JP3857550B2 - ギアハウジングの製造方法及びこれに用いられる金型 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハウジングの製造方法及びこれに用いられる金型に係り、詳しくは、駆動軸に形成されたウォームと、これに係合するウォームホイールとを収容するハウジングの製造方法及びそれに用いられる金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図９に示すように、パワーウインドウ装置やワイパ装置に用いられるモータのギアハウジング５０には、略円板形状のウォームホイール５１と、これに噛合するウォーム５２ａが中央に形成された駆動軸５２とが収容される。この種のギアハウジング５０は、材料節減のため、複雑な形状の内部空間Ｓを有した複雑な外部形状をしている。この内部空間Ｓは、ウォームホイール５１が収容される第１内部空間Ｓ１と駆動軸５２が収容される第２内部空間Ｓ２とを連通した形状をしている。このような複雑な形状をしたギアハウジング５０を成形するには、次のような２つの方法が一般的に知られている。
【０００３】
１つ目の方法は、図１０に示される固定型５３と可動型５４とを用いる方法である。この方法における可動型５４には、前記第１内部空間Ｓ１を成形するためのホイール収容部５５と、前記第２内部空間Ｓ２の一部を成形するウォーム収容部５６が形成されている。この可動型５４は、固定型５３と組み合わさって、固定型５３との間にキャビティＣを形成する。このキャビティＣ内には、中子５７が挿入され、この中子５７の先端が前記ウォーム収容部５６に当接される。そして、キャビティＣ内に溶融材料が流入されて固化されると、軸受空間部Ｇを除く内部空間Ｓを備えたギアハウジング５０が成形される。この軸受空間部Ｇは、前記駆動軸５２の先端部５２ｂを軸支する空間である。そして、最後に、この軸受空間部Ｇが切削加工により形成されて、内部空間Ｓを有したギアハウジング５０が完成される。
【０００４】
もう１つの方法は、前記の方法で用いた可動型５４及び中子５７の代わりに、図１１で示される可動型５８及び中子５９を用いる方法である。この可動型５８には、前記の方法で用いた可動型５４と異なり、前記ウォーム収容部５６が形成されておらず、前記第１内部空間Ｓ１を形成するホイール収容部６０のみが形成されている。また、この方法に用いられる中子５９は、前記第２内部空間Ｓ２を形成し、そのため駆動軸５２とほぼ同様な形状をしている。そして、図１１（ｂ）で示すように、可動型５４と固定型５３とが組み合わさって成形されたキャビティＣに、中子５９がホイール収容部６０の側面６０ａに当接させた状態で挿入される。次に、キャビティＣに溶融材料が流入されて固化されて、内部空間Ｓが形成されたギアハウジング５０が成形される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者の製造方法では、ハウジングを成形した後に、軸受空間部Ｇを切削加工する必要があり、製造工程が増えることになっていた。
【０００６】
一方、後者の製造方法では、外部形状の形成時に内部空間Ｓが成形されるので、前者の方法と異なり、ハウジングが成形した後に切削加工する必要はない。しかしながら、この場合には、図１１（ｂ）で示すように、ホイール収容部６０の側面６０ａに略円筒形状の中子５９を当接させるため、側面６０ａの近傍においてバリが発生していた。従って、この製造方法においては、発生したバリを除去する必要があり、結局、前者の製造方法と同様に、製造工程が増えることになっていた。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、バリの発生を抑えてバリを除去する工程を不要とするとともに、ハウジングの成形後に、駆動軸の先端部が収容される部分を切削する工程を不要として、製造工程を減らすことのできるギアハウジングの製造方法及びそれに用いられる金型を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ウォームホイールが収容される第１内部空間の内部形状を成形する第１金型と、該第１金型と整合して外部形状を成形する第２金型と、前記第１金型と協働して前記ウォームホイールに噛合するウォームが形成された駆動軸を収容する第２内部空間の内部形状を成形する中子とを備え、前記第１金型と前記第２金型とで形成されるキャビティ内に前記中子を配設して、該キャビティに溶融材料を流入させて該溶融材料を固化させることにより製造されるギアハウジングの製造方法において、前記第１金型には、前記第２内部空間の一部を形成するウォーム収容部が形成され、該ウォーム収容部には貫通孔が形成され、前記中子には、前記キャビティ内に中子が配設された場合に前記貫通孔に嵌合される嵌合部が形成されるとともに、該嵌合部の基端側に外径が嵌合部の外径より大きい係止部が形成され、該係止部は、前記嵌合部が貫通孔に嵌合された状態において前記ウォーム収容部に当接するようになっており、前記係止部が前記ウォーム収容部に当接するまで前記中子を前記貫通孔に挿嵌させることにより、前記中子の先端に形成した軸受成形部を、前記第１金型から突出させて前記キャビティ内に配設したことを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のギアハウジングの製造方法において、前記中子を前記貫通孔に貫通させて、前記中子の先端部を前記第１金型より突出する前記軸受成形部としたことを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のギアハウジングの製造方法において、前記中子は径方向または軸方向に移動可能に保持された移動手段によって、前記中子が前記貫通孔に嵌合された際の前記中子の傾きやずれを吸収するように構成したことを要旨とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のギアハウジングの製造方法において、前記移動手段はスライドコアであり、該スライドコアには貫通孔が形成され、該スライドコアの貫通孔にはブッシュが嵌合されており、前記中子は、前記スライドコアの貫通孔に前記ブッシュを介して挿通されて前記スライドコアに保持されるとともに、前記嵌合部が前記ウォーム収容部の貫通孔に嵌合された状態において前記係止部が前記ブッシュに当接するようになっていることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、ウォームホイールが収容される第１内部空間の内部形状を成形する第１金型と、該第１金型と整合して外部形状を成形する第２金型と、前記第１金型と協働して前記ウォームホイールに噛合するウォームが形成された駆動軸を収容する第２内部空間の内部形状を成形する中子とを備えたギアハウジングの製造に用いられる金型において、前記第１金型には、前記第２内部空間の一部を形成するウォーム収容部が形成され、このウォーム収容部には前記中子が嵌挿される貫通孔が形成され、前記中子には、前記第１金型と前記第２金型とで形成されるキャビティ内に中子が配設された場合に前記貫通孔に嵌合される嵌合部が形成されるとともに、該嵌合部の基端側に外径が嵌合部の外径より大きい係止部が形成され、該係止部は、前記嵌合部が貫通孔に嵌合された状態において前記ウォーム収容部に当接するようになっており、前記係止部が前記ウォーム収容部に当接するまで前記中子が前記貫通孔に挿嵌されることにより、前記第１金型から突出する軸受成形部を設けたことを要旨とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のギアハウジングの製造に用いられる金型において、前記中子は軸形状をしており、該貫通孔に前記中子が貫通して該中子の先端が前記ウォーム収容部から前記軸受成形部として前記キャビティ内に突出成形可能とされていることを要旨とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載のギアハウジングの製造に用いられる金型において、前記中子は、前記貫通孔に嵌合された際の前記中子の傾きやずれを吸収するように、移動手段により前記中子の径方向または軸方向に移動可能に支持されていることを要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のギアハウジングの製造に用いられる金型において、前記移動手段はスライドコアであり、該スライドコアには貫通孔が形成され、該スライドコアの貫通孔にはブッシュが嵌合されており、前記中子は、前記スライドコアの貫通孔に前記ブッシュを介して挿通されて前記スライドコアに保持されるとともに、前記嵌合部が前記ウォーム収容部の貫通孔に嵌合された状態において前記係止部が前記ブッシュに当接するようになっていることを要旨とする。
【００１４】
（作用）
請求項１及び４に記載の発明によれば、中子は、第１金型のウォーム収容部に形成された貫通孔に挿嵌されて、第１金型と一体化されるので、第１金型と中子との当接部分に溶融材料が入り込むことがほとんどなく、バリの発生を抑制することができる。そのため、バリ除去の製造工程を不要にすることができる。また、軸受成形部が第１金型から突出されるため、この軸受成形部によって駆動軸の先端部を軸支する第２内部空間の軸受部が成形される。すなわち、第１金型と第２金型とにより形成されるキャビティ内に流し込まれた溶融材料によりギアハウジングが成形されると、駆動軸の先端が収容される第２内部空間の軸受部が成形されるので、ギアハウジングの成形後に軸受部を形成するための切削加工を行う必要がない。従って、製造工程を減らすことができる。
【００１５】
請求項２及び５に記載の発明によれば、中子が第１金型の貫通孔を貫通し、中子の先端が軸受成形部として第１金型から突出される。従って、簡単な構成で、第１金型と中子とを一体化することができるので、高い圧力を加えても第１金型と中子とがずれ難い。すなわち、簡単な構成で、ギアハウジングの形状を精度よく成形することができ、ウォームとウォームホイールとの軸間ピッチを精度よく製造することができる。
【００１６】
請求項３及び６に記載の発明によれば、第１金型に形成された貫通孔の製造誤差や移動手段への中子の取付誤差などのために、中子が貫通孔と嵌合する時に、中子に径方向に力が加わる場合には、この力に応じて中子が径方向に移動される。すなわち、中子が軸方向に移動されると中子の傾きやずれが吸収されて、製造誤差や取付誤差が自動調節されるので、中子に無理な力が加わることなく、容易に中子を貫通孔に挿嵌させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化したギアハウジングの製造に用いられる金型の第１実施形態について図１〜図４に従って説明する。この金型により製造されるギアハウジングは、従来例の図９に示されるギアハウジング５０と同一形状のものである。すなわち、ウォームホイール５１と、該ウォームホイール５１に噛合するウォーム５２ａが形成された駆動軸５２とをそれぞれ収容する第１内部空間Ｓ１と第２内部空間Ｓ２とが連通された内部空間Ｓを有したギアハウジング５０である。なお、このギアハウジング５０は、例えば自動車用のパワーウインドウ装置やワイパ装置に備えられる減速機付きのモータのギアハウジングとして使用される。
【００１８】
図１に示すように、ギアハウジング５０を製造する金型１０は、第１金型としての可動型１１と、第２金型としての固定型１２とを備えている。
可動型１１には、図４（ｂ）に示すように、その上端部に凹部１３が形成されている。この凹部１３より下側の可動型１１には、図２及び図４（ｂ）に示すように、内部成形部１４が前記固定型１２側に突出形成されている。この内部成形部１４は、図１に示すように、略円板形状をしたホイール収容部１５と、このホイール収容部１５に一体形成された略円筒形状のウォーム収容部１６とから構成されている。ホイール収容部１５は、前記ウォームホイール５１が配設される第１内部空間Ｓ１の形状を成形する。そして、このホイール収容部１５の中心には、図２に示すように、段付の円筒凹部１５ａが形成されている。一方、ウォーム収容部１６は、前記駆動軸５２のウォーム５２ａが配設される部分の形状、すなわち第２内部空間Ｓ２の一部の形状を成形する。そして、このウォーム収容部１６には、貫通孔ｈが形成されている。
【００１９】
固定型１２には、図４（ｂ）に示すように、その上端部に凹部１７が形成されており、この凹部１７は、可動型１１の前記凹部１３と整合して略直方体形状のコア収容孔１８を形成する。この凹部１７よりも下側の固定型１２には、中央に端面部１９ａを有した外部形状成形凹部１９が形成されている。この外部形状成形凹部１９は、固定型１２が可動型１１と整合した際に、ハウジングの肉厚と等しい所定の隙間を介して前記内部成形部１４を覆う。そのため、外部形状成形凹部１９と内部成形部１４との間にキャビティＣが形成される。
【００２０】
可動型１１には、前記円筒凹部１５ａの中央に孔１１ａが形成されている。この孔１１ａには、図２で示すように、入れ子ピン２０が貫通しており、同入れ子ピン２０の端部は、固定型１２の前記端面部１９ａに当接されている。なお、この入れ子ピン２０は、図４に示すように固定型１２に可動型１１が組み合っていない場合においても、常に可動型１１の孔１１ａに組み付けられている。また、可動型１１には、図示しない湯道が形成されており、この湯道は、キャビティＣと外部とを連通し、ギアハウジング５０の溶融材料を外部からキャビティＣ内に導く。
【００２１】
前記可動型１１の貫通孔ｈには、図１に示すように、段付の軸形状をした前記中子２１が貫挿されている。詳述すると、このウォーム収容部１６に形成された貫通孔ｈから前記中子２１の先端の軸受成形部２１ａが突出され、同貫通孔ｈには同中子２１の嵌合部２１ｂが嵌合されている。更に、この中子２１には、嵌合部２１ｂの基端側に係止部２１ｃが形成されている。この係止部２１ｃは、その外径が嵌合部２１ｂの外径より大きくなっており、前記ウォーム収容部１６に当接している。更に、中子２１には、基端部２１ｄが形成されている。
【００２２】
中子２１は、移動手段としてのスライドコア２２に取り付けられている。詳述すると、スライドコア２２には段付の貫通孔２２ａが形成され、この貫通孔２２ａには、一対のブッシュ２３が嵌合されている。この一対のブッシュ２３は、図３に示すように、それぞれ半円筒形状をした鋼材からなり、円形状をなすように相互に当接している。この実施形態では、ギアハウジング５０がアルミダイキャストで成形されているため、一対のブッシュ２３は鋼材としたが、例えば合成樹脂製のギアハウジングを成形する場合などは、耐熱性のゴムを使用してもよい。一対のブッシュ２３は、図１に示すように、その上端部において中子２１の前記基端部２１ｄの一端部に当接されて中子２１を支持しているが、その他の部分においては所定の空隙２４をおいて基端部２１ｄを挿通している。また、ブッシュ２３の下面２３ａと中子２１の係止部２１ｃとはすきまがあり、型を嵌め込んだ際に密着する。
【００２３】
前記スライドコア２２には、図１の下面に、ウォームホイール５１と駆動軸５２との間の外形を形成する略三角柱形状の突部２５ａ及びモータの取付部分を形成するフランジ部２５ｂが加工されている。これら突部２５ａ及びフランジ部２５ｂは、ギアハウジング５０の外側形状の一部を形成するものである。なお、スライドコア２２の上部は、図示しないボルトを介してホルダ２６に取り付けられ、図１において上下方向に移動可能とされており、同ホルダ２６が可動型１１及び固定型１２に固定されると、同スライドコア２２は前記コア収容孔１８に収容される。
【００２４】
なお、上述した中子２１は、前記ブッシュ２３の下面２３ａがその係止部２１ｃに圧接した状態で一対のブッシュ２３がその外周に取り付けられた後、スライドコア２２の貫通孔２２ａに挿入され、更にこのスライドコア２２がホルダ２６に取り付けられている。すなわち、図４に示すように固定型１２に可動型１１が組み合っていない場合においても、中子２１はスライドコア２２及びホルダ２６と一体化されている。
【００２５】
次に、上述した金型１０を用いたギアハウジング５０の製造方法について説明する。
まず、鋳造機（成形機）の型締め動作により、可動型１１の内部成形部１４が固定型１２の外部形状成形凹部１９内に配設され、可動型１１に組み付けられた入れ子ピン２０は、先端を固定型１２の端面部１９ａに当接され、かつ固定型１２の凹部１７と可動型１１の凹部１３とが整合するように、固定型１２に可動型１１が当接する。
【００２６】
この動作に伴い、スライドコア２２が取り付けられたホルダ２６が移動されて、スライドコア２２がコア収容孔１８に挿通されると、スライドコア２２に取り付けられた中子２１は、ウォーム収容部１６の貫通孔ｈに挿通される。このとき、整合するはずの中子２１と貫通孔ｈとの位置がずれていた場合には、中子２１がブッシュ２３に支持され、その周囲に空隙２４が設けられているため、中子２１は、貫通孔ｈの位置に整合するように径方向に移動、または必要に応じブッシュ２３を収縮させて若干軸方向に移動して、同貫通孔ｈに挿入される。すなわち、中子２１の軸受成形部２１ａが貫通孔ｈから突出され、中子２１の嵌合部２１ｂは同貫通孔ｈに嵌合される。
【００２７】
従って、可動型１１と固定型１２により形成されたキャビティＣ内において、可動型１１と中子２１とが一体化されて配置された状態となる。そこで、この状態で、例えばアルミニウムまたは合成樹脂などの溶融材料がキャビティＣ内に流入される。なお、このとき、ブッシュ２３の下面２３ａは中子２１の係止部２１ｃに密着しているので、この間には溶融材料が入り込まない。
【００２８】
その後、この溶融材料が固まることによりギアハウジング５０が形成される。このとき、ギアハウジング５０には、ウォームが形成された駆動軸５２の先端部５２ｂが収容される軸受空間部Ｇ（図９を参照）が形成されている。すなわち、形成されたギアハウジング５０には、軸受空間部Ｇを有した内部空間Ｓが形成される。
【００２９】
なお、ギアハウジング５０が形成されると、鋳造機（成形機）の型開き動作と共にスライドコア２２が図１の上方に引き上げられて、中子２１が貫通孔ｈから引抜かれ、入れ子ピン２０と共に可動型が固定型から外される。
【００３０】
本実施形態のギアハウジング５０の製造に用いられる金型１０によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）本実施形態では、可動型１１のウォーム収容部１６に貫通孔ｈを形成し、この貫通孔ｈに中子２１を挿嵌させて、可動型１１に中子２１を一体化させた。従って、可動型１１と中子２１との接触部分に溶融材料が入り込むことがほとんどなく、バリの発生を抑制することができ、バリ除去の製造工程を不要にすることができる。また、可動型１１のウォーム収容部１６から軸受成形部２１ａが突出されるため、ギアハウジング５０の外部形状の成形と同時に、駆動軸５２の先端部５２ｂが収容される軸受空間部Ｇを成形することができる。従って、ギアハウジング５０の成形後に、軸受空間部Ｇを切削加工する必要がなく、製造工程を減らすことができる。
【００３１】
（２）本実施形態では、中子２１が貫通孔ｈを貫通し、同中子２１の軸受成形部２１ａが、ウォーム収容部１６から突出される。すなわち、簡単な構成で、軸受空間部Ｇを成形する軸受成形部２１ａをウォーム収容部１６から突出させることができるとともに、可動型１１に中子２１をより強固に取り付けることができる。そのため、高い圧力を加えても、中子２１が可動型１１からずれ難く、容易な構成で、成形時の型逃げを抑えてバリの発生を更に抑制することができる。すなわち、簡単な構成で、ギアハウジングの形状を精度よく成形することができ、ウォームとウォームホイールとの軸間ピッチを精度よく製造することができる。
【００３２】
（３）本実施形態では、中子２１は、空隙２４及びブッシュ２３を介してスライドコア２２に取り付けた。中子２１及び貫通孔ｈの製造誤差やスライドコア２２に対する中子２１の取付誤差のために、中子２１がウォーム収容部１６の貫通孔ｈに嵌合する際に、同中子２１が径方向に力を受けた場合には、その受けた力によって中子２１が径方向に移動する。すなわち、中子の傾きやずれが吸収されて、製造誤差や取付誤差は、空隙２４及びブッシュ２３によって自動調節できる。そのため、中子２１に無理な力が加わることがなく、容易に、中子２１をウォーム収容部１６の貫通孔ｈに挿嵌させることができる。
【００３３】
（４）本実施形態では、中子２１の係止部２１ｃは、ブッシュ２３の下面２３ａに当接させたので、中子２１の係止部２１ｃとブッシュ２３の下面２３ａとの間に溶融部材が入り込むことが少なく、バリの発生をより確実に抑制することができる。
【００３４】
（５）本実施形態では、中子２１の中央部に嵌合部２１ｂより径の大きい係止部２１ｃを設け、この係止部２１ｃをホイール収容部１５に当接させた。この係止部２１ｃがウォーム収容部１６に当接されることにより、所定の大きさの軸受空間部Ｇを成形することができるとともに、係止部２１ｃとウォーム収容部１６の間に溶融部材が入り込むことが少なく、バリの発生を抑制することができる。
【００３５】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化したギアハウジングの製造に用いられる金型１０の第２実施形態について、図５及び図６に従って説明する。なお、以下の各実施形態において、上述の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施形態における中子３１は、上記第１実施形態の中子２１が、その嵌合部２１ｂの途中まで形成された形状をしている。すなわち、この中子３１は、上記第１実施形態と同様に、嵌合部２１ｂ、係止部２１ｃ及び基端部２１ｄを有しているが、軸受成形部２１ａが形成されておらず、また嵌合部２１ｂの長さが短くなっている。
【００３７】
一方、本実施形態における可動型３２には、図６（ｂ）で示されるように、内部成形部３３が形成されており、この内部成形部３３の先端には、内部成形部３３とは別体の先端部材３４が取り付けられている。これら内部成形部３３と先端部材３４とが整合されることにより、可動型３２は、上記第１実施形態の内部成形部１４と同様な外部形状の突出部、すなわちホイール収容部１５及びウォーム収容部１６が一体成形された突出部を有する。そして、これら内部成形部３３及び先端部材３４には、Ｌ字形状の凹所がそれぞれ形成され、これら凹所が整合することにより内孔３５が形成される。すなわち、この内孔３５は、図５及び図６（ａ）で示すように、貫通孔ｈの延在方向と平行な部分と、これに直角でこれと貫通孔ｈとを連通する部分とを有したＬ字形状をしている。この内孔３５の貫通孔ｈと平行に延びる部分には、ばね３６が配設され、内孔３５の貫通孔ｈと直角を成す部分には、押圧部材３７が配設されている。この押圧部材３７は、その一端部が前記ばね３６により図５の上方に付勢されており、その他端部は貫通孔ｈ内に突出している。
【００３８】
また、本実施形態においては、軸受成形部材３８が貫通孔ｈ内に摺動可能に内嵌されている。この軸受成形部材３８は、前記押圧部材３７の他端部に、ピン３９を介して固着されて、押圧部材３７と一体的に移動する。そのため、軸受成形部材３８は、図６で示すように、ばね３６より押圧部材３７が上方に付勢されている状態では、貫通孔ｈに収容されている。
【００３９】
従って、本実施形態においては、図６の状態からスライドコア２２がコア収容孔１８に挿入されて、前記中子３１の嵌合部２１ｂが貫通孔ｈに挿嵌されると、押圧部材３７が、ばね３６に抗して図６の下方に移動する。押圧部材３７の移動に伴って軸受成形部材３８も下方に移動し、軸受成形部材３８の先端が貫通孔ｈから突出される。従って、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、軸受成形部材３８の先端が貫通孔ｈから突出された状態で、キャビティＣ内に中子３１が配設される。
【００４０】
そして、上記実施形態と同様に、中子３１が配設されたキャビティＣに、溶融材料が流入され固化されることにより、ギアハウジング５０が成形される。そして、ギアハウジング５０が成形された後には、スライドコア２２が図５の上方に引き上げられる。このとき、付勢されたばね３６の復元力により、押圧部材３７及び軸受成形部材３８は、図６に示す元の状態に戻り、貫通孔ｈから突出していた軸受成形部材３８の先端が、貫通孔ｈ内に引っ込む。そして、入れ子ピン２０が抜き取られた後、可動型３２が固定型１２から外されて、固定型１２からギアハウジング５０が取り出される。
【００４１】
以上、本実施形態の金型１０によれば、上記実施形態に記載の（１）及び（３）〜（５）と同様な効果を得ることができる。
（第３実施形態）
以下、本発明を具体化したギアハウジングの製造に用いられる金型の第３実施形態について図７及び図８に従って説明する。
【００４２】
本実施形態における中子４１は、上記第１実施形態の中子２１と同様に、軸受成形部２１ａ、嵌合部２１ｂ、係止部２１ｃ及び基端部２１ｄが形成されている。更に、本実施形態の中子４１には、その嵌合部２１ｂにラック４１ａが形成されている。
【００４３】
一方、本実施形態における可動型４２には、上記第２実施形態と同様に、先端部材３４が固着された内部成形部３３が形成されている。本実施形態では、これら内部成形部３３と先端部材３４には、円弧形状の凹所が形成され、これら凹所が整合することにより上記内孔３５とは形状の異なる扇形の内孔４５が形成される。この内孔４５には、ピン４６を介してピニオン４７が配設されている。このピニオン４７は、図７に示すように、前記中子４１が貫通孔ｈに挿嵌された状態で前記中子４１のラック４１ａに噛合し、中子４１の位置決めを行う。また、ピニオン４７は、図８に示すように、中子４１が貫通孔ｈに挿嵌されていない状態では、その最下部の歯４７ａが貫通孔ｈに臨んだ状態となっている。
【００４４】
従って、本実施形態において、スライドコア２２がキャビティＣに挿入されて、中子４１が貫通孔ｈに挿通されてくると、まず中子４１のラック４１ａの最下部がピニオン４７の最下部の歯４７ａに係合する。そして、中子４１が下方に移動されるに伴って、ピニオン４７が右回りに回転してラック４１ａと噛合して、中子４１の軸受成形部２１ａが貫通孔ｈから突出された状態となる。すなわち、本実施形態においても、上記実施形態と同様に、中子４１の嵌合部２１ｂが可動型４２の貫通孔ｈに嵌合し、中子４１の軸受成形部２１ａが同貫通孔ｈから突出された状態で、中子４１がキャビティＣ内に配設される。
【００４５】
なお、本実施形態においても、ギアハウジング５０が成形された後には、ギアハウジング５０を金型１０から取り出すために、中子４１が上方に移動させられて、中子４１が可動型４２の貫通孔ｈから抜かれる。この場合、中子４１の移動に伴って、ピニオン４７が左回りに回転されラック４１ａとの噛合が解かれて、図８に示す状態に戻る。
【００４６】
以上、本実施形態の金型１０によれば、上記実施形態に記載の効果（１）〜（５）の効果を得ることができるとともに、次の効果を得ることができる。
（６）中子４１のラック４１ａがピニオン４７に噛合されるので、可動型４２に対する中子４１の位置決めをより確実に行うことができ、軸受成形部２１ａを所定の長さで貫通孔ｈから突出させることができる。すなわち、軸受空間部Ｇの長さを所定の大きさとすることができる。
【００４７】
なお、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第１及び第３実施形態においては、中子２１，４１の軸受成形部２１ａ及び嵌合部２１ｂを異なる径にしたが、これらを同一径にしてもよい。この場合には、中子２１，４１の形成が容易に行える。
【００４８】
・上記各実施形態においては、空隙２４が形成されるようにブッシュ２３を介して中子２１をスライドコア２２に取り付けた。この代わりに、空隙２４を設けないで、ブッシュ２３を介してのみスライドコア２２に中子２１を取り付けること。この場合であっても、ブッシュ２３が中子２１の径方向の移動を多少許容するので、中子２１が径方向に移動可能とすることができる。
【００４９】
・上記各実施形態において、ウォームホイール５１を収容するホイール収容部５５を可動型１１に設けたが、これを固定型１２に設け、固定型１２を第１金型とすること。
【００５０】
次に上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（ａ）前記中子は、前記弾性部材を介して前記移動手段に設けられている。
【００５１】
従って、この（ａ）に記載の発明によれば、中子が弾性部材を介して移動手段に取り付けられているので、簡単な構成で、軸部成形中子が受けた力に応じて径方向に移動可能に支持することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、第１金型と中子との接触部分に、溶融材料が入り込むことがほとんどなく、バリの発生を抑制することができ、バリ除去の製造工程を不要にすることができる。また、軸受成形部によりギアハウジングの成形時に駆動軸の先端が収容される内部空間が形成できるので、ギアハウジングの成形後に、軸受成形部を切削加工する必要がない。従って、製造工程を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態における金型の部分断面図。
【図２】 図１における２−２線断面図。
【図３】 図１における３−３線断面図。
【図４】 同実施形態における第１金型に中子が挿嵌される前の状態の部分断面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図。
【図５】 第２実施形態における第１金型に中子を挿嵌させた状態の金型の部分断面図。
【図６】 同実施形態における第１金型に中子が挿嵌される前の状態の部分断面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図。
【図７】 第３実施形態における第１金型に中子を挿嵌させた状態の金型の部分断面図。
【図８】 同実施形態における第１金型に中子を挿嵌させる前の状態の金型の部分断面図。
【図９】 製造されるハウジングの斜視図。
【図１０】 第１従来例における金型の部分断面図。
【図１１】 第２従来例における金属の部分断面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図。
【符号の説明】
ｈ…貫通孔、Ｃ…キャビティ、Ｇ…軸受空間部、Ｓ１…第１内部空間、Ｓ２…第２内部空間、１０…金型、１１，３２，４２…第１金型としての可動型、１２…第２金型としての固定型、１６…ウォーム収容部、２１，３１，４１…中子、２１ａ…軸受成形部、２２…移動手段としてのスライドコア、３８…軸受成形部としての軸受成形部材、５０…ギアハウジング、５１…ウォームホイール、５２…駆動軸、５２ａ…ウォーム、５２ｂ…先端部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハウジングの製造方法及びこれに用いられる金型に係り、詳しくは、駆動軸に形成されたウォームと、これに係合するウォームホイールとを収容するハウジングの製造方法及びそれに用いられる金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図９に示すように、パワーウインドウ装置やワイパ装置に用いられるモータのギアハウジング５０には、略円板形状のウォームホイール５１と、これに噛合するウォーム５２ａが中央に形成された駆動軸５２とが収容される。この種のギアハウジング５０は、材料節減のため、複雑な形状の内部空間Ｓを有した複雑な外部形状をしている。この内部空間Ｓは、ウォームホイール５１が収容される第１内部空間Ｓ１と駆動軸５２が収容される第２内部空間Ｓ２とを連通した形状をしている。このような複雑な形状をしたギアハウジング５０を成形するには、次のような２つの方法が一般的に知られている。
【０００３】
１つ目の方法は、図１０に示される固定型５３と可動型５４とを用いる方法である。この方法における可動型５４には、前記第１内部空間Ｓ１を成形するためのホイール収容部５５と、前記第２内部空間Ｓ２の一部を成形するウォーム収容部５６が形成されている。この可動型５４は、固定型５３と組み合わさって、固定型５３との間にキャビティＣを形成する。このキャビティＣ内には、中子５７が挿入され、この中子５７の先端が前記ウォーム収容部５６に当接される。そして、キャビティＣ内に溶融材料が流入されて固化されると、軸受空間部Ｇを除く内部空間Ｓを備えたギアハウジング５０が成形される。この軸受空間部Ｇは、前記駆動軸５２の先端部５２ｂを軸支する空間である。そして、最後に、この軸受空間部Ｇが切削加工により形成されて、内部空間Ｓを有したギアハウジング５０が完成される。
【０００４】
もう１つの方法は、前記の方法で用いた可動型５４及び中子５７の代わりに、図１１で示される可動型５８及び中子５９を用いる方法である。この可動型５８には、前記の方法で用いた可動型５４と異なり、前記ウォーム収容部５６が形成されておらず、前記第１内部空間Ｓ１を形成するホイール収容部６０のみが形成されている。また、この方法に用いられる中子５９は、前記第２内部空間Ｓ２を形成し、そのため駆動軸５２とほぼ同様な形状をしている。そして、図１１（ｂ）で示すように、可動型５４と固定型５３とが組み合わさって成形されたキャビティＣに、中子５９がホイール収容部６０の側面６０ａに当接させた状態で挿入される。次に、キャビティＣに溶融材料が流入されて固化されて、内部空間Ｓが形成されたギアハウジング５０が成形される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者の製造方法では、ハウジングを成形した後に、軸受空間部Ｇを切削加工する必要があり、製造工程が増えることになっていた。
【０００６】
一方、後者の製造方法では、外部形状の形成時に内部空間Ｓが成形されるので、前者の方法と異なり、ハウジングが成形した後に切削加工する必要はない。しかしながら、この場合には、図１１（ｂ）で示すように、ホイール収容部６０の側面６０ａに略円筒形状の中子５９を当接させるため、側面６０ａの近傍においてバリが発生していた。従って、この製造方法においては、発生したバリを除去する必要があり、結局、前者の製造方法と同様に、製造工程が増えることになっていた。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、バリの発生を抑えてバリを除去する工程を不要とするとともに、ハウジングの成形後に、駆動軸の先端部が収容される部分を切削する工程を不要として、製造工程を減らすことのできるギアハウジングの製造方法及びそれに用いられる金型を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ウォームホイールが収容される第１内部空間の内部形状を成形する第１金型と、該第１金型と整合して外部形状を成形する第２金型と、前記第１金型と協働して前記ウォームホイールに噛合するウォームが形成された駆動軸を収容する第２内部空間の内部形状を成形する中子とを備え、前記第１金型と前記第２金型とで形成されるキャビティ内に前記中子を配設して、該キャビティに溶融材料を流入させて該溶融材料を固化させることにより製造されるギアハウジングの製造方法において、前記第１金型には、前記第２内部空間の一部を形成するウォーム収容部が形成され、該ウォーム収容部には貫通孔が形成され、前記中子には、前記キャビティ内に中子が配設された場合に前記貫通孔に嵌合される嵌合部が形成されるとともに、該嵌合部の基端側に外径が嵌合部の外径より大きい係止部が形成され、該係止部は、前記嵌合部が貫通孔に嵌合された状態において前記ウォーム収容部に当接するようになっており、前記係止部が前記ウォーム収容部に当接するまで前記中子を前記貫通孔に挿嵌させることにより、前記中子の先端に形成した軸受成形部を、前記第１金型から突出させて前記キャビティ内に配設したことを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のギアハウジングの製造方法において、前記中子を前記貫通孔に貫通させて、前記中子の先端部を前記第１金型より突出する前記軸受成形部としたことを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のギアハウジングの製造方法において、前記中子は径方向または軸方向に移動可能に保持された移動手段によって、前記中子が前記貫通孔に嵌合された際の前記中子の傾きやずれを吸収するように構成したことを要旨とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のギアハウジングの製造方法において、前記移動手段はスライドコアであり、該スライドコアには貫通孔が形成され、該スライドコアの貫通孔にはブッシュが嵌合されており、前記中子は、前記スライドコアの貫通孔に前記ブッシュを介して挿通されて前記スライドコアに保持されるとともに、前記嵌合部が前記ウォーム収容部の貫通孔に嵌合された状態において前記係止部が前記ブッシュに当接するようになっていることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、ウォームホイールが収容される第１内部空間の内部形状を成形する第１金型と、該第１金型と整合して外部形状を成形する第２金型と、前記第１金型と協働して前記ウォームホイールに噛合するウォームが形成された駆動軸を収容する第２内部空間の内部形状を成形する中子とを備えたギアハウジングの製造に用いられる金型において、前記第１金型には、前記第２内部空間の一部を形成するウォーム収容部が形成され、このウォーム収容部には前記中子が嵌挿される貫通孔が形成され、前記中子には、前記第１金型と前記第２金型とで形成されるキャビティ内に中子が配設された場合に前記貫通孔に嵌合される嵌合部が形成されるとともに、該嵌合部の基端側に外径が嵌合部の外径より大きい係止部が形成され、該係止部は、前記嵌合部が貫通孔に嵌合された状態において前記ウォーム収容部に当接するようになっており、前記係止部が前記ウォーム収容部に当接するまで前記中子が前記貫通孔に挿嵌されることにより、前記第１金型から突出する軸受成形部を設けたことを要旨とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のギアハウジングの製造に用いられる金型において、前記中子は軸形状をしており、該貫通孔に前記中子が貫通して該中子の先端が前記ウォーム収容部から前記軸受成形部として前記キャビティ内に突出成形可能とされていることを要旨とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載のギアハウジングの製造に用いられる金型において、前記中子は、前記貫通孔に嵌合された際の前記中子の傾きやずれを吸収するように、移動手段により前記中子の径方向または軸方向に移動可能に支持されていることを要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のギアハウジングの製造に用いられる金型において、前記移動手段はスライドコアであり、該スライドコアには貫通孔が形成され、該スライドコアの貫通孔にはブッシュが嵌合されており、前記中子は、前記スライドコアの貫通孔に前記ブッシュを介して挿通されて前記スライドコアに保持されるとともに、前記嵌合部が前記ウォーム収容部の貫通孔に嵌合された状態において前記係止部が前記ブッシュに当接するようになっていることを要旨とする。
【００１４】
（作用）
請求項１及び４に記載の発明によれば、中子は、第１金型のウォーム収容部に形成された貫通孔に挿嵌されて、第１金型と一体化されるので、第１金型と中子との当接部分に溶融材料が入り込むことがほとんどなく、バリの発生を抑制することができる。そのため、バリ除去の製造工程を不要にすることができる。また、軸受成形部が第１金型から突出されるため、この軸受成形部によって駆動軸の先端部を軸支する第２内部空間の軸受部が成形される。すなわち、第１金型と第２金型とにより形成されるキャビティ内に流し込まれた溶融材料によりギアハウジングが成形されると、駆動軸の先端が収容される第２内部空間の軸受部が成形されるので、ギアハウジングの成形後に軸受部を形成するための切削加工を行う必要がない。従って、製造工程を減らすことができる。
【００１５】
請求項２及び５に記載の発明によれば、中子が第１金型の貫通孔を貫通し、中子の先端が軸受成形部として第１金型から突出される。従って、簡単な構成で、第１金型と中子とを一体化することができるので、高い圧力を加えても第１金型と中子とがずれ難い。すなわち、簡単な構成で、ギアハウジングの形状を精度よく成形することができ、ウォームとウォームホイールとの軸間ピッチを精度よく製造することができる。
【００１６】
請求項３及び６に記載の発明によれば、第１金型に形成された貫通孔の製造誤差や移動手段への中子の取付誤差などのために、中子が貫通孔と嵌合する時に、中子に径方向に力が加わる場合には、この力に応じて中子が径方向に移動される。すなわち、中子が軸方向に移動されると中子の傾きやずれが吸収されて、製造誤差や取付誤差が自動調節されるので、中子に無理な力が加わることなく、容易に中子を貫通孔に挿嵌させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化したギアハウジングの製造に用いられる金型の第１実施形態について図１〜図４に従って説明する。この金型により製造されるギアハウジングは、従来例の図９に示されるギアハウジング５０と同一形状のものである。すなわち、ウォームホイール５１と、該ウォームホイール５１に噛合するウォーム５２ａが形成された駆動軸５２とをそれぞれ収容する第１内部空間Ｓ１と第２内部空間Ｓ２とが連通された内部空間Ｓを有したギアハウジング５０である。なお、このギアハウジング５０は、例えば自動車用のパワーウインドウ装置やワイパ装置に備えられる減速機付きのモータのギアハウジングとして使用される。
【００１８】
図１に示すように、ギアハウジング５０を製造する金型１０は、第１金型としての可動型１１と、第２金型としての固定型１２とを備えている。
可動型１１には、図４（ｂ）に示すように、その上端部に凹部１３が形成されている。この凹部１３より下側の可動型１１には、図２及び図４（ｂ）に示すように、内部成形部１４が前記固定型１２側に突出形成されている。この内部成形部１４は、図１に示すように、略円板形状をしたホイール収容部１５と、このホイール収容部１５に一体形成された略円筒形状のウォーム収容部１６とから構成されている。ホイール収容部１５は、前記ウォームホイール５１が配設される第１内部空間Ｓ１の形状を成形する。そして、このホイール収容部１５の中心には、図２に示すように、段付の円筒凹部１５ａが形成されている。一方、ウォーム収容部１６は、前記駆動軸５２のウォーム５２ａが配設される部分の形状、すなわち第２内部空間Ｓ２の一部の形状を成形する。そして、このウォーム収容部１６には、貫通孔ｈが形成されている。
【００１９】
固定型１２には、図４（ｂ）に示すように、その上端部に凹部１７が形成されており、この凹部１７は、可動型１１の前記凹部１３と整合して略直方体形状のコア収容孔１８を形成する。この凹部１７よりも下側の固定型１２には、中央に端面部１９ａを有した外部形状成形凹部１９が形成されている。この外部形状成形凹部１９は、固定型１２が可動型１１と整合した際に、ハウジングの肉厚と等しい所定の隙間を介して前記内部成形部１４を覆う。そのため、外部形状成形凹部１９と内部成形部１４との間にキャビティＣが形成される。
【００２０】
可動型１１には、前記円筒凹部１５ａの中央に孔１１ａが形成されている。この孔１１ａには、図２で示すように、入れ子ピン２０が貫通しており、同入れ子ピン２０の端部は、固定型１２の前記端面部１９ａに当接されている。なお、この入れ子ピン２０は、図４に示すように固定型１２に可動型１１が組み合っていない場合においても、常に可動型１１の孔１１ａに組み付けられている。また、可動型１１には、図示しない湯道が形成されており、この湯道は、キャビティＣと外部とを連通し、ギアハウジング５０の溶融材料を外部からキャビティＣ内に導く。
【００２１】
前記可動型１１の貫通孔ｈには、図１に示すように、段付の軸形状をした前記中子２１が貫挿されている。詳述すると、このウォーム収容部１６に形成された貫通孔ｈから前記中子２１の先端の軸受成形部２１ａが突出され、同貫通孔ｈには同中子２１の嵌合部２１ｂが嵌合されている。更に、この中子２１には、嵌合部２１ｂの基端側に係止部２１ｃが形成されている。この係止部２１ｃは、その外径が嵌合部２１ｂの外径より大きくなっており、前記ウォーム収容部１６に当接している。更に、中子２１には、基端部２１ｄが形成されている。
【００２２】
中子２１は、移動手段としてのスライドコア２２に取り付けられている。詳述すると、スライドコア２２には段付の貫通孔２２ａが形成され、この貫通孔２２ａには、一対のブッシュ２３が嵌合されている。この一対のブッシュ２３は、図３に示すように、それぞれ半円筒形状をした鋼材からなり、円形状をなすように相互に当接している。この実施形態では、ギアハウジング５０がアルミダイキャストで成形されているため、一対のブッシュ２３は鋼材としたが、例えば合成樹脂製のギアハウジングを成形する場合などは、耐熱性のゴムを使用してもよい。一対のブッシュ２３は、図１に示すように、その上端部において中子２１の前記基端部２１ｄの一端部に当接されて中子２１を支持しているが、その他の部分においては所定の空隙２４をおいて基端部２１ｄを挿通している。また、ブッシュ２３の下面２３ａと中子２１の係止部２１ｃとはすきまがあり、型を嵌め込んだ際に密着する。
【００２３】
前記スライドコア２２には、図１の下面に、ウォームホイール５１と駆動軸５２との間の外形を形成する略三角柱形状の突部２５ａ及びモータの取付部分を形成するフランジ部２５ｂが加工されている。これら突部２５ａ及びフランジ部２５ｂは、ギアハウジング５０の外側形状の一部を形成するものである。なお、スライドコア２２の上部は、図示しないボルトを介してホルダ２６に取り付けられ、図１において上下方向に移動可能とされており、同ホルダ２６が可動型１１及び固定型１２に固定されると、同スライドコア２２は前記コア収容孔１８に収容される。
【００２４】
なお、上述した中子２１は、前記ブッシュ２３の下面２３ａがその係止部２１ｃに圧接した状態で一対のブッシュ２３がその外周に取り付けられた後、スライドコア２２の貫通孔２２ａに挿入され、更にこのスライドコア２２がホルダ２６に取り付けられている。すなわち、図４に示すように固定型１２に可動型１１が組み合っていない場合においても、中子２１はスライドコア２２及びホルダ２６と一体化されている。
【００２５】
次に、上述した金型１０を用いたギアハウジング５０の製造方法について説明する。
まず、鋳造機（成形機）の型締め動作により、可動型１１の内部成形部１４が固定型１２の外部形状成形凹部１９内に配設され、可動型１１に組み付けられた入れ子ピン２０は、先端を固定型１２の端面部１９ａに当接され、かつ固定型１２の凹部１７と可動型１１の凹部１３とが整合するように、固定型１２に可動型１１が当接する。
【００２６】
この動作に伴い、スライドコア２２が取り付けられたホルダ２６が移動されて、スライドコア２２がコア収容孔１８に挿通されると、スライドコア２２に取り付けられた中子２１は、ウォーム収容部１６の貫通孔ｈに挿通される。このとき、整合するはずの中子２１と貫通孔ｈとの位置がずれていた場合には、中子２１がブッシュ２３に支持され、その周囲に空隙２４が設けられているため、中子２１は、貫通孔ｈの位置に整合するように径方向に移動、または必要に応じブッシュ２３を収縮させて若干軸方向に移動して、同貫通孔ｈに挿入される。すなわち、中子２１の軸受成形部２１ａが貫通孔ｈから突出され、中子２１の嵌合部２１ｂは同貫通孔ｈに嵌合される。
【００２７】
従って、可動型１１と固定型１２により形成されたキャビティＣ内において、可動型１１と中子２１とが一体化されて配置された状態となる。そこで、この状態で、例えばアルミニウムまたは合成樹脂などの溶融材料がキャビティＣ内に流入される。なお、このとき、ブッシュ２３の下面２３ａは中子２１の係止部２１ｃに密着しているので、この間には溶融材料が入り込まない。
【００２８】
その後、この溶融材料が固まることによりギアハウジング５０が形成される。このとき、ギアハウジング５０には、ウォームが形成された駆動軸５２の先端部５２ｂが収容される軸受空間部Ｇ（図９を参照）が形成されている。すなわち、形成されたギアハウジング５０には、軸受空間部Ｇを有した内部空間Ｓが形成される。
【００２９】
なお、ギアハウジング５０が形成されると、鋳造機（成形機）の型開き動作と共にスライドコア２２が図１の上方に引き上げられて、中子２１が貫通孔ｈから引抜かれ、入れ子ピン２０と共に可動型が固定型から外される。
【００３０】
本実施形態のギアハウジング５０の製造に用いられる金型１０によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）本実施形態では、可動型１１のウォーム収容部１６に貫通孔ｈを形成し、この貫通孔ｈに中子２１を挿嵌させて、可動型１１に中子２１を一体化させた。従って、可動型１１と中子２１との接触部分に溶融材料が入り込むことがほとんどなく、バリの発生を抑制することができ、バリ除去の製造工程を不要にすることができる。また、可動型１１のウォーム収容部１６から軸受成形部２１ａが突出されるため、ギアハウジング５０の外部形状の成形と同時に、駆動軸５２の先端部５２ｂが収容される軸受空間部Ｇを成形することができる。従って、ギアハウジング５０の成形後に、軸受空間部Ｇを切削加工する必要がなく、製造工程を減らすことができる。
【００３１】
（２）本実施形態では、中子２１が貫通孔ｈを貫通し、同中子２１の軸受成形部２１ａが、ウォーム収容部１６から突出される。すなわち、簡単な構成で、軸受空間部Ｇを成形する軸受成形部２１ａをウォーム収容部１６から突出させることができるとともに、可動型１１に中子２１をより強固に取り付けることができる。そのため、高い圧力を加えても、中子２１が可動型１１からずれ難く、容易な構成で、成形時の型逃げを抑えてバリの発生を更に抑制することができる。すなわち、簡単な構成で、ギアハウジングの形状を精度よく成形することができ、ウォームとウォームホイールとの軸間ピッチを精度よく製造することができる。
【００３２】
（３）本実施形態では、中子２１は、空隙２４及びブッシュ２３を介してスライドコア２２に取り付けた。中子２１及び貫通孔ｈの製造誤差やスライドコア２２に対する中子２１の取付誤差のために、中子２１がウォーム収容部１６の貫通孔ｈに嵌合する際に、同中子２１が径方向に力を受けた場合には、その受けた力によって中子２１が径方向に移動する。すなわち、中子の傾きやずれが吸収されて、製造誤差や取付誤差は、空隙２４及びブッシュ２３によって自動調節できる。そのため、中子２１に無理な力が加わることがなく、容易に、中子２１をウォーム収容部１６の貫通孔ｈに挿嵌させることができる。
【００３３】
（４）本実施形態では、中子２１の係止部２１ｃは、ブッシュ２３の下面２３ａに当接させたので、中子２１の係止部２１ｃとブッシュ２３の下面２３ａとの間に溶融部材が入り込むことが少なく、バリの発生をより確実に抑制することができる。
【００３４】
（５）本実施形態では、中子２１の中央部に嵌合部２１ｂより径の大きい係止部２１ｃを設け、この係止部２１ｃをホイール収容部１５に当接させた。この係止部２１ｃがウォーム収容部１６に当接されることにより、所定の大きさの軸受空間部Ｇを成形することができるとともに、係止部２１ｃとウォーム収容部１６の間に溶融部材が入り込むことが少なく、バリの発生を抑制することができる。
【００３５】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化したギアハウジングの製造に用いられる金型１０の第２実施形態について、図５及び図６に従って説明する。なお、以下の各実施形態において、上述の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施形態における中子３１は、上記第１実施形態の中子２１が、その嵌合部２１ｂの途中まで形成された形状をしている。すなわち、この中子３１は、上記第１実施形態と同様に、嵌合部２１ｂ、係止部２１ｃ及び基端部２１ｄを有しているが、軸受成形部２１ａが形成されておらず、また嵌合部２１ｂの長さが短くなっている。
【００３７】
一方、本実施形態における可動型３２には、図６（ｂ）で示されるように、内部成形部３３が形成されており、この内部成形部３３の先端には、内部成形部３３とは別体の先端部材３４が取り付けられている。これら内部成形部３３と先端部材３４とが整合されることにより、可動型３２は、上記第１実施形態の内部成形部１４と同様な外部形状の突出部、すなわちホイール収容部１５及びウォーム収容部１６が一体成形された突出部を有する。そして、これら内部成形部３３及び先端部材３４には、Ｌ字形状の凹所がそれぞれ形成され、これら凹所が整合することにより内孔３５が形成される。すなわち、この内孔３５は、図５及び図６（ａ）で示すように、貫通孔ｈの延在方向と平行な部分と、これに直角でこれと貫通孔ｈとを連通する部分とを有したＬ字形状をしている。この内孔３５の貫通孔ｈと平行に延びる部分には、ばね３６が配設され、内孔３５の貫通孔ｈと直角を成す部分には、押圧部材３７が配設されている。この押圧部材３７は、その一端部が前記ばね３６により図５の上方に付勢されており、その他端部は貫通孔ｈ内に突出している。
【００３８】
また、本実施形態においては、軸受成形部材３８が貫通孔ｈ内に摺動可能に内嵌されている。この軸受成形部材３８は、前記押圧部材３７の他端部に、ピン３９を介して固着されて、押圧部材３７と一体的に移動する。そのため、軸受成形部材３８は、図６で示すように、ばね３６より押圧部材３７が上方に付勢されている状態では、貫通孔ｈに収容されている。
【００３９】
従って、本実施形態においては、図６の状態からスライドコア２２がコア収容孔１８に挿入されて、前記中子３１の嵌合部２１ｂが貫通孔ｈに挿嵌されると、押圧部材３７が、ばね３６に抗して図６の下方に移動する。押圧部材３７の移動に伴って軸受成形部材３８も下方に移動し、軸受成形部材３８の先端が貫通孔ｈから突出される。従って、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、軸受成形部材３８の先端が貫通孔ｈから突出された状態で、キャビティＣ内に中子３１が配設される。
【００４０】
そして、上記実施形態と同様に、中子３１が配設されたキャビティＣに、溶融材料が流入され固化されることにより、ギアハウジング５０が成形される。そして、ギアハウジング５０が成形された後には、スライドコア２２が図５の上方に引き上げられる。このとき、付勢されたばね３６の復元力により、押圧部材３７及び軸受成形部材３８は、図６に示す元の状態に戻り、貫通孔ｈから突出していた軸受成形部材３８の先端が、貫通孔ｈ内に引っ込む。そして、入れ子ピン２０が抜き取られた後、可動型３２が固定型１２から外されて、固定型１２からギアハウジング５０が取り出される。
【００４１】
以上、本実施形態の金型１０によれば、上記実施形態に記載の（１）及び（３）〜（５）と同様な効果を得ることができる。
（第３実施形態）
以下、本発明を具体化したギアハウジングの製造に用いられる金型の第３実施形態について図７及び図８に従って説明する。
【００４２】
本実施形態における中子４１は、上記第１実施形態の中子２１と同様に、軸受成形部２１ａ、嵌合部２１ｂ、係止部２１ｃ及び基端部２１ｄが形成されている。更に、本実施形態の中子４１には、その嵌合部２１ｂにラック４１ａが形成されている。
【００４３】
一方、本実施形態における可動型４２には、上記第２実施形態と同様に、先端部材３４が固着された内部成形部３３が形成されている。本実施形態では、これら内部成形部３３と先端部材３４には、円弧形状の凹所が形成され、これら凹所が整合することにより上記内孔３５とは形状の異なる扇形の内孔４５が形成される。この内孔４５には、ピン４６を介してピニオン４７が配設されている。このピニオン４７は、図７に示すように、前記中子４１が貫通孔ｈに挿嵌された状態で前記中子４１のラック４１ａに噛合し、中子４１の位置決めを行う。また、ピニオン４７は、図８に示すように、中子４１が貫通孔ｈに挿嵌されていない状態では、その最下部の歯４７ａが貫通孔ｈに臨んだ状態となっている。
【００４４】
従って、本実施形態において、スライドコア２２がキャビティＣに挿入されて、中子４１が貫通孔ｈに挿通されてくると、まず中子４１のラック４１ａの最下部がピニオン４７の最下部の歯４７ａに係合する。そして、中子４１が下方に移動されるに伴って、ピニオン４７が右回りに回転してラック４１ａと噛合して、中子４１の軸受成形部２１ａが貫通孔ｈから突出された状態となる。すなわち、本実施形態においても、上記実施形態と同様に、中子４１の嵌合部２１ｂが可動型４２の貫通孔ｈに嵌合し、中子４１の軸受成形部２１ａが同貫通孔ｈから突出された状態で、中子４１がキャビティＣ内に配設される。
【００４５】
なお、本実施形態においても、ギアハウジング５０が成形された後には、ギアハウジング５０を金型１０から取り出すために、中子４１が上方に移動させられて、中子４１が可動型４２の貫通孔ｈから抜かれる。この場合、中子４１の移動に伴って、ピニオン４７が左回りに回転されラック４１ａとの噛合が解かれて、図８に示す状態に戻る。
【００４６】
以上、本実施形態の金型１０によれば、上記実施形態に記載の効果（１）〜（５）の効果を得ることができるとともに、次の効果を得ることができる。
（６）中子４１のラック４１ａがピニオン４７に噛合されるので、可動型４２に対する中子４１の位置決めをより確実に行うことができ、軸受成形部２１ａを所定の長さで貫通孔ｈから突出させることができる。すなわち、軸受空間部Ｇの長さを所定の大きさとすることができる。
【００４７】
なお、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第１及び第３実施形態においては、中子２１，４１の軸受成形部２１ａ及び嵌合部２１ｂを異なる径にしたが、これらを同一径にしてもよい。この場合には、中子２１，４１の形成が容易に行える。
【００４８】
・上記各実施形態においては、空隙２４が形成されるようにブッシュ２３を介して中子２１をスライドコア２２に取り付けた。この代わりに、空隙２４を設けないで、ブッシュ２３を介してのみスライドコア２２に中子２１を取り付けること。この場合であっても、ブッシュ２３が中子２１の径方向の移動を多少許容するので、中子２１が径方向に移動可能とすることができる。
【００４９】
・上記各実施形態において、ウォームホイール５１を収容するホイール収容部５５を可動型１１に設けたが、これを固定型１２に設け、固定型１２を第１金型とすること。
【００５０】
次に上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（ａ）前記中子は、前記弾性部材を介して前記移動手段に設けられている。
【００５１】
従って、この（ａ）に記載の発明によれば、中子が弾性部材を介して移動手段に取り付けられているので、簡単な構成で、軸部成形中子が受けた力に応じて径方向に移動可能に支持することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、第１金型と中子との接触部分に、溶融材料が入り込むことがほとんどなく、バリの発生を抑制することができ、バリ除去の製造工程を不要にすることができる。また、軸受成形部によりギアハウジングの成形時に駆動軸の先端が収容される内部空間が形成できるので、ギアハウジングの成形後に、軸受成形部を切削加工する必要がない。従って、製造工程を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態における金型の部分断面図。
【図２】 図１における２−２線断面図。
【図３】 図１における３−３線断面図。
【図４】 同実施形態における第１金型に中子が挿嵌される前の状態の部分断面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図。
【図５】 第２実施形態における第１金型に中子を挿嵌させた状態の金型の部分断面図。
【図６】 同実施形態における第１金型に中子が挿嵌される前の状態の部分断面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図。
【図７】 第３実施形態における第１金型に中子を挿嵌させた状態の金型の部分断面図。
【図８】 同実施形態における第１金型に中子を挿嵌させる前の状態の金型の部分断面図。
【図９】 製造されるハウジングの斜視図。
【図１０】 第１従来例における金型の部分断面図。
【図１１】 第２従来例における金属の部分断面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図。
【符号の説明】
ｈ…貫通孔、Ｃ…キャビティ、Ｇ…軸受空間部、Ｓ１…第１内部空間、Ｓ２…第２内部空間、１０…金型、１１，３２，４２…第１金型としての可動型、１２…第２金型としての固定型、１６…ウォーム収容部、２１，３１，４１…中子、２１ａ…軸受成形部、２２…移動手段としてのスライドコア、３８…軸受成形部としての軸受成形部材、５０…ギアハウジング、５１…ウォームホイール、５２…駆動軸、５２ａ…ウォーム、５２ｂ…先端部。
Claims (8)
- ウォームホイールが収容される第１内部空間の内部形状を成形する第１金型と、
該第１金型と整合して外部形状を成形する第２金型と、
前記第１金型と協働して前記ウォームホイールに噛合するウォームが形成された駆動軸を収容する第２内部空間の内部形状を成形する中子とを備え、
前記第１金型と前記第２金型とで形成されるキャビティ内に前記中子を配設して、該キャビティに溶融材料を流入させて該溶融材料を固化させることにより製造されるギアハウジングの製造方法において、
前記第１金型には、前記第２内部空間の一部を形成するウォーム収容部が形成され、該ウォーム収容部には貫通孔が形成され、
前記中子には、前記キャビティ内に中子が配設された場合に前記貫通孔に嵌合される嵌合部が形成されるとともに、該嵌合部の基端側に外径が嵌合部の外径より大きい係止部が形成され、該係止部は、前記嵌合部が貫通孔に嵌合された状態において前記ウォーム収容部に当接するようになっており、
前記係止部が前記ウォーム収容部に当接するまで前記中子を前記貫通孔に挿嵌させることにより、前記中子の先端に形成した軸受成形部を、前記第１金型から突出させて前記キャビティ内に配設したことを特徴とするギアハウジングの製造方法。 - 前記中子を前記貫通孔に貫通させて、前記中子の先端部を前記第１金型より突出する前記軸受成形部としたことを特徴とする請求項１に記載のギアハウジングの製造方法。
- 前記中子は径方向または軸方向に移動可能に保持された移動手段によって、
前記中子が前記貫通孔に嵌合された際の前記中子の傾きやずれを吸収するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のギアハウジングの製造方法。 - 前記移動手段はスライドコアであり、該スライドコアには貫通孔が形成され、該スライドコアの貫通孔にはブッシュが嵌合されており、
前記中子は、前記スライドコアの貫通孔に前記ブッシュを介して挿通されて前記スライドコアに保持されるとともに、前記嵌合部が前記ウォーム収容部の貫通孔に嵌合された状態において前記係止部が前記ブッシュに当接するようになっていることを特徴とする請求項３に記載のギアハウジングの製造方法。 - ウォームホイールが収容される第１内部空間の内部形状を成形する第１金型と、
該第１金型と整合して外部形状を成形する第２金型と、
前記第１金型と協働して前記ウォームホイールに噛合するウォームが形成された駆動軸を収容する第２内部空間の内部形状を成形する中子とを備えたギアハウジングの製造に用いられる金型において、
前記第１金型には、前記第２内部空間の一部を形成するウォーム収容部が形成され、このウォーム収容部には前記中子が嵌挿される貫通孔が形成され、
前記中子には、前記第１金型と前記第２金型とで形成されるキャビティ内に中子が配設された場合に前記貫通孔に嵌合される嵌合部が形成されるとともに、該嵌合部の基端側に外径が嵌合部の外径より大きい係止部が形成され、該係止部は、前記嵌合部が貫通孔に嵌合された状態において前記ウォーム収容部に当接するようになっており、
前記係止部が前記ウォーム収容部に当接するまで前記中子が前記貫通孔に挿嵌されることにより、前記第１金型から突出する軸受成形部を設けたことを特徴とするギアハウジングの製造に用いられる金型。 - 前記中子は軸形状をしており、
該貫通孔に前記中子が貫通して該中子の先端が前記ウォーム収容部から前記軸受成形部として前記キャビティ内に突出成形可能とされていることを特徴とする請求項５に記載のギアハウジングの製造に用いられる金型。 - 前記中子は、前記貫通孔に嵌合された際の前記中子の傾きやずれを吸収するように、移動手段により前記中子の径方向または軸方向に移動可能に支持されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のギアハウジングの製造に用いられる金型。
- 前記移動手段はスライドコアであり、該スライドコアには貫通孔が形成され、該スライドコアの貫通孔にはブッシュが嵌合されており、
前記中子は、前記スライドコアの貫通孔に前記ブッシュを介して挿通されて前記スライドコアに保持されるとともに、前記嵌合部が前記ウォーム収容部の貫通孔に嵌合された状態において前記係止部が前記ブッシュに当接するようになっていることを特徴とする請求項７に記載のギアハウジングの製造に用いられる金型。
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