JP5056104B2 - 転がり軸受装置 - Google Patents
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Description
図4は、鉄道車両に用いられる、従来の転がり軸受装置の一例を示す一部断面図である。この転がり軸受装置100は、車軸Sに外嵌された内輪101と、車両側に固定された外輪102と、内外輪101,102間に配置された円錐ころ103と、内外輪間を密封するための密封装置104とを有している。密封装置104は、外輪に固定されたシールケース105と、このシールケース105に保持され車軸Sとの間を密封するシール部材106とを有している。シールケース105は、外輪102の端部に固定されており、外輪102の肩部102aの内周側に圧入固定された筒状の固定部105aと、この固定部105aから外輪102の外側方向に延びるとともにシール部材106を外輪102の端面よりも軸方向外側で保持する筒状の保持部105bとを有している。
また、固定部105aの端部には、径方向外方に突出した突起部105cが形成されている。この突起部105cは、肩部102aに形成されたシール溝102bに係合しており、シールケース105の軸方向への移動を規制している。
しかし、シールケース105と外輪102との間は、上記のように、互いに面接触であるため、例えば、互いの表面粗さの相違等によって、両者の間に僅かな隙間が生じるおそれがあった。
さらに、車軸Sの回転によってシールケース105に連れ回りが生じると、この連れ回りによってシールケース105が外輪102に対して相対回転してしまい、固定部105aの外周面と、肩部102aの内周面とが互いに擦れて摩耗し、両者間に隙間が生じるおそれもあった。
上記のように、シールケース105と外輪102との間に隙間が生じると、転がり軸受装置の内部に塵埃等が侵入したり、軸受装置内部のグリースが外部に流出したりして、当該転がり軸受装置の耐久性を低下させてしまう。このため、外輪102とシールケース105との間の密封性を高める方策が嘱望されていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、密封装置の密封性をより高めることで、耐久性の低下を抑制することができる転がり軸受装置を提供することを目的とする。
この場合、密封装置のシールケースが、外的な要因等によって、軸方向外側方向に移動した場合にも、前記突起がシール溝に係合することによって、シールケースの軸方向への移動を規制し、密封装置が外輪から離脱するのを防止することができる。
円錐ころ軸受10は、車両側に固定される外輪11と、車軸Sに一体回転可能に固定された一対の内輪12,13と、これら内外輪間に転動自在かつ複列に配置された転動体としての円錐ころ14,15と、円錐ころ14,15をそれぞれ保持する保持器16,17とを備えている。
外輪11は、機械構造用合金鋼や、軸受鋼等を用いて円筒状に一体的に形成された部材であり、その内周面には、一対の外輪軌道11a,11bが設けられている。一対の内輪12,13は、機械構造用合金鋼や、軸受鋼等を用いて円筒状に形成された部材であり、車軸Sに外嵌固定されている。内輪12,13の外周面には、それぞれ、上記の外輪軌道11a,11bに対向する内輪軌道12a,13aが設けられている。外輪軌道11a,11bと、内輪軌道12a,13aとの間には、上述の円錐ころ14,15が転動自在に配置されており、外輪11及び内輪12,13は、互いに相対回転自在である。また、これら一対の内輪12,13の相互間には、環状の間座18が配置されている。
シールケース22は、例えば、SPCC等の冷延鋼板をプレス加工することによって形成された部材であり、外輪11の肩部11cの内周側に挿入固定された筒状の固定部23と、この固定部23から外輪11の外側方向に延びるとともにシール部材21を外輪11の端面よりも軸方向外側で保持する保持部24と、これら固定部23及び保持部24を繋ぐ円環部25とを有している。
シール部材21は、保持部24の内周面に固定保持されており、後述する車軸Sに外嵌固定された環状部材30(31)の外周面に摺接するシールリップ(図示せず)を有している。シール部材21は、前記シールリップによって、外輪11に挿入固定されたシールケース22と、環状部材30(31)の外周面との間を密封し、内輪12,13と外輪11との間の環状開口を密封している。
なお、シールケース22の外輪11への挿入固定の態様については、後に詳述する。
また、この環状部材30,31には、それぞれ、径外方向に突出した環状凸部30a,31aが形成されている。この環状凸部30a,31aには、それぞれ、シールケース22の保持部24の先端から軸方向に延ばされた筒部22cが挿入される環状溝部30a1,31a1が形成されている。この環状溝部30a1,31a1と、これに挿入される筒部22cとは、ラビリンスシールを構成しており、シールケース22と、環状部材30,31との間の密封性をより高めている。
図2は、図1中、車軸Sの基端部側に位置する密封装置20の要部を拡大して示す断面図である。図中、外輪11の肩部11cの内周面11dには、周方向に沿うシール溝40が形成されている。シール溝40は、肩部11cの内周面11dから径外方向に凹むように形成されており、底面41と、この底面41から内周面11dに繋がる第一壁面42と、第一壁面42に対向する第二壁面43とを有している。
肩部11cの内周面11dと、第一壁面42との間には、環状角部44が形成されており、シールケース22の固定部23の外周面23aが接触している。
また、固定部23の先端部23bには、径方向外側に突出した突起26が設けられている。この突起26は、例えば、シールケース22が、外的な要因によって、軸方向外側方向に移動しようとした場合に、シール溝40に係合して、シールケース22の軸方向へ移動するのを規制することができる。これにより、密封装置20が、外輪11から離脱するのを防止することができる。
本実施形態では、固定部23の外周面23aを、上述のように先端部23bに向かって拡径するテーパ面とすることで、軸方向に沿う円筒面として形成されている外輪11の肩部内周面11dに、外周面23aが接触するのを回避しており、外周面23aと環状角部44とが線接触の状態とされている。このように、固定部23の外周面23aを、先端部23bに向かって拡径するテーパ面とすることで、外周面23aを、環状角部44に対して線接触させることが容易となる。
なお、外周面23aのテーパ角度は、当該外周面23aが環状角部44に接触している状態において、滑り等が生じて固定部23が軸方向に容易にずれない程度の角度に設定されている。
11 外輪
11d 肩部内周面
12,13 内輪
14,15 円錐ころ(転動体)
20 密封装置
21 シール部材
22 シールケース
23 固定部
23a 外周面
24 保持部
40 シール溝
44 環状角部
Claims (2)
- 内輪と、
肩部内周面に周方向に沿うシール溝が形成された外輪と、
前記内外輪間に転動自在に配置された転動体と、
前記内外輪間を密封する密封装置とを備え、
前記密封装置が、前記外輪の肩部内周側に挿入固定された筒状の固定部、及びこの固定部から前記外輪の外側方向に延びるとともに前記内外輪間を密封するシール部材を前記外輪端面よりも軸方向外側で保持する保持部を有するシールケースを備える転がり軸受装置において、
前記固定部の外周面が、前記外輪の肩部内周側に挿入されている当該固定部の先端に向かって拡径するテーパ面であり、
前記シールケースの前記固定部が、弾性的に縮径した状態で、前記外輪の肩部内周面と前記シール溝との間に形成される環状角部にのみ接触することで内嵌固定され、前記環状角部と当該固定部の外周面とが線接触した状態で、前記外輪に固定されていることを特徴とする転がり軸受装置。 - 前記固定部の先端には、径方向外側に突出するとともに前記外輪の内周面に設けられたシール溝に係合する突起が設けられている請求項1に記載の転がり軸受装置。
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