(57)【要約】【課題】  座屈を防止して耐久性に優れる等速ジョイントブーツを提供する。【解決手段】  山部４１〜４５と谷部４６〜４９とが交互に連続する略円錐台状の蛇腹部４を有する等速ジョイントブーツ１であって、蛇腹部４表面に、山部４１〜４５又は谷部４６〜４９の周をうねらせる波打ちを形成した。【選択図】  図１   
2005337313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
山部と谷部とが交互に連続する略円錐台状の蛇腹部を有する等速ジョイントブーツであって、
前記蛇腹部表面に、前記山部又は前記谷部の周をうねらせる波打ちを形成したことを特徴とする等速ジョイントブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の等速ジョイント内部へのダストや泥水の侵入を防止し、封入されているグリースを保持するために等速ジョイントを覆う等速ジョイントブーツに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンからタイヤへ駆動力を伝達するために等速ジョイント（ＣＶＪ）が使用されている。このジョイントの連結部にはダストや泥水の侵入を防ぎ、封入されているグリースを保持して、ジョイント機能を長期間発揮し続けるために等速ジョイントブーツ（ＣＶＪブーツ）が取り付けられている。
【０００３】
等速ジョイントブーツは、回転運動と共にジョイントに角度がついた場合にはその曲げにより周期的にブーツの半分の領域では引張り力が作用し、残り半分の領域には圧縮力が作用し、蛇腹部が開いたり畳んだりしながらこの外力に対応し、疲労破壊による表面の破断に対処している。
【０００４】
このような等速ジョイントブーツの先行技術として、特許文献１〜５が挙げられる。
【特許文献１】特公平７−３２５０号公報
【特許文献２】特開２００１−３９５０号公報
【特許文献３】特開２００１−６５５９４号公報
【特許文献４】特開２００１−９９３２１号公報
【特許文献５】特開２００１−１１６０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
等速ジョイントブーツは、従来クロロプレンゴムが使用されてきたが、耐摩耗性、耐衝撃性等の耐久性に優れ、適用温度範囲が広いことから、最近はポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＦＥ）の使用が増えてきている。
【０００６】
そして、近年、等速ジョイントブーツは、ジョイント角度が５０度以上の広角度にもなるような仕様に対応する要求が出ており、このような広角度になるとブーツが著しい変形を受け、変形に伴いかかる応力も大きくなる。この結果、等速ジョイントブーツには、座屈と呼ばれる異常変形が生じてしまう。座屈の一例としては、ジョイント角度をつけてブーツを回転させた時に蛇腹部の開き側に発生する蛇腹部の山部から谷部にかけての傾斜部が内側に凹むしわや山部が完全に凹む陥没等の異常変形が挙げられる。
【０００７】
このような座屈の発生は繰り返し変形に伴う蛇腹部表面の疲労破壊や駆動軸との接触による摩耗によって耐久性を低下させる。特に蛇腹部の山部が内側に完全に陥没するような場合にはそれが永久変形として残り、そこからブーツが破断し、シール性が失われることとなる。
【０００８】
ここで、通常、座屈の発生は最初にしわが現れ、ジョイント角度がさらに大きくなると山部が陥没する。しわが起きること無しに突然山部が陥没することはない。したがって、しわを抑制すれば陥没は発生せず、異常変形による不具合を防止できる。
【０００９】
この座屈に対する対処法としては、製品厚みを大きくする方法がある。しかし、ブーツの製造方法であるブロー成形の性質上、厚みを均一に制御することが難しく、マージンを
大きくとる必要があり、コスト高を招くおそれがある。また、厚みを厚くすると、柔軟性が損なわれ、応力集中に伴う耐久性の低下が懸念される。
【００１０】
さらに最近は、設置スペースの問題から、ブーツのさらなるコンパクト化が要求されており、コンパクト化に伴う応力集中等により発生する疲労破壊や異常変形に対する対応が今以上に求められてきている。
【００１１】
また、座屈現象はＦＥＭに代表される数値解析が困難であり、実験による検討も色々な型のブーツを取り揃える必要があること等から難しい。そのため、経験則に基づいた製品厚みを厚くする手法以外に有効な対策が無かった。
【００１２】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、座屈を防止して耐久性に優れる等速ジョイントブーツを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、
山部と谷部とが交互に連続する略円錐台状の蛇腹部を有する等速ジョイントブーツであって、
前記蛇腹部表面に、前記山部又は前記谷部の周をうねらせる波打ちを形成したことを特徴とする等速ジョイントブーツである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、ジョイント角度の大きさによらず、しわの発生や山部の陥没等の座屈を防止でき、耐久性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図面を参照して、実施の形態について説明する。図１は実施の形態に係る等速ジョイントブーツの外表面図である。図２は実施の形態に係る等速ジョイントブーツの装着時断面図である。図３は実施の形態に係る等速ジョイントブーツが大きなジョイント角度で曲がった状態を示す断面図である。図４は実施の形態に係る等速ジョイントブーツの底面図である。図５は実施の形態に係る波打ちの１周期を示す図である。
【００１６】
本実施の形態では、等速ジョイントブーツ１は、自動車の駆動軸１１と被駆動軸１２とを連結する等速ジョイント１３に取り付けられる。等速ジョイントブーツ１は、等速ジョイント１３を取り囲むようにして覆い、小径口部２が駆動軸１１に外挿された状態においてクランプ５を用いて締め付け固定されると共に、大径口部３が被駆動軸側のハウジング１４に外挿された状態においてクランプ６を用いて締め付け固定され、シールされている。また、この小径口部２と大径口部３との間を略円錐台状の蛇腹部４で繋いでおり、蛇腹部４内に潤滑用グリースが充填封入されている。これらによって、等速ジョイント１３は、十分なジョイント機能を長期間発揮し続ける。
【００１７】
ここで、被駆動軸１２は、ハンドル操作により角度を変更する前輪と同軸である。したがって、駆動軸１１と被駆動軸１２とはジョイント角度が０度のときは、図２に示すように中心軸線が一致し、ハンドルが切られたときには、図３に示すように駆動軸１１と被駆動軸１２との間で曲げが生じ、ジョイント角度が所定角となる。このジョイント角度が所定角となる場合には、等速ジョイントブーツ１の半分の領域では引張り力が作用して蛇腹部４が開き、残り半分の領域では圧縮力が作用して蛇腹部４が畳まれるという繰り返し変形を行う。
【００１８】
このような変形を行う本実施の形態の等速ジョイントブーツ１は、山部４１〜４５と谷
部４６〜４９とが交互に連続しながら一端側から他端側（図１では上から下）へと径が拡径していく略円錐台の形状をした蛇腹部４と、蛇腹部４の小径となった一端部（図１上端部）に設けられる小径口部２と、蛇腹部４の大径となった他端部（図１下端部）に設けられる大径口部３と、を備えている。
【００１９】
また、蛇腹部４には、その特徴として、図１に示すように、表面に、山部４１〜４５や谷部４６〜４９の周をうねらせる波打ちを形成している。詳しくは、各山部や谷部の周を輪切りにするとその輪が小径口部２と大径口部３とのどちらかに接近したり離間したりするようにうねった波打ちを有している。一例として、山部４１では、山部４１の外周縁を輪切りにすると、輪は円周上で小径口部２と大径口部３とのどちらかに接近・離間を繰り返して（図１では上下に振られて）周期的なうねりを繰り返すことになる。
【００２０】
うねりの周期は、等速ジョイントブーツ１の底面を示す図４の等速ジョイントブーツ１の円周をなす角をθとすると、１０°≦θ≦３０°のθの円弧を一周期として全周的に連続させている。θの円弧である一周期の距離は、図１では、等速ジョイントブーツ１の外表面の小径口部２から大径口部３へ繋がる２本の縦線の間の距離である。また、うねりの振幅は、大きすぎると擦過音や蛇腹部の膜同士が擦れ合うことによる摩耗等の別問題が生じるため、０．５ｍｍ以下の大きさである。この一つのうねりの周期Ａと振幅Ｂを表すと図５のようになる。図５に示すように、周期Ａは、左側で振幅Ｂの最上位点を通過し、右側で振幅Ｂの最下位点を通過する。
【００２１】
このうねりによる波打ちは、本実施の形態では、各山部や谷部、山部と谷部を繋ぐ平面を含む全面に、同じ周期、振幅のうねりで形成されている。なお、波打ちは、本実施の形態の他に、座屈発生率の高い山部の全周や周上の一部に設けたりすることでもよい。
【００２２】
本実施の形態において、等速ジョイントブーツ１は、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥＥ）が用いられ、プレスブロー成形、押出しブロー成形、射出ブロー成形、射出成形等の成形方法にて一体成形される。
【００２３】
以上の本実施の形態では、座屈が等速ジョイントブーツ１の円周方向の圧縮応力による現象であるため、座屈の状態を波打ちとして初期の等速ジョイントブーツ形状に付与することによって、異常変形を抑え、致命的な陥没も回避できることになった。
【００２４】
このため、本実施の形態では、ジョイント角度の大きさによらず、しわの発生や山部の陥没等の座屈を防止でき、耐久性を高めることができる。ひいては、シール性を長期間維持することができる。また、座屈を防止するために製品厚みを厚くすることは、材料の使用量を増やし量産時のコスト上昇を招くが、本実施の形態では初期の型代が増えるだけであるため、座屈対策に伴うコスト上昇を最小限に抑えることができる。また、等速ジョイントブーツの蛇腹部の疲労破壊に伴う破断を防止できる。
【実施例１】
【００２５】
本実施の形態の効果を検証するため、以下の実施例を作成し、実際に曲げ試験を行い、従来の等速ジョイントブーツと比較して座屈の発生の有無を調査した。試験においては、通常回転しながら曲げられる等速ジョイントブーツを、無回転の状態で曲げた。なお、図６は従来例の等速ジョイントブーツを示す外表面図である。図７は従来例と実施例１との比較結果である。
【００２６】
（試験に用いた等速ジョイントブーツの構成）
図１に示す実施例１と図６に示す従来例とで、以下の寸法は共通として、
全長Ｌ２：１０８．４ｍｍ
大径口部の直径Ｄ１：８８．６ｍｍ
小径口部の直径Ｄ２：３２．６ｍｍ
大径口部側山部の直径Ｄ３：９４．６ｍｍ
小径口部側山部の直径Ｄ４：５８ｍｍ
大径口部側山部〜小径口部側山部の距離Ｌ３：６０．９ｍｍ
大径口部の幅Ｌ４：１２．２５ｍｍ
小径口部の幅Ｌ５：１１．６ｍｍ
である。なお、各符号は図６の従来例に付すが、図１でも同様である。
【００２７】
また、実施例１については、以下の滑らかな波打ちを蛇腹部全表面に付与する。すなわち、
角度θ：３０°
振幅Ｌ６：０．５ｍｍ
である。なお、角度θは図４に示すうねりの一周期であり、この一周期は図１では小径口部２から大径口部３へ繋がる２本の縦線の間の距離である。
【００２８】
試験は、ジョイント角度が４０°、４８°、５５°、６０°となる曲げ試験を行った。試験結果を図７に示す。○が座屈発生せず、△がしわ発生、×が蛇腹部の山部の陥没発生を示す。図７に示すように、従来例ではジョイント角度を大きくしていくとそれに伴いしわ発生から山部の陥没となり座屈が起きている。これに対し、実施例１ではジョイント角度を大きくしてもしわも山部の陥没も起きず、波打ちを有する外表面の効果を実証できた。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態に係る等速ジョイントブーツの外表面図である。
【図２】実施の形態に係る等速ジョイントブーツの装着時断面図である。
【図３】実施の形態に係る等速ジョイントブーツが大きなジョイント角度で曲がった状態を示す断面図である。
【図４】実施の形態に係る等速ジョイントブーツの底面図である。
【図５】実施の形態に係る波打ちの１周期を示す図である。
【図６】従来例の等速ジョイントブーツを示す外表面図である。
【図７】従来例と実施例１との比較結果である。
【符号の説明】
【００３０】
１  等速ジョイントブーツ
２  小径口部
３  大径口部
４  蛇腹部
４１〜４５  山部
４６〜４９  谷部
５，６  クランプ
１１  駆動軸
１２  被駆動軸
１３  等速ジョイント
１４  ハウジング
【図１】
2005337313.tif 000003
【図２】
2005337313.tif 000004
【図３】
2005337313.tif 000005
【図４】
2005337313.tif 000006
【図５】
2005337313.tif 000007
【図６】
2005337313.tif 000008
【図７】
2005337313.tif 000009