专利名称：具有芯管的合成树脂导螺杆制造方法
技术领域：
本发明涉及其中置有芯管的导螺杆制造方法，并特别涉及制造一种形成螺纹牙顶的合成树脂材料系牢固地与芯管相接合的导螺杆的方法和制造这种导螺杆所用的模具总成。本发明还涉及一种方法，用于整体模塑一种导螺杆，它在其中间有一芯管并在其基体端部分与一导电机连成一体;以及涉及这种导螺杆的模具总成。
用本发明的方法制造的导螺杆特别但并非唯独适合用于诸如挠性盘、硬盘的大宗数据贮存装置的驱动机构以及光学盘的驱动机构，后一种驱动机构将电动机的旋转运动转换成磁性或光学头的直线运动，以在径向移动磁性或光学头。
在传统上，这种导螺杆的制造方法是在一用诸如青铜和不锈钢材料制的金属杆上机械加工出螺纹。用这类材料制成的导螺杆具有高的尺寸精度并且耐用，但是制造成本较高，因为要有各种机械加工步骤。此外，提高这种导螺杆的制造效率，有相当大的困难，每一导螺杆的成本因而过于高昂，在有些应用场合，希望避免产生金属粉末，宁愿采用合成树脂材料。
曾经有人尝试用模塑合成树脂材料来生产导螺杆，但这种尝试遇到下述的一些问题。
合成树脂材料可以很容易模塑成所需的形状，但在工艺上如众所周知，这种材料往往会收缩和开裂，日久以后，现所处环境会翘曲，要不然就变形，因此合成树脂材料不能具有对将旋转运动转变为直线运动的导螺杆所要求的足够的可靠性和精密度。
鉴于有这些问题，曾有人提出，在一金属管的外壁上用合成树脂材料模塑上所需的螺纹，但是因为螺纹和金属管之间的接合不能达到足够的强度，以完全防止管子和螺纹间分离，而这是导螺杆要发挥其功能所要求的，所以这种方案未曾商业上获得成功。
因此，发明人过去曾提出使用一种方法来模塑导螺杆，这种方法的步骤是在用金属一类材料制成的管子壁中，以所需的间隔在与所规定的螺纹的牙顶位置相配的部位，制出许多孔;制作金属模具总成，它具有一模腔，其中制有与金属管中一系列孔相对应的螺纹槽;将金属管放到金属模具总成的模腔中，使金属管上的一系列孔的位置与螺纹槽对齐;沿轴向将合成树脂材料注射到金属管子中(日本专利公开出版物No.2-113910)。合成树脂材料填充到管子中，并从那些孔中冒出，填充入模具内腔的螺纹槽中。这样，在管子上形成的螺纹和通过管子壁中所有的孔填充入管中的那部分材料连接在一起，螺纹可以可靠地和管子相接合。
然而，发现这日本专利出版物中所提出的制造导螺杆的方法，在合成树脂材料注射门的设计上存在某些困难。尤其是，合成树脂必须以足够大的压力注射到管子中，以使合成树脂流过制在管子中的孔，因此每一模塑过程所需的时间比较长。增加孔的数目和/或增大每一个孔的直径可以加快模塑过程，但这会降低管子的机械强度。
因为这种导螺杆要和一电动机相连接，所以将导螺杆和一电动机转子制成一体，是合乎需要的。然而，当尝试将电动机转子和导螺杆整体模塑时，由于典型的转子是用铁涂氧和其他脆性材料制的环形永久磁铁制成，注射的合成树脂材料会在转子上产生如此大的内应力，以使转子在压力下裂开或以其他方式损坏。
鉴用现有技术有这些问题，本发明的主要目的是提供一种制造导螺杆的方法，即将螺纹牙顶绕一芯管模塑上去，此芯管具有所需要的机械强度，用这种制造方法可以经济地，较快地进行生产，而出现有缺陷的产品的可能性减小。
本发明的第二个目的是提供一种制造能够确保高的机械强度并且非常耐用的导螺杆的方法。
本发明的第三个目的是提供一种制造能够确保尺寸精度高的导螺杆的方法。
本发明的第四个目的是提供一种制造导螺杆的方法，这种导螺杆具有一环形转子，它整体地装在导螺杆的基体端，用这种方法进行制造比较经济，快捷，并且在模塑过程中损坏转子的可能性减小。
本发明的第五个目的是提供一种可以方便地实施这些方法的模具总成。
本发明的这些以及其他的目的可以用一种模塑导螺杆的方法来达到，这种方法包括下述步骤在用具有所需机械强度的金属类材料制的一根芯管中与规定的螺纹的牙顶位置相配的部位制出许多孔;制作一模具总成，它具有一模腔，在其模具表面上制有螺纹槽，适合于形成与在芯管中制出的一系列孔位置相配的螺纹牙顶;将芯管放置在模具总成的模腔中，使芯管的一系列孔与模腔的螺纹槽位置相配;将合成树脂材料沿轴向注射入芯管的内孔中，这是第一注流，并注射到芯管的外圆周表面和模腔的相对的模具表面之间所限定的环形间隙中，这是第二注流;从模具总成中取出这样模塑成的导螺杆。
这样，合成树脂材料以两股分开的注流注射到模腔之中，这两股注流在模腔中适当的地方相汇合，并迅速填满整个模腔。因为螺纹牙顶系生根在通过芯管壁中制出的孔填充到芯管内孔中的合成树脂材料中，所以螺纹牙顶可以牢固地与芯管相接合。芯管可以用金属或其他合适的材料制成，并可赋予导螺杆以足够的机械强度，以抵抗弯曲和其他应力，还有高的尺寸精度。
特别是，将合成树脂材料这样分配成沿轴向注入芯管内孔的第一注流和轴向沿芯管外圆周表面运动的第二注流，即第一和第二注流在芯管内孔相当的里面相汇合，这两股注流之间的对接线可以包容在芯管的内孔之中，以免这条线出现在螺纹牙顶。很明显，这种对接线有碍外观，并且如果模塑过程进行得不合适，会产生薄弱之点。然而，如果这种对接线包容在芯管的内孔中，它们不仅隐藏起来看不见，而且也不会严重影响螺纹牙顶的机械强度。
由于螺纹牙顶是用合成树脂材料制成的，在使用中它不会产生任何金属粉末，并且可以具有一种有利的磨擦性质和高度的抗磨损性。位于螺纹牙顶相邻段之间的导螺杆部分可以由芯管的外表面作为其边界。当对给定的机械强度来说，希望导螺杆的重量和尺寸为最小时，这种实施例可能是合乎需要的。也可以用另一种方案，即位于螺纹牙顶相邻段之间的导螺杆部分用一层合成树脂材料加以覆盖。如果需要芯管具有较好的电绝缘性并防止芯管生锈，这种实施例可能是合乎需要的。
相对于模具总成，将模塑成的导螺杆绕其轴线，朝将其从模腔中旋出的方向旋转，制出的导螺杆便可取出。这样，模腔可以由制在模具中的圆筒形孔确定其形状，而不必用通过模腔中心轴线的纵向开分面将其分开。
这种模塑过程可以很方便地用一模具总成来实施，这模具总成用来围绕一根具有所需机械强度并在与规定的螺纹的牙顶位置相配的部位开有孔的芯管模塑导螺杆，模具总成包括一模件，它限定一真正圆筒形的模腔，模腔在模具表面上制有螺纹槽;将芯管与模腔同轴心线定位在模腔中的装置，门装置，用于将合成树脂材料注射到芯管内孔中和芯管外圆周表面与相对的模具表面之间限定的环形间隙中;打开模具总成以滚模塑的导螺杆取出的装置。
导螺杆的基体端部分可以与一环形转子整体接合在一起，方法是制作一种模具总成，具有第一模腔，它包括一制在模具表面中的螺纹槽，适合于在与芯管中制出的一系列孔位置相配的部位形成螺纹牙顶，模子总成还具有第二模腔，用于整体地将一环形袜子件模塑到芯管的基体端部分上，第一和第二模腔排列在同一轴线上并且互相沟通;将芯管放置在第一和第二模腔中，环形转子位于第二模腔中，以使其环绕芯管的基体端部分，而在环形袜子和芯管之间限定一定大小的间隙;将合成树脂材料沿轴向注射到芯管内孔中，这是第一注流，并注射到转子外圆周表面和模具总成与之相对的模具表面之间限定的第一环形间隙，以及芯管外表面和袜子内表面之间限定的第二环形间隙中，这是第二注流;注入第二环形间隙的第二合成树脂材料流是以样的方式控制的，即填充入第一环形间隙中的合成树脂材料的压力远远高于填充入第二环形间隙中的合成树脂材料的压力。
使用一个模具总成，来围绕一具有所需机械强度和在与规定的螺纹的牙顶位置相配的部位制有孔的芯管模塑导螺杆，并在导螺杆的基体端部分整体模塑一环形转子件，这种方法可以方便地加以实施，这模具总成包括一模件，它限定一个真正圆筒形的第一模腔，此模腔包括制在其中模具表面中的螺纹槽，它还限定一个真正圆筒形的第二模腔，以承接同轴心线安装在芯管上的转子件，第一和第二模腔是相互同轴心线布置的，并且互相沟通;将芯管同轴心线布置在第一和第二模腔中的装置，将装在芯管上的转子同轴心线地放置在第二模腔中的装置;将合成树脂材料注射到芯管内孔中，转子外表面和相对的模具表面之间限定的第一环形间隙中以及芯管外表面和转子内表面之间限定的第二环形间隙中的门装置，填充入第二环形间隙中的合成树脂流是这样加以控制的，即填充入第一环形间隙的合成树脂材料的压力远远高于填充入第二环形间隙的合成树脂材料的压力;以及打开模具总成让模塑的导螺杆取出的装置。
转子件一般由环形的永久磁铁所构成，典型的永久磁铁是用诸如铁涂氧的脆性材料制的，当它承受能应力时便容易损坏。根据本发明，注射的合成树脂材料;在其填充到芯管内部之前，在围绕转子件施加外部压力。因此，从作用在其内圆周表面的内压力，转子件不会受到过大的张应力，在模型过程中不会遭到破坏。
在第一和第二环形间隙之间这样分配合成树脂材料，可以用许多方法来达到。例如，门装置可以具有一中心入口，以将合成树脂材料从芯管轴向的一端填充入其内孔中;并具有布置在中心入口周围的外入口，以将合成树脂材料从和中心入口同一轴向端填入转子和相对的模具表面之间所限定的第一环形间隙，第二模腔具有一沟通的通道，在第二模腔远离外入口的一端，将第一环形间隙和第二环形间隙沟通。有另一种方案，即门装置可以具有一中心入口，以将合成树脂材料从芯管轴向的一端填充入其内孔中，并具有一限定在模具件中的通道，以通过第一和第二量孔分别将合成树脂材料的一部分引入第一和第二环形间隙中，第一和第二量孔的尺寸是这样确定的，即填充入第一环形间隙的合成树脂材料的压力远远高于填充入第二环形间隙的合成树脂材料的压力。
现在参考所附图纸来说明本发明，在图纸中
图1是用本发明的方法制造的导螺杆的侧视图;
图2是从图1中箭头Ⅱ所指方向看的端视图;
图3是沿图1中Ⅲ-Ⅲ线切取的剖面图;
图4是图1的一部分的片断放大剖面图;
图5和是图4相似的视图，示将图4略加修改的一个实施例;
图6是实施本发明的方法所用的模塑模具总成主要部分的剖面图;
图7是和图6相似的视图，示将图6略加修改的一个实施例;
图8是和图1相似的视图，示一与转子结成整体并用本发明的方法制造的导螺杆;
图9是从图8中箭头Ⅱ所指方向的看导螺杆端视图;
图10是沿图9中Ⅹ-Ⅹ线切取的剖面图;
图11是和图6相似的示图，示用本发明的方法制造图8到10所说明的导螺杆所用模塑模具总成的主要部分;
图12是沿图13中Ⅻ-Ⅻ线切取的剖面图;
图13是沿图12中XIII-XIII线切取的剖面图;
图14是图11和15中所说明的模具总成中所用插入件的透示图;和图15是和图11相似的视图，系将图11略加修改的一个实施例。
图1到3概括地说明按照本发明第一实施例所制造的一种导螺杆。图4较详细地示出导螺杆的一部分和模塑模具总成23的相关部分。此导螺杆1具有一芯管2，合成树脂材料覆盖管2的外部和管2的内孔10。这种合成树脂材料可以用任何一种合成树脂，只要它适合注射模塑并具有足够的机械强度就行。更具体地说，这导螺杆具有一基体端部分1a，该部分具有总体圆滑的圆筒形表面3;和一自由端部分16，它具有螺纹。在本例中，这螺纹的牙顶4具有较宽的平滑表面，它与基体端部分1a的外圆周表面3处于同一圆周表面上。
芯管2可以用不锈钢制成，例如，把不锈钢板的带条卷成螺旋，制成管状。芯管也可用具有足够机械强度和尺寸稳定性的材料，诸如其他种类的金属和合金、自然和人造的纤维和陶瓷制成。管壁中制有一系列5a的孔5，布置成螺旋形，和螺纹牙顶4的位置相对应。孔5的数目可根据合成树脂材料的性质以及其他设计上的考虑来选择，在一圈螺旋中可制1-4个孔。这些孔5将芯管外面的合成树脂材料和在芯管2内部的合成树脂材料相连接。
图5示根据本发明的一个不同的导螺杆实施例。图1到4中所说明的导螺杆，在每一圈螺纹牙顶4之间的螺纹根部，是由芯管2的外圆周表面确定其界限的。换句话说，一部分的芯管2是暴露的。但在图5所说明的实施例中，螺纹根部也被一层合成树脂材料4b所覆盖，这样，芯管2的外表面完全被合成树脂材料所覆盖。这一实施例具有另外的优点，诸如电绝缘性较好，以及导螺杆与一阴螺纹件啮合时噪声水平降低等等。
图6说明可用于模塑图1到4所说明的导螺杆的模具总成23。模具总成23包括一由模板24a支承的上模7和由模板24支承的下模6，上模7和下模6被一水平分界线PL分开。下模6具有一真正圆筒形的模腔a1，用来模塑导螺杆1的自由端部分1b，模腔a1包括一螺纹槽4a，用来模塑在位置上与一系列孔5a相接的螺纹牙顶4。上模具有一真正圆筒形模腔a2，它与芯管2一起限定一真正圆环形的间隙，用来模塑导螺杆1的基体端部分。在本例中这圆环形间隙的宽度实际上等于螺纹牙顶4的高度。
当上模7和下模6接合在一起时，两个模腔a1和a2相互配置在同一轴线上，并且相互沟通。在将上、下模接合时，管2的自由端部分装入下模6在下模腔a1中，直至管2的下端被一定位销8a或一布置的下模6下端的合适的起模杆所恰当地定位为止，并且制在管2壁中的一系列孔5a在位置上与下模腔a1的螺纹槽4a相对齐。管2的基本端部分同样装入上模7的上模腔a2中，在至管2的上端被一上定位销8b所定位。
另外，围绕定位销8a的压缩螺旋弹簧8c力图将管2向上推。这样，芯管2以同轴线的关系被可靠地置于模具总成的模腔中。图6说明在这时间点上，或者说，在芯管2被插入模具总成23的模腔中并且模具总成闭合后的模具总成的状态。
然后，合成树脂材料从位于环绕芯管2的上模腔a2上端的门9注射，以使从门9注入的合成树脂材料流入上模腔a2，然后到下模腔a1中。门9具有一中心入口9a和同轴心环绕中心入口9a的环形入口9b。从门9的中心入口9a注射的合成树脂材料填充到管2的内孔10中，而从环形入口9b注射的合成树脂材料则沿芯管2的外表面流动。
当合成树脂材料是这样分两股不同的注流从门9的两个入口9a和9b注入时，这两股注流在模具总成完全被合成树脂材料所填满的时刻会最终互相汇合。如果从门9的中心入口9a进入的注流远远多于从门9的环形入口9b进入的注流，两股注流会在下模腔a1中芯管2的外面相汇合。相反，如果从门9的环形入口9b进入的注流远远多于从门9的中心入口9a进入的注流，则这两股注流便会在下模腔a1中芯管2的内部相互汇合，不论在哪种情况，两股注流会以这样的方式相互汇合，即在芯管2外部的合成树脂材料通过芯管2上所制的孔与整体地与芯管2内部的合成树脂材料接合。因此，在芯管2外面形成的螺纹牙顶4牢固地扎根在芯管2里面的合成树脂材料中，从而可靠地和芯管2相连接。
较好的办法是，从门9的环形入口9b注入的合成树脂材料要远远多于从门9的中心入口9a注入口的合成树脂材料。在两股注流相互汇合的区域含有细微的分界线，或者说汇合线，这会造成一个薄弱的部位，或者至少令人担心。因此，让两股注流在芯管2内相互汇合，可以避免在螺纹牙顶4处形成薄弱的部位或者分界线。
在合成树脂材料注射入模腔中，这样模塑成所需的导螺杆后，把上、下模7和6互相分开，从模腔中取出模塑好的导螺杆1。在本例中，可用一机器人臂或其他合适的装置抓住导螺杆1的基体端部分1a，在转动它将其从下模6的下模腔a1中旋出的同时，将导螺杆向上拉，便可取出导螺杆1。不拉导螺杆的基体端部分，而推其自由端部分，也可以把导螺杆1从下模6的下模腔a1中向上推出。另一种办法是，用一种合适的驱动装置13，可以将下模6适当地转动，同时抓住导螺杆的基体端部分向上拉出或推出，或者推导螺杆的自由端，视情况而定。
如果要如图5中所说明，将螺纹牙顶4的相邻段之间的芯管外表面用一层合成树脂材料覆盖起来，下模腔a1位于螺纹槽4a相邻段之间的部分的尺寸应这样确定，即使其与芯管2的外圆周表面之间限定一个间隙。
图7示模具总成的另一实施例。图7中与图6中相对应的零件用同一数码来表示。在这实施例中，制在上模腔a2上端的门9只具有一中心入口9a，它用于将合成树脂材料注射入芯管2的内部。上模7另外有一个通道25，从门9伸展到上模腔a2的下端。这样，一部分的合成树脂材料从通道25中通过，并从导螺杆轴向的中间部分填充到芯管2和模具表面之间的间隙中。这个间隙伸延到上模腔a2中，也伸延到下模腔a1中，从而合成树脂材料可以流入下，上模6和7的两个模腔a1和a2之中。
在两个实施例中，合成树脂树脂在两股注流之间的分配应适当选择，选择的方法是改变入口(量孔)和/或通道的尺寸，以使两股注流能在所需的部位汇合。
可以将上模7用具有斜角销的两部分或更多的部分组成，并在下模6中配置适当的驱动机构13，以使模塑有螺纹牙顶4的导螺杆可以借助于操动一起模杆而自动从模具总成中脱出，这超模杆在功能上和驱动机构13相连接(但在图纸上未示出)。
制在芯管2壁中的孔的直径可随合成树脂材料的粘度、注射压力以及模具总成的温度而定，但在大多数的情况下，以在管子直径的1/10到2/10的范围内较好。
在不锈钢管中，一系列的孔5a可以用下述方法来形成，即用一适合的分度机构，以固定的间隔转动和停止管子，并操动一光闸机构，有选择地在每一停止时期让激光射到管子上。也可以这样做，即不是转动管子，而是重复进行沿轴向移动管子的步骤，以沿轴向按固定的间隔制出一排孔5a，并按规定的角度转动管子，以沿另一条轴向线制出孔，这样，一系列的孔5a可以按螺旋线制出，并和螺纹牙顶4相对应。
也可以从一处到另一处改变用单一材料或复合材料制的管子的厚度，以使管子的重量最轻。
图8到10说明整体具有一电动机转子17的导螺杆。在这例中，转子17一体地装在导螺杆1的基体端，它包括一用铝或同类材料制成的环14，装在管2的一端，和一对环形永久磁铁件16，也装在管子2上，铝环14的两侧，以使铝环紧紧地插在它们之间。每一永久磁铁16具有突块15从磁铁的内壁突出，以防止磁铁相对于导螺杆转动，并且被磁化为正负交替的磁极。将永久磁铁中一块的磁极和另一块永久磁铁的磁极偏置，可以把沿转子17的圆周分布的磁极数增大，或者说增加一倍。永久磁铁件16典型地是用诸如铁涂氧的永久磁铁材料制成的，这种材料已知是脆性的，或者说具有较低的抗张应力的机械强度。
如果需要，铝环14可以取消。在这种情况下，转子17只由单一的整块环形永久磁铁组成，沿其圆周磁化成正负交替的磁极。
图11至13说明一种模具总成，用于模塑具有图8至10中所说明的转子的导螺杆，图11中和图6中相对应的零件用同一数码表示。
这模具总成23包括一将导螺杆基体端部分1a和转子17一起模塑的上模20，和一用于模塑具有螺纹牙顶14的自由端部分1b的下模19。下模19具有一模腔b1，限定螺纹槽4a，用于模塑与制在管2中的一系列孔5a相对应的螺纹牙顶4。上模20具有一模腔b2，它由若干部分组成，部分之间由模腔上的若干径向肋条(图12和13)分开，肋条的自由端靠住转子17的外圆周表面。下模腔b1和上模腔b2布置得互相同一轴线，并当下模19和上模20接合在一起时，它们相互沟通。
在将下模19和上模20接合在一起之前，将装有转子17的管2的基体端部分放置在止模20的模腔b2中，而管2的自由端部分放置在下模19的模腔b1中，并使制在管2中的一系列孔5a在位置上与下模腔b1的螺纹槽4a相配。当下模19和上模20接合时，管2的自由端由一定位销8a或一起模杆定位，而管子2的上端由一定位销8b定位，装在管2一端上的转子17在其外圆周表面由上模腔b2的径向肋条支承。图11说明在模腔中装有芯管2和转子17的模具总成，而合成树脂材料还待注射。
合成树脂材料系从设置在上模腔b2轴线上端的门21注射到上模腔b2中。门21包括一与芯管2内部相通的中心入口21a和一外入口21b，外入口21b具有若干个开口，其每一开口通向上模腔b2的几个部分中与其相连的一部分。从而合成树脂材料分成两股注流，一股注流流入芯管2的内部，另一注流流入围绕转子17的环形间隙。第一注流沿轴线通过芯管2的内孔10向前流，第二注流沿芯管2的外表面向前流。这两股注流最终或者在芯管2的外部汇合，或者在芯管2的内孔10中汇合。在任一情况下，在芯管2外面形成螺纹牙顶4的合成树脂材料，都通过一系列孔5a牢固地扎根在芯管2内部的合成树脂材料中，从而可靠地和芯管相接合。
在其上装有转子17的芯管2的基体端部分，从门21的外入口21b注射来的合成树脂材料最初填充到由径向肋条18分开的上模腔b2的每一部分中，最终将围绕转子17的上模腔b2的所有部分完全填满。然后，合成树脂材料分别通过第一星孔26a和第二量孔26b注入下模腔b1中围绕芯管2的环形间隙中和上模腔b2中转子17和芯管2之间所限定的环形间隙，第一量孔26a和第二量孔26b由置于上模腔b2底端的插入件2b所限定。图14示这插入件26的放大视图。因为在合成材料填充到转子17和永久磁铁件26的内部，向转子17施加内压力之前，转子17从填充到围绕转子17的上模腔b2中的合成树脂材料接受到一外压力，所以永久磁铁件1b不受到任何占支配地位的内压力，这样，靠填充到上模腔各部分中，或者说，转子17和相对的模具表面之间所限定的间隙中的合成树脂材料所施加的外压力，永久磁铁避免了断裂。
图15示模具总成23的另一个实施例。在图15中，与图11中相对应的零件用同一数码表示。在本实施例中，设置在上模腔b2上端的门21只有一个中心入口21a，用于将合成树脂材料注射入芯管2的内部，上模20另外还有一通道27，从门21伸延到上模腔b2的下端。这样，注射的合成树脂材料的一部分由通道27引导，通过插入件26上的第一墨孔26a填充入上模腔b2中转子17的外圆周表面和相对的模具表面之间所限定的环形间隙，并通过插入件26的第二量孔26b填充入芯管2和下模腔b1中相对的模具表面之间所限定的环形间隙以及上模腔b2中芯管2外表面和转子17的内圆周表面之间所限定的环形间隙。环绕芯管2的环形间隙即伸展到上模腔b2中，也伸展到下模腔b1中，注射的合成树脂材料沿芯管2外表面在上模腔b2中向上流，在下模腔b1中向下流。在本例中，还由于在合成树脂材料填充入转子17的永久磁铁件1b的内部并将内压力施加到转子17上之前，转子17从填充入围绕转子17的上模腔b2部分的合成树脂材料承受一个外压力，永久磁铁件1b不承受任何内压力，从而靠填充入模腔几个部分或转子17和相对的模具表面之间所限定的间隙中的合成树脂材料施加的外压力，永久磁铁件避免了断裂。
不用上述下模腔b1的结构，在这种结构中，模腔b1具有用以模塑螺纹牙顶4的螺纹槽4a，和制在管2另一端中的一系列孔5a相对应，并且位于螺纹牙顶4相邻段之间的管2外圆周表面部分是暴露的，而可以采用下面的结构作为另一个实施例。
为了覆盖位于螺纹牙顶4的相邻段之间的管子2的外圆周表面部分，而不是让其暴露，下模19的模腔b1可以制成这样，即在模具表面和芯管外表面之间螺纹牙顶4的根部形成一个间隙，于是将上模20和下模19接合并如上文所述将合成树脂材料注射到其中，导螺杆1便可以和转子17整体模塑而成，不暴露管子的任何部分。
上述实施例的模具总成的结构是这样的，即要模塑的构件在模塑过程中是垂直放置，但如果需要，在模塑过程中，也可以将要模塑的物件横放，甚至斜放。虽然在图纸中未表示出来，但也可以将若干个模腔并列安置，以便同时模塑许多导螺杆。
根据所附图纸上说明的本发明的模具总成包括一固定的下模6或19和一可活动的上模7或20，上下模分别由相关的模板24和24a夹持，并且具有一通道，它包括门9或21，模具总成在功能上和一模具温度控制单元和一驱动机构相连接，以使上模7或20和下模6或19可以在功能上相互配合。
有上述结构的本发明具有下述优点。
(a)由于本发明的导螺杆包括一用金属或同类材料制成的芯件和一用合成树脂材料围绕金属管制成的螺纹牙顶，螺纹牙顶通过在管中制出的孔与填充在管子中心孔内的合成树脂材料相连接，螺纹牙顶和管子的外圆周表面得以牢固地结合。
因此，本发明的导螺杆在其抵抗弯曲和张应力方面得到了改进，并且和用金属杆或同类材料机械加工制成的可比的导螺杆相比，重量轻，磨擦小，电绝缘性好。
(b)因为合成树脂材料是在一均匀的内压力下注射到金属模具的螺纹槽中的，这样形成的螺纹牙顶是和通过在沿螺纹槽放置的管子壁中制有的一系列孔填充入管子内孔中的合成树脂材料整体地相结合，所以螺纹牙顶的斜面和螺纹牙顶的螺距可以高精度形成，在运动方向的转换上，可以达到高度的可靠性和精确度。
(c)根据本发明的某一方面，因为合成树脂材料把位于螺纹牙顶相邻段之间的管子外圆周表面覆盖起来，而不是让它暴露，所以不但防锈和电绝缘的能力可得到改善，并且还可以具有诸如防止噪音的产生和保证螺纹牙顶尺寸精度的优点。
(d)根据本发明关于和一转子整体接合的导螺杆以及实施此方法所用模具总成的另外一个方面，因为合成树脂材料只有在围绕永久磁铁件的模腔被合成树脂材料填满后，才填充入环形永久磁铁件内的间隙之中，所以在模塑过程中可以避免磁铁件的断裂。
另外，因为转子和管子是整体结合在一起，后继的制造过程得以简化，对后继加工工作的需要可以减少。这样，本发明具有各种工业上的优点，例如生产效率提高，制造成本降低。
虽然，本发明用了这里的一些特殊的实施例作了描述，但也可以不离开本发明的精神，在细节上作某些修改和变更。
权利要求
1.一种模塑导螺杆的方法，包括以下步骤；在一根用具有所需机械强度的金属或同类材料制成的芯管的壁中制出许多孔，孔所在的部位与规定的螺纹的牙顶位置相配；制作一个模具总成，它具一模腔，模腔中包括一制在模具表面上的螺纹槽，以螺纹槽适合于形成与上述管子中所制出的上述一系列孔的位置相配的上述螺纹牙顶；将上述芯管放置在上述模具总成的上述模腔中，使上述芯管中的上述一系列孔与上述模腔的上述螺纹槽的位置相配；沿轴向将合成树脂材料注射入上述芯管的内孔中，这是第一注流，并将合成树脂材料注射入上述芯管外圆周表面与上述模腔的相对模具表面之间所限定的环形间隙中，这是第二注流；和从上述模具总成中取出这样模塑成的导螺杆。
2.根据权利要求1的一种模塑导螺杆的方法，其特征在于，在沿轴向流入上述芯管的上述内孔中的第一注流和沿上述芯管的外圆周表面轴向流动的第二注流之间合成树脂材料的分配是以这样的方式确定的，即上述第一和第二注流在上述芯管的内孔的内部相互汇合。
3.根据权利要求1的一种模塑导螺杆的方法，其特征在于，上述螺纹槽的相邻段之间的上述模具表面部分系与上述芯管的相对的外圆周表面相互接触。
4.根据权利要求1的一种模塑导螺杆的方法，其特征在于，位于上述螺纹槽相邻段之间的模具表面部分与上述芯管的相对的外圆周表面之间限定一个环形间隙。
5.根据权利要求1的一种模塑导螺杆的方法，其特征在于，从上述模具总成中取出上述模塑的导螺杆的上述步骤包括相对于上述模具总成转动上述导螺杆的步骤，转动是绕上述导螺杆的轴线，朝将其从上述模腔中拧松的方向进行的。
6.一种模塑在其基体端部具有一转子的导螺杆的方法，包括下列步骤在一根具有所需机械强度或同类材料制成的芯管的壁中制出许多孔，孔所在的部位与规定的螺纹的牙顶位置相配;制作一模具总成，它具有第一模腔，其中包括一形成在横腔的模具表面上的螺纹槽，螺纹槽适合于形成与上述芯管上制有的上述一系列孔的位置相配的螺纹牙顶，模具总成还具有第二模腔，用来在上述芯管的基体端部分整体模塑一环形转子，上述第一和第二模腔布置在同一轴线上并相互构通;将上述芯管放置在上述第一和第二模腔中，并且上述环形转子位于上述第二模腔中，以使围绕上述芯管的上述基体端部分，有一个由上述环形转子和上述芯管之间所限定的一定的间隙;将合成树脂材料沿轴向注射入上述芯管的内孔中，这是第一注流，并注射入上述转子外圆周表面和上述模具总成的相对的模具表面之间所限定的第一环形间隙，和上述芯管的外圆周表面和上述转子的内圆周表面之间所限定的第二环形间隙，这是第二注流，流入上述第二环形间隙的上述合成树脂材料的那部分第二注流是这样控制的，即填充入第一环形间隙的上述合成树脂材料的压力高于填充入上述第二环形间隙的合成树脂材料的压力;和从上述模具总成中取出这样模塑成的导螺杆。
7.一种根据权利要求6的模塑导螺杆的方法，其特征在于，合成树脂材料在沿轴向流入上述芯管的上述内孔中的第一注流和沿上述芯管的外圆周表面轴向流动的第二注流之间的分配是以这样的方式确定的，即上述第一和第二注流在上述芯管的上述内孔的内部相互汇合。
8.一种根据权利要求6的模塑导螺杆的方法，其特征在于，位于上述螺纹槽的相邻段之间的模具表面部分和上述芯管的相对的外圆周表面相互接触。
9.一种根据权利要求6的模塑导螺杆的方法，其特征在于，位于上述螺纹槽的相邻段之间的模具表面部分和上述芯管与其相对的外圆周表面之间限定一个环形间隙。
10.一种根据权利要求6的模塑导螺杆的方法，其特征在于，将上述模塑的导螺杆从上述模具总成中取出的步骤包括将上述模塑的导螺杆相对于上述模具总成绕其轴线朝拧松的方向旋转，以将上述导螺杆从上述模腔中拧出。
11.一种围绕一具有所需机械强度的芯管模塑导螺杆的模具总成，上述芯管在与规定的螺纹的牙顶位置相配的部位制有一些孔，该模具总成包括一个限定一基本圆筒形模腔的模件，上述模腔包括一制在模具表面上的螺纹槽;将上述芯管同轴地定位在上述模腔中的装置;用于注射合成树脂材料的门装置，合成树脂材料注射到上述芯管内孔中以及上述芯管的外圆周表面和相对的模具表面所限定环形间隙中;和用于开启上述模具总成以让模塑的导螺杆取出的装置。
12.一种根据权利要求11的模具总成，其特征在于，上述门装置包括一个中心入口，用于从芯管的一个轴端将合成树脂材料填充入上述芯管的上述内孔中;和一外入口，围绕上述中心入口布置，用于从中心入口的同一轴端将合成树脂材料填充入上述芯管的外圆周表面和相对的模具表面之间所限定的环形间隙中。
13.一种根据权利要求11的模具总成，其特征在于，上述门装置包括一个中心入口，用于从芯管的一个轴向端将合成树脂材料填充入上述芯管的上述内孔中;和一限定于上述模件中的通道，用于将合成树脂材料的一部分列入上述芯管的外圆周表面和相对的模具表面之间所限定的环形间隙中，从一外入口进入上述模腔的沿轴向的中间区域。
14.一种根据权利要求11的模具总成，其特征在于，位于上述螺纹槽的相邻段之间的上述模具表面部分与上述芯管的相对的外圆周表面是相互接触的。
15.一种根据权利要求11的模具总成，其特征在于，位于上述螺纹槽的相邻段之间的上述模具表面部分与上述芯管的相对的外圆周表面之间限定一个环形间隙。
16.一种模具总成，用于围绕一具有所需机械强度的芯管模塑导螺杆，上述芯管在与规定的螺纹的牙顶位置相配的部位制有一些孔;并用于将一环形转子件整体模塑到上述芯管的基体端部分;该模具总成包括一模件，它限定包括制在模具表面中的螺纹槽的基本圆筒形第一模腔和一用于接受同轴装在上述芯管上的上述转子件的基本圆筒形第二模腔。上述第一和第二模腔系相互同轴线布置并且相互沟通;用于将上述芯管同轴线地放置在上述第一和第二模腔中的装置;装配芯管时，用于将所述转子件同轴地放置在第二模腔中的装置;门装置，用于将合成树脂材料注射入上述芯管的内孔中以及上述转子件的外表面和相对的模具表面之间所限定的第一环形间隙和上述芯管外表面和上述转子件内表面之间所限定的第二环形间隙;填充入上述第二间隙的上述合成树脂材料的注流是这样控制的，即填充入上述第一环形间隙的上述合成树脂材料的压力高于填充入上述第二环形间隙中的合成树脂材料的压力;和用于开启上述模具总成以让模塑的导螺杆取出的装置。
17.一种根据权利要求16用于模塑导螺杆的模具总成，其特征在于，上述门装置包括一用于从上述芯管一轴端将合成树脂材料填充入上述芯管内孔的中心入口和一围绕上述中心入口布置的外入口，这外入口用于从与上述中心入口同一轴端将合成树脂材料填充入限定于上述转子和上述相对的模具表面之间的第一环形间隙，上述第二模腔制有一沟通用的通道，将上述第一环形间隙和上述第二环形间隙，在上述第二模腔远离上边外入口的一端沟通起来。
18.一种根据权利要求16用于模塑导螺杆的模具总成，其特征在于，上述门装置包括一用于从上述芯管的一轴端将合成树脂材料填充入上述芯管的上述内孔中的中心入口和一限定于上述模件中的通道，该通道用于将上述合成树脂材料的一部分分别通过第一和第二量孔引入上述第一和第二环形间隙中，上述第一和第二量孔的尺寸是这样确定的，即要使得填充入上述第一环形间隙的上述合成树脂材料的压力高于填充入上述第二环形间隙的合成树脂材料的压力。
19.一种根据权利要求16用于模塑导螺杆的模具总成，其特征在于，位于上述螺纹槽的相邻段之间的上述模具表面部分系与上述芯管的相对的外圆周表面相互接触。
20.一种根据权利要求16用于模塑导螺杆的模具总成，其特征在于，位于上述螺纹槽的相邻段之间的上述模具表面部分与上述芯管的相对的外圆周表面之间限定一个环形间隙。
全文摘要
在模塑用于将旋转运动转换为直线运动的导螺杆的方法包括下列步骤在一管子的壁中制出许多孔，它们以螺旋状排列；制作一金属模具总成，它具有一模腔，其中限定一螺纹槽，适合于形成螺纹牙顶，以与一系列的孔的位置相配；将管子安放在模腔中；并将合成树脂材料注塑到模腔中，使合成树脂材料可以分两路流动；一路在芯管中流动，另一路沿芯管的外表面流动；螺纹牙顶和填充在芯管中的合成树脂材料相连接，并能和芯管可靠地接合。
文档编号B29L31/34GK1111188SQ9411539
公开日1995年11月8日 申请日期1994年9月16日 优先权日1993年9月17日
发明者石井清, 石川瑞穗 申请人:株式会社模具技术研究所, 米耐发株式会社