JP2005172108A

JP2005172108A - 高周波誘導加熱によるナット挿入方法及び挿入治具

Info

Publication number: JP2005172108A
Application number: JP2003412070A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Takeuchi; 裕竹内
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】適正な温度によりナットを樹脂部品に挿入することができる高周波誘導加熱によるナット挿入方法及び挿入治具を提供することを目的とする。
【解決手段】樹脂部品に予め穿設した孔に高周波誘導加熱したナットを挿入する挿入治具であって、非金属製の挿入棒２０の先端に非金属製キャップ状の挿入ヘッド２１を設け、該挿入棒２０と挿入ヘッド２１を軸方向に貫通した孔２４，２５を穿設し、該孔２４，２５に熱電対２２の熱接点２２ａが挿入ヘッド２１にセットしたナット２７の表面に接触できるように熱電対２２を挿入固定して成るように構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、高周波誘導加熱によるナット挿入方法及び挿入治具に関し、さらに詳しく述べると、高周波誘導加熱により加熱し適正温度にしたナットを樹脂部品に予め穿設した孔に挿入する方法及び挿入治具に関する。

従来、樹脂部品に他の部品を取り付けるために、予め樹脂部品にナットを埋め込んでおく方法がとられている。このナットを埋め込む方法は、樹脂の射出成形金型の所定位置にナットを保持する保持部を設け樹脂射出成形と同時にナットを埋め込むインサートモールドが行なわれている。しかし、この方法は、成形金型にナット保持部を設けなければならず、多品種少量生産の場合はコストアップとなり、また、射出成形作業時に高温な成形金型へのナットの取り付け作業が必要であり危険であるという問題があった。

そのため、安価で作業が安全な方法が特開平１１−３０３８３５号により提案されている。この方法は図３に示すような挿入治具を用い、合成樹脂材１の筒状のボルト挿入部２内のナット嵌合空間３にナット４を嵌合させ、ナット嵌合空間３の周縁に突出した複数の係止突起５に固定用治具６の治具本体７の先端部分の加工面８を当接させ、加圧治具９と固定用治具６でボルト挿入部２を圧接しながら固定用治具６をヒータ１０で加熱し加工面８を介して係止突起５を溶融して変形させ、ナット４の周縁に係止させて、ナット４をボルト挿入部２内に固定させるようになっている。

このようなナットを埋め込む方法では次のような問題がある。即ち、ナット４はヒータ１０から固定用治具６を介して加熱されるため、温度上昇に時間がかかり、作業サイクルが長くなるという問題がある。そこで、短時間で加熱ができる高周波誘導加熱による方法が考えられている。

この高周波誘導加熱による方法は、埋め込み用のナットのみを加熱できるため急速加熱かできる反面、適正な温度で加熱を停止する加熱制御が困難である。図４は高周波誘導加熱した場合の加熱時間とナットの表面温度との関係示したグラフである。図中曲線Ａと曲線Ｂは環境の違いにより差を生じたものである。従って、加熱を一定の時間で管理すると温度差を生ずることがわかる。

このため、ナットの表面温度が適正な温度より低い場合は、樹脂を充分に溶融することができず、ナットを適正な位置に挿入できなくなり、また、適正な温度より高い場合は、樹脂の分解が起こり、冷却固化しても充分な固定強度が得られなくなるという問題がある。

特開平１１−３０３８３５号公報

本発明は、上記のような従来の技術の問題点を解決することを目的とする。
本発明の目的は、適正な温度によりナットを樹脂部品に挿入することができる高周波誘導加熱によるナット挿入方法及び挿入治具を提供することを目的とする。
本発明の上記したような目的は、以下の詳細な説明から容易に理解することができるであろう。

本発明の請求項１の高周波誘導加熱によるナット挿入治具は、樹脂部品に予め穿設した孔に高周波誘導加熱したナットを挿入する挿入治具であって、非金属製の挿入棒２０の先端に非金属製キャップ状の挿入ヘッド２１を設け、該挿入棒２０と挿入ヘッド２１を軸方向に貫通した孔２４，２５を穿設し、該孔２４，２５に熱電対２２の熱接点（２２ａ）が挿入ヘッド２１にセットしたナット２７の表面に接触できるように熱電対２２を挿入固定してなることを特徴とする。

また、本発明の請求項２の高周波誘導加熱によるナット挿入方法は、前記請求項１記載のナット挿入治具を用い、その熱電対２２を温度計に接続しておき、ナット２７を挿入ヘッド２１の上面に支持させ、ナット２７を高周波誘導コイル２３により発熱させた時、前記温度計が所定温度に達したことを指示した時は高周波誘導コイル２３への電源供給を切断することを特徴とする。

本発明によれば、以下の詳細な説明から理解されるように、樹脂部材に挿入するナットを高周波誘導コイルで発熱させた時、熱電対と温度計によりナットの温度を監視し、その温度が所定温度に達した時点で電源をオフするようにしたことにより、常に適正温度でナゥトを樹脂部品に挿入することができる高周波誘導加熱によるナット挿入方法及び挿入治具が得られる。

引き続いて、本発明をその実施例を参照して説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものでないことは言うまでもない。

図１は本発明の高周波誘導加熱によるナット挿入治具の実施の形態を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。本実施の形態のナット挿入治具は、同図に示すように、挿入棒２０と、挿入ヘッド２１と、熱電対２２と、高周波誘導コイル２３とよりなる。

前記挿入棒２０は非金属製（例えばベークライト）の丸棒であり、その軸方向に熱電対２２を挿通するための孔２４が貫通して穿設されている。また、前記挿入ヘッド２１は非金属製（例えばセラミック）で挿入棒２０と同径のキャップ状に形成され前記挿入棒２０の先端に固設されている。また、該挿入ヘッド２１は上面にナット保持用の突起２５が形成され、さらに該挿入ヘッド２１がナットを保持したときに該ナットに熱電対２２が接触できるように、熱電対挿入用の孔２６が穿設されている。

また、前記熱電対２２は、挿入ヘッド２１に穿設された孔２６に挿通され、その熱接点２２ａがナットに接触できるように、挿入ヘッド２１の上面と一致させ、その状態で挿入ヘッド２１の空間部２１ａに接着材を充填して固定されている。また、前記高周波誘導コイル２３は、挿入ヘッド２１に保持されるナットを加熱できるように、銅線又は銅管（水冷可能）で1乃至複数回巻回して形成されている。

上記のように構成されたナット挿入治具を用いた本発明の高周波誘導加熱によるナット挿入方法を図２により説明する。先ず、高周波誘導コイル２３を図示なき高周波電源に、熱電対２２を図示なき温度計にそれぞれ接続しておく。次に挿入ヘッド２１にナット２７をセットする。

次いで、高周波誘導コイル２３に高周波電流を通電する。しかるときはナット２７に誘導電流が生じ、その誘導電流によりジュール熱が発生して温度を上昇させる。この温度を熱電対２２を介して図示なき温度計が監視しており、その温度が所定温度に達したならば、高周波電源に対して高周波誘導コイル２３に供給している電流を切断するように指示する。これにより、環境の変化があっても、ナット２７は常に所定温度で加熱される。次いで、挿入棒２０を上昇させ樹脂部品に予め形成されているナット挿入孔（ナットより小径の孔）にナット２７を押圧して樹脂を軟化させながら挿入するのである。

上記のようにナットを挿入する挿入方法は、樹脂部品に挿入するナットの温度を環境の変化に係わらず、常に所定の温度に加熱することができる。従ってナットを適正な位置に挿入でき、また充分な固定強度を得ることができる。

本発明は、前記実施の形態で説明したような樹脂部品にナットを加熱して挿入する場合に用い、確実に挿入でき、自動車部品、家電部品等に適用することができる。

本発明の高周波誘導加熱によるナット挿入治具の実施形態を示す図である。本発明の高周波誘導加熱によるナット挿入方法を説明するための図である。従来の樹脂部品にナットを埋め込むための加熱用治具の１例を示す断面図である。高周波誘導加熱における加熱時間と温度との関係を示す図である。

符号の説明

２０…挿入棒
２１…挿入ヘッド
２２…熱電対
２３…誘導コイル
２４、２５…孔
２６…突起
２７…ナット

Claims

樹脂部品に予め穿設した孔に高周波誘導加熱したナットを挿入する挿入治具であって、
非金属製の挿入棒（２０）の先端に非金属製キャップ状の挿入ヘッド（２１）を設け、該挿入棒（２０）と挿入ヘッド（２１）を軸方向に貫通した孔（２４，２５）を穿設し、該孔（２４，２５）に熱電対（２２）を挿入し、該熱電対の熱接点（２２ａ）が挿入ヘッド（２１）にセットしたナット（２７）の表面に接触できるように挿入ヘッド（２１）に固定してなることを特徴とする高周波誘導加熱によるナット挿入治具。
前記請求項Ｉ記載の高周波誘導加熱によるナット挿入治具を用い、その熱電対（２２）を温度計に接続しておき、ナット（２７）を挿入ヘッド（２１）の上面に支持させ、該ナット（２７）を高周波誘導コイル（２３）により発熱させた時、前記温度計が所定温度に達したことを指示した時は高周波誘導コイル（２３）への電源供給を切断することを特徴とする高周波誘導加熱によるナット挿入方法。