JP5707700B2 - 金型装置 - Google Patents

Description

本発明は、ダイカストあるいは射出成型に利用される金型装置に関する。

従来、ダイカストを利用して孔等の中空部を有する製品を製造する場合に使用される金型装置として、例えば特許文献１に記載される構成が知られている。このような金型装置を利用して製造される中空部を有する製品としては、例えば電動パワーステアリング装置のラックハウジングがある。ラックハウジングは、ステアリング操作に伴うステアリングシャフトの回転をピニオンギヤとの噛合を通じて直線運動に変換するラック軸が挿通される。図１４に示されるように、ラックハウジング２０１は、第１の筒部２０２及び当該第１の筒部２０２の軸線に対して斜状に交わる第２の筒部２０３を備えてなる。第１の筒部２０２には図示しないラック軸が、第２の筒部２０３には当該ラック軸に噛み合う図示しないピニオンシャフトが挿入される。

このラックハウジング２０１の製造には、例えば固定型２０４、可動型２０５、並びに第１〜第３の可動中子２０６〜２０８を備えてなる金型装置が使用される。固定型２０４及び可動型２０５はラックハウジング２０１の外形形状を、第１及び第２の可動中子２０６，２０７は第１の筒部２０２の内形形状を、第３の可動中子２０８は第２の筒部２０３の内形形状を形成するためのものである。これら固定型２０４、可動型２０５、並びに第１〜第３の可動中子２０６〜２０８が組み合わせられることによりラックハウジング２０１の形状に対応するキャビティ２０９が形成される。このキャビティ２０９に溶湯が充填される。そして当該溶湯が冷却されて凝固した後に、第１〜第３の可動中子２０６〜２０８が離型され、次いで固定型２０４及び可動型２０５が離型されることにより、成型品であるラックハウジング２０１が取り出される。

特開２００６−５５８６８号公報

前述した第１〜第３の可動中子２０６〜２０８のように、ダイカストにより成型品に中空部を形成するための可動中子には抜き勾配が設けられる。この抜き勾配は、離型性の観点から、なるべく大きくすることが好ましい。しかし、抜き勾配を大きくするにつれて離型性は向上するものの、成型品の肉厚が大きくなって成型品の重量が増加する問題が発生する。また、抜き勾配を大きくするほど切削代が大きくなり、歩留まりの低下につながる。

逆に、成型品に対する可動中子の抜き長さが長い等の理由により、抜き勾配を十分に確保することが困難である場合には、前述の締め付け力に起因して、可動中子の離型性の確保が困難になったり、成型品に傷が発生したりするおそれがある。溶湯はその冷却及び凝固に伴い可動中子の表面に凝着し、この凝着力も前述の締め付け力と同様に、可動中子を引き抜く際の大きな抵抗力となる。このため、当該凝着力に起因して、可動中子を引き抜く際に、成型品の表面に傷が発生したり、成型品が変形したりすることも懸念される。

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、可動中子の抜き抵抗の低減化を図り、もって可動中子の離型性を維持向上させることができる鋳造金型を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、固定型と可動型とを互いに接し合わせることにより形成される空間部に対し、駆動装置の作動を通じて抜き差し可能とされた可動中子が外方から挿入されることにより、円筒状の中空部を有する成型品の形状に対応するキャビティが形成される金型装置において、前記成型品の取り出しの際における前記駆動装置の抜き動作を利用して当該可動中子を回転させる回転機構を備えてなることをその要旨とする。

通常、成型品の成型が完了した後には、これを取り出すために可動中子がキャビティから抜かれる。この際、本発明によるように、可動中子を回転させることにより、当該可動中子と成型品との凝着が緩和される。このため、当該凝着が緩和される分だけ可動中子の抜き抵抗を低減すること、ひいては可動中子の離型性を維持向上させることができる。

また、前記回転機構は、前記可動中子の前記キャビティと反対側の端部が相対回転可能に挿入されるとともに、前記駆動装置の抜き動作を通じて、前記可動中子に対してその抜き差し方向に沿って相対的に変位可能なスライダと、前記スライダの前記抜き差し方向における直線運動を前記可動中子の回転運動に変換する変換機構と、を備えている。

この構成によれば、駆動装置の作動によるスライダの変位を通じて、可動中子はその抜き差し方向に沿って変位する。また、スライダの前記抜き差し方向における直線運動は、変換機構により可動中子の回転運動に変換される。このように、駆動装置の抜き動作に機械的に連動させることにより、必要とされるタイミングで、可動中子を回転させることが可能となる。

また、前記スライダは、当該スライダが前記可動中子に対してその抜き方向へ変位したときに当該可動中子の一部と係合することにより、前記可動中子に対して前記スライダがそれ以上に前記抜き方向へ変位することを規制する第１規制部と、前記スライダが前記可動中子に対してその差し方向へ変位したときに当該可動中子の一部と係合することにより、前記可動中子に対して前記スライダがそれ以上に前記差し方向へ変位することを規制する第２規制部とを備え、前記第１規制部は、前記可動中子が前記空間部に挿入されて前記キャビティを形成する状態で、前記可動中子に対して当該スライダが前記抜き方向へ一定距離だけ変位したときに前記可動中子の一部と係合するように設けられ、前記可動中子は、前記スライダを介して前記駆動装置に連結されるとともに、前記スライダと係合した状態において、前記スライダと一体的に前記抜き差し方向に沿って変位するように設けられ、前記変換機構は、前記可動中子の外周面及び前記スライダの内周面の一方に設けられて当該可動中子の抜き差し方向に対して交わる方向へ延びるカム溝と、同じく他方に設けられて前記カム溝に案内されるピンとからなるカム機構として構成されている。

この構成によれば、可動中子が固定型と可動型との間に形成される空間部に挿入されて前記キャビティが形成される状態において、スライダが可動中子の抜き方向へ変位した場合、当該スライダは、可動中子の抜き方向へ一定距離だけ変位するまでの間においては、当該可動中子に対して相対変位する。すなわち、駆動装置の抜き動作の開始当初において、可動中子はその抜き方向へ変位することはなく、カム機構の動作を通じた回転運動のみを行う。すなわち、スライダの抜き方向への変位に伴いピンがカム溝に案内されることにより可動中子は回転する。そして、スライダが可動中子に対して一定距離だけ相対変位したとき、当該スライダ（その規制部）は可動中子の一部分に係合してこれと一体的にその抜き方向への変位が可能となる。こうした動作が、成型品の取り出しの際に行われることにより、可動中子の離型性の維持向上が好適に図られる。これは、可動中子の回転運動を通じて当該可動中子と成型品との凝着状態が緩和されて、その緩和された分だけ抜き抵抗が低減された後に、当該可動中子はその抜き方向へ変位することによる。

また、可動中子の外周面及びスライダの内周面に、カム溝又はピンを設けるだけであるので、簡単な構成で、可動中子の抜き動作と回転動作との両立が図られる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金型装置において、前記成型品は、パワーステアリング装置のラックハウジングであることをその要旨とする。

本発明によるように、ラックハウジングのような長物を成型する際には、その長さが大きくなるほど、抜き長さが長くなる等の理由により、抜き勾配を十分に確保することが困難となる。また、その中空部分を形成する可動中子と成型品とが凝着する範囲、ひいては当該凝着による可動中子の抜き抵抗の増大も懸念される。このような成型品を製造する場合に、請求項１に記載される金型装置は好適である。当該金型装置によれば、可動中子と成型品との間の凝着による抜き抵抗が緩和されるからである。

本発明によれば、金型装置において、可動中子の抜き抵抗の低減化を図り、もって可動中子の離型性を維持向上させることができる。

電動パワーステアリング装置の概略図。 ダイカストマシンの概略を示す正面図。 （ａ）は、図２の上下方向に沿って切断した金型装置の要部断面図、（ｂ）は、固定型及び可動型間に形成される空間部を示す要部断面図、（ｃ）は、成型品の形状に対応するキャビティを示す要部断面図。 図３の１−１線断面図。 （ａ）は、第１の可動中子の正面図、（ｂ）は、第１の可動中子の側面図。 第１の可動中子におけるカム溝が形成された部位の展開図。 ピンが第１及び第２の溝部内を相対変位するときのスライダの移動量と回転量との関係を示すグラフ。 （ａ）は、ピンが第１の係合位置にあるときの第１の可動中子の回転位置を示す図５（ａ）における２−２線断面図、（ｂ）は、ピンが第２の係合位置にあるときの第１の可動中子の回転位置を示す図５（ａ）における２−２線断面図。 挿入状態である第１の可動中子とスライダとの相対位置関係を示す図４のＡ矢視図。 引き抜き可能状態における第１の可動中子とスライダとの相対位置関係を示す図４のＡ矢視図。 （ａ）は、他の実施の形態におけるピンとカム溝との係合態様を示す第１の可動中子の要部断面図、（ｂ）は他の実施の形態におけるピンの先端部を示す拡大図。 （ａ）は、他の実施の形態におけるカム溝の平面図、（ｂ）は、図１２（ａ）の３−３線断面図。 （ａ）は、他の実施の形態における図３の１−１線に沿った要部断面図、（ｂ）は、雄ねじ部及び雌ねじ部のねじ山の形状を示す要部断面図、（ｃ）は、雄ねじ部のリード角を示す雄ねじ部の要部正面図。 ラックハウジングに対する締め付け力を示す要部断面図。

以下、本発明を、電動パワーステアリング装置のラックハウジングを製造する金型装置に具体化した一実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
＜電動パワーステアリング装置の概略構成＞
まず、電動パワーステアリング装置の概略的な構成について説明する。図１に示すように、電動パワーステアリング装置において、ステアリングホイール１０と一体回転するステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０側からコラムシャフト１２、インターミディエイトシャフト１３及びピニオンシャフト１４の順に連結されてなる。ピニオンシャフト１４はこれに直交して設けられるラックハウジング１５に収容されたラック軸１６のラック部分１６ａに噛合されている。ステアリング操作に伴うステアリングシャフト１１の回転は、ピニオンシャフト１４とラック部分１６ａとの噛み合いを通じてラック軸１６の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動を通じて転舵輪１８の舵角が変更される。また、電動パワーステアリング装置は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するモータ１９を備えてなる。当該モータ１９は、歯車等からなる減速機構２０を介してステアリングシャフト１１に作動連結されている。モータ１９の回転力は減速機構２０により減速されてこれがアシスト力として操舵系、正確にはステアリングシャフト１１に伝達される。

ラックハウジング１５は、第１の筒部２１、及び当該第１の筒部２１の軸線に対して交わる第２の筒部２２、及び図１に二点鎖線で示される第３の筒部２３を備えてなる。第１の筒部２１にはラック軸１６が、第２の筒部２２には当該ラック軸１６に噛み合うピニオンシャフト１４が挿入されている。第３の筒部２３は図１の紙面奥側へ開口し、当該第３の筒部２３にはラック軸１６をピニオンシャフト１４側へ押圧する図示しないラックガイドが挿入される。ラックハウジング１５の両端部には図示しないステアリングラックブーツが装着される。これにより、ラックハウジング１５の内部への埃あるいは水等の浸入が抑制される。ラックハウジング１５は、例えばＡＤＣ１２（ＪＩＳ）等のアルミニウム合金を形成材料としてダイカストマシンにより製造される。

＜ダイカストマシンの概略構成＞
次に、ダイカストマシンの概略的な構成を説明する。図２に示すように、ダイカストマシン３１は、溶解炉３２、２つのアキュムレータ（ＡＣＣ）３３，３４、射出装置３５、スプレー装置３６、金型装置３７、型締め装置３８、及び制御装置３９を備え、これらが同図において左から順に並設されている。２つのアキュムレータ３３，３４、射出装置３５、スプレー装置３６、金型装置３７、及び型締め装置３８は基台４０上に、溶解炉３２及び制御装置３９は床の上に設けられている。

溶解炉３２は、成形材料（ここでは、アルミニウム合金）を溶解して溶湯を生成する。
２つのアキュムレータ３３，３４のうち、一方のアキュムレータ３３は射出用の圧力を、他方のアキュムレータ３４は増圧用の圧力を生成する。これらアキュムレータ３３，３４は、いずれも窒素等の不活性ガスの圧縮エネルギを利用するものである。

射出装置３５は、射出用及び増圧用のアキュムレータ３３，３４により発生される圧力を利用して、溶解炉３２において生成される溶湯を金型装置３７の内部に圧入する。
金型装置３７は、固定盤４１に固定された固定型４２、及び可動盤４３に固定された可動型４４を備えてなる。可動盤４３は図示しないボール螺子装置あるいはシリンダ機構等の移動機構の作動を通じて、基台４０の上面を固定盤４１に対して接近又は離間する方向（図２の左右方向）へ移動可能とされている。可動型４４は、可動盤４３と一体的に変位する。可動型４４が固定型４２に接触された状態において、これらの間には成型品を形成するための空間（キャビティ）が形成される。固定型４２及び可動型４４は、ＳＫＤ６１（ＪＩＳ）等の合金工具鋼鋼材により形成される。なお、この金型装置３７については後に詳述する。

スプレー装置３６は、成型品の成形開始に際して、金型の内面に離型剤を吹き付ける。離型剤とは、溶湯が型に焼き付くことを抑制したり、成型品の型離れをよくしたりするために使用する溶剤をいう。離型剤は、成形サイクル毎に塗布される。

型締め装置３８は、成型品の成形に際して、固定型４２に接触された可動型４４を当該固定型４２に圧接させることにより、キャビティの内部に対して溶湯の射出が開始されてから当該溶湯が冷却固化するまでの間、溶湯の射出圧力によって可動型４４が固定型４２から離間しないように締め付ける。

制御装置３９は、ダイカストマシン３１の各部を統括的に制御する。
＜金型装置＞
次に、金型装置について詳細に説明する。図３（ａ）に示すように、固定型４２は、母型５１及び入子５２を備えてなる。この入子５２は、母型５１の可動型４４側に形成された凹部５３に嵌め込まれ固定されている。入子５２の可動型４４側の側面には、成型品Ｐ（ここでは、ラックハウジング１５）の外形形状を形成する成型凹部５４が形成されている。同様に、可動型４４も母型５５及び入子５６を備えてなる。この入子５６は、母型５５の固定型４２側の側面に形成された凹部５７に嵌め込まれ固定されている。入子５６の固定型４２側の側面には、固定側の成型凹部５４とともに成型品の外形形状を形成する成型凹部５８が形成されている。これら固定側の成型凹部５４及び可動側の成型凹部５８は、図３（ａ）の紙面手前方向へ延びるように形成されている。図３（ｂ）に示されるように、固定型４２に対して可動型４４が合わせられることにより、これらの間に成型品Ｐの外形形状に対応する空間部Ｓが形成される。

また、図３（ａ）に示されるように、金型装置３７は、これら固定型４２及び可動型４４の他、ラックハウジング１５の中空部、すなわち内形形状を形成する複数個の可動中子（図３（ａ）では１つのみ図示する。）７０を備えてなる。図３（ｃ）に示されるように、これら可動中子７は、ラックハウジング１５の成型時において固定型４２及び可動型４４により形成される空間部Ｓに挿入されて当該固定型４２及び可動型４４とともにラックハウジング１５の形状（外形形状及び内形形状）を有する空間部であるキャビティＣを形成する。このキャビティＣには射出装置３５からの溶湯が金型装置３７に設けられた給湯経路を通じて供給される。

＜給湯経路＞
ここで、金型装置３７の給湯経路について説明する。図３（ａ）に示すように、可動側の入子５６において、その固定型４２側の側面には溝６１が形成されている。この溝６１の一端は成型凹部５８に連通し、同じく他端は外部に開放されている。そして、固定型４２に対して可動型４４が合わせられることにより、当該入子５２と溝６１とから湯口６２が形成される。

また、可動型４４の固定型４２側の側面には、第１の湯道形成部材６３が嵌め込まれている。第１の湯道形成部材６３は直方体状に形成されて、その一の側面（図３（ａ）中の上面）は入子５６と面接触している。第１の湯道形成部材６３には、固定型４２と可動型４４との合わせ面（分割面）であるパーティングラインＰＬから突出する突部６４が形成されている。

また、固定型４２において、可動型４４側に設けられた第１の湯道形成部材６３に対応する部位には、第２の湯道形成部材６５が設けられている。第２の湯道形成部材６５は、両端が開口した筒状に形成されるとともに、その両端部は固定型４２の可動型４４側の側面及びこれと反対側の側面に露出している。第２の湯道形成部材６５の内部には、第１の湯道形成部材６３の突部６４が挿入可能とされている。固定型４２に対して可動型４４が接触して合わせられた状態において、第１の湯道形成部材６３の突部６４と第２の湯道形成部材６５の内面との間には、湯道６６が形成される。この湯道６６は、固定側の入子５２と可動側の入子５６との間に形成される先の湯口６２に連通する。

第２の湯道形成部材６５の突部６４が挿入される側の端部と反対側の端部には、スリーブ６７が接続されている。スリーブ６７は固定盤４１（図３では図示略）に挿通された状態に保持される。このスリーブ６７は、その固定型４２側の端部が開口した筒状に形成されている。スリーブ６７の固定型４２と反対側の端部は、固定盤４１の固定型４２と反対側の側面から突出し、当該突出する部分には溶湯の注ぎ口６８が形成されている。そしてスリーブ６７には、給湯機械のラドル（容器）６９により溶解炉３２から運ばれる溶湯が注ぎ口６８を介して注ぎ込まれる。

スリーブ６７の内部には、射出装置３５の作動を通じて当該スリーブ６７内を往復動するプランジャ７０が設けられている。このプランジャ７０が固定型４２側へ変位することにより、スリーブ６７内の溶湯は、湯道６６及び湯口６２を通じて固定型４２と可動型４４との間の空間部に押し出される。なお、プランジャ７０の押出速度は、２つのアキュムレータ３３，３４内の圧力により決まる。

＜可動中子＞
次に、金型装置の可動中子について詳細に説明する。図４に示すように、金型装置３７は、固定型４２及び可動型４４を閉じたときにこれらの間に形成される空間部Ｓに挿入される第１の可動中子７１、第２の可動中子７２、及び第３の可動中子７３を備えてなる。第１及び第２の可動中子７１，７２は第１の筒部２１の内形形状を、第３の可動中子７３は第３の筒部２３の内形形状を形成するためのものである。これら第１〜第３の可動中子７１〜７３は、ＳＫＤ等の合金工具鋼鋼材により形成される。

第１の可動中子７１は第１の筒部２１の一端側（図４における上側）の内形形状に、第２の可動中子７２は第１の筒部２１の他端側（図４における下側）の内形形状に、第３の可動中子７３は第３の筒部２３の内形形状に、それぞれ対応する外形形状を有する段付きの円柱状に形成されている。第１及び第２の可動中子７１、７２は、可動型４４の変位方向（図４中の左右方向）に対して直交する方向において互いに反対側から空間部Ｓ内に挿入される。本例では、第１の可動中子７１は図４における上方から、第２の可動中子７２は同じく下方から挿入される。第３の可動中子７３は、第１及び第２の可動中子７１，７２の挿入方向に対して直交する方向（図４における左右方向）から空間部Ｓ内に挿入される。

第３の可動中子７３は、可動型４４をその変位方向へ貫通した状態で母型５５に固定されている。したがって、第３の可動中子７３は、可動型４４と一体的に変位する。第３の可動中子７３は、可動型４４が固定型４２に接触すると同時に空間部Ｓ内に挿入される。

第２の可動中子７２は、第１の可動中子７１に比べて短く形成されている。第２の可動中子７２は、その先端部が第３の可動中子７３の内端部に対応する位置まで挿入される。第２の可動中子７２の空間部Ｓ（成型品Ｐ）と反対側の端部は、可動部材７４を介してシリンダ機構７５のプランジャ７５ａに連結されている。シリンダ機構７５としては、例えば油圧等の流体圧を利用するものが採用される。可動部材７４は、固定型４２と可動型４４とが閉じたときにこれらの間に形成される空間部分である案内部７６に収容されている。第２の可動中子７２は、当該案内部７６を構成する固定型４２の内側面及び可動型４４の内側面に案内されて、第２の可動中子７２の抜き差し方向（上下方向）へスライド変位可能とされている。シリンダ機構７５は、可動型４４の側壁にブラケット７７を介して固定されている。したがって、シリンダ機構７５及びそのプランジャ７５ａに連結された第２の可動中子７２は、可動型４４と一体的に変位する。

第１の可動中子７１は、その先端部が第３の可動中子７３の内端部に対応し且つ第２の可動中子７２の先端部に当接する位置まで挿入される。第１の可動中子７１の空間部Ｓ（成型品Ｐ）と反対側の端部は、スライダ８１を介してシリンダ機構８２のプランジャ８２ａに連結されている。シリンダ機構８２としては、例えば油圧等の流体圧を利用する直動型のものが採用される。スライダ８１は、固定型４２と可動型４４とが閉じたときにこれらの間に形成される空間部分である案内部８３に収容されている。第１の可動中子７１は、当該案内部８３を構成する固定型４２の内側面及び可動型４４の内側面に案内されて、第１の可動中子７１の抜き差し方向（上下方向）へスライド変位可能とされている。シリンダ機構８２は、可動型４４において先のシリンダ機構７５が固定された側壁と反対側の側壁に、ブラケット８４を介して固定されている。したがって、シリンダ機構８２及びそのプランジャ８２ａに連結された第１の可動中子７１は、可動型４４と一体的に変位する。なお、当該第１の可動中子７１の構成については、後に詳述する。

＜スライダ＞
図４の左上に拡大して示されるように、スライダ８１は、シリンダ機構８２のプランジャ８２ａに連結される第１のスライダ９１、及び当該第１のスライダ９１のプランジャ８２ａと反対側の側面に連結される第２のスライダ９２を備えてなる。

第１のスライダ９１には、挿入穴９３が形成されている。この挿入穴９３には、第１の可動中子７１の端部が抜け止め状態でその軸方向へ摺動可能に、且つ摺動回転可能に挿入されている。

第２のスライダ９２は、円筒状に形成されている。第２のスライダ９２には、第１のスライダ９１側から順に、第１の挿通孔９４及び第２の挿通孔９５が互いに連通するように形成されている。第１の挿通孔９４の内径は、第２の挿通孔９５の内径よりも大きく設定されている。これら第１及び第２の挿通孔９４，９５には、第１の可動中子７１がその軸方向へ摺動可能に、且つ回転可能に挿入されている。また、第２のスライダ９２において、第１の可動中子７１を挟んで左右両側の２つの外側面には、それぞれ凹部９６が形成されている。これら凹部９６の内底面には、その内部と第１の挿通孔９４とを連通する連通孔９７が形成されている。

これら凹部９６には、それぞれ蓋体９８が装着されている。当該蓋体９８の内面（第１の可動中子７１側の側面）には、円柱状のピン９９が固定されている。当該ピン９９は、蓋体９８の外方からボルト１００を締め付けることにより、蓋体９８の内面に固定される。このピン９９の先端部は、蓋体９８の連通孔９７を通じて第２のスライダ９２の内部に突出するとともに、第１の可動中子７１の表面に形成されるカム溝１０１に係合する。なお、当該カム溝１０１については、後に詳述する。

＜第１の可動中子＞
次に、第１の可動中子７１の構造について詳細に説明する。図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１の可動中子７１は、外径の異なる複数の段付き部を有する多段の円柱状に形成されている。

第１の可動中子７１は、大きく４つの部分からなる。すなわち、第１の可動中子７１は、図５（ａ），（ｂ）において、上側から順に、第１〜第４の部分１１１〜１１４に区分されている。第１の部分１１１は、先の第１のスライダ９１の挿入穴９３（図４参照）に挿入される部位である。第２の部分１１２は、第２のスライダ９２の第１の挿通孔９４に挿通される部位である。第３の部分１１３は、第２のスライダ９２の第２の挿通孔９５に挿通される部位である。第４の部分１１４は、固定型４２と可動型４４との間に挿入されてこれらとともにキャビティＣを形成する部位である。第４の部分１１４は、２段の軸状をなすとともに、その先端側の小径部には、抜き勾配αが設定されている。この抜き勾配αは、成型材料の特性（成型収縮率、剛性、潤滑性など）、成型品の形状（肉厚など）、金型の精度等を考慮して、例えば０．５°〜２°の範囲内の値とされる。

第１〜第４の部分１１１〜１１４の外径は、第２の部分１１２が最も大きく、次いで第３の部分１１３が大きく設定されている。ここで、固定型４２及び可動型４４が閉じた状態において、これら型間には第４の部分１１４（正確には、その大径部）の外形形状に対応した開口部１１５が形成される。このため、第１の可動中子７１を当該開口部１１５に挿入した際には、第３の部分１１３と第４の部分１１４との間の段差面１１３ａが、２つの入子５２，５６における開口部１１５の周縁部に当接することにより、第１の可動中子７１の固定型４２及び可動型４４間への挿入が規制される。

第２の部分１１２の軸方向長Ｌ１は、第１の挿通孔９４の軸方向長Ｌ２、正確には、第１のスライダ９１の内端面と第２のスライダ９２の内底面との間の距離Ｌ３よりも小さく設定されている。また、前述したように、第１の可動中子７１はスライダ８１（第１及び第２のスライダ９１，９２）に対して、その軸方向へ摺動可能に、且つ回転可能に支持されている。このため、第１の可動中子７１は、第２の部分１１２の軸方向長Ｌ１と、第１のスライダ９１の内端面と第２のスライダ９２の内底面との間の距離Ｌ３との差の分だけ、スライダ８１に対して、その軸方向へ相対的に変位可能となる。

また、図５（ａ）に示されるように、第２の部分１１２の外周面には、２つのカム溝１０１が互いに反対側に位置するように形成されている。図５（ｂ）に示されるように、これらカム溝１０１は、第１の可動中子７１の軸線方向（図５（ｂ）における上下方向）に対して交わる方向へ延びている。

＜カム溝＞
次に、カム溝１０１について詳細に説明する。図６に示すように、カム溝１０１は、第１の溝部１２１と第２の溝部１２２とが滑らかに連続されてなる。第１の溝部１２１は第１の可動中子７１の第３の部分１１３側（図中の右側）に、第２の溝部１２２は同じく第１の部分１１１側（図中の左側）に配設されている。第１の溝部１２１は、第１の可動中子７１の軸線に対して平行に延びる軸線ＡＸに対して鋭角である第１の角度θ１を有して交わる第１の軸線Ｏ１に沿って延びている。また、第２の溝部１２２は、先の軸線ＡＸに対して鋭角である第２の角度θ２を有して交わる第２の軸線Ｏ２に沿って延びている。第２の角度θ２は、第１の角度θ１よりも大きな値に設定される。

そして前述したように、また図６の下部に二点鎖線で示されるように、カム溝１０１には、スライダ８１（正確には、第２のスライダ９２）に設けられたピン９９が係合する。当該ピン９９は、第１の可動中子７１の軸線方向における変位に伴い、カム溝１０１内を相対的に変位する。当該ピン９９は、当該カム溝１０１に案内されて、その第１の溝部１２１の端部に係合する第１の係合位置Ｐ１と、第２の溝部１２２の端部に係合する第２の係合位置Ｐ２との間を変位する。

前述したように、カム溝１０１は、第１の可動中子７１の軸線方向に対して交わるように形成されている。このため、第１の可動中子７１がその軸線方向において変位したとき、ピン９９がカム溝１０１内を相対変位することにより、当該第１の可動中子７１は回転する。スライダ８１の移動量当たりの第１の可動中子７１の回転量（回転角）は、カム溝１０１が第１の可動中子７１の軸線に対して交わる角度により決まる。すなわち、カム溝１０１の第１の可動中子７１の軸線に対して交わる角度が大きくなるほどスライダ８１の移動量当たりの第１の可動中子７１の回転量は大きく、逆にカム溝１０１の第１の可動中子７１の軸線に対して交わる角度が小さくなるほどスライダ８１の移動量当たりの第１の可動中子７１の回転量は小さくなる。

前述したように、第２の溝部１２２の第２の軸線Ｏ２と第１の可動中子７１の軸線（軸線ＡＸ）とのなす角度である第２の角度θ２は、第１の溝部１２１の第１の軸線Ｏ１と第１の可動中子７１の軸線（軸線ＡＸ）とのなす角度である第１の角度θ１よりも大きく設定されている。このため、図７のグラフに示されるように、横軸にスライダ８１の移動量を、縦軸に第１の可動中子７１の回転量（角度θｒ）をプロットした場合、例えばピン９９が第１の係合位置Ｐ１から第２の係合位置Ｐ２へ向けて相対変位する場合についてみたとき、ピン９９が第２の溝部１２２内を相対変位するときのスライダ８１の移動量当たりの第１の可動中子７１の回転量は、ピン９９が第１の溝部１２１内を相対変位するときのスライダ８１の移動量当たりの第１の可動中子７１の回転量よりも大きくなる。

また、図８（ａ），（ｂ）に示されるように、第１の可動中子７１をその軸方向からみたとき、図８（ａ）に示される第１の係合位置Ｐ１に位置するピン９９の軸線Ｏｐ１と、図８（ｂ）に示される第２の係合位置Ｐ２に位置するピン９９の軸線Ｏｐ２とのなす角度θｒの分だけ、当該第１の可動中子７１が回転する。この角度θｒは、成型品を傷つけない程度に、あるいは傷つけたとしても致命傷とならない程度に第１の可動中子７１の回転量を抑えるという観点に基づき設定される。本例では、角度θｒは、例えば３０°に設定される。

＜第１の可動中子とスライダとの位置関係＞
次に、第１の可動中子７１とスライダ８１との相対的な位置関係について説明する。
＜挿入状態＞
まず、第１の可動中子７１が固定型４２と可動型４４との間の開口部１１５（図５（ａ）参照。）に挿入されて、スライダ８１及び第１の可動中子７１の段差面１１３ａが２つの入子５２，５６に当接し、かつ第１の可動中子が第２の可動中子７２に当接した状態について説明する。この状態において、図９に示すように、第２の部分１１２のシリンダ機構８２と反対側（図中の下側）の側面と、第１の挿通孔９４の内底面（図中の下側の内側面）との間には、隙間δが形成されている。当該隙間δの距離は、先の図５（ａ）に示されるように、第２の部分１１２の軸方向長Ｌ１と、第１のスライダ９１の内端面と第２のスライダ９２の内底面との間の距離Ｌ３との差の値に等しい。また、この状態において、ピン９９は第１の係合位置Ｐ１に保持されている。

＜引き抜き動作開始時＞
第１の可動中子７１が前述した挿入状態に保持されている状態において、シリンダ機構８２の作動を通じて、第１の可動中子７１のキャビティＣに対する引き抜き方向（図中の上方）への外力Ｆがスライダ８１に印加された場合、当該スライダ８１は第１の可動中子７１に対してその軸方向へ相対的に変位する。このとき、第１の可動中子７１が上方へ変位することはない。一方で、スライダ８１の上方への変位に伴い、ピン９９はカム溝１０１に案内されて第２の係合位置Ｐ２へ向けて相対的に変位する。当該変位に伴い第１の可動中子７１は回転する。詳述すると、ピン９９がカム溝１０１における第１の溝部１２１内を相対変位する間においては、先の図６に併せ示されるように、第１の可動中子７１は、自身の軸線（正確には、これを平行をなす軸線ＡＸ）と第１の溝部１２１の軸線（第１の軸線Ｏ１）とのなす角度である第１の角度θ１に応じて、緩やかに回転する。

そして、スライダ８１がさらに上方へ変位すると、これに伴いピン９９はカム溝１０１に案内されて第１の溝部１２１から第２の溝部１２２内へ相対変位する。ピン９９がカム溝１０１における第２の溝部１２２内を相対変位する間においては、先の図６に併せ示されるように、第１の可動中子７１は、自身の軸線（正確には、これを平行をなす軸線ＡＸ）と第２の溝部１２２の軸線（第２の軸線Ｏ２）とのなす角度である第２の角度θ２に応じて、すばやく回転する。すなわち、前述したように、スライダ８１の移動量当たりの第１の可動中子７１の回転量が増大される。

第１の溝部１２１は、第１の可動中子７１を回転させる量が少ない反面、第１の可動中子７１を回転させようとする力が大きく、第１の可動中子７１をその軸線方向へ変位させようとする力が小さい。このように、少ない回転量、且つ大きな回転力で第１の可動中子７１を回転させるので、成型品Ｐ（製品）が傷付きにくい。

＜引き抜き可能状態＞
そして、図１０に示されるように、スライダ８１がさらに上方へ変位すると、第１の挿通孔９４の内底面が第１の可動中子７１における第２の部分１１２のシリンダ機構８２と反対側（図中の下側）の側面に当接する。この状態になってはじめて第１の可動中子７１を上方へ変位させることが可能となる（引き抜き可能状態）。そして、これ以降は、スライダ８１と第１の第１の可動中子７１は、一体的に上方へ変位する。また、スライダ８１と第１の可動中子７１との相対変位がないので、当該第１の可動中子７１が回転することはない。このときには、第１の可動中子７１における第２の部分１１２の上面と、スライダ８１における第１の挿通孔９４の内頂面との間に、隙間δが形成される。なお、第２のスライダ９２の底壁（下側の壁）は、スライダ８１の抜き方向への変位を規制する規制部として機能する。

＜挿入時＞
図１０に示される状態において、シリンダ機構８２の作動を通じて、第１の可動中子７１の引き抜き方向と反対方向（図中の下方）への外力Ｆがスライダ８１に印加された場合、スライダ８１は第１の可動中子７１と一体的に下方へ変位する（図９参照。）。スライダ８１が下方へ変位する途中で、第１の可動中子７１の段差面１１３ａが入子５２，５６に当接すると（図５（ａ）参照。）、スライダ８１は、前述の隙間δの分だけ、第１の可動中子７１に対して下方へ相対変位する。この際、ピン９９がカム溝１０１内を、第２の係合位置Ｐ２から第１の係合位置Ｐ１へ向けて変位することにより、第１の可動中子７１は前述した挿入時と逆方向へ回転する。その後、スライダ８１の端面が入子５２，５６に当接して、スライダ８１の下方向への変位が停止する。

＜ダイカストマシンの動作＞
次に、前述のように構成したダイカストマシン３１の動作を説明する。
さて、ダイカストマシン３１によりラックハウジング１５を製造する際にはまず、固定型４２、可動型４４、及び第１〜第３の可動中子７１〜７３が組み合わせられることにより、金型装置３７の内部にキャビティＣが形成される。次に、型締め装置３８による型締めが行われる。すなわち、可動型４４が固定型４２に対して圧接される。この状態を維持しつつ、射出装置３５の作動を通じて、金型装置３７内のキャビティＣに溶湯が高圧で射出される。この際、型締め装置３８によって、可動型４４が固定型４２に圧接されているため、溶湯の射出圧力によって可動型４４が固定型４２から離間することはない。そして、キャビティＣの内部に充填された溶湯は、冷却及び固化されることにより、当該キャビティＣの内部において所望の成型品Ｐ（ラックハウジング１５）が成形される。ちなみに、キャビティＣの内部に充填された溶湯によって、キャビティＣを構成する固定型４２、可動型４４、及び第１〜第３の可動中子７１〜７３が昇温するが、これらの内部に設けられる図示しない水冷式の冷却機構により昇温が抑えられる。

キャビティＣの内部の溶湯が凝固した後、成型品Ｐを取り出す際には、まず前述した型締め状態が解除された上で、第１〜第３の可動中子７１〜７３がキャビティＣから引き抜かれる。この後、可動型４４が固定型４２から離間される。そして成型品Ｐを取り出す位置として定められた型開き位置まで、可動型４４が固定型４２に対して離間したところで、可動型４４の移動が停止される。

次に、固定型４２あるいは可動型４４に密着した成型品Ｐを取り出す。すなわち、図示しない突き出し機構の作動を通じて、固定型４２あるいは可動型４４に密着した成型品Ｐが当該固定型４２あるいは可動型４４に対して離間する方向へ突き出される。これにより、成型品Ｐは固定型４２あるいは可動型４４から剥がれて、固定型４２及び可動型４４の間から取り出される。この成型品Ｐの取り出しは、図示しないロボットにより行われる。最後に、スプレー装置３６の作動を通じて、固定型４２及び可動型４４におけるキャビティＣを形成する部位である成型凹部５４，５８等に離型剤が塗布される。以上で、成型品Ｐの１回の成形サイクルが完了となる。

ここで、先の図１４に示されるように、キャビティＣの内部に充填された溶湯は、凝固するに伴い収縮する。そして第１〜第３の可動中子７１〜７３には当該溶湯の収縮による締め付け力が作用する。また、溶湯はその凝固に伴い第１〜第３の可動中子７１〜７３の表面に凝着する。これら締め付け力及び凝着力は、第１〜第３の可動中子７１〜７３を引き抜く際の大きな抵抗力となる。特に、第１の可動中子７１は、第２及び第３の可動中子７２，７３に比べて長く、溶湯との接触面積も大きくなりがちである。このため、第１の可動中子７１の抜き抵抗は、第２及び第３の可動中子７２，７３の抜き抵抗よりも大きくなる。この点、本例では、第１の可動中子７１を引き抜くに際してこれを回転させることにより、当該第１の可動中子７１と成型品Ｐ（凝固した溶湯）との凝着が緩和される。すなわち、当該凝着が緩和される分だけ抜き抵抗が低減される。そしてその上で、第１の可動中子７１の実際の引き抜き動作が行われる。これにより、第１の可動中子７１の離型性の維持向上が図られる。また、抜き抵抗が低減されることにより、成型品Ｐとの凝着による成型品Ｐの傷付きありは変形等も抑制される。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第１の可動中子７１は、成型品Ｐの取り出しの際におけるシリンダ機構８２の抜き動作、すなわちプランジャ８２ａの往復運動に連動して、当該第１の可動中子７１を回転させる回転機構を備えてなる。

通常、成型品Ｐの成型が完了した後には、これを取り出すために第１の可動中子７１がキャビティＣから引き抜かれる。この際、第１の可動中子７１を回転させることにより、当該第１の可動中子７１と成型品Ｐとの凝着が緩和される。このため、当該凝着が緩和される分だけ第１の可動中子７１の抜き抵抗を低減すること、ひいては第１の可動中子７１の離型性を維持向上させることができる。成型サイクルの向上も期待できる。また、第１の可動中子７１を回転させることなく単に引き抜くようにした場合と異なり、成型品Ｐにおける傷等の発生が抑制される。これにより、歩留まりを確保することもできる。

（２）シリンダ機構８２の抜き動作に連動してこれを回転させる回転機構として、次のような構成を採用した。すなわち、当該回転機構は、スライダ８１及びカム機構を備えなる。スライダ８１は、第１の可動中子７１のキャビティＣと反対側の端部が抜け止め状態に且つ相対回転可能に挿入されるとともに、シリンダ機構８２の作動を通じて第１の可動中子７１の抜き差し方向に沿って変位する。また、スライダ８１は、その抜き差し方向に沿って一定距離だけ第１の可動中子７１に対して相対変位可能に設けた。カム機構は、スライダ８１の抜き差し方向における直線運動を第１の可動中子７１の回転運動に変換する変換機構として機能する。このカム機構は、第１の可動中子７１の外周面に設けられて当該第１の可動中子７１の抜き差し方向に対して交わる方向へ延びるカム溝１０１と、スライダ８１の内周面に設けられてカム溝１０１に案内されるピン９９とからなる。

この構成によれば、スライダ８１の第１の可動中子７１に対する抜き方向への相対変位を通じてピン９９がカム溝１０１に案内されることにより、当該第１の可動中子７１は回転する。第１の可動中子７１の外周面にカム溝１０１を、スライダ８１の内周面にピン９９を設けるという簡単な構成で、第１の可動中子７１の抜き動作と回転動作との両立が図られる。また、カム機構を利用することにより、簡単な構成で、しかも必要とされるタイミングで、第１の可動中子７１を回転させることが可能となる。また、カム機構を利用することにより、第１の可動中子７１の駆動源としては、汎用の直動型のシリンダ機構８２で足りる。特殊な駆動装置を使用する必要がないので、金型装置３７の製品コストの増大を抑制することができる。

（３）スライダ８１は、第１の可動中子７１に対してその抜き差し方向に沿って相対的に変位可能に設けた。そして、スライダ８１は、第１の可動中子７１が固定型４２と可動型４４との間の空間部Ｓに挿入されてキャビティＣを形成する状態で、当該第１の可動中子７１に対してその抜き方向へ一定距離だけ変位したとき、当該第１の可動中子７１の一部（第２の部分１１２）と係合することにより、当該第１の可動中子７１に対するその抜き方向への変位が規制される。

この構成によれば、第１の可動中子７１が固定型４２と可動型４４との間の空間部Ｓに挿入されてキャビティＣが形成される状態において、スライダ８１が第１の可動中子７１の抜き方向へ変位した場合、当該スライダ８１は、第１の可動中子７１の抜き方向へ一定距離（隙間δ）だけ変位するまでの間においては、当該第１の可動中子７１に対して相対変位する。すなわち、シリンダ機構８２の抜き動作の開始当初において、当該第１の可動中子７１はその抜き方向へ変位することはなく、前述のカム機構の動作を通じた回転運動のみを行う。そして、スライダ８１が第１の可動中子７１に対して一定距離だけ相対変位したとき、当該スライダ８１は第１の可動中子７１の一部分に係合してこれと一体的にその抜き方向への変位が可能となる。こうした動作が、成型品Ｐの取り出しの際に行われることにより、第１の可動中子７１の離型性の維持向上が好適に図られる。これは、第１の可動中子７１の回転運動を通じて当該第１の可動中子７１と成型品Ｐとの凝着状態が緩和されて、その緩和された分だけ抜き抵抗が低減された後に、当該第１の可動中子７１はその抜き方向へ変位することによる。

（４）カム溝１０１は、第１の溝部１２１と第２の溝部１２２とが滑らかに連続されてなる。第１の溝部１２１は、第１の可動中子７１の抜き差し方向に沿って延びる当該第１の可動中子７１の中心軸（すなわち、軸線ＡＸ）に対して、鋭角である第１の角度θ１を有して交わる第１の軸線Ｏ１に沿って延設される。第２の溝部１２２は、第１の溝部１２１よりも第１の可動中子７１の空間部Ｓに対する挿入側の端部と反対側に設けられて、当該第１の可動中子７１の中心軸に対して第１の角度θ１よりも大きく設定される第２の角度θ２を有して交わる第２の軸線Ｏ２に沿って延設される。

この構成によれば、スライダ８１が第１の可動中子７１の抜き方向へ変位するにつれて、ピン９９は第１の溝部１２１から第２の溝部１２２へ向けて案内される。これにより、第１の可動中子７１は回転する。ここで、第２の溝部１２２の軸線と第１の可動中子７１の中心軸とのなす第２の角度θ２は、第１の溝部１２１の軸線と第１の可動中子７１の中心軸とのなす第１の角度θ１よりも大きく設定される。このため、ピン９９が第２の溝部１２２に案内されているときの第１の可動中子７１の回転量（スライダ８１の移動量当たり）は、当該ピン９９が第１の溝部１２１に案内されているときの回転量よりも大きくなる。ちなみに、これら回転量の差は、第１の角度θ１と第２の角度θ２との差に応じて決まる。このように、スライダ８１の抜き方向への変位に伴う第１の可動中子７１の回転量を、小から大へ二段階に設定することにより、第１の可動中子７１の円滑な抜き動作が可能となる。例えばスライダ８１の移動量当たりの第１の可動中子７１の回転量を、はじめから第２の角度θ２に対応する回転量に設定することも考えられるものの、成型後において第１の可動中子７１と成型品Ｐとが凝着した状態にあるときには当該第１の可動中子７１は少しずつ回転させることが望ましい。すなわち、はじめから第２の角度θ２に対応する回転量に設定する場合には、第１の可動中子７１の表面を、これに凝着した成型品Ｐから急激に剥がすようなかたちになるので、第１の可動中子７１、あるいは成型品Ｐに傷等がつきやすくなる。これに対して、本例のように、第１の可動中子７１を少しずつ回転させて、ある程度だけ第１の可動中子７１と成型品Ｐとの凝着が緩和されてから、第１の可動中子７１の回転量を大きくすることにより、成型品Ｐにおける傷等の発生が抑制される。歩留まりの向上にもつながる。

（５）本例の金型装置３７は、電動パワーステアリング装置のラックハウジング１５の製造に好適である。
ラックハウジング１５のような長物を成型する際には、その長さが大きくなるほど、抜き勾配を十分に確保することが困難となる。これは、抜き長さが長くなる等の理由による。また、成型品の中空部分が長くなるほど、これを形成する可動中子と成型品とが凝着する範囲、ひいては当該凝着による可動中子の抜き抵抗の増大が懸念される。この点、本例の金型装置３７によれば、可動中子（第１の可動中子７１）と成型品Ｐとの間の凝着による抜き抵抗が緩和されるため、ラックハウジング１５のような長物の成型品を製造する場合に好適である。また、アルミニウム合金等のように、成型収縮率の大きな材料を成型材料とする場合には、特に有効である。さらに、抜き勾配を確保しにくい成型品を製造する場合にも有効である。

（６）既存の可動中子に対して回転機能を簡単に付加することができる。既存の可動中子に対してカム溝１０１及びピン９９を追加して設けるだけでよい。
（７）第１の可動中子７１には、ピン９９及びカム溝１０１を一組とする二組のカム機構を、これらが互いに反対側に位置するように設けた。このため、第１の可動中子７１の引き抜き動作時において、安定した回転を発生させることができる。

（８）第１の可動中子７１の引き抜き時において回転させることにより、抜き抵抗の低減が図られる。第１の可動中子７１をその引き抜き時に回転させないようにした場合に比べて、抜き勾配の低減化が図られる。

（９）第１の可動中子７１は、その回転動作を通じて成型品Ｐとの凝着が緩和されてから引き抜かれる。このため、第１の可動中子７１の抜き差し方向における傷の発生が抑制される。

（１０）本例では、スライダ８１を介して、シリンダ機構８２のプランジャ８２ａと第１の可動中子７１とを連結した。このため、プランジャ８２ａと第１の可動中子７１とを直接的に連結する場合と異なり、それらの軸心をずらして連結することが容易になる。ひいては、シリンダ機構８２の設置自由度が向上する。

＜他の実施の形態＞
なお、本実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・図１１（ａ）に示すように、ピン９９の先端にラジアル軸受１３１を設け、当該ラジアル軸受１３１とカム溝１０１の内側面との摺接を通じて、ピン９９がカム溝１０１に案内されるようにしてもよい。このようにすれば、ピン９９は滑らかにカム溝１０１に案内される。また、図１１（ｂ）に示すように、ピン９９の先端に合成樹脂材料により形成された滑り軸受１３２を装着するようにしてもよい。さらに、図１２（ａ），（ｂ）に示されるように、カム溝１０１の内周面及び内底面のすべてを合成樹脂材料により覆うようにしてもよい。このようにしても、カム溝１０１とピン９９とを直接的に摺動させる場合に比べて、それらの間の摩擦を低減することができる。ピン９９はカム溝１０１に円滑に案内される。

・本例では、ピン９９とカム溝１０１とからなるカム機構を通じて、スライダ８１の直線運動を第１の可動中子７１の回転運動に変換するようにしたが、次のようにしてもよい。すなわち、図１３（ａ）に示すように、第１の可動中子７１をスライダ８１に回転可能に連結する。第１の可動中子７１において、スライダ８１への挿入部分とスライダ８１からの突出部分との間に形成される小径部７１ａに２つ割の蓋部材１４１を側方から装着することにより、第１の可動中子７１のスライダ８１に対する抜け止めが図られる。また、第１の可動中子７１において、固定型４２と可動型４４との間に位置する部分には、その外周面に沿って螺旋状の溝１４２ａ（図１３（ｂ）を参照。）が形成されることにより雄ねじ部１４２が設けられている。この雄ねじ部１４２は、固定型４２及び可動型４４の間に形成される開口部１４３に挿入されて、２つの入子５２，５６に当接する。また、開口部１４３の内周面における入子５２，５６寄りの部分には、当該内周面に沿って螺旋状の溝１４４ａ（図１３（ｂ）を参照。）が形成されることにより雌ねじ部１４４が設けられている。この雌ねじ部１４４は、先の雄ねじ部１４２に嵌り合う。図１３（ｂ）に示されるように、雄ねじ部１４２及び雌ねじ部１４４は、これらのねじ山の断面形状が台形状をなす台形ねじとして形成されている。また、雄ねじ部１４２及び雌ねじ部１４４のねじ山の稜線は、第１の可動中子７１に対して、急な勾配を有している。すなわち、第１の可動中子７１に抜き差し方向への外力が作用した場合、雄ねじ部１４２及び雌ねじ部１４４間にねじ作用が発生する程度に、リード角β（図１３（ｃ）を参照。）が設定される。例えばリード角βは、４０°以上〜９０°未満の範囲内の値に設定される。なお、雄ねじ部１４２及び雌ねじ部１４４は、２条あるいは３条等の複数のつる巻線を有する多条ねじとしてもよい。条数を増やすほど、第１の可動中子７１の抜き差し方向における変位量当たりの回転量が少なくなる。また、雄ねじ部１４２及び雌ねじ部１４４は、台形ねじではなく、例えば三角ねじ等としてもよい。

これら雄ねじ部１４２及び雌ねじ部１４４からなるねじ機構により、スライダ８１の抜き差し方向への直線運動が当該第１の可動中子７１の回転運動に変換される。すなわち、スライダ８１を介して第１の可動中子７１に対してその抜き差し方向への外力が印加された場合、雄ねじ部１４２と雌ねじ部１４４との間のねじ作用により第１の可動中子７１は抜き差し方向へ変位しながら回転する。この回転を通じて第１の可動中子７１と成型品Ｐとの間の凝着が緩和され、ひいては第１の可動中子７１の抜き抵抗が低減される。また、第１の可動中子７１に雄ねじ部１４２を、両型間に雌ねじ部１４４を設けるだけであるので、簡単な構成で、第１の可動中子７１の抜き動作と回転動作との両立が図られる。

・本例では、カム溝１０１を第１及び第２の溝部１２１，１２２から形成したが、単一種類の溝として形成してもよい。例えば、カム溝１０１は、第１の軸線Ｏ１に沿って延びるように、あるいは第２の軸線Ｏ２に沿って延びるように形成することも可能である。

・第１の可動中子７１に対して離型剤を塗布する際にも当該第１の可動中子７１を回転させるようにしてもよい。このようにすれば、第１の可動中子７１の全周に亘って万遍なく離型剤を塗布することが可能になる。第１の可動中子７１の離型性の維持向上にもつながる。

・本例では、第１の可動中子７１の駆動装置としてシリンダ機構８２を採用したが、モータ等を利用したボール螺子機構等を採用してもよい。すなわち、スライダ８１に対して第１の可動中子７１の抜き差し方向への外力を印加できる構成であればよい。このようにしても、駆動装置の抜き動作（回転装置の例では、その回転運動）を利用して、第１の可動中子７１を抜き差し方向へ変位させつつ回転させることができる。

・本例では、３つの可動中子を使用したが、使用する可動中子の個数及び形状は、成型品に応じて適宜設定される。可動中子の個数は、１つ、２つ又は４つ以上としてもよい。
・本例では、成型材料（溶湯）としてアルミニウム合金を採用したが、マグネシウム合金等の他の材料を使用してもよい。成型材料は製品に応じて適宜選択される。

・第１の可動中子７１における第１の挿通孔９４の内部に、第１の可動中子７１を引き抜き方向へ常時付勢する圧縮コイルばね等の弾性部材を設けてもよい。例えば、第１の挿通孔９４内において、第３の部分１１３に圧縮コイルばねを装着する。当該圧縮コイルばねの弾性力により、第１の可動中子７１の引き抜き動作が補助される。

・溶融金属によるダイカストだけではなく、溶融樹脂を使用する射出成型機の金型に適用することも可能である。
・本例では、ピン９９及びカム溝１０１からなるカム機構（回転機構）を、第１の可動中子７１のみに設けたが、第２及び第３の可動中子７２，７３に設けるようにしてもよい。

・本例では、ピン９９をスライダ８１側に、カム溝１０１を第１の可動中子７１側に設けたが、これを逆にしてもよい。すなわち、ピン９９を第１の可動中子７１側に、カム溝１０１をスライダ８１側に設ける。

・本例では、第１の可動中子７１の回転量は３０°としたが、当該回転量は適宜変更して設定してもよい。
・本例では、スライダ８１を介して第１の可動中子７１をその軸線方向へ変位させるようにしたが、このスライダ８１を省略してもよい。この場合には、第１の可動中子７１を、シリンダ機構８２のプランジャ８２ａに回転可能に連結する。そして、固定型４２及び可動型４４（あるいは両入子５２，５６）及び第１の可動中子７１の一方にカム溝１０１を、他方にピン９９を設ける。このようにしても、シリンダ機構８２の抜き動作に連動して、第１の可動中子７１は引き抜きと同時に回転する。なお、プランジャ８２ａと第１の可動中子７１とは、直接的に連結してもよいし、何らかの連結部材を介して連結してもよい。このようにすれば、第１の可動中子７１は、その軸線方向への引き抜きと同時に回転する。そしてこの回転を通じて、第１の可動中子７１と成型品Ｐとの凝着を緩和することが可能となる。

・本例では、金型装置３７による成型品Ｐとして、電動パワーステアリング装置のラックハウジング１５を例に挙げたが、油圧式のパワーステアリング装置のラックハウジングも同様にして製造可能である。また、パワーステアリング装置のラックハウジングに限らず、中空部を有する他の製品を製造することも可能である。例えば入子５２，５６を交換することにより、ラックハウジング１５と異なる外形形状を有する他の製品を製造することができる。

＜他の技術的思想＞
次に、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）固定型と可動型とを互いに接し合わせることにより形成される空間部に対し、駆動装置の作動を通じて抜き差し可能とされた可動中子が外方から挿入されることにより、円筒状の中空部を有する成型品の形状に対応するキャビティが形成される金型装置において、前記両型と前記可動中子との間には、前記成型品の取り出しの際における前記駆動装置の抜き動作を利用して当該可動中子を回転させる回転機構を備え、前記回転機構は、前記可動中子の外周面及び前記可動中子が挿入される前記両型間の開口部における内周面の一方に設けられて当該可動中子の抜き差し方向に対して交わる方向へ延びる溝と、同じく他方に設けられて前記溝に案内される突部とを備えてなる金型装置。

（ロ）前記（イ）項において、前記突部は前記可動中子の外周面に沿って形成される螺旋状の雄ねじ山、前記溝は前記開口部の内周面に沿って形成される螺旋状の雌ねじ溝であって、前記可動部材を介して前記可動中子にその抜き差し方向への外力が印加された際、前記第１の可動中子の雄ねじ山が形成された部分及び前記開口部の雌ねじ溝が形成された部分間にねじ作用が発生する程度に、これら雄ねじ溝及び雌ねじ溝のリード角が設定されてなる金型装置。

これら（イ），（ロ）の構成としても、駆動装置の抜き動作を利用して当該可動中子を回転させることが可能となる。
（ハ）請求項１に記載の金型装置において、前記カム溝は、前記可動中子の抜き差し方向に沿って延びる当該可動中子の中心軸に対して鋭角である第１の角度を有して交わる第１の軸線に沿って延びる第１の溝と、前記第１の溝よりも前記可動中子の前記空間部に対する挿入側の端部と反対側に設けられて当該可動中子の中心軸に対して前記第１の角度よりも大きく設定される第２の角度を有して交わる第２の軸線に沿って延びる第２の溝と、が滑らかに連続されてなる金型装置。

この構成によれば、ピンが第２の溝に案内されているときの可動中子の単位時間当たりの回転量は、当該ピンが第１の溝に案内されているときの単位時間当たりの回転量よりも大きくなる。このように、スライダの抜き方向への変位に伴う可動中子の回転量を、小から大へ二段階に設定することにより、可動中子の円滑な抜き動作が可能となる。

１５…ラックハウジング、３７…金型装置、４２…固定型、４４…可動型、７１…第１の可動中子、８１…スライダ（可動部材）、８２…シリンダ機構（駆動装置）、９９…ピン（突部）、１０１…カム溝、１２１…第１の溝部、１２２…第２の溝部、Ｃ…キャビティ、Ｏ１…第１の軸線、Ｏ２…第２の軸線、Ｐ…成型品、Ｓ…空間部、θ１…第１の角度、θ２…第２の角度。

Claims (2)

1. 固定型と可動型とを互いに接し合わせることにより形成される空間部に対し、駆動装置の作動を通じて抜き差し可能とされた可動中子が外方から挿入されることにより、円筒状の中空部を有する成型品の形状に対応するキャビティが形成される金型装置において、
   前記成型品の取り出しの際における前記駆動装置の抜き動作を利用して当該可動中子を回転させる回転機構を備え、
   前記回転機構は、前記可動中子の前記キャビティと反対側の端部が相対回転可能に挿入されるとともに、前記駆動装置の抜き動作を通じて、前記可動中子に対してその抜き差し方向に沿って相対的に変位可能なスライダと、
   前記スライダの前記抜き差し方向における直線運動を前記可動中子の回転運動に変換する変換機構と、を備え、
   前記スライダは、
   当該スライダが前記可動中子に対してその抜き方向へ変位したときに当該可動中子の一部と係合することにより、前記可動中子に対して前記スライダがそれ以上に前記抜き方向へ変位することを規制する第１規制部と、
   前記スライダが前記可動中子に対してその差し方向へ変位したときに当該可動中子の一部と係合することにより、前記可動中子に対して前記スライダがそれ以上に前記差し方向へ変位することを規制する第２規制部とを備え、
   前記第１規制部は、前記可動中子が前記空間部に挿入されて前記キャビティを形成する状態で、前記可動中子に対して当該スライダが前記抜き方向へ一定距離だけ変位したときに前記可動中子の一部と係合するように設けられ、
   前記可動中子は、前記スライダを介して前記駆動装置に連結されるとともに、前記スライダと係合した状態において、前記スライダと一体的に前記抜き差し方向に沿って変位するように設けられ、
   前記変換機構は、前記可動中子の外周面及び前記スライダの内周面の一方に設けられて当該可動中子の抜き差し方向に対して交わる方向へ延びるカム溝と、同じく他方に設けられて前記カム溝に案内されるピンとからなるカム機構として構成されてなる金型装置。
2. 請求項１に記載の金型装置において、
   前記成型品は、パワーステアリング装置のラックハウジングである金型装置。

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