JPH06508075A - インジェクション成型の熱可塑性装置及びその製造方法 - 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】 インジェクション成型の整形装置及びその製造方法技術分野 本発明は、インジェクション成型の熱可塑性整形装置及び該装置を製造する方法 に関する。特に、本発明は、熱可塑性整形装置をインジェクション成型する方法 であって、その装置の少なくとも１つの壁が、整形装置のインジェクション成型 の間にストラップの複数の環状部を解放可能に取付は係合される状態で受け入れ るよう形成されたフックの一体形成領域を有し、これにより整形装置を略脚部及 び足首の下方部分の周方向輪郭部に固定する前記方法に関する。

発明の背景 最下方部のけが、例えば脛骨や腓骨の骨折、くるぶしの骨折、あるいは足首のひ どい捻挫などの治療において、周知の石膏や樹脂の成形体を用いて最下方部を完 全に不動にする（切開あるいは非切開の整復に続いて行う）ことが普通である。

損傷部が完全に安定化した後、徐々にかつ段階的に最下方部に重さを負担させ限 られた運動をさせることによって回復がより早くなることが知られている。した がって、例えば治療の第２段階で長い石膏の成形体に歩行用ヒールを取り付けた り、成形体をより短いものに替えたりあるいはそれを歩行のために特別に適した 歩行用成形体に替えるというようなことが行われる。

商標ｒＡＩ　ＲＣＡＳＴＪで知られ入手できる歩行用成形体の一つの例が、米国 特許第３．９５５，５６５号明細書に開示されている。その他のタイプで、足首 の前後方向の屈曲運動はほとんど通常の状態のように許すが内反及び外反は制限 しこれによって足首を安定化する整形器具も市販されており、その例が米国特許 第４．２８０４８９号明細書に記載されている。

このような整形器具を最下方部に適正に取り付けた状態に維持するため、普通は 、ループを備えた帯体で長手方向に隔置されかつ周方向に延びる１対のファスナ 帯体（一般に商標ｒＶＥＬｃＲＯ」の名で入手できる）が周方向に隔置された７ アスナ７ツクを有した第１及び第２の面と協働するように用いられる。

商標ｒＶＥＬｃＲＯ」の名で市販されているファスナ材料は２つの要素から成る 。各々の要素はそれぞれファスナ面を備えた支持材料を有する。一方の面ば可撓 性の７ンクを備え、他方の面は剛毛状のループ（環状部）の集合を有する。２つ のファスナ面は互いに押圧されるとフックが解除可能に環状部と係合し、これに より７アスナ要素を互いに解除可能に保持する。ファスナ面は、可撓性のフック が環状部から外れるのに十分な程真っすぐにすることができる十分な力でこれら 要素を互いに離れる方向に引っ張ることによって分離される。

これまでは、ｒＶＥＬｃＲＯＪ　７アスナの７ツクは通常の方法で整形器具の外 周面に固定されていた。ストラップの環状部は次いで対応するフックに緊密に係 合するようになされこれによってストラップの環状部を引っ張って整形体の外面 に対して緊張させ下肢あるいは足首のすぐ近くでの位置決めをするようになって いた。その他多くの方法が整形器具にフックを取り付けるため実施されてきた。

このような従来の方法の全ては、整形器具が成形された後にフックを該器具に取 り付けるようにしたものである。本発明はこれに対して、フックを、整形器具と 一体に成形された部分としてインジェクション成形することを可能にするもので ある。

従来の止着用フックの製造や整形装置等の装置の表面への取り付けに際しては主 に、接着剤、超音波溶接、縫合、又は連続押出成型を利用していた。斯がる従来 のフックと環状部による止着具の製造方法及び取付方法は米国特許第４．８１４ ．０３６号及１同＠４，４７０，８５７号及び同第４．７２６．９７５号に記載 されている。斯かる接着、超音波溶接や縫合の仕方は、米国特許第４，８１４゜ ０３６号、同第４．５６３．３８０号、同第４．８７２，２４３号及び同第４゜ ７９４．０２８号に開示の如く、帯状の止着具を押出成型を利用して成型する方 法の進歩とともに改良されてきた。

フックを整形装置等の装置に取り付ける従来の方法は一様に、フックを切り離し て、切り離したフックを予め型成型した整形装置に取り付ける作業や、押出成型 作業が非常に厄介であった。

ベルクロ型のフックと環状部から成る止着具の使用量は増えているが、より簡便 で安価なフックの製造方法と取付方法が当業界でめられている。

本発明は、繁雑で高価な従来の押出成型、接着剤、超音波溶接、縫合による製造 方法の抱える欠点の多くを、インジェクション成型を利用して解消する。つまり 、本発明ではインジェクション成型することによりフックを別途取り付けを工程 を省いである。

発明の要約 本発明は熱可塑性樹脂を使ってインジェクション成型した整形装置およびその製 造方法に関する。具体的には、整形装置は少なくとも一つの壁面を有し、下方脚 部及び足首の内側又は外側の円形状に十分に対応できる円弧状の横断面形状を有 する。整形装置は、表面に環状部を有し、整形装置の少なくとも一つの壁面に取 り付けられ、その壁面を下方脚部と足首に宛てて保持する少なくとも一本のスト ランプと、整形装置の少なくとも一つの壁面の所定箇所にインジェクショ成型時 に一体的に形成され、ストラップの環状部に着脱自在に係合するフックとを備え る。

本発明のフックは、従来のフックより径が小さく、インジェクション成型時にそ の注入をし易くするために従来のフックとは異なる幾何学的形状を有する。本発 明の好適実施例において、複数列のフックは互いに離間し且つ隣接するフックの 列は逆方向を向くように配置されている。

７ノクをインジェクション成型によって一体形成する際に使用するポリプロピレ ン等の熱可塑性樹脂は、金型から取り出した後に元の形状に略々戻る形状記憶機 能を十分に発揮し、しかも、金型から取り出したり、ストラップの環状部と保合 離脱する際には折曲する十分な可撓性を備える。゛本発明は又、下方脚部及び足 首の形状に略々対応すると共に、環状部を有する材料で形成された少なくとも一 本のストラップによって保持される整形装置の製造方法に関する。この方法は、 （１）整形装置をインジェクション成型する工程と、（２）成型装置の少なくと も所定の一箇所に設けられ、ストラップの環状部に着脱自在に係合するフックを インジェクション成型時に一体的に形成する工程とを含むのが好ましい。

図面の簡単な説明 第１図は、整形部材の正面図であり、 第２図は、整形部材の側面図であり、 第３図は、従来技術によるフック形状を示す図であり、第４図は、インジェクシ ョン成形前の本発明におけるフック形状を示す図であり、 第５図は、インジェクション成形後の本発明のフック形状を示す図であり、第６ 図は、本発明の７７りの単一プレートの平面図であり、第７図は、インジェクシ ョン成形においてインサート内で使用される、交互に配列された７ソクプレート とスペーサとのレイアウトを示す図であり、ｖｇＢ図は、交互に配列された７ツ クプレートとスペーサとの層と互いに隣接する列におけるフックの向きとを示す 、成形型の端面を示す図であり、第９図は、交互の列における交互に変わるフッ クの向きを示す斜視図であり、第１０図は、一体成形されたフック領域を備えた 部材を形成するためのインジェクション成形機のための成形型ブロックの斜視図 であり、第１１Ａ図及び第１１Ｂ図は、フック領域を一体成形するための成形型 ブロックに使用するためのインサートの斜視図である。

発明の詳細な説明 以下に開示する新規なフック領域はどのようなインジェクション成形部材にも使 用することができるけれども、本明細書においては整形外科部材に使用するもの として説明する。しかしながら、本発明はこのようなものに限定されるべきもの ではないことは理解されよう。

第り図は、好ましい形態の足首装具からなる本発明の整形部材１０の正面図であ る。整形部材１０は、通常は、人体の脚部下方及び足首の周りに嵌められて支え を提供する。整形部材ＩＯは、概して一体部品構造である部分すなわち壁２゜を 含む。壁２０は、長手方向に延び且つ全体的に脚部下方と足首の外周形状に十分 ならうような弧状の横断面形状３ｏを有する。更に、壁部分２ｏの輻１ｊ、′最 小傾斜部分である足首の下方に嵌まる部分がら最大傾斜部分である長手寸法のほ ぼ半分のところまで徐々に傾斜しており、次いで、最も遠くの頂縁までほぼ一定 の幅で延びている。

整形外科部材１０の下端を適切な嵌まり具合に維持するために、少なくとも一つ の長手方向に隔置され且つ外周に沿って延びたストラップループ４ｏが設けられ ている。このストラッグループは、商標ベルクロ（ＶＥＬＣＲＯ）の名前で販売 されている公知の織物材であって、インジェクション成形において整形外科部材 ＩＯの所定の領域に形成される新規な形状の７ツクを備え且つ外周に沿って隔置 されたフック５０と協働するようになされた織物材であるのが好ましい。

第１図に示すように、フック領域は、インジェクション成形の際にストラップル ープ４０に対してどのような位置にでも配置することができるが、ストラッグル ープの一端は、フック５０と解除自在に係合するようになされており、その結果 、ストラップループ４０が引き出されて壁２０を取り巻くように壁２０の外周に 緩く張って脚部下方と足首とを支持できるようになっている。

第２図は、整形外科部材１０の側面図であり、フック５０がインジェクション成 形の際に整形外科部材ＩＯと一体成形されることがより明確に示されている。

フック５０は、弧状の領域３０を含む壁２０と一体成形してどのような所定の領 域に形成することもできる。

第３図を参照すると、そこには従来の整形装置に用いられてきた付属物に使用さ れる伝統的なＶＥＬＣＲＯ（ベルクロ）フック６０が模式図的に示されている。

第３図に示す従来のＶＥＬＣＲＯフック６０または所定表面領域上の多くのフッ ク６０の一部は、整形装置ＩＯに接着剤で付けられるか、あるいは縫い付けられ ていた。後に、ＶＥＬＣＲＯは、接着剤層を裏張りされるようになり、フックの 所定表面領域からライナー紙を剥がして整形／エルに張り付けることができるよ うになった。また、かかる装置は押し出し成型プロセスを利用して製造されてい た。従来のＶＥＬＣＲＯフック６０は、第３図に示すように、本発明における７ ノクと比べて、より下方に延びる領域７０を有している。さらに、フック６０は 、本発明によるものと比べ、より大きな半径と、異なる幾何形状を有している。

第４図は、本発明の整形装置ｌＯを利用した改良型の７ツク８０を示す。第４図 の変形されたフック８０は、インジェクション成型プロセスにおいて最後に所望 の締結機能を有する部分が形成されるようにしながらもフック部分の型抜けが促 進されるよう、従来のフック６０と比較して、より小さな半径と、異なる幾何形 状とを有している。

第４図におけるフック８０の出口領域８５は、第３図におけるフック６０の領域 ７０よりも小さいことに注目されたい。第５図に示すように、本発明の７／り８ ０は、インジェクション成型の後に瞬間的に真直にされる。本発明のフック８０ の材料は、インジェクション成型プロセスにおいては、曲げられるほど柔軟であ るが、ばねのように戻って成型後の形状を回復するほど頑強でもある。剛性の大 きい材料やもろい材料で７ツク８０を作ると、曲げたりばねのような回復ができ ない。このような剛性の大きいまたはもろい材料は、ただ壊れるだけである。

一方、柔らかすぎる材料の場合、締結具として機能するためにフック８ｏに必要 な構造体としての剛性を欠く。インジェクション成型プロセスにおいて、フック ８０は瞬間的に一部が真直にされる必要がある。該一部が型から押し出されるた めである。１秒にも満たない間に、フックは成型時の曲線形状にばねのように戻 る。しかしながら、材料がまだ熱いうちに型抜けする際に生じる応力のため、フ ック８０がいくらか変形することは避けられない。

本発明の望ましい実施例においては、フックはポリプロピレンから成型される。

望ましいポリプロピレンの成分構成は、１５０’ないし１７．５°Ｃのメルト７ ０−インデンクスおよび１３０，０００ないし２００．０００ｐｓ　ｉの曲げ率 を有する、５０％のホモポリマーと５０％のコーポリマーとをブレンドしたもの である。

修正された物理特性を有するかがるホモポリマーの一例が、バートナンバー５８ ２０を有するものとして５ｈｅｌｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できる。

上記物理特性を有するコポリマーの一例は、バートナンバー７５２２を有するも のとして５ｈｅｌｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎがら入手することができる。

第６図、第７図および第８図は、インジェクション成型プロセスにおいてフック ８０を形成するのに利用されるプレートを示す。第６図は、フック８ｏが、重ね られたプレート９ｏのそれぞれに切り込まれている状態を示す。第６図はさらに 、一連のフック８ｏが型に使用されることを示している。第７図は、フック８０ を含むプレート９０が、普通はスペーサーと呼ばれるプレートｌｏｏと交互に配 置されている状態を示す。プレートは約０．０１’５６インチの幅を有し、スペ ーサーは約０．０３１２の幅を有する。第７図の例において示すスペーサーおよ びプレートの高さｈは、第７図に併記されている表に示されている。第８図に示 すように、フックプレート９ｏはスペーサー１００によって分離され、且つ、方 向を互い違いにされ、それによって、すべての７ツク８ｏが同じ方向を向いてい る場合よりも一層強力なマトリックス状態をつくりだしている。プレート９ｏと スペーサー１００との間に設けられた間隙もまた、インジェクション成型プロセ ス中に外部からの気体を抜けさせる役割をなす。これらのプレートは、第７図に 示すように長さを調節することができ、それによって、第り図および第２因にお ける表面３０のような曲面にフックを作ることができる。第９図は、互い違いの プレート９０の列にフックを互い違いの方向に配置した状態を示す新規なフック 領域の透視図である。

インジェクション成型機用のモールドブロックの概要が図１０に示されている。

モールドブロックは二つの部分１０２及び１０４になっている。ブロックの各々 は図１に示される整形装置の形の部分の−１０６及び＋０８を有している。ブロ ック１０２及び１０４は共に公知の方法で液密の関係におかれて、かつ液体プラ スチックが加圧下でオリフィス１１０を介して部分１０２及び１０４によって形 成される空洞内に注入され、各プレート９０内のフック領域８０を含む空洞の各 部分を満たす。

凹部ｌＩ２が図１１Ａに概略的に示されるインサートｌ１４を受けるようにモー ルドブロックに形成され、インサートは前述の形状及び機能を有するプレート９ ０及びスペーサ１００を有する。プレートは高さ及び曲率が互いに調整されて図 １１Ｂに示されるような所望の湾曲形状を形成する。

このように、新規な整形装置及び整形装置を製造する方法が開示され、そこにお いて、整形装置はその装置の所定の区域に一体的に形成されたインジェクション 成型されたフックの領域を有していて、ストラップと解除可能に係合するように ストラップの環状部を受ける。フックの領域はフックの隔てられた列を備え、フ ックの隣接する列は反対方向に向いている。新規なフックは、取り付けられたス トラップのループを解放するのに必要な剪断力がストラップの環状部を解放する のに必要な張力より実質的に大きいような、半径を有している。一体的に成形さ れたノックをインジェクション成型するために使用される熱可塑性材料、好まし くは、ポリプロピレンは、フックがモールドから取り出された後それらの元の位 置に実質的に戻るのに十分な記憶力を有し、かつモールドからの取り出し中及び 関連するストランプの環状部の解放中にフックが曲がるのに十分な可撓性を有す る。ポリプロピレンは５０％のホモポリマ及び５０％のコーポリマからなる無充 填ポリエステルブレンドであり、１５０６Ｃがら１７５°Ｃのメルトフローイン デックス及び１３０，０００ｐｓ　ｉから２００，０ｏＯｐｓ　１（７）曲げ係 数を有する。新規な方法は、プラスチ７り装置をインジェクション成型する段階 及びインジェクション成型中に装置の少なくとも一つの所定の区域にフックの領 域を同時に一体的に形成する段階とを宵する。

インジェクション成型機に使用するためのここに記載された新規な装置は、熱可 撓性装置を成形するためのインジェクションモールドと、モールドの少なくとも 一つの所定の区域内の凹部と、インジェクタ１ン成型されたフックの領域を同時 にかつ一体的に形成するための、凹部内のインサートとを備え、そのインジェク ション成型されたフックは取り付はフックとして使用される。

これまでの詳細は示された本発明の実施例を記載している。他の実施例も同様に 明記され得る。したがって、使用された用語及び表現は単に発明を説明するため のものであり、発明を限定するものではない。当業者は前記されていないがこの 明細書及び請求の範囲に記載された発明の範囲内にある代替物を知ることができ る。記載された特定の構成要素は同じ機能を有する他の公知の要素と置き換え可 能である。

平成　５年　９月　６日

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．インジェクション成型の熱可塑性装置であって、該装置を保持するための複 数の環状部を有する材料の少なくとも１つのストラップに取り付けられる前記装 置において、該装置は、少なくとも１の壁と、 装置のインジェクション成型の間に、ストラップの環状部を解放可能に取り付け 係合される状態で受け入れられるように、該壁上の所定域に一体成型されたイン ジェクション成型のフック領域と、 を備える前記装置。
2. ２．請求項１記載の装置であって、 前記フック領域が、対向方向に面するフックの列に隣接して離隔されたフックの 列を備えることを特徴とする前記装置。
3. ３．請求項１記載の装置であって、 前記フックがある半径を有し、取り付けられたストラップの環状部を解放すべく 要求されるせん断力が、ストラップの環状部を解放すべく要求される引っ弧り応 力よりも実質的に大きいことを特徴とする前記装置。
4. ４．請求項３記載の装置であって、 一体成型されたフックをインジェクション成型するために用いられる熱可塑性材 料が、型から除去された後でフックを実質的に原位置に戻すに十分な復元力と、 型からの除去の間及び取り付けられたストラップの環状部の解放の間にフックを 曲げることが可能なほど十分な可撓性と、を有することを特徴とする前記装置。
5. ５．請求項４記載の装置であって、 前記熱可塑性樹脂材料がポリプロピレンであることを特徴とする前記装置。
6. ６．請求項５記載の装置であって、 前記ポリプロレンが、１５０℃〜１７５℃のメルトフローインデックス及び１３ ０，０００〜２００，０００ｐｓｉの曲げ係数を有するホモポリマ−５０％とコ ポリマー５０％との無充填ポリエステルブレンドであることを特徴とする前記装 置。
7. ７．請求項１記載の装置であって、 前記装置が整形装置であることを特徴とする前記装置。
8. ８．請求項７記載の装置であって、 脚及び足首の下方部分の内方及び外方側面の局方向輪郭部にほぼ一致させるに十 分な円弧状横断面形状を有する壁と、脚及び足首の下方部分の内方若しくは外方 側面に対する該壁を保持するためにフック領域を解放可能に係合する材料のスト ラップとをさらに備えることを特徴とする前記装置。
9. ９．請求項１記載の装置であって、 円弧状区域を含む壁の所望の部位に、フック領域が一体成型されることを特徴と する前記装置。
10. １０．ループを有する材料の少なくとも１つのストラップに取り付けられるべき 熱可塑性装置の形成方法であって、 熱可塑性装置をインジェクション成型し、ストラップの環状部を解放可能に取り 付け係合する状態で受け入れるために、インジェクション成型の間に、整形装置 の少なくとも１つの所定域にフック領域を同時に一体成型する 工程を備えることを特徴とする熱可塑性装置の形成方法。
11. １１．請求項１０記載の方法であって、対向方向に面するフックの列に隣接して 離隔された列にフック領域をインジェクション成型する工程をさらに備えること を特徴とする前記方法。
12. １２．請求項１０記載の方法であって、取付けられたストラップの環状部を解放 するのに必要な剪断力がストラップのループを解放する引張力より実質的に大き いように、各フックをある半径で形成する段階を更に備えている前記方法。
13. １３．請求項１２記載の方法であって、型から取り出された後、各フックをほぼ 元の位置に復帰させるに十分な復元力を有し、型から取り出す間及び前記付加さ れたストラップのループを解放する間に各フックを曲がるのを可能にするのに十 分な可撓性を有する熱可塑性材料で整形装置をインジェクション成型する段階を 更に備えている前記方法。
14. １４．請求項１３記載の方法であって、インジェクション成型段階の間に使用さ れる前記熱可塑性材料がポリプロピレンである前記方法。
15. １５．請求項１４記載の方法であって、前記ポリプロピレンが、１５０度乃至１ ７５度のメルトフローインデックスと１３０，０００乃至２００，０００ｐｓｉ の曲げ係数とを有する５０パーセントのホモポリマーと５０パーセントのコーポ リマーとの無充填ポリエステル混合物である前記方法。
16. １６．請求項１０記載の方法であって、前記熱可塑性装置が整形装置である前記 方法。
17. １７．請求項１６記載の方法であって、下方脚部及び足首の内側部及び外側部の 外周の輪郭とほぼ同形の円弧状断面形状を有する整形装置を形成する段階と、フ ックの領域をストラップ材に取り外し可能に係合させ、前記下方脚部及び足首内 側及び外側に前記整形装置を保持する段階とを更に備えている前記方法。
18. １８．請求項８記載の方法であって、 前記整形装置の所定の部分に前記フックの領域を一体に形成する段階を更に備え ている前記方法。
19. １９．請求項１０記載の方法であって、インジェクション成型の整形装置に円弧 状部分を形成し、前記円弧状部分が下方脚部及び足首の内側部及び外側部の外周 の輪郭とほぼ同形になるようにする段階と、 前記関節部分を含んで、前記整形装置の所定の部分に前記フックの領域を一体に 形成する段階とを更に備えている前記方法。
20. ２０．インジェクション成型機に使用する装置であって、熱可塑性装置を形成す るインジェクション成型用型と、前記成型用型の少なくとも一つの所定の領域の 凹部と、前記凹部内にあって、取付けられたフックとして使用される装置をイン ジェクション成型する間にインジェクション成型フックの領域を同時に一体に形 成する手段とを備えている、インジェクション成型機に使用する装置。
21. ２１．請求項１記載の装置であって、 前記インジェクション成型フックを形成する凹部内にある手段が、そのエッジ部 にフック形状の空洞を有する一連の板と、隣接する板と反対方向に形成されたフ ック形状の空洞を有する交互の板とを分離するスペーサであって、フック状伸長 部の領域が反対方向に向かうフックの交互の列を有するようにする前記スペーサ とを更に備えたことを特徴とする前記装置。
22. ２２．請求項２１記載の装置であって、前記板及びスペーサは、フックの円弧状 領域が前記整形装置の円弧状面に一致する形状になるように調整される前記装置 。