(57)【要約】【課題】蛇腹部を有する等速ジョイント用ブーツにおいて、等速ジョイント用ブーツとしての必要な機能を維持しつつ、等速ジョイント用ブーツの大部分を占める蛇腹部を薄肉化して等速ジョイント用ブーツの軽量化を図る。【解決手段】この等速ジョイント用ブーツにおいて、（ａ）蛇腹肉厚ｔ（ｍｍ）が０．４ｍｍ≦ｔ≦１．０ｍｍ、（ｂ）テーパ角θ（°）が１５°≦θ≦２６°、（ｃ）山数ｎ（個）が６個≦ｎ≦８個、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂが０．２≦Ａ／Ｂ≦０．７、（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈが０．１≦Ｃ／Ｈ≦０．２５、（ｆ）斜辺曲率半径Ｒ（ｍｍ）が６０ｍｍ≦Ｒ≦１２５ｍｍ、（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈが０．８≦Ｅ／Ｈ≦０．９、（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈが０．７≦Ｆ／Ｈ≦０．８５、（ｉ）ショアＤ硬さの材料硬さＧ（Ｄ）が４８Ｄ≦Ｇ≦５８Ｄにそれぞれ設定されている。【選択図】図２
2009085282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に環状のクランプ溝を有する大径筒部と、該大径筒部と離間して同軸的に配置され該大径筒部より小径の小径筒部と、該大径筒部と該小径筒部とを一体に連結する全体の外形状が略円錐台形状の膜状をなし、該大径筒部側から第１谷部、第１山部、第２谷部、第２山部、…の順で交互に形成された複数の谷部及び山部を有する蛇腹部とからなる等速ジョイント用ブーツにおいて、
（ａ）前記蛇腹部の肉厚を蛇腹肉厚ｔ（ｍｍ）としたとき、０．４ｍｍ≦ｔ≦１．０ｍｍであり、
（ｂ）前記第１山部、第２山部、…の各頂点を結んだ仮想線と前記等速ジョイントブーツの中心軸とがなす角度をテーパ角θ（°）としたとき、１５°≦θ≦２６°であり、
（ｃ）前記蛇腹部における山部の数を山数ｎ（個）としたとき、６個≦ｎ≦８個であり、
（ｄ）前記蛇腹部におけるピッチ比率（谷部の底点から該底点と前記大径筒部側に隣接する大径側山部の頂点までの前記等速ジョイントブーツの軸方向距離を大径側ピッチＡとし、隣り合う山部の頂点同士の軸方向距離を山部ピッチＢとしたときの、該大径側ピッチＡの該山部ピッチＢに対する比率Ａ／Ｂ）を蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂとしたとき、０．２≦Ａ／Ｂ≦０．７であり、
（ｅ）前記第１山部の距離比率（前記クランプ溝の軸方向における中心から該第１山部の頂点までの軸方向距離を１山距離Ｃとし、該クランプ溝の外径を大径シール寸法Ｈとしたときの、該１山距離Ｃの該大径シール寸法Ｈに対する比率Ｃ／Ｈ）を１山距離比率Ｃ／Ｈとしたとき、０．１≦Ｃ／Ｈ≦０．２５であり、
（ｆ）前記蛇腹部の斜辺の曲率半径を斜辺曲率半径Ｒ（ｍｍ）としたとき、６０ｍｍ≦Ｒ≦１２５ｍｍであり、
（ｇ）前記第１谷部の外径比率（該第１谷部の外径を１谷外径Ｅとしたときの、該１谷外径Ｅの前記大径シール寸法Ｅに対する比率Ｅ／Ｈ）を１谷外径比率Ｅ／Ｈとしたとき、０．８≦Ｅ／Ｈ≦０．９であり、
（ｈ）前記第２谷部の外径比率（該第２谷部の外径を２谷外径Ｆとしたときの、該２谷外径Ｆの前記大径シール寸法Ｈに対する比率Ｆ／Ｈ）を２谷外径比率Ｆ／Ｈとしたとき、０．７≦Ｆ／Ｈ≦０．８５であり、
（ｉ）前記蛇腹部を構成する材料のショアＤ硬さを材料硬さＧ（Ｄ）としたとき、４８Ｄ≦Ｇ≦５８Ｄであることを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は等速ジョイント用ブーツに関し、より詳しくは前輪駆動車のドライブシャフト用ジョイントなどに不可欠な等速ジョイントに被覆され、等速ジョイントのジョイント部への水や埃の侵入を阻止する等速ジョイント用ブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジン側から駆動輪への駆動伝達、特に前輪駆動車のドライブシャフトに等速ジョイントが用いられている。この等速ジョイントには、ジョイント部を潤滑するためのグリースを封入したり、ジョイント部への水や埃の侵入を防止したりするためのブーツが装着されている。
【０００３】
このような等速ジョイント用ブーツとして、ジョイントアウターレースなどのハウジングにクランプやバンド等の締結具により締結される大径筒部と、大径筒部より小径でクランプやバンド等の締結具によりシャフトに締結される小径筒部と、大径筒部と小径筒部とを一体的に連結する略三角錐台形状の蛇腹部とから構成されたものが知られている。
【０００４】
この等速ジョイント用ブーツは、使用時には、大径筒部が締結されたジョイントアウターレース及び小径筒部が締結されたシャフトと共に回転する。そして、ジョイントアウターレースに対してシャフトが傾いて、ジョイントアウターレースとシャフトのなす角度（ジョイント角）が変化すれば、ジョイントアウターレース及びシャフトと共に回転する等速ジョイント用ブーツの蛇腹部がジョイント角の変化に応じて変形することで、ジョイント部をシールする。また、ハウジングに対してシャフトが軸方向に相対移動してスライドイン（ハウジングにシャフトが近付く）又はスライドアウト（ハウジングからシャフトが離れる）すれば、等速ジョイント用ブーツの蛇腹部が圧縮又は引張方向に変形することで、ジョイント部をシールする。
【０００５】
ところで、近年、燃費の向上等を目的として自動車部品の軽量化の要請が高まってきている。等速ジョイント用ブーツの軽量化を図るには、等速ジョイント用ブーツの軸方向長さや径方向長さを短縮してコンパクト化を図ったり、あるいは等速ジョイント用ブーツの大部分を占める蛇腹部の薄肉化を図ったりする手段が考えられる。
【０００６】
しかし、等速ジョイント用ブーツにおいて、現行の既製品の相似形となるようにコンパクト化を図ったり、あるいは既製品の形状のままで単に蛇腹部を薄肉化したりしても、蛇腹部の耐久性等の、等速ジョイント用ブーツとして必要な機能を良好に維持することができないという問題があった。
【０００７】
なお、蛇腹部における複数の山部及び谷部をなくすことで、コンパクト化による軽量化を図った等速ジョイント用ブーツが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。これらの等速ジョイント用ブーツでは、大径筒部及び小径筒部同士を円錐台形状の膜状部により直線的に繋いでいる。そして、周方向に延びる環状リブ、軸方向に沿って延びる直線状リブや螺旋状リブを膜状部に設けたり、あるいはブーツ材料として高弾性限特性を有する材料を用いたりすることで、膜状部における必要な剛性を維持して、膜状部のたわみ変形を安定化させている。
【特許文献１】特開２００６−９０４３４号公報
【特許文献２】特開２００６−９０３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、蛇腹部を有する等速ジョイント用ブーツにおいて、等速ジョイント用ブーツとしての必要な機能を維持しつつ、等速ジョイント用ブーツの大部分を占める蛇腹部を薄肉化して等速ジョイント用ブーツの軽量化を図ることを解決すべき技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、現行の既製品の相似形をベースにして単に蛇腹部の薄肉化を図るのではなく、蛇腹部を薄肉化しても等速ジョイント用ブーツとしての良好な機能を維持しうるように、実験計画法によりブーツ形状を最適化することを試みた。そして、薄肉化しても良好な機能を発揮しうるような最適形状を有する等速ジョイント用ブーツを創作し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、上記課題を解決する本発明の等速ジョイント用ブーツは、外周面に環状のクランプ溝を有する大径筒部と、該大径筒部と離間して同軸的に配置され該大径筒部より小径の小径筒部と、該大径筒部と該小径筒部とを一体に連結する全体の外形状が略円錐台形状の膜状をなし、該大径筒部側から第１谷部、第１山部、第２谷部、第２山部、…の順で交互に形成された複数の谷部及び山部を有する蛇腹部とからなる等速ジョイント用ブーツにおいて、
（ａ）前記蛇腹部の肉厚を蛇腹肉厚ｔ（ｍｍ）としたとき、０．４ｍｍ≦ｔ≦１．０ｍｍであり、
（ｂ）前記第１山部、第２山部、…の各頂点を結んだ仮想線と前記等速ジョイントブーツの中心軸とがなす角度をテーパ角θ（°）としたとき、１５°≦θ≦２６°であり、
（ｃ）前記蛇腹部における山部の数を山数ｎ（個）としたとき、６個≦ｎ≦８個であり、
（ｄ）前記蛇腹部におけるピッチ比率（谷部の底点から該底点と前記大径筒部側に隣接する大径側山部の頂点までの前記等速ジョイントブーツの軸方向距離を大径側ピッチＡとし、隣り合う山部の頂点同士の軸方向距離を山部ピッチＢとしたときの、該大径側ピッチＡの該山部ピッチＢに対する比率Ａ／Ｂ）を蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂとしたとき、０．２≦Ａ／Ｂ≦０．７であり、
（ｅ）前記第１山部の距離比率（前記クランプ溝の軸方向における中心から該第１山部の頂点までの軸方向距離を１山距離Ｃとし、該クランプ溝の外径を大径シール寸法Ｈとしたときの、該１山距離Ｃの該大径シール寸法Ｈに対する比率Ｃ／Ｈ）を１山距離比率Ｃ／Ｈとしたとき、０．１≦Ｃ／Ｈ≦０．２５であり、
（ｆ）前記蛇腹部の斜辺の曲率半径を斜辺曲率半径Ｒ（ｍｍ）としたとき、６０ｍｍ≦Ｒ≦１２５ｍｍであり、
（ｇ）前記第１谷部の外径比率（該第１谷部の外径を１谷外径Ｅとしたときの、該１谷外径Ｅの前記大径シール寸法Ｅに対する比率Ｅ／Ｈ）を１谷外径比率Ｅ／Ｈとしたとき、０．８≦Ｅ／Ｈ≦０．９であり、
（ｈ）前記第２谷部の外径比率（該第２谷部の外径を２谷外径Ｆとしたときの、該２谷外径Ｆの前記大径シール寸法Ｈに対する比率Ｆ／Ｈ）を２谷外径比率Ｆ／Ｈとしたとき、０．７≦Ｆ／Ｈ≦０．８５であり、
（ｉ）前記蛇腹部を構成する材料のショアＤ硬さを材料硬さＧ（Ｄ）としたとき、４８Ｄ≦Ｇ≦５８Ｄであることを特徴とする。
【００１１】
本発明の等速ジョイント用ブーツでは、（ａ）蛇腹肉厚ｔ、（ｂ）テーパ角θ、（ｃ）山数ｎ、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ、（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈ、（ｆ）斜辺曲率半径Ｒ、（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈ、（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈ及び（ｉ）材料硬さＧについて、それぞれ最適範囲に設定している。すなわち、本発明の等速ジョイント用ブーツでは、（ｉ）材料硬さＧを所定の範囲に設定しつつ、（ａ）蛇腹肉厚ｔ、（ｂ）テーパ角θ、（ｃ）山数ｎ、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ、（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈ、（ｆ）斜辺曲率半径Ｒ、（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈ及び（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈを所定の範囲に設定してブーツ形状を最適化している。このため、蛇腹肉厚ｔを１ｍｍ以下と薄肉化しても、等速ジョイント用ブーツとしての良好な機能を発揮する。
【００１２】
したがって、本発明の等速ジョイント用ブーツによれば、等速ジョイント用ブーツとしての良好な機能を維持しつつ、蛇腹部の薄肉化により大幅な軽量化を図ることができる。
【００１３】
ここに、（ａ）蛇腹肉厚ｔ（ｍｍ）は、０．４ｍｍ≦ｔ≦１．０ｍｍに設定されている。蛇腹肉厚ｔが厚いと、特にかみ込み開始角を大きくする点、すなわちかみ込み性を良好にする点では有利となる。かみ込み開始角とは、大径筒部が締結されたハウジングに対して小径筒部が締結されたシャフトが傾いたとき、ジョイントのローラ部に対する蛇腹部の谷部のかみ込みが開始するジョイント角（ハウジングに対するシャフトの傾き角）のことをいう（以下、同様）。このかみ込み開始角が大きいということは、ジョイント角が大きくなってもかみ込みが発生しないことになるので、かみ込み性が良好でることを意味する。しかし、蛇腹肉厚ｔが厚すぎると、軽量化並びに蛇腹応力、蛇腹同士の面圧及びシャフトと谷部との面圧の低下を図る点で不利となる。蛇腹応力が大きすぎると、蛇腹部の耐久性が低下する。蛇腹同士の面圧とは、あるジョイント角において隣り合う蛇腹の斜辺同士が接触しているときの面圧をいう（以下、同様）。蛇腹同士の面圧が低ければ、蛇腹部の斜辺における摩耗を抑えることができる。シャフトと谷部との面圧とは、あるジョイント角において蛇腹部の谷部がシャフトに接触しているときの面圧をいう。シャフトと谷部との面圧が低ければ、蛇腹部の谷部における摩耗を抑えることができる。一方、蛇腹肉厚ｔを薄くすることで、軽量化の効果を達成することができる。また、蛇腹肉厚ｔが薄いと、シャフトと蛇腹部との接触開始角を小さくする点で有利となる。シャフトと蛇腹部との接触開始角とは、ハウジングに対してシャフトが傾いたとき、シャフトに対する蛇腹部の谷部の接触が開始するジョイント角（ハウジングに対するシャフトの傾き角）のことをいう（以下、同様）。この接触開始角が小さければ、蛇腹部の谷部における摩耗を抑えることができる。しかし、蛇腹肉厚ｔが薄すぎると、蛇腹部の耐衝撃性が低くなり、飛び石などにより蛇腹部が破損するおそれがある。かかる観点より、蛇腹肉厚ｔ（ｍｍ）は、０．５ｍｍ≦ｔ≦０．８ｍｍに設定することがより好ましい。
【００１４】
（ｂ）テーパ角θ（°）は、１５°≦θ≦２６°に設定されている。テーパ角が大きいと、蛇腹スペースが大きくなり、蛇腹部の膜長に余裕が出るため、山部凹み性に対して有利となる。しかし、テーパ角が大きくなりすぎると、蛇腹同士の面圧が高くなりすぎる。一方、テーパ角θが小さいと、特に軽量化及び蛇腹応力の低下を図る点では有利となる。しかし、テーパ角が小さくなりすぎると、蛇腹部の膜長不足が懸念される。かかる観点より、テーパ角θ（°）は、１７°≦θ≦２３°とすることがより好ましい。
【００１５】
（ｃ）山数ｎ（個）は、６個≦ｎ≦８個に設定されている。山数が多いと、特にかみ込み性を良好にする点では有利となる。しかし、山数が多すぎると、等速ジョイント用ブーツの軽量化の効果が不十分になる。一方、山数が少ないと、特に蛇腹応力及び谷部とシャフトとの面圧を低下させる点では有利となる。しかし、山数が少なすぎると、蛇腹部の膜長不足が懸念される。かかる観点より、山数ｎ（個）は、７個とすることが特に好ましい。
【００１６】
（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂは、０．２≦Ａ／Ｂ≦０．７に設定されている。蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂが大きいと、蛇腹部の谷部の応力低下により、耐久性に対しては有利となる。しかし、蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂが大きすぎると、蛇腹応力及び蛇腹同士の面圧の低下を図る点で不利となる。一方、蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂが小さいと、特に軽量化を図る点で有利となる。しかし、蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂが小さすぎると、特にかみ込み性の点で不利となる。かかる観点より、蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂは、０．２≦Ａ／Ｂ≦０．４に設定することが特に好ましい。
【００１７】
（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈは、０．１≦Ｃ／Ｈ≦０．２５に設定されている。１山距離比率Ｃ／Ｈが大きいと、谷部のかみ込み性に対して有利となる。しかし、１山距離比率Ｃ／Ｈが大きすぎると、特に蛇腹応力及び蛇腹同士の面圧の低下を図る点で不利となる。一方、１山距離比率Ｃ／Ｈが小さいと、軽量化を図る点では有利となる。しかし、１山距離比率Ｃ／Ｈが小さすぎると、特にかみ込み性の点で不利となる。かかる観点より、１山距離比率Ｃ／Ｈは、０．１５≦Ｃ／Ｈ≦０．２に設定することがより好ましい。
【００１８】
（ｆ）斜辺曲率半径Ｒ（ｍｍ）は、６０ｍｍ≦Ｒ≦１２５ｍｍに設定されている。斜辺曲率半径Ｒが大きいと、特に蛇腹部の膜長に余裕が出る点では有利となる。しかし、斜辺曲率半径Ｒが大きすぎると、蛇腹部の斜辺における摩耗が多くなる。一方、斜辺曲率半径Ｒが小さいと、特にかみ込み性を良好にする点で有利となる。しかし、斜辺曲率半径Ｒが小さすぎると、蛇腹部の膜長不足が懸念される。かかる観点より、斜辺曲率半径Ｒ（ｍｍ）は、６５≦Ｒ≦７０に設定することがより好ましい。
【００１９】
（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈは、０．８≦Ｅ／Ｈ≦０．９に設定されている。１谷外径比率Ｅ／Ｈが大きいと、かみ込み性に対しては有利となる。しかし、１谷外径比率Ｅ／Ｈが大きすぎると、第１谷部から第１山部にかけて蛇腹として機能しなくなる。一方、１谷外径比率Ｅ／Ｈが小さいと、特に谷部とシャフトとの面圧の低下を図る点で有利となる。しかし、１谷外径比率Ｅ／Ｈが小さすぎると、特にかみ込み性の点で不利となる。かかる観点より、１谷外径比率Ｅ／Ｈは、０．７５≦Ｅ／Ｈ≦０．８２とすることがより好ましい。
【００２０】
（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈは、０．７≦Ｆ／Ｈ≦０．８５に設定されている。２谷外径比率Ｆ／Ｈが大きいと、１谷外径比率Ｅ／Ｈの場合と同様にかみ込み性に対して有利となる。しかし、２谷外径比率Ｆ／Ｈが大きすぎると、第１山部から第２山部までが蛇腹として機能しなくなる。一方、２谷外径比率Ｆ／Ｈが小さいと、蛇腹部の膜長に余裕が出るため、山部凹み性に対して有利となる。しかし、２谷外径比率Ｆ／Ｈが小さすぎると、特にかみ込み性の点で不利となる。かかる観点より、２谷外径比率Ｆ／Ｈは、０．７５≦Ｆ／Ｈ≦０．７８とすることがより好ましい。
【００２１】
（ｉ）材料硬さＧ（Ｄ）は、４８Ｄ≦Ｇ≦５８Ｄに設定されている。なお、本明細書において、材料硬さとは、ショアＤ硬さ（ＪＩＳ  Ｋ  ７２１５）のことを意味する。蛇腹部を構成する材料の材料硬さＧが高いと、蛇腹部における耐衝撃性が高くなる。しかし、材料硬さＧが高すぎると、蛇腹剛性が高くなり、変形しにくくなる。一方、材料硬さＧが低いと、蛇腹応力は低くなり耐久性は高くなる。しかし、材料硬さＧが低すぎると、蛇腹部における耐衝撃性が低下する。かかる観点より、材料硬さＧ（Ｄ）は、５０Ｄ≦Ｇ≦５６Ｄとすることがより好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
したがって、本発明の等速ジョイント用ブーツによれば、蛇腹部における耐久性等の必要な機能を確保しつつ、等速ジョイント用ブーツの大部分を占める蛇腹部を薄肉化することにより等速ジョイント用ブーツの大幅な軽量化を達成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の等速ジョイント用ブーツの具体的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る等速ジョイント用ブーツをシャフト及び相手部材に取り付けた状態を部分的に示し、この等速ジョイント用ブーツの中心軸に沿う部分縦断面図である。
【００２５】
この等速ジョイント用ブーツは、大径筒部１と、大径筒部１と離間して同軸的に配置された大径筒部１より小径の小径筒部２と、大径筒部１と小径筒部２とを一体に連結する全体の外形状が略円錐台形状で膜状の蛇腹部３とから構成されている。
【００２６】
なお、以下の説明において、軸方向とは等速ジョイント用ブーツの軸方向のことを、径方向とは等速ジョイント用ブーツの径方向のことを、軸方向一端側とは等速ジョイント用ブーツの大径筒部１側（図１における左側）のことを、軸方向他端側とは等速ジョイント用ブーツの小径筒部２側（図１における右側）のことを、それぞれ意味する。
【００２７】
この等速ジョイント用ブーツは、熱可塑性樹脂より一体成形されたものである。この熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリオレフィン系などの熱可塑性エラストマーの単体またはブレンド体を用いることができる。また、等速ジョイント用ブーツを一体成形するには、プレスブロー成形、押出しブロー成形、射出ブロー成形、射出成形等の公知の成形方法を用いることができる。
【００２８】
大径筒部１、小径筒部２及び蛇腹部３は、外力が作用していない自然状態において、それぞれ等速ジョイント用ブーツの中心軸に対して同軸に配置されている。
【００２９】
大径筒部１の外周表面には金属バンド又はクランプ等の締結具４が係合する環状のクランプ溝１０が形成されている。大径筒部１の内周表面には断面円弧状の環状突部１１が形成されている。また、大径筒部１は、蛇腹部３側の端部に蛇腹部３に連なる肩部１２を有している。
【００３０】
小径筒部２の外周表面には金属バンド又はクランプ等の締結具４が係合する環状のクランプ溝２０が形成されている。また、小径筒部２の内周表面には断面円弧状の２つの環状突部２１、２１が形成されている。
【００３１】
蛇腹部３は、大径筒部１側から順に第１谷部３０、第１山部３１、第２谷部３２、第２山部３３、……というように、複数の谷部及び山部が交互に形成されている。この蛇腹部３の肉厚ｔは、軸方向に略一定とされている。
【００３２】
本実施形態の等速ジョイント用ブーツは、大径筒部１が相手部材であるジョイントアウターレース５に嵌着されるとともに、小径筒部２が相手部材であるシャフト６に嵌着されて使用に供される。この取付状態で、大径筒部１の環状突部１１がジョイントアウターレース５の環状溝５１に係合するとともに、クランプ溝２０内に配設された締結具４で大径筒部１がジョイントアウターレース５に締結されている。また、小径筒部２の環状突部２１がシャフト６の環状溝６１に係合するとともに、クランプ溝２０内に配設された締結具４で小径筒部２がシャフト６に締結されている。
【００３３】
ここに、本実施形態の等速ジョイント用ブーツにおいては、（ａ）蛇腹肉厚ｔ、（ｂ）テーパ角θ、（ｃ）山数ｎ、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ、（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈ、（ｆ）斜辺曲率半径Ｒ、（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈ、（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈ及び（ｉ）材料硬さＧが、それぞれ最適範囲に設定されている。
【００３４】
すなわち、（ａ）蛇腹部３の肉厚たる蛇腹肉厚ｔ（ｍｍ）は、０．４ｍｍ≦ｔ≦１．０ｍｍに設定されている。
【００３５】
（ｂ）テーパ角θ（°）は、１５°≦θ≦２６°に設定されている。このテーパ角θとは、第１山部３１、第２山部３３、…の各頂点を結んだ仮想線Ｌと等速ジョイントブーツの中心軸Ｏとがなす角度のことである（図２参照）。
【００３６】
（ｃ）蛇腹部３を構成する第１山部３１、第２山部３３、…の山数ｎ（個）は、６個≦ｎ≦８個に設定されている。
【００３７】
（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂは、０．２≦Ａ／Ｂ≦０．７に設定されている。この蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂとは、谷部の底点から該底点と大径筒部２側に隣接する大径側山部の頂点までの軸方向距離を大径側ピッチＡとし、隣り合う山部の頂点同士の軸方向距離を山部ピッチＢとしたときの、該大径側ピッチＡの該山部ピッチＢに対する比率Ａ／Ｂのことをいう（図２参照）。
【００３８】
（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈは、０．１≦Ｃ／Ｈ≦０．２５に設定されている。この１山距離比率Ｃ／Ｈとは、第１山部３１の距離比率のことであり、大径筒部１のクランプ溝１０の軸方向における中心（クランプ中心）から第１山部３１までの軸方向距離を１山距離Ｃとし、該クランプ溝１０の外径を大径シール寸法Ｈとしたときの、該１山距離Ｃの該大径シール寸法Ｈに対する比率Ｃ／Ｈのことをいう。
【００３９】
（ｆ）蛇腹部３を構成する各斜辺は、外側に凸となるように湾曲している。この各斜辺における曲率半径たる斜辺曲率半径Ｒ（ｍｍ）は、６０ｍｍ≦Ｒ≦１２５ｍｍに設定されている。
【００４０】
（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈは、０．８≦Ｅ／Ｈ≦０．９に設定されている。この１谷外径比率Ｅ／Ｈとは、第１谷部３０の外径比率のことであり、第１谷部３０の外径を１谷外径Ｅとしたときの、該１谷外径Ｅの前記大径シール寸法Ｈに対する比率Ｅ／Ｈのことをいう。
【００４１】
（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈは、０．７≦Ｆ／Ｈ≦０．８５に設定されている。この２谷外径比率Ｆ／Ｈとは、第２谷部３２の外径比率のことであり、第２谷部３２の外径を２谷外径Ｆとしたときの、該２谷外径Ｆの前記大径シール寸法Ｈに対する比率Ｆ／Ｈのことをいう。
【００４２】
（ｉ）蛇腹部３を構成する材料の材料硬さＧ（Ｄ）は、４８Ｄ≦Ｇ≦５８Ｄに設定されている。
【００４３】
上記構成を有する本実施形態の等速ジョイント用ブーツにおいては、以下のようにしてブーツ形状や材料硬さＧを設定した。
【００４４】
すなわち、現存の等速ジョイント用ブーツの設計・材料に関する技術蓄積を活かし、実験計画法及び応答曲面法を用いてブーツ形状の最適化を図った。
【００４５】
まず、直交配列Ｌ８に基づき、前記（ａ）〜（ｈ）の８個の設計因子について、下記表１に示す検討範囲内で水準数を２として、モデル番号１〜１６のブーツ形状を決定した。
【００４６】
そして、モデル番号１〜１６のブーツ形状について、ＦＥＡ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を実施して、耐久性（蛇腹応力）、摩耗性（蛇腹同士の面圧、谷部とシャフトとの面圧）及びかみ込み性（かみ込み開始角）等の各機能を調べた。
【００４７】
また、モデル番号１〜１６のブーツ形状について、ＣＡＤによるブーツ体積計算により、等速ジョイント用ブーツの質量を算出した。
【００４８】
そして、ＦＥＡの解析結果と、ブーツ形状とから、近似関数上で最適化を行う応答曲面法を用いて、各設計因子の最適範囲の組み合わせを決定して、等速ジョイント用ブーツの最適形状を算出した。
【００４９】
最後に、最適形状の等速ジョイント用ブーツについて、ＦＥＡにより、耐久性（蛇腹応力）、摩耗性（蛇腹同士の面圧、谷部とシャフトとの面圧）及びかみ込み性（かみ込み開始角）等の各機能が良好であることを確認した。
【００５０】
【表１】
2009085282.tif 000003
【００５１】
こうして蛇腹部３を薄肉化しつつ最適形状化した等速ジョイント用ブーツでは、蛇腹部３における耐衝撃性の低下が懸念される。そこで、現行の既製品と同レベルの耐衝撃性を満足するように、落錘試験により、蛇腹部３を構成する材料の材料硬さＧ（Ｄ）を以下のように設定した。
【００５２】
この落錘試験では、定盤の上に、厚さが０．６ｍｍ一定で、材料硬さＧを種々変更した試験片を置き、その上にセット錘をセットした状態で、このセット錘上に落下錘を落下させた。これにより、肉厚が０．６ｍｍの試験片について、材料硬さと衝撃エネルギーとの関係を調べた。
【００５３】
そして、図３に示されるように、等速ジョイント用ブーツの現行品と同レベルの衝撃エネルギーを目標値として、衝撃エネルギーが目標値以上となる材料硬さを調べた。その結果、蛇腹部３における材料硬さＧについて、最適範囲の下限値を４８Ｄに設定した。
【００５４】
一方、材料硬さＧが高すぎると、蛇腹剛性が高くなり、変形しにくくなるため、蛇腹部３における材料硬さＧについて、最適範囲の上限値を５８Ｄに設定した。
【００５５】
このように、本実施形態では、実験計画法の直交配列に基づき、ＦＥＡによる解析を実行し、その解析結果から応答曲面法に基づいて最適化することで、等速ジョイント用ブーツの最適形状を設計している。また、こうして蛇腹部３を薄肉化しつつ最適形状化を図った等速ジョイント用ブーツにおいて、蛇腹部３の材料硬さＧを適正に設定することで、蛇腹部３における耐衝撃性を確保している。このため、こうして得られた本実施形態の等速ジョイント用ブーツは、耐久性（蛇腹応力）、摩耗・異音性（蛇腹同士の面圧、谷部とシャフトとの面圧）及びかみ込み性（かみ込み開始角）等の各機能を良好に発揮するものとなる。
【００５６】
したがって、本実施形態の等速ジョイント用ブーツは、蛇腹肉厚ｔを１ｍｍ以下と薄肉化していても、蛇腹部の耐久性等の、等速ジョイント用ブーツとしての各機能を良好に発揮する。
【００５７】
よって、本実施形態の等速ジョイント用ブーツによれば、図４に示されるように、蛇腹部の耐久性等の、等速ジョイント用ブーツとしての良好な機能を維持しつつ、蛇腹部３の薄肉化により大幅な軽量化を図ることができる。
【００５８】
なお、かみ込み開始角に対して特に影響を及ぼす設計因子は、図５に示されるように、前記（ａ）〜（ｉ）のうち、（ａ）蛇腹肉厚ｔ、（ｃ）山数ｎ、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ、（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈ、（ｆ）斜辺曲率半径Ｒ及び（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈである。図５より、（ａ）蛇腹肉厚ｔ、（ｃ）山数ｎ及び（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈの各値が大きいほど、かみ込み性が良好になることがわかる。
【００５９】
質量に対して特に影響を及ぼす設計因子は、図６に示されるように、前記（ａ）〜（ｉ）のうち、（ａ）蛇腹肉厚ｔ、（ｂ）テーパ角θ、（ｃ）山数ｎ、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ及び（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈである。図６より、（ｂ）テーパ角θ及び（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂの値が小さいほど、質量が小さくなることがわかる。
【００６０】
蛇腹応力に対して特に影響を及ぼす設計因子は、図７に示されるように、前記（ａ）〜（ｉ）のうち、（ａ）蛇腹肉厚ｔ、（ｂ）テーパ角θ、（ｃ）山数ｎ及び（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂである。図７より、（ｂ）テーパ角θ及び（ｃ）山数ｎの各値が小さいほど、蛇腹応力が小さくなってブーツの耐久性が高くなることがわかる。
【００６１】
蛇腹同士の面圧に対して特に影響を及ぼす設計因子は、図８に示されるように、前記（ａ）〜（ｉ）のうち、（ａ）蛇腹肉厚ｔ、（ｂ）テーパ角θ及び（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂである。図８より、（ａ）蛇腹肉厚ｔ、（ｂ）テーパ角θ及び（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂの各値が大きいほど、蛇腹同士の面圧が高くなることがわかる。
【００６２】
谷部とシャフトとの面圧に対して特に影響を及ぼす設計因子は、図９に示されるように、前記（ａ）〜（ｉ）のうち、（ａ）蛇腹肉厚ｔ、（ｃ）山数ｎ及び（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈである。図９より、そして、（ｃ）山数ｎ及び（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈの各値が小さいほど、谷部とシャフトとの面圧が低くなることがわかる。
【実施例】
【００６３】
（実施例１）
前述した実施形態に準ずる等速ジョイント用ブーツを準備した。
【００６４】
実施例１の等速ジョイント用ブーツは、ポリエステル系の熱可塑性エラストマーよりなり、射出ブロー成形により一体成形した。
【００６５】
この実施例の等速ジョイント用ブーツにおいては、前記（ａ）〜（ｉ）について、表２に示されるように、（ａ）蛇腹肉厚ｔ＝０．９ｍｍ、（ｂ）テーパ角θ＝２０°、（ｃ）山数ｎ＝７個、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ＝０．３、（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈ＝０．１６、（ｆ）斜辺曲率半径Ｒ＝６７ｍｍ、（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈ＝０．８１、（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈ＝０．７５、（ｉ）材料硬さＧ＝５１Ｄに設定した。
【００６６】
この実施例１の等速ジョイント用ブーツの計算質量は、４５．７ｇであった。したがって、実施例１の等速ジョイント用ブーツによれば、現行の既製品の等速ジョイント用ブーツに相当する、後述する参照例の等速ジョイント用ブーツに対して、１０％程度の軽量化を図ることができた。
【００６７】
なお、実施例１の等速ジョイント用ブーツにおいて、前記（ａ）〜（ｉ）の値は、いずれも本発明の範囲内にある。
【００６８】
（実施例２）
表２に示されるように、（ａ）蛇腹肉厚ｔ＝０．６ｍｍに変更すること以外は、実施例１と同様の等速ジョイント用ブーツを準備した。
【００６９】
この実施例２の等速ジョイント用ブーツの計算質量は、３４．７ｇであった。したがって、実施例２の等速ジョイント用ブーツによれば、現行の既製品の等速ジョイント用ブーツに相当する、後述する参照例の等速ジョイント用ブーツに対して、３２％程度の軽量化を図ることができた。
【００７０】
なお、実施例２の等速ジョイント用ブーツにおいて、前記（ａ）〜（ｉ）の値は、いずれも本発明の範囲内にある。
【００７１】
（参照例）
表２に示されるように、（ａ）蛇腹肉厚ｔ＝１．２ｍｍ、（ｃ）山数ｎ＝６個、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ＝０．３７、（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈ＝０．１７、（ｆ）斜辺曲率半径Ｒ＝７５ｍｍ、（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈ＝０．８３、（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈ＝０．７２、（ｉ）材料硬さＧ＝４６Ｄに変更すること以外は、実施例１と同様の等速ジョイント用ブーツを準備した。
【００７２】
この参照例の等速ジョイント用ブーツの計算質量は、５１ｇであった。
【００７３】
なお、参照例の等速ジョイント用ブーツにおいて、前記（ａ）〜（ｉ）のうち、（ａ）蛇腹肉厚ｔ及び（ｉ）材料硬さＧの値が本発明の範囲から外れている。
【００７４】
また、この参照例の等速ジョイント用ブーツは、現行の既製品に相当する。
【００７５】
（比較例１）
表２に示されるように、（ａ）蛇腹肉厚ｔ＝０．６ｍｍ、（ｃ）山数ｎ＝６個、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ＝０．３７、（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈ＝０．１７、（ｆ）斜辺曲率半径Ｒ＝７５ｍｍ、（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈ＝０．８３、（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈ＝０．７２、（ｉ）材料硬さＧ＝４６Ｄに変更すること以外は、実施例１と同様の等速ジョイント用ブーツを準備した。
【００７６】
この比較例１の等速ジョイント用ブーツの計算質量は、３１ｇであった。
【００７７】
なお、比較例１の等速ジョイント用ブーツにおいて、前記（ａ）〜（ｉ）のうち、（ｉ）材料硬さＧの値が本発明の範囲から外れている。
【００７８】
すなわち、この比較例１の等速ジョイント用ブーツは、現行の既製品に相当する参照例の等速ジョイント用ブーツに対して、同既製品の形状を維持し、かつ、材料硬さＧを４６Ｄとしたままで、蛇腹部３の肉厚を現行の１．２ｍｍから０．６ｍｍに薄肉化したものである。
【００７９】
（比較例２）
表２に示されるように、（ａ）蛇腹肉厚ｔ＝０．６ｍｍ、（ｂ）テーパ角θ＝２７°、（ｃ）山数ｎ＝６個、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ＝０．１９、（ｅ）１山距離比率Ｃ／Ｈ＝０．１７、（ｆ）斜辺曲率半径Ｒ＝７５ｍｍ、（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈ＝０．７９、（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈ＝０．６９及び（ｉ）材料硬さＧ＝４６に変更すること以外は、実施例１と同様の等速ジョイント用ブーツを準備した。
【００８０】
この比較例２の等速ジョイント用ブーツの計算質量は、３１ｇであった。
【００８１】
なお、比較例２の等速ジョイント用ブーツにおいて、前記（ａ）〜（ｉ）のうち、（ｂ）テーパ角θ、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ、（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈ、（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈ及び（ｉ）材料硬さＧ（ｈ）の値が本発明の範囲から外れている。
【００８２】
すなわち、この比較例２の等速ジョイント用ブーツは、現行の既製品に相当する参照例の等速ジョイント用ブーツに対して、材料硬さＧを４６Ｄとしたままで、蛇腹部３の肉厚を現行の１．２ｍｍから０．６ｍｍに薄肉化し、さらに（ｂ）テーパ角θ、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ、（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈ及び（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈを変更したものである。
【００８３】
【表２】
2009085282.tif 000004
【００８４】
（ＦＥＡ解析による評価）
前記実施例１〜２、前記参照例及び前記比較例１〜２の等速ジョイント用ブーツについて、ＦＥＡ解析により、耐久性（蛇腹応力）、摩耗性（蛇腹同士の面圧、谷部とシャフトとの面圧）及びかみ込み性（かみ込み開始角）等の各機能を評価した。
【００８５】
その結果を表３に示す。表３において、○判定は、現行の既製品に相当する参照例の等速ジョイント用ブーツにおける、耐久性（蛇腹応力）、摩耗性（蛇腹同士の面圧、谷部とシャフトとの面圧）及びかみ込み性（かみ込み開始角）等の各機能の値を基準値としたとき、参照例以外の等速ジョイント用ブーツにおける各機能の値が基準値と同等以上であることを示し、×判定は、参照例以外の等速ジョイント用ブーツにおける各機能の値が基準値より劣っていることを示す。
【００８６】
【表３】
2009085282.tif 000005
【００８７】
表３より、実施例１及び実施例２の等速ジョイント用ブーツでは、耐久性（蛇腹応力）、摩耗性（蛇腹同士の面圧、谷部とシャフトとの面圧）及びかみ込み性（かみ込み開始角）等の各機能が、現行の既製品に相当する参照例の等速ジョイント用ブーツと同等以上であった。
【００８８】
一方、現行の既製品に相当する参照例の等速ジョイント用ブーツに対し、同既製品の形状を維持し、かつ、材料硬度Ｇを４６Ｄとしたままで蛇腹部３の肉厚を現行の１．２ｍｍから０．６ｍｍに薄肉化した比較例２の等速ジョイント用ブーツでは、かみ込み性（かみ込み開始角）の機能が、現行の既製品に相当する参照例の等速ジョイント用ブーツよりも劣っていた。
【００８９】
また、現行の既製品に相当する参照例の等速ジョイント用ブーツに対し、材料硬度Ｇを４６Ｄとしたままで蛇腹部３の肉厚を現行の１．２ｍｍから０．６ｍｍに薄肉化したブーツであって、（ｂ）テーパ角θ、（ｄ）蛇腹ピッチ比率Ａ／Ｂ、（ｇ）１谷外径比率Ｅ／Ｈ、（ｈ）２谷外径比率Ｆ／Ｈ及び（ｉ）材料硬さＧ（ｈ）の値が本発明の範囲から外れている、比較例２の等速ジョイント用ブーツでは、摩耗・異音性（蛇腹同士の面圧、谷部とシャフトとの面圧）及びかみ込み性（かみ込み開始角）の機能が、現行の既製品に相当する参照例の等速ジョイント用ブーツよりも劣っていた。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態に係る等速ジョイント用ブーツを相手部材に取り付けた状態を部分的に示し、この等速ジョイント用ブーツの中心軸線に沿った部分断面図である。
【図２】実施形態の等速ジョイント用ブーツの形状や寸法を説明する図である。
【図３】実施形態の等速ジョイント用ブーツについて、材料硬さＧの設定方法を説明する図である。
【図４】実施形態の等速ジョイント用ブーツの効果を説明する図である。
【図５】等速ジョイント用ブーツにおいて、かみ込み開始角に影響を及ぼす設計因子を説明する図である。
【図６】等速ジョイント用ブーツにおいて、質量に影響を及ぼす設計因子を説明する図である。
【図７】等速ジョイント用ブーツにおいて、蛇腹応力に影響を及ぼす設計因子を説明する図である。
【図８】等速ジョイント用ブーツにおいて、蛇腹同士の面圧に影響を及ぼす設計因子を説明する図である。
【図９】等速ジョイント用ブーツにおいて、谷部とシャフトとの面圧に影響を及ぼす設計因子を説明する図である。
【符号の説明】
【００９１】
１…大径筒部                  ２…小径筒部
３…蛇腹部                    ５…ジョイントアウターレース（相手部材）
６…シャフト                ３０…第１山部
３１…第１谷部                ３２…第２山部
３３…第２谷部                  θ…テーパ角
Ａ…大径側ピッチ              Ｂ…山部ピッチ
Ｃ…１山距離                  Ｈ…大径シール寸法
Ｒ…斜辺曲率半径              Ｅ…１谷外径
Ｆ…２谷外径
【図１】
2009085282.tif 000006
【図２】
2009085282.tif 000007
【図３】
2009085282.tif 000008
【図４】
2009085282.tif 000009
【図５】
2009085282.tif 000010
【図６】
2009085282.tif 000011
【図７】
2009085282.tif 000012
【図８】
2009085282.tif 000013
【図９】
2009085282.tif 000014