JP3952607B2 - 成形用金型 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形用金型に関し、詳しくは、溶融樹脂などの被成形材料をキャビティ内に注入する工程を経て、内部に柱状空隙と前記柱状空隙から分岐した分岐空隙を有する成形体を製造するための成形用金型に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば、溶融樹脂などの被成形材料を金型内に注入して、図1に示すように、内部に柱状空隙51と、柱状空隙51から分岐した分岐空隙(この例では、柱状空隙51と直交する空隙)52とが形成された構造を有する成形体53を製造する場合、通常は、図6に示すように、金型のキャビティ54に、柱状部形成用コアピン55を挿入、配設するとともに、分岐部形成用コアピン56を柱状部形成用コアピン55と直交するように挿入、配設した状態で、キャビティ54内に、被成形材料を注入し、被成形材料を固化させた後、分岐部形成用コアピン56を後退させ、金型を分割して成形体53(図1)を取り出す方法が用いられている。
【0003】
ところで、従来は、柱状部形成用コアピン55に、分岐部形成用コアピン56を突き合わせて一体に組み合わせる方法として、例えば、図8に示すように、分岐部形成用コアピン56の先端部57を、刃部58が柱状部形成用コアピン55の軸方向と略直交するくさび状に加工するとともに、柱状部形成用コアピン55に、分岐部形成用コアピン56のくさび状の先端部57に対応するV字状の嵌合溝59を形成し、図9に示すように、分岐部形成用コアピン56の先端部57を嵌合溝59に挿入、嵌合させることにより、柱状部形成用コアピン55と分岐部形成用コアピン56を一体に組み合わせる方法が用いられている。
【0004】
しかし、上記の方法では、柱状部形成用コアピン55にV字状の嵌合溝59が形成されているため、柱状部形成用コアピン55の曲げ強度が著しく低下するという問題点がある。
【0005】
また、柱状部形成用コアピン55と分岐部形成用コアピン56の突き合わせ部において、柱状部形成用コアピン55又は分岐部形成用コアピン56が、分岐部形成用コアピン56の先端部57の刃部58と平行な方向に位置ずれを生じるおそれがあり、信頼性が低いという問題点がある。
【0006】
また、図10(a),(b)に示すように、分岐部形成用コアピン56の先端部57に、柱状部形成用コアピン55の外周部と嵌合する凹部60を形成したり、図11(a),(b)に示すように、柱状部形成用コアピン55に、分岐部形成用コアピン56の先端部57と嵌合するコ字状の嵌合溝61を形成したりすることも行われている。
【0007】
しかし、図10(a),(b)に示すような構成の場合には、分岐部形成用コアピン56の先端部57に極端に厚みの小さい肉薄部59が形成されることになり、加工が困難になるばかりではなく、柱状部形成用コアピン55と分岐部形成用コアピン56の位置ずれが生じやすいという問題点がある。
【0008】
また、図11(a),(b)に示すような構成の場合にも、柱状部形成用コアピン55の曲げ強度が大幅に低下するばかりではなく、柱状部形成用コアピン55と分岐部形成用コアピン56の位置ずれが生じやすいという問題点がある。
【0009】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、柱状部形成用コアピンの曲げ強度の大幅な低下を招くことなく、柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの位置ずれを防止することが可能で、信頼性の高い成形用金型を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明(請求項1)の成形用金型は、
被成形材料をキャビティ内に注入する工程を経て、内部に柱状空隙と前記柱状空隙から分岐した分岐空隙とを有する成形体を製造するための成形用金型であって、
成形体の形状に対応する形状のキャビティが内部に形成される分割可能な金型本体と、
前記柱状空隙を形成するために、キャビティ内に配設される柱状部形成用コアピンと、
前記分岐空隙を形成するために、先端部が柱状部形成用コアピンと当接するような態様でキャビティ内に配設される分岐部形成用コアピンと
を具備し、かつ、
前記分岐部形成用コアピンの、柱状部形成用コアピンと当接する先端部を、くさび状で、刃部が柱状部形成用コアピンの軸方向と略直交し、かつ、前記刃部の一部が切り欠かれた形状とし、
前記柱状部形成用コアピンの、分岐部形成用コアピンの先端部が当接する部分に、分岐部形成用コアピンのくさび状の先端部と嵌合する嵌合溝を形成するとともに、該嵌合溝に、前記柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分(部分柱状体)に相当する形状を有し、かつ、前記分岐部形成用コアピンの先端部の刃部が切り欠かれた部分(切り欠き部)と嵌合する溝内突起を形成し、
分岐部形成用コアピンの先端部と柱状部形成用コアピンとの嵌合部において、分岐部形成用コアピンの刃部及び切り欠き部と、柱状部形成用コアピンの嵌合溝及び溝内突起とが嵌合し、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンが一体に組み合わされるようにしたこと
を特徴としている。
【0011】
分岐部形成用コアピンの先端部を、くさび状で、刃部が柱状部形成用コアピンの軸方向と略直交する形状とし、かつ、刃部の一部に切り欠き部を設けるとともに、柱状部形成用コアピンの、分岐部形成用コアピンの先端部が当接する部分に、分岐部形成用コアピンのくさび状の先端部と嵌合する嵌合溝を設け、かつ、該嵌合溝に、柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分(部分柱状体)に相当する形状を有し、かつ、分岐部形成用コアピンの先端部の切欠き部と嵌合する溝内突起を形成するようにしているので、分岐部形成用コアピンの刃部及び切り欠き部と、柱状部形成用コアピンの嵌合溝及び溝内突起とを嵌合させて、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンを位置ずれが生じないように確実に一体に組み合わせることが可能になる。
【0012】
また、柱状部形成用コアピンの嵌合溝に形成された、分岐部形成用コアピンの先端部の切り欠き部と嵌合する溝内突起が、柱状部形成用コアピンの曲げ強度の向上に寄与するため、曲げ強度が大幅に低下することを防止して、信頼性を向上させることができるようになる。
【0013】
なお、本発明において、「刃部が柱状部形成用コアピンの軸方向と略直交するくさび状」の形状とは、略くさび状の形状を意味するもので、先端部が丸みを帯びている形状や、先端の刃部の尖端がカットされているような形状などを含む広い概念である。
【0014】
また、柱状部形成用コアピンの溝内突起を、柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分(部分柱状体)に相当する形状とし、かつ、分岐部形成用コアピンの先端部の切欠き部と嵌合するような形状としているので、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンとを確実に嵌合させて、両者の位置ずれを確実に防止することが可能になるとともに、溝内突起(部分柱状体)により、柱状部形成用コアピンの曲げ強度の低下を確実に抑制して、信頼性を向上させることが可能になる。
【0015】
また、請求項2の成形用金型は、前記柱状部形成用コアピンの溝内突起の一部が、柱状部形成用コアピンの軸方向に、嵌合溝が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達していることを特徴としている。
【0016】
柱状部形成用コアピンの溝内突起の一部が、柱状部形成用コアピンの軸方向に、嵌合溝が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達するような構成とした場合、柱状部形成用コアピンの曲げ強度を、嵌合溝を形成していない場合に比べてそれほど遜色のない程度に保持しつつ、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンとを確実に嵌合させることが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
図1は本発明の実施形態にかかる成形用金型を用いて製造した成形体を示す斜視図、図2(a),(b)は本発明の一実施形態にかかる射出成形用の成形金型の要部構成を示す断面図、図3は下金型の要部を示す斜視図である。また、図4は柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図、図5は柱状部形成用コアピンと分岐部形成用コアピンを突き合わせて係合させた状態を示す図である。
【0018】
この実施形態の成形用金型は、図1に示すように、内部に柱状空隙1と、柱状空隙1から分岐した分岐空隙(この例では、柱状空隙1と直交する空隙)2とが形成された構造を有する樹脂からなる成形体3を製造するための成形用金型であり、図2(a),(b)及び図3に示すように、成形体3に対応する形状のキャビティ4が内部に形成される分割可能な上金型21及び下金型22を備えた金型本体20と、キャビティ4内を貫通するように配設され、下端部が下金型22に固定されている、柱状空隙1を形成するためのコアピン(柱状部形成用コアピン)5と、先端部7が柱状部形成用コアピン5と当接するような態様でキャビティ4内に挿入される、分岐空隙2(図1)を形成するためのコアピン(分岐部形成用コアピン)6と被成形材料である溶融樹脂の注入口であるゲート15(図3)を備えている。
【0019】
なお、分岐部形成用コアピン6は、成形後にキャビティ4から成形体を取り出すことができるように、前進及び後退可能に構成されている。すなわち、上金型21の下面側には、分岐部形成用コアピン6を上金型21及び下金型22の開閉動作に連動させるためのアンギュラピン23とテーパブロック24が配設されているとともに、下金型22の上面側には、アンギュラピン23が嵌入するピン穴25と、テーパブロック24と係合するテーパ部26が配設されており、上金型21及び下金型22の開閉動作に連動して、分岐部形成用コアピン6が前進または後退するように構成されている。
【0020】
そして、この実施形態の成形用金型においては、図4及び図5に示すように、分岐部形成用コアピン6の、柱状部形成用コアピン5と当接する先端部7を、刃部8が柱状部形成用コアピン5の軸方向と略直交するようなくさび状の形状とするとともに、刃部8の一部を切り欠いて切り欠き部10を形成する一方、柱状部形成用コアピン5の、分岐部形成用コアピン6の先端部7が当接する部分に、分岐部形成用コアピン6のくさび状の先端部7と嵌合する嵌合溝9を形成するとともに、該嵌合溝9の内部に、分岐部形成用コアピン6の先端部7の切り欠き部10と嵌合する溝内突起11を形成している。
【0021】
なお、溝内突起11は、柱状部形成用コアピン5の軸方向と軸方向を同じくする柱状体(この実施形態では角柱)の一部分(部分柱状体)に相当する形状を有しており、溝内突起11の一部(角柱の稜線部に相当する部分)11aが、柱状部形成用コアピン5の軸方向に、嵌合溝9が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達しており、その部分では、柱状部形成用コアピン5の外周面の一部が、嵌合溝9を含めて段差のない状態、すなわち平坦になっている。
【0022】
したがって、図6に示すように、金型のキャビティ4に、柱状部形成用コアピン5を挿入、配設するとともに、分岐部形成用コアピン6を柱状部形成用コアピン5と直交するように挿入、配設した状態で、キャビティ4内に、溶融樹脂(被成形材料)を注入し、溶融樹脂を固化させた後、分岐部形成用コアピン6を後退させ、金型を分割して成形体3(図1)を取り出す方法により成形体を製造する場合、分岐部形成用コアピン6の刃部8及び切り欠き部10と、柱状部形成用コアピン5の嵌合溝9及び溝内突起11とが嵌合し、分岐部形成用コアピン6と柱状部形成用コアピン5が一体に組み合わされるため、両者の間に位置ずれが生じることを確実に防止できるようになる。
【0023】
また、柱状部形成用コアピン5の嵌合溝9の内部に、分岐部形成用コアピン6の先端部7の刃部8が切り欠かれた部分(切り欠き部)10と嵌合する溝内突起11を形成しているので、V字状の嵌合溝だけを形成した従来の場合のように、柱状部形成用コアピン5の曲げ強度が低下することを防止して、信頼性を向上させることができる。
【0024】
さらに、この実施形態の場合、柱状部形成用コアピン5の溝内突起11の一部(角柱の稜線部に相当する部分)11aを、柱状部形成用コアピン5の軸方向に、嵌合溝9が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達するようにしているので、溝内突起11により、嵌合溝9を形成したことによる柱状部形成用コアピンの曲げ強度の低下を効率よく防止することが可能になる。
【0025】
したがって、柱状部形成用コアピン5が、被成形材料のキャビティ4内への流入により加わる曲げ荷重に耐えることが可能になるとともに、流入樹脂により加わる荷重による柱状部形成用コアピン5と分岐部形成用コアピン6の位置ずれの発生を防止して、形状精度の高い成形体を得ることが可能になる。
【0026】
なお、柱状部形成用コアピン5と分岐部形成用コアピン6の突き合わせ部分の形状は、上記実施形態の形状に限定されるものではなく、例えば、図7に示すように、柱状部形成用コアピン5に部分円柱状の溝内突起31を形成し、分岐部形成用コアピン6の先端部7に、部分円柱状の溝内突起31に対応する湾曲した形状の切り欠き部30を形成することも可能である。また、柱状部形成用コアピン5と分岐部形成用コアピン6の突き合わせ部分の形状として、さらにその他の形状を採用することも可能である。
【0027】
また、上記実施形態では、内部に柱状空隙1と柱状空隙1から直角に分岐した分岐空隙2とを有する成形体3を製造するための成形用金型を例にとって説明したが、柱状空隙1と分岐空隙2とが直角ではない所定の角度をもって分岐している成形体を製造する場合にも本発明を適用することが可能である。
【0028】
本発明は、さらにその他の点においても、上記実施形態に限定されるものではなく、柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの具体的な形状、金型本体やキャビティなどの形状、構造、被成形材料の種類などに関し、発明の要旨の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。
【0029】
【発明の効果】
上述のように、本発明(請求項1)の成形用金型は、分岐部形成用コアピンの先端部を、くさび状で、刃部が柱状部形成用コアピンの軸方向と略直交する形状とし、かつ、刃部の一部に切り欠き部を設けるとともに、柱状部形成用コアピンの、分岐部形成用コアピンの先端部が当接する部分に、分岐部形成用コアピンのくさび状の先端部と嵌合する嵌合溝を設け、かつ、該嵌合溝に、柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分(部分柱状体)に相当する形状を有し、かつ、分岐部形成用コアピンの先端部の切欠き部と嵌合する溝内突起を形成するようにしているので、分岐部形成用コアピンの刃部及び切り欠き部と、柱状部形成用コアピンの嵌合溝及び溝内突起とを嵌合させて、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンを位置ずれが生じないように確実に一体に組み合わせることができる。また、柱状部形成用コアピンの嵌合溝に形成された、分岐部形成用コアピンの先端部の切り欠き部と嵌合する溝内突起が、柱状部形成用コアピンの曲げ強度の向上に寄与するため、曲げ強度が大幅に低下することを防止して、信頼性を向上させることができる。
【0030】
また、柱状部形成用コアピンの溝内突起を、柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分(部分柱状体)に相当する形状とし、かつ、分岐部形成用コアピンの先端部の切欠き部と嵌合するような形状としているので、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンとを確実に嵌合させて、両者の位置ずれを確実に防止することが可能になるとともに、溝内突起(部分柱状体)により、柱状部形成用コアピンの曲げ強度の低下を確実に抑制して、信頼性を向上させることができる。
【0031】
また、請求項2の成形用金型のように、柱状部形成用コアピンの溝内突起の一部が、柱状部形成用コアピンの軸方向に、嵌合溝が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達するような構成とした場合、柱状部形成用コアピンの曲げ強度を、嵌合溝を形成していない場合に比べてそれほど遜色のない程度に保持しつつ、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンとを確実に嵌合させることが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態にかかる成形用金型を用いて製造した成形体を示す斜視図である。
【図2】 本発明の一実施形態にかかる射出成形用の成形金型の要部構成を示す断面図であり、(a)は上金型と下金型を分離した状態を示す図、(b)は上金型と下金型を合体した状態を示す図である。
【図3】 本発明の一実施形態にかかる射出成形用の成形金型を構成する下金型の要部構成を示す斜視図である。
【図4】 本発明の一実施形態にかかる射出成形用の成形金型を構成する柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図である。
【図5】 本発明の一実施形態にかかる射出成形用の成形金型を構成する柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンを突き合わせて係合させた状態を示す図である。
【図6】 成形体の製造方法を説明するための図である。
【図7】 本発明の他の実施形態にかかる射出成形用の成形金型を構成する柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図である。
【図8】 従来の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図である。
【図9】 従来の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンを突き合わせて係合させた状態を示す図である。
【図10】 (a)は従来の他の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図、(b)は(a)の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンを突き合わせて係合させた状態を示す図である。
【図11】 (a)は従来のさらに他の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンの要部を示す斜視図、(b)は(a)の柱状部形成用コアピン及び分岐部形成用コアピンを突き合わせて係合させた状態を示す図である。
【符号の説明】
1 柱状空隙
2 分岐空隙
3 成形体
4 キャビティ
5 柱状部形成用コアピン
6 分岐部形成用コアピン
7 分岐部形成用コアピンの先端部
8 分岐部形成用コアピンの刃部
9 嵌合溝
10,30 切り欠き部
11,31 溝内突起
15 ゲート
20 金型本体
21 上金型
22 下金型
23 アンギュラピン
24 テーパブロック
25 ピン穴
26 テーパ部
Claims (2)
- 被成形材料をキャビティ内に注入する工程を経て、内部に柱状空隙と前記柱状空隙から分岐した分岐空隙とを有する成形体を製造するための成形用金型であって、
成形体の形状に対応する形状のキャビティが内部に形成される分割可能な金型本体と、
前記柱状空隙を形成するために、キャビティ内に配設される柱状部形成用コアピンと、
前記分岐空隙を形成するために、先端部が柱状部形成用コアピンと当接するような態様でキャビティ内に配設される分岐部形成用コアピンと
を具備し、かつ、
前記分岐部形成用コアピンの、柱状部形成用コアピンと当接する先端部を、くさび状で、刃部が柱状部形成用コアピンの軸方向と略直交し、かつ、前記刃部の一部が切り欠かれた形状とし、
前記柱状部形成用コアピンの、分岐部形成用コアピンの先端部が当接する部分に、分岐部形成用コアピンのくさび状の先端部と嵌合する嵌合溝を形成するとともに、該嵌合溝に、前記柱状部形成用コアピンの軸方向と軸方向を同じくする柱状体の一部分(部分柱状体)に相当する形状を有し、かつ、前記分岐部形成用コアピンの先端部の刃部が切り欠かれた部分(切り欠き部)と嵌合する溝内突起を形成し、
分岐部形成用コアピンの先端部と柱状部形成用コアピンとの嵌合部において、分岐部形成用コアピンの刃部及び切り欠き部と、柱状部形成用コアピンの嵌合溝及び溝内突起とが嵌合し、分岐部形成用コアピンと柱状部形成用コアピンが一体に組み合わされるようにしたこと
を特徴とする成形用金型。 - 前記柱状部形成用コアピンの溝内突起の一部が、柱状部形成用コアピンの軸方向に、嵌合溝が形成されていない部分の外周面と同じ位置にまで達していることを特徴とする請求項1記載の成形用金型。
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