JP2003285332A

JP2003285332A - 樹脂長尺体の成形方法

Info

Publication number: JP2003285332A
Application number: JP2002088295A
Authority: JP
Inventors: Satoru Fujiwara; 覚藤原; Akihiro Yamamoto; 昭宏山本
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-07
Anticipated expiration: 2022-03-27
Also published as: JP4011947B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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
脂長尺体の成形方法を提供することを目的とする。【解決手段】シャフト１を備えた細長状キャビティ内に
溶融樹脂を注入して樹脂長尺体を成形する成形方法であ
る。樹脂長尺体の製品外形状を形成する金型本体部９と
第一蓋部11と第二蓋部12とを有する金型２を閉状態とし
た後、金型２の長手方向一端部４側の第一蓋部11の挿通
孔部５からシャフト１を挿入する。その後、シャフト１
の一端部１ａを金型２の長手方向他端部６側の第二蓋部
12の固定孔部７へ差し込んでキャビティを形成し、次
に、キャビティ内に溶融樹脂を注入する。

Description

【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
方法に関する。

【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９（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40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９（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10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側から細長い金型空間部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９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10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。従って、細長い金型空間部45の奥部にある固定孔
部42ｂに、シャフト40の端部をはめ込む際、かじりが生
ずるおそれがあった。また、固定孔部42ｂの孔径が摩耗
により徐々に大きくなり、製品精度に影響を与える原因
となるおそれがあった。そのため、固定孔部42ｂの孔径
を予め大きくすることで、これらの装着は多少容易にな
るが、この場合、成形される製品の精度が悪くなるとい
う問題点がある。さらに図10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方法を提供することを
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方法は、金型を閉
じて細長状空間部を形成した後、該細長状空間部の長手
方向一端部に予め形成した挿通孔部からシャフトを挿入
して、細長状キャビティを形成し、次に、該キャビティ
内に溶融樹脂を注入するものである。または、シャフト
を備えた細長状キャビティ内に溶融樹脂を注入して樹脂
長尺体を成形する成形方法であって、樹脂長尺体の製品
外形状を形成する金型本体部と第一蓋部と第二蓋部とを
有する金型を閉状態とした後、該金型の長手方向一端部
側の上記第一蓋部の挿通孔部から上記シャフトを挿入
し、該シャフトの一端部を該金型の長手方向他端部側の
上記第二蓋部の固定孔部へ差し込んでキャビティを形成
し、次に、該キャビティ内に溶融樹脂を注入するもので
ある。また、上記シャフトを、該シャフトの他端部側に
おいて、上記金型に位置固定して溶融樹脂の注入を行う
ものである。また、上記溶融樹脂の注入後、上記金型の
上記第二蓋部側において型開きし、該第二蓋部と上記金
型本体部とを軸心直交方向へ相互に離間させ、上記金型
本体部の開口部から、樹脂長尺体を該金型本体部より抜
き出すものである。

【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
体の成形方法において使用される成形装置の実施の一形
態を示しており、成形前の準備工程にある金型２の側部
断面図である。この成形装置が有する金型２は、右から
第一蓋部11と金型本体部９と第二蓋部12とを有するもの
である。そして、図２に示すように、これら第一蓋部11
と金型本体部９と第二蓋部12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】本発明の樹脂長尺体の成形方法は、シャフ
ト１を中心部に備えた細長状キャビティ10内に溶融樹脂
Ｒを注入してパイプ状（ローラー）の樹脂長尺体を成形
する成形方法である。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10を形成している。そこ
で本発明は、シャフト１の金型２の空間部３への装着
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を金型２の空間
部３へ装着後、溶融樹脂の注入（射出成形）が行われ
る。なお、ここで言う閉状態とは、第一蓋部11と金型本
体部９と第二蓋部12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11）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、本発明の成形方法は、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からシャフト１を挿入して、細長状キャビティ10を
形成する。そして次に、そのキャビティ10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】具体的にこの成形方法について説明する
と、図１から図２に示すように、金型２において、第一
蓋部11と閉状態にある金型本体部９と、第二蓋部12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、シャフト１は、金型２の第一蓋部11より外方位置
において、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、図外のシャフト駆動手段等により、待機状態のシ
ャフト１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の一端部（先端部）１ａを、金
型２の長手方向一端部４側の第一蓋部11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の一端部（先
端部）１ａを金型２の他端部６側の第二蓋部12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10を形
成する。即ち、図３に示すように、金型本体部９と第一
蓋部11と第二蓋部12と、シャフト１と、によりキャビテ
ィ10が閉塞状態となり、金型２のキャビティ10内に溶融
樹脂Ｒを注入する。

【００１３】金型２について説明すると、この金型２は
長手方向の一端部４側（第一蓋部11）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。さら
にこの孔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
成している。さらに説明すると、この金型２の第一蓋部
11（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を有している。
従って、シャフト１を挿通孔部５へ挿通する際に、挿通
孔部５はシャフト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は、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の一端部１ａの進
入（挿入）を容易にさせてもよい。

【００１４】さらに、第一蓋部11において、上記挿通孔
部５を嵌め込み部材（ブッシュ）13に形成し、この嵌め
込み部材13を、第一蓋部本体部11ａ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11とを開状態とし、嵌め込み部材13のみを交換
すればよく、第一蓋部11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13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12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の一端部１ａ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11の挿通孔部５の軸心、及び第二蓋部12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12と、第一蓋部11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、溶融樹脂Ｒのキャビティ10への注入
工程について説明すると、金型２に挿着されたシャフト
１は、シャフト１の他端部１ｂ側において、固定手段14
により金型２に位置固定して溶融樹脂Ｒの注入が行われ
る。この固定手段14は、シャフト１の一端部１ａが固定
孔部７に挿入されかつ他端部１ｂ側が挿通孔部５に保持
された状態で、シャフト１が動かないよう固定するもの
で、図４に示すように、シャフト１の他端部１ｂを外嵌
する保持孔16を有し第一蓋部11の孔28の外方側に形成さ
れた雌ネジ部にネジ止めされるプラグ部材15により、シ
ャフト１を固定している。

【００１７】図４において、第一蓋部11についてさらに
説明すると、第一蓋部11（第一蓋部本体部11ａ）の内方
側（キャビティ10側）に嵌め込み部材13を嵌挿させ、外
方側（孔28）に雌ネジ部を形成し、プラグ部材15をこの
雌ネジ部に螺合させることにより、プラグ部材15の有底
状の保持孔16にシャフト１の他端部１ｂが挿入され、シ
ャフト１が固定される。

【００１８】また、固定手段14の他の実施の形態を図５
に示す。この固定手段14は、シャフト１を金型２の所定
位置に装着後、第一蓋部11の側面の所定位置に形成した
差し込みスロット17に板状ストッパー部材18を差し込ん
で、シャフト１の端面にストッパー部材18が当接し、シ
ャフト１を固定するよう構成されている。

【００１９】さらに、別の実施の形態を図６に示すが、
シャフト１の固定をコレットチャック19により行うもの
である。さらに説明すると、第一蓋部11を、ガイド部20
と固定部21とに分割されたものとし、ガイド部20に嵌め
込み部材13を装着し、固定部21に固定手段14を装着して
いる。即ち、ガイド部20と離間状態にした固定部21（コ
レットチャック19）を、シャフト１の金型２への所定位
置装着後、ガイド部20へ接近させ、コレットチャック19
のテーパー面による作用により、シャフト１を挟持して
固定し、その状態でガイド部20と固定部21とを固定する
ことで行われる。なお、第一蓋部11のガイド部20と固定
部21とは離間している（隙間を有している）が、シャフ
ト１の挿入前の状態は、金型２は上述の閉状態である。

【００２０】なお、以上の実施の形態では、金型本体部
９と、第一蓋部11とが割り金型の形式としているが、こ
れらが一体ものとしてもよい。また、図６のように、第
一蓋部11の一部（固定部21）が割り構造としてもよい。
従って、この固定手段14により、シャフト１は金型２に
固定され、溶融樹脂Ｒの注入圧等により、シャフト１が
抜け出たり、位置ズレ（芯ズレ）が防止でき、正確に、
かつ、精度よく、成形品の成形が可能である。また、図
１〜図６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。

【００２１】さらに、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10の
端部側から行われ、この溶融樹脂Ｒのキャビティ10への
注入の際に、図７に示すように、溶融樹脂Ｒがキャビテ
ィ10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）22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22は、キャビティ10内
を摺動可能に装着されたもので、キャビティ10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10に供給された溶融樹脂Ｒは、そのキャビテ
ィ10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。

【００２２】次に、溶融樹脂Ｒ注入後の製品取り出し工
程について説明する。キャビティ10（金型２）へ溶融樹
脂Ｒの注入後、金型２の第二蓋部12側において型開きを
する。即ち、図８に示すように、第二蓋部12を金型開閉
用の第一駆動手段23により、金型本体部９と軸心方向へ
移動させる（矢印Ｇ）。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23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11とは、閉状態でよく、金型本体部９と第
一蓋部11とにより金型ブロック体25としている。

【００２３】次に、図示省略の第二駆動手段により、第
二蓋部12と金型本体部９（金型ブロック体25）とを軸心
直交方向へ相互に離間させる（矢印Ｈ）。この第二駆動
手段による金型ブロック体25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25を
移動させ、成形品を取り出すよう構成している。さら
に、図８のように、２台の金型ブロック体25，25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。

【００２４】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12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。なおこの際、図示省略するが、上述（図４）の
固定手段14によるシャフト１の固定を解除してから、樹
脂長尺体Ｍの取り出しを行えばよい。また、図８の実施
の形態においては、第二蓋部12の鍔部26に形成した取り
出し孔27から、樹脂長尺体Ｍを取り出すことができる。

【００２５】

【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。

【００２６】（請求項１によれば）シャフト１を金型２
へ装着する際、挿通孔部５がガイドとして作用するた
め、シャフト１の芯振れ（振動）を抑えることができ、
シャフト１を正確かつスムーズに金型２内に装着でき
る。従って、シャフト１と金型２との間でかじりが生じ
ず、金型２及びシャフト１を傷つけることがない。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。

【００２７】（請求項２によれば）シャフト１を金型２
へ装着する際、挿通孔部５がガイドとして作用するた
め、シャフト１の芯振れ（振動）を抑えることができ、
シャフト１の一端部１ａを正確かつスムーズに反対側の
固定孔部７へ挿着できる。従って、シャフト１が固定孔
部７とかじることがなく、金型２及びシャフト１を傷つ
けることがない。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。

【００２８】（請求項３によれば）溶融樹脂Ｒをキャビ
ティ10へ注入時のシャフト１の抜止めが行え、さらにシ
ャフト１の位置決めが簡単に行える。従って、精度の高
い樹脂長尺体Ｍの成形が可能となる。

【００２９】（請求項４によれば）第二蓋部12と金型本
体部９とを軸心直交方向にずらして後、樹脂長尺体Ｍを
取り出すため、第二蓋部12と金型本体部９との型開きの
ための軸方向移動（ストローク）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、金型２の開閉のス
トロークを小さくすることができる。即ち、設備を小さ
くでき、かつ省力化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形方法の準備工程にある金型の側部
断面図である。

【図２】本発明の成形方法の準備工程にある金型の側部
断面図である。

【図３】本発明の成形方法の準備工程にある金型の側部
断面図である。

【図４】シャフト装着状態の金型の側部断面図である。

【図５】シャフト装着状態の金型の側部断面図である。

【図６】シャフト装着状態の金型の側部断面図である。

【図７】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８】取り出し工程を説明する成形装置の側部断面図
である。

【図９】従来の成形方法を説明する金型の側部断面図で
ある。

【図10】従来の成形方法を説明する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１ｂ他端部２金型４一端部５挿通孔部６他端部７固定孔部９金型本体部 10 キャビティ 11 第一蓋部 12 第二蓋部Ｍ樹脂長尺体Ｒ溶融樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F202 AD15 AD18 AG08 AH04 CA11 CA30 CB01 CB12 CK25 CK42 CK81 CQ03 CQ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型２を閉じて細長状空間部３を形成し
た後、該細長状空間部３の長手方向一端部４に予め形成
した挿通孔部５からシャフト１を挿入して、細長状キャ
ビティ10を形成し、次に、該キャビティ10内に溶融樹脂
Ｒを注入することを特徴とする樹脂長尺体の成形方法。
【請求項２】シャフト１を備えた細長状キャビティ10
内に溶融樹脂Ｒを注入して樹脂長尺体を成形する成形方
法であって、樹脂長尺体Ｍの製品外形状を形成する金型
本体部９と第一蓋部11と第二蓋部12とを有する金型２を
閉状態とした後、該金型２の長手方向一端部４側の上記
第一蓋部11の挿通孔部５から上記シャフト１を挿入し、
該シャフト１の一端部１ａを該金型２の長手方向他端部
６側の上記第二蓋部12の固定孔部７へ差し込んでキャビ
ティ10を形成し、次に、該キャビティ10内に溶融樹脂Ｒ
を注入することを特徴とする樹脂長尺体の成形方法。
【請求項３】上記シャフト１を、該シャフト１の他端
部１ｂ側において、上記金型２に位置固定して溶融樹脂
Ｒの注入を行う請求項２記載の樹脂長尺体の成形方法。
【請求項４】上記溶融樹脂Ｒの注入後、上記金型２の
上記第二蓋部12側において型開きし、該第二蓋部12と上
記金型本体部９とを軸心直交方向へ相互に離間させ、上
記金型本体部９の開口部から、樹脂長尺体Ｍを該金型本
体部９より抜き出す請求項２又は請求項３記載の樹脂長
尺体の成形方法。