JP2014145429A - Manufacturing method of bellows cylindrical body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、合成樹脂材料によって形成され、伸縮や湾曲が可能な蛇腹形状の筒状体（蛇腹筒状体）の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a bellows-shaped cylindrical body (bellows-shaped cylindrical body) that is formed of a synthetic resin material and can be expanded and contracted and curved.
自動車のステアリング装置は、例えば下記特許文献１に記載されているように、ハウジング（ステアリングギヤボックス）と、このハウジングから突出するラックバーと、このラックバーにボールジョイントを介して接続されるタイロッドとを有しており、ステアリングホイールの操作に連動してラックバーを軸方向に往復動させ、タイロッドを介して操舵車輪の切れ角を調節するように構成されている。このステアリング装置のボールジョイントは、泥水や塵埃の付着防止のためにベローズ（ラックブーツ）によって覆われており、このベローズの両端部は、それぞれハウジングとタイロッドとに固定されている。 As described in Patent Document 1 below, for example, an automobile steering device includes a housing (steering gear box), a rack bar protruding from the housing, and a tie rod connected to the rack bar via a ball joint. The rack bar is reciprocated in the axial direction in conjunction with the operation of the steering wheel, and the turning angle of the steering wheel is adjusted via the tie rod. The ball joint of this steering device is covered with bellows (rack boot) to prevent adhesion of muddy water and dust, and both ends of the bellows are fixed to a housing and a tie rod, respectively.
前記ベローズは、ゴムや樹脂等によって蛇腹形状に形成され、ラックバーの軸方向の往復運動やラックバーに対するタイロッドの揺動運動に追従するために伸縮及び湾曲が可能となっている。また、特許文献１のベローズはブロー成形によって製造されている。
一方、下記特許文献２には、樹脂製のベローズ（ブーツ）を射出成形によって成形する技術が開示されている。このベローズは、主に熱可塑性エラストマー樹脂により形成され、キャビティ金型（外型）とコア金型（内型）との間の成形空間に熱可塑性エラストマー樹脂を充填することによって製造される。
The bellows is formed in a bellows shape by rubber, resin, or the like, and can be expanded and contracted to follow the reciprocating motion of the rack bar in the axial direction and the swinging motion of the tie rod relative to the rack bar. Moreover, the bellows of patent document 1 is manufactured by blow molding.
On the other hand, Patent Document 2 below discloses a technique for molding a resin bellows (boot) by injection molding. The bellows is mainly formed of a thermoplastic elastomer resin and is manufactured by filling a molding space between a cavity mold (outer mold) and a core mold (inner mold) with a thermoplastic elastomer resin.
前述のブロー成形は、袋状の樹脂材料を外型の内部に挿入し、この樹脂材料の内部に空気を吹き込むことによって当該樹脂材料を外型の内面に押し付け、所望の形状を得る製法である。そのため、ベローズの外面は外型によって精度よく所望の寸法に成形することができるが、ベローズの内面は所望の寸法精度を得ることが困難である。
これに対して射出成形は、外型と内型とを用いて樹脂材料を成形するため、ベローズの外面だけでなく内面をも高い寸法精度で成形することができる。しかしながら、ベローズの谷部（径方向内側に突出する部分）が、内型に対するアンダーカットとなるため、そのままでは内型からベローズを引き抜くことはできない。そのため、ベローズの内側に高圧空気を吹き付けてベローズを膨張させた状態で内型から引き抜く必要がある。したがって、ベローズ内に高圧空気を吹き付けるための機構が必要であるとともに、ベローズを膨張させることによって塑性変形（永久歪）が生じ、寸法精度が低下してしまう可能性があった。
The above-mentioned blow molding is a manufacturing method in which a bag-shaped resin material is inserted into the outer mold and air is blown into the resin material to press the resin material against the inner surface of the outer mold to obtain a desired shape. . Therefore, the outer surface of the bellows can be accurately formed into a desired dimension by the outer mold, but it is difficult to obtain the desired dimensional accuracy of the inner surface of the bellows.
In contrast, in the injection molding, since the resin material is molded using the outer mold and the inner mold, not only the outer surface of the bellows but also the inner surface can be molded with high dimensional accuracy. However, since the valley portion of the bellows (the portion protruding radially inward) becomes an undercut with respect to the inner mold, the bellows cannot be pulled out from the inner mold as it is. Therefore, it is necessary to pull out from the inner mold in a state where the bellows is expanded by blowing high-pressure air inside the bellows. Therefore, a mechanism for blowing high-pressure air into the bellows is required, and plastic deformation (permanent strain) is generated by expanding the bellows, which may reduce dimensional accuracy.
本発明は、このような実情に鑑み、射出成形によって好適に製造することができる蛇腹筒状体の製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the bellows cylindrical body which can be suitably manufactured by injection molding in view of such a situation.
本発明は、蛇腹形状の筒状体を製造する方法であって、前記筒状体は、上底よりも下底が長く形成された複数の等脚台形状の蛇腹壁を軸方向に並設してなる第１蛇腹部と第２蛇腹部とを周方向交互に備え、前記第１蛇腹部は、隣接する蛇腹壁の上底同士を接続して形成された山部と、隣接する蛇腹壁の下底同士を接続して形成された谷部とを軸方向交互に備え、前記第２蛇腹部は、隣接する蛇腹壁の上底同士を接続して形成されかつ前記第１蛇腹部の谷部に周方向に隣接する山部と、隣接する蛇腹壁の下底同士を接続して形成されかつ前記第１蛇腹部の山部に周方向に隣接する谷部とを軸方向交互に備え、前記第１蛇腹部の蛇腹壁の脚部とこれに周方向に隣接する前記第２蛇腹部の蛇腹壁の脚部とが相互に接続されており、前記筒状体における蛇腹壁の外面を形成する蛇腹成形面を有する外型と、前記筒状体における蛇腹壁の内面を成形する蛇腹成形面を有する内型との間の成形空間内に、合成樹脂材料を充填して射出成形することを特徴とする。 The present invention is a method of manufacturing a bellows-shaped cylindrical body, and the cylindrical body includes a plurality of isosceles trapezoidal bellows walls that are longer in the lower base than the upper base in the axial direction. The first bellows portions are alternately provided in the circumferential direction, and the first bellows portions are formed by connecting the upper bases of the adjacent bellows walls, and the adjacent bellows walls. And the second bellows part is formed by connecting the upper bases of adjacent bellows walls and the valley of the first bellows part. The ridges adjacent to each other in the circumferential direction and the valleys adjacent to the ridges of the first accordion portion in the circumferential direction are provided alternately in the axial direction. A leg portion of the bellows wall of the first bellows portion and a leg portion of the bellows wall of the second bellows portion adjacent in the circumferential direction to each other are connected to each other. A synthetic resin material is filled in a molding space between an outer mold having a bellows molding surface that forms the outer surface of the bellows wall and an inner mold having a bellows molding surface that molds the inner surface of the bellows wall in the cylindrical body. And injection molding.
本発明の蛇腹筒状体の製造方法は、一般的な蛇腹筒状体、すなわち、円環状の山部と円環状の谷部とが軸方向交互に並設された蛇腹筒状体ではなく、第１蛇腹部の山部と第２蛇腹部の谷部とが周方向に隣接し、第１蛇腹部の谷部と第２蛇腹部の山部とが周方向に隣接した特定形状の蛇腹筒状体を射出成形によって成形するものである。したがって、内型に対してアンダーカットとなる各蛇腹部の谷部と、アンダーカットがゼロとなる山部とが周方向に交互に配設されることになる。そのため、内型から筒状体を脱型する際に、各蛇腹部の山部が内型から外れ、これがきっかけとなってその両側の谷部も内型から外れるようになる。また、内型には、蛇腹壁と略同一の等脚台形状の蛇腹成形面が形成され、この蛇腹成形面は周方向両側ほど高さが低くなる。また、各谷部を形成する蛇腹壁は、周方向中央側におけるアンダーカットが大きく、周方向両側におけるアンダーカットが小さくなる。そのため、内型から筒状体を脱型する際に、各蛇腹壁は、脱型方向の先方側に位置している蛇腹成形面に対して、その周方向両側から蛇腹成形面を乗り越えるように引き離され、次第に周方向中央部側も蛇腹成形面から引き離される。
以上の作用により、筒状体の内側に高圧空気を吹き付けて膨張させなくても内型から筒状体を脱型することが可能となり、筒状体の寸法精度を好適に維持することができる。
The manufacturing method of the bellows cylindrical body of the present invention is not a general bellows cylindrical body, that is, a bellows cylindrical body in which annular crests and annular troughs are arranged alternately in the axial direction, A bellows tube having a specific shape in which a peak portion of the first bellows portion and a valley portion of the second bellows portion are adjacent in the circumferential direction, and a valley portion of the first bellows portion and a peak portion of the second bellows portion are adjacent in the circumferential direction. The shaped body is formed by injection molding. Therefore, the valley portions of the bellows portions that are undercut with respect to the inner mold and the peak portions where the undercut is zero are alternately arranged in the circumferential direction. Therefore, when the cylindrical body is removed from the inner mold, the ridges of each bellows part are detached from the inner mold, and this causes the valleys on both sides to be detached from the inner mold. Further, the inner mold is formed with an isosceles trapezoid-shaped bellows molding surface that is substantially the same as the bellows wall. Moreover, the bellows wall which forms each trough part has a large undercut at the center side in the circumferential direction and a small undercut at both sides in the circumferential direction. Therefore, when the cylindrical body is removed from the inner mold, each bellows wall is over the bellows molding surface from both sides in the circumferential direction with respect to the bellows molding surface located on the front side in the mold release direction. As a result, the circumferentially central portion is gradually separated from the bellows molding surface.
With the above operation, it is possible to remove the cylindrical body from the inner mold without blowing high-pressure air inside the cylindrical body, and the dimensional accuracy of the cylindrical body can be suitably maintained. .
もっとも、筒状体を膨張させても塑性変形が生じないような材料を使用して筒状体を成形する場合には、従来と同様に筒状体の内側に高圧空気を吹き付けて内型から脱型することも可能である。
しかしながら、より容易に脱型する場合には、上述のように射出成形後、前記筒状体から前記外型を脱型し、さらに、前記筒状体を膨張させることなく前記内型から引き抜いて脱型することがより好ましい。
However, when molding a cylindrical body using a material that does not cause plastic deformation even if the cylindrical body is expanded, high pressure air is blown from the inner mold to the inside of the cylindrical body as in the conventional case. Demolding is also possible.
However, when removing the mold more easily, after the injection molding as described above, the outer mold is removed from the cylindrical body, and further, the cylindrical body is pulled out from the inner mold without expanding. More preferably, the mold is removed.
本発明によれば、射出成形によって好適に蛇腹形状の筒状体を製造することができる。 According to the present invention, a bellows-shaped cylindrical body can be suitably manufactured by injection molding.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の蛇腹筒状体の製造方法の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るラックブーツ（蛇腹筒状体）が適用されたステアリング装置の概略説明図である。
ステアリング装置１０は、ハウジング（ステアリングギヤボックス）１１と、このハウジング１１から左右方向に突出するラックバー１２と、このラックバー１２の先端部にボールジョイント１３を介して接続されるタイロッド１４とを備えている。ラックバー１２は、図示しないステアリングホイールの操作によって左右方向に往復移動する。タイロッド１４は、ラックバー１２の左右移動に追従して左右移動し、図示しないナックルを介して車輪の切れ角を調節する。ボールジョイント１３は、ラックバー１２の左右移動に伴う、ラックバー１２に対するタイロッド１４の揺動を許容する。
Hereinafter, embodiments of a method for manufacturing a bellows cylindrical body of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a steering device to which a rack boot (bellows tube) according to an embodiment of the present invention is applied.
The
ボールジョイント１３は、ラックブーツ（ベローズ；蛇腹筒状体）２０によって覆われている。ラックブーツ２０は、樹脂材料、例えばポリエステル系の熱可塑性エラストマーからなり、第１筒部２１と、第２筒部２２と、蛇腹部２３とを有している。第１筒部２１は、ハウジング１１の端部に外嵌され、固定バンド２４によって固定される。第２筒部２２は、タイロッド１４の外周面に外嵌され、固定バンド２５によって固定される。そして、ラックブーツ２０は、ラックバー１２の左右移動及びタイロッド１４の揺動に伴って蛇腹部２３が伸縮及び屈曲する。なお、ラックブーツ２０の材料としては、上記の他に、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、ウレタン系エラストマー（ＴＰＵ）、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）等を用いることもできる。
The
以下、蛇腹部２３の構成について詳細に説明する。
図２は、ラックブーツの正面図である。図３は、ラックブーツの蛇腹部の一部を拡大して示す正面図である。図４は、ラックブーツの蛇腹部の一部を示す斜視図である。図５は、図３におけるＶ−Ｖ矢視断面図である。
本実施の形態の蛇腹部２３は、第１蛇腹部３１と第２蛇腹部３２とを周方向交互に備えている。具体的に、４つの第１蛇腹部３１と４つの第２蛇腹部３２とが周方向交互に配置されている。第１蛇腹部３１は、山部３１ａと谷部３１ｂとを軸方向交互に備えている。また、第２蛇腹部３２も、山部３２ａと谷部３２ｂとを軸方向交互に備えている。ただし、第２蛇腹部３２の山部３２ａ及び谷部３２ｂは、周方向に隣接する第１蛇腹部３１の山部３１ａ及び谷部３１ｂに対して軸方向に半ピッチずれて配置されている。したがって、第１蛇腹部３１の山部３１ａと第２蛇腹部３２の谷部３２ｂとが周方向に隣接して配置され、第１蛇腹部３１の谷部３１ｂと第２蛇腹部３２の山部３２ａとが周方向に隣接して配置されている。
Hereinafter, the configuration of the
FIG. 2 is a front view of the rack boot. FIG. 3 is an enlarged front view showing a part of the bellows portion of the rack boot. FIG. 4 is a perspective view showing a part of the bellows portion of the rack boot. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
The
第１，第２蛇腹部３１，３２は、いずれも複数の蛇腹壁３５を軸方向に並設して備えている。この蛇腹壁３５は、等脚台形状に形成されている。すなわち、蛇腹壁３５は、上底３６と、この上底３６よりも長く、上底３６と平行に配置された下底３７と、上底３６の端点と下底３７の端点とを結ぶ一対の脚部３８とを備えている。一対の脚部３８の長さは互いに同一とされている。なお、図３には、蛇腹壁３５の形状の理解を容易にするために、一の蛇腹壁３５にハッチングを付している。
Each of the first and
一の蛇腹壁３５とその軸方向の一方側に配置された他の蛇腹壁３５とは、上底３６同士が接続され、この２つの蛇腹壁３５によって山部３１ａ，３２ａが形成されている。また、当該一の蛇腹壁３５とその軸方向の他方側に配置された他の蛇腹壁３５とは、下底３７同士が接続され、この２つの蛇腹壁３５によって谷部３１ｂ，３２ｂが形成されている。
また、第１蛇腹部３１における蛇腹壁３５の脚部３８と、これに隣接する第２蛇腹部３２の蛇腹壁３５における脚部３８とは相互に接続されている。したがって、各脚部３８は、隣接する他の脚部３８との間で鋭角をなして配置され、第１蛇腹部３１と第２蛇腹部３２の境界部においてジグザグ状に配置されている。
One bellows
Moreover, the
図５に示されるように、蛇腹部２３は、横断面形状が８角形に形成されている。具体的には、山部３１ａの頂辺（蛇腹壁３５の上底３６に相当）と、谷部３２ｂの底辺（蛇腹壁３５の下底３７に相当）とが周方向交互に接続され、これらの接続点が８角形の角部とされている。また、蛇腹部２３全体では、２つの８角形が互いに４５°位相をずらして配置されることによって１６角形に形成されている。
As shown in FIG. 5, the
図６及び図７は、ラックブーツを成形するための成形装置を示す断面図である。特に、図６は、ラックブーツの成形中の状態を示し、図７は、ラックブーツの成形後に脱型する際の状態を示している。
成形装置４０は、内型４１と外型４２と上型４３とを有している。内型４１は、ラックブーツの内面を成形するものであり、その外周面には、第１筒部２１、第２筒部２２、及び蛇腹部２３の内面を成形するための成形面が形成されている。特に、内型４１は、蛇腹部２３の蛇腹壁３５の内面を成形するための蛇腹成形面が形成されている。
6 and 7 are cross-sectional views showing a forming apparatus for forming the rack boot. In particular, FIG. 6 shows a state in which the rack boot is being formed, and FIG. 7 shows a state in which the rack boot is removed after the rack boot is formed.
The
外型４２は、ラックブーツ２０の外面を成形するためのものであり、その内周面には、第１筒部２１、第２筒部２２、及び蛇腹部２３の外面を成形するための成形面が形成されている。特に、外型４２には、蛇腹部２３の蛇腹壁３５の外面を成形するための蛇腹成形面が設けられている。外型４２は、２つの分割型４２ａによって構成されている。各分割型４２ａは、互いに接近離反するように水平移動可能に設けられている。また、各分割型４２ａは、流体圧シリンダよりなるアクチュエータ４４によって水平移動される。外型４２の外側面４２ｃは、その上位ほど成形装置４０の中心寄りに位置する傾斜面に形成されている。
The
上型４３は、内型４１及び外型４２の上側、及び外型４２の外側に配置されている。上型４３には、外型４２の外側面４２ｃに当接する傾斜した押さえ面４３ｃが形成されている。上型４３は、この押さえ面４３ｃによって外型４２に付与される射出圧を支える機能を有している。上型４３の上部中央にはスプルーブッシュ４３ａが設けられ、このスプルーブッシュ４３ａ内にラックブーツ２０の成形材料である溶融した樹脂材料が射出される。そして、スプルーブッシュ４３ａ内に射出された樹脂材料は、外型４２と内型４１の間の成形空間に充填され、冷却・硬化した後に脱型される。
The
図７に示されるように、成形装置４０によって成形されたラックブーツ２０を脱型するには、上型４３を上昇させるとともに、外型４２の各分割型４２ａを水平方向外側に移動させてラックブーツ２０から取り外す。その後、内型４１からラックブーツ２０を上方へ抜き取ることによって脱型する。
ここで、ラックブーツ２０の蛇腹部２３には、複数の山部３１ａ，３２ａと谷部３１ｂ、３２ｂが軸方向に並設されており、特に、谷部３１ｂ、３２ｂは、ラックブーツ２０の径方向内側に突出するために内型４１に対するアンダーカット部となる。したがって、内型４１からラックブーツ２０を抜き取る際に、谷部３１ｂ，３２ｂが内型４１に引っ掛かりやすくなる。
As shown in FIG. 7, in order to remove the
Here, the
しかしながら、本実施の形態の蛇腹部２３は、第１蛇腹部３１と第２蛇腹部３２とを周方向交互に備え、第１蛇腹部３１の山部３１ａと第２蛇腹部３２の谷部３２ｂとが周方向に隣接し、第１蛇腹部３１の谷部３１ｂと第２蛇腹部３２の山部３２ａとが周方向に隣接している。したがって、内型４１に対するアンダーカット部となる谷部３１ｂ，３２ｂと、アンダーカット部とはならない山部３１ａ，３２ａとが周方向交互に位置することになる。そのため、内型４１から蛇腹部２３を抜き取るときに、まず山部３１ａ，３２ａが内型４１の成形面から離れ、これをきっかけとしてその周方向に隣接する谷部３１ｂ，３２ｂが内型４１から離れ易くなっている。このような作用によってラックブーツ２０を内型４１から適切に抜き取ることが可能となる。
However, the
さらに、ラックブーツ２０は、以下のような作用によっても内型４１から適切に抜き取ることができる。
図８（ａ）は、内型の一部を示す斜視図である。図８（ｂ）は、内型の一つの蛇腹成形面から一つの蛇腹壁が離れる様子を示す平面説明図である。図８（ｃ）は、同断面説明図である。
Furthermore, the
FIG. 8A is a perspective view showing a part of the inner mold. FIG. 8B is an explanatory plan view showing a state in which one bellows wall is separated from one bellows molding surface of the inner mold. FIG. 8C is an explanatory view of the same section.
図８（ａ）に示されるように、内型４１の外周面には、ラックブーツ２０の内面形状を転写した成形面が形成されている。具体的には、内型４１の外周面には、蛇腹壁３５と略同様の等脚台形状に形成された複数の蛇腹成形面４１ａが軸方向に並列されている。この蛇腹成形面４１ａの周方向両側４１ａ１は、台形の脚部によって高さが徐々に低くなっている。一方、蛇腹部２３の各谷部３１ｂ，３２ｂを構成する蛇腹壁３５は、周方向中央側におけるアンダーカットが大きく、周方向両側におけるアンダーカットが小さくなる。そのため、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示されるように、蛇腹壁３５を脱型方向Ａに向けて引っ張ると、蛇腹成形面４１ａの高さの低い周方向両側４１ａ１を蛇腹壁３５の周方向両側３５ａが先行して乗り越え、これに引きずられるようにして蛇腹壁３５の周方向中央側３５ｂも蛇腹成形面４１ａをスムーズに乗り越えることができる。したがって、ラックブーツ２０を内型４１から適切に脱型することが可能となっている。
As shown in FIG. 8A, a molding surface to which the inner surface shape of the
以上のように、ラックブーツ２０は、内型４１から適切に抜き取ることができるので、従来のようにラックブーツ２０の内部に高圧空気を吹き付けてラックブーツ２０を膨張させた状態で内型４１を脱型する必要が無く、成形装置４０を簡素化し、脱型作業を短時間で容易に行うことができる。
As described above, since the
上記のように内型４１からラックブーツ２０を適切に抜き取るためには、以下に定義されるアンダーカット率ＵＣを、５０％以下に設定することが好ましい。このアンダーカット率ＵＣは、図５に示されるように蛇腹部２３の外径Ｄ１と内径Ｄ２との関係から次式により求められる。
ＵＣ＝（Ｄ１−Ｄ２）／Ｄ１×１００（％）
In order to appropriately remove the
UC = (D1-D2) / D1 × 100 (%)
また、本実施の形態の蛇腹部２３の構造は、全体の外形の角数が８以上でかつ４の倍数の場合のみ成り立つ。すなわち、８角形、１２角形、１６角形、２０角形…で蛇腹部２３が構成される。そして、上記アンダーカット率ＵＣは、蛇腹部２３の角数に応じて略一定の値をとることが分かっている。具体的には、蛇腹部２３が８角形の場合にアンダーカット率ＵＣ＝６１．７％となり、１２角形の場合にＵＣ＝２９．３％となり、１６角形の場合にＵＣ＝１６．９％となり、２０角形の場合はＵＣ＝１０．９％となる。したがって、適切なアンダーカット率ＵＣ≦５０％を満たすには、蛇腹部２３は、１２角形以上とすることが好ましい。
Moreover, the structure of the
また、内型４１からラックブーツ２０を適切に抜き取るためには、蛇腹壁３５の可撓性ないし柔軟性をある程度確保する必要がある。そのため、以下に定義する蛇腹壁３５の厚み比Ｒを約５倍かそれ以上に設定することが望ましい。この厚み比Ｒは、図９に示されるように、蛇腹壁３５の高さｈと厚さｔとの関係から次式により求められる。
Ｒ＝ｈ／ｔ
In addition, in order to properly extract the
R = h / t
蛇腹壁３５の高さｈは、蛇腹部２３の角数が少ないほど大きくなる。そして、例えば蛇腹壁３５の厚さｔを０．７５ｍｍとし、外径Ｄ１を７０ｍｍとした場合には、蛇腹部２３が８角形の場合に厚み比Ｒ＝２５．３倍となり、１２角形の場合にＲ＝１２．１倍となり、１６角形の場合にＲ＝７．０倍となり、２０角形の場合にＲ＝４．５倍となる。したがって、厚み比Ｒを考慮すると、蛇腹部２３は、１６角形以下とすることが好ましい。そして、上記のアンダーカット率を合わせて考慮すると、蛇腹部２３は、１２角形又は１６角形とするのがより好ましい。
The height h of the
なお、厚み比Ｒは、同じ角数であっても外径Ｄ１が異なると違う値となり、同じ外径Ｄ１であっても角数が異なると違う値となる。具体的には、蛇腹部２３の外形が一定の場合には、角数が少なくなるほど厚み比Ｒは大きくなり、角数が一定の場合には、外形Ｄ１が大きくなるほど厚み比Ｒは大きくなる。また、蛇腹壁３５の肉厚ｔが薄いほど厚み比Ｒは大きくなる。
Note that the thickness ratio R has a different value when the outer diameter D1 is different even when the number of corners is the same, and is different when the number of corners is different even when the outer diameter D1 is the same. Specifically, when the outer shape of the
本出願の発明者は、蛇腹部２３を伸縮させたときの各蛇腹壁３５の挙動を精査したところ、蛇腹部２３を伸張させると、周方向に隣接する蛇腹壁３５の脚部３８同士が鋭角をなして接続される部分の近傍（図３にＰで示す部分）において、谷部３１ｂ，３２ｂが径方向外方へ膨らむように変形することを知得するに到った。そして、蛇腹部２３の伸縮性（特に、伸張性）を確保するには、当該部分における可撓性ないし柔軟性を高めることが有効であることを見出した。そのための手段として、例えば、図１０に示されるように、当該部分Ｐにおける蛇腹壁３５の肉厚ｔ２を他の部分の肉厚ｔ１よりも薄くすることが考えられる。このようにすることで、２点鎖線で示すように、当該部分Ｐが径方向外側へ膨らみやすくなり、蛇腹部２３を円滑に伸張させることが可能となる。
The inventor of the present application examined the behavior of each bellows
なお、当該部分Ｐの肉厚ｔ２を薄く形成するには、内型４１の蛇腹成形面に凸部を形成し、蛇腹壁３５の内面に凸部を転写した凹部を形成するか（図１０参照）、或いは、外型４２の蛇腹成形面に凸部を形成し、蛇腹壁３５の外面に凸部を転写した凹部を形成するか、或いは、内型４１及び外型４２の双方の蛇腹成形面に凸部を形成し、蛇腹壁３５の内面及び外面に凸部を転写した凹部を形成することが考えられる。ただし、外型４２の蛇腹成形面に凸部を形成した場合、蛇腹部２３の外面に凹部が露出し、外環を損なうおそれがあるため、内型４１の蛇腹成形面のみに凸部を形成し、蛇腹壁３５の内面に凹部を形成することがより好ましい。
In order to reduce the thickness t2 of the portion P, a convex portion is formed on the bellows molding surface of the
図１１は、本発明の他の実施の形態に係るラックブーツが適用されたステアリング装置の概略説明図である。この実施の形態では、ラックブーツ２０の蛇腹部２３の太さ（外径）が３段階に変化している。すなわち、蛇腹部２３は、ハウジング１１側からタイロッド１４側へ向けて、太さが段階的に小さくなっている。このように段階的に蛇腹部２３の太さを小さくすることによって、蛇腹部２３が周囲の部品と接触する可能性を低くすることができる。
FIG. 11 is a schematic explanatory view of a steering apparatus to which a rack boot according to another embodiment of the present invention is applied. In this embodiment, the thickness (outer diameter) of the
また、太さの異なる３つの蛇腹部２３ａ〜２３ｃは、全体の角数を異なるものとすることができる。例えば、最も太い蛇腹部２３ａと中間の太さの蛇腹部２３ｂを１６角形とし、最も細い蛇腹部２３ｃを１２角形とすることができる。或いは、最も太い蛇腹部２３ａを１６角形とし、中間の太さの蛇腹部２３ｂと最も細い蛇腹部２３ｃとを１２角形とすることができる。上述したように蛇腹部２３の角数が少なくなるほど厚み比が大きくなり、蛇腹壁３５の可撓性が高まるため、ラックバー１２の左右移動に伴って最も変形が大きくなる蛇腹部の角数を少なくするなど、適宜角数を設定することができる。
Further, the three
本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において種々の変形及び変更が可能である。
本発明の製造方法により製造される蛇腹筒状体は、ステアリング装置のラックブーツ２０に適用するに限らず、他の用途にも適用することができる。例えば、車輪が取り付けられるハブユニットとドライブシャフトとを接続する等速ジョイントを覆うブーツに本発明の蛇腹筒状体を適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the invention described in the claims.
The bellows cylindrical body manufactured by the manufacturing method of the present invention is not limited to being applied to the
２０：ラックブーツ（蛇腹筒状体）、３１：第１蛇腹部、３１ａ：山部、３１ｂ：谷部、３２：第２蛇腹部、３２ａ：山部、３２ｂ：谷部、３５：蛇腹壁、３６：上底、３７：下底、３８：脚部、４０：成形装置、４１：内型、４１ａ：蛇腹成形面、４２：外型
20: Rack boot (bellows tube), 31: 1st bellows part, 31a: Mountain part, 31b: Valley part, 32: 2nd bellows part, 32a: Mountain part, 32b: Valley part, 35: Bellows wall, 36: upper bottom, 37: lower bottom, 38: leg, 40: molding device, 41: inner mold, 41a: bellows molding surface, 42: outer mold
Claims (2)
前記筒状体は、
上底よりも下底が長く形成された複数の等脚台形状の蛇腹壁を軸方向に並設してなる第１蛇腹部と第２蛇腹部とを周方向交互に備え、前記第１蛇腹部は、隣接する蛇腹壁の上底同士を接続して形成された山部と、隣接する蛇腹壁の下底同士を接続して形成された谷部とを軸方向交互に備え、前記第２蛇腹部は、隣接する蛇腹壁の上底同士を接続して形成されかつ前記第１蛇腹部の谷部に周方向に隣接する山部と、隣接する蛇腹壁の下底同士を接続して形成されかつ前記第１蛇腹部の山部に周方向に隣接する谷部とを軸方向交互に備え、前記第１蛇腹部の蛇腹壁の脚部とこれに周方向に隣接する前記第２蛇腹部の蛇腹壁の脚部とが相互に接続されており、
前記筒状体における蛇腹壁の外面を形成する蛇腹成形面を有する外型と、前記筒状体における蛇腹壁の内面を成形する蛇腹成形面を有する内型との間の成形空間内に、合成樹脂材料を充填して射出成形することを特徴とする蛇腹筒状体の製造方法。 A method of manufacturing a bellows-shaped cylindrical body,
The cylindrical body is
A plurality of isosceles trapezoidal bellows walls, each having a lower bottom longer than the upper base, are provided with a first bellows portion and a second bellows portion alternately arranged in the axial direction; The portion includes a peak portion formed by connecting the upper bases of adjacent bellows walls and a valley portion formed by connecting the bottom bases of adjacent bellows walls alternately in the axial direction. The bellows part is formed by connecting the upper bases of the adjacent bellows walls, and is formed by connecting the mountain parts adjacent to the valleys of the first bellows part in the circumferential direction and the bottom bases of the adjacent bellows walls. And the second bellows part adjacent to the leg part of the bellows wall of the first bellows part and the leg part of the bellows wall of the first bellows part alternately in the axial direction. Are connected to each other's bellows walls,
In the molding space between the outer mold having the bellows molding surface forming the outer surface of the bellows wall in the cylindrical body and the inner mold having the bellows molding surface molding the inner surface of the bellows wall in the cylindrical body. A method of manufacturing a bellows cylindrical body characterized by filling a resin material and performing injection molding.
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|---|---|---|---|---|
| JP2019139872A (en) * | 2018-02-07 | 2019-08-22 | Tdk株式会社 | Secondary battery exterior body and secondary battery |
| JP2021156333A (en) * | 2020-03-26 | 2021-10-07 | 日立Astemo株式会社 | Cylinder device |
-
2013
- 2013-01-29 JP JP2013014687A patent/JP2014145429A/en active Pending
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