(57)【要約】【課題】インサート成形による、従来品に比べて表皮の肉厚が薄く、かつ肉厚も一定で、製造コスト低減が可能なプラスチック製中空球体及びその製造方法を提供すること。【解決手段】プラスチック製の中空芯体とその表面に一体に形成された表皮とからなり、表皮の一部を形成するプラグが中空芯体の表面に表皮と一体に形成されていることを特徴とするプラスチック製中空球体及びその製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック製の中空芯体とその表面に一体に形成されたプラスチック製表皮とからなり、該表皮の一部を形成するプラスチック製プラグが該中空芯体の表面に該表皮と一体に形成されていることを特徴とするプラスチック製中空球体。
【請求項２】
インサート成形により、それぞれプラスチック製の中空芯体とその表面に一体に形成された表皮とからなるプラスチック製中空球体を製造する方法において、上記中空芯体は予め形成されたものであって、それを金型内に保持する保持孔を表面の対象の位置に、一方の保持孔は一方の金型に設置された前後にスライド可能なピンに挿入可能に、他方の保持孔は閉型時に他方の金型面と密接する厚さのプラスチック製プラグが取付け可能にそれぞれ形成されており、上記のプラグを一方の保持孔に取り付けた上記中空芯体を他方の保持孔で一方の金型の上記ピンに取り付け、閉型、型締した後、溶融プラスチックを注入し、所定量の溶融プラスチックが注入されたときに上記ピンを保持孔より金型面まで後退させ、あるいは後退させながら、保持孔及び残部のキャビティーに溶融プラスチックを注入することを特徴とするプラスチック製中空球体の製造方法。
【請求項３】
上記中空芯体は、相互に嵌合させる結合部を有する２つの中空球状体に分割して形成され、これらを結合して中空球体としたものである請求項２に記載のプラスチック製中空球体の製造方法。
【請求項４】
一方が半球を超える大きさに分割され、大きく分割された方に、他方を、それに設けた結合部を介して内挿することで中空球体となるようにそれぞれが形成された請求項３に記載のプラスチック製中空球体の製造方法。
【請求項５】
請求項２に記載の方法で製造されてなるプラスチック製中空球体。
【請求項６】
グラウンドゴルフボールである請求項１又は５に記載のプラスチック製中空球体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グラウンドゴルフボールに好適なプラスチック製中空球体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中空芯体（内部殻）と表皮（外部殻）とが一体に形成されたプラスチック製中空球体には、例えば、直径が６ｃｍ程度で、重（質）量が１００ｇ前後のグラウンドゴルフボール（パークゴルフボールとも称される。）等がある（特許文献１）。プラスチック製中空球体は、通常、予め形成したプラスチック製中空芯体を適当な手段で金型内に保持し、金型と中空芯体とで形成されるキャビティーに溶融プラスチックを注入するいわゆるインサート成形によって製造される。インサート成形では、インサート物が金型内に注入された溶融プラスチック流によって保持位置を変動させずに固定されることが重要である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−７８８２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
プラスチック製中空球体のインサート成形には、通常、横締・横型射出成形機が使用される。その際、可動金型に設置した前後にスライド可能な、成形品を離型するためのピンで予め形成したプラスチック性中空芯体を保持するのが一般的であり、そのためのピンが挿入される保持孔が中空芯体の表面に１個形成されている。
インサート成形に際しては、金型（固定型）表面から突き出たピン先端に中空芯体を保持させ、可動型を固定型に圧接、閉型、型締し、キャビティーに溶融プラスチックを注入し、ピンをスライドさせて金型表面まで後退させることで保持孔も充填された表皮が形成されたプラスチック製中空球体が製造される。保持孔はピンの後退が容易な径に形成されていることから、注入された溶融プラスチック流によって中空芯体の保持位置が変動し易く、形成される表皮の厚さが一定にならないことがある。そのために中空芯体の外径を小さくし、表皮を厚くして、表皮の厚さが不均一となった場合にも中空球体の特性の変動が少なくなるようにしている。通常、表皮用には、着色等の意匠性の点からバージンプラスチックが使用されるが、表皮の肉厚を厚くすることでバージンプラスチックの使用量が増加し、又、注入量が多くなることから大きな射出成形機が必要となり、製造コストが高くなり改善が必要である。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、インサート成形による、従来品に比べて表皮の肉厚が薄く、かつ肉厚も一定で、製造コスト低減が可能なプラスチック製中空球体及びその製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、プラスチック製の中空芯体とその表面に一体に形成されたプラスチック製表皮とからなり、表皮の一部を形成するプラスチック製プラグが中空芯体の表面に表皮と一体に形成されていることを特徴とするプラスチック製中空球体が提供される。
又、本発明によれば、インサート成形により、それぞれプラスチック製の中空芯体とその表面に一体に形成された表皮とからなるプラスチック製中空球体を製造する方法において、上記中空芯体は予め形成されたものであって、それを金型内に保持する保持孔を表面の対象の位置に、一方の保持孔は一方の金型に設置された前後にスライド可能なピンに挿入可能に、他方の保持孔は閉型時に他方の金型面と密接する厚さのプラスチック製プラグが取付け可能にそれぞれ形成されており、上記のプラグを一方の保持孔に取り付けた上記中空芯体を他方の保持孔で一方の金型の上記ピンに取り付け、閉型、型締した後、溶融プラスチックを注入し、所定量の溶融プラスチックが注入されたときに上記ピンを保持孔より金型面まで後退させ、あるいは後退させながら、保持孔及び残部のキャビティーに溶融プラスチックを注入することを特徴とするプラスチック製中空球体の製造方法が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施例を説明する。
本発明のプラスチック製中空球体の１例の断面図（１）及び正面図（２）を図１に、従来の市販品の１例の断面図を図２に示す。
図１及び２において、１、１′はプラスチック製中空球体（以下では単に中空球体と称することがある。）であり、２、２′はプラスチック製中空芯体（以下では単に中空芯体と称することがある。）、３、３′はプラスチック製表皮（以下では単に表皮と称することがある。）、４、４′は保持孔（ピン挿入孔）、５はプラグ６の取付孔である。７は中空芯体２の表面に刻印されたその製造日（あるいは年月等）を示す金型デートマークであり、中空球体表面から透けて見える。
【０００８】
プラスチック製中空球体１は、材料のプラスチックは特に限定されないが、例えば、グラウンドゴルフボールの場合には、表皮３は通常アイオノマー樹脂（例えば、エチレンとアクリル酸又はメタクリル酸との共重合体を水酸化ナトリウム等のアルカリで中和したもの）で形成される。従って、中空芯体は、アイオノマー樹脂と加熱溶着が可能なアイオノマー樹脂、ポリエチレン樹脂又はエチレンを含む共重合体樹脂等の一種以上のリサイクル品で形成されたものが表皮との一体化のうえで好ましい。勿論これらのバージン品を使用することもできる。中空芯体と表皮は、同じ樹脂でも異種樹脂（相互に溶着可能な）でも形成することができる。又、表皮は、無色透明又は着色透明であっても、不透明であってもよい。
【０００９】
従来のプラスチック製中空球体１′において、中空芯体２′は、相互に結合部を有する２等分割された中空半球体を結合して中空球体としたものが使用されているが、この結合面（線）と金型のパーティングラインとが重なるために、強度の点で問題となることがある。
本発明においても中空芯体２は、２等分割された中空半球体を結合して中空半球体として使用することができるが、上記の問題を解消するために、２等分割ではなく、一方が中空半球より大きく２分割された形状に形成された中空半球状体を相互に結合して中空球体として使用することが好ましく、これによって結合面（線）を金型のパーティングラインとずらすことができ、中空球体の強度を向上させることができる。
【００１０】
本発明で使用する中空芯体２の１例の側面図を図３に示す。（１）は２つの中空半球状体（殻）を結合した状態を、（２）は結合前の各中空半球状体を示す。各中空半球状体は、一方（２−１）は中空球体の半分を超える大きさに、他方（２−２）は中空球体の半分未満の大きさに２分割されている。半分未満の中空半球状体２−２は、それを半分を超える大きさの中空半球状体２−１の内部に挿入することで両中空半球状体が結合されるように、中空半球状体２−２の下端に結合部８′が、それに対応した結合部８が中空半球状体２−１の内面にそれぞれ形成されている。中空半球状体２−１の頂部には保持孔４が、中空半球状体２−２の頂部にはプラグ取付孔５が形成されている（この逆もあり得る。）。
【００１１】
両中空半球状体の結合のさせ方は特に限定されず、それぞれの結合部には相互に嵌合する突起と溝を形成し、それらを嵌合して結合する方法（図４の中空半球体の点線円部９、９′参照）や、図３に示すような一方の中空半球状体２−１内面の結合部８に、他方の中空半球状体２−２の端部に形成した断面形状が台形様の結合部８′を挿入し、相互に接する部分の少なくとも一部に上記と同様の突起と溝を形成し、それらを嵌合させて結合させる方法等が挙げられる。尚、図３（１）には、中空芯体の表面の任意の箇所に、その製造日を示す浮き上がった（凸状）あるいは窪んだ（凸状）刻印（金型デートマーク）７（拡大図参照）が形成されている。又、この刻印は内面の任意の箇所に形成することもできる。これらの刻印はなくてもよい。
【００１２】
一方、従来の中空芯体は、その１例の側面図を図４に示すようにそれぞれ結合可能に２等分割された中空半球体２′−１と中空半球体２′−２とからなり、両中空半球体を結合部９、９′で相互に結合して中空芯体としたものである。いずれか一方の頂部には保持孔４′が形成されている。この中空芯体は１カ所で保持されることから、得られる中空球体は、１例を図２に示すように表皮の厚さは一定し難い。
【００１３】
本発明におけるプラスチック製中空芯体は、非発泡体（ソリッド）であっても発泡体であってもよい。中空芯体が発泡体の場合には、中空芯体の全てが発泡体であるもの（全発泡体）、全発泡体ではあるが内側（中空側）から外側（表面）に向かって発泡倍率に勾配があるもの；内側近傍は発泡体で、外側近傍は非発泡体である部分発泡体であるもの等が挙げられる。又、従来のグランドゴルフボール用の中空球体には、その製造日を示すものは何もないが、本発明においては図３に示すように中空芯体の表面の任意の箇所に、その製造日（金型デートマーク）を刻印することで、万一、不具合が発生した場合に製造履歴を辿ることができ、原因の究明に役立たせることができる。かかる場合には、表皮を無色透明あるいは着色透明とすることで上記刻印を透かして明示することができる。表皮が不透明な場合には、中空芯体の表面に製造日を刻印しても中空球体表面からは透かして見えないので、この場合には中空芯体の表面の任意の箇所に上記刻印を形成することにより、適当な手段で中空球体を切断することで製造日を確認することができる。尚、表皮表面にも同様に製造日を刻印することができるが、刻印の高さ（凸状刻印）あるいは深さ（凹状刻印）は、せいぜい０．２〜０．３ｍｍ程度であり、中空球体の使用により刻印が摩滅する可能性が大きく、好ましくない。刻印は、中空芯体成形用金型に埋め込み、日付け変更が容易な公知の各種金型デートマーク刻印コアピンを使用することで可能である。刻印の方法は特に限定されない。日付けも特に限定されず、年月、その他であってもよい。
【００１４】
プラグの１例を図５に示す。プラグ６は、中空芯体を金型に設けたスライド可能なピンとともに金型内に安定に保持、固定するための作用と中空球体に意匠性を付与する作用とを有し、表皮の一部を構成するものである。従って、厚さは表皮の厚さと同じであり、材質も表皮と同じ又は表皮と溶着性のある材料で、意匠性を付与するために表皮とは異なる色に着色されている。形状は、プラグ６の下面は、それが取付けられる中空半球状体と同じ球面に、上面は表皮と同じ球面に形成され、表面形状は中空球状体の意匠性を高める形状であれば特に限定されず、例えば、図５（２）に示す楕円形や、菱形等である。プラグ６の下面中心には、それを中空芯体２のプラグ取付孔５に密に挿入して中空芯体２に固定する丸棒突起１０が形成されている。中空芯体に固定されたプラグ６は固定型と密接することで中空芯体の一方側を保持する。
【００１５】
次に図３に示すような中空芯体を用いて中空球体を製造する方法について説明する。
中空球体は、中空芯体を金型のキャビティーに保持し、中空芯体と金型面とで形成されるキャビティーに溶融プラスチックを注入するインサート成形によって製造することができる。本発明におけるインサート成形には、横締・横型射出成形機が用いられる。
【００１６】
インサート成形に使用する金型の基本構造の概略断面図（閉型状態）を図６に示すが、従来公知の基本構造と同様である。
金型は、それぞれ形成された中空球体の外面となる面にキャビティーを有する固定型１３と可動型１４が、それぞれ固定盤１１、可動盤１２に固定されている。固定型１３には射出成形機２０の射出ノズル２１から射出される溶融プラスチックをキャビティー１５に注入させるスプルー１６及びランナー１７が形成されている。可動型１４には中空芯体（不図示）をキャビティー１５内に保持するとともに成形後に中空球体を離型させるピンを兼ねた保持ピン１８が油圧ロッド１９で前後にスライド可能に取付けられている。
【００１７】
成形に際し、先ず組立てた中空芯体２にプラグ６を取り付け、これを可動型１４より突き出た保持ピン１８に保持させる（図７）。閉型、型締してキャビティー１５内に中空芯体２を保持ピン１８とプラグ６とで安定に保持、固定する。プラグ６は固定型１３の面と密接している（図８）。次いで溶融プラスチックをスプルー１６より注入させ、所定量、例えば、キャビティー（金型と中空芯体の間のキャビティー）１５′の少なくとも５０％（容積）以上、好ましくは７０〜８０％に溶融プラスチックが注入された時点で保持ピン１８を後退させて、あるいは注入しながら保持ピン１８を後退させて保持孔より退出させ、注入を完了させる（図９、１０）。冷却後、可動盤１２を後方にスライドさせて型を開き、保持ピン１８を前進させて形成された中空球体１を可動型１４より離型させる（図１１、１２）。以上の工程により図１に示す断面構造のプラスチック製中空球体（ほぼ球体）１が製造される。
【００１８】
又、プラスチック製中空芯体の保持孔が形成される球面部分を、例えば図１３に示すように平滑な面とし、そこに穴開き金属丸盤を装着して重心を偏らせると、形成されたプラスチック製中空球体をグラウンドゴルフボールとして使用した場合には、打点位置（金属丸盤のある部分やない部分）によって左あるいは右にスライスさせる等の変化を該ボールの回転に起こさせることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上の本発明によれば、インサート成形によってプラスチック製中空芯体の表面に一定厚さのプラスチック製表皮が一体に形成された意匠性に富んだプラスチック製中空球体が提供される。本発明のプラスチック製中空球体は、プラスチック製中空芯体の重（質）量、外径及び表皮の厚さ、プラスチック製中空球体の直径と重量等を適宜調整することでゲートボール用のボール、グラウンドゴルフ用のボール等に使用することができる。又、中空芯体の表面の任意の箇所にその製造日等を示す金型デートマークを刻印し、表皮を通して明示させることで、中空球体の品質管理を徹底させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラスチック製中空球体の１例を説明する（１）概略断面図及び（２）正面図である。
【図２】従来のプラスチック製中空球体の１例を説明する概略断面図である。
【図３】本発明のプラスチック製中空芯体の１例を説明する（１）概略側面図及び（２）断面図である。
【図４】従来のプラスチック製中空芯体の１例を説明する（１）側面図及び（２）断面図である。
【図５】本発明のプラグの１例を説明する（１）側面図及び（２）正面図である。
【図６】インサート成形に使用する金型の基本構造を説明する概略断面図である。
【図７】本発明のプラスチック製中空球体の製造工程を説明する概略断面図である。
【図８】本発明のプラスチック製中空球体の製造工程を説明する概略断面図である。
【図９】本発明のプラスチック製中空球体の製造工程を説明する概略断面図である。
【図１０】本発明のプラスチック製中空球体の製造工程を説明する概略断面図である。
【図１１】本発明のプラスチック製中空球体の製造工程を説明する概略断面図である。
【図１２】本発明のプラスチック製中空球体の製造工程を説明する概略断面図である。
【図１３】本発明のプラスチック製中空芯体の他の例を説明する概略断面図（（１）結合後の状態及び（２）結合前の状態）である。
【符号の説明】
１、１′：プラスチック製中空球体
２、２′：プラスチック製中空芯体
２−１、２−２：中空半球状体
２′−１、２′−２：中空半球体
３、３′：プラスチック製表皮
４、４′：保持孔
５：プラグ取付孔
６：プラグ
７：製造日の刻印
８、８′：結合部
９、９′：結合部
１０：丸棒突起
１１：固定盤
１２：可動盤
１３：固定型
１４：可動型
１５、１５′：キャビティー
１６：スプルー
１７：ランナー
１８：保持ピン
１９：油圧ロッド
２０：射出成形機
２１：射出ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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