JP5955708B2 - 等速自在継手用ブーツの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、等速自在継手に装着されるブーツの製造方法に関するものである。

等速自在継手は、自動車などの動力伝達系や各種産業機械に使用される。例えば、自動車のエンジンから車輪に、回転力を等速で伝達するドライブシャフトやプロペラシャフト等に使用される等速自在継手には、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手の二種がある。これらの等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結して、その二軸が作動角をとっても等速で回転を伝達し得る構造を備えている。

自動車のエンジンから駆動輪に動力を伝達するドライブシャフトは、デフと駆動輪との相対的な位置関係の変化による角度変位と軸方向変位に対応するため、一般的にデフ側（インボード側）には、角度変位と軸方向変位に対応できる摺動式等速自在継手を、駆動輪側（アウトボード側）には、駆動輪の転舵による角度変位に対応するため、大きな作動角が取れる固定式等速自在継手をそれぞれ装着し、両等速自在継手をシャフトで連結した構造を有する。

例えば、摺動式等速自在継手の一つにトリポード型等速自在継手がある。トリポード型等速自在継手は、外側継手部材、トリポード部材、針状コロおよびローラを主な構成要素とする。トリポード部材は３本の脚軸を有し、この脚軸上に針状コロを介してローラを回転自在に支持する。外側継手部材にはローラが転動する３本のトラックが周方向に等間隔で形成されている。外側継手部材の開口部の外周面とトリポード部材に連結されたシャフトの外周面にブーツが取付けられ、継手内部に封入されたグリースを保持すると共に、外部からの塵埃等の異物の侵入を防止している。ブーツは、外側継手部材に取付けられる大径取付部とシャフトに取付けられる小径取付部と、これら大径取付部と小径取付部とを連結する蛇腹部とからなる。外側継手部材の開口部の外周面の形状は、円筒状のものもあるが、等速自在継手の軽量化や加工性などの観点から、内部形状を考慮した非円筒形状を適用するものが多数見られる。そのような非円筒形状の外側継手部材に適用されるブーツをコールドパリソン方式の射出ブロー成形で製造する方法として、特許文献１がある。

特許文献１の発明は、大径取付部の製品形状をなす第１部分と、小径取付部の製品形状をなす第２部分と、これら第１部分と第２部分とを連結する第３部分とを備える筒状のパリソンを成形材料で射出成形し、前記パリソンの冷却後、前記第１部分が支持体の下側嵌合部に同芯状に外嵌し、前記第２部分が前記支持体の上側嵌合部に同芯状に外嵌し、前記第３部分が前記支持体の上下中間部に間隔を空けて同芯状に囲んだ状態になるように前記パリソンを前記支持体に支持させて、前記第１部分と前記第２部分と前記第３部分のうち、前記第３部分だけを径方向外方側から加熱装置で設定温度に加熱し、その後に、前記第３部分を外型で覆い、前記第３部分の内周面に気体を噴射し、前記外型に前記第３部分を押し付けて前記蛇腹部を成形するものである。

上記の製造方法では、第３部分を径方向外方側から加熱装置で加熱するのみのため、第３部分の内面側の温度上昇が遅くなる。従って、長時間加熱する必要があり生産性が悪い。また、加熱を急ぐために径方向外方側からの加熱温度を上げると、第３部分の外面が急激に加熱されるので、第３部分の外面が必要以上の溶融状態になり、材料劣化（特に外面）を促進する恐れがある。更には、第３部分は上下中間部に間隔を空けているため、パリソンの変形、ドローダウンが大きくなる課題がある。第３部分の外面は加熱で必要以上に溶融しても、内面温度はそれほど上昇しないため必要な溶融状態を得ることができない。そのため次の第３部分の内面に気体を噴射して、外型に第３部分を押し付けて蛇腹部を成形する工程で、パリソンの外面と内面の温度差、ひいては内面温度が低いことによる外型への適切な第３部分の押し付けが得られない、適正なブーツ肉厚が得られない等、精度の高いブロー成形ができないといった課題がある。

また特許文献２の発明では、中子と第１外型との間のキャビティに流動状態の熱可塑性エラストマーを射出した後に、キャビティ内の熱可塑性エラストマーを冷却してパリソンを成形する射出成形工程と、第１外型を離型し、前記パリソンを前記中子に支持させたまま、該パリソンをブローアップ可能な温度まで加熱する加熱工程と、前記パリソンを前記中子に支持させたまま第２外型内に入れて、前記パリソンの内部に圧縮空気を吹き込んで膨らませ、第２外型の内壁面に密着させると共に冷却することで、成形品を成形するブロー成形工程とを有する製造方法である。

上記の方法では、射出成形工程と、冷却、加熱工程、ブロー成形工程が一体のユニットで行われるため、サイクルタイムが長くなり生産効率が悪い。また、冷却、加熱工程では、パリソンが中子に付いた状態で冷却、加熱が行われるため、ブーツ蛇腹のブロー成形部と大径取付部や小径取付部の非ブロー成形部の温度管理が難しい。そのため、大径取付部や小径取付部の温度が十分下がらずにブローすると、この部位の変形が大きくなったり、この部位の温度を下げすぎるとブロー成形部の再加熱に時間が掛かってサイクルタイムが延びるといった課題がある。

特開２００６−１５７２９号公報 特開２００６−２９７６７６号公報

本発明の課題は以上の点に鑑みてなされたものであり、加熱工程において、パリソン（以降、本願ではプリフォームと表現する）の中間部分を外側および内側から同時に加熱することにより、プリフォームの中間部分の外面と内面の温度差を抑え、短時間でブロー成形可能な温度に加熱することができ、寸法精度が良い等速自在継手用ブーツを製造する方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記の目的を達成するために種々検討した結果、コールドパリソン方式の射出ブロー成形において、プリフォームの中間部分の内面形状に沿った形状を有する中子の内部に内部加熱装置を設けた新たな構造を着想し、本発明に至った。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、外側継手部材の開口端部に取付けられる筒状の大径取付部と、軸方向に延在するシャフトに取付けられる筒状の小径取付部と、大径取付部と小径取付部とを連結する蛇腹部とからなる等速自在継手用ブーツの製造方法において、該製造方法は、コールドパリソン方式の射出ブロー成形に基づくものであって、製品形状を成す大径取付部と、小径取付部と、これら大径取付部と小径取付部とを連結する中間部分とを備え、前記大径取付部の外周面が円筒形状で、該大径取付部の内周面が周方向に薄肉部と厚肉部が交互に現れる形状を有し、小径取付部に閉塞端部が形成されたカップ状のプリフォームを射出成形する射出成形工程と、前記プリフォームを冷却後、前記プリフォームの大径取付部の外面を大径側保持体に保持させ、この保持面が前記大径取付部と前記中間部分の境界部まで延びており、前記プリフォームの大径取付部と、小径取付部と、大径取付部と小径取付部とを連結する中間部分との内面を、大径側支持部と小径側支持部と中間支持部とで構成され、中間支持部の外面が前記中間部分の内面に沿った形状を有し、大径取付部および小径取付部を同芯状に支持する中子によって前記中間部分を接触して支持させて、径方向外方側に設けた外部加熱装置と、前記中子の内部に設けた内部加熱装置とによって前記プリフォームの中間部分のみを外側および内側から加熱する加熱工程と、前記プリフォームを中子に支持させたまま、ブロー成形型で前記プリフォームを覆い、前記プリフォームの内面部に気体を噴射することにより、前記プリフォームを前記ブロー成形型に押し付けて前記蛇腹部を成形するブロー成形工程とを備えていることを特徴とする。

上記の工程によって製造される等速自在継手用ブーツは、射出成形工程で大径取付部と小径取付部とを製品形状に成形することができる。さらに加熱工程において、中子の径方向外方側に設けた外部加熱装置と、中子の内部に設けた内部加熱装置によって、プリフォームの中間部分のみを外側および内側から同時に加熱するため、加熱工程のサイクルタイムを短縮でき、プリフォームの中間部分の外面および内面の温度差を抑えることができる。プリフォームの中間部分は、該中間部分の内面形状に沿った形状を有する中子の中間支持部で支持されているためプリフォームの変形やドローダウンを防止できる。また、蛇腹部を成形するブロー成形工程では、プリフォームの中間部分の加熱が、適切且つ短時間で可能になり、プリフォームの変形やドローダウンを防止できたことで、ブロー成形後の蛇腹部の肉厚制御が容易にでき、寸法精度が良い等速自在継手用ブーツを安定して得ることができる。ブーツの大径取付部の外周面が円筒形状で、内周面が周方向に薄肉部と厚肉部が交互に現れる形状であっても寸法精度良く成形できる。例えば、トリポード型等速自在継手用ブーツの製造方法としても好適である。プリフォームの大径取付部の外面が上記大径側保持体に保持され、この保持部が大径取付部と中間部分の境界部まで延びていることが望ましい。これによりブロー成形においてブロー圧が大径取付部の内面にかかっても、製品形状を成す大径取付部がブロー成形で変形することを防止できる。

上記ブーツは熱可塑性エラストマー製であることが好ましい。これにより、製造されたブーツが十分な耐久性と耐熱老化性を備えることができる。

上記の射出成形工程において、プリフォームの小径取付部の閉塞端部の軸心上にスプルーを設けることが望ましい。これにより、小径取付部から中間部分を経て大径取付部に溶融樹脂が一方向に流れてプリフォームが成形されるので、ウェルドの発生を抑えることができる。

射出成形後、冷却したプリフォームを支持装置に取付ける際、中子の内部に吸引機構を設けることで、中子の中間支持部の外面とプリフォームの中間部分の内面との接触を確実にすることができる。これにより、中間部分の内面を効率良く加熱できる。なお、上記支持装置は、プリフォームの大径取付部を保持する大径側保持体と、プリフォームの内面を支持する中子とで構成される。

大径側保持体には冷却機構を設けることが望ましい。加熱工程において、大径側保持体が冷却機構の冷却作用で遮熱体としての役割を果たし、大径取付部の温度上昇を防止できる。そのため、大径取付部の熱による変形を抑制できる。

さらに、前記プリフォームを同芯状に支持する前記中子の大径側支持部および小径側支持部にも冷却機構を設けることで、加熱工程でプリフォームの大径取付部および小径取付部が加熱されるのを防止できる。これにより加熱工程後のブロー成形工程で、大径取付部および小径取付部の変形を抑制できる。更には、小径取付部の外周面にも冷却機構（図示省略）を設けることで、加熱工程でプリフォームの小径取付部が加熱されるのを防止できる。これにより加熱工程後のブロー成形工程で、小径取付部の変形を抑制できる。

支持装置を中子の軸心に対して回転可能に設け、中子の内部に設けた内部加熱装置と中子とを別構造体とするのが望ましい。これにより、外部加熱装置および内部加熱装置を回転させずに、支持装置を軸心周りに回転させることで、プリフォームの中間部分の外周面および内周面を均一に加熱できる。また、支持装置だけを回転させればよいので構造を簡素化できる。

また反対に、中子の外方に設けた外部加熱装置と、中子の内方に設けた内部加熱装置とを中子の軸心周りに回転可能に設けてもよい。この場合、プリフォームを支持する支持装置を静止させた状態で、外部加熱装置および内部加熱装置を回転させてプリフォームの中間部分の外周面および内周面を均一に加熱することができる。

本発明によりプリフォームの中間部分を、ブロー成形工程に最も適した温度に短時間で加熱することが可能となる。さらに、プリフォームは、その内面に沿った形状を有する中子の中間支持部で支持されるので、プリフォームの変形やドローダウンを防止できる。また、プリフォームの中間部分の外面および内面の温度差を小さくすることで、ブロー成形後の蛇腹部の肉厚制御が容易にでき、寸法精度が良い等速自在継手用ブーツを安定して得ることができる。

トリポード型等速自在継手の縦断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のトリポード型等速自在継手の外側継手部材のブーツ取付部を拡大した部分的な縦断面図である。 ブーツの縦断面図である。 図４のＢ−Ｂ線から見た大径取付部の側面図である。 本発明に係る等速自在継手用ブーツの製造方法における射出成形型を型閉じした状態を示す縦断面図である。 上記の射出成形型に溶融樹脂を射出した状態を示す縦断面図である。 射出成形型を型開きした状態を示す縦断面図である。 加熱工程における加熱装置および支持装置の動作を示す縦断面図である。 加熱工程における加熱装置および支持装置の動作についての変形例を示す縦断面図である。 本発明に係る等速自在継手用ブーツの製造方法におけるブロー成形型を型閉じする状態を示す縦断面図である。 ブロー成形型を型閉じした状態を示す縦断面図である。 上記のブロー成形型において、プリフォームの内部に気体を射出して蛇腹部を成形した状態を示す縦断面図である。 ブロー成形型を型開きしてブーツを支持装置から取り出した状態を示す縦断面図である。 ブーツ取出し後の加工を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

本発明の実施形態に係る等速自在継手用ブーツの製造方法を図１〜図１５に基づいて説明する。なお本実施形態では、例として、トリポード型等速自在継手用ブーツを製造する方法について説明する。

まず、本実施形態の製造方法に基づくブーツを適用する等速自在継手を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、トリポード型等速自在継手の縦断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線における横断面図である。図１および図２に示すように、摺動式のトリポード型等速自在継手１は、外側継手部材２、トリポード部材３、針状コロ４およびローラ５を主な構成とし、更にブーツ６を備えている。

外側継手部材２の内周部に軸方向に延びる３本のトラック７が形成され、各トラック７の両側にそれぞれ軸方向のローラ案内面８が形成されている。トリポード部材３は、そのボス部３ａより３本の脚軸３ｂが径方向に突設されている。図２に示すように、脚軸３ｂに多数の針状コロ４を介してローラ５が装着され、針状コロ４の両端にワッシャ９、１０を具備し、ワッシャ１０は止め輪１１により抜け止めされている。これにより針状コロ４が脚軸３ｂ上で案内されると共に、ローラ５は、針状コロ４上で回転自在であると共に、脚軸３ｂの軸線方向に移動可能となっている。ローラ５は、外側継手部材２のローラ案内面８に転動自在に収容されている。また、ここでは、脚軸３ｂにシングルローラ５を装着する構造のものを例示しているが、外側ローラと内側ローラとからなるダブルローラを具備する構造のものであってもよい。

トリポード部材３の内周孔１２にはスプライン１３が形成され、シャフト１４に形成されたスプライン１５と嵌合し、止め輪１６により軸方向に固定されている。外側継手部材２の開口端部１７の外周面とシャフト１４の外周面にブーツ６が取付けられ、継手内部に封入されたグリースを保持すると共に、外部からの塵埃等の異物の侵入を防止している。

外側継手部材２のトラック７とトリポード部材３が、３本の脚軸３ｂとローラ５を介して回転することにより、駆動側から従動側へ回転トルクが等速で伝達される。また、各ローラ５が脚軸３ｂに対して回転しながらローラ案内面８上を転動することにより、外側継手部材２とトリポード部材３との間の相対的な軸方向変位や角度変位が吸収される。

図２に示すように、外側継手部材２の外周面は、等速自在継手１の軽量化や加工性等の観点から、トラック７と円筒状内周面１８からなる内部形状を考慮した非円筒形状に形成されている。外側継手部材２のマウス部１９は、一端に開口したカップ状で、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック７が形成されている。マウス部１９の外周面は、大径部１９ａと小径部１９ｂが交互に現れる非円筒形状である。この外側継手部材２の場合は、大径部１９ａはトラック７に対応する凸円弧形状の部分で、小径部１９ｂはトラック７、７間に対応する凹円弧形状の部分である。

図３にマウス部１９の大径部１９ａの縦断面図を示す。マウス部１９の端部近傍の外周面に円周方向に延びるブーツ溝２０が形成されている。このブーツ溝２０付近が外側継手部材２のブーツ取付部である。ブーツ溝２０の底面は部分円筒面形状で、縦断面では軸線に平行な直線である。大径部１９ａの円周方向の一部または全部に亘って、突出部２１が形成されている。突出部２１は外側継手部材２の開口端部１７付近に位置している。突出部２１の軸方向両側はいずれも斜面２２、２３がある。これらの斜面２２、２３の軸線に対する傾斜角度は２５°〜４５°程度であり、これにより外側継手部材２の旋削加工効率を良くすると共に、ブーツ６の大径取付部２４を外側継手部材２に嵌合させる際の装着性を向上させ、かつ、ブーツ装着後における外側継手部材２に対するブーツ６の抜け防止作用および位置安定性も向上できる。

図４および図５にブーツを示す。図４は、図５のＣ−Ｃ線におけるブーツの縦断面図であり、図５は図４のＢ−Ｂ線から見た大径取付部の側面図である。図４に示すように、ブーツ６の全体概観は円錐台形状で、大径取付部２４と小径取付部２５と、これら大径取付部２４と小径取付部２５との間の蛇腹部２６とからなる。大径取付部２４を外側継手部材２に装着させ、小径取付部２５をシャフト１４に装着させて、それぞれ、ブーツバンド２７、２８で締め付けて固定するようになっている。このため、各取付部２４、２５の外周にブーツバンド２７、２８を受け入れるためのバンド溝２９、３０が形成されている。バンド溝２９、３０の底面は円筒形状で縦断面が軸線に平行になっている。バンド溝２９、３０の両側壁は全周に連続的に設けても良いが、ブーツバンドの装着性が低下する場合には、バンド溝２９、３０の両側壁のうち、特に図４の右端に現れている側面側の側壁を形成する突部３１を円周方向に断続的（例えば、三等分位置）に形成することが好ましい。

図５に示すように、ブーツ６の大径取付部２４の内周面は、外側継手部材２のブーツ溝２０と小径部１９ｂの外周形状に沿う形状となっている。すなわち、マウス部１９のブーツ溝２０に対応する薄肉部２４ａと、小径部１９ｂに対応する厚肉部２４ｂとが周方向に交互に現れる。大径取付部２４の薄肉部２４ａの内周面は、図４に示すように、端面側から面取り部３２、軸線に平行な直線部３３、窪み部３４、肩当部３５が形成され、図３に示したマウス部１９の大径部１９ａのブーツ溝２０付近のブーツ取付部と対応している。突起３６は、大径取付部２４の内周面の全周に亘って連続的に形成され、外側継手部材２のブーツ溝２０及び小径部１９ｂと接触してシール性を向上させる。

ブーツ６は熱可塑性エラストマー製で、ＪＩＳ Ｋ ６２５３によるタイプＤデュロメータ硬さが３５以上５５以下の熱可塑性ポリエステル系エラストマーが、十分な耐久性、耐熱老化性を得ることができ、好ましい。

次に、本発明の実施形態に係る等速自在継手用ブーツの製造方法を図６〜図１５に基づいて説明する。

図６〜図８に射出成形工程を示す。図６は射出成形型３７を型閉じした状態を示す縦断面図である。射出成形型３７は、コア３８と、左右に分離可能な射出側型３９とを主な構成とする。型閉じした状態で、コア３８と射出側型３９との間に形成されるキャビティＤは、大径取付部２４を形成するキャビティＤ１と、小径取付部２５を形成するキャビティＤ２と、小径取付部２５を閉塞するランナーＤ４と、大径取付部２４と小径取付部２５の間に形成される中間部分４１を形成するキャビティＤ３とからなる。ランナーＤ４の軸心上にスプルーＧが配置されている。

図７は、射出成形型３７に溶融樹脂を射出した状態を示す縦断面図である。射出成形工程で成形するプリフォーム４０は、大径取付部２４と中間部分４１と小径取付部２５と閉塞端部４２からなり、中間部分４１が略円錐台形状で、小径取付部２５の末端が閉塞端部４２とされたカップ状である。大径取付部２４と小径取付部２５は、図６の射出成形型３７のキャビティＤ１およびＤ２内で、図４および図５に示す最終的な製品形状に射出成形される。小径取付部２５の閉塞端部４２の軸心上にスプルーＧが設けられているので、小径取付部２５から中間部分４１を経て大径取付部２４に溶融樹脂が一方向に流れることで、プリフォーム４０が成形される。このため、プリフォーム４０にウェルドの発生を抑えることができる。

図８は射出成形型３７を型開きした状態を示す縦断面図である。射出成形にて成形したプリフォーム４０を冷却した後、射出成形型３７の射出側型３９を白抜き矢印が示す方向に移動させて離型し、コア３８からプリフォーム４０を取り出す。

射出成形型３７から取り出されたプリフォーム４０を、望ましくは室温まで冷却する。ここで、コールドパリソン方式の射出ブロー成形とは、射出成形後、プリフォーム４０を一旦冷却し、その後、プリフォーム４０を設定温度に再加熱してブロー成形する成形方法である。冷却されたプリフォーム４０には、溶融樹脂を流し込むスプルーに由来する突起部４３がプリフォーム４０の閉塞端部４２に形成されている。プリフォーム４０の小径取付部２５の閉塞端部４２に形成された前記突起部４３を切除し、プリフォーム４０の加熱工程に移行する。なお、本実施形態では、前記突起部４３を切除しているが、後の工程で支障が無ければ突起部４３は切除しなくてもよい。

次に、プリフォーム４０の加熱工程を図９〜図１０に基づいて説明する。図９は、加熱工程における加熱装置５０の一実施形態を示す縦断面図である。上記射出成形工程で成形したプリフォーム４０を加熱装置５０に取り付ける。加熱装置５０は、プリフォーム４０の大径取付部２４を保持する大径側保持体５１と、プリフォーム４０の内面を支持する中子５２とで構成される支持装置５３と、プリフォーム４０の中間部分４１を外方から加熱する外部加熱装置５４と、前記中子５２の内方に設けられ、前記プリフォーム４０の中間部分４１を内側から加熱する内部加熱装置５５とで構成される。前記中子５２は、大径取付部２４の内面を支持する大径側支持部５６と、小径取付部２５の内面を支持する小径側支持部５７と、大径取付部２４と小径取付部２５とを連結する中間部分４１を支持する中間支持部５８とを有している。

前記プリフォーム４０の大径取付部２４の外面は、大径側保持体５１に保持されている。前記プリフォーム４０の小径取付部２５および中間部分４１の外面は、外部に露出している。前記プリフォーム４０の内面は中子５２によって支持され、前記プリフォーム４０の大径取付部２４は大径側支持部５６に、前記プリフォーム４０の小径取付部２５は小径側支持部５７に、前記プリフォーム４０の中間部分４１は中間支持部５８にそれぞれ支持されている。また前記中子５２の中間支持部５８は、前記プリフォーム４０の中間部分４１の内面形状に沿った形状を有し、大径取付部２４と小径取付部２５を同芯状に支持している。このとき、前記大径側保持体５１は、前記プリフォーム４０の大径取付部２４の外面を保持し、前記中子５２の大径側支持部５６は、前記プリフォーム４０の大径取付部２４の内面を支持している。つまり、大径取付部２４は、大径側保持体５１と大径側支持部５６とによって挟まれた状態で支持されている。この大径取付部２４が大径側保持体５１と大径側支持部５６とによって挟まれた部分は、前記大径取付部２４と前記中間部分４１の境界部まで延びている。

プリフォーム４０を支持装置５３に取り付け、加熱装置５０によってプリフォーム４０の中間部分４１の外面および内面を同時に加熱して、プリフォーム４０の中間部分４１をブロー成形可能な温度に加熱する。プリフォーム４０の中間部分４１の加熱は、プリフォーム４０の中間部分４１の外方に設けられた外部加熱装置５４と、前記中子５２の内方に設けられた内部加熱装置５５とによって行われる。前記外部加熱装置５４および前記内部加熱装置５５には、前記プリフォーム４０の軸方向に複数の加熱コイル５９が設けられており、前記加熱コイル５９はプリフォーム４０の外周と内周に概略沿わせて配置されている。これにより、プリフォーム４０の外周面および内周面を軸方向に層状の温度分布を与えて加熱することができる。

また図示は省略するが、中子５２の内部には吸引機構が設けられている。プリフォーム４０を支持装置５３の中子５２に取付け、前記吸引機構でプリフォーム４０の内面を吸引することにより、プリフォーム４０の中間部分４１の内面と中子５２の中間支持部５８の外面とを密着させることができる。これにより、中子５２の内方に設けられた内部加熱装置５５から放射される熱を効率良くプリフォーム４０の中間部分４１の内面に伝えることができる。なお、プリフォーム４０が中子５２に支持されている状態において、プリフォーム４０の中間部分４１の内面と中子５２の中間支持部５８の外面との間に多少の空間があっても、加熱によってその空間が小さくなる程度に中子５２の中間支持部５８の形状がプリフォーム４０の中間部分４１の内面形状に概略沿っていればよい。あるいは、プリフォーム４０を中子５２に嵌め込んだ時にプリフォーム４０の中間部分４１と中子５２の中間支持部５８とが接触する程度に沿った形状であればよい。

図示は省略するが、支持装置５３には中子５２の軸心に対して回転可能とする回転手段が設けられている。さらに内部加熱装置５５と中子５２とを別構造体とする。このような構成とすることで、中子５２が内部加熱装置５５と独立して回転することができる。これにより支持装置５３と、プリフォーム４０とが一体に回転する。支持装置５３を白抜き矢印の方向へ回転させることにより、プリフォーム４０の中間部分４１の外周面および内周面を均一に加熱することができる。つまりプリフォーム４０の中間部分４１の外周面および内周面の温度差が抑制されると共に、短時間でブロー成形可能な温度に加熱することができる。

また図示は省略するが、大径側保持体５１には冷却機構が設けられている。加熱工程において、前記冷却機構の冷却作用により、大径側保持体５１が遮熱体の役割を果たし、加熱による大径取付部２４の温度上昇を防止できる。そのため大径取付部２４の変形を防止できる。また、前記冷却機構は、中子５２の大径側支持部５６および小径側支持部５７にも設けられている（図示省略）。更には、小径取付部の外周面にも冷却機構を設けても良い（図示省略）。

上記のように大径側保持体５１、中子５２の大径側支持部５６および小径側支持部５７、更には小径取付部２５の外周面に冷却機構を設けたことで、前記大径側保持体５１、前記大径側支持部５６、前記小径側支持部５７、小径取付部２５の外周面に設けた冷却機構が遮熱体として機能するため、プリフォーム４０の大径取付部２４と小径取付部２５とが加熱されることなく、プリフォーム４０の中間部分４１のみを加熱することができる。

図１０に加熱工程における加熱装置５０についての変形例を示す。本変形例の加熱装置５０は、支持装置５３は静止させた状態で、プリフォーム４０の中間部分４１の外方に設けた外部加熱装置５４と、前記中子５２の内方に設けた内部加熱装置５５とが中子５２の軸心周りに回転可能に設けられている点で異なっている。

本変形例では、前述した加熱装置５０についての実施形態と同様の機能を有する部位には同じ符号を付して重複する説明を省略する。図１０は、内部加熱装置５５と中子５２とは別構造体とし、前記外部加熱装置５４と前記内部加熱装置５５とが、図示しない回転手段によって中子５２の軸心周りを回転する様子を示している。

外部加熱装置５４と内部加熱装置５５とを回転可能に設けたことにより、支持装置５３が静止した状態でも、プリフォーム４０の中間部分４１の外周面および内周面を同時に、かつ、均一に加熱することができる。また、図示は省略するが、本変形例においても、中子５２の内部には吸引機構が設けられている。支持装置５３の大径側保持体５１、中子５２の大径側支持部５６および小径側支持部５７、更には小径取付部２５の外周面には冷却機構が設けられている（図示省略）。吸引機構および冷却機構の効果は、前述したプリフォーム４０の加熱装置５０についての実施形態と同様であるので重複説明は省略する。

次にブロー成形工程を図１１〜図１４に示す。図１１はプリフォーム４０が支持されている支持装置５３を、ブロー側型６１で覆ってブロー成形型６０を型閉じする様子を示した縦断面図である。図１２は、ブロー成形型６０を型閉じした状態を示す縦断面図である。図１３は型閉じしたブロー成形型６０において、プリフォーム４０の内部に気体を噴射して蛇腹部２６を成形した状態を示す縦断面図である。図１４はブロー側型６１を離型し、プリフォーム４０の中間部分４１を蛇腹状に成形したブーツ６’を取り出している状態を示す縦断面図である。

図９または図１０に示す加熱工程において、プリフォーム４０の中間部分４１の外面および内面を、外部加熱装置５４および内部加熱装置５５によってブロー成形可能温度まで加熱した後、図１１に示すように支持装置５３をブロー成形機に移動し、型面が蛇腹状の形状を有したブロー側型６１を型閉じする。図１２のように型閉じされたブロー成形型６０において、中子５２に支持されたプリフォーム４０の内部に大径側保持体５１または中子５２に設けた噴射口（図示省略）からプリフォーム４０の内部に気体を噴射し、図１３に示すように、ブロー側型６１の型面にプリフォーム４０の中間部分４１を押し付けて蛇腹部２６を成形する。

この時、図１２に示すように、プリフォーム４０の大径取付部２４の外面は、大径側保持体５１に保持され、この保持部が大径取付部２４とプリフォーム４０の中間部分４１の境界部まで延びた状態で保持されている。大径取付部２４の内面は、中子５２の大径側支持部５６によって支持されている。つまり、プリフォーム４０の大径取付部２４の外面および内面は、大径側保持体５１と大径側支持部５６とによって挟まれた状態で保持されている。そして、大径取付部２４の端面１００が大径側保持体５１と密着することで、ブロー成形時の気密性が保たれる。そのため、ブロー成形時に改めてシールする工程を必要としない。一方、プリフォーム４０の小径取付部２５は、閉塞端部４２を有したカップ形状を成しており、ブロー成形時の気密性が保たれる。ブロー側型６１を型閉じすることによって、小径取付部２５の外面は前記ブロー側型６１に嵌合する。小径取付部２５の内面は中子５２の小径側支持部５７に支持される。つまり、プリフォーム４０の小径取付部２５の外面および内面はブロー側型６１と小径側支持部５７とによって挟まれた状態で保持されている。

ブロー成形時の気密性が保たれており、改めてシールする工程を必要としないため、加熱工程後速やかにブロー成形工程に移行することができる。また、大径取付部２４および小径取付部２５の外面の嵌合がプリフォーム４０の中間部分４１の境界部まで及ぶことと、大径取付部２４および小径取付部２５は加熱を防止しているため、ブロー成形時にブロー圧が各取付部の内面にかかっても、製品形状をなす大径取付部２４および小径取付部２５は、ブロー成形で変形しない。従って、中間部分４１のみをブロー成形によって変形させて蛇腹状に成形することができる。

ブロー成形後、図１４のようにブロー側型６１を白抜き矢印の方向に移動させて型開きし、支持装置５３からブーツ６’を取り出す。取り出したブーツ６’を図１５（ａ）に示す。図１５（ａ）のブーツ６’には、小径取付部２５の端部に閉塞端部４２が設けられている。そのため、最後に前記閉塞端部４２を切除して、図１５（ｂ）に示すブーツ６が完成する。

これまで説明したように、本発明の実施形態に係る等速自在継手用ブーツの製造方法では、大径取付部２４の外周面が円筒形状で、内周面が周方向に薄肉部２４ａと厚肉部２４ｂが交互に現れる形状とした等速自在継手用ブーツをコールドパリソン方式の射出ブロー成形することにより成形品の形状を安定させることができる。

加熱工程においてプリフォーム４０の中間部分４１の外面を、中子５２の外方に配置された外部加熱装置５４によって加熱し、同時にプリフォーム４０の内面を、中子５２の内方に配置された内部加熱装置５５によって加熱することによって、プリフォーム４０の中間部分４１をブロー成形可能な温度に短時間で加熱することができる。これにより、プリフォーム４０の中間部分４１の外面と内面の温度差を抑えることができる。

蛇腹部２６を成形するブロー成形工程では、プリフォーム４０の中間部分４１の加熱が、適切にかつ短時間に行えるようになることで、ブロー成形後の蛇腹部２６の肉厚制御が容易になる。そのため、寸法精度が良い等速自在継手用ブーツを安定して得ることができる。特に、トリポード型等速自在継手用ブーツの製造方法として好適である。しかし、これに限られるものではなく、大径取付部２４が非円筒形状を有するブーツであれば、例えば、ダブルオフセット型等速自在継手や、ツェッパ型等速自在継手、その他の等速自在継手用ブーツの製造方法にも適用できる。

本発明のブーツの製造方法では、大径取付部２４の外面および内面は大径側保持体５１と大径側支持部５６で支持され、小径取付部２５の内面は小径側支持部５７に支持されている。また、前記大径側保持体５１および前記大径側支持部５６並びに、前記小径側支持部５７および小径取付部２５の外周面のそれぞれについて、一方または両方には図示しない冷却装置が設けることが望ましい。加熱工程において、プリフォーム４０の大径取付部２４および小径取付部２５が前記冷却装置で冷却されることによって、大径取付部２４および小径取付部２５が加熱されることなく、プリフォーム４０の中間部分４１のみを外側および内側から同時に加熱することができる。そのため、射出成形工程によって製品形状に成形された大径取付部２４および小径取付部２５はその後の工程で変形しない。

また、中子５２の中間支持部５８はプリフォーム４０の中間部分４１の内面形状に沿った形状を有し、プリフォーム４０の中間部分４１と接触した状態で支持するため、プリフォーム４０の外面と内面の温度差を抑えることができ、プリフォーム４０の加熱による変形やドローダウンを防止できる。これにより、ブロー成形において蛇腹部２６の肉厚制御を容易に行うことができ、短時間で高品質な等速自在継手用ブーツを製造できる。

本発明は、前述した実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施しうることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。

１ トリポード型等速自在継手
２ 外側継手部材
３ トリポード部材
４ 針状コロ
５ ローラ
６ ブーツ
２４ 大径取付部
２４ａ 薄肉部
２４ｂ 厚肉部
２５ 小径取付部
２６ 蛇腹部
３７ 射出成形型
４０ プリフォーム
４１ 中間部分
４２ 閉塞端部
５０ 加熱装置
５１ 大径側保持体
５２ 中子
５３ 支持装置
５４ 外部加熱装置
５５ 内部加熱装置
５６ 大径側支持部
５７ 小径側支持部
５８ 中間支持部
５９ 加熱コイル
６０ ブロー成形型
６１ ブロー側型
Ｄ キャビティ（ランナー含む）
Ｇ スプルー

Claims (10)

1. 外側継手部材の開口端部に取付けられる筒状の大径取付部と、軸方向に延在するシャフトに取付けられる筒状の小径取付部と、大径取付部と小径取付部とを連結する蛇腹部とからなる等速自在継手用ブーツの製造方法において、該製造方法は、コールドパリソン方式の射出ブロー成形に基づくものであって、製品形状を成す大径取付部と、小径取付部と、これら大径取付部と小径取付部とを連結する中間部分とを備え、前記大径取付部の外周面が円筒形状で、該大径取付部の内周面が周方向に薄肉部と厚肉部が交互に現れる形状を有し、小径取付部に閉塞端部が形成されたカップ状のプリフォームを射出成形する射出成形工程と、前記プリフォームを冷却後、前記プリフォームの大径取付部の外面を大径側保持体に保持させ、この保持面が前記大径取付部と前記中間部分の境界部まで延びており、前記プリフォームの大径取付部と、小径取付部と、大径取付部と小径取付部とを連結する中間部分との内面を、大径側支持部と小径側支持部と中間支持部とで構成され、中間支持部の外面が前記中間部分の内面に沿った形状を有し、大径取付部および小径取付部を同芯状に支持する中子によって前記中間部分を接触して支持させて、径方向外方側に設けた外部加熱装置と、前記中子の内部に設けた内部加熱装置とによって前記プリフォームの中間部分のみを外側および内側から加熱する加熱工程と、前記プリフォームを中子に支持させたまま、ブロー成形型で前記プリフォームを覆い、前記プリフォームの内面部に気体を噴射することにより、前記プリフォームを前記ブロー成形型に押し付けて前記蛇腹部を成形するブロー成形工程とを備えていることを特徴とする等速自在継手用ブーツの製造方法。
2. 前記ブーツが熱可塑性エラストマー製であることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手用ブーツの製造方法。
3. 前記射出成形工程において、前記プリフォームの小径取付部の閉塞端部の軸心上にスプルーを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の等速自在継手用ブーツの製造方法。
4. 中子の内部に吸引機構を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   等速自在継手用ブーツの製造方法。
5. 前記大径側保持体に冷却機構を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
   記載の等速自在継手用ブーツの製造方法。
6. 前記プリフォームを同芯状に支持する前記中子の大径側支持部および小径側支持部に冷
   却機構を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の等速自在継手用ブ
   ーツの製造方法。
7. 内部加熱装置と中子とを別構造体としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項
   に記載の等速自在継手用ブーツの製造方法。
8. 支持装置が中子の軸心に対して回転可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜
   ７のいずれか１項に記載の等速自在継手用ブーツの製造方法。
9. 外部加熱装置が中子の軸心に対して回転可能に設けられていることを特徴とする請求項
   １〜８のいずれか１項に記載の等速自在継手用ブーツの製造方法。
10. 内部加熱装置が中子の軸心に対して回転可能に設けたことを特徴とする請求項１〜９
    のいずれか１項に記載の等速自在継手用ブーツの製造方法。

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