JP2009222175A - 合成樹脂製ばねの中間物及び合成樹脂製のばね並びに合成樹脂製ばねの製造に用いられる金型 - Google Patents

合成樹脂製ばねの中間物及び合成樹脂製のばね並びに合成樹脂製ばねの製造に用いられる金型 Download PDF

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Abstract

【課題】複数個の合成樹脂製ばねを一体的に成形し、使用する際に個々のばねに分割することができる合成樹脂製ばねの中間物及び合成樹脂製ばね並びに合成樹脂製ばねの製造に用いられる金型を提供する。
【解決手段】合成樹脂製ばねの中間物1は、複数個の合成樹脂製ばね2,3,4,5,6が並行に一体物として成形された合成樹脂製ばねの中間物であって、前記隣接する合成樹脂製ばねの上端部2b,3b,4b,5b,6b、中間部(コイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6a)、下端部2c,3c,4c,5c,6cの少なくとも1箇所で連結されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、合成樹脂製ばねの中間物及び合成樹脂製のばね並びに合成樹脂製ばねの製造に用いられる金型に関し、特に、複数個のばねを一体的に成形し、使用時に夫々のばねに分離できる合成樹脂製ばねの中間物及び合成樹脂製のばね並びに合成樹脂製ばねの製造に用いられる金型に関する。
合成樹脂製のばねは金属製のばねに比べて耐腐食性に優れ、また電気絶縁性に優れているという性質を備え、また合成樹脂製の容器に組み込んで用いた場合には分別廃棄する必要がなく、射出成形により容易にしかも安価に製造することができるという特質を備えているため、従来から各種用途において広く用いられている。
この合成樹脂製ばねとして、例えば、特許文献1(特開平10−73138号公報)に示されるような合成樹脂製コイルばねが提案されている。この提案された合成樹脂製のコイルばねについて、図11に基づいて説明する。
図11に示すように、この合成樹脂製コイルばね50にあっては、同長さ、同じ螺旋方向、同径、同ピッチの複数のコイルスプリング51a、51b、51cが螺旋状態にて互いに組み合わせられ、これらコイルスプリング51a、51b、51cの上下両端に、リング52a,52bが形成されている。
尚、これらコイルスプリング51a、51b、51c及びリング52a,52bは射出成形等の手段により一体に形成される。
また、この合成樹脂製コイルばね50を製造する場合、複数個の合成樹脂製のばねがランナー部より連結された状態で成形される。そして成形後、ランナー部を切断することにより、図11に示すような一つの合成樹脂製コイルばね50としている。
このようにして製作した合成樹脂製のばねは、単位数量、例えば100個を袋内に収納して使用者のもとへ送られる。
特開平10−73138号公報
ところで、合成樹脂製ばねを使用する者は、袋内から合成樹脂製ばねを取り出し、製品の一部品として組み付ける。このとき、複数個の合成樹脂製ばねが袋内に収容されているため、コイルスプリングの部分が互いに絡み合い、一つの合成樹脂製ばねを袋内から容易に取り出すことができなかった。
また、複数の合成樹脂製ばねがランナー部によって一体化した成形品である中間物の状態で、使用者のもとへ送ることも考えられるが、ランナー部が嵩張り好ましいものでなかった。更に、他の合成樹脂製ばね中間物のランナー部と絡み合い、一体化した一つの合成樹脂製ばね中間物を袋内から容易に取り出すことができなかった。
本発明は前記した問題点を解決したものであり、複数個の合成樹脂製ばねを一体的に成形し、使用する際に個々のばねに分割することができる合成樹脂製ばねの中間物及び合成樹脂製ばね並びに合成樹脂製ばねの製造に用いられる金型を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる合成樹脂製ばねの中間物は、複数個の合成樹脂製ばねが並行に一体物として成形された合成樹脂製ばねの中間物であって、前記隣接する合成樹脂製ばねの上端部、中間部、下端部の少なくとも1箇所で連結されていることを特徴としている。
このように、複数個の合成樹脂製ばねが並行に一体物として成形された合成樹脂製ばねの中間物であって、前記隣接する合成樹脂製ばねの上端部、中間部、下端部の少なくとも1箇所で連結されているため、他の合成樹脂製ばねの中間物と絡み合うことが少なく、合成樹脂製ばね中間物を袋内から容易に取り出すことができる。
また、この合成樹脂製ばねの中間物にあってはランナー部が形成されないため、嵩張ることもなく、搬送に便利である。
ここで、前記合成樹脂製ばねがコイルスプリングであって、前記合成樹脂製ばねの上端部及び下端部にリング部が形成され、隣接する合成樹脂製ばねの上端部及び下端部のリング部が互いに連結されていることが望ましい。
このように構成されているため、連結部を切断し一つの合成樹脂製ばねとした際、連結部の残部は上端部及び下端部のリング部に形成され、コイルスプリングの部分には形成されない。そのため、コイルスプリングが伸縮した際に、他の部品(他の部材)に接触し、前記コイルスプリングの伸縮動作が阻害される虞がない。
特に、前記合成樹脂製ばねのコイルスプリングの外径が、前記リング部の直径よりも小さく形成されていることが望ましい。
このように構成されているため、上リング部と下リング部を結ぶ領域内でコイルスプリングの伸縮動作が行なわれる。
また、上記目的を達成するためになされた本発明にかかる合成樹脂製ばねは、前記合成樹脂製ばねの中間物における、隣接する合成樹脂製ばねを互いに連結する連結部を切断することによって一つのばねとして形成される。
このように使用する際に、連結部を切断することによって一つのばねとして形成されるため、合成樹脂製ばねが絡み合いことなく、袋内から容易に取り出すことができる。また、使用するまで一体物であるため、合成樹脂製ばねの紛失を防止することができる。
更に、上記目的を達成するためになされた本発明にかかる合成樹脂製ばねの製造に用いられる金型は、合成樹脂製ばねを製造するための金型であって、前記金型には、ばねの形状に対応した、複数個のキャビティーが並行に形成されると共に、隣接するキャビティーに連通する連通部が少なくとも形成されていることを特徴としている。
このように、金型には、ばねの形状に対応した、複数個のキャビティーが並行に形成されると共に、隣接するキャビティーに連通する連通部が少なくとも形成されているため、複数個の合成樹脂製ばねが並行に一体物として成形された合成樹脂製ばねの中間物を得ることができる。
ここで、前記キャビティーが、コイルスプリングの形状に対応した螺旋状のキャビティーであって、前記連通部は螺旋状のキャビィーの上端部及び下端部に形成されていることが望ましい。
このように構成されているため、連結部を上端部及び下端部のリング部に形成することができる。そして、連結部を切断し一つの合成樹脂製ばねとした際、連結部の残部は上端部及び下端部のリング部に形成され、コイルスプリングの部分には形成されないため、コイルスプリングが伸縮した際に、他の部品(他の部材)に接触し、前記コイルスプリングの伸縮動作が阻害される虞がない。
本発明によれば、複数個の合成樹脂製ばねを一体的に成形し、使用する際に個々のばねに分割することができる合成樹脂製ばねの中間物及び合成樹脂製ばね並びに合成樹脂製ばねの製造に用いられる金型を得ることができる。
まず、本発明にかかる合成樹脂製ばねの中間物について、図1乃至図3に基づいて説明する。尚、図1は分割可能に形成された合成樹脂製ばね(合成樹脂製ばねの中間物)の平面図、図2は図1の正面図、図3は分割された合成樹脂製ばねの正面図である。
図1、2に示すように合成樹脂製ばねの中間物1は、5個の合成樹脂製ばね2,3,4,5,6が連結され、一体物になされている。
また、個々の合成樹脂製ばね2,3,4,5,6は、図2、3に示すように、所定のピッチで螺旋状に巻回したコイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6aと、前記コイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6aの上下両端に形成された上リング部2b,3b,4b,5b,6bと、下リング部2c,3c,4c,5c,6cとを備えている。
そして、合成樹脂製ばねの中間物1は、合成樹脂製ばね2,3,4,5、6が互いに接するコイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6a、上リング部2b,3b,4b,5b,6b、下リング部2c,3c,4c,5c,6cで分割可能に連結されている。
即ち、図2に示すように、各合成樹脂製ばね2,3,4,5,6のコイルスプリング部、上リング部、下リング部は、隣接する各合成樹脂製ばねのコイルスプリング部、上リング部、下リング部と連結部7によって連結されている。
尚、各コイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6aは螺旋状に巻回されており、各ピッチ毎に前記連結部7によって隣接する各合成樹脂製ばねのコイルスプリング部に連結されている。
そして、前記連結部7で切断することにより、図3に示すような個々の各合成樹脂製ばね2,3,4,5,6とすることができる。
このように、各合成樹脂製ばね2,3,4,5,6は使用時まで一体物であるため、袋に収容された状態においても互いに絡み合うことが少なく、袋内から容易に取り出すことができ、能率的に作業を進めることができる。またランナー部等が形成されていないため、嵩張ることがない。
次に、本発明に係る合成樹脂製ばねの製造方法を図4及び図6に基づいて説明する。尚、図4は分割可能に形成された金型を示す断面図、図5は図4に示した金型のI−I断面図、図6は、成形後、分割可能な金型を取除いた状態の部分断面図である。
本発明にかかる金型10は、第1のスプール12とランナー13を形成する第1の金型11と、前記ランナー13と第2のスプール14を形成すると共に、前記第2のスプール14の先端にピンゲート15が形成された第2の金型16と、コイル状のばねを形成するための螺旋状のキャビティー17a〜17eが形成された第3の金型17とから構成されている。
前記第3の金型17は、分割された金型17A,17Bが合体することにより、前記金型17内に、コイル状のばねを形成するための螺旋状のキャビティー17a〜17eが形成される。
即ち、この金型17A,17Bの夫々に、図に示すように、センターピン18a〜18eを挿入するための半円状のセンターピン用孔17a1〜17e5が設けられている。そして、このセンターピン用孔17a1〜17e5の軸線方向に沿って、金型17A,17Bには螺旋状のキャビティー17a〜17eが形成されている。
更に、図4に示すように、この金型17A,17Bの5個の螺旋状のキャビティー17a〜17eには、隣り合うキャビティーに連通する連通部19が設けられている。
この連続通部19は、前記キャビティー17a〜17eの上リング部、コイルスプリング部、下リング部に対応する部分に形成されており、この連通部19によってキャビティー17a〜17eが連通し、5個の合成樹脂ばねが一体的に成形できるように構成されている。
尚、前記キャビティー17a〜17eにおけるコイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6aに対応する部分には、螺旋状に巻回されたキャビティーの各ピッチ毎に前記連結部19が形成されている。
更に、この金型17A,17Bの下端面には移動プレート20が形成され、ピストン21によって前記移動プレート20を基台22から移動させることにより、成形した合成樹脂製ばね中間物1をセンターピン18a〜18eから取外すことができるように構成されている。
次に、前記金型を用いた合成樹脂ばねの成形方法について説明する。
基台22に移動プレート20を当接させた状態で、前記した構成を有する第3の金型17A,17Bを付き合わせると共に、前記センターピン18a〜18eをセンターピン用孔17a1〜17e5内に配置する。このようにセンターピン18a〜18eが挿入されることで、螺旋状溝のキャビティー17a〜17eは、センターピン18a〜18eの外周において螺旋状の閉空間とされる。即ち、キャビティー17a〜17eは、コイルスプリングの形状に対応した螺旋状の閉空間に形成される。
そして更に、第1の金型11、第2の金型16を付き合わせ、図4に示す状態になす。この状態において溶融合成樹脂をスプール12から注入すると、前記スプール12からランナー13に流れ込み、更に第2のスプール14に流れこみ、ピンゲート15を介して螺旋状のキャビティー17a〜17eに流れ込む。
前記キャビティー17a〜17eに流れ込んだ溶融合成樹脂によって、前記螺旋状キャビティー17a〜17e内に溶融合成樹脂が充填される。このとき、螺旋状キャビティー17a〜17eには、連通部19が形成されているため、連通部19にも溶融合成樹脂が充填される。そして、第1のスプール12、ランナー13、第2のスプール14、螺旋状キャビティー17a〜17e、連通部19に溶融合成樹脂が充填された状態において、溶融合成樹脂の供給を停止し、この状態を所定時間維持する。
所定時間経過後、第1の金型11及び第2の金型16を、図5に示すX方向に移動させる。このとき、ピンゲート15で固化した合成樹脂は切断され、第1のスプール12、ランナー13、第2のスプール14において固化した合成樹脂と、金型17A,17B内で固化した合成樹脂(合成樹脂製ばねの中間物1)とは分離される。
その後、金型17A,17Bを、図5に示すY方向に離開し、図6に示す状態になす。そして、移動プレート20をピストン21によってX方向に押し出す。この移動プレート20の移動によって、合成樹脂製ばねの中間物1はセンターピン18a〜18eから押し出される。
即ち、ピストン21によって移動プレート20をX方向に押し出すことによって、移動プレート20は螺旋状キャビティー17a〜17eによって形成された下リング部2c,3c,4c,5c,6cの下面を押し出す。これによって、前記合成樹脂製ばねの中間物1はセンターピン18a〜18eから取外される。
このようにして取り出された合成樹脂製ばねの中間物1は、図1、図2に示すように、コイルスプリング部、上リング部、下リング部で分割可能に連結された合成樹脂製ばね2,3,4,5、6の一体物として形成されている。
即ち、前記したように螺旋状キャビティー17a〜17eにおいては、隣接する螺旋状キャビティー間が連通部19によって連通しているため、各合成樹脂製ばね2,3,4,5,6のコイルスプリング部、上リング部、下リング部には連結部7が形成され、合成樹脂製ばね2,3,4,5、6は一体物(合成樹脂ばねの中間物1)として成形される。
この合成樹脂製ばねの中間物1は、5個の合成樹脂製のばね2,3,4,5,6が連結部7によって一体化しているため、互いに絡み合うことがなく、収納された袋内から容易に取り出すことができる。しかも、使用する際、前記連結部7を切断することで一つの合成樹脂製ばねとすることができる。
なお、前記した実施形態にあっては、各合成樹脂製ばねのコイルスプリング部、上リング部、下リング部とにおいて、連結部によって連結された場合を示したが、コイルスプリング部、上リング部、下リング部のいずれかにおいて連結したものであっても良い。
また、コイルスプリング部に連結部を形成することは、コイルスプリング部が伸縮した際、切断された連結部の残部が他の部材と接触し、円滑な動作を阻害する虞がある。
そのため、図7に示すように、上リング部2b,3b,4b,5b,6b、下リング部2c,3c,4c,5c,6cで連結部7によって連結されているのが好ましい。
このように構成した場合には、連結部7を切断し一つの合成樹脂製ばね2,3,4,5,6とした際、連結部7の残部は上端部のリング部2b,3b,4b,5b,6b及び下端部のリング部2c,3c,4c,5c,6cに形成され、コイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6aの部分には形成されない。
そのため、コイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6aが伸縮した際に、他の部品(他の部材)に接触し、前記コイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6aの伸縮動作が阻害される虞がない。
特に、図8に示すように、前記合成樹脂製ばね2,3,4,5,6のコイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6aの外径dが、前記上端部のリング部2b,3b,4b,5b,6b及び下端部のリング部2c,3c,4c,5c,6cの直径Dよりも小さく形成されていることが望ましい。このように構成されているため、前記上端部のリング部2b,3b,4b,5b,6b及び下端部のリング部2c,3c,4c,5c,6cを結ぶ領域内(図8において一点鎖線で図示)でコイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6aの伸縮動作が行なわれる。
その結果、他の部品(他の部材)に接触し、前記コイルスプリング部2a,3a,4a,5a,6aの伸縮動作が阻害される可能性をより少なくすることができる。
更に、連結部7は、使用する際、前記連結部7を切断するものであれば、その寸法、形状は特に限定されるものではないが、例えば、図9に示すように、リング部2bの中心から連結部7の中心までの寸法をL1、リング部2bの半径をRとし、L1≧Rの場合には、連結部の長さ寸法L2は1.0R≧L2≧0.3Rであることが好ましい。前記連結部の長さ寸法L2が0.3R未満の場合には、運搬中に連結部が変形し、他の合成樹脂製ばねの中間物と絡み易くなり、また1.0Rを越えると切断し難くなるためである。
尚、図9は例示的に2個の合成樹脂製ばねが連結した場合を示したが、本発明はこれに限定されるものはない。
また、例えば、図10に示すように、リング部2bの中心から連結部7(の中心)までの寸法をL1、リング部2bの半径をRとし、R≧L1の場合には、0.95R≧L1≧0.75Rであることが好ましい。
前記連結部7までの寸法L1が0.95Rを超える場合には、運搬中に連結部が変形し、他の合成樹脂製ばねの中間物と絡み易くなり、また0.75R未満の場合には切断し難くなるためである。
尚、図10は例示的に2個の合成樹脂製ばねが連結した場合を示したが、本発明はこれに限定されるものはない。
更に、上記実施形態にあっては、合成樹脂製ばねの中間物として5個の合成樹脂製ばねを形成した場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、合成樹脂製ばねの中間物1として複数個の合成樹脂製ばねが形成されるものであれば良い。
図1は分割可能に形成された合成樹脂製ばね(合成樹脂製ばねの中間物)の平面図である。 図2は図1の正面図である。 図3は分割された合成樹脂製ばねの正面図である。 図4は分割可能に形成された金型を示す断面図、 図5は図4に示した金型のI−I断面図、 図6は、成形後、分割可能な金型を取除いた状態の部分断面図である。 図7は他の合成樹脂製ばねの中間物を示すの正面図である。 図8は分割された他の合成樹脂製ばねの正面図である。 図9は、連結部の詳細を説明するための合成樹脂製ばねの中間物の平面図である。 図10は、他の連結部の詳細を説明するための合成樹脂製ばねの中間物の平面図である。 従来のコイルスプリングを示す斜視図である。
符号の説明
1 合成樹脂製ばねの中間物
2 合成樹脂製ばね
2a コイルスプリング部
2b 上端部のリング部
2c 下端部のリング部
3 合成樹脂製ばね
3a コイルスプリング部
3b 上端部のリング部
3c 下端部のリング部
4 合成樹脂製ばね
4a コイルスプリング部
4b 上端部のリング部
4c 下端部のリング部
5 合成樹脂製ばね
5a コイルスプリング部
5b 上端部のリング部
5c 下端部のリング部
6 合成樹脂製ばね
6a コイルスプリング部
6b 上端部のリング部
6c 下端部のリング部
7 連結部
10 金型
11 第1の金型
12 第1のスプール
13 ランナー
14 第2のスプール
15 ピンゲート
16 第2の金型
17、17A,17B 第3の金型
17a〜17e キャビティー
18a〜18e センターピン
19 連通部
20 移動プレート
21 ピストン
22 基台

Claims (6)

  1. 複数個の合成樹脂製ばねが並行に一体物として成形された合成樹脂製ばねの中間物であって、前記隣接する合成樹脂製ばねの上端部、中間部、下端部の少なくとも1箇所で連結されていることを特徴とする合成樹脂製ばねの中間物。
  2. 前記合成樹脂製ばねがコイルスプリングであって、前記合成樹脂製ばねの上端部及び下端部にリング部が形成され、隣接する合成樹脂製ばねの上端部及び下端部のリング部が互いに連結されていることを特徴とする請求項1に記載された合成樹脂製ばねの中間物。
  3. 前記合成樹脂製ばねのコイルスプリングの外径が、前記リング部の直径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項2に記載された合成樹脂製ばねの中間物。
  4. 前記請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された合成樹脂製ばねの中間物における、隣接する合成樹脂製ばねを互いに連結する連結部を切断することによって一つのばねとして形成されたことを特徴とする合成樹脂製ばね。
  5. 合成樹脂製ばねを製造するための金型であって、
    前記金型には、ばねの形状に対応した、複数個のキャビティーが並行に形成されると共に、隣接するキャビティーに連通する連通部が少なくとも形成されていることを特徴とする合成樹脂製ばねの製造に用いられる金型。
  6. 前記キャビティーが、コイルスプリングの形状に対応した螺旋状のキャビティーであって、前記連通部は螺旋状のキャビィーの上端部及び下端部に形成されていることを特徴とする請求項5に記載された合成樹脂製ばねの製造に用いられる金型。
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