JPH0717456Y2 - 射出成形用金型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、転がり軸受の外輪と内輪との間に嵌挿され
て、当該転がり軸受の転動体を保持する樹脂製の保持器
を成形するための射出成形用金型に関するものである。

〈従来の技術と考案が解決しようとする課題〉 精密成形品である上記保持器は、通常の成形品と同様
に、その外形に対応したキャビティを形成する一対の金
型の、当該キャビティ内に樹脂を注入、充填することで
製造される。

保持器の成形に用いられる金型においては、キャビティ
の寸法精度に対する要求が厳しく、また保持器の構造
上、キャビティ内壁の形状が複雑になるため、主として
加工上の観点から、キャビティを形成する一対の金型の
うちの少なくとも一方を、複数の型部材からなる組合せ
型としたものが多い。

ところが、上記のように複数の型部材からなる組合せ型
では、各型部材の接合部分に僅かでも隙間があれば、注
入樹脂がこの隙間に入り込んで、いわゆるバリを生じる
という問題がある。

とくに保持器の場合、当該保持器の、円筒状の本体の外
周壁に対応する成形面を備えた外型部材と、この外型部
材の内側に嵌合された、上記保持器の円筒状の本体の端
面に対応する成形面を備えた第１の中型部材と、この第
１の中型部材の内側に嵌合された、上記保持器の円筒状
の本体の内周壁に対応する成形面を備えた第２の中型部
材の三つの型部材からなる下型と、この下型に密着され
る上型とを用いて保持器が成形されるが、その際、第３
図（ｂ）に示すように、最も精度が要求されるポケット
（H3）の周囲にバリ（Ｂ）が生じるため、保持器（Ｈ）
の品質に悪影響を及ぼす恐れがある。

しかも上記バリは、汎用樹脂材料よりも、保持器等の機
械部品用の精密成形品に多用される、ポリアミド樹脂等
のエンジニアリングプラスチック材料において、より一
層発生し易い。例えば、上記ポリアミド樹脂の一つであ
る66ナイロンは、成形条件にもよるが、僅か0.02mmの隙
間があればバリを生じることが確認されている。これ
は、66ナイロンの加熱溶融時の流動性が、一般に、汎用
樹脂材料の加熱溶融時の流動性に比べて高いことが原因
であると考えられる。

各型部材の寸法精度を高めて、接合面の隙間を０にする
ことも考えられるが、そのためには、超精密加工等の高
度な加工技術が必要であり、加工工数が増加し、且つ、
加工コストが著しく上昇するという問題がある。また、
隙間なく密着し得るように各型部材を作製しても、型部
材同士の接合面の面粗度如何では、確認できない程度に
微細で、しかもバリの発生し得る隙間が生じる虞があ
る。

組合せ型を構成する三つの型部材のうち、外側の型部材
の内側に嵌合される型部材を、上記外側の型部材の嵌合
孔よりも僅かに大きく形成して、この嵌合孔に圧入すれ
ば、隙間の発生を防止できるが、型部材の変形や傷の原
因になり易いので、転がり軸受の保持器のように高い寸
法精度が要求される精密成形品の金型には、この方法は
適していない。

したがって従来の技術では、転がり軸受の保持器をバリ
なしで成形し得る金型を製作することは、事実上困難で
ある。

この考案は、以上の事情に鑑みてなされたものであっ
て、精密成形品である転がり軸受の保持器を、バリなし
で成形し得る金型を提供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するための、この考案の射出成形用金型
は、キャビティを形成する一対の金型のうちの少なくと
も一方が、転がり軸受用保持器の、円筒状の本体の外周
壁に対応する成形面を備えた外型部材と、この外型部材
の内側に嵌合された、上記保持器の円筒状の本体の端面
に対応する成形面を備えた第１の中型部材と、この第１
の中型部材の内側に嵌合された、上記保持器の円筒状の
本体の内周壁に対応する成形面を備えた第２の中型部材
との組合せ型からなる射出成形用金型において、上記第
１の中型部材が、外型部材よりも線膨脹係数の大きな素
材で形成され、かつ第２の中型部材が、第１の中型部材
よりも線膨脹係数の大きな素材で形成されていることを
特徴としている。

〈作用〉 上記構成からなる、この考案の射出成形用金型において
は、射出成形時の熱によって、第１の中型部材に嵌合さ
れた第２の中型部材が、当該第１の中型部材よりも大き
く膨脹して、第１および第２の中型部材間が隙間なく密
着されるとともに、外型部材に嵌合された第１の中型部
材が、当該外型部材よりも大きく膨脹して、外型部材と
第１の中型部材とが隙間なく密着されるので、バリの発
生を確実に防止することができる。

〈実施例〉 以下に、この考案を、実施例を表す第１図および第２図
を参照しつつ説明する。

この実施例の射出成形用金型（Ａ）は、第３図（ａ）に
示すように、転がり軸受の外輪と内輪との間に嵌挿され
る円筒形の本体（H1）と、この本体（H1）の端面（H2）
に形成された、転がり軸受の転動体を保持する複数のポ
ケット（H3）…とを備えた、転がり軸受の保持器（Ｈ）
を成形するためのものである。

そして、この実施例の金型は、上記保持器（Ｈ）の円筒
形の本体（H1）の外周壁（H5）に対応した成形面（13
d）と、本体（H1）の端面（H2）に対応した成形面（11
b）と、本体（H1）の内周壁（H4）に対応した成形面（1
2a）とで囲まれた円筒状のキャビティ（15）を有する下
型（１）と、このキャビティ（15）を密閉する上型
（２）とを備えている。

下型（１）は、外型部材（13）と、この外型部材（13）
に嵌合された第１の中型部材（11）と、この第１の中型
部材（11）に嵌合された第２の中型部材（12）と、上記
三つの型部材（11）（12）（13）を後方から支持する支
持部材（14）とで構成されており、上型（２）との接合
面に、上記三つの型部材（11）（12）（13）によって、
前記円筒状のキャビティ（15）が形成されている。

第２の中型部材（12）は、第２図に示すように、保持器
（Ｈ）の円筒形の本体（H1）の内周壁（H4）に対応した
成形面（12a）を外周面に有する円柱状の本体（12b）
と、この円柱状の本体（12b）の下面に延設された、径
の小さな円柱状の延設部（12c）とを備えている。ま
た、この延設部（12c）の下端面には、第１図に示すよ
うに、支持部材（14）への固定ネジ（N1）が螺合される
ネジ孔（12d）が形成されている。

第１の中型部材（11）は、円柱状の基部（11a）と、こ
の基部（11a）の上面中央に配置され、上面に、保持器
（Ｈ）の端面（H2）に対応した成形面（11b）を有する
円筒状の突出部（11c）とを備えている。

成形面（11b）は、突出部（11c）の上面の周囲に、転が
り軸受の転動体の形状に対応した、球状の６個の突起
（11d）…を等間隔に配列することで構成されている。

突出部（11c）の中央には、前記第２の中型部材（12）
が挿入、嵌合される嵌合孔（11e）が形成されていると
共に、この嵌合孔（11e）の内壁面には、第２の中型部
材（12）の本体（12b）と延設部（12c）との境界部の段
差面（12e）に当接して、第２の中型部材（12）を所定
位置に保持する段部（11f）が形成されている。

また、上記第１の中型部材（11）には、成形面（11b）
の各突起（11d）…の間から基部（11a）の裏面にかけ
て、成形品をキャビティ（15）から突き出す突き出しピ
ンが挿通される、複数の貫通孔（11g）…が形成されて
いる。

外型部材（13）は、円筒状の本体（13a）の下面中央
に、上記第１の中型部材（11）の基部（11a）が嵌合さ
れる嵌合凹部（13b）が形成されていると共に、この嵌
合凹部（13b）から本体（13a）の上面中央にかけて、第
１の中型部材（11）の突出部（11c）が嵌合される貫通
孔（13c）が形成されている。そして、この貫通孔（13
c）の内壁面が、保持器（Ｈ）の円筒形の本体（H1）の
外周壁（H5）に対応した成形面（13d）になっている。

本体（13a）の上面には、型合わせ時に、上型（２）の
接合面に形成された溝（21a）と合わされて、ランナを
形成する溝（13e）が形成されている。また、この溝（1
3e）の先端には、上記貫通孔（13c）に達するゲート（1
3f）が形成されており、溝（13e）の底部には、本体（1
3a）の裏面にかけて、ランナを溝（13e）から突き出す
突き出しピンが挿通される貫通孔（13g）が形成されて
いる。

一方、本体（13a）の下面には、第１図に示すように、
支持部材（14）への固定ネジ（N2）が螺合されるネジ孔
（13h）が形成されている。

支持部材（14）は、第１図に示すように、第２の中型部
材（12）を固定する固定ネジ（N1）が挿通される挿通孔
（14a）と、外型部材（13）を固定する固定ネジ（N2）
が挿通される挿通孔（14b）と、前記貫通孔（11g）（13
g）と連通する貫通孔（14c）（14d）とを備えている。

また、各型部材（11）（12）（13）の取り付け側の面に
は、第１の中型部材（11）の底部が嵌合される嵌合凹部
（14e）が形成され、反対側の面には、ダイセットの受
板への取り付け用のネジ（図示せず）が螺合されるネジ
孔（14f）が形成されている。

上記各部からなる下型（１）は、第２の中型部材（12）
を第１の中型部材（11）の嵌合孔（11e）に嵌合し、こ
の第１の中型部材（11）を外型部材（13）の嵌合凹部
（13b）に嵌合すると共に、第１図に示すように、第２
の中型部材（12）と外型部材（13）とを、固定ネジ（N
1）（N2）で支持部材（14）に固定することで構成され
ている。

上記三つの型部材（11）（12）（13）のうち、外型部材
（13）が第１の中型部材（11）よりも線膨脹係数の小さ
な素材で形成されていると共に、第２の中型部材（12）
が第１の中型部材（11）よりも線膨脹係数の大きな素材
で形成されている。上記三つの型部材（11）（12）（1
3）を形成する、線膨脹係数の異なる素材の組み合わせ
としては、例えば、外型部材（13）を超硬合金（線膨脹
係数α＝５×10^-6／℃）またはセラミックス（α＝３×
10^-6／℃）、第１の中型部材（11）を一般の金型用鋼材
（α＝12×10^-6／℃）、そして、第２の中型部材（12）
を析出硬化型合金（α＝17×10^-6／℃）またはアルミニ
ウム系合金（α＝23×10^-6／℃）で形成する組み合わせ
等が挙げられる。

一方、上型（２）は１個の型部材（21）からなり、この
型部材（21）の、上記キャビティ（15）に臨む面（21
b）が研磨仕上げされていると共に、この面とは反対側
の面に、ダイセットの型板への取り付け用のネジ（図示
せず）が螺合されるネジ孔（21c）が形成されることで
構成されている。

上記構成の下型（１）および上型（２）を備えた、この
実施例の射出成形用金型（Ａ）においては、射出成形時
の熱（例えば、前記66ナイロンの場合、200〜300℃程
度）によって、下型（１）のうち、第１の中型部材（1
1）が外型部材（13）よりも大きく膨脹して、両型部材
（11）（13）が密着され、また、第２の中型部材（12）
が第１の中型部材（11）よりも大きく膨脹して、両中型
部材（11）（12）が密着されるので、通常の機械加工で
製造された各型部材（11）（12）（13）の接合面に数μ
ｍ程度の隙間があっても、その隙間は上記膨脹によって
補正されて、転がり軸受の保持器を、バリを生じること
なく成形することができる。したがって、従来のように
最も精度が要求されるポケット（H3）の周囲にバリ
（Ｂ）が生じることがないため、高品質の保持器（Ｈ）
を製造することが可能となる。

なお以上では、この考案の射出成形用金型について、上
記実施例に基づいてのみ説明してきたが、この考案は、
上記実施例には限定されず、この考案の要旨を変更しな
い範囲で種々の変更を施すことができる。

例えば、上記実施例では、成形品である保持器の裏面が
平面であるため、上型は、単に表面が研磨仕上げされた
だけであったが、保持器が裏面にも種々の凹凸形状を有
する場合には、キャビティ（15）に臨む上型の表面に
は、上記凹凸形状に対応した成形面が形成されていても
良い。その場合には、この上型にも、本考案の構成を適
用すれば良い。

各型部材を構成する素材の組み合わせは、前記例示の組
み合わせに限定されず、中型部材が外型部材よりも線膨
脹係数の大きな素材で形成されるような、種々の組み合
わせを選択することができる。

〈考案の効果〉 この考案の射出成形用金型は、以上のように構成されて
おり、射出成形時の熱によって、第２の中型部材が第１
の中型部材よりも大きく膨脹して、第１および第２の中
型部材間が隙間なく密着されるとともに、第１の中型部
材が外型部材よりも大きく膨脹して、外型部材と第１の
中型部材とが隙間なく密着されるので、精密成形品であ
る転がり軸受の保持器を、バリなしで成形することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の射出成形用金型の一実施例を示す断
面図、第２図は上記実施例における下型の分解斜視図、
第３図（ａ）はこの実施例の射出成形用金型により製造
される転がり軸受の保持器を示す斜視図、第３図（ｂ）
は上記保持器を従来の射出成形用金型で成形した場合の
バリの発生個所を示す部分拡大図である。 （Ａ）……射出成形用金型、（１）……下型、（２）…
…上型、（11）……第１の中型部材、（12）……第２の
中型部材、（13）……外型部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】キャビティを形成する一対の金型のうちの
   少なくとも一方が、転がり軸受用保持器の、円筒状の本
   体の外周壁に対応する成形面を備えた外型部材と、この
   外型部材の内側に嵌合された、上記保持器の円筒状の本
   体の端面に対応する成形面を備えた第１の中型部材と、
   この第１の中型部材の内側に嵌合された、上記保持器の
   円筒状の本体の内周壁に対応する成形面を備えた第２の
   中型部材との組合せ型からなる射出成形用金型におい
   て、上記第１の中型部材が、外型部材よりも線膨脹係数
   の大きな素材で形成され、かつ第２の中型部材が、第１
   の中型部材よりも線膨脹係数の大きな素材で形成されて
   いることを特徴とする射出成形用金型。