(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出成形機から押出される合成樹脂製チューブを該押出成形機のダイの出口でカッターを上記合成樹脂製チューブ周りに回転させることにより所定長さのコイル状の線条に連続的に切断加工する工程と、このコイル状線条の形成後、上記カッターを後退させて上記合成樹脂製チューブをそのまま上記押出成形機から押出して該コイル状線条に連なる所定長さの筒体部を形成する工程と、この筒体部の形成後、再び上記カッターを前進させて上記押出成形機から押出される合成樹脂製チューブを所定長さのコイル状線条に連続的に切断加工する工程とを繰り返し行うと共に交互に連らなるコイル状線条と筒体部とを冷却したのち、筒体部をその長さ方向の中間部で順次、分断することにより両端に短筒状座部を一体に設けている所定長さのコイル状線条からなるコイルスプリング部に順次、形成することを特徴とする合成樹脂製コイルスプリングの製造方法。
【請求項２】
押出成形機のダイの出口の両側方に一対のカッターを配設して押出成形機から押出される合成樹脂製チューブを二重巻きのコイル状線条からなるコイルスプリング部に切断加工することを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製コイルスプリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両端部に短筒状座部を一体に連設してなる合成樹脂製コイルスプリングを能率よく連続的に製造し得る製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、コイルスプリングの製造方法としては、回転する棒体に線材を所定のピッチで巻き取る方法や、金型で一体成形する方法などが知られているが、製造装置が複雑で製作コストも高くつき、その上、能率的に製造し得ないという問題点がある。そのため、本願発明者等は特公平６−４９３４２号公報に記載しているような合成樹脂製コイルスプリングの製造方法を開発した。
【０００３】
即ち、この合成樹脂製コイルスプリングの製造方法は、押出成形機から押し出される合成樹脂製チューブに対し、そのダイの出口で該合成樹脂製チューブ周りにカッターを回転させることにより該合成樹脂製チューブをコイル状の線条に連続的に切断したのち冷却させるというものであり、この製造方法によれば、簡単な装置によって能率よく合成樹脂製コイルスプリングを製造し得るという利点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記合成樹脂製コイルスプリングの製造方法によれば、押出成形機から押し出される合成樹脂製チューブを連続した長いコイル状線条に形成していくものであるから、このコイル状線条を冷却後、該コイル状線条をその中心線に直交する方向に切断して一定長さの合成樹脂製コイルスプリングに切断、形成すると、得られたコイルスプリングはその両端が先端に向かって徐々に薄肉に形成されて取扱時や使用時に該端部が欠損し、使用に供することができなくなる虞れがあるばかりでなく、他の部分とのバネ特性やバネ常数が異なって全長に亘り均一な伸縮性を発揮することができなくなるという問題点がある。
【０００５】
さらに、各種装置や機器類、或いは工具等に装着する際に、取付座面に対する座りが悪く、座金を使用しても不安定な装着状態となって正確なバネ作用を奏し難くなる虞れがある。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、両端部をコイルスプリング部に形成することなく、安定した装着を可能にし得る短筒状座部に形成してなる合成樹脂製コイルスプリングを簡単且つ能率よく製造し得る合成樹脂製コイルスプリングの製造方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る合成樹脂製コイルスプリングの製造方法は、押出成形機から押出される合成樹脂製チューブを該押出成形機のダイの出口でカッターを上記合成樹脂製チューブ周りに回転させることにより所定長さのコイル状の線条に連続的に切断加工する工程と、このコイル状線条の形成後、上記カッターを後退させて上記合成樹脂製チューブをそのまま上記押出成形機から押出して該コイル状線条に連なる所定長さの筒体部を形成する工程と、この筒体部の形成後、再び上記カッターを前進させて上記押出成形機から押出される合成樹脂製チューブを所定長さのコイル状線条に連続的に切断加工する工程とを繰り返し行うと共に交互に連らなるコイル状線条と筒体部とを冷却したのち、筒体部をその長さ方向の中間部で順次、分断することにより両端に短筒状座部を一体に設けている所定長さのコイル状線条からなるコイルスプリング部に順次、形成することを特徴とする。
【０００８】
上記合成樹脂製コイルスプリングの製造方法において、請求項２に係る発明は、押出成形機のダイの出口の両側方に一対のカッターを配設して押出成形機から押出される合成樹脂製チューブを二重コイルスプリング部に切断加工することを特徴としている。
【０００９】
【作用】
合成樹脂製コイルスプリングは、その両端に短筒状座部を一体に設けているので、取扱性に優れていると共に欠損などが生じがたく、長期の使用に供することができ、その上、装置や機器類、或いは工具などに対して容易に且つ安定した正確な状態で装着することができ、さらに、コイルスプリングは全長に亘って均一な弾性伸縮作用を奏することができる。また、両端の短筒状座部の外周面や内周面に連結、或いは取付け用の螺子や係止溝等を形成することができ、便益に使用できる。
【００１０】
このような合成樹脂製コイルスプリングを連続的に製造するには、押出成形機によって合成樹脂製チューブを所定の押出速度でもって押し出しながらそのダイの出口で該合成樹脂製チューブの内外周面間に亘って刃部を貫通させた状態でカッターを合成樹脂製チューブの円周方向に回転させると、合成樹脂製チューブは螺旋状に連続的に切断され、コイル状線条に形成される。このコイル状線条が所定長さだけ形成されたのち、上記カッターを後退させると、押出成形機から押し出し中の合成樹脂製チューブに対する切り込み深さが徐々に浅くなる螺旋状の溝を該合成樹脂製チューブの外周面に形成しながら合成樹脂製チューブの外周面から離れる。
【００１１】
このように合成樹脂製チューブに対するカッターによる切断作用を一定時間だけ停止させると、その間に押出成形機から合成樹脂製チューブがそのまま押し出されて上記コイル状線条に連続する円筒形状の筒体部が形成される。この筒体部が所定長さだけ形成されたのち、上記カッターを押出成形機から連続的に押し出される合成樹脂製チューブに向かって前進させると、該カッターにより合成樹脂製チューブが徐々に深くなる螺旋状の溝を切り込み形成されたのち、カッターが合成樹脂製チューブに貫通して再び、上記同様にコイル状線条が連続、形成される。
【００１２】
押出成形機から押し出される合成樹脂製チューブを所定長のコイル状線条と該コイル状線条に連なる筒体部とに交互に連続、形成しながら冷却させたのち、筒体部を順次、その長さ方向の中間部から輪切り状に切断すると、両端部に短筒状座部を一体に設けている一定径で一定長さの上記合成樹脂製コイルスプリングを得ることができる。この合成樹脂製コイルスプリングのスプリング部や短筒状座部の長さは押出成形機から所定の押出速度でもって押し出される合成樹脂製チューブに対するカッターの前進によるコイル状線条の切断形成時間とカッターの停止による切断休止時間とによって調節することができる。
【００１３】
また、上記合成樹脂製コイルスプリングの製造方法において、請求項２に記載したように、押出成形機のダイの出口の両側方に一対のカッターを配設して押出成形機から押出される合成樹脂製チューブを二重巻きのコイルスプリング部に切断加工することによって、それぞれのコイルスプリング部の端部が短筒状座部の対向面の直径線上の両側部に連なった合成樹脂製コイルスプリングを製造することができ、一層安定した取付け及びバネ作用を奏する合成樹脂製コイルスプリングを提供し得る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１、図２は所定長さと所定径に形成されている合成樹脂製コイルスプリングＡを示すもので、全長に亘って一定の内外径に形成された合成樹脂製コイルスプリング部4A' の両端に該合成樹脂製コイルスプリング部4A' の外径と同一径に形成している同一合成樹脂製の短筒状座部4B' 、4B'をこれらの短筒状座部4B' 、4B' の中心を合成樹脂製コイルスプリング部4A' の中心線上に合致させた状態にして一体に連設してなるものであり、合成樹脂製コイルスプリング4A' はその両端部をそれぞれ短筒状座部4B' 、4B' の対向面における外周端部に連続させている。
【００１５】
このような構造を有する合成樹脂製コイルスプリングの製造方法について説明すると、図３はその合成樹脂製コイルスプリングの製造装置を示すもので、１は押出成形機であり、円筒形状の溶融合成樹脂製押出通路２を設けているダイ３から下方に向かって一定径で且つ一定肉厚の合成樹脂製チューブ４を一定の押出速度でもって押出成形するものである。
【００１６】
５は上記ダイ３の下端部外周面にベアリング10を介してダイ３の周りに回転自在に装着されたリング状の回転カッター台で、カッター６の進退機構７を装着していると共にその外周面に歯車８を形成してあり、この歯車８を押出成形機１の一側方に設置した駆動モータ９の回転軸に固着している小歯車11に噛合させて駆動モータ９によりダイ３の周囲を回転駆動させられるように構成している。
【００１７】
上記カッター６の進退機構７は、回転カッター台５の下面の適所にダイ３の内外径方向に向けて装着されたシリンダからなり、外方に向けたそのピストンロッド7aの先端にカッター取付金具12を固着してあり、このカッター取付金具12にカッター６の基端部を固着させて該カッター６の刃部6aをダイ３の下面に沿ってダイ３の内外径方向に進退自在に配設している。なお、進退機構７としては上記のようなシリンダに限らず、螺子棒を回転させることによってカッター６を進退させる機構等の適宜な機構を採用することができる。
【００１８】
13は上記押出成形機１の下方に設置した冷却用水槽で、その水面を押出成形機１のダイ３の下面に近接させて押出成形機１のダイ３の押出通路２から連続的に押し出される合成樹脂製チューブ４を冷却するものである。また、押出成形機１にその中央部から下方に向かって外径が合成樹脂製チューブ４の内径と略同径の当金14を垂設して冷却用水槽13内に没入させていると共に、冷却用水槽13内にはこの当金14を中央にしてその両側方に上記カッター６によって螺旋状に切断されるコイル状線条4Aの外周面に摺接してこのコイル状線条4Aを当金14をガイドとして下方に引き下ろす回転ローラ15、15が軸支されている。
【００１９】
また、上記当金14はその内部を中空16に形成されてあり、この中空部16に冷却用水槽13内の冷却水を取り込んで、中空部16から当金14の外周面に向かって貫通している多数の小径孔17を通じて当金14上の合成樹脂製チューブ４の内周面又はこの合成樹脂製チューブ４をカッター６によって螺旋状に切断してなる上記コイル状線条4Aの内周面を冷却するように構成している。さらに、冷却用水槽13は図示していないが断面Ｕ字状に形成されていてコイル状線条4Aの冷却によって連続的に製造される合成樹脂製コイルスプリング40を適宜なガイドロールを介してこの冷却用水槽13内を通過させ、冷却用水槽13から引き出した合成樹脂製コイルスプリング40の所定個所を切断刃（図示せず）によって所定長さ毎に順次、切断するように構成している。
【００２０】
次に、このように構成した装置によって合成樹脂製コイルスプリングを製造する方法について説明する。押出成形機１から一定の押出速度でもってダイ３の押出通路２から半溶融状態の合成樹脂製チューブ４を押し出すと共にカッター６の進退機構７を収縮させてカッター６を該合成樹脂製チューブ４の内部にまで貫通させた状態にして駆動モータ９によりカッター台５を所定の速度でもって回転させると、合成樹脂製チューブ４が冷却用水槽13内に進入する直前にダイ３の下面に沿って回転する上記カッター６により合成樹脂製チューブ４の押出速度に応じた一定幅（一定太さ）のコイル状線条4Aに連続的に切断される。
【００２１】
このコイル状線条4Aは直ちに当金14上に受け入れられ、この当金14によって該コイル状線条4Aの内径を一定径に保持しながら該当金14上を下方に摺動すると共に当金14の外側方に配設した回転ローラ15、15によってさらに押出成形機１の押出速度よりも速い速度でもって該コイル状線条4Aを下方に強制的に送り出し、これらの回転ローラ15、15の回転速度に応じたコイルピッチのコイル状線条4Aを形成する。そして、コイル状線条4Aが回転ローラ15、15を通過したのち、そのコイルピッチでもって冷却、固定する。
【００２２】
このコイル状線条4Aが所定長さだけ形成されたのち、進退機構７を作動させて上記カッター６を合成樹脂製チューブ４から外径方向に後退させると、その先端が合成樹脂製チューブ４の内周面から該合成樹脂製チューブ４内にまで後退したときにコイル状線条4Aの形成が終わり、さらに、カッター６が合成樹脂製チューブ４の外周面にまで後退するに従って該合成樹脂製チューブ４に対する切り込み深さが徐々に浅くなり、合成樹脂製チューブ４の外周面に螺旋状の溝41を形成しながら合成樹脂製チューブ４の外周面から外側方に離れる。なお、この螺旋状溝41は合成樹脂製チューブ４の一回り以下の周長間に形成される。
【００２３】
このように、押出成形機１から押し出される合成樹脂製チューブ４に対するカッター６によるコイル状線条4Aの切断、加工が行われなくなると、合成樹脂製チューブ４が先に切断、形成されたコイル状線条4Aに後続してそのまま押出成形機１から連続的に押し出されてコイル状線条4Aに連らなる筒体部4Bに形成されながら冷却用水槽13内の当金14上に送り込まれる。
【００２４】
押出成形機１から冷却用水槽13内に連続的に押し出される合成樹脂製チューブ４によって所定長の上記筒体部4Bが形成されると、再び、上記カッター台５を所定の回転速度でもって回転させながら進退機構７を作動させてカッター６を合成樹脂製チューブ４の外周面から内周面に向かって貫入させていく。このカッター６の嵌入が合成樹脂製チューブ４の内周面に達するまでの間は、合成樹脂製チューブ４の外周面に徐々にその切り込み深さが深くなる螺旋状の溝42が形成され、この螺旋状溝42が合成樹脂製チューブ４の一回り以下の周長部分に形成されるとカッター６が合成樹脂製チューブ４の内周面まで貫通して押出成形機１から連続的に押し出される合成樹脂製チューブ４を上記のようにコイル状線条4Aに切断加工する。
【００２５】
そして、このコイル状線条4Aが所定長さだけ形成されると、再び、上記同様にカッター６を合成樹脂製チューブ４から外側方に後退させて合成樹脂製チューブ４に対するコイル状線条4Aの形成加工を止め、押出成形機１から連続的に押し出される合成樹脂製チューブ４をそのまま冷却用水槽13に送り出して所定長さの筒体部4Bに形成する。なお、筒体部4Bの長さは、カッター６の休止時間の大小と押出成形機１からの合成樹脂製チューブ４の押出速度によって設定することができる。
【００２６】
このように、押出成形機１から一定の押出速度でもって連続的に押し出される合成樹脂製チューブ４を所定長さ毎にコイル状線条4Aと筒体部4Bとに交互に形成加工しながら冷却用水槽13内を進行中に冷却、固化させることによりコイル状線条4Aをコイルスプリング部4A' となし、このコイルスプリング部4A' と冷却した筒体部4Bとを冷却用水槽13から連続的に引き出したのち、図４に示すように、各筒体部4Bを、順次、その長さ方向の中間部から輪切り状、即ち、コイルスプリング40の中心線に直交する方向に分断して図１、図２に示すように、両端に該筒体部4Bの半部分からなる短筒状座部4B' 、4B' を一体に設けてなる一定径で且つ一定長さの合成樹脂製コイルスプリングＡを多数個、製造するものである。
【００２７】
こうして得られた一定長の合成樹脂製コイルスプリングＡは、その両端の短筒状座部4B' 、4B' の円環状端面を座面に全面的に密接させた状態にして使用されるが、必要に応じて、これらの短筒状座部4B' 、4B' の外周面又は内周面に螺子や切り込み等の連結部や係合部を形成しておいてもよい。
【００２８】
また、以上の実施例においては、一巻き構造の合成樹脂製コイルスプリングとその製造方法について説明したが、二重巻き構造の合成樹脂製コイルスプリングであっても、同様な方法で製造できる。即ち、上記合成樹脂製コイルスプリングの製造装置において、回転カッター台５の直径線上の両側部に一対のカッターを進退自在に配設しておけばよい。このように構成すると、これらのカッターにより押出成形機１から押し出される合成樹脂製チューブ４を二重巻きのコイル状線条に切断加工し、また、これらのカッターを後退させることによってこの二重巻きコイル状線条に連続した筒体部を設けることができ、冷却後、この筒体部の長さ方向の中央部を二分割に分断することによってコイル状線条による二重巻きコイルスプリング部の両端に短筒状座部を一体に連設した合成樹脂製コイルスプリングを得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明の合成樹脂製コイルスプリングの製造方法は、請求項１に記載したように、押出成形機から押出される合成樹脂製チューブを該押出成形機のダイの出口でカッターを上記合成樹脂製チューブ周りに回転させることにより所定長さのコイル状の線条に連続的に切断する工程と、このコイル状線条の形成後、上記カッターを後退させて上記合成樹脂製チューブをそのまま上記押出成形機から押出して該コイル状線条に連なる所定長さの筒体部を形成する工程と、この筒体部の形成後、再び上記カッターを前進させて上記押出成形機から押出される合成樹脂製チューブを所定長さのコイル状線条に連続的に切断、形成する工程とを繰り返し行うものであるから、両端にコイルスプリング部と同径の筒体部を有する合成樹脂製コイルスプリングを簡単且つ能率よく製造することができ、その上、コイル状線条の長さや筒体部の長さが押出成形機からの合成樹脂製チューブの押出速度やカッターによる切断加工時間の長さを変更することによって所望長さに容易に設定することができる。
【００３０】
さらに、こうして一定長のコイル状線条と筒体部とを交互に連続的に形成しながら冷却後、上記筒体部をその長さ方向の中間部で順次、切断することにより両端に短筒状座部を一体に設けている一定長さのコイルスプリングに順次、形成するものであるから、両端部に短筒状座部を一体に設けている一定径で一定長さの合成樹脂製コイルスプリングを能率よく多量生産することができる。
【００３１】
また、このような合成樹脂製コイルスプリングの製造方法において、請求項２に係る発明は、押出成形機のダイの出口の両側方に一対のカッターを配設して押出成形機から押出される合成樹脂製チューブを二重巻きのコイル状線条からなるコイルスプリング部に切断加工することを特徴とするものであるから、二重巻き構造のコイルスプリング部の両端部が短筒状座部の対向面の直径線上の両側部に180 度の位相差を存して連なった合成樹脂製コイルスプリングを能率よく製造することができ、一層安定した取付け及びバネ作用を奏する合成樹脂製コイルスプリングを提供し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  合成樹脂製コイルスプリングの正面図、
【図２】  その斜視図、
【図３】  コイルスプリングを連続的に製造する装置の簡略縦断正面図、
【図４】  製造される連続したコイルスプリングの一部を示す正面図。
【符号の説明】
Ａ  合成樹脂製コイルスプリング
１  押出成形機
３  ダイ
４  合成樹脂製チューブ
4A  コイル状線条
4A' コイルスプリング部
4B  筒体部
4B' 短筒状座部
５  回転カッター台
６  カッター
７  進退機構
13  冷却用水槽
【図１】
0004454110.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004454110.tif 000004
【図４】
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