JP2000337390A - 密封装置を有する軸受構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期にわたりシールリップ及び軸受の安定し
た潤滑を可能とする密封装置を有する軸受構造を提供す
る。 【解決手段】 ハウジング２と軸３の間の環状隙間４に
含浸軸受５と密封装置６を軸方向における密封側Ｍから
大気側Ｏに向かい順に配置し、密封装置６はメインリッ
プ６ａに、環状隙間４の含浸軸受５側の領域と潤滑剤保
持領域６ｃを連通するための連通孔６ｄを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は密封装置を有する軸
受構造に関し、軸受部の耐ダスト性と潤滑性を維持する
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高い防塵性が求められる建設
作業機械等における揺動または回転する回動軸の軸受構
造において、軸や軸受を保護して長期にわたり良好なる
作動を得るために、ダストシール等の密封装置を備える
等の防塵対策が行われている。

【０００３】図７は、従来技術におけるダスト排除を目
的とする密封装置１０１の断面構成説明図であり、大気
側Ｏに傾斜して摺動面１０２に当接するダストリップ１
０１ａを有する構成である。

【０００４】この密封装置１０１では、密封領域Ｍにグ
リースやオイル等の潤滑剤Ｇが貯えられ、軸受１０３の
潤滑を維持すると共に、内部から潤滑剤Ｇを供給し、古
い潤滑剤Ｇを強制的に排出することにより、ダストリッ
プ１０１ａ及び軸受１０３の潤滑状態の改善、摩耗の抑
制を行っていた。

【０００５】また、図８に示される構成は、近年潤滑剤
Ｇの強制供給による潤滑性の維持の代替として、潤滑性
の改善を主たる目的としてより粘度の低いオイル等をも
潤滑剤Ｇとして利用可能とするもので、密封領域に潤滑
剤を保持するために密封装置１１１にはダストリップ１
１１ａとオイルリップ１１１ｂが設けられ、密封領域Ｍ
側からのオイルをオイルリップ１１１ｂによりシールす
ることで外部への漏出を防止している。

【０００６】しかしながら、この密封装置１１１ではオ
イルリップ１１１ｂによりオイルのシールが行われるた
め、オイルリップ１１１ｂとダストリップ１１１ａ間の
潤滑が不十分となり易く（この領域の潤滑が不十分であ
るとダストリップ１１１ａの油膜切れを引き起こす）、
潤滑剤を強制的にダストリップ１１１ａ側へと送る必要
がある。

【０００７】この場合、図９の密封装置１２１のよう
に、オイルリップ１２１ｂに密封領域Ｍ側からの潤滑剤
の供給を行うために、オイルリップ１２１ｂ先端部に切
り欠き部１２１ｃを備えている。

【０００８】また、この切り欠き部１２１ｃは、密封装
置１２１のさらに密封領域Ｍ側にシールを備えている構
成での圧抜きのための流路として確保される場合もあ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９の
密封装置１２１では、密封領域Ｍに存在する潤滑剤Ｇ
は、切り欠き部１２１ｃから潤滑剤は外部へと漏出する
ことになり、潤滑剤の使用量が増加してしまうという問
題があり、特に密封領域Ｍの圧力が上昇する場合には顕
著な問題となっている。

【００１０】この場合には、保持する潤滑剤の種類をよ
り高い粘度のものに戻すと共に、図７の密封装置１０１
を利用するという対処が考えられるが、上記したように
グリース等の潤滑剤を強制的に供給する定期的なメンテ
ナンス作業が必要となり、また一方では、グリース供給
の廃止やメンテナンスの簡易化が望まれている。

【００１１】本発明は、上記した従来技術の問題を解決
するものであり、その目的とするところは、長期にわた
りシールリップ及び軸受の安定した潤滑を可能とする密
封装置を有する潤滑軸受を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、ハウジングと該ハウジングに支持
される軸の間に環状隙間を有し、該環状隙間に軸受と密
封装置を軸方向における密封側から外側に向かい順に配
置した密封装置を有する軸受構造において、前記軸受
は、前記環状隙間の密封側に供給される潤滑剤を吸収保
持すると共に、その一部を前記環状隙間の密封装置側の
領域に漏出可能とする含浸材料で構成され、前記密封装
置は、密封側からの潤滑剤をシールするメインリップ
と、外側からのダストの侵入を防止するダストリップ
と、前記メインリップとダストリップ及びそれらリップ
が当接する摺動面とにより囲まれる潤滑剤保持領域を備
えると共に、前記メインリップにおけるリップ先端部か
ら離れた位置に前記環状隙間の軸受側の領域と前記潤滑
剤保持領域とを連通するための連通孔を備えることを特
徴とする。

【００１３】このように構成された密封装置を有する軸
受構造においては、環状隙間の密封側に供給される潤滑
剤は軸受に保持され、その一部を密封装置側に漏出する
ので、潤滑剤の密封装置側への漏出量を抑制された適量
とすることができ、潤滑剤の消費を抑えることができ
る。

【００１４】また、密封装置側へ漏出した潤滑剤は、密
封装置のメインリップによって大部分がシールされるこ
とになるが、連通孔により潤滑剤保持領域へと流れてダ
ストリップの潤滑を行うことができ、ダストリップの摩
耗の抑制を図る。

【００１５】また、潤滑剤補給やメンテナンス時等で
は、環状隙間の密封側から軸受を経て漏出された潤滑剤
が連通孔を通過し、古い潤滑剤の排出と新しい潤滑剤の
供給を可能とする。

【００１６】また、前記密封装置は、潤滑剤保持領域に
該潤滑剤保持領域を周方向に複数の領域に分割するリブ
を設け、前記リブは、該リブの当接する摺動面との揺動
運動により潤滑剤を隣接する領域に送出するポンプ効果
を得るように軸方向または径方向の少なくとも一方向に
傾斜していることも好適である。

【００１７】このようなリブを設けることで、一定の角
度で揺動回転する軸においても潤滑剤をリブにより複数
領域に分割された潤滑剤保持領域の連通孔が存在する領
域からその他の領域にまで供給することができ、例え
ば、軸が水平状態で使用される場合に起こりやすい、潤
滑剤が存在する下側部位のみが潤滑され、上側部位が潤
滑不良となるというような潤滑の不均一を解消すること
ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は第１の実
施の形態における密封装置を有する軸受構造１を説明す
る図であり、図２は図１のＤ１部を拡大した図、図３は
軸受構造１の使用例を説明する図である。図３に示され
るように、軸受構造１は、限定されるものではないが例
えば、高い防塵性が求められる建設作業機械等における
揺動または回転する回動軸であるヒンジピンＨＰ等に適
用することが可能である。

【００１９】軸受構造１は、スリーブ状のハウジング２
に対してハウジング２に挿通される軸３を支持する構成
であり、ハウジング２の内周面２ａと軸３の外周面３ａ
との間に環状隙間４が設けられている。

【００２０】環状隙間４の軸方向中央部は、グリース等
の潤滑剤Ｇが貯えられる密封側Ｍとしての保持室４ａと
なり、保持室４ａの両側に保持室４ａから外側である大
気側Ｏに向かいそれぞれ含浸軸受５と密封装置６が順に
配置されている。含浸軸受５と密封装置６は保持室４ａ
を中央部として左右に１対存在する。

【００２１】保持室４ａには、軸３に設けられた潤滑剤
供給通路３ｂより潤滑剤Ｇが供給されるようになってい
る。もちろん潤滑剤供給通路をハウジング２側に設ける
ことも可能である。

【００２２】含浸軸受５は、環状隙間４の保持室４ａに
供給される潤滑剤Ｇを吸収保持すると共に、その一部を
環状隙間４の密封装置６側の領域４ｂに漏出可能とする
含浸材料で構成されている。

【００２３】密封装置６は、保持室４ａから含浸軸受５
を経て漏出した潤滑剤Ｇをシールするメインリップ６ａ
と、大気側Ｏからのダストの侵入を防止するダストリッ
プ６ｂと、メインリップ６ａとダストリップ６ｂ及びそ
れらリップが当接する摺動面である軸３の外周面３ａと
により囲まれる潤滑剤保持領域６ｃを備えると共に、メ
インリップ６ａにおけるリップ先端部から離れた位置
（メインリップ６ａの軸方向略中央部）に環状隙間４の
領域４ｂと潤滑剤保持領域６ｃとを連通するための連通
孔６ｄを備えている。

【００２４】従って、軸受構造１は、環状隙間４の保持
室４ａ供給された潤滑剤Ｇは含浸軸受５に保持され、そ
の一部を密封装置６側に漏出するので、含浸軸受５によ
り潤滑剤Ｇの密封装置６側への漏出量を抑制された適量
とすることができ、潤滑剤Ｇの消費を抑えることができ
る。この場合においてハウジング２と軸３の相対運動
（揺動・回転及び往復動も含む）を可能とする摺動支持
の際の潤滑は、十分に行われることはもちろんのことで
ある。

【００２５】また、密封装置６側へ漏出した潤滑剤Ｇ
は、密封装置６のメインリップ６ａによって大部分がシ
ールされることになるが、連通孔６ｄにより潤滑剤保持
領域６ｃへと流れてダストリップ６ｂの潤滑を行うこと
ができ、ダストリップ６ｂの摩耗の抑制を図る。

【００２６】また、潤滑剤Ｇの補給やメンテナンス時等
では、潤滑剤供給通路３ｂより潤滑剤Ｇが供給されるの
で、環状隙間４の密封側Ｍから含浸軸受５を経て漏出さ
れた潤滑剤Ｇが連通孔６ｄを通過し、古い潤滑剤Ｇの排
出と新しい潤滑剤Ｇの供給を可能としている。

【００２７】尚、より軸受精度を高める必要がある場合
には、含浸軸受５の内側にボール／ローラベアリングを
配置させることも考えられる。

【００２８】（実施の形態２）図４は第２の実施の形態
における密封装置１６の構成を説明する図である。この
密封装置１６は、第１の実施の形態の軸受構造１に用い
られた密封装置６に換えて使用可能なものであり、その
他の構成は軸受構造１と同じであるので同一の符号を付
してその説明を省略し、ここでは密封装置１６の特徴的
な構成に関し説明する。

【００２９】図５は図４のＣ１−Ｃ１断面図であり、図
６は図４のＶ１−Ｖ１矢視図である。

【００３０】密封装置１６は、第１の実施の形態の密封
装置６と同様に、保持室４ａから含浸軸受５を経て漏出
した潤滑剤Ｇをシールするメインリップ１６ａと、大気
側Ｏからのダストの侵入を防止するダストリップ１６ｂ
と、メインリップ１６ａとダストリップ１６ｂ及びそれ
らリップが当接する摺動面である軸３の外周面３ａとに
より囲まれる潤滑剤保持領域１６ｃを備えると共に、メ
インリップ１６ａにおけるリップ先端部から離れた位置
（メインリップ１６ａの軸方向略中央部）に環状隙間４
の領域４ｂと潤滑剤保持領域１６ｃとを連通するための
連通孔１６ｄを備えている。

【００３１】さらに密封装置１６は、図５及び図６に示
されるように、潤滑剤保持領域１６ｃに潤滑剤保持領域
１６ｃを周方向に複数の領域に分割するリブ１６ｅ（複
数）が設けられている。

【００３２】このリブ１６ｅは、メインリップ１６ａと
ダストリップ１６ｂにおける軸３の外周面３ａと対向す
る側の面から外周面３ａへ向かって延出するように一体
的に形成され、外周面３ａと軸３の放射方向Ａ１に対し
て傾斜した方向Ａ２（図５参照）及び軸方向Ａ３に対し
て傾斜した方向Ａ４（図６参照）で接触するリップ先端
部１６ｅ１を有している。

【００３３】リブ１６ｅのリップ先端部１６ｅ１が外周
面３ａに軸３の放射方向Ａ１に対して傾斜して当接する
ことにより、図４に示されるように軸３の揺動回転によ
り矢印Ｒ１の方向へと潤滑剤Ｇ送出するポンプ効果（リ
ップ先端部１６ｅ１と外周面３ａとの間に形成される潤
滑剤Ｇの膜厚が、軸３が矢印Ｒ１の方向へと回転する場
合に、その反対方向へと回転する場合の膜厚よりも厚
い）が働き、周方向に複数の領域に分割された潤滑剤保
持領域１６ｃの一つである潤滑剤保持領域１６ｃ１から
潤滑剤保持領域１６ｃ２、潤滑剤保持領域１６ｃ３へと
徐々に潤滑剤Ｇを少量ずつ送り出す。

【００３４】従って、いずれかの連通孔１６ｄから一つ
の潤滑剤保持領域１６ｃｘに潤滑剤Ｇが供給されると、
軸３が回転せずに所定角度で揺動するような使用形態に
おいても、潤滑剤保持領域１６ｃの全周にわたり潤滑剤
Ｇを供給することが可能となり、メインリップ１６ａと
ダストリップ１６ｂの潤滑の周方向における不均一を解
消することができる。

【００３５】また、リブ１６ｅのリップ先端部１６ｅ１
が外周面３ａに軸３の軸方向Ａ３に対して傾斜して当接
することにより、放射方向Ａ１に対する傾斜と同様の作
用により、図５に示される矢印Ｒ２の方向へと潤滑剤Ｇ
を送ることができ、メインリップ１６ａ側から供給され
た潤滑剤Ｇをダストリップ１６ｂ側へと送ることにな
り、ダストリップ１６ｂの潤滑に寄与することができ
る。

【００３６】尚、この実施の形態のリブ１６ｅは、軸３
の放射方向Ａ１と軸方向Ａ３の両方に対して傾斜してい
るが、いずれか一方の方向に対して傾斜させるだけで
も、ダストリップ１６ｂの潤滑に寄与することができ
る。

【００３７】このようなリブ１６ｅを設けることで、図
３のように一定の角度で揺動回転するヒンジピンＨＰに
おいても、軸が水平状態で使用される場合に起こりやす
い、潤滑剤が存在する下側部位のみが潤滑され、上側部
位が潤滑不良となるというような潤滑の不均一を解消す
ることができる。

【００３８】

【発明の効果】上記に説明されたように、本発明を適用
した密封装置を有する軸受構造では、長期にわたるシー
ルリップ及び軸受の安定した潤滑を行うことができ、耐
久性とメンテナンス性が向上する。

【００３９】即ち、潤滑剤の密封装置側への漏出量を抑
制された適量とすることができ、潤滑剤の消費を抑える
ことができ、連通孔により潤滑剤保持領域へと流れてダ
ストリップの潤滑を行うことができ、ダストリップの摩
耗の抑制を図ると共に、潤滑剤補給やメンテナンス時等
では、環状隙間の密封側から軸受を経て漏出された潤滑
剤が連通孔を通過し、古い潤滑剤の排出と新しい潤滑剤
の供給を可能とする。

【００４０】リブを設けることで、一定の角度で揺動回
転する軸においても潤滑剤をリブにより複数領域に分割
された潤滑剤保持領域の連通孔が存在する領域からその
他の領域にまで供給することができ、例えば、軸が水平
状態で使用される場合に起こりやすい、潤滑剤が存在す
る下側部位のみが潤滑され、上側部位が潤滑不良となる
というような潤滑の不均一を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１の実施の形態に係る軸受構造の断面
構成説明図。

【図２】図２は第１の実施の形態に係る軸受構造の要部
断面構成説明図。

【図３】図３は軸受構造を適用する建設作業機械の説明
図。

【図４】図４は第２の実施の形態に係る軸受構造の要部
断面構成説明図。

【図５】図５は図４のＣ１−Ｃ１断面図。

【図６】図６は図４のＶ１−Ｖ１矢視図。

【図７】図７は従来技術の軸受構造と密封装置の断面構
成説明図。

【図８】図８は従来技術の軸受構造と密封装置の断面構
成説明図。

【図９】図９は従来技術の軸受構造と密封装置の断面構
成説明図。

【符号の説明】

１ 軸受構造 ２ ハウジング ２ａ 内周面 ３ 軸 ３ａ 外周面 ３ｂ 潤滑剤供給通路 ４ 環状隙間 ４ａ 保持室 ４ｂ 領域 ５ 含浸軸受 ６ 密封装置 ６ａ メインリップ ６ｂ ダストリップ ６ｃ 潤滑剤保持領域 ６ｄ 連通孔 Ｇ 潤滑剤 Ｍ 密封側 Ｏ 大気側 ＨＰ ヒンジピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと該ハウジングに支持される
   軸の間に環状隙間を有し、該環状隙間に軸受と密封装置
   を軸方向における密封側から外側に向かい順に配置した
   密封装置を有する軸受構造において、 前記軸受は、前記環状隙間の密封側に供給される潤滑剤
   を吸収保持すると共に、その一部を前記環状隙間の密封
   装置側の領域に漏出可能とする含浸材料で構成され、 前記密封装置は、密封側からの潤滑剤をシールするメイ
   ンリップと、外側からのダストの侵入を防止するダスト
   リップと、前記メインリップとダストリップ及びそれら
   リップが当接する摺動面とにより囲まれる潤滑剤保持領
   域を備えると共に、前記メインリップにおけるリップ先
   端部から離れた位置に前記環状隙間の軸受側の領域と前
   記潤滑剤保持領域とを連通するための連通孔を備えるこ
   とを特徴とする密封装置を有する軸受構造。
2. 【請求項２】 前記密封装置は、潤滑剤保持領域に該潤
   滑剤保持領域を周方向に複数の領域に分割するリブを設
   け、 前記リブは、該リブの当接する摺動面との揺動運動によ
   り潤滑剤を隣接する領域に送出するポンプ効果を得るよ
   うに軸方向または径方向の少なくとも一方向に傾斜して
   いることを特徴とする請求項１に記載の密封装置を有す
   る軸受構造。