JPH09238708A - 安全靴用先芯及びその製造方法 - Google Patents

安全靴用先芯及びその製造方法

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JPH09238708A
JPH09238708A JP7526496A JP7526496A JPH09238708A JP H09238708 A JPH09238708 A JP H09238708A JP 7526496 A JP7526496 A JP 7526496A JP 7526496 A JP7526496 A JP 7526496A JP H09238708 A JPH09238708 A JP H09238708A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 先芯内の合成樹脂の流れの配向をなくする。 【構成】 先芯11は足先部を保護するアーチ状の先芯
本体部21と、先芯本体部21の下辺から内方に折曲し
略円弧状に突出する下辺折曲部22とを有し、合成樹脂
の射出成形により形成する。射出成形用の金型のゲート
は、先芯11の前方折曲部22aの後端縁の略中央部に
相当する位置に設ける。金型のゲートから射出した合成
樹脂は、ゲートで拡散してキャビティの前壁に衝突し、
前壁で反射はすると共に様々な方向に向かう乱れた流れ
となってキャビティ内に充満する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、着用者の足先を圧
迫及び衝撃から保護するために、安全靴の足先に装着す
る安全靴用先芯及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の安全靴用先芯の耐圧迫性
及び耐衝撃性は、日本工業規格(JIS)により規定さ
れ、例えば重作業用及び普通作業用の革製安全靴では金
属材料を用いること、そして軽作業用の革製安全靴には
金属材料又は合成樹脂材料を用いることとされている。
【0003】一般に、合成樹脂は繊維により強化される
場合が多く、先芯はこれらの合成樹脂や繊維を用いて射
出成形又は圧縮成形により成形される。例えば図6に示
すように、先芯1にはアーチ状の先芯本体部2と、この
先芯本体部2の下辺から内方に折曲され略円弧状に突出
する下辺折曲部3とが設けられる。そして、先芯1を射
出成形する場合には、成形を容易にするために金型のゲ
ートを先芯本体部2の後端中央部2a又は後端側部2b
に設ける場合が多く、金型のランナーは複数個取りを行
うために短くする場合が多い。
【0004】このように成形された先芯1は、日本工業
規格に応じた圧迫試験及び衝撃試験が行われる。圧迫試
験は先芯1に対して図示しない加圧ベッドにより所定の
荷重を徐々に加えることにより行われる。また、図7に
示すように、衝撃試験においては衝撃刃Cを有するプラ
ンジャPを先芯1の上面に配置し、このプランジャPの
上に所定重量の重錘を所定の高さから落下させることに
より行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来例では、先芯本体部2の後端中央部2aに金型ゲー
トを設けた場合には、射出成型時に合成樹脂や繊維は図
8に示すように金型空洞内で先芯1の天壁に相当する部
分から先芯1の前壁及び両側壁に相当する部分に向かっ
て流れ、先芯1の両側壁に相当する部分では合成樹脂や
繊維の流れは垂直方向の配向になる。このため、上方か
らの耐圧迫性は充足しても、その前壁や両側壁では合成
樹脂や繊維が衝撃刃Cの方向と同様な配向になるため、
耐衝撃性が不足するという問題がある。
【0006】また、図9に示すように後端側部2bに設
けた金型ゲートから合成樹脂や繊維を注入すると、合成
樹脂や繊維は先芯1の一方の側壁に相当する部分から先
芯1の天壁及び前壁に相当する部分に向かって流れ、そ
の後に先芯1の他方の側壁に相当する部分に流れる。こ
のため、合成樹脂や繊維が先芯1の天壁、前壁及び両側
壁で衝撃刃Cと直交する方向に配向するので、耐衝撃性
を充足するものの、耐圧迫性が不足するという問題があ
る。
【0007】更に、金型ゲートを先芯本体部2の後端中
央部2a及び後端側部2bに設けた場合には、先芯1の
形状や肉厚に起因するものと思料される合成樹脂や繊維
の合流によるウエルドラインが発生する場合が多いため
に、使用中に圧迫や衝撃を受けた場合に、切断部5に応
力が集中して先芯1に亀裂が発生するという問題もあ
る。
【0008】そして、先芯1を成形した後に、図10に
示すように金型のランナーに残存したランナー相当部4
を切断部5において切断し仕上げ加工をする必要があ
る。この仕上げ加工が十分でない場合には、安全靴の着
用者に違和感を与えたり、外観不良を起こしたりすると
いう問題がある。
【0009】また、品質の観点から先芯1は後端に向か
って徐々に薄くされている反面で、その強度を向上させ
るために、前壁の厚さtや、先芯本体部2と下辺折曲部
3の連接部の曲率Rを大きくする場合がある。しかしな
がら、この場合にも合成樹脂や繊維の配向を変化させる
ことはできず、ウエルドラインや亀裂の発生も防止でき
ないという問題もある。
【0010】本発明の目的は、上述した問題点を解消
し、合成樹脂の流れの配向をなくして耐圧迫性や耐衝撃
性を向上させた安全靴用先芯及びその製造方法を提供す
ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第1発明に係る安全靴用先芯は、足先部に装着して足
先を保護するためのアーチ型の先芯本体部と、該先芯本
体部の下辺から内方に略円弧状に突出する下辺折曲部と
を有する合成樹脂製の安全靴用先芯において、成型時に
おける前記合成樹脂の注入口を前記下辺折曲部の内縁の
略中央に相当する位置に設け、前記注入口から前記合成
樹脂を金型空洞の前壁に衝突するように射出成型したこ
とを特徴とする。
【0012】また、第2発明に係る安全靴用先芯の製造
方法は、足先部に装着して足先を保護するためのアーチ
型の先芯本体部と、該先芯本体部の下辺から内方略円弧
状に突出する下辺折曲部とを有する合成樹脂製の安全靴
用先芯を金型を用いて射出成型により製造する場合にお
いて、前記下辺折曲部の内縁の略中央に相当する位置に
設けた金型ゲートから前記合成樹脂を金型空洞の前壁に
衝突するように射出し、前記合成樹脂の流れを乱すこと
により乱流を起こさせて成型することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明を図1〜図5に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図1は本実施例に係る先
芯11を使用した安全靴の一部を切欠した断面図であ
り、先芯11は安全靴の足先部に内設されている。表底
12の上部には甲革13が被着され、表底12の上面に
は中底14が積層され、先芯11及び甲革13の底辺は
表底12と中底14の間に挟持され、先芯11の内面に
は先裏15が貼着されている。
【0014】先芯11は合成樹脂材料により射出成形さ
れ、図2の斜視図、図3の縦断面図に示すように、先芯
11には足先を覆うアーチ状の先芯本体部21と、この
先芯本体部21の下辺から内方に折曲され略円弧状に突
出する下辺折曲部22とが設けられ、下辺折曲部22は
表底12と中底14の間に挟持される。先芯本体部21
は前壁21aと、側壁21b、21cと、天壁21dと
を有し、下辺折曲部22も先芯本体部21の前壁21a
と側壁21b、21cにそれぞれ対応する前方折曲部2
2aと側方折曲部22b、22cとを有している。ま
た、先芯11を射出成形する際の金型キャビティのゲー
トは、前方折曲部22aの内縁の略中央部に相当する位
置に設けられる。このため、前方折曲部22aの内縁に
は金型のランナーに残存したランナー相当部23が残さ
れている。
【0015】ここで、図4の部分拡大図に示すように、
先芯本体部21と下辺折曲部22の連接部の交角は略直
角とされると共に、連接部の内側、外側のそれぞれの下
辺折曲部22の厚さt1は、先芯本体部21の下部の厚さ
t2よりも薄くされている。そして、下辺折曲部22の後
端部の厚さは、先芯本体部21の下部の厚さt2よりも小
さいが、金型のゲートの径よりは大きくされている。
【0016】ここで使用する合成樹脂は繊維を加えて強
化することが好ましく、合成樹脂にはポリアミド、ポリ
カーポネイト、ポリプロピレン、ABS、ポリウタレ
ン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、エポ
キシ及びこれら相互の混合品、又はゴムとの混合品を使
用することができ、繊維にはガラス繊維、カーボン繊
維、ケプラー(商品名)等を使用することができる。
【0017】先芯11を射出成形する際には、合成樹脂
を金型のランナーを介してゲートから金型キャビティ内
に射出する。このとき、下辺折曲部22の後端部の厚さ
が金型のゲートの径よりも大きくされているため、先芯
11の下辺折曲部22に相当する部分がファンゲートの
役割を果し、図5に示すように合成樹脂は拡散した整流
となって金型キャビティの先端壁面に衝突する。合成樹
脂が金型キャビティの先端壁面に衝突すると、合成樹脂
が反流すると共に様々な方向に向かう乱れた流れが発生
し、合成樹脂は金型キャビティの壁面で反射しながら乱
流となって金型キャビティ内に充満する。これにより、
点線で示すような配向性のない先芯11を製造すること
ができる。
【0018】次に、本実施例により製造した先芯11と
従来の方法で製造した比較例の先芯の耐衝撃性と耐圧迫
性を、日本工業規格T8101のL種試験条件に基づい
て試験した結果を表1に示す。ただし、双方ともポリア
ミド合成樹脂とガラス繊維の配合による材料を使用し、
金型ゲートを実施例では前方折曲部22aの内縁の略中
央に相当する位置に設け、比較例では先芯の本体部後端
中央部に相当する位置に設けている。また、実施例の下
辺折曲部22の厚さt1は1.5mm、ゲートの径は1.
5mm、曲率R1、R2はそれぞれ1mmとしている。
【0019】 表1 耐衝撃性(mm) 耐圧迫性(mm) 比較例1 15(割れ) 24 実施例 24 28
【0020】また、衝撃及び圧迫に対する亀裂の発生の
有無を表2に示す。ただし、金型ゲートを実施例では前
方折曲部22aの内縁の略中央に相当する位置に設け、
比較例1では先芯本体部の後端中央部に相当する位置に
設け、比較例2では先芯本体部の後端側部に相当する位
置に設けている。
【0021】 表2 衝撃に対する亀裂の発生 圧迫に対する亀裂の発生 比較例1 有 無 比較例2 無 有 実施例 無 無
【0022】このように、実施例では先芯11を成形す
るための金型ゲートを、先芯11の下辺折曲部22の後
端縁の略中央部に相当する位置に設け、合成樹脂や繊維
に乱流を起こさせたので、合成樹脂や繊維の方向性がな
くなると共に、ウエルドラインを無くすことが可能にな
り、耐圧迫性や耐衝撃性を充足させ、亀裂の発生を防止
することができる。また、先芯本体部21と下辺折曲部
22の連接部の交角は略直角としたため、前壁21aと
側壁21b、21cの強度を向上させることができる。
【0023】更に、先芯11を安全靴に装着した際に、
金型のランナー相当部23を表底12と中底14の間に
隠すことができるため、着用者に対する違和感を与える
ことがない。そして、ランナー相当部23を切断した
り、切断部を仕上げる必要がないため、製造工程の削減
を実現することができる。
【0024】なお、曲率R1、R2は0.5〜2mmとした
が、曲率R1、R2を更に小さくすれば合成樹脂を前壁21
aに衝突させ、乱流を発生させ易くなる。また、下辺折
曲部22の厚さt1が薄いほど乱流を発生し易くなるが、
薄過ぎると先芯11を安全靴に装着し難くなるので、上
述した値にすることが好ましい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように第1発明に係る安全
靴用先芯は、合成樹脂の流れを乱して乱流を起こさせて
成型しているので、合成樹脂の結合力を向上させ、ウエ
ルドラインを無くすことができ、耐圧迫性及び耐衝撃性
を向上させることができると共に、亀裂の発生を防止す
ることができる。また、金型のランナー部に相当する部
分が残存していても品質を損なうことが無いため、仕上
工程を無くすることができる上に、ランナー相当部によ
る違和感を与えることはない。
【0026】また、第2発明に係る安全靴用先芯の製造
方法は、下辺折曲部の後端縁の略中央に相当する位置か
ら、合成樹脂を金型キャビティの前壁に衝突するように
射出するので、合成樹脂の流れを乱して乱流を起こす効
果を大きくし、よりその配向性をなくすことができる。
従って、合成樹脂の方向性がなくなり、耐圧迫性及び耐
衝撃性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】先芯を備えた安全靴の一部を切欠した断面図で
ある。
【図2】先芯の斜視図である。
【図3】先芯の縦断面図である。
【図4】部分拡大断面図である。
【図5】乱流を起こした合成樹脂の説明図である。
【図6】従来例の先芯の斜視図である。
【図7】耐衝撃性の試験装置の一部の斜視図である。
【図8】従来例の合成樹脂の配向の斜視図である。
【図9】従来例の合成樹脂の配向の斜視図である。
【図10】従来例の先芯の縦断面図である。
【符号の説明】
11 先芯 21 先芯本体部 22 下辺折曲部 22a 前方折曲部 23 ランナー相当部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 足先部に装着して足先を保護するための
    アーチ型の先芯本体部と、該先芯本体部の下辺から内方
    に略円弧状に突出する下辺折曲部とを有する合成樹脂製
    の安全靴用先芯において、成型時における前記合成樹脂
    の注入口を前記下辺折曲部の内縁の略中央に相当する位
    置に設け、前記注入口から前記合成樹脂を金型空洞の前
    壁に衝突するように射出成型したことを特徴とする安全
    靴用先芯。
  2. 【請求項2】 前記先芯本体部と下辺折曲部との連接部
    は、外側を小さな曲率により略直角に折曲した請求項1
    に記載の安全靴用先芯。
  3. 【請求項3】 前記合成樹脂に繊維を配合した請求項1
    に記載の安全靴用先芯。
  4. 【請求項4】 足先部に装着して足先を保護するための
    アーチ型の先芯本体部と、該先芯本体部の下辺から内方
    略円弧状に突出する下辺折曲部とを有する合成樹脂製の
    安全靴用先芯を金型を用いて射出成型により製造する場
    合において、前記下辺折曲部の内縁の略中央に相当する
    位置に設けた金型ゲートから前記合成樹脂を金型空洞の
    前壁に衝突するように射出し、前記合成樹脂の流れを乱
    すことにより乱流を起こさせて成型することを特徴とす
    る安全靴用先芯の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記下辺折曲部の厚さは、前記金型ゲー
    トの径以上で、前記先芯先端部の厚さ以下とした請求項
    4に記載の安全靴用先芯の製造方法。
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