JP2016172329A - 鋳ぐるみ成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】重量に偏りのある三次元的な外形を有する成形部品を正確に金型へ配置するとともに、迅速に鋳ぐるみ処理等の射出成形を行うことが可能な成形用金型を提供する。
【解決手段】本発明の鋳ぐるみ成形用金型は、キャビティ空間内に３次元的な形状を有する成形部品を固定し、当該成形部品の少なくとも一部に対して溶融材料を射出して鋳ぐるみを行う鋳ぐるみ成形用金型であって、前記成形部品を支持する下型と、前記下型と対向して配置され、前記下型に対して昇降可能な上型と、前記成形部品に対して上方から押圧することで前記成形部品を前記キャビティ空間に対して位置決めする仮固定部材と、を具備することを特徴とする。
【選択図】図２ａ

Description

本発明は、成形部品の中でも重量の偏りのある３次元的な形状を備えた成形部品に対して溶融材料を射出して鋳ぐるみを行うための鋳ぐるみ成形用金型に関する。

金属材料の表面改質手法の１つとして鋳ぐるみ法が知られている。この鋳ぐるみ法では、
例えば鋳造などにより予め所定の形状に加工された成形部品を鋳ぐるみ成形用金型に固定し、この固定された成形部品の少なくとも一部に対して溶融材料を射出して成膜処理が行われる。

近年、性能向上などを目的として様々な形状の成形部品が製造されている。一例として、自動車エンジン（原動機）に用いられる変速機構に組み込まれる部品としてシフトフォークがある（例えば特許文献１参照）。
一方、鋳造を行う鋳造金型において、成形部品の位置ずれを防止する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。この特許文献２によれば、金型メンテナンスの簡素化を図りつつ成形部品の位置ずれを防止できる旨が開示されている。

特開２０１０−５３８９９号公報 特開２００６−１４２７２９号公報

従来のシフトフォークにおいては、その外形形状が単純な構造（例えば変曲点が１つのみのごとき２次元的に曲がっていただけ）であったため、例えば特許文献２で提案されているような位置ずれ防止機構を用いれば金型内への成形部品の固定は比較的容易であった。
しかしながら、近年では性能向上などの観点からシフトフォークの外形形状が複雑化し、これにより成形用金型内への固定が困難となってきている。

より具体的には、近年開発されているシフトフォークでは３次元的な外形形状を有するだけに留まらず、重量に偏りがあるなどして安定して載置することが困難なものも多い。したがって、このような重量に偏りのあるシフトフォークを成形用金型内へ載置した場合、成形用金型内でシフトフォークが横転する事態も生じて成形用金型内への固定が困難となってきている。
また、競争の激化を背景にコスト削減のニーズも顕著となり、鋳ぐるみを行う成形部品を如何にして効率よく迅速に成形用金型へ配置（固定）できるかも重要な課題となっている。

本発明の１つの目的は、重量に偏りのある三次元的な形状を有する成形部品を正確に成形用金型へ配置するとともに、迅速に鋳ぐるみ処理等の射出成形を行うことが可能な成形用金型を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の鋳ぐるみ成形用金型は、キャビティ空間内に３次元的な形状を有する成形部品を固定し、当該成形部品の少なくとも一部に対して溶融材料を射出して鋳ぐるみを行う鋳ぐるみ成形用金型であって、前記成形部品を支持する下型と、前記下型と対向して配置され、前記下型に対して昇降可能な上型と、前記成形部品に対して上方から押圧することで前記成形部品を前記キャビティ空間に対して位置決めする仮固定部材と、を具備することを特徴とする。

なお、上記鋳ぐるみ成形用金型では、前記仮固定部材は、前記下型に配置された前記成形部品を下方から支える第１仮固定部材と、前記第１仮固定部材に支持された後の前記成形部品に対して上方から押圧する第２仮固定部材とを含むことが好ましい。
また、前記第２仮固定部材は、前記成形部品の表面に接触して摺動可能な滑車を含むことが好ましい。

また、上記鋳ぐるみ成形用金型では、前記下型は、前記昇降する方向と交差する交差方向に可動するとともに凹部が形成された水平可動部材を備え、前記上型は、前記水平可動部材の前記凹部と係合する係合凸部を備え、前記上型が前記下型に向けて下降するとき前記係合凸部が前記水平可動部材の前記凹部に係合することで、前記水平可動部材が前記交差方向に可動して前記成形部品の位置決めが行われることが好ましい。
この場合、前記水平可動部材とリンク部材を介して接続される回転機構をさらに有し、前記回転機構は、前記水平可動部材の前記交差方向への可動に伴って回転して前記成形部品に接触することで当該成形部品の姿勢を調整することとしてもよい。

また、上記鋳ぐるみ成形金型では、前記下型は、前記成形部品のうち前記鋳ぐるみを行う第１端部を収容する第１凹部と、前記第１端部と反対側の第２端部を収容するための第２凹部を含み、前記第１凹部と前記第２凹部との間に前記第１仮固定部材が配置されてなることが好ましい。

また、上記鋳ぐるみ成形用金型では、前記成形部品は、原動機の変速機構に組み込まれるシフトフォークを含むことが好ましい。

本実施形態に係る鋳ぐるみ成形用金型によれば、たとえ重量に偏りのある三次元的な形状を有する成形部品であったとしても、この成形部品を迅速かつ正確に成形用金型へ固定配置して鋳ぐるみ処理などの射出成形を行うことが可能となる。

本発明の一実施形態に関する鋳ぐるみ成形用金型１の全体斜視図である。 本発明の一実施形態に関する鋳ぐるみ成形用金型１を上方から観察した平面図である。 本発明の一実施形態に関するシフトフォークＰを示す図である。 本発明の一実施形態に関する鋳ぐるみ成形用金型１を構成する下型２と仮固定部材４の一部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に関する下型２にシフトフォークＰが載置された際の一端部Ｐ１周りの拡大図である。 本発明の一実施形態に関するシフトフォークＰのひっくり返り例を示す図である。 本発明の一実施形態に関する鋳ぐるみ成形用金型１を構成する上型３と仮固定部材４の一部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に関する上型３と仮固定部材４の一部をＹ方向から見た平面図である。 本発明の一実施形態に関する鋳ぐるみ成形用金型１を用いた鋳ぐるみ処理の手順を説明する図である。 本発明の一実施形態に関する鋳ぐるみ成形用金型１を用いた鋳ぐるみ処理の手順を説明する図である。 本発明の一実施形態に関する鋳ぐるみ成形用金型１を用いた鋳ぐるみ処理の手順を説明する図である。 本発明の一実施形態に関する鋳ぐるみ成形用金型１を用いた鋳ぐるみ処理の手順を説明する図である。 （ａ）は変形例１にかかるシフトフォークＰ´の斜視図であり、（ｂ）は変形例１にかかるシフトフォークＰ´の正面図であり、（ｃ）は変形例１にかかるシフトフォークＰ´の側面図である。 変形例１にかかる回転機構Ｒを有する水平可動部材２２５を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態に係る鋳ぐるみ成形用金型について説明する。なお、説明の便宜上、各図面においてそれぞれＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向をそれぞれ規定したが、本発明の権利範囲を減縮するものでないことは言うまでもない。

≪鋳ぐるみ成形用金型≫
図１（ａ）は、本実施形態に関する鋳ぐるみ成形用金型１の全体斜視図である。また、図１（ｂ）には、この鋳ぐるみ成形用金型１を上方から観察した平面図を示す。
鋳ぐるみ成形用金型１は、下型２、上型３、仮固定部材４、およびフレームベース５を含んで構成されている。通常、下型２、上型３および仮固定部材４の少なくとも一部が露出するように、これらがフレームベース５に包含されるように収容されている。そして後述する鋳ぐるみ処理時には、鋳ぐるみ成形用金型１内に所定の成形部品が固定配置された後、この成形部品の少なくとも一部に対して樹脂射出口１１を介して溶融材料が射出されて表面改質処理がなされる。

本実施形態では、「成形部品」の一例として原動機の変速機構に組み込まれるシフトフォークＰを用いて説明する。なお、本実施形態は変速機構用のシフトフォークに限られず種々の装置や機構に組み込まれる各種の成形部品に適用が可能なのは言うまでもない。
本実施形態で説明するシフトフォークＰは、例えば四輪式自動車の原動機の変速機構に組み込まれる。シフトフォークの材質は特に限定はないが、例えば高張力鋼（いわゆるハイテン材）が適用可能であり、本実施形態ではＨＲＣ６５が用いられる。なお、シフトフォークの材質としてはハイテン材に限られず鉄系，銅系，またはアルミニウム系の各種金属を用いてもよい。

図１（ｃ）に示されるとおり、シフトフォークＰは、例えば先端の一部である一端部Ｐ１（第１端部とも称する）と、一端部Ｐ１とは反対側の他端部Ｐ２（第２端部とも称する）を有している。
同図から明らかなとおり、シフトフォークＰの一端部Ｐ１と他端部Ｐ２のＺ方向における位置は同じではなく、いわゆる三次元的な形状となっている。さらに、シフトフォークＰは、Ｘ軸に平行に延びた形状ではなくＸ軸と交差する方向に延びた形状を有している。また、図示は省略したが、シフトフォークの設計仕様によっては一端部Ｐ１から他端部Ｐ２にかけて様々な曲面形状が形成され得る。
このため、必ずしもシフトフォークＰの中心位置が重心位置とはならず重量に偏りが生じるので安定して載置することができない。よって、単純に鋳ぐるみ成形用金型１にシフトフォークＰを載置するだけではシフトフォークＰの姿勢が安定せず横転する可能性が高い。

本実施形態では、合計８本の上記した形状のシフトフォークＰが鋳ぐるみ成形用金型１に配置されるとともに、これら８本のシフトフォークに対して鋳ぐるみ処理が一括して行われる。なお、一度に処理するシフトフォークの数は８本に限られず任意の数だけ一括して鋳ぐるみ処理してもよい。
また、本実施形態では、同じ種類・同じ形状のシフトフォークを複数本だけ鋳ぐるみ成形用金型１へ配置する例を示したが、これに限られずに異なる種類または異なる形状のシフトフォークを鋳ぐるみ成形用金型１へ配置して鋳ぐるみ処理を行ってもよい。

図１（ｂ）に示すとおり、鋳ぐるみ処理においては、鋳ぐるみ成形用金型１の樹脂射出口１１から溶融された樹脂がシフトフォークの一端部Ｐ１表面に対して射出される。なお、本実施形態では溶融材料として樹脂を用いているが、溶融金属などの無機材料や他の有機材料を用いてもよい。
このように、鋳ぐるみ成形用金型１に固定配置されたシフトフォークＰの一端部Ｐ１に対して射出成形法で溶融された樹脂が射出され、これにより一端部Ｐ１表面に厚みが均一な樹脂被膜が形成される（表面改質としての鋳ぐるみ処理がなされる）。

図２（ａ）は、本実施形態の鋳ぐるみ成形用金型１を構成する下型２と仮固定部材４の一部を示す斜視図である。このうち下型２は、第１下型２１と第２下型２２を含んで構成されている。
第１下型２１と第２下型２２は、例えば高張力鋼（いわゆるハイテン材）が適用可能であり、本実施形態ではＨＲＣ６５などが用いられる。なお、下型２の材質としてはハイテン材に限られず、ＳＫＤなどの公知の合金工具鋼鋼材を用いてもよい。

本実施形態では、第１下型２１と第２下型２２は、互いに所定距離だけ離間してフレームベース５にそれぞれ固定されている。また、仮固定部材４を構成する下部仮固定部材４１が、第１下型２１と第２下型２２の間に配置されている。
第１仮固定部材としての下部仮固定部材４１は、例えば金属性の突き上げ棒であり、フレームベース５に固定されてシフトフォークＰを下から支持可能となっている。下部仮固定部材４１は、頂部４１１、基部４１２およびこれらを接続する胴部４１３を有し、例えば下型２と同じ材料で形成されている。本実施形態では、下部仮固定部材４１は上述した高張力鋼（いわゆるハイテン材）のうちＨＲＣ６５が用いられる。なお、下型２の材質と同様に下部仮固定部材４１の材質はハイテン材に限られず、ＳＫＤなどの公知の合金工具鋼鋼材を用いてもよい。

下部仮固定部材４１は、例えば胴部４１３の一部が細化されるなどして、支持するシフトフォークＰが±Ｘ方向に微動することを許容する程度の弾性を有している。
なお、下部仮固定部材４１は不図示の駆動装置と接続され、この駆動装置により頂部４１１がＺ方向に変位可能とされている。この場合、この下部仮固定部材４１は、シフトフォークＰを下型２からイジェクトする際のイジェクトピンとして機能させてもよい。
なお、下部仮固定部材４１を用いずにガタつきなくシフトフォークＰを載置できるのであれば、この下部仮固定部材４１は省略してもよい。

図２（ｂ）は、下型２にシフトフォークＰが載置された際の一端部Ｐ１周りの拡大図である。同図のとおり、シフトフォークＰの一端部Ｐ１は、下型２のうち第１下型２１に形成された第１凹部２１１内に収容される。この第１凹部２１１は、本実施形態における鋳ぐるみ処理がなされるキャビティ空間の一部を構成し、この第１凹部２１１と後述する上型３とが組み合わされてキャビティ空間の一部が形成される。
なお、第１凹部２１１内ではシフトフォークＰの一端部Ｐ１とは所定の間隙が形成されており、後述する鋳ぐるみ処理の際に溶融材料（溶融樹脂）が流れ込んで均一で均質な厚さの樹脂被膜が形成される。

なお、通常は不図示のロボットアームなどによりシフトフォークが下型２へ載置されるのだが、既述したとおり近年ではシフトフォークＰの外形形状は複雑化しており、鋳ぐるみ成形用金型１内でシフトフォークＰがひっくり返るケースが増加してきた。
図２（ｃ）は、このようなシフトフォークＰのひっくり返りの例を示す図である。同図では合計８本のシフトフォークが下型２に載置されているが、図面左手前のシフトフォークＰｅがひっくり返っている。すなわち、このシフトフォークＰｅは下型２に対して適正姿勢で配置されておらず、このまま処理を続けた場合には最も悪いケースで金型の破損まで想定される。

図３（ａ）は、本実施形態の鋳ぐるみ成形用金型１を構成する上型３と仮固定部材４の一部を示す斜視図である。また、図３（ｂ）は、上型３と仮固定部材４の一部をＹ方向から見た平面図である。
これらの図で示されるとおり、上型３は、第１上型３１と第２上型３２を含んで構成されている。第１上型３１と第２上型３２は、例えば下型２と同じ素材で形成されている。本実施形態では、上述した高張力鋼（いわゆるハイテン材）のうちＨＲＣ６５が用いられる。なお、下型２の材質と同様にハイテン材に限られず、ＳＫＤなどの公知の合金工具鋼鋼材を用いてもよい。

図３（ｂ）から明らかなとおり、第１上型３１と第２上型３２は、互いに所定距離だけ離間してフレームベース５にそれぞれ固定されている。
第１上型３１は、第１下型２１の上方に位置しており、第１下型２１に対して昇降可能となっている。そして鋳ぐるみ処理時には、第１上型３１が第１下型２１と組み合わされた状態で樹脂射出口１１から溶融樹脂が注入される。

第２上型３２は第１上型３１を挟むように、Ｘ方向に関して第１上型３１の両側に設けられている。それぞれの第２上型３２の下端部（−Ｚ方向に関する先端）には、後述する水平可動部材２２２と係合する係合凸部３２１が設けられている。そして第２上型３２が第２下型２２に対して下降する際、この係合凸部３２１が水平可動部材２２２の係合凹部２２３と係合することにより、水平可動部材２２２が−Ｘ方向へ可動する（詳細な動作は後述する）。

また、仮固定部材４を構成する上部仮固定部材４２が、第１上型３１と第２上型３２の間に配置されている。本実施形態では、Ｘ方向に関して第１上型３１を挟むように、第１上型３１の両側に設けられている。なお上部仮固定部材４２は、例えば主として金属性の棒状部材からなり、フレームベース５に対して固定されている。
より具体的に、第２仮固定部材としての上部仮固定部材４２は、フレームベース５に固定される基部４２１、シフトフォークＰと接触する端部である下端部４２２、およびこれらを接続する胴部４２３を有する。基部４２１と胴部４２３は、上述した下部仮固定部材４１と同じ素材で形成されている。本実施形態では、例えば上述した高張力鋼（いわゆるハイテン材）のうちＨＲＣ６５が用いられる。なお、ハイテン材に限られず、ＳＫＤなどの公知の合金工具鋼鋼材が用いられてもよい。

下端部４２２は、本実施形態ではスチール製の滑車が採用されている。この下端部４２２は図示しないバネを介して胴部４２３と接続されており、これにより下端部４２２は胴部４２３に対して±Ｘ方向に変位が可能となっている。なお下端部４２２はシフトフォークＰの外形表面と接触する部位であり、後述する位置決め作用を摩耗や発塵が無く実現することが望ましい。したがって本実施形態では、シフトフォークＰの外形表面と接触して回転可能なスチール製の滑車が採用されている。

なお、滑車はスチール製に限られず、摩耗せずにシフトフォークＰと回転しながら接触可能であれば、アルミニウムなど公知の他の素材を用いてもよい。また、滑車のうち少なくともシフトフォークＰと接触する面を粗面化してもよい。
なお、耐摩耗性が確保できれば、滑車に限られず胴部４２３を延長して下端部４２２を棒状先端としてもよい。さらには、棒状先端をＤＬＣ（Diamond-like carbon）処理などの表面処理を施して耐摩耗性をさらに向上させてもよい。

この表面処理（低摩擦）処理としては、例えばＤＬＣ（Diamond-like Carbon）処理や、潤滑油の塗布処理などが挙げられる。
本実施形態では、上型３と上部仮固定部材４２が同期してＺ方向に移動することで後述するシフトフォークＰの鋳ぐるみ成形用金型１への固定が行われる。

≪鋳ぐるみ処理≫
次に、図４（ａ）乃至（ｄ）を用いて本実施形態の鋳ぐるみ成形用金型１を用いた鋳ぐるみ処理を説明する。
本実施形態の鋳ぐるみ処理では、上述したシフトフォークＰの一端部Ｐ１に対して表面改質を行う。より具体的には、シフトフォークＰの一端部Ｐ１に対して射出成形により樹脂を均一に被覆する処理を行う。

まず図４（ａ）に示すとおり、図示しないロボットハンドにより鋳ぐるみ処理前のシフトフォークＰが下型２へ載置される。
このとき、シフトフォークＰの一端部Ｐ１と他端部Ｐ２は、それぞれ第１下型２１に形成された第１凹部２１１と、第２下型２２に形成された第２凹部２２１とに収容される。
同図においては、例えば８本のシフトフォークＰがほぼ同時にロボットハンドによって下型２へ載置される。

なお、上述のとおり、第１凹部２１１に収容されたシフトフォークＰ１の一端部Ｐ１は、第１凹部２１１の壁面から所定の間隙を隔てて配置されている。この「所定の間隙」は、実験やシミュレーションによって、鋳ぐるみ処理前の最終的な間隙が適正な値となるように事前に求められている。この最終的な間隙が適正な値となるように成形用金型内にシフトフォークＰを配置することで、射出成形により溶融樹脂がシフトフォークＰの一端部Ｐ１に均一で且つ均質に被覆されることになる。

また、シフトフォークＰの一端部Ｐ１と他端部Ｐ２とがそれぞれ第１凹部２１１と第２凹部２２１に収容される一方で、下部仮固定部材４１の頂部４１１にシフトフォークＰが支持される。このとき、下部仮固定部材４１の頂部４１１は、第１凹部２１１と第２凹部２２１との間でシフトフォークＰを下方から支持している。
上述したとおり、シフトフォークＰは重量に偏りがあり下型２に安定して載置することが困難な場合があるが、この下部仮固定部材４１によりシフトフォークＰが支持されるので下型２に載置した際のシフトフォークＰの横転を抑制することが可能となる。

なお、第１凹部２１１と第２凹部２２１との間において連続面としてシフトフォークＰを支持せずに、下部仮固定部材４１によってシフトフォークＰを支持いる理由は次のとおりである。すなわち、シフトフォークＰは必ずしも外形精度が高いレベルで管理されているわけではなく、シフトフォークＰの外面は量産時に安定した面（支持面）にはならない。

換言すれば、シフトフォークＰの量産に対応するためには、かような外形バラつきがあることを前提として受け入れ、如何にして安定的にこのようなシフトフォークＰを支持するかを考えねばならない。これに対して本実施形態では、第１凹部２１１と第２凹部２２１との二点によりシフトフォークＰの両端を支持するとともに、第１凹部２１１と第２凹部２２１部の中央付近を下部仮固定部材４１で支持する形態を採用しているので、シフトフォークＰをガタつき無く下型２へ載置することが可能となっている。

次に、図４（ｂ）のとおり、シフトフォークＰの他端部Ｐ２が第２凹部２２１に収容された状態で、上部仮固定部材４２が下型２へ向けて下降する。そして上部仮固定部材４２が所定距離だけ下降した後に下端部４２２（滑車）がシフトフォークＰの上面に接触する。これにより、第１凹部２１１と第２凹部２２１にそれぞれ一部が載置されたシフトフォークＰの上面が上部仮固定部材４２により押圧される。

一方、シフトフォークＰの他端部Ｐ２が収容される第２下型２２の第２凹部２２１は、水平可動部材２２２の位置決め突起部２２４の側面によっても区画されている。そしてシフトフォークＰが下型２に載置された際には、シフトフォークＰの他端部Ｐ２と第２凹部２２１との間にはＸ軸方向に関して所定の間隙が形成される。
この時点では第１凹部２１１内に収容されたシフトフォークＰの一端部Ｐ１は、第１凹部２１１内で適正な間隙で配置された状態とはなっていない。
なお、本実施形態では位置決め突起部２２４は水平可動部材２２２と一体となっているが、それぞれ別々に構成してもよい。

続いて、図４（ｃ）に示す通り、第２上型３２が第２下型２２へ向けて下降することにより、第２上型３２の係合凸部３２１が水平可動部材２２２の係合凹部２２３内に進入する。このとき係合凸部３２１が係合凹部２２３の側面を摺動することで水平可動部材２２２が−Ｘ方向（上型２が昇降するＺ方向と交差する交差方向）へ可動する。水平可動部材２２２の−Ｘ方向への移動に伴って上述した位置決め突起部２２４も−Ｘ方向へ移動することにより、シフトフォークＰの他端部Ｐ２が水平可動部材２２２の側面と接触してシフトフォークＰが第２凹部２２１内で位置決め（固定）される。

なお、シフトフォークＰが−Ｘ方向へ移動するときは、上部仮固定部材４２の下端部４２２がシフトフォークＰの上面に接触した後でシフトフォークＰが−Ｘ方向へ移動するため、図４（ｃ）の矢印で示すようにシフトフォークＰの上面（傾斜面）に倣って下端部４２２は転がり接触を続ける。なお、上述したとおり下端部４２２はＸ軸方向に関して変位可能であることからシフトフォークＰの移動を極度に制限してしまうことはない。
また、シフトフォークＰは−Ｘ方向へ移動することから、下部仮固定部材４１の頂部４１１とシフトフォークＰとの間は微小な隙間が形成される。

このように上部仮固定部材４２と水平可動部材２２２の連動動作により、シフトフォークＰは下型２のキャビティ空間内で精密に位置決めされる。
この後、下型２に設けられた不図示の挟み部材でシフトフォークＰの一端部Ｐ１がＹ方向に関して固定されるとともに、上型３が下型２と接触して組み合わされることによって、樹脂を射出する準備が完了する。
このときシフトフォークＰの一端部Ｐ１のＺ（高さ）方向についても、上型３が下型２と組み合わされることなどにより位置決められる。

上型３が下型２と組み合わされた後は、図示しない射出機によって、樹脂射出口１１から溶融樹脂がシフトフォークＰの一端部Ｐ１表面に対して射出される。
そして溶融樹脂が射出されて所定時間が経過した後は、上型３および上部仮固定部材４２が下型２に対して上昇する。上型３および上部仮固定部材４２が上昇した後は、下型２に設けられた不図示のイジェクトピン等によってシフトフォークＰが下型２から排出される。このとき、下部仮固定部材４１の頂部４１１が＋Ｚ方向へ駆動することでシフトフォークＰのイジェクトピンとしても機能する。
イジェクトピンによって下型２からシフトフォークＰが離間した後、一端部Ｐ１に樹脂が被覆されたシフトフォークＰが、図示しないロボットハンドによって搬出される。
以後、樹脂が被覆されていない新たなシフトフォークＰが下型２へ載置されて上述した鋳ぐるみ処理が再び行われる。

上記した実施形態では、シフトフォークＰを鋳ぐるみ成形用金型１へ固定するに際し、第１段階の位置決め（粗い位置決め）として、上部仮固定部材４２の下端部４２２によってシフトフォークＰを仮押さえが行われる。そしてその後で、第２段階の位置決め（精密位置決め）として、上型３の下降に連動するように水平可動部材２２２を−Ｘ方向へ所定距離だけ可動させることで、上部仮固定部材４２に仮押さえされたシフトフォークＰを−Ｘ方向の所定位置まで移動させて位置決めが行われる。
これら第１段階と第２段階の双方とも、上型３または上部仮固定部材４２の下型２への下降に伴って連続して行われるため、複雑な制御機構を必要とせず簡易で迅速なシフトフォークＰの位置決めが可能となっている。

≪変形例１≫
上記実施形態においては、水平可動部材２２２を−Ｘ方向へ水平に可動させてシフトフォークＰの位置決めを行ったが、水平可動部材２２２を水平に可動させずにシフトフォークＰの位置決めを行ってもよい。すなわち、例えば図５（ａ）〜（ｃ）に示すごときシフトフォークＰ´は、一端部Ｐ１が第１凹部２１１内に収容されたときに他端部Ｐ２がＸＹ平面に平行となっておらずＸＹ平面に対して交差するように傾いている。この場合、単純に水平可動部材２２２を−Ｘ方向に可動させるだけではシフトフォークＰ´の位置決めができない場合も生じうる。

このため変形例１では、水平可動部材２２５に回転機構Ｒを付加することによってシフトフォークＰ´の端面Ｐ３を介して下型２に押さえつける構造を採用した。なお、以下では上述した実施形態の構成と同じ機能・作用を有する構成については同一の参照番号を付してその説明は省略する。
図６に示す通り、本変形例１では、水平可動部材２２５は、係合凹部２２３が設けられる本体部２２６と、回転機構Ｒと、本体部２２６と回転機構Ｒを接続するリンク部２２７を含んで構成されている。なお、回転機構Ｒの下端にはピボットＲ１が設けられて第２下型２２に対して該ピボットＲ１を介して回転可能とされている。

シフトフォークＰ´が鋳ぐるみ成形用金型１で固定される際は、上述した図４（ｃ）に示した動作と同様に、第２上型３２が第２下型２２へ向けて下降することによって第２上型３２の係合凸部３２１が水平可動部材２２５の係合凹部２２３内に進入する。このとき係合凸部３２１が係合凹部２２３の側面を摺動することで水平可動部材２２５の本体部２２６が−Ｘ方向へ可動する。すると、水平可動部材２２５の回転機構Ｒは、リンク部材２２７を介してピボットＲ１を中心に反時計周りに回転する。
このような回転機構Ｒの回転動作によって、回転機構Ｒの先端部がシフトフォークＰ´の端面Ｐ３を押さえることが可能となり、これによりシフトフォークＰ´の他端部Ｐ２が下型２にガタつきなく配置される。
なお、回転機構ＲによるシフトフォークＰ´の押さえつけをさらに効率よくするために、例えば図６に示すような下型２（第２下型２２）に傾斜段部２２８を設けてもよい。

≪変形例２≫
上記した実施形態では第１下型２１と第２下型２２は互いに所定距離だけ離間してフレームベース５にそれぞれ固定されていたが、第１下型２１と第２下型２２とを一体化してフレームベース５に固定してもよい。
また、上記した実施形態では第１上型３１と第２上型３２は互いに所定距離だけ離間してフレームベース５にそれぞれ固定されていたが、第１上型３１と第２上型３２とを一体化してフレームベース５に固定してもよい。
また、上記した実施形態では上型３と上部仮固定部材４２とを同期して移動可能としたが、上型３と上部仮固定部材４２とを別々に駆動・制御可能としてＺ方向に対してそれぞれ移動させてもよい。
また、上記した実施形態ではシフトフォークＰの一端部Ｐ１に溶融樹脂を被覆したが、溶融金属を被覆してもよい。

以上説明したように、本発明の鋳ぐるみ成形用金型は、シフトフォークなどの成形部品の表面改質処理および当該表面改質処理を施した成形部品の製造に適している。

１…鋳ぐるみ成形用金型、
２…下型、
３…上型、
４…仮固定部材、
５…フレームベース、
１１…樹脂射出口、
２１…第１下型、
２２…第２下型、
３１…第１上型、
３２…第２上型、
４１…下部仮固定部材、
４２…上部仮固定部材、
２１１…第１凹部、
２２１…第２凹部、
２２２…水平可動部材、
２２３…係合凹部、
２２４…位置決め突起部、
２２５…水平可動部材、
２２６…本体部、
２２７…リンク部材、
３２１…係合凸部、
４２１…基部、
４２２…下端部、
４２３…胴部
Ｐ、Ｐ´、Ｐｅ…シフトフォーク、
Ｒ…回転機構

Claims (7)

1. キャビティ空間内に３次元的な形状を有する成形部品を固定し、当該成形部品の少なくとも一部に対して溶融材料を射出して鋳ぐるみを行う鋳ぐるみ成形用金型であって、
   前記成形部品を支持する下型と、
   前記下型と対向して配置され、前記下型に対して昇降可能な上型と、
   前記成形部品に対して上方から押圧することで前記成形部品を前記キャビティ空間に対して位置決めする仮固定部材と、
   を具備することを特徴とする鋳ぐるみ成形用金型。
2. 前記仮固定部材は、前記下型に配置された前記成形部品を下方から支える第１仮固定部材と、前記第１仮固定部材に支持された後の前記成形部品に対して上方から押圧する第２仮固定部材とを含む請求項１に記載の鋳ぐるみ成形用金型。
3. 前記第２仮固定部材は、前記成形部品の表面に接触して摺動可能な滑車を含む請求項２に記載の鋳ぐるみ成形用金型。
4. 前記下型は、前記昇降する方向と交差する交差方向に可動するとともに凹部が形成された水平可動部材を備え、
   前記上型は、前記水平可動部材の前記凹部と係合する係合凸部を備え、
   前記上型が前記下型に向けて下降するとき前記係合凸部が前記水平可動部材の前記凹部に係合することで、前記水平可動部材が前記交差方向に可動して前記成形部品の位置決めが行われる請求項１〜３のいずれか一項に記載の鋳ぐるみ成形用金型。
5. 前記水平可動部材とリンク部材を介して接続される回転機構をさらに有し、
   前記回転機構は、前記水平可動部材の前記交差方向への可動に伴って回転して前記成形部品に接触することで当該成形部品の姿勢を調整する請求項４に記載の鋳ぐるみ成形用金型。
6. 前記下型は、前記成形部品のうち前記鋳ぐるみを行う第１端部を収容する第１凹部と、前記第１端部と反対側の第２端部を収容するための第２凹部を含み、
   前記第１凹部と前記第２凹部との間に前記第１仮固定部材が配置されてなる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の鋳ぐるみ成形用金型。
7. 前記成形部品は、原動機の変速機構に組み込まれるシフトフォークを含む請求項１乃至６のいずれか一項に記載の鋳ぐるみ成形用金型。