CN1784553A - 轴承密封以及转动装置 - Google Patents

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Abstract

一种轴承密封及转动装置,由沿径向容易变位的外密封、作为不沿径向伸展的环状刚性部的内环、具有密封唇的内密封、配置在外密封的外周部的外环构成,并将内密封的弹性系数设为比外密封的弹性系数大。以环状刚性部为界来确保内密封和销的密封性,在向销的径向的变位时,环状刚性部通过内密封追随销的变位而一体变位,通过外密封可以吸收环状刚性部的变位。

Description

轴承密封以及转动装置
技术领域
本发明涉及一种主要用于油压挖掘机等的建筑机械的销铰链连接的轴承密封装置。
背景技术
在建筑机械的油压挖掘机中,通过起重臂和悬臂、悬臂和铲斗或销,摆动自由地连接。
这样一来,使用销连接的部分,即在销铰链连接中,一般来说,在该销与轴套之间填充黄油(grease)等的润滑油而顺畅地摆动的同时,可防止由金属抵接导致的磨耗、异音的产生。
而且,防止砂土等从外部向销和轴套之间侵入的同时,防止润滑油从销和轴套之间的间隙漏出,所以使用被称作径向唇形密封的轴承密封装置。
作为该轴承密封装置,例如,已知在美国专利第5,380,016号所公开的内容。
在该公报记载的轴承密封装置,如图43所示,具备被称作波形环的外密封1、被称作张力环的内环2、和被称作密封环的内密封3。将外密封1嵌入轴套4的同时,按照将内密封3连接在销5的方式安装。
在上述的轴承密封装置中,在外密封1的外周安装被称作支架的固定用环6,并容易嵌入到轴套4内。
在上述的专利文献记载的轴承密封装置中,在将内密封3安装在销5上时,沿径向伸展并扩大内环2直径,通过由该收缩产生的紧固力将内密封3压接在销5上。由此,在内密封3上产生大的径向的面压(即,密封面压),例如20N/cm的面压。
为此,作为内环2,使用具有:大的拉伸系数,例如300~14,000MPa的拉伸系数和大的伸展系数,例如至少5%的伸展的材料。
如上所述,由于通过内环2产生的紧固力在内密封3上产生密封面压,通过在内密封3上设置密封唇3a和稳定唇(stabilizer lip)3b的2个密封唇,需要使密封性提高。
即,若只形成1个密封唇,内环2在宽度方向(销5的轴方向)不均等地收缩,发生密封唇的倾倒而不能准确地压接在销5上,使得密封性恶化。因此,如上所述,通过追加稳定唇3b而形成,使内环2在宽度方向均等地收缩并使密封唇准确地压接在销5上从而良好地进行通常时的密封性。
如上所述,由于内密封3具有密封唇3a和稳定唇3b,在销5和轴套4相对旋转时,在密封唇3a和稳定唇3b的2处产生磨擦力,该磨擦力为大的磨擦力。
为了克服该大的磨擦力而提高外密封1的强度。即,若磨擦力变大,在销5和轴套4相对旋转时,在外密封1上作用大的旋转力。由此,若外密封1的强度弱,外密封1遭到破损,所以如上所述,要提高外密封1的强度以使外密封1不遭到破损。
在上述的轴套4和销5之间有间隙,在由冲击引起的振动进行作用时等,销5可以沿径向以相同间隙量运动。
随着该销5的径向的运动(变位),若内密封3也沿径向变位,不会破坏密封性。但是,如上所述,内密封3通过内环2的紧固力压接在销5上,而且,由于是外密封1的强度高、难以沿径向变为的构成,所以构成为随着销5的径向的变位而使内密封3不能沿径向变位。
由此,通过销5的径向的变位,在内密封3的密封唇3a和销5之间产生间隙,降低了密封性,使砂土从外部侵入,润滑油漏出。
即,由油压挖掘机等的建筑机械的冲击引起的振动较大,用于该销连接的轴承密封装置,销5以高速沿径向反复而产生变位。
另一方面,若销5向径向的一方(例如在图43的上方)侧变位,由于外密封1难以变位,通过销5挤压内密封3、内环2的径向的一方(例如在图43的上半部分)侧而产生变位。此时,内密封3、内环2的径向的另一方(例如在图43的下半部分)侧销5的变位较快,此外通过外密封1难以变位,随着销5的变位较慢,相对密封唇3a的销5的压接状态被破坏而使密封唇3a和销5分离。
结合上述说明,在上述专利文献所述的以往的轴承密封装置中,虽然通常时的密封性较好,但在由于冲击引起的振动作用时,有密封性降低的问题。
在具有该类型的内密封的密封装置中,在黄油上升时黄油难以从内密封和销之间漏出,有不能进行对黄油上升结束的确认的问题。
而且,若密封性降低,由于砂土容易侵入、润滑油漏出,有降低销连接的耐用性的问题、和必须频繁地补给润滑油的问题。
发明内容
本发明鉴于上述的课题,目的在于提供一种轴承密封装置,其通常时的密封性良好,而且,即使在作用由于冲击引起的振动时也可以防止密封性恶化,而且,可以得知正确注入黄油等。
(1)技术方案1的发明,其特征在于:轴承密封具备外密封、环状刚性部、和由弹性体构成的内密封,上述环状刚性部被形成在上述外密封和内密封之间。
在此,本申请发明的环状刚性部,包括外密封或内密封的一部分,该外密封或内密封的一部分不仅是在作为内环独立的部件的情况,而且是在使构成外密封以及/或内密封的部件的一部分的环径方向的厚度变厚,或使部件的一部分变质硬质化的情况的外密封或内密封的一部分。
根据该发明,由于在沿径向不伸展环状刚性部的内侧设置弹性体的内密封,在轴上安装轴承密封时,内密封被支撑在环状刚性部上,并在轴方向可以产生密封面压。
所以,可以将内密封正确地压接在销(轴部)上,可以良好地取保通常时的密封性。
由此,在被轴承支撑的轴部安装轴承密封时,可以防止在轴部和内密封的抵接部分产生间隙,可以防止砂土等从外部侵入、或黄油等的润滑油从间隙漏出。
(2)技术方案2的发明,其特征在于:轴承密封具备外密封、环状刚性部、和由弹性体构成的内密封,上述环状刚性部按照其至少与某一方相接的方式而形成。
通过该发明,也可以得到与上述同样的作用以及效果。
(3)技术方案3的发明,其特征在于:轴承密封具备外密封、环状刚性部、和由弹性体构成的内密封,上述环状刚性部按照其一部分或全部被埋入在至少某一方内的方式而形成。
通过该发明,也可以得到与上述同样的作用以及效果。
(4)技术方案4的发明,其特征在于,在技术方案1~技术方案3的任意一项记载的轴承密封中,环状刚性部被构成为:使构成内密封以及外密封的某一方的部件的一部分的环径方向的厚度变厚、或使部件的一部分变质并硬质化。
在此,作为环状刚性部,可以采用下述的各种构成:使内密封的和外密封的抵接部的厚度变厚的构成;通过热硬化处理等的适合的硬化方法使内密封的和外密封的抵接部的硬度硬化的构成;使外密封的和内密封的抵接部的厚度变厚的构成;和通过热硬化处理等的适合的硬化方法使外密封的和内密封的抵接部的硬度硬化的构成。
根据该发明,由于可以仅通过用于内密封的材料以及用于外密封的材料来构成轴承密封,可以不使用其他的环状刚性部用的材料来进行制造。
(5)技术方案5的发明,其特征在于,在技术方案1~技术方案3的任意一项记载的轴承密封中,环状刚性部作为独立的部件而构成。
在此,作为独立的部件而构成的环状刚性部,可以采用由塑料、碳、SPC等的材料而构成的环状部件。
而且,独立部件的环状刚性部可以采用下述的各种构成:使其内置于内密封的和外密封的抵接部的构成;成三明治状夹持在内密封和外密封的抵接部的构成;使其介于内密封的和外密封的抵接部之间的构成;和跨过内密封和外密封的抵接部而配置的构成。
根据该发明,通过作为独立部件而构成状刚性部,根据作用在轴承上的力可以选择最适合环状刚性部的材料,所以作为最适合环状刚性部的材料,可以可靠地维持内密封的密封性。
(6)技术方案6的发明,其特征在于,在技术方案1~技术方案5的任意一项记载的轴承密封中,外密封被形成为:在轴部相对轴承沿径向变位时,外密封的变形比内密封的变形大。
在此,作为外密封,比轴部以及轴承间的间隙尺寸大,在安装时采用以便产生松弛的板状部件,根据轴部以及轴承间的间隙尺寸的变化,可以采用伸缩的褶皱部件、弹性部件。
根据该发明,由于环状刚性部自身不沿径向伸展、外密封与内密封相比容易沿径向变位,在仅以销(轴)和轴套(轴承)的间隙量沿径向运动时,外密封追随销的变位并可以沿径向变位。所以,内密封难以从销分离。
结合上述说明,可以提供一种轴承密封,其确保通常时的密封性的同时,在由冲击引起的振动作用时,可以防止密封性恶化。
(7)技术方案7的发明,其特征在于,在技术方案6记载的轴承密封中,构成内密封的弹性体的弹性系数为外密封的弹性系数的大致5倍。
根据该发明,通过与内密封相比较外密封更容易变形的材料而构成,弹性系数是内密封的大致5倍,所以根据轴承以及机轴部间的变位外密封变形从而可以维持密封性。
而且,通过将内密封的弹性体的弹性系数设为外密封的弹性系数的大致5倍以上,以及在销沿径向变位时的变位速度为2m/s以上的情况,也可以使其追随销的变位。
(8)技术方案8的发明,其特征在于,在技术方案1~技术方案7的任意一项记载的轴承密封中,由弹性体构成外密封。
根据该发明,通过由弹性体构成外密封,在轴承和轴部的相对旋转时,随着外密封旋转不会咬入轴承以及轴部的间隙,可以适当地确保轴承部分的转动。而且,通过褶皱状部件可以使外密封变小。
(9)技术方案9的发明,其特征在于,在技术方案1~技术方案8的任意一项记载的轴承密封中,将环状刚性部安装在被支撑在轴承的轴部上之前的圆周的长度L、和安装后的圆周的长度L’的关系设为L’<1.05L。
根据该发明,由于将环状刚性部的变形抑制在5%以内,通过环状刚性部可以可靠地维持内密封的密封性。
(10)技术方案10的发明,其特征在于,在技术方案1~技术方案9的任意一项记载的轴承密封中,环状刚性部的与径向垂直的方向的截面的宽度尺寸W比内密封的截面的径向的宽度尺寸h的大致1/2大。
根据该发明,即使在销沿径向变位时的变位速度为2m/s以上,也可以使其追随销的变位。
(11)技术方案11的发明,其特征在于,在技术方案1~技术方案10的任意一项记载的轴承密封中,具备在被轴承支撑的轴部安装内密封时相对该轴部的外周面沿轴方向倾斜并抵接的密封唇。
根据该发明,通过使密封唇从倾斜方向与轴部抵接,在轴部相对轴承沿径向变位时,在适当的压靠力的作用下使其抵接从而可以维持密封性,此外,即使在轴承以及轴部的相对旋转时,确保和轴部间的滑动性从而可以顺畅地进行相对旋转。
而且,内密封可以通过被注入的黄油等的压力沿径向变位,从沿径向变位的抵接部分可以泄漏出黄油等。即在黄油等的注入时,通过观察黄油等是否可以泄漏出来可以得知是否正确地注入黄油等。
(12)技术方案12的发明,其特征在于,在技术方案1~技术方案10的任意一项记载的轴承密封中,在被支撑在轴承上的轴部安装内密封时,具备密封唇,该密封唇具有朝面向该轴部的外周面的前端侧并且宽度依次变窄的1个山形状截面。
根据本发明,也可以不设置如以往的内密封的密封唇和稳定唇的2山的密封唇,可以减小销和轴套相对旋转时的摩擦力。
(13)技术方案13的发明,其特征在于,在技术方案1~技术方案12的任意一项记载的轴承密封中,设置外环,该外环是由按照包围外密封的方式呈环状而构成的刚性体构成。
根据该发明,通过设置由按照包围外密封的方式的刚性体而构成外环,由于通过外环可以阻止外密封的轴部的轴方向变位,在销和轴套间注入黄油等时,通过该黄油等,内密封和外密封一起沿轴方向的变位消失了。由此,可以防止外密封通过黄油等沿轴方向的变位的同时,也可以防止内密封沿轴方向的变位。
(14)技术方案14的发明,是一种转动装置,其具备在一方的部件设置的轴部、设置在另一方的部件上并在该轴承部可以转动地支撑上述轴部的轴承、比轴承面更向轴方向外侧安装并从外部隔断包含该轴承面的内部的轴承密封,其特征在于具备上述的在技术方案1~技术方案13的任意一项记载的轴承密封。
根据该发明,如上所述,即使产生轴部以及轴承的轴部径向的相对的变位,由于通过轴承密封可以确保内外的密封性,转动装置可以防止砂土等侵入轴部以及轴承部间,防止黄油等的润滑油从间隙漏出。所以,可以合适地用于建筑机械等的起重臂以及悬臂、悬臂以及铲斗的销连接。
(15)技术方案15的发明,其特征在于,在技术方案14记载的转动装置中,在轴承部的轴承密封的外侧,设置了限制该轴承密封的轴方向变位的运动的限位部件。
在此,作为限位部件,可以采用从轴承的轴承密封的安装部分向轴部侧突出设置的凸缘部件、在轴承部以及轴部间的间隙部分设置的垫片等。
根据该发明,通过使上述环状刚性部与凸缘部件或垫片等的限位部件接触,可以阻止外密封、内密封的轴方向的变位,可以求得轴承密封的构造的简单化。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的转动装置的剖视图。
图2是表示上述实施方式的轴承密封的构造的概要立体图。
图3是表示上述实施方式的轴承密封的安装状态的剖视图。
图4是用于说明上述实施方式的轴承密封的作用的剖视图。
图5是表示本发明的第2实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图6是表示本发明的第3实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图7是表示本发明的第4实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图8是表示本发明的第5实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图9是表示上述实施方式的轴承密封的变形例的模式图。
图10是表示上述实施方式的轴承密封的变形例的模式图。
图11是表示上述实施方式的轴承密封的变形例的模式图。
图12是表示上述实施方式的轴承密封的变形例的模式图。
图13是表示本发明的第6实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图14是表示本发明的第7实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图15是表示本发明的第8实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图16是表示本发明的第9实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图17是表示本发明的第10实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图18是表示本发明的第11实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图19是表示本发明的第12实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图20是表示本发明的第13实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图21是表示本发明的第14实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图22是表示本发明的第15实施方式的轴承密封的构造的剖视图。
图23是表示本发明的第16实施方式的轴承密封的构造的剖视图(实施例1)。
图24是表示使用内环的轴承密封的变形例的剖视图(实施例1)。(实施例1)
图25是表示使用内环的轴承密封的其他的变形例的剖视图(实施例1)。
图26是表示使用内环的轴承密封的别的变形例的剖视图(实施例1)。
图27是表示在内密封形成环状刚性部的例子的剖视图(实施例2)。
图28是表示在内密封形成环状刚性部的变形例的剖视图(实施例2)。
图29是表示在外密封形成环状刚性部的例子的剖视图(实施例3)。
图30是表示在外密封形成环状刚性部的变形例的剖视图(实施例3)。
图31是表示密封唇的变形例的剖视图(实施例4)。
图32是说明轴承密封的使用状态的剖视图(实施例)。
图33是表示金属环的使用方式的剖视图(实施例5)。
图34是表示金属环的使用方式的变形例的剖视图(实施例5)。
图35是表示金属环的其他的使用方式的变形例的正视图(实施例5)。
图36是图35的A-A剖视图(实施例5)。
图37是图35的B-B剖视图(实施例5)。
图38是表示防止向外密封的轴方向的变位的其他的例子的剖视图(实施例6)。
图39是图38的部分扩大图(实施例6)。
图40是表示弹性系数比和密封性的关系的图(实验例)。
图41是表示内环宽/内密封厚的比和密封性的关系的图(实验例)。
图42是表示外密封的恢复力和偏移量的关系的图(实验例)。
图43是以往例子的轴承密封的剖视图(以往例)。
具体实施方式
下面,根据设计图对本发明的实施方式加以说明。
(1)第1实施方式
(1-1)转动装置100的整体构成
在图1中,表示本发明的第1实施方式的转动装置100。该转动装置100作为连接构成油压挖掘机的起重臂和悬臂的销铰链连接而被使用,例如,在一方的部件的臂上设置有作为轴部的销101,在另一方的部件的臂上设置有作为轴承的轴套102。
销101由圆柱状的钢制材料构成,并通过螺栓螺母等固定在托座103上,该托座103被设置在悬臂端部。
轴套102由内插该圆柱状的销101的圆筒状的钢制材料构成,轴套102的内径比销101的外径大,在这些之间形成间隙。而且,在轴套102的圆筒端面开口部按照覆盖间隙的方式设置作为限位部件的垫片104。
在该轴套102的圆筒内周面的中央突出设置轴承部105,通过该轴承部105的轴承面支撑销101。而且,通过销101的外周面相对轴承部105的轴承面滑动,起重臂以及悬臂间转动。
在这样的转动装置100中,在支撑部105的外侧、垫片104的内侧设置有用于密封轴套102的内部圆筒状的空间和外部空间的间隙的轴承密封110。通过该轴承密封110在被密封的轴套102的内部空间中封入黄油等的润滑油,通过使被封入的润滑油进入到支撑部105的轴承面以及轴部101的外周面的间隙,使两者的滑动性提高,可以顺畅地进行转动装置100的转动。
(1-2)轴承密封110的构造
在图2中,表示上述的轴承密封110的详细构造。通过同心圆状组合半径不同的多个环状部件而构成该轴承密封110,并从内侧朝向外侧,具备:环状的内密封111、作为环状刚性部的内环112、环状的外密封113、以及外环114,在内密封111以及外密封113之间形成内环112。
内密封111被构成为具备沿轴承密封110的轴方向延伸密封唇111A、和从密封唇111A的一端向轴承密封100的径向外侧突出的基部111B的截面大致L字状,该内密封111由例如聚氨酯等的高分子材料而成弹性体构成,作为聚氨酯的硬度可以采用95°以上的。
密封唇111A被构成为:基部111B、即基端侧的环径尺寸最大,朝向轴承密封110的轴方向前端侧半径尺寸依次变小的大致圆锥台状。
作为环状刚性部的内环112作为包围内密封111的截面大致L字状的环状部件而被构成,该内环112的截面L字的一方的部分被埋设在上述的内密封111的基部111B内部。作为该内环112的材质,优选采用刚性高的,例如,可以采用SPC钢等。另外,该内环112若在将其安装在轴部101前的圆周长设为L,安装后的圆周长设为L’,则具有L’<1.05L的刚性,不过并非仅限于SPC钢,可以选择塑料、碳等的各种材料。
外密封113被设置成进一步包围内环112的外周,并被构成为具备内环固定部113A、伸缩部113B、以及外环固定部113C的截面大致C字状。该外密封113可以由比上述的内密封111容易变形的弹性体构成,可以使用NBR硬度30°以上的NBR,除了NBR,使用硅橡胶、氟橡胶等的材料可以进一步提高耐用性。另外,该外密封113的弹性系数被设定为内密封112的大致5倍的值。
内环固定部113A是被固定在内环112的另一方的L字外周面的部分,在内环112上可以使用焊接或粘接剂等进行固定。外环固定部113C也和该内环固定部113A大致相同地被固定在外环114上。
伸缩部113B连接内环固定部113A以及外环固定部113C之间,在产生上述的轴部101以及轴套102间的相对变位时,伸缩部113B伸缩并追随其变位。该伸缩部113B沿相对内环固定部113A以及外环固定部113C的粘接面倾斜的方向,即,在安装在轴部101的状态下,相对轴部101的轴方向倾斜的方向伸出。而且,在伸缩部113B和外环固定部113C之间,形成朝向连接部分宽度逐渐变窄的间隙,该部分成为截面C字的内侧部分。
外环114是由包围外密封113的截面大致L字状的环状部件构成,作为该外环114的材料,可以采用与上述的内环112同种的材料。而且,沿外环114的L字状内侧粘接上述外密封113的外密封固定部113C。
(1-3)轴承密封110的安装状态
在图3中,表示在转动装置100上安装上述的轴承密封110的状态。
在没有将轴承密封110安装在轴部101上的状态下,内环111的密封唇111A的基端侧内径尺寸比轴部101的直径尺寸大,密封唇111A的前端侧内径尺寸比轴部101的直径尺寸小。另外,外环114的外径尺寸和轴套102的内径尺寸大致相同。
在轴承密封110上安装轴部101时,相对轴承密封110扩大密封唇111A的前端部分的同时插入轴部101,并使轴部101移动至所期望的位置。
外环114紧密粘接在轴套102的圆筒内面从而确保密封性,内密封111通过外侧的内环112抑制向内密封111自身的径向外侧的变形,密封唇111A的前端部分在压靠的状态下抵接在轴部101的外周面上,在该状态下,确保轴部101的外周面以及内密封111间的密封性。
(1-4)轴承密封110的作用
这样一来装入在转动装置100的轴承密封110,如图4所示,对相对于轴套102的轴部101的径向的变位,按照下面的方式作用。
首先,在图4中,对于用双点划线表示的存在于中立位置的轴部101,轴部101在通过设置的臂的较大的力的作用后,轴部101沿与该中心轴垂直的轴部101的径向变位,向用实现描绘的轴部101变位。
此时,轴承密封110的内密封111通过内环112抑制径向的变形,所以在密封唇111A与轴部101抵接的状态下,其压靠力不发生变化,与轴部101一起沿径向变位。
设置在内环112的外侧的外密封113为了吸收该轴部101的变位,伸缩部113B发生变形,吸收该轴部101的变位。具体而言,在图4的上部,伸缩部113B按照沿水平方向倾倒的方式变形,外密封113的C字的内侧的间隙消失。
另一方面,在图4的下部,伸缩部113B按照向垂直方向立起的方式变形,外密封113的C字侧的间隙变大,通过这些外密封113的变形,吸收对于轴部101的轴套102的变位,通过内环112维持相对内密封111的轴部101的外周面的抵接状态。
另一方面,在轴套102的内部侧注入黄油等润滑油时,轴承密封110通过该润滑油的压力,向轴部101的轴方向外侧突出,但在通过外环114限制其运动的基础上,进一步,也通过作为限位部件的垫片104限制同方向的运动。另外,外密封113也可以在没有外环114的状态下直接安装在轴套上。
(1-5)第1实施方式的效果
根据上述的第1实施方式,有下述的效果。
(a)通过作为环状刚性部的内环112可以防止内环112自身沿环径向变形,在内密封111的压靠力不发生变化的状态下维持抵接状态,所以可以仅通过内密封111产生密封面压。所以,可以将内密封111正确地压接在轴部101上,可以良好地确保通常时的密封性。另外,在轴部101和轴套102相对旋转时或者相对轴方向移动时,可以防止在轴部101和内密封111的抵接部分产生间隙,防止从外部砂土等的侵入、以及从间隙润滑油的泄漏,可以大幅提高转动装置100的耐用性。
(b)由于内密封111在一定的压靠力的作用下抵接在轴部101的外周面上,在设置了轴套102的轴承部105的内部空间注入黄油等时,内压上升后,由于从该抵接部分黄油等漏出,通过确认该漏出,可以确认是否正确地注入黄油等。
(c)由于和内密封111或外密封113独立构成内环112,根据在转动装置100上作用的力可以选择最适合的材料,可以防止内密封111的变形,提供用于维持抵接状态的最适合的方式。
(d)外密封113是由比内密封111更容易变形的材料构成,由此不会阻碍内密封111的密封性,通过外密封113变形可以维持密封性。而且,即使轴部101以及轴套102间的变位是由于冲击振动导致的急剧的变位,由于外密封113以良好的响应性追随,可以成为一种不会由于冲击而导致密封性恶化的轴承密封110。
(e)由于内密封111的径向的弹性系数变为外密封113的同方向的弹性系数的大致5倍,根据轴套102以及轴部101间的变位外密封113变形,可以维持轴承密封110整体的密封性。尤其,由于弹性系数成为5倍以上,即使变位速度变成2m/s以上时,外密封113以良好的响应性变形并进行轴部101的变位从而维持密封性。
(f)外密封113由弹性体构成,由此在轴套102以及轴部101的相对旋转时,外密封113不会咬入间隙部分,可以适当地确保转动装置100的旋转。
(g)对轴部101进行轴承密封110的安装时,由于可以将内环112的变形抑制在5%以内,在发生轴部101以及轴套102的径向的相对变位时,在一定的压靠力的作用下,可以可靠地使内密封111与轴部101抵接,可以可靠地维持内密封111的密封性。
(h)密封唇111A具有圆锥台状内面,在将其安装在轴部101时,通过相对轴部101的外周面沿轴方向倾斜地抵接,对于轴部101以及轴套102的径向的变位,在适当的压靠力的作用下使其抵接从而维持密封性,在此基础上,由于和轴部101的抵接部分较少,在轴部101旋转时,确保滑动性从而可以使轴部101顺畅地旋转。
(i)通过设置外环114以及垫片104,即使向轴套102的内部注入润滑油,由于内压,轴承密封110不会向轴部101的轴方向外侧变位。
(2)第2实施方式
接着,对本发明的第2实施方式加以说明。另外,在下面的说明中,对于与之前说明了的部件相同的部件,用同一符号标记,并省略或简略其说明。而且,在以下的个实施方式的剖视图中,右侧作为转动装置的外侧,左侧作为包括轴承部的内部侧而进行说明。
在上述的第1实施方式中,外密封113被构成为其伸缩部113B沿相对于内环固定部113A以及外环固定部113C倾斜的方向伸出,通过该伸缩部113B的倾斜状态的变化,被构成为吸收相对于轴部101以及轴套102的变位。
与此相对,第2实施方式的轴承密封120,如图5所示,在外密封123的配置上有所不同。
即,轴承密封120,以第1实施方式同样,具备内密封111、内环112、和外环114,但连接内环112以及外环114的外密封123沿内环112的L字部分的伸出方向延伸,并被连接成与外环114的L字内侧面垂直,在将轴承密封120安装在轴部101的状态下,外密封123的伸缩部分成为沿轴部101的轴方向的状态的这一点不同。另外,外密封123的材质以及将其向内环112、外环114的固定方法与第1实施方式相同。
通过这样的第2实施方式的轴承密封120,除了在上述的第1实施方式中叙述的效果以外,还有下述的效果。
即,通过外密封123的伸缩部分沿轴部101的轴方向伸出,该伸缩部分对于轴承密封120的轴部101的轴方向变位是有利的。
(3)第3实施方式
在上述的第1实施方式中,轴承密封110的外密封113具备内环固定部113A、伸缩部113B、以及外环固定部113C,并被构成为:通过相对轴部101的轴方向倾斜的伸缩部113B,吸收轴部101的变位。
与此相对,第3实施方式的轴承密封130,如图6所示,不同点在于:外密封133沿与轴部101的轴方向垂直的方向伸出,在中央部具有缩颈的截面,该缩颈部分成为伸缩部分。
而且,上述的第1实施方式的轴承密封110被构成为其外环114呈截面大致L字状,但在第3实施方式的轴承密封130中,外环134是由在安装的状态下沿轴部101的轴方向延伸的圆筒状体而构成的这一点不同。另外,由于由简单的圆筒状体构成该外环134,为了确保强度,与构成第1实施方式的轴承密封110的外环114相比,即使是相同的材质也使用厚度尺寸大的材料。
通过这样的第3实施方式的轴承密封130,除了在上述的实施方式中叙述的效果以外,还有下述的效果。
即,由于外密封133的伸缩方向沿轴部101的径向伸出,并且中央部形成为缩颈的简单的构造,得到外密封133的良好的成形性,从而提高生产性。
(4)第4实施方式
在上述的第1实施方式中,轴承密封110的外密封113具备内环固定部113A、伸缩部113B、以及外环固定部113C,并被构成为:通过相对轴部101的轴方向倾斜的伸缩部113B,吸收轴部101的变位。
与此相对,第4实施方式的轴承密封140,如图7所示,不同点在于:外密封143的截面形状被构成为简单的矩形状,外密封143贯穿内环112以及外环114的L字侧面的整体并粘接。
此时,外密封143优选使用硬度比用于外密封113的材料低的橡胶来制造,该外密封113构成第1实施方式的轴承密封110。
通过这样的第4实施方式的轴承密封140,除了上述的实施方式的效果以外,还有下述的效果。
即,由于外密封143的截面形状极为简单,可进一步提高外密封143的成形性,大幅提高生产性。
(5)第5实施方式
在上述的第1实施方式中,轴承密封110的作为环状刚性部的内环112被形成在内密封111以及外密封113之间。
与此相对,第5实施方式的轴承密封150,如图8所示,不同点在于:作为环状刚性部的内环152被形成为与内密封111以及外密封113抵接。
即,内环152被设置成:具有沿与轴承密封150的径向垂直的方向延伸的长方形状的截面,跨过内密封111以及外密封113的内侧面,并与两者抵接。另外,外密封113的材质以及向内环152、外环114的固定方法与第1实施方式相同。
通过这样的第5实施方式的轴承密封150,可以得到与上述的各实施方式的效果同样的作用和效果。
而且,轴承密封的内环,如图9~图12所示,可以考虑各种的截面形状,可以配置在各种的位置上。另外,在图9~图12中,虽然通过符号仅对轴承密封以及内环进行了标识,由于内密封、外密封、以及外环与在上述第5实施方式说明的内容相同,省略其标识。另外,对内环和外密封、内密封的固定方法与第1实施方式相同。而且,可以用内环铆接外密封、内密封。
例如,在图9中,
(a)轴承密封160的内环162被构成为截面矩形形状,在矩形的侧面和外密封相接,在矩形的底面与内密封相接。
(b)在轴承密封170中,内环172仅与外密封相接。
(c)在轴承密封180中,内环182被设置在内密封的外侧,矩形截面的底面部分与外密封相接。
(d)在轴承密封190中,内环192被配置在外密封的内侧,并被埋设在外密封内。
(e)在轴承密封200中,内环202被配置在外密封的外侧,并被埋设在外密封内。
(f)在轴承密封210中,内环212被配置在外密封的内侧,大致呈L字状截面的一部分被埋设在外密封内。
另外,在图10中,
(g)在轴承密封220中,内环222被配置在内密封的内侧,并被埋设在内密封内。
(h)在轴承密封230中,内环232被配置在内密封的内侧,并被埋设在内密封内,但底面以及侧面露出到外部。
(i)在轴承密封240中,内环242被配置在内密封的内侧,大致呈L字状截面的一部分被埋设在外密封内。
(j)在轴承密封250中,内环252被配置在内密封的内侧,埋设矩形截面的一部分,矩形的上面部分与外密封相接。
(k)在轴承密封260中,内环262被配置在内密封的外侧,并被埋设在内密封内。
(1)在轴承密封270中,内环272被配置在内密封的外侧,并埋设矩形截面的一部分。
而且,在图11中,
(m)在轴承密封280中,内环282被配置在内密封的外侧,呈L字状截面的一部分被埋设在内密封内。
(n)在轴承密封290中,内环292被跨过内密封以及外密封的内侧配置,呈C字状截面的前端部分分别被埋设在内密封以及外密封内。
(o)在轴承密封300中,内环302被跨过内密封以及外密封的外侧配置,呈C字状截面的前端部分分别被埋设在内密封以及外密封内。
(p)在轴承密封310中,内环312被跨过内密封以及外密封的内侧配置,呈L字状截面的一部分被埋设在内密封内。
(q)在轴承密封320中,内环322被跨过内密封以及外密封的内侧配置,呈L字状截面的一部分被埋设在外密封内。
(r)在轴承密封330中,内环332被跨过内密封以及外密封的外侧配置,呈L字状截面的一部分被埋设在内密封内。
而且,在图12中,
(s)在轴承密封340中,内环342具有与内密封的基部大致相同长度的截面,并被埋设在内密封内。
(t)在轴承密封350中,内环352具有与外密封的基部大致相同长度的截面,并被埋设在外密封内。
(6)第6实施方式
在上述的第1实施方式的轴承密封110中,内环112被构成为具有呈L字状的截面,L字的一部分被埋设在内密封111内。
与此相对,在第6实施方式的轴承密封360中,如图13所示,作为环状刚性部的内环362是由矩形截面的圆筒状体构成,将圆筒的内周面整体设为内密封361的固定面,将圆筒的外周面整体设为外密封114的粘接面,即,内环362被夹持在内密封361以及外密封113间的这一点不同。另外,内环362的材质与第1实施方式一样,通过SPC钢等形成。
根据这样的第6实施方式的轴承密封360,除了上述的实施方式的效果以外,还有下述的效果。
即,由于通过简单的圆筒状的部件构成内环362,可以求得内环362的制造的简单化。
而且,由于可以将内环362的内外周面整体设为内密封361以及外密封113的粘接面,提高这些相互的一体化的强度。
(7)第7实施方式
在上述的第6实施方式中,内环362被配置成夹持在内密封361以及外密封113之间。
与此相对,在第7实施方式的轴承密封370中,如图14所示,不同点在于:作为环状刚性部的内环372被埋设在内密封371的基部内并与其一体化。而且,内密封371和外密封113在相互的基部之间被粘接固定。
通过这样的第7实施方式的轴承密封370,除了上述实施方式的效果以外,还有下述的效果。
即,由于将内环372埋设在内密封371并使其一体化,在产生相对轴部101的轴套102的径向变位时,进一步提高约束内密封371的径向的变位的效果。
(8)第8实施方式
在上述的第6实施方式中,内环362被配置成夹持在内密封361以及外密封113之间,并向各自的基部整体延伸。
与此相对,在第8实施方式的轴承密封380中,如图15所示,不同点在于:作为环状刚性部的内环382被埋设在内密封361内,沿轴部101的轴方向的内环382的截面长度与内密封361以及外密封113的基部部分的同方向的长度大致相等。
通过这样的第8实施方式的轴承密封380,可得到与上述的实施方式的效果相同的效果。
(9)第9实施方式
在上述的第6实施方式的轴承密封360中,内环362的截面沿轴部101的轴方向的尺寸被设为与内密封361的基部大致相同的尺寸。
与此相对,在第9实施方式的轴承密封390中,如图16所示,不同点在于:作为环状刚性部的内环392在内密封361的轴部101的外侧,被配置在内密封361以及外密封113的边界部分。另外,沿内环392的轴部101的轴方向的截面的尺寸W被设定在内密封361的径向的尺寸h的至少1/2以上。
通过这样的第9实施方式的轴承密封390,除了与上述实施方式相同效果以外,还有下述的效果。
即,由于内环392的沿轴部101的轴方向的截面的尺寸W被设定在内密封361的径向的尺寸h的至少1/2以上,所以即使在轴部101在径向发生变位时的变位速度变位2m/s以上时,可以追随轴部101的变位。
(10)第10实施方式
构成上述的第6实施方式的轴承密封360的内环362与内密封361以及外密封113各自独立构成。
与此相对,在第10实施方式的轴承密封400中,如图17所示,不同点在于:可以充分得到支撑内密封401的密封唇401A的基端侧的基部401B的径向厚度尺寸H1,在该基部401B具有强度并使其作为环状刚性部。
通过这样的第10实施方式的轴承密封400,除了上述实施方式的效果以外,还有下述的效果。
即,由于不需要使用独立构成的内环,使构成轴承密封400的部件数量降低,可以求得制造的简单化以及制造成本的降低。
(11)第11实施方式
在上述的第10实施方式的轴承密封400中,通过确保构成内密封401的基部401B的径向厚度尺寸H1,可以使基部401B作为环状刚性部发挥机能。
与此相对,在第11实施方式的轴承密封410中,如图18所示,不同点在于:通过使内密封411的基部411B的外周部分硬质化,确保基部411B的强度并使其作为环状刚性部。
即,内密封411的设置了密封唇411A的面与其他的实施方式相同,但通过热处理等使基部411B的环外周部分硬质化,由此发现基部411B的硬度。由此,与第10实施方式比较,基部411B的厚度尺寸H2变小。另外,在硬质化的处理时,若将该厚度尺寸H2不设为密封唇411A不硬质化程度的厚度尺寸,有降低内密封411的密封性能的可能性。
通过这样的第11实施方式的轴承密封410,除了上述实施方式的效果以外,由于可以使内密封410的基部411B的厚度变薄,不用对轴承密封410进行需要以上的大型化。
(12)第12实施方式
在上述的第10实施方式的轴承密封400中,较大地设置内密封401的基部401B的厚度尺寸H1并使其作为环状刚性部。
与此相对,在第12实施方式的轴承密封420中,如图19所示,不同点在于:较大地设置构成外密封423的基部423B的厚度尺寸H3,并使其作为环状刚性部发挥机能。另外,与内密封361比较,外密封423由于使用弹性系数小的弹性体,基部423B的厚度尺寸H3变为与第10实施方式的内密封401的基部401B的厚度尺寸H1比较小的值。而且,向其他的外环114等的粘接部423A、伸缩部等与其他的实施方式相同。
通过这样的第12实施方式的轴承密封420,可以得到与上述的实施方式的效果相同的效果。
(13)第13实施方式
在上述的第12的实施方式的轴承密封420中,较大地设置外密封423的基部423B的厚度尺寸H3,并使该基部423B作为环状刚性部发挥机能。
与此相对,在上述的第13实施方式的轴承密封430中,如图20所示,不同点在于:通过使外密封433的基部433B的内周部分硬质化,确保基部433B的强度并使其作为环状刚性部。另外,对外密封433的内周部分进行硬质化的方法与第11实施方式的情况相同,通过进行硬质化,外密封433的基部433B的厚度尺寸H4比第12实施方式的情况变小。而且,粘接部433A以及伸缩部也和第12实施方式相同。
通过这样的第13实施方式的轴承密封430可以得到与上述的实施方式的效果同样的效果。
(14)第14实施方式
在上述的第6实施方式的轴承密封360中,构成内密封361的密封唇361A被构成为:按照截面矩形状相对轴部101的轴方向倾斜并与轴部101的外周面抵接。
与此相对,在第14实施方式的轴承密封440中,如图21所示,不同点在于:内密封441具有1个山形状截面的密封唇441A,该山形状截面的密封唇441A朝面向轴部101的外周面的前端侧其宽度逐渐变窄。
即,内密封441被构成为:具备密封唇441A,该密封唇441A是由从内环362侧的基端部朝向轴部101的外周面逐渐宽度变窄的大致三角形状的截面构成,其前端部分抵接轴部101的外周面。另外,该内密封441的基端部分的轴部101的轴方向尺寸与内环362的同方向尺寸大致相等。
通过这样的第14实施方式的轴承密封440,可以得到与上述的实施方式的效果相同的效果。
(15)第15实施方式
在上述的第14实施方式的轴承密封440中,在外密封113的外侧仅设置了1个外环114。
与此相对,在第15实施方式的轴承密封450中,如图22所示,不同点在于:在外环114的外侧又设置了金属环455。
该金属环455截面呈L字形状,沿轴部101的轴方向延伸的缺口槽456在圆周方向形成多处。该缺口槽456是在轴部101上安装时向内侧注入的黄油等润滑油漏出的部分,通过润滑油的注入,形成不使轴承密封450向轴部101的轴方向外侧飞出。
而且,在金属环455的轴部101的轴方向外侧设置有由合成树脂构成的密封唇457,隐蔽上述的缺口槽456以使缺口槽456不向外部露出。
通过这样的第15实施方式的轴承密封450,可以得到与上述实施方式的效果相同的效果。
(16)第16实施方式
对于本发明的第16实施方式根据添加的设计图在下面具体地说明。图23~图26是本发明的1实施例,是作为环状刚性部使用内环的轴承密封的一部分的剖视图。图27、28是表示在内密封的和外密封的抵接部形成环状刚性部的例子的一部分的剖视图。
图29、30是表示在内密封的和外密封的抵接部形成环状刚性部的例子的一部分的剖视图。
(实施例1)
如图23所示,作为环状部件18使用内环20,从外侧向内侧,由外密封10、内环20、内密封30以及金属环40构成轴承密封60,并表示将作为外环的金属环40嵌合在轴套51上例子。轴承密封60,如图32所示呈环状被配置在销50和轴套51之间,但为了说明轴承密封60的构成,在记载轴承密封60的图中表示轴承密封60的一部分剖视图。
上述外密封10在径向容易变位。例如,采用NBR硬度30°等的软的材质,优选具有截面呈大致C字状的间隙部的形状。
具体而言,通过外侧筒12、内侧筒13、连接该外侧筒12的宽度方向一端部和内侧筒的宽度方向一端部的环状的连接片14,使外侧筒12的内面12a和内侧筒13的外面13a隔离,在其两者之间具有在宽度方向另一端部开口的环状的间隙部11的截面呈大致C字形状。
作为环状刚性部18使用的内环20需要在径向上不延伸。可以通过例如弹性伸缩小的材质、优选伸缩在5%以下的材质(SPC等的金属)呈圆环状形成。
内密封30相对销50的外周面倾斜,并仅具有密封唇31,该密封唇31具备其前端接触的1个山形,并可以通过高分子等的弹性体、例如聚氨酯以硬度95°形成。
内密封30,通过作为环状刚性部18的内环20保持外周面,通过环状刚性部18始终维持与销50的压接力。即,通过内密封30的密封唇31而产生的对销50的压接力,即密封面压仅通过内密封30产生,可以良好地保持通常时的密封性。
而且,对应向外密封10和内密封30的径向的一定变位的恢复力,即,各自的弹性系数设定为内密封30的弹性系数比外密封10的弹性系数大。
由此,外密封10追随销50的径向的变位并可以支撑与销50一起变位的环状刚性部18,通过外密封10沿径向变位可以吸收环状刚性部18的变位。
由此,在销50相对轴套51沿销50的径向变位时,内密封30和作为环状刚性部18的内环20成为一体,追随销50的变位可以沿径向变位,销50回到原来的位置后,内密封30和作为环状刚性部18的内环20成为一体并追随销50恢复到原来的位置。
即,即使向销50的径向变位时,也可以良好地维持密封性。
外密封10、内环20以及内密封30的材质和形状并非限定于上述的材质、形状,若是可以达成本申请发明的课题的材质、形状都可以适用。
在图23中,表示将作为环状刚性部18的内环20配置在内密封20的外侧筒33的外面33a和外密封10的内侧筒13的内面13b之间的例子。但是,作为内环20的配置构成,如图24所示,可以是内置内密封20的外侧筒33内,如图25所示,也可以是呈三明治状夹持在内密封20的外侧筒33上。
而且,如图26所示,内环20可以仅配置在内密封30的外侧筒33的端部附近。此时,用内密封30的厚度h除沿内环20的销50的轴方向的宽度方向的长度W后的值和泄漏发生速度(m/s)、即和向销50的径向的变位速度(m/s)的关系,在图41中表示。
图41表示的关系是在作为内密封30使用橡胶硬度70°的弹性体、作为外密封10使用橡胶硬度30°的弹性体时的建筑机械的销连接部的实验结果。
其中表示:将横轴设为(内环20的宽度方向的长度W)/(内密封30的厚度h)的值,将纵轴设为泄漏发生速度(m/s)、即向销50的径向的变位速度(m/s)的关系。
如图41所示,在(内环20的宽度方向的长度W)/(内密封30的厚度h)的横轴的值为0.5时,向销50的径向的变位速度变为2m/s后,从轴承密封60的泄漏发生,在其以下的变位速度不发生泄漏。在横轴的值为0.8时,表示:变位速度变化至5m/s,从轴承密封60的泄漏不发生。在横轴的轴为1.0或1.4时,表示:即使变位速度变为5m/s,从轴承密封60的泄漏也不发生。
在通常的建筑机械中,在2m/s以内使用销连接部的销50的变位速度,例如,即使在使油压挖掘机的铲斗与岩石或者混凝土块等相撞并进行破碎时等的情况,销50的变位速度最大也在5m/s左右。由此,销50的变位速度、即泄漏发生速度若可以对应2m/s的轴承密封,就可以充分且实用地耐用。
即,若(内环20的宽度方向的长度W)/(内密封30的厚度h)的值在0.5以上,则可充分对应销50的变位速度、即泄漏发生速度。
(实施例2)
图27、28表示在内密封的和外密封的抵接部形成环状刚性部的例子的一部分的剖视图。在图27中,表示:通过使内密封30的外侧筒33的厚度变厚,形成环状刚性部18的例子。而且,在图28中,表示:通过在内密封30的外侧筒33的外面33a施加加热硬质化处理等,在硬化了的外面33a形成环状刚性部18的例子。如图28所示,通过对外侧筒33的外面33a进行硬化处理,可以使内密封30的厚度变薄。
也可以以下述的方法形成:通过粘贴、焊接、粘接等适合的固定方法在内密封的外侧筒33上安装硬质件来替代对外侧筒33的外面33a进行硬化处理。此时,作为硬质件,优选使用弹性伸缩小的材质。
(实施例3)
图29、30表示在外密封的和内密封的抵接部形成环状刚性部的例子的一部分的剖视图。在图29中,表示:通过使外密封10的内侧筒13的厚度变厚,形成环状刚性部18的例子。而且,在图30中,表示:通过在外密封的内侧筒13的内面13b施加加热硬质化处理等,在硬化了的内面13b形成环状刚性部18的例子。如图30所示,通过对内侧筒13的内面13b进行硬质化处理,可以使轴承密封60的尺寸变小。
也可以以下述的方法形成:通过粘贴、焊接、粘接等适合的固定方法在内密封的外侧筒33上安装硬质件来替代对外侧筒33的外面33a进行硬化处理。此时,作为硬质件,优选使用弹性伸缩小的材质。
(实施例4)
图31表示作为密封唇31的形状的大致三角形的截面形状,靠近内密封30的外周的两端面30a平行,靠近内周的两端面30b呈大致V字状交叉而形成密封唇31。
在图31中,图示了作为环状刚性部18使用与在实施例1中使用的相同的内环20的情况,但作为环状刚性部18并非限于内环20,可以使用实施例2、3所示的环状刚性部18。
在本申请发明中,并非限于上述的实施例1~4的构成,若是能够达成本申请发明的课题的构成,可以变更外密封10、环状刚性部18以及内密封30的材质、构造。此时,对于向外密封10和内密封30的径向的一定变位的恢复力,即,各自的弹性系数需要预先设定为内密封30的弹性系数比外密封10的弹性系数大。
尤其,如图40所示,(内密封弹性系数)/(外密封弹性系数)的值优选在大致5以上。即,在图40中,表示:对作为内密封30使用橡胶硬度70°的弹性体、作为外密封10使用橡胶硬度30°的弹性体的建筑机械的销连接部进行的实验结果。作为横轴使用(内密封弹性系数)/(外密封弹性系数)的值,作为纵轴使用泄漏发生速度(m/s)、即向销50的径向的变位速度(m/s)。
如图40所示,在(内密封弹性系数)/(外密封弹性系数)的值为5时,向销50的径向的变位速度变化至2m/s可以防止从轴承密封60的泄漏。而且表示了:横轴的值为3时,变位速度变化至约3m/s之前不发生从轴承密封60的泄漏。表示了:横轴的值为20时,变位速度变化至约4m/s之前不发生从轴承密封60的泄漏,横轴的值为30时,变位速度变化至约5m/s之前不发生从轴承密封60的泄漏。
在通常的建筑机械中,在2m/s以内使用销连接部的销50的变位速度,例如,即使在使油压挖掘机的铲斗与岩石或者混凝土块等相撞并进行破碎时等的情况,销50的变位速度最大也在5m/s左右。由此,销50的变位速度、即泄漏发生速度若可以对应2m/s的轴承密封,就可以充分且实用地耐用。
由此,若(内密封的弹性系数)/(外密封的弹性系数)的值约为5以上,可以充分地对应建筑机械的销连接部的销50的变位。
(实施例5)
图33~图37表示由第1金属环41和第2金属环42构成阻止外密封10的轴方向变位的金属环40、并将金属环40固定在轴套51上的例子。即,有下述情况:由于外密封10比内密封30更容易变位,从图33的图的左侧向销50和轴套51间注入黄油等时,通过黄油等的注入压力,在内密封30的密封唇31如箭头a所示向倾斜方向变位之前,内密封30和外密封10一起沿销50的轴方向变位。
此时,不会从内密封30的密封唇31和销50间泄漏出黄油等,通过确认从密封唇31和销50之间黄油等的泄漏,不能进行对可以正确注入黄油等的确认。而且,若内密封30沿轴方向变位,其成为密封唇31和销50的接触角度发生改变、降低密封性、密封唇31与各部接触而遭到破坏的原因。
由此,使用第1金属环41和第2金属环43来阻止外密封10的轴方向的变位,并可以防止内密封30与外密封10一起沿轴方向变位。由此,在黄油等注入时等,通过密封唇31a沿箭头a方向变位可以使黄油等从密封唇31和销50之间漏出,可以确认正确注入黄油等。
例如,如图32所示,通过托座52支撑销50的同时,在该销50和轴套51之间设置本发明的轴承密封60,在该轴套51和销50之间,从喷嘴54注入黄油等。
此时,通过确认注入的黄油等从轴套51和托座52之间漏出,可以确认正确注入黄油等。
由此,如上所述,外密封10沿轴方向变位、内密封30与外密封10一起沿轴方向变位后,由于密封唇31沿箭头a方向不变位而使黄油等不漏出,不能正确确认黄油等的注入。
在该实施例中,金属环40具备第1金属环41和第2金属环42,嵌合第1金属环41的筒体41a和第2金属环42的筒体42a,该第2金属环42的筒体42a嵌合在轴套51上。
上述第1金属环41的内向凸缘41b与外密封10的连接片14相接,第2金属环42的内向凸缘42b分别与第1金属环41的筒体41a、外侧筒12、内侧筒13、内环20相接,或者通过间隙对置。
在该实施例中,外密封10的内侧筒13的靠近宽度方向的另一端与销50平行配置,并且靠近宽度方向的另一端朝向外侧成为以锥形状扩径的形状。
而且,在上述靠近平行的宽度方向另一端固定有内环20。
该内环20具备筒体21和内向凸缘22,在该内向凸缘22上固定有内密封30的轴方向一端部32。
内密封30与销50平行,按照密封唇31(轴方向另一端部)比轴方向一端部32更靠内侧的方式呈漏斗形状形成。如上所述,密封唇31被构成为通过被注入的黄油等容易向箭头a方向变位。
作为环状刚性部18的内环20并非限于图示例,可以得到在上述实施例1~4所示的环状刚性部18的构成。
图34表示内密封30的密封唇31的截面形状具有大致三角形的例子。
平行地形成靠近内密封30的外周的两端面30a,以靠近内周的两端面30b呈V字状交叉的形状形成密封唇31。
由于内密封30的密封唇31通过按照上述的方式注入的黄油等而难以变形,所以在第2金属环42的筒体42a形成通气槽43,通过该通气槽43可以使黄油泄漏出来。
通气槽43是在筒体42a的外周面开口的轴方向连续的宽度窄的槽,在该筒体42a的周方向具有间隔地形成多个。
此时,由于担心砂土等从上述的通气槽43侵入销50和轴套51之间,所以设置通气槽密封唇44,虽然黄油等从通气槽43漏出,但可以使砂土等不能进入。
例如,在第2金属环42的内向凸缘42b上固定通气槽密封唇44,将该外周缘部44a设为锥形状并与轴套51相接,通过从通气槽43泄漏出来的黄油等外周缘部44a沿从轴套51分离的方向变位,在砂土等作用时,外周缘部44a压接在轴套51上并可以使其不进入通气槽43。
作为上述通气槽密封唇44的材质,例如可以是NBR、硬度30°,优选按照外密封10的弹性系数的约5倍以上的弹性系数的方式形成内密封30。
图35、图36、图37表示内密封30的其他的变形例,将内密封30的密封唇31设为沿周方向交替具有多个的截面舌片形状31a和截面三角形状31b。
例如,内密封30的靠近外周的两端面30a平行地形成,将靠近内周的两端面30b形成为呈大致V字状交叉的形状,并设为在沿其一方的靠近内周的端面30b的周方向设置有间隔的多个部分具有V字状的凹部30c的形状,并且将形成该凹部30c的部分设为截面舌片形状31a,将其他的部分设为截面三角形状。
通过这样的构成,在黄油等注入时截面舌片形状31a的密封唇31变形并且黄油等可以漏出,而且,可以提高通过截面三角形状31b的密封唇31的密封性。
(实施例6)
图38、39表示:替代实施例5的第2金属环42,通过使环状刚性部18与配置在托座52的内侧的垫片55接触,阻止向外密封10的轴方向的变位的例子。即,由于外密封10比内密封30更容易变位,在图38中,在从图的左侧向销50和轴套51间注入黄油等时,内密封30和外密封10一起沿销50的轴方向变位,如图39所示,通过作为环状刚性部18使用的内环20与垫片55接触可防止上述变位。
如图38所示,通常将内环20和垫片55设为非接触状态,在黄油上升时等,在外密封1沿轴方向发生一些变位时,可以预先配置成内环20与垫片55接触。即使在内环20与垫片55接触时,优选密封唇31和垫片55分离。
由此,在黄油上升时等,通过注入的黄油等的内压可以防止密封唇31前端与垫片55接触而导致破损。由于在密封唇31前端与垫片55接触前使内环20与垫片55接触,所以优选将内环20设置在外密封和10内密封30间。
和垫片55接触的环状刚性部18的端面,上述的内环20的磨耗强,优选摩擦系数低的类似SPCC的材质,但也可以是内密封30或外密封10的部件或使这些部件硬化的部件。而且,作为使环状刚性部18或外密封10接触的部件,并非限定于垫片55,只要可以防止使环状刚性部18、外密封10沿销5的轴方向变位的部件就可以使用。
由此,在黄油上升时等,可以确认从内密封30的密封唇31和销50间泄漏出来的黄油等。所以,可以确认从密封唇31和销50之间的泄漏,可以进行对可以正确注入黄油等的确认。而且,可以防止:由于内密封30沿轴方向变位,密封唇31和销50的接触角度发生变更而使密封性的降低;密封唇31与各部接触而导致破损。
在以上的各实施方式中,在销50和轴套51之间注入黄油等,但也可以在销50和轴套51之间供给润滑油。此时,在图25中,也可以不设置通气槽43和通气槽密封唇44。
(实施例)
接着,对销50沿径向变位的外密封10弹性压缩后的外密封10的恢复力加以说明。
使用将内环20和内密封30设为图33所示的形状,外密封10设为图33所示的形状,横向U字状、海绵状、管形状的轴承密封60,变化销40的变位量并进行对这些恢复力(kgf)的测定。
其结果如图42所示。
在图42中,A为管形状、B为海绵状、C为图1所示的形状、D为横向U字形状、E为图23所示的形状并在轴方向上长的外密封。而且,所谓偏移量(偏心量)是指销50和轴套51的间隙较大,销的变位量。
由此,可知:具有间隙部11的外密封10的恢复力较小,相对销的变位的追随性与管形状、海绵状等的外密封10相比较好。
而且,用于建筑机械的销连接部的偏移量为0.3mm左右,海绵状的外密封的0.3mm时的偏移量时的恢复力为1.7kgf,图33所示的外密封的0.3mm时的偏移量时的恢复力为0.8kgf。
因此,作为用于建筑机械的销连接的轴承密封,若使外密封中包含海绵状的则只要相对0.3mm的变位的恢复力在1.7kgf以内就可以,如图33所示,若具有间隙部,相对0.3mm的变位的恢复力在0.8kgf以内就可以。
而且,用于建筑机械的轴承密封的情况,优选按照下述方式形成内密封30的材质。
(1)对于密封减弱,经过长时间后的束缚力降低为30%以下。
(2)作为温度特性,在-30℃~120℃的范围,弹性变形率在5%以上。
弹性变形率=橡胶弹性变形量/橡胶的全变形量×100(%)
即,对于橡胶,弹性变形量(遵循虎克定律)和弹性余效变形量(响应性差的变形)的和为整体变形量。
而且,(构成内密封30的弹性体的弹性系数)/(构成外密封10的弹性体的弹性系数)的值大致在5以上。
在作为环状刚性部18使用内环20时,(内环20的宽度)/(内密封30的厚度×1/2)的值约在0.5以上。
上述的设定是在达成本申请发明的课题的方面优选的方式。
工业上的可利用性
关于进行向径向的变位的部件,作为用于同部件的轴承密封装置,本申请发明的轴承密封可以适用。

Claims (15)

1.一种轴承密封,其特征在于,
具备:外密封、环状刚性部、和由弹性体构成的内密封,并且,所述环状刚性部被形成在所述外密封和内密封之间。
2.一种轴承密封,其特征在于,
具备:外密封、环状刚性部、和由弹性体构成的内密封,并且,所述环状刚性部按照与所述外密封和所述内密封中至少某一方相接的方式而形成。
3.一种轴承密封,其特征在于,
具备:外密封、环状刚性部、和由弹性体构成的内密封,并且,所述环状刚性部按照该环状刚性部的一部分或全部被埋入所述的外密封和所述的内密封的至少某一方内的方式而形成。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的轴承密封,其特征在于,
所述环状刚性部被构成为:将构成所述内密封以及外密封的某一方的部件的一部分的环径向的厚度加厚、或使部件的一部分变质而硬质化。
5.根据权利要求1~3中的任意一项所述的轴承密封,其特征在于,
所述环状刚性部作为与构成所述内密封以及外密封的部件相独立的部件而构成。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的轴承密封,其特征在于,
在轴部相对轴承沿径向变位时,所述外密封的变形比所述内密封的变形大。
7.根据权利要求6所述的轴承密封,其特征在于,
构成所述内密封的弹性体的弹性系数为所述外密封的弹性系数的大致5倍以上。
8.根据权利要求1~7中的任意一项所述的轴承密封,其特征在于,由弹性体构成所述外密封。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的轴承密封,其特征在于,
所述环状刚性部的在安装于被轴承支撑的轴部上之前的圆周的长度L、和在安装后的圆周的长度L’的关系设为L’<1.05L。
10.根据权利要求1~9中的任意一项所述的轴承密封,其特征在于,
所述环状刚性部的与径向垂直的方向的截面的宽度尺寸W比所述内密封的截面的径向的宽度尺寸h的大致1/2大。
11.根据权利要求1~10中的任意一项所述的轴承密封,其特征在于,
所述内密封具有密封唇,在将所述内密封安装在被轴承支撑的轴部上时,该密封唇相对该轴部的外周面向该轴部的轴方向倾斜抵接。
12.根据权利要求1~10中的任意一项所述的轴承密封,其特征在于,
所述内密封具有密封唇,在将所述内密封安装在被轴承支撑的轴部上时,该密封唇具有宽度朝面向该轴部的外周面的前端侧逐渐变窄的1个山形状截面。
13.根据权利要求1~12中的任意一项所述的轴承密封,其特征在于,
还设置有由刚性体构成的环状的外环,该外环包围所述外密封。
14.一种转动装置,其具备:轴部,其设置在一方的部件上;轴承,其设置在另一方的部件上,并支撑可以转动的所述轴部;和轴承密封,其安装在比轴承面更靠向轴向外侧的位置,用于将包含该轴承面的内部与外部相隔断,其特征在于:
具备在权利要求1~13中的任意一项所述的轴承密封。
15.根据权利要求14所述的转动装置,其特征在于,
在所述轴承部的所述轴承密封的外侧设置有用于限制该轴承密封的轴向变位运动的限位部件。
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