JPH0343460Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は広く一般に球面接手用可とう性シール
に関するものであり、とりわけ回転運動を行う部
分を動的にシールするために一体に作られたシー
ル用輪縁をもつた可とう性シールに関するもので
ある。

考案の背景とその目的 本考案、1983年５月31日付でアーサ・イー・オ
ールト・ジユニアに特許を認可され、かつその譲
受人に譲渡された米国特許第4385673号“可とう
性シールを有する球面接手”において公示されて
いる可とう性シール装置に対する一つの改良案で
ある。前記特許第4385673号の環状シール装置は、
一つの取付け用鋼製外周リング、一つの可とう性
メンバ、一つの鋼製の内周荷重伝達メンバないし
はリングおよび一つの独立した環状輪縁シールを
含む多数の構成要素から成るものである。そして
このラジアル輪縁シールが回転運動を受容する一
方、上記の可とう性メンバが球面接手のピボツト
運動を受容するものである。そして上記輪縁シー
ルはそれ自身更に二つの構成要素から成つてい
て、その第一は弾性重合体製輪縁シール材であ
り、第二は輪縁シールを上記荷重伝達メンバに設
けられている穴の中にしつかり押し込んで取付け
得るようにするための一つの取付け用鋼製外周リ
ングである。この特許第4385673号の環状シール
装置は機能的に全く申し分なく作用するが、その
構成部品の数が多いために製作するのが複雑でか
つコスト高につく。その上弾性重合体と鋼との間
を高い強度をもつて接着することが困難である。
その結果、上記可とう性メンバと荷重伝達メンバ
との間の接着にはく離を生じ、このためこのシー
ル装置が思いがけず早く破損してしまうことがあ
る。

本考案は以上述べたような問題を一つあるいは
いくつかを克服することを目的としている。

本考案の要点開示 本考案の一つの形態によれば、一つの球面接手
をシールするために一組の可とう性シール装置５
０が設けられているが、この可とう性シール装置
５０は一つの取付用外周リング５２、一つの内周
輪縁保持リング５６および一つの弾性重合体製本
体５４を含んでおり、更にこの弾性重合体製本体
５４は上記の取付用外周リング５２にしつかり固
着された外周縁部５８、上記内周輪縁保持リング
５６にしつかり固着された内周縁部６０および、
外周縁部と内周縁部とをつないでいて、かつ球面
接手１０のピポツト運動を自由に行わせるために
充分な可とう性を備えているほぼＳ字型に屈曲し
た形状をもつた薄肉の中間部６２から成つてい
る。上記の内周輪縁保持リング５６は硬質プラス
チツク材料でできており、また弾性重合体製本体
５４は耐摩耗弾性重合体の一体構造に作られ、か
つ内周輪縁保持リング５６に隣接して弾性重合体
製本体５４の内周縁部６０から張り出しているラ
ジアルシール用輪縁６４を有し、このラジアルシ
ール用輪縁６４は可とう性シール装置５０の外向
き側に、かつ内周輪縁保持リング５６がその内向
き側に設けられており、更に、内周輪縁保持リン
グ５６が内径面７０と、可とう性シール装置５０
の内向き側においてラジアルシール用輪縁６４に
潤滑剤を送給するためにこの内径面７０に沿つて
設けられた複数個の軸方向に延びる溝７４を有す
る。

本考案の最善の実施形態 以下、図面によつて更に詳しく説明する。第１
図には第一のメンバないしは軌道走行型トラクタ
（図示せず）のイクオライザ・バー１２と第二の
メンバないしはこのようなトラクタのトラツク・
ローラ・フレーム１４とを接続するための球面接
手１０が図示されている。球面接手１０は、この
トラツク・ローラ・フレーム１４の一部を成し、
かつ互いに間隔をおいて設けられている一組のブ
ラケツト１８によつてそれらの間に支えられてい
る一本の軸１６を含んでいる。球面接手１０は更
に、一つのアウタ・カツプ２２および一つのイン
ナ・ブツシング２４から成る一組の球面ベアリン
グ２０を含んでいる。このアウタ・カツプ２２な
らびにインナ・ブツシング２４は点３０を共通の
回転中心として互いにはまり合う球状ベアリング
２６および２８をそれぞれもつている。アウタ・
カツプ２２はその中にインナ・ブツシング２４を
はめ込むことができるように分割型ないしはツ
ー・ピース構造にしておくとよい。アウタ・カツ
プ２２はイクオライザ・バー１２に設けられた穴
３２の中に取付けられており、かつその両側には
め込まれている一組のスナツプ・リング３４によ
つてこの穴３２の中に保持されている。

インナ・ブツシング２４には、軸１６を支承
し、かつイクオライザ・バー１２を軸１６の中心
線３８の周りに回転し得るよう、同時にまたこの
中心線３８に沿つて軸方向にも左右に運動し得る
ように支持している一つの内面円筒ベアリング面
３６が設けられている。このような回転運動は互
いにはまり合つている前記の球状ベアリング面２
６，２８の間でも生じ得るものであるが、しかし
この球状ベアリングは常態では、その中心点３０
の周りでイクオライザ・バー１２がトラツク・ロ
ーラ・フレーム１４に対してピボツト運動をなし
得るようにするために設けられているのである。

球面接手１０には、ベアリング面２６，２８お
よび３６を潤滑するために一つの標準型グリース
注入口４０ならびに適当な内部連通路４２が設け
られている。

本考案においては、この球面接手１０をシール
するために一組の改良型環状可とう性シール装置
５０が設けれている。そしてこのようなシール装
置５０が、球面接手１０の作動中これを絶えずシ
ールするために、球面ベアリング２０の両サイド
にそれぞれ一組ずつイクオライザ・バー１２と軸
１６との間に取付けられている。第２図および第
３図に更に分かりやすく図示されているように、
それぞれのシール装置５０は一つの取付用外周リ
ング５２、一つの弾性重合体製本体５４および一
つの内周輪縁保持リング５６を含んでいる。更に
この弾性重合体製本体５４は、取付用外周リング
５２にしつかり固着された外周縁部５８、内周輪
縁保持リング５６にしつかり固着された内周縁部
６０、それに外周縁部５８と内周縁部６０とをつ
なぐ、ほぼＳ字型に屈曲した形状をもつ中間部６
２とから成つている。この弾性重合体製の本体５
４は、全体が、例えばポリウレタンのような、耐
摩耗弾性重合体の一体構造に作られており、ラジ
アル・シール用輪縁６４を含んでいる。

取付用外周リング５２は鋼製とするのが望まし
く、かつイクオライザ・バー１２の穴３２の両サ
イドにくり広げられた二つのはめ込み穴６６，６
８のそれぞれ一つずつの中にこの可とう性シール
装置５０がしつかり圧入固定されるような寸法に
作つておくのが望ましい。

また内周輪縁保持リング５６は、例えばナイロ
ンあるいはポリカーボネートといつたような硬質
プラスチツク材料で作ることが望ましい。またこ
のプラスチツク材料を、リングの引張り強度特性
を増して、以下更に詳しく説明するように、球面
接手１０の作動中にそれにかかつてくる可能性の
ある曲げ荷重の影響を受けてもその形状寸法を保
ち続けるように、グラス・フアイバを入れて強化
しておくのも望ましいことである。この内周輪縁
保持リング５６の内径面７０は軸１６の外径面な
いしは円筒形シール面７２に対して極めて近い寸
法に作られている。この内径面７０は軸１６がそ
の中で自由に回転したり往復運動したりできるよ
うなサイズになつているが、しかし同時に、球面
接手１０が球面ベアリング２０の中心点３０の周
りにピポツト運動をする際にその結果として可と
う性シール装置５０にたわみが生じている時にも
軸にしつくりはまり合つているようにするため、
軸の外径に対して充分に近い寸法になされてい
る。また、この可とう性シール装置５０の内側に
面した部分７６にある潤滑剤ないしはグリースを
それの外側に面した部分に設けられているシール
用輪縁６４に送るために、内周輪縁保持リング５
６の内径面７０に沿つてシール用輪縁６４に至る
複数個の軸方向に延びるグリース逃がしみぞ７４
が設けられている。

これらの図面に、内周輪縁保持リング５６はす
べて直方形状の形に描かれているが、これはこの
内周輪縁保持リング５６の形状が、ここにとり立
てて説明した点を除けば、何ら特にむずかしい点
はないことを意味している。このような理由か
ら、この内周輪縁保持リングの内径面７０の一端
から他端にわたるリングの残りの三面はここでは
一括して外周面８０として表わされている。

産業上の利用可能性 本考案による可とう性シール装置５０は、米国
特許第4385673号に公示されている形式の球面接
手に対して特に使用されるものであつて、この場
合にはこの球面接手の中に用いられている球面ベ
アリングの中心の周りにおける接手のピボツト運
動を受容するために適当なたわみ性能が要求され
る。このようなたわみ性能は、ここにその説明が
併せて引用されている特許第4385673号に更に詳
しく述べられている方法で、弾性重合体製本体５
４の屈曲した中間部６２によつて得られるのであ
る。更にまた、このような可とう性シール装置５
０は、このような球面接手１０の軸中心線３８の
周りにおける回転運動を受容するために動的なシ
ール能力をもつていることも要請される。このよ
うな動的シール能力は、本可とう性シール装置５
０においては、弾性重合体製本体５４の一部を成
しているラジアル・シール用輪縁６４によつて得
られるのである。この弾性重合体製本体５４は、
この本体５４の中間部６２に対して要求される可
とう性を有し、しかもそのシール用輪縁６４に対
して要求される耐摩耗性をも有する、弾性重合体
から成る一体構造に作られている。ポリウレタン
で作られた本体５４はすでに満足すべき成果をお
さめている。この弾性重合体製本体５４は、取付
用外周リング５２および内周輪縁保持リング５６
をもそれぞれ含んで、一つのモールド型の中で成
型して作ることもできる。このようにして、この
可とう性シール装置５０は簡単かつコスト低減に
も有利な方法で製作される。

更にその上、弾性重合体製本体５４と内周輪縁
保持リング５６との間の構造を本考案の構造にす
ることによつて、両者間の接着を卓越した、一層
信頼性に富んだものとすることができることが明
らかになつている。この接着方法が接着のはく離
に基づくシールの早期破損を最小限にまで減ら
し、可とう性シール装置５０の耐用寿命を著しく
高めている。この優れた接着は、一つには、内周
輪縁保持リング５６の全外周面８０を弾性重合体
製本体５４の中に事実上完全に埋め込んでしまつ
て、これによつて弾性重合体製本体５４と内周輪
縁保持リング５６との間の接着面積を最大にする
ことによつて達成される。接着強度を更に一層高
めるのは、内周輪縁保持リング５６に、例えばポ
リカーボネートといつたような、プラスチツク材
料を採用することによつて達成される。というの
は、弾性重合体製本体５４のポリウレタンは従来
の鋼製の荷重伝達メンバに対するよりもこのよう
なプラスチツク材料に対して接着しやすいことが
判つていたからである。

シール用輪縁６４は、弾性重合体製本体５４の
内周輪縁保持リング５６に近い内周縁部６０の外
側に面した部分から、軸１６のシーリング面７２
とラジアルシール状に接触するように、カンチレ
バの形で、張り出している。

球面接手１０が球面ベアリング２０の中心点３
０の周りでピボツト運動をしているときには、内
周輪縁保持リング５６は、それが軸１６にしつく
りはまり合つているために軸１６に接触したまま
これとともに動くかないしは軸１６の運動に追従
する。シール用輪縁６４も、内周輪縁保持リング
５６にすぐ近く接着されているために軸１６とと
もに動く。このようにして、シール用輪縁６４
は、イクオライザ・バー１２が軸１６に対してピ
ボツト運動をしているにもかかわらず、軸１６の
シーリング面７２と常に密接に接触してシール状
態を維持している。弾性重合体製本体５４の中間
部６２に生ずるたわみの結果として発生する可能
性のある力は内周輪縁保持リング５６によつて受
け持たれシール用輪縁６４にはかかつてこない。

内周輪縁保持リング５６に設けられているグリ
ース逃がしみぞ７４は、グリースを輪縁６４に連
通させて軸１６の乾燥を防止している。そして、
このグリース逃がしみぞ７４は、グリース注入口
４０を経て球面接手１０の中へ注入された余分の
グリースを逃がすのに効果的である。このグリー
ス逃がしみぞ７４は、このようなグリースの入れ
過ぎによつて生ずる圧力を直接シール用輪縁６４
にかけるように作用し、この圧力が余分のグリー
スを押し出すためにシール用輪縁をシーリング面
７２から持ち上げる結果となる。これによつて、
グリースがシール装置全体に外向きの力を加えて
軸１６に対するシール用輪縁６４の相対関係を狂
わせたり弾性重合体製本体５４の可とう性をもつ
た中間部６２のたわみ性能を制約したり減らした
りするおそれを予防することができるのである。

本考案のその他の形態、適用対象ならびに利点
については図面類、公表資料ならびに本出願の実
用新案登録請求の範囲に記載されているところを
よく検討すればおのずから明らかになるであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の原理を具体化した可とう性
シール装置を組み込んだ球面接手の断面図であ
る。第２図は、第１図に図示されているシール装
置の一つの断面図である。第３図は、第２図のシ
ール部分の拡大部分断面図である。第４図は、第
３図の矢印−の方向に見た部分立面図であ
る。 １０……球面接手、１２……イクオライザ・メ
ンバ、１４……トラツク・ローラ・フレーム、１
６……軸、１８……ブラケツト、２０……球面ベ
アリング、２２……アウタ・カツプ、２４……イ
ンナ・ブツシング、３４……スナツプ・リング、
４０……グリース注入口、４２……内部連通路、
５０……可とう性シール装置、５２……取付用外
周リング、５４……弾性重合体製本体、５６……
内周輪縁保持リング、５８……外周縁部、６０…
…内周縁部、６２……中間部、６４……シール用
輪縁、７４……グリース逃がしみぞ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 球面接手１０をシールするのに用いられる一
   組の可とう性シール装置５０にして、該可とう
   性シール装置５０が一つの取付用外周リング５
   ２、一つの内周輪縁保持リング５６および一つ
   の弾性重合体製本体５４を有しており、かつ該
   弾性重合体製本体５４が該取付用外周リング５
   ２にしつかり固着された外周縁部５８、該内周
   輪縁保持リング５６にしつかり固着された内周
   縁部６０および、該外周縁部５８と該内周縁部
   ６０とをつないでいて、かつ該球面接手１０の
   ピポツト運動を自由に行わせるために充分な可
   とう性を備えているほぼＳ字型に屈曲した形状
   をもつた薄肉の中間部６２から成つている一組
   の可とう性シール装置において、 該内周輪縁保持リング５６が硬質プラスチツ
   ク材料で作られており、かつ 該弾性重合体製本体５４が耐摩耗弾性重合体
   の一体構造に作られており、かつ該内周輪縁保
   持リング５６に隣接して該弾性重合体製本体５
   ４の内周縁部６０から張り出しているラジアル
   シール用輪縁６４を含んでおり、 該ラジアルシール用輪縁６４が該可とう性シ
   ール装置５０の外向き側に、かつ該内周輪縁保
   持リング５６がその内向き側に設けられてお
   り、更に該内周輪縁保持リング５６が内径面７
   ０と、該可とう性シール装置５０の内向き側に
   おいて該ラジアルシール用輪縁６４に潤滑剤を
   送給するために該内径面７０に沿つて設けられ
   た複数個の軸方向に延びるみぞ７４とを有する 可とう性シール装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項による可とう
   性シール装置５０にして、該内周輪縁保持リン
   グ５６の前記硬質プラスチツク材料がナイロン
   であり、かつ弾性重合体製本体５４の前記弾性
   重合体がポリウレタンである 可とう性シール装置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第２項による可とう
   性シール装置５０にして、前記の内周輪縁保持
   リング５６のナイロンが該内周輪縁保持リング
   により一層大きな引張り強度をもたせるために
   グラスフアイバーによつて強化されている 可とう性シール装置。 (4) 実用新案登録請求の範囲第１項による可とう
   性シール装置にして、該内周輪縁保持リング５
   ６が外周面８０をもつており、かつ該外周面８
   ０が該弾性重合体製本体５４の該内周縁部６０
   の内部にほぼ完全に包み込まれている可とう性
   シール装置。