用可塑性材料制成的螺旋形部件及其制造方法

专利名称：用可塑性材料制成的螺旋形部件及其制造方法
用可塑性材料制成的螺旋形部件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及通过射出成形制造的用可塑性材料制成的螺旋形部件、特别 是用合成树脂制成的巻簧及其制造方法，涉及能够应用于实际用途的具有高 弹性的巻簧。
近来，汽车或家电用品中使用了合成树脂成形品的制品，分为合成树脂 部分和弹簧或金属片等金属部分，它们需要分别送到原料工厂进行循环利用。
例如，盛装化妆液或洗涤剂的用合成树脂制成的瓶子一般作为一次性容 器使用。在瓶子的头部设置了具有小型泵的喷头，按下喷头的头部，就能够 与压力对应，喷出少量液体。为了使构成上述小型泵的活塞轴复原，作为弹 性部件，在该喷头部分需要使用由不锈钢等金属制成的小型巻簧。此外，在 各种合成树脂制玩具的复员手腕等可移动部件的部分，很多情况下也使用了 与上述相同的金属制成的巻簧。
在上述瓶子使用后，或者在玩具出现故障或想扔掉的时候，需要进行废 弃处理，但是这些合成树脂制品是合成树脂的本体部分和金属制巻簧等混合 组装而成的，因此，进行废弃处理时需要对其进行分解，区分为合成树脂和 金属。
但是，对构成上述瓶子头部的小型泵的喷头部分进行分解时，需要相应 的技术知识以及必要工具，主妇和儿童完成分解操作具有一定困难，即使对 于成年男性也非常复杂，因此很多情况下是在本体等外形部分的合成树脂部 分和巻簧等金属部分混合在一起的状态下进行废弃处理。但是，今后这种废
弃方法将受到严格限制。
另一方面，收容液体的由合成树脂制成的瓶子或玩具等产品要求轻量 化，因此代替金属制巻簧，需要使用合成树脂制弹簧。从而，无论从上述废 弃合成树脂成形品时环境上的限制，还是从上述瓶子或玩具的轻量化问题考 虑，都需要使用合成树脂制巻簧。
由合成树脂制成的巻簧， 一般是通过压出成形方法制造出截面呈圆形的 细线条，在其处于软化状态时，或在固化后进行再加热以软化状态缠绕于由 圆形棒形成的旋转的芯棒(主轴)表面，从而形成螺旋管状，将其切断成一 定长度，就完成了 1个巻簧的制作。
但是，这种通过压出成形方法制造的合成树脂制巻簧与金属制巻簧相 比，合成树脂自身的弹性远远低于金属，因此作为弹簧使用时受到一定限制， 其用途也不是很广。
此外，作为能够增强弹性的合成树脂制巻簧结构，提出了将多根相同长 度、相同旋转方向、相同直径、相同螺距的巻簧并列设置，在其两端配置连 接环，通过上述连接环连接各个巻簧的端部，形成一体的结构(例如，参照 专利文献1)。
此外，还提出了在由合成树脂制成的薄圆筒上，使以大概相等间隔沿上 下方向以及左右方向形成通孔的圆筒壁形成网状的结构(例如，参照专利文 献2)。特开平10-73138号公报 [专利文献2]特开平9-291955号公报 [专利文献3]特公平7-102591号公报 [专利文献4]专利申请2003-275588号申请文件 [发明内容]
虽然文献中没有提及，但是当然可以将压出成形的线条体缠绕在主轴表 面，成形为巻簧，可这只适用于圆形截面情形，如果要将截面形状变更为矩 形等截面系数较大的形状时则存在实质性困难，本发明要解决的正是这个问题。
此外，压出成形圆形截面以外的三角形截面或矩形截面的线条体，将其 缠绕于主轴表面成形为巻簧时，按一定方向正确引导线条体比较困难，截面 很容易出现变形或损伤，不仅影响外观，而且很难制造出具有一定弹簧特性 的部件。不仅如此，比较由成形为圆形截面的合成树脂制成的线条体成形为 螺旋状而成的部件和金属制成的巻簧时，合成树脂的刚性相比不锈钢等金属 弱得很多，所以相比其大小，只能产生很弱的弹力。
此外，专利文献1记载的合成树脂制成的弹簧是在多根巻簧的两端部配 置了连接环而一体成形或在多根巻簧的两端和中间部配置连接环而一体成 形的部件，但是没有记载这种巻簧的制造方法，因此具体如何制造很不明确。
专利文献2所述的发明是用合成树脂成形为圆筒形网状物，沿长度方向 进行压缩，可以作为上述喷出液体的泵的压缩巻簧使用，在分别废弃液体喷 出泵等合成树脂制品的时候，具有不经过分类可以直接废弃的优点。但是， 这种压縮弹簧结构非常复杂，因此不仅制造方法非常复杂，而且很难有效地 得到具有一 定压縮强度的部件。
合成树脂制巻簧共同的问题是，合成树脂的刚性，即弹性系数相比金属 制成的部件要低得多。因此，为了弥补这一不足，制造大型化弹簧，又有不 能适用于实际用途的缺点。
即使是使用相同材料制成的巻簧，通过改变其截面形状能够增强弹簧的 力学弹性。例如，对于外径相同的部件，如果将截面形状从圆形变为宽度较 宽的矩形，其弹力就会大大增加。而且，如果相比宽度将高度设得很高，就
可以在很大程度上增加截面系数，因此其弹力也会大大增加。或者，在原材 料合成树脂中混入碳纤维或玻璃纤维的短纤维等增强纤维，产生接近于金属 的弹力也并非难事。
但是，通过压出成形方法成形截面为矩形的平板，并将其缠绕于主轴表 面成形为巻簧时，其平板上会产生褶皱，从而很难制造出具有正确形状的部 件。如果使用混入上述碳纤维或玻璃纤维的塑料， 一旦冷却固化，由于弹力 增加，在成形阶段又很难进行再加工。
本发明目的是，提供解决了合成树脂制巻簧的本质问题，不仅可以作为
弹簧使用，而且还可以用作其它连接线(feeder)的可塑性材料制螺旋状部 件，特别是提供弹性系数大的合成树脂制弹簧。
为实现上述目的而提出的本发明涉及的用可塑性材料制成的螺旋形部 件，其特征是，射出成形的可塑性材料的截面为至少具有一个角部的四边形、
六边形、八边形、三角形等，或在一部分上形成有弧形面；在可螺旋形部件 中央空间部设置了附加物；至少在螺旋形部件一端一体成形了具有弹性以外 功能的部分；沿螺旋形部件本体长度方向至少变更螺距、外径、内径、厚度、 截面形状中的一项，并使其一体成形；至少在螺旋形部件本体的一侧端面上
一体设置吊钩。
此外，本发明涉及的可塑性材料制螺旋形部件，其特征是，巻簧本体的 截面的上面和底面儿乎平行，在完全压縮状态下，与巻簧的底面邻接的巻簧 与上面接触构成；在截面形状为矩形的巻簧的包含角部的顶面部分形成了型 材的分割线；在巻簧的中间部分具备了将相邻巻簧连接为一体的连接条R， 因此具有不起弹簧作用的部分；各个巻簧一体具备了沿轴芯方向的呈凸起状 的隔板，从而能够保持各个巻簧之间的间隔；上述可塑性材料采用了具有热 塑性的合成树脂。
此外，本发明涉及的制造方法，其特征是，在分割成多个的型材的接合
面上形成了凹部，并在凹部内以密接状态收容了芯子，在上述型材侧形成了 作为芯子周围的螺旋形部件成形用空腔的模具装置中，填充射出成形的熔融 状态可塑性材料，当可塑性材料达到一定温度后，对上述型材进行分离，与
芯子一起取出可塑性材料制螺旋形部件；利用具有第1型材2、连接或分离 于该第1型材2的第2型材3、配置在上述型材2、 3的接合面的芯子8、以 及在上述第1型材2和第2型材3上一起形成的作为芯子8周围的螺旋状空 腔6的模具装置1，在上述第1型材2上配置与第1型材2的接合面平行移 动的滑动芯2c、 2d，并在上述第2型材3上配置与第2型材3的接合面平行 移动的滑动芯3c、 3d，上述螺旋状空腔6由成形一定长度螺旋的型材侧的空 腔和滑动芯侧的空腔组合而成，整个工序由向模具装置1的空腔6填充可塑 性材料，从而成形巻簧S的工序、将上述滑动芯2c、 2d、 3c、 3d相对第1 型材2和第2型材3后退的工序、将第1型材2和第2型材3中的一个或两 个沿与上述滑动芯的移动方向交叉的方向移动，从而使上述巻簧S从第1型 材2和第2型材3上分离的工序组成。
此外，本发明涉及的制造方法，其特征是，上述滑动芯2c、 2d、 3c、 3d 沿螺旋状空腔6以大约90度的间隔配置；上述芯子8在形成巻簧S的内面 的同时，在该巻簧S内部形成的空间部一体形成了各种部件；在上述巻簧S 的内部形成的空间部一体成形了圆筒体；向由芯子8A和与芯子8A周围连 接或分离的4个以上的模具片组成，在模具片的内面形成了成形巻簧S所需 的螺旋状空腔，在空腔的截面呈三角形或梯形或圆杵形等具有倾斜面或圆弧 面的模具装置20中，由射出成形机注入热塑性合成树脂完成成形。
本发明涉及的可塑性材料制螺旋形部件的制造方法，其特征是，在分割 成多个的型材的接合面上形成了凹部，并在凹部内以密接状态收容了芯子， 在上述型材侧形成了作为芯子周围的巻簧成形用空腔的模具装置中，填充射 出成形的熔融状态可塑性材料，当可塑性材料到达一定温度后，对上述型材
进行分离，与芯子一起取出可塑性材料制螺旋形部件。
由于通过射出成形方法制造可塑性材料，能够大量生产精度高的可塑性 材料制螺旋形部件，特别是热塑性合成树脂制巻簧。
此外，对于具有第1型材2、连接于第1型材2的第2型材3、以及配 置在上述型材2、 3的接合面的芯子8、以及在上述第1型材2和第2型材3 上形成的作为芯子8周围的螺旋状空腔6的模具装置1 ，上述第1型材2上 配置了与第1型材2的接合面平行移动的滑动芯2c、 2d以及与上述第2型 材3的接合面平行移动的滑动芯3c、 3d，上述螺旋状空腔6由成形一定长度 螺旋的型材侧的空腔和滑动芯侧的空腔组合而成。
型材2、 3和被型材2、 3支撑的滑动芯2c、 2d、 3c、 3d的接合面上形 成了构成巻簧S的螺旋状空腔6，如图5、图6、图9、

图10所示，即使具 有比厚度较宽宽度的矩形截面的巻簧，沿模具的空腔产生多个下陷部分，也 能够很容易地从模具分离成形后的巻簧。
如上所述，巻簧的截面可以采用各种形状，因此，即使是合成树脂制巻 簧，也能够成形具有矩形截面或扁平板状等各种截面的巻簧。
因此，能够成形相比以往圆形截面的巻簧具有更大的弹性系数继而具有 很强弹力的巻簧，能够应用于以往通过压出成形方法制造的合成树脂制巻簧 无法使用的用途。
此外，还能够制造具有相比巻簧宽度更厚厚度的截面，从而具有高弹性 的巻簧。
通过本发明涉及的巻簧的射出成形方法，可以制造如下部件。 艮P，螺距不等的巻簧、在形成螺旋的部分形成不同厚度的巻簧、在巻簧 长度方向的中间部一体成形了凸起部或支架的巻簧、在长度方向的中间具有 不同厚度的巻簧，能够根据压縮高度改变弹力的巻簧、在巻簧内部一体成形 各种附加物，例如贯通作为制动器(stopper)的棒状物、支持棒的管道状部
件等，能够提供应用范围极为广泛的部件。
特别是，能够很容易地制造以往合成树脂制巻簧根本无法制造的在两端 一体成形吊钩等固定部件的巻簧。
如上所述，通过本发明制造的巻簧，不仅起到单纯巻簧的作用，而且在 巻簧的一部分或中间可以一体成形固定部分或隔板。
此外，在巻簧的一端或两端可以分别一体成形与巻簧具有不同功能的部 件，例如基板、截面为圆形或多边形的短轴、螺丝部以及与其它部件的连接 部等。此外，还能有效地成形沿长度方向具有不同直径的巻簧、沿长度方向 具有不同截面的巻簧等具有适用于不同用途特性的部件。
图1是组合了型材和滑动芯的模具装置的分解立体图。
图2是沿图3所示模具装置的剖面表示线剖开的横截面示意图。
图3是图2所示的模具装置的剖面示意图。
图4是说明成形部和成形的巻簧之间关系的侧面示意图。
图5是图1所示模具装置简化后形成的装置的分解立体图。
图6是具有扁平截面的巻簧的立体图。
图7是中央部具有圆筒体的巻簧的立体图。
图8是标准巻簧的正面示意图。
图9 (a) (f)是适用于图8所示巻簧的各种截面示意图。
图10是能够通过本发明制造的具有较宽宽度的大弹性巻簧的立体图。
图11是能够通过本发明制造的具有较宽宽度的大弹性巻簧的立体图。
图12是没有使用滑动芯的模具装置的立体图。
图13是两端形成吊钩的巻簧的侧面示意图。
图14是制造图13所示巻簧时的分解芯的示意图。
图15是具有不同直径和不同螺距的巻簧的立体图。 图16是中间部具有不起巻簧功能部分的巻簧的立体图。
图17是一端设置台座、另一端设置支撑板等的巻簧的立体图。
图18是具有起隔板作用的凸起的巻簧的立体图。
1:模具装置
2a、 2b:成形部 3a、 3b:成形部
5:贯通孔
8、 8a:芯子 S S9:巻簧
21:模具片
2:第l型材 3:第2型材
2c、 2d、 3c、 3d:滑动芯
6:空腔
8B、 8b:芯子 20:模具装置 22:凸起状隔板
本发明通过图示实施例的结构实现。 [实施例]
下面参照附图对本发明优选实施方式进行说明。
首先，对能够通过本发明制造的巻簧结构进行说明。图6是能够通过本 发明有效制造的代表性巻簧s的立体图，是使用聚丙烯、聚酯或聚碳酸酯等
具有高弹性率的工业用合成树脂通过射出成形方法制造的巻簧的一个实例。
巻簧S的特征是，例如，具有厚度t为2毫米，宽度b为5毫米的薄板状截 面，形成外径为45毫米、螺距为7毫米的螺旋状，由于采用平板状截面系 数提高了弹性，因此能够发挥优良的弹簧特性。
此外，对于将该薄板射出成形为螺旋状而成的弹簧，在几乎全压縮的状 态也能够发挥稳定的弹力。此外，完全压縮时，还可以作为一个圆筒体使用。
这意味着，可以将其作为限制液体、气体等流体的流量的阀芯使用。
如图7所示，将构成巻簧Sl的螺旋部C和巻簧内部的圆筒体B以同心 圆状配置，并通过法兰部f将两者一体射出成形，并在螺旋部C的端部形成 了能够用作固定部的凸出片d。凸出片d是将螺旋部C的弹力传递给其它部 件的部分，此外，圆筒体B—般在其内部作为贯通支撑轴或引导部件使用。 如上所述，本发明不仅能够制造单纯的巻簧，还可以很容易地将巻簧和 具有其它功能的部件一体成形制造。
图8是标准巻簧S2的正面示意图，相比外径D和宽度b，将厚度t设 定为更厚，而且螺距p也设定为更大，因此能够增大弹性变形的冲程，具有 能够发挥较强弹性的特性。这里，上述各种冲程或弹力等条件或尺寸可以任 意进行设计。
此外，图9中显示了巻簧S2采用的各种截面形状，(a)为纵梁状截面;
(b)为横梁状截面；(C)为梯形截面；(d)和(e)为圆杵形截面；(f)为
山形截面。这些截面与金属制成的巻簧不同，能够发挥射出成形的特征，采 用适合各种用途的弹簧截面形状。
图10是能够通过本发明制造的具有很大弹力的特殊巻簧S3，相比厚度 t，将宽度b设定为很宽，而且在两端分别一体成形了端板(或者支撑板)T，
从而能够以稳定的状态进行支撑。将多根具有上述结构的部件叠加使用，可 以作为长巻簧使用。
此外，图11所示S4为上述图10所示巻簧S3的变形实例，是省略了端 板T的简易型。将多根这种巻簧并列使用，可以用于承受宽平面压力的场合。
接着，对模具装置进行说明。图1是用于制造本发明涉及的合成树脂制 巻簧的模具装置主要部分立体图，图2是横截面图，图3是说明型材和滑动 芯以及芯子之间关系的剖面图，图4是除去滑动芯后，后退型材，取出巻簧 状态的侧面示意图。在图4中省略了芯子。
此外，图5是将图1所示模具装置1更加具体化的装置的模具部件的分
解示意图，图中已将该一体化的部分一体化成形。此外，将芯子8A分为前 后两部分，从而能够很容易地取出成形品——巻簧S。
本实施方式涉及的模具装置1是适用于制造如图6 图11所示截面形状 呈矩形或平板状或带状的巻簧的装置，能够将具有矩形截面或平板状截面等 截面形状的巻簧在不引起截面变形的状态下从模具中正确地拔出。
例如，具有矩形或平板状截面的巻簧，对于在通常使用的2个模具的接 合面上分别形成1/2的空腔的情形，会出现附着在模具上而无法拔出的[下陷 部分]。该下陷部分意味着模具的一部分突出在成形品的拔出方向前部，因 此，在制作模具时，考虑到模具的移动方向和巻簧等具有复杂倾斜面的成形 品的拔出方向之间的关系，需要在确保成形品不会存在挂住部分的情况下完 成模具的设计。
本发明的模具装置1以第1型材2 (右型或上型)和第2型材3 (左型 或下型)组合而成的型材作为基础构造而构成。该基础构造的型材2、 3沿 横向X1、 X2移动。此外，将沿与此不同的方向、优选为沿垂直的纵向Y1、 Y2移动的滑动芯2c、 2d、 3c、 3d支撑于上述型材2、 3。上述第1型材2和 第2型材3由成形部2a、 2b和3a、 3b以及上述滑动芯2c、 2d、 3c、 3d构成。
本发明涉及的模具装置1由第1型材2和第2型材3构成，而且在这些 型材2、 3的接合面上形成的贯通孔5 (或者凹部)周围形成了用于成形巻簧 S的空腔6。上述贯通孔5上配置了芯子8，通过芯子8和上述型材2、 3之 间形成的空腔6成形巻簧S。
以上述芯子8为中心，第1型材2和第2型材3中的一方或双方进行沿 箭头X1、 X2的方向移动的离型动作。此外，芯子8由上下和左右以及中心 部的部件组合构成圆柱状，除去中心的部件，再除去两侧部件，就可以除去 上下的具有圆弧状表面的部件而进行分解，并能够从中取出成形的巻簧S。
在本实施方式中，为了确保能够方便地切削第1型材2和第2型材3的 巻簧状空腔6的曲面，将型材分割为2部分(成形部2a、 2b和3a、 3b)制 作，并使用凹凸状的嵌合部或连接板使其形成为一个部件。此外，第l型材 2和第2型材3上分别设置了沿接合面移动的滑动芯2c、 2d和3c、 3d。
滑动芯2c和滑动芯2d的端部分别通过连接部件2e和连接部件2f形成 --体，能够如箭头Y1、 Y2所示， 一齐进行分离动作。在第2型材3上也采 用了同样的结构。
因此，在巻簧S的成形工序中，通过第1型材2和第2型材3以及被第 l型材2、第2型材3支撑的滑动芯2c、 2d和3c、 3d形成贯通孔5，在该贯 通孔5内配置的圆棒状芯子8的周围连续形成了用于成形巻簧S的螺旋状空 腔6的壁面。
图5所示的模具装置1，对图1的装置进行了显著的简化，提高了模具 的精度，在实际装置中主要使用这种具有耐久性的简易型装置。
参照图2和图3，更容易理解地说明型材2、 3和滑动芯，在形成巻簧S 的薄板厚度中间，按下述方法配置型材形成了空腔6。通过嵌合方式配置了 滑动芯2c，使其能够引导到成形部2a和成形部2a上形成的间隙，向箭头 Yl的方向移动。同样，通过嵌合方式配置了滑动芯2d，使其能够引导到成 形部2b和成形部2b上形成的间隙，向箭头Y2的方向移动。此外，通过嵌 合方式配置了滑动芯3c，使其能够引导到成形部3a和成形部3a上形成的间 隙，沿箭头向上移动，并通过嵌合方式配置了滑动芯3d，使其能够引导到成 形部3b和成形部3b上形成的间隙，沿箭头向下移动。
如上所述，形成巻簧S的1个螺距的型材在90度范围内由不同的型材 构成，此外，如图3所示，沿巻簧S的厚度方向形成了在成形部2b和滑动 芯2d、成形部3b和滑动芯3d、成形部3a和滑动芯3c、成形部2a和滑动芯 2c的接合面上将螺旋以90度范围分割而成的空腔6。
对于本实施方式，成形与厚度相比具有较宽宽度的矩形截面巻簧s时，
由于每隔90度形成下陷部分，因此每隔90度配置了2种模具(型材和滑动 芯的组合)。如上所述，观察图3所示1个螺距p的巻簧S时，由滑动芯成 形的部分相隔90度配置，由第1型材2和第2型材成形的部分在上述滑动 芯的后面相隔90度配置。
用上述模具装置1制造的巻簧S的顶面形成了分割线，在顶面部分将第 l型材2和滑动芯2c、 2d，第2型材3和滑动芯3c、 3d分别相对设置。
图4所示为将生成的巻簧S从模具装置1取出的状态(省略了芯子8)， 与图1相同，将第1型材2的成形部2a、 2b和滑动芯2c、 2d进行组合，同 样，将第2型材3的各种型材进行组合，以上述芯子8为中心，形成了螺旋 状空腔6。
如上所述，模具装置1成为组合状态后，通过连接在没有图示的射出成 形机上的喷头10 (图1)，向模具装置1内部压入熔融的树脂，经过一定时 间使模具冷却到一定温度后，如图1所示，将各型材分离，从芯子8周围将 巻簧S以成形的状态取出。然后，縮小沿长度方向分割为多个的芯子8的周 面，从而从芯子8上取出巻簧S。
本发明的巻簧使用的合成树脂是弹性系数很高的工业树脂，例如可以使 用聚碳酸酯、尼龙、ABS等，也可以使用在这些树脂中混合了碳纤维或玻璃 纤维的短纤维、或根据情况混合了金属丝的原料，通过射出成形方法，成形 具有更高弹力的巻簧。
图12是说明通过没有使用如图1所示滑动芯的模具装置20来成形巻簧 S5的方法的立体图，在芯子8A和8等分的模具片(弧形)21之间形成螺旋 状空腔，并该空腔里面射出注入熔融树脂，成形巻簧S5。对于这种模具装 置，也可以使用分为4等分或6等分的模具片21。
对于模具装置20，由于没有使用滑动芯，为确保不发生下陷部分，适用
于有效成形截面为梯形、三角形、圆杵形等具有较大斜面的巻簧的装置。
能够通过本发明制造的合成树脂制成的巻簧如下。能够很容易地制造截 面为扁平矩形的巻簧、梯形截面的巻簧、顶部具有凹部的山形截面的巻簧(图
9)或扇形等压出成形方法不能制造的截面的巻簧。如图7所示，可以在巻 簧S1的端部形成凸出片d，或在巻簧内部一体成形圆筒体B等附加物。如 图13所示，能够制造在巻簧S5的两端一体设置了吊钩f等固定手段等具有 其它功能的部件。图14所示为用于成形巻簧S5的分为两部分的芯子8B、 8b，成形后将芯子8B、 8b沿箭头拔出，就能够取出图13所示的巻簧S5。
此外，还能制造像金属弹簧-一样使用的部件。即，如图10或图11所示， 能够制造以往的成形方法根本无法制造的相比厚度具有较宽宽度的巻簧S3、 S4。此外，在原料中混入碳纤维或玻璃纤维、或金属丝等增强纤维，形成具 有高弹性的合成树脂材料，能够很容易地制造出具有最大截面系数的部件。
使用图l所示的模具装置时，能够一体成形厚度不等的巻簧、螺距不等 的巻簧S6 (图15)、在巻簧中间设置连接巻簧的部件R (图16)，形成不起 巻簧作用的部分的巻簧S7、在巻簧端部或中间部设置了固定部件的巻簧S8。 此外，如图18所示，能够在巻簧S9的螺距之间一体成形凸起状的隔板22、 22…，将巻簧S9作为复印机等的废墨粉的输送部件使用时，能够防止褶铍 等变形引起的螺距縮短，从而防止失去连接线作用的现象。
此外，如图17所示，还可以制造在巻簧两端分别设置了凸出短轴而成 的固定部件k2和基板kl，具有适用于各种用途的性能的部件。
从模具装置的加工情况考虑，对于巻簧最适合使用圆形螺旋状。但是， 本发明并不局限于此，能够根据各种用途，制造出例如四边形、六边形、八 边形等具有各种截面形状的部件。
例如，对于巻簧的截面形状为矩形的情况，如图10以及图11所示，根 据用途能够设计并制造出高度/厚度的比值较大的部件。此外，也可以根据用
途，很容易地制造出相比宽度具有较高高度的弹性很大的巻簧。
本发明涉及的可塑性材料制成的螺旋形部件，特别是以热塑性合成树脂 制成的巻簧作为叙述对象时，主要目的是作为弹性部件使用，可塑性材料除 合成树脂以外，还可以广泛采用金属、陶瓷等材料，从而制造出截面形状呈 矩形等的金属、陶瓷制弹簧，特别是使用陶瓷材料时，可以对射出成形的部 件进行烧结处理，得到同时具有弹性和硬度的螺旋形部件。此外，螺旋形部 件除弹簧外，也可以如上所述，作为阀芯或连接线等使用，在成形时通过薄 膜或可以烧结的材料，还可以应用于拉伸弹簧的成形。
权利要求
1、一种可塑性材料制螺旋形部件，其特征是，射出成形的可塑性材料的截面为至少具有一个角部的四边形、六边形、八边形或三角形，或在一部分上形成有弧形面。
2、 如权利要求1所述的可塑性材料制螺旋形部件，其特征是，在该螺 旋形部件中央空间部设置有附加物。
3、 如权利要求1所述的可塑性材料制螺旋形部件，其特征是，至少在 该螺旋形部件的一端一体形成有具有弹性以外功能的部分。
4、 如权利要求1所述的可塑性材料制螺旋形部件，其特征是，沿该螺 旋形部件本体的长度方向，变更螺距、外径、内径、厚度、截面形状中的至 少一项，并使其一体成形。
5、 如权利要求1所述的可塑性材料制螺旋形部件，其特征是，至少在 该螺旋形部件本体的一侧端面上一体设置有吊钩。
6、 如权利要求1所述的可塑性材料制螺旋形部件，其特征是，巻簧本 体的截面的上面和底面几乎平行，在完全压縮状态下，与巻簧的底面邻接的 巻簧与所述上面接触构成。
7、 如权利要求1所述的可塑性材料制螺旋形部件，其特征是，在截面 形状为矩形的巻簧的包含角部的顶面部分形成有型材的分割线。
8、 如权利要求1所述的可塑性材料制螺旋形部件，其特征是，在巻簧 的中间部分具有将相邻巻簧连接为一体的连接条(R)，从而具有不起弹簧作 用的部分。
9、 如权利要求1所述的可塑性材料制螺旋形部件，其特征是，各个巻 簧一体具有沿轴芯方向的呈凸起状的隔板，从而能够保持各个巻簧之间的间隔。
10、 如权利要求1至9中任意一项所述的可塑性材料制螺旋形部件，其 特征是，上述可塑性材料为热塑性合成树脂。
11、 一种可塑性材料制螺旋形部件的制造方法，其特征是，在分割成多 个的型材的接合面上形成有凹部，并在凹部内以密接状态收容有芯子，在上 述型材侧形成有作为芯子周围的螺旋形部件成形用空腔的模具装置中，填充 射出成形的熔融状态可塑性材料，当该可塑性材料达到一定温度后，对上述 型材进行分离，与芯子一起取出可塑性材料制螺旋形部件。
12、 一种可塑性材料制螺旋形部件的制造方法，其特征是，利用具有第 1型材(2)、连接于该第1型材(2)的第2型材(3)、配置在这些型材(2、 3)的接合面的芯子(8)、以及在上述第1型材(2)和第2型材(3)上一 起形成的作为芯子(8)周围的螺旋状空腔(6)的模具装置(1)，在上述第 1型材(2)上配置有与第1型材(2)的接合面平行移动的滑动芯(2c)、 (2d)， 并在上述第2型材(3)上配置有与第2型材(3)的接合面平行移动的滑动 芯(3c、 3d)，上述螺旋状空腔(6)由成形一定长度螺旋的型材侧的空腔和 滑动芯侧的空腔组合而成，整个工序由向模具装置(1)的空腔(6)内填充 可塑性材料，从而成形巻簧(S)的工序、将上述滑动芯(2c、 2d、 3c、 3d) 相对第1型材(2)和第2型材(3)后退的工序、将第1型材(2)和第2 型材(3)中的一个或两个沿与上述滑动芯的移动方向交叉的方向移动，从而使上述巻簧(S)从第1型材(2)和第2型材(3)上分离的工序组成。
13、 如权利要求12所述的可塑性材料制螺旋形部件的制造方法，其特 征是，上述滑动芯(2c、 2d、 3c、 3d)沿螺旋状空腔(6)以大约90度的间隔配置。
14、 如权利要求11或12所述的可塑性材料制螺旋形部件的制造方法， 其特征是，上述芯子(8)在形成巻簧(S)内面的同时，在该巻簧(S)内 部形成的空间部一体形成有各种部件。
15、 如权利要求11或12所述的可塑性材料制螺旋形部件的制造方法， 其特征是，在上述巻簧(S)的内部形成的空间部一体形成有圆筒体。
16、 一种可塑性材料制螺旋形部件的制造方法，其特征是，向由芯子(8A) 和与芯子(8A)周围连接或分离的4个以上的模具片组成，在该模具片内面 形成有成形巻簧(S)所需的螺旋状空腔，在该空腔的截面呈三角形或梯形 或圆杵形等具有倾斜面或圆弧面的模具装置(20)中，由射出成形机注入热 塑性合成树脂完成成形。
全文摘要
提供解决了合成树脂制卷簧的本质问题，不仅可以作为弹簧使用，而且还可以用作其它的连接线等的可塑性材料制螺旋形部件，特别是提供弹性系数大的合成树脂制弹簧。利用可塑性材料制成的螺旋形部件，射出成形的可塑性材料的截面为至少具有一个角部的四边形、六边形、八边形、三角形等，或在一部分上形成有弧形面。所述可塑性材料制螺旋形部件制造方法为在分割为多个的型材的接合面上形成凹部，在凹部内以密接状态收容芯子，在上述型材侧形成有作为芯子周围的螺旋形部件成形用空腔的模具装置中，填充射出成形的熔融可塑性材料，当可塑性材料达到一定温度后，对型材进行分离，与芯子一起取出可塑性材料制成的螺旋形部件。
文档编号B29C45/33GK101109422SQ20061013825
公开日2008年1月23日 申请日期2006年11月8日 优先权日2006年7月18日
发明者广木丰久, 铃木忠 申请人:株式会社都须贺;株式会社芽区茂留度