(57)【要約】      （修正有）【課題】密封装置を構成する内輪側部材を内輪の大つばの外周面に嵌合させることにより装置全体の軸方向寸法を短縮するにあたり、内輪の内径の寸法変化を少なくする。【解決手段】密封装置付き軸受装置10は、内輪12と、外輪14と、内輪12の軌道12aと外輪14の軌道14aとの間に介在させた転動体16と、転動体16を円周方向で所定間隔に保持する保持器18とを具備し、内輪12と外輪14との間の間に密封装置S2が着脱可能に取り付けてある。密封装置S2は、外輪14に取り付けた外輪側部材と、内輪12に取り付けた内輪側部材とからなり、内輪側部材と内輪との嵌合部に、内輪12の内径の寸法変化を抑制するための弾性体層が介在させてある。【選択図】図７
2014178006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪の軌道と前記外輪の軌道との間に介在させた転動体と、前記転動体を円周方向で所定間隔に保持する保持器とを具備し、前記内輪と前記外輪との間に密封装置を取り付けたものにおいて、
前記密封装置は、前記内輪に取り付けた内輪側部材と、前記外輪に取り付けた外輪側部材と、前記内輪側部材と前記外輪側部材との間に介在させたシール本体とからなり、前記内輪側部材の、前記内輪と嵌合する表面に、前記内輪の内径の寸法変化を抑制するための弾性体層が設けてあり、前記内輪の前記内輪側部材と嵌合する部分の肉厚は２０ｍｍ〜３０ｍｍであり、前記シール本体の基部を前記内輪側部材又は前記外輪側部材に固定した、密封装置付き軸受装置。
【請求項２】
前記シール本体の基部を前記外輪側部材に固定し、前記シール本体の先端を前記内輪側部材の表面に弾性的に接触させた請求項１の密封装置付き軸受装置。
【請求項３】
前記シール本体の基部を前記内輪側部材に固定し、前記シール本体の先端を前記外輪側部材の表面に弾性的に接触させた請求項１の密封装置付き軸受装置。
【請求項４】
前記外輪側部材は、前記外輪の端部内周面と嵌合する大径円筒部と、前記大径円筒部と平行な小径円筒部と、前記大径円筒部の外端部と前記小径円筒部の外端部を接続する接続部とからなり、
前記内輪側部材は、前記内輪のつばの外周面よりも大きな内径を有する円筒形のスリーブと、前記スリーブの外端部から半径方向外方に立ち上がったフランジとからなり、前記スリーブの内周面から前記フランジの表面を経てさらに前記フランジから半径方向に突出して前記シールリップを形成した弾性体層を有する請求項３の密封装置付き軸受装置。
【請求項５】
前記シールリップは軸方向で互いに離間した内側リップと外側リップとからなり、前記両リップ間に外径側に開放した環状溝を形成した、請求項４の密封装置付き軸受装置。
【請求項６】
前記内輪のつばの外周面に円周方向溝を形成し、前記内輪側部材の内径側に位置する弾性体層の内周面に円周方向突起を形成し、前記円周方向溝に前記円周方向突起を係合させた請求項１ないし５のいずれか１項の密封装置付き軸受装置。
【請求項７】
縦断面において、前記内輪側部材の内周面を凸円弧状とし、前記内輪のつばの外周面を凹円弧状とした請求項１ないし５のいずれか１項の密封装置付き軸受装置。
【請求項８】
前記内輪のつばの外周面に円周方向溝を形成し、前記内輪側部材の内端部に内径側を向いた爪を形成し、前記円周方向溝に前記爪を係合させた請求項１ないし５のいずれか１項の密封装置付き軸受装置。
【請求項９】
前記内輪のつばの外周面にローレット加工を施した請求項１ないし５のいずれか１項の密封装置付き軸受装置。
【請求項１０】
前記内輪のつばの外周面に軸方向溝を形成し、前記内輪側部材の内周面に軸方向突起を形成し、前記軸方向溝に前記軸方向突起を係合させた請求項１ないし５のいずれか１項の密封装置付き軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は密封装置付き軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０に、密封装置付き軸受装置の一例として、複列円すいころ軸受を用いた鉄道車両車軸用軸受装置を示す。この装置は、複列円すいころ軸受１１０と、油切り１０４と、後蓋１０６とで構成される。
複列円すいころ軸受１１０は、軸方向に隣接した一対の内輪１１２と、複列外輪１１４と、複列の転動体すなわちここでは円すいころ１１６と、保持器１１８とを有し、さらに密封装置１２０を備えている。
【０００３】
各内輪１１２は外周に円すい面状の軌道１１２ａを有し、軌道１１２ａの両側には大つば１１２ｂと小つば１１２ｃが形成してある。複列外輪１１４は概略円筒形状で、内周に２列の円すい面状の軌道１１４ａを有し、両端部の内周には環状凹部１１４ｂが形成してある。複列外輪１１４の中央部には軸受内部にグリースを補給するためのグリースニップル１１５が取り付けてある。内輪１１２の軌道１１２ａと外輪１１４の軌道１１４ａとの間に円すいころ１１６が介在させてあり、各列の円すいころ１１６は保持器１１８によって円周方向で所定間隔に保持される。
【０００４】
内輪１１２は軸１０２に圧入し、外輪１１４は軸受箱（図示省略）に取り付ける。一対の内輪１１２の軸方向両側に油切り１０４と後蓋１０６が配置してあり、油切り１０４は軸１０２の軸端側（図１０の左側）に位置する内輪１１２と隣接し、後蓋１０６は反軸端側（図１０の右側）の内輪１１２と隣接し、油切り１０４と後蓋１０６により一対の内輪１１２を軸方向に挟み込んで軸１０２上で軸方向の位置決めをする。
【０００５】
外輪１１４と油切り１０４との間、及び、外輪１１４と後蓋１０６との間に、それぞれ密封装置１２０が設けてある。密封装置１２０の構造はいずれも同じであるため、ここでは後蓋１０６側の密封装置についてのみ説明し、油切り１０４側については説明を省略する。図１１に拡大して示すように、密封装置１２０は、スリーブ１２２と、シールケース１２４と、シール本体１２６と、シール環１２８とで構成されている。
【０００６】
スリーブ１２２は後蓋１０６に取り付けてある。内輪１１２側の後蓋１０６の端部外周に、内輪１１２の大つば１１２ｂの外周面よりも若干小径の小径円筒部１０６ａが形成してあり、小径円筒部１０６ａの反内輪側の端部には、小径円筒部１０６ａから半径方向に立ち上がった段差面１０６ｂが形成してある。そして、後蓋１０６の小径円筒部１０６ａに、外周面がシールリップのしゅう接面となるスリーブ１２２が設けてある。スリーブ１２２は内筒部１２２ａと平板部１２２ｂと外筒部１２２ｃとからなり、内筒部１２２ａを後蓋１０６の小径円筒部１０６ａに嵌合させてある。スリーブ１２２の平板部１２２ｂは、内筒部１２２ａの軸受１１０から見て遠方側の端部から半径方向に立ち上がり、外径側で外筒部１２２ｃに連なっている。この平板部１２２ｂを後蓋１０６の段差面１０６ｂに当接させてある。
【０００７】
シールケース１２４は軸受１１０の外輪１１４に取り付けてあり、スリーブ１２２の外周に同軸に延在する。シールケース１２４は大径筒部１２４ａと中径筒部１２４ｂと小径筒部１２４ｃとからなる３段の段付き円筒状で、大径筒部１２４ａを外輪１１４の環状凹部１１４ｂに嵌合させてある。小径筒部１２４ｃはスリーブ１２２の外筒部１２２ｃの外周に位置し、両者間にラビリンスシールを形成する。中径筒部１２４ｂはシール本体１２６を保持するための部分である。
【０００８】
シール本体１２６は芯金１２６ａと弾性シール１２６ｂからなる。芯金１２６ａは金属板からプレス加工で断面Ｌ字形に成形したもので、円筒部分とフランジ部分を有し、円筒部分をシールケース１２４の中径筒部１２４ｂに嵌合させてある。芯金１２６ａのフランジ部分の内周側端縁に弾性シール１２６ｂの基部が一体的に取り付けてある。弾性シール１２６ｂの基部から３枚のシールリップが延出している。すなわち、内径側に向かって斜めに延びた２枚の第一リップと、軸方向に延びた第二リップとである。第一リップのうち図１１の左側のリップは軸受１１０側へ向き、図１１の右側のリップはそれとは反対側へ向いているが、いずれも先端でスリーブ１２２の内筒部１２２ａの外周面に軽接触する。第二リップは、軸受１１０から遠ざかる向きに延び、先端が拡径していてスリーブ１２２の外筒部１２２ｃの内周面に近接する。
【０００９】
シール環１２８はシール本体１２６よりも軸受１１０に近い側に配置してある。シール環１２８は円筒部分と平板部分とからなり、円筒部分を芯金の円筒部分の内周に嵌合させてある。シール環１２８の円板部分は、その先端（内径端）がスリーブ１２２の内筒部１２２ａの外周面に近接して両者間にラビリンスシールを形成している。
【００１０】
シール環１２８とスリーブ１２２の内筒部１２２ａとの間に形成されるラビリンスシールと、スリーブ１２２の内筒部１２２ａの外周面に軽接触する２枚の第一リップにより、軸受１１０内のグリース等の潤滑剤がもれるのを防止する。また、シールケース１２４の小径筒部１２４ｃとスリーブ１２２の外筒部１２２ｃとの間に形成されるラビリンスシールと第二リップにより、水や異物が軸受内部に侵入するのを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−６８２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
油切り、軸受、後蓋を含む軸受ユニットについて、軸受の定格荷重に影響を与えることなく、軸方向のコンパクト化を図るため、シールリップのしゅう動部を油切りや後蓋ではなく内輪の大つばの外周面に設ける方法がある。しかしながら、シールリップのしゅう動部は時間の経過に伴い摩耗が進行してシール性が低下する場合がある。油切りや後蓋は新品と交換することが可能であるが、内輪を交換するのは経済的でない。そのため、内輪の大つばの外周面に別体のスリーブを取り付け、このスリーブを交換することが考えられる（特許文献１）。
【００１３】
ところが、通常、内輪と軸の寸法関係はしまりばめとなるように設計されることから、内輪の大つばの外周面にスリーブを嵌合させる場合、はめあいの影響により内輪の寸法変化が生じて軸への圧入が困難になったり、軸へのかじりが発生したりするおそれがある。また、軸に装着した後、内輪と軸とのはめあいがスリーブの部分だけきつくなって局部的に面圧が高くなり、軸を摩耗させてしまうことが考えられる。
この発明の目的はこのような問題点を除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は、嵌合部に弾性体層を介在させることによって課題を解決した。すなわち、この発明の密封装置付き軸受装置は、内輪と、外輪と、前記内輪の軌道と前記外輪の軌道との間に介在させた転動体と、前記転動体を円周方向で所定間隔に保持する保持器とを具備し、前記内輪と前記外輪との間に密封装置を取り付けたものにおいて、
前記密封装置は、前記内輪に取り付けた内輪側部材と、前記外輪に取り付けた外輪側部材と、前記内輪側部材と前記外輪側部材との間に介在させたシール本体とからなり、前記内輪側部材の、前記内輪と嵌合する表面に、前記内輪の内径の寸法変化を抑制するための弾性体層が設けてあり、前記内輪の前記内輪側部材と嵌合する部分の肉厚は２０ｍｍ〜３０ｍｍであり、前記シール本体の基部を前記内輪側部材又は前記外輪側部材に固定したことを特徴とするものである。
【００１５】
弾性体層は、密封装置の内輪側部材を内輪に嵌合させることに起因する内輪の内径の寸法変化（縮小）を極力、好ましくは１０μｍ以下に、抑制するためのものであることから、厚さ１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ、締めしろは直径で１００μｍ〜５００μｍの範囲が好ましい。この場合、密封装置の内輪側部材を嵌合させる部分の内輪の肉厚は２０〜３０ｍｍである。
【００１６】
弾性体層を構成する材料としては、内輪や密封装置の内輪側部材を構成する金属材料よりもヤング率の小さい材料であればよく、代表例としてゴムを挙げることができる。大体の目安としては、ヤング率が９．８ＭＰａ程度、ポアソン比が０．３程度である。周知のとおり、ヤング率（縦弾性係数）とは、引張試験の比例限度以下の範囲の応力とその方向のひずみとの比を縦弾性係数又はヤング率という。比例限度以下でのせん断応力とせん断ひずみとの比を横弾性係数という。同一材料では弾性限度の範囲内で横方向ひずみと縦方向ひずみとの比が一定で、これをポアソン比という。
【００１７】
シール本体は、図１１に関連して上に述べたタイプや、その他の既存の各種タイプのなかから適宜選択して採用することができる。各種のオイルシールが規格化され（ＪＩＳ  Ｂ２０４２）、市販もされている。あるいは、内輪とともに回転する内輪側部材に、弾性体層と一体的にシールリップを設けたタイプとすることもできる。その場合、軸受回転時、シールリップは外輪側部材にしゅう接して本来のシール作用を発揮すると同時に遠心力の作用で水などを跳ね飛ばす役割も果たす。この場合の弾性材料は軸受の密封装置として要求される特性（耐油性、耐熱性等）を備えるべきことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、内輪の大つばと、そこに嵌合させる密封装置の内輪側部材と間に、弾性体層を介在させることにより、内輪及び内輪側部材を構成する金属材料よりもヤング率の小さい弾性体層が変形することにより、内輪と内輪側部材との嵌合部の締めしろによる影響を緩和して内輪内径の変形を抑制することができる。したがって、密封装置付き軸受装置の軸への装着性が向上し、しかも、軸のはめあい面に局所的に高い面圧が発生することがなくなり、軸の摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１における内輪の拡大図である。
【図３】内輪の変形例を示す図２と類似の拡大図である。
【図４】内輪の変形例を示す図２と類似の拡大図である。
【図５】内輪の変形例を示す図２と類似の拡大図である。
【図６】変形例を示す図１の部分拡大図である。
【図７】別の実施例を示す縦断面図である。
【図８】図７における密封装置の拡大図である。
【図９】図８の部分拡大図である。
【図１０】従来の技術を示す鉄道車両車軸用軸受装置の縦断面図である。
【図１１】図１０の部分拡大図である。
【図１２】内輪内径の変形量を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。ここでは鉄道車両車軸用軸受に適用した場合を例にとることとする。
【００２１】
図１に示す鉄道車両車軸用軸受は複列円すいころ軸受を用いた例である。複列円すいころ軸受１０は、一対の内輪１２と、複列外輪１４と、転動体たる円すいころ１６と、保持器１８を主要な構成要素としている。内輪１２は軸２に嵌合させ、同じく軸２に嵌合させた油切り（図１０参照）と後蓋６とで軸方向の位置決めをする。各内輪１２は外周に軌道１２ａを有し、軌道１２ａの両側に大つば１２ｂと小つば１２ｃが形成してある。外輪１４は内周に２列の軌道１４ａを形成したいわゆる複列外輪で、図示しない軸箱に固定するようになっている。外輪１４の中央部には潤滑剤たるグリースを補給するためのグリースニップル１５が取り付けてある。内輪１２の軌道１２ａと外輪１４の軌道１４ａとの間に２列の円すいころ１６を介在させ、各列の円すいころ１６をそれぞれ保持器１８で円周方向に所定間隔で保持する。
【００２２】
軸受内部に充填したグリースのもれを防止し、また、外部から軸受内部に水その他の異物が侵入するのを防止するため、密封装置Ｓ1を設ける。密封装置Ｓ1は既存のものを適宜選択して採用することができる。図１で密封装置Ｓ1を簡略表示にしてあるのはこのことを意味するものであり、ここでは詳細な説明を省略する。密封装置Ｓ1は、シール本体２０と、シールケース２２と、スリーブ２４とで構成されている。シールケース２２は外輪１４の端部に形成した環状凹部１４ｂに嵌合させて装着する。スリーブ２４は金属製でＬ字形断面を有し、内径側の円筒部を内輪１２の大つば１２ｂの外周面に嵌合させる。したがって、外輪側部材であるシールケース２２は静止側、内輪側部材であるスリーブ２４は回転側となる。
【００２３】
スリーブ２４を内輪１２の大つば１２ｂの外周面に嵌合させるだけでは次のような問題がある。すなわち、内輪１２の大つば１２ｂにスリーブ２４を圧入により嵌合させると、圧入による影響を受けて、内輪１２の内径が縮小する（図１２参照）。具体的には、締めしろにもよるが、２０μｍ程度小さくなる。このため、軸２への圧入が困難となる場合がある。軸２に対する装着性を向上させるため、テーパ面を有する案内スリーブを別途使用することも考えられるが、そのようにして軸２に取り付けたとしても、内輪１２と軸２とのはめあいが局所的にタイトになって面圧が高くなり、軸２を摩耗させてしまう場合がある。
【００２４】
そこで、締めしろによる影響を緩和するため、図２に示すように、スリーブ２４の円筒部の内周面と内輪１２の大つば１２ｂの外周面との間に弾性体層２６を介在させる。弾性体層２６を介在させることにより、金属製のスリーブ２４を直接嵌合させるのに対し、内輪１２の内径の変化（縮径）を抑制することができる。
【００２５】
このことを検証するために実施した実験の結果を図１２に示す。同図は、縦軸に内輪の内径の径方向変位量（ｍｍ）、横軸に小つば側からの軸方向距離（ｍｍ）をとり、スリーブ２４と内輪１２の大つば１２ｂの外周面との間に弾性体層２６を介在させた場合（実施例）と、内輪１２の大つば１２ｂの外周面に金属製のスリーブ２４を直接嵌合させた場合（比較例）のそれぞれにつき、内輪１２の内径の変化量をプロットしたものである。同図に示すとおり、比較例では内輪１２の内径が小つば側からの軸方向距離が４０ｍｍ付近を越えたところで急激に縮小している。これに対して、実施例では、内輪の内径の変化はほとんど認められない。
【００２６】
上記実験結果に基づき、弾性体層２６の厚さｔと締めしろについては、内輪１２の内径の寸法変化抑制に効果の得られた厚さｔ＝１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ、締めしろは直径で１００μｍ〜５００μｍとする。厚さｔを１．０ｍｍより薄くすると、内輪１２の内径の寸法変化量が１０μｍ以上となるため、軸２への圧入が困難になったり、無理に圧入すると軸２へのかじりが発生したりするおそれがある。一方、厚さｔを２．０ｍｍよりも厚くすると、弾性体層２６の変形量が大きくなる関係から、弾性体層２６と一体化されたスリーブ２４の位置が想定した位置からずれる、あるいは傾くといった事象が発生するため、シール性への悪影響が考えられ、軸受の密封機構として好ましくない。また、内輪１２の大つば１２ｂの外周面に対する締めしろは、弾性体層２６に適度なつぶし率を与える設定とし、嵌合力として約１ｋＮ〜５ｋＮになるように設定する。
【００２７】
また、スリーブ２４を取り付ける相手部材である内輪１２に関しては、スリーブ２４と嵌合する部分の肉厚が約２０〜３０ｍｍで、材質は、ヤング率Ｅが２０８ＧＰａ、ポアソン比εが０．３程度の金属を想定している。このような設計を採用することにより、スリーブ２４と嵌合する位置における内輪１２の内径の寸法変化量を１０μｍ以下に抑制することができる。その結果、内輪１２にスリーブ２４を装着する軸受についても、軸への圧入が可能となり、また、内輪１２と軸とのはめあい面圧が局所的に高くなることによる摩耗を抑制することができる。
【００２８】
弾性体層２６を構成する材料としては、ゴムやエラストマーを採用することができる。ヤング率Ｅが９．８ＭＰａ程度、ポアソン比εが０．３程度のものが考えられる。たとえば、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。
【００２９】
弾性体層２６を介在させる場合、金属製のスリーブ２４を直接嵌合させる場合に比べて軸方向の拘束力が弱いため、対策を講じるのが望ましい。軸方向の拘束力を向上させるための対策としては次のような例が考えられる。図３は、内輪１２の大つば１２ｂの外周面に円周方向に走る溝１２ｄを設け、弾性体層２６の内周面に円周方向の突起２６ａを設けて、溝１２ｄに突起２６ａを係合させた例である。突起２６ａは、全周にわたって延在するほか、円周方向に断続的に配置したものでもよい。
【００３０】
図４は、縦断面で見て、弾性体層２６の内周面を凸円弧状にし、内輪１２の大つば１２ｂの外周面を凹円弧状として、両者の係合によりスリーブ２４の軸方向移動を拘束するようにした例である。円弧の曲率半径は、弾性体層２６に対する軸方向の拘束力を高めるという目的を達成することができる限り任意である。なお、図４では、内輪１２の大つば１２ｂの外周面に段差１２ｅを設けてスリーブ２４の円筒部の端面を突き当てているため、弾性体層２６の軸受内部側へのスリーブ２４の移動は確実に阻止される。
【００３１】
図５は、スリーブ２４の円筒部の先端内周に縮径部２４ａを設けて、内輪１２の大つば１２ｂの外周面に設けた円周方向の溝１２ｆに引っ掛けるようにした例である。縮径部２４ａは、スリーブ２４の円筒部の先端を内径側に折り曲げた内向きフランジの形態とするほか、かしめなどの塑性加工により図５に示すような形状を得てもよい。また、縮径部２４ａは円周方向に連続したものとするほか、円周方向に１ヶ所又は断続的に爪を配置したような形態でもよい。
【００３２】
図６は、後蓋６をスリーブ２４の円筒部に当てることで軸方向の拘束すなわち幅押さえをするようにした例である。この場合、図４に関連して述べたように、内輪１２の大つば１２ｂに段差１２ｅを設けた構成と併せて実施することにより、スリーブ２４に対する軸方向の拘束が一層確実となる。また、図１０に示すように、軸１０２の軸端側の内輪１１２と、隣接する油切り１０４とを当接させ、かつ、反軸端側の内輪１１２と、隣接する後蓋１０６とを当接させて、一対の内輪１１２を軸方向両側から挟み込むようにした軸受装置において実施することにより、スリーブ２４に対する軸方向の拘束が一層確実となる。
【００３３】
スリーブ２４に対する円周方向の拘束力を高める方法としては、内輪１２の大つば１２ｂの外周面に軸方向に走る軸方向溝を設け、一方、弾性体層２６の内周面に軸方向に走る軸方向突起を設け、これらの軸方向溝と軸方向突起を係合させるようにしてもよい。軸方向溝は円周方向の少なくとも１ヶ所に設ければ足るが、２以上の複数の軸方向溝を円周方向に等配するのが回転バランス上好ましい。
【００３４】
その他、内輪１２の大つば１２ｂの外周面にローレット加工を施し、あるいは、内輪１２とスリーブ２４の金属部分を溶接してもよい。これらの場合、スリーブ２４に対する軸方向及び円周方向の拘束が達成される。たとえばスポット溶接を採用することにより、弾性体層２６が介在していてもスリーブ２４の円筒部と内輪１２とを溶接することができる。
【００３５】
次に、図７〜９に別の実施例を示す。図７に示す複列円すいころ軸受１０は、密封装置Ｓ2部分を除いて図１と実質的に同じ構成であるため、図１と実質的に同じ要素には同じ符号を付して、重複した説明は省略することとする。図７及び図８を参照すると、密封装置Ｓ2は外輪側部材３０と内輪側部材４０とで構成されている。外輪側部材３０は外輪１４に取り付けてあり、内輪側部材４０は内輪１２に取り付けてある。したがって、外輪側部材３０は静止側部材であり、内輪側部材４０は回転側部材である。
【００３６】
図９に示すように、外輪側部材３０は金属板からプレス加工により成形した環状体で、大径筒部３２と、小径筒部３４と、接続部３６とからなる。大径筒部３２は外輪１４の端部に形成した環状凹部１４ｂに圧入する部分となる。小径筒部３４は内輪側部材４０のスリーブ４２との間に微小なすきまを形成してラビリンスシールを構成する。接続部３６は、大径筒部３２の軸受外部側の端部と連なった大径筒部３２寄りの半径方向部分３６ａと、小径筒部３４の軸受外部側の端部と連なった小径筒部３４寄りの半径方向部分３６ｂと、これらの半径方向部分３６ａ、３６ｂをつなぐ円すい部分３６ｃとからなる。図示例の場合、図７に示すように、大径筒部３２寄りの半径方向部分３６ａが内輪１２及び外輪１４の端部と面一で、円すい部分３６ｃは外径側から内径側へいくほど軸受内部側へ移行している。符号３８で示す外輪側部材３０の環状空間内に保持器１８の端部が進入している。
【００３７】
内輪側部材４０は金属製のスリーブ４２と弾性体４４とからなる。スリーブ４２は、円筒状部分４２ａと、円筒状部分４２ａの一端から半径方向外側に折れ曲がった外向きフランジ４２ｂと、円筒状部分４２ａのもう一方の端部から半径方向内側に折れ曲がった内向きフランジ４２ｃとからなる。内向きフランジ４２ｃの内径は内輪１２の大つば１２ｂの外周面よりも大径である。それゆえ当然に円筒状部分４２ａの内径は内輪１２の大つば１２ｂの外周面よりも大径である。
【００３８】
図８、９に示すように、弾性体４４は、スリーブ４２の円筒状部分４２ａの内径側に位置する筒状部分４４ａと、外向きフランジ４２ｂの外周に位置する基部４４ｂと、外向きフランジ４２ｂからさらにその外径側に延出したシールリップ４４ｃ、４４ｄとからなる。筒状部分４４ａと基部４４ｂとシールリップ４４ｃ、４４ｄはすべて同一の弾性材料で構成される。筒状部分４４ａは図１〜６に示した実施例における弾性体層２６に相当する。シールリップ４４ｃ、４４ｄは外輪側部材３０と内輪側部材４０との間に介在するシール本体を構成する。内輪側部材４０を内輪１２の大つば１２ｂの外周面に圧入により嵌合させるときの作業性を考慮して、図９に示すように、筒状部分４４ａの内径は両端にいくほど拡径させてある。
【００３９】
弾性材料としては、図１の実施例における弾性体層２６に関連してすでに述べたように、鉄鋼よりもヤング率の小さい材料であれば足り、具体的にはゴムを代表例として挙げることができる。通常、内輪１２やスリーブ４２は鉄鋼材料製であることから、それよりもヤング率の小さい材料からなる弾性体４４（とくに筒状部分４４ａ）を両者間に介在させることで、内輪１２とスリーブ４２とのはめあいによる影響を弾性体４４が変形することによって吸収し、内輪１２の内径が縮径又は変形するのを抑制する。
【００４０】
また、この実施例の場合、弾性体４４を構成する材料はシールリップ４４ｃ、４４ｄを構成する材料でもあることから、シール材料としての特性を備えているものが望ましい。一般に、オイルシール材料としてはニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムといった合成ゴムが知られているが、シリコーンゴムや、その他のエラストマーも、シール材料としての特性を備えている限り使用することができる。
【００４１】
弾性体４４の筒状部分４４ａ及び基部４４ｂはスリーブ４２に固着させてある。たとえば弾性体４４の材料としてゴムを採用した場合、加硫接着を利用して両者の一体化を図ることができる。また、射出成型可能な熱可塑性エラストマーを採用した場合、インサート成型を利用して両者の一体化を図ることができる。
【００４２】
弾性体４４のシールリップは、図示例では、軸方向で互いに離間した内側リップ４４ｃと外側リップ４４ｄの二重リップで構成され、両者間に外径側が開放した環状溝が形成されている。図８、９に実線で示すように、自然状態では内側リップ４４ｃ及び外側リップ４４ｄはいずれも軸受内部側に傾斜している。そして、これらのリップ４４ｃ、４４ｄの先端はいずれも外輪側部材３０の大径筒部３２寄りの半径方向部分３６ａよりも軸受内部側に位置している。軸受に装着した状態では、内側リップ４４ｃと外側リップ４４ｄは外輪側部材３０の接続部３６の外側表面に弾性的に接触する。具体的には、内側リップ４４ｃは接続部３６のうちの小径筒部３２寄りの半径方向部分３６ａに接触し、外側リップ４４ｄは接続部３６の円すい部分３６ｃに接触している。
【００４３】
密封装置Ｓ2の作用は次のとおりである。
外輪側部材３０の小径筒部３４と内輪側部材４０のスリーブ４２とで形成されるラビリンスシールによって、軸受内部に充填したグリースの流出を防止する。内側リップ４４ｃは主として軸受内部に充填したグリースが外部にもれ出るのを防止する。外側リップ４４ｄを通過して進入した水などを堰き止める役割も果たす。外側４４ｄは主として外部から水その他の異物が侵入するのを防止する役割を果たす。
【００４４】
内側リップ４４ｃと外側リップ４４ｄは回転側部材に属しているため、軸受回転中は遠心力の作用で水などを振り飛ばす働きもする。内側リップ４４ｃと外側リップ４４ｄとの間に形成される環状空間は外径側に解放しているため、そこに水や異物が進入しても、軸受回転時には遠心力の作用で外径側に向けて軸受外部へ排出し、静止時は、下部すなわち時計表示の６時方向から自然落下により排出される。
【００４５】
図３〜６に関連して述べた構成は、個別に、あるいは適宜組み合わせて、図７〜９に示した実施例にも適用することができ、それにより同様の効果を得ることができる。
【００４６】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に悖ることなく種々の改変が可能である。たとえば、ここでは複列円すいころ軸受の場合を例にとったが、複列円筒ころ軸受を用いた場合についても同様に適用することができ、その場合、大つばはつばと読み替える。また、複列軸受に限らず単列軸受であっても同様に適用することができる。もちろん用途に関しても鉄道車両用に限られない。
【符号の説明】
【００４７】
２  軸
４  油切り
６  後蓋
１０  複列円すいころ軸受
１２  内輪
１２ａ  軌道
１２ｂ  大つば
１２ｃ  小つば
１２ｄ  円周方向溝
１２ｅ  段差
１２ｆ  円周方向溝
１４  外輪
１４ａ  軌道
１４ｂ  環状凹部
１５  グリースニップル
１６  円すいころ
１８  保持器
Ｓ1  密封装置
２０  シール本体
２２  ケース（外輪側部材）
２４  スリーブ（内輪側部材）
２４ａ  縮径部
２６  弾性体層
２６ａ  円周方向突起
Ｓ2  密封装置
３０  外輪側部材
３２  大径円筒部
３４  小径円筒部
３６  接続部
３８  空間
４０  内輪側部材
４２  スリーブ
４２ａ  円筒部
４２ｂ  外向きフランジ
４２ｃ  内向きフランジ
４４  弾性体
４４ａ  円筒部（弾性体層）
４４ｂ  基部
４４ｃ  内側リップ（シール本体）
４６ｄ  外側リップ（シール本体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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