(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛇腹部（１）の軸方向一端側に、自在継手の外輪部（１４）にクランプ手段（１１）をもって装着される装着部（２）が設けられ、前記蛇腹部（１）と装着部（２）との間に逃げ部（６）が設けられている自在継手用ブーツにおいて、
前記装着部（２）と逃げ部（６）との間に、所定の軸方向長さを備えたスペーサ部（７）が設けられ、
前記スペーサ部（７）は、装着部（２）の外周面に設けたクランプ嵌着用の溝状凹部（５）の端部側側壁（５ａ）より高い高さの蛇腹側側壁（５ｂ）を備えた張り出し部（８）と、前記張り出し部（８）の外周端部から軸方向一方に向けて一体成形された立ち上がり部（９）と、前記立ち上がり部（９）の軸方向端部から斜め外方または径方向外方に向けて一体成形された拡大部（１０）とを有し、
前記溝状凹部（５）の蛇腹側側壁（５ｂ）は、その高さ（ｈ２）がクランプ手段（１１）のバンド部（１１ａ）の厚さ（ｔ）の１．５〜２．０倍の大きさに設定され、
更に、前記溝状凹部（５）の蛇腹側側壁（５ｂ）ないし張り出し部（８）の外周端部であって立ち上がり部（９）外周面の端部に、この部分の表面積を小さくしてブロー成形時のパリソンの伸展を少なくするテーパ状を呈する環状のカット部（１７）が形成されていることを特徴とする自在継手用ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自在継手の作動部を被覆保護するために用いられる自在継手用ブーツに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図３に示すように、蛇腹部５１の軸方向一端側に比較的大径の装着部５２を設けるとともに軸方向他端側に比較的小径の装着部５３を設け、大径側装着部５２を自在継手の外輪部５４の外周に固定するとともに小径側装着部５３を軸５５の外周に固定して自在継手の作動部を被覆保護するようにした樹脂製の自在継手用ブーツが知られている。またこのブーツには、蛇腹部５１と大径側装着部５２との間に、高角度屈曲時における蛇腹同士の接触面圧を下げるとともに蛇腹部５１と軸５５との当たりを緩和する目的をもって、断面略円弧形の逃げ部５６が設けられている。
【０００３】
この種の樹脂製のブーツは、従来のゴム製のブーツと比較して、耐久性、機能性およびリサイクル性に優れていることから、近年急速にその普及率が拡大しているが、ゴム製のブーツと比較して剛性が高いために、以下のような不都合を来している。
【０００４】
すなわち、樹脂製ブーツの大径側装着部５２を自在継手の外輪部５４に固定する際に装着部材が用いられ、この装着部材として一般にクランプ手段が用いられている。この場合、クランプ手段としては、旧来のゴム製ブーツにおける大径側装着部を自在継手の外輪部に装着するときに使用されていたクランプより剛性の高いものが使用され、具体的にはカシメタイプのクランプが用いられている。
【０００５】
しかしながら、このカシメタイプのクランプには、その円周上の所定個所に緊締部が設けられていて、この緊締部が同じクランプのバンド部の外周面より径方向外方に大きく突出している。
【０００６】
したがって、自在継手の作動時にブーツが高角度で屈曲すると、クランプの直ぐ隣に位置する逃げ部５６がその圧縮側でクランプの緊締部と干渉し、これが繰り返されるうちに、この逃げ部５６やこれに連なる蛇腹部５１が損傷することがある。
【０００７】
また、自在継手にブーツを装着した状態で、これらを取り扱う際に自在継手を周辺の物体にぶつけると、この物体と自在継手の外輪部の外周端部との間にブーツが挟まれることがあり、これにより逃げ部５６やこれに連なる蛇腹部５１が損傷することもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、高角度屈曲時における蛇腹同士の接触面圧を下げるとともに蛇腹部と軸との当たりを緩和する目的をもって設けられる逃げ部がクランプの緊締部と干渉するのを防止することが可能な自在継手用ブーツを提供することを目的とし、また、自在継手にブーツを装着した状態で、これらを取り扱う際に自在継手を周辺の物体にぶつけても、この物体と自在継手の外輪部の外周端部との間にブーツが挟まれるのを防止することが可能な自在継手用ブーツを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による自在継手用ブーツは、蛇腹部の軸方向一端側に、自在継手の外輪部にクランプ手段をもって装着される装着部が設けられ、前記蛇腹部と装着部との間に逃げ部が設けられている自在継手用ブーツにおいて、前記装着部と逃げ部との間に、所定の軸方向長さを備えたスペーサ部が設けられ、前記スペーサ部は、装着部の外周面に設けたクランプ嵌着用の溝状凹部の端部側側壁より高い高さの蛇腹側側壁を備えた張り出し部と、前記張り出し部の外周端部から軸方向一方に向けて一体成形された立ち上がり部と、前記立ち上がり部の軸方向端部から斜め外方または径方向外方に向けて一体成形された拡大部とを有し、前記溝状凹部の蛇腹側側壁は、その高さがクランプ手段のバンド部の厚さの１．５〜２．０倍の大きさに設定され、更に、前記溝状凹部の蛇腹側側壁ないし張り出し部の外周端部であって立ち上がり部外周面の端部に、この部分の表面積を小さくしてブロー成形時のパリソンの伸展を少なくするテーパ状を呈する環状のカット部が形成されているされていることを特徴とするものである。
【００１０】
【００１１】
上記構成を備えた本発明の請求項１による自在継手用ブーツのように、装着部と逃げ部との間に所定の軸方向長さを備えたスペーサ部が設けられると、このスペーサ部の長さ分だけ、逃げ部がクランプから遠くに配置されることになる。したがって高角度屈曲時に逃げ部が圧縮側で倒れ込んでもクランプの緊締部に届かないことが多くなり、これにより逃げ部が緊締部と干渉するのを回避することが可能となる。尚、逃げ部に代わって新たにスペーサ部が緊締部と干渉することがないように、スペーサ部の径寸法は、これを逃げ部の径寸法より小さく設定するのが好適である。
【００１２】
また同様に、装着部と逃げ部との間に所定の軸方向長さを備えたスペーサ部が設けられると、このスペーサ部の長さ分だけ、逃げ部や蛇腹部が自在継手の外輪部の外周端部から遠くに配置されることになる。したがって自在継手にブーツを装着した状態で、これらを取り扱う際に自在継手を周辺の物体にぶつける等して逃げ部に対してその径方向外方から内向きの衝撃や斜め内向きの衝撃が作用して逃げ部が内向きに凹むようなことがあっても、この逃げ部や蛇腹部が外輪部の外周端部に届かないことが多く、これによりブーツが上記物体と自在継手の外輪部の外周端部との間に挟まれるのを回避することが可能となる。
【００１３】
またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項１による自在継手用ブーツのように、スペーサ部が、装着部の外周面に設けたクランプ嵌着用の溝状凹部の端部側側壁より高い高さの蛇腹側側壁を備えた張り出し部と、張り出し部の外周端部から軸方向一方に向けて一体成形された立ち上がり部と、立ち上がり部の軸方向端部から斜め外方または径方向外方に向けて一体成形された拡大部とを有していると、このスペーサ部が高角度屈曲時に以下のように作動する。
【００１４】
すなわち、スペーサ部に対してこれを倒そうとする負荷が作用すると、先ず第一段階の作動として、立ち上がり部の軸方向端部を基点として、これに連なる拡大部および逃げ部が一体に倒れ込み、引き続き第二段階の作動として、張り出し部の外周端部を基点として、これに連なる立ち上がり部、拡大部および逃げ部が一体に倒れ込む。したがって、このような段階作動により負荷が分散されるために各部の倒れ込み角度をそれぞれ比較的小さくすることができ、これにより逃げ部が緊締部と干渉するのを回避することが可能となる。
【００１５】
また、クランプ嵌着用の溝状凹部における蛇腹側側壁の高さが端部側側壁の高さより高く設定されるとともに、拡大部が斜め外方または径方向外方に向けて拡大形成されているために、逃げ部がかなり径方向外方に配置されている。したがって高角度屈曲時に逃げ部が圧縮側で倒れ込んでもクランプの緊締部とは径方向位置が合わないことが多くなり、これによっても逃げ部が緊締部と干渉するのを回避することが可能となる。溝状凹部の蛇腹側側壁は、その高さがクランプ手段のバンド部の厚さの１．５〜２．０倍の大きさに設定される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
【００１７】
図１は、当該実施形態に係る自在継手用ブーツの要部断面を示している。
【００１８】
同図に示すように、当該ブーツは先ず、多数の谷部および山部を交互に並べた蛇腹部１を有しており、この蛇腹部１の軸方向一端側（図上下側、以下、大径側とも称する）に円筒状を呈する比較的大径の装着部２が設けられており、反対側の軸方向他端側（図上上側、以下、小径側または蛇腹側とも称する）に円筒状を呈する比較的小径の装着部（図示せず、図２における符号３参照）が設けられている。蛇腹部１は多数の蛇腹４を軸方向に並べたものであって、蛇腹４は大径側装着部２から小径側装着部にかけて径寸法が徐々に縮小するように形成されている。大径側装着部２の外周面には、クランプ嵌着用の環状を呈する溝状凹部（クランプ溝とも称する）５が設けられている。
【００１９】
蛇腹部１と大径側装着部２との間に、断面略円弧形を呈する環状の逃げ部（大径肩山部とも称する）６が設けられており、この逃げ部６と大径側装着部２との間に、所定の軸方向長さＬを備えた環状のスペーサ部７が設けられている。
【００２０】
このスペーサ部７は、以下のように構成されている。
【００２１】
すなわち、同図に示すように先ず、大径側装着部２の外周面に設けられた溝状凹部５の端部側側壁（大径側側壁とも称する）５ａの高さｈ１より高い高さｈ２の蛇腹側側壁（小径側側壁とも称する）５ｂを備えた張り出し部８が設けられており、この張り出し部８の外周端部から軸方向小径側に向けて立ち上がり部（ストレート部とも称する）９が一体成形されており、この立ち上がり部９の小径側端部から斜め外方であって軸方向小径側に向けて拡大部１０が一体成形されており、この拡大部１０が断面略円弧形の逃げ部６に一連に繋がっている。
【００２２】
溝状凹部５の小径側側壁５ｂの高さｈ２は、クランプ１１のバンド部１１ａの厚さｔの１．５倍ないし２．０倍の大きさを目安に設定されている。張り出し部８は、大径側装着部２の小径側端部から径方向外方に向けて突出するように環状ないし蛇の目状に形成されている。張り出し部８の径方向長さは、実寸で２ｍｍ以上に設定されている。
【００２３】
また、この溝状凹部５の小径側側壁５ｂないし張り出し部８の外周端部であって立ち上がり部９外周面の大径側端部に、テーパ状を呈する環状のカット部１７が形成されている。
【００２４】
また、立ち上がり部９は環状ないし円筒状に形成されており、その軸方向長さは実寸で１ｍｍ以上に設定されている。拡大部１０は環状ないしテーパ状に形成されており、断面形状において略直線状に形成されている。拡大部１０の自由状態における傾斜角度θ１は、蛇腹部１の各谷部から小径側に延びた蛇腹（斜面部または傾斜部とも称する）４の傾斜角度より小さく設定されている。断面略円弧形を呈する逃げ部６の半径（円弧の半径）は、実寸で１．５ｍｍ以下に設定されている。
【００２５】
また、大径側装着部２の内周面の軸方向略中央に、この大径側装着部２を自在継手の外輪部１４に対して軸方向に位置決めするための係合凸部１５が設けられており、この係合凸部１５が、外輪部１４の外周面に凹設された係合凹部１６に係合することによって、大径側装着部２が外輪部に対して位置決めされている。
【００２６】
当該ブーツは、ＴＰＥ等の合成樹脂ないし熱可塑性エラストマーにより全体が一体に成形されている。
【００２７】
上記構成を備えた自在継手用ブーツは、大径側装着部２を自在継手の外輪部１４の外周にカシメタイプのクランプ１１をもって固定するとともに小径側装着部を軸（図示せず）の外周に固定して自在継手の作動部を被覆保護するものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。尚、カシメタイプのクランプ１１はバンド部１１ａの他に、このバンド部１１ａを締め付けるための緊締部（カシメ部とも称する、図示せず）を有しており、この緊締部がバンド部１１ａの円周上一箇所において、バンド部１１ａから径方向外方に大きく突出している。
【００２８】
すなわち先ず第一に、大径側装着部２と逃げ部６との間に所定の軸方向長さＬを備えたスペーサ部７が設けられているために、このスペーサ部７の長さ分だけ逃げ部６がクランプ１１より小径側に遠く離れて配置されている。したがって高角度屈曲時に逃げ部６が圧縮側で倒れ込んでも、クランプ１１の緊締部に届かないことが多く、これにより逃げ部６が緊締部と干渉するのを回避することができる。したがって、この逃げ部６やこれに連なる蛇腹部１が緊締部と干渉して損傷するのを防止することができる。
【００２９】
また、上記構成のブーツにおいて、スペーサ部７に対してこれを倒そうとする負荷が作用すると、スペーサ部７が以下のように作動する。
【００３０】
すなわち、上記したように拡大部１０の傾斜角度θ１が蛇腹部１の各谷部から小径側に延びた蛇腹４の傾斜角度より小さく設定されていて、その柔軟性が比較的大きく設定されているために、当該ブーツに対して或る方向に倒れ込む力が作用すると、先ず第一段階の作動として、立ち上がり部９の小径側端部を基点として拡大部１０および逃げ部６が一体に圧縮側で径方向外方に倒れ込む。このとき、立ち上がり部９はその剛性が比較的大きいことから、殆んど変形しない。
【００３１】
次いで第二段階の作動として、上記第一段階以上に屈曲角度が大きくなると、立ち上がり部９の大径側端部ないし張出し部８の外周端部を基点として、この立ち上がり部９、拡大部１０および逃げ部６が一体に径方向外方に倒れ込む。このとき、倒れ込む力は第一段階および第二段階を通して分散されて小さくなっているために、張り出し部８に作用する負荷も小さくなっている。したがって結果的に張り出し部８は、殆んど変形しない。
【００３２】
したがって、上記構成のブーツによれば、高角度屈曲時においても張り出し部８が殆んど変形しないために、この張り出し部８がクランプ１１の緊締部と干渉することがなく、この張り出し部８に支えられた立ち上がり部９、拡大部１０および逃げ部６がクランプ１１の緊締部と干渉することもない。したがってこれらの部分やこれに連なる蛇腹部１が緊締部と干渉して損傷するのを防止することができる。
【００３３】
また、クランプ嵌着用の溝状凹部５における小径側側壁５ｂの高さｈ２が大径側側壁５ａの高さｈ１より高く設定されるとともに、拡大部１０が斜め外方に向けて拡大形成されているために、逃げ部６が大径側装着部２およびこれに嵌着されるクランプ１１に対して、かなり径方向外方に配置されている。したがって高角度屈曲時に逃げ部６が倒れ込んでもクランプ１１の緊締部とは径方向位置が合わないことが多く、これによっても逃げ部６が緊締部と干渉して損傷するのを防止することができる。
【００３４】
更に、当該実施形態に係るブーツは、以下の作用効果を奏する。
【００３５】
すなわち先ず、上記したように大径側装着部２と逃げ部６との間に所定の軸方向長さＬを備えたスペーサ部７が設けられているために、このスペーサ部７の長さ分だけ、逃げ部６や蛇腹部１が自在継手の外輪部１４の外周端部（ジョイント大径肩部とも称する）１４ａより遠く離れて配置されている。したがって自在継手に当該ブーツを装着した状態で、これらの取り扱いの際に自在継手を周辺の物体にぶつける等して、逃げ部６に対してその径方向外方から内向きの衝撃（矢印Ａ）や斜め内向きの衝撃（矢印Ｂ）が作用して逃げ部６が内向きに凹むようなことがあっても、この逃げ部６や蛇腹部１が外輪部１４の外周端部１４ａに届かないことが多く、これによりブーツが上記物体と自在継手の外輪部１４の外周端部１４ａとの間に挟まれるのを回避することができる。したがって逃げ部６やこれに連なる蛇腹部１が上記物体と自在継手の外輪部１４の外周端部１４ａとの間に挟まれて損傷するのを防止することができる。
【００３６】
図２は、その試験方法および試験結果を示している。
【００３７】
すなわち、同図（Ａ）に示すように、自在継手に装着したブーツに対してその上方の所定の高さＨから落錘１８を落とし、ブーツの落下部分に傷や亀裂が発生するか否かを確認した。試験条件は以下のとおりとした。
【００３８】
ブーツの設定屈曲角度（θ）：０ｄｅｇ，４０ｄｅｇ
回転数：０ｒｐｍ
グリース状態：グリースなし
落錘の重量：１ｋｇ
【００３９】
尚、この条件にあってブーツの設定屈曲角度θにおける「０ｄｅｇ」は図１における矢印Ａ方向の衝撃に相当し、「４０ｄｅｇ」は図１における矢印Ｂ方向の衝撃に相当するものである。
【００４０】
試験結果は同図（Ｂ）の表に示すとおりであり、特に、衝撃が径方向外方から斜め内向きに入る「４０ｄｅｇ」の場合に効果が大きいことを確認することができた。またこの場合、逃げ部６の半径（円弧の半径）ないしアールを小さくすると（実寸で１．５ｍｍ以下）、効果が一層大きくなる。
【００４１】
また、当該ブーツにおいては、上記したように溝状凹部５の小径側側壁５ｂないし張り出し部８の外周端部であって立ち上がり部９外周面の大径側端部に、テーパ状を呈する環状のカット部１７が設けられているために、以下の作用効果を奏する。
【００４２】
すなわち、このようにカット部１７が設けられていることにより、この部分の表面積が小さくなり、ブロー成形時のパリソンの伸展が少なくなり、ブロー成形においてもこの部分の肉厚を厚くし易くなるために、剛性を確保することができる。したがって、衝撃を受けた場合でも逃げ部６の変形を抑制することができ、その損傷を抑えることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００４４】
すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の請求項１による自在継手用ブーツにおいては、装着部と逃げ部との間に所定の軸方向長さを備えたスペーサ部が設けられているために、このスペーサ部の長さ分だけ、逃げ部がクランプから遠く離れて配置される。したがって高角度屈曲時に逃げ部が圧縮側で倒れ込んでもクランプの緊締部に届かないことが多く、これにより逃げ部が緊締部と干渉するのを回避することができる。したがって、この逃げ部やこれに連なる蛇腹部が緊締部と干渉して損傷するのを回避することができる。尚、蛇腹部と装着部の間に逃げ部が設けられているために、その設置目的である高角度屈曲時における蛇腹同士の接触面圧の低下や蛇腹部および軸の当たりの緩和は、従来どおり確保されている。
【００４５】
また、上記したように装着部と逃げ部との間に所定の軸方向長さを備えたスペーサ部が設けられているために、このスペーサ部の長さ分だけ、逃げ部や蛇腹部が自在継手の外輪部の外周端部から遠く離れて配置される。したがって自在継手にブーツを装着した状態で、これらを取り扱う際に自在継手を周辺の物体にぶつける等して、逃げ部に対してその径方向外方から内向きの衝撃や斜め内向きの衝撃が作用して逃げ部が内向きに凹むようなことがあっても、この逃げ部や蛇腹部が外輪部の外周端部に届かないことが多く、これによりブーツが上記物体と自在継手の外輪部の外周端部との間に挟まれるのを回避することができる。したがって逃げ部やこれに連なる蛇腹部が上記物体と自在継手の外輪部の外周端部との間に挟まれて損傷するのを防止することができる。
【００４６】
またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項１による自在継手用ブーツにおいては、スペーサ部が、装着部の外周面に設けたクランプ嵌着用の溝状凹部の端部側側壁より高い高さの蛇腹側側壁を備えた張り出し部と、張り出し部の外周端部から軸方向一方に向けて一体成形された立ち上がり部と、立ち上がり部の軸方向端部から斜め外方または径方向外方に向けて一体成形された拡大部とを有しているために、スペーサ部が高角度屈曲時に二段階作動し、これによりスペーサ部および逃げ部の各部の傾きを減らして各部がクランプの緊締部に干渉するのを回避することができる。
【００４７】
また、クランプ嵌着用の溝状凹部における蛇腹側側壁の高さが端部側側壁の高さより高く設定されるとともに、拡大部が斜め外方または径方向外方に向けて拡大形成されているために、逃げ部がかなり径方向外方に配置されている。したがって高角度屈曲時に逃げ部が圧縮側で倒れ込んでもクランプの緊締部とは径方向位置が合わないことが多く、これによっても逃げ部が緊締部と干渉するのを回避することができる。溝状凹部の蛇腹側側壁は、その高さがクランプ手段のバンド部の厚さの１．５〜２．０倍の大きさに設定される。
【００４８】
更にまた、溝状凹部の蛇腹側側壁ないし張り出し部の外周端部であって立ち上がり部外周面の端部に、テーパ状を呈する環状のカット部が設けられているために、この部分の表面積が小さくなり、ブロー成形時のパリソンの伸展が少なくなる。したがって、ブロー成形においてもこの部分の肉厚を厚くし易くなるために、剛性を確保することができる。したがって、衝撃を受けた場合でも逃げ部の変形を抑制することができ、その損傷を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係るブーツの装着状態を示す要部断面図
【図２】  同ブーツの性能試験（落錘試験）を示すもので、（Ａ）は試験方法を示す説明図、（Ｂ）は試験結果を示す表図
【図３】  従来例に係るブーツの断面図
【符号の説明】
１  蛇腹部
２  大径側装着部（装着部）
３  小径側装着部
４  蛇腹
５  溝状凹部
５ａ  端部側側壁
５ｂ  蛇腹側側壁
６  逃げ部
７  スペーサ部
８  張り出し部
９  立ち上がり部
１０  拡大部
１１  クランプ（クランプ手段）
１１ａ  バンド部
１４  外輪部
１４ａ  外周端部
１５  係合凸部
１６  係合凹部
１７  カット部
１８  落錘
【図１】
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【図２】
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【図３】
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