JP2006007786A - Worm wheel production apparatus and its production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、切削、研削加工を行うことなく、射出成形法によりウォームホイールや球歯車、その他アンダーカット部分を有する成形品を大量に生産することのできる成形品の製造装置及びその製造方法に係わり、特に、プレートに彫り込まれた歯形空間に樹脂を充填させ、樹脂が高温状態で塑性変形を行わせることにより、ウォームホイールを製造することのできるウォームホイール製造装置及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a molded product manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof capable of mass-producing a molded product having a worm wheel, a spherical gear, and other undercut portions by an injection molding method without performing cutting or grinding. In particular, the present invention relates to a worm wheel manufacturing apparatus capable of manufacturing a worm wheel by filling a tooth profile space carved into a plate with resin and causing the resin to undergo plastic deformation at a high temperature, and a manufacturing method thereof.
回転伝達比を極端に向上させ、減速率の大きい伝達手段としてウォームホイールが頻繁に使用されている。このウォームホイールはウォームギアと異なり、射出成形法により量産することができず、主に切削加工により製造されていた。同様に、球歯車等も射出成形法により量産することができず、切削加工等により製造されていた。 Worm wheels are frequently used as a transmission means that greatly improves the rotation transmission ratio and has a large deceleration rate. Unlike the worm gear, this worm wheel cannot be mass-produced by the injection molding method and is mainly manufactured by cutting. Similarly, spherical gears and the like cannot be mass-produced by the injection molding method and are manufactured by cutting or the like.
しかしながら従来のウォームホイールは、射出成形法により量産することができないので、極めて高価であるという問題点があった。 However, since the conventional worm wheel cannot be mass-produced by the injection molding method, there is a problem that it is extremely expensive.
従って、射出成形法により量産が可能となり、安価にウォームホイールや球歯車等を提供することのできるウォームホイール等の製造装置及びその製造方法の出現が強く望まれていた。 Accordingly, there has been a strong demand for the production of a worm wheel and the like, which can be mass-produced by an injection molding method, and can provide a worm wheel, a spherical gear and the like at low cost, and a method for manufacturing the same.
本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第2のプレートと、前記第1のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記成形品のアンダーカット部分を形成させるための第1の上方移動手段と、前記第2のプレートが上方に移動した後、前記第1のプレートで形成された前記成形品を取り出すための第2の上方移動手段とから構成されている。 The present invention has been devised in view of the above problems, and is provided with a first plate having a formation space for filling a resin for forming a molded product, and installed above the first plate, in the vertical direction. A movable second plate, and a first upward moving means for forming an undercut portion of the molded product while plastically deforming after filling a resin in a formation space of the first plate; After the second plate moves upward, the second plate is constituted by second upward moving means for taking out the molded product formed by the first plate.
また本発明の成形品の製造装置は、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第2のプレートと、前記第1のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記成形品のアンダーカット部分を形成させるための第1の突き出しピンと、この第1のプレートの下方に設置され、前記第1の突き出しピンを上昇させるための第3のプレートと、前記第2のプレートが上方に移動した後、前記第1のプレートで形成された成形品を取り出すための第2の突き出しピンとから構成されている。 The molded product manufacturing apparatus of the present invention is provided with a first plate having a forming space for filling a resin for forming a molded product, and is installed above the first plate and is movable in the vertical direction. A second plate, a first protruding pin for forming an undercut portion of the molded product while plastic deformation is performed after filling a resin in a formation space of the first plate, and the first plate And a third plate for raising the first ejector pin, and for removing a molded product formed by the first plate after the second plate has moved upward. It is comprised from the 2nd protrusion pin.
そして本発明の成形品の製造方法は、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置された第2のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第1工程と、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせて前記成形品のアンダーカット部分を形成させる第2工程と、前記第1のプレートと前記第2のプレートとの当接を解除し、形成された成形品を取り出すための第3工程とから構成されている。 And the manufacturing method of the molded article of the present invention comprises a first plate provided with a forming space for filling a resin for forming a molded article, and a second plate installed above the first plate. A first step of abutting and filling the forming space with a resin; and a second step of forming an undercut portion of the molded article by raising a desired height of the solidified resin in the forming space and performing plastic deformation. And a third step for releasing the contact between the first plate and the second plate and taking out the formed product.
また本発明の成形品の製造方法は、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置された第2のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第1工程と、前記第1のプレートの下方に設置された第3のプレートにより、第1の突き出しピンを上昇させる第2工程と、前記第1のプレートの形成空間に凝固した樹脂を第1の突き出しピンにより塑性変形を行わせて前記成形品のアンダーカット部分を形成させる第3工程と、前記第1のプレートと前記第2のプレートとの当接を解除し、形成された成形品を取り出すための第4工程とから構成されている。 Moreover, the manufacturing method of the molded product of the present invention includes a first plate having a formation space for filling a resin for forming a molded product, and a second plate installed above the first plate. A first step of abutting and filling the formation space with a resin; a second step of raising the first ejector pin by a third plate installed below the first plate; and the first A third step of forming an undercut portion of the molded product by plastically deforming the solidified resin in the formation space of the plate with a first protruding pin, and the first plate and the second plate And a fourth step for releasing the contact and taking out the formed product.
また本発明の成形品の製造方法は、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置された第2のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第1工程と、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせて前記成形品のアンダーカット部分を形成させる第2工程と、前記第1のプレートと前記第2のプレートとの当接を解除し、形成された成形品を取り出すための第3工程と、この第3工程で形成された成形品の空間部分に樹脂を注入する第4工程とから構成されている。 Moreover, the manufacturing method of the molded product of the present invention includes a first plate having a formation space for filling a resin for forming a molded product, and a second plate installed above the first plate. A first step of abutting and filling the forming space with a resin; and a second step of forming an undercut portion of the molded article by raising a desired height of the solidified resin in the forming space and performing plastic deformation. A step, a third step for releasing the contact between the first plate and the second plate, and taking out the formed molded product, and a space portion of the molded product formed in the third step. And a fourth step of injecting resin.
そして本発明のウォームホイール製造装置は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第2のプレートと、前記第1のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記ウォームホイールのウォーム部を形成させるための第1の上方移動手段と、前記第2のプレートが上方に移動した後、前記第1のプレートで形成されたウォームホイールを取り出すための第2の上方移動手段とから構成されている。 The worm wheel manufacturing apparatus of the present invention includes a first plate having a formation space for filling a resin for forming the worm wheel, and a first plate that is installed above the first plate and is movable in the vertical direction. 2 and a first upward movement means for forming a worm portion of the worm wheel while plastically deforming after filling a forming space of the first plate, and the second plate Is moved upward, and is composed of second upward moving means for taking out the worm wheel formed by the first plate.
更に本発明のウォームホイール製造装置は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第2のプレートと、前記第1のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記ウオームホイールのウォーム部を形成させるための第1の突き出しピンと、この第1のプレートの下方に設置され、前記第1の突き出しピンを上昇させるための第3のプレートと、前記第2のプレートが上方に移動した後、前記第1のプレートで形成されたウォームホイールを取り出すための第2の突き出しピンとから構成されている。 Furthermore, the worm wheel manufacturing apparatus according to the present invention includes a first plate having a formation space for filling a resin for forming the worm wheel, and a first plate that is installed above the first plate and is movable in the vertical direction. 2, a first protruding pin for forming a worm portion of the worm wheel while plastic deformation is performed after filling a forming space of the first plate, and a lower portion of the first plate And a second plate for taking out the worm wheel formed by the first plate after the second plate has moved upward, and a third plate for raising the first ejection pin. It consists of a protruding pin.
そして本発明のウォームホイール製造方法は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置された第2のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第1工程と、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせて前記ウォームホイールのウォーム部を形成させる第2工程と、前記第1のプレートと前記第2のプレートとの当接を解除し、形成されたウォームホイールを取り出すための第3工程とから構成されている。 In the worm wheel manufacturing method of the present invention, the first plate having a formation space for filling the resin for forming the worm wheel and the second plate installed above the first plate are applied. A first step in which the forming space is filled with a resin, and a second step in which the resin solidified in the forming space is raised to a desired height and plastic deformation is performed to form a worm portion of the worm wheel. And a third step for releasing the contact between the first plate and the second plate and taking out the formed worm wheel.
また本発明のウォームホイール製造方法は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置された第2のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第1工程と、前記第1のプレートの下方に設置された第3のプレートにより、第1の突き出しピンを上昇させる第2工程と、前記第1のプレートの形成空間に凝固した樹脂を第1の突き出しピンにより塑性変形を行わせて前記ウォームホイールのウォーム部を形成させる第3工程と、前記第1のプレートと前記第2のプレートとの当接を解除し、形成されたウォームホイールを取り出すための第4工程とから構成されている。 In the worm wheel manufacturing method of the present invention, the first plate having a formation space for filling the resin for forming the worm wheel and the second plate installed above the first plate are applied. A first step of contacting and filling the forming space with a resin, a second step of raising the first protruding pin by a third plate installed below the first plate, and the first A third step of forming a worm portion of the worm wheel by plastically deforming a solidified resin in a plate forming space by a first protruding pin; and abutting between the first plate and the second plate And a fourth step for taking out the formed worm wheel.
更に本発明は、ウォームホイールに代えて球歯車であり、ウォーム部に代えて歯部とすることもできる。 Furthermore, the present invention is a spherical gear instead of the worm wheel, and can be a tooth portion instead of the worm portion.
そして本発明のウォームホイールは、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置された第2のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させた後、この形成空間に凝固した樹脂を塑性変形を行わせて前記ウォームホイールのウォーム部を形成させて構成されている。 In the worm wheel of the present invention, the first plate provided with a forming space for filling the resin for forming the worm wheel is brought into contact with the second plate installed above the first plate. After forming the resin into the forming space, the resin solidified in the forming space is plastically deformed to form the worm portion of the worm wheel.
「作用」
以上の様に構成された本発明は、第1のプレートの形成空間にウォームホイールを形成させる樹脂を充填させ、この第1のプレートの上方に設置された第2のプレートが、上下方向に移動可能になっており、第1のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、第1の上方移動手段が、塑性変形を行わせながらウォームホイールのウォーム部を形成し、第2のプレートが上方に移動した後、第2の上方移動手段が、第1のプレートで形成されたウォームホイールを取り出す様になっている。
"Action"
In the present invention configured as described above, the formation space of the first plate is filled with the resin for forming the worm wheel, and the second plate installed above the first plate moves in the vertical direction. After the first plate forming space is filled with resin, the first upward movement means forms the worm portion of the worm wheel while performing plastic deformation, and the second plate is moved upward. After the movement, the second upward movement means takes out the worm wheel formed by the first plate.
また第1の上方移動手段を第1の突き出しピンから構成し、第1のプレートの下方に設置された第3のプレートにより第1の突き出しピンを駆動させることもできる。更に第2の上方移動手段を第2の突き出しピンから構成することもできる。 Further, the first upward movement means may be constituted by a first protrusion pin, and the first protrusion pin may be driven by a third plate installed below the first plate. Furthermore, the second upward movement means can be constituted by a second protruding pin.
そして本発明の成形品の製造方法は、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置された第2のプレートとを当接させて、形成空間に樹脂を充填させた後、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせて成形品のアンダーカット部分を形成し、第1のプレートと第2のプレートとの当接を解除し、形成された成形品を取り出すことができる。 And the manufacturing method of the molded article of the present invention comprises a first plate provided with a formation space for filling a resin for forming a molded article, and a second plate installed above the first plate. After the resin is filled in the forming space by abutting, the resin solidified in the forming space is raised to a desired height and plastically deformed to form an undercut portion of the molded product, and the first plate And the second plate are released from contact with each other, and the formed product can be taken out.
更に形成された成形品の空間部分に樹脂を注入することもできる。 Furthermore, resin can also be inject | poured into the space part of the formed molded article.
そして本発明のウォームホイール製造方法は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置された第2のプレートとを当接させて、形成空間に樹脂を充填させた後、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせてウォームホイールのウォーム部を形成し、第1のプレートと第2のプレートとの当接を解除し、形成されたウォームホイールを取り出すことができる。 In the worm wheel manufacturing method of the present invention, the first plate having a formation space for filling the resin for forming the worm wheel and the second plate installed above the first plate are applied. After the resin is filled in the forming space, the solidified resin is raised to a desired height in the forming space and plastically deformed to form the worm portion of the worm wheel. The contact with the two plates can be released, and the formed worm wheel can be taken out.
また第1のプレートの下方に設置された第3のプレートにより、第1の突き出しピンを上昇させて塑性変形を行わせることもできる。 Further, the third plate installed below the first plate can raise the first protruding pin to cause plastic deformation.
更に本発明のウォームホイールは、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置された第2のプレートとを当接させ、形成空間に樹脂を充填させた後、この形成空間に凝固した樹脂を塑性変形を行わせてウォームホイールのウォーム部を形成させることもできる。 Furthermore, the worm wheel of the present invention makes a first plate provided with a forming space for filling a resin for forming the worm wheel and a second plate installed above the first plate abut. It is also possible to form the worm portion of the worm wheel by filling the forming space with resin and then plastically deforming the solidified resin in the forming space.
以上の様に構成された本発明は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第1のプレートと、この第1のプレートの上方に設置された第2のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させた後、この形成空間に凝固した樹脂を塑性変形を行わせてウォームホイールのウォーム部を形成させる様に構成されているので、射出成形法によりウォームホイールを量産させることができるので、切削加工等に比較して極めて安価にウォームホイールを提供することができるという卓越した効果がある。 The present invention configured as described above includes a first plate provided with a formation space for filling a resin for forming a worm wheel, and a second plate installed above the first plate. After the abutment is made to fill the formation space with resin, the solidified resin is plastically deformed in the formation space to form the worm portion of the worm wheel. Since the wheel can be mass-produced, there is an excellent effect that it is possible to provide a worm wheel at a very low cost compared to cutting and the like.
また本発明は、ウォームホイールと同様に球歯車や、アンダーカット部を有する成形品を射出成形法により製造することができる。 In addition, the present invention can produce a molded product having a spherical gear or an undercut portion by an injection molding method in the same manner as the worm wheel.
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本実施例のウォームホイール製造装置1の要部を示すもので、ウォームホイール製造装置1は、第1のプレート2と、この第1のプレート2の上方に設置された第2のプレート3と、第1のプレート2の下方に設置された第3のプレート4とから構成されている。
FIG. 1 shows a main part of a worm wheel manufacturing apparatus 1 according to this embodiment. The worm wheel manufacturing apparatus 1 includes a
第1のプレート2には、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間21が形成されている。この形成空間21は、ウォームホイールのウォーム部の歯形が形成される様に、傾斜した歯形が刻印されており、空間に樹脂を充填させることにより、ウォームホイールを形成させることができる。
The
第2のプレート3は上下動可能となっており、第1のプレート2の上方に設置されている。そして第2のプレート3は、下降して第1のプレート2と当接可能となっており、当接時に樹脂を充填する様になっている。
The
第3のプレート4は、第1のプレート2の下方に設置されており、第1の突き出しピン5を上方させるためのものである。この第1の突き出しピン51は、第1のプレート2を貫通して形成空間21にまで達しており、形成空間21内の凝固した樹脂を所望の高さ上昇させることができる。
The
第2の突き出しピン6は、第3のプレート4と第1のプレート2とを貫通して形成空間21にまで達しており、形成空間21内の凝固した樹脂を突き出して、外部に放出させることができる。なお第2の突き出しピン6は、第2の上方移動手段に該当するものである。
The
そして本実施例のウォームホイール製造装置1は、第1のプレート2と第2のプレート3と第3のプレート4とは、ピン7で連結されている。更にウォームホイール製造装置1には、第1のリターンピン81、第2のリターンピン82、第3のリターンピン83が取り付けられている。
In the worm wheel manufacturing apparatus 1 of the present embodiment, the
更に第1のプレート2には第1のバネ部材91が形成されており、第1のプレート2を上方に附勢している。
Further, a
図2は本実施例のウォームホイール製造装置1の全体図を示すものである。第3のプレート4内には第1の上方移動手段5が形成されており、第1の上方移動手段5は、第1の突き出しピン51と、駆動板52と、ストッパ53と、第2のバネ部材92とから構成されている。
FIG. 2 shows an overall view of the worm wheel manufacturing apparatus 1 of this embodiment. A first upward moving means 5 is formed in the
第1のプレート2には、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間21を支持するための載置部22が形成されており、この載置部22は、ベアリング110、ベアリング120、ベアリング130、ベアリング140を介して回動自在に第1のプレート2と連結されている。
The
図3は、第1のプレート2の平面図であり、中央に形成空間21が形成されている。この形成空間21に樹脂が充填される様になっており、形成空間21の外周部211には、ウォームが刻切されている。
FIG. 3 is a plan view of the
以上の様に構成された本実施例は、第1のプレート2と第2のプレート3とを当接させ、第1のプレート2と第2のプレート3との当接面をPL面とする。次に、適宜に設定されたランナから第1のプレート2に形成された形成空間21に樹脂を送り込む。送り込まれて形成空間21に充填される樹脂は、アリアセタール、ナイロン等が使用されるが、その他の樹脂であってもよい。本実施例では、樹脂は180℃程度の温度で供給されるが、適宜の温度に変更可能である。
In this embodiment configured as described above, the
次に第1のプレート2と第3のプレート4とを分離させる。この際の駆動力は第1のバネ部材91の弾性復元力が使用される。なお分離の制御は、通常の金型の使用法で実行可能である。
Next, the
そして第2のプレート3と第3のプレート4とが分離されると、形成空間21を支持するための載置部22が、下降する。次に、第1のプレート2と第2のプレート3とを分離させる前に、第1の突き出しピン51を上方に突出させ、形成空間21内の凝固した樹脂を所望の高さ上昇させる。なお第1の突き出しピン51の上昇力は、第2のバネ部材92の弾性復元力が使用される。なお第1の突き出しピン51の制御は、通常の金型の使用法で実行可能である。この時、樹脂の温度は80℃程度であるため、形成空間21の外周部211に形成されたウォームの刻切部に沿って塑性変形し、ウォームホイールのウォーム部が形成される。
And if the
次に第1のプレート2と第2のプレート3とを分離させた後、第2の突き出しピン6を上昇させ、完成した図4に示すウォームホイール100を外部に放出させることができる。なお第2の突き出しピン6の制御は、通常の金型の使用法で実行可能である。更に第1のプレート2と第2のプレート3との分離制御も通常の金型の使用法で実行可能である。
Next, after the
以上の様な動作を繰り返すことにより、ウォームホイール100を射出成形法により量産することができる。
By repeating the above operation, the
なおウォームホイール100を長手方向に2つ割りし、それぞれを成形した後、貼合わせることも可能である。
The
次に本発明の実施例の変形例を説明する。まず、ウォームホイール100に代えて図5に示す球歯車200を製造する第1変形例について説明する。
Next, a modification of the embodiment of the present invention will be described. First, a first modified example for manufacturing the
本実施例と同様な構成のウォームホイール製造装置1を使用することにより、球歯車200を射出成形することができる。即ち第1のプレート2に、球歯車200の歯部210、210、・・・を形成するための樹脂を充填させる形成空間21を形成する。
The
そしてウォームホイール100と同様に、塑性変形を行わせることにより、成形された球歯車200を取り出すことができる。
Then, similarly to the
次に本実施例の第2変形例を図6に基づいて説明する。第2変形例は、アンダーカットを有する成形品の製造に関するものである。 Next, a second modification of the present embodiment will be described with reference to FIG. The second modification relates to the production of a molded product having an undercut.
図6(a)に示す様に、本変形例に示すクリスマスツリーの成形品300は、アンダーカット部310、310・・・があるため、通常では金型から引き抜くことができない。そこで、本実施例で説明したウォームホイール製造装置1を利用することにより、アンダーカット部を有する成形品を製造することができる。
As shown in FIG. 6 (a), the molded
即ち図6(b)に示す様に、比較的柔軟な樹脂を使用して外皮部分320を成形し、上記実施例と同様に外皮部分320が高温の状態で塑性変形を行わせる。そして冷却して外皮部分320が硬化すれば、アンダーカット部310、310・・・を有するクリスマスツリーの成形品300の外皮部分320が完成する。更に図6(c)を示す様に、外皮部分320に囲まれた空間部分に再び樹脂330を注入すれば、クリスマスツリーの成形品300を製造することができる。
That is, as shown in FIG. 6B, the
なお塑性変形を行わせる製造装置は、ウォームホイール製造装置1と同様な構成で実現することができ、成形品は、クリスマスツリーに限らずアンダーカット部を有する成形品の全てに適用することができる。 In addition, the manufacturing apparatus which performs plastic deformation can be realized with the same configuration as the worm wheel manufacturing apparatus 1, and the molded product can be applied not only to the Christmas tree but also to all molded products having an undercut portion. .
また本第1変形例及び第2変形例は、基本構成等は上記実施例と同様であるから、説明を省略する。 In addition, since the basic configuration and the like of the first and second modified examples are the same as those of the above-described embodiment, description thereof will be omitted.
1 ウォームホイール製造装置
2 第1のプレート
21 形成空間
211 外周部
22 載置部
3 第2のプレート
4 第3のプレート
5 第1の上方移動手段
51 第1の突き出しピン
6 第2の突き出しピン
7 ピン
81 第1のリターンピン
82 第2のリターンピン
83 第3のリターンピン
91 第1のバネ部材
92 第2のバネ部材
100 ウォームホイール
200 球歯車
300 成形品
310 アンダーカット部
320 外皮部分
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