JP6706468B2 - 密封装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シール技術に係る密封装置に関し、更に詳しくは、鉄道車両の車軸軸受部に用いられる密封装置に関する。
鉄道車両の車軸軸受部に用いられる密封装置として従来から図３に示すように、軸受６１の外輪６２に取り付けられる外環５２と、外環５２の内周側に嵌合される内環５３とを有する密封装置５１が知られている。内環５３は、回転側部品６３との間に微小間隙ｃを形成して非接触式のラビリンスシールを構成し、これにより軸受外部Ｏの異物が軸受内部Ｉへ侵入したり軸受内部Ｉのグリースが軸受外部Ｏへ飛散したりするのを抑制する。
特開２００５−２２０９４０号公報 特開２０１１−２５６９６５号公報
上記外環５２および内環５３は別部材であるため、外環５２に内環５３を嵌合する組立て作業が必要となる。よって最適なシール機能を発揮させるべく組立てに際しては、内環５３を規定の位置（設定どおりの正確な軸方向位置）に挿入する必要があり、また組立て後、外環５２に対し内環５３が軸方向に位置ずれしないようにする必要がある。
組立て後、外環５２に対し内環５３が軸方向に位置ずれしないようにするには、内環５３の嵌合力を強く設定することが考えられる。しかしながらこのように内環５３の嵌合力を強く設定すると、挿入時の抵抗力が増大するため、組立て作業性が悪化することが懸念される。
本発明は以上の点に鑑みて、組立て後、外環に対し内環が軸方向に位置ずれするのを抑制することができ、しかも内環の嵌合力を強く設定する必要もない密封装置を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するため、以下の手段を採用した。
すなわち本発明の密封装置は、鉄道車両の車軸軸受部に用いられる密封装置であって、軸受の外輪に取り付けられる外環と、前記外環の内周側に嵌合される内環とを有する密封装置において、前記外環の内周面に、カシメ突起よりなる両環位置決め構造を設け、前記外環の内周側に前記内環を前記カシメ突起で軸方向に係合させ、前記内環は、前記外環の内周面に嵌合される外周筒部と、前記外周筒部の軸受内部側端部から径方向内方へ向けて設けられた端面部と、前記端面部の内周端部から軸受内部側へ向けて設けられ、回転側部品との間に微小間隙を形成して非接触式のラビリンスシールを構成する内周筒部と、を一体に備えることを特徴とする（請求項１）。
上記構成を備える本発明の密封装置においては、外環の内周面に、カシメ突起よりなる両環位置決め構造が設けられているため、内環がカシメ突起に係合することで、内環が軸方向に位置ずれするのを抑制することが可能とされる。また、内環がカシメ突起に係合することで内環の位置ずれを抑制するため、内環の嵌合力を強く設定する必要がない。カシメ突起は、外環の内周側に内環を挿入した後、外環の一部を径方向内方へ向けカシメ加工することにより形成される。
カシメ突起としては、外環の全周に亙って環状に設けても良いが、円周上複数個所に設ければ、その機能（位置ずれ抑制機能）を発揮することができる。
本発明によれば、組立て後、外環に対し内環が軸方向に位置ずれするのを抑制することができ、しかも内環の嵌合力を強く設定する必要もない密封装置を提供することができる。
本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図 （Ａ）は同密封装置に備えられるカシメ突起の拡大断面図、（Ｂ）はカシメ突起の他の例を示す断面図 従来例に係る密封装置の断面図
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に示すように、当該実施例に係る密封装置１１は、鉄道車両の車軸軸受部に用いられる密封装置であって、軸受の外輪６２に取り付けられる外環２１と、外環２１の内周側に嵌合される内環３１とを有している。
外環２１は、軸受の外輪６２の内周面に嵌合される外周筒部２２を有し、この外周筒部２２の軸方向一方（軸受外部側、図では左方）の端部から径方向内方へ向けて端面部２３が一体成形され、端面部２３の内周端部から軸方向一方へ向けて筒状部２４が一体成形され、筒状部２４の軸方向一方の端部から軸方向一方かつ内径方向へ向けて円錐面状のテーパー部２５が一体成形され、テーパー部２５の軸方向一方の端部（小径側の端部）から軸方向一方へ向けて内周筒部２６が一体成形され、内周筒部２６の軸方向一方の端部から径方向内方へ向けて折り曲げ部２７が一体成形されている。
一方、内環３１は、外環２１の筒状部２４の内周面に嵌合される外周筒部３２を有し、この外周筒部３２の軸方向他方（軸受内部側、図では右方）の端部から径方向内方へ向けて端面部３３が一体成形され、端面部３３の内周端部から軸方向他方へ向けて内周筒部３４が一体成形されている。内環３１は、回転側部品（図示せず）との間に微小間隙を形成して非接触式のラビリンスシールを構成し、これにより軸受外部の異物が軸受内部へ侵入したり軸受内部のグリースが軸受外部へ飛散したりするのを抑制する。
外環２１および内環３１はともに金属環である。また、外環２１および内環３１は互いに別部材であるため、外環２１の内周側に内環３１を嵌合する組立て作業を行うことになり、組立てに際しては、内環３１を規定の位置に挿入する必要があり、挿入後、外環２１に対し内環３１が軸方向に位置ずれするのは、上記微小間隙の大きさが変わってしまうこともあり、好ましくない。そこで当該実施例では、挿入後、外環２１に対し内環３１が軸方向に位置ずれするのを防止するための両環位置決め構造４１が設けられている。
両環位置決め構造４１は、外環２１の内周側に内環３１を挿入した後、外環２１の一部を径方向内方へ向けカシメ加工してカシメ突起２８を形成することにより構成されており、一層詳細には、外環２１の内周面における規定位置に内環３１を挿入した後（挿入方向を矢印Ｓにて示す）、外環２１の筒状部２４の一部であって上記規定位置の軸方向他方に隣接する部位（軸受内部側の部位）を径方向内方へ向けカシメ加工して（カシメ方向を矢印Ｋにて示す）、カシメ突起２８を形成することにより構成されている。
カシメ加工は、カシメ治具（ポンチなど、図示せず）を用いて行い、カシメ治具を外環２１の外周面に押し付けて外環２１の全厚を径方向内方へ向けて凹ませる。カシメ突起２８は円周上複数個所に形成され、例えば４〜８等配で形成される（図では１箇所のみを示している）。
カシメ突起の断面形状は図２（Ａ）に示すように断面円弧形（エンボス形）されるが、その他の形状であっても良く、例えば図２（Ｂ）に示すように断面三角形ないし略三角形状（クサビ形）であっても良い。
また、その断面形状の如何を問わず、カシメ治具を用いて外環２１の内周面にカシメ突起２８を設けると、外環２１の外周面には、対応してカシメ加工の加工痕２９が凹部状のものとして形成される。
上記構成の密封装置１１においては、上記したようにカシメ突起２８よりなる両環位置決め構造４１が設けられているため、内環３１がカシメ突起２８に係合することで、外環２１に対し内環３１が軸方向他方へ向けて位置ずれすることがない。したがって、鉄道車両の走行に伴う振動などが入力しても内環３１が外環２１に対し軸方向に位置ずれすることがなく、前記微小間隙の大きさが変わらない。
また、内環３１がカシメ突起２８に係合することで内環３１が外環２１に対し軸方向に位置ずれするのを抑制するために、内環３１の嵌合力を強く設定する必要がない。したがって、挿入時の抵抗力が増大して組立て作業性が悪化するのを未然に防止することができる。
１１ 密封装置
２１ 外環
２２，３２ 外周筒部
２３，３３ 端面部
２４ 筒状部
２５ テーパー部
２６，３４ 内周筒部
２７ 折り曲げ部
２８ カシメ突起
２９ 加工痕
３１ 内環
４１ 両環位置決め構造
６２ 軸受外輪

Claims (2)

  1. 鉄道車両の車軸軸受部に用いられる密封装置であって、軸受の外輪に取り付けられる外環と、前記外環の内周側に嵌合される内環とを有する密封装置において、
    前記外環の内周面に、カシメ突起よりなる両環位置決め構造を設け、
    前記外環の内周側に前記内環を前記カシメ突起で軸方向に係合させ、
    前記内環は、前記外環の内周面に嵌合される外周筒部と、前記外周筒部の軸受内部側端部から径方向内方へ向けて設けられた端面部と、前記端面部の内周端部から軸受内部側へ向けて設けられ、回転側部品との間に微小間隙を形成して非接触式のラビリンスシールを構成する内周筒部と、を一体に備えることを特徴とする密封装置。
  2. 請求項１記載の密封装置において、
    前記カシメ突起を、円周上複数個所に設けたことを特徴とする密封装置。
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