(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一蓋部21と金型本体部９と第二蓋部22とを有すると共に閉状態で細長状空間部３を形成する金型２と、該金型２の一端部４側の挿通孔部５から該空間部３内へシャフト１を挿入させる保持部材10と、を備え、
上記第一蓋部21は、本体部21ａと、該本体部21ａの凹孔部に取り外し自在に嵌着される嵌め込み部材17と、を有し、
該嵌め込み部材17は、上記挿通孔部５を有すると共に上記シャフト１より柔らかい材料により形成され、
さらに、上記保持部材10が、該シャフト１の一端部１ａを挿入する有底状孔部11を有し、該孔部11からの該シャフト１の抜けを抑止する抜止手段12を該孔部11内に備えたことを特徴とする樹脂長尺体の成形機。
【請求項２】
上記シャフト１を磁性材料とし、上記抜止手段12を上記孔部11の奥部に設けた磁石23とした請求項１記載の樹脂長尺体の成形機。
【請求項３】
上記抜止手段12が、上記孔部11に嵌着されて上記シャフト１の外周面１ｃを押圧する凸部13を備える板バネ片部14から成る請求項１記載の樹脂長尺体の成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂長尺体の成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中空状の樹脂ローラー（樹脂長尺体）を射出成形により成形する場合、金型空間部内（金型内面）にシャフトを配設して環状断面を有するキャビティを構成し、そのキャビティに溶融樹脂を注入して行われている。従来、中空状の樹脂長尺体を成形する金型は、図11（ａ）に示すように、シャフト40の装着が容易となるよう、金型空間部を縦断する方向の割り面を有する割り金型41を使用しており、シャフト40の金型空間部への設置は、この割り金型41を型開きした状態で、人が手作業によりシャフト40を金型の固定孔部42，42へ挿着し、図11（ｂ）に示すように割り金型41を閉じて、環状断面のキャビティを形成している。
また図12に示すように、長手方向に割り面を有さない金型43を用いる場合、端部金型46の固定孔部42ａにシャフト40を差し込み、金型43と端部金型46とを軸方向に接近させて、金型43の開口部44側から細長状金型空間部45内へ長尺のシャフト40を挿入しながら型閉めし、金型43内の固定孔部42ｂにシャフト40の端部を挿入している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図11に示す割り金型41を使用して射出成形を行うと、長手方向に割り面があるため、成形品（樹脂ローラー）の表面にパーティングライン（痕跡）が残り、成形品の表面精度を上げるために研磨工程が必要であり、作業工数が多く発生するという問題点がある。
また、図12に示すように、長手方向に割り面を有さない金型43を用いる場合、金型43と端部金型46とを接近させる型閉め用駆動手段等の動作により、金型43及び端部金型46が振動するためシャフト40も振動し、シャフト40と固定孔部42ｂとの芯合わせは困難であった。
さらに図12に示す金型43を使用した場合、シャフト40の装着及び成形品の取り出しの際の型開きのストロークは、（シャフト長＋余長）の寸法が必要となるため非常に大きくなり、設備全体が大がかりとなり、高価なものとなっていた。
【０００４】
そこで本発明は、細長い金型空間部内でもシャフトを容易に装着でき、かつ、精度の高い樹脂長尺体を成形できる樹脂長尺体の成形機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る樹脂長尺体の成形機は、第一蓋部と金型本体部と第二蓋部とを有すると共に閉状態で細長状空間部を形成する金型と、該金型の一端部側の挿通孔部から該空間部内へシャフトを挿入させる保持部材と、を備え、上記第一蓋部は、本体部と、該本体部の凹孔部に取り外し自在に嵌着される嵌め込み部材と、を有し、該嵌め込み部材は、上記挿通孔部を有すると共に上記シャフトより柔らかい材料により形成され、さらに、上記保持部材が、該シャフトの一端部を挿入する有底状孔部を有し、該孔部からの該シャフトの抜けを抑止する抜止手段を該孔部内に備えたものである。
また、上記シャフトを磁性材料とし、上記抜止手段を上記孔部の奥部に設けた磁石としたものである。
また、上記抜止手段が、上記孔部に嵌着されて上記シャフトの外周面を押圧する凸部を備える板バネ片部から成るものとしてもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。
【０００７】
図１と図２と図３とは、本発明の樹脂長尺体の成形機の実施の一形態を示しており、この成形機は、成形品の外形状を形成する金型２と、金型２内に装着されさらに成形後は樹脂成形品と共に金型２から抜き出されるシャフト１と、シャフト１を金型２内に装着（挿入）させる保持部材10と、保持部材10を金型２の一端部４側へ金型２の長手方向に進退駆動させるシャフト駆動手段15と、を備えている。そして、金型２は、右から第一蓋部21と金型本体部９と第二蓋部22とを有している。そして、図２に示すように、これら第一蓋部21と金型本体部９と第二蓋部22とが閉じて内面（内部）に細長状の空間部３を形成している。
【０００８】
また、この成形機によるパイプ状（ローラー）樹脂長尺体の成形は、シャフト１を中心部に備えた細長状キャビティ16内に溶融樹脂Ｒを注入して行うよう構成されている。即ち、上記空間部３の長手方向にシャフト１を配設してキャビティ16を形成している。そこで本発明の成形機は、空間部３（金型２）へのシャフト１の装着は、樹脂長尺体の製品外形状を形成する金型２を閉状態とした後に行われるもので、シャフト１を空間部３へ装着後、溶融樹脂の注入（射出成形）が行われる。なお、ここで言う金型２の閉状態とは、第一蓋部21と金型本体部９と第二蓋部22とが相互の合わせ面同志当接した状態であって、金型２の一端部４（第一蓋部21）側において一部孔（挿通孔部５）空き状の状態である。
【０００９】
つまり、この成形機は、金型２を閉じて細長状空間部３を形成した後、その細長状空間部３の長手方向一端部４に予め形成した（後述する）挿通孔部５から、保持部材10及びシャフト駆動手段15によりシャフト１を挿入して、細長状キャビティ16を形成する。そして次に、そのキャビティ16内に溶融樹脂Ｒを注入することにより行われる。
【００１０】
従って、この金型２により成形される樹脂成形品は、シャフト１の外周面側に樹脂が被覆されるものであり、金型２から成形品を取り出した後、シャフト１を樹脂成形品から抜き出せば、細長状の樹脂ローラーとすることができる。または、シャフト１を成形品から抜き出すことなく金属製のシャフト１を芯部材とした樹脂ローラーとしてもよい。また、金型２（空間部３）の断面形状は円形に限らず他の形状であってもよい。
【００１１】
次にこの成形機による樹脂長尺体の成形について説明すると、図１から図２に示すように、金型２において、第一蓋部21と閉状態にある金型本体部９と、第二蓋部22とを開状態から閉状態とする。なおこの閉動作の時、シャフト１は金型２（空間部３）内へ装着せず、図１に示すように、金型２の第一蓋部21より外方位置において、シャフト１は保持部材10に保持された状態で、金型２の長手方向延長上（後述する挿通孔部５の軸心上）に待機している。
【００１２】
金型２が閉状態となった後、図２に示すように、シャフト１の一端部１ａを保持する保持部材10にシャフト駆動手段15が接続され、シャフト駆動手段15の前進動作（矢印Ｄ）により、保持部材10をその軸心方向金型２側に移動（金型２に接近）させて、シャフト１の他端部（先端部）１ｂを、金型２の長手方向一端部４側の第一蓋部21に形成した貫通状の挿通孔部５（入口側）へ進入させる。そして、図２から図３に示すように、シャフト１を挿通孔部５から金型２の長手方向他端部６側へ、その軸心方向にさらに移動（挿通孔部５を挿通）させ、シャフト１の他端部（先端部）１ｂを金型２の他端部６側の第二蓋部22に形成した固定孔部７へ差し込んで環状断面のキャビティ16を形成する。
なお、シャフト駆動手段15は、伸縮自在の流体シリンダーや、進退駆動するネジ式の駆動手段等が用いられるが、それ以外の形式であってもよい。
【００１３】
金型２について説明すると、図１に示すように、この金型２は長手方向の一端部４側（第一蓋部21）に、空間部３（金型２内部）と外部とが貫通状の孔28を有している。この孔28は、金型２の長手方向（軸心方向）に貫通状であり、金型２の軸心と孔28の軸心とは一致するよう構成されている。
さらに説明すると、この金型２の第一蓋部21（一端部４）の孔28は、シャフト１の外径と略同一乃至僅かに大きい孔径を有する挿通孔部５と、挿通孔部５より内径が大きい拡大挿通孔部８と、を有し、孔28は段付き孔としている。従って、シャフト１が挿通孔部５へ挿通するため、挿通孔部５がシャフト１のガイドとして作用し、たとえ挿通前（図１の状態で）シャフト１の他端部１ｂが上下にふらついていても（振動していても）、金型２の空間部３内を進行中のシャフト１をその軸心を一定としたまま（ふらつかせずに）移動させることができる。また、図示省略するが、挿通孔部５の入口部を外方（外部）側へ向かって拡径するテーパー形状とし、シャフト１の他端部１ｂの進入（挿入）を容易にさせてもよい。
【００１４】
さらに、第一蓋部21において、上記挿通孔部５を嵌め込み部材（ブッシュ）17に形成し、この嵌め込み部材17を、第一蓋部本体部21ａに形成した凹孔部に取り外し自在（取り替え自在）に嵌着（又は止めネジ等の固定部材により固定）させている。これによれば、多数回この金型２を使用して成形を行った際、シャフト１が挿通孔部５に差し込まれると、挿通孔部５がシャフト１と接触して摩耗するおそれがあるが、金型本体部９と第一蓋部21とを開状態とし、嵌め込み部材17のみを交換すればよく、第一蓋部21全体を交換する必要がないため経済的である。また嵌め込み部材17はシャフト１より柔らかい（硬度が低い）材料とし、シャフト１の摩耗を防いでいる。
【００１５】
金型２の第二蓋部22は、金型本体部９との合わせ面中心部に、有底の固定孔部７を形成したものであり、シャフト１の他端部１ｂの外径と略同じ乃至僅かに大きい孔径を有している。
金型２の金型本体部９は、円形空間部を有する筒状の型部材であり、長手方向に割面を有しておらず一体ものの金型部材である。そして、第一蓋部21の挿通孔部５の軸心、及び第二蓋部22の固定孔部７の軸心が、金型本体部９の軸心と一致するよう配設（型閉め）される（同一線上に配置される）。従って、一定断面形状のシャフト１は、金型２に装着状態で、その軸心が金型２（金型本体部９）の軸心に一致することとなる。
そして、図外の金型開閉手段により、第二蓋部22と、第一蓋部21と閉状態にある金型本体部９とを、その軸心方向に接近・離間させ、金型２を開閉自在とすることができる。
【００１６】
次に、保持部材10について説明すると、図１〜図３に示すように、この保持部材10は上述のとおり、細長状空間部３を有する金型２の一端部４側（第一蓋部21の挿通孔部５）から、細長状空間部３内へシャフト１を挿入させる保持具であり、さらに説明すると、保持部材10は、図４又は図５の断面図に示すように、シャフト１の一端部１ａを挿入して保持する有底状孔部11を有し、孔部11からのシャフト１の抜けを抑止する抜止手段12を孔部11内に備えている。
【００１７】
また、保持部材10の外形状は、金型２の第一蓋部21の拡大挿通孔部８の内径と略同一乃至僅かに小さい外径を有している。従って、図３に示すように、シャフト装着状態において、金型本体部９と第一蓋部21と第二蓋部22と、シャフト１を保持する保持部材10と、によりキャビティ16が閉塞状態となり、金型２のキャビティ16内に溶融樹脂Ｒが注入される。即ち、保持部材10は、シャフト１の一端部４を保持すると共に、孔（孔28）空き状の金型２を密封することができる。
また、保持部材10は、シャフト１よりも柔らかい（硬度の低い）材質とし、シャフト１の挿着により、シャフト１に傷をつけることを防止できる。さらに、保持部材10を繰り返し使用して摩耗等が生じても、この保持部材10のみを交換することで、成形機全体の性能を維持でき経済的である。
【００１８】
さらに、シャフト１がキャビティ16内に装着された状態において、保持部材10は金型２（第一蓋部21）に固定され、シャフト１の固定を行うよう構成している。即ち、保持部材10の後部（シャフト駆動手段15側）乃至中間部において、図示省略のストッパー部材等により、保持部材10を第一蓋部21に固定すれば、シャフト駆動手段15と保持部材10とを分離させても、キャビティ16内への溶融樹脂Ｒの注入圧力によりシャフト１が抜け出すことがなく、確実に成形が行える。
また図４又は図５に示すように、保持部材10の後部には雄ネジ部32が形成されており、シャフト駆動手段15への接続を容易にしている。また、この雄ネジ部32を使用して、ストッパー部材により保持部材10を第一蓋部21に連結固定できる。
【００１９】
次に、保持部材10が有する抜止手段12について説明する。図４の保持部材10の断面図に示すように、抜止手段12を孔部11の奥部に設けた磁石23とし、シャフト１を磁性材料とする。即ち、円柱形状の磁石23を孔部11の奥部に嵌着（又は接着）する。そして、磁石23により（二点鎖線で示した）シャフト１の端面を吸着させ、シャフト１の一端部１ａ（の外周面１ｃ）を孔部11の開口部24側の円筒部25により挿入状態とし姿勢を保持するよう構成している。
【００２０】
また、参考例として他の抜止手段12について説明すると、図５の保持部材10の断面図に示すように、抜止手段12は、孔部11に嵌着されてシャフト１の外周面１ｃを押圧する凸部13を備える板バネ片部14から成るよう構成している。即ち、図６の縦断面図、図７の側面図に示すように、抜止手段12は、複数（図７では４片）の板バネ片部14を備え、板バネ片部14は同芯円上に等間隔で配設され、これら基端部側で相互連結されている。即ち、この抜止手段12は、周壁面に軸方向の切欠部29を形成した円筒部材として構成されている。そして、この抜止手段12の基端部側が、孔部11の奥部に止めネジ27により固定されており、この板バネ片部14の凸部13が同一横断面上の内周面に形成され、図５に示すように、凸部13がシャフト１の外周面を押圧することとなる。
【００２１】
また、この板バネ片部14の数量は３つ以上が好ましく、図８に示すようにその数量を増やしてもよい（８片）。即ちこれにより、シャフト１は外周面側において３方向以上から軸心に向かって押圧支持されるため、シャフト１の軸心は、保持部材10の孔部11の軸心と一致し、さらに、金型２の挿通孔部５との軸心とも一致させることが容易となる。
【００２２】
図１〜図３は、金型２の長手方向が水平方向となるよう示したが、図示省略するが、金型２の長手方向を鉛直方向としてもよい。また、金型２を鉛直方向とした場合、この保持部材10はより効果的であり、特に抜止手段12として磁石23を用いると、シャフト１の保持がワンタッチで行え小さな力で済む。
【００２３】
次に、溶融樹脂Ｒの注入工程において説明すると、溶融樹脂Ｒの注入は金型２のキャビティ16の端部側から行われ、この溶融樹脂Ｒのキャビティ16への注入の際に、図９に示すように、溶融樹脂Ｒがキャビティ16の注入口近傍に予め装着したリング状のピストン（抵抗付加体）30を軸心方向（矢印Ａ）に押しながら、充填させてもよい。即ちピストン30は、キャビティ16内を摺動可能に装着されたもので、キャビティ16に供給される溶融樹脂Ｒに対して、注入口方向へ（矢印Ｂ方向の）所定の流動抵抗を与えるものである。これにより、キャビティ16に供給された溶融樹脂Ｒは、そのキャビティ16での流動速度分布が横断面内において均一とすることができる。従って、この流動速度制御機能により、成形品の形状を長手方向全域に渡って均一にでき、寸法精度が高い長尺の成形品の形成が可能となる。なお、溶融樹脂Ｒの注入口は、図示省略したが、金型２の端部側（一端部４又は他端部６側）に形成されている。
【００２４】
次に、溶融樹脂Ｒ注入後の製品取り出しについて説明する。キャビティ16（金型２）へ溶融樹脂Ｒの注入後、シャフト１の一端部１ａを保持していた保持部材10を離型させ、金型２の第二蓋部22側において型開きをする。即ち、図10に示すように、この成形機は、第二蓋部22を軸心方向（矢印Ｇ）へ移動させる───金型本体部９と離間させる───金型開閉用の第一駆動手段33を有している。この軸方向移動は、閉状態の合わせ面同志を離間させる程度のものでよく、第一駆動手段33のストロークは小さくてよい。この際金型本体部９と第一蓋部21とは、閉状態でよく、金型本体部９と第一蓋部21とにより金型ブロック体31としている。
【００２５】
さらに、成形機は、第二蓋部22と金型本体部９（金型ブロック体31）とを軸心直交方向へ相互に離間（矢印Ｈ）させる図示省略の第二駆動手段を有している。この第二駆動手段による金型ブロック体31の移動は、一方向への直線移動でもよく、また、回転テーブルにより回転移動としてもよい。即ち、成形作業位置Ｅにおいて溶融樹脂Ｒの注入を行い、取り出し作業位置Ｆに金型ブロック体31を移動させ、成形品を取り出すよう構成している。そして、２台の金型ブロック体31，31を回転テーブルに配設し、成形作業位置Ｅ及び取り出し作業位置Ｆとに双方を交互に移動させれば、生産性を上げることができる。
【００２６】
従って、取り出し作業位置Ｆにある金型本体部９の開口部側は、第二蓋部22等の型や装置が無い空間部であり、金型本体部９の開口部から、樹脂長尺体Ｍをシャフト１と共に、シャフト１を挿通孔部５から押し出して、該金型本体部９より抜き出す（矢印Ｉ）ことができる。また、図10の実施の形態においては、第二蓋部22の鍔部34に形成した取り出し孔35から、樹脂長尺体Ｍを取り出すことができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
【００２８】
（請求項１によれば）シャフト１の外径が小さくてもシャフト１の一端部１ａを孔部11へ挿入するため確実に保持することができ、シャフト１を金型２へ挿入する際、シャフト１が抜け落ちたりすることがなく、位置決めが容易となる。
特に、金型２の長手方向を鉛直方向とした場合、より一層保持部材10が効果的である。  従って、成形に際し、準備工程が迅速に行え、工数低減が図れ生産コストを下げることができる。
また、多数回金型２を使用して成形を行った際、シャフト１が挿通孔部５に差し込まれると、挿通孔部５がシャフト１と接触して摩耗するおそれがあるが、嵌め込み部材17のみを交換すればよく、第一蓋部21全体を交換する必要がないため経済的である。
また、嵌め込み部材17はシャフト１より柔らかい材料なので、シャフト１の摩耗を防ぎ得る。
【００２９】
（請求項２によれば）保持部材10の孔部11の精度（シャフト１とのはめあい）に左右されることなく、常に、シャフト１の抜けを抑止することができ、シャフト１が抜け落ちたりすることがなく、さらに、金型２との離型の際、保持部材10がシャフト１から抜けなくなることがない。また、孔部11はシャフト１の外周面１ｃと締まり嵌めとする必要がないため、保持部材10が摩耗せず耐久性を向上させることができる。
シャフト１の保持がワンタッチで行え、より一層簡単に作業を行うことができる。
【００３０】
（請求項３によれば）保持部材10の孔部11の精度（シャフト１とのはめあい）に左右されることなく、適切な抜け抑止作用を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の成形機の実施の一形態を示す側部断面図である。
【図２】  成形機の他の状態を示す側部断面図である。
【図３】  成形機のさらに他の状態を示す側部断面図である。
【図４】  保持部材の側部断面図である。
【図５】  参考例の保持部材の側部断面図である。
【図６】  抜止手段の断面図である。
【図７】  抜止手段の側面図である。
【図８】  参考例の抜止手段の側面図である。
【図９】  溶融樹脂注入状態を説明する金型の要部断面図である。
【図10】  成形品の取り出しを説明する成形機の側部断面図である。
【図11】  従来の成形機の金型の側部断面図である。
【図12】  従来の成形機の金型の側部断面図である。
【符号の説明】
１  シャフト
１ａ  一端部
１ｃ  外周面
２  金型
３  空間部
４  一端部
５  挿通孔部
９  金型本体部
10  保持部材
11  孔部
12  抜止手段
13  凸部
14  板バネ片部
17  嵌め込み部材
21  第一蓋部
21ａ  本体部
22  第二蓋部
23  磁石
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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