JP2014009752A - オイルシール - Google Patents
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Abstract
【課題】軸受の外輪および内輪間に装着されることによりグリースの漏洩および外部異物の侵入を抑制するオイルシールであって、接着剤を用いることなくオイルシールを相手取付部材に強固に固定することができ、もってオイルシールの脱落や回転時のせん断抵抗による共回りを防止する。
【解決手段】オイルシールは、外輪および内輪のいずれか一方である取付部材に固定される固定部と、他方である相手摺動部材に摺動可能に密接するシールリップとを一体に備えてゴム状弾性体よりなる。固定部は、取付部材へ向けて径方向に突出する突起を備える。突起は、取付部材に設けた凹部に挿入されるとともに凹部に挿入されたときに軸方向に圧縮変形する。
【選択図】図1
【解決手段】オイルシールは、外輪および内輪のいずれか一方である取付部材に固定される固定部と、他方である相手摺動部材に摺動可能に密接するシールリップとを一体に備えてゴム状弾性体よりなる。固定部は、取付部材へ向けて径方向に突出する突起を備える。突起は、取付部材に設けた凹部に挿入されるとともに凹部に挿入されたときに軸方向に圧縮変形する。
【選択図】図1
Description
本発明は、軸受の外輪および内輪間に装着されることによりグリースの漏洩および外部異物の侵入を抑制するオイルシールに関する。本発明のオイルシールは例えば、風力発電装置のピッチ・ヨー駆動部に装着する軸受に用いられ、またはその他の一般機械に装着する軸受に用いられる。
風力発電装置のピッチ・ヨー駆動部に装着する軸受には、内部グリースの漏洩および外部異物(雨水やダストなど)の侵入を抑制するため、オイルシールが使用されている。オイルシールとしては、装着性を良好ならしめるため、ゴム状弾性体(弾性体ゴム)のみよりなる押し出し成形品が用いられている(押し出し成形によって紐状のオイルシール素材を成形し、所定の長さで切断し、素材を環状にするため両端部を接合する)。
しかしながら、オイルシールの固定が十分でない場合、グリース給脂圧や内圧の発生によってオイルシールが脱落したり、回転時のせん断抵抗によってオイルシールが相手摺動部材に対し共回りしたりすることが懸念される。
また、本発明に対する先行技術として図3に示すオイルシール51が存在し、このオイルシール51はその脱落や回転時のせん断抵抗による共回りを防止するため、軸方向に突出する突起52を設け、対応して相手取付部材53に凹部54を設け、突起52および凹部54の内面のいずれか一方または両方に凹凸形状の圧入代55を設けるとともに、凹部54にシラン系接着剤56を介して突起52を圧入嵌合するものである(特許文献1参照)。
しかしながらこの先行技術では、オイルシール51の固定にシラン系接着剤56を用いるため、その塗布工程や乾燥工程などに多くの手間がかかる不都合がある。また、軸受に用いるオイルシール51については一般に交換作業が容易であることが求められるところ、接着剤56による固着部を剥がすのは容易でない。また、オイルシール51の軸方向一方の端面に設けられた突起52は一般に、軸方向他方へ向けて抜けやすい。
本発明は以上の点に鑑みて、接着剤を用いることなくオイルシールを相手取付部材に強固に固定することができ、もってオイルシールの脱落や回転時のせん断抵抗によるオイルシールの共回りを防止することができるオイルシールを提供することを目的とする。また加えて、グリース給脂圧や内圧が作用しても傾きにくい構造のオイルシールを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の請求項1によるオイルシールは、軸受の外輪および内輪間に装着されることによりグリースの漏洩および外部異物の侵入を抑制するオイルシールであって、前記外輪および内輪のいずれか一方である取付部材に固定される固定部と、他方である相手摺動部材に摺動可能に密接するシールリップとを一体に備えてゴム状弾性体よりなり、前記固定部は、前記取付部材へ向けて径方向に突出する突起を備え、前記突起は、前記取付部材に設けた凹部に挿入されるとともに前記凹部に挿入されたときに軸方向に圧縮変形することを特徴とする。
また、本発明の請求項2によるオイルシールは、上記した請求項1記載のオイルシールにおいて、前記突起は、前記凹部に挿入されたときに前記凹部の内面に密接するひげ状リップを所要数備え、前記ひげ状リップは、前記凹部に挿入されたときに径方向へ倒れるように弾性変形することを特徴とする。
また、本発明の請求項3によるオイルシールは、上記した請求項1または2記載のオイルシールにおいて、前記固定部は、その周面に前記突起が設けられることにより前記周面が大気側周面と機内側周面とに分けられ、前記大気側周面の軸方向幅は前記機内側周面の軸方向幅よりも大きく設定されていることを特徴とする。
更にまた、本発明の請求項4によるオイルシールは、上記した請求項1、2または3記載のオイルシールにおいて、当該オイルシールは、風力発電装置の軸受部に使用されることを特徴とする。
上記構成を備える本発明において、オイルシールは、軸受の外輪および内輪のいずれか一方である取付部材に固定される固定部と、他方である相手摺動部材に摺動可能に密接するシールリップとを一体に備えてゴム状弾性体によって成形されている。固定部は、取付部材へ向けて径方向に突出する突起を備え、この突起は、取付部材に設けた凹部に挿入されるとともに凹部に挿入されたときに軸方向に圧縮変形するものとされている。したがって径方向に突出する突起は凹部に挿入されたとき軸方向に抜けにくいとともに、軸方向に抜けにくい突起に凹部に対する圧縮代が設定されているため、突起はますます軸方向に抜けにくい構造とされている。
また、突起として、凹部に挿入されたときに凹部の内面に密接するひげ状リップを所要数備え、このひげ状リップを凹部に挿入されたときに径方向へ倒れるように弾性変形するものとすることが考えられる。この場合、突起を凹部へ挿入するときにひげ状リップが径方向へ倒れるように弾性変形することから突起を凹部へ挿入しやすいとともに、突起が凹部から抜ける方向については、径方向へ倒れるように弾性変形したひげ状リップがくさび効果を発揮するため、突起が凹部から抜けにくい構造とされている。
また、固定部の周面に突起を設けると、固定部の周面は突起によって大気側周面と機内側周面とに分けられることになるが、このとき大気側周面の軸方向幅が機内側周面の軸方向幅よりも小さいと傾きに対する受け面が狭いため、グリース給脂圧や内圧が作用したときにオイルシールが傾きやすくなる。これに対しては反対に、大気側周面の軸方向幅を機内側周面の軸方向幅よりも大きく設定することが考えられ、これによれば傾きに対する受け面が広いため、オイルシールが傾きにくくなる。
尚、軸受の外輪および内輪間にオイルシールを装着するには、オイルシールを内輪に固定して外輪と摺接させる第1の態様(アウターリップ仕様)と、反対にオイルシールを外輪に固定して内輪と摺接させる第2の態様(インナーリップ仕様)とが考えられるところ、本発明はこの第1および第2の態様を双方共に対象とする。したがってアウターリップ仕様では、固定部の外周側にシールリップが設けられるとともに固定部の内周側に突起が設けられ、インナーリップ仕様では反対に、固定部の内周側にシールリップが設けられるとともに固定部の外周側に突起が設けられる。
本発明は、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明においては上記したように、取付部材へ向けて径方向に突出する突起が設けられ、突起が取付部材に設けた凹部に挿入されるとともに軸方向に圧縮変形するものとされているために、突起を凹部に挿入することによってオイルシールを相手取付部材に強固に固定することが可能とされている。したがって本発明所期の目的どおり、接着剤を用いることなくオイルシールを相手取付部材に強固に固定することができ、もってオイルシールの脱落や回転時のせん断抵抗によるオイルシールの共回りを防止することができる。また、オイルシールの固定に接着剤を用いないため、オイルシールの着脱作業が容易である。また、突起にひげ状リップを設けることにより突起を凹部へ挿入しやすいとともに突起が凹部から抜けにくい構造を実現することができ、大気側周面の軸方向幅を機内側周面の軸方向幅より大きく設定することによりオイルシールが傾きにくい構造を実現することができる。オイルシールが風力発電装置の軸受部に使用される場合には、この分野に使用されるオイルシールにおいて上記の作用効果を獲得することができる。
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
(1−1)本発明のオイルシールは、風力発電装置の軸受部に使用され、内部にあるグリースの流出を防止し、外部からの雨水・ダストの浸入を防止する。
(1−2)軸受の内部には軸受の潤滑を目的としてグリースが封入される。グリースは定期的に給脂され、給脂時に内部圧力が発生するため、シールは内圧で外れない構造が望ましい。
(1−3)シールの寿命は機械の寿命より短いため、定期交換が必要となる。シールの交換の際は高所での作業となるため、装着のし易さが望まれる。
(1−4)その一方で、装着性を重視し過ぎるとシールの固定力が低下し、軸の回転(摺動抵抗)によりシールが供回りをしてしまう可能性があるため、リップの摺動抵抗に対し固定力は大きい必要がある。
(1−5)尚、対象シールは最大で数mの直径となることがある。製造には一般的に押し出し成形が選定されるため、シール内部に金属環などの固定力を向上させる部品を設置することはできない。
(1−6)従来形状では、シールの固定力が弱く、リップの摺動抵抗の影響によりシールの供回りが発生している。また給脂時の圧力の影響によりシールが大気側へ持ち上がるように変形し、リップとハウジングの間に隙間が発生する可能性がある。隙間は外部からの異物浸入要因となる。
(1−1)本発明のオイルシールは、風力発電装置の軸受部に使用され、内部にあるグリースの流出を防止し、外部からの雨水・ダストの浸入を防止する。
(1−2)軸受の内部には軸受の潤滑を目的としてグリースが封入される。グリースは定期的に給脂され、給脂時に内部圧力が発生するため、シールは内圧で外れない構造が望ましい。
(1−3)シールの寿命は機械の寿命より短いため、定期交換が必要となる。シールの交換の際は高所での作業となるため、装着のし易さが望まれる。
(1−4)その一方で、装着性を重視し過ぎるとシールの固定力が低下し、軸の回転(摺動抵抗)によりシールが供回りをしてしまう可能性があるため、リップの摺動抵抗に対し固定力は大きい必要がある。
(1−5)尚、対象シールは最大で数mの直径となることがある。製造には一般的に押し出し成形が選定されるため、シール内部に金属環などの固定力を向上させる部品を設置することはできない。
(1−6)従来形状では、シールの固定力が弱く、リップの摺動抵抗の影響によりシールの供回りが発生している。また給脂時の圧力の影響によりシールが大気側へ持ち上がるように変形し、リップとハウジングの間に隙間が発生する可能性がある。隙間は外部からの異物浸入要因となる。
(2−1)本発明ではシールの供回り防止のため、突起(取付部)の形状をゴムを圧縮する形状へ変更し、固定力の向上を図る。突起は挿入性向上のため、ひげリップ付きの形状とする。
(2−2)また、大気側のゴムガイド幅を拡大することで、圧力によるシールの大気側への挙動を抑制し、安定したシール性の確保とシールの脱落防止を図る。
(2−2)また、大気側のゴムガイド幅を拡大することで、圧力によるシールの大気側への挙動を抑制し、安定したシール性の確保とシールの脱落防止を図る。
(3−1)本発明によれば、突起を圧縮形状とすることにより固定力を向上させ、シールが供回りするのを防止することができる。
(3−2)また、大気側のゴムガイド幅を拡大することによりシールの変形を抑制し、給脂時にリップとハウジングの間に隙間が発生するのを防止することができる。
(3−2)また、大気側のゴムガイド幅を拡大することによりシールの変形を抑制し、給脂時にリップとハウジングの間に隙間が発生するのを防止することができる。
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
図1は、本発明の実施例に係るオイルシール11を示している。当該実施例に係るオイルシール11は、風力発電装置のピッチ・ヨー駆動部に装着する軸受に使用されるものであって、軸受の外輪61および内輪71の間に装着されることにより内部グリースの漏洩および外部異物(雨水やダストなど)の侵入を抑制する。図1における下方が機内側A、上方が大気側Bである。また当該実施例に係るオイルシール11は、内輪71に固定されて外輪61と摺接する上記第1の態様(アウターリップ仕様)に属する。
オイルシール11は、内輪71の外周部に固定される環状の固定部12と、外輪61に摺動可能に密接する環状のシールリップ20,21とを一体に備え、所定のゴム状弾性体によって成形されている。芯金などの補強体は備えられておらず、ゴム状弾性体のみよりなるいわゆるラバーオンリーの成形品である。またオイルシール11は接着剤を用いることなく嵌合・圧入のみによって内輪71の外周部に固定される。
固定部12において、その内周面に、内輪71へ向けて径方向内方に突出する環状の突起13が設けられている。この突起13は、内輪71の外周面に設けた環状の凹部72に挿入されるとともに凹部72に挿入されたときに軸方向に圧縮変形せしめられるものとされている。
また、突起13の軸方向両端面にそれぞれ、環状のひげ状リップ15が所要数(図では2本ずつ)設けられている。このひげ状リップ15は、凹部72に挿入されたときに凹部72の内面(内部側面)に密接するものとされ、かつ図2に示すように、凹部72に挿入されたときに径方向外方(図では左方)へ倒れるように弾性変形せしめられるものとされている。
突起13において、ひげ状リップ15を除く突起本体部14は、その軸方向幅w1が凹部72の軸方向幅w3よりも小さく設定され、ひげ状リップ15を含む突起13の全体はその軸方向幅w2が凹部72の軸方向幅w3よりも大きく設定されている。したがって突起本体部14と凹部72の内面(内部側面)との間に間隙(軸方向間隙)16が設定されるので、この間隙16がひげ状リップ15が径方向へ倒れ込むためのスペースとされる。また、突起13ないし突起本体部14の先端部(内周端部)は凹部72の内部底面に届かず、よって突起13ないし突起本体部14と凹部72の内部底面の間にも間隙(径方向間隙)17が設定される。
上記したように固定部12の内周面に突起13が設けられているため、装着時に内輪71の外周面71aに接触する固定部12の内周面は突起13によって大気側内周面(大気側周面)18と機内側内周面(機内側周面)19とに分けられており、前者の大気側内周面18の軸方向幅w4のほうが後者の機内側内周面19の軸方向幅w5よりも大きく設定されている。
上記シールリップ20,21は、外輪61の内周面61aに摺動可能に密接する第1シールリップ20と、外輪61の端面部61bに摺動可能に密接する第2シールリップ21との組み合わせにより設定されている。
このうち第1シールリップ20は、固定部12の機内側端部から径方向外方であってかつ機内側Aへ向けて斜めに形成され、その先端部をもって外輪61の内周面61aに摺動可能に密接する。
一方、第2シールリップ18は、固定部12の外周面に設けた環状の外周突起22の先端部から径方向外方であってかつ機内側Aへ向けて斜めに形成され、その先端部をもって外輪61の端面部61bに摺動可能に密接する。
したがって、これらの配置およびリップ端の向きからして第1シールリップ20は主に対グリースのシールを担当し、第2シールリップ21は主に対外部異物のシールを担当する。
上記構成を備えるオイルシール11において、当該オイルシール11は、軸受の内輪71に固定される固定部12と、外輪61に摺動可能に密接するシールリップ20,21とを一体に備えてゴム状弾性体によって成形されている。固定部12は、内輪71へ向けて径方向内方に突出する突起13を備え、この突起13は、内輪71に設けた凹部72に挿入されるとともに凹部72に挿入されたときに軸方向に圧縮変形するものとされている。したがって径方向内方に突出する突起13は凹部72に挿入されたとき直交する軸方向に抜けにくいとともに、軸方向に抜けにくい突起13に凹部72に対する圧縮代が設定されているため、突起13はますます軸方向に抜けにくい構造とされている。
また、突起13の軸方向両端面にそれぞれ、ひげ状リップ15が所要数設けられ、このひげ状リップ15は凹部72に挿入されたときに凹部72の内面に密接するものとされ、かつ凹部72に挿入されたときに径方向外方へ倒れるように弾性変形するものとされている。したがって突起13を凹部72へ挿入するときにひげ状リップ15が径方向外方へ倒れるように弾性変形するため、突起13を凹部72へ挿入しやすいとともに、突起13が凹部72から抜ける方向については、径方向外方へ倒れるように弾性変形したひげ状リップ15がくさび効果を発揮するため、突起13が凹部72から抜けにくい構造とされている。
また、固定部12の大気側内周面18の軸方向幅w4が機内側内周面19の軸方向幅w5よりも大きく設定されているため、当該オイルシール11に機内側Aからグリース給脂圧や内圧が作用してもオイルシール11が傾きにくい。すなわち反対に、固定部12の大気側内周面18の軸方向幅w4が機内側内周面19の軸方向幅w5よりも小さく設定されていると、当該オイルシール11に機内側Aからグリース給脂圧や内圧が作用したときに、機内側内周面19が内輪71の外周面71aから浮き上がるとともに大気側内周面18が内輪71の外周面71aに強く押し付けられると云うようにオイルシール11が傾きやすいところ、上記構成では、傾きに対する受け面となる大気側内周面18が広いため、オイルシール11が大きく傾くのを防止することができる。
上記実施例では、アウターリップ仕様のオイルシールについて説明したが、本発明がインナーリップ仕様のオイルシールにも適用されることは上記したとおりである。
11 オイルシール
12 固定部
13 突起
14 突起本体部
15 ひげ状リップ
16,17 間隙
18 大気側内周面
19 機内側内周面
20,21 シールリップ
22 外周突起
61 外輪
61a 内周面
61b 端面部
71 内輪
71a 外周面
72 凹部
A 機内側
B 大気側
12 固定部
13 突起
14 突起本体部
15 ひげ状リップ
16,17 間隙
18 大気側内周面
19 機内側内周面
20,21 シールリップ
22 外周突起
61 外輪
61a 内周面
61b 端面部
71 内輪
71a 外周面
72 凹部
A 機内側
B 大気側
Claims (4)
- 軸受の外輪および内輪間に装着されることによりグリースの漏洩および外部異物の侵入を抑制するオイルシールであって、
前記外輪および内輪のいずれか一方である取付部材に固定される固定部と、他方である相手摺動部材に摺動可能に密接するシールリップとを一体に備えてゴム状弾性体よりなり、
前記固定部は、前記取付部材へ向けて径方向に突出する突起を備え、
前記突起は、前記取付部材に設けた凹部に挿入されるとともに前記凹部に挿入されたときに軸方向に圧縮変形することを特徴とするオイルシール。 - 請求項1記載のオイルシールにおいて、
前記突起は、前記凹部に挿入されたときに前記凹部の内面に密接するひげ状リップを所要数備え、
前記ひげ状リップは、前記凹部に挿入されたときに径方向へ倒れるように弾性変形することを特徴とするオイルシール。 - 請求項1または2記載のオイルシールにおいて、
前記固定部は、その周面に前記突起が設けられることにより前記周面が大気側周面と機内側周面とに分けられ、
前記大気側周面の軸方向幅は前記機内側周面の軸方向幅よりも大きく設定されていることを特徴とするオイルシール。 - 請求項1、2または3記載のオイルシールにおいて、
当該オイルシールは、風力発電装置の軸受部に使用されることを特徴とするオイルシール。
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JP2012146748A JP2014009752A (ja) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | オイルシール |
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2012
- 2012-06-29 JP JP2012146748A patent/JP2014009752A/ja active Pending
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160217 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160907 |