(57)【要約】【課題】  射出成形法により量産が可能となり、安価にウォームホイールや球歯車等を提供することのできるウォームホイール等の製造装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】  成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第２のプレートと、前記第１のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記成形品のアンダーカット部分を形成させるための第１の上方移動手段と、前記第２のプレートが上方に移動した後、前記第１のプレートで形成された前記成形品を取り出すための第２の上方移動手段とからなる成形品の製造装置。【選択図】図１
2006007786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第２のプレートと、前記第１のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記成形品のアンダーカット部分を形成させるための第１の上方移動手段と、前記第２のプレートが上方に移動した後、前記第１のプレートで形成された前記成形品を取り出すための第２の上方移動手段とからなる成形品の製造装置。
【請求項２】
成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第２のプレートと、前記第１のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記成形品のアンダーカット部分を形成させるための第１の突き出しピンと、この第１のプレートの下方に設置され、前記第１の突き出しピンを上昇させるための第３のプレートと、前記第２のプレートが上方に移動した後、前記第１のプレートで形成された成形品を取り出すための第２の突き出しピンとからなる成形品の製造装置。
【請求項３】
成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第１工程と、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせて前記成形品のアンダーカット部分を形成させる第２工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの当接を解除し、形成された成形品を取り出すための第３工程とからなる成形品の製造方法。
【請求項４】
成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第１工程と、前記第１のプレートの下方に設置された第３のプレートにより、第１の突き出しピンを上昇させる第２工程と、前記第１のプレートの形成空間に凝固した樹脂を第１の突き出しピンにより塑性変形を行わせて前記成形品のアンダーカット部分を形成させる第３工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの当接を解除し、形成された成形品を取り出すための第４工程とからなる成形品の製造方法。
【請求項５】
成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第１工程と、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせて前記成形品のアンダーカット部分を形成させる第２工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの当接を解除し、形成された成形品を取り出すための第３工程と、この第３工程で形成された成形品の空間部分に樹脂を注入する第４工程とから構成された成形品の製造方法。
【請求項６】
ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第２のプレートと、前記第１のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記ウォームホイールのウォーム部を形成させるための第１の上方移動手段と、前記第２のプレートが上方に移動した後、前記第１のプレートで形成されたウォームホイールを取り出すための第２の上方移動手段とからなるウォームホイール製造装置。
【請求項７】
ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第２のプレートと、前記第１のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記ウオームホイールのウォーム部を形成させるための第１の突き出しピンと、この第１のプレートの下方に設置され、前記第１の突き出しピンを上昇させるための第３のプレートと、前記第２のプレートが上方に移動した後、前記第１のプレートで形成されたウォームホイールを取り出すための第２の突き出しピンとからなるウォームホイール製造装置。
【請求項８】
ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第１工程と、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせて前記ウォームホイールのウォーム部を形成させる第２工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの当接を解除し、形成されたウォームホイールを取り出すための第３工程とからなるウォームホイール製造方法。
【請求項９】
ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第１工程と、前記第１のプレートの下方に設置された第３のプレートにより、第１の突き出しピンを上昇させる第２工程と、前記第１のプレートの形成空間に凝固した樹脂を第１の突き出しピンにより塑性変形を行わせて前記ウォームホイールのウォーム部を形成させる第３工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの当接を解除し、形成されたウォームホイールを取り出すための第４工程とからなるウォームホイール製造方法。
【請求項１０】
ウォームホイールに代えて球歯車であり、ウォーム部に代えて歯部である請求項６〜１０記載の球歯車の製造装置又は製造方法。
【請求項１１】
ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させた後、この形成空間に凝固した樹脂を塑性変形を行わせて前記ウォームホイールのウォーム部を形成させたウォームホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削、研削加工を行うことなく、射出成形法によりウォームホイールや球歯車、その他アンダーカット部分を有する成形品を大量に生産することのできる成形品の製造装置及びその製造方法に係わり、特に、プレートに彫り込まれた歯形空間に樹脂を充填させ、樹脂が高温状態で塑性変形を行わせることにより、ウォームホイールを製造することのできるウォームホイール製造装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転伝達比を極端に向上させ、減速率の大きい伝達手段としてウォームホイールが頻繁に使用されている。このウォームホイールはウォームギアと異なり、射出成形法により量産することができず、主に切削加工により製造されていた。同様に、球歯車等も射出成形法により量産することができず、切削加工等により製造されていた。
【０００３】
しかしながら従来のウォームホイールは、射出成形法により量産することができないので、極めて高価であるという問題点があった。
【０００４】
従って、射出成形法により量産が可能となり、安価にウォームホイールや球歯車等を提供することのできるウォームホイール等の製造装置及びその製造方法の出現が強く望まれていた。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第２のプレートと、前記第１のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記成形品のアンダーカット部分を形成させるための第１の上方移動手段と、前記第２のプレートが上方に移動した後、前記第１のプレートで形成された前記成形品を取り出すための第２の上方移動手段とから構成されている。
【０００６】
また本発明の成形品の製造装置は、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第２のプレートと、前記第１のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記成形品のアンダーカット部分を形成させるための第１の突き出しピンと、この第１のプレートの下方に設置され、前記第１の突き出しピンを上昇させるための第３のプレートと、前記第２のプレートが上方に移動した後、前記第１のプレートで形成された成形品を取り出すための第２の突き出しピンとから構成されている。
【０００７】
そして本発明の成形品の製造方法は、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第１工程と、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせて前記成形品のアンダーカット部分を形成させる第２工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの当接を解除し、形成された成形品を取り出すための第３工程とから構成されている。
【０００８】
また本発明の成形品の製造方法は、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第１工程と、前記第１のプレートの下方に設置された第３のプレートにより、第１の突き出しピンを上昇させる第２工程と、前記第１のプレートの形成空間に凝固した樹脂を第１の突き出しピンにより塑性変形を行わせて前記成形品のアンダーカット部分を形成させる第３工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの当接を解除し、形成された成形品を取り出すための第４工程とから構成されている。
【０００９】
また本発明の成形品の製造方法は、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第１工程と、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせて前記成形品のアンダーカット部分を形成させる第２工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの当接を解除し、形成された成形品を取り出すための第３工程と、この第３工程で形成された成形品の空間部分に樹脂を注入する第４工程とから構成されている。
【００１０】
そして本発明のウォームホイール製造装置は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第２のプレートと、前記第１のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記ウォームホイールのウォーム部を形成させるための第１の上方移動手段と、前記第２のプレートが上方に移動した後、前記第１のプレートで形成されたウォームホイールを取り出すための第２の上方移動手段とから構成されている。
【００１１】
更に本発明のウォームホイール製造装置は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置され、上下方向に移動可能な第２のプレートと、前記第１のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、塑性変形を行わせながら前記ウオームホイールのウォーム部を形成させるための第１の突き出しピンと、この第１のプレートの下方に設置され、前記第１の突き出しピンを上昇させるための第３のプレートと、前記第２のプレートが上方に移動した後、前記第１のプレートで形成されたウォームホイールを取り出すための第２の突き出しピンとから構成されている。
【００１２】
そして本発明のウォームホイール製造方法は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第１工程と、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせて前記ウォームホイールのウォーム部を形成させる第２工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの当接を解除し、形成されたウォームホイールを取り出すための第３工程とから構成されている。
【００１３】
また本発明のウォームホイール製造方法は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させる第１工程と、前記第１のプレートの下方に設置された第３のプレートにより、第１の突き出しピンを上昇させる第２工程と、前記第１のプレートの形成空間に凝固した樹脂を第１の突き出しピンにより塑性変形を行わせて前記ウォームホイールのウォーム部を形成させる第３工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの当接を解除し、形成されたウォームホイールを取り出すための第４工程とから構成されている。
【００１４】
更に本発明は、ウォームホイールに代えて球歯車であり、ウォーム部に代えて歯部とすることもできる。
【００１５】
そして本発明のウォームホイールは、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させた後、この形成空間に凝固した樹脂を塑性変形を行わせて前記ウォームホイールのウォーム部を形成させて構成されている。
【００１６】
「作用」
以上の様に構成された本発明は、第１のプレートの形成空間にウォームホイールを形成させる樹脂を充填させ、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートが、上下方向に移動可能になっており、第１のプレートの形成空間に樹脂を充填した後、第１の上方移動手段が、塑性変形を行わせながらウォームホイールのウォーム部を形成し、第２のプレートが上方に移動した後、第２の上方移動手段が、第１のプレートで形成されたウォームホイールを取り出す様になっている。
【００１７】
また第１の上方移動手段を第１の突き出しピンから構成し、第１のプレートの下方に設置された第３のプレートにより第１の突き出しピンを駆動させることもできる。更に第２の上方移動手段を第２の突き出しピンから構成することもできる。
【００１８】
そして本発明の成形品の製造方法は、成形品を形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させて、形成空間に樹脂を充填させた後、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせて成形品のアンダーカット部分を形成し、第１のプレートと第２のプレートとの当接を解除し、形成された成形品を取り出すことができる。
【００１９】
更に形成された成形品の空間部分に樹脂を注入することもできる。
【００２０】
そして本発明のウォームホイール製造方法は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させて、形成空間に樹脂を充填させた後、この形成空間に凝固した樹脂を所望の高さ上昇させ、塑性変形を行わせてウォームホイールのウォーム部を形成し、第１のプレートと第２のプレートとの当接を解除し、形成されたウォームホイールを取り出すことができる。
【００２１】
また第１のプレートの下方に設置された第３のプレートにより、第１の突き出しピンを上昇させて塑性変形を行わせることもできる。
【００２２】
更に本発明のウォームホイールは、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、形成空間に樹脂を充填させた後、この形成空間に凝固した樹脂を塑性変形を行わせてウォームホイールのウォーム部を形成させることもできる。
【発明の効果】
【００２３】
以上の様に構成された本発明は、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間を備えた第１のプレートと、この第１のプレートの上方に設置された第２のプレートとを当接させ、前記形成空間に樹脂を充填させた後、この形成空間に凝固した樹脂を塑性変形を行わせてウォームホイールのウォーム部を形成させる様に構成されているので、射出成形法によりウォームホイールを量産させることができるので、切削加工等に比較して極めて安価にウォームホイールを提供することができるという卓越した効果がある。
【００２４】
また本発明は、ウォームホイールと同様に球歯車や、アンダーカット部を有する成形品を射出成形法により製造することができる。
【実施例】
【００２５】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は本実施例のウォームホイール製造装置１の要部を示すもので、ウォームホイール製造装置１は、第１のプレート２と、この第１のプレート２の上方に設置された第２のプレート３と、第１のプレート２の下方に設置された第３のプレート４とから構成されている。
【００２７】
第１のプレート２には、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間２１が形成されている。この形成空間２１は、ウォームホイールのウォーム部の歯形が形成される様に、傾斜した歯形が刻印されており、空間に樹脂を充填させることにより、ウォームホイールを形成させることができる。
【００２８】
第２のプレート３は上下動可能となっており、第１のプレート２の上方に設置されている。そして第２のプレート３は、下降して第１のプレート２と当接可能となっており、当接時に樹脂を充填する様になっている。
【００２９】
第３のプレート４は、第１のプレート２の下方に設置されており、第１の突き出しピン５を上方させるためのものである。この第１の突き出しピン５１は、第１のプレート２を貫通して形成空間２１にまで達しており、形成空間２１内の凝固した樹脂を所望の高さ上昇させることができる。
【００３０】
第２の突き出しピン６は、第３のプレート４と第１のプレート２とを貫通して形成空間２１にまで達しており、形成空間２１内の凝固した樹脂を突き出して、外部に放出させることができる。なお第２の突き出しピン６は、第２の上方移動手段に該当するものである。
【００３１】
そして本実施例のウォームホイール製造装置１は、第１のプレート２と第２のプレート３と第３のプレート４とは、ピン７で連結されている。更にウォームホイール製造装置１には、第１のリターンピン８１、第２のリターンピン８２、第３のリターンピン８３が取り付けられている。
【００３２】
更に第１のプレート２には第１のバネ部材９１が形成されており、第１のプレート２を上方に附勢している。
【００３３】
図２は本実施例のウォームホイール製造装置１の全体図を示すものである。第３のプレート４内には第１の上方移動手段５が形成されており、第１の上方移動手段５は、第１の突き出しピン５１と、駆動板５２と、ストッパ５３と、第２のバネ部材９２とから構成されている。
【００３４】
第１のプレート２には、ウォームホイールを形成させる樹脂を充填させるための形成空間２１を支持するための載置部２２が形成されており、この載置部２２は、ベアリング１１０、ベアリング１２０、ベアリング１３０、ベアリング１４０を介して回動自在に第１のプレート２と連結されている。
【００３５】
図３は、第１のプレート２の平面図であり、中央に形成空間２１が形成されている。この形成空間２１に樹脂が充填される様になっており、形成空間２１の外周部２１１には、ウォームが刻切されている。
【００３６】
以上の様に構成された本実施例は、第１のプレート２と第２のプレート３とを当接させ、第１のプレート２と第２のプレート３との当接面をＰＬ面とする。次に、適宜に設定されたランナから第１のプレート２に形成された形成空間２１に樹脂を送り込む。送り込まれて形成空間２１に充填される樹脂は、アリアセタール、ナイロン等が使用されるが、その他の樹脂であってもよい。本実施例では、樹脂は１８０℃程度の温度で供給されるが、適宜の温度に変更可能である。
【００３７】
次に第１のプレート２と第３のプレート４とを分離させる。この際の駆動力は第１のバネ部材９１の弾性復元力が使用される。なお分離の制御は、通常の金型の使用法で実行可能である。
【００３８】
そして第２のプレート３と第３のプレート４とが分離されると、形成空間２１を支持するための載置部２２が、下降する。次に、第１のプレート２と第２のプレート３とを分離させる前に、第１の突き出しピン５１を上方に突出させ、形成空間２１内の凝固した樹脂を所望の高さ上昇させる。なお第１の突き出しピン５１の上昇力は、第２のバネ部材９２の弾性復元力が使用される。なお第１の突き出しピン５１の制御は、通常の金型の使用法で実行可能である。この時、樹脂の温度は８０℃程度であるため、形成空間２１の外周部２１１に形成されたウォームの刻切部に沿って塑性変形し、ウォームホイールのウォーム部が形成される。
【００３９】
次に第１のプレート２と第２のプレート３とを分離させた後、第２の突き出しピン６を上昇させ、完成した図４に示すウォームホイール１００を外部に放出させることができる。なお第２の突き出しピン６の制御は、通常の金型の使用法で実行可能である。更に第１のプレート２と第２のプレート３との分離制御も通常の金型の使用法で実行可能である。
【００４０】
以上の様な動作を繰り返すことにより、ウォームホイール１００を射出成形法により量産することができる。
【００４１】
なおウォームホイール１００を長手方向に２つ割りし、それぞれを成形した後、貼合わせることも可能である。
【００４２】
次に本発明の実施例の変形例を説明する。まず、ウォームホイール１００に代えて図５に示す球歯車２００を製造する第１変形例について説明する。
【００４３】
本実施例と同様な構成のウォームホイール製造装置１を使用することにより、球歯車２００を射出成形することができる。即ち第１のプレート２に、球歯車２００の歯部２１０、２１０、・・・を形成するための樹脂を充填させる形成空間２１を形成する。
【００４４】
そしてウォームホイール１００と同様に、塑性変形を行わせることにより、成形された球歯車２００を取り出すことができる。
【００４５】
次に本実施例の第２変形例を図６に基づいて説明する。第２変形例は、アンダーカットを有する成形品の製造に関するものである。
【００４６】
図６（ａ）に示す様に、本変形例に示すクリスマスツリーの成形品３００は、アンダーカット部３１０、３１０・・・があるため、通常では金型から引き抜くことができない。そこで、本実施例で説明したウォームホイール製造装置１を利用することにより、アンダーカット部を有する成形品を製造することができる。
【００４７】
即ち図６（ｂ）に示す様に、比較的柔軟な樹脂を使用して外皮部分３２０を成形し、上記実施例と同様に外皮部分３２０が高温の状態で塑性変形を行わせる。そして冷却して外皮部分３２０が硬化すれば、アンダーカット部３１０、３１０・・・を有するクリスマスツリーの成形品３００の外皮部分３２０が完成する。更に図６（ｃ）を示す様に、外皮部分３２０に囲まれた空間部分に再び樹脂３３０を注入すれば、クリスマスツリーの成形品３００を製造することができる。
【００４８】
なお塑性変形を行わせる製造装置は、ウォームホイール製造装置１と同様な構成で実現することができ、成形品は、クリスマスツリーに限らずアンダーカット部を有する成形品の全てに適用することができる。
【００４９】
また本第１変形例及び第２変形例は、基本構成等は上記実施例と同様であるから、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例のウォームホイール製造装置１の構成の要部を示す図である。
【図２】本実施例のウォームホイール製造装置１の構成を説明する図である。
【図３】本実施例の第１のプレート２の平面図である。
【図４】本実施例のウォームホイール製造装置１で生産されたウォームホイール１００を説明する図である。
【図５】本発明の第１変形例の球歯車２００を説明する図である。
【図６】本発明の第２変形例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  ウォームホイール製造装置
２  第１のプレート
２１  形成空間
２１１  外周部
２２  載置部
３  第２のプレート
４  第３のプレート
５  第１の上方移動手段
５１  第１の突き出しピン
６  第２の突き出しピン
７  ピン
８１  第１のリターンピン
８２  第２のリターンピン
８３  第３のリターンピン
９１  第１のバネ部材
９２  第２のバネ部材
１００  ウォームホイール
２００  球歯車
３００  成形品
３１０  アンダーカット部
３２０  外皮部分
【図１】
2006007786.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006007786.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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