JP3725807B2

JP3725807B2 - ダイカスト製造品の製造方法

Info

Publication number: JP3725807B2
Application number: JP2001267689A
Authority: JP
Inventors: 眞雄西村; 宏昌高林; 孝行吉田
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2021-09-04
Also published as: JP2003071870A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイカスト製造品の製造方法に係り、特にダイカスト製造品の表面全体にモールド層を成形したダイカスト製造品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のワイパーアームヘッドは、ワイパーモータからの出力を伝えるピボット軸とワイパーのアーム部とを連結するワイパーの基幹部品であり、ワイパー作動時に大きな回転力、支持力を受け持つ必要があることから、通常、ダイカスト製造品が用いられている。
【０００３】
従来このダイカスト製造品の製造工程としては、まずダイカスト鋳造品が鋳造され、そのダイカスト鋳造品に対してトリミングが行われる。次に、外観仕上げ工程として、ゲート・オーバーフローのトリミング跡や、ダイカスト鋳造品の外周に発生するバリに対して、それぞれゲート・オーバーフロー跡処理工程と、バレル等によるバリ取り工程が行われている。
【０００４】
また、ダイカスト鋳造品の外周面には、湯じわ不良が発生することがあり、この湯じわは機械強度的及び機能的には問題ないが、外観上好ましくないため、ダイカスト鋳造品の外観検査が行われている。その際、湯じわの外観検査と共に、ダイカスト鋳造品外周のバリの外観検査も行われる。さらに、防水防錆のために表面処理工程が行われ、最後に塗装が行われダイカスト製造品として完成する。
【０００５】
また、ダイカスト鋳造品に軸受け孔が成形される場合、ダイカスト鋳造のみによって、その軸受け孔の軸精度をだすことは困難であり、たとえ軸精度をだすことができた場合であっても、鋳造の焼き付け、金型の摩耗等によりその軸精度を維持することができず実用的ではなかった。そこで一般的には、ダイカスト鋳造後に、軸受け孔に切削による穴仕上げ加工が施され、軸精度を確保していた。
【０００６】
なお、上記のようなダイカスト鋳造品ではなく、樹脂射出成形による樹脂成形品に軸受け孔が成形される場合でも、金型内に樹脂材料が充填され、その樹脂材料が固化する際に、樹脂成形品の肉厚が収縮変形するために、やはり軸受け孔の軸精度をだすことは困難である。
【０００７】
そのため、樹脂成形品の場合は、軸受け孔に薄肉ブシュを入れ込んだり、リーマ加工仕上げを行ったり、軸受け孔とその嵌合部材の内、どちらか一方の嵌合面円周上に成形された複数の凸状突起によって軸方向の調整を行ったりすることによって軸受け部の精度だしを行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにダイカスト製造品を製造するには、ダイカスト鋳造後、外観仕上げ工程、外観検査工程、表面処理工程、塗装工程等の多くの工程を経なければならず工数、人手が多く掛かり、製造コストが掛かっていた。
【０００９】
また、ダイカスト製造品に成形された軸受け孔の軸精度を確保するには、現状では切削による穴仕上げ加工が最も現実的であり、このためダイカスト製造品の製造コストを押し上げる原因となっていた。
【００１０】
本発明の目的は、従来多くの工程によって製造されていたダイカスト製造品の製造工程において、ダイカスト鋳造後の工程を削減し、その代わりに他の工程を実施することによって、工数が掛からず安価に製造することができると共に、軸受け部の軸精度を確保することができるダイカスト製造品の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、本発明のダイカスト製造品の製造方法によれば、両端面縁部に段部を有する孔を備えたダイカスト鋳造品の表面に樹脂材料又はゴム材料のモールド層を有するダイカスト製造品の製造方法であって、前記ダイカスト鋳造品を鋳造する工程と、前記ダイカスト鋳造品の表面に樹脂材料又はゴム材料のモールド層を成形する工程と、を備え、該樹脂材料又はゴム材料のモールド層の成形は、次の工程を含むことにより解決できる。（１）前記ダイカスト製造品を成形する空間を有する金型内に前記ダイカスト鋳造品をセットする第１工程、（２）前記孔の一方から前記孔の内周面を規制する先端部を有した第１のスライドピンを挿入し、前記孔の他方を第２のスライドピンで覆うと共に、前記第１のスライドピンの先端部の根元部に形成された肩部及び前記第２のスライドピンの先端面縁部を前記両段部に当接させて、前記先端部と前記孔の内周面との間に所定の樹脂材料又はゴム材料の流入空間を確保する第２工程、（３）前記第１のスライドピン及び第２のスライドピンを留置すると共に、前記金型内の前記空間に樹脂材料又はゴム材料を充填する第３工程、（４）前記樹脂材料又はゴム材料を固化させる第４工程、（５）前記工程の後に、前記第１のスライドピン及び第２のスライドピンを抜去すると共に、前記金型から前記ダイカスト鋳造品の表面に樹脂材料又はゴム材料のモールド層を有したダイカスト製造品を離型する工程。
【００１２】
孔内周面を規制するスライドピンの先端部は、孔の両端面縁部に形成された段部とスライドピンに先端部の根元部に形成された肩部によって正確に位置決めされるので、孔内周面の所定の位置に配置される。これにより、孔内周面の所定位置に正確にモールド層を成形することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、自動車のワイパーに使用されるワイパーアームヘッドを例にとって図面を参照して説明する。以下に説明する配置、形状等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００１４】
図１及び図２は実施例のワイパーアームヘッドの斜視図、図３は正面図、図４は側面図、図５乃至図７は図１のワイパーアームヘッドのインサート成形の説明図、図８はスライドピンの先端部分の拡大図、図９は図１のアーム連結孔部分の拡大図である。
【００１５】
図１から図４に示すように、本発明の実施例に係るワイパーアームヘッド１は、ピボット軸連結部２０と、アーム部１０と、アーム連結部３０とから構成される。
【００１６】
ワイパーモータの駆動出力は、リンクロッドを介してレバーに伝達され、さらにレバーからピボット軸を介してワイパーアームヘッド１に伝達される。ピボット軸は、ワイパーアームヘッド１のピボット軸連結部２０と連結されている。
【００１７】
さらに、ワイパーアームヘッド１のアーム連結部３０は、ワイパーアームに連結され、ワイパーアームの他端には、ワイパーブレードが回動可能に連結されている。
【００１８】
ワイパーアームヘッド１は、ワイパーモータからの回転力をピボット軸連結部２０で受け、ワイパーアーム及びワイパーブレードに伝える。さらに、ワイパーアームヘッド１は、ワイパーアーム及びワイパーブレードを支持すると共に、ワイパーブレードをウインドウに適度の押圧力で押し付けるため、常に荷重を受けている。このように、機械的強度を要求されるので、ワイパーアームヘッド１は、ダイカスト鋳造品により製造されている。
【００１９】
ピボット軸連結部２０は、上側に円形穴２１が形成され、下側には円筒形状の円形穴２３が突出形成され、円形穴２１と２３の中央部には、貫通孔２２が形成されている。また、アーム連結部３０は、アーム連結孔３１が水平方向に貫通形成されている。
【００２０】
ピボット軸連結部２０とアーム連結部３０は、平板形状のアーム部１０によって一体に連結されている。アーム部１０の下面には、凹部１１が形成され軽量化が図られている。また、アーム連結部３０の下側にも同様に、凹部３２が形成されている。
【００２１】
ワイパーアームヘッド１は略全面を厚さ１ｍｍ程度の樹脂モールド層で覆われ、外観上、この樹脂モールド材の色によって色が決定されている。以下に、ワイパーアームヘッド１の製造方法について説明する。まず、周知の金型を用いて、アルミダイカスト鋳造により、ワイパーアームヘッド１のインサートとなるダイカスト鋳造品１´が成形される。そして、鋳込まれたダイカスト鋳造品１´から、金型の分割面等に発生する余分に張出した鋳バリ、ランナー等の不必要な部分を取り除くトリミングが行われる。ここまでの工程は、従来の工程と同様である。
【００２２】
次に、ダイカスト鋳造品１´を骨子としてインサート成形を行う。インサート成形は、図５乃至図７に示す金型４０を用いて、予め定められた成形条件による射出成形によって成形される。図５乃至図７は、それぞれワイパーアームヘッド１のダイカスト鋳造品１´を金型４０内に配置した際の、図３のＡ−Ａ線断面に相当する部分の断面図、図４のＢ−Ｂ線断面に相当する部分の断面図、Ｃ−Ｃ線断面に相当する部分の断面図を表している。
【００２３】
金型４０は、キャビティ４１、コア４２、及びスライドピン４３、４４、４５、４６を備える。キャビティ４１とコア４２の間には、図１に示したワイパーアームヘッド１を成形することができる空間部４７が形成されている。なお、図５乃至図７において斜線部は金型４０であり、ダイカスト鋳造品１´は空間部４７内の実線で表してある。
【００２４】
また、キャビティ４１には、スライドピン４４、４５及び４６を挿通させるための挿通孔４４ａ、４５ａ及び４６ａが形成されている。コア４２には、スライドピン４３を挿通させるための挿通孔４３ａが形成されている。
【００２５】
そして、ワイパーアームヘッド１を成形するためには、はじめに、キャビティ４１内にダイカスト鋳造品１´を配置し、スライドピン４４、４５、４６を挿通孔４４ａ、４５ａ、４６ａに挿入して仮位置決めを行い、キャビティ４１をコア４２で覆うと共に、スライドピン４３を挿通孔４３ａに挿入する。
【００２６】
上記のように金型をセットすると、スライドピン４４の先端面は、円形穴２３の底面２３ａと当接し、スライドピン４４の突起部４４ｂは、貫通孔２２に嵌り込む。また、スライドピン４３の先端面は、円形穴２１の底面２１ａと当接すると共に、スライドピン４４の突起部４４ｂの先端面とも当接する。したがって、ダイカスト鋳造品１´は、金型４０にセットされると、スライドピン４３及び４４によって上下位置を決定される。
【００２７】
一方、スライドピン４５の先端部には、図７に示すようにアーム連結孔３１に挿通される挿通部４５ｂが形成され、スライドピン４５、４６が金型４０に挿入されると、挿通部４５ｂはアーム連結孔３１に挿通されると共に、挿通部４５ｂの先端面はスライドピン４６の先端面と当接する。したがって、ダイカスト鋳造品１´は、金型４０にセットされた状態では、スライドピン４５及び４６によって水平方向の位置決めがされる。
【００２８】
上記のように、金型４０内にダイカスト鋳造品１´が配置されると、ダイカスト鋳造品１´と金型４０との間には、図５乃至図７に示すような薄い層、即ち樹脂流入空間が形成される。
【００２９】
そして、ランナー及びゲートを通じて空間部４７内に周知の樹脂材料を充填させる。この空間部４７内に充填された樹脂材料が、固化した後、スライドピン４３乃至４６を抜去し、金型４０から樹脂材料と一体になったダイカスト鋳造品１´を離型することにより、表面に樹脂モールド層が成形されたダイカスト製造品であるワイパーアームヘッド１が製造される。
【００３０】
さらに図８に基づきスライドピン４５、４６について説明する。ダイカスト鋳造品１´は、アーム連結孔３１の両端面縁部、即ちアーム連結部３０の側面上のアーム連結孔３１開口円縁部に、円環状の段部３１ａが設けられている。即ち、円環状の段部３１ａが両端面部に形成されたことにより、アーム連結孔３１の断面は、両端面部において大きくなっている。
【００３１】
図８に示すようにスライドピン４５には、断面円径が小さく形成された円柱状の挿通部４５ｂを先端部に有しており、その挿通部４５ｂの根元部には、円環状の肩部４５ｃが形成されている。さらに、この円環状の肩部４５ｃの一部には階段状の段部４５ｄが形成されている。本実施例においては、円環状の肩部４５ｃを周方向に６分割し、肩部４５ｃの周方向６０度の範囲毎に交互に３箇所の段部４５ｄが形成されている。
【００３２】
また、スライドピン４６の先端面縁部である肩部４６ｃにも、同様に階段状の段部４６ｄが周方向６０度の範囲毎に３箇所形成されている。
【００３３】
これらスライドピン４５及び４６が金型４０内に配置されたダイカスト鋳造品１´に向けて挿入されると、スライドピン４５の肩部４５ｃがアーム連結孔３１の段部３１ａに嵌り込む。このとき、スライドピン４５の段部４５ｄが形成されている部分は、アーム連結孔３１の段部３１ａとの間に、間隙が形成された状態となる。
【００３４】
また、スライドピン４６の肩部４６ｃも、アーム連結孔３１の段部３１ａに嵌り込むと共に、スライドピン４６の段部４６ｄが形成されている部分には、アーム連結孔３１の段部３１ａとの間に、間隙が形成される。この状態で、スライドピン４５の先端面とスライドピン４６の先端面は当接し、スライドピン４５及び４６によって、ダイカスト鋳造品１´は空間部４７内において所定の水平位置に維持される。
【００３５】
上記のようにスライドピン４５及び４６は、ダイカスト鋳造品１´のアーム連結孔３１に挿入されるので、図７に示すように、スライドピン４５の挿通部４５ｂは、アーム連結孔３１の内周面の略中央部に配置されることになる。スライドピン４５の挿通部４５ｂがアーム連結孔３１内への挿通される角度及び挿通される位置は、スライドピン４５の肩部４５ｃ及びスライドピン４６の肩部４６ｃとアーム連結孔３１の段部３１ａとの嵌合、及び、スライドピン４５の先端面及びスライドピン４６の先端面との当接によって正確に決められる。
【００３６】
この状態で、樹脂材料が空間部４７内に射出されると、前述の間隙を通してアーム連結孔３１の内周面に薄く充填される。スライドピン４５の挿通部４５ｂは円柱形状であるので、アーム連結孔３１の内周面に成形された樹脂モールド層内面は、正確な円柱面となる。また、樹脂モールド層は、薄く成形されるため、固化後の変形がほとんどなく、正確な円柱面を維持することができる。
【００３７】
図９は、上記のようにして樹脂成形した後の、アーム連結孔３１付近の拡大図である。図中斜線部は、樹脂モールド層をあらわす。前述のように、アーム連結孔３１の段部３１ａの内、スライドピン４５及び４６の肩部４５ｃ及び４６ｃと当接していた部分は、樹脂モールド層が成形されていない。一方、アーム連結孔３１の段部３１ａの内、スライドピン４５及び４６の段部４５ｄ及び４６ｄとの間に間隙が形成されていた部分には、樹脂モールド層が形成されている。
【００３８】
上記したように、本実施の形態によれば、以下の効果を有する。
（１）ワイパーアームヘッド１のダイカスト鋳造品１´をインサートとして、樹脂成形されると、ダイカスト鋳造品１´の略全表面が樹脂モールド層で覆われたダイカスト製造品であるワイパーアームヘッド１が製造される。これにより、骨子はダイカスト鋳造品１´であり、外郭はダイカスト鋳造品１´より比重の小さい樹脂層となるため、ワイパーアームヘッド１の機械的強度は殆ど変わることなく、軽量化することができる。
【００３９】
（２）また、ダイカスト鋳造品１´は、ワイパーアームヘッド１のインサートとなるため、最終製品であるワイパーアームヘッド１と同様の外郭形状を持たなくとも、樹脂成形によって最終的に外郭形状が成形されるので、形状を単純化することができる。
【００４０】
（３）ダイカスト鋳造品１´は、その外周面が略全域に渡って樹脂モールド層で覆われるので、鋳造時に成形されてしまうゲートやオーバーフロー跡及びバリ等も樹脂モールド層によって覆われるので、従来は鋳造品に対して行っていたゲート・オーバーフロー跡処理工程及びバリ取り工程等の外観仕上げ工程が不要となる。
【００４１】
（４）従来は、ダイカスト鋳造後に、ダイカスト鋳造品の表面に形成されることがある湯じわ等の外観検査を行っていたが、本発明の実施例によれば、表面は樹脂モールド層で覆われるので、上記外観検査が不要となる。
【００４２】
（５）また、ダイカスト鋳造品１´の表面に樹脂モールド層が成形されることにより、ダイカスト鋳造品１´の防水効果が得られると共に、高い防錆効果も得られる。したがって、従来行っていたアルマイト処理等の表面処理工程及び塗装工程が不要となる。
【００４３】
（６）また、ダイカスト鋳造品１´の表面を覆う樹脂モールド層に使用する樹脂の染料は適宜選択することができるので、最終製品であるワイパーアームヘッド１の外周面の色を選択することが可能である。
【００４４】
（７）さらに、使用する樹脂材料は適宜選択することができるので、高強度、耐摺動性、低摩擦等の特性を有する樹脂を選択することも可能である。
【００４５】
（８）上述のように、従来のダイカスト製造品における加工工程（外観仕上げ工程、外観検査工程、表面処理工程、塗装工程）を省くことができ、製造にかかる工数が大幅に削減されるので、安価にダイカスト製造品であるワイパーアームヘッド１を製造することが可能となる。
【００４６】
（９）ワイパーアームヘッド１は、軸受け孔の軸精度を要求されるアーム連結孔３１を有しており、その軸受け孔の軸精度は、従来では、ダイカスト鋳造品に対して切削加工等を行うことにより調整されていたが、本発明ではワイパーアームヘッド１のインサートとなるダイカスト鋳造品１´に対しては必要とされない。そして、軸受け孔の軸精度は、ダイカスト鋳造品１´のインサート成形時に、アーム連結孔３１を薄い樹脂モールド層で被覆し、アーム連結孔３１の内周面に挿通されたスライドピン４５の外周面形状を保持することにより、精度出しが可能となる。
【００４７】
したがって、従来のダイカスト鋳造品のように軸受け穴精度を出すために、切削による穴仕上げ工程が不要となり、ワイパーアームヘッド１の製造コストを抑えることができる。
【００４８】
（１０）ダイカスト鋳造品１´のアーム連結孔３１内周面に、薄く樹脂モールド層を形成する際、アーム連結孔３１の開口円の縁部に形成された段部３１ａと、アーム連結孔３１内に挿入されるスライドピン４５先端の挿通部４５ｂの根元部に形成された肩部４５ｃが当接することにより、アーム連結孔３１内における挿通部４５ｂの位置決めが確実に行われる。したがって、挿通部４５ｂの外周面に形成される軸受け穴は、位置精度の確保ができると共に、薄い樹脂層であるため収縮変形が抑えられ、正確な軸受け穴精度の確保ができる。
【００４９】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施例では、自動車のワイパーアームに使用されるワイパーアームヘッドを例にとって説明したが、ワイパーアームヘッドに限らず、ダイカスト鋳造品であれば、その外周面に樹脂モールド層を成形することにより、上述したように外観仕上げ工程、外観検査工程、表面処理工程、塗装工程を省くことができる。
【００５０】
○また、上記実施例では、ダイカスト用合金としてアルミニウム合金を使用した鋳造品を例にとって説明しているが、他のダイカスト用合金、例えば亜鉛合金、マグネシウム合金を使用した鋳造品を使用できることは勿論である。
【００５１】
○また、上記実施例では、アーム連結孔３１内周面に形成される樹脂モールド層を規制するスライドピン４５先端の挿通部４５ｂの位置決めを、アーム連結孔３１の段部３１ａとスライドピン４５の肩部４５ｃで行っており、スライドピン４５の肩部４５ｃの一部に段部４５ｄを設けることにより、段部４５ｄと段部３１ａ間に間隙を形成していた。また、スライドピン４６の肩部４６ｃにも段部４６ｄを設け、段部４６ｄと段部３１ａ間に間隙を形成しており、これら間隙を、樹脂射出時の樹脂の通路としていた。
【００５２】
この樹脂の通路を形成するために、肩部４５ｃ及び４６ｃに段部４５ｄを設ける代わりに、段部３１ａの一部に樹脂の通路を形成するための段部を設ける構成としてもよい。
【００５３】
○また、上記実施例では、階段状に形成された段部３１ａと、同じく階段状に形成された段部４５ｄ及び４６ｄとの間に間隙を形成しているが、スライドピン４５及び４６の肩部４５ｃ及び４６ｃに形成される段部４５ｄ及び４６ｄは、必ずしも階段状である必要はなく、傾斜状に形成された面であってもよい。
【００５４】
○また、上記実施例では、モールド材料として樹脂を使用したが、ゴム材料であってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のダイカスト製造品の製造方法によれば、従来は、ダイカスト製造品は多くの製造工程を経て製造されていたが、ダイカスト鋳造後の所定の製造工程を省き、その代わりにダイカスト鋳造品をインサートとして外周面を薄い樹脂層で覆うインサート成形工程のみとしたことによって、従来と比して製造に掛かる工数を削減でき、安価に製造することができる。
【００５６】
また、軸受け精度を要求される部分についても、樹脂成形によって形成される薄い樹脂層によって軸受け精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のワイパーアームヘッドの斜視図である。
【図２】図１の別斜視図である。
【図３】図１の正面図である。
【図４】図１の側面図である。
【図５】図１のワイパーアームヘッドのインサート成形の説明図である。
【図６】図１のワイパーアームヘッドのインサート成形の説明図である。
【図７】図１のワイパーアームヘッドのインサート成形の説明図である。
【図８】スライドピンの先端部分の拡大図である。
【図９】図１のアーム連結孔部分の拡大図である。
【符号の説明】
１ワイパーアームヘッド、１´ ダイカスト鋳造品、１０アーム部、１１凹部、２０ピボット軸連結部、２１、２３円形穴、２１ａ、２３ａ底面、２２貫通孔、３０アーム連結部、３１アーム連結孔、３１ａ段部、３２凹部、４０金型、４１キャビティ、４２コア、４３、４４、４５、４６スライドピン、４３ａ、４４ａ、４５ａ、４６ａ挿通孔、４４ｂ突起部、４５ｂ挿通部、４５ｃ、４６ｃ肩部、４５ｄ、４６ｄ段部、４７空間部

Claims

両端面縁部に段部を有する孔を備えたダイカスト鋳造品の表面に樹脂材料又はゴム材料のモールド層を有するダイカスト製造品の製造方法であって、
前記ダイカスト鋳造品を鋳造する工程と、
前記ダイカスト鋳造品の表面に樹脂材料又はゴム材料のモールド層を成形する工程と、を備え、
該樹脂材料又はゴム材料のモールド層の成形は、次の工程を含むことを特徴とするダイカスト製造品の製造方法；
（１）前記ダイカスト製造品を成形する空間を有する金型内に前記ダイカスト鋳造品をセットする第１工程、
（２）前記孔の一方から前記孔の内周面を規制する先端部を有した第１のスライドピンを挿入し、前記孔の他方を第２のスライドピンで覆うと共に、前記第１のスライドピンの先端部の根元部に形成された肩部及び前記第２のスライドピンの先端面縁部を前記両段部に当接させて、前記先端部と前記孔の内周面との間に所定の樹脂材料又はゴム材料の流入空間を確保する第２工程、
（３）前記第１のスライドピン及び第２のスライドピンを留置すると共に、前記金型内の前記空間に樹脂材料又はゴム材料を充填する第３工程、
（４）前記樹脂材料又はゴム材料を固化させる第４工程、
（５）前記工程の後に、前記第１のスライドピン及び第２のスライドピンを抜去すると共に、前記金型から前記ダイカスト鋳造品の表面に樹脂材料又はゴム材料のモールド層を有したダイカスト製造品を離型する工程。