JPH09166151A - 自在継手の密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブーツが内圧力及び遠心力により外方へ変形
して損傷するのを防止することにある。 【解決手段】 アダプタ１２の連結部１５に一端が支持
されて、自由端側がブーツ２０の中間可撓部２２の変形
を防止するように支持する変形防止板２６をブーツ２０
に有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自在継手の密封装
置に関する。特に、高速回転及び揺動する自在継手用の
密封装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】本発明に関する先行技術として、実開平３
−６９３２０号公報が存在する。

【０００３】この公報には、図５に示す自在継手のアダ
プタ付ブーツが示されている。図５は、外輪５１と内輪
５２との間にボール５３を介したベアリングを有し、こ
のベアリングの内輪５２にスプラインを介して嵌着した
駆動軸５４と外輪５１のボルト穴５５を介してボルトに
より取り付けられるコンパニオンフランジ５６とにより
自在継手５０を構成している。この自在継手５０のボー
ル５３側の摺動部を保護するために潤滑油が介在されて
いるが、この摺動部側をカバーするためにアダプタ付ブ
ーツ６５が装着されている。

【０００４】このアダプタ付ブーツ６５は、アダプタ５
７とブーツ６２との連結により構成されている。

【０００５】アダプタ５７は一端に嵌着部５８を有し、
この嵌着部５８は、外輪５１に嵌合して取り付けられて
いる。そして、嵌着部５８からフランジ部６１を形成す
ると共に、フランジ部６１から小径円筒部５９を形成し
て自由端に連結部６０を有する。

【０００６】アダプタ５７の連結部６０とカシメ結合し
た接続部６３を一端に有するブーツ６２は、アダプタ５
７の内方へ断面Ｖ形状に突出して他端が駆動軸５４と嵌
合する取付部６４を有する。

【０００７】このブーツ６２は、ゴム材製で可撓性を有
すると共に肉厚が環状に形成されて駆動軸５４を囲んで
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このアダプタ
付ブーツ６５は、ベアリングを介して駆動軸５４が軸芯
を屈折しながら回動するとき、又は、ベアリング内の潤
滑油が遠心力の影響を受けたときに、ブーツ６２が仮想
線で示すようにアダプタ５７内から飛び出すように外方
へ変形し、アダプタ５７と駆動軸５４との間に挟まれて
損傷することがある。その結果、ベアリング内の潤滑油
が流出し、更には、ダストがベアリング内に侵入し、摺
動部が早期に摩耗することになる。

【０００９】すなわち、図６は、図５のアダプタ付ブー
ツの半断面図であるが、ベアリングに介在する潤滑油に
遠心力が作用すると、ブーツ６２がその遠心力によって
弾性変形する初期の状態図である。

【００１０】このブーツ６２の状態から図５の仮想線で
示すようにブーツの中間部が外方へ反転する。そして、
駆動軸５４が屈折したとき、アダプタ５７の自由端であ
る連結部６０との間でブーツが損傷させられるのであ
る。

【００１１】この他にも、図示は省略するが、ベアリン
グを介して駆動軸５４が屈折し、同時に駆動軸５４が高
速回転すると、ブーツが種々の変形状態になり、損傷し
て耐久性を失う。

【００１２】本発明は、上述のような問題点に鑑み成さ
れたものであって、その技術的課題は、アダプタによっ
て、密封装置の耐圧性を発揮させると共に、ブーツが遠
心力や駆動軸の異常な作用力により変形して損傷に至る
のを防止することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の技術的
課題を解決するために成されたものであって、その技術
的手段は、以下のように構成されている。すなわち、軸
受と軸との連結された摺動部側をカバーする自在継手の
密封装置であって、一端側に軸受と接合する取付部を有
すると共に、他端側に連結部を有する筒状のアダプタ及
びアダプタの連結部に一端側が連結された結合部を有し
て結合部からアダプタ内に突入すると共に折返部分を形
成して外方へ突出した環状を成す中間可撓部を有し、且
つ中間可撓部の他端側が軸に嵌着する嵌着部を有するゴ
ム状弾性材製ブーツを具備し、アダプタの連結部に結合
部と共に一端部が保持され且つ自由端側が中間可撓部の
折返部分側に配置されて折返部分側を外方へ変形しない
ように支持する変形防止板がブーツに有するものであ
る。

【００１４】

【作用】密封装置に遠心力が作用してブーツ２０の中間
可撓部２２が軸方向外方に変形しようとしても、一端部
が連結部１５に保持されて自由端部が折返部分２３側を
変形しないように支持する変形防止板が設けられている
から、ブーツが外方により変形するのを防止する。その
結果、ブーツは膨出することがないから、軸が屈折して
回転しても中間可撓部をアダプタとの間で挟み込むこと
がなくなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の自在継手の密封
装置の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００１６】図１は、本発明の自在継手の密封装置１１
の断面図である。図１において、１は軸受である。軸受
１は内輪２と外輪３とを有すると共に、内輪２と外輪３
の対向面には各々溝が形成されており、この溝にボール
４が配置されている。そして、内輪２の内周面に有する
スプライン７に、軸８のスプライン部１０が嵌合して、
自在継手５０を構成している。尚、外輪３にはアダプタ
１２取付用のボルト孔６が形成されている。

【００１７】自在継手５０は、ボール４を介して回転を
伝達すると共に、軸８が屈折して回動できるように構成
されている。そして、自在継手５０の摺動部には、潤滑
油１６が介在されて、摺動部が摩耗するのを防止してい
る。

【００１８】上述のように構成された自在継手５０の摺
動部をカバーする密封装置１１は、アダプタ１２とブー
ツ２０から構成されている。アダプタ１２は、金属又は
樹脂材製である。又、ブーツ２０は、ゴム又は樹脂等の
ゴム状弾性材製で、可撓性を有する。

【００１９】そして、アダプタ１２は、軸受１に取り付
けられるように断面Ｌ形状に形成されて一端に取付部１
３を形成している。そして、取付部１３から筒状部１４
に連続形成され、自由端に連結部１５を設けている。筒
状部１４は、内方へ断面Ｖ形状に形成されて自由端の連
結部１５に向かってテーパ状に拡大している。これは、
軸１の屈折角を大きくするためである。同時に、高速回
転時に中間可撓部を支持して異常変形を防止するためで
ある。

【００２０】アダプタ１２は、金属材製で、鉄板、ステ
ンレス板、アルミ板、銅板等が適している。又、加工
は、プレス加工により形成される。更に、樹脂材製にす
ることもできる。樹脂材の場合は、成形加工が好まし
い。

【００２１】ブーツ２０は、一端に結合部２１を有し、
この結合部２１は、アダプタ１２の連結部１５によりカ
シメられた固着部１５ａにより保持されている。更に、
結合部２１から、肉厚板状の中間可撓部２２が形成され
ており、この中間可撓部２２は、断面Ｕ形状をして内方
の先端側が折返部分２３になるように形成されている。
更に、中間可撓部２２の他端は、軸８に嵌合する嵌着部
２４に形成されている。この嵌着部２４の外周面には、
バンド溝２５が形成されており、このバンド溝２５にバ
ンド２７が取り付けられて軸８を締結する。

【００２２】次に、中間可撓部２２の結合部２１から折
返部分２３にかけて変形防止板２６が埋設状態に取り付
けられている。この変形防止板２６は、中間可撓部２２
の結合部２１から折返部分２３に至る形状と略同形状の
環状に形成されて、その部分に埋設されている。そし
て、結合部２１に埋設された部分は、連結部１５により
固着部１５ａを介して保持されると共に、折返部分２３
側は自由端に成されて、折返部分２３側を支持してい
る。

【００２３】又、変形防止板２６は、鉄板、ステンレス
板、銅板、樹脂板などが用いられる。そして、肉厚が実
施の形態では略同一であるが、折返部分２３側が順次薄
肉になるように形成しても良い。又、変形防止板２６は
環状ではなく、環状に沿って等配に分割された変形防止
板２６を埋設しても良いし、更に、環状の変形防止板２
６の折返部分２３側を等配に全長の１／３だけ分割（ス
リット加工）しても良い。

【００２４】上述のように構成された密封装置１１は、
アダプタ１２の取付部１３が軸受１に嵌着されると共
に、ボルト５により軸受１に固定される。又、ブーツ２
０の嵌着部２４は軸８の嵌着溝９に嵌着されると共に、
バンド２７により軸８側へ締結される。そして、自在継
手５０の摺動部側をカバーして密閉する。

【００２５】以上により、自在継手５０が高速回転する
と、密封装置１１に遠心力が生じるが、ブーツ２０は、
外方配置のアダプタ１２により、径方向外方へ変形しよ
うとするのを押さえられる。ところが、ブーツ２０の中
間可撓部２２は、嵌着部２４側外方へ変形しようとする
力も受ける。特に、潤滑油１６が遠心力によって、この
中間可撓部２２の変形を更に後押しすることになる。

【００２６】しかし、ブーツ２０の中間可撓部２２に埋
設された変形防止板２６により、中間可撓部２２が軸方
向外方へ変形しようとするのを効果的に防止することが
できる。しかも、中間可撓部２２は、ゴム状弾性材であ
るから弾性変形が可能であり、軸８の屈折に対しても容
易に対応することができる。

【００２７】図２は、本発明に係る第２の実施の形態を
示す密封装置の半断面図である。

【００２８】図２において、密封装置１１全体の構成
は、図１に示す密封装置１１と略同様である。図２に示
す密封装置１１は、中間可撓部２２に埋設された変形防
止板２６が、多数の孔２７を有し、中間可撓部２２との
一体結合を強力にすると共に、変形防止板２６に弾性力
を付与することができる。そして、変形防止板２６の一
端部は、連結部１５のカシメられた固着部１５ａにより
挟持されている。

【００２９】特に、この孔２７を変形防止板２６の自由
端に向かって、順次数が増加するようにすると良い。又
は、変形防止板２６の自由端に向かって孔２７の径が順
次大径になるようにしても良い。

【００３０】この変形防止板２６は、ばね鋼、ステンレ
ス、又は樹脂材製にすることが好ましい。

【００３１】図３は、本発明の第３の実施の形態を示す
密封装置１１の半断面図である。

【００３２】図３において、中間可撓部２２には、変形
防止板２６が外面に層状に取り付けられている。この層
状面は、一体接着又は接合のどちらにしても良い。尚、
一体接着の場合は、変形防止板２６に孔２７を設け、こ
の孔２７に中間可撓部２２が成形時に入り込むようにし
て結合させると良い。又、この変形防止板２６の好まし
い例は、ステンレス板で環状に形成されている。尚、自
由端側に約１／２に達するスリットを設けても良い。
又、ステンレス板の代わりに樹脂板、ばね鋼板にしても
良い。

【００３３】図４は、本発明の第４の実施の形態を示す
密封装置１１の半断面図である。

【００３４】図４において、変形防止板２６は、中間可
撓部２２の内方側に一体接着により層状にしたものであ
る。そして、結合部２１側は、結合部２１と連結部１５
との間に挟持されると共に、カシメによる固着部１５ａ
により固定されている。

【００３５】この変形防止板２６は、樹脂板、又はばね
鋼板が環状に形成されている。尚、変形防止板２６の自
由端側をスリット加工により複数に分割にしても良い。

【００３６】このブーツ２０は、樹脂材製であるが、ゴ
ム材製にしても良い。尚、ブーツ２０に変形防止板２６
を一体結合するには、成形型内で成形時に一体接着する
ものである。又、接着剤によりブーツ２０に変形防止板
２６を一体接着しても良い。

【００３７】

【発明の効果】本発明の密封装置は、遠心による作用力
を受けても、ブーツに設けられている変形防止板により
中間可撓部が外方へ変形しようとするのを防止するか
ら、ブーツが損傷させられるのを効果的に防止できる。
この変形防止板を設けることにより、ブーツの材質をゴ
ム状弾性力の大きい材質にしても、耐久性が飛躍的に向
上することが認められる。更に、変形防止板を設けるこ
とにより、ブーツの結合部側が補強されるから、アダプ
タを薄肉にすることができ、密封装置全体を軽量化する
ことが期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施の形態を示す自在継手
の密封装置の取付断面図である。

【図２】本発明に係る第２の実施の形態を示す自在継手
の密封装置の半断面図である。

【図３】本発明に係る第３の実施の形態を示す自在継手
の密封装置の半断面図である。

【図４】本発明に係る第４の実施の形態を示す自在継手
の密封装置の半断面図である。

【図５】従来のアダプタ付ブーツの断面図である。

【図６】従来のアダプタ付ブーツにおける圧力により変
形する状態の半断面図である。

【符号の説明】

１……軸受 ２、５２……内輪 ３、５１……外輪 ４、５３……ボール ５……ボルト ６……ボルト孔 ７……スプライン ８……軸 ９……嵌着溝 １０……スプライン部 １１……密封装置 １２、５７……アダプタ １３、６４……取付部 １４……筒状部 １５、５８、６０……連結部 １５ａ……固着部 １６……潤滑油 ２０、６２……ブーツ ２１……結合部 ２２……中間可撓部 ２３……折返部分 ２４、５８……嵌着部 ２５……バンド溝 ２６……変形防止板 ２７……バンド ５０……自在継手 ５４……駆動軸 ５５……ボルト穴 ５６……コンパニオンフランジ ５９……小径円筒部 ６１……フランジ部 ６３……接続部 ６５……アダプタ付ブーツ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受（１）と軸（８）との連結された摺
   動側をカバーする自在継手の密封装置であって、一端側
   に前記軸受（１）と接合する取付部（１３）を有すると
   共に他端側に連結部（１５）を有する筒状のアダプタ
   （１２）及び前記アダプタ（１２）の連結部（１５）に
   一端側が連結された結合部（２１）を有して前記結合部
   （２１）から前記アダプタ（１２）内に突入すると共に
   折返部分（２３）を形成して外方に突出した環状を成す
   中間可撓部（２２）を有し且つ前記中間可撓部（２２）
   の他端側が前記軸（８）に嵌着する嵌着部（２４）を有
   するゴム状弾性材製ブーツ（２０）を具備し、前記アダ
   プタ（１２）の連結部（１５）に前記結合部（２１）と
   共に一端部が保持され且つ自由端側が前記中間可撓部
   （２２）の折返部分（２３）側に配置されて前記折返部
   分（２３）側を外方へ変形しないように支持する変形防
   止板（２６）が前記ブーツ（２０）に有することを特徴
   とする自在継手の密封装置。