KR100558389B1 - 사출 성형용 삽입 파이프, 삽입 파이프 처리 방법 및,성형 제품 - Google Patents

Abstract

다수의 구멍(3)들이 튜브형 금속 파이프(1)의 외측 원주 벽(2)에 원주 방향 및, 축 방향에서 규칙적인 간격으로 형성된다. 각 구멍(3)은 다각형의 개구부(4) 및, 외측 원주 벽(2)의 재료를 개구부(3)를 둘러싸는 주변 가장자리로부터 내측으로 굽힘으로써 형성된 상승편(5)으로 구성된다. 이러한 파이프는 리이드 스크류, 광섬유 페룰등과 같은 제품을 사출 성형하는데 삽입 파이프로서 사용될 수 있다. 상승편은 각 구멍을 둘러싸는 파이프의 부분을 강화시키고, 성형 재료와 삽입 파이프 사이에서의 접합을 향상시킨다.

Description

사출 성형용 삽입 파이프, 삽입 파이프 처리 방법 및, 성형 제품 {Insert pipe for injection molding, insert pipe processing method, and molded article}

본 발명은 사출 성형에 의해서 삽입 성형 제품을 제조할때 삽입 부재로서 금속의 다이 세트내에 위치되도록 디자인된 금속 삽입 파이프, 그러한 삽입 파이프를 처리하는 방법 및, 그 안에 매립된 삽입 파이프를 가지는 성형 제품에 관한 것이며, 그리고 본 발명은 캠과 기어를 일체로 유지하는 샤프트와 리이드 스크류 및, 파이프 샤프트와 같은 동력 전달 샤프트 부재와 광섬유 연결구 페룰(ferrule)에 관련된 것을 포함하는 다양한 기술 분야에 적용될 수 있는 것이다.

본원의 발명자는 이전에 리이드 스크류, 파이프 샤프트 및, 성형용 금속 다이 세트를 제안하였는데, 그러한 제품들은 삽입 부재로서 그 안에 매립된 금속 삽입 파이프를 가지는 동력 전달 샤프트 부재와 같은 것으로 일본 특허 공고 제 5-52765 호에 개시된 것이다.

이러한 제안에 따른 리이드 스크류 및, 파이프 샤프트와 같은 동력 전달 샤프트 부재는 다음의 방법으로 생산된다. 파이프의 외측 원주면 벽을 통과하는 다수의 통공을 가지는 금속의 파이프는 동력 전달 샤프트 부재의 외측 윤곽에 적합화된 금속의 다이 세트내에 배치되며, 수지 재료가 축방향으로 금속 파이프내로 사출된다. 수지 재료는 처음에 금속 파이프의 내부를 충전시키며, 그리고 이후에 통공을 통해서 금속 파이프의 외부로 유동한다. 결과적으로, 규정된 외측 윤곽을 가지는 동력 전달 샤프트 부재는 금속 파이프와 단일체로 성형된 수지 재료로써 제조된다.

더욱이 발명자는 유럽 특허 공개 공보 제 0 647 520 A1 에 유사한 리이드 스크류를 제조하는 방법을 제안하지만, 이것은 부가적으로 그것의 축 방향 단부에 모터 로터가 부가적으로 포함된 것이다. 코어는 또한 관통된 금속 파이프와 동시에 삽입 성형된다.
삽입 부재로서의 역할을 하는 금속 파이프는 통상적으로 스테인레스 스티일과 같은 경질의 금속 재료로 만들어지고, 그것의 외측 원주 벽을 통과하는 다수의 구멍이 제공된다. 이러한 구멍이 레이저 비임에 의해 형성될때, 구멍을 둘러싸는 재료는 스퍼터(sputter)의 증착과 스트레인의 발생에 의해서 변형될 수 있으며, 그러한 스트레인과 스퍼터들은 연삭 및, 다른 방법에 의해서 제거될 필요가 있다. 연삭 및, 레이저 조사의 결과로서 발생된, 구멍을 둘러싼 재료를 얇게 하고 어니일링시키는 것은 구멍을 둘러싼 재료를 취약하게 하는 경향이 있으며, 그것의 기계적 강도를 감소시키는 경향이 있다.

삽입 성형이 금속 파이프를 성형 제품내에 매립함으로써 수행될때, 오목한 자국이 금속 파이프 내측의 축방향 단부 부분에 근접하여, 그리고 구멍 둘레에 전개되는 경향이 있다. 특히, 스트레인과 스퍼터의 증착에 기인한 구멍 둘레의 그 어떤 변형이 있을때, 높은 수준의 치수 정밀도를 필요로 하는 리이드 스크류와 같은 삽입 성형 제품의 성형 품질이 손상되는 경향이 있다. 구멍을 둘러싸는 부분의 기계적 강도가 감소될때, 금속 파이프와 수지 재료 사이의 접합이 손상된다. 접합 강도에서의 그러한 감소는 높은 수준의 축방향 치수 정밀도를 필요로 하는 광섬유 연결구 페룰과 같은 성형 제품의 경우에 심각한 결과에 이룰 수 있다.
프랑스 특허 공보 제 2 473 920 호는 금속 파이프의 벽안에 구멍을 형성하는 펀치 장치를 개시한다. 구멍은 내측으로 배향된 고리형의 버어(burr)를 나타내지만, 이것은 전적으로 우연한 것이며, 결코 의도적인 것은 아니다.
미국 특허 제 5,672,405 호는 삽입 성형을 위한 관통 플레이트 부재의 사용을 개시한다. 성형 대상물은 통상적으로 관통 플레이트 부재에 의해서 강화된 자동차의 범퍼로 구성된다. 통공에는 고리 형상 또는 꽃의 꽃잎 형상과 같을 수 있는 버어가 제공된다. 그러나, 선행 기술에 제안된 코어는 엄밀하게 (약간 굽혀지거나 또는 기껏해야 만곡될 수 있을 정도의) 플레이트 부재로 구성된다.

통상적인 광섬유 연결구 페룰은 통상적으로 광섬유 케이블의 겉을 씌운 코어를 수용하는 대형 구멍, 광섬유 케이블의 노출(유리) 코어를 수용하는 소형 구멍을 구비하는 내측 부분과, 반경 방향으로 돌출한 플렌지 부분을 구비하는 외측 부분으로 구성되며, 예를 들면 "광학 연결구 및, 광학 연결구 페룰을 제조하는 방법"이라는 발명의 명칭으로 출원된 일본 특허 공고 제 5-36762 호의 도 8 에서 선행 기술로서 개시된 금속 페룰로서 전체적으로 형성된다.

그러한 페룰은 위치상 정밀도의 필요한 수준을 보장하도록 연삭의 마무리를 필요로 하는데, 이는 생산 비용이 비싸다는 부가적인 단점과 함께 대량 생산에도 적합하지 않다. 상기 인용된 특허 공보는 그러한 문제를 해결하는 페룰 제조의 신규한 방법을 제공하는 제안을 포함한다.

페룰을 제조하기 위하여 제안된 방법에 따르면, 금속 파이프는 금속의 다이 세트내에 배치되고, 씌어진 부분이 제거됨으로써 광섬유 코어의 일부가 노출되어 있는 겉이 씌어진 광섬유 코어는 금속 파이프내에 수용된다. 두개의 페룰은 동시에 몰딩되며, 이후에 두개의 페룰로 절단되어 떨어지게 된다.

이러한 제조 방법에 따르면, 한쌍의 페룰들은 함께 몰딩되어 이후에 두개의 부분으로 절단되기 때문에, 페룰의 동축선상의 정밀도가 향상될 수 있지만, 바람직한 광학 연결 표면을 달성하려면 고도로 복잡한 사후의 처리가 필요하였다. 사후 처리는 함께 성형된 조립체를 금속 파이프의 부분에서 절단하고, 그리고 금속 파이프의 절단 단부 표면과 광섬유 케이블의 코어 와이어를 마무리하는 단계를 포함한다.

선행 기술의 그러한 문제점의 관점에서, 본 발명의 제 1 의 목적은 이제까지 가능했던 것보다도 더욱 일체로 수지 재료에 접합될 수 있는 사출 성형용 삽입 파이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은 외측 원주 벽을 통과하는 다수의 통공을 가지고, 통공이 레이저 비임에 의해 형성되는 경우에 발생되는 문제들이 해결된 사출 성형용 삽입 파이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 3 목적은 성형 제품의 외측 표면에 전개되는 오목한 자국을 방지할 수 있는 사출 성형용 삽입 파이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 4 목적은 그러한 파이프를 경제적으로 그리고 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 5 목적은 광섬유 페룰, 파이프 샤프트, 캠 또는 기어를 일체로 유지하는 리이드 스크류와 샤프트 로드와 같은 동력 전달 샤프트 부재로 이루어질 수 있는 내부 성형된 파이프 삽입부를 가진 성형 제품을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 그러한 목적은 사출 성형용 삽입 파이프를 제공함으로써 이루어질 수 있는데, 여기에서 복수개의 통공은 금속 파이프의 외측 원주 벽을 통과하며, 상기 각 통공들은 개구부 및, 상기 개구부에 근접한 상기 금속 파이프의 벽 부분을 통상적으로 내측으로 굽힘으로써 형성된 적어도 하나의 상승편을 구비한다.

본 발명의 삽입 파이프에 따르면, 개구부의 가장자리로부터 상승된 상승편은 개구부의 가장자리를 강화시키며, 사출 성형 공정 또는 사용중에 응력을 받을때 금속 파이프의 변형을 방지한다. 삽입 파이프가 성형 제품내에 매립되었을때, 상승편은 삽입 파이프와 수지 재료 사이의 접합력을 증가시키고 그리고 수지 재료의 체적 수축으로부터 초래된 오목한 자국의 전개를 방지하는 맞물림 부재로서 효과적이다. 통상적으로, 상기 개구부는 다각형의 형상이며, 상기 상승편은 상기 다각형 개구부의 각 측으로부터 상승된다. 본 발명을 성형 제품에 적용하려면, 통공은 통상적으로 상기 금속 파이프에서 원주상으로 그리고 축방향을 따라서 배치된다. 리이드 스크류의 경우에, 통공은 성형 제품의 나사화된 부분에 대응하도록 통상적으로 나선의 패턴내에 배치된다.

성형 제품이 그러한 삽입 파이프를 사용함으로써 제조될때, 성형 제품은 부가적으로 상기 삽입 파이프 내부에 성형된 내측 성형 부분과, 상기 삽입 파이프 외측에 성형되어 상기 개구부를 통해서 상기 내측 성형 부분에 연결된 외측 성형 부분을 구비한다. 따라서, 내측 성형 부분과 외측 성형 부분이 통공을 통해서 일체로 연결되기 때문에 삽입 파이프는 성형 제품내에 확고하게 박혀있게 되고, 전체적인 기계적 강도도 증가될 수 있다. 특히, 상승편은 삽입 파이프 자체의 기계적 강도를 증가시킬 뿐만 아니라 성형 부분과 삽입 파이프 사이의 접합력을 증가시키는데 기여한다. 또한, 향상된 접합력은 통상적으로 수지 재료의 체적 수축으로부터 발생된 오목한 자국의 방지에 기여한다. 그러한 특성에 의해서, 본 발명의 성형 제품은 동력 전달 샤프트, 리이드 스크류 및, 광섬유 페룰로서의 사용에 특히 유리하다.

본 발명은 사출 성형용 삽입 파이프를 처리하는 방법을 부가적으로 제공하는 데, 이것은 금속 파이프의 외측 형상을 근접하게 둘러싸는 공동을 함께 한정하도록 원호 형상 유지 표면을 각각 가지는 복수개의 형상 유지용 지지 부재를 구비하는 형상 유지용 지지 조립체 안에 개방 상태에서 금속 파이프를 배치하는 단계; 상기 금속 파이프를 상기 형상 유지용 지지 부재의 상기 형상 유지용 표면으로 근접하게 둘러싸도록 상기 형상 유지용 지지 부재를 움직이는 단계; 및, 각 구멍들이 개구부 및, 상기 개구부에 근접하여 상기 금속 파이프의 벽 부분을 굽힘으로써 형성된 적어도 하나의 상승편을 구비하는 방식으로 적합화된 관통 펀치를, 상기 금속 파이프내에 규정된 패턴으로 통공을 형성하도록, 상기 형상 유지용 지지 조립체내에 한정된 구멍을 통해서 통과시키는 단계;를 구비한다. 그러한 상승편을 단순하고 신뢰성 있는 방식으로 형성하도록, 각 관통 펀치에는 피라미드 형상의 지점이 제공될 수 있다. 피라미드 형상의 지점은 각 통공 상에 형성되도록 소망되는 상승편의 갯수에 따라서 그 어떤 갯수의 측부를 가질 수 있다. 심지어는 원추형 지점이 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 상승편은 불규칙한 버어(burr)의 형상 또는 왕관의 형상을 가질 수 있다.

따라서, 대응하는 수의 관통 펀치를 사용함으로써, 형상 유지용 지지 조립체는 삽입 파이프가 변형되는 것을 방지하고 그리고 파이프 부재의 단면을 진정한 원으로 유지할 수 있기 때문에, 높은 수준의 치수 정밀도를 보장하면서 삽입 파이프에 그 어떤 제한된 응력 또는 변형을 야기함이 없이 다수의 통공들이 동시에 형성될 수 있다. 관통 펀치를 적절한 패턴으로 배치함으로써, 나선형 패턴 또는 그 어떤 소기의 패턴으로 통공을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 이러한 방법을 수행하 는 장치는 상대적으로 저렴한 비용으로 구성될 수 있으며, 그리고 그러한 삽입 파이프를 대량 생산하는데도 적절하다.

레이저 비임으로 구멍을 형성하는 것과는 반대로, 각 교통 구멍을 둘러싸는 부분은 스퍼터의 증착에 의해서 변형되거나 또는 긴장되지 않기 때문에, 연삭 및, 다른 사후 처리가 필요하지 않다. 또한, 각 교통 구멍을 둘러싸는 부분은 레이저 비임의 조사로부터 초래되는 어니일링 또는 연삭에 기인하여 취약화되는 경향이 있지 아니하며, 따라서 삽입 파이프의 기계적 강도도 보장된다.

특히, 본 발명이 리이드 스크류 또는 다른 동력 전달 샤프트 부재와 같이 외부에 특유한 특성을 가지는 삽입 파이프 성형 제품에 적용되었을때, 외측 윤곽의 동축선상 정밀도를 보장하는데 효과적이다. 본 발명이 광섬유 연결구 페룰과 같이 내부에 특유한 특성을 가지는 삽입 파이프 성형 제품에 적용되었을때, 그것의 내부 윤곽의 동축선상 정밀도를 보장하는데 효과적이다. 이러한 방식으로, 본 발명은 삽입 파이프 성형 제품의 넓은 범위에 걸쳐서 효과적으로 적용될 수 있다.

이제 본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 다음에 설명될 것이다.

도 1 은 본 발명을 구현한, 삽입 파이프로서의 역할을 하는 금속 파이프의 요부에 대한 확대 사시도이다.

도 2 는 본 발명에 따른 삽입 파이프 제조 방법의 제 1 단계에 대한 도식화된 도면이다.

도 3 은 본 발명에 따른 삽입 파이프 제조 방법의 제 2 단계에 대한 도식화 된 도면이다.

도 4 는 본 발명에 따른 삽입 파이프 제조 방법의 제 3 단계에 대한 도식화된 도면이다.

도 5 는 본 발명에 따른 삽입 파이프 제조 방법의 제 4 단계에 대한 도식화된 도면이다.

도 6 은 본 발명에 따른 삽입 파이프 제조 방법의 제 5 단계에 대한 도식화된 도면이다.

도 7 은 본 발명에 따라서 그 안에 삽입 파이프를 삽입 성형시킨 성형 제품의 구현예로서 주어진 파이프 샤프트의 요부에 대한 평면도 및, 확대된 부분 단면도이다.

도 8 은 본 발명에 따라서 그 안에 삽입 파이프를 삽입 성형시킨 성형 제품의 다른 구현예로서 주어진 리이드 스크류를 도시하는 도 7 과 유사한 도면이다.

도 9 는 본 발명에 따라서 그 안에 삽입 파이프를 삽입 성형시킨 성형 제품의 다른 구현예로서 주어진 광학 연결구 페룰에 대한 일부 절단 평면도이다.

도 10 은 도 9 의 X-X 를 따라서 취해진 단면도이다.

도 11 은 도 9 의 XI-XI 를 따라서 취해진 단면도이다.

도 1 을 참조하면, 사출 성형용 삽입 파이프로서의 역할을 하는 금속 파이프(1)는 예를 들면 스테인레스 스틸로 만든 공동의 원통형 부재로서 형성되며, 다수의 교통 구멍(3)은 내부와 외부가 서로 교통하도록 축방향 및, 원주 방향으로 함께 규칙적인 간격으로 외측 원주 벽(2)을 통해서 통과하고 있다. 각 교통 구멍(3)은 꽃의 꽃잎과 같이 금속 파이프(1)의 내부를 향해 외측의 원주 벽 안에서 개구부(4)의 가장자리로부터 상승된 상승편(5)과 다각형의 개구부(4)로 구성되어 있다.

도시된 구현예에서, 교통 구멍(3)은 120 도의 간격으로 외측 원주 벽(2)의 원주 방향을 따라서 3 위치에 형성되며, 각 다각형 교통 구멍(3)은 형상이 정사각형이고, 그리고 꽃의 꽃잎과 같이 개구(4)의 가장자리로부터 내측으로 상승된 4 개의 삼각형 상승편(5)에 의해서 둘러싸여진다. 교통 구멍(3)에는 각 특정의 적용예에 따라서 필요한 바에 따라 상이한 형상들이 주어질 수 있다.

예를 들면, 교통 구멍(3)은 서로 대향하도록 원주의 방향에서 180 도의 간격으로 외측 원주 벽(2)에 두개의 위치에 배치될 수 있거나, 90 도의 간격으로 4 개의 위치에 배치될 수 있거나, 또는 더욱 조밀하게 배치될 수 있다. 삽입 파이프가 라이드 스크류의 삽입 부재용으로 사용될때, 이러한 교통 구멍들은 나선형의 경로를 따라서 외측 원주 벽(2)내에 배치되는 것이 바람직스럽다. 개구부(4)들은 3 각형, 5 각형 또는 그보다 많은 수의 측부를 가지는 것과 같이 다른 다각형의 형상이 주어질 수 있다. 상승편(5)의 갯수는 3 각형 개구부(4)의 경우에 3 개이며, 5 각형 개구부(4)의 경우에는 5 이다. 개구부는 형상에 있어서 원형일 수도 있다. 이러한 경우에, 상승편은 왕관과 같이 형상화되거나 또는 버어와 같이 불규칙적으로 형상화될 수 있다.

개구부(4)의 가장자리로부터 상승된 상승편(5)은 개구부의 가장자리를 강화 함으로써 사출 성형 과정중에 금속 파이프(1)의 변형을 방지하며, 제품이 삽입 파이프로서 그 안에 매립된 금속 파이프(1)로써 성형되었을때, 성형 수지 부분과 삽입 파이프 사이의 접합을 향상시키는 맞물림 수단으로서의 역할을 하며, 성형 수지 부분의 수축에 기인한 오목한 부분의 전개를 방지한다.

금속 파이프(1)를 처리하는 방법은 도 2 내지 도 6 을 참고하여 다음에 설명된다. 규정된 길이로 절단된 튜브형 파이프 부재(6)는 적절한 지지 부재(미도시)에 의해서 맞물린 파이프 부재(6)의 축방향 단부와 함께 프레스 장치의 축방향 중심(C)에 배치된다. 이러한 파이프 부재(6)의 둘레에는, 복수개의 부분으로 구성되고 그 형상을 유지하도록 파이프 부재(6)의 외측 원주 표면을 지지하게끔 설계된 형상 유지용 지지 조립체(7)(7A, 7B, 7C) 및, 형상 유지용 지지 조립체(7)를 통과하고 모두 반경 방향으로 움직일 수 있는 방식으로 파이프 부재(6)내에 구멍을 형성하게끔 설계된 관통 펀치(8)(8A, 8B, 8C)가 배치되어 있다.

형상 지지용 지지 조립체(7)는 (도시된 구현예에서는 3 개인) 복수개의 원주상으로 분할된 부분을 구비하는데, 이것은 각각 그것의 전방 단부에 원호 형상의 유지 표면(9)(9A, 9B, 9C)을 한정한다. 각 원호 형상 유지 조립체 부분의 후방 단부는 예를 들면 유압 실린더로 구성된 선형의 왕복 액튜에이터(도면에서는 도시되지 아니함)로써 고정되어 있다. 따라서, 일단 형상 유지용 조립체 부분이 완전히 전진하였다면, 원호 형상의 유지 표면(9A, 9B, 9C)은, 통공이 파이프 부재(6)내에 형성되면서 파이프 부재(6)가 변형되는 것을 방지하도록, 파이프 부재(6)의 외측 원주 표면을 함께 근접하여 둘러싼다.

각 관통 펀치(8)(8A, 8B, 8C)는 피라미드형의 절단 지점(10)을 가지는 원형 또는 다각형의 단면을 가진 로드 또는 파이프로 구성된다. 각 관통 펀치는 유압 실린더로 구성될 수 있는 공지의 선형 왕복 액튜에이터와 동기화하여 반경 방향으로 전진하거나 철회되도록 대응하는 형상 유지용 지지 조립체 부분(7A, 7B, 7C)내에 형성된 통공(11)을 통과한다.

금속 파이프(10)를 처리하는 방법은 시간의 순서대로 다음에 설명된다. 형상 유지용 지지 조립체(7)(7A, 7B, 7C)는 파이프 부재(6)가 축방향 중심(C)에 배치되고 그것의 상단부 및, 하단부가 지지된 상태에서 도 2 에 도시된 제 1 단계로부터 축방향 중심(C)을 향해 움직인다. 원호 형상의 유지용 표면(9A, 9B, 9C)은 도 3 에 도시된 제 2 단계에서 파이프 부재(6)의 외측 원주형 표면을 완전하게 둘러싸도록 만들어지며, 관통 펀치(8)(8A, 8B, 8C)는 축방향 중심(C)을 향해 전진된다. 결과적으로, 피라미드형 절단 지점(10)은 도 4 에 도시된 제 3 단계에서 파이프 부재(6)의 외측 원주 벽을 통해서 관통된다.

관통 펀치(8)(8A, 8B, 8C)는 이후에 도 5 에 도시된 제 4 단계에서 축방향 중심(C)으로부터 이탈되어 철회되며, 형상 유지용 지지 조립체(7)(7A, 7B, 7C)는 금속 파이프(1)가 그것의 외측 원주 벽을 통해서 통과된 교통 구멍(3)과 함께 완성되도록 도 6 에 도시된 제 5 단계에서 축방향 중심(C)으로부터 이탈되게 움직인다. 각 교통 구멍(3)이 금속 파이프(1)내에서 천공되고 대응하는 피라미드형 절단 지점(10)에 의해서 확장되므로, 도 1 에 도시된 바와 같이 금속 파이프(10)의 재료는 꽃의 꽃잎과 같이 개구부의 주변 가장자리로부터 상승되며, 교통 구멍(3)에는 궁극적으로 다각형의 개구부(4)와 개구부(4)를 둘러싸는 외측 원주형 벽의 주변 부분으로부터 내측으로 상승된 상승편(5)이 형성된다.

관통 펀치(8)를 형상 유지용 지지 조립체(7)의 길이를 따라서 배치함으로써 다수의 교통 구멍(3)이 경제적인 방식으로 동시에 형성될 수 있으므로, 삽입 파이프로서의 역할을 하는 금속 파이프(1)는 용이하고 경제적으로 만들어질 수 있다. 특히, 관통 펀치(8)가 나선형의 경로를 따라서 배치되었을때, 이후에 설명될 리이드 스크류용의 삽입 파이프가 용이하고 경제적으로 제작될 수 있다.

파이프 부재(6)의 외측 원주 벽이 관통 펀치(10)로부터의 압력을 받을때, 파이프 부재의 그 어떤 변형을 야기함이 없이 파이프 부재의 단면을 진정한 원으로 유지하면서 교통 구멍(3)이 정확한 방식으로 형성될 수 있도록, 파이프 부재(6)가 원호 형상 유지용 표면(9)(9A, 9B, 9C)에 의해서 근접하게 둘러싸이기 때문에 파이프 부재(6)의 재료는 그 어떤 방향으로도 유동하는 것이 방지된다. 따라서 완성된 금속 파이프(1)는 형상에 있어 고도로 정확하다.

레이저에 의해서 구멍을 형성하는 것과는 반대로, 펀칭에 의해 구멍이 형성되는 금속 파이프(1)는 각 구멍의 둘레에 그 어떤 왜곡이나 스퍼터의 증착이 없으며, 따라서 연삭될 필요나 그렇지 않으면 사후 처리가 필요하지 않다. 또한, 레이저 조사에 기인한 어니일링 및, 연삭으로부터 각 구멍을 둘러싸는 부분을 취약하게 할 가능성이 배제될 수 있으며, 필요한 기계적 강도가 보장된다.

이제 삽입 파이프로서 그 안에 삽입 성형된 금속 파이프(1)를 가지는 성형 제품을 설명하기로 한다. 예를 들면 도 7 에 도시된 파이프 샤프트(12)의 경우에, 개구부(4)와 상승편(5)으로 각각 구성된 교통 구멍(3)을 가지는 금속 파이프(1)는 그 안에 금속 파이프(1)의 외측 직경 보다 큰 내측 직경을 가진 원통형 공동을 한정하는 금속 다이 세트에 배치된다. 다음에 수지 재료는 금속 파이프(1)의 내부에 축방향으로 사출되다. 수지 재료는 처음에 금속 파이프(1)의 내부를 충전시키며, 교통 구멍(3)을 통해 유동한 이후에, 금속 파이프(1)의 외부에 도달하여, 금속 파이프(1)의 내측과 외측에서 일체로 경화된 수지 재료로 구성된 코어 부분(13)과 겉을 씌운 부분(14)을 각각 가진 파이프 샤프트(12)가 획득되는 결과를 가져온다.

도 8 에 도시된 리이드 스크류(15)의 경우에, 개구부(4)와 상승편(5)으로 각각 구성된 나선형 경로를 따라서 교통 구멍(3)을 가진 금속 파이프(1)는 그 안에 금속 파이프(1)의 외측 직경 보다 큰 내측 직경을 가진, 나선형 윤곽의 공동을 한정하는 금속 다이 세트내에 배치된다. 다음에 수지 재료는 금속 파이프(1)의 내부로 축방향으로 사출된다. 수지 재료는 처음에 금속 파이프(1)의 내부를 충전시키며, 교통 구멍(3)을 통해 유동한 이후에, 금속 파이프(1)의 외부에 도달하여, 금속 파이프(1)의 내측과 외측에서 일체로 경화된 수지 재료로 구성된 코어 부분(16)과 리이드 나사 부분(17)을 각각 가진 리이드 스크류(15)가 획득되는 결과를 가져온다.

이러한 구현예들에서, 용융된 수지는 삽입 파이프내에 축방향으로 도입되었으며, 성형 제품의 외측 부분을 형성하도록 교통 구멍의 외측으로 유동될 수 있었다. 그러나, 필요하다면, 용융된 수지를 삽입 파이프의 내측과 외측으로 동시에 함께 도입하는 것도 가능하며, 삽입 파이프의 내측 또는 외측에서 다이 공동의 적절 한 부분에 용융 수지의 두개의 흐름이 만날 수 있다.

위에서 언급된 파이프 샤프트(12) 및, 리이드 스크류(15)와 같은 동력 전달 샤프트 부재의 경우에, 꽃의 꽃잎과 같이 형상화된 상승편(5)은 금속 파이프(1)의 각 교통 구멍(3) 둘레에서 형성되는데, 이것은 삽입 파이프로서 수지 재료내에 매립된 금속 파이프(1)와 상승편(5)이 금속 파이프(1)의 개구부(4)의 외주 가장자리를 강화시킴으로써 금속 파이프(1)의 변형을 방지하고 겉을 씌운 부분(14)과 리이드 나사 부분(16)의 치수 정밀도를 향상시키는 상태에서, 코어 부분(13, 16)과 같은 수재 재료의 내측 부분을 겉을 씌운 부분(14)과 같은 수지 재료의 외측 부분과 접합시킨다. 특히, 상승편(5)은 코어 부분(13,16)과 같은 내측 부분에 맞물리는 기능을 수행하며 금속 파이프(1)와 수지 재료 사이의 접합을 향상시키고, 수지 재료의 체적상 수축으로부터 발생될 수 있는 그 어떤 오목한 부분도 제거한다.

이제 도 9 내지 도 11 을 참조하여 삽입 파이프로서 그 안에 삽입 성형된 금속 파이프(1)를 가지는 광섬유 연결구용 페룰을 설명한다. 페룰(18)은 금속 파이프(1)의 내측에 배치된 내측 부분과 외측 부분을 구비한다. 내측 부분은 겉을 씌운 광섬유를 수용하는 대형 구멍(19)과, 노출된 섬유 코어를 수용하는 소형 구멍(20)및, 대형 구멍(19)과 소형 구멍(20)을 서로 교통하게 하는 테이퍼진 구멍(21)을 구비하는 코어 부재(22)로 구성된다. 이러한 구멍(19,20)과 테이퍼진 구멍(21)은 모두 동축선상의 관계로 배치된다. 외측 부분은 금속 파이프(1)로부터 돌출된 플렌지 부분(23)으로 구성된다.

동력 전달용 샤프트 부재에서 사용되는 삽입 파이프와 유사하게 개구부(4)와 상승편(5)을 각각 가지는 교통 구멍(3)은 외측 원주 벽의 내부와 외부를 서로 교통시키도록 원주 및, 축 방향에서 규칙적인 간격으로 금속 파이프(1)내에 형성된다. 내측 코어 부분(22) 및, 외부의 플렌지 부분(23)은 교통 구멍(3)을 통해서 서로 연결된다. 필요하다면, 교통 구멍(3)을 삽입 파이프의 실질적으로 전체 길이에 걸쳐서 형성하는 대신에, 외부 플렌지 부분(23)이 형성되는 둘레에서 삽입 파이프의 일부에만 형성할 수도 있다.

이러한 페룰(18)은 다음에 설명된 바와 같이 제조된다. 금속 파이프(1)는 페룰의 외측 부분에 일치하는 공동을 한정한 금속 다이 세트내에 배치되며, 대형 구멍(19), 소형 구멍(20) 및, 테이퍼진 구멍(21)에 적합화된 성형 코어 블록은 금속 파이프의 축방향 중심에 배치된다. 이후에 수지 재료는 금속 파이프(1) 내에 축방향으로 사출된다. 수지 재료는 처음에 금속 파이프(1)의 내부를 충전시키며, 이후에 교통 구멍(3)을 통해서 금속 파이프(1)의 외부로 유동하여, 경화된 수지 재료로 구성된 코어 부분(22)과 플렌지 부분(23)이 금속 파이프(1)의 내부와 외부상에 각각 일체로 형성되는 결과를 가져온다. 삽입 파이프(1)의 나머지 부분의 교통 구멍(3)으로 유동되었던 수지 재료는 코어 부분(22)과 삽입 파이프(1) 사이의 접합력을 향상시킨다.

위에 설명된 이러한 페룰(18)에 있어서, 금속 파이프(1)는 개구부(4)의 주변 가장자리를 강화시킴으로써 변형이 방지되도록 그리고 금속 파이프(1)와 코어 부분(22) 사이의 접합이 향상됨으로써 수지 재료의 체적상 수축에 기인하여 발생될 수 있는 오목한 자국의 발생을 제거하도록 꽃의 꽃잎과 같이 형상화된 상승편(5)은 금속 파이프(1)의 각 교통 구멍(3)의 둘레에 형성된다. 또한, 구멍(19,20,21)을 통과하는 광섬유의 동축선상 정밀도가 향상될 수 있다.

상기에 설명된 페룰(19)은 대량 생산에 적합하고 기계 가공에 의해 제조되는 종래의 금속 페룰에 비해서 저렴한 비용으로 생산될 수 있다. 또한, 상기에 언급된 종래의 수지 성형 페룰에 비하여, 성형된 부분을 두개의 부분으로 분할하고 단부 표면을 끝마무리할 필요가 없기 때문에 제조 비용이 저렴하다.

비록 본 발명은 바람직한 구현예들에 관해서 설명되었지만, 첨부된 청구 범위에 개시된 본 발명의 범위를 이탈함이 없이 다양한 변형 및, 균등예가 가능하다는 점이 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 것이다.

본 발명은 동력 전달 샤프트 및, 광섬유 연결구용 페룰등의 제조에 이용될 수 있다.

Claims (14)

1. 복수개의 통공(3)이 금속 파이프(1)의 외측 원주 벽(2)을 통과하는 사출 성형용 삽입 파이프에 있어서,

   상기 각 통공(3)은 개구부(4) 및, 상기 개구부에 근접하여 상기 금속 파이프의 벽 부분을 내측으로 굽힘으로써 형성된 적어도 하나의 상승편(5)을 구비하는 것을 특징으로 하는 사출 성형용 삽입 파이프.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 개구부는 다각형의 형상이며, 상기 상승편은 상기 다각형 개구부의 각 측으로부터 상승된 삽입 파이프.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 통공은 상기 금속 파이프내에서 원주 방향 및, 축 방향을 따라서 배치되는 것을 특징으로 하는 삽입 파이프.
5. 삽입 파이프의 외측 원주 벽(2)을 통과하는 복수개의 통공(3)을 가진 삽입 파이프(1);

   상기 삽입 파이프의 내측에 성형된 내측 성형 부분(13,16,22); 및,

   상기 개구부를 통해서 상기 내측의 성형 부분에 연결되고 상기 삽입 파이프의 외측에 성형된 외측 성형 부분(14,17,23);을 구비하고,

   상기 각 통공(3)들은 개구부(4) 및, 상기 개구부에 근접한 상기 금속 파이프의 벽 부분(2)을 내측으로 굽힘으로써 형성된 적어도 하나의 상승편(5)을 구비하는 것을 특징으로 하는 성형 제품.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 성형 제품은 동력 전달 샤프트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형 제품.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 성형 제품은 리이드 스크류로 이루어지며, 상기 외측 성형 부분은 나사화된 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 성형 제품.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 성형 제품은 광섬유 페룰로 이루어지고, 상기 외측 성형 부분은 반경상의 플렌지를 구비하는 반면에, 상기 내측 성형 부분은 광섬유 케이블의 말단 단부를 수용하는 내측 구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 성형 제품.
9. 제 5 항에 있어서,

   상기 개구부는 다각형의 형상이고, 상기 상승편은 상기 다각형 개구부의 각 측으로부터 상승된 것을 특징으로 하는 성형 제품.
10. 제 5 항에 있어서,

    상기 통공은 상기 금속 파이프의 원주 방향과 축 방향을 따라서 배치된 것을 특징으로 하는 성형 제품.
11. 금속 파이프의 외측 형상을 근접하게 둘러싸는 공동을 함께 한정하도록 그 각각이 원호 형상 유지용 표면을 가지는 복수개의 형상 유지용 지지 부재(7)를 구비한 형상 유지용 지지 조립체 내에 개방 상태에서 금속 파이프(1)를 배치하는 단계;

    상기 형상 유지용 지지 부재의 상기 형상 유지 표면으로 상기 금속 파이프를 근접하게 둘러싸도록 상기 형상 유지용 지지 부재를 움직이는 단계; 및,

    상기 금속 파이프에 규정된 패턴으로 통공(3)을 형성하도록 상기 형상 유지용 지지 조립체내에 한정된 구멍을 통해서 관통 펀치(8)를 통과시키는 단계;를 구비하고, 상기 관통 펀치는 상기 각 구멍들이 개구부(4) 및, 상기 개구부에 근접하여 상기 금속 파이프(1)의 벽 부분(2)을 내측으로 굽힘으로써 형성된 적어도 하나의 상승편(5)을 구비하는 방식으로 적합화되며,

    상기 펀치는 적어도 두개의 상이한 반경 방향으로부터 관통되는 것을 특징으로 하는 사출 성형용 삽입 파이프의 처리 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 개구부는 다각형의 형상이고, 상기 상승편은 상기 다각형 개구부의 각 측으로부터 상승된 것을 특징으로 하는 삽입 파이프를 처리하는 방법.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 각 관통 펀치에는 피라미드형의 지점이 제공된 것을 특징으로 하는 삽입 파이프를 처리하는 방법.
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 각 형상 유지용 지지 부재에는 상기 관통 펀치들중 대응하는 하나가 제공되는 것을 특징으로 하는 사출 성형용 삽입 파이프를 처리하는 방법.

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