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

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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