(57)【要約】【課題】樹脂製ジョイントブーツのインジェクションブロー成形において、蛇腹部をより均一な肉厚で成形する。【解決手段】大径口部１２と小径口部１４と両者を連結する中空状の連結部３２とを備えるパリソン３０をインジェクション成形により成形し、成形したパリソン３０に対しブロー成形により連結部３２から蛇腹部１６を成形する。前記インジェクション成形において、パリソン３０の連結部３２を、製品蛇腹部１６の谷部２２に相当する部分で該谷部とほぼ同じ直径の山形状３４とし、製品蛇腹部１６の山部２０に相当する部分で谷形状３６にした蛇腹状に成形し、前記ブロー成形において、パリソン３０の谷形状部３６を反転させるように外方に膨らませて蛇腹部１６の山部２０を成形する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径口部と小径口部とが蛇腹部にて一体に連結された樹脂製ジョイントブーツの製造方法であって、
前記大径口部と前記小径口部と両者を連結する中空状の連結部とを備えるパリソンをインジェクション成形により成形する工程と、
成形したパリソンに対しブロー成形により前記連結部から前記蛇腹部を成形する工程とを含み、
前記インジェクション成形において、前記パリソンの前記連結部における内側面の形状を、前記蛇腹部の谷部に相当する部分で該谷部とほぼ同じ直径の山形状に、前記蛇腹部の山部に相当する部分で谷形状になるように成形し、
前記ブロー成形において、前記パリソンの谷形状部を外方に膨らませて前記蛇腹部の山部を成形する
ことを特徴とする樹脂製ジョイントブーツの製造方法。
【請求項２】
前記インジェクション成形において、前記パリソンの前記連結部を、前記蛇腹部の谷部に相当する部分で該谷部とほぼ同じ直径の山形状とし、前記蛇腹部の山部に相当する部分で谷形状とした蛇腹状に成形し、
前記ブロー成形において、前記パリソンの谷形状部を反転させるように膨らませて前記蛇腹部を成形する
ことを特徴とする請求項１記載の樹脂製ジョイントブーツの製造方法。
【請求項３】
前記インジェクション成形で前記パリソンの内側面を成形するためのコア型が、前記山形状を成形するための山部と前記谷形状を成形するための谷部とを軸方向に交互に複数備えるとともに、各谷部に少なくとも一つの気体吹込口を備え、ブロー成形において前記気体吹込口から前記パリソンの内側に気体を吹き込むことにより前記パリソンの谷形状部を膨らませる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の樹脂製ジョイントブーツの製造方法。
【請求項４】
前記インジェクション成形で前記パリソンの外側面を成形するためのインジェクションキャビティ型と、前記ブロー成形でジョイントブーツの外側面を成形するためのブローキャビティ型と、が軸方向に連結一体化されてなる、半径方向に分割可能なキャビティ型と、
前記インジェクション成形で前記パリソンの内側面を成形するためのコア型であって、前記キャビティ型内を軸方向に移動可能に設けられ、前記パリソンの内側に気体を吹き込む気体吹込口を備えるコア型と
を用いて、
前記コア型を前記インジェクションキャビティ型内に配置させて前記パリソンを成形し、前記キャビティ型を型割り後、前記パリソンを保持する前記コア型を軸方向に移動させて前記ブローキャビティ型に配置し、前記キャビティ型を閉じてブロー成形する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂製ジョイントブーツの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【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の製造方法に関し、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をインジェクションブロー成形により製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。かかるジョイントブーツは、一般に、ハウジング部に取り付けられる大径口部と、該大径口部と離間して同軸的に配置されてシャフトに取り付けられる小径口部と、両者を一体に連結する蛇腹部とからなり、ブロー成形、インジェクション成形、インジェクションブロー成形などにより成形されている（特開昭６０−１９３６２０号、実開昭６１−８４２６５号など）。
【０００３】
かかる成形方法のうち本発明の対象とするインジェクションブロー成形は、一般に、インジェクション成形によりパリソンを得て、このパリソンからブロー成形により製品形状を得る方法である。
【０００４】
図９にインジェクションブロー成形の従来例を示している。同成形法では、図９（ａ）に示すように、まず、熱可塑性エラストマーなどの樹脂材料を溶融した状態で射出部１００から成形型１０２内にインジェクション（射出）して、蛇腹形状を有さない略截頭円錐形の中空パリソン１１０を得る。次いで、パリソン１１０が硬化してしまわないうちに、図９（ｂ）に示すように、キャビティ型をインジェクションキャビティ型１０４からブローキャビティ型１０６に交換して、コア型１０８の先端から空気などの気体をパリソン１１０の内側に吹き込むことによりブロー成形し、これによりパリソン１１０に蛇腹形状を付加して略製品形状とする。
【０００５】
上記のようにパリソン１１０に対しブロー成形により蛇腹形状を付加する場合、ブロー成形時にパリソン１１０が伸ばされることによってブーツ１２０の蛇腹部１２２における山部１２４と谷部１２６との間で肉厚が変化してしまう。そのため、均一な肉厚を得るためには高度な技術が必要であった。そこで、従来は、均一な肉厚を得るために、図９（ａ）及び図１０に示すように、蛇腹部１２２の山部１２４に相当する部分でパリソン１１０の肉厚をアップ、即ち肉盛り部１１２を設けておいてブロー成形するという方策が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のパリソン１１０における肉厚アップは、ブロー成形後に製品１２０をコア型１０８から脱型しなければならないことから、キャビティ型１０４側に蛇腹部１２２の山数分だけ所定形状にて偏肉することにより行われている。すなわち、従来技術においてパリソン１１０を偏肉する場合、コア型１０８により成形される内側面は脱型のためにテーパ面状にしなければならないという制約があり、そのため、キャビティ型１０４によって成形される外面側に上記肉盛り部１１２を設けている。また、上記肉盛り部１１２は、蛇腹部１２２における谷部１２６と谷部１２６の間、すなわち山部１２４となる部分だけに設けなければならないという制約もある。この２つの制約によって、蛇腹部１２２の山部１２４となるべきパリソン１１０の偏肉形状は制限されており、より均一な肉厚を得るためには、樹脂材料の開発や成形条件、型構造などに高度な技術が必要である。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、蛇腹部の山部となるべきパリソン形状に自由度を与えて、蛇腹部をより均一な肉厚で成形することができる樹脂製ジョイント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、大径口部と小径口部とが蛇腹部にて一体に連結された樹脂製ジョイントブーツの製造方法であって、前記大径口部と前記小径口部と両者を連結する中空状の連結部とを備えるパリソンをインジェクション成形により成形する工程と、成形したパリソンに対しブロー成形により前記連結部から前記蛇腹部を成形する工程とを含み、前記インジェクション成形において、前記パリソンの前記連結部における内側面の形状を、前記蛇腹部の谷部に相当する部分で該谷部とほぼ同じ直径の山形状に、前記蛇腹部の山部に相当する部分で谷形状になるように成形し、前記ブロー成形において、前記パリソンの谷形状部を外方に膨らませて前記蛇腹部の山部を成形することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、インジェクション成形でパリソンを得る際に蛇腹部の山部に相当する部分を逆に谷形状に成形するので、製品の山部となるべきパリソン形状に自由度が生まれる。すなわち、パリソンに上記谷形状を設けたことにより、ブロー成形時に山部において均一な肉厚を得るために必要な樹脂材料の体積を確保することが容易になる。また、パリソンの谷形状部を製品の山部とし、パリソンの山形状部をこれとほぼ同じ直径の製品の谷部とするため、ブロー成形後にコア型から製品を容易に脱型することができる。以上より、蛇腹部をより均一な肉厚で成形することが可能となる。
【００１０】
本発明においては、前記インジェクション成形において、前記パリソンの前記連結部を、前記蛇腹部の谷部に相当する部分で該谷部とほぼ同じ直径の山形状とし、前記蛇腹部の山部に相当する部分で谷形状とした蛇腹状に成形し、前記ブロー成形において、前記パリソンの谷形状部を反転させるように膨らませて前記蛇腹部を成形するようにしてもよい。すなわち、パリソンの連結部を、製品形状での谷部を固定点とし山部を内側に反転させたような蛇腹状に成形してもよい。
【００１１】
本発明においてはまた、前記インジェクション成形で前記パリソンの内側面を成形するためのコア型が、前記山形状を成形するための山部と前記谷形状を成形するための谷部とを軸方向に交互に複数備えるとともに、各谷部に少なくとも一つの気体吹込口を備え、ブロー成形において前記気体吹込口から前記パリソンの内側に気体を吹き込むことにより前記パリソンの谷形状部を膨らませてもよい。
【００１２】
本発明においてはまた、前記インジェクション成形で前記パリソンの外側面を成形するためのインジェクションキャビティ型と、前記ブロー成形でジョイントブーツの外側面を成形するためのブローキャビティ型と、が軸方向に連結一体化されてなる、半径方向に分割可能なキャビティ型と、前記インジェクション成形で前記パリソンの内側面を成形するためのコア型であって、前記キャビティ型内を軸方向に移動可能に設けられ、前記パリソンの内側に気体を吹き込む気体吹込口を備えるコア型と、を用いて、前記コア型を前記インジェクションキャビティ型内に配置させて前記パリソンを成形し、前記キャビティ型を型割り後、前記パリソンを保持する前記コア型を軸方向に移動させて前記ブローキャビティ型に配置し、前記キャビティ型を閉じてブロー成形してもよい。この場合、インジェクションキャビティ型とブローキャビティ型とが一体に形成され、コア型はこの一体のキャビティ型内で移動するため、パリソンの温度低下を抑制して良好なブロー成形が可能となる。すなわち、従来、この種のインジェクションブロー成形では、インジェクションキャビティ型とブローキャビティ型とが分離して設けられており、パリソンが付着したコア型をインジェクション成形後にブローキャビティ型に移動させる必要があり、この移動によって温度管理に高度な技術が必要とされていたが、上記によれば一体のキャビティ型内の移動で済むので、このような問題が解消される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、いわゆるトリポートタイプの等速ジョイントに用いられるジョイントブーツの製造方法について説明する。
【００１４】
図７に示すように、トリポートタイプの等速ジョイントは、入力側と出力側の一方のシャフト１に、ローラ２を持つ３本のトラニオン３を軸直角方向に突設して構成したトリポート４と、他方のシャフト５の端部に設けたアウターケース６とからなる。アウターケース６は、その内周にトリポート４に対応する軸方向の３本の摺動溝６ａを有する。そして、等速ジョイントは、トリポート４のローラ２を摺動溝６ａに対して軸方向に摺動可能に嵌め合わせることにより、両シャフト１，５の角度付けを可能にしながら、回転トルクを伝達できるように構成されている。
【００１５】
このような等速ジョイントに装着されるブーツ１０は、図７，８に示すように、非円形な外周形状のアウターケース６に対してバンド７により取付固定される大径口部１２と、シャフト１に対してバンド８により取付固定される小径口部１４と、両者を一体に連結する蛇腹部１６とを備えてなる。
【００１６】
大径口部１２は、略短円筒状をなしており、外周形状は円形状をなす一方、内周形状はアウターケース６の複数の凹状部に対応して周方向の複数箇所において内方に張り出す張り出し部１８を備えて形成されている。また、小径口部１４は、短円筒状をなしており、大径口部１２と離間して軸平行、より詳細には同軸的に配置されている。そして、両者を連結する蛇腹部１６は、両端に口径差のある断面円形の蛇腹体であり、小径口部１４側から順に山部２０と谷部２２が交互に連続して形成された複数の山部２０及び谷部２２からなる。山部２０及び谷部２２の径は、それぞれ、大径口部１２から小径口部１４へと順次に小さくなるように設定されている。
【００１７】
このジョイントブーツ１０は、図１，２に示すように、まず、インジェクション成形によって大径口部１２と小径口部１４と両者を連結する中空状の連結部３２とを備えるパリソン３０を成形し、次いで、成形したパリソン３０に対しブロー成形により上記連結部３２を蛇腹部１６に成形することで製造される。その際、インジェクション成形においては、図１，３に示すように、パリソン３０の連結部３２を、蛇腹部１６の谷部２２に相当する部分で該谷部２２とほぼ同じ直径の山形状部３４とし、蛇腹部１６の山部２０に相当する部分で谷形状部３６とした蛇腹状に成形する。そして、ブロー成形において、図２，３に示すように、パリソン３０の谷形状部３６をあたかも反転させるように外方に膨張・展開させて蛇腹部１６の山部２０を成形する。
【００１８】
このように成形する場合、図３に示すように、パリソン３０の谷形状部３６における周長Ａ（軸方向断面における形状に沿った長さ）を、製品での蛇腹部１６の山部２０における周長Ｂにより近づけることができ、ブロー成形時におけるパリソン３０の伸びを小さくして、この伸びに起因する肉厚の変化を抑制することができる。但し、上記パリソンの周長Ａを製品時の蛇腹部周長Ｂと同一に設定すると、ブロー成形時におけるパリソンの伸びを完全に抑えることはできないことから、反転時にシワが発生しやすくなる。そのため、好ましくはパリソンの周長Ａを製品時の蛇腹部周長Ｂよりも若干短く（例えば、Ａ＝０．９５〜０．７Ｂ程度）に設定しておくことが好ましい。
【００１９】
パリソン３０の連結部３２における肉厚は、図３に示すように一定に設定することもできるが、肉厚一定の場合、上記のようにブロー成形時におけるパリソンの伸びを完全に防止することはできないことから、この伸びにより蛇腹部１６の山部２０において肉厚が薄くなってしまう。そのため、上記のようにパリソン周長Ａを製品時の蛇腹部周長Ｂよりも若干短く設定するとともに、図４（ａ）に示す如くパリソン３０の谷形状部３６を山形状部３４よりも厚く設定しておくことが好ましい。この場合、偏肉した谷形状部３６をブロー成形時に反転させながら無理のない程度に引き伸ばすことにより、一定肉厚にて製品周長Ｂを確保することができ、シワの発生も抑制される。なお、必要ならば、図４（ｂ）に示すように、外側、即ちキャビティ型側に盛り上がった肉厚形状とすることもできる。
【００２０】
以上説明したブーツ成形方法は、一般のインジェクションブロー成形機を用いて行うこともできるが、以下に説明する成形型５０を用いて行うことが好ましい。
【００２１】
成形型５０は、図１，２に示すように、外金型としてのキャビティ型５２と、その内側に配置される内金型としてのコア型５４とを備えてなる。
【００２２】
キャビティ型５２は、インジェクション成形においてパリソン３０の外側面を成形するためのインジェクションキャビティ型５６と、ブロー成形においてブーツ１０の外側面を成形するためのブローキャビティ型５８と、が軸方向に連結一体化されてなり、半径方向（詳細には図における上下方向）に二つ割りできるように構成されている。詳細には、溶融樹脂を射出可能な射出部６０のノズル部６２側にインジェクションキャビティ型５６が配置され、ノズル部６２から離れた側にブローキャビティ型５８が配置されて、両者が一体化されている。射出部６０は小径口部１４側から溶融樹脂を注入するように構成されている。
【００２３】
コア型５４は、インジェクションキャビティ型５６の内側に配されて、インジェクション成形の際にパリソン３０の内側面を成形する。コア型５４は、キャビティ型５２内を軸方向に移動可能に設けられており、ブロー成形の際にブローキャビティ型５８の内側に配されてパリソン３０の内側に気体を吹き込むことができるように構成されている。詳細には、パリソン３０の山形状部３４を成形するための山部６４と谷形状部３６を成形するための谷部６６とを軸方向に交互に複数備えてなり、各谷部６６に少なくとも一つの気体吹込口６８が設けられている。図２，５に示すように、気体吹込口６８は、各谷部６６の半径方向に相対する２箇所に設けられており、コア型５４の軸心上を貫通する気体供給路７０に連結されている。そして、図６に示すように、各気体吹込口６８には、その開口縁部を弁座とし、気体吹込口６８と気体供給路７０とを連結する連結路７２内を進退することにより該吹込口６８を開閉する弁体７４が設けられている。弁体７４は、インジェクション成形時には図６（ａ）に示すように気体吹込口６８を閉じ、ブロー成形時に気体供給路７０に圧縮空気を供給することにより図６（ｂ）に示すように気体吹込口６８を開いて、パリソン３０の各谷形状部３６に気体を供給するようになっている。
【００２４】
成形型５０を用いて成形する際には、まず、図１に示すように、コア型５４をインジェクションキャビティ型５６内に配置させて、射出部６０から両者の間隙に溶融樹脂を射出してパリソン３０を成形する。次いで、キャビティ型５２を型割りし、外周面にパリソン３０を保持するコア型５４を矢印Ｃで示すように軸方向に移動させてブローキャビティ型５８に配置し、図２に示すように、キャビティ型５２を閉じてコア型５４の気体吹込口６８からパリソン３０の内側に気体を吹き込んでブロー成形する。最後に、キャビティ型５２を開け、公知の脱型機またはエアブローによってコア型５４から略製品形状の成形体を脱型する。脱型機では自動カッタによってインジェクション成形に必要なゲート、ランナー等を除去し、最終製品形状とする。
【００２５】
なお、本実施形態で使用する樹脂材料の種類は特に限定されることなく、公知の種々の樹脂材料を使用することができ、例えば、ポリオレフィン系（ＴＰＯ）、ポリスチレン系（ＴＰＳ）、ポリエステル系（ＴＰＥＥ）などの熱可塑性エラストマー樹脂（ＴＰＥ）が挙げられる。
【００２６】
以上説明した本実施形態であると、製品形状での蛇腹部１６と山谷が逆のパリソン３０を用いることによって、ブロー成形時に製品の山部２０を得る上で好適な樹脂材料の体積や膨張・展開されるパリソン周長を確保することができる。よって、均一な肉厚の蛇腹部１６を成形することができる。
【００２７】
また、パリソン３０の谷形状部３６を製品の山部２０とし、パリソン３０の山形状部３４をこれとほぼ同じ直径の製品の谷部２２とするため、コア型５４の谷形状は製品脱型時のアンダーカットという制約を受けなくなり、ブロー成形後にコア型５４から製品１０を容易に脱型することができる。
【００２８】
また、均一な肉厚とするために高度な技術を適用した特別の成形装置によらずとも成形可能であるため、コストを低減することができる。更に、インジェクションキャビティ型５６とブローキャビティ型５８とを一体化したキャビティ型５２を使用するため、型費を削減することができる。また、該キャビティ型５２内をコア型５４が移動するため従来よりパリソン温度の低下が抑制されて良好なブロー成形が可能となる。
【００２９】
また、コア型５４の各谷部６６に気体吹込口６８を設けて、パリソン３０の各谷形状部３６に対してそれぞれ気体を吹き出すようにしたので、各谷形状部３６に供給する圧縮空気の流速分布をできるだけ均一にして、流速分布に起因するパリソンの不均一な伸びを低減することができる。
【００３０】
以上より、ジョイントブーツという高速回転体における肉厚の均一化がより高度に達成できる。
【００３１】
なお、上記実施形態においては、トリポートタイプの等速ジョイントに装着されるブーツについて説明したが、本発明はこれに限定されることなく、大径口部が単なる円筒状をなすジョイントブーツにも適用可能である。
【００３２】
【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の製造方法であると、均一な肉厚を持つ蛇腹部を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す樹脂製ジョイントブーツのインジェクション成形時の断面図である。
【図２】該実施形態のブロー成形時における断面図である。
【図３】該インジェクション成形により得られたパリソンの要部拡大断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は図３の変更例を示す断面図である。
【図５】該実施形態において用いられるコア型の斜視図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は該コア型における気体吹込口の要部拡大断面図である。
【図７】（ａ）は該ジョイントブーツをジョイントに組付けた状態の断面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ断面図である。
【図８】該ジョイントブーツの部分断面図である。
【図９】従来のジョイントブーツの製造方法の一例を示す断面図である。
【図１０】従来の製造方法におけるパリソンの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０……樹脂製ジョイントブーツ
１２……大径口部
１４……小径口部
１６……蛇腹部
２０……蛇腹部の山部
２２……蛇腹部の谷部
３０……パリソン
３２……連結部
３４……連結部の山形状部
３６……連結部の谷形状部
５２……キャビティ型
５４……コア型
５６……インジェクションキャビティ型
５８……ブローキャビティ型
６４……コア型の山部
６６……コア型の谷部
６８……気体吹込口
【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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