WO2005010388A1 - ジョイントブーツ - Google Patents

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WO2005010388A1
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WO
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diameter
bellows
diameter side
side mounting
joint boot
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English (en)
French (fr)
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Takenori Ohshita
Eiichi Imazu
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/84Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor
    • F16D3/843Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers
    • F16D3/845Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers allowing relative movement of joint parts due to the flexing of the cover
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/202Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
    • F16D3/205Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
    • F16D3/2055Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints

Definitions

  • a large-diameter-side mounting portion which is fitted externally to an outer case, a small-diameter-side mounting portion which is mounted on a shaft, and a bellows portion connecting these components.
  • the outer peripheral surface is formed in a circular cross section, and a plurality of convex portions protruding radially inward are provided on the inner peripheral portion of the large-diameter side mounting portion in a circumferentially dispersed manner.
  • the present invention relates to a joint boot in which a plurality of convex portions can be separately fitted to a plurality of concave portions formed on an outer peripheral portion of a case.
  • this constant velocity joint As one of constant velocity joints provided in a drive shaft of an automobile, there is a report type constant velocity joint which can change a position in an axial direction and transmit a rotational force. As shown in Fig. 4 and Fig. 5, this constant velocity joint has three trunnions 31 with rollers protruding from the input side (or output side) shaft 3 in the direction perpendicular to the axis.
  • the outer case 1 is provided at the end of the shaft 40 (or the input side), and three grooves 34 on which the rollers 32 roll are distributed in the inner periphery of the outer case 1 in the circumferential direction. It is set up and configured. 33 is a report.
  • the joint boots described at the beginning are provided for such constant-velocity joints, prevent dust and foreign matter from entering the constant-velocity joint side, and hold the grease around the constant-velocity joint.
  • the outer case 1 is provided with a plurality of recesses 8 that are recessed inward in the radial direction and distributed in the circumferential direction to reduce the size of the case.
  • the large diameter of the joint boot A plurality of projections 7 protruding radially inward are provided on the inner peripheral portion of the side mounting portion 2 in a distributed manner in the circumferential direction.
  • the above-mentioned joint boot has been integrally formed of a resin material as a whole, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-329590.
  • the entire joint boot is integrally formed of a resin material, the hardness of the large-diameter side mounting portion becomes hard, and the adhesion of the large-diameter side mounting portion to the outer case is not good. There was room for improvement in terms of sealing.
  • An object of the present invention is to provide a joint boot that can improve the sealing property of a large-diameter side attachment portion to an outer case.
  • a feature of the present invention is that a large-diameter cylindrical mounting portion that is externally fitted to the outer case, a small-diameter mounting portion that is mounted to the shaft, and a bellows portion connecting these are provided.
  • the outer peripheral surface of the side mounting portion is formed in a circular cross section, and a plurality of convex portions projecting inward in the radial direction are provided on the inner peripheral portion of the large diameter side mounting portion in a circumferential direction.
  • the radial-side mounting portion is formed separately from the bellows portion with a resin material or a rubber member that is softer than the bellows portion, and a fitting cylindrical portion externally fitted to the large-diameter side mounting portion is provided at one end of the bellows portion.
  • a large-diameter portion capable of receiving the end surface of the fitting cylindrical portion in the axial direction is formed on an outer peripheral portion of the large-diameter side mounting portion, and the length of the large-diameter portion in the axial direction is determined by the fitting cylindrical portion. The point is that it is set longer than the wall thickness.
  • the large-diameter side attachment portion is formed separately from the bellows portion,
  • the bellows part is made of a resin material, and the large-diameter side mounting part is made of a resin material or a rubber member that is softer than the bellows part, so that the durability of the bellows part can be improved and a large It is possible to improve the adhesiveness of the radial mounting portion.
  • an enlarged portion capable of receiving the end surface of the fitting cylindrical portion in the axial direction is formed on an outer peripheral portion of the large-diameter side attachment portion, and the length of the enlarged diameter portion in the axial direction is set as described above. Since the wall thickness is set longer than the thickness of the joint tube portion, the rigidity of the enlarged diameter portion in the axial direction can be increased. As a result, the assemblability can be improved.For example, when assembling the bellows portion and the large-diameter-side mounting portion with a robot hand or artificially assembling, the fitting tube portion pushes down the enlarged-diameter portion. It is possible to avoid poor assembly that can get over.
  • the large-diameter-side attachment portion can be securely attached to the fitting tube portion.
  • one end of the large-diameter side attachment portion on the bellows portion side is formed in a tapered cylindrical shape with a smaller diameter toward the bellows portion side, the fitting cylinder portion and the large diameter side attachment portion are fitted.
  • the fitting cylindrical portion can be guided by the one end portion of the tapered cylindrical shape, and the two can be easily fitted.
  • a plurality of first lightening holes opened on one end surface side of the large-diameter side mounting portion and arranged in the circumferential direction on the convex portion, and a plurality of first lightening holes opened on the other end surface side and aligned in the circumferential direction. 2 Form a lightening hole,
  • the width of the first partition wall that separates the adjacent first lightening holes, the width of the second partition wall that separates the adjacent second lightening holes, and the thickness of the fitting peripheral wall portion of the convex portion When the same or almost the same setting is made, the following operation can be achieved. In other words, it is possible to cool the resin material (corresponding to the rubber material when the large-diameter side mounting portion is formed of a rubber member) corresponding to the convex portion in the molding process faster than a structure in which no lightening hole is formed. .
  • the fitting peripheral wall portion of the convex portion can be supported by the large-diameter side mounting portion between them, and the thickness of the fitting peripheral wall portion of the convex portion does not need to be increased.
  • a resin material corresponding to the other end surface side (or The amount of the rubber material) is greater than the amount of the resin material (or the rubber material) corresponding to the one end surface, and the cooling rate of the resin material (or the rubber material) corresponding to the other end surface is increased toward the one end surface.
  • the convex portion is likely to be distorted after cooling because the cooling speed of the corresponding resin material (or rubber material) is slower.
  • the large-diameter side mounting portion has a bellows. And a plurality of second lightening holes opened on one end surface side and a plurality of second lightening holes opened on the other end surface side. It is possible to make it difficult for a large difference between the two cooling rates to appear, thus avoiding the above-mentioned problems. It is possible.
  • the large-diameter side attachment part separately from the bellows part, the die-cutting when forming a plurality of lightening holes in the large-diameter side attachment part can be performed without being disturbed by the bellows part. Can be.
  • a resin material (or a rubber material) corresponding to the first partition wall is set.
  • the cooling rate of the resin material (or rubber material) corresponding to the second partition wall and the cooling rate of the resin material (or rubber material) corresponding to the fitting peripheral wall. can do.
  • the adhesion of the large-diameter mounting portion to the outer case can be further improved.
  • the width of the first partition wall, the width of a second partition wall that separates adjacent second lightening holes, and the thickness of the fitting peripheral wall portion of the protrusion are defined by the circumferential direction. If it is set to be the same or almost the same as the thickness of the peripheral wall of the large-diameter side mounting portion located between the adjacent convex portions in the direction, the cooling speed of the resin material (or rubber material) corresponding to the first partition wall will be reduced.
  • the cooling speed of the resin material (or rubber material) corresponding to the second partition wall, the cooling speed of the resin material (or rubber material) corresponding to the fitting peripheral wall portion, and the cooling speed of the peripheral wall of the large diameter side mounting portion It is possible to prevent a large difference from the cooling speed of the resin material (or rubber material). As a result, it is possible to prevent the occurrence of distortion on the convex side due to the different cooling rates of the resin material (or the rubber material), and to easily form the large-diameter-side mounting portion into a desired shape with high precision. You.
  • the thickness of the large-diameter side mounting portion between the plurality of first lightening holes and the second lightening holes is set to a width of the first partition wall, and a width of the second partition wall. If the thickness is set to be greater than the thickness of the fitting peripheral wall portion, for example, when the large-diameter side mounting portion is fastened and fixed to the outer case with a fastening band, the tightening force is applied to the fitting peripheral wall portion. , I can tell more reliably.
  • the rigidity of the enlarged portion in the axial direction is increased while suppressing an increase in manufacturing cost. Can be easier. That is, if the length is less than 1.5 mm, the rigidity decreases.If the length exceeds 5 mm, the amount of rubber material increases and the production cost increases.
  • the bellows part 5 has a JISD hardness of less than 40 degrees in JISD hardness, the rigidity is reduced, and it becomes easy to be deformed by, for example, impact force.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a joint boot.
  • FIG. 2 is a view of the large-diameter mounting portion from the outside of one end surface of the large-diameter mounting portion.
  • FIG. 3 is a view of the large-diameter mounting portion from the outside of the other end surface of the large-diameter mounting portion.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the joint boot is assembled to the constant velocity joint.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which the joint boot is assembled to the constant velocity joint.
  • Figure 1 Figure 2, and Figure 3 show the case of a constant-velocity report-type joint for automobiles. The joint boots provided are shown.
  • the constant velocity joint has three trunnions 31 with rollers protruding in the shaft 3 on the input side in the direction perpendicular to the axis, and the shaft 4 on the output side.
  • An outer case 1 is provided at an end of the outer case 1, and three grooves 34 on which the rollers 32 roll are distributed and arranged in a circumferential direction on an inner peripheral portion of the outer case 1.
  • 33 is a report.
  • the joint boot is composed of a cylindrical large-diameter mounting portion 2 fitted externally to the outer case 1, a cylindrical small-diameter mounting portion 4 mounted to the shaft 3, and a bellows portion 5 connecting these.
  • the large-diameter mounting portion 2 and the bellows portion 5 are formed separately, and a fitting cylindrical portion 6 externally fitted and fixed to the large-diameter mounting portion 2 is extended to one end 5 A of the bellows portion 5. is there.
  • the bellows portion 5 and the small-diameter side mounting portion 4 are integrally formed of a thermoplastic elastomer resin material, and the large-diameter side mounting portion 2 is formed of a resin material softer than the bellows portion 5.
  • An inner peripheral portion 50 having a diameter smaller than that of the outer case 1 is provided on the outer case 2 so that the large-diameter mounting portion 2 can be closely fitted to the outer case 1.
  • the hardness of the large diameter side mounting portion 2 can be set to 55 to 85 degrees in JISA hardness, and the hardness of the bellows portion 5 to 40 to 50 degrees in JISD hardness (JISK 6 25 3 Compliant).
  • Examples of the resin material constituting the large-diameter side attachment portion 2 include TP0 (Thermo Plastic Olefin), and an example is Santoprene (trade name) of AES (Advanced Elastmer Systems).
  • Examples of the resin material forming the bellows portion 5 and the small-diameter side attachment portion 4 include TPEE and TP ⁇ .
  • a shallow annular groove 52 that fits into an annular convex portion 51 protruding from the inner peripheral portion of the fitting cylindrical portion 6 is provided on the outer peripheral portion of the large-diameter side mounting portion 2.
  • the outer peripheral surface 2 ⁇ of the large-diameter mounting portion 2 is formed in a circular cross section, and three convex portions 7 protruding radially inward are formed on the inner peripheral portion of the large-diameter mounting portion 2. are provided evenly in the circumferential direction at every 120 degrees, and the three The three convex portions 7 can be separately fitted to the concave portions 8 respectively.
  • the convex portion 7 of the large-diameter side attachment portion 2 is formed in a mountain shape with a gentle cross-sectional shape.
  • the large-diameter-side mounting portion 2 is set to have a symmetrical shape with respect to the center line L of the circumferential convex portion 7 when viewed in the axial direction of the large-diameter-side mounting portion 2. It is connected to.
  • the center lines L of the three protrusions 7 are located radially with respect to the axis and every 120 degrees in the circumferential direction.
  • the large-diameter mounting portion 2 and the small-diameter mounting portion 4 are concentric, and annular grooves 9 and 19 around which the tightening band 35 is wound are formed on both outer peripheral portions.
  • the bellows portion 5 is formed into a tapered shape with a smaller diameter toward the smaller diameter side mounting portion 4 side, and the hollow portion is a grease filled space S.
  • two pairs of bottomed first lightening holes 2 1, which are open to the convex portion 7 on one end surface 7 A side of the large-diameter mounting portion 2 and are symmetrical with respect to the center line L, are provided.
  • 2 B, 23 B and 24 B are sandwiched by the support wall 37 (the equivalent to the large-diameter side mounting part, see Fig. 1) on the center side in the axial direction of the large-diameter mounting part 2. It is formed with.
  • the plurality of first lightening holes 21A, 22A, 23A, 24A are arranged in the circumferential direction, and the plurality of second lightening holes 21B, 22B, 23 B and 24 B are arranged in the circumferential direction.
  • the depths of the plurality of first lightening holes 21A, 22A, 23A, and 24A are the same.
  • the depths of the plurality of second lightening holes 21B, 22B, 23B, 24B are the same as each other, and the plurality of second lightening holes 21B, 22B, 2B.
  • the depths of 3 B and 24 B are slightly shallower than the plurality of first lightening holes 21 A, 22 A, 23 A and 24 A.
  • the pair of inner first lightening holes 2 2 A and 23 A near the center line L are trapezoidal shapes in which the outer peripheral surface 2 A side of the large-diameter mounting portion 2 is narrowed.
  • Outer first lightening hole larger than 21 A, 24 A, and all inner peripheral surfaces (excluding bottom surface) ) Is parallel to the axis 0.
  • the width T2 of the central first partition wall 13 that separates the pair of inner first lightening holes 22A and 23A is constant over substantially the entire length.
  • the pair of outer first lightening holes 21A and 24A have a triangular shape, and all inner peripheral surfaces (excluding the bottom surface) are parallel to the axis 0.
  • Another first partitioning wall 13 that separates the inner first lightening hole 22A (or 23A) and the outer first lightening hole 21A (or 24A) is viewed from the axial center direction.
  • the outer peripheral surface side of the large-diameter mounting portion 2 has an inclined posture approaching the central first partition wall 13.
  • the width T2 of the other first partition wall 13 is also constant over substantially the entire length.
  • the structure of the second lightening holes 21B, 22B, 23B, 24B has the same structure as the first lightening holes 21A, 22A, 23A, 24A. And shape are the same.
  • the first lightening hole 21A and the second lightening hole 21B have the same shape and overlap each other, and the first lightening hole 2 2 A and the second lightening hole 2 2 B have the same shape and overlap each other, and the first lightening hole 23 A and the second lightening hole 23 B have the same shape and overlap each other.
  • the hole 24A and the second hole 24B have the same shape and overlap each other.
  • the thickness T1 of the fitting peripheral wall portion 12 of the convex portion 7 and the thickness T4 of the peripheral wall 15 of the large diameter side mounting portion 2 located between the convex portions 7 adjacent in the circumferential direction (the annular groove 5). 2 is the wall thickness of the peripheral wall part where it is not formed (see Fig. 1).
  • the thickness T 3 (the thickness is constant) of the support wall 37 in the axial direction is made thicker than the thicknesses T 1, T 2, T 4, and T 5.
  • the thickness is set to twice the thickness of T l, T 2, T 4, T 5.
  • a large-diameter portion 39 is formed on the outer peripheral portion of the large-diameter side mounting portion 2 so that the end face 6 A of the fitting cylindrical portion 6 can be received in the axial direction, and the fitting cylindrical portion 6 and the large-diameter mounting portion 2 are formed.
  • the axial length X of the enlarged diameter portion 39 is set to the wall thickness Z of the engagement cylindrical portion 6 so that the fitted cylindrical portion 6 does not push down the enlarged diameter portion 39 as the fitting is performed.
  • the length X is a length that does not cause the fitting cylinder 6 to push down the enlarged diameter portion 39, and can be set to, for example, 1.5 mm to 5 mm.
  • the thickness Z of the fitting cylinder 6 is the maximum value of the thickness of a portion on the tip side (right side in the drawing) of the annular groove 9 around which the tightening band 35 is wound.
  • one end portion 61 of the large-diameter side attachment portion 2 on the bellows portion 5 side is formed in a tapered cylindrical shape having a smaller diameter as the bellows portion 5 side.
  • the fitting tube 6 of the bellows 5 is externally fixed to the large-diameter mounting part 2 and the large-diameter mounting part is fixed.
  • 2 is externally fitted to the outer case 1
  • the small-diameter mounting part 4 is externally fitted to the shaft 3
  • the band 3 is fastened to the annular groove 9 of the large-diameter mounting part 2 and the annular groove 1 9 of the small-diameter mounting part 4. Tighten 5 to fix.
  • the number of the lightening holes is not limited to the number shown in the above embodiment.
  • the resin material forming the large-diameter-side mounting portion 2 may be TPEE (for example, Perprene (trade name) manufactured by Toyobo Co., Ltd., or Hi-Trell (trade name) manufactured by DuPont Incorporated).
  • the large-diameter-side mounting portion 2 may be formed of a rubber member such as, for example, CR (black rubber) or NBR (butadiene rubber). Also in this case, the large diameter side mounting portion 2 can be set to 55 to 85 degrees in JISA hardness.
  • the large-diameter side mounting portion is accurately formed into a desired shape.
  • the large-diameter mounting part is fastened to the outer case with a tightening band, there is a gap between the concave part on the outer case side and the convex part on the large-diameter mounting part. Can be avoided, and the sealing performance of the large-diameter side mounting part with respect to the outer case can be improved.
  • the fitting cylinder part pushes down the large-diameter part to get over It has been possible to provide a joint boot capable of avoiding a defective assembling defect and increasing productivity.
  • the fitting cylindrical portion and the large-diameter mounting portion may be fitted together.
  • the fitting tubular portion can be guided by the one end of the tapered tubular shape, so that the two can be easily fitted together, and the assembling property can be further improved.
  • the width of a first partition wall separating adjacent first lightening holes, the width of a second partition wall separating adjacent second lightening holes, and a fitting peripheral wall portion of the convex portion When the thickness is set to be the same or almost the same, the adhesion of the large-diameter-side mounting portion to the outer case can be further improved, and the sealing performance can be further improved.
  • the width of the first partition wall, the width of the second partition wall separating the adjacent second lightening holes, and the thickness of the fitting peripheral wall portion of the convex portion are defined between the convex portions adjacent in the circumferential direction. If the thickness of the peripheral wall of the large-diameter mounting portion is set to be the same or almost the same as that of the large-diameter mounting portion, the large-diameter mounting portion can be easily formed into a desired shape with high accuracy, and the sealing property is improved. Can be even better.
  • the thickness of the large-diameter side mounting portion between the plurality of first lightening holes and the second lightening holes is determined by the width of the first partition wall, the width of the second partition wall, and the fitting peripheral wall portion. If it is set to be thicker than either of the thicknesses, for example, When the mounting portion is tightened and fixed to the outer case, the tightening force can be more reliably transmitted to the fitting peripheral wall portion, and the sealing performance can be further improved.

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Description

明 細 書 ジョイン トブーツ 〔技術分野〕
本発明は、 アウターケース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外周部に形成し 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。
〔背景技術〕 .
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 卜の一つに、 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 4 , 図 5に示すように、 入力側(又 は出力側) のシャフ ト 3にローラ付きの 3本のトラニオン 3 1を軸直角方 向に突設し、 出力側 (又は入力側) のシャフ ト 4 0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 3 2が転動する 3本の 溝 3 4を周方向に分散配設して構成してある。 3 3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 卜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 1 には、 径方向内方側に凹む複数の凹部 8を周方向に分散させて設け、 ケー スの軽 ¾化等を図ってある。 これに対応させて、 ジョイン トブーッの大径 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複数の凸部 7を 周方向に分散させて設けてある。
従来、 上記のジョイン 卜ブーツは、 特開 2 0 0 3— 3 2 9 0 5 9号公報 に開示されているように、 全体が樹脂材によって一体に形成されていた。 上記従来の構成によれば、 ジョイン トブーツ全体が樹脂材で一体に形成 されていたために、 大径側取付け部の硬度が硬くなつてアウターケースに 対する大径側取付け部の密着性が良くなく、 シール性の面で改善の余地が 残されていた。
〔発明の開示〕
本発明の目的は、 アウターケースに対する大径側取付け部のシール性を 良くすることができるジョイン トブーツを提供する点にある。
本発明の特徴は、 アウターケース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外周部に 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 卜ブーツであって、 前記蛇腹部を樹脂材で形成し、 前記大径側取付 け部を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部 材で形成し、 前記大径側取付け部に外嵌する嵌合筒部を前記蛇腹部の一端 部に延設し、
前記嵌合筒部の端面を軸方向で受止め可能な拡径部を前記大径側取付け 部の外周部に形成し、 前記拡径部の前記軸方向における長さを、 前記嵌合 筒部の肉厚よりも長く設定してある点にある。
この構成によれば、 大径側取付け部を前記蛇腹部とは別体に形成して、 蛇腹部を樹脂材で形成し、 大径側取付け部を蛇腹部よりも軟らかい樹脂材 又はゴム部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 きるとともに、 アウターケース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。
また、 前記嵌合筒部の端面を軸方向で受止め可能な拡径部を前記大径側 取付け部の外周部に形成し、 前記拡径部の前記軸方向における長さを、 前 記嵌合筒部の肉厚よりも長く設定してあるから、 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、 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。
そして、 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。 本発明において、 前記蛇腹部側の前記大径側取付け部の一端部を、 蛇腹 部側ほど小径のテーパー筒状に構成してあると、 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る。
本発明において、 前記凸部に、 前記大径側取付け部の一端面側に開口し 前記周方向に並ぶ複数の第 1肉抜き穴と、 他端面側に開口し前記周方向に 並ぶ複数の第 2肉抜き穴とを形成し、
隣合う第 1肉抜き穴同士を仕切る第 1仕切り壁の幅と、 隣合う第 2肉抜 き穴同士を仕切る第 2仕切り壁の幅と、 前記凸部の嵌合周壁部の肉厚とを 同一又はほぼ同一に設定してあると、 次の作用を奏することができる。 つまり、 成形工程で凸部に対応する樹脂材料 (大径側取付け部をゴム部 材で形成する場合はゴム材料) を、 肉抜き穴が形成してない構造よりも早 く冷却させることができる。 また、 複数の第 1肉抜き穴と第 2肉抜き穴と の間の大径側取付け部分で凸部の嵌合周壁部を支持することができて、 凸 部の嵌合周壁部の肉厚を厚く しなくても済む。
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 る樹脂材料 (又はゴム材料) の量が、 一端面側に対応する樹脂材料 (又は ゴム材料) の量よりも多くなり、 前記他端面側に対応する樹脂材料 (又は ゴム材料) の冷却速度が、 一端面側に対応する樹脂材料 (又はゴム材料) 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、 一端面側に開口する複数の第 1肉抜き穴と、 他端面側に開口す る複数の第 2肉抜き穴とのいずれも形成してあるから、 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。 そして、 大径側取付け部を蛇腹部とは別体に形成したことで、 大径 側取付け部に複数の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。
しかも、 第 1仕切り壁の幅と第 2仕切り壁の幅と嵌合周壁部の肉厚とを 同一又はほぼ同一に設定したことで、第 1仕切り壁に対応する樹脂材料(又 はゴム材料) の冷却速度と、 第 2仕切り壁に対応する樹脂材料 (又はゴム 材料) の冷却速度と、 嵌合周壁部に対応する樹脂材料 (又はゴム材料) 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、 樹脂材料 (又はゴム材料) の冷却速度が異なることに起因する凸部側の歪の発生を 防止して、 大径側取付け部を所望の形状に精度よく成形しやすくすること ができ、 アウターケースに対する大径側取付け部の密着性をさらに向上さ せることができる。
本発明において、 前記第 1仕切り壁の幅と、 隣合う第 2肉抜き穴同士を 仕切る第 2仕切り壁の幅と、 前記凸部の嵌合周壁部の肉厚とを、 前記周方 向で隣合う凸部間に位置する大径側取付け部の周壁の肉厚と同一又はほぼ 同一に設定してあると、 第 1仕切り壁に対応する樹脂材料(又はゴム材料) の冷却速度と、 第 2仕切り壁に対応する樹脂材料 (又はゴム材料) の冷却 速度と、 嵌合周壁部に対応する樹脂材料 (又はゴム材料) の冷却速度と、 大径側取付け部の前記周壁に対応する樹脂材料 (又はゴム材料) 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、 樹脂材料 (又は ゴム材料) の冷却速度が異なることに起因する凸部側の歪の発生を防止し て、 大径側取付け部を所望の形状に精度よく成形しやすくすることができ る。
本発明において、 前記複数の第 1肉抜き穴と第 2肉抜き穴との間の大径 側取付け部分の肉厚を、 前記第 1仕切り壁の幅と、 前記第 2仕切り壁の幅 と、前記嵌合周壁部の肉厚とのいずれよりも厚く設定してあると、 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- その締付け力を嵌合周壁部に、 より確実に伝えることができる。
本発明において、 前記拡径部の前記軸方向における長さを 1 . 5 m m ~ 5 m mに設定してあると、 製作コス 卜の増大を抑制した状態で拡径部の軸 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、 前記長さが 1 . 5 m m未満であると剛性が低くなるという問題があり、 5 m mを越え るとゴム材料が多くなつて製作コス トが高くなるという問題があるが、 1 . 5 m m〜 5 m m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。 本発明において、 前記大径側取付け部の硬度を J I S A硬度で 5 5度〜 8 5度、 蛇腹部 5の硬度を J I S D硬度で 4 0度〜 5 0度に設定してある と ( J I S K 6 2 5 3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 2の硬度が J I S A硬度で 5 5度未満であると、 大径 側取付け部 2が軟らかくなり過ぎてシール性が悪くなり、 8 5度を越える と硬くなりすぎて締め付け性が低下するという問題があるが、 大径側取付 け部 2の硬度を J I S A硬度で 5 5度〜 8 5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。 J I S A硬度がそれそれ 4 0度、 5 5度、 Ί 0度、 8 5度、 9 0度の樹脂材から成る 5個の大怪側取付け部を製作し、 これら 5個の大径側付け部を 5個の蛇腹部にそれそれ取付ける。 そして、 大径側取付け部を ト リポ一ト夕ィプの等速ジョイン 卜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 4と図 5を参照、 後述の [実 施形態] の項で各部材の構造について説明してある)。 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 トを最大角度をな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、 ジョイン トブーツの特性を示す表 1に示すように、 J I S A硬度が 4 0度の大径側取付け部ではグリースの漏れが観察された (表 1における X印) が、 それ以外の硬度 ( 5 5度、 7 0度、 8 5度、 9 0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における〇 印)。 また、 大径側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、 締め付けバン ドで人力 で締め付けた際に J I S A硬度が 9 0度の大径側取付け部では大きな締め 付け力を要したが (表 1 における X印)、 それ以外の硬度 ( 4 0度、 5 5 度、 7 0度、 8 5度) の大径側取付け部では大きな締め付け力を要しなか つた (衷 1における〇印)。 【表 1 】
Figure imgf000009_0001
〇は良好、 は不良
蛇腹部 5の硬度が J I S D硬度で 4 0度未満であると、 剛性が少なくな つて例えば衝撃力で変形しやすくなり、 5 0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 5の硬度を J I S D硬度で 4 0度 〜 5 0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。
〔図面の簡単な説明〕
図 1は、 ジョイン トブーツの縦断面図である。
図 2は、 大径側取付け部の一端面の外方側から大径側取付け部を見た図 である。
図 3は、 大径側取付け部の他端面の外方側から大径側取付け部を見た図 である。
図 4は、 ジョイン トブーツを等速ジョイ ン 卜に組付けた状態を示す断面 図である。
図 5は、 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図で ある。
〔発明を実施するための最良の形態〕 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, 図 2, 図 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 4, 図 5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 3 1を軸直角方向に突設し、 出力側のシ ャフ ト 4 0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 3 2が転動する 3本の溝 3 4を周方向に分散配設して構成して ある。 3 3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 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 5 Aに延設してある。
そして、 蛇腹部 5及び小径側取付け部 4を熱可塑性エラス トマ一樹脂材 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、 大径側取付け部 2にアウターケース 1 よりも小径の内周部 5 0を設 けて、 大径側取付け部 2をアウターケース 1に密着外嵌可能に構成してあ る。 例えば、 大径側取付け部 2の硬度を J I S A硬度で 5 5度〜 8 5度、 蛇腹部 5の硬度を J I S D硬度で 4 0度〜 5 0度に設定することができる ( J I S K 6 2 5 3に準拠)。 前記大径側取付け部 2を構成する樹脂材と しては T P 0 (Thermo Plastic Olefin) を挙げることができ、 一例として、 A E S ( Advanced Elastmer Systems ) 社のサン トプレーン (商品名) がある。 前記蛇腹部 5及び小径側取付け部 4を構成する樹脂材としては T P E E、 T P〇等を挙げることができる。
大径側取付け部 2の外周部に、 嵌合筒部 6の内周部に突設した環状凸部 5 1に嵌合する浅い環状溝 5 2を設けてある。 また、 大径側取付け部 2の 外周面 2 Α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 1 2 0度ご とに均等に分散させて設け、 アウターケース 1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。
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、 前記周方向の凸部 7の中心線 Lに関して、 大径側取付け 部 2の軸芯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 1 5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、 軸芯〇 に対して放射状に、 かつ、 周方向に 1 2 0度ごとに位置する。
大径側取付け部 2と小径側取付け部 4とは同芯状で、 いずれの外周部に も、 締め付けバン ド 3 5が卷回される環状溝 9, 1 9を形成してある。 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。
図 2 , 図 3に示すように、 凸部 7に、 大径側取付け部 2の一端面 7 A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 2 1 A, 2 2 A, 2 3 A, 24 A (図 2参照) と、 他端面 7 B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 2 1 B, 2 2 B , 2 3 B , 2 4 B (図 3参照) とを、 大径側取付け部 2の軸芯方向中心側の支持壁 3 7 (大 径側取付け部分に相当、 図 1参照) を挟んで形成してある。 このように、 複数の第 1肉抜き穴 2 1 A, 2 2 A, 2 3 A, 2 4 Aを前記周方向に並ば せるとともに、 複数の第 2肉抜き穴 2 1 B, 2 2 B , 2 3 B, 2 4 Bを前 記周方向に並ばせてある。 複数の第 1肉抜き穴 2 1 A, 2 2 A, 2 3 A, 24 Aの深さは互いに同一である。 また、 複数の第 2肉抜き穴 2 1 B, 2 2 B , 2 3 B , 24 Bの深さも互いに同一であり、 かつ、 それら複数の第 2肉抜き穴 2 1 B, 2 2 B , 2 3 B , 24 Bの深さは複数の第 1肉抜き穴 2 1 A, 2 2 A, 2 3 A, 2 4 Aよりも少し浅くなつている。
中心線 Lに近い一対の内側の第 1肉抜き穴 2 2 A, 2 3 Aは、 大径側取 付け部 2の外周面 2 A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 2 1 A, 2 4 Aよりも大きく、 全ての内周面 (底面を除 く)が前記軸芯 0と平行になっている。一対の内側の第 1肉抜き穴 2 2 A, 2 3 A同士を仕切る中央の第 1仕切り壁 1 3の幅 T 2はほぼ全長にわたつ て一定である。
一対の外側の第 1肉抜き穴 2 1 A, 24 Aは三角形状で、 全ての内周面 (底面を除く) が前記軸芯 0と平行になっている。 内側の第 1肉抜き穴 2 2 A (又は 2 3 A) と外側の第 1肉抜き穴 2 1 A (又は 24 A) を仕切る 別の第 1仕切り壁 1 3は、 前記軸芯方向視で大径側取付け部 2の外周面側 ほど前記中央の第 1の仕切り壁 1 3に近ずく傾斜姿勢になっている。 前記 別の第 1仕切り壁 1 3の幅 T 2もほぼ全長にわたって一定である。
前記第 2肉抜き穴 2 1 B, 2 2 B , 2 3 B, 2 4 Bの構造は第 1肉抜き 穴 2 1 A, 2 2 A, 2 3 A, 24 Aと同一構造であり、 位置や形状が同一 である。 つま り、 大径側取付け部 2の軸芯方向視で、 第 1肉抜き穴 2 1 A と第 2肉抜き穴 2 1 Bが同一形状で、 互いに重なっており、 第 1肉抜き穴 2 2 Aと第 2肉抜き穴 2 2 Bが同一形状で、 互いに重なっており、 第 1肉 抜き穴 2 3 Aと第 2肉抜き穴 2 3 Bが同一形状で、 互いに重なっており、 第 1肉抜き穴 2 4 Aと第 2肉抜き穴 24 Bが同一形状で、 互いに重なって いる。
そして、 第 1仕切り壁 1 3の幅 T 2と、 隣合う第 2肉抜き穴 2 1 B , 2 2 B , 2 3 B , 24 B同士を仕切る第 2仕切り壁 1 4の幅 T 5と、 凸部 7 の嵌合周壁部 1 2の肉厚 T 1と、 前記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 1 5の肉厚 T 4 (前記環状溝 5 2が形成されてい ない周壁部分の肉厚である。 図 1参照) とを同一又はほぼ同一に設定して ある。
また、 これらの肉厚等 T 1 , T 2 , T 4 , T 5よりも、 前記軸芯方向に おける支持壁 3 7の肉厚 T 3 (肉厚は一定である) を厚く して、 前記肉厚 等 T l , T 2 , T 4 , T 5の 2倍の厚さに設定してある。 大径側取付け部 2の外周部に、 嵌合筒部 6の端面 6 Aを軸方向で受止め 可能な拡径部 3 9を形成し、 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 3 9を押し倒すことがないように、 拡径 部 3 9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 軸方向の拡径部 3 9の剛性を高めてある。 つま り、 前記長さ Xは嵌合筒部 6が拡径部 3 9を押し倒してしまうことがないような長さであり、 例えば 1 . 5 m m〜 5 m mに設定することができる。 嵌合筒部 6の肉厚 Zとは、 締め付けバン ド 3 5が卷回される環状溝 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。
さらに、 蛇腹部 5側の大径側取付け部 2の一端部 6 1を、 蛇腹部 5側ほ ど小径のテーパー筒状に構成してある。
上記構造のジョイン トブーツを等速ジョイ ン トに取付ける場合、 図 4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、 大径側取付け部 2の環状溝 9と小径側取付け部 4の環状溝 1 9に締め付けバン ド 3 5を締付けて固定する。
前記肉抜き穴の数は、 上記の実施形態で示した数に限られるものではな い。 前記大径側取付け部 2を構成する樹脂材は T P E E (例えば、 東洋紡 績 (株) 社製のペルプレン (商品名)、 柬レ一デュポン社製のハイ トレル (商品名)) であってもよい。 前記大径側取付け部 2を例えば C R (クロ 口プレンゴム)、 N B R (二 ト リ 口ブタジエンゴム) 等のゴム部材で形成 してあってもよい。 この場合も大径側取付け部 2を J I S A硬度で 5 5度 〜 8 5度に設定することができる。
〔産業上の利用の可能性〕
本発明によれば、 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、 アウターケースに対する大径側取付け 部のシール性を良くすることができ、 しかも、 蛇腹部と大径側取付け部を 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 不良を回避できて生産性を上げることができるジョイ ン トブーツを提供す ることができた。
前記蛇腹部側の前記大径側取付け部の一端部を、 蛇腹部側ほど小径のテ 一パー筒状に構成してあると、 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。
前記凸部に、 前記大径側取付け部の一端面側に開口し前記周方向に並ぶ 複数の第 1肉抜き穴と、 他端面側に開口し前記周方向に並ぶ複数の第 2肉 抜き穴とを形成し、隣合う第 1肉抜き穴同士を仕切る第 1仕切り壁の幅と、 隣合う第 2肉抜き穴同士を仕切る第 2仕切り壁の幅と、 前記凸部の嵌合周 壁部の肉厚とを同一又はほぼ同一に設定してあると、 アウターケースに対 する大径側取付け部の密着性をさらに向上させることができ、 前記シール 性をさらに良くすることができる。
第 1仕切り壁の幅と、 隣合う第 2肉抜き穴同士を仕切る第 2仕切り壁の 幅と、 前記凸部の嵌合周壁部の肉厚とを、 前記周方向で隣合う凸部間に位 置する大径側取付け部の周壁の肉厚と同一又はほぼ同一に設定してあると、 大径側取付け部を所望の形状に精度よく成形しやすくすることができて、 前記シール性をさらに良くすることができる。
複数の第 1肉抜き穴と第 2肉抜き穴との間の大径側取付け部分の肉厚を、 前記第 1仕切り壁の幅と、 前記第 2仕切り壁の幅と、 前記嵌合周壁部の肉 厚とのいずれよりも厚く設定してあると、 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、 その締付け力を嵌合 周壁部に、 より確実に伝えることができて、 前記シール性をさらに良くす ることができる。

Claims

a 求 の 範 囲 l . アウターケース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 卜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外周部に形成し 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 卜ブーツであって、
前記蛇腹部を樹脂材で形成し、 前記大径側取付け部を前記蛇腹部とは 別体に前記蛇腹部よりも軟らかい樹脂材又はゴム部材で形成し、 前記大 径側取付け部に外嵌する嵌合筒部を前記蛇腹部の一端部に延設し、 前記 嵌合筒部の端面を軸方向で受止め可能な拡径部を前記大径側取付け部の 外周部に形成し、 前記拡径部の前記軸方向における長さを、 前記嵌合筒 部の肉厚よりも長く設定してあるジョイン トブーツ。
. 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 1記載のジョイン 卜ブーツ。 . 前記凸部に、 前記大径側取付け部の一端面側に開口し前記周方向に 並ぶ複数の第 1肉抜き穴と、 他端面側に開口し前記周方向に並ぶ複数の 第 2肉抜き穴とを形成し、
隣合う第 1肉抜き穴同士を仕切る第 1仕切り壁の幅と、 隣合う第 2肉 抜き穴同士を仕切る第 2仕切り壁の幅と、 前記凸部の嵌合周壁部の肉厚 とを同一又はほぼ同一に設定してある請求項 1又は 2に記載のジョイン トブーツ。
. 前記第 1仕切り壁の幅と、 隣合う第 2肉抜き穴同士を仕切る第 2仕 切り壁の幅と、 前記凸部の嵌合周壁部の肉厚とを、 前記周方向で隣合う 凸部間に位置する大怪側取付け部の周壁の肉厚と同一又はほぼ同一に設 定してある請求項 3記載のジョイン トブーツ。
. 前記複数の第 1肉抜き穴と第 2肉抜き穴との間の大径側取付け部分 の肉厚を、 前記第 1仕切り壁の幅と、 前記第 2仕切り壁の幅と、 前記嵌 合周壁部の肉厚とのいずれよりも厚く設定してある請求項 3又は 4記載 のジョイン トブーツ。
. 前記拡径部の前記軸方向における長さを 1 . 5 m m〜 5 m mに設定 してある請求項 1 ~ 5のいずれか一つに記載のジョイン トブーツ。 . 前記大径側取付け部の硬度を J I S A硬度で 5 5度〜 8 5度、 蛇腹 部 5の硬度を J I S D硬度で 4 0度〜 5 0度に設定してある請求項 1〜
6のいずれか一つに記載のジョイン トブーツ。
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