JP2008507672A - シーリングリングを備えた継手シールベローズ及び組立て／据付け方法 - Google Patents

Abstract

玉継手のベローズシールには、結合部材を備えたボールピボットピンと、滑動リング溝を備えた環状の係合面を有するベローズと、ベローズシール部材とが設けられている。ベローズシール部材は、前記結合部材と定置に係合させられる結合部材シーリング面と、半径方向に延びたシーリング部分と、この半径方向に延びたシーリング部分に結合されていてかつ滑動リング溝内に延びた滑動リング部分とを有している。

Description

本発明は概して玉継手、特に玉継手のシーリングベローズと、ベローズ又はシーリングブーツ対ボールスタッド（ボールピン）結合を備えた玉継手アセンブリと、シーリングブーツとに関する。

発明の背景
一方の端部において玉継手のハウジングに結合されていてかつ別の端部においてボールスタッド（ボールピン）及び／又はナックル（ボールピンに結合された結合部材又は対応部品）に結合されたシーリングブーツを有する玉継手が知られている。シーリングブーツの端部は、ボールスタッド又はナックルに直接に取り付けられるか、シーリングリングを使用することによって取り付けられる。

ベローズをボールピン又はナックルと係合させるために及び、ボールピン又はナックルに対するシーリングブーツのシーリングを容易にするための係合面を形成するために圧力を加えるシーリングリングが知られている。このようなシーリングリングは、形成することが困難であり、シーリング面を形成するために半径方向締りばめを用いる。部材は、損傷又は取扱いマークを回避するために極めて注意深く取り扱われなければならない。部品が押し込まれた後、ナックルが交換されなければならない場合にも部品は軸方向で調整されることはできない。ナックルに対する軸方向シールは設けられていない。

発明の概要
本発明の目的は、特にシーリングブーツ、ナックル（結合された部材）及びスタッド（ピン）境界面の軸方向で良好なシールを提供する玉継手部材へのシーリングブーツ（ベローズシール）の容易な組付けを提供することである。

本発明によれば、玉継手のベローズシールには、結合部材を備えたボールピボットピンと、滑動リング溝を備えた環状の係合面を有するベローズと、ベローズシール部材とが設けられている。ベローズシール部材は、前記結合部材と定置に係合される結合部材シーリング面と、半径方向に延びたシーリング面と、前記半径方向に延びたシーリング部分に結合されていてかつ滑動リング溝内に延びるシーリングリング部分とを有している。

半径方向に延びたシーリング部分は、結合部材との静的結合を提供することができる。これにより、軸方向シールが提供され、滑動リング部分はリング溝において滑動する。半径方向に延びたシーリング部分は結合部材に固定されることができる。

滑動リング溝は、実質的に半径方向に延びた係合面から軸方向内方に間隔を置いて配置された幅広部分を有することができる。滑動リング部分は、半径方向に延びたシーリング部分から軸方向内方に間隔を置いて配置された幅広部分を有することができる。

潤滑剤が滑動リング溝に配置されることができる。実質的に半径方向に延びた係合面は、滑動リング溝の入口における狭幅なギャップ又は材料バリヤのうちの一方によって形成された、潤滑剤保持部分を有することができる。これにより、潤滑剤保持部分は、滑動リング部分が滑動リング溝の幅広部分に挿入される前の予備組立て状態において滑動リング溝に少なくとも潤滑剤の一部を保持するために、及び滑動リングが滑動リング溝の幅広部分に挿入された状態で、幅広部分の２つのシーリング面のそれぞれに所定の量の潤滑剤が提供されるようにシールを形成するために、働く。

ベローズシールエレメントは、ピボットピンと係合したピボットピンシーリング面を有することができる。ベローズの外側に作用する締付けリングは、ピボットピンシーリング面がピボットピンと定置に係合するようにベローズに力を加えるように提供されることができる。

発明の別の態様によれば、玉継手を形成する方法が提供される。この方法は、玉継手のハウジングに取り付けられたボールピボットピンを提供し、ボールピボットピンを受容するための開口を有する半径方向に延びた面を備えた結合部分を提供することを含む。ベローズには、環状のハウジング結合面を備えた第１の結合端部と、滑動リング溝を有する環状の係合面を備えた別の端部とが設けられている。ベローズはハウジングに結合される。ベローズシール部材は、結合部材シーリング面と、半径方向に延びたシーリング部分と、半径方向に延びたシーリング部分に結合された滑動リング部分とを備える。ベローズシール部材の半径方向に延びたシーリング部分は、結合部材の半径方向に延びた面に結合されている。ボールピボットピンは、結合部材の開口内へ移動させられる。滑動リング部分は滑動リング溝に挿入される。

発明のさらに別の態様によれば、滑動リング溝を備えた環状の係合面を有するベローズと、ベローズシール部材とを有するシーリングブーツが提供されており、ベローズシール部材は、継手結合部分と性的に係合するための結合部材シーリング面と、半径方向に延びたシーリング部分と、半径方向に延びたシーリング部分に結合されていてかつ滑動リング溝内に延びた滑動リング部分とを有している。

滑動リング溝は、実質的に半径方向に延びた係合面の軸方向内方に間隔を置いて配置された幅広部分を有することができる。潤滑剤は滑動リング溝内に配置されることができる。

スリッピングリングは、ベローズエレメントの対応する同心かつ同軸の溝に係合するように同心かつ同軸に配置された複数のスリッピングリング部分を有することができる。

本発明の特徴をなす新規の様々な特徴は、この開示に添付されていてかつこの開示の部分を形成する請求項に具体的に指摘されている。発明、発明の機能的利点及び発明の使用によって達成される具体的な目的のより深い理解のために、発明の好適な実施形態が例示されている添付の図面及び詳細な説明が参照される。

図面の簡単な説明
図１は、本発明によるブーツシール及びスリッピングリングアセンブリの分解図である。

図２は、図１のアセンブリの詳細を示す分解断面図である。

図３は、組み立てられた状態における図２Ａの構造を示す断面図である。

図４は、ベローズ（シーリングブーツ）に結合されたハウジングに取り付けられた玉継手のボール及びピンの部分的な断面図である。

図５は、結合部材の上面に取り付けられたスリッピングリングを備えた結合部材（ナックル）を示す断面図である。

図６Ａは、案内溝における潤滑剤を備えたシーリングブーツのナックルに面した側の断面図である。

図６Ｂは、潤滑剤を有する案内溝への進入を制限するフラップ若しくはメンブレンを備えた、シーリングブーツの択一的な実施形態の断面図である。

図７Ａは、シーリングリングがスリッピングリングに接触している組立て状態を示す断面図である。

図７Ｂは、ボールピンが結合部材に対して前進するときの別の組立て状態を示す断面図である。

図７Ｃは、組み立てられた状態を示す断面図である。

図８Ａは、係合のために相対的に位置決めされた、予備組立て状態におけるシーリングブーツ及び滑動リングを示す拡大された断面図である。

図８Ｂは、組み立てられた状態におけるシーリングブーツ及び滑動リングを示す拡大された断面図である。

図８Ｃは、（半径方向での水の進入を防止するために軸方向でシールしている）軸方向シールを示す組み立てられた状態におけるシーリングブーツ及び滑動リングを示す拡大された断面図である。

図９Ａは、締付けリングを使用しない実施形態を備えたシーリングブーツ及び滑動リング組立て方法の状態を示す拡大された断面図である。

図９Ｂは、シーリングブーツ及び滑動リング組立て方法の別の状態を示す拡大された断面図である。

図９Ｃは、図９Ａの実施形態によるピン及びナックルを供えたシーリングブーツ及び滑動リングの組み立てられた状態を示す拡大された省略された断面図である。

好適な実施形態の説明
特に図面を参照すると、本発明は、概して１０で示されたベローズシール構造すなわちブーツシール構造を含む。ブーツシール構造１０は、ブーツシール１２と、スリッピングリングすなわちベローズシールエレメント１４におけるスナップを有する。ブーツシール１２はハウジング端部１５と結合部材端部１８とを有する。結合部材端部１８は環状の案内溝２０を備えた環状面１６を有する。スリッピングリング１４は、面２２を備えた結合部材係合部分と、これとは反対側のブーツシール係合面２６とを有する。スリッピングリング１４は滑動リング部分２８をも有する。

図２は、シーリングブーツ面１６と接触させられる用意のできた位置におけるブーツシーリング係合面２６を備えたシーリングリング１４を示している。滑動リング３０は案内溝２０にスナップ結合させられ、この場合、幅広部分３２が狭幅な通路６４を通過して、案内溝２０の幅広部分２３に到達する。図３は、案内溝にスナップ結合された滑動リング部分３０を示している。

ブーツシール構造１０は有利には図４に示されたようなピン３８を備えた球状体３６を有する玉継手と共に使用される。球状体３６は（中間ベアリングインサートを介して）ハウジングに取り付けられている。ピン３８は結合部材すなわちナックル４０に結合される。シーリングブーツ１２は端部１５において締付けリング４６を介してハウジング４４に結合されている。シーリングブーツ１２の端部１８は締付けリング４８によってピン３８に結合されている。締付けリング４８は後で説明されるように省略されることができる。

図５は、シーリングブーツに面した面４２を備えたナックル４０を示している。面２２における柔軟なグリッピング材料コーティング（例えばゴム）に基づいて又は接着剤（例えば接触のり）等の粘着性材料を使用することによってスリッピングリング面２２とナックル４０との間にシールを形成するために、面４２にスリッピングリング面２２が位置決めされている。

図６Ａに示されたように案内溝２０には潤滑剤６６が提供されることができる。これは、既に所定の位置における潤滑剤６６を備えた予備組立てされた状態で供給されることができる。案内溝２０は、幅広部分２３の幅Ｄに対する開口６４の幅ｄの有利な比を有することができる。十分に小さな寸法ｄにより、運搬及び取扱い時にも潤滑剤は実質的に空間２３内に保持されることができる。さらに、運搬及び取扱い時にはギャップ６４上にフィルムが提供されることができる。さらに、図６Ｂに示した択一的な実施形態によれば、フラップ７０又は材料のフィルム又はメンブレン厚さ７０がシーリングブーツ１２と一体的に形成されている。この場合、潤滑剤６６はメンブレン７０を突き破って放出されるか又はフラップ７０に設けられたギャップを通過する。

図７Ａ〜図７Ｃは、ピン３８のテーパした面がナックル４０のテーパした面と接触して取り付けられる組立て方法を示している。図７Ａにおいて、面１６は面２６上に位置決めされ、ギャップ６４はリング３０と整合させられる（図８Ａも参照）。リング３０は案内溝２０にスナップ係合し、ピン若しくはスタッド３８が図７Ｂに示されたように前進させられる。ナックル４０の開口に取り付けられた位置へスタッド３８が移動する場合、シーリングブーツ１２はナックル４０に向かって力を加える。所定の量の潤滑剤６６は、シーリングブーツ１２とスリッピングリング１４との間の相対的な滑りのために摩擦を低減し、シーリング特性を改善するために、空間２３から出ることができる。図８Ｃに示されたように、オイルバリヤ６６まで通過する水進入経路５５に基づいて良好なシールが提供される。

図９Ａ〜図９Ｃは、択一的な実施形態のためにピン３８のテーパした面がナックル４０のテーパした面と接触して取り付けられる組立て方法を示している。図９Ａ〜図９Ｃの実施形態において、シーリングブーツ端部１８において締付けリングは使用されていない。その代わりに、シーリングブーツ１２とスリッピングリング１４との間のスナップ結合と、配列のジオメトリとが、リング３０がシーリングブーツ１２を掴み、締付けリングの代わりとなるのに十分な半径方向の力を加える。リング３０の長さは、様々な程度の半径方向の圧力を提供するために僅かにより長くなっていることができる。幅広部分３２の形状は、より大きな半径方向圧力を加えるために又は様々なはめ合い形態（スナップばめ）を提供するために、幅広部分３２の領域により多くの潤滑剤を維持する等の様々な特性のために変化させられることができる。図９Ａにおいて、面１６は面２６上に位置決めされ、ギャップ６４がリング３０と整合させられる。リング３０は案内溝２０にスナップ係合し、スタッド３８が図９Ｂに示したように前進させられる。ナックル４０の開口における取り付けられた位置へのスタッド３８の移動によって、シーリングブーツ１２はナックル４０に向かって力を加える。所定の量の潤滑剤６６が空間２３から出て、シーリングブーツ１２とスリッピングリング１４との間の相対的な滑りのために摩擦を低減し、シーリング特性を改善する。水進入経路は再び２つのオイルバリヤ６６を通る。図９Ｃは、組み立てられた位置を示しており、ピン３８が係合面２４に当接しており、ベローズ１２が上方から面２６に向かって力を加えており、リング３０は、組み立てられた位置にベローズ端部１８を保持するために協働している。

発明の原理の適用を例示するために発明の特定の実施形態が詳細に示されかつ説明されたが、発明は、このような原理から逸脱することなく別の形式で実施されることができる。

本発明によるブーツシール及びスリッピングリングアセンブリの分解図である。 図１のアセンブリの詳細を示す分解断面図である。 組み立てられた状態における図２Ａの構造を示す断面図である。 ベローズ（シーリングブーツ）に結合されたハウジングに取り付けられた玉継手のボール及びピンの部分的な断面図である。 結合部材の上面に取り付けられたスリッピングリングを備えた結合部材（ナックル）を示す断面図である。 案内溝における潤滑剤を備えたシーリングブーツのナックルに面した側の断面図である。 潤滑剤を有する案内溝への進入を制限するフラップ若しくはメンブレンを備えた、シーリングブーツの択一的な実施形態の断面図である。 シーリングリングがスリッピングリングに接触している組立て状態を示す断面図である。 ボールピンが結合部材に対して前進するときの別の組立て状態を示す断面図である。 組み立てられた状態を示す断面図である。 係合のために相対的に位置決めされた、予備組立て状態におけるシーリングブーツ及び滑動リングを示す拡大された断面図である。 組み立てられた状態におけるシーリングブーツ及び滑動リングを示す拡大された断面図である。 （半径方向での水の進入を防止するために軸方向でシールしている）軸方向シールを示す組み立てられた状態におけるシーリングブーツ及び滑動リングを示す拡大された断面図である。 締付けリングを使用しない実施形態を備えたシーリングブーツ及び滑動リング組立て方法の状態を示す拡大された断面図である。 シーリングブーツ及び滑動リング組立て方法の別の状態を示す拡大された断面図である。 図９Ａの実施形態によるピン及びナックルを供えたシーリングブーツ及び滑動リングの組み立てられた状態を示す拡大された省略された断面図である。

符号の説明

１０ ベローズシール構造又はブーツシール構造、 １２ ブーツシール／ベローズシール、 １４ スリッピングリング／ベローズシールエレメント、 １５ ハウジング端部、 １６ 環状面、 １８ 結合部材端部、 ２０ 案内溝、 ２２ 面、 ２３ 幅広部分、 ２６ 係合面、 ２８，３０ 滑動リング部分、 ３２ 幅広部分、 ３６ ボール、 ３８ ピン／スタッド、 ４４ ハウジング、 ４０ 結合部材／ナックル、 ４２ 面、 ４６ ハウジング締付けリング、 ４８ ブーツ締付けリング、 ５５ 水進入経路、 ６４ 狭幅な通路／開口、 ６６ 潤滑剤、 ７０ 材料／フラップ／フィルム／メンブレン

Claims (20)

1. 玉継手のベローズシールにおいて、
   結合部材を備えたボールピボットピンと、
   滑動リング溝を備えた環状係合面を備えたベローズと、
   ベローズシールエレメントとが設けられており、該ベローズシールエレメントが、前記結合部材と定置に係合される結合部材シーリング面と、半径方向に延びたシーリング部分と、前記半径方向に延びたシーリング部分に結合されておりかつ前記滑動リング溝内へ延びる滑動リング部分とを有することを特徴とする、ベローズシール。
2. 前記半径方向に延びたシーリング部分が、軸方向シールを提供するために前記結合部材との定置の係合を提供し、前記滑動リング部分が前記リング溝において滑動する、請求項１記載のベローズシール。
3. 前記半径方向に延びたシーリング部分が前記結合部材に固定されている、請求項２記載のベローズシール。
4. 前記滑動リング溝が、前記実質的に半径方向に延びた係合面から軸方向内方に間隔を置いて配置された幅広部分を有しており、前記滑動リング部分が、前記半径方向に延びたシーリング部分から軸方向内方に間隔を置いて配置された幅広部分を有している、請求項２記載のベローズシール。
5. 前記滑動リング溝内に潤滑剤が配置されている、請求項４記載のベローズシール。
6. 前記実質的に半径方向に延びた係合面が、前記滑動リング溝の入口における狭幅なギャップ及び材料バリヤのうちの１つによって規定された潤滑剤保持部分を有しており、該潤滑剤保持部分が、前記滑動リング部分が前記滑動リング溝の前記幅広部分に挿入される前に予備組立て状態において前記滑動リング溝に前記潤滑剤の少なくとも部分を保持するように、かつ前記幅広部分の２つのシーリング側のそれぞれにおいて所定の量の潤滑剤を備えながら前記滑動リング溝の前記幅広部分に前記滑動リング部分が挿入された状態でシールを形成するように働くようになっている、請求項５記載のベローズシール。
7. 前記環状の係合面が、実質的に前記結合部材に対して半径方向に延びている、請求項５記載のベローズシール。
8. 前記ベローズシールエレメントが、前記ピボットピンと係合したピボットピンシーリング面を有している、請求項１記載のベローズシール。
9. ピボットピンシーリング面が前記ピボットピンと定置に係合するようにベローズに力を加えるようにベローズの外側に作用する締付けリングが設けられている、請求項１記載のベローズシール。
10. 玉継手を形成する方法において、
    玉継手ハウジングに取り付けられたボールピボットピンを提供し、
    ボールピボットピンを受容するための開口を有する半径方向に延びた面を備えた結合部を提供し、
    環状のハウジング結合面を備えた第１の結合端部と、滑動リング溝を有する環状の係合面を備えた別の端部とを有するベローズを提供し、
    ベローズをハウジングに結合し、
    結合部材シーリング面と、半径方向に延びたシーリング部分と、前記半径方向に延びたシーリング部分に結合された滑動リング部分とを備えたベローズシール部材を提供し、
    前記ベローズシールエレメントの前記半径方向に延びたシーリング部分を前記結合部分の半径方向に延びた面に結合し、
    前記ボールピボットピンを結合部分の開口内へ移動させ、前記滑動リング部分を前記滑動リング溝に挿入することを特徴とする、玉継手を形成する方法。
11. 前記半径方向に延びたシーリング部分が、軸方向シールを提供するために前記結合部材との静的係合を提供し、前記滑動リング部分が、動的シールを提供するために前記リング溝においてスライドする、請求項１０記載の方法。
12. 結合部分の半径方向に延びた面とは反対に面した、前記半径方向に延びたシーリング部分の面が、滑動リング溝のそれぞれの側においてベローズの前記環状の係合面に係合する、請求項１１記載の方法。
13. 前記半径方向に延びたシーリング部分が前記結合部材に固定されている、請求項１２記載の方法。
14. 前記滑動リング溝が、前記実質的に半径方向に延びた係合面の軸方向内方に間隔を置いて配置された幅広部分を有しており、前記滑動リング部分が、前記半径方向に延びたシーリング部分の軸方向内方に間隔を置いて配置された幅広部分を有している、請求項１２記載の方法。
15. 前記滑動リング部分を前記滑動リング溝に挿入する前に前記滑動リング溝に潤滑剤を配置することを含む、請求項１２記載の方法。
16. 前記実質的に半径方向に延びた係合面が、前記滑動リング溝の入口における狭幅なギャップ又は材料バリヤのうちの一方によって規定された潤滑剤保持部分を有しており、該潤滑剤保持部分が、前記滑動リング部分が前記滑動リング溝に挿入される前の予備組立て状態において前記潤滑剤の少なくとも部分を前記滑動リング溝に保持するために、及び前記滑動リング部分が前記滑動リング溝に挿入された状態においてシールを形成するために働き、この場合、前記幅広部分の２つのシーリング側のそれぞれに所定の量の潤滑剤が提供される、請求項１５記載の方法。
17. 前記環状の係合面が、実質的に前記結合部材に対して半径方向に延びている、請求項１５記載の方法。
18. 前記ベローズシールエレメントがピボットピンシーリング面を有しており、該ピボットピンシーリング面が前記ピボットピント定置に係合するように、ベローズの外側に作用する締付けリングが設けられている、請求項１０記載の方法。
19. シーリングブーツにおいて、
    滑動リング溝を備えた環状の係合面を有するベローズと、
    ベローズシール部材とが設けられており、該ベローズシール部材が、継手結合部と定置に係合するための結合部材シーリング面と、半径方向に延びたシーリング部分と、該半径方向に延びたシーリング部分に結合されていてかつ前記滑動リング溝内に延びた滑動リング部分とを有していることを特徴とする、シーリングブーツ。
20. 前記滑動リング溝が、前記実質的に半径方向に延びた係合面の軸方向内方に間隔を置いて配置された幅広部分を有しており、前記滑動リング溝に配置された潤滑剤を含む、請求項１９記載のシーリングブーツ。

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