JP2004276289A - インサート部品及びインサート部品の保持部材並びにインサート部品の保持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インサート部品の位置ずれ等を防止し、インサート部品内への原料の流入を回避する。またインサート部品の保持力を増強し、金型の移動部側でのインサート部品の使用を可能にする。
【解決手段】インサート部品１は少なくとも一部に磁性体によって構成される円板５が設けられている。本発明の保持部材は金型２７に対して取り付けられ、インサート部品１を位置決めした状態で保持する保持ピン２３によって構成されており、保持ピン２３の少なくとも一部には、磁石によって構成される小径部２５が設けられている。本発明の保持方法はインサート部品１をインサート部品の保持部材に装着することによって位置決めすると共に、インサート部品の保持部材の有する磁力を利用してインサート部品１を吸着保持する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、穴の内周面に雌ネジが形成された筒状体等のインサート部品及びインサート部品の保持部材並びにインサート部品の保持方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から射出成形の過程で合成樹脂製の成形品に対してインサート部品を一体に組み込む、いわゆるインサート成形が広く行なわれている。インサート成形ではインサート部品を保持するために例えば保持ピンが使用され、この保持ピンは金型の固定側に設けられている。そして、保持ピンに対してインサート部品を保持させた状態で、金型内に成形品の原料となる溶融状態となった合成樹脂を射出し、これを硬化させることによってインサート部品を一体に組み込んだ成形品が成形されている。
【０００３】
この場合、インサート部品は単に保持ピンに対して嵌合されることによって保持されているため、これを保持する保持ピンの寸法精度は極めて高い水準が要求されている。即ち、図８（ａ）に示すようにインサート部品１０１と保持ピン１０３との間に隙間が生じている場合には、その隙間に原料が回り込んでしまい、インサート部品１０１の機能や外観を損ねたり、傾きや位置ずれあるいは脱落が生じてしまう。従って両者の間に隙間が生じないよう、保持ピンの寸法精度を厳格に管理する必要がある。
【０００４】
また、保持ピン１０３は金型の固定側に取り付けられてはいるが、金型が衝撃や振動等を受けることによって、図８（ｂ）に示すように保持ピン１０３によって保持されているインサート部品１０１が移動してしまい、両者の間に位置ずれが生じてしまうことがある。
このような位置ずれが発生すると、不良品となってしまうので、金型に衝撃や振動等が伝わらないようにする配慮が常に要求されることになる。
また、金型の移動部には位置ずれが生ずる可能性が極めて高いので、インサート部品１０１を保持する保持ピンを設けることは不可能とされていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点の存在を踏まえて検討を重ねた結果、外部からの衝撃や振動等に強く、高い保持力を発揮することで、成形時のインサート部品の傾きや位置ずれ、あるいは脱落を防止し、金型の移動部側でのインサート部品の使用を可能にするインサート部品及びインサート部品の保持部材並びにインサート部品の保持方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、インサート成形の際に金型に設けられた保持部材に保持されるインサート部品において、前記保持部材に備えられた磁石に吸引される被吸引部を備えたことを特徴とするインサート部品である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のインサート部品において、インサート部品は非磁性体によって構成され加工が容易な本体と、磁性体によって構成される被吸引部とを組み合わせることによって構成されていることを特徴とするインサート部品である。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載のインサート部品において、穴を有しており、前記穴の底に磁性体から成る被吸引部が設けられていることを特徴とするインサート部品である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、インサート成形の際に使用されるインサート部品の保持部材において、インサート成型用金型に対して取り付けられ、インサート部品を位置決めした状態で保持し、保持部材の少なくとも一部には、磁石によって構成される吸引部が設けられていることを特徴とするインサート部品の保持部材である。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載したインサート部品の保持部材において、吸引部は保持されるインサート部品の被吸引部に対し正対する位置に設けられていることを特徴とするインサート部品の保持部材である。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載のインサート部品の保持部材において、インサート成型用金型の固定側と移動側のいずれか一方、あるいはこれらの双方に対して取り付けられていることを特徴とするインサート部品の保持部材である。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のインサート部品をインサート成形の際に保持する方法において、インサート部品を保持部材が有する磁力を利用して保持することを特徴とするインサート部品の保持方法である。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７に記載したインサート部品の保持方法において、請求項３に記載したインサート部品の穴へ保持部材が入り込み、前記保持部材の先端部に設けられた磁石により前記被吸引部を吸引して、前記インサート部品を保持部材に保持することを特徴とするインサート部品の保持方法である。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項８に記載したインサート部品の保持方法において、保持部材は小径部と大径部とから構成されて段差を有しており、インサート部品の穴へ小径部を入れて装着され小径部に設けられた磁石によって被吸引部が吸引されて、インサート部品を保持部材に保持することを特徴とするインサート部品の保持方法である。
【００１５】
請求項１０記載の発明は、請求項９に記載したインサート部品の保持方法において、小径部の長さ寸法はインサート部品の穴の深さ寸法より小さく設定し、インサート部品の穴に小径部が入り込むと、インサート部品の穴が形成されている側の端面が大径部の端面に当接することを特徴とするインサート部品の保持方法である。
【００１６】
【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に基づいて具体的に説明する。
最初にインサート部品１について説明する。符号３は本体を示し、この本体３は非磁性体の一例である真鍮（黄銅）によって構成されている。図２、３に示すようにインサート部品１は両端が開放された筒状の本体３と、本体３の開放された一端面を閉塞する鉄製で平板状の円板５とを備えている。従って、インサート部品１には円板５を底とする穴１０が形成されている。
【００１７】
穴１０の内周面には、ほぼ全長に亘って、雌ネジ部１１が形成されており、本体３の一方の端面には、円板５が装着される嵌合凹部１３が設けられている。また、本体３の外周面７にはローレット加工等の表面処理が施されている。また外周面７の長手方向の途中には、角溝９がその円周に沿うように全周に亘って形成されている。なお、本体３を構成する真鍮は、その硬度等の性質から切削加工等が容易であり、雌ネジ部１１や角溝９を簡単に形成することができる。
【００１８】
本体３を製作する場合には、図４（ａ）に示すように丸棒状の出発材料１５を使用し、その中心に下穴１７を貫通状態で開け、所定の外径寸法及び内径寸法を有する円筒状の中間成形品１９に加工する。
次に図４（ｂ）に示すようにタップ等を使用して下穴１７に雌ネジを形成し、中間成形品１９の全長に亘って雌ネジ部１１を形成する。そして図４（ｃ）に示すように本体３の外周面７にローレット加工等の表面処理を施し、適宜の位置に角溝９を形成して、一方の端面に嵌合凹部１３を形成すれば本体３が完成する。
【００１９】
符号５は被吸引部として円板を示し、この円板５は磁性体としての鉄によって構成されている。円板５の外径寸法は本体３における嵌合凹部１３の内径寸法とほぼ一致し、円板５の厚さは嵌合凹部１３の深さとほぼ一致するように成形されている。
このような円板５は、プレス機を使用した打ち抜き加工により製作され、打ち抜いた円板５の下方に本体３を配置しておけば、円板５の打ち抜きと、円板５の本体３に対する圧入とを同時に行なうことが可能である。
【００２０】
図５、６に示すように、金型２７には保持部材として保持ピン２３が設けられており、保持ピン２３は金型２７の固定側のみならず、移動側に対しても配置されている。
保持ピン２３は丸棒状の部材で段差状になっており、大径部２４とこの大径部２４の一方の端面から突出する吸引部としての小径部２５とから構成されている。小径部２５はその全体が永久磁石によって構成されており、インサート部品１の穴１０に対して内嵌めされる寸法に加工されている。なお、小径部２５の外径寸法の加工精度は従来求められていたような極めて高い精度までは必要としない。
【００２１】
また、小径部２５の長さ寸法はインサート部品１の穴１０の深さ寸法より僅かに短い寸法となっている。従って、インサート部品１を小径部２５に装着すると、小径部２５と円板５との間に若干の隙間が形成される。
小径部２５の基端側には雄ネジ部２６が設けられており、この雄ネジ部２６を保持ピン２３の大径部２４の中心に形成されている図示しない雌ネジ部に取り付けて、小径部２５を大径部２４に固定する。このように小径部２５を大径部２４とのネジによって結合するようにすれば、インサート部品の寸法、形状等に応じて、吸引部を簡単に交換することができる。
【００２２】
金型２７の雄型２９は図示しない射出成形機の固定架台に設置され、雌型３１は移動架台に設置されている。雄型２９と雌型３１には、取付穴３３が形成されており、この取付穴３３には保持ピン２３が取り付けられている。
【００２３】
インサート部品１の保持方法について説明する。
保持ピン２３の小径部２５にインサート部品１の穴１０を嵌めると、円板５に小径部２５の磁力が作用して、インサート部品１の円板５が吸い寄せられ、図６に示すようにインサート部品１は小径部２５によって位置決めされた状態で確実に保持される。インサート部品１の穴１０を小径部２５に嵌めていく過程で、円板５が小径部２５に近づき、円板５に磁力が作用する位置までくると、インサート部品１は小径部２５に吸引されて、言わば自動的に小径部２５に装着される。また、インサート部品１の穴１０の底に当たる部分に円板５が備えられているので、円板５は小径部２５に正対することなる。従って、インサート部品１は小径部２５に向かって真っ直ぐ引かれることになり、常に正しい位置に保持されることになる。
【００２４】
上記のように、インサート部品１が小径部２５に保持された状態では、金型２７に衝撃や振動等が加わったり、移動側の雌型３１が移動したとしても、上記吸引部５に対する小径部２５の吸引作用によってインサート部品１は確実に保持されているので、傾きや位置ずれ等が生じることはない。
また、インサート部品１の穴１０の深さ寸法は、小径部２５の長さ寸法より大きく設定されているので、上記吸引作用によりインサート部品１の端面１２が保持ピン２３の大径部２５の端面に圧接させられる。
【００２５】
上記のインサート部品１の保持するための作業が終了した後、雄型２９と雌型３１とを組み合わせて成形空間３５を形成し、この成形空間３５に保持ピン２３に保持されたインサート部品１が臨んだ状態として、成形空間３５に溶融状態の合成樹脂を射出して成型品を成形する。この合成樹脂を射出する際にも、上記吸引作用によってインサート部品１は保持されているので、位置ずれ等を起こすことはない。
【００２６】
また、上記したように、インサート部品１の端面１２が保持ピン２３の大径部２５の端面２８に圧接させられているので、小径部２５の外径寸法を高精度に製作しなくても、合成樹脂が穴１０内へ流れ込むのを確実に防止することができる。従って、ＢＭＣ（熱硬化性樹脂）等のように流動性の高いものを使用しても、インサート部品１がずれることによる不良品の発生を確実に防止することが可能となる。
【００２７】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、インサート部品１の形状は種々の形状が採用でき、ナット状のものに限らず、ボルト状やピン状のものであってもよい。また円板５は本体３に対して内嵌めされる他、図７（ａ）に示すように外嵌めされる形状とすることも可能である。図７（ａ）では円板５の周縁を９０°内側に折り曲げてフランジ部３７を形成し、このフランジ部３７を本体３の端部寄りの外周面７に形成した嵌合段部３９に外嵌めしている。
【００２８】
インサート部品１は図７（ｂ）に示すように円板５を本体３に対して接着剤等を使用して単に貼り合わせるだけの構成であってもよい。尚、上記図７（ａ）、（ｂ）の構成を採用した場合には、必然的に嵌合凹部１３は不要となり、嵌合凹部１３は設けられていない。
また、本体３としては、真鍮の他、アルミや銅、合成樹脂等の他の非磁性体材料を使用することも可能である。また円板５としても鉄に限らず、コバルトやニッケル等、他の磁性体材料やこれらを含有する合金等が使用できる。
【００２９】
インサート部品の保持部材としては、保持ピン２３のようなピン状のものに限らず、インサート部品の種類や形状等に合わせて板状、ブロック状等、他の形状のものが使用できる。
前記実施の形態のようにインサート部品１を直接保持する部分である小径部２５全体を永久磁石によって構成する他、円板５に面した部分のみを永久磁石によって構成したり、インサート部品の保持部材全体を永久磁石によって構成したりすることも可能である。また永久磁石に代えて磁力のＯＮ、ＯＦＦや磁力の大きさの調整ができる電磁石を使用することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、インサート部品の装着が簡単、確実になって外部からの衝撃や振動等が作用してもインサート部品の傾きや位置ずれ、あるいは脱落は生ぜず、インサート部品の機能性や外観を損ねるインサート部品内への原料の流入も生じない。
またインサート部品の保持力が向上するため、金型の固定側のみならず、移動側にもインサート部品を使用できるようになって金型設計の自由度が拡大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインサート部品が一体成形された成形品の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るインサート部品及びインサート部品の保持部材を示す分解斜視図である。
【図３】図２のインサート部品及びインサート部品の保持部材の装着前後の状態を示す縦断側面図である。
【図４】図２のインサート部品における本体の製作の過程を示す縦断側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るインサート部品の保持方法が実行される金型の設置、調整途中の状態を示す縦断側面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るインサート部品の保持方法が実行される金型の設置、調整完了時の状態を示す縦断側面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る２種類のインサート部品を示す縦断側面図である。
【図８】従来のインサート部品使用時の問題点を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１ インサート部品 ３ 本体
５ 円板 ７ 外周面
９ 角溝 １０ 穴
１１ 雌ネジ部
１３ 嵌合凹部 １５ 出発材料
１７ 下穴 １９ 中間成形品
２３ 保持ピン（インサート部品の保持部材）
２４ 大径部 ２５ 小径部
２６ 雄ネジ部 ２７ 金型
２９ 雄型 ３１ 雌型
３３ 取付穴 ３５ 成形空間
３７ フランジ部 ３９ 嵌合段差部
Ａ 成形品

Claims (10)

1. インサート成形の際に金型に設けられた保持部材に保持されるインサート部品において、前記保持部材に備えられた磁石に吸引される被吸引部を備えたことを特徴とするインサート部品。
2. 請求項１に記載のインサート部品において、インサート部品は非磁性体によって構成され加工が容易な本体と、磁性体によって構成される被吸引部とを組み合わせることによって構成されていることを特徴とするインサート部品。
3. 請求項２に記載のインサート部品において、穴を有しており、前記穴の底に磁性体から成る被吸引部が設けられていることを特徴とするインサート部品。
4. インサート成形の際に使用されるインサート部品の保持部材において、インサート成型用金型に対して取り付けられ、インサート部品を位置決めした状態で保持し、保持部材の少なくとも一部には、磁石によって構成される吸引部が設けられていることを特徴とするインサート部品の保持部材。
5. 請求項４に記載したインサート部品の保持部材において、吸引部は保持されるインサート部品の被吸引部に対し正対する位置に設けられていることを特徴とするインサート部品の保持部材。
6. 請求項５に記載のインサート部品の保持部材において、インサート成型用金型の固定側と移動側のいずれか一方、あるいはこれらの双方に対して取り付けられていることを特徴とするインサート部品の保持部材。
7. 請求項１から３のいずれかに記載のインサート部品をインサート成形の際に保持する方法において、インサート部品を保持部材が有する磁力を利用して保持することを特徴とするインサート部品の保持方法。
8. 請求項７に記載したインサート部品の保持方法において、請求項３に記載したインサート部品の穴へ保持部材が入り込み、前記保持部材の先端部に設けられた磁石により前記被吸引部を吸引して、前記インサート部品を保持部材に保持することを特徴とするインサート部品の保持方法。
9. 請求項８に記載したインサート部品の保持方法において、保持部材は小径部と大径部とから構成されて段差を有しており、インサート部品の穴へ小径部を入れて装着され小径部に設けられた磁石によって被吸引部が吸引されて、インサート部品を保持部材に保持することを特徴とするインサート部品の保持方法。
10. 請求項９に記載したインサート部品の保持方法において、小径部の長さ寸法はインサート部品の穴の深さ寸法より小さく設定し、インサート部品の穴に小径部が入り込むと、インサート部品の穴が形成されている側の端面が大径部の端面に当接することを特徴とするインサート部品の保持方法。

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