JP3942799B2 - 樹脂成形品のインサート金具分離方法および分離装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄処分される自動車のインテークマニホールド等の樹脂成形品からインサート金具だけを分離するための、樹脂成形品のインサート金具分離方法、および、該分離方法に用いられる分離装置に関し、特に、樹脂を劣化させることなしに、インサート金具のみを摘出分離して両者の再利用を可能とする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂製インテークマニホールドの成形工程で発生した不良品等は、樹脂と金属（インサート金具）が一体となっているため、その処理方法としては、そのままの状態で産業廃棄物として処理するか、もしくは、金属部分をカッター等で分離した状態で樹脂部分をリサイクルするという方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、産業廃棄物として処理することは、コストが高く付くと共に産業廃棄物処理場がなくなりつつある関係で、不法投棄問題を発生させるという問題がある。
また、樹脂部分をリサイクルするには、樹脂部分を劣化させることなしに、樹脂部分から金具部分のみ分離する必要があるが、従来この分離作業を効率的に行う手段がなく、カッター等で金具部分を分離するしかなかった。このため、例えば、樹脂製インテークマニホールド等のように、多数の金具がインサートされている樹脂成形品にあっては、金具部分の分離作業に多く時間と労力を必要とするという問題があった。
【０００４】
なお、樹脂成形品のインサート金具分離方法及び分離装置としては、例えば、特開平６−１６６７６９号公報「金属と樹脂の剥離方法及び剥離装置」に開示されたものがある。
即ち、この従来例は、接着剤の塗布された金属体の表面に樹脂を成形して成る複合成形体を、その接着力が低下する温度まで加熱した状態で、該複合成形体を圧延ローラで加圧することにより金属から樹脂を剥離するようにしたものである。従って、インサート金具が圧延ローラで加圧分離可能な板材である場合にのみ実施可能な技術であって、厚みを有する金具がインサートされた樹脂成形品には適用することができない。また、もし分離自体は可能であったとしても、分離されたインサート金具は加圧により変形するため、分離された金具をそのままの状態で部品（インサート金具）として再利用することはできず、金属材料としての再利用しかできない。
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、樹脂とインサート金具とが完全に分離可能であると共に、樹脂部分を高効率でリサイクルでき、かつ、インサート金具をそのまま部品（インサート金具）として再利用することが可能な樹脂成形品のインサート金具分離方法および分離装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明請求項１記載の樹脂成形品のインサート金具分離方法では、金具がインサートされた樹脂成形品のうち前記インサート金具の一部が樹脂成形品の表面に露出しかつ金属製の治具を装着可能な状態で金具がインサートされた樹脂成形品のインサート金具分離方法であって、前記各インサート金具の雌ねじ穴に治具の先端雄ねじ部をねじ込み装着し、該治具の外周を囲繞する状態で高周波誘導加熱コイル部をインサート金具に近接配置させた状態で該加熱コイル部に高周波交流電流を印加して治具にうず電流を発生させて加熱することによりインサート金具を加熱する第１工程と、インサート金具に接する樹脂部分が加熱溶融した時点で治具を介してインサート金具を樹脂成形品から抜き取る第２工程と、から成るから成る手段とした。
【０００７】
請求項２記載の樹脂成形品のインサート金具分離方法では、請求項１において、前記第２工程に続き、樹脂成形品から抜き取られたインサート金具をさらに加熱することにより、インサート金具に付着した樹脂を灰化させて除去する第３工程が附加された手段とした。
【０００８】
請求項３記載の樹脂成形品のインサート金具分離方法では、請求項１において、前記樹脂成形品を構成する樹脂としてポリアミド樹脂が用いられ、前記第２工程に続き、樹脂成形品から抜き取られたインサート金具を蟻酸もしくは濃硫酸等の樹脂溶解剤で処理することにより、インサート金具に付着したポリアミド樹脂を溶解除去する第３工程が附加された手段とした。
【０００９】
請求項４記載の樹脂成形品のインサート金具分離装置では、金具がインサートされた樹脂成形品のうち前記インサート金具の一部が樹脂成形品の表面に露出しかつ金属製の治具を装着可能な状態で金具がインサートされた樹脂成形品のインサート金具分離装置であって、前記樹脂成形品を固定可能な装着台と、前記インサート金具に脱着自在に装着して引き抜き可能な金属製の治具と、該治具の外周を囲繞する状態でインサート金具に近接配置可能な高周波誘導加熱コイル部を有する高周波誘導加熱装置と、を備えている手段とした。
【００１０】
【作用および効果】
請求項１記載の発明では、上述のように構成されるため、まず、第１工程において、各インサート金具の雌ねじ穴に治具の先端雄ねじ部をねじ込み装着し、該治具の外周を囲繞する状態で高周波誘導加熱コイル部をインサート金具に近接配置させた状態で該加熱コイル部に高周波交流電流を印加し、治具にうず電流を発生させて加熱してインサート金具を加熱することにより、該インサート金具に接する樹脂部分のみを加熱し、続く第２工程においては、インサート金具に接する樹脂部分が加熱溶融した時点で治具を介してインサート金具を樹脂成形品から抜き取ることにより、樹脂を劣化させることなく、かつ、インサート金具を変形させることなしに、樹脂とインサート金具を容易かつ能率的に分離することができる。従って、樹脂部分を高効率でリサイクルできると共に、インサート金具は全く寸法変化していないため、部品（インサート金具）として再利用することが可能になるという効果が得られる。
また、治具の外周を囲繞する状態で高周波誘導加熱コイル部をインサート金具に近接配置させた状態で該加熱コイル部に高周波交流電流を印加するようにしたことで、高周波誘導加熱コイル部の軸心部に高密度のうず電流が発生し、急速にその近傍にある導電体である金属製の治具だけでなくインサート金具が加熱されると同時に、大量のうず電流が貫通して加熱された治具からの伝導熱による加熱が加わり、インサート金具を急速に加熱することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、前記第２工程に続き、第３工程において、樹脂成形品から抜き取られたインサート金具をさらに加熱することにより、インサート金具に付着した樹脂を灰化させて除去することにより、インサート金具をそのまま部品（インサート金具）として再利用することができるようになる。
【００１２】
請求項３記載の発明では、前記第２工程に続き、第３工程において、樹脂成形品から抜き取られたインサート金具を蟻酸もしくは濃硫酸等の樹脂溶解剤で処理し、インサート金具に付着したポリアミド樹脂を溶解除去することにより、インサート金具を高温加熱による劣化を生じさせることなしに、そのまま部品（インサート金具）として再利用することができるようになる。
【００１３】
請求項４記載の発明では、上述のように構成されるため、樹脂成形品を装着台に固定した状態で、各インサート金具の雌ねじ穴に治具の先端雄ねじ部をねじ込み装着し、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱コイル部を治具の外周を囲繞する状態でインサート金具に近接配置させ、高周波誘導加熱コイル部に高周波交流電流を印加し、治具にうず電流を発生させて加熱することによりインサート金具を加熱させ、加熱されたインサート金具に接する樹脂部分のみを加熱溶融させる。そして、インサート金具に接する樹脂部分が加熱溶融した時点で治具を介してインサート金具を装着台に固定された樹脂成形品から抜き取ることにより、樹脂を劣化させることなく、かつ、インサート金具を変形させることなしに、樹脂とインサート金具を容易かつ能率的に分離することができる。
従って、樹脂部分を高効率でリサイクルできると共に、インサート金具は寸法変形していないため、部品（インサート金具）として再利用することが可能になるという効果が得られる。
また、治具の外周を囲繞する状態で高周波誘導加熱コイル部をインサート金具に近接配置させた状態で該加熱コイル部に高周波交流電流を印加することで、高周波誘導加熱コイル部の軸心部に高密度のうず電流が発生し、急速にその近傍にある導電体である金属製の治具だけでなくインサート金具が加熱されると同時に、大量のうず電流が貫通して加熱された治具からの伝導熱による加熱が加わり、インサート金具を急速に加熱することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（発明の実施の形態１）
この発明の実施の形態１の樹脂成形品のインサート金具分離方法および分離装置は、請求項１、２、４記載の発明に対応する。
【００１５】
まず、分離装置の構成を説明する。
図１はこの発明の実施の形態１の樹脂成形品のインサート金具分離装置を示す説明図であり、図において、１は高周波誘導加熱装置、２は装着台、３は樹脂成形品をそれぞれ示す。
【００１６】
まず、前記樹脂成形品３は、この発明の実施の形態１では、図２にその詳細斜視図を示すように、自動車における樹脂製インテークマニホールドが例示されている。そして、この樹脂成形品３の本体部はナイロン樹脂（ナイロン６６）３１で成形されると共に、このナイロン樹脂３１には多数のインサート金具３２がインサートされている。なお、このインサート金具３２の一部は、図３にその要部拡大断面図を示すように、軸心部に雌ねじ穴３３を有する筒状の真鍮製ナット金具で構成されている。また、図示は省略するが、このインサート金具３２は、その外表面にローレット加工による網目状の溝が切ってあり、樹脂成形品３の成形時にこの溝に樹脂が流れ込み、インサート金具３２が樹脂成形品３に強固に埋設されるようになっている。
【００１７】
図１に戻り、前記高周波誘導加熱装置１は、ケーシング１１内に収容されたトランジスタインバータ部１２と、前記ケーシング１１の上面側に設けられた加熱操作盤１３と、前記ケーシング１１とコード１４で接続されると共に台座１５の上面に設けられた高周波変流器１６と、前記台座１５および高周波変流器１６から側方に突出するアーム１７の先端から下方へ向けて突設された高周波誘導加熱コイル部１８とで構成されている。そして、前記加熱コイル部１８は、図３にその詳細な要部拡大図を示すように、円弧状コイル部１８の軸心線が垂直方向を向くように設けられている。また、この加熱コイル部１８は、中空パイプで形成されていて、内部に冷却水を循環させることにより、加熱コイル部１８自体が加熱するのを防止している。
【００１８】
図１に戻り、前記装着台２は、図示を省略したが、その上面に前記樹脂成形品３を固定可能なチャック装置等の固定手段を備えると共に、前記加熱コイル部１８に対するインサート金具３２の位置合わせが可能なように平面方向および上下方向に移動可能な移動手段を備えていて、図３に示すように、分離すべき各インサート金具３２の露出面が加熱コイル部１８の下方に近接する状態に配置可能に構成されている。
【００１９】
そして、加熱コイル部１８の軸心部を貫通する状態で治具４を挿入すると共に、その先端雄ねじ部４１をインサート金具３２の雌ねじ穴３３にねじ込むことによりインサート金具３２に対する治具４の装着が行えるようになっている。
【００２０】
次に、上述の分離装置を用いた、樹脂成形品のインサート金具分離方法を説明する。
［第１工程］
図３の（イ）に示すように、各インサート金具３２に治具４の先端雄ねじ部４１を装着した状態で、高周波誘導加熱コイル部１８に高周波交流電流（７５Ｖ（２０Ａ））を印加することにより、軸心部に挿通された導電性の治具４を貫通して高密度のうず電流が発生し、急速にその近傍にある導電体（治具４およびインサート金具３２）を加熱する。特に、大量のうず電流が貫通する治具４は、直ちに赤熱状態（約７００℃）になり、うず電流による加熱と、この赤熱状態の治具４からの伝導熱による加熱によりインサート金具３２も直ちに４００℃近くまで加熱される。これにより、該インサート金具３２に接するナイロン樹脂３１部分は選択的に加熱され、瞬時に溶融する。この間の加熱時間は、約１２秒程度である。なお、印加電流は、インサート金具３２部分の加熱温度が、ナイロン６６の融点である２７０℃以上に樹脂を加熱可能な範囲で、なるべく低い温度（３００〜４００℃）になるように設定される。
【００２１】
［第２工程］
以上のような加熱により、インサート金具３２に接するナイロン樹脂３１部分が十分に加熱溶融した時点で、図３の（ロ）に示すように、治具４を介してインサート金具３２を垂直上方に引き上げ、樹脂成形品３のナイロン樹脂３１部分からインサート金具３２を抜き取る。
以上の［第１工程］、［第２工程］の際には、非導電性の樹脂成形品３には、うず電流が透過しないので、樹脂成形品３が直接高温に加熱されることはない。これにより、インサート金具３２に密着したごく限られた部分の樹脂のみが選択的に、かつ、ごく短時間加熱されるだけなので、樹脂成形品３全体が熱劣化することはない。
【００２２】
［第３工程］
以上のようにして、樹脂成形品３から抜き取られたインサート金具３２を、更に加熱コイルにより高温（５５０〜６００℃）で加熱することにより、インサート金具３２に付着したナイロン樹脂３１を灰化させる。この灰化されたナイロン樹脂３１をブラッシング等により除去することにより、インサート金具３２を得る。
この一連の工程により、インサート金具３２は、そのまま再利用可能な状態で分離回収することができる。
【００２３】
以上詳細に説明してきたように、この発明の実施の形態１の樹脂成形品のインサート金具分離方法および分離装置によれば、ナイロン樹脂３１部分を劣化させることなく、かつ、インサート金具３２を変形させることなしに、ナイロン樹脂３１とインサート金具３２を容易かつ能率的に分離することができ、従って、ナイロン樹脂３１部分を高効率でリサイクルできるようになると共に、インサート金具３２は全く寸法変化していないため、部品（インサート金具）としてそのまま再利用することが可能になるという効果が得られる。
【００２４】
（発明の実施の形態２）
この発明の実施の形態２の樹脂成形品のインサート金具分離方法は、請求項１、３、４に記載の発明に対応する。なお、この発明の実施の形態２の樹脂成形品のインサート金具分離方法は、樹脂成形品３から抜き取られたインサート金具３２に付着したナイロン樹脂３１を除去する工程（第３工程）を異にするもので、その他の構成は前記発明の実施の形態１と同様であるため、相違点についてのみ説明する。
【００２５】
即ち、この発明の実施の形態２の第３工程においては、樹脂成形品３から抜き取られたインサート金具３２を蟻酸もしくは濃硫酸等の樹脂溶解剤に所定時間浸漬して攪拌することにより、インサート金具３２に付着したナイロン樹脂３１を溶解除去する。
【００２６】
従って、この発明の実施の形態２の樹脂成形品のインサート金具分離方法によれば、前記発明の実施の形態１と同様の効果が得られると共に、インサート金具３２を高温（５５０〜６００℃）加熱する必要がないため、熱の影響を可及的に少なくして、そのまま部品（インサート金具）として再利用することができるようになるという追加の効果が得られる。
【００２７】
以上本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明は上述の発明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の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００２８】
例えば、発明の実施の形態では、樹脂成形品として樹脂製インテークマニホールドを例にとったが、金具がインサートされた樹脂成形品のうち前記インサート金具の一部が樹脂成形品の表面に露出しかつ金属製の治具を装着可能な状態で金具がインサートされた樹脂成形品全てに適用することができる。
【００２９】
また、発明の実施の形態では、樹脂成形品を構成する樹脂としてナイロン６６を例示したが、加熱溶融可能な樹脂であれば全て適用することができる。
即ち、インサート金具を埋設するナイロン６、ポリプロピレン等の樹脂成形品に広く利用することができる。この場合は、それらの樹脂の性状に応じた作業条件が用いられる。また、ポリプロピレン樹脂を用いた場合は、樹脂材と金属材との接着力が小さいので、インサート金具に付着している樹脂は、ブラッシング等機械的処理だけで、取り除くことができる。
【００３０】
また、発明の実施の形態では、治具として雄ねじ部を有する形態のものを例示したが、インサート金具の構造によっては単なる係合形式や、クランプ形式のもの等、要するに、インサート金具に対して引き抜き可能に装着係止できる全ての構造ものもの、または、磁力を利用するもの等も含まれる。
【００３１】
また、発明の実施の形態１では、その第３工程において、樹脂を灰化するための加熱方法として加熱コイルを用いたが、それ以外の加熱方法をとることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１の樹脂成形品のインサート金具分離装置を示す説明図である。
【図２】樹脂成形品を構成する樹脂製インテークマニホールドを示す斜視図である。
【図３】発明の実施の形態１の樹脂成形品のインサート金具分離方法を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 高周波誘導加熱装置
２ 装着台
３ 樹脂成形品
４ 治具
３１ ナイロン樹脂
３２ インサート金具
３３ 雌ねじ穴
１１ ケーシング
１２ トランジスタインバータ部
１３ 加熱操作盤
１４ コード
１５ 台座
１６ 高周波変流器
１７ アーム
１８ 加熱コイル部
４１ 先端雄ねじ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄処分される自動車のインテークマニホールド等の樹脂成形品からインサート金具だけを分離するための、樹脂成形品のインサート金具分離方法、および、該分離方法に用いられる分離装置に関し、特に、樹脂を劣化させることなしに、インサート金具のみを摘出分離して両者の再利用を可能とする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂製インテークマニホールドの成形工程で発生した不良品等は、樹脂と金属（インサート金具）が一体となっているため、その処理方法としては、そのままの状態で産業廃棄物として処理するか、もしくは、金属部分をカッター等で分離した状態で樹脂部分をリサイクルするという方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、産業廃棄物として処理することは、コストが高く付くと共に産業廃棄物処理場がなくなりつつある関係で、不法投棄問題を発生させるという問題がある。
また、樹脂部分をリサイクルするには、樹脂部分を劣化させることなしに、樹脂部分から金具部分のみ分離する必要があるが、従来この分離作業を効率的に行う手段がなく、カッター等で金具部分を分離するしかなかった。このため、例えば、樹脂製インテークマニホールド等のように、多数の金具がインサートされている樹脂成形品にあっては、金具部分の分離作業に多く時間と労力を必要とするという問題があった。
【０００４】
なお、樹脂成形品のインサート金具分離方法及び分離装置としては、例えば、特開平６−１６６７６９号公報「金属と樹脂の剥離方法及び剥離装置」に開示されたものがある。
即ち、この従来例は、接着剤の塗布された金属体の表面に樹脂を成形して成る複合成形体を、その接着力が低下する温度まで加熱した状態で、該複合成形体を圧延ローラで加圧することにより金属から樹脂を剥離するようにしたものである。従って、インサート金具が圧延ローラで加圧分離可能な板材である場合にのみ実施可能な技術であって、厚みを有する金具がインサートされた樹脂成形品には適用することができない。また、もし分離自体は可能であったとしても、分離されたインサート金具は加圧により変形するため、分離された金具をそのままの状態で部品（インサート金具）として再利用することはできず、金属材料としての再利用しかできない。
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、樹脂とインサート金具とが完全に分離可能であると共に、樹脂部分を高効率でリサイクルでき、かつ、インサート金具をそのまま部品（インサート金具）として再利用することが可能な樹脂成形品のインサート金具分離方法および分離装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明請求項１記載の樹脂成形品のインサート金具分離方法では、金具がインサートされた樹脂成形品のうち前記インサート金具の一部が樹脂成形品の表面に露出しかつ金属製の治具を装着可能な状態で金具がインサートされた樹脂成形品のインサート金具分離方法であって、前記各インサート金具の雌ねじ穴に治具の先端雄ねじ部をねじ込み装着し、該治具の外周を囲繞する状態で高周波誘導加熱コイル部をインサート金具に近接配置させた状態で該加熱コイル部に高周波交流電流を印加して治具にうず電流を発生させて加熱することによりインサート金具を加熱する第１工程と、インサート金具に接する樹脂部分が加熱溶融した時点で治具を介してインサート金具を樹脂成形品から抜き取る第２工程と、から成るから成る手段とした。
【０００７】
請求項２記載の樹脂成形品のインサート金具分離方法では、請求項１において、前記第２工程に続き、樹脂成形品から抜き取られたインサート金具をさらに加熱することにより、インサート金具に付着した樹脂を灰化させて除去する第３工程が附加された手段とした。
【０００８】
請求項３記載の樹脂成形品のインサート金具分離方法では、請求項１において、前記樹脂成形品を構成する樹脂としてポリアミド樹脂が用いられ、前記第２工程に続き、樹脂成形品から抜き取られたインサート金具を蟻酸もしくは濃硫酸等の樹脂溶解剤で処理することにより、インサート金具に付着したポリアミド樹脂を溶解除去する第３工程が附加された手段とした。
【０００９】
請求項４記載の樹脂成形品のインサート金具分離装置では、金具がインサートされた樹脂成形品のうち前記インサート金具の一部が樹脂成形品の表面に露出しかつ金属製の治具を装着可能な状態で金具がインサートされた樹脂成形品のインサート金具分離装置であって、前記樹脂成形品を固定可能な装着台と、前記インサート金具に脱着自在に装着して引き抜き可能な金属製の治具と、該治具の外周を囲繞する状態でインサート金具に近接配置可能な高周波誘導加熱コイル部を有する高周波誘導加熱装置と、を備えている手段とした。
【００１０】
【作用および効果】
請求項１記載の発明では、上述のように構成されるため、まず、第１工程において、各インサート金具の雌ねじ穴に治具の先端雄ねじ部をねじ込み装着し、該治具の外周を囲繞する状態で高周波誘導加熱コイル部をインサート金具に近接配置させた状態で該加熱コイル部に高周波交流電流を印加し、治具にうず電流を発生させて加熱してインサート金具を加熱することにより、該インサート金具に接する樹脂部分のみを加熱し、続く第２工程においては、インサート金具に接する樹脂部分が加熱溶融した時点で治具を介してインサート金具を樹脂成形品から抜き取ることにより、樹脂を劣化させることなく、かつ、インサート金具を変形させることなしに、樹脂とインサート金具を容易かつ能率的に分離することができる。従って、樹脂部分を高効率でリサイクルできると共に、インサート金具は全く寸法変化していないため、部品（インサート金具）として再利用することが可能になるという効果が得られる。
また、治具の外周を囲繞する状態で高周波誘導加熱コイル部をインサート金具に近接配置させた状態で該加熱コイル部に高周波交流電流を印加するようにしたことで、高周波誘導加熱コイル部の軸心部に高密度のうず電流が発生し、急速にその近傍にある導電体である金属製の治具だけでなくインサート金具が加熱されると同時に、大量のうず電流が貫通して加熱された治具からの伝導熱による加熱が加わり、インサート金具を急速に加熱することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、前記第２工程に続き、第３工程において、樹脂成形品から抜き取られたインサート金具をさらに加熱することにより、インサート金具に付着した樹脂を灰化させて除去することにより、インサート金具をそのまま部品（インサート金具）として再利用することができるようになる。
【００１２】
請求項３記載の発明では、前記第２工程に続き、第３工程において、樹脂成形品から抜き取られたインサート金具を蟻酸もしくは濃硫酸等の樹脂溶解剤で処理し、インサート金具に付着したポリアミド樹脂を溶解除去することにより、インサート金具を高温加熱による劣化を生じさせることなしに、そのまま部品（インサート金具）として再利用することができるようになる。
【００１３】
請求項４記載の発明では、上述のように構成されるため、樹脂成形品を装着台に固定した状態で、各インサート金具の雌ねじ穴に治具の先端雄ねじ部をねじ込み装着し、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱コイル部を治具の外周を囲繞する状態でインサート金具に近接配置させ、高周波誘導加熱コイル部に高周波交流電流を印加し、治具にうず電流を発生させて加熱することによりインサート金具を加熱させ、加熱されたインサート金具に接する樹脂部分のみを加熱溶融させる。そして、インサート金具に接する樹脂部分が加熱溶融した時点で治具を介してインサート金具を装着台に固定された樹脂成形品から抜き取ることにより、樹脂を劣化させることなく、かつ、インサート金具を変形させることなしに、樹脂とインサート金具を容易かつ能率的に分離することができる。
従って、樹脂部分を高効率でリサイクルできると共に、インサート金具は寸法変形していないため、部品（インサート金具）として再利用することが可能になるという効果が得られる。
また、治具の外周を囲繞する状態で高周波誘導加熱コイル部をインサート金具に近接配置させた状態で該加熱コイル部に高周波交流電流を印加することで、高周波誘導加熱コイル部の軸心部に高密度のうず電流が発生し、急速にその近傍にある導電体である金属製の治具だけでなくインサート金具が加熱されると同時に、大量のうず電流が貫通して加熱された治具からの伝導熱による加熱が加わり、インサート金具を急速に加熱することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（発明の実施の形態１）
この発明の実施の形態１の樹脂成形品のインサート金具分離方法および分離装置は、請求項１、２、４記載の発明に対応する。
【００１５】
まず、分離装置の構成を説明する。
図１はこの発明の実施の形態１の樹脂成形品のインサート金具分離装置を示す説明図であり、図において、１は高周波誘導加熱装置、２は装着台、３は樹脂成形品をそれぞれ示す。
【００１６】
まず、前記樹脂成形品３は、この発明の実施の形態１では、図２にその詳細斜視図を示すように、自動車における樹脂製インテークマニホールドが例示されている。そして、この樹脂成形品３の本体部はナイロン樹脂（ナイロン６６）３１で成形されると共に、このナイロン樹脂３１には多数のインサート金具３２がインサートされている。なお、このインサート金具３２の一部は、図３にその要部拡大断面図を示すように、軸心部に雌ねじ穴３３を有する筒状の真鍮製ナット金具で構成されている。また、図示は省略するが、このインサート金具３２は、その外表面にローレット加工による網目状の溝が切ってあり、樹脂成形品３の成形時にこの溝に樹脂が流れ込み、インサート金具３２が樹脂成形品３に強固に埋設されるようになっている。
【００１７】
図１に戻り、前記高周波誘導加熱装置１は、ケーシング１１内に収容されたトランジスタインバータ部１２と、前記ケーシング１１の上面側に設けられた加熱操作盤１３と、前記ケーシング１１とコード１４で接続されると共に台座１５の上面に設けられた高周波変流器１６と、前記台座１５および高周波変流器１６から側方に突出するアーム１７の先端から下方へ向けて突設された高周波誘導加熱コイル部１８とで構成されている。そして、前記加熱コイル部１８は、図３にその詳細な要部拡大図を示すように、円弧状コイル部１８の軸心線が垂直方向を向くように設けられている。また、この加熱コイル部１８は、中空パイプで形成されていて、内部に冷却水を循環させることにより、加熱コイル部１８自体が加熱するのを防止している。
【００１８】
図１に戻り、前記装着台２は、図示を省略したが、その上面に前記樹脂成形品３を固定可能なチャック装置等の固定手段を備えると共に、前記加熱コイル部１８に対するインサート金具３２の位置合わせが可能なように平面方向および上下方向に移動可能な移動手段を備えていて、図３に示すように、分離すべき各インサート金具３２の露出面が加熱コイル部１８の下方に近接する状態に配置可能に構成されている。
【００１９】
そして、加熱コイル部１８の軸心部を貫通する状態で治具４を挿入すると共に、その先端雄ねじ部４１をインサート金具３２の雌ねじ穴３３にねじ込むことによりインサート金具３２に対する治具４の装着が行えるようになっている。
【００２０】
次に、上述の分離装置を用いた、樹脂成形品のインサート金具分離方法を説明する。
［第１工程］
図３の（イ）に示すように、各インサート金具３２に治具４の先端雄ねじ部４１を装着した状態で、高周波誘導加熱コイル部１８に高周波交流電流（７５Ｖ（２０Ａ））を印加することにより、軸心部に挿通された導電性の治具４を貫通して高密度のうず電流が発生し、急速にその近傍にある導電体（治具４およびインサート金具３２）を加熱する。特に、大量のうず電流が貫通する治具４は、直ちに赤熱状態（約７００℃）になり、うず電流による加熱と、この赤熱状態の治具４からの伝導熱による加熱によりインサート金具３２も直ちに４００℃近くまで加熱される。これにより、該インサート金具３２に接するナイロン樹脂３１部分は選択的に加熱され、瞬時に溶融する。この間の加熱時間は、約１２秒程度である。なお、印加電流は、インサート金具３２部分の加熱温度が、ナイロン６６の融点である２７０℃以上に樹脂を加熱可能な範囲で、なるべく低い温度（３００〜４００℃）になるように設定される。
【００２１】
［第２工程］
以上のような加熱により、インサート金具３２に接するナイロン樹脂３１部分が十分に加熱溶融した時点で、図３の（ロ）に示すように、治具４を介してインサート金具３２を垂直上方に引き上げ、樹脂成形品３のナイロン樹脂３１部分からインサート金具３２を抜き取る。
以上の［第１工程］、［第２工程］の際には、非導電性の樹脂成形品３には、うず電流が透過しないので、樹脂成形品３が直接高温に加熱されることはない。これにより、インサート金具３２に密着したごく限られた部分の樹脂のみが選択的に、かつ、ごく短時間加熱されるだけなので、樹脂成形品３全体が熱劣化することはない。
【００２２】
［第３工程］
以上のようにして、樹脂成形品３から抜き取られたインサート金具３２を、更に加熱コイルにより高温（５５０〜６００℃）で加熱することにより、インサート金具３２に付着したナイロン樹脂３１を灰化させる。この灰化されたナイロン樹脂３１をブラッシング等により除去することにより、インサート金具３２を得る。
この一連の工程により、インサート金具３２は、そのまま再利用可能な状態で分離回収することができる。
【００２３】
以上詳細に説明してきたように、この発明の実施の形態１の樹脂成形品のインサート金具分離方法および分離装置によれば、ナイロン樹脂３１部分を劣化させることなく、かつ、インサート金具３２を変形させることなしに、ナイロン樹脂３１とインサート金具３２を容易かつ能率的に分離することができ、従って、ナイロン樹脂３１部分を高効率でリサイクルできるようになると共に、インサート金具３２は全く寸法変化していないため、部品（インサート金具）としてそのまま再利用することが可能になるという効果が得られる。
【００２４】
（発明の実施の形態２）
この発明の実施の形態２の樹脂成形品のインサート金具分離方法は、請求項１、３、４に記載の発明に対応する。なお、この発明の実施の形態２の樹脂成形品のインサート金具分離方法は、樹脂成形品３から抜き取られたインサート金具３２に付着したナイロン樹脂３１を除去する工程（第３工程）を異にするもので、その他の構成は前記発明の実施の形態１と同様であるため、相違点についてのみ説明する。
【００２５】
即ち、この発明の実施の形態２の第３工程においては、樹脂成形品３から抜き取られたインサート金具３２を蟻酸もしくは濃硫酸等の樹脂溶解剤に所定時間浸漬して攪拌することにより、インサート金具３２に付着したナイロン樹脂３１を溶解除去する。
【００２６】
従って、この発明の実施の形態２の樹脂成形品のインサート金具分離方法によれば、前記発明の実施の形態１と同様の効果が得られると共に、インサート金具３２を高温（５５０〜６００℃）加熱する必要がないため、熱の影響を可及的に少なくして、そのまま部品（インサート金具）として再利用することができるようになるという追加の効果が得られる。
【００２７】
以上本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明は上述の発明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の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００２８】
例えば、発明の実施の形態では、樹脂成形品として樹脂製インテークマニホールドを例にとったが、金具がインサートされた樹脂成形品のうち前記インサート金具の一部が樹脂成形品の表面に露出しかつ金属製の治具を装着可能な状態で金具がインサートされた樹脂成形品全てに適用することができる。
【００２９】
また、発明の実施の形態では、樹脂成形品を構成する樹脂としてナイロン６６を例示したが、加熱溶融可能な樹脂であれば全て適用することができる。
即ち、インサート金具を埋設するナイロン６、ポリプロピレン等の樹脂成形品に広く利用することができる。この場合は、それらの樹脂の性状に応じた作業条件が用いられる。また、ポリプロピレン樹脂を用いた場合は、樹脂材と金属材との接着力が小さいので、インサート金具に付着している樹脂は、ブラッシング等機械的処理だけで、取り除くことができる。
【００３０】
また、発明の実施の形態では、治具として雄ねじ部を有する形態のものを例示したが、インサート金具の構造によっては単なる係合形式や、クランプ形式のもの等、要するに、インサート金具に対して引き抜き可能に装着係止できる全ての構造ものもの、または、磁力を利用するもの等も含まれる。
【００３１】
また、発明の実施の形態１では、その第３工程において、樹脂を灰化するための加熱方法として加熱コイルを用いたが、それ以外の加熱方法をとることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１の樹脂成形品のインサート金具分離装置を示す説明図である。
【図２】樹脂成形品を構成する樹脂製インテークマニホールドを示す斜視図である。
【図３】発明の実施の形態１の樹脂成形品のインサート金具分離方法を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 高周波誘導加熱装置
２ 装着台
３ 樹脂成形品
４ 治具
３１ ナイロン樹脂
３２ インサート金具
３３ 雌ねじ穴
１１ ケーシング
１２ トランジスタインバータ部
１３ 加熱操作盤
１４ コード
１５ 台座
１６ 高周波変流器
１７ アーム
１８ 加熱コイル部
４１ 先端雄ねじ部
Claims (4)
- 金具がインサートされた樹脂成形品のうち前記インサート金具の一部が樹脂成形品の表面に露出しかつ金属製の治具を装着可能な状態で金具がインサートされた樹脂成形品のインサート金具分離方法であって、
前記各インサート金具の雌ねじ穴に治具の先端雄ねじ部をねじ込み装着し、該治具の外周を囲繞する状態で高周波誘導加熱コイル部をインサート金具に近接配置させた状態で該加熱コイル部に高周波交流電流を印加して治具にうず電流を発生させて加熱することによりインサート金具を加熱する第１工程と、
インサート金具に接する樹脂部分が加熱溶融した時点で治具を介してインサート金具を樹脂成形品から抜き取る第２工程と、
から成ることを特徴とする樹脂成形品のインサート金具分離方法。 - 前記第２工程に続き、樹脂成形品から抜き取られたインサート金具をさらに加熱することにより、インサート金具に付着した樹脂を灰化させて除去する第３工程が附加されることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品のインサート金具分離方法。
- 前記樹脂成形品を構成する樹脂としてポリアミド樹脂が用いられ、
前記第２工程に続き、樹脂成形品から抜き取られたインサート金具を蟻酸もしくは濃硫酸等の樹脂溶解剤で処理することにより、インサート金具に付着したポリアミド樹脂を溶解除去する第３工程が附加されることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品のインサート金具分離方法。 - 金具がインサートされた樹脂成形品のうち前記インサート金具の一部が樹脂成形品の表面に露出しかつ金属製の治具を装着可能な状態で金具がインサートされた樹脂成形品のインサート金具分離装置であって、
前記樹脂成形品を固定可能な装着台と、前記各インサート金具の雌ねじ穴にねじ込み装着する先端雄ねじ部を有し該先端雄ねじ部を前記インサート金具に脱着自在に装着して引き抜き可能な金属製の治具と、該治具の外周を囲繞する状態でインサート金具に近接配置させた状態で加熱コイル部に高周波交流電流を印加して治具にうず電流を発生させて加熱することによりインサート金具を加熱する高周波誘導加熱コイル部を有する高周波誘導加熱装置と、を備えていることを特徴とする樹脂成形品のインサート金具分離装置。
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