JP3760464B2 - 成形用金型装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フェルールの射出成形などに利用される成形用金型装置に係わり、特に、製品キャビティを形成するピン部材の取り付け構造に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
図６は、光ファイバーのコネクターであるフェルール１の一例を示している。このフェルール１は、ほぼ円筒形状になっているが、フェルール１内の通孔２は、先端部がテーパー部３を介して径小部４になっている。また、フェルール１は、セラミックス製である。その製造に際しては、例えば特開平８−９９３０５号公報などにも記載されているように、まずバインダーを含むセラミック粉末を射出成形し、ついでその成形体を焼結する。このとき、バインダーが除去される。
【０００３】
図７は、フェルール１を射出成形するための従来の金型装置の一例を示している。同図において、11は固定型、12は可動型で、これら固定型11および可動型12は、図示上下方向（型開閉方向）に互いに移動して開閉し、型閉時に相互間にフェルール１の形状をした製品キャビティ13を形成するものである。固定型11は、製品キャビティ13を形成する固定側型板14と固定側受け板15とを有している。この固定側型板14および固定側受け板15は、前記型開閉方向へ互いに移動して開閉するものである。また、固定側受け板15の背面には押え板16がボルト17により固定されている。そして、前記固定側型板14には、製品キャビティ13の外周面を形成するキャビティ形成孔部18が形成されている。一方、前記可動型12は、可動側型板19を有しており、この可動側型板19に製品キャビティ13の外周面を形成するキャビティ形成孔部20が形成されている。
【０００４】
また、前記固定型11には、製品キャビティ13のうちフェルール１の内周面に相当する部分を形成する超硬金属からなるピン部材としてのコアピン21が固定されている。このコアピン21は、円柱形状のピン基部22を有し、このピン基部22における可動型12側の先端面からフェルール１の内周面を形成するより径小なキャビティ形成部23が同軸的に突出している。また、ピン基部22におけるキャビティ形成部23と反対側の端部には鍔部24が一体に形成されている。この鍔部24は、回り止めのために外周が非円形状に形成されている。そして、前記ピン基部22は、前記固定側受け板15に形成された円柱形状の嵌合孔部25に嵌合されているとともに、前記固定側型板19に形成された円柱形状の嵌合孔部26に摺動自在に嵌合されている。また、前記鍔部24は、固定側受け板15の嵌合孔部25の端部に形成されたこの嵌合孔部25よりも径大な座ぐり部27内に嵌合されており、この座ぐり部27の底面と前記押え板16との間に挟持されている。これにより、固定側受け板15に対してコアピン21が固定されている。一方、前記可動側型板19のキャビティ形成孔部20内に嵌合される突き出しピン28が嵌合されており、この突き出しピン28には、前記コアピン21のキャビティ形成部23が摺動自在に嵌合される受け孔部29が形成されている。さらに、型閉された固定側型板14と可動側型板19との間には、材料通路であるランナー30とこのランナー30を製品キャビティ13に連通させるリングゲート31とが形成されるようになっている。
【０００５】
前述のようにコアピン21には、これを固定型11に組み付けて固定するための鍔部24が必要であるが、従来の金型装置では、コアピン21の円柱形状のピン基部22に鍔部24を一体に形成していた。しかし、この従来の構造では、成形されるフェルール１の精度を高めることができない問題があった。すなわち、フェルール１は、同心度において１μmなどと非常に高精度が要求される部品である。一方、コアピン21の芯ずれの度合は、そのピン基部22と固定側受け板15の嵌合孔部25との嵌合によって決まる。したがって、コアピン21のキャビティ形成部23を所定の位置に正確に芯合わせするには、ピン基部22の外周面の加工精度を高めなければならないが、一体の鍔部24があると、加工時にこの鍔部24が邪魔になって加工精度を高めることが困難である。
【０００６】
そこで、図８に示すようにピン基部22は全体を円柱形状に形成し、このピン基部22に別部品からなる環状の鍔体36を接合することにより鍔部を形成する手段が採られている。そして、接合手段としては例えばろう付けが用いられるが、熱を加えると熱変形により傾きが生じることが避けられず、やはり精度低下を招く。
【０００７】
また、図９に示すように全体を円柱形状に形成したピン基部22の端部に、その一直径を貫通する通孔37を形成してこの通孔37にノックピン38を挿通し、このノックピン38を固定側受け板15に形成した凹溝部39内に嵌合することにより、コアピン21を固定型11に固定する手段も採られている。しかし、通孔37にノックピン38を挿通した構造は強度的に弱いので、このノックピン38が破損しやすい問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、コアピンを確実にかつ精度よく型体に組み込むことができる成形用金型装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の成形用金型装置は、前記目的を達成するために、互いに開閉し型閉時に相互間に製品キャビティを形成する複数の型体を備え、これら型体のうち一つの型体に、第１の金型部材と第２の金型部材とにより挟持されて固定され前記製品キャビティを形成するピン部材を設け、このピン部材は、前記第1の金型部材に形成された円柱形状の孔部に嵌合される円柱形状のピン基部と、このピン基部の端部に設けられ前記孔部の端部に形成された座ぐり部に嵌合されるとともに前記両金型部材間に挟持される鍔部とを有し、前記円柱形状のピン基部の端部の外周面に凹部を形成し、この凹部に嵌合される凸部を有する複数の弧状の鍔形成体を前記ピン基部の端部に嵌着して前記鍔部を形成したものである。
【００１０】
成形時には、複数の型体を型閉してこれら型体間に製品キャビティを形成し、この製品キャビティ内に成形材料を充填する。成形される製品の一部は、ピン部材により形成される。金型製作時には、ピン基部が円柱形状になっていることにより、このピン基部の加工精度を高めることができる。また、ピン部材を型体に組み付けたときの位置精度はピン基部と第1の金型部材に形成された円柱形状の孔部との嵌合により決まるため、前述のようにピン基部の加工精度を高めることができることにより、製品の成形精度も高まる。さらに、ピン部材は、そのピン基部の端部にある鍔部を第１の金型部材と第２の金型部材とで挟持することにより固定するが、ピン基部の端部の外周面に凹部を形成し、この凹部に嵌合される凸部を有する複数の弧状の鍔形成体をピン基部の端部に嵌着して鍔部を形成したことにより、ピン部材を型体に確実に固定できるとともに、ピン部材の組み付けの精度を損なうことがない。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明の成形用金型装置において、鍔部の外周は非円形状をなし、凹部の深さを不均一にしたものである。
【００１２】
ピン部材を回り止めするために鍔部の外周が非円形状になっているが、凹部の深さが不均一であるために、鍔形成体は所定の方向性をもってしかピン基部に組み込むことができず、これにより、ピン基部に対して鍔部を確実に所定の方向に方向付けることができる。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下、本発明の成形用金型装置の一実施例について、図１から図５を参照しながら説明する。なお、本実施例の金型装置は、先に説明した図６に示すようなフェルール１を成形するためのものである。
【００１４】
41は型体である固定型、42は型体である可動型で、これら固定型41および可動型42は、図示上下方向（型開閉方向）に互いに移動して開閉し、型閉時に相互間にフェルール１の形状をした製品キャビティ43を形成するものである。固定型41は、製品キャビティ43を形成する固定側型板44と第１の金型部材としての固定側受け板45とを有している。この固定側型板44および固定側受け板45は、前記型開閉方向へ互いに移動して開閉するものである。また、固定側受け板45の背面には第２の金型部材としての押え板46がボルト47により固定されている。そして、前記固定側型板44には、製品キャビティ43の外周面を形成するキャビティ形成孔部48が形成されている。一方、前記可動型42は、可動側型板51を有しており、この可動側型板51に製品キャビティ43の外周面を形成するキャビティ形成孔部52が形成されている。
【００１５】
また、前記固定型41には、製品キャビティ43のうちフェルール１の内周面に相当する部分を形成する超硬金属からなるピン部材としてのコアピン56が固定されている。このコアピン56は、円柱形状のピン基部57を有し、このピン基部57における可動型42側の先端面からフェルール１の内周面を形成するより径小なキャビティ形成部58が同軸的に突出している。また、ピン基部57におけるキャビティ形成部56と反対側の端部には鍔部59が設けられている。この鍔部59は、回り止めのために外周が非円形状に形成されている。なお、この形状については後に詳述する。そして、前記ピン基部57は、前記固定側受け板45に形成された円柱形状の嵌合孔部61に嵌合されているとともに、前記固定側型板51に形成された円柱形状の嵌合孔部62に摺動自在に嵌合されている。また、前記鍔部59は、固定側受け板45の嵌合孔部61の端部に形成されたこの嵌合孔部61よりも若干径大な座ぐり部63内に嵌合されており、この座ぐり部63の底面と前記押え板46との間に挟持されている。これにより、固定側受け板45に対してコアピン56が固定されている。なお、回り止めのために座ぐり部63も鍔部59と同じ非円形状になっている。
【００１６】
一方、前記可動側型板51のキャビティ形成孔部58内には突き出しピン66が嵌合されており、この突き出しピン66には、前記コアピン56のキャビティ形成部58が摺動自在に嵌合される受け孔部67が形成されている。
【００１７】
さらに、型閉された前記固定側型板45と可動側型板51との間には、材料通路であるランナー71とこのランナー71を製品キャビティ43に連通させるリングゲート72とが形成されるようになっている。
【００１８】
つぎに、前記コアピン56の鍔部59の構成について説明する。前述のようにコアピン56のピン基部57の外周面は円柱形状に形成されているが、このピン基部57の外周面におけるキャビティ形成部58と反対側の端部には、凹部76a，76b，76c，76dが形成されている。この凹部76a，76b，76c，76dは、90°ずつ離れた４か所にあり、底面（コアピン56の中心軸側の面）は平面状になっている。それに加えて、図３に示すように、ピン基部57の中心軸から各凹部76a，76b，76c，76dの底面までの寸法a1，a2，a3，a4は、例えばそれぞれ3.5mm、3.5mm、3.7mm、3.7mmである。すなわち、凹部76a，76b，76c，76dの深さは不均一になっている。なお、凹部76a，76b，76c，76dは、切削加工などの手段により形成されるものである。
【００１９】
また、77a，77bは一対の鍔形成体で、これら鍔形成体77a，77bは、それぞれほぼ半円形状になっていて、ピン基部57の端部に全体として環状をなすように嵌着されており、これによりピン基部57の端部に鍔部59が形成されている。そして、鍔形成体77a，77bの内周面一端側は、円柱形状のピン基部57に嵌合する半円柱面をなしている。一方、鍔形成体77a，77bの外周面の一部には平面部78a，78bが形成されており、これにより環状に組み合わされたとき外周が非円形状をなす。さらに、図４に示すように、前記半円柱面の中心軸から平面部78a，78bまでの寸法b1，b2は、それぞれ6.0mm、5.5mmであり、したがって、鍔部59の外周は対称軸が１本のみの形状になっている。また、鍔形成体77a，77bの内周面他端側には、その三方に凸部79a，79b，79c，79c，79d，79aが形成されており、これにより、鍔形成体77a，77bの内周面他端側はほぼ矩形状になっている。凸部79a，79b，79c，79c，79d，79aは、前記ピン基部57の凹部76a，76b，76c，76dにそれぞれ嵌合するものである。これら凹部76a，76b，76c，76dの寸法に合せて、前記半円柱面の中心軸から凸部79a，79b，79c，79c，79d，79aまでの寸法c1，c2，c3，c4は、それぞれ3.5mm、3.5mm、3.7mm、3.7mmになっている（a1＝a2＝c1＝c2、a3＝a4＝c3＝c4）。なお、ピン基部57を含むコアピン56の材料が超硬金属であるのに対して、鍔形成体77a，77bの材料はプリハードン鋼などでよい。
【００２０】
つぎに、前記の構成についてその作用を説明する。成形時には、固定型41と可動型42とを型閉し、これら固定型41および可動型42間に製品キャビティ43を形成する。そして、ランナー71からゲート72を介して製品キャビティ43内に成形材料を充填する。この製品キャビティ43内の成形材料つまりフェルール１が固化した後に型開する。この型開時には、固定側型板44と固定側受け板45との間がまず開く。これにより、成形されたフェルール１からコアピン56がまず抜ける。ついで、固定側型板44と可動側型板51とを型開する。これにより、フェルール１およびランナー71内で固化した成形材料が固定型41から離れる。ついで、突き出しピン66の突き出しによりフェルール１およびランナー71内で固化した成形材料が可動型42から離れ、取り出される。その後、再び型閉が行われて以上の工程が繰り返される。
【００２１】
金型製作時、コアピン56のピン基部57が外周に突出のない円柱形状になっていることにより、このピン基部57の加工精度を高めることができる。また、コアピン56を固定型41に組み付けたときの位置精度はピン基部57と固定側受け板45に形成された円柱形状の嵌合孔部61との嵌合により決まるため、前述のようにピン基部57の加工精度を高めることができることにより、フェルール１の成形精度も高まる。
【００２２】
また、コアピン56は、そのピン基部57の端部にある鍔部59を固定側受け板45の座ぐり部27内に嵌合してその底面と押え板46とで挟持することにより固定するが、ピン基部57の端部の外周面に凹部76a，76b，76c，76dを形成し、この凹部76a，76b，76c，76dに嵌合される凸部79a，79b，79c，79c，79d，79aを有する一対の半円形状の鍔形成体77a，77bをピン基部57の端部に嵌着して鍔部59を形成したことにより、ノックピンを用いた場合に比べ、コアピン56を固定型41に確実に固定できる。また、ろう付を行う場合とは異なってコアピン56を加熱するような必要がないので、コアピン56の精度を損なうことがない。
【００２３】
さらに、コアピン56を回り止めするために鍔部59の外周が非円形状になっているが、ピン基部57に鍔形成体77a，77bを組み付けるに際して、この鍔形成体77a，77bの凸部79a，79b，79c，79c，79d，79aを嵌合すべき凹部76a，76b，76c，76dの深さが不均一であるために、鍔形成体77a，77bは所定の方向性をもってしかピン基部57に組み込むことができない。これにより、ピン基部57に対して鍔部59を確実に所定の方向に方向付けることができる。
【００２４】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例ではフェルールの成形を例に採って説明したが、本発明は、フェルール以外の成形にも応用可能である。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、第１の金型部材と第２の金型部材とにより挟持されて固定され製品キャビティを形成するピン部材を備えた成形用金型装置において、ピン部材は、第1の金型部材に形成された円柱形状の孔部に嵌合される円柱形状のピン基部と、このピン基部の端部に設けられ前記孔部の端部に形成された座ぐり部に嵌合されるとともに両金型部材間に挟持される鍔部とを有し、ピン基部の端部の外周面に凹部を形成し、この凹部に嵌合される凸部を有する複数の弧状の鍔形成体をピン基部の端部に嵌着して鍔部を形成したので、ピン部材を確実にかつ精度よく型体に組み込むことができる。
【００２６】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、鍔部の外周が非円形状をなすのに対し、凹部の深さを不均一にしたので、ピン基部に鍔部を組み付けるとき、この鍔部をピン基部に対して確実に所定の方向に方向付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形用金型装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】同上コアピンの平面図である。
【図３】同上ピン基部の平面図である。
【図４】同上鍔形成体の平面図である。
【図５】同上鍔形成体の断面図である。
【図６】成形されるフェルールの断面図である。
【図７】従来の成形用金型装置の一例を示す断面図である。
【図８】従来の成形用金型装置の他の例を示す断面図である。
【図９】従来の成形用金型装置のさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
41 固定型（型体）
42 可動型（型体）
43 製品キャビティ
45 固定側受け板（第１の金型部材）
46 押え板（第２の金型部材）
56 コアピン（ピン部材）
57 ピン基部
59 鍔部
61 嵌合孔部（孔部）
63 座ぐり部
76a，76b，76c，76d 凹部
77a，77b 鍔形成体
79a，79b，79c，79c，79d，79a 凸部

Claims (2)

1. 互いに開閉し型閉時に相互間に製品キャビティを形成する複数の型体を備え、これら型体のうち一つの型体に、第１の金型部材と第２の金型部材とにより挟持されて固定され前記製品キャビティを形成するピン部材を設け、このピン部材は、前記第1の金型部材に形成された円柱形状の孔部に嵌合される円柱形状のピン基部と、このピン基部の端部に設けられ前記孔部の端部に形成された座ぐり部に嵌合されるとともに前記両金型部材間に挟持される鍔部とを有し、前記円柱形状のピン基部の端部の外周面に凹部を形成し、この凹部に嵌合される凸部を有する複数の弧状の鍔形成体を前記ピン基部の端部に嵌着して前記鍔部を形成したことを特徴とする成形用金型装置。
2. 鍔部の外周は非円形状をなし、凹部の深さを不均一にしたことを特徴とする請求項１記載の成形用金型装置。

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