JPS5812145B2

JPS5812145B2 - 接地面中高形高分子材料製車輪の製造方法

Info

Publication number: JPS5812145B2
Application number: JP54155922A
Authority: JP
Inventors: 横山恭之; 田中康夫
Original assignee: Iwatani Sangyo KK
Current assignee: Iwatani Corp
Priority date: 1979-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1983-03-07
Also published as: JPS5678956A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は接地面中高形高分子材料製車輪を製造する方法
に関するものである。

各種キャスター等に使用する合成樹脂製（又は硬質ゴム
製、以下同様とする）の車輪は上下の金型で型を形成し
、この型で合成樹脂材料を射出成形する方法で製造され
る。

上記車輪のうち接地面中高形の車輪は走行抵抗も少さく
て円滑に転動するので広く使用されているが、これを成
形する場合、従来の製造方法においては、製品を取出す
為に上下金型の割面を車輪外周面の中間部即ち中高部の
位置に配置しなければならなかった。

この場合、車輪の外周面の接地面の中央に成形時の金型
の割面個所の跡であるパーティングライン（成形バリ）
が残るので、このパーティングラインの除去及び仕上げ
に手間を要し、製品の外観も悪化して商品価値が低下し
、使用時には床を傷つけるとともに汚れ易く美観を損な
い、又ブレーキ式のものでは制動性能も悪化する。

しかも金型の割面が製品の中間に位置するので、金型の
形状も複雑になる。

本発明方法は上記の問題を解決する為に、射出成形等の
過程における高分子合成樹脂材料の凝固収縮及び熱収縮
に着目し、かつこれらの収縮の諸条件を整備して活用し
、又弾性収縮変形をも利用することにより、金型の割面
を接地面成形周面の中間部でなく端部に設けて成形した
接地面中高形の車輪をその中高部より小径の金型の開口
部から円滑に取出すようにし、これにより接地面の中高
部にパーティングラインの無い車輪を製造できるように
するものである。

次に、本発明の実施に供する車輪の製造装置の一例につ
いて図に基き説明する。

図中符号１は可動側金型、２は固定側金型、３は車輪成
形室、４は注入部口金、５はスプールブツシュ、６は金
型の割面、７は主ガイドピン、８は補助ガイドピンであ
る。

可動側金型１は車輪成形室３の車輪接地面成形周面３ａ
を形成するコアプレート１ｂ及び車輪成形室３の下半内
部の型を形成するコアブツシュ１ａ及びコアプレート１
ｂを挿嵌する金型装着盤１ｃより成り、これらを可動盤
９上に装着し、この可動盤９を中盤１０及び下盤１１を
介して基盤１２で支承し、ボルト１３で基盤に固定する
。

上記の車輪接地面成形周面３ａはその両端部から中央部
に向けて連続の緩曲面状に脹らむ形状とする。

固定側金型２はコアプレート１ｂと金型装着盤１ｃの上
面に密着するキャビティプレート２ｃ及び車輪成形室３
の上半内部の型を形成するキャビティブツシュ２ｂ及び
キャビティブツシュ２ｂの中心部に同軸状に挿嵌され車
輪成形室３の車軸穴の型を形成する軸合型２ａから成る
。

キャビティプレート２ｃの上面に密着の金型盤１４にキ
ャビティブツシュ２ｂの上端部を嵌合し、この金型盤１
４の上面には冷却水水路１６を内部に設けた冷却水盤１
５を密着させ、この冷却水盤１５の上面に上盤１７を密
着させて形成する。

上盤１７・冷却水盤１５・金型盤１４は固定して形成す
る。

他方、基盤１２には油圧シリンダー（図示路）のラムを
連結してキャビティプレート２ｃ及び可動側金型１・可
動盤９・中盤１０・下盤１１・基盤１２を上下摺動可能
に形成する。

この場合、金型１・２間の相対位置がずれないように案
内させる為、上盤１７から中盤１０に亘って貫通する補
助ガイドピン８を設け、又金型装着盤１ｃに固定の主ガ
イドピン７に主ガイドブツシュ１８を外嵌し、この主ガ
イドブツシュ１８上端をキャビティプレート２ｃに固定
して形成する。

コアブツシュ１ａ可動盤９を貫通状に装着される突出し
ピン１９は、その上端面で車輪成形室３のボスの下端面
の型を形成し、その下端部は突出しピン装着具２０に固
定される。

この突出しピン装着具２０は中盤１０内で車輪高だけ進
退可能に形成され、かつその下部（図示路）は基盤１２
を貫通して下方に突出する。

軸合型２ａの冷却の為、その中心軸部分にサーモパイプ
２１を挿嵌し、サーモパイプ２１上部の周囲に冷却水孔
２２を形成し、冷却水路１６の冷却水を導入し冷却する
。

尚、固定側金型２と可動側金型１の境界面即ち製品取出
し時に分割される面である割面６は、キャビティプレー
ト２ｃとコアプレートｂの境界面であり、この割面６を
車輪成形室３の車輪接地面成形周面３ａの上端部近傍に
位置させる。

また可動側金型１冷却用の冷却水路２３を金型装着盤１
ｃと可動盤９内部に形成し、冷却水を導入する。

射出成形の為の注入口と注入流路は、第２図・第３図に
示すように、二組の金型の中間部の上盤１７内の冷却水
盤１５上にスプールブツシュ５を挿嵌し、その上側に注
入部口金４を設けるとともに、スプールブツシュ５中央
の注入口５ａから下方に冷却水盤１５・金型盤１４内に
末広がり状のスプール流路２４を穿設し、又金型盤１４
とキャビティプレート２ｃの境界部にはランナー流路２
５を形成して、スプール流路２４に連通させ、又、この
ランナー流路２５の両端から左右の車輪成形室３のリム
上端成形面へ逆円錐状の流路２６で連通させて形成する
。

次に、上記の車輪製造装置による車輪製造方法の手順の
一例について説明する。

固定側金型２と可動側金型１を第１図の状態に設定した
後、注入部口金４に溶融状態のナイロン等の合成樹脂材
料を所定圧力で射出注入することにより、流路２４・２
５・２６を経由して車輪成形室３内へ隙間なく射出注入
する。

この時車輪成形室３内の空気は金型間の隙間のガス抜き
孔から押し出され、車輪成形室３内は溶融高分子材料で
充満され、その後冷却水と金型１・２とで冷却されて凝
固する。

十分に凝固させた後、油圧シリンダーを作動させてキャ
ビティプレート２ｃと共に可動側金型１以下の部分を下
降させて所定高さ下降の後、キャビティプレート２ｃだ
けをストッパー（図示路）に係止で停止させ、割面６で
可動側金型１と分離させる。

ここで、金型盤１４とキャビティプレート２ｃの間から
注入流路内に凝固したスプールとランナーを除去して注
入流路を空にする。

可動側金型１以下の部分は引続いて下降させ、所定高さ
下降の後、突出しピン装着具２０の下端をストッパー（
図示路）で停止させると、突出しピン装着具２０は中盤
１０内の空間を移動して、突出しピン１９が製品の車輪
を上方に押し、可動側金型１から分離させて車輪成形室
３部分の割面６の開口部２７から車輪を押出す。

その後下降を停止させるとともに上昇に転じ、可動側金
型１を原位置に復帰させる。

本発明の接地面中高形高分字材料製車輪の製造方法にお
いて、金型の割面６を車輪接地面成形周面３ａの中間部
に設けずに車輪接地面成形周面３の端部近くに設けて射
出成形し、車輪の中高部より小径の開口部２７から製品
を取り出すことができるのは次のように説明することが
できる。

ナイロン・ウレタン等の高分子材料の場合、車輪成形室
３内に充填された高温の溶融高分子材料が冷却で凝固す
る際に凝固収縮しかつ凝固後には熱収縮するので、製品
を金型から取出す時点では製品の車輪は僅かに全体的に
収縮し小型になっているからである。

また車輪外周面の端部から中高部に至る勾配が極めて小
さいので、突出しピン１９で車輪に加える押出し力がそ
れ程大きくなくても、車輪が金型を押し広げる力は極め
て大きくなる（僕効果）、即ち車輪が金型から押し込さ
れる力が極めて大きくなる。

それ故、この押し出し中には車輪が弾性的に収縮変形す
る。

結局、上記のように、凝固収縮・熱収縮・弾性収縮の原
理を有効に活用するものである。

また、上記の凝固収縮・熱収縮を促進する為には、次の
条件を配慮する必要がある。

（１）車輪の材料としての高分子材料には、成形収縮率
の大きい合成樹脂材料を使用する。

（２）射出成形時の溶融温度を高くする。

（３）射出圧を適度に低くする。

（４）冷却水による金型冷却を効果的にして金型温度を
低くする。

次に、本発明の製造方法により第１図〜第３図に示す装
置で製造した車輪及び金型の寸法の実施例を表に示す。

第４図は本発明の実施に供する車輪製造装置の別例を示
すものである。

この装置で製造した車輪及び金型の寸法の実施例を次の
表に示す。

本発明は上記のような構成になるので、次の効果を奏す
る。

本発明の製造方法によって成形した車輪では、パーティ
ングラインが車輪の接地面の中間部分には現れないので
、パーティングラインの除去・仕上げが省略でき又製品
の外観も美しく商品価値が高くなり、又使用時には床面
を傷つけずかつ汚れにくく美観を保ち、又フレーキ制動
性能も向上する。

しかも、製造装置の金型の割面も平面状となるので金型
も単純化する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施に供する車輪製造装置の実施例を示し
、第１図は要部縦断正面図、第２図は第１図の■−■線
断平面図、第３図は部分縦断側面図、第４図は別実施例
の第１図相当図である。１・・・可動側金型（１ａ・・・コアブツシュ、１ｂ・
・・コアプレート、１ｃ・・・金型装着盤）、２・・・
固定側金型、３・・・車輪成形室、３ａ・・・車輪接地
面成形周面、６・・・割面、２７・・・開口部。

Claims

【特許請求の範囲】１接地面の幅方向での中間部が両端部より高くなる形
状の車輪を成形する車輪成形室を、固定側金型と可動側
金型との突合せ面間に形成し、両金型の割面を車輪成型
室の車輪接地面成形周面の端部近くに位置させることに
より車輪接地面成形周面を一方の金型に形成し、車輪成
形室に高分子材料からなる車輪の材料を入れて車輪成形
室の形状通りに成形し、可動側金型を固定側金型から引
離し、車輪接地面成形周面を有する金型側にある成形後
の車輪を金型割面の開口部から外部に取出すことを特徴
とする接地面中高形高分子材料製車輪の製造方法。２、特許請求の範囲第１項に記載した車輪の製造方法に
おいて、割面を可動側金型に形成した車輪接地面成形周
面の固定側金型側の端部近くに位置させ、成形後の車輪
の突出しピンを可動側金型に設け、成形後可動側金型を
開いたときに、成形された車輪を可動側金型についてこ
させ、突出しピンで可動側金型外に突出すようにしたも
の。