(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開いたブロー金型の間に射出金型を移動させて射出用ダイに接触させ、射出金型の中に射出用ダイから溶融樹脂を射出して固定部を成形するとともに、射出金型を移動させてパリソンを形成した後、ブロー金型を閉じてパリソンの中に圧力流体を導入してブロー成形するブーツの製造方法において、射出金型の射出用ダイ側のキャビティに、ブーツの固定部のバンド固定用凹部の蛇腹側壁面を含む１つ以上の段差部を設け、射出用ダイの射出金型側の溶融樹脂路の外径を、射出金型の射出用ダイ側のキャビティの外径よりも大きく、かつ閉じたブロー金型の射出金型側のキャビティの外径と同じか小さく形成した金型を用いて、固定部と蛇腹部との境界部外周面に２つ以上の段差部を成形するブーツの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ブロー工法により成形される樹脂製の等速ジョイント用ブーツやステアリング用ブーツ等のブーツの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のブーツは、一端部の小径固定部と他端部の大径固定部の間に複数の山からなる蛇腹部が形成され、小径固定部と大径固定部とが、それぞれ相手部材にバンドで固定されるのが一般的な構造である。このようなブーツの製造は、通常ブロー成形によって行なわれ、その一例は、開いたブロー金型の間に射出金型を降下させて射出用ダイに接触させ、この射出金型の中に射出用ダイから溶融樹脂を射出して小径固定部を成形するとともに、溶融樹脂を供給しながら射出金型を上昇させてパリソンを形成した後、ブロー金型を閉じてパリソンの中に圧力流体を導入するブロー成形するものである。
【０００３】
以下、このブロー工法について図７を参照して説明する。図７（ａ）において、１は小径固定部を成形するための射出金型、２はコア金型、３はキャビティである。４は射出用ダイ、５はマンドレル、６は溶融樹脂路である。７はブロー金型であり、８ａは蛇腹部成形のためのキャビティ部分、８ｂは大径固定部成形のためのキャビティ部分、８ｃは成形後の取り除かれるばり部のためのキャビティ部分である。
【０００４】
まず図７（ａ）に示すように、開いたブロー金型７の中で射出金型１を降下させて射出用ダイ４に接触させ、射出金型１のキャビティ３と射出用ダイ４の溶融樹脂路６とを接触する。次に、溶融樹脂９を溶融樹脂路６を通じてキャビティ３の中に射出する。次に、溶融樹脂路６から溶融樹脂９を供給しながら射出金型１を上昇させてパリソンを形成した後、図７（ｂ）のようにブロー金型７を閉じ、コア金型２の中心部に形成されたブロー孔２ａから圧力流体を導入して、パリソン１０をブロー金型７のキャビティ部分８ａ，８ｂ，８ｃに押し付けてブーツをブロー成形する。射出金型１を上昇させる工程で、上昇スピード、パリソンコントローラによりマンドレル５を上下に移動させて溶融樹脂路６の開度を調整することにより、パリソン１０の肉厚をその長さ方向に制御することができる。なお、ブロー金型７を閉じる際には、マンドレル５を上昇させて溶融樹脂路６を閉じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなブロー工法においては、一般に図８（ａ）に示すように、射出金型１のキャビティ３と射出用ダイ４の溶融樹脂路６との接続部は同じ径で形成されているため、（ｂ）のような射出金型１を上昇させてパリソン１０を形成する際に、パリソン１０の自重によるドローダウンにより射出金型１の下部付近が伸ばされて薄肉部１０ａとなる問題があった。この部分は、等速ジョイント用ブーツ等では作動による応力が加わり易く、肉薄となると異常変形や破断等を発生させることがある。また、この部分をパリソンコントローラにより前もって増肉することも可能であるが、精密なコントロールは難しい問題がある。また逆に射出成形時の圧力が残っていると、（ｃ）のように、射出金型１の下部付近に膨らみ部１０ｂが発生することがあり、この膨らみによって小径固定部のシール性が損なわれる問題があった。
【０００６】
さらに、図９（ａ）に示すように、小径固定部のバンド固定用凹部３ａの蛇腹側壁面３ｂが射出金型１と射出用ダイ４との境界部に位置するように形成することにより、（ｂ）のように、射出金型１を上昇させてパリソン１０を成形する際に、射出金型１の下部付近の肉厚を均一にする技術も考えられる。しかしながら、この技術では、図１０に示すように、射出用ダイ４の溶融樹脂路６から溶融樹脂９を射出金型１のキャビティ３に射出する際に、溶融樹脂９が凹部壁面３ｂの段差部に当たって流れが乱れる結果、固化したときに固定用凹部３ａの表面にスキン相境界部３ｃが出てしまい、これが作動時の応力等により剥離し、亀裂となって破断に至る射出欠陥の問題が発生する。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、成形品質の安定を図り、不良低減によるコストダウンと、射出欠陥による性能低下を防止して耐久性を向上させたブーツの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、射出金型と射出用ダイとブロー金型を用いてブーツをブロー工法により製造する方法において、射出金型の射出用ダイ側のキャビティに、固定部のバンド固定用凹部の蛇腹側壁面を含む１つ以上の段差部を設け、射出用ダイの射出金型側の溶融樹脂路の外径を、射出金型の射出用ダイ側のキャビティの外径よりも大きく、かつ閉じたブロー金型の射出金型側キャビティの外径と同じか小さく形成した金型を用いて、固定部と蛇腹部との境界部外周面に２つ以上の段差部を成形するようにしたものである。
【０００９】
【作用】
したがって本発明によれば、固定部と蛇腹部との境界部に２つ以上の段差部を成形するようにしたので、境界部の肉厚をパリソンコントローラによらずに厚く設定できるとともに、パリソンが射出金型に粘着し、ドローダウンによる境界部の薄肉化を防止することができる。また、境界部の段差により溶融樹脂の射出時の流れの乱れを吸収できるので、バンド固定用凹部における射出欠陥による性能低下を防止することができる。
【００１０】
【実施例】
図１は本発明の方法で製造したブーツの例を示す断面図である。ブーツ１１は、一端部の小径固定部１２と、他端部の大径固定部１３との間に複数の山からなる蛇腹部１４が形成され、小径固定部１２と大径固定部１３には、それぞれバンド固定用凹部１５，１６が形成され、それぞれジョイントの軸にバンドで固定される。そして、本例のブーツ１１は、小径固定部１２に、バンド固定用凹部１５の蛇腹１４側の壁面である小径段差部１７と、蛇腹１４側の大径段差部１８の２つの段差部を備えている。また、大径段差部１８の高さｈは、小径固定部１２のバンド固定用凹部１５の肉厚ｔの２０％〜１５０％の間に設定されている。高さｈが肉厚ｔの２０％未満あるいは１５０％を越えると、大径段差部１８の効果が得られない。本例は小径段差部が１つの例であるが、２つ以上の小径段差部を蛇腹側に向けて階段的に大きくなるように設けてもよい。また、本例は一端部の固定部を他端部の固定部よりも小径に形成しているが、これに限定されるものではない。
【００１１】
図２は上記ブーツ１１を成形するための金型を示している。２１は小径固定部１２を成形するための射出金型であり、コア金型２２との間のキャビティ２３が形成されている。２４は射出用ダイであり、マンドレル２５との間に溶融樹脂路２６が形成されている。２７はブロー金型であり、内部にブーツ１１の蛇腹部１４および大径固定部１３を成形するためのキャビティ２８が形成されている。射出金型２１のキャビティ２３は、ブーツ１１の小径固定部１２の小径段差部１７を成形するための段差部２３ａを有するとともに、大径段差部１８を成形するために、図３に拡大して示すように、射出用ダイ２４上部の溶融樹脂路２６の外径Ｄ２を、射出金型２１のキャビティ２３下部の外径Ｄ１よりも大きく、かつ図４に示すように、閉じたブロー金型２７のキャビティ２８上部の外径Ｄ３と同じか小さく設定することにより、第２の段差部２３ｂを設けている。また、成形されたブーツ１１の大径段差部１８の高さが小径固定部１２のバンド固定用凹部１５の肉厚の２０％〜１５０％の間になるように、キャビティ２３の隙間寸法および段差部２３ｂの寸法が設定される。
【００１２】
次に上記金型を使用したブーツの製造方法について説明する。まず図２に示すように、開いたブロー金型２７の中で射出金型２１を降下させて射出用ダイ２４に接触させ、射出金型２１のキャビティ２３と射出用ダイ２４の溶融樹脂路２６とを接続する。次に、溶融樹脂２９を溶融樹脂路２６を通じてキャビティ２３の中に射出する。次に、溶融樹脂路２６から溶融樹脂２９を供給しながら射出金型２１を上昇させてパリソンを形成した後、図４のようにブロー金型２７を閉じ、コア金型２２の中心部に形成されたブロー孔２２ａから圧力流体を導入して、パリソン３０をブロー金型２７のキャビティ２８に押し付けてブーツをブロー成形する。射出金型２１を上昇させる工程で、上昇スピードを調整あるいはパリソンコントローラによりマンドレル２５を上下に移動させて溶融樹脂路２６の開度を調整することにより、パリソン３０の肉厚をその長さ方向に制御する。なお、ブロー金型２７を閉じる際には、マンドレル２５を上昇させて溶融樹脂路２６を閉じる。
【００１３】
図２において、溶融樹脂２９を溶融樹脂路２６から射出金型２１のキャビティ２３に射出する際、図５に示すように、溶融樹脂２９はキャビティ２３と射出用ダイ２４との段差部２３ｂに当たって流れが乱れ、段差部２３ａの部分で射出欠陥を生じる恐れがあるが、この部分は厚肉に成形されているので、射出欠陥を吸収することができる。また、射出金型２１を上昇させてパリソンを成形する際、厚肉に形成された段差部２３ｂに溶融樹脂２９が粘着するので、従来のようなドローダウンによる薄肉部の形成を防止することができる。さらに、図４において、パリソン３０を引き上げて圧力流体を導入してブロー成形する際、図６に示すように、射出金型２１とブロー金型２７の境界の段差部２３ｂから蛇腹部にかけての部分が滑らかな曲線状に成形されるため、応力集中を避けることができ、ブーツ装着使用時に大きな作動角が付いても、十分な強度および耐久性を得ることができる。なお、本実施例では射出金型を降下させて射出用ダイに接触させるとともに、射出金型を上昇させてパリソンを成形しているが、射出金型を上昇させて射出用ダイに接触させるとともに射出金型を下降させてパリソンを形成してもよい。
【００１４】
【発明の効果】
このように、本発明によるブーツの製造方法によれば、ブーツの固定部と蛇腹部との境界部に２つ以上の段差部を成形するようにしたので、境界部の肉厚をパリソンコントローラによらずに厚く設定できるとともに、パリソンが射出金型に粘着し、ドローダウンによる境界部の薄肉化を防止することができる。また、境界部の段差により溶融樹脂の射出時の流れの乱れを吸収できるので、バンド固定用凹部における射出欠陥による性能低下を防止することができる。このため、成形品質の安定と不良低減によるコストダウンの耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の方法によって製造されたブーツの例を示す断面図。
【図２】同ブーツを製造するためのブロー成形金型の部分断面図。
【図３】同金型の部分拡大断面図。
【図４】同金型のブロー成形時の断面図。
【図５】同金型における溶融樹脂射出時の樹脂の流れを示す模式図。
【図６】同金型におけるブロー成形時のパリソンの状態を示す部分断面図。
【図７】（ａ）従来のブロー成形金型を用いた射出成形時の状態を示す断面図。
（ｂ）同金型を用いたブロー成形時の状態を示す断面図。
【図８】同金型における問題点を説明するための模式図。
【図９】別の従来例を説明するための模式図。
【図１０】別の従来例における問題点を説明するための模式図。
【符号の説明】
１１  ブーツ
１２  小径固定部
１３  大径固定部
１４  蛇腹部
１５，１６  バンド固定用凹部
１７，１８  段差部
２１  射出金型
２２  コア金型
２３  キャビティ
２３ａ，２３ｂ  段差部
２４  射出用ダイ
２５  マンドレル
２６  溶融樹脂路
２７  ブロー金型
２８  キャビティ
２９  溶融樹脂
３０  パリソン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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