JPH11277583A - 羽根車の成形方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 羽根車の製作時間を短縮するとともに、製作
コストの低減を図る。 【解決手段】 本発明に係る羽根車の成形方法は、略リ
ング形をした板と板との間に曲率が一定でない渦巻き形
をした複数の羽根を備える羽根車を射出成形により成形
する方法において、羽根と板とによって画成される流路
と等しい形状をしたスライドコアを、複数のコア片５
０，６０を組み合わせることにより構成し、前記スライ
ドコアを型内の規定位置に位置決めし、前記型内に樹脂
を射出した後、前記スライドコアを構成する各コア片５
０，６０を羽根と干渉しないように順番に別々の方向に
引き抜くことを特徴とする。このため、従来のように、
一体のスライドコアによっては成形が不可能な羽根車で
あっても、分割可能な前記スライドコアを使用すること
により成形が可能になる。したがって、従来必要とされ
た水溶性樹脂の中子が不要になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、略リング形をした
板と板との間に曲率が一定でない渦巻き形をした複数の
羽根が形成された羽根車を射出成形する方法及び装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、ポンプに使用される羽根車ｗの
縦断面図（図５（Ａ）参照）、及びその羽根車ｗのB-B
断面図（図５（Ｂ）参照）が示されている。羽根車ｗは
ゴム製であり、筒体２の上部に形成されたリング状の返
りの部分に固定されている。前記羽根車ｗは略リング形
をした上板ｗｕと下板ｗｄとを備えており、その上板ｗ
ｕと下板ｗｄとの間に曲率が一定でない渦巻き形をした
六枚の羽根ｗｆが形成されている。このため、羽根車ｗ
には上板ｗｕ、下板ｗｄ及び六枚の羽根ｗｆによって六
本の渦巻き形の流路Ｆが形成される。

【０００３】このような羽根車ｗを射出成形する場合に
は、流路Ｆの形状と等しいスライドコアを使用する方法
が考えられる。しかしながら、羽根ｗｆは曲率が一定で
なく渦巻き形をしているため、流路Ｆは奥が若干広くな
っている。このため、その流路Ｆと等しい形状のスライ
ドコアでは、羽根車ｗの成形後に引き抜くことが困難で
ある。したがって、従来は、流路Ｆと等しい形状の中子
を水溶性樹脂で成形し、この中子を型にセットして羽根
車ｗを射出成形した後、中子を水で溶かしてその羽根車
ｗから除去する方法を採用している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た方法によると水溶性樹脂を溶かすのに時間が掛かるた
め、羽根車ｗの製作時間が長くなるという問題がある。
また、水溶性樹脂で中子を製作する手間が掛かり、さら
に水溶性樹脂も再利用は困難なため、羽根車ｗの製作コ
ストが高くなるという問題もある。そこで、本発明のう
ち請求項１、請求項２に記載された発明は、スライドコ
アで羽根車の製造を行えるようにし、水溶性樹脂の中子
を不要にすることにより、羽根車の製作時間の短縮を図
るとともに、製作コストの低減を図ることをその目的と
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
特徴を有する羽根車の成形方法及びその装置によって解
決される。即ち、請求項１に記載の羽根車の成形方法
は、略リング形をした板と板との間に曲率が一定でない
渦巻き形をした複数の羽根を備える羽根車を射出成形に
より成形する方法において、羽根と板とによって画成さ
れる流路と等しい形状をしたスライドコアを、複数のコ
ア片を組み合わせることにより構成し、前記スライドコ
アを型内の規定位置に位置決めし、前記型内に樹脂を射
出した後、前記スライドコアを構成する各コア片を羽根
と干渉しないように順番に別々の方向に引き抜くことを
特徴とする。

【０００６】本発明によると、羽根車の流路を成形する
スライドコアは複数のコア片を組み合わせることにより
構成されており、さらに、複数のコア片は射出成形後に
羽根と干渉しないように順番に別々の方向に引き抜かれ
る。このため、従来のように、一体のスライドコアによ
っては成形が不可能な羽根車であっても、分割可能な前
記スライドコアを使用することにより成形が可能にな
る。したがって、従来必要とされた水溶性樹脂の中子が
不要になり、羽根車の製作時間が短縮されるとともに、
製作コストの低減を図ることができる。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、略リング
形をした板と板との間に曲率が一定でない渦巻き形をし
た複数の羽根を備える羽根車を射出成形により成形する
装置において、羽根と板とによって画成される流路と等
しい形状をしており、複数のコア片が組み合わされるこ
とにより構成されるスライドコアと、前記スライドコア
を型内の規定位置に位置決めする位置決め機構と、前記
スライドコアを構成する各コア片を成形された羽根と干
渉しないように順番に別々の方向に引き抜く引き抜き機
構と、を有することを特徴とする。このように、本発明
によって請求項１に記載された発明を実施できるように
なり、請求項１の発明と同様の作用、効果が得られる。

【０００８】

【発明の実施の形態】〔第１の実施の形態〕以下、図１
〜図５に基づいて本発明の一の実施の形態に係る羽根車
の成形装置の説明を行い、その羽根車の成形装置の動作
説明を行いながら羽根車の成形方法の説明を行う。羽根
車の成形装置１０は、羽根車ｗ（図５参照）を射出成形
するための装置であり、図４にその成形装置１０の金型
部分の要部縦断面図が示されている。なお、図１、図２
は図４のI-I 矢視断面図を表している。羽根車の成形装
置１０の金型部分は、図４に示されるように、固定部２
０（図中上側）と可動部３０（図中下側）とから構成さ
れており、固定部２０に第１コア２４と第２コア２５と
が装着されている。

【０００９】第１コア２４は第２コア２５の中央に位置
決めされており、その第１コア２４の成形面２４ｆによ
って羽根車ｗの上板ｗｕの表面中央が成形される。ま
た、第２コア２５の成形面２５ｆによって羽根車ｗの上
板ｗｕの中央以外の表面が成形される。また、第１コア
２４の中央軸方向には貫通孔２４ｋが形成されており、
その貫通孔２４ｋにスプルブッシュ２８が挿通されてい
る。さらに、固定部２０には後記する子スライドコア４
５を移動させるためのアンギュラピン２６が固定されて
いる。

【００１０】前記金型部分の可動部３０には、第３コア
３２、第４コア３４及び第５コア３５が装着されてい
る。第３コア３２は、羽根車ｗの上板ｗｕの内面中央と
下板ｗｄの中央側端面を成形するための円形をしたコア
であり、その成形面３２ｆには、図１、図２に示される
ように、羽根車ｗの中心部分の羽根ｗｆを成形する溝３
２ｍが形成されている。また、第３コア３２の中央軸方
向には貫通孔３２ｋが形成されており、この貫通孔３２
ｋにスプルロックピン３６が挿通されている（図４参
照）。

【００１１】また、前記第３コア３２の上端側（成形面
３２ｆ側）には一定幅で外周面３２ｒが形成されてお
り、その外周面３２ｒの下方にテーパ面３２ｔが形成さ
れている。そして、その第３コア３２のテーパ面３２ｔ
の下部が第４コア３４の中央に形成されたテーパ凹部３
４ｈと嵌合するように収納されている。なお、前記テー
パ面３２ｔの上部は、下板ｗｄの中央側端面を成形する
ための成形面となっている。

【００１２】第４コア３４は前記第３コア３２を支持す
るとともに、羽根車ｗの下板ｗｄの下面を成形するため
のコアであり、羽根車ｗの筒体２を内側から支持できる
ように、その筒体２の内径とほぼ等しい外径に成形され
ている。また、第４コア３４の中央軸方向には前記スプ
ルロックピン３６が挿通される貫通孔３４ｋが形成され
ている。前記第５コア３５は、第４コア３４の周囲に位
置して羽根車ｗの筒体２を半径方向外側と軸方向から支
持するコアであり、その筒体２を収納する段差部３５ｍ
を備えている。

【００１３】さらに、第３コア３２、第４コア３４及び
第５コア３５の周囲には六組の親スライドコア４４と子
スライドコア４５とが第３コア３２等に対しほぼ半径方
向（矢印Ｒ方向）に移動できるように装着されている
（図１、図２参照）。親スライドコア４４と子スライド
コア４５とは協働して羽根車ｗの渦巻き形の流路Ｆを成
形するためのスライドコアであり、親スライドコア４４
が図示されていない油圧シリンダの働きで矢印Ｒ方向
（図１、図２参照）に往復動できるようになっている。
また、親スライドコア４４には、その親スライドコアに
対して予め決められた角度θで往復動できるように子ス
ライドコア４５が装着されている。

【００１４】前記子スライドコア４５には所定位置に、
図４に示されるように、固定部２０のアンギュラピン２
６が挿入されるガイド孔４５ａが形成されており、アン
ギュラピン２６とガイド孔４５ａとの摺動作用により、
その子スライドコア４５は親スライドコアに対して予め
決められた角度θで往復動する。ここで、前記アンギュ
ラピン２６とガイド孔４５ａとは、型締め時に子スライ
ドコア４５が親スライドコア４４に対して予め決められ
た距離だけ半径方向内側に移動（前進）し、型開き時に
子スライドコア４５が親スライドコア４４に対して予め
決められた距離だけ半径方向外側に移動（後退）できる
ように、その傾きや長さが設定されている。

【００１５】また、親スライドコア４４と子スライドコ
ア４５との間には子スライドコア４５を半径方向外側、
即ち、後退させる方向に付勢されたバネ４５ｂが装着さ
れている。このため、型開き時には、子スライドコア４
５はバネ４５ｂの力と、アンギュラピン２６及びガイド
孔４５ａの摺動作用により、前記親スライドコア４４に
対して後退する。

【００１６】親スライドコア４４の先端には親スライド
片５０が取付けられており、子スライドコア４５の先端
には子スライド片６０が取付けられている（図１、図
２、図４参照）。親スライド片５０と子スライド片６０
とはキャビティ内に位置決めされて、羽根車ｗの渦巻き
形の流路Ｆを成形する部分であり、その詳細斜視図が図
３に示されている。

【００１７】子スライド片６０は、先細状の先端部を備
える板状部材であり、その先端部以外の部分が一定厚
み、かつ、一定幅で成形されている。子スライド片６０
の先端部側面には第１羽根成形面６１、当接面６２及び
第２羽根成形面６３が形成されており、前記当接面６２
が型締め時に第３コア３２の外周面３２ｒに面接触する
ようになっている（図１参照）。また、子スライド片６
０の先端部上面６４は羽根車ｗの上板ｗｕの内面を成形
する成形面となっており、先端部下面（図示されていな
い）は羽根車ｗの下板ｗｕの内面を成形する成形面にな
っている。

【００１８】また、子スライド片６０には、基端部から
先端近傍にかけてその子スライド片６０を厚み方向に分
割するようにスリット状の切り込み６５が形成されてお
り、その切り込み６５の先端面６５ｆが子スライド片６
０の両側面６０ｓに対して一定角度で傾斜している。さ
らに、子スライド片６０の基端部にはその子スライド片
６０を子スライドコア４５に連結するためのネジ孔６６
と、切り込み６５の端部を塞ぐシグネス７０を固定する
ためのネジ孔６７とが形成されている。

【００１９】親スライド片５０は第１スライド片部５１
と第２スライド片部５２とを連結板５３によって略Ｌ字
形状に一体化した部材であり、第１スライド片部５１と
第２スライド片部５２の基端部に親スライド片５０を親
スライドコア４４に連結するためのネジ孔５６が形成さ
れている。ここで、親スライド片５０が親スライドコア
４４に連結された状態で、第１スライド片部５１の対向
面５１ｔと第２スライド片部５２の対向面５２ｔとは親
スライドコア４４の移動方向Ｒに対して角度θだけ傾斜
するようになる。

【００２０】また、第１スライド片部５１の対向面５１
ｔと第２スライド片部５２の対向面５２ｔとの間隔、即
ち、前記連結板５３の幅は、子スライド片６０の幅にほ
ぼ等しくなるように設定されており、さらに、その連結
板５３の厚みは子スライド片６０の切り込み６５の隙間
とほぼ等しい値に設定されている。さらに、前記連結板
５３の先端面５３ｆは切り込み６５の先端面６５ｆと等
しい傾斜に成形されている。

【００２１】このため、子スライド片６０の切り込み６
５に親スライド片５０の連結板５３を収納し、さらにそ
の子スライド片６０を第１スライド片部５１と第２スラ
イド片部５２との間に収納することにより、親スライド
片５０に対して子スライド片６０を係合させた状態で前
進／後退させることができる。即ち、子スライド片６０
は切り込み６５の先端面６５ｆが連結板５３の先端面５
３ｆに当接する位置まで後退できるようになり、その子
スライド片６０の基端部に固定されたシグネス７０が連
結板５３の後面５３ｂに当接するまで前進できるように
なる。

【００２２】前述のように、子スライド片６０は子スラ
イドコア４５に取付けられており、親スライド片５０は
親スライドコア４４に取付けられている。このため、ア
ンギュラピン２６等の働きで型締め時に子スライドコア
４５が親スライドコア４４に対して前進することによ
り、子スライド片６０は親スライド片５０に対して前進
する。また、型開き時に子スライドコア４５が親スライ
ドコア４４に対して後退することにより、子スライド片
６０は親スライド片５０に対して後退する。なお、アン
ギュラピン２６等の傾きや長さは、型締め時に子スライ
ド片６０が親スライド片５０に対して前進限位置まで前
進するように、また、型開き時に子スライド片６０が親
スライド片５０に対して後退限位置まで後退するよう
に、予め決められた値に設定されている。

【００２３】親スライド片５０の第１スライド片部５１
の先端部には第１羽根成形面７１が形成されており、子
スライド片６０が親スライド片５０に対して前進限位置
まで前進した状態で、その第１羽根成形面７１は子スラ
イド片６０の第１羽根成形面６１と連続するようになる
（図１参照）。ここで、第１羽根成形面６１及び第１羽
根成形面７１の曲率は羽根ｗｆの内側の曲率と等しい曲
率で成形されている。また、第１スライド片部５１の先
端部上面７４は子スライド片６０の先端部上面６４と連
続するようになる。

【００２４】親スライド片５０の第２スライド片部５２
の先端部には第２羽根成形面７３が形成されており、子
スライド片６０が親スライド片５０に対して前進限位置
まで前進した状態で、その第２羽根成形面７３は子スラ
イド片６０の第２羽根成形面６３と連続するようになる
（図１参照）。ここで、第２羽根成形面６３及び第２羽
根成形面７３の曲率は羽根ｗｆの外側の曲率と等しい曲
率で成形されている。また、第２スライド片部５２の先
端部上面７５は子スライド片６０の先端部上面６４と連
続するようになる。さらに、第１スライド片部５１、第
２スライド片部５２の先端部下面（図示されていない）
は、子スライド片６０の先端部下面（図示されていな
い）と連続するようになる。

【００２５】また、子スライド片６０が親スライド片５
０に対して後退限位置まで後退すると、図２に示される
ように、子スライド片６０の先端部は親スライド片５０
の内部、即ち、第１スライド片部５１と第２スライド片
部５２の間に入り込むようになる。このため、親スライ
ド片５０と子スライド片６０とを矢印Ｒ方向に引き抜い
ても、子スライド片６０が成形された羽根車ｗの羽根ｗ
ｆと干渉することない。即ち、前記子スライド片６０及
び親スライド片５０が本発明のコア片として機能し、油
圧シリンダ及びアンギュラピン２６、ガイド孔４５ａ等
が本発明の位置決め機構や引き抜き機構として機能す
る。

【００２６】次に、本実施の形態に係る羽根車の成形装
置１０の動作を説明しながら羽根車の成形方法の説明を
行う。先ず、羽根車の成形装置１０の金型部分が開かれ
ている状態で、第５コア３５の段差部３５ｍと第４コア
３４との間に羽根車ｗの筒体２がセットされる。次に、
可動部３０の六台の油圧シリンダが駆動されることによ
り、親スライドコア４４と子スライドコア４５とが第３
コア３２等のほぼ半径方向内側（Ｒ方向）に前進する。
このとき、親スライドコア４４に対して子スライドコア
４５は後退しているため、子スライド片６０は後退限位
置に保持されている。即ち、図２に示されるように、六
組の親スライド片５０は互いに接触する位置まで前進
し、子スライド片６０の先端部はそれぞれ親スライド片
５０の内部に入り込んでいる。

【００２７】この状態で、可動部３０が固定部２０側に
移動して型締めが行われると、固定部２０のアンギュラ
ピン２６が子スライドコア４５のガイド孔４５ａに挿入
される。これによって、子スライドコア４５がバネ４５
ｂの力に抗し、親スライドコア４４に対して角度θで前
進する。この結果、子スライド片６０は親スライド片５
０に対して前進限位置まで前進し、その子スライド片６
０の当接面６２は第３コア３２の外周面３２ｒに当接す
るようになる。また、子スライド片６０の第１羽根成形
面６１が親スライド片５０の第１羽根成形面７１に連続
し、子スライド片６０の第２羽根成形面６３が親スライ
ド片５０の第２羽根成形面７３に連続するようになる。
この状態が、図１に示されている。

【００２８】このようにして型締めが終了すると、スプ
ルブッシュ２８からキャビティ内にゴムが射出される。
図４はキャビティ内にゴムが射出された状態を表してい
る。このようにして所定の時間が経過し、キャビティ内
のゴムが硬化すると、型開きが行われる。型開き中に、
可動部３０が固定部２０から離れると、固定部２０のア
ンギュラピン２６は子スライドコア４５のガイド孔４５
ａから抜かれ、子スライドコア４５はバネ４５ｂとアン
ギュラピン２６及びガイド孔４５ａの摺動作用により、
親スライドコア４４に対して後退する。これによって、
子スライド片６０は親スライド片５０に対して後退限位
置まで後退し、子スライド片６０の先端部分は親スライ
ド片５０の間に入り込む。

【００２９】即ち、図２に示されるように、子スライド
片６０の当接面６２は第３コア３２の外周面３２ｒから
離れ、第１羽根成形面６１は羽根ｗｆの内側から離れ、
第２羽根成形面６３は羽根ｗｆの外側から離れるように
なる。このようにして、子スライド片６０が親スライド
片５０に対して後退限位置まで後退すると、油圧シリン
ダが駆動されて親スライドコア４４と子スライドコア４
５とが第３コア３２等からＲ方向に後退する。これによ
って、親スライド片５０と子スライド片６０とが成形さ
れた羽根車ｗから引き抜かれて、親スライド片５０と子
スライド片６０とが引き抜かれた部分に流路Ｆが形成さ
れ、羽根車ｗが完成する。

【００３０】このように、本実施の形態に係る羽根車ｗ
の成形方法によると、流路Ｆを成形するスライドコアは
親スライド片５０と子スライド片６０とを組み合わせる
ことにより構成されており、さらに、親スライド片５０
と子スライド片６０とは射出成形後に羽根ｗｆと干渉し
ないように順番に別々の方向（角度θだけ傾斜した方
向）に引き抜かれる。このため、従来のように、一体の
スライドコアによっては成形が不可能な羽根車ｗであっ
ても、分割可能な親スライド片５０と子スライド片６０
とを使用することにより成形が可能になる。したがっ
て、従来必要とされた水溶性樹脂の中子が不要になり、
羽根車ｗの製作時間が短縮されるとともに、製作コスト
の低減を図ることができる。

【００３１】また、子スライド片６０は、親スライド片
５０の連結板５３によって厚み方向に、また、第１スラ
イド片部５１及び第２スライド片部５２によって幅方向
に位置決めされているため、両スライド片５０，６０が
射出圧を受けてもガタが生じ難く、成形不良がほとんど
発生することはない。

【００３２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、この本発明の実施の形態には請求の範囲に記載し
た技術的事項以外に次のような技術的事項を有するもの
であることを付記しておく。 （１）請求項２に記載された羽根車の成形装置におい
て、引き抜き機構は、コア片を支持する部材に形成され
たガイド孔と固定部材に装着された傾斜ピンとが型開き
時に斜めに摺動する力を利用して一方のコア片を所定の
方向に引き抜き、シリンダを利用して他方のコア片を別
の方向に引く抜くことを特徴とする羽根車の成形装置。

【００３３】

【発明の効果】本発明によると、分割可能なスライドコ
アによって羽根車の製作が可能になるため、従来必要と
された水溶性樹脂の中子が不要になり、羽根車の製作時
間が短縮されるとともに、製作コストの低減を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一の実施の形態に係る羽根車の成形装
置の親スライドコア、子スライドコアを表す図面（図４
のI-I 断面図) である。

【図２】本発明の一の実施の形態に係る羽根車の成形装
置の親スライドコア、子スライドコアを表す図面（図４
のI-I 断面図) である。

【図３】本発明の一の実施の形態に係る羽根車の成形装
置の親スライド片、子スライド片を表す詳細斜視図であ
る。

【図４】本発明の一の実施の形態に係る羽根車の成形装
置の要部縦断面図である。

【図５】本発明の一の実施の形態に係る羽根車の成形装
置により成形される羽根車の縦断面図（Ａ図）及び平断
面図（Ｂ図）である。

【符号の説明】

ｗ 羽根車 ｗｆ 羽根 ２ 筒体 ２０ 固定部 ２６ アンギュラピン（位置決め機構、引き抜き機
構） ３０ 可動部 ４４ 親スライドコア ４５ 子スライドコア ４５ａ ガイド孔（位置決め機構、引き抜き機構） ５０ 親スライド片（コア片） ６０ 子スライド片（コア片）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 31:08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略リング形をした板と板との間に曲率が
   一定でない渦巻き形をした複数の羽根を備える羽根車を
   射出成形により成形する方法において、 羽根と板とによって画成される流路と等しい形状をした
   スライドコアを、複数のコア片を組み合わせることによ
   り構成し、 前記スライドコアを型内の規定位置に位置決めし、 前記型内に樹脂を射出した後、前記スライドコアを構成
   する各コア片を羽根と干渉しないように順番に別々の方
   向に引き抜くことを特徴とする羽根車の成形方法。
2. 【請求項２】 略リング形をした板と板との間に曲率が
   一定でない渦巻き形をした複数の羽根を備える羽根車を
   射出成形により成形する装置において、 羽根と板とによって画成される流路と等しい形状をして
   おり、複数のコア片が組み合わされることにより構成さ
   れるスライドコアと、 前記スライドコアを型内の規定位置に位置決めする位置
   決め機構と、 前記スライドコアを構成する各コア片を成形された羽根
   と干渉しないように順番に別々の方向に引き抜く引き抜
   き機構と、を有することを特徴とする羽根車の成形装
   置。