JP5453051B2 - 樹脂製品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばキャスターに用いられる樹脂製車輪等の樹脂製品の製造方法に関する。

家庭用家具等には、人力で移動させやすいようにキャスターが使用されており、キャスター用車輪には樹脂製のものが広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

このようなキャスターに用いられる樹脂製車輪（以下、キャスター用車輪という。）を製造する場合、単純な割金型を用いて製造することがコスト面から見て一般的である。

実用新案登録第３１１０９２９号公報

図１１は、従来のキャスター用車輪１０１、及びキャスター用車輪１０１を割金型１００、１００’を用いて製造（成形）する従来の製造方法を説明する図である。
割金型１００、１００’を用いて製造される従来のキャスター用車輪１０１は、外周面１０２上にパーティングライン１０３を有する。そのため、製造方法の精度によっては、パーティングライン１０３にバリ１０４や段差１０５（図１２参照）が生じてしまう。パーティングライン部１０３に生じたバリ１０４や段差１０５は床に傷をつける恐れがある。
対応策として、成形精度を上げるために、金型の材質変更等が検討されるが、コストがかかる上、バリや段差を完全に解消することは容易ではない。また、樹脂製品製造後の加工によりバリや段差を処理することが一般的に行われているが、その分、作業工程が多くなり、人手、時間を多く要し、コスト面でも不利であるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、溝部の底部にパーティングラインを有する樹脂製品を低コストで簡単に得られる製造方法を提供することを目的とする。

（１）本発明の樹脂製品の製造方法は、型合わせ面付近にアンダーカットが施された一対の割金型からなる成形金型を用いて、型締めされた前記成形金型内に樹脂を注入し、硬化後、むり抜きすることにより、型開きし、溝部の底部にパーティングラインを有し、さらに、片面に前記溝部が形成された板状部と、前記板状部の前記溝部とは反対側の面に突出する凸部とを有する樹脂製品を得るとともに、前記成形金型は、前記樹脂の収縮現象により生じた前記樹脂製品の外形寸法より前記アンダーカットの高さ寸法が小さいことを特徴とする。
（２）本発明の樹脂製品の製造方法において、前記樹脂製品は、キャスター用車輪であって、外周面全周に前記溝部を有するものであることが好ましい。

本発明の樹脂製品の製造方法によれば、構成が単純な割金型を用いて、溝部の底部にパーティングラインを有する樹脂製品を簡単に低コストで得られる。更に、バリや段差の修正といった二次加工の必要がないため、作業工程が省略化される。

本発明の実施形態に係るキャスター用車輪の斜視図である。 本発明の実施形態に係るキャスター用車輪のハブ部の軸方向に沿う断面図である。 本発明の実施形態に係るキャスター用車輪の製造方法で用いられる成形金型の断面図である。 本発明の実施形態に係るキャスター用車輪の製造方法を説明する図であって、型締めされた成形金型内に注入された溶融状態の樹脂を前記成形金型内で硬化させて、キャスター用車輪を成形した状態を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るキャスター用車輪の製造方法におけるむり抜きの工程を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るロック部が枢着されたフタ式ボックスの斜視図である。 図６のフタ式ボックスのフタの裏側を示す部分拡大斜視図である。 図７のフタ式ボックスのフタに枢着されたロック部に形成された溝部の説明図である。 本発明の実施形態に係るハンドル部が備えられた移動式棚の斜視図である。 図９のハンドル部に形成された溝部の説明図である。 従来のキャスター用車輪、及びキャスター用車輪を割金型を用いて製造する従来の製造方法を説明する図である。 従来の製造方法により得られるキャスター用車輪に段差が生じた例を示す図である。

本発明の樹脂製品の製造方法により得られる樹脂製品の実施形態について説明する。なお、この実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

本発明の樹脂製品の製造方法により得られる樹脂製品の一実施形態として、図１に示すキャスター用車輪を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るキャスター用車輪の斜視図である。図１に示すキャスター用車輪１は、ハブ部２、リム部３及び前記ハブ部２と前記リム部３間の支持部４からなる樹脂製品である。キャスター用車輪１は、ハブ部２を介して移動式収納体（例えば図６のフタ式ボックス）に設けられた車輪取付部に回転自在に取り付けられる。

図２は本発明の実施形態に係るキャスター用車輪１のハブ部２の軸方向に沿う断面図である。
図２に例示したキャスター用車輪１の支持部４は、円筒状のハブ部２の外周にフランジ状に突設されており、前記ハブ部２と前記リム部３との間を橋絡している。前記リム部３は、前記支持部４を介して、前記ハブ部２の外側に同心状に設けられ、円筒状に形成されている。前記リム部３は、前記支持部４に直行する向きで、支持部４の両側に張り出すように突出する板状に形成されており、本発明に係る板状部として機能する。キャスター用車輪１において、前記支持部４は前記リム部３の片面に形成された前記溝部６とは反対側の面に形成されており、本発明に係る凸部として機能する。

前記キャスター用車輪１の材質は、キャスターの分野における一般的な材質であれば、特に限定されないが、ナイロンやポリプロピレンが好ましく、ポリプロピレンがより好ましい。

次に本発明の樹脂製品の製造方法の一例として、キャスター用車輪１の製造方法について図３、図４及び図５を用いて説明する。図３は、本発明の実施形態に係るキャスター用車輪の製造方法で用いられる成形金型の断面図である。図４は、本発明の実施形態に係るキャスター用車輪１の製造方法を説明する図であって、型締めされた成形金型１０内に注入された溶融状態の樹脂を前記成形金型内で硬化させて、キャスター用車輪１を成形した状態を示す断面図である。図５は、本発明の実施形態に係るキャスター用車輪１の製造方法におけるむり抜きの工程を示す説明図である。

キャスター用車輪１の製造方法は、型合わせ面８、８’付近にアンダーカットが施された一対の割金型１１、１１’からなる成形金型１０を用いて、型締めされた前記成形金型１０内に樹脂を注入し、樹脂の硬化後、成形金型１０をむり抜きすることにより、型開きし、溝部６の底部にパーティングライン７を有するキャスター用車輪１を得る方法である。

まず、キャスター用車輪１の製造方法で用いられる成形金型１０について説明する。図３に示されるように、型締め状態の成形金型１０は、キャビティー金型である左右一対の割金型１１、１１’から構成されている。型締め後の成形金型１０は、内部にキャスター用車輪１を成形するためのキャビティーを有する。前記キャビティーは、リム部成形用キャビティー１２、支持部成形用キャビティー１３、ハブ部成形用キャビティー１４からなる。支持部成形用キャビティー１３からは、リム部成形用キャビティー１２が張り出し、リム部成形用キャビティー１２には、キャスター用車輪１のリム部３に溝部６を形成するため、型合わせ面８、８’付近にアンダーカットが施されている（アンダーカット部９、９’が形成されている。）。
図３に示されるように、アンダーカット部９、９’は、各割金型１１、１１’の型合わせ面８、８’付近から突出する突起状に形成されている。
本発明で用いられる成形金型１０においては、型開きの際、成形されたキャスター用車輪１をむり抜きによって取出すことができるように、アンダーカット部９、９’の高さ寸法を調整してある。具体的には、樹脂は硬化時に収縮する性質を有するため、樹脂の収縮現象により生じた外形寸法よりアンダーカット部９、９’の高さ寸法が小さくなるように調整することが好ましい。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、「むり抜き」とは、金型中にアンダーカット部があるのにもかかわらず、引っかかりを考慮せずに金型から成形樹脂を強制的に抜く工法を意味する。

次に、キャスター用車輪１の製造方法について図４及び図５を利用して説明する。
図４に示されるように、型締め状態の成形金型１０内に溶融した樹脂を注入し、前記成形金型内で樹脂を硬化させる。図４に示されるキャスター用車輪１の射出成形が終了した後、図５に示すように、両割金型１１、１１’を左右に型開きして、キャスター用車輪１の離型を行うが、上述したように、両割金型１１、１１’には、キャスター用車輪１のリム部３に溝部６を形成するために、型合わせ面８、８’付近にアンダーカットが施されており、型開きの際、アンダーカット部９、９’が成形されたキャスター用車輪１のリム部３に引っかかるため、むり抜きにより離型することになる。むり抜きの際には、前述した金型内における樹脂の収縮現象を利用することが好ましい。
成形されたキャスター用車輪１は両割金型１１、１１’の型合わせ面８、８’の接合境界に沿って、パーティングライン７を有し、前記パーティングライン７は、アンダーカット部９、９’によって形成された溝部６の底部に位置する。

本発明の樹脂製品の製造方法によれば、既存の金型装置にアンダーカットを施すだけで、溝部を簡単に形成することができるので、金型製作に要する経費を大幅に低減させることが可能となる。
金型中に前記アンダーカットがある場合、通常はスライド構造の金型（スライド型金型）を採用する。このような金型を新たに採用することはコストアップにつながるだけではなく、スライド型金型が位置決めをする時間がかかる場合があり、その結果、一定時間当たりの生産量が低下する。また、スライド型金型を用いることにより更にパーティングラインの数が増えることになる。
本発明の樹脂製品の製造方法は、経済面及び生産性の面からも優れている。

本発明の樹脂製品の製造方法は、単純な一対の割金型からなる成形金型を用いて、型締めされた前記成形金型内に樹脂を注入し、樹脂硬化後、型開きし、樹脂製品を取出す方法であるため、成形後の樹脂製品には型合わせ面８、８’の接合境界に沿ってパーティングライン７が生じる。
図１に示すように、キャスター用車輪１は、外周面５全周に溝部６を有し、パーティングライン７は溝部６の底部に生じるため、パーティングライン７上にバリや段差が形成されたとしても、前記キャスター用車輪１を有する移動式収納体（例えば図６のフタ式ボックス）が自由方向に動く際、床などを傷つける恐れがなく、また前記移動式収納体が自由方向に動く時、そのバリや段差が抵抗とならず、各方向に自由に動き回れる。

図２は本発明の実施形態に係るキャスター用車輪１のハブ部２の軸方向に沿う断面図である。
前述したように、図２に例示したキャスター用車輪１は、片面に前記溝部が形成された板状部と、前記板状部の前記溝部とは反対側の面に突出する凸部と、を有するものである。
キャスター用車輪１をこのように設計することで、溝部６にヒケが生じ、溝部６をさらに深くしている。このような製品ヒケ現象を利用することにより、割金型のアンダーカット部９，９’のサイズを大きくしなくても確実に溝部６を形成できる。本発明の樹脂製品の製造方法は、このような構成を有する樹脂製品の製造方法であることが好ましい。本発明の樹脂製品の製造方法によると、製造された樹脂製品のバリや段差の修正といった二次加工が不要となる。

本発明の樹脂製品の製造方法により得られる樹脂製品の他の実施形態として、図６〜図８に示すフタ式ボックス１５のロック部１６を説明する。

図６は、本発明の実施形態に係るロック部１６が枢着されたフタ式ボックス１５の斜視図である。図６に示されるボックス１７はフタ１８を有し、フタ１８にはロック部１６が枢着されている。ボックス１７及びフタ１８はフタ１８に枢着されたロック部１６を介してロックされる。図７は図６のフタ式ボックスのフタの裏側を示す部分拡大斜視図である。図７に示されるようにロック部１６は主壁１６ａ、係合突部１６ｂ及び指掛け部１６ｃからなる。図８は図７に示されるフタ１８に枢着されたロック部１６に形成された溝部２１の説明図であり、より詳細には図７に示されるロック部１６における指掛け部１６ｃを含む断面図を用いて説明するものである。ロック部１６はＬ字状の主壁１６ａを有し、前記主壁１６ａの屈曲部を介して一端側がフタ１８に枢着されており、他端側には前記ボックス１７に係脱可能な係合突部１６ｂ及び指掛け部１６ｃが形成される。
図８（ａ）は、対比例として示されたロック部の断面図であり、図８（ｂ）は、本発明の実施形態として図７に示されたロック部１６の断面図である。図８（ａ）に示される対比例において、指掛け部２０は、主壁１９と反対側の面にパーティングライン２２を有する。前記パーティングライン２２には、バリ２４が生じる場合があり、前記パーティングライン２２を有する面は指が接触する面である。図８（ｂ）に示されるように、溝部２１を形成することでパーティングライン２３にバリが生じたとしても指を傷つける危険を避けることができ、安全で良好な使用状態を得ることができる。

また、本発明の樹脂製品の製造方法により得られる樹脂製品の他の実施形態として、図９、図１０に示す移動式収納体２５に備えられた棒状ハンドル部２６を説明する。

図９は本発明の樹脂製品の製造方法により得られる棒状ハンドル部２６（図示例では丸棒状）を有する移動式棚２５の斜視図である。前記移動式棚２５に備えられた棒状ハンドル部２６は図１０に詳細に示される。図１０は図９の棒状ハンドル部に形成された溝部２７の説明図である。図１０（ａ）は、対比例として示された棒状ハンドル部の断面図であり、図１０（ｂ）は、本発明の実施形態として図９に示された棒状ハンドル部２６の断面図である。図１０において、対比例として示された棒状ハンドル部は外周面上にパーティングライン２８を有する。前記パーティングライン２８にはバリ２９が生じる場合があり、前記パーティングライン２８を有する外周面は握り部に相当する。図１０（ｂ）に示されるように、溝部２７を設けることでパーティングライン３０にバリが生じたとしても手の平を傷つける危険を避けることができ、安全で良好な使用状態を得ることができる。

１、１０１ キャスター用車輪
２ ハブ部
３ リム部
４ 支持部
５、１０２ 外周面
６、２１、２７ 溝部
７、２２、２３、２８、３０、１０３ パーティングライン
８、８’ 型合わせ面
９、９’ アンダーカット部
１０ 成形金型
１１、１１’、１００、１００’ 割金型
１２ リム部成形用キャビティー
１３ 支持部成形用キャビティー
１４ ハブ部成形用キャビティー
１５ フタ式ボックス
１６ ロック部
１６ａ、１９ 主壁
１６ｂ 係合突部
１６ｃ、２０ 指掛け部
１７ ボックス
１８ フタ
２５ 移動式収納棚
２６ 棒状ハンドル部
２４、２９、１０４ バリ
１０５ 段差

Claims (2)

1. 型合わせ面付近にアンダーカットが施された一対の割金型からなる成形金型を用いて、型締めされた前記成形金型内に樹脂を注入し、硬化後、むり抜きすることにより、型開きし、溝部の底部にパーティングラインを有し、さらに、片面に前記溝部が形成された板状部と、前記板状部の前記溝部とは反対側の面に突出する凸部とを有する樹脂製品を得るとともに、
   前記成形金型は、前記樹脂の収縮現象により生じた前記樹脂製品の外形寸法より前記アンダーカットの高さ寸法が小さいことを特徴とする樹脂製品の製造方法。
2. 前記樹脂製品は、キャスター用車輪であって、外周面全周に前記溝部を有するものである請求項１に記載の樹脂製品の製造方法。

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