(57)【要約】【課題】  回転体の真円度を向上して成形できる歯部を備えた回転体の成形用金型を提供する。【解決手段】  固定型12に分割面11を介して対向する可動型13に分割面11と直交する方向の軸心ｙを中心として真円状のキャビティ14を形成する。キャビティ14の内周に軸心ｙを中心として内周歯22を形成し、内周歯22における歯先円22ａの内側に、軸心ｙを中心とした円周上に樹脂通路15の注入口35を複数等間隔に設ける。注入口35は軸心ｙと内周歯22の歯底を結ぶ仮想線上に設ける。注入口35よりキャビティ14に溶融樹脂を注入して充填する際、キャビティ14へ複数の注入口35より溶融樹脂が均等に充填するようになる。【選択図】図２
2005153332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に歯部を備えた回転体の成形用金型であって、分割面を介して互いに開閉する複数の金型部材間にキャビティを形成すると共に、該キャビティに通じる樹脂通路を有し、一方の金型部材に前記分割面に臨んで該分割面と直交する方向に軸心を有する凹所を形成すると共に、該凹所の内周に前記軸心を中心として内周歯を形成し、該内周歯における歯先円の内側の前記軸心を中心とした円周上に前記樹脂通路の注入口を複数等間隔に設けることを特徴とする歯部を備えた回転体の成形用金型。
【請求項２】
前記注入口を前記軸心と前記内周歯の歯底を結ぶ仮想線上に設けることを特徴とする請求項１記載の回転体の成形用金型。
【請求項３】
内周に歯部を備えた回転体の成形用金型であって、分割面を介して互いに開閉する複数の金型部材間にキャビティを形成すると共に、該キャビティに通じる樹脂通路を有し、一方の金型部材に前記分割面に臨んで該分割面と直交する方向に軸心を有する凹所を形成し、該凹所内の前記軸心上にコアを設けると共に、該コアの外周に前記軸心を中心として外周歯を形成し、該外周歯における歯底円と前記凹所の内周との間に、前記軸心を中心とした円周上に前記樹脂通路の注入口を複数等間隔に設けることを特徴とする歯部を備えた回転体の成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内接型ギアポンプのインナーローターやアウターローター或いはギア等の歯部を備えた回転体の成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
内接型ギアポンプは、ケーシング内に回転自在に設けられ内周歯を備えたアウターローターと、このアウターローターの内周歯に噛合させられる外周歯を有するインナーローターと、このインナーローターを支持するとともに、このインナーローターの回転中心を前記アウターローターの回転中心から所定方向へ偏心させて保持する駆動軸を備えている。
【０００３】
このような内接形ギヤポンプにおいては、アウターローターを形成する真円状のキャビティの中心側に樹脂通路の注入口を設けたり、或いはインナーローターを形成する真円状のキャビティの中心側に樹脂通路の注入口を設けて成形を行うようにしている。
【０００４】
しかしながら、このようなキャビティの中心側に樹脂通路の注入口を設けて成形する際には、注入口に接続する樹脂通路の方向の影響を受けて、キャビティ内に注入口を中心に均一に注入して充填せず、この結果充填後における樹脂の冷却が均一とならずに成形品を真円状に成形できないという問題があった。
【特許文献１】特開平６−４２４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、回転体の真円度を向上して成形できる歯部を備えた回転体の成形用金型を提供する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、分割面を介して互いに開閉する複数の金型部材間にキャビティを形成すると共に、該キャビティに通じる樹脂通路を有し、一方の金型部材に前記分割面に臨んで該分割面と直交する方向に軸心を有する凹所を形成すると共に、該凹所の内周に前記軸心を中心として内周歯を形成し、該内周歯における歯先円の内側の前記軸心を中心とした円周上に前記樹脂通路の注入口を複数等間隔に設けることを特徴とする歯部を備えた回転体の成形用金型である。
【０００７】
請求項２の発明は、前記注入口を前記軸心と前記内周歯の歯底を結ぶ仮想線上に設けることを特徴とする請求項１記載の回転体の成形用金型である。
【０００８】
請求項３の発明は、分割面を介して互いに開閉する複数の金型部材間にキャビティを形成すると共に、該キャビティに通じる樹脂通路を有し、一方の金型部材に前記分割面に臨んで該分割面と直交する方向に軸心を有する凹所を形成し、該凹所内の前記軸心上にコアを設けると共に、該コアの外周に前記軸心を中心として外周歯を形成し、該外周歯における歯底円と前記凹所の内周との間に、前記軸心を中心とした円周上に前記樹脂通路の注入口を複数等間隔に設けることを特徴とする歯部を備えた回転体の成形用金型である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、外周に歯部を備えた回転体の成形にあって、複数の注入口よりキャビティに溶融樹脂を注入して充填する際、キャビティへ複数の注入口より溶融樹脂が均等に充填し、冷却、固化も均一に行われ、精密な成形を行うことができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、注入口からの溶融樹脂が最も広いキャビティの部位へ注入することができ、いっそう精密に成形を行うことができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、内周に歯部を備えた回転体の成形にあって、複数の注入口よりキャビティに溶融樹脂を注入して充填する際、キャビティへ複数の注入口より溶融樹脂が均等に充填し、冷却、固化も均一に行われ、精密な成形を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
【実施例１】
【００１３】
図１は第１実施例を示しており、オイルポンプとして使用される内接形ギヤポンプは、一方の歯部を備えた回転体であるアウターローター１内に、他方の歯部を備えた回転体であるインナーローター２を偏心状態で組付けたものである。アウターローター１は樹脂製の円板体３に、その中心の軸心ｘを中心として中心孔４が円板体３の外周の内側に該外周に沿って形成されており、そして内周には複数の内周歯５を有している。一方、インナーローター２は、前記円板体３と同じ厚みを有する樹脂製の円板体６に、その中心の軸心ｙを中心とした中心孔７が形成されると共に外周に複数の外周歯８を有している。そして、ローター１，２の歯は、互いに共役歯形を有し、噛み合っているが、歯の数は、インナーローター２の方がアウターローター１より１つ少なく形成されており、そして、前記アウターローター１は、図示しないケーシング内の空間部の中に回転自在に嵌合されている。
【００１４】
次に前記インナーローター２の成形について説明する。図２及び図３に示すように、成形用金型は分割面11を介して互いに開閉する複数の金型部材たる固定型12と可動型13とを有しており、そして、可動型13には製品たるインナーローター２を形成するためのキャビティ14が分割面11に臨んで形成されている。一方、固定型12には樹脂通路15が設けられ、この樹脂通路15の先端は分割面11に臨んでキャビティ14に接続している。前記可動型13は分割面11の一方を形成する型体としての型板15と、この型板15を固定した取り付け体としての取り付け板16と、これら型板15と取り付け板16を囲むように設けられる型本体17を備えており、型板15と取り付け板16はそれぞれ分割面側11より挿入したピン18とボルト19によって着脱自在に固定されている。型板15と取り付け板16には、キャビティ14の軸心ｙを中心としてキャビティ14の外周、すなわちインナーローター２の外周と同一直径の凹所としての貫通孔20，21が同軸心状に設けられていると共に、型板15における内周面に内周歯22を前記軸心ｙを中心として形成する。貫通孔20，21は軸心ｙを中心に平面を真円状又は真円に近似して形成されている。軸心ｙは分割面11と直交するように設けられる。内周歯22の幅方向（軸心ｙ方向の長さ）は分割面11を始端とし取り付け板16側を終端として内周面の全面に形成されている。さらに、取り付け板16における内周面に内周歯23を前記軸心ｙを中心として形成する。この内周歯23は前記内周歯22と同一形状であって、その幅方向（軸心ｙ方向の長さ）は型板15側を始端として分割面11と反対側にある取り付け板16の底面24を終端として内周面の全面に形成されている。しかも内周歯23はその歯先、歯底などの歯形を前記内周歯22と一致させて設けている。さらに、同軸心状に配置された貫通孔20，21に中子を設ける。この中子は分割面11と離間するように貫通孔20，21に設けられるものであり、凹所の底面たる貫通孔20，21の底面24側に設けられるキャビティ14の幅（軸心ｙ方向の長さ）を調整するために設けられるスペーサ−25と、スペーサ−25の軸心ｙに設けられ分割面11側に突設するコアピン26とからなる。スペーサ−25は、その先端によりキャビティ14の底面を形成する底部材をなすものであり、軸心ｙを中心とした円柱状をなしており、その外周には貫通孔20，21に形成した内周歯22，23と嵌合する外周歯27が形成されている。スペーサ−25の中央部に軸心ｙ方向に貫通孔28を形成し、この貫通孔28にコアピン26が貫通しており、貫通孔28の底面24側に位置する基端には径大孔部29が形成されている。尚、スペーサ−25は、先端によりキャビティ14の底面を形成する底部材をなし、貫通孔28、径大孔部29を形成した先端部材25ａと、この先端部材25ａと底面24側に位置する基端部材25ｂからなる。そして、コアピン26に小径に形成された先端30はキャビティ14を貫通して固定型12の分割面11に当接しており、このキャビティ14に突出したコアピン26の先端30によって前記孔７が成形される。尚、コアピン26の基端には径大部31がフランジ状に形成されており、この径大部31が径大孔部29に係合してコアピン26の抜け止めを図っている。したがって、前記キャビテ14は、固定金型12と貫通孔20とスペーサ−25とコアピン26の先端30とに囲まれた空間によって形成されるものであり、その厚みａ（軸心ｙ方向の長さ）は、取り付け板16の底面24と分割面11との厚みより、スペーサ−25の厚みを除いたものに等しい。さらに、取り付け板16とスペーサ−25との間にストッパー手段たるピン32を設ける。このピン32は、その基端側を取り付け板16の分割面11側たる表面に形成され貫通孔21に連通した溝33に設けられると共に、スペーサ−25に前記溝33に対向する孔34を設けてピン32の先端を孔34に挿入している。そして予め先端を孔34に挿入した状態でスペーサ−25を貫通孔21に挿入するときにピン32の基端を溝33に係合することにより、ピン32によりスペーサ−25が取り付け板15に対して回動することを抑止できる。
【００１５】
一方、前記キャビティ14に樹脂通路15の先端が臨んで溶融樹脂を注入する注入口35を１つのキャビティ14に対して複数箇所設ける。この注入口35は軸心ｙを中心とした円周35ａ上に複数等間隔をおいて同心円状に配置されるものであり、さらに、注入口35は内周歯22における歯先円22ａの内側であって、コアピン26の先端30の外側に設けられる。さらに、前記注入口35を前記軸心ｙと前記内周歯22の歯底22ｂを結ぶ仮想線ｚ上に設けられている。すなわち、図１において36は注入口35の跡を示しているものであり、この注入口35の跡36は、内周歯22によって成形される外周歯８の歯底円８ａと中心孔７との間であって、歯先８ｂと軸心ｙを結ぶ仮想線ｚ上に位置している。
【００１６】
尚、前記注入口35の数ｎは、歯数ｍが偶数の場合にはｎ＝ｍ／２であって、歯数が奇数の場合はｎ＝ｍ／２ー１又はｎ＝ｍ／２＋１とする。但し、注入口35の数ｎは、５より大きいことが好ましい。
【００１７】
そして、注入口35に接続する樹脂通路15は例えばセミホット ランナーと呼ばれる方式からなる。このセミホットランナーと呼ばれる方式は、樹脂通路15の分岐路を有するマニホールドの樹脂通路部37に接続したホットチップと、キャビティ14に臨む樹脂通路（注入口35にそれぞれ接続したコールドスプルー38）を有するスプルーブッシュとを接続するようにし、マニホールドおよびホットチップの樹脂通路内の樹脂は図示しないヒーターにより加熱して常時溶融状態に保ち、一方、スプルーブッシュの樹脂通路内の樹脂は、キャビティ14内の樹脂とともに冷却して固化させるようにしている方式であり、型開して成形された製品（インナーローター２）を取り出すときには、分割面11を開いて製品（インナーローター２）を取り出し、また固定型12を形成する注入口35を形成した型板12ａと、この型板12ａの背後に位置する取り付け板12ｂの間の分割面12ｃを開いて、スプルーブッシュ内の固化した樹脂がホットチップ内の溶融状態のままの樹脂から分離されるというものである。尚、図中12ｄは型板12ａ、取り付け板12ｂを取り付ける固定型本体を示している。また、注入口は開閉用ピンによってゲートを開閉するバルブ装置にバルブゲートによって形成するようにしてもよい。
【００１８】
次に前記構成についてその作用を説明する。固定型12及び可動型13が閉じた状態で樹脂通路15より溶融樹脂、例えばエンジニアリングプラスチックを、固定金型12と貫通孔20とスペーサ−25とコアピン26の先端30とに囲まれた空間によって形成されるキャビティ14に充填する。この後、樹脂が冷却し固化して所定幅ａを形成したインナーローター２を成形することができる。次に型開きしてインナーローター２を取り出すものである。
【００１９】
そして、前記注入口35よりキャビティ14に溶融樹脂を注入して充填する際、キャビティ14へ複数の注入口35より溶融樹脂が均等に充填する。すなわち、各注入口35より溶融樹脂はほぼ同じ速度で、ほぼ同じ圧力で、しかもほぼ同じ温度で注入されることにより、溶融樹脂はキャビティ14内で均一に充填され、そして固化する。しかも、注入口35はキャビティ14の外周側、すなわち内周歯22の歯先円22ａとコアピン26の先端30間に配置されているので、溶融樹脂は内周歯22側に向かうものと先端30側に向かうものとに分かれていっそう均一に充填することができる。
【００２０】
以上のように、前記実施例においては、固定型12に分割面11を介して対向する可動型13に分割面11と直交する方向の軸心ｙを中心として真円状のキャビティ14を形成すると共に、該キャビティ14の内周に前記軸心ｙを中心として内周歯22を形成し、該内周歯22における歯先円22ａの内側に、前記軸心ｙを中心とした円周35ａ上に前記樹脂通路15の注入口35を複数等間隔に設けることにより、注入口35よりキャビティ14に溶融樹脂を注入して充填する際、キャビティ14へ複数の注入口35より溶融樹脂が均等に充填するようになるので、冷却、固化も均一に行われ、この結果歯底円８ａや歯先８ｂの円が真円状の精密なインナーローター２を成形することができる。
【００２１】
また、前記注入口35は前記軸心ｙと前記内周歯22の歯底22ｂを結ぶ仮想線ｚ上に設けることによって、成形体たるインナーローター２においては、軸心ｙと歯先８ｂを結ぶ最も厚くなった箇所に注入口35が対応して設けられるということになり、注入口35からの溶融樹脂がスムースにキャビティ14へ注入することができ、いっそう精密に成形を行うことができる。
【実施例２】
【００２２】
図４及び図５は第２実施例を示しており、この第２実施例は内接形ギヤポンプのアウターローター１を示しており、成形用金型は分割面41を介して互いに開閉する複数の金型部材たる固定型42と可動型43とを有しており、そして、可動型43にはアウターローター１を形成するためのキャビティ44が分割面41に臨んで形成されている。一方、固定型42には樹脂通路45が設けられ、この樹脂通路45の先端は分割面11に臨んでキャビティ44に接続している。前記可動型43は分割面41を形成する型体としての型板46と、この型板46を囲むように設けられる型本体47を備えている。そして、型板46の分割面41に凹所48を形成する。この凹所48は軸心ｘを分割面41に直交するように設けた有底で真円状な円柱状であって、この凹所48に中子を着脱自在に設ける。中子は分割面41に離間するようにして嵌合すると共に、凹所48の底面49に載置して分割面41との隙間を調整するためのスペーサ−50と、このスペーサ−50の中心部に設けられ中心孔４（内周）を成形するためのコア51とからなる。そして、スペーサ−50は、先端面52が分割面41より後退（離間）した位置に設けられるほぼ円柱形状であって、その先端面52には軸心ｘを中心として円形の凹部53が形成されている。スペーサ−50は、その先端によりキャビティ44の底面を形成する底部材をなすものである。そして、この凹部53の内周には内周歯54が軸心ｘを中心として形成されている。尚、凹所としては軸心ｘに沿って型板46に形成した貫通孔でもよい。さらに挿入部51ｂたる基端側を凹部53に挿入したコア51は先端面を分割面41とほぼ同一面として固定型42に当接すると共に、中心を軸心ｘと一致し、かつコア51は凹部53の直径と同一な直径とした円柱体であり、その外周には軸心ｘを中心として外周歯55が連続して形成されている。この外周歯55は内周歯54と同一の歯形状であり、凹部53に挿入した該凹部53の底面側の外周歯55は内周歯54に嵌合しており、一方、分割面41側の外周歯55はキャビティ44に臨んでいる。そして、キャビティ44は、固定型42、凹所48、スペーサ−50の先端面52、外周歯55に囲まれて軸心ｘを中心としたリング状に形成されており、その厚みｃ（ｃ＝ａ）は凹所48の深さよりスペーサ−50の軸心ｘ方向の長さを引いたものに等しい。尚、コア51、スペーサ−50及び型板46の軸心ｘ上にはこれらを一体に固定するための固定手段たるボルト56がコア51側より挿入しており、ボルト56の頭部はコア51の先端面に形成したボルト頭部挿入部57に挿入している。さらに、スペーサ−50とコア51を固定するために凹部53の底面に一端を挿入したピン58の他端をコア51に挿入することにより、スペーサ−50に対してコア51を回り止めすることができる。
【００２３】
一方、前記キャビティ44に樹脂通路45の先端が臨んで溶融樹脂を注入する注入口59を１つのキャビティに対して複数箇所設ける。この注入口59は軸心ｘを中心とした円周59ａ上に等間隔をおいて同心円状に配置されるものであり、さらに、注入口59は外周歯55における歯底円55ａと前記凹所48の内周48ａとの間に設けられる。すなわち、図１の符号60で示すように注入口59の跡は、アウターローター１における内周歯５の歯底円５ａと円板体３の外周の間に対応した位置となる。
【００２４】
尚、前記注入口の数ｎ´は、歯数ｍ´（ｍ´＝ｍ＋１）が偶数の場合にはｎ´＝ｍ´／２であって、歯数が奇数の場合はｎ´＝ｍ´／２ー１又はｎ´＝ｍ´／２＋１とする。但し、注入口59の数ｎ´は、５より大きいことが好ましい。
【００２５】
そして、注入口59に接続する樹脂通路45は例えばセミホット ランナーと呼ばれる方式からなる。このセミホットランナーと呼ばれる方式は、樹脂通路45の分岐路を有するマニホールドの樹脂通路部62に接続したホットチップと、キャビティ44に臨む樹脂通路（注入口59にそれぞれ接続したコールドスプルー63）を有するスプルーブッシュとを接続するようにし、マニホールドおよびホットチップの樹脂通路内の樹脂は図示しないヒーターにより加熱して常時溶融状態に保ち、一方、スプルーブッシュの樹脂通路内の樹脂は、キャビティ44内の樹脂とともに冷却して固化させるようにしている方式であり、型開して成形された製品（アウターローター１）を取り出すときには、分割面11を開いて製品（アウターローター１）を取り出し、また固定型42を形成する注入口59を形成した型板42ａと、この型板42ａの背後に位置する取り付け板42ｂの間の分割面42ｃを開いて、スプルーブッシュ内の固化した樹脂がホットチップ内の溶融状態のままの樹脂から分離されるというものである。尚、図中42ｄは型板42ａ、取り付け板42ｂを取り付ける固定型本体を示している。また、注入口は開閉用ピンによってゲートを開閉するバルブ装置にバルブゲートによって形成するようにしてもよい。
【００２６】
次に前記構成についてその作用を説明する。固定型42及び可動型43が閉じた状態で樹脂通路45より溶融樹脂、例えばエンジニアリングプラスチックを固定型42、凹所48、スペーサ−50の先端52、外周歯55に囲まれた空間によって形成されるキャビティ44に充填する。この後、樹脂が冷却し固化してアウターローター１を成形することができる。次に型開きしてアウターローター１を取り出すものである。
【００２７】
前記注入口59よりキャビティ44に溶融樹脂を注入して充填する際、キャビティ44へ複数の注入口59より溶融樹脂が均等に充填する。すなわち、各注入口59より溶融樹脂はほぼ同じ速度で、ほぼ同じ圧力で、しかもほぼ同じ温度で注入されることにより、溶融樹脂はキャビティ44内で均一に充填され、そして固化する。しかも、注入口59はキャビティ44の外周側、すなわち外周歯55と凹所48の間に対応して配置されているので、溶融樹脂は外周歯55側に向かうものと凹所48側に向かうものとに分かれていっそう均一に充填することができる。
【００２８】
以上のように、前記実施例においては、固定型42に分割面41を介して対向する可動型43に分割面41と直交する方向の軸心ｘを中心として真円状の凹所48を形成し、該凹所48内の前記軸心ｘ上にコア51を設けると共に、該コア51の外周に前記軸心ｘを中心として外周歯55を形成し、該外周歯55における歯底円55ａと前記凹所48の内周48ａとの間に、前記軸心ｘを中心とした円周59ａ上に前記樹脂通路45の注入口59を複数等間隔に設けることにより、注入口59よりキャビティ44に溶融樹脂を注入して充填する際、キャビティ44へ複数の注入口59より溶融樹脂が均等に充填するようになるので、冷却、固化も均一に行われ、この結果歯底円５ａや円板体３の外周が真円状の精密なアウターローター１を成形することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように本発明にかかるローター以外にギアなどの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施例を示す内接形ギヤポンプの分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す樹脂通路の斜視図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す樹脂通路の斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１，１ａ  アウターローター（回転体）
２，２ａ  インナーローター（回転体）
５  内周歯
８  外周歯
11  分割面
12  固定型(金型部材)
13  可動型(金型部材)
14  キャビティ
15  樹脂通路
20  貫通孔（凹所）
22  内周歯
22ａ  歯先円
22ｂ  歯底
35  注入口
35ａ  円周
41  分割面
42  固定型(金型部材)
43  可動型(金型部材)
44  キャビティ
45  樹脂通路
48  凹所
48ａ  内周
51  コア
55  外周歯
55ａ  歯底円
59  注入口
ｘ  ｙ  軸心
ｚ  仮想線
【図１】
2005153332.tif 000003
【図２】
2005153332.tif 000004
【図３】
2005153332.tif 000005
【図４】
2005153332.tif 000006
【図５】
2005153332.tif 000007