(57)【要約】【課題】歯の部分における気泡の残留がなく精度よく日付を表示する。【解決手段】中央孔２を有するリング板状に形成された本体５と、該本体５の中央孔２の内周縁に周方向に等間隔をあけて配置され半径方向内方に延びる複数の歯４と、本体５の表面側に設けられ、日付を表す数字が表示される日付表示部３と、本体５の裏面側に周方向に間隔をあけて複数設けられたゲート跡７とを一体的に備え、周方向に隣接する任意の２つのゲート跡７が、歯４の歯底部６を基準として周方向に等角度となるように配置されている樹脂製日車１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央孔を有するリング板状に形成された本体と、
該本体の前記中央孔の内周縁に周方向に等間隔をあけて配置され半径方向内方に延びる複数の歯と、
前記本体の表面側に設けられ、日付を表す数字が表示される日付表示部と、
前記本体の裏面側に周方向に間隔をあけて複数設けられたゲート跡とを一体的に備え、
周方向に隣接する任意の２つの前記ゲート跡が、前記歯の歯底部を基準として周方向に等角度となるように配置されている樹脂製日車。
【請求項２】
前記本体に、前記日付表示部と前記歯との間に配置され、前記日付表示部より厚肉のリング板状の基部が設けられ、
該基部に前記ゲート跡が設けられている請求項１に記載の樹脂製日車。
【請求項３】
前記歯が３１枚備えられている請求項１または請求項２に記載の樹脂製日車。
【請求項４】
前記日付表示部が、肉厚０．２〜０．５ｍｍ、直径１５〜２５ｍｍであり、
前記ゲート跡が、周方向に間隔をあけて８個設けられている請求項３に記載の樹脂製日車。
【請求項５】
中央孔を有するリング板状に形成された本体と、該本体の前記中央孔の内周縁に周方向に等間隔をあけて配置され半径方向内方に延びる複数の歯と、前記本体の表面側に設けられ、日付を表す数字が表示される日付表示部とを有する樹脂製日車を成形するためのリング板状のキャビティを構成する凹部を備えた一組の金型部と、
該金型部のいずれかに設けられ、前記キャビティ内に、その周方向に間隔をあけた複数の位置から樹脂を射出するための複数のゲートとを備え、
周方向に隣接する任意の２つの前記ゲートが、前記歯の歯底部に対応する位置を基準として周方向に等角度となるように配置されている日車用金型。
【請求項６】
中央孔を有するリング板状に形成された本体と、該本体の前記中央孔の内周縁に周方向に等間隔をあけて配置され半径方向内方に延びる複数の歯と、前記本体の表面側に設けられ、日付を表す数字が表示される日付表示部とを有する樹脂製日車を成形するためのリング板状のキャビティ内に、各々が前記歯の歯底部に対応する位置を基準として周方向に等間隔をなして隣接する複数のゲートから樹脂を射出して成形する樹脂製日車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製日車、日車用金型および樹脂製日車の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂射出成形によって歯車その他の機械部品を製造することが知られている。通常の歯車は、機械的強度を得るために肉厚に形成されているので、金型内に形成されたキャビティ内に射出された樹脂は、比較的ゆっくりとしたスピードで、キャビティ内のガスを金型の隙間から追い出しながら充填されていく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９４５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、歯の部分において０．２〜０．３ｍｍの厚さ寸法を有し、かつ、歯車を構成するきわめて薄肉かつ高精度の部品である腕時計用樹脂製日車においては、低い確率ではあるが、歯車を構成する歯の部分に気泡が残留して、歯の形状が変形してしまうという問題が発生するという不都合がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、歯の部分における気泡の残留がなく精度よく日付を表示することができる樹脂製日車を提供することを目的としている。また、本発明は、歯の部分に気泡の残留しない樹脂製日車を製造することができる日車用金型および樹脂製日車の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、中央孔を有するリング板状に形成された本体と、該本体の前記中央孔の内周縁に周方向に等間隔をあけて配置され半径方向内方に延びる複数の歯と、前記本体の表面側に設けられ、日付を表す数字が表示される日付表示部と、前記本体の裏面側に周方向に間隔をあけて複数設けられたゲート跡とを一体的に備え、周方向に隣接する任意の２つの前記ゲート跡が、前記歯の歯底部を基準として周方向に等角度となるように配置されている樹脂製日車を提供する。
【０００７】
本発明に係る樹脂製日車は、射出成形される際に、各ゲート跡の位置に配置されていたゲートから同じ流速で溶融樹脂が同時に射出されることにより成形されたものであり、隣接する２つのゲートから射出された溶融樹脂は、その中央において相互に遭遇し、ウェルドラインを形成する。
【０００８】
発明者らは、中央孔の内周縁に設けられた歯に気泡が残留している樹脂製日車を解析した結果、その気泡が発生している歯にウェルドラインが一致していることを発見し、それに基づいてこの発明に至った。樹脂製日車のような薄肉の樹脂成形品においては、射出成型時の溶融樹脂の流速が大きな問題となる。特に、半径方向内方に向けて尖鋭に突出する歯を成形する溶融樹脂は、きわめて高速に流動する。このため、歯にウェルドラインが一致していると、２つのゲートからの溶融樹脂によって追い込まれたガスが逃げ場を失って歯の先端に入り、そこで、急激に加圧されるために金型の隙間から逃げ切れずに残留してしまう可能性がある。
【０００９】
本発明によれば、ウェルドラインは、形状変化の緩やかな歯の歯底部に一致する位置に形成されるので、追い込まれたガスが急激に加圧される不都合がなく、金型の隙間から完全に逃げることができて、気泡が残留していない。したがって、気泡によって歯形が変形しておらず、確実に動作し、精度よく日付を刻むことができる。
【００１０】
上記発明においては、前記本体に、前記日付表示部と前記歯との間に配置され、前記日付表示部より厚肉のリング板状の基部が設けられ、該基部に前記ゲート跡が設けられていてもよい。
このようにすることで、日付表示部より厚肉の基部のゲート跡の位置に配置されていたゲートから溶融樹脂を射出することにより樹脂製日車が成形されているので、日付表示部にゲート跡による窪みや熱変形を生じさせずに済み、成形後の後処理が不要で、樹脂製日車の外観を向上することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記歯が３１枚備えられていてもよい。
このようにすることで、１ヶ月３１日間の日付を精度よく刻むことができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記日付表示部が、肉厚０．２〜０．５ｍｍ、直径１５〜２５ｍｍであり、前記ゲート跡が、周方向に間隔をあけて８個設けられていることが好ましい。
このようにすることで、隣接するゲート跡の間隔を短縮し、樹脂のショートが発生していない樹脂製日車によって、美観および強度を向上することができる。
【００１３】
また、本発明は、中央孔を有するリング板状に形成された本体と、該本体の前記中央孔の内周縁に周方向に等間隔をあけて配置され半径方向内方に延びる複数の歯と、前記本体の表面側に設けられ、日付を表す数字が表示される日付表示部とを有する樹脂製日車を成形するためのリング板状のキャビティを構成する凹部を備えた一組の金型部と、該金型部のいずれかに設けられ、前記キャビティ内に、その周方向に間隔をあけた複数の位置から樹脂を射出するための複数のゲートとを備え、周方向に隣接する任意の２つの前記ゲートが、前記歯の歯底部に対応する位置を基準として周方向に等角度となるように配置されている日車用金型を提供する。
【００１４】
本発明によれば、一組の金型部を相互に組み合わせて、それらの間に閉じられたキャビティを形成し、複数のゲートからキャビティ内に樹脂を射出することにより、キャビティ内に樹脂を充填して硬化させ、キャビティの形に対応する樹脂製日車を成形することができる。この場合に、隣接するゲートから射出された溶融樹脂はその中央位置において遭遇し、ウェルドラインを形成する。ウェルドラインは、形状変化の緩やかな歯の歯底部に一致する位置に形成されるので、追い込まれたガスが急激に加圧される不都合がなく、金型の隙間から完全に逃げることができて、気泡が残留していない樹脂製日車を成形することができる。
【００１５】
また、本発明は  中央孔を有するリング板状に形成された本体と、該本体の前記中央孔の内周縁に周方向に等間隔をあけて配置され半径方向内方に延びる複数の歯と、前記本体の表面側に設けられ、日付を表す数字が表示される日付表示部とを有する樹脂製日車を成形するためのリング板状のキャビティ内に、各々が前記歯の歯底部に対応する位置を基準として周方向に等間隔をなして隣接する複数のゲートから樹脂を射出して成形する樹脂製日車の製造方法を提供する。
【００１６】
本発明によれば、複数のゲートからキャビティ内に樹脂を射出することにより、キャビティ内に樹脂を充填して硬化させ、キャビティの形に対応する樹脂製日車を成形することができる。この場合に、隣接するゲートから射出された溶融樹脂はその中央位置において遭遇し、ウェルドラインを形成する。ウェルドラインは、形状変化の緩やかな歯の歯底部に一致する位置に形成されるので、追い込まれたガスが急激に加圧される不都合がなく、金型の隙間から完全に逃げることができて、気泡が残留していない樹脂製日車を製造することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る樹脂製日車によれば、歯の部分における気泡の残留がなく、確実に動作し、精度よく日付を表示することができるという効果を奏する。
また、本発明に係る日車用金型および樹脂製日車の製造方法によれば、歯の部分に気泡の残留しない樹脂製日車を製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂製日車を示す裏面図である。
【図２】図１の樹脂製日車を示す縦断面図である。
【図３】図１の樹脂製日車のゲート跡とウェルドラインの位置関係を示す裏面図である。
【図４】歯に残留する気泡を示す顕微鏡写真である。
【図５】図４の気泡が発生した場合の溶融樹脂の流動解析結果を示す（ａ）全体図、（ｂ）Ａ部詳細図である。
【図６】図１の樹脂製日車を成形するための本実施形態に係る日車用金型を示す縦断面図である。
【図７】図１の樹脂製日車の変形例を示す裏面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係る樹脂製日車１、日車用金型８および樹脂製日車１の製造方法について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る樹脂製日車１は、図１に示されるように、中央孔２を有するリング板状に形成され、外周側に配置され日付を表す数字を印刷、刻印等によって表示するリング状の日付表示部３と、中央孔２の内周縁に沿って周方向に等間隔をあけて配置された複数の歯４と、図２に示されるように、歯４と日付表示部３との間に配置され、歯４および日付表示部３より肉厚の厚いリング状の基部５とを備えている。
【００２０】
本実施形態に係る樹脂製日車１は、例えば、腕時計用の日車であって、その寸法は、例えば、外径約１５ｍｍ〜２５ｍｍ、内径約１０ｍｍ〜１２ｍｍ、日付表示部の厚さ、０．２〜０．５ｍｍ、基部の厚さ０．２５〜０．５５ｍｍ、歯の厚さ０．２〜０．３ｍｍである。
【００２１】
すなわち、肉厚の厚いリング状の基部（本体）５の内周側に歯４が配置され、外周側に日付表示部３が配置されている。
歯４は、中央孔２の周方向に等間隔をあけて３１枚設けられている。各歯４は半径方向内方において最も細くなる形状を有し、歯４と歯４の間には所定の角度範囲にわたる円筒内面状の歯底部６が設けられている。
【００２２】
基部５は、上述したように歯４および日付表示部３を支持する強度部材であるとともに、裏面側に周方向に間隔をあけて形成された複数（図１に示す例では５個）のゲート跡７を備えている。
ゲート跡７は、図６に示されるように、本実施形態に係る樹脂製日車１が射出成形される際に、本実施形態に係る日車用金型８に備えられたゲート９に対応する位置において、樹脂製日車１に形成された痕跡である。
【００２３】
本実施形態に係る日車用金型８は、図６に示されるように、相互に組み合わせられる一組の金型部８ａ，８ｂと、該金型部８ａ，８ｂのいずれかに設けられたゲート９とを備えている。金型部８ａ，８ｂにはそれぞれ凹部が設けられていて、閉じられることによって金型部８ａ，８ｂ間に樹脂製日車１の形状に相当するキャビティ１０を構成するようになっている。
【００２４】
ゲート跡７は、図１に示されるように、周方向に間隔をあけて形成されている。さらに詳細には、ゲート跡７は、隣接する２つのゲート跡７が、歯４の歯底部６の両側に等間隔をあけて配置されている。
例えば、図１に示す例では、ゲート跡７は、５つ備えられており、その間隔は図３に示されるように異なっている。図３において符号Ｘは日付表示部３に表示される数字を示している。
【００２５】
すなわち、日車の場合には、歯４の数が、１ヶ月の最大日数である３１枚であることが多く、この場合、素数であるため割り切れず、ゲート９の数をどのような数に設定しても、等間隔に設定する場合には、いずれか２つの隣接するゲート９の中心線が、日車の歯に相当する位置に配置されてしまう。
【００２６】
発明者らは、図４に示されるように、歯４の中に気泡が取り込まれて成形されてしまうことでフクレが形成される不都合が、頻度は少ないながらも発生することを発見し、溶融樹脂の流動の数値解析を行った結果、図５に示されるように、ゲート９の数が４つ、等間隔に配置されている場合には、全ての隣接する２つのゲート９の中心線近傍にウェルドラインＢが形成され、そのウェルドラインＢが歯４の位置に一致する場合に気泡が取り込まれて成形される不具合が発生することを発見した。
【００２７】
これは、樹脂製日車１がきわめて薄肉の製品であり、かつ、歯４の部分がきわめて薄く、半径方向内方に向かって突出しているためであると考えられる。この形状のために、キャビティ１０内に射出された溶融樹脂の流速が、歯４の部分で急激に速くなる。そして、そこにウェルドラインＢが形成されると、両側の２つのゲート９から射出された溶融樹脂によって、同時に歯先に向かって追い込まれてくるキャビティ１０内のガスが逃げ切れずに、歯４内に取り込まれた状態で成形、硬化されてしまうと考えられる。
【００２８】
そこで、本実施形態に係る樹脂製日車１においては、全ての隣接する２つのゲート９間に形成されるウェルドラインＢが歯４の位置に一致せず、歯４の歯底部６に一致する位置に形成されるように構成している。
【００２９】
このように構成された本実施形態に係る日車用金型８を用いた本実施形態に係る樹脂製日車１の製造方法について説明する。
本実施形態に係る樹脂製日車１の製造方法は、図６に示されるように、一組の金型部８ａ，８ｂを閉じて間にキャビティ１０を形成した状態で、ゲート９から溶融樹脂をキャビティ１０内に射出する。溶融樹脂は、例えば、約２５０℃であり、金型部８ａ，８ｂは、例えば、約１００℃に冷却されている。これにより、キャビティ１０内に射出された溶融樹脂は、キャビティ１０内を流動して広がりながら金型部８ａ，８ｂによって冷却されて硬化していく。
【００３０】
隣接するゲート９間においては、各ゲート９から同時に、かつ同じ流速で射出された溶融樹脂が２つのゲート９の中央において遭遇して一体化する際にウェルドラインＢを形成する。本実施形態においては、ウェルドラインＢが歯４の歯底部６に相当する位置に形成されるようにゲート９の位置および間隔が調節されているので、キャビティ１０内のガスは、比較的安定した流速の溶融樹脂によって押され、金型部８ａ，８ｂの隙間から容易に逃げることができる。その結果、製品としての樹脂製日車１内に残留しない。
【００３１】
すなわち、キャビティ１０内に射出された溶融樹脂は、各歯４に対してその片側から充填されていくので、歯先に存在していたガスが歯元方向に追い出されて、気泡が残らないように充填される。
このように、本実施形態に係る日車用金型８および樹脂製日車１の製造方法によれば、歯４に気泡が残留しない樹脂製日車１を製造することができる。そして、このようにして製造された本実施形態に係る樹脂製日車１は、歯４に気泡が残留して歯４が変形するフクレのような不具合が発生せず、３１日の日付を精度よく刻むことができるという利点がある。
【００３２】
従来、低い頻度で発生する気泡の問題を解決するために、抜き取り検査あるいは全数検査によって多大な工数をかけて不良品を検査していたが、本実施形態に係る日車用金型８および樹脂製日車１の製造方法によれば、そのような労力を削減して、製品コストを低減し、かつ、歩留まりを向上することができるという利点がある。
【００３３】
なお、本実施形態においては、樹脂製日車１の寸法、ゲート９およびゲート跡７の角度を例示したが、これに厳密に限定されるものではない。また、本実施形態においては、樹脂製日車１として３１枚の歯４を有するものを例示したが、これに限定するものではなく、２枚の日車を使用する場合には、異なる数の歯４を有することにしてもよい。この場合においても、歯４の歯底部６に相当する位置にウェルドラインＢが形成されるように、歯底部６を基準として両側に等角度だけ離れた位置にゲート９およびゲート跡７を設けることにすればよい。
【００３４】
また、ゲート９およびゲート跡７については、５個の場合を例示したが、これに代えて、図７に示されるように５個以上、例えば、８個にしてもよい。ゲート９数を増やすことにより、各ゲート９から射出する溶融樹脂が熱い内にキャビティ１０内に行き渡らせることができ、樹脂のショートの発生を防止することができるという利点がある。
【符号の説明】
【００３５】
Ｘ  数字
１  樹脂製日車
２  中央孔
４  歯
３  日付表示部（本体）
５  基部（本体）
６  歯底部
７  ゲート跡
８  日車用金型
８ａ，８ｂ  金型部
９  ゲート
１０  キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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