JP2903056B2 - スパイラル刃物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉛筆削り器や毛玉取り器などに用いられる
刃物、特に刃先ラインがスパイラル形状を成した刃物に
関する。

〔従来の技術〕

この種のスパイラル刃物の製造方法として、例えば、
ホブ盤を使って管状または棒上の刃物素材からスパイラ
ル刃を削り出すとともに、バイトで回転軸部を削り出し
た形のものがある（実願昭63−147492号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、こうした切削加工では生産性が低く、コス
ト高になる。

そこで、プラスチック加工技術におけるインサート成
形を利用し、量産化を図るための一つの手段として、ス
パイラル刃物を、周面にスパイラル刃を支持する胴部
と、回転軸とに分離別体に構成し、胴部をプラスチック
で成形し、金属製の回転軸をその胴部の中心にインサー
ト成形することが考えられる。

しかし、回転軸は、一般に丸棒状であるので、インサ
ート成形後の使用時に、切削力が周方向に加われば、胴
部から抜け出やすい問題が生じる。かと言って、回転軸
に抜止め用の溝や切り欠き等を設けておくとこの箇所が
危険断面となり、インサート成形にさいし金型内にその
回転軸を両端支持し、金型内に溶融樹脂を射出すると、
その樹脂圧により回転軸の軸線に対して直角方向の荷重
がかかり、この回転軸の前記危険断面箇所に応力が集中
して曲がり変形を起こしやすくなるといった問題が生じ
る。

本発明は、こうした問題を解消し、上記のようなイン
サート成形技術を利用してスパイラル刃物の量産化を図
ることを目的とする。

また本発明は、回転軸の抜け止め、並びに成形時にお
ける曲がり変形の抑制を図ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のスパイラル刃物では、例えば第１図に示すよ
うに、胴部１の中心に、該胴部１より剛性の高い材料で
形成された回転軸３をインサート成形してなるが、その
回転軸３は胴部１から抜け出ぬようにその端部寄り箇所
3aを溝、切り欠き、あるいは段付きなどの抜止め形状に
形成したものである。

〔作用〕

インサート成形にさいし、例えば、第５図を示すよう
に、予め成形金型６内に回転軸３をスプールブッシュ11
および下型12で両端支持するとき、その抜止め形状に形
成された端部寄り箇所3aは前記下型12による軸端支持点
の位置に近づけて配置することができるので、この端部
寄り箇所3aの前記軸端支持点からの距離を小さくできて
曲げモーメントを小にすることができる。従って、射出
樹脂により回転軸３の軸線に対して直角方向の荷重が作
用して端部寄り箇所3aの所で特に大きな曲げ応力が生じ
ても、この端部寄り箇所3aは曲がりにくくなる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回転軸３の端部寄り箇所3aを抜止め
形状に形成してあるので、回転軸３が胴部１から抜け出
るのを防止できるばかりか、成形金型内での射出樹脂圧
による回転軸３の曲がり変形を抑制できて有利である。

〔実施例〕

本発明に係るスパイラル刃物の一実施例を第１図ない
し第６図に基づき説明する。

第１図ないし第３図において、例えば、PBT樹脂単独
あるいはガラス繊維入りのPBT樹脂など断熱作用の大き
い合成樹脂製の円柱形状を成した胴部１の周面には、複
数本の薄くてねじれ変形可能なステンレス鋼板等からな
るスパイラル刃２を胴軸に対して所定の傾き角（ねじれ
角）でスパイラル状にインサート成形してなる。また、
それと同時に、胴部１の中心にはステンレス鋼棒（SUS4
20J2）など金属製、あるいはポリカーボネートのよう
な、胴部１の合成樹脂より高剛性の合成樹脂製の回転軸
３をインサート成形してこの両端を胴部１の両端面から
突設させている。

このようなスパイラル刃２は、毛玉取り器や電気かみ
そりの切削刃として使用する場合、刃先が固定刃と摺接
して摺接熱が発生する。この刃先に生じる摺接熱を効率
よく拡散するには、胴部１の合成樹脂として、アルミニ
ウムや真鍮などの熱伝導の高い金属粉を混練したものを
用いればよく、併せて胴部１の強度の向上を図るにはガ
ラス繊維に代えて金属ウイスカーを分散含有させればよ
い。

また回転軸３は、切削刃の大きい場合には金属製のも
のが好ましいが、毛玉取り器のように切削力の小さい場
合は、合成樹脂で別体成形したものを使用することがで
きる。この場合は胴部１の合成樹脂より高剛性の合成樹
脂が望ましい。

上記回転軸３は胴部１から抜け出ないようにその端部
寄り箇所3aに溝４を円周方向に二本設けることにより該
箇所3aを抜止め形状に形成している。必要に応じて、端
部寄り箇所3aの溝４・４間には回り止め用のローレット
５を設ける。

第５図は成形用の金型構造の断面図を示す。この成形
金型６はその中央に成形品たる胴部１に該当するキャビ
ティ７を有するとともに、キャビティの内周にスパイラ
ル刃２を所定ねじれ角をつけた状態に挿入保持する複数
本のスパイラル溝９を形成してなる。

この成形金型６を用いてインサート成形するが、ま
ず、予め、スパイラル刃２をスパイラル溝９に挿入する
ことにより成形金型６内に所定のねじれ角をつけた状態
に保持する。また、成形金型６のキャビティ７の中心に
は回転軸３を配し、この上下両端を成形金型６のスプー
ルブッシュ11および下型12で支持することにより垂直に
保持する。このとき抜止め形状に形成された端部寄り箇
所3aは、できる限り、回転軸３の下端を支持する下型12
での端部支持点からの距離を小さくして当該箇所におけ
る曲げモーメントを小さくできるように、下型12の方に
近づけて配置することができる。

次いで、ガラス繊維入りのPBT樹脂などの溶融樹脂を
ゲート10から成形金型６のキャビティ７に射出して充填
することにより、胴部１が成形されると同時に、スパイ
ラル刃２の刃元側端2aが該胴部１の周面に所定のねじれ
角を付けた状態に埋入する状態に成形され、同時に回転
軸３が胴部１の中心に埋め込み成形される。この成形
時、回転軸３の抜止め形状に形成された端部寄り箇所3a
は下型12での軸端支持点にできるだけ近づけてあるの
で、その端部寄り箇所3aに曲げ応力が大きくかかっても
曲がり難くなる。

溶融樹脂の硬化後、成形金型６からスプールブッシュ
11を取り外して、成形品（スパイラル刃物）を成形金型
６から上方へスパイラル溝９に沿って回しながら抜き出
す。

第６図に示すように、上記ゲート10は回転軸３にでき
る限り近づくような位置に設定することが、樹脂圧でス
パイラル刃２がスパイラル溝９からキャビティ７内に抜
け出るのを抑えることができて有利である。

また、第６図に示すようにゲート10の位置は相隣るス
パイラル刃２の刃元側端2aの延長線どうし間に設定する
ことにより、溶融樹脂がスパイラル刃２のスパイラル形
状に沿って流れて充填され、成形後の胴部１内の残留応
力を軽減させることができる。

第４図に示すように、スパイラル刃２には、刃元側端
2a寄りに透孔15を設け、この透孔15の上縁15a付近を胴
部１に埋設することにより、刃先側端2bよりも胴部１へ
の埋設部分の実効長さ（透孔径を除いた長さ）を小さく
し、刃先ラインに発生する前述した摺接熱が胴部１に必
要以上に伝わるのを抑制している。

〔別実施例〕

上記実施例では回転軸３を成形金型６内に保持する場
合、抜止め形状に形成された端部寄り箇所3aを回転軸３
の下端を支持する下型12に近づけて配するが、これに代
えて端部寄り箇所3aを回転軸３の上端を支持するスプー
ルブッシュ11に近づけて配置することもできる。

第７図は回転軸３の変形実施例を示しており、回転軸
３の端部寄り箇所3aの周面にサンドブラストのような凹
凸粗面13を形成して抜止め形状にしている。

第８図は回転軸３の更に別実施例を示しており、回転
軸３の端部寄り箇所3aを抜止め形状に形成する手段とし
て当該箇所に段付き14を形成したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明に係るスパイラル刃物の一
実施例を示しており、 第１図はスパイラル刃物の縦断面図、 第２図はスパイラル刃物の平面図、 第３図はスパイラル刃物の端面図、 第４図は第１図における一部の拡大断面図、 第５図は成形金型の断面図、 第６図は成形金型の平面図である。 第７図は本発明の別実施例を示す回転軸の平面図であ
る。 第８図は本発明の更に別実施例を示す回転軸の平面図で
ある。 １……胴部、 ２……スパイラル刃、 ３……回転軸、 3a……端部寄り箇所。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチック製の胴部（１）の周面にスパ
   イラル刃（２）が設けられるとともに、前記胴部（１）
   の中心に該胴部（１）より剛性の高い材料で形成された
   回転軸（３）がインサート成形されており、 前記回転軸（３）の端部寄り箇所（3a）が抜止め形状に
   形成されていることを特徴とするスパイラル刃物。