JP6340280B2 - 鉄道車両の車軸用軸受の密封装置 - Google Patents
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Description
また、主リップ52aの軸受内部側には環状の金属製保護板56が配設されている。保護板56は前記芯金52の内周に固定されている。この保護板56は、軸受の内輪57の回転によって振り切られたグリースの動圧が主リップ53aにかかることを防止するとともに、グリースが外部に漏れにくくする役割を果たしている。
前記外輪の軸方向端部内周に内嵌される円筒状のシールケースと、
このシールケースの内周面に固定される環状の芯金と、
この芯金に固着されるシール体と
を備えており、
前記シール体は、主リップと、この主リップの軸受内部側に設けられたラビリンス部とを有しており、
前記主リップの先端と、この先端と対向する前記軸受の回転側部材の外周面とが実質的に非接触の状態となるように前記芯金がシールケースの内周面に固定されており、
前記シール体は、前記ラビリンス部の軸受内部側に、潤滑用グリースを受けることができる径外側が凹となる樋状の受け部を有する保護リップをさらに備えている。
また、本発明の別の態様に係る密封装置は、外輪と、この外輪の内方において当該外輪と同軸に配設される内輪と、前記外輪と内輪との間の環状空間に転動自在に配設される転動体とを備えた、鉄道車両の車軸用軸受における前記環状空間の軸方向両端をシールする密封装置であって、
前記外輪の軸方向端部内周に内嵌される円筒状のシールケースと、
このシールケースの内周面に固定される環状の芯金と、
この芯金に固着されるシール体と
を備えており、
前記シール体は、主リップと、この主リップの軸受内部側に設けられたラビリンス部とを有しており、
前記主リップの先端と、この先端と対向する前記軸受の回転側部材の外周面とが実質的に非接触の状態となるように前記芯金がシールケースの内周面に固定されており、
前記ラビリンス部が、前記シール体の内周面に形成された複数の環状凸部を備えており、
最も主リップ側に位置する環状凸部の先端と、この先端と対向する回転側部材の外周面との間の隙間が、最も軸受内部側に位置する環状凸部の先端と、この先端と対向する回転側部材の外周面との間の隙間よりも小さくされている。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
本発明の一態様に係る密封装置は、
(1)外輪と、この外輪の内方において当該外輪と同軸に配設される内輪と、前記外輪と内輪との間の環状空間に転動自在に配設される転動体とを備えた、鉄道車両の車軸用軸受における前記環状空間の軸方向両端をシールする密封装置であって、
前記外輪の軸方向端部内周に内嵌される円筒状のシールケースと、
このシールケースの内周面に固定される環状の芯金と、
この芯金に固着されるシール体と
を備えており、
前記シール体は、主リップと、この主リップの軸受内部側に設けられたラビリンス部とを有しており、
前記主リップの先端と、この先端と対向する前記軸受の回転側部材の外周面とが実質的に非接触の状態となるように前記芯金がシールケースの内周面に固定されており、
前記シール体は、前記ラビリンス部の軸受内部側に、潤滑用グリースを受けることができる径外側が凹となる樋状の受け部を有する保護リップをさらに備えている。
また、シール体は、潤滑用グリースを受けることができる径外側が凹となる樋状の受け部を有する保護リップを備えているので、内輪の回転により振り切られたグリースを軸受の回転側部材に落下させずに受け部を伝って軸受の下側に落とすことができる。これにより、外部へのグリースの流出を抑制することができ、密封装置の密封性を維持することができる。
また、本発明の別の態様に係る密封装置は、
(3)外輪と、この外輪の内方において当該外輪と同軸に配設される内輪と、前記外輪と内輪との間の環状空間に転動自在に配設される転動体とを備えた、鉄道車両の車軸用軸受における前記環状空間の軸方向両端をシールする密封装置であって、
前記外輪の軸方向端部内周に内嵌される円筒状のシールケースと、
このシールケースの内周面に固定される環状の芯金と、
この芯金に固着されるシール体と
を備えており、
前記シール体は、主リップと、この主リップの軸受内部側に設けられたラビリンス部とを有しており、
前記主リップの先端と、この先端と対向する前記軸受の回転側部材の外周面とが実質的に非接触の状態となるように前記芯金がシールケースの内周面に固定されており、
前記ラビリンス部が、前記シール体の内周面に形成された複数の環状凸部を備えており、
最も主リップ側に位置する環状凸部の先端と、この先端と対向する回転側部材の外周面との間の隙間が、最も軸受内部側に位置する環状凸部の先端と、この先端と対向する回転側部材の外周面との間の隙間よりも小さくされている。
本発明の別の態様に係る密封装置では、複数の環状凸部によりラビリンスを構成することで、優れたラビリンス効果を得ることができる。また、主リップ側に位置する環状凸部のラビリンス隙間の方を小さくすることにより、主リップと環状凸部の間にグリースを溜めることができ、このグリースに外部からのダストを付着させて軸受内部への侵入を抑制することができる。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の密封装置の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図1は、本発明の一態様(第1実施形態)に係る密封装置1を備えた車軸用軸受(以下、単に「軸受」ともいう)2を、鉄道車両の車軸Sに装着した状態の断面説明図であり、図2は、図1に示される密封装置1の断面説明図である。
本態様に係る軸受2は、鉄道車両の車軸Sの端部に外嵌された複列の円すいころ軸受であり、この円すいころ軸受の両端部を密封する一対の密封装置1を備えている。また、軸受2の軸方向両端には、車軸Sに一体回転可能に外嵌された環状部材3,4が配置されている。
図3は、本発明の他の態様(第2実施形態)に係る密封装置31の断面説明図である。本態様に係る密封装置31が、図1〜2に示される密封装置1と異なる点は、シール体32が、ラビリンス部の軸受内部側に後述する保護リップ33をさらに有すること、および、最も軸受内部側に位置する環状凸部が当該保護リップ33と一体になっていることである。したがって、両密封装置1、31において共通する要素には同一の符号を付し、簡単のため、それらについての説明は省略する。
つぎに、試験例に基き本発明に係る密封装置の発熱低減効果について説明する。
<試験例1>
試験例1のサンプルとして、図3に示される形態のシール体32を備えた密封装置31を用いて昇温試験を行った。
シール体32は、ニトリルゴム(NBR)で作製されており、主リップ20、サイドリップ22およびラビリンス部21を有している。主リップ20の締め代の上限は「−0.77mm」であり、下限は「−1.37mm」 である。
主リップ20、および、外輪5の肩部12の内周に内嵌されるシールケース13の大径円筒部13aの2箇所について、それぞれの温度を熱電対で測定した。
車軸の回転数を以下の表1に示されるように変化させて温度測定を行った。車軸の直径は800mmであったので、その回転数を車両速度に換算すると表1のようになる。
サンプルとして、図6に示される形態のシール体53を備えた密封装置を用いて試験例1と同様に昇温試験を行った。
シール体53は、フッ素ゴム(FKM)で作製されており、主リップ53a、補助リップ53bおよびサイドリップ53cを有している。主リップ53aの先端は、シールド板55の周面55aと接触しており、その締め代の上限は「1.73mm」であり、下限は「0.81mm」である。
車軸の回転数を以下の表3に示されるように変化させて温度測定を行った。車軸の直径は800mmであったので、その回転数を車両速度に換算すると表3のようになる。また、試験結果(昇温データ)を表4および図5に示す。
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、前述した実施形態では、3つの環状凸部によりラビリンスを構成しているが、本発明がこれに限定されるものではなく、かかる環状凸部の数は2つ以下でもよいし、4つ以上であってもよい。
2 :車軸用軸受
3 :環状部材
4 :環状部材
5 :外輪
6 :内輪
7 :内輪
8 :円すいころ
9 :円すいころ
10 :保持器
11 :保持器
12 :肩部
13 :シールケース
13a:大径円筒部
13b:中径円筒部
13c:小径円筒部
14 :間座
15 :段部
16 :ボルト
17 :蓋部材
18 :芯金
18a:外径側部材
18b:内径側部材
18c:中間部材
19 :シール体
20 :主リップ
21 :ラビリンス部
22 :サイドリップ
23 :シールド板
23a:表面
23b:表面
24 :環状凸部
25 ;環状凸部
26 :環状凸部
31 :密封装置
32 :シール体
33 :保護リップ
50 :外輪
51 :シールケース
52 :芯金
53 :シール体
53a:主リップ
53b:補助リップ
53c:サイドリップ
54 :環状部材
55 :シールド板
55a:表面
55b:表面
56 :保護板
57 :内輪
S :車軸
Claims (4)
- 外輪と、この外輪の内方において当該外輪と同軸に配設される内輪と、前記外輪と内輪との間の環状空間に転動自在に配設される転動体とを備えた、鉄道車両の車軸用軸受における前記環状空間の軸方向両端をシールする密封装置であって、
前記外輪の軸方向端部内周に内嵌される円筒状のシールケースと、
このシールケースの内周面に固定される環状の芯金と、
この芯金に固着されるシール体と
を備えており、
前記シール体は、主リップと、この主リップの軸受内部側に設けられたラビリンス部とを有しており、
前記主リップの先端と、この先端と対向する前記軸受の回転側部材の外周面とが実質的に非接触の状態となるように前記芯金がシールケースの内周面に固定されており、
前記シール体は、前記ラビリンス部の軸受内部側に、潤滑用グリースを受けることができる径外側が凹となる樋状の受け部を有する保護リップをさらに備えている、鉄道車両の車軸用軸受の密封装置。 - 前記ラビリンス部が、前記シール体の内周面に形成された複数の環状凸部を備えている、請求項1に記載の鉄道車両の車軸用軸受の密封装置。
- 外輪と、この外輪の内方において当該外輪と同軸に配設される内輪と、前記外輪と内輪との間の環状空間に転動自在に配設される転動体とを備えた、鉄道車両の車軸用軸受における前記環状空間の軸方向両端をシールする密封装置であって、
前記外輪の軸方向端部内周に内嵌される円筒状のシールケースと、
このシールケースの内周面に固定される環状の芯金と、
この芯金に固着されるシール体と
を備えており、
前記シール体は、主リップと、この主リップの軸受内部側に設けられたラビリンス部とを有しており、
前記主リップの先端と、この先端と対向する前記軸受の回転側部材の外周面とが実質的に非接触の状態となるように前記芯金がシールケースの内周面に固定されており、
前記ラビリンス部が、前記シール体の内周面に形成された複数の環状凸部を備えており、
最も主リップ側に位置する環状凸部の先端と、この先端と対向する回転側部材の外周面との間の隙間が、最も軸受内部側に位置する環状凸部の先端と、この先端と対向する回転側部材の外周面との間の隙間よりも小さくされている、鉄道車両の車軸用軸受の密封装置。 - 前記主リップの先端と、この先端と対向する回転側部材の外周面との間の片側の隙間が0.385〜0.685mmに設定されている、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の鉄道車両の車軸用軸受の密封装置。
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