專利名稱：筒狀部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注射成形的筒狀部件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的成形技術(shù)中，在通過注射成形制造筒狀樹脂部件的情況下，存在著中央附近的直徑收縮而變小的傾向。對(duì)于中央部分這樣變小的理由，使用圖23、24進(jìn)行說明。
圖23是在現(xiàn)有的樹脂制筒狀部件成形時(shí)，用等溫線表示樹脂填充結(jié)束時(shí)的金屬模具101以及筒狀部件103的溫度分布的圖。圖中的箭頭方向表示等溫線上的溫度變低的方向。
在把熔融的樹脂材料填充到金屬模具101的模腔內(nèi)時(shí)，樹脂的熱轉(zhuǎn)移到金屬模具中，使得金屬模具101的溫度上升。這時(shí)，由于在筒狀部件103的內(nèi)周面中央附近散熱的地方少，因此筒狀部件103的中央部103a內(nèi)側(cè)附近的樹脂溫度高，因而金屬模具的溫度也特別高。相反，筒狀部件103的外周附近的金屬模具的溫度比較低。并且，由于筒狀部件103的兩端部103b與金屬模具的三個(gè)面接觸，因此樹脂的熱容易轉(zhuǎn)移到金屬模具上，從而該兩端部103b附近的樹脂溫度變低。
然而，熔融的樹脂在冷卻和固化時(shí)具有如下性質(zhì)如果填充狀態(tài)下的樹脂溫度高，則收縮率變大(換言之，成形后的制品尺寸變化大)，如果樹脂溫度低，則收縮率變小(換言之，成形后的制品尺寸變化小)。
在從模具中取出了圖23所示的樹脂制筒狀部件103的狀態(tài)下，由于填充狀態(tài)下的樹脂溫度高的筒狀部件103在中央部103a附近的溫度高，因此筒狀部件的收縮量大，直徑變小，而筒狀部件的端部103b附近的收縮量小，因而與中央部103a相比，直徑要相對(duì)大一些。圖24是把成形后的現(xiàn)有樹脂制筒狀部件103在徑向上的收縮狀態(tài)夸張表示的剖面圖。具體而言，樹脂制筒狀部件103在外徑為30mm，長(zhǎng)度為30mm，厚度為1.6mm的情況下，呈中央部和端部在半徑上的尺寸差(變形量)δ0為0.03mm左右的鼓狀。
如通過上述現(xiàn)有的成形技術(shù)而成形的筒狀部件103那樣，在把這種中央附近的直徑變形小、且端部附近的直徑變形相對(duì)大的部件，用作精密器材的部件，例如作為照相機(jī)的鏡框部件(鏡枠部品)之一的凸輪架(cam frame)的情況下，則變成以下的狀態(tài)。
圖25、26是在照相機(jī)鏡框裝置中，使用了現(xiàn)有技術(shù)的如上述那樣變形的筒狀部件的例子，是表示凸輪架104和被驅(qū)動(dòng)進(jìn)退的變焦架(zoomframe)105的嵌合狀態(tài)的剖面圖，圖25表示變焦架的凸輪隨動(dòng)件(camfollower)106嵌合在凸輪架104的中央部凸輪槽中的狀態(tài)，圖26表示上述凸輪隨動(dòng)件106嵌合在凸輪架104的端部凸輪槽中的狀態(tài)。
在上述照相機(jī)鏡框裝置中，在凸輪架104的內(nèi)周，一體地形成有截面呈梯形的凸輪槽104c。在凸輪架104的內(nèi)周，以可以進(jìn)退的狀態(tài)嵌合有變焦架105。在變焦架105的外周，緊固有可滑動(dòng)地嵌入在凸輪槽104c中的凸輪隨動(dòng)件106。通過變焦架105的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，變焦架105相對(duì)于凸輪架104沿光軸O方向相對(duì)進(jìn)退。
在圖25嵌合的狀態(tài)下，凸輪架104的內(nèi)周與變焦架105的外周之間的間隙，以及中央部103a的凸輪槽104c與凸輪隨動(dòng)件106之間的嵌合間隙都極小，因而凸輪架104與變焦架105的相對(duì)位置被高精度地保持。
當(dāng)從該狀態(tài)使變焦架105旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪隨動(dòng)件106一邊旋轉(zhuǎn)，一邊沿著凸輪槽104c滑動(dòng)，使得變焦架105被抽出到圖26所示的位置。但是，在圖26的狀態(tài)下，由于變焦架105嵌合在凸輪架104的端部104b附近的直徑變形較大的部分，因此變焦架105與凸輪架104之間的徑向間隙S1增大，與此同時(shí)，還產(chǎn)生了凸輪隨動(dòng)件106與凸輪槽104c之間的嵌合間隙S2。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是通過注射成形而成形的筒狀部件，其特征在于，通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)能夠獲得形狀精度高的筒狀部件。
本發(fā)明的筒狀部件的一個(gè)方面，是通過注射成形而成形的筒狀部件，其包括兩端面敞開的筒狀部；和在上述筒狀部中央沿周向設(shè)置的帶狀的槽部。
本發(fā)明的筒狀部件的另一方面，是通過注射成形而成形的筒狀部件，其包括兩端面敞開的筒狀部；和在上述筒狀部的兩端面邊緣部上沿周向設(shè)置成厚壁的厚壁邊緣部。
本發(fā)明的筒狀部件的另一方面，是通過注射成形而成形的筒狀部件，其包括兩端面敞開、且具有大致均勻的壁厚的筒狀部；和在上述筒狀部的兩端面邊緣部上沿周向設(shè)置成厚壁的厚壁邊緣部。
本發(fā)明的筒狀部件的又一方面，是通過注射成形而成形的筒狀部件，其包括筒狀部，其兩端面敞開，并在外周或內(nèi)周面上具有螺旋狀的槽；以及多個(gè)凹部，它們?cè)谏鲜鐾矤畈恐醒胙刂芟蚺帕?，并且設(shè)置成夾著上述螺旋狀的槽。
本發(fā)明的筒狀部件的又一方面，是通過注射成形而成形的筒狀部件，其包括圓筒狀部，其兩端面敞開，并具有形成有內(nèi)螺紋的內(nèi)周面部，和沒有形成該內(nèi)螺紋的平滑的內(nèi)周面部；以及在上述圓筒狀部的外周，設(shè)置在上述平滑的內(nèi)周面部的外周上的多個(gè)帶狀的槽部。
本發(fā)明的筒狀部件的又一方面，是通過注射成形而成形的筒狀部件，其包括圓筒狀部，兩端面敞開，除了該兩端面附近之外具有恒定的外徑，并且具有形成有內(nèi)螺紋的內(nèi)周面部，和沒有形成該內(nèi)螺紋且內(nèi)徑恒定的平滑的內(nèi)周面部；以及厚壁邊緣部，其在上述圓筒狀部的外周，并且在上述兩端面邊緣部上沿周向設(shè)置成厚壁。
本發(fā)明的筒狀部件的其它方面，是通過注射成形而成形的筒狀部件，其包括兩端面敞開的圓筒狀部；設(shè)置在上述圓筒狀部的一端部附近的外周上的外螺紋部；以及厚壁邊緣部，其在上述圓筒狀部的另一端面邊緣部上沿周向設(shè)置成厚壁。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，通過下面的說明將會(huì)更加清楚。


圖1為用剖面表示作為本發(fā)明第一實(shí)施方式的筒狀部件的圓筒部件上半部的側(cè)視圖。
圖2為用等溫線表示在圖1中的圓筒部件成形時(shí)的、樹脂填充結(jié)束時(shí)的金屬模具以及上述圓筒部件的溫度分布的圖。
圖3為表示圖1中的圓筒部件的主要部分的壁厚與樹脂溫度之間的關(guān)系的線圖。
圖4為放大表示圖1中的圓筒部件成形的變形狀態(tài)的圖，是用剖面表示上半部的側(cè)視圖。
圖5為用剖面表示針對(duì)圖1中第一實(shí)施方式的圓筒部件的第一變形例的上半部的側(cè)視圖。
圖6為用剖面表示針對(duì)圖1中第一實(shí)施方式的圓筒部件的第二變形例的上半部的側(cè)視圖。
圖7為用剖面表示針對(duì)圖1中第一實(shí)施方式的圓筒部件的第三變形例的上半部的側(cè)視圖。
圖8為用剖面表示針對(duì)圖1中第一實(shí)施方式的圓筒部件的第四變形例的上半部的側(cè)視圖。
圖9為用剖面表示針對(duì)圖1中第一實(shí)施方式的圓筒部件的第五變形例的上半部的側(cè)視圖。
圖10為圖9中的圓筒部件的主要部分的放大剖面圖。
圖11為用剖面表示針對(duì)圖1中第一實(shí)施方式的圓筒部件的第六變形例的上半部的側(cè)視圖。
圖12為沿圖11中的箭頭G方向的視圖。
圖13為用剖面表示作為本發(fā)明第二實(shí)施方式的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。
圖14為放大表示圖13中的圓筒部件成形的變形狀態(tài)的圖，是用剖面表示上半部的側(cè)視圖。
圖15為用剖面表示作為本發(fā)明第三實(shí)施方式的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。
圖16為放大表示圖15中的圓筒部件成形的變形狀態(tài)的圖，是用剖面表示上半部的側(cè)視圖。
圖17為作為本發(fā)明第四實(shí)施方式的筒狀部件的圓筒部件的剖面圖。
圖18為從內(nèi)周側(cè)觀察圖17中的圓筒部件的展開圖。
圖19為用剖面表示圖17中第四實(shí)施方式的筒狀部件的第一變形例的上半部的側(cè)視圖。
圖20為用剖面表示圖17中第四實(shí)施方式的筒狀部件的第二變形例的上半部的側(cè)視圖。
圖21為用剖面表示作為本發(fā)明第五實(shí)施方式的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。
圖22為用剖面表示針對(duì)圖17中第五實(shí)施方式的圓筒部件的變形例的上半部的側(cè)視圖。
圖23為用等溫線表示在現(xiàn)有的樹脂制筒狀部件成形時(shí)的、填充樹脂結(jié)束時(shí)的金屬模具以及上述筒狀部件的溫度分布的圖。
圖24為夸張表示圖23中的現(xiàn)有樹脂制筒狀部件成形后在徑向上的收縮狀態(tài)的剖面圖。
圖25為把如圖24那樣變形的筒狀部件應(yīng)用到現(xiàn)有照相機(jī)鏡框裝置中的例子，是表示凸輪架和變焦架在中央部嵌合的狀態(tài)的剖面圖。
圖26為表示圖25中的凸輪架和變焦架在端部嵌合的狀態(tài)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，使用

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1為用剖面表示作為本發(fā)明第一實(shí)施方式的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。圖2為用等溫線表示在上述圓筒部件成形時(shí)的、樹脂填充結(jié)束時(shí)的金屬模具以及上述圓筒部件的溫度分布的圖(圖中的箭頭方向，表示等溫線上的溫度降低的方向)。圖3為表示圖2所示的圓筒部件的主要部分的壁厚(橫軸)與樹脂溫度(填充結(jié)束時(shí)的上述各主要部分的溫度，縱軸)之間的關(guān)系的線圖。圖4為放大表示上述圓筒部件成形的變形狀態(tài)的圖，是用剖面表示上半部的側(cè)視圖。
本實(shí)施方式的圓筒部件1通過注射成形來進(jìn)行制造，是端面敞開的樹脂制筒狀部件，如圖1所示，該圓筒部件1是具有軸心O的圓筒狀的部件，其例如能夠用作作為精密器材的照相機(jī)鏡框部件。
圓筒部件1呈兩端面邊緣部1b敞開的筒狀形狀，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，外徑為D(包括厚壁邊緣部)，大致均勻的壁厚t0，上述兩端面邊緣部1b在周向上具有大致均勻的壁厚。另外，沿著形成筒狀部的筒狀中央部1a的外周1h，設(shè)有用于形成薄壁部的帶狀的槽部1c。沿著形成筒狀部的兩端面邊緣部1b的外周1h，設(shè)有厚壁邊緣部1d。
設(shè)帶狀槽部1c的槽寬為AL，設(shè)使壁厚減薄的深度為At。設(shè)厚壁邊緣部1d的寬度為BL，設(shè)厚壁邊緣部1d的壁厚的增量(階梯差)為Bt。把加熱熔融的樹脂射出注入到溫度比該熔融樹脂低的金屬模具22中，當(dāng)樹脂的流動(dòng)狀態(tài)結(jié)束(填充結(jié)束)，該圓筒部件1即冷卻并固化成形。例如，在聚碳酸酯樹脂的情況下，熔融溫度大致為300℃，金屬模具溫度大致為100℃。
圖2表示的是上述熔融樹脂注入到金屬模具22中、流動(dòng)結(jié)束(填充結(jié)束)時(shí)的溫度分布，樹脂的熱從溫度最高的筒狀中央部1a的內(nèi)周向金屬模具22的內(nèi)部傳遞。并且，還從筒狀中央部1a的外周向金屬模具22的外側(cè)傳遞熱量。但是，在圓筒部件1中，在筒狀中央部1a處沿著外周1h設(shè)有帶狀槽部1c，由于該部分是薄壁部分，因此所具有的熱量少，與圖24所示的現(xiàn)有筒狀部件103的情況相比，容易冷卻，而且填充結(jié)束時(shí)的溫度也不會(huì)變成高溫。
另一方面，從兩端面邊緣部1b向金屬模具22的三個(gè)方向傳遞熱，與其他部分相比，兩端面邊緣部1b具有溫度變低的傾向。然而，在圓筒部件1中，由于在兩端面邊緣部1b上設(shè)有厚壁邊緣部1d，因此在該部分具有的熱量多。所以，與現(xiàn)有例相比，筒制品整體的溫度分布均勻(該狀態(tài)由圖2中的兩端面邊緣部1b的等溫線表示)。
在固化成形之后，冷卻到室溫的圓筒部件1的形狀如圖4所示，由于在筒狀中央部1a上設(shè)有帶狀槽部1c，因此在填充結(jié)束時(shí)不會(huì)成為高溫，所以，收縮量得到抑制，圓筒部件1形成的形狀為其內(nèi)周1i中央部1ia不向內(nèi)側(cè)收縮，反而是相對(duì)地稍微向外側(cè)凹陷的形狀。
并且，由于兩端面邊緣部1b上設(shè)有厚壁邊緣部1d，因此與現(xiàn)有例相比，溫度的降低受到抑制，所以收縮量的差異變小(與圖21中的現(xiàn)有的筒狀部件相比)，結(jié)果，能夠把因端部的加厚而引起的半徑上的尺寸差(變形量)δ1抑制得較小。
對(duì)圓筒部件1的各主要部分的壁厚與樹脂溫度(填充結(jié)束時(shí))之間的關(guān)系進(jìn)行說明。在軸向位置上，在圓筒部件1的壁厚不同的帶狀槽部1c周圍的Pa部分、厚壁邊緣部1d周圍的Pb部分、作為平均壁厚部的Pc部分，相對(duì)于它們的壁厚，根據(jù)它們分別所處的位置上的圓筒部件1的固有形狀，上述樹脂溫度如圖3所示那樣對(duì)應(yīng)于壁厚而變化。
為了避免各部分的成形收縮量出現(xiàn)差，如上所述，需要使上述Pa部分、Pb部分、Pc部分的上述樹脂溫度盡量保持均勻。例如，如后面所述，在設(shè)Pc部分的平均壁厚t0為1.6mm的情況下，可以獲得以下狀態(tài)。即，Pa部分的壁厚為1.6mm-槽深度At，在具體使用后述的尺寸的情況下，Pa部分的壁厚為1.6mm-0.12mm＝1.48mm，另外，Pb部分的壁厚為1.6mm+加厚量Bt，在同樣使用后述的尺寸的情況下，Pb部分的壁厚為1.6mm+0.12mm＝1.72mm，這樣則如圖3所示，上述樹脂溫度變成相等，收縮量的差變得極小。
如上所述，圓筒部件1的中央附近的壁厚通過帶狀槽部1c而變得較薄，因此樹脂容易冷卻，雖然金屬模具22的該附近的內(nèi)兩面的溫度高，但該附近的樹脂溫度與其他部分的差異很小。另外，由于圓筒部件1的兩端部的壁厚較厚，因此樹脂不容易冷卻，即使圓筒部件1的三個(gè)面與金屬模具22接觸，使得樹脂的熱容易轉(zhuǎn)移到金屬模具，但是由于設(shè)有厚壁邊緣部1d，因此兩端部的樹脂溫度與其他部分的差異很小。即，圓筒部件1內(nèi)的樹脂溫度出現(xiàn)整體上溫度更均勻的傾向。從而，成形的收縮率也變得均勻，能夠抑制圓筒部件1成形變形。
對(duì)于長(zhǎng)度為L(zhǎng)、外徑為D、平均壁厚為t0的圓筒部件1，帶狀槽部1c和厚壁邊緣部1d的理想的形狀，最好是采用滿足如下關(guān)系的尺寸帶狀槽部1c的槽寬AL滿足
0.15×L≤AL≤0.4×L …(1)帶狀槽部1c的深度At滿足0.05×t0≤At≤0.1×t0…(2)厚壁邊緣部1d的寬度BL滿足t0≤BL≤2×t0…(3)厚壁邊緣部1d的加厚量Bt滿足0.05×t0≤Bt≤0.1×t0…(4)現(xiàn)在，作為試驗(yàn)，對(duì)于形狀為長(zhǎng)度L＝30mm，外徑D＝30mm，壁厚t0＝1.6mm的圓筒部件1，設(shè)帶狀槽部1c的槽寬AL＝0.2×L＝6mm，設(shè)帶狀槽部1c的深度At＝0.075×t0＝0.12mm，另外，設(shè)厚壁邊緣部1d的寬度BL＝1.25×t0＝2mm，設(shè)厚壁邊緣部1d的加厚量Bt＝0.075×t0＝0.12mm，在圓筒部件1采用這種形狀時(shí)，如圖4所示，能夠獲得端部加厚所引起的半徑尺寸之差(變形量)δ1＝0.01mm的理想結(jié)果。
如上所述，通過采用如本實(shí)施方式的圓筒部件1的形狀，不使用復(fù)雜的成形裝置，并且不進(jìn)行麻煩的金屬模具的修正，就能夠獲得成形變形小的圓筒部件。
接下來，使用圖5～圖12，說明針對(duì)上述第一實(shí)施方式的圓筒部件1的六個(gè)變形例。圖5、6為用剖面表示作為第一變形例和第二變形例的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。
如圖5所示，第一變形例的圓筒部件2在筒狀中央部2a的內(nèi)周2i設(shè)有帶狀槽部2e，在兩端面邊緣部2b處沿著外周2h設(shè)有厚壁邊緣部2d。
如圖6所示，第二變形例的圓筒部件3在筒狀中央部3a的內(nèi)周3i設(shè)有帶狀槽部3e，在兩端面邊緣部3b處沿著內(nèi)周3i設(shè)有厚壁邊緣部3f。另外，第一、第二變形例的其他形狀與第一實(shí)施方式一樣。
圖7、8為用剖面表示作為第三變形例和第四變形例的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。
如圖7所示，第三變形例的圓筒部件4在筒狀中央部4a的內(nèi)周4i設(shè)有帶狀槽部4e，在一個(gè)端面邊緣部4b處沿著外周4h設(shè)有厚壁邊緣部4d，另外，在另一端面邊緣部4b處沿著內(nèi)周4i設(shè)有厚壁邊緣部4f。
如圖8所示，第四變形例的圓筒部件5在筒狀中央部5a的外周5h和內(nèi)周5i，設(shè)有帶狀槽部5c和5e，在兩端面邊緣部5b處沿著外周5h和內(nèi)周5i設(shè)有厚壁邊緣部5d、5f。另外，第三、第四變形例的其他形狀與第一實(shí)施方式一樣。
另外，上述厚壁邊緣部?jī)?yōu)選設(shè)置在兩端部，然而也可以只設(shè)置在一端部上，至少能夠抑制設(shè)有上述厚壁邊緣部的一側(cè)的變形。
圖9為用剖面表示作為第五變形例的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。圖10為上述圓筒部件的主要部分的放大剖面圖。
本變形例的圓筒部件6中，形成于外周6h的中央部6a和兩端部邊緣部6b的帶狀槽部6c以及厚壁邊緣部6d，不是象第一實(shí)施方式那樣形成為階梯狀，而是形成為厚度逐漸變化的傾斜面或者曲面，這一點(diǎn)與上述第一實(shí)施方式不同。
在該情況下，帶狀的槽部6c的槽寬AL(整體槽深度t2中，大于等于有效槽深度t1的部分的槽寬)指的是，槽深度At滿足0.05×t0≤At≤0.1×t0…(5)時(shí)的寬度，另外，厚壁邊緣部6d的寬度BL(整體加厚量t3中，大于等于有效加厚量t4的部分寬度)指的是，距外周表面的加厚量Bt滿足0.05×t0≤Bt≤0.1×t0…(6)時(shí)的寬度，因而能夠使用上述第一實(shí)施方式的情況下的槽寬AL、寬度BL的值。
圖11為用剖面表示作為第六變形例的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。圖12為沿圖11中的箭頭G方向的視圖。
本變形例的圓筒部件7可適用于在內(nèi)周7i上具有沿著軸心O的槽7g的部件，在這種情況下，也與第一實(shí)施方式的情況一樣，在中央部7a的外周7h上沿著周向設(shè)置有帶狀槽部7c，并且在兩端面邊緣部7b的外周7h上沿著周向設(shè)置有厚壁邊緣部7d。
在本變形例中，可以直接采用第一實(shí)施方式所使用的帶狀槽部以及厚壁邊緣部的形狀。但是圓筒部件7的平均壁厚t0，使用除槽7g部分以外的部分的壁厚。
上述各變形例的圓筒部件2、3、4、5、6、7，分別通過與第一實(shí)施方式的圓筒部件1相同的作用，能夠抑制成形時(shí)收縮量的不均勻性，從而能夠獲得成形變形小的、形狀精度高的筒狀部件。
下面，使用圖13和圖14說明本發(fā)明第二實(shí)施方式的圓筒部件。
圖13是用剖面表示作為本發(fā)明第二實(shí)施方式的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。圖14放大表示上述圓筒部件成形的變形狀態(tài)，是用剖面表示上半部的側(cè)視圖。
本實(shí)施方式的圓筒部件8通過注射成形來進(jìn)行制造，是端面敞開的圓筒形的樹脂制筒狀部件，如圖13所示，圓筒部件8具有軸心O，并且具有外徑D恒定的外周面和大致均勻的壁厚t0。并且，相對(duì)于上述第一實(shí)施方式的圓筒部件1，圓筒部件8去掉了設(shè)置在兩端面邊緣部8b上的厚壁邊緣部，而只設(shè)置了帶狀槽部8c，該帶狀槽部8c形成沿著中央部8a的外周8h的薄壁部。這樣，當(dāng)在中央部8a只設(shè)置帶狀槽部8c的情況下，中央部8a成為薄壁狀態(tài)，使得樹脂溫度得到抑制。從而，如圖14所示，內(nèi)周8i的中央部8ia不會(huì)向內(nèi)側(cè)大幅度收縮，反而存在相對(duì)地稍微向外側(cè)凹陷的傾向，內(nèi)周與端面邊緣部在半徑方向上的尺寸差(變形量)減少。
另外，帶狀槽部8c的理想的形狀為，圓筒部件8的全長(zhǎng)設(shè)為L(zhǎng)、圓筒部壁厚設(shè)為t0，槽寬AL滿足0.15×L≤AL≤0.4×L…(7)，并且槽深度At滿足0.075×t0≤At≤0.2×t0 …(8)。
作為試驗(yàn)，對(duì)于外徑為30mm、長(zhǎng)度為30mm、厚度為1.6mm的圓筒部件8，設(shè)帶狀槽部8c的槽寬AL＝0.2×L＝6mm，槽深度At＝0.1t＝0.16mm，在使用這些數(shù)據(jù)的情況下，內(nèi)周8i與端面邊緣部8b在半徑上的尺寸差(變形量)δ2為0.02mm，比圖22所示的現(xiàn)有的圓筒部件103的變形量小。
在本實(shí)施方式的圓筒部件8成形時(shí)，金屬模具在內(nèi)周8i的中央部8a附近的溫度很高。但是，由于圓筒部件8的中央部附近的壁比較薄，因此樹脂容易冷卻。所以，圓筒部件8的中央部附近的成形收縮率不會(huì)變得特別大，而且成形變形量也得到抑制。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在接近第一實(shí)施方式的效果的基礎(chǔ)上，由于只改變中央部8a的壁厚即可，因此對(duì)成形件形狀的限制較少，成形件形狀的自由度高。
接下來，使用圖15和圖16說明本發(fā)明第三實(shí)施方式的圓筒部件。
圖15是用剖面表示作為本發(fā)明第三實(shí)施方式的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。圖16放大表示上述圓筒部件成形的變形狀態(tài)，是用剖面表示上半部的側(cè)視圖。
本實(shí)施方式的圓筒部件9通過注射成形來進(jìn)行制造，是端面敞開的圓筒形的樹脂制筒狀部件，如圖15所示，上述圓筒部件9具有軸心O，并且具有外徑(D-2×Bt)恒定的外周面。并且，相對(duì)于上述第一實(shí)施方式的圓筒部件1，去掉了中央部9a的帶狀槽部，只設(shè)置了沿著兩端面邊緣部9b的外周9h的厚壁邊緣部9d。這樣，在只設(shè)置厚壁邊緣部9d的情況下，如圖16所示，即使內(nèi)周9i的中央部9ia向內(nèi)側(cè)鼓起，兩端面邊緣部9b相對(duì)于內(nèi)周9i在半徑方向上的變形很小，內(nèi)周9i與端面邊緣部9b在半徑方向上的差減小。
另外，厚壁邊緣部9d的理想形狀為圓筒部件9的均勻的圓筒部壁厚為t0，厚壁邊緣部9d的寬度BL滿足t0≤BL≤2×t0…(9)，而且加厚量Bt滿足0.1×t0≤Bt≤0.3×t0 …(10)。
作為試驗(yàn)，對(duì)于外徑為30mm、長(zhǎng)度為30mm、厚度為1.6mm的圓筒部件9，設(shè)厚壁邊緣部9d的寬度BL＝1.25×t0＝2mm，加厚量Bt＝0.2×t0＝0.32mm，在使用這樣的數(shù)據(jù)的情況下，內(nèi)周9i與端面邊緣部9b在半徑上的尺寸差(變形量)δ3為0.01mm，比圖22所示的現(xiàn)有的圓筒部件103的尺寸差小。
在本實(shí)施方式的圓筒部件9成形時(shí)，由于兩端面邊緣部9b在三個(gè)面與金屬模具接觸，因此樹脂的熱容易轉(zhuǎn)移到金屬模具中。但是，由于在圓筒部件9的兩端面邊緣部設(shè)有厚壁邊緣部9d，因此樹脂不容易冷卻，即使是三個(gè)面與金屬模具接觸的樹脂的熱容易轉(zhuǎn)移到金屬模具的狀態(tài)，兩端面邊緣部的厚壁中心附近的樹脂溫度也不會(huì)變得特別低。因此兩端面邊緣部9b與中央部相比，收縮量的差異得到抑制，成形變形小。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，與第一實(shí)施方式相比，只改變兩端部的壁厚即可，因而成形件的形狀的自由度高。另外，厚壁邊緣部?jī)?yōu)選設(shè)置在兩端部上，但也可以只設(shè)置在一個(gè)端部上，至少是設(shè)有厚壁邊緣部的一側(cè)的變形量變小。
接著，使用圖17和圖18，說明本發(fā)明的第四實(shí)施方式的圓筒部件。
圖17為沿著作為本發(fā)明第四實(shí)施方式的筒狀部件的圓筒部件的軸心的剖面圖。圖18為從內(nèi)周側(cè)觀察上述圓筒部件的展開圖。
本實(shí)施方式的圓筒部件10通過注射成形來進(jìn)行制造，是端面敞開的圓筒形的樹脂制筒部件，如圖17所示，上述圓筒部件10具有軸心O，并且具有恒定的外徑D和長(zhǎng)度L。在內(nèi)周10i上設(shè)有多個(gè)凸輪槽10k，所述多個(gè)凸輪槽10k是相對(duì)于軸心O傾斜的螺旋狀有底槽。
在圓筒部件10中，在中央部10a的周圍，所填充的樹脂的溫度為特別高的溫度，因此與第一實(shí)施方式的情況一樣，中央部10a可能產(chǎn)生向內(nèi)周側(cè)鼓起的變形。特別是在本實(shí)施方式的情況下，由于凸輪槽配置在內(nèi)周上，因此當(dāng)圓筒部件如上述那樣變形時(shí)，可能對(duì)凸輪隨動(dòng)件與上述凸輪槽的嵌合狀態(tài)產(chǎn)生妨礙。
所以，本實(shí)施方式的圓筒部件10，如圖18所示，在圓筒部件10的中央部10a的附近，在相鄰的凸輪槽10k之間，設(shè)置了用于形成薄壁部的多個(gè)凹部10m，所述多個(gè)凹部10m在內(nèi)周10i上的空間，以?shī)A著上述凸輪槽的狀態(tài)沿周向配置。
凹部10m具有深度At和軸向槽寬AL，通過設(shè)置該凹部10m，圓筒部件10的中央部10a附近的壁厚變薄，樹脂溫度得到抑制。從而，內(nèi)周10i的中央部10a不會(huì)向內(nèi)側(cè)鼓起，而是存在相對(duì)地稍微向外側(cè)凹陷的傾向，因而內(nèi)周與端面邊緣部在半徑方向上的尺寸差減小。
另外，凹部10m的理想形狀為若設(shè)由圓筒部件10的槽寬AL包圍的中央內(nèi)周的面積為S0，多個(gè)凹部10m之和的總面積設(shè)為S1，則滿足下面關(guān)系S1≥S0/2…(11)。
另外，凹部10m的周向?qū)挾仍O(shè)定成寬度較大，效果會(huì)更好，但理想的是把凹部10m的周向?qū)挾仍O(shè)定成是內(nèi)周10i上的位于相鄰的凸輪槽10k之間的空間在圓周方向上的寬度的大致1/2。并且，如果把凹部10m的周向兩側(cè)的區(qū)域部10m′做得稍微薄一些，效果會(huì)更好。
根據(jù)本實(shí)施方式的圓筒部件10，能夠抑制在內(nèi)周面設(shè)有凸輪槽的圓筒部件的成形變形。另外，對(duì)于具有除了凸輪槽以外的直進(jìn)槽和開口等的圓筒部件，可以使用相同的形狀，并且能夠獲得相同的效果。
另外，不僅是在中央部10a上設(shè)置薄壁的凹部10m，通過在具有凸輪槽的圓筒部件的端部設(shè)置厚壁部，也能夠抑制成形變形。
另外，上述凸輪槽是內(nèi)周面上的凸輪槽，而對(duì)于代替該凸輪槽、如后述的本實(shí)施方式第一變形例那樣在外周面設(shè)置凹狀凸輪部的圓筒部件，通過同樣在中央部設(shè)置薄壁部，也能夠抑制成形變形。另外，對(duì)于如后述的本實(shí)施方式第二變形例那樣、在一個(gè)端部的預(yù)定寬度內(nèi)在外周面具有外螺紋部的圓筒部件，通過在另一端部形成厚壁部，同樣能夠抑制成形變形。
圖19是用剖面表示針對(duì)第四實(shí)施方式的圓筒部件的第一變形例的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。
本變形例的圓筒部件13通過注射成形來進(jìn)行制造，是端面敞開的圓筒形的樹脂制筒部件，如圖19所示，上述圓筒部件13在內(nèi)周的大致全長(zhǎng)范圍內(nèi)設(shè)有多個(gè)凸輪槽13k，所述凸輪槽13k是相對(duì)于軸心O傾斜的螺旋狀有底槽。在設(shè)置于圓筒部件13的中央部13a的外周面的凸輪槽13k的周圍，設(shè)有形成薄壁部的多個(gè)凹部13m、13n。
通過設(shè)置該凹部13m、13n，圓筒部件13的中央部13a附近的壁厚變薄，使得樹脂溫度得到抑制。從而，中央部13a的內(nèi)周不會(huì)向內(nèi)側(cè)收縮，反而存在相對(duì)地稍微向外側(cè)凹陷的傾向，從而能夠減小中央內(nèi)周與端面邊緣部在半徑方向上的尺寸差。
圖20為用剖面表示針對(duì)第四實(shí)施方式的圓筒部件的第二變形例的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。本變形例的圓筒部件14通過注射成形來進(jìn)行制造，是端面敞開的圓筒形的樹脂制筒部件，如圖20所示，在一個(gè)端面邊緣部14b1側(cè)的外周，設(shè)有在光軸O方向上具有規(guī)定寬度的外螺紋部(外螺紋)14k，在另一端面邊緣部14b2的外周，設(shè)有厚壁邊緣部14d。
在該圓筒部件14中，一個(gè)端面邊緣部14b1側(cè)的外螺紋部14k發(fā)揮厚壁邊緣部的功能，并且在另一端面邊緣部14b2側(cè)配置有厚壁邊緣部14d，因此相對(duì)于圓筒中央部，兩端邊緣部14b1、14b2的收縮量與中央部的收縮量大致相等，從而能夠把成形變形抑制得較小。
接下來，使用圖21說明本發(fā)明第五實(shí)施方式的圓筒部件。
圖21為用剖面表示作為本發(fā)明第五實(shí)施方式的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。
本實(shí)施方式的圓筒部件11通過注射成形來進(jìn)行制造，是端面敞開的圓筒形的樹脂制筒部件，如圖21所示，上述圓筒部件11具有軸心O，并且除了端部以外具有恒定的外徑。在內(nèi)周的右半部，設(shè)有具有內(nèi)徑面(形成有內(nèi)螺紋的內(nèi)周面部)11i的內(nèi)螺紋部11m，在左半部具有與內(nèi)徑面11i連續(xù)的直徑相同的平滑的內(nèi)周面部11j。
在該圓筒部件11中，由于通過金屬模具的三面來冷卻所填充的樹脂的端面邊緣部11b、11b′，因此由于端面邊緣部11b、11b′相對(duì)于內(nèi)徑面11i、內(nèi)周面部11j的收縮量的差，端部有可能成為向外方變形的形狀。特別是在本實(shí)施方式的情況下，可能對(duì)內(nèi)螺紋部的螺合狀態(tài)產(chǎn)生妨礙。
因此，在本實(shí)施方式的圓筒部件11中，如圖21所示，在圓筒部件11的右端面邊緣部11b的外周，設(shè)置厚壁邊緣部11d，在左端面邊緣部11b′的外周，設(shè)置厚度不同的厚壁邊緣部11d′。通過設(shè)置這些厚壁邊緣部，兩端部的樹脂不容易冷卻，即使是如上所述通過三面與金屬模具接觸的、樹脂的熱容易轉(zhuǎn)移到金屬模具上的狀態(tài)，兩端面邊緣部的厚壁中心附近的樹脂溫度也不會(huì)變得特別低。因此，端面邊緣部11b、11b′的收縮量與中央部的收縮量大致相等，能夠?qū)⒊尚巫冃我种频煤苄　?br> 另外，由于圓筒部件11在右半部配置有內(nèi)螺紋部11m，因此其左、右半部的平均壁厚不同。所以，右側(cè)的厚壁邊緣部11d的加厚量Bt2和左側(cè)的厚壁邊緣部11d′的加厚量Bt1，需要取不同的值。
即，設(shè)左半部的圓筒部壁厚t10為右半部的內(nèi)螺紋部11m的內(nèi)徑面11i所在范圍的壁厚，設(shè)內(nèi)螺紋部11m的到螺紋根部的壁厚為t11，在該情況下，用壁厚t10和t11的平均值來表示的內(nèi)螺紋部的平均壁厚設(shè)為t12，右端面邊緣部11b側(cè)的厚壁邊緣部11d的加厚量Bt2，優(yōu)選采用0.1×t12≤Bt2≤0.3×t12 …(12)，并且右半部的壁厚也和上述圓筒部壁厚t10相等，左端面邊緣部11b′側(cè)的厚壁邊緣部11d′的加厚量Bt1，優(yōu)選采用0.1×t10≤Bt1≤0.3×t10…(13)。
另外，厚壁邊緣部11d、11d′的軸向?qū)挾?，?yōu)選采用第一實(shí)施方式的情況所使用的公式(3)的值。其中，公式(3)中的壁厚t0，使用上述內(nèi)螺紋部平均壁厚t12，或者圓筒部壁厚t10。
根據(jù)本實(shí)施方式的圓筒部件11，即使在內(nèi)周具有如內(nèi)螺紋部11m那樣的凹部、凸部，也能夠獲得與上述第三實(shí)施方式的圓筒部件相同的效果。但是，圓筒部件11的左右最大外徑DL、DR必然不同。
另外，在本實(shí)施方式的情況下，以在圓筒部件11上設(shè)置了內(nèi)螺紋部11m的圓筒部件為對(duì)象，但是對(duì)于在圓筒部件的外周設(shè)置外螺紋部等凸部、或者凹部的圓筒部件，通過同樣地在端面邊緣部設(shè)置厚壁邊緣部，能夠獲得相同的效果。但是，設(shè)有外螺紋部的端部側(cè)的厚壁邊緣部，需要進(jìn)行在內(nèi)周側(cè)加厚來配置等變更。
接著，使用圖22說明作為本發(fā)明第五實(shí)施方式的圓筒部件的變形例。
圖22為用剖面表示作為上述變形例的筒狀部件的圓筒部件的上半部的側(cè)視圖。
在上述第五實(shí)施方式的圓筒部件11中，由于圓筒部壁厚t10和內(nèi)螺紋部平均壁厚t12不同，因此左右厚壁邊緣部的加厚量Bt1和Bt2必然不同。從而無法避免左右最大外徑DL、DR相差Bt1與Bt2的差值(DL＞DR)。本變形例的圓筒部件12能夠適用于這樣的情況根據(jù)要組裝圓筒部件的設(shè)備，要求左右的最大外徑不存在差的情況。
如圖22所示，本變形例的圓筒部件12具有與第一實(shí)施方式的圓筒部件11大致相同的結(jié)構(gòu)。在內(nèi)周的右半部設(shè)有具有內(nèi)徑面(形成有內(nèi)螺紋的內(nèi)周面部)12i的內(nèi)螺紋部12m，左半部具有與內(nèi)徑面12i連續(xù)的直徑相等的平滑的內(nèi)周面部12j。特別是在本變形例中，在沒有設(shè)置內(nèi)螺紋部12m的范圍的左方外周，設(shè)置有沿著周向形成的凹部12k。
并且，同樣地，在圓筒部件12的右端面邊緣部12b的外周，設(shè)置右厚壁邊緣部12d，在左端面邊緣部12b′的外周設(shè)置左厚壁邊緣部12d′。通過設(shè)置這些厚壁邊緣部，左右端面邊緣部12b、12b′的收縮量與中央部的收縮量大致相同，從而能夠?qū)⒊尚巫冃我种频煤苄　?br> 在本變形例的圓筒部件12中，通過在上述的左方外周設(shè)置凹部12k，能夠使左方圓筒部的壁厚t10′變薄，能夠使左厚壁邊緣部12d′所需要的加厚量Bt1′變小，從而能夠使左右最大外徑DL、DR相等。
另外，設(shè)到內(nèi)螺紋部12m的根部的壁厚t11與圓筒部壁厚t10形成的內(nèi)螺紋部平均壁厚為t12，則右端面邊緣部12b側(cè)的右厚壁邊緣部12d的加厚量Bt2，采用與第五實(shí)施方式相同的公式(12)的值。
左厚壁邊緣部12d′的加厚量Bt1′，優(yōu)選采用0.1×t10′≤Bt1′≤0.3×t10′…(14)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的圓筒部件12，即使在內(nèi)周有象內(nèi)螺紋部12m那樣的凹部和凸部的情況下，也能夠獲得和上述第五實(shí)施方式的圓筒部件相同的效果，同時(shí)能夠把圓筒部件的左右最大外徑設(shè)定成相等。
上述各實(shí)施方式和各變形例的筒狀部件使用的是圓筒狀部件，但作為該筒狀部件，并不僅限于此，對(duì)于除圓筒形狀以外的筒狀部件，例如截面為橢圓的筒狀部件，或接近棱柱的形狀的筒狀部件，也可以使用相同的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的筒狀部件是通過注射成形而成形的筒狀部件，其可通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)用作形狀精度高的筒狀部件。
本發(fā)明不限定于上述各實(shí)施方式，除此之外，在實(shí)施階段中，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，能夠?qū)嵤└鞣N變更。另外，上述各實(shí)施方式包括各種階段的發(fā)明，通過對(duì)公開的多個(gè)構(gòu)成要素進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，能夠提取出各種發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種筒狀部件，通過注射成形而成形，其特征在于，上述筒狀部件包括兩端面敞開的筒狀部；和在上述筒狀部中央沿周向設(shè)置的帶狀的槽部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒狀部件，其特征在于，上述帶狀的槽部設(shè)置于上述筒狀部的外周。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒狀部件，其特征在于，上述帶狀的槽部設(shè)置于上述筒狀部的內(nèi)周。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒狀部件，其特征在于，還具有在上述筒狀部的兩端面邊緣部沿周向設(shè)置成厚壁的厚壁邊緣部。
5.一種筒狀部件，通過注射成形而成形，其特征在于，上述筒狀部件包括兩端面敞開的筒狀部；和在上述筒狀部的兩端面邊緣部沿周向設(shè)置成厚壁的厚壁邊緣部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的筒狀部件，其特征在于，還具有在上述筒狀部中央沿周向設(shè)置的帶狀的槽部。
7.一種筒狀部件，通過注射成形而成形，其特征在于，上述筒狀部件包括筒狀部，其兩端面敞開，并具有大致均勻的壁厚；以及在上述筒狀部的兩端面邊緣部沿周向設(shè)置成厚壁的厚壁邊緣部。
8.一種筒狀部件，通過注射成形而成形，其特征在于，上述筒狀部件包括筒狀部，其兩端面敞開，并且在外周或者內(nèi)周面具有螺旋狀的槽；以及多個(gè)凹部，它們?cè)谏鲜鐾矤畈康闹醒胙刂芟蚺帕校⒃O(shè)置成夾著上述螺旋狀的槽。
9.一種筒狀部件，通過注射成形而成形，其特征在于，上述筒狀部件包括圓筒狀部，其兩端面敞開，并且具有形成有內(nèi)螺紋的內(nèi)周面部和沒有形成該內(nèi)螺紋的平滑的內(nèi)周面部；以及帶狀的槽部，其在上述圓筒狀部的外周，設(shè)置于上述平滑的內(nèi)周面部的外周。
10.一種筒狀部件，通過注射成形而成形，其特征在于，上述筒狀部件包括圓筒狀部，其兩端面敞開，除了該兩端面附近之外具有恒定的外徑，并且具有形成有內(nèi)螺紋的內(nèi)周面部，和沒有形成該內(nèi)螺紋的平滑且內(nèi)徑恒定的內(nèi)周面部；以及厚壁邊緣部，其在上述圓筒狀部的外周，并且在上述兩端面邊緣部上沿周向設(shè)置成厚壁。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的筒狀部件，其特征在于，設(shè)置于上述兩端面邊緣部的上述厚壁邊緣部的外徑互不相同。
12.一種筒狀部件，通過注射成形而成形，其特征在于，上述筒狀部件包括兩端面敞開的圓筒狀部；設(shè)置于上述圓筒狀部的一端部附近的外周上的外螺紋部；以及在上述圓筒狀部的另一端面邊緣部上沿周向設(shè)置成厚壁的后壁邊緣部。
全文摘要
作為通過注射成形而成形的筒狀部件的圓筒部件，具有筒狀形狀，在周向上具有大致均勻的壁厚的兩端面邊緣部敞開，并且沿著形成筒狀部的筒狀中央部的外周設(shè)置有用于形成薄壁部的帶狀槽部；沿著上述兩端面邊緣部的外周形成有厚壁邊緣部，通過設(shè)置上述帶狀槽部和上述厚壁邊緣部，上述圓筒部件在成形時(shí)，中央部相對(duì)地不會(huì)成為高溫，端面部相對(duì)地不會(huì)成為低溫，能夠獲得成形收縮率整體上均勻、且形狀精度高的筒狀部件。
文檔編號(hào)G02B7/04GK1892276SQ20061010027
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者廣瀨量哉 申請(qǐng)人:奧林巴斯映像株式會(huì)社