JPH11315843A - 軸シール装置 - Google Patents
軸シール装置Info
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- JPH11315843A JPH11315843A JP10123701A JP12370198A JPH11315843A JP H11315843 A JPH11315843 A JP H11315843A JP 10123701 A JP10123701 A JP 10123701A JP 12370198 A JP12370198 A JP 12370198A JP H11315843 A JPH11315843 A JP H11315843A
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- F16C33/72—Sealings
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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
- F16C19/383—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
- F16C19/385—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 two rows, i.e. double-row tapered roller bearings
- F16C19/386—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 two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
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Abstract
長期に渡って使用可能で、外部からの水や塵埃の侵入の
ない分解組み付け容易な軸シール装置を提供。 【解決手段】 内輪2aが軸1aに固定され外輪2bが
軸箱6等に固定された軸受2の両端に軸外周用非接触シ
ール5設け、軸端側をカバー6で覆い、反軸端側シール
外方のラビリンスシールを、ラビリンス溝7bが設けら
れた第4の微少隙間8e、第3の微少隙間8c、第1、
第2の微少隙間の4ヶ所の微少隙間で形成し、各微傷隙
間の内側に形成された第3の排水溝3f、第3のポケッ
ト10c、第2のポケット10b、第2の排水溝3c、
第1の排水溝3b及び第1のポケット10aとを設け、
微少隙間で塵埃や水の侵入を阻止し、微少隙間を通過し
た塵埃や水は第1乃至第3のポケットを通じて排水口1
2より排出する。
Description
た軸受装置の軸シール装置に関する。特に、車軸に内輪
が固定され外輪が軸箱側に固定された鉄道車両車軸用軸
受装置の軸シール装置に関する。
高めるためにグリース等を封入して用られているが、こ
れらのグリースの外部への漏れを防止するため種々のシ
ールが用いられている。ところで、鉄道車両車軸用軸受
は負荷荷重が大きく一般に複列の円筒ころ軸受や円すい
ころ軸受が用いられている。かかる軸受は大きさも大き
く封入するグリース量も多いので、例えば実開昭54−
38842号公報では軸受の両側に接触形オイルシール
を配設してグリースの漏出を防止している。一方、外部
からの塵等の侵入をより確実に防止するために、実開昭
54−3549号公報においては、接触形オイルシール
の外側にさらにラビリンス溝によるシール機構を設けて
いる。
シールを使用したものは、リップ部の回転摩擦による熱
発生が大きく、オイルシールリップ部が劣化しやすく寿
命が短い。また、熱発生によりグリースも劣化するとい
う問題があった。さらに、組み付け時や交換時にリップ
部を傷付け易いという問題があった。前述した実開昭5
4−3549号公報や実開平6−71358号公報では
軸端側のオイルシールを非接触シールとしている。しか
し他方のシールは非接触シールを用いることはできず依
然として接触形オイルシールを使用しており、オイルシ
ールの劣化、損傷あるいはグリースの劣化等の問題があ
った。
リースの劣化がなく、シールの摩耗や損傷がなく長期に
渡って使用可能で、外部からの水や塵埃の侵入がなく、
さらには分解組み付けが容易な軸シール装置を提供する
ことである。
が軸に固定され外輪が軸箱等に固定された軸受と、該軸
受の両端に設けられたシールと、軸受とシールと軸受よ
り延出する軸の軸端側を覆うようにされたカバーと、反
軸端側のシール外方にラビリンスシールが形成された軸
シール装置において、軸受の両端に設けられたシールを
軸外周用非接触シールとすることによって上記課題を解
決した。
外輪側鍔部とをそれぞれ、次のように構成する。まず、
反軸端側に形成された内輪側鍔部の小径部の外周に形成
された第1の排水溝と、第1の排水溝より大径で反軸端
寄りに第2の排水溝が外周に形成された内輪内側外周面
と、該外周面に隣接して外径方向に延びる内輪側折曲げ
部と、該内輪側折曲げ部端で軸端方向に延び、外周に第
3の排水溝が外周に形成された内輪側外縁部と、を順次
環状に形成する。
内径側に形成されたラビリンス溝を有する外輪側外縁部
と、該縁部より大径で軸端寄りに形成された溝部と、該
溝部の軸端側に隣接して軸心方向に延びる外輪側折曲げ
部と、該外輪側折曲げ部端で反軸端方向に延びる外輪側
内縁部と、を順次環状に形成する。
シールの反軸端側に連通する環状の第1のポケットを形
成し、外輪側内縁部の内周面と内輪内側外周面とは第2
の排水溝を挟んで環状の第1及び第2の微少隙間を形成
し、外輪側内縁部端面と内輪側折曲げ部軸端側とで環状
の第2のポケット部を形成し、外輪側内縁部外周面と内
輪側外縁部内周面とで環状の第3の微少隙間を形成し、
溝部と外輪側折曲げ部の反軸端面と外輪側外縁部内周面
と第3の排水溝とで環状の第3のポケットを形成し、ラ
ビリンス溝が設けられた外輪側外縁部と内輪側外縁部の
外周面とで環状の第4の微少隙間を形成するように配置
させる。さらに、第1乃至第3のポケット及び第2の排
水溝に連通するの排水口を外輪側下方に設けるようにし
た軸シール装置を提供する。
に対して軸外周用非接触シールとし、さらに、上記構成
からなるラビリンスシールを併設することによって、接
触シールを使用することなく、封入グリースの外部漏れ
と、外部からの塵埃、水等の侵入を阻止する。また、軸
外周用非接触シールは軸外周面に入れ子のように構成で
き、ラビリンスシールは断面がそれぞれコ状及逆コ状で
あり互いに軸方向にはめ込んで構成されているので、軸
方向に分解組み付けが容易にできる。
軸受側に封入される潤滑剤がグリースであるので非接触
シールからの漏れは使用上問題となる量でない。一方、
ラビリンスシールは外側から、外輪側にラビリンス溝が
設けられた第4の微少隙間、第3の微少隙間、第1、第
2の微少隙間の4ヶ所の微少すきまにより塵埃及び水の
侵入を防止する。さらに、第3の排水溝及び第3のポケ
ット、第2のポケット、第2の排水溝、第1の排水溝及
び第1のポケットが各微少隙間の内側に形成されてお
り、各微少隙間を通過した塵埃、水は第1乃至第3のポ
ケットを通じて外部に排出される。第3の排水溝を第3
のポケットに開放したのは、排出量を多くし、第2のポ
ケットへの侵入量を極力少なくするためである。
シール側の非接触シールはよりシール性がある方がよ
い。そこで、非接触シールを、軸側に設けられた円盤状
の軸側接触シール部材と、外輪側に設けられ先端が軸側
の外周面と微少隙間で対向する円筒面と該円筒面に隣接
して軸側接触シール部材の軸受側端面と接触可能に円盤
状面を有する外輪側シール部を構成して、シール部をそ
れぞれ2箇所とすることによりシール性能を高めた。接
触シール部材は軸直角平面で接触するだけであるので接
触力も小さく発熱も微少である。また、接触シール部材
の材質をフェルト(布)等とすれば接触力もほとんどな
く塵等のシールが可能である。
すいころ軸受に適している。
らの水の侵入に強く、鉄道車両台車洗浄に対して適して
いる。また、地下鉄等の外部空気による軸受部への冷却
効果が少ない場合には接触シールではかなり高温となり
劣化が激しいが、本発明の非接触シールであれば発熱も
少なく長寿命となる。地下鉄や駅間距離が短いような空
冷効果の少ない鉄道車両車軸用軸受装置により適するも
のである。
を参照して説明する。図1は本発明のシール装置を用い
た鉄道車両車軸用円錐ころ軸受装置の断面図、図2はラ
ビリンスシールの図1の下側の部分拡大図である。図1
において、鉄道車両車軸1の軸1aに段部1bに当接し
て内輪側鍔部3、円錐ころ軸受2の内輪2a、間座2
e、内輪2aの順に嵌挿され、軸端に設けられた軸端側
防塵座4により軸方向に固着されている。軸端防塵座4
は軸端に形成されたねじ1c及びまわり止め1dにより
軸端1aに固定されている。内輪2aに対応して円錐こ
ろ2cを介して外輪2bが配設され、外輪は軸箱6に固
定されている。軸箱6は図示しない台枠等に固定され、
車軸1が回転可能にされている。軸箱の両端には軸端側
(図で左方)に前蓋6c、反軸端側(図で右方)に外輪
側鍔部7が設けられ外輪2bを挟持固定している。前蓋
6cはゴムキャップ6dで開口部を覆われ、軸端側防塵
座4等を外部から遮断する。
非接触シール5が設けられている。軸外周用非接触シー
ル5は軸方向に凸部5aを有し、先端5bが軸端側防塵
座4の小径外周面4a及び内輪側鍔部3の小径部3aと
それぞれ微少隙間8aで対向するシール部5cが形成さ
れている。軸端側防塵座4及び内輪側鍔部3にはフェル
ト材で成形された円盤状の接触シール部材9a,9bが
固定され軸外周用非接触シールの凸部5aが接触可能に
なるように配置されている。
シール部材9bが取り付けられた小径部3aに隣接して
第1の排水溝3b、第2の排水溝3cが形成された第1
の排水溝より大径の内輪内側外周面3d、該外周面に隣
接する内輪側折曲げ部3e、第3の排水溝3fが外周に
形成された内輪側折曲げ部端の内輪側外縁部3gが順次
環状に形成されている。
部7aの内径側にラビリンス溝7bが形成され、該縁部
より大径の溝部7c、該溝部の軸端側の外輪側折曲げ部
7d、外輪側内縁部7eが順次環状に形成されている。
接触シール5、接触シール部材9bとで環状の第1のポ
ケット10aが形成され、外輪側内縁部7eの内周面7
fと内輪内側外周面3dとは第2の排水溝3cを挟んで
環状の第1及び第2の微少隙間8b,8cを形成し、外
輪側内縁部7e端面と内輪側折曲げ部3eとで環状の第
2のポケット部10bを形成し、外輪側内縁部7e外周
面7gと内輪側外縁部3g内周面3hとで環状の第3の
微少隙間8dを形成し、溝部7cと外輪側折曲げ部7d
と外輪側外縁部7e内周面7hと第3の排水溝3fとで
環状の第3のポケット10cを形成し、ラビリンス溝7
bと内輪側外縁部3gの外周面3iとで環状の第4の微
少隙間8eを形成するように配置されている。
連通路11a、第2の排水溝3c及び第2のポケット1
0b及び第3のポケット10cに連通する連通路11b
が設けられており、連通路11a及び第3のポケットに
連通する連通路11cが排水口12に連通され、軸箱か
ら水等を下方に排水できるようにされている。
内のグリースの挙動は車軸回転時には遠心力によって外
輪側に流動する。これに対して非接触シール3の先端隙
間8aは内輪2側にあるので非接触シールから第1のポ
ケット10aへのグリースの流出はない。車軸停止時は
グリースの自重により下方に流動するが、グリースにか
かる力も弱く非接触シール部からの流出もない。また、
接触シール部材9でも十分なシール性能を保持できる。
溝7bと第4の微少隙間8eによって侵入の勢いを減殺
される。ここを通過した水等は車軸停止時には第3の排
水溝3fを通り第3のポケット10cに入り、また、第
3の排水溝からオーバフローした水は第3のポケットに
入り、第3のポケットから連通路11cを通り排水口1
2から排出される。車軸回転時は遠心力により第4の微
少隙間8eを通過した水は第3のポケット10cを形成
する溝部7cに沿って、第3のポケットから連通路11
cを通り排水口12から排出される。第3のポケットで
は第4の微少隙間通過後の空間容積を増すことによって
水の圧力を降下させ、水の侵入の勢いを弱めている。
とポケットとは少なくとも2ヶ所必要であり、さらに、
第3の微少隙間8d、第2のポケット10bで水の勢い
を減殺する。軸が回転している場合は水量も少ないが、
軸が回転しない洗車時等は多量の水が強制的に第4の微
少隙間8eより侵入する場合がある。この場合は第2、
第3のポケットでは十分でないので、両側を第1、第2
の微少隙間8b,8cで構成した第2の排水溝3cから
侵入した水を排出する。
きるが、非接触シール9bとの空間を利用してさらに、
第3、第2のポケット10c,10bより大きな空間を
有する第1のポケット10aを形成したので、水は第1
の排水溝3b、連通路11a、11c、排水口12から
排出される。なお、排水口12は排出しやすいように下
向きのストレート穴にされ、一方水が入らないような位
置、大きさ、長さにされるのはいうまでもない。また、
図においては、円すいころ軸受を例にとったが、円筒こ
ろ軸受、ボール軸受等のその他の軸受装置にも適用でき
る。
装置においては、グリースを密封するために軸受の両側
に設置するシールを非接触シールとし、さらに、反軸端
側の非接触シールの外側に、外輪側にラビリンス溝が設
けられた第4の微少隙間、第3の微少隙間、第1、第2
の微少隙間の4ヶ所の微少すきまにより塵埃及び水の侵
入を防止し、さらに、第3の排水溝及び第3のポケッ
ト、第2のポケット、第2の排水溝、第1の排水溝及び
第1のポケットが各微少隙間の内側に形成させ、各微少
隙間を通過した塵埃、水が第1乃至第3のポケットを通
じて外部に排出されるようにしたので、外部からの水や
塵埃の侵入がなく、かつ、グリースの劣化がなく、シー
ルの摩耗や損傷がなく長期に渡って使用可能な軸シール
装置を提供するものとなった。
みで形成したので、摩耗による部品の取り替えも不要と
なり、軸受装置に保守点検の簡素化が図れるものとなっ
た。さらに、非接触シール、ラビリンスシール軸方向に
分解組み付けが容易にできるので、シール部の損傷がな
く、再使用も可能である。また、軸受の発熱も減少し、
グリース寿命の延命がはかれ、グリース交換作業のサイ
クル延長が可能となり省力化ができる。両側のオールシ
ールを構造の簡単な非接触シールとしかつ共通化したの
で量産効果によりコストダウンとなった。また、シール
部が非接触のため接触部品の外輪、内輪側鍔や防塵座の
摩耗防止のための硬度あげや熱処理が不要となる。
錐ころ軸受装置の断面図である。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 内輪が軸に固定され外輪が軸箱等に固定
された軸受と、該軸受の両端に設けられたシールと、前
記軸受と前記シールと前記軸受より延出する軸の軸端側
を覆うようにされたカバーと、反軸端側のシール外方に
ラビリンスシールが形成された軸シール装置において、
前記軸受の両端に設けられたシールが軸外周用非接触シ
ールであることを特徴とする軸シール装置。 - 【請求項2】 さらに、前記ラビリンスシールは、反軸
端側に形成された内輪側鍔部の小径部の外周に形成され
た第1の排水溝と、第1の排水溝より大径で反軸端寄り
に第2の排水溝が外周に形成された内輪内側外周面と、
該外周面に隣接して外径方向に延びる内輪側折曲げ部
と、該内輪側折曲げ部端で軸端方向に延び、外周に第3
の排水溝が外周に形成された内輪側外縁部と、が順次環
状に形成され、 反軸端側に形成された外輪側鍔部の内径側に形成された
ラビリンス溝を有する外輪側外縁部と、該縁部より大径
で軸端寄りに形成された溝部と、該溝部の軸端側に隣接
して軸心方向に延びる外輪側折曲げ部と、該外輪側折曲
げ部端で反軸端方向に延びる外輪側内縁部と、が順次環
状に形成され、 前記第1の排水溝と前記反軸端側の非接触シールの反軸
端側に連通する環状の第1のポケットを形成し、前記外
輪側内縁部の内周面と前記内輪内側外周面とは第2の排
水溝を挟んで環状の第1及び第2の微少隙間を形成し、
前記外輪側内縁部端面と前記内輪側折曲げ部軸端側とで
環状の第2のポケット部を形成し、前記外輪側内縁部外
周面と前記内輪側外縁部内周面とで環状の第3の微少隙
間を形成し、前記溝部と前記外輪側折曲げ部の反軸端面
と前記外輪側外縁部内周面と前記第3の排水溝とで環状
の第3のポケットを形成し、前記ラビリンス溝が設けら
れた外輪側外縁部と前記内輪側外縁部の外周面とで環状
の第4の微少隙間を形成させ、 さらに、前記第1乃至第3のポケット及び第2の排水溝
に連通するの排水口が外輪側下方に設けられていること
を特徴とする請求項1記載の軸シール装置。 - 【請求項3】 前記非接触シールは、軸側に設けられた
円盤状の軸側接触シール部材と、外輪側に設けられ先端
が軸側の円筒外周面と微少隙間で対向する円筒面と該円
筒面に隣接して前記軸側接触シール部材の軸受側端面と
接触可能にされた円盤状面を有する外輪側シール部材
と、からなることを特徴とする請求項1又は2記載の軸
シール装置。 - 【請求項4】 前記軸受は複列円筒ころ軸受又は複列円
すいころ軸受であることを特徴とする請求項1又は2又
は3記載の軸シール装置。 - 【請求項5】 前記軸シール装置は鉄道車両車軸用軸受
装置であることを特徴とする請求項4記載の軸シール装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10123701A JPH11315843A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 軸シール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10123701A JPH11315843A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 軸シール装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11315843A true JPH11315843A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=14867212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10123701A Pending JPH11315843A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 軸シール装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11315843A (ja) |
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