JPH04107123A - カバーブーツの製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ラックアンドピニオン式操舵装置のカバーブ
ーツ、等速ジヨイント駆動装置のカバーブーツ、サスペ
ンション懸架装置のカバーブーツなどの自動車用各装置
のカバーブーツや自動溶接装置のカバーブーツなどの産
業用機械装置のカバーブーツ、その他農業用機械装置の
カバーブーツなど各種装置のカバーブーツの製造方法に
関するものである。

［従来の技術］ 上記したこの種のカバーブーツは、ブロー成形にて成形
されるが、一般にブロー成形では山部の肉薄を防止する
ために山部のピッチを大きくとり、山部の肉厚を厚くし
てブロー成形し、輸送時や組何時に圧縮させて実用に供
している。しかし、このような圧縮しながらの取付けは
、取付は作業が容易でなく、使用時の変形及び座屈性が
悪いので、ブロー成形後、熱処理を施して、中立取付は
状態寸法に蛇腹部寸法を寸法固定する方法が提案されて
いる（特開平２−５７３１９号）。

［発明が解決すべき課題］ 上記公報に示された処理方法にあっては、確かに取付は
作業は容易となったが、未だ高温雰囲気内での使用にお
いて、蛇腹部が膨脹して使用時にカバーブーツが蛇行変
形する欠点が多々発生し、その結果、伸縮運動がスムー
ズに行われず、カバーブーツの蛇腹部が他部材に接触し
、亀裂発生の原因となっていた。そこで、本発明は、以
上の点に鑑み、 ■高温雰囲気にあっても、蛇行変形しないこと。

■伸縮運動がスムーズにおこなわれること。

■コンパクト化により、保管、品質管理、輸送等に利点
を有すること。

■永久変形が小さいこと。

■カバーブーツの谷部、山部を小さくでき、さらにはカ
バーブーツ自体も小さくでき、狭い空間において有効で
あること。

を目的とするもので、これらの点について鋭意研究を重
ねたところ、熱可塑性エラストマーの特定温度のモジュ
ラスとブロー成形時の長さと熱処理後の長さ及び成形品
の熱処理条件に特別な関係があることを見い出だし本発
明に至ったものである。

［課題を解決するための手段］ つまり、胴部に蛇腹構造からなる蛇腹部を有し両端に他
部材と固着するための固着部を有する熱可塑性エラスト
マー製のカバーブーツの製造方法において、 １２０℃のモジュラス（Ｍ）が３０ｋｇ／ｃｄ以上の熱
可塑性エラストマーをブロー成形し、蛇腹部の長さし、
のカバーブーツを形成する成形工程、このカバーブーツ
の蛇腹部を圧縮し、圧縮時の蛇腹部の長さＬ２がＬｌの
６０％以下となるように圧縮する工程、 圧縮状態のカバーブーツを下記式 ％式％ 式中、Ｍは熱可塑性エラストマーの１２０℃のモジュラ
ス（ｋｇ／ｃｉ）　、ｔは熱処理時間（分）、Ｙは熱処
理温度（℃）、Ｔｍは熱可塑性エラストマーの融点（’
Ｃ）を表す、を満足する熱処理時間および熱処理温度に
保持する熱処理工程により、カバーブーツの蛇腹部の長
さし、を他部材に固着される際のカバーブーツの蛇腹部
の長さしの９５％以下に形成したこと特徴とするカバー
ブーツの製造方法としたものである。

本発明の熱可塑性エラストマーとは、１２０℃のモジュ
ラス（Ｍ）が３０ｋｇ／ａ１以上のポリオレフィン系エ
ラストマー、ポリエステル系エラストマー系、ポリウレ
タン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、スチ
レン系エラストマーなどの各種エラストマーや平均重合
度（Ｐ）が２０００以上の高重合度ポリ塩化ビニルから
なる軟質塩化ビニルなどで、これらを主体とする組成物
や混合物も含まれる。そして、これらの熱可塑性エラス
トマーを、単一の層にて構成したもや、１２０℃のモジ
ュラス（Ｍ）が３０ｋｇ／ａｄ以上の範囲にてこれらの
熱可塑性エラストマー同志又は他の合成樹脂を積層した
ものが、本発明のカバーブーツの製造方法に利用できる
ものである。殊にこれらの中でも、１２０℃のモジュラ
ス（Ｍ）が４０ｋｇ／ａｄ以上のものが好適であり、１
２０℃のモジュラス（Ｍ）が１００ｋｇ／ａ１以上のポ
リアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー
およびポリウレタン系エラストマーがさらに好適である
。なお、１２０℃のモジュラスの測定は、ＪＩＳＫ−７
１１３の引張試験方法に準拠して行うものとし、この時
の試験片は、２号試験片を使用し、試験速度は５０■■
／分にて行うものとする。また、熱可塑性エラストマー
の融点は、示差走査熱量計を使用したＤＳＣ法にて求め
るものであり、具体的には、１０℃／分の昇温速度にて
試料を加熱した際に融解して、発生する吸熱ピークを測
定することにより求められるものである。

以下、本発明のカバーブーツの製造方法の理解を容易に
するために、図面に基づき説明する。

第１図は本発明の製造方法により得られたラックアンド
ピニオン式操舵装置のカバーブーツの一部破断圧面図で
ある。

図中１は、熱可塑性エラストマーにより形成されたカバ
ーブーツで、内部にラックアンドピニオン式操舵装置の
一部であるボールジヨイント２が内装されている。カバ
ーブーツ１は、外方に突出する山部６と内方に凹設する
谷部７からなる蛇腹構造の蛇腹部３とその一端に形成さ
れた円筒部４およびそれらをはさむ両端に形成された固
着部５ａ、５ｂを有する。蛇腹部３、円筒部４およびそ
の両端に形成された固着部５ａ、５ｂは一体に連設され
ている。ボールジヨイント２の一端は、ギヤハウジング
８へ至るラックパー９が連設されており、他方端には、
車輪へ至るタイロッド１０が連設されている。ラックパ
ー９は、ギヤハウジング８内に摺動自在であり、さらに
ラックパー９とタイロッド１０は、ボールジヨイント２
にて屈曲自在にて係合している。ギヤハウジング８及び
タイロッド１０にはそれぞれカバーブーツの固着部５ａ
、５ｂが固着される被固着部１１ａ、１．１ｂを有する
。

第１図は、カバーブーツ１が、ラックパー９とタイロッ
ド１０の両者の位置が中立状態におけるラックアンドピ
ニオン式操舵装置に取り付けられた状態を示すものであ
り、このときの蛇腹部３の長さをＬ（鰭）で示す。

第２図は、カバーブーツ１のブロー成形時の状態を示す
正面図であり、この時の蛇腹Ｎ３の長さはＬｌ　　（鶴
）で示す。

第３図は、カバーブーツ１が軸線方向に圧縮された状態
を示す圧縮工程の正面図であり、この状態にて熱処理す
るものである。このときの蛇腹部３の長さはＬ２　（ｍ
）で示す。

第４図は、熱処理後の無負荷の状態のカバーブーツｌを
示す正面図であり、カバーブーツ１のこの時の蛇腹部３
の長さはＬ）（■）で示す。この長さＬ３は、ラックパ
ー９とタイロッド１０の両者の位置が中立状態における
ラックアンドピニオン式操舵装置に取付けられたカバー
ブーツの蛇腹部３の長さの９５％以下、つまり、他部材
に固着される際のカバーブーツの蛇腹部の長さしの９５
％以下にすることが重要である。

〔作　　　　用〕

本発明にあっては、熱処理後のカバーブーツの蛇腹部の
長さし、を他部材に固着される際のカバーブーツの蛇腹
部の長さしの９５％以下に形成すると、伸縮性を阻害す
ることなく、高温時の膨脹性を抑制し、高温雰囲気内で
の使用において、ブーツが蛇行変形することがなく、そ
の結果、伸縮運動がスムーズにおこなわれるものである
。特に、圧縮時の蛇腹部の長さし２がブロー成形時の蛇
腹部の長さＬ１の６０％以下となるように圧縮するとと
もにこのときの熱処理時間を及び熱処理温度Ｔを、熱可
塑性エラストマーの１２０℃のモジュラス（Ｍ）と熱可
塑性エラストマーの融点Ｔｍとの間に、 ｔ≧０．０５Ｍ＋１０゜ ０．５Ｔｍ≦Ｙ≦Ｔｍ−５ を満足するように熱処理を行うと、効率良い熱処理がで
き、その結果、谷部や山部さらにはブーツ全体を小さく
できるので、高温雰囲気にあっても、蛇行変形せず、狭
い空間で使用するカバーブーツに有効であり、しかも、
永久変形が小さいという利点を存するのである。

［実　　施　　例］ 次に本発明の製造方法を実施例によって具体的に説明す
る。

実施例１〜６と比較例１〜４ １２０℃のモジュラス（Ｍ）が１９２ｋｇ／Ｃｉで、融
点が１９５℃である東し・デュポン株式会社の販売にな
るポリエステル系エラストマー「ハイトレル」　（登録
商標）をブロー成形し、第２図に示すカバーブーツ１を
得た。カバーブーツ】は、外方に突出する山部６と内方
に凹設する谷部７からなる蛇腹構造の蛇腹部３とその一
端に形成された円筒部４およびそれらをはさむ両端に形
成された固着部５ａ、５ｂを有する。蛇腹部３、円筒部
４およびその両端に形成された固着部５ａ、５ｂは一体
に連設されている。この蛇腹部３の山形状は比較的広が
った形状をしており、このときのカバーブーツの蛇腹部
３の長さり、は２００鵬である。

次いで第３図に示すようにこのカバーブーツ１の蛇腹部
の長さし、を１００■に圧縮して保持しく圧縮比Ｌ　２
　／　Ｌ　ｌが５０％）、９０℃で３０分間（比較例１
）、１００℃で３０分間（実施例１）１２０℃で３０分
間（実施例２）、１４０℃で３０分間（実施例３）、１
９０℃で３０分間（実施例４）、１４０℃で２０分間（
実施例５）、１４０℃で１５分間（比較例３）、２００
℃で３０分間（比較例４）それぞれ保持し、加熱処理を
施した後、冷却する。この熱処理工程後の蛇腹部の長さ
し、を測定し、固着長さ比（Ｌ３　／Ｌ）を得た。その
後、このカバーブーツ１を第１図のように、中立状態の
ラックアンドビニオン操舵装置ラックパー９とタイロッ
ド１０の両者の位置が中立状態における蛇腹部３の長さ
Ｌが１６０■であるように装着しギヤバジング８とタイ
ロッド１０を摺動させ、このときのカバーブーツ１の伸
縮性の状態を目視により観察する。さらに雰囲気温度を
２０℃から３０分ごとに１０℃の温度上昇を与えてカバ
ーブーツ１を１脹させ、ボールジヨイント２と干渉する
まで加熱を続け、干渉をおこした際の温度を干渉温度Ｔ
として記録する。このときの結果を、第１表に示した。

（以下余白） 第１表 なお、比較例２として熱処理を行わないものを、同様に
中立状態のラックアンドピニオン操舵装置に装着して、
干渉温度き伸縮性を観察した。

実施例６〜７、比較例５ カバーブーツの圧縮時の蛇腹部の長さＬ２を８０ｍ（実
施例６）、１２０ｍｍ（実施例７）、１６０１１１１（
比較例５）にそれぞれ圧縮して保持し、１４０℃、３０
分間の加熱処理を施し、装着の後、同様に干渉温度と伸
縮性を観察した。このときの結果を、第２表に示した。

（以下余白） （以下余白） （以下余白） 実施例８〜９及び比較例６〜７ １２０℃のモジュラス（Ｍ）が８６ｋｇ／ｃｉで、融点
が１５５℃である日本モンサント株式会社の販売になる
ポリオレフィン系エラストマー「サンドプレーン」　（
登録商標）をブロー成形し、上記実施例と同形状のカバ
ーブーツ（１−＋は２００　ｍｍ）を得た。このカバー
ブーツを、圧縮時の蛇腹部の長さＬ２を１００面に圧縮
して保持し、１００℃で３０分間（実施例８）、８０℃
で３０分間（実施例９）、７０℃で３０分間（比較例６
）、１００℃で１０分間（比較例７）それぞれ保持し、
加熱処理を施し、装着の後、同様に干渉温度と伸縮性を
観察した。このときの結果を、第３表に示した。　　　
　　　　　　　　　　　（以下余白）第１表より、熱処
理温度Ｙは、１００℃を越えることが必要で、１００℃
を越えるとカバーブツの干渉温度Ｔを９０℃以上とする
ことができることが分かった。逆に、熱処理温度Ｙが１
９０℃を越えると、伸縮性が悪くなり実用に供せないこ
とが判明した。実施例１〜４から分かるように、熱処理
温度Ｙは、干渉温度Ｔに比例し上昇する。

この時、固着長さ比（Ｌ３　／Ｌ）は、干渉温度Ｔの上
昇に反比例して減少する。この固着長さ比（Ｌ１／Ｌ）
は９５％以下であることが必要であることが判明した。

実施例３および比較例３より熱処理時間ｔは２０分以上
であることが必要であることが判明した。

さらに、第２表よりカバーブーツの圧縮比（Ｌ２　／　
Ｌ　＋　）は、６０％以下であることが、十分な干渉温
度をうることの条件であることが判明した。

また、第３表より、ポリオレフィン系熱可塑性エラスト
マーの場合、熱処理温度は８０℃以上であり、熱処理温
度は１５分以上必要であることが分かった。

［発　　明　　の　　効　　果コ 本発明は以上のように構成したので、伸縮性を阻害する
ことなく、高温時の膨脂性を抑制し、高温雰囲気内での
使用において、ブーツが蛇行変形することがなく、その
結果、伸縮運動がスムーズにおこなわれるものである。

特に、本発明の熱処理条件に従えば、効率良い熱処理が
でき、その結果、谷部や山部さらにはブーツ全体を小さ
くできるので、狭い空間で使用するカバーブーツに有効
であり、しかも、永久変形が小さいという利点を有する
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るカバーブーツでラックア
ンドビニオン操舵装置に装着された状態を示す一部破断
面正面図、第２図はブロー成形時の成形体の状態を示す
正面図、第３図は加熱時の成形体の状態を示す正面図、
第４図は熱処理後のカバーブーツの状態を示す正面図で
ある。 １・・・カバーブーツ、３・・・蛇腹部、５ａ、５ｂ・
・・固着部、６・・・・山部、７・・・・谷部、 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 胴部に蛇腹構造からなる蛇腹部を有し両端に他部材と固
   着するための固着部を有する熱可塑性エラストマー製の
   カバーブーツの製造方法において、１２０℃のモジュラ
   ス（Ｍ）が３０ｋｇ／ｃｍ＾２以上の熱可塑性エラスト
   マーをブロー成形し、蛇腹部の長さがＬ＿１のカバーブ
   ーツを形成する成形工程、このカバーブーツの蛇腹部を
   圧縮し、圧縮時の蛇腹部の長さＬ＿２がＬ＿１の６０％
   以下となるように圧縮する圧縮工程、 圧縮状態のカバーブーツを下記式 ｔ≧０．０５Ｍ＋１０ ０．５Ｔｍ≦Ｙ≦Ｔｍ−５ 式中、Ｍは熱可塑性エラストマーの１２０℃のモジュラ
   ス（ｋｇ／ｃｍ＾２）、ｔは熱処理時間（分）、Ｙは熱
   処理温度（℃）、Ｔｍは熱可塑性エラストマーの融点（
   ℃）を表す、 を満足する熱処理時間および熱処理温度に保持する熱処
   理工程により、カバーブーツの蛇腹部の長さＬ＿３を他
   部材に固着される際のカバーブーツの蛇腹部の長さＬの
   ９５％以下に形成したこと特徴とするカバーブーツの製
   造方法。