JPH0218444B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 側方に離隔された一対のトラツクローラフレ
ーム１２と、イコライザ棒１３と、前記イコライ
ザ棒１３の各端部を夫々の前記トラツクローラフ
レーム１２に連結するピン１９を有する球形の継
手１５とを備え、前記球形の継手１５が更に、前
記イコライザ棒１３に装架された半球面の軸受１
６と、前記軸受１６に接合する半球面２１におい
て該軸受に装架されたジヤーナル１８とを有し、
該ジヤーナル１８が前記ピンに装架されており、
該ピンが、長手軸線Ｌを有していて、この軸線Ｌ
の周りで前記イコライザ棒１３に関して第１の枢
動運動P′を行なうことができ且つ前記イコライザ
棒１３に関して前記第１の枢動運動P′に対して垂
直方向の第２の枢動運動P″を行なうことができ、
前記球形の継手１５が前記ジヤーナル１８の各側
において前記イコライザ棒１３と前記ピン１９と
の間に装架された環状のシール構体２２をも有し
ている、トラツク型の車輌において、 前記各シール構体２２が、前記ピン１９に密封
接触したリツプシール２８と、該リツプシール２
８に隣接した荷重転送部材２７と、可撓性の部材
２４とを備え、該可撓性の部材２４は、シール構
体の外側端部から内側端部に半径方向内向きに斜
めに延びる本体部分２５を備え、前記イコライザ
棒１３と前記ピン１９との間の前記第２の相対枢
動運動P″が起こつた場合に、シール構体２２に
伸長および圧縮をほぼ実質的に生じさせることな
く、シール構体を屈撓させることの出来る可撓性
の部材２４とを有することを特徴とするトラツク
型の車輌。

技術の分野 本発明は一般的には球形継手に関し、特定的に
は１対の可撓シールを装架されている球形継手を
有するトラツク型の車両に関するものである。

背景の技術 １対の部材がジヤーナルを内部に装架されてい
る半球面軸受により複合運動をなすように互いに
連結されている球形継手は通常ジヤーナルのどち
らの側にも配置された１対の環状シール構体によ
り密封される。イコーライザ棒の各端部をトラツ
ク型の車輌のトラツクローラーフレームに連結す
る旋回継手のごとき乗物を構成するための継手の
使用において継手の密封は特に重要である。多量
のほこりを帯びた雰囲気内での乗物の作動中、前
記横断方向に配置されたイコーライザ棒およびト
ラツクローラーフレームは上記継手のジヤーナル
ピンの周りにおける相対的回転運動と上記回転運
動の横断方向における旋回運動とを加えられるで
あろう。

上記シール構体がその有効寿命を短縮する傾向
を有している引張り力と圧縮力とを加えられるの
はこの後者の旋回運動中である。この型のシール
構体は添付図面の第４図に例示され、相互間にて
圧縮されるエラストマ製のシールを有している、
１対の半径方向に配置される保持リングから成つ
ている。このエラストマ製のシールは、旋回運動
P″中に引張り力と圧縮力とを加えられる以外に、
イコーライザ棒とトラツクローラーフレームとの
間に相対的回転運動が生じた場合に、ねじり応力
を加えられる。

さらにその上に、そのシールの横断面が比較的
に高いことで、スペースの制限が重大であるある
種の設計にこのシール構体を組込むことを困難な
らしめる傾向がある。また、この型の従来のシー
ル構体は、すえ込み構造と、エラストマシールを
製造するのに射出成形のごとき近代的製造技法の
使用の不可能であることとのため、手入れのみで
なく製造と取付けの費用が高額となる。上記シー
ル構体の内側保持リングが前記ピン上にプレス嵌
めされるので、前記ジヤーナルの設計にも制限が
加えられる。どちらかといえばきびしい作動力が
このエラストマ製のシールに加えられることで、
さらにネオプレンのごとき比較的に軟質のエラス
トマ組成物がシールのため必要とされる。したが
つて加えられる高い応力をシール構体が相殺する
にはシール構体が予め圧縮されていなければなら
ない。

本発明の目的は上記のごとき問題の１つまたは
それ以上を克服することにある。

発明の開示 本発明の１つの面において、改善された球形継
手は相互間に半球面軸受およびジヤーナルを装架
された１対の部材から成り、また上記部材は、上
記ジヤーナルの長手軸線の周りに相対的に回転し
また上記回転運動の横断方向に相対的に旋回する
ようにされている。上記部材の相互間にて、前記
ジヤーナルの各側に環状シール構体が装架され、
その改善は第１と第２の部材の相互間の相対的旋
回運動に応答してその伸張または圧縮を少くとも
実質上防止するように上記シール構体の屈撓を許
すための装置を含んでいる。

かくして、この改善されたシール構体はその球
形継手の使用寿命を長くし、標準のシール構体を
内部に使用している従来の継手に比較して全体の
コストを実質上軽減し、且つ最小限のスペース必
要条件を満たす、きわめて使いやすいシール構体
を提供する。

【図面の簡単な説明】

本発明のその他の利点および目的は以下の説明
および添付図面から明らかとなるであろう。

第１図はイコーライザ棒の各端部を本発明の球
形継手によりトラツクのローラーフレームに枢動
自在に連結された、トラツク型の車輌の一部断面
による正面図；第２図は第１図の―線に沿つ
て断面して矢印方向に見た継手の拡大断面図；第
３図は従来の球形継手を示した以外は第２図に類
似した図である。

本発明の最良の実施法 第１図には、主フレーム１１と、この主フレー
ムのいずれの側にも従来どおりに装架された、互
いに側方に離隔されている１対のトラツクローラ
ーフレーム１２とを有するトラツク型の車輌１
０、たとえばトラツク型のトラツクタが図示され
ている。トラツクローラーフレーム１２の前端部
は標準のピボツト連結装置１４により主フレーム
に枢動自在に連結された、側方に延在するイコー
ライザ棒１３により主フレーム１１に枢動自在に
連結されている。

本発明を具体化した球形継手１５がイコーライ
ザ棒１３の各の側端部をそれぞれのトラツクロー
ラーフレーム１２に枢動自在に連結している。

第１図において、トラツクタ１０の作動中イコ
ーライザ棒１３は矢印Ｐで示されているとおりピ
ボツトジヨイント１４の周りを枢動するであろ
う。それと同時に、たとえば各のトラツクローラ
ーフレーム１２とイコーライザ棒１３との間に、
相対的ピボツト運動P′が通常生ずる。さらにその
上に、第２図において、継手１５もまたこの継手
のピボツト軸の周りに枢動運動P″を加えられる。
この型式の車輌は多量のほこりを含んだ環況で作
動し、したがつて、継手１５が軸受表面の摩損と
潜在的損傷との防止のため完全に密封される必要
がある。

第２図において、各の継手１５は、イコーライ
ザ棒または第１の部材１３を貫通して設けられて
いる貫通孔腔１７内に固定された環状軸受１６を
含んでいる。軸受１６内にジヤーナル１８が装架
され且つさらにジヤーナルピンまたは第２の部材
１９上に装架される。標準のグリースフイツテイ
ング２０および適当な相互連通通路が図示されて
いるように継手１５内に形成されて、互いに対を
なした軸受１６の半球形軸受表面２１とジヤーナ
ル１８の表面１８″とを連続的に潤滑する。

継手１５をその作動中連続的に密封するため１
対の環状シール構成２２が軸受１６とジヤーナル
１８の各側にてイコーライザ棒１３とピン１９と
の間に装架されている。各のシール構体２２はイ
コーライザ１３とピン１９との間の相対的ピボツ
ト運動P″に応答しての伸張あるいは圧縮を少く
とも実質上防止するようにシール構体２２の屈撓
を許すための装置２３を含んでいる。

装置２３は図示されているように可撓部材２４
を含み、この可撓部材はできればほぼＺ形状の横
断面（第２図）を有することが好ましい。部材２
４の截頭の円錐形状の主本体部分２５はジヤーナ
ルピン１９の長手軸線Ｌに交わる球形継手１５の
ピボツト点Ａに頂点を有している円錐形平面Ｃ内
に少くとも実質上横置する。この構造と配列とに
よりキヤリア２４、したがつてシール構体２２が
引張りまたは圧縮を加えられないでむしろ屈撓さ
れることが第２図で判る。

部材２４本体は、使用寿命の長い、比較的に強
靭なウレタンコンパウンド（たとえば
「Hytrel」）のごとき可撓性のエラストマ材料か
ら構成されることができる。部材２４の主本体部
分２５の外径は孔腔１７の端ぐり内にプレス嵌め
されるかあるいはその他の手段で適当に固定され
ている環状のリング２６に接着されるかあるいは
その他の手段で適当に固定されてよい。部材２４
の内径は外方の側に環状のリツプシール２８を担
持している環状のリング２７の外周面に固定され
ることができる。第２図にて、主本体部分２５
が、シール構体の外側端部すなわちシール構体の
外径の外側角部から、内側端部すなわちシール構
体の内径の内側角部に向つて半径方向内向きに斜
めに延びていることに注目すべきである。

リツプシール２８のための装架体を提供する以
外に、リング２７は主本体部分２５とリツプシー
ル２８との間のばね率の差に順応する荷重転送部
材として働く。主本体部分２５の屈撓により生成
された力は、その密封能力に影響を与えないよう
に、リツプシール２８を通すことで軸１９に転送
される。

手入れの目的での組立てと分解を容易にする滑
り込みと滑り出し設計を許すようにジヤーナル１
８およびリング２７の内径とピン１９との間にわ
ずかな運転すきまが提供されることが好ましい。
さらにこの構造と配列は前記ピンの長手軸線Ｌの
周りにおけるピン１９とイコーライザ棒１３との
間の相対的回転運動を容易にする。かくして部材
２４はその他の構造および配列にては加えられる
であろういかなるねじり応力も受けない。シール
構体２２内に、望ましい特性の屈撓を起こさせる
ために、本体部分２５の形状はつぎのように決め
られる。前述したように、本体部分２５は、シー
ル構体の外側端部から内側端部に向つて半径方向
内向きに斜めに延びている、言い換えれば、本体
部分２５は截頭円錐形をなしており、その頂点は
シール構体の軸方向内側に位置している。いま、
ピボツト点Ａと、ピボツト点Ａから最も遠いシー
ル構体２２の縁部との間の距離をＲとしたとき、
上記円錐の頂点が、ピボツト点Ａを中心としＲの
１／１０を半径とする円の中に位置するように、本体
部分２５の形状を決める。すなわち、上記半径1/
１０の小さい円は、円錐頂点の位置分散の許容範囲
を規定している。本体部分２５の形状はまた、内
容はほぼ同じであるが、つぎのように表現するこ
とも出来る。すなわち、円錐の頂点がピボツト点
Ａにあるときを、本体部分２５の標準形Ｃとした
場合、円錐面の母線の傾斜角が、該標準形の傾斜
角を中心に、＋10゜の偏差内C′〜C″に分散するよう
に規定することである。第２図には、この場合の
傾斜角許容分散範囲がｒで示されている。設計上
の基準としては、この方が便利であろう。

上記変異度が上記の好ましい量以上であれば、
シール材料は屈撓されずに好ましくない程に伸長
され且つ（あるいは）圧縮され、潜在的に早期に
シールが故障を生ずるようになる。このようにシ
ール構体２２の屈曲により提供される「ヒンジ作
用」により、その形状は望ましからざる変歪を生
ずることなく変化せしめられる。この好ましいこ
とは作動中に第３図の先行技術のシール構体２
２′に与えられる後述の変歪と著しい相違を示し
ている。

工業上の応用 球形継手１５は第１図に例示されている型式の
環況、すなわち、イコーライザ棒１３の各端部と
それぞれのトラツクローラーフレーム１２との間
の枢動自在な連結に特に適用される。トラツクロ
ーラーフレーム１２とイコーライザ棒１３（第１
図）との間の相対的枢動P′の間、シール構体２２
は、ねじり荷重が加えられないので、無応力の作
動状態を維持するであろう。特に、第２図に、イ
コーライザ棒１３とピン１９との間における上記
のごとき相対的枢動運動がジヤーナル１８とピン
１９との間および（あるいは）ジヤーナルおよび
軸受１６の担持表面２１の相互間に生ずるであろ
う。リング２７がピン１９に対して回転するのに
適当したすきまを設けられているので、キヤリア
２４にねじり応力が加えられないであろう。

さらに第２図において、たとえばイコーライザ
棒１３とピン１９との間に、相対的枢動P″が生
じた場合に、この種の枢動が軸受１６とジヤーナ
ル１８との互いに対をなす担持表面２１の相互間
に生ずるであろう。この枢軸中、リツプシール２
８のみでなくキヤリア２４も、このキヤリアの主
本体部分２５が圧縮または引張りを加えられるよ
りも屈撓するので、少くとも実質上無応力の作動
状態に維持されるであろう。シール構体２２のこ
の有利な屈撓は主として、焦点をピボツト点Ａま
たはほぼピボツト点に有している円錐平面C′内に
各のキヤリア２４の本体部分２５を配置すること
で生成される。

それとは著しく異つて、第３図に例示されてい
る標準の球形継手１５′においては、１対の互い
に側方に離隔されたシール構体２２′がイコーラ
イザ棒１３′とピン１９′との間の相対的ピボツト
運動P″で、引張り応力と圧縮荷重を加えられる。
さらにその上に、前記ピン１９の長手軸線Ｌの周
りにおけるイコーライザ棒１３とピン１９との間
の相対的回転で、各のシール構体２２′のエラス
トマ製の本体部分２５′は前記シール構体の所望
の使用寿命に影響を与えることのできる本発明の
その他の面、目的および利点は添付図面、本文の
開示および特許請求の範囲の研究から得ることが
できる。