JPH0750190Y2 - 蛇腹製品の射出ブロー成形用パリソン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は射出ブロー成形に用いられるパリソンに関す
る。更に詳述すると、本考案は蛇腹製品の射出ブロー成
形に用いられるパリソンに関する。

（従来の技術） 従来、合成樹脂で蛇腹（ベローズ）製品を形成するには
ブロー成形が多く用いられている。しかし、ブロー成形
によると、蛇腹の山部は谷部よりもブローアップ比が高
いため、成形品全体の肉厚に比べて山部の肉厚が極端に
薄くなってしまう。このため、このブロー成形の蛇腹製
品をアクチェータとして使用する場合、山部の肉厚が薄
くなって、負圧力によって山部が座屈してストロークの
低下が生じ、甚しいときはアクチェータの機能を果さな
くなる。また、空調装置などのダクトとして使用する場
合には山部の肉厚が薄くなると断熱効果が悪くなる。そ
こで、パリソンの肉厚を厚くして山部を適正な肉厚にし
ようとすると、他の部分の肉厚が不必要に厚くなり、材
料が無駄になると共に蛇腹本来の柔軟性が損なわれてし
まう。

また、射出ブロー成形によって蛇腹を形成することも考
えられる。この射出ブロー成形は、金型内に溶融樹脂を
射出して底のあるチューブ状のパリソンを成形し、この
パリソンをブロー金型で囲んで膨張させ最終形状とする
方法である。このため使用する材料は、射出工程にあっ
ては粘度の低い流動性のある材料が好ましいが、反面ブ
ロー工程にあっては粘度の高い材料が好ましいという二
律背反の関係にある。そこで、通常はブロー工程に合せ
て材料が選定されるが、射出工程では流れ難い材料とな
る。このため、従来にあっては、パリソンは流動抵抗の
少ない均一肉厚のチューブ状とすることが常識とされて
いる。そして、ブロー成形外型に形成された蛇腹状のキ
ャビティに沿ってパリソンを全体的に膨張させることに
よって、蛇腹状の胴部を形成するようにしている。

しかしながら、均一肉厚のチューブ状のパリソンを用い
て蛇腹製品をつくると、ブロー工程においてブローアッ
プ比が局部的に異なり、肉厚が大きく異なる製品ができ
上ってしまう。特に次第に径が大きくなる円錐形の蛇腹
製品、例えば自動車などに用いられる等速ジョイント用
ブーツの場合、最終製品の肉厚の均一化を図るために末
広がりのテーパ形状にパリソンを成形しようとしても、
開放圧成形に近くなるため、樹脂中のガス成分が気泡と
なって表われたり、流れが複雑となって内部抵抗が残り
易くなるため、ひけや気泡、ボイドなどが発生する問題
が生じる。また、長尺な蛇腹製品を成形する場合にも開
放圧成形に近くなり、パリソンに気泡、ボイド、ひけな
どが発生する問題がある。このため、従来は射出ブロー
成形法によると、均一な肉厚の蛇腹製品、特に径が次第
に大きくなる末広がりな円錐形蛇腹製品をつくることは
できないと思われている。

そこで、この偏肉の問題を解決するため、先に実開平2-
34211号において、パリソンそのものの肉厚を不均一に
しておく技術が提案されている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、ブロー成形は肉厚を薄くしながらパリソ
ンを膨張させることによって所望の製品形状に成形する
手法なので、ブロー圧の分布の不均一や樹脂温度のばら
つき等によって成形品の肉厚にばらつきが生ずる傾向が
強く、パリソンの肉厚制御だけで均一な肉厚に成形する
ことは難しい。特に、成形形状が複雑な蛇腹製品の場
合、なかでも円錐形に蛇腹が形成されている等速ジョイ
ント用ブーツの場合には蛇腹部分の傾斜面の角度が非対
称であるため均一に膨張させることは難しく肉厚のばら
つきを伴い易い。一般にパリソンが円錐形を成している
とき角度が急な面程先に膨張し、角度が緩い方がその後
遅れて膨張するため蛇腹部の一つの山あるいは谷を形成
する二つの斜面の左右で肉厚が異なる現象が起きてい
た。

本考案は、均一な肉厚の合成樹脂製蛇腹製品を提供する
ことを目的とする。更に具体的には、本考案は、射出ブ
ロー成形によって均一な肉厚の合成樹脂製蛇腹製品を成
形できるパリソンを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本考案の蛇腹製品の射出ブ
ロー成形用パリソンは、圧肉の山部とこれよりも薄肉の
谷部とから成る蛇腹状の異径部を形成すると共に前記山
部に薄肉部を設けるようにしている。

また、本考案のパリソンの薄肉部はパリソンの内周面に
形成された円周方向の溝であることを特徴としている。

また、本考案のパリソンの薄肉部はパリソンの山部の中
心とブロー成形外金型の山部の中心とを結ぶ線上に配置
されたことを特徴とする。

ここで、薄肉部を形成する溝は特に形状を限定されるこ
とがなく、半円形、三角形、四角形等のいずれの形状で
も良く、好ましくはコアとブロー成形外型の対応する山
部とを結ぶ線を対称軸とする線対称形状の溝形状の採用
である。

（作用） したがって、ブロー成形時にパリソンとコアとの間に流
入するブロー用空気は、パリソンの山部の肉薄部の溝に
流入してエアーブロー圧力をこの薄肉部に集中させる。
そこで、この薄肉部が最初に膨張し始める。その後、左
右方向に膨張するため山部から谷部にかけて左右の肉厚
が均等になる。特にパリソンの山部の中心と即ちコアの
山部の中心とブロー成形外型の山部の中心とを結ぶ線上
に薄肉部が存在する場合、ブロー成形用外金型の対応す
る山部に向けて薄肉部がまず膨張し始めることから効果
的である。

（実施例） 以下、本考案の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。尚、本実施例は自動車で用いられる等速ジ
ョイント用ブーツに適用したものである。

第１図に本考案のパリソンの断面形状の一例を示す。こ
のパリソン１は、熱可塑性樹脂によって製品形状６に近
似した底付きの円錐筒体形状に形成されると共にその円
錐面部分５に蛇腹状の異径部２が形成されている。ここ
で、製品形状６に近似する円錐筒体形状とは、例えば 0.1≦（Ｄ−ｄ）/2L D:円錐面部分の大端側直径、 d:円錐面部分の小端側直径、 L:円錐面部分の全長、 のテーパを少なくとも有することが好ましい。

前記異径部２はその凹凸（谷部４と山部３）のピッチＰ
を製品形状のピッチＰ′に近似させると共に、山部３の
肉厚Tiを厚肉に、谷部４の肉厚tiを薄肉に形成してい
る。山部３の肉厚Tiは、流動抵抗となり得る肉厚変化を
谷部４との間に与える厚みとすることが好ましく、例え
ば、 1.25ti≦Ti≦5ti の厚み関係を保つように形成されている。Ti＜1.25tiの
場合には、肉厚差が小さくなり過ぎ従来のものと変わり
なくなることからひけ等が生じ、Ti＞5tiの場合には、
肉厚差が大きくなり過ぎ、その中で気泡が発生する虞が
あるからである。この肉厚差は凹凸のピッチＰと無関係
ではなく、ピッチが小さくなる程異径部２の屈曲による
流動抵抗が増加するため肉厚差は少なくて良いが、ピッ
チが大きくなると屈曲による流動抵抗が減少するため肉
厚差を大きくする必要がある。また、薄肉部４の肉厚ti
はあまり薄くし過ぎると樹脂の流動性を損ない欠陥がで
るため、流動を阻害しない程度の最低の肉厚を確保する
ことが必要である。そこで、ピッチ並びに最低肉厚との
関係を配慮しつつ上述の肉厚差の範囲で適宜肉厚Ti,ti
を選択すれば良い。

また、山部３と谷部４との直径の差即ち段差ｈ（第１図
参照）は、山部３のブローアップ比を可能なかぎり小さ
く抑えるため製品形状６に近づけることが好ましいが、
反面射出時の樹脂の流れを阻害することを考慮しなけれ
ばならないことから、通常、製品形状に比して緩やかな
屈曲状態となるような値が選択される。

また、山部３には薄肉部７が設けられている。更に好ま
しくは、薄肉部７はパリソン１の山部３の中心とブロー
成形外金型（図示省略）の対応する山部の中心とを結ぶ
線上に配置されている。この薄肉部７は、例えばパリソ
ン１の内周面に円周方向の溝８を形成することによって
形成されている。溝８はその断面形状を特に限定される
ことがなく、第２図に示すような半円形の他、第３図に
示すような三角形や四角形等のいずれの形状でも良く、
好ましくはコア金型の山部とブロー成形外型の対応する
山部とを結ぶ線を対称軸とする線対称形状の溝形状が採
用されている。

即ち、パリソン１を形成するコア金型11の山部には半円
形の突条９が円周方向に、好ましくは該山部の中心と対
応する射出成形用外金型の山部の中心とを結ぶ線Ｏ上に
形成されている。

また、パリソンの山部３と谷部４との差ｈは、山部３の
ブローアップ比を可能なかぎり小さく抑えるため製品形
状６に近づけること、即ち大きくすることが好ましい
が、反面射出時の樹脂の流れを阻害することを考慮しな
ければならないことから、通常、製品形状に比して緩や
かな屈曲状態となるような値が選択される。

以上のように構成されるパリソン及びそれを用いて成形
される円錐形の蛇腹製品は次のようにして成形される。

例えば、割型となったキャビティ金型10内にコア金型11
を設置してからキャビティ金型10を閉じると共にネック
金型12を閉じる。そして、小端側からコア金型11の周囲
に溶融樹脂を射出してパリソン１を成形する［第４図
（Ａ）］。このとき。キャビティ金型10及びコア金型11
には、製品形状に近似する蛇腹状の異径部２並びに所定
肉厚差を与える山部３と谷部４を形成するため、所定深
さ、形状の凹凸13A、13Bおよび溝８を形成する例えば半
円形の突条９が形成されている。射出成形後、キャビテ
ィ金型10を開いてパリソン１をコア金型11に支持させた
状態のまま取出す［第４図（Ｂ）］。そして、ブロー金
型14へ移し［第４図（Ｃ）］、ブロー金型14を閉じてコ
ア金型11に設けられた空気吹込み口15を開いて空気を吹
込んで成形する［第４図（Ｄ）］。このとき、山部３は
谷部４よりも厚肉であるため冷え難く熱を保有している
ため、流動性が谷部４よりも高く伸び易いことから、ブ
ロー比が高まる。しかも、ブロー成形時にパリソン１と
コア金型11との間に流入するブロー用空気が、パリソン
１の山部３の肉薄部７の溝８に流入してエアーブロー圧
力をこの薄肉部７に集中させる。そこで、この薄肉部７
が最初に膨張し始める。その後、左右方向に膨張するた
め山部３から谷部４にかけて左右の肉厚が均等になる。
特にパリソン１の山部３の中心即ちコア金型11の山部の
中心とブロー成形外型14の対応する山部の中心とを結ぶ
線上に薄肉部７が存在する場合、ブロー成形用外金型14
の対応する山部に向けて薄肉部７がまず膨張し始めるこ
とから効果的である。したがって、ブロー成形後の最終
形状としての製品の形状は、パリソン形状に比して肉厚
の差が少なくほぼ均肉なものとなる。

冷却後、ネック金型12とブロー成形用外金型14とを開
き、成形品16を取出す［第４図（Ｅ）］。

尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の一例ではある
がこれに限定されるものではなく本考案の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である。例えば、ス
テアリングブーツのように全体形状が筒体を成す蛇腹製
品を成形するためのパリソンにも応用可能である。ま
た、薄肉部を形成する溝は、本実施例の場合パリソンの
内周面側に形成しているが、特にこれに限定されず、必
要に応じて外周面側に溝や窪み等を形成するようにして
も良い。

（考案の効果） 以上の説明より明らかなように、本考案のパリソンは、
製品形状に合せて厚肉の山部とこれよりも薄肉の谷部と
から成る蛇腹状の異径部を形成すると共に前記山部に薄
肉部を設けるようにしているので、山部のブロー比を従
来のチューブ状パリソンより小さくでき、山部の極端な
薄肉化を防ぐと共にエアーブロー圧力をこの薄肉部に集
中させて薄肉部から膨張を開始させ得る。

したがって、パリソンは山部が径方向に真直ぐ膨張した
後、左右方向に膨張するため、山部から谷部にかけて左
右の肉厚が均等になり、全体にほぼ均一な肉厚の蛇腹製
品を得ることができる。特にパリソンの山部の中心と即
ちコアの山部の中心とブロー成形外型の山部の中心とを
結ぶ線上に薄肉部が存在する場合、ブロー成形用外金型
の対応する山部に向けて薄肉部がまず膨張し始めること
から肉厚の均一化には効果的である。

また、本考案によると、蛇腹状の異径部を設けるように
しているので、末広がりの円錐面部分において開放圧成
形に近くなるため生じる樹脂の流れの乱れや気泡の発生
を蛇腹状の連続的な屈曲によって適宜流動抵抗を与えて
解消し、全体に円錐形状でかつ蛇腹状のパリソンをひけ
や気泡、ボイドのない状態で成形できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の蛇腹製品の射出ブロー成形用パリソン
の一実施例を、円錐形蛇腹用パリソンについて概略的に
示す断面図である。 第２図は第１図のパリソンの要部を示す拡大断面図であ
る。 第３図は薄肉部の他の実施例を示す要部拡大断面図であ
る。 第４図（Ａ）〜（Ｅ）は本考案のパリソンの成形及び該
パリソンを用いた蛇腹製品のブロー成形を説明する製造
工程原理図である。 １……パリソン、２……異径部、３……山部、４……谷
部。７……薄肉部、８……溝。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】蛇腹製品の射出ブロー成形用パリソンにお
   いて、厚肉の山部とこれよりも薄肉の谷部とから成る蛇
   腹状の異径部を形成すると共に前記山部に薄肉部を設け
   たことを特徴とする蛇腹製品の射出ブロー成形用パリソ
   ン。
2. 【請求項２】前記薄肉部はパリソンの内周面に形成され
   た円周方向の溝であることを特徴とする請求項１記載の
   蛇腹製品の射出ブロー成形用パリソン。
3. 【請求項３】前記薄肉部はパリソンの山部の中心とブロ
   ー成形外金型の山部の中心とを結ぶ線上に配置されたこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の蛇腹製品の射出
   ブロー成形用パリソン。