JP3490758B2 - 内歯車およびその射出成形用金型 - Google Patents

内歯車およびその射出成形用金型

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JP3490758B2 JP3266394A JP3266394A JP3490758B2 JP 3490758 B2 JP3490758 B2 JP 3490758B2 JP 3266394 A JP3266394 A JP 3266394A JP 3266394 A JP3266394 A JP 3266394A JP 3490758 B2 JP3490758 B2 JP 3490758B2
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博 野村
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/2681Moulds with rotatable mould parts

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

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
れる内歯車およびその内歯車を成形する射出成形用金型
に関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】内歯車(内は歯車)を有
する円筒部材は、径方向にアンダーカットを生じるた
め、歯が円筒状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、歯筋が軸線と平行に延びる内歯車で、かつ
ほかにアンダカットを有しない場合にのみ可能であっ
た。
【0003】また、内歯車を射出成形するためには、内
型を複数に分割した内スライドコアを用いる必要があ
る。ここで、内スライドコアの型割(パーティングライ
ン)をどこに設けるかが問題になる。型の肉厚を多く取
るためには、パーティングラインは歯面を避けて、歯の
底部に設けるのが望ましいが、内歯のピッチとの関係
で、すべてのパーティングラインを型の底に設けるのは
困難であった。
【0004】
【発明の目的】本発明は、射出成形型の構成、駆動機
構、駆動制御等が容易になる内歯車と、その内歯車を射
出成形する射出成形用金型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請求項1に記載の本
発明は、互いに隣接し、異なる速度で径方向に移動して
内型を開閉する第1、第2内スライドコアを一組とする
6組以上の第1、第2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であって、上記内歯車の歯数
を、上記第1、第2内スライドコアの分割数に基づ
いて下記式により設定したこと、Z=(n/2)S ただし、nは正の整数、 に特徴を有する。請求項に記載の本発明は、互いに隣
接し、異なる速度で径方向に移動して内型を開閉する第
1、第2内スライドコアを一組とする6組以上の第1、
第2内スライドコアにより内歯車を形成する射出成形型
であって、上記第1、第2内スライドコアの分割数
基づいて上記内歯車の歯数Zを下記式により設定したこ
と、Z=(n/2)S ただし、nは正の整数、 に特徴を有する。
【0006】
【実施例】以下図示実施例に基づいて本発明を説明す
る。図1は、本発明の内歯車の一実施例であるカム環の
正面図である。
【0007】このカム環11は、その内周に内歯13を
有している。内歯13は、歯すじがカム環11の中心軸
と平行に延び、歯の端面が螺旋方向に連なる内歯ギアで
あり、カム環11の内周のおよそ2/3周分形成されて
いる。このカム環11の内周部は、2個の内型部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。内歯13の歯面は、内型部32、42(第1、
第2内スライドコア31、41)を径方向へ引き抜き可
能な平面を成している。そして本実施例では、内型部3
2、42のパーティングラインが、内歯13を形成する
外歯35、45の歯底に位置するように形成してある。
ここで、内歯13の一周当たりの歯数をZ、内型部3
2、42の数を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。
【0008】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
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とな
るが、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。また、逆に歯数Zを先に設定して、分割数
Sを設定することもできる。
【0009】さらに、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、上記の通り、内型部32、42は、成形品の形
状に応じた型部を有する。
【0010】このカム環11を射出成形する金型20の
詳細について、さらに図4ないし図および図7を参照し
て説明する。図4および5は、同カム環を射出成形する
射出成形用金型の一実施例の内スライドコアの主要部
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6および図7はその正面図である。
【0011】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。
【0012】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。
【0013】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。
【0014】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。
【0015】各内型部32、42の外周面には、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、
突起、溝、孔などが形成される。
【0016】固定板21の前面でカム環11の端面を
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。
【0017】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
て細く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23a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θG とする。
【0018】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。
【0019】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するため
に、中心軸Oに対してそれぞれ所定角度θD 、θE 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θD 、θE 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θD 、θE をなして固定されている。
【0020】角度θD 、θE 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、θD <θE 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、 tanθD 、 tanθE となる。
【0021】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。
【0022】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θG を、θD <θ
E <θG の関係に設定してある。
【0023】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2および図3を参照して説明
する。図2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3は内型
部32、42をさらに拡大して示す正面図である。
【0024】図2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。
【0025】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θC とする。この接離角θC
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、4
1を計12個有しているので、θC = 360/12=30
(度)である。
【0026】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 θD 、tan θE と接離角θCは、 tanθD < tanθE cosθC の関係を満足している。
【0027】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θB を成している。この角度θB
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。
【0028】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θA とする。この最大角θA 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。
【0029】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θF は、下記式により定義される。 θF =tan-1 { sinθC tanθE /( tanθE cosθC
− tanθD )} ただし、既に述べた通り、θC 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、θD はアンギュラピン27が中心軸Oとなす角度、
θE はアンギュラピン28が中心軸Oとなす角度であ
る。
【0030】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θB を、最小角θF よりも大きく、かつ最大角
θAよりも小さい範囲に、つまり、 θF ≦θB ≦θA 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。
【0031】第1、第2内スライドコア31、41の開
閉動作を、さらに図8〜13を参照して説明する。図
8、10、12は、第1、第2内スライドコア31、4
1の関係を説明する正面図、図9、11、13は、それ
ぞれ図8、10、12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。
【0032】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
4、6、8、9参照)。
【0033】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。
【0034】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10、
11参照)。
【0035】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2、3、5、12、13参
照)。この開放位置において、外側金型51が離反して
カム環11が内型部32、42から引き抜かれ、さらに
カム環11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、4
1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。
【0036】以上の通り本実施例では、カム環11は、
内歯13の数を、内型部の分割数に基づいて設定してあ
るので、各内型部を一定の基本形状に形成することが可
能になり、型の構成およびその開閉駆動手段の構成が簡
単になった。しかも、内歯13を形成する外歯部35、
45の歯底にパーティングラインを形成することが容易
になった。また、本実施例では、内スライドコア31、
41の分割数をS、上記内歯車13の歯数をZとする
と、上記歯数Zは、式、Z=(n/2)S;(ただし、
nは正の整数)により設定されるが、係数nは通常、内
歯車13に噛み合う歯車等をも考慮して設定され、偶数
とされる。
【0037】本実施例では、内型を第1および第2内ス
ライドコア31、41を一組として複数組で構成してい
るので、上記式において歯数Zは整数になる。歯数Z
を優先して分割数を決めることもできるが、この場合に
は、分割数が整数にならない場合を生じるので、一部の
第1、第2内スライドコア31、41で調整する。
【0038】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。
【0039】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
互いに隣接し、異なる速度で径方向に移動して内型を開
閉する第1、第2内スライドコアを一組とする6組以上
の第1、第2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数Zを、内スライドコアの分割数
Sに基づいて式、Z=(n/2)S (ただし、nは正
の整数) により設定したので、その内歯を形成する内
型のパーティングラインをすべて歯底に位置させること
が可能になるなど、型の構成が非常に容易になった。ま
た、射出成形型に関する本発明は、互いに隣接し、異な
る速度で径方向に移動して内型を開閉する第1、第2内
スライドコアを一組とする6組以上の第1、第2内スラ
イドコアにより内歯車を形成する射出成形型であって、
第1、第2内スライドコアの分割数Sに基づいて内歯車
の歯数Zを式、Z=(n/2)S (ただし、nは正の
整数) により設定したので、その内歯を形成する内型
のパーティングラインをすべて歯底に位置させることが
可能になるなど、型の構成が非常に容易になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の内歯車をカム環に適用した実施例の正
面図である。
【図2】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3】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4】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5】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6】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7】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8】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9】図8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10】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11】図10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12】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13】図12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 外歯部 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 外歯部 O 中心軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/26 - 45/38 B29C 33/00 - 33/76 F16H 1/28 - 3/78 F16H 51/00 - 55/30 G02B 7/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに隣接し、異なる速度で径方向に移
    動して内型を開閉する第1、第2内スライドコアを一組
    とする6組以上の第1、第2内スライドコアを有する射
    出成形用金型により形成される内歯車であって、 上記内歯車の歯数Zを、上記第1、第2内スライドコア
    の分割数Sに基づいて、下記式により設定したこと、を
    特徴とする内歯車。 Z=(n/2)S ただし、nは正の整数
  2. 【請求項2】 請求項1記載の内歯車において、上記内
    歯車を形成する上記第1、第2内スライドコアのパーテ
    ィングラインが内歯形成部の歯型または歯車の歯底相当
    位置に形成されている内歯車。
  3. 【請求項3】 互いに隣接し、異なる速度で径方向に移
    動して内型を開閉する第1、第2内スライドコアを一組
    とする6組以上の第1、第2内スライドコアにより内歯
    車を形成する射出成形用金型であって、 上記第1、第2内スライドコアの分割数Sに基づいて上
    記内歯車の歯数Zを下記式により設定したこと、を特徴
    とする射出成形用金型。 Z=(n/2)S ただし、nは正の整数
  4. 【請求項4】 請求項3記載の射出成形用金型におい
    て、上記第1、第2内スライドコアは、そのパーティン
    グラインが上記内歯車を形成する内歯形成部の歯型また
    は歯車の歯底相当部に形成されている射出成形用金型。
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