JP4359532B2 - 等速ジョイント用ブーツの製造方法並びにその方法に用いられる製造装置等速ジョイント用ブーツ - Google Patents
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Description
このような等速ジョイント用ブーツにおいては、グロメットの内周にトリポッドジョイントの外筐を挿入し、大径側端部の外周側からバンドなどの締結具によってトリポッドジョイントの外筐の外周に締め付けて装着する。
またトリポッドジョイントの外周にグロメットを嵌め込んだ後にベローズの大径側端部を外嵌めすることも可能であるが、この場合であっても慎重を期さないとベローズ大径側端部とグロメットとの間にずれが生じグリース漏れを招くおそれがある。
また、特許文献2又は3に開示されている先行技術では、グロメットとベローズとを一体化している個所に特別な技術的手段を講じていないため、表面的には一体化されていたとしても、両者は確実に溶着されておらず、その一体化したはずの個所が剥離してしまい、結果的にはグリース漏れなどの不具合を招くこととなる。
しかし、このように小径部の内面にベローズ部寄りの厚肉部端部を位置するものとすると、ベローズ部における大径側端部直近の小径部(谷部ともいう)の屈曲性が損なわれる。従って、所望の曲げ角度を得るためには、必要な大径部(山部ともいう)と小径部との折り返し数を増やし、ブーツを大型化せざるを得なくなる場合がある。
そこで本発明者等は、ベローズ部の大径側端部直近の小径部を、ベローズ部の小径部本来の機能として使用、すなわちブーツをコンパクトなまま、揺動角度を大きく取れるようにする(ベローズ部の大径側端部直近の小径部の屈曲性を得る)ため、ベローズ部寄りの厚肉部端部をベローズ部の大径側端部直近の小径部内面から外径方向に寄せて位置するように二次成形することも行った。
このようにすることで、ベローズ部の大径側端部直近の小径部の屈曲性を得ることができ、ブーツをコンパクトなまま、揺動角度を大きく取れるようにすることができる。
この場合、二次成形が終了し、一次成形品の大径側端部内面に肉厚の異なる部分である二次成形品を一体成形したブーツを、コア型から引き抜く際に、アンダーカット部分がコア型に引っ掛かり易いため、いわゆる無理抜きによりブーツを引き抜くこととなる。このような無理抜きは、製品としてのブーツの変形や損傷を招く場合もあり得るため、安定した製品を提供する上では避けたいものであると考え、本発明の開発に至った。
前記ベローズ部の内部空間と連通する小径側端部と大径側端部を両端に備えて成形された一次成形品を金型内に保持すると共に、該一次成形品の大径側端部内にコア型を配置し、金型内周面の凸条とコア型外周面の凹状周溝とによって、前記大径側端部直近の小径部を挟持することにより、一次成形品の大径側端部内周面とコア型外周面との間、若しくは前記金型内周面と一次成形品の大径側端部外周面との間、又は前記一次成形品の大径側端部の内外周面を挟んでコア型外周面と金型内周面との間のいずれかで大径側端部に前記厚肉部と薄肉部とからなる二次成形部分を成形する二次成形空間を形成する工程と、
前記二次成形空間における任意の一箇所乃至複数箇所に二次成形用の溶融材料注入ポイントを位置せしめ、該注入ポイントを介して溶融材料を二次成形空間に射出注入し、前記一次成形品の大径側端部に二次成形部分を成形する工程と、
該工程により一次成形品の大径側端部に二次成形品を一体成形したブーツを形成し、該ブーツと前記コア型を分離する直前に、少なくともベローズ部寄りの厚肉部端部に当接するコア型外周面の一部を、該コア型の中心軸方向に退避させて厚肉部領域から外し、その状態でコア型とブーツとを分離させる工程、
とを有することを特徴とする等速ジョイント用ブーツの製造方法にある。
これによって、ベローズ部寄りの厚肉部端部を外径方向にずらすことができるため、ベローズ部における大径側端部直近の小径部分も有効に屈曲させることができる。
従って、ブーツそのものをコンパクトなまま揺動角度を大きく取ることが出来るため、ベローズ部ひいてはブーツ全体のコンパクト化が図れる。また、当該部分の薄肉化が可能となるから、ブーツの軽量化を図ることができる。さらに、上述の通りブーツ全体のコンパクト化によりブーツ内に充填されるグリース量も少量で良く、コスト低廉化にもなる。
本発明によれば、二次成形空間に注入された樹脂が、コア型外周面と小径部内周面とのシール部分又は金型内周面と小径部外周面とのシール部分に到達するよりも早く、ベローズ部の大径側端部直近の小径部から大径側端部にいたるテーパ面を押圧し、このテーパ面付近の一次成形材料を圧縮してその面内方向に拡張させる応力が発生するものと考えられる。これによってベローズ部の小径部内面がコア型の外周面に押し付けられ、または小径部外面が金型内周面に押し付けられ、いわゆるセルフシール効果が生じるから、二次成形における材料の漏れを防止することができる。
また、このような方法を採用すれば、ベローズ部の大径側端部内周面又は外周面の不純物が押し流されると共に、該溶融材料の熱がベローズ部の大径側端部の内周面又は外周面に伝達され、該内周面又は外周面が溶融するため、ベローズ部の大径側端部の内周面と外周面のいずれか若しくは双方と二次成形空間に射出された溶融材料とが溶着し完全に一体化する。
これによれば、厚肉部のボリュームが少なくなるので薄肉部と厚肉部の冷却時間を一致若しくは近似させることができる。さらに、厚肉部成形空間を溶融樹脂が流れるときの乱流発生がきわめて少ないので、ウェルドやエアーの巻き込み発生が全くない。
前記ベローズ部の内部空間と連通する小径側端部と大径側端部を両端に備えて成形された一次成形品の外面を保持する金型と、
該金型によって保持される一次成形品の大径側端部内に挿入されるコア型と、
一次成形品の大径側端部内周面とコア型外周面との間、若しくは前記金型内周面と一次成形品の大径側端部外周面との間、又は前記一次成形品の大径側端部の内外周面を挟んでコア型外周面と金型内周面との間のいずれかにて形成される厚肉部成形空間及び薄肉部成形空間からなる二次成形空間に溶融材料を射出充填する射出機構とを備え、
前記コア型は、薄肉部成形空間を形成する第一型部と、コア型中心軸方向にスライド自在な退避部を備えた厚肉部成形空間を形成する第二型部と、該第二型部の退避部をコア型中心軸方向にスライド作動せしめる操作部とを備え、
第一型部の先端側外周面とスライド自在な第二型部の退避部の先端側外周面には、前記大径側端部直近の小径部を金型内周面との間で挟持する凹状周溝が設けられ、該凹状周溝は、前記大径側端部直近の小径部内面全周域に密接すると共に、該周溝の溶融材料射出側の周縁を、前記ベローズ部における大径側端部直近の小径部から大径側端部方向へと延びるテーパ面に位置せしめることにより金型内周面との間で前記テーパ面を挟持し、
前記射出機構は、その溶融材料注入ポイントを、前記二次成形空間における任意の一箇所乃至複数箇所に配置してなることを特徴とする等速ジョイント用ブーツの製造装置。
このような製造装置によれば、前記製造方法による作用効果を得ることが出来る。
また、ベローズ部の大径側端部直近の小径部を、ベローズ部の小径部本来の機能として使用でき、ブーツをコンパクトなまま、揺動角度を大きく取れるようにすることで、ブーツのコンパクト化、軽量化、及びコスト低廉化を達成できる。
図1は、本実施形態の製造方法及び製造装置により製造される等速ジョイント用ブーツの一実施形態を示す縦断面図である。
そして、このブーツ1は、大径側端部3、小径側端部5及びベローズ部7が、例えば熱可塑性エラストマ等の樹脂を用いて周知の一次成形工程によって一体成形され(以下、この成形品を、一次成形品と称して説明する。)、そして、前記大径側端部3の内周側には、熱可塑性エラストマ等の樹脂を用いて一次成形品に一体成形された肉厚の異なる部分である二次成形品13が形成されている。
また、本実施形態では、上記した一次成形品の大径側端部3と小径側端部5の双方を、夫々所望厚さの均一肉厚としている。これら肉厚は特に限定されず最適な任意厚さが選択される。
この大径側端部3と小径側端部5の諸条件は、特に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜最適な条件が適用される。なお、本実施形態では大径側端部3と小径側端部5の肉厚を均一にしているが、肉厚を均一にしていないものであっても本発明の範囲内である。
図1及び図2に示すように、一次成形品である大径側端部3の外周面15は略円形に形成され、該外周面15にはブーツ1をトリポッドジョイントに装着する際のバンド締結部37を凹設している。そして、この外周面15の内側に形成された二次成形品13には、その内周側に張り出して形成された複数個の厚肉部17と、該厚肉部17間に形成される複数個の薄肉部19が設けられている。
そして、図1に示すように、大径側端部3の内周面には、上述した厚肉部17および薄肉部19の表面にわたり、周方向に連続して設けられた例えば二本の平行するシールリップ21(21a,21b)が設けられている。シールリップ21は、断面視形状が例えば略三角形または台形状に形成された突条として形成され、本実施形態の場合には、その頂部にR面取りが施されている。
なお、本実施例では、2本のシールリップ21(21a,21b)を設けた実施の一例を示すが、シールリップの本数・形状などは限定されず、1本でも3本以上でもよく設計変更可能である。
また、薄肉部19における二本のシールリップ21のうちベローズ部7側、つまり図3における上側のシールリップ21(21a)に対してこのベローズ部7側における二次成形品13の内周面25は、ベローズ部7側に近づくにつれて徐々に内径が小さくなるテーパ状に形成されている。
そして、図3における下側のシールリップ21(21b)に対して大径側端部3の端面3a寄りの内周面26は、端面3aに近づくにつれて徐々に内径が小さくなるテーパ状に形成されている。
二次成形品13のベローズ部7側の端部は、このテーパ面27に沿って層状に形成されている。そして、大径側端部3直近の小径部7b寄りの二次成形品13の端部14は、テーパ面27の途中、つまり径方向におけるテーパ面27の中間部において接するように配置されている。したがって、図3に示すように、二次成形品13とベローズ部7との接合面28の最小径部であるシール部Aと、ベローズ部7の大径側端部3直近の小径部7bの内径が最小である箇所Bとの大径側端部3の中心からの半径をそれぞれRA、RBとすると、RA>RBの関係となっている。
すなわち、厚肉部17には、図4にて符号17aで示すアンダーカット部分が設けられることとなる。
大径側端部3は、本実施形態によると、その内周は二次成形品たる肉厚の異なる部分との密着力を向上させるため、周方向に連続する凹状部33と凸状部35が端部高さ方向に交互に備えられ、内周を凹凸状に形成している。
なお、この穴39は全ての厚肉部17に一個又は二個設けられる。また本実施形態ではすべての厚肉部17に穴39を設けているが、全く設けないことや、任意に選択された厚肉部に設けることも可能であり、また、穴形状は本実施形態では断面視真円状で深さ方向(小径側端部方向)に行くに従って小径となる円すい台状に形成されているが、断面視楕円状若しくは断面視ティアドロップ状などの任意形状が選択可能であり、本発明の範囲内でそれぞれ設計変更可能である。
大径側端部3、小径側端部5及びベローズ部7からなる一次成形品と、肉厚の異なる部分からなる二次成形品13を構成する熱可塑性樹脂は特に限定されず、本発明の範囲内で最適な材料が選択され、また夫々同材質であっても、硬度の違う材質であっても、異材質であっても本発明の範囲内である。なお、二次成形品13たる肉厚の異なる部分は、グリースを漏らさないシール機能を持った材質が好ましく、一方一次成形品は、純粋に本来の目的にあった材質、すなわち屈曲性・耐熱性・耐寒性などを有する材質を選択することが出来る。
本実施形態の製造方法は、「一次成形工程」→「二次成形工程」→「ブーツ引き抜き工程」にて構成されている。以下、夫々の工程について説明した後に、前記工程に用いられる製造装置について説明する。図5は、本発明製造方法の全体の流れを示す概略図である。
なお、以下、実施例1に金型49とコア型69との間に配した一次成形品の大径側端部3の内周面と、前記コア型外周面との間に二次成形空間43を形成し、該二次成形空間43に溶融材料を射出して二次成形品たる肉厚の異なる部分を一体成形する実施の一例について説明し、次に、実施例2に大径側端部3の外周面15と金型内周面50との間に二次成形空間43cを形成し、該二次成形空間43cに溶融材料を射出して二次成形品たる肉厚の異なる部分を一体成形する実施の一例について説明し、そして、実施例3に大径側端部3の内外周面を挟んでコア型69の外周面と金型内周面50との間に二次成形空間43d,43eを形成し、該二次成形空間43d,43eに溶融材料を射出して二次成形品たる肉厚の異なる部分を一体成形する実施の一例について説明する。
上述した大径側端部3、小径側端部5及びベローズ部7からなる一次成形品の成形方法としては、ブロー成形や射出ブロー成形などが良く知られているが、特に限定されず、本発明の範囲内で適宜最適な成形方法が適用される。
図5乃至図8にて本工程を説明する。本工程は、一次成形にて成形された一次成形品にコア型69を挿入して射出成形用金型49内に保持すると共に、該金型49内に所望の溶融材料を高速で射出することにより、一次成形品の大径側端部3の外周面15の内面とコア型69外面との間に、二次成形品13を一体成形するものである。なお、以下に説明する構成以外の構成については既知の構成が適用されるためそれらの説明については省略する。
例えば、まず、予め固定盤49a側に備えてあるコア型69の外周に、一次成形品の大径側端部3の内周を嵌め込み、コア型69に一次成形品を取り付ける(図5(a))。
そして、次に、上述のように大径側端部3をコア型69の外周に嵌め込んで備えた一次成形品を、割型51を型締することにより金型49内に配設保持する(図5(b))。
二次成形空間43は、本実施形態では、コア型69の第二型部79の外周面81に凹部が形成されているため、この凹部と大径側端部3の内周との間で厚肉部形成空間43aが形成され、コア型69の第一型部70の外周面76と大径側端部3の内周との間に、前記厚肉部形成空間43aと連通する薄肉部形成空間43bが形成される。
なお、上述した本工程は一例に過ぎず、この工程以外の他の工程を採用することも本発明の範囲内で可能であり、適宜設計変更可能である。
まず前記工程により形成された二次成形空間43における薄肉部成形空間43bの任意の一箇所乃至複数箇所に二次成形用の溶融材料注入ポイントPを位置せしめる。そして、該注入ポイントPを介して、例えば260℃以上の高温に加熱され、溶融した熱可塑性樹脂を、前記二次成形空間43に高速で射出注入し、前記一次成形品の大径側端部3の内周面に二次成形品13部分を一体成形する(図5(c)、図6)。
なお、上述したとおり、射出される熱可塑性樹脂は例えば260℃以上であるが、特に限定されず、素材に不具合が生じない範囲で適宜設計変更可能である。
二次成形空間43に射出された溶融材料の圧力が、金型49の凸条53内周面とコア型69先端外周面の凹状周溝74,85とで挟み込んだ一次成形品における大径側端部3直近の小径部7bから大径側端部3方向へと延びるテーパ面27を加圧する。
前記溶融材料の射出圧力により圧縮されたテーパ面27が、前記小径部7b方向へと拡張される。
テーパ面27が拡張されることにより、金型49の凸条53内周面とコア型69の凹状周溝74,85外周面とで挟み込まれている前記小径部7bを、該コア型69の凹状周溝74,85外周面へと圧接される。
図7に示すように、二次成形空間43内に流入した二次成形材料である溶融樹脂の流入方向前端部(樹脂の前端部を矢印77で示す)は、ベローズ部7における大径側端部3直近の小径部7bから大径側端部3にかけて延びるテーパ面27に到達する。
そして、この溶融樹脂は、その射出圧力によって、テーパ面27を加圧するように作用し、これによって図7に示す応力σ1が発生するものと認められる(上述のステップ1)。
この場合、テーパ面27の裏面側には割型51の面部65が存在するから、押圧された一次成形品の材料は加圧され、応力σ1と交差する方向、つまりテーパ面27に沿った方向に外側に拡張しようとする。
これによって、図7に示すような応力σ2が発生するものと認められる(上述のステップ2)。
しかし、応力σ2が係る方向には、それぞれ大径側端部3の外周面に当接する割型51の面部67と、コア型69の先端側直近外周の凹状周溝74,85とが存在し、いずれもいわゆるデッドエンドとなっている。
従って、この面部67と凹状周溝74,85間に存在する一次成形材料は、言わば突っ張った状態となり、これら各面を押圧しているものと考えられる。
このため、ベローズ部7の小径部7b内面とコア型69の先端側直近外周の凹状周溝74,85との間の密着力が向上し、二次成形材料のこれら小径部7b内面と凹状周溝74,85との間への漏れに対して、いわゆるセルフシール効果を奏していると考えられる(上述のステップ3)。
この時、射出された高温の熱可塑性樹脂が、大径側端部3の外周面15の内周を高速で摺接して流れ込むため、外周面15の内周表面に付着した一次成形用材料の不純物が押し流され、かつ該内周表面に高温・高速で流れた熱可塑性樹脂の熱を伝達して該表面を溶融させる。従って、射出された熱可塑性樹脂が、該熱可塑性樹脂の熱により溶融した一次成形材料の表面と強固に溶着し、大径側端部3の内周側に二次成形品13が一体的に成形される。
前記二次成形工程により、一次成形品の大径側端部3内周面に二次成形品を一体成形したブーツ1が形成される(前出の図5(a)乃至(c))。
このように成形されたブーツ1の大径側端部3内面の厚肉部17には、図4に示すように、ブーツ軸心方向に突出するアンダーカット部分17aが設けられている。
そして、コア型69とブーツ1を分離する直前に、まず少なくともベローズ部7寄りの厚肉部17のベローズ部側端部17bに当接するコア型69外周面の一部(例えば後述する退避部83)を、該コア型69の中心軸方向に退避させて厚肉部領域から外す(図5(e))。
これにより、厚肉部17をコア型69から引き抜く際に、厚肉部17のアンダーカット部分17aに引っ掛かるコア型部分がなくなり、その状態でコア型69からブーツ1を引き抜き分離させる(図5(f))。
本製造方法に使用されるコア型69の具体的な実施の形態は後述する。
この一次成形品収容空間55は、型締時に一次成形品収容空間55に収容された一次成形品の大径側端部3の外周面15の開口縁59が、割型51の下端面51aと同一平面上に位置するように形成されている。
もちろん、ゲート47は厚肉部成形空間43aの任意の一箇所乃至複数箇所を選択して備えることも、薄肉部成形空間43bと厚肉部成形空間43aを含んだ任意の一箇所乃至複数箇所を選択して備えることもなんら問題はなく設定可能である。
なお、ゲート47は厚肉部成形空間43aに備え、厚肉部成形空間43aのみから若しくは厚肉部成形空間43aを含む複数箇所から熱可塑性樹脂を射出するものとしてもよいが、エアー不良やウェルド不良発生防止などの観点からすれば本実施形態のように薄肉部成形空間43bにゲート47を備えるのが好ましい。
また、コア型69の外周径は、一次成形品の大径側端部3内面に形成される二次成形品の内径を構成するように設計される。なお、この二次成形品の内径は、装着対象となるトリポッドジョイントの外筐外径に嵌合する径とする。
そして、前記操作部89を中心にして周方向に所望間隔をあけて三個備えられ、先端側外周73には、一次成形品における大径側端部3直近の小径部7b内面を嵌合する凹状周溝74が備えられ、該凹状周溝74の溶融材料射出側の周縁75から下端面72に至るまでの外周面76は、一次成形品の大径側端部3内周面との間で形成される薄肉部19の内面形状を形成する面部76aを備えている。
第二型部79は、前記隣り合う第一型部70,70間に配設される幅で、かつ前記第一型部70と同一肉厚に構成され、前記操作部89を中心にして周方向に三個備えられ、退避部83の先端側外周84には、図12等に示すように一次成形品における大径側端部3直近の小径部7b内面を嵌合する凹状周溝85が備えられ、前期固定部80の外周面81は、一次成形品の大径側端部3内周面との間で形成される厚肉部17の内面形状を形成する面部81aを備えている。
なお、この差込片とガイド溝のいずれか一方若しくは双方は、摩擦抵抗の少ない材質若しくは表面処理を施すと良い。なお、退避部83のスライド構成は、限定されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。
この円すい面からなる夫々の内周面78,87は、後述する操作部89を構成する昇降部材90の小径側端部5側の円すい面からなる外周面91と摺動可能に当接する。
図6及び図8中、104はコア型69と同心の円盤状のカバー(蓋)で、第一型部70の先端面71にボルト105によって着脱自在に固定されている。
その円すい面91の傾斜角は、上述した第一型部70の先端側内周面78と第二型部79の退避部内周面87の夫々の円すい面の傾斜角と等しく、この円すい面91と、退避部83の内周面(円すい面)87とは、摺動可能に当接している。
また、本実施形態では、昇降部材90の上端面(図8で、上方に存する小端面)92上に受部材94を備え、該受部材94が押圧部材102の押圧力を直接受けるようにしているが、この受部材94を備えるのは任意で、直接昇降部材90の上端面92を押圧部材102で押圧するものとすることもできる。
なお、本実施形態では、図8に示すように、昇降部材90に押圧部材102の押圧力がかかっていない状態で、受部材内面95と上端97との間に所望な空間99を残してケーシング98内に立設した円柱状としている。この空間99は、昇降部材90の実施形態の昇降可能範囲に応じて適宜変更可能である。
なお、柱部96の形状は特に限定解釈されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。
そして、次にピストンロッド103を介して昇降部材90の上端面92に備えた受部材94が押圧され、弾性部材101の弾性に抗して昇降部材90が図面上で下方向に降下作動する。
これによって、昇降部材90の円すい面91と、退避部83の内周面87とが相互に摺動し、該内周面87が接する昇降部材90の円すい面91の外径が小さくなる。そして、退避部83は、弾性部材100の付勢力すなわち引き寄せ力によって、コア型69中心軸方向へとスライド移動する。
この状態において、ブーツ1の厚肉部17のアンダーカット部分17aに接する退避部83は、アンダーカット部分17a上(厚肉部領域)から外れて退避しているため、図5(f)のようにブーツ1はコア型69から小径側端部5方向(図面上で上方向)へ容易に引き抜くことができる。
例えば本実施形態では、図3及び図4に示すように、周方向に連続する凹状部33と凸状部35が、大径側端部3の内面の高さ方向に交互に複数個設けられているため、一次成形品たる大径側端部3内面と二次成形品13たる肉厚の異なる部分との溶着面積が広くなり強固に溶着される。なお、本実施形態では、複数個の凹状部33と凸状部35を設ける構成としているが、上述の通り溶着が強固となり得る構成であればこれに限定して解釈されるものではなく、例えば単独の突起や窪みなどを一個乃至複数個設けることも考えられ、この場合の突起の長さなども任意に設定できる。
なお、この凸状部35は、少なくとも薄肉部成形空間43bに対応する大径側端部3の内面に形成されていれば良い。また、凸状部35は本発明において任意に設けられるものであり、その凸状部本数も適宜設計変更可能である。
本実施例の一次成形品は、基本的な構成及び成形方法などは実施例1に示した一次成形品と同様であるが、大径側端部3を断面視略ストレートな肉厚を有する筒状に形成されているものとする。なお、本実施例では採用していないが、二次成形品との密着性を高めるため、大径側端部3の外周面15を粗面(凹凸面)に形成しても良い。なお、一次成形品たるベローズ部7の大径側端部外周面15に、前記実施例1で大径側端部内周面に設けたものと同様に、少なくとも凸状部と凹状部のいずれか一つ以上を一次成形時において同時に形成しておくと、前記実施例1にて説明したと同様に、二次成形品13たる肉厚の異なる部分との溶着が強固となる。また、この凸状部を設けた場合、該凸状部が堰の役目を兼ねる作用効果を奏することについても実施例1と同様であり詳細は援用する。
本実施例では、割型51とコア型69との間に配した一次成形品の大径側端部3の外周面15と、前記割型51の内周面(金型内周面50)との間に、二次成形するための二次成形空間43c(43a,43b)を形成し、該二次成形空間43cに溶融材料を射出することで肉厚の異なる部分を有する大径側端部を成形する実施の一例である。
そして、次に、上述のように大径側端部3をコア型69の外周面に嵌め込んで備えた一次成形品を、割型51を型締することにより金型49内に配設保持する。
図14に示すように、二次成形空間43cに溶融材料が射出されると、該射出された溶融材料の射出圧力が、割型51の凸条53内周面とコア型69先端外周面の凹状周溝74(85)とで挟み込んだ一次成形品における大径側端部3直近の小径部7bから大径側端部3方向へと延びるテーパ面27を加圧する。
前記溶融材料の射出圧力により圧縮されたテーパ面27が、前記小径部7b方向へと拡張される。
テーパ面27が拡張されることにより、割型51の凸条53内周面とコア型69の凹状周溝74(85)外周面とで挟み込まれている前記小径部7bを、前記割型51の凸条53内周面へと圧接する。
そして、この溶融樹脂は、その射出圧力によって、テーパ面27を加圧するように作用し、これによって図14に示す応力σ3が発生するものと認められる(上述のステップ1)。
これによって、図14に示すような応力σ4が発生するものと認められる(上述のステップ2)。
しかし、応力σ4が掛かる方向には、それぞれ固定盤49aの端面49dと、割型51の内面の凸条53とが存在するため、この両者49d,53間に存在する一次成形材料は、言わば突っ張った状態となり、前記両者49d,53を押圧しているものと考えられる。
このため、ベローズ部7の小径部7bの外面と割型51の内面の凸条53との間の密着力が向上し、二次成形材料のこれら小径部7bの外面と割型51の内面の凸条53との間への漏れに対して、いわゆるセルフシール効果を奏していると考えられる(上述のステップ3)。
この時、射出された高温の熱可塑性樹脂が、大径側端部3の外周面15を高速で摺接して流れ込むため、外周面15の表面に付着した一次成形用材料の不純物が押し流され、かつ該外周面15に高温・高速で流れた熱可塑性樹脂の熱を伝達して該外周面15を溶融させる。
従って、射出された熱可塑性樹脂が、該熱可塑性樹脂の熱により溶融した一次成形材料の表面と強固に溶着し、大径側端部3の外周面15と割型51の内周面(金型内周面50)との間に二次成形品13が一体的に成形される。
「変形例」
その他の構成及び作用効果は前記実施例2と同様であるため、前記実施例2の図13,図14の説明を援用し、その詳細な説明は省略する。
なお、ゲート47は厚肉部成形空間43aに備え、厚肉部成形空間43aのみから若しくは厚肉部成形空間43aを含む複数箇所から熱可塑性樹脂を射出するものとしてもよいが、エアー不良やウェルド不良発生防止などの観点からすれば本実施形態のように薄肉部成形空間43bにゲート47を備えるのが好ましい。
「二次成形工程」
すなわち、本実施例では、一次成形品の大径側端部3は、割型51の内周面(金型内周面50)とコア型69の外周面との間で、該割型51の内周面(金型内周面50)とコア型69の外周面とから夫々離間して位置決め配設されている。
本実施例の射出ゲート47による射出条件にあっては、二次成形空間43dに対向する側に備える射出ゲートにあっては実施例2の説明を援用し、二次成形空間43eに対向する側に備える射出ゲートにあっては実施例1の説明を援用する。なお、二次成形空間43d,43eに射出される溶融材料の射出量・射出圧などは適宜設計変更可能である。
図17に示すように、二次成形空間43d,43eに溶融材料が射出されると、該射出された溶融材料の射出圧力が、割型51の凸条53内周面とコア型69先端外周面の凹状周溝74(85)とで挟み込んだ一次成形品における大径側端部3直近の小径部7bから大径側端部3方向へと延びるテーパ面27を外内面から加圧する。
前記溶融材料の射出圧力により圧縮されたテーパ面27が、前記小径部7b方向へと拡張される。
テーパ面27が拡張されることにより、金型49の凸条53内周面とコア型69の凹状周溝74(85)外周面とで挟み込まれている前記小径部7bを、前記金型49の凸条53内周面へと圧接する。
そして、この溶融樹脂は、その射出圧力によって、テーパ面27を外内面から加圧するように作用し、これによって図17に示す応力σ6が発生するものと認められる(上述のステップ1)。
これによって、図17に示すような応力σ7が発生するものと認められる(上述のステップ2)。
しかし、応力σ7が掛かる方向には、それぞれ固定盤49aの端面49dと、割型51の内面の凸条53とコア型69の先端側直近外周の凹状周溝74(85)とが存在するため、この両者49dと53,74(85)間に存在する一次成形材料は、言わば突っ張った状態となり、前記両者49dと53,74(85)を押圧しているものと考えられる。
このため、ベローズ部7の小径部7bの外面と割型51の内面の凸条53との間及び、小径部7bの外面とコア型69の先端側直近外周の凹状周溝74(85)の間の密着力が向上し、二次成形材料のこれら小径部7bの外面と割型51の内面の凸条53との間及び、小径部7bの外面とコア型69の先端側直近外周の凹状周溝74(85)の間への漏れに対して、いわゆるセルフシール効果を奏していると考えられる(上述のステップ3)。
なお、ゲート47は厚肉部成形空間43aに備え、厚肉部成形空間43aのみから若しくは厚肉部成形空間43aを含む複数箇所から熱可塑性樹脂を射出するものとしてもよいが、エアー不良やウェルド不良発生防止などの観点からすれば本実施形態のように薄肉部成形空間43bにゲート47を備えるのが好ましい。
3 大径側端部
5 小径側端部
7 ベローズ部
13 二次成形品
15 外周面
17 厚肉部
17a アンダーカット部分
19 薄肉部
21 シールリップ
27 テーパ面
43 二次成形空間
45 ランナー
47 ゲート
49 射出成形用金型
51 割型
55 一次成形品収容空間
69 コア型
70 第一型部
74,85 凹状周溝
79 第二型部
83 退避部
89 操作部
90 昇降部材
100,101 弾性部材
102 押圧部材(ピストン)
A シール部
Claims (8)
- 外周面に複数の凹部を有するトリポッドジョイントの外筐が挿入される大径側端部と、前記トリポッドジョイントに連結された軸部が挿入される小径側端部と、大径側端部と小径側端部との間に形成され大径部と小径部とを繰り返し配列してなるベローズ部とを有し、前記大径側端部の内周面には、前記トリポッドジョイントの外筐の凹部に適合して内径側に張り出して形成された複数の厚肉部と、該複数の厚肉部の間に配置された薄肉部とを有してなる等速ジョイント用ブーツの製造方法であって、
前記ベローズ部の内部空間と連通する小径側端部と大径側端部を両端に備えて成形された一次成形品を金型内に保持すると共に、該一次成形品の大径側端部内にコア型を配置し、金型内周面の凸条とコア型外周面の凹状周溝とによって、前記大径側端部直近の小径部を挟持することにより、一次成形品の大径側端部内周面とコア型外周面との間、若しくは前記金型内周面と一次成形品の大径側端部外周面との間、又は前記一次成形品の大径側端部の内外周面を挟んでコア型外周面と金型内周面との間のいずれかで大径側端部に前記厚肉部と薄肉部とからなる二次成形部分を成形する二次成形空間を形成する工程と、
前記二次成形空間における任意の一箇所乃至複数箇所に二次成形用の溶融材料注入ポイントを位置せしめ、該注入ポイントを介して溶融材料を二次成形空間に射出注入し、前記一次成形品の大径側端部に二次成形部分を成形する工程と、
該工程により一次成形品の大径側端部に二次成形品を一体成形したブーツを形成し、該ブーツと前記コア型を分離する直前に、少なくともベローズ部寄りの厚肉部端部に当接するコア型外周面の一部を、該コア型の中心軸方向に退避させて厚肉部領域から外し、その状態でコア型とブーツとを分離させる工程、
とを有することを特徴とする等速ジョイント用ブーツの製造方法。 - 二次成形部分を成形する工程には、該二次成形空間に射出された溶融材料の圧力が、金型内周面とコア型外周面とで挟み込んだ大径側端部直近の小径部から大径側端部方向へと延びるテーパ面を加圧するステップと、
該溶融材料の射出圧力により圧縮されたテーパ面が前記小径部方向へと拡張されるステップと、
該テーパ面が拡張されることにより、金型内周面とコア型外周面とで挟み込まれている前記小径部を、該コア型外周面と金型内周面のいずれか一方若しくは双方へと圧接するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の等速ジョイント用ブーツの製造方法。 - 二次成形部分を成形する工程において、二次成形空間における薄肉部成形空間の任意の一箇所乃至複数箇所に二次成形用の溶融材料注入ポイントを位置せしめ、
一次成形品の大径側端部の内周面と外周面のいずれか若しくは双方に対し、射出ゲートの向きθを、0°≦θ≦90°とすると共に、
一次成形品の大径側端部の内周面又は外周面と射出ゲート中心の距離をt、二次成形空間の射出側端部の径方向距離をaとしたときに、
その射出ゲートの位置を、0≦t≦2a/3として、一次成形品の大径側端部内周面と外周面のいずれか若しくは双方に溶融材料が摺接するように射出され、溶融材料が二次成形空間に充填されることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の等速ジョイント用ブーツの製造方法。 - 二次成形空間における厚肉部成形空間に一本又は二本のピンを間隔を空けて差込み配置し、その後溶融材料を射出することにより、厚肉部に一個又は二個の穴を形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の等速ジョイント用ブーツの製造方法。
- 外周面に複数の凹部を有するトリポッドジョイントの外筐が挿入される大径側端部と、前記トリポッドジョイントに連結された軸部が挿入される小径側端部と、大径側端部と小径側端部との間に形成され大径部と小径部とを繰り返し配列してなるベローズ部とを有してなり、前記大径側端部の内周面に前記トリポッドジョイントの外筐の凹部に適合して内径側に張り出して形成された複数の厚肉部と、該複数の厚肉部の間に配置された薄肉部とを有してなる等速ジョイント用ブーツの製造装置であって、
前記ベローズ部の内部空間と連通する小径側端部と大径側端部を両端に備えて成形された一次成形品の外面を保持する金型と、
該金型によって保持される一次成形品の大径側端部内に挿入されるコア型と、
一次成形品の大径側端部内周面とコア型外周面との間、若しくは前記金型内周面と一次成形品の大径側端部外周面との間、又は前記一次成形品の大径側端部の内外周面を挟んでコア型外周面と金型内周面との間のいずれかにて形成される厚肉部成形空間及び薄肉部成形空間からなる二次成形空間に溶融材料を射出充填する射出機構とを備え、
前記コア型は、薄肉部成形空間を形成する第一型部と、コア型中心軸方向にスライド自在な退避部を備えた厚肉部成形空間を形成する第二型部と、該第二型部の退避部をコア型中心軸方向にスライド作動せしめる操作部とを備え、
第一型部の先端側外周面とスライド自在な第二型部の退避部の先端側外周面には、前記大径側端部直近の小径部を金型内周面との間で挟持する凹状周溝が設けられ、該凹状周溝は、前記大径側端部直近の小径部内面全周域に密接すると共に、該周溝の溶融材料射出側の周縁を、前記ベローズ部における大径側端部直近の小径部から大径側端部方向へと延びるテーパ面に位置せしめることにより金型内周面との間で前記テーパ面を挟持し、
前記射出機構は、その溶融材料注入ポイントを、前記二次成形空間における任意の一箇所乃至複数箇所に配置してなることを特徴とする等速ジョイント用ブーツの製造装置。 - 成形されたブーツの小径側端部から挿入されると共に、コア型の操作部を押圧する押圧部を備え、該押圧部の押圧操作により、操作部に押圧力が付与されると、操作部が降下作動すると共に、第二型部の退避部が、コア型中心軸方向にスライドし、該第二型部の退避部が厚肉部領域から外れることを特徴とする請求項5に記載の等速ジョイント用ブーツの製造装置。
- 二次成形空間における薄肉部成形空間の任意の一箇所乃至複数箇所に二次成形用の溶融材料注入ポイントを位置せしめ、一次成形品の大径側端部の内周面と外周面のいずれか若しくは双方に対し、射出ゲートの向きθを、0°≦θ≦90°とすると共に、ベローズ部の大径側端部の内周面又は外周面と射出ゲート中心の距離をt、二次成形空間の射出側端部の径方向距離をaとしたときに、その射出ゲートの位置を、0≦t≦2a/3として、ベローズ部の大径側端部内周面と外周面のいずれか若しくは双方に溶融材料が摺接するように射出され、溶融材料が二次成形空間に充填されることを特徴とする請求項5又は6のいずれかに記載の等速ジョイント用ブーツの製造装置。
- 二次成形空間を構成している厚肉部成形空間に一本又は二本のピンを間隔を空けて差込み配置し、その後溶融材料を射出することにより、厚肉部に一個又は二個の穴を形成することを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載の等速ジョイント用ブーツの製造装置。
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