JP4199237B2 - ジョイントブーツ - Google Patents

Description

本発明は、アウターケースの被取付け部に外嵌して取付けられる筒状の大径側取付け部と、シャフトに取付けられる小径側取付け部と、これらを連結する蛇腹部とを設け、前記大径側取付け部の外周面を断面円形状に形成するとともに、前記大径側取付け部の内周部に、径方向内方側に向けて突出する複数の凸部を周方向に分散させて設け、前記アウターケースの被取付け部に形成した複数の凹部に前記複数の凸部を各別に外嵌可能に構成してあるジョイントブーツに関する。

自動車のドライブシャフト等に設けられる等速ジョイントの一つに、軸方向に位置変更自在で回転力を伝達可能なトリポートタイプの等速ジョイントがある。この等速ジョイントは、図８，図９に示すように、入力側（又は出力側）のシャフト１０３にローラ付きの３本のトラニオン１３１を軸直角方向に突設し、出力側（又は入力側）のシャフト１４０の端部にアウターケース１０１を設け、アウターケース１０１の内周部に、ローラ１３２が転動する３本の溝１３４を周方向に分散配設して構成してある。１３３はトリポートである。

冒頭に記載したジョイントブーツはこのような等速ジョイントに対して設けられ、等速ジョイント側への塵埃や異物の侵入を防止するとともに、等速ジョイントの周りのグリースを保持している。前記アウターケース１０１には、径方向内方側に凹む複数の凹部１０８を周方向に分散させて設け、ケースの軽量化等を図ってある。これに対応させて、ジョイントブーツの大径側取付け部１０２の内周部に、径方向内方側に向けて突出する複数の凸部１０７を周方向に分散させて設けてある。

このようなジョイントブーツとして、ＥＰ０９１５２６４Ａ２や、日本国特開２００３−３２９０５９号公報には、全体が樹脂材によって一体に形成されたジョイントブーツが開示されている。これらのジョイントブーツでは、樹脂材の成形後の収縮に起因するヒケを防止するために、大径側取付け部の凸部に肉抜き穴が設けられている。これは、上記凸部が中実である場合、アウターケースとのシール面にヒケによって陥没が生じ、シール性を損なうためである。

また、ＵＳ５５２９５３８Ａや、日本国特開昭５５−６０７２６号公報には、大径側取付け部を蛇腹部とは別体に形成し、蛇腹部の一端部に大径側取付け部に外嵌する嵌合筒部を設けて、両者を組み合わせるようにした、いわゆる２ピースタイプのジョイントブーツが開示されている。これらのジョイントブーツにおいても、大径側取付け部の凸部に肉抜き穴を設けた構成が開示されている。
：ＥＰ０９１５２６４Ａ２ ：日本国特開２００３−３２９０５９号公報 ：ＵＳ５５２９５３８Ａ ：日本国特開昭５５−６０７２６号公報

上記特許文献１や特許文献２のように全体が樹脂材によって一体に形成されたジョイントブーツにおいて、その大径側取付け部の凸部に複数の肉抜き穴を設ける場合、蛇腹部の存在によって成形しにくいという問題がある。

これに対し、特許文献３や特許文献４のように、別体の大径側取付け部において凸部に肉抜き穴を設ける場合、上記一体品のような蛇腹部に起因する成形性の問題は解消される。しかしながら、別体の大径側取付け部においても、凸部に複数の肉抜き穴を設けようとした場合、その成形性を確保しつつ、締付力のバラツキを低減することは容易ではない。すなわち、上記凸部に複数の肉抜き穴を周方向に並べて設ける場合、外周側の締付けバンドによる締付け力が肉抜き穴の存在により凸部の内側壁部に均等に伝わりにくく、これが周方向における締付け力のバラツキの要因となる。このような締付け力のバラツキは、周方向に並べる肉抜き穴の数を多くすればするほど、即ち、肉抜き穴同士を仕切る支持壁の数が多いほど低減されるが、肉抜き穴の数が多くなると、金型形状が複雑化し、また肉抜き穴を成形するための中子が成形時の射出圧で変形するなどの問題が生じる。逆に、特許文献４に開示されているように、凸部に３つの肉抜き穴を設けて２本の支持壁で内側壁部を支持するようにした場合、径方向内方への張り出しが最も大きい内側壁部の中央部が支持されず、シール機能が損なわれてしまう。

本発明の第１の課題は、このような問題点を解決する点にあり、大径側取付け部の凸部に肉抜き穴を設ける場合に、成形性を確保しつつ、締付け力のバラツキを低減する点にある。

上記第１の課題を解決する本発明の第１のジョイントブーツは、アウターケースの被取付け部に外嵌して取付けられる筒状の大径側取付け部と、シャフトに取付けられる小径側取付け部と、これらを連結する蛇腹部とを備え、前記大径側取付け部の外周面が断面円形状をなすとともに、前記大径側取付け部の内周部に径方向内方側に向けて突出する複数の凸部が周方向に分散させて設けられ、前記アウターケースの被取付け部に形成した複数の凹部に前記複数の凸部を各別に外嵌可能に構成してあるジョイントブーツであって、前記大径側取付け部が前記蛇腹部とは別体に形成され、前記大径側取付け部に外嵌する嵌合筒部が前記蛇腹部の一端部に延設されている。そして、前記凸部において大径側取付け部は、径方向内方に湾曲状に張り出して前記凹部に嵌合する内側壁部と、大径側取付け部の外周面の一部を構成する円弧状の外側壁部と、これら内側壁部と外側壁部を両者の周方向中央で連結する径方向に延びる中央支持壁と、該中央支持壁の両側において前記内側壁部と前記外側壁部を連結する左右一対のサイド支持壁とを備え、これにより前記凸部に４つの肉抜き穴が周方向に並んで設けられている。

このように肉抜き穴を備える大径側取付け部を蛇腹部とは別体に形成するため、肉抜き穴を形成する際の型抜きを蛇腹部に邪魔されることなく行うことができる。また、凸部の内側壁部が、周方向中央の中央支持壁とその両側のサイド支持壁との３本の支持壁で支持されることから、例えば、締付けバンドで大径側取付け部をアウターケースに締付け固定したときに、締付け力のバラツキを最も効果的に低減することができる。すなわち、上記３本の支持壁であると、周方向に均等な間隔で配置した場合に、径方向内方への張り出しの最も大きい内側壁部の中央部を中央支持壁で支持しながら、その両側でも締付け力が極力均一化されるようにサイド支持壁を配設することができる。また、３本の支持壁であると、金型形状としても比較的簡単な構成で済み、また、肉抜き穴を成形するための中子もある程度の断面積を確保することができて射出圧での変形を抑制することができる。よって、成形性を確保しつつ、締付け力のバラツキを低減して内側壁部がアウターケースに及ぼす面圧を周方向で極力均一化することができ、シール性を向上することができる。

上記第１のジョイントブーツにおいて、前記サイド支持壁が外方ほど前記中央支持壁に近づくように傾斜していると、肉抜き穴を成形するための中子の脱型性を確保することができる。また、内側壁部の外側面を支持するサイド支持壁を内側壁部に対して垂直に近い角度で結合することができ、内側壁部がアウターケースに及ぼす面圧を周方向でより均一化することができる。

上記第１のジョイントブーツにおいて、前記肉抜き穴が、大径側取付け部の一端面側に開口し周方向に並ぶ４つの第１肉抜き穴と、他端面側に開口し周方向に並ぶ４つの第２肉抜き穴とからなり、前記第１肉抜き穴と前記第２肉抜き穴との間を仕切る壁部により前記内側壁部を支持する周方向に延びる第３支持壁が設けられた場合、次の作用が奏される。

つまり、第１肉抜き穴と第２肉抜き穴との間で形成される第３支持壁により凸部の内側壁部を周方向の全体にわたって支持することができるので、凸部の内側壁部の肉厚を厚くすることなく、周方向におけるシール性を高めることができる。また、例えば、大径側取付け部の一端面側に開口する肉抜き穴だけを形成し、他端面側に開口する肉抜き穴を形成してない構造では、他端面側に対応する材料の量が、一端面側に対応する材料の量よりも多くなり、前記他端面側に対応する材料の冷却速度が、一端面側に対応する材料の冷却速度よりも遅くなって冷却後に凸部に歪が出やすくなる不具合があるが、本発明の上記構成によれば、大径側取付け部の軸方向の両端面に開口する肉抜き穴を設けたので、上記の両冷却速度に大きな差が出にくくすることができ、上記の不具合を回避することができる。

請求項１記載の発明は、上記第１のジョイントブーツにおいて、前記第３支持壁の肉厚が、前記第１肉抜き穴同士を仕切る第１の中央支持壁およびサイド支持壁の肉厚と、前記第２肉抜き穴同士を仕切る第２の中央支持壁およびサイド支持壁の肉厚と、前記内側壁部の肉厚とのいずれよりも厚く設定したものである。これにより、例えば、締付けバンドで大径側取付け部をアウターケースに締付け固定したときに、その締付け力を内側壁部に、より確実に伝えることができて、シール性を更に良くすることができる。

上記ジョイントブーツにおいては、前記蛇腹部が樹脂材で形成され、前記大径側取付け部が前記蛇腹部とは別体に前記蛇腹部よりも軟らかい樹脂材又はゴム材で形成され、前記大径側取付け部に外嵌する嵌合筒部が前記蛇腹部の一端部に延設され、前記大径側取付け部に前記アウターケースの被取付け部よりも小径の密着内周部が内周面の全周にわたって設けられて、前記大径側取付け部が前記被取付け部に密着外嵌可能に構成されるとともに、前記蛇腹部とは反対側の前記大径側取付け部の一端部に、前記被取付け部よりも大径のストレート穴状で、前記大径側取付け部を前記被取付け部に外嵌する際に前記被取付け部を案内する拡径内周部が内周面の全周にわたって設けられ、前記拡径内周部が前記大径側取付け部の軸方向において前記嵌合筒部による外嵌領域にまで至らないように終端していてもよい。

この構成によれば、大径側取付け部を蛇腹部とは別体に形成して、蛇腹部を樹脂材で形成してあるから、蛇腹部の耐久性を向上させることができる。また、蛇腹部の一端部に、大径側取付け部に外嵌する嵌合筒部を延設したことで、嵌合筒部に大径側取付け部を確実に組付けることができる。また、大径側取付け部を蛇腹部よりも軟らかい樹脂材又はゴム材で形成し、大径側取付け部にアウターケースの被取付け部よりも小径の密着内周部を内周面の全周にわたって設けて、大径側取付け部を被取付け部に密着外嵌可能に構成してあるから、アウターケースの被取付け部に対する大径側取付け部の密着性を向上させることができる。さらに、蛇腹部とは反対側の大径側取付け部の一端部に、前記被取付け部よりも大径のストレート穴状の拡径内周部を内周面の全周にわたって設けてあるから、大径側取付け部がアウターケースの被取付け部に密着外嵌可能な構造でありながら、大径側取付け部をアウターケースの被取付け部に外嵌させやすくすることができる。特に、拡径内周部が上記嵌合筒部による外嵌領域にまで至らないように終端しているので、アウターケースの先端を拡径内周部から密着内周部へとスムーズに導き入れることができる。すなわち、拡径内周部が嵌合筒部による外嵌領域にまで延在している場合、該外嵌領域では硬度の高い嵌合筒部によって外側に広がりにくいことから、被取付け部を密着内周部に押し込む際に、いきなり過大な力が必要となって押し込みにくいが、上記のように構成することで、このような不具合が解消される。

請求項２記載の発明は、上記第１のジョイントブーツにおいて、前記嵌合筒部の端面を軸方向で受止め可能な拡径部が前記大径側取付け部の外周部に形成され、前記拡径部の前記軸方向における長さが、前記嵌合筒部の肉厚よりも長く、かつ、周方向で隣合う前記凸部間に位置する大径側取付け部の周壁の肉厚よりも長く設定してあるものである。これにより、拡径部の軸方向における剛性を高めることができる。その結果、組付け性を向上させることができ、生産性を上げることができる。例えば、ロボットハンドで蛇腹部と大径側取付け部を組付ける場合や人為的に組付ける場合に、嵌合筒部が拡径部を押し倒して乗り越えてしまう組付け不良を回避できる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のジョイントブーツにおいて、前記蛇腹部側の前記大径側取付け部の一端部を、前記蛇腹部側ほど小径のテーパー筒状に構成してあるものである。これにより、嵌合筒部と大径側取付け部を嵌合させる際にテーパー筒状の前記一端部で嵌合筒部を案内することができて両者を嵌合させやすくなり、より組付け性を向上させることができる。

本発明のジョイントブーツにおいて、前記大径側取付け部の硬度をＪＩＳＡ硬度で５５度〜８５度、蛇腹部の硬度をＪＩＳＤ硬度で４０度〜５０度に設定してあると（ＪＩＳＫ６２５３に準拠）、次の作用を奏することができる。すなわち、大径側取付け部の硬度がＪＩＳＡ硬度で５５度未満であると、表１に示すように、軟らかくなり過ぎてシール性が悪くなり、８５度を越えると硬くなりすぎて締付け性が低下する問題があるが、大径側取付け部の硬度をＪＩＳＡ硬度で５５度〜８５度に設定することで、これらの問題を解消することができる。本発明者は上記の大径側取付け部の特性を次の実験により確認した。ＪＩＳＡ硬度がそれぞれ４０度、５５度、７０度、８５度、９０度の樹脂材から成る５個の大径側取付け部を製作し、これら５個の大径側取付け部を５個の蛇腹部にそれぞれ取付ける。そして、大径側取付け部をトリポートタイプの等速ジョイントのアウターケースに取付け、小径側取付け部をシャフトに取付け、ジョイントブーツ内にグリースを封入する（組み付け構造については図７を参照、各部材の構造の詳細については後述する）。この組み付け状態で、アウターケースとシャフトを軸方向に相対移動（摺動）させる操作と、アウターケースとシャフトを最大角度を成す状態にまで屈曲させる操作と、シャフトを軸心周りに回転させる操作とを、任意の組み合わせで多数回繰り返す。その後に大径側取付け部とアウターケースの間からのグリースの漏れを観察したところ、表１に示すように、ＪＩＳＡ硬度が４０度の大径側取付け部ではグリースの洩れが観察された（表１における×印）が、それ以外の硬度（５５度、７０度、８５度、９０度）の大径側取付け部ではグリースの洩れはなかった（表１における○印）。また、大径取付け部をアウターケースに取付け、蛇腹部の一端部に延設した嵌合筒部を大径側取付け部に外嵌して、締付けバンドで人力で締付けた際にＪＩＳＡ硬度が９０度の大径取付け部では大きな締付け力を要したが（表１における×印）、それ以外の硬度（４０度、５５度、７０度、８５度）の大径側取付け部では大きな締付け力を要しなかった（表１における○印）。

また、蛇腹部の硬度がＪＩＳＤ硬度で４０度未満であると、剛性が少なくなって例えば衝撃力で変形しやすくなり、５０度を越えると硬くなりすぎて耐久性が低下する問題があるが、蛇腹部の硬度をＪＩＳＤ硬度で４０度〜５０度に設定することで、これらの問題を解消することができる。

本発明の第１のジョイントブーツであると、大径側取付け部を所望の形状に精度よく成形することができて、例えば締付けバンドで大径側取付け部をアウターケースに締付け固定したときに、アウターケース側の凹部と大径側取付け部側の凸部との間に隙間ができるのを回避できる。また、成形性を確保しつつ、締付け力のバラツキを低減してシール性を向上することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１〜３に、自動車のトリポートタイプの等速ジョイントに対して設けられるジョイントブーツを示してある。

前記等速ジョイントは、図７に示すように、入力側のシャフト３にローラ付きの３本のトラニオン３１を軸直角方向に突設し、出力側のシャフト４０の端部にアウターケース１を設け、アウターケース１の内周部に、ローラ３２が転動する３本の溝３４を周方向に分散配設して構成してある。３３はトリポートである。

ジョイントブーツは、アウターケース１の被取付け部１Ａに外嵌して取付けられる筒状の大径側取付け部２と、シャフト３に取付けられる筒状の小径側取付け部４とこれらを連結する蛇腹部５とから成り、大径側取付け部２と蛇腹部５とを別体に形成し、大径側取付け部２に外嵌固定する嵌合筒部６を蛇腹部５の一端部５Ａに延設してある。小径側取付け部４と大径側取付け部２とは同芯状であり、従って、小径側取付け部４と嵌合筒部６とも同芯状に配されている。嵌合筒部６と小径側取付け部４の外周部にはそれぞれ締付けバンド３５が巻回される環状溝９，１９が形成してある。蛇腹部５は小径側取付け部４側ほど小径のテーパー状に形成され、その中空部がグリース封入空間Ｓになっている。

小径側取付け部４、蛇腹部５及び嵌合筒部６を熱可塑性エラストマー樹脂材で一体に形成し、大径側取付け部２を蛇腹部５よりも軟らかい樹脂材で形成してある。例えば、大径側取付け部２の硬度をＪＩＳＡ硬度で５５度〜８５度、蛇腹部５の硬度をＪＩＳＤ硬度で４０度〜５０度に設定することができる（ＪＩＳＫ６２５３に準拠）。前記大径側取付け部２を構成する樹脂材としてＴＰＯ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｏｌｅｆｉｎ）を挙げることができ、一例として、ＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｌａｓｔｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ）社製のサントプレーン（商品名）がある。蛇腹部５及び小径側取付け部４を構成する樹脂材としてはＴＰＥＥ、ＴＰＯ等を挙げることができる。

大径側取付け部２は、その外周面２Ａを断面円形状に形成するとともに、大径側取付け部２の内周部に、径方向内方側に向けて突出する３個の凸部７を、周方向に１２０度ごとに均等に分散させて設け、アウターケース１の被取付け部１Ａの外周部に形成した３個の凹部８に３個の凸部７を各別に外嵌可能に構成してある。一方、嵌合筒部６は、内外周面ともに断面円形状をなす短円筒状に形成されており、大径側取付け部２の外周部に外嵌される。嵌合筒部６の内周部には環状凸部５１が突設されており、大径側取付け部２の外周部にはこの環状凸部５１が嵌合する浅い環状溝５２が設けてある。

大径側取付け部２の凸部７は横断面形状がなだらかな山形状に形成されている。そして、凸部７の周方向における中心線Ｌに関して、大径側取付け部２の軸方向視で対称な形状に設定され、隣合う凸部７間の円弧状の周壁１５と滑らかに連なっている。３個の凸部７の前記中心線Ｌは、軸芯Ｏに対して放射状に、かつ、周方向に１２０度ごとに位置する。

大径側取付け部２には、アウターケース１の被取付け部１Ａよりも小径の密着内周部５０が内周面の全周にわたって設けられている。すなわち、密着内周部５０は、その内周面の輪郭が被取付け部１Ａの外周面の輪郭よりも小さく設定されている。より詳細には、大径側取付け部２の内周部には、上記のように被取付け部１Ａの凹部８に嵌合する凸部７が分散配置されているため、周方向において半径が変動している。そのため、密着内周部５０の内周面の半径が、周方向の全体において被取付け部１Ａの対応する箇所での半径よりも小さく設定されており、例えば、図６に示すように凸部７での半径Ｄ２は、凹部８での被取付け部１Ａの半径Ｄ０よりも小さく設定されている。これにより、大径側取付け部２が被取付け部１Ａに密着外嵌可能に構成されている。

また、蛇腹部５とは反対側の大径側取付け部２の一端部７０に、前記被取付け部１Ａよりも大径のストレート穴状で、大径側取付け部２を被取付け部１Ａに外嵌する際に被取付け部１Ａを案内する拡径内周部７１が内周面の全周にわたって設けられている。拡径内周部７１は、その内周面の輪郭が被取付け部１Ａの外周面の輪郭よりも大きく設定されており、すなわち、拡径内周部７１の内周面の半径が、周方向の全体において被取付け部１Ａの対応する箇所での半径よりも大きく、例えば、図６に示すように凸部７での半径Ｄ１が凹部８での被取付け部１Ａの半径Ｄ０よりも大きく設定されている。拡径内周部７１は、大径側取付け部２の軸方向において嵌合筒部６による外嵌領域にまで至らないように終端している。すなわち、拡径内周部７１は、大径側取付け部２の一端面７Ａから後述する拡径部３９の軸方向長さＸの範囲内にて設けられており、より詳細には拡径部３９よりも短い軸方向寸法で形成されている。なお、拡径内周部７１と密着内周部５０との境界はテーパー穴になっている。同様に拡径内周部７１と大径側取付け部２の一端面７Ａとの境界もテーパー穴になっている。

図２，３に示すように、上記凸部７は、径方向内方に湾曲状に張り出して上記凹部８に嵌合する内側壁部１２と、大径側取付け部２の外周面２Ａの一部を構成する円弧状の外側壁部１１とを備えてなり、これら内側壁部１２と外側壁部１１との間の空洞部に、両壁部１２，１１を周方向中央で連結する中央支持壁１３Ａ，１４Ａと、その左右両側において両壁部１２，１１を連結する左右一対のサイド支持壁１３Ｂ，１３Ｂ；１４Ｂ，１４Ｂとが設けられている。

これにより、凸部７には、軸方向に陥没する４つの肉抜き穴が周方向に並んで設けられている。詳細には、肉抜き穴は、大径側取付け部２の一端面７Ａ側に開口し、中心線Ｌに関して対称な二対の有底の第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ（図２参照）と、他端面７Ｂ側に開口し、中心線Ｌに関して対称な二対の有底の第２肉抜き穴２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ（図３参照）とからなり、従って、上記支持壁は、上記第１肉抜き穴同士を仕切る第１の支持壁（中央支持壁１３Ａおよびサイド支持壁１３Ｂ，１３Ｂ）と、上記第２肉抜き穴同士を仕切る第２の支持壁（中央支持壁１４Ａおよびサイド支持壁１４Ｂ，１４Ｂ）とで構成されている。また、上記第１肉抜き穴と第２肉抜き穴との間を仕切る壁部により内側壁部１２を支持する周方向に延びる第３支持壁３７が設けられており（図１参照）、すなわち、大径側取付け部２の軸方向中心側の支持壁３７を挟んで、その両側に上記第１肉抜き穴と第２肉抜き穴とが設けられている。なお、４つの第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａの深さは互いに同一である。また、４つの第２肉抜き穴２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂの深さも互いに同一であり、かつ、それら４つの第２肉抜き穴２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂの深さは４つの第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａよりも少し浅くなっている。

図４に示すように、第１の中央支持壁１３Ａは、内側壁部１２を外側壁部１１に対して支持する半径方向に延びる壁部であり、内側壁部１２の内方への張り出しの最も大きい周方向中央に設けられている。第１のサイド支持壁１３Ｂは、内側壁部１２を外側壁部１１に対して支持する壁部であり、大径側取付部２の軸芯Ｏから放射状に設けられた中央支持壁１３Ａに対して平行ではなく、傾斜して設けられている。詳細には、サイド支持壁１３Ｂは、内側壁部１２が周方向において均等な間隔で中央支持壁１３Ａとサイド支持壁１３Ｂ，１３Ｂとにより支持されるように、内側壁部１２における外側壁部への付け根部１２Ａと中央支持壁との連結部１２Ｂとの中間位置において内側壁部１２を支持しており、即ち該中間位置において内側壁部１２と連結されている。また、この連結部において内側壁部１２に対して略垂直に交差するように、当該連結部から外方に行くほど中央寄りに、即ち中央支持壁１３Ａに近づくよう傾斜して設けられている。ここで、サイド支持壁１３Ｂの内側壁部１２に対する結合角度θは略垂直であることが好ましく、詳細には該結合角度θが７０°〜１１０°（即ち９０°±２０°）の範囲内であることが好ましく、より好ましくは８０°〜１００°の範囲内である。この結合角度θは、サイド支持壁１３Ｂの中心線Ｎと、該中心線Ｎに交差する内側壁部１２の内周面での接線Ｐとのなす角度である。なお、これらの第１の支持壁１３Ａ，１３Ｂの肉厚Ｔ２は、ほぼ全長にわたって一定である。

このように第１の支持壁１３Ａ，１３Ｂを設けたことにより、中心線Ｌに近い一対の内側の第１肉抜き穴２２Ａ，２３Ａは、大径側取付け部２の外周面２Ａ側が窄まった台形状で、中心線Ｌから遠い一対の外側の第１肉抜き穴２１Ａ，２４Ａよりも大きく、全ての内周面（底面を除く）が前記軸芯Ｏと平行になっている。また、一対の外側の第１肉抜き穴２１Ａ，２４Ａは三角形状で、全ての内周面（底面を除く）が前記軸芯Ｏと平行になっている。

図５に示すように、第２の中央支持壁１４Ａおよびサイド支持壁１４Ｂ，１４Ｂの構造は、上記した第１の中央支持壁１３Ａおよびサイド支持壁１３Ｂ，１３Ｂの構造と同一である。従って、第２肉抜き穴２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂの構造も第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａと同一であり、位置や形状が同一である。つまり、大径側取付け部２の軸方向視で、第１肉抜き穴２１Ａと第２肉抜き穴２１Ｂが同一形状で、互いに重なっており、第１肉抜き穴２２Ａと第２肉抜き穴２２Ｂが同一形状で、互いに重なっており、第１肉抜き穴２３Ａと第２肉抜き穴２３Ｂが同一形状で、互いに重なっており、第１肉抜き穴２４Ａと第２肉抜き穴２４Ｂが同一形状で、互いに重なっている。

そして、第１の支持壁１３Ａ，１３Ｂの肉厚Ｔ２と、第２の支持壁１４Ａ，１４Ｂの肉厚Ｔ５と、凸部７の内側壁部１２の肉厚Ｔ１とが、同一又はほぼ同一に設定してある。これにより、第１の支持壁１３Ａ，１３Ｂに対応する樹脂材の冷却速度と、第２の支持壁１４Ａ，１４Ｂに対応する樹脂材の冷却速度と、内側壁部１２に対応する樹脂材の冷却速度とに大きな差が出にくくすることができる。その結果、樹脂材の冷却速度が異なることに起因する凸部７側の歪の発生を防止して、大径側取付け部２を所望の形状に精度よく成形しやすくすることができ、アウターケース１に対する大径側取付け部２の密着性を向上させることができる。

また、本実施形態では、周方向で隣合う凸部７間に位置する大径側取付け部２の周壁１５の肉厚Ｔ４（前記環状溝５２が形成されていない周壁部分の肉厚である。図１参照）が、上記肉厚Ｔ１、Ｔ２およびＴ５と同一又はほぼ同一に設定してある。これにより、周壁１５に対応する樹脂材の冷却速度についても、上記した第１の支持壁１３Ａ，１３Ｂ、第２の支持壁１４Ａ，１４Ｂ、および内側壁部１２にそれぞれ対応する樹脂材の冷却速度に対して、大きな差が出にくくすることができる。その結果、大径側取付け部２を所望の形状に一層精度よく成形しやすくすることができ、シール性を更に向上することができる。

一方、上記第３支持壁３７については、軸方向における肉厚Ｔ３（肉厚は一定である）が、これらの肉厚Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５よりも厚く、前記肉厚Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５の２倍の厚さに設定してある。これにより、締付けバンド３５による締付け力を内側壁部１２により確実に伝えることができる。

図１に示すように、大径側取付け部２の外周部には、嵌合筒部６の端面６Ａを軸方向で受止め可能な拡径部３９が形成されており、嵌合筒部６と大径側取付け部２とを嵌合させるに伴って、嵌合筒部６が拡径部３９を押し倒すことがないように、拡径部３９の軸方向における長さＸを、嵌合筒部６の肉厚Ｚよりも長く設定して、軸方向における拡径部３９の剛性を高めてある。この拡径部３９の長さＸは、上記周壁１５の肉厚Ｔ４よりも長く設定されており、より一層剛性が高められている。一般に、大径側取付け部２を射出成形する場合、かかる拡径部の長さは、キャビティ内での樹脂の流れを考慮して、隣接する周壁の肉厚と同程度の寸法に設定されるが、本実施形態では、該周壁１５の肉厚Ｔ４よりも長くして、剛性を高めている点に特徴がある。拡径部３９の長さＸは嵌合筒部６が拡径部３９を押し倒してしまうことがないような長さであり、嵌合筒部６の肉厚Ｚの２〜５倍であることが好ましく、例えば１．５ｍｍ〜５ｍｍに設定することができる。これにより、製作コストの増大を抑制した状態で拡径部３９の軸方向における剛性を高めやすくすることができる。すなわち、拡径部３９の長さＸが上記範囲より小さいと剛性が低くなるという問題があり、逆に上記範囲を超えると材料が多くなって製作コストが高くなる。なお、嵌合筒部６の肉厚Ｚとは、締め付けバンド３５が巻回される環状溝９よりも先端側（図面の右側）の部分の肉厚の最大値である。

図１に示すように、大径側取付け部２の蛇腹部５側の一端部６１は、蛇腹部５側ほど小径のテーパー筒状に形成されている。これにより、嵌合筒部６を大径側取付け部２に嵌合させる際に、テーパー筒状の前記一端部６１で嵌合筒部６を案内することができ、両者の組付け性を向上することができる。

以上よりなるジョイントブーツを等速ジョイントに取付ける場合、図６及び図７に示すように、蛇腹部５の嵌合筒部６を大径側取付け部２に外嵌固定するとともに、大径側取付け部２をアウターケース１に外嵌し、小径側取付け部４をシャフト３に外嵌し、嵌合筒部６の環状溝９と小径側取付け部４の環状溝１９に締付けバンド３５を締付けて固定する。大径側取付け部２をアウターケース１に外嵌する際は、アウターケース１の被取付け部１Ａを大径側取付け部２の拡径内周部７１が案内するので、大径側取付け部２をアウターケース１に外嵌させやすくすることができる。特に、拡径内周部７１が、硬度の高い嵌合筒部６によって外嵌された部分にまで至らない範囲で設けられているため、拡径内周部７１に案内された被取付け部１Ａを密着内周部５０に押し込む際に、当初から過大な力をかける必要がなく、スムーズに導き入れることができる。すなわち、拡径内周部７１が嵌合筒部６による外嵌領域にまで延在している場合、該外嵌領域では硬度の高い嵌合筒部６によって外側に広がりにくいことから、被取付け部１Ａを密着内周部５０に押し込む際に、当初から過大な力が必要となるが、上記実施形態ではこのような不具合が解消される。

また、凸部７の内側壁部１２が、周方向中央の中央支持壁１３Ａ，１４Ａとその両側のサイド支持壁１３Ｂ，１３Ｂ；１４Ｂ，１４Ｂとの３本の支持壁で支持されているので、径方向内方への張り出しの最も大きい内側壁部１２の中央部を中央支持壁１３Ａ，１４Ａで支持しながら、その両側でも締付け力が極力均一化されるようにサイド支持壁１３Ｂ，１３Ｂ；１４Ｂ，１４Ｂを配設することができ、締付け力のバラツキを効果的に低減することができる。また、この場合、金型形状としても比較的簡単な構成で済み、また、肉抜き穴を成形するための中子もある程度の断面積を確保することができて射出圧での変形を抑制することができる。

しかも、上記のようにサイド支持壁１３Ｂ，１４Ｂが外方ほど中央支持壁１３Ａ，１４Ａに近づくように傾斜させたことにより、次の作用効果が奏される。すなわち、サイド支持壁１３Ｂ，１４Ｂが中央支持壁１３Ａ，１４Ａに対して平行に配されている場合、サイド支持壁１３Ｂ，１４Ｂの外側の肉抜き穴２１Ａ，２４Ａ；２１Ｂ，２４Ｂの断面積が小さくなって、それらを成形するための中子を脱型しにくくなるが、上記のように傾斜させたことにより、外側の肉抜き穴２１Ａ，２４Ａ；２１Ｂ，２４Ｂの断面積を大きくすることができ、中子の脱型性を確保して、成形性を向上することができる。また、内側壁部１２の外側面を支持するサイド支持壁１３Ｂ，１４Ｂを内側壁部１２に対して垂直に近い角度で結合することができ、そのため、内側壁部１２がアウターケース１に及ぼす面圧を周方向でより均一化することができ、凸部７におけるシール性を向上することができる。

なお、前記大径側取付け部２を構成する樹脂材はＴＰＥＥ（例えば、東洋紡績（株）社製のペルプレン（商品名）、東レーデュポン社製のハイトレル（商品名））であってもよい。大径側取付け部２を例えばＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリロブタジエンゴム）等のゴム材で形成してあってもよい。この場合も大径側取付け部２をＪＩＳＡ硬度で５５度〜８５度に設定することができる。

本発明のジョイントブーツは、主として自動車のトリポートタイプの等速ジョイントなどに用いられるジョイントブーツとして好適に利用することができる。

［図１］本発明の実施形態に係るジョイントブーツの縦断面図である。
［図２］同ジョイントブーツの大径側取付け部をその一端面の外方側から見た図である。
［図３］同大径側取付け部をその他端面の外方側から見た図である。
［図４］同大径側取付け部の一端部側における凸部の拡大断面図である。
［図５］同大径側取付け部の他端部側における凸部の拡大断面図である。
［図６］同ジョイントブーツを等速ジョイントに組付る途中の状態を示す断面図である。
［図７］同ジョイントブーツを等速ジョイントに組付けた状態を示す断面図である。
［図８］従来のジョイントブーツを等速ジョイントに組付けた状態を示す断面図である。
［図９］同等速ジョイントの側面図である。

符号の説明

１…アウターケース、１Ａ…被取付け部、２…大径側取付け部、３…シャフト、４…小径側取付け部、５…蛇腹部、５Ａ…蛇腹部の一端部、６…嵌合筒部、６Ａ…嵌合筒部の端面、７…凸部、７Ａ…大径側取付け部の一端面、７Ｂ…大径側取付け部の他端面、８…凹部、１１…外側壁部、１２…内側壁部、１３Ａ…第１の中央支持壁、１３Ｂ…第１のサイド支持壁、１４Ａ…第２の中央支持壁、１４Ｂ…第２のサイド支持壁、１５…周壁、２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ…第１肉抜き穴、２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ…第２肉抜き穴、３７…第３支持壁、３９…拡径部、５０…密着内周部、６１…蛇腹部側の大径側取付け部の一端部、７０…蛇腹部とは反対側の大径側取付け部の一端部、７１…拡径内周部、Ｔ１…内側壁部の肉厚、Ｔ２…第１の支持壁の肉厚、Ｔ３…第３支持壁の肉厚、Ｔ４…周壁の肉厚、Ｔ５…第２の支持壁の肉厚、Ｘ…拡径部の軸方向における長さ、Ｚ…嵌合筒部の肉厚

Claims (3)

1. アウターケースの被取付け部に外嵌して取付けられる筒状の大径側取付け部と、シャフトに取付けられる小径側取付け部と、これらを連結する蛇腹部とを備え、前記大径側取付け部の外周面が断面円形状をなすとともに、前記大径側取付け部の内周部に径方向内方側に向けて突出する複数の凸部が周方向に分散させて設けられ、前記アウターケースの被取付け部に形成した複数の凹部に前記複数の凸部を各別に外嵌可能に構成してあるジョイントブーツであって、
   前記大径側取付け部が前記蛇腹部とは別体に形成され、前記大径側取付け部に外嵌する嵌合筒部が前記蛇腹部の一端部に延設され、
   前記凸部において大径側取付け部は、径方向内方に湾曲状に張り出して前記凹部に嵌合する内側壁部と、大径側取付け部の外周面の一部を構成する円弧状の外側壁部と、これら内側壁部と外側壁部を両者の周方向中央で連結する径方向に延びる中央支持壁と、該中央支持壁の両側において前記内側壁部と前記外側壁部を連結する左右一対のサイド支持壁とを備え、これにより前記凸部に４つの肉抜き穴が周方向に並んで設けられ、
   前記肉抜き穴が、大径側取付け部の一端面側に開口し周方向に並ぶ４つの第１肉抜き穴と、他端面側に開口し周方向に並ぶ４つの第２肉抜き穴とからなり、前記第１肉抜き穴と前記第２肉抜き穴との間を仕切る壁部により前記内側壁部を支持する周方向に延びる第３支持壁が設けられ、
   前記第３支持壁の肉厚が、前記第１肉抜き穴同士を仕切る第１の中央支持壁およびサイド支持壁の肉厚と、前記第２肉抜き穴同士を仕切る第２の中央支持壁およびサイド支持壁の肉厚と、前記内側壁部の肉厚とのいずれよりも厚く設定してあるジョイントブーツ。
2. アウターケースの被取付け部に外嵌して取付けられる筒状の大径側取付け部と、シャフトに取付けられる小径側取付け部と、これらを連結する蛇腹部とを備え、前記大径側取付け部の外周面が断面円形状をなすとともに、前記大径側取付け部の内周部に径方向内方側に向けて突出する複数の凸部が周方向に分散させて設けられ、前記アウターケースの被取付け部に形成した複数の凹部に前記複数の凸部を各別に外嵌可能に構成してあるジョイントブーツであって、
   前記大径側取付け部が前記蛇腹部とは別体に形成され、前記大径側取付け部に外嵌する嵌合筒部が前記蛇腹部の一端部に延設され、
   前記凸部において大径側取付け部は、径方向内方に湾曲状に張り出して前記凹部に嵌合する内側壁部と、大径側取付け部の外周面の一部を構成する円弧状の外側壁部と、これら内側壁部と外側壁部を両者の周方向中央で連結する径方向に延びる中央支持壁と、該中央支持壁の両側において前記内側壁部と前記外側壁部を連結する左右一対のサイド支持壁とを備え、これにより前記凸部に４つの肉抜き穴が周方向に並んで設けられ、
   前記嵌合筒部の端面を軸方向で受止め可能な拡径部が前記大径側取付け部の外周部に形成され、前記拡径部の前記軸方向における長さが、前記嵌合筒部の肉厚よりも長く、かつ、周方向で隣合う前記凸部間に位置する大径側取付け部の周壁の肉厚よりも長く設定してあるジョイントブーツ。
3. 前記蛇腹部側の前記大径側取付け部の一端部を、前記蛇腹部側ほど小径のテーパー筒状に構成してある請求項２記載のジョイントブーツ。

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