(57)【要約】【課題】広角度に屈曲変形した状態で回転させた場合における蛇腹部の山部での座屈を抑制して、耐久性に優れたジョイントブーツを提供する。【解決手段】大径筒部１２と小径筒部１４を一体に連結するものであって、大径筒部１２側から順に第１谷部３０−１、第１山部３２−１、第２谷部３０−２、第２山部３２−２及び第３谷部３０−３を含む複数の谷部と山部が交互に連続してなる蛇腹部１６とを備えるジョイントブーツ１０において、第１山部３２−１及び第２山部３２−２の肉厚Ｔａ１，Ｔａ２を、他の山部３２−３〜６の肉厚Ｔａ３〜Ｔａ６よりも大、かつ、隣接する第１〜３谷部３２−１〜３の肉厚Ｔｂ１〜Ｔｂ３よりも大に設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径筒部と、小径筒部と、前記大径筒部と小径筒部を一体に連結するものであって、大径筒部側から順に第１谷部、第１山部、第２谷部、第２山部及び第３谷部を含む複数の谷部と山部が交互に連続してなる蛇腹部と、を備えるジョイントブーツにおいて、
前記第１山部及び第２山部の肉厚が、他の山部の肉厚よりも大であり、かつ、隣接する前記第１谷部、第２谷部及び第３谷部の肉厚よりも大に設定されたことを特徴とするジョイントブーツ。
【請求項２】
前記第１谷部、第２谷部及び第３谷部の肉厚が、他の谷部の肉厚よりも大に設定されたことを特徴とする請求項１記載のジョイントブーツ。
【請求項３】
前記第１山部の外径が前記大径筒部の外径よりも小さく設定された請求項１又は２記載のジョイントブーツ。
【請求項４】
前記大径筒部が締付部材を受け入れるための固定用凹溝を備え、該固定用凹溝が直円筒状の筒状連結部を介して前記蛇腹部と連結されている請求項３記載のジョイントブーツ。
【請求項５】
前記大径筒部と前記小径筒部は、締付部材を受け入れるための固定用凹溝をそれぞれ備え、前記大径筒部の固定用凹溝の蛇腹部側端と前記小径筒部の固定用凹溝の蛇腹部側端との間の軸方向寸法が、前記大径筒部の内径よりも小に設定されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のジョイントブーツ。
【請求項６】
前記蛇腹部が６つの山部と６つの谷部からなる６山６谷形状である請求項１〜５のいずれかに記載のジョイントブーツ。
【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などに用いられる蛇腹状のジョイントブーツに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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いる。
【０００３】
かかるジョイントブーツは、両端部に口径差のある筒状のジャバラ構造を有しており、等速ジョイントの円筒形のアウターケースに取り付けられる大径筒部と、該大径筒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筒部と、両者を一体に連結する蛇腹部とからなり、熱可塑性エラストマー樹脂などの弾性材料を用いたブロー成形等により一体に成形されている（例えば、下記特許文献１，２参照）。
【０００４】
かかるジョイントブーツ、特にゴム材料に比べて柔軟性の乏しい樹脂材料を用いて成形した樹脂製ジョイントブーツにおいては、広角度に屈曲変形した状態で回転させたときに、下記特許文献３に記載されているように、蛇腹部の大径筒部側の山部が、屈曲内側と屈曲外側との境目部分で折れ曲がる所謂キンク現象（山部の座屈）が発生する場合がある。
【０００５】
すなわち、図３に示すように、アウターケース１とシャフト２に組付けられたジョイントブーツ１００において、ジョイント角θを広角度（例えば５４°）として回転させたときに、大径筒部１０２から１番目の第１山部１０４と２番目の第２山部１０６が、屈曲内側（図３における左側の部分）と屈曲外側（図３における右側の部分）との境目部分で座屈してしまう場合（符号１１０で示す折曲部が生じてしまう現象）がある。
【０００６】
このような山部での座屈は、蛇腹部の外形をコンパクトにした場合に特に生じやすい。蛇腹部の外形が小さい場合、シャフトとの干渉を避けるため、蛇腹部の山部と谷部の段差も小さくなり、そのため、ジョイントブーツを屈曲変形させたときに、その変形を吸収しにくいからである。かかる座屈は、ジョイントブーツの耐久性の更なる向上を図る上で、抑制することが求められる。
【０００７】
なお、下記特許文献４には、蛇腹部を大径装着部寄り部分と、小径装着部寄り部分と、これらの間の中央部分とで構成し、該蛇腹部の谷部および山部の少なくともどちらか一方の肉厚の大小関係を、中央部分≧大径装着部寄り部分＞小径装着部寄り部分とすることが提案されている。しかしながら、この文献は、蛇腹部の中央部分の剛性を、大径装着部寄り部分や小径装着部寄り部分よりも大きくすることにより、ジョイントブーツが屈曲変形したときに、屈曲内側での小径装着部寄り部分の伸長を抑制するとともに、該小径装着部寄り部分の伸長によって大径装着部寄り部分が必要以上に潰されることを回避するものであり、上記した山部での座屈を解消するものではない。
【特許文献１】特開２００４−３０８６７１号公報
【特許文献２】実開平６−８７７７７号公報
【特許文献３】特開平４−１６５１２１号公報
【特許文献４】特開２００２−２５７１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、広角度に屈曲変形した状態で回転させた場合における蛇腹部の山部での座屈を抑制して、耐久性に優れたジョイント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】
本発明に係るジョイントブーツは、大径筒部と、小径筒部と、前記大径筒部と小径筒部を一体に連結するものであって、大径筒部側から順に第１谷部、第１山部、第２谷部、第２山部及び第３谷部を含む複数の谷部と山部が交互に連続してなる蛇腹部と、を備えるジョイントブーツにおいて、前記第１山部及び第２山部の肉厚が、他の山部の肉厚よりも大であり、かつ、隣接する前記第１谷部、第２谷部及び第３谷部の肉厚よりも大に設定されたものである。
【００１０】
このように大径筒部側の第１山部と第２山部の肉厚を、その他の山部の肉厚よりも大とすることにより、かかる第１山部と第２山部の剛性が高くなり、よって、広角度に屈曲変形した状態で回転させた場合における蛇腹部の山部での座屈を抑制することができる。また、これら第１山部と第２山部に隣接する第１〜第３谷部については、第１山部と第２山部よりも肉厚を小とすることで、ジョイントブーツとしての所望の屈曲形状を確保しながら、座屈が問題となる山部を効果的に増肉することができる。
【００１１】
上記ジョイントブーツにおいて、第１谷部、第２谷部及び第３谷部の肉厚が、他の谷部の肉厚よりも大に設定されていると、次の作用効果が奏される。すなわち、一般に、この種のジョイントブーツはブロー成形により製造され、ブロー成形では谷部よりも山部の方が大きく伸ばされるので、山部のみで増肉することは難しい。そこで、第１山部および第２山部とともに、これらに隣接する第１〜第３谷部でも増肉することにより、成形性を向上することができ、品質向上につながる。
【００１２】
本発明は、前記第１山部の外径が前記大径筒部の外径よりも小さく設定されたジョイントブーツに対して特に効果的である。上記のように山部での座屈の問題は、このようなコンパクトなブーツ形状において生じやすいからである。
【００１３】
そのため、前記大径筒部が締付部材を受け入れるための固定用凹溝を備え、該固定用凹溝が直円筒状の筒状連結部を介して前記蛇腹部と連結されているジョイントブーツに対して更に効果的である。すなわち、固定用凹溝と蛇腹部とを連結する連結部としては、外向きに山形に張り出した形状を持つものがあり（上記特許文献４の図１参照）、その場合には、第１山部の外径を大径筒部の外径よりも小さく設定しても、連結部が張り出している分、第１山部の外径も大きくすることができ、コンパクト性に劣る。これに対し、このような張出し形状でない直円筒状の連結部の場合であれば、第１山部の外径を大径筒部の外径よりも小さく設定すると、蛇腹部は極めてコンパクトな形状となり、このようなコンパクトな形状のジョイントブーツに対して、本発明は特に効果的である。
【００１４】
また、本発明は、前記大径筒部と前記小径筒部が、締付部材を受け入れるための固定用凹溝をそれぞれ備え、前記大径筒部の固定用凹溝の蛇腹部側端と前記小径筒部の固定用凹溝の蛇腹部側端との間の軸方向寸法が、前記大径筒部の内径よりも小に設定されたジョイントブーツに対して特に効果的である。このように軸方向寸法の短い場合にも、各山部の展開長（各山の一方側の谷底から他方側の谷底までの山の斜面に沿った長さ）が確保しにくく、ジョイントブーツの屈曲変形を吸収しにくいためである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のジョイントブーツであると、広角度に屈曲変形した状態で回転させた場合における蛇腹部の山部での座屈を抑制することができ、耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は実施形態に係るジョイントブーツ１０の半断面半側面図であり、図２は同ジョイントブーツ１０の半断面図である。このジョイントブーツ１０は、自動車の等速ジョイントに装着される熱可塑性エラストマー樹脂製ブーツであり、アウターケース１に取り付けられる大径筒部１２と、シャフト２に取り付けられる小径筒部１４と、両者を一体に連結する蛇腹部１６とからなる。
【００１８】
大径筒部１２は、アウターケース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、大径筒部１２の外周面にはリング状の締付部材３を受け入れるための周方向に延びる固定用凹溝１８が全周にわたって設けられている。また、内周面には、アウターケース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が全周にわたって設けられている。
【００１９】
小径筒部１４は、シャフト２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１４の外周面にはリング状の締付部材４を受け入れるための周方向に延びる固定用凹溝２２が全周にわたって設けられている。また、内周面には、シャフト２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。小径筒部１４は、大径筒部１２と離間して、同軸的に、即ち共通の軸Ｏを持つように配置されている。
【００２０】
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、大径筒部１２側から順に第１谷部３０−１、第１山部３２−１、第２谷部３０−２、第２山部３２−２……というように、谷部と山部が交互に連続して形成された複数の谷部及び山部からなる。山部と谷部の外径は、それぞれ、大径筒部１２から小径筒部１４へと順次に小さくなるように設定されている。
【００２１】
山部の数は５つ以上、より好ましくは５〜７つであることが好ましく、この実施形態では、蛇腹部１６は、第１山部３２−１、第２山部３２−２、第３山部３２−３、第４山部３２−４、第５山部３２−５および第６山部３２−６との６つの山部と、第１谷部３０−１、第２谷部３０−２、第３谷部３０−３、第４谷部３０−４、第５谷部３０−５および第６谷部３０−６との６つの谷部とからなる６山６谷形状となっている。
【００２２】
蛇腹部１６の各山部は、この実施形態では、断面形状により区別される２つの山群からなる。すなわち、第１山部３２−１、第２山部３２−２および第３山部３２−３からなる大径筒部寄りの山群３４と、第４山部３２−４、第５山部３２−５および第６山部３２−６からなる小径筒部寄りの山群３６とで構成されている。そして、小径筒部寄りの山群３６では、各山部３２−４〜６の高さが、いずれも大径筒部寄りの山群３４における各山部３２−１〜３に比べて低く形成されている。また、小径筒部寄りの山群３６では、各山部３２−４〜６が小径筒部１４側に寝かされており、すなわち、小径筒部寄りの山群３６における各山部３２−４〜６の大径筒部１２側斜面の軸Ｏに対する傾斜角度が、大径筒部寄りの山群３４における各山部３２−１〜３の大径筒部１２側斜面の軸Ｏに対する傾斜角度よりも小に設定されている。
【００２３】
本実施形態において、第１山部３２−１の外径Ｄ１は大径筒部１２の外径Ｄ０よりも小さく設定されている。詳細には、大径筒部１２において、上記固定用凹溝１８は、アウターケース１の先端部の外周を空間をおいて取り囲む筒状連結部３８を介して蛇腹部１６と連結されている。この筒状連結部３８は、径方向外方側に張出し部を持たない直円筒状に形成されており、径方向内方に落ち込む縦壁部４０を介して蛇腹部１６の第１谷部３０−１と連結されている。そして、この筒状連結部３８の外径Ｄ０に対して、第１山部３２−１の外径Ｄ１が小さく設定されている。
【００２４】
また、大径筒部１２の固定用凹溝１８の蛇腹部側端１８Ａと小径筒部１４の固定用凹溝２２の蛇腹部側端２２Ａとの間の軸方向寸法Ｌが、大径筒部１２の内径Ｄよりも小に設定されている。ここで、ジョイントブーツ１０は、両端が固定用凹溝１８，２２内に配される締付部材３，４で固定されるため、上記軸方向寸法Ｌが変形時に屈曲変形可能な範囲となる。
【００２５】
このように本実施形態のジョイントブーツ１０は、蛇腹部１６の外形とともに軸方向寸法についても小さなコンパクト形状を持つものであり、そのため、広角度に屈曲変形した状態で回転させたときに、第１山部３２−１と第２山部３２−２が、屈曲内側と屈曲外側との境目部分で折れ曲がる座屈が発生しやすい。かかる山部の座屈を解消するため、本実施形態では各山谷の肉厚が次のように構成されている。
【００２６】
第１山部３２−１及び第２山部３２−２の肉厚が、他の山部３２−３〜６の肉厚よりも大であり、かつ、隣接する第１谷部３０−１、第２谷部３０−２及び第３谷部３０−３の肉厚よりも大に設定されている。また、第１谷部３０−１、第２谷部３０−２及び第３谷部３０−３の肉厚が、他の谷部３０−４〜６の肉厚よりも大に設定されている。
【００２７】
ここで、山部の肉厚とは、山部の頂（最高点）での法線方向における肉厚であり、谷部の肉厚とは、谷部の底（最低点）での法線方向における肉厚である。また、このような肉厚設定は、パリソンを成形する際にその肉厚を軸方向の各部で変えておき、これをブロー成形することによって実現することができる。
【００２８】
本実施形態では、より詳細には、第１〜第６山部３２−１〜３２−６の肉厚を、それぞれＴａ１〜Ｔａ６とし、第１〜第６谷部３０−１〜３０−６の肉厚を、それぞれＴｂ１〜Ｔｂ６として、次式（１）〜（３）を満足するように設定している。
【００２９】
Ｔａ１＝Ｔａ２＞Ｔａ３＝Ｔａ４＝Ｔａ５＝Ｔａ６  …（１）
Ｔａ１＝Ｔａ２＞Ｔｂ１＝Ｔｂ２＝Ｔｂ３          …（２）
Ｔｂ１＝Ｔｂ２＝Ｔｂ３＞Ｔｂ４＝Ｔｂ５＝Ｔｂ６  …（３）
【００３０】
このように大径筒部１２側の第１山部３２−１と第２山部３２−２の肉厚Ｔａ１，Ｔａ２を、その他の山部３２−３〜６の肉厚Ｔａ３〜６よりも大としたので、第１山部３２−１と第２山部３２−２の剛性が高くなって、広角度に屈曲変形した状態で回転させた場合における座屈を抑制することができる。また、これらに隣接する第１〜第３谷部３０−１〜３については、第１山部３２−１と第２山部３２−２ほどは増肉しないことにより、他の性能を損なうことなく、また、ブロー成形時における成形性を良好に確保しながら、上記の座屈を効果的に解消することができる。
【００３１】
以上の構成を持つ実施例のジョイントブーツを作製し、耐久テストを実施した。同実施例では、大径筒部の内径Ｄ＝８６ｍｍ、大径筒部の外径Ｄ０＝９４ｍｍ、第１山部の外径Ｄ１＝９２、大径筒部と小径筒部の固定用凹溝間の軸方向寸法Ｌ＝８２ｍｍとし、更に、各山部及び谷部の肉厚を次のように設定して、熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂を用いたブロー成形により、ジョイントブーツを作製した。
【００３２】
Ｔａ１＝Ｔａ２＝１．４ｍｍ
Ｔｂ１＝Ｔｂ２＝Ｔｂ３＝１．２ｍｍ
Ｔａ３＝Ｔａ４＝Ｔａ５＝Ｔａ６＝Ｔｂ４＝Ｔｂ５＝Ｔｂ６＝１．１ｍｍ
【００３３】
また、比較のために、全ての山部と谷部の肉厚を１．１ｍｍとし、その他は実施例と同様にして、比較例のジョイントブーツを作製した。
【００３４】
得られた実施例と比較例のジョイントブーツを、それぞれ等速ジョイントに組付け、雰囲気温度＝２５℃、ジョイント角θ＝５４°にて、角度固定回転耐久テストを行った。その結果、比較例のジョイントブーツでは、図３に示すように第１山部と第２山部に座屈が発生したのに対し、実施例のジョイントブーツでは、第１山部と第２山部に座屈は見られず、耐久性に優れていた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係るジョイントブーツの半断面半側面図である。
【図２】同ジョイントブーツの半断面図である。
【図３】ジョイントブーツが座屈している状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…ジョイントブーツ
１２…大径筒部
１４…小径筒部
１６…蛇腹部
１８…大径筒部の固定用凹溝、１８Ａ…蛇腹部側端
２２…小径筒部の固定用凹溝、２２Ａ…蛇腹部側端
３０−１…第１谷部
３０−２…第２谷部
３０−３…第３谷部
３０−４〜６…他の谷部
３２−１…第１山部
３２−２…第２山部
３２−３〜６…他の山部
３８…筒状連結部
３，４…締付部材
Ｄ…大径筒部の内径
Ｄ０…大径筒部の外径
Ｄ１…第１山部の外径
Ｌ…大径筒部と小径筒部の固定用凹溝間の軸方向寸法
【図１】
2008032192.tif 000003
【図２】
2008032192.tif 000004
【図３】
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