带密封装置的轴承装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种带密封装置的轴承装置。
【背景技术】
[0002]在图10中，作为带密封装置的轴承装置的一例，示出使用了多列圆锥滚子轴承的铁道车辆车轴用轴承装置。该装置由多列圆锥滚子轴承110、挡油环104、后盖106构成。
[0003]多列圆锥滚子轴承110具有在轴向上相邻的一对内圈112、多列外圈114、多列滚动体即这里为圆锥滚子116、保持器118，并且还具备密封装置120。
[0004]各内圈112在外周具有圆锥面状的轨道112a，在轨道112a的两侧形成有大凸缘112b和小凸缘112c。多列外圈114呈大致圆筒形状，在内周具有两列圆锥面状的轨道114a，在两端部的内周形成有环状凹部114b。在多列外圈114的中央部，安装有用于向轴承内部补充润滑脂的润滑脂接头115。在内圈112的轨道112a与外圈114的轨道114a之间夹设有圆锥滚子116，各列圆锥滚子116通过保持器118在圆周方向上以规定间隔被保持。
[0005]内圈112压入于轴102上，外圈114安装于轴承箱(省略图示)。在一对内圈112的轴向两侧配置有挡油环104和后盖106，挡油环104与位于轴102的轴端侧(图10的左侧)的内圈112相邻，后盖106与轴端相反侧(图10的右侧)的内圈112相邻，利用挡油环104和后盖106在轴向上夹持一对内圈112从而在轴102上进行轴向的定位。
[0006]在外圈114与挡油环104之间以及外圈114与后盖106之间分别设置有密封装置120。密封装置120的结构均相同，因此，这里仅对后盖106侧的密封装置进行说明，关于挡油环104侧省略说明。如在图11中放大示出那样，密封装置120由套筒122、密封件外壳124、密封件主体126、密封环128构成。
[0007]套筒122安装于后盖106。在内圈112侧的后盖106的端部外周形成有与内圈112的大凸缘112b的外周面相比直径略小的小径圆筒部106a，在小径圆筒部106a的内圈相反侧的端部形成有从小径圆筒部106a沿径向立起的台阶面106b。并且，在后盖106的小径圆筒部106a上，设置有外周面成为密封唇的滑动接触面的套筒122。套筒122由内筒部122a、平板部122b以及外筒部122c构成，使内筒部122a与后盖106的小径圆筒部106a嵌合。套筒122的平板部122b在内筒部122a的从轴承110观察时的远方侧的端部沿径向立起，在外径侧与外筒部122c相连。使该平板部122b与后盖106的台阶面106b抵接。
[0008]密封件外壳124安装于轴承110的外圈114，在套筒122的外周同轴地延伸。密封件外壳124呈由大径筒部124a、中径筒部124b以及小径筒部124c构成的三段的带台阶的圆筒状，使大径筒部124a与外圈114的环状凹部114b嵌合。小径筒部124c位于套筒122的外筒部122c的外周，在两者之间形成迷宫密封。中径筒部124b是用于保持密封件主体126的部分。
[0009]密封件主体126由芯骨126a和弹性密封件126b构成。芯骨126a由金属板通过冲压加工成形为剖面L字形，具有圆筒部分和凸边部分，使圆筒部分与密封件外壳124的中径筒部124b嵌合。弹性密封件126b的基部一体安装于芯骨126a的凸边部分的内周侧端缘。从弹性密封件126b的基部延伸出三个密封唇。即，朝向内径侧倾斜延伸的两个第一唇、沿轴向延伸的第二唇。第一唇中的图11的左侧的唇朝向轴承110侧，图11的右侧的唇朝向与之相反的一侧，上述第一唇均通过前端与套筒122的内筒部122a的外周面轻微接触。第二唇向远离轴承110的方向延伸，前端扩径并向套筒122的外筒部122c的内周面接近。
[0010]密封环128配置在比密封件主体126更接近轴承110的一侧。密封环128由圆筒部分和平板部分构成，使圆筒部分嵌合于芯骨的圆筒部分的内周。密封环128的圆板部分的前端(内径端)向套筒122的内筒部122a的外周面接近，而在两者之间形成迷宫密封。
[0011]通过形成在密封环128与套筒122的内筒部122a之间的迷宫密封、以及与套筒122的内筒部122a的外周面轻微接触的两个第一唇，来防止轴承110内的润滑脂等润滑剂泄漏。另外，通过形成在密封件外壳124的小径筒部124c与套筒122的外筒部122c之间的迷宫密封和第二唇，来防止水、异物进入轴承内部。
[0012]在先技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1:日本特开平9-68232号公报
【发明内容】
[0015]发明要解决的课题
[0016]对于包含挡油环、轴承以及后盖的轴承单元，为了在对轴承的额定负载不造成影响的情况下实现轴向上的紧凑化，具有不将密封唇的滑动部设置于挡油环、后盖而将其设置于内圈的大凸缘的外周面的方法。然而，存在密封唇的滑动部随着时间的经过而产生磨损导致密封性降低的情况。虽然挡油环、后盖能够更换为新品，但更换内圈并不经济。因此，考虑在内圈的大凸缘的外周面安装独立的套筒，并更换该套筒(专利文献I)。
[0017]然而，通常，内圈与轴的尺寸关系设定为过盈配合，因此在使套筒与内圈的大凸缘的外周面嵌合的情况下，因配合的影响而产生内圈的尺寸变化从而难以向轴压入，可能会卡在轴上。另外，在安装于轴之后，内圈与轴的配合仅套筒的部分变紧而导致局部面压增高，从而使轴磨损。
[0018]本发明的目的在于去除这样的问题点。
[0019]用于解决课题的方法
[0020]本发明涉及一种带密封装置的轴承装置，其具备内圈、外圈、夹设于所述内圈的轨道与所述外圈的轨道之间的滚动体以及在圆周方向上以规定间隔保持所述滚动体的保持器，在所述内圈与所述外圈之间安装有密封装置，所述密封装置的特征在于，所述密封装置包括:安装于所述内圈的内圈侧构件、安装于所述外圈的外圈侧构件以及夹设于所述内圈侧构件与所述外圈侧构件之间的密封件主体，在所述内圈侧构件的与所述内圈嵌合的表面设置有弹性体层，所述弹性体层用于抑制所述内圈的内径的尺寸变化，所述密封件主体的基部固定于所述内圈侧构件或所述外圈侧构件。
[0021 ] 弹性体层是极力抑制因使内圈侧构件与内圈嵌合而引起的内圈的内径的尺寸变化(缩小)、并优选将其抑制在10 μ m以下的构件，因此优选厚度为1.0mm?2.0mm，过盈量在直径的情况下处于100 μπι?500 μπι的范围。在该情况下，若例示用于使内圈侧构件40嵌合的部分的内圈12的壁厚，则为20mm?30mmo
[0022]作为构成弹性体层的材料，只要杨氏模量比构成内圈、密封装置的内圈侧构件的金属材料小的材料即可，作为代表例可以列举橡胶。作为大致的基准，杨氏模量为9.SMPa左右，泊松比为0.3左右。众所周知，对于杨氏模量(纵弹性系数)而言，将拉伸试验之比例极限以下的范围的应力与该方向上的形变之比称为纵弹性系数或杨氏模量。将比例限度以下的剪切应力与剪切形变之比称为横弹性系数。在相同材料的情况下，在弹性极限的范围内，横向形变与纵向形变之比恒定，将其称为泊松比。
[0023]密封件主体能够从图11相关的上述的类型、其他现有的各种类型中适当地选择采用。各种油封被标准化(JISB2042)，并被销售。或者，也可以采用在与内圈一起旋转的内圈侧构件上与弹性体层一体地设置有密封唇的类型。在该情况下，在轴承旋转时，密封唇与外圈侧构件滑动接触，在发挥原有的密封作用的同时，还具有通过离心力的作用将水等甩出的功能。当然，此时的弹性材料应当具备作为轴承的密封装置所要求的特性(耐油性、耐热性等)。
[0024]发明效果
[0025]根据本发明，由于在内圈的大凸缘和与之嵌合的密封装置的内圈侧构件之间夹设有弹性体层，从而通过杨氏模量比构成内圈以及内圈侧构件的金属材料小的弹性体层变形，能够缓和因内圈与内圈侧构件的嵌合部的过盈量造成的影响而抑制内圈内径的变形。因此，带密封装置的轴承装置向轴的安装性提高，并且，能够消除在轴的配合面上产生局部较高的面压，抑制轴的磨损。
【附图说明】
[0026]图1是表示本发明的实施例的纵剖视图。
[0027]图2是图1的内圈的放大图。
[0028]图3是表示内圈的变形例的与图2类似的放大图。
[0029]图4是表示内圈的变形例的与图2类似的放大图。
[0030]图5是表示内圈的变形例的与图2类似的放大图。
[0031]图6是表不变形例的图1的局部放大图。
[0032]图7是表示其他实施例的纵剖视图。
[0033]图8是图7的密封装置的放大图。
[0034]图9是图8的局部放大图。
[0035]图10是表示以往的技术的铁道车辆车轴用轴承装置的纵剖视图。
[0036]图11是图10的局部放大图。
[0037]图12是表示内圈内径的变形量的曲线图。
【具体实施方式】
[0038]以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。这里，以应用于铁道车辆车轴用轴承的情况为例。
[0039]图1所示的铁道车辆车轴用