JPH04114131U

JPH04114131U - 自在継手の密封装置

Info

Publication number: JPH04114131U
Application number: JP1991018550U
Authority: JP
Inventors: 哲男平澤津
Original assignee: 光洋精工株式会社
Priority date: 1991-03-26
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1992-10-07

Abstract

(57)【要約】【目的】シール性能の低下を防止するとともに、シー
ルの長寿命化を図る。【構成】ハウジング(2) の中空軸部(5) に軸線と直交
する面内を移動しうるように可動シール保持リング(14)
を取付ける。シール保持リング(14)の内周に円筒面(23)
を形成する。トリポード(3) の軸部(10)の外周に、円筒
面(23)に接触する凸状の球面(24)を形成する。シール保
持リング(14)における円筒面(23)の軸方向両側にそれぞ
れ球面(24)に密接するシール(22)を取付ける。両シール
(22)のリップ部(22a) 先端同志を結ぶ線分の中点を含
み、かつ中空軸部(5) の軸線と直交する面(C) を、ハウ
ジング(2) とトリポード(3) とが相互に傾いたときの球
面(24)の中心点のハウジング(2) 軸方向への最大移動範
囲の中間部に位置させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自在継手の密封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と考案が解決しようとする課題】

自在継手として、たとえばトリポード型等速自在継手などのように、第１部材の中空軸部に第２部材の軸部が若干の傾動ができるように挿入されたものが知られている。また、このような自在継手においては、第１部材の中空軸部と第２部材の軸部との間を密封する必要がある。

【０００３】ところで、軸継手の第１部材の中空軸部に第２部材の軸部が挿入された軸継手の密封装置として、第１部材の中空軸部に第２部材の軸部の外周面に密接するシールが取付けられたものが知られている（実開昭６２−１８１７２１号参照）。

【０００４】このような従来の軸継手の密封装置を上記の自在継手に適用しようとすると、第１部材の中空軸部に対して第２部材の軸部が傾くため、シールが大きく変形し、しかも傾きの方向や大きさによって変形量が変わる。このため、シールに変動応力が負荷され、シールの寿命が短く、メンテナンスに多大の費用を要する。

【０００５】この考案の目的は、上記の問題を解決した自在継手の密封装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案による自在継手の密封装置は、自在継手の第１部材の中空軸部とこの内側に通された第２部材の軸部との間を密封する装置であって、第１部材の中空軸部に軸線と直交する面内を移動しうるように可動シール保持リングが取付けられ、このシール保持リングの内周に円筒面または凹状の球面よりなる第１接触面が形成されるとともに、第２部材の軸部の外周に凸状の球面よりなる第２接触面が形成されてこれらの接触面同志が接触するようになされ、シール保持リングにおける第１接触面の軸方向両側にそれぞれ上記第２接触面に密接するシールが取付けられ、両シールのリップ部先端同志を結ぶ線分の中点を含み、かつ第１部材の軸線と直交する面が、第１および第２部材が相互に傾いたときの第２接触面の中心点の第１部材軸方向への最大移動範囲の中間部に位置しているものである。

【０００７】

【作用】

第１部材の中空軸部に対して第２部材の軸部が傾くと、シール保持リングが軸線と直交する面内を移動し、この移動によって軸部の傾きが吸収される。

【０００８】また、シール保持リングの内周に形成された円筒面または凹状の球面よりなる第１接触面と第２部材の軸部の外周に形成された凸状の球面よりなる第２接触面とが接触しているので、２つの軸部が相互に傾いても、シールの変形量は小さくなる。しかも、シール保持リングにおける第１接触面の軸方向両側にそれぞれ上記第２接触面に密接するシールが取付けられ、両シールのリップ部先端同志を結ぶ線分の中点を含み、かつ第１部材の軸線と直交する面が、第１および第２部材が相互に傾いたときの第２接触面の中心点の第１部材軸方向への最大移動範囲の中間部に位置しているので、両部材が相互に傾いたさい、第２接触面の中心点の、上記線分の中点を含みかつ第１部材の軸線と直交する面からのずれが小さくなる。したがって、両シールの変形量が常にほぼ等しくなる。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を参照して、この考案の実施例について説明する。

【００１０】図１はトリポード型等速自在継手とその密封装置(1) を示し、図２は密封装置 (1) の詳細を示している。以下の説明において、図面の左右を、左右というものとする。

【００１１】自在継手は、左右方向にのびる円柱状のハウジング（第１部材）(2) と軸状のトリポード（第２部材）(3) から構成されている。

【００１２】ハウジング(2) の右側に、これを他の軸に連結するための中空軸部(4) が形成されている。ハウジング(2) の左側に、トリポード(3) の右側部分が挿入される中空軸部(5) が形成されている。この中空軸部(5) の内周に、軸線方向にのびて左端まで達する３条の断面略半円状のローラ嵌合みぞ(6) が周方向に等間隔をおいて形成されている。

【００１３】トリポード(3) の左端部に、これを他の軸に連結するためのフランジ(7) が形成されている。ハウジング(2) の左側中空軸部(5) に挿入されたトリポード(3) の右端寄りの部分に、放射方向にのびるトラニオン軸(8) が周方向に等間隔をおいて設けられており、これらの軸(8) に、中空軸部(5) のみぞ(6) にはまり合うローラ(9) が取付けられている。ローラ(9) はトラニオン軸(8) の軸線を中心に回転し、かつこの軸線方向に少し移動しうるようになっている。そして、トリポード(3) のフランジ(7) とローラ(9) との間に、軸部(10)が形成されている。

【００１４】ハウジング(2) の左側中空軸部(5) の左端開口部とこの部分を貫いているトリポード(3) の軸部(10)との間に、次のように、密封装置(1) が設けられている。

【００１５】中空軸部(5) の左端面の外周寄りの部分に固定リング(11)が固定されている。固定リング(11)の内周面の左端部には内向きフランジ(12)が一体に形成されている。中空軸部(5) の左端部の内径および内向きフランジ(12)の内径は固定リング (11)の内径より小さく、これらの間に内周側が開口した環状みぞ(13)が形成されている。このみぞ(13)内に、可動シール保持リング(14)がはめられている。この保持リング(14)は、みぞ(13)の左右両側面、すなわち内向きフランジ(12)の右側面と中空軸部(5) の左端面に沿って中空軸部(5) の軸線と直交する面内を移動しうるようになっている。

【００１６】シール保持リング(14)と内向きフランジ(12)との間に、２つの第１スライドリング(15)が介在させられている。また、シール保持リング(14)と中空軸部(5) の左端面との間に、１つの第２スライドリング(16)が介在させられている。これらのスライドリング(15)(16)も中空軸部(5) の軸線と直交する面内を移動しうるようになっている。また、これらのスライドリング(15)(16)は、シール保持リング (14)の上記面内での移動時に、環状みぞ(13)の側面とシール保持リング(14)との間を閉鎖しうるようになっている。なお、これらのリング(11)(14)(15)(16)は、組立の関係上、二つ割りになっており、２つの半体が連結されて一体化されている。

【００１７】内向きフランジ(12)の右側面の径方向内端に右方に突出した突条(12a) が全周にわたって一体に形成されている。第１スライドリング(15)の右側面の径方向内端に右方に突出した突条(15a) が全周にわたって一体に形成されている。そして、これらの突条(12a)(15a)の右側面にそれぞれ環状みぞ(17)(18)が形成され、これらのみぞ(17)(18)内に第１スライドリング(15)または保持リング(14)の左側面に密接するシール(19)(20)が取付けられている。

【００１８】また、シール保持リング(14)の左側面の径方向外端、および第１スライドリング(15)の左側面の径方向外端にそれぞれ左方に突出した突条(14a)(15b)が全周にわたって一体に形成されている。そして、シール保持リング(14)および第１スライドリング(15)が最もみぞ(13)外方に移動したさい、これらの突条(14a)(15b)が突条(15a)(12a)に係合するようになっている。また、中空軸部(5) の左端面の径方向内端に左方に突出した突条(5a)が一体に形成されるとともに、第２スライドリング(16)の右側面の径方向外端に右方に突出した突条(16a) が全周にわたって一体に形成されている。そして、シール保持リング(14)および第２スライドリング(16)が最もみぞ(13)外方に移動したさい、突条(16a) が突条(5a)に係合するようになっている。

【００１９】保持リング(14)の内周面の左右２箇所に環状みぞ(21)が設けられ、各みぞ(21) 内にシール(22)が取付けられている。これらのみぞ(21)の間の保持リング(14)の内周面に、その軸線と平行な円筒面（第１接触面）(23)が形成されている。一方、トリポード(3) の軸部(10)に、その軸線上の１点を中心とし保持リング(14)の内側にはまって円筒面(23)と接触する凸状の球面（第２接触面）(24)が形成されている。ハウジング(2) およびトリポード(3) が相互に所定角度、たとえば最大傾き角度の７０％程度傾いたさいに、球面(24)の中心点が、両シール(22)のリップ部(22a) 先端同志を結ぶ線分の中点を含み、かつ中空軸部(5) の軸線と直交する面(C) 上にくるようになされている。２つのみぞ(21)の軸線方向外側の部分は、トリポード(3) の球面(24)から半径方向外側に離れている。そして、２つのシール(22)のリップ部(22a) がトリポード(3) の球面(24)に密接している。

【００２０】ハウジング(2) に対し、トリポード(3) は、軸部(10)より右側の軸線上の１点を中心に任意の方向に傾きうる。図２実線はトリポード(3) がほぼ水平になった状態、同図１点鎖線は左側が高くなるようにトリポード(3) が傾いた状態、同図２点鎖線は右側が高くなるようにトリポード(3) が傾いた状態を示している。

【００２１】トリポード(3) がほぼ水平になっている場合、保持リング(14)、第１スライドリング(15)および第２スライドリング(16)と固定リング(11)の軸線がほぼ一致し、保持リング(14)、第１スライドリング(15)および第２スライドリング(16)の外周と固定リング(11)の内周との間隔は、それぞれ全周にわたってほぼ一定になっている。このとき、両シール(22)のリップ部(22a) 先端同志を結ぶ線分の中点を含み、かつ中空軸部(5) の軸線と直交する面(C) は、球面(24)の中心点よりもＹだけ右方に位置している。この状態の球面(24)の中心点の位置を(O1)で示す。

【００２２】左側が高くなるようにトリポード(3) が傾くと、保持リング(14)、第１スライドリング(15)および第２スライドリング(16)はそれぞれはみぞ(13)内を上方に移動し、保持リング(14)、第１スライドリング(15)および第２スライドリング(16) の外周と固定リング(11)の内周との間隔は、それぞれ上部では小さくなってほぼなくなり、下部では大きくなる。このとき、球面(24)の中心点は、トリポード(3 ) の傾きの中心点を中心とする円弧(A) 上を移動し、上記面(C) よりも右方に来る。この状態の球面(24)の中心点の位置を(O2)で示す。そして、上記面(C) と球面(24)の中心点との軸線方向のずれはＸとなる。

【００２３】逆に、右側が高くなるようにトリポード(3) が傾くと、保持リング(14)、第１スライドリング(15)および第２スライドリング(16)はそれぞれみぞ(13)内を下方に移動し、保持リング(14)、第１スライドリング(15)および第２スライドリング (16)の外周と固定リング(11)の内周との間隔は、それぞれ上部では大きくなり、下部では小さくなってほぼなくなる。このとき、球面(24)の中心点は、トリポード(3) の傾きの中心点を中心とする円弧(A) 上を移動し、上記面(C) よりも右方に来る。この状態の球面(24)の中心点の位置を(O3)で示す。そして、上記面(C) と球面(24)の中心点との軸線方向のずれはＸとなる。

【００２４】このように保持リング(14)および両スライドリング(15)(16)がみぞ(13)内を移動することにより、トリポード(3) の傾きが吸収される。軸部(10)の傾き角度の大きさは、シール保持リング(14)および両スライドリング(15)(16)の軸部(10)の軸線と直交する面内での移動量の合計によってが決定されるので、第１および第２スライドリング(15)(16)が存在しない場合に比べて、傾き角度が大きくなる。

【００２５】また、上記傾きのさい、トリポード(3) の球面(24)が保持リング(14)の円筒面 (23)と接触しているので、トリポード(3) が傾いても、トリポード(3) の球面(1 8)の位置はほとんど変わらない。このため、シール(22)は常にほぼ同じ球面と接触することになり、シール(22)の変形量は小さくなる。しかも、上記傾きのさい、球面(24)の中心点の面(C) からの軸線方向のずれはＸは、球面(24)の中心点の軸線方向の最大移動距離Ｚのほぼ半分となるので、上記傾きのさいの左右のシール(22)の変形量はほぼ等しくなる。

【００２６】なお、保持リング(14)の第１接触面は、円筒面(23)とするかわりに、必要により保持リング(14)の軸線上の１点を中心とする凹状の球面としてもよい。この場合、凹状の球面は、トリポード(3) の第２接触面である凸状の球面(24)の曲率半径よりやや大きい曲率半径とするのがよい。

【００２７】上記実施例においては、トリポード(3) の傾き角度の大きさは、シール保持リング(14)およびスライドリング(15)(16)の上記面内での移動量の合計によって決定されるので、スライドリング(15)(16)を備えていないものに比べて、傾き角度を大きくすることができ、環状みぞ(13)の深さや、固定リング(11)および中空軸部(5) の外径を大きくする必要がなくなる。その結果、自在継手の全体の大型化を防止できる。しかしながら、スライドリング(15)(16)は必ずしも必要としない。

【００２８】

【考案の効果】

この考案の自在継手の密封装置によれば、上述のように、第１接触面の軸方向両側に取付けられたシールの変形量が極めて小さくなるとともに、両シールの変形量が常にほぼ等しくなる。したがって、シール性能の低下を防止できるとともに、シールの寿命が長くなって、メンテナンスに要する費用も低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示すトリポード型等速自在
継手の部分切欠き側面図である。

【図２】図１に示す自在継手の要部を拡大して示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１密封装置２ハウジング（第１部材）３トリポード（第２部材）５中空軸部１０軸部１４可動シール保持リング２２シール２２ａリップ部２３円筒面（第１接触面）２４凸状の球面（第２接触面）Ｃ両シールのリップ部先端同志を結ぶ線分の中
点を含む面

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】自在継手の第１部材の中空軸部とこの内
側に通された第２部材の軸部との間を密封する装置であ
って、第１部材の中空軸部に軸線と直交する面内を移動
しうるように可動シール保持リングが取付けられ、この
シール保持リングの内周に円筒面または凹状の球面より
なる第１接触面が形成されるとともに、第２部材の軸部
の外周に凸状の球面よりなる第２接触面が形成されてこ
れらの接触面同志が接触するようになされ、シール保持
リングにおける第１接触面の軸方向両側にそれぞれ上記
第２接触面に密接するシールが取付けられ、両シールの
リップ部先端同志を結ぶ線分の中点を含み、かつ第１部
材の軸線と直交する面が、第１および第２部材が相互に
傾いたときの第２接触面の中心点の第１部材軸方向への
最大移動範囲の中間部に位置している自在継手の密封装
置。