JP2012177418A - Sealing device for bearing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing device for a bearing which secures sealability of a bering inner space by greatly enhancing a waterproof property, and thereby enables the bearing to be used continuously for a long period of time.SOLUTION: There is provided the sealing device for a bearing which is provided so as to cover the gap between a stationary ring constitution body (outer ring 1) always kept in a non-rotation state and a rotary ring constitution body (inner ring 3) arranged rotatably oppositely to the stationary ring constitution body, and includes an annular seal case 25 having its base end part 25e fitted to the stationary ring constitution body and its tip part 25t positioned not in contact with the rotary ring constitution body. The rotary ring constitution body has an annular recessed groove G which is formed by being partially recessed in a peripheral direction and in which the tip 25t of the seal case 25 is positioned in a state of being partially inserted, and the annular recessed groove G includes an external diameter-side tapered circumferential surface Gou inclined with respect to an axis Ax of rotation and an internal diameter-side tapered circumferential surface Gin opposed thereto.

Description

本発明は、軸受内部空間への異物(例えば、水、塵埃)の浸入を防止すると共に、軸受内部空間に封入されている潤滑剤(例えば、油、グリース)の漏洩を防止することを可能にする軸受用密封装置に関する。   The present invention makes it possible to prevent foreign matters (for example, water and dust) from entering the bearing inner space and to prevent leakage of lubricant (for example, oil and grease) sealed in the bearing inner space. The present invention relates to a bearing sealing device.

従来、この種の軸受用密封装置としては、例えば特許文献1,2に示すように、鉄道車両車軸に適用されているものが知られている。鉄道車両車軸には、各種の円すいころ軸受が用いられており、一例として図4に示された円すいころ軸受は、常時非回転状態に維持された静止輪構成体(例えば、1つの外輪1)と、静止輪構成体(外輪1)に対向して回転可能に配置された回転輪構成体(例えば、2つの内輪3)とを備えている。   Conventionally, as this type of bearing sealing device, as shown in Patent Documents 1 and 2, for example, those applied to railway vehicle axles are known. Various types of tapered roller bearings are used for railway vehicle axles. As an example, the tapered roller bearing shown in FIG. 4 is a stationary ring structure (for example, one outer ring 1) that is always kept in a non-rotating state. And a rotating wheel structure (for example, two inner rings 3) that is rotatably disposed opposite to the stationary wheel structure (outer ring 1).

また、静止輪構成体及び回転輪構成体において、その外輪1と各内輪3とは、互いに相対回転可能に対向配置されている。この場合、各内輪3は、その背面同士を(例えば、間座5に)当て付けた状態で鉄道車両車軸7(以下、車軸7という)に嵌合されており、一方、外輪1は、車軸7の外周側に対向しているハウジング(図示しない)に嵌合されている。   Further, in the stationary wheel constituting body and the rotating wheel constituting body, the outer ring 1 and each inner ring 3 are arranged to face each other so as to be relatively rotatable. In this case, each inner ring 3 is fitted to a railway vehicle axle 7 (hereinafter referred to as an axle 7) with the back surfaces of the inner rings 3 being applied to each other (for example, the spacer 5). 7 is fitted in a housing (not shown) facing the outer peripheral side.

外輪1及び内輪3の対向面には、それぞれ、周方向に沿って連続した環状の軌道面(外輪軌道面1s、内輪軌道面3s)が互いに対向して形成されている。この場合、内輪軌道面3sは、それぞれ、間座5側から離間する方向に向かって末広がり状に傾斜して形成されており、一方、外輪軌道面1sは、それぞれ、内輪軌道面3sに沿って同様の傾斜角度を成して形成されている。   On the facing surfaces of the outer ring 1 and the inner ring 3, annular raceways (outer ring raceway surface 1s, inner ring raceway surface 3s) continuous in the circumferential direction are formed to face each other. In this case, the inner ring raceway surface 3s is formed so as to be inclined toward the end in a direction away from the spacer 5 side, while the outer ring raceway surface 1s is respectively along the inner ring raceway surface 3s. They are formed with the same inclination angle.

また、外輪1と内輪3との間の軸受内部空間、具体的には、上記した軌道面1s,3s相互間(即ち、外輪軌道面1sと内輪軌道面3sとの間)には、複数の転動体(ころ)9が1つずつ保持器11で保持された状態で回転可能に組み込まれており、これにより、1つの円すいころ軸受が構成されている。なお、各転動体(ころ)9を保持しつつ各内輪軌道面3sに沿って案内するために、内輪3の対向面(即ち、外周面)には、つば部13,15が、各内輪軌道面3sの両側に沿って連続し、かつ、当該内輪軌道面3sよりも突出して設けられている。   Further, in the bearing internal space between the outer ring 1 and the inner ring 3, specifically, between the raceway surfaces 1s and 3s described above (that is, between the outer ring raceway surface 1s and the inner ring raceway surface 3s), there are a plurality of spaces. The rolling elements (rollers) 9 are rotatably incorporated in a state in which the rolling elements (rollers) 9 are held by the cage 11 one by one, thereby forming one tapered roller bearing. In addition, in order to guide along each inner ring raceway surface 3 s while holding each rolling element (roller) 9, flange portions 13 and 15 are provided on the opposing surface (that is, the outer circumferential surface) of the inner ring 3, and each inner ring raceway. It is continuous along both sides of the surface 3s and is provided so as to protrude from the inner ring raceway surface 3s.

また、回転輪構成体として、2つの内輪3の軸方向両外側には、これに隣接して、周方向に沿って連続した環状の前蓋17と、環状の後蓋19とが設けられており、これら前蓋17及び後蓋19は、車軸7に嵌合されている。この場合、例えば、後蓋19を車軸7に嵌合すると共に、上記した円すいころ軸受を車軸7に嵌合して後蓋19に当て付け、続いて、前蓋17を車軸7に嵌合して当該円すいころ軸受に当て付けた状態で、前蓋17に対して押圧体21をアキシアル方向に当て付けて、ボルト23で締め付けることで、当該円すいころ軸受に所定の予圧を付与することができる。   Further, as the rotating wheel constituting body, on both outer sides in the axial direction of the two inner rings 3, an annular front lid 17 and an annular rear lid 19 which are continuous along the circumferential direction are provided adjacent thereto. The front lid 17 and the rear lid 19 are fitted to the axle 7. In this case, for example, the rear lid 19 is fitted to the axle 7, the tapered roller bearing described above is fitted to the axle 7 and applied to the rear lid 19, and then the front lid 17 is fitted to the axle 7. Then, a predetermined preload can be applied to the tapered roller bearing by applying the pressing body 21 to the front lid 17 in the axial direction and tightening with the bolts 23 in a state of being applied to the tapered roller bearing. .

このような円すいころ軸受によれば、外内輪1,3が相対回転する間(軸受回転中)、外内輪1,3間(即ち、軸受内部空間)に組み込まれた複数の転動体(ころ)5が、各つば部13,15によって保持・案内されながら、当該軌道面1s,3sに沿って転動することで、車軸7を円滑に回転させることができる。なお、このとき、外内輪1,3及び車軸7は、共通する1本の回転軸Axを中心に回転することとなる。   According to such a tapered roller bearing, a plurality of rolling elements (rollers) incorporated between the outer inner rings 1 and 3 (that is, the bearing inner space) while the outer inner rings 1 and 3 rotate relative to each other (while the bearing is rotating). The axle 7 can be smoothly rotated by rolling along the track surfaces 1 s and 3 s while being held and guided by the flange portions 13 and 15. At this time, the outer inner rings 1 and 3 and the axle 7 rotate around a common rotation axis Ax.

また、円すいころ軸受には、軸受回転中の潤滑性能や回転性能などを一定に維持するために、所定量の潤滑剤(例えば、油、グリース)が軸受内部空間に封入されている。この場合、軸受内部空間に封入された潤滑剤(例えば、油、グリース)の漏洩を防止すると共に、軸受内部空間に対する異物(例えば、水、塵埃)の侵入を防止するために、静止輪構成体と回転輪構成体との間には、軸受用密封装置が設けられている。   In addition, in the tapered roller bearing, a predetermined amount of lubricant (for example, oil, grease) is sealed in the bearing internal space in order to keep the lubrication performance and the rotation performance during rotation of the bearing constant. In this case, in order to prevent leakage of lubricant (for example, oil, grease) sealed in the bearing inner space and to prevent foreign matters (for example, water, dust) from entering the bearing inner space, A sealing device for a bearing is provided between the rotating wheel component and the rotating wheel component.

軸受用密封装置は、静止輪構成体(例えば、1つの外輪1)の軸方向両外側と、回転輪構成体(例えば、2つの内輪3)の軸方向両外側との間(隙間)を覆うように、それぞれ設けられている。この場合、一方の軸受用密封装置は、その基端部25eが外輪1に嵌合(固定)され、その先端部25tが前蓋17に対して非接触状態で位置決めされた環状のシールケース25を有しており、他方の軸受用密封装置は、その基端部25eが外輪1に嵌合(固定)され、その先端部25tが後蓋19に対して非接触状態で位置決めされた環状のシールケース25を有している。   The bearing sealing device covers a gap (gap) between the axially outer sides of the stationary wheel component (for example, one outer ring 1) and the axially outer sides of the rotating wheel component (for example, two inner rings 3). As such, each is provided. In this case, one bearing sealing device has an annular seal case 25 whose base end portion 25e is fitted (fixed) to the outer ring 1 and whose distal end portion 25t is positioned in a non-contact state with respect to the front lid 17. The other bearing sealing device has an annular shape whose base end portion 25e is fitted (fixed) to the outer ring 1 and whose distal end portion 25t is positioned in a non-contact state with respect to the rear lid 19. A seal case 25 is provided.

それぞれのシールケース25は、互いに同一形状を成していると共に、基端部25eから先端部25tに向かうに従って先細り形状を成しており、これにより、全体として中空の円すい台の外観形状として構成されている。そして、当該シールケース25は、静止輪構成体と回転輪構成体との隙間を覆うように設けることで、上記した軸受内部空間を密封された状態(環境下)に維持させることを可能にしている。   Each seal case 25 has the same shape as each other, and has a tapered shape as it goes from the base end portion 25e to the tip end portion 25t, thereby forming an external shape of a hollow truncated cone as a whole. Has been. The seal case 25 is provided so as to cover the gap between the stationary wheel component and the rotating wheel component, thereby enabling the bearing inner space to be maintained in a sealed state (under the environment). Yes.

また、それぞれのシールケース25には、これと前蓋17(後蓋19)との間に、既存の各種密封部材27をセット(収容、配置)することを可能にするセット部25sが設けられている。この場合、密封部材27としては、例えば、リップシールやパックシール、或いは、シールやシールド等の密封板など、各種のものをセットすることができる。   In addition, each seal case 25 is provided with a set portion 25 s that enables the existing various sealing members 27 to be set (accommodated and disposed) between the seal case 25 and the front lid 17 (rear lid 19). ing. In this case, as the sealing member 27, various types such as a lip seal, a pack seal, or a sealing plate such as a seal or a shield can be set.

図面では一例として、密封部材27は、シールケース25に固定されて、回転輪構成体(図面では一例として、前蓋17(後蓋19))に向けて延出した環状のスリンガ27aと、スリンガ27aの内径側に固定されて、回転輪構成体に向けて延出した環状のシール部材27bとを備えている。なお、スリンガ27aの延出端は、回転輪構成体に対して非接触状態に位置決めされており、一方、シール部材27bの延出端は、回転輪構成体に対して接触状態に位置決めされている。   In the drawing, as an example, the sealing member 27 is fixed to the seal case 25, and an annular slinger 27 a extending toward the rotating wheel structure (in the drawing, the front lid 17 (rear lid 19) as an example), and a slinger An annular seal member 27b that is fixed to the inner diameter side of 27a and extends toward the rotating wheel constituting body is provided. The extending end of the slinger 27a is positioned in a non-contact state with respect to the rotating wheel component, while the extending end of the seal member 27b is positioned in contact with the rotating wheel component. Yes.

特開平9−68232号公報JP-A-9-68232 特開2008−19905号公報JP 2008-19905 A

ところで、図5に示すように、従来の軸受用密封装置に適用されたシールケース25において、前蓋17(後蓋19)に対して非接触状態で位置決めされた環状の先端部25tは、前蓋17(後蓋19)を周方向に沿って連続して窪ませた環状の凹溝Gに対して、その一部を挿入した状態で位置付けられている。   By the way, as shown in FIG. 5, in the seal case 25 applied to the conventional bearing sealing device, the annular tip 25t positioned in a non-contact state with respect to the front lid 17 (rear lid 19) The lid 17 (rear lid 19) is positioned in a state where a part thereof is inserted into an annular groove G in which the lid 17 (rear lid 19) is continuously depressed along the circumferential direction.

この場合、環状の凹溝Gは、その内径面Min及び外径面Moutが共に上記した回転軸Axに平行となるように構成されており、一方、環状の先端部25tは、回転軸Axに平行となるように(具体的には、その内径面Tin及び外径面Toutが共に上記した回転軸Axに平行となるように)構成されている。   In this case, the annular concave groove G is configured such that the inner diameter surface Min and the outer diameter surface Mout are both parallel to the rotation axis Ax, while the annular tip 25t is formed on the rotation axis Ax. It is configured to be parallel (specifically, the inner diameter surface Tin and the outer diameter surface Tout are both parallel to the rotation axis Ax).

この場合、環状の凹溝Gと先端部25tとの内径面Min,Tin同士、及び、その外径面Mout,Tout同士が互いに平行を成すため、環状の凹溝Gと先端部25tとの間には、回転軸Axに平行に延在した隙間が構成されることになる。かかる構成によれば、例えば雨水や積雪が融けた雪水などが、上記した隙間に入り易くなってしまうと共に、逆に流出し難いので溜まり易くなってしまう。   In this case, since the inner diameter surfaces Min and Tin of the annular groove G and the tip portion 25t and the outer diameter surfaces Mout and Tout are parallel to each other, the gap between the annular groove G and the tip portion 25t. A gap extending in parallel to the rotation axis Ax is formed. According to such a configuration, for example, rain water or snow water in which snow has melted easily enters the above-described gap, and conversely, it is difficult to flow out and thus easily collects.

ここで、例えば、密封部材27(具体的には、シール部材27b)が劣化しているような場合、上記した隙間に溜まった雨水や雪水が、当該シール部材27を通って軸受内部空間に侵入し、その結果、潤滑剤が劣化したり、軸受構成(外輪1、内輪3、各転動体(ころ)9、外輪軌道面1s、内輪軌道面3sなど)が錆び付いて剥離したりするといった不具合が生じる虞がある。そうなると、当該円すいころ軸受を長期に亘って連続して使用し続けることが困難になってしまう虞がある。   Here, for example, when the sealing member 27 (specifically, the seal member 27b) is deteriorated, rainwater or snow water collected in the gaps described above passes through the seal member 27 into the bearing internal space. As a result, the lubricant deteriorates and the bearing structure (outer ring 1, inner ring 3, each rolling element (roller) 9, outer ring raceway surface 1s, inner ring raceway surface 3s, etc.) rusts and peels off. May occur. If it becomes so, it may become difficult to continue using the said tapered roller bearing continuously over a long period of time.

本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、防水性を飛躍的に高めることで、軸受内部空間の密封性を確保し、これにより、軸受を長期に亘って連続して使用し続けることを可能にする軸受用密封装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve such a problem, and the object thereof is to dramatically improve the waterproof property, thereby ensuring the sealability of the bearing internal space, and thereby the bearing can be used for a long time. It is an object of the present invention to provide a bearing sealing device that enables continuous use.

このような目的を達成するために、本発明は、常時非回転状態に維持された静止輪構成体と、静止輪構成体に対向して回転可能に配置された回転輪構成体との間を覆うように設けられた軸受用密封装置であって、その基端部が静止輪構成体に嵌合され、その先端部が回転輪構成体に対して非接触状態で位置決めされた環状のシールケースを有し、回転輪構成体には、周方向に沿って連続して一部窪ませて形成され、かつ、シールケースの先端部がその一部を挿入した状態で位置付けられる円環状の凹溝が形成されており、環状の凹溝は、回転軸に対して傾斜した外径側テーパ円周面と、これに対向した内径側テーパ円周面とを備えている。
本発明において、外径側テーパ円周面は、回転軸に対して先細り勾配を成して傾斜しており、内径側テーパ円周面は、回転軸に対して末広がり勾配を成して傾斜している。
本発明において、外径側テーパ円周面には、その一部を回転軸を横断する方向に沿って周方向に連続して窪ませた環状の水切溝が、少なくとも1つ設けられている。
本発明において、環状のシールケースにおいて、その先端部は、回転軸に対して所定の傾斜角度を成し、かつ、環状の凹溝に向かって末広がり形状を成して構成されている。
本発明において、環状のシールケースには、各種密封部材をセットすることを可能にするセット部が設けられている。
In order to achieve such an object, the present invention provides a gap between a stationary wheel component that is always maintained in a non-rotating state and a rotating wheel component that is rotatably disposed opposite the stationary wheel component. An annular sealing case having a base end portion fitted to a stationary ring constituent body and positioned in a non-contact state with respect to the rotating wheel constituent body, the bearing sealing device provided so as to cover A ring-shaped concave groove that is formed in the rotating wheel structure so as to be continuously depressed in the circumferential direction and is positioned with the tip portion of the seal case inserted therein. The annular groove is provided with an outer diameter-side tapered circumferential surface inclined with respect to the rotation axis and an inner diameter-side tapered circumferential surface facing the outer circumferential side.
In the present invention, the outer diameter side tapered circumferential surface is inclined with a tapered gradient with respect to the rotation axis, and the inner diameter side tapered circumferential surface is inclined with a divergent gradient with respect to the rotation axis. ing.
In the present invention, the outer diameter side tapered circumferential surface is provided with at least one annular drain groove that is partially recessed in the circumferential direction along a direction crossing the rotation axis.
In the present invention, in the annular seal case, the tip end portion is configured to have a predetermined inclination angle with respect to the rotation axis and to have a shape spreading toward the annular concave groove.
In the present invention, the annular seal case is provided with a set portion that enables various sealing members to be set.

本発明によれば、防水性を飛躍的に高めることで、軸受内部空間の密封性を確保し、これにより、軸受を長期に亘って連続して使用し続けることを可能にする軸受用密封装置を実現することができる。   According to the present invention, a sealing device for a bearing that ensures the sealability of the bearing internal space by dramatically improving the waterproofness, thereby enabling the bearing to be continuously used for a long period of time. Can be realized.

本発明の一実施形態に係る軸受用密封装置の構成を一部拡大して示す断面図であって、(a)は、前蓋(回転輪構成体)の構成を示す断面図、(b)は、外輪(静止輪構成体)と前蓋(回転輪構成体)との間にシールケースが設けられた状態を示す断面図、(c)は、後蓋(回転輪構成体)の構成を示す断面図、(d)は、外輪(静止輪構成体)と後蓋(回転輪構成体)との間にシールケースが設けられた状態を示す断面図。It is sectional drawing which expands and partially shows the structure of the bearing sealing device which concerns on one Embodiment of this invention, Comprising: (a) is sectional drawing which shows the structure of a front cover (rotary ring structure), (b) FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a seal case is provided between an outer ring (stationary wheel constituent body) and a front lid (rotating wheel constituent body), and (c) shows a configuration of the rear lid (rotating wheel constituent body). Sectional drawing shown, (d) is a sectional view showing a state in which a seal case is provided between an outer ring (stationary wheel constituent body) and a rear lid (rotating wheel constituent body). 本発明の一実施形態に係る軸受用密封装置のシールケースの構成を一部拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows a part of structure of the seal case of the sealing device for bearings concerning one Embodiment of this invention. 本発明の変形例に係る軸受用密封装置の構成を一部拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and partially shows the structure of the sealing device for bearings which concerns on the modification of this invention. 鉄道車両車軸に適用された軸受用密封装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the sealing device for bearings applied to the railway vehicle axle. 従来の軸受用密封装置の構成を一部拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows a part of structure of the conventional sealing device for bearings.

以下、本発明の一実施形態に係る軸受用密封装置について、添付図面を参照して説明する。なお、下記の実施形態は、図4に示された軸受用密封装置の改良であるため、以下、改良部分の説明にとどめる。この場合、上記した軸受用密封装置(図4)と同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を本実施形態に用いた図面上に付すことで、その説明を省略する。   Hereinafter, a bearing sealing device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, since the following embodiment is an improvement of the bearing sealing device shown in FIG. 4, only the improved portion will be described below. In this case, with respect to the same configuration as the above-described bearing sealing device (FIG. 4), the same reference numerals as those used in the configuration are attached to the drawings used in this embodiment, and the description thereof is omitted. To do.

図1(a)〜(d)に示すように、本実施形態の軸受用密封装置は、常時非回転状態に維持された静止輪構成体(例えば、1つの外輪1)の軸方向両外側と、当該静止輪構成体(外輪1)に対向して回転可能に配置された回転輪構成体(例えば、2つの内輪3)の軸方向両外側との間(隙間)を覆うようにそれぞれ設けられている。この場合、各軸受用密封装置は、その基端部25eが静止輪構成体(例えば、外輪1)に嵌合され、その先端部25tが回転輪構成体(例えば、前蓋17、後蓋19)に対して非接触状態で位置決めされた環状のシールケース25を有している。   As shown in FIGS. 1 (a) to 1 (d), the bearing sealing device according to the present embodiment includes both axially outer sides of a stationary ring structure (for example, one outer ring 1) that is always maintained in a non-rotating state. The rotating wheel structure (for example, the two inner rings 3) disposed so as to be able to rotate opposite the stationary wheel structure (outer ring 1) is provided so as to cover the space (gap) between both axial outer sides. ing. In this case, each bearing sealing device has a base end portion 25e fitted to a stationary ring structure (for example, the outer ring 1), and a tip end portion 25t having a rotating ring structure (for example, the front lid 17 and the rear lid 19). ) With an annular seal case 25 positioned in a non-contact state.

このような構成において、前蓋17(回転輪構成体)には、周方向に沿って連続して一部窪ませて形成され、かつ、シールケース25の先端部25tがその一部を挿入した状態で位置付けられる円環状の凹溝Gが形成されている(図1(a),(b))。同様に、後蓋19(回転輪構成体)には、周方向に沿って連続して一部窪ませて形成され、かつ、シールケース25の先端部25tがその一部を挿入した状態で位置付けられる円環状の凹溝Gが形成されている(図1(c),(d))。   In such a configuration, the front lid 17 (rotating wheel component) is formed to be continuously depressed along the circumferential direction, and the tip 25t of the seal case 25 is partially inserted. An annular groove G positioned in a state is formed (FIGS. 1A and 1B). Similarly, the rear lid 19 (rotating wheel constituent body) is formed in a state of being partially depressed continuously along the circumferential direction, and the distal end portion 25t of the seal case 25 is positioned in a state where the portion is inserted. An annular groove G is formed (FIGS. 1C and 1D).

また、前蓋17及び後蓋19の各凹溝Gは、上記した外内輪1,3及び車軸7において共通する1本の回転軸Ax(図4参照)に対して傾斜した外径側テーパ円周面Goutと、これに対向した(具体的には、これの内径側に対向した)内径側テーパ円周面Ginとを備えている。この場合、外径側テーパ円周面Goutは、回転軸Axに対して先細り勾配を成して傾斜しており、一方、内径側テーパ円周面Ginは、回転軸に対して末広がり勾配を成して傾斜している。   Further, each concave groove G of the front lid 17 and the rear lid 19 is formed on an outer diameter side taper circle inclined with respect to one rotation axis Ax (see FIG. 4) common to the outer inner rings 1 and 3 and the axle 7 described above. A circumferential surface Gout and an inner diameter-side tapered circumferential surface Gin facing this (specifically, facing the inner diameter side thereof) are provided. In this case, the outer diameter side tapered circumferential surface Gout is inclined with a taper gradient with respect to the rotation axis Ax, while the inner diameter side taper circumferential surface Gin has a divergent gradient with respect to the rotation axis. Then tilted.

これにより、外径側テーパ円周面Goutは、当該凹溝Gに挿入されるシールケース25の先端部25tの挿入方向に向かって先細り傾斜となった中空の円すい台形状を成して構成されており、一方、内径側テーパ円周面Ginは、当該凹溝Gに挿入されるシールケース25の先端部25tの挿入方向に向かって末広がりとなった中空の倒立円すい台形状を成して構成されている。   Thereby, the outer diameter side tapered circumferential surface Gout is configured to form a hollow truncated cone shape that is tapered toward the insertion direction of the distal end portion 25t of the seal case 25 inserted into the concave groove G. On the other hand, the taper circumferential surface Gin on the inner diameter side forms a hollow inverted truncated cone shape that becomes wider toward the insertion direction of the distal end portion 25t of the seal case 25 inserted into the concave groove G. Has been.

この場合、前蓋17及び後蓋19の各凹溝Gにおいて、先細り中空円すい台形状を成す外径側テーパ円周面Goutの回転軸Axに対する傾斜角度θ1、及び、末広がり中空倒立円すい台形状を成す内径側テーパ円周面Ginの回転軸Axに対する傾斜角度θ2は、それぞれ、例えば、軸受用密封装置の使用環境や使用目的などに応じて設定されるため、ここでは特に数値限定しない。要するに、傾斜角度θ1,θ2は、回転軸Axに対して0°以上で90°未満(0°<θ1、θ2<90°)の範囲で設定すればよい。   In this case, each concave groove G of the front lid 17 and the rear lid 19 has an inclination angle θ1 with respect to the rotation axis Ax of the outer diameter side tapered circumferential surface Gout that forms a tapered hollow cone shape, and a hollow inverted cone shape that widens toward the end. The inclination angle θ2 of the inner diameter side tapered circumferential surface Gin with respect to the rotation axis Ax is set according to, for example, the use environment or purpose of the bearing sealing device, and is not specifically limited here. In short, the inclination angles θ1 and θ2 may be set in a range of 0 ° or more and less than 90 ° (0 ° <θ1, θ2 <90 °) with respect to the rotation axis Ax.

また、前蓋17及び後蓋19の各凹溝Gにおいて、外径側テーパ円周面Goutには、その一部を回転軸Axを横断(図面では一例として、直交)する方向に沿って周方向に連続して窪ませた環状の水切溝29が、少なくとも1つ設けられている。なお、図面では一例として、1つの環状の水切溝29が示されているが、これにより発明の技術的範囲が限定されるものではない。   Further, in each concave groove G of the front lid 17 and the rear lid 19, a part of the outer circumferential side tapered circumferential surface Gout is circumferentially crossed along the direction of rotation axis Ax (as an example, orthogonal). At least one annular drain groove 29 continuously depressed in the direction is provided. In the drawing, one annular drain groove 29 is shown as an example, but the technical scope of the invention is not limited thereby.

なお、水切溝29の溝幅や溝深、溝形状は、例えば、凹溝Gの大きさ(広さ)や形状、或いは、軸受用密封装置の使用環境や使用目的に応じて設定されるため、ここでは特に限定しない。例えば図面では、断面矩形状の水切溝29が示されているが、これに代えて、断面円弧(楕円)形状や三角形状などの水切溝29としてもよい。   The groove width, groove depth, and groove shape of the draining groove 29 are set according to the size (width) and shape of the groove G, or the use environment and purpose of the bearing sealing device, for example. There is no particular limitation here. For example, in the drawing, the draining groove 29 having a rectangular cross section is shown, but instead of this, a draining groove 29 having a circular arc (elliptical) shape or a triangular shape may be used.

また、図2に示すように、環状のシールケース25において、その先端部25tは、回転軸Axに対して所定の傾斜角度αを成し、かつ、環状の凹溝G(図1(a)〜(d)参照)に向かって末広がり形状を成して構成されている。具体的には、その内径面Tin及び外径面Toutが共に上記した回転軸Axに対して所定の傾斜角度αをなすように構成されている。この場合、回転軸Axに対する先端部25tの傾斜角度αは、例えば、軸受用密封装置の使用環境や使用目的などに応じて設定されるため、ここでは特に数値限定しない。要するに、傾斜角度αは、回転軸Axに対して0°以上で90°未満(0°<α<90°)の範囲で設定すればよい。   Further, as shown in FIG. 2, in the annular seal case 25, the tip portion 25t forms a predetermined inclination angle α with respect to the rotation axis Ax, and the annular groove G (FIG. 1 (a)). To (d)). Specifically, both the inner diameter surface Tin and the outer diameter surface Tout are configured to form a predetermined inclination angle α with respect to the rotation axis Ax. In this case, the inclination angle α of the distal end portion 25t with respect to the rotation axis Ax is set according to, for example, the use environment or purpose of the bearing sealing device, and is not specifically limited here. In short, the inclination angle α may be set in a range of 0 ° or more and less than 90 ° (0 ° <α <90 °) with respect to the rotation axis Ax.

なお、上記したシールケース25は、静止輪構成体(外輪1)の軸方向両外側と、当該静止輪構成体(外輪1)に対向して回転可能に配置された回転輪構成体(2つの内輪3)の軸方向両外側との間(隙間)において、互いに同様のものを適用し、それぞれ設けることができる(図1(b),(d)参照)。   The above-described seal case 25 includes two rotating wheel components (two rotators arranged so as to be rotatable in opposition to the stationary wheel component (outer ring 1) and both axially outer sides of the stationary wheel component (outer ring 1). The same thing can be applied and provided between the outer sides (gap) of the inner ring 3) in the axial direction (see FIGS. 1B and 1D).

また、環状のシールケース25には、既存の各種密封部材27をセットすることを可能にするセット部25sが設けられている。セット部25sは、全体として円すい台の外観形状を成すシールケース25の基端部25eと先端部25tとの間において、回転軸Axと平行な中空円筒状を成して構成されている。   In addition, the annular seal case 25 is provided with a set portion 25s that allows the existing various sealing members 27 to be set. The set portion 25s is formed in a hollow cylindrical shape parallel to the rotation axis Ax between the base end portion 25e and the tip end portion 25t of the seal case 25 that forms the appearance of a truncated cone as a whole.

この場合、当該セット部25sに密封部材27をセット(収容、配置)して、その一部(先端)を回転輪構成体(図面では一例として、前蓋17、後蓋19)に接触又は非接触させるようにすることで、当該シールケース25(具体的には、セット部25s)と回転輪構成体(前蓋17、後蓋19)との間に、既存の各種密封部材27を収容、配置することができる。   In this case, the sealing member 27 is set (accommodated and disposed) in the set portion 25s, and a part (tip) of the sealing member 27 is in contact with or not in contact with the rotating wheel structure (the front lid 17 and the rear lid 19 as an example in the drawing). By bringing them into contact with each other, various existing sealing members 27 are accommodated between the seal case 25 (specifically, the set portion 25s) and the rotating wheel component (the front lid 17 and the rear lid 19). Can be arranged.

なお、図面では、密封部材27の一例として、リップシールをシール部材27b(図4参照)として適用したものが示されているが、これにより本発明の技術的範囲が限定されるものではない。リップシールに代えて、例えば、パックシール、或いは、シールやシールド等の密封板など、各種のものを密封部材27としてセットすることができる。   In the drawings, as an example of the sealing member 27, a lip seal is applied as the sealing member 27b (see FIG. 4), but this does not limit the technical scope of the present invention. In place of the lip seal, for example, various types such as a pack seal or a sealing plate such as a seal or a shield can be set as the sealing member 27.

以上、本実施形態の軸受用密封装置によれば、中空の円すい台の外観形状を成すシールケース25の先端部25tを回転軸Axに対して所定の傾斜角度αを成す末広がり形状に構成し、当該先端部25tを外径側及び内径側テーパ円周面Gout,Ginを有する凹溝Gに挿入して非接触状態に位置付けると共に、当該外径側テーパ円周面Goutに水切溝29を設けたことで、車軸7の回転中(即ち、外内輪1,3の相対回転中)或いは車軸7の停止時に、例えば雨水や積雪が融けた雪水などは、その一部がシールケース25の先端部25tに沿って自重によって落下して排除されると共に、残りが回転輪構成体(前蓋17、後蓋19)に形成された凹溝Gの水切溝29によって切断され、外径側テーパ円周面Goutに沿って落下して排除される。   As described above, according to the bearing sealing device of the present embodiment, the distal end portion 25t of the seal case 25 that forms the appearance of the hollow cone is configured to have a divergent shape that forms a predetermined inclination angle α with respect to the rotation axis Ax. The tip 25t is inserted into a concave groove G having outer and inner diameter tapered circumferential surfaces Gout and Gin to be positioned in a non-contact state, and a draining groove 29 is provided in the outer diameter side tapered circumferential surface Gout. Thus, during rotation of the axle 7 (that is, during relative rotation of the outer inner rings 1 and 3) or when the axle 7 is stopped, for example, rain water or snow water in which snow has melted, a part of the tip of the seal case 25 Along with 25t, it falls and is eliminated by its own weight, and the rest is cut by the drain groove 29 of the concave groove G formed in the rotating wheel constituting body (the front lid 17 and the rear lid 19), and the outer diameter side taper circumference Drops along the plane Gout and is eliminated.

これにより、軸受用密封装置を越えて上記した軸受内部空間に雨水や雪水が浸入することを未然に防止することができる。特に、車軸7の回転中(即ち、外内輪1,3の相対回転中(軸受回転中))に、水切溝29によって切断された雨水や雪水は、その自重によってシールケース25の先端部25tに沿って落下して排除されるか、或いは、回転輪構成体(前蓋17、後蓋19)の回転遠心力によって凹溝Gの外径側テーパ円周面Goutに沿って落下して排除される。   Thereby, it is possible to prevent rainwater and snowwater from entering the above-described bearing internal space beyond the bearing sealing device. In particular, rain water or snow water cut by the water draining groove 29 during rotation of the axle 7 (that is, during relative rotation of the outer inner rings 1 and 3 (during bearing rotation)) is caused by its own weight. Or fall along the outer circumferential side taper circumferential surface Gout of the concave groove G by the rotational centrifugal force of the rotating wheel component (the front lid 17 and the rear lid 19). Is done.

これによれば、上記した軸受内部空間に雨水や雪水が浸入することを確実に防止することができるため、例えば、雨水や雪水が当該シール部材27を通って軸受内部空間に侵入することで、潤滑剤が劣化したり、軸受構成(外輪1、内輪3、各転動体(ころ)9、外輪軌道面1s、内輪軌道面3sなど)が錆び付いて剥離したりするといったような従来における不具合が生じることは無い。この結果、当該円すいころ軸受を長期に亘って連続して使用し続けることが可能となる。   According to this, since it is possible to reliably prevent rain water or snow water from entering the bearing internal space, for example, rain water or snow water enters the bearing internal space through the seal member 27. Thus, conventional problems such as deterioration of the lubricant and rusting of the bearing configuration (outer ring 1, inner ring 3, each rolling element (roller) 9, outer ring raceway surface 1s, inner ring raceway surface 3s, etc.) may occur. Will not occur. As a result, the tapered roller bearing can be continuously used for a long time.

また、本実施形態によれば、シールケース25のセット部25sに既存の各種密封部材27をセットすることができるため、上記した軸受用密封装置の効果と当該密封部材27との相乗効果によって、上記した雨水や雪水に加えてその他の異物(例えば、塵埃)の軸受内部空間への浸入を確実に防止することができると共に、軸受内部空間に封入されている潤滑剤(例えば、油、グリース)の漏洩を確実に防止することができる。   Further, according to the present embodiment, since various existing sealing members 27 can be set on the set portion 25s of the seal case 25, the synergistic effect of the above-described bearing sealing device and the sealing member 27 can be obtained. In addition to the rain water and snow water described above, other foreign matters (for example, dust) can be reliably prevented from entering the bearing internal space, and lubricant (for example, oil, grease) enclosed in the bearing internal space can be prevented. ) Can be reliably prevented.

この結果、異物による焼き付きや劣化を防止することができると共に、軸受内部空間に封入されている潤滑剤(例えば、油、グリース)を常に一定量に維持することができるため、これにより、軸受回転中の潤滑性能や回転性能を一定に維持することができ、その結果、当該円すいころ軸受を長期に亘って連続して使用し続けることが可能となる。   As a result, seizure and deterioration due to foreign matter can be prevented, and the lubricant (for example, oil, grease) sealed in the bearing internal space can always be maintained at a constant amount. The inside lubrication performance and rotation performance can be maintained constant, and as a result, the tapered roller bearing can be continuously used for a long time.

なお、例えば図3に示すように、上記した実施形態において、密封部材27として、シール部材(リップシール)27bと回転輪構成体(前蓋17、後蓋19)との間に、当該回転輪構成体と共に回転するスリーブ30を介在させ、シール部材(リップシール)27bをスリーブ30に接触させるように構成してもよい。   For example, as shown in FIG. 3, in the above-described embodiment, as the sealing member 27, the rotating wheel is interposed between the sealing member (lip seal) 27 b and the rotating wheel component (the front lid 17 and the rear lid 19). A sleeve 30 that rotates together with the component may be interposed, and the seal member (lip seal) 27 b may be in contact with the sleeve 30.

1 外輪(静止輪構成体)
3 内輪(回転輪構成体)
25 シールケース
25e シールケースの基端部
25t シールケースの先端部
Ax 回転軸
G 凹溝
Gout 凹溝の外径側テーパ円周面
Gin 凹溝の内径側テーパ円周面
1 Outer ring (stationary ring component)
3 Inner ring (Rotating wheel component)
25 Seal case 25e Seal case base end 25t Seal case tip Ax Rotating shaft G Concave groove Gout Concave groove outer diameter taper circumferential surface Gin Concave groove inner diameter side taper circumferential surface

Claims (5)

常時非回転状態に維持された静止輪構成体と、静止輪構成体に対向して回転可能に配置された回転輪構成体との間を覆うように設けられた軸受用密封装置であって、
その基端部が静止輪構成体に嵌合され、その先端部が回転輪構成体に対して非接触状態で位置決めされた環状のシールケースを有し、
回転輪構成体には、周方向に沿って連続して一部窪ませて形成され、かつ、シールケースの先端部がその一部を挿入した状態で位置付けられる円環状の凹溝が形成されており、
環状の凹溝は、回転軸に対して傾斜した外径側テーパ円周面と、これに対向した内径側テーパ円周面とを備えていることを特徴とする軸受用密封装置。
A bearing sealing device provided so as to cover between a stationary wheel component that is always maintained in a non-rotating state and a rotating wheel component that is rotatably disposed opposite the stationary wheel component,
The base end portion is fitted to the stationary wheel constituent body, and the distal end portion has an annular seal case positioned in a non-contact state with respect to the rotating wheel constituent body,
The rotating wheel structure is formed with an annular concave groove that is continuously depressed along the circumferential direction and is positioned with the tip of the seal case inserted partially. And
The annular concave groove includes an outer diameter side tapered circumferential surface inclined with respect to the rotation axis, and an inner diameter side tapered circumferential surface facing the outer circumferential side taper circumferential surface.
外径側テーパ円周面は、回転軸に対して先細り勾配を成して傾斜しており、内径側テーパ円周面は、回転軸に対して末広がり勾配を成して傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の軸受用密封装置。   The outer diameter side tapered circumferential surface is inclined with a tapered gradient with respect to the rotation axis, and the inner diameter side tapered circumferential surface is inclined with a divergent gradient with respect to the rotation axis. The bearing sealing device according to claim 1. 外径側テーパ円周面には、その一部を回転軸を横断する方向に沿って周方向に連続して窪ませた環状の水切溝が、少なくとも1つ設けられていることを特徴とする請求項2に記載の軸受用密封装置。   The outer diameter side tapered circumferential surface is provided with at least one annular drain groove that is partially recessed in the circumferential direction along a direction crossing the rotation axis. The bearing sealing device according to claim 2. 環状のシールケースにおいて、その先端部は、回転軸に対して所定の傾斜角度を成し、かつ、環状の凹溝に向かって末広がり形状を成して構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の軸受用密封装置。   The annular seal case has a tip end portion that forms a predetermined inclination angle with respect to the rotation axis and has a divergent shape toward the annular concave groove. The bearing sealing device according to any one of 1 to 3. 環状のシールケースには、各種密封部材をセットすることを可能にするセット部が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の軸受用密封装置。   The bearing sealing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the annular seal case is provided with a set portion that enables various sealing members to be set.
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