JP2005088477A

JP2005088477A - 金型

Info

Publication number: JP2005088477A
Application number: JP2003327449A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Kojima; 島俊一小; Takaaki Kori; 卓顕郡
Original assignee: Adtec Engineering Co Ltd
Current assignee: Adtec Engineering Co Ltd
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】軸に負荷を掛けずに軸受部のシールを行え、振れ精度の高いローラを得ることができ、樹脂の粘度に関係なくシールが可能である金型を提供する。
【解決手段】シール体１０は角形状の断面形状を有し、シール溝１１の底面に接触するＲ部１４と軸４に接触するＲ部１３を備え、少ない収縮率でも広いシール面を持たせ、低圧でのシール性を確保している。シール体１０は常温では、つぶし代は少ないかまたは殆どゼロであり、軸４への曲げ応力を低減する。シール体１０は成形時の加熱により膨張し、軸４に対するつぶし代が増加し、軸４の外周面と接触し、シール溝１１との隙間が埋まり密着し、シールを行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、金型に関する。

近年コピー装置やプリンタ或いはファクシミリ等のＯＡ機器において、紙を送るためのゴムなどの樹脂から形成された樹脂ローラが多用されているが、ＯＡ機器の小型化にともない、小径で、外径もクラウン形状や逆クラウン形状などの各種の形状が要求されるようになってきている。この樹脂ローラは、ローラ金型を用いて成形され、予め芯金を金型内に装着して、空間部に液状の樹脂を充填し、加熱反応により軸付きローラとすることにより製造される。
充填する樹脂がローラの軸受部に付着しないように、軸受部にはＯリングなどのシールを装着している。

特開平６−２９７４６７号

しかし、従来のＯリングなどを用いたシールでは、軸受部に負荷が掛かり、曲げが発生し、ローラとしての振れ精度が悪化する問題があった。そのため、従来は成形後外径研削を必要とするなどの問題があった。また、型と軸との間のクリアランスを狭くすることによる非接触式シールを用いる方法もあるが、この場合、樹脂の粘度に制約を受け、低粘度の樹脂には利用できない問題がある。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の金型は、金型本体と、該金型本体の一端に設けられた入口駒と、該金型本体の他端に設けられた出口駒と、該金型本体の内部に納められ、両端部が前記入口駒と出口駒とに支持される軸と、該軸の両端部において、該軸と前記入口駒と出口駒との間をシールするシール装置と、を備え、前記シール装置が前記入口駒と出口駒の内周に形成されたシール溝と、該シール溝に嵌装され、常温では該シール溝から前記軸方向に突出しないか或いは若干突出し、加熱により膨張して前記軸に接触してシールするシール体と、を備えたことを特徴とする。
上記構成においては軸装着時にはシールは突出しないか或いは突出しても若干の突出であるから、軸への曲げ応力が低減し、振れ精度の高いローラを製作できる。また加熱により膨張して良好なシール性を得られるから、樹脂が軸端部に侵入して軸受部に樹脂が残ることがない。
また前記シール体が断面角形状を有し、前記軸に接触する接触面と前記シール溝の底面に接触する底面がＲを有する、構成とすることにより、広いシール面を持たせることができ、低圧でもシール性を確保でき、異物を噛み込んだ時の耐性が向上する。更に前記シール体が、金型に注入される合成樹脂と溶着しない性質を有するように構成することにより、離型性が向上する。
また前記シール溝の軸線方向中央側の壁の内径を大きくすることにより、金型に残る樹脂を少なくすることができる。

本発明の金型によれば、軸に負荷を掛けずに軸受部のシールを行え、振れ精度の高いローラを金型での成形のみで得ることができる。また、樹脂の粘度に関係なくシールが可能であり、低粘度の樹脂であっても効果的なシールを行える。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、この金型は金型本体１と入口駒２と出口駒３を備えている。
金型本体１は一体の筒状のもので、両端部に入口駒２と出口駒３が装着され、該入口駒２と出口駒３間に軸４が固定されるようになっている。
軸４は金型の内周と所定の隙間４０を形成し、該隙間４０に樹脂を充填し、軸付きのローラを形成するようになっている。

入口駒２には樹脂注入口２０が形成され、ここから隙間４０へ樹脂が充填されるようになっている。

出口駒３には樹脂逃げ孔３０が形成され、隙間４０の樹脂が樹脂逃げ孔３０へと押し出されてくるようになっている。通常は、樹脂逃げ孔３０が一杯になるまで、樹脂注入口２０から樹脂が充填されるようになっている。

軸４の両端には、それぞれ入口駒２と軸４、出口駒３と軸４の間をシールするためのシール装置５が装着されている。

シール体１０は、出口駒３（又は入口駒２）に形成されたシール溝１１に若干の隙間をあけて装着されている。シール体１０は、熱膨張係数が大きく、隙間４０に充填される樹脂と溶着しない材料が用いられている。

シール体１０は図２に示すように角形状の断面形状を有し、シール溝１１の底面に接触するＲ部１４と軸４に接触するＲ部１３を備えている。このＲ部１３、Ｒ部１４により少ない収縮率でも広いシール面を持たせ、低圧でのシール性を確保すると同時に異物を噛み込んだ時での耐性を向上させてある。
また、角部には小さなＲを付け、弾性変形時にシール材の逃げ空間を確保するようになっている。

シール体１０は常温では、軸４側に突出しないか若干突出する程度であり、つぶし代は少ないかまたは殆どゼロである。この構成により軸４への曲げ応力を低減することができる。
シール体１０は成形時の加熱により膨張し、軸４に対するつぶし代が増加し、軸４側に突出して軸４の外周面と接触し、同時にシール溝１１との隙間が埋まり密着し、これによりシールを行うようになっている。

前記したようにシール体１０はＲ部１３及びＲ部１４を備えているため、つぶし径０．１ｍｍ程度でシールが可能になる。

この時、材質をゴム、内径をΦ６とすると、０．１ｍｍ変化に必要な温度差は、次式で求められる。
ｄ’＝ｄ（１＋αｔ）をｔについてまとめると、
ｔ＝△ｄ／（ｄ×α）＝０．１／（６×２．３×１０−４）＝７３℃
となる。ここで、線膨張：α、径：ｄ（ｍｍ）。
通常の成形温度は１２０℃程度のため、温度差を利用したシールが可能になる。

なお、シール溝１１の軸４側の壁１２は径大に形成し、軸４との間の空間を大きくしている。この構成により、該空間にも比較的厚みのある樹脂が充填され、出口駒３側や軸４上に樹脂がバリとして残らないようになっている。

なお、上記構成においては、シール体１０はリング形状であるが、対象物にあわせて枠形状など任意の形とすることができる。
また、シール体１０への与圧の与え方として、外径の機械的圧縮、流体による加圧なども可能である。また軸４の段差端面に対するパッキン的な使用方法も可能である。

以上の構成において、金型本体１内部に軸４を挿入し、その一端を入口駒２又は出口駒３で固定し、入口駒２又は出口駒３を軸４の他端に固定し、更に入口駒２と出口駒３を金型本体１に固定して一体化する。シール装置５は、常温では軸４方向に突出していないため、固定の際に軸４に負荷を与えることがないか、或いは非常に少ない。

そして樹脂注入口２０から樹脂を充填し、金型本体１と軸４の隙間４０にローラを形成する。成形加熱によりシール体１０は膨張し、軸４との間を良好にシールするから、樹脂がシール体１０の軸受部分に侵入することがない。また、壁１２により樹脂が型側に残ることもない。
樹脂が固まったら、出口駒３を外し、金型本体１から軸４を抜き、軸４とその外側に形成されたローラを取り出せる。

本発明の一実施形態を示す正断面図。シール体１０の詳細図。

符号の説明

１：金型本体、２：入口駒、３：出口駒、４：軸、５：シール装置、１０：シール体、１１：シール溝、１２：壁、１３：Ｒ部、１４：Ｒ部、２０：樹脂注入口、３０：樹脂逃げ孔、４０：隙間。

Claims

金型本体と、
該金型本体の一端に設けられた入口駒と、
該金型本体の他端に設けられた出口駒と、
該金型本体の内部に納められ、両端部が前記入口駒と出口駒とに支持される軸と、
該軸の両端部において、該軸と前記入口駒と出口駒との間をシールするシール装置と、を備え；
前記シール装置が前記入口駒と出口駒の内周に形成されたシール溝と、
該シール溝に嵌装され、常温では該シール溝から前記軸方向に突出しないか或いは若干突出し、加熱により膨張して前記軸に接触してシールするシール体と、
を備えたことを特徴とする金型。
前記シール体が断面角形状を有し、前記軸に接触する接触面と前記シール溝の底面に接触する底面がＲを有する、
請求項１に記載の金型。
前記シール体が、金型に注入される合成樹脂と溶着しない性質を有する、
請求項１に記載の金型。
前記シール溝の軸線方向中央側の壁の内径を大きくした、
請求項１に記載の金型。