帶密封裝置的軸承裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種帶密封裝置的軸承裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在圖10中，作為帶密封裝置的軸承裝置的一例，示出使用了多列圓錐滾子軸承的鐵道車輛車軸用軸承裝置。該裝置由多列圓錐滾子軸承110、擋油環(huán)104、后蓋106構(gòu)成。
[0003]多列圓錐滾子軸承110具有在軸向上相鄰的一對內(nèi)圈112、多列外圈114、多列滾動體即這里為圓錐滾子116、保持器118，并且還具備密封裝置120。
[0004]各內(nèi)圈112在外周具有圓錐面狀的軌道112a，在軌道112a的兩側(cè)形成有大凸緣112b和小凸緣112c。多列外圈114呈大致圓筒形狀，在內(nèi)周具有兩列圓錐面狀的軌道114a，在兩端部的內(nèi)周形成有環(huán)狀凹部114b。在多列外圈114的中央部，安裝有用于向軸承內(nèi)部補充潤滑脂的潤滑脂接頭115。在內(nèi)圈112的軌道112a與外圈114的軌道114a之間夾設(shè)有圓錐滾子116，各列圓錐滾子116通過保持器118在圓周方向上以規(guī)定間隔被保持。
[0005]內(nèi)圈112壓入于軸102上，外圈114安裝于軸承箱(省略圖示)。在一對內(nèi)圈112的軸向兩側(cè)配置有擋油環(huán)104和后蓋106，擋油環(huán)104與位于軸102的軸端側(cè)(圖10的左側(cè))的內(nèi)圈112相鄰，后蓋106與軸端相反側(cè)(圖10的右側(cè))的內(nèi)圈112相鄰，利用擋油環(huán)104和后蓋106在軸向上夾持一對內(nèi)圈112從而在軸102上進行軸向的定位。
[0006]在外圈114與擋油環(huán)104之間以及外圈114與后蓋106之間分別設(shè)置有密封裝置120。密封裝置120的結(jié)構(gòu)均相同，因此，這里僅對后蓋106側(cè)的密封裝置進行說明，關(guān)于擋油環(huán)104側(cè)省略說明。如在圖11中放大示出那樣，密封裝置120由套筒122、密封件外殼124、密封件主體126、密封環(huán)128構(gòu)成。
[0007]套筒122安裝于后蓋106。在內(nèi)圈112側(cè)的后蓋106的端部外周形成有與內(nèi)圈112的大凸緣112b的外周面相比直徑略小的小徑圓筒部106a，在小徑圓筒部106a的內(nèi)圈相反側(cè)的端部形成有從小徑圓筒部106a沿徑向立起的臺階面106b。并且，在后蓋106的小徑圓筒部106a上，設(shè)置有外周面成為密封唇的滑動接觸面的套筒122。套筒122由內(nèi)筒部122a、平板部122b以及外筒部122c構(gòu)成，使內(nèi)筒部122a與后蓋106的小徑圓筒部106a嵌合。套筒122的平板部122b在內(nèi)筒部122a的從軸承110觀察時的遠方側(cè)的端部沿徑向立起，在外徑側(cè)與外筒部122c相連。使該平板部122b與后蓋106的臺階面106b抵接。
[0008]密封件外殼124安裝于軸承110的外圈114，在套筒122的外周同軸地延伸。密封件外殼124呈由大徑筒部124a、中徑筒部124b以及小徑筒部124c構(gòu)成的三段的帶臺階的圓筒狀，使大徑筒部124a與外圈114的環(huán)狀凹部114b嵌合。小徑筒部124c位于套筒122的外筒部122c的外周，在兩者之間形成迷宮密封。中徑筒部124b是用于保持密封件主體126的部分。
[0009]密封件主體126由芯骨126a和彈性密封件126b構(gòu)成。芯骨126a由金屬板通過沖壓加工成形為剖面L字形，具有圓筒部分和凸邊部分，使圓筒部分與密封件外殼124的中徑筒部124b嵌合。彈性密封件126b的基部一體安裝于芯骨126a的凸邊部分的內(nèi)周側(cè)端緣。從彈性密封件126b的基部延伸出三個密封唇。即，朝向內(nèi)徑側(cè)傾斜延伸的兩個第一唇、沿軸向延伸的第二唇。第一唇中的圖11的左側(cè)的唇朝向軸承110側(cè)，圖11的右側(cè)的唇朝向與之相反的一側(cè)，上述第一唇均通過前端與套筒122的內(nèi)筒部122a的外周面輕微接觸。第二唇向遠離軸承110的方向延伸，前端擴徑并向套筒122的外筒部122c的內(nèi)周面接近。
[0010]密封環(huán)128配置在比密封件主體126更接近軸承110的一側(cè)。密封環(huán)128由圓筒部分和平板部分構(gòu)成，使圓筒部分嵌合于芯骨的圓筒部分的內(nèi)周。密封環(huán)128的圓板部分的前端(內(nèi)徑端)向套筒122的內(nèi)筒部122a的外周面接近，而在兩者之間形成迷宮密封。
[0011]通過形成在密封環(huán)128與套筒122的內(nèi)筒部122a之間的迷宮密封、以及與套筒122的內(nèi)筒部122a的外周面輕微接觸的兩個第一唇，來防止軸承110內(nèi)的潤滑脂等潤滑劑泄漏。另外，通過形成在密封件外殼124的小徑筒部124c與套筒122的外筒部122c之間的迷宮密封和第二唇，來防止水、異物進入軸承內(nèi)部。
[0012]在先技術(shù)文獻
[0013]專利文獻
[0014]專利文獻1:日本特開平9-68232號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明要解決的課題
[0016]對于包含擋油環(huán)、軸承以及后蓋的軸承單元，為了在對軸承的額定負(fù)載不造成影響的情況下實現(xiàn)軸向上的緊湊化，具有不將密封唇的滑動部設(shè)置于擋油環(huán)、后蓋而將其設(shè)置于內(nèi)圈的大凸緣的外周面的方法。然而，存在密封唇的滑動部隨著時間的經(jīng)過而產(chǎn)生磨損導(dǎo)致密封性降低的情況。雖然擋油環(huán)、后蓋能夠更換為新品，但更換內(nèi)圈并不經(jīng)濟。因此，考慮在內(nèi)圈的大凸緣的外周面安裝獨立的套筒，并更換該套筒(專利文獻I)。
[0017]然而，通常，內(nèi)圈與軸的尺寸關(guān)系設(shè)定為過盈配合，因此在使套筒與內(nèi)圈的大凸緣的外周面嵌合的情況下，因配合的影響而產(chǎn)生內(nèi)圈的尺寸變化從而難以向軸壓入，可能會卡在軸上。另外，在安裝于軸之后，內(nèi)圈與軸的配合僅套筒的部分變緊而導(dǎo)致局部面壓增高，從而使軸磨損。
[0018]本發(fā)明的目的在于去除這樣的問題點。
[0019]用于解決課題的方法
[0020]本發(fā)明涉及一種帶密封裝置的軸承裝置，其具備內(nèi)圈、外圈、夾設(shè)于所述內(nèi)圈的軌道與所述外圈的軌道之間的滾動體以及在圓周方向上以規(guī)定間隔保持所述滾動體的保持器，在所述內(nèi)圈與所述外圈之間安裝有密封裝置，所述密封裝置的特征在于，所述密封裝置包括:安裝于所述內(nèi)圈的內(nèi)圈側(cè)構(gòu)件、安裝于所述外圈的外圈側(cè)構(gòu)件以及夾設(shè)于所述內(nèi)圈側(cè)構(gòu)件與所述外圈側(cè)構(gòu)件之間的密封件主體，在所述內(nèi)圈側(cè)構(gòu)件的與所述內(nèi)圈嵌合的表面設(shè)置有彈性體層，所述彈性體層用于抑制所述內(nèi)圈的內(nèi)徑的尺寸變化，所述密封件主體的基部固定于所述內(nèi)圈側(cè)構(gòu)件或所述外圈側(cè)構(gòu)件。
[0021 ] 彈性體層是極力抑制因使內(nèi)圈側(cè)構(gòu)件與內(nèi)圈嵌合而引起的內(nèi)圈的內(nèi)徑的尺寸變化(縮小)、并優(yōu)選將其抑制在10 μ m以下的構(gòu)件，因此優(yōu)選厚度為1.0mm?2.0mm，過盈量在直徑的情況下處于100 μπι?500 μπι的范圍。在該情況下，若例示用于使內(nèi)圈側(cè)構(gòu)件40嵌合的部分的內(nèi)圈12的壁厚，則為20mm?30mmo
[0022]作為構(gòu)成彈性體層的材料，只要楊氏模量比構(gòu)成內(nèi)圈、密封裝置的內(nèi)圈側(cè)構(gòu)件的金屬材料小的材料即可，作為代表例可以列舉橡膠。作為大致的基準(zhǔn)，楊氏模量為9.SMPa左右，泊松比為0.3左右。眾所周知，對于楊氏模量(縱彈性系數(shù))而言，將拉伸試驗之比例極限以下的范圍的應(yīng)力與該方向上的形變之比稱為縱彈性系數(shù)或楊氏模量。將比例限度以下的剪切應(yīng)力與剪切形變之比稱為橫彈性系數(shù)。在相同材料的情況下，在彈性極限的范圍內(nèi)，橫向形變與縱向形變之比恒定，將其稱為泊松比。
[0023]密封件主體能夠從圖11相關(guān)的上述的類型、其他現(xiàn)有的各種類型中適當(dāng)?shù)剡x擇采用。各種油封被標(biāo)準(zhǔn)化(JISB2042)，并被銷售。或者，也可以采用在與內(nèi)圈一起旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈側(cè)構(gòu)件上與彈性體層一體地設(shè)置有密封唇的類型。在該情況下，在軸承旋轉(zhuǎn)時，密封唇與外圈側(cè)構(gòu)件滑動接觸，在發(fā)揮原有的密封作用的同時，還具有通過離心力的作用將水等甩出的功能。當(dāng)然，此時的彈性材料應(yīng)當(dāng)具備作為軸承的密封裝置所要求的特性(耐油性、耐熱性等)。
[0024]發(fā)明效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，由于在內(nèi)圈的大凸緣和與之嵌合的密封裝置的內(nèi)圈側(cè)構(gòu)件之間夾設(shè)有彈性體層，從而通過楊氏模量比構(gòu)成內(nèi)圈以及內(nèi)圈側(cè)構(gòu)件的金屬材料小的彈性體層變形，能夠緩和因內(nèi)圈與內(nèi)圈側(cè)構(gòu)件的嵌合部的過盈量造成的影響而抑制內(nèi)圈內(nèi)徑的變形。因此，帶密封裝置的軸承裝置向軸的安裝性提高，并且，能夠消除在軸的配合面上產(chǎn)生局部較高的面壓，抑制軸的磨損。
【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發(fā)明的實施例的縱剖視圖。
[0027]圖2是圖1的內(nèi)圈的放大圖。
[0028]圖3是表示內(nèi)圈的變形例的與圖2類似的放大圖。
[0029]圖4是表示內(nèi)圈的變形例的與圖2類似的放大圖。
[0030]圖5是表示內(nèi)圈的變形例的與圖2類似的放大圖。
[0031]圖6是表不變形例的圖1的局部放大圖。
[0032]圖7是表示其他實施例的縱剖視圖。
[0033]圖8是圖7的密封裝置的放大圖。
[0034]圖9是圖8的局部放大圖。
[0035]圖10是表示以往的技術(shù)的鐵道車輛車軸用軸承裝置的縱剖視圖。
[0036]圖11是圖10的局部放大圖。
[0037]圖12是表示內(nèi)圈內(nèi)徑的變形量的曲線圖。
【具體實施方式】
[0038]以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。這里，以應(yīng)用于鐵道車輛車軸用軸承的情況為例。
[0039]圖1所示的鐵道車輛車軸用