JPH1052382A

JPH1052382A - 便蓋類のヒンジ軸部品

Info

Publication number: JPH1052382A
Application number: JP21237896A
Authority: JP
Inventors: Kunio Yamamoto; 国雄山本
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】便蓋や便座が閉じるときの緩衝機能を有する
ものにおいて、樹脂の射出成形のみにより、緩衝用液体
の漏出を防止できる十分な軸部品の精度を得る。【解決手段】成形時、まずキャビティ33A に樹脂を充
填した後、型締力を強めて固定型31A と可動型32A とを
最終的に閉じる。このとき、キャビティ入子42A が樹脂
を押すことにより、樹脂がキャビティ33A 側から戻る。
キャビティ入子42A が可動型32A の嵌合孔部48A に嵌合
し、ゲート52A が閉じた後は、キャビティ33A 内の樹脂
が圧縮される。この成形方法により、軸部品１におい
て、他の軸部品に摺動自在に嵌合する部分の真円度を
3.0μm 以下にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂の射出成形品
からなる便蓋類のヒンジ軸部品に係わり、特に、便蓋類
が閉じるときの衝撃を緩和する緩衝機能を備えたヒンジ
に用いられる軸部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開平６−２７７１６４号公報な
どに記載されているように、回動開閉自在の便蓋や便座
を備えた便器において、便蓋や便座が閉じるときの衝撃
を緩和するものが知られている。この種の便器では、便
蓋や便座のヒンジにおいて、相互に回動摺動自在に嵌合
された２つ以上の軸部品内にシリコーンオイルなどの緩
衝用液体を封入し、この緩衝用液体の圧力を便蓋や便座
の回動方向および開度に応じて調節することにより、緩
衝機能を実現している。

【０００３】ところで、この種のヒンジ軸部品は、ポリ
アセタールやポリアミドなどの熱可塑性樹脂を材料とし
て、型閉して固定した型体内に単に樹脂を射出、注入し
てそのまま冷却、固化させるという通常の射出成形方法
により成形されていた。しかし、このような通常の射出
成形方法により得られる成形品の精度はあまり高いもの
ではない。例えば真円度は、30〜70μm 程度で、せいぜ
い15μm 程度が限界である。ところが、ヒンジ軸部品の
精度が悪いと、これらヒンジ軸部品間に封入されるべき
緩衝用液体が漏出するおそれがある。緩衝用液体が漏出
してしまえば、所期の緩衝機能が得られなくなり、便蓋
や便座が衝撃的に閉じるようになってしまう。

【０００４】そこで、従来は、成形されたヒンジ軸部品
の内径または外径に対し、仕上げ加工としてさらに旋盤
加工を施すことにより、ヒンジ軸部品の精度を所定の精
度まで高めていた。しかし、成形の他にさらに２次加工
を行うことは、工数およびコストの増大を招く。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
便蓋類のヒンジ軸部品は、型閉して固定した型体内に単
に樹脂を注入してそのまま固化させるという通常の射出
成形方法により成形されていたため、そのままでは、十
分な精度が得られず、緩衝用液体の漏出の問題を生じ、
これを防止するためには、旋盤加工などの２次加工を行
わなければならず、工数およびコストの増大を招く問題
があった。

【０００６】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、樹脂の射出成形のみにより十分な高精度
を得られ、２次加工を不要にできる便蓋類のヒンジ軸部
品を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前記
目的を達成するために、樹脂の射出成形品からなり、他
の筒状のヒンジ軸部品内に回動摺動自在に嵌合されると
ともに、この他の筒状のヒンジ軸部品内に緩衝用液体を
封止する便蓋類のヒンジ軸部品において、互いに開閉す
る型体間に形成されたキャビティに、材料供給装置から
樹脂通路およびキャビティへのゲートを通して樹脂を充
填する充填工程と、この充填工程の完了後最終的に前記
型体を互いに閉じる最終型締工程とを行い、この最終型
締工程の間に、前記キャビティ側から材料供給装置側へ
樹脂を戻した後、前記ゲートを閉じてその後はキャビテ
ィ内の樹脂を圧縮することにより成形されてなるもので
ある。そして、前記他の筒状のヒンジ軸部品内に嵌合さ
れる嵌合部の真円度が 3.0μm 以下である。

【０００８】請求項２の発明は、前記目的を達成するた
めに、樹脂の射出成形品からなり、筒状で、他のヒンジ
軸部品が内部に回動摺動自在に嵌合されるとともに、こ
の他のヒンジ軸部品により内部に緩衝用液体が封止され
る便蓋類のヒンジ軸部品において、互いに開閉する型体
間に形成されたキャビティに、材料供給装置から樹脂通
路およびキャビティへのゲートを通して樹脂を充填する
充填工程と、この充填工程の完了後最終的に前記型体を
互いに閉じる最終型締工程とを行い、この最終型締工程
の間に、前記キャビティ側から材料供給装置側へ樹脂を
戻した後、前記ゲートを閉じてその後はキャビティ内の
樹脂を圧縮することにより成形されてなるものである。
そして、前記他のヒンジ部品が内部に嵌合される嵌合部
の真円度が 3.0μm 以下である。

【０００９】前記両発明のヒンジ軸部品の射出成形に際
し、最終型締工程において、キャビティ側の成形材料が
材料供給装置側へ戻ることにより、型内計量が行われ、
ゲートが閉じた後は、キャビティ内の成形材料が圧縮さ
れる。型内計量により、キャビティ内に充填される樹脂
の量を正確に制御でき、また、圧縮により、キャビティ
内の成形材料の冷却による収縮も補償されるとともに、
成形されるヒンジ軸部品の形状転写性が向上する。そし
て、成形のみにより、嵌合部の真円度が 3.0μm 以下に
なり、旋盤加工などの２次加工も不要で、そのまま使用
しても、緩衝用液体の漏出を生じることはない。

【００１０】

【発明の実施形態】以下、本発明の便蓋類のヒンジ軸部
品の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
本実施例の便蓋類のヒンジ軸部品は、便蓋や便座が閉じ
るときの衝撃を緩和する緩衝機能を有するものである。
図１および図２において、１はヒンジ軸部品である第１
の軸部品、２はヒンジ軸部品である第２の軸部品であ
る。第１の軸部品１は、ほぼ円筒状の第２の軸部品２内
に回動摺動自在に嵌合されてこの第２の軸部品２内に緩
衝用液体を封止するものである。

【００１１】前記第１の軸部品１は、嵌合部としての最
も径の大きい円板状の鍔部６を一端部に有し、この鍔部
６よりも若干径の小さい円柱形状の主嵌合部７を中間部
に有しているとともに、この主嵌合部７から突出した棒
状の軸部８を他端側に有している。また、第１の軸部品
１の内部には、鍔部６側の端面へ開口する非円柱形状の
連結用孔９が形成されている。この連結用孔９は、便蓋
の支軸が嵌合されるものである。なお、前記鍔部６、主
嵌合部７、軸部８および連結用孔９は、同軸に位置して
いる。また、前記鍔部６における主嵌合部７側の面に
は、回動角度規制突起11が形成されている。また、前記
主嵌合部７には、緩衝用液体の封止用のＯリング12を組
み付けるための環状凹溝13が形成されている。さらに、
前記軸部８の先端側にはねじ部14が形成されている。

【００１２】また、前記第２の軸部品２の内面には、前
記第１の軸部品１の鍔部６が回動摺動自在に嵌合される
嵌合部としての座ぐり状部16が一端部に形成されている
とともに、この座ぐり状部16に隣接して、第１の軸部品
１の主嵌合部７が回動摺動自在に嵌合される主嵌合部17
が形成されている。これら座ぐり状部16および主嵌合部
17は、円柱面をなし、かつ、第２の軸部品２の内面の他
の部分も含めて同軸に位置している。また、座ぐり状部
16の一部には、第１の軸部品１の回動角度規制突起11が
嵌まる回動角度規制段部18が所定角度範囲に渡って形成
されている。なお、第２の軸部品２の外部には、取り付
け座部19が形成されている。

【００１３】前記第１の軸部品１および第２の軸部品２
は、いずれも熱可塑性樹脂を材料として一体に射出成形
されたものである。つぎに、これら軸部品１，２の成形
について説明する。まず第１の軸部品１の成形用金型装
置の構成を説明する。31A は型体としての固定型、32A
はもう一つの型体としての可動型で、これら固定型31A
および可動型32B は、互いに図示上下方向（主型開閉方
向）に移動して開閉し、型閉時に相互間に第１の軸部品
１の形状をしたキャビティ33A を形成するものである。
なお、前記主型開閉方向は、第１の軸部品１の軸方向と
一致させてある。また、固定型31A の可動型32A 側に
は、型体である移動板34A が主型開閉方向に移動可能に
支持されており、この移動板34A は、付勢手段としての
スプリング35A により、可動型32A の方へ付勢されてい
る。そして、この移動板34A は、可動型32A に突き当た
って閉じ、この可動型32A との間に樹脂通路であるラン
ナー36A を形成するものである。図示していないが、こ
のランナー36A は、固定型31A に形成されたスプルーに
通じている。

【００１４】また、固定型31A の基板41A には、ピン状
のキャビティ入子42A が固定されている。このキャビテ
ィ入子42A は、移動板34A に形成された貫通孔43A を摺
動自在に貫通して可動型32A の方へ突出している。

【００１５】前記可動型32A は、第１の軸部品１の外面
のアンダーカット形状を成形するために、割型構造にし
てあり、図示していない可動型32A の基板に対して前記
主型開閉方向に移動して互いに開閉する一対のスライド
コア46A ，47A を備えている。そして、閉じたスライド
コア46A ，47A 間に形成されるキャビティ33A における
固定型31A 側の端部の嵌合孔部48A に、前記固定型31A
のキャビティ入子42Aが挿脱自在に嵌合されるようにな
っている。なお、嵌合孔部48A およびキャビティ入子42
A の側面は、前記主型開閉方向と平行になっている。ま
た、閉じた可動型32A と移動板34A との間には、この移
動型34A にキャビティ入子42A を囲んで形成された凹部
49A により、キャビティ33A の一部をなすオーバーフロ
ー部51Aが形成されるとともに、前記ランナー36A をオ
ーバーフロー部51A に連通させるゲート52A が形成され
るようになっている。さらに、前記可動型32A の基体に
は、連結用孔９を含めた第１の軸部品１の内面を形成す
るコア入子53A が固定されている。

【００１６】つぎに、前記第１の軸部品１の成形方法に
ついて図３および図４に基づいて説明する。成形に際し
て、射出成形機の型締装置は、まず比較的弱い一定の型
締力で固定型31A と可動型32A とを型閉する。このと
き、図３に実線で示すように、可動型32A と移動板34A
とが突き当たって閉じる一方、移動板34A と固定型31A
の基板41A とは所定の開き量A1をもって開いている。す
なわち、型締力とスプリング35A の力とが釣り合ってい
る。この状態では、キャビティ入子42A が可動型32A の
嵌合孔部48A に嵌合しておらず、ゲート52A は開放され
た状態にあり、ランナー36A およびオーバーフロー部51
A とキャビティ33A とがゲート52A を介して互いに通じ
ている。この状態で、射出成形機の材料供給装置である
加熱シリンダー装置のノズルから固定型31A のスプルー
へ溶融した熱可塑性樹脂を射出する。この樹脂は、スプ
ルーからランナー36A およびゲート52A を通ってキャビ
ティ33A 内に充填される（充填工程）。

【００１７】この充填工程の特に後半において、樹脂の
圧力により可動型32A とともに移動板34A が後退して、
この移動板34A と固定型31A の基体41A との開き量が大
きくなっていく。これにより、射出成形機から射出され
る樹脂の量の誤差が吸収され、スプリング35A の力およ
び型締力との均衡により、キャビティ33A 内の樹脂の圧
力がほぼ一定に保たれる（調圧工程）。

【００１８】前記充填工程の完了後、型締装置が型締力
を強め、固定型31A と可動型32A とが最終的に閉じる
（最終型締工程）。この最終型締工程時には、スプリン
グ35Aの力に抗して、移動板34A と固定型31A の基体41A
とが閉じていく。それに伴い、キャビティ33A ないし
オーバーフロー部51A 内の樹脂は、ランナー36A 内へ戻
り、金型装置内の樹脂は、加熱シリンダー装置内に戻
る。そして、図３に鎖線で示すように、移動板34A と基
体41A との開き量が所定量A2になると、キャビティ入子
42A が可動型32A の嵌合孔部48A に嵌合してゲート52A
が閉じられ、ランナー36A とキャビティ33A とが互いに
遮断される。この時点で、キャビティ33A 内には一定量
の樹脂が残り、型内計量が行われたことになる（計量工
程）。その後は、移動板34A と基体41A とが閉じるのに
伴い、キャビティ入子42A によりキャビティ33A 内の樹
脂が圧縮される（圧縮工程）。最終的な型閉状態を図４
に実線で示してある。この圧縮工程により、成形された
第１の軸体１の密度が高められる他、樹脂の冷却による
固化に伴う収縮が補償される。したがって、この補償の
ために、加熱シリンダー装置側で保圧工程を行う必要は
ない。

【００１９】そして、キャビティ33A 内の樹脂が十分に
冷却して固化した後、型締装置により固定型31A と可動
型32A とが型開され、キャビティ33A 内で固化した樹脂
つまり第１の軸体１とランナー36A およびオーバーフロ
ー部51A 内で固化した樹脂とがそれぞれ取り出される。
その後、再び型閉が行われて、以上の工程が繰り返され
る。

【００２０】つぎに、前記第２の軸部品２の成形につい
て図５および図６に基づいて説明する。なお、第２の軸
部品２の成形方法およびこの方法に用いる成形用金型装
置の構成は、前記第１の軸部品１のものとほとんど同じ
なので、共通する部分については説明を省略し、異なる
部分を主に説明する。また、成形用金型装置について
は、先に説明した図３および図４に示す成形用金型装置
と対応する部分に、数字部分は共通で添字をA からB に
代えた符号を付す。

【００２１】この第２の軸部品２の成形用金型装置にお
いては、キャビティ入子42B により、第２の軸部品２の
主嵌合部17と反対側の端面のみならず、この第２の軸部
品２の内面における主嵌合部17と反対側の部分をも形成
するようにしている。また、キャビティ入子42B の可動
型32B 側の先端部には、コア入子53B の固定型31B 側の
先端部が挿脱自在に嵌合される嵌合孔部56B が内部に形
成されている。さらに、キャビティ入子42B の外周面
は、径大部57B の先端側に、より径の小さい径小部57B
がある形状になっている。そのうち径大部57B は、キャ
ビティ33B における固定型31B 側の端部の嵌合孔部48B
に挿脱自在に嵌合されるもので、嵌合孔部48B および径
大部57B の側面は、前記主型開閉方向と平行になってい
る。

【００２２】そして、型閉した際には、キャビティ入子
42B の嵌合孔部56B にコア入子53Bの先端部が嵌合し、
計量工程に際しては、キャビティ入子42B の先端部がキ
ャビティ33B の奥へ進入していくことにより、このキャ
ビティ33B 内の樹脂がゲート52B を通ってランナー36B
へ戻る。さらに、キャビティ入子42B の径大部57B が可
動型32B の嵌合孔部48B に嵌合し始めた時点で、ゲート
52B が閉じ、その後はキャビティ33B 内の樹脂が圧縮さ
れる。

【００２３】以上の方法によれば、金型装置内で行われ
る調圧工程および計量工程により、キャビティ33A ，33
B 内に充填される樹脂の圧力および量を容易に正確に制
御でき、したがって、成形される軸部品１，２の形状転
写性が向上し、品質の安定した高精度の軸部品１，２を
得られる。例えば、成形後の第１の軸部品１の鍔部６お
よび主嵌合部７の外周面の真円度は 3.0μm 以下、円筒
度は 3.0μm 以下、同軸度は 5.0μm 以下である。ま
た、形成後の第２の軸部品２の主嵌合部17の真円度は
3.0μm 以下、円筒度は 3.0μm 以下、同軸度は 5.0μm
以下である。さらに、第２の軸部品２の主嵌合部17と
反対側の内周面においても、真円度 3.0μm以下、円筒
度 3.0μm 以下、同軸度 5.0μm 以下の精度が得られ
る。

【００２４】このように、射出成形のみにより、十分な
高精度が得られるので、成形後の軸部品１，２をそのま
ま使用しても、第２の軸部品２内に第１の軸部品１およ
び図示していない他の部品により封入された緩衝用液体
の漏出を防止できる。したがって、所期の緩衝機能を維
持することができる。また、旋盤加工などの２次加工も
不要なので、工数およびコストを低減できる。

【００２５】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
前記実施例において図示したヒンジ軸部品の形状は一例
にすぎず、各種形状、構造の便蓋類のヒンジ軸部品に本
発明を適用できる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、他の筒状のヒ
ンジ軸部品内に回動摺動自在に嵌合されるとともに、こ
の他の筒状のヒンジ軸部品内に緩衝用液体を封止する便
蓋類のヒンジ軸部品において、型内計量および圧縮を伴
う射出成形方法により成形されるものなので、この樹脂
の成形のみにより、十分な高精度が得られ、嵌合部の真
円度を 3.0μm 以下にでき、そのまま使用しても、緩衝
用液体の漏出を生じることはなく、所期の緩衝機能を得
ることができる。また、旋盤加工などの２次加工が不要
になるので、工数およびコストを低減できる。

【００２７】請求項２の発明によれば、筒状で、他のヒ
ンジ軸部品が内部に回動摺動自在に嵌合されるととも
に、この他のヒンジ軸部品により内部に緩衝用液体が封
止される便蓋類のヒンジ軸部品において、型内計量およ
び圧縮を伴う射出成形方法により成形されるものなの
で、この樹脂の成形のみにより、十分な高精度が得ら
れ、嵌合部の真円度を 3.0μm 以下にでき、そのまま使
用しても、緩衝用液体の漏出を生じることはなく、所期
の緩衝機能を得ることができる。また、旋盤加工などの
２次加工が不要になるので、工数およびコストを低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の便蓋類のヒンジ軸部品の一実施例を示
す斜視図である。

【図２】同上断面図である。

【図３】同上第１の軸部品の成形用金型装置を示す断面
図で、充填工程時を示している。

【図４】同上第１の軸部品の成形用金型装置を示す断面
図で、型閉が最終的に完了した状態を示している。な
お、図３とは断面位置を90°変えてある。

【図５】同上第２の軸部品の成形用金型装置を示す断面
図で、充填工程時を示している。

【図６】同上第２の軸部品の成形用金型装置を示す断面
図で、型閉が最終的に完了した状態を示している。な
お、図５とは断面位置を90°変えてある。

【符号の説明】

１第１の軸部品（ヒンジ軸部品）２第２の軸部品（ヒンジ軸部品）６鍔部（嵌合部）７主嵌合部（嵌合部） 16 座ぐり状部（嵌合部） 17 主嵌合部（嵌合部） 31A ，31B 固定型（型体） 32A ，32B 可動型（型体） 33A ，33B キャビティ 34A ，34B 移動板（型体） 36A ，36B ランナー（樹脂通路） 52A ，52B ゲート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂の射出成形品からなり、他の筒状の
ヒンジ軸部品内に回動摺動自在に嵌合されるとともに、
この他の筒状のヒンジ軸部品内に緩衝用液体を封止する
便蓋類のヒンジ軸部品において、互いに開閉する型体間
に形成されたキャビティに、材料供給装置から樹脂通路
およびキャビティへのゲートを通して樹脂を充填する充
填工程と、この充填工程の完了後最終的に前記型体を互
いに閉じる最終型締工程とを行い、この最終型締工程の
間に、前記キャビティ側から材料供給装置側へ樹脂を戻
した後、前記ゲートを閉じてその後はキャビティ内の樹
脂を圧縮することにより成形されてなり、前記他の筒状
のヒンジ軸部品内に嵌合される嵌合部の真円度が 3.0μ
m 以下であることを特徴とする便蓋類のヒンジ軸部品。
【請求項２】樹脂の射出成形品からなり、筒状で、他
のヒンジ軸部品が内部に回動摺動自在に嵌合されるとと
もに、この他のヒンジ軸部品により内部に緩衝用液体が
封止される便蓋類のヒンジ軸部品において、互いに開閉
する型体間に形成されたキャビティに、材料供給装置か
ら樹脂通路およびキャビティへのゲートを通して樹脂を
充填する充填工程と、この充填工程の完了後最終的に前
記型体を互いに閉じる最終型締工程とを行い、この最終
型締工程の間に、前記キャビティ側から材料供給装置側
へ樹脂を戻した後、前記ゲートを閉じてその後はキャビ
ティ内の樹脂を圧縮することにより成形されてなり、前
記他のヒンジ部品が内部に嵌合される嵌合部の真円度が
3.0μm 以下であることを特徴とする便蓋類のヒンジ軸
部品。