JP5420352B2 - 転がり軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、転がり軸受装置に関し、特に外輪回転型の転がり軸受装置に関する。

従来、転がり軸受装置においては、軸受内部に封入したグリースなどの潤滑剤が漏れ出すのを防止し、また、外部から水や異物が進入するのを防止するため、接触式または非接触式のシール機構が設けられている。例えば、接触式のシール機構として、外輪の両端開口部にシールケースを取り付け、そのシールケースの内側にシール部材を装着して、そのシールリップを油切りや後蓋などに弾性的に接触させたものが知られている。

ところで、この種のシール機構は、外輪回転下で使用される転がり軸受装置、特に円すいころ軸受を備えた軸受装置にあっては所期の機能を十分に発揮できないとの問題を有する。すなわち、外輪回転下では、外輪回転に伴う遠心力で例えば軸受内部に充填された潤滑剤が軸受両端側に流動し易く、内輪回転の場合と比べて軸受内部の潤滑剤不足を招き易い。また、大量に流れ出た潤滑剤がシールリップと油切り等との摺接部に向けて押し寄せることで、潤滑剤が漏れ出す事態が懸念される。加えて、この種のシール機構は、通常、回転駆動する外輪に固定されるため、シールリップに遠心力が発生して内径側への押付け力が弱まる点もシール性を低下させる一因となっている。

上記不具合を改善するための対策として、例えば下記特許文献１には、外輪回転型の複列円すいころ軸受において、軸方向に隣接する円すいころ小径側端面の間にグリース保持リングを配設したものが開示されている。このように軸受中央にグリース保持部分を設けることにより、外輪回転に伴い生じる遠心力で当該保持部分から軌道面に向けて徐々にグリースが供給されるようにし、軌道面におけるグリース不足の解消を図っている。

特開２０００−１９２９７２号公報

しかし、上記特許文献１に開示の円すいころ軸受は、軸受外部側へ流れ出すグリース（潤滑剤）の量を抑えて軌道面上におけるグリース不足の解消を狙ったものであり、グリースの漏れ防止を目的としたものではない。また、上記の円すいころ軸受では、外径側へ流れ出すグリースの勢いこそ弱まるものの、結果的にシールされた空間の外径側に大量のグリースが流れ込むことには変わりない。そのため、密封性に優れた接触シールを用いた場合であっても、上記空間で保持し切れないグリースが一時にシールリップの摺接部に押し寄せてグリースの漏れを生じるおそれは依然として残る。

以上の事情に鑑み、本明細書では、外輪回転型の転がり軸受装置において、軸受内部に充填される潤滑剤がシール外へ漏れ出すのを防止することを本発明により解決すべき技術的課題とする。

前記課題の解決は本発明の第１の側面に係る転がり軸受装置により達成される。すなわち、この軸受装置は、外輪を含む回転側部材、内輪を含む固定側部材、および内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に配置された複数の転動体を有する転がり軸受と、回転側部材に取付けられ、固定側部材と摺接して外輪の内周面と内輪の外周面との間の空間をシールするシールリップとを備えた転がり軸受装置において、シールリップでシールされる空間内に非接触シールをさらに設け、この非接触シールのシールすき間を、シールリップと固定側部材との摺接部よりも外径側に配置し、かつ回転側部材にすき間形成部材を取付け、このすき間形成部材と内輪に設けた鍔部の端面との間に前記シールすき間を形成した点をもって特徴付けられる。
また、前記課題の解決は本発明の第２の側面に係る転がり軸受装置によっても達成される。すなわち、この軸受装置は、外輪を含む回転側部材、内輪を含む固定側部材、および内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に配置された複数の転動体を有する転がり軸受と、回転側部材に取付けられ、固定側部材と摺接して外輪の内周面と内輪の外周面との間の空間をシールするシールリップとを備えた転がり軸受装置において、シールリップでシールされる空間内に非接触シールをさらに設け、この非接触シールのシールすき間を、シールリップと固定側部材との摺接部よりも外径側に配置し、回転側部材および固定側部材に円筒状のすき間形成部材をそれぞれ取付け、双方のすき間形成部材の円筒面間に前記シールすき間を形成した点をもって特徴付けられる。

この構成によれば、軸受側から見て、シールリップにより構成される接触シールのさらに手前に非接触シールが配置されることになるので、接触シール単独で使用する場合と比べて、潤滑剤の漏れ出しを防ぐ確率が高まる。また、非接触シールのシールすき間を、シールリップと固定側部材との摺接部よりも外径側に形成することで、潤滑剤が遠心力の影響をより大きく受けてシールすき間へ流れ込み難くなる。そのため、潤滑剤が一時に接触シールの摺接部に向けて押し寄せる事態を回避することができる。

この場合、シールすき間の外径側に潤滑剤溜りを設けるようにしてもよい。このようにすれば、潤滑剤溜りに溜まった潤滑剤が遠心力の影響を強く受けてシールすき間に入り込み難くなる。また、接触シールによりシールされた空間のうち外径側の空間は、油切り等の固定側部材に面する内径側の空間に比べて、その半径方向寸法が同じとした場合には相対的に空間容積が大きくなる。そのため、上記の位置に潤滑剤溜りを設けることで、例えばシールすき間の軸方向内側（転動体に近い側）に潤滑剤溜りを設ける場合と比べて多くの潤滑剤を保持することができる。

シールすき間は、回転側部材と固定側部材の一方に取付けたすき間形成部材で形成されていてもよい。すき間形成部材を回転側部材に取付け、このすき間形成部材と固定側部材との間にシールすき間を形成した場合には、すき間形成部材が外輪等の回転側部材と一体に回転することになるので、非接触シールを構成する板状部材の外周面に到達し、あるいは付着した潤滑剤が板状部材の回転に伴う遠心力で外径側に飛ばされる。そのため、潤滑剤を非接触シールのシールすき間に近寄せ難くして、潤滑剤の摺接部への侵入をより確実に防ぐことができる。

また、回転側部材に円筒状のすき間形成部材を取付け、このすき間形成部材の外径側に潤滑剤溜りを設けると共に、すき間形成部材の内径側にシールリップを配置するようにしてもよい。このようにすることで、潤滑剤溜りと接触シール機構とが半径方向に並んで配置されることになるので、転がり軸受装置の軸方向寸法を拡張することなく潤滑剤の保持容積を確保できる。あるいは、軸方向寸法を縮小して、軸受装置全体の小型化を図ることができる。なお、円筒状の板状部材とすれば、遠心力による潤滑剤の吹き飛ばし効果が、外周面の全面にわたって均等に作用するので、板状部材の外周面の一部（例えば比較的内径側の部分）に潤滑剤が溜まるようなこともない。

あるいは、回転側部材および固定側部材に円筒状のすき間形成部材をそれぞれ取付け、双方のすき間形成部材の円筒面間にシールすき間を形成してもよい。この構成によれば、板状部材と固定側部材（円当面）との間に形成されるシールすき間が軸方向に延長される。そのため、潤滑剤がシールすき間を通過し難くして、摺接部からの潤滑剤の漏れ出しをより一層確実に防止することができる。

さらには、回転側部材にすき間形成部材を取付け、すき間形成部材のシールすき間に近接する一端部に、内径側または外径側に突出するフランジ部を設けたものであってもよい。例えば内径側に突出するフランジ部を板状部材の一端部、例えばシールすき間に近接する側の一端部に設けることで、フランジ部がシールすき間と摺接部との間に配置されることになる。そのため、このフランジ部を潤滑剤の流れを止めるための壁として機能させることができ、あるいは、フランジ部と固定側部材との間にさらなるシールすき間を形成することができる。また、外径側に突出するフランジ部を設けた場合、このフランジ部が一種の堰として機能する。そのため、非接触シール（板状部材）を回転側部材に固定した場合には、板状部材のシールすき間側の一端部と固定側部材との間のシールすき間に潤滑剤が流れ込むのをフランジ部により防いで、非常に高い密封効果を得ることができる。

また、内輪に鍔部を設け、鍔部の外周面よりも内径側にシールすき間を形成してもよい。このように鍔部とシールすき間との位置関係を定めることで、シールすき間よりも外径側の空間、言い換えると潤滑剤の保持容積を大きく取ることができる。

また、接触シールと非接触シールをそれぞれ構成するシールリップとすき間形成部材を共にシールケースに取付け、このシールケースを外輪に嵌合固定するようにしてもよい。すき間形成部材は回転側部材と固定側部材の何れにも取付けることができるが、例えば回転側部材に取付けるのであれば、このすき間形成部材を接触シールを構成するシールリップと共にシールケースに固定し、これを例えば外輪に嵌合固定することで、接触シールと非接触シールとを一体化した状態のシール装置を転がり軸受に組み込むことができる。

以上の説明に係る転がり軸受は、軸受内部に供給された潤滑剤のシール外への漏れ出しを防止でき、また、軌道面上に潤滑剤を安定して供給できることから、特に潤滑剤が遠心力の影響を受け易い円すいころ軸受として好適に使用できる。

上記のように、本発明によれば、外輪回転型の転がり軸受において、軸受内部に充填される潤滑剤がシール外へ漏れ出すのを防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の全体断面図である。 図１に示す転がり軸受装置の要部断面図である。 本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の要部断面図である。 本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の要部断面図である。 本発明の第４実施形態に係る転がり軸受装置の要部断面図である。 本発明の第５実施形態に係る転がり軸受装置の要部断面図である。 本発明の第６実施形態に係る転がり軸受装置の要部断面図である。 本発明の第７実施形態に係る転がり軸受装置の要部断面図である。 本発明の第８実施形態に係る転がり軸受装置の要部断面図である。 本発明の第９実施形態に係る転がり軸受装置の要部断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置１の要部断面図を示す。この転がり軸受装置１は例えば鉄道車両の車軸を回転支持するために使用されるものであって、いわゆる外輪回転型の円すいころ軸受１０と、円すいころ軸受１０の軸方向両端に配設され軸受内部空間をシールするためのシール装置２０，２０と、円すいころ軸受１０の内輪１１における軸方向の位置決めを行うための前蓋３０、および後蓋４０とを主に備える。このうち、円すいころ軸受１０は、軸２の外周に配設される内輪１１と、外輪１２と、内輪１１の外周に設けられた円すい状の軌道面１１ａと、外輪１２の外周に設けられた同じく円すい状の軌道面１２ａと、双方の軌道面１１ａ，１２ａ間に転動自在に配設された複数の円すいころ１３と、複数の円すいころ１３を円周方向に所定の間隔を隔てて保持する保持器１４とを備える。この実施形態では、一対の内輪１１，１１が互いに軸方向に当接した状態で共に軸２の外周に配設されている。一対の内輪１１，１１間には間座１５が配設されている。外輪１２は内周に２列の軌道面１２ａ，１２ａを有する複列外輪である。そして、軸端側の内輪１１と前蓋３０との間、および、後蓋４０と軸基端側の内輪１１との間に油切り３１，４１がそれぞれ配設されており、ボルトで前蓋３０を締付けることで、油切り３１，４１および間座１５を介して前蓋３０と後蓋４０との間に配設された一対の内輪１１，１１が位置決め固定されるようになっている。

また、内輪１１の軌道面１１ａの小径側には、半径方向外側に突出する小鍔部１１ｂが形成されると共に、軌道面１１ａの大径側に、同じく半径方向外側に突出する大鍔部１１ｃが形成されている。ここで、円すいころ１３と、内輪１１の軌道面１１ａおよび外輪１２の軌道面１２ａの各円すい角頂点は、図示は省略するが、転がり軸受装置１の中心線上の一点で一致し、円すいころ１３が各軌道面１１ａ，１２ａに沿って転動できるようになっている。また、円すいころ軸受１０の内部空間には潤滑剤としてグリースが充填されており、例えば円すいころ１３と内輪１１の軌道面１１ａとの間や、円すいころ１３と外輪１２の軌道面１２ａとの間などにグリースが行き届くようになっている。以下、軸基端側のシール装置２０を例にとりその構成および作用を詳述する。

図２は、転がり軸受の軸方向一端（ここでは円すいころ軸受１０の軸基端側）に配設されたシール装置２０の断面図を示している。このシール装置２０は、シールケース２１と、シールケース２１の内径端に一体に設けられ固定側部材との間に接触シールを構成するシールリップ２２と、シールリップ２２の外径側に配設され、シールリップ２２を内径側に向けて弾性的に附勢する弾性リング２３と、固定側部材との間にシールすき間２４を形成するすき間形成部材２５とを有する。

シールケース２１は例えば鋼板のプレス成形により得られるもので、ここでは、外輪１２の大径側端部１２ｂの内周に嵌合固定される第１外筒部２１ａと、第１外筒部２１ａと段差を介してつながる第１外筒部２１ａよりも小径の第２外筒部２１ｂと、第２外筒部２１ｂの軸方向端部から内径側に突出するフランジ部２１ｃとからなる。そして、シールケース２１の内径端となるフランジ部２１ｃの内径端部（図２では少し軸受側に傾斜している）に弾性体としてのシールリップ２２が一体に形成されている。シールリップ２２は、その外径側に配置した弾性リング２３による附勢力を受けて、このシールリップ２２と半径方向に対向する後蓋４０側の油切り４１の内周面との間に摺接部を形成するようになっている。これにより、グリースが充填される転がり軸受の内部空間がシールされ、また、外部からの異物の侵入を防ぐようにもなっている。なお、この実施形態では、油切り４１はその軸方向端面４１ａを内輪１１の大径側端面１１ｄに当接させた状態で軸２（図１を参照）に固定されている。

このようにして、シールリップ２２（と油切り４１との間に形成される接触シール）で転がり軸受の内部空間がシールされると共に、このシールされた内部空間のうち、シールリップ２２と転がり軸受の内部空間との間には、内輪１１との間にシールすき間２４を形成するすき間形成部材２５がさらに設けられている。この場合、シールすき間２４は、シールリップ２２と油切り４１との摺接部よりも外径側に形成されている。この実施形態では、すき間形成部材２５は、軸方向に伸びてシールケース２１内の空間（詳しくは油切り４１と、この油切り４１と半径方向に対向するシールケース２１の内面との間の空間）を半径方向に区画する円筒状のすき間形成部２５ａと、すき間形成部２５ａの軸方向端部から外径側に突出するフランジ部２５ｂと、フランジ部２５ｂの外径端からすき間形成部２５ａと同方向に伸びる同じく円筒状の嵌合部２５ｃとで構成されている。そして、フランジ部２５ｂの外側端面をシールケース２１のフランジ部２１ｃに当接させた状態で、最も外径側に位置する嵌合部２５ｃをシールケース２１の第２外筒部２１ｂの内周に嵌合等で固定することで、すき間形成部材２５が外輪１２を含む回転側部材に固定される。この場合、すき間形成部２５ａは軸方向軸受側に伸びて、その先端の軸方向端面と内輪１１の大径側端面１１ｄとの間にシールすき間２４を形成する。

上記構成の転がり軸受装置１において、外輪１２の回転時、この回転に伴う遠心力の影響を受けて軸受内部に充填されたグリースが軸受大径側へ流動を開始する。この図示例でいえば、図２中破線矢印に示すように、円すいころ１３の大径側から主としてグリースが軸受の外側（円すいころ１３の大径側端面よりも外側）へ流れ出る。そして、流れ出たグリースの一部はシールケース２１の外筒部２１ａ，２１ｂの内側に保持されると共に、他の部分はシールケース２１の内周面、および、シールケース２１の内周に固定された環状のすき間形成部材２５の内面を伝って軸方向外側からさらに内径側へと流動する。この際、図２に示すように、シールリップ２２の手前（軸受内部側）にさらにシールすき間２４が配置されていることで、シールリップ２２を単独で使用する場合と比べて、グリースの漏れ出しが高確率で防止される。また、すき間形成部材２５のシールすき間２４を、シールリップ２２と油切り４１との摺接部よりも外径側に形成することによっても、大量のグリースが一時に摺接部に向けて押し寄せる事態を回避することができる。

この実施形態では、シールリップ２２よりも外径側に、すき間形成部材２５を構成するすき間形成部２５ａが当該外径側空間を軸方向に横切る形で配設されているので、シールケース２１内の外径側空間から内径側へと向かうグリースを遮断して、すき間形成部２５ａを境としたシールケース２１の内径側空間へのグリースの侵入が抑制される。

また、この実施形態では、すき間形成部材２５を回転側部材に取付けているので、すき間形成部材２５が外輪１２と一体に回転し、すき間形成部材２５のすき間形成部２５ａの外周面に到達しあるいは付着したグリースがすき間形成部材２５の回転に伴う遠心力で外径側に飛ばされる。そのため、グリースがすき間形成部２５ａと内輪１１の大径側端面１１ｄとのシールすき間２４を介してシールケース２１の内径側空間へ侵入するのを確実に防止することができる。

加えて、この実施形態では、すき間形成部材２５と固定側部材とのシールすき間２４が、内輪１１の大径側端面１１ｄとの間に形成されているので、例えば上述のように、シールケース２１やすき間形成部材２５の内面を伝って内径側へと流れ込もうとするグリースを確実に遮断でき、シール効果をさらに高めることができる。また、他所に比べて変形し易いシールリップ２２の外径側にグリースが充満することで、シールリップ２２が内側に押圧されて油切り４１と摺接する部分が浮き上がるおそれもないので、密封効果を一層高めることができる。また、すき間形成部２５ａは平滑な外周面（円筒面）を有しているので、上述のように軸受外側から軸受側に向けてグリースがすき間形成部２５ａの外周面を滞りなく流動する。また、すき間形成部２５ａの外径も内輪１１の大鍔部１１ｃの外径とほぼ同一に形成されていることから、スムーズに内輪１１側にグリースを戻すことができる。これにより、軌道面１１ａ，１２ａ等におけるグリース不足を解消して良好な摺動状態を長期にわたって実現することができる。

もちろん、すき間形成部材２５のシールすき間２４をより内径側に配置することで、具体的には、すき間形成部２５ａの外径を内輪大鍔部１１ｃの外径よりも小さくすることで、シール装置２０（あるいはシールケース２１）内に保持できるグリースの容積を増大させることも有効である。また、この際、シールケース２１の内部空間のうち、すき間形成部材２５（すき間形成部２５ａ）によって区画されたシールケース２１の外径側空間の容積が、転がり軸受内部の動空間容積と同じ、もしくはそれ以上となるように、シールケース２１の寸法ないしすき間形成部材２５の配設位置を設定することも有効である。シールリップ２２によりシールされた転がり軸受内部の動空間に供給したグリースの全てをシールケース２１内のグリース溜りで保持できるため、シールケース２１内に保持しきれないグリースが押し出されてシール外に漏れ出す事態を確実に回避できる。なお、ここでいう「動空間体積」とは、軸受回転時に転動体（円すいころ１３）および保持器１４が通過する軌跡の体積から、円すいころ１３および保持器１４の体積を差し引いた容積（言い換えると、保持器１４周辺にグリースを充填可能な空間容積）を意味するものとする。

以上、本発明の第１実施形態を説明したが、本発明の範囲は当該実施形態に限定して解釈されるべきものではなく、シールリップ２２でシールされた空間内にすき間形成部材２５がさらに配設され、かつ、このすき間形成部材２５と固定側部材との間に形成されるシールすき間２４が、シールリップ２２と固定側部材との摺接部よりも外径側に形成される構成を採るもの全てに及ぶことはもちろんである。

図３は、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置１の要部断面図を示している。同図における転がり軸受装置１は、回転側部材に取付けたすき間形成部材２５に加えて、固定側部材に取付けたすき間形成部材２６をさらに具備する点で、上記第１実施形態に係る転がり軸受装置１と相違する。すなわち、この実施形態において、すき間形成部材２６は、すき間形成部材２５のすき間形成部２５ａの先端を覆うように軸方向に伸び、すき間形成部２５ａとの間に半径方向のシールすき間２７を形成する円筒状のすき間形成部２６ａと、このすき間形成部２６ａの軸受側端部から内径側に突出するフランジ部２６ｂとを有している。また、このフランジ部２６ｂを、軸方向に相対向する内輪１１の大径側端面１１ｄと油切り４１の軸方向端面４１ａとで挟持固定することで、すき間形成部材２６が固定側部材に一体的に取付けられている。もちろん、この図示例のように、フランジ部２６ｂの内径端部にさらに軸方向外側（円すいころ１３から離れる向き）に伸びる内筒部２６ｃを設けると共に、この内筒部２６ｃを油切り４１の軸受側端部の外周に設けた小径面４１ｂに嵌合することですき間形成部材２６を固定してもよい。

このような構成とすることで、回転側部材に取付けたすき間形成部材２５と内輪１１とのすき間（シールすき間２４であっても構わない）が、固定側部材に取付けたすき間形成部材２６のすき間形成部２６ａによって覆われるので、例えばグリースが内輪１１の大鍔部１１ｃの外周面を伝ってシールケース２１の内径側空間へ侵入するのを確実に防止することができる。また、この実施形態では、回転側のすき間形成部２５ａの外周面と、固定側のすき間形成部２６ａの内周面との間に、軸方向に伸びる円筒状のシールすき間２７が形成されている。これにより、すき間形成部材２５ないしすき間形成部材２６によって区切られるシールケース２１内の内径側空間へのグリースの侵入を防止して、シール外への漏れを確実に防止することができる。

図４は、さらに他の実施形態（第３実施形態）を示すもので、この実施形態に係る転がり軸受装置１は、回転側のすき間形成部２５ａに、その軸受側端部を内径側に屈曲させた形状のフランジ部２５ｄを一体に設けた点において、上記第２実施形態に係る転がり軸受装置１と相違する。なお、この実施形態においても、回転側のすき間形成部材２５と固定側のすき間形成部材２６との間には円筒状のシールすき間２７が形成されている。上記構成によれば、仮にシールすき間２７を通過してすき間形成部材２５の内径側空間にグリースが侵入した場合であっても、グリースのシールリップ２２と油切り４１との摺接部への流れ込みがフランジ部２５ｄにより遮断される。そのため、グリースのシール外への漏れ出しがより確実に防止される。

あるいは、図５に示すように、回転側のすき間形成部２５ａに、その外径側に突出したフランジ部２５ｅを一体に設けることも可能である。この実施形態（第４実施形態）に係る転がり軸受装置１は、回転側のすき間形成部材２５に、軸方向に伸びるすき間形成部２５ａの軸受側端部を外径側に屈曲させたフランジ部２５ｅを一体に設けた点において、上記第２および第３実施形態に係る転がり軸受装置１と相違する。上記構成によれば、すき間形成部２５ａとすき間形成部２６ａとの半径方向すき間がその奥側でさらに狭まった部分で半径方向のシールすき間２７を形成するようになっているので、グリースの密封効果（シール効果）を一層高めることができる。もちろん、この例に限らず、シールすき間２７は種々の形態を採ることが可能である。例えば、回転側のすき間形成部２５ａの外周面と固定側のすき間形成部２６ａの内周面の少なくとも一方に環状の油溝を１又は複数本設けて、半径方向のシールすき間２７を油溝シールとして機能させることも可能である。あるいは、回転側のすき間形成部２５ａの外周面と固定側のすき間形成部２６ａの内周面とを互いに嵌り合う凹凸形状とし、これら凹凸面間に微小なすき間を設けることで、シールすき間２７をラビリンスシールとして機能させることも可能である。

図６は、第５実施形態に係る転がり軸受装置１の要部断面図を示している。この転がり軸受装置１は、固定側のすき間形成部材２６を、内輪１１と油切り４１との間で挟持固定するのではなく、内輪１１の大鍔部１１ｃ外周に嵌合固定した点において、上記第２〜第４実施形態に係る転がり軸受装置１と相違する。具体的には、固定側のすき間形成部材２６は、回転側のすき間形成部２５ａのさらに外径側に配置されるすき間形成部２６ａと、このすき間形成部２６ａの軸受側端部に一体に設けられ、内輪１１の大鍔部１１ｃの外周面に嵌合可能な嵌合部２６ｄとを有している。なお、図６では、大鍔部１１ｃとの嵌合径（大鍔部１１ｃの外径）とすき間形成部２６ａの外径とは同一に設計されているが、すき間形成部材２５，２６の外径側におけるグリースの保持容積を増大する目的で、固定側のすき間形成部２６ａの外径を大鍔部１１ｃの外径よりも小さくすることも可能である。この構成によれば、内輪１１や油切り４１に何らの寸法変更を行うことなく、固定側のすき間形成部材２６をシールケース２１の所定位置に配設することができる。

図７は、第６実施形態に係る転がり軸受装置１の要部断面図を示している。この転がり軸受装置１は、回転側のすき間形成部２５ａの一部軸受側を外径側に傾斜させた形状とした（傾斜部２５ｆを設けた）点において、上記第１〜第５実施形態に係る転がり軸受装置１と相違する。この構成は、外輪回転時、図７中破線矢印で示す向きにグリースが流動する場合を前提としたものである。すなわち、同図に示す転がり軸受装置１（円すいころ軸受）においては、グリースが外輪回転に伴う遠心力の影響を受けて、軸受内部に充填されたグリースが軸受外径側へと移動する。そして、遠心力を受けて外径側へ押し込まれた状態のグリースは、シールケース２１の内周面やすき間形成部材２５の内周面を伝って、シールケース２１内の最も外側（この図ではすき間形成部材２５のフランジ部２５ｂの内側端面）に至り、さらにこの内側端面を伝ってすき間形成部２５ａの外周面に到達する。このようにグリースがシールケース２１内を流動する場合にあって、すき間形成部２５ａの一部軸端側を外径側に傾斜させることにより、傾斜部２５ｆの外周面は軸受側に向けてテーパ状に拡径した形状となる。よって、この傾斜部の外周面上を流れるグリースを軸受内部へと誘導して、シールケース２１内と軸受内部との間でグリースを循環させることができる。なお、この実施形態では、すき間形成部２５ａの軸受側端部に設けられた外径側へ突出するフランジ部２５ｅは、傾斜部の外周面を伝って流動するグリースに対する堰として機能する。

もちろん、上記流動循環を促す構成は上記に限ったものではなく、例えばすき間形成部２５ａを全体にわたって傾斜させた形状するなど、少なくともすき間形成部２５ａの外周面を、内輪１１の大径側端面１１ｄに近づくにつれて連続的に又は段階的に拡径する形状とすることで、一定の循環作用を得ることができる。

図８は、第７実施形態に係る転がり軸受装置１の要部断面図を示している。この転がり軸受装置１は、固定側のすき間形成部２５ａの内周に、すき間形成部２５ａとは別体のフランジ部材２８を固定し、かつ、このフランジ部材２８と、軸方向に対向する内輪１１の大径側端面１１ｄとの間に軸方向のシールすき間２４を形成した点で、上記第１〜第６実施形態に係る転がり軸受装置１と相違する。具体的には、フランジ部材２８を、筒部２８ａと、筒部２８ａの一端から内径側に突出するフランジ部２８ｂとで構成すると共に、筒部２８ａをすき間形成部２５ａの内周に嵌合固定し、かつ、その軸方向位置を適当に調整しておくことで、フランジ部材２８と内輪１１との軸方向間隔が適正に設定され、両者間に半径方向に伸びる円盤状のシールすき間２４が形成される。

もちろん、上記構成は、回転側に加えて固定側にすき間形成部材２６を配設する場合にも採用できる。図９はその一例を示すもので、この実施形態に係る転がり軸受装置１は、内輪１１と油切り４１とで挟持固定される固定側のすき間形成部材２６との間に軸方向に伸びるシールすき間２４を形成している。この構成によれば、回転側のすき間形成部材２５と固定側のすき間形成部材２６との間で半径方向および軸方向に伸びる２重のシールすき間２４，２７を形成することができる。これにより、すき間形成部材２５の内径側（シールすき間２４とシールリップ２２の摺接部との間の空間）へのグリースの侵入を一層確実に防止することができる。

あるいは、図１０に示す実施形態（第９実施形態）のように、すき間形成部材２５のすき間形成部２５ａの内輪１１側端部を折り曲げてフランジ部２５ｄを形成し、このフランジ部２５ｄと内輪１１の大径側端面１１ｄとの間にシールすき間２４を形成しても構わない。これによっても、グリースの内径側への侵入を確実に防止することができる。

また、以上の説明では、すき間形成部２５ａとして、円筒状をなし、シールケース２１内を軸方向に区画するものを少なくとも備えたものを例示したが、特にこれに限られない。シールケース２１内で、かつ、シールリップ２２と油切り４１との摺接部、好ましくはシールリップ２２の外径側に配設されるものであって、内輪１１との間にシールすき間２４（軸方向と半径方向とを問わない）を形成し得る限りにおいてその形態は任意である。

また、以上の説明では、回転側にすき間形成部材２５を取付けた場合、あるいは、回転側にすき間形成部材２５を取付けると共に、固定側にすき間形成部材２６を取付けた場合を例示したが、固定側にすき間形成部材２６を取付けたのみの構成を採ることも可能である。この場合、固定側のすき間形成部材２６としては、例えば図３において円筒状のすき間形成部２６ａを、軸受内部から離れる向きに伸びて、その軸方向端面とシールケース２１のフランジ部２１ｃとの間に軸方向のシールすき間２４を形成するものが考えられる。

また、以上の説明では、金属製のシールケース２１およびこのシールケース２１の内径側端部に樹脂製の弾性体であるシールリップ２２を一体的に形成し、このシールリップ２２を軸方向に対向する油切り４１の外周面に摺接させることで接触シールを形成した場合を例示したが、もちろん、これに限られることはない。例えば、樹脂等からなる断面Ｚ状の弾性体からなるシールリップを油切り４１に摺接させ、このシールリップを収容する空間内にグリース等を充填してなる、いわゆるＺシールや、固定側とスラスト方向に摺接する弾性体からなるシールリップを備えた、いわゆるＶリングなど、弾性的に対向部材と摺接することでシールを形成する接触式シールであれば本発明を適用することができる。

また、以上の説明では、潤滑剤として比較的粘度の高いグリースを例示したが、もちろん、これに限ることなく、例えば潤滑油など他の潤滑剤を使用する場合にも本発明を適用することが可能である。

また、以上の説明では、円すいころ軸受を備えた転がり軸受装置１に本発明を適用した場合を説明したが、円すいころ軸受の形態は特に問わない。すなわち、例示した複列（２列、４列）に限らず、単列の円すいころ軸受に対しても本発明を適用することができる。もちろん、円すいころ軸受に限らず、円筒ころ軸受や調心ころ軸受など他の種類のころ軸受にも適用することができる。さらには、玉を転動体とする玉軸受など転がり軸受全般に対して本発明を適用することができる。加えて、上記各種の転がり軸受に対応した用途（一般産業機械用途、鉄道車両用途）に本発明に係る転がり軸受を適用できることはもちろんである。

１ 転がり軸受装置
２ 軸
１０ 円すいころ軸受
１１ 内輪
１１ｂ 大径側端面
１１ｃ 大鍔部
１２ 外輪
１２ｂ 大径側端部
１３ 円すいころ
１４ 保持器
２０ シール装置
２１ シールケース
２２ シールリップ
２３ 弾性リング
３１，４１ 油切り
２４，２７ シールすき間
２５，２６ すき間形成部材
２５ａ，２６ａ すき間形成部
２５ｂ，２６ｂ フランジ部
２５ｃ 嵌合部
２５ｄ，５ｅ フランジ部
２８ フランジ部材

Claims (8)

1. 外輪を含む回転側部材、内輪を含む固定側部材、および内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に配置された複数の転動体を有する転がり軸受と、回転側部材に取付けられ、固定側部材と摺接して外輪の内周面と内輪の外周面との間の空間をシールするシールリップとを備えた転がり軸受装置において、
   シールリップでシールされる空間内に非接触シールをさらに設け、この非接触シールのシールすき間を、シールリップと固定側部材との摺接部よりも外径側に配置し、かつ回転側部材にすき間形成部材を取付け、このすき間形成部材と内輪に設けた鍔部の端面との間に前記シールすき間を形成したことを特徴とする転がり軸受装置。
2. 前記シールすき間の外径側に潤滑剤溜りを設けた請求項１に記載の転がり軸受装置。
3. 回転側部材に円筒状のすき間形成部材を取付け、このすき間形成部材の外径側に潤滑剤溜りを設けると共に、すき間形成部材の内径側にシールリップを配置した請求項１に記載の転がり軸受装置。
4. 外輪を含む回転側部材、内輪を含む固定側部材、および内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に配置された複数の転動体を有する転がり軸受と、回転側部材に取付けられ、固定側部材と摺接して外輪の内周面と内輪の外周面との間の空間をシールするシールリップとを備えた転がり軸受装置において、
   シールリップでシールされる空間内に非接触シールをさらに設け、この非接触シールのシールすき間を、シールリップと固定側部材との摺接部よりも外径側に配置し、
   回転側部材および固定側部材に円筒状のすき間形成部材をそれぞれ取付け、双方のすき間形成部材の円筒面間に前記シールすき間を形成したことを特徴とする転がり軸受装置。
5. すき間形成部材の前記シールすき間に近接する一端部に、内径側または外径側に突出するフランジ部を設けた請求項１に記載の転がり軸受装置。
6. 内輪に鍔部を設け、鍔部の外周面よりも内径側に前記シールすき間を形成した請求項１〜５の何れかに記載の転がり軸受装置。
7. シールリップおよびすき間形成部材をシールケースに取付け、このシールケースを外輪に嵌合固定した請求項１に記載の転がり軸受装置。
8. 転動体が円すいころである請求項１〜７の何れかに記載の転がり軸受装置。

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