JPH04235012A - インサート成形物及びその金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインサート成型物及びそ
の金型に係り、たとえばポテンシヨメータ用のロータの
ように金属製の回転軸の回りに樹脂成型部材をインサー
ト成型して構成される各種精密部品のインサート成形物
及びその金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種精密部品のインサート成
形物として金属軸の外周面上に樹脂を一体成形してなる
、回転ギア、モータロータ、レバー部品、伝達ギア等々
が、製造上のコストダウン及び部品の軽量化達成のため
に実用化されている。

【０００３】これらインサート成形物の製造方法は、樹
脂の射出成形時に射出成形金型中に予め金属製の軸体を
セツトした後に、樹脂注入を行ない合成樹脂と軸体の一
体化を図るものである。

【０００４】図を参照して、従来のインサート成形物を
ポテンシヨメータ用のロータを例にして説明すると、図
４は従来方法により製造されたポテンシヨメータ用のロ
ータの要部破断正面図である。

【０００５】本図において、ステンレス綱を機械加工し
て得られたインサート軸１は左端部１ａと右端部１ｂ間
を所定全長寸法にされるとともに、樹脂成型部２を軸方
向に固定する溝部１ｄと、樹脂成形部２をラジアル方向
に固定する平面部１ｃとが夫々旋盤フライス加工等され
ている。

【０００６】このインサート軸１の外周には合成樹脂材
料からなる樹脂成形部２の基部２ａが図示のように形成
されているが、この樹脂成形部２の外周面には一体部品
となるフランジ体３の固定用の突起部２ｂがフランジ体
３の穴部形状に合致して形成されてインサート軸１との
一体化が図られている。

【０００７】以上の構成によれば、樹脂成形部２とイン
サート軸１の接合面の内、特に樹脂成形部２の左端面２
ｅと右端面２ｆが図示のようにインサート軸１側にダレ
たりバリが発生する傾向がある。この主原因は樹脂成形
部とインサート軸の材質の相違にともなう、熱膨張に起
因することが知られている。

【０００８】すなわち、樹脂成形部にポリカーボネイト
樹脂を用い、インサート軸に上述のオーステナイト系ス
テンレス鋼を用いる場合には、ポリカーボネイト樹脂の
熱膨張係数は使用温度の２０〜１２０℃において、６〜
７×０．００００１／度である一方、ステンレス綱は１
．７３×０．００００１／度であり、約４倍以上もポリ
カーボネイト樹脂のほうが熱膨張が大きい。

【０００９】この結果、射出成形時において高温高圧状
態でキヤビテイ内にポリカーボネイト樹脂が注入されて
から、冷却されると熱膨張した分の体積収縮が発生して
図４における樹脂の変形が起こるものと解析されている
。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図４による従来のインサート成形物は、インサート軸１
の左端部１ａを基準面Ｓ１として、樹脂成形部２の左端
面２ｅまたは右端面２ｆを基準面Ｓ２、Ｓ３を確保した
い場合には、上述のヒケ等の樹脂変形が硬化後に発生す
るので、結局は確保できない問題点があつた。

【００１１】また、樹脂成形部２を形成する樹脂が左端
面２ｅまたは右端面２ｆからインサート軸１の外周面上
に侵入するのを防止するためにスリーブ内径とインサー
ト軸の外形公差を最小にしており、樹脂の一部がこの部
分に侵入した場合や、樹脂の冷却固化にともなう収縮に
より、前以てインサート金型の固定金型中にセツトされ
たインサート軸１が離型できなくなる問題点があつた。

【００１２】したがつて、本発明のインサート成形物及
びその金型は上述の問題点に鑑みてなされたものであり
、インサート成形物の目的は、インサート軸の基準端部
から樹脂成形部の基準端部間の寸法を確保できるように
することである。また、インサート成形物の金型の目的
は、前以てインサート金型の固定金型中にセツトされた
インサート軸１が成形後に容易に離型できるようにする
ことである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
、本発明のインサート成形物及びその金型は以下に示す
構成を備える。すなわち、インサート軸の外周面上に樹
脂成形部を一体成形するインサート成形物であつて、前
記樹脂成形部の前記外周面に対する接合端部に谷部を形
成することで、前記インサート軸と前記樹脂成形部間の
熱収縮等にともなう変形分を前記谷部で吸収するように
働く。

【００１４】また、固定型と可動型からなり、インサー
ト軸を挿入する固定側ブツシユと、可動側ブツシユの間
において形成されるキヤビテイ中に樹脂を注入して樹脂
成形部とインサート軸の一体成形物を形成するインサー
ト成形物の金型であつて、前記樹脂成形部の前記インサ
ート軸に対する接合端部の形状を決定する前記固定側ブ
ツシユまたは前記可動側ブツシユの少なくとも一方に山
部を形成して樹脂の体積変動を吸収するように働く。

【００１５】

【作用】図１において、樹脂成形部２とインサート軸１
の接合面の内、特に樹脂成形部２の左端面２ｅと右端面
２ｆには左溝部２ｃと右溝部２ｄとが夫々インサート軸
１の外周面近くに形成される。このように左端面２ｅと
右端面２ｆに左溝部２ｃと右溝部２ｄとを形成すること
により、上述のインサート軸１と樹脂成形部２の材質の
相違にともなう熱膨張等に起因する変形は左溝部２ｃと
右溝部２ｄにおいて吸収される。

【００１６】また、樹脂成形部２の右端面２ｆの基準面
Ｓ３が熱収縮の影響を受けることなく確保されてインサ
ート成形される。インサート軸１を固定側ブッシュ１２
の挿入穴１２ｄ内にセツトする際に、谷部１２ｃにより
インサート軸１の左端部１ｂの縁部が案内される。

【００１７】

【実施例】以下に、図面を参照して、本発明に係る実施
例をインサート成形物をポテンシヨメータのロータを例
に取り上げて説明する。

【００１８】図１は実施例のインサート成形金型を用い
て製造されたポテンシヨメータ用のロータの要部破断正
面図である。本図において、オーステナイト系ステンレ
ス綱を機械加工して得られたインサート軸１は左端部１
ａと右端部１ｂ間が所定全長寸法に機械加工されるとと
もに、樹脂成形部２を軸方向に固定する溝部１ｄと、樹
脂成形部２をラジアル方向に固定する平面部１ｃとが夫
々旋盤フライス加工等されている。

【００１９】このインサート軸１の外周には合成樹脂材
料からなる樹脂成形部２の基部２ａが図示のように形成
されているが、この樹脂成形部２の外周面には合体部品
となるフランジ体３の固定用の突起部２ｂがフランジ体
３の穴部形状に合致して形成されてインサート軸１との
一体化が図られている。このフランジ体３にはポテンシ
ヨメータの摺動ブラシ部品が固定される。以上の構成に
おいて、樹脂成形部２とインサート軸１の接合面の内、
特に樹脂成形部２の左端面２ｅと右端面２ｆには左溝部
２ｃと右溝部２ｄとが夫々インサート軸１の外周面近く
に形成されている。このように左端面２ｅと右端面２ｆ
に左溝部２ｃと右溝部２ｄとを形成することにより、上
述のインサート軸１と樹脂成形部２の材質の相違にとも
なう熱膨張に起因する変形は左溝部２ｃと右溝部２ｄに
おいて吸収される。

【００２０】すなわち、射出成形時において高温高圧状
態でキヤビテイ内に樹脂成形部２を形成するポリカーボ
ネイト樹脂が注入されてから、冷却後に熱膨張した分の
体積収縮が発生した場合においては、左溝部２ｃと右溝
部２ｄのインサート軸１側に接着した山部のみで樹脂の
ヒケ発生に留めることができることから、インサート軸
１の左端部１ａを基準面Ｓ１として、樹脂成形部２の左
端面２ｅまたは右端面２ｆを基準面Ｓ２、Ｓ３を確保で
きることになる。

【００２１】この結果、基準面Ｓ１に対する基準面Ｓ２
またはＳ３を摺動面や別部品の取り付け面等に使用可能
にできるようになるので、インサート成形物の利用分野
がさらに広がることになる。

【００２２】次に、インサート成形物の金型を図２に基
づいて説明する。図２はインサート成形物の金型であつ
て、図１に示したポテンシヨメータ用のロータ製造用の
インサート成形物の金型の要部破断正面図である。

【００２３】本図において、金型はパーテイング面Ｐ１
から分かれて成形品を取り出すようにした固定金型と可
動金型とで構成されており、固定金型は樹脂導入部を有
した固定側取付板４と、固定型板５とから構成される。 この固定型板５には、溶解状態にある樹脂の流路となる
ランナー１７とゲート１８とが加工形成された固定駒１
１が組込まれている。

【００２４】この固定駒１１にはさらに、上述のインサ
ート軸１を挿入して保持するための挿入穴１２ｄを有し
た固定側ブツシユ１２と、インサート軸１の右端部１ｂ
をスラスト方向に位置規制するとともに、離型時に完成
品を取り出し易くするために予圧を発生するハネ出しピ
ン１４と、このハネ出しピンを摺動可能に案内するガイ
ドリング１３が組込まれている。

【００２５】固定側取付板４にはハネ出しピン１４を図
中の矢印方向に付勢するスプリング１５の受座となるブ
ツシユ１６が組込まれている。このように、ハネ出しピ
ン１４を摺動可能にすることで、インサート軸１の全長
のバラツキを吸収できるので、図１の基準面Ｓ１からの
絶対距離が必要となる基準面Ｓ２、３の確保が容易にで
きるようになる。

【００２６】次に、可動金型は可動型板６と受板７とで
構成されており、可動型板６には可動入駒２１が組込ま
れている。この可動入駒２１には、インサート軸１の挿
入穴２２ｄを有した第１可動側ブツシユ２２と、上述の
インサート軸１の基準面Ｓ１をスラスト方向に位置規制
するとともに、エジエクターピン２４を挿通状態で案内
した第２可動側ブツシユ２３が組込まれている。

【００２７】また、この可動入駒２１には、さらにフラ
ンジ体３をセツトする穴部が形成される一方、ランナー
１７のアンダー部１７ａを形成させるための型部と、こ
の型部に連通したエジエクターピン２４を案内する穴部
が形成されている。

【００２８】図３は第１可動側ブツシユ２２と固定側ブ
ツシユ１２の要部を拡大した中心断面図であり、本図に
おいて、第１可動側ブツシユ２２には図１における樹脂
成形部２の左端面２ｅを決定して基準面Ｓ２を形成する
平面部２２ｂと、左溝部２ｃを決定する山部２２ａと、
インサート軸１の挿入用の挿入穴２２ｄに続く谷部２２
ｃとが円環状に形成されている。これ等の寸法関係は平
面部２２ｂから山部２２ａの頂点までの距離Ｈ２が挿入
穴２２ｄまでの距離Ｈ１よりも大きくなるようにされて
いる。この距離関係とすることにより、樹脂成形部２の
左端面２ｅの基準面Ｓ２が熱収縮の影響を受けることな
く確保される。

【００２９】一方、固定側ブツシユ１２には図１におけ
る樹脂成形部２の右端面２ｆを決定して基準面Ｓ３を形
成する平面部１２ｂと、右溝部２ｄを決定する山部１２
ａと、インサート軸１の挿入用の挿入穴１２ｄに続く谷
部１２ｃとが円環状に形成されている。これ等の寸法関
係は平面部１２ｂから山部１２ａの頂点までの距離Ｈ４
が挿入穴１２ｄまでの距離Ｈ３よりも大きくなるように
されている。

【００３０】この距離関係とすることにより、樹脂成形
部２の右端面２ｆの基準面Ｓ３が熱収縮の影響を受ける
ことなく確保される。また、インサート軸１を固定側ブ
ツシユ１２の挿入穴１２ｄ内にセツトする際に、谷部１
２ｃによりインサート軸１の左端部１ｂの縁部が案内さ
れるので、セツトが容易になる。

【００３１】ここで、固定側ブツシユ１２と第１可動ブ
ツシユ２２の両方に山部を形成した例を述べたが、基準
面を特に確保したい面のみに山部を形成し、他方を平面
に形成しても良い。

【００３２】以上説明の構成のインサート成形金型の動
作は、固定金型の固定側ブツシユ１２にインサート軸１
を挿入し、フランジ部材３を可動入駒２１にセツトした
後に、型締めを行ない一連の成形動作を行なう。溶融樹
脂の冷却、固化が完了するとパーテイング面Ｐ１から型
開きされると同時に、上述の予圧を発生するハネ出しピ
ン１４の作用により離型方向にインサート軸１が移動さ
れる。

【００３３】そして型開きが完了すると、エジエクター
ピン２４の押し出し作用により完成品が離型される。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンサート軸の基準端部から樹脂成形部の基準端部間の寸
法を確保できる。また、前以てインサート金型の固定金
型中にセツトされたインサート軸を成形後に容易に離型
できるインサート成形物の金型を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のインサート成形金型を用いて製造され
たポテンシヨメータ用のロータの要部破断正面図である
。

【図２】実施例のインサート成形物の金型である。

【図３】第１可動側ブツシユ２２と固定側ブツシユ１２
の要部を拡大した中心断面図である。

【図４】従来方法により製造されたポテンシヨンメータ
用のロータの要部破断正面図である。

【符号の説明】

１　　インサート軸 ２　　樹脂成形部 ３　　フランジ部材 １２　　固定側ブツシユ １２ａ　　山部 ２２　　第１可動側ブツシユ ２２ａ　　山部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インサート軸の外周面上に樹脂成形部
   を一体成形するインサート成形物であつて、前記樹脂成
   形部の前記外周面に対する接合端部に谷部を形成するこ
   とで、前記インサート軸と前記樹脂成形部間の熱収縮等
   にともなう変形分を前記谷部で吸収することを特徴とす
   るインサート成形物。
2. 【請求項２】　　前記接合端部を前記インサート軸の端
   部を基準とした基準面として形成したことを特徴とする
   請求項１のインサート成形物。
3. 【請求項３】　　前記樹脂成形部の外周面上に、一体化
   部材をさらに設けたことを特徴とする請求項１のインサ
   ート成形物。
4. 【請求項４】　　固定型と可動型からなり、インサート
   軸を挿入する固定側ブツシユと、可動側ブツシユの間に
   おいて形成されるキヤビテイ中に樹脂を注入して樹脂成
   形部とインサート軸の一体成形物を形成するインサート
   成形物の金型であつて、前記樹脂成形部の前記インサー
   ト軸に対する接合端部の形状を決定する前記固定側ブツ
   シユまたは前記可動側ブツシユの少なくとも一方に山部
   を形成したことを特徴とするインサート成形物の金型。
5. 【請求項５】　　前記固定型に前記インサート軸を前記
   可動型側に向けて移動するように付勢するハネ出しピン
   を、さらに設けたことを特徴とする請求項４のインサー
   ト成形物の金型。
6. 【請求項６】　　前記固定側ブツシユまたは前記可動側
   ブツシユの少なくとも一方に形成される山部は、前記イ
   ンサート軸の挿入する挿入穴に対して低く連続している
   ことを特徴とする請求項４または請求項５のインサート
   成形物の金型。