(57)【要約】【課題】軸方向に突き合わされた第１内輪に対して第２内輪が回転したとしても、リップの摩耗が小さくて、寿命が長い密封装置を提供すること。【解決手段】この密封装置は、環状の芯金部４０および環状の弾性部４１を有する。上記弾性部４１は、厚肉部５０と、厚肉部５０から軸方向に延在すると共に、厚肉部５０よりも弾性部５０の径方向の肉厚が薄い薄肉部５１とを有する。厚肉部５０の内周面は、第１および第２固定リップ５３,５４を有し、かつ、薄肉部５２の内周面は、摺動リップ５５を有する。【選択図】図２
2008106824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の弾性部を備え、
上記弾性部は、厚肉部と、この厚肉部から上記弾性部の軸方向に延在すると共に、上記厚肉部よりも上記弾性部の径方向の肉厚が薄い薄肉部とを有し、
上記厚肉部の内周面は、固定リップを有し、かつ、上記薄肉部の内周面は、摺動リップを有していることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
環状の弾性部を備え、
上記弾性部は、厚肉部と、この厚肉部から上記弾性部の軸方向に延在すると共に、上記厚肉部よりも上記弾性部の径方向の肉厚が薄い薄肉部とを有し、
上記厚肉部の外周面は、固定リップを有し、かつ、上記薄肉部の外周面は、摺動リップを有していることを特徴とする密封装置。
【請求項３】
請求項１に記載の密封装置において、
環状の芯金部を備え、
上記弾性部は、上記芯金部に固着され、
上記弾性部は、上記軸方向において上記摺動リップの上記厚肉部側とは反対側で、かつ、上記薄肉部よりも上記径方向の外方側に上記軸方向の端面を有し、
上記端面から上記軸方向に突出する突起部を有していることを特徴とする密封装置。
【請求項４】
外輪と、
内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置された転動体と
を備え、
上記内輪は、上記内輪の軸方向に突き合わされた第１内輪と第２内輪とを有し、
上記内輪の上記軸方向に突き合わされた部分の外周面には、環状溝が形成され、
上記環状溝に、
環状の弾性部を備え、上記弾性部が、厚肉部と、この厚肉部から上記弾性部の軸方向に延在すると共に、上記厚肉部よりも上記弾性部の径方向の肉厚が薄い薄肉部とを有し、上記厚肉部の内周面は、固定リップを有し、かつ、上記薄肉部の内周面が、摺動リップを有している密封装置が嵌入され、
上記密封装置の上記固定リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第１内輪の外周面に接触している一方、上記密封装置の上記摺動リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第２内輪の外周面に接触していることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項５】
外輪と、
内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置された転動体と
を備え、
上記内輪は、上記内輪の軸方向に突き合わされた第１内輪と第２内輪とを有し、
上記内輪の上記軸方向に突き合わされた部分の内周面には、環状溝が形成され、
上記環状溝に、
環状の弾性部を備え、上記弾性部が、厚肉部と、この厚肉部から上記弾性部の軸方向に延在すると共に、上記厚肉部よりも上記弾性部の径方向の肉厚が薄い薄肉部とを有し、上記厚肉部の外周面は、固定リップを有し、かつ、上記薄肉部の外周面が、摺動リップを有している密封装置が嵌入され、
上記密封装置の上記固定リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第１内輪の内周面に接触している一方、上記密封装置の上記摺動リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第２内輪の内周面に接触していることを特徴とする転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、密封装置および転がり軸受装置に関し、特に、圧延機のワークロールに使用されれば好適な密封装置および転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、密封装置としては、特開２００２−１７８０１３号公報（特許文献１）に記載されているものがある。
【０００３】
この密封装置は、圧延機のワークロールのロールネック支持用の軸受に配置されている。詳しくは、この軸受は、内輪、外輪、および、円錐ころを備え、上記内輪は、第１内輪および第２内輪を有している。第１内輪の軸方向の端面と、第２内輪の軸方向の端面とは、軸方向に突き合せされている。上記内輪の上記軸方向に突き合わされた部分の外周面には、環状溝が設けられている。
【０００４】
この密封装置は、環状溝に配置されている。この密封装置は、内輪の軸方向に延在する環状の芯金部と、この芯金部に固定された弾性部とからなる。上記弾性部は、第１内輪の外周面に接触する第１シールリップと、第２内輪の外周面に接触する第２シールリップとを有している。また、上記密封装置は、第１内輪の軸方向の端面に接触する第３シールリップと、第２内輪の軸方向の端面に接触する第４シールリップとを有している。
【０００５】
この密封装置は、ロールネック側から、突き合わせた第１内輪と第２内輪との間を通過して環状溝に浸入してくる冷却水や圧延油が、軸受内に浸入することを防止している。
【特許文献１】特開２００２−１７８０１３号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、ワークロールの径寸法が非常に大きくて、内輪の径寸法が非常に大きい場合、内輪の径寸法が小さい場合と異なって、上記構成の密封装置の第１乃至第４シールリップの摩耗が大きくなり、軸受の寿命が短くなることを避けがたいことを見出した。
【０００７】
これは、次に示す理由によるものではないかと推察される。すなわち、ワークロールでは、圧延材の通過によってワークロールの軸方向に均一でない力が頻繁にかかり、第１内輪と第２内輪とに周速差が発生し、第１内輪に対して第２内輪が回転することがある。ここで、上記ワークロールの寸法が非常に大きくて、内輪の寸法が非常に大きい場合、シールリップの緊迫力が大きいから、シールリップのねじれが大きくなる。このため、シールリップの摩耗が大きくなるのではないかと考えられる。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、軸方向に突き合わされた第１内輪に対して第２内輪が回転したとしても、リップの摩耗が小さくて、寿命が長い密封装置を提供することにある。また、この発明の課題は、密封装置の寿命が長い転がり軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するために、この発明の密封装置は、
環状の弾性部を備え、
上記弾性部は、厚肉部と、この厚肉部から上記弾性部の軸方向に延在すると共に、上記厚肉部よりも上記弾性部の径方向の肉厚が薄い薄肉部とを有し、
上記厚肉部の内周面は、固定リップを有し、かつ、上記薄肉部の内周面は、摺動リップを有していることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、弾性部の内周面に固定リップと摺動リップを有しているから、次の構成を有する２つの環状部材、すなわち、互いの軸方向の端面同士が突き合わされると共に、一方の環状部材が他方の環状部材に対して回転可能な２つの環状部材のうちの一方の環状部材の外周面に固定リップを接触させる一方、他方の環状部材の外周面に摺動リップを接触させることができる。すなわち、固定リップを一方の環状部材に略固定すると共に、摺動リップを他方の環状部材に対して摺動させることができる。したがって、固定リップおよび摺動リップに過度な周方向の捻れが生じることがないから、固定リップおよび摺動リップの摩耗を抑制できて、密封装置の寿命を長くすることができる。
【００１１】
また、本発明の密封装置は、
環状の弾性部を備え、
上記弾性部は、厚肉部と、この厚肉部から上記弾性部の軸方向に延在すると共に、上記厚肉部よりも上記弾性部の径方向の肉厚が薄い薄肉部とを有し、
上記厚肉部の外周面は、固定リップを有し、かつ、上記薄肉部の外周面は、摺動リップを有していることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、弾性部の外周面に固定リップと摺動リップを有しているから、次の構成を有する２つの環状部材、すなわち、互いの軸方向の端面同士が突き合わされると共に、一方の環状部材が他方の環状部材に対して回転可能な２つの環状部材のうちの一方の環状部材の内周面に固定リップを接触させる一方、他方の環状部材の内周面に摺動リップを接触させることができる。すなわち、固定リップを一方の環状部材に略固定すると共に、摺動リップを他方の環状部材に対して摺動させることができる。したがって、固定リップおよび摺動リップに過度な周方向の捻れが生じることがないから、固定リップおよび摺動リップの摩耗が抑制できて、密封装置の寿命を長くすることができる。
【００１３】
また、一実施形態の密封装置は、環状の芯金部を備え、上記弾性部は、上記芯金部に固着され、上記弾性部は、上記軸方向において上記摺動リップの上記厚肉部側とは反対側で、かつ、上記薄肉部よりも上記径方向の外方側に上記軸方向の端面を有し、上記端面から上記軸方向に突出する突起部を有している。
【００１４】
上記実施形態によれば、上記弾性部が、上記軸方向において上記摺動リップの上記厚肉部側とは反対側で、かつ、上記薄肉部よりも上記径方向の外方側に上記軸方向の端面を有し、上記端面から上記軸方向に突出する突起部を有しているから、突起部が存在しない位置で、かつ、突起部と同じ周方向の位置に、空間が形成されることになる。したがって、この空間を通じて潤滑剤を、摺動リップの軸方向の一方の側の端面に供給することができるから、摺動リップを潤滑することができる。したがって、摺動リップの摩耗を更に抑制できて、固定リップしか有さない構成と比較して、密封装置の寿命を更に長くすることができる。
【００１５】
また、本発明の転がり軸受装置は、
外輪と、
内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置された転動体と
を備え、
上記内輪は、上記内輪の軸方向に突き合わされた第１内輪と第２内輪とを有し、
上記内輪の上記軸方向に突き合わされた部分の外周面には、環状溝が形成され、
上記環状溝に、
環状の弾性部を備え、上記弾性部が、厚肉部と、この厚肉部から上記弾性部の軸方向に延在すると共に、上記厚肉部よりも上記弾性部の径方向の肉厚が薄い薄肉部とを有し、上記厚肉部の内周面が、固定リップを有し、かつ、上記薄肉部の内周面が、摺動リップを有している密封装置が嵌入され、
上記密封装置の上記固定リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第１内輪の外周面に接触している一方、上記密封装置の上記摺動リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第２内輪の外周面に接触していることを特徴としている。
【００１６】
上記「内輪の軸方向に突き合わされた第１内輪と第２内輪」という文言は、上記第１内輪と上記第２内輪とが軸方向に当接した状態における上記第１内輪と上記第２内輪とに跨る部分を含むのは勿論のこと、上記「内輪の軸方向に突き合わされた第１内輪と第２内輪」という文言は、上記第１内輪と上記第２内輪とが軸方向の隙間を介して軸方向に非接触に対向している状態における上記第１内輪と上記第２内輪とに跨る部分を含むものとする。
【００１７】
本発明によれば、上記密封装置の上記固定リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第１内輪の外周面に接触している一方、上記密封装置の上記摺動リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第２内輪の外周面に接触しているから、第１内輪に対して第２内輪が回転したとしても、薄肉部に形成された摺動リップが、第２内輪に対して摺動するから、固定リップおよび摺動リップが過度に周方向に捻れることがない。したがって、固定リップおよび摺動リップの摩耗を抑制できて、固定リップしか有さない密封装置と比較して、密封装置の寿命を長くすることができる。
【００１８】
また、本発明の転がり軸受装置は、
外輪と、
内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置された転動体と
を備え、
上記内輪は、上記内輪の軸方向に突き合わされた第１内輪と第２内輪とを有し、
上記内輪の上記軸方向に突き合わされた部分の内周面には、環状溝が形成され、
上記環状溝に、
環状の弾性部を備え、上記弾性部が、厚肉部と、この厚肉部から上記弾性部の軸方向に延在すると共に、上記厚肉部よりも上記弾性部の径方向の肉厚が薄い薄肉部とを有し、上記厚肉部の外周面は、固定リップを有し、かつ、上記薄肉部の外周面が、摺動リップを有している密封装置が嵌入され、
上記密封装置の上記固定リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第１内輪の内周面に接触している一方、上記密封装置の上記摺動リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第２内輪の内周面に接触していることを特徴としている。
【００１９】
上記「内輪の軸方向に突き合わされた第１内輪と第２内輪」という文言は、上記第１内輪と上記第２内輪とが軸方向に当接した状態における上記第１内輪と上記第２内輪とに跨る部分を含むのは勿論のこと、上記「内輪の軸方向に突き合わされた第１内輪と第２内輪」という文言は、上記第１内輪と上記第２内輪とが軸方向の隙間を介して軸方向に非接触に対向している状態における上記第１内輪と上記第２内輪とに跨る部分を含むものとする。
【００２０】
本発明によれば、上記密封装置の上記固定リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第１内輪の内周面に接触している一方、上記密封装置の上記摺動リップは、上記環状溝の底面の一部を構成する上記第２内輪の内周面に接触しているから、第１内輪に対して第２内輪が回転したとしても、薄肉部に形成された摺動リップが、第２内輪に対して摺動するから、固定リップおよび摺動リップが過度に周方向に捻れることがない。したがって、固定リップおよび摺動リップの摩耗を抑制できて、固定リップしか有さない密封装置と比較して、密封装置の寿命を長くすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の密封装置によれば、環状の弾性部の内周面（または外周面）に固定リップと摺動リップを有しているから、次の構成を有する２つの環状部材、すなわち、互いの軸方向の端面同士が突き合わされると共に、一方の環状部材が他方の環状部材に対して回転する２つの環状部材のうちの一方の環状部材の外周面（または内周面）に固定リップを接触させる一方、他方の環状部材の外周面（または内周面）に摺動リップを接触させることができる。すなわち、固定リップを一方の環状部材に固定すると共に、摺動リップを他方の環状部材に対して摺動させることができる。したがって、固定リップおよび摺動リップに過度な周方向の捻れが生じることがなくて、固定リップおよび摺動リップの摩耗を抑制できて、密封装置の寿命を長くすることができる。
【００２２】
また、本発明の転がり軸受装置によれば、密封装置の固定リップが、環状溝の底面の一部を構成する第１内輪の外周面（または内周面）に接触している一方、密封装置の摺動リップが、環状溝の底面の一部を構成する第２内輪の外周面（または内周面）に接触しているから、第１内輪に対して第２内輪が回転したとしても、薄肉部に形成された摺動リップが、第２内輪に対して摺動することにより、固定リップおよび摺動リップが過度に周方向に捻れることがない。したがって、固定リップおよび摺動リップの摩耗を抑制できて、固定リップしか有さない密封装置と比較して、密封装置の寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２４】
図１は、この発明の第１実施形態の転がり軸受装置の軸方向の断面図である。
【００２５】
この転がり軸受装置は、圧延機のワークロールのロールネックに配置されている。
【００２６】
この転がり軸受装置は、第１外輪１、第２外輪２、第３外輪３、第１内輪５、第２内輪６、第１円錐ころ８、第２円錐ころ９、第３円錐ころ１０、第４円錐ころ１１、第１密封装置１３、第２密封装置１４、および、本発明の密封装置の第１実施形態の第３密封装置１５を備える。
【００２７】
上記第１外輪１は、軸方向に隣接する２つの円錐軌道面を有している一方、第２外輪２および第３外輪３の夫々は、一つの円錐軌道面を有している。また、上記第１外輪１と第２外輪２との軸方向の間には、外輪間座２０が配置される一方、第１外輪１と第３外輪３との軸方向の間には、外輪間座２１が配置されている。上記第１乃至第３外輪１,２,３は、ハウジング（図示せず）の内周面に隙間嵌めされている。
【００２８】
一方、上記第１内輪５および第２内輪６の夫々は、軸方向に隣接する２つの円錐軌道面を有している。第１内輪５と第２内輪６とは、軸方向に突き合わされており、軸方向に互いに当接している。上記第１内輪５と第２内輪６との突き合わされている部分の外周面には、第１内輪５と第２内輪６に跨る環状溝３０が形成されている。第１内輪５の内周面には、溝２７が形成されており、第２内輪６の内周面には、溝２８が形成されている。これらの溝２７,２８に潤滑剤を収容することにより、第１内輪５および第２内輪６の内周面の焼付きを防止している。
【００２９】
上記第１円錐ころ８は、第２外輪２の円錐軌道面と、第１内輪５の一方の円錐軌道面との間に、保持器２１に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。上記第２円錐ころ９は、第１外輪１の一方の円錐軌道面と、第１内輪５の他方の円錐軌道面との間に、保持器２２に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。上記第３円錐ころ１０は、第１外輪１の他方の円錐軌道面と、第２内輪６の一方の円錐軌道面との間に、保持器２３に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。上記第４円錐ころ１１は、第３外輪３の円錐軌道面と、第２内輪６の他方の円錐軌道面との間に、保持器２４に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。
【００３０】
上記第１密封装置１３は、転がり軸受装置の軸方向の一方の側の端部に配置されている。上記第１密封装置１３は、第２外輪２と第１内輪５との間の軸方向の上記一方の側の開口を密封している。上記第２密封装置１４は、転がり軸受装置の軸方向の他方の側の端部に配置されている。上記第２密封装置１４は、第３外輪３と第２内輪６との間の軸方向の上記他方の側の開口を密封している。
【００３１】
また、上記第１密封装置１３の外周側には溝が形成され、第１Ｏリング７１が介装されている。また、上記第２密封装置１４の外周側には溝が形成され、第２Ｏリング７２が介装されている。
【００３２】
このような構成によって、図示しないハウジングと、第１Ｏリング７１と、第１密封装置１３と、第１内輪５と、第３密封装置１５と、第２内輪６と、第２密封装置１４と、第２Ｏリング７２とで、外部から密閉された空間を形成している。
【００３３】
上記第３密封装置１５は、上記環状溝３０に外嵌されて固定されている。
【００３４】
図２は、第３密封装置１５を詳細に示す図であり、上記第１実施形態の転がり軸受装置の環状溝３０周辺を示す斜視図である。
【００３５】
上記第３密封装置１５は、環状の芯金部４０と、環状の弾性部４１とを有する。上記芯金部４０は、金属材からなる。上記芯金部４０は、軸方向の半断面図において、断面略Ｌ字状の形状を有している。上記芯金部４０は、軸方向に延在している。上記芯金部４０は、略円筒状の円筒状部４２と、円筒状部４２に連なる屈曲部４３とを有する。上記屈曲部４３は、芯金部４０の軸方向の第１内輪５側の端部を構成し、軸方向から径方向の内方に屈曲している。
【００３６】
一方、上記弾性部４１は、弾性材からなる。上記弾性部４１は、芯金部４０に焼付けによって固着されている。上記弾性部４１は、芯金部４０の円筒状部４２の外周面よりも径方向の内方に位置している。上記弾性部４１は、厚肉部５０と、薄肉部５１とを有している。上記薄肉部５１は、厚肉部５０から弾性部４１の軸方向に延在している。上記薄肉部５１は、厚肉部５０よりも径方向の肉厚が薄くなっている。
【００３７】
上記厚肉部５０の内周面は、第１固定リップ５３と、第１固定リップ５３に軸方向に隣接する第２固定リップ５４とを有する一方、薄肉部５１の内周面は、摺動リップ５５を有している。第１および第２固定リップ５３,５４は、環状溝３０の底面の一部を構成している第１内輪５の外周面に接触している一方、摺動リップ５５は、環状溝３０の底面の一部を構成している第２内輪６の外周面に接触している。
【００３８】
第１および第２固定リップ５３,５４は、厚肉部５０の内周面に形成されているから径方向の緊迫力が大きくて、第１内輪５に対して殆ど相対移動しないようになっている。一方、摺動リップ５５は、厚肉部５０よりも剛性が低い薄肉部５１の内周面に形成されているから、第１および第２固定リップ５３,５４よりも径方向の緊迫力が小さくて、固定リップよりも径方向の移動の変位が大きく、第２内輪６に対して摺動するようになっている。このことから、第１内輪５に対して第２内輪６が回転した場合、第３密封装置１５（以下、単に密封装置１５という）は、第１内輪５に対して殆ど相対移動しない一方、第２内輪６に対して回転するようになっている。
【００３９】
上記薄肉部５１と芯金部４０の円筒状部４２とは、間隔をおいて径方向に対向している。上記薄肉部５１と円筒状部４２との径方向の間には、軸方向に開口する環状凹部６５が形成されている。薄肉部５１の外周面には、環状溝５７が形成されている。環状溝５７には、ガータスプリング（弾性金属環）５８が嵌入されている。ガータスプリング５８は、薄肉部５１を径方向の内方に押圧する役割を果たしている。
【００４０】
上記弾性部４１は、軸方向において第３リップ５５の厚肉部５０側とは反対側で、かつ、薄肉部５１よりも径方向の外方側に軸方向の端面６０を有している。また、上記弾性部４１は、上記端面６０から軸方向に突出する突起部６１を、周方向に所定の間隔をおいて複数有している。突起部６０が存在しない位置で、かつ、突起部６１と同じ周方向の位置には、空間が形成されている。
【００４１】
この密封装置１５は、次のようにして、第１内輪５および第２内輪６に嵌合されて固定されている。すなわち、密封装置１５の薄肉部５１を、第２内輪６の外周面に外嵌した後、第１内輪５と第２内輪６とが突きあたる又は所定の軸方向間隔となるまで、第１内輪５を、厚肉部５０に内嵌して、密封装置１５を環状溝３０に固定する。密封装置１５を、この順序で第１および第２内輪５,６に組み付けることにより、固定リップ５３,５４よりも強度が弱い摺動リップ５５の反転を防止するようになっている。
【００４２】
上記第１実施形態の密封装置１５によれば、弾性部４１の内周面に第１、第２固定リップ５３,５４と、摺動リップ５５を有しているから、互いの軸方向の端面同士が突き合わされると共に、第１内輪５が第２内輪６に対して回転する第１および第２内輪５,６のうちの第１内輪５の外周面に固定リップを接触させる一方、第２内輪６の外周面に摺動リップを接触させることができる。すなわち、第１、第２固定リップ５３,５４を第１内輪５に略固定すると共に、摺動リップ５５を第２内輪６に対して摺動させることができる。したがって、第１、第２固定リップ５３,５４および摺動リップ５５に過度な周方向の捻れが生じることがないから、第１、第２固定リップ５３,５４および摺動リップ５５の摩耗を抑制できて、密封装置１５の寿命を長くすることができる。
【００４３】
また、上記第１実施形態の密封装置１５によれば、弾性部４１が、軸方向において摺動リップ５５の厚肉部５０側とは反対側で、かつ、薄肉部５１よりも径方向の外方側に軸方向の端面６０を有し、端面６０から軸方向に突出する突起部６１を有しているから、突起部６１が存在しない位置で、かつ、突起部６１と同じ周方向の位置に、空間を形成できる。したがって、潤滑剤を、この空間を通じて摺動リップ５５における転がり軸受装置の内部側の端面に供給することができるから、摺動リップ５５を潤滑することができる。したがって、摺動リップ５５の摩耗を更に抑制できて、固定リップしか有さない構成と比較して、密封装置１５の寿命を更に長くすることができる。
【００４４】
また、上記第１実施形態の転がり軸受装置によれば、密封装置１５の第１、第２固定リップ５３,５４が、環状溝３０の底面の一部を構成する第１内輪５の外周面に接触している一方、密封装置１５の摺動リップ５５が、環状溝３０の底面の一部を構成する第２内輪６の外周面に接触しているから、第１内輪５に対して第２内輪６が回転したとしても、薄肉部５１に形成された摺動リップ５５が、第２内輪６に対して摺動するから、第１、第２固定リップ５３,５４および摺動リップ５５が過度に周方向に捻れることがない。したがって、第１、第２固定リップ５３,５４および摺動リップ５５の摩耗を抑制できて、固定リップしか有さない密封装置と比較して、密封装置１５の寿命を長くすることができる。
【００４５】
尚、上記第１実施形態の転がり軸受装置では、転動体が円錐ころ８,９,１０,１１であった。しかしながら、この発明では、転動体は、円筒ころや玉であっても良く、円錐ころ、円筒ころおよび玉のうちの少なくとも２つであっても良い。また、上記第１実施形態の転がり軸受装置では、外輪１,２,３の数が、３つであったが、この発明では、外輪の数は、１つ、２つまたは４つ以上であっても良い。要は、この発明の転がり軸受装置は、２つの内輪が軸方向に突き合わされ、かつ、２つの内輪の突き合わされている外周面に、２つの内輪に跨って環状溝が形成されている構成であれば、軌道輪の数や、軌道輪の構造や、転動体の数や、転動体の種類は、どのようなものであっても良い。
【００４６】
また、上記第１実施形態の密封装置では、固定リップが２つのシールリップ５３,５４で構成されていたが、この発明では、固定リップは、１つまたは３つ以上のシールリップで構成されていても良い。
【００４７】
また、上記第１実施形態の密封装置では、薄肉部５１の外周面に環状溝５７を形成し、環状溝５７に、ガータスプリング（弾性金属環）５８が嵌入されていたが、薄肉部５１の外周面に環状溝５７を形成せず、ガータスプリング５８がない構成でも良い。このような場合でも、摺動リップ５５が適正に第２内輪６の外周面に押圧されれば、上記第１実施形態の密封装置と同様の効果が得られることはもちろんである。
【００４８】
図３は、この発明の第２実施形態の転がり軸受装置の軸方向の断面図である。
【００４９】
この転がり軸受装置は、圧延機のワークロールのロールネックに配置されている。
【００５０】
この転がり軸受装置は、第１外輪１、第２外輪２、第３外輪３、第１内輪１０５、第２内輪１０６、第１円錐ころ８、第２円錐ころ９、第３円錐ころ１０、第４円錐ころ１１、第１密封装置１３、第２密封装置１４、および、本発明の密封装置の第２実施形態の第３密封装置１１５を備える。
【００５１】
上記第１外輪１は、軸方向に隣接する２つの円錐軌道面を有している一方、第２外輪２および第３外輪３の夫々は、一つの円錐軌道面を有している。また、上記第１外輪１と第２外輪２との軸方向の間には、外輪間座２０が配置される一方、第１外輪１と第３外輪３との軸方向の間には、外輪間座２１が配置されている。上記第１乃至第３外輪１,２,３は、ハウジング（図示せず）の内周面に隙間嵌めされている。
【００５２】
一方、上記第１内輪１０５および第２内輪１０６の夫々は、軸方向に隣接する２つの円錐軌道面を有している。第１内輪１０５と第２内輪１０６とは、軸方向に突き合わされており、軸方向に互いに当接している。上記第１内輪５と第２内輪６との突き合わされている部分の内周面には、第１内輪１０５と第２内輪１０６に跨る環状溝３０が形成されている。第１内輪１０５の内周面には、溝１２７が形成されており、第２内輪１０６の内周面には、溝１２８が形成されている。これらの溝１２７,１２８に潤滑剤を収容することにより、第１内輪１０５および第２内輪１０６の内周面の焼付きを防止している。
【００５３】
上記第１円錐ころ８は、第２外輪２の円錐軌道面と、第１内輪５の一方の円錐軌道面との間に、保持器２１に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。上記第２円錐ころ９は、第１外輪１の一方の円錐軌道面と、第１内輪５の他方の円錐軌道面との間に、保持器２２に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。上記第３円錐ころ１０は、第１外輪１の他方の円錐軌道面と、第２内輪６の一方の円錐軌道面との間に、保持器２３に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。上記第４円錐ころ１１は、第３外輪３の円錐軌道面と、第２内輪６の他方の円錐軌道面との間に、保持器２４に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。
【００５４】
上記第１密封装置１３は、転がり軸受装置の軸方向の一方の側の端部に配置されている。上記第１密封装置１３は、第２外輪２と第１内輪１０５との間の軸方向の上記一方の側の開口を密封している。上記第２密封装置１４は、転がり軸受装置の軸方向の他方の側の端部に配置されている。上記第２密封装置１４は、第３外輪３と第２内輪１０６との間の軸方向の上記他方の側の開口を密封している。
【００５５】
また、上記第１密封装置１３の外周側には溝が形成され、第１Ｏリング７１が介装されている。また、上記第２密封装置１４の外周側には溝が形成され、第２Ｏリング７２が介装されている。
【００５６】
このような構成によって、図示しないハウジングと、第１Ｏリング７１と、第１密封装置１３と、第１内輪１０５と、第３密封装置１１５と、第２内輪１０６と、第２密封装置１４と、第２Ｏリング７２とで、外部から密閉された空間を形成している。
【００５７】
上記第３密封装置１１５は、上記環状溝１３０に内嵌されて固定されている。
【００５８】
図４は、第３密封装置１１５を詳細に示す図であり、上記第２実施形態の転がり軸受装置の環状溝１３０周辺を示す斜視図である。
【００５９】
上記第３密封装置１１５は、環状の芯金部１４０と、環状の弾性部１４１とを有する。上記芯金部１４０は、金属材からなる。上記芯金部１４０は、軸方向の半断面図において、断面略Ｌ字状の形状を有している。上記芯金部１４０は、軸方向に延在している。上記芯金部１４０は、略円筒状の円筒状部１４２と、円筒状部１４２に連なる屈曲部１４３とを有する。上記屈曲部１４３は、芯金部１４０の軸方向の第２内輪１０６側の端部を構成し、軸方向から径方向の外方に屈曲している。
【００６０】
一方、上記弾性部１４１は、弾性材からなる。上記弾性部１４１は、芯金部１４０に焼付けによって固着されている。上記弾性部１４１は、芯金部１４０の円筒状部１４２の内周面よりも径方向の外方に位置している。上記弾性部１４１は、厚肉部１５０と、薄肉部１５１とを有している。上記薄肉部１５１は、厚肉部１５０から弾性部１４１の軸方向に延在している。上記薄肉部１５１は、厚肉部１５０よりも径方向の肉厚が薄くなっている。
【００６１】
上記厚肉部１５０の外周面は、第１固定リップ１５３と、第１固定リップ１５３に軸方向に隣接する第２固定リップ１５４とを有する一方、薄肉部１５１の外周面は、摺動リップ１５５を有している。第１および第２固定リップ１５３,１５４は、環状溝１３０の底面の一部を構成している第２内輪１０６の内周面に接触している一方、摺動リップ１５５は、環状溝１３０の底面の一部を構成している第１内輪１０５の内周面に接触している。
【００６２】
第１および第２固定リップ１５３,１５４は、厚肉部１５０の外周面に形成されているから径方向の緊迫力が大きくて、第２内輪１０６に対して殆ど相対移動しないようになっている。一方、摺動リップ１５５は、厚肉部１５０よりも剛性が低い薄肉部１５１の外周面に形成されているから、第１および第２固定リップ１５３,１５４よりも径方向の緊迫力が小さくて、固定リップよりも径方向の移動の変位が大きく、第１内輪１０５に対して摺動するようになっている。このことから、第２内輪１０６に対して第１内輪１０５が回転した場合、第３密封装置１１５（以下、単に密封装置１１５という）は、第２内輪１０６に対して殆ど相対移動しない一方、第１内輪１０５に対して回転するようになっている。
【００６３】
上記薄肉部１５１と芯金部１４０の円筒状部１４２とは、間隔をおいて径方向に対向している。上記薄肉部１５１と円筒状部１４２との径方向の間には、軸方向に開口する環状凹部１６５が形成されている。薄肉部１５１の内周面には、環状溝１５７が形成されている。環状溝１５７には、ガータスプリング（弾性金属環）１５８が嵌入されている。ガータスプリング１５８は、薄肉部１５１を径方向の外方に押圧する役割を果たしている。
【００６４】
上記弾性部１４１は、軸方向において第３リップ１５５の厚肉部１５０側とは反対側で、かつ、薄肉部１５１よりも径方向の内方側に軸方向の端面１６０を有している。
【００６５】
この密封装置１１５は、次のようにして、第１内輪１０５および第２内輪１０６に嵌合されて固定されている。すなわち、密封装置１１５の薄肉部１５１を、第１内輪１０５の内周面に内嵌した後、第１内輪１０５と第２内輪１０６とが突きあたる又は所定の軸方向間隔となるまで、第２内輪１０６を、厚肉部１５０に外嵌して、密封装置１１５を環状溝１３０に固定する。密封装置１１５を、この順序で第１および第２内輪１０５,１０６に組み付けることにより、固定リップ１５３,１５４よりも強度が弱い摺動リップ１５５の反転を防止するようになっている。
【００６６】
上記第２実施形態の密封装置１１５によれば、弾性部１４１の外周面に第１、第２固定リップ１５３,１５４と、摺動リップ１５５を有しているから、互いの軸方向の端面同士が突き合わされると共に、第１内輪１０５が第２内輪１０６に対して回転する第１および第２内輪１０５,１０６のうちの第２内輪１０６の内周面に固定リップを接触させる一方、第１内輪１０５の内周面に摺動リップを接触させることができる。すなわち、第１、第２固定リップ１５３,１５４を第２内輪１０６に略固定すると共に、摺動リップ１５５を第１内輪１０５に対して摺動させることができる。したがって、第１、第２固定リップ１５３,１５４および摺動リップ１５５に過度な周方向の捻れが生じることがないから、第１、第２固定リップ１５３,１５４および摺動リップ１５５の摩耗を抑制できて、密封装置１１５の寿命を長くすることができる。
【００６７】
また、上記第２実施形態の転がり軸受装置によれば、密封装置１１５の第１、第２固定リップ１５３,１５４が、環状溝１３０の底面の一部を構成する第２内輪１０６の内周面に接触している一方、密封装置１１５の摺動リップ１５５が、環状溝１３０の底面の一部を構成する第１内輪１０５の内周面に接触しているから、第２内輪１０６に対して第１内輪１０５が回転したとしても、薄肉部１５１に形成された摺動リップ１５５が、第１内輪１０５に対して摺動するから、第１、第２固定リップ１５３,１５４および摺動リップ１５５が過度に周方向に捻れることがない。したがって、第１、第２固定リップ１５３,１５４および摺動リップ１５５の摩耗を抑制できて、固定リップしか有さない密封装置と比較して、密封装置１１５の寿命を長くすることができる。
【００６８】
尚、上記第２実施形態の転がり軸受装置では、転動体が円錐ころ８,９,１０,１１であった。しかしながら、この発明では、転動体は、円筒ころや玉であっても良く、円錐ころ、円筒ころおよび玉のうちの少なくとも２つであっても良い。また、上記第２実施形態の転がり軸受装置では、外輪１,２,３の数が、３つであったが、この発明では、外輪の数は、１つ、２つまたは４つ以上であっても良い。要は、この発明の転がり軸受装置は、２つの内輪が軸方向に突き合わされ、かつ、２つの内輪の突き合わされている内周面に、２つの内輪に跨って環状溝が形成されている構成であれば、軌道輪の数や、軌道輪の構造や、転動体の数や、転動体の種類は、どのようなものであっても良い。
【００６９】
また、上記第２実施形態の密封装置では、固定リップが２つのシールリップ５３,５４で構成されていたが、この発明では、固定リップは、１つまたは３つ以上のシールリップで構成されていても良い。
【００７０】
また、上記第２実施形態の密封装置では、薄肉部１５１の内周面に環状溝１５７を形成し、環状溝１５７に、ガータスプリング（弾性金属環）１５８が嵌入されていたが、薄肉部１５１の内周面に環状溝１５７を形成せず、ガータスプリング１５８がない構成でも良い。このような場合でも、摺動リップ１５５が適正に第１内輪１０５の内周面に押圧されれば、上記第２実施形態の密封装置と同様の効果が得られることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の第１実施形態の転がり軸受装置の軸方向の断面図である。
【図２】第１実施形態の転がり軸受装置の環状溝の周辺を示す斜視図である。
【図３】この発明の第２実施形態の転がり軸受装置の軸方向の断面図である。
【図４】第２実施形態の転がり軸受装置の環状溝の周辺を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  第１外輪
２  第２外輪
３  第３外輪
５,１０５  第１内輪
６,１０６  第２内輪
８,９,１０,１１  円錐ころ
１５,１１５  第３密封装置
３０,１３０  環状溝
４０,１４０  芯金部
４１,１４１  弾性部
５０,１５０  厚肉部
５１,１５１  薄肉部
５３,１５３  第１固定リップ
５４,１５４  第２固定リップ
５５,１５５  摺動リップ
６０,１６０  端面
６１  突起部
【図１】
2008106824.tif 000003
【図２】
2008106824.tif 000004
【図３】
2008106824.tif 000005
【図４】
2008106824.tif 000006