JPH07243512A

JPH07243512A - 内歯車

Info

Publication number: JPH07243512A
Application number: JP3266494A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nomura; 博野村; Hiromitsu Sasaki; 啓光佐々木
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【目的】内歯車を含むアンダカットを有していても射
出成形可能な内歯車を提供すること。【構成】径方向に移動して内型を開閉する複数の内型
部３２、４２を有する射出成形型により成形される内歯
１３を有するカム環１１であって、上記内歯１３の歯形
１３ａを、上記内型部３２、４２を開閉駆動するときに
その歯形１３ａを形成する外歯３５、４５と干渉しな
い、インボリュート近似形状にしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形により形成さ
れる内歯車に関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】内歯車を有する円筒部材
を射出成形する場合には、通常、歯が円筒部材の端面に
位置するようにして、内型を軸方向に抜く、という方法
がとられていた。しかし、この方法は、歯すじが軸線と
平行に延びる内歯車であって、かつ型を軸方向に移動す
る際に型と歯とが干渉せず、さらに型と干渉する成形部
分がない場合にのみ可能であった。したがって、従来
は、内歯車以外に、例えば突起、突壁あるいは穴、溝な
どを有する場合には、内型を軸方向に引き抜くことがで
きなかった。

【０００３】一方、内型を径方向（内歯車の軸心方向）
に引き抜こうとすると、内歯車が例えばインボリュート
歯形である場合には、内型の型部がインボリュート歯形
の膨出部分と干渉してしまう、という問題があった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、内歯車を含むアンダカットを
有していても射出成形可能な内歯車を提供することを目
的とする。

【０００５】

【発明の概要】この目的を達成する本発明は、径方向に
移動して内型を開閉する複数の内型を有する射出成形型
により成形される内歯車であって、上記内歯車の歯形
を、上記内型を開閉駆動するときに内型と干渉しない形
状に形成したこと、に特徴を有する。請求項２に記載の
発明は、上記内歯車の歯形を、インボリュート歯形に近
似させたことに特徴を有する。

【０００６】

【実施例】以下本発明について、図示実施例に基づいて
説明する。図示実施例は、本発明の射出成形される内歯
車を、カメラのカム環１１の内歯１３に適用した実施例
である。先ず、カム環１１の構成およびこのカム環１１
を射出成形する射出成形用金型の概要について説明す
る。

【０００７】カム環１１は、その正面を図２に示した通
り、内周面に内歯１３を有する。この内歯１３を含むカ
ム環１１の内周面は、図５ないし図８に示したように、
分割内型を構成する内型部３２、４２を一組とする複数
組の内型部３２、４２により形成される。各内型部３
２、４２は、カム環１１の回転中心軸と一致する型の中
心軸Ｏを中心とした径方向（放射方向）に異なる速度で
移動して内型を開閉する。図５、７は内型を閉じた状
態、図６、８は内型を開いた状態である。

【０００８】カム環１１の内歯１３は、歯すじがカム環
１１の中心軸と平行に延びていて、内歯１３歯の端面が
螺旋方向に連なる螺旋状の内歯ギアであり、カム環１１
の内周のおよそ２／３周分形成されている。そして本実
施例では、内型部３２、４２のパーティングラインが、
内歯１３を形成する外歯（歯型）３５、４５の歯底に位
置するように形成してある。本実施例のパーティングラ
インは、内型部３２、４２とが型を閉じたときに接触す
る角部３５ａ、４５ａを通る直線である。

【０００９】ここで、内歯１３の一周当たりの歯数を
Ｚ、内型部３２、４２の総数をＳとすると、Ｚ＝（ｎ／２）Ｓただし、ｎは正の整数、の関係を有している。

【００１０】このように内歯１３の歯数Ｚと内型部３
２、４２の分割数を上記式を満足する関係に設定するこ
とにより、内型部３２、４２のパーティングラインを外
歯３５、４５における歯底に形成することが可能になっ
た。本実施例では、Ｓ＝１２、ｎ＝１８に設定してある
ので、Ｚ＝１０８である。本実施例のカム環１１は、内
周面全周ではなく、そのほぼ半周分に内歯１３を有する
構成である。したがって、内型部３２、４２のすべてが
外歯３５、４５を有するのではなく、対応する部分のみ
が有することはいうまでもない。

【００１１】本発明の内歯車の特徴についてさらに図１
を参照して説明する。図１は、歯形とこれを形成する内
型部３２、４２の接触部（パーティングライン）付近を
拡大して示す正面図である。この図は、内型部３２、４
２が閉じた状態を示していて、型部３２の外歯３５と、
型部４２の外歯とで囲まれた空間により、内歯１３ので
１個が形成される。ここで、符号１３ｉは、通常のイン
ボリュート歯形を示している。

【００１２】この内型部３２は、型を開放、閉鎖すると
きには、スライド方向線Ｏ₁ と平行に直進移動する。し
たがって、外歯３５の歯先の角部３５ｃは、角部３５ｃ
を通るスライド方向線Ｏ₁ 上を移動する。ここで、この
スライド方向線Ｏ₁ は、インボリュート歯形１３ｉと重
なっている。つまり、角部３５ｃがインボリュート歯形
１３ｉと干渉することを示している。

【００１３】そこで本実施例では、内歯１３の歯形１３
ａを、内型部３２、４２が径方向に開閉移動する際に、
外歯３５が歯形１３ａに干渉しない形状に、つまり、図
１では、歯形１３ａがスライド方向線Ｏ₁ と接触ないし
交わらないように形成してある。この条件を満足すれば
歯形１３ａの形状は問わないが、本実施例では、内歯１
３を他の歯車と噛み合わせて回転させたときに、回転の
滑らかさを失わないように、インボリュート歯形１３ｉ
を基準として、これに近似する直線形状としてある。な
お、基準となる歯形は、サイクロイド歯形でもよい。

【００１４】また、歯形３５、４５の移動軌跡が内歯１
３と接触および交差しないという条件は、すべての歯形
３５、４５において成立しなければならないが、本実施
例では、上記内型部３２の端部の歯形３５において成立
すれば、他のすべての歯形３５、４５においても成立す
る。これは、内型部３２の周方向長の方を内型部４２の
周方向長よりも長く形成してあるからである。

【００１５】本実施例の各組の第１および第２スライド
コア３１、４１は、基本形状は他の組の第１および第２
スライドコア３１、４１と同一形状に形成してあるが、
内型部３２、４２の外周面には、成形品の形状に応じた
型が形成される。

【００１６】この内歯１３を有するカム環１１を形成す
る射出成形型の概要について、さらに図３ないし図６を
参照して説明する。図３および図４は、カム環１１を射
出成形する射出成形用金型の一実施例である内スライド
コア（内型部３２、４２）の主要部を、型を閉じた状態
および開いた状態でそれぞれ示す斜視図、図５および図
６はその正面図である。

【００１７】この金型２０は、カム環１１の内周面を成
形する内スライドコアとして、第１内スライドコア３１
および第２内スライドコア４１を一組とする複数組の内
スライドコア３１、４１（本実施例では６組、計１２
個）と、これらの内スライドコア３１、４１を、カム環
１１の中心軸と一致する金型の中心軸Ｏと直交する放射
方向に移動自在に支持する固定板２１と、第１、第２内
スライドコア３１、４１の内周面３１ａ、４１ａで形成
された軸心空間内に位置し、中心軸Ｏを軸心として中心
軸Ｏと平行に進退動するロックコア２３と、ロックコア
２３を進退動させる移動板２５と、移動板２５に固定さ
れ、移動板２５が後退および前進する際に、各第１、第
２内スライドコア３１、４１を異なる速度で開閉方向に
駆動するアンギュラピン２７、２８を備えている。この
ロックコア２３は、前進位置において第１、第２内スラ
イドコア３１、４１を閉状態に押圧保持する。なお、詳
細は図示しないが、固定板２１は射出成形機の固定ブロ
ック等に固定され、移動板２５は固定ブロック等に装着
された油圧シリンダ、プレス軸などにより駆動される。

【００１８】各第１、第２内スライドコア３１、４１
は、内型部３２、４２が基部３３、４３の先端部に一体
に形成されていて、内型部３２、４２は、閉状態におい
て互いに隣接する他の内型部３２、４２と密着してカム
環１１の内周面を形成する。さらに基部３３、４３に
は、第１、第２内スライドコア３１、４１（内型部３
２、４２）を開閉方向（直径方向）にガイドするガイド
部３４、４４が形成されている。以下、各組の第１、第
２内スライドコア３１、４１は、内型部３２、４２の外
周面に形成される型部を除いて、基本的構造およびこれ
に関連する部分の構成、機構は同一なので、一組の第
１、第２内スライドコア３１、４１に関して説明する。

【００１９】ガイド部３４、４４は、断面あり状に形成
されている（詳細は図示せず）。一方、固定板２１には
中心軸Ｏ（カム環１１の中心軸）と直交する直径方向に
あり溝状のガイド溝２１ｂが形成されていて、これらの
ガイド溝２１ｂにガイド部３４、４４が摺動自在に嵌合
されている。各内型部３２、４２は、この嵌合状態で固
定板２１に形成された開口２１ａから前方に突出し、か
つガイド部３４、４４とガイド溝２１ｂとに拘束されて
径方向に移動する。

【００２０】内型部３２、４２は、中心軸Ｏに向かって
移動したときに相互に離反して型を開放した開状態にな
る。さらに内型部３２、４２は、中心軸Ｏから離反する
放射方向に移動して外周面が開口２１ａの縁部２１ｃに
当接し、それ以上の外方への移動が阻止されたときに、
互いに密接して型を閉じた閉状態になる。この内型部３
２、４２の位置、状態が閉位置であり、閉状態である。

【００２１】各内型部３２、４２の外周面には、既に述
べた通り、閉状態において内歯１３を形成する外歯車部
３５、４５が形成されている。なお、カム環１１は内歯
１３のみならず、溝、孔や突条、突起などを有する場合
もあり、かかる場合には、内型部３２、４２にはそれら
を形成する突条３６、４６、突起、溝、孔などが形成さ
れる。

【００２２】固定板２１の前面でカム環１１の端面を形
成すべく、開口２１ａの内径はカム環１１の内径とほぼ
同一に形成されていて、開口２１ａから突出した内型部
３２、４２によりカム環１１の内周面が形成される。

【００２３】第１、第２内スライドコア３１、４１の内
周面３１ａ、４１ａは、固定金型５１（前方）に向かっ
て内径が先細になる摺り鉢形状に形成され、ロックコア
２３は、内周面３１ａ、４１ａに接触するテーパ部２３
ａが、内周面３１ａ、４１ａに対応する円錐台状に形成
されている。テーパ部２３ａ、内周面３１ａ、４１ａが
中心軸Ｏとなす角度をθ_G とする。

【００２４】さらに移動板２５には、その中心軸Ｏと平
行な前後方向の直線運動を、第１、第２内スライドコア
３１、４１に開閉方向の運動として伝達するアンギュラ
ピン２７、２８が固定されている。そしてアンギュラピ
ン２７、２８の先端軸部２７ａ、２８ａが第１、第２内
スライドコア３１、４１に形成されたガイド孔３６、４
６にそれぞれ摺動自在に嵌入されている。

【００２５】アンギュラピン２７、２８は、第１、第２
内スライドコア３１、４１を異なる速度で移動させるた
めに、中心軸Ｏに対してそれぞれ所定角度θ_D 、θ_E を
成して移動板２５に固定されている。移動板２５には、
軸心の延長が中心軸Ｏと交差し、かつ中心軸Ｏに対して
それぞれ角度θ_D 、θ_E をなす座受け付きのねじ孔２５
ａ、２５ｂが形成され、一方、アンギュラピン２７、２
８の頭部２７ｂ、２８ｂ付近に雄ねじ部２７ｃ、２８ｃ
が形成されている。そしてアンギュラピン２７、２８
は、先端軸部２７ａ、２８ａが移動板２５の後方からね
じ孔２５ａ、２５ｂに挿通され、雄ねじ部２７ｃ、２８
ｃがねじ孔２５ａ、２５ｂに螺合されている。これによ
りアンギュラピン２７、２８は、移動板２５に、中心軸
Ｏに対して角度θ_D 、θ_E をなして固定されている。

【００２６】角度θ_D 、θ_E は、第１、第２内スライド
コア３１、４１を異なる速度で駆動すべく異なってい
る。本実施例では、第２内スライドコア４１を中心軸Ｏ
側から第１スライドコア３１に接触させる構成なので、
固定板２５が進退動したときに第２内スライドコア４１
の方が第１内スライドコア３１よりも速く移動するよう
に、θ_D ＜θ_E の関係に設定してある。なお、ロックコ
ア２３の進退動に対する第１、第２内スライドコア３
１、４１の開閉方向（径方向）の移動速度（速度比）は
それぞれ、 tanθ_D 、 tanθ_E となる。

【００２７】第１、第２内スライドコア３１、４１を異
なる速度で駆動する手段はアンギュラピン２７、２８に
限定されず、例えば、ロックコア２３に設けた傾斜面と
スライドコア３１、４１の内周面に設けた傾斜面とが摺
接する構造や、一方に設けた溝と他方に設けた突条とが
摺動自在に嵌合する構造でもよい。

【００２８】さらに本実施例では、ロックコア２３のテ
ーパ部２３ａが閉位置およびその近傍において内周面３
１ａ、４１ａに当接し、それ以外の後退位置では干渉し
ないように、テーパ部２３ａの傾斜角θ_G を、θ_D ＜θ
_E ＜θ_G の関係に設定してある。

【００２９】第１、第２内スライドコア３１、４１のよ
り詳細な構成について、図１３および図１４を参照して
説明する。図１３は、内型部３２、４２（第１、第２内
スライドコア３１、４１）を拡大して示す正面図、図１
４は内型部３２、４２をさらに拡大して示す正面図であ
る。

【００３０】図１３に示した通り、隣接する第１、第２
内スライドコア３１、４１は、それそれぞれ中心軸Ｏを
通るスライド方向線Ｏ₁ 、Ｏ₂ に対して基本形状が対称
に形成され、第１、第２スライド方向線Ｏ₁ 、Ｏ₂ と平
行に移動する。

【００３１】中心軸Ｏに対して第１、第２スライド方向
線Ｏ₁ 、Ｏ₂ がなす接離角をθ_C とする。この接離角θ
_C は、第１、第２内スライドコア３１、４１の総数で決
まるが、本実施例では第１、第２内スライドコア３１、
４１を計１２個有しているので、θ_C ＝360 ／12＝３０
（度）である。

【００３２】したがって、第１、第２内スライドコア３
１、４１が開閉移動する際に、パーティング面３１ｃ、
４１ｃが閉位置ないしその近傍以外で干渉しないよう
に、第１、第２内スライドコア３１、４１の移動速度ta
n θ_D 、tan θ_E と接離角θ_Cは、 tanθ_D ＜ tanθ_E cosθ_C の関係を満足している。

【００３３】第１、第２内スライドコア３１、４１は、
その周方向の両側面（パーティング面３１ｃ、４１ｃ）
が閉状態において互いに接触し、内型部３２、４２を閉
じている。第１、第２内スライドコア３１、４１のパー
ティング面３１ｃ、４１ｃは、第１内スライドコア３１
の第１スライド方向線Ｏ₁ に対して、図において反時計
方向に測って、角度θ_B を成している。この角度θ_B
は、第２内スライドコア４１のパーティング面４１ｃが
中心軸Ｏ側から第１内スライドコア３１のパーティング
面３１ｃに接触するように形成されている。第１、第２
内スライドコア３１、４１の両側のパーティング面３１
ｃ、４１ｃはそれぞれ、スライド方向線Ｏ₁ 、Ｏ₂ を軸
心に沿って延長した面に対して対称に形成されている。

【００３４】第１、第２内スライドコア３１、４１が開
閉移動する際に、外歯３５が型部４２または外歯４５と
干渉する最大角θ_A とする。この最大角θ_A は、図示実
施例のように、外歯３５の角部３５ａと、外歯４５の最
も外側の頂点（角部）４５ａとを結んだ直線が第１スラ
イド方向線Ｏ₁ となす角度である。なお、この最大角θ
_A は、パーティングラインの位置（外歯３５、４５を分
割する位置）で変わるが、分割位置は強度の点で歯面を
避けて谷底とするのが望ましい。

【００３５】さらに、パーティング面３１ｃ、４１ｃが
互いに干渉しないで開閉位置に移動可能な、パーティン
グ面３１ｃ、４１ｃが第１スライド方向線Ｏ₁ となす最
小角θ_F は、下記式により定義される。 θ_F ＝tan^-1 ｛ sinθ_C tanθ_E ／（ tanθ_E cosθ_C
− tanθ_D ）｝ただし、既に述べた通り、θ_C は第１、第２内スライド
コア３１、４１のスライド方向線Ｏ₁ 、Ｏ₂ がなす角
度、θ_D はアンギュラピン２７が中心軸Ｏとなす角度、
θ_E はアンギュラピン２８が中心軸Ｏとなす角度であ
る。

【００３６】そして、パーティング面３１ｃ、４１ｃが
第１内スライドコア３１のスライド方向線Ｏ₁ に対して
なす角度θ_B を、最小角θ_F よりも大きく、かつ最大角
θ_Aよりも小さい範囲に、つまり、 θ_F ≦θ_B ≦θ_A を満足するように設定することにより、第１、第２内ス
ライドコア３１、４１、つまり内型部３２、４２は、互
いに干渉することなく、移動板２５の移動に連動して開
閉移動する。

【００３７】第１、第２内スライドコア３１、４１の開
閉動作を、さらに図９〜１４を参照して説明する。図１
０、１２、１４は第１、第２内スライドコア３１、４１
の関係を説明する正面図、図９、１１、１３は、それぞ
れ図１０、１２、１４のスライド方向線Ｏ₁ 、Ｏ₂ を通
る面で切断して、第１内スライドコア３１を下側に、第
２内スライドコア４１を上側に示した断面図である。

【００３８】内型部３２、４２が互いに密着した閉状態
では、ロックコア２３が前進し、ロックコア２３のテー
パ部２３ａが第１、第２内スライドコア３１、４１の内
周面３１ａ、４１ａに当接して閉方向（外方向）に押圧
している。この押圧力を受けた第１、第２内スライドコ
ア３１、４１は、ガイド溝２１ｂに沿って閉方向（外方
向）に付勢され、パーティング面３１ｃ、４１ｃがそれ
ぞれ互いに密着して内型部３２、４２を閉じている（図
５、７、９、１０参照）。

【００３９】この閉状態において、外側金型５１が内型
部３２、４２に嵌合され、内型部３２、４２の外周面と
外側金型５１の内周面との間、および固定板２１の前面
との間に、カム環１１を成形するキャビティが形成され
ている。このキャビティ内に図示しないが、射出プラン
ジャなどにより合成樹脂が注入され、固化あるいは硬化
してカム環１１が成形される。

【００４０】成形されたカム環１１を取り出すために、
この閉状態から移動板２５を後退させると、ロックコア
２３およびアンギュラピン２７、２８が一体に後退す
る。そしてこれらの後退により、第１、第２内スライド
コア３１、４１、つまり内型部３２、４２は、テーパ部
２３ａによる拘束が解かれて開放方向（中心軸Ｏに向か
う方向）に移動可能になる。さらに、アンギュラピン２
７、２８が同時に後退するので、内型部３２、４２は、
アンギュラピン２７、２８に拘束されて開放方向に移動
し、外歯３５、４５が内歯１３から離反する。（図１
１、１２参照）。

【００４１】移動板２７がさらに後退し、開放位置に達
する頃には、内型部３２、４２の外歯車部３５、４５が
カム環１１の内歯１３から完全に抜け、カム環１１の引
き抜きが可能になる（図６、８、１３、１４参照）。こ
の開放位置において、外側金型５１が離反してカム環１
１が内型部３２、４２から引き抜かれ、さらにカム環１
１が外側金型５１から引き抜かれる。なお、この開状態
において、第１、第２内スライドコア３１、４１は、傾
斜面３１ａ、４１ａとパーティング面３１ｃ、４１ｃと
を結ぶ連絡面３１ｂ、４１ｂが最も接近した状態にな
る。これらの連絡面３１ｂ、４１ｂは、第１、第２内ス
ライドコア３１、４１が閉位置と開位置との間を移動す
る際に互いに干渉しない形状に形成されていることはい
うまでもない。また、カム環１１の外周にもアンダカッ
トを有する場合は、外側金型５１も分割金型とする。

【００４２】以上の通り本実施例では、カム環１１の内
歯１３の歯形１３ａを、その内歯１３を形成する外歯３
５、４５の移動方向軌跡と干渉しないほぼ直線形状とし
たので、内型部３２、４２を径方向に抜くことが可能に
なり、内型部３２、４２を中心軸Ｏと平行に抜けないア
ンダカットを有する成形品の射出成形が可能になった。

【００４３】以上、本実施例では内歯車を有する射出成
形品の例としてカム環１１およびこのカム環１１を射出
成形する金型の実施例について説明したが、本発明はカ
ム環１１以外の内歯を有する成形品およびその射出成形
用金型に適用できることは言うまでもない。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
径方向に移動して内型を開閉する複数の内スライドコア
を有する射出成形型により成形される内歯車の歯形を、
内スライドコアを開閉駆動するときに内スライドコアと
干渉しない形状に形成したので、内型を径方向に移動さ
せて内歯車の形成が可能になり、内周面に内歯車の他
に、軸と平行には内型を引き抜けないアンダカットを有
する成形品も、射出成形可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内歯車を適用した実施例の要部をより
拡大して示す正面図である。

【図２】同実施例の内歯車を有するカム環の正面図であ
る。

【図３】本発明を適用した、第１、第２内スライドコア
を複数組有する射出成形用金型の一実施例の構造を示す
正面図である。

【図４】同第１、第２内スライドコアの構成をより詳細
を説明するための拡大正面図である。

【図５】本発明の内歯車を射出成形する内型の一実施例
を、第１、第２内スライドコアを閉じた状態で示す斜視
図である。

【図６】同実施例の第１、第２内スライドコアを開いた
状態で示す斜視図である。

【図７】同実施例の第１、第２内スライドコアを閉じた
状態で示す正面図である。

【図８】同実施例の第１、第２内スライドコアを開いた
状態で示す正面図である。

【図９】同実施例の第１、第２内スライドコアを閉じた
状態で、第１および第２内スライドコアのスライド方向
を通る面で切断して、第１内スライドコア部分を下側
に、第２内スライドコア部分を上側に示す断面図であ
る。

【図１０】図９の閉状態における第１、第２内スライド
コアの位置関係を説明する正面図である。

【図１１】同実施例の第１、第２内スライドコアの開閉
途中の状態を、第１および第２内スライドコアのスライ
ド方向を通る面で切断して、第１内スライドコア部分を
下側に、第２内スライドコア部分を上側に示す断面図で
ある。

【図１２】図１１の開閉途中の状態における第１、第２
内スライドコアの位置関係を説明する正面図である。

【図１３】同実施例の第１、第２内スライドコアの開状
態を、第１および第２内スライドコアのスライド方向を
通る面で切断して、第１内スライドコア部分を下側に、
第２内スライドコア部分を上側に示す断面図である。

【図１４】図１３の開状態における第１、第２内スライ
ドコアの位置関係を説明する正面図である。

【符号の説明】

１１カム環１３内歯２１固定板２３ロックコア２３ａテーパ部２５移動板２７第１アンギュラピン２８第２アンギュラピン３１第１内スライドコア３１ａテーパ内周面３１ｃパーティング面３２内型部３５外歯４１第２内スライドコア４１ａテーパ内周面４１ｃパーティング面４２内型部４５外歯Ｏ中心軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】径方向に移動して型を開閉する複数の内
型を有する射出成形型により成形される内歯車であっ
て、上記内歯車の歯形を、上記内型を開閉駆動するときに内
型と干渉しない形状に形成したこと、を特徴とする内歯
車。
【請求項２】請求項１に記載の歯形は、インボリュー
トに近似した直線であることを特徴とする内歯車。
【請求項３】請求項１または２において、上記内歯車
の歯は、該内歯車の軸心と平行に延びていて、歯面はほ
ぼ平面であることを特徴とする内歯車。