JPS63222827A - 金属−エラストマー複合ホイールの成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、三次元的に深く輪郭付けられた装飾的な外側
表面を有る、、金属−エラストマー製の複合的な装飾化
（ｓｔｙｌｅｄ）された自動車用の車両用ホイールに関
し、より詳しくはそのようなホイールを構成る、ための
成形装置及び方法に関る、ものである。

〔従来の技術〕

１９７０年代初期に、本願の出願人であるミシガン州う
ンシングのモーター・ホイール・コーポレーシジンと、
当時の親会社であるオハイオ州アクロンのザ・グツドイ
ヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニーは、改良さ
れた形態の金属−エラストマー装飾化複合ホイールを開
発して市場に導入し、これを登録商標「ポリキャスト（
ＰＯＬＹＣＡＳＴ）　Ｊの下に販売した。この装飾化ホ
イールは自動車用のホイールを提供る、ものであったが
、最小限のコストで強度の高い規格化されたホイール構
造を得るために、基本的な構造的構成要素としては、既
存の製造設備が利用可能であるような単純で平凡な形態
の金属製部材が使用されていた。この標準的な鋼の基体
に対して、永久的に接合された装飾的なプラスチック本
体により、審美的に満足のいく外観が付与されていた。

このプラスチック本体は、均質な一体の本体又はプラス
チック製のカバーの形態において、別個に成形されるか
又はホイール上に直接成形されて、ホイールの外側に対
して接着性発泡体により固定された。このことはホイー
ルに対して改良された抗ノイズ特性を付与る、と共に、
ホイールの基本的な構成要素を変化させることなしに、
顧客の種々の装飾化に対る、要求に適合る、ようホイー
ルの外観を容易且つ経済的に変更る、ことを可能ならし
めた。

付加的な利点は、ホイールに対る、損傷を防ぐために側
方からの衝撃を緩衝し、同時に歴史的に証明された従来
の延性調のホイール構成要素の高強度、及び高耐衝撃性
という利点を保持る、ことであった。また、それまでの
深絞りされて装飾化された総てが鋼製のホイールの場合
に可能であったよりも多（の、幅広い装飾化及び輪郭形
態のバリエーションをも得ることができるようになった
。

上記の如きｒ　ＰＯＬＹＣＡＳＴ　Ｊホイールの種々の
実施例、及び当該ホイールを製造る、ための種々の方法
や装置は、本出願人又はその親会社であるザ・グツドイ
ヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニーの何れかに
譲渡された以下の米国特許に記載されている。これらの
特許は下記に参照る、ことにより、本明細書に取り込む
こととる、。

第３．６６９．５０１号　１９７２年６月　デルレス氏
第３．７５６．６５８号　１９７３年９月　アダムス氏
第３，７６２．６７７号　１９７３年１０月　アダムス
氏第３．８１５．２００号　１９７４年６月　アダムス
氏第３．９１８．７６２号　１９７５年１１月　ハンプ
シャ氏第３．７９４，５２９号　１９７４年２月　トン
プソン氏第３．９３５．２９１号　１９７６年１月　ジ
ャクソン氏第３．９５６．４５１号　１９７６年５月　
アダムス氏第４．３９８．７７０号　１９８３年８月　
スミス氏第三者に対して発行された他の先行技術特許で
あって、上記の如き金属とプラスチックの装飾化複合ホ
イールの種々の側面に関る、ものには、米国特許第３．
８２３，９８２号、第３．９９８．４９４号並びに英国
特許第１．２９０，９４６号（１９７２年）が含まれる
。

上述の如きＰＯＬＹＣＡＳＴホイールを製造る、ための
一つの実施例においては、型の一部は通常の金属製車両
用ホイールからなっている。このホイールは、通常のボ
ルト用環状孔及び中央開口を有る、中央のディスク即ち
本体に対して固定された深底リムを有し、かくしてディ
スクを車軸及びドラム又はディスクブレーキ装置上に設
けられるようになっている。金属製ホイールは上部の支
持用クランプ及び下部の型部材と関連して採用されてい
て、これらと共動して、三次元に輪郭を取られたプラス
チック製の上張りを成形し取着る、ための、密封された
キャビティを画定る、。従ってこの上張りは直接に現場
で成形されて、型装置内にあるホイールの外側面に対し
て永久的に装着されるのである。好ましくは、ホイール
は型キャビティの上部表面を形成し、ウレタンエラスト
マー液体接着性材料の反応混合物が型内へと射出又は注
入されて、キャビティを満たすと共にホイール組立体の
外側表面と接触る、。ウレタン材料は硬化して非孔質の
高密度エラストマ一本体を形成し、これがホイール半組
立体の外側表面に対して永久的に接着る、のである。プ
ラスチック製の上張りはまた、胞体が閉じている低密度
の微小胞ウレタンエラストマー接着性材料から構成され
ることもできる。ウレタン材料は型キャビティ内におい
て硬化る、ことができ、その後型は開放されて、固定的
に接着された上張りを備えたホイールが型から取り出さ
れる。最終的に金属的な外観の装飾的ホイールとる、た
めに、その後上張りを塗装る、か又は装飾的なコーティ
ングによって被覆る、ことができる０以上のようにして
ウレタンエラストマーが、ホイールの外側面に永久的に
取着された三次元の輪郭を有る、プラスチック製本体を
形成して装飾的な表面を提供し、このエラストマー製の
上張りが金属製のホイールと一体の部分として外観上表
れるのである。

〔発明の解決しようとる、課題〕

これまで、上述の如きｒ　ＰＯＬＹＣＡＳＴ　Ｊホイー
ルを成形る、商業的な実際例においては、上部の型部材
に関連させて注入ノズルを設けることが通例であった。

これはノズル開口と同軸で径が縮小された円筒状ゲート
通路を有る、軸部即ち首部分へと下方に延びる、漏斗形
状とされた入口開口を有している。軸部は環状のエラス
トマー状シールによって取り囲まれており、このシール
は鋼製のディスクホイールにある注入開口の縁部と整合
して密封をる、。成形操作に際しては、特別のウレタン
混合ヘッドノズルが注入ノズル開口へと降下され、ウレ
タン反応混合物が混合ノズル内において例えば１４０ｋ
ｇ／ｃｄ　（平方インチ当たり２０００ボンド）程度の
比較的高い圧力下で混合され、そこから注入ノズルへと
、約３．５ｋｇ／ｃ＋ａ　（平方インチ当たり５０ボン
ド）に調節された圧力下で射出され、それによってウレ
タン反応混合物を型キャビティ内へと押し進めるのであ
る。混合物がキャビティを充填してから所定の時間の後
に、混合ヘッドは引っ込められる。

射出された混合物が冷却され、型離れる、ために充分な
位に硬化したならば、上部の型部材をホイールから持ち
上げることにより、上部の型部材は該部材が担持る、注
入ノズルと共に、ホイールのディスクの内側面から分離
される。

射出サイクルの完了の際には注入ノズルもまたウレタン
反応混合物で充填されていることから、該ノズルの中に
は硬化したライザ即ちスプルーも形成されている。慣例
的にこの余分のウレタン材料は、ノズルスプルー通路の
上端の内側にあり当該通路とノズルの漏斗開口部分の接
合部に隣接る、脆弱な平面において、型離れ又は型の開
放の際に折り取られて、キャビティ内のウレタン材料に
付属していてディスクの内側表面から軸方向内側へと２
５．４Ｍから３１．７５１程度の長さにわたって突出る
、円筒状のスプルーを残すようになる。従ってこれまで
は、ホイールを型から取り出した後に、ホイールの支持
体の内側表面から突出しているスプルー又はライザを除
去る、ため、該ホイールをパフ研磨作業によって処理る
、ことが必要であった。

ホイールの型の成形キャビティに対る、入口が、注入ノ
ズルのスプルー及び漏斗のキャビティに対しても開いて
いることから、別の問題が関連して生ずる。すなわち、
硬化及びゲル化が行われている際にウレタン反応材料が
膨張る、と、これらのキャビティ内への反応材料のかな
りの量の「逆戻り」が生じ得葛のである。この逆戻りは
また、成形されたホイールの内側表面上に上述の如（に
して除去せねばならない過剰の材料が存在る、事態を招
来し、それにより材料及び処理のコストをさらに増大さ
せる。さらに、良好な製品を製造る、よう上張り本体の
適度な密度を得るためには、型のキャビティをある程度
「詰め込んだ」状態に保持る、ことが必要であることか
ら、過剰の逆戻りは不十分な詰め込みによる欠陥を生じ
させ得るものである。

上記に関連したさらなる問題は、ＰＯＬＹＣＡＳＴホイ
ールのうちある特定の様式のものを構成る、場合に生ず
る。そこではウレタンの装飾的本体は非常に幅の広い（
半径方向に）中央開口を有していて、該本体のウレタン
材料の内側周縁が鋼のディスクの中心領域から離隔され
た半径方向外方に配置されるようになっている。このよ
うな「中心が広く開いた」様式では、中央のボルト孔取
り付は部分と、これに連なるディスクの「帽子」すなわ
ち上部分の全体にはウレタンがない。従ってこのような
構成においては、ディスクのボルト孔の環状列領域に配
置された注入開口を介してウレタン混合物を射出る、こ
とは不可能である。それゆえ別のディスク開口を介して
型キャビティへと射出を行うことが必要となるが、その
一方では製造コストを低減る、ために、同じ型支持用ク
ランプと注入ノズル装置を依然として使用る、ことが必
要である。

そこで本発明の一つの課題は、前述したスプルーによる
過剰なライザの問題を克服し、余分な仕上げ工程を省き
、前述の「逆戻り」の問題を克服し、そして「中心が広
く開いた」様式を含めた種々の設計の上張り本体を製造
る、のに使用可能であるような、前述したＰＯＬＹＣＡ
ＳＴという装飾化ホイールの型式の金属−エラストマー
複合ホイールの構造を製造る、ための、改良された方法
を提供る、ことである。

別の課題は、構造的に簡単で且つ作動が信幀できる、上
記の改良された方法を実行る、ための改良された成形装
置を提供る、ことである。

〔課題を解決る、ための手段〕

本発明は、そのさらなる課題及び特徴並びに利点と共に
、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を添付図面に関
連して参照る、ことにより明らかになるであろう。

添付図面を詳細に参照る、と、第１図がら第４図までは
、前述した型式の金属−エラストマー複合装飾化ホイー
ルを製造る、ための本発明の改良された方法を実行る、
ための、改良された装置の第一の実施例を示している。

好ましい実施例によれば、この場合のホイールは全体が
２０で示されており、通常の鋼製の深底リム（ドロップ
・センタ・リム）２２と、成形作業前に該リムに例えば
溶接により永久的に固定された中央の鋼製の本体即ちデ
ィスク２４とからなる。またホイール２０は装飾的な三
次元的輪郭の上張りを含んでいるが、これは全体的に２
６（第２図）で示されるものであり、ディスク２４の外
側面及びリム２２の外側表面に固定されている。ディス
ク２４には環状のボルト孔２８とホイール中実軸開口３
０が設けられており、それによりホイール２０がホイー
ルハブ及び関連る、ディスクブレーキ又はドラムブレー
キ装置へと着脱可能に装着されうるようになっている。

装飾的な目的及びブレーキへの通気のために、ディスク
２４には複数の切除部分即ち通気孔３２が設けられてい
る（第１図ではディスク２４中に設けられた通気孔３２
の環状列のうち５つのみが示されている）、リム２２及
びディスク２４を含むホイール２０の鋼製構成要素の特
定の形態は、ホイールの強度並びに製造上の容易さ及び
経済性といった実用上の観点のみに基づくものであって
よい、なぜならホイールの美的な外観は、殆どが装飾的
上張り２６の三次元的輪郭によって定まるからである。

そしてこの上張り２６の三次元的輪郭は、ホイール２０
のデザイナ−が欲したところの特定の審美的又は装飾的
外観によって定まるのである。

第１図及び第２図の例示的な装飾デザインにおいては、
上張り２６はほぼ平滑な円錐台形の外側表面３６を備え
た中央の環状領域３４と、該領域３４から外側の環状周
縁部分４０へと半径方向外方に広がる複数のフィン３８
とを有している。隣接し合うフィン３８の対の各々の間
にはポケット４２が設けられており、各々のディスク通
気孔３２内にウレタン製開口４４を備えさせるように、
軸方向内側へと延伸している。上張り２６の環状領域３
４はその内側に、僅かに円錐台形の壁５０を有しており
、これはホイールの外側へと軸方向に発散していると共
に、軸方向に嵌入されるハブキャップの着座面５２にお
いて終端している。壁５０は上張り２６の中央に比較的
大きなキャビティを画定しており、ホイール２０の装着
状態においては車両の車軸をその中に受容る、ように構
成されている。

第２図から第４図はまた、本発明による改良された成形
装置、及び該装置を使用してホイール２０を製造る、た
めの本発明による改良された方法をも示しているが、こ
れは前出のアダムス氏の米国特許第３．７６２．６７７
号の第７図から第１１図に関連して記載された成形装置
及び方法の特徴の多くを組み込んでいるものである。こ
の成形装置及び方法の多くの特徴は、本明細書に参考と
して取り込むこととる、。同様にして、この米国特許第
３．７６２．６７７号の第１１−１６欄に記載された成
形装置即ち型２００についても本明細書に参考として取
り込むこととし、構造的及び／又は機能的に類似の構成
要素を識別せしめるために、これについて使用されてい
るのと同じ参照番号を第２図及び第３図において使用る
、ことにる、。

しかして成形装置２００は、三つの主構成要素からなる
。即ち下部型部材２０２（第２図）と、金属製ホイール
半組立体２２−２４と、及びホイール２２−２４を型部
材２０２上にクランプる、ための支持体として機能る、
クランプすなわち上部型部材２０６である。下部型部材
２０２は弾性的シールの形態である環状リップ２２４を
有し、このリップはリム２２の外側表面の環状部分に対
して着座る、よう構成されている。下部型部材２０２は
またその上面に、リップ２２４の半径方向内方において
表面２３０を有しており、これがホイール半組立体２２
−２４の外側表面と共に型キャビティを画定している。

型キャビティ内では装飾的なプラスチック製の上張り２
６が成形されるものであり、該上張りはホイール２０の
外側にある装飾的表面となる外側表面３６及びフィン３
８を形成る、だめの装飾的形態をもたらすように適宜輪
郭を取られている。

型すなわち成形装置２００を組み立てるためには、リム
２２の外側のタイヤビード保持フランジ２２６がリップ
２２４上に載置されるか又は軽い接触状態に置かれるよ
うに、第２図に示す如くホイール半組立体２２−２４を
下部型部材２０２上に配置る、。このことはまた、ディ
スク２４のボルト環状列部分２１４を内側環状シール２
３４上に軽く着座せしめる。内側環状シールは型基台２
３５の上面に設けられており、この型基台がまた、下部
型部材２０２の表面２３０の中央に着座して、スタッド
２３３により着脱自在に固定されている。

型基台２３５は、ホイールの窪みキャビティを上張り２
６の中央に画定る、壁５０を形成る、ためのコアを提供
る、。シール２３４は、下部型部材２０２上にホイール
半組立体２２−２４が完全に着座した状態において、型
キャビティをその内側の内方周縁の領域において密封る
、ように構成されている。

上部型部材２０６は、二対の直立柱３００を有している
。これらの柱は上部型部材２０６を上昇及び降下させる
ように適当な型プレスラムに固定されているが、これに
ついては技術的に良く理解されていると思われる。この
装置は、第２図に示されている如（成形装置２００を完
全に閉鎖した位置でクランプる、ため、上部型部材２０
６をホイール半組立体２２−２４に対して下方に付勢る
、よう使用される。

上部型部材２０６は環状の弾性パッド２３６を有してい
る。これはその下側がディスクの通気孔３２及び関連る
、下部型部材２０２の突出コア２３８上に重なり合う関
係でディスク２４の内側表面に着座る、形態を有してお
り、それによりディスク−リムの半組立体２２−２４を
さらに下側型部材２０２へと向けて付勢し、ついで下部
型部材２０２及びホイール半組立体２２−２４を密封係
合状態で保持る、ものである。鋼製の漏斗３１２がボル
ト３１３によって、クランププレート２４４の上部表面
に固定されている。これはシール２３７内に配置された
ワッシャーシール３１６を通って下方に延伸る、同軸の
ネック３１４を有し、ネック３１４の下部端面３１７は
ワッシャーシール３１６の下部端面３１８に対して僅か
に上方に、即ち凹部をなす関係で配置されている。ディ
スク２２には、隣接る、ボルト孔２８の対の間に、注入
間口２９０が設けられている。漏斗３１２のネック３１
４及びワッシャーシール３１６は注入間口２９０と同軸
に整合る、よう配置されており、ワッシャーシール３１
６の下部端面３１８は、注入開口２９０の縁部の周囲に
おいてディスク２２の内側表面上に密封された関係で着
座されている。型基台２３５はその上側表面にノツチ２
８８（第１図で点線で示されている）を有し、このノツ
チは注入開口２９０及び漏斗のネック３１４と整合して
いて、型への注入の際に液体ウレタン反応混合物を型キ
ャビティ内へと方向付けるためのスプルーとして機能る
、。

下部型部材２０２は、車軸と平行に型基台２３５から上
方に突出る、よう固定された位置決めビン２５０を有し
ている。このビンは、リム−ディスクの半組立体２２−
２４を下部型部材２０２上に角度的に正確に位置決める
、ために、型の閉鎖状態においてディスクのボルト孔２
８の一つを通って突出る、。上部型部材２０６は、ディ
スクの中央開口３０を通ってディスク２４の下側の空間
内へと突出している中央の位置決めコア２５２を有して
おり、コア２５２はディスクの中央開口３０と密接な動
き嵌め状態にあって、それにより成形装置２００の閉鎖
状態において金属製のホイール半組立体２２−２４を上
部型部材２０６に対して中央に置くようにる、。

漏斗３１２は円錐形のスロート部分３２０を有しており
、スロート部分３２０は下方に収束る、と共に同軸の円
筒形ネック通路３２２と連通していて、ネック通路の下
端がネック３１４のタブ端面３１７において開放してい
る０本発明の基本的な特徴によれば、円形のディスク開
口を通って型基台２３５のスプルーのノツチ２８８へと
通ずる従来の制限されていないネック通路３２２の連通
の仕方の代わりに、ディスクの注入間口２９０に挿入さ
れたスプルーピン３３０（第２．３及び４図）の形によ
って、所定の環状オリフィスが設けられる。スプルーピ
ン３３０は螺刻され延伸している取着用軸部３３２と、
円筒形の中間部分即ち円筒状本体３３４と、先細の弾丸
状先端部３３６とを有している。スプルーピン３３０は
、第２図において最も良く観察され得るように、スプル
ー通路たるノツチ２８８の底壁に配置された螺刻された
ソケット内に軸部３３２を捻し込むことにより型基台２
３５上へと設けられる。スプルーピンの円筒状本体３３
４の長さ及び直径は、半径方向に延伸している該本体の
上部表面３３８が、ディスク２４の内側表面と外側表面
の平面の間においてディスクの注入開口２９０内に位置
る、ように寸法を取られている。スプルーピン３３０は
、注入開口２９０及び漏斗のネック通路３２２と同軸に
整合している。

第３図の拡大図に最も良く示されているように、ピン本
体３３４の外側表面と注入開口２９０の内側円筒壁はそ
れらの間に、流量を制御る、所定の横断面領域を有る、
環状通路３４０を画定る、。同様にピンの先端部３３６
の表面は、その突端部が漏斗のネック通路３２２の出口
端部内へと僅かに上方に突出し、それによりそれらの間
で別の環状通路３４２を画定る、ような大きさとなって
いる。環状通路３４０及び３４２の所定の間隙空間は、
液体ウレタン反応混合物の粘度及び利用可能な射出圧力
を考慮に入れて、該混合物が型キャビティに流入し充填
る、ための従来の２秒という充填時間を長引かせないよ
うにして、型キャビティを充填る、際に流入してくる混
合物の流量の制限を行うように選択される。そのために
、これらの小さな環状オリフィス即ち環状通路３４０及
び３４２は、従来技術においてディスク中に通常設けら
れる開放された円形の注入開口と同じ断面積を有る、よ
うに設計されている。

しかしながら、そのような従来技術の円形の注入開口と
は対照的に、これらの環状オリフィス即ち環状通路は、
その内側及び外側の同心の表面の間において、半径方向
の寸法が小さくなっている。従って型キャビティが一旦
実質的に充填され、そしてウレタン反応混合物が硬化を
開始してゲル化が生じた場合、固化しつつあるウレタン
の小片がこれらの狭い環状オリフィスを通る逆流を阻止
る、傾向があり、それにより型キャビティからのウレタ
ンの逆流及び流出を妨げる。かくして本発明のスプルー
ピンは、従来二つの点において困難性をもたらしていた
従来の円形の注入開口における「逆戻り」の問題を克服
る、のを助ける。すなわちこの円形の注入開口は、（１
）成形されたホイールの内側表面に従来存在していた過
剰の材料を減少させ、又は除去る、。これは以前は仕上
げ作業において後に除去されねばならなかったものであ
り、従って本発明によれば材料費及び製造コストが安く
なる。また（２）逆流を制限る、ことは型キャビティを
ある程度「詰め込んだ」状態に保ち、良好な製品を製造
る、ために適当な密度が得られるようにる、。この点に
関し、従来技術における過剰の逆戻りは弱化を生ずる。

さらにスプルーピン３３０を使用る、ことにより、製造
サイクルの早期の点において混合ヘッドの射出ノズルを
漏斗３１２からとり外すことができ、従って型装置が充
填ステーションから硬化ステーションへと移送されて別
の空の型装置と早めの順序で置き換わることが可能とさ
れ、それにより製造効率が増加される。

装飾的上張り２６を形成る、ウレタン反応混合物の完全
な硬化が完了る、のに充分な時間、射出充填された型装
置が置かれた後に、上部型部材２０６を持ち上げてディ
スク及びリムの半組立体２２−２４から分離る、ことに
よって、成形装置２００は開放される。これを行う前に
、固化し硬化したウレタン反応混合物によるライザが、
漏斗のネック通路３２２及びスロート部分３２０内に形
成されていることが注目される。このライザは第３図に
最も良く示されており、軸部３５０と円錐形のヘッド３
５２（明確化のため漏斗３１２は省略しである）とから
なっている。制限されていない円形の注入開口を使用し
ている従来の型装置では、上部型部材２０６即ちクラン
プの最初の上方への動きの際に、型離れの引っ張り応力
の下、軸部３５０とヘッド３５２との接合部分の近くの
第３図の点線３５４で示した脆弱点において、ライザは
裂開る、。切断された軸部３５０の一部は、ディスクの
注入開口２９０を介してウレタン材料の上張り２６の主
たる本体へと取着されたまま残るが、これは後続の仕上
げ作業において除去されねばならないスクラップ材料の
突起を示す典型的なものである。

しかしながら本発明でスプルーピン３３０を設けたこと
により、環状通路３４０及び３４２が、ディスクの注入
間口２９０内及びその隣接位置のそれぞれにおいて、ウ
レタン材料内に二つの脆弱平面を作り出す、従って、上
部型部材２０６の最初の上昇に際して、ウレタン材料の
上張り２６からの軸部３５０の裂開即ち破断による分離
は、注入開口２９０内の僅かに上方か、或いはこれら二
つの脆弱平面の間の領域において生ずる。かくして上部
型部材２０６の取り外しは、ディスク２４の内側表面に
おいて、又はその付近において廃棄材料である軸部３５
０及びヘッド３５２を分離る、結果となり、従って後続
の仕上げ作業の必要性を大きく減少又は排除る、０分離
されたライザの軸部３５０及びヘッド３５２は、実質的
に従来から行われて来た如き方法でもって漏斗３１２か
ら上方へと押しやることによって漏斗３１２から離され
るから、処理工程をさらに複雑化させることはない、デ
ィスクとリムの半組立体２２−２４が、それに取着され
た装飾的なプラスチック本体たる上張り２６と共に下部
型部材２０２から分離された場合、スプルーピン３３０
は上張り２６から取り除かれ、上張り２６の外側表面に
対応る、キャビティを残す、しかしながらこのキャビテ
ィは、型基台２３５によって画定された上張り２６の中
央キャビティの半径方向内側に配置されており、従って
使用時には見えない、なぜならホイール組立体のこの中
央の領域は、通常は上張り２６に着脱可能に設けられる
装飾的なハブキャップ等によって覆われてしまうからで
ある。

第５図を参照る、と、スプルーピン３６０の第二の実施
例が示されている。このスプルーピン３６０には、ビン
３３０と同じ先端部３３６及び螺刻された軸部３３２が
設けられている。しかしながらビン３６０の中央の本体
３６２は、本体３３４に比較してかなり直径が減少され
ており、それにより同様に小さくされた内径を有る、デ
ィスクの注入開口へとスプルーピン３６０を適用できる
ようになっている。このようなディスク注入開口の直径
のバリエーションは、異なるホイールデザインに対応る
、のに必要となる如き場合に、ｒ　ＰＯＬＹＣＡＳＴ　
Ｊホイールの構成に際してしばしば生ずることである。

いずれにしても、本体３６２の直径は、ディスクの注入
開口の内径との間に環状通路３４０を画定る、ように、
当該内径に関して選択されることが理解されるであろう
。他方、同じ寸法の漏斗３１２が総ての用途において使
用されることから、環状通路３４２を画定る、ためのビ
ンの先端部３３６の寸法は変化させる必要はない。

本発明によるスプルーピン及び関連る、型装置の第三の
実施例は、第６図及び第７図に示されている。この実施
例においては、修正されたスプルーピン３７０が設けら
れている。これはスプルーピン３３０と同様にして、成
形装置！２００に設けられるものである。しかしてスプ
ルーピン３７０は、型基部２３５の螺刻されたソケット
へと捻じ込まれる螺刻された軸部３７４と、ネジ回し用
の十字スロット３７８が備えられた円錐形のヘッド３７
６を有る、丸干ネジ３７２を含む、鋼製のワッシャー３
８０が、ヘッド３７６に当接る、ようにして軸部３７４
上に受容されている。ワッシャー３８０と、軸部３７４
の一部と、及びヘッド３７６とは、例えばシリコンゴム
の如き適当なエラストマー材料からなる環状体３８２内
に包み込まれており、永久的な組立体を形成している。

ヘッド３７６の上部表面３８４は、環状体３８２の上部
表面３８６に対して僅かに凹んでいる。好ましくは環状
体３８２は、ヘッド３７６と補完的で且つ当該ヘッドを
越えて上部表面３８６との接合部分まで延伸している円
錐形のスロート３８８を有し、それにより環状体３８２
の上端が僅かに環状可撓性リップを画定る、ようになっ
ている。

ピン３７０は、第６図に示す如くにして型基台２３５上
に設置された場合に、ディスク２４の外側面（下側）と
の僅かな間隙により画定された許容誤差範囲及び成形装
置２００を構成る、のに使用された種々の部材の組み立
てに応じて、シリコンゴム製の環状体３８２の上部表面
３８６がその弛緩した自由状態において、許容誤差範囲
内にあるか或いはディスク２４の外側面と接触し僅かに
圧縮された密封状態にあるように寸法取りされている。

環状体３８２のシリコンゴムの柔軟で可撓的な性質によ
り、リム−ディスクの半組立体２２−２４を下部型部材
２０２上に配置る、場合でも環状体３８２が損傷る、こ
とはない、クランプたる上部型部材２０６を完全に閉鎖
した状態において、環状体３８２のリッ゛ブたる上部表
面３８６はディスク２４の外側表面と接触る、か或いは
それに非常に近接して配置される。環状体３８２の外径
はディスク注入開口２９０の内径よりも僅かに大きくさ
れており、それにより注入開口２９０の縁部と半径方向
に重なるようになっている。

環状体３８２の上部表面３８６が注入開口２９０の周囲
でディスクの金属部分と接触しているか、又はそこから
非常に僅かな間隙だけ離間しているかに拘わらず、注入
間口２９０を通って液体反応混合物が漏斗３１２から射
出される場合、環状体３８２のシリコンゴム材料が充分
に柔軟であることから、該環状体の上部表面３８６の領
域は射出圧力の下に変形し、それにより反応混合物が満
足のいく流量でもって型キャビティ内へと流入る、こと
が許容される。ピン３７０はこのようにして、注入を行
うていない状態においては閉鎖した通路か又はピン３３
０の場合よりも断熱限定された環状のオリフィスを画定
る、のではあるが、射出注入状態における変形状態にお
いては、注入開口２９０の縁部の周囲において、上部表
面３８６とこれに並置されたディスク２４の外側表面と
の間に、適度に開放された環状の制限された通路を画定
る、のである。ピン３７０はかくして、ピン３３０と比
較して僅かに背圧を増加させる。この背圧の僅かな増加
は、混合ヘッドから射出される反応混合物の初期の流れ
の混合を改良る、ことが見出されている。注入が完了し
た後、環状体３８２の材料の弾性によって、環状体はそ
の通常の自由状態に戻り、ディスクと接触る、か又はデ
ィスクと僅かに間隔を置く。また反応混合物の逆流も、
ピン３３０に付いて得られるのと同様の仕方で、しかし
より改良された結果をもって阻止しうることが見出され
ている。

さらに、この修正されたスプルーピン３７０を使用る、
ことは、上部表面３８６の付近において、固化したウレ
タン材料中により薄い脆弱開裂領域を生成し、かくして
ディスク−リムの半組立体２２−２４から上部型部材２
０６を持ち上げるに際して、ライザの軸部３５０は該領
域において破断る、。従ってディスクの内側表面から突
出る、硬化した過剰な材料は存在せず、ここでも後続の
廃物除去作業は省略される。

スプルーピン３３０と比較した場合の修正されたスプル
ーピン３７０の別の利点は、それが薄いフィルム類の型
離れシートと共に使用された場合に見出される。従来技
術のｒ　ＰＯＬＹＣＡＳＴ　Ｊホイールの成形装置の商
業的な使用においては、ディスク２４の内側表面と上部
型部材２０６の下側との間にポリエチレンフィルムのシ
ートを配置る、ことが、これまで慣例であった。このフ
ィルムは離型用組成物のように作用し、またゴム製の蓋
である密封用の弾性バッド２３６を保護る、ものでもあ
る。このフィルムは上部型部材２０６と下部型部材２０
２のディスク２４（及び突出コア２３８）の間にクラン
プされ、従って最初は注入開口２９０を横切る無孔の遮
蔽を形成る、。しかしながら反応混合物が高い射出圧力
の下に射出ノズルから漏斗３１２を介して押し進められ
てきた場合、この与圧された液体材料はポリエチレンフ
ィルムを穿孔し、丸干ネジのヘッド３７６の上部表面３
８４の直ぐ上の空間に、ビン３７０と同軸の小さな孔部
を生成る、。かくして注入の際に液体材料はフィルムを
通り、またシリコン製の環状体３８２の変形される上部
表面３８６を越えて半径方向外方へと流動る、。ビン３
７０はこの薄いフィルムと関連して、注入の間及びその
後にフィルムをその位置に保持る、よう機能し、それに
よりフィルムそれ自体がまた注入開口２９０の近傍で、
ライザの軸部３５０における本質的な脆弱点をもたらす
。これとは対照的に、このポリエチレンフィルムをビン
３３０と共に使用る、ことは、フィルムから垂れ下がる
部分を生成る、ような開裂を生じ、この垂れ下がり部分
は流体注入の間に脇へと押しやられてしまい元の位置へ
は戻らないことが見出された。このことはスプルーピン
３３０の前述した作動及び良好な結果を邪魔る、もので
はないけれども、スプルーピン３７０の場合のようにフ
ィルムにライザの軸部における本質的な脆弱点を生成せ
しめるという付加的な利点は、ビン３３０の場合につい
ては得られない。

第８図及び第９図を参照る、と、本発明による成形装置
及び方法の第四の実施例が示されている。これまでに説
明した構造については同じ参照番号を付し、またこれま
でに説明したのと機能的及び作動的に類僚した構造につ
いては同じ参照番号にダッシュ符号を付しである。この
実施例において成形装置２００’は、所謂［ワイド・オ
ーブン・センタ（中心が広く開いた）」デザインのｒ　
ＰＯＬＹＣＡＳＴ　Ｊホイールを構成る、ように修正さ
れている。即ち下部型部材２０２°にはディスク２４の
帽子部分の冠に対して着座る、よう構成された環状シー
ル４００が設けられており、それにより装飾的上張り２
６”の型キャビティが環状シール４００の半径方向外側
に配置されて外側の環状リップ２２４まで延伸る、よう
になっている。従ってこのデザインでは、ディスクのボ
ルト環状列の領域にある注入開口は採用され得ない、そ
の代わり本発明のこの実施例においては、ディスク中の
通気孔３２゛　の−っが、型キャビティのための半径方
向に離隔した注入開口として採用される。上部型部材２
０６゛には、修正された通気孔密封用の弾性パッド２３
６゛が備えられる。この弾性パッド２３６゛は半径方向
内方に突出る、アーム４０２を有し、このアームがディ
スク２４の内側表面を越えて半径方向内方へと延伸して
、漏斗３１２゛の短くされたノズルすなわちネック３１
４゛を取り囲む。アーム４０２はランナー溝４０６を有
し、ランナー溝４０６はその半径方向内側の端部におい
てネック通路３２２°と連通ずると共に、ディスクの通
気孔３２゛を取り囲む半径方向外方の終端部分へと、デ
ィスクの輪郭をなぞりディスクの内側表面に沿って延伸
る、。

注入開口を兼ねる所定のディスク通気孔３２゛と関連し
て、修正された突出コア２３８°が設けられている。突
出コア２３８′は、通気孔３２゛　を通って内側方向へ
とホイール組立体の軸方向に突出る、突起４１０を有し
、この突起はその自由端が型の組み立て状態においてラ
ンナー溝４０６の表面に対して着座る、ように構成され
ている。突起４１０の側壁はディスクの通気孔３２゛　
の側壁を補完る、よう輪郭付けられており、それらの間
に環状（はぼ矩形）のオリフィス開口を画定していて、
このオリフィス開口がランナー溝４０６の半径方向外方
の端部及び上張り２６′が形成される型キャビティの空
所と連通ずる。か（して突起４１０はスプルーピン３３
０と同様に機能る、よう構成されており、射出注入サイ
クルの間に型キャビティ内へのウレタン反応材料の適度
な流入を許容る、が、ゲル化が生ずる場合の型キャビテ
ィからの逆流を制限る、ようになっている。リム及びデ
ィスクの半組立体２２−２４から上部型部材２０６°を
分離る、と、ランナー溝４０６を占有している固化した
ウレタン材料はアーム４０２に粘着る、傾向があるため
、ディスク２４から離れる。これと共に、突起４１０と
ディスクの通気孔３２°との間の環状空間に生成された
脆弱化された破断線は、この脆弱平面においてウレタン
材料の分離を生じさせる。下側型部材２０２゛を仕上が
ったホイールから分離させると、第一の実施例における
と同様に、ウレタン材料製の関口４４′が残る。

〔実施例〕

限定としてではなく例示的な目的で示すと、本発明の実
施例においては、以下の仕様が充分な作動をもたらし、
本発明の目的を達成る、ことが見出された。

スプルーピン３３０ ・ディスク注入開口２９０の内径−−−１２，７０００
ｎｍｉ・円筒状本体３３４の外径−−−−−−−−−１
１，０９９８ｍ５・先端部３３６の基部直径−−−−−
−−−−−６，３５００園・先端部３３６の軸方向長さ
−−−−−−−−４，７４９８■・本体３３４と注入間
口２９０の内側周縁との間の最小の半径方向距離−−−
−−−−−０，８１２８＋ｍｓ・先端部３３６とネック
通路３２２の内側表面との間の最小の半径方向距離−−
−−１，５７４８■・漏斗３１２に入る液体ウレタン反
応混合物の大体の射出圧力−−−−−−一−−−−−約
１４０ｋｇ／ｃ＋ａ・ネック通路３２２の内径−−−−
−−−−−−６，３５００閣スプルーピン３７０ ・環状体３８２の直径−−−−−−−−−−−−−１５
，８７５０膿・環状体３８２の軸方向長さ−−−−−−
−１１．１１２５閤・丸干ネジのヘッドの上部表面３８
４と環状体の上部表面３８６との間の距離−−−−１，
５７４８閣・上部表面３８６の半径方向の幅−−−−０
，７９３７５ｍ・ビン３７０の注入間口２９０の直径−
７，９５０２ｍｍ〔発明の効果〕 以上に説明したように、本発明は前述した目的を満足る
、金属とエラストマーのｒ　ＰＯＬＹＣＡＳＴ　Ｊ複合
装飾化ホイールを構成る、ための改良された成形装置及
び方法を提供しており、その結果型キャビティを射出充
填る、のに要る、時間を増加させることなしに、製造費
及び材料費を減少させるものであることが明らかであろ
う。また、これまでの記載及び図面は本発明の良好な幾
つかの実施例を詳細に説明し図示しているけれども、本
発明の開示は本発明の属る、技術分野における当業者に
対し、本発明の精神及び範囲から逸脱る、ことなしに、
多くの設計変更例や構成例、並びに多岐にわたる種々の
実施形態及び用途を示唆る、ものであることも理解され
るであろう、従って本発明は、特許請求の範囲の記載及
び適切な従来技術のみによって限定されうるちのである
。

最後に理解の便宜のために本発明の要約を記すと、本発
明は金属二エラストマーの複合的な装飾化ホイールを成
形る、ための装置であり、その中間型部材が金属製のホ
イールディスクとリムの半組立体からなる。下部型部材
は型の閉鎖状態において金属製ホイールの外側表面上に
着座し、また複合ホイールのプラスチック製本体の外側
表面に装飾的な輪郭を備えさせるための型キャビティ表
面を有している。クランプ即ち上部型部材が中間型部材
の内側表面に着座して、中間型部材を下部型部材との密
封係合へと付勢る、。成形装置を開放し中間型部材を前
記のクランプ及び下部型部材から離すため、これらの型
部材は相互に軸方向に分離可能である。

上部型部材は、射出混合装置に連結された液体反応混合
物射出ノズルと整合る、よう構成された漏斗を含む、漏
斗は、型の閉鎖状態においてディスクの注入開口と整９
合る、ノズル通路を有している。下部型部材には、ディ
スクの注入開口と並置された関係でスプルーピンが固定
されており、注入開口の縁部と共動して、ウレタン反応
混合物の射出注入の際における型キャビティへの制限さ
れたアクセス開口を画定る、ようになっている。スプル
ーピンは、硬化サイクルにおける反応材料のゲル化の際
における当該材料の逆流を制限る、ように作動しうる。

スプルーピン及びディスクは注入開口の近傍において、
硬化したウレタン反応混合物における脆弱領域を画定る
、。この領域は中間型部材からの下部型部材の分離に際
して該領域に破断を誘起る、ものであり、それにより中
間型部材の内側表面に隣接して、ウレタン反応材料の開
裂を生せしめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法及び装置に従って金属−エラスト
マー複合装飾化ホイールを構成る、のに採用される、金
属製のディスク及びリムの半組立体の内側表面を示す部
分平面図である。 第２図は第１図の２−２線に沿って取った断面図である
が、ディスク及びリムの半組立体に対して上部及び下部
の型部材が並置された組み付は状態をも、本発明の第一
の実施例によるスプルーピンと共に示す断面図である。 第３図は第２図の一部をより詳細に示すために拡大して
、ホイールの射出成形の際に形成されたライザと共にス
プルーピンを示す部分拡大断面図である。 第４図は本発明により提供されるスプルーピンの第一の
実施例の垂直方向の立面図である。 第５図は本発明のスプルーピンの第二の実施例の垂直方
向の立面図である。 第６図は第１図の２−２線に沿う部分断面図であるが、
本発明による第三のスプルーピンの実施例を示している
部分断面図である。 第７図は第６図のスプルーピンを部分的に立面で示した
拡大部分断面図である。 第８図は本発明により提供される成形装置の第四の実施
例を示す部分平面図である。 第９図は第８図の９−９線に沿って取った垂直方向の断
面図である。 ２０・・・・ホイール　　２２・−リム　　２４−・−
ディスク２６．２６’・−上張り　　３２．３２’−通
気孔３４・−環状領域　　２００．２００”−・−成形
装置２０２−下部型部材　　２０６．２０６’−・・上
部型部材２２４−環状リップ　　２３０−・・表面２３
６．２３６’・−・弾性パッド ２３８、２３８’−−一突出コア　　２９０−・−注入
開口３１２、３１２’　−−一漏斗　　３１４．３１４
°・〜ネック３２２、３２２’・−・・・ネック通路３
３０．３６０．３７０−・スプルーピン３３２−　　軸
部　　３３４　、３６２・・・・本体３３６・−・−先
端部　　３４０・−環状通路３４２・・−環状通路　　
３７２−丸干ネジ３７４・−軸部　　３７６−・ヘッド ３８０・・−・ワッシャー　　３８２−環状体４０２−
・・・アーム　　４０６−　ランナー溝４１（１−ｍ−
突起 出願人代理人　　　古　谷　　　零 同　　　溝部孝彦 同　　　古谷　聡

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　リム上に空気タイヤが装着された場合に金属製路上
   ホイールとして動作可能な、金属製のディスク及びリム
   の半組立体からなる中間型部材と、型装置の閉鎖状態に
   おいてディスクの中心から半径方向外方の前記金属ホイ
   ールの外側表面の環状部分に対して密封係合する環状リ
   ップを有する下部型部材と、該下部型部材は複合ホイー
   ルのプラスチック製本体の外側表面に装飾的形態を与え
   るための型キャビティ表面を有していることと、前記型
   キャビティ表面は前記閉鎖状態において前記中間型部材
   の外側表面の少なくとも一部と共に前記中間型部材の外
   側表面と軸方向に隣接した型キャビティを画定すること
   と、及び前記閉鎖状態において少なくとも前記ディスク
   の外側周縁に隣接して前記中間型部材の内側表面に対し
   て着座して前記中間型部材を前記下部型部材との前記密
   封係合へと付勢する上部型部材と、前記型装置を開いて
   前記中間型部材を前記上部型部材及び下部型部材から離
   すように前記型部材は相互に軸方向に分離可能であるこ
   ととを含む、装飾化複合ホイールを成形するための装置
   であって、 前記上部型部材が混合射出装置と連結され た液体反応混合物射出ノズルと整合するよう構成された
   漏斗装置を含むことと、該漏斗装置が前記型の閉鎖状態
   において前記ディスクの注入開口と整合するネック通路
   を有することと、前記ディスク注入開口と並置された関
   係で前記下部型部材に固定されたスプルーピン装置と、
   該スプルーピン装置と前記ディスク注入開口の縁部が共
   動して前記液体反応混合物の射出注入の際の前記型キャ
   ビティに対する限られたアクセス開口を画定することと
   、前記スプルーピン装置は硬化サイクルにおける前記反
   応混合物のゲル化の際の該混合物の逆流を制限するよう
   に作動可能であることと、前記スプルーピン装置及び前
   記ディスクが前記注入開口の付近において、前記中間型
   部材の内側表面に隣接して前記液体反応混合物に開裂を
   生ずるように、前記中間型部材からの前記下部型部材の
   分離に際して破断を誘起するよう作動可能な、硬化した
   液体反応混合物における脆弱領域を画定していることと
   を特徴とする、装飾化複合ホイールの成形装置。 ２　前記スプルーピン装置は型の分離の際に前記下部型
   部材上に固着保持されるように前記下部型部材に対して
   固定された本体を含み、該本体は前記ディスク注入開口
   内へと同心に突出している部分を有していて、本体とデ
   ィスク注入開口との間に、与圧下に前記反応混合物の適
   度な射出流入を許容するのに充分であるが前記混合物の
   型キャビティ内への射出の後の圧力解除に際して前記混
   合物中でゲル化が生ずるにつれての逆流を制限するため
   に充分小さな、所定の横断面流動領域を有する環状間隙
   空間を画定する、請求項１記載の装置。 ３　前記漏斗装置は前記中間型部材の前記ディスクの内
   側に並置された出口を有する貫通流路を有しており、前
   記スプルーピン装置は前記漏斗の流路の出口内へと突出
   している弾丸状先端部を有していてそれらの間に第二の
   制限された環状オリフィスを画定し、それにより前記中
   間型部材からの前記上部型部材の分離に際して破断を誘
   起するのを助けるための第二の脆弱領域を画定する、請
   求項２記載の装置。 ４　前記スプルーピン装置はシリコンゴム又は同様の柔
   軟な可撓性材料から作成された円筒状本体を含み、該本
   体は前記型の閉鎖状態において前記中間型部材の前記デ
   ィスクの外側に並置されて前記本体の自由状態において
   該ディスクに接触するか又はそれらの間に僅かな間隔を
   もたらす表面を有しており、前記本体の周縁は型キャビ
   ティ又は型キャビティへと導くゲート通路内に配置され
   て曝露されている、請求項１記載の装置。 ５　前記スプルーピン装置の前記本体は、前記本体表面
   へと延伸すると共にネジの円錐状頭部を受容するための
   、円錐状に形成された開口を有しており、前記ネジは前
   記本体を通って下方へと突出する軸部を有し前記スプル
   ーピン装置を前記下部型部材へと固定するように螺刻さ
   れている、請求項４記載の装置。 ６　前記スプルーピン装置は、ネジの頭部と当接して前
   記ネジの軸部上に受容されると共に前記スプルーピン装
   置の前記本体の材料中に埋設されているワッシャーを有
   する、請求項５記載の装置。 ７　前記中間型部材の前記ディスクは該ディスクの外側
   周縁に隣接して配設された通気開口の環状列を有し、前
   記下部型部材は前記型キャビティ及び前記ディスク通気
   開口の選ばれた一つを通って前記ディスクの内側面を越
   えて所定の距離だけ延伸しているコア突出部を有し、前
   記上部型部材は型の閉鎖状態において前記ディスク開口
   に重なり合うよう構成されたエラストマー状シールを有
   し、上部型部材の該シールは前記型の閉鎖状態において
   前記ディスクの内側表面に隣接して配置されるランナー
   溝を画定する半径方向内方に突出したアーム部分を有し
   、前記ランナー溝は前記漏斗装置から前記ディスク通気
   開口の一つへと液体反応混合物を案内するために前記デ
   ィスク通気開口の一つと前記漏斗装置との間で連通して
   おり、前記コア突出部は前記ディスク通気開口の一つの
   形態と共動する形態を有していて該通気開口の一つとの
   間にほぼ環状の間隙空間を画定していて前記型キャビテ
   ィに対する前記制限されたアクセスをもたらしている、
   請求項２記載の装置。 ８　請求項１に記載の装置を使用して請求項１に記載し
   た型式の装飾化複合ホイールを成形するための方法であ
   って： （１）前記中間型部材の前記ディスクの内側が該内側に
   対するアクセスのために曝露され るようにして、前記中間型部材を前記下部 型部材上に位置決めして着座させ、 （２）次に、前記ディスクの注入開口を含めて前記中間
   型部材の前記ディスクの内側を実 質的に総て覆うように、シート状の型剥離 プラスチックの薄いフィルムを前記内側に 重なるように配置し、 （３）前記薄いフィルムシートが前記中間型部材と前記
   上部型部材との間でクランプされ るようにして前記型部材を閉鎖状態へと付 勢するように、前記上部型部材を前記中間 型部材の内側表面に対して閉鎖状態へと着 座させ、 （４）射出圧力の下に前記漏斗装置を介して前記液体状
   の反応混合物を射出し、それによ り前記制限されたアクセス開口に並置され た前記薄いフィルムを裂開し次いで型キャ ビティを充填するように該キャビティ内に 流入するようにし、及び （５）前記液体反応混合物を前記型内において充分に硬
   化させて前記型部材の分離による 型離れを可能ならしめ、それにより前記薄 くフィルムシートにおける裂開部位の付近 において反応材料の開裂が生ずるようにせ しめること によって前記ホイールを成形する方法。 ９　前記方法において使用されるスプルーピン装置は請
   求項４に記載のスプルーピン装置である、請求項８記載
   の方法。 １０　液体反応混合物の射出前に前記ディスク注入開口
   上に無孔の遮蔽を最初に備えさせるように、前記上部型
   部材と前記中間型部材との間にクランプされたシート状
   の型剥離材料の薄いフィルムをさらに含み、該フィルム
   は射出圧力の下に液体反応混合物によって接触された場
   合に該混合物により裂開されて前記スプルーピン装置を
   通り前記型キャビティへの連通を解放する、請求項４記
   載の装置。