JPH09144767A - 軸受の密封装置 - Google Patents

軸受の密封装置

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JPH09144767A
JPH09144767A JP7305707A JP30570795A JPH09144767A JP H09144767 A JPH09144767 A JP H09144767A JP 7305707 A JP7305707 A JP 7305707A JP 30570795 A JP30570795 A JP 30570795A JP H09144767 A JPH09144767 A JP H09144767A
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slinger
lip
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ring
cylinder
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Noritsugu Yasuda
典嗣 安田
Hirotaka Kusumoto
裕孝 楠元
Takahito Kondou
貴人 近藤
Tomoaki Satomi
知昭 里見
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Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】密封性能を損なうことなく、シール部材やこれ
に摺接する部材の摩耗を少なくし、密封されるグリース
の長寿命化を図るとともに、コストの削減を可能にする
こと。 【解決手段】外輪３の端部内周に、芯金となる金属環１
３を取り付けて、その内径側への折曲部にシール部材１
４を一体に接合し、内輪２側の部材６には、断面がほぼ
コ字形のスリンガ１５をシール部材１４の軸方向外側で
内向きに嵌着する。そして、シール部材１４には、スリ
ンガ１５の内筒１５ｉに対して軽接触の主リップ１３ａ
と非接触の補助リップ１３ｂと設け、スリンガ外筒１５
ｏに対しては非接触の外径リップ１４ｃとひさし状の突
出部１４ｄとを設けて、この突出部１４ｄと外径リップ
１４ｃとに、スリンガ外筒１５ｏの端部との間でラビリ
ンスを形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鉄道車両の
車軸回りなど、高負荷、高速回転となる場所に好適に用
いられる密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば鉄道車両の車軸回りには、複列円
筒ころ軸受や、複列円すいころ軸受が、性能と保守面に
優れているとして、多く採用されており、このような軸
受では、軸方向両端にそれぞれ密封装置が設けられてい
る。この密封装置の従来例としては、図４に示すような
構造のものが一般的である。
【０００３】図中、Ａは複列円すいころ軸受、１は車
軸、２は内輪、３は外輪、４は円すいころ、５は保持
器、６は、内輪２の端部に接して車軸１に嵌着された内
径リングで、７は密封装置である。
【０００４】密封装置７は、外輪３の端部内周に嵌着さ
れる第１の金属環８を備え、この第１金属環８の内周に
芯金となる第２の金属環９が取り付けられ、第２金属環
９の内径縁にゴムからなるシール部材１０が一体に接合
されている。シール部材１０は、ラジアルリップを有
し、このリップは、背面側に設けられたガータスプリン
グ１１の弾力により、内径リング６の「油切り」と称さ
れる外周部分に直接的に摺接するようになっている。な
お、内径リング６の外周部分は、クロムメッキもしくは
焼き入れにより硬化処理されている。
【０００５】そして、図示の密封装置７では、第１金属
環８の外端部に、内径リング６の外周面に近接してこれ
を覆うカバー８ｃ部が延出形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
密封装置７は、シール部材１０のリップをガータスプリ
ング１１の弾力により締め付けるものなので、内輪２側
の部材（内径リング６）との接触圧が大で、回転が高速
になるほど、発熱量が多く、これが軸受温度を高める一
因となり、軸受の内部に密封されたグリースの寿命を短
くする、という問題がある。
【０００７】さらに、摺接により高温となるシール部材
１０には、耐熱性、耐摩耗性に優れた高価な材料を用
い、また、これと接する内径リング６の外周部には、容
易に摩擦しないよう、硬化処理を施す必要があるので、
製造コストが嵩むことが指摘される。しかも、シール部
材１０は、摩耗の進み具合が比較的早くなることが否め
ず、比較的短い使用期間ののちに交換しなければならな
いので、ランニングコストも嵩む、という問題がある。
【０００８】この他、図示例のように、外輪３に取り付
ける金属環８の一部を軸方向外方に延出してカバー部８
ｃを形成したものでは、金属部分の軸方向の寸法が長く
なり、取り付け取り外しの際に引っ掛かりが生じやす
く、作業が行いにくい。
【０００９】したがって、本発明は、密封性能を損なう
ことなく、シール部材やこれに摺接する部材の摩耗を少
なくし、密封されるグリースの長寿命化を図るととも
に、コストの削減を可能にすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の密封装置は、外
輪部材の端部内周に取り付けられる金属環を芯金として
その内径側への折曲部に一体に接合されたシール部材
と、内筒と外筒とを有して断面がほぼコ字形で前記シー
ル部材に対して開いた向きで内輪部材に嵌着されるスリ
ンガとで構成されている。そして、前記シール部材に
は、軸方向外方に延出してスリンガの内筒の外周面にそ
れ自体の弾力で軽接触する主リップと、主リップの軸方
向内側で内方に延出してスリンガの内筒の外周面とは非
接触の補助リップと、主リップより外径側でスリンガの
外筒の内周面に向けて延出して同内周面とは非接触の外
径リップと、スリンガの外筒よりも外径側で軸方向外方
に突出したひさし状の突出部とが形成され、この突出部
と外径リップとは、スリンガの外筒の端部との間にラビ
リンスを形成している。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図１ないし
図３に示す実施例に基づいて説明する。図１ないし図３
は本発明の一実施例に係り、図１は、密封装置の使用状
態を示す上半分の縦断面図、図２は、密封装置の拡大
図、図３は、密封装置のシール部材の内周面を示す展開
図である。
【００１２】図中、Ａは複列円すいころ軸受、１は鉄道
車両などの車軸、２は内輪、３は外輪、４は円すいこ
ろ、５は保持器、６は、内輪２の端部に接して車軸１に
嵌着された内径リングで、１２は密封装置である。
【００１３】密封装置１２は、外輪３の端部内周に取り
付けられる芯金としての金属環１３と、この金属環１３
に一体に接合されたシール部材１４と、内輪２側の部材
である内径リング６の外周に嵌着されるスリンガ１５と
を備えたものである。
【００１４】芯金としての金属環１３は、小径に絞られ
た段落部１３ａを介して軸方向外方に延出しており、そ
の延出端には内径側への折曲部１３ｂが形成され、この
折曲部１３ｂに前記したシール部材１４が接合されてい
る。
【００１５】一方、スリンガ１５は、断面がほぼコ字形
となるよう、環状円板の内径縁と外径縁とを同方向に折
り曲げて内筒１５ｉとこれより短寸の外筒１５ｏとを形
成したもので、前記金属環１３より軸方向外側の位置に
内向き、すなわちコ字形開放部が前記シール部材１４と
対向する向きで、内径リング６に嵌着されている。
【００１６】シール部材１４は、合成ゴムのような弾性
材料からなるもので、後述するように、３個のリップ１
４ａ，１４ｂ，１４ｃと１個の突出部１４ｄとを有す
る。
【００１７】第１のリップは主リップ１４ａであって、
金属環１３の折曲部１３ｂ先端から軸方向外方でスリン
ガ１５の内筒１５ｉの側へ延出しており、該内筒１５ｉ
の外周面にそれ自体の弾力で軽接触するようになってい
る。なお、この主リップ１４ａの内周面には、図３に示
すように、周方向に対して斜めの溝１６（もしくは突条
リブ）が多数本形成されている。第２のリップは補助リ
ップ１４ｂであって、主リップ１４ａの軸方向内側の部
分からより内方でスリンガ内筒１５ｉの側へ延出して、
該内筒１５ｉの外周面とは非接触のラジアルリップとな
っている。第３のリップは外径リップ１４ｃであって、
主リップ１４ａより外径側の部分からスリンガ１５の外
筒１５ｏの内周面に向けて外広がりに延出して、外筒１
５ｏの内周面とは非接触のラジアルリップとなってい
る。なお、この外径リップ１４ｃは外広がりに延出する
ことで、その付け根部の外周に、浸入した水等の液体を
集める環状溝１７が形成されている。
【００１８】突出部１４ｄは、スリンガ外筒１５ｏより
も外径側において、シール部材１４の外径部分から軸方
向外方に突出して、スリンガ外筒１５ｏの外径側をひさ
し状に覆っているものである。そして、この突出部１４
ｄと外径リップ１４ｃとは、スリンガ外筒１５ｏを間に
して外筒１５ｏに近接しており、外筒１５ｏの端部との
間でラビリンスを形成している。
【００１９】次に、上記構成の作用、動作を説明する。
【００２０】シール部材１４には主リップ１４ａのほか
に、その内外に補助リップ１４ｂと外径リップ１４ｃと
があるので、軸受内部に封入されているグリースは３段
にわたって漏出が阻止されることになり、グリースは確
実に密封される。
【００２１】一方、外部から浸入しようとする水やダス
トに対しては、まず、スリンガ１５の径方向の立ち上が
り部分が水切りとして作用し、浸入物を吹き飛ばす。次
に、外部からの水やダストは、スリンガ外筒１５ｏとシ
ール部材１４の突出部１４ｄと外径リップ１４ｃとの間
のラビリンスにより浸入が阻止される。水等の液体がこ
のラビリンスを通過した場合、その液体は外径リップ１
４ｃの付け根部にある環状溝１７に集まるので、流出し
やすく、より内側には入りにくい。
【００２２】さらに、ラビリンスの内側では、外径リッ
プ１４ｃ、主リップ１４ａおよび補助リップ１４ｂの３
個のリップがあり、これらリップ１４ａ，１４ｂ，１４
ｃにより３段にわたって水等の浸入が阻止される。主リ
ップ１４ａのスリンガ内筒１５ｉとの摺接個所では、そ
の内周面にある斜めの溝１６のポンプ作用により、水等
の液体の浸入が排除される。
【００２３】以上のような排除作用、シール作用の組み
合わせにより、外部からの水やダストは充分効果的に遮
断される。
【００２４】この場合、内輪２側の部材であるスリンガ
１５に摺接するのは、シール部材１４の各部のうち、主
リップ１４ａだけで、しかもその接触は、ゴムの弾性に
よる軽い接触なので、発熱量が少なく、車軸１が高速回
転しても、軸受温度は余り上昇せず、そのため、グリー
スは早期に劣化しない。また、シール部材１４は内輪２
側と軽接触で、摩耗が少なく、密封装置１２自体も長持
ちする。
【００２５】一般に、複数のリップがあるシール部材に
おいて、もしも、内外隣り合うリップが内輪側の同一の
部材に接触していれば、これらリップの間に負圧が生
じ、その負圧によりリップの接触圧が増して摩耗が進む
ことがあるが、本発明のシール部材１４では、内輪２側
に接触するのは主リップ１４ａだけであるから、リップ
間の負圧は発生せず、負圧による摩耗がない。
【００２６】また、シール部材１４はスリンガ１５とは
軽接触で、高温にならず、摩耗も少ないので、安価な材
料で構成することができ、シール部材１４が摺接する部
分はスリンガ１５に限定されているから、摩耗しても、
スリンガ１５のみを取り替えればよく、ランニングコス
トが嵩まない。
【００２７】このほか、外輪３側の部材である金属環１
３には、シール部材１４が接合され、このシール部材１
４には軸方向外方に突出する突出部１４ｄが設けられて
いるが、金属部分の軸方向寸法は比較的短くて済むか
ら、引っ掛かりなく容易に取り付け取り外しができる。
【００２８】ところで、本発明の密封装置は、上記実施
例のような使用形態のみに限定されず、軸受とは別個に
用いることができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、３個のリップと１個の
突出部とを有するシール部材と、断面がほぼコ字形のス
リンガとの相互作用により、外部からの水やダストの浸
入が確実に阻止される。
【００３０】その場合、シール部材のリップとスリンガ
とは、軽接触か、非接触であるので、高速回転でも発熱
量が少なく、封入されたグリースは温度上昇により早期
に劣化するようなことがなく、長持ちする。
【００３１】さらに、シール部材は摩耗が少なく、高温
にならないので、安価な材料で構成することができ、ま
た、このシール部材が摺接する内輪側の部分にはスリン
ガを設けており、従来のように、摺接部分をクロムメッ
キ等で硬化処理する必要がないので、製造コストを削減
することができ、内輪側の摺接部分であるスリンガが摩
耗した場合は、そのスリンガだけを取り替えればよく、
ランニングコストも嵩まない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る密封装置の使用状態を
示す上半分の縦断面図
【図２】同実施例の密封装置の拡大図
【図３】同実施例の密封装置のシール部材の内周面を示
す展開図
【図４】従来の密封装置の使用状態を示す上半分の縦断
面図
【符号の説明】
１ 車軸 ２ 内輪 ３ 外輪 ６ 内径リング（内輪側の部材） １２ 密封装置 １３ 金属環 １３ｂ 折曲部 １４ シール部材 １４ａ 主リップ １４ｂ 補助リップ １４ｃ 外径リップ １４ｄ 突出部 １５ スリンガ １５ｉ 内筒 １５ｏ 外筒
フロントページの続き (72)発明者 近藤 貴人 徳島県板野郡藍住町笠木字西野39番地 光 洋シカゴローハイド株式会社内 (72)発明者 里見 知昭 徳島県板野郡藍住町笠木字西野39番地 光 洋シカゴローハイド株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外輪部材の端部内周に取り付けられる金
    属環を芯金としてその内径側への折曲部に一体に接合さ
    れたシール部材と、内筒と外筒とを有して断面がほぼコ
    字形で前記シール部材に対して開いた向きで内輪部材に
    嵌着されるスリンガとからなり、 前記シール部材には、軸方向外方に延出してスリンガの
    内筒の外周面にそれ自体の弾力で軽接触する主リップ
    と、主リップの軸方向内側で内方に延出してスリンガの
    内筒の外周面とは非接触の補助リップと、主リップより
    外径側でスリンガの外筒の内周面に向けて延出して同内
    周面とは非接触の外径リップと、スリンガの外筒よりも
    外径側で軸方向外方に突出したひさし状の突出部とが形
    成され、この突出部と外径リップとは、スリンガの外筒
    の端部との間にラビリンスを形成していることを特徴と
    する密封装置。
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