JP2008200904A - 靴の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
爪先部分を含めて靴内全体に裏布が表出し、かつ製造時においてコア金型に装着した先芯が脱落することなくコア金型に固定される靴の製造方法等を提供すること。
【解決手段】
靴の内側を形成するコア金型と靴の外形を形成するキャビティ金型によって形成される靴の製造方法であって、前記コア金型の爪先部に装着される先芯を有し、当該先芯の内側面に、前記コア金型の甲面および底面との間に隙間を形成しつつコア金型に設けられた被係合手段と係合する係合手段を設け、射出成形時に熱可塑性樹脂が前記先芯とコア金型によって形成された隙間にも充填されるようになっていること。
【選択図】図４

Description

本願発明は、射出成形による先芯を内蔵した靴の製造方法に関する。

従来、コア金型となるラストモールドに先芯を装着し、当該先芯を装着したラストモールドに靴下状の裏布を被せた後に射出成形を行う先芯入りの安全ブーツの製造方法が知られている（特許文献１）。
特開２００３−３３４８７０号公報

上記特許文献１記載の安全ブーツの製造方法は、ラストモールドに装着した先芯の脱落を防止するために、先芯を装着したラストモールドの上から裏布を被せている。したがって、完成した靴の内側では、先芯の無い部分は裏布が表出しているが、先芯を設けた部分には裏布が無い。すなわち、当該製造方法による安全ブーツは、爪先部分には裏布が無いことから射出成形したゴムやビニールの地肌が使用者の足に直接接することになる。これは、汗によって蒸れやすく、ぬれた靴内で足が滑るなど、使用者に不快な履き心地を与えることになる。

本願発明は、爪先部分を含めて靴内全体に裏布が表出しており、かつ、製造時においてコア金型に装着した先芯が脱落することなくコア金型に固定される靴の製造方法等を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明は下記の構成を有する。すなわち、
靴の内側を形成するコア金型と靴の外形を形成するキャビティ金型によって形成される靴の製造方法であって、
前記コア金型の爪先部に装着される先芯を有し、
当該先芯の内側面に、前記コア金型の甲面および底面との間に隙間を形成しつつコア金型に設けられた係合手段と係合する被係合手段を設け、
射出成形時に熱可塑性樹脂が前記先芯とコア金型によって形成された隙間にも充填されるようになっていることを特徴とする靴の製造方法。

また、本願請求項２記載の発明は下記の構成を有する。すなわち、
前記先芯が合成樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の靴の製造方法。

本願発明に係る靴の製造方法は、金型に装着される先芯が、当該金型と互いに嵌合することによって脱落しないようになっている。したがって、脱落防止を目的として先芯を叩いて無理に金型にはめ付けたり、先芯を装着した後に裏布で覆う必要が無いという効果を有する。
また、前記先芯と金型の嵌合に用いる係合手段は、金型と先芯内面との間に隙間を形成するためのスペーサーとしても作用するので、成形後の靴の内側に先芯の内面が表出することがないという効果を有する。
さらに、本願発明に係る靴の製造方法は、金型に裏布を被せた後に先芯を装着すること
ができるので、足に接触する靴の内面全体に裏布を配置することができ、履き心地のよい靴を提供することができるという効果を有する。

以下、本願発明を実施するための最良の形態を図を用いて説明する。
図１および図２は、本願発明に係る靴の製造方法を適用する射出成形装置１の概略図である。本実施の形態では、靴の製造方法の一例として長靴２を製造する場合について説明する。
射出成形装置１に用いる金型は、長靴２の内面を形成するコア金型３と、当該コア金型３を取り囲むキャビティ金型によって構成される。キャビティ金型は、左右方向に２分割されたサイドモールド４、５と、主として靴底を形成するボトムモールド６によって構成される。

長靴２製造の工程を簡単に説明する。長靴２（図２（ｂ））は、前記コア金型３とキャビティ金型によって形成される隙間（成形空間）に溶融した熱可塑性樹脂を高圧で注入し、当該熱可塑性樹脂を冷却した後に各金型を開き成型物としての長靴を取り出すものである。
工程としては、第１に熱可塑性樹脂注入の前に、ストッキングのような靴下形状の裏布７をコア金型３に被せ、当該裏布７をさらに覆いつつ先芯８をコア金型３の爪先部に装着する。先芯８とコア金型３との係合については後に詳細に説明する。当該裏布７および先芯８を装着したコア金型３の周囲をサイドモールド４、５およびボトムモールド６によって囲んだ後に熱可塑性樹脂を充填し、冷却して所定形状の長靴２を得る。
図２（ａ）は、裏布７および先芯８を装着したコア金型３を、サイドモールド４、５によって囲んだ状態を表している。なお、図１、図２（ａ）に示した装置は、説明のために簡略化して記載したものであり、形状、熱可塑性樹脂の射出口等の詳細を省略した図となっている。

本実施の形態において使用する先芯８は、合成樹脂によって形成されている。図３は、先芯８の説明図であり、図３（ａ）は先芯８の断面図（図３（ｂ）に示す背面図のＡ−Ａ線断面図）、図３（ｂ）は足入れ側から見た先芯８の背面図、図３（ｃ）は、前記断面図に対応した先芯８の底面図、図３（ｄ）は先芯８のスカート（下辺折曲げ部）の上面に設けた突起の説明図である。
先芯８は、合成樹脂を材料として形成された所謂樹脂先芯であり、足入れ側に設けられた開口９と足底側に設けられた開口１０を有する殻体として形成されている。なお、図示した先芯８は、ガラス繊維等の強化素材を含まないポリカーボネートを射出成形することで形成したものであるが、ガラス繊維を混練したポリプロピレン（ＰＰ）等によって形成してもよい。その場合には、素材が有する強度等の物性に応じて肉厚等の形状は適宜変更されるものである。その他の素材としては、ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂や、これらの合成樹脂にガラス繊維を加えたもの、または前記合成樹脂にミネラル等を混ぜて強度を高めたものやポリマーアロイによって形成してもよい。

先芯８を構成する殻体の肉厚は、部位によって異なるものであるが概ね２〜９ｍｍとなっている。特に爪先部では５〜９ｍｍの厚さに形成され、高い耐衝撃性および耐圧迫性を備えるように形成されている。
先芯８は、足入れ側開口９の上部を最高位置として、爪先側および周囲の側面に亘ってなだらかに下降する湾曲面を有した椀状体（偏平させた半球状のドーム体）であり、内側面に足先全体を覆う程度の容積を有した収容空間１２を形成したものである。

先芯８の下端外周には、内側に向かって折曲げられたフランジ状の帯幅縁である下辺折曲げ部１３が設けられている。当該下辺折曲げ部１３は、一般的にはスカートとも称されている部分であり、鋼製先芯の場合にはＪＩＳ規格によって形状等が定められた部分となっている。本実施の形態では下辺折曲げ部１３の幅は均一ではなく、先端部分および開口９付近の左右部分の幅が突出片（１４、１５、１６）として幅が広く形成されている。
当該下辺折曲げ部１３を図３（ｃ）に示した底面図で説明すると、外形は殻体の下端形状と同じく靴先としての先細形状になっており、足底側開口１０の形状はＭ型に似た形状を成している。当該下辺折曲げ部１３の肉厚は、約１〜２ｍｍである。
また、足入れ側開口９の近傍の左右の下辺折曲げ部（突出片１５、１６）上面には、それぞれ２個づつの三角錐状の突起１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）が設けられている。当該突起１７の高さは約１ｍｍ程度であり、頂点から開口２側に向かって緩やかな傾斜縁を有するとともに、頂点から先端側に向かう部分は比較的角度が急な傾斜面を有した形状になっている（図３（ｄ）参照）。
当該突起１７は、靴型に対する先芯８の装着時に、コア金型底面の係合部に食い込むようになっており、緩やかな傾斜縁によって装着時の抵抗が少なく、鋭角な側面によって抜け出ないように作用するものである。なお、当該突起１７の形状は図示した形状に限るわけではなく、装着時には抵抗が少なく、脱落方向には抵抗が大きくなるような形状であることが好ましい。

図４は、裏布７と先芯８を装着したコア金型３の側面を断面図として表した説明図である。
先芯８が装着されるコア金型３の爪先部には、先芯８との間隙ｔを形成し、かつ先芯８との係合を行う係合手段が設けられている。当該係合手段の一例は、甲側表面に突出させた甲部突起１８と、底面側表面に突出させた底部突起１９である。甲部突起１８は、コア金型３の爪先部甲面に複数個設けられ、先芯８内面とコア金型３との間に間隔ｔを設けつつ、先芯８の弾性に伴う押圧力によって摩擦力を生じさせ先芯８を固定する作用を有している。
なお、甲部突起１８も次に述べる底部突起１９と同様に、先芯８との間に構造的な嵌合構造を採用することができる。この場合には、先芯８内面にも甲部突起１８に対応する係合手段が形成される。

底部突起１９は、コア金型３底面の、先芯８のスカート部（下辺折曲げ部１３）に設けられた突出部である突起１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）と対向することで、互いに係合するように形成されている。
底部突起１９の形状は、先端面（頂面）の中央に窪み２０を形成した４角柱状であり、窪み２０に下辺折曲げ部１３に設けた突起１７の突出端を係合させることで、コア金型３に装着した先芯８が抜け落ちないようになっている。
また、コア金型３の爪先部先端にも、突起（先端突起）２１が設けられており、前述した各突起とともに、コア金型３と先芯８との間隙ｔを適切に保つことができるようになっている。
なお、先芯８は合成樹脂によって形成されているとともに、突出片１５，１６は先芯３の開口端付近に形成されているため、先芯８をコア金型３に固定させる際、先芯８の突出片１５，１６は底部突起１９から離れる方向に弾性変形しやすく、人力によって容易に固定させることができる。

次に、コア金型３底面の係合部と、先芯８の下辺折曲げ部１３に形成した被係合部の構造に関するいくつかの例を、図５に示した表に基づき説明する。
図５は、第１乃至第６の例を、それぞれ先芯側の被係合部の形状を左欄、金型側の係合部形状を中欄、互いの係合部の嵌め合わせ時の状態を簡略的に表した断面図を右欄にそれぞれ掲載したものである。また、各例に示す被係合部と係合部との係合は、靴の内面を構
成する裏布を介在した状態で行われるものであり、被係合部と係合部の形状は裏布の介在を前提として設計されるものであるが、以下の説明では裏布についての説明を省略する。

第１番目の例は、前述した実施例に係るものであり、先芯の下辺折曲げ部１３に前後方向で頂点からの傾斜角度が異なる三角錐状の突起１７を設け、コア金型３底面の底部突起１９として先端面（頂面）中央に窪み２０を形成した４角柱状の突起を形成したものである。当該例に示す先芯８の突起１７とコア金型の底部突起１９との係合状態は、同表右欄の簡略した断面図に示す如くであり、底部突起１９先端面の凹部２０に先芯８の突起１７の先端が入り込み、先芯８の素材の弾性によって両者は結合している。合成樹脂によって形成された先芯８の性質を利用して、嵌合しやすく嵌合が解除されにくいという作用を発揮させるために、上記のような係合構造を採用している。また、係合構造は上記構造に限られるものではなく、下辺折曲げ部１３に底部突起１９のような形状の突起を設け、コア金型３底面に突起１７のような突起を設けた構造としても構わない。

第２番目の例は、先芯８に形成した被係合部の形状が前記第１例と同じく三角錐状の突起１７であるのに対して、コア金型３底面の係合部の形状が角柱を横に倒したような形状の凸条２１となっているものである。当該凸条２１は、長手方向が先芯８の装着方向に対して略直角を成す配置に設けられており、先芯８の装着時に先芯８の突起１７が比較的なだらかな傾斜縁によって凸条２１を乗り越え、乗り越えた後は突起１７の急傾斜面による作用によって戻りにくくなっている。また、凸条２１は先芯８の内面に向かって突出しているので、コア金型の表面と先芯８の内面との間に、一定の隙間ｔを形成するようになっている。また、係合構造としては上記構造に限られるものではなく、下辺折曲げ部１３に凸条２１のような形状の突起を設け、コア金型３底面に突起１７のような突起を設けた構造としても構わない。

第３番目の例は、先芯８に形成する被係合部を等間隔で配列した半球状の突起２２によって構成し、当該突起２２の配列に対向するコア金型３底面の係合部もほぼ等間隔で配列した半球状の突起２３によって構成したものである。互いに対向する各半球状の突起２２と２３の配列間隔はほぼ等しく、一方の突起が他方の突起間の隙間に入り込むことで、位置が固定されるようになっている。当該構造の利点は、先芯８の被係合部とコア金型３底面の係合部の対向位置が正確でなくとも、何れかの突起同士が係合し隙間ｔを保持しつつコア金型３から先芯８が脱落するのを防止することができるということである。

第４番目の例は、先芯８に形成する被係合部を、前後両面をほぼ同一角度の平行な傾斜面とする断面が平行四辺形の角柱状の凸条２４として形成したものであり、コア金型３底面の係合部も前後両面をほぼ同一角度の平行な傾斜面とする凸条２４と同様の角柱状の凸条２５として形成したものである。
両凸状２４、２５の傾斜面は、対向した状態でほぼ同一の角度を成すようになっており、先芯８の装着時には先芯８の突条２４がコア金型の凸条２５を乗り越え、乗り越えた後は先芯８が戻ろうとすると互いの傾斜面が互いを引き寄せるように作用して、先芯８がコア金型から抜け落ちるのを防止するようになっている。
なお、図示した例は凸状２４および凸条２５がそれぞれ１本の場合を示しているが、同様の凸条を複数本設けた構成としてもよい。

第５番目の例は、先芯８に形成する被係合部を、断面が三角形状の凸条２６を複数本設けたものとして構成し、コア金型３底面の係合部も断面が三角形状の凸条２７を複数本設けた構成としたものである。
両凸条２６、２７の傾斜面は、対向した状態でほぼ同一の角度を成すようになっており、先芯８の装着時には先芯８の凸条２６がコア金型３の凸２７を乗り越え、乗り越えた後には互いの傾斜面同士が係合し先芯８がコア金型３から抜け落ちるのを防止するようにな
っている。

第６番目の例は、先芯８に形成する被係合部を断面が三角形状の円錐２８とし、コア金型３底面の係合部を前記円錐２８の頂点部と係合可能なすり鉢形状の凹部２９としたものである。装着した先芯８の円錐２８の頂点部が、先芯８の弾性によってコア金型の凹部２９内に入り込んで押し付けられ、先芯８がコア金型３から抜け落ちるのを防止している。また、係合構造としては上記構造に限られるものではなく、下辺折曲げ部１３に凹部２９のような形状の凹みを設け、コア金型３の底面に円錐２８のような突起を設けた構造としても構わない。

前述した通り、本願発明に係る靴の製造方法は、コア金型に係合部を設け、先芯にも当該係合部と係合する被係合部を形成することにより、コア金型から先芯が脱落するのを防止するとともに、コア金型と先芯の間に射出された合成樹脂が充填される隙間を設けることが出来るものである。
大型の射出成形装置では、コア金型が図４に示す天地の向きで配置されているものがある。すなわち、爪先が下を向いているわけであるが、この状態で先芯をコア金型の爪先部に装着する場合、適当な係合手段がないと先芯は落下してしまう。鉄製の先芯の場合には、コア金型表面にネオジウム磁石を設けることで先芯を吸着しておくことができるが、合成樹脂製の先芯では磁石による吸着方法を採用することはできない。本願発明は、このような爪先が下を向くような成形装置においても、コア金型に先芯を保持させることができるものである。
また、射出成形装置はメーカーによって射出口の位置が異なるが、例えば踵部付近に射出口が設けられている場合には、成形材料が踵側から爪先側へ向かって流れるため、先芯８は成形材料によって爪先側へ押圧されコア金型３から脱落するおそれがある。こういった不具合を防止するため、図６のように射出口３０を爪先側に配置し、射出材料によって先芯８を踵方向に向かって押圧するように射出すれば、先芯８が脱落することを防止できる。
また、本願発明は、先芯を設けた爪先部分においても、靴の内面に裏布を配置することができるものである。長靴の裏布としてよく用いられるのは、女性用パンティーストッキングで代表されるような線径の細い合成繊維の編物である。当該裏布は網目が細かいために、射出された樹脂は裏布をコア金型に押し付けた状態のまま固形化するので、結果として靴の内面に裏布が表出することになる。また、当該線径の細い合成繊維の編物は、薄くて柔らかく柔軟性があるために、前記コア金型の係合部と先芯の被係合部との係合を阻害しにくいという性質があり、本願発明においても最適の裏布となっている。
成形された長靴は、図７のように踵部分をコア金型３底面３２から離れる方向（矢印Ａの方向）に引っ張るようにして脱型される。このため、長靴の内底３１は、踵に近い側ほど底面３２から離れ易く、爪先に近い側ほど底面３２から離れにくい。したがって、先芯８の突起１７はなるべく踵に近い側に配置した方が脱型し易く、本実施形態のように下辺折曲げ部１３，１５に突起１７を設ける構成が適しているということが言える。

本願発明は、射出成形による先芯を内蔵した靴の製造方法等に利用可能である。

本願発明に用いる靴の製造装置の概略図である。 靴の製造過程を説明するための説明図である。 本願発明に用いる先芯の説明図である。 金型に対する先芯の装着状体を示す説明図である。 金型と先芯の装着例を示す説明図である。 本願発明に用いる靴の製造装置の断面図である。 成形された長靴を金型から過程を説明するための説明図（断面図）である。

符号の説明

１ 射出成形装置
２ 長靴
３ コア金型
４、５ サイドモールド
６ ボトムモールド
７ 裏布
９ 開口
１０ 開口
１３ 下辺折曲げ部
１４、１５、１６ 突出片
１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ） 突起
１９ 底部突起
２０ 窪み
２１ 凸条
２２ 突起
２３ 突起
２４ 凸条
２５ 凸条
２６ 凸条
２７ 凸条
２８ 円錐
２９ 凹部

Claims (2)

1. 靴の内側を形成するコア金型と靴の外形を形成するキャビティ金型によって形成される靴の製造方法であって、
   前記コア金型の爪先部に装着される先芯を有し、
   当該先芯の内側面に、前記コア金型の甲面および底面との間に隙間を形成しつつコア金型に設けられた係合手段と係合する被係合手段を設け、
   射出成形時に熱可塑性樹脂が前記先芯とコア金型によって形成された隙間にも充填されるようになっていることを特徴とする靴の製造方法。
2. 前記先芯が合成樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の靴の製造方法。