JPH0698645B2 - 鋼管ねじ保護具成形用金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用範囲】 本発明は、コラプシブル方式の金型に係り、特にシーム
レスパイプ等、中・大径鋼管の端部に螺切されたねじ部
を保護するためのプラスチック製プロテクタを成形加工
する鋼管のねじ保護具成形用金型に関する。

【従来の技術】

シームレスパイプ、例えば口径２（3/8）″〜16″程度
の鋼管を連結して使用する場合、通常、この鋼管の一端
に雄ねじ部を螺切する一方、他端に雌ねじ部が螺切され
る。ところで、このようなねじ部は、工場内の搬送時
や、車両、船舶などによる運搬に際して、積み込み積み
降ろしする場合に、衝撃を受けて変形し易い難点があっ
た。また、輸送中に風雨に曝されて、前記ねじ部から発
錆するという不具合もあった。このため、従来より、前
記鋼管の螺切後直ちに、ねじ部を保護するための保護具
（プロテクタ）を装着しており、一般には厚肉インサー
ト成形法によるプラスチック製プロテクタが採用されて
いる。これには厚さ2mm程度の孔あき鋼管を補強用のイ
ンサート金具としたもので、射出成形時のキャビティ空
間に保持しておき、成形後にはプロテクタに埋設された
インサート部材とされて、全体の強度を高めるようにな
つている。このため、インサート部材を設けたプラスチ
ック製プロテクタは、従来より広く使用されていた鋼管
製プロテクタに比して、強度、衝撃吸収性及び防錆等の
点で優れている。 ところが、この種のプロテクタは、成形時において、キ
ャビティ空間に前記インサート部材を保持して樹脂を射
出する際に、インサート部材が片寄らないように保持す
るための手段や、型開き時において、成形品を静止させ
て、ねじ部を設けたコア金型側を回転させつつ抜き出す
ための手段等が必要であった。このため、金型及び成形
装置が大掛かりとなり、また高価なものととなってい
た。また、コア金型を回転させつつねじ抜きをする機構
のため、型開き時間が長くなり、生産効率が低下すると
いう問題も残されていた。 そこで、最近はコア金型側をすぼめるコラプシブル方式
によって生産効率の向上と製作費の低廉化とを図った鋼
管ねじ保護具成形用金型が採用されている。この金型
は、第10図に示すように中心型（32）が略六角形とさ
れ、その外側面（32a），（32a′）は第１、３図に示す
ように先端へ行く程細くなったテーパ状となっている。
一方周囲型（33），（33′）は、断面半月状で、内面
（33a），（33a′）が、前記中心型（32）のテーパ面
（32a），（32a′）に接し、外側面にはねじ部（33
b），（33b′）が螺切されている。また、周囲型（3
3），（33′）が軸中心に対して直角方向にすぼめる事
が出来るようになっている。これにより、型開き時にイ
ンサート保持ピンが抜けるので、取り出すことができる
ものである。

【従来技術とその問題点】

ところで、この種の金型においては、成形品のねじ面と
インサート保持ピンの先端部とが近接するように設定さ
れているのが一般的である。すなわち、前記中・大径鋼
管用のプロテクタをコラプシブル方式にて成形する場
合、前記２つ割構造の周囲型（33），（33′）では、す
ぼまり時におけるストロークが２〜3mm以上にできない
制約があった。このため、インサート保持ピンが十分に
抜けきらない状態が生じ、成形品の取り出しに際してイ
ンサート保持ピンの先端部が破損すると言う不具合があ
った。 そこで、インサート保持ピンに支障が生じないように、
周囲型（33），（33′）をすぼませるストロークをねじ
の深さの３〜４倍程度として、内側に十分すぼませるこ
とが考えられるが、上記のように周囲型（33），（3
3′）を２つ割りとした構造上の理由から、市販の金型
にはこの要求に応え得るものがなかった。このために、
第10図に示すコア型は、中心型（32b）を非ねじ部とし
て、後退量を大きくする事によってすぼまり量の増大を
図ったものである。しかし、コラプシブルストロークを
大きくすることで、インサート保持ピンを支障なく抜き
出すことは可能とされても、成形されたプロテクタに、
非ねじ部分が生じるため、鋼管のねじ部分に螺入された
際、プロテクタとねじ部との間にギャップが生じる不具
合があった。そして、輸送中等においてこのギャップか
ら湿気や水分が侵入し、鋼管のねじ部が発錆するという
難点があった。 本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、インサート
支持ピンの先端が、成形品の内面よりも更に内側に入る
深さまで、金型をすぼませるストロークの大きなコラプ
シブル作用を行わせ、かつ、非ねじ部分が生じない保護
具を射出成形して、防錆に優れた鋼管ねじ保護具を効率
よく製作し得る鋼管ねじ保護具成形用金型提供すること
を目的としている。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明に係る鋼管ねじ保護具
成形用金型は、請求項（１）において、 （１）インサート金具（６）によって補強される鋼管雄
ねじのプラスチック製保護具（５）を、金型開閉に同期
して軸方向に前後進する中心型（２）と、複数個に分割
されそれぞれの内面が上記中心型（２）の外側面に摺接
する周囲型（３）とからなるコア型（１）を有し、型開
き工程時に上記中心型（２）の後退と共に上記周囲型が
軸芯方向にすぼまるコア型（１）のコラプシブル作用に
より成形する鋼管ねじ保護具射出成形用金型において、 前記中心型（２）は、断面多角形状でかつ先端に行くほ
ど次第に細くなるように外側面がテーパー状とされ、前
記周囲型は、中心型（２）を介して両側からこれに摺接
する副周囲型（４）（４′）と、中心型（２）及び副周
囲型（４）（４′）を介して両側からこれらに摺接する
断面略半月状の主周囲型（３）（３′）とから構成され
ると共に、上記副周囲型（４）（４′）は、中心型
（２）から離脱せずに摺動するよう係合され、上記主周
囲型（３）（３′）は、中心型（２）とは係合せずに軸
芯に向けて押圧付勢されており、前記中心型（２）の後
退に伴うコラプシブル作用のコラプシブルストロークが
成形品（５）のねじ山の深さよりも大きく設定され、前
記周囲型（３）（３′）（４）（４′）の外周に配設さ
れて前記インサート金具（６）を保持する複数個のイン
サート保持ピン（16）の先端部を、成形品（５）の内側
よりも更に内側に後退させると言う技術的手段を採用し
ており、更に、請求項（２）において、 （２）周囲型（３）（３′）（４）（４′）の全外周に
螺切したねじ部（5b）は、ピッチおよびねじ山の深さを
鋼管のねじ部と同一とし、溝幅が雄ねじのねじ山の幅よ
り小さく形成して雄ねじを螺入した時にねじ山を雌ねじ
のねじ面で挟持するように雌ねじのねじ面の形状のみを
変形させる。 という技術的手段を採用している。

【作用】

上記構成において射出成形に際しては、キャビティ型
（７）とコア型（１）である中心型（２）及び複数の周
囲型（３）（３′）（４）（４′）とのキャビティ空間
に、インサート部材（６）を挿入し、このインサート部
材（６）をインサート保持ピン（16）に保持しておく。
そして、キャビティ空間（Ｇ）に樹脂が射出されると、
インサート部材（６）が片寄ることなく樹脂によって埋
設されつつ成形される。次に、型開き工程において、中
心型（２）が軸方向に後退するとともに、周囲型（３）
（３′）（４）（４′）が軸心に向かってすぼまってゆ
く。このとき、周囲型（３）（３′）（４）（４′）を
複数個に分割しているので、コア型（１）のコラプシブ
ルストロークが大となり、成形品（5b）のねじ山の深さ
よりなお深くすぼまることができる。このため、複数の
インサート保持ピン（16）の先端部が、成形品の内面よ
りも更に内側に入る点まで引き込まれる。従って、成形
品の取り出しに際し、インサート保持ピン（16）の先端
部が切損する問題が防止される。 また、周囲型（３）（３′）（４）（４′）の外周に螺
切されたねじ部（5b）のねじ面のみを変形している場合
には、鋼管のねじ部に保護具（５）を螺入した際、鋼管
のねじ山を保護具（５）のねじ溝が挟持する事になって
緊密に螺着することができ、鋼管のねじ部から保護具
（５）が緩んで外れることなく、鋼管のねじ部が強固に
保護されるものである。

【実施例】

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は鋼管ねじ保護具成形用金型の一部を断面で示した
側面図、第２図はコア型の平面図、第３図は第２図のII
I-III線に沿ったコア型の断面図である。 この実施例に係る鋼管ねじ保護具成形用金型は、図示し
ない鋼管の両端に螺切された雄雌ねじ部を保護するプロ
テクタ保護具（５）をプラスチック射出成形するもの
で、キャビティ型（７）と組み合わされるコア型（１）
として、断面略六角形の中心型（２）と、この中心型
（２）の外側面に摺接する複数個の周囲型（３），
（３′），（４），（４′）を具備して構成されてい
る。なお、本実施例においては、第８図に示す鋼管（2
8）の外周に螺切された雄ねじ部（28a）に装着される雌
プロテクタ（５）を射出成形する場合について説明す
る。 第１図ないし第３図において、（２）は断面六角形の中
心型であり、外側面（2a），（2a′），（2b），（2
b′）が先端に行く程次第に細くなるようなテーパ状に
形成されている。この中心型（２）は、ボルト（11）を
介して第１コア背板（20）に固着されており、型開閉に
同期して軸方向に前後進するようになっている。（2c）
は中心型（２）の外側面から突き出したリブ状のガイド
である。第１図ないし第２図に示す（３），（３′）
は、断面半月状で左右一対の主周囲型であり、内面（3
a）が前記中心型（２）のガイド（2c）に摺接する一
方、内面（3a′）が外側面（2a′）に摺接し、それぞれ
の外周面にはねじ部（3b）（3b′）が螺切されている。
このねじ部（3b）（3b′）は、成形品である雌プロテク
タ（５）が螺着される鋼管（28）の雄ねじ部（28a）
と、ピッチ及びねじ山の深さが同一である。このねじ面
の他の実施例としては前記のように、ピッチおよび山の
深さを鋼管のねじ部と同一とし、溝幅がねじのねじ山の
幅より小さくて鋼管のねじ山を雌プロテクタ（５）のね
じ溝で挟持するようにねじ面の形状のみ変形させてお
り、鋼管（28）に雌プロテクタ（５）を装着した際、螺
合を緊密にして鋼管（28）の雄ねじ部（28a）から雌プ
ロテクタ（５）た容易に脱落しない形状としてもよい。
そして、この周囲型（３），（３′）（４）（４′）
は、コアプレート（12）にそれぞれ固着されており、軸
心に向かって直角方向に前後進するようになっている。
また主周囲型（３），（３′）の基端部（3c）と、コア
プレート（12）にに設けた係止溝（12a）との間に、第
１スプリング（13）が介設されていて、主周囲型（３）
を軸心方向に押圧付勢している。 第２図及び第３図に示す（４），（４′）は、断面台形
状で左右一対の副周囲型であり、一方の副周囲型（４）
の内面（4a）が前記中心型（２）の外側面（2a）に摺接
する一方、他の副周囲型（４′）の内面（4a′）が外側
面（2b′）に摺接し、それぞれの外周面には前記主周囲
型（３），（３′）のねじ部（3b），（3b′）に連続す
るねじ部（4b），（4b′）が螺切されている。そして、
副周囲型（４）の基端部（4c）はは、ピン挿入孔（4d）
が開設されている。（14）は傾斜ピン（アンギュラピ
ン）であり、前記ピン挿入孔（4d）に挿入されていて、
型開き時に中心型（２）の後退と共に第３図Ｂ方向の力
が付勢され、副周囲型（４）をＢ方向に摺接させ、副周
囲型（４），（４′）を軸心方向にすぼませるようにな
っている。（15）は、副周囲型（４）の基端部（4c）に
設けた係止孔（4e）と第２コア背板（21）の側面との間
に介設されたスプリングであり、副周囲型（４）に対し
て押圧力を付勢している。第１図及び第３図に示す（1
6）はインサート部材（６）の端縁部を保持する端部保
持ピンであり、先端部（16a）をキャビティ空間（Ｇ）
側に向けて、固定ねじ（17）を介し４本がコアプレート
（12）の凹所（12b）にそれぞれ配設されている。（1
8）はインサート部材（６）の周囲を保持する周面保持
ピンであり、先端部（18a）をキャビティ空間（Ｇ）に
向けて、前後に２本づつ多数本が周囲型（３），
（３′）に設けた取付孔（19）にそれぞれ配設されてい
る。（20）は第１コア背板であり、第２コア背板（21）
とボルト（22）のねじ部（22a）により螺着されてい
る。なおこのボルト（22）は、スペーサブロック（23）
の貫通孔（23a）に挿通されており、基端（22b）がコア
取付板（24）に固着されていて、このコア取付板（24）
が移動すると中空型（２）およびコアプレート（12）が
後退動するようになっている。 （25）はエジェクタピンであり、先端部（25a）がコア
プレート（12）側に向けられ、基端部（25b）がエジェ
クタ板（26）に取付ねじ（27）を介して固着されてい
る。なお、このエジェクタ板（26）は図示しないシリン
ダにより前進し、前記キャビティ（Ｇ）に射出成形され
た成形品を突き出して、金型から取り出すようになって
いる。 （７）はキャビティ型であり、雌プロテクタ（５）の外
周面を成形するもので、キャビティ取付板（８）に固定
されている。（９）はスプルーブッシュであり軸心に熔
融樹脂を導くスプルー（9a）が貫通されており、一端が
キャビティ空間（Ｇ）に、他端がスプルー先端（9b）に
それぞれ連通している。（10）はスプルーブッシュ
（９）を保持し、キャビティ取付板（８）に固設された
ロケートリングである。 次に、動作について説明する。まず、インサート部材
（６）がキャビティ空間（Ｇ）内に挿入される。この場
合は、金型を型開させて、第１図及び第３図に示すキャ
ビティ空間（Ｇ）内にインサート部材（６）を挿入し、
複数の周囲インサート保持ピン（18）と、端部保持ピン
（16）とによって正しい位置にセットする。次に、周囲
型（３），（３′），（４），（４′）を前進させて中
心型（２）の外周面に当接させて一体化した後、キャビ
ティ型（７）側にコア型（１）を移動させて型締めし、
続いて、スプルーブッシュ（９）に図示しない射出ノズ
ルを当接し、熔融樹脂をキャビティ空間（Ｇ）に射出圧
入して充填する。このとき、インサート部材（６）は、
各保持ピン（16），（18）に保持されているので、キャ
ビティた空間（Ｇ）において片寄る問題はない。 その後、樹脂が冷却固化すると、型開きが開始される。
この際は、中心型（２）、第１、第２コア背板（20），
（21）、スペーサブロック（23）、コア取付板（24）、
エジェクタ板（26）の両者を共に（第１図、第３図にお
いて符号Ａ方向に）後退移動させる。これにより、キャ
ビティ型（７）とそコアプレート（12）は第１パーティ
ング面から離間し、成形品は周囲型（３）（３′）
（４）（４′）の外周に固着した状態でキャビティ型
（７）から離脱する。次いで、中心型（２）が軸方向に
後退するので、傾斜ピン（14）によって強制的に符号Ｂ
方向の作用が付勢され、中心型（２）の後退と同時に副
周囲型（４）を軸芯方向に直角にすぼまる。続いて、中
心型（２）のガイド（2C）に摺接する主周囲型（３）が
スプリング（13）によって押し出されて、これも軸芯に
向かって直角にすぼませられる。このように中心型
（２）を後退させていくと、主周囲型（３），（３′）
と副周囲型（４），（４′）相互が軸芯に沿ってズレが
生じるとともに、副周囲型（４）が一層すぼまることで
主周囲型（３）もより内側にすぼまってゆく。この際周
囲型（３），（４）が４分割されており、従来の２分割
タイプに比して、中心型（２）において摺接する面が増
加するから、軸心方向に向かってすぼまるコラプシブル
作用を大きくすることができる。本例では予め雌プロテ
クタ（５）のねじ部（5b）の深さの３〜４倍にコラプシ
ブルストロークを設定しており、通常この種の鋼管に螺
切されるねじ山の深さは２〜3mm程度であることから、
前記周囲保持ピン（18）の先端部（18a）を成形品
（５）のねじ部（5b）から十分内側に後退させることが
できる。従って、コラプシブル時には前記周面の保持ピ
ン（18）の先端部（18a）が、成形品（５）のエジェク
トに支障のない位置まで引き込まれることとなり、成形
品（５）は周囲型（３）（３′）（４）（４′）から離
脱し、端部保持用のインサート保持ピン（16）のみで保
持されている。最後に、エジェクトシリンダ（50）を作
動させてエジェクタ板（26）を前進させ、エジェクタピ
ン（25）により成形品（５）を突き出し、この金型から
プロテクタ本体（5a）として取り出される。 第４図ないし第６図は、上記のように射出成形された雌
プロテクタ（５）を示している。図において（5a）はプ
ロテクタ本体であり、例えば高密度ポリエチレン、低高
密度ポリエチレン及びポリプロピレン等のように、それ
自体の強度も十分でかつ衝撃吸収性の大きい熱可塑性プ
ラスチックにより射出成形されている。（5b）はプロテ
クタ本体（5a）の全内周に螺切された雌ねじ部である。
（5C）は端部保持ピン（16）の抜け跡、（5d）は周面保
持ピン（18）の抜け孔である。（5e）はプロテクタ本体
（5a）の上面に形成された凹所、（5f）は上面の周縁に
設けられた凹溝である。（６）はインサート金具である
インサート部材であって、第７図に示すように多数の孔
を設けた鋼製リングで形成されている。 ところで、上記雌プロテクタ（５）には、第８図に示す
ように蓋体（29）が一体化されて使用に供される。図に
おいて（29）は蓋体であり、例えば前記ポリエチレン等
を原料として通常の金型で射出成形されるものである。
この蓋体（29）は内側縁に嵌合部（29a）を設けてあ
り、この嵌合部（29a）が前記プロテクタ本体（5a）の
凹所（5e）に圧入されて嵌着される。そして、高周波誘
電加熱法により、蓋体（29）とプロテクタ本体（5a）と
の接合線部（29b）が溶着されて、両者（５），（29）
が一体化される。これにより、プロテクタ本体（5a）の
上面が外気から遮断されるので、インサート部材（６）
の腐食が防止される。そして、以上のように構成された
雌プロテクタ（５）は、第８図に示すように鋼管（28）
の雄ねじ部（28a）に螺着されて、この雄ねじ部（28a）
を保護するものである。 なお、上記実施例においては、鋼管（28）の雄ねじ部
（28a）を保護する雌プロテクタ（５）について説明し
たが、第９図に示すように、鋼管（28）の雌ねじ部（28
b）を保護する雄プロテクタ（30）についても全く同様
に射出成形することができる。図において、（30a）は
雄プロテクタ（30）のプロテクタ本体であり、外周面に
雄ねじ部（30b）が螺切されている。（６）は前期と同
様のインサート部材、（31）はプロテクタ本体（30a）
の上部にであり、嵌着された蓋体である。 上記構成により、プロテクタ本体（30a）が外気より遮
断されるので、インサート部材（６）の腐食を防止する
ことが出来る。そして、この雄プロテクタ（30）は鋼管
（28）の雌ねじ部（28b）に螺入されることにより、こ
の雌ねじ部（28b）を強固に保護することができるもの
である。

【発明の効果】

以上詳述したように、本発明に係る鋼管ねじ保護具成形
用金型は、コア型を断面多角形状で外側面を、先端に行
く程次第に細くなるようにテーパ状とした中心型と、こ
の中心型の外側面にそれぞれの内面が摺接する一方、全
外側面に螺切りがなされた複数個の周囲型とで構成され
ている。よって、型開き工程においては、周囲型のコラ
プシブルストロークを成形品のねじ山の深さより大きく
設定して、インサート金具を保持するインサート保持ピ
ンの先端部を成形品の内面よりも更に内側に後退させる
ことができるから、成形品の取り出し時にインサート保
持ピンの先端部が切損していた問題が回避される。ま
た、コア型を十分にすぼませることができるので、コア
型の角部等が欠損するという不具合も解消される。 さらに、周囲型は少なくとも４個以上の多数個に分割可
能であり、それぞれにストロークの大きいコラプシブル
作用を行わせることができるので、従来のように２個の
周囲型を用いた場合に生じた外周面の非ねじ部分をなく
して、全外周面にねじ部を設けることができる。よっ
て、このねじ部を備えた保護具を鋼管のねじ部に螺切し
た場合には、湿気や水分を遮断できるから、鋼管のねじ
部が、腐食する問題が防止される。 加えて、周囲型に螺切されたねじ部のねじ面のみを、ピ
ッチおよびねじ山の深さを鋼管のねじ部と同一とし、溝
幅がねじのねじ山の幅より小さくてねじ山をねじ溝で挟
持するように変形させてあるので、鋼管のねじ部に対し
て変形させている場合は、鋼管のねじ部分に保護具を緊
密に螺着して保持させることができる。よって、鋼管の
ねじ部から保護具が緩んで外れるという不具合が回避さ
れて、鋼管のねじ部分が一層強固に保護される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の一実施例を示し、第１図
は鋼管ねじ保護具成形用金型の一部を断面で示した側面
図、第２図はコア型の平面図、第３図は第２図のIII-II
I線に沿ったコア型の断面図、第４図は成形された保護
具の縦断面図、第５図は同平面図、第６図は同裏面図、
第７図はインサート金具の斜視図、第８図鋼管に螺着さ
れた雌プロテクタの縦断面図、第９図は他の実施例を示
す雄プロテクタの縦断面図、第10図は従来のコア型を示
す平面図である。 （１）……コア型、（２）……中心型、（３），
（３′）……主周囲型、（４），（４′）……副周囲
型、（５）……保護具（雌プロテクタ）、（5b）……ね
じ部、（６）……インサート金具（インサート部材）、
（７）……キャビティ型、（９）……スプルーブッシ
ュ、（12）……コアプレート、（14）……傾斜ピン、
（16）……インサート保持ピン（端部保持ピン）、（1
8）……インサート保持ピン（周面保持ピン）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 1:00 4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インサート金具によって補強される鋼管雄
   ねじのプラスチック製保護具を、金型開閉に同期して軸
   方向に前後進する中心型と、複数個に分割されそれぞれ
   の内面が上記中心型の外側面に摺接する周囲型とからな
   るコア型を有し、型開き工程時に上記中心型の後退と共
   に上記周囲型が軸芯方向にすぼまるコア型のコラプシブ
   ル作用により成形する鋼管ねじ保護具射出成形用金型に
   おいて、 前記中心型は、断面多角形状でかつ先端に行くほど次第
   に細くなるように外側面がテーパー状とされ、前記周囲
   型は、中心型を介して両側からこれに摺接する副周囲型
   と、中心型及び副周囲型を介して両側からこれらに摺接
   する断面略半月状の主周囲型とから構成されると共に、 上記副周囲型は、中心型から離脱せずに摺動するよう係
   合され、上記主周囲型は、中心型とは係合せずに軸芯に
   向けて押圧付勢されており、 前記中心型の後退に伴うコラプシブル作用のコラプシブ
   ルストロークが成形品のねじ山の深さよりも大きく設定
   され、前記周囲型の外周に配設されて前記インサート金
   具を保持する複数個のインサート保持ピンの先端部を、
   成形品の内側よりも更に内側に後退させることを特徴と
   する鋼管ねじ保護具成形用金型。
2. 【請求項２】周囲型の全外周に螺切したねじ部は、ピッ
   チおよびねじ山の深さを鋼管のねじ部と同一とし、溝幅
   がねじのねじ山の幅より小さくてねじ山をねじ溝で挟持
   するようにねじ面の形状のみを変形させた事を特徴とす
   る請求項第１項記載の鋼管ねじ保護具成形用金型。