JP2010201739A - ポリエステルエラストマー製ドライブシャフトブーツの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 １対の分割面を有するポリエステルエラストマー製ドライブシャフトブーツの製造方法の提供
【解決手段】 ポリエステルエラストマー製ドライブシャフト用のブーツの生成方法は、成形工程Ｓ１、環状成形物形成工程Ｓ３、管状構造固定工程Ｓ５、加熱工程Ｓ７、及び冷却工程Ｓ９を有している。成形工程Ｓ１では、ポリエステルエラストマーを材料に、射出成形により、１対の分割面を有するブーツの形を有する成形物５を成形する。環状成形物形成工程Ｓ３では、成形物５の分割面を合わせて成形物５を環状構造とした環状成形物７を生成する。環状構造固定工程Ｓ５では、環状成形物７において、合わせた分割面が解放しないように環状成形物７の環状構造を固定する。加熱工程Ｓ７では、固定した環状成形物７を所定の温度で加熱する。冷却工程Ｓ９では、加熱した環状成形物７を冷却する。これらの工程により、ポリエステルエラストマー製のブーツ３を生成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ポリエステルエラストマー製ドライブシャフトブーツの製造方法に関し、特に、１対の分割面を有するものに関する。

従来の自動車のドライブシャフトブーツとしては、ゴム、合成ゴム,若しくは合成樹脂材からなるものがある。また、ドライブシャフトブーツの形状としては、環状のものと、外周面の一側部を中心軸線と平行な線に沿って一分割するタイプ、及び外周面の中心軸線を挟んで互いに対向する両側部をその中心軸線と平行な線に沿って二分割するタイプとがある。

環状のタイプのドライブシャフトブーツは、自動車からドライブシャフトを散り外した状態で、ドライブシャフトに取り付ける必要がある。従って、ドライブシャフトブーツの取り付け作業に対する作業性が悪い。しかし、分割面が存在しないことから、耐久性が高い。

一方、分割するタイプのドライブシャフトブーツは、自動車からドライブシャフトを取り外す必要がないことから、取り付けの際の作業性がよい。また、取り付けの際の作業性という観点からはすると、二分割するタイプのものに比べて、一分割するタイプのものの方が作業性がよい。

従来のドライブシャフトブーツとして、一分割するタイプのドライブシャフトＢを図５を用いて説明する。ドライブシャフトブーツＢは、可撓性を有する天然ゴム、合成ゴム又は合成樹脂材からなり、ブーツ本体１００の外周面の一側部がその中心軸線Ｏと平行な線に沿って分割されている。そして、互いに向き合う分割端面１０５ａ、１０５ｂに接着剤を塗布し、これら分割端面１０５ａ、１０５ｂを接合して、一対とするように取り付ける。

特開２００３−７４７１６公報

しかしながら、従来のドライブシャフトブーツＢには、以下に示す改善すべき点がある。ゴム製及び合成ゴム製のドライブシャフトブーツは、ゴム及び合成ゴムが熱硬化性樹脂であるため、使用済みの後は、焼却等の廃棄処分によるしかなかった。このため、ゴム及び合成ゴム製のドライブシャフトブーツは、環境に悪い、という改善すべき点があった。

また、合成樹脂製の一分割するタイプのドライブシャフトブーツとしては、ポリウレタンエラストマーを素材とするものが存在していた。ポリウレタンエラストマー製のドライブシャフトブーツは、耐久性があまりよくない、という改善すべき点があった。

一方、ポリエステルエラストマーは、熱可塑性であり、使用済みの成型物について、破棄処分以外に、原料へ還元することが可能となる特徴を有している。また、ポリエステルエラストマーは、非常に耐久性がいい、という特徴も有している。このため、自動車会社におけるいわゆる純正の分割されてない円環状のドライブシャフトブーツは、ポリエステルエラストマー製を採用しているものも多い。

しかしながら、ポリエステルエラストマー製で、かつ、一分割するタイプのドライブシャフトブーツは、存在していなかった。ポリエステルエラストマー製のドライブシャフトブーツは、一般的に射出成形により成形されるが、金型から成形したドライブシャフトブーツを取り外すことが難しいこと等の問題があり、現実に一分割するタイプのポリエステルエラストマー製のドライブシャフトブーツを成形することはできていなかった。

そこで、本発明は、１対の分割面を有するポリエステルエラストマー製ドライブシャフトブーツの製造方法を提供することを目的とする。

本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。

本発明に係るポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用のブーツの生成方法は、ポリエステルエラストマーを材料に、射出成形により、１対の分割面を有するドライブシャフト用のブーツの形を有する成形物を成形する成形工程、前記成形物の前記分割面を合わせて当該成形物を環状構造とした環状成形物を生成する環状成形物生成工程、前記環状成形物において、合わせた前記分割面が解放しないように当該環状成形物の前記環状構造を固定する環状構造固定工程、固定した前記環状成形物を所定の温度で加熱する加熱工程、加熱した前記環状成形物を冷却する冷却工程、を有する。

これにより、ポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用のブーツを生成することが可能となる。

本発明に係るポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用のブーツの生成方法は、前記成形工程では、前記成形物の中心軸からみた前記分割面の間の角度である解放角度が１５度〜２５度である前記成形物を成形する。

これにより、射出成形において用いる金型から成形した成形物を取り外すことが可能となる。

本発明に係るポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用のブーツの生成方法は、前記成形工程では、前記解放角度が２０度である前記成形物を成形する。

これにより、射出成形において用いる金型から成形した成形物を取り外すことが可能となる。

本発明に係るポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用のブーツの生成方法は、前記加熱工程では、前記成形工程により成形された前記成形物の残留応力を調整し、前記分割面間の距離を所定の距離まで短縮する。

これにより、取り付けの際の作業性が高いポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用のブーツを生成することができる。

本発明に係るポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法は、前記加熱工程では、摂氏８０度〜摂氏１２０度の温度で、５分〜１５分間の加熱をする。

これにより、分割面間の距離を所定の距離まで短縮することができる。したがって、取り付けの際の作業性が高いポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用のブーツを生成することができる。

本発明に係るポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法は、前記加熱工程では、摂氏１００度の温度で、１０分間の加熱をする。

これにより、分割面間の距離を所定の距離まで短縮することができる。したがって、取り付けの際の作業性が高いポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用のブーツを生成することができる。

本発明に係るポリエステルエラストマー製ドライブシャフト用のブーツの製造方法の生成工程の概略を示した図である。 ポリエステルエラストマー製ドライブシャフト用のブーツ３の外観を示す図である。 ポリエステルエラストマー製ドライブシャフト用のブーツ３の底面図である。 成形物５の底面図である。 従来のドライブシャフト用のブーツを示す図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。

１．概要
本発明に係るポリエステルエラストマー製ドライブシャフト用のブーツの生成方法を図１を用いて説明する。ポリエステルエラストマー製ドライブシャフト用のブーツ３(以下、ブーツ３)の生成方法は、成形工程Ｓ１、環状成形物形成工程Ｓ３、管状構造固定工程Ｓ５、加熱工程Ｓ７、及び冷却工程Ｓ９を有している。

成形工程Ｓ１では、ポリエステルエラストマーを材料に、射出成形により、１対の分割面を有するブーツの形を有する成形物５を成形する。

環状成形物形成工程Ｓ３では、成形物５の分割面を合わせて成形物５を環状構造とした環状成形物７を生成する。

環状構造固定工程Ｓ５では、環状成形物７において、合わせた分割面が解放しないように環状成形物７の環状構造を固定する。

加熱工程Ｓ７では、固定した環状成形物７を所定の温度で加熱する。

冷却工程Ｓ９では、加熱した環状成形物７を冷却する。

これらの工程により、ポリエステルエラストマー素材のブーツ３を生成する。

２．ブーツ３

本発明に係るポリエステルエラストマー製ドライブシャフトブーツの生成方法を用いて生成するブーツ３について説明する。ブーツ３は、ポリエステルエラストマーを素材として成形されている。ポリエステルエラストマーとしては、例えば東洋紡株式会社のペルプレン（商標）を用いる。ペルプレンは、熱可塑性ポリエステルエラストマーである。また、ハイトレルは、強度、耐久性が高く、さらに、成形加工性も高い、という特徴を有している。

ブーツ３の外観形状を図２に示す。ブーツ３は、蛇腹部３１、小径部３２、及び大径部３３を有している。蛇腹部３１は、全体がほぼ円錐台形をなし、かつ、外周面全体が山部３１ａ及び谷部３１ｂが連続した蛇腹状に形成されている。小径部３２は、蛇腹部３１の一端に形成されている。小径部３２は、小径開口部３８に自動車のドライブシャフトが挿入される。大径部３２は、小径部３２が設けられている一端とは異なる一端に形成されている。大径部３２は、大径開口部３９(図示せず)に自動車の自由継手等のジョイント部が挿入される。

また、ブーツ３は、中心軸Ｏ３に沿った分割部３４を有している。ブーツ３は、分割部３４を介して、蛇腹部３１、小径部３２、及び大径部３２に渡る一対の分割端面３５ａ、３５ｂを有している。ここで、図３に図２におけるブーツ３の底面図を示す。図３に示すように。分割部３４は、中心軸Ｏ３を中心とした分割端面３５ａと分割端面３５ｂとの間の角度である解放角度αが約１０度になるように形成される。このように、約１０度の解放角度αを有する分割部３４を形成することによって、ブーツ３を取り付ける際に容易に環状構造とすることができ、ブーツ３を取り付ける際の作業性を高くすることができる。

図２に示すように、分割端面３５ａは、中心軸Ｏ３方向に沿って形成された凸状部３６を有している。分割端面３５ｂは、中心軸Ｏ３に沿って形成された凹状部３７を有している。凸状部３６と凹状部３７とは、互いに勘合することによって、ブーツ３の環状構造を固定する。

さらに、凸状部３６は、ブーツ３の山部３１ａに対応する領域に係合突起３６ａを有している。また、凹状部３７は、係合突起３６に対応する領域に係合凹部３７ａ(図示せず)を有している。係合突起３６ａと係合凹部３７ａとを係合させることによって、凸状部３６と凹状部３７とを勘合させて環状構造を固定する場合に比して、強固に環状構造を固定することができる。

なお、分割端面３５ａと分割端面３５ｂとの接合においては、シアノアクリレート系の接着剤等を用いて、最終的に接合する。

３．各工程の詳細

以下において、ブーツ３の生成方法における各工程を詳細に説明する。
３．１．成形工程Ｓ１

ブーツ３を生成するにあたり、最初に、ポリエステルエラストマーを射出成形装置のホッパへ投入する。その後、射出成形装置において射出成形を行い、ドライブシャフトブーツの形に成形された成型物５を生成する。

成型物５の外観は、図２に示すブーツ３と同様である。ただし、解放角度αの値が異なる。成形物５の底面図を図４に示す。なお、成形物５については、ブーツ３と同様の構成については同じ符号を付している。図４に示すように、成形物５における解放角度αの値は、約２０度である。

このように、中心軸に対して約２０度の解放角度αを設けることによって、金型から成形物５を取り外すことが可能となる。なお、成形物５を金型から取り外す際の解放角度については、出願人における試行錯誤の結果、最も作業性が高くなる角度を見いだしたものである。
３．２．環状成形物形成工程Ｓ３

成形工程Ｓ１において成形した成型物５において、凸状部３６を凹状部３７に嵌合させ、さらに、係合突起３６ａと係合凹部とａ３７ａを係合させて、成形物５を環状構造とする。成形物５には、凸状部３６に係合突起３６ａが、凹状部３７に係合凹部３７ａが、それぞれ設けられているので、係合突起３６ａと係合凹部３７ａとを係合させることによって、容易に成形物５を環状構造を有する環状成形物７に形成することができる。
３．３．環境構造固定工程Ｓ５

環状成形物７の所定の谷部３１ｂ(図２参照)に輪ゴムをかける。これにより、分割端面３５ａと分割端面３５ｂとの接合状態を固定し、ひいては環状成形物７の環状構造を固定することができる。
３．４．加熱工程Ｓ７

その後、固定した環状成型物７に加熱加工を施す加熱工程を実施する。加熱工程においては、約摂氏約１００度で、約１０分間、谷部３１ｂに輪ゴムをかけて固定された環状成形物７を加熱する。

成形物５から環状成形物７を形成するにあたり約２０度の解放角度αで位置する分割端面３５ａと分割端面３５ｂとを接合しているので、環状成形物７においては、自らの降伏点を超えた状態で固定されることになる。そのため、環状成形物７には残留応力が生ずることになる。このような降伏点を超えた状態にある環状成形物７を加熱処理することによって、最終的に生成するブーツ３の残留応力を緩和することができる。加えて、分割端面３５ａと分割端面３５ｂとの間の解放角度αを、成形物５における角度（約２０度）より小さい状態のブーツ３を形成することができる。よって、取り付けの際の作業性が高いブーツ３を生成することが可能となる。
３．５．冷却工程９

加熱工程の終了後、取り出した環状成形物７から輪ゴムを取り外し、約１時間、自然冷却する。これにより、ブーツ３を得ることができる。

このように、本実施例におけるポリエステルエラストマー製のドライブシャフト用のブーツの生成方法によって、これまでは不可能とされてきたポリエステルエラストマーを素材としたドライブシャフトブーツであって、１対の分割面を有するドライブシャフトブーツの生成が可能となる。

［その他の実施例］
（１）解放角度

前述の実施例１においては、成形物５における解放角度を約２０度としたが、射出成形により成形した成形物を金型からとりはずことができる解放角度であれば例示ものに限定されない。例えば、１５度〜２５度の間の角度としてもよい。

また、用いるポリエステルエラストマーの特性によって、金型から成形物をとりはずことが可能となる解放角度を決定すればよい。
（２）加熱条件

前述の実施例１においては、加熱工程において、摂氏１００度の温度で約１０分間加熱するとしたが、最終的に生成するブーツ３の残留応力を緩和することができ、分割端面３５ａと分割端面３５ｂとの間の解放角度αを成形物５における角度（約２０度）より小さくできる条件であれば、例示のものに限定されない。例えば、摂氏８０度〜摂氏１２０度の温度で、５分〜１５分間の加熱をするようにしてもよい。
（３）輪ゴム

前述の実施例１においては、分割端面３５ａと分割端面３５ｂとの接合状態を固定するにあたり輪ゴムを用いるとしたが、分割端面３５ａと分割端面３５ｂとの接合状態を固定できるものであれば例示のものに限定されない。例えば、針金等を成形物７の谷部３１ｂにかけて、環状構造を固定するようにしてもよい。
（４）ポリエステルエラストマー

前述の実施例１においては、用いるポリエステルエラストマーとして、東洋紡株式会社のペルプレンを用いるとしたが、ポリエステルエラストマーで耐久性等の使用条件に合致するものであれば、例示のものに限定されない。

本発明に係るポリエステルエラストマー製のドライブシャフト用のブーツの生成方法は、例えば、自動車のドライブシャフトに用いるドライブシャフトブーツ用のブーツの製造に用いることができる。

Ｓ１・・・・・成形工程
Ｓ３・・・・・環状成形物形成工程
Ｓ５・・・・・環状構造固定工程
Ｓ７・・・・・加熱工程
Ｓ９・・・・・冷却工程
３・・・・・ポリエステルエラストマー製のドライブシャフト用のブーツ
５・・・・・成形物
７・・・・・環状成形物
３４・・・・・分割部
３５ａ・・・・・分割端面
３５ｂ・・・・・分割端面
α・・・・・解放角度

Claims (7)

1. ポリエステルエラストマーを材料に、射出成形により、１対の分割面を有するドライブシャフト用のブーツの形を有する成形物を成形する成形工程、
   前記成形物の前記分割面を合わせて当該成形物を環状構造とした環状成形物を生成する環状成形物生成工程、
   前記環状成形物において、合わせた前記分割面が解放しないように当該環状成形物の前記環状構造を固定する環状構造固定工程、
   固定した前記環状成形物を所定の温度で加熱する加熱工程、
   加熱した前記環状成形物を冷却する冷却工程、
   を有するポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用のブーツの生成方法。
2. 請求項１に係るポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法において、
   前記成形工程では、
   前記成形物の中心軸からみた前記分割面の間の角度である解放角度が１５度〜２５度である前記成形物を成形すること、
   を特徴とするポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法。
3. 請求項２に係るポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法において、
   前記成形工程では、
   前記解放角度が２０度である前記成形物を成形すること、
   を特徴とするポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法。
4. 請求項１〜請求項３に係るポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法のいずれかにおいて、
   前記加熱工程では、
   前記成形工程により成形された前記成形物の残留応力を調整し、前記分割面間の距離を所定の距離まで短縮すること、
   を特徴とするポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法。
5. 請求項１〜請求項３に係るポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法のいずれかにおいて、
   前記加熱工程では、
   摂氏８０度〜摂氏１２０度の温度で、５分〜１５分間の加熱をすること、
   を特徴とするポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法。
6. 請求項５に係るポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法において、
   前記加熱工程では、
   摂氏１００度の温度で、１０分間の加熱をすること、
   を特徴とするポリエステルエラストマー素材のドライブシャフト用ブーツの生成方法。
7. 請求項１〜請求項６に係るポリエステルエラストマー製ドライブシャフトブーツの製造方法により製造したポリエステルエラストマー製ドライブシャフトブーツ。