JP2002525517A - ベローズシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ジョイントボールとボールピン（２）とを備えたボールジョイント、特に走行機構支承装置のボールジョイントに設けられたベローズシール装置であって、弾性的なシールベローズ（１）が設けられており、該シールベローズ（１）が、ピン側の開口とジョイント側の開口とを有していて、ボールジョイントのボールピン（２）を軸方向で取り囲んでおり、シールベローズ（１）のピン側の開口に、全周にわたって延びかつ外方に向けられた弾性的なシールリップ（６）が設けられており、該シールリップ（６）がシール面（７）に接触している形式のものに関する。本発明は、ピン側の開口にＬ字形リング（８）が設けられており、該Ｌ字形リング（８）の第１の脚部（９）が、ほぼ軸方向に向けられており（軸方向脚部）、第２の脚部（１０）が、半径方向外側に向けられており（半径方向脚部）、半径方向脚部（１０）が、シールベローズ（１）の内面に延びる溝（１１）内に係合しているかもしくは溝（１１）内に固定されており、軸方向脚部（９）の内面が、対向して位置する摺動面に密に接触していることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、ボールジョイントに設けら
れたベローズシール装置に関する。

【０００２】 ドイツ連邦共和国特許第３６１８５６５号明細書には、ジョイントボールとボ
ールピンとを備えたボールジョイント、特に走行機構支承装置のボールジョイン
トに設けられたベローズシール装置が記載されている。このベローズシール装置
には弾性的なシールベローズが設けられており、このシールベローズは、ピン側
の開口とジョイント側の開口とを有していて、ボールジョイントのボールピンを
取り囲んでいる。この場合、シールベローズのピン側の開口には、外方に向けら
れた、全周にわたって延びる弾性的なシールリップが設けられている。

【０００３】 ベローズシール装置は、ドイツ連邦共和国特許出願広告第１２６６０７４号明
細書からも公知である。上記ドイツ連邦共和国特許出願広告明細書には、ジョイ
ントボールとボールピンとを備えたボールジョイントに設けられたベローズシー
ル装置が開示されている。このベローズシール装置の弾性的なシールベローズは
、ピン側の開口とジョイント側の開口とを有していて、ボールジョイントのボー
ルピンを軸方向で取り囲んでいる。この場合、シールベローズのピン側の開口に
は、外方に向けられた、周方向にわたって延びる弾性的なシールリップが設けら
れている。さらに、ピン側の開口には、冠状の円筒リングが取り付けられている
。この円筒リングはグリース流出通路を有していて、ベローズ端部を補強するよ
うになっている。

【０００４】 このようなベローズシール装置を、特に走行機構支承装置の領域で使用する場
合には、このような構成が腐食し易く、過度に短い使用時間後にはベローズシー
ル装置のシール作用が減弱してしまうことが分かった。

【０００５】 したがって、本発明の課題は、改善された耐久性の良いシールを生ぜしめると
共にシール装置の腐食し易さが減じられているようなベローズシール装置を提供
することである。

【０００６】 本発明の課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴によって解決される。

【０００７】 本発明によれば、ジョイントボールとボールピンとを備えたボールジョイント
、特に走行機構支承装置のボールジョイントに設けられたベローズシール装置で
あって、弾性的なシールベローズが設けられており、該シールベローズが、ピン
側の開口とジョイント側の開口とを有していて、ボールジョイントのボールピン
を軸方向で取り囲んでおり、シールベローズのピン側の開口に、全周にわたって
延びかつ外方に向けられた弾性的なシールリップが設けられており、該シールリ
ップがシール面に接触するようになっている形式のベローズシール装置を、ピン
側の開口にＬ字形リングが設けられており、該Ｌ字形リングの第１の脚部が、ほ
ぼ軸方向に向けられており（軸方向脚部）、第２の脚部が、半径方向外側に向け
られており（半径方向脚部）、半径方向脚部が、シールベローズの内面に延びる
溝内に係合しているか、もしくは該溝内に固定されており、軸方向脚部の内面が
、対向して位置する面に密に接触しているように改良することが提案される。

【０００８】 本発明によるこのような構成に基づき、ベローズシール装置が前シール部と主
シール部とを有することが達成される。前シール部は、シールリップと、これに
向かい合って位置するシール面とから成っている。この前シール部は、主として
粗大な汚れおよびその他の比較的粗い不純物を退ける。主シール部は、保護され
た領域に位置していて、Ｌ字形リングと摺動面とによって形成される。

【０００９】 有利には、軸方向脚部の内面に密に対向して位置する摺動面が、ボールピンの
一部分を成すようにベローズシール装置を構成することができる。この場合、摺
動面のために、ボールピンの円筒状の部分が使用されると有利である。

【００１０】 別の有利な構成では、シールリップと、シール面と、Ｌ字形リングと、ボール
ピンとが中空室を形成している。この中空室は、シールの改善のために、グリー
ス、シリコーンまたは別の媒体で充填されてもよい。

【００１１】 ベローズシール装置のさらに別の特に有利な構成では、Ｌ字形リングの半径方
向内側でボールピンに中間リングが被せ嵌められているので、中間リングの外面
が、Ｌ字形リングの軸方向脚部のための摺動面を形成している。これにより、Ｌ
字形リングおよび中間リングの材料の適当な選択により、Ｌ字形リングと中間リ
ングとの間の特に有利な滑動特性とシール特性とを得ることが可能である。さら
に、中間リングにより、シール座部における腐食が回避される。有利には、中間
リングをＵ字形に形成することができる。この場合、外側の脚部もしくは外側の
***部は半径方向外側に向けられていて、こうして、両***部の間に摺動面が形
成される。両***部内には、Ｌ字形リングが良好に位置規定されて配置されてい
る。

【００１２】 組付けを簡単にするためには、中間リングが、周方向で上下に分割されて形成
されてもよい。これにより、Ｕ字形リングは、互いに向かい合って位置する同一
構造の２つのＬ字形リングから構成される。

【００１３】 ベローズシール装置のさらに別の特に有利な構成では、Ｌ字形リングの軸方向
脚部の外面とシールベローズとの間に所定の間隔ａが形成されるように、Ｌ字形
リングの半径方向脚部の長さと、この半径方向脚部が係合する溝の深さとが互い
に調和されている。この構成により、シールベローズは付加的な運動自由度と弾
性とを得る。これにより、シールベローズの一層長い耐用年数が生ぜしめられる
。

【００１４】 ベローズシール装置のさらに別の有利な構成では、Ｌ字形リングの軸方向脚部
と半径方向脚部との間の角度が組付け時に可変となるようにＬ字形リングが弾性
的に形成されている。すなわち、Ｌ字形リングには組付け時に、摺動面に対する
Ｌ字形リングの座着を改善する応力が付与される。したがって、摺動面からのＬ
字形リングの早期の離脱または滑脱が回避される。

【００１５】 さらに、Ｌ字形リングおよび／または中間リングをプラスチックから形成する
ことができる。この場合、グラファイトで強化されたポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）が特に有利であることが分かった。

【００１６】 すなわち、特に有利な構成では、Ｌ字形のシールリングがプラスチックから成
っている。このシールリングは、それと同時にピン側のシール座部のための形状
安定化作用をも有している。Ｌ字形リングのための材料としては、グラファイト
強化ＰＴＦＥを使用することができる。グラファイト強化ＰＴＦＥはシールシス
テムにおいて有用であることが判明していて、より大きな耐摩耗性と弾性率とを
具備している点で純粋なＰＴＦＥを凌駕している。組付け時にＬ字形リングが拡
開させられることにより、高められた面圧が得られ、このような面圧は水の侵入
を阻止する。簡単にされた組付けを得るためには、ボールジョイントのスタッド
もしくはピンが***部を有しており、この***部にＬ字形リングが支持され得る
。

【００１７】 このような構造は、汚れおよび飛沫水の侵入阻止と、漏水やその他の湿分に対
するシールとを分離する。最適な機能形式を得るためには、シールベローズのシ
ールリップに向かい合って位置するシール面を被覆し、これにより、シール面に
おける摩耗を錆粒子によって増大させないようにすることが有利である。別の可
能性としては、防食された中間ディスクをシール面として使用することが考えら
れる。

【００１８】 念のために付言しておくと、本発明の、上で説明した特徴および以下に説明す
る特徴は、当然ながらそれぞれ記載された組み合わせでのみ使用可能であるので
はなく、本発明の範囲を逸脱することなしに、別の組み合わせでも、あるいはま
た単独でも使用可能である。

【００１９】 本発明のさらに別の特徴および利点は、請求項２以下および以下に図面につき
説明する複数の有利な実施例から明らかとなる。

【００２０】 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

【００２１】 図１には、走行機構支承装置のボールジョイントのベローズシール装置の横断
面の一部が示してある。ボールジョイントはボールピン２もしくはボールスタッ
ドを有しており、このボールピン２は上方に向かって延びてジョイントボールに
移行している（図示せず）。ボールピン２は環状の***部３と、この***部３に
下方に向かって続く円筒状の部分４とを有しており、この円筒状の部分４は下方
に向かって円錐状の部分５に移行している。円錐状の部分５には、走行機構支承
装置のレバー用ホルダもしくはレバーアイ（Ｈｅｂｅｌａｕｇｅ）１６が装着さ
れている。レバーアイ１６はベローズシール装置の領域にシール面７を有してお
り、このシール面７にはシールベローズ１のシールリップ６が支持されている。
シールベローズ１の、ピン側の開口の端部領域では、シールベローズ１が溝１１
を有しており、この溝１１内には、Ｌ字形リング８の半径方向脚部１０が突入し
て係合するか、もしくは溝１１内にＬ字形リング８の半径方向脚部１０が固定さ
れている。たいてい、半径方向脚部１０はシールベローズ１内に加硫固定されて
いる。Ｌ字形リング８は軸方向脚部９を有しており、この軸方向脚部９は、ボー
ルピン２の円筒状の部分４に被せ嵌められていて、ボールピン２の***部３によ
って位置固定されている。

【００２２】 シールベローズ１のシールリップ６は、組付けられていない弛緩されている状
態では、ハッチングされていない白抜きの領域によって図示したように、斜め下
方に向かって延びるように形成されており、それに対して、組付けられた状態で
は、プレロードもしくは予荷重をかけられてシール面７に載置している。シール
リップ６の背後には、シールリップ６と、シール面７と、Ｌ字形リング８と、ボ
ールピン２とによって仕切られる中空室１５が形成されている。

【００２３】 Ｌ字形リング８の軸方向脚部９も同様に、組付け前には内方に向けられていて
（白抜き領域）、組付け時にプレロードもしくは予荷重をかけられる。

【００２４】 Ｌ字形リング８の摺動面（Ｌａｕｆｆｌａｅｃｈｅ）の領域におけるボールピ
ン２の表面も、レバーアイ１６のシール面７も、有利には防食されているので、
シール面における錆粒子を回避することができる。

【００２５】 図２には、本発明によるベローズシール装置の改良された別の実施例が示して
ある。この実施例は図１の実施例にほぼ相当しているが、ただしＬ字形リング８
とボールピン２との間に付加的に中間リング１２が取り付けられている。中間リ
ング１２はその内面で、ボールピン２の円筒状の部分４と円錐状の部分５とに不
動に接触していて、端部側にそれぞれ１つの***部１３．１，１３．２を有して
いる。これらの***部１３．１，１３．２は、Ｌ字形リング８の軸方向脚部９の
ための摺動面１４を形成している。中間リング１２およびＬ字形リング８の材料
を適当に選択することにより、摺動面１４におけるシール特性と摩耗特性とを最
適化することができる。

【００２６】 図３には図２の変化形が示してあり、この変化形においては、中間リング１２
が２つの部分、つまり部分１２．１と部分１２．２とから構成されていて、こう
して、簡単にされた組付けと、リングを製造するためのより単純な工具とを可能
にする。さらに、製造時には一体のプラスチックリングを使用した場合の摺動面
１４における型分割が回避される。

【００２７】 上で説明したベローズシール装置の構成により全体的に見て、シール性能が改
善され、ベローズシール装置の摩耗が減じられることが達成される。これにより
、本発明によるベローズシール装置の耐用年数は、公知先行技術に記載のベロー
ズシール装置に比べて高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 Ｌ字形リングを備えた、本発明によるベローズシール装置を示す図である。

【図２】 Ｌ字形リングと中間リングとを備えた、本発明によるベローズシール装置を示
す図である。

【図３】 ２つの部分から成る中間リングを備えた、本発明によるベローズシール装置を
示す図である。

【符号の説明】

１ シールベローズ、 ２ ボールピン、 ３ ***部、 ４ 円筒状の部分
、 ５ 円錐状の部分、 ６ シールリップ、 ７ シール面、 ８ Ｌ字形リ
ング、 ９ 軸方向脚部、 １０ 半径方向脚部、 １１ 溝、 １２ 中間リ
ング、 １２．１，１２．２ 部分、 １３．１，１３．２ ***部、 １４
摺動面、 １５ 中空室、 １６ レバーアイ、 ａ 間隔

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 る。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジョイントボールとボールピン（２）とを備えたボールジョ
   イント、特に走行機構支承装置のボールジョイントに設けられたベローズシール
   装置であって、弾性的なシールベローズ（１）が設けられており、該シールベロ
   ーズ（１）が、ピン側の開口とジョイント側の開口とを有していて、ボールジョ
   イントのボールピン（２）を取り囲んでおり、シールベローズ（１）のピン側の
   開口に、全周にわたって延びかつ外方に向けられた弾性的なシールリップ（６）
   が設けられており、該シールリップ（６）がシール面（７）に接触しており、さ
   らに、ピン側の開口にＬ字形リング（８）が設けられており、該Ｌ字形リング（
   ８）の第１の脚部（９）が、ほぼ軸方向に向けられており（軸方向脚部）、第２
   の脚部（１０）が、半径方向外側に向けられている（半径方向脚部）形式のもの
   において、半径方向脚部（１０）が、シールベローズ（１）の内面に延びる溝（
   １１）内に係合しており、軸方向脚部（９）の内面が、対向して位置する摺動面
   に密に接触していることを特徴とするベローズシール装置。
2. 【請求項２】 軸方向脚部（９）の内面に密に対向して位置する摺動面（１
   ４）が、ボールピン（２）の一部分、有利にはボールピン（２）の円筒状の部分
   （４）である、請求項１記載のベローズシール装置。
3. 【請求項３】 シールリップ（６）と、シール面（７）と、Ｌ字形リング（
   ８）と、ボールピン（２）との間に中空室（１５）が形成されている、請求項１
   または２記載のベローズシール装置。
4. 【請求項４】 Ｌ字形リング（８）の半径方向内側でボールピン（２）に中
   間リング（１２）が被せ嵌められてプレス嵌めされており、該中間リング（１２
   ）の外面が、Ｌ字形リング（８）の軸方向脚部（９）のための摺動面（１４）を
   形成している、請求項１から３までのいずれか１項記載のベローズシール装置。
5. 【請求項５】 中間リング（１２）がＵ字形リングであり、該Ｕ字形リング
   の外側の脚部もしくは***部（１３．１，１３．２）が、半径方向外側に向けら
   れている、請求項４記載のベローズシール装置。
6. 【請求項６】 中間リング（１２）が、周方向で分割されて形成されている
   、請求項４または５記載のベローズシール装置。
7. 【請求項７】 Ｌ字形リング（８）の軸方向脚部（９）の外面とシールベロ
   ーズ（１）との間に所定の間隔（ａ）が存在するように、Ｌ字形リング（８）の
   半径方向脚部（１０）の長さと、溝（１１）の深さとが互いに調和されている、
   請求項１から６までのいずれか１項記載のベローズシール装置。
8. 【請求項８】 軸方向脚部（９）と半径方向脚部（１０）との間の角度が組
   付け時に可変となるように、Ｌ字形リング（８）が弾性的に形成されている、請
   求項１から７までのいずれか１項記載のベローズシール装置。
9. 【請求項９】 Ｌ字形リング（８）および／または中間リング（１２）の被
   せ嵌めを制限するための***部（３）がピン側に設けられている、請求項１から
   ８までのいずれか１項記載のベローズシール装置。
10. 【請求項１０】 Ｌ字形リング（８）および／または中間リング（１２）が
    プラスチックから成っている、請求項１から９までのいずれか１項記載のベロー
    ズシール装置。
11. 【請求項１１】 Ｌ字形リング（８）および／または中間リング（１２）が
    金属から成っている、請求項１から９までのいずれか１項記載のベローズシール
    装置。
12. 【請求項１２】 Ｌ字形リング（８）および／または中間リング（１２）の
    金属が被覆されている、請求項１１記載のベローズシール装置。
13. 【請求項１３】 シールベローズ（１）のシールリップ（６）の領域におけ
    るシール面（７）が溝（１１）を有しており、該溝（１１）内にシールリップ（
    ６）が係合している、請求項１から１２までのいずれか１項記載のベローズシー
    ル装置。