(57)【要約】【目的】長期間使用後に、絡合凸条部／絡合溝間の絡合力の低下、さらには、グリース滲みにつながるグリース通路が発生するおそれのない自在軸継手用ブーツを提供すること。【構成】高分子弾性体で形成され、小径リング部から蛇腹部を経て大径リング部まで直線状に分割部が形成され、該分割部間にシールファスナーが配された自在軸継手用ブーツ。シールファスナーは、一方の分割部Ｄ１の端縁に沿って形成され、膨出係止部３を備えた咬合凸条部５と、他方の分割部Ｄ２の端縁に沿って咬合溝７を備えた被咬合部９とからなる。被咬合部９形成側の分割部Ｄ２内側からヒサシ状リブ２１を咬合凸条部５形成側の分割部Ｄ１内側に重合するように突出させて形成する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子弾性体で形成され、小径リング部と大径リング部との間が蛇腹部とされ、前記小径リング部から大径リング部まで直線状に一対の分割部が形成され、該分割部が厚肉部とされるとともにシールファスナーが配され、
該シールファスナーが、前記分割部の一方の端縁に沿って形成され、先端に膨出係止部を備えた帯状の咬合凸条部と、前記分割部の他方の端縁に沿ってゴム状弾性体で形成され、前記咬合凸条部と咬合する咬合溝を備えた帯状の被咬合部とからなる構造である自在継手用ブーツにおいて、
一方の前記分割部の内側からヒサシ状リブが他方の前記分割部の内側に重合するように突出して形成されている、
ことを特徴とする自在継手用ブーツ。
【請求項２】
前記ヒサシ状リブが被咬合部形成側の分割部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の自在継手用ブーツ。
【請求項３】
前記ヒサシ状リブに対応させて、該ヒサシ状リブが重合する分割部内側に切欠き段部が形成されていることを特徴とする請求項２記載の自在継手用ブーツ。
【請求項４】
前記ヒサシ状リブに対応させて、該ヒサシ状リブが重合する分割部内側に切欠き段部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の自在継手用ブーツ。
【請求項５】
前記分割部が内側に膨出して厚肉部とされていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の自在継手用ブーツ。
【請求項６】
前記咬合凸条部が、ストレート首部を介して先端に膨出係止部を備え、前記被咬合部が、ストレート導入部と膨出凹部とからなる咬合溝を備え、前記咬合溝の外周部には、ばね材からなる可撓性インサートが、前記ストレート導入部を囲繞するように埋設されて、前記被咬合部の開口部端部間にばね挟持力が付与されているとともに、咬合凸条部にはばね材からなる可撓性インサートが埋設されていることを特徴とする請求項５記載の自在継手用ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、自動車、工作機械、建設機械、各種の産業機械などの自在軸継手部位に使用されるゴム状弾性体製の自在継手用ブーツ（以下、単に「ブーツ」と称する。）に関する。さらに、詳しくは、とくに、メインテナンスが容易なように縦方向に分割され、該分割部にファスナーが配されるものに関する。
【０００２】
ここで、ゴム状弾性体とは、天然ゴム、合成ゴムばかりでなく、ゴム状弾性を有する熱可塑性エラストマーも含む。
【０００３】
【背景技術】
従来、上記タイプのブーツに適用可能なシールファスナー構造として、図１〜２に示すような構成のものが、本願出願人と同一人によって提案されている（特許文献１参照）
厚肉部とされた分割部Ｄ１、Ｄ２の端縁相互間を開閉するために、分割部Ｄ１、Ｄ２の端縁相互間に配されるシールファスナー構造であって、一方の端縁に沿って形成され、先端に膨出係止部３を備えた帯状の咬合凸条部５と、他方の端縁に沿ってゴム状弾性体で形成され、前記咬合凸条部５と咬合する咬合溝７を備えた帯状の被咬合部９とからなり、咬合溝７の外周部には、ばね材からなる挟持インサート８が埋設されて、被咬合部９の開口端部間にばね挟持力が付与されている。図例中、１０は、咬合部の咬合・咬合解除を円滑に行うために、分割部Ｄ１、Ｄ２に掛け渡されたスライダーである。
【０００４】
しかし、上記構成のシールファスナー構造は、自在軸継手用ブーツ等に適用しようとした場合に、下記のような問題点があることが分かってきた。
【０００５】
自在軸継手の継手シャフトの自在立体角運動にともないブーツに屈曲運動が生じた場合、ブーツ表面に山部相互の干渉により摩耗現象が発生し、早期取り替えの必要が生じた。すなわち、ブーツの耐久性改善の要望があった。
【０００６】
当該要望に応えるべく、下記構成の自在軸継手用ブーツが、本願出願人と同一人により提案されている（特許文献２の特許請求の範囲等参照）。
【０００７】
「高分子弾性体で形成され、小径リング部と大径リング部との間が蛇腹部とされ、前記小径リング部から大径リング部まで直線状に分割部が形成され、該分割部が厚肉部とされるとともにシールファスナーが配され、
該シールファスナーが、前記分割部の一方の端縁に沿って形成され、先端に膨出係止部を備えた帯状の咬合凸条部と、他方の分割部の端縁に沿ってゴム状弾性体で形成され、前記咬合凸条部と咬合する咬合溝を備えた帯状の被咬合部とからなる構造である自在継手用ブーツにおいて、
前記分割部が、内側に膨出して厚肉部とされるとともに、前記大径リング部の肩部が全周にわたり「面とり」されてなる、ことを特徴とする。」
他方、上記構成の自在軸継手用ブーツにおいて、長期間使用後に、絡合凸条部／絡合溝間の絡合力の低下、さらには、グリース滲みにつながるグリース通路が形成されるおそれがあることが分かってきた。
【０００８】
【特許文献１】
特公平５−５０９２１号公報
【特許文献２】
特許第２７１４６３５号公報
【０００９】
【発明の開示】
本発明は、上記にかんがみて、長期間使用後に、絡合凸条部／絡合溝間の絡合力の低下、さらには、グリース滲みにつながるグリース通路が発生するおそれのない自在軸継手用ブーツを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明者は、上記目的を達成するために、鋭意開発に努力をした結果、下記構成の自在軸継手用ブーツに想到した。
【００１１】
高分子弾性体で形成され、小径リング部と大径リング部との間が蛇腹部とされ、小径リング部から大径リング部まで直線状に一対の分割部が形成され、該分割部が厚肉部とされるとともにシールファスナーが配され、
該シールファスナーが、分割部の一方の端縁に沿って形成され、先端に膨出係止部を備えた帯状の咬合凸条部と、分割部の他方の端縁に沿ってゴム状弾性体で形成され、咬合凸条部と咬合する咬合溝を備えた帯状の被咬合部とからなる構造である自在継手用ブーツにおいて、
一方の分割部の内側からヒサシ状リブが他方の分割部の内側に重合するように突出して形成されている、ことを特徴とする。
【００１２】
自在立体角運動に伴うブーツの屈曲運動時に内側引張り／外側圧縮状態となり、分割部接合面内側に楔状隙間ができても、当該隙間はヒサシ状リブで実質的に塞がれており、グリースが分割部接合面を介して絡合界面に浸入することがない。したがって、該絡合界面へのグリースの浸入に伴う絡合力の低下及び絡合部界面を介してのグリース滲みを阻止できる。そしてさらに、ヒサシ状リブは、ブーツ取付け時にファスナー部にグリースが付着することを防止する作用も奏する。
【００１３】
上記構成において、ヒサシ状リブを被咬合部側に形成することが望ましい。分割部間の絡合作業性が阻害されがたい。ヒサシ状リブを絡合凸条部側に形成すると、ヒサシ状リブと絡合凸条部との咬合方向隙間がアンダカット形状となり、絡合作業性が低下する。
【００１４】
上記構成において、ヒサシ状リブに対応させて、咬合凸条部を形成した側の分割部内側に切欠き段部を形成することが望ましい。ヒサシ状リブが切欠き段部に係合して、ヒサシ状リブ先端まくれが発生し難いとともに、絡合作業時のガイド作用も奏し、絡合作業性が向上する。
【００１５】
上記構成において、分割部を内側に膨出して厚肉部とすることが望ましい。分割部を内側に膨出して厚肉部とすると、そうでない構成に比してブーツ屈曲運動時にブーツ内側面に発生する分割接合面の開口幅が大きくなり、相対的にグリースが浸入しやすい。したがって、当該構成に本発明の基本構成を適用した場合、効果がさらに顕著となる。
【００１６】
上記各構成のブーツは、通常、咬合凸条部が、ストレート首部を介して先端に膨出係止部を備え、被咬合部が、ストレート導入部と膨出凹部とからなる咬合溝を備え、咬合溝の外周部には、ばね材からなる可撓性インサートが、ストレート導入部を囲繞するように埋設されて、被咬合部の開口部端部間にばね挟持力が付与されているとともに、咬合凸条部にはばね材からなる可撓性インサートが埋設されている構成とする。当該構成にすることにより、絡合力の担保が容易で、結果的に、前記構成と相まって、グリース滲み等が発生し難くなる。
【００１７】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図例に基づいて説明をするが、これに限られるものではない。なお、従来例と同一部分については、同一図符号を付して、それらの説明の全部または一部を省略する。
【００１８】
本実施形態のブーツ１の基本構成は、高分子弾性体で形成され、小径リング部１１と大径リング部１３との間が蛇腹部１５とされ、小径リング部１１から大径リング部１３まで直線状に分割部Ｄ１、Ｄ２が形成され、該分割部Ｄ１、Ｄ２が厚肉部とされているとともにシールファスナーＦが配されている（図３〜７参照）。
【００１９】
このブーツは、耐グリース性を有する、クロロプレンゴム、アクリルゴム等のゴム材料を使用して射出成形により拡開状態に成形する。
【００２０】
この厚肉部の肉厚ｄ１は、一般部Ｇの肉厚ｄ２が２ｍｍのとき、５〜６ｍｍとする。また、厚肉部の幅は、Ｄ１、Ｄ２の合計で１０〜１１ｍｍとする。
【００２１】
そして、シールファスナーＦは、一方の分割部Ｄ１の端縁に沿って形成され、ストレート首部２を介して先端に膨出係止部３を備えた帯状の咬合凸条部５と、他方の分割部Ｄ２の端縁に沿って、咬合凸条部５と咬合するストレート導入部７ａと膨出凹部７ｂとからなる鍵穴状の咬合溝７を備えた帯状の被咬合部９とからなる構造である。
【００２２】
ここでシールファスナー構造は、必然的ではないが、図例のような構成とすることが望ましい（図６〜７参照）。
【００２３】
ここで、咬合凸条部５の一般部の厚みは、咬合溝７の開口端部間の隙間より小に構成されている。咬合凸条部５には、線状ばね材からなり、図８に示すような波形平面を有する被挟持インサート６が埋設されて、咬合凸条部５に咬合方向の剛性が付与されている。この被挟持インサート６は、ストレート導入部２の手前から膨出係止部３にわたり埋設可能な幅とする。そして、被挟持インサート６の波形のピッチは、線径０．３ｍｍ、幅６ｍｍの場合、２〜５ｍｍとする。
【００２４】
咬合溝７の外周部には、咬合溝７の外周部には、線状ばね材からなり、図９に示す如く、横断形状が実質的に角部を有しない茄子形である挟持インサート８が埋設されて、被咬合部９の開口端部間にばね挟持力が付与されている。ここで挟持インサート８の形状は、図９に示すように、線状材を千鳥的に交互に折曲させて開口側先細りの溝状空間を形成した形状のものが使用可能である。この実質的に角部を有しない場合は、繰り返し使用に対してばね材に屈曲疲労が発生せず、長期間にわたり良好な挟持力を維持できる。従って、ファスナーの耐久性の向上に寄与する。また、これらのインサート材料は、金属製に限られず、所定のばね力を付与できるものなら、硬質プラスチツクでもよい。
【００２５】
また、分割部Ｄ１、Ｄ２が、内側にのみ膨出して厚肉部とされている。
【００２６】
そして、上記構成において、本実施形態では、一方の分割部Ｄ２内側（図例では被咬合部９形成側）からヒサシ状リブ２１が他方の分割部Ｄ１（図例では咬合凸条部５形成側）内側に重合するように突出して形成されている。そして、図例では、咬合凸条部５形成側の分割部内側に切欠き段部２３が形成されている。咬合凸条部５形成側分割部に切欠き段部２３を形成せずに、二点鎖線で示す如く、咬合凸条形成側分割部の内側に直接重合するヒサシ状リブ２１を被咬合部９形成側分割部に形成してもよいが、ヒサシ状リブ２１が自在軸継手の高速回転によりグリースが流動してヒサシ状リブ２１と分割部Ｄ１内側面との重合界面に浸入し易く、グリース浸入阻止性において切欠き段部を形成する本実施形態に比してやや劣る。
【００２７】
ここで、ヒサシ状リブ２１の肉厚は、０．３〜２ｍｍ（望ましくは０．５〜１．５ｍｍ）とする。薄すぎると、成形性及び重合部位におけるグリース浸入阻止性に欠けるおそれがあり、厚すぎると、Ｒ面である重合面に対するなじみ（ブーツ屈曲運動時における追従性）が困難となり逆にめくれ易くやはりグリース浸入阻止性に欠けるおそれがある。
【００２８】
また、ヒサシ状リブ２１の長さは、１〜５ｍｍ（望ましくは２〜３ｍｍ）とする。短すぎると、分割面間に形成される隙間を完全に塞げずグリース浸入阻止性に欠けるおそれがあり、長すぎると、厚すぎる場合と同様、めくれ易くてやはり、グリース浸入阻止性に欠けるおそれがある。
【００２９】
なお、切欠き段部の長さ及び深さは、上記ヒサシ状リブに対応させた寸法とするが、長さは内側圧縮時においてヒサシ状リブが略０当たりとすることが望ましい。内側圧縮時にヒサシ状リブに座屈が発生するおそれがあり、極端な場合はヒサシ状リブと切欠き段部の係合が解除されるおそれがあるためである。通常、切欠き段部２３の長さ（Ｌ）＝ヒサシ状リブの長さ（ｌ）＋０．１〜０．２ｍｍとする。
【００３０】
次に上記実施例のブーツの使用態様を説明する（図３参照）。
【００３１】
従来と同様にして、図５に示す拡開状態から、咬合凸状部５を被咬合部９に咬合させて分割部Ｄ１、Ｄ２を閉じることにより、自在軸継手の継手ハウジング２５に大径リング部１３を嵌着し、かつ、継手シャフト２７に小径リング部１１を嵌着して、ブーツＢを自在軸継手に組みつける。なお、自在軸継手のベアリング部（軸受け部）にグリースが封入されている。
【００３２】
分割部Ｄ１の咬合凸状部５を手で把持しながら被咬合部９の咬合溝７に大径リング部１３側または小径リング部１１側から、順次、押し込んで行く。咬合凸条部５は、その膨出係止部３が、被咬合部９の咬合溝７の開口端部間を強制的に拡開して鍵孔状の咬合溝７に咬合する。このとき、咬合凸条部５には被挟持インサート６が埋設され、挿入方向の剛性が付与されているため、咬合作業性が良好である。また、咬合溝７の開口端部間は、挟持インサート８で閉じ方向にばね力が付与されていることと、被咬合部９がゴム状弾性体で形成されていることが相まって、咬合凸条部５の一般部が、密接状態で咬合溝７の開口端部間に挟持される形となり、咬合部にシール機能が付与されることとなるとともに、大きな抜け止め力が発生する。そして、大径リング部１３には、通常、金属製の締めバンド１７で固定を確実にしておく。なお、このブーツの取付けに際して、ヒサシ状リブ２１があることにより、ファスナー部Ｆにグリースが付着することが防止できる。
【００３３】
このとき、咬合凸状部５または被咬合部９の一方または双方にシリコーンオイルを塗布して咬合作業を行うことが、咬合作業性及び咬合部のシール性が改善され望ましい。
【００３４】
そして、長期間使用後、ブーツを取り替えるためには、大径リング部１３の締めバンド１７を取りはずし、手で大径リング部１３の分割部両端部を把持して、大径リング部１３側から両側に引き裂くように力を加えると、強制的に咬合凸条部５と被咬合部９との咬合状態が解除される。こうして、ブーツを拡開状態にして、取付け・取り外しが可能となる。
【００３５】
そして、ブーツの屈曲運動に際して、内側圧縮時において図６に示す如く、分割部接合界面外側に楔状隙間α１ができるが、内側は分割部接合界面内側は圧縮状態であり、グリースが浸入するおそれはない。また、外側圧縮時において図７に示す如く、分割部接合界面内側に楔状隙間α２ができるが、該楔状開口α２はヒサシ状リブ２１で塞がれているためグリースが浸入し難い。
【００３６】
なお、図１０・１１は従来例における内側圧縮時及び外側圧縮時、上記図６・７にそれぞれ対応するファスナー部の拡大断面図（ハッチ省略）を示す。図１１から明らかにグリースの浸入がし易いことが分かる。図符号は、図６・７に対応させてあり、それらの説明は省略してある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例のシールファスナー構造の一例を示す切り欠き斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。
【図３】本発明を適用する自在軸継手用ブーツの装着態様を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施態様におけるファスナー咬合状態のブーツの縦断面図である。
【図５】同じく拡開状態（ファスナー非咬合状態）の斜視図である。
【図６】同じくブーツの屈曲運動時における内側圧縮時の要部断面図である。
【図７】同じく外側圧縮時の要部断面図である。
【図８】図６における被挟持インサートの斜視図である。
【図９】同じく挟持インサートの斜視図である。
【図１０】従来例におけるブーツの屈曲運動時における内側圧縮時の要部断面図である。
【図１１】同じく外側圧縮時の要部断面図である。
【符号の説明】
３…膨出係止部、
５…咬合凸条部、
７…咬合溝、
９…被咬合部、
１１…小径リング部、
１３…大径リング部、
１５…蛇腹部、
２１…ヒサシ状リブ
２３…切欠き段部
Ｆ…シールファスナー、
Ｄ１、Ｄ２…ブーツ分割部、
Ｇ…ブーツ一般部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004156643.tif 000009
【図８】
2004156643.tif 000010
【図９】
2004156643.tif 000011
【図１０】
2004156643.tif 000012
【図１１】
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