中子組立体、射出成形装置、転動体連結体用連結ベルトの製造方法および転動体連結体用連結ベルト
【課題】金型内に配置し易く、金型から取り出し易く、かつ、十分な強度を有し製造し易い中子組立体、および、該中子組立体を用いた射出成形装置、転動体連結体用連結ベルトの製造方法並びに転動体連結体用連結ベルトを提供すること。
【解決手段】金型に用いる中子であって、一の端部の断面１４が広がる貫通孔１６が形成され、貫通孔と平行に、貫通孔の他の端部の側に凹部１８が形成された中子１２と、貫通孔の広がった断面に挿入するヘッド２２を一端に有し、貫通孔を貫通する抑えピン２０と、一端が凹部に挿入するエジェクターピン３０とを備え、抑えピンとエジェクターピンとは長手方向に相対的な動きが拘束されている中子組立体１０。該中子組立体と、中子を内包し、抑えピンとエジェクターピンとが貫通する金型と、中子組立体を、エジェクターピンの軸方向に移動する移動装置とを備える射出成形装置。
【解決手段】金型に用いる中子であって、一の端部の断面１４が広がる貫通孔１６が形成され、貫通孔と平行に、貫通孔の他の端部の側に凹部１８が形成された中子１２と、貫通孔の広がった断面に挿入するヘッド２２を一端に有し、貫通孔を貫通する抑えピン２０と、一端が凹部に挿入するエジェクターピン３０とを備え、抑えピンとエジェクターピンとは長手方向に相対的な動きが拘束されている中子組立体１０。該中子組立体と、中子を内包し、抑えピンとエジェクターピンとが貫通する金型と、中子組立体を、エジェクターピンの軸方向に移動する移動装置とを備える射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中子組立体、射出成形装置、転動体連結体用連結ベルトの製造方法および転動体連結体用連結ベルトに関する。特に、転動体連結体用連結ベルトの製造が容易な中子組立体、射出成形装置および転動体連結体用連結ベルトの製造方法、並びに容易な方法で製造された転動体連結体用連結ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
軌道レールと移動体ブロックとの接面にローラー（転動体）を配して、摩擦を軽減している直線運動案内装置がある。かかる直線運動案内装置では、ローラーを無限軌道に配することにより、少ないローラーで長い距離を移動することが可能となる。ローラーを無限軌道で安定して作動させるために、ローラー保持部材でローラーを保持することが行われている。ローラー保持部材は、バンドで連結されることにより互いの位置関係が一定に保たれ、その結果、ローラーの間隔を一定に保っている（例えば、特許文献１参照）。かかるバンドで連結したローラー保持部材を、転動体連結体用連結ベルトとして一体で成形するためには、ローラーが配される部分にローラーとほぼ同じ大きさの中子を金型に配し、射出成形した後に、二次工程として中子を機械または人力で取り出していた。そのため、転動体連結体用連結ベルトにて保持されるローラーの個数と同じ数の中子の配置と取出し作業が発生し、転動体連結体用連結ベルトが長くなり、すなわち、ローラーの個数が増えるに連れ、生産効率を低下させる要因となっていた。
【特許文献１】国際公開第ＷＯ０３／０８０３０６号パンフレット（第２０頁、図１１、図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、中子を機械的に金型内に配置し、射出成形後に金型から取り出すためには、中子にピン（シャフト）を装着することが必要となる。しかし、中子とピンとを接着剤で接着したものでは接着強度が低すぎ、また、中子とピンとを焼き嵌め技術で結合したものでも結合強度が低すぎる。中子とピンとを一体物とすると強度は十分に得られるが、削り出しにより成形するため、製造コストがかさみ、かつ、加工精度が低下する恐れが高い。そこで、本発明は、金型内に配置し易く、金型から取り出し易く、かつ、十分な強度を有し製造し易い中子組立体、および、該中子組立体を用いた射出成形装置、転動体連結体用連結ベルトの製造方法並びに転動体連結体用連結ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る中子組立体は、例えば図１に示すように、金型に用いる中子であって、一の端部の断面１４が広がる貫通孔１６が形成され、貫通孔１６と平行に、貫通孔１６の他の端部の側に凹部１８が形成された中子１２と；貫通孔１４の広がった断面１４に挿入するヘッド２２を一端に有し、貫通孔１６を貫通する抑えピン２０と；一端が凹部１８に挿入するエジェクターピン３０とを備え；抑えピン２０とエジェクターピン３０とは長手方向に相対的な動きが拘束されている。
【０００５】
このように構成すると、抑えピンとエジェクターピンとは長手方向に一体の動きをし、中子は抑えピンとエジェクターピンとによりピンの長手方向の動きを拘束されるので、中子の移動が容易であり、かつ、製造し易い中子組立体となる。中子組立体が移動することにより、中子を金型内に配置し易く、金型から取り出しやすくなる。また、ピンと中子との接合が無いので、強度的な弱部を有さず、十分な強度を有する中子組立体となる。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明に係る中子組立体では、例えば図１に示すように、請求項１に記載の中子組立体１０において、中子１２が円柱形状であり、貫通孔１４、１６が円柱の直径方向に形成され、凹部１８が貫通孔１４、１６とは円柱軸の方向に離間した位置に形成されてもよい。
【０００７】
このように構成すると、円柱形状の中子の軸方向に離間して貫通孔と凹部が形成され、よって抑えピンとエジェクターピンとが軸方向に離間して中子の移動を拘束するので、中子の移動が安定する。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明に係る中子組立体では、例えば図１に示すように、請求項１または請求項２に記載の中子組立体１０において、貫通孔１４、１６が中子１２の重心を貫通する位置に形成され；凹部１８が貫通孔１４、１６を中心に対称の位置に２つ形成され、それぞれの凹部１８にエジェクターピン３０が挿入されてもよい。
【０００９】
このように構成すると、貫通孔が中子の重心位置を通り、凹部が貫通孔を中心に対称位置に形成され、よって抑えピンが中子の重心位置で、エジェクターピンが重心位置を挟んだ両側で中子の移動を拘束するので、中子の移動がさらに安定する。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明に係る中子組立体では、例えば図２および図３に示すように、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の中子組立体１０において、中子１２が、一列に配列される多数個の転動体間に介装される介装部８４を、可撓性を有する連結部８２で連結してなる転動体連結体用連結ベルト８０の成形に用いる転動体用中子であってもよい。
【００１１】
転動体連結体用連結ベルトの成形に用いる転動体用中子では、多数の中子を金型内に配置し、また、取り出さなければならず、作業効率を低下させる要因となるが、金型内に配置し易く、金型から取り出し易い中子組立体を用いることにより、作業効率が向上する。
【００１２】
前記目的を達成するため、請求項５に記載の発明に係る射出成形装置は、例えば図４に示すように、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の中子組立体１０と；中子１２を内包し、抑えピン２０とエジェクターピン３０とが貫通する金型４０と；中子組立体１０を、エジェクターピン３０の軸方向に移動する移動装置９０とを備える。
【００１３】
このように構成すると、中子を金型内に配置し易く、金型から取り出し易い射出成形装置となる。
【００１４】
前記目的を達成するため、請求項６に記載の発明に係る転動体連結体用連結ベルトの製造方法は、例えば図４および図５に示すように、請求項５に記載の射出成形装置１００において、中子１２を金型４０に密着させる工程と；金型４０に、熱可塑性樹脂を射出する工程と；中子１２を金型４０から離間する位置に移動する工程と；射出された熱可塑性樹脂８０を、中子１２から取り外す工程とを備える。
【００１５】
このように構成すると、中子を金型内に配置し易く、金型から取り出し易く、また、成形した転動体連結体用連結ベルトを金型から取り出し易い、転動体連結体用連結ベルトの製造方法となる。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明に係る転動体連結体用連結ベルトの製造方法では、請求項６に記載の転動体連結体用連結ベルトの製造方法において、金型に、予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物を配設する工程とをさらに備えてもよい。
【００１７】
このように構成すると、転動体連結体用連結ベルトが熱可塑性樹脂の繊維状物と一体に成形され、そのために補強されるので、強度の高い転動体連結体用連結ベルトの製造方法となる。
【００１８】
前記目的を達成するため、請求項８に記載の発明に係る転動体連結体用連結ベルトは、例えば図４および図５に示すように、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の中子組立体１０の中子１２を内包した金型４０、６０に熱可塑性樹脂を射出して成形し、金型４０、６０から中子１２とともに取り出された後に、中子１２から取り外され；繊維状物８６が全長にわたって貫通している。
【００１９】
このように構成すると、成形した転動体連結体用連結ベルトを金型から取り外し易く、製造効率の高い製造方法で製造した転動体連結体用連結ベルトとなり、また、繊維状物が全長にわたって貫通しているので、強度の高い転動体連結体用連結ベルトとなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、中子組立体は、金型に用いる中子であって、一の端部の断面が広がる貫通孔が形成され、貫通孔と平行に、貫通孔の他の端部の側に凹部が形成された中子と、貫通孔の広がった断面に挿入するヘッドを一端に有し、貫通孔を貫通する抑えピンと、一端が凹部に挿入するエジェクターピンとを備え、抑えピンとエジェクターピンとは長手方向に相対的な動きが拘束されているので、中子は抑えピンとエジェクターピンとによりピンの長手方向の動きを拘束され、中子の移動が容易であり、かつ、ピンと中子との接合が無く十分な強度を有し、製造し易い中子組立体となる
【００２１】
また、本発明に係る射出成形装置によれば、上述の中子組立体と、中子を内包し抑えピンとエジェクターピンとが貫通する金型と、中子組立体をエジェクターピンの軸方向に移動する移動装置とを備えるので、中子を金型内に配置し易く、金型から取り出し易い射出成形装置となる。
【００２２】
また、本発明に係る転動体連結体用連結ベルトの製造方法によれば、上述の射出成形装置において、中子を金型に密着させる工程と、金型に、熱可塑性樹脂を射出する工程と、中子を金型から離間する位置に移動する工程と、射出された熱可塑性樹脂を、中子から取り外す工程とを備えるので、中子を金型内に配置し易く、金型から取り出し易く、また、成形した転動体連結体用連結ベルトを金型から取り出し易い、転動体連結体用連結ベルトの製造方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２４】
まず、図１を参照して、転動体連結体用連結ベルトの成形に用いる中子組立体１０について説明する。図１中、（ａ）は中子１２の斜視図、（ｂ）は抑えピン２０（芯ピンともいう）の斜視図、（ｃ）はエジェクターピン３０（支柱ピンともいう）の斜視図、（ｄ）は通しピン３６の斜視図、（ｅ）は中子組立体１０の組立図、（ｆ）は通しピン３６の代替としてのクランプ３８の構成を説明する部分断面図である。中子組立体１０は、中子１２、抑えピン２０、２本のエジェクターピン３０、および通しピン３６とを備える。
【００２５】
中子１２は、転動体としてのローラーに対応する円柱形状を有している。転動体をボールとするときには球形とし、また、他の形状であってもよい。中子の重心を通る直径の位置に、貫通孔１４、１６が形成されている。貫通孔１４、１６は、比較的細く、一様断面のピン孔１６と、ピン孔１６より断面が広がったヘッド孔１４とにより構成されている。ヘッド孔１４は、ピン孔１６から軸に垂直な平面で断面が広がるものとして示されているが、ピン孔１６から徐々に断面が広がるように形成されてもよい。貫通孔１４、１６が中子の重心を通る直径の位置に形成されることにより、後述するように抑えピン２０が中子１２の重心を通ることになり、中子１２との位置関係が安定し易いが、必ずしも、重心を通る位置に形成されなくてもよい。
【００２６】
中子１２には、ピン孔１６が形成されたのと同一の側に、凹部１８が形成される。凹部１８は、典型的には一様断面とするが、たとえば断面が凹部１８の奥に行くほど狭くなっていてもよい。中子１２では、凹部１８はピン孔１６を中心として対称の位置に２つ形成されている。このように構成することにより、後述するようにエジェクターピン３０が抑えピン２０を中心として対称な位置に２本配置されることになり、中子１２と、抑えピン２０およびエジェクターピン３０との位置関係が極めて安定するので、好ましい。しかし、凹部１８は、対称ではない位置に形成されてもよく、あるいは、１つだけが形成され１本のエジェクターピン３０を備える構造としてもよい。
【００２７】
中子１２は、鋼製の円柱に、例えば放電加工により貫通孔１４、１６および凹部１８とを形成する。円柱の径は、射出成形後の樹脂の収縮を考慮して、転動体連結体用連結ベルトに用いるローラーより、若干大きな径とするのがよい。市販のローラーを用いる場合には、例えば、仕上げ研磨をする前のローラーを使用してもよいし、市販のローラーにコーティングを施して使用してもよいし、あるいは、一サイズ大きなものを使用してもよい。
【００２８】
抑えピン２０は、ほぼ直方体のヘッド２２と、細長いピン２４とを備える。ヘッド２２は、ヘッド孔１４には挿入されるが、ピン孔１６には挿入されない大きさであればよい。ヘッド２２がヘッド孔１４の断面とほぼ同じ大きさの断面を有し、ヘッド２２がヘッド孔１４と嵌合するように構成すると、抑えピン２０と中子１２とが固定されるので、好適である。ピン２４は、ピン孔１６に挿入される太さのピンで、ピン孔１６内で僅かな隙間を有して、滑らかに軸方向に移動できることが好ましい。ピン２４には、ヘッド２２とは反対側の末端近くに、ピン２４を横断する方向に貫通する通し孔２６が形成される。抑えピン２０は、市販の鋼製のエジェクターピンの頭をヘッド２２の形状に削り、放電加工により通し孔２６を形成することにより、製造してもよい。
【００２９】
エジェクターピン３０は、凹部１８に挿入される一様断面のピンでよく、凹部１８に挿入されるのとは反対側の末端近くに、エジェクターピン３０を横断する方向に貫通する通し孔３２が形成される。エジェクターピン３０が凹部１８の断面とほぼ同じ大きさの断面を有し、凹部１８が凹部１８と嵌合するように構成すると、エジェクターピン３０と中子１２とが固定されるので、好適である。エジェクターピン３０は、市販の鋼製のストレート型エジェクターピンに、放電加工により通し孔３２を形成することにより、製造してもよい。なお、抑えピン２０の通し孔２６とエジェクターピン３０の通し孔３２とは、それぞれのピン２０、３０を中子１２に取り付けた後に、中子１２からの距離が等しくなり、一本の通しピン３６が共通して挿通するように形成される。
【００３０】
通しピン３６は、細長の鋼製のピンで、通し孔２６と通し孔３２とを挿通する。通しピン３６が細すぎて、扱いにくいときには、一方の端部につまみとしての太いヘッドを有してもよい。
【００３１】
図１（ｅ）に示すように、中子１２の貫通孔１４、１６のヘッド孔１４側から、抑えピン２０のピン２４を挿入する。ヘッド２２は、ヘッド孔１４には挿入するが、ピン孔１６には挿入できないので、ヘッド２２がヘッド孔１４からピン孔１６に移行する位置で止まるまで深く挿入する。続いて、２つの凹部１８にそれぞれエジェクターピン３０を挿入し、凹部１８の奥に当接するまで挿入する。そして、通しピン３６を抑えピン２０の通し孔２６と２本のエジェクターピン３０の通し孔３２とに挿通して、抑えピン２０とエジェクターピン３０とを締結する。このようにして、中子組立体１０が組立てられる。
【００３２】
なお、図１（ｆ）に示すように、抑えピン２０とエジェクターピン３０とを、通しピン３６の代替としてのクランプ３８で締結してもよい。この場合、抑えピン２０およびエジェクターピン３０には、通し孔２６、３２を形成する代わりに溝を形成する。クランプ３８は、断面コの字状で、開口部の両側の先端から開口を閉じる向きに伸びた爪を有する。抑えピン２０とエジェクターピン３０との溝と、クランプの爪とを係合することにより、抑えピン２０とエジェクターピン３０とを締結する。なお、抑えピン２０とエジェクターピン３０とは、他の方法で締結されてもよい。
【００３３】
中子組立体１０は、通しピン３６により、抑えピン２０とエジェクターピン３０とが締結され、軸方向の相対的変位が拘束される。中子１２は、抑えピン２０のヘッド２２のために、ヘッド２２の方向（ヘッド孔１４の方向）への移動が拘束される。また、エジェクターピン３０が凹部１８に挿入され、凹部１８の奥に当接しているため、エジェクターピン３０が接続している方向（凹部１８の方向）への移動が拘束される。したがって、中子１２は、ピンの軸方向のいずれの方向にも移動が拘束され、抑えピン２０およびエジェクターピン３０と一体の動きをすることになる。
【００３４】
中子組立体１０では、中子１２は、市販のロールに、放電加工等により、貫通孔１４、１６および凹部１８を形成することにより製造できる。抑えピン２０は、市販のエジェクターピンのヘッドを切削し、放電加工により通し孔２６を形成することにより製造できる。エジェクターピン３０は、市販のエジェクターピンに放電加工により通し孔２６を形成することにより製造できる。通しピン３６は、市販のピンを用いることができる。すなわち、市販の材料を用いて、簡単な加工で製造し、組立てればよいので、製造し易い中子組立体１０となる。
【００３５】
また、中子組立体１０では、中子１２と抑えピン２０あるいはエジェクターピン３０とを、接合することなく、上述のように機械的な構造のみで動きの一体化を実現しているので、強度的な弱部となる接合部を有さず、十分な強度を有する。
【００３６】
続いて図２を参照して、中子組立体１０の金型への取付けを説明する。図２（ａ）は、複数の中子組立体１０を組み入れて、転動体連結体用連結ベルトを製造する金型において、片側の金型４０に一つの中子組立体１０を取り付けた状態での部分斜視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＹ矢視断面図である。
【００３７】
ここで、図３を参照して、転動体連結体用連結ベルト８０について説明する。図３（ａ）は転動体連結体用連結ベルト８０の上面図であり、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。図３（ａ）および（ｂ）では、長い転動体連結体用連結ベルト８０の末端付近の一部のみを示しており、転動体連結体用連結ベルト８０は図示するのと同様な形状が繰り返され長く繋がっている。図３（ｂ）には、転動体連結体用連結ベルト８０で保持されるローラー９０も併せて示しており、転動体連結体用連結ベルト８０とローラー９０とでローラーチェーンを構成する。
【００３８】
転動体連結体用連結ベルト８０は、ローラー９０を保持する介装部としてのローラー保持部材８４と、ローラー保持部材８４を直線状に連結する連結部である連結部材８２とを備える。ローラー保持部材８４は、円柱形のローラー９０の側面に沿った円弧状の面を有し、ローラー９０を回転自在に保持するブロックであり、典型的には６０度以上１２０度以下の中心角でローラー９０を保持する。ローラー９０を保持する中心角が小さすぎるとローラー９０を保持することが難しくなり、ローラー９０を保持する中心角が大きすぎるとローラー９０をはめ込みにくくなり作業効率が低下するとともに、ローラー９０とローラー保持部材８４との摩擦力が大きくなりローラー９０の自由な回転を阻害する恐れが生ずる。また、ローラー保持部材８４は、ローラー９０の幅（円柱形の高さ）と略同じ幅を有するのが好ましいが、必ずしも同じ幅でなくてもよい。転動体連結体用連結ベルト８０の端部のローラー保持部材８４を除き、ローラー保持部材８４は、ローラー９０を保持する円弧状の面を２面有し、直線状に並んだローラー９０の間に介装し、ローラー９０同士を所定の間隔に保つ。転動体連結体用連結ベルト８０の端部のローラー保持部材８４は、片面にのみローラー９０を保持する円弧状の面を有し、他面は転動体連結体用連結ベルト８０の端部として平面に形成され、必要により他の端部と結合される結合部（不図示）が形成される。
【００３９】
連結部材８２は、ローラー保持部材８４を一直線状に連結する柔軟なベルトである。連結部材８２の断面形状は、典型的には矩形であるが、他の形状でもよい。連結部材８２は、ローラー保持部材８２と同じ素材で一体に成形されるが、細長い形状であるために、ローラー保持部材８４間において柔軟性を有する。連結部材８２は、柔軟ではあるが、長手方向への伸縮が大きいと、ローラー保持部材８４同士の間隔が変化し、ローラー９０の保持ができなくなるので、長手方向への伸縮が小さい方が好ましく、また、長手方向の強度が大きいことが要求される。柔軟な連結部材８２で連結したローラー保持部材８４でローラー９０を保持することにより、複数のローラー９０の間隔を維持しながら無限軌道に沿って変形するローラーチェーンとなる。連結部材８２には、補強材として、長手方向に予め延伸した繊維状物８６を配設しておくことが好ましい。
【００４０】
図２に戻り、中子組立体１０の金型への取付けの説明を続ける。金型４０は、ほぼ同一の形状の金型と組み合わせて、一つの金型として完成するものである。金型４０は、実際には、転動体連結体用連結ベルト８０（図３参照）の長さに応じて、長く形成されるものであるが、図２にはその端部付近の一部のみを示している。金型４０には、樹脂が射出される開口した内部空間４２が形成されている。内部空間４２は、周囲を囲まれた凹状の空間である。内部空間４２の底部には、長さ方向（図２（ａ）のＹ矢印方向）に所定の間隔毎に円弧状に窪んだ中子窪み４６が形成されている。中子窪み４６は、中子１２が嵌合する形状であり、中子窪み４６の円弧は、中子１２の曲率と一致した曲率を有し、その幅は、中子１２と同じ長さである。中子窪み４６の底部には、抑えピン２０のピン２４とエジェクターピン３０とが貫通するピン用孔４８が形成されている。すなわち、ピン用孔４８は、一つの中子窪み４６に３個形成されている。図２（ｃ）に示すように、内部空間４２の開口部では、幅方向に段差４４が形成され、空間が広がっている。この段差４４により画定される空間が連結部材８２（図３参照）に対応する。
【００４１】
中子窪み４６の円弧は、図２（ｂ）に示すように、中子１２の一部が嵌合するだけの範囲を有し、中子１２の断面での中心角が６０度以上１２０度以下となる範囲と嵌合するように形成する。この中心角は、転動体連結体用連結ベルト８０（図３参照）のローラー保持部材８４（図３参照）がローラー９０（図３参照）を保持する範囲と直接関係するので、用途に合わせて設計する必要がある。中子窪み４６に中子１２を配置すると、その間にできる空間が、ローラー保持部材８４に対応する。すなわち、中子窪み４６が形成される所定の間隔は、ローラー保持部材８４の間隔である。
【００４２】
続いて、図４を参照して、中子組立体１０を備える射出成形装置１００について説明する。図４（ａ）は、射出成形装置１００の金型４０、６０と金型に取り付けられた中子組立体１０と中子移動装置９０とを説明する、金型４０、６０の長手方向に平行に切断した断面図であり、（ｂ）は、（ａ）と直交方向での断面図である。図４では、金型４０、６０を上下に重ねたように示しているが、水平に配置してもよく、以下では水平に配置した実施の形態について説明する。図４で説明した金型４０の各中子窪み４６に中子１２が嵌合する様に中子組立体１０が取り付けられる。また、金型４０には、内部空間４２（図２参照）に蓋をするように、同様な形状の内部空間を有する金型６０がかぶされて、一つの樹脂が射出される空間であるキャビティ５０を形成する。そこで、中子１２間の空間が、ローラー保持部材８４に対応するローラー保持部材用キャビティ５４となり、金型４０と金型６０の段差４４同士が合わさって連結部材に対応する連結部材用キャビティ５２となる。金型６０は、金型４０とほぼ同一の形状であるが、中子窪み４６（図２参照）の底部にピン用孔４８（図２参照）が形成されていない。金型４０と金型６０とが組み合わされることにより、中子１２と金型４０、６０の中子窪み４６とは嵌合し密着するので、その間に樹脂が流れ込むような隙間はない。したがって、図４（ａ）あるいは（ｂ）に示すように、中子１２と抑えピン２０あるいはエジェクターピン３０との間に隙間があっても、その隙間に樹脂が流れ込むことはなく、また、抑えピン２０のヘッド２２（図１参照）の端面が中子１２と一体の曲率を有さずに平坦であっても、樹脂成形品である転動体連結体用連結ベルト８０（図３参照）の形状に影響することはない。
【００４３】
中子組立体１０の抑えピン２０およびエジェクターピン３０の中子１２側とは逆の端部は、中子移動装置９０に接合する。中子移動装置９０は、抑えピン２０およびエジェクターピン３０が当接する面を、エジェクターピン３０の軸方向（すなわち、抑えピン２０の軸方向でもある）に往復移動をする装置で、この往復移動により、中子組立体１０を移動させる。なお、図４に示すように、金型４０、６０の鉛直下方に中子移動装置９０を設置し、中子移動装置９０により中子組立体１０を上下に移動するときには、中子組立体１０の上方への移動は中子移動装置９０の上方への移動により行い、下方への移動は、中子移動装置９０の下方への移動にすると中子組立体１０が自重で中子移動装置９０の移動と共に下方に移動するので、中子移動装置９０と抑えピン２０およびエジェクターピン３０とを接合しなくてもよい。中子移動装置９０の移動は、公知の技術で行えばよく、移動側金型４０の移動等のタイミングと合わせるために、制御装置（不図示）によりコントロールしてもよく、あるいは、任意のタイミングで手動で行ってもよい。
【００４４】
次に、図４および図５を参照して、転動体連結体用連結ベルト８０の製造について説明する。図５は、中子１２が金型から離間するように移動した状態を説明する図で、（ａ）は図４（ａ）に対応する断面での部分断面図、（ｂ）は図４（ｂ）に対応する断面での断面図である。まず、図４に示すように、金型４０と金型６０とが組み合わされた状態で、溶融した樹脂がキャビティ５０に射出される。樹脂は、例えば次のような公知の技術により、樹脂押出装置（不図示）から押し出される。不図示のシリンダにペレットを投入し、加熱することによりペレットを溶融し、シリンダからスクリューの回転によりあるいはピストンの移動により、ペレットが溶融した樹脂を押し出す。シリンダから押し出された樹脂は、注入口６２よりキャビティ５０に射出される。図４（ａ）では、注入口６２は、金型６０に形成されているが、金型４０に形成されてもよい。また、図４（ａ）では、１つの注入口６２しか示されていないが、注入口６２を複数形成すれば、より均一に樹脂が射出されるので、好ましい。また、図示はしていないが、キャビティ５０内の空気抜きとして、キャビティに射出された樹脂が流出しないような小径の空気抜き孔を形成し、あるいは、金型４０と金型６０との合わさり部分に空気溝を形成し、あるいは、ピン用孔４８（図２参照）とピン２４・エジェクターピン３０との間に隙間を設け、樹脂の射出によるキャビティ５０の圧力上昇を防ぐことが好ましい。
【００４５】
樹脂としては、熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、各種のエラストマー（例えば、ポリエステル系、ナイロン系、ポリオレフィン系、アクリル系、フッ素樹脂系）、あるいは各種の合成樹脂（例えば、ポリエステル系、ナイロン系、ポリオレフィン系、アクリル系、フッ素樹脂系）等を用いることができる。熱可塑性樹脂であるので、金型４０、６０に射出され、温度低下することにより、固化して成形される。金型４０、６０に、冷却水の流れる流路を形成し、金型４０、６０の温度を一定に保つようにすると、樹脂の冷却速度が一定となり、成形品の品質が均等化すると共に、冷却時間を短縮し作業効率が上がるので、好ましい。
【００４６】
なお、樹脂を射出する前に、金型４０、６０のキャビティ５０内の、段差４４の両外側に予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物８６を、キャビティ５０の全長にわたって配しておいてもよい。成形された、転動体連結体用連結ベルト８０の連結部材８２に繊維状物８６が配されることにより、連結部材の長手方向強度が向上するからである。予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物とは、未延伸繊維状物を紡糸した後、未延伸繊維状物を延伸することによって、分子鎖が配向した繊維状物をいう。予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物８６としては、モノフィラメントでもマルチフィラメントでもよく、射出される樹脂と同質の樹脂であっても、異種の樹脂であっても、射出される樹脂と接着性が高ければよいが、射出される樹脂と同質のモノフィラメントとするのが好ましい。連結部材８２（すなわち、金型４０、６０の段差によって作られる空間）の長手方向に垂直な断面に占める予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物８６の比率は、１０〜７０％、好ましくは２０〜６０％であることが望ましい。
【００４７】
樹脂が固化すると、金型４０を金型６０から離間するように移動する。すなわち、金型６０が固定側金型であり、金型４０が移動側金型である。金型４０の移動と共に、中子組立体１０および中子移動装置９０も移動する。成形された樹脂は、円柱形の中子１２を挟み込んでいるので、中子１２を備える移動側金型４０内に残留する。
【００４８】
次に、図５に示すように、中子移動装置９０が移動し、中子１２を金型４０から離間する位置に移動するように、中子組立体１０を移動する。中子１２が金型４０から押し出されるように移動することにより、中子１２を挟み込んでいる、成形された樹脂である、転動体連結体用連結ベルト８０が金型４０から取り出される。そこで、転動体連結体用連結ベルト８０をつまんで、中子１２から引き離すことにより、容易に取り外すことができる。あるいは、図５（ｂ）に示す連結部材８２と金型４０との間に転動体連結体用連結ベルト取り外しのためのスペーサを挿入し、その後に中子１２を金型４０に戻すように移動させることにより、転動体連結体用連結ベルト８０を取り外してもよい。この取り外し作業は、人手で行っても、機械で自動的に行ってもよい。作業員が中子１２から転動体連結体用連結ベルト８０を取り外すには、金型４０、６０を水平に移動するようにした方が、アクセスを確保し易く好適である。
【００４９】
樹脂成形品の転動体連結体用連結ベルト８０が取り外されると、中子移動装置９０が移動し、中子１２が再び金型４０と密着する。そして、繊維状物８６が金型４０の段差４４に配された後、移動側金型６０が金型４０にかぶさり、密封することにより、樹脂を射出する準備が整い、次の転動体連結体用連結ベルト８０の射出成形が開始される。
【００５０】
以上のように、中子組立体１０を備えることにより、多数の中子を金型内に配置する手間が省け、また、樹脂が成形された後に、樹脂から多数の中子を取り外す手間が省け、また、成形した樹脂を金型から取り出しやすい、射出成形装置１００となる。
【００５１】
以上の説明では、本発明に係る中子組立体および射出成形装置を、転動体連結体用連結ベルトの成形に用いるものとして説明したが、断るまでもなく、他の用途に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、転動体連結体用連結ベルトの成形に用いる中子組立体を説明する図である。（ａ）は中子の斜視図、（ｂ）は抑えピンの斜視図、（ｃ）はエジェクターピンの斜視図、（ｄ）は通しピンの斜視図、（ｅ）は中子組立体の組立図、（ｆ）は通しピンの代替としてのクランプの構成を説明する部分断面図である。
【図２】図２は、中子組立体の金型への取付けを説明する図である。（ａ）は、金型に一つの中子組立体を取り付けた状態での部分斜視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＹ矢視断面図である。
【図３】図３（ａ）は転動体連結体用連結ベルトの上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】図４（ａ）は、金型の長手方向に平行に切断した断面図、（ｂ）は（ａ）と直交方向での断面図である。
【図５】図５は、中子が金型から離間するように移動した状態を説明する図で、（ａ）は図４（ａ）に対応する断面での部分断面図、（ｂ）は図４（ｂ）に対応する断面での断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 中子組立体
１２ 中子
１４ ヘッド孔（貫通孔）
１６ ピン孔（貫通孔）
１８ 凹部
２０ 抑えピン（芯ピン）
２２ ヘッド
２４ （抑えピンの）ピン
２６、３２ 通し孔
３０ エジェクターピン（支柱ピン）
３６ 通しピン
３８ クランプ
４０ 移動側金型
４２ 内部空間
４４ 段差
４６ 中子窪み
４８ ピン用孔
５０ キャビティ
５２ 連結部材用キャビティ
５４ ローラー保持部材用キャビティ
６０ 固定側金型
６２ 注入口
８０ 転動体連結体用連結ベルト
８２ 連結部材（連結部）
８４ ローラー保持部材（介装部）
９０ 中子移動装置
１００ 射出成形装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中子組立体、射出成形装置、転動体連結体用連結ベルトの製造方法および転動体連結体用連結ベルトに関する。特に、転動体連結体用連結ベルトの製造が容易な中子組立体、射出成形装置および転動体連結体用連結ベルトの製造方法、並びに容易な方法で製造された転動体連結体用連結ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
軌道レールと移動体ブロックとの接面にローラー（転動体）を配して、摩擦を軽減している直線運動案内装置がある。かかる直線運動案内装置では、ローラーを無限軌道に配することにより、少ないローラーで長い距離を移動することが可能となる。ローラーを無限軌道で安定して作動させるために、ローラー保持部材でローラーを保持することが行われている。ローラー保持部材は、バンドで連結されることにより互いの位置関係が一定に保たれ、その結果、ローラーの間隔を一定に保っている（例えば、特許文献１参照）。かかるバンドで連結したローラー保持部材を、転動体連結体用連結ベルトとして一体で成形するためには、ローラーが配される部分にローラーとほぼ同じ大きさの中子を金型に配し、射出成形した後に、二次工程として中子を機械または人力で取り出していた。そのため、転動体連結体用連結ベルトにて保持されるローラーの個数と同じ数の中子の配置と取出し作業が発生し、転動体連結体用連結ベルトが長くなり、すなわち、ローラーの個数が増えるに連れ、生産効率を低下させる要因となっていた。
【特許文献１】国際公開第ＷＯ０３／０８０３０６号パンフレット（第２０頁、図１１、図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、中子を機械的に金型内に配置し、射出成形後に金型から取り出すためには、中子にピン（シャフト）を装着することが必要となる。しかし、中子とピンとを接着剤で接着したものでは接着強度が低すぎ、また、中子とピンとを焼き嵌め技術で結合したものでも結合強度が低すぎる。中子とピンとを一体物とすると強度は十分に得られるが、削り出しにより成形するため、製造コストがかさみ、かつ、加工精度が低下する恐れが高い。そこで、本発明は、金型内に配置し易く、金型から取り出し易く、かつ、十分な強度を有し製造し易い中子組立体、および、該中子組立体を用いた射出成形装置、転動体連結体用連結ベルトの製造方法並びに転動体連結体用連結ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る中子組立体は、例えば図１に示すように、金型に用いる中子であって、一の端部の断面１４が広がる貫通孔１６が形成され、貫通孔１６と平行に、貫通孔１６の他の端部の側に凹部１８が形成された中子１２と；貫通孔１４の広がった断面１４に挿入するヘッド２２を一端に有し、貫通孔１６を貫通する抑えピン２０と；一端が凹部１８に挿入するエジェクターピン３０とを備え；抑えピン２０とエジェクターピン３０とは長手方向に相対的な動きが拘束されている。
【０００５】
このように構成すると、抑えピンとエジェクターピンとは長手方向に一体の動きをし、中子は抑えピンとエジェクターピンとによりピンの長手方向の動きを拘束されるので、中子の移動が容易であり、かつ、製造し易い中子組立体となる。中子組立体が移動することにより、中子を金型内に配置し易く、金型から取り出しやすくなる。また、ピンと中子との接合が無いので、強度的な弱部を有さず、十分な強度を有する中子組立体となる。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明に係る中子組立体では、例えば図１に示すように、請求項１に記載の中子組立体１０において、中子１２が円柱形状であり、貫通孔１４、１６が円柱の直径方向に形成され、凹部１８が貫通孔１４、１６とは円柱軸の方向に離間した位置に形成されてもよい。
【０００７】
このように構成すると、円柱形状の中子の軸方向に離間して貫通孔と凹部が形成され、よって抑えピンとエジェクターピンとが軸方向に離間して中子の移動を拘束するので、中子の移動が安定する。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明に係る中子組立体では、例えば図１に示すように、請求項１または請求項２に記載の中子組立体１０において、貫通孔１４、１６が中子１２の重心を貫通する位置に形成され；凹部１８が貫通孔１４、１６を中心に対称の位置に２つ形成され、それぞれの凹部１８にエジェクターピン３０が挿入されてもよい。
【０００９】
このように構成すると、貫通孔が中子の重心位置を通り、凹部が貫通孔を中心に対称位置に形成され、よって抑えピンが中子の重心位置で、エジェクターピンが重心位置を挟んだ両側で中子の移動を拘束するので、中子の移動がさらに安定する。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明に係る中子組立体では、例えば図２および図３に示すように、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の中子組立体１０において、中子１２が、一列に配列される多数個の転動体間に介装される介装部８４を、可撓性を有する連結部８２で連結してなる転動体連結体用連結ベルト８０の成形に用いる転動体用中子であってもよい。
【００１１】
転動体連結体用連結ベルトの成形に用いる転動体用中子では、多数の中子を金型内に配置し、また、取り出さなければならず、作業効率を低下させる要因となるが、金型内に配置し易く、金型から取り出し易い中子組立体を用いることにより、作業効率が向上する。
【００１２】
前記目的を達成するため、請求項５に記載の発明に係る射出成形装置は、例えば図４に示すように、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の中子組立体１０と；中子１２を内包し、抑えピン２０とエジェクターピン３０とが貫通する金型４０と；中子組立体１０を、エジェクターピン３０の軸方向に移動する移動装置９０とを備える。
【００１３】
このように構成すると、中子を金型内に配置し易く、金型から取り出し易い射出成形装置となる。
【００１４】
前記目的を達成するため、請求項６に記載の発明に係る転動体連結体用連結ベルトの製造方法は、例えば図４および図５に示すように、請求項５に記載の射出成形装置１００において、中子１２を金型４０に密着させる工程と；金型４０に、熱可塑性樹脂を射出する工程と；中子１２を金型４０から離間する位置に移動する工程と；射出された熱可塑性樹脂８０を、中子１２から取り外す工程とを備える。
【００１５】
このように構成すると、中子を金型内に配置し易く、金型から取り出し易く、また、成形した転動体連結体用連結ベルトを金型から取り出し易い、転動体連結体用連結ベルトの製造方法となる。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明に係る転動体連結体用連結ベルトの製造方法では、請求項６に記載の転動体連結体用連結ベルトの製造方法において、金型に、予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物を配設する工程とをさらに備えてもよい。
【００１７】
このように構成すると、転動体連結体用連結ベルトが熱可塑性樹脂の繊維状物と一体に成形され、そのために補強されるので、強度の高い転動体連結体用連結ベルトの製造方法となる。
【００１８】
前記目的を達成するため、請求項８に記載の発明に係る転動体連結体用連結ベルトは、例えば図４および図５に示すように、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の中子組立体１０の中子１２を内包した金型４０、６０に熱可塑性樹脂を射出して成形し、金型４０、６０から中子１２とともに取り出された後に、中子１２から取り外され；繊維状物８６が全長にわたって貫通している。
【００１９】
このように構成すると、成形した転動体連結体用連結ベルトを金型から取り外し易く、製造効率の高い製造方法で製造した転動体連結体用連結ベルトとなり、また、繊維状物が全長にわたって貫通しているので、強度の高い転動体連結体用連結ベルトとなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、中子組立体は、金型に用いる中子であって、一の端部の断面が広がる貫通孔が形成され、貫通孔と平行に、貫通孔の他の端部の側に凹部が形成された中子と、貫通孔の広がった断面に挿入するヘッドを一端に有し、貫通孔を貫通する抑えピンと、一端が凹部に挿入するエジェクターピンとを備え、抑えピンとエジェクターピンとは長手方向に相対的な動きが拘束されているので、中子は抑えピンとエジェクターピンとによりピンの長手方向の動きを拘束され、中子の移動が容易であり、かつ、ピンと中子との接合が無く十分な強度を有し、製造し易い中子組立体となる
【００２１】
また、本発明に係る射出成形装置によれば、上述の中子組立体と、中子を内包し抑えピンとエジェクターピンとが貫通する金型と、中子組立体をエジェクターピンの軸方向に移動する移動装置とを備えるので、中子を金型内に配置し易く、金型から取り出し易い射出成形装置となる。
【００２２】
また、本発明に係る転動体連結体用連結ベルトの製造方法によれば、上述の射出成形装置において、中子を金型に密着させる工程と、金型に、熱可塑性樹脂を射出する工程と、中子を金型から離間する位置に移動する工程と、射出された熱可塑性樹脂を、中子から取り外す工程とを備えるので、中子を金型内に配置し易く、金型から取り出し易く、また、成形した転動体連結体用連結ベルトを金型から取り出し易い、転動体連結体用連結ベルトの製造方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２４】
まず、図１を参照して、転動体連結体用連結ベルトの成形に用いる中子組立体１０について説明する。図１中、（ａ）は中子１２の斜視図、（ｂ）は抑えピン２０（芯ピンともいう）の斜視図、（ｃ）はエジェクターピン３０（支柱ピンともいう）の斜視図、（ｄ）は通しピン３６の斜視図、（ｅ）は中子組立体１０の組立図、（ｆ）は通しピン３６の代替としてのクランプ３８の構成を説明する部分断面図である。中子組立体１０は、中子１２、抑えピン２０、２本のエジェクターピン３０、および通しピン３６とを備える。
【００２５】
中子１２は、転動体としてのローラーに対応する円柱形状を有している。転動体をボールとするときには球形とし、また、他の形状であってもよい。中子の重心を通る直径の位置に、貫通孔１４、１６が形成されている。貫通孔１４、１６は、比較的細く、一様断面のピン孔１６と、ピン孔１６より断面が広がったヘッド孔１４とにより構成されている。ヘッド孔１４は、ピン孔１６から軸に垂直な平面で断面が広がるものとして示されているが、ピン孔１６から徐々に断面が広がるように形成されてもよい。貫通孔１４、１６が中子の重心を通る直径の位置に形成されることにより、後述するように抑えピン２０が中子１２の重心を通ることになり、中子１２との位置関係が安定し易いが、必ずしも、重心を通る位置に形成されなくてもよい。
【００２６】
中子１２には、ピン孔１６が形成されたのと同一の側に、凹部１８が形成される。凹部１８は、典型的には一様断面とするが、たとえば断面が凹部１８の奥に行くほど狭くなっていてもよい。中子１２では、凹部１８はピン孔１６を中心として対称の位置に２つ形成されている。このように構成することにより、後述するようにエジェクターピン３０が抑えピン２０を中心として対称な位置に２本配置されることになり、中子１２と、抑えピン２０およびエジェクターピン３０との位置関係が極めて安定するので、好ましい。しかし、凹部１８は、対称ではない位置に形成されてもよく、あるいは、１つだけが形成され１本のエジェクターピン３０を備える構造としてもよい。
【００２７】
中子１２は、鋼製の円柱に、例えば放電加工により貫通孔１４、１６および凹部１８とを形成する。円柱の径は、射出成形後の樹脂の収縮を考慮して、転動体連結体用連結ベルトに用いるローラーより、若干大きな径とするのがよい。市販のローラーを用いる場合には、例えば、仕上げ研磨をする前のローラーを使用してもよいし、市販のローラーにコーティングを施して使用してもよいし、あるいは、一サイズ大きなものを使用してもよい。
【００２８】
抑えピン２０は、ほぼ直方体のヘッド２２と、細長いピン２４とを備える。ヘッド２２は、ヘッド孔１４には挿入されるが、ピン孔１６には挿入されない大きさであればよい。ヘッド２２がヘッド孔１４の断面とほぼ同じ大きさの断面を有し、ヘッド２２がヘッド孔１４と嵌合するように構成すると、抑えピン２０と中子１２とが固定されるので、好適である。ピン２４は、ピン孔１６に挿入される太さのピンで、ピン孔１６内で僅かな隙間を有して、滑らかに軸方向に移動できることが好ましい。ピン２４には、ヘッド２２とは反対側の末端近くに、ピン２４を横断する方向に貫通する通し孔２６が形成される。抑えピン２０は、市販の鋼製のエジェクターピンの頭をヘッド２２の形状に削り、放電加工により通し孔２６を形成することにより、製造してもよい。
【００２９】
エジェクターピン３０は、凹部１８に挿入される一様断面のピンでよく、凹部１８に挿入されるのとは反対側の末端近くに、エジェクターピン３０を横断する方向に貫通する通し孔３２が形成される。エジェクターピン３０が凹部１８の断面とほぼ同じ大きさの断面を有し、凹部１８が凹部１８と嵌合するように構成すると、エジェクターピン３０と中子１２とが固定されるので、好適である。エジェクターピン３０は、市販の鋼製のストレート型エジェクターピンに、放電加工により通し孔３２を形成することにより、製造してもよい。なお、抑えピン２０の通し孔２６とエジェクターピン３０の通し孔３２とは、それぞれのピン２０、３０を中子１２に取り付けた後に、中子１２からの距離が等しくなり、一本の通しピン３６が共通して挿通するように形成される。
【００３０】
通しピン３６は、細長の鋼製のピンで、通し孔２６と通し孔３２とを挿通する。通しピン３６が細すぎて、扱いにくいときには、一方の端部につまみとしての太いヘッドを有してもよい。
【００３１】
図１（ｅ）に示すように、中子１２の貫通孔１４、１６のヘッド孔１４側から、抑えピン２０のピン２４を挿入する。ヘッド２２は、ヘッド孔１４には挿入するが、ピン孔１６には挿入できないので、ヘッド２２がヘッド孔１４からピン孔１６に移行する位置で止まるまで深く挿入する。続いて、２つの凹部１８にそれぞれエジェクターピン３０を挿入し、凹部１８の奥に当接するまで挿入する。そして、通しピン３６を抑えピン２０の通し孔２６と２本のエジェクターピン３０の通し孔３２とに挿通して、抑えピン２０とエジェクターピン３０とを締結する。このようにして、中子組立体１０が組立てられる。
【００３２】
なお、図１（ｆ）に示すように、抑えピン２０とエジェクターピン３０とを、通しピン３６の代替としてのクランプ３８で締結してもよい。この場合、抑えピン２０およびエジェクターピン３０には、通し孔２６、３２を形成する代わりに溝を形成する。クランプ３８は、断面コの字状で、開口部の両側の先端から開口を閉じる向きに伸びた爪を有する。抑えピン２０とエジェクターピン３０との溝と、クランプの爪とを係合することにより、抑えピン２０とエジェクターピン３０とを締結する。なお、抑えピン２０とエジェクターピン３０とは、他の方法で締結されてもよい。
【００３３】
中子組立体１０は、通しピン３６により、抑えピン２０とエジェクターピン３０とが締結され、軸方向の相対的変位が拘束される。中子１２は、抑えピン２０のヘッド２２のために、ヘッド２２の方向（ヘッド孔１４の方向）への移動が拘束される。また、エジェクターピン３０が凹部１８に挿入され、凹部１８の奥に当接しているため、エジェクターピン３０が接続している方向（凹部１８の方向）への移動が拘束される。したがって、中子１２は、ピンの軸方向のいずれの方向にも移動が拘束され、抑えピン２０およびエジェクターピン３０と一体の動きをすることになる。
【００３４】
中子組立体１０では、中子１２は、市販のロールに、放電加工等により、貫通孔１４、１６および凹部１８を形成することにより製造できる。抑えピン２０は、市販のエジェクターピンのヘッドを切削し、放電加工により通し孔２６を形成することにより製造できる。エジェクターピン３０は、市販のエジェクターピンに放電加工により通し孔２６を形成することにより製造できる。通しピン３６は、市販のピンを用いることができる。すなわち、市販の材料を用いて、簡単な加工で製造し、組立てればよいので、製造し易い中子組立体１０となる。
【００３５】
また、中子組立体１０では、中子１２と抑えピン２０あるいはエジェクターピン３０とを、接合することなく、上述のように機械的な構造のみで動きの一体化を実現しているので、強度的な弱部となる接合部を有さず、十分な強度を有する。
【００３６】
続いて図２を参照して、中子組立体１０の金型への取付けを説明する。図２（ａ）は、複数の中子組立体１０を組み入れて、転動体連結体用連結ベルトを製造する金型において、片側の金型４０に一つの中子組立体１０を取り付けた状態での部分斜視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＹ矢視断面図である。
【００３７】
ここで、図３を参照して、転動体連結体用連結ベルト８０について説明する。図３（ａ）は転動体連結体用連結ベルト８０の上面図であり、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。図３（ａ）および（ｂ）では、長い転動体連結体用連結ベルト８０の末端付近の一部のみを示しており、転動体連結体用連結ベルト８０は図示するのと同様な形状が繰り返され長く繋がっている。図３（ｂ）には、転動体連結体用連結ベルト８０で保持されるローラー９０も併せて示しており、転動体連結体用連結ベルト８０とローラー９０とでローラーチェーンを構成する。
【００３８】
転動体連結体用連結ベルト８０は、ローラー９０を保持する介装部としてのローラー保持部材８４と、ローラー保持部材８４を直線状に連結する連結部である連結部材８２とを備える。ローラー保持部材８４は、円柱形のローラー９０の側面に沿った円弧状の面を有し、ローラー９０を回転自在に保持するブロックであり、典型的には６０度以上１２０度以下の中心角でローラー９０を保持する。ローラー９０を保持する中心角が小さすぎるとローラー９０を保持することが難しくなり、ローラー９０を保持する中心角が大きすぎるとローラー９０をはめ込みにくくなり作業効率が低下するとともに、ローラー９０とローラー保持部材８４との摩擦力が大きくなりローラー９０の自由な回転を阻害する恐れが生ずる。また、ローラー保持部材８４は、ローラー９０の幅（円柱形の高さ）と略同じ幅を有するのが好ましいが、必ずしも同じ幅でなくてもよい。転動体連結体用連結ベルト８０の端部のローラー保持部材８４を除き、ローラー保持部材８４は、ローラー９０を保持する円弧状の面を２面有し、直線状に並んだローラー９０の間に介装し、ローラー９０同士を所定の間隔に保つ。転動体連結体用連結ベルト８０の端部のローラー保持部材８４は、片面にのみローラー９０を保持する円弧状の面を有し、他面は転動体連結体用連結ベルト８０の端部として平面に形成され、必要により他の端部と結合される結合部（不図示）が形成される。
【００３９】
連結部材８２は、ローラー保持部材８４を一直線状に連結する柔軟なベルトである。連結部材８２の断面形状は、典型的には矩形であるが、他の形状でもよい。連結部材８２は、ローラー保持部材８２と同じ素材で一体に成形されるが、細長い形状であるために、ローラー保持部材８４間において柔軟性を有する。連結部材８２は、柔軟ではあるが、長手方向への伸縮が大きいと、ローラー保持部材８４同士の間隔が変化し、ローラー９０の保持ができなくなるので、長手方向への伸縮が小さい方が好ましく、また、長手方向の強度が大きいことが要求される。柔軟な連結部材８２で連結したローラー保持部材８４でローラー９０を保持することにより、複数のローラー９０の間隔を維持しながら無限軌道に沿って変形するローラーチェーンとなる。連結部材８２には、補強材として、長手方向に予め延伸した繊維状物８６を配設しておくことが好ましい。
【００４０】
図２に戻り、中子組立体１０の金型への取付けの説明を続ける。金型４０は、ほぼ同一の形状の金型と組み合わせて、一つの金型として完成するものである。金型４０は、実際には、転動体連結体用連結ベルト８０（図３参照）の長さに応じて、長く形成されるものであるが、図２にはその端部付近の一部のみを示している。金型４０には、樹脂が射出される開口した内部空間４２が形成されている。内部空間４２は、周囲を囲まれた凹状の空間である。内部空間４２の底部には、長さ方向（図２（ａ）のＹ矢印方向）に所定の間隔毎に円弧状に窪んだ中子窪み４６が形成されている。中子窪み４６は、中子１２が嵌合する形状であり、中子窪み４６の円弧は、中子１２の曲率と一致した曲率を有し、その幅は、中子１２と同じ長さである。中子窪み４６の底部には、抑えピン２０のピン２４とエジェクターピン３０とが貫通するピン用孔４８が形成されている。すなわち、ピン用孔４８は、一つの中子窪み４６に３個形成されている。図２（ｃ）に示すように、内部空間４２の開口部では、幅方向に段差４４が形成され、空間が広がっている。この段差４４により画定される空間が連結部材８２（図３参照）に対応する。
【００４１】
中子窪み４６の円弧は、図２（ｂ）に示すように、中子１２の一部が嵌合するだけの範囲を有し、中子１２の断面での中心角が６０度以上１２０度以下となる範囲と嵌合するように形成する。この中心角は、転動体連結体用連結ベルト８０（図３参照）のローラー保持部材８４（図３参照）がローラー９０（図３参照）を保持する範囲と直接関係するので、用途に合わせて設計する必要がある。中子窪み４６に中子１２を配置すると、その間にできる空間が、ローラー保持部材８４に対応する。すなわち、中子窪み４６が形成される所定の間隔は、ローラー保持部材８４の間隔である。
【００４２】
続いて、図４を参照して、中子組立体１０を備える射出成形装置１００について説明する。図４（ａ）は、射出成形装置１００の金型４０、６０と金型に取り付けられた中子組立体１０と中子移動装置９０とを説明する、金型４０、６０の長手方向に平行に切断した断面図であり、（ｂ）は、（ａ）と直交方向での断面図である。図４では、金型４０、６０を上下に重ねたように示しているが、水平に配置してもよく、以下では水平に配置した実施の形態について説明する。図４で説明した金型４０の各中子窪み４６に中子１２が嵌合する様に中子組立体１０が取り付けられる。また、金型４０には、内部空間４２（図２参照）に蓋をするように、同様な形状の内部空間を有する金型６０がかぶされて、一つの樹脂が射出される空間であるキャビティ５０を形成する。そこで、中子１２間の空間が、ローラー保持部材８４に対応するローラー保持部材用キャビティ５４となり、金型４０と金型６０の段差４４同士が合わさって連結部材に対応する連結部材用キャビティ５２となる。金型６０は、金型４０とほぼ同一の形状であるが、中子窪み４６（図２参照）の底部にピン用孔４８（図２参照）が形成されていない。金型４０と金型６０とが組み合わされることにより、中子１２と金型４０、６０の中子窪み４６とは嵌合し密着するので、その間に樹脂が流れ込むような隙間はない。したがって、図４（ａ）あるいは（ｂ）に示すように、中子１２と抑えピン２０あるいはエジェクターピン３０との間に隙間があっても、その隙間に樹脂が流れ込むことはなく、また、抑えピン２０のヘッド２２（図１参照）の端面が中子１２と一体の曲率を有さずに平坦であっても、樹脂成形品である転動体連結体用連結ベルト８０（図３参照）の形状に影響することはない。
【００４３】
中子組立体１０の抑えピン２０およびエジェクターピン３０の中子１２側とは逆の端部は、中子移動装置９０に接合する。中子移動装置９０は、抑えピン２０およびエジェクターピン３０が当接する面を、エジェクターピン３０の軸方向（すなわち、抑えピン２０の軸方向でもある）に往復移動をする装置で、この往復移動により、中子組立体１０を移動させる。なお、図４に示すように、金型４０、６０の鉛直下方に中子移動装置９０を設置し、中子移動装置９０により中子組立体１０を上下に移動するときには、中子組立体１０の上方への移動は中子移動装置９０の上方への移動により行い、下方への移動は、中子移動装置９０の下方への移動にすると中子組立体１０が自重で中子移動装置９０の移動と共に下方に移動するので、中子移動装置９０と抑えピン２０およびエジェクターピン３０とを接合しなくてもよい。中子移動装置９０の移動は、公知の技術で行えばよく、移動側金型４０の移動等のタイミングと合わせるために、制御装置（不図示）によりコントロールしてもよく、あるいは、任意のタイミングで手動で行ってもよい。
【００４４】
次に、図４および図５を参照して、転動体連結体用連結ベルト８０の製造について説明する。図５は、中子１２が金型から離間するように移動した状態を説明する図で、（ａ）は図４（ａ）に対応する断面での部分断面図、（ｂ）は図４（ｂ）に対応する断面での断面図である。まず、図４に示すように、金型４０と金型６０とが組み合わされた状態で、溶融した樹脂がキャビティ５０に射出される。樹脂は、例えば次のような公知の技術により、樹脂押出装置（不図示）から押し出される。不図示のシリンダにペレットを投入し、加熱することによりペレットを溶融し、シリンダからスクリューの回転によりあるいはピストンの移動により、ペレットが溶融した樹脂を押し出す。シリンダから押し出された樹脂は、注入口６２よりキャビティ５０に射出される。図４（ａ）では、注入口６２は、金型６０に形成されているが、金型４０に形成されてもよい。また、図４（ａ）では、１つの注入口６２しか示されていないが、注入口６２を複数形成すれば、より均一に樹脂が射出されるので、好ましい。また、図示はしていないが、キャビティ５０内の空気抜きとして、キャビティに射出された樹脂が流出しないような小径の空気抜き孔を形成し、あるいは、金型４０と金型６０との合わさり部分に空気溝を形成し、あるいは、ピン用孔４８（図２参照）とピン２４・エジェクターピン３０との間に隙間を設け、樹脂の射出によるキャビティ５０の圧力上昇を防ぐことが好ましい。
【００４５】
樹脂としては、熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、各種のエラストマー（例えば、ポリエステル系、ナイロン系、ポリオレフィン系、アクリル系、フッ素樹脂系）、あるいは各種の合成樹脂（例えば、ポリエステル系、ナイロン系、ポリオレフィン系、アクリル系、フッ素樹脂系）等を用いることができる。熱可塑性樹脂であるので、金型４０、６０に射出され、温度低下することにより、固化して成形される。金型４０、６０に、冷却水の流れる流路を形成し、金型４０、６０の温度を一定に保つようにすると、樹脂の冷却速度が一定となり、成形品の品質が均等化すると共に、冷却時間を短縮し作業効率が上がるので、好ましい。
【００４６】
なお、樹脂を射出する前に、金型４０、６０のキャビティ５０内の、段差４４の両外側に予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物８６を、キャビティ５０の全長にわたって配しておいてもよい。成形された、転動体連結体用連結ベルト８０の連結部材８２に繊維状物８６が配されることにより、連結部材の長手方向強度が向上するからである。予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物とは、未延伸繊維状物を紡糸した後、未延伸繊維状物を延伸することによって、分子鎖が配向した繊維状物をいう。予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物８６としては、モノフィラメントでもマルチフィラメントでもよく、射出される樹脂と同質の樹脂であっても、異種の樹脂であっても、射出される樹脂と接着性が高ければよいが、射出される樹脂と同質のモノフィラメントとするのが好ましい。連結部材８２（すなわち、金型４０、６０の段差によって作られる空間）の長手方向に垂直な断面に占める予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物８６の比率は、１０〜７０％、好ましくは２０〜６０％であることが望ましい。
【００４７】
樹脂が固化すると、金型４０を金型６０から離間するように移動する。すなわち、金型６０が固定側金型であり、金型４０が移動側金型である。金型４０の移動と共に、中子組立体１０および中子移動装置９０も移動する。成形された樹脂は、円柱形の中子１２を挟み込んでいるので、中子１２を備える移動側金型４０内に残留する。
【００４８】
次に、図５に示すように、中子移動装置９０が移動し、中子１２を金型４０から離間する位置に移動するように、中子組立体１０を移動する。中子１２が金型４０から押し出されるように移動することにより、中子１２を挟み込んでいる、成形された樹脂である、転動体連結体用連結ベルト８０が金型４０から取り出される。そこで、転動体連結体用連結ベルト８０をつまんで、中子１２から引き離すことにより、容易に取り外すことができる。あるいは、図５（ｂ）に示す連結部材８２と金型４０との間に転動体連結体用連結ベルト取り外しのためのスペーサを挿入し、その後に中子１２を金型４０に戻すように移動させることにより、転動体連結体用連結ベルト８０を取り外してもよい。この取り外し作業は、人手で行っても、機械で自動的に行ってもよい。作業員が中子１２から転動体連結体用連結ベルト８０を取り外すには、金型４０、６０を水平に移動するようにした方が、アクセスを確保し易く好適である。
【００４９】
樹脂成形品の転動体連結体用連結ベルト８０が取り外されると、中子移動装置９０が移動し、中子１２が再び金型４０と密着する。そして、繊維状物８６が金型４０の段差４４に配された後、移動側金型６０が金型４０にかぶさり、密封することにより、樹脂を射出する準備が整い、次の転動体連結体用連結ベルト８０の射出成形が開始される。
【００５０】
以上のように、中子組立体１０を備えることにより、多数の中子を金型内に配置する手間が省け、また、樹脂が成形された後に、樹脂から多数の中子を取り外す手間が省け、また、成形した樹脂を金型から取り出しやすい、射出成形装置１００となる。
【００５１】
以上の説明では、本発明に係る中子組立体および射出成形装置を、転動体連結体用連結ベルトの成形に用いるものとして説明したが、断るまでもなく、他の用途に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、転動体連結体用連結ベルトの成形に用いる中子組立体を説明する図である。（ａ）は中子の斜視図、（ｂ）は抑えピンの斜視図、（ｃ）はエジェクターピンの斜視図、（ｄ）は通しピンの斜視図、（ｅ）は中子組立体の組立図、（ｆ）は通しピンの代替としてのクランプの構成を説明する部分断面図である。
【図２】図２は、中子組立体の金型への取付けを説明する図である。（ａ）は、金型に一つの中子組立体を取り付けた状態での部分斜視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＹ矢視断面図である。
【図３】図３（ａ）は転動体連結体用連結ベルトの上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】図４（ａ）は、金型の長手方向に平行に切断した断面図、（ｂ）は（ａ）と直交方向での断面図である。
【図５】図５は、中子が金型から離間するように移動した状態を説明する図で、（ａ）は図４（ａ）に対応する断面での部分断面図、（ｂ）は図４（ｂ）に対応する断面での断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 中子組立体
１２ 中子
１４ ヘッド孔（貫通孔）
１６ ピン孔（貫通孔）
１８ 凹部
２０ 抑えピン（芯ピン）
２２ ヘッド
２４ （抑えピンの）ピン
２６、３２ 通し孔
３０ エジェクターピン（支柱ピン）
３６ 通しピン
３８ クランプ
４０ 移動側金型
４２ 内部空間
４４ 段差
４６ 中子窪み
４８ ピン用孔
５０ キャビティ
５２ 連結部材用キャビティ
５４ ローラー保持部材用キャビティ
６０ 固定側金型
６２ 注入口
８０ 転動体連結体用連結ベルト
８２ 連結部材（連結部）
８４ ローラー保持部材（介装部）
９０ 中子移動装置
１００ 射出成形装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に用いる中子であって、一の端部の断面が広がる貫通孔が形成され、前記貫通孔と平行に、前記貫通孔の他の端部の側に凹部が形成された中子と；
前記貫通孔の広がった断面に挿入するヘッドを一端に有し、前記貫通孔を貫通する抑えピンと；
一端が前記凹部に挿入するエジェクターピンとを備え；
前記抑えピンと前記エジェクターピンとは長手方向に相対的な動きが拘束された；
中子組立体。
【請求項２】
前記中子が円柱形状であり、前記貫通孔が円柱の直径方向に形成され、前記凹部が前記貫通孔とは円柱軸の方向に離間した位置に形成された；
請求項１に記載の中子組立体。
【請求項３】
前記貫通孔が前記中子の重心を貫通する位置に形成され；
前記凹部が前記貫通孔を中心に対称の位置に２つ形成され、それぞれの凹部に前記エジェクターピンが挿入された；
請求項１または請求項２に記載の中子組立体。
【請求項４】
前記中子が、一列に配列される多数個の転動体間に介装される介装部を、可撓性を有する連結部で連結してなる転動体連結体用連結ベルトの成形に用いる転動体用中子である；
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の中子組立体。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の中子組立体と；
前記中子を内包し、前記抑えピンと前記エジェクターピンとが貫通する金型と；
前記中子組立体を、前記エジェクターピンの軸方向に移動する移動装置とを備える；
射出成形装置。
【請求項６】
請求項５に記載の射出成形装置において、前記中子を前記金型に密着させる工程と；
前記金型に、熱可塑性樹脂を射出する工程と；
前記中子を前記金型から離間する位置に移動する工程と；
前記射出された熱可塑性樹脂を、前記中子から取り外す工程とを備える；
転動体連結体用連結ベルトの製造方法。
【請求項７】
前記金型に、予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物を配設する工程とをさらに備える；
請求項６に記載の転動体連結体用連結ベルトの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の中子組立体の前記中子を内包した金型に熱可塑性樹脂を射出して成形し、前記金型から前記中子とともに取り出された後に、前記中子から取り外され；
繊維状物が全長にわたって貫通する；
転動体連結体用連結ベルト。
【請求項１】
金型に用いる中子であって、一の端部の断面が広がる貫通孔が形成され、前記貫通孔と平行に、前記貫通孔の他の端部の側に凹部が形成された中子と；
前記貫通孔の広がった断面に挿入するヘッドを一端に有し、前記貫通孔を貫通する抑えピンと；
一端が前記凹部に挿入するエジェクターピンとを備え；
前記抑えピンと前記エジェクターピンとは長手方向に相対的な動きが拘束された；
中子組立体。
【請求項２】
前記中子が円柱形状であり、前記貫通孔が円柱の直径方向に形成され、前記凹部が前記貫通孔とは円柱軸の方向に離間した位置に形成された；
請求項１に記載の中子組立体。
【請求項３】
前記貫通孔が前記中子の重心を貫通する位置に形成され；
前記凹部が前記貫通孔を中心に対称の位置に２つ形成され、それぞれの凹部に前記エジェクターピンが挿入された；
請求項１または請求項２に記載の中子組立体。
【請求項４】
前記中子が、一列に配列される多数個の転動体間に介装される介装部を、可撓性を有する連結部で連結してなる転動体連結体用連結ベルトの成形に用いる転動体用中子である；
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の中子組立体。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の中子組立体と；
前記中子を内包し、前記抑えピンと前記エジェクターピンとが貫通する金型と；
前記中子組立体を、前記エジェクターピンの軸方向に移動する移動装置とを備える；
射出成形装置。
【請求項６】
請求項５に記載の射出成形装置において、前記中子を前記金型に密着させる工程と；
前記金型に、熱可塑性樹脂を射出する工程と；
前記中子を前記金型から離間する位置に移動する工程と；
前記射出された熱可塑性樹脂を、前記中子から取り外す工程とを備える；
転動体連結体用連結ベルトの製造方法。
【請求項７】
前記金型に、予め延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物を配設する工程とをさらに備える；
請求項６に記載の転動体連結体用連結ベルトの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の中子組立体の前記中子を内包した金型に熱可塑性樹脂を射出して成形し、前記金型から前記中子とともに取り出された後に、前記中子から取り外され；
繊維状物が全長にわたって貫通する；
転動体連結体用連結ベルト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１４４９３９（Ｐ２００７−１４４９３９Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４５８２５（Ｐ２００５−３４５８２５）
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【出願人】（３９０００９８３０）クレハ合繊株式会社 (8)
【出願人】（３９００２９８０５）ＴＨＫ株式会社 (420)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月３０日（２００５．１１．３０）
【出願人】（３９０００９８３０）クレハ合繊株式会社 (8)
【出願人】（３９００２９８０５）ＴＨＫ株式会社 (420)
【Ｆターム（参考）】
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