JP7398839B1 - 雌ホック用のリング状樹脂バネ - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態で説明する樹脂製リングバネの特徴としては、
1)破断しにくい曲げ変形によって、機能発現する構造(凹多角形構造)とする。典型的には、凹多角形の内向きの角の部分が広がる構造とすることにより、引張応力ではなく曲げ応力がかかるために破断しにくい構造とできる、
2)仮に一部が破断してもホックとしての機能が失われない構造(マルチブリッジ構造)とする。典型的には、周上に複数の突起(マルチブリッジ部)を配置し、リングバネを本体(収納ハウジング)に収めてかしめる際に突起部分の動きが制限乃至固定され、一部が破断したとしてもホックとして機能する(ホックが外れない)構造とできる、
3)品質安定と生産性に優れる生産方法(超小型射出成形機)を採用する。例えば、1ショットの取り数を少なくして、条件確率を圧倒的に容易にするものとする、
4)廃棄樹脂の発生を極限まで減らす生産方法(ランナーレス方式)を採用する。例えば、ランナーレス金型(ホットランナー方式)により、製品にならない流路部分のロスを無くし、廃棄樹脂を削減するものとする、
等が挙げられる。
1)1ショットの取り数を多くすることになるため、ランナー重量が90%以上になること。
2)24乃至32個程度の多数個取りをしても、射出成形機の推奨ショット重量を大きく下回り、加熱筒内での滞留時間が長くなり、熱劣化による分子切断で製品の性能を悪化させること。
3)1ショットの取り数が多くなると、円形状の各製品の溶融樹脂が合流(ウェルド)するタイミングのばらつきが大きくなり、ウェルド強度が小さい製品やボイドを持つ製品が発生しやすくなること。
1)成形機内での熱劣化を抑制することが可能になる。
2)ランナーがゼロあるいは最小であり、ランナー冷却時間が短縮できる。
3)1ショットの取り数が減ることで充填タイミングを合わせるための金型修正が非常に容易になる。
図4は、雌ホックの収容ハウジング(バネ皿(金属製であることが多い)とも称する、図中(1)として示す)内に本実施態様の樹脂製リングバネ(図中(2)として示す)が収容された状態の横断面図を説明する模式図である。本実施態様においては、図4(a)において“星マーク”として示している、収容ハウジング内周壁と樹脂製リングバネ外周端との間隔、を0.05mm以下とすることで、フェイルセイフの効果を発揮できる。ここでフェイルセイフとは、摩耗やその他の何らかの理由により万一リングが切れても、雌ホック内バネとして機能し続けることを意味する。例えば雌ホックの大きさが予め決まっている場合には、その中に収容する樹脂製リングバネの形状・大きさを本発明の形状・大きさとしかつその外周端と収容ハウジング内周壁との間隔を0.05mm以下とする。また、例えば樹脂製リングバネの大きさが予め決まっている場合には、それを収容する雌ホックの収容ハウジングの内周壁と樹脂製リングバネの外周端との間隔が0.05mm以下となるように構成する。
下記表1は、バネ皿の外径と樹脂リングバネの外径とのクリアランス値(図15に示す“t1”)と、ゲンコ圧入・離脱強度(すなわちバネ機能維持可否)と、の関係を説明する実験結果を示している。
Claims (35)
- 雌ホックの収容ハウジング内に収容された状態で、挿入された雄ホックを挿入状態でロックする樹脂製リングバネであって、
平面視において連続した星型多角形を呈し、
平面視における同位置において、リング平面に対して垂直な上下各方向に凸状のマルチブリッジ部を備える
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項1に記載の樹脂製リングバネにおいて、
前記星型多角形は八芒星であり、前記マルチブリッジ部は等間隔で4つ備えられる
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項1または請求項2に記載の樹脂製リングバネにおいて、
曲げ応力によりその内径が拡大されるバネ特性を有するものとする
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項1または請求項2に記載の樹脂製リングバネにおいて、
平面視で凸となる凸部に対して凹部がより大きく外方へ開くように移動することで、その内径が拡大される
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項1または請求項2に記載の樹脂製リングバネにおいて、
前記樹脂製リングバネの厚さが0.7mm乃至1.0mmである場合に、前記マルチブリッジ部の厚さが1.3mm乃至1.6mmである
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項1または請求項2に記載の樹脂製リングバネにおいて、
前記樹脂製リングバネの厚さが0.7mm以上である場合に、前記マルチブリッジ部の厚さは1.0mm以下である
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項1または請求項2に記載の樹脂製リングバネにおいて、
前記樹脂製リングバネの重さは1個あたり0.05g以下である
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項1または請求項2に記載の樹脂製リングバネにおいて、
前記樹脂製リングバネは、結晶性エンジニアリングプラスチックであり、POM(ポリアセタール)または、ポリアミド樹脂またはPPS樹脂が用いられる
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項1または請求項2に記載の樹脂製リングバネにおいて、
前記樹脂製リングバネは、ホットランナー方式の射出成型機を用いてランナーレスで作製される
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項1または請求項2に記載の樹脂製リングバネにおいて、
前記マルチブリッジ部は、前記雌ホックの鍔部によりその頭頂部での上下方向動きを制約される
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項1に記載の樹脂製リングバネを収容ハウジング内に収容した状態で保持し、挿入された雄ホックを挿入状態でロックする、雌ホックであって、
前記樹脂製リングバネは平面視において連続した星型多角形を呈し、その凸部が自然状態において、雌ホックの収容ハウジング内周壁と当接しているか、または0.1mm以下の間隔を空ける程度である
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11に記載の雌ホックにおいて、
前記凸部が自然状態において、雌ホックの収容ハウジング内周壁と、0.05mm以下の間隔を空ける程度である
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項1に記載の樹脂製リングバネを収容ハウジング内に収容した状態で保持し、挿入された雄ホックを挿入状態でロックする、雌ホックであって、
前記樹脂製リングバネは、平面視において連続した星型多角形を呈し、平面視で最も外側に凸となる複数の全ての凸部が、前記雄ホックの挿入動作中の少なくともいずれかのタイミングにおいて、前記収容ハウジングの内壁に当接する
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11乃至は請求項13のいずれか一項に記載の樹脂製リングバネにおいて、
前記凸部が前記雌ホックの収容ハウジング内周壁と当接した状態では、前記凸部のさらなる外側への動きが制約を受けるものとする
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11乃至は請求項13のいずれか一項に記載の雌ホックにおいて、
前記雌ホックの収容ハウジング内において、前記樹脂製リングバネは前記雌ホックの収容ハウジングの内周壁に対して回転または摺動回転可能に配置構成されるが、前記凸部が最も強く収容ハウジング内壁に押圧された状態では押圧摩擦力によりその摺動回転が制限される
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11乃至請求項13のいずれか一項に記載の雌ホックにおいて、
前記樹脂製リングバネの前記星型多角形は八芒星であり、前記マルチブリッジ部は等間隔で4つ備えられる
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11乃至請求項13のいずれか一項に記載の雌ホックにおいて、
前記樹脂製リングバネは、曲げ応力によりその内径が拡大されるバネ特性を有するものとする
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11乃至請求項13のいずれか一項に記載の雌ホックにおいて、
前記樹脂製リングバネは、平面視で凸となる凸部に対して凹部がより大きく外方へ開くように移動することで、その内径が拡大される
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11乃至請求項13のいずれか一項に記載の雌ホックにおいて、
前記樹脂製リングバネの厚さが0.7mm乃至1.0mmである場合に、前記マルチブリッジ部の厚さが1.3mm乃至1.6mmである
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11乃至請求項13のいずれか一項に記載の雌ホックにおいて、
前記樹脂製リングバネの厚さが0.7mm以上である場合に、前記マルチブリッジ部の厚さは1.0mm以下である
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11乃至請求項13のいずれか一項に記載の雌ホックにおいて、
前記樹脂製リングバネの重さは1個あたり0.05g以下である
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11乃至請求項13のいずれか一項に記載の雌ホックにおいて、
前記樹脂製リングバネは、結晶性エンジニアリングプラスチックであり、POM(ポリアセタール)または、ポリアミド樹脂またはPPS樹脂が用いられる
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11乃至請求項13のいずれか一項に記載の雌ホックにおいて、
前記樹脂製リングバネは、ホットランナー方式の射出成型機を用いてランナーレスで作製される
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項11乃至請求項13のいずれか一項に記載の雌ホックにおいて、
前記マルチブリッジ部は、前記雌ホックの鍔部によりその頭頂部での上下方向動きを制約される
ことを特徴とする雌ホック。 - 雌ホックの収容ハウジング内に収容された状態で、挿入された雄ホックを挿入状態でロックする請求項1に記載の樹脂製リングバネであって、
前記樹脂製リングバネが前記収容ハウジング内に収容された自然状態において、前記収容ハウジングの内壁と前記樹脂製リングバネの外周との間の直径方向の間隔が大きい部位と小さい部位とが交互に配置されるように、前記樹脂製リングバネは外側に凸状となる凸状部を一定間隔で備える
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項25に記載の樹脂製リングバネにおいて、
前記樹脂製リングバネの凸状部においては、前記樹脂製リングバネの内周も直径方向の外側へと凸状である
ことを特徴とする樹脂製リングバネ。 - 請求項1に記載の樹脂製リングバネを収容ハウジング内に収容した状態で保持する雌ホックであって、
前記樹脂製リングバネは平面視において、円周方向に連続し、直径方向に凹凸を有し、その凸部が、自然状態において雌ホックの収容ハウジング内周壁と0.05mm以下の間隔を有する
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項27に記載の雌ホックにおいて、
前記樹脂製リングバネは、請求項25または請求項26に記載の樹脂製リングバネである
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項27に記載の雌ホックにおいて、
前記雌ホックに雄ホックが挿入される挿入動作中において前記樹脂製リングバネが拡大された場合に、少なくとも前記樹脂製リングバネの一部が前記雌ホックの収容ハウジング内周壁へ当接する
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項29に記載の雌ホックにおいて、
前記雌ホックの収容ハウジング内周壁へ当接する前記樹脂製リングバネの前記一部は、前記凸部である
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項27に記載の雌ホックにおいて、
前記樹脂製リングバネの外径と、前記雌ホックの収容ハウジングの内径との差異は、0.1mm以下である
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項31に記載の雌ホックの製造方法において、
前記樹脂製リングバネを前記雌ホックにアセンブリする前後で、前記雌ホックの外径の寸法公差が、+0.05mmから-0.1mmの範囲内となるように、前記樹脂製リングバネをコの字状に覆う鍔部を形成する工程を有する
ことを特徴とする雌ホックの製造方法。 - 請求項1に記載の樹脂製リングバネを収容ハウジング内に収容した状態で保持する雌ホックであって、
前記樹脂製リングバネは自然状態における平面視において、ゲンコが挿通される中央孔を備えた薄板状の円板形状であり、前記ゲンコから押圧される方向へ前記中央孔近傍辺縁部が撓んで前記中央孔の径を拡大することによって、前記ゲンコの通過を可能とする
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項1に記載の樹脂製リングバネを収容ハウジング内に収容した状態で保持し、挿入された雄ホックを挿入状態でロックする、雌ホックであって、
前記マルチブリッジ部と、前記マルチブリッジ部を覆う鍔部との間隔が0mmであるかまたは前記マルチブリッジ部が前記鍔部により押圧挟持されて固定される
ことを特徴とする雌ホック。 - 請求項1に記載の樹脂製リングバネを収容ハウジング内に収容した状態で保持し、挿入された雄ホックを挿入状態でロックする、雌ホックであって、
前記樹脂製リングバネの鍔部で覆われた部分の少なくとも一部が、前記鍔部の内壁と常に接触している
ことを特徴とする雌ホック。
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