JPH11315843A - 軸シール装置 - Google Patents
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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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- outer ring
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
- F16C33/7803—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings
- F16C33/7813—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings for tapered roller bearings
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/80—Labyrinth sealings
- F16C33/805—Labyrinth sealings in addition to other sealings, e.g. dirt guards to protect sealings with sealing lips
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—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
- F16C19/34—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
- 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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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/10—Railway vehicles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 グリースの劣化、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。
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
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、グリースを封入し
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。
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。
【０００２】従来より軸に取り付けられた軸受の性能を
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。
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。
【０００３】
【解決しようとする課題】しかしながら、接触形オイル
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。
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。
【０００４】本発明の課題は、上記問題点に鑑みて、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。
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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明においては、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、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。
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。
【０００６】さらに、ラビリンスシールは、軸側鍔部と
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。
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。
【０００７】一方、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、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。
【０００８】そして、第１の排水溝と反軸端側の非接触
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、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。
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。
【０００９】反軸端側のシールを、従来の接触形シール
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。
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。
【００１０】より詳述すれば、軸外周用非接触シールは
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。
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。
【００１１】ところで、非接触シール、特にラビリンス
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。
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。
【００１２】かかる装置は複列円筒ころ軸受又は複列円
すいころ軸受に適している。
すいころ軸受に適している。
【００１３】また、本発明のラビリンスシールは外部か
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。
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。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
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。
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。
【００１５】外輪２ｂの両端部２ｅには環状の軸外周用
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。
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。
【００１６】図２に示すように、内輪側鍔部３には接触
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。
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。
【００１７】一方、外輪側鍔部７の最外端の外輪側外縁
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。
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。
【００１８】そして、第１の排水溝３ｂと反軸端側の非
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。
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。
【００１９】さらに、第１のポケット１０ａに連通する
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。
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。
【００２０】かかるシール装置においては、まず、軸受
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。
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。
【００２１】次に外部からの塵埃や水等は、ラビリンス
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。
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。
【００２２】効果的に水の侵入を阻止するには微少隙間
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。
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。
【００２３】基本的には、上記構成で水の侵入を阻止で
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。
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。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の軸シール
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。
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。
【００２５】また、非接触シールとラビリンスシールの
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。
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。
【図１】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である。
錐ころ軸受装置の断面図である。
【図２】ラビリンスシールの図１の下側部分の部分拡大
図である。
図である。
１ 鉄道車両車軸 １ａ 軸 １ｂ 段部 ２ 円錐ころ軸受 ２ａ 内輪 ２ｂ 外輪 ２ｃ 円錐ころ ２ｅ 間座 ３ 内輪側鍔部 ３ａ 小径部（軸側の円筒外周面） ３ｂ 第１の排水溝 ３ｃ 第２の排水溝 ３ｄ 内輪内側外周面 ３ｅ 内輪側折曲げ部 ３ｆ 第３の排水溝 ３ｇ 内輪側外縁部 ３ｈ 内輪側内縁部の内周面 ３ｉ 内輪側外縁部の外周面 ４ 防塵座 ４ａ 小径外周面（軸側の円筒外周面） ５ 軸外周用非接触シール ５ａ 凸部（円盤状面） ５ｂ 先端 ５ｃ シール部 ６ 軸箱 ６ｃ 前蓋 ６ｄ ゴムキャップ（カバー） ７ 外輪側鍔部 ７ａ 外輪側外縁部 ７ｂ ラビリンス溝 ７ｃ 溝部 ７ｄ 外輪側折曲げ部 ７ｅ 外輪側内縁部 ７ｇ 外輪側内縁部の外周面 ７ｈ 外輪側外縁部の内周面 ８ａ 微少隙間 ８ｂ 第１の微少隙間 ８ｃ 第２の微少隙間 ８ｄ 第３の微少隙間 ８ｅ 第４の微少隙間 ９，９ａ，９ｂ 接触シール部材 １０ａ 第１のポケット １０ｂ 第２のポケット部 １０ｃ 第３のポケット １１ａ，１１ｂ，１１ｃ 連通路 １２ 排水口１２
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６１Ｆ 15/26 Ｂ６１Ｆ 15/26 Ｆ１６Ｊ 15/447 Ｆ１６Ｊ 15/447
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) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005337423A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Ntn Corp | 車輪用軸受装置 |
| JP2007030572A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Jtekt Corp | ハブユニット |
| JP2008196595A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Ntn Corp | 鉄道車両車軸用軸受装置 |
| JP2009138879A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Ntn Corp | 鉄道車両車軸用軸受装置 |
| JP2010180954A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Jtekt Corp | 密封構造および軸受装置 |
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| CN106090240A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-11-09 | 广西柳工机械股份有限公司 | 迷宫式油封保护装置 |
| CN108131398A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-08 | 中浙高铁轴承有限公司 | 一种用于高速动车组轴箱轴承的迷宫非接触式密封 |
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| JPS56139353U (ja) * | 1980-03-19 | 1981-10-21 | ||
| JPS62115522U (ja) * | 1986-01-16 | 1987-07-22 | ||
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-
1998
- 1998-05-06 JP JP10123701A patent/JPH11315843A/ja active Pending
Patent Citations (9)
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| CN104527703A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-22 | 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种轨道车辆轴箱后盖结构、轴箱及轴箱安装方法 |
| CN104527703B (zh) * | 2014-11-28 | 2017-10-31 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种轨道车辆轴箱后盖结构、轴箱及轴箱安装方法 |
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