JPH0899305A - フェルールの射出圧縮成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バインダーを含むセラミック粉末によりフェ
ルールを射出圧縮成形するとき、圧縮工程の効果を確実
なものとして、寸法精度を高める。 【構成】 可動側型板66に、フェルールの外周面を形成
する孔部71がある。この孔部71に繋がるコア入子72の貫
通孔73に、フェルールの先端面を形成する圧縮用のコア
ピン74がフェルールの軸方向へ摺動自在に嵌合してい
る。固定型41には、フェルールの反対側の端面および内
周面を形成するキャビティピン56がある。コアピン74の
フェルール形成面76は、フェルールの軸方向と直交する
平面状であるとともに、フェルールの軸方向の投影全体
と等しい。 【効果】 これにより、圧縮の効果を最大限に発揮させ
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バインダーを含むセラ
ミック粉末によりフェルールとなる成形体を成形するフ
ェルールの射出圧縮成形用金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、プラグ内において光ファイバー
を保持固定するのに用いられるフェルール１を示してい
る。このフェルール１は、ほぼ円筒状になっているが、
先端面２の外周部にはテーパー面３がある。また、フェ
ルール１内の通孔４は、中心針孔として、先端部がテー
パー部５を介して径小部６になっている。

【０００３】フェルール１はセラミックス製である。そ
の製造に際しては、まずバインダーを含むセラミック粉
末を射出圧縮成形し、ついで、その成形体を焼結する。
このとき、バインダーが除去される。その後、必要に応
じて、精度向上のために、切削などの後加工を施す。

【０００４】ここで、前記フェルール１の製造に用いら
れる従来の射出圧縮成形用金型装置の一例（未公知）に
つき、図４を参照して説明する。同図において、11は固
定型、12は可動型で、これら固定型11および可動型12
は、図示左右方向に移動して互いに開閉し、型閉時に、
フェルール１の形状をしたキャビティ13およびこのキャ
ビティ13に通じるリングゲート14を相互間に形成するも
のである。前記固定型11は、固定側型板16に、フェルー
ル１の一端面および内周面を形成するキャビティピン17
が左右方向に摺動可能に組み込んである。一方、前記可
動型12は、フェルール１の外周面を形成する孔部21を有
する可動側型板22を有し、この可動側型板22とその背面
に固定された可動側受け板23との間にコア入子24が固定
されている。このコア入子24は、精度を高めるためのも
のであり、フェルール１のテーパー面２を形成するテー
パー面25を有しているとともに、このテーパー面25に臨
む貫通孔26を有している。そして、この貫通孔26には、
フェルール１の先端面２を形成するコアピン27が左右方
向に摺動可能に嵌合している。さらに、このコアピン27
には、型閉時に前記固定型11のキャビティピン17の先端
部が挿入される挿入孔28が形成されている。なお、前記
コア入子24は、ガスベントをよくするためのものでもあ
り、表面にガスベント用のスリットを有している。

【０００５】成形時には、型閉した状態で、加熱により
溶融したバインダーを含むセラミック粉末（以下、成形
材料という）をゲート14からキャビティ13内に充填する
（充填工程）。その後、実線で示す位置にあったコアピ
ン27が鎖線で示す位置までｔだけ移動する。これによ
り、キャビティ13内の成形材料が圧縮される（圧縮工
程）。この圧縮工程は、フェルール１の寸法精度を高め
るためのものである。なお、圧縮代ｔは、フェルール１
の全長が約20mmであるのに対して、 0.5〜１mm程度であ
る。さらに、キャビティ13内の成形材料が冷却により十
分に固化した後、型開となる。この型開時、まずキャビ
ティピン17が成形されたフェルール（成形体）１の通孔
４から抜ける。ついで、固定側型板16が可動側型板22お
よび可動型１２側に止まったフェルール１を含む成形材
料から離れる。さらに、このフェルール１は、コアピン
２７により突き出されて可動側型板22の孔部21から抜け
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の金
型装置では、成形の段階でフェルール１に十分な寸法精
度を確保できない問題があった。これは、一つには圧縮
工程による効果が十分に発揮されないためである。すな
わち、コアピン27は、フェルール１の軸方向と直交する
先端面２のみを押すものであるが、この先端面２の外周
側にはテーパー面３があり、前記先端面２は、フェルー
ル１の軸方向の投影の一部を占めるにすぎない。そのた
め、コアピン27による圧縮の効果が十分に発揮されにく
い。しかも、フェルール１の通孔４は、コアピン27側が
テーパー部５を介して径小部６になっているため、成形
材料の流動に対する抵抗により、コアピン27による圧縮
の効果は、径小部６のまわりに止まり、フェルール１全
体には及びにくい。そのため、成形されたフェルール１
の外周面の形状は、図５に示すように、テーパー部５の
まわりで窪んだものとなる。その結果、フェルール１の
外周面の先端側の円筒度Ｄは10μm 程度で、満足できる
ものとはなっていなかった。また、フェルール１の内外
周の同心度も、十分なものが得られなかった。その結
果、精度を確保するために、切削などの後加工が必要と
なっているが、高精度の後加工を行うのでは、工数が増
え、生産性が落ちる。

【０００７】なお、コアピン27の圧縮代ｔを 0.5mmから
１mmに大きくすることも試みられたが、効果は乏しかっ
た。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、圧縮工程を効果的なものとでき、成形さ
れるフェルールの寸法精度を高められるフェルールの射
出圧縮成形用金型装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前記
目的を達成するために、バインダーを含むセラミック粉
末によりほぼ円筒状のフェルールを成形するフェルール
の射出圧縮成形用金型装置において、互いに開閉し型閉
時に相互間にキャビティを形成する複数の金型部材を備
えるとともに、この金型部材に前記キャビティの一端に
通じるゲートを有し、前記金型部材のうちに、フェルー
ルにおける前記ゲートと反対側の端面を形成し他の金型
部材に対してフェルールの軸方向に移動可能な圧縮ピン
を備え、この圧縮ピンは、フェルールの軸方向と直交す
る平面状のフェルール形成面を有し、このフェルール形
成面は、フェルールの軸方向の投影全体と等しくしたも
のである。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明のフェ
ルールの射出圧縮成形用金型装置において、前記フェル
ールの内周の通孔は、圧縮ピン側の先端部が他の部分よ
りも径小になっているものである。

【００１１】

【作用】請求項１の発明のフェルールの射出圧縮成形用
金型装置では、成形時、型閉した複数の金型部材間に形
成されたキャビティ内にゲートからバインダーを含むセ
ラミック粉末（以下、成形材料という）を充填し、その
後、フェルールにおけるゲートと反対側の端面を形成す
る金型部材である圧縮ピンをフェルールの軸方向にゲー
トの方へ移動させて、キャビティ内の成形材料を圧縮す
る。さらに、このキャビティ内の成形材料すなわちフェ
ルールが十分に固化した後、型開して成形されたフェル
ールを取り出す。圧縮ピンは、フェルールの軸方向と直
交する平面状のフェルール形成面がフェルールの軸方向
の投影全体においてフェルールの端面を形成する。した
がって、圧縮ピンによる圧縮の効果は、最大限に発揮さ
れる。

【００１２】また、請求項２の発明のフェルールの射出
圧縮成形用金型装置のように、フェルールの通孔におい
て、圧縮ピン側の先端部が他の部分よりも径小になって
いる場合、圧縮ピン側から反対側へ向かう成形材料の流
れは、通孔の径大部で抵抗が大きくなるが、前述のよう
にフェルールの軸方向と直交する平面状のフェルール形
成面がフェルールの軸方向の投影全体において成形材料
を押すことにより、前記抵抗に抗して、圧縮の効果が得
られる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明のフェルールの射出圧縮成形用
金型装置の一実施例について、図１から図３を参照しな
がら説明する。図３は、成形されるフェルール（成形
体）31を示している。このフェルール31はほぼ円筒状に
なっており、フェルール31の先端面32は、フェルール31
の軸方向と直交しているとともに、このフェルール31の
軸方向の投影全体と等しい。また、フェルール31内の通
孔34は、一端側が径大部35になっているとともに、先端
部がより径の小さい径小部36になっており、これら径大
部35と径小部36とがテーパー部37により繋がっている。

【００１４】金型装置は、図１および図２に示すよう
に、図示左右方向に移動して互いに開閉する固定型41お
よび可動型42からなる。これら固定型41および可動型42
は、型閉時に、フェルール31の形状をした一対のキャビ
ティ43（一方のみ図示）と、これらキャビティ43の一端
（図示左端）に通じるリングゲート44と、これらリング
ゲート44に通じるランナー45とを相互間に形成するもの
である。前記キャビティ43の軸方向すなわちフェルール
31の軸方向は、左右方向であり、型開閉方向と一致して
いる。

【００１５】前記固定型41は、金型部材である固定側型
板51の背面（図示左面）に、射出成形機の固定側プラテ
ンに取り付けられる固定側取り付け板52が位置してい
る。これら固定側型板51および固定側取り付け板52は、
左右方向に移動して互いに開閉するものである。そし
て、これら固定側型板51および固定側取り付け板52に、
射出成形機のノズルが接続されるスプルーブッシュ53が
貫通してある。このスプルーブッシュ53は、内部が前記
ランナー45に通じるスプルー54になっている。そして、
スプルーブッシュ53は、固定側取り付け板52の背面側に
固定されたローケートリング55により、固定側取り付け
板52に固定されている。また、固定型41には、金型部材
であるキャビティピン56が設けられている。このキャビ
ティピン56は、その一端部のフランジ部57が固定側取り
付け板52とローケートリング55とにより挟まれて固定側
取り付け板52に固定されており、固定側型板52に対して
は左右方向に摺動可能となっている。そして、キャビテ
ィピン56は、フェルール31の一端面を形成する段差面58
と、フェルール31の内周面を形成するニードル部59を有
している。このニードル部59は、先端部にテーパー部60
を介して径小部61を有している。

【００１６】前記可動型42は、金型部材である可動側型
板66の背面（図示右面）に、第１可動側受け板67が固定
されている。さらに、この可動側受け板67の背面に、ス
ペーサーブロック68を介して第２可動側受け板68が固定
されており、この第２可動側受け板68の背面に、射出成
形機の可動側プラテンに取り付けられる可動側取り付け
板70が固定されている。前記可動側型板66は、フェルー
ル31の外周面を形成する孔部71を有している。また、可
動側型板66の背面側には、金型部材であるコア入子72が
埋め込まれ、可動側受け板67により押さえられて固定さ
れている。コア入子72は、前記孔部71に同軸的に繋がる
貫通孔73を有している。そして、前記可動側受け板67を
貫通した圧縮ピンとしてのコアピン74が前記コア入子72
の貫通孔73に左右方向に摺動可能に嵌合している。この
コアピン74は、フェルール31の右側の先端面32を形成す
るものであるが、型閉時に前記キャビティピン56の径小
部61が挿入される挿入孔75が先端部に形成されている。
そして、フェルール31の先端面32を形成するコアピン74
のフェルール形成面76は、フェルール31の軸方向と直交
する平面状になっているとともに、フェルール31の軸方
向の投影全体と等しくなっている。

【００１７】また、前記両可動側受け板67，69間には、
突き出し板81が左右方向へ移動可能に支持されている。
この突き出し板81には、前記第１可動側受け板67および
可動側型板66を貫通し先端が前記ランナー45あるいはス
プルー54に臨んで位置する突き出しピン82，83が固定さ
れている。また、やはり突き出し板81に固定されたリタ
ーンピン84が第１可動側受け板67および可動側型板66を
貫通している。このリターンピン84は、先端が型閉時に
固定側型板51に突き当たるものである。また、リターン
ピン84を囲んで、第１可動側受け板67と突き出し板81と
の間にスプリング85が設けられており、このスプリング
85により、突き出し板81は、第１可動側受け板67から離
れる方向へ付勢されている。また、前記コアピン74は、
突き出し板81を貫通しているが、コアピン74の右端部に
形成されたフランジ部86と突き出し板81との間に設けら
れたスプリング87により、突き出し板81に対して右方へ
付勢されている。

【００１８】また、前記第２可動側受け板69には、中継
板91が貫通して設けられている。この中継板91は、左端
部にフランジ部92を有しており、型閉時にはこのフラン
ジ部92が第２可動側受け板69と突き出し板81との間で許
容されるだけ左右方向へ移動可能になっている。なお、
中継板91は、ボルト93により突き出し板81に対して抜け
止めされている。さらに、可動側取り付け板70内には油
圧シリンダー94が設けられている。この油圧シリンダー
94のピストンロッド95は、左右方向へ移動し、前記中継
板91を左方へ押すものである。なお、第２可動側受け板
69の背面に固定されたストッパー96により、ピストンロ
ッド95のストロークＴは制約されている。また、前記突
き出し板81に固定された受けピン97が中継板91およびピ
ストンロッド95を貫通している。この受けピン97は、射
出成形機に設けられた突き出しロッド98により押される
ものである。

【００１９】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。成形時には、まず図２および図１に実線で示
すように型閉する。この状態で、固定側型板51、キャビ
ティピン56、可動側型板66、コア入子72およびコアピン
74間にキャビティ43が形成されるとともに、固定側型板
51および可動側型板66間にランナー45およびリングゲー
ト44が形成される。そして、加熱により溶融したバイン
ダーを含むセラミック粉末（以下、成形材料という）が
射出成形機のノズルからスプルー54内へ射出される。成
形材料は、ランナー45を通ってゲート44からキャビティ
43内に充填される（充填工程）。

【００２０】この充填工程後、油圧シリンダー94のピス
トンロッド95が左方すなわち固定型41の方へ移動する。
このピストンロッド95に押されて、中継板91およびコア
ピン74も可動型受け板67，69および突き出し板81に対し
て移動する。中継板91は、突き出し板81に突き当たるま
で移動し、したがって、コアピン74も、図１に鎖線で示
すように、可動側型板66およびコア入子72に対して所定
の位置まで移動する。こうして、フェルール31の先端面
32を形成するコアピン74が、フェルール31の軸方向にゲ
ート44の方へ圧縮代Ｔだけ移動することにより、キャビ
ティ43内の成形材料が圧縮される（圧縮工程）。

【００２１】さらに、キャビティ43内の成形材料すなわ
ちフェルール31が冷却により十分に固化した後、型開と
なる。この型開時、まず固定側取り付け板52と固定側型
板51との間の第１パーティングラインPL1 が開く。これ
により、キャビティピン56が成形されたフェルール31の
通孔34から完全に抜ける。つぎに、固定側型板51と可動
側型板66との間の第２パーティングラインPL2 が開く。
それに伴い、スプルー54、ランナー45およびリングゲー
ト44内で固化した成形材料が固定側型板51から離れる。
つぎに、突き出しロッド98が受けピン97を押すことによ
り、突き出し板81が移動し、突き出しピン82，82がスプ
ルー54、ランナー45およびリングゲート44内で固化した
成形材料を突き出して可動側型板66から離型させる。こ
れとともに、突き出し板81と一体的に中継板91およびコ
アピン74も移動し、このコアピン74により押されて、フ
ェルール31が可動側型板66の孔部71から抜き出される。
さらに、スプルー54内などで固化した成形材料およびフ
ェルール31が取り出される。

【００２２】その後、再び型閉となり、以上の成形サイ
クルが繰り返される。型閉時、スプリング85とともに、
固定側型板51がリターンピン84を介して突き出し板81を
押すことにより、この突き出し板81が図２に示す位置に
戻る。また、油圧シリンダー94のピストンロッド95が固
定型41から離れる方向へ移動するとともに、スプリング
87により押されて、コアピン74および中継板91も同方向
へ移動する。中継板91は、そのフランジ部92が第２可動
側受け板67に突き当たるまで移動し、したがって、コア
ピン74も、可動側型板66およびコア入子72に対して所定
の位置まで移動する。さらに、固定側型板51と固定側取
り付け板52とが閉じるのに伴い、キャビティピン56のニ
ードル部59が可動側型板66の孔部71内に挿入されるとと
もに、ニードル部59の径小部61がコアピン74の挿入孔75
内に嵌合される。

【００２３】なお、前述のように成形された成形体であ
るフェルール31は、さらに焼結される。このとき、バイ
ンダーが除去される。その後、必要に応じて、切削など
の後加工が施される。

【００２４】前述のように、充填工程後にキャビティ43
内の成形材料を圧縮するコアピン74は、フェルール31の
先端面32を形成するフェルール形成面76がフェルール31
の軸方向と直交する平面状をなすとともに、フェルール
31の軸方向の投影全体と等しくなっているので、コアピ
ン74による圧縮の効果は、最大限に発揮されることにな
る。特に、前記実施例のフェルール31は、その内周の通
孔34の先端部が径小部36になっているものであるため、
圧縮工程時、キャビティ43内においてコアピン74からゲ
ート44側へ向かう成形材料の流れは、キャビティピン56
のテーパー部60以降で抵抗が大きくなるが、前述のよう
に、フェルール31の軸方向と直交する平面状のフェルー
ル形成面76がフェルール31の軸方向の投影全体において
成形材料を押すことにより、前記抵抗に抗して、圧縮の
効果が確実に得られる。

【００２５】こうして圧縮工程を効果的なものとできる
ことにより、成形されるフェルール31の寸法精度、すな
わち、フェルール31の外周面の円筒度やフェルール31の
内外周の同心度を高められる。これにより、成形後、フ
ェルール31の外周面に対して、高精度の要求される切削
などの機械加工を施すことが不要になり、工数を減ら
せ、生産性を高められる。

【００２６】なお、フェルール31の先端部に図６に示す
ようなテーパー面３が必要な場合は、これを切削などの
後加工により形成することができる。

【００２７】さらに、本発明は、前記実施例に限定され
るものではなく、種々の変形実施が可能である。例え
ば、フェルールの形状は、前記実施例のものに限らず、
内径が全長に渡って一定になっているものなどでもよ
い。また、金型装置の構造も、前記実施例のものには限
らない。例えば、コアピンの駆動源は、前記実施例のよ
うな金型装置に組み込まれた油圧シリンダーには限ら
ず、成形機側に設けられたものを利用してもよい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、フェルールの
端面を形成し他の金型部材に対してフェルールの軸方向
に移動可能な圧縮ピンは、フェルールの軸方向と直交す
る平面状のフェルール形成面を有し、このフェルール形
成面は、フェルールの軸方向の投影全体と等しくしたの
で、キャビティに充填した成形材料を圧縮ピンにより圧
縮するとき、この圧縮の効果を最大限に発揮させられ、
したがって、成形されるフェルールの寸法精度を高めら
れる。

【００２９】そして、請求項２の発明のように、フェル
ールの通孔において、圧縮ピン側の先端部が他の部分よ
りも径小になっていても、圧縮工程を効果的なものとで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフェルールの射出圧縮成形用金型装置
の一実施例を示す一部の拡大断面図である。

【図２】同上ほぼ全体の断面図であり、中心線（１点鎖
線）の両側で断面位置が異なる。

【図３】同上成形されるフェルールの断面図である。

【図４】従来のフェルールの射出圧縮成形用金型装置の
一例を示す断面図である。

【図５】同上問題点を示す断面図である。

【図６】フェルールの断面図である。

【符号の説明】

31 フェルール 32 先端面（ゲートと反対側の端面） 34 通孔 43 キャビティ 44 リングゲート（ゲート） 51 固定側型板（金型部材） 56 キャビティピン（金型部材） 66 可動側型板（金型部材） 72 コア入子（金型部材） 74 コアピン（金型部材、圧縮ピン） 76 フェルール形成面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バインダーを含むセラミック粉末により
   ほぼ円筒状のフェルールを成形するフェルールの射出圧
   縮成形用金型装置において、互いに開閉し型閉時に相互
   間にキャビティを形成する複数の金型部材を備えるとと
   もに、この金型部材に前記キャビティの一端に通じるゲ
   ートを有し、前記金型部材のうちに、フェルールにおけ
   る前記ゲートと反対側の端面を形成し他の金型部材に対
   してフェルールの軸方向に移動可能な圧縮ピンを備え、
   この圧縮ピンは、フェルールの軸方向と直交する平面状
   のフェルール形成面を有し、このフェルール形成面は、
   フェルールの軸方向の投影全体と等しくしたことを特徴
   とするフェルールの射出圧縮成形用金型装置。
2. 【請求項２】 前記フェルールの内周の通孔は、圧縮ピ
   ン側の先端部が他の部分よりも径小になっていることを
   特徴とする請求項１記載のフェルールの射出圧縮成形用
   金型装置。