JP2003205345A - 中子製造用型枠、及び該型枠を使用する中子の製造方法 - Google Patents
中子製造用型枠、及び該型枠を使用する中子の製造方法Info
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Abstract
壊しない中子製造用型枠とその中子型枠を使用して中子
を製造する方法に関するものである。 【解決手段】中子を造る型として、断面半円形状の型材
を2つ組み合わせて円筒形の型枠を形成し、その型枠の
内周壁に型抜き容易な中子のねじ山(歯部)に対応した
形状の凹部を設けた中子製造用型枠とし、また、上記円
筒形状の型枠の開口面を蓋部材で閉塞して密閉空間を形
成すると共に、上記型枠に注入孔と空気抜き孔を設け、
高精度でねじ山を破壊することなく容易に中子を製造す
る中子の製造方法である。
Description
ナットのような部材を砂型鋳造法等で製造する場合の中
子製造用型枠、及びこの型枠を使用して中子を造る中子
の製造方法(以下、単に中子型枠とその製造法という)
に関するものである。
クナット、定着プレート等のような雌ねじ機能を備えた
中空部を有する中子を一体に形成する場合、外形を成形
する主型と中空部を成形する中子とが必要となる。その
際、中子の成形は型枠を用いる方法と焼失鋳型法、及び
ロストワックス法などが知られている。特に、この中子
の型枠は5若しくは6個に分割された型枠によって製造
されていた。
の中子を多数の型枠で成形することは、型枠の取り外し
は容易であるが、取り付け工程が多くなり長時間、及び
コストアップとなっていた。また、型枠を2分割にして
上記のような課題を解決することも提案されているが、
単にリード長の長い(ピッチが大きく)、かつ断面が台
形の場合はネジの見切りフランク部に最大逆勾配角が生
じて上記型枠から中子を取り出せない(型抜き)問題が
あった。特に、2条ねじ等の場合は、リード長がさらに
長くなり、殆ど中子を破壊することなしに取り出す(型
抜き)ことができなかった。
点を解決するため、型抜き(脱型)可能な構造を中子の
外周面に設けたねじ山の見切り面からの切欠き開始位置
を目的範囲に設定し、さらに2分割した型枠の一端に上
記の切欠けを設けると共に、他端には見切り面位置の切
欠きを鈍角に形成するため、例えば3°の位置から切欠
きを設け、かつ、ねじ山の根元に到達しないように形成
して切欠き部分への極端な応力集中を避けるようにし、
ねじ山側面の接触面積を最大限に増加させ、しかも、ピ
ッチの接触圧を大きくして噛み合うねじ長さを小さくし
て型抜きを容易にした中子型枠とその製造法を提供する
ものである。
枠とその製造法の一実施例について詳細に説明する。図
1(a)、(b)は上記発明の要部を抽出拡大して示す説
明図であり、1は中子、2は雄ねじ部で断面を台形形状
とし、3は谷部、4はねじ軸線、5は逆勾配部、6は切
欠き、7は逆勾配開始位置、所謂、最大逆勾配角度であ
り、8は見切り面、9は見切り位置である。
て説明すると、中子の基本図形には雌ねじ軸線4に直角
な面で、かつシュミレーションの目的に合わせてねじ軸
線4を中心に適当な単位角度、例えば図1では1°で線
引きし、次に図1(a)に示すようにねじ軸4と平行に
光りを照射した際に陰影として表れる部分を逆勾配部5
として求めたものである。なお、上記陰影の開始位置を
示す線には、他の線と区分するための着色等を施して解
りやすくしておくことが好ましい。
じ軸線4に直角な方向から矢視方向から展開した状態を
示すものであり、図1(a)で予め着色された線が矢印
1に示す位置に表れ、見切り面8を示す矢印2の位置か
らの線10の本数が最大逆勾配角度である。
ねじ)に示すように、フランク角は35°であるが、フ
ランク角を大きくすることにより逆勾配を小さくするこ
とも可能である。また、フランク角を57°でシュミレ
ーションすると最大逆勾配角度は11°となり、これは
台形ネジのネジの基本性能が失われることになるので、
規格における台形ネジのフランク角は29°、あるいは
30°である。本ネジ節鉄筋用継手では、実用的に採用
されているフランク角度の範囲は25°〜45°と考え
られる。
い方が逆勾配(破壊される勾配)も大きくなり、2条ね
じは1条ねじの倍のリード長となり、最大逆勾配角度も
ほぼ倍の値を示すものである。なお、表1で示す最大逆
勾配角度は3D―CADのレンダリング法を用いて算出され
た近似値である。さらに、表2に示すように鋳造法の一
体形成によりねじを製造しようとすると、M16,M4
8,Tr4×3,Tr48×12のネジのように規格ねじ
でもフランク部に逆勾配が生ずるものである。
参考とした場合の逆勾配開始付近の逆勾配角度を示した
ものである。該逆勾配角度は僅少であり、中子用型枠の
型抜き精度、製造条件を参考にした時、型抜き可能な位
置として見切り面からの切欠き開始位置を15°近傍に
して型枠11を製造した状態を示したものである。な
お、型枠11は中子1を製造するためのものである。型
枠11は断面半円形状であり、その内周壁11aには前
記した中子1の外周面に設けたねじ山にマッチする断面
形状に形成した凹部12を設けてある。このような2つ
の断面半円形状の型材を組み合わせて円筒形状の型枠を
構成するものである
設けると共に、2つの他端には見切り面位置の切欠き6
aを鈍角化させるため3°の位置から切欠きを設ける。
勿論、切欠き6,6aはねじ山の根元に到達しないよう
に形成してある。
応力集中を避けることができ、しかもネジ側面の接触面
積を極大化することで1ピッチ当たりの接触圧を大きく
して噛み合うネジ長を小さくすることができる。ここ
で、ネジ山側面の接触圧は下記の式により算出する。 P :雄ねじの軸引張力 Pm :ねじ山側面の平均接触圧 Z :有効ねじ山数 d :雄ねじの外径 D1:雌ねじ内径 d2:ねじの有効径 t :ねじ山の引っかかり高さ=(d−D1)/2 Pm=P/[Z(π/4)(d2― D12)]≒P/Zπd
2t
いて中子を作る製造方法について説明する。まず、図3
において、13は蓋部材で2分割構造の型枠11の軸方
向の開口面11bを閉塞し、かつ該型枠11と蓋部材1
3とを一体に構成し密閉空間14を形成する。15は注
入孔、16は空気抜き孔であり、型枠11の外周面に貫
通穿設したものである。なお、上記密閉空間14には注
入孔15から砂と樹脂との混合組成物を注入し,硬化し
た後に型枠11を型抜きして中子1を取り出すものであ
る。さらに、この中子1はカプラーの雌ねじを形成した
後、中子1を破壊するものである。
子型枠とその製造法の一実施を説明したにすぎず、ロス
トワックス法によって中子を成形するには、2分割から
成る型枠内の密閉空間の軸心部に所定ネジを一体に形成
した雄ねじ(型)を取り付け、この密閉空間内に溶融し
たワックスを流し込み、硬化させた後、上記雄ねじを廻
転させながら脱型することによって目的形状の中子を成
形することもできる。勿論、従来の中子で成形される部
材にも適用できるものである。
用型枠とその製造法によれば、中子の型枠を2分割に
形成したため高い精度で、かつ取り付け工程も少なく装
着が容易となる。型枠の内周壁に型抜きの際にねじ山
を破壊しない特殊形状の凹部に形成したため容易に型抜
きできる等の特徴がある。
拡大断面図である。 (b)本発明に係る中子の要部を抽出して示す拡大断面
図である。
クナットを製造する際の中子の見切りフランク部の寸法
関係を示す断面図。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】2つの断面半円形状の型材を組み合わせて
円筒状型材を形成する型枠において、該各々の円筒状型
材の内周壁に中子の外周壁に形成したねじ山の見切り面
の一端に所定の切欠きを有し、かつ他端に該切欠きを鈍
角化するための切欠きを設けると共に、最大逆勾配角度
より切欠き開始位置を小さくし1ピッチのねじ山の接触
圧を極大化する形状の歯部を有する凹部を設けたことを
特徴とする中子製造用型枠。 - 【請求項2】請求項1に記載の中子製造用型枠の適宜位
置に注入孔及び空気抜き孔を穿設し、さらに左右の開口
面を各々蓋部材で閉塞して密閉空間を形成し、該2つの
断面半円形状の型材を組み合わせて円筒状型材として固
定した後、前記注入孔から砂と樹脂との混合組成物から
成る流体を注入して固めたことを特徴とする型枠を使用
する中子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002005448A JP3575761B2 (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 中子製造用型枠、及び該型枠を使用する中子の製造方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103406495A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-27 | 西安交通大学 | 一种单螺杆压缩机螺杆转子铸造方法 |
CN103990763A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-08-20 | 繁昌县金科机电科技有限公司 | 模具 |
US10016807B2 (en) * | 2013-12-05 | 2018-07-10 | Kobe Steel, Ltd. | Core molding method and core molding device |
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2002
- 2002-01-15 JP JP2002005448A patent/JP3575761B2/ja not_active Expired - Fee Related
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