JPH1037548A - Key manufacturing method and key metal powder injection molding apparatus - Google Patents

Key manufacturing method and key metal powder injection molding apparatus

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JPH1037548A
JPH1037548A JP19887396A JP19887396A JPH1037548A JP H1037548 A JPH1037548 A JP H1037548A JP 19887396 A JP19887396 A JP 19887396A JP 19887396 A JP19887396 A JP 19887396A JP H1037548 A JPH1037548 A JP H1037548A
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die
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属粉末射出成形によりキー山形状を含むキ
ーを一体生産する。 【解決手段】 固定型及び固定型に対向して配置された
可動型とを有する成形型を射出成形機に設け、成形型内
に形成したキャビティ内に金属粉と樹脂との混合物を樹
脂の溶融状態で注入し、樹脂の硬化後に成形物をキャビ
ティから取り出す金属粉末射出成形法を使用してキーを
製造する。製造の際に、成形型のキャビティに対して成
形型の間隙内で複数のスライダの各々を個別に移動し
て、製造すべきキーの切欠部の形状を決定し、次に射出
成形機の射出機により金属粉と樹脂との混合物を樹脂の
溶融状態でキャビティ内に注入し、その後樹脂の硬化後
に成形物をキャビティから取り出した後、成形物を加熱
焼結する。
(57) [Problem] To integrally produce a key including a key mountain shape by metal powder injection molding. SOLUTION: A molding die having a fixed die and a movable die arranged opposite to the fixed die is provided in an injection molding machine, and a mixture of metal powder and resin is melted in a cavity formed in the molding die. The key is manufactured using a metal powder injection molding method that is injected in a state and the molded product is taken out of the cavity after the resin is cured. During manufacture, each of the plurality of sliders is individually moved within the gap of the mold with respect to the cavity of the mold to determine the shape of the cutout of the key to be manufactured, and then the injection of the injection molding machine is performed. A mixture of the metal powder and the resin is injected into the cavity in a molten state of the resin by a machine, and after the resin is cured, the molded product is taken out of the cavity, and then the molded product is heated and sintered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、キーの製造技
術、特に金属粉末射出成形法を利用したキーの製造方法
及び製造装置に関連する。
The present invention relates to a key manufacturing technique, and more particularly to a key manufacturing method and a key manufacturing apparatus using a metal powder injection molding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来では、ロック装置を施錠又は解錠す
るキーは種々の方法で製造されている。例えば、まず、
真鍮等の金属製コイル材からプレス加工により、ヘッド
部とブレード部とからなるブランクキーを打ち抜く。次
に、キーに所望の断面を与えるため、ブレード部に長さ
方向に沿って溝を切削により形成する。続いて、ブラン
クキーの表面にクロムメッキ処理を行った後、ブレード
部に山切り加工を行いキーコードを与える切欠部を形成
する。最後に、ブランクキーからバリを除去して金属製
のキーが形成される。各工程ではブランクキー及びキー
に対し10μmの精度が要求される。
2. Description of the Related Art Conventionally, keys for locking or unlocking a locking device have been manufactured by various methods. For example, first
A blank key consisting of a head portion and a blade portion is punched out from a metal coil material such as brass by pressing. Next, in order to give a desired cross section to the key, a groove is formed in the blade portion along the length direction by cutting. Subsequently, after performing chrome plating on the surface of the blank key, the blade portion is subjected to mountain cutting to form a notch for giving a key code. Finally, the burr is removed from the blank key to form a metal key. In each process, blank keys and keys are required to have an accuracy of 10 μm.

【0003】また、特公昭59−8463号公報には、
棒状材料を押し出して扁平な足部を形成し、次につぶし
加工により扁平な頭部を形成し、続いてキー輪郭形状を
せん断により形成し、最後に扁平な足部を外部にキー形
状を形成するキー加工方法が示されている。従来のキー
加工方法では、切欠部形成、キー山形成及びバリ取り工
程を切削により行っていたが、上記公報に記載のキー加
工方法では、これらの工程を押し込み、せん断により行
い又は省略できる。従って、材料から製品までの一貫自
動加工が可能となり、頭部のつぶし加工以後の工程をト
ランスファプレス等で効率よく加工できるので、生産性
が著しく向上する。
[0003] Also, Japanese Patent Publication No. 59-8463 discloses that
Extrude a bar-shaped material to form a flat foot, then crush it to form a flat head, then shear the key contour shape, and finally form the flat foot to the outside key shape The key processing method is shown. In the conventional keying method, the notch forming, key ridge forming, and deburring steps are performed by cutting. However, in the keying method described in the above publication, these steps can be performed by pressing, shearing, or omitted. Therefore, the integrated automatic processing from the material to the product becomes possible, and the steps after the head crushing processing can be efficiently processed by the transfer press or the like, so that the productivity is remarkably improved.

【0004】他面、特公平5−61012号公報には、
複数枚の薄板を所定の順序で重ね合わせて一体的に固着
して形成されるキーが提案されている。このキーを製造
する際に、素材から基準薄板と所定枚数の積層薄板とを
それぞれ打ち抜き、基準薄板には係合凹部を形成すると
共に、各積層薄板には係合凹部と係合凸部とを形成す
る。次に、各隣接して重ね合わされる2枚の薄板間にお
いて各係合凸部を各係合凹部に抜け出し不可能に係合さ
せて基準薄板に所定枚数の積層薄板を固着させる固着工
程を順に行う。これにより、積層された1枚のキーを容
易に製造するので、従来のような切削工程が不要とな
り、生産性を向上することができる。
On the other hand, Japanese Patent Publication No. 5-61012 discloses that
There has been proposed a key formed by laminating a plurality of thin plates in a predetermined order and integrally fixing them. When manufacturing this key, a reference thin plate and a predetermined number of laminated thin plates are punched from a material, and an engagement concave portion is formed in the reference thin plate, and an engaging concave portion and an engaging convex portion are formed in each laminated thin plate. Form. Next, a fixing step in which a predetermined number of laminated thin plates are fixed to the reference thin plate by successively engaging the respective engaging projections with the respective engaging recesses between the two adjacently stacked thin plates and fixing the same. Do. This makes it easy to manufacture one laminated key, eliminating the need for a conventional cutting step, and improving productivity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のキー
形成では生産性の向上及び材料の節減の見地から、樹脂
材料を使用する射出成形法又は金属材料の鋳造法を行う
ことが提案されてきた。例えば、実願昭54−1712
70号(実開昭56−87255号)明細書には、ダイ
カストにより成形した鍵を電子式金銭登録機のキースイ
ッチに使用する例を示している。しかしながら、この明
細書は鍵に異なるキーコードを与える技術を開示してお
らず、また、キーコードをどのように変更して鍵を製造
するかを示していないため、製造される鍵が多数のキー
コードを有する通常の鍵として使用することができな
い。
By the way, in the conventional key formation, it has been proposed to perform an injection molding method using a resin material or a casting method of a metal material from the viewpoint of improving productivity and saving materials. . For example, Japanese Utility Model Application No. 54-1712
No. 70 (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 56-87255) discloses an example in which a key formed by die casting is used for a key switch of an electronic cash register. However, since this specification does not disclose a technique for giving a key a different key code and does not show how to change the key code to manufacture a key, a large number of keys are manufactured. It cannot be used as a normal key with a key code.

【0006】また、射出成形法及び鋳造法では個別に異
なるキーコードを与えるキー山を形成することが必要で
あるが、従来では射出成形法又は鋳造法によりキー山を
形成できず、成形後又は鋳造後に切削によりキー山形成
を行うため、生産性の向上が不十分となった。また、樹
脂材料を使用して射出成形によりキーを形成すると、キ
ーの機械的強度が十分でなく、長期間の使用によりキー
山が損傷を受けて使用不能になる危険があった。また、
金属材料を使用して鋳造によりキーを形成すると、十分
な機械的強度のキーを製造できるが、鋳造装置が大型化
しかつ金型の劣化が激しいうえ、キー山を切削により形
成しなければならないため、必ずしも十分な生産性は得
られなかった。
In addition, in the injection molding method and the casting method, it is necessary to form key ridges for giving different key codes individually. However, conventionally, key ridges cannot be formed by the injection molding method or the casting method. Since the key peaks are formed by cutting after casting, the improvement in productivity is insufficient. In addition, when a key is formed by injection molding using a resin material, the mechanical strength of the key is not sufficient, and there is a risk that the key hill may be damaged due to long-term use and become unusable. Also,
If a key is formed by casting using a metal material, a key with sufficient mechanical strength can be manufactured, but the casting equipment becomes large and the mold is severely deteriorated, and the key mountain must be formed by cutting. However, sufficient productivity was not necessarily obtained.

【0007】この発明は、キー山形状を含むキーの一体
生産が可能なキーの製造方法及びキーの金属粉末射出成
形装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a key manufacturing method and a metal powder injection molding apparatus for a key capable of integrally producing a key including a key mountain shape.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明によるキーの製
造方法は、固定型及び固定型に対向して配置された可動
型とを有する成形型を射出成形機に設け、成形型内に形
成したキャビティキャビティ内に金属粉と樹脂との混合
物を樹脂の溶融状態で注入し、樹脂の硬化後に成形物を
キャビティから取り出す金属粉末射出成形法において、
成形型のに対して成形型の間隙内で複数のスライダの各
々を個別に移動して、製造すべきキーの切欠部の形状を
決定する工程と、射出成形機の射出機により金属粉と樹
脂との混合物を樹脂の溶融状態でキャビティ内に注入す
る工程と、樹脂の硬化後に成形物をキャビティから取り
出す工程と、キャビティから取り出したキーを加熱して
焼結する工程とを含む。
According to a method of manufacturing a key according to the present invention, a molding die having a fixed die and a movable die disposed opposite to the fixed die is provided in an injection molding machine and formed in the molding die. Cavity In a metal powder injection molding method, a mixture of metal powder and resin is injected into the cavity in a molten state of the resin, and the molded product is removed from the cavity after the resin is cured.
A step of individually moving each of the plurality of sliders within the gap of the molding die with respect to the molding die to determine the shape of the cutout portion of the key to be manufactured; And a step of injecting the mixture into the cavity in a molten state of the resin, a step of removing the molded product from the cavity after the resin is cured, and a step of heating and sintering the key removed from the cavity.

【0009】この発明の実施形態では、キャビティから
取り出した成形物の不要部分を除去する工程、キャビテ
ィから取り出したキーから成形時に流動性を付与する樹
脂を除去する工程、又は各スライダを横方向に移動して
スライダの端部に設けられた複数の先端部の1つを固定
型と可動型との間に形成される間隙に配置しかつ成形型
内に形成したキャビティに対して成形型の間隙内で複数
のスライダの各々を個別に移動して、製造すべきキーの
切欠部の形状を決定する工程を含んでもよい。
In the embodiment of the present invention, the step of removing unnecessary portions of the molded product taken out of the cavity, the step of removing resin that imparts fluidity at the time of molding from the key taken out of the cavity, or moving each slider horizontally. The slider moves and arranges one of a plurality of tips provided at an end of the slider in a gap formed between the fixed mold and the movable mold, and the gap of the mold with respect to the cavity formed in the mold. Within each of the plurality of sliders to determine the shape of the cutout of the key to be manufactured.

【0010】この発明では、キャビティから取り出した
成形物が十分な機械的強度を備えていれば、加熱焼結せ
ずに樹脂の硬化後に成形物をキャビティから取り出して
キーとして使用してもよい。
In the present invention, if the molded product taken out of the cavity has sufficient mechanical strength, the molded product may be taken out of the cavity and used as a key after curing of the resin without heating and sintering.

【0011】この発明によるキーの金属粉末射出成形装
置は、固定型及び固定型に対向して配置された可動型と
を有する成形型を射出成形機に設け、成形型のキャビテ
ィ内に金属粉と樹脂との混合物を樹脂の溶融状態で注入
し、樹脂の硬化後に成形物をキャビティから取り出す金
属粉末射出成形装置において、成形型内に形成したキャ
ビティに対して成形型の間隙内でキーの切欠部に対応す
る位置に配置される複数のスライダと、キーの形状と相
補的形状に形成されたキャビティに対して成形型の間隙
内で個別にスライダを移動しかつ固定する縦移動装置と
を備え、縦移動装置により各スライダを所定の位置に移
動した後、キャビティ内に金属粉と樹脂との混合物を注
入して射出成形を行う。縦移動装置は、各スライダを押
圧しかつキャビティに対するスライダの突出量を変更す
るカムと、各スライダをカムに対して押圧するスプリン
グと、各カムを回転するモータとを備えている。複数の
スライダはキャビティの両側に設けられる。
According to the metal powder injection molding apparatus for a key according to the present invention, a molding die having a fixed die and a movable die disposed opposite to the fixed die is provided in the injection molding machine, and the metal powder is injected into the cavity of the molding die. In a metal powder injection molding apparatus, in which a mixture with a resin is injected in a molten state of a resin and a molded product is taken out from a cavity after the resin is cured, a notch portion of a key is formed in a gap of the mold with respect to a cavity formed in the mold. A plurality of sliders arranged at positions corresponding to, and a vertical moving device for individually moving and fixing the sliders within the gap of the mold with respect to the cavity formed in a shape complementary to the shape of the key, After each slider is moved to a predetermined position by the vertical moving device, a mixture of metal powder and resin is injected into the cavity to perform injection molding. The vertical moving device includes a cam that presses each slider and changes the amount of protrusion of the slider with respect to the cavity, a spring that presses each slider against the cam, and a motor that rotates each cam. A plurality of sliders are provided on both sides of the cavity.

【0012】この発明では、成形型内に形成したキャビ
ティに対して成形型の間隙内で複数のスライダの各々を
個別に移動して、製造すべきキーの切欠部の形状を決定
するので、異なる複数のキーコードに対応して異なる形
状の切欠部を有するキーを射出成形により容易かつ迅速
に形成することが可能となり、得られるキーは十分な機
械的強度を備えている。また、この発明では、金属粉末
射出成形により短時間にキーを高精度で一体生産するこ
とができる。
In the present invention, each of the plurality of sliders is individually moved within the gap of the mold with respect to the cavity formed in the mold to determine the shape of the cutout of the key to be manufactured. Keys having notches of different shapes corresponding to a plurality of key codes can be formed easily and quickly by injection molding, and the obtained keys have sufficient mechanical strength. Further, according to the present invention, keys can be integrally produced with high precision in a short time by metal powder injection molding.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、この発明によるキーの製造
方法及びキーの金属粉末射出成形装置の実施形態を図1
〜図8について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a key manufacturing method and a key metal powder injection molding apparatus according to the present invention is shown in FIG.
8 will be described.

【0014】図1に示すように、この発明によるキー製
造装置1は、ランナ8a及びランナ8aに接続するゲー
ト8を有する固定型3と、固定型3に対向して配置され
た可動型4とを有する金型を構成する成形型2を備えて
いる。固定型3の正面図を図3に示し、成形型2の平面
図を図4に示す。図1に示すように、固定型3と可動型
4との間に形成される間隙2aにはスライダ6が配置さ
れ、各スライダ6は直線部6aと折曲げ部6bとからな
るほぼL字状に形成される。図2に示すように、固定型
3と可動型4により形成されるキャビティ5に対してほ
ぼ対称に一対のスライダ6が配置される。図1に示すよ
うに、スライダ6の折曲げ部6bはスプリング7により
カム9に対して押圧される。カム9の円滑な円周面には
キーの切欠部に4段の段差を与えるため、4つの突出部
9a〜9dが形成される。また、カム9には貫通孔10
と、貫通孔10に連結しかつ90度の角度間隔で溝部1
1が形成される。貫通孔10には中空軸12が配置さ
れ、中空軸12に固定されかつ径方向に突出する突起1
3がカム9の溝部11に係合される。
As shown in FIG. 1, a key manufacturing apparatus 1 according to the present invention includes a fixed mold 3 having a runner 8a and a gate 8 connected to the runner 8a, and a movable mold 4 arranged to face the fixed mold 3. And a molding die 2 which constitutes a die having the following. FIG. 3 shows a front view of the fixed mold 3, and FIG. 4 shows a plan view of the mold 2. As shown in FIG. 1, a slider 6 is disposed in a gap 2a formed between the fixed die 3 and the movable die 4, and each slider 6 has a substantially L-shape including a linear portion 6a and a bent portion 6b. Formed. As shown in FIG. 2, a pair of sliders 6 are arranged substantially symmetrically with respect to a cavity 5 formed by the fixed mold 3 and the movable mold 4. As shown in FIG. 1, the bent portion 6 b of the slider 6 is pressed against the cam 9 by the spring 7. Four projecting portions 9a to 9d are formed on the smooth circumferential surface of the cam 9 in order to give four steps to the cutout portion of the key. The cam 9 has a through hole 10.
And the groove 1 connected to the through hole 10 and at an angular interval of 90 degrees.
1 is formed. A hollow shaft 12 is disposed in the through hole 10, and the projection 1 fixed to the hollow shaft 12 and protruding in the radial direction is provided.
3 is engaged with the groove 11 of the cam 9.

【0015】図4に示すように、中空軸12の片側には
中空軸12を回転するモータ20が設けられ、モータ2
0及びモータ31の回転はコントローラ21により制御
される。カム9、モータ20、モータ31及びコントロ
ーラ21は個別に各スライダ6を間隙2a内で移動しか
つ固定する縦移動装置22を構成する。中空軸12はモ
ータ20の出力軸として回転可能に取り付けられ、一対
のガイド33上に移動可能に取り付けられたモータ20
のハウジングにはラック30が取り付けられ、固定され
たモータ31のピニオン32はラック30に噛み合う。
従って、モータ20が駆動されると、中空軸12が回転
され、モータ31が回転されると、ピニオン32が回転
するため、ラック30とモータ20は中空軸12と共に
ガイド33に沿ってカム9に対して接近又は離間するよ
うに移動される。これにより、モータ20を回転して第
1のカムを所定の角度位置に回転させた後、モータ31
を駆動して中空軸12を軸方向に移動できる。従って、
中空軸12を第1のカム9から離間すると共に第2のカ
ム9と噛み合わせた後、モータ20を回転して中空軸1
2と噛み合う第2のカム9を所定の角度位置まで回転す
ることができる。この操作を反復すれば8つのカム9を
全て所定の角度位置に回転でき、各カム9が所定の位置
に回転されると、スライダ6はカム9とスプリング7に
より所定の位置に固定される。
As shown in FIG. 4, on one side of the hollow shaft 12, a motor 20 for rotating the hollow shaft 12 is provided.
0 and the rotation of the motor 31 are controlled by the controller 21. The cam 9, the motor 20, the motor 31, and the controller 21 individually constitute a vertical moving device 22 that moves and fixes each slider 6 within the gap 2a. The hollow shaft 12 is rotatably mounted as an output shaft of the motor 20, and is rotatably mounted on a pair of guides 33.
A rack 30 is attached to the housing (3), and the pinion 32 of the fixed motor 31 meshes with the rack 30.
Therefore, when the motor 20 is driven, the hollow shaft 12 is rotated, and when the motor 31 is rotated, the pinion 32 is rotated. Therefore, the rack 30 and the motor 20 are moved together with the hollow shaft 12 to the cam 9 along the guide 33. It is moved so as to approach or separate from it. Thus, after the motor 20 is rotated to rotate the first cam to a predetermined angular position, the motor 31
Can be driven to move the hollow shaft 12 in the axial direction. Therefore,
After separating the hollow shaft 12 from the first cam 9 and engaging the second cam 9, the motor 20 is rotated to rotate the hollow shaft 1.
The second cam 9 meshing with the second cam 9 can be rotated to a predetermined angular position. By repeating this operation, all eight cams 9 can be rotated to predetermined angular positions. When each cam 9 is rotated to a predetermined position, the slider 6 is fixed at a predetermined position by the cam 9 and the spring 7.

【0016】図2に示すように、キーの形状と相補的形
状のキャビティ5が成形型2に形成され、8枚タンブラ
のキーを製造する場合に、8個のスライダ6及びカム9
のセットが互いに隣接して配置される。複数のスライダ
6は互いに隣接しかつキーコードを与えるキーの切欠部
に対応する位置に配置される。また、スライダ6とカム
9のセットはキャビティ5の両側に設けられ、スライダ
6はカム9の4つの突出部9a〜9dにより点線14で
示すように4つの異なる段差の位置に間隙2a内で移動
される。段差のピッチは、例えば、0.5mmである。
図3に示すように、本実施形態では、キーの2個取り用
として成形型2が形成され、対向して形成される一対の
キャビティ5に対してゲート8から成形材料が各キャビ
ティ5に供給される。
As shown in FIG. 2, a cavity 5 having a shape complementary to the shape of the key is formed in the mold 2, and when manufacturing a key having eight tumblers, eight sliders 6 and cams 9 are provided.
Are placed adjacent to each other. The plurality of sliders 6 are arranged adjacent to each other and at positions corresponding to the notches of the key for providing the key code. A set of the slider 6 and the cam 9 is provided on both sides of the cavity 5, and the slider 6 is moved within the gap 2 a by the four protrusions 9 a to 9 d of the cam 9 to four different steps as shown by dotted lines 14. Is done. The pitch of the steps is, for example, 0.5 mm.
As shown in FIG. 3, in this embodiment, a molding die 2 is formed for taking two keys, and a molding material is supplied from a gate 8 to each cavity 5 to a pair of cavities 5 formed opposite to each other. Is done.

【0017】前記の構成において、成形型2を開いた状
態で、縦移動装置22のモータ20及びモータ31を交
互に回転し、中空軸12を移動しながら各カム9を順次
所定の角度位置に回転して、間隙2a内のスライダ6を
所定の位置に移動する。次に、可動型4を固定型3に型
締めしてキャビティ5を形成する。この状態で射出装置
40から成形材料をキャビティ5内に供給する。成形材
料は金属粉末射出成形法(Metal Injection Molding Pr
ocess又はMIM)に使用される平均粒径約10μmの
粉末金属と40〜50ボリューム%のバインダとしての
樹脂との混合物である。粉末金属は、例えば、粉末状の
亜鉛、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS316L、
SUS416L)、純鉄又は珪素含有鉄、鉄−ニッケル
(Fe−Ni)合金又は鉄−コバルト(Fe−Co)合
金の単体又はこれらの組み合わせから選択される。本実
施形態は切断応力が大きく耐久性で優れた亜鉛又は軽量
でかつ表面研磨が容易でメッキ可能なアルミニウムを使
用する。バインダとしての樹脂材料は、粉末状のポリエ
チレン、ポリプロピレン、アタクチックポリプロピレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、酢
酸ビニル、塩化ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリ
メタクリル酸エステル等の熱可塑性樹脂が使用される。
実際には、金属粉末と樹脂粉末にワックス、可塑剤及び
滑剤が混合される。粉末金属と粉末樹脂は混合され、十
分に混練した後、ペレット状に成形される。ペレット状
の成形材料(コンパウンド)はホッパから射出装置内に
供給され、射出装置内の成形材料はスクリューにより先
端部に送られると共に、加熱されて溶融状態となる。本
実施例に記載する射出装置及び成形型を含む金属粉末射
出成形装置は、キャビティ5の形状を除き、公知の樹脂
用射出成形装置と類似の構造を備えている。
In the above configuration, with the mold 2 opened, the motors 20 and 31 of the vertical moving device 22 are alternately rotated to move the cams 9 to predetermined angular positions while moving the hollow shaft 12. By rotating, the slider 6 within the gap 2a is moved to a predetermined position. Next, the movable mold 4 is clamped to the fixed mold 3 to form the cavity 5. In this state, a molding material is supplied from the injection device 40 into the cavity 5. The molding material is Metal Injection Molding Pr
a mixture of powder metal having an average particle size of about 10 μm and 40 to 50% by volume of a resin used as a binder. Powdered metal is, for example, powdered zinc, aluminum, stainless steel (SUS316L,
SUS416L), pure iron or silicon-containing iron, an iron-nickel (Fe-Ni) alloy, an iron-cobalt (Fe-Co) alloy, or a combination thereof. In the present embodiment, zinc having a large cutting stress and excellent durability is used, or aluminum which is lightweight and can be easily polished and which can be plated. The resin material used as the binder is thermoplastic resin such as powdered polyethylene, polypropylene, atactic polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, polystyrene, vinyl acetate, vinyl chloride, polyacrylate, polymethacrylate, etc. Is done.
In practice, wax, plasticizer and lubricant are mixed with the metal powder and the resin powder. The powder metal and the powder resin are mixed, sufficiently kneaded, and then formed into a pellet. The pellet-shaped molding material (compound) is supplied from the hopper into the injection device, and the molding material in the injection device is sent to the tip portion by the screw and heated to be in a molten state. The metal powder injection molding apparatus including the injection apparatus and the molding die described in the present embodiment has a structure similar to that of a known resin injection molding apparatus except for the shape of the cavity 5.

【0018】図1に示すように、射出装置40の先端部
41からランナ8a及びゲート8を通じてキャビティ5
内に溶融した成形材料が圧入される。キャビティ5内の
樹脂の硬化後に、成形型2を開いて、成形物をキャビテ
ィ5から取り出す。成形物として得られたキーは金属と
樹脂との混合物で構成される。ばり等の不要部分があれ
ば、研磨工程又はタンブリングによりばり等の不要部分
を除去し又はトリミングを行う。
As shown in FIG. 1, a cavity 5 is formed from a tip 41 of an injection device 40 through a runner 8a and a gate 8.
The molten molding material is press-fitted therein. After the resin in the cavity 5 is cured, the mold 2 is opened, and the molded product is taken out of the cavity 5. The key obtained as a molded product is composed of a mixture of metal and resin. If there are unnecessary portions such as burrs, unnecessary portions such as burrs are removed or trimmed by a polishing step or tumbling.

【0019】成形時に流動性を付与した樹脂(バイン
ダ)を成形物から除去(脱脂)するには、不活性ガス中
で成形体を加熱して樹脂を気化する熱分解又は溶液中に
成形物を浸漬して樹脂を溶出させて溶解を行う。
In order to remove (degrease) the resin (binder) imparted with fluidity during molding from the molded article, the molded article is heated in an inert gas to evaporate the resin, or the molded article is dissolved in a solution. The resin is dissolved by immersion to dissolve the resin.

【0020】キーの強度を更に増加するには、キャビテ
ィ5から取り出したキーを真空炉等の焼結炉内の不活性
ガス雰囲気中で1200〜1400℃の温度で加熱して
焼結し、焼結炉から取り出し、更にキーのトリミングを
行う。この焼結によりキーは線収縮率で13〜20%の
大きな収縮を発生するが、金属粉末の金型への充填が均
一なため、ほぼ等方収縮が得られ、寸法精度としては±
0.3%の高い精度が可能であり、同時に、微粉粒の焼
結のため、高い焼結密度が得られる。
To further increase the strength of the key, the key taken out of the cavity 5 is heated and sintered at a temperature of 1200 to 1400 ° C. in an inert gas atmosphere in a sintering furnace such as a vacuum furnace. Take it out of the furnace and trim the key. This sintering causes the key to undergo a large shrinkage of 13 to 20% in linear shrinkage. However, since the metal powder is uniformly filled in the mold, almost isotropic shrinkage is obtained, and the dimensional accuracy is ±
A high accuracy of 0.3% is possible, and at the same time a high sintering density is obtained due to the sintering of the fine particles.

【0021】更に、キーに装飾が必要な場合に、クロム
メッキ等のメッキ処理を行う。
Further, when decoration is required for the key, plating such as chrome plating is performed.

【0022】図6〜図8はこの発明の他の実施形態を示
す。図6〜図8では図1〜図7に示す部分と同一の箇所
には同一の符号を付して説明を省略する。
6 to 8 show another embodiment of the present invention. 6 to 8, the same parts as those shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0023】図6及び図7に示すように、スライダ6は
ほぼT字状に形成され、直線部6aの2又状に形成され
た端部には形状が異なる2つの先端部6cと6dが形成
される。一方の先端部6cは2つの面取り部6eにより
ほぼ台形断面に形成され、他方の先端部6dには面取り
部6eと突起6fが形成される。また、スライダ6の折
曲げ端部6bの一端にはスライダ6の横移動装置として
のプッシュプルソレノイド50のプランジャ51にピン
52を介して接続される。また、カム9には4段の段差
14に対応する4つの突出部9a〜9dと、平坦部9e
とが設けられる。平坦部9eを折曲げ部6bに接触させ
ると、スライダ6が一対のスプリング7により成形型2
から外側に移動する。この状態で、プッシュプルソレノ
イド50を作動して、先端部6cと6dとを間隙2a内
に選択的に配置することができる。これにより、図8に
示すように、円滑なキーの切欠部を形成することがで
き、キーの切欠部の不要部分の切断又は研磨を省略する
ことができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the slider 6 is formed substantially in a T-shape, and two forked ends 6c and 6d of different shapes are provided at the bifurcated ends of the linear portion 6a. It is formed. One end 6c is formed into a substantially trapezoidal cross section by two chamfers 6e, and the other end 6d is formed with a chamfer 6e and a projection 6f. One end of the bent end 6b of the slider 6 is connected via a pin 52 to a plunger 51 of a push-pull solenoid 50 as a lateral movement device of the slider 6. The cam 9 has four projecting portions 9a to 9d corresponding to the four steps 14, and a flat portion 9e.
Are provided. When the flat portion 9e is brought into contact with the bent portion 6b, the slider 6 is moved by the pair of springs 7 into the forming die 2.
Move outward from. In this state, the push-pull solenoid 50 can be operated to selectively dispose the tip portions 6c and 6d in the gap 2a. Thus, as shown in FIG. 8, a smooth cutout of the key can be formed, and cutting or polishing of an unnecessary portion of the cutout of the key can be omitted.

【0024】この発明の前記実施形態は変更が可能であ
る。縦移動装置は、カムの代わりにステッピングモータ
を使用してもよい。成形型は、キー1個取り又は3個取
り以上でもよい。図6及び図7ではスライダ6の直線部
6aに2つの先端部6c及び6dを形成する例を示した
が、異なる断面を有する3つ以上の先端部を設けて、ソ
レノイド50に代わるモータで適宜直線部6aの先端部
を選択してもよい。
The above embodiment of the present invention can be modified. The vertical moving device may use a stepping motor instead of the cam. The mold may be a single key or three or more keys. 6 and 7 show an example in which two tip portions 6c and 6d are formed on the linear portion 6a of the slider 6, but three or more tip portions having different cross sections are provided, and a motor instead of the solenoid 50 is used as appropriate. You may select the front-end | tip part of the linear part 6a.

【0025】本実施形態では、下記の特徴がある。 (1) 切削工程、研磨工程及び後処理を省略して生産工
程を短縮化できる。 (2) キーを高精度でかつ安価に製造できる。 (3) 焼結により高密度で高強度のキーが得られる。 (4) 金属粉末を使用するため、チタンを含む種々の金
属組成のキーを製造することができる。 (5) 3次元構造を含む複雑な形状のキーでも1工程で
製造できるため、ニーズに合わせたキーデザインに対応
できる。 (6) 焼結時の等方収縮のため、金型面の転写性が優れ
ている。 (7) キー製造の自動化が容易となる。
This embodiment has the following features. (1) The production process can be shortened by omitting the cutting process, the polishing process, and the post-treatment. (2) Keys can be manufactured with high precision and at low cost. (3) High density and high strength keys can be obtained by sintering. (4) Since metal powder is used, keys of various metal compositions including titanium can be manufactured. (5) Since a key having a complicated shape including a three-dimensional structure can be manufactured in one process, it is possible to cope with a key design according to needs. (6) Due to isotropic shrinkage during sintering, the transferability of the mold surface is excellent. (7) Automation of key production becomes easy.

【0026】[0026]

【発明の効果】前記のように、この発明では、精密鋳造
法によるキー山形状を含むキーの一体生産及び量産化が
可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to integrally and mass-produce a key including a key mountain shape by a precision casting method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明によるキー製造装置の断面図FIG. 1 is a sectional view of a key manufacturing apparatus according to the present invention.

【図2】 図1に示すキー製造装置の異なる断面を示す
部分断面図
FIG. 2 is a partial sectional view showing a different section of the key manufacturing apparatus shown in FIG. 1;

【図3】 固定型の正面図FIG. 3 is a front view of a fixed type.

【図4】 成形型の平面図FIG. 4 is a plan view of a molding die.

【図5】 図1に示すキー製造装置の拡大断面図FIG. 5 is an enlarged sectional view of the key manufacturing apparatus shown in FIG. 1;

【図6】 この発明によるキー製造装置の他の実施形態
を示す断面図
FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the key manufacturing apparatus according to the present invention.

【図7】 図6に示すキー製造装置に使用するスライダ
の部分斜視図
7 is a partial perspective view of a slider used in the key manufacturing apparatus shown in FIG.

【図8】 図6に示すキー製造装置の部分断面図FIG. 8 is a partial sectional view of the key manufacturing apparatus shown in FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・キー製造装置、 2・・成形型、 3・・固定
型、 4・・可動型、5・・キャビティ、 6・・スラ
イダ、 6a・・直線部、 6b・・折曲げ部、 7・
・スプリング、 8・・ゲート、 9・・カム、 9a
〜9d・・突出部、 9e・・平坦部、 10・・貫通
孔、 11・・溝部、 20・・モータ、 30・・ラ
ック、 31・・ピニオン、 31・・モータ、
1. Key manufacturing equipment, 2. Mold, 3. Fixed mold, 4. Movable mold, 5. Cavity, 6. Slider, 6a Linear part, 6b Bend part, 7.
・ Spring, 8 ・ ・ Gate, 9 ・ Cam, 9a
... 9d ... projecting part, 9e ... flat part, 10 ... through hole, 11 ... groove part, 20 ... motor, 30 ... rack, 31 ... pinion, 31 ... motor,

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定型及び固定型に対向して配置された
可動型とを有する成形型を射出成形機に設け、成形型内
に形成したキャビティ内に金属粉と樹脂との混合物を樹
脂の溶融状態で注入し、樹脂の硬化後に成形物をキャビ
ティから取り出す金属粉末射出成形法において、 成形型のキャビティに対して成形型の間隙内で複数のス
ライダの各々を個別に移動して、製造すべきキーの切欠
部の形状を決定する工程と、 射出成形機の射出機により金属粉と樹脂との混合物を樹
脂の溶融状態でキャビティ内に注入する工程と、 樹脂の硬化後に成形物をキャビティから取り出す工程
と、 キャビティから取り出したキーを加熱して焼結する工程
とを含むことを特徴とするキーの製造方法。
An injection molding machine is provided with a molding die having a fixed die and a movable die disposed opposite to the fixed die, and a mixture of the metal powder and the resin is filled in a cavity formed in the molding die. In a metal powder injection molding method in which a molded product is injected in a molten state and a molded product is removed from a cavity after curing of a resin, each of a plurality of sliders is individually moved within a gap of the molding die with respect to a cavity of the molding die. Determining the shape of the notch of the power key, injecting a mixture of metal powder and resin into the cavity in a molten state of the resin by an injection machine of the injection molding machine, and removing the molded product from the cavity after the resin is cured. A method for manufacturing a key, comprising: a step of taking out the key; and a step of heating and sintering the key taken out of the cavity.
【請求項2】 キャビティから取り出した成形物の不要
部分を除去する工程を含む請求項1に記載のキーの製造
方法。
2. The method according to claim 1, further comprising the step of removing an unnecessary portion of the molded product taken out of the cavity.
【請求項3】 キャビティから取り出したキーから成形
時に流動性を付与する樹脂を除去する工程を含む請求項
1又は請求項2のいずれか1項に記載のキーの製造方
法。
3. The method of manufacturing a key according to claim 1, further comprising a step of removing a resin that imparts fluidity during molding from the key taken out of the cavity.
【請求項4】 各スライダを横方向に移動してスライダ
の端部に設けられた複数の先端部の1つを固定型と可動
型との間に形成される間隙に配置しかつ成形型内に形成
したキャビティに対して成形型の間隙内で複数のスライ
ダの各々を個別に移動して、製造すべきキーの切欠部の
形状を決定する工程を含む請求項1〜請求項3のいずれ
か1項に記載のキーの製造方法。
4. Each of the sliders is moved in a lateral direction, and one of a plurality of tip portions provided at an end portion of the slider is disposed in a gap formed between a fixed die and a movable die, and is placed in a molding die. 4. The method according to claim 1, further comprising the step of individually moving each of the plurality of sliders within the gap of the mold with respect to the cavity formed in the step (a), and determining the shape of the cutout of the key to be manufactured. 2. The method for manufacturing a key according to claim 1.
【請求項5】 固定型及び固定型に対向して配置された
可動型とを有する成形型を射出成形機に設け、成形型の
キャビティ内に金属粉と樹脂との混合物を樹脂の溶融状
態で注入し、樹脂の硬化後に成形物をキャビティから取
り出す金属粉末射出成形法において、 成形型内に形成したキャビティに対して成形型の間隙内
で複数のスライダの各々を個別に移動して、製造すべき
キーの切欠部の形状を決定する工程と、 射出成形機の射出機により金属粉と樹脂との混合物を樹
脂の溶融状態でキャビティ内に注入する工程と、 樹脂の硬化後に成形物をキャビティから取り出す工程と
を含むことを特徴とするキーの製造方法。
5. An injection molding machine is provided with a molding die having a fixed die and a movable die disposed opposite to the fixed die, and a mixture of the metal powder and the resin is melted in a cavity of the molding die. In a metal powder injection molding method of injecting and removing a molded product from a cavity after curing of a resin, each of a plurality of sliders is individually moved within a gap of the molding die with respect to a cavity formed in the molding die to manufacture. Determining the shape of the notch of the power key, injecting a mixture of metal powder and resin into the cavity in a molten state of the resin by an injection machine of the injection molding machine, and removing the molded product from the cavity after the resin is cured. Removing the key.
【請求項6】 キャビティから取り出した成形物の不要
部分を除去する工程を含む請求項5に記載のキーの製造
方法。
6. The method according to claim 5, further comprising the step of removing an unnecessary portion of the molded product taken out of the cavity.
【請求項7】 キャビティから取り出したキーから成形
時に流動性を付与する樹脂を除去する工程を含む請求項
5又は請求項6のいずれか1項に記載のキーの製造方
法。
7. The method of manufacturing a key according to claim 5, further comprising a step of removing a resin that imparts fluidity during molding from the key taken out of the cavity.
【請求項8】 各スライダを横方向に移動してスライダ
の端部に設けられた複数の先端部の1つを固定型と可動
型との間に形成される間隙に配置しかつ成形型内に形成
したキャビティに対して成形型の間隙内で複数のスライ
ダの各々を個別に移動して、製造すべきキーの切欠部の
形状を決定する工程を含む請求項5〜請求項7のいずれ
か1項に記載のキーの製造方法。
8. Each of the sliders is moved in a lateral direction, and one of a plurality of tips provided at an end of the slider is disposed in a gap formed between a fixed die and a movable die, and is placed in a molding die. 8. The method according to claim 5, further comprising the step of individually moving each of the plurality of sliders within the gap of the mold with respect to the cavity formed in the step (a), and determining the shape of the cutout of the key to be manufactured. 2. The method for manufacturing a key according to claim 1.
【請求項9】 固定型及び固定型に対向して配置された
可動型とを有する成形型を射出成形機に設け、成形型の
キャビティ内に金属粉と樹脂との混合物を樹脂の溶融状
態で注入し、樹脂の硬化後に成形物をキャビティから取
り出す金属粉末射出成形装置において、 成形型内に形成したキャビティに対して成形型の間隙内
でキーの切欠部に対応する位置に配置される複数のスラ
イダと、 キーの形状と相補的形状に形成されたキャビティに対し
て成形型の間隙内で個別にスライダを移動しかつ固定す
る縦移動装置とを備え、 縦移動装置により各スライダを所定の位置に移動した
後、キャビティ内に金属粉と樹脂との混合物を注入して
射出成形を行うことを特徴とするキーの金属粉末射出成
形装置。
9. An injection molding machine is provided with a molding die having a fixed die and a movable die disposed opposite to the fixed die, and a mixture of the metal powder and the resin is melted in the cavity of the molding die. In a metal powder injection molding apparatus for injecting and removing a molded product from a cavity after curing of a resin, a plurality of molds are arranged at positions corresponding to cutouts of a key within a gap of the mold with respect to a cavity formed in the mold. A slider, and a vertical moving device for individually moving and fixing the slider within a gap of the molding die with respect to a cavity formed in a shape complementary to the shape of the key, and moving each slider to a predetermined position by the vertical moving device. A key metal powder injection molding apparatus characterized in that a mixture of metal powder and resin is injected into a cavity after the movement, and injection molding is performed.
【請求項10】 縦移動装置は、各スライダを押圧しか
つキャビティに対するスライダの突出量を変更するカム
と、各スライダをカムに対して押圧するスプリングと、
各カムを回転するモータとを備えた請求項9に記載のキ
ーの金属粉末射出成形装置。
10. A vertical movement device, comprising: a cam for pressing each slider and changing a protrusion amount of the slider with respect to the cavity; a spring for pressing each slider against the cam;
The metal powder injection molding apparatus for a key according to claim 9, further comprising a motor for rotating each cam.
【請求項11】 複数のスライダはキャビティの両側に
設けられる請求項9又は請求項10のいずれか1項に記
載のキーの金属粉末射出成形装置。
11. The metal powder injection molding apparatus for a key according to claim 9, wherein the plurality of sliders are provided on both sides of the cavity.
【請求項12】 成形型の間隙内に配置されるスライダ
は異なる断面形状を有する複数の先端部を有し、横移動
装置によりスライダを横方向に移動して、スライダの複
数の先端部の1つを固定型と可動型との間に形成される
間隙に配置する請求項9〜請求項11のいずれか1項に
記載のキーの金属粉末射出成形装置。
12. A slider disposed in a gap of a molding die has a plurality of tips having different cross-sectional shapes, and the slider is laterally moved by a lateral moving device, and one of the plurality of tips of the slider is moved. The metal powder injection molding apparatus for a key according to any one of claims 9 to 11, wherein one of the keys is arranged in a gap formed between the fixed mold and the movable mold.
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KR200456955Y1 (en) 2007-05-25 2011-11-30 쳉-주 양 Wafer Type Tumbler Cylinder

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