JP2006105370A - 密封装置及び軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １対の密封装置４ｃ、４ｃの密封性能を向上させると共に、これら各密封装置４ｃ、４ｃの使用個所への組み付け作業等を容易に行なえる構造を実現する。
【解決手段】 上記各密封装置４ｃ、４ｃを構成する外輪間座１０ｃに、これら各密封装置４ｃ、４ｃの内部空間１２に圧縮空気を供給する為の給気通路３７と、これら内部空間１２に供給した圧縮空気を排出空間２５に排出する為の排気通路４０とを設ける。又、上記外輪間座１０ｃの内周面に設けた凹部３１の内側に、内輪間座１１ｃの外周面に設けた凸部３２を進入させる。これにより、上記外輪間座１０ｃと上記内輪間座１１ｃとが軸方向に相対変位した場合に、上記凹部３１と上記凸部３２とが軸方向に接触する様にして、１対のシールリング１３、１３の内周縁部が、上記内輪間座１１ｃの外周面に存在する段差面３３、３３と干渉しない様にする。この様な構成を採用する事により、上記課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば、工作機械の主軸やモータの回転軸等の高速回転軸をハウジング等の固定の部分に対して回転自在に支持する為に利用する軸受装置と、この軸受装置を構成する密封装置との改良に関する。

例えば、工作機械の主軸等の高速回転する軸をハウジングに対して回転自在に支持するラジアル転がり軸受の場合には、一般的な用途で使用される他のラジアル転がり軸受の場合と異なり、当該ラジアル転がり軸受にシールリング等の密封部材を直接組み付ける方法を採用したのでは、転動体設置空間の密封性を十分に確保する事が難しい。そこで、この転動体設置空間の密封性を十分に確保できる様にする為に従来から、当該ラジアル転がり軸受に密封部材を直接組み付ける事なく、このラジアル転がり軸受に隣接する位置に別個の密封装置を配置する事により、上記転動体設置空間の軸方向端部開口を塞ぐ事が一般的に行なわれている。例えば、特許文献１、２には、ラジアル転がり軸受に隣接して配置する密封装置として、ラビリンスシール装置を採用した軸受装置が記載されている。

これに対し、特許文献３には、ラジアル転がり軸受に隣接して配置する密封装置として、１対の非接触式シール部材を備えたものを採用した軸受装置が記載されている。図４は、軸受装置の従来構造の第１例として、上記特許文献３に記載されたものを示している。この図４に示した軸受装置は、工作機械の主軸１の基端（図４の左端）寄り部分をハウジング２の内側に回転自在に支持する為のもので、それぞれがラジアル転がり軸受である１対の単列アンギュラ型の玉軸受３、３と、１対の密封装置４、４とから成る。このうちの１対の玉軸受３、３はそれぞれ、内周面にアンギュラ型の外輪軌道５を有する外輪６と、外周面にアンギュラ型の内輪軌道７を有する内輪８と、これら外輪軌道５と内輪軌道７との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた玉９、９とから成る。この様な１対の玉軸受３、３は、背面組み合わせの状態で、上記主軸１の基端寄り部外周面と上記ハウジング２の内周面との間に組み付けている。これにより、上記主軸１の基端寄り部分を上記ハウジング２に対して回転自在に支持している。尚、上記各玉軸受３、３自体には、シールリング等の密封部材を直接組み付けていない。

又、上記１対の密封装置４、４はそれぞれ、互いに同心に配置した外輪間座１０及び内輪間座１１と、これら外輪間座１０の内周面と内輪間座１１の外周面との間に存在する内部空間１２の軸方向両端開口を塞ぐ、１対のシールリング１３、１３とを備える。図示の例では、これら各シールリング１３、１３を、それぞれ非接触式シール部材としている。この為に、これら各シールリング１３、１３の外周縁を、上記外輪間座１０の内周面の両端部に全周に亙り形成した係止溝１４、１４に係止すると共に、同じく内周縁を、上記内輪間座１１の内周面の両端部に近接対向させている。又、上記外輪間座１０の軸方向中間部の円周方向１個所に、この外輪間座１０を径方向に貫通する通路１５を設けている。

この様な１対の密封装置４、４はそれぞれ、上記主軸１の外周面と上記ハウジング２の内周面との間部分で、上記１対の玉軸受３、３の軸方向両側に隣接して配置している。これにより、これら両玉軸受３、３を構成する複数個の玉９、９を設置した転動体設置空間１６、１６の軸方向両端開口を塞いでいる。又、この状態で、上記各外輪間座１０、１０に設けた通路１５を、上記ハウジング２の下端部に設けた通路１７に整合させている。これにより、これら各通路１５、１７を通じて、上記各密封装置４、４の内部空間１２、１２と上記ハウジング２の外部下方部分に設けた排出空間２５とを互いに連通させている。

更に、この状態で、上記各玉軸受３、３を構成する内輪８、８と、上記各密封装置４、４を構成する内輪間座１１、１１とを、上記主軸１の基端寄り部外周面に形成した段部１８と、この主軸１の基端部に螺合し、更に緊締したナット１９との間で、間座２０、２１、２２を介して挟持している。これと共に、上記各玉軸受３、３を構成する外輪６、６と、上記各密封装置４、４を構成する外輪間座１０、１０とを、上記ハウジング２の先端部（図４の右端部）に形成した内向フランジ状の鍔部２３と、上記ハウジング２の基端部開口部に組み付けた環状部材２４との間で挟持している。これにより、上記各玉軸受３、３と上記各密封装置４、４との軸方向の位置決めを図っている。又、図示の例では、上記各間座２０、２１と上記環状部材２４との間で、ラビリンスシールを構成している。

上述の様に構成する軸受装置の場合には、上記各玉軸受３、３の転動体設置空間１６、１６の軸方向両端開口を、それぞれ密封装置４、４を構成する１対の（２重の）シールリング１３、１３により塞いでいる為、上記各転動体設置空間１６、１６の密封性を十分に確保できる。又、上述した軸受装置の場合には、上記各転動体設置空間１６、１６と上記排出空間２５及び外部空間とが、上記各シールリング１３、１３の内周縁と前記各内輪間座１１、１１の外周面との間に存在する微小隙間並びに上記各通路１５、１７を通じて連通している。この為、運転中に、上記各転動体設置空間１６、１６と上記排出空間２５及び外部空間との間に温度差が生じた場合でも、これら各空間同士の間に大きな圧力差が生じる事を防止できる。従って、この様な圧力差に基づき、上記各転動体設置空間１６、１６から上記外部空間にグリースが漏洩し易くなったり、或はこの外部空間から上記各転動体設置空間１６、１６内に塵芥等の異物が吸い込まれ易くなる言った不都合が生じる事を防止できる。

又、上述した軸受装置の場合には、上記各転動体設置空間１６、１６内のグリースや、上記外部空間に存在する塵芥等の異物が、上記各シールリング１３、１３の内周縁と上記各内輪間座１１、１１の外周面との間に存在する微小隙間を通じて、上記各密封装置４、４の内部空間１２、１２に侵入する可能性がある。但し、これら各内部空間１２、１２内にグリースや異物が侵入しても、これらグリースや異物は、重力の作用により上記各内部空間１２、１２の下方に集められ、更に上記各通路１５、１７を通じて上記排出空間２５に排出される。従って、上記各内部空間１２、１２内にグリースや異物が侵入した場合でも、このグリースが外部空間に漏洩して周囲を汚染したり、或は上記異物が上記各転動体設置空間１６、１６内に侵入して上記各玉軸受３、３の寿命を低下させると言った不都合が生じる事を防止できる。

次に、図５は、軸受装置の従来構造の第２例として、特許文献４に記載されたものを示している。この従来構造の第２例の場合も、ハウジング２の内側に回転軸２６を回転自在に支持するラジアル転がり軸受２７の軸方向両側に、それぞれ１対の非接触式シール部材２８ａ、２８ｂを備えた密封装置４ａ、４ｂを配置している。又、この従来構造の第２例の場合、これら各密封装置４ａ、４ｂを構成する外輪間座１０ａ、１０ａの内側に、給気通路２９、２９を設けている。そして、これら各給気通路２９、２９を通じて、上記各密封装置４ａ、４ｂの内部空間１２、１２に圧縮空気を送り込むと共に、これら各内部空間１２、１２に送り込んだ圧縮空気を、（上記ラジアル転がり軸受２７側には外部への排気経路がないので、）それぞれこのラジアル転がり軸受２７と反対側の非接触式シール部材２８ａ、２８ａの非接触部に存在する微小隙間を通じて外部空間に排出している。そして、この様な圧縮空気の空気流又は空気圧により、上記各非接触式シール部材２８ａ、２８ｂの非接触部に存在する微小隙間部分のシール性能を高めている。

上述した様な従来構造の第１〜２例の場合には、次の様な、解決すべき点がある。先ず、図４に示した従来構造の第１例の場合には、密封装置４を組み立てた状態で、この密封装置４の出荷作業や、この密封装置４の使用個所（主軸１の外周面とハウジング２の内周面との間部分）への組み付け作業及び取り外し作業を行なう際に、外輪間座１０と内輪間座１１とが軸方向に大きく相対変位する可能性がある。そして、この様に大きく相対変位した場合には、１対のシールリング１３、１３の内周縁部が上記内輪間座１１の外周面に存在する段部等と干渉して、これら各シールリング１３、１３の内周縁部が損傷する可能性がある。この為、この様な不都合が発生しない様にすべく、上記各作業を慎重に行なう必要がある。従って、その分、これら各作業を行なうのに手間が掛かる。これに対し、上記密封装置４を組み立てる前の状態で、即ち、この密封装置４を構成する各部材毎に、上記各作業を行なえば、上述の様に各シールリング１３、１３の内周縁部が損傷する事を回避できる。但し、この場合には、上記密封装置４を一体的に取り扱えなくなる分、上記各作業を行なうのに、より手間が掛かる。

又、図５に示した従来構造の第２例の場合には、密封装置４ａ、４ｂの内部空間１２、１２に、排出空間に通じる通路を設けていない。この為、非接触式シール部材２８ａ、２８ｂの非接触部に存在する微小隙間を通じて、外部空間に存在する塵芥等の異物や、ラジアル転がり軸受２７の転動体設置空間１６、１６に封入したグリースが、上記内部空間１２、１２に侵入した場合に、上記微小隙間を通じて、上記塵芥が上記転動体設置空間１６、１６に侵入したり、或は上記グリースが外部空間に漏洩する可能性がある。

米国特許第４，０９３，３２４号明細書 西独国特許第９７５，９８１号明細書 特開２００２−１３０３０７号公報 特開平１０−２３８５４１号公報

本発明の密封装置及び軸受装置は、上述した様な事情に鑑み、少なくとも、密封装置を構成する１対の非接触式シール部材のシール性能を十分に確保でき、且つ、この密封装置の内部空間に異物やグリースが侵入した場合でも、この異物がラジアル転がり軸受の転動体設置空間に侵入したり、上記グリースが外部空間に漏洩する事を防止できる効果を得られ、更に必要とすれば、上記密封装置の出荷作業や組み付け作業及び取り外し作業を容易に行なえる効果を得られる構造を実現すべく発明したものである。

本発明の密封装置及び軸受装置のうち、請求項１に記載した密封装置は、外輪間座と、内輪間座と、これら外輪間座の内周面と内輪間座の外周面との間に存在する内部空間の軸方向両端開口部に組み付けられて、これら両開口部を塞ぐ１対の非接触式シール部材とを備える。そして、使用時にラジアル転がり軸受に対し軸方向に隣接して配置する事により、このラジアル転がり軸受を構成する外輪の内周面と内輪の外周面との間に存在する転動体設置空間の軸方向端部開口を塞ぐ。
特に、請求項１に記載した密封装置に於いては、上記外輪間座の内部に、上記内部空間に圧縮空気を供給する為の給気通路と、この内部空間に供給した圧縮空気を上記密封装置の外部に存在する排出空間｛塵芥等の異物やグリース（圧縮空気以外の物質）が入り込んだ場合に、これらが外部空間に排出されない様に、これらを保持可能とした空間｝に排出する為の排気通路とを設けている。

又、請求項７に記載した軸受装置は、ラジアル転がり軸受と、このラジアル転がり軸受に対し軸方向に隣接して配置する事により、このラジアル転がり軸受を構成する外輪の内周面と内輪の外周面との間に存在するグリースを封入した転動体設置空間の軸方向端部開口を塞ぐ密封装置とを備える。
特に、請求項７に記載した軸受装置に於いては、上記密封装置が上述した請求項１（又は次述する請求項２〜６の何れか）に記載した密封装置である。

上述の様に構成する本発明の密封装置及び軸受装置の使用時には、給気通路を通じて密封装置の内部空間に供給した圧縮空気を、この密封装置を構成する１対の非接触式シール部材のうち、ラジアル転がり軸受と反対側の非接触式シール部材の非接触部（この非接触式シール部材の周縁と相手面との間）に存在する微小隙間を通じて外部空間に排出すると共に、排気通路を通じて排出空間に排出する。この為、上記圧縮空気の空気流又は空気圧により、上記１対の非接触式シール部材の非接触部に存在する微小隙間部分のシール性能を高める事ができる。又、本発明の場合、上記１対の非接触式シール部材の非接触部に存在する微小隙間を通じて、外部空間に存在する塵芥等の異物やラジアル転がり軸受の転動体設置空間に封入したグリースが上記密封装置の内部空間に侵入した場合には、これら異物やグリースを、上記圧縮空気の流れに載せて、上記排気通路から上記排出空間に効率良く排出できる。この為、上記内部空間に侵入した異物が上記微小隙間を通じて上記転動体設置空間に侵入したり、或はグリースが外部空間に漏洩する事を防止できる。

本発明の密封装置を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した様に、外輪間座の内周面のうち使用時に下端に配置される部分に、排気通路の上流端を開口させる。
この様な構成を採用すれば、密封装置の内部空間に侵入した異物やグリースを、圧縮空気の空気流又は空気圧に加えて、重力の作用を利用して、上記排気通路を通じて排出空間に効率良く排出できる。

又、より好ましくは、請求項３に記載した様に、外輪間座の内周面の軸方向両端寄り部分に少なくとも１個ずつ、排気通路の上流端を開口させる。
この様な構成を採用すれば、１対の非接触式シール部材の非接触部に存在する微小隙間に近い部分に、上記各排気通路の上流端が配置される。この為、上記各微小隙間を通じて密封装置の内部空間に侵入した塵芥やグリースを、上記各排気通路を通じて効率良く排出できる。

又、より好ましくは、請求項４に記載した様に、外輪間座の外周面に給気通路の上流端を開口させると共に、この外輪間座の外周面のうち、この外輪間座の軸方向に関して、上記給気通路の上流端を開口させた部分の両側に１対の係止溝を、それぞれ全周に亙り形成する。そして、これら各係止溝の内側に、これら各係止溝の底面と上記外輪間座を内嵌するハウジングの内周面との間で弾性的に圧縮される弾性リングを装着する。
この様な構成を採用すれば、上記ハウジングの内部に設けた給気通路を通じて送られてきた圧縮空気が、この給気通路と上記外輪間座の内部に設けた給気通路との接続部分で、上記ハウジングの内周面と上記外輪間座の外周面との間に存在する隙間を通じて外部に漏洩する事を防止できる。

又、より好ましくは、請求項５に記載した様に、外輪間座の内周面の軸方向中間部と内輪間座の外周面の軸方向中間部とのうちの一方の中間部に凹部を、他方の中間部にこの凹部よりも軸方向の幅寸法が少しだけ小さい凸部を、それぞれ設けると共に、この凹部の内側にこの凸部を緩く進入させる。これにより、上記外輪間座と上記内輪間座とが軸方向に関する何れの方向に相対変位した場合には、上記凹部と上記凸部とが軸方向に接触する様にする。更に、上記外輪間座と上記内輪間座とのうち、上記凹部を設けた一方の間座を、この凹部の軸方向中間部を境に軸方向に２分割して成る１対の素子同士、又は円周方向に２分割して成る１対の素子同士を互いに結合固定して成るものとする。
この様な構成を採用すれば、上記凹部と上記凸部とが軸方向に接触する事に基づいて、上記外輪間座と上記内輪間座とが軸方向に大きく相対変位する事を防止できる。この為、上記密封装置の出荷作業や、この密封装置の使用個所への組み付け作業及び取り外し作業を行なう際に、上記外輪間座と上記内輪間座とが軸方向に大きく相対変位して、１対の非接触式シール部材の周縁部が間座の周面に存在する段部等と干渉して損傷すると言った不都合が発生する事を防止できる。従って、この様な不都合の発生を気にする事なく、上記各作業を容易に行なえる。又、上記組み付け作業や上記取り外し作業を行なうべく、回転軸の外周面とハウジングの内周面との間で上記密封装置を軸方向に押し引きする際には、上記外輪間座と上記内輪間座とのうちの一方の間座を軸方向に押し引きすれば、上記凹部と上記凸部との係合に基づいて、他方の間座も一緒に軸方向に押し引きする事ができる。従って、この様な面からも、上記組み付け作業や上記取り外し作業を容易に行なえる。尚、上記凹部を設けた一方の間座を、上述した様な１対の素子から成る構造としている為、上記密封装置を組み立てる際に、上記凹部の内側に上記凸部を進入させる作業を容易に行なえる。

又、更に好ましくは、請求項６に記載した様に、外輪間座と内輪間座とのうちの少なくとも一方の間座の少なくとも一方の側面に、当該間座を軸方向に引っ張る治具を係合させる為の係合部を設ける。
この様な構成を採用すれば、上記組み付け作業や上記取り外し作業を行なうべく、回転軸の外周面とハウジングの内周面との間で、密封装置を構成する外輪間座又は内輪間座を軸方向に引っ張る際に、上記係合部に係合させた上記治具を利用して、この引っ張る作業を容易に行なえる。

図１〜２は、請求項１〜７に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、本実施例の特徴は、１対の密封装置４ｃ、４ｃを構成する、外輪間座１０ｃ及び内輪間座１１ｃの構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図４に示した従来構造の第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。

本実施例の場合、上記各密封装置４ｃ、４ｃを構成する外輪間座１０ｃは、内周面の軸方向（図１〜２の左右方向）中間部に径方向（図１〜２の上下方向）内方に突出する突出部３０を、全周に亙り設けている。これと共に、この突出部３０の内周面の軸方向中間部に径方向外方に凹入する凹部３１を、全周に亙り設けている。又、上記各密封装置４ｃ、４ｃを構成する内輪間座１１ｃは、外周面の軸方向中間部に径方向外方に突出する凸部３２を、全周に亙り設けている。そして、この凸部３２を上記凹部３１の内側に、非接触状態で進入させている。これにより、上記各密封装置４ｃ、４ｃの自由状態で、上記外輪間座１０ｃと上記内輪間座１１ｃとが軸方向に関する何れの方向に相対変位した場合にも、上記凹部３１と上記凸部３２とが軸方向に接触する様にしている。尚、上記凹部３１の内側に上記凸部３２を進入させる方法に就いては、後述する。

又、本実施例の場合には、図示の組み付け状態（中立状態）で、上記凹部３１の両内側面と上記凸部３２の両側面との間の軸方向に関する間隔Ｗ₁ を、上記外輪間座１０ｃの両端部内周面に係止した１対のシールリング１３、１３の内周縁部と上記内輪間座１１ｃの外周面の軸方向両端寄り部分に設けた段差面３３、３３との間の軸方向に関する間隔Ｗ₂ よりも小さく（Ｗ₁ ＜Ｗ₂ ）している。これにより、上記外輪間座１０ｃと上記内輪間座１１ｃとが軸方向に相対変位した場合には、上記凹部３１と上記凸部３２とが軸方向に接触する事に基づき、上記各シールリング１３、１３の内周縁部が上記各段差面３３、３３と干渉するのを防止できる様にしている。

又、本実施例の場合、上記外輪間座１０ｃの外周面の軸方向中央部に凹溝３４を、全周に亙り形成している。これと共に、上記外輪間座１０ｃの軸方向中央部の円周方向複数個所に、それぞれがこの外輪間座１０ｃを径方向に貫通する給気通路３７を設けている。これら各給気通路３７の両端はそれぞれ、上記凹溝３４の底面と上記凹部３１の底面とに開口させている。又、図示の組み付け状態で、上記凹溝３４の円周方向一部に、ハウジング２の内部に設けた給気通路３５の下流端（図１〜２の下端）を開口させている。これにより、上記ハウジング２の内部に設けた給気通路３５から、上記凹溝３４の内面とこのハウジング２の内周面との間に形成された給気通路３６に圧縮空気を送り込める様にし、更に、この圧縮空気を、上記給気通路３６から上記各給気通路３７を通じて、上記各密封装置４ｃ、４ｃの内部空間１２に送り込める様にしている。

又、上記外輪間座１０ｃの外周面のうち、上記凹溝３４を形成した部分の軸方向両側部分に１対の係止溝３８、３８を、それぞれ全周に亙って形成している。そして、これら各係止溝３８、３８に係止した、弾性リングであるＯリング３９、３９を、それぞれこれら各係止溝３８、３８の底面と上記ハウジング２の内周面との間で弾性的に圧縮する事により、当該各部分で、上記外輪間座１０ｃの外周面と上記ハウジング２の内周面との間を密閉している。これにより、上記ハウジング２の内部に設けた給気通路３５から上記凹溝３４の内側に設けられた給気通路３６に送り込まれる圧縮空気の一部が、上記外輪間座１０ｃの外周面と上記ハウジング２の内周面との間に存在する隙間を通じて外部に漏洩する事を防止できる様にしている。

又、本実施例の場合、上記外輪間座１０ｃの軸方向両端寄り部分（軸方向に関して、前記突出部３０及び上記各係止溝３８、３８と、前記１対のシールリング１３、１３の外周縁部を係止する為の係止溝１４、１４との間部分）のうち、図示の組み付け状態で下端となる部分に、それぞれ排気通路４０、４０を、当該各部分を径方向に貫通する状態で形成している。そして、これら各排気通路４０、４０を、上記ハウジング２の下端部に形成した各排気通路４１、４１に連通させている。これにより、これら各排気通路４０、４１を通じて、上記各密封装置４ｃ、４ｃの内部空間１２と上記ハウジング２の外部下方部分に設けた排出空間２５とを互いに連通させている。又、本実施例の場合、上記外輪間座１０ｃの軸方向両端面の円周方複数個所にそれぞれ、この外輪間座１０ｃを軸方向に引っ張る為の治具（図示せず）を係合させる係合溝である、ねじ孔４２、４２を設けている。

更に、本実施例の場合、上記外輪間座１０ｃは、前記凹部３１（及び上記凹溝３４及び上記各給気通路）の軸方向中間部を境に、軸方向に２分割可能な構造としている。即ち、上記外輪間座１０ｃは、この様に２分割された１対の素子４３、４３同士を、互いに組み合わせる事により構成している。この様な構成を採用する事により、上記各密封装置４ｃ、４ｃを組み立てる際に、上記凹部３１の内側に前記凸部３２を進入させる作業を容易に行なえる様にしている。即ち、本実施例の場合には、上記外輪間座１０ｃを完成させるべく、上記１対の素子４３、４３の側面同士を互いに突き合わせるのと同時に、上記凹部３１の内側に上記凸部３２を進入させられる様にしている。尚、本実施例の場合には、上記１対の素子４３、４３同士を、複数本のリベット４４により互いに結合固定している。具体的には、上記１対の素子４３、４３のうち、上記外輪間座１０ｃの突出部３０に対応する部分の円周方向複数個所に軸方向に亙る貫通孔４５を設けると共に、これら各貫通孔４５に上記各リベット４４を挿通し、更にこれら各リベット４４の先端部で上記各貫通孔４５から突出した部分を塑性変形させてこれら各貫通孔４５の開口周縁部にかしめ付ける事により、上記１対の素子４３、４３同士を結合固定している。

上述の様に構成する本実施例の軸受装置の運転時には、前記ハウジング２及び上記外輪間座１０ｃの内部に設けた給気通路３５、３６、３７を通じて、上記各密封装置４ｃ、４ｃの内部空間１２に圧縮空気を送り込む。具体的には、この圧縮空気を、先ず、上記凹部３１と上記凸部３２との間に存在する、断面クランク形の隙間の軸方向中央部分に送り込む。そして、この中央部分に送り込んだ圧縮空気を更に、当該隙間の軸方向両側部分を通じて、上記外輪間座１０ｃを構成する突出部３０の軸方向両側面と前記１対のシールリング１３、１３の内側面との間に存在する円輪状空間に送り込む。そして、これら各円輪状空間に送り込んだ圧縮空気を更に、１対の玉軸受３、３と反対側のシールリング１３の内周縁と前記内輪間座１１ｃの外周面との間に存在する微小隙間を通じて外部空間に排出すると共に、上記外輪間座１０ｃ及び上記ハウジング２の内部に設けた排気通路４０、４１を通じて前記排出空間２５にも排出する。尚、本実施例の場合、上記各玉軸受３、３側のシールリング１３の内周縁と上記内輪間座１１ｃの外周面との間にも微小隙間は存在する。但し、当該シールリング１３の外側空間である、上記各玉軸受３、３の転動体設置空間１６、１６には、外部への排気通路が存在しない。この為、上記圧縮空気が当該微小隙間を通じて上記各転動体設置空間１６、１６に入り込み、更にこれら各転動体設置空間１６、１６から排出される事はない。

上述の様に構成し作用する本実施例の軸受装置の場合には、上記各玉軸受３、３と反対側のシールリング１３と上記内輪間座１１ｃの外周面との間に存在する微小隙間には、上記内部空間１２から外部空間に向かう空気流が形成される。この為、外部空間に存在する塵芥等の異物が当該微小隙間を通じて上記内部空間１２に侵入する事を有効に防止できる。又、本実施例の場合、仮に、上記異物が当該微小隙間を通じて上記内部空間１２に侵入したとしても、この進入した異物は、上記各玉軸受３、３と反対側の円輪状空間内で、重力の作用及び空気流により、当該円輪状空間の下端部に集められ、更にこの下端部から上記排気通路４０、４１を通じて上記排出空間２５に排出される。従って、当該異物が上記各転動体設置空間１６、１６に侵入する事を防止できる。

又、上記各玉軸受３、３側のシールリング１３と上記内輪間座１１ｃの外周面との間に存在する微小隙間には、上記内部空間１２から上記各転動体設置空間１６、１６に向かう方向の空気圧が作用する。この為、これら各転動体設置空間１６、１６内に存在するグリースが当該微小隙間を通じて上記内部空間１２に侵入する事を有効に防止できる。又、本実施例の場合、仮に、上記グリースが当該微小隙間を通じて上記内部空間１２に侵入したとしても、この侵入したグリースは、上記各玉軸受３、３側の円輪状空間内で、重力の作用及び空気流により、当該円輪状空間の下端部に集められ、更にこの下端部から上記排気通路４０、４１を通じて上記排出空間２５に排出される。従って、当該グリースが上記外部空間に漏洩する事を防止できる。

又、前述した様に、本実施例の場合、前記各密封装置４ｃ、４ｃの自由状態で、これら各密封装置４ｃ、４ｃを構成する外輪間座１０ｃと内輪間座１１ｃとが軸方向に相対変位した場合には、これら外輪間座１０ｃに設けた凹部３１と内輪間座１１ｃに設けた凸部３２とが軸方向に接触する事に基づき、１対のシールリング１３、１３の内周縁部が上記内輪間座１１ｃの外周面に存在する各段差面３３、３３と干渉する事を防止できる。この為、上記各密封装置４ｃ、４ｃの出荷作業や、これら各密封装置４ｃ、４ｃの使用個所（主軸１の外周面と前記ハウジング２の内周面との間部分）への組み付け作業及び取り外し作業を行なう際に、上記外輪間座１０ｃと上記内輪間座１１ｃとが軸方向に相対変位した場合でも、上記各シールリング１３、１３の内周縁部が上記各段差面３３、３３と干渉して損傷すると言った不都合が発生する事を防止できる。従って、この様な不都合の発生を気にする事なく、上記各作業を容易に行なえる。

又、上記組み付け作業や上記取り外し作業を行なうべく、上記主軸１の外周面と上記ハウジング２の内周面との間で上記各密封装置４ｃ、４ｃを軸方向に押し引きする際には、上記外輪間座１０ｃと上記内輪間座１１ｃとのうちの一方の間座を軸方向に押し引きすれば、上記凹部３１と上記凸部３２との係合に基づいて、他方の間座も一緒に軸方向に押し引きする事ができる。従って、この様な点からも、上記組み付け作業や上記取り外し作業を容易に行なえる。特に、本実施例の場合には、上記外輪間座１０ｃの軸方向両端面に、この外輪間座１０ｃを軸方向に引っ張る為の治具を係合させるねじ孔４２、４２を形成している。この為、上記取り外し作業を行なう際に、このねじ孔４２、４２に係合させた当該治具を利用して、上記外輪間座１０ｃを軸方向に引っ張る作業を容易に行なえる。尚、上記各ねじ孔４２、４２は、上記外輪間座１０ｃの軸方向片側面にのみ設ける事もできるが、本実施例の様に軸方向両端面に設ければ、上記外輪間座１０ｃの軸方向に関する方向性をなくせる為、この方向性を気にする事なく、上記組み付け作業を容易に行なえる。

次に、図３は、やはり請求項１〜７に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、１対の密封装置４ｃ、４ｃの間部分に設けるラジアル転がり軸受として、単列円筒ころ軸受を採用している。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施例１の場合と同様である。

本発明の実施例１を、使用個所に組み付けた状態で示す断面図。 図１のＡ部拡大図。 本発明の実施例２を示す半部断面図。 従来構造の第１例を、使用個所に組み付けた状態で示す断面図。 同第２例を、使用個所に組み付けた状態で示す断面図。

符号の説明

１ 主軸
２ ハウジング
３ 玉軸受
４、４ａ〜４ｃ 密封装置
５ 外輪軌道
６ 外輪
７ 内輪軌道
８ 内輪
９ 玉
１０、１０ａ〜１０ｃ 外輪間座
１１、１１ａ〜１１ｃ 内輪間座
１２ 内部空間
１３ シールリング
１４ 係止溝
１５ 通路
１６ 転動体設置空間
１７ 通路
１８ 段部
１９ ナット
２０ 間座
２１ 間座
２２ 間座
２３ 鍔部
２４ 環状部材
２５ 排出空間
２６ 回転軸
２７ ラジアル転がり軸受
２８ａ、２８ｂ 非接触式シール部材
２９ 給気通路
３０ 突出部
３１ 凹部
３２ 凸部
３３ 段差面
３４ 凹溝
３５ 給気通路
３６ 給気通路
３７ 給気通路
３８ 係止溝
３９ Ｏリング
４０ 排気通路
４１ 排気通路
４２ ねじ孔
４３ 素子
４４ リベット
４５ 貫通孔

Claims (7)

1. 外輪間座と、内輪間座と、これら外輪間座の内周面と内輪間座の外周面との間に存在する内部空間の軸方向両端開口部に組み付けられて、これら両開口部を塞ぐ１対の非接触式シール部材とを備え、使用時にラジアル転がり軸受に対し軸方向に隣接して配置する事により、このラジアル転がり軸受を構成する外輪の内周面と内輪の外周面との間に存在する転動体設置空間の軸方向端部開口を塞ぐ密封装置に於いて、上記外輪間座の内部に、上記内部空間に圧縮空気を供給する為の給気通路と、この内部空間に供給した圧縮空気を上記密封装置の外部に存在する排出空間に排出する為の排気通路とを設けた事を特徴とする密封装置。
2. 外輪間座の内周面のうち使用時に下端に配置される部分に、排気通路の上流端を開口させた、請求項１に記載した密封装置。
3. 外輪間座の内周面の軸方向両端寄り部分に少なくとも１個ずつ、排気通路の上流端を開口させた、請求項１〜２の何れかに記載した密封装置。
4. 外輪間座の外周面に給気通路の上流端を開口させると共に、この外輪間座の外周面のうち、この外輪間座の軸方向に関して、上記給気通路の上流端を開口させた部分の両側に１対の係止溝を、それぞれ全周に亙り形成し、且つ、これら各係止溝の内側に、これら各係止溝の底面と上記外輪間座を内嵌するハウジングの内周面との間で弾性的に圧縮される弾性リングを装着した、請求項１〜３の何れかに記載した密封装置。
5. 外輪間座の内周面の軸方向中間部と内輪間座の外周面の軸方向中間部とのうちの一方の中間部に凹部を、他方の中間部にこの凹部よりも軸方向の幅寸法が少しだけ小さい凸部を、それぞれ設けると共に、この凹部の内側にこの凸部を緩く進入させる事により、上記外輪間座と上記内輪間座とが軸方向に関する何れの方向に相対変位した場合に、上記凹部と上記凸部とが軸方向に接触する様にし、且つ、上記外輪間座と上記内輪間座とのうち、上記凹部を設けた一方の間座を、この凹部の軸方向中間部を境に軸方向に２分割して成る１対の素子同士、又は円周方向に２分割して成る１対の素子同士を互いに結合固定して成るものとした、請求項１〜４の何れかに記載した密封装置。
6. 外輪間座と内輪間座とのうちの少なくとも一方の間座の少なくとも一方の側面に、当該間座を軸方向に引っ張る治具を係合させる為の係合部を設けた、請求項１〜５の何れかに記載した密封装置。
7. ラジアル転がり軸受と、このラジアル転がり軸受に対し軸方向に隣接して配置する事により、このラジアル転がり軸受を構成する外輪の内周面と内輪の外周面との間に存在するグリースを封入した転動体設置空間の軸方向端部開口を塞ぐ密封装置とを備えた軸受装置に於いて、この密封装置が請求項１〜６の何れかに記載した密封装置である事を特徴とする軸受装置。
   

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