JP2006307871A - 分割式ブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤を使用せずに容易に組み付けることができ、しかも分割面でのシール性および耐久性に優れた分割式ブーツを提供する。
【解決手段】蛇腹状のブーツ本体２を軸心方向に延びる単一の分割面５をもって分割し、分割面５を形成することになる分割端面５ａ，５ｂ同士を突き合わせてスライド可能に凹凸嵌合させる。一方の分割端面５ａには根元側係止片８と先端側係止片９とからなる段付き係止片構造の凸状部６を、他方の分割端面５ｂには口元側係止溝１２と奥部側係止溝１３とからなり且つ凸状部６を受容しつつそれと嵌合する段付き係止溝構造の凹溝部７を長手方向に沿ってそれぞれに形成する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、気密性や水密性の確保および防塵等を目的として使用される蛇腹状のブーツの構造に関し、特に自動車のドライブシャフトの等速ジョイント部においてその軸直角方向から包み込むようにして装着できるように考慮された分割式のブーツの構造に関するものである。

この種の従来のいわゆる分割式ブーツの構造として例えば特許文献１，２に記載のものが提案されている。

特許文献１に記載のものでは、互いに正対することになる一方の分割面に先端部から根元部に向かって漸次細くなる凸部を設ける一方、他方の分割面には入口部から奥部に向かって漸次広くなる凹部を設け、分割面同士を突き合わせて両者を凹凸嵌合させながら接着剤を併用して接合するようにしてある。

また、特許文献２に記載のものでは、特許文献１に記載のものと同様に分割面同士を凹凸嵌合させながら接着接合することを前提としつつも、凹部の一部を貫通穴として形成するとともに凸部の一部を貫通穴から突出させて、外部から速乾性のある接着剤にて固定するようにしてある。
特開平１１−１７３４２０号公報 特開２００４−２８１６６号公報

このような従来の構造では、いずれも接着剤の使用を前提としていることから組付作業性の面で難点があるばかりでなく、強度不足のために例えばブーツ自体の屈曲時に接着してある分割面が口開きしてシール不良を起こす可能性があり、信頼性の面で必ずしも十分でない。このようなことから、接着剤を使用せずに容易に組み付けることができ、しかも分割面でのシール性および耐久性に優れた分割式ブーツが強く要望されている。

本発明はこのような背景のもとになされたものであり、上記の要請に応えることができる分割式ブーツの構造を提供しようとするものである。

請求項１に記載の発明は、可撓性材料により形成された蛇腹状のブーツ本体を軸心方向に延びる単一の分割面をもって分割し、その分割面を形成することになる双方の分割端面同士を突き合わせて凹凸嵌合させるようにした分割式ブーツの構造として、一方の分割端面には凸状部を、他方の分割端面には凸状部を受容しつつそれと嵌合する凹溝部を長手方向に沿ってそれぞれに形成し、上記凸状部と凹溝部をブーツ本体の縮拡径方向にスライド可能に嵌合させるようにしたことを特徴とする。

この場合、上記凸状部は、請求項２に記載のように、ブーツ本体の一般部の肉厚よりも小さな根元側係止片とこの根元側係止片の先端側に当該根元側係止片よりも小さな肉厚をもって付帯している先端側係止片とで段付き係止片構造のものとして形成する一方、上記凹溝部は、根元側係止片を受容する口元側係止溝とこの口元側係止溝寄りも奥部側にあって先端側係止片を受容する奥部側係止溝とで段付き係止片構造に対応する段付き係止溝構造のものとして形成することが、全体の肉厚を大きくすることなくスライド自由度を確保し、且つまた分割面でのシール性や剛性を確保する上で望ましい。

また、上記に凸状部や凹溝部はその全てを分割面の全長にわたって形成するのではなく、剛性等を考慮しつつ請求項３に記載のように、上記根元側係止片と口元側係止溝を分割面のほぼ全長にわたって形成する一方、上記先端側係止片と奥部側係止溝を分割面の長手方向に沿って間欠的に形成することが望ましい。

より望ましくは、請求項４に記載のように、上記先端側係止片と奥部側係止溝を蛇腹形状の山部および谷部に相当する部分の分割面に形成するものとする。

また、特にシール性を重要視する場合には、請求項５に記載のように、上記先端側係止片の先端には当該先端側係止片よりも肉厚の大きなアンカー部を形成する一方、上記口元側係止溝と奥部側係止溝との間には奥部側係止溝よりも幅狭の狭窄部を形成し、相互嵌合状態におけるアンカー部と奥部側係止溝との間および先端側係止片と狭窄部との間にはそれぞれに締め代を設定することが望ましい。

より望ましくは、請求項６に記載のように、上記口元側係止溝の開口縁に根元側係止片に圧接するリブを形成したり、あるいは請求項７に記載のように、上記根元側係止片の先端に口元側係止溝に圧接するリブを形成するものとする。

そして、上記のシール性能を長期にわたって維持するためには、請求項８に記載のように、想定されるブーツ本体の最大屈曲時においてもアンカー部と狭窄部およびリブ同士が共に接触することがないように上記凸状部と凹溝部の相対スライドストロークを設定してあることが望ましい。

したがって、少なくとも請求項１に記載の発明では、凸状部と凹溝部とがブーツ本体の縮拡径方向にスライド可能に凹凸嵌合していることから、両者の接触部においてシール性が確保され、水や塵埃あるいは異物等の内部側への侵入が未然に防止され、同時に外部側へのグリス等の油脂分の漏洩も未然に防止できることになる。また、上記のようにスライド自由度を有しているが故に、ブーツ本体の屈曲時にそれ自体の可撓性をもって弾性変形したとしても応力集中もなければ分割面に負荷もかからず、耐久性の面でも良好なものとなる。

請求項１に記載の発明によれば、分割面での結合をスライド式の凹凸嵌合としたことで、接着剤を使用することなしに容易に組み付けることができ、組付作業性に優れることはもちろんのこと、結合部がスライド自由度を有するために、ブーツ本体が屈曲等によって弾性変形したとしても応力集中もなければ分割面に負荷もかからず、シール性とともに耐久性が大幅に向上する。

特に請求項２に記載の発明によれば、凸状部を段付き係止片構造とする一方で凹溝部を段付き係止溝構造としたことから、いわゆる二重シール構造となってシール性が向上する。

請求項３に記載の発明によれば、凸状部の一部である先端側係止片と凹溝部の一部である奥部側係止溝を間欠的に設定したことにより、分割面でのスライド自由度を確保しつつ、剛性も併せて確保できる利点がある。
特に請求項４に記載の発明によれば、上記先端側係止片と奥部側係止溝を蛇腹形状の山部および谷部に相当する部分に設定したことにより、蛇腹状のブーツが屈曲したときに、分割面でのスライド量が最も多く且つ機能上重要な山部及び谷部のシール性が大幅に向上する。

請求項５に記載の発明によれば、先端側係止片の先端にはアンカー部を、口元側係止溝と奥部側係止溝との間には狭窄部をそれぞれ形成した上で、それら相手側部材との間に締め代を設定したことにより、分割面でのスライド自由度を確保しつつ凸状部と凹溝部との間のシール性が一段と向上する。

請求項６，７に記載の発明によれば、リブを設定することによって、凸状部と凹溝部との間のシール性がさらに一段と向上する。

請求項８に記載の発明によれば、ブーツ本体の最大屈曲時においてもアンカー部と狭窄部およびリブ同士が当接することはないから、ブーツ本体の屈曲時にリブに無理な力がかからず、本来のシール性を長期にわたって維持できる利点がある。

図１〜６は本発明の好ましい実施の形態を示す図であり、先に述べた自動車の等速ジョイント用分割式ブーツの例を示している。

図１，２に示すように、分割式ブーツ１の主体となるブーツ本体２は、ゴムあるいは樹脂等の可撓性材料をもってその小径開放端部３から大径開放端部４側に向かって漸次直径が大きくなる蛇腹状のものとして形成してある。そして、拡径方向に口開きさせることができるように軸心方向に延びる単一の分割面５をもって分割してあるとともに、分割面５となるべき双方の分割端面５ａ，５ｂ同士を互いに突き合わせることができるようになっている。

図１，２のほか図３，４に示すように、一方の分割端面５ａはその長手方向に沿って舌片状の凸状部６を突出形成してあり、それに対応する他方の分割端面５ｂには連続した凹溝部７を長手方向に沿って形成してある。これにより、双方の分割端面５ａ，５ｂ同士を突き合わせたときには図３に示すように凸状部６と凹溝部７が互いに噛み合うようにして縮拡径方向にスライド可能に凹凸嵌合することになる。

上記凸状部６は、図３のほか図５，６の（Ａ）に示すように、一般部の肉厚よりもわずかに小さい肉厚をもって分割端面５ａの長手方向のほぼ全長にわたって形成した舌片状の根元側係止片８と、その根元側係止片８の先端面から当該根元側係止片８の肉厚よりもわずかに小さい肉厚をもって突出形成した先端側係止片９とから形成してある。そして、根元側係止片８は分割端面５ａのほぼ全長にわたって蛇腹形状に沿うように形成してあるのに対して、先端側係止片９は分割端面５ａの長手方向の全長にわたることなく長手方向の一部に間欠的に、本実施の形態では蛇腹形状の山部と谷部に相当する部分に先端側係止片９をＶ字状もしくは逆Ｖ字状に形成してあり、これにより根元側係止片８と先端側係止片９とが併存する部分ではいわゆる二段の段付き係止片構造のものとして形成してある。

さらに、同図から明らかなように、根元側係止片８の先端にはそれよりもわずかに肉厚の大きなリブ１０を全長にわたってビード状に形成してあるとともに、先端側係止片９の先端にはそれよりもわずかに肉厚の大きないわゆる丸頭状のアンカー部１１を同様にビード状に形成してある。

他方、凹溝部７は上記の凸状部６を受容するべくその凸状部６の形状を反転した溝状空間として形成してある。すなわち、凹溝部７は、分割端面５ｂそのものを開口面としてその分割端面５ｂの長手方向のほぼ全長にわたって形成した口元側係止溝１２と、その口元側係止溝１２の底面からそれよりもわずかに小さな溝幅をもってさらに奥部側に向けて形成した奥部側係止溝１３とから形成してある。そして、口元側係止溝１２は上記根元側係止片８と同様に分割端面５ｂのほぼ全長にわたって蛇腹形状に沿うように形成してあるのに対して、奥部側係止溝１３は上記先端側係止片９と同様に分割端面５ｂの長手方向の全長にわたることなく長手方向の一部に間欠的に、本実施の形態では蛇腹形状の山部と谷部に相当する部分に奥部側係止溝１３をＶ字状もしくは逆Ｖ字状に形成してあり、これにより口元側係止溝１２と奥部側係止溝１３とが併存する部分ではいわゆる二段の段付き係止溝構造のものとして形成してある。

その上で、図５，６の（Ａ）から明らかなように、口元側係止溝１２の開口縁には内側に向けてその溝幅を狭めるような形態でリブ１４を全長にわたって互いに対向するように形成してあるとともに、口元側係止溝１２と奥部側係止溝１３との間、すなわち奥部側係止溝１３の入口側開口縁には内側に向けてその溝幅を狭めるような形態でリブ１５を全長にわたって互いに対向するように形成してある。つまり、リブ１５は口元側係止溝１２と奥部側係止溝１３との間でその奥部側係止溝１３よりも局部的に溝幅を狭めるべく狭窄部１６を形成している。

凸状部６および凹溝部７をそれぞれこのような形状とすることにより、図５，６の（Ｂ）から明らかなように、凸状部６と凹溝部７を最大限まで凹凸嵌合させたときに両者が全面接触のかたちとなることなく、アンカー部１１とリブ１０，１４，１５においてのみ両者が互いに接触するように設定してあるとともに、アンカー部１１とリブ１０，１４，１５がそれぞれ相手側部位に圧接するように、アンカー部１１と奥部側係止溝１３との間、リブ１０と口元側係止溝１２との間、リブ１４と根元側係止片８との間、およびもう一方のリブ１５と先端側係止片９との間にはそれぞれ所定に締め代を予め設定してある。

さらに、図５の（Ｂ）の状態において、先端側係止片９のアンカー部１１から狭窄部１６を形成しているリブ１５までの距離Ｓ１と、根元側係止片８側のリブ１０から口元側係止溝１２側のリブ１４までの距離Ｓ２は共に等しく設定してあり、且つその距離Ｓ１，Ｓ２は分割式ブーツ１そのものの実際の使用状態下で想定される最大屈曲時の縮拡径ストロークよりも大きく設定してある。すなわち、実際の使用状態下において分割式ブーツ１が最大限度まで屈曲したとしても、図５，６の（Ｃ）のようにアンカー部１１が相手側のリブ１５に当接することがなく、且つリブ１０，１４同士もまた互いに当接することがないように予め設定してある。

したがって、このように構成された分割式ブーツ１の構造によれば、分割面５をもって分割式ブーツ１を一旦口開きさせた上で図示外の等速ジョイントを包み込むようにしてその等速ジョイントの外側に装着する。そして、図５，６の（Ａ）に示すように、分割面５を形成することになる分割端面５ａ，５ｂ同士を突き合わせるべく凸状部６と凹溝部７とを対向させた上で、同図（Ｂ）に示すように両者を奥部まで凹凸嵌合させる。この状態では、先端側係止片９のアンカー部１１はリブ１５をもって形成される狭窄部１６を乗り越えて奥部側係止溝１３の内部に挿入された上でその内壁面に圧接するとともに、リブ１５は先端側係止片９に圧接するようになる。同時に、リブ１０は分割端面５ｂの開口部側のリブ１４を乗り越えて口元側係止溝１２の内壁面に、リブ１４は根元側係止片８にそれぞれ圧接するかたちとなる。

図５，６の（Ｂ）から明らかなように、凸状部６のうち先端側係止片７を有する部分では、アンカー部１１と奥部側係止溝１３の内壁面とが所定の締め代で圧接しているとともに、先端側係止片９の根元部とリブ１５とが所定の締め代で圧接していて、さらに根元側係止片８の先端のリブ１０と口元側係止溝１２の内壁面とが所定の締め代で圧接しているとともに、根元側係止片８の根元部とリブ１４とが所定の締め代で圧接していて、実質的に四重シール構造となっている。同様に、凸状部６のうち先端側係止片９を有していない部分では、根元側係止片８の先端のリブ１０と口元側係止溝１２の内壁面とが所定の締め代で圧接しているとともに、根元側係止片８の根元部とリブ１４とが所定の締め代で圧接していて、実質的に二重シール構造となっている。これらの多重シール構造のために分割式ブーツ１としてのシール性が確保され、水や塵埃あるいは異物等の内部側への侵入が未然に防止され、同時に外部側へのグリス等の油脂分の漏洩も未然に防止される。

また、上記のように凸状部６と凹溝部７との凹凸係合部がスライド自由度を有しているため、分割式ブーツ１の屈曲時にそれ自体の可撓性をもって弾性変形した時には図５，６の（Ｃ）に示すように上記凹凸係合部がスライド変位しつつ、上記の多重シール構造を維持することになる。したがって、シール性能が低下することもなければ、分割面に応力集中による負荷もかからず、耐久性の面でも良好なものとなる。

その上、先にも述べたように上記凹凸係合部のスライドストロークＳ１，Ｓ２は、実際の使用状態下で想定される分割式ブーツ１の最大屈曲時の縮拡径ストロークを考慮して決定してあるため、最大屈曲時においてもアンカー部１１とリブ１５、およびリブ１０，１４同士が接触することはないから、最大屈曲時においても必要十分なシール性を確保できる。

本発明のより具体的な実施の形態として分割式ブーツの構造を示す側面図。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。 図２のＣ部拡大斜視図。 図３における一方の分割端面の拡大正面図。 図３における蛇腹形状の山部および谷部に相当する部分での拡大断面説明図であって、（Ａ）は凹凸嵌合前の状態を示す図、（Ｂ）は凹凸嵌合させたときの図、（Ｃ）は蛇腹屈曲時にスライド変位した状態を示す図。 図３における蛇腹形状の山部および谷部以外の部分での拡大断面説明図であって、（Ａ）は凹凸嵌合前の状態を示す図、（Ｂ）は凹凸嵌合させたときの図、（Ｃ）は蛇腹屈曲時にスライド変位した状態を示す図。

符号の説明

１…分割式ブーツ
２…ブーツ本体
５…分割面
５ａ…分割端面
５ｂ…分割端面
６…凸状部
７…凹溝部
８…根元側係止片
９…先端側係止片
１０…リブ
１１…アンカー部
１２…口元側係止溝
１３…奥部側係止溝
１４…リブ
１５…リブ
１６…狭窄部

Claims (8)

1. 可撓性材料により形成された蛇腹状のブーツ本体を軸心方向に延びる単一の分割面をもって分割し、その分割面を形成することになる双方の分割端面同士を突き合わせて凹凸嵌合させるようにした分割式ブーツの構造であって、
   一方の分割端面には凸状部を、他方の分割端面には凸状部を受容しつつそれと嵌合する凹溝部を長手方向に沿ってそれぞれに形成し、
   上記凸状部と凹溝部をブーツ本体の縮拡径方向にスライド可能に嵌合させるようにしたことを特徴とする分割式ブーツ。
2. 上記凸状部は、ブーツ本体の一般部の肉厚よりも小さな根元側係止片とこの根元側係止片の先端側に当該根元側係止片よりも小さな肉厚をもって付帯している先端側係止片とで段付き係止片構造のものとして形成してある一方、
   上記凹溝部は、根元側係止片を受容する口元側係止溝とこの口元側係止溝寄りも奥部側にあって先端側係止片を受容する奥部側係止溝とで段付き係止片構造に対応する段付き係止溝構造のものとして形成してあることを特徴とする請求項１に記載の分割式ブーツ。
3. 上記根元側係止片と口元側係止溝を分割面のほぼ全長にわたって形成する一方、
   上記先端側係止片と奥部側係止溝を分割面の長手方向に沿って間欠的に形成したことを特徴とする請求項２に記載の分割式ブーツ。
4. 上記先端側係止片と奥部側係止溝を蛇腹形状の山部および谷部に相当する部分の分割面に形成したことを特徴とする請求項３に記載の分割式ブーツ。
5. 上記先端側係止片の先端には当該先端側係止片よりも肉厚の大きなアンカー部を形成する一方、
   上記口元側係止溝と奥部側係止溝との間には奥部側係止溝よりも幅狭の狭窄部を形成し、
   相互嵌合状態におけるアンカー部と奥部側係止溝との間および先端側係止片と狭窄部との間にはそれぞれに締め代を設定してあることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載に分割式ブーツ。
6. 上記口元側係止溝の開口縁に根元側係止片に圧接するリブを形成してあることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の分割式ブーツ。
7. 上記根元側係止片の先端に口元側係止溝に圧接するリブを形成してあることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の分割式ブーツ。
8. 想定されるブーツ本体の最大屈曲時においてもアンカー部と狭窄部およびリブ同士が共に接触することがないように上記凸状部と凹溝部の相対スライドストロークを設定してあることを特徴とする請求項７に記載の分割式ブーツ。
   

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