特許 6802950 成形用芯材及び成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6802950

(24)【登録日】2020年12月2日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】成形用芯材及び成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/76 20060101AFI20201214BHJP

   B29C 41/38 20060101ALI20201214BHJP

   B29C 70/06 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   B29C33/76

   B29C41/38

   B29C70/06

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-556126(P2018-556126)

(86)(22)【出願日】2016年12月15日

(86)【国際出願番号】JP2016087408

(87)【国際公開番号】WO2018109907

(87)【国際公開日】20180621

【審査請求日】2019年3月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】316019440

【氏名又は名称】豊光産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】番 靖博

【審査官】 関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／０６９４８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特公昭３３−０００１８４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開平０４−０６２１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０４１１３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ３３／００−３３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺かつ中空の成形品を製造するための棒状の成形用芯材であって、
集合することで１つの棒状体を構成する複数の分割片を備え、
前記複数の分割片は、
集合状態で外周面全体が、前記複数の分割片のうち他の複数の分割片に囲まれる棒状の第１分割片と、
前記第１分割片と当接しつつ、前記第１分割片をその長手方向と直交する第１方向に挟むように配置され、前記棒状体の外周面の一部を構成する棒状の第２分割片及び第３分割片と、
前記第１分割片と当接しつつ、前記第１分割片を前記第１方向と直交する第２方向に挟むように配置され、前記棒状体の外周面の一部を構成する棒状の第４分割片及び第５分割片と、
を含み、
前記第２分割片、前記第３分割片、前記第４分割片、及び前記第５分割片は、着脱可能に前記第１分割片に固定され、
前記第２分割片、前記第３分割片、前記第４分割片、及び前記第５分割片は、前記棒状体の半径方向に挿通された少なくとも１つのネジによって、それぞれ前記第１分割片に固定されている、成形用芯材。

【請求項2】

長尺かつ中空の成形品を製造するための棒状の成形用芯材であって、
集合することで１つの棒状体を構成する複数の分割片を備え、
前記複数の分割片は、
集合状態で外周面全体が、前記複数の分割片のうち他の複数の分割片に囲まれる棒状の第１分割片と、
前記第１分割片と当接しつつ、前記第１分割片をその長手方向と直交する第１方向に挟むように配置され、前記棒状体の外周面の一部を構成する棒状の第２分割片及び第３分割片と、
前記第１分割片と当接しつつ、前記第１分割片を前記第１方向と直交する第２方向に挟むように配置され、前記棒状体の外周面の一部を構成する棒状の第４分割片及び第５分割片と、
を含み、
前記第２分割片、前記第３分割片、前記第４分割片、及び前記第５分割片は、着脱可能に前記第１分割片に固定され、
前記第１分割片、前記第２分割片、前記第３分割片、前記第４分割片、及び前記第５分割片は、中空構造体である、成形用芯材。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の成形用芯材であって、
前記第１分割片の長手方向と垂直な断面における形状は、長方形、正方形又は円である、成形用芯材。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成形用芯材であって、
前記第１分割片は、長手方向に他の分割片よりも突出した突出部を有する、成形用芯材。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の成形用芯材であって、
前記第２分割片、前記第３分割片、前記第４分割片、及び前記第５分割片のうち少なくとも１つは、長手方向の他の部分よりも前記棒状体の外周面側に拡幅した拡幅部分を有する、成形用芯材。

【請求項6】

棒状の成形用芯材の外周面上に中空材を成形する第１工程と、
前記第１工程で成形した中空材から前記成形用芯材を引き抜く第２工程と、
を備え、
前記成形用芯材は、集合することで１つの棒状体を構成する複数の分割片を備え、
前記複数の分割片は、
集合状態で外周面全体が、前記複数の分割片のうち他の複数の分割片に囲まれる棒状の第１分割片と、
前記第１分割片と当接しつつ、前記第１分割片をその長手方向と直交する第１方向に挟むように配置され、前記棒状体の外周面の一部を構成する棒状の第２分割片及び第３分割片と、
前記第１分割片と当接しつつ、前記第１分割片を前記第１方向と直交する第２方向に挟むように配置され、前記棒状体の外周面の一部を構成する棒状の第４分割片及び第５分割片と、
を含み、
前記第２分割片、前記第３分割片、前記第４分割片、及び前記第５分割片は、着脱可能に前記第１分割片に固定される、成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、成形用芯材に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば樹脂と繊維との複合材等を用いた長尺状の中空材を成形する際に、棒状の芯材が用いられる。具体的には、芯材の外周面上で材料を成形し、その後芯材を成形品から引き抜くことで中空材が得られる。

【0003】

このような中空材の成形において、材料や長さによっては芯材の引き抜きが困難となる場合がある。このような場合には、特別な治具を用意したり、製品の破損等を防止するために引き抜き速度を下げたりする必要が生じ、生産性が低下する。そこで、芯材の引き抜きを容易にするために、芯材を複数の分割片に分割する方法が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−１１７８４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、中心部の空間を挟んで対向する複数の分割材に分割可能な芯材（つまり成形用中子）を用い、分割材をそれぞれ成形品から引き剥がした上で引き抜くことが提案されている。

【0006】

しかし、分割材の間に空間が存在すると、成形品の長手方向の長さが大きくなった場合にスペーサ等が変形し易く、形状が不安定になるおそれがある。また、強度の観点から、スペーサ及び分割材に一定の厚みが必要となるため、中空部の大きさが一定以上にならざるを得ず、成形品の中空部の大きさによっては使用することができない。

【0007】

本開示の一局面は、成形品からの引き抜きが容易であると共に、形状の安定性に優れ、かつ任意の大きさの中空部が形成できる成形用芯材を提供することが好ましい。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様は、長尺かつ中空の成形品を製造するための棒状の成形用芯材である。成形用芯材は、集合することで１つの棒状体を構成する複数の分割片を備える。複数の分割片は、棒状の第１分割片と、棒状の第２分割片及び第３分割片と、棒状の第４分割片及び第５分割片とを含む。第１分割片は、集合状態で外周面全体が複数の分割片のうち他の複数の分割片に囲まれる。第２分割片及び第３分割片は、第１分割片と当接しつつ、第１分割片をその長手方向と直交する第１方向に挟むように配置され、棒状体の外周面の一部を構成する。第４分割片及び第５分割片は、第１分割片と当接しつつ、第１分割片を第１方向と直交する第２方向に挟むように配置され、棒状体の外周面の一部を構成する。

【0009】

このような構成によれば、成形品の形成後、他の複数の分割片に囲まれることで成形品に当接していない第１分割片を、成形品の中空部から容易に引き抜くことができる。第１分割片を成形品の中空部から引き抜いた後は、第２分割片及び第３分割片は第１分割片を引き抜いた空間を使用して成形品の中空部から引き抜くことができる。その後、対向する第４分割片及び第５分割片を成形品の中空部内で中空部の半径方向に移動させつつ引き抜くことで、第４分割片及び第５分割片を同時に、かつ容易に成形品の中空部から引き抜くことができる。

【0010】

また、本開示の一態様の成形用芯材は、複数の分割片のうち隣接する分割片同士の間に空間を有さないので、成形用芯材の長手方向の長さが大きくなっても形状の安定性に優れる。また、各分割片の大きさについて、強度の観点で制約が生じにくいため、任意の大きさの中空部を形成することができる。

【0011】

本開示の一態様では、第１分割片の長手方向と垂直な断面における形状は、長方形、正方形又は円であってもよい。このような構成によれば、第１分割片として市販の部材を使用できる。また、第１分割片の断面形状が長方形又は正方形の場合には他の分割片の加工が容易になり、部品コストを低減できる。さらに、第１分割片の断面形状が真円の場合には第１分割片の引き抜きが容易になる。

【0012】

本開示の一態様では、第２分割片、第３分割片、第４分割片、及び第５分割片は、棒状体の半径方向に挿通された少なくとも１つのネジによって、それぞれ第１分割片に固定されていてもよい。このような構成によれば、複雑な固定機構を用いずに複数の分割片同士を固定できるので、複数の分割片の加工コストが低減できる。また、成形用芯材を繰り返し使用することができる。

【0013】

本開示の一態様では、第１分割片は、長手方向に他の分割片よりも突出した突出部を有してもよい。このような構成によれば、突出部が把持されることで、複数の分割片のうち、第１分割片のみの引き抜きが容易に行える。

【0014】

本開示の一態様では、第２分割片、第３分割片、第４分割片、及び第５分割片のうち少なくとも１つは、他の部分よりも棒状体の外周面側に拡幅した拡幅部分を有してもよい。このような構成によれば、外径が長手方向に沿って変化する成形品を高品質に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１Ａは、実施形態の成形用芯材の模式的な側面図であり、図１Ｂは、図１Ａの成形用芯材の模式的な平面図である。

【図2】図２は、図１Ａの成形用芯材のＩＩ−ＩＩ線での模式的な断面図である。

【図3】図３Ａ−３Ｅは、図２とは異なる実施形態の成形用芯材の模式的な断面図である。

【図4】図４は、図２及び図３Ａ−３Ｅとは異なる実施形態の成形用芯材の模式的な断面図である。

【図5】図５は、図１Ａとは異なる実施形態の成形用芯材の模式的な側面図である。

【図6】図６は、図５の成形用芯材のＶＩ−ＶＩ線での模式的な断面図である。

【図7】図７Ａは、図１Ａ及び図５とは異なる実施形態の成形用芯材の模式的な側面図であり、図７Ｂは、図７Ａの成形用芯材のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線での模式的な断面図である。

【符号の説明】

【0016】

１，１０１，２０１…成形用芯材、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ…ネジ、
１１…第１分割片、１１Ａ…突出部、１１Ｂ…貫通孔、
１２，１１２，２１２…第２分割片、１３，１１３，２１３…第３分割片、
１４…第４分割片、１５…第５分割片、１０２，２０２…拡径部分、
１１４，２１４…第１補助分割片、１１５，２１５…第２補助分割片、
１１６，２１６…第３補助分割片、１１７，２１７…第４補助分割片、
１１２Ａ，１１３Ａ，１１４Ａ，１１５Ａ，１１６Ａ，１１７Ａ…拡幅部分、
２１２Ａ，２１３Ａ，２１４Ａ，２１５Ａ，２１６Ａ，２１７Ａ…拡幅部分。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１Ａ，１Ｂ及び図２に示す成形用芯材１は、長尺かつ中空の成形品を製造するための棒状の成形用芯材である。本実施形態では、図２に示すように、成形用芯材１の長手方向と垂直な断面形状は真円である。つまり、成形用芯材１は円柱状体である。なお、成形用芯材１の長さは成形品の形状に合わせて任意に設計可能であるが、例えば０．１ｍ以上２ｍ以下とすることができる。

【0018】

成形用芯材１は、集合することで１つの棒状体を構成する複数の分割片と、これら複数の分割片を固定する複数のネジとを備える。換言すれば、成形用芯材１は、複数のネジの脱離により、複数の分割片へ分割可能に構成されている。

【0019】

本実施形態では、成形用芯材１は、第１分割片１１、第２分割片１２、第３分割片１３、第４分割片１４、及び第５分割片１５、の５つの分割片を備える。これらの分割片は、１つの棒状体（つまり円柱状体）をその長手方向と平行な面で分割した棒状の部材である。成形用芯材１は、複数の分割片のうち隣接する分割片同士の間に空間や隙間を有さない。つまり、複数の分割片は、当接面同士が密着するよう密に配置されている。

【0020】

各分割片の材料は金属である。この金属としては、アルミニウムが好ましい。アルミニウムを用いることで、成形用芯材１の重量を低減できる。また、アルミニウムを用いることで、削り出しが容易になるので、各分割片の形成コストを低減できる。

【0021】

（第１分割片）
第１分割片１１は、図２に示すように、成形用芯材１の中心に配置され、複数の分割片が集合した状態で、他の４つの分割片（つまり、第２分割片１２、第３分割片１３、第４分割片１４、及び第５分割片１５）に外周面の全体を囲まれるように配置される。第１分割片１１の重心は、成形用芯材１の重心と一致する。なお、「外周面」とは、棒状体の外面のうち、長手方向に平行な面を意味する。

【0022】

第１分割片１１は、上述のように棒状の部材である。また、本実施形態では、第１分割片１１の長手方向と垂直な断面形状は矩形状であり、より具体的には正方形である。つまり、第１分割片１１は、四角柱状体である。

【0023】

第１分割片１１の外周面を構成する４つの側面のうち、１つの側面には第２分割片１２が当接している。また、第１分割片１１の４つの側面のうち、第２分割片１２が当接している側面と対向する側面には第３分割片１３が当接している。さらに、第１分割片１１の残りの２つの側面には、第４分割片１４及び第５分割片１５が対向するように当接している。

【0024】

なお、第１分割片１１は、他の分割片より長手方向の長さが大きくされており、図１Ａ，１Ｂに示すように、長手方向に他の分割片よりも突出した突出部１１Ａを有する。この突出部１１Ａは、成形品の成形には使用されない領域である。

【0025】

突出部１１Ａを除いた成形用領域において、第１分割片１１の４つの側面からなる外周面は、複数の分割片の集合状態で、全体が第２分割片１２、第３分割片１３、第４分割片１４及び第５分割片１５のいずれかに当接している。つまり、第１分割片１１の外周面は、成形用領域において露出していない。そのため、第１分割片１１には成形用の材料が被覆されない。

【0026】

（第２分割片及び第３分割片）
第２分割片１２及び第３分割片１３は、上述のように棒状の部材である。また、第２分割片１２及び第３分割片１３の長手方向と垂直な断面形状は、それぞれ、図２に示すように、４つの辺のうち、１つの辺が円弧状に湾曲した矩形状である。この湾曲した辺を形成する側面は、成形用芯材１の外周面の一部を構成している。

【0027】

第２分割片１２及び第３分割片１３は、第１分割片１１とそれぞれ当接する。また、第２分割片１２及び第３分割片１３は第１分割片１１をその長手方向と直交する第１方向（図中Ｙ軸方向）に挟むように配置される。第２分割片１２と第３分割片１３とは、第１分割片１１を中心とした鏡像の関係にある。

【0028】

本実施形態では、第２分割片１２及び第３分割片１３において、成形用芯材１の外周面を構成する側面と対向する平坦な側面が第１分割片１１の側面に当接する。第２分割片１２及び第３分割片１３の第１方向と直交する第２方向（図中Ｘ軸方向）の最大幅は、第１分割片１１の第２方向の最大幅と同じである。なお、第２分割片１２及び第３分割片１３の第２方向の最大幅は、第１分割片１１の第２方向の最大幅以下としてもよい。また、第２分割片１２及び第３分割片１３の残りの２つの側面（つまり、第４分割片１４又は第５分割片１５に当接する側面）は、Ｙ軸と平行に延伸し、それぞれ第１分割片１１の側面と面一となっている。

【0029】

（第４分割片及び第５分割片）
第４分割片１４及び第５分割片１５は、上述のように棒状の部材である。また、第４分割片１４及び第５分割片１５の長手方向と垂直な断面形状は、それぞれ、図２に示すように、円弧と弦とからなる形状である。この円弧を形成する側面は、成形用芯材１の外周面の一部を構成している。従って、成形用芯材１の外周面は、第２分割片１２、第４分割片１４、第３分割片１３、及び第５分割片１５の順に配置された各分割片の側面によって形成されている。また、第４分割片１４及び第５分割片１５の断面において弦を形成する側面は、Ｙ軸と平行に延伸し、第１分割片１１、第２分割片１２、及び第３分割片と当接する。

【0030】

第４分割片１４及び第５分割片１５は、第１分割片１１、第２分割片１２、及び第３分割片１３を第２方向（図中Ｘ軸方向）に挟むように配置される。第４分割片１４と第５分割片１５とは、第１分割片１１を中心とした鏡像の関係にある。

【0031】

（ネジ）
複数のネジ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは、第２分割片１２、第３分割片１３、第４分割片１４、及び第５分割片１５を第１分割片１１に固定する。これらのネジは、第２分割片１２、第３分割片１３、第４分割片１４、及び第５分割片１５に対し、成形用芯材１の半径方向に挿通されている。

【0032】

詳述すれば、第２分割片１２の外周面の両端部にそれぞれ１つずつ、計２つのネジ穴が設けられている。この２つのネジ穴は、それぞれ成形用芯材１の半径方向に延伸し、第１分割片１１を貫通し、第３分割片１３の内部まで到達している。この２つのネジ穴にそれぞれネジ２Ａ，２Ｂを螺合することで、第２分割片１２及び第３分割片１３は第１分割片１１に固定される。

【0033】

同様に、第４分割片１４の外周面の両端部にもそれぞれ１つずつ、計２つのネジ穴が設けられている。この２つのネジ穴は、それぞれ成形用芯材１の半径方向に延伸し、第１分割片１１を貫通し、第５分割片１５の内部まで到達している。この２つのネジ穴にそれぞれネジ２Ｃ，２Ｄを螺合することで、第４分割片１４及び第５分割片１５は第１分割片１１に固定される。

【0034】

ネジ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは、公知のものが使用できる。ネジ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを着脱するには、市販のドライバーや六角レンチを用いればよい。なお、成形用芯材１のネジ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを装着した部分は、成形品の成形には使用されない。

【0035】

［１−２．使用方法］
以下に、成形用芯材１の使用方法、すなわち成形用芯材１を用いた成形品の製造方法について説明する。本方法は、成形用芯材１の外周面上に材料を成形する第１工程と、第１工程で成形した成形品から成形用芯材１を引き抜く第２工程とを備える。

【0036】

（第１工程）
本工程では、複数の分割片を集合及び固定した状態の成形用芯材１の外周面上に材料を積層することで、中空の成形品を形成する。成形品の材料としては、特に限定されるものではなく、樹脂単体、樹脂と繊維との複合材（いわゆる繊維強化プラスチック）等が挙げられる。この繊維としては、例えばガラス繊維や炭素繊維が用いられる。また、成形用芯材１に積層する材料の形状としては、ペースト状、シート状等がある。

【0037】

（第２工程）
本工程では、成形品が外周面上に成形された成形用芯材１を、複数の分割片に分割しつつ、成形品から中空部の中心軸方向に引き抜く。

【0038】

具体的には、本工程は、複数のネジ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを外す工程と、第１分割片１１のみを成形品の中空部から引き抜く工程と、第１分割片１１の引き抜き後に第２分割片１２及び第３分割片１３を成形品の中空部から引き抜く工程と、第２分割片１２及び第３分割片１３の引き抜き後に、第４分割片１４及び第５分割片１５の対向面同士を当接させる工程と、対向面同士を当接させた第４分割片１４及び第５分割片１５を成形品の中空部から引き抜く工程と、を有する。

【0039】

なお、第１分割片１１のみを成形品の中空部から引き抜く工程では、第１分割片１１の突出部１１Ａを把持することで、第１分割片１１の引き抜きが容易に行える。この引き抜きは、例えば突出部１１Ａに設けた貫通孔１１Ｂに治具を引っかけることで行える。

【0040】

また、第２分割片１２及び第３分割片１３、並びに第４分割片１４及び第５分割片１５の成形品の中空部からの引き抜きでは、これらの分割片を中空部内で第１方向又は第２方向に沿って成形用芯材１の中心軸側にずらすことで成形品の内面から引き剥がしてから、引き抜きを行う。

【0041】

上述の手順により、成形品への傷付けを抑制しつつ、かつ迅速に成形用芯材１を成形品から引き抜くことができる。つまり、長尺かつ中空の成形品を低コストかつ高品質に製造することができる。

【0042】

なお、本工程後に個別に引き抜かれた複数の分割片を再度集合し、複数のネジ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを再度螺合することで、成形用芯材１を次の成形品の製造に供することができる。

【0043】

［１−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）第１分割片１１は成形品に当接しないので、成形品の形成後、成形品の中空部から容易に引き抜くことができる。第１分割片１１を引き抜いた後は、第２分割片１２及び第３分割片１３は、第１分割片１１を引き抜いた空間を使用して成形品の中空部から比較的容易に引き抜くことができる。その後、第４分割片１４及び第５分割片１５を成形品の中空部内で重ね合わせてから引き抜くことで、第４分割片及び第５分割片を同時に、かつ容易に成形品の中空部から引き抜くことができる。これらの結果、特別な治具や装置を用いることなく、成形品を傷付けずに、かつ迅速に成形用芯材１を成形品から引き抜くことができる。

【0044】

特に、第２分割片１２及び第３分割片１３それぞれの第２方向の最大幅は、第１分割片１１の第２方向の最大幅と同じであるので、第１分割片１１の引き抜き後、第２分割片１２及び第３分割片１３を成形用芯材１の中心軸側にずらすことで、成形品から引き剥がしながら引き抜くことができる。

【0045】

（１ｂ）成形用芯材１においては、複数の分割片のうち隣接する分割片同士の間に空間が形成されないので、成形用芯材１の長手方向の長さが大きくなっても形状の安定性に優れる。また、各分割片の大きさについて、強度の観点で制約が生じにくいため、任意の大きさの中空部を形成することができる。また、成形用芯材１は、従来技術で用いられているスペーサを必要としないため、構成が簡素である。従って、成形用芯材１は、加工が容易であり、低コストで製造できる。

【0046】

（１ｃ）少なくとも１つ（本実施形態では４つ）のネジによって複数の分割片を固定するので、複雑な機構を形成する必要がなく、複数の分割片の加工コストが低減できる。また、少なくとも１つ（本実施形態では４つ）のネジの着脱により、成形用芯材１を繰り返し使用することができる。

【0047】

（１ｄ）第１分割片１１は、他の分割片よりも突出している突出部１１Ａを有するので、ユーザは、突出部１１Ａを把持することで、複数の分割片のうち、第１分割片１１のみの成形品の中空部からの引き抜きが容易に行える。

【0048】

（１ｅ）第１分割片１１は、四角柱なので、第１分割片１１として市販品を使用することができる。また、第１分割片１１と、複数の分割片のうち残りの複数の分割片との当接面が平坦面となるので、複数の分割片の加工コストを低減することができる。

【0049】

［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
図５及び図６に示す成形用芯材１０１は、長尺かつ中空の成形品を製造するための棒状の成形用芯材である。成形用芯材１０１は、長手方向の端部を除いた領域に、他の部分よりも外径が大きくされた少なくとも１つの拡径部分１０２を備える。

【0050】

成形用芯材１０１は、集合することで１つの棒状体を構成する複数の分割片と、これら複数の分割片を固定する複数のネジ（図示省略）とを備える。複数の分割片の材料及びネジについては、図１の成形用芯材１と同様とすることができる。

【0051】

本実施形態では、成形用芯材１０１は、第１分割片１１、第２分割片１１２、第３分割片１１３、第１補助分割片１１４、第２補助分割片１１５、第３補助分割片１１６、及び第４補助分割片１１７、の７つの分割片を備える。これらの分割片は、１つの棒状体をその長手方向と平行な面で分割した棒状の部材である。また、成形用芯材１０１は、複数の分割片のうち隣接する分割片同士の間に空間や隙間を有さない。

【0052】

（第１分割片）
第１分割片１１は、図１の成形用芯材１の第１分割片１１と同様のものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。

【0053】

（第２分割片及び第３分割片）
第２分割片１１２及び第３分割片１１３は、図１の成形用芯材１の第２分割片１２及び第３分割片１３に後述の拡幅部分１１２Ａ，１１３Ａを付加したものである。第２分割片１１２及び第３分割片１１３は、第１分割片１１とそれぞれ当接する。また、第２分割片１１２及び第３分割片１１３は第１分割片１１を第１方向（図中Ｙ軸方向）に挟むように配置される。

【0054】

第２分割片１１２及び第３分割片１１３は、長手方向において他の部分よりも成形用芯材１０１の外周面側に拡幅した少なくとも１つの拡幅部分１１２Ａ，１１３Ａをそれぞれ有する。これらの拡幅部分１１２Ａ，１１３Ａは、複数の分割片の集合状態において、成形用芯材１０１の拡径部分１０２を形成する。つまり、拡幅部分１１２Ａ，１１３Ａは、拡径部分１０２の外周面の一部を構成する。

【0055】

（第１補助分割片、第２補助分割片、第３補助分割片、及び第４補助分割片）
第１補助分割片１１４及び第２補助分割片１１５は、図１の成形用芯材１の第４分割片１４に後述の拡幅部分１１４Ａ，１１５Ａを付加したものを、成形用芯材１０１の中心軸を通る面でＹ軸方向に２等分したものである。第３補助分割片１１６及び第４補助分割片１１７は、図１の成形用芯材１の第５分割片１５に後述の拡幅部分１１６Ａ，１１７Ａを付加したものを同様に２等分したものである。つまり、本実施形態では、第１補助分割片１１４及び第２補助分割片１１５が第４分割片に該当し、第３補助分割片１１６及び第４補助分割片１１７が第５分割片に該当する。

【0056】

第１補助分割片１１４及び第３補助分割片１１６は、第１分割片１１及び第２分割片１１２を第２方向（図中Ｘ軸方向）に挟むように配置される。第２補助分割片１１５及び第４補助分割片１１７は、第１分割片１１及び第３分割片１１３を第２方向に挟むように配置される。

【0057】

第１補助分割片１１４、第２補助分割片１１５、第３補助分割片１１６、及び第４補助分割片１１７は、長手方向において他の部分よりも成形用芯材１０１の外周面側に拡幅した少なくとも１つの拡幅部分１１４Ａ，１１５Ａ，１１６Ａ，１１７Ａをそれぞれ有する。これらの拡幅部分１１４Ａ，１１５Ａ，１１６Ａ，１１７Ａは、複数の分割片の集合状態において、第２分割片１１２及び第３分割片１１３の拡幅部分１１２Ａ，１１３Ａと共に、成形用芯材１０１の拡径部分１０２を形成する。

【0058】

（拡径部分）
成形用芯材１０１の拡径部分１０２は、図６に示すように、成形用芯材１０１の全周に亘って、他の部分よりも径が大きくされている。拡幅部分１１２Ａ，１１４Ａ，１１５Ａ，１１３Ａ，１１７Ａ，１１６Ａは、複数の分割片の集合状態において、その外周面が滑らかに繋がるように構成されている。

【0059】

［２−２．使用方法］
以下に、成形用芯材１０１の使用方法、すなわち成形用芯材１０１を用いた成形品の製造方法について説明する。本方法は、成形用芯材１０１の外周面上に材料を成形する第１工程と、第１工程で成形した成形品から成形用芯材１０１を引き抜く第２工程とを備える。ここで、第１工程は、図１の成形用芯材１の使用方法における第１工程と同じであるため、説明を省略する。

【0060】

（第２工程）
第２工程は、具体的には、複数のネジ（図示省略）を外す工程と、第１分割片１１のみを成形品の中空部から引き抜く工程と、第１分割片１１の引き抜き後に第２分割片１１２及び第３分割片１１３を成形品の中空部から引き抜く工程と、第２分割片１１２及び第３分割片１１３の引き抜き後に、第１補助分割片１１４、第２補助分割片１１５、第３補助分割片１１６、及び第４補助分割片１１７を成形品の中空部から引き抜く工程と、を有する。

【0061】

第１補助分割片１１４、第２補助分割片１１５、第３補助分割片１１６、及び第４補助分割片１１７を成形品の中空部から引き抜く工程では、これらの補助分割片を、それぞれ第２方向（図中Ｘ軸方向）に沿って中空部の中心軸側に移動させたのち、さらに第１方向（図中Ｙ軸方向）に沿って中空部の中心軸側に移動させる。これにより、拡幅部分を成形品の内周面に当てることなく、各補助分割片を成形品の中空部から引き抜くことができる。例えば、第１補助分割片１１４であれば、まず図中右方向に第２補助分割片１１５と当接しない位置まで第１補助分割片１１４を移動させる。次に、図中下方向に拡幅部分１１４Ａの上端が非拡幅部分の直径内に入る位置まで第１補助分割片１１４を移動させた後、引き抜きを行う。なお、第１分割片１１のみを成形品の中空部から引き抜く工程、及び第２分割片１１２及び第３分割片１１３を成形品の中空部から引き抜く工程は、図２の成形用芯材１の使用方法における第２工程と同じである。

【0062】

［２−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）拡径部分１０２により、外径が長手方向に沿って変化する成形品を製造することができる。本実施形態の成形用芯材１０１で得られる成形品は外径が変化する部分が他の部分と一体に形成されるので、これらの部分を接着して形成した従来品よりも強度等の品質に優れる。

【0063】

（２ｂ）拡径部分１０２を備える場合でも、第１分割片１１を成形品の中空部から引き抜いた後に、残りの複数の分割片を成形用芯材１０１の中心軸側にずらしつつ成形品の中空部から引き抜くことで、成形品の傷付きを抑制しつつ、成形用芯材１０１を成形品から比較的容易に外すことができる。

【0064】

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【0065】

（３ａ）上記実施形態の成形用芯材１，１０１において、複数の分割片の形状は一例にすぎない。つまり、第１分割片が複数の分割片のうち他の複数の分割片に囲まれ、残りの複数の分割片が第１分割片を引き抜いた空間を利用して引き抜ける形状であれば、複数の分割片の形状は任意に設計できる。

【0066】

例を挙げると、成形用芯材１において、図３Ａに示すように、第２分割片１２及び第３分割片１３のＸ軸方向の幅が、成形用芯材１の中心軸から半径方向外側に向かって小さくなるように形成されてもよい。つまり、第２分割片１２又は第３分割片１３において、第４分割片１４との当接面と第５分割片１５との当接面とが外側に向かうにつれて互いに近接するように傾斜したテーパー面であってもよい。このような構成とすると、第２分割片１２及び第３分割片１３には、第４分割片１４及び第５分割片１５の応力により中心に向かう力が加わるため、集合状態での形状精度が向上する。なお、第２分割片１２及び第３分割片１３のＸ軸方向の最大幅は、必ずしも第１分割片１１のＸ軸方向の最大幅以下である必要はない。

【0067】

また、図３Ｂに示すように、第１分割片１１の長手方向と垂直な断面形状は真円であってもよい。第１分割片１１の形状をこのような円柱状とすることで、第１分割片１１を引き抜きやすくすることができる。当然のことながら、図３Ｃに示すように、第１分割片１１が円柱状体の場合にも、第２分割片１２及び第３分割片１３の第４分割片１４及び第５分割片１５との当接面をテーパー面とすることができる。

【0068】

さらに、第１分割片１１の長手方向と垂直な断面形状は矩形や真円に限定されず、矩形以外の多角形、楕円、星形等、任意の形状にすることができる。また、第１分割片１１は、必ずしも成形用芯材１の中心に配置される必要はなく、中心から多少ずれた位置に配置されてもよい。加えて、各分割片は、さらに複数の補助分割片に分割されていてもよい。

【0069】

（３ｂ）上記実施形態の成形用芯材１，１０１において、成形用芯材１，１０１の外形は、円に限定されず、成形品の中空部の形状に合わせて適宜設計可能である。例えば、図３Ｄ，３Ｅに示すように、成形用芯材の外形は角が面取りされた矩形状であってもよい。もちろん、成形用芯材の外形は、円及び矩形以外の形状であってもよい。

【0070】

（３ｃ）上記実施形態の成形用芯材１０１において、外形の形状が長手方向に沿って変化してもよい。例えば図７Ａ，７Ｂに示す成形用芯材２０１のように、拡径部分２０２と非拡径部分との外形が異なっていてもよい。この成形用芯材２０１では、非拡径部分の断面形状は、第１分割片１１、第２分割片２１２、第３分割片２１３、第１補助分割片２１４、第２補助分割片２１５、第３補助分割片２１６、及び第４補助分割片２１７、の７つの分割片により構成され、面取りをした正方形である。一方、拡径部分２０２の断面形状は、複数の分割片の拡幅部分２１２Ａ，２１３Ａ，２１４Ａ，２１５Ａ，２１６Ａ，２１７Ａにより構成され、真円である。

【0071】

（３ｄ）上記実施形態の成形用芯材１，１０１において、複数の分割片は必ずしも中実構造体である必要はなく、図４に示すような中空構造体の分割片を用いてもよい。このような構造を採用することで、成形用芯材を軽量化することができる。また、このような分割片は金属の引き抜き加工で形成できるため、比較的複雑な形状を実現することができる。なお、複数の分割片が中空構造の場合でも、複数の分割片の間には空間や空隙は形成されない。

【0072】

（３ｅ）上記実施形態の成形用芯材１において、複数の分割片を固定する方法としてはネジを用いることに限定されず、種々の固定方法を使用することができる。また、複数の分割片と固定具とを一体化してもよい。

【0073】

（３ｆ）上記実施形態の成形用芯材１において、第１分割片１１のみを引き抜くことができれば、第１分割片１１の端部は必ずしも他の分割片よりも突出している必要はなく、突出部１１Ａは省略が可能である。

【0074】

（３ｇ）上記実施形態の成形用芯材１０１において、第２分割片、第３分割片、第４分割片、及び第５分割片の全てが拡幅部分を有する必要はなく、これらの分割片のうち、１ないし３の分割片のみが拡幅部分を有してもよい。

【0075】

（３ｈ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】