(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの断面半円形状の型材を組み合わせて円筒状型材を形成する型枠において、該各々の円筒状型材の内周壁に中子の外周壁に形成したねじ山の見切り面の一端に所定の切欠きを有し、かつ他端に該切欠きを鈍角化するための切欠きを設けると共に、該切欠きはねじ山に生じる最大逆勾配角度をクリアーできる最小限のものとなる該ねじ山に相当する断面形状に形成した凹部を設けたことを特徴とする中子製造用型枠。
【請求項２】
請求項１に記載の中子製造用型枠の適宜位置に注入孔及び空気抜き孔を穿設し、さらに左右の開口面を各々蓋部材で閉塞して密閉空間を形成し、該２つの断面半円形状の型材を組み合わせて円筒状型材として固定した後、前記注入孔から砂と樹脂との混合組成物から成る流体を注入して固めたことを特徴とする型枠を使用する中子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、カプラー・ロックナットのような部材を砂型鋳造法等で製造する場合の中子製造用型枠、及びこの型枠を使用して中子を造る中子の製造方法（以下、単に中子型枠とその製造法という）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鋳造法によってカプラー・ロックナット、定着プレート等のような雌ねじ機能を備えた中空部を有する中子を一体に形成する場合、外形を成形する主型と中空部を成形する中子とが必要となる。その際、中子の成形は型枠を用いる方法と焼失鋳型法、及びロストワックス法などが知られている。特に、この中子の型枠は５若しくは６個に分割された型枠によって製造されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特に雌ねじ用の中子を多数の型枠で成形することは、型枠の取り外しは容易であるが、取り付け工程が多くなり長時間、及びコストアップとなっていた。また、型枠を２分割にして上記のような課題を解決することも提案されているが、単にリード長の長い（ピッチが大きく）、かつ断面が台形の場合はネジの見切りフランク部に最大逆勾配角が生じて上記型枠から中子を取り出せない（型抜き）問題があった。特に、２条ねじ等の場合は、リード長がさらに長くなり、殆ど中子を破壊することなしに取り出す（型抜き）ことができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような欠点を解決するため、型抜き（脱型）可能な構造を中子の外周面に設けたねじ山の見切り面からの切欠き開始位置を目的範囲に設定し、さらに２分割した型枠の一端に上記の切欠けを設けると共に、他端には見切り面位置の切欠きを鈍角に形成するため、例えば３°の位置から切欠きを設け、かつ、ねじ山の根元に到達しないように形成して切欠き部分への極端な応力集中を避けるようにし、ねじ山側面の接触面積を最大限に増加させ、しかも、ピッチの接触圧を大きくして噛み合うねじ長さを小さくして型抜きを容易にした中子型枠とその製造法を提供するものである。
【０００５】
以下に、図面を用いて本発明に係る中子型枠とその製造法の一実施例について詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）は上記発明の要部を抽出拡大して示す説明図であり、１は中子、２は雄ねじ部で断面を台形形状とし、３は谷部、４はねじ軸線、５は逆勾配部、６は切欠き、７は逆勾配開始位置、所謂、最大逆勾配角度であり、８は見切り面、９は見切り位置である。
【０００６】
ここで、最大逆勾配角度の設定方法について説明すると、中子の基本図形には雌ねじ軸線４に直角な面で、かつシュミレーションの目的に合わせてねじ軸線４を中心に適当な単位角度、例えば図１では１°で線引きし、次に図１(ａ）に示すようにねじ軸４と直角な方向から光りを照射した際に陰影として表れる部分を逆勾配部５として求めたものである。なお、上記陰影の開始位置を示す線には、他の線と区分するための着色等を施して解りやすくしておくことが好ましい。
【０００７】
また、図１（ｂ）は図１(ａ)において、ねじ軸線４に直角な方向から矢視方向から展開した状態を示すものであり、図１(ａ）で予め着色された線が矢印１に示す位置に表れ、該矢印１の位置から見切り面８の終端を示す矢印２の位置まで、即ち上記した１°毎に線引きした場合、該線の本数が最大逆勾配角度となる。
【０００８】
さらに、具体例として下記する表１（２条ねじ）に示すように、フランク角は３５°であるが、フランク角を大きくすることにより逆勾配を小さくすることも可能である。
また、フランク角を５７°でシュミレーションすると最大逆勾配角度は１１°となり、これは台形ネジのネジの基本性能が失われることになるので、規格における台形ネジのフランク角は２９°、あるいは３０°である。本ネジ節鉄筋用継手では、実用的に採用されているフランク角度の範囲は２５°〜４５°と考えられる。
【０００９】
また、表１，２に示すようにリードの大きい方が逆勾配（破壊される勾配）も大きくなり、２条ねじは１条ねじの倍のリード長となり、最大逆勾配角度もほぼ倍の値を示すものである。
なお、表１で示す最大逆勾配角度は３Ｄ―ＣＡＤのレンダリング法を用いて算出された近似値である。さらに、表２に示すように鋳造法の一体形成によりねじを製造しようとすると、Ｍ１６，Ｍ４８，Ｔｒ４×３，Ｔｒ４８×１２のネジのように規格ねじでもフランク部に逆勾配が生ずるものである。
【表】
0003575761.tif 000002
【００１０】
図２は中子１において、最大逆勾配角度を参考とした場合の逆勾配開始付近の逆勾配角度を示したものである。該逆勾配角度は僅少であり、中子用型枠の型抜き精度、製造条件を参考にした時、型抜き可能な位置として見切り面からの切欠き開始位置を１５°近傍にして型枠１１を製造した状態を示したものである。なお、型枠１１は中子１を製造するためのものである。型枠１１は断面半円形状であり、その内周壁１１ａには前記した中子１の外周面に設けたねじ山にマッチする断面形状に形成した凹部１２を設けてある。このような２つの断面半円形状の型材を組み合わせて円筒形状の型枠を構成するものである
【００１１】
切欠き６は２分割された型枠１１の一端に設けると共に、２つの他端には見切り面位置の切欠き６ａを鈍角化させるため３°の位置から切欠きを設ける。
勿論、切欠き６，６ａはねじ山の根元に到達しないように形成してある。
【００１２】
これらの効果として、切欠き部への極端な応力集中を避けることができ、しかもネジ側面の接触面積を極大化することで１ピッチ当たりの接触圧を大きくして噛み合うネジ長を小さくすることができる。ここで、ネジ山側面の接触圧は下記の式により算出する。
Ｐ    ：雄ねじの軸引張力
Ｐｍ  ：ねじ山側面の平均接触圧
Ｚ    ：有効ねじ山数
ｄ  ：雄ねじの外径
Ｄ１：雌ねじ内径
ｄ２：ねじの有効径
ｔ  ：ねじ山の引っかかり高さ＝（ｄ−Ｄ１）／２
Ｐｍ＝Ｐ／［Ｚ（π／４）（ｄ２―  Ｄ１２）］≒Ｐ／Ｚπｄ２ｔ
【００１３】
以下に、本発明に係る中子製造用型枠を用いて中子を作る製造方法について説明する。
まず、図３において、１３は蓋部材で２分割構造の型枠１１の軸方向の開口面１１ｂを閉塞し、かつ該型枠１１と蓋部材１３とを一体に構成し密閉空間１４を形成する。１５は注入孔、１６は空気抜き孔であり、型枠１１の外周面に貫通穿設したものである。
なお、上記密閉空間１４には注入孔１５から砂と樹脂との混合組成物を注入し，硬化した後に型枠１１を型抜きして中子１を取り出すものである。さらに、この中子１はカプラーの雌ねじを形成した後、中子１を破壊するものである。
【００１４】
【その他の実施例】
以上、説明したのは本発明に係る中子型枠とその製造法の一実施を説明したにすぎず、ロストワックス法によって中子を成形するには、２分割から成る型枠内の密閉空間の軸心部に所定ネジを一体に形成した雄ねじ（型）を取り付け、この密閉空間内に溶融したワックスを流し込み、硬化させた後、上記雄ねじを廻転させながら脱型することによって目的形状の中子を成形することもできる。
勿論、従来の中子で成形される部材にも適用できるものである。
【００１５】
【発明の効果】
上記したように、本発明に係る中子製造用型枠とその製造法によれば、▲１▼中子の型枠を２分割に形成したため高い精度で、かつ取り付け工程も少なく装着が容易となる。▲２▼型枠の内周壁に型抜きの際にねじ山を破壊しない特殊形状の凹部に形成したため容易に型抜きできる等の特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明に係る中子の要部を抽出して示す拡大断面図である。
（ｂ）本発明に係る中子の要部を抽出して示す拡大断面図である。
【図２】本発明に係る中子により、例えばカプラーロックナットを製造する際の中子の見切りフランク部の寸法関係を示す断面図。
【図３】本発明に係る中子を造る製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１  中子
２  雄ねじ部
３  谷部
５  逆勾配部
６  切欠き
７  逆勾配開始位置
８  見切り面
９  見切り位置
１１  型枠
１２  凹部
１３  蓋部材
１４  密閉空間
１５  注入孔
１６  空気抜き孔
【図１】
0003575761.tif 000003
【図２】
0003575761.tif 000004
【図３】
0003575761.tif 000005