(57)【要約】【課題】  極細の軸棒を所定の位置に確実にセットすることができるインサート成形装置を提供する。【解決手段】  金属製の軸棒１１０の一端を、合成樹脂製の把持部に埋め込むインサート成形装置であって、前記把持部に対応したキャビティを有する第１金型２０と、前記軸棒の基端側を前記キャビティ内に進入させた状態で軸棒を保持する第２金型３０と、該第２金型から一定の距離に設けられた基礎面５１と、該基礎面に載置され前記軸棒の先端位置を決めるスペーサ４０とを有し、前記第１金型と第２金型とが共に複数に分割可能で、前記軸棒１１０を前記第２金型３０の保持部３３に進入させるとき、前記第２金型の離間距離２ｓが軸棒の被保持部の直径ｄ以下であり、かつ、前記第１金型の離間距離Ｗの方が第２金型の離間距離２ｓよりも大きい。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の軸棒の一端を、合成樹脂製の把持部に埋め込むインサート成形装置であって、前記把持部に対応したキャビティを有する第１金型と、前記軸棒の基端側を前記キャビティ内に進入させた状態で軸棒を保持する第２金型と、該第２金型から一定の距離に設けられた基礎面と、該基礎面に載置され前記軸棒の先端位置を決めるスペーサとを有し、前記第１金型と第２金型とが共に複数に分割可能で、前記軸棒を前記第２金型の保持部に進入させるとき、前記第２金型の離間距離が軸棒の被保持部の直径以下であり、かつ、前記第１金型の離間距離の方が第２金型の離間距離よりも大きいことを特徴とするインサート成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂製の把持部に軸棒状の器具をインサート成形する装置に関し、特に、歯科用治療具等の製造に適した装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科医は、根管の治療に極めて細い軸棒から形成されるリーマ、ファイル、ブローチ等の各種の器具を使用する。
【０００３】
これらの治療具は、太さが０．８ｍｍ前後の極めて細いステンレス鋼製の軸棒を使用している。極めて細いので、直接手や指で持って作業するのは困難で、基端側に合成樹脂製の把持部を設けて、ここを指で掴むことで治療器具を回転させたり、進退させたりする。このような治療器具を製造する場合、従来は、把持部が形成される金型のキャビティ内に軸棒の一端側を挿入した状態で把持部の射出成形をするインサート成形が行われてきた。
【０００４】
従来のインサート成形装置は、軸棒を挿通させる穴が穿設された固定型と、この固定型の上にあって固定型の表面に沿って左右に移動して割れる分割型とによって構成されている。分割型の方に把持部を形成するためのキャビティを形成し、固定型の穴に挿入した軸棒の基端部がキャビティ内に進入した状態で分割型を閉じ、溶融し加圧された合成樹脂を、キャビティ内に流し込み、冷却・固化させるのである。
【０００５】
通常のインサート成形装置では、上記の分割型と固定型とを複数組設け、一度の成形で複数個の治療器具が製造できるようになっている。
【０００６】
固定型の穴に軸棒を入れるのは、人手によっていたが、自動的に行うものとして、特許文献１（特許第３４２１４５１号）が知られている。これは、軸棒を保持する保持型に複数の穴を穿設し、この保持部の穴に軸棒を供給する際に、保持部の入口に軸棒を案内する案内部を近接させるようにしたものである。案内部には、保持部の穴に対応したテーパ孔があり、ここから投入された軸棒が保持部の穴内に入るようになっている。
【特許文献１】特許第３４２１４５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、保持型の穴の上に案内部を移動し、案内部から軸棒を供給しても、軸棒が穴の底まで達せずに、中間で止まってしまうことがあり、確実性がない。これは、軸棒が前述したように非常に細く軽いので、少しの摩擦力でも落下できなくなるからである。また、軸棒又は金型に潤滑油や汚れなどが付着しているとそれらの粘着力によって落下できないこともある。穴の径を大きくすれば、このように中間で止まることを防止できるが、穴と軸棒との間に隙間ができて、ここからキャビティに流し込んだ樹脂が漏れ出てしまう。
【０００８】
また、前記特許文献１のインサート成形型では、治療器具の長さが一定のものしか製造できない。これに対し、治療器具は複数種類の長さがあるので、それぞれの長さについて、インサート成形型を用意しなければならないという問題もあった。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、極細の軸棒を所定の位置に確実にセットすることができるインサート成形装置を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】
【００１０】
前記の目的を達成するために本願のインサート成形装置は、金属製の軸棒の一端を、合成樹脂製の把持部に埋め込むインサート成形装置であって、前記把持部に対応したキャビティを有する第１金型と、前記軸棒の基端側を前記キャビティ内に進入させた状態で軸棒を保持する第２金型と、該第２金型から一定の距離に設けられた基礎面と、該基礎面に載置され前記軸棒の先端位置を決めるスペーサとを有し、前記第１金型と第２金型とが共に複数に分割可能で、前記軸棒を前記第２金型の保持部に進入させるとき、前記第２金型の離間距離が軸棒の被保持部の直径以下であり、かつ、前記第１金型の離間距離の方が第２金型の離間距離よりも大きいことを特徴としている。
【００１１】
前記スペーサが、前記基礎面からの高さが異なる複数種類があり、これらから択一的に選択使用される構成としたり、前記第１金型と第２金型の分割面が同一面内にある構成としたり、前記第１金型、第２金型及びスペーサが、上下方向に配置されている構成としたり、前記第１金型、第２金型及びスペーサが、複数組み設けられている構成とすることができる。
〔作用〕
【００１２】
第１金型と第２金型を共に開いたとき、把持部用のキャビティのある第１金型は大きく開き、軸棒を保持する第２金型は軸棒の直径以下と小さく開く。第１金型の大きく開いたところから軸棒を挿入し、第２金型の保持部に入れる。第２金型の軸棒の保持部は、軸棒の被保持部の径より大きいので、軸棒は保持部に引っかかることなく入り、先端がスペーサに当接して位置決めされる。一方、第２金型の開き量（離間距離）は軸棒の被保持部の直径以下にしているので、軸棒は殆ど傾くことなく第２金型の保持部に入る。軸棒の基端側は、第２金型から第１金型の方に突出した状態となる。この後、第１金型と第２金型とをほぼ同時に閉じるが、軸棒は殆ど傾いていないので、位置がずれたり、閉じる途中で引っかかるということもなく、第２金型にしっかりと把持される。軸棒の突出部は第１金型のキャビティ内に突出した状態となる。次に、キャビティ内に溶融した樹脂を流し込み、冷却・固化する。樹脂が固化したら、再び、第１金型と第２金型とを開き、インサート成形された治療器具を取り出す。取り出した後、新たな軸棒をセットし、以下上記の動作を繰り返す。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のインサート成形装置によれば、非常に細い軸棒を確実に所定の位置にセットすることができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明のインサート成形装置の要部構成を示す断面図で、図２は治療器具の軸棒の正面図である。同図に示すインサート成形装置１０は、第１金型２０と、第２金型３０と、スペーサ４０及び基部５０とを有する。
【００１６】
なお、図示はしないが、本発明のインサート成形装置は、第１金型２０、第２金型３０及びスペーサ４０を複数個ずつ有しており、一度に複数個の治療器具を成形できるものである。
【００１７】
軸棒１１０は、直径０．８ｍｍ程度のステンレス鋼で、円柱形状の被保持部１１１の先端側に四角錐を捻って形成した刃部１１２があり、先端１１３は一辺が０．１ｍｍ程度の多角形で四角となっている。図示しないが、被保持部１１１のキャビティ２３に突出する部分の一部を潰して平らにしたり、被保持部１１１の端部を曲げておくと、インサート成形された治療器具を使用する際に、軸棒１１０が空回りしたり、抜けたりするのを防止することができる。
【００１８】
第１金型２０は、上下面共に平面で、分割面ａのところから、金型２１と金型２２とに左右方向に分割される。金型２１と金型２２との境界には、治療器具の把持部を形成するためのキャビティ２３が形成され、キャビティ２３の図の上方には、溶融した樹脂を流し込むランナ２４がある。キャビティ２３の内壁には図示を省略するが、把持部に滑り止め機能を付与するための細く浅い環状の溝又は突起が複数本形成されている。
【００１９】
第２金型３０は、第１金型２０と密着できるように少なくとも上面が平面である。そして、第１金型２０と同一の分割面ａで、金型３１と金型３２とに分割される。金型３１と金型３２との間には、治療器具の軸棒を保持する空間としての保持部３３が形成されている。保持部３３の図の下方は、径の大きな太径部３４となっている。第２金型３０が閉じた状態のとき、保持部３３の径は軸棒１１０の被保持部１１１の径とほぼ同じである。ここに隙間ができると、射出成形時にキャビティ２３に流れ込んだ樹脂が漏れてしまうからである。太径部３４を設けるのは、刃部１１２に傷が付き、切れ味が劣化することがないようにするためである。また、全て保持部３３と同じ径にすると、軸棒１１０が完全に落下せず、途中で止まる可能性が生じるからである。
【００２０】
図１において、第２金型３０の下方には、スペーサ４０が基部５０の基礎面５１上に載せられている。基礎面５１と、第２金型３０の下面３５との間の距離Ｌは一定である。したがって、スペーサ４０の高さＨを変化させることで、治療器具１００の長さを変更することができる。スペーサ４０には、軸棒１１０の先端１１３の位置決めをするためのすり鉢状の凹部４１が形成されている。
【００２１】
図３は第１金型２０と第２金型３０とを開いて軸棒１１０をセットした状態を示す図である。第１金型２０の金型２１と金型２２とは、分割面ａで図の左右方向に分割されて開くが、開き量又は離間距離Ｗは、図１に示すキャビティ２３の最大径ｗより大きい。これは、インサート成形後に治療器具１００を取り出すために必要だからである。
【００２２】
一方、第２金型３０の金型３１と金型３２とは離間距離は小さく、余り開かない。開いた保持部３３に軸棒１１０を入れると、片側にｓの隙間ができるが、本発明では、軸棒１１０の径をｄとしたとき、２ｓ＜ｄとなるようにしている。
【００２３】
従来のものは第２金型３０が分割型ではなかった。そして、保持部３３は軸棒１１０が入るように軸棒の径よりやや大きかったが、隙間が殆どできない程度であった。そのため、軸棒１１０を保持部３３に入れるのが困難であった。
【００２４】
これに対し本発明では、第２金型３０を分割型にした。そして、保持部３３も軸棒１１０を挿入するときは開いて大きくし、入れやすくしている。しかし、２ｓ＞ｄのように隙間が大きくなると、挿入された軸棒１１０が傾斜して、保持部３３の外に出てしまう可能性がある。軸棒１１０が保持部３３の外に出てしまったまま成形すると、金型が損傷を受けたり、不良品の原因となる。
【００２５】
そこで、本発明では、２ｓ＜ｄとし、軸棒１１０が保持部３３の外に出ないようにしたものである。
【００２６】
本発明では、第２金型３０の下部にスペーサ４０を挿入している。スペーサ４０にはすり鉢型の凹部４１があるが、この中心と保持部３３の軸心とが一致するようにスペーサ４０を基礎面５１の上にセットする。基礎面５１から第２金型３０の下面３５までの距離Ｌはインサート成形装置１０に固有の値であり、一定の値である。一方、治療器具１００の長さは一定ではなく、複数種類の長さがある。そこで、スペーサ４０の高さＨを複数種類用意しておき、それらの中から目的に合った高さのスペーサ４０を選んでセットすることで対応することができる。
【００２７】
保持部３３に軸棒１１０を挿入したら、図４に示すように、第１金型２０と第２金型３０の双方を閉じる。そして、ランナ２４から溶融され加圧された樹脂をキャビティ２３内に流し込む。樹脂は加圧されているので、その加圧力は軸棒１１０にも伝わるが、軸棒１１０は保持部３３に把持され、かつ、先端１１３が凹部４１に支持されているので、軸棒１１０が飛び出すことはない。
【００２８】
図５は、インサート成形が完了し、成形品である治療器具１００を取り出すために第１金型２０と第１金型３０を開いた状態を示している。この後、手などで把持部１２０部分を掴んで取り出す。
【００２９】
図６は、図５に示す製造装置から取り出した治療器具１００の正面図である。治療器具１００は、この例では歯科用ファイルで、軸棒１１０の一端に操作用の把持部１２０がインサート成形により取り付けられている。
【００３０】
本発明では、第１金型２０と第２金型３０の分割面ａを同一面としているが、必ずしも同一面にする必要はない。また、分割面ａは成型後取り出し易いように、軸心と同一にすることが好ましい。
【００３１】
また、前記実施例では、第１金型２０、第２金型３０、スペーサ４０を上下方向に配置しているが、水平方向に配置してもよい。
【００３２】
実施例では、歯科用の治療器具１００を例示したが、極細材を使用して医療用の治療器具全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のインサート成形装置の要部構成を示す断面図である。
【図２】治療器具の軸棒の正面図である。
【図３】第１金型と第２金型とを開いて軸棒をセットした状態を示す図である。
【図４】軸棒をセットして第１金型と第２金型の双方を閉じた状態を示す図である
【図５】インサート成形が完了し、成形品である治療器具を取り出すために第１金型と第２金型を開いた状態を示している。
【図６】治療器具の正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０      インサート成形装置
２０      第１金型
２３      キャビティ
３０      第２金型
３３      保持部
４０      スペーサ
５１      基礎面
１００    治療器具
１１０    軸棒
１１１    被保持部
１２０    把持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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