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

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

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。

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。

成形動作中に、本発明の方法により成形品を型から外すための成形工具の断面を示す。 最終的な成形のために与えられた位置における図１の成形工具の断面を示す。 図１による成形工具によって一次成形された成形品の軸方向セクションを示す。 軸方向における図３による成形品の図を示す。

符号の説明

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

Claims (13)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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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