JP2000291658A - 構造部材の製造方法及び構造部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブシュ部材の取り付け構造を簡単化するととも
に、摺動部材が変形したり欠損したりするおそれがな
く、注湯の温度管理を容易にする。 【解決手段】１つ又は複数の軸部に対して摺動する構造
部材の製造方法であって、構造部材の本体を鋳造によっ
て形成するとともに、本体の鋳造に当たり、軸部に対し
て摺動すべき１つ又は複数のブシュ部材４２を、その内
周面には注湯されないように鋳型内に配置し、その状態
で注湯してブシュ部材４２を本体内に一体的に鋳込むも
のであり、ブシュ部材４２は、鋼材からなり内周面に凹
凸部が形成された円筒状の保護管６１と、保護管６１の
内周面に嵌合し凹凸部６１１と係合して抜け止めがなさ
れた摺動性の良好な円筒状の摺動部材６２とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形装置などの構
造部材の製造方法及び構造部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、プラスチックの精密成形
のために射出成形機が多く用いられている。

【０００３】一般に、射出成形機は、図６に示すよう
に、一方の金型ＭＡを固定する固定台１２、及び他方の
金型ＭＢを固定する移動台１４を有し、互いに平行に配
置された複数の軸部１５，１５…によって移動台１４が
摺動可能に支持されている。また、移動台１４を移動さ
せて型締を行うために、図６の例では構造が簡単で安価
なトグル式型締機構が用いられている。トグル式型締機
構は、両端がそれぞれテール台１３及び移動台１４に回
動可能に支持された２本のアーム１６，１７が、軸部１
８によって互いに回動可能に連結されて構成されてお
り、その連結部分が油圧シリンダ２１によって回動駆動
される。

【０００４】これら移動台１４及びアーム１６，１７の
摺動部分（回動部分）には、それぞれ軸部１５，１８，
１９，２０との摺動のために、砲金などからなる円筒状
のブシュ部材が設けられている。

【０００５】従来において、移動台１４は次のようにし
て製造されている。まず、移動台１４の本体を鋳造す
る。そのとき、ブシュ部材を後で嵌入するための小さめ
の穴部を設けておく。鋳造された本体に対して、穴部を
加工して所定の表面粗さ及び公差に仕上げる。所定の寸
法に加工したブシュ部材を、液体窒素などにより冷却し
て収縮させ、本体の穴部に挿入した後に常温に戻すこと
によって元の寸法に復元し、ブシュ部材と穴部とを締ま
り嵌め状態とする。

【０００６】しかし、このような製造方法によると、工
程数が多いため製造に多くの時間と労力を要する。この
ような問題を解決するために、本発明の発明者は、本体
の鋳造に当たり、摺動部材からなるブシュ部材を鋳型内
に配置し、且つブシュ部材の内周面側に冷媒を流通させ
て冷却し、その状態で注湯してブシュ部材を本体内に一
体的に鋳込む方法を提案した（特開平７−２２７６６１
号）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上に述べた製造方法に
よると、ブシュ部材の取り付け構造が簡単化され、それ
ら構造部材の製造工程数が減少して製造コストの低減が
図られるという優れた効果が奏される。

【０００８】しかし、ブシュ部材の内周面側に冷媒を流
通させて冷却する必要があるので、そのための作業が面
倒であるという問題が残る。また、ブシュ部材として、
砲金の外周面を鋼製のパイプで覆うようにすることが提
案されている。

【０００９】これに類似する方法として、特開昭６１−
２４１５２７号に記載の方法が提案されている。この方
法においては、砲金からなる円筒状の軸受材と、軸受材
の溶解を防ぐために軸受材の外周に設けられた円筒状の
冷し金とによってブシュ部材を構成する。

【００１０】この方法による場合には、軸受材が冷し金
から抜け出ないようにするために、冷し金の外周に切り
込み溝又は貫通穴を設け、鋳造のための注湯を行った際
に軸受材を部分的に溶融させ、点溶接の効果を生じさせ
るようになっている。

【００１１】しかし、この方法による場合には、軸受材
を部分的にではあるが溶融させることになるため、それ
によって軸受材が変形したり欠損したりするおそれがあ
り、切り込み溝又は貫通穴の寸法、軸受材の肉厚寸法、
及び注湯の温度などの管理又は設計が容易ではないとい
う問題がある。

【００１２】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、ブシュ部材の取り付け構造を簡単化するととも
に、摺動部材が変形したり欠損したりするおそれがな
く、注湯の温度管理が容易な構造部材の製造方法及び構
造部材を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る方
法は、１つ又は複数の軸部に対して摺動する構造部材の
製造方法であって、前記構造部材の本体を鋳造によって
形成するとともに、前記本体の鋳造に当たり、前記軸部
に対して摺動すべき１つ又は複数のブシュ部材を、その
内周面には注湯されないように鋳型内に配置し、その状
態で注湯して前記ブシュ部材を前記本体内に一体的に鋳
込むものであり、前記ブシュ部材は、鋼材からなり内周
面に凹凸部が形成された円筒状の保護管と、前記保護管
の内周面に嵌合し前記凹凸部と係合して抜け止めがなさ
れた摺動性の良好な円筒状の摺動部材とからなる。

【００１４】請求項２の発明に係る方法では、前記摺動
部材は、前記保護管内に当該摺動部材の材料である高温
の流動体が流し込まれた後に冷却されることによって形
成されてなる。

【００１５】請求項３の発明に係る方法では、前記本体
の鋳造のために注湯する際に、前記ブシュ部材の端面を
キャップで覆う。請求項４の発明に係る方法では、前記
本体の鋳造が行われた後で、切削加工によって前記キャ
ップを除去し且つ前記ブシュ部材の端面の仕上げを行
う。

【００１６】請求項５の発明に係る構造部材は、１つ又
は複数の軸部に対して摺動する構造部材であって、前記
構造部材の本体が鋳造によって形成されており、前記軸
部に対して摺動すべき１つ又は複数のブシュ部材が前記
本体内に一体的に鋳込まれており、前記ブシュ部材は、
鋼材からなり内周面に凹凸部が形成された円筒状の保護
管と、前記保護管の内周面に嵌合し前記凹凸部と係合し
て抜け止めがなされた摺動性の良好な円筒状の摺動部材
とからなる。

【００１７】構造部材の本体を鋳造するに当たり、ブシ
ュ部材を一体的に鋳込んで形成するので、本体とブシュ
部材との取り付け構造が簡単化され、機械加工を始めと
する多くの工程が省略される。

【００１８】

【発明の実施の形態】図６は本発明に係る構造部材を用
いた射出成形機１の概略を示す正面図である。なお、従
来の技術の項で説明した事項については説明を省略し又
は簡略化する。

【００１９】図６において、固定台１２及びテール台１
３は、４本の軸部１５によって連結固定されており、こ
れらは機台１１上に固定されている。軸部１５には、金
型ＭＢを取り付けるための移動台１４が摺動可能に支持
されており、２本のアーム１６，１７及び油圧シリンダ
２１からなるトグル式型締機構によって移動台１４が移
動駆動され、金型ＭＡ，ＭＢが閉じられるようになって
いる。なお、符号３１は射出ノズル部、３２はホッパー
である。

【００２０】図１は移動台１４の要部の断面図、図２は
図１のII矢視図、図３はブシュ部材４２の近辺を拡大し
て示す断面図、図４はブシュ部材４２，４２Ｂの一部を
拡大して示す図である。

【００２１】図１及び図２に示すように、移動台１４
は、鋳造によって成形された本体４１と、本体４１と一
体的に埋め込まれ、軸部１５が貫通して摺動するための
ブシュ部材４２とから構成されている。移動台１４及び
軸部１５によって摺動装置ＳＳが構成されている。

【００２２】図３によく示されているように、ブシュ部
材４２は、円筒状の保護管６１の内周面に、摺動性の良
好な円筒状の摺動部材６２が嵌合した構造となってい
る。保護管６１は、炭素鋼又はステンレス鋼などの鋼材
からなる。肉厚は、例えば、１〜５ｍｍ程度である。適
当な径を有する鋼管を適当な長さに切断することによっ
て製作することができる。また、板材を円筒状に巻くこ
とによって製作することもできる。巻いた場合には、そ
の継ぎ目を溶接し、又は適当な接着剤などを塗布して密
着させておけばよい。

【００２３】図４（Ａ）によく示されるように、保護管
６１には、その内周面及び外周面に、それぞれ周方向に
連続した溝状の凹部６１１，６１２が形成されている。
これらの凹部６１１，６１２は、例えば、外周面に凸部
を有したロッドを保護管６１の内側と外側とに配置し、
それらのロッドによって保護管６１の管壁を強く挟み、
その状態で互いに相対回転させればよい。保護管６１を
板材を巻いて製作する場合には、そのときに同時に凹部
６１１，６１２を形成すればよいので、加工工程が低減
する。また、凹部６１１，６１２を切削加工によって形
成することも可能である。

【００２４】摺動部材６２の材料として、青銅、リンセ
イ銅、真ちゅう、砲金、アルミニウム合金などが用いら
れる。摺動部材６２は、そのような材料を高温の流動体
としたものを保護管６１の内周面に流し込み、その後に
冷却することによって形成される。したがって、摺動部
材６２は、保護管６１の凹部６１１に入り込んで係合す
る。これによって、保護管６１と摺動部材６２とは強固
に一体化される。

【００２５】また、図４（Ａ）に示す凹部６１１，６１
２に代えて、図４（Ｂ）に示す略Ｖ字形の溝状の凹部６
１３，６１４としてもよい。その他、凹部として、断面
が円弧状、波状、その他の種々の形状の溝又は山とする
ことができる。溝又は山の方向として、斜め方向、縦方
向、螺旋状、又はローレット状などとすることができ
る。

【００２６】次に、移動台１４の製造方法について説明
する。図５は移動台１４の製造方法を説明するための鋳
型５１の一部を示す断面図である。

【００２７】鋳型５１には、内径加工前の複数のブシュ
部材４２ａが所定の位置にセットされている。ブシュ部
材４２ａは、その端面がキャップ５２，５３で覆われて
いる。キャップ５２，５３は鋼材などを用い、プレス加
工などによって製作される。キャップ５２，５３には、
それぞれの中央の摺動部材６２ａ及び保護管６１ａの端
面を除く部分に、穴５２ａ，５２ｂが設けられている。
キャップ５２，５３によって、鋳造のために注湯する際
に、摺動部材６２ａの溶融物が本体４１内に混入するこ
とが防止される。

【００２８】ブシュ部材４２ａの内部には、生砂などを
中子として挿入しておく。キャップ５２，５３に穴５２
ａ，５２ｂが設けられているので、後から生砂を入れる
のが容易である。生砂によって冷却効果がある。

【００２９】この状態で、図示しない湯口から注湯する
ことにより、本体４１の鋳造が行われ、且つブシュ部材
４２ａが本体４１と一体的に鋳込まれる。このときに、
摺動部材６２ａは保護管６１ａによって覆われ、これに
よって摺動部材６２ａが鋳物から隔離され、鋳物の高温
から保護されているため、鋳物の温度を厳しく管理しな
くとも、摺動部材６２ａが溶けたり、変形したり、欠損
したりするおそれがない。したがって、注湯の温度管理
が容易である。

【００３０】溶湯が冷却した後で鋳物を鋳型５１から取
り出す。ブシュ部材４２ａの内部の中子も取り出す。そ
の後、２つのキャップ５２，５３を切削加工によって除
去する。このとき、必要に応じて、ブシュ部材４２ａの
端面を切削して除去し、端面の仕上げ加工を行う。さら
に、ブシュ部材４２ａの内周面の仕上げ加工を行い、軸
部１５との摺動が可能なように所定の表面粗さ及び公差
に仕上げる。

【００３１】このように、移動台１４は、ブシュ部材４
２ａを一体的に鋳込んだ後、ブシュ部材４２ａの内径の
仕上げ加工を行うことによって完成するので、従来必要
であった穴部の粗加工及び仕上げ加工、ブシュ部材の外
径の仕上げ加工、ブシュ部材の冷却及び昇温など、多く
の工程が不要となり、工程数が大幅に減少して製造コス
トを大幅に低減することができる。

【００３２】しかも、本体４１に鋳込まれた状態で複数
のブシュ部材４２ａの仕上げ加工を行うので、各ブシュ
部材４２間の芯精度が向上し、軸部１５との間の摺動が
円滑となる。

【００３３】このようにして製造された移動台１４のブ
シュ部材４２において、摺動部材６２は保護管６１の凹
部６１１に入り込んで係合している。これによって、保
護管６１と摺動部材６２とは強固に一体化される。ま
た、鋳物の本体４１は、ブシュ部材４２の外周の凹部６
１２に入り込んで係合するので、ブシュ部材４２は本体
４１と強固に一体化される。

【００３４】上述の実施例においては、摺動部材６２ａ
の溶融物が本体４１内に混入するのを防止するためにキ
ャップ５２，５３を用いたが、保護管６１ａを本体４１
の端面から突出するように長くしておいてもよい。その
場合に、摺動部材６２ａを保護管６１ａよりも短くして
おけばよい。その場合に、保護管６１ａの端部の余分な
部分は、鋳造後に切削して除去すればよい。

【００３５】上述の実施例においては、移動台１４の製
造方法について説明したが、アーム１６，１７、その
他、本体が鋳物で製作される他の構造部材についても、
移動台１４と同様に製造することができる。これによっ
て、射出成形機１の全体の製造コストを大幅に低減する
ことができる。射出成形機１の構造及び方式は、上述し
た以外の種々のものを用いてもよい。本発明は、射出成
形機１以外の他の種々のプラスチック成形機、その他ゴ
ムなどの成形機、また、成形機以外の種々の装置、機
械、器具の構造部材の製造に適用可能である。

【００３６】

【発明の効果】本発明によると、ブシュ部材の取り付け
構造が簡単化されるとともに、摺動部材が変形したり欠
損したりするおそれがなく、注湯の温度管理が容易であ
る。

【００３７】請求項２の発明によると、ブシュ部材の製
作が容易である。請求項３の発明によると、摺動部材の
溶融物が本体内に混入することが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動台の要部の断面図である。

【図２】図１のII矢視図である。

【図３】ブシュ部材の近辺を拡大して示す断面図であ
る。

【図４】ブシュ部材の一部を拡大して示す図である。

【図５】移動台の製造方法を説明するための鋳型の一部
を示す断面図である。

【図６】本発明に係る構造部材を用いた射出成形機の概
略を示す正面図である。

【符号の説明】

１４ 移動台（構造部材） １５ 軸部 ４１ 本体 ４２，４２ａ ブシュ部材 ５２，５３ キャップ ６１，６１ａ，６１Ｂ 保護管 ６２，６２ａ，６２Ｂ 摺動部材 ６１１，６１３ 凹部（凹凸部）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つ又は複数の軸部に対して摺動する構造
   部材の製造方法であって、 前記構造部材の本体を鋳造によって形成するとともに、 前記本体の鋳造に当たり、前記軸部に対して摺動すべき
   １つ又は複数のブシュ部材を、その内周面には注湯され
   ないように鋳型内に配置し、その状態で注湯して前記ブ
   シュ部材を前記本体内に一体的に鋳込むものであり、 前記ブシュ部材は、鋼材からなり内周面に凹凸部が形成
   された円筒状の保護管と、前記保護管の内周面に嵌合し
   前記凹凸部と係合して抜け止めがなされた摺動性の良好
   な円筒状の摺動部材とからなる、 ことを特徴とする構造部材の製造方法。
2. 【請求項２】前記摺動部材は、前記保護管内に当該摺動
   部材の材料である高温の流動体が流し込まれた後に冷却
   されることによって形成されてなる、 請求項１記載の構造部材の製造方法。
3. 【請求項３】前記本体の鋳造のために注湯する際に、前
   記ブシュ部材の端面をキャップで覆う、 請求項１又は請求項２記載の構造部材の製造方法。
4. 【請求項４】前記本体の鋳造が行われた後で、切削加工
   によって前記キャップを除去し且つ前記ブシュ部材の端
   面の仕上げを行う、 請求項３記載の構造部材の製造方法。
5. 【請求項５】１つ又は複数の軸部に対して摺動する構造
   部材であって、 前記構造部材の本体が鋳造によって形成されており、 前記軸部に対して摺動すべき１つ又は複数のブシュ部材
   が前記本体内に一体的に鋳込まれており、 前記ブシュ部材は、鋼材からなり内周面に凹凸部が形成
   された円筒状の保護管と、前記保護管の内周面に嵌合し
   前記凹凸部と係合して抜け止めがなされた摺動性の良好
   な円筒状の摺動部材とからなる、ことを特徴とする構造
   部材。