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JP4137213B2 - Urethane coupling manufacturing method and manufacturing apparatus thereof - Google Patents
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JP4137213B2 - Urethane coupling manufacturing method and manufacturing apparatus thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、端面の複数の突起と中心孔とを有する円形ハブの一対がウレタンエラストマーを介して接合されたウレタンカップリングの製造方法及びその製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
弾性体軸継手は、駆動軸と従動軸とを弾性体を介して連結し、この弾性体の変形により両軸間の偏心、偏角等を吸収しつつ動力を伝達するものである。このような従来の弾性体軸継手の弾性体にゴムを使用するものとして、JIS−B1455のゴム軸継手に規定されるものがある。
【0003】
このゴム軸継手は、軸に嵌入される中心孔を有する一対の円形ハブの端面に周方向に等間隔で複数の突起を設けた1対の突起同志を向かい合わせ、前記突起を交互に等間隔に位置させるとともにこれにより円形及び突起間に形成される空間にダンパーとしてゴム弾性体を介在させたものである。
【0004】
駆動軸から従動軸への動力の伝達は、駆動軸側の円形ハブの突起がゴム弾性体を押圧し、この押圧力を受けてゴム弾性体が従動軸側の円形ハブの突起を押圧することにより行われる。そして、このとき両軸間に偏心、偏角が存在していてもゴム弾性体の弾性により吸収される。このようなゴム弾性体の機能を十分に発揮させる材料として、ウレタンエラストマーを用いた、ウレタンカップリングが知られている。
【0005】
このウレタンエラストマーは、液状ウレタンを熱硬化させるタイプのものである。一対の円形ハブをその突起が空間を有してかみ合い状態となし、その空間に液状ウレタンを充満させ、加熱して硬化させる。従来、この充満作業は、一対の円形ハブを型内に保持し、前記空間に液状ウレタンを注入することで行われていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のウレタン注型は、大気圧下で行われていたため、液状ウレタン内に存在する気泡がとれずに、そのまま残るという問題点があった。気泡が残ると、所定の反発弾性率が得られなくなる。この気泡は、液状ウレタンの秤量時及び攪拌時に発生するものであり、秤量及び攪拌工程で気泡を生じないようにすることは製造工程を複雑化させる。
【0007】
したがって本発明の目的は、液状ウレタン内に存在する気泡を除去しつつ、一対の円形ハブの間の空間に充満させることができるウレタンカップリングの製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項1の製法発明は、端面の複数の突起と中心孔とを有する円形のハブの一対を、前記突起が空間を有してかみ合い状態になるように位置決めする第1工程と、前記空間に液状ウレタンを遠心力で流入させて満たす第2工程と、前記遠心力を保持したまま前記液状ウレタンを反応硬化させ、前記一対のハブをウレタンエラストマーを介在させて接合する第3工程とを備え、前記第1工程の前記位置決めは、シャフトを前記一対のハブの前記中心孔に貫通させ、各ハブを前記シャフトの軸方向及び周方向の所定位置で固定することによって、上記ハブの前記突起が空間を有してかみ合い状態になるよう対面させ、更に開閉自在な上下金型内に前記一対のハブを前記シャフトを介して固定することにより行うものであり、前記第2工程の前記遠心力は、前記上下金型を水平面内或いは垂直面内で回転させることにより生じさせるものであり、前記第3工程の前記反応硬化は、液状ウレタンを注入した後、前記上下金型が回転している状態で行わせるものであり、第4工程として、前記一対のハブを前記シャフトともに前記上下金型から取り出したのち、前記シャフトを抜き取る工程を備えるウレタンカップリングの製造方法である。前記遠心力は回転により発生させることができ、前記回転は水平面内又は垂直面内で行われる。
【0009】
求項において、前記一対のハブの前記シャフトの軸方向の所定位置での固定は、前記シャフトの大径部と小径部との間の段部に前記各ハブの端面を当接させることにより行い、前記一対のハブの前記シャフトの周方向の所定位置での固定は、前記シャフトの所定位置に予め設けられた平面部に対して前記各ハブの前記貫通孔に開口するネジ孔を利用してネジ止めすることにより行う(請求項)。請求項において、前記上下金型内に前記一対のハブを前記シャフトを介して行う前記固定は、前記一対のハブの各々の中心孔から突出する上突出部と下突出部とを設け、前記下突出部を前記下金型に嵌め、前記上突出部を前記上金型に嵌めることにより行う(請求項)。請求項において、前記上下金型は、前記ハブの収納部及び前記シャフトの固定部を、回転中心に対して同心円上に等分配置で多数列設したものである(請求項)。請求項において、前記上下金型は、前記ハブの収納部及び前記シャフトの固定部を、回転中心に対して同心円上に列設したものであり、前記収納部の周囲に、前記液状ウレタンを注入するためのゲート部と、このゲート部におけるウレタンの収縮と同様の収縮を生じさせるための溜め部とを設け、前記溜め部を少なくとも前記ゲートと対面する位置に配設した(請求項)。
【0010】
上記目的を達成する請求項の装置発明は、端面の複数の突起と中心孔とを有する円形ハブの一対を、前記突起が空間を有してかみ合い状態になるように、前記中心孔に貫通され、前記各ハブを前記シャフトの軸方向及び周方向の所定位置で固定置決めするシャフトと、前記シャフトを固定するとともに前記ハブを覆う収納部を回転中心の同心円上に等分配置で多数列設する加熱可能且つ開閉可能な上下金型と、前記上下金型の少なくとも一方を支持し、前記上下金型を前記回転中心の回りで回転させる駆動手段と、前記上下金型の他方の前記回転中心に開口し、液状ウレタンを注入するための注入口と、前記注入口から前記多数の収納部に向かって放射状に連通して前記液状ウレタンを各収納部に導くゲート部と、を備えるウレタンカップリングの製造装置である。前記回転中心を垂直になるように配設し、前記上下金型を水平面内で回転させることが好ましい。ただし、液状ウレタンを注入するとき、前記回転中心を垂直にし、前記上下金型を回転させるとき、前記回転中心を水平にして垂直面内で回転させることもできる。
請求項において、前記シャフトと前記ハブの嵌め合い部、及び、前記ハブと前記上下金型との嵌め合い部に弾性体リングを使用する(請求項)。請求項において、前記収納部の周囲であって、少なくとも、前記ゲート部と対面する位置に、前記液状ウレタンの溜め部を配設した(請求項)。
【0011】
前記ポリウレタンエラストマーとしては、トルエンジシソシアネート(TDI)、メチレンジイソシアネート(MDI)及びパラフェニレンジイソシアネート(PPDI)等に代表されるジシソシアネートと、ポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネイト系ポリオールの1種又は2種以上からなるプレポリマーに硬化剤(架橋剤)を配合してなるポリウレタンエラストマーが用いられる。
【0012】
ポリエステル系ポリオールとしては、例えば、ポリカルボン酸と低分子ポリオールとの縮合物で、分子量500〜10000のものが挙げられる。
ポリエーテル系ジオールとしては、例えば、アルキレンオキシド(例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド)を活性水素化合物である多価アルコール(例えば、ジエチレングリール)を開始剤として開環付加重合により与えられるものが挙げられる。
ポリカーボネート系ポリオールとしては、従来公知のポリオール(多価アルコール)とホスゲン、クロル蟻酸エステル、ジアルキルカーボネート又はジアリルカーボネートとの縮合によって得られ、種々の分子量のものが挙げられる。
【0013】
前記ポリオールの1種または2種以上をTDI、MDI及びPPDI等に代表れるジイソシアネートと反応させて、ウレタンプレポリマー(液状ウレタン)を製造するための方法としては、特に限定されず、例えば、反応温度、反応時間、溶媒の有無等を含めて公知の方法で行うことができる。本発明に用いるウレタンエラストマーを得るためには、上述のようにして得られたウレタンプレポリマーと、硬化剤とを混合して、ウレタンプレポリマーを硬化(反応硬化)させればよい。
【0014】
使用できる硬化剤としては、特に限定されず、従来、ウレタンプレポリマーを硬化してウレタンエラストマーを生成させる際に一般的に用いられているもので構わない。例えば、ポリオール化合物、ポリアミン化合物等が挙げられる。ポリオール化合物としては、特に限定されず、1級ポリオール、2級ポリオール、3級ポリオールのいずれを用いてもよい。
【0015】
上記の硬化剤と、前述のようにして得られたウレタンプレポリマーとを混合して、同ウレタンプレポリマーを硬化(架橋)させるための方法としては、特に限定されず、例えば、ウレタンプレポリマーに対する硬化剤の混合割合、硬化温度、硬化時間等を含めて、通常の方法で行うことができる。本発明に用いるポリウレタンエラストマーは、添加剤等を含有するものとしてもよい。この添加剤は、可塑剤、難燃剤、充填剤、安定剤、着色剤等である。安定剤は、従来より使用されている酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、加水分解防止剤等である。
【0016】
本発明では、前記遠心力を保持したまま前記液状ウレタンを反応硬化させる。そこで、反応促進のために、上下金型を加熱可能にしている。前記遠心力により気泡が追いやられた液状ウレタンが一対の円形ハブの間の空間を満たし、その状態を保って反応硬化を進める。一対の円形ハブの上下金型に対する位置決めはシャフトを介して行う。一対の円形ハブの間の空間を満たす液状ウレタンは金型のゲート部を介して注入される。このゲート部におけるウレタンの収縮に対抗するために前記空間に連通する液状ウレタンの溜め部を少なくとも前記ゲート部に対面する位置に設けると、前記ウレタンの前記シャフト周りの収縮が点対称になる。前記シャフトを抜き取ってウレタンカップリングにした時に、前記シャフト周りのウレタンの収縮がシャフト周りで点対象であるため、一対のハブの中心孔同志の偏心及び偏角が防止され、精度の良いウレタンカップリングが得られる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明方法に用いる製造装置の断面図であり、図2は、前記製造装置における下金型の上面図であり、図3は、前記製造装置におけるシャフトとハブの取付け状態を示す横断面図であり、図4は、前記シャフトとハブの取付け状態を示す縦断面図である。
【0018】
まず、図1〜2により、本発明装置の全体を説明する。本発明装置は、円形ハブ2,3の一対を所定位置で固定するシャフト11と、シャフト11の多数を固定可能な下金型12及び上金型13と、下金型12を支持する回転板(駆動手段)14と、この回転板14を高速回転させる駆動モータ(駆動手段)15とを備えてなる。
【0019】
駆動モータ15は垂直上向きの出力軸15aを水平配置の回転板14の回転中心に嵌入等により取り付けたものである。この回転板14の上に、円形の下金型12をその中心が一致するようにボルト16を用いて固定する。
【0020】
円形の下金型12は、シャフト11の下突出部41に対応する下固定部17と、円形ハブ2,3の一方に対応する下収納部18とからなる下二段孔部19を、図2のように、回転中心20の同心円21に等分配置(図示例では12等分配置)したものである。回転中心20の回りに下円形貯留部22が設けられ、下円形貯留部22から各々の下収納部18に放射状に延びる下ゲート部23が配設されている。
【0021】
図1に戻り、円形の上金型13も、シャフト11の上突出部42に対応する上固定部24と、円形ハブ2,3の他方に対応する上収納部25とからなる上二段孔部26を、下金型12の下二段孔部19と軸心が一致するように配設したものである。また下金型12の下円形貯留部22と下ゲート部23に一致する上円形貯留部27と上ゲート部28が上金型13にも配設されている。なお、上下円形貯留部22,27と上下ゲート部23,28は、一体の円形貯留部及びゲート部として、上下金型12,13の一方だけに設けることもできる。
【0022】
この上金型13の回転中心20に沿って、上下円形貯留部22,27に至る注入口29が設けられている。そして、上下金型12,13はボルト13aで閉じた状態に固定される。このボルト13aにより、上下金型12,13は開閉自在となっている。また、上下金型12,13には、図示されない電気ヒータ等の加熱手段が内蔵されている。さらに、下金型12の第2収納部18と上金型13の第2収納部25の各々の合わせ面近くに、円形ハブの外周との間をシールするOリング(弾性体リング)30,31が配設されている。
【0023】
シャフト11を中心にし上下金型のゲート部23,28を起点とすると、+180°離れた平行な位置に、上下金型に分かれて位置する第1溜め部32U,32Lが配設され、+90°離れた直交する位置に、上下金型に分かれて位置する第2溜め部33U,33Lが配設され、−90°離れた直交する位置に、上下金型に分かれて位置する第3溜め部34U,34Lが配設されている。ゲート部23,28、第1溜め部32U,32L、第2溜め部33U,33L及び第3溜め部34U,34Lは、上下金型の収納部18,25のうち、一対の円形ハブ2,3の間の空間に連通するように設けられている。
【0024】
第1溜め部32U,32Lは、ゲート部23,28と同じ長さ及び同じ巾を有している。ゲート部23,28があると、それだけウレタンの量が多くなって収縮量も大きくなる。第1溜め部32U,32Lのウレタンの収縮が、前記ゲート部23,28のウレタンの収縮に直接的に対抗することができる。第1溜め部32U,32Lがない場合、シャフト11がこの収縮に対抗している。そのため、シャフト11を抜き取ると、前記ゲート部23,28がある側のウレタンの収縮が大きくなり、一対の円形ハブの偏心・偏角が生じる。そこで、前記ゲート部23,28のウレタンの収縮に対抗するため、少なくとも、前記ゲート部23,28から+180°離れた対向位置に第1溜め部32U,32Lを設ける。
前記ゲート部23,28におけるウレタンの収縮と同じ現象をシャフト11の周りで点対象になるように多く生じさせると、シャフト11周りの収縮が略均一になる。そこで、第2溜め部33U,33L及び第3溜め部34U,34Lを、ゲート部23,28と同じ長さ及び同じ巾をにして設けることが好ましい。図示のように、収納部18,25の回りを4等分した位置にゲート部23,28、第1溜め部32U,32L、第2溜め部33U,33L及び第3溜め部34U,34Lを設けると、収納部18,25内部の空間にあるウレタンの収縮がシャフト11に対して点対象によりバランスするようになる。その結果、前記シャフト11を抜き取ってウレンタンカップリングにしたとき、ウレタンの収縮の偏在によって生じる、一対の円形ハブの中心孔同志の偏心や偏角が抑制される。
【0025】
図3及び図4により、円形ハブ2,3とシャフト11との取付体を説明する。図4は図3のX−X線断面図である。図3において、大径の第1突出部41から小径の第2突出部42に至るまでに、順次小径となる第1軸部43と第2軸部44を設けたものである。大径の第1突出部41と小径の第1軸部43との間に第1段部45が形成され、大径の第1軸部43と小径の第2軸部44との間に第2段部46が形成されている。また、第1軸部43の円形ハブ2の対面側の端面近くと、第2軸部44の円形ハブ3の対面側の端面近くに、円形ハブ2,3の中心孔の間をシールするOリング(弾性体リング)47,48が配設されている。更に、第1軸部43の円形ハブ2の中間位置と、第2軸部44の円形ハブ3の中間位置に、円形ハブ2,3のボルト孔に対面する平面部49,50が設けられている。
【0026】
図5及び図6により、円形ハブ2,3の構造を説明する。図6は図5のY−Y線断面図である。図5において、アルミ合金製の一対の円形ハブ2,3は、それぞれ中心孔4,5を有し、互いに対向する端面に突起6,7が突設されたものである。図6のように、円形ハブ2の3本の突起6,6,6と円形ハブ3の3本の突起7,7,7は互いに同じ距離離れた空間を介してかみ合い状態に配設されている。この空間にあるウレタンエラストマー8が一対の円形ハブ2,3を接合する構造になっている。通常、一方の円形ハブ2の中心孔4は他方の円形ハブ3の中心孔5より大径になっている。またウレタンエラストマー8は内側が中心孔4と同じ内径を有するリングになっており、リングから放射状に延びる部分が突起6,7の間の空間等を埋めている。さらに、円形ハブ2の本体の中間位置に中心孔4に開口するボルト孔9が設けられ、同じく円形ハブ3の本体の中間位置に中心孔5に開口するボルト孔10が設けられている。なお、円形ハブ2,3にアルミ合金を使用した場合には、ウレタンレラストマー8との接着性を向上させるために、円形ハブ2,3の対向する部分に接着剤を予め塗布しておく接着性向上のための処理を施しておくことが望ましい。
【0027】
図3に戻り、シャフト11の第1軸部43は円形ハブ2の中心孔4に嵌まる外径を有しており、円形ハブ2の反対向面側の端部が第1段部45に当たってシャフト11に対する軸方向位置が決まる。また、シャフト11の第2軸部44は円形ハブ3の中心孔5に嵌まる外径を有しており、円形ハブ3の対向面側の端部が第2段部46に当たってシャフト11に対する軸方向位置が決まる。これにより、円形ハブ2の突起6と円形ハブ3との間の距離εと、円形ハブ3の突起7と円形ハブ2との間の距離εとが自動的に決まるようになっている。
【0028】
円形ハブ2のボルト孔9に止めネジ51をねじ込むと、止めネジ51の先端が平面部49に垂直に当たり、円形ハブ2のシャフト11の周方向位置が決まる。同様に、円形ハブ3のボルト孔10に止めネジ52をねじ込むと、止めネジ52の先端が平面部50に垂直に当たり、円形ハブ3のシャフト11の周方向位置が決まる。これにより、図4のように、円形ハブ2の突起6と円形ハブ3の突起7との間の隙間53が角度αの等しいものとなって、円形ハブ2,3の周方向位置が自動的に決まるようになっている。
【0029】
このように、シャフト11に円形ハブ2,3を順に嵌めて段部45,46に当て、止めネジ51,52をねじ込むだけで、シャフト11に対する円形ハブ2,3の軸方向位置と周方向位置か決まる。そして、円形ハブ2,3の間に突起6,7を介在させた所定空間54が形成される。
【0030】
つぎに、上述した本発明装置を用いた本発明製法を説明する。図3に示すように、まずシャフト11に大きな中心孔4を有する円形ハブ2を嵌入し、円形ハブ2の端面を第1段部45に当てる。つぎに、シャフト11に小さな中心孔5を有する円形ハブ3を嵌入し、円形ハブ3の端面を第2段部46に当てる。そして、円形ハブ2のネジ孔9に止めボルト51をねじ込み、平面部49に止めボルト51の先端を当てる。同様に円形ハブ3のネジ孔10に止めボルト52をねじ込み、平面部50に止めボルト52の先端を当てる。このように、一対の円形ハブ2,3のシャフト11に対する軸方向位置と周方向位置に決め、軸方向隙間εと突起6,7間の隙間53等の空間54を所定形状のものとする(第1工程)。
【0031】
図1のボルト13aを外し、上金型13を外した状態にする。図3のシャフト11と円形ハブ2,3の取付体を、下突出部41を下固定部17に嵌入することにより下金型12の所定位置にセットする。つぎに、上金型13を回転中心20に沿って降ろし、上突出部42を上固定部24に嵌入することにより上金型13の下金型12に対する同心を確保して、ボルト13aをねじ込む。すると、図3のシャフト11と円形ハブ2,3の取付体の12個が、上下金型12,13内にセットされ、円形ハブ2,3間の空間が、ゲート部23,28、円形貯留部27,28を介して注入口29に連通する状態になる。この状態にして、駆動モータ15を回転させると、回転円板14を介して上下金型12,13が回転し、シャフト11と円形ハブ2,3の取付体に大きな遠心力が発生する。遠心力が発生したまま、注入口29から液状ウレタンを注入すると、円形貯留部27,28、ゲート部22,27を介して、円形ハブ2,3間の空間に液状ウレタンが充満していく(第2工程)。
【0032】
遠心力を発生させたまま上下金型12,13を加熱すると、液状ウレタンの反応硬化が進んでいく。遠心力が発生したままであるため、液状ウレタン内に気泡があっても、比重の軽い気泡部分は円形貯留部27,28に集まり、円形ハブ2,3の間の空間の液状ウレタンは最も遠心力か大きいため気泡が殆ど存在しなくなる。円形ハブ2,3の空間の液状ウレタンが反応硬化してウレタンエラストマーに変化すると、円形ハブ2,3がウレタンエラストマーで接合される(第3工程)。このとき、ゲート部23,28におけるウレタンの収縮により、円形ハブ2,3の空間にあるウレタンが引っ張られるが、第1溜め部32U,32Lからの引っ張りが対抗し、第2溜め部33U,33L及び第3溜め部34U,34Lが円形ハブ2,3の空間にあるウレタンの動きを規制し、ウレタンの収縮が周方向に均一化される。そのため、シャフト11を抜いたときに、ウレタンの収縮に起因する一対の円形ハブの中心孔同志の偏心や偏角が出なくなる。
【0033】
上下金型12,13の回転を止め、ボルト13aを外して上金型13と下金型12を開放する。そして、下金型12からシャフト11と円形ハブ2,3の取付体の12個を取り外す。そして、止めネジ51,52を緩めて外し、取付体からシャフト11を抜き取る。円形ハブ2,3の間の空間に詰まったウレタンエラストマーのゲート部分をカットし、所定形状のウレタンカップリングを得る(第4工程)。
【0034】
第2,第3工程の遠心力付与の工程で、液状ウレタンの収納部25への余分な洩れだしは、弾性リング30,31で止められ、同じく液状ウレタンの中心孔4,5への余分な洩れだしは図3の弾性リング47,48で止められる。そのため、所定形状のウレタンカップリングを得るまでの、仕上げ作業が簡単になる。但し、弾性リング47,48は必ずしも必要ではない。何故ならば、軸振れの精度を高めるためには、弾性リング47,48を省いた方が好ましい場合があるからである。
【0035】
以上のように、一回の遠心力付与の工程で、12個のウレタンカップリングを得ることができる。また、一対の円形ハブ2,3をシャフト11で位置決めする構成であるため、大きな遠心力が作用しても、一対の円形ハブ2,3の位置関係がずれることがなく、高精度のウレタンカップリングが得られる。
【0036】
【実施例】
同心円の直径(PCB)が205mmであって、シャフトと円形ハブの取付体を12個セットできる上下金型を用いた。プレポリマー(液状ウレタン)として、ポリエステル系T.D.I.ウレタンプレポリマーであるVibrathane8050(ユニロイヤル社製)に架橋剤としてポリオール系の架橋剤であるA−931(ユニロイヤル社製)、およびアミン系架橋剤であるMOCA(和歌山精化製)を表1に示すように混合し、予め攪拌しておいたものを使用した。
【0037】
【表1】

Figure 0004137213
【0038】
水平配置の上下金型を中心軸回りで4000rpm±500rpmで回転させ、所定時間30〜40分遠心力を作用させたままにし、同時に上下金型を90〜130℃で加熱して前記液状ウレタンを硬化させた。硬化後にシャフトを上下金型から外し、シャフトからウレタンエラストマーで接合された円形ハブを取り外して、ウレタンカップリングを得た。この時の架橋後のウレタンエラストマーには気泡は目視では見当たらず、ウレタンエラストマーの反発弾性率は30%(JISK 6301)で均一であった。なお、3500rpm時の遠心力は1404Gであり、4500rpm時の遠心力は2321Gである。従って、ウレタンの注入時に必要な遠心力は1350〜2400Gである。
【0039】
つぎに、上下金型のゲート部のウレタンの収縮に対抗できる位置に溜め部を配設した場合、一対の円形ハブの中心孔同志の偏心・偏角がどの程度防止できるかを測定した。
【0040】
図2のようにゲート部と3か所の溜め部とを円周上に等分配置した金型と、溜め部がなくゲート部だけを配置した金型の両方を使用し、ハブ径30mm、両端の軸径8mmのウレタンカップリングを、3か所の溜め部有りで96個、溜め部無しで59個得た。一方のハブの軸を回転軸に嵌入し、他方のハブの軸の内側1mmの振れをテストインジケータで測定し、その結果を表2に示す。表2において、平均値は、96個又は59個の測定値の平均であり、MAXは、96個又は59個の測定値のうちの最大であり、MINは、96個又は59個のの測定値のうちの最小である。金型内のウレタンの収縮を円周方向で均一にすると、出来たウレタンカップリングの偏心・偏角が大幅に改善されることが判る。
【0041】
【表2】
Figure 0004137213
【0042】
【発明の効果】
本発明の請求項1〜の製法発明によると、以下の効果を奏する。遠心力で液状ウレタンを一対の円形ハブ間の空間に注入し、遠心力を保ったまま前記液状ウレタンを反応硬化させるため、秤量時又は攪拌時に前記液状ウレタン内に発生した気泡が除去され、円形ハブの一対を所定のウレタンエラストマーを介して接合することができる。また、シャフトを使って一対の円形ハブの位置決めを行うため、円形ハブの突起の位置関係や円形ハブの同心度が高精度に維持でき、予めセットされたシャフトと円形ハブを金型に取り付けるだけでよいため、作業工程の能率化が可能になる(請求項)。
シャフトの軸方向の段部により、一対の円形ハブの軸方向位置が決まり、シャフトに対するネジ止めにより、一対の円形ハブの周方向位置が決まるので、シャフトに対する一対の円形ハブの精度良い取り付けが簡単にできる(請求項2)。
また、シャフトの上下突出部により、一対の円形ハブのシャフト基準の精度を維持したまま、シャフト及び円形ハブの取付体を上下金型へ簡単にセットできる(請求項)。前記シャフトと円形ハブの取付体の収納部の多数を同心円上に等分配置した金型を使うため、短時間に数多くのウレタンカップリングを製造できる(請求項)。
前記収納部の周囲に、前記液状ウレタンを注入するためのゲート部と、このゲート部におけるウレタンの収縮と同様の収縮を生じさせるための溜め部とを設け、前記溜め部を少なくとも前記ゲートと対面する位置に配設すると、高精度のウレタンカップリングを製造できる(請求項)。
【0043】
本発明の請求項の装置発明によると、以下の効果を奏する。ウレタン内に気泡のないウレタンカップリングを一度に多数製造することができる(請求項)。要所要所の弾性体リングの使用により、余計な所に液状ウレタンが回り込むことがなく、後工程の仕上げや金型の清掃が簡単になる(請求項)。前記収納部の周囲であって、少なくとも、前記ゲート部と対面する位置に、前記液状ウレタンの溜め部を配設すると、一対の円形ハブの中心孔同志の偏心や偏角を防止できる(請求項)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法に用いる製造装置の断面図である。
【図2】前記製造装置における下金型の上面図である。
【図3】前記製造装置におけるシャフトとハブの取付け状態を示す横断面図である。
【図4】前記シャフトとハブの取付け状態を示す縦断面図である。
【図5】本製造方法によるウレタンカップリングの横断面図である。
【図6】本製造方法によるウレタンカップリングの縦断面図である。
【符号の説明】
2 円形ハブ
3 円形ハブ
4 中心孔
5 中心孔
6 突起
7 突起
8 ウレタンエラストマー
9 ネジ孔
10 ネジ孔
11 シャフト
12 下金型
13 上金型
14 回転板
15 駆動モータ(駆動手段)
17 下固定部
18 下収納部
20 回転中心
23,28 ゲート部
24 上固定部
25 上収納部
29 注入口
30 弾性リング
31 弾性リング
32U,32L 第1溜め部
33U,33L 第2溜め部
34U,34L 第3溜め部
41 下突出部
42 上突出部
43 第1軸部
44 第2軸部
45 第1段部
46 第2段部[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a method for manufacturing a urethane coupling in which a pair of circular hubs each having a plurality of protrusions on the end surface and a center hole are joined via a urethane elastomer, and a manufacturing apparatus therefor.
[0002]
[Prior art]
The elastic shaft joint connects the drive shaft and the driven shaft through an elastic body, and transmits power while absorbing the eccentricity, declination, etc. between the two shafts by deformation of the elastic body. As what uses rubber | gum for the elastic body of such a conventional elastic shaft coupling, there exists what is prescribed | regulated to the rubber shaft coupling of JIS-B1455.
[0003]
This rubber shaft joint has a pair of protrusions provided with a plurality of protrusions at equal intervals in the circumferential direction on the end faces of a pair of circular hubs having a center hole fitted into the shaft, and the protrusions are alternately spaced at equal intervals. A rubber elastic body is interposed as a damper in a space formed between the circular shape and the protrusion.
[0004]
The transmission of power from the drive shaft to the driven shaft is such that the protrusion on the circular hub on the drive shaft side presses the rubber elastic body, and the rubber elastic body receives the pressing force and presses the protrusion on the circular hub on the driven shaft side. Is done. At this time, even if there is an eccentricity or declination between both shafts, it is absorbed by the elasticity of the rubber elastic body. A urethane coupling using a urethane elastomer is known as a material that sufficiently exerts the function of such a rubber elastic body.
[0005]
This urethane elastomer is of a type that thermally cures liquid urethane. The pair of circular hubs are engaged with each other having a space in the projection, and the space is filled with liquid urethane and heated to be cured. Conventionally, this filling operation has been performed by holding a pair of circular hubs in a mold and injecting liquid urethane into the space.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional urethane casting is performed under atmospheric pressure, there is a problem that bubbles existing in the liquid urethane remain without being removed. If bubbles remain, a predetermined rebound resilience cannot be obtained. The bubbles are generated when the liquid urethane is weighed and stirred, and it is complicated to prevent the bubbles from being generated in the weighing and stirring process.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a urethane coupling and a manufacturing apparatus therefor, which can fill a space between a pair of circular hubs while removing bubbles present in liquid urethane.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The manufacturing method according to claim 1, which achieves the above object, includes a first step of positioning a pair of circular hubs having a plurality of projections on the end face and a center hole so that the projections have a space and are in meshing state. And a second step of filling and filling the space with liquid urethane by centrifugal force, a third step of reacting and curing the liquid urethane while maintaining the centrifugal force, and joining the pair of hubs with urethane elastomer interposed therebetween. Process And Preparation In the positioning of the first step, the protrusions of the hub are formed by passing the shafts through the center holes of the pair of hubs and fixing the hubs at predetermined positions in the axial direction and the circumferential direction of the shafts. It is carried out by facing each other in a meshing state with a space, and further fixing the pair of hubs via the shaft in a freely openable upper and lower mold, and the centrifugal force in the second step is The upper and lower molds are generated by rotating them in a horizontal plane or a vertical plane, and the reaction hardening in the third step is a state in which the upper and lower molds are rotated after injecting liquid urethane. The fourth step includes a step of removing the shaft after the pair of hubs are taken out of the upper and lower molds together with the shaft. This is a method for producing a urethane coupling. The centrifugal force can be generated by rotation, and the rotation is performed in a horizontal plane or a vertical plane.
[0009]
Contract Claim 1 The fixing of the pair of hubs at a predetermined position in the axial direction of the shaft is performed by bringing an end face of each hub into contact with a step portion between the large diameter portion and the small diameter portion of the shaft, The pair of hubs are fixed at a predetermined position in the circumferential direction of the shaft by screwing using a screw hole that opens in the through hole of each hub with respect to a flat portion provided in advance at a predetermined position of the shaft. (Claims) 2 ). Claim 1 The fixing of the pair of hubs in the upper and lower molds via the shaft includes an upper projecting portion and a lower projecting portion projecting from a central hole of each of the pair of hubs, and the lower projecting portion Is fitted into the lower mold, and the upper projecting portion is fitted into the upper mold. 3 ). Claim 1 The upper and lower molds are configured such that a plurality of the housing portions of the hub and the fixed portions of the shaft are arranged in an equidistant arrangement on a concentric circle with respect to the center of rotation. 4 ). Claim 1 The upper and lower molds are configured such that the housing portion of the hub and the fixing portion of the shaft are arranged concentrically with respect to the rotation center, and the liquid urethane is injected around the housing portion. And a reservoir for causing contraction similar to that of urethane in the gate, and the reservoir is disposed at least at a position facing the gate. 5 ).
[0010]
Claims for achieving the above object 6 In the device invention, a pair of circular hubs having a plurality of protrusions on the end face and a center hole are passed through the center hole so that the protrusions have a space and are engaged with each other, and each hub is connected to the shaft. A shaft that is fixedly fixed at a predetermined position in the axial direction and the circumferential direction, and a storage section that fixes the shaft and covers the hub and is arranged in a plurality of rows on a concentric circle at the center of rotation, and can be heated and opened and closed. An upper and lower mold, and a driving means for supporting at least one of the upper and lower molds and rotating the upper and lower molds around the rotation center; and opening at the other rotation center of the upper and lower molds, and liquid urethane An apparatus for manufacturing a urethane coupling, comprising: an injection port for injecting; and a gate unit that communicates radially from the injection port toward the plurality of storage units and guides the liquid urethane to each storage unit. It is preferable that the rotation center is arranged to be vertical, and the upper and lower molds are rotated in a horizontal plane. However, when injecting liquid urethane, the rotation center can be made vertical, and when the upper and lower molds are rotated, the rotation center can be made horizontal and rotated in a vertical plane.
Claim 6 The elastic ring is used for the fitting part of the shaft and the hub, and the fitting part of the hub and the upper and lower molds. 7 ). Claim 6 In this case, the liquid urethane reservoir is disposed around the storage portion and at least at a position facing the gate portion. 8 ).
[0011]
Examples of the polyurethane elastomer include diisocyanates represented by toluene disissocyanate (TDI), methylene diisocyanate (MDI), and paraphenylene diisocyanate (PPDI), and polyester polyols, polyether polyols, and polycarbonate polyols. A polyurethane elastomer obtained by blending a curing agent (crosslinking agent) with a prepolymer composed of two or more species is used.
[0012]
Examples of the polyester-based polyol include a condensate of a polycarboxylic acid and a low molecular polyol and a molecular weight of 500 to 10,000.
Examples of the polyether-based diol include those obtained by ring-opening addition polymerization using an alkylene oxide (for example, ethylene oxide or propylene oxide) as an initiator and a polyhydric alcohol (for example, diethylene glycol) as an active hydrogen compound. It is done.
Examples of the polycarbonate-based polyol include those obtained by condensation of a conventionally known polyol (polyhydric alcohol) with phosgene, chloroformate ester, dialkyl carbonate or diallyl carbonate, and those having various molecular weights.
[0013]
A method for producing a urethane prepolymer (liquid urethane) by reacting one or more of the polyols with a diisocyanate typified by TDI, MDI, PPDI and the like is not particularly limited. , Reaction time, presence or absence of solvent, etc. In order to obtain the urethane elastomer used in the present invention, the urethane prepolymer obtained as described above and a curing agent may be mixed to cure (reaction cure) the urethane prepolymer.
[0014]
The curing agent that can be used is not particularly limited, and any conventionally used curing agent may be used when a urethane prepolymer is cured to produce a urethane elastomer. For example, a polyol compound, a polyamine compound, etc. are mentioned. The polyol compound is not particularly limited, and any of primary polyol, secondary polyol, and tertiary polyol may be used.
[0015]
The method for mixing the above curing agent and the urethane prepolymer obtained as described above and curing (crosslinking) the urethane prepolymer is not particularly limited. For example, for the urethane prepolymer It can be carried out by ordinary methods including the mixing ratio of the curing agent, curing temperature, curing time and the like. The polyurethane elastomer used in the present invention may contain additives and the like. These additives are plasticizers, flame retardants, fillers, stabilizers, colorants, and the like. Stabilizers are conventionally used antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, hydrolysis inhibitors, and the like.
[0016]
In the present invention, the liquid urethane is reaction-cured while maintaining the centrifugal force. Therefore, the upper and lower molds can be heated to promote the reaction. The liquid urethane from which bubbles have been repelled by the centrifugal force fills the space between the pair of circular hubs, and the reaction hardening proceeds while maintaining that state. Positioning of the pair of circular hubs with respect to the upper and lower molds is performed via a shaft. Liquid urethane that fills the space between the pair of circular hubs is injected through the gate portion of the mold. In order to counteract the shrinkage of the urethane in the gate portion, if a reservoir portion of liquid urethane communicating with the space is provided at least at a position facing the gate portion, the shrinkage of the urethane around the shaft becomes point-symmetric. When the shaft is pulled out and made into a urethane coupling, the shrinkage of the urethane around the shaft is a point object around the shaft, so that the eccentric and declination of the center holes of the pair of hubs is prevented, and a highly accurate urethane cup A ring is obtained.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a manufacturing apparatus used in the method of the present invention, FIG. 2 is a top view of a lower mold in the manufacturing apparatus, and FIG. 3 shows a mounting state of a shaft and a hub in the manufacturing apparatus. FIG. 4 is a transverse sectional view, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a mounting state of the shaft and the hub.
[0018]
First, the whole apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. The apparatus of the present invention includes a shaft 11 for fixing a pair of circular hubs 2 and 3 at predetermined positions, a lower mold 12 and an upper mold 13 capable of fixing a large number of shafts 11, and a rotating plate for supporting the lower mold 12. (Drive means) 14 and a drive motor (drive means) 15 for rotating the rotating plate 14 at high speed.
[0019]
The drive motor 15 has a vertically upward output shaft 15a attached to the center of rotation of the horizontally disposed rotating plate 14 by fitting or the like. A circular lower mold 12 is fixed on the rotating plate 14 using bolts 16 so that the centers thereof coincide with each other.
[0020]
The circular lower mold 12 includes a lower two-stage hole portion 19 including a lower fixing portion 17 corresponding to the lower protruding portion 41 of the shaft 11 and a lower storage portion 18 corresponding to one of the circular hubs 2 and 3. As shown in FIG. 2, they are equally arranged (12 equal parts in the illustrated example) on the concentric circle 21 of the rotation center 20. A lower circular storage portion 22 is provided around the rotation center 20, and lower gate portions 23 that extend radially from the lower circular storage portion 22 to the respective lower storage portions 18 are disposed.
[0021]
Returning to FIG. 1, the circular upper mold 13 is also an upper two-stage hole including an upper fixing portion 24 corresponding to the upper protruding portion 42 of the shaft 11 and an upper storage portion 25 corresponding to the other of the circular hubs 2 and 3. The portion 26 is disposed so that the axial center of the lower two-stage hole portion 19 of the lower mold 12 coincides. Further, an upper circular storage portion 27 and an upper gate portion 28 that coincide with the lower circular storage portion 22 and the lower gate portion 23 of the lower mold 12 are also disposed in the upper mold 13. Note that the upper and lower circular storage portions 22 and 27 and the upper and lower gate portions 23 and 28 can be provided on only one of the upper and lower molds 12 and 13 as an integral circular storage portion and gate portion.
[0022]
An injection port 29 is provided along the rotation center 20 of the upper mold 13 to reach the upper and lower circular storage portions 22 and 27. The upper and lower molds 12, 13 are fixed in a closed state with bolts 13a. The upper and lower molds 12 and 13 can be opened and closed by the bolt 13a. The upper and lower molds 12 and 13 incorporate heating means such as an electric heater (not shown). Further, an O-ring (elastic ring) 30 that seals between the outer periphery of the circular hub near the mating surfaces of the second storage portion 18 of the lower mold 12 and the second storage portion 25 of the upper mold 13, 31 is disposed.
[0023]
When the gate parts 23 and 28 of the upper and lower molds are started from the shaft 11, the first reservoir parts 32U and 32L, which are separated by the upper and lower molds, are arranged at + 180 ° parallel to each other and + 90 °. The second reservoirs 33U and 33L, which are separated by the upper and lower molds, are arranged at positions that are perpendicular to each other, and the third reservoir 34U that is located by being separated by the upper and lower molds at an orthogonal position that is separated by -90 °. , 34L are disposed. The gate portions 23, 28, the first reservoir portions 32U, 32L, the second reservoir portions 33U, 33L, and the third reservoir portions 34U, 34L are a pair of circular hubs 2, 3 of the upper and lower mold storage portions 18, 25. It is provided so that it may communicate with the space between.
[0024]
The first reservoir portions 32U and 32L have the same length and the same width as the gate portions 23 and 28. If the gate portions 23 and 28 are present, the amount of urethane increases and the amount of shrinkage increases accordingly. The shrinkage of the urethane in the first reservoir portions 32U and 32L can directly counter the shrinkage of the urethane in the gate portions 23 and 28. When there is no first reservoir portion 32U, 32L, the shaft 11 resists this contraction. Therefore, when the shaft 11 is pulled out, the shrinkage of the urethane on the side where the gate portions 23 and 28 are present increases, and the eccentricity / deflection angle of the pair of circular hubs occurs. Therefore, in order to counteract the shrinkage of the urethane of the gate portions 23 and 28, the first reservoir portions 32U and 32L are provided at least at an opposing position away from the gate portions 23 and 28 by + 180 °.
When the same phenomenon as the urethane shrinkage in the gate portions 23 and 28 is caused to be pointed around the shaft 11, the shrinkage around the shaft 11 becomes substantially uniform. Therefore, it is preferable that the second reservoir portions 33U and 33L and the third reservoir portions 34U and 34L have the same length and the same width as the gate portions 23 and 28. As shown in the figure, gate portions 23, 28, first reservoir portions 32U, 32L, second reservoir portions 33U, 33L, and third reservoir portions 34U, 34L are provided at positions equally divided around the storage portions 18, 25. Then, the shrinkage of urethane in the spaces inside the storage portions 18 and 25 is balanced with respect to the shaft 11 by the point object. As a result, when the shaft 11 is extracted to form a uretan coupling, the eccentricity and declination of the center holes of the pair of circular hubs caused by the uneven distribution of urethane shrinkage are suppressed.
[0025]
The attachment body of the circular hubs 2 and 3 and the shaft 11 will be described with reference to FIGS. 4 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. In FIG. 3, a first shaft portion 43 and a second shaft portion 44 that are sequentially reduced in diameter are provided from the large-diameter first projecting portion 41 to the small-diameter second projecting portion 42. A first step portion 45 is formed between the large-diameter first projecting portion 41 and the small-diameter first shaft portion 43, and the first step portion 45 is formed between the large-diameter first shaft portion 43 and the small-diameter second shaft portion 44. A two-stage portion 46 is formed. Further, an O for sealing between the center holes of the circular hubs 2 and 3 near the end surface of the first shaft portion 43 facing the circular hub 2 and near the end surface of the second shaft portion 44 facing the circular hub 3 is provided. Rings (elastic body rings) 47 and 48 are provided. Furthermore, plane portions 49 and 50 facing the bolt holes of the circular hubs 2 and 3 are provided at an intermediate position of the circular hub 2 of the first shaft portion 43 and an intermediate position of the circular hub 3 of the second shaft portion 44. Yes.
[0026]
The structure of the circular hubs 2 and 3 will be described with reference to FIGS. 6 is a cross-sectional view taken along line YY of FIG. In FIG. 5, a pair of circular hubs 2 and 3 made of aluminum alloy have center holes 4 and 5, respectively, and protrusions 6 and 7 project from end faces facing each other. As shown in FIG. 6, the three protrusions 6, 6, 6 of the circular hub 2 and the three protrusions 7, 7, 7 of the circular hub 3 are arranged in mesh with each other through a space separated by the same distance. Yes. The urethane elastomer 8 in this space is structured to join a pair of circular hubs 2 and 3. Usually, the center hole 4 of one circular hub 2 has a larger diameter than the center hole 5 of the other circular hub 3. The urethane elastomer 8 is a ring having an inner diameter that is the same as that of the center hole 4, and a portion extending radially from the ring fills a space between the protrusions 6 and 7. Further, a bolt hole 9 that opens to the center hole 4 is provided at an intermediate position of the main body of the circular hub 2, and a bolt hole 10 that opens to the center hole 5 is also provided at an intermediate position of the main body of the circular hub 3. In the case where an aluminum alloy is used for the circular hubs 2 and 3, in order to improve the adhesiveness with the urethane elastomer 8, the adhesive is previously applied to the opposing portions of the circular hubs 2 and 3. It is desirable to perform a treatment for improving the performance.
[0027]
Returning to FIG. 3, the first shaft portion 43 of the shaft 11 has an outer diameter that fits into the center hole 4 of the circular hub 2, and the end portion on the opposite surface side of the circular hub 2 hits the first step portion 45. An axial position with respect to the shaft 11 is determined. Further, the second shaft portion 44 of the shaft 11 has an outer diameter that fits into the center hole 5 of the circular hub 3, and the end portion on the opposite surface side of the circular hub 3 abuts on the second step portion 46, so that the shaft 11 is connected to the shaft 11. The direction position is determined. Thus, the distance ε between the protrusion 6 of the circular hub 2 and the circular hub 3 and the distance ε between the protrusion 7 of the circular hub 3 and the circular hub 2 are automatically determined.
[0028]
When the set screw 51 is screwed into the bolt hole 9 of the circular hub 2, the tip of the set screw 51 hits the plane portion 49 perpendicularly, and the circumferential position of the shaft 11 of the circular hub 2 is determined. Similarly, when the set screw 52 is screwed into the bolt hole 10 of the circular hub 3, the tip of the set screw 52 hits the plane part 50 perpendicularly, and the circumferential position of the shaft 11 of the circular hub 3 is determined. As a result, as shown in FIG. 4, the gap 53 between the protrusion 6 of the circular hub 2 and the protrusion 7 of the circular hub 3 becomes equal in angle α, and the circumferential position of the circular hubs 2 and 3 is automatically set. It has come to be decided.
[0029]
As described above, the axial positions and the circumferential positions of the circular hubs 2 and 3 with respect to the shaft 11 can be obtained by simply fitting the circular hubs 2 and 3 to the shaft 11 and placing the circular hubs 2 and 3 against the step portions 45 and 46 and screwing the set screws 51 and 52. It is decided. A predetermined space 54 is formed between the circular hubs 2 and 3 with the protrusions 6 and 7 interposed therebetween.
[0030]
Next, the production method of the present invention using the above-described apparatus of the present invention will be described. As shown in FIG. 3, the circular hub 2 having the large center hole 4 is first inserted into the shaft 11, and the end surface of the circular hub 2 is brought into contact with the first step portion 45. Next, the circular hub 3 having the small center hole 5 is fitted into the shaft 11, and the end surface of the circular hub 3 is brought into contact with the second step portion 46. Then, the set bolt 51 is screwed into the screw hole 9 of the circular hub 2, and the tip of the set bolt 51 is applied to the flat portion 49. Similarly, the set bolt 52 is screwed into the screw hole 10 of the circular hub 3, and the tip of the set bolt 52 is applied to the flat portion 50. In this way, the axial position and the circumferential position with respect to the shaft 11 of the pair of circular hubs 2 and 3 are determined, and the space 54 such as the clearance 53 between the axial clearance ε and the protrusions 6 and 7 is of a predetermined shape ( First step).
[0031]
The bolt 13a of FIG. 1 is removed, and the upper mold 13 is removed. The attachment body of the shaft 11 and the circular hubs 2 and 3 in FIG. 3 is set at a predetermined position of the lower mold 12 by fitting the lower protruding portion 41 into the lower fixing portion 17. Next, the upper mold 13 is lowered along the rotation center 20, and the upper projecting portion 42 is fitted into the upper fixing portion 24 to ensure concentricity with the lower mold 12 of the upper mold 13, and the bolt 13 a is screwed in. . Then, twelve of the attachment body of the shaft 11 and the circular hubs 2 and 3 in FIG. 3 are set in the upper and lower molds 12 and 13, and the space between the circular hubs 2 and 3 is the gate portions 23 and 28 and the circular storage. The inlet 27 is in communication with the parts 27 and 28. When the drive motor 15 is rotated in this state, the upper and lower molds 12 and 13 are rotated via the rotating disk 14, and a large centrifugal force is generated on the attachment body of the shaft 11 and the circular hubs 2 and 3. When liquid urethane is injected from the injection port 29 while the centrifugal force is generated, the liquid urethane fills the space between the circular hubs 2 and 3 via the circular storage portions 27 and 28 and the gate portions 22 and 27 ( Second step).
[0032]
When the upper and lower molds 12 and 13 are heated while the centrifugal force is generated, the reaction hardening of the liquid urethane proceeds. Since the centrifugal force remains generated, even if bubbles are present in the liquid urethane, the bubble portions having a low specific gravity gather in the circular reservoirs 27 and 28, and the liquid urethane in the space between the circular hubs 2 and 3 is the most centrifugal. Since the force is large, there are almost no bubbles. When the liquid urethane in the space of the circular hubs 2 and 3 is reactively cured and changed into a urethane elastomer, the circular hubs 2 and 3 are joined with the urethane elastomer (third step). At this time, the urethane in the space of the circular hubs 2 and 3 is pulled by the shrinkage of the urethane in the gate portions 23 and 28, but the pull from the first reservoir portions 32U and 32L counteracts, and the second reservoir portions 33U and 33L. The third reservoirs 34U and 34L restrict the movement of the urethane in the space of the circular hubs 2 and 3, and the shrinkage of the urethane is made uniform in the circumferential direction. Therefore, when the shaft 11 is pulled out, the eccentricity and declination of the center holes of the pair of circular hubs due to the contraction of the urethane do not occur.
[0033]
The upper and lower molds 12, 13 are stopped from rotating, the bolts 13a are removed, and the upper mold 13 and the lower mold 12 are opened. Then, twelve of the attachment bodies of the shaft 11 and the circular hubs 2 and 3 are removed from the lower mold 12. Then, the set screws 51 and 52 are loosened and removed, and the shaft 11 is removed from the mounting body. A urethane elastomer gate portion clogged in the space between the circular hubs 2 and 3 is cut to obtain a urethane coupling having a predetermined shape (fourth step).
[0034]
In the second and third steps of applying centrifugal force, excessive leakage of the liquid urethane into the storage portion 25 is stopped by the elastic rings 30 and 31, and the liquid urethane is also excessively inserted into the center holes 4 and 5. Leakage is stopped by elastic rings 47 and 48 in FIG. Therefore, the finishing operation until a urethane coupling having a predetermined shape is obtained is simplified. However, the elastic rings 47 and 48 are not necessarily required. This is because it may be preferable to omit the elastic rings 47 and 48 in order to increase the accuracy of shaft runout.
[0035]
As described above, 12 urethane couplings can be obtained in a single centrifugal force application step. Further, since the pair of circular hubs 2 and 3 are positioned by the shaft 11, even if a large centrifugal force is applied, the positional relationship between the pair of circular hubs 2 and 3 does not shift, and a high-precision urethane cup A ring is obtained.
[0036]
【Example】
A concentric circle diameter (PCB) of 205 mm was used, and an upper and lower mold capable of setting 12 attachment bodies of a shaft and a circular hub was used. As a prepolymer (liquid urethane), polyester-based T.P. D. I. Table 1 shows A-931 (Uniroy), a polyol-based crosslinker, and MOCA (Wakayama Seika), an amine-based crosslinker, as a crosslinking agent for Vibrathane 8050 (Uniroy), a urethane prepolymer. The mixture was mixed as shown in FIG.
[0037]
[Table 1]
Figure 0004137213
[0038]
The horizontally disposed upper and lower molds are rotated at 4000 rpm ± 500 rpm around the central axis, and the centrifugal force is applied for a predetermined time of 30 to 40 minutes. At the same time, the upper and lower molds are heated at 90 to 130 ° C. Cured. After curing, the shaft was removed from the upper and lower molds, and the circular hub joined with the urethane elastomer was removed from the shaft to obtain a urethane coupling. At this time, no bubbles were visually observed in the urethane elastomer after crosslinking, and the rebound resilience of the urethane elastomer was uniform at 30% (JIS K 6301). The centrifugal force at 3500 rpm is 1404G, and the centrifugal force at 4500 rpm is 2321G. Therefore, the centrifugal force required at the time of urethane injection is 1350-2400G.
[0039]
Next, it was measured how much the eccentricity and declination of the center holes of the pair of circular hubs can be prevented when the reservoir portion is disposed at a position that can resist the urethane shrinkage of the gate portion of the upper and lower molds.
[0040]
As shown in FIG. 2, both a mold in which the gate part and the three reservoir parts are equally arranged on the circumference and a mold in which only the gate part is arranged without the reservoir part are used, and the hub diameter is 30 mm, 96 urethane couplings with shaft diameters of 8 mm at both ends were obtained with three reservoirs and 59 without reservoirs. The shaft of one hub was fitted into the rotating shaft, and the runout of 1 mm inside the shaft of the other hub was measured with a test indicator. The results are shown in Table 2. In Table 2, the average value is the average of 96 or 59 measurements, MAX is the maximum of 96 or 59 measurements, and MIN is 96 or 59 measurements. The smallest of the values. It can be seen that if the shrinkage of urethane in the mold is made uniform in the circumferential direction, the eccentricity and declination of the resulting urethane coupling will be greatly improved.
[0041]
[Table 2]
Figure 0004137213
[0042]
【The invention's effect】
Claims 1 to 1 of the present invention 5 According to the manufacturing method, the following effects are obtained. Liquid urethane is injected into the space between the pair of circular hubs by centrifugal force, and the liquid urethane is reacted and cured while maintaining centrifugal force. A pair of hubs can be joined via a predetermined urethane elastomer The Also, Since a pair of circular hubs are positioned using a shaft, the positional relationship between the protrusions of the circular hub and the concentricity of the circular hub can be maintained with high accuracy, and it is only necessary to attach the preset shaft and circular hub to the mold. Therefore, the work process can be streamlined (claims) 1 ).
The axial position of the pair of circular hubs is determined by the axial step of the shaft, and the circumferential position of the pair of circular hubs is determined by screwing to the shaft. (Claim 2).
Further, the shaft and the mounting body of the circular hub can be easily set in the upper and lower molds while maintaining the shaft reference accuracy of the pair of circular hubs by the upper and lower protruding portions of the shaft. 3 ). A large number of urethane couplings can be manufactured in a short period of time because a mold in which a large number of housings for the shaft and the circular hub mounting body are equally arranged on a concentric circle is used. 4 ).
Around the storage portion, a gate portion for injecting the liquid urethane and a reservoir portion for causing contraction similar to the shrinkage of urethane in the gate portion are provided, and the reservoir portion faces at least the gate. If it is arranged at a position where it can be made, a highly accurate urethane coupling can be manufactured. 5 ).
[0043]
Claims of the invention 6 ~ 8 According to the device invention, the following effects can be obtained. Many urethane couplings without bubbles in urethane can be manufactured at one time (claims) 6 ). By using the elastic ring at the required place, liquid urethane does not go around in unnecessary places, and the finishing of the post process and the cleaning of the mold become easy. 7 ). If the liquid urethane reservoir is disposed at least at a position facing the gate portion around the storage portion, eccentricity and declination of the center holes of the pair of circular hubs can be prevented. 8 ).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a manufacturing apparatus used in a method of the present invention.
FIG. 2 is a top view of a lower mold in the manufacturing apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mounting state of a shaft and a hub in the manufacturing apparatus.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a mounting state of the shaft and the hub.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a urethane coupling according to the present manufacturing method.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a urethane coupling according to the present manufacturing method.
[Explanation of symbols]
2 Circular hub
3 Circular hub
4 Center hole
5 Center hole
6 Protrusions
7 Protrusions
8 Urethane elastomer
9 Screw holes
10 Screw hole
11 Shaft
12 Lower mold
13 Upper mold
14 Rotating plate
15 Drive motor (drive means)
17 Lower fixing part
18 Lower storage
20 center of rotation
23, 28 Gate part
24 Upper fixing part
25 Upper storage
29 Inlet
30 Elastic ring
31 Elastic ring
32U, 32L first reservoir
33U, 33L Second reservoir
34U, 34L third reservoir
41 Lower protrusion
42 Upper protrusion
43 First shaft
44 Second shaft
45 First stage
46 Second Step

Claims (8)

端面の複数の突起と中心孔とを有する円形のハブの一対を、前記突起が空間を有してかみ合い状態になるように位置決めする第1工程と、前記空間に液状ウレタンを遠心力で流入させて満たす第2工程と、前記遠心力を保持したまま前記液状ウレタンを反応硬化させ、前記一対のハブをウレタンエラストマーを介在させて接合する第3工程とを備え
前記第1工程の前記位置決めは、シャフトを前記一対のハブの前記中心孔に貫通させ、各ハブを前記シャフトの軸方向及び周方向の所定位置で固定することによって、上記ハブの前記突起が空間を有してかみ合い状態になるよう対面させ、更に開閉自在な上下金型内に前記一対のハブを前記シャフトを介して固定することにより行うものであり、
前記第2工程の前記遠心力は、前記上下金型を回転させることにより生じさせるものであり、
前記第3工程の前記反応硬化は、液状ウレタンを注入した後、前記上下金型が回転している状態で行わせるものであり、
第4工程として、前記一対のハブを前記シャフトともに前記上下金型から取り出したのち、前記シャフトを抜き取る工程を備えるウレタンカップリングの製造方法。
A first step of positioning a pair of circular hubs having a plurality of projections on the end face and a center hole so that the projections have a space and are in meshing state; and liquid urethane is caused to flow into the space by centrifugal force. a second step of satisfying Te, the liquid urethane while maintaining the centrifugal force is reacted hardened, the pair of hubs and a third step of bonding by interposing a urethane elastomer,
In the positioning in the first step, the projections of the hub are made space by passing the shafts through the center holes of the pair of hubs and fixing the hubs at predetermined positions in the axial direction and the circumferential direction of the shafts. And facing the mating state, and further fixing the pair of hubs in the upper and lower molds that can be freely opened and closed via the shaft,
The centrifugal force in the second step is generated by rotating the upper and lower molds,
The reaction curing in the third step is performed in a state where the upper and lower molds are rotating after injecting liquid urethane,
The as 4 step, after the pair of hub was removed from the upper and lower molds in both the shaft, the production method of the urethane coupling Ru comprising the step of withdrawing the shaft.
前記一対のハブの前記シャフトの軸方向の所定位置での固定は、前記シャフトの大径部と小径部との間の段部に前記各ハブの端面を当接させることにより行い、
前記一対のハブの前記シャフトの周方向の所定位置での固定は、前記シャフトの所定位置に予め設けられた平面部に対して前記各ハブの前記貫通孔に開口するネジ孔を利用してネジ止めすることにより行う請求項記載のウレタンカップリングの製造方法。
The fixing of the pair of hubs at a predetermined position in the axial direction of the shaft is performed by bringing the end surface of each hub into contact with a step portion between the large diameter portion and the small diameter portion of the shaft,
The pair of hubs are fixed at predetermined positions in the circumferential direction of the shaft by using screw holes that open to the through holes of the hubs with respect to a plane portion previously provided at the predetermined position of the shaft. method for producing a urethane coupling according to claim 1, wherein done by stopping.
前記上下金型内に前記一対のハブを前記シャフトを介して行う前記固定は、前記一対のハブの各々の中心孔から突出する上突出部と下突出部とを設け、前記下突出部を前記下金型に嵌め、前記上突出部を前記上金型に嵌めることにより行う請求項記載のウレタンカップリングの製造方法。The fixing of the pair of hubs in the upper and lower molds via the shaft is provided with an upper projecting portion and a lower projecting portion that project from the center hole of each of the pair of hubs, and the lower projecting portion is fitted on the lower mold, the production method of the urethane coupling according to claim 1, wherein said on protrusions carried by fitting on said mold. 前記上下金型は、前記ハブの収納部及び前記シャフトの固定部を、回転中心に対して同心円上に等分配置で多数列設したものである請求項記載のウレタンカップリングの製造方法。The upper and lower molds, a fixed portion of the housing part and the shaft of the hub, the production method of the urethane coupling according to claim 1, wherein is obtained by arrayed number with equally arranged concentrically with the center of rotation. 前記上下金型は、前記ハブの収納部及び前記シャフトの固定部を、回転中心に対して同心円上に列設したものであり、
前記収納部の周囲に、前記液状ウレタンを注入するためのゲート部と、このゲート部におけるウレタンの収縮と同様の収縮を生じさせるための溜め部とを設け、前記溜め部を少なくとも前記ゲートと対面する位置に配設した請求項記載のウレタンカップリングの製造方法。
The upper and lower molds are configured such that the housing portion of the hub and the fixed portion of the shaft are arranged concentrically with respect to the rotation center,
Around the storage portion, there is provided a gate portion for injecting the liquid urethane and a reservoir portion for causing contraction similar to the contraction of urethane in the gate portion, and the reservoir portion faces at least the gate. The method for producing a urethane coupling according to claim 1 , wherein the urethane coupling is disposed at a position to be operated.
端面の複数の突起と中心孔とを有する円形ハブの一対を、前記突起が空間を有してかみ合い状態になるように、前記中心孔に貫通され、前記各ハブを前記シャフトの軸方向及び周方向の所定位置で固定置決めするシャフトと、
前記シャフトを固定するとともに前記ハブを覆う収納部を回転中心の同心円上に等分配置で多数列設する加熱可能且つ開閉可能な上下金型と、
前記上下金型の少なくとも一方を支持し、前記上下金型を前記回転中心の回りで回転させる駆動手段と、
前記上下金型の他方の前記回転中心に開口し、液状ウレタンを注入するための注入口と、
前記注入口から前記多数の収納部に向かって放射状に連通して前記液状ウレタンを各収納部に導くゲート部と、を備えるウレタンカップリングの製造装置。
A pair of circular hubs having a plurality of protrusions on the end surface and a center hole are passed through the center hole so that the protrusions are in a meshed state with a space, and each hub is connected to the axial direction and the circumference of the shaft. A shaft fixed and fixed at a predetermined position in the direction;
A heatable and openable upper and lower mold for fixing the shaft and covering a plurality of storage parts covering the hub on a concentric circle at the rotation center in an equally divided arrangement;
Driving means for supporting at least one of the upper and lower molds and rotating the upper and lower molds around the rotation center;
An opening for injecting liquid urethane, which is opened at the other rotation center of the upper and lower molds;
A urethane coupling manufacturing apparatus comprising: a gate portion that communicates radially from the inlet toward the plurality of storage portions and guides the liquid urethane to the storage portions.
前記シャフトと前記ハブの嵌め合い部、及び、前記ハブと前記上下金型との嵌め合い部に弾性体リングを使用する請求項記載のウレタンカップリングの製造装置。The urethane coupling manufacturing apparatus according to claim 6 , wherein an elastic ring is used for a fitting portion between the shaft and the hub and a fitting portion between the hub and the upper and lower molds. 前記収納部の周囲であって、少なくとも、前記ゲート部と対面する位置に、前記液状ウレタンの溜め部を配設した請求項記載のウレタンカップリングの製造装置。The urethane coupling manufacturing apparatus according to claim 6 , wherein the liquid urethane reservoir is disposed at least at a position facing the gate portion around the storage portion.
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