(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径側固定部の内周面側に内方へ突出する厚肉部分を備え、外周面の輪郭形状が非円形の相手側部材の大径側ブーツ取付部に装着されるゴム製ＣＶＪブーツにおいて、前記厚肉部分のみの外周面に形成された凹部を有することを特徴とするゴム製ＣＶＪブーツ。
【請求項２】
前記各厚肉部分の容積がほぼ同じであることを特徴とする請求項１記載のゴム製ＣＶＪブーツ。
【請求項３】
前記固定部の横断面における前記凹部の底面と前記厚肉部分の内周面とが同じ曲率中心の円弧であることを特徴とする請求項１または２記載のゴム製ＣＶＪブーツ。
【請求項４】
前記凹部の深さ方向は前記ゴム製ＣＶＪブーツの成形型の型抜き方向であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか記載のゴム製ＣＶＪブーツ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、等速ジョイントのように作動角をもって回転する２軸に蛇腹部両端の固定部によって装着されてグリース保持及び防塵等のために使用されるゴム製ＣＶＪブーツに関する。さらに詳述すると、本発明はブーツを取り付けようとする部分（本明細書ではブーツ取付部と呼ぶ）の外周面の輪郭形状（横断面の外輪郭）が非円形とされた相手部材例えばトリポードジョイントのようなものに装着されるゴム製ＣＶＪブーツに関する。
【０００２】
【従来の技術】
外周面の輪郭形状が真円でなく非円形のブーツ取付部を有する相手部材例えばトリポードジョイントに装着するＣＶＪブーツは、その固定部に内方へ突出する厚肉部分を設けて相手部材の外周面の輪郭に沿う形状とされている。これは、トリポードタイプの等速ジョイントの場合、ブーツ取付部には周方向に等間隔で３箇所の凹部が形成されておりブーツ取付部の横断面の輪郭形状が非円形になっていることからＣＶＪブーツの固定部の内周側をそれに合わせて突出させる必要があることと、この固定部は全周で均一な締め付けを可能とするために外周の輪郭を真円形に成形しなければならないこととによるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したゴム製ＣＶＪブーツでは、固定部に厚肉部分を有しているので、成形時の加硫時間が厚肉部分で要する加硫時間に支配され、時間がかかってしまう問題を有している。即ち、ＣＶＪブーツの生産性が悪くなる。
【０００４】
また、固定部に厚肉部分とそれよりも肉薄の部分とが存在するため、それらの境界部分ではバンド等で締め付け難くなるので、締付力にばらつきが生じ、シール性が低下する虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ゴム製ＣＶＪブーツの固定部の厚肉部分の加硫時間を短縮してＣＶＪブーツ全体の生産性を向上できると共に、バンド等での締付力が均一となるゴム製ＣＶＪブーツを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１の発明は、大径側固定部の内周面側に内方へ突出する厚肉部分を備え、外周面の輪郭形状が非円形の相手側部材の大径側ブーツ取付部に装着されるゴム製ＣＶＪブーツにおいて、厚肉部分のみの外周面に形成された凹部を有するようにしている。
【０００７】
したがって、加硫の際には、厚肉部分の凹部を形成する成形型の一部が厚肉部分の中に挿入された状態のまま存在するので、厚肉部分は内外から同時に加熱され、加硫を進行させる。
【０００８】
さらに、凹部は固定部の外周面に形成されているので、締付バンドの締め付けにより固定部の外周面に生ずるゴムのよれが凹部によって吸収される。しかも、凹部は固定部の外周面に形成されているので、成形外型のキャビティ面に凸部が形成されることになる。このため、型抜きは容易に行われる。
【０００９】
また、請求項２のゴム製ＣＶＪブーツでは、各厚肉部分の容積がほぼ同じ大きさとなるように凹部形成されている。したがって、各厚肉部分に形成される凹部の数や形状や深さ方向の相違に拘わらず、締付バンドの締め付けにより潰れ代が移動してゴムの分布がほぼ均一となる。また、各厚肉部分での加硫時間にもばらつきが生じない。
【００１０】
さらに、請求項３のゴム製ＣＶＪブーツでは、固定部の横断面における凹部の底面と厚肉部分の内周面とが同じ曲率中心の円弧であるようにしている。したがって、厚肉部分の内周面と凹部の底面との間の肉厚がほぼ均一となり、この部分での締め付け力が均一となる。
【００１１】
また、請求項４のゴム製ＣＶＪブーツでは、凹部の深さ方向はゴム製ＣＶＪブーツの成形型の型抜き方向であるようにしている。したがって、ゴム製ＣＶＪブーツを加硫後に型開きする際は、型開き方向と凹部の深さ方向とが一致しているため、凹部を成形する成形型の凸部を製品に引っかけることなく抜き出すことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。図１に自動車用トリポードジョイント３に使われるゴム製ＣＶＪブーツ（以下、単に「ブーツ」と略す）の一実施形態を示す。このブーツ１は、大径側固定部４の内周面４ａ側に内方へ突出する厚肉部分５を備え、外周面の輪郭形状が非円形に形成されている相手側部材、即ちトリポードジョイント３の大径側のブーツ取付部２に装着可能とされたものである。ブーツ取付部２に装着される大径側固定部４には内方へ突出する厚肉部分５と均一肉厚で円筒状の肉薄部分とが交互に形成されて内周面４ａがブーツ取付部２の外周面に沿う形状に成形されている。そして、このブーツ１の厚肉部分５のみの外周面５ａには、凹部（以下、「ピン穴」と呼ぶ）６が形成されている。
【００１３】
ブーツ１は、蛇腹部７と、蛇腹部７の一端に配置されて等速ジョイント３の外輪部８に嵌合される大径側固定部４と、蛇腹部７の他端に配置されて等速ジョイント３の回転軸部９に嵌合される小径側固定部１０とにより構成されている。大径側固定部４及び小径側固定部１０は、それぞれ締付バンド１１により相手側部材たる等速ジョイント３側に締め付けられて固定される。
【００１４】
大径側固定部４には、径方向内側に突出し等速ジョイント３の大径側ブーツ取付部２となる外輪部８の凹部８ａに適合する厚肉部分５が一体成形されている。各厚肉部分５は、外輪部８の各凹部８ａに対応する位置、即ち大径側固定部４の周方向に等間隔で３箇所に設けられている。また、大径側固定部４の横断面の外周面の輪郭は、全周に亘って均一な締め付けを行うことができるように真円形とされている。
【００１５】
各厚肉部分５のみの外周面５ａにはピン穴６が形成されている。このピン穴６は例えば円柱形状の穴であり、大径側固定部４の中心に向けて放射状に配置され、厚肉部分５の厚さの半分よりやや深く形成されている。このピン穴６の深さと加硫時間並びにシール性との間には関係があることを本発明者等は実験により確認した。この実験によると、ピン穴６を設けない場合に比べると、ピン穴６を設けその深さを深くする程加硫時間は短くなるが、ある深さを越えるとシール性が劣化する。そこで、ピン穴６の深さＬは厚肉部分の厚さＴの５０〜７０％とすることが好ましい。この場合、シール性を損なうことなく加硫時間を短くできる。勿論、この値は、ピン穴６の形状や配置位置によっても左右されることは言うまでもない。
【００１６】
また、各厚肉部分５に設けられるピン穴６は、その容積をほぼ同じくするように形成することが好ましい。この場合、バンド締付時のピン穴６の潰れが同じになるので、締付力が不均一になることを防ぎ得る上に加硫時間も均一なものとなる。
【００１７】
上述したブーツ１を製造する手順を以下に説明する。まず、クロロプレンゴムやシリコンゴム等に加硫剤やその他の必要添加物等を混練した未加硫ゴム材料を加熱した金型に射出する。金型１２は、例えば図２に示すように、上型１３及び下型１４からなる外型１５とコア型１６とからなる。また、上型１３及び下型１４の厚肉部分５を成形する部位には、それぞれキャビティ内に突出するピン１７，１８が埋め込まれている。ここで、上側１３のピン１７は上型１３に対して固定されている。また、下型１４のピン１８，１８は、それぞれ外部に連通するピン出入孔１４ａを通して下型１４に対して出し入れ自在に挿入されている。このため、このピン１８，１８はキャビティの厚肉部分５を成形する部分に出没可能とされている。また、図示していないが、ピン１８，１８のキャビティ側の先端がキャビティ内で所定長さ、例えばピン１７がキャビティ内に突出するのと同じ長さだけ突出した状態で金型１２の外側に押し戻されないようにロックするロック手段が設けられている。
【００１８】
そして、外型１５とコア型１６とを合わせて、ピン１８，１８をキャビティ内にピン１７の突出量と同等だけ突出させてロック手段によりロックする。この状態でキャビティ内に未加硫状態のゴムを射出する。このとき、外型１５及びコア型１６は予め加熱されているので、キャビティ内のゴムは加熱成形されて加硫される。
【００１９】
ここで、キャビティの各厚肉部分５を成形する部位にはピン１７，１８がそれぞれ突出しているので、厚肉部分５のゴムは外型１５及びコア型１６により周囲から加熱されるのに加えて各ピン１７，１８により内部からも加熱される。したがって、厚肉部分５に迅速に熱が与えられ、厚肉部分５の加硫時間を短縮することができる。
【００２０】
そして、加硫後はピン１８をキャビティ内から引き抜いて退避させた後、外型１５の型割りを行う。このとき、ピン１８の長手方向と型開き方向とが異なっても、型割りの際にピン１８が引っかかりとなって型割りを妨げたり、製品のピン穴６部分を傷付けたりすることがない。また、外型１５を三つ割りする必要はなく、単純に二つ割りするだけで製品を取り出すことができる。
【００２１】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、図３に示すように、１つの厚肉部分５に対して複数のピン穴６を形成することもある。この場合、ピン穴６としての比表面積を大きくできるので、厚肉部分５の内部により多くの熱を短時間で与えることができ、加硫時間をさらに短縮することができる。
【００２２】
また、同図に示すように、ピン穴６の深さ方向を型抜き方向に合わせて厚肉部分５に対して傾斜させることもできる。この場合、図４に示すように、金型１２のキャビティに突出するピン１７，１９を全て固定ピンとしても、加硫後に型割りを行う際に、全てのピン１７，１９がピン穴６に引っかかることなく容易に抜き取ることができる。このため、ブーツ１の製造の作業性を向上させることができる。
【００２３】
しかも、ピン穴６が厚肉部分５に対して斜め方向に形成されるので、厚肉部分５に垂直に形成した場合に比べてより深いピン穴６とすることができる。このため、同じ穴形であってもより広い面積でピン１９と厚肉部分５との接触を行うことができ、所定の加熱量を与えるために少数、例えば１つのピン穴６のみを設ければ良く、部品点数を低減することができる。
【００２４】
また、ピン穴６の形状及び本数等は特に限定されるものではないが、図５に示すようにピン穴６の底面形状を厚肉部分５の内周面４ａと同じ曲率中心の円弧即ち同心円状にすることにより、ピン穴６の底面と厚肉部分５の内周面４ａとの間の肉厚ｔを均一にすることが好ましい。この場合、ブーツ１を等速ジョイント３に装着してバンドで締め付けると、図６に示すように、ピン穴６は完全に潰れることがなく、内方へ膨らむような形で僅かに潰れる。したがって、この部分でのブーツ１自体による締め付け力は中央部分が僅かに大きくなる。一方、締付バンド１１による締め付けは、ピン穴６部分では締付バンド１１とブーツ１とが直接接触しないので、他の部分に比べて中央部分の締付力が弱くなるものと考えられる。したがって、ブーツ１自体の締付力と締付バンド１１による締付力とを合わせた総合的な締付力は、均一化される。これにより、ブーツ１の大径側固定部４の全周に亘る均一なシール性を得ることができる。
【００２５】
また、図７に示すように、各厚肉部分５に複数のピン穴６を形成すると共に、各ピン穴６の底面をその厚肉部分５の内周面４ａと同心円状に形成することもできる。この場合も、ブーツ１を等速ジョイント３に装着して締付バンド１１を取り付けたときに固定部４の全周に亘り締め付け力が均一になるので、均一なシール性を得ることができる。
【００２６】
さらに、上述した各実施形態では厚肉部分５の凹部として円柱形状のピン穴６を形成しているが、これには限られない。例えば、半球状、半円筒状、直方体形状、角錐状、角柱状等の種々の形状の穴を必要に応じて採用することも可能であるし、また図８に示すように固定部４の端面に達する軸方向の溝６’あるいは図示していないが円周方向の溝とすることもできる。いずれの場合にも、ブーツ１の溝６’を加熱されたピンが形成することにより厚肉部分５の加硫時間を短縮することができる。
【００２７】
ところで、上述した各実施形態では、大径側固定部４の周方向に等間隔で３箇所に厚肉部分５を形成しているが、厚肉部分５の個数や位置は特に限定されるものではない。また、厚肉部分５の形状も特に限定されるものではない。
【００２８】
【実施例】
図９に示すように、厚さＴの厚肉部分５に対し、直径を締付バンド１１により締め付けられても、ピン穴６がつぶれないようにバンド幅に対し６０〜８０％に設定したピン穴６を１箇所設けたブーツ１について、ピン穴６の深さＬと厚肉部分５の厚さＴとの比Ｌ／Ｔを１０〜９０％の範囲で変えて、ピン穴６を形成しない場合と比べた加硫時間及びシール性との相関関係を実験により求めた。その結果を図１０及び表１に示す。
【００２９】
【表１】
0003993662.tif 000002
図１０及び表１から明らかなように、深さ比Ｌ／Ｔが５０〜７０％のときに加硫時間の短縮と良好なシール性とを得ることができた。したがって、厚肉部分５に形成するピン穴６は深さ比Ｌ／Ｔを５０〜７０％とすることが好ましいことが判明した。なお、深さ比Ｌ／Ｔが８０％を越えるとシール性が劣るのは、ピン穴６を形成した部分の肉厚が薄くなりすぎてバンドの締め付けにより変形してしまうためと考えられる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１の発明によると、厚肉部分のみの外周面に形成された凹部を有するようにしているので、加硫の際には、厚肉部分の凹部を形成する成形型の一部が厚肉部分の中に挿入された状態のまま存在し、厚肉部分は内外から同時に加熱され、加硫を進行させる。このため、厚肉部分の加硫時間が短縮され、ゴム製ＣＶＪブーツの製造時間の短縮を図ることができ、作業性を向上させることができる。
【００３１】
しかも、ピン穴は固定部の外周面に形成されているので、締付バンドの締め付けにより固定部の外周面に生ずるゴムのよれを吸収して、締付力の低下を防止することができる。
【００３２】
さらに、ピン穴は固定部の外周面に形成されているので、成形する外型のキャビティ面に凸部が形成されることになる。このため、金型の型抜きを容易に行うことができるので、作業性を向上させることができる。
【００３３】
また、請求項２のゴム製ＣＶＪブーツでは、各厚肉部分の容積がほぼ同じ大きさになるように凹部を形成しているので、各厚肉部分に形成される凹部の数や形状や深さ方向の相違に拘わらず、締付バンドの締め付けによりつぶれ代が移動してゴムの分布をほぼ均一とすることができる。これにより、固定部によるブーツ取付部への締め付け力を周方向に均一にすることができ、固定部の全周に亘って均一なシール性を得ることができる。加えて、各厚肉部分での加硫時間にばらつきが少なくなり、より一層加硫時間の短縮化を可能とする。
【００３４】
さらに、請求項３のゴム製ＣＶＪブーツによると、凹部の底面と厚肉部分の内周面との間の肉厚をほぼ均一な厚さとできるので、この部分での締め付け力が均一となる。これにより、固定部の全周に亘って均一なシール性を得ることができる。
【００３５】
また、請求項４のゴム製ＣＶＪブーツによると、凹部の深さ方向が成形型の型割り方向と一致するようにしているので、ブーツ加硫後に型開きする際は、凹部を成形する型の一部・凸部が凹部に引っかかることなく抜き出すことができる。このため、金型の型開き作業を容易に行うことができると共に、製品を型開きの際に傷付けることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るゴム製ＣＶＪブーツを示す図であり、（ａ）は縦断面側面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】ゴム製ＣＶＪブーツを製造する金型を示す横断面図である。
【図３】ゴム製ＣＶＪブーツの他の実施形態を示す正面図である。
【図４】図３に示すゴム製ＣＶＪブーツを製造する金型を示す横断面図である。
【図５】ゴム製ＣＶＪブーツの別の実施形態を示す一部省略の正面図である。
【図６】図５に示すゴム製ＣＶＪブーツを等速ジョイントに装着した状態を示す一部省略の正面図である。
【図７】ゴム製ＣＶＪブーツのさらに別の実施形態を示す正面図である。
【図８】ゴム製ＣＶＪブーツのさらに他の実施形態を示す正面図であり、（ａ）は縦断面側面図、（ｂ）は正面図である。
【図９】厚肉部分の各部の寸法を示す縦断面側面図である。
【図１０】深さ比と加硫時間との相関関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  ゴム製ＣＶＪブーツ
２  ブーツ取付部
３  等速ジョイント（相手側部材）
４  大径側固定部
５  厚肉部分
５ａ  厚肉部分の外周面
６  ピン穴（凹部）
６’溝（凹部）
【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】
0003993662.tif 000010
【図９】
0003993662.tif 000011
【図１０】
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