JP5432756B2 - 保護キャップ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、雌ネジを有する保護キャップ及びその製造方法に関するものである。

従来、この種の保護キャップとして、例えば特許文献１に開示されているように、雌ネジを含む全体が樹脂によって一体形成されたものがある。

この保護キャップは、金型に溶融樹脂を充填する射出成形によって形成される。金型設備は、雌ネジを形成するネジ部分を有する金型と、この金型を回転させる機構を備え、金型を回転させて成形された保護キャップを抜き取るようになっている。

特開平０９−０１４５９１号公報

しかしながら、このような従来の保護キャップを形成する金型設備にあっては、金型を回転させる機構を備える必要があり、設備が複雑化するとともに、成型品を金型から外すのに時間がかかり、製品のコストアップを招くという問題点があった。

また、これに対処して、樹脂製キャップ本体に金属製ナットを埋設する構造を保護キャップに適用することが考えられる。

しかし、金属製ナットを埋設したキャップ本体を射出成形するときに、樹脂が金属製ナットの雌ネジを埋める可能性があり、製品の品質を確保することが難しいという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、製品のコストダウンと品質の向上がはかられる保護キャップ及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、雌ネジを有するインサートナットと、このインサートナットの先端部に着座するインサートワッシャと、インサートナット及びインサートワッシャを埋設するよう樹脂を射出成形して形成されるキャップ本体と、を備える保護キャップの製造方法であって、キャップ本体を成型する金型を用い、この金型にインサートワッシャに挿通するピンを設け、キャップ本体の射出成形時に溶融樹脂が雌ネジに入り込むことをインサートワッシャに対するピンの挿通部分によって止めるものとした。

本発明は、雌ネジを有する保護キャップであって、雌ネジを有するインサートナットと、このインサートナットに着座するインサートワッシャと、インサートナット及びインサートワッシャを埋設した樹脂製のキャップ本体と、を備え、インサートワッシャは、キャップ本体に包囲される先端部と、雌ネジの開口端を閉塞する基端部と、を有するものとした。

本発明によると、キャップ本体の射出成形時にインサートワッシャが雌ネジの開口端を閉塞することによって、樹脂がインサートナットの雌ネジを埋めることが回避され、インサートナットを埋設した樹脂製キャップ本体の品質向上がはかられる。

キャップ本体を成型する金型は、雌ネジを形成するネジ部分を持たないため、金型を回転させて成形された保護キャップを抜き取る必要がない。これにより、保護キャップの雌ネジを樹脂によって一体成形する従来のものに比べて、保護キャップを射出成形する設備が簡素化されるとともに、キャップ本体の射出成形に要する時間が削減され、製品のコストダウンがはかれる。

本発明の実施形態を示す油圧制御弁及び保護キャップの断面図。 同じく保護キャップの断面図。 同じく（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はキャップ本体の射出成形方法を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、油圧制御弁９及びこれに取り付けられる保護キャップ１を示す断面図である。

保護キャップ１は、油圧制御弁９に備えられるケース５の開口部を閉塞するものである。

油圧制御弁９は、図示しない油圧機器の母機に取り付けられ、この母機に備えられるポンプから吐出される作動油（作動流体）の流れを絞り、負荷側に導かれる作動油の流量を調節するものである。

油圧制御弁９は、その構成部品として、ケース５と、このケース５内に設けられるベース４と、このベース４に螺合するセットスクリュ６と、このセットスクリュ６を締結する緩み止めナット７を備えるとともに、図示しないプランジャ、シャフト、スプリング、コイルアッシ等を備える。

油圧制御弁９は、コイルアッシに発生する磁界によってスプリングのバネ力に抗してプランジャを駆動し、このプランジャに結合されたシャフトを中心軸Ｏ方向に移動させて弁開度を調整するようになっている。

セットスクリュ６は、ベース４に対してスプリングの一端を支持しており、スプリングのバネ力調整機構を構成する。セットスクリュ６の螺合位置を変えることにより、図示しないスプリングのバネ荷重が変えられ、油圧制御弁９の開弁特性が調整される。

ベース４は、ケース５の開口部から突出する円柱状の部位を有し、その外周に雄ネジ４１が形成される。

保護キャップ１は、ベース（被取付部）４の雄ネジ４１に螺合して取り付けられる。油圧制御弁９は、この保護キャップ１によってケース５の開口部が覆われ、ケース５の開口部から突出したベース４及びセットスクリュ６等の露出部が保護される。

保護キャップ１は、その構成部品として、金属製インサートナット２と、金属製インサートワッシャ３と、これらが埋め込まれる樹脂製キャップ本体１０とを備える。

保護キャップ１は、インサートナット２がベース４の雄ネジ４１に螺合することによってケース５に取り付けられる。

これにより、雌ネジが樹脂によって形成された従来の保護キャップに比べて、温度変化や経年変化に起因して保護キャップ１のベース４に対する締結が緩むことを抑えられる。

図２は、保護キャップ１を示す断面図である。保護キャップ１は、インサートナット２及びインサートワッシャ３が隙間なく並んでキャップ本体１０に埋設される。

インサートナット２は、筒状に形成され、その中心軸Ｏ方向に貫通する雌ネジ２１と、樹脂に包囲される多角形の外周部２２及び環状の先端部（先端面）２４と、ベース４に対峙する環状の基端部（基端面）２３とを有する。

インサートナット２の先端部２４と基端部２３は、それぞれインサートナット２の中心軸Ｏに直交する平面状に形成される。

インサートワッシャ３は、円盤状に形成され、円環状の外周面３２及び内周面３５と、基端部（基端面）３３と、先端部（先端面）３４とを有する。

インサートワッシャ３の基端部３３と先端部３４は、それぞれインサートワッシャ３の中心軸Ｏに直交する平面状に形成される。

インサートワッシャ３の内径Ｄ３５は、インサートナット２の雌ネジ２１の内径Ｄ２１と略等しく形成される。

インサートワッシャ３は、その基端部３３がインサートナット２の先端部２４に着座し、後述するキャップ本体１０の射出成形時に溶融樹脂が雌ネジ２１に入り込むことを止める働きをする。

キャップ本体１０は、ベース４及びケース５に渡って当接するフランジ部１１と、Ｏリング８が介装される環状溝１２とを有するとともに、インサートナット２の外周部２２を包囲するナット包囲部（内壁）１３と、インサートワッシャ３の外周面３２と先端部３４を包囲するワッシャ包囲部（内壁）１４と、保護キャップ１内の空間１９を画成する有底円筒状の冠部１５とを有する。

Ｏリング８は、ケース５の端面に対して環状に当接し、保護キャップ１とケース５の間を密封する。

キャップ本体１０は、合成樹脂を射出成形して一体形成され、金属製インサートナット２及びインサートワッシャ３がインサート成型によって埋め込まれる。

保護キャップ１の冠部１５の内径Ｄ１５は、インサートワッシャ３の内径Ｄ３５と略等しく形成される。

図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、キャップ本体１０の射出成形方法を示す断面図である。キャップ本体１０を射出成形する金型設備として、第一の金型６１と、第二の金型５１とを備える。

第一の金型６１は、大ピン６２とピン６３とテーパピン６４とを有する。大ピン６２とピン６３とテーパピン６４は、その外径が段階的に小さくなるように形成される。

ピン６３は、直円柱状に形成される。ピン６３の外径ｄ６３は、インサートワッシャ３の内径Ｄ３５、インサートナット２の内径Ｄ２１に対して所定のハメアイ隙間を持つように設定される。これにより、後述する溶融樹脂充填工程にて、溶融樹脂が雌ネジ２１に入り込むことがインサートワッシャ３に対するピン６３の挿通部分によって止められる。

なお、これに限らず、ピン６３は、その外径が次第に小さくなるテーパ状に形成される構成としてもよい。また、ピン６３は、その外径が段階的に小さくなる段付き状に形成される構成としてもよい。この場合も、ピン６３はインサートナット２を同心上に支持する。ピン６３とインサートナット２の内周部との間隙が部分的に大きくなっても、インサートワッシャ３の内径Ｄ３５がインサートナット２の内径Ｄ２１より小さく設定され、ピン６３とインサートワッシャ３の内周面３５との間隙が小さく形成されることにより、後述する溶融樹脂充填工程にて、溶融樹脂が雌ネジ２１に入り込むことがインサートワッシャ３に対するピン６３の挿通部分によって止められる。

第二の金型５１は、第一の金型６１とこれに設置されたインサートナット２及びインサートワッシャ３との間にてキャップ本体１０を成形する内壁部（キャビティ）５２と、この内壁部５２に開口する射出口（ゲート）５３とを有する。

図３の（ａ）に示すように、第一の金型６１にインサートナット２、インサートワッシャ３が設置（セット）されたセット状態にて、射出口５３は、インサートワッシャ３の先端部３４に対向するようにインサートナット２の中心軸Ｏ上に配置される。これにより、溶融樹脂充填工程にて、射出口５３から導かれる溶融樹脂の射出圧力がインサートワッシャ３の先端部３４に対して押し付け方向に働き、インサートワッシャ３の基端部３３がインサートナット２の先端部２４に押し付けられる構成とする。

なお、これに限らず、射出口５３は、インサートナット２の中心軸Ｏに対してオフセットされるように配置してもよい。

以下、この金型設備を用いてキャップ本体１０の射出成形する手順を説明する。

まず、図３の（ａ）に示すように、第一の金型６１にインサートナット２、インサートワッシャ３が設置される。

図３の（ａ）に示すように、第一の金型６１にインサートナット２、インサートワッシャ３が設置されたセット状態にて、インサートナット２は、大ピン６２の端面に着座し、その雌ネジ２１がピン６３の外周面に嵌合される。このセット状態にて、雌ネジ２１のネジ溝とピン６３の外周面との間に螺旋状の間隙が画成されている。

上記のセット状態にて、インサートワッシャ３は、この基端部３３がインサートナット２の先端部２４に着座し、その内周面３５がピン６３の外周面に嵌合される。こうしてインサートワッシャ３にピン６３が挿通することにより、インサートナット２の雌ネジ２１とピン６３の外周面との間に画成される螺旋状の間隙が閉塞される。

次に、図３の（ｂ）に示すように、溶融樹脂が第一の金型６１と第二の金型５１との間に充填される。

この工程では、図示しない供給源から圧送される溶融樹脂が、図３の（ｂ）に矢印で示すように、射出口５３に供給され、加圧された溶融樹脂が射出口５３から第一の金型６１と第二の金型５１の間に射出され、充填される。

こうして溶融樹脂が第一の金型６１と第二の金型５１との間に充填されるとき、溶融樹脂が雌ネジ２１に入り込むことがインサートワッシャ３に対するピン６３の挿通部分によって止められる。

射出口５３がインサートナット２の中心軸Ｏ方向についてインサートワッシャ３よりインサートナット２から離れる位置（インサートワッシャ３より先端側の領域）にあるため、射出口５３から導かれる溶融樹脂の射出圧力によって、インサートワッシャ３の基端部３３がインサートナット２の先端部２４に押し付けられる。これにより、インサートワッシャ３は、インサートナット２から浮き上がることがなく、インサートナット２の雌ネジ２１とピン６３の外周面との間に画成される螺旋状の間隙を閉塞した状態が維持され、雌ネジ２１のネジ溝に溶融樹脂が充填されることが防止される。

こうして第一の金型６１とインサートナット２とインサートワッシャ３と第二の金型５１の間に充填された溶融樹脂が固化することによってキャップ本体１０が成形され、雌ネジ２１が剛性樹脂によって埋められない保護キャップ１が形成される。

これに対して、保護キャップ１がインサートワッシャ３を備えない構造をしている場合、溶融樹脂が第一の金型６１と第二の金型５１との間に充填されるとき、溶融樹脂が雌ネジ２１とピン６３の間に画成される螺旋状の間隙に入り込み、雌ネジ２１のネジ溝が樹脂によって埋められてしまうという不具合が生じる。

次に、図３の（ｃ）に示すように、成形されたキャップ本体１０が第一の金型６１と第二の金型５１から取り外される。

この工程では、まず、第二の金型５１を中心軸Ｏ方向に移動し、成形されたキャップ本体１０及び第二の金型５１を第一の金型６１から離す。

続いて、成形されたキャップ本体１０を中心軸Ｏ方向に移動し、第一の金型６１から取り外す。

以上の各工程を経て樹脂製キャップ本体１０に金属製インサートナット２が埋設される保護キャップ１が形成される。

以上のように本実施形態では、雌ネジ２１を有するインサートナット２と、このインサートナット２の先端部２４に着座するインサートワッシャ３と、インサートナット２及びインサートワッシャ３を埋設するよう樹脂を射出成形して形成されるキャップ本体１０と、を備える保護キャップ１の製造方法であって、キャップ本体１０を成型する第一の金型６１を用い、この第一の金型６１にインサートワッシャ３に挿通するピン６３を設け、キャップ本体１０の射出成形時に溶融樹脂が雌ネジ２１に入り込むことをインサートワッシャ３に対するピン６３の挿通部分によって止める構成とした。

また、雌ネジ２１を有する保護キャップ１であって、雌ネジ２１を有するインサートナット２と、このインサートナット２に着座するインサートワッシャ３と、インサートナット２及びインサートワッシャ３を埋設した樹脂製のキャップ本体１０と、を備え、インサートワッシャ３は、キャップ本体１０の樹脂に包囲される先端部３４と、雌ネジ２１の開口端を閉塞する基端部３３と、を有する構成とした。

上記構成に基づき、キャップ本体１０の射出成形時にインサートワッシャ３が雌ネジ２１の開口端を閉塞することによって、樹脂がインサートナット２の雌ネジ２１を埋めることが回避され、インサートナット２を埋設した樹脂製キャップ本体１０の品質向上がはかられる。

キャップ本体１０の射出成形時にインサートワッシャ３がピン６３に挿通する部位によって雌ネジ２１の開口端が閉塞され、樹脂がインサートナット２の雌ネジ２１を埋めることが回避される。

キャップ本体１０を成型する第一の金型６１は、雌ネジ２１を形成するネジ部分を持たなため、第一の金型６１を回転させて成形された保護キャップ１を抜き取る必要がない。これにより、保護キャップの雌ネジを樹脂によって一体成形する従来のものに比べて、保護キャップ１を射出成形する設備が簡素化されるとともに、キャップ本体１０の射出成形に要する時間が削減され、製品のコストダウンがはかれる。

本実施形態では、キャップ本体１０の射出成形時に加圧された溶融樹脂が射出される射出口５３は、樹脂に包囲されるインサートワッシャ３の先端部３４に対向するように配置される構成とする。

上記構成に基づき、射出口５３から導かれる溶融樹脂の射出圧力がインサートワッシャ３の先端部３４に働き、インサートワッシャ３の基端部３３がインサートナット２の先端部２４に押し付けられる。これにより、キャップ本体１０の射出成形時に溶融樹脂の射出圧力によってインサートワッシャ３がインサートナット２から浮き上がることを抑え、溶融樹脂が雌ネジ２１に入り込むことを止められ、製品の品質向上がはかられる。

本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明の保護キャップは、油圧機器、他の機械、設備、容器等に有用である。

１ 保護キャップ
２ インサートナット
３ インサートワッシャ
４ ベース（被取付部）
１０ キャップ本体
１１ フランジ部
１３ ナット包囲部（内壁）
１４ ワッシャ包囲部（内壁）
２１ 雌ネジ
２４ インサートナット先端部
３３ インサートワッシャ基端部
３４ インサートワッシャ先端部
３５ インサートワッシャ内周面
５１ 第二の金型
５３ 射出口（ゲート）
６１ 第一の金型
６３ ピン

Claims (3)

1. 雌ネジを有するインサートナットと、
   このインサートナットの先端部に着座するインサートワッシャと、
   前記インサートナット及び前記インサートワッシャを埋設するよう樹脂を射出成形して形成されるキャップ本体と、を備える保護キャップの製造方法であって、
   前記キャップ本体を成型する第一の金型を用い、
   この第一の金型に前記インサートワッシャに挿通するピンを設け、
   前記キャップ本体の射出成形時に溶融樹脂が前記雌ネジに入り込むことを前記インサートワッシャに対する前記ピンの挿通部分によって止めることを特徴とする保護キャップの製造方法。
2. 前記キャップ本体の射出成形時に加圧された溶融樹脂が射出される射出口は、樹脂に包囲される前記インサートワッシャの先端部に対向するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の保護キャップの製造方法。
3. 雌ネジを有する保護キャップであって、
   前記雌ネジを有するインサートナットと、
   このインサートナットに着座するインサートワッシャと、
   前記インサートナット及び前記インサートワッシャを埋設した樹脂製のキャップ本体と、を備え、
   前記インサートワッシャは、
   前記キャップ本体に包囲される先端部と、
   前記雌ネジの開口端を閉塞する基端部と、を有することを特徴とする保護キャップ。

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