JPH07137179A - ２つの部材を移動可能に連結した組立体を製造する方法 - Google Patents

２つの部材を移動可能に連結した組立体を製造する方法

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JPH07137179A
JPH07137179A JP6156912A JP15691294A JPH07137179A JP H07137179 A JPH07137179 A JP H07137179A JP 6156912 A JP6156912 A JP 6156912A JP 15691294 A JP15691294 A JP 15691294A JP H07137179 A JPH07137179 A JP H07137179A
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hinge
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J Okeke Eke
ジェイ オケケ エケ
Robert D Russell
ディー ラッセル ロバート
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    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D9/00—Flaps or sleeves specially designed for making from particular material, e.g. hoop-iron, sheet metal, plastics
    • E05D9/005—Flaps or sleeves specially designed for making from particular material, e.g. hoop-iron, sheet metal, plastics from plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0017—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor moulding interconnected elements which are movable with respect to one another, e.g. chains or hinges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2800/00—Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
    • E05Y2800/45—Manufacturing
    • E05Y2800/46—Injection moulding

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２個の部材が可動連結された非分離組立体の
製造方法を提供する。 【構成】 本方法は、第１金型部分の中で第１部材を成
形する工程、第１部材を第２金型部分の内に置く工程、
第２部材を作るため第２金型部分に溶融材料を注入する
工程、第１部材と第２部材間の接合を防止し、かつ両部
材間の相対運動を許すため第１部材と溶融材料との接触
を制限する工程、溶融材料を冷却して固体成形品にし、
第１部材と第２部材から成る組立体を作る工程、および
組立体を第２金型部分から取り出す工程から成ってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つの部材を移動可能
ではあるが、分離できないように連結した非分離組立体
を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】２つの
部材を移動可能ではあるが、分離できないように連結し
た非分離組立体は機械装置の構造に使用されることが多
い。特に過酷な機械振動を伴いがちな回転運動または往
復運動をする部品または組立体を有する機械において
は、固定具のゆるみや組立体の分離を避けるために、非
分離組立体の使用は不可欠である。組立体が部品の結合
性を保ちながら、部品の間で相対運動を行う必要がある
場合には、この問題はその度合いが増す。そのような組
立体の例として、ヒンジやソケット継手がある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、２個の部材を
可動連結した組立体を製造する方法を提供する。本方法
は、第１金型部分の中で第１部材を成形する工程、第１
部材を第２金型部分の中に置く工程、第２部材を作るた
め第２金型部分に溶融材料を注入する工程、第１部材と
第２部材間の接合を防止し、かつ両部材間の相対運動を
許すため第１部材と溶融材料との接触を制限する工程、
溶融材料を冷却して固体成形品にし、第１部材と第２部
材から成る組立体を作る工程、および第２金型部分から
前記組立体を取り出す工程から成っている。
【０００４】本発明は、第１部材と、前記第１部材と一
体成形され、前記第１部材に不可分に連結され、前記第
１部材に対し動くことができる第２部材とから成るヒン
ジ組立体を提供する。
【０００５】
【実施例】２個の部材を可動連結したプラスチック成形
の非分離組立体２０たとえば図６に示したヒンジは、成
形過程によって製造される。一般に、そのような成形非
分離組立体２０は、プレスに似た動作をし、機械的また
は油圧的に作動させることができる成形機の中で成形さ
れる。成形機（図示せず）は内部に二面割りの金型が置
かれるキャビティ（図示せず）を有する。
【０００６】図２および図３に示すように、金型２２
は、一般に長方形の形をしていて、下ダイ部分２４と上
ダイ部分２６から成っている。下ダイ部分２４は下ダイ
キャビティ３２が機械加工された上面３０を有する。下
ダイ部分２４は上面３０から間隔をおいて上面３０に平
行な下面３４を有する。上ダイ部分２６は上ダイキャビ
ティ４０が機械加工された下面３６を有する。上ダイ部
分２６は下面３６から間隔をおいて下面３６に平行な上
面４２を有する。下ダイ部分２４の下面３４は金型キャ
ビティ（図示せず）の下面に対しぴったり合わさってお
り、上ダイ部分２６の上面４２は金型キャビティ（図示
せず）の上面に対しぴったり合わさっている。
【０００７】成形機が第１位置（図示せず）にあると
き、すなわち下ダイ部分２４の上面３０が上ダイ部分２
６の下面３６に押し当てられると、下ダイキャビティ３
２と上ダイキャビティ４０とがぴったり合わさって、液
体プラスチックが注入される部品キャビティ４４にな
る。
【０００８】前に述べたように、金型２２は部品の反転
像を有し、２つの部分すなわち互いに重ね合わせると製
造する部品の形状に一致する内部形状をもつ下ダイ部分
２４と上ダイ部分２６とから成っている。成形機が第２
位置にあるとき、すなわち上ダイ部分２６が下ダイ部分
２４から引き離されると、成形組立体２０を成形機から
取り出すことができる。
【０００９】次に図２および図３を参照して、ダイ部分
２４，２６をより詳しく説明する。金型２２は成形非分
離組立体２０を完成するのに適している。下ダイ部分２
４は下キャビティ４６を、そして上ダイ部分２６は上キ
ャビティ５０を有する。これらのキャビティ４６，５０
はぴったり合わさって、第１部材５４を成形する第１金
型部分５２になる。
【００１０】第１部材５４は、以下に列挙したものに限
定されないが、図４に示した第１ヒンジ部材５４、図１
０に示した球形ボール６０、図１１に示したねじ付きロ
ッド６２、図１２に示した円筒形ノブ６４、および図１
３と図１４に示した円筒形リップ６６を含む、適当な任
意の形状をもつことができる。
【００１１】第１ヒンジ部材５４は適当な任意の形状を
もつことができるが、一般に長方形の平らな部分７０を
有する。ヒンジを適当な構造部材に取り付けるため、平
らな部分７０に通し孔７４の形の開口を設けることがで
きる。平らな部分７０の縁８２には、突起が付いてい
る。突起は一般に縁８２の上端９０と下端９２にそれぞ
れ設けられた上部円柱８４と下部円柱８６の形をしてい
る。突起から延びている軸ピン９４は、一般に上部円柱
８４と下部円柱８６の間にある。軸ピン９４は一般に細
い円柱形である。
【００１２】第１部材５４を成形するため、下ダイ部分
２４の上面３０が上ダイ部分２６の下面３６に押し当て
られると、下キャビティ４６と上キャビティ５０がぴっ
たり合わさって第１金型部分５２ができる。図２および
図３に示した金型２２の場合は、第１部材５４と成形非
分離組立体２０が共に同じ金型２２によって成形され
る。第１部材５４と成形非分離組立体２０をそれぞれ別
個の金型で成形してもよいことは理解されるであろう。
また複数の第１部材５４と（または）複数の非分離組立
体２０を大きな数個構成金型で成形することもできる。
【００１３】第１部材５４を成形する場合は、ダイ部分
２４，２６が合わされているとき、成形機の中で液状パ
レットが圧縮されて液状プラスチックが供給される。液
状プラスチックはチャンネルを通って進み、弁１００に
達する。弁１００は、第１金型部分５２へ液体が流れる
ようにする第１位置１０２と、第２金型部分１０６へ液
体が流れるようにする第２位置１０４を有する。
【００１４】液状プラスチックは弁１００を通って第１
金型部分チャンネル１１０に流入し、第１金型部分５２
に達する。第１金型部分５２が液状プラスチックによっ
て完全に満たされると、上ダイ部分２６と下ダイ部分２
４が分離され、凝固後、第１部材５４が第１金型部分５
２から取り出される。
【００１５】図２および図３に示すように、下ダイキャ
ビティ３２は第２金型部分１０６の下キャビティ１１２
を、そして上ダイキャビティ４０は第２金型部分１０６
の上キャビティ１１４を有する。下キャビティ１１２は
第１部材キャビティ部分１２０と第２部材キャビティ部
分１２２を有する。同様に、上キャビティ１１４は第１
部材キャビティ部分１２４と第２部材キャビティ部分１
２６を有する。
【００１６】第１部材５４を成形した後、第１部材５４
を第１部材キャビティ部分１２０の中に置く。続いて上
ダイ部分２６を下ダイ部分２４の上に降ろすと、下キャ
ビティ１１２と上キャビティ１１４が合わさって、第２
金型部分１０６ができる。この下キャビティ１１２と上
キャビティ１１４が第２部材１３０の形状を作る。
【００１７】第２部材１３０は、以下に列挙するものに
限定されないが、図４〜図６に示した第２ヒンジ部材１
３０、図１０に示したソケット、図１２に示した円筒形
ポケット、図１１に示したナット、および図１３に示し
たリップポケットを含む、適当な任意の形状を有するこ
とができる。
【００１８】第２ヒンジ部材１３０は適当な任意の形状
を有することができるが、長方形の平らな部分１４４を
有することが好ましい。ヒンジを構造部材に簡単に取り
付けられるように、平らな部分１４４に開口たとえば通
し孔１４６を設けることが好ましい。平らな部分１４４
の縁１５２から突起が延びている。突起は適当な任意の
形状を有することができるが、間隔をおいて配置された
一対の上部円柱１５６と下部円柱１６０が好ましい。円
柱１５６，１６０にそれぞれ設けられた上の孔１６２と
下の孔１６４は、円柱の中心にあることが好ましい。孔
１６２，１６４は縁１５２に平行であることが好まし
い。第１部材５４の軸ピン９４は第２ヒンジ部材１３０
の孔１６２，１６４にぴったり嵌まっている。
【００１９】第１部材５４を第２金型部分１０６の中に
置いた後、上ダイ部分２６を下ダイ部分２４の上に降ろ
すと、第２金型部分１０６が形成される。プラスチック
ビードが成形機のスクリューに送り込まれ、第２位置１
０４へ切り換えられた弁１００へ供給される。液状プラ
スチックが弁１００を通って第２チャンネル１７０に流
入し、第２金型部分１０６が液状プラスチックで満たさ
れるまで第２金型部分１０６に流入する。プラスチック
が凝固した後、下ダイ部分２４から上ダイ部分２６を持
ち上げて、完成した非分離組立体２０を取り出す。
【００２０】射出成形できる材料はすべて本発明に使用
することができるが、２つの材料の少なくとも一方は、
すぐれた潤滑性を有する材料たとえばアルデヒド樹脂ま
たはプリアミド樹脂またはそれらの組合せであることが
好ましい。これらの樹脂の例はポリフォルムアルデヒド
とポリオキシメチレンである。２つの部材の一方のより
高い潤滑特性により、軸ピン９４と孔１６２，１６４と
の接触箇所において第２ヒンジ部材１３０が第１部材５
４に粘着する傾向が減少する。高潤滑材料の使用によ
り、第２ヒンジ部材１３０は第１部材５４の軸ピン９４
のまわりに回転することができる。高強度材料を必要と
する用途には、特にヒンジにガラス充填ポリアミド樹脂
を使用することが好ましい。
【００２１】第２ヒンジ部材１３０を成形するとき第１
部材の軸ピン９４が溶融しないように、第２ヒンジ部材
１３０は第１部材５４のプラスチック材料より低い融点
をもつプラスチック材料から作ることが好ましい。言い
換えると、第２ヒンジ部材１３０は第１部材５４のプラ
スチック材料の融点より低い温度の液状プラスチックで
成形される。第１部材５４のプラスチック材料の融点よ
り２０°Ｆ低い融点をもつ材料から作られた第２ヒンジ
部材は申し分のないもののであることが判った。たとえ
ば、第１部材５４は溶融温度が高いナイロン６６から作
ることができ、第２ヒンジ部材１３０は溶融温度がより
低いナイロン６１２から作ることができる。
【００２２】次に図１を参照して組立体２０の成形過程
について説明する。ブロック１９０において、第１金型
部分の中で第１部材５４を成形する。ブロック１９２に
おいて、第１部材５４を第２金型部分１０６の中に置
く。次にブロック１９４において、第２部材１３０を作
るためプラスチック材料を第２金型部分１０６に注入す
る。ブロック１９６において、第１部材５４と第２部材
１３０との制限された接触を許す。ブロック２００にお
いて、溶融材料を冷却して凝固させる。ブロック２０２
において、部材間の接触を制限すると同時に、部材間の
相対運動を許すことによって、第２部材１３２の表面と
第１部材５４の表面との接合を防止する。最後にブロッ
ク２０４において、金型２２から組立体２０を取り出
す。
【００２３】上に述べた手動成形手順は非分離組立体を
成形するのに有効であるが、大量生産の場合は、コスト
を削減するため自動化された成形過程が好ましい。自動
化された成形過程では、二軸スクリューバレルを備えた
射出成形機を使用することが好ましい。射出成形機はロ
ータリキャビティ特徴を備えていなければならない。成
形機の中で、成形された第１部材は第１キャビティから
第２キャビティへ自動的に転送される。
【００２４】第１部材５４と第２部材１３０とがさまざ
まな一定の相対位置をとることができるように、図７に
示すように、共同して一定の相対位置を与える歯２１０
と２１２が第１部材５４と第２部材１３０にそれぞれ設
けられている。歯２１０と２１２は、第１部材５４と第
２部材１３０が接触する任意の場所に設けることができ
るが、歯２１０は第１部材５４の下円柱８４の上面２１
４に設け、歯２１２は第２部材１３０の下円柱１６０の
下面２１６に設けることが好ましい。歯２１０と２１２
は等間隔で配置され、互いにかみ合っていることが好ま
しい。図８の（Ａ）に示すように、歯２１０および歯２
１２を等間隔で配置してもよいが、図８の（Ｂ）に示す
ように、歯２１０または歯２１２のどちらか一方を単一
歯２２０で置き換えれば、単一歯２２０と他の部材上の
歯２１０または２１２が相互に作用する。
【００２５】ヒンジ２０の剛性を高めるために、第１部
材５４の上円柱８６と下円柱８４の間に中央支持リブす
なわち中央円柱２２２を設けることができる。支持リブ
２２２は全体的に円柱形をしていることが好ましく、第
２部材１３０の上円柱１５６と下円柱１６０の間に滑動
自在に嵌まって、ヒンジ２０の強度を高める。
【００２６】成形非分離組立体２０は、図４〜図９に示
すようなヒンジであってもよいし、あるいは第１部材５
４と第２部材１３０の間で相対運動することが望ましい
他のあらゆるタイプの構造部材であってもよい。たとえ
ば、図１０に示すように、形成組立体２０は、第１部材
が球形ボール６０を表し、第２部材がソケット１３４を
表すボール／ソケット組立体の形をとることができる。
また図１１に示すように、非分離組立体２０はロッドと
ナットの形をとることができる。すなわち第１部材がね
じ付きロッド６２の形をとり、第２部材がナット１４０
の形をとることができる。また図１２に示すように、非
分離組立体２０は円筒形ノブとポケットの形をとること
ができる。すなわち、第１部材は円筒形ノブ６４の形を
とることができ、第２部材は円筒形ポケット１３６の形
をとることができる。さらに図１３および図１４に示す
ように、非分離組立体２０はリップと溝の形をとること
ができる。すなわち、第１部材は円筒形リップ６６の形
をとり、第２部材は溝１４２の形をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の非分離ヒンジの製造手順を示すブロッ
ク図である。
【図２】本発明の非分離ヒンジの製造に使用する下ダイ
部分の平面図である。
【図３】本発明の非分離ヒンジの製造に使用する上ダイ
部分の底面図である。
【図４】本発明の非分離ヒンジの分離して示した構成部
品の正面図である。
【図５】本発明の非分離ヒンジの分離して示した構成部
品の平面図である。
【図６】本発明の非分離ヒンジの連結した構成部品の正
面図である。
【図７】部材の一部に設けられた歯を示す、本発明の非
分離ヒンジの構成部品の正面図である。
【図８】（Ａ）は本発明の非分離ヒンジの構成部品の平
面図と部分正面図で、部材の一部に設けられた歯を示
す。（Ｂ）は本発明の非分離ヒンジの構成部品の平面図
と部分正面図で、部材の一部に設けられた歯を示す。
【図９】本発明の非分離ヒンジの中央支持リブを有する
構成部品の正面図である。
【図１０】本発明のボール／ソケットの継手の部分断面
正面図である。
【図１１】本発明のねじ付きロッド／ナットの正面図で
ある。
【図１２】本発明のピボット連結具の部分断面正面図で
ある。
【図１３】本発明の円筒形リップ／溝連結具の正面図で
ある。
【図１４】図１３の線１４−１４に沿った断面図であ
る。
【符号の説明】
２０ プラスチック成形非分離ヒンジ ２２ 金型 ２４ 下ダイ部分 ２６ 上ダイ部分 ３０ 下ダイ部分の上面 ３２ 下ダイ部分の下ダイキャビティ ３４ 下ダイ部分の下面 ３６ 上ダイ部分の下面 ４０ 上ダイ部分の上ダイキャビティ ４２ 上ダイ部分の上面 ４４ 部品キャビティ ４６ 下キャビティ ５０ 上キャビティ ５２ 第１金型部分 ５４ 第１部材 ６０ 球形ボール ６２ ねじ付きロッド ６４ 円筒形ノブ ６６ 円筒形リップ ７０ 平らな部分 ７２ 通し孔 ８２ 縁 ８４ 上円柱 ８６ 下円柱 ９０ 縁８２の上端 ９２ 縁８２の下端 ９４ 軸ピン １００ 弁 １０２ 弁の第１位置 １０４ 弁の第２位置 １０６ 第２金型部分 １１０ 第１金型部分チャンネル １１２ 第２金型部分の下キャビティ １１４ 第２金型部分の上キャビティ １２０ 第１部材キャビティ部分 １２２ 第２部材キャビティ部分 １２４ 第１部材キャビティ部分 １２６ 第２部材キャビティ部分 １３０ 第２部材 １３４ ソケット １３６ 円筒形ポケット １４０ ナット １４２ 溝 １４４ 平らな部分 １４６ 通し孔 １５２ 縁 １５６ 上円柱 １６０ 下円柱 １６２，１６４ 孔 １７０ 第２金型部分チャンネル ２１０ 第１部材の歯 ２１２ 第２部材の歯 ２１４ 下円柱８６の上面 ２１６ 下円筒１６０の下面 ２２０ 単一歯 ２２２ 中央支持リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ディー ラッセル アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14534 ピッツフォード レッド バーン サー クル 29

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２つの部材を移動可能に連結した組立体
    を製造する方法であって、 第１金型部分の中で第１部材を成形する工程、 前記第１部材を第２金型部分の中に置く工程、 第２部材を作るため第２金型部分に溶融した材料を注入
    する工程、 第１部材と第２部材間の接合を防止し、かつ両部材間の
    相対運動を許すため、第１部材と前記溶融材料との接触
    を制限する工程、 前記溶融材料を冷却して固体成形品にし、第１部材と第
    ２部材から成る組立体を作る工程、および前記組立体を
    第２金型部分から取り出す工程、から成る製造方法。
JP6156912A 1993-07-19 1994-07-08 ２つの部材を移動可能に連結した組立体を製造する方法 Pending JPH07137179A (ja)

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US08/092855 1993-07-19

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