JP6362460B2 - 入れ子部材、及び成形金型 - Google Patents

Description

本発明は、入れ子部材、及び成形金型に関する。

成形金型には、入れ子部材が組み立てられた入れ子構造の成形金型がある。この入れ子部材は、複雑な形状を有する製品を成形する場合に利用されている。しかし、歯車のような、より複雑な形状を有する製品を成形する場合、その製品の入れ子部材及び成形金型は、三次元の曲面を有する形状に加工する必要があり、製造が難しい。このような事情から、製造が容易な成形金型の開発が望まれている。

例えば、特許文献１には、プラスチック製ウォーム用のウォーム製造金型が開示されている。このウォーム製造金型は、通常のウォームを軸垂直平面で切断した基本ウォーム部と、その切断面から所定の厚さまで引き延ばして形成した平板部と、をそれぞれ成形する金型入子（入れ子部材）から構成されている。このウォーム製造金型で成形されるウォームには、肉薄部が存在せず、金型のパーティングラインが単純なラインであるため、金型加工が容易である。このウォーム製造金型は、例えば、放電加工、電鋳加工、熟練工による加工等により製造されている。

特開２００９−９７６８３号公報

特許文献１に記載されたウォーム製造金型は、基本ウォーム部を成形する入れ子部材を製造する際に、螺旋状の三次元の曲面を円筒内面に形成する必要があり、その製造は未だ容易ではない。例えば、寸法精度や面精度の要求を満たすことが難しく、そのような要求を満たすには専用の工具での加工が必要である。その結果、ウォームの製造コストが上昇する。このため、より容易に製造できるウォーム製造金型が望まれている。

本発明は、上述の改良を意図するもので、製造が容易で、精度が高いウォームを成形する成形金型に用いられる入れ子部材及び成形金型を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る入れ子部材は、
軸芯に対して外歯を螺旋状に形成したウォームを成形する成形金型に用いられる入れ子部材であって、
前記外歯を形成するための内歯を有するキャビティを形成するとともに、前記軸芯を中心として放射状に分割された複数の分割体を有しており、該複数の分割体が組み付けられることにより構成される環状の入れ子部材本体と、
前記入れ子部材本体が圧入されるベース部材と、
を備え、
前記分割体を放射状に分割する分割面は、前記内歯の歯筋と交わることを特徴とする。

本発明の第２の観点に係る入れ子部材は、
軸芯に対して外歯を螺旋状に形成したウォームを成形する成形金型に用いられる入れ子部材であって、
前記外歯を形成するための内歯を有するキャビティを形成するとともに、前記軸芯を中心として放射状に分割された複数の分割体を有しており、該複数の分割体が組み付けられることにより構成される環状の入れ子部材本体と、
ベース部材本体である第１ベース部材と、ラジアルベアリングから構成される第２ベース部材と、を有し、前記入れ子部材本体が圧入されるベース部材と、
を備え、
前記第１ベース部材は、前記第２ベース部材の内輪に配置されていることを特徴とする。

前記分割体を放射状に分割する分割面は、前記内歯の歯筋と交わってもよい。

前記分割体には、前記分割体同士を係合するために係合部が形成されていてもよい。

前記係合部は、前記分割体同士の接触面に形成された凹部と凸部とから構成され、
前記凸部が、前記凹部に嵌め込まれることで、前記分割体同士が係合されていてもよい。

前記入れ子部材本体の外周面には、前記入れ子部材本体を前記ベース部材に圧入して取り付けるための取付面が形成され、
前記取付面と前記ベース部材の内周面との間には隙間が形成されていてもよい。

前記取付面は、前記軸芯に平行な複数の平行面から構成され、
前記隙間は、前記平行面と前記ベース部材の内周面とに囲まれることにより形成されていてもよい。

前記取付面は、前記軸芯に沿って形成された複数の溝の内壁面から構成され、
前記隙間は、前記溝の内壁面と前記ベース部材の内周面とに囲まれることにより形成されていてもよい。

前記分割体を放射状に分割する分割面には、前記分割体それぞれを挟持しつつ、前記入れ子部材本体を前記ベース部材に圧入するための挟持面が形成されていてもよい。

前記挟持面は、互いに平行な２つの平行面から構成されていてもよい。

本発明の第３の観点に係る成形金型は、
本発明の第１又は第２の観点に係る入れ子部材と、
前記入れ子部材が取り付けられる第１金型と、
前記第１金型に対して相対的に移動可能に設けられた第２金型と、
を有することを特徴とする。

前記第１金型は、前記入れ子部材を嵌め込むための嵌合穴を有する形状に形成され、かつ前記嵌合穴に嵌め込まれた前記入れ子部材を押える押え部材を有していてもよい。

本発明の第４の観点に係る成形金型は、
軸芯に対して外歯を螺旋状に形成したウォームを成形する成形金型に用いられる入れ子部材であって、前記外歯を形成するための内歯を有するキャビティを形成するとともに、前記軸芯を中心として放射状に分割された複数の分割体を有しており、該複数の分割体が組み付けられることにより構成される環状の入れ子部材本体と、前記入れ子部材本体が圧入されるベース部材と、を備える入れ子部材と、
前記入れ子部材を嵌め込むための嵌合穴を有する形状に形成され、かつ前記嵌合穴に嵌め込まれた前記入れ子部材を押える押え部材を有し、前記入れ子部材が取り付けられる第１金型と、
前記第１金型に対して相対的に移動可能に設けられた第２金型と、
を有し、
前記第１金型には、取り付けられた前記入れ子部材よりも前記軸芯を中心として外側に樹脂成形穴が形成され、
前記第１金型及び前記第２金型のいずれか一方には、前記キャビティと前記樹脂成形穴とをつなぐ溝部が形成されていることを特徴とする。

前記押え部材は、前記入れ子部材及び前記樹脂成形穴を覆うと共に、前記樹脂成形穴と連結する貫通孔が形成されてもよい。

前記第１金型は、スラストベアリングを有し、
前記入れ子部材は、前記スラストベアリングによって、前記第１金型に回転可能に支持されていてもよい。

本発明によれば、精度が高いウォームを成形する成形金型に用いられる入れ子部材及び成形金型を提供できる。

本発明の実施形態に係る成形金型の斜視図である。 成形対象のウォームの側面図である。 成形金型の断面図である。 可動金型の一部を分解した断面図である。 入れ子部材の斜視図である。 入れ子部材の正面図である。 入れ子部材の分解斜視図である。 入れ子部材本体を分解した斜視図である。 入れ子部材本体の分割体の斜視図である。 閉じた状態の成形金型の断面図である。 ウォームの成形方法を説明するために簡略して示した断面図（その１）である。 ウォームの成形方法を説明するために簡略して示した断面図（その２）である。 ウォームの成形方法を説明するために簡略して示した断面図（その３）である。 ウォームの成形方法を説明するために簡略して示した断面図（その４）である。 変形例１に係る入れ子部材の正面図である。 変形例２に係る入れ子部材の正面図である。 変形例３に係る入れ子部材の正面図である。 変形例４に係る入れ子部材の正面図である。

以下、本発明の実施形態に係る成形金型１０及び入れ子部材５０について図１〜図１４を用いて説明する。なお、理解を容易にするために、ＸＹＺ座標を設定し、適宜参照する。

（ウォームの成形金型）
本実施形態に係る成形金型１０は、図１に示すように、固定金型３０と、固定金型３０の−Ｙ側に配置された可動金型２０と、可動金型２０のＹ軸方向への進退移動を案内する４本のガイドポスト４０とを備えている。成形金型１０は、いわゆる３プレート構造金型である。成形金型１０は、図２に示すウォーム１００を成形するための成形金型である。ウォーム１００は、例えば、Ｙ軸に対して外歯１０１が螺旋状に形成されたウォーム（例えば歯数は２条）である。このウォーム１００は、溶融された樹脂材料（成形材料）が成形金型１０に射出されて成形される。

成形金型１０は、図３に示すように、上記各部材（可動金型２０、固定金型３０、ガイドポスト４０）に加えて、入れ子部材５０を有する。

固定金型３０は、樹脂注入部２００と接続され、樹脂注入部２００から樹脂材料が注入されてウォーム１００の成形が行われるための部材である。固定金型３０は、図３に示すように、ロケートリング３５と、スプルーブッシュ３４と、ロケートリング３５及びスプルーブッシュ３４が取り付けられる固定側取付板３３と、ランナーストリッパープレート３２と、固定側型板３１と、を有している。

ロケートリング３５は、複数のねじによって固定側取付板３３に突出して固定されており、ロケートリング３５は、樹脂注入部２００に嵌合される。ロケートリング３５は、位置決めのために設けられている。

スプルーブッシュ３４には、溶解した樹脂材料を受け入れるための開口部が形成されている部材である。この開口部から延びるように、スプルー３４ａが形成され、スプルー３４ａは、溶解した樹脂材料が流れる流路として機能する。スプルーブッシュ３４は、固定側取付板３３及びランナーストリッパープレート３２のそれぞれに形成された貫通孔に嵌め込まれている。その先端は固定側型板３１まで延び、固定側型板３１に樹脂材料を供給する。

固定側取付板３３は、図示しない成形装置の固定盤に取り付けられる部材である。固定側取付板３３の＋Ｙ側の面にはロケートリング３５が設けられ、−Ｙ側の面にはランナーストリッパープレート３２が設けられている。

ランナーストリッパープレート３２は、スプルー３４ａから、スプルー３４ａ内で硬化された樹脂材料を取り出すための部材である。ランナーストリッパープレート３２は、Ｙ方向に移動可能である。ランナーストリッパープレート３２が固定側取付板３３に対して−Ｙ方向に移動することにより、スプルー３４ａ内で硬化された樹脂材料が取り出される。

固定側型板３１は、樹脂材料を所定の形状に成形するための型部が形成された部材である。固定側型板３１は、後述する可動側型板２１とともに、ウォーム１００の形状を成形するための金型を構成する。

より詳細には、固定側型板３１の−Ｙ側の面には、ウォーム１００の＋Ｙ側の第１の端部１００ａを成形するための型部３１ａと、後述する押え部材２９が嵌まり込む嵌合穴３１ｂと、溝部３１ｄとが形成されている。溝部３１ｄは、可動金型２０を固定金型３０の固定側型板３１に移動させて成形金型１０を閉じた状態で、型部３１ａと後述する穴部２１ｄとをつなぐように形成されている。

また、固定側型板３１には、溶解した樹脂材料を流す流路として機能するランナー３１ｃが形成されている。ランナー３１ｃは、固定側型板３１をＹ軸方向に貫通し、型部３１ａや後述する入れ子部材５０のキャビティに樹脂材料を供給する。

ガイドポスト４０は、固定金型３０と可動金型２０との間に配置されて、成形金型１０の開閉時に固定金型３０と可動金型２０との位置関係を保つ部材である。可動金型２０が＋Ｙ側に移動し、ガイドポスト４０によって可動金型２０が固定金型３０に合わせられると、成形金型１０は成形可能となる。

可動金型２０は、ランナー３１ｃから供給された樹脂材料が充填されて、固定金型３０とともにウォーム１００を成形する部材である。可動金型２０は、可動側型板２１と、スペーサーブロック２４と、エジェクタピン２５と、エジェクタプレート２６Ａ、２６Ｂと、可動側取付板２７と、スラストベアリング２８と、押え部材２９とを有する。

可動側型板２１は、キャビティの一部が形成された入れ子部材５０が嵌め込まれる部材である。入れ子部材５０は、固定側型板３１とともに、ウォーム１００の形状を成形するための金型を構成する。可動側型板２１の＋Ｙ側の面には、図４に示すように、入れ子部材５０を嵌め込むための嵌合穴２１ａが形成されている。嵌合穴２１ａの底部には、中心近傍に配置された型部２１ｂと、型部２１ｂを囲う溝２１ｃが形成されている。型部２１ｂは、ウォーム１００の−Ｙ側の第２の端部１００ｂを成形するための凹部である。溝２１ｃは、円環状に形成されて、スラストベアリング２８が嵌め込み可能である。嵌合穴２１ａの底部には、エジェクタピン用貫通孔が形成されている。また、可動側型板２１の＋Ｙ側の面には、嵌合穴２１ａとは別個の穴部２１ｄが形成されている。穴部２１ｄは、型部２１ｂの外周の外側に形成されている。穴部２１ｄは、成形されたウォーム１００が入れ子部材５０とともに回転することを防止するピン状樹脂部を成形するための穴である。穴部２１ｄは、成形されたピン状樹脂部が抜き取り可能であるように、穴の奥になるに従い、その断面が小さくなる形状（例えば、円錐状）に形成される。

スペーサーブロック２４は、エジェクタプレート２６Ａ、２６ＢがＹ軸方向に移動するための空間Ａを形成するための部材である。スペーサーブロック２４は、可動側型板２１の−Ｙ側の面にボルト１１によって固定されている。

エジェクタピン２５は、樹脂材料が硬化して、成形が完了したウォーム１００を可動側型板２１から離型するための部材である。エジェクタピン２５は、可動側型板２１のエジェクタピン用貫通孔に、Ｙ軸方向に進退移動可能に挿入されている。

エジェクタプレート２６Ａ、２６Ｂは、エジェクタピン２５の−Ｙ側の端部を固定する部材である。エジェクタプレート２６Ａ、２６Ｂは、空間Ａ内をＹ軸方向に移動可能に配置されている。エジェクタプレート２６Ａ、２６Ｂは、ボルト１３によって、相互に固定されている。

可動側取付板２７は、図示しない成形装置の可動盤に取り付けられる部材である。可動側取付板２７は、スペーサーブロック２４の−Ｙ側の面に、ボルト１１によって固定されている。

スラストベアリング２８は、入れ子部材５０をＹ軸回りに回転可能に支持する部材である。スラストベアリング２８は、図３及び図４に示すように、可動側型板２１の溝２１ｃに嵌め込まれ、後述する入れ子部材５０の入れ子部材本体６０をＹ軸回りに回転可能に支持する。スラストベアリング２８は、例えば、複数のボールを有する玉軸受である。スラストベアリング２８には、玉軸受のほか、すべり軸受が使用可能である。

押え部材２９は、可動側型板２１の嵌合穴２１ａに嵌め込まれた入れ子部材５０を押える部材である。押え部材２９は、例えば、孔が形成された金属板である。押え部材２９は、複数のねじによって可動側型板２１に取り付けられ、入れ子部材５０の一部（例えば、外周近傍）を覆っている。押え部材２９には、可動側型板２１の穴部２１ｄと連結する貫通孔２９ｄが形成されている。貫通孔２９ｄは、可動側型板２１の穴部２１ｄと共にピン状樹脂部を形成するための孔である。貫通孔２９ｄは、ピン状樹脂部が抜き取り可能となるように、可動側型板２１の穴部２１ｄと同等かそれ以上の断面形状に形成され、穴部２１ｄとＸＺ平面上で重畳する位置に形成される。

入れ子部材５０は、図５及び図６に示すように、入れ子部材本体６０と、ベース部材７０とを有する。

入れ子部材本体６０は、図７に示すように、略円筒状に形成されている。入れ子部材本体６０の円筒の軸近傍にキャビティ６８が形成されている。

キャビティ６８は、図８及び図９に示すように、ウォーム１００の螺旋状の外歯１０１を形成するための内歯６８ａを有している。

図７に戻って、入れ子部材本体６０は、円筒の軸（Ｙ軸方向）周りに環状に分割された分割体６１、６２、６３、６４、６５、６６を備えている。例えば、分割体６１〜６６は、断面扇状に分割された形状である。図８に示すように、分割体６１〜６６は、キャビティ６８が形成された面に、内歯６８ａが形成され、内歯６８ａは、後述する接触面６７により分割されている。内歯６８ａは、隣合う分割体６１〜６６の間で互いに連続するように形成され、内歯６８ａ全体は螺旋状の構造体を形成する。

分割体６１〜６６は、内歯６８ａが形成されたキャビティ６８を除いて、その外形は同じである。分割体６１〜６６は、図９に示すように、接触面６７を有している。接触面６７は内歯６８ａの歯筋と交わるように形成されている。接触面６７は平らである。接触面６７が互いに合わせられて、分割体６１〜６６が組み付けられ、入れ子部材本体６０が構成される。分割体６１〜６６は、例えば、３Ｄモデリングを行い、直彫により作製する。

図７に戻って、ベース部材７０は、入れ子部材本体６０が圧入される部材であり、第１ベース部材７１と第２ベース部材７２とから構成されている。

第１ベース部材７１は、入れ子部材本体６０を保持する部材である。第１ベース部材７１は、略円筒状に形成され、その内側の面に入れ子部材本体６０が圧入される。第１ベース部材７１の円筒の両端には、凹部が形成され、この凹部に第２ベース部材７２が嵌め込まれる。

第２ベース部材７２は、入れ子部材５０が可動側型板２１に嵌め込まれた場合に、可動側型板２１の型部２１ａと当接して、第１ベース部材７１を支持する部材である。第２ベース部材７２には、圧入部７３が形成されている。圧入部７３はＹ軸方向に貫通する貫通孔である。圧入部７３には、第１ベース部材７１が例えば、＋Ｙ側から圧入されることにより、入れ子部材５０が組み立てられる。

第２ベース部材７２は、ラジアルベアリングから構成されている。第２ベース部材７２は、例えば、複数のボールを有する玉軸受である。第２ベース部材７２には、玉軸受のほか、すべり軸受が使用可能である。ラジアルベアリングは内輪と外輪とを有し、内輪に圧入部７３が配置される。

第２ベース部材７２は、Ｙ軸方向の長さが第１ベース部材７１のそれの半分以下の長さに形成されている。第１ベース部材７１が可動側型板２１の型部２１ａに対して傾かないように、入れ子部材５０には、複数の第２ベース部材７２が用いられる。例えば、その数は２つである。２つの第２ベース部材７２は、図５及び図７に示すように、略円筒状の第１ベース部材７１の円筒軸方向両端に配置される。

（ウォームの成形方法）
次に、成形金型１０を用いたウォーム１００の成形方法について、図１０〜図１４を参照して説明する。なお、図１１〜図１４における成形金型１０等は、理解を容易にするため簡略化している。

先ず、作業者は、図１０に示すように、可動金型２０を＋Ｙ方向に移動させて成形金型１０を閉じた状態にする。この状態で、固定側取付板３３に設けたロケートリング３５を、樹脂注入部２００に接続し（嵌合し）、後述するように、固定側取付板３３のスプルーブッシュ３４より溶解した樹脂材料Ｒを注入する。

続いて、図１１に示すように、樹脂注入部２００から注入された樹脂材料Ｒは、スプルーブッシュ３４のスプルー３４ａ、及び固定側型板３１のランナー３１ｃを通過する。樹脂材料Ｒは、入れ子部材５０の入れ子部材本体６０に形成されたキャビティ６８まで流入する。キャビティ６８は樹脂材料Ｒによって充填される。また、樹脂材料Ｒは、固定側型板３１の溝部３１ｄを通過して押え部材２９の貫通孔２９ｄ、可動側型板２１の穴部２１ｄまで流入し、貫通孔２９ｄ、穴部２１ｄは樹脂材料Ｒによって充填される。この状態で、所定時間経過すると、樹脂材料Ｒは冷却されて固化する。これにより、キャビティ６８内で固化された樹脂材料からなるウォーム１００と、ランナー３１ｃ、溝部３１ｄ、貫通孔２９ｄ、穴部２１ｄ内でそれぞれ固化されたランナー樹脂部１１０Ａ、接続樹脂部１１０Ｂ及びピン状樹脂部１１０Ｃとから構成される樹脂成形体が形成される。

続いて、作業者は、図１２に示すように、可動金型２０と、固定金型３０の固定側型板３１とを−Ｙ方向に移動させる。また、ランナーストリッパープレート３２を−Ｙ方向に移動させて、固定側取付板３３と隔離する。これにより、スプルー３４ａから、スプルー３４ａ内で硬化された樹脂材料を取り出すことが可能である。

続いて、作業者は、図１３に示すように、エジェクタピン２５を＋Ｙ方向に移動させて、ウォーム１００をキャビティ６８から押し出す。ウォーム１００には、外歯１０１が螺旋状に形成されているので、ウォーム１００にＹ軸を中心とした回転力が生じ、ウォーム１００と接触する入れ子部材６０にもその回転力が伝わる。しかし、ウォーム１００は、接続樹脂部１１０Ｂを介してピン状樹脂部１１０Ｃと接続されているので、ウォーム１００は回転できず、上記の回転力は、入れ子部材本体６０に加わる。入れ子部材本体６０は、第１ベース部材７１を介して第２ベース部材７２に保持されているとともに、入れ子部材本体６０を回転可能に支持するスラストベアリング２８に支持されている。このため、入れ子部材本体６０は、第２ベース部材７２とスラストベアリング２８とともに、ウォーム１００に対して回転する（詳細には入れ子部材本体６０は、各ベアリングの内輪とともに自動的に回転する）。入れ子部材本体６０が回転することにより、ウォーム１００は、ピン状樹脂部１１０Ｃとともに、＋Ｙ側に押し出される。これにより、図１４に示すように、ウォーム１００が可動金型２０の可動側型板２１から取り外される。

取り外されたウォーム１００は、ランナー樹脂部１１０Ａ、接続樹脂部１１０Ｂ及びピン状樹脂部１１０Ｃと一体である。作業者は、ウォーム１００と、ランナー樹脂部１１０Ａ、接続樹脂部１１０Ｂ及びピン状樹脂部１１０Ｃとを切り離す。
以上により、ウォーム１００の成形が完了する。

以上、説明したように、本実施形態に係る入れ子部材５０では、複数の分割体６１〜６６を有し、これらの分割体６１〜６６が組み付けられることにより、入れ子部材本体６０が構成されている。また、入れ子部材本体６０は、第１ベース部材７１に圧入されている。入れ子部材本体６０を分割体６１〜６６に分割しているので、各分割体６１〜６６毎に製造が可能である。このため、精度の高い加工が可能である。例えば、３Ｄモデリングを行って、直彫することにより、寸法精度、面精度に優れた分割体６１〜６６を製造可能である。本実施形態によれば、精度が高いウォーム１００用の入れ子部材５０が提供可能である。

また、分割体毎に製造されるため、分割体に分割されない従来の入れ子部材５０と比較して、製造にかかる時間を短縮することが可能である。このため、製造コストが低いウォームを提供可能である。

また、分割体６１〜６６に分割されていない入れ子部材５０の製造で必要とされていた専用の工具（刃具）を用いる必要がない。専用の工具を用いないので、製造コストを下げることが可能である。

また、本実施形態に係る入れ子部材では、分割体６１〜６６の接触面６７（分割面）は、内歯６８ａの歯筋と交わるように形成されている。例えば、接触面６７は、ほぼ平らであり、内歯６８ａの歯筋と斜めに交わる面である。接触面６７が内歯６８ａの歯筋に沿うような複雑な３次元形状とならないので、分割体６１〜６６の加工が容易である。また、より精度の高い加工が可能である。

また、本実施形態に係る入れ子部材５０は、入れ子部材本体６０を第１ベース部材７１に圧入することにより組み立てられる。このため、例えば、各分割体６１〜６６を第１ベース部材７１にそれぞれネジ止めするような固定作業が不要である。本実施形態によれば、入れ子部材５０の組み立ての作業が容易である。

また、本実施形態に係る成形金型１０では、入れ子部材５０を嵌め込むための嵌合穴２１ａが可動側型板２１に形成されている。入れ子部材５０を嵌合穴２１ａに嵌め込んで、押え部材２９を可動側型板２１に固定することにより、入れ子部材５０の組み付けが可能である。本実施形態によれば、成形金型１０の組み立ての作業が容易である。また、成形するウォーム１００の機種、形式を変更する場合など、別の入れ子部材５０との取り替え作業も容易である。

また、本実施形態に係る入れ子部材５０では、第２ベース部材７２がラジアルベアリングから構成されている。エジェクタピン２５を移動させることによって、キャビティ６８からウォーム１００を取り外す場合、本実施形態では、ラジアルベアリングに圧入された入れ子部材本体６０を、成形されたウォーム１００に対して回転させることより、ウォーム１００の取り外しを容易に行うことができる。

本実施形態では、可動側型板２１に、嵌合穴２１ａのほか、穴部２１ｄが形成され、押え部材２９に、貫通孔２９ｄが形成されている。また、固定側型板３１には、可動金型２０が＋Ｙ側に移動して成形金型１０が閉じられた状態（固定金型３０の−Ｙ面と可動金型２０の＋Ｙ面が接触した状態）で、キャビティ６８と連続する型部３１ａと貫通孔２９ｄ、穴部２１ｄとをつなぐ溝部３１ｄが形成されている。このため、成形されたウォーム１００は、貫通孔２９ｄ及び穴部２１ｄで成形されたピン状樹脂部１１０Ｃと、型部３１ａで成形された接続樹脂部１１０Ｂと一体である。一方、ピン状樹脂部１１０Ｃは、嵌合穴２１ａの外側の、貫通孔２９ｄ及び穴部２１ｄで成形され、ウォーム１００は、嵌合穴２１ａの内側の、入れ子部材５０のキャビティ６８で成形される。その結果、ウォーム１００は、ピン状樹脂部１１０Ｃによって入れ子部材５０の外側から支持される。このため、エジェクタピン２５を移動させてウォーム１００を押すと、嵌合穴２１ａ内側で、入れ子部材５０（ベース部材７０）がウォーム１００を中心に回転する。これにより、ウォーム１００の取り外しが可能である。本実施形態によれば、エジェクタピン２５でウォーム１００を押すことにより、ウォーム１００の取り出しを容易に行うことができる。

また、本実施形態に係る可動金型２０は、貫通孔２９ｄが形成された押え部材２９を有している。押え部材２９が入れ子部材５０を覆って、可動側型板２１から外れないように押さえると共に、押え部材２９には、可動側型板２１の穴部２１ｄと連結する貫通孔２９ｄが形成されている。押え部材２９に貫通孔２９ｄを形成するだけで、接続樹脂部１１０Ｂと一体化したピン状樹脂部１１０Ｃを成形することが可能である。本実施形態によれば、簡単な加工で、上記のウォーム１００の取り出しが可能である。

また、本実施形態に係る可動金型２０は、スラストベアリング２８を有しているので、入れ子部材本体６０の回転がより円滑になる。上記のウォーム１００の取り外し作業がより容易である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態等によって限定されるものではない。

例えば、本実施形態において、入れ子部材本体６０が第１ベース部材７１に圧入され、第１ベース部材７１は第２ベース部材７２によって支持されていたが、入れ子部材本体６０が第２ベース部材７２に直接圧入されて、入れ子部材本体６０が第２ベース部材７２によって支持されてもよい。すなわち、図７に示す圧入部７３に分割体６１〜６６が圧入されて、入れ子部材５０が形成されてもよい。

入れ子部材本体６０が第２ベース部材７２に直接圧入される場合で、第２ベース部材７２がラジアルベアリングから構成されている場合、入れ子部材本体６０の形状は、ラジアルベアリングの内輪に圧入可能な形状であればよい。例えば、入れ子部材本体６０の断面が４角形、６角形、１２角形のような多角形であってもよい。また、図１５に示すように、入れ子部材本体６０の断面が円弧部分を有する形状に形成されてもよい。図１５に示す分割体６１〜６６の断面は、平行面６１ａ〜６６ａと円弧状面６１ｂ〜６６ｂと有するように形成されている。円弧状面６１ｂ〜６６ｂが圧入部７３と接して圧入可能である。

平行面６１ａ〜６６ａと圧入部７３との間には、隙間６１ｃ〜６６ｃが形成されている。本実施形態では、分割体６１〜６６は、金型交換装置を用いて圧入部７３に圧入される。入れ子部材本体６０の外周面に形成されている平行面６１ａ〜６６ａは、分割体６１〜６６を圧入部７３に圧入して取り付けるための取付面として利用される。金型交換装置は、分割体６１〜６６を一体として狭持するための６本のチャック爪３０１を備えている。

隙間６１ｃ〜６６ｃの大きさは、チャック爪３０１が入り込むことができる大きさである。これにより、チャック爪３０１は、第２ベース部材７２に干渉することなく、分割体６１〜６６からなる入れ子部材本体６０を第２ベース部材７２に圧入することができる。また、平行面６１ａ、６４ａと、平行面６２ａ、６５ａと、平行面６３ａ、６６ａは、それぞれが互いに平行である。これにより、チャック爪３０１は、分割体６１〜６６を一体として安定した状態で狭持することができる。なお、金型交換装置は、分割体６１〜６６を一体として矜持するにあたって、６本のチャック爪ではなく、３本のチャック爪を備えていてもよい。

図１６に示すように、圧入部７３のＸＺ断面は、円形ではなく、１２角形であってもよい。さらに、入れ子部材本体６０の外周面には、平行面６１ａ〜６６ａの代わりに、入れ子部材本体６０の軸芯に沿った溝６１ｄ〜６６ｄが形成されていてもよい。溝６１ｄ〜６６ｄの内壁面と圧入部７３との間には、チャック爪３０１が入り込むことができる大きさの隙間６１ｅ〜６６ｅが形成されている。これにより、チャック爪３０１は、第２ベース部材７２に干渉することなく、分割体６１〜６６からなる入れ子部材本体６０を第２ベース部材７２に圧入することができる。

また、溝６１ｄ、６４ｄの底面と、溝６２ｄ、６５ｄの底面と、溝６３ｃ、６６ｃの底面は、それぞれが互いに平行である。これにより、チャック爪３０１は、溝６１ｄ〜６６ｄを掴むことにより、分割体６１〜６６を一体として安定した状態で狭持することができる。

図１７に示すように、分割体６１〜６６には、平面６１ｇ〜６６ｇ、６１ｈ〜６６ｈが形成されていてもよい。より詳細には、分割体６１の平面６１ｇと、分割体６１に隣接する分割体６６の平面６６ｈと、圧入部７３との間には、隙間６６ｆが形成されている。分割体６１の平面６１ｈと、分割体６２に隣接する分割体６２の平面６２ｇと、圧入部７３との間には、隙間６１ｆが形成されている。ここでは、２本のチャック爪３０２を備える金型交換装置が用いられるものとする。平面６１ｇ〜６６ｇ、６１ｈ〜６６ｈは、チャック爪３０２が分割体６１〜６６のそれぞれを矜持するための矜持面として利用される。隙間６１ｆ、６６ｆは、チャック爪３０２が入り込むことができる大きさである。これにより、チャック爪３０２は、第２ベース部材７２及び分割体６２〜６６に干渉することなく、分割体６１を第２ベース部材７２に圧入することができる。

また、平面６１ｇ、６１ｈは、互いに平行である。これにより、チャック爪３０２は、分割体６１を安定した状態で狭持することができる。なお、分割体６２〜６６のそれぞれの表面にも、分割体６１の平面６１ｇ、６１ｈと同様に、平面６２ｇ〜６６ｇ、６２ｈ〜６６ｈが形成されている。平面６１ｇ〜６６ｇ、６１ｈ〜６６ｈと、圧入部７３との間には、隙間６１ｆ〜６６ｆが形成されている。これにより、チャック爪３０２は、分割体６２〜６６のそれぞれを安定した状態で狭持し、第２ベース部材７２に圧入することができる。なお、１２本のチャック爪を備える金型交換装置を用いることにより、分割体６１〜６６を一体として第２ベース部材７２に圧入してもよい。

なお、隙間６１ｃ〜６６ｃ、６１ｅ〜６６ｅ、６１ｆ〜６６ｆは、分割体６１〜６６に形成された面及び溝と、第２ベース部材７２の圧入部７３との間に形成されていた。しかしながら、分割体６１〜６６に形成された面及び溝と、第１ベース部材７１の内側の面との間に形成されていてもよい。これにより、分割体６１〜６６は、金型交換装置を用いて第１ベース部材７１の内側の面に圧入される。

また、入れ子部材本体６０の断面は、図１８に示すように、円形に形成されてもよい。上記の円弧状面６１ｂ〜６６ｂと同様に、圧入部７３と接して圧入可能である。

また、本実施形態において、入れ子部材本体６０は、６つの分割体６１〜６６から構成され、いわゆる６分割の構造であったが、分割体が作製可能かつ入れ子部材本体の組み付けが可能であれば、入れ子部材本体６０の分割数は問わない。例えば、入れ子部材本体６０は、図１８に示すように、８つの分割体から構成されてもよい。そのほか、入れ子部材本体６０は、９、１０、１１または１２分割された分割体から構成されてもよい。また、各分割体はほぼ同じ大きさに分割されていなくてもよい。

また、本実施形態において、入れ子部材本体６０の分割体６１〜６６は、平らな接触面６７を有する形状に形成されていたが、分割体６１〜６６同士が接触する面は、分割体６１〜６６が組み付け可能な形状であればその形状は特に問わない。例えば、分割体６１〜６６同士を係合するための係合部が形成されてもよい。

より詳細には、分割体６１は、図１８に示すように、係合部６９を有する形状に形成されている。係合部６９は、分割体６１に形成された凹部６９ａと、分割体６１と隣り合う分割体６２に形成された凸部６９ｂとで構成されている。分割体６１と分割体６２は、凹部６９ａと凸部６９ｂが係合することにより、組み付け可能である。入れ子部材本体６０の各分割体が係合部６９を有する形状に形成され、各分割体が係合部６９によって係合することにより、入れ子部材本体６０の組み立て作業が容易となる。このように、分割体６１が係合部６９を有してもよい。

本実施形態では、入れ子部材本体６０の回転にモータ等の回転力を加える装置は採用していないが、成形金型１０の重量が比較的大きい場合や、内歯角度が大きい場合等には、モータを設け、このモータの出力軸の回転を利用して、入れ子部材本体６０を回転させて、ウォーム１００の取り外しを行ってもよい。

本実施形態では、可動金型２０はスラストベアリング２８を有しているが、本発明は、これに限られない。ウォーム１００が取り外し可能な程度に回転可能であれば、可動金型２０は、スラストベアリング２８を有さなくてもよい。

本実施形態では、固定金型３０の固定側型板３１に溝部３１ｄが形成されているが、溝部３１ｄは、可動金型２０の可動側型板２１側に形成されてもよい。例えば、溝部３１ｄは、押え部材２９の＋Ｙ側の面に形成されて、入れ子部材５０のキャビティ６８と、貫通孔２９ｄ及び穴部２１ｄをつないでもよい。

なお、本実施形態では、成形金型１０の可動金型２０が受け板や中子を有しない形態を説明した。この形態は、発明の理解を容易にするためのものであり、本発明は受け板や中子を有する成形金型１０にも適用できるものである。

当然ながら、成形されるウォーム１００の形状は限定されない。例えば、本実施形態で説明した２条のウォーム１００のほか、本発明は、１条や３条等のウォーム１００の成形にも適用可能である。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

１０ 成形金型
１１、１３ ボルト
２０ 可動金型（第１金型）
２１ 可動側型板
２１ａ 嵌合穴
２１ｂ 型部
２１ｃ 溝
２１ｄ 穴部
２４ スペーサーブロック
２５ エジェクタピン
２６Ａ、２６Ｂ エジェクタプレート
２７ 可動側取付板
２８ スラストベアリング
２９ 押え部材
２９ｄ 貫通孔
３０ 固定金型（第２金型）
３１ 固定側型板
３１ａ 型部
３１ｂ 嵌合穴
３１ｃ ランナー
３１ｄ 溝部
３２ ランナーストリッパープレート
３３ 固定側取付板
３４ スプルーブッシュ
３４ａ スプルー
３５ ロケートリング
４０ ガイドポスト
５０ 入れ子部材
６０ 入れ子部材本体
６１、６２、６３、６４、６５、６６ 分割体
６１ａ〜６６ａ 平行面
６１ｂ〜６６ｂ 円弧状面
６１ｃ〜６６ｃ 隙間
６１ｄ〜６６ｄ 溝
６１ｅ〜６６ｅ、６１ｆ〜６６ｆ 隙間
６１ｇ〜６６ｇ、６１ｈ〜６６ｈ 平面
６７ 接触面
６８ キャビティ
６８ａ 内歯
６９ 係合部
６９ａ 凹部
６９ｂ 凸部
７０ ベース部材
７１ 第１ベース部材
７２ 第２ベース部材
７３ 圧入部
１００ ウォーム
１００ａ 第１の端部
１００ｂ 第２の端部
１０１ 外歯
１１０Ａ ランナー樹脂部
１１０Ｂ 接続樹脂部
１１０Ｃ ピン状樹脂部
２００ 樹脂注入部
３０１、３０２ チャック爪
Ａ 空間
Ｒ 樹脂材料

Claims (15)

1. 軸芯に対して外歯を螺旋状に形成したウォームを成形する成形金型に用いられる入れ子部材であって、
   前記外歯を形成するための内歯を有するキャビティを形成するとともに、前記軸芯を中心として放射状に分割された複数の分割体を有しており、該複数の分割体が組み付けられることにより構成される環状の入れ子部材本体と、
   前記入れ子部材本体が圧入されるベース部材と、
   を備え、
   前記分割体を放射状に分割する分割面は、前記内歯の歯筋と交わることを特徴とする入れ子部材。
2. 軸芯に対して外歯を螺旋状に形成したウォームを成形する成形金型に用いられる入れ子部材であって、
   前記外歯を形成するための内歯を有するキャビティを形成するとともに、前記軸芯を中心として放射状に分割された複数の分割体を有しており、該複数の分割体が組み付けられることにより構成される環状の入れ子部材本体と、
   ベース部材本体である第１ベース部材と、ラジアルベアリングから構成される第２ベース部材と、を有し、前記入れ子部材本体が圧入されるベース部材と、
   を備え、
   前記第１ベース部材は、前記第２ベース部材の内輪に配置されていることを特徴とする入れ子部材。
3. 前記分割体を放射状に分割する分割面は、前記内歯の歯筋と交わることを特徴とする請求項２に記載の入れ子部材。
4. 前記分割体には、前記分割体同士を係合するために係合部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の入れ子部材。
5. 前記係合部は、前記分割体同士の接触面に形成された凹部と凸部とから構成され、
   前記凸部が、前記凹部に嵌め込まれることで、前記分割体同士が係合されることを特徴とする請求項４に記載の入れ子部材。
6. 前記入れ子部材本体の外周面には、前記入れ子部材本体を前記ベース部材に圧入して取り付けるための取付面が形成され、
   前記取付面と前記ベース部材の内周面との間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の入れ子部材。
7. 前記取付面は、前記軸芯に平行な複数の平行面から構成され、
   前記隙間は、前記平行面と前記ベース部材の内周面とに囲まれることにより形成されていることを特徴とする請求項６に記載の入れ子部材。
8. 前記取付面は、前記軸芯に沿って形成された複数の溝の内壁面から構成され、
   前記隙間は、前記溝の内壁面と前記ベース部材の内周面とに囲まれることにより形成されていることを特徴とする請求項６に記載の入れ子部材。
9. 前記分割体を放射状に分割する分割面には、前記分割体それぞれを挟持しつつ、前記入れ子部材本体を前記ベース部材に圧入するための挟持面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の入れ子部材。
10. 前記挟持面は、互いに平行な２つの平行面から構成されていることを特徴とする請求項９に記載の入れ子部材。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の入れ子部材と、
    前記入れ子部材が取り付けられる第１金型と、
    前記第１金型に対して相対的に移動可能に設けられた第２金型と、
    を有することを特徴とする成形金型。
12. 前記第１金型は、前記入れ子部材を嵌め込むための嵌合穴を有する形状に形成され、かつ前記嵌合穴に嵌め込まれた前記入れ子部材を押える押え部材を有することを特徴とする請求項１１に記載の成形金型。
13. 軸芯に対して外歯を螺旋状に形成したウォームを成形する成形金型に用いられる入れ子部材であって、前記外歯を形成するための内歯を有するキャビティを形成するとともに、前記軸芯を中心として放射状に分割された複数の分割体を有しており、該複数の分割体が組み付けられることにより構成される環状の入れ子部材本体と、前記入れ子部材本体が圧入されるベース部材と、を備える入れ子部材と、
    前記入れ子部材を嵌め込むための嵌合穴を有する形状に形成され、かつ前記嵌合穴に嵌め込まれた前記入れ子部材を押える押え部材を有し、前記入れ子部材が取り付けられる第１金型と、
    前記第１金型に対して相対的に移動可能に設けられた第２金型と、
    を有し、
    前記第１金型には、取り付けられた前記入れ子部材よりも前記軸芯を中心として外側に樹脂成形穴が形成され、
    前記第１金型及び前記第２金型のいずれか一方には、前記キャビティと前記樹脂成形穴とをつなぐ溝部が形成されていることを特徴とする成形金型。
14. 前記押え部材は、前記入れ子部材及び前記樹脂成形穴を覆うと共に、前記樹脂成形穴と連結する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の成形金型。
15. 前記第１金型は、スラストベアリングを有し、
    前記入れ子部材は、前記スラストベアリングによって、前記第１金型に回転可能に支持されることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の成形金型。

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