成形装置
【課題】成形装置において、線状部材に成形部品が一体化された部品を、効率的に製造することができるようにする。
【解決手段】成形装置１００は、ワイヤーＷを送出する送り出しリール６と、ワイヤーＷを間欠的に搬送する巻き取りリール７と、ワイヤーＷに付加部品部Ｑを形成するための金型１０と、金型１０を移動する搬送コンベア４と、搬送コンベア４に金型１０を配するとともに、金型１０のキャビティＳ内にワイヤーＷを配置する金型準備部と、金型１０のキャビティＳ内に溶湯Ｍを注入して付加部品部Ｑを成形する部品成形部２０と、搬送コンベア４によって金型離脱位置Ｐ２に移動された金型１０から付加部品部Ｑを分離する金型開き用シリンダー１３と、を備え、金型準備部が、複数の金型１０を搬送コンベア４に順次配することにより、ワイヤーＷ上の異なる位置に付加部品部Ｑを順次成形する構成とする。
【解決手段】成形装置１００は、ワイヤーＷを送出する送り出しリール６と、ワイヤーＷを間欠的に搬送する巻き取りリール７と、ワイヤーＷに付加部品部Ｑを形成するための金型１０と、金型１０を移動する搬送コンベア４と、搬送コンベア４に金型１０を配するとともに、金型１０のキャビティＳ内にワイヤーＷを配置する金型準備部と、金型１０のキャビティＳ内に溶湯Ｍを注入して付加部品部Ｑを成形する部品成形部２０と、搬送コンベア４によって金型離脱位置Ｐ２に移動された金型１０から付加部品部Ｑを分離する金型開き用シリンダー１３と、を備え、金型準備部が、複数の金型１０を搬送コンベア４に順次配することにより、ワイヤーＷ上の異なる位置に付加部品部Ｑを順次成形する構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状部材に成形部品を一体成形する成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、撚り線または単線からなるワイヤーや細長い棒状部材等の線状部材の一部に金属部品（以下、付加部品と称する）を付加した機械部品が種々用いられている。このような付加部品の例としては、線状部材を他の部品に係止したり管部材等から抜け止めしたりするためのストッパや、線状部材を他の部品に保持するための嵌合部品や端子部品などを挙げることができる。
従来、このような付加部品は、線状部材と別体に形成した金属部品を線状部材に固定することによって形成されることが多い。固定方法としては、カシメ、圧着、ろう付け、溶接、接着などが知られている。
また、付加部品の形状を形成するための金型内に線状部材を配置して、線状部材の周囲に付加部品を一体成形することも考えられる。
例えば、目的とする部品形状は異なるが、線状部材上に成形品を一体成形する技術として、特許文献１には、光コネクタ用フェルールの細孔を高精度に形成するため、細孔を有する射出成形品の製造方法及び装置が記載されている。
この製造方法及び装置では、細孔を形成するためワイヤーをワイヤー挿通孔から固定金型のキャビティ内に挿入して張設し、この状態で射出成形を行い、脱型とワイヤー移動と成形とを繰り返すことにより、ワイヤーに光コネクタ用フェルールの外形を有する多数の射出成形品を形成する。そして、このワイヤーを射出成形品の間で切断した後に、射出成形品からワイヤーを引き抜く。これにより、射出成形品がワイヤーから離脱し、光コネクタ用フェルールが製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３９５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の技術には、以下のような問題があった。
別体に形成した金属部品を線状部品に固定する技術では、カシメ、圧着、ろう付け、溶接などによって固定する際、付加部品自体または付加部品と線状部材との固定部の形状が固定前に比べて変化するため、付加部品に寸法誤差が生じやすいという問題がある。
また、線状部材と付加部品とを保持した状態で固定作業を行う必要があるため、線状部材が細径で可撓性に富む場合や付加部品が小型である場合に、作業効率が悪くなるという問題がある。
特許文献１に記載の技術のように、付加部品を線状部材に一体成形する場合、寸法誤差は改善できるものの、溶融金属を用いた成形を繰り返し行うため、金型の温度上昇が大きく、成形サイクルをあまり短くすることができないという問題がある。このため、金型の冷却等に要する待ち時間が多くなり、迅速な製造を行うことができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、線状部材に成形部品が一体化された部品を、効率的に製造することができる成形装置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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の成形装置は、連続した線状部材を送出する線状部材送出部と、該線状部材送出部から送出された前記線状部材を間欠的に搬送する線状部材搬送部と、前記線状部材の一部に成形部品を形成するための金型と、該金型を、前記線状部材の間欠的な搬送に合わせて前記線状部材の搬送方向と同方向に移動する第１の金型移動部と、該第１の金型移動部に前記金型を配するとともに、該金型のキャビティ内に、前記線状部材送出部から送出された前記線状部材を配置する金型準備部と、該金型準備部によって前記第１の金型移動部に配された前記金型の第１の停止位置において前記キャビティ内に溶湯を注入して、前記線状部材の一部に前記成形部品を成形する部品成形部と、前記第１の金型移動部によって、前記第１の停止位置の下流側の第２の停止位置に移動された前記金型と前記部品成形部で成形された前記成形部品とを分離する金型離脱部と、を備える構成とする。
【０００７】
また、本発明の成形装置では、前記金型離脱部で前記成形部品から分離された金型を回収し、回収された金型を前記金型準備部まで移動する第２の金型移動部を備えることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の第２の金型移動部を備える成形装置では、前記第２の金型移動部により前記回収された金型の移動経路上に前記回収された金型を強制冷却する回収金型冷却部が設けられたことが好ましい。
【０００９】
また、本発明の成形装置では、前記部品成形部と前記金型離脱部との間において前記成形部品を内部に含む金型を強制冷却する金型冷却部を備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の成形装置では、前記線状部材搬送部は、前記成形部品が形成された前記線状部材を巻き取る巻き取り部を備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の成形装置では、前記成形部品が形成された前記線状部材を切断して回収する切断回収部を備えることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の成形装置では、前記線状部材の停止時に該線状部材を保持して、前記金型に対する前記線状部材の位置を固定する線状部材保持部を備えることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の線状部材保持部を備える成形装置では、前記線状部材保持部は、保持した線状部材を前記金型に対して進退させる進退移動機構と、前記保持した線状部材を該線状部材の中心軸回りに回転させる線状部材回転機構と、を備えることが好ましい。
【００１４】
本発明の成形装置は、連続した線状部材を送出する線状部材送出部と、該線状部材送出部から送出された前記線状部材を間欠的に搬送する線状部材搬送部と、前記線状部材の一部に成形部品を形成するための金型と、前記線状部材の停止時に該線状部材を保持して、前記金型に対する前記線状部材の位置を固定する線状部材保持部と、前記金型に溶湯を注入して前記成形部品の成形を行う部品成形部と、該部品成形部で成形された成形部品と前記金型とを分離させる金型離脱部と、を備える構成とする。
【００１５】
また、本発明の成形装置では、前記溶湯は、臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却することにより非晶質合金となる材料からなり、前記金型は、少なくとも前記部品形成部において、前記材料を前記臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却できる温度を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の成形装置によれば、線状部材に成形部品が一体化された部品を、効率的に製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る成形装置によって製造される線状部品の例を示す模式的な正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の成形装置に用いる金型の一例を示す斜視図、そのＡ−Ａ断面図、およびＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の金型閉じ部の構成を示す側面視の模式図、およびその閉じ動作を示す動作説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の部品成形部の構成を示す側面視の模式図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の線状部材保持部の構成を側面視の部分拡大図、および動作説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の金型離脱部の構成を説明する側面図およびその動作説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の部品成形部の動作説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の変形例に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１９】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る成形装置について説明する。
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置によって製造される線状部品の例を示す模式的な正面図である。図２（ａ）は、本発明の第１の実施形態の成形装置に用いる金型の一例を示す斜視図である。図２（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、およびＢ−Ｂ断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。図４（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の金型閉じ部の構成を示す側面視の模式図である。図４（ｂ）は、金型閉じ部の閉じ動作を示す動作説明図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の部品成形部の構成を示す側面視の模式図である。図６（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の線状部材保持部の構成を側面視の部分拡大図である。図６（ｂ）は、線状部材保持部の動作説明図である。図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の金型離脱部の構成を説明する側面図、およびその動作説明図である。
なお、各図は模式図のため、寸法や形状は誇張されている（以下の図面も同様）。
【００２０】
本実施形態の成形装置１００（図３参照）の構成を説明する前に、図１（ａ）、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、成形装置１００によって製造される線状部品１６と、線状部品１６の製造に用いる金型１０の一例について説明する。
線状部品１６は、図１（ａ）に示すように、線状部材である１本の金属製のワイヤーＷに、複数の金属製の付加部品部Ｑ（成形部品）がワイヤーＷの長さ方向に離間して設けられたものである。付加部品部Ｑが設けられたピッチは、金型１０をワイヤーＷの長さ方向に沿って離間して配列できるピッチに設定する。図１（ａ）には、付加部品部Ｑが２つしか描かれていないが、付加部品部Ｑは何個設けられていてもよい。
ワイヤーＷの種類は、撚り線ワイヤーでも単線ワイヤーでもよいが、以下では、一例として撚り線ワイヤーの場合の例で説明する。ワイヤーＷの材質としては特に限定されない。例えば、ステンレス線材や銅線などを採用することができる。
付加部品部Ｑの形状は、成形によって形成可能な形状であれば特に限定されない。
以下では、付加部品部Ｑの一例として、ワイヤーＷの外径より大径の円柱部材が、ワイヤーＷの中心軸と同軸に設けられた場合の例で説明する。このような付加部品部Ｑは、例えば、線状部品１６を他の部品に組み立てる場合に、線状部品１６の位置決め部、保持部、係止部、抜け止め部、嵌合部などとして用いることが可能である。
また、ワイヤーＷに通電する場合には、電気的な接続端子、接点などとして用いることも可能である。
【００２１】
付加部品部Ｑの材質は、ワイヤーＷと一体成形可能な適宜の金属材料を採用することができる。以下では一例として、いわゆる金属ガラスとして知られる非晶質合金からなる場合の例で説明する。
金属ガラスとは、非晶質合金のうち昇温時にガラス転移点が明瞭に観察されるもので、ガラス転移点から結晶化温度までの間の過冷却液体領域の温度幅が２０Ｋ以上ある合金のことである。
金属ガラスの材質としては、ジルコニウム（Ｚｒ）基合金、鉄（Ｆｅ）基合金、チタン（Ｔｉ）基合金、マグネシウム（Ｍｇ）基合金などを挙げることができる。
金属ガラスは、一定組成を有する金属の母材料を溶融して、母材料合金の溶湯を形成し、この溶湯を母材料合金の臨界冷却速度以上の冷却速度で母材料合金のガラス転移点以下に冷却して非晶質化することにより形成される。
具体的には、例えば、組成（ａｔｍ％）が、Ｚｒ５５Ｃｕ３０Ａｌ１０Ｎｉ５、Ｚｒ６０Ｃｕ２０Ａｌ１０Ｎｉ１０などの例を挙げることができる。これらの非晶質合金材料は、Ｚｒを主成分とするため、成形転写性に優れ複雑形状の成形が容易である。また、これらは、ニッケル（Ｎｉ）を添加しているため、耐薬品性にも優れる。
また、例えば、チタン（Ｔｉ）を主成分とする非晶質合金材料も好適である。例えば、Ｔｉ４０Ｚｒ１０Ｃｕ３６Ｐｄ１4を挙げることができる。この材料は、生体適合性が特に優れており、人体に直接接触して用いる内視鏡部品に好適な材料である。
【００２２】
線状部品１６の製品形態は、成形された複数の付加部品部Ｑのすべてを含む製品形態であってもよいが、長尺のワイヤーＷに多数の付加部品部Ｑを形成し、リールなどに巻き取られた半製品形態として回収してから、ワイヤーＷや付加部品部Ｑを切断して最終製品形状に加工してもよい。
例えば、図１（ｂ）に示す線状部品１６Ａは、線状部品１６における１つの付加部品部Ｑの前後のワイヤーＷをワイヤー切断面１６ａで切断し、付加部品部Ｑの両端部に切断されたワイヤーＷ１、Ｗ２が延びる形態に加工したものである。ワイヤーＷ１、Ｗ２の長さは、同長さでもよいし、異なる長さとしてもよい。
また、図１（ｃ）に示す線状部品１６Ｂは、同様にして、線状部品１６の付加部品部Ｑの一端のワイヤー切断面１６ａでワイヤーＷを切断し、付加部品部Ｑの一端部から切断されたワイヤーＷ３が延びる形態に加工したものである。
線状部品１６Ｂは、具体的には、例えば、ワイヤーＷ２が内視鏡の湾曲操作に用いる操作ワイヤーである場合に、ワイヤーＷ３を内視鏡内に固定するためのストッパとして付加部品部Ｑを用いることができる。
また、図１（ｄ）に示す線状部品１６Cは、同様にして、線状部品１６の付加部品部Ｑをその中央の切断面１６ｂで切断して付加部品部Ｑ１とし、付加部品部Ｑとともに切断されたワイヤーＷ４の両端に付加部品部Ｑ１が付いた形態に加工したものである。
【００２３】
金型１０は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、外形が直方体状の下型１０ａと上型１０ｂとが、重ね合わされ、それぞれの一側面に設けられたヒンジ１０ｈによって開閉可能に連結されている。
下型１０ａには、上型１０ｂが重ねられる型合わせ面Ａ１の中央に、付加部品部Ｑの外径の下半分の形状を形成する成形面１０ｃが設けられている。成形面１０ｃの形状は、本実施形態では、付加部品部Ｑが円柱状であることに対応して半円状断面が付加部品部Ｑの長さだけ延ばされた溝形状とされている。
成形面１０ｃの延びる方向の両端部には、成形面１０ｃの半円断面の中心軸と同軸の半円状断面を有するワイヤー挿通溝１０ｅが接続され、それぞれ下型１０ａの側面に貫通している。ワイヤー挿通溝１０ｅの溝径は、ワイヤーＷの外径よりわずかに大きな内径に設定されている。
上型１０ｂには、下型１０ａと重ねられる型合わせ面Ａ２の中央に、付加部品部Ｑの外径の上半分の形状を形成する成形面１０ｄが設けられている。また、この成形面１０ｄの延びる方向の両端部には、ワイヤー挿通溝１０ｅと同様な形状を有するワイヤー挿通溝１０ｆが設けられている。これら成形面１０ｄ、ワイヤー挿通溝１０ｆは、上型１０ｂを下型１０ａに重ね合わせたときに、それぞれ成形面１０ｃ、ワイヤー挿通溝１０ｅと対向する位置に設けられている。
これにより、下型１０ａ、上型１０ｂが閉じられて、それぞれの型合わせ面Ａ１、Ａ２が密着した状態では、金型１０の内部には、成形面１０ｃ、１０ｄによって、線状部品１６の付加部品部Ｑを成形する円柱状のキャビティＳが形成される。また、ワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｆによって、キャビティＳの中心軸上にワイヤーＷを挿通可能な円断面を有するワイヤー挿通孔Ｈが形成される。
また、上型１０ｂの型合わせ面Ａ２の裏面側の上面Ａ３と成形面１０ｄとの間には、キャビティＳ内に溶湯を注入するための円孔である溶湯注入口１０ｇが、上型１０ｂを下型１０ａに重ね合わせたときの上下方向に貫通して設けられている。
【００２４】
本実施形態の成形装置１００は、図３に示すように、金型１０を複数用いてワイヤーＷ上の異なる位置に、複数の付加部品部Ｑを順次一体成形する製造装置であり、チャンバー１に設けられた複数の装置部分からなる。
チャンバー１は、平面視矩形状とされ、その長手方向に沿って、成形室１Ａと金型冷却室１Ｂとが、隔壁１Ｃを挟んで並列するように設けられている。
隔壁１Ｃには、成形室１Ａと金型冷却室１Ｂとの間で、金型１０を移動する金型導入口１ａと金型排出口１ｂとが設けられている。
【００２５】
金型導入口１ａおよび金型排出口１ｂの近傍の隔壁１Ｃには、それぞれの開口を開閉するシャッター２、３が設けられている。
これらシャッター２、３を閉じることによって、成形室１Ａと金型冷却室１Ｂとはそれぞれ独立した空間となり、互いの間の雰囲気の流通が抑制される。このため、成形室１Ａと金型冷却室１Ｂとの間の伝熱も抑制され、各室内の温度条件をそれぞれ独立に調整することができる。
成形室１Ａ内の雰囲気は、成形に使用する金属材料の種類などによっては、不活性雰囲気としてもよい。この場合には、成形室１Ａと金型冷却室１Ｂとの雰囲気の混入をさらに抑制できるように、金型導入口１ａ、金型排出口１ｂは、成形室１Ａ側、金型冷却室１Ｂ側のそれぞれにシャッターを設け、それらの間に金型１０を一時的に収容する構造としてもよい。
【００２６】
成形室１Ａには、その長手方向の一端側（図３の図示左側）に送り出しリール６、長手方向の他端側（図３の図示右側）に巻き取りリール７が設けられ、送り出しリール６および巻き取りリール７の間には、成形室１Ａの長手方向に沿って搬送コンベア４が延設されている。
搬送コンベア４の周囲には、成形室１Ａの長手方向の一端側から他端側に向かって、金型閉じ用シリンダー８、部品成形部２０、金型排出用シリンダー１２、および金型開き用シリンダー１３がこの順に配置されている。
【００２７】
送り出しリール６は、不図示のモータ等によって間欠的に回転駆動される部材であり、連続した長尺のワイヤーＷが巻かれている。本実施形態では、送り出しリール６から巻き出されたワイヤーＷは、不図示のモータ等によって間欠的に回転駆動される巻き取りリール７（巻き取り部）によって巻き取られるようになっている。
本実施形態では、巻き取りリール７および金型閉じ用シリンダー８の間欠的な回転動作を同期させることにより、張り渡されたワイヤーＷを送り出しリール６から巻き取りリール７に向かって搬送できるようになっている。
このため、送り出しリール６は、連続したワイヤーＷを送出する線状部材送出部を構成している。また、巻き取りリール７は、送り出しリール６から送出されたワイヤーＷを間欠的に搬送する線状部材搬送部を構成している。
また、送り出しリール６および巻き取りリール７の間のワイヤーＷは、搬送コンベア４の上方に張り渡されている。本実施形態では、張り渡されたワイヤーＷの搬送コンベア４の上面から高さが、下型１０ａの厚さをわずかに越える高さに設定されている（図４（ａ）参照）。
【００２８】
搬送コンベア４は、金型導入口１ａから成形室１Ａ内に移動される金型１０を、巻き取りリール７によるワイヤーＷの間欠的な搬送に合わせてワイヤーＷの搬送方向と同方向に移動させるもので、第１の金型移動部を構成している。
本実施形態では、搬送コンベア４の幅は、閉じられた状態の金型１０の短手方向の幅以上とされ、閉じられた状態の金型１０の長手方向を移動方向に沿わせて配置できるようになっている。このため、図３に示すように、金型１０を開いた状態（金型１０Ｂ参照）では、上型１０ｂの少なくとも一部が搬送コンベア４の側方にはみ出すようになっている。
搬送コンベア４において、金型導入口１ａに対向する端部の位置は、搬送コンベア４の停止時に金型１０を搭載する金型搭載位置Ｐ０を構成する。
金型搭載位置Ｐ０に搭載された金型１０は、搬送コンベア４の間欠的な移動によって、搬送コンベア４の中間部の成形位置Ｐ１、搬送コンベア４の巻き取りリール７側の端部であって金型排出口１ｂに対向する位置である金型離脱位置Ｐ２に順次停止するようになっている。これらの金型搭載位置Ｐ０、成形位置Ｐ１（第１の停止位置）、金型離脱位置Ｐ２（第２の停止位置）が設けられたピッチは、線状部品１６において付加部品部Ｑが形成されるピッチと同一ピッチ、もしくはワイヤーＷのたるみを考慮して付加部品部Ｑが形成されるピッチよりもわずかに短いピッチとされている。
【００２９】
金型閉じ用シリンダー８（金型閉じ部）は、図４（ａ）に示すように、先端側に設けられたピストン８ａをガス圧等によって昇降させる部材である。金型閉じ用シリンダー８は、搬送コンベア４の送り出しリール６側の端部近傍において搬送コンベア４を挟んで金型導入口１ａと対向する位置に設けられた穴部であるシリンダー設置部１ｄに配置されている。また、金型閉じ用シリンダー８はピストン８ａを床面１ｃの上方に進退させることができるように配置されている。
金型閉じ用シリンダー８の具体的な構成例としては、ガス圧シリンダーを採用することができる。
【００３０】
部品成形部２０は、図５に示すように、搬送コンベア４によって移動される閉じられた状態の金型１０のキャビティＳ内に溶湯Ｍを注入してワイヤーＷの一部に付加部品部Ｑを成形するものである。このため、部品成形部２０は、成形位置Ｐ１において搬送コンベア４を上方から覆うように設けられている。
部品成形部２０の詳細構成は、床面１ｃ上に搬送コンベア４を挟んで立設された支持部材２１の上部において搬送コンベア４を跨ぐように架設された支持台２２と、この支持台２２に設置された溶湯射出部２３と、金型１０をクランプするクランプ用シリンダー２４と、を備える。
【００３１】
溶湯射出部２３は、付加部品部Ｑの成形に用いる金属材料の溶湯Ｍを形成して、金型１０の溶湯注入口１０ｇに注入するものである。
溶湯射出部２３の概略構成は、溶湯Ｍを収容する射出シリンダー２３ａと、射出シリンダー２３ａ内に導入された一定量の金属材料を誘導加熱して溶湯Ｍを形成する誘導加熱コイル２３ｄと、誘導加熱コイル２３ｄによって形成された射出シリンダー２３ａ内の溶湯Ｍを加圧して下方側に射出させる射出ピストン２３ｂと、射出シリンダー２３ａによって加圧された溶湯Ｍを射出する管状の射出ノズル２３ｃとを備える。
誘導加熱コイル２３ｄは、誘導加熱コイル２３ｄの外周側に設置され、高周波電流を供給する不図示の電源に接続されている。
射出ノズル２３ｃは、少なくとも下端部が成形位置Ｐ１に停止された金型１０の溶湯注入口１０ｇに挿入可能な外径を有し、支持台２２の下方の一定位置に停止した金型１０の溶湯注入口１０ｇに対して進退可能に設けられている。
【００３２】
クランプ用シリンダー２４は、支持台２２の下方の成形位置Ｐ１に停止した金型１０の上型１０ｂに対して進退するクランプピストン２４ａを備え、上型１０ｂの上面Ａ３を上方側から押圧してクランプできるようにしたものである。クランプ用シリンダー２４の具体的な構成例としては、ガス圧シリンダーを採用することができる。
このように、クランプピストン２４ａによって上型１０ｂが押圧されることによって、溶湯ＭがキャビティＳに注入されて固化するまでの間、下型１０ａの型合わせ面Ａ１と、上型１０ｂの型合わせ面Ａ２との密着を保つことができる。
【００３３】
また、図３に示すように、ワイヤーＷの搬送方向において、部品成形部２０の上流側および下流側の近傍には、それぞれワイヤーＷの停止時にワイヤーＷを保持して、成形位置Ｐ１に停止した金型１０に対するワイヤーＷの位置を固定する線状部材保持部であるクランプアーム９Ａ、９Ｂが設けられている。
クランプアーム９Ａは、搬送コンベア４の側方から搬送コンベア４に向かう水平方向に延ばされた基端アーム９ａと、図６（ａ）に示すように、基端アーム９ａの先端から搬送コンベア４の上方に進退する伸縮アーム９ｂと、伸縮アーム９ｂの先端に設けられ、搬送コンベア４上に張り渡されたワイヤーＷを上下に挟んで把持する下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄとを備える。
また、クランプアーム９Ａは、床面１ｃ上に設けられた水平移動部９ｆ（進退移動機構）よって搬送コンベア４の移動方向に沿う水平方向において移動可能に支持されている。
また、クランプアーム９Ｂは、クランプアーム９Ａと同様な構成を有し、クランプアーム９Ａと配置位置のみが異なる。
【００３４】
基端アーム９ａは、搬送コンベア４上に張り渡されたワイヤーＷと略同じ高さに配置されている。これにより、下側把持部９ｃ、上側把持部９ｄは、それぞれワイヤーＷの下側、上側となる高さに配置されている。
下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄは、互いの対向方向に進退してワイヤーＷの把持および把持解除の動作を行うことができるとともに、それぞれの突出方向に沿って互いに逆方向に進退することができるようになっている。
このため、図６（ｂ）に示すように、下側把持部９ｃ、上側把持部９ｄによってワイヤーＷを挟持した状態で、例えば、下側把持部９ｃを一定量だけ進出させ、上側把持部９ｄを同量だけ退避させると、挟持された部位のワイヤーＷを図示反時計回りに回転させることができる。同様に、下側把持部９ｃ、上側把持部９ｄをこれと逆方向に進退させた場合には、図示時計回りに回転させることができる。
このため、下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄの組合せは、これらが保持したワイヤーＷをワイヤーＷの中心軸回りに回転させる線状部材回転機構を構成している。
【００３５】
金型排出用シリンダー１２は、図３に示すように、先端側に設けられたピストン１２ａを水平方向に進退させて、金型１０を、金型冷却室１Ｂ内に移動させて成形室１Ａから排出するものである。
金型排出用シリンダー１２は、搬送コンベア４によって金型離脱位置Ｐ２に移動された金型１０を移動させるため、搬送コンベア４を挟んで金型排出口１ｂと対向する位置に配置されている。
ピストン１２ａの最大進出量は、本実施形態では、搬送コンベア４の巻き取りリール７側の端部に移動され、開いた状態とされた金型１０を金型離脱位置Ｐ２から金型排出口１ｂに向かって押し出して、後述する搬送コンベア５上の金型回収位置Ｐ３に移載できる長さに設定されている。
【００３６】
金型排出用シリンダー１２に対向する搬送コンベア４上には、ワイヤーＷの停止時にワイヤーＷを保持して、金型離脱位置Ｐ２に移動された金型１０に対するワイヤーＷの位置を固定するクランプアーム９Ｃ、９Ｄが設けられている。
本実施形態のクランプアーム９Ｃ、９Ｄは、図６（ａ）に示すように、ワイヤーＷの張り渡し方向において金型１０の長手方向の幅より広い間隔を空けて設けられ、それぞれクランプアーム９Ａと同様な構成を有している。また、クランプアーム９Ｃ、９Ｄは、成形位置Ｐ１に停止した金型１０に対するクランプアーム９Ａ、９Ｂの位置関係と略同様な位置関係を、金型離脱位置Ｐ２に停止した金型１０に対して有するように配置される。
ただし、クランプアーム９Ｃ、９Ｄは、クランプしたワイヤーＷをその中心軸回りに回転させる必要はない。このため、下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄは突出方向に相対移動しない構成とし、ワイヤーＷを上下方向から把持および把持解除するだけの構成としてもよい。
また、挟持したワイヤーＷをワイヤーＷの張り渡し方向に移動させる必要もないため、水平移動部９ｆは削除され、床面１ｃ上に固定して設けられている。
【００３７】
金型開き用シリンダー１３は、金型離脱位置Ｐ２に移動された閉じた状態の金型１０を開くものであり、搬送コンベア４によって、金型離脱位置Ｐ２に移動された金型１０と部品成形部２０で成形された付加部品部Ｑとを分離する金型離脱部を構成している。
本実施形態では、金型開き用シリンダー１３は、水平方向に進退するピストン１３ａを有する機構からなる。
金型開き用シリンダー１３は、搬送コンベア４の巻き取りリール７側の端部において、隔壁１Ｃ側の側方に設けられたシリンダー移動部１４を介して床面１ｃ上に配置されている。
シリンダー移動部１４は、図７（ａ）に示すように、金型開き用シリンダー１３を、そのピストン１３ａが金型離脱位置Ｐ２に移動された閉じた状態の金型１０の上型１０ｂの上端部を押圧できる高さに支持するとともに、金型排出口１ｂと搬送コンベア４との間に進退可能に支持する部材である。
このため、シリンダー移動部１４は、金型１０を開く際には、金型開き用シリンダー１３を金型１０の側方に移動させ、図３に示すように、金型１０を開いた後には、金型開き用シリンダー１３を金型排出口１ｂおよび金型１０の間から退避させることができる。
【００３８】
金型冷却室１Ｂは、金型排出用シリンダー１２によって成形室１Ａから排出され、金型冷却室１Ｂ内に移動された開いた状態の金型１０を、搬送コンベア４の金型搭載位置Ｐ０に戻す間に、強制冷却する装置部分であり、成形室１Ａより低温となるように室内の温度が調整されている。
金型冷却室１Ｂには、搬送コンベア４の送り出しリール６側の端部に戻す金型１０を開いた状態で移動することができる搬送コンベア５が設けられている。搬送コンベア５は、少なくとも両端部が、金型排出口１ｂと金型導入口１ａとに対向する長さを有し、本実施形態では、搬送コンベア４と平行に設けられている。これにより、搬送コンベア５の両端部は、それぞれ、金型排出口１ｂ、金型導入口１ａと対向する位置まで延ばされている。この両端部において、金型排出口１ｂ、金型導入口１ａと対向する部位は、それぞれ、成形室１Ａから排出された金型１０を金型冷却室１Ｂ内に回収する金型回収位置Ｐ３と、搬送コンベア５によって移動された金型１０を、金型導入口１ａを通して成形室１Ａに移動する金型導入位置Ｐ４とを構成している。
搬送コンベア５は、金型回収位置Ｐ３に配置された開いた状態の金型１０（図３の金型１０Ｂ参照）を金型導入位置Ｐ４まで移動できるようになっている。
金型冷却室１Ｂにおいて、金型導入口１ａに対向する位置には、搬送コンベア５を挟んで金型導入用シリンダー１５が設けられている。
金型導入用シリンダー１５は、金型導入位置Ｐ４に移動された金型１０を搬送コンベア４上の金型搭載位置Ｐ０に押し出すピストン１５ａを備える。このため、金型導入位置Ｐ４に移動された金型１０を、シャッター２を開いた状態の金型導入口１ａから押し出して金型搭載位置Ｐ０に移動することができる。
金型導入用シリンダー１５の構成は、金型排出用シリンダー１２と同様の構成を採用することができる。
【００３９】
次に、成形装置１００の動作について説明する。
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の部品成形部の動作説明図である。
【００４０】
まず、図３に示すように、ワイヤーＷを送り出しリール６と巻き取りリール７との間に張り渡す。また、金型冷却室１Ｂの金型導入位置Ｐ４に、金属ガラスとなる材料の溶湯Ｍを臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却できる温度に冷却された金型１０を開いた状態でセットする（図３の金型１０Ａ参照）。
このとき、ワイヤーＷ、搬送コンベア４、５はいずれも停止状態とする。また、シャッター２、３はいずれも閉じておく。
【００４１】
次に、シャッター２を開き、金型導入用シリンダー１５のピストン１５ａを延ばして、金型１０（１０Ａ）の側面を押圧して、金型１０（１０Ａ）を金型搭載位置Ｐ０に移動させる。このとき、金型搭載位置Ｐ０に移動された金型１０は、下型１０ａの長手方向が搬送コンベア４の搬送方向に沿う姿勢で搬送コンベア４上に載った状態とし、ワイヤー挿通溝１０ｅが張り渡されたワイヤーＷの直下に平行に位置するとともに、上型１０ｂが金型閉じ用シリンダー８上に位置するようにする（図４（ａ）参照）。
本実施形態では、金型１０は、床面１ｃ上を滑って床面１ｃと同高さにある搬送コンベア４上に移動する。床面１ｃと搬送コンベア４との間に段差を設ける場合には、例えば、搬送コロなどが設置された搬送路を金型導入口１ａの両側の搬送コンベア４、５間の床面１ｃ上に設けておく。
なお、金型１０が成形室１Ａ内に移動したら、シャッター２を閉じて、金型導入口１ａを閉鎖する。
【００４２】
次に、図４（ｂ）に示すように、金型閉じ用シリンダー８を伸長して、上型１０ｂを押し上げる、これにより、上型１０ｂがヒンジ１０ｈを中心に回動して、上型１０ｂが下型１０ａ上に移動し、金型１０が閉じられる。
このときワイヤーＷは、上型１０ｂのワイヤー挿通溝１０ｆによって押し下げられ、ワイヤー挿通溝１０ｅとの間に挟まれる。この結果、ワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｆによって形成されるワイヤー挿通孔Ｈと、成形面１０ｃ、１０ｄとによって形成されるキャビティＳの内部に挿通された状態に配置される。
【００４３】
このため、金型導入用シリンダー１５および金型閉じ用シリンダー８は、第１の金型移動部である搬送コンベア４に金型１０を配するとともに、金型１０のキャビティＳ内に、送り出しリール６から送出されたワイヤーＷを配置する金型準備部を構成している。
【００４４】
次に、送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４を同時に駆動して、ワイヤーＷと、金型搭載位置Ｐ０において閉じられた金型１０とを成形位置Ｐ１に向けて移動する。
金型１０が成形位置Ｐ１に達したら、送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４を同時に停止する。ここで、成形位置Ｐ１は、図５に示すように、溶湯射出部２３の射出ノズル２３ｃが金型１０の溶湯注入口１０ｇに進退可能な位置になっている。
次に、クランプ用シリンダー２４のクランプピストン２４ａを下方側に伸長して、成形位置Ｐ１で停止した金型１０の上型１０ｂの上面Ａ３を上方から押圧し、下型１０ａおよび上型１０ｂの型合わせ面Ａ１、Ａ２が確実に密着した状態にクランプする。
一方、溶湯射出部２３では、金型１０が成形位置Ｐ１に到達するまでの間に、射出シリンダー２３ａ内に付加部品部Ｑを成形するために必要な量の金属材料を投入し、誘導加熱コイル２３ｄに高周波電流を流しこの金属材料を誘導加熱して溶湯Ｍを形成しておく。
【００４５】
次に、図８（ａ）に示すように、クランプアーム９Ａ、９Ｂによって、それぞれ金型１０から搬送方向の上流側、下流側に延出されたワイヤーＷを、金型１０の側面からわずかに離れた位置において上下方向から挟持する。
そして、ワイヤーＷの張り渡し方向に沿ってクランプアーム９Ａ、９Ｂを金型１０に近づけるとともに、クランプアーム９Ａ、９Ｂで挟まれたキャビティＳ内のワイヤーＷの撚りを撚り戻す方向に、それぞれの下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄを移動して、ワイヤーＷをその中心軸回りに回転させる。
このとき、ワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｆの間に挟まれているワイヤーＷは、外形がワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｆの内径の範囲に規制されているため、図８（ｂ）に示すように、キャビティＳ内において、ワイヤーＷの撚りが戻って拡径する。これにより、キャビティＳ内には、ワイヤーＷを構成する単線間に隙間を有するワイヤーほつれ部Ｒが形成される。
なお、このようなワイヤーＷの回転により、クランプアーム９Ａ、９Ｂで挟まれた外側のワイヤーＷは撚りがきつくなる方向にねじられるが、ワイヤーＷの長さがキャビティＳ内の長さに比べて長いため、ねじりによる歪みは小さく回転の支障とはならない。
【００４６】
次に、溶湯Ｍが成形可能な温度に達したら、射出ノズル２３ｃを下降して溶湯注入口１０ｇ内に挿入する。そして、誘導加熱コイル２３ｄによる射出ピストン２３ｂを下降して、射出ノズル２３ｃから溶湯Ｍを射出する。
これにより、金型１０のキャビティＳ内に溶湯Ｍが注入される。
【００４７】
キャビティＳ内に注入された溶湯Ｍは、キャビティＳ内に充填され、成形面１０ｃ、１０ｄやワイヤーＷに接触した部位からの熱伝導によって急冷され、臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却される。これにより、溶湯Ｍは、キャビティＳの形状に沿って固化し、金属ガラス固化体ｍ（図８（ｃ）参照）が形成される。
本実施形態の溶湯Ｍは、金属ガラスとなる材料からなるため成形転写性が良好である。したがって、成形面１０ｃ、１０ｄに良好に密着するのみならず、ワイヤーＷの表面の凹凸やワイヤーほつれ部Ｒの単線間の隙間にも良好に充填されて、それぞれの表面に沿って密着した状態で固化する。
このため、キャビティＳの中心部では、ワイヤーほつれ部Ｒの内部に溶湯Ｍが入り込んだ状態で固化する。したがって、ワイヤーほつれ部Ｒが形成されずワイヤーＷの外表面のみに溶湯Ｍが固化する場合に比べて、固化後のワイヤーＷの引き抜き強度を向上することができる。
【００４８】
なお、溶湯Ｍは、ワイヤーＷとワイヤー挿通孔Ｈとの隙間にも進入しようとするが、これらの隙間はきわめて狭いため、進入しようとする溶湯Ｍの熱容量は小さい。このため、進入しようとする溶湯Ｍは、キャビティＳからの近傍でただちに固化し、ほとんど進入することがない。
したがってワイヤー挿通孔Ｈから金型１０の外部に漏れ出すことはない。また、溶湯Ｍは進入したとしてもワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｄに沿って固化するため、ワイヤーＷの外径よりもわずかに太い棒状に固化し、除去が必要となるバリなどは形成されない。
【００４９】
溶湯Ｍの注入が終了したら、射出ノズル２３ｃを引き上げて、溶湯注入口１０ｇから引き抜く。そして、キャビティＳ内の溶湯Ｍがガラス転移温度以下となって、固化物の形状が、移動の衝撃などによって変化しない程度に冷却されるのを待つ。
そして、図８（ｃ）に示すように、ワイヤーＷの張り渡し方向に沿ってクランプアーム９Ａ、９Ｂを金型１０から遠ざけるとともに、クランプアーム９Ａ、９Ｂで挟まれたキャビティＳ内のワイヤーＷの撚りを直す方向に、それぞれの下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄを移動して、ワイヤーＷをその中心軸回りに回転させる。
これの動作によって、溶湯Ｍが固化した金属ガラス固化体ｍ内のワイヤーＷの撚りは撚り直されることはないが、キャビティＳの外部のワイヤーＷに発生した撚りの変化が初期状態に戻される。
【００５０】
次に、クランプピストン２４ａを上昇させて、金型１０のクランプを解除する。
そして、送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４を同時に駆動して、ワイヤーＷと、キャビティＳ内に金属ガラス固化体ｍが形成された金型１０とを金型離脱位置Ｐ２に向けて移動させる。
金型１０が金型離脱位置Ｐ２に達したら、送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４を同時に停止する。
そして、クランプアーム９Ｃ、９Ｄによって、金型１０の側面の側面から延出しているワイヤーＷを上下に挟んで、金型１０に対するワイヤーＷの位置を固定する。
【００５１】
金型離脱位置Ｐ２では、金型１０が移動されるまでの間に、シリンダー移動部１４によって、金型開き用シリンダー１３を金型排出用シリンダー１２に対向する位置に移動しておく。
図７（ａ）に示すように、金型１０が金型離脱位置Ｐ２に移動されたら、金型開き用シリンダー１３のピストン１３ａを金型１０に向かって伸長する。
ピストン１３ａが上型１０ｂの側面に当接すると、上型１０ｂに対して、ヒンジ１０ｈ周りの回転モーメントが作用して、上型１０ｂが回動され、図７（ｂ）に示すように、金型１０が開かれる。
このとき、ワイヤーＷは、図７（ｂ）には図示しないクランプアーム９Ｃ、９Ｄによって、金型１０を挟んだ位置で保持されているため、下型１０ａに対する位置が固定されている。したがって、上型１０ｂの回動に伴って付加部品部Ｑが成形面１０ｄから離型され、付加部品部Ｑが下型１０ａ上に残った状態とされ、上型１０ｂのみが移動する。
これにより、金型１０が開かれ、上型１０ｂは搬送コンベア４の側方の床面１ｃ上に配置された状態となる（図３の金型１０Ｂ参照）。
【００５２】
金型１０が開いたら、シリンダー移動部１４によって、金型開き用シリンダー１３を金型１０に対向する位置から巻き取りリール７側に移動して退避させる。
また、クランプアーム９Ｃ、９Ｄを上昇させて、クランプアーム９Ｃ、９Ｄ間に保持された付加部品部Ｑ付きのワイヤーＷを下型１０ａの上方に移動し、成形面１０ｃから付加部品部Ｑを離型させる。このとき、クランプアーム９Ｃ、９Ｄは、ワイヤーＷを付加部品部Ｑの下端部が下型１０ａの型合わせ面よりも上方となる位置まで移動する。
【００５３】
次に、シャッター３を開いて、金型排出口１ｂを開放し、金型排出用シリンダー１２のピストン１２ａを伸長させて金型１０の上型１０ｂの側面を押圧し、金型１０を金型冷却室１Ｂの搬送コンベア５上の金型回収位置Ｐ３に移動させる。このとき、搬送コンベア５上では、上型１０ｂが成形室１Ａ側に向いた状態のままで、開いた状態の金型１０の重心が搬送コンベア５上にある状態とする（図３の金型１０Ｃ参照）。
本実施形態では、金型１０は、床面１ｃ上を滑って床面１ｃと同高さにある搬送コンベア４から床面１ｃを経由して搬送コンベア５上に移動する。床面１ｃと、搬送コンベア４、５との間に段差を設ける場合には、例えば、搬送コロなどが設置された搬送路を、金型排出口１ｂの両側の搬送コンベア４、５間の床面１ｃ上に設けておく。
【００５４】
金型離脱位置Ｐ２の金型１０が金型冷却室１Ｂの搬送コンベア５上に移動したら、金型排出用シリンダー１２を収縮させて搬送コンベア４における金型排出口１ｂと反対側の側方に退避させる。また、シャッター３を閉じる。
このようにして、ワイヤーＷ上に、付加部品部Ｑが成形され、金型１０から離型される。
金型回収位置Ｐ３に移動された金型１０は、金型冷却室１Ｂ内で冷却されつつ、搬送コンベア５によって金型導入位置Ｐ４まで移動され、再利用可能な金型１０として待機する。
【００５５】
このように、金型排出用シリンダー１２および搬送コンベア５は、金型離脱部で付加部品部Ｑから分離された金型１０を回収し、回収された金型１０を金型準備部である金型導入用シリンダー１５の近傍まで移動する第２の金型移動部を構成している。
また、金型冷却室１Ｂは、第２の金型移動部により回収された金型１０の移動経路上に設けられ、回収された金型１０を冷却する回収金型冷却部を構成している。
【００５６】
以上、ワイヤーＷに形成される１つの付加部品部Ｑに着目して動作を説明したが、成形装置１００では、少なくとも３個の金型１０を成形室１Ａ、金型冷却室１Ｂ内で循環させて、ワイヤーＷ上に複数の付加部品部Ｑを形成する。以下で、上記の動作に並行して行われる他の金型１０に対する動作について簡単に説明する。
【００５７】
成形位置Ｐ１に金型１０（先行する金型１０と称する）を移動させて、送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４を停止したら、シャッター２を開いて、上記と同様にして、他の金型１０（後行する金型１０と称する）を金型搭載位置Ｐ０に移動させる。そして、先行する金型１０を用いて成形位置Ｐ１で成形が行われている間に、金型搭載位置Ｐ０における後行する金型１０を閉じた状態とする。
先行する金型１０が金型離脱位置Ｐ２に移動されると、この移動と同時に後行する金型１０が成形位置Ｐ１に移動される。
そして、金型離脱位置Ｐ２では先行する金型１０の金型離脱を行い、これと並行して、成形位置Ｐ１では後行する金型１０を用いた成形を行う。さらに、これに並行して第３の金型１０を金型搭載位置Ｐ０に移動させる。
そして、金型離脱が終了した先行する金型１０は、次に送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４が移動する間に、搬送コンベア５によって、金型導入口１ａに対向する位置に移動させる。
このようにして、成形装置１００によれば、３つの金型１０を循環使用することで、ワイヤーＷ上に、成形位置Ｐ１と金型離脱位置Ｐ２との距離に対応するピッチで、付加部品部Ｑが順次成形されていき、線状部品１６が形成される。
【００５８】
上記では、金型１０が３個の場合の例で説明したが、搬送コンベア５が複数の金型１０を載せて移動できるようにしておけば、金型１０は３個以上であってもよい。この場合、１つの金型１０が金型冷却室１Ｂに滞在する時間をより長くすることができるため、金型１０の冷却に時間がかかる場合でも搬送コンベア５上を移動する間に再利用可能な温度に冷却することができる。
【００５９】
付加部品部Ｑが成形されたワイヤーＷは、巻き取りリール７の回転によって、巻き取りリール７に巻き取られていく。
このようにして、予め用意されたワイヤーＷ上に付加部品部Ｑが成形され、送り出しリール６からワイヤーＷの送出ができなくなったら、成形装置１００を停止し、成形室１Ａ内の雰囲気を大気雰囲気に戻すなどして、巻き取りリール７に巻き取られた線状部品１６を回収する。
この線状部品１６は、巻き取りリール７に巻き取られた状態で製品として供給してもよいし、適宜２次加工して、線状部品１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃのような製品として供給してもよい。
【００６０】
このように、成形装置１００は、金型準備部が、複数の金型１０を搬送コンベア４に順次配することにより、連続したワイヤーＷ上の異なる位置に付加部品部Ｑを順次成形するものとなっている。
【００６１】
本実施形態の成形装置１００によれば、成形室１Ａ内で、ワイヤーＷおよび複数の金型１０を移動し、ワイヤーＷに付加部品部Ｑが一体化された線状部品１６を成形する。このため、金型１０のキャビティＳ内にワイヤーＷを配置する金型準備工程と、金型１０のキャビティＳ内に溶湯Ｍを注入して金属ガラス固化体ｍを形成する成形工程と、金属ガラス固化体ｍから金型１０を離脱する金型離脱工程とを、複数の金型、複数の位置において並行して行うことができるため、線状部品１６を効率的に製造することができる。
【００６２】
［変形例］
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図９は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【００６３】
本変形例の成形装置１１０は、上記第１の実施形態の成形装置１００の成形位置Ｐ１と金型離脱位置Ｐ２との中間に、金型冷却部３０が設けられた冷却位置ＰＣを設定し、成形位置Ｐ１に移動した金型１０が次の移動によって冷却位置ＰＣで停止するようにしたものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６４】
金型冷却部３０は、搬送コンベア４によって冷却位置ＰＣに移動した金型１０を冷却できる構成であれば特に限定されない。例えば、金型１０の周囲に溶湯Ｍが注入されて温度上昇した金型１０よりも低温のガスを流して金型１０を冷却する空冷機構や、内部に冷媒を循環させて溶湯Ｍが注入されて温度上昇した金型１０よりも低温とした冷却プレートを金型１０の表面に当接させる接触冷却機構などの構成を採用することができる。
接触冷却機構を採用する場合には、冷却プレートを金型１０の上下方向から押圧して当接することにより金型１０の押えを兼ねるようにしてもよい。
【００６５】
本変形例の成形装置１１０によれば、成形位置Ｐ１において溶湯Ｍを注入した後に、冷却位置ＰＣに移動し、金型冷却部３０において溶湯Ｍを急冷する。このため、金型１０の熱容量が小さく、溶湯Ｍを注入しただけでは、溶湯Ｍがガラス転移温度以下に冷却されず過冷却液体状態になっているような場合にも、金型冷却部３０によって、臨界冷却速度以上の冷却速度でガラス転移温度以下の温度に冷却することができる。このため、金型１０の小型化を図ることができる。
また、付加部品部Ｑが形成されるピッチを短くする必要があり、成形位置Ｐ１から金型離脱位置Ｐ２に移動する間に金型の離脱が可能となる温度に冷却されない場合にも、冷却位置ＰＣで金型離脱可能な温度まで冷却することができる。このため、金型１０を金型離脱位置Ｐ２に移動できる温度まで、成形位置Ｐ１に停止させておく必要がないため、成形位置Ｐ１での停止時間を短縮し、成形の効率を向上することができる。
【００６６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の成形装置について説明する。
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【００６７】
本実施形態の成形装置１２０は、線状部品１６Ａの製品形状をチャンバー１内で形成するものである。
このため、巻き取りリール７に代えて、牽引移動部４０（線状部材搬送部）を備え、さらに、カッター部４４と線状部品収納部４３とを追加している。
また、成形装置１２０では、上記第１の実施形態の成形装置１００の部品成形部２０および成形位置Ｐ１を、成形装置１００の金型搭載位置Ｐ０に相当する位置に移動している。
このため、金型導入用シリンダー１５によって搬送コンベア４上に移動された金型１０は、部品成形部２０の下方において金型閉じ用シリンダー８によって閉じられ、搬送コンベア４によって金型１０を移動させることなく、閉じられた状態の上型１０ｂの溶湯注入口１０ｇに射出ノズル２３ｃを挿入できるようになっている。
また、成形装置１２０では、金型冷却室１Ｂに代えて、金型冷却室１Ｄを備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６８】
牽引移動部４０は、上記第１の実施形態のクランプアーム９Ｃと同様の構成を有するクランプアーム９Ｅと、このクランプアーム９ＥをワイヤーＷの張り渡し方向に沿って、クランプアーム９Ｄに隣接する近接位置Ｃｎから、クランプアーム９Ｄに対してより遠ざかった遠隔位置Ｃｆまでの間で往復直線運動させるクランプアーム移動部４１とを備える。
クランプアーム移動部４１の近接位置Ｃｎと遠隔位置Ｃｆとの間の移動距離は、線状部品１６Ａの全長に相当する距離に設定されている。
クランプアーム移動部４１の構成としては、クランプアーム９ＥをワイヤーＷの張り渡し方向に沿って往復直線運動させることができれば、特に限定されない。例えば、ボールネジ送り機構やリニアモータなどの構成を採用することができる。
【００６９】
カッター部４４は、クランプアーム９Ｅの近接位置Ｃｎよりもわずかに遠隔位置Ｃｆ寄りの位置で、クランプアーム９Ｄ、９Ｅによって張られたワイヤーＷを切断するものである。カッター部４４の具体的な構成は、ワイヤーＷを挟持して切断する構成としてもよいし、回転刃をワイヤーＷに進退させて切断する構成としてもよい。
【００７０】
線状部品収納部４３は、カッター部４４によってワイヤーＷが切断された線状部品１６Ａを収納するため線状部品１６Ａの長さより長手開口幅を有する箱状部材であり、ワイヤーＷが張り渡された下方側に、長手方向の開口をワイヤーＷの張り渡し方向に沿わせた状態で配置されている。
また線状部品収納部４３は、チャンバー１に設けられた図示しない搬出口を通して、収納された線状部品１６Ａをチャンバー１の外部に搬出できるようになっている。
【００７１】
カッター部４４と線状部品収納部４３とは、付加部品部Ｑが形成されたワイヤーＷを切断して回収する切断回収部を構成している。
【００７２】
金型冷却室１Ｄは、上記第１の実施形態の金型冷却室１Ｂにおける室内の雰囲気温度を下げる冷却手段に代えて、金型１０を冷却しつつ金型排出口１ｂ側から金型導入口１ａ側に移動する冷却移動部５Ａを備える。
冷却移動部５Ａは、金型１０を載置する載置部自体が冷却されており、載置部と金型１０との間の接触による熱伝導で、金型１０の冷却を行うものである。
例えば、金属製のコンベアを適宜の冷媒によって冷却して低温に保った状態で駆動するコンベア機構や、金型１０が摺動可能な金属製の冷却プレートで構成される搬送路を設けこの冷却プレート上に金型１０を配置し、可動アームやシリンダーなどの移動手段を用いて金型１０を冷却プレートに当接した状態で移動させる機構などを採用することができる。
【００７３】
次に、成形装置１２０の動作について、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
成形装置１２０では、始めに、送り出しリール６から送出されたワイヤーＷの端部をクランプアーム９Ｅによって把持し、送り出しリール６と近接位置Ｃｎに配置されたクランプアーム９Ｅとの間の搬送コンベア４上にワイヤーＷを張り渡す。
次に、上記第１の実施形態と同様にして金型導入用シリンダー１５によって、開いた状態の金型１０を搬送コンベア４上に移動する。
そして、金型閉じ用シリンダー８によって金型１０を閉じる。これにより、張り渡されたワイヤーＷが、ワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｆの間に挟まれる。
そして、この状態で、搬送コンベア４およびワイヤーＷを移動することなく、部品成形部２０による成形を行う。
【００７４】
溶湯ＭがキャビティＳ内に注入され、金型１０を移動できる状態となったら、送り出しリール６の送り出しと、クランプアーム移動部４１によるクランプアーム９Ｅの遠隔位置Ｃｆ側への移動と、搬送コンベア４の駆動とを同時に行う。そして、クランプアーム９Ｄが遠隔位置Ｃｆに達したら、送り出しリール６、クランプアーム移動部４１、および搬送コンベア４を停止する。
これにより、金型１０が金型離脱位置Ｐ２に移動される。
【００７５】
金型離脱位置Ｐ２では、上記第１の実施形態と同様にして、クランプアーム９Ｃ、９ＤによってワイヤーＷを保持し、金型開き用シリンダー１３を作動させて、金型１０を開いた状態とし（図１０参照）、さらにクランプアーム９Ｃ、９Ｄをわずかに上方に移動して付加部品部Ｑを下型１０ａから離脱させる。
次に、カッター部４４によって、クランプアーム９Ｄ、９Ｅの間に張り渡されたワイヤーＷを切断する。そして、クランプアーム９Ｅのクランプを解除する。
これにより、切断されたワイヤーＷが線状部品収納部４３内に落下する。ただし、成形の最初では切断されたワイヤーＷには付加部品部Ｑは形成されていない。２回目の切断からは、図１０に示すように、付加部品部Ｑが形成された状態のワイヤーＷを切断することになり、切断された部品は線状部品１６Ａになっている。
【００７６】
次に、クランプアーム移動部４１によって、クランプアーム９Ｅを近接位置Ｃｎに移動し、クランプアーム９Ｅによって、クランプアーム９ＤでクランプされたワイヤーＷの端部を把持し、ワイヤーＷの切断端をクランプアーム９Ｄによる保持高さと合わせる。
また、これと並行して、上記第１の実施形態と同様にして、金型排出用シリンダー１２によって、金型１０を金型冷却室１Ｄ内の金型回収位置Ｐ３に移動する。本実施形態において、金型回収位置Ｐ３は、冷却移動部５Ａ上において金型排出口１ｂに対向する位置である。
【００７７】
金型１０が金型離脱位置Ｐ２から排出されたら、クランプアーム９Ｃ、９Ｄのクランプを解除する。これにより、クランプアーム移動部４１によってワイヤーＷを移動する準備ができたことになる。
【００７８】
金型冷却室１Ｄに移動された金型１０は、冷却移動部５Ａ上に配置され、冷却移動部５Ａとの接触によって冷却される。そして、金型回収位置Ｐ３から冷却移動部５Ａ上において金型導入口１ａに対向する位置である金型導入位置Ｐ４まで移動される間に、再利用可能な金型温度に冷却される。
【００７９】
このようにして、成形装置１２０では、金型１０を、金型導入位置Ｐ４、成形位置Ｐ１、金型離脱位置Ｐ２、金型回収位置Ｐ３の順に移動して循環させ、成形位置Ｐ１における成形工程と、金型離脱位置Ｐ２における金型離脱工程とを並行して行うことができる。このため、上記第１の実施形態と同様に、ワイヤーＷ上に一定ピッチで付加部品部Ｑを効率的に成形することができる。
さらに、本実施形態では、金型離脱工程において、ワイヤーＷを切断する工程を行うため、ワイヤーＷが切断された製品形態である線状部品１６Ａの加工まで、成形装置１２０内で行うことができる。
【００８０】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の成形装置について説明する。
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【００８１】
本実施形態の成形装置１３０は、図１１に示すように、チャンバー１内に、１つの金型１０を開閉可能に配置し、この金型１０の開いた状態の下型１０ａ上に、上記第１の実施形態と同様にして、送り出しリール６と巻き取りリール７とによってワイヤーＷを張り渡している。
また、成形装置１３０では、この金型１０の周囲に、上記第２の実施形態と同様な位置関係に、金型閉じ用シリンダー８、部品成形部２０、クランプアーム９Ａ、９Ｂを配置している。また、金型開き用シリンダー１３は、金型１０の金型閉じ用シリンダー８が位置するのと反対側の側方に配置している。ただし、金型開き用シリンダー１３は、金型１０の側方から退避する必要がないため、床面１ｃ上おいてシリンダー保持部１４Ａによって水平方向および高さ方向の位置が固定されている。
【００８２】
本実施形態によれば、ワイヤーＷが停止した状態で、金型閉じ用シリンダー８によって金型１０を閉じた状態とする。
次に、部品成形部２０によって、上記第１の実施形態と同様にして、閉じられた金型１０のキャビティＳ内に溶湯Ｍを注入して付加部品部Ｑの成形を行う。このとき、ワイヤーＷが撚り線ワイヤーの場合には、上記第１の実施形態と同様にして、クランプアーム９Ａ、９Ｂによって、ワイヤーほつれ部Ｒを形成した状態で成形を行う。
【００８３】
次に、溶湯Ｍが固化し、キャビティＳ内に金属ガラス固化体ｍが形成されたら、クランプ用シリンダー２４によるクランプを解除し、金型開き用シリンダー１３によって、金型１０を開く。
このとき、クランプアーム９Ａ、９Ｂは、ワイヤーＷをクランプした状態としておく。これにより、本実施形態のクランプアーム９Ａ、９Ｂは、上記第１の実施形態におけるクランプアーム９Ｃ、９Ｄと同様の機能を果たしている。すなわち、上型１０ｂが回動する間、ワイヤーＷおよび付加部品部Ｑの下型１０ａに対する位置を固定して、回動する上型１０ｂの成形面１０ｄから付加部品部Ｑを離型させる。
次に、上記第１の実施形態のクランプアーム９Ｃ、９Ｄと同様にして、クランプアーム９Ａ、９Ｂを上昇させ、付加部品部Ｑを下型１０ａの成形面１０ｃから離型させる。
【００８４】
このようにして、付加部品部Ｑの離型が終了したら、送り出しリール６および巻き取りリール７を駆動して、ワイヤーＷを付加部品部Ｑのピッチに相当する長さだけ移動させる。
そして、上記の動作を繰り返す。これにより、ワイヤーＷ上に複数の付加部品部Ｑが形成された線状部品１６が形成され、巻き取りリール７に巻き取られていく。
【００８５】
本実施形態の成形装置１３０は、金型１０を移動することなく、ワイヤーＷ上に複数の付加部品部Ｑを形成する場合の例になっている。
成形装置１３０によれば、金型１０を張り渡したワイヤーＷの上下で開閉する構成としているため、ワイヤーＷを金型の開口から挿通させる場合に比べて、作業効率を向上することができる。
また、ワイヤーＷの搬送方向の上流側および下流側に、クランプアーム９Ａ、９Ｂを備えるため、ワイヤーＷの金型１０に対する位置を調整したり、固定したりすることができる。このため、ワイヤーＷの金型１０に対する配置や、付加部品部Ｑの離型が容易となる。
また、ワイヤーＷが撚り線ワイヤーの場合には、上記第１の実施形態と同様にキャビティＳ内にワイヤーほつれ部Ｒを形成した状態で成形することができるため、ワイヤーＷの固定強度を向上することができる。
【００８６】
なお、上記第１および第２の実施形態の説明では、チャンバー１内に、搬送コンベア５を備える場合の例で説明したが、金型冷却室１Ｂや搬送コンベア５は省略してもよい。この場合、チャンバー１に、金型導入口１ａ、金型排出口１ｂに相当する金型１０の搬入口、搬出口を設けておき、金型を成形装置の外部から搬入したり、外部へ搬出したりして、金型１０の冷却を成形装置の外部で行うようにすることができる。
【００８７】
また、上記各実施形態および変形例の説明では、送り出しリール６、巻き取りリール７のそれぞれの回転によって、ワイヤーＷを搬送する場合の例で説明したが、巻き取りリール７のみを駆動してワイヤーＷを搬送するようにしてもよい。
また、送り出しリール６、巻き取りリール７は、送り出しと巻き取りのみを行うリールとして、これらの間にワイヤーＷを搬送する駆動リールなどの線状部材搬送部を別に設けてもよい。
【００８８】
また、上記の各実施形態および変形例の説明では、線状部材の一例として、撚り線ワイヤーであるワイヤーＷを用いた場合の例で説明したが、ワイヤーＷは、単線ワイヤーでもよい。
また、線状部材は長尺で可撓性を有する部材であれば、ワイヤーには限定されず、例えば医療用カテーテルなどであってもよい。
【００８９】
また、上記の各実施形態および変形例の説明では、線状部材の断面形状が略円状の場合の例で説明したが、多角形断面や楕円状断面などであってもよい。
【００９０】
また、で上記の各実施形態および変形例の説明では、線状部材保持部は、成形位置Ｐ１においてワイヤーほつれ部Ｒを形成したり、金型離脱位置Ｐ２に金型１０から付加部品部Ｑを離型させたりするために用いた場合の例で説明した。
ただし、線状部材保持部は、線状部材の停止時に線状部材を保持して、金型に対する線状部材の位置を固定するものであれば、これらの用途には限定されない。
例えば、線状部材が円形とは異なる断面形状を有する場合に、これに対応して形成された金型の溝部に線状部材の向きを合わせるために、線状部材をその中心軸回りに回転させるといった用途に用いるものであってもよい。
【００９１】
また、上記の各実施形態および変形例の説明では、線状部材保持部の線状部材回転機構は、一例であって、線状部材をその中心軸回りに鑑定させることができれば、下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄを相対移動させる機構には限定されない。例えば、線状部材保持部が線状部材を中心として回転可能に設けられた機構を採用してもよい。
【００９２】
また、上記の各実施形態および変形例の説明では、部品成形部が、溶湯を金型に射出する場合の例で説明したが、溶湯の注入方法は、射出には限定されない。例えば、溶湯注入口１０ｇの上方から溶湯Ｍを自然落下させて注入してよい。
また、溶湯Ｍの成形も射出成形には限定されない。例えば、金属材料を溶融してから結晶化温度以下ガラス転移温度以上の温度に加熱されることで過冷却液体領域にある金属材料を、開いた状態の成形面上に供給してから金型を閉じることによって、成形を行うようにしてもよい。
【００９３】
また、上記第１および第２の実施形態の説明では、第１の金型移動部が一続きの構成の場合の例で説明したが、停止位置から停止位置まで、線状部材の搬送に合わせて金型を移動することができれば、複数の金型移動部を協調制御することによって、第１の金型移動部を構成してもよい。例えば、停止位置と停止位置との間を移動させる金型移動部と、この金型移動部と停止位置との間で、金型を移載する移載ロボットとの組合せからなる構成を採用してもよい。
【００９４】
また、上記第１の実施形態およびその変形例の説明では、金型冷却室１Ｂ内の雰囲気温度を低温にする回収金型冷却部を構成する場合の例で説明したが、金型冷却室１Ｂに配置された搬送コンベア５の周囲をドーム状に囲い、この内部のみを冷却する回収金型冷却部を設けた構成としてもよい。
【００９５】
また、上記の各実施形態、変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１ チャンバー
１Ａ 成形室
１Ｂ 金型冷却室（回収金型冷却部）
１Ｄ 金型冷却室（
４ 搬送コンベア（第１の金型移動部）
５ 搬送コンベア（第２の金型移動部）
５Ａ 冷却移動部（第２の金型移動部、回収金型冷却部））
６ 送り出しリール（線状部材送出部）
７ 巻き取りリール（線状部材搬送部、巻き取り部）
８ 金型閉じ用シリンダー（金型準備部）
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ、９Ｄ クランプアーム（線状部材保持部）
９Ｅ クランプアーム（線状部材搬送部）
９ｃ 下側把持部（線状部材回転機構）
９ｄ 上側把持部（線状部材回転機構）
９ｆ 水平移動部（進退移動機構）
１０、１０Ａ、１０Ｂ，１０Ｃ 金型
１０ａ 下型
１０ｂ 上型
１０ｃ，１０ｄ 成形面
１０ｅ，１０ｆ ワイヤー挿通溝
１０ｇ 溶湯注入口
１０ｈ ヒンジ
１２ 金型排出用シリンダー（第２の金型移動部）
１３ 金型開き用シリンダー１３（金型離脱部）
１５ 金型導入用シリンダー（金型準備部）
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ 線状部品
２０ 部品成形部
２３ 溶湯射出部
２３ｄ 誘導加熱コイル
２４ クランプ用シリンダー
３０ 金型冷却部
４０ 牽引移動部（線状部材搬送部）
４３ 線状部品収納部（切断回収部）
４４ カッター部（切断回収部）
１００、１１０、１２０、１３０ 成形装置
Ｈ ワイヤー挿通孔
Ｍ 溶湯
Ｐ０ 金型搭載位置
Ｐ１ 成形位置（第１の停止位置）
Ｐ２ 金型離脱位置（第２の停止位置）
Ｐ３ 金型回収位置
Ｐ４ 金型導入位置
ＰＣ 冷却位置
Ｑ、Ｑ１ 付加部品部（成形部品）
Ｒ ワイヤーほつれ部
Ｓ キャビティ
Ｗ ワイヤー（連続した線状部材）
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４ ワイヤー（線状部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状部材に成形部品を一体成形する成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、撚り線または単線からなるワイヤーや細長い棒状部材等の線状部材の一部に金属部品（以下、付加部品と称する）を付加した機械部品が種々用いられている。このような付加部品の例としては、線状部材を他の部品に係止したり管部材等から抜け止めしたりするためのストッパや、線状部材を他の部品に保持するための嵌合部品や端子部品などを挙げることができる。
従来、このような付加部品は、線状部材と別体に形成した金属部品を線状部材に固定することによって形成されることが多い。固定方法としては、カシメ、圧着、ろう付け、溶接、接着などが知られている。
また、付加部品の形状を形成するための金型内に線状部材を配置して、線状部材の周囲に付加部品を一体成形することも考えられる。
例えば、目的とする部品形状は異なるが、線状部材上に成形品を一体成形する技術として、特許文献１には、光コネクタ用フェルールの細孔を高精度に形成するため、細孔を有する射出成形品の製造方法及び装置が記載されている。
この製造方法及び装置では、細孔を形成するためワイヤーをワイヤー挿通孔から固定金型のキャビティ内に挿入して張設し、この状態で射出成形を行い、脱型とワイヤー移動と成形とを繰り返すことにより、ワイヤーに光コネクタ用フェルールの外形を有する多数の射出成形品を形成する。そして、このワイヤーを射出成形品の間で切断した後に、射出成形品からワイヤーを引き抜く。これにより、射出成形品がワイヤーから離脱し、光コネクタ用フェルールが製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３９５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の技術には、以下のような問題があった。
別体に形成した金属部品を線状部品に固定する技術では、カシメ、圧着、ろう付け、溶接などによって固定する際、付加部品自体または付加部品と線状部材との固定部の形状が固定前に比べて変化するため、付加部品に寸法誤差が生じやすいという問題がある。
また、線状部材と付加部品とを保持した状態で固定作業を行う必要があるため、線状部材が細径で可撓性に富む場合や付加部品が小型である場合に、作業効率が悪くなるという問題がある。
特許文献１に記載の技術のように、付加部品を線状部材に一体成形する場合、寸法誤差は改善できるものの、溶融金属を用いた成形を繰り返し行うため、金型の温度上昇が大きく、成形サイクルをあまり短くすることができないという問題がある。このため、金型の冷却等に要する待ち時間が多くなり、迅速な製造を行うことができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、線状部材に成形部品が一体化された部品を、効率的に製造することができる成形装置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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の成形装置は、連続した線状部材を送出する線状部材送出部と、該線状部材送出部から送出された前記線状部材を間欠的に搬送する線状部材搬送部と、前記線状部材の一部に成形部品を形成するための金型と、該金型を、前記線状部材の間欠的な搬送に合わせて前記線状部材の搬送方向と同方向に移動する第１の金型移動部と、該第１の金型移動部に前記金型を配するとともに、該金型のキャビティ内に、前記線状部材送出部から送出された前記線状部材を配置する金型準備部と、該金型準備部によって前記第１の金型移動部に配された前記金型の第１の停止位置において前記キャビティ内に溶湯を注入して、前記線状部材の一部に前記成形部品を成形する部品成形部と、前記第１の金型移動部によって、前記第１の停止位置の下流側の第２の停止位置に移動された前記金型と前記部品成形部で成形された前記成形部品とを分離する金型離脱部と、を備える構成とする。
【０００７】
また、本発明の成形装置では、前記金型離脱部で前記成形部品から分離された金型を回収し、回収された金型を前記金型準備部まで移動する第２の金型移動部を備えることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の第２の金型移動部を備える成形装置では、前記第２の金型移動部により前記回収された金型の移動経路上に前記回収された金型を強制冷却する回収金型冷却部が設けられたことが好ましい。
【０００９】
また、本発明の成形装置では、前記部品成形部と前記金型離脱部との間において前記成形部品を内部に含む金型を強制冷却する金型冷却部を備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の成形装置では、前記線状部材搬送部は、前記成形部品が形成された前記線状部材を巻き取る巻き取り部を備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の成形装置では、前記成形部品が形成された前記線状部材を切断して回収する切断回収部を備えることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の成形装置では、前記線状部材の停止時に該線状部材を保持して、前記金型に対する前記線状部材の位置を固定する線状部材保持部を備えることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の線状部材保持部を備える成形装置では、前記線状部材保持部は、保持した線状部材を前記金型に対して進退させる進退移動機構と、前記保持した線状部材を該線状部材の中心軸回りに回転させる線状部材回転機構と、を備えることが好ましい。
【００１４】
本発明の成形装置は、連続した線状部材を送出する線状部材送出部と、該線状部材送出部から送出された前記線状部材を間欠的に搬送する線状部材搬送部と、前記線状部材の一部に成形部品を形成するための金型と、前記線状部材の停止時に該線状部材を保持して、前記金型に対する前記線状部材の位置を固定する線状部材保持部と、前記金型に溶湯を注入して前記成形部品の成形を行う部品成形部と、該部品成形部で成形された成形部品と前記金型とを分離させる金型離脱部と、を備える構成とする。
【００１５】
また、本発明の成形装置では、前記溶湯は、臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却することにより非晶質合金となる材料からなり、前記金型は、少なくとも前記部品形成部において、前記材料を前記臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却できる温度を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の成形装置によれば、線状部材に成形部品が一体化された部品を、効率的に製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る成形装置によって製造される線状部品の例を示す模式的な正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の成形装置に用いる金型の一例を示す斜視図、そのＡ−Ａ断面図、およびＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の金型閉じ部の構成を示す側面視の模式図、およびその閉じ動作を示す動作説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の部品成形部の構成を示す側面視の模式図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の線状部材保持部の構成を側面視の部分拡大図、および動作説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の金型離脱部の構成を説明する側面図およびその動作説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る成形装置の部品成形部の動作説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の変形例に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１９】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る成形装置について説明する。
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置によって製造される線状部品の例を示す模式的な正面図である。図２（ａ）は、本発明の第１の実施形態の成形装置に用いる金型の一例を示す斜視図である。図２（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、およびＢ−Ｂ断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。図４（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の金型閉じ部の構成を示す側面視の模式図である。図４（ｂ）は、金型閉じ部の閉じ動作を示す動作説明図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の部品成形部の構成を示す側面視の模式図である。図６（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の線状部材保持部の構成を側面視の部分拡大図である。図６（ｂ）は、線状部材保持部の動作説明図である。図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の金型離脱部の構成を説明する側面図、およびその動作説明図である。
なお、各図は模式図のため、寸法や形状は誇張されている（以下の図面も同様）。
【００２０】
本実施形態の成形装置１００（図３参照）の構成を説明する前に、図１（ａ）、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、成形装置１００によって製造される線状部品１６と、線状部品１６の製造に用いる金型１０の一例について説明する。
線状部品１６は、図１（ａ）に示すように、線状部材である１本の金属製のワイヤーＷに、複数の金属製の付加部品部Ｑ（成形部品）がワイヤーＷの長さ方向に離間して設けられたものである。付加部品部Ｑが設けられたピッチは、金型１０をワイヤーＷの長さ方向に沿って離間して配列できるピッチに設定する。図１（ａ）には、付加部品部Ｑが２つしか描かれていないが、付加部品部Ｑは何個設けられていてもよい。
ワイヤーＷの種類は、撚り線ワイヤーでも単線ワイヤーでもよいが、以下では、一例として撚り線ワイヤーの場合の例で説明する。ワイヤーＷの材質としては特に限定されない。例えば、ステンレス線材や銅線などを採用することができる。
付加部品部Ｑの形状は、成形によって形成可能な形状であれば特に限定されない。
以下では、付加部品部Ｑの一例として、ワイヤーＷの外径より大径の円柱部材が、ワイヤーＷの中心軸と同軸に設けられた場合の例で説明する。このような付加部品部Ｑは、例えば、線状部品１６を他の部品に組み立てる場合に、線状部品１６の位置決め部、保持部、係止部、抜け止め部、嵌合部などとして用いることが可能である。
また、ワイヤーＷに通電する場合には、電気的な接続端子、接点などとして用いることも可能である。
【００２１】
付加部品部Ｑの材質は、ワイヤーＷと一体成形可能な適宜の金属材料を採用することができる。以下では一例として、いわゆる金属ガラスとして知られる非晶質合金からなる場合の例で説明する。
金属ガラスとは、非晶質合金のうち昇温時にガラス転移点が明瞭に観察されるもので、ガラス転移点から結晶化温度までの間の過冷却液体領域の温度幅が２０Ｋ以上ある合金のことである。
金属ガラスの材質としては、ジルコニウム（Ｚｒ）基合金、鉄（Ｆｅ）基合金、チタン（Ｔｉ）基合金、マグネシウム（Ｍｇ）基合金などを挙げることができる。
金属ガラスは、一定組成を有する金属の母材料を溶融して、母材料合金の溶湯を形成し、この溶湯を母材料合金の臨界冷却速度以上の冷却速度で母材料合金のガラス転移点以下に冷却して非晶質化することにより形成される。
具体的には、例えば、組成（ａｔｍ％）が、Ｚｒ５５Ｃｕ３０Ａｌ１０Ｎｉ５、Ｚｒ６０Ｃｕ２０Ａｌ１０Ｎｉ１０などの例を挙げることができる。これらの非晶質合金材料は、Ｚｒを主成分とするため、成形転写性に優れ複雑形状の成形が容易である。また、これらは、ニッケル（Ｎｉ）を添加しているため、耐薬品性にも優れる。
また、例えば、チタン（Ｔｉ）を主成分とする非晶質合金材料も好適である。例えば、Ｔｉ４０Ｚｒ１０Ｃｕ３６Ｐｄ１4を挙げることができる。この材料は、生体適合性が特に優れており、人体に直接接触して用いる内視鏡部品に好適な材料である。
【００２２】
線状部品１６の製品形態は、成形された複数の付加部品部Ｑのすべてを含む製品形態であってもよいが、長尺のワイヤーＷに多数の付加部品部Ｑを形成し、リールなどに巻き取られた半製品形態として回収してから、ワイヤーＷや付加部品部Ｑを切断して最終製品形状に加工してもよい。
例えば、図１（ｂ）に示す線状部品１６Ａは、線状部品１６における１つの付加部品部Ｑの前後のワイヤーＷをワイヤー切断面１６ａで切断し、付加部品部Ｑの両端部に切断されたワイヤーＷ１、Ｗ２が延びる形態に加工したものである。ワイヤーＷ１、Ｗ２の長さは、同長さでもよいし、異なる長さとしてもよい。
また、図１（ｃ）に示す線状部品１６Ｂは、同様にして、線状部品１６の付加部品部Ｑの一端のワイヤー切断面１６ａでワイヤーＷを切断し、付加部品部Ｑの一端部から切断されたワイヤーＷ３が延びる形態に加工したものである。
線状部品１６Ｂは、具体的には、例えば、ワイヤーＷ２が内視鏡の湾曲操作に用いる操作ワイヤーである場合に、ワイヤーＷ３を内視鏡内に固定するためのストッパとして付加部品部Ｑを用いることができる。
また、図１（ｄ）に示す線状部品１６Cは、同様にして、線状部品１６の付加部品部Ｑをその中央の切断面１６ｂで切断して付加部品部Ｑ１とし、付加部品部Ｑとともに切断されたワイヤーＷ４の両端に付加部品部Ｑ１が付いた形態に加工したものである。
【００２３】
金型１０は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、外形が直方体状の下型１０ａと上型１０ｂとが、重ね合わされ、それぞれの一側面に設けられたヒンジ１０ｈによって開閉可能に連結されている。
下型１０ａには、上型１０ｂが重ねられる型合わせ面Ａ１の中央に、付加部品部Ｑの外径の下半分の形状を形成する成形面１０ｃが設けられている。成形面１０ｃの形状は、本実施形態では、付加部品部Ｑが円柱状であることに対応して半円状断面が付加部品部Ｑの長さだけ延ばされた溝形状とされている。
成形面１０ｃの延びる方向の両端部には、成形面１０ｃの半円断面の中心軸と同軸の半円状断面を有するワイヤー挿通溝１０ｅが接続され、それぞれ下型１０ａの側面に貫通している。ワイヤー挿通溝１０ｅの溝径は、ワイヤーＷの外径よりわずかに大きな内径に設定されている。
上型１０ｂには、下型１０ａと重ねられる型合わせ面Ａ２の中央に、付加部品部Ｑの外径の上半分の形状を形成する成形面１０ｄが設けられている。また、この成形面１０ｄの延びる方向の両端部には、ワイヤー挿通溝１０ｅと同様な形状を有するワイヤー挿通溝１０ｆが設けられている。これら成形面１０ｄ、ワイヤー挿通溝１０ｆは、上型１０ｂを下型１０ａに重ね合わせたときに、それぞれ成形面１０ｃ、ワイヤー挿通溝１０ｅと対向する位置に設けられている。
これにより、下型１０ａ、上型１０ｂが閉じられて、それぞれの型合わせ面Ａ１、Ａ２が密着した状態では、金型１０の内部には、成形面１０ｃ、１０ｄによって、線状部品１６の付加部品部Ｑを成形する円柱状のキャビティＳが形成される。また、ワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｆによって、キャビティＳの中心軸上にワイヤーＷを挿通可能な円断面を有するワイヤー挿通孔Ｈが形成される。
また、上型１０ｂの型合わせ面Ａ２の裏面側の上面Ａ３と成形面１０ｄとの間には、キャビティＳ内に溶湯を注入するための円孔である溶湯注入口１０ｇが、上型１０ｂを下型１０ａに重ね合わせたときの上下方向に貫通して設けられている。
【００２４】
本実施形態の成形装置１００は、図３に示すように、金型１０を複数用いてワイヤーＷ上の異なる位置に、複数の付加部品部Ｑを順次一体成形する製造装置であり、チャンバー１に設けられた複数の装置部分からなる。
チャンバー１は、平面視矩形状とされ、その長手方向に沿って、成形室１Ａと金型冷却室１Ｂとが、隔壁１Ｃを挟んで並列するように設けられている。
隔壁１Ｃには、成形室１Ａと金型冷却室１Ｂとの間で、金型１０を移動する金型導入口１ａと金型排出口１ｂとが設けられている。
【００２５】
金型導入口１ａおよび金型排出口１ｂの近傍の隔壁１Ｃには、それぞれの開口を開閉するシャッター２、３が設けられている。
これらシャッター２、３を閉じることによって、成形室１Ａと金型冷却室１Ｂとはそれぞれ独立した空間となり、互いの間の雰囲気の流通が抑制される。このため、成形室１Ａと金型冷却室１Ｂとの間の伝熱も抑制され、各室内の温度条件をそれぞれ独立に調整することができる。
成形室１Ａ内の雰囲気は、成形に使用する金属材料の種類などによっては、不活性雰囲気としてもよい。この場合には、成形室１Ａと金型冷却室１Ｂとの雰囲気の混入をさらに抑制できるように、金型導入口１ａ、金型排出口１ｂは、成形室１Ａ側、金型冷却室１Ｂ側のそれぞれにシャッターを設け、それらの間に金型１０を一時的に収容する構造としてもよい。
【００２６】
成形室１Ａには、その長手方向の一端側（図３の図示左側）に送り出しリール６、長手方向の他端側（図３の図示右側）に巻き取りリール７が設けられ、送り出しリール６および巻き取りリール７の間には、成形室１Ａの長手方向に沿って搬送コンベア４が延設されている。
搬送コンベア４の周囲には、成形室１Ａの長手方向の一端側から他端側に向かって、金型閉じ用シリンダー８、部品成形部２０、金型排出用シリンダー１２、および金型開き用シリンダー１３がこの順に配置されている。
【００２７】
送り出しリール６は、不図示のモータ等によって間欠的に回転駆動される部材であり、連続した長尺のワイヤーＷが巻かれている。本実施形態では、送り出しリール６から巻き出されたワイヤーＷは、不図示のモータ等によって間欠的に回転駆動される巻き取りリール７（巻き取り部）によって巻き取られるようになっている。
本実施形態では、巻き取りリール７および金型閉じ用シリンダー８の間欠的な回転動作を同期させることにより、張り渡されたワイヤーＷを送り出しリール６から巻き取りリール７に向かって搬送できるようになっている。
このため、送り出しリール６は、連続したワイヤーＷを送出する線状部材送出部を構成している。また、巻き取りリール７は、送り出しリール６から送出されたワイヤーＷを間欠的に搬送する線状部材搬送部を構成している。
また、送り出しリール６および巻き取りリール７の間のワイヤーＷは、搬送コンベア４の上方に張り渡されている。本実施形態では、張り渡されたワイヤーＷの搬送コンベア４の上面から高さが、下型１０ａの厚さをわずかに越える高さに設定されている（図４（ａ）参照）。
【００２８】
搬送コンベア４は、金型導入口１ａから成形室１Ａ内に移動される金型１０を、巻き取りリール７によるワイヤーＷの間欠的な搬送に合わせてワイヤーＷの搬送方向と同方向に移動させるもので、第１の金型移動部を構成している。
本実施形態では、搬送コンベア４の幅は、閉じられた状態の金型１０の短手方向の幅以上とされ、閉じられた状態の金型１０の長手方向を移動方向に沿わせて配置できるようになっている。このため、図３に示すように、金型１０を開いた状態（金型１０Ｂ参照）では、上型１０ｂの少なくとも一部が搬送コンベア４の側方にはみ出すようになっている。
搬送コンベア４において、金型導入口１ａに対向する端部の位置は、搬送コンベア４の停止時に金型１０を搭載する金型搭載位置Ｐ０を構成する。
金型搭載位置Ｐ０に搭載された金型１０は、搬送コンベア４の間欠的な移動によって、搬送コンベア４の中間部の成形位置Ｐ１、搬送コンベア４の巻き取りリール７側の端部であって金型排出口１ｂに対向する位置である金型離脱位置Ｐ２に順次停止するようになっている。これらの金型搭載位置Ｐ０、成形位置Ｐ１（第１の停止位置）、金型離脱位置Ｐ２（第２の停止位置）が設けられたピッチは、線状部品１６において付加部品部Ｑが形成されるピッチと同一ピッチ、もしくはワイヤーＷのたるみを考慮して付加部品部Ｑが形成されるピッチよりもわずかに短いピッチとされている。
【００２９】
金型閉じ用シリンダー８（金型閉じ部）は、図４（ａ）に示すように、先端側に設けられたピストン８ａをガス圧等によって昇降させる部材である。金型閉じ用シリンダー８は、搬送コンベア４の送り出しリール６側の端部近傍において搬送コンベア４を挟んで金型導入口１ａと対向する位置に設けられた穴部であるシリンダー設置部１ｄに配置されている。また、金型閉じ用シリンダー８はピストン８ａを床面１ｃの上方に進退させることができるように配置されている。
金型閉じ用シリンダー８の具体的な構成例としては、ガス圧シリンダーを採用することができる。
【００３０】
部品成形部２０は、図５に示すように、搬送コンベア４によって移動される閉じられた状態の金型１０のキャビティＳ内に溶湯Ｍを注入してワイヤーＷの一部に付加部品部Ｑを成形するものである。このため、部品成形部２０は、成形位置Ｐ１において搬送コンベア４を上方から覆うように設けられている。
部品成形部２０の詳細構成は、床面１ｃ上に搬送コンベア４を挟んで立設された支持部材２１の上部において搬送コンベア４を跨ぐように架設された支持台２２と、この支持台２２に設置された溶湯射出部２３と、金型１０をクランプするクランプ用シリンダー２４と、を備える。
【００３１】
溶湯射出部２３は、付加部品部Ｑの成形に用いる金属材料の溶湯Ｍを形成して、金型１０の溶湯注入口１０ｇに注入するものである。
溶湯射出部２３の概略構成は、溶湯Ｍを収容する射出シリンダー２３ａと、射出シリンダー２３ａ内に導入された一定量の金属材料を誘導加熱して溶湯Ｍを形成する誘導加熱コイル２３ｄと、誘導加熱コイル２３ｄによって形成された射出シリンダー２３ａ内の溶湯Ｍを加圧して下方側に射出させる射出ピストン２３ｂと、射出シリンダー２３ａによって加圧された溶湯Ｍを射出する管状の射出ノズル２３ｃとを備える。
誘導加熱コイル２３ｄは、誘導加熱コイル２３ｄの外周側に設置され、高周波電流を供給する不図示の電源に接続されている。
射出ノズル２３ｃは、少なくとも下端部が成形位置Ｐ１に停止された金型１０の溶湯注入口１０ｇに挿入可能な外径を有し、支持台２２の下方の一定位置に停止した金型１０の溶湯注入口１０ｇに対して進退可能に設けられている。
【００３２】
クランプ用シリンダー２４は、支持台２２の下方の成形位置Ｐ１に停止した金型１０の上型１０ｂに対して進退するクランプピストン２４ａを備え、上型１０ｂの上面Ａ３を上方側から押圧してクランプできるようにしたものである。クランプ用シリンダー２４の具体的な構成例としては、ガス圧シリンダーを採用することができる。
このように、クランプピストン２４ａによって上型１０ｂが押圧されることによって、溶湯ＭがキャビティＳに注入されて固化するまでの間、下型１０ａの型合わせ面Ａ１と、上型１０ｂの型合わせ面Ａ２との密着を保つことができる。
【００３３】
また、図３に示すように、ワイヤーＷの搬送方向において、部品成形部２０の上流側および下流側の近傍には、それぞれワイヤーＷの停止時にワイヤーＷを保持して、成形位置Ｐ１に停止した金型１０に対するワイヤーＷの位置を固定する線状部材保持部であるクランプアーム９Ａ、９Ｂが設けられている。
クランプアーム９Ａは、搬送コンベア４の側方から搬送コンベア４に向かう水平方向に延ばされた基端アーム９ａと、図６（ａ）に示すように、基端アーム９ａの先端から搬送コンベア４の上方に進退する伸縮アーム９ｂと、伸縮アーム９ｂの先端に設けられ、搬送コンベア４上に張り渡されたワイヤーＷを上下に挟んで把持する下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄとを備える。
また、クランプアーム９Ａは、床面１ｃ上に設けられた水平移動部９ｆ（進退移動機構）よって搬送コンベア４の移動方向に沿う水平方向において移動可能に支持されている。
また、クランプアーム９Ｂは、クランプアーム９Ａと同様な構成を有し、クランプアーム９Ａと配置位置のみが異なる。
【００３４】
基端アーム９ａは、搬送コンベア４上に張り渡されたワイヤーＷと略同じ高さに配置されている。これにより、下側把持部９ｃ、上側把持部９ｄは、それぞれワイヤーＷの下側、上側となる高さに配置されている。
下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄは、互いの対向方向に進退してワイヤーＷの把持および把持解除の動作を行うことができるとともに、それぞれの突出方向に沿って互いに逆方向に進退することができるようになっている。
このため、図６（ｂ）に示すように、下側把持部９ｃ、上側把持部９ｄによってワイヤーＷを挟持した状態で、例えば、下側把持部９ｃを一定量だけ進出させ、上側把持部９ｄを同量だけ退避させると、挟持された部位のワイヤーＷを図示反時計回りに回転させることができる。同様に、下側把持部９ｃ、上側把持部９ｄをこれと逆方向に進退させた場合には、図示時計回りに回転させることができる。
このため、下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄの組合せは、これらが保持したワイヤーＷをワイヤーＷの中心軸回りに回転させる線状部材回転機構を構成している。
【００３５】
金型排出用シリンダー１２は、図３に示すように、先端側に設けられたピストン１２ａを水平方向に進退させて、金型１０を、金型冷却室１Ｂ内に移動させて成形室１Ａから排出するものである。
金型排出用シリンダー１２は、搬送コンベア４によって金型離脱位置Ｐ２に移動された金型１０を移動させるため、搬送コンベア４を挟んで金型排出口１ｂと対向する位置に配置されている。
ピストン１２ａの最大進出量は、本実施形態では、搬送コンベア４の巻き取りリール７側の端部に移動され、開いた状態とされた金型１０を金型離脱位置Ｐ２から金型排出口１ｂに向かって押し出して、後述する搬送コンベア５上の金型回収位置Ｐ３に移載できる長さに設定されている。
【００３６】
金型排出用シリンダー１２に対向する搬送コンベア４上には、ワイヤーＷの停止時にワイヤーＷを保持して、金型離脱位置Ｐ２に移動された金型１０に対するワイヤーＷの位置を固定するクランプアーム９Ｃ、９Ｄが設けられている。
本実施形態のクランプアーム９Ｃ、９Ｄは、図６（ａ）に示すように、ワイヤーＷの張り渡し方向において金型１０の長手方向の幅より広い間隔を空けて設けられ、それぞれクランプアーム９Ａと同様な構成を有している。また、クランプアーム９Ｃ、９Ｄは、成形位置Ｐ１に停止した金型１０に対するクランプアーム９Ａ、９Ｂの位置関係と略同様な位置関係を、金型離脱位置Ｐ２に停止した金型１０に対して有するように配置される。
ただし、クランプアーム９Ｃ、９Ｄは、クランプしたワイヤーＷをその中心軸回りに回転させる必要はない。このため、下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄは突出方向に相対移動しない構成とし、ワイヤーＷを上下方向から把持および把持解除するだけの構成としてもよい。
また、挟持したワイヤーＷをワイヤーＷの張り渡し方向に移動させる必要もないため、水平移動部９ｆは削除され、床面１ｃ上に固定して設けられている。
【００３７】
金型開き用シリンダー１３は、金型離脱位置Ｐ２に移動された閉じた状態の金型１０を開くものであり、搬送コンベア４によって、金型離脱位置Ｐ２に移動された金型１０と部品成形部２０で成形された付加部品部Ｑとを分離する金型離脱部を構成している。
本実施形態では、金型開き用シリンダー１３は、水平方向に進退するピストン１３ａを有する機構からなる。
金型開き用シリンダー１３は、搬送コンベア４の巻き取りリール７側の端部において、隔壁１Ｃ側の側方に設けられたシリンダー移動部１４を介して床面１ｃ上に配置されている。
シリンダー移動部１４は、図７（ａ）に示すように、金型開き用シリンダー１３を、そのピストン１３ａが金型離脱位置Ｐ２に移動された閉じた状態の金型１０の上型１０ｂの上端部を押圧できる高さに支持するとともに、金型排出口１ｂと搬送コンベア４との間に進退可能に支持する部材である。
このため、シリンダー移動部１４は、金型１０を開く際には、金型開き用シリンダー１３を金型１０の側方に移動させ、図３に示すように、金型１０を開いた後には、金型開き用シリンダー１３を金型排出口１ｂおよび金型１０の間から退避させることができる。
【００３８】
金型冷却室１Ｂは、金型排出用シリンダー１２によって成形室１Ａから排出され、金型冷却室１Ｂ内に移動された開いた状態の金型１０を、搬送コンベア４の金型搭載位置Ｐ０に戻す間に、強制冷却する装置部分であり、成形室１Ａより低温となるように室内の温度が調整されている。
金型冷却室１Ｂには、搬送コンベア４の送り出しリール６側の端部に戻す金型１０を開いた状態で移動することができる搬送コンベア５が設けられている。搬送コンベア５は、少なくとも両端部が、金型排出口１ｂと金型導入口１ａとに対向する長さを有し、本実施形態では、搬送コンベア４と平行に設けられている。これにより、搬送コンベア５の両端部は、それぞれ、金型排出口１ｂ、金型導入口１ａと対向する位置まで延ばされている。この両端部において、金型排出口１ｂ、金型導入口１ａと対向する部位は、それぞれ、成形室１Ａから排出された金型１０を金型冷却室１Ｂ内に回収する金型回収位置Ｐ３と、搬送コンベア５によって移動された金型１０を、金型導入口１ａを通して成形室１Ａに移動する金型導入位置Ｐ４とを構成している。
搬送コンベア５は、金型回収位置Ｐ３に配置された開いた状態の金型１０（図３の金型１０Ｂ参照）を金型導入位置Ｐ４まで移動できるようになっている。
金型冷却室１Ｂにおいて、金型導入口１ａに対向する位置には、搬送コンベア５を挟んで金型導入用シリンダー１５が設けられている。
金型導入用シリンダー１５は、金型導入位置Ｐ４に移動された金型１０を搬送コンベア４上の金型搭載位置Ｐ０に押し出すピストン１５ａを備える。このため、金型導入位置Ｐ４に移動された金型１０を、シャッター２を開いた状態の金型導入口１ａから押し出して金型搭載位置Ｐ０に移動することができる。
金型導入用シリンダー１５の構成は、金型排出用シリンダー１２と同様の構成を採用することができる。
【００３９】
次に、成形装置１００の動作について説明する。
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、本発明の第１の実施形態に係る成形装置の部品成形部の動作説明図である。
【００４０】
まず、図３に示すように、ワイヤーＷを送り出しリール６と巻き取りリール７との間に張り渡す。また、金型冷却室１Ｂの金型導入位置Ｐ４に、金属ガラスとなる材料の溶湯Ｍを臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却できる温度に冷却された金型１０を開いた状態でセットする（図３の金型１０Ａ参照）。
このとき、ワイヤーＷ、搬送コンベア４、５はいずれも停止状態とする。また、シャッター２、３はいずれも閉じておく。
【００４１】
次に、シャッター２を開き、金型導入用シリンダー１５のピストン１５ａを延ばして、金型１０（１０Ａ）の側面を押圧して、金型１０（１０Ａ）を金型搭載位置Ｐ０に移動させる。このとき、金型搭載位置Ｐ０に移動された金型１０は、下型１０ａの長手方向が搬送コンベア４の搬送方向に沿う姿勢で搬送コンベア４上に載った状態とし、ワイヤー挿通溝１０ｅが張り渡されたワイヤーＷの直下に平行に位置するとともに、上型１０ｂが金型閉じ用シリンダー８上に位置するようにする（図４（ａ）参照）。
本実施形態では、金型１０は、床面１ｃ上を滑って床面１ｃと同高さにある搬送コンベア４上に移動する。床面１ｃと搬送コンベア４との間に段差を設ける場合には、例えば、搬送コロなどが設置された搬送路を金型導入口１ａの両側の搬送コンベア４、５間の床面１ｃ上に設けておく。
なお、金型１０が成形室１Ａ内に移動したら、シャッター２を閉じて、金型導入口１ａを閉鎖する。
【００４２】
次に、図４（ｂ）に示すように、金型閉じ用シリンダー８を伸長して、上型１０ｂを押し上げる、これにより、上型１０ｂがヒンジ１０ｈを中心に回動して、上型１０ｂが下型１０ａ上に移動し、金型１０が閉じられる。
このときワイヤーＷは、上型１０ｂのワイヤー挿通溝１０ｆによって押し下げられ、ワイヤー挿通溝１０ｅとの間に挟まれる。この結果、ワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｆによって形成されるワイヤー挿通孔Ｈと、成形面１０ｃ、１０ｄとによって形成されるキャビティＳの内部に挿通された状態に配置される。
【００４３】
このため、金型導入用シリンダー１５および金型閉じ用シリンダー８は、第１の金型移動部である搬送コンベア４に金型１０を配するとともに、金型１０のキャビティＳ内に、送り出しリール６から送出されたワイヤーＷを配置する金型準備部を構成している。
【００４４】
次に、送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４を同時に駆動して、ワイヤーＷと、金型搭載位置Ｐ０において閉じられた金型１０とを成形位置Ｐ１に向けて移動する。
金型１０が成形位置Ｐ１に達したら、送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４を同時に停止する。ここで、成形位置Ｐ１は、図５に示すように、溶湯射出部２３の射出ノズル２３ｃが金型１０の溶湯注入口１０ｇに進退可能な位置になっている。
次に、クランプ用シリンダー２４のクランプピストン２４ａを下方側に伸長して、成形位置Ｐ１で停止した金型１０の上型１０ｂの上面Ａ３を上方から押圧し、下型１０ａおよび上型１０ｂの型合わせ面Ａ１、Ａ２が確実に密着した状態にクランプする。
一方、溶湯射出部２３では、金型１０が成形位置Ｐ１に到達するまでの間に、射出シリンダー２３ａ内に付加部品部Ｑを成形するために必要な量の金属材料を投入し、誘導加熱コイル２３ｄに高周波電流を流しこの金属材料を誘導加熱して溶湯Ｍを形成しておく。
【００４５】
次に、図８（ａ）に示すように、クランプアーム９Ａ、９Ｂによって、それぞれ金型１０から搬送方向の上流側、下流側に延出されたワイヤーＷを、金型１０の側面からわずかに離れた位置において上下方向から挟持する。
そして、ワイヤーＷの張り渡し方向に沿ってクランプアーム９Ａ、９Ｂを金型１０に近づけるとともに、クランプアーム９Ａ、９Ｂで挟まれたキャビティＳ内のワイヤーＷの撚りを撚り戻す方向に、それぞれの下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄを移動して、ワイヤーＷをその中心軸回りに回転させる。
このとき、ワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｆの間に挟まれているワイヤーＷは、外形がワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｆの内径の範囲に規制されているため、図８（ｂ）に示すように、キャビティＳ内において、ワイヤーＷの撚りが戻って拡径する。これにより、キャビティＳ内には、ワイヤーＷを構成する単線間に隙間を有するワイヤーほつれ部Ｒが形成される。
なお、このようなワイヤーＷの回転により、クランプアーム９Ａ、９Ｂで挟まれた外側のワイヤーＷは撚りがきつくなる方向にねじられるが、ワイヤーＷの長さがキャビティＳ内の長さに比べて長いため、ねじりによる歪みは小さく回転の支障とはならない。
【００４６】
次に、溶湯Ｍが成形可能な温度に達したら、射出ノズル２３ｃを下降して溶湯注入口１０ｇ内に挿入する。そして、誘導加熱コイル２３ｄによる射出ピストン２３ｂを下降して、射出ノズル２３ｃから溶湯Ｍを射出する。
これにより、金型１０のキャビティＳ内に溶湯Ｍが注入される。
【００４７】
キャビティＳ内に注入された溶湯Ｍは、キャビティＳ内に充填され、成形面１０ｃ、１０ｄやワイヤーＷに接触した部位からの熱伝導によって急冷され、臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却される。これにより、溶湯Ｍは、キャビティＳの形状に沿って固化し、金属ガラス固化体ｍ（図８（ｃ）参照）が形成される。
本実施形態の溶湯Ｍは、金属ガラスとなる材料からなるため成形転写性が良好である。したがって、成形面１０ｃ、１０ｄに良好に密着するのみならず、ワイヤーＷの表面の凹凸やワイヤーほつれ部Ｒの単線間の隙間にも良好に充填されて、それぞれの表面に沿って密着した状態で固化する。
このため、キャビティＳの中心部では、ワイヤーほつれ部Ｒの内部に溶湯Ｍが入り込んだ状態で固化する。したがって、ワイヤーほつれ部Ｒが形成されずワイヤーＷの外表面のみに溶湯Ｍが固化する場合に比べて、固化後のワイヤーＷの引き抜き強度を向上することができる。
【００４８】
なお、溶湯Ｍは、ワイヤーＷとワイヤー挿通孔Ｈとの隙間にも進入しようとするが、これらの隙間はきわめて狭いため、進入しようとする溶湯Ｍの熱容量は小さい。このため、進入しようとする溶湯Ｍは、キャビティＳからの近傍でただちに固化し、ほとんど進入することがない。
したがってワイヤー挿通孔Ｈから金型１０の外部に漏れ出すことはない。また、溶湯Ｍは進入したとしてもワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｄに沿って固化するため、ワイヤーＷの外径よりもわずかに太い棒状に固化し、除去が必要となるバリなどは形成されない。
【００４９】
溶湯Ｍの注入が終了したら、射出ノズル２３ｃを引き上げて、溶湯注入口１０ｇから引き抜く。そして、キャビティＳ内の溶湯Ｍがガラス転移温度以下となって、固化物の形状が、移動の衝撃などによって変化しない程度に冷却されるのを待つ。
そして、図８（ｃ）に示すように、ワイヤーＷの張り渡し方向に沿ってクランプアーム９Ａ、９Ｂを金型１０から遠ざけるとともに、クランプアーム９Ａ、９Ｂで挟まれたキャビティＳ内のワイヤーＷの撚りを直す方向に、それぞれの下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄを移動して、ワイヤーＷをその中心軸回りに回転させる。
これの動作によって、溶湯Ｍが固化した金属ガラス固化体ｍ内のワイヤーＷの撚りは撚り直されることはないが、キャビティＳの外部のワイヤーＷに発生した撚りの変化が初期状態に戻される。
【００５０】
次に、クランプピストン２４ａを上昇させて、金型１０のクランプを解除する。
そして、送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４を同時に駆動して、ワイヤーＷと、キャビティＳ内に金属ガラス固化体ｍが形成された金型１０とを金型離脱位置Ｐ２に向けて移動させる。
金型１０が金型離脱位置Ｐ２に達したら、送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４を同時に停止する。
そして、クランプアーム９Ｃ、９Ｄによって、金型１０の側面の側面から延出しているワイヤーＷを上下に挟んで、金型１０に対するワイヤーＷの位置を固定する。
【００５１】
金型離脱位置Ｐ２では、金型１０が移動されるまでの間に、シリンダー移動部１４によって、金型開き用シリンダー１３を金型排出用シリンダー１２に対向する位置に移動しておく。
図７（ａ）に示すように、金型１０が金型離脱位置Ｐ２に移動されたら、金型開き用シリンダー１３のピストン１３ａを金型１０に向かって伸長する。
ピストン１３ａが上型１０ｂの側面に当接すると、上型１０ｂに対して、ヒンジ１０ｈ周りの回転モーメントが作用して、上型１０ｂが回動され、図７（ｂ）に示すように、金型１０が開かれる。
このとき、ワイヤーＷは、図７（ｂ）には図示しないクランプアーム９Ｃ、９Ｄによって、金型１０を挟んだ位置で保持されているため、下型１０ａに対する位置が固定されている。したがって、上型１０ｂの回動に伴って付加部品部Ｑが成形面１０ｄから離型され、付加部品部Ｑが下型１０ａ上に残った状態とされ、上型１０ｂのみが移動する。
これにより、金型１０が開かれ、上型１０ｂは搬送コンベア４の側方の床面１ｃ上に配置された状態となる（図３の金型１０Ｂ参照）。
【００５２】
金型１０が開いたら、シリンダー移動部１４によって、金型開き用シリンダー１３を金型１０に対向する位置から巻き取りリール７側に移動して退避させる。
また、クランプアーム９Ｃ、９Ｄを上昇させて、クランプアーム９Ｃ、９Ｄ間に保持された付加部品部Ｑ付きのワイヤーＷを下型１０ａの上方に移動し、成形面１０ｃから付加部品部Ｑを離型させる。このとき、クランプアーム９Ｃ、９Ｄは、ワイヤーＷを付加部品部Ｑの下端部が下型１０ａの型合わせ面よりも上方となる位置まで移動する。
【００５３】
次に、シャッター３を開いて、金型排出口１ｂを開放し、金型排出用シリンダー１２のピストン１２ａを伸長させて金型１０の上型１０ｂの側面を押圧し、金型１０を金型冷却室１Ｂの搬送コンベア５上の金型回収位置Ｐ３に移動させる。このとき、搬送コンベア５上では、上型１０ｂが成形室１Ａ側に向いた状態のままで、開いた状態の金型１０の重心が搬送コンベア５上にある状態とする（図３の金型１０Ｃ参照）。
本実施形態では、金型１０は、床面１ｃ上を滑って床面１ｃと同高さにある搬送コンベア４から床面１ｃを経由して搬送コンベア５上に移動する。床面１ｃと、搬送コンベア４、５との間に段差を設ける場合には、例えば、搬送コロなどが設置された搬送路を、金型排出口１ｂの両側の搬送コンベア４、５間の床面１ｃ上に設けておく。
【００５４】
金型離脱位置Ｐ２の金型１０が金型冷却室１Ｂの搬送コンベア５上に移動したら、金型排出用シリンダー１２を収縮させて搬送コンベア４における金型排出口１ｂと反対側の側方に退避させる。また、シャッター３を閉じる。
このようにして、ワイヤーＷ上に、付加部品部Ｑが成形され、金型１０から離型される。
金型回収位置Ｐ３に移動された金型１０は、金型冷却室１Ｂ内で冷却されつつ、搬送コンベア５によって金型導入位置Ｐ４まで移動され、再利用可能な金型１０として待機する。
【００５５】
このように、金型排出用シリンダー１２および搬送コンベア５は、金型離脱部で付加部品部Ｑから分離された金型１０を回収し、回収された金型１０を金型準備部である金型導入用シリンダー１５の近傍まで移動する第２の金型移動部を構成している。
また、金型冷却室１Ｂは、第２の金型移動部により回収された金型１０の移動経路上に設けられ、回収された金型１０を冷却する回収金型冷却部を構成している。
【００５６】
以上、ワイヤーＷに形成される１つの付加部品部Ｑに着目して動作を説明したが、成形装置１００では、少なくとも３個の金型１０を成形室１Ａ、金型冷却室１Ｂ内で循環させて、ワイヤーＷ上に複数の付加部品部Ｑを形成する。以下で、上記の動作に並行して行われる他の金型１０に対する動作について簡単に説明する。
【００５７】
成形位置Ｐ１に金型１０（先行する金型１０と称する）を移動させて、送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４を停止したら、シャッター２を開いて、上記と同様にして、他の金型１０（後行する金型１０と称する）を金型搭載位置Ｐ０に移動させる。そして、先行する金型１０を用いて成形位置Ｐ１で成形が行われている間に、金型搭載位置Ｐ０における後行する金型１０を閉じた状態とする。
先行する金型１０が金型離脱位置Ｐ２に移動されると、この移動と同時に後行する金型１０が成形位置Ｐ１に移動される。
そして、金型離脱位置Ｐ２では先行する金型１０の金型離脱を行い、これと並行して、成形位置Ｐ１では後行する金型１０を用いた成形を行う。さらに、これに並行して第３の金型１０を金型搭載位置Ｐ０に移動させる。
そして、金型離脱が終了した先行する金型１０は、次に送り出しリール６、巻き取りリール７、および搬送コンベア４が移動する間に、搬送コンベア５によって、金型導入口１ａに対向する位置に移動させる。
このようにして、成形装置１００によれば、３つの金型１０を循環使用することで、ワイヤーＷ上に、成形位置Ｐ１と金型離脱位置Ｐ２との距離に対応するピッチで、付加部品部Ｑが順次成形されていき、線状部品１６が形成される。
【００５８】
上記では、金型１０が３個の場合の例で説明したが、搬送コンベア５が複数の金型１０を載せて移動できるようにしておけば、金型１０は３個以上であってもよい。この場合、１つの金型１０が金型冷却室１Ｂに滞在する時間をより長くすることができるため、金型１０の冷却に時間がかかる場合でも搬送コンベア５上を移動する間に再利用可能な温度に冷却することができる。
【００５９】
付加部品部Ｑが成形されたワイヤーＷは、巻き取りリール７の回転によって、巻き取りリール７に巻き取られていく。
このようにして、予め用意されたワイヤーＷ上に付加部品部Ｑが成形され、送り出しリール６からワイヤーＷの送出ができなくなったら、成形装置１００を停止し、成形室１Ａ内の雰囲気を大気雰囲気に戻すなどして、巻き取りリール７に巻き取られた線状部品１６を回収する。
この線状部品１６は、巻き取りリール７に巻き取られた状態で製品として供給してもよいし、適宜２次加工して、線状部品１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃのような製品として供給してもよい。
【００６０】
このように、成形装置１００は、金型準備部が、複数の金型１０を搬送コンベア４に順次配することにより、連続したワイヤーＷ上の異なる位置に付加部品部Ｑを順次成形するものとなっている。
【００６１】
本実施形態の成形装置１００によれば、成形室１Ａ内で、ワイヤーＷおよび複数の金型１０を移動し、ワイヤーＷに付加部品部Ｑが一体化された線状部品１６を成形する。このため、金型１０のキャビティＳ内にワイヤーＷを配置する金型準備工程と、金型１０のキャビティＳ内に溶湯Ｍを注入して金属ガラス固化体ｍを形成する成形工程と、金属ガラス固化体ｍから金型１０を離脱する金型離脱工程とを、複数の金型、複数の位置において並行して行うことができるため、線状部品１６を効率的に製造することができる。
【００６２】
［変形例］
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図９は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【００６３】
本変形例の成形装置１１０は、上記第１の実施形態の成形装置１００の成形位置Ｐ１と金型離脱位置Ｐ２との中間に、金型冷却部３０が設けられた冷却位置ＰＣを設定し、成形位置Ｐ１に移動した金型１０が次の移動によって冷却位置ＰＣで停止するようにしたものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６４】
金型冷却部３０は、搬送コンベア４によって冷却位置ＰＣに移動した金型１０を冷却できる構成であれば特に限定されない。例えば、金型１０の周囲に溶湯Ｍが注入されて温度上昇した金型１０よりも低温のガスを流して金型１０を冷却する空冷機構や、内部に冷媒を循環させて溶湯Ｍが注入されて温度上昇した金型１０よりも低温とした冷却プレートを金型１０の表面に当接させる接触冷却機構などの構成を採用することができる。
接触冷却機構を採用する場合には、冷却プレートを金型１０の上下方向から押圧して当接することにより金型１０の押えを兼ねるようにしてもよい。
【００６５】
本変形例の成形装置１１０によれば、成形位置Ｐ１において溶湯Ｍを注入した後に、冷却位置ＰＣに移動し、金型冷却部３０において溶湯Ｍを急冷する。このため、金型１０の熱容量が小さく、溶湯Ｍを注入しただけでは、溶湯Ｍがガラス転移温度以下に冷却されず過冷却液体状態になっているような場合にも、金型冷却部３０によって、臨界冷却速度以上の冷却速度でガラス転移温度以下の温度に冷却することができる。このため、金型１０の小型化を図ることができる。
また、付加部品部Ｑが形成されるピッチを短くする必要があり、成形位置Ｐ１から金型離脱位置Ｐ２に移動する間に金型の離脱が可能となる温度に冷却されない場合にも、冷却位置ＰＣで金型離脱可能な温度まで冷却することができる。このため、金型１０を金型離脱位置Ｐ２に移動できる温度まで、成形位置Ｐ１に停止させておく必要がないため、成形位置Ｐ１での停止時間を短縮し、成形の効率を向上することができる。
【００６６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の成形装置について説明する。
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【００６７】
本実施形態の成形装置１２０は、線状部品１６Ａの製品形状をチャンバー１内で形成するものである。
このため、巻き取りリール７に代えて、牽引移動部４０（線状部材搬送部）を備え、さらに、カッター部４４と線状部品収納部４３とを追加している。
また、成形装置１２０では、上記第１の実施形態の成形装置１００の部品成形部２０および成形位置Ｐ１を、成形装置１００の金型搭載位置Ｐ０に相当する位置に移動している。
このため、金型導入用シリンダー１５によって搬送コンベア４上に移動された金型１０は、部品成形部２０の下方において金型閉じ用シリンダー８によって閉じられ、搬送コンベア４によって金型１０を移動させることなく、閉じられた状態の上型１０ｂの溶湯注入口１０ｇに射出ノズル２３ｃを挿入できるようになっている。
また、成形装置１２０では、金型冷却室１Ｂに代えて、金型冷却室１Ｄを備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６８】
牽引移動部４０は、上記第１の実施形態のクランプアーム９Ｃと同様の構成を有するクランプアーム９Ｅと、このクランプアーム９ＥをワイヤーＷの張り渡し方向に沿って、クランプアーム９Ｄに隣接する近接位置Ｃｎから、クランプアーム９Ｄに対してより遠ざかった遠隔位置Ｃｆまでの間で往復直線運動させるクランプアーム移動部４１とを備える。
クランプアーム移動部４１の近接位置Ｃｎと遠隔位置Ｃｆとの間の移動距離は、線状部品１６Ａの全長に相当する距離に設定されている。
クランプアーム移動部４１の構成としては、クランプアーム９ＥをワイヤーＷの張り渡し方向に沿って往復直線運動させることができれば、特に限定されない。例えば、ボールネジ送り機構やリニアモータなどの構成を採用することができる。
【００６９】
カッター部４４は、クランプアーム９Ｅの近接位置Ｃｎよりもわずかに遠隔位置Ｃｆ寄りの位置で、クランプアーム９Ｄ、９Ｅによって張られたワイヤーＷを切断するものである。カッター部４４の具体的な構成は、ワイヤーＷを挟持して切断する構成としてもよいし、回転刃をワイヤーＷに進退させて切断する構成としてもよい。
【００７０】
線状部品収納部４３は、カッター部４４によってワイヤーＷが切断された線状部品１６Ａを収納するため線状部品１６Ａの長さより長手開口幅を有する箱状部材であり、ワイヤーＷが張り渡された下方側に、長手方向の開口をワイヤーＷの張り渡し方向に沿わせた状態で配置されている。
また線状部品収納部４３は、チャンバー１に設けられた図示しない搬出口を通して、収納された線状部品１６Ａをチャンバー１の外部に搬出できるようになっている。
【００７１】
カッター部４４と線状部品収納部４３とは、付加部品部Ｑが形成されたワイヤーＷを切断して回収する切断回収部を構成している。
【００７２】
金型冷却室１Ｄは、上記第１の実施形態の金型冷却室１Ｂにおける室内の雰囲気温度を下げる冷却手段に代えて、金型１０を冷却しつつ金型排出口１ｂ側から金型導入口１ａ側に移動する冷却移動部５Ａを備える。
冷却移動部５Ａは、金型１０を載置する載置部自体が冷却されており、載置部と金型１０との間の接触による熱伝導で、金型１０の冷却を行うものである。
例えば、金属製のコンベアを適宜の冷媒によって冷却して低温に保った状態で駆動するコンベア機構や、金型１０が摺動可能な金属製の冷却プレートで構成される搬送路を設けこの冷却プレート上に金型１０を配置し、可動アームやシリンダーなどの移動手段を用いて金型１０を冷却プレートに当接した状態で移動させる機構などを採用することができる。
【００７３】
次に、成形装置１２０の動作について、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
成形装置１２０では、始めに、送り出しリール６から送出されたワイヤーＷの端部をクランプアーム９Ｅによって把持し、送り出しリール６と近接位置Ｃｎに配置されたクランプアーム９Ｅとの間の搬送コンベア４上にワイヤーＷを張り渡す。
次に、上記第１の実施形態と同様にして金型導入用シリンダー１５によって、開いた状態の金型１０を搬送コンベア４上に移動する。
そして、金型閉じ用シリンダー８によって金型１０を閉じる。これにより、張り渡されたワイヤーＷが、ワイヤー挿通溝１０ｅ、１０ｆの間に挟まれる。
そして、この状態で、搬送コンベア４およびワイヤーＷを移動することなく、部品成形部２０による成形を行う。
【００７４】
溶湯ＭがキャビティＳ内に注入され、金型１０を移動できる状態となったら、送り出しリール６の送り出しと、クランプアーム移動部４１によるクランプアーム９Ｅの遠隔位置Ｃｆ側への移動と、搬送コンベア４の駆動とを同時に行う。そして、クランプアーム９Ｄが遠隔位置Ｃｆに達したら、送り出しリール６、クランプアーム移動部４１、および搬送コンベア４を停止する。
これにより、金型１０が金型離脱位置Ｐ２に移動される。
【００７５】
金型離脱位置Ｐ２では、上記第１の実施形態と同様にして、クランプアーム９Ｃ、９ＤによってワイヤーＷを保持し、金型開き用シリンダー１３を作動させて、金型１０を開いた状態とし（図１０参照）、さらにクランプアーム９Ｃ、９Ｄをわずかに上方に移動して付加部品部Ｑを下型１０ａから離脱させる。
次に、カッター部４４によって、クランプアーム９Ｄ、９Ｅの間に張り渡されたワイヤーＷを切断する。そして、クランプアーム９Ｅのクランプを解除する。
これにより、切断されたワイヤーＷが線状部品収納部４３内に落下する。ただし、成形の最初では切断されたワイヤーＷには付加部品部Ｑは形成されていない。２回目の切断からは、図１０に示すように、付加部品部Ｑが形成された状態のワイヤーＷを切断することになり、切断された部品は線状部品１６Ａになっている。
【００７６】
次に、クランプアーム移動部４１によって、クランプアーム９Ｅを近接位置Ｃｎに移動し、クランプアーム９Ｅによって、クランプアーム９ＤでクランプされたワイヤーＷの端部を把持し、ワイヤーＷの切断端をクランプアーム９Ｄによる保持高さと合わせる。
また、これと並行して、上記第１の実施形態と同様にして、金型排出用シリンダー１２によって、金型１０を金型冷却室１Ｄ内の金型回収位置Ｐ３に移動する。本実施形態において、金型回収位置Ｐ３は、冷却移動部５Ａ上において金型排出口１ｂに対向する位置である。
【００７７】
金型１０が金型離脱位置Ｐ２から排出されたら、クランプアーム９Ｃ、９Ｄのクランプを解除する。これにより、クランプアーム移動部４１によってワイヤーＷを移動する準備ができたことになる。
【００７８】
金型冷却室１Ｄに移動された金型１０は、冷却移動部５Ａ上に配置され、冷却移動部５Ａとの接触によって冷却される。そして、金型回収位置Ｐ３から冷却移動部５Ａ上において金型導入口１ａに対向する位置である金型導入位置Ｐ４まで移動される間に、再利用可能な金型温度に冷却される。
【００７９】
このようにして、成形装置１２０では、金型１０を、金型導入位置Ｐ４、成形位置Ｐ１、金型離脱位置Ｐ２、金型回収位置Ｐ３の順に移動して循環させ、成形位置Ｐ１における成形工程と、金型離脱位置Ｐ２における金型離脱工程とを並行して行うことができる。このため、上記第１の実施形態と同様に、ワイヤーＷ上に一定ピッチで付加部品部Ｑを効率的に成形することができる。
さらに、本実施形態では、金型離脱工程において、ワイヤーＷを切断する工程を行うため、ワイヤーＷが切断された製品形態である線状部品１６Ａの加工まで、成形装置１２０内で行うことができる。
【００８０】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の成形装置について説明する。
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る成形装置の全体構成を示す模式的な平面図である。
【００８１】
本実施形態の成形装置１３０は、図１１に示すように、チャンバー１内に、１つの金型１０を開閉可能に配置し、この金型１０の開いた状態の下型１０ａ上に、上記第１の実施形態と同様にして、送り出しリール６と巻き取りリール７とによってワイヤーＷを張り渡している。
また、成形装置１３０では、この金型１０の周囲に、上記第２の実施形態と同様な位置関係に、金型閉じ用シリンダー８、部品成形部２０、クランプアーム９Ａ、９Ｂを配置している。また、金型開き用シリンダー１３は、金型１０の金型閉じ用シリンダー８が位置するのと反対側の側方に配置している。ただし、金型開き用シリンダー１３は、金型１０の側方から退避する必要がないため、床面１ｃ上おいてシリンダー保持部１４Ａによって水平方向および高さ方向の位置が固定されている。
【００８２】
本実施形態によれば、ワイヤーＷが停止した状態で、金型閉じ用シリンダー８によって金型１０を閉じた状態とする。
次に、部品成形部２０によって、上記第１の実施形態と同様にして、閉じられた金型１０のキャビティＳ内に溶湯Ｍを注入して付加部品部Ｑの成形を行う。このとき、ワイヤーＷが撚り線ワイヤーの場合には、上記第１の実施形態と同様にして、クランプアーム９Ａ、９Ｂによって、ワイヤーほつれ部Ｒを形成した状態で成形を行う。
【００８３】
次に、溶湯Ｍが固化し、キャビティＳ内に金属ガラス固化体ｍが形成されたら、クランプ用シリンダー２４によるクランプを解除し、金型開き用シリンダー１３によって、金型１０を開く。
このとき、クランプアーム９Ａ、９Ｂは、ワイヤーＷをクランプした状態としておく。これにより、本実施形態のクランプアーム９Ａ、９Ｂは、上記第１の実施形態におけるクランプアーム９Ｃ、９Ｄと同様の機能を果たしている。すなわち、上型１０ｂが回動する間、ワイヤーＷおよび付加部品部Ｑの下型１０ａに対する位置を固定して、回動する上型１０ｂの成形面１０ｄから付加部品部Ｑを離型させる。
次に、上記第１の実施形態のクランプアーム９Ｃ、９Ｄと同様にして、クランプアーム９Ａ、９Ｂを上昇させ、付加部品部Ｑを下型１０ａの成形面１０ｃから離型させる。
【００８４】
このようにして、付加部品部Ｑの離型が終了したら、送り出しリール６および巻き取りリール７を駆動して、ワイヤーＷを付加部品部Ｑのピッチに相当する長さだけ移動させる。
そして、上記の動作を繰り返す。これにより、ワイヤーＷ上に複数の付加部品部Ｑが形成された線状部品１６が形成され、巻き取りリール７に巻き取られていく。
【００８５】
本実施形態の成形装置１３０は、金型１０を移動することなく、ワイヤーＷ上に複数の付加部品部Ｑを形成する場合の例になっている。
成形装置１３０によれば、金型１０を張り渡したワイヤーＷの上下で開閉する構成としているため、ワイヤーＷを金型の開口から挿通させる場合に比べて、作業効率を向上することができる。
また、ワイヤーＷの搬送方向の上流側および下流側に、クランプアーム９Ａ、９Ｂを備えるため、ワイヤーＷの金型１０に対する位置を調整したり、固定したりすることができる。このため、ワイヤーＷの金型１０に対する配置や、付加部品部Ｑの離型が容易となる。
また、ワイヤーＷが撚り線ワイヤーの場合には、上記第１の実施形態と同様にキャビティＳ内にワイヤーほつれ部Ｒを形成した状態で成形することができるため、ワイヤーＷの固定強度を向上することができる。
【００８６】
なお、上記第１および第２の実施形態の説明では、チャンバー１内に、搬送コンベア５を備える場合の例で説明したが、金型冷却室１Ｂや搬送コンベア５は省略してもよい。この場合、チャンバー１に、金型導入口１ａ、金型排出口１ｂに相当する金型１０の搬入口、搬出口を設けておき、金型を成形装置の外部から搬入したり、外部へ搬出したりして、金型１０の冷却を成形装置の外部で行うようにすることができる。
【００８７】
また、上記各実施形態および変形例の説明では、送り出しリール６、巻き取りリール７のそれぞれの回転によって、ワイヤーＷを搬送する場合の例で説明したが、巻き取りリール７のみを駆動してワイヤーＷを搬送するようにしてもよい。
また、送り出しリール６、巻き取りリール７は、送り出しと巻き取りのみを行うリールとして、これらの間にワイヤーＷを搬送する駆動リールなどの線状部材搬送部を別に設けてもよい。
【００８８】
また、上記の各実施形態および変形例の説明では、線状部材の一例として、撚り線ワイヤーであるワイヤーＷを用いた場合の例で説明したが、ワイヤーＷは、単線ワイヤーでもよい。
また、線状部材は長尺で可撓性を有する部材であれば、ワイヤーには限定されず、例えば医療用カテーテルなどであってもよい。
【００８９】
また、上記の各実施形態および変形例の説明では、線状部材の断面形状が略円状の場合の例で説明したが、多角形断面や楕円状断面などであってもよい。
【００９０】
また、で上記の各実施形態および変形例の説明では、線状部材保持部は、成形位置Ｐ１においてワイヤーほつれ部Ｒを形成したり、金型離脱位置Ｐ２に金型１０から付加部品部Ｑを離型させたりするために用いた場合の例で説明した。
ただし、線状部材保持部は、線状部材の停止時に線状部材を保持して、金型に対する線状部材の位置を固定するものであれば、これらの用途には限定されない。
例えば、線状部材が円形とは異なる断面形状を有する場合に、これに対応して形成された金型の溝部に線状部材の向きを合わせるために、線状部材をその中心軸回りに回転させるといった用途に用いるものであってもよい。
【００９１】
また、上記の各実施形態および変形例の説明では、線状部材保持部の線状部材回転機構は、一例であって、線状部材をその中心軸回りに鑑定させることができれば、下側把持部９ｃおよび上側把持部９ｄを相対移動させる機構には限定されない。例えば、線状部材保持部が線状部材を中心として回転可能に設けられた機構を採用してもよい。
【００９２】
また、上記の各実施形態および変形例の説明では、部品成形部が、溶湯を金型に射出する場合の例で説明したが、溶湯の注入方法は、射出には限定されない。例えば、溶湯注入口１０ｇの上方から溶湯Ｍを自然落下させて注入してよい。
また、溶湯Ｍの成形も射出成形には限定されない。例えば、金属材料を溶融してから結晶化温度以下ガラス転移温度以上の温度に加熱されることで過冷却液体領域にある金属材料を、開いた状態の成形面上に供給してから金型を閉じることによって、成形を行うようにしてもよい。
【００９３】
また、上記第１および第２の実施形態の説明では、第１の金型移動部が一続きの構成の場合の例で説明したが、停止位置から停止位置まで、線状部材の搬送に合わせて金型を移動することができれば、複数の金型移動部を協調制御することによって、第１の金型移動部を構成してもよい。例えば、停止位置と停止位置との間を移動させる金型移動部と、この金型移動部と停止位置との間で、金型を移載する移載ロボットとの組合せからなる構成を採用してもよい。
【００９４】
また、上記第１の実施形態およびその変形例の説明では、金型冷却室１Ｂ内の雰囲気温度を低温にする回収金型冷却部を構成する場合の例で説明したが、金型冷却室１Ｂに配置された搬送コンベア５の周囲をドーム状に囲い、この内部のみを冷却する回収金型冷却部を設けた構成としてもよい。
【００９５】
また、上記の各実施形態、変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１ チャンバー
１Ａ 成形室
１Ｂ 金型冷却室（回収金型冷却部）
１Ｄ 金型冷却室（
４ 搬送コンベア（第１の金型移動部）
５ 搬送コンベア（第２の金型移動部）
５Ａ 冷却移動部（第２の金型移動部、回収金型冷却部））
６ 送り出しリール（線状部材送出部）
７ 巻き取りリール（線状部材搬送部、巻き取り部）
８ 金型閉じ用シリンダー（金型準備部）
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ、９Ｄ クランプアーム（線状部材保持部）
９Ｅ クランプアーム（線状部材搬送部）
９ｃ 下側把持部（線状部材回転機構）
９ｄ 上側把持部（線状部材回転機構）
９ｆ 水平移動部（進退移動機構）
１０、１０Ａ、１０Ｂ，１０Ｃ 金型
１０ａ 下型
１０ｂ 上型
１０ｃ，１０ｄ 成形面
１０ｅ，１０ｆ ワイヤー挿通溝
１０ｇ 溶湯注入口
１０ｈ ヒンジ
１２ 金型排出用シリンダー（第２の金型移動部）
１３ 金型開き用シリンダー１３（金型離脱部）
１５ 金型導入用シリンダー（金型準備部）
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ 線状部品
２０ 部品成形部
２３ 溶湯射出部
２３ｄ 誘導加熱コイル
２４ クランプ用シリンダー
３０ 金型冷却部
４０ 牽引移動部（線状部材搬送部）
４３ 線状部品収納部（切断回収部）
４４ カッター部（切断回収部）
１００、１１０、１２０、１３０ 成形装置
Ｈ ワイヤー挿通孔
Ｍ 溶湯
Ｐ０ 金型搭載位置
Ｐ１ 成形位置（第１の停止位置）
Ｐ２ 金型離脱位置（第２の停止位置）
Ｐ３ 金型回収位置
Ｐ４ 金型導入位置
ＰＣ 冷却位置
Ｑ、Ｑ１ 付加部品部（成形部品）
Ｒ ワイヤーほつれ部
Ｓ キャビティ
Ｗ ワイヤー（連続した線状部材）
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４ ワイヤー（線状部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続した線状部材を送出する線状部材送出部と、
該線状部材送出部から送出された前記線状部材を間欠的に搬送する線状部材搬送部と、
前記線状部材の一部に成形部品を形成するための金型と、
該金型を、前記線状部材の間欠的な搬送に合わせて前記線状部材の搬送方向と同方向に移動する第１の金型移動部と、
該第１の金型移動部に前記金型を配するとともに、該金型のキャビティ内に、前記線状部材送出部から送出された前記線状部材を配置する金型準備部と、
該金型準備部によって前記第１の金型移動部に配された前記金型の第１の停止位置において前記キャビティ内に溶湯を注入して、前記線状部材の一部に前記成形部品を成形する部品成形部と、
前記第１の金型移動部によって、前記第１の停止位置の下流側の第２の停止位置に移動された前記金型と前記部品成形部で成形された前記成形部品とを分離する金型離脱部と、
を備えることを特徴とする成形装置。
【請求項２】
前記金型離脱部で前記成形部品から分離された金型を回収し、回収された金型を前記金型準備部まで移動する第２の金型移動部を備えることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記第２の金型移動部により前記回収された金型の移動経路上に前記回収された金型を強制冷却する回収金型冷却部が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の成形装置。
【請求項４】
前記部品成形部と前記金型離脱部との間において前記成形部品を内部に含む金型を強制冷却する金型冷却部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項５】
前記線状部材搬送部は、前記成形部品が形成された前記線状部材を巻き取る巻き取り部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項６】
前記成形部品が形成された前記線状部材を切断して回収する切断回収部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項７】
前記線状部材の停止時に該線状部材を保持して、前記金型に対する前記線状部材の位置を固定する線状部材保持部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項８】
前記線状部材保持部は、
保持した線状部材を前記金型に対して進退させる進退移動機構と、
前記保持した線状部材を該線状部材の中心軸回りに回転させる線状部材回転機構と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の成形装置。
【請求項９】
連続した線状部材を送出する線状部材送出部と、
該線状部材送出部から送出された前記線状部材を間欠的に搬送する線状部材搬送部と、
前記線状部材の一部に成形部品を形成するための金型と、
前記線状部材の停止時に該線状部材を保持して、前記金型に対する前記線状部材の位置を固定する線状部材保持部と、
前記金型に溶湯を注入して前記成形部品の成形を行う部品成形部と、
該部品成形部で成形された成形部品と前記金型とを分離させる金型離脱部と、
を備えることを特徴とする成形装置。
【請求項１０】
前記線状部材保持部は、
保持した線状部材を前記金型に対して進退させる進退移動機構と、
前記保持した線状部材を該線状部材の中心軸回りに回転させる線状部材回転機構と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の成形装置。
【請求項１１】
前記溶湯は、臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却することにより非晶質合金となる材料からなり、
前記金型は、少なくとも前記部品形成部において、前記材料を前記臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却できる温度を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項１】
連続した線状部材を送出する線状部材送出部と、
該線状部材送出部から送出された前記線状部材を間欠的に搬送する線状部材搬送部と、
前記線状部材の一部に成形部品を形成するための金型と、
該金型を、前記線状部材の間欠的な搬送に合わせて前記線状部材の搬送方向と同方向に移動する第１の金型移動部と、
該第１の金型移動部に前記金型を配するとともに、該金型のキャビティ内に、前記線状部材送出部から送出された前記線状部材を配置する金型準備部と、
該金型準備部によって前記第１の金型移動部に配された前記金型の第１の停止位置において前記キャビティ内に溶湯を注入して、前記線状部材の一部に前記成形部品を成形する部品成形部と、
前記第１の金型移動部によって、前記第１の停止位置の下流側の第２の停止位置に移動された前記金型と前記部品成形部で成形された前記成形部品とを分離する金型離脱部と、
を備えることを特徴とする成形装置。
【請求項２】
前記金型離脱部で前記成形部品から分離された金型を回収し、回収された金型を前記金型準備部まで移動する第２の金型移動部を備えることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記第２の金型移動部により前記回収された金型の移動経路上に前記回収された金型を強制冷却する回収金型冷却部が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の成形装置。
【請求項４】
前記部品成形部と前記金型離脱部との間において前記成形部品を内部に含む金型を強制冷却する金型冷却部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項５】
前記線状部材搬送部は、前記成形部品が形成された前記線状部材を巻き取る巻き取り部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項６】
前記成形部品が形成された前記線状部材を切断して回収する切断回収部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項７】
前記線状部材の停止時に該線状部材を保持して、前記金型に対する前記線状部材の位置を固定する線状部材保持部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項８】
前記線状部材保持部は、
保持した線状部材を前記金型に対して進退させる進退移動機構と、
前記保持した線状部材を該線状部材の中心軸回りに回転させる線状部材回転機構と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の成形装置。
【請求項９】
連続した線状部材を送出する線状部材送出部と、
該線状部材送出部から送出された前記線状部材を間欠的に搬送する線状部材搬送部と、
前記線状部材の一部に成形部品を形成するための金型と、
前記線状部材の停止時に該線状部材を保持して、前記金型に対する前記線状部材の位置を固定する線状部材保持部と、
前記金型に溶湯を注入して前記成形部品の成形を行う部品成形部と、
該部品成形部で成形された成形部品と前記金型とを分離させる金型離脱部と、
を備えることを特徴とする成形装置。
【請求項１０】
前記線状部材保持部は、
保持した線状部材を前記金型に対して進退させる進退移動機構と、
前記保持した線状部材を該線状部材の中心軸回りに回転させる線状部材回転機構と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の成形装置。
【請求項１１】
前記溶湯は、臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却することにより非晶質合金となる材料からなり、
前記金型は、少なくとも前記部品形成部において、前記材料を前記臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却できる温度を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５１００６（Ｐ２０１２−５１００６Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９５７６２（Ｐ２０１０−１９５７６２）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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