JP5018529B2 - Insert molding method and mold for brittle ring - Google Patents
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Description
本発明は、脆性リングの内周面側に樹脂材を成形するインサート成形方法および金型に関するものである。 The present invention relates to an insert molding method and a mold for molding a resin material on the inner peripheral surface side of a brittle ring.
脆性リングの内周面側に樹脂材を成形したインサート成形品として、ステッピングモータ用のマグネットロータがある。マグネットロータは、脆性リングとして、例えば、焼結によって形成された焼結フェライトマグネットリングを射出成形用金型にインサートし、この焼結マグネットリングの内周面側に樹脂材を成形したインサート成形品である。この焼結マグネットリングのインサート成形方法が開示されている(特許文献1を参照)。 There is a magnet rotor for a stepping motor as an insert molded product in which a resin material is molded on the inner peripheral surface side of a brittle ring. The magnet rotor is a brittle ring, for example, an insert molded product in which a sintered ferrite magnet ring formed by sintering is inserted into an injection mold and a resin material is molded on the inner peripheral surface side of the sintered magnet ring. It is. An insert molding method of this sintered magnet ring is disclosed (see Patent Document 1).
このインサート成形方法では、周方向において均等に内径が拡大および縮小可能なチャックを成形用金型に配置して、チャック内に焼結マグネットリングを挿入し、径方向においてチャックの中心へ向かってチャックに対して外力を加える。チャックは、この外力によって、焼結マグネットリングの外周を締め付けて焼結マグネットリングを保持する。チャックによって保持されている焼結マグネットリングの内周面側に、成形用金型によって溶融樹脂材が射出成形される。 In this insert molding method, a chuck whose inner diameter can be uniformly enlarged and reduced in the circumferential direction is arranged in a molding die, a sintered magnet ring is inserted into the chuck, and the chuck is directed toward the center of the chuck in the radial direction. Apply external force to. The chuck holds the sintered magnet ring by tightening the outer periphery of the sintered magnet ring by this external force. On the inner peripheral surface side of the sintered magnet ring held by the chuck, a molten resin material is injection-molded by a molding die.
ここで、この焼結マグネットリングは、脆い脆性リングであるため、外周側からリングの中心に向かう外周側からの力に比較的強いが、リングの中心から外周側へ向かう内周側からの力に対して弱く、破損する恐れがある。このため、焼結マグネットリングの内周面側の溶融樹脂材の射出圧によって、リングの中心から外周側へ向かう内周側からの力が焼結マグネットリングに加わり、焼結マグネットリングが破損する恐れがある。 Here, since this sintered magnet ring is a brittle ring, it is relatively strong against the force from the outer peripheral side toward the center of the ring from the outer peripheral side, but the force from the inner peripheral side toward the outer peripheral side from the center of the ring. It is weak against damage and may be damaged. For this reason, due to the injection pressure of the molten resin material on the inner peripheral surface side of the sintered magnet ring, a force from the inner peripheral side toward the outer peripheral side from the center of the ring is applied to the sintered magnet ring, and the sintered magnet ring is damaged. There is a fear.
これに対して、このインサート成形方法では、溶融樹脂材の射出圧によって焼結マグネットリングに加わる内周側からの力を、チャックが焼結マグネットリングに加えている外周側からの力によって抑え、これにより、焼結マグネットリングの破損を防止している。
しかし、上述のインサート成形を繰り返すと、焼結マグネットリングによってチャックの内周面が磨耗して凹む。この磨耗して生じた凹面の寸法や形状に対して、焼結マグネットリングの寸法や形状にずれが生じる。これは、焼結マグネットリングが、一般に寸法精度が低く、特に、面取り部の寸法や形状のバラツキが大きくなっているためである。 However, when the above-described insert molding is repeated, the inner peripheral surface of the chuck is worn and dented by the sintered magnet ring. The size and shape of the sintered magnet ring are deviated from the size and shape of the concave surface generated by the wear. This is because the sintered magnet ring generally has low dimensional accuracy, and in particular, the chamfered portion has a large variation in size and shape.
このため、磨耗して生じた凹面と焼結マグネットリングの面取り部が、インサート成形時に重なり、焼結マグネットリングの面取り部において、この重なり部分に大きな荷重が加わり、面取り部が欠ける恐れが生じている。 For this reason, the concave surface produced by wear and the chamfered portion of the sintered magnet ring overlap during insert molding, and a large load is applied to the overlapped portion at the chamfered portion of the sintered magnet ring, and the chamfered portion may be lost. Yes.
本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、脆性リングの内周面側に樹脂材を成形するインサート成形方法および金型において、インサート成形の繰り返しによってチャックの内周面が磨耗して生じた凹面が、インサート成形時に脆性リングの面取り部と重なることを防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points. In an insert molding method and a mold for molding a resin material on the inner peripheral surface side of a brittle ring, the inner peripheral surface of the chuck is abraded due to repeated insert molding. The object is to prevent the concave surface from overlapping the chamfered portion of the brittle ring during insert molding.
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
請求項1に記載のインサート成形方法は、円環状の脆性リングの内周面側に溶融樹脂材を射出成形するインサート成形方法において、内径が拡大および縮小可能なチャックを成形用金型に配置して、チャック内に脆性リングを挿入する第1工程と、第1工程の後に、径方向においてチャックの中心へ向かう外力が加えられたチャックが、脆性リングの外周を締め付けて脆性リングを保持する第2工程と、第2工程の後に、成形用金型によって、脆性リングの内周面側に溶融樹脂材を射出成形する第3工程と、を備え、第2工程においてチャックの内周面が脆性リングの面取り部と当接する部位に、凹部を形成していることを特徴とする。
The insert molding method according to
請求項1に記載の発明によれば、第2工程においてチャックの内周面が脆性リングの面取り部と当接する部位に、凹部を形成している。この凹部が、インサート成形時において面取り部の逃がしとなるため、インサート成形の繰り返しによってチャックの内周面が磨耗して生じた凹面が、インサート成形時に面取り部と重なることを防止できる。 According to the first aspect of the present invention, in the second step, the concave portion is formed in a portion where the inner peripheral surface of the chuck contacts the chamfered portion of the brittle ring. Since the concave portion is a relief of the chamfered portion at the time of insert molding, it is possible to prevent the concave surface generated by abrasion of the inner peripheral surface of the chuck due to repeated insert molding from overlapping the chamfered portion at the time of insert molding.
請求項2〜4に記載の発明によっても同様の効果を奏することができる。
The same effects can be achieved by the inventions according to
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図中の互いに同一若しくは均等である部分に、同一符号を付している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the mutually same or equivalent part in a figure.
図1に示すマグネットロータ1は、ステッピングモータ用のマグネットロータであり、ステッピングモータの駆動源となるものである。マグネットロータ1は、円環状(円筒状)のマグネット2と、マグネット2の内周面21に当接してマグネット2に一体的に固定されているロータ3とを備える。
A
マグネット2は、例えば、酸化鉄を主成分とした粒子状の磁性材料を焼結させて円環状に形成した焼結フェライトマグネットリングであり、脆い脆性リングである。マグネット2には、面取り部22が形成されている。
The
ロータ3は、例えば、ポリアセタール樹脂から、後述するインサート成型によって形成され、シャフト孔31とギヤ32を備える。シャフト孔31は、ロータ3の軸方向(図1において上下方向)に延びるように形成され、マグネットロータ1において、マグネット2およびギヤ32はシャフト孔31に対して同軸上に配置される。
The rotor 3 is formed from, for example, polyacetal resin by insert molding described later, and includes a
マグネットロータ1は、ステッピングモータ内において図示しないシャフトにシャフト孔31が嵌合して回動可能に保持され、同時にギヤ32は図示しないギヤと噛み合っている。ステッピングモータ内において、図示しない界磁コイルにパルス電圧が印加されて磁界が生ずると、マグネット2はそれを受けてトルクを発生し、これにより、マグネットロータ1がシャフト孔31を中心として回転し、ギヤ32を介して図示しないギヤにトルクが伝達される。
In the stepping motor, the
次に、マグネットロータ1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
マグネットロータ1は、図2に示す成形用金型4とチャック5とを備える金型によってインサート成形されて、即ち、チャック5に保持されたマグネット2の内周面21側に溶融したポリアセタール樹脂(以下、溶融樹脂材と称する)を成形用金型4によって射出成形して製造される。成形用金型4は、固定側金型41と可動側金型42を備え、可動側金型42は、図2に示す型開き状態と図3に示す型閉め状態の間で可動な金型である。固定側金型41と可動側金型42は、それぞれ、複数の金型部品から構成されるが、これらの金型部品の説明は省略する。
The
チャック5は周知の市販のコレットチャックからなり、図4に示すようにテーパを有する筒状に形成されると共に、その外周に多数のスリット51がその軸方向両端から他端側に周方向に交互に且つ、夫々のスリット51の端部で僅かにスリットのない部分を残して形成されている。これにより、チャック5の内径が拡大および縮小可能に、即ち、内周面52の直径が拡大および縮小可能に、詳細には、チャック5の内径の拡大および縮小が、周方向において均等になっている。
The
図2に示す型開き状態の可動側金型42にチャック5を配置して、チャック5内にマグネット2を挿入する。このようにマグネット2を金型にセットする工程が、請求項に記載の第1工程に相当する。
The
次に、型開き状態から型閉め状態へ可動側金型42を移動させると、固定側金型41の押圧面411がチャック5の受圧面50を径方向においてチャック5の中心へ向かう方向に押圧する。これにより、チャック5は、図3において、径方向においてチャック5の中心へ向かう外力がチャック5に加えられて、チャック5内に挿入されたマグネット2の外周を締め付けてマグネット2を保持する。この工程が、請求項に記載の第2工程に相当する。
Next, when the
なお、マグネット2は、脆性リングであるが、外周側から中心に向かう外周側からの力に比較的強いため、このように、チャックがマグネット2の外周を締め付けてマグネット2を保持しても、マグネット2が破損する恐れはない。
Although the
図3に示す型閉め状態では、溶融樹脂材が充填されてロータ3が形成されるキャビティ43が、固定側金型41と可動側金型42の間に形成される。溶融樹脂材は、固定側金型41に形成されている流入通路44を通してキャビティ43に充填される。即ち、成形用金型4によって、マグネット2の内周面21側に溶融樹脂材を射出成形する。この工程が、請求項に記載の第3工程に相当する。
In the mold closed state shown in FIG. 3, a
なお、マグネット2は、脆性リングであるため、リングの中心から外周側へ向かう内周側からの力に対して弱く、破損する恐れがある。しかし、溶融樹脂材の射出圧によってマグネット2に加わる内周側からの力を、チャック5によってマグネット2に加えている外周側からの力によって抑え、これにより、マグネット2の破損を防止している。
In addition, since the
射出成形の後に、図5に示す型開き状態へ可動側金型42を移動させると、流入通路44内の通路内樹脂部33は、ロータ3から切り離され、マグネットロータ1の製造が終了する。
When the
以下、本発明の特徴である、チャック5に形成されている凹部54について説明する。
Hereinafter, the
上述のインサート成形を繰り返すと、図6において、マグネット2によってチャック5の内周面521が磨耗して凹み、凹面53が生じる。この凹面53の寸法や形状に対して、マグネット2の寸法や形状にずれが生じる。これは、焼結で形成されたマグネット2が、一般に寸法精度が低く、特に、面取り部22の寸法や形状のバラツキが大きくなっているためである。
When the above-described insert molding is repeated, the inner
これに対して、インサート成形時において、即ち、図3に示す型閉め状態において、マグネット2を保持しているチャック5の内周面52がマグネット2の面取り部22と当接する部位に、凹部54を形成する。面取り部22がリング状に形成されているため、図3に示す型閉め状態において、マグネット2を保持しているチャック5の内周面52がマグネット2の面取り部22と当接する部位は、チャック5の内周面52においてリング状の部位となっている。したがって、凹部54は、チャック5の内周面52に沿ってリング状に形成されている。
On the other hand, at the time of insert molding, that is, in the mold closed state shown in FIG. 3, the
図7において、リング状に形成されている凹部54が、インサート成形時において面取り部22の逃がしとなるため、インサート成形の繰り返しによってチャック5の内周面521が磨耗して生じた凹面53が、インサート成形時に面取り部22と重なることを防止できる。
In FIG. 7, the
一方、凹部54を形成しない図8に示す比較例でも、マグネット2によってチャック5Aの内周面52Aが磨耗して凹み、凹面53Aが生じる。この凹面53Aの寸法や形状に対しても、マグネット2の寸法や形状にずれが生じる。凹部54が形成されていないため、凹面53Aとマグネット2の面取り部22が、図3に示す型閉め状態において、重なり、マグネット2の面取り部22において、この重なり部分23に大きな荷重が加わり、面取り部22が欠ける恐れが生じる。
On the other hand, also in the comparative example shown in FIG. 8 in which the
したがって、本発明では、インサート成形時に凹面53が面取り部22と重なることを凹部54によって防止できるため、マグネット2の面取り部22の欠けを防止できる。
Therefore, in the present invention, the
(変形例)
本発明は、上述の実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
(Modification)
The present invention is not construed as being limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention.
具体的に、マグネット2を、ネオジウム−鉄−ホウ素(Nd−Fe−B)系の合金から円環状の希土類磁石として形成することも可能である。この円環状の希土類磁石も、脆い脆性リングであり、上述と同様の効果を得ることができる。
Specifically, the
また、凹部54の断面形状は、インサート成形時において凹部54が面取り部22の逃がしとなる限りにおいて、4角形に限らないで、半円や3角形等とすることが可能である。
Further, the cross-sectional shape of the
また、ステッピングモータ用のマグネットロータに限らないで、他の用途に本発明を適用することが可能である。 Further, the present invention is not limited to a magnet rotor for a stepping motor, and the present invention can be applied to other uses.
1 マグネットロータ、2 マグネット(脆性リング)、21 内周面、22 面取り部
23 重なり部、3 ロータ、31 シャフト孔、32 ギヤ、33 通路内樹脂部
4 成形用金型、41 固定側金型、411 押圧面、42 可動側金型
43 キャビティ、44 流入通路、5,5A チャック、50 受圧面
51 スリット、52,52A、521 内周面、53,53A 凹面、54 凹部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
内径が拡大および縮小可能なチャックを成形用金型に配置して、前記チャック内に前記脆性リングを挿入する第1工程と、
前記第1工程の後に、径方向において前記チャックの中心へ向かう外力が加えられた前記チャックが、前記脆性リングの外周を締め付けて前記脆性リングを保持する第2工程と、
前記第2工程の後に、成形用金型によって、前記脆性リングの前記内周面側に前記溶融樹脂材を射出成形する第3工程と、を備え、
前記第2工程において前記チャックの内周面が前記脆性リングの面取り部と当接する部位に、凹部を形成していることを特徴とするインサート成形方法。 In the insert molding method of injection molding a molten resin material on the inner peripheral surface side of the annular brittle ring,
A first step of disposing a chuck whose inner diameter can be expanded and contracted in a molding die and inserting the brittle ring into the chuck;
After the first step, the second step in which the chuck to which an external force toward the center of the chuck is applied in the radial direction tightens the outer periphery of the brittle ring and holds the brittle ring;
After the second step, a third step of injection molding the molten resin material on the inner peripheral surface side of the brittle ring by a molding die,
In the second step, an insert molding method is characterized in that a concave portion is formed at a portion where the inner peripheral surface of the chuck contacts the chamfered portion of the brittle ring.
前記脆性リングの前記内周面側に前記溶融樹脂材を射出成形した成形品は、ステッピングモータ用のマグネットロータであることを特徴とする請求項1に記載のインサート成形方法。 The brittle ring is an annular magnet,
The insert molding method according to claim 1, wherein the molded product obtained by injection molding the molten resin material on the inner peripheral surface side of the brittle ring is a magnet rotor for a stepping motor.
前記チャックは、径方向において前記チャックの中心へ向かう外力が加えられて、前記チャック内に挿入された前記脆性リングの外周を締め付けて前記脆性リングを保持し、
前記脆性リングを保持している前記チャックの内周面が前記脆性リングの面取り部と当接する部位に、凹部を形成していることを特徴とする金型。 A chuck for holding an annular brittle ring having an inner diameter that can be enlarged and reduced, and a mold for injection molding a molten resin material on the inner peripheral surface side of the brittle ring held by the chuck In the mold with
The chuck is applied with an external force toward the center of the chuck in the radial direction to hold the brittle ring by tightening an outer periphery of the brittle ring inserted into the chuck,
A die having a recess formed in a portion where an inner peripheral surface of the chuck holding the brittle ring is in contact with a chamfered portion of the brittle ring.
前記脆性リングの前記内周面側に前記溶融樹脂材を射出成形した成形品は、ステッピングモータ用のマグネットロータであることを特徴とする請求項3に記載の金型。 The brittle ring is an annular magnet,
4. The mold according to claim 3, wherein the molded product obtained by injection molding the molten resin material on the inner peripheral surface side of the brittle ring is a magnet rotor for a stepping motor.
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