(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に環状のクランプ凹溝が設けられた小径筒部と、前記小径筒部から離間して同軸状に配され前記小径筒部よりも大径の大径筒部と、前記小径筒部と大径筒部を一体に連結するものであって前記小径筒部側から順に第１山部、第１谷部及び第２山部を含む複数の山部と谷部が交互に連続してなる蛇腹部と、を備えた等速ジョイント用ゴムブーツであって、
前記ゴムブーツの軸心を含む断面において、前記第１山部の頂点と前記クランプ凹溝の蛇腹部側開口端との径方向での距離をＡとし、前記第１山部の頂点と前記クランプ凹溝の蛇腹部側開口端との軸方向での距離をＢとし、前記第１山部の外側斜面と前記小径筒部の外周面との間を繋ぐ断面円弧状の連結部の曲率半径をＣとし、前記連結部と前記外側斜面との境界点を垂線の足として前記第１山部の内側斜面から前記外側斜面に下ろした垂線の長さをＤとして、Ｂ／Ａが０．８０以上、Ｃ／Ａが０．３２以上、かつＤ／Ａが０．２６以上に設定されており、
前記クランプ凹溝に装着される締付クランプが、径方向外方に突出するΩ字状のかしめ凸部を周方向の一箇所に持つ締付クランプであり、前記クランプ凹溝の蛇腹部側開口端からの前記かしめ凸部の径方向での突出高さをＥとして、Ｅ／Ａが０．５０〜１．１０である
ことを特徴とする等速ジョイント用ゴムブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として自動車の等速ジョイントに用いられるゴムブーツに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両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、あるいは塵埃や異物等の進入を防ぐために、適度に伸縮や曲げ変形が可能な蛇腹状をなすジョイントブーツが装着されており、クロロプレンゴムなどのゴム材料からなる等速ジョイント用のゴムブーツが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、従来の等速ジョイント用ゴムブーツを等速ジョイントに組み付けた状態の一例を示したものである。等速ジョイントは、駆動側と従動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とからなり、アウターケース６はその内周にトリポート４と対応する軸方向の３本の摺動溝６ａを有し、トリポート４のローラ２が摺動溝６ａに沿って嵌め合わされている。これにより、等速ジョイントは、両シャフト１，５間で角度（ジョイント角）を付けることを可能にしながら、また軸方向でのスライドを許容しつつ、回転トルクを伝達できるように構成されている。
【０００４】
ゴムブーツ１００は、アウターケース６に嵌着される大径筒部１０１と、シャフト１に嵌着される小径筒部１０２と、両者を一体に連結する蛇腹部１０３とからなり、アウターケース６からトリポート４側のシャフト１の部分を覆って、伸縮や曲げ変形が可能なように構成されている。大径筒部１０１と小径筒部１０２の外周面には、それぞれ環状のクランプ凹溝１０４，１０５が設けられており、各クランプ凹溝１０４，１０５にリング状の締付クランプ７，８を装着して外側から締め付けることにより、大径筒部１０１及び小径筒部１０２は、それぞれアウターケース６及びシャフト１の外周面に固定される。
【０００５】
従来、この種のゴムブーツ１００においては、上記等速ジョイントの動きに極力追従できるように、蛇腹部１０３の山谷径差が大きく設定されており、小径筒部１０２に一番近い第１山部１０６の形状についても、図６に示すように、小径筒部１０２の外周面からの高さであるＡ寸法が大きく設定されていた。また、小径筒部１０２からの距離についても、第１山部１０６の頂点からクランプ凹溝１０５までの軸方向距離であるＢ寸法が小さく設定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１６５１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記締付クランプとして、周方向の一箇所に径方向外方に突出するかしめ凸部を持つ締付クランプ（例えば、オメガクランプ等）が用いられることがある。このような締付クランプを小径筒部の外周面のクランプ凹溝に装着する場合、上記従来のような第１山部形状のものでは、かしめ凸部と蛇腹部（即ち、第１山部）が接触するおそれがある。詳細には、上記従来の形状でも、実際の車両装着状態における最大ジョイント角で、かしめ凸部と蛇腹部が必ずしも干渉するというわけではないが、車両装着前のジョイント自体の最大可動角（車両装着時における最大ジョイント角よりも大きい）でも、かしめ凸部と蛇腹部が干渉しないことが望ましい。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑み、かしめ凸部を持つ締付クランプを用いた場合に、かしめ凸部と蛇腹部との干渉を回避することができる等速ジョイント用ゴムブーツ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】
【０００９】
本発明に係る等速ジョイント用ゴムブーツは、外周面に環状のクランプ凹溝が設けられた小径筒部と、前記小径筒部から離間して同軸状に配され前記小径筒部よりも大径の大径筒部と、前記小径筒部と大径筒部を一体に連結するものであって前記小径筒部側から順に第１山部、第１谷部及び第２山部を含む複数の山部と谷部が交互に連続してなる蛇腹部と、を備えた等速ジョイント用ゴムブーツであって、該ゴムブーツの軸心を含む断面において、下記Ａ〜Ｄの寸法が次のように設定されたものである。
【００１０】
Ｂ／Ａ≧０．８０、Ｃ／Ａ≧０．３２、かつ、Ｄ／Ａ≧０．２６
Ａ：前記第１山部の頂点と前記クランプ凹溝の蛇腹部側開口端との径方向での距離
Ｂ：前記第１山部の頂点と前記クランプ凹溝の蛇腹部側開口端との軸方向での距離
Ｃ：前記第１山部の外側斜面と前記小径筒部の外周面との間を繋ぐ断面円弧状の連結部の曲率半径
Ｄ：前記連結部と前記外側斜面との境界点を垂線の足として前記第１山部の内側斜面から前記外側斜面に下ろした垂線の長さ。
また、前記クランプ凹溝に装着される締付クランプが、径方向外方に突出するΩ字状のかしめ凸部を周方向の一箇所に持つ締付クランプであり、前記クランプ凹溝の蛇腹部側開口端からの前記かしめ凸部の径方向での突出高さをＥとして、Ｅ／Ａが０．５０〜１．１０である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る等速ジョイント用ゴムブーツであると、上記寸法設定により、小径筒部のクランプ凹溝にかしめ凸部を持つ締付クランプを装着した場合に、蛇腹部の第１山部とかしめ凸部との干渉を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る等速ジョイント用ゴムブーツの半断面半側面図である。
【図２】同ゴムブーツの小径筒部周りの要部拡大断面図である。
【図３】同ゴムブーツの等速ジョイントへの装着状態を示す側面図である。
【図４】図３のＩＶ方向から見たかしめ凸部の拡大図である。
【図５】従来のゴムブーツの等速ジョイントへの装着状態を示す断面図である。
【図６】従来のゴムブーツの小径筒部周りの要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
実施形態に係る等速ジョイント用ゴムブーツ（以下、単にゴムブーツということがある。）１０は、自動車の等速ジョイントに装着されるゴムブーツであり、図１，３に示すように、シャフト１に取り付けられる小径筒部１２と、アウターケース６に取り付けられる大径筒部１４と、小径筒部１２と大径筒部１４を一体に連結する蛇腹部１６とからなる。該ゴムブーツ１０は、クロロプレンゴム等のゴム材料からなるものであり、柔軟性等の点において樹脂製ブーツとは全く異なる特徴を有し、そのため、一般に、蛇腹部の形状や肉厚等の設定において樹脂製ブーツとは明確に区別されるものである。なお、等速ジョイント自体の構成については、上記従来と同様であり、説明は省略する。
【００１５】
小径筒部１２は、シャフト１の外周面に対して外嵌固定される短円筒状をなしており、小径筒部１２の外周面１２ａにはリング状の締付クランプ８を受け入れるための周方向に延びるクランプ凹溝１８が全周にわたって（従って、環状に）設けられている。また、小径筒部１２の内周面１２ｂには、シャフト１の外周面に設けられたシール用溝（不図示）に嵌合するシール突条２０が設けられている。
【００１６】
該クランプ凹溝１８に装着される締付クランプ８として、本実施形態のものでは、図３，４に示すように、径方向外方に突出するかしめ凸部８ａを周方向の一箇所に持つ、オメガクランプと称される締付クランプが用いられている。この締付クランプ８は、クランプ凹溝１８の外周に巻き付けられた後、その周方向の一部を不図示のかしめ治具によって左右方向から挟み込むようにかしめることにより、図４に示すように略Ω字状のかしめ凸部８ａが形成されるものである。
【００１７】
大径筒部１４は、小径筒部１２よりも大径であり、アウターケース６の外周面に対して外嵌固定される短円筒状をなしており、大径筒部１４の外周面にはリング状の締付クランプ７を受け入れるための周方向に延びるクランプ凹溝２２が全周にわたって設けられている。また、大径筒部１４の内周面には、アウターケース６の外周面に設けられたシール用溝（不図示）に嵌合するシール突条２４が設けられている。大径筒部１４は、小径筒部１２から離間して同軸状に配されており、すなわち、小径筒部１２と大径筒部１４は、ゴムブーツ１０の軸心Ｏとして共通の軸を持つように配置されている。
【００１８】
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、その内部にグリース封入空間２６を形成する。蛇腹部１６は、この例では、小径筒部１２側から順に第１山部２８、第１谷部３０、第２山部３２、第２谷部３４、第３山部３６及び第３谷部３８を備えてなり、複数の山部と谷部が交互に連続して形成された蛇腹構造を有している。山部と谷部の外径は、それぞれ、小径筒部１２から大径筒部１４へと順次に大きくなるように設定されている。
【００１９】
以上の基本構成を持つものにおいて、本実施形態のものでは、かしめ凸部８ａと蛇腹部１６（第１山部２８）との干渉を回避するために、第１山部２８の形状が次のように設定されている。
【００２０】
図２に示すゴムブーツ１０の軸心Ｏを含む断面において、下記Ａ〜Ｄの各寸法を定義する。
【００２１】
Ａ：第１山部２８の頂点２８ａと、クランプ凹溝１８の蛇腹部側開口端１８ａと、の径方向（即ち、軸直角方向）Ｋでの距離（ｍｍ）。ここで、蛇腹部側開口端１８ａは、クランプ凹溝１８の蛇腹部１６側の端部において小径筒部１２の外周面１２ａと一致する位置であり、締付クランプ８によって締め付けられるクランプ凹溝１８の底面から１段上がった開口面部分の径位置である。従って、寸法Ａは、小径筒部１２の外周面１２ａと第１山部２８の頂点２８ａとの径方向Ｋにおける隔たりであり、当該外周面１２ａからの第１山部２８の山高さと一致する。
【００２２】
Ｂ：第１山部２８の頂点２８ａと、クランプ凹溝１８の蛇腹部側開口端１８ａと、の軸方向Ｘでの距離（ｍｍ）。すなわち、寸法Ｂは、クランプ凹溝１８の蛇腹部１６側の端部と第１山部２８の頂点２８ａとの軸方向Ｘにおける隔たりである。
【００２３】
Ｃ：第１山部２８の外側斜面２８ｂと小径筒部１２の外周面１２ａとの間を繋ぐ断面円弧状の連結部４０の曲率半径Ｒの寸法（ｍｍ）。ここで、外側斜面２８ｂとは、第１山部２８の小径筒部１２側における外表面側の斜面であり、断面直線状の傾斜面（従って、全周形状としてはテーパ面状をなす。）である。また、小径筒部１２の外周面１２ａは、クランプ凹溝１８よりも蛇腹部１６側において、上記断面での形状が軸方向Ｘに平行な直線状をなしており、従って、全周形状として円筒面状をなしている。従って、連結部４０は、かかるテーパ面状なす外側斜面２８ａと円筒面状をなす小径筒部１２の外周面１２ａとの間に介在して両者を連結する断面円弧状の面部分であり、寸法Ｃはその曲率半径である。
【００２４】
Ｄ：上記断面円弧状の連結部４０と外側斜面２８ｂとの境界点Ｐを垂線の足として、第１山部２８の内側斜面２８ｃから外側斜面２８ｂに下ろした垂線ｑの長さ。ここで、上記境界点Ｐは、曲率半径Ｒにて断面円弧状をなす連結部４０が上記外側斜面２８ｂと交わる点であり、すなわち、連結部４０の蛇腹部１６側端に位置する点である。内側斜面２８ｃとは、第１山部２８の小径筒部１２側における内表面側の斜面であり、断面直線状の傾斜面（従って、全周形状としてはテーパ面状をなす。）である。垂線ｑは、上記境界点Ｐで垂直に交差するように、内側斜面２８ｃから外側斜面２８ｂに下ろした垂線であり、その長さである寸法Ｄは、該垂線ｑ上での内側斜面２８ｃから境界点Ｐまでの距離である。従って、寸法Ｄは、該境界点Ｐでの第１山部２８の肉厚の指標となり、特には、第１山部２８の小径筒部１２側の付け根部での肉厚に相当する。
【００２５】
本実施形態のゴムブーツ１０では、これらの寸法Ａ〜Ｄについて、（１）Ｂ／Ａ≧０．８０、（２）Ｃ／Ａ≧０．３２、及び、Ｄ／Ａ≧０．２６に設定されている。
【００２６】
上記（１）については、寸法Ａが小さく、また寸法Ｂが大きいほど、第１山部２８が、小径筒部１２側に倒れ込んだとしても、上記かしめ凸部８ａとの干渉を回避しやすくなる。そのため、Ｂ／Ａは大きいほど好ましく、０．８０以上とすることにより、かしめ凸部８ａとの干渉を回避することができる。すなわち、Ｂ／Ａが０．８０未満では、第１山部２８とかしめ凸部８ａとの干渉を回避することができない。Ｂ／Ａは、より好ましくは１．００以上である。Ｂ／Ａの上限は、特に限定されないが、良好な蛇腹性能を満足するために、１．５０以下であることが好ましい。
【００２７】
上記（２）のＣ／Ａについては、この値が大きいほど、第１山部２８の山高さに対するその付け根部での曲率半径Ｒが大きくなって、第１山部２８が小径筒部１２側に倒れ込みにくくなる。すなわち、付け根部での曲率半径が小さいと、その部分が起点となって第１山部２８は倒れ込みやすくなるが、Ｃ／Ａを０．３２以上に設定することにより、かかる倒れ込みを抑制して、第１山部２８とかしめ凸部８ａとの干渉を回避することができる。Ｃ／Ａは、より好ましくは０．３５以上である。Ｃ／Ａの上限は、特に限定されないが、通常は０．７５以下であることが好ましい。
【００２８】
上記（３）のＤ／Ａは、この値が大きいほど、第１山部２８の山高さに対するその付け根部での肉厚が大きくなる。肉厚が大きくなると、付け根部での剛性が高くなり、第１山部２８が小径筒部１２側に倒れ込みにくくなる。Ｄ／Ａが０．２６未満では、第１山部２８の肉厚が薄くなりすぎて、剛性が小さくなり、第１山部２８とかしめ凸部８ａが干渉するおそれがある。Ｄ／Ａは、より好ましくは０．２９以上である。Ｄ／Ａの上限は、特に限定されないが、良好な蛇腹性能を満足するために、０．５５以下であることが好ましい。
【００２９】
なお、かしめ凸部８ａの高さについては、クランプ凹溝１８の蛇腹部側開口端１８ａ（即ち、小径筒部１２の外周面１２ａ）からの径方向Ｋへの突出高さをＥ（図４参照）として、通常、Ｅ／Ａは０．５０〜１．１０程度である。
【００３０】
本発明者らが、従来の様々な等速ジョイント用ゴムブーツについて、第１山部２８の形状を調べてみたところ、上記（１）〜（３）を全て満足するものは存在しておらず、（１）〜（３）を満たす構成は、従来とは異なる技術思想に基づく新規な構成であった。下記表１は、上記実施形態を具現化した実施例１〜３に係るゴムブーツと、従来のゴムブーツ製品である従来例１〜７とについて、Ｂ／Ａ、Ｃ／Ａ及びＤ／Ａを示したものである。従来例１〜７では、上記（１）〜（３）のいずれか少なくとも１つ以上を満たしておらず、本実施形態のものとは形状が明らかに異なるものであった。
【００３１】
これら実施例１〜３及び従来例１〜７の各ゴムブーツについて、かしめ凸部との干渉の有無と、耐久性を評価した。かしめ凸部との干渉については、各ゴムブーツを、それぞれ対応する等速ジョイントに組み付け、車両未装着状態での各等速ジョイントを軸方向Ｘにおいてブーツを圧縮させる方向へスライドさせ（−１ｍｍ〜−２６ｍｍ）、さらに、各スライド位置での最大可動角（１２°〜３１°）、あるいは、各等速ジョイントを角度付与しない状態で、最大スライド位置（−１９ｍｍ〜−３６ｍｍ）にて、変形させ、第１山部とかしめ凸部との干渉（接触）の有無を評価した。
【００３２】
また、耐久性については、各ゴムブーツを、それぞれ対応する等速ジョイントに組み付け、車両装着状態での各等速ジョイントの最大ジョイント角および最大スライド量に屈曲させた状態で、雰囲気温度＝２３℃、回転数＝３００ｒｐｍとして、破損に至るまでの時間を測定し、５０時間以上のものを「○」、それ未満のものを「×」で評価した。
【表１】
0005769998.tif 000002
【００３３】
結果は、表１に示す通りであり、上記（１）〜（３）のいずれか少なくとも１つ以上を充足しない従来例１〜７では、第１山部とかしめ凸部が干渉したのに対し、本実施形態に係る実施例１〜３のゴムブーツであると、蛇腹性能について目標の耐久性を満足させつつ、蛇腹部とかしめ凸部との干渉を回避することができた。
【００３４】
なお、上記実施形態では、蛇腹部を３つの山部と３つの谷部とで構成したが、山谷の数や形状等は上記実施形態のものに限定されることなく、種々の変更が可能である。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０…等速ジョイント用ゴムブーツ    １２…小径筒部      １２ａ…外周面
１４…大径筒部            １６…蛇腹部              １８…クランプ凹溝
２８…第１山部            ２８ａ…頂点              ２８ｂ…外側斜面
２８ｃ…内側斜面          ４０…連結部
Ｏ…軸心                  Ｋ…径方向                Ｘ…軸方向
Ｐ…境界点（垂線の足）    ｑ…垂線
【図１】
0005769998.tif 000003
【図２】
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【図３】
0005769998.tif 000005
【図４】
0005769998.tif 000006
【図５】
0005769998.tif 000007
【図６】
0005769998.tif 000008