JP4281051B2 - Punching machine and method of manufacturing roller with shaft - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、適宜の合成樹脂を材質とする所要形状の成形体に、有底孔または貫通孔を穿設する穿孔機およびこの穿孔機を用いたシャフト付きローラの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ファクシミリ機やコピー機等の種々OA機器では、給紙部から排紙部に至る送紙ラインに、用紙を移送するためのローラが配設されている。このローラは、例えばウレタンフォーム等の適宜弾力性を有する合成樹脂を材質とするローラ本体と、該ローラ本体の長手方向における中心軸線に沿って貫通装着されたシャフト部材とから構成となっており、このシャフト部材の両端部分を所定位置に支持させることで回転自在に配設されるようになっている。
【0003】
ここで、ローラ本体およびシャフト部材とから構成される前記ローラは、その製造方法別に区分すると次の▲1▼〜▲3▼に大別される。
▲1▼別途予備成形した前記シャフト部材を成形型にセットしたもとで前記ローラ本体を成形することで、該ローラ本体にその中心軸線に沿ってシャフト部材を貫通装着するようにした所謂インサート成形に基づいて製造されるもの。
▲2▼ローラ本体をなす中実円柱状の成形体を成形した後に、該成形体の中心軸線に沿って長手方向へ貫通孔を穿設し、この貫通孔に別途予備成形した前記シャフト部材を貫通装着して製造されるもの。
▲3▼予備成形したシャフト部材を、成形型により貫通孔を同時に成形した中空円筒状の成形体に貫通装着して製造されるもの。
このうち前記▲2▼の製造方法に関しては、中実円柱体状の前記成形体における長手方向の中心軸線に沿って前記貫通孔を穿設する穿孔方法として、(a)円筒片刃による突切り加工、(b)スクリュー刃によるドリル加工、等が採用されていた。これに関連する技術は、例えば特許文献1等に開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平06−218656号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した(a)および(b)の各穿孔方法を実施する各々の穿孔機では、何れも次のような課題を内在していた。先ず、(a)の穿孔方法を実施する穿孔機では、比較的柔らかい合成樹脂から形成された成形体に対する貫通孔の穿設には適するものの、ある程度硬い合成樹脂から形成された成形体に対する貫通孔の穿設は不可能である。具体的には、アスカーCスケールで20度以下の合成樹脂から形成された成形体にしか適用できず、加工適用範囲が柔らかい材質のものに限定されてしまう課題があった。一方、(b)の穿孔方法を実施する穿孔機では、比較的硬い合成樹脂から形成された成形体にも対応し得るものの、高速回転する前記スクリュー刃が穿孔時に合成樹脂と接触するため摩耗するようになり、通常では概ね100回程度の穿孔加工毎に交換する必要があり、工具交換作業に伴う加工効率の低下および加工コストが嵩む等の課題があった。殊に、前述した(a)および(b)の各穿孔方法を実施する穿孔機では、穿孔長=300〜400mm程度の長い貫通孔を穿孔する作業や、孔径=5〜7mm程度の細い貫通孔を穿孔する作業には、穿設された貫通孔や有底孔が湾曲したり孔径が一定とならない等の共通した課題を有していた。
【0006】
そこで、前述した各穿孔方法に内在した課題を解決するものとして、熱溶融加工方法を採用した穿孔機、すなわち電熱ヒーターまたは熱媒体循環回路等を装備して、これにより穿孔ロッドの先端を合成樹脂の溶融温度以上に加熱したもとで、前記成形体に所要長および所要径の貫通孔または有底孔等を穿設する穿孔機が提案されている。しかしながら、このような構成の穿孔機では、前述した細径の貫通孔等を穿孔するための細長小径の穿孔ロッドの場合に、熱容量が小さいことにより充分な熱の供給が困難であり、該穿孔ロッドの先端を成形体の溶融温度以上に保持することができず、前述した長尺または細径の貫通孔または有底孔の穿孔作業に対応できない課題があった。
【0007】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたもので、誘導発熱原理に基づき、非接触状態にある誘導コイルにより穿孔部材を誘導発熱させ、所定温度に加熱した該穿孔部材を押圧接触させて貫通孔または有底孔を穿設するようにすることで、加工適用範囲の拡大、加工効率の向上、加工コストの低減等を可能とする穿孔機およびこの穿孔機を用いたシャフト付きローラの製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、
合成樹脂を材質とする成形体に、貫通孔または有底孔を穿設する穿孔機であって、
前記成形体をセット保持可能な第1支持体と、
前記第1支持体と相互に近接および離間可能に設置され、前記成形体に前記貫通孔または有底孔を穿設する穿孔装置を備える第2支持体とからなり、
前記穿孔装置は、
前記両支持体の近接・離間方向に整列して該第2支持体に配設され、ロッド部材および該ロッド部材の先端に取り付けられた磁性体を材質とする穿孔部材を備える穿孔ロッドと、
前記穿孔部材を囲繞する位置に設置されて前記成形体の通過を許容し、該穿孔部材を該成形体の軟化温度以上に誘導発熱させる誘導コイルとからなり、
前記穿孔部材を誘導発熱させて前記軟化温度以上の温度に保持したもとで、前記成形体をセットした前記第1支持体および前記第2支持体を相互に近接移動させ、該穿孔部材を該成形体に押圧接触させることで前記貫通孔または有底孔を穿設し得るよう構成し、
前記ロッド部材は、前記成形体に前記貫通孔または有底孔を穿設した後に、前記第2支持体から取外して該成形体にそのまま装着可能となっていることを特徴とする。
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本願の別の発明は、
合成樹脂を材質とする成形体に、貫通孔または有底孔を穿設してシャフト付きローラを製造する方法であって、
第1支持体に前記成形体をセット保持し、
前記第1支持体と相互に近接および離間可能に設置された第2支持体に設けられて、磁性体を材質とする穿孔部材を先端に取り付けたロッド部材を備える穿孔ロッドを、第1支持体に対して両支持体の近接・離間方向に整列し、
前記穿孔部材を囲繞する位置に設置されて前記成形体の通過を許容する誘導コイルによって該穿孔部材を誘導発熱させて、該穿孔部材を該成形体の軟化温度以上の温度に保持し、
前記成形体をセットした前記第1支持体および前記第2支持体を相互に近接移動させ、該穿孔部材を該成形体に押圧接触させることで前記貫通孔または有底孔を穿設し、
前記成形体に前記貫通孔または有底孔を穿設した後に、前記ロッド部材を前記第2支持体から取外して該成形体にそのまま装着するようにしたことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る穿孔機およびこの穿孔機を用いたシャフト付きローラの製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【0010】
図1は、本発明の好適実施例に係る穿孔機の全体構成を概略的に示した斜視図である。本実施例の穿孔機10は、適宜の合成樹脂を材質とする所要形状の成形体に貫通孔または有底孔を穿設する基本構成において、図9(a)に例示するような中実円柱体状に発泡成形されたウレタンフォーム製の成形体Uに、その長手方向における中心軸線に沿って貫通孔S1を穿設することで中空円筒体U1(図9(b))を成形したり、或いは該成形体Uの長手方向における中心軸線に沿って所要長の有底孔S2を穿設することで有底中空円筒体U2(図9(c))を成形し得る構造としたものである。すなわち、実施例の穿孔機10により成形される前記中空円筒体U1や有底中空円筒体U2は、例えば前述したローラを構成するローラ本体等として実施可能なものである。
【0011】
具体的に本実施例の穿孔機10は、中実円柱体状の前記成形体Uをセット保持可能な第1支持体12と、この第1支持体12と相互に近接および離間可能に設置され、該成形体Uに対してその長手方向の中心軸線に沿って前記貫通孔S1または有底孔S2を穿設する穿孔装置40を備えた第2支持体14とから構成されている。これら第1支持体12および第2支持体14は、図示しない支持フレーム等に対して各々直列に配設され、該第2支持体14は該フレームに固定される一方、該第1支持体12は第2支持体14に対して近接移動および離間移動が可能に配設された構成となっている。
【0012】
第1支持体12は、図2および図3に例示するように、長手方向に分離可能で適宜の組付固定手段により相互に組付け可能な第1半体20Aおよび第2半体20Bからなり、前記成形体Uを収容可能な収容部22を内部に画成した筒状保持部材20と、フレーム等に固定された油圧シリンダ等の流体圧アクチュエータ16におけるロッド18の先端に連結される支持部材24とから構成されている。そして筒状保持部材20は、前記第1半体20Aおよび第2半体20Bを端部接合して筒体状に組立てた後、支持部材24に突設されたボス状の凸部26を第1端部20aの開口部から内部へ嵌入させることで、開口部21が形成された第2端部20bの側を前記第2支持体14へ指向させた水平状態に支持されている。これにより第1支持体12は、前記流体圧アクチュエータ16を前記ロッド18が前進するよう作動制御すると、その中心軸線に沿って前記第2支持体14へ近接移動して、後述すると共に図4(a),(b)に例示するように、第2支持体14に設けた筒状ガイド部材36内へ摺接的に挿入される。また、前記流体圧アクチュエータ16を前記ロッド18が後退するよう作動制御すると、その中心軸線に沿って前記第2支持体14から離間移動して、前記筒状ガイド部材36から抜出するようになる。
【0013】
前記筒状保持部材20を構成する前記第1半体20Aおよび第2半体20Bは、例えばFRP(ガラス繊維またはカーボン繊維強化エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂)等を材質とした非磁性体から形成されている。そして、組立てられた筒状保持部材20の内径寸法E1は、前記成形体Uの外径寸法Dより0.2mm程度大きく設定してある(E1=D+0.2mm)。これにより、前記収容部22内へ収容して保持された前記成形体Uは、前記第1半体20Aおよび第2半体20Bにより上下方向から保持され、部分的な変形や全体的な撓曲変形等が防止された真直状態で適切に保持される。前記支持部材24の凸部26には、第1支持体12が第2支持体14に向けて最前進した際に(図4,図7)、前記穿孔装置40における穿孔部材44(後述)の進入を許容する凹部28が形成されている。また筒状保持部材20は、前述したように非磁性体であるため、後述する誘導コイル50に発生した磁束内を通過するに際して誘導電流が生起されることがなく、従って誘導発熱することがない。
【0014】
第2支持体14は、図2および図3に例示したように、図示しないフレーム等に固定される細長板状のベース体30の長手方向に所要間隔をおいて第1保持部材32および第2保持部材34が立設固定されると共に、これら保持部材32,34を利用して円筒状の筒状ガイド部材36が水平に架設支持されている。この筒状ガイド部材36は、後述するように、穿孔装置40により前記成形体Uに貫通孔S1または有底孔S2を形成するに際し、該成形体Uを収容保持した前記筒状保持部材20を収容保持しつつ案内するためのものである。従って前記筒状ガイド部材36は、前記第1支持体12の側に位置する第1保持部材32に対しては貫通支持されて、後述する誘導コイル50の内側を貫通するように延在しており、その第1端部36aに開設された挿通口38が該第1支持体12を指向している一方、第1支持体12とは反対側に位置する第2保持部材34に対しては第2端部36bが端部接続されている。そして、両保持部材32,34に支持された前記筒状ガイド部材36における長手方向の中心軸線は、前記筒状保持部材20における長手方向の中心軸線と一致している。
【0015】
前記筒状ガイド部材36は、例えばステンレス鋼(SUS303)、アルミニウムまたはガラス等を材質とした非磁性体から形成されており、前記誘導コイル50の内側に延在するように配設されていても、該誘導コイル50に発生した磁束により誘導電流が生起されることがなく、従って誘導発熱することがない。そして、その内径寸法E3は、外径寸法E2とされた前記筒状保持部材20が摺接状態で往復スライドし得るように設定してあり、前記流体圧アクチュエータ16をロッド18が前進するよう作動制御する際には、図4に例示したように、中心軸線に沿って前進する該筒状保持部材20が、前記筒状ガイド部材36内へスムーズに進入するようになる。これにより、筒状ガイド部材36に徐々に収容される筒状保持部材20は、自由端となっている第2端部20bの側が半径方向へ変位したり撓むこと等が防止される。
【0016】
前記第2支持体14に配設される穿孔装置40は、前記第1支持体12および第2支持体14の近接・離間方向(筒状ガイド部材36の長手方向の中心軸線に沿った方向)に整列して該第2支持体14に配設され、磁性体を材質とする穿孔部材44を先端に備える穿孔ロッド42と、前記穿孔部材44を囲繞する位置に設置して前記成形体Uおよび該成形体Uを保持した筒状保持部材20の通過を許容し、コイルへの通電時に前記穿孔部材44を該成形体Uの軟化温度T以上に誘導発熱させる誘導コイル50とから基本的に構成されている。すなわち穿孔装置40は、公知の誘導発熱原理を利用したものであって、前記誘導コイル50に所定周波数(50Hz〜40MHz)の交流電流を通電して磁束を発生させることで、該誘導コイル50に非接触状態に配設されてその磁束中に存在する前記穿孔部材44に誘導電流を生起させ、これにより該穿孔部材44を誘導発熱させる構造となっている。ここで、前述した軟化温度T以上とは、前記成形体Uに対して前記穿孔ロッド42を押圧接触させた際に、該穿孔ロッド42の突入が許容されて前記貫通孔S1または有底孔Sの穿孔作業が可能となる温度を意味するもので、前記穿孔部材42により該成形体Uが軟化状態または融解状態となる温度である。例えば、成形体Uがウレタンフォーム製である場合には、該成形体Uが適度に軟化した状態で前記穿孔ロッド42の突入が許容されて穿孔作業が可能である。
【0017】
前記穿孔ロッド42は、前記筒状ガイド部材36の長手方向の中心軸線に沿って該筒状ガイド部材36の内部を貫通するよう配設されるロッド部材46の先端に、後述の断熱部材60を取付けると共に、この断熱部材60に前記穿孔部材44を取付けて構成されている。従って穿孔ロッド42は、前記誘導コイル50に交流電流を通電しながら、前記穿孔部材44を前記軟化温度T以上の温度に誘導発熱させたもとで、前記第1支持体12を第2支持体14の側へ近接移動させて両支持体12,14を相互に近接させることで、該穿孔部材44に接触した前記成形体Uの部位を軟化または融解させつつその内部へ突入するようになる。なお、前記第1支持体12および第2支持体14の近接移動時における該第1支持体12の移動量(ストローク量)の設定に基づき、成形体Uに対する穿孔ロッド42の突入量が決定されるため、このストローク量を大きく設定すれば前記貫通孔S1の穿設が可能であり、小さく設定すれば前記有底孔S2の穿設が可能であって、これら貫通孔S1または有底孔S2を選択的に穿設可能である。
【0018】
前記ロッド部材46は、前記ベース体30の端部に立設固定された第3支持部材35と前記第1保持部材32との配設間隔よりも長く設定されたパイプ状部材であり、該第3支持部材35および前記第2保持部材34に後端側を貫通させることで、前記筒状ガイド部材36の内部を長手方向軸線に沿って真直に延在するよう支持され、先端に取付けた前記穿孔部材44を前記誘導コイル50の略中間位置に臨ませるようになっている。そして、成形体Uに形成される前記貫通孔S1(または有底孔S2)の内径寸法Bに対して0.5〜1.0mm小さい外径寸法F1に設定され、例えばアルミニウム、銅、真鍮、ステンレス鋼(SUS303)、セラミックス(アルミナ等)等を材質とした非磁性体から形成されており、前記誘導コイル50に発生した磁束中に存在しても誘導電流が生起されず、従って誘導発熱しないようになっている。またロッド部材46の外表面には、例えばセラミックス等によるコーティング層48が被覆形成され、前記穿孔部材44により軟化状態または融解状態となった成形体Uの内壁面が該ロッド部材46に密着して焼き付くことを防止するようになっている。なおロッド部材46は、第3支持部材35に螺合されると共にナット52により固定されている。
【0019】
前記穿孔部材44は、先端側を球面状に成形した円柱体形状に形成され、成形体Uに穿設される貫通孔S1(または有底孔S2)の内径寸法Bと略同一の外径寸法F2に設定されている。そして図5に例示するように、後側に凹設した雌ねじ54に後述の断熱部材60に突設した雄ねじ62を螺合させることで、該断熱部材60の前側に取付けられるようになっている。このような穿孔部材44は、例えば鋼等を材質とした磁性体から形成されており、かつ常には前記誘導コイル50で発生した磁束中に存在するように配設されているため、この磁束により誘導電流が生起されて誘導発熱するようになっている。また、前記穿孔部材44の外表面には、例えばセラミックス、フッ素樹脂またはエポキシ樹脂等によるコーティング層58が被覆形成され、当該穿孔部材44により軟化状態または融解状態となった成形体Uの内壁面が該穿孔部材44に密着して焼き付くことを防止するようになっている。なお前記コーティング層58の材質は、穿孔作業時の加熱温度によって選択されるもので、加熱温度が高い場合にはセラミックス等が採用され、また加熱温度が低い場合はフッ素樹脂またはエポキシ樹脂等が採用される。
【0020】
前記穿孔部材44と前記ロッド部材46との間に介在される断熱部材60は、図5に例示したように、例えばセラミックス、フッ素樹脂、エポキシ樹脂等から形成されたフランジ状部材であって、その前端面には前記穿孔部材44に凹設した前記雌ねじ54に螺合する前記雄ねじ62が突設されると共に、その後端面には前記ロッド部材46の先端面に凹設された雌ねじ56に螺合する雄ねじ64が突設されている。また、前記雄ねじ64および前記雄ねじ62の軸線に沿って電線挿通用の貫通孔66が穿設されている。このような断熱部材60は、前記穿孔部材44とロッド部材46との間に位置することで、誘導発熱して前記軟化温度T以上に加熱された前記穿孔部材44の熱がロッド部材46へ移動するのを阻止して、該穿孔部材44の温度降下を防止すると同時に、該ロッド部材46の外表面の温度上昇を防止するべく機能する。従って、前記成形体Uに貫通孔S1または有底孔S2を穿設するに際し、前記軟化温度T以上に誘導発熱された前記穿孔部材44の温度降下が防止されて該穿孔部材44による穿孔作業の効率化が図られる一方、前記ロッド部材46はこの軟化温度Tよりかなり低い温度に保持されているため、該穿孔部材44によって軟化状態または融解状態となった成形体Uの内壁面は、該ロッド部材46の外面に接触することで冷却されて硬化が促進される。
【0021】
また、前記穿孔部材44の内部には、必要に応じて温度検知用の温度センサー68が配設され、前記誘導コイル50により誘導発熱した該穿孔部材44の温度を検知し得るようになっている。なお、前記温度センサー68に接続されている電線70は、前記断熱部材60に設けた貫通孔66および前記ロッド部材46の内部空間を利用して、該ロッド部材46の後端側へ配線されている。
【0022】
前記誘導コイル50は、例えば直径6mm程度の銅管を、必要インピーダンスを形成するために所要径・所要ピッチの螺旋状に必要回数だけ巻回成形したもので、前記穿孔ロッド42の穿孔部材44がその内側の略中心に位置にするように前記ベース体30に固定されている。そして、その内径寸法Gは、前述したように、前記筒状保持部材20の外径寸法E2より適宜大きく設定されており(前記筒状ガイド部材36の外径寸法より適宜大きく設定されており)、前記第1支持体12を第2支持体14に近接移動させるに際し、成形体Uを収容保持した該筒状保持部材20の通過を許容し得ると共に、該筒状保持部材20と接触しない様になっている。また、誘導コイル50の両端は、図示しない交流電流供給源と電気的に接続されており、該交流電流供給源から前記穿孔部材44の大きさに適した所定周波数の交流電流を通電すると磁束が発生し、これにより該磁束中に存在する前記穿孔部材44を前記軟化温度T以上に誘導発熱させることが可能となる。なお、前記交流電流供給源による前記誘導コイル50への印加電流は、例えば待機時は2Aに、穿孔時は5Aに自動的または手動的に切替え可能となっており、穿孔部材44の加熱時間の短縮化およびこれに伴う穿孔作業サイクルの短縮化を図り得る。
【0023】
このように、実施例の穿孔機10に搭載した穿孔装置40は、誘導発熱原理に基づき、誘導コイル50に交流電流を通電させることで、該誘導コイル50と非接触状態にある穿孔ロッド42の穿孔部材44を誘導発熱させ、軟化温度T以上の温度に加熱した該穿孔部材44を成形体Uに押圧接触させることで貫通孔S1または有底孔S2を穿設するようになっている。すなわち、交流電流供給源から前記誘導コイル50に対して所定の交流電流を継続的に通電するようにすれば、前記穿孔部材44だけが常に軟化温度T以上に保持されるようになるため、長尺または細径の貫通孔S1または有底孔S2の穿設を好適に実行し得る。しかも、前記穿孔部材44に対して前記成形体Uを軽く押圧接触させるだけで前記貫通孔S1または有底孔S2の穿設が可能であるため、穿孔ロッド42への負荷荷重が小さくなって該ロッド42の撓み等が防止されると共に、これによって真直な貫通孔S1または有底孔S2の穿設が可能となっている。
【0024】
【実施例の作用】
次に、前述のように構成された本実施例の穿孔機10により、図9(a)に例示した成形体Uに、その長手方向における中心軸線に沿って貫通孔S1を穿設して、図9(b)に例示した中空円筒体U1を成形する場合につき、図6〜図8を引用して説明する。
【0025】
前記流体圧アクチュエータ16をロッド18が後退するよう制御して、前記第1支持体12を第2支持体14から離間移動させたもとで、別途予備成形した中実円柱体状の前記成形体Uを挟み込むように前記第1半体20Aと第2半体20Bとを組付けて、前記筒状保持部材20の収容部22へ該成形体Uをセット保持させる(図2、図3)。一方、図示しない交流電流供給源から穿孔条件に対応した所定周波数の交流電流を前記誘導コイル50へ通電して、該誘導コイル50に磁束を発生させ、この磁束中にある前記穿孔部材44に誘導電流を生起させて、該穿孔部材44を前記軟化温度T以上の所要温度まで誘導発熱させる。
【0026】
筒状保持部材20の収容部22に対する前記成形体Uのセット作業が完了すると共に、誘導コイル50の設定電流を保温条件から穿孔条件へ切替えることで前記穿孔部材44が軟化温度T以上の所要温度に到達したら、前記流体圧アクチュエータ16をロッド18が一定速度で前進するよう作動制御する。これにより第1支持体12が、前記第2支持体14に向けて一定速度で近接移動するようになり、前記成形体Uをセット保持した筒状保持部材20の第2端部20b(先端)が、筒状ガイド部材36の挿通口38から該部材36の内部へ進入するようになる(図6(a))。
【0027】
そして、前記筒状保持部材20が筒状ガイド部材36に案内されて前進し、該筒状保持部材20の第2端部20bが誘導コイル50の略中間に到達すると、図6(b)に示すように、前記成形体Uの側端面における略中央に、該成形体Uの軟化温度T以上の温度に保持されている前記穿孔部材44の先端が接触して押付けられるようになり、該成形体Uは該穿孔部材44が接触した部位から軟化または融解するようになる。更に、第1支持体12を一定速度で第2支持体14に近接移動すると(穿孔ロッド42に成形体Uを一定圧力で押し当てていくと)、該第2支持体14に固定されている穿孔ロッド42は、前記穿孔部材44が成形体Uの内部に押圧接触しながら該成形体Uにおける長手方向の中心軸線に沿って徐々に突入するようになる(図6(c))。
【0028】
そして、前記第1支持体12が予め設定してあるストローク量だけ移動して停止した時点では、図7に例示するように、前記穿孔部材44は成形体Uの他方の側端面から突き出て前記凹部28内へ進入するようになり、穿孔ロッド42は成形体Uを完全に貫通するようになる。そして、加熱されている穿孔部材44が凹部28内へ突入するので、殆ど加熱されていない前記ロッド部材46が成形体Uの内部に位置するようになり、軟化状態または融解状態となっていた成形体Uの内壁面が冷却されて硬化が促進されるようになる。
【0029】
第1支持体12が停止したら、直ちに交流電流供給源から保温条件に対応した所定周波数の交流電流を前記誘導コイル50へ通電して、前記穿孔部材44を保温状態に切替える。そして適時に、前記流体圧アクチュエータ16をロッド18が後退するよう作動制御して、第1支持体12を第2支持体14から一定速度で離間移動させ、成形体Uを貫通していた穿孔ロッド42を該成形体U内から引抜くようにする(図8)。これにより、前記穿孔ロッド42が存在していた部分に貫通孔S1が穿設され、図9(b)に例示した前記中空円筒体U1の成形が完了する。
【0030】
【穿孔試験例】
本願出願人は、前述した構成の穿孔機10により、次に例示した条件下で穿孔試験を実施した。
1.成形体Uおよび中空円筒体U1の諸寸法
・全長L=400mm
・外径D=16mm
・材質=ポリウレタン(硬度:アスカーCスケールで20度)
・貫通孔S1の内径B=8mm
2.穿孔機10の諸元
・誘導コイル50の内径G=32mm
・誘導コイル50に対する印加周波数:25KHz
・誘導コイル50に対する印加電力:10kW
・誘導コイル50に対する印加電流:保温時 2A
穿孔時 5A
・穿孔部材44の外径F2=7.5mm
・第1支持体12の移送速度(穿孔速度):2m/min
【0031】
このように、アスカーCスケールで20度とされる比較的硬質なポリウレタンを材質とする前記成形体Uに対し、該成形体Uの長手方向の中央軸線に沿う全長L=400mm、内径B=8mmの貫通孔S1の穿孔作業を実施したところ、約20秒間で該貫通孔S1の穿設を行なうことができた。しかも、比較的長尺でかつ細径の貫通孔S1を、短時間でかつ曲がり無く穿設することが可能であることが実証された。
【0032】
このように実施例の穿孔機10は、誘導発熱原理を利用して穿孔ロッド42の先端に配設した穿孔部材44を成形体Uの軟化温度T以上に誘電発熱させ、このもとで該穿孔部材44を成形体Uに押圧接触させることで貫通孔S1または有底孔S2を穿設するようになっているので、当該成形体Uが比較的硬質な合成樹脂から形成されていても短時間でかつ曲がり無く穿設作業を完了することができ、従来の穿孔機と比較して加工適用範囲の拡大を図り得る。また、成形体Uに対して前記貫通孔S1または有底孔S2を穿孔するに際して穿孔部材44の摩耗が殆どないので、該穿孔部材44の交換やメンテナンス作業を頻繁に行なう必要がなく、加工効率の向上や加工コストの低減をも図り得る。
【0033】
そして実施例の穿孔機10は、前述したように、交流電流供給源から前記誘導コイル50に対して所定の交流電流を継続的に通電することで、前記穿孔部材44だけを常に軟化温度T以上に保持することができるため、長尺または細径の貫通孔S1または有底孔S2を好適に穿設し得る。しかも、前記穿孔部材44に対して前記成形体Uを軽く押圧接触させるようにするだけで前記貫通孔S1または有底孔S2を穿設できるため、穿孔ロッド42に対する負荷荷重が小さくなって該ロッド42の撓み等が防止でき、これによって真直な貫通孔S1または有底孔S2の穿設が可能である。
【0034】
また実施例の穿孔機10では、前記穿孔ロッド42におけるロッド部材46を中空体とすると共に、前記断熱部材60に貫通孔66を穿設して、前記穿孔部材44の内部に温度センサー68を取付けてあるため、該穿孔部材44の温度制御および管理を正確に行なうことが可能である。
【0035】
なお、前記穿孔部材44の誘導発熱温度は、誘導発熱原理に基づき、▲1▼誘導コイル50に通電する交流電流の電力や周波数の増減設定、▲2▼誘導コイル50の巻数や巻径(内径寸法G)の大小設定等により、適宜に変更調整可能である。
【0036】
また前記穿孔部材44は、前記実施例に例示の外形形状・サイズのものに限定されるものではなく、成形体Uに押圧接触させた際に該成形体Uを効率的に軟化または融解させながら該成形体U内へスムーズに突入し得る形状となっていればよく、例えば円錐形状や円筒形状等としてもよい。
【0037】
前記実施例の穿孔機10では、前記成形体Uを保持するための第1支持体12を、両支持体12,14の近接・離間方向に沿った軸線を中心として回転しない構成のものを例示したが、該第1支持体12を該軸線を中心とした回転が可能に配設するようにしてもよい。すなわち、第1支持体12を回転可能な構成とした場合には、該第1支持体12の筒状保持部材20にセット保持した前記成形体Uを所要の回転速度(例えば100〜150rpm)で回転させたもとで、前記穿孔ロッド42の穿孔部材44を該成形体Uに突入させて、前記貫通孔S1または有底孔S2を穿設し得るようになる。このように成形体Uを回転させるようにすれば、穿孔ロッド42の先端に取付けた前記穿孔部材44の先端が常に該成形体Uの回転中心を指向するようになり、長尺または細径の貫通孔S1または有底孔S2を穿設するに際し、曲がりの無い穿孔作業を実施することができる。
【0038】
更に実施例の穿孔機10では、前記成形体Uに貫通孔S1または有底孔S2を穿設する前記穿孔ロッド42を、両支持体12,14の近接・離間方向に沿った軸線を中心として回転しない構成のものを例示したが、該穿孔ロッド42を該軸線を中心とした回転が可能に配設するようにしてもよい。すなわち、前記穿孔ロッド42を回転可能な構成とした場合には、前記第1支持体12の筒状保持部材20にセット保持した前記成形体Uに対して、所要の回転速度(例えば100〜150rpm)で回転させた前記穿孔ロッド42の穿孔部材44を突入させながら、前記貫通孔S1または有底孔S2を穿設し得るようになる。このように穿孔ロッド42を回転させるようにすれば、穿孔ロッド42の先端に取付けた前記穿孔部材44が成形体Uに突入し易くなり、長尺または細径の貫通孔S1または有底孔S2を穿設するに際して曲がりの無い穿孔作業を実施することができる。
【0039】
なお、前記第1支持体12および前記穿孔ロッド42は、何れか一方のみが回転する構成としてもよいし、また両方が同時に回転する構成としてもよい。更に、前記第1支持体12および前記穿孔ロッド42は、両方向への回転が可能となるようにすれば、例えば所要時間毎(所要回転数毎)に正・逆回転させながらの穿孔作業を行なうことが可能となり、前記貫通孔S1または有底孔S2を穿設する際の更なる効率化および高精度化等が期待できる。
【0040】
更に前記実施例では、前記第1支持体12および第2支持体14が、水平状態に配設されて相互に水平方向へ近接・離間移動する水平作動形態の穿孔機10を例示したが、これら第1支持体12および第2支持体14を、垂直状態に配設して相互に垂直方向へ近接・離間移動する垂直作動形態の穿孔機10としてもよい。このような垂直作動形態の穿孔機の場合は、前記第1支持体12の筒状保持部材20内にセット保持した成形体Uが、重力により長手方向の中心軸線と直交する方向へ撓むような不都合の発生を適切に回避できる。
【0041】
更に、前記実施例の穿孔機10では、前記ロッド部材46を第2支持体14に対して着脱可能に装着する形態とすれば、前記穿孔部材44および前記断熱部材60を該ロッド部材46に対して着脱可能となっているので、前記成形体Uに前記貫通孔S1を穿設した当該ロッド部材46を、該貫通孔S1から引抜かずに第2支持体14から取外し、中空円筒体U1にそのまま貫通装着させることも可能である。このため、前述したローラのように、円筒形状のローラ本体に対してシャフト部材を貫通装着して構成されるものでは、該シャフト部材を前記ロッド部材46として前記第2支持体14に組付けると共に、該シャフト部材の先端に前記断熱部材60および穿孔部材44を組付けたもとで、前述のような穿孔作業を行なえば、前記成形体Uに対する貫通孔S1の穿設工程と、該貫通孔S1に対するシャフト部材の装着作業とを同時に行なうことが可能となる。
【0042】
また前記実施例では、前記穿孔部材44が成形体Uから完全に突出するように第1支持体12の移動ストロークの設定することで、該成形体Uにその長手方向の中心軸線に沿った貫通孔S1を穿設し、図9(b)の中空円筒体U1を成形する場合を例示した。しかしながら前述したように、前記流体圧アクチュエータ16による前記第1支持体12のストローク量をこれより短く設定し、該第1支持体12の近接移動完了時に前記穿孔部材44が該成形体Uから突出しないように設定すれば、該成形体Uにその長手方向の中心軸線に沿った所要長の有底孔S2を穿設し、図9(c)に例示した有底中空円筒体U2を成形することが可能である。すなわち実施例の穿孔機10では、流体圧アクチュエータ16による第1支持体12の設定ストローク量を調整することで、換言すると前記第1支持体12および第2支持体14の近接移動時におけるストローク量の設定に基づき、前記成形体Uに対して前記貫通孔S1または有底孔S2を選択的に穿設可能である。
【0043】
更に前記実施例では、前記第2支持体14を固定的に配設すると共に第1支持体12を移動可能に配設して、該第2支持体14に対して該第1支持体12を往復移動させることで、両支持体12,14が相互に近接・離間し得る構成とした穿孔機を例示した。しかしこれとは逆に、前記第2支持体14を移動可能に配設すると共に前記第1支持体12を固定的に配設し、該第1支持体12に対して該第2支持体14を往復移動させることで、両支持体12,14が相互に近接・離間し得る構成としても、該第1支持体12にセットした成形体Uに対して貫通孔または有底孔を好適に穿設し得る。
【0044】
なお前記実施例では、図9(a)に例示した中実円柱体状の成形体Uに、その長手方向の中心軸線に沿って貫通孔S1または有底孔S2を成形するのに適した穿孔機10を例示したが、穿孔対象とされる成形体Uの形状はこれに限定されるものではなく、様々な外形形状のものが対象とされる。また、外形形状が異なる成形体Uの場合には、当然のことながら、前記第1支持体12の筒状保持部材20、第2支持体14の筒状ガイド部材36、誘導コイル50等の形状が変更される。
【0045】
一方、前記実施例では、ポリウレタンを発泡成形したウレタンフォーム製の成形体Uに貫通孔S1または有底孔S2を穿設する場合を例示したが、本実施例の穿孔機10によれば、例えばインジェクション成形した所謂ソリッドタイプの成形体Uに対しても貫通孔S1または有底孔S2を穿設可能である。但し、ソリッドタイプの成形体Uの場合は、前記穿孔部材44の温度を、前記軟化温度Tより高い融解温度以上に設定することが望ましく、また該穿孔部材44により融解させた溶融樹脂の排出処理を行なうことが必要となる場合がある。このような場合は、例えば▲1▼前記ロッド部材46の外面に長手方向に沿った溝を延設して、該溝を利用して溶融樹脂を順次流通排出させる方法、▲2▼前記ロッド部材46が中空体であるから、溶融樹脂を該ロッド部材46の内部空間へ通入させて順次流通排出させる方法、等が実施可能である。なお成形体Uは、熱可塑性の合成樹脂から成形されたもの、および熱硬化性の合成樹脂から成形されたものの何れであっても、前記貫通孔S1または有底孔S2の穿設が可能である。
【0046】
また、成形体Uが前述したソリッドタイプの場合には、前記第1支持体12の構造を変更可能である。すなわち、前記成形体Uに撓み変形等が発生し難いので、前記筒状保持部材20に代替して該成形体Uの端部のみを把持するような保持形態とし、かつ該成形体Uを前記筒状ガイド部材36内へ進入させるようにしてもよい。
【0047】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る穿孔機およびこの穿孔機を用いたシャフト付きローラの製造方法によれば、誘導発熱原理を利用して穿孔ロッドの先端に配設した穿孔部材を成形体の軟化温度以上に誘電発熱させ、このもとで該穿孔部材を成形体に押圧接触させることで貫通孔または有底孔を形成するようになっている。このため、前記成形体が比較的硬質な合成樹脂から形成されていても貫通孔または有底孔を短時間でかつ曲がり無く穿設することができ、従来の穿孔機と比較して加工適用範囲の拡大を図り得る利点がある。また、成形体に対して貫通孔または有底孔を穿孔するに際して穿孔部材の摩耗が殆どないので、該穿孔部材の交換やメンテナンス作業を頻繁に行なう必要がなく、加工効率の向上や加工コストの低減をも図り得る等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適実施例に係る穿孔機の全体構成を概略的に示した斜視図である。
【図2】図1に例示した実施例の穿孔機を構成する第1支持体および第2支持体と、中実円柱体状に予備成形された成形体とを斜視状態で示した説明図である。
【図3】図1に例示した実施例の穿孔機を構成する第1支持体および第2支持体と、中実円柱体状に予備成形された成形体とを断面状態で示した説明図である。
【図4】 (a)は、第1支持体を第2支持体に近接移動させ、第2成形体に設けた穿孔装置の穿孔ロッドを、第1支持体に設けた筒状保持部材にセット保持した成形体へ貫通させることで、該成形体に貫通孔を穿設した状態を示した平断面図であり、(b)は、該成形体に貫通孔を穿設した状態を示した側断面図である。
【図5】穿孔装置を構成する穿孔ロッドおよび誘導コイルを断面状態で示した説明図である。
【図6】第1支持体を第2支持体に近接移動させた穿孔作業の初期段階を経時的に示した説明図であって、(a)は、穿孔ロッドの穿孔部材が成形体に接触する前の状態を示し、(b)は、穿孔部材が成形体の側端面に接触し始めた状態を示し、(c)は、成形体に押圧接触させた穿孔部材が該成形体に突入し始めた状態を示している。
【図7】第1支持体を所定のストローク量だけ移動させることで、穿孔部材が成形体を貫通した状態を示した説明図である。
【図8】第1支持体を第2支持体から離間移動させることで穿孔ロッドが成形体から引抜かれ、長手方向の中心軸線に沿って貫通孔を有する中空円筒体を成形した状態を示した説明図である。
【図9】 (a)は、中実円柱体状に予備成形された成形体の斜視図であり、(b)は、(a)に例示した成形体にその長手方向の中心軸線に沿って貫通孔を穿設することで成形された中空円筒体の斜視図であり、(c)は、(a)に例示した成形体にその長手方向の中心軸線に沿って所要長の有底孔を穿設することで成形された有底中空円筒体の斜視図である。
【符号の説明】
12 第1支持体
14 第2支持体
40 穿孔装置
42 穿孔ロッド
44 穿孔部材
46 ロッド部材
48 コーティング層
50 誘導コイル
58 コーティング層
60 断熱部材
S1 貫通孔
S2 有底孔
T 軟化温度
U 成形体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drilling machine for drilling a bottomed hole or a through hole in a molded body of a required shape made of an appropriate synthetic resin.And manufacturing method of roller with shaft using this punching machineIt is about.
[0002]
[Prior art]
In various OA devices such as a facsimile machine and a copier, a roller for transferring paper is disposed on a paper feed line from a paper feed unit to a paper discharge unit. This roller is composed of, for example, a roller body made of a synthetic resin having elasticity as appropriate, such as urethane foam, and a shaft member penetratingly mounted along the central axis in the longitudinal direction of the roller body. The shaft member is rotatably arranged by supporting both end portions of the shaft member at predetermined positions.
[0003]
Here, the roller composed of the roller body and the shaft member is roughly divided into the following (1) to (3) when classified according to the manufacturing method.
(1) So-called insert molding in which the roller member is molded with the shaft member separately preformed set in a mold so that the shaft member is inserted through the roller body along its central axis. Manufactured based on
(2) After forming a solid cylindrical molded body constituting the roller body, a through hole is formed in the longitudinal direction along the central axis of the molded body, and the shaft member separately preformed in the through hole It is manufactured by mounting through.
(3) Manufactured by penetrating a preformed shaft member into a hollow cylindrical molded body in which through holes are simultaneously formed by a molding die.
Of these, regarding the manufacturing method of (2) above, as a drilling method for drilling the through hole along the central axis in the longitudinal direction of the solid cylindrical shaped molded body, (a) parting off with a cylindrical single blade (B) Drilling with a screw blade or the like was employed. A technique related to this is disclosed in, for example,
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 06-218656
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in each drilling machine that implements each of the drilling methods (a) and (b) described above, the following problems are inherent. First, in the punching machine that performs the drilling method of (a), although it is suitable for drilling a through hole in a molded body formed from a relatively soft synthetic resin, a through hole in a molded body formed from a somewhat hard synthetic resin Drilling is impossible. Specifically, it can be applied only to a molded body formed from a synthetic resin of 20 degrees or less on the Asker C scale, and there is a problem that the processing application range is limited to a soft material. On the other hand, in the punching machine that performs the drilling method of (b), although it can correspond to a molded body formed of a relatively hard synthetic resin, the screw blade that rotates at high speed is worn because it contacts the synthetic resin during drilling. In general, it is necessary to replace the punching process approximately every 100 times, and there are problems such as a reduction in processing efficiency and an increase in processing cost associated with the tool replacement work. In particular, in a punching machine that implements each of the above-described drilling methods (a) and (b), drilling a long through hole with a drilling length of about 300 to 400 mm, or a narrow through hole with a hole diameter of about 5 to 7 mm In the operation of drilling, there are common problems such as the drilled through hole and the bottomed hole are curved and the hole diameter is not constant.
[0006]
Therefore, as a solution to the problems inherent in each of the above-described drilling methods, a drilling machine adopting a hot melt processing method is equipped, that is, an electric heater or a heat medium circulation circuit, etc., so that the tip of the drilling rod is made of synthetic resin. There has been proposed a drilling machine for drilling a through-hole or a bottomed hole having a required length and a required diameter in the molded body while being heated to the melting temperature or higher. However, in the drilling machine having such a configuration, in the case of the narrow and small diameter drilling rod for drilling the above-described small diameter through hole or the like, it is difficult to supply sufficient heat due to the small heat capacity. There was a problem that the tip of the rod could not be maintained at a temperature equal to or higher than the melting temperature of the molded body, and the above-described drilling operation for a long or small through hole or bottomed hole could not be handled.
[0007]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been proposed to suitably solve the above-described problems. Based on the principle of induction heat generation, the perforation member is induction-heated by an induction coil in a non-contact state, and the perforation member heated to a predetermined temperature is pressed. A drilling machine that can expand the processing application range, improve the processing efficiency, reduce the processing cost, etc. by making the through hole or the bottomed hole in contact with each otherAnd manufacturing method of roller with shaft using this punching machineThe purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, the present invention provides:
TogetherMade of synthetic resinRuA drilling machine for drilling a through hole or a bottomed hole in a shape,
A first support that can hold the molded body as a set;
A second support provided with a perforation device that is installed so as to be close to and away from the first support, and that drills the through hole or the bottomed hole in the molded body;
The punching device is
Arranged in the second support aligned in the proximity / separation direction of the two supports,A rod member and attached to the tip of the rod memberPerforated member made of magnetic materialBe equippedA perforating rod
An induction coil installed at a position surrounding the perforated member to allow passage of the molded body, and to induce the heat generation of the perforated member above the softening temperature of the molded body;
The first support body and the second support body on which the molded body is set are moved close to each other while the perforation member is heated by induction heat and maintained at a temperature equal to or higher than the softening temperature. The through hole or the bottomed hole can be formed by pressing the molded body.,
The rod member can be attached to the molded body as it is after being pierced with the through hole or the bottomed hole in the molded body and then being removed from the second support body.It is characterized by that.
In order to solve the above problems and achieve the intended purpose, another invention of the present application is:
A method of manufacturing a roller with a shaft by drilling a through hole or a bottomed hole in a molded body made of a synthetic resin,
The molded body is set and held on the first support,
A piercing rod provided with a rod member attached to a tip of a piercing member made of a magnetic material, provided on a second support body that is installed so as to be close to and away from the first support body. Align in the proximity and separation direction of both supports against
An induction coil installed at a position surrounding the piercing member and allowing the molded body to pass therethrough, the piercing member is inductively heated, and the piercing member is maintained at a temperature equal to or higher than the softening temperature of the molded body;
The first support body and the second support body on which the molded body is set are moved close to each other, and the through hole or the bottomed hole is formed by pressing the punching member against the molded body.
After the through hole or the bottomed hole is formed in the molded body, the rod member is detached from the second support body and attached to the molded body as it is.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the drilling machine according to the present inventionAnd manufacturing method of roller with shaft using this punching machineA preferred embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0010]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the overall configuration of a drilling machine according to a preferred embodiment of the present invention. The
[0011]
Specifically, the punching
[0012]
As illustrated in FIGS. 2 and 3, the
[0013]
The first
[0014]
As illustrated in FIGS. 2 and 3, the
[0015]
The
[0016]
The perforating
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The perforating
[0020]
As illustrated in FIG. 5, the
[0021]
In addition, a
[0022]
The
[0023]
As described above, the perforating
[0024]
[Effect of the embodiment]
Next, by the punching
[0025]
By controlling the
[0026]
The setting operation of the molded body U with respect to the
[0027]
Then, when the cylindrical holding
[0028]
When the
[0029]
When the
[0030]
[Example of drilling test]
The applicant of the present application conducted a drilling test under the following conditions using the
1. Dimensions of molded body U and hollow cylindrical body U1
・ Total length L = 400mm
・ Outer diameter D = 16mm
・ Material = Polyurethane (Hardness: 20 degrees on Asker C scale)
・ Inner diameter B of through-hole S1 = 8mm
2. Specifications of
・
-Frequency applied to induction coil 50: 25 KHz
-Applied power to the induction coil 50: 10 kW
・ Applied current to induction coil 50: 2A when keeping warm
When drilling 5A
・ Outer diameter F2 of the perforated
-Transfer speed (drilling speed) of the first support 12: 2 m / min
[0031]
Thus, for the molded body U made of a relatively hard polyurethane of 20 degrees on the Asker C scale, the total length L = 400 mm and the inner diameter B = 8 mm along the longitudinal central axis of the molded body U. When the through hole S1 was drilled, the through hole S1 could be drilled in about 20 seconds. In addition, it has been demonstrated that the relatively long and small through-hole S1 can be drilled in a short time without bending.
[0032]
In this way, the punching
[0033]
As described above, the punching
[0034]
In the punching
[0035]
The induction heat generation temperature of the piercing
[0036]
Further, the perforating
[0037]
In the punching
[0038]
Further, in the punching
[0039]
Note that only one of the
[0040]
Furthermore, in the said Example, although the said
[0041]
Furthermore, in the punching
[0042]
Moreover, in the said Example, by setting the movement stroke of the
[0043]
Further, in the embodiment, the
[0044]
In addition, in the said Example, the perforation suitable for shape | molding the through-hole S1 or the bottomed hole S2 along the center axis line of the longitudinal direction in the solid cylindrical-shaped molded object U illustrated to Fig.9 (a). Although the
[0045]
On the other hand, in the said Example, although the case where the through-hole S1 or the bottomed hole S2 was pierced in the molded object U made from urethane foam which carried out foam molding of polyurethane, according to the punching
[0046]
Further, when the molded body U is the solid type described above, the structure of the
[0047]
【The invention's effect】
As explained above, the drilling machine according to the present invention.And manufacturing method of roller with shaft using this punching machineAccording to the above, by using the induction heat generation principle, the perforated member disposed at the tip of the perforated rod is caused to generate dielectric heat at a temperature higher than the softening temperature of the molded body, and under this condition, the perforated member is pressed and brought into contact with the molded body. A hole or a bottomed hole is formed. For this reason, even if the molded body is formed of a relatively hard synthetic resin, the through hole or the bottomed hole can be drilled in a short time without bending, and the processing application range compared to a conventional drilling machine There is an advantage that can be expanded. In addition, since there is almost no wear of the perforated member when drilling a through hole or a bottomed hole in the molded body, it is not necessary to frequently perform replacement and maintenance work of the perforated member. There are effects such as reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an overall configuration of a drilling machine according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a first support body and a second support body constituting the drilling machine of the embodiment illustrated in FIG. 1 and a molded body preformed into a solid cylindrical body in a perspective state. is there.
FIG. 3 is an explanatory view showing a first support body and a second support body constituting the drilling machine of the embodiment illustrated in FIG. 1 and a molded body preformed into a solid cylindrical body in a sectional state. is there.
FIG. 4 (a) moves the first support close to the second support, and sets the piercing rod of the piercing device provided on the second molded body to the cylindrical holding member provided on the first support. FIG. 5 is a plan sectional view showing a state in which a through-hole is formed in the molded body by penetrating the held molded body, and (b) is a side showing a state in which a through-hole is formed in the molded body It is sectional drawing.
FIG. 5 is an explanatory view showing a piercing rod and an induction coil constituting the piercing device in a cross-sectional state.
FIG. 6 is an explanatory view showing, over time, an initial stage of a drilling operation in which the first support is moved close to the second support, in which (a) shows the drilling member of the drilling rod in contact with the molded body. (B) shows a state where the perforated member starts to contact the side end surface of the molded body, and (c) shows a state where the perforated member pressed against the molded body enters the molded body. It shows the state that started.
FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which the piercing member has penetrated the molded body by moving the first support body by a predetermined stroke amount.
FIG. 8 shows a state in which a hollow cylinder having a through-hole is formed along the central axis in the longitudinal direction by pulling the piercing rod from the molded body by moving the first support away from the second support. It is explanatory drawing.
9A is a perspective view of a molded body preformed into a solid cylindrical body, and FIG. 9B is a perspective view of the molded body illustrated in FIG. It is a perspective view of the hollow cylindrical body shape | molded by drilling a through-hole, (c) is a bottomed hole of required length along the central axis of the longitudinal direction in the molded object illustrated to (a). It is a perspective view of the bottomed hollow cylindrical body shape | molded by drilling.
[Explanation of symbols]
12 First support
14 Second support
40 Drilling device
42 Drilling rod
44 Perforated member
46 Rod member
48 Coating layer
50 induction coil
58 Coating layer
60 Thermal insulation member
S1 Through hole
S2 Bottomed hole
T softening temperature
U molded body
Claims (11)
前記成形体(U)をセット保持可能な第1支持体(12)と、
前記第1支持体(12)と相互に近接および離間可能に設置され、前記成形体(U)に前記貫通孔(S1)または有底孔(S2)を穿設する穿孔装置(40)を備える第2支持体(14)とからなり、
前記穿孔装置(40)は、
前記両支持体(12,14)の近接・離間方向に整列して該第2支持体(14)に配設され、ロッド部材(46)および該ロッド部材(46)の先端に取り付けられた磁性体を材質とする穿孔部材(44)を備える穿孔ロッド(42)と、
前記穿孔部材(44)を囲繞する位置に設置されて前記成形体(U)の通過を許容し、該穿孔部材(44)を該成形体(U)の軟化温度(T)以上に誘導発熱させる誘導コイル(50)とからなり、
前記穿孔部材(44)を誘導発熱させて前記軟化温度(T)以上の温度に保持したもとで、前記成形体(U)をセットした前記第1支持体(12)および前記第2支持体(14)を相互に近接移動させ、該穿孔部材(44)を該成形体(U)に押圧接触させることで前記貫通孔(S1)または有底孔(S2)を穿設し得るよう構成し、
前記ロッド部材(46)は、前記成形体(U)に前記貫通孔(S1)または有底孔(S2)を穿設した後に、前記第2支持体(14)から取外して該成形体(U)にそのまま装着可能となっている
ことを特徴とする穿孔機。To you the synthetic resin material forming feature (U), a through-hole (S1) or drilling machine for drilling a bottomed hole (S2),
A first support (12) capable of holding the molded body (U) as a set;
A punching device (40) is provided so as to be close to and away from the first support (12), and drills the through hole (S1) or the bottomed hole (S2) in the molded body (U). A second support (14),
The perforating device (40)
The magnets attached to the rod member (46) and the tip of the rod member (46) are arranged on the second support (14) so as to be aligned in the approaching / separating direction of the both supports (12, 14). Bei obtain piercing rod piercing member (44) to the body with the material (42),
It is installed at a position surrounding the perforated member (44) to allow the molded body (U) to pass through, and the perforated member (44) is induced to generate heat above the softening temperature (T) of the molded body (U). It consists of an induction coil (50),
The first support body (12) and the second support body on which the molded body (U) is set while the perforated member (44) is heated by induction heat and maintained at a temperature equal to or higher than the softening temperature (T). The through hole (S1) or the bottomed hole (S2) can be drilled by moving (14) close to each other and pressing the punch member (44) against the molded body (U). ,
The rod member (46) is removed from the second support (14) after the through hole (S1) or the bottomed hole (S2) is formed in the molded body (U), and the molded body (U ), Which can be mounted as it is .
前記第2支持体(14)は、前記穿孔部材(44)による成形体(U)への前記貫通孔(S1)または有底孔(S2)の穿設時に、前記筒状保持部材(20)を収容保持しつつ案内する筒状ガイド部材(36)を有している請求項1〜4の何れか一項に記載の穿孔機。 The first support (12) is a cylindrical holding member (20) composed of a first half (20A) and a second half (20B) that are separable in the longitudinal direction and can be assembled to each other by an assembly fixing means. ), The cylindrical shaped molded body (U) is set and held in the accommodating portion (22) defined internally in the cylindrical holding member (20),
The second support (14) is formed by the cylindrical holding member (20) when the through-hole (S1) or the bottomed hole (S2) is formed in the molded body (U) by the punching member (44). The drilling machine according to any one of claims 1 to 4, further comprising a cylindrical guide member (36) for guiding and holding the container .
第1支持体(12)に前記成形体(U)をセット保持し、 The molded body (U) is set and held on the first support (12),
前記第1支持体(12)と相互に近接および離間可能に設置された第2支持体(14)に設けられて、磁性体を材質とする穿孔部材(44)を先端に取り付けたロッド部材(46)を備える穿孔ロッド(42)を、第1支持体(12)に対して両支持体(12,14)の近接・離間方向に整列し、 A rod member (44) attached to the tip of a piercing member (44) made of a magnetic material provided on a second support (14) installed so as to be close to and away from the first support (12). 46) is aligned with the first support (12) in the approaching / separating direction of both supports (12, 14),
前記穿孔部材(44)を囲繞する位置に設置されて前記成形体(U)の通過を許容する誘導コイル(50)によって該穿孔部材(44)を誘導発熱させて、該穿孔部材(44)を該成形体(U)の軟化温度(T)以上の温度に保持し、 An induction coil (50) installed at a position surrounding the piercing member (44) and allowing the molded body (U) to pass therethrough induces heat generation of the piercing member (44), thereby causing the piercing member (44) to Hold the molded body (U) at a temperature equal to or higher than the softening temperature (T),
前記成形体(U)をセットした前記第1支持体(12)および前記第2支持体(14)を相互に近接移動させ、該穿孔部材(44)を該成形体(U)に押圧接触させることで前記貫通孔(S1)または有底孔(S2)を穿設し、 The first support body (12) and the second support body (14) on which the molded body (U) is set are moved close to each other, and the piercing member (44) is pressed into contact with the molded body (U). By drilling the through hole (S1) or the bottomed hole (S2),
前記成形体(U)に前記貫通孔(S1)または有底孔(S2)を穿設した後に、前記ロッド部材(46)を前記第2支持体(14)から取外して該成形体(U)にそのまま装着するようにした After forming the through hole (S1) or the bottomed hole (S2) in the molded body (U), the rod member (46) is removed from the second support body (14), and the molded body (U) I tried to put it on
ことを特徴とするシャフト付きローラの製造方法。A method of manufacturing a roller with a shaft,
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