JP2007022087A - 成形品の一次成形方法、及び一次成形により生成された成形品、具体的にはナット - Google Patents
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Abstract
【課題】成形品の一次成形方法、及び一次成形により生成された成形品、具体的にはナットを提供すること。
【解決手段】開口部と、少なくとも2つの異なるセクタに配置されたねじ部分を含む雌ねじとを有し、雌ねじの部分は、第1セクタにおけるねじ付き部分と、第1セクタの間に配置された第2セクタにおけるねじ付きではない凹部とを含む、成形品の離型は、まず、第2コアを開口部から軸方向に引き出し、次いで、第1コアのねじ付き部分が開口部のねじ付き壁セグメントに面するまで、該第1コアを成形品にて回転し、次いで、該開口部から軸方向に引き出す。成形品は、開口部(5)と、この開口部(5)に構成された、該開口部(5)の異なる第1セクタに配置されたねじの少なくとも2つの部分(7)を含む雌ねじとを有する。第1セクタの間には、ねじ付きではない壁セグメント(8)を有する第2セクタが、雌ねじの回転外形の半径方向外側に配置されている。
【選択図】図3
【解決手段】開口部と、少なくとも2つの異なるセクタに配置されたねじ部分を含む雌ねじとを有し、雌ねじの部分は、第1セクタにおけるねじ付き部分と、第1セクタの間に配置された第2セクタにおけるねじ付きではない凹部とを含む、成形品の離型は、まず、第2コアを開口部から軸方向に引き出し、次いで、第1コアのねじ付き部分が開口部のねじ付き壁セグメントに面するまで、該第1コアを成形品にて回転し、次いで、該開口部から軸方向に引き出す。成形品は、開口部(5)と、この開口部(5)に構成された、該開口部(5)の異なる第1セクタに配置されたねじの少なくとも2つの部分(7)を含む雌ねじとを有する。第1セクタの間には、ねじ付きではない壁セグメント(8)を有する第2セクタが、雌ねじの回転外形の半径方向外側に配置されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、開口部と、この開口部に構成された、異なるセクタに配置された少なくとも2つのねじ部分を含む雌ねじとを有し、開口部と雌ねじの部分が成形コアにより成形された成形品の一次成形方法に関する。本発明は、さらに、こうした方法により生成された成形品、具体的にはナットに関する。
少量の合成材料の成形品の一次成形においては、雌ねじは、成形工程後に、成形品と併せて型から外される、射出工具内に挿入されたロストコアにより形成することができることが知られている。工具の外では、コアは、相当な費用で、成形品の外に出されなければならない。さらに、折りたたみコアを採用して、雌ねじを形成できることが知られている。ここでは、コアは、セグメントに分割され、ねじは、成形工程後、セグメントの半径方向に向けられた運動により自由にされる。セグメント化されたねじの生成においては、容易に変形可能な成形コアを、傾斜プッシャと共に採用することができる。これらの解決法の両方は、複雑で費用のかかる成形コアを必要とするという不利点を有する。特に、小さいねじ直径においては、さらに、「外に出された」コアを採用できることが知られている。外に出されたコアを型から外すことは、費用のかかる工具及びねじの長さに応じた時間を必要とする。
DE A1 4,004,550号は、雌ねじが設けられ、2つの基本的な部材で構成された、分離平面が雌ねじの中央軸を通る成形品を開示する。円筒形の、基本的な部材の開放雌ねじは、この方法により型から外すことが簡単である。確かに、基本的な部材の組み立ては、強度及び費用の付加的な問題の原因になる。
前述の問題を避けるために、さらに、合成材料の一次成形ナットに、内方に減少した、先細にされた導入部分を有する滑らかな内孔を設けることができることが知られている。孔の内径は、ここでは、ねじ付きボルト上へのナットのねじ留めがナットの孔の中にねじ山を構成するような大きさにされる。こうした種類の合成材料のナットは、EP−B1−0,554,094号から知られている。こうした合成材料のナットは、さらに、滑らかな孔の導入部分における軸方向に平行な複数の管状キャビティにより形成される回収ゾーンを含む。これらのキャビティは、ナットの孔の壁と交差して、ねじ込まれたボルトの表面を削り取り、堆積物を除去することが意図される刃先が形成されるようになっている。隣接するキャビティは、ねじ付きボルトから回収された材料を収容するキャビティを連結することにより、各々の場合において連結される。滑らかな孔をもつ合成材料のナットは、高い応力に曝され、アセンブリにおいて高いトルクを必要とするという欠点を有する。軸方向の搭載量は、予め成形されたねじ山をもつ合成ナットの場合におけるより少ない。
さらに、DE A 2,058,318号は、一方の面に近い、及び、対向するレンチ表面から発する2つの穴がナットに穿孔されて、ナットの雌ねじと交差するねじ切り六角ナットを開示する。穴は、互いに平行に延び、ナットの中央軸からオフセットされており、これによって穴とねじとの交差部におけるねじ切りのための刃先を形成する。このナットは、一次成形による単純な生成には適していない。
最初に述べられた種類の方法及び成形品は、DE U1 296 18 639号に開示される。一次成形品は、単一の一様に隆起するねじの2つの部分が構成された、実質的に円形の貫通開口部を有する。対向して配置される2つの部分の各々は、170°の周囲角にわたり延びて、ほぼ完全なねじを形成する。雌ねじには、ねじ表面に沿って互いに分離された2つの成形コアが形成されて、2つの部分、並びに、開口部の2つの隣接するセグメントを形成する。型から外すためには、2つの成形コアは、反対の軸方向において、かなり容易かつ迅速に取り外すことができる。この公知の方法は、2つ又はそれ以上のねじが並列になった成形品を生成するには適していない。
本発明の目的は、より大きい軸方向長さの雌ねじの一次成形に適した、最初に述べられた種類の単純で経済的な方法を示すことである。本発明の別の目的は、一次成形により容易に生成された雌ねじをもち、より大きな荷重に適した成形品を作ることである。
本発明によれば、本方法に関する目的は、請求項1の特徴により達成され、成形品に関する目的は、請求項6の特徴により達成される。方法及び成形品の有利な実施形態は、これらの独立項の各々の下位にある従属項に示される。
本発明による方法は、雌ねじの部分が第1成形コアにより形成されるステップを提供し、この方法は、雌ねじを形成するためのねじ部分を第1セクタに含み、ねじ付きではない凹部を第1セクタの間に配置された第2セクタに含み、第1セクタ及び第2セクタの各々は、具体的には、等しい中央角にわたって延び、第1成形コアの凹部に配置された第2成形コアが開口部のねじ付きではない壁セグメントを形成し、成形品を型から外すためには、まず、第1成形コアを開口部から軸方向に引き抜き、次いで、第1成形コアのねじ付き部分が開口部のねじ付き壁セグメントと向かい合うようになるまで十分に該第1成形コアを成形品において回転し、次いで、これらを該開口部から軸方向に引き抜くことを含む。
本発明による方法においては、2つのコアの軸方向運動を除く型からの取り外しは、雌ねじの軸方向長さにかかわらず、360度を第1セクタ及び第2セクタの合計で除算した角度だけ、第1成形コアを回転させることのみを必要とする。このことは、成形品を型から外すことを単純で迅速なものにすることを可能にし、はるかに単純で小型の構造の成形工具をもたらす。第1成形コアの回転は、費用のかかる駆動装置を必要とするものではなく、単純なカム制御により行い、軸方向運動を、必要とされる角度を通る回転に変換することができる。したがって、全般的に、本発明による方法は、特に経済的な、雌ねじをもつ成形品の生成を可能にする。
本発明により生成された成形品においては、雌ねじは、開口部の内面の一部にしか延びない。しかし、多くの適用例においては、これで十分であり、高い保持力を達成することができ、成形品は滑らかな開口部を有しており、ねじ込まれたときには、その壁の中に、ボルトのねじ山がくい込む。開口部のねじ付きではない壁セグメントは、雌ねじの部分の端部において回収縁又は刃先を形成する長さ方向の溝として構成して、ワニス、下層土保護その他同様なものの残りを、開口部にねじ込まれたボルトから除去するように働き、溝は除去された材料を収容することができる。
本発明による方法における第2成形コアは、ねじ付きではないセクタにおいて付加的な機能を実行するのに適した形状を割り当てる可能性を与える。第2コアのねじ付きではない壁セグメントを形成するコア表面の半径方向の平均距離は、ここでは、雌ねじの外側半径と等しいか、これより大きいとすることができる。第2成形コアは、例えば、円形、楕円形、又は多角形の断面といったどのような断面形状であってもよい。第2成形コアは、円筒形ピンとして構成され、第1成形コアは、部分的な円筒形溝を第2セクタに有して、これにより円筒形ピンが導かれることが好ましい。
第2成形コアの数は異なっていてよい。これは、セクタの数により決まり、2つ又はそれ以上とすることができる。中央角が60°であり、2つの第2成形コアを含む、6つのセクタを有する実施形態が特に有利である。これは、個々の部分が十分な長さをもつ雌ねじの部分が、周辺部上に、十分に一様に分布されることをもたらす。
本発明による方法を用いる一次成形により生成された成形品は開口部を有し、この開口部の種々の第1セクタに配置されたねじの少なくとも2つの部分を有しており、ねじ付きではない壁セグメントをもつ第2セクタが、第1セクタの間に、雌ねじの回転外形の半径方向外側に配置されている。第1セクタ及び第2セクタの各々は、多くて90°の等しい中央角を有することが好ましい。本発明により様式化された成形品は、具体的には、単純かつ安価に合成材料から生成することができる。製造工程の不利な影響がない成形品の雌ねじは、比較的大きい軸方向長さを有し、ねじ付きではない壁セグメントを用いて、付加的な機能特徴を実現することができる。例えば、ねじ付きではない壁セグメントを、軸方向に平行な、具体的には部分的に円筒形の溝に構成し、その境界に回収縁又は刃先を形成して、ボルト又はスクリューの表面に付着している塗料、下層土保護、ワックス又はほこりといった材料を回収し、前述の溝は回収された材料を収容して、ねじ込み動作がこの材料により妨げられないようにし、雌ねじに対するどのような損傷も避けることができる。
本発明による成形品は、その外囲い、具体的には六角形上に雌ねじと同軸の工具保持部を有するナットを形成することが有利である。
六角形把持部の場合においては、開口部における3つの第1セクタにねじ付き部分が設けられ、2つの第2壁セグメントはねじ付きではないままにされた場合には、セクタの中央角は60°であることが有利である。さらに、材料のより良く活用するために、ねじ付きではない壁セグメントの各々が、工具保持部の頂点に隣接していることが好都合である。
本発明を、ここで、一例として、図面に表わされる実施形態を用いて、より詳細に示す。
図3及び図4に表わす成形品1は、熱可塑性の合成材料で構成され、射出成形工程により一次成形されたナットである。成形品1は、六角柱形態の外形を有する。この外形がレンチ表面3と共に工具保持部2を形成する。1つの正面においては、成形品1は、付加的に成形された円形ディスク形状のフランジ4を含む。
六角柱の長さ方向において、中央貫通開口部5が成形品1を貫通して、雄ねじに設けられたボルト又はスクリューを収容する。開口部5は、交互に異なる構造で6つのセクタに区切られており、すべてが、60°に等しい、本質的に同じ中央角Zを有する。3つのセクタにおいては、開口部は、円筒形孔表面のセグメント6により境界されており、ここに、アンダーカット雌ねじの部分7が構成されている。介在するセクタにおいては、開口部5は、凹状の湾曲部を有し、各セクタに部分的な円筒形溝9を形成するねじ付きではない壁区域8を含む。溝9は、軸方向に平行であり、一定の断面を有する。溝9の形状及び位置は、雌ねじの部分7の端部において鋭い回収縁又は刃先10を形成して、ねじ付きボルトがねじ込まれた場合に、そこに付着している材料を回収し、このようにして、成形品のねじ山のいずれの妨害又は破壊も防ぐ。回収された材料は、溝9により作られた空き空間に収集することができ、さらに、溝9の開放端において出ていくことができる。
フランジ側では、開口部は、外側に円錐形に拡がり、成形品をねじ付きボルト上に取り付けて、ねじ込むことを容易にする入口部分7を含む。開口部5の反対側の端部は開放されているが、或いは、閉じていてもよい。
図1及び図2を参照して、成形品の一次成形方法を以下に示す。成形品1の外形の形状においてキャビティ12を囲む射出鋳型11の断面が示されている。図に見られるのは、成形品1の工具保持部2に隣接したキャビティ12の六角形の断面である。キャビティ12の中央には、3つのセクタにねじ付き部分14を有して、成形品1の雌ねじの部分7を形成する第1成形コア13がある。ねじ付き部分14の間にあるセクタにおいては、第1成形コア13は、2つのコア16が配置された部分的な円筒形溝15を有する。第2成形コア16は、円筒形ピンの形態を有し、その周辺部は、溝15の壁面と同じ曲率を有している。したがって、第2成形コア16は、溝15の壁面と接触して、揺れることなく自由に置かれている。さらに、これらは、溝15の長さ方向において可動とすることができる。
便宜上、第2コア16は、射出鋳型11のキャビティ12の外で互いに連結されて、第1成形コア13に対して合同で移動して、型から外すために、成形品1から引き出すようにすることができる。第1成形コア13も同様に軸方向に可動であり、さらに、その縦方向軸上で、限られた範囲まで回転可能である。
便宜上、第2コア16は、射出鋳型11のキャビティ12の外で互いに連結されて、第1成形コア13に対して合同で移動して、型から外すために、成形品1から引き出すようにすることができる。第1成形コア13も同様に軸方向に可動であり、さらに、その縦方向軸上で、限られた範囲まで回転可能である。
図1は、コア13、16が、成形品1の射出鋳造に意図される位置にある状態を示す。型から外すために射出鋳造工程が終了した場合には、まず、第2のコア16を成形品の開口部5から引き出す。第2のコア16により形成された溝9は、ここで空になって空き空間を形成し、第1成形コア13を回転させることにより、ねじ付き部分14をこの中に移動することができる。図2は、ねじ付き部分14のセクタの中央角Zを通るコア13の回転後、完全に溝9の中に配置された第1の型から外す状態を示す。この位置においては、ねじ付き部分14は、成形品1のねじ付き部分とは係合しなくなっており、第1成形コア13もまた、成形品1から軸方向に引き抜くことができる。次いで、成形品1は、エゼクタの助けにより、既に開放された射出鋳型11から排出することができる。
述べられた手順に示すように、第1コア13を型から外すことは、それを簡単に回転させることを必要とするのみである。このことは、構築するのが安価で、ほとんど空間を必要としない単純な駆動装置により達成することができる。時間をかけて通常のコアからねじにより外すことは排除される。
1:成形品
2:工具保持部
5:開口部
8:ねじ付きではない壁区域
9:溝
10:刃先
12:キャビティ
13:第1成形コア
15:部分的な円筒形溝
16:第2成形コア
2:工具保持部
5:開口部
8:ねじ付きではない壁区域
9:溝
10:刃先
12:キャビティ
13:第1成形コア
15:部分的な円筒形溝
16:第2成形コア
Claims (13)
- 開口部と、前記開口部内に形成された雌ねじとを有し、前記雌ねじは少なくとも2つの異なるセクタに配置されたねじ部分を含み、該開口部と前記雌ねじ部分が成形コアにより形成されたものである成形品の一次成形方法であって、該雌ねじの部分が、第1セクタに雌ねじを形成するためのねじ付き部分を含み、前記第1セクタの間に配置された第2セクタにねじ付きではない凹部を含む、第1成形コアにより形成されており、前記凹部に配置された第2成形コアが、該開口部のねじ付きではない壁セグメントを形成し、前記成形品を型から外すためには、まず、前記第2の成形コアを該開口部から軸方向に引き出し、その後、前記第1成形コアのねじ付き部分が、該開口部のねじ付きではない壁セグメントに面するまで、該第1成形コアを該成形品において回転し、次いで、該開口部から軸方向に引き出すことを特徴とする方法。
- 前記ねじ付きではない壁部分を形成するコア表面の半径方向の平均距離が、前記雌ねじの外側半径と等しいか、又はこれより大きいことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2成形コアが、円筒形ピンとして構成されており、前記第1成形コアが、部分的に円筒形の溝を有して、これにより前記円筒形ピンが前記第2セクタに導かれることを特徴とする請求項1及び請求項2のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1セクタ及び前記第2セクタが、等しい中央角を有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記セクタの前記中央角が、多くて90°であり、具体的には60°であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の方法。
- 開口部(5)と、前記開口部に構成された、該開口部(5)の異なる第1セクタに配置された少なくとも2つねじ部分(7)を含む雌ねじとを有する、一次成形により生成された成形品であって、前記雌ねじの部分(7)を収容する第1セクタの間には、ねじ付きではない壁の表面(8)をもつ2つの第2セクタが、該雌ねじの回転外形の半径方向外側に配置されていることを特徴とする成形品。
- 前記第1セクタ及び前記第2セクタが、等しい中央角を有することを特徴とする請求項6に記載の成形品。
- ねじ付きではない壁の表面(8)が、軸方向に平行な、具体的には、部分的に円筒形の溝(9)として構成されたことを特徴とする請求項6及び請求項7のいずれか1項に記載の成形品。
- 前記溝(9、15)が、その境界において、回収縁及び/又は刃先を形成することを特徴とする請求項6から請求項8までのいずれか1項に記載の成形品。
- 3つの第1セクタ及び3つの第2セクタが設けられ、前記中央角が60°であることを特徴とする請求項6から請求項9までのいずれか1項に記載の成形品。
- ナットとして構成され、その外周上に前記雌ねじと同軸の工具保持部(2)を有することを特徴とする請求項6から請求項10までのいずれか1項に記載の成形品。
- 前記ねじ付きではない壁セグメント(8)の各々が、前記工具保持部(2)の頂点に隣接することを特徴とする請求項6から請求項11までのいずれか1項に記載の成形品。
- 前記開口部(5)の入口端部に構成された導入部分(17)が、外方に拡がる断面を有するようになったことを特徴とする請求項6から請求項12までのいずれか1項に記載の成形品。
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