JP2010167739A - 成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジアルファン全体を一体に成形することができて、製造コストを低減することができるとともに、高性能のラジアルファンを製造することができる成形型を提供する。
【解決手段】一対の円環状の端板間に複数のブレードが放射状に配置され、一方の端板が他方の端板に対して外周側ほど接近するように傾斜状態で配置されたラジアルファンＦを成形するための成形型であって、上型２１及び下型２３と、それらの間において放射方向に進退可能な複数の中子２４とを備える。ラジアルファンＦの成形後に、中子２４がラジアルファンＦの外周側に後退移動される際に、傾斜状態の端板Ｆ１と干渉するのを回避するための回避構造２７を設ける。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば液体ポンプに用いられるラジアルファンを成形するようにした成形型に関するものである。

従来、この種の装置等に使用されるラジアルファンとしては、例えば図８〜図１０に示すような構成が知られている。このラジアルファンＦは、上下一対の円環状の端板Ｆ１，Ｆ２と、それらの端板Ｆ１，Ｆ２間に所定間隔おきで放射状に配置された複数のブレードＦ３とから構成されている。そして、上部端板Ｆ１が下部端板Ｆ２に対して、外周側ほど接近するように傾斜状態で配置されている。

このような構造のラジアルファンＦを合成樹脂により成形する場合、両端板Ｆ１，Ｆ２間の間隔が外周側ほど狭くなるように形成される。このため、両端板Ｆ１，Ｆ２間において、その両端板Ｆ１，Ｆ２の内面及び各ブレードＦ３を成形する型（以下、この型を中子という）を、ラジアルファンＦの外周側に型開き移動させることが困難である。このため、従来では一対の端板Ｆ１，Ｆ２と複数のブレードＦ３とを別々に成形した後、それらの部品を熱溶着、接着剤、リベット等により組み付け固定する方法がとられていた。

ちなみに、特許文献１及び特許文献２には、この種の成形型が開示されているが、これらは、いずれも上下の端板が平行をなすラジアルファンを成形するためのものである。

特開平０８−２１６１９２号公報 特開平０９−１５１８９８号公報

ところが、この従来のラジアルファンの製造方法においては、前記のように一対の端板Ｆ１，Ｆ２及び複数のブレードＦ３を別々に成形して組み付け固定しているため、部品点数が多くなり、製造コストが高くなるという問題があった。

また、この従来の製造方法により製造されたラジアルファンＦにおいては、各ブレードＦ３の両端面が両端板Ｆ１，Ｆ２の内面に対して接着等により結合固定されているため、その結合部分を一体に形成した場合に比較して結合強度が低くなるとともに、その結合部分に隙間が発生するおそれもあった。その結果、高性能のラジアルファンを製造することができないという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ラジアルファン全体を一体に成形することができて、製造コストを低減することができるとともに、高性能のラジアルファンを製造することができる成形型を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、一対の円環状の端板間に複数のブレードが放射状に配置され、一方の端板が他方の端板に対して外周側ほど接近するように傾斜状態で配置されたラジアルファンを成形するための成形型において、上型及び下型と、それらの間において放射方向に進退可能な複数の中子とを備え、前記中子がラジアルファンの外周側に後退移動される際に、傾斜状態の端板と干渉するのを回避するための回避手段を設けたことを特徴としている。

従って、この発明の成形型においては、一対の端板と複数のブレードとよりなるラジアルファン全体を一体に成形することができる。よって、一対の端板及び複数のブレードを別々に成形するための複数種の成形型や、成形された部品を組み付けるための組み付け装置を必要とせず、ラジアルファンの製造コストを低減することができる。

しかも、この発明の成形型により成形されたラジアルファンにおいては、各ブレードの両端面が両端板の内面に対して一体に結合形成されているため、その結合部分の結合強度を高めることができるとともに、その結合部分に隙間が発生するおそれを抑制することができる。よって、高性能のラジアルファンを製造することができる。

また、前記の構成において、前記回避手段は、前記中子を上型と下型との間において分割された複数の分割片により構成することと、それらの複数の分割片をそれぞれ単独で進退させる駆動手段と、前記端板の傾斜角度に沿うように形成された分割片間の接合面とを有するように構成するとよい。このように構成した場合には、ラジアルファンの成形後に、中子の各分割片を駆動手段にてラジアルファンの外周側へ格別に後退移動させることにより、中子を傾斜状態の端板と干渉することなく型開き動作させることができる。

さらに、前記の構成において、前記回避手段は、前記中子を上型と下型との間において分割された複数の分割片により構成することと、それらの複数の分割片をそれぞれ単独で進退させる駆動手段と、前記ラジアルファンの軸線と直交する面内に形成された分割片間の接合面とを有するように構成するとよい。このように構成した場合にも、前記と同様に、ラジアルファンの成形後に、中子を傾斜状態の端板と干渉することなく型開き動作させることができる。

以上のように、この発明によれば、ラジアルファン全体を一体に成形することができて、製造コストを低減することができるとともに、高性能のラジアルファンを製造することができるという効果を発揮する。

第１実施形態の成形型における下型の平面図。 図1の２−２線における拡大断面図。 図１の成形型における中子の拡大断面図。 （ａ）〜（ｃ）は同成形型における中子の型開き動作を順に示す要部断面図。 第２実施形態の成形型における下型の平面図。 図５の６−６線における拡大断面図。 （ａ）〜（ｃ）は同成形型における中子の型開き動作を順に示す要部断面図。 成型品としてのラジアルファンを示す斜視図。 同ラジアルファンの平面図。 同ラジアルファンの断面図。

（第１実施形態）
以下に、この発明を図８〜図１０に示すような構成のラジアルファンＦを製造するための成形型に具体化した第１実施形態を、図１〜図４に従って説明する。

図１及び図２に示すように、この実施形態の成形型は、上型２１と、その上型２１の下部に複数のガイドロッド２２を介して上下方向へ開閉移動可能に配置された下型２３とを備えている。上型２１の下面中央部には、ラジアルファンＦの上部端板Ｆ１の外面及びラジアルファンＦ全体の内周面を形成するための第１型部２１ａが設けられている。下型２３の上面中央部には、ラジアルファンＦの下部端板Ｆ２の外面を形成するための第２型部２３ａが設けられている。下型２３の上面には、ラジアルファンＦの両端板Ｆ１，Ｆ２の内面及び複数のブレードＦ３の周側面を形成するための複数の中子２４が、所定間隔おきで放射方向へ進退移動可能に配置されている。

そして、図２に示すように、上型２１及び下型２３が型閉じされた状態で、第１型部２１ａと第２型部２３ａと複数の中子２４とにより、ラジアルファンＦを一体に成形するためのキャビティＣが形成される。上型２１の中央部には、キャビティＣ内に合成樹脂材料を注入するための注入口２５が設けられている。下型２３には、ラジアルファンＦの成形後に、そのラジアルファンＦをキャビティＣから型抜きするためのノックアウトピン２６が上下移動可能に貫通配置されている。

図１〜図３に示すように、前記各中子２４には、ラジアルファンＦの成形後に、中子２４がラジアルファンＦの外周側に後退移動される際に、傾斜状態の上部端板Ｆ１との干渉を回避するための回避手段としての回避構造２７が施されている。すなわち、各中子２４は、上型２１と下型２３との間において上下に分割された２つの分割片２４ａ，２４ｂにより構成されている。中子２４の両分割片２４ａ，２４ｂ間には、アリ溝２８ａとアリ２８ｂとよりなる接合面２８がラジアルファンＦの上部端板Ｆ１の傾斜角度に沿うように形成されている。

図１及び図２に示すように、前記各中子２４の両分割片２４ａ，２４ｂには、それらの分割片２４ａ，２４ｂをそれぞれ単独で進退移動させるための第１及び第２駆動手段が設けられている。傾斜状態の上部端板Ｆ１側に位置する上部分割片２４ａのための第１駆動手段は、上型２１の下面に傾斜状態で突設された駆動ピン２９ａと、その駆動ピン２９ａに摺動可能に係合するように上部分割片２４ａに形成された係合孔２９ｂとからなる連結機構２９により構成されている。そして、ラジアルファンＦの成形後に、上型２１及び下型２３が型開きされる際に、その型開き動作に連動して、連結機構２９の係合孔２９ｂが駆動ピン２９ａに沿って摺動されることにより、上部分割片２４ａが傾斜接合面２８に沿ってラジアルファンＦの外周側に後退移動される。

また、下部端板Ｆ２側に位置する下部分割片２４ｂのための第２駆動手段は、下型２３上に配設されたシリンダ３０により構成され、そのシリンダ３０のピストンロッド３０ａが下部分割片２４ｂの外端部に連結されている。そして、ラジアルファンＦの成形後に、連結機構２９により上部分割片２４ａが後退移動された状態で、シリンダ３０の引き込み動作により、下部分割片２４ｂが上部分割片２４ａとともにラジアルファンＦの外周側に後退移動される。

次に、前記のように構成された成形型の動作を説明する。
さて、図２に示す状態では、上型２１に対して下型２３が型閉じされ、第１型部２１ａと第２型部２３ａと複数の中子２４との間に、ラジアルファンＦを成形するためのキャビティＣが形成されている。この型閉じ状態において、注入口２５からキャビティＣ内に合成樹脂材料が注入されることにより、図４（ａ）に示すように、傾斜状態の上部端板Ｆ１、平板状の下部端板Ｆ２及び複数のブレードＦ３を有するラジアルファンＦが成形される。

そして、このラジアルファンＦの成形後に、上型２１に対して下型２３が下方に型開き移動されると、その下型２３上に配置された複数の中子２４がラジアルファンＦとともに下方へ移動される。このとき、連結機構２９の駆動ピン２９ａと係合孔２９ｂとの係合を介して、各中子２４の上部分割片２４ａにラジアルファンＦの外周側への移動力が付与される。これにより、上型２１及び下型２３の型開き動作に連動して、各中子２４の上部分割片２４ａが傾斜接合面２８に沿ってラジアルファンＦの外周側に後退移動される。その結果、図４（ｂ）に示すように、上部分割片２４ａの先端部がラジアルファンＦにおける傾斜状態の上部端板Ｆ１の内側から外周側に抜き取られる。

その後、シリンダ３０の引き込み動作により、各中子２４の下部分割片２４ｂが上部分割片２４ａとともにラジアルファンＦの外周側に後退移動される。これにより、図４（ｃ）に示すように、下部分割片２４ｂの先端部がラジアルファンＦにおける下部端板Ｆ２の内側から外周側に抜き取られる。そして、この状態でノックアウトピン２６が上方に移動されることにより、ラジアルファンＦが下型２３から型抜きされる。

以上のように、この実施形態の成形型においては、傾斜状態の上部端板Ｆ１、平板状の下部端板Ｆ２及び複数のブレードＦ３を有するラジアルファンＦ全体を、合成樹脂にて一体に成形することができる。従って、各部品を別々に成形して組み付け固定していた従来の製造方法と異なって、複数種の成形型や組み付け装置が不要となり、ラジアルファンＦの製造コストを低減することができる。

また、この実施形態の成形型により成形されたラジアルファンＦにおいては、各ブレードＦ３の両端面が両端板Ｆ１，Ｆ２の内面に対して一体に結合形成されている。このため、従来の製造方法により製造されたラジアルファンに比較して、その結合部分の結合強度を高めることができるとともに、その結合部分に隙間が発生するおそれを抑制することができる。よって、高性能のラジアルファンＦを製造することができる。

（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した成形型の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

さて、この第２実施形態においては、図５〜図７に示すように、各中子２４の上部分割片２４ａと下部分割片２４ｂとの間の接合面２８が、ラジアルファンＦの上部端板Ｆ１の傾斜角度に沿うことなく、ラジアルファンＦの軸線と直交する面内に沿って延びるように形成されている。また、この実施形態においては、各中子２４の上部分割片２４ａに対応して、下型２３上に第１駆動手段としてのシリンダ３１が配設され、そのシリンダ３１のピストンロッド３１ａが上部分割片２４ａの外端部に連結されている。

そして、この実施形態の成形型においては、図６及び図７（ａ）に示すように、上型２１及び下型２３の型閉じ状態で、ラジアルファンＦが成形された後、中子２４の上部分割片２４ａ及び下部分割片２４ｂが次のように型抜き動作される。すなわち、ラジアルファンＦの成形後に、上型２１に対して下型２３が下方に型開き移動されると、その下型２３上に配置された複数の中子２４がラジアルファンＦとともに下方へ移動される。

このとき、図７（ｂ）に示すように、シリンダ３０の引き込み動作により、各中子２４の下部分割片２４ｂがラジアルファンＦの外周側に後退移動される。これにより、下部分割片２４ｂの先端部がラジアルファンＦにおける下部端板Ｆ２の内側から外周側に抜き取られる。そして、この状態でノックアウトピン２６が上方に移動されることにより、ラジアルファンＦが下型２３から型抜きされるとともに、ラジアルファンＦにおける傾斜状態の上部端板Ｆ１が各中子２４の上部分割片２４ａから上方に離間される。

その後、図７（ｃ）に示すように、シリンダ３１の引き込み動作により、各中子２４の上部分割片２４ａがラジアルファンＦの外周側に後退移動される。これにより、上部分割片２４ａの先端部がラジアルファンＦにおける上部端板Ｆ１の内側から外周側に抜き取られる。

従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。

・ 前記各実施形態において、小さい曲率で湾曲するブレードＦ３が設けられたラジアルファンＦの成形に対応できるように、中子２４がその後退とともにその向きを変更する機構を設けること。

・ 前記実施形態とはブレードＦ３の枚数が異なるラジアルファンＦの成形にこの発明を具体化すること。この場合には、中子２４の数も前記実施形態とは異なる。
（別の技術的思想）
さらに、上記実施形態により把握される請求項以外の技術的思想について、以下にそれらの効果とともに記載する。

（Ａ） 前記駆動手段は、傾斜した端板側に位置する中子の分割片を上型及び下型の型開き動作により後退させる連結機構である請求項２に記載の成形型。
この構成によれば、傾斜した端板側の分割片を、上型及び下型の型開き動作に連動して後退移動させることができる。

（Ｂ） 前記駆動手段はシリンダである請求項２または３に記載の成形型。
この構成によれば、中子の分割片をシリンダにより任意に進退移動させることができる。

２１…上型、２３…下型、２４…中子、２４ａ…上部分割片、２４ｂ…下部分割片、２７…回避手段としての回避構造、２８…接合面、２９…第１駆動手段を構成する連結機構、３０…第２駆動手段を構成するシリンダ、３１…第１駆動手段を構成するシリンダ、Ｆ…ラジアルファン、Ｆ１…上部端板、Ｆ２…下部端板、Ｆ３…ブレード、Ｃ…キャビティ。

Claims (3)

1. 一対の円環状の端板間に複数のブレードが放射状に配置され、一方の端板が他方の端板に対して外周側ほど接近するように傾斜状態で配置されたラジアルファンを成形するための成形型において、
   上型及び下型と、それらの間において放射方向に進退可能な複数の中子とを備え、前記中子がラジアルファンの外周側に後退移動される際に、傾斜状態の端板と干渉するのを回避するための回避手段を設けたことを特徴とする成形型。
2. 前記回避手段は、
   前記中子を上型と下型との間において分割された複数の分割片により構成することと、
   それらの複数の分割片をそれぞれ単独で進退させる駆動手段と、
   前記端板の傾斜角度に沿うように形成された分割片間の接合面と
   を有する請求項１に記載の成形型。
3. 前記回避手段は、
   前記中子を上型と下型との間において分割された複数の分割片により構成することと、
   それらの複数の分割片をそれぞれ単独で進退させる駆動手段と、
   前記ラジアルファンの軸線と直交する面内に形成された分割片間の接合面と
   を有する請求項１に記載の成形型。

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