(57)【要約】【目的】耐久性の向上、さらには、分割タイプにおける分割部シール性の向上が期待できるブーツを提供すること。【構成】ゴム状弾性体で形成され、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１５まで直線状の分割部Ｄ１（Ｄ２）が形成され、該分割部Ｄ１（Ｄ２）が厚肉部とされるとともにシールファスナーＦが配された自在軸継手用ブーツ１。蛇腹部１５の小径リング部１１から大径リング部１３までの母線に沿って、内面及び／又は外面に応力逃げ溝１７が少なくとも１条形成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム状弾性体で形成され、小径リング部と大径リング部との間が蛇腹部とされた自在軸継手用ブーツにおいて、
前記蛇腹部の小径リング部から大径リング部までの母線に沿って、内面及び／又は外面に直線状に応力逃げ溝が少なくとも１条形成されていることを特徴とする自在軸継手用ブーツ。
【請求項２】
ゴム状弾性体で形成され、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た自在軸継手用ブーツにおいて、
前記蛇腹部の小径リング部から大径リング部までの母線に沿って、内面及び／又は外面に応力逃げ溝が少なくとも１条形成されていることを特徴とする自在軸継手用ブーツ。
【請求項３】
前記応力逃げ溝が、前記厚肉部の一方における対向端縁の外側に沿って形成されていることを特徴とする請求項２記載の自在軸継手用ブーツ。
【請求項４】
前記応力逃げ溝が、前記厚肉部の両側又は一側に沿って、外面及び内面の一方又は双方に形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の自在軸継手用ブーツ。
【請求項５】
前記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ことを特徴とする請求項２、３又は４記載の自在軸継手用ブーツ。
【請求項６】
前記咬合溝の外周部には、線状ばね材からなり、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が埋設されて、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、咬合凸条部には線状ばね材からなり、波型平面を有する被挟持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記載の自在軸継手用ブーツ。
【請求項７】
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２〜６のいずれかに記載の自在軸継手用ブーツ。
【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軸継手用ブーツ（以下、単に「ブーツ」と称する。）に関する。
【０００２】
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ブーツに好適な発明に関する。
【０００３】
ここでは、主として分割タイプを例に採り説明をするが、これらに限られるものではなく、本発明は非分割（エンドレス）タイプにも適用可能なものである。
【０００４】
【背景技術】
従来、上記分割タイプのブーツとして、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１の特許請求の範囲等参照）。
【０００５】
「ゴム状弾性体で形成され、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。」
他方、上記構成の自在軸継手用ブーツにおいて、更なる耐久性の向上、及び、分割部シール性の向上が要求されるようになってきている。
【０００６】
なお、本発明の発明性に影響を与えるものではないが、分割タイプの自在軸継手用ブーツとして特許文献２・３等が存在する。そして、本発明は、特許文献２・３等における分割タイプのブーツにも適用できる。
【０００７】
【特許文献１】
特許２７１４６３５号公報
【特許文献２】
特開平８−２６１４３２号公報
【特許文献３】
特開平９−１１９５２２号公報
【０００８】
【発明の開示】
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記にかんがみて、耐久性の向上、さらには、分割タイプにおける分割部シール性の向上が期待できるブーツを提供することを目的（課題）とし、下記構成により当該課題を達成するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
ゴム状弾性体で形成され、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た自在軸継手用ブーツにおいて、
蛇腹部の小径リング部から大径リング部までの母線に沿って、内面及び／又は外面に応力逃げ溝を少なくとも１条備えている。
【００１１】
応力逃げ溝が存在することにより、屈曲時に生じる圧縮・引張りの負荷を吸収・緩和する。このため、耐久性の更なる向上が期待できる。
【００１２】
また、応力逃げ溝を、前記厚肉部の一方における対向端縁の外側に沿って形成した場合は、上記耐久性の向上に加えて、屈曲運動時の内部のグリース漏れを発生し難くする効果を奏する。
【００１３】
また、応力逃げ溝を、厚肉部の両側又は一側に沿って、外面及び内面の一方又は双方に形成した場合は、厚肉部の応力緩和をより効果的に行うことができ、分割部シール性の向上が期待できる。
【００１４】
そして、分割部が内側に膨出して厚肉部とされていることが、分割部における蛇腹部の山部相互の接触圧を低減でき望ましい。
【００１５】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施形態を図例に基づいて説明をするが、本発明は当該構成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。
【００１６】
本実施形態は、前述の特許文献１記載における分割式のブーツに適用したものである。図１〜３に示す如く、ゴム状弾性体で形成され、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、
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。
【００１７】
このブーツ（通常、ブーツ内にはグリースを封入する。）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。
【００１８】
そして、図本実施形態のブーツは、分割部Ｄ１、Ｄ２の厚肉部が内側に膨出して形成されている。このため、自在軸継手の継手シャフトの立体角運動に伴い蛇腹部１５が屈曲運動をした場合、分割部Ｄ１、Ｄ２における蛇腹部１５の山部相互の接触圧を低減させることができる。すなわち、ブーツの耐久性の向上に寄与する。
【００１９】
ここで、分割部Ｄ１、Ｄ２における厚肉部の肉厚ｄ１は、一般部Ｇの肉厚ｄ２が２ｍｍのとき、４〜５ｍｍとする。また、厚肉部の幅は、Ｄ１、Ｄ２の合計で１０〜１１ｍｍとする（図３参照）。
【００２０】
そして、シールファスナー構造は、例えば、特許文献１に記載の構成、すなわち、図３〜５に示すような構成とされている。
【００２１】
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、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、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、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さめに構成されている。咬合凸条部５には、線状ばね材からなり、図４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、一般部から咬合凸条部５の膨出係止部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。
【００２３】
咬合溝７の外周部には、線状ばね材からなり、図５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。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、硬質プラスチックでもよい。ここまでは、従来構成と同様である。
【００２４】
本実施形態では、シールファスナーＦ近傍において、外側に１条の応力逃げ溝１７Ａを、厚肉部の一方（図例においては、Ｄ１側）の対向端縁の外側に沿って形成するとともに、内側に２条の応力逃げ溝１７Ｂを、分割部Ｆ、すなわち、厚肉部Ｄ１、Ｄ２の両側内面に沿って形成してある。
【００２５】
当該構成により、屈曲運動時におけるグリース漏れが、従来にもまして発生し難くなることが分かった。その理由は、下記の如くであると推定される。
【００２６】
すなわち、図６〜７に示す如く、ブーツ１が屈曲運動するとき、その断面が楕円形状となり、楕円の長軸方向外面側では圧縮作用を受け、短軸方向の外面側では引張り作用を受ける。
【００２７】
そして、分割部が応力逃げ溝１７Ａ、１７Ｂが形成されていない従来例の場合、図８に示す如く、応力逃げ溝１７が存在しないため、ブーツ外面圧縮時には、外側を支点として内面側で拡開方向の力が発生し、ブーツ内面側に楔形開口１９が発生する。すなわち、該楔形開口１９にグリースが浸入して、逆に、該ブーツ外側引張り時には、楔形開口１９が閉じて、逆に外面側に楔形開口が形成され、ポンプ作用によりグリース漏れが発生するおそれがある。
【００２８】
これに対して、図３に示す本実施形態の場合、応力逃げ溝１７Ａ、１７Ｂの存在により、外面側が圧縮作用を受けても、特に、外面に形成された応力逃げ溝１７Ａの存在により、上記のような楔形開口１９が発生するおそれがなく、明らかにグリースの浸入がし難いことが分かる。一方、図１０においては、応力逃げ溝１７Ａの存在により、ブーツ外面側圧縮時においてもブーツ内側に隙間が発生しない。応力逃げ溝１７Ａの溝形状が変形することで負荷を吸収・緩和しているからである。
【００２９】
なお、本実施形態において、非分割式における如く（図１０参照）、分割部以外の外周面及び／又は内周面に応力逃げ溝を母線に沿って複数本形成してもよい。外面及び内面の一方又は双方に形成した場合は、厚肉部の応力緩和をより効果的に行うことができ、分割部シール性の向上がより期待できる。
【００３０】
次に上記実施例のブーツの使用態様を説明する（図９等参照）。
【００３１】
従来と同様にして、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２１に大径リング部１３を嵌着し、かつ、継手シャフト２３に小径リング部１１を嵌着して、ブーツ１を自在軸継手に組み付ける。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２５で固定を確実にしておく。
【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２５を取り外し、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１の屈曲運動に際して、外面圧縮時において、厚肉部Ｄ１の対向端縁に沿って応力逃げ溝１７Ａが形成されているためグリースが浸入し難い。
【００３６】
図１０〜１２に、本発明を非分割タイプのブーツに適用した実施形態を示す。
【００３７】
本実施形態は、ブーツ蛇腹部１５の小径リング部１１から大径リング部１３までの母線に沿って、外面に応力逃げ溝１７Ａが複数条（図例では６条）形成されている。
【００３８】
この複数条の応力逃げ溝１７Ａの存在により、ブーツ屈曲時に生じる圧縮・引張りの負荷を効率的に吸収・緩和することができる。よって、ブーツの耐久性を向上させることができる。
【００３９】
すなわち、上記応力逃げ溝１７Ａを形成すると、溝形成側（内面及び／又は外面）に圧縮の負荷が発生した際、応力逃げ溝１７Ａの溝形状が両側から縮められるように変化する。よって、圧縮負荷を効果的に吸収・緩和可能となる。逆に、溝形成側に引っ張りの負荷が発生した際は、応力逃げ溝１７Ａの溝形状が両側に開くように変化する。よって、引っ張りの負荷を効果的に吸収・緩和可能となる。
【００４０】
なお、当該応力逃げ溝１７Ａは、内面及び／又は外面に少なくとも１条形成されていればよく、溝形状も、図１１に示す如く、角溝、台形溝、Ｖ字溝、丸溝等いずれであってもよい。応力逃げ溝１７Ａが存在することにより、ブーツ屈曲時に生じる圧縮・引張りの負荷を、応力逃げ溝が吸収・緩和する。このため、ブーツ耐久性の更なる向上が期待できる。
【００４１】
また、本実施形態の如く、応力逃げ溝１７Ａを等分割で図例の如く４個以上（図例は６個）形成した場合は、圧縮作用を受けた場合でも、図１２（Ａ）に示す条体から図１２（Ｂ）に示す如く、蛇腹部の断面形状が真円に近い形状（正多角形）となり、屈曲方向に関係なく応力緩和が可能となり、ブーツ耐久性の更なる向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様における自在軸継手用ブーツを示す斜視図である。
【図２】同じく大径リング部側から内面を見た内側矢視図である。
【図３】シールファスナー構造を示す要部断面図である。
【図４】図３における被挟持インサートの斜視図である。
【図５】同じく図３における挟持インサートの斜視図である。
【図６】ブーツの屈曲運動時の作用を説明するための正面図である。
【図７】同じく図６の７−７線端面図である。
【図８】従来例におけるブーツの屈曲運動時における外面圧縮時の要部断面図である。
【図９】ブーツの装着態様を示す断面図である。
【図１０】本発明を非分割タイプのブーツに適用した一実施形態を示す斜視図である。
【図１１】ブーツ外側に形成される応力逃げ溝の各種溝形状を示す断面図である。
【図１２】図１０に示すブーツの屈曲運動時における横断面変化を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１：ブーツ
１１：小径リング部
１３：大径リング部
１５：蛇腹部
１７Ａ、１７Ｂ：応力逃げ溝
Ｄ１、Ｄ２：分割部
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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