JPH0477165B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一方では、外継手部材に固定してあ
り、他方では、継手に結合された軸頚を密封状態
で囲む、角度運動可能な回転継手の密封用円筒状
ベローの、ベローの壁と一体に形成された軸鞘部
分が、軸頚の軸線方向部分に連続的に当接する形
式のものに関する。

〔従来の技術〕

この種のベローは、特に、外側継手部材と軸頚
を含む内側継手部材との間で軸線方向へ摺動で
き、同時に、比較的大きい屈曲角を切りぬけるこ
とができる回転継手の密封に使用される。

この種の円筒状ベローは、例えば、西独実用新
案登録明細書抜粋70−18479号から公知である。
この場合、ベローの壁に続し、軸頚の滑らかな部
分に固定された強化された軸鞘部分が設けであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

この場合、軸線方向の固定は、特殊な固定ベル
トによつて行う。この構成の場合、固定された前
記軸鞘部分からベローの壁への移行部分が危険な
転移状態にあると言う欠点がある。何故ならば、
軸鞘部分が固定されているので、すべての運動を
軸鞘部分の固定個所で吸収しなければならないか
らである。かくして、時間の経過とともに、材料
の弱化および損傷が起きる。経費をかけて特別の
固定ベルトで固定したにも拘らず、滑らかな軸部
分における軸鞘部分の軸線方向のズレが避けられ
ない。

軸鞘部分の代わりに軸頚の円周ミゾに係合する
パツキングがあらかじめ用意され、それがバネリ
ングで固定される類似の円筒状ベローは、英国特
許第948539号から公知である。この場合も、特殊
な要素による固定に経費がかかり、パツキンから
ベローの壁への接続部分が、特に弱い個所をな
す。何故ならば、ここで全屈曲を受け止めなけれ
ばならないからである。

特殊な軸鞘部分が、軸の凹みに喰い込み、金属
板スリーブによつて固定される形式の又別の円筒
状ベローが、西独特許第3043314号（C2）から公
知である。この場合、強度の食い込みの為、ミゾ
の継手側節に、軸鞘部分の連続的な肉圧の増加が
あるにも拘らず、期待される材料には特別の負荷
がかゝる状態となる。

本発明の目的は、従来の問題点を解消し、角度
運動および摺動運動が大きい場合も、公知の実施
例に比して材料荷重が小さく、構造が簡単である
に拘らず、確実な密封を行い得る円筒状ベローお
よび軸頚におけるその使用を提案することにあ
る。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

この目的な達成法は、円筒状ベローを軸頚に取
付ける前に、前記軸鞘部分の自由端の内径が、該
軸鞘部分のベローの壁への移行部分の内径よりも
小さく形成された円筒状ベローを用い、軸鞘部分
が軸頚上に結束されずに固定され、かつ前記軸鞘
部分の肉厚がベローの壁との接続部から軸鞘部分
の自由端に向けて連続的に増加し、軸頚の軸線方
向区間上の軸鞘部分が内部応力が、前記軸鞘部分
の自由端の方向へ増加を示すことにある。

この構成の本発明に係る作用は、継手の屈曲運
動時および摺動運動時に、ベローの壁から軸鞘部
分への移行範囲が、ある程度可撓性であり、従つ
て、強い折れ個所は生ぜず、しかも、負荷が自由
端の方向へ増加するので、密封が完全に確保され
ると言う点にある。

ゆるませた無負荷状態の折り目をもつたベロー
と、軸頚との間の半径方向被覆力が、軸鞘部分の
自由端の方向へ増加しており、即ち、組立状態に
おいて、軸鞘部分の自由端は、ベローの壁への移
行部分を形成する端部よりもより大きく半径方向
への寸法が拡大される。これは、なにはさてお
き、軸頚の横方向に関係する無負荷状態の軸鞘部
分の内的形態によつて決定される。

前記軸鞘部分の自由端の方向へ引張つてもらう
力の軸方向の増加は、軸鞘部分の肉圧の増加によ
つて達成される。これは又、軸線方向の長さにわ
たつて一定の被覆の場合にも、詳しくいえばつま
り、無負荷状態の軸鞘部分の直径と軸頚の直径と
の差によつて実現される。

好ましい実施例として、肉厚も半径方向被覆も
というよりもむしろ半径方向の表面の拡大が軸の
自由端の方向へできる限り連続的形態で増加する
よう、上述の双方の方策を相互に組合せることが
できる。この場合、ベローの壁に接続する方向へ
移行するミゾに軸鞘部分を係合させるのが好まし
い。その結果鈍角を選択したことにもとづきエツ
ジの好ましくない影響が作用しないし、または最
小に減少させることが出来る。

軸線方向の固定状態を改善するため、軸鞘部分
の自由端に、特別な凹みに食い込む内側フランジ
を附加することができる。それによつて軸鞘部分
に予想される運動はなくなる。更に、前記軸鞘部
分の自由端を軸頚の特別な軸鍔に軽く当接させる
こともできる。

ベローの壁の変形およびベローの壁から軸鞘部
分への移行部分の変形をできる限り少くするた
め、特に好ましい形態によれば、上記移行部分
は、継手中心にできる限り近づけることである。
即ち、継手中心の外側にベロー壁によつて自由に
近づき得るように横たわつている軸鞘部分はその
自由端によつて、継手中心から軸頚まで継手の洩
れを止める。これを用いて前もつて定めた角度運
動時に、円筒状ベローの横方向運動が僅かである
ので、危険な移行部分の場所が大きい変形を受け
ることはない。

更に、軸鞘部分への移行部分の範囲のベローの
壁が、少くとも継手の伸張時に、軸頚に取付けた
内側継手部材の前面面積に当接すれば有利であ
る。それによつて、通常運転時により広範囲の密
封が作り出される。

〔実施例〕

添付の図面を参照して以下に本発明を詳細に説
明する。

第１図に、外側継手部材１ｂと、軸頚１ａを挿
入した内側継手部材１ｈを有する軸線方向へ摺動
自在な同期回転継手１を示した。前記継手の１つ
の側は、円筒状ベロー２で密封されている。この
円筒状ベロー２は、本質的に、ベローの壁２ｂか
ら構成されており、ベローの壁は金属板キヤツプ
によつて外側継手部材１ｂに結合され、かつ軸線
方向に平にされた軸鞘部分２ａが、軸頚１ａ上の
偏平なミゾ１ｄに食い込んでいる。

第２図に、中心における距離、即ち、継手中心
点Ｍから距離Ｅに依存する横方向ずれＱの線形の
依存関係を示した。所定の屈曲角βにおいて、固
定個所Ｂが継手中心へ近づいてB'となると、横
方向ずれＱは減少した横方向ずれQ'となる。横
方向ずれＱは、軸が外側継手部材に対して屈曲し
た際に、その運動による外形変形を伴う円筒形ベ
ローの表面増大による横方向ずれを表す。

第３図に、ひだつきベロー２の軸鞘部分２ａを
示した。この軸鞘部分は、軸頚１ａのミゾ１ｄに
はまり込む。軸端にはめ込む前の無負荷の円筒状
ベローの形状を破線で示した。この図面から、軸
鞘部分は半径方向重量部分詳しくいえば半径方向
負荷がミゾの継手側張り出し１ｃから軸鞘部分の
自由端２ｃの方向へ増加することが明白であろ
う。軸鞘部分２ａの肉厚も、同じく、自由端２ｃ
の方向へ連続的に増加する。内側継手部材の全面
面積１ｇは、軸鞘部分２ａからベローの内壁２ｂ
への移行範囲と接触し、継手の補足密封に役立
つ。軸頚１ａには、軸鞘部分を固定するための軸
線方向ストツパとしてフランジ１ｆが構成してあ
る。

第４図では、基本的に、第３図と同一の参照数
字を使用した。軸鞘部分が伸びた状態で軸線方向
中央位置に継手に横たわつた場合の軸鞘部分の原
位置を破線で示し、一方、継手の屈曲時およびま
たは軸線方向摺動時の軸鞘部分の変形を実線で示
した。

第５図に、第３図の位置と本質的に同一の位置
にある円筒状ベロー２の本発明に従つて軸鞘部分
２ａを示した。この場合、しかしながら、軸鞘部
分２ａの自由端２ｃには、ミゾ１ｄの凹み１ｅに
喰い込む内側フランジ２ｄが予定してある。上記
ミゾ１ｄは、同じく、第３図と同様に構成してあ
り、特に、軸鞘部分２ａからベローの壁２ｂへの
移行部分に平坦な張り出し１ｃを備えている。こ
の場合も、内側継手部材の前面面積１ｇとの接触
によつて、継手の補足密封に役立つ。この場合
も、円筒状ベロー、即ち特に取付前の無負荷の形
の軸鞘部分を破線で示した。これから明らかな如
く、肉圧は自由端の方向へ増加し、軸頚１ａこみ
で半径方向の重畳を増大し、というよりもむしろ
半径方向の負荷は増加することが伴るであろう。

第６図に、継手が伸張して軸線方向中央位置に
ある場合の第５図の軸鞘部分を破線で示し、一
方、継手の屈曲時およびまたは軸線方向に動かす
時の軸鞘部分の変形を実線で識別することが出来
る。同図から明らかな如く、鋭い折れの個所は生
せず、円筒状ベローは、密封機能を損うことな
く、部分的に軸頚１ａからはぎとることができ
る。それによつて材料荷重が減少される。

本発明による好適な実施態様を以下に例示す
る。

１ 前記軸鞘部分２ａが、縦断面で見てベローの
壁２ｂに接続する方向に於いて平坦な張り出し
１ｃを有するミゾ１ｄに係合することを特徴と
する特許請求の範囲に記載の円筒状ベロー。

２ 前記軸鞘部分２ａが、軸線方向の固定のた
め、前記軸鞘部分の自由端２ｃに軸頚のミゾ１
ｄの凹み１ｅに食い込む内側のフランジ２ｄが
設けてあるこのを特徴とする特許請求の範囲ま
たは前項に記載の円筒状ベロー。

３ 前記軸鞘部分２ａが軸線方向の固定のため、
前記軸頚部分の自由端２ｃに軸１ａの軸鍔１ｆ
に当接することを特徴とする特許請求の範囲ま
たは前記１〜２項のいづれか１つに記載の円筒
状ベロー。

４ 前記ベローの壁２ｂに対する前記軸鞘部分２
ａの接続が、軸線方向に継手の中心点に近い方
の前記軸鞘部分の端にあることを特徴とする特
許請求の範囲または前記１〜３項のいずれか１
つに記載の円筒状ベロー。

５ 前記軸鞘部分２ａから前記ベローの壁２ｂへ
の移行部分が、少くとも継手の伸張時には、内
側継手部材の前面面積１ｇに洩れを塞ぐ状態に
密接することを特徴とする特許請求の範囲また
は前記１〜４項のいずれかを１つに記載の円筒
状ベロー。

〔発明の効果〕

本発明は、円筒状ベローの軸鞘部分の自由端の
内径が、該軸鞘部分のベローの壁への移行部分の
内径よりも小さく形成された円筒状ベローを、結
束されることなく軸径に固定したことと、軸鞘部
分の厚み及び内部応力がベローの壁より自由端の
方向に向かつて連続的に増大し、軸頚の密封を保
つていることにより、軸の角度運動及び摺動運動
が激しくても密封部材の荷重が小さく構造が簡単
で、従来問題にされていた軸鞘部分からベローの
壁への移行部分の密封材料の弱化及び損傷を起こ
すことなく、確実で而も耐久的な密封を維持する
点において、その効果顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る円筒状ベローを有する
同期回転継手の図面、第２図は、横方向ずれと中
心距離との関係を示すグラフ、第３図は軸端の本
発明に係る円筒状ベローの軸鞘部分の第１実施例
の図面、第４図は、２つの継手の位置における第
３図に軸鞘部分の図面、第５図は軸端の本発明に
係る円筒状ベローの軸鞘部分の第２実施例の図
面、第６図は、２つの継手の位置における第５図
の軸鞘部分の図面である。 １……同期回転継手、１ａ……軸頚、１ｂ……
外側継手部材、１ｃ……ミゾの張り出し、１ｄ…
…ミゾ、１ｅ……凹み、１ｆ……フランジ、１ｇ
……前面面積、１ｈ……内側継手部材、２……円
筒状ベロー、２ａ……軸鞘部分、２ｂ……ベロー
の壁、２ｃ……自由端、２ｄ……内側フランジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方では、外側継手部材に固定され、他方で
   は、継手に結合された軸頚を密封状態で囲む、角
   度運動可能な回転継手の密封用筒状ベローの、ベ
   ローの壁と一体に形成された軸鞘部分が、軸頚の
   軸線方向部分に連続的に当接する形式のものにお
   いて、 前記円筒ベロー２を軸頚１ａに取付ける前に、
   前記軸鞘部分２ａの自由端２ｃの内径が、該軸鞘
   部分のベローの壁２ａへの移行部分の内径よりも
   小さく形成された円筒状ベローを用い、前記軸鞘
   部分２ａが、軸頚１ａ上に結束されずに固定さ
   れ、かつ前記軸鞘部分の肉厚がベローの壁との接
   続部から軸鞘部分の自由端２ｃに向けて連続的に
   増加し、軸頚１ａの軸線方向区間上の軸鞘部分の
   内部応力が、前記軸鞘部分の自由端２ｃの方向に
   増加を示すことを特徴とする角度運動可能な円筒
   状ベロー。