrasonic vibration is used when crushing 5), only the tip of the gate mark (25) can be locally heated, and the vibration time (heating time ) Is also very short, so around the gate trace,
Without being adversely affected by heat, for example, it is possible to reliably prevent harmful deformation and physical property deterioration due to heat, high dimensional accuracy and good shape can be obtained, and high quality can be obtained. .
【0040】また本実施形態の軸受用シール(20)の
外面側(20b)にゲート跡(25)を形成しているた
め、何らかの作用により、万が一、ゲート跡(25)が
軸受用シール(20)から欠落したとしても、その欠落
片(異物)が軸受内に混入されることがなく、この点に
おいても、より一層確実に、動作不良の発生等を防止す
ることができる。Further, since the gate mark (25) is formed on the outer surface side (20b) of the bearing seal (20) of this embodiment, the gate mark (25) may be replaced by the bearing mark (20) by some action. ), The missing piece (foreign matter) is not mixed into the bearing, and in this respect as well, it is possible to more reliably prevent malfunctions and the like.
【0041】ここで、本実施形態において、例えば外径
が11.5mm程度のミニチュア軸受用の軸受用シール
(20)を製造する場合、図3に示すように射出成形金
型(10)のピンポイントゲート(60)におけるゲー
ト出口(61)の直径(Gd)を、0.1〜0.2mm
に設定するのが良く、更にゲート(60)のテーパ角度
(θ)を、15〜35°に設定するのが良い。すなわ
ち、ゲート出口直径(Gd)が大き過ぎたり、あるいは
テーパ角度(θ)が小さ過ぎる場合には、型開き時の固
化樹脂の切断を切れ味良くシャープに行えず、切れ残り
(ゲート跡)が過度に大きくなる恐れがある。逆に、ゲ
ート出口直径(Gd)が小さい過ぎたり、あるいはテー
パ角度(θ)が大き過ぎる場合には、射出注入時におけ
る溶融樹脂の流動抵抗が大きくなり、注入を効率良く行
えない恐れがある。Here, in the present embodiment, for example, when manufacturing a bearing seal (20) for a miniature bearing having an outer diameter of about 11.5 mm, as shown in FIG. 3, a pin of an injection molding die (10) is used. The diameter (Gd) of the gate exit (61) in the point gate (60) is 0.1 to 0.2 mm.
The taper angle (θ) of the gate (60) is preferably set to 15 to 35 °. That is, if the gate outlet diameter (Gd) is too large or the taper angle (θ) is too small, the solidified resin cannot be cut sharply and sharply when the mold is opened, and the uncut portion (gate mark) is excessive. There is a risk that it will grow large. On the contrary, if the gate outlet diameter (Gd) is too small or the taper angle (θ) is too large, the flow resistance of the molten resin at the time of injection and injection may become large, and injection may not be performed efficiently.
【0042】また図2に示すように、ゲート跡収容凹部
(26)の底部直径(Dd)は、0.2〜0.4mmに
設定するのが良く、更にゲート跡収容凹部(26)の深
さ(Dh)は、0.1〜0.15mmに設定するのが良
い。すなわち、凹部直径(Dd)が大き過ぎたり、凹部
深さ(Dh)が深過ぎたりする場合には、シール片(2
1)に対し凹部(26)のサイズが大きくなり過ぎて、
軸受用シールとしての形状を精度良く確保することが困
難になる恐れがあり、逆に凹部直径(Dd)が小さ過ぎ
たり、凹部深さ(Dh)が浅過ぎたりする場合には、凹
部(26)内にゲート跡(25)を十分に収容すること
ができなくなる場合があり、上記の凹部形成による効果
を十分に得ることが困難になる恐れがある。As shown in FIG. 2, the bottom diameter (Dd) of the gate trace accommodating recess (26) is preferably set to 0.2 to 0.4 mm, and the depth of the gate trace accommodating recess (26) is further increased. The height (Dh) is preferably set to 0.1 to 0.15 mm. That is, when the recess diameter (Dd) is too large or the recess depth (Dh) is too deep, the sealing piece (2
The size of the recess (26) is too large compared to 1),
There is a possibility that it may be difficult to accurately secure the shape of the bearing seal, and conversely, if the recess diameter (Dd) is too small or the recess depth (Dh) is too shallow, the recess (26 In some cases, the gate traces (25) cannot be sufficiently accommodated in (), and it may be difficult to sufficiently obtain the effect of the above-described recess formation.
【0043】更に本実施形態においては、ゲート跡収容
凹部(26)の深さ(Dh)は、ゲート出口(61)の
直径(Gd)、つまりゲート跡(25)の直径と同程度
に形成しておくのが好ましい。すなわちこの場合、ゲー
ト切断時に伴ってバリが残存していたとしても、そのバ
リをゲート収容凹部(26)内に十分に収容でき、その
バリが軸受組立時の障害になるのを防止することができ
る。Further, in the present embodiment, the depth (Dh) of the gate trace accommodating recess (26) is formed to be approximately the same as the diameter (Gd) of the gate outlet (61), that is, the diameter of the gate trace (25). It is preferable to keep it. That is, in this case, even if the burr remains when the gate is cut, the burr can be sufficiently accommodated in the gate accommodating recess (26), and the burr can be prevented from becoming an obstacle during bearing assembly. it can.
【0044】また、本実施形態において、超音波加工時
における超音波振動の周波数は、15〜50kHzに設
定するのが良く、より好ましくは、下限値を19kHz
以上、上限値を49kHz以下に設定するの良い。更に
振動時間は、0.1〜2.0秒に設定するのが良く、よ
り好ましくは、下限値を0.2秒以上、上限値を1.0
秒以下に設定するのが良い。In this embodiment, the frequency of ultrasonic vibration during ultrasonic machining is preferably set to 15 to 50 kHz, more preferably the lower limit value is 19 kHz.
As described above, it is preferable to set the upper limit value to 49 kHz or less. Further, the vibration time is preferably set to 0.1 to 2.0 seconds, more preferably the lower limit value is 0.2 seconds or more and the upper limit value is 1.0.
It is better to set it to less than a second.
【0045】すなわち、振動周波数が大き過ぎたり、振
動時間が長過ぎたりする場合には、ゲート跡(25)に
付与する熱量が多くなり過ぎて、ゲート跡(25)に焼
け跡が発生したり、溶融過多によりゲート跡周辺が変形
する等して、品質の低下を来す恐れがある。逆に振動周
波数が小さ過ぎたり、振動時間が短過ぎたりする場合に
は、十分な熱量を付与できなくなり、ゲート跡(25)
を確実に圧潰成形することができず、ゲート跡(25)
が大きく残存したままの状態となり、上記の不具合を解
消するのが困難になる恐れがある。That is, when the vibration frequency is too high or the vibration time is too long, the amount of heat applied to the gate mark (25) becomes too large, and a burn mark is generated on the gate mark (25). There is a risk that the vicinity of the gate may be deformed due to excessive melting and the quality may deteriorate. On the contrary, when the vibration frequency is too small or the vibration time is too short, it is not possible to give a sufficient amount of heat and the gate mark (25)
Can not be crushed reliably, and the gate marks (25)
Remain in a large amount, which may make it difficult to eliminate the above-mentioned problems.
【0046】また、超音波ウェルダー(70)のホーン
(71)によるゲート跡(25)に対する押圧力は、ゲ
ート跡部の樹脂を押し潰す力があれば良く、振動周波数
及び振動時間に合わせて適宜押圧力を調整し、ホーン先
端部の押下げ位置のストローク管理を行って圧潰変形を
行うようにするのが良い。The pressing force applied to the gate mark (25) by the horn (71) of the ultrasonic welder (70) should be such that there is a force to crush the resin in the gate mark part, and the pressing force is appropriately adjusted according to the vibration frequency and vibration time. It is advisable to adjust the pressure and perform stroke control of the pressing position of the tip of the horn to perform crush deformation.
【0047】本実施形態において、射出成形用の成形材
料(30)としては、適度な弾性、耐油性、耐熱性及び
剛性を有するものであれば、どのようなものでも使用す
ることができ、例えば、ポリアミド、ポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリアリレート等の熱可塑性樹脂の単独
材料や、ポリアミドとポリアリレートのアロイの他に、
ポリエステル系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマ
ー等を好適に使用することができる。In this embodiment, as the molding material (30) for injection molding, any material can be used as long as it has appropriate elasticity, oil resistance, heat resistance and rigidity. , Polyamide, polypropylene,
In addition to single materials of thermoplastic resins such as polyethylene and polyarylate, alloys of polyamide and polyarylate,
A thermoplastic elastomer such as polyester or polyamide is preferably used.
【0048】なお、上記実施形態においては、精密樹脂
製品としての転がり軸受用シール(20)を製造する場
合について説明したが、それだけに限られず、本発明の
製造方法は、軸受用シール以外の精密樹脂製品、例えば
転がり軸受用の玉保持器等の軸受用構成部材等にも採用
することができ、特に、薄物の精密樹脂製品を製造する
場合に好適に採用することができる。Although the rolling bearing seal (20) as a precision resin product is manufactured in the above embodiment, the manufacturing method of the present invention is not limited to this. It can also be used as a product, for example, a component member for a bearing such as a ball cage for a rolling bearing, and particularly preferably when a thin precision resin product is manufactured.
【0049】また、上記実施形態においては、ゲート
(60)の設置数が1本の場合について説明している
が、それだけに限られず、本発明においては、ゲート数
を2本以上形成するようにしても良い。ゲート数を2本
以上設ける場合には、ゲートを周方向に均等な間隔おき
に形成するのが好ましく、例えば2点ゲートの場合に
は、互いのゲートを円周上に180°の位置(点対称位
置)に形成するのが好ましい。更にこのようにゲートを
複数形成する場合には、成形材料の流動性や、成形品の
外径真円度を向上させることができる。In the above embodiment, the case where the number of the gates (60) installed is one has been described, but the number of gates is not limited to that. In the present invention, two or more gates are formed. Is also good. When two or more gates are provided, it is preferable to form the gates at equal intervals in the circumferential direction. For example, in the case of a two-point gate, the gates are located at 180 ° on the circumference (dots). It is preferable to form them at symmetrical positions. Further, when a plurality of gates are formed in this way, the fluidity of the molding material and the outer diameter circularity of the molded product can be improved.
【0050】更に、上記実施形態では、超音波ウェルダ
ー(70)のホーン(71)として、先端が平坦面のも
のを用いて、ゲート跡(25)の先端を平坦面形状に成
形する場合について説明しているが、本発明はそれだけ
に限られず、例えば先端が凹球面形状のホーンを用い
て、ゲート跡(25)の先端成形部を、球面状に形成す
るようにしても良い。Further, in the above embodiment, the case where the horn (71) of the ultrasonic welder (70) has a flat tip and the tip of the gate mark (25) is shaped into a flat surface will be described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a horn having a concave spherical tip may be used to form the tip molding portion of the gate mark (25) in a spherical shape.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上のように、本第1発明の精密樹脂製
品の製造方法によれば、ピンポイントゲート方式の射出
成形によって樹脂成形体を得るとともに、その樹脂成形
体に残存するゲート跡を、超音波加工により圧潰成形す
るものであるため、突状のゲート跡が残存することによ
る悪影響、例えば突状ゲート跡が欠落して、その欠落片
が異物になる等の不具合を防止することができる。更に
ゲート跡を超音波加工により圧潰成形するものであるた
め、ゲート跡の先端部のみを局部的に加熱することがで
き、しかも、加熱時間も非常に短時間となるので、ゲー
ト跡周辺に、熱による悪影響が及ぶようなことがなく、
例えば熱による有害な変形や物性低下等を確実に防止す
ることができ、高い寸法精度及び良好な形状を得ること
ができ、高い品質を得ることができるという効果があ
る。As described above, according to the method for producing a precision resin product of the first aspect of the present invention, a resin molding is obtained by pinpoint gate type injection molding, and a gate mark remaining on the resin molding is obtained. Since it is crush-molded by ultrasonic processing, it is possible to prevent adverse effects caused by the presence of the protruding gate traces, for example, the defect that the protruding gate traces are missing and the missing pieces become foreign matter. it can. Furthermore, since the gate trace is crushed by ultrasonic processing, only the tip of the gate trace can be locally heated, and the heating time is also extremely short, so around the gate trace, There is no adverse effect from heat,
For example, harmful deformation due to heat, deterioration of physical properties, and the like can be reliably prevented, high dimensional accuracy and good shape can be obtained, and high quality can be obtained.
【0052】本第2発明の軸受用シールは、ピンポイン
トゲート方式の射出成形により得るものであるため、例
えばトンネルゲート方式やサイドゲート方式の射出成形
とは違って、ゲート跡を、外周のシール片に形成せず、
表裏の平坦面に形成することができる。このため、軸受
への組付時に、ゲート跡が、軸受外輪に接触して欠落す
るのを防止でき、その欠落片等の異物混入による動作不
良を発生を確実に防止できて、高い品質を得ることがで
きる。更にゲート跡を平坦面に形成できるため、型開き
時のゲート部における食い破り現象に伴う凹部や孔の形
成を防止できて、シール片の形状や寸法を精度良く確保
することができる。しかも、ゲート跡を圧潰成形するも
のであるため、ゲート跡に、手や治具等に触れるような
ことを、より確実に防止でき、軸受への組付作業や、搬
送作業等の取扱作業を容易に行えるとともに、ゲート跡
の欠落を、より確実に防止することができる。また、ゲ
ート跡は、超音波加工により圧潰成形するものであるた
め、ゲート跡の先端部のみを局部的に加熱することがで
きる上、加熱時間も非常に短時間となるので、ゲート跡
周辺に、熱による悪影響が及ぶようなことがなく、例え
ば熱による有害な変形や物性低下等を確実に防止するこ
とができるという効果がある。Since the bearing seal of the second aspect of the present invention is obtained by injection molding of the pinpoint gate system, unlike the injection molding of the tunnel gate system or the side gate system, for example, the seal of the gate and the outer periphery is sealed. Not formed into one piece,
It can be formed on the front and back flat surfaces. For this reason, it is possible to prevent the gate trace from coming into contact with the bearing outer ring and missing during assembly to the bearing, and it is possible to reliably prevent malfunctions due to the inclusion of foreign matter such as missing pieces, and to obtain high quality. be able to. Further, since the gate trace can be formed on the flat surface, it is possible to prevent the formation of recesses or holes due to the break-through phenomenon at the gate portion when the mold is opened, and it is possible to ensure the shape and size of the seal piece with high accuracy. Moreover, since the gate traces are crushed and molded, it is possible to more reliably prevent the gate traces from coming into contact with hands, jigs, etc., and to perform work such as assembly to bearings and handling work. Not only can this be done easily, but the lack of gate marks can be prevented more reliably. In addition, since the gate trace is crushed by ultrasonic processing, only the tip of the gate trace can be locally heated, and the heating time is also extremely short. There is no adverse effect due to heat, and there is an effect that it is possible to surely prevent harmful deformation and deterioration of physical properties due to heat.
【0053】本第2発明において、ゲート跡周辺にゲー
ト跡収容凹部を形成する場合には、ゲート跡を凹部内に
確実に収容できるため、ゲート跡が、手や治具等に触れ
るようなことを、より一層確実に防止でき、軸受への組
付作業や、搬送作業等の取扱作業を、より一層簡単に容
易に行えるとともに、ゲート跡の欠落を、より一層確実
に防止することができるという利点がある。In the second aspect of the present invention, when the gate trace accommodating recess is formed around the gate trace, the gate trace can be reliably accommodated in the recess, so that the gate trace does not come into contact with a hand, a jig, or the like. Can be more reliably prevented, and the work of assembling the bearings, the handling work such as the transfer work can be performed more easily and easily, and the missing of the gate trace can be prevented more reliably. There are advantages.
【図1】この発明の実施形態である軸受用シールが装着
された軸受の一側部を拡大して示す断面図である。FIG. 1 is an enlarged sectional view showing one side portion of a bearing to which a bearing seal according to an embodiment of the present invention is mounted.
【図2】図1の一点鎖線で囲まれる部分を拡大して示す
断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a portion surrounded by the alternate long and short dash line in FIG.
【図3】実施形態の軸受用シールを製造するための射出
成形用金型のキャビティー周辺を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the periphery of a cavity of an injection molding die for manufacturing the bearing seal of the embodiment.
【図4】実施形態の軸受用シールとしての環状樹脂成形
体のゲート跡周辺を射出成形直後の状態において拡大し
て示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an enlarged periphery of a gate mark of an annular resin molded body as a bearing seal of an embodiment immediately after injection molding in an enlarged state.
【図5】実施形態の環状樹脂成形体においてゲート跡の
圧潰成形処理を行っている状態を示す拡大断面図であ
る。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a state where the gate trace crush molding process is performed on the annular resin molded body of the embodiment.
【図6】従来のゴム被覆タイプの軸受用シールが装着さ
れたミニチュア軸受を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a miniature bearing provided with a conventional rubber-coated bearing seal.
1…軸受 2…内輪 3…外輪 4…環状開放部 20…軸受用シール 20A…環状樹脂成形体 20a、20b…環状平坦面 21…シール片 25…ゲート跡 26…ゲート跡収容凹部 30…成形材料 50…金型 53…キャビティー 60…ピンポイントゲート 1 ... Bearing 2 ... Inner ring 3 ... Outer ring 4 ... Annular opening 20 ... Bearing seal 20A ... Annular resin molding 20a, 20b ... annular flat surface 21 ... Seal piece 25 ... Gate mark 26 ... Gate trace accommodating recess 30 ... Molding material 50 ... Mold 53 ... Cavity 60 ... Pinpoint gate
Claims (4)
を介して金型のキャビティー内に射出注入して冷却固化
した後、金型から取り出すことにより、樹脂成形体を得
る工程と、 前記樹脂成形体に残存する突状のゲート跡を、超音波加
工により圧潰成形して、前記ゲート跡の突出高さを低減
させることにより、精密樹脂製品を得る工程とを含む精
密樹脂製品の製造方法。1. A step of obtaining a resin molded body by injecting a synthetic resin molding material into a cavity of a mold through a pinpoint gate, cooling and solidifying the same, and then taking it out of the mold, and the resin molding. A method for producing a precision resin product, which comprises a step of crushing a protruding gate mark remaining on a body by ultrasonic processing to reduce a protruding height of the gate mark to obtain a precision resin product.
品を得るものとした請求項1記載の精密樹脂製品の製造
方法。2. The method for producing a precision resin product according to claim 1, wherein a component for rolling bearing is obtained as the precision resin product.
内周面に係合させて、軸受の内輪及び外輪間における環
状開放部に装着するようにした軸受用シールであって、 合成樹脂成形材料をピンポイントゲートを介して金型の
キャビティー内に射出注入して得られる環状樹脂成形体
をもって構成され、 前記環状樹脂成形体に残存するゲート跡が、超音波加工
により圧潰成形されて、前記ゲート跡の突出高さが低減
されてなることを特徴とする軸受用シール。3. A bearing seal, wherein a seal piece provided on the outer periphery is engaged with an inner peripheral surface of a bearing outer ring to be mounted on an annular open portion between the inner ring and the outer ring of the bearing, which is a synthetic resin. It is composed of an annular resin molded body obtained by injecting a molding material into a cavity of a mold through a pinpoint gate, and the gate traces remaining on the annular resin molded body are crushed by ultrasonic machining. A bearing seal having a reduced protrusion height of the gate trace.
前記ゲート跡を収容するためのゲート跡収容凹部が形成
されてなる請求項3記載の軸受用シール。4. Around the gate trace of the annular resin molding,
The bearing seal according to claim 3, wherein a gate mark accommodating recess for accommodating the gate mark is formed.
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