特許 7340387 密封装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-30

(45)【発行日】2023-09-07

(54)【発明の名称】密封装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/82 20060101AFI20230831BHJP

   F16J 15/3204 20160101ALI20230831BHJP

   F16J 15/53 20060101ALI20230831BHJP

   F16C 33/78 20060101ALI20230831BHJP

【ＦＩ】

F16C33/82

F16J15/3204 201

F16J15/53

F16C33/78 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019151152

(22)【出願日】2019-08-21

(65)【公開番号】P2021032283

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-06-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000004385

【氏名又は名称】ＮＯＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】鴻農 俊也

【審査官】松江川 宗

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１１６６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３３８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－１００３７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００８－１９０６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１６１３２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｃ １９／００－１９／５６，３３／３０－３３／６６，

３３／７２－３３／８２，３５／００－３９／０６，

４３／００－４３／０８

Ｆ１６Ｊ １５／１６－１５／３２９６，１５／４６－１５／５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道車両の車軸用軸受に用いられる密封装置であって、
軸線周りに環状の補強環と、
前記補強環に取り付けられている前記軸線周りに環状の弾性体から形成された弾性体部と、
前記軸線周りに環状の部材である保護環とを備え、
前記弾性体部は環状のシールリップを有しており、
前記保護環は、前記シールリップよりも密封対象物の側において、前記密封対象物に面するように形成された環状の部分である円盤部を有しており、
前記保護環の前記円盤部は、前記密封対象物に面する面である内側面を有しており、
前記保護環は、少なくとも前記内側面に磁性を有しており、
前記保護環の前記円盤部には、少なくとも１つの貫通孔が形成されており、
前記保護環の前記円盤部には、印が設けられており、
前記保護環は、前記貫通孔を２つ有しており、
前記２つの貫通孔は、前記印に前記軸線を挟んで対向する側において、前記印と前記軸線とを通る直線に対して対称に配置されていることを特徴とする密封装置。

【請求項2】

前記保護環は、磁性を有する材料によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。

【請求項3】

前記保護環の前記内側面には、磁性を有する層である磁性層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、密封装置に関し、特に、鉄道車両の車軸用軸受に用いられる密封装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、鉄道車両の車軸用軸受には、外輪又は外輪を保持するハウジングと、車軸との間の環状の空間を密封するために密封装置が用いられている。このような密封装置は、軸受内の潤滑油の外部への漏洩の防止を図ると共に、大気側から軸受の内部に水や泥水、ダスト等の異物が進入することの防止を図っている。鉄道車両の車軸は高速で回転し、また、両方向に回転するため、密封装置のシールリップには高い耐久性及び耐熱性が求められている。

【0003】

このため、従来の鉄道車両の車軸用軸受に用いられる密封装置には、耐久性及び耐熱性に優れたフッ素系のシールリップが用いられているものがある。また、シールリップの潤滑を良好にするために、従来の鉄道車両の車軸用軸受に用いられる密封装置には、保護環が用いられているものがある。保護環は、断面Ｌ字状の環状の部材であり、シールリップに軸線方向において密封対象物側から対向するように密封装置の弾性体部に嵌着されている。保護環は、シールリップ側に弾性体部との間に環状の空間を形成し、シールリップの良好な潤滑のために、この空間内に潤滑油を留めるように形成されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－１１６６６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のような、保護環を有する、鉄道車両の車軸用軸受に用いられる従来の密封装置は、保護環によって潤滑油を滞留して潤滑油のシールリップへの供給を図り、シールリップへの潤滑性能を高めている。軸受内には内輪と油切りとの間のフレッチング摩耗等の内部の構成部材間の接触等により摩耗粉が出現し、この摩耗粉は潤滑油に混ざる。このため、摩耗粉が混入した潤滑油が潤滑性能を高めるために保護環によって滞留される場合があり、この潤滑油に混ざっている摩耗粉を、シールリップが軸との間で噛み込む場合がある。シールリップが摩耗粉を噛み込むと、シールリップが損傷し、シールリップによる密封機能に影響を与える場合がある。

【0006】

このため、従来から、保護環を設けてシールリップに対する潤滑性能を高めつつ、潤滑油に混ざっている摩耗粉によるシールリップの損傷を防止するための構造が求められており、その提案がなされている。

【0007】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、保護環を設けてシールリップに対する潤滑性能を高めつつ、潤滑油に混入した摩耗粉によるシールリップの損傷の防止を図ることができる鉄道車両の車軸用軸受に用いられる密封装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係る密封装置は、鉄道車両の車軸用軸受に用いられる密封装置であって、軸線周りに環状の補強環と、前記補強環に取り付けられている前記軸線周りに環状の弾性体から形成された弾性体部と、前記軸線周りに環状の部材である保護環とを備え、前記弾性体部は環状のシールリップを有しており、前記保護環は、前記シールリップよりも密封対象物の側において、前記密封対象物に面するように形成された環状の部分である円盤部を有しており、前記保護環の前記円盤部は、前記密封対象物に面する面である内側面を有しており、前記保護環は、少なくとも前記内側面に磁性を有していることを特徴とする。

【0009】

本発明の一態様に係る密封装置において、前記保護環は、磁性を有する材料によって形成されている。

【0010】

本発明の一態様に係る密封装置において、前記保護環の前記内側面には、磁性を有する層である磁性層が形成されている。

【0011】

本発明の一態様に係る密封装置において、前記保護環の前記円盤部には、少なくとも１つの貫通孔が形成されている。

【0012】

本発明の一態様に係る密封装置において、前記保護環の前記円盤部には、印が設けられており、前記保護環は、前記貫通孔を２つ有しており、前記２つの貫通孔は、前記印に前記軸線を挟んで対向する側において、前記印と前記軸線とを通る直線に対して対称に配置されている。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る鉄道車両の車軸用軸受に用いられる密封装置によれば、保護環を設けてシールリップに対する潤滑性能を高めつつ、潤滑油に混入した摩耗粉によるシールリップの損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態に係る密封装置の概略構成を示すための、軸線に沿う断面における密封装置の断面図である。

【図2】図１に示す密封装置の断面の一方を拡大して示す部分拡大断面図である。

【図3】図１に示す密封装置を内側から見た部分斜視図である。

【図4】図１に示す密封装置を内側から見た正面図である。

【図5】適用対象の一例である鉄道車両の車軸用軸受に取り付けられた使用状態における密封装置を示すための図であり、軸受の密封装置近傍の概略構成を拡大して示す軸線に沿う部分拡大断面図である。

【図6】変形例に係る保護環を示す図であり、軸線に沿う断面における密封装置の部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【0016】

図１は、本発明の実施の形態に係る密封装置１の概略構成を示すための、軸線ｘに沿う断面における断面図であり、図２は、図１に示す密封装置１の断面の一方を拡大して示す部分拡大断面図である。本発明の実施の形態に係る密封装置１は、鉄道車両の車軸用軸受に用いられる。具体的には、密封装置１は、鉄道車両の車軸用軸受において、軸受のハウジングに形成された貫通孔とこの貫通孔に挿通される車軸との間の環状の空間の密封を図るために用いられる。密封装置１は、軸受のハウジング内の密封対象物としての潤滑油がハウジングの外部へ漏れることの防止を図ると共に、外部からハウジング内に水や泥水、ダスト等の異物が進入することの防止を図る。密封装置１の適用対象はこの具体例に限られず、密封装置１は種々の機械において用いることができる。

【0017】

以下、説明の便宜上、軸線ｘ方向において矢印ａ（図１参照）方向を内側とし、軸線ｘ方向において矢印ｂ（図１参照）方向を外側とする。内側とは密封対象物に面する側であり密封対象物側であり、外側とは密封対象物側とは反対側であり大気側である。なお、軸線ｘに垂直な方向（以下、「径方向」ともいう。）において、軸線ｘから離れる方向（図１の矢印ｃ方向）が外周側であり、軸線ｘに近づく方向（図１の矢印ｄ方向）が内周側である。

【0018】

密封装置１は、軸線ｘ周りに環状の補強環１０と、補強環１０に取り付けられている軸線ｘ周りに環状の弾性体から形成された弾性体部２０と、軸線ｘ周りに環状の部材である保護環３０とを備えている。弾性体部２０は環状のシールリップ２１を有している。保護環３０は、シールリップ２１よりも密封対象物側（内側）において、密封対象物に面するように形成された環状の部分である円盤部３１を有している。保護環３０の円盤部３１は、密封対象物に面する面である内側面３２を有しており、保護環３０は、少なくとも内側面３２に磁性を有している。以下、密封装置１の構造を具体的に説明する。

【0019】

補強環１０は、図１に示すように、軸線ｘを中心又は略中心とする環状の金属製の部材であり、軸線ｘに沿う断面（以下、単に「断面」ともいう。）の形状がＬ字状又は略Ｌ字状の形状を呈している。補強環１０は、例えば、軸線ｘ方向に延びる円筒状又は略円筒状の部分である円筒部１１と、円筒部１１の外側の端部から内周側に向かって延びる中空円盤状の部分である円盤部１２とを有している。円筒部１１は、後述するように、軸受のハウジングに形成された貫通孔の内周面に密封装置１が嵌合可能となるように形成されており、直接貫通孔の内周面に接触して嵌合可能となっていてもよく、また、弾性体部２０の部分を介して貫通孔の内周面に接触して嵌合可能となっていてもよい。

【0020】

弾性体部２０は、図１に示すように、補強環１０に取り付けられており、本実施の形態においては補強環１０全体を覆うように補強環１０と一体的に形成されている。弾性体部２０は、上述のように、シールリップ２１を有しており、また、基部２２及びダストリップ２３を有している。基体部２２は、弾性体部２０において、補強環１０の円盤部１２の内周側の端部近傍に位置する部分である。ダストリップ２２は、シールリップ２１よりも外側に設けられており軸線ｘに向かって延びる環状のリップである。

【0021】

シールリップ２１は、具体的には、図１，２に示すように、基体部２２から内側に向かって延びる部分であり、軸線ｘを中心又は略中心とする環状の部分であり、補強環１０の円筒部１１に対向して形成されている。シールリップ２１は、先端に、内周側に向かって凸の楔形状の断面形状を有しているリップ先端部２１ａを有している。また、シールリップ２１の外周側には、リップ先端部２１ａに背向する位置に、ガータスプリング２４が嵌着されている。ガータスプリング２４は、リップ先端部２１ａを軸線ｘに向かう方向に押して、リップ先端部２１ａが車軸の変位に対して追随するようにリップ先端部２１ａに車軸に対する所定の大きさの緊迫力を与える。リップ先端部２１ａは、後述するように車軸の外周面に接触して、密封装置１と車軸との間の密封を図る。

【0022】

ダストリップ２３は、リップ状の部分であり、軸線ｘを中心とする円錐筒状又は略円錐筒状の形状を有しており、使用状態において、ダストリップ２３の先端が車軸に接触するようにダストリップ２３は形成されている。外側ダストリップ２３は、基体部２２から外側に軸線ｘに向かって延びており、具体的には、図１，２に示すように、基体部２２から外側且つ内周側の方向に延出している。ダストリップ２３により、外側からリップ先端部２１ａ方向への水や泥水、ダスト等の異物の進入の防止が図られている。使用状態において、ダストリップ２３は、出力軸に接触せずに近接するようになっていてもよい。

【0023】

また、弾性体部２０は、ガスケット部２５と、後方カバー部２６と、ライニング部２７とを有している。ガスケット部２５は、弾性体部２０において、補強環１０の円筒部１１を外周側から覆っている部分であり、後述するように、軸受において車軸が通される貫通孔に密封装置１が圧入された際に、この貫通孔と補強環１０の円筒部１１との間において径方向に圧縮されて、径方向に向かう力である嵌合力が所定の大きさ発生するように、径方向の厚さが設定されている。後方カバー部２６は、補強環１０の円盤部１２を外側から覆っている部分であり、ライニング部２７は、補強環１０を内側及び内周側から覆っている部分である。

【0024】

補強環１０の金属材としては、例えば、ステンレス鋼やＳＰＣＣ（冷間圧延鋼）がある。また、弾性体部２０の弾性体としては、例えば、各種ゴム材がある。各種ゴム材としては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（Ｈ－ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等の合成ゴムである。補強環１０は、例えばプレス加工や鍛造によって製造され、弾性体部２０は成形型を用いて架橋（加硫）成形によって成形される。この架橋成形の際に、補強環１０は成形型の中に配置されており、弾性体部２０が架橋接着により補強環１０に接着され、弾性体部２０が補強環１０と一体的に成形される。

【0025】

保護環３０は、図１，２に示すように、シールリップ２１のリップ先端部２１ａよりも内側において、後述する密封装置１の使用状態において、密封対象物に面して延びるように形成された環状の部分である円盤部３１を有している。また、保護環３０は、弾性体部２０又は補強環１０、又は弾性体部２０及び補強環１０に保持される部分を有している。具体的には、保護環３０は、図１，２に示すように、軸線ｘを中心又は略中心とする環状の部材であり、断面形状がＬ字状又は略Ｌ字状の形状を呈している。保護環３０は、軸線ｘ方向に延びる円筒状又は略円筒状の部分である円筒部３３を有しており、この円筒部３３の内側の端部から円盤部３１が内周側に延びている。円盤部３１は、中空円盤状の部分であり、内側に面する内側面３２を有している。円筒部３３は、上述の保持される部分であり、弾性体部２０のライニング部２７に内周側において嵌着可能に形成されている。つまり、図１，２に示すように、密封装置１において、円筒部３３がライニング部２７の内周側でライニング部２７によって保持されて、保護環３０は固定されている。なお、弾性体部２０がライニング部２７を有していない場合は、保護環３０の円筒部３３は、補強環１０の円筒部１１に嵌着可能となるようになっている。保護環３０の円筒部３３は、補強環１０の円筒部１１及び弾性体部２０のライニング部２７の双方に嵌着可能となるようになっていてもよい。

【0026】

円盤部３１は、図１，２に示すように、軸線ｘ方向において内側に、シールリップ２１の内側の端（内側端２１ｂ）から離れて位置するように形成されている。また、円盤部３１は、円盤部３１の内周側の端である内周端３１ａが、径方向においてシールリップ２１のリップ先端部２１ａよりも内周側に位置するように形成されている。このように、保護環３０は、内側からシールリップ２１に向かう経路を遮断しようとする部材であり、円盤部３１は、内側からシールリップ２１に向かう経路を狭めるようになっている。保護環３０の円盤部３１の内周端３１ａは、径方向において、シールリップ２１のリップ先端部２１ａよりも内周側に位置していなくてもよく、円盤部３１は、内周端３１ａが軸線ｘ方向においてリップ先端部２１ａに又は内側端２１ｂに対向するように形成されていてもよく、内周端３１ａが径方向においてシールリップ２１の内側端２１ｂよりも外周側に位置するように形成されていてもよい。

【0027】

円盤部３１は、上述のように内側面３２を有しており、内側面３２は、図１，２に示すように、円盤部３１の内側に面する面である。内側面３２は、軸線ｘを中心又は略中心とする円環状又は略円環状の平面又は略平面である。上述したように、保護環３０は、少なくとも内側面３２に磁性を有している。

【0028】

本実施の形態においては、保護環３０自体が磁性を有している。つまり、保護環３０全体が磁性材料から形成されている。但し、保護環３０全体が磁性材料から形成されていなくてもよく、少なくとも円盤部３１の内側面３２の部分が磁性材料から形成されていればよい。例えば、円盤部３１のみが磁性材料から形成されていてもよい。また、円盤部３１の内側面３２全体が磁性材料から形成されていなくてもよく、例えば、内側面３２の内周側の環状の部分等、内側面３２の一部が磁性材料から形成されていてもよい。保護環３０を形成する磁性材料としては、例えばＦｅ－Ｍｎ系磁石等の塑性加工磁石等がある。但し、保護環３０を形成する磁性材料はこれに限られない。

【0029】

また、保護環３０の円盤部３１には、少なくとも１つの貫通孔３４が形成されている。例えば、円盤部３１には、図３，４に示すように、２つの貫通孔３４が形成されている。円盤部３１には、図４に示すように、印３５が設けられている。印３５は、凹部やペイント等視認可能なものである。また、図４に示すように、２つの貫通孔３４は、印３５に軸線ｘを挟んで対向する側において、印３５と軸線ｘとを通る直線ｌに対して対称又は略対称に配置されている。なお、貫通孔３４の数や位置は、図示の例に限られない。

【0030】

次いで、上述の構成を有する密封装置１の作用について説明する。図５は、適用対象の一例である鉄道車両の車軸用軸受である軸受５０に取り付けられた使用状態における密封装置１を示すための図であり、軸受５０の密封装置１近傍の概略構成を拡大して示す軸線ｘに沿う部分拡大断面図である。軸受５０は公知の鉄道車両の車軸用の軸受であり、その構成の詳細な説明は省略する。

【0031】

密封装置１は、図５に示すように、軸受５０のハウジング５２に形成された貫通孔５３に嵌着されている。車軸５１は、ハウジング５２に固定された軸受部５４に回転可能に支持されており、車軸５１は貫通孔５３に環状の隙間を形成して挿通されている。軸受部５４は、外輪、内輪、転動体、保持器等から構成されている。

【0032】

ハウジング５２の貫通孔５３において、車軸５１の外周面５１ａと貫通孔５３の内周面５３ａとの間は、密封装置１によって密封が図られている。具体的には、密封装置１は貫通孔５３に嵌合されて、補強環１０の円筒部１１と貫通孔５３の内周面５３ａとの間で弾性体部２０のガスケット部２４が圧縮されてガスケット部２４が貫通孔５３の内周面５３ａに密着し、外周側において密封装置１と貫通孔５３との間の密封が図られている。また、弾性体部２０のシールリップ２１のリップ先端部２１ａが、車軸５１の外周面５１ａに車軸５１が摺動可能に接触し、内周側において密封装置１と車軸５１との間の密封が図られている。これにより、ハウジング５２の内部の潤滑油が外部に漏れ出ることの防止が図られている。また、ダストリップ２３の先端縁が、車軸５１の外周面５１ａに車軸５１が摺動可能に接触しており、ハウジング５２の外部（大気側）から異物が内部に進入することの防止が図られている。ダストリップ２３は、車軸５１に接触していなくてもよい。

【0033】

また、保護環３０の円盤部３１は、図５に示すように、車軸５１の外周面５１ａにおけるシールリップ２１のシール面に隣接して形成された溝５５内に入り込んでおり、車軸５１とハウジング５２の貫通孔５３の内周面５３ａとの間の環状の空間（通路）において、この空間を遮るように径方向に延びている。つまり、ハウジング５２の内部とシールリップ２１のリップ先端部２１ａとの間の通路Ｐが保護環３０の円盤部３１によって、遮られている。また、これにより、保護環３０の円盤部３１のシールリップ２１側に環状の空間Ｓが形成されている。車軸５１に形成された溝５５は、シール面よりも内周側に凹んでおり、円盤部３１の内周端３１ａは径方向においてこの溝５５内に入り込んでいる。なお、上述したように、円盤部３１は車軸３１に接触しておらず、円盤部３１の内周端３１ａは溝５５の底面に接触しておらず、通路Ｐは円盤部３１によって完全に閉鎖はされていない。

【0034】

密封装置１の使用状態において、車軸５１の回転時には、この車軸５１の回転によって軸受５０のハウジング５１内の潤滑油は流動し、また、飛翔する。これにより、通路Ｐを通ってシールリップ２１に向かう潤滑油が出現する。潤滑油には軸受部５４の各構成等の摩耗により発生した摩耗粉等の内部異物が混ざっており、潤滑油がシールリップ２１に近づくと、潤滑油に混ざっている内部異物を、シールリップ２１のリップ先端部２１ａが車軸５１との間で噛み込むことが懸念される。

【0035】

しかしながら、密封装置１は保護環３０を有しており、磁性を持った保護環３０の円盤部３１が通路Ｐを遮っており、シールリップ２１に向かう潤滑油は保護環３０の円盤部３１の内側面３２に接触しやすくなっている。このため、潤滑油に混入する内部異物のうち磁性を有するものは、保護環３０の円盤部３１に吸着される。これにより、潤滑油内の内部異物が円盤部３１よりもシールリップ２１側に進入することの防止が図られており、シールリップ２１のリップ先端部２１ａに内部異物が近づくことの防止が図られている。このため、シールリップ２１のリップ先端部２１ａが車軸５１との間で内部異物を噛み込むことが抑制されており、シールリップ２１の損傷や、シールリップ２１の密封性能の低下が抑制されている。また、車軸５１の摩耗も抑制することができる。

【0036】

内部異物の多くは、軸受５０の構成要素間の接触によって形成される摩耗粉であり、摩耗粉の多くは鉄系の磁性を有するものである。このため、円盤部３１は、その磁性によって、潤滑油内の内部異物の多くを円盤部３１自体に吸着し、潤滑油内の内部異物の多くをシールリップ２１に向かう潤滑油から取り除くことができる。

【0037】

また、保護環３０の円盤部３１は、潤滑油の通路Ｐを塞ぐように遮っており、このため、シールリップ２１に向かう潤滑油の多くを円盤部３１に接触させることができる。従って、保護環３０は、シールリップ２１に向かう潤滑油から多くの内部異物を吸着して除去することができる。

【0038】

また、保護環３０の円盤部３１は、シールリップ２１側に軸線ｘ周りに環状の空間Ｓを形成しているので、円盤部３１を超えてシールリップ２１側に達した潤滑油をこの空間Ｓ内に溜めておくことができる。このため、この空間Ｓに留まる潤滑油内に内部異物が残っていたとしても、空間Ｓに留まる潤滑油が保護環３０と接触し、空間Ｓに留まる潤滑油からも保護環３０は、内部異物を吸着して除去することができる。また、車軸５１の回転によって空間Ｓに留まる潤滑油は循環流となり、保護環３０の外側面３６及び内周面３７全体に空間Ｓに留まる潤滑油を接触させることができ、空間Ｓに留まる潤滑油から、保護環３０の外側面３６及び内周面３７全体が内部異物を吸着して除去することができる。このように、たとえ円盤部３１を超えてシールリップ２１側に潤滑油が進入したとしても、保護環３０は、この進入した潤滑油からも内部異物を除去することができ、シールリップ２１のリップ先端部２１の内部異物の噛み込みをより抑制することができ、シールリップ２１の損傷や、シールリップ２１の密封性能の低下をより抑制することができる。また、車軸５１の摩耗もより抑制することができる。

【0039】

上述のように、空間Ｓ内を循環する潤滑油からも保護環３０が内部異物を吸着して除去することができるようにするために、保護環３０は、円盤部３１の外側面３６も、円筒部３３の内周面３７も磁性を有していることが好ましい。なお、保護環３０の外側面３６は、円盤部３１において外側に面する面であり、内側面３２に背向する面である。また、保護環３０の内周面３７は、円筒部３３において内周側に面する面である。

【0040】

保護環３０は、上述のように、シールリップ２１側に空間Ｓを形成し、この空間Ｓ内に潤滑油を貯留させ、還流させることができる。このため、リップ先端部２１ａを空間Ｓ内の潤滑油によって潤滑させることができ、シールリップ２１の損傷や、シールリップ２１の密封性能の低下を抑制することができる。また、車軸５１の摩耗も抑制することができる。加えて、上述のように、保護環３０は、シールリップ２１に接触する空間Ｓ内の潤滑油内の内部異物も吸着して除去するため、シールリップ２１に接触する潤滑油内の内部異物をより少なくすることができる。このため、保護環３０は、シールリップ２１の損傷や、シールリップ２１の密封性能の低下をより抑制することができる。また、車軸５１の摩耗もより抑制することができる。

【0041】

また、保護環３０の２つの貫通孔３４は、通路Ｐを遮る円盤部３１においてシールリップ２１側とハウジング５２の内部側とを連通させている。このため、空間Ｓ内の潤滑油の循環流が生じた際に、一方の貫通孔３４を介してハウジング５２の内部側から潤滑油を空間Ｓ内に導き、この潤滑油を空間Ｓ内を循環させ、他方の貫通孔３４からハウジング５２の内部側に排出させることができる。つまり、保護環３０の２つの貫通孔３４によって、ハウジング５２の内部、空間Ｓ、そしてハウジング５２の内部の順に循環する潤滑油の循環流を形成することができる。これにより、リップ先端部２１ａをより良好に潤滑することができる。また、上述のように、保護環３０は、貫通孔３４を通って空間Ｓ内に入る前の潤滑油から内部異物を除去することができ、また、たとえ空間Ｓ内に入った潤滑油に内部異物が含まれていたとしても、保護環３０は、空間Ｓ内においても潤滑油から内部異物を除去することができる。このため、保護環３０は、内部異物の混入量が少ない又は内部異物が混入されていないよりきれいな潤滑油を空間Ｓ内で循環させることができ、シールリップ２１を損傷させることなくシールリップ２１を潤滑することができる。

【0042】

上述の貫通孔３４の作用から、貫通孔３４は、保護環３０において潤滑油が落下してくる鉛直方向下側に設けられていることが好ましい。重力を利用して潤滑油をより軸線ｘ周りに循環させやすくできるからである。このため、使用状態において、貫通孔３４が密封装置１において鉛直方向下側に位置するように、密封装置１はハウジング５２に取り付けられることが好ましい。上述のように保護環３０には印３５が設けられており、この印３５を目印に、貫通孔３４が軸受５０において所望の位置に配置されるように、密封装置１を容易に軸受５０に取り付けることができる。

【0043】

上述のように、本発明の実施の形態に係る密封装置１によれば、保護環３０を設けてシールリップ２１に対する潤滑性能を高めつつ、潤滑油に混入している摩耗粉によるシールリップ２１の損傷の防止を図ることができる。

【0044】

次いで、上述の密封装置１における保護環３０の変形例について説明する。図６は、変形例に係る保護環３０を示す図であり、軸線ｘに沿う断面における密封装置１の部分拡大断面図である。上述の密封装置１においては、保護環３０自体が磁性を有する材料で形成されているとしたが、保護環３０自体は、磁性を有さない材料から形成されており、保護環３０の表面に磁性層４０が形成されていてもよい。磁性層４０は、磁性を有する層であり、例えば、磁性ゴムであり、加硫接着によって保護環３０の表面に層状に取り付けられている。磁性層４０の材料としては、例えば、磁性金属粉及びセラミックス粉を含有するエラストマー材料がある。但し、磁性層４０を形成する材料は、これに限定されない。磁性層４０は、少なくとも保護環３０の円盤部３１の内側面３２の部分に形成されている。また、磁性層４０は、円盤部３１の内側面３２全体に形成されていなくてもよく、例えば、内側面３２の内周側の環状の部分等、内側面３２の一部に形成されていてもよい。また、磁性層４０は、円盤部３１の内側面３２に加えて、円盤部３１の外側面３６及び円筒部３３の内周面３７の少なくとも一方に形成されていてもよい。図示の例においては、磁性層４０は、円盤部３１の内側面３２に加えて、円盤部３１の外側面３６及び円筒部３３の内周面３７に形成されており、内側面３２、外側面３６、及び内周面３７を覆っている。なお、磁性層４０は、外側面３６においてその一部に形成されていてもよく、内周面３７においてその一部に形成されていてもよい。

【0045】

上述のように、保護環３０自体の一部又は全部を磁性材料によって形成して保護環３０が磁性を有するようにする場合、磁性材料が高価であることから製造コストが高くなる。一方、図６に示すように、保護環３０に磁性層４０を形成することにより、保護環３０が磁性を有するようにする場合、保護環３０自体を磁性材料で形成するよりも製造コストを低減することができる。このため、製造コストを低減することができることから、図６に示す磁性層４０を有する保護環３０の方が、図１，２に示す保護環３０よりも好ましい。

【0046】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に係る密封装置１に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。

【0047】

また、本発明の実施の形態に係る密封装置１の適用対象として、上述のように具体的な適用対象を例示したが、本発明の適用対象はこれらに限られるものではなく、他の産業機械や、汎用機械、車両等、本発明の奏する効果を利用し得るすべての構成に対して本発明は適用可能である。

【符号の説明】

【0048】

１…密封装置、１０…補強環、１１…円筒部、１２…円盤部、２０…弾性体部、２１…シールリップ、２１ａ…リップ先端部、２１ｂ…内側端、２２…基部、２３…ダストリップ、２４…ガスケット部、２５…後方カバー部、２６…ライニング部、３０…保護環、３１…円盤部、３１ａ…内周端部、３２…内側面、３３…円筒部、３４…貫通孔、３５…印、３６…外側面、３７…内周面、４０…磁性層、５０…軸受、５１…車軸、５１ａ…外周面、５２…ハウジング、５３…貫通孔、５３ａ…内周面、５４…軸受部、Ｐ…通路、Ｓ…空間、ｘ…軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】