JP5616751B2

JP5616751B2 - 金型構造

Info

Publication number: JP5616751B2
Application number: JP2010247377A
Authority: JP
Inventors: 雅道杉本
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2010-11-04
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2030-11-04
Also published as: JP2012096275A

Description

本発明は、コアピンを備えた金型構造に関する。

製品表面から製品内部へと延びる孔又は凹部を有する製品を鋳造する場合、鋳巣を防止し、また、鋳造後のタップ加工等の加工性を向上させるために、孔又は凹部となる位置にコアピンを配置し、孔又は凹部の概略形状を形成することが一般的に行われている。

コアピンは、溶湯注入時や離型時に荷重、衝撃を受けて折損する場合があるため、金型とは別に構成され、折損した場合には新しいコアピンと交換される。このため、コアピンには交換容易性が求められる。

この点に関し、特許文献１はコアピンの交換を容易にするために、端部にフランジ部を有する止め治具を、金型を貫通する孔を通じてコアピンの背面に連結し、フランジ部と金型背面との間にスペーサを配置する構成を提案している。この構成によれば、スペーサを除去して止め治具を押し込めば、コアピン全体が金型表面から露出し、コアピンを容易に交換することができる。

特開平１１−２８５８０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の金型構造では、コアピンを交換する前にスペーサを除去する必要がある。金型背面側に他の部品（金型を支持するブロック、エジェクターピンを変位させるためのエジェクタープレート、エジェクタープレートが収容される空間を閉塞するバックプレート等）が配置される場合は、これらの他の部品を取り外す必要があり、コアピンの交換容易性についてはなお改善の余地があった。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、コアピンの交換容易性を向上させることを目的とする。

本発明のある態様によれば、金型構造であって、コアピンと、金型表面から金型背面まで貫通するコアピン取付け孔を有する金型と、前記コアピンが先端に着脱可能に装着され、前記コアピンとの装着位置から離れた位置にフランジ部を有し、かつ、前記コアピン取付け孔内に配置されて軸方向に移動可能なホルダと、前記フランジ部に当接し、前記ホルダを前記金型背面側から挿入される工具を介して前記金型表面側に変位させる時に反力を発生する弾性部材と、を備えたことを特徴とする金型構造が提供される。

本発明の別の態様によれば、金型構造であって、コアピンと、金型表面から金型背面まで貫通するコアピン取付け孔を有する金型と、前記コアピンが先端に着脱可能に装着される装着部を有し、かつ、前記コアピン取付け孔内に配置されて軸方向に移動可能なホルダと、前記ホルダを前記金型背面側に付勢する弾性部材と、を備え、前記コアピン交換時に、前記金型背面側から挿入される工具を介して前記ホルダに前記弾性部材に対抗する力を付与することによって前記コアピンを前記金型表面側に移動させる、ことを特徴とする金型構造が提供される。

これらの態様によれば、ホルダを軸方向に移動させるための工具を金型背面側から挿入し、弾性部材の反力に抗してホルダを軸方向に移動させれば、コアピン全体が金型表面から露出し、コアピンを交換することができる。

金型背面側に他の部品が配置される場合であっても、ホルダを軸方向に移動させるための工具が通るのに必要な孔をこれらの部品に形成しておけばこれらの部品を取り外さなくてもコアピンを交換することができ、コアピンの交換容易性が向上する。

本発明の実施形態に係る金型構造の断面図である。ホルダの断面図及び側面図である。コアピンの交換手順を説明するための図である。コアピンの交換手順を説明するための図である。金型構造の一部変形例を示した図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る金型構造１０の断面を示している。図中右側の面は金型表面１ａ、すなわち、金属の溶湯が注入されるキャビティの内面である。図中左側の面は金型背面１ｂであり、金型背面１ｂ側には、金型１を支持するブロック、エジェクターピンを駆動するエジェクタープレート、エジェクタープレートを収容する空間を閉塞するバックプレート等の他の部品が配置される。この実施形態では、ダイカスト鋳造を想定するが、鋳造の種類はこれに限定されず、重力鋳造、低圧鋳造等であってもよい。

金型１には、金型表面１ａから金型背面１ｂまで貫通するコアピン取付け孔２が形成されている。コアピン取付け孔２は、途中に段部２ａを有し、金型背面１ｂ側の端部内周にネジ部２ｂを有する。コアピン取付け孔２内には、コアピン３の一部、ホルダ４、コイルスプリング５、フロントケース６、リヤケース７及びスペーサ８が配置され、ボルト９によって固定される。

コアピン３は、製品に形成される孔又は凹部に対応したピン形状の先端部３ａと、コアピン取付け孔２の金型表面１ａ側開口と略同径の封止部３ｂと、コアピン取付け孔２よりも小径の樽型のプラグ部３ｃと、を含む。封止部３ｂは、コアピン取付け孔２に嵌合してコアピン取付け孔２の金型表面１ａ側開口を封止し、鋳造時に溶湯がコアピン取付け孔２内へと流入するのを阻止する。プラグ部３ｃは、封止部３ｂの端部から突出し、コアピン３をホルダ４に装着する際に使用される。

ホルダ４は、金型表面１ａ側にコアピン３のプラグ部３ｃに嵌合するソケット４ａと、ソケット４ａに接続し、コイルスプリング５が外嵌され、外周面にネジ部４ｆを有する軸部４ｂと、軸部４ｂの金型背面１ｂ側端部に設けられるフランジ部４ｃと、を含む。フランジ部４ｃはフロントケース６内に収容されるコイルスプリング５に当接し、コイルスプリング５を軸方向に支持する。

また、ホルダ４の背面には、ホルダ４を回転させるための工具、本実施形態では六角レンチ２０（図３参照）の先端が嵌合する六角凹部４ｄが形成される。

図２はホルダ４単体の断面図（ａ）及び、そのＡ矢視図（ｂ）である。ソケット４ａには、ソケット４ａ端部から軸部４ｂに至るまで、ホルダ４の軸方向に延びるスリット４ｅが周方向に間隔をおいて複数形成され、ソケット４ａの側壁４ｇが径方向に分割されている。スリット４ｅは、例えば、ワイヤカットにより形成される。

スリット４ｅの存在によってソケット４ａの側壁４ｇの剛性が低下するので、ソケット４ａを金型表面１ａから露出させ、コアピン取付け孔２の内壁による径方向の拘束を解放すると、コアピン３を自由に着脱することができる。

図１に戻り説明を続けると、フロントケース６は、金型表面１ａ側にホルダ４の軸部４ｂに略等しい第１の開口６ａ、金型背面１ｂ側にホルダ４のフランジ部４ｃよりも径の大きな第２の開口６ｂを有する筒状部材である。フロントケース６は、ホルダ４の軸部４ｂ及びフランジ部４ｃと、コイルスプリング５とを収容する。フロントケース６は、第１の開口６ａの内周面にネジ部６ｃを有しており、該ネジ部６ｃがホルダ４の軸部４ｂのネジ部４ｆと螺合する。これにより、ホルダ４を回転させると、ホルダ４を軸方向に変位させることができる。また、フロントケース６は、金型背面１ｂ側の端部外周にネジ部６ｄを有する。

リヤケース７は、金型背面１ｂ側に六角レンチ２０を挿通可能な開口７ａを有し、金型表面１ａ側の内周面にネジ部７ｂを有する筒状部材である。リヤケース７のネジ部７ｂはフロントケース６のネジ部６ｄに螺合され、リヤケース７はホルダ４のフランジ部４ｃに当接する。

スペーサ８は、六角レンチ２０を挿通可能な貫通孔８ａを有する筒状部材であり、リヤケース７の金型背面１ｂ側の端面に当接する。

ボルト９は、軸部のみからなるボルトであり、金型背面１ｂ側に六角レンチ２０を挿通可能な開口９ａを有する。ボルト９は、コアピン取付け孔２のネジ部２ｂに螺合され、スペーサ８、リヤケース７及びフロントケース６をコアピン取付け孔２内に形成される段部２ａに押し付け、これらの部材をコアピン取付け孔２内に固定する。２つのボルト９が使用されるのは、ボルト９が緩むのを防止するためである。

次に、コアピン３の交換手順について説明する。

コアピン３を交換するには、図３に示すように、まず、金型背面１ｂ側から六角レンチ２０を挿入し、六角レンチ２０の先端をホルダ４背面の六角凹部４ｄに嵌合させる。金型背面１ｂ側に配置されるブロック、エジェクタープレート、バックプレート等の部品には、六角レンチ２０を挿通させるための貫通孔が形成されており、この手順を実行するにあたり金型背面１ｂ側に配置される他の部品を取り外す必要はない。

次に、六角レンチ２０を時計回りに回転させる。すると、コイルスプリング５を圧縮しながらホルダ４が金型表面１ａ側に移動する。そして、ホルダ４が最大量移動すると、コアピン３全体及ソケット４ａが金型表面１ａから露出する。

ソケット４ａが金型表面１ａから露出すると、コアピン取付け孔２の内壁によるソケット４ａの側壁４ｇの拘束が解放されるので、コアピン３を引っ張れば図４に矢印で示すようにソケット４ａの側壁４ｇが側方に拡がり、コアピン３を取り外すことができる。

新しいコアピン３を取り付けるには、側壁４ｇを押し拡げつつプラグ部３ｃをソケット４ａ内に押し込み、新しいコアピン３をソケット４ａに装着する。そして、六角レンチ２０を反時計回りに回転させ、ホルダ４を金型１内部へと移動させる。ソケット４ａがコアピン取付け孔２内に移動すると、ソケット４ａの側壁４ｇがコアピン取付け孔２内壁によって径方向に拘束され、側壁４ｇによってコアピン３のプラグ部３ｃが拘束される。

フランジ部４ｃがリヤケース７に当接するまでホルダ４を移動させたら六角レンチ２０を取り外し、これによりコアピン３の交換手順が終了する。

本実施形態の作用効果は次の通りである。

本実施形態では、ホルダ４を軸方向に移動させるための六角レンチ２０を金型背面１ｂ側から挿入し、コイルスプリング５の反力に抗してホルダ４を軸方向に移動させれば、コアピン３全体を金型表面１ａから露出させ、コアピン３を交換することができる。金型背面１ｂ側に他の部品が配置される場合であっても、六角レンチ２０を通すのに必要な貫通孔を金型背面１ｂ側に配置される他の部品に形成しておけば、これらの部品を取り外す必要がなく、コアピン３の交換容易性が向上する（請求項１、５に記載の発明に対応する効果）。

ホルダ４を軸方向に移動させる構成としては、上記実施形態のように、ホルダ４とフロントケース６とをネジ嵌合させ、ホルダ４の背面に形成されている六角凹部４ｄに六角レンチ２０の先端を嵌合させてホルダ４を回転させる構成が好適である。

この構成によれば、少ない力でコイルスプリング５の反力に抗してホルダ４を軸方向に移動させることができ、かつ、六角レンチ２０から作業者が手をしたり力を抜いたりしても、ホルダ４が軸方向位置を保持することができる。また、金型背面１ｂ側に配置される部品に形成する貫通孔は、六角レンチ２０が通る程度の径の孔で足り、貫通孔の加工が容易であると共に、貫通孔を形成することによる部品の強度低下を抑えることができる（請求項２、３に記載の発明に対応する効果）。

なお、この実施形態では、ホルダ４の背面に形成されている六角凹部４ｄに六角レンチ２０を嵌合させる構成であるが、凹部の形状は六角に限らず四角等、角を有する形状であれば他の形状であってもよい。また、凹部ではなく凸部を形成し、これにソケットレンチのソケットを嵌合させてホルダ４を回転させる構成であってもよい。

また、本実施形態では、コアピン３のプラグ部３ｃを保持するソケット４ａをスリット４ｅによって周方向に複数に分割した。これにより、ソケット４ａを金型表面１ａから露出させるだけでソケット４ａの側壁４ｇによるコアピン３の拘束を解放することができ、逆に、ソケット４ａをコアピン取付け孔２に没入させるだけでソケット４ａの側壁４ｇによってコアピン３を拘束することができるので、コアピン３の交換性がさらに向上する（請求項４に記載の発明に対応する効果）。

また、本構成では、コアピン３の全長が先端部３ａ、封止部３ｂ、プラグ部３ｃの合計長さとなり、最大径が封止部３ｂの径となるので、コアピン３の製造に必要な材料量が少なくて済み（∵コアピン３は丸棒から旋盤で削りだして製作される。）、コアピン３の製造コストを抑えることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、この実施形態ではホルダ４をフロントケース６とネジ嵌合させているが、他の部材、例えば、金型１に直接ネジ嵌合させることも可能である。

また、ホルダ４をフロントケース６に対して摺動自在に嵌合させてもよい。この場合であってもコイルスプリング５の反力に抗してホルダ４を軸方向に移動させれば、コアピン３全体を金型表面１ａから露出させることができる。この場合、ホルダ４を回転させる必要がないので、ホルダ４を軸方向に移動させる工具としては丸棒を利用することができる。

また、図５に示すように、ボルト９を無くしてスペーサ８を金型背面１ｂまで延長し、金型背面１ｂ側に配置されるブロック３０の端面でスペーサ８、リヤケース７及びフロントケース６を押圧し、コアピン取付け孔２内に固定する構成であってもよい。

１金型
１ａ金型表面
１ｂ金型背面
２コアピン取付け孔
３コアピン
４ホルダ
４ｃフランジ部
４ａソケット（装着部）
４ｅスリット
５コイルスプリング（弾性部材）
６フロントケース（金型とホルダとの間に介装される部材）
７リヤケース
１０金型構造
２０六角レンチ（ホルダを回転させるための工具）

Claims

金型構造であって、
コアピンと、
金型表面から金型背面まで貫通するコアピン取付け孔を有する金型と、
前記コアピンが先端に着脱可能に装着され、前記コアピンとの装着位置から離れた位置にフランジ部を有し、かつ、前記コアピン取付け孔内に配置されて軸方向に移動可能なホルダと、
前記フランジ部に当接し、前記ホルダを前記金型背面側から挿入される工具を介して前記金型表面側に変位させる時に反力を発生する弾性部材と、
を備えたことを特徴とする金型構造。
請求項１に記載の金型構造であって、
前記ホルダは、前記金型又は前記金型と前記ホルダとの間に介装される部材に螺合しており、
前記ホルダを回転させるための前記工具が嵌合する嵌合部が前記ホルダの背面に形成されている、
ことを特徴とする金型構造。
請求項１に記載の金型構造であって、
前記金型と前記ホルダとの間に介装される、前記金型背面側が開いたフロントケースと、
前記フロントケースの前記金型背面側に連結され、前記フランジ部に当接するリヤケースと、
を備え、
前記ホルダは前記フロントケースに螺合しており、
前記ホルダを回転させるための前記工具が嵌合する嵌合部が前記ホルダの背面に形成されており、
前記ホルダを回転させるための前記工具が挿通される開口が前記リヤケースに形成されている、
ことを特徴とする金型構造。
請求項１から３のいずれか一つに記載の金型構造であって、
前記コアピンは端部から突出するプラグ部を有し、
前記ホルダの前記コアピンとの装着部位は前記コアピンの前記プラグ部が挿入されるソケットであり、該ソケットは前記ホルダの軸方向に延びる複数のスリットによって周方向に複数に分割されている、
ことを特徴とする金型構造。
金型構造であって、
コアピンと、
金型表面から金型背面まで貫通するコアピン取付け孔を有する金型と、
前記コアピンが先端に着脱可能に装着される装着部を有し、かつ、前記コアピン取付け孔内に配置されて軸方向に移動可能なホルダと、
前記ホルダを前記金型背面側に付勢する弾性部材と、
を備え、
前記コアピン交換時に、前記金型背面側から挿入される工具を介して前記ホルダに前記弾性部材に対抗する力を付与することによって前記コアピンを前記金型表面側に移動させる、
ことを特徴とする金型構造。