JP2016043675A - Production method of bellows, and bellows - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide, in the case of producing bellows by using a direct blow molding process, a production method of bellows in which the occurrence of molded-material sagging can be suppressed, and to provide a bellows produced by the production method.SOLUTION: Provided is a bellows production method comprising: setting an extrusion formed tube-shaped parison 54 in a mold 52; inserting an expandable cylindrical member 70 in an opening 63 at an upper end part 54A of the parison 54; inserting a blow pin 53 in an interior space 70A of the cylindrical member 70 inserted in the opening 63, and expanding the diameter of the cylindrical member 70; and blowing air from the blow pin 53 inserted in the interior space 70A of the cylindrical member 70, into the parison 54 to allow the parison 54 to follow along an inner surface 52A of the mold 52, and thus forming the parison 54 into a bellows 15.SELECTED DRAWING: Figure 12

Description

この発明は、ベローズの製造方法および当該製造方法によって製造されたベローズに関する。   The present invention relates to a bellows manufacturing method and a bellows manufactured by the manufacturing method.

伸縮性を有するゴムや樹脂等の材料で形成された蛇腹管状のベローズが知られている。ベローズは、たとえば、自動車の転舵機構を構成するラックアンドピニオン機構のラック軸の端部に連結されたタイロッドと、ラック軸を収容するハウジングとを覆っている。この場合のベローズは、伸縮することによってラック軸およびタイロッドの移動に追従するとともに、ハウジングとラック軸との隙間への異物の侵入を防止する。   A bellows-shaped bellows made of a material such as elastic rubber or resin is known. The bellows, for example, covers a tie rod connected to an end of a rack shaft of a rack and pinion mechanism that constitutes a steering mechanism of an automobile, and a housing that houses the rack shaft. The bellows in this case follows the movement of the rack shaft and the tie rod by expanding and contracting, and prevents foreign matter from entering the gap between the housing and the rack shaft.

ゴムや樹脂等による中空体の成形方法として、ダイレクトブロー成形法が知られている。ダイレクトブロー成形法は、下記特許文献1に示すように、食品や液体洗剤といった日用品を収容する容器の成形のために用いられるのが一般的である。このような容器は、ベローズとは異なり、高い寸法精度が求められない。   A direct blow molding method is known as a method for molding a hollow body made of rubber, resin, or the like. As shown in Patent Document 1 below, the direct blow molding method is generally used for molding containers for storing daily necessities such as foods and liquid detergents. Unlike a bellows, such a container does not require high dimensional accuracy.

特開2004−1314号公報JP 2004-1314 A

仮にダイレクトブロー成形法を用いてベローズを製造する場合、想定される製造工程は、図1〜図4に図示される。
まず、図1に示すように、ベローズの製造装置1を構成する押出機2により、溶融した材料によってチューブ状に形成されたパリソン3が、下方の金型4へ向けて押し出される。金型4は、横方向に移動可能な複数の第1分割型5と、上下方向に移動可能な第2分割型6とに分割される。
When manufacturing a bellows using a direct blow molding method, the manufacturing process assumed is illustrated in FIGS.
First, as shown in FIG. 1, a parison 3 formed in a tube shape by a molten material is extruded toward a lower mold 4 by an extruder 2 constituting a bellows manufacturing apparatus 1. The mold 4 is divided into a plurality of first split molds 5 movable in the horizontal direction and a second split mold 6 movable in the vertical direction.

図2に示すように、パリソン3の内部空間の下端部に第2分割型6が収容されるまでパリソン3が押し出されると、複数の第1分割型5が接近し合うように横方向に移動することによって、金型4が閉じる。これより、金型4内には、完成後のベローズに一致するキャビティ7が、金型4の内面4Aによって形成される。パリソン3の上端部は、金型4の内面4Aの上端部によって円筒状に形成され、当該上端部には、上方へ臨む開口部3Aが形成されている。パリソン3の内部空間は、第2分割型6によって下方から塞がれている。   As shown in FIG. 2, when the parison 3 is pushed out until the second split mold 6 is accommodated in the lower end of the internal space of the parison 3, the plurality of first split molds 5 move laterally so as to approach each other. By doing so, the mold 4 is closed. Thus, a cavity 7 corresponding to the completed bellows is formed in the mold 4 by the inner surface 4 </ b> A of the mold 4. The upper end portion of the parison 3 is formed in a cylindrical shape by the upper end portion of the inner surface 4A of the mold 4, and an opening portion 3A that faces upward is formed in the upper end portion. The internal space of the parison 3 is closed from below by the second split mold 6.

次に、製造装置1を構成するブローピン8が、金型4にセットされたパリソン3の上方に配置される。ブローピン8は、下方へ突出していて、その下端には、吐出口8Aが形成されている。ブローピン8の内部には、空気流路8Bが形成されている。空気流路8Bは、吐出口8Aから上方へ延びた後に、コンプレッサ等の空気供給機構(図示せず)に接続されている。   Next, the blow pin 8 which comprises the manufacturing apparatus 1 is arrange | positioned above the parison 3 set to the metal mold | die 4. FIG. The blow pin 8 protrudes downward, and a discharge port 8A is formed at the lower end thereof. An air flow path 8 </ b> B is formed inside the blow pin 8. The air flow path 8B extends upward from the discharge port 8A and is connected to an air supply mechanism (not shown) such as a compressor.

次に、図3に示すように、ブローピン8が下降し、パリソン3の上端部の開口部3Aに対して上方から挿入される。これにより、パリソン3の上端部の内周面が、ブローピン8の外周面によって成形されるとともに、パリソン3の内部空間が上方から塞がれる。
次に、空気供給機構から供給された圧縮空気が、空気流路8Bを通って吐出口8Aからパリソン3内に吹き込まれる。これにより、図4に示すように、パリソン3が膨張して金型4の内面4Aに沿い、ベローズへと成形される。最後に、パリソン3において金型4からはみ出したばり9を除去すると、ベローズが完成する。
Next, as shown in FIG. 3, the blow pin 8 is lowered and inserted into the opening 3 </ b> A at the upper end of the parison 3 from above. Thereby, while the inner peripheral surface of the upper end part of the parison 3 is shape | molded by the outer peripheral surface of the blow pin 8, the internal space of the parison 3 is closed from upper direction.
Next, the compressed air supplied from the air supply mechanism is blown into the parison 3 from the discharge port 8A through the air flow path 8B. Thereby, as shown in FIG. 4, the parison 3 expands and is formed into a bellows along the inner surface 4 </ b> A of the mold 4. Finally, the bellows 9 are completed by removing the flash 9 protruding from the mold 4 in the parison 3.

このようにダイレクトブロー成形法を用いてベローズを製造する場合、図3に示すようにブローピン8がパリソン3の開口部3Aに挿入されるときに、ブローピン8の外周面が、開口部3Aにおけるパリソン3の内周面を引きずることが想定される。パリソン3の内周面においてブローピン8によって引きずられた部分は、図3および図4に示すようにパリソン3の内周面からはみ出すように垂れた肉垂れ部10となる。肉垂れ部10は、ベローズから剥がれて異物になる虞があるので、ベローズの信頼性の観点から好ましくない。   Thus, when manufacturing a bellows using a direct blow molding method, when the blow pin 8 is inserted in the opening part 3A of the parison 3, as shown in FIG. 3, the outer peripheral surface of the blow pin 8 is a parison in the opening part 3A. 3 is assumed to be dragged. A portion dragged by the blow pin 8 on the inner peripheral surface of the parison 3 becomes a drooping portion 10 that hangs down so as to protrude from the inner peripheral surface of the parison 3 as shown in FIGS. 3 and 4. Since the sagging portion 10 may be peeled off from the bellows to become a foreign substance, it is not preferable from the viewpoint of the reliability of the bellows.

この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、ダイレクトブロー成形法を用いてベローズを製造する場合において、肉垂れ部の発生を抑制できるベローズの製造方法、および、当該製造方法によって製造されたベローズを提供することを目的とする。   The present invention has been made under such background, and in the case of manufacturing a bellows using a direct blow molding method, the manufacturing method of a bellows capable of suppressing the occurrence of a sagging portion, and the manufacturing method. The purpose is to provide a bellows.

請求項1記載の発明は、ダイレクトブロー成形法を用いたベローズ(15)の製造方法であって、押出成形されたチューブ状のパリソン(54)を金型(52)内にセットするステップと、伸長可能な円筒部材(70)を、前記パリソンの端部(54A)における開口部(63)に挿入するステップと、前記開口部に挿入された前記円筒部材の内部空間(70A)にブローピン(53)を挿入して、前記円筒部材を拡径するステップと、前記円筒部材の内部空間に挿入された前記ブローピンから前記パリソン内に空気を吹き込んで前記パリソンを前記金型の内面(52A)に沿わせることによって、前記パリソンを前記ベローズへと成形するステップと、を含むことを特徴とする、ベローズの製造方法である。   The invention according to claim 1 is a method for producing a bellows (15) using a direct blow molding method, wherein an extruded tubular parison (54) is set in a mold (52); A step of inserting the extendable cylindrical member (70) into the opening (63) at the end (54A) of the parison, and a blow pin (53) in the internal space (70A) of the cylindrical member inserted into the opening. ) To expand the diameter of the cylindrical member, and air is blown into the parison from the blow pin inserted into the internal space of the cylindrical member so that the parison is aligned with the inner surface (52A) of the mold. Forming the parison into the bellows, thereby producing a bellows.

請求項2記載の発明は、前記円筒部材の外周面(70C)に、その周方向(S)に沿って延びる溝(72)が形成されていることを特徴とする、請求項1記載のベローズの製造方法である。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする、ベローズである。
The invention according to claim 2 is characterized in that a groove (72) extending along the circumferential direction (S) is formed in the outer peripheral surface (70C) of the cylindrical member. It is a manufacturing method.
The invention according to claim 3 is a bellows manufactured by the manufacturing method according to claim 1 or 2.

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。   In addition, in the above, the numbers in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.

請求項1記載の発明によれば、ダイレクトブロー成形法によってベローズを製造する際、伸長可能な円筒部材が、金型内にセットされたパリソンの端部における開口部に挿入され、その後、ブローピンが、開口部に挿入された円筒部材の内部空間に挿入される。ブローピンが円筒部材の内部空間に挿入されると、円筒部材が拡径し、開口部におけるパリソンの内周面に接触する。これにより、開口部におけるパリソンの内周面が、円筒部材によって成形される。   According to the invention of claim 1, when manufacturing the bellows by the direct blow molding method, the extensible cylindrical member is inserted into the opening at the end of the parison set in the mold, and then the blow pin is And inserted into the internal space of the cylindrical member inserted into the opening. When the blow pin is inserted into the internal space of the cylindrical member, the cylindrical member expands in diameter and contacts the inner peripheral surface of the parison at the opening. Thereby, the inner peripheral surface of the parison in the opening is formed by the cylindrical member.

このようにブローピンと開口部におけるパリソンの内周面と間に円筒部材を介在させる構成であれば、ブローピンがパリソンの開口部に挿入されても、ブローピンが開口部におけるパリソンの内周面に接触しない。そのため、開口部におけるパリソンの内周面がブローピンによって引きずられることを回避できる。よって、開口部内における肉垂れ部の発生を抑制できる。   If the cylindrical member is interposed between the blow pin and the inner circumferential surface of the parison at the opening, the blow pin contacts the inner circumferential surface of the parison at the opening even if the blow pin is inserted into the opening of the parison. do not do. Therefore, it can avoid that the inner peripheral surface of the parison in the opening is dragged by the blow pin. Therefore, generation | occurrence | production of the sagging part in an opening part can be suppressed.

請求項2記載の発明によれば、パリソンの一部が円筒部材の外周面の溝に入り込むことによって、完成後のベローズの内周面には、その周方向に沿って延びる凸部が形成される。ベローズが相手部品に組み付けられた状態では、当該凸部がベローズの内周面と当該相手部品との隙間を塞ぐので、異物が当該隙間を通ることを防止できる。
請求項3記載の発明によれば、請求項1または2記載の発明の製造方法によって製造されたベローズでは、肉垂れ部の発生を抑制できる。
According to invention of Claim 2, the convex part extended along the circumferential direction is formed in the inner peripheral surface of the bellows after completion, when a part of parison enters into the groove | channel of the outer peripheral surface of a cylindrical member. The In the state where the bellows is assembled to the mating part, the convex portion closes the gap between the inner peripheral surface of the bellows and the mating part, so that foreign matter can be prevented from passing through the gap.
According to invention of Claim 3, in the bellows manufactured by the manufacturing method of invention of Claim 1 or 2, generation | occurrence | production of a sagging part can be suppressed.

図1は、ベローズについての比較例に係る製造方法を示す模式的な断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing method according to a comparative example for bellows. 図2は、図1の次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the next step of FIG. 図3は、図2の次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the next step of FIG. 図4は、図3の次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the next step of FIG. 図5は、本発明の一実施形態に係るベローズの模式的な斜視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view of a bellows according to an embodiment of the present invention. 図6は、ベローズが組み込まれるステアリング装置の概略構成を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a steering device in which a bellows is incorporated. 図7は、ベローズが組み込まれる等速ジョイントの概略構成を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a constant velocity joint in which a bellows is incorporated. 図8は、ベローズについての本発明の一実施形態に係る製造方法を示す模式的な断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing a bellows according to an embodiment of the present invention. 図9は、図8の次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the next step of FIG. 図10は、図9の次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the next step of FIG. 図11は、図10の次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the next step of FIG. 図12は、図11の次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the next step of FIG. 図13は、完成したベローズの模式的な断面図である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the completed bellows.

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図5は、本発明の一実施形態に係るベローズ15の模式的な斜視図である。図5に示すように、ベローズ15は、管状であり、伸縮性を有するゴムや樹脂等の材料(たとえば、オレフィン系熱可塑性エラストマー)で形成されている。ベローズ15の軸方向Xにおける一端部16および他端部17は、円環状に形成されていて、ベローズ15において一端部16と他端部17との間の部分は、蛇腹管状に形成された蛇腹部18である。一端部16および他端部17では、互いの寸法(内径や軸方向Xの長さ等)が同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、蛇腹部18における凹凸の寸法は、軸方向Xの全域で同じであってもよいし、途中で異なっていてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 5 is a schematic perspective view of the bellows 15 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the bellows 15 is tubular, and is formed of a material such as rubber or resin having elasticity (for example, an olefin-based thermoplastic elastomer). One end 16 and the other end 17 in the axial direction X of the bellows 15 are formed in an annular shape, and a portion of the bellows 15 between the one end 16 and the other end 17 is a bellows formed in a bellows tube. Part 18. The one end portion 16 and the other end portion 17 may have the same or different dimensions (such as the inner diameter and the length in the axial direction X). Moreover, the dimension of the unevenness | corrugation in the bellows part 18 may be the same in the whole area of the axial direction X, and may differ in the middle.

図6は、ベローズ15が組み込まれるステアリング装置20の概略構成を示す模式図である。図6に示すように、ベローズ15は、一例として、自動車のステアリング装置20に組み込まれる。
ステアリング装置20は、ステアリングホイール21が連結されたステアリングシャフト22と、ステアリングホイール21の回転に連動して転舵輪(図示せず)を転舵する転舵機構23とを備えている。転舵機構23は、ラックアンドピニオン機構であり、自動車の車体(図示せず)の左右方向に延びたラック軸24と、ステアリングシャフト22に連結されたピニオン軸25を備えている。ピニオン軸25は、ラック軸24に設けられたラック24Aに噛み合うピニオン25Aを有している。ステアリングホイール21の操舵に伴うステアリングホイール21およびピニオン軸25の回転は、ラック24Aおよびピニオン25Aによって、車体の左右方向への直線移動に変換される。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the steering device 20 in which the bellows 15 is incorporated. As shown in FIG. 6, the bellows 15 is incorporated into a vehicle steering device 20 as an example.
The steering device 20 includes a steering shaft 22 to which a steering wheel 21 is connected, and a steering mechanism 23 that steers a steered wheel (not shown) in conjunction with the rotation of the steering wheel 21. The steering mechanism 23 is a rack and pinion mechanism, and includes a rack shaft 24 extending in the left-right direction of a vehicle body (not shown) of the automobile and a pinion shaft 25 connected to the steering shaft 22. The pinion shaft 25 has a pinion 25 </ b> A that meshes with a rack 24 </ b> A provided on the rack shaft 24. The rotation of the steering wheel 21 and the pinion shaft 25 accompanying the steering of the steering wheel 21 is converted into a linear movement of the vehicle body in the left-right direction by the rack 24A and the pinion 25A.

ラック軸24は、左右方向に延びる中空円筒状であって車体に固定されるハウジング26内に収容されている。ラック軸24の左右方向における各端部は、ハウジング26から突出している。ラック軸24の各端部には、タイロッド27が、インナーボールジョイント28を介して連結されている。ラック軸24の各端部に連結されたタイロッド27は、ナックルアーム(図示せず)を介して転舵輪(図示せず)に連結されている。転舵輪は、ラック軸24の移動に連動して転舵される。   The rack shaft 24 has a hollow cylindrical shape extending in the left-right direction and is accommodated in a housing 26 fixed to the vehicle body. Each end of the rack shaft 24 in the left-right direction protrudes from the housing 26. A tie rod 27 is connected to each end of the rack shaft 24 via an inner ball joint 28. A tie rod 27 connected to each end of the rack shaft 24 is connected to a steered wheel (not shown) via a knuckle arm (not shown). The steered wheels are steered in conjunction with the movement of the rack shaft 24.

ベローズ15は、その軸方向Xが左右方向に沿った状態で、ラック軸24の左右方向における両端部に1つずつ設けられている。ラック軸24の端部と、インナーボールジョイント28と、タイロッド27においてインナーボールジョイント28に連結された端部とは、ベローズ15内に収容されている。
ベローズ15の一端部16は、タイロッド27の外周面に対して外嵌され、ベローズ15の他端部17は、ハウジング26の内周面に対して内嵌されている。環状の締付リング29が、一端部16に対して外嵌され、一端部16をタイロッド27の外周面に密着させている。ベローズ15は、ハウジング26の内周面とラック軸24との隙間を封止していて、当該隙間への外部からの異物の侵入を防止している。
One bellows 15 is provided at each end of the rack shaft 24 in the left-right direction with the axial direction X extending along the left-right direction. The end of the rack shaft 24, the inner ball joint 28, and the end connected to the inner ball joint 28 in the tie rod 27 are accommodated in the bellows 15.
One end portion 16 of the bellows 15 is fitted on the outer peripheral surface of the tie rod 27, and the other end portion 17 of the bellows 15 is fitted on the inner peripheral surface of the housing 26. An annular tightening ring 29 is externally fitted to the one end portion 16 so that the one end portion 16 is in close contact with the outer peripheral surface of the tie rod 27. The bellows 15 seals the gap between the inner peripheral surface of the housing 26 and the rack shaft 24, and prevents foreign matter from entering the gap.

ラック軸24およびタイロッド27がステアリングホイール21の操舵に伴って移動すると、ベローズ15では、一端部16と他端部17との間の蛇腹部18が、ラック軸24およびタイロッド27の移動に追従するように自在に伸縮する。
図7は、ベローズ15が組み込まれる等速ジョイント35の概略構成を示す模式図である。ベローズ15は、図7に示す等速ジョイント35に組み込まれてもよい。等速ジョイント35は、自動車の構成部品であって、自動車の駆動軸等に設けられる。等速ジョイント35は、入力軸36と、出力軸37と、入力軸36と出力軸37との連結部分に位置して入力軸36から出力軸37に回転を伝える複数のボール38とを含む。
When the rack shaft 24 and the tie rod 27 move as the steering wheel 21 is steered, in the bellows 15, the bellows portion 18 between the one end portion 16 and the other end portion 17 follows the movement of the rack shaft 24 and the tie rod 27. It expands and contracts freely.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the constant velocity joint 35 in which the bellows 15 is incorporated. The bellows 15 may be incorporated in the constant velocity joint 35 shown in FIG. The constant velocity joint 35 is a component of an automobile and is provided on a drive shaft of the automobile. The constant velocity joint 35 includes an input shaft 36, an output shaft 37, and a plurality of balls 38 that are positioned at a connecting portion between the input shaft 36 and the output shaft 37 and transmit rotation from the input shaft 36 to the output shaft 37.

ベローズ15では、一端部16が入力軸36に対して外嵌され、他端部17が出力軸37に対して外嵌されている。環状の締付リング39が、一端部16に対して外嵌され、一端部16を入力軸36の外周面に密着させている。環状の締付リング40が、他端部17に対して外嵌され、他端部17を出力軸37の外周面に密着させている。ベローズ15は、入力軸36と出力軸37との連結部分を封止していて、当該連結部分への外部からの異物の侵入を防止している。   In the bellows 15, one end 16 is externally fitted to the input shaft 36, and the other end 17 is externally fitted to the output shaft 37. An annular clamping ring 39 is externally fitted to the one end portion 16, and the one end portion 16 is brought into close contact with the outer peripheral surface of the input shaft 36. An annular clamping ring 40 is externally fitted to the other end portion 17, and the other end portion 17 is brought into close contact with the outer peripheral surface of the output shaft 37. The bellows 15 seals the connecting portion between the input shaft 36 and the output shaft 37, and prevents foreign matter from entering the connecting portion.

なお、ベローズ15は、ステアリング装置20や等速ジョイント35以外の装置にも用いることができる。
次に、ベローズ15の製造方法について説明する。図8は、ベローズ15についての本発明の一実施形態に係る製造方法を示す模式的な断面図である。図9は、図8の次の工程を示す模式的な断面図である。図10は、図9の次の工程を示す模式的な断面図である。
The bellows 15 can also be used for devices other than the steering device 20 and the constant velocity joint 35.
Next, a method for manufacturing the bellows 15 will be described. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing method according to an embodiment of the present invention for the bellows 15. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the next step of FIG. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the next step of FIG.

まず、図8〜図10を参照して、ベローズ15を製造する製造装置50について説明する。製造装置50は、押出機51と、金型52と、円筒部材70と、ブローピン53とを含む。
図8を参照して、押出機51は、その下面に円環状の出口51Aを有していて、加熱により溶融した材料を出口51Aから下方へ押し出す。これにより、当該材料から押出成形されたパリソン54が、押出機51の出口51Aから下方に垂れ下がる。パリソン54は、ベローズ15の元となるチューブであり、その軸方向は、ベローズ15の軸方向Xと一致する。垂れ下がったパリソン54の軸方向Xは、上下方向Zと一致している。
First, a manufacturing apparatus 50 for manufacturing the bellows 15 will be described with reference to FIGS. The manufacturing apparatus 50 includes an extruder 51, a mold 52, a cylindrical member 70, and a blow pin 53.
Referring to FIG. 8, extruder 51 has an annular outlet 51A on its lower surface, and pushes the material melted by heating downward from outlet 51A. Thereby, the parison 54 extruded from the material hangs downward from the outlet 51 </ b> A of the extruder 51. The parison 54 is a tube from which the bellows 15 is based, and the axial direction thereof coincides with the axial direction X of the bellows 15. The axial direction X of the parison 54 that hangs down coincides with the vertical direction Z.

金型52は、横方向Yに移動可能な複数(ここでは一対)の第1分割型55と、上下方向Zに移動可能な第2分割型56とに分割される。製造装置50は、第1分割型55および第2分割型56のそれぞれを移動させるアクチュエータ(図示せず)を含む。
各第1分割型55には、上下方向Zから見て円弧状に形成された上側円弧面55Aと、ベローズ15の蛇腹部18の外面に一致した凹凸を有する凹凸面55Bと、上下方向Zから見て円弧状に形成された下側円弧面55Cとが、上方からこの順に並んで形成されている。第2分割型56は、上下方向Zから見たときの第2分割型56の輪郭をなす円形状の外周面56Aを有する。
The mold 52 is divided into a plurality of (here, a pair) first split molds 55 movable in the horizontal direction Y and a second split mold 56 movable in the vertical direction Z. The manufacturing apparatus 50 includes an actuator (not shown) that moves each of the first split mold 55 and the second split mold 56.
Each first split mold 55 includes an upper arc surface 55A formed in an arc shape when viewed from the vertical direction Z, an irregular surface 55B having irregularities that coincide with the outer surface of the bellows portion 18 of the bellows 15, and a vertical direction Z. A lower circular arc surface 55 </ b> C formed in an arc shape when viewed is formed in this order from above. The second split mold 56 has a circular outer peripheral surface 56 </ b> A that forms an outline of the second split mold 56 when viewed in the vertical direction Z.

図9を参照して、円筒部材70は、上下方向Zに延びる軸線Gを円中心とする円筒体である。円筒部材70の上端および下端のそれぞれには、円形状の開口部71が形成されていて、円筒部材70の内部空間70Aは、開口部71を介して、上下の両方に露出されている。円筒部材70において内部空間70Aを区画する内周面70Bは、軸線Gを円中心とする円筒状に形成されていて、円筒部材70の上端および下端のそれぞれにおける開口部71につながっている。内周面70Bの内径は、上下方向Zにおける全域において一定でもよい。または、この実施形態のように、内周面70Bは、下方へ向けて次第に細くなるテーパー面であってもよい。   Referring to FIG. 9, the cylindrical member 70 is a cylindrical body having an axis G extending in the vertical direction Z as a circle center. A circular opening 71 is formed at each of the upper end and the lower end of the cylindrical member 70, and the internal space 70 </ b> A of the cylindrical member 70 is exposed to both the upper and lower sides through the opening 71. An inner peripheral surface 70B that divides the internal space 70A in the cylindrical member 70 is formed in a cylindrical shape centered on the axis G, and is connected to the openings 71 at the upper end and the lower end of the cylindrical member 70, respectively. The inner diameter of the inner peripheral surface 70B may be constant throughout the entire area in the vertical direction Z. Alternatively, as in this embodiment, the inner peripheral surface 70B may be a tapered surface that becomes gradually narrower downward.

円筒部材70は、ゴム等の弾性材料で形成されていて、少なくとも、円筒部材70の径方向Rにおける外側へ伸長可能である。円筒部材70の外周面70Cには、その周方向Sに沿って延びる環状の溝72が形成されている。溝72の本数は、任意に設定できるが、この実施形態では、2本の溝72が、上下方向Zに間隔を隔てて平行に延びている。径方向Rと上下方向Zとの両方に沿う平面で切断したときの溝72の断面は、軸線G側へ窪む略半円形状である。外周面70Cの上端部には、径方向Rにおける外側へ張り出したフランジ部73が一体的に設けられている。   The cylindrical member 70 is made of an elastic material such as rubber, and can extend at least outward in the radial direction R of the cylindrical member 70. An annular groove 72 extending along the circumferential direction S is formed on the outer peripheral surface 70 </ b> C of the cylindrical member 70. Although the number of the grooves 72 can be arbitrarily set, in this embodiment, the two grooves 72 extend in parallel in the up-down direction Z with an interval. The cross section of the groove 72 when cut along a plane along both the radial direction R and the vertical direction Z has a substantially semicircular shape that is recessed toward the axis G side. A flange portion 73 projecting outward in the radial direction R is integrally provided at the upper end portion of the outer peripheral surface 70C.

製造装置50は、円筒部材70を上方から支持した状態で上下方向Zに移動させるアクチュエータ(図示せず)を含む。
図10を参照して、ブローピン53は、下方へ延びる金属製(例えば銅製)のピンである。ブローピン53は、上下方向Zに延びる軸線Jを円中心とする外周面53Aを有する。外周面53Aの下端部は、ブローピン53の先端部53Bであり、下方へ向かうにつれて滑らかに縮径するように丸められている。ブローピン53には、空気流路57が形成されている。空気流路57の一端部は、軸線Jに沿ってブローピン53内を下方に延び、ブローピン53の先端部53Bの下端から下方に露出されている。空気流路57において先端部53Bから下方に露出された部分は、吐出口58である。空気流路57の他端部は、製造装置50に含まれるコンプレッサ等の空気供給機構(図示せず)に接続されている。ブローピン53内には、図示しない冷却流路が形成されている。ベローズ15の製造時には、冷却水が冷却流路を流れることによって、ブローピン53全体が冷却されている。
The manufacturing apparatus 50 includes an actuator (not shown) that moves the cylinder member 70 in the vertical direction Z while supporting the cylindrical member 70 from above.
Referring to FIG. 10, blow pin 53 is a metal (for example, copper) pin extending downward. The blow pin 53 has an outer peripheral surface 53A having an axis J extending in the up-down direction Z as a circle center. The lower end portion of the outer peripheral surface 53A is the tip end portion 53B of the blow pin 53, and is rounded so as to be smoothly reduced in diameter as it goes downward. An air flow path 57 is formed in the blow pin 53. One end of the air flow path 57 extends downward along the axis J in the blow pin 53 and is exposed downward from the lower end of the front end 53B of the blow pin 53. A portion of the air flow channel 57 that is exposed downward from the distal end portion 53 </ b> B is a discharge port 58. The other end of the air flow channel 57 is connected to an air supply mechanism (not shown) such as a compressor included in the manufacturing apparatus 50. A cooling passage (not shown) is formed in the blow pin 53. When the bellows 15 is manufactured, the entire blow pin 53 is cooled by the cooling water flowing through the cooling flow path.

製造装置50は、ブローピン53を上方から支持した状態で上下方向Zに移動させるアクチュエータ(図示せず)を含む。
ベローズ15は、製造装置50によって、ダイレクトブロー成形法を用いた以下の製造方法によって製造される。ダイレクトブロー成形法では、ベローズ15の製造のために従来から用いられてきたプレスブロー成形法やインジェクションブロー成形法に比べて、製造装置50の設備費用を安く抑えられるので、低コストでベローズ15を製造できる。
The manufacturing apparatus 50 includes an actuator (not shown) that moves the blow pin 53 in the vertical direction Z while supporting the blow pin 53 from above.
The bellows 15 is manufactured by the manufacturing apparatus 50 by the following manufacturing method using the direct blow molding method. Compared with the press blow molding method and the injection blow molding method that have been used for manufacturing the bellows 15 in the direct blow molding method, the equipment cost of the manufacturing apparatus 50 can be kept low. Can be manufactured.

まず、図8に示すように、一対の第1分割型55を互いに離間させることによって金型52が開いた状態で、チューブ状のパリソン54が、押出機51によって、下方の金型52へ向けて押出成形される。押出成形されたパリソン54は、一対の第1分割型55の間に配置される。第2分割型56は、パリソン54の内部空間の下端部に対して下方から挿入される。   First, as shown in FIG. 8, in a state where the mold 52 is opened by separating the pair of first split molds 55 from each other, the tubular parison 54 is directed to the lower mold 52 by the extruder 51. Extruded. The extruded parison 54 is disposed between the pair of first split dies 55. The second split mold 56 is inserted into the lower end portion of the internal space of the parison 54 from below.

次に、図9に示すように、一対の第1分割型55を互いに接近させることによって金型52を閉じる。一対の第1分割型55の上側円弧面55A同士が連続して、円形状の上側円周面60を構成し、一対の第1分割型55の下側円弧面55C同士が連続して、円形状の下側円周面61を構成する。第2分割型56は、上下方向Zにおいて下側円周面61と同じ位置にあって、第2分割型56の外周面56Aは、下側円周面61によって非接触で取り囲まれている。   Next, as shown in FIG. 9, the mold 52 is closed by bringing the pair of first split molds 55 closer to each other. The upper arcuate surfaces 55A of the pair of first split molds 55 are continuous to form a circular upper circumferential surface 60, and the lower arcuate surfaces 55C of the pair of first split molds 55 are continuous to form a circle. A lower circumferential surface 61 of the shape is formed. The second split mold 56 is located at the same position as the lower circumferential surface 61 in the vertical direction Z, and the outer peripheral surface 56A of the second split mold 56 is surrounded by the lower circumferential surface 61 in a non-contact manner.

上側円周面60は、完成したベローズ15の一端部16の外周面に相当し、下側円周面61は、ベローズ15の他端部17の外周面に相当し、第2分割型56の外周面56Aは、他端部17の内周面に相当する(図5参照)。一対の第1分割型55の凹凸面55B同士は、連続していて、ベローズ15の蛇腹部18の輪郭に相当する。上側円周面60、下側円周面61および凹凸面55Bは、閉じた金型52の内面52Aを構成する。閉じた金型52では、内面52Aによって、ベローズ15の輪郭に相当するキャビティ62が形成されている。   The upper circumferential surface 60 corresponds to the outer peripheral surface of the one end portion 16 of the completed bellows 15, and the lower circumferential surface 61 corresponds to the outer peripheral surface of the other end portion 17 of the bellows 15. The outer peripheral surface 56A corresponds to the inner peripheral surface of the other end portion 17 (see FIG. 5). The uneven surfaces 55B of the pair of first split molds 55 are continuous and correspond to the contour of the bellows portion 18 of the bellows 15. The upper circumferential surface 60, the lower circumferential surface 61, and the uneven surface 55B constitute an inner surface 52A of the closed mold 52. In the closed mold 52, a cavity 62 corresponding to the contour of the bellows 15 is formed by the inner surface 52A.

金型52が閉じると、パリソン54は、金型52内のキャビティ62にセットされる。パリソン54では、上端部54Aの外周面が、金型52の上側円周面60に沿っていて、下端部54Bが、金型52の下側円周面61と第2分割型56の外周面56Aとの隙間に配置されている。下端部54Bにおいて当該隙間から下方にはみ出した部分は、ばり64である。パリソン54において上端部54Aと下端部54Bとの間の途中部54Cは、上下方向Zにおいて凹凸面55Bと同じ位置にあり、凹凸面55Bと非接触状態にある。パリソン54の内部空間は、第2分割型56によって下方から塞がれている。パリソン54では、軸方向Xにおいて第2分割型56とは反対側の端部である上端部54Aに、円形状の開口部63が形成されている。開口部63は、閉じた金型52から上方へ露出されている。   When the mold 52 is closed, the parison 54 is set in the cavity 62 in the mold 52. In the parison 54, the outer peripheral surface of the upper end portion 54 </ b> A is along the upper peripheral surface 60 of the mold 52, and the lower end portion 54 </ b> B is the outer peripheral surface of the lower peripheral surface 61 of the mold 52 and the second split mold 56. It arrange | positions in the clearance gap between 56A. A portion of the lower end portion 54 </ b> B that protrudes downward from the gap is a flash 64. In the parison 54, a middle portion 54C between the upper end portion 54A and the lower end portion 54B is in the same position as the concave / convex surface 55B in the vertical direction Z, and is not in contact with the concave / convex surface 55B. The internal space of the parison 54 is closed from below by the second split type 56. In the parison 54, a circular opening 63 is formed in an upper end 54 </ b> A that is the end opposite to the second split mold 56 in the axial direction X. The opening 63 is exposed upward from the closed mold 52.

次に、パリソン54がセットされた金型52が、前述した円筒部材70の下方まで移動する。製造装置50は、金型52を移動させるアクチュエータ(図示せず)を含む。金型52の移動が完了した状態では、円筒部材70の真下に、パリソン54の開口部63が位置している。開口部63の内径は、円筒部材70の外周面70Cの外径よりも大きい。
次に、図9に示すように、円筒部材70が、軸方向Xの上方からパリソン54の開口部63に挿入される。このとき、円筒部材70は、開口部63に隙間嵌めされるので、円筒部材70の外周面70Cは、開口部63におけるパリソン54の内周面に接触しない。挿入後の円筒部材70は、フランジ部73が第1分割型55およびパリソン54の上端部54Aに上方から引っ掛かることによって、金型52およびパリソン54のそれぞれに対して位置決めされている。
Next, the mold 52 on which the parison 54 is set moves to a position below the cylindrical member 70 described above. The manufacturing apparatus 50 includes an actuator (not shown) that moves the mold 52. In a state where the movement of the mold 52 is completed, the opening 63 of the parison 54 is located immediately below the cylindrical member 70. The inner diameter of the opening 63 is larger than the outer diameter of the outer peripheral surface 70 </ b> C of the cylindrical member 70.
Next, as shown in FIG. 9, the cylindrical member 70 is inserted into the opening 63 of the parison 54 from above in the axial direction X. At this time, since the cylindrical member 70 is fitted into the opening 63 with a gap, the outer peripheral surface 70 </ b> C of the cylindrical member 70 does not contact the inner peripheral surface of the parison 54 in the opening 63. The cylindrical member 70 after the insertion is positioned with respect to each of the mold 52 and the parison 54 by the flange portion 73 being hooked on the first split mold 55 and the upper end portion 54A of the parison 54 from above.

円筒部材70がパリソン54の開口部63に挿入された状態で、金型52が、ブローピン53の下方まで移動する。既にブローピン53が円筒部材70の上方に控えている場合には、金型52は移動しなくてもよい。いずれにせよ、図10に示すように金型52がブローピン53の下方に位置した状態では、ブローピン53の先端部53Bの真下に、円筒部材70の上端の開口部71が位置している。ブローピン53の外周面53A(先端部53Bを除く)の外径は、開口部63の内径よりも小さいが、円筒部材70の内周面70Bの内径よりも大きい。   With the cylindrical member 70 inserted into the opening 63 of the parison 54, the mold 52 moves to below the blow pin 53. When the blow pin 53 has already been kept above the cylindrical member 70, the mold 52 does not have to move. In any case, when the mold 52 is positioned below the blow pin 53 as shown in FIG. 10, the opening 71 at the upper end of the cylindrical member 70 is positioned directly below the tip 53 B of the blow pin 53. The outer diameter of the outer peripheral surface 53 </ b> A (excluding the tip portion 53 </ b> B) of the blow pin 53 is smaller than the inner diameter of the opening 63, but larger than the inner diameter of the inner peripheral surface 70 </ b> B of the cylindrical member 70.

次に、図11に示すように、ブローピン53が、開口部63に挿入された円筒部材70の内部空間70Aに、軸方向Xの上方から挿入される。このとき、円筒部材70の軸線Gとブローピン53の軸線Jとが一致した状態で、ブローピン53は、円筒部材70の内周面70Bに軽く圧入される。これにより、円筒部材70は、ブローピン53によって径方向Rの外側へ押し広げられることで拡径し、開口部63におけるパリソン54の内周面に接触する。これより、開口部63におけるパリソン54の内周面が、円筒部材70の外周面70Cに一致するように成形される。そのため、パリソン54の一部が円筒部材70の外周面70Cの溝72に入り込む。   Next, as shown in FIG. 11, the blow pin 53 is inserted from above in the axial direction X into the internal space 70 </ b> A of the cylindrical member 70 inserted into the opening 63. At this time, the blow pin 53 is lightly pressed into the inner peripheral surface 70 </ b> B of the cylindrical member 70 in a state where the axis G of the cylindrical member 70 and the axis J of the blow pin 53 coincide. Thereby, the cylindrical member 70 is expanded in diameter by being pushed and expanded outward in the radial direction R by the blow pin 53, and contacts the inner peripheral surface of the parison 54 in the opening 63. Thus, the inner peripheral surface of the parison 54 in the opening 63 is molded so as to coincide with the outer peripheral surface 70 </ b> C of the cylindrical member 70. Therefore, a part of the parison 54 enters the groove 72 of the outer peripheral surface 70 </ b> C of the cylindrical member 70.

このようにブローピン53と開口部63におけるパリソン54の内周面と間に円筒部材70を介在させる構成であれば、ブローピン53がパリソン54の開口部63に挿入されても、ブローピン53が開口部63におけるパリソン54の内周面に接触しない。そのため、開口部63におけるパリソン54の内周面がブローピン53によって引きずられることを回避できる。よって、開口部63内における肉垂れ部10(図3参照)の発生を抑制できる。よって、製造されたベローズ15でも、肉垂れ部10の発生を抑制できる。   In this way, if the cylindrical member 70 is interposed between the blow pin 53 and the inner peripheral surface of the parison 54 in the opening 63, the blow pin 53 can be opened even if the blow pin 53 is inserted into the opening 63 of the parison 54. No contact is made with the inner peripheral surface of the parison 54 at 63. Therefore, the inner peripheral surface of the parison 54 in the opening 63 can be prevented from being dragged by the blow pin 53. Therefore, generation | occurrence | production of the drooping part 10 (refer FIG. 3) in the opening part 63 can be suppressed. Therefore, even the manufactured bellows 15 can suppress the occurrence of the sagging portion 10.

なお、円筒部材70の内周面70Bが前述したテーパー面であって(図10参照)、ブローピン53の先端部53Bが丸められているので、ブローピン53は、円筒部材70の内部空間70Aに円滑に挿入され、円筒部材70は確実に拡径する。挿入後のブローピン53では、先端部53Bが、内部空間70Aから下方へはみ出ている。
円筒部材70の内部空間70Aに挿入された状態のブローピン53は、前述したように冷却されている。そのため、開口部63におけるパリソン54の内周面は、冷却されることによって硬化する。また、パリソン54の内部空間が、円筒部材70およびブローピン53によって上方から塞がれる。
The inner peripheral surface 70B of the cylindrical member 70 is the aforementioned tapered surface (see FIG. 10), and the tip 53B of the blow pin 53 is rounded, so that the blow pin 53 is smooth in the internal space 70A of the cylindrical member 70. The cylindrical member 70 is surely expanded in diameter. In the blow pin 53 after insertion, the distal end portion 53B protrudes downward from the internal space 70A.
The blow pin 53 inserted into the internal space 70A of the cylindrical member 70 is cooled as described above. Therefore, the inner peripheral surface of the parison 54 in the opening 63 is cured by being cooled. Further, the internal space of the parison 54 is closed from above by the cylindrical member 70 and the blow pin 53.

次に、前述した空気供給機構(図示せず)から、ブローピン53の空気流路57に圧縮空気が供給される。これにより、図12の実線矢印で示すように、空気が、円筒部材70の内部空間70Aに挿入されたブローピン53の吐出口58からパリソン54内に吹き込まれる。その結果、パリソン54が、膨張して金型52の内面52Aに沿うことによって、ベローズ15へと成形される。これにより、パリソン54では、上端部54Aがベローズ15の一端部16となり、下端部54Bがベローズ15の他端部17となり、途中部54Cが蛇腹部18となる。   Next, compressed air is supplied to the air flow path 57 of the blow pin 53 from the air supply mechanism (not shown) described above. As a result, air is blown into the parison 54 from the discharge port 58 of the blow pin 53 inserted into the internal space 70 </ b> A of the cylindrical member 70, as indicated by a solid arrow in FIG. 12. As a result, the parison 54 is formed into the bellows 15 by expanding and along the inner surface 52 </ b> A of the mold 52. Thus, in the parison 54, the upper end portion 54A becomes the one end portion 16 of the bellows 15, the lower end portion 54B becomes the other end portion 17 of the bellows 15, and the midway portion 54C becomes the bellows portion 18.

次に、硬化したパリソン54において金型52からはみ出したばり64を除去し、円筒部材70およびブローピン53をパリソン54の開口部63から上方へ引き抜くと、ベローズ15が完成する。金型52を開くと、完成したベローズ15が取り出される。
図13は、完成したベローズ15の模式的な断面図である。前述したように成形時にパリソン54の一部が円筒部材70の外周面70Cの溝72に入り込むことによって、完成後のベローズ15の一端部16の内周面16Aには、その周方向(円筒部材70の周方向Sと同じ)に沿って延びる凸部74が、溝72と同数だけ形成される。ベローズ15が、前述したタイロッド27(図6参照)や入力軸36(図7参照)といった相手部品に組み付けられた状態では、凸部74がベローズ15の内周面16Aと当該相手部品との隙間を塞ぐので、異物が当該隙間を通ることを防止できる。
Next, the flash 64 protruding from the mold 52 in the cured parison 54 is removed, and the cylindrical member 70 and the blow pin 53 are pulled upward from the opening 63 of the parison 54, whereby the bellows 15 is completed. When the mold 52 is opened, the completed bellows 15 is taken out.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the completed bellows 15. As described above, a part of the parison 54 enters the groove 72 of the outer peripheral surface 70C of the cylindrical member 70 during molding, so that the inner peripheral surface 16A of the one end portion 16 of the completed bellows 15 has a circumferential direction (cylindrical member). The same number of protrusions 74 as the grooves 72 are formed. In a state where the bellows 15 is assembled to a mating part such as the tie rod 27 (see FIG. 6) or the input shaft 36 (see FIG. 7) described above, the convex portion 74 is a gap between the inner peripheral surface 16A of the bellows 15 and the mating part. Therefore, foreign matter can be prevented from passing through the gap.

この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。   The present invention is not limited to the contents of the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.

15…ベローズ、52…金型、52A…内面、53…ブローピン、54…パリソン、54A…上端部、63…開口部、70…円筒部材、70A…内部空間、70C…外周面、72…溝、S…周方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Bellows, 52 ... Mold, 52A ... Inner surface, 53 ... Blow pin, 54 ... Parison, 54A ... Upper end part, 63 ... Opening part, 70 ... Cylindrical member, 70A ... Internal space, 70C ... Outer peripheral surface, 72 ... Groove, S ... Circumferential direction

Claims (3)

ダイレクトブロー成形法を用いたベローズの製造方法であって、
押出成形されたチューブ状のパリソンを金型内にセットするステップと、
伸長可能な円筒部材を、前記パリソンの端部における開口部に挿入するステップと、
前記開口部に挿入された前記円筒部材の内部空間にブローピンを挿入して、前記円筒部材を拡径するステップと、
前記円筒部材の内部空間に挿入された前記ブローピンから前記パリソン内に空気を吹き込んで前記パリソンを前記金型の内面に沿わせることによって、前記パリソンを前記ベローズへと成形するステップと、
を含むことを特徴とする、ベローズの製造方法。
A method for producing a bellows using a direct blow molding method,
Setting the extruded tubular parison in a mold;
Inserting an extensible cylindrical member into an opening at the end of the parison;
Inserting a blow pin into the internal space of the cylindrical member inserted into the opening to expand the diameter of the cylindrical member;
Molding the parison into the bellows by blowing air into the parison from the blow pin inserted into the internal space of the cylindrical member and causing the parison to follow the inner surface of the mold;
A method for producing a bellows, comprising:
前記円筒部材の外周面に、その周方向に沿って延びる溝が形成されていることを特徴とする、請求項1記載のベローズの製造方法。   The method for manufacturing a bellows according to claim 1, wherein a groove extending along a circumferential direction is formed on an outer peripheral surface of the cylindrical member. 請求項1または2記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする、ベローズ。   A bellows manufactured by the manufacturing method according to claim 1 or 2.
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