JPH05223175A - シール - Google Patents

シール

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JPH05223175A
JPH05223175A JP4157050A JP15705092A JPH05223175A JP H05223175 A JPH05223175 A JP H05223175A JP 4157050 A JP4157050 A JP 4157050A JP 15705092 A JP15705092 A JP 15705092A JP H05223175 A JPH05223175 A JP H05223175A
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shield
wall
case
radial
axial
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JP4157050A
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English (en)
Inventor
Dennis L Otto
エル オットー デニス
Jon A Chandler
エー チャンドラー ジョン
Joseph A Abbruzzi
エー アブルーツィ ジョセフ
Mark E Baker
イー ベイカー マーク
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Timken Co
Original Assignee
Timken Co
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Publication date
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    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3248—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • F16J15/3256—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/07—Adaptation of roll neck bearings
    • B21B31/078—Sealing devices
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    • F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
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    • F16C19/388—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with four rows, i.e. four row tapered roller bearings
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    • F16C33/7879—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring
    • F16C33/7883—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring mounted to the inner race and of generally L-shape, the two sealing rings defining a sealing with box-shaped cross-section
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    • F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
    • F16C2322/12—Rolling apparatus, e.g. rolling stands, rolls

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 コンパクトで、安価で、汚染物が入りにくい
シールを提供することを目的とする。 【構成】 ロールネック軸受用シール８は２つの相互結
合部品−即ち軸受Ａの内側レースに嵌合された回転部品
と外側レースに嵌合された静止部品とを有する。回転部
品は内側レースの端部の回りに嵌合するシールドを含
み、一方内側レースに沿って静的障壁を築き、内側レー
ス上に浮動するか軸方向に変位されうる。静止部品は外
側レースの端部から開口する孔にしっかり嵌入するシー
ルケースを有し、軸受が嵌入するチョックによりその孔
にトラップされる。シールドとケースの両方は軸方向壁
と半径方向壁を有し、それらの半径方向壁の端部は弾性
的シール素子を担持する。シールドのシール素子はシー
ルケースの軸方向壁に接触し、一方シールケースのシー
ル素子はシールドの軸方向壁に接触し、更にシールドに
沿ってラビリンスを築く。２つのシール素子は半径方向
壁に向いて存在し、回転部品が静止部品に対して軸方向
に変化される距離を制限するバンパーを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的にシールに係り、
特に大きい軸方向変位を許容する２つの部品シールに係
る。
【０００２】
【従来の技術】ロールミルの作業ロールが回転する軸受
は非常に悪循環で作用し、バックアップロールの軸受に
関しても多少少ない割合で同じことが当てはまる。これ
らの軸受はそれらのロールの間を通る荒い形状により印
加された重い半径方向負荷に抵抗するだけでなく、それ
らは更にロールが受ける激しい衝撃も又耐えなければな
らない。更に、ミルは屡々そのロール上及び同様にロー
ル用軸受が位置するチョック上を落ちる水と共に作動す
る。
【０００３】ミルロールにより受ける衝撃はミルロール
とその軸受が収容されるチョック間の軸方向ずれに変換
する。いくらかの変位は軸受自体の偏向を生じ、一方残
りは軸受が初めに設定された溝部遊び、及び軸受取付内
の軸方向隙間内で起こる。いずれにしても、軸受を汚染
物から防ぐシールは汚染物を入れることなくこれらの変
位を許容しなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】伝統的にミルロールの
軸受用シールは軸受を収容するチョックに嵌合し、これ
らのチョックはロールネック又はロールネック回りの摩
耗リングを支持する多重シールを収容する適切な空間を
有する。最近、軸受製造者は軸受に対する保護の特別な
手段を設けるためシールを軸受自体に嵌合させた。軸受
の端部はシールに対して少ない空間を提供し、その結
果、必要なシールは相当にコンパクトでなければならな
い。ほとんどは単に１つだけのリップを有する。いくつ
かはシールに対する別なシール担体を必要とし、それは
貯蔵又は移動で損傷を受けうる他のコスト高の部分であ
り、損傷を受けた場合、保護するよう設計された軸受の
内部に汚染物が入る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は軸受の端部に嵌
入する２つの部品シールに係り、シールを越えた領域を
効果的に隔離するよう２つの部品間の複数のシール接触
を有する。１つの部品はバンパーにより築かれた制限内
の他の部品に関して軸方向に浮動する。
【０００６】
【実施例】図面中、同じ部分に同じ数字及び文字が用い
られる。図面（図１）を参照するに、軸受（Ａ）はミル
ロールＢが回転軸Ｘの回りに回転するようチョックＣで
ロールＢを支持する。実際に、広い意味でシャフトであ
るロールＢは軸受Ａがその回りに嵌合するロールネック
２を有し、ロールネック２は一対の肩部４を有し、その
１つはリング６を位置決めするのに役立つ。軸受Ａは他
の肩部４とリング６との間にある。チョックＣは軸受Ａ
を収容する筐体として役立ち、ロールＢから軸受Ａを介
して伝えられる負荷に抵抗する。軸受Ａは軸受Ｂに担持
され、その内に完全に収容されるシールＤでその両端部
で閉じられ、軸受Ａの各端部に別なシールＤがある。シ
ールＤは軸受Ａの内部内に潤滑剤を保持し、更にその内
部から汚染物を排除する。これに関してミルロールＢは
そのロールネック２が延在するチョックＣに落ちる水の
洗浄で正常に動作する。チョックＣはロールネック２及
びリング６に接触する追加シール８と嵌合され、実際シ
ール８は汚染物に対する初期の障壁を形成する。シール
Ｄは軸受Ａに対する保護の余分の寸法を提供し、勿論潤
滑剤を保持する。軸受Ａは内及び外レース間の複数の列
に配置された転動体を有する。種々のタイプの軸受がこ
れらの基本部品を有し、その端部に適切に構成される場
合シールを収容する一方、多列テーパローラ軸受がミル
ローラの支持に最も役立ち、従って、図示の特別な軸受
Ａはかかる軸受である。その内部レースは夫々が外方に
レースウェイに向いた一対の二重コーン１０（図１）を
構成する。その外部レースはコーン１０のレースウェイ
の回りに位置する内方に向いたレースウェイ１６を有す
るいくつかのカップ１４内にある。転動体は並列に配置
されるテーパローラ１８であり、各コーンレースウェイ
１２と対応するカップレースウェイ１６間に別な列があ
る。ローラ１８とそのレースウェイ１２及び１６が頂部
上にあり、即ちその列を制限するレースウェイ１２及び
１６と同様に列のローラ１８がその各頂部に延在される
場合、それらの頂部は概して言えば回転軸Ｘに沿って共
通点にある。テーパローラ１８の各列はローラ１８間に
正しい空間を維持しコーン１０がカップ１４から取り除
かれる時コーン１０の回りにローラ１８を更に維持する
のに役立つケージ２０と嵌合される。２つのコーン１０
はより大きい肩部４とより小さい肩部４に対するリング
６間のロールネック２の回りに嵌合する。スリップフィ
ットはコーン１０とロールネック２間にあり、肩部４間
の距離は２つのコーン１０を横切る距離より大きい略
０．０４０インチ（０．１０１６センチ）であり、従っ
てロールネック２上のコーン１０のかなりの軸方向変位
を可能にする。他方で、いくつかのカップ１４はそれら
がしっかりとクランプされるチョックＣ内に嵌合し、こ
れによりそれらはチョックＣに関して軸方向に変位され
えない。
【０００７】ローラ１８の２つの最も端の列に対するレ
ースウェイ１２及び１６は軸受Ａの端部に向って下方に
テーパし、その結果ローラ１８の列は軸受Ａの中央に向
って向いたその大きい端面を有する。コーン１０はそれ
らの大きい面が支持するスラストリブ２２（図１）を有
し、従ってリブ２２はローラ１８を軸受Ａ内に軸方向に
位置させるのに役立つ。その端部の各コーン１０はコー
ン１０がそれを囲むカップ１４から取外される時ローラ
１８がそのコーンから滑り外れるのを防ぐのに役立つ保
持リブ２４を有する。軸受Ａの端部での保持リブ２４は
軸受Ａの中央のリブ２４より多少長く、事実夫々はシー
ルＤの１つがその回りに嵌合する延在した円筒形面２６
（図２）を有する。軸受Ａの端部のカップ１４は円筒形
面２６を囲むボア２８を有し、シールＤを受容する。ボ
ア２８はその各カップ１４から短かいカウンタボア３０
を通って開口している。
【０００８】各シールＤは２つの部品、即ち、軸受Ａの
一端でコーン１０に嵌合する回転部品３４と、軸受Ａの
同じ端部でカップ１４に嵌入する固定部品３６を有する
（図２）。回転及び固定部品３４及び３６は少なくとも
１つのラビリンス障壁と同様にそれらの間に２つのライ
ブ接触を築き、それにより軸受Ａの内部を隔離するよう
シールＤが位置する軸受Ａの端部を効果的に閉止する。
更に、２つの部品３４及び３６は１つが他から軸方向に
引抜かれえない程度に相互結合され、更にそれらは互い
に対して限られた距離に対して軸方向に変位しうる。
【０００９】回転部品３４は嵌合し、軸受Ａ（図２）の
一端で保持リブ２４の延在した円筒形面２６に取付けら
れる。それは金属のような比較的剛体の物質から形成さ
れるシールド４０を含み、それは望ましくは金属打抜き
加工である。シールド４０は内部及び外部軸方向壁４２
及び４４と２つの軸方向壁４２及び４４に接続する半径
方向壁４６を有する。内部軸方向壁４２は保持リブ２４
の円筒形面２６近くで同心であるがその面に接触はしな
い。それは面２６のほとんどを覆い、カップボア２８の
面から内方にセットされた外部軸方向壁４４よりかなり
長い。半径方向壁４６は軸受Ａの内部から離れて存在す
る軸方向壁４２及び４４のそれらの端部で２つの軸方向
壁４２及び４４を接続し、それは丸い角で軸方向壁４２
及び４４と合わさる。従って、各軸方向壁４２及び４４
の一端は半径方向壁４６と一体して形成される。内部軸
方向壁４２の他端は他の半径方向壁又は半径方向に外方
に突出する保持フランジ４８と合わさるが、半径方向壁
４６よりかなり短かい。シールド４０は外部軸方向壁４
４の他端で終論され、その端部にフランジ４８からオフ
セットしており、外部軸方向壁４４は内部軸方向壁４２
よりかなり短かい。更にシールド４０に対して、シール
Ｄの回転部品３４は内部軸方向壁４２の内方に向いた面
に付着された弾性駆動リング５０を有する。リング５０
の制限されない、内方に向いた面が波形部（図３）を持
つ時、波形面のより小さい直径は保持リブ２４の円筒形
面２６の直径より小さい。回転部品３４がコーン１０の
保持リブ２４に嵌合するので、リブ２４は弾性駆動リン
グ５０を変形させ、その波形部が円筒形面２６の上に拡
がり、面２６をしっかりと保持する。駆動リング５０は
そのリブ２４でコーン１０に同心的に位置するシールド
４０の２つの軸方向壁４２及び４４を有するコーン１０
の保持リブ２４の回りにシールド４０を位置決めする。
リング５０と円筒形面２６間の嵌合は回転部品３４をコ
ーン１０と共に回転させうるに十分にきつい場合、衝突
又は他の力を受ける時回転部品３４がそれ自体を面２６
上に軸方向に再位置決めするのを防げるほどきつくはな
い。更に、駆動リング５０は、混入物がその面に沿って
通過できないよう、リブ２４の円筒形面２６に沿って液
密固定障壁を確立する。
【００１０】回転部品３４は更にシールド４０の外部軸
方向壁４４に付着される弾性シール素子５４（図２）を
含み、それはその壁の外方に向いた面に沿ってのみなら
ず、軸方向壁４４の他端で端縁に沿ってと同様に軸方向
壁４４と半径方向壁４６の間の丸い角にも取付けられ
る。シール素子５４はそのカップの開口端に向ってと同
様に囲撓カップ１４のボア２８の面に向って斜めに外方
に向いた第２のごみリップ部５６を有する。シールド４
０用の外部軸方向壁４４の端縁に沿って弾性シール素子
５４は軸受Ａの内部に向って軸方向に突出する一対の同
心リング５８を有する。実際にリング５８は固定部品３
６の方に向いており、それが固定部品３６に接触する
時、軸方向距離を制限するバンパーを形成し、回転部品
３４は固定部品３６に対して動いてよい。２つのリング
５８は更にシールリップ部５６の後３の領域から潤滑剤
が逃げれるのを防ぐよう固定部品３６に沿ってラビリン
スを確立する。
【００１１】シールＤの固定部品３６はカップ１４の端
部のボア２８に嵌入する（図２）。それはシールド４０
のような比較的に剛いシールケース６０を含み、それに
望ましくは金属打抜きされる。ケース６０は軸方向壁６
２と軸方向壁６２の一端から半径方向に内方に向いた半
径方向壁６４を有する。その他端で、軸方向壁６２は半
径方向に外方に向いた短かいフランジ６６に合わさる。
軸方向壁６２はカップ１４のボア２８にしっかり嵌入
し、一方短かいフランジ６６はその端部でカップ１４の
浅いカウンタボア３０に受容される。チョックＣの一部
はフランジ６６上に嵌合し、カウンタボア３０内にそれ
を止め、それにより固定部品３６がカップ１４から軸方
向に取り除かれるのを防ぐ。締まりばめは軸方向壁６２
とカップボア２８の面間にあり、これは軸受Ａのチョッ
クＣへの取付け以前に固定部品３６をカップ１４内に保
持するばかりでなく、混入物がボア２８の面に沿って軸
受Ａに入るのを防ぐ障壁も更に築く。この障壁はシーラ
ントで強化される。回転部品３４のシール素子５４の斜
めのシールリップ部５６はシールケース６０の軸方向壁
６２の内方に向いた面に接触し、混入物の進入に対する
ライブ又はダイナミック障壁を築く。２つのバンパーリ
ング５８は他方でそれが壁６４に沿ってラビリンスを生
成するシールケース１０の半径方向壁６４に対して向け
られ、実際近くにある。半径方向壁６４の内縁は半径方
向壁４６とシールド４０の保持フランジ４８間にあり、
シールド４０の内部軸方向壁４２に対して向けられる。
【００１２】固定部品３６は又その壁の内辺でシールケ
ース６０の半径方向壁６４に付着される弾性シール素子
６８（図２，４及び５）を有する。シール素子６８は半
径方向壁６４から両軸方向に突出する。シールド４０の
半径方向壁４６に向いて突出する部分はシールド４０の
内部軸方向壁４２を囲み接触する１次ごみリップ部７０
の形をとり、従って、内部軸方向壁４２に沿ってライブ
又はダイナミック障壁を築く。事実、リップ部７０はそ
れをシールド４０の内部軸方向壁４２に対してしっかり
付勢するガータスプリング７２を担持する。しかし、リ
ップ部７０はシールド４０の半径方向壁４６からオフセ
ットして、そのオフセット前はシールド４０で担持され
たバンパーリング５８とシールケース６０の半径方向壁
６４の間の空間より大きい。従って、バンパーリング５
８はごみリップ部７０がシールド４０の半径方向壁４６
に接触する前にシールケース６０の半径方向壁６４に接
触し、その結果１次ごみリップ部７０は半径方向壁４６
に決して接触しない。
【００１３】反対方向に突出するシール素子６８の一部
はシールド４０の内部軸方向壁４２に向いているが接触
しない内方に向いた円筒形面７８と、共通の面にあり、
シールド４０の保持フランジ４８に向いてある連続した
半径方向面８０とを有するラビリンスリップ部７６（図
２，図４及び図５）の形をとる。リップ部７６は円筒形
面７８から半径方向面８０間で開口し、面７８及び８０
が合う縁部を遮断する様なポンプ空洞８２を含む。空洞
８２はシールド４０の保持フランジ４８に向いて戻り、
軸受Ａの内部に入る潤滑剤をポンプ送りするよう構成さ
れている。この為、各空洞８２は回転部品３４と固定部
品３６間の相対運動の方向に斜めである側面８４と軸Ｘ
に斜めである傾斜した接続面８６とを有する。ポンプ空
洞８２及びそれらの動作は米国特許第４７７０５４８号
により詳細に説明されている。
【００１４】ラビリンスリップ部７６は更にポンプ空洞
８２を分離する半径方向面８０を越えて軸方向に突出す
るバンパーリング９０を担持する。実際に、ポンプ空洞
８２の傾斜した面８６はそれらの各空洞８２を越えて続
き、バンパーリング９０に沿ってありその内方に向けら
れた面を形成する共通傾斜面に統合される。リング９０
は回転部品３４のシールド４０上の保持フランジ４８に
向って突出し、フランジ４８に向い、回転素子３４はコ
ーン１０の保持リブ２４上の円筒形面２６に沿って十分
変位する。バンパーリング９０が保持フランジ４８に接
触する時でさえ、回転部品３４の傾斜２次リップ部５６
はリップ部５６により形成されたダイナミック障壁の完
全性が損なわれないようシールケース６０の軸方向壁６
２に対して更にそのままである。バンパーリング９０は
更にリップ部７６に沿ってラビリンス部分を生成する。
【００１５】１次リップ部７０と２次リップ部５６の間
にある環状空洞は更なる障壁を混入物の進入に対し築く
のに役立つグリース９２（図２の）のリングを含む。動
作中、ミルロールＢはチョックＣに対して回転する。軸
受Ａのカップ１４は固定のままで、チョックＣ内にしっ
かりと共にクランプされ、一方コーン１０はロールＢ
と、カップ１４内で回転し、テーパ付ローラ１８が夫々
コーン１０とカップ１４のテーパ付レースウェイ１２及
び１６に沿って回転するので最小の摩擦がある。各シー
ルＤに対して、その固定部品３６のシールケース６０上
のリップ部７０及び７６は軸受Ａの端部の位置に固定さ
れたままで、一方その回転部品３４用シールド４０の内
部軸方向壁４２はそれらのリップ部内で回転する。他
方、回転部品３４のシールド４０上の斜めの２次リップ
部５６はシールケース６０の軸方向壁６２内で回転す
る。
【００１６】ラビリンスリップ部７６のバンパーリング
９０とシールド４０のフランジ４８がシールド４０の軸
方向壁４２への潤滑剤の動きを禁止するラビリンスを形
成するよう協働する一方、回転シールド４０の内部軸方
向壁に達する潤滑剤はラビリンスリップ部７６のポンプ
空洞８２に出会う。シールド４０の回転はその潤滑剤を
外周と、半径方向上外方の両方に向け、後者は潤滑剤に
付与された遠心力による。従って潤滑剤をその方向によ
り軸受Ａの内部及びその内部のローラ１８及びレースウ
ェイ１２及び１６に向って偏向させるリップ部７６のポ
ンプ空洞８２とそれらの空洞の側面８４と接続面８６に
入る。少量の潤滑剤はリップ部７６がシールド４０の内
部軸方向壁４２に実際に接触しないので、ロールＢが停
止する時ラビリンスリップ部７６の下を通る。この潤滑
剤は１次ごみリップ部７０を潤滑するのに役立つ。
【００１７】１次ごみリップ部７０は水及びごみのよう
な混入物を軸受Ａの内部から排除するライブ障壁を築く
よう回転シールド４０の内部軸方向壁４２を支持する。
斜めの２次リップ部５６は回転シールド４０と共に回転
し、固定シールケース６０の軸方向壁６２を支持し、従
って、水、ごみ及び他の混入物の進入に対する他のライ
ブ障壁を築く。シールド４０の回転は斜めのリップ部５
６に遠心力を働かせ、リップ部５６がその元のセットの
いくつかを失なうか又は摩耗する場合でさえ、遠心力は
それとシールケース６０の軸方向壁６２との接触を維持
する。グリースのリング９２は混入物の進入に対する更
なる他の障壁をなす。
【００１８】駆動リング５０はコーン１０上の保持リブ
２４に関してシールド４０の同心を維持し、更にそのリ
ブ上の円筒形面２６との固定シールを築く。それがシー
ルド４０をコーン１０と共に回転させるのに円筒形面２
６と十分な摩擦を作る一方、軸方向変位を過剰に制限し
ない。実際、回転部品３４はミルロールＢにより出会っ
た衝撃に応じてコーンリブ２４の円筒形面２６に沿って
軸受Ａの内部へ混入物を入れる一時的隙間を作ることな
く軸方向にシフト又は浮動しうる。回転部品３６は衝撃
により伝えられた慣性力により単に浮動してよい。他方
で、衝撃は回転部品３４のバンパーリング５８をシール
ケース６０の半径方向壁６４に対してスラストし又はシ
ールド４０のフランジ４８をシール素子５４のバンパー
リング９０に対してスラストする。いずれの場合でも、
衝撃の力は回転素子３４を保持リブ２４に沿って新しい
軸方向位置に軸方向に変位させるのに十分である。回転
部品３４が浮動し又は或いはコーン保持リブ２４で変位
されるので、固定部品３６に対するその位置は軸方向見
地から変化する。シールケース６０上のリップ部７０及
び７６により築かれた障壁が真に有効であるとしても、
それらはシールド４０の内部軸方向壁４２に沿って更に
あるので、シールド４０上の斜めのリップ部５６に関し
ても同じことが当てはまり、その為、シールケース６０
の軸方向壁６２に対してそのままである。
【００１９】回転部品３４の保持リブ２４上で浮動し又
はシフトし及び自己位置を探す能力は、回転部品３４が
実際固定部品３６内に事実上入れられるので、制限され
る。シールド４０の外部軸方向壁４４の端部のバンパー
リング５８は固定シールケース６０の半径方向壁６４に
接触し、半径方向壁６４は一方向の動きを防ぎ、一方シ
ールド４０の保持フランジ４８はラビリンスリップ部７
６上のバンパーリング９０と接触し、そのリングは反対
方向への動きを防ぐ。回転シール部品３４は２つの端部
間で、新しい軸方向位置に押しやられるか、又は固定部
品３６により動きを制限されるかのいずれかによりそれ
自体の位置を探す。
【００２０】変形シールＥ（図６）は、潤滑剤をポンプ
送りする能力を有するラビリンスリップ部７６を有さな
いことを除いてシールＤと非常に似ている。代りに、固
定部品３６の弾性的シール素子６８は保持フランジ４８
に向って突出する一対の同心リング９８で終端する単一
ラビリンスリップ部９６としてシールケース６０の半径
方向壁６４から突出する。リング９８は回転シール部品
３４の固定シール部品３６に対する変位を制限するバン
パーとして働く。それらの間の溝と共に、それらは保持
フランジ４８に沿ってラビリンスを築き、このラビリン
スは潤滑剤のシールド４０の内部軸方向壁４２に向かう
動きを禁止する。
【００２１】他の変更シールＦ（図７）は、シールＥと
非常に似ている。しかし、そのシールケース６０のその
内部辺に沿った半径方向壁６４は短かい軸方向部分１０
０の形で軸受Ａの内部に向って軸方向に曲がる。ケース
のシール素子６８はケース６０の軸方向部分１００が埋
込まれる軸方向リップ部１０２を有し、リップ部１０２
は同様に保持フランジ４８に向って突出する。それは潤
滑剤のフランジ４８に沿った移動を抑制する。一次ラビ
リンスとして作用し、固定され、それは更に非常に効果
的なバンパーとして働く。一対のリング５８を有する代
わりに、シールド４０の外部軸方向壁４４上のシール素
子５４はシールケース６０の半径方向壁６４に沿って突
出する単一バンパーリング１０４を有し、それはシール
ド４０の外部軸方向壁４４で固定される。
【００２２】シールＤ，Ｅ及びＦのいずれかで、弾性的
駆動リング５０は除去され、シールド４０の内部軸方向
壁４２は、コーン保持リブ２４の円筒形面２６に回りに
わずかな間隙（図８）をもって嵌合するよう縮径され
る。他方で、保持リブ２４は、その円筒形面２６から開
口し、弾性的Ｏリング１０８と嵌合される２つの環状溝
１０６を設けられる。各溝１０６の深さは、固定されな
い時、Ｏリング１０８がその溝１０６から突出するよ
う、Ｏリング１０８の直径より小さい。更に、溝１０６
の幅は、弾性リング１０８がそれに変形されるのを可能
にするよう十分な体積を溝１０６に提供するよう、Ｏリ
ング１０８の直径より大きい。シールド４０の内部軸方
向壁４２は、コーン１０の保持リブ２６に亘って押され
る時、Ｏリング１０８を変形させ、多少それを平たくす
るが、それにも拘らず、それらはコーン１０の回転をシ
ールド４０に印加するよう内部軸方向リング４２に対す
る十分な力に耐える。それらは更に保持リブ２４と内部
軸方向壁４２の間に効果的静的障壁を築き、回転シール
部品３４をリブ２４上に軸方向に浮動させるかそれに対
して変位されるようにし、制限内で、それ自体の位置を
探す。
【００２３】他の変更シールＧ（図９及び図１０）は回
転部品３４がリブ２４の延長した円筒形面２６に沿って
軸方向にシフトするよう、コーン１０の保持リブ２４の
その回転部品３４のシールド４０を位置決めする異なる
配置を用いる。シールＤ，Ｅ及びＦの為のシールド４０
の如く均一直径の内部軸方向壁４２を有する代わりに、
シールド４０は内部軸方向壁４２の２つの端部の中間に
位置する半径方向オフセット１１４で接合する大径及び
小径の部分１１０及び１１２に分割された内部軸方向壁
４２を有する。シールド４０の半径方向壁４６は大きい
直径部分１１０から延在し、一方保持フランジ４８は小
さい直径部分１１２から延在し、従って小径部分１１２
は軸受Ａの内部及びローラ１８により近くに在る。小径
部分１１２の直径は、通常出会う力の下で回転部品３４
をコーンリブ２４上軸方向にシフトさせるのを可能にす
るようコーン１０に対する保持リブ２４の円筒形面２６
上を十分に容易に摺動し、更に熱がシールド４０からコ
ーン１０の保持リブ２４へ伝導により容易に伝えられる
のを可能にするよう円筒形面２６と密接したままである
ような径である。この点で、固定部品３６上のごみリッ
プ部７０と回転部品３４の内部軸方向壁４２の間の摩擦
はシールＧの温度を過剰に高めるある熱を発生する。回
転部品３４用軸方向壁４２の小径部分１１２とコーン１
０の保持リブ２４の間の金属対金属接触はその熱のほと
んどを放散させる。
【００２４】軸方向壁４２の２つの部分１１０及び１１
２の長い方の大径部分１１０は又コーン１０の保持リブ
２４を囲むが、リブ２４の円筒形面２６から外方にあ
る。それにも拘らず、歪んでいない（図１０）時、波状
のうねった内方に向いた面を有する弾性駆動リング１１
６を付着し、その直径は小径部分１１２より小さい。駆
動リング１１６は大径部分１１０の全長に対するオフセ
ット１１４から延在し、軸方向壁４２の端部で、短かい
距離に対して付着される半径方向壁４６に沿って外方に
曲がる。従って、回転部品３４がコーン１０の保持リブ
２４上に設けられる時、駆動リング１１６は歪まされ、
保持リブ２４の円筒形面２６をしっかり把持する。
【００２５】シールド４０用外側軸方向壁４４は単一均
一バンパーリング１０４を有するシールＦのシール素子
５４に似たシール素子５４を保持する。シールＧ用回転
部品３４に戻ると、その金属シールケース６０と弾性的
シール素子５４はシールＤ，Ｅ及びＦのそれらの相手側
に非常に似ている。シール素子５４のごみリップ部７０
はシールド４０用内部軸方向壁４２の大径部分１１０を
囲み、支持し、一方そのラビリンスリップ部７６は小径
部分１１２を囲むが、接触しない。従ってシールド４０
の軸方向壁４２のオフセット１１４はシール素子５４の
ごみ及びラビリンスリップ部７０及び７６間にある。望
ましくは、ごみリップ部７０はＰＴＦＥ（ポリ四フッ化
エチレン）挿入部１１８を含み、リップ部７０がシール
ド４０用内部軸方向壁４２の大径部分１１０と実際に接
触する挿入部１１８に沿ってある。ＰＴＦＥと金属間の
摩擦係数はエラストマーと金属間よりもかなり小さく、
これは熱の発生を低減させ、シールＧの温度を上げる。
【００２６】使用中、シールＧはシールＤ，Ｅ及びＦと
基本的に同様に軸受Ａの端部を閉じる。固定部品３６の
ごみリップ部７０と回転部品のシールド４０上の軸方向
壁４２間の摩擦により発生した熱は、シールＧが適切な
温度のままであるよう、内部軸方向壁４２の小径部分１
１２とコーン１０の保持リブ２４間の金属対金属接触に
より大きいヒートシンクであるコーン１０に放散され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】両端部が本発明により構成され、具体化された
シールにより閉じられる、テーパ付ローラ軸受のチョッ
ク内に支持されたミルロールの端部を示す部分的断面図
である。
【図２】軸受の端部に嵌入されるシールの１つの拡大部
分断面図である。
【図３】リングが軸受により歪まされない時回転シール
部品を軸受の内部レースに結合する駆動リングを示す部
分的断面図である。
【図４】図２の４−４線で切截されたシールの部分的断
面図であり、ポンプ空洞を示す図である。
【図５】図４の５−５線で切截したラビリンスリップを
示す図である。
【図６】シールの変形例の部分的断面図である。
【図７】シールの他の変形例の部分的断面図である。
【図８】回転シール部品を軸受の内部レースに結合する
駆動装置の変形例を有するシールの断面図である。
【図９】他の駆動装置を有するシールの変形例の断面図
である。
【図１０】歪んでいない図９のシールの変形例の駆動リ
ングを示す部分的断面図である。
【符号の説明】
２ ロールネック ４ 肩部 ６ リング ８ シール １０ コーン １２，１６ レースウェイ １４ カップ １８ ローラ ２０ ケージ ２２，２４ リブ ２６，７８ 円筒形面 ２８ ボア ３０ カウンタボア ３４ 回転部品 ３６ 固定部品 ４０ シールド ４２，４４，６２ 軸方向壁 ４６ 半径方向壁 ４８，６６ フランジ ５０，９２ リング ５４，６８ シール素子 ５６，７０，９６ リップ ５８，９８ 同心円リング ６０ ケース ７２ ガータスプリング ７６ ラビリンスリップ ８０ 半径方向面 ８２ ポンプ空洞 ８４ 側面 ８６ 斜めの接続面 ９０，１０４ バンパーリング １００ 軸方向部分 １０６ 環状溝 １０８ Ｏリング １１０，１１２ 直径部分 １１４ オフセット １１６ 駆動リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン エー チャンドラー アメリカ合衆国 ミシガン 48116 ブラ イトン サンダンス トレイル 5968番地 (72)発明者 ジョセフ エー アブルーツィ アメリカ合衆国 ミシガン 48328 ウォ ーターフォード アリサ レーン 3449番 地 (72)発明者 マーク イー ベイカー アメリカ合衆国 オハイオ マシロン ス ター サークル 112番地

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸方向壁（４２）と、軸方向壁の対向端
    部の第１及び第２の半径方向壁（４６，４８）とを有す
    る略剛性のシールド（４０）と；シールド（４０）の軸
    方向壁（４２）を略囲む軸方向壁（６２）と、ケース
    （６０）の半径方向壁（６４）がシールド（４０）の半
    径方向壁（４６，４８）間に位置するようシールド（４
    ０）の軸方向壁（４２）に向けてその軸方向壁（６２）
    の端部の１つで内方に突出する半径方向壁（６４）とを
    有する略剛性のケース（６０）と；シールド（４０）で
    担持され、シールド（４０）の第１の半径方向壁（４
    ６）の外周に位置し、ケースでライブ液体障壁を築くよ
    うケース（６０）の軸方向壁（６２）に接触するリップ
    部（５６）を有する第１の可撓性シール素子（５４）
    と；ケース（６０）の半径方向壁（６４）で担持され、
    シールドでライブ液体障壁を築くようシールド（４０）
    の軸方向壁（４２）と協働する少なくとも１つのリップ
    部（７０）を有し、シールド（４０）がケース（６０）
    に関して軸方向にシフトしうるようシールドの半径方向
    壁の間の間隔より短かい第２のシール素子（６８）と；
    シールド（４０）の第１の半径方向壁（４６）上に位置
    し、第１のバンパー（５８）がケース（６０）の半径方
    向壁（６４）に接触し、一方第２のシール素子（６８）
    はシールド（４０）の第１の半径方向壁（４６）から離
    間し、それにより距離を制限し、シールド（４０）がケ
    ース（６０）に関して一方向に軸方向にシフトしうるよ
    う、ケース（６０）の半径方向壁（６４）に向ってそれ
    から突出し、第１のシール素子（５４）上のリップ部
    （５６）とは独立にケース（６０）に対するシールド
    （４０）の動きを制限するのに役立ち、これにより第１
    のバンパー（５８）がケース（６０）の半径方向壁（６
    ４）を担持する時リップ（５６）はシールド（４０）と
    ケース（６０）の間に液体障壁を維持する、可撓性第１
    のバンパー（５８）と；ケース（６０）の半径方向壁
    （６４）により担持され、シールド（４０）に接触しシ
    ールド（４０）が他の方向にケース（６０）に対して軸
    方向に移動シフトする距離を制限するようシールド（４
    ０）の第２の壁（４８）に向ってその壁から離間して突
    出する可撓性の第２のバンパー（９０）とからなるシー
    ル。
  2. 【請求項２】 第１のバンパー（５８）は第１のシール
    素子（５４）と一体に形成され、第２のバンパー（９
    ０）は第２のシール素子（６８）と一体に形成される請
    求項１記載のシール。
  3. 【請求項３】 第２の素子（６８）は２つのリップ部を
    有し、その一方（７０）はシールド（４０）の軸方向壁
    （４２）に接触し、その他方（７６）はシールドの方向
    に向けられ、シールドに沿ってラビリンスを築き、第２
    のバンパー（９０）は他のリップ部（７６）の上にこれ
    を越えて軸方向に突出する請求項１又は２記載のシー
    ル。
  4. 【請求項４】 第２のシール素子（６８）はシールド
    （４０）の軸方向壁（４２）を囲むが、それからわずか
    に離間し、シールド（４０）の第２の半径方向壁（４
    ８）及びその面から開口するポンプ空洞（８２）に向け
    て存在するか、それから軸方向に離間した他のリップ部
    （７６）を含む請求項３記載のシール。
  5. 【請求項５】 シールド（４０）はその第１の半径方向
    壁（４６）の外周に外部軸方向壁（４４）を有し、第２
    のシール素子（５４）はその他の軸方向壁（４４）の端
    部にある第１のバンパー（５８）で外部軸方向壁（４
    ４）に取付けられる請求項１乃至４のうちいずれか一項
    記載のシール。
  6. 【請求項６】 少なくとも１つのバンパー（５８又は９
    ０）はそれが向いている半径方向壁（６４又は４８）に
    沿ってラビリンスを築くような形状とされている。請求
    項３，４又は５のうちいずれか一項記載のシール。
  7. 【請求項７】 シールド（４０）の軸方向壁（４２）の
    内方に向った面に付着され、うねった内方に向った面を
    有する弾性駆動リング（５０）を有する請求項１乃至６
    のうちいずれか一項記載のシール。
  8. 【請求項８】 シールド（４０）の軸方向壁（４２）は
    軸方向壁を異なる直径の部分（１１０，１１２）に分割
    する半径方向オフセットを有し；駆動リング（５０）は
    大径部分（１１０）にのみ付着され；第２のシール素子
    （６８）は２つのリップ部を有し、そのうちの１つ（７
    ０）はシールド（４０）の軸方向壁（４２）の大径部分
    （１１０）を囲み、そのうちの他方（７６）は小径部分
    （１１２）を囲む請求項７記載のシール。
  9. 【請求項９】 孔（２８）を有する非回転外部部材（１
    ４）と孔内に位置する回転内部部材（１０）との組合せ
    において、共に回転する内部部材（１０）の回りに位置
    し、内部部材（１０）を囲う軸方向壁（４２）と、軸方
    向壁（４２）の端部で外部部材（１４）に向って外方に
    延在する第１及び第２の半径方向壁（４６，４８）を有
    する略剛性のシールド（４０）と；シールドで担持さ
    れ、第１の半径方向壁（４６）の外周に位置し、外方に
    突出する可撓性リップ部（５６）を有する可撓性の第１
    のシール素子（５４）と；外部部材（１４）の孔（２
    ８）内に位置し、第１のシール素子（５４）のリップ部
    （５６）がケースとシールド間に液体障壁を築くよう接
    触する軸方向壁（６２）を有し、その軸方向壁の一端か
    らシールド（４０）の軸方向壁（４２）に向って半径方
    向に内方に延在する半径方向壁（６４）を有する略剛性
    のシールケース（６０）と；シールドの半径方向壁（４
    ６，４８）間に位置するその半径方向壁（６４）の内縁
    でシールケース（６０）により担持され、ケースとシー
    ルド間に他の液体障壁を築くようシールド（４０）の軸
    方向壁（４２）に接触するリップ部（７０）を有し、シ
    ールド（４０）は制限間のシールケース（６０）に関し
    て軸方向にシフトしえ、一方シール素子（５４，６８）
    のリップ部（５６，７０）がシールド（４０）とケース
    （６０）の軸方向壁（４２，６２）と接触したままであ
    るよう、シールド（４０）上の半径方向壁（４６，４
    ８）間の間隔より短かい可撓性第２のシール素子（６
    ８）と；半径方向壁が互いに接近しうる距離を制限し、
    それによりシールド（４０）がケース（６０）に関して
    一方向で軸方向にシフトしうる距離を制限する第１のシ
    ール素子（５４）の領域においてシールド（４０）の第
    １の半径方向壁（４６）とケース（６０）の半径方向壁
    （６４）間に位置し、可撓性材料から形成され、液体障
    壁を築く第１のシール素子（５４）のリップ部（５６）
    と独立にバンパーを設け、これによりバンパー（５８）
    がシールド（４０）の第１の半径方向壁（４６）とケー
    ス（６０）の半径方向壁（６４）が互いに接近する距離
    を制限する時、第１のシール素子（５４）のリップ部
    （５６）により築かれた液体障壁はそのままであり、第
    ２のシール素子（６８）のリップ部（７０）は、第１の
    バンパー手段（５８）がシールド（４０）の第１の半径
    方向壁（４６）とケース（６０）の半径方向壁（６４）
    が互いに接近しうる距離を制限する時、シールド（４
    ０）の半径方向壁（４６，４８）から離間されている、
    第１のバンパー手段（５８）と；それらの半径方向壁が
    互いに接近しうる距離を制限し、これによりシールド
    （４０）がケース（６０）に関して他の方向に軸方向に
    シフトしうる距離を制限する第２のシール素子（６８）
    の領域において、シールド（４０）の第２の壁（４８）
    とケース（６０）の半径方向壁（６４）の間に位置し、
    可撓性材から形成される第２のバンパー手段（９０）と
    からなる、外部と内部部材間に液体障壁を築く改良型シ
    ール。
  10. 【請求項１０】 シールド（４０）用軸方向壁（４２）
    の少なくとも一部と、内部部材（１０）の回転をシール
    ド（４０）に与えるよう変形される内部部材（１０）
    と、シールド（４０）を内部部材（１０）上軸方向に移
    動することを可能とする第１のシール素子（５４）との
    間に介在された弾性駆動素子（５０）を更に有する請求
    項９記載の組合せ。
  11. 【請求項１１】 シールド（４０）用軸方向壁（４２）
    の他の部分（１１２）は熱がシールド（４０）から内部
    部材（１０）に伝導されるのを可能にするよう内部部材
    （１０）と接触する請求項１０記載の組合せ。
  12. 【請求項１２】 締まりばめがケース（６０）の軸方向
    壁（６２）と外部部材（１４）の孔（２８）の面との間
    に存在する請求項９又は１０記載の組合せ。
  13. 【請求項１３】 第２のシール素子（６８）はシールド
    （４０）の軸方向壁（４２）を囲うが、これよりもわず
    かに離間し、シールド（４０）の第２の半径方向壁（４
    ８）に向いているが、それより軸方向に離間した面とそ
    の面から開口したポンプ空洞（８２）を有する他のリッ
    プ（７６）を含み；第２のバンパー（９０）は、第２の
    バンパー（９０）がシールド（４０）の第２の壁（４
    ８）に接触する時、ポンプ空洞（８２）が開口する面が
    第２の半径方向壁（４８）から離間したままにあるよ
    う、ポンプ空洞が開口する面を越えて軸方向に突出する
    請求項９乃至１２のうちいずれか一項記載の組合わせ。
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