JP3669345B2 - 樹脂製ジョイントブーツ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製ジョイントブーツに関し、詳しくは、自動車の等速ジョイントなどに用いられる蛇腹状の樹脂製ジョイントブーツに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
自動車や産業機械などの駆動シャフトのジョイントには、封入されているグリースを保持するため、あるいは塵埃等の進入を防ぐために、ジョイントブーツが装着されている。ジョイントブーツは、一般に、ハウジング部に嵌着される大径筒部と、該大径筒部と離間して同軸的に配置されてシャフトに嵌着される小径筒部と、両者を一体に連結する蛇腹部とからなる。
【０００３】
この種のジョイントブーツは熱可塑性エラストマー樹脂の射出ブロー成形により成形することができる。その場合、図７（ａ）に示すように押出ダイ５０と射出成形型５２とを合わせて、押出ダイ５０から射出成形型５２のキャビティ内に溶融樹脂を射出し、次いで、図７（ｂ）に示すように射出成形型５２を上方に移動させながらパリソン６４を引き出し、図７（ｃ）に示すようにブロー成形型５４を型閉めしてパリソン６４内に気体を送り込むことでブロー成形し、その後、図７（ｄ）に示すように脱型して底部７６をカットすることにより、樹脂製ジョイントブーツが成形される。
【０００４】
従来、このようにジョイントブーツを射出ブロー成形する場合、射出成形部とブロー成形部との境界Ｘ０を、図８に示すように、小径筒部１００の外周面に設けた固定用凹部１０２内、より詳細には凹部１０２の蛇腹部側壁面１０２ａに設定している。しかしながら、このように固定用凹部１０２内に境界Ｘ０を設定した場合、図９に示すように、固定用凹部１０２の蛇腹部側肩部１０２ｂにバリ１０４が発生しやすいという問題がある。
【０００５】
本発明者らによれば、このバリ１０４は以下のメカニズムにより発生することが判明した。すなわち、ブロー成形後に押出ダイと成形品とを切り離すと、図１０（ａ）に示すように、押出ダイ１２０のコア１２２先端のテーパ面１２４に溶融樹脂１２６が延ばされた状態に付着する。このように残存樹脂１２６が付着した状態で次の成形に移行すると、図１０（ｂ）に示すように、押出ダイ１２０に射出成形型１３０を合わせる際に、そのキャビティ１３２開口部の外周縁に上記残存樹脂１２６が引っ掛かり、これにより残存樹脂１２６が半径方向外方に広げられて、押出ダイ１２０と射出成形型１３０との間に挟まれてしまう。そのため、この挟まれた残存樹脂１２６が成形品に残って、射出成形部とブロー成形部との境界にバリが発生することになる。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、射出成形部とブロー成形部との境界におけるバリの発生を抑制することのできる樹脂製ジョイントブーツを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の樹脂製ジョイントブーツは、外周面に固定用凹部を備える第１筒部と、第２筒部と、両者を一体に連結する蛇腹部とを備えてなり、前記第１筒部側を射出成形部とする射出ブロー成形により成形された樹脂製ジョイントブーツであって、前記固定用凹部の蛇腹部側肩部に切欠部を設け、前記切欠部が、前記第１筒部の外周面から半径方向内方に落ち込む縦面部と、該縦面部の内方端から前記第１筒部の開口縁に向かって半径方向内方に傾斜しながら前記固定用凹部の壁面に至る傾斜面部とからなり、射出成形部とブロー成形部とのブーツ外面における境界を該切欠部に設定するとともに、前記射出成形部と前記ブロー成形部の界面が、前記第１筒部の厚み方向において、前記境界からブーツ内面側ほど蛇腹部側に傾斜しているものである。また、本発明の樹脂製ジョイントブーツの製造方法は、外周面に固定用凹部を備える第１筒部と、第２筒部と、両者を一体に連結する蛇腹部とを備える樹脂製ジョイントブーツの製造方法であって、押出ダイに射出成形型を合わせて該押出ダイから射出成形型のキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより前記第１筒部を射出成形し、次いで、前記押出ダイと前記射出成形型を軸方向に離しながらパリソンを引き出し、前記押出ダイと前記射出成形型との間にブロー成形型をセットして型閉めし、前記パリソン内に気体を送り込むことにより前記蛇腹部及び前記第２筒部をブロー成形するに際し、前記固定用凹部の蛇腹部側肩部に切欠部を設け、射出成形部とブロー成形部とのブーツ外面における境界を該切欠部に設定するとともに、前記射出成形型は、内型と、該内型を取り囲む外型とを備え、これら内型と外型との間に前記キャビティが形成されるものであって、前記押出ダイのオリフィスに重ね合わせる前記キャビティの開口部において前記内型が前記外型よりも軸方向に突出しており、前記射出成形型と前記押出ダイを合わせたときに、前記キャビティの前記内型側の開口縁が前記外型側の開口縁よりも軸方向に出ているものである。
【０００８】
本発明によれば、射出成形部とブロー成形部との境界を固定用凹部内ではなく、該凹部に関して蛇腹部側の位置に設定したので、射出成形型におけるキャビティ開口部の外周縁が、該凹部内に境界を設けた場合に比べて大きくなる。そのため、射出成形型を押出ダイと合わせる際に、コアに付着した先の成形時の残存樹脂がキャビティ開口部の外周縁に引っ掛からずにキャビティ内に収まり、射出成形型と押出ダイとの間に挟まれにくくなる。すなわち、コアに付着した残存樹脂は、上記境界を蛇腹部側にずらしたことにより新たに射出成形部となったキャビティスペース内に収まり、この状態で次の溶融樹脂がキャビティ内に射出される。そのため、射出成形部とブロー成形部との境界におけるバリの発生が抑制される。
【０００９】
また、本発明によれば、前記固定用凹部の蛇腹部側肩部に切欠部を設けて、この切欠部に前記射出成形部とブロー成形部との境界を設定したので、射出成形部とブロー成形部との界面におけるクラックの発生を抑制して耐久性を向上することができる。ここで、前記切欠部の傾斜面部は湾曲面状であってもよい。
【００１０】
本発明の樹脂製ジョイントブーツにおいては、前記第１筒部が小径筒部であり、前記第２筒部が該小径筒部と同軸的に配された大径筒部であることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る樹脂製ジョイントブーツ１０について図面を参照して説明する。
【００１２】
本実施形態の樹脂製ジョイントブーツ１０は、自動車の等速ジョイントに装着される熱可塑性エラストマー樹脂製ブーツであり、図１，２に示すように、小径筒部１２と、該小径筒部１２と離間して同軸的に配置された大径筒部１４と、これら小径筒部１２と大径筒部１４を一体に連結する蛇腹部１６とからなる。
【００１３】
大径筒部１４は、等速ジョイントにおける円筒形ハウジング部１の先端部外周面に締付クランプ２によって外嵌固定される短円筒状をなしており、外周面にリング状の締付クランプ２を受け入れるための周方向に延びる固定用凹部１８が設けられている。
【００１４】
小径筒部１２は、上記ハウジング部１から突出するシャフト３の外周面に締付クランプ４によって外嵌固定される短円筒状をなしており、大径筒部１４と同軸的に、即ち共通の中心線Ｌを持つように配置されている。小径筒部１２にも、外周面にはリング状の締付クランプ４を受け入れるための周方向に延びる固定用凹部２０が設けられている。
【００１５】
蛇腹部１６は、両端に口径差のある断面円形の蛇腹体であり、その内部にグリース封入空間２２を形成する。蛇腹部１６は、小径筒部１２側から順に第１山部１６ａ、第１谷部１６ｂ、第２山部１６ｃ、第２谷部１６ｄ……というように、山部と谷部が交互に連続して形成された複数の山部及び谷部からなる。山部及び谷部の径は、それぞれ、小径筒部１２から大径筒部１４へと順次に大きくなるように設定されている。
【００１６】
図３に示すように、小径筒部１２において、固定用凹部２０の蛇腹部側肩部２０ａは全周にわたって切り欠かれており、これにより当該肩部２０ａには周方向に延びる切欠部２４が形成されている。切欠部２４は、小径筒部１２の外周面から半径方向内方に落ち込む縦面部２６と、該縦面部２６の内方端から固定用凹部２０の蛇腹部側壁面２０ｂに至る傾斜面部２８とからなる。傾斜面部２８は、縦面部２６の半径方向内方端から小径筒部１２の開口縁１２ａに向かって半径方向内方に傾斜しており、この実施形態ではブーツ中心線Ｌを通る断面形状においてブーツ内側に向かって凸の湾曲面状に形成されている。
【００１７】
このジョイントブーツ１０は、小径筒部１２側を射出成形部とする射出ブロー成形により成形されるものであり、図３に示すように、射出成形部とブロー成形部との境界、即ちブーツ外面における射出成形部とブロー成形部との境界Ｘが固定用凹部２０内ではなく、それよりも蛇腹部１６側の小径筒部１２内に設定されている。この実施形態では、射出成形部とブロー成形部の境界Ｘは、切欠部２４内に設定されており、より詳細には、切欠部２４の縦面部２６に一致するように設定されている。なお、図３に示すように、射出成形部とブロー成形部の界面７８は、小径筒部１２の厚み方向において、上記境界Ｘからブーツ内面側ほど蛇腹部側に傾斜した状態に形成されている。
【００１８】
本実施形態のジョイントブーツ１０を射出ブロー成形する際に用いる成形装置は、図７に示すように、先端面に溶融樹脂を筒状に吐出可能なオリフィスを備える押出ダイ５０と、該押出ダイ５０の先端面に対して軸方向に進退可能な射出成形型５２と、押出ダイ５０と射出成形型５２の間に配されたブロー成形型５４とを備える。
【００１９】
押出ダイ５０は、図４に示されるように、ダイ本体５６と、その内部において軸方向に移動するコア５８とを備える。押出ダイ５０の先端面、即ち上面には、ダイ本体５６とコア５８との間に環状をなす上記オリフィス６０が形成されており、コア５８を上下動させることによりオリフィス６０を開閉するとともにその吐出量が調整可能とされている。
【００２０】
射出成形型５２は、ジョイントブーツ１０の小径筒部１２を成形するためのキャビティ６２を持つ金型であり、パリソン６４内に空気を供給するための空気供給部６６を持つ内型６８と、該内型６８を取り囲む外型７０とを備え、この内型６８と外型７０との間に上記キャビティ６２が形成される。キャビティ６２は、射出成形型５２の先端面、即ち下面において開口しており、この開口部を押出ダイ５０のオリフィス６０と重ね合わせることにより、オリフィス６０から吐出される溶融樹脂６１がキャビティ６２内に射出されるようになっている。射出成形型５２は、押出ダイ５０から吐出される筒状の溶融樹脂であるパリソン６４を上方に引き出すための引出部としても作用する。
【００２１】
ブロー成形型５４は、パリソン６４からジョイントブーツ１０の蛇腹部１６と大径筒部１４とをブロー成形するための左右分割式の金型である。
【００２２】
図５に示すように、本実施形態において、射出成形型５２は、切欠部２４を含む小径筒部１２を成形するためのキャビティ６２を持つ。詳細には、切欠部２４の縦面部２６にキャビティ６２の開口面が位置するように設定されている。
【００２３】
この成形装置を用いて射出ブロー成形する際には、まず、図７（ａ）に示すように、押出ダイ５０の先端面に射出成形型５２を合わせて、押出ダイ５０から射出成形型５２のキャビティ内に溶融樹脂を射出する。その際、図４に示すように、押出ダイ５０と射出成形型５２とを組み合わせることにより、押出ダイ５０のコア５８が下方に移動して先端面のオリフィス６０を開放し、キャビティ６２内に溶融樹脂６１が射出される。また、その際、図５に示すように、押出ダイ５０のオリフィス６０の外周縁７２が射出成形型５２のキャビティ６２開口部の外周縁７４に当接することで、溶融樹脂６１の外側への漏れが防止される。
【００２４】
射出成形後、図７（ｂ）に示すように、押出ダイ５０のコア５８を上下動させて溶融樹脂の吐出量を調整しながら、射出成形型５２を軸方向、即ち上方に移動させてパリソン６４を引き出す。
【００２５】
パリソン６４を所定長引き出してから射出成形型５２を停止させるとともに押出ダイ５０のコア５８を上方に移動させて先端面のオリフィス６０を閉鎖する。そして、図７（ｃ）に示すように、ブロー成形型５４を押出ダイ５０と射出成形型５２との間にセットして型閉めし、射出成形型５２の空気供給部６６からパリソン６４内に空気を送り込んでブロー成形する。
【００２６】
ブロー成形後、図７（ｄ）に示すように、成形品を脱型して底部７６をカットすることにより樹脂製ジョイントブーツが得られる。
【００２７】
本実施形態によれば、射出成形部とブロー成形部との境界Ｘを小径筒部１２の固定用凹部２０内ではなく、それよりも蛇腹部１６側に設定したので、射出成形型５２の先端面におけるキャビティ６２開口部の外周縁７４の径が、押出ダイ５０のオリフィス６０の外周縁７２の径とほぼ同じ大きさになっており、従来よりも大きく形成されている。そのため、押出ダイ５０のコア５８先端のテーパ面５８ａに残存樹脂７６が付着していたとしても、射出成形型５２を押出ダイ５０と合わせる際に、その先端面の外周縁７４で残存樹脂７６を引っ掛けにくく、そのため、図４，５に示すように、コア５８先端に付着した残存樹脂７６が射出成形型５２のキャビティ６２内における切欠部２４の内側のスペースに収まり、押出ダイ５０と射出成形型５２との間には挟まれにくくなる。よって、射出成形部とブロー成形部との境界Ｘにおけるバリの発生が抑制される。なお、上記残存樹脂７６は、その後キャビティ６２内に射出される溶融樹脂６１により一体化されて小径筒部１２を形成する。
【００２８】
また、この実施形態では、固定用凹部２０に切欠部２４を設け、この切欠部２４に射出成形部とブロー成形部との境界Ｘを設定したことにより、図３に示すように、ブーツ中心線Ｌを通る断面形状において、射出成形部とブロー成形部との界面７８の長さが、切欠部２４を設けない場合に比べて、切欠部２４の深さに対応する分だけブーツ外面側で短くなっている。そのため、図６に示すように、ブロー成形の際に、未硬化の溶融樹脂６１が空気の吹き込みにより上記界面７８に沿って外側に移動しながら硬化して射出成形部と接合する際の移動距離を短くすることができる。ブーツ外面側の界面７８は内面側よりも遅れて接合されるため、接着性が低くなりやすいが、本実施形態では切欠部２４によりそのようなブーツ外面側で界面７８を短くしているため、射出成形部とブロー成形部との接合不良を抑制して、ブーツ外面側からのクラックの発生を抑制することができ、耐久性を向上することができる。
【００２９】
また、本実施形態であると、上記のように切欠部２４を設けたことにより、固定用凹部２０の蛇腹部側肩部２０ａにおけるボリュームが低減されて、凹部２０にかかる応力を緩和することができるため、この点からも樹脂製ジョイントブーツの耐久性の向上が図られる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の樹脂製ジョイントブーツであると、射出成形部とブロー成形部との境界にバリが発生しにくく、そのため、成形時の不良率を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂製ジョイントブーツの半断面半側面図である。
【図２】同ジョイントブーツの等速ジョイントへの装着状態を示す半断面図である。
【図３】図１のＡ部拡大図である。
【図４】同ジョイントブーツの射出成形時における断面図である。
【図５】図４の要部拡大断面図である。
【図６】同ジョイントブーツのブロー成形時の要部拡大断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は射出ブロー成形の各工程を示す概略図である。
【図８】従来のジョイントブーツにおける小径筒部の断面図である。
【図９】従来のジョイントブーツの一部拡大斜視図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は従来のジョイントブーツの成形時における断面図である。
【符号の説明】
１０……樹脂製ジョイントブーツ
１２……小径筒部
１４……大径筒部
１６……蛇腹部
２０……固定用凹部
２４……切欠部
２６……縦面部
２８……傾斜面部
Ｘ……射出成形部とブロー成形部との境界

Claims (4)

1. 外周面に固定用凹部を備える第１筒部と、第２筒部と、両者を一体に連結する蛇腹部とを備えてなり、前記第１筒部側を射出成形部とする射出ブロー成形により成形された樹脂製ジョイントブーツであって、
   前記固定用凹部の蛇腹部側肩部に切欠部を設け、前記切欠部が、前記第１筒部の外周面から半径方向内方に落ち込む縦面部と、該縦面部の内方端から前記第１筒部の開口縁に向かって半径方向内方に傾斜しながら前記固定用凹部の壁面に至る傾斜面部とからなり、
   射出成形部とブロー成形部とのブーツ外面における境界を該切欠部に設定するとともに、前記射出成形部と前記ブロー成形部の界面が、前記第１筒部の厚み方向において、前記境界からブーツ内面側ほど蛇腹部側に傾斜していることを特徴とする樹脂製ジョイントブーツ。
2. 前記第１筒部が小径筒部であり、前記第２筒部が該小径筒部と同軸的に配された大径筒部である請求項１記載の樹脂製ジョイントブーツ。
3. 外周面に固定用凹部を備える第１筒部と、第２筒部と、両者を一体に連結する蛇腹部とを備える樹脂製ジョイントブーツの製造方法であって、
   押出ダイに射出成形型を合わせて該押出ダイから射出成形型のキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより前記第１筒部を射出成形し、次いで、前記押出ダイと前記射出成形型を軸方向に離しながらパリソンを引き出し、前記押出ダイと前記射出成形型との間にブロー成形型をセットして型閉めし、前記パリソン内に気体を送り込むことにより前記蛇腹部及び前記第２筒部をブロー成形するに際し、
   前記固定用凹部の蛇腹部側肩部に切欠部を設け、射出成形部とブロー成形部とのブーツ外面における境界を該切欠部に設定するとともに、
   前記射出成形型は、内型と、該内型を取り囲む外型とを備え、これら内型と外型との間に前記キャビティが形成されるものであって、前記押出ダイのオリフィスに重ね合わせる前記キャビティの開口部において前記内型が前記外型よりも軸方向に突出しており、前記射出成形型と前記押出ダイを合わせたときに、前記キャビティの前記内型側の開口縁が前記外型側の開口縁よりも軸方向に出ていることを特徴とする樹脂製ジョイントブーツの製造方法。
4. 前記切欠部は、前記第１筒部の外周面から半径方向内方に落ち込む縦面部と、該縦面部の内方端から前記第１筒部の開口縁に向かって半径方向内方に傾斜しながら前記固定用凹部の壁面に至る傾斜面部とからなり、
   前記射出成形部と前記ブロー成形部との界面が、前記第１筒部の厚み方向において、前記境界からブーツ内面側ほど蛇腹部側に傾斜するように形成されることを特徴とする請求項３記載の樹脂製ジョイントブーツの製造方法。

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