転がり軸受用シール装置、およびこのシール装置を備えた転がり軸受
【課題】シールケースに対してオイルシールを従来に比べて容易に着脱することができ、かつ一旦取り外したオイルシールを再使用することのできる転がり軸受用シール装置を提供する。
【解決手段】転がり軸受１の軸方向一端に配設されたシール装置２０は、外輪１４の軸方向両端に設置される環状のシールケース２１と、シールケース２１の内周に配設され、内輪１１との間に接触シールを構成するオイルシール２２とを備える。オイルシール２２の外周にはシール取付け部材２３が装着されると共に、シール取付け部材２３の外周に軸受外部側に向けて拡径するシール側テーパ面２３ｂが形成される。そして、このシール側テーパ面２３ｂとシールケース２１のケース側テーパ面２１ａとを係合させ、オイルシール２２をシールケース２１に嵌合させた状態では、シール取付け部材２３のシールケース２１に対する相対移動が規制されるようになっている。
【解決手段】転がり軸受１の軸方向一端に配設されたシール装置２０は、外輪１４の軸方向両端に設置される環状のシールケース２１と、シールケース２１の内周に配設され、内輪１１との間に接触シールを構成するオイルシール２２とを備える。オイルシール２２の外周にはシール取付け部材２３が装着されると共に、シール取付け部材２３の外周に軸受外部側に向けて拡径するシール側テーパ面２３ｂが形成される。そして、このシール側テーパ面２３ｂとシールケース２１のケース側テーパ面２１ａとを係合させ、オイルシール２２をシールケース２１に嵌合させた状態では、シール取付け部材２３のシールケース２１に対する相対移動が規制されるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受用シール装置に関し、特に圧延機のロールネック用軸受など、高い密封性が要求される用途の転がり軸受に用いられるシール装置、およびこのシール装置を備えた転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受においては、軸受内部に封入したグリースなどの潤滑剤が漏れ出すのを防止し、また、外部から水や異物が侵入するのを防止するため、接触式または非接触式のシール装置が設けられている。例えば、接触式のシール装置として、外輪の軸方向両端にシールケースを取り付け、そのシールケースの内側にオイルシールを装着して、そのシールリップを油切りや後蓋などに弾性的に接触させたものが知られている。
【０００３】
また、鉄鋼圧延機のロールネック用軸受のように、多量の冷却水や潤滑油等が供給される環境下で使用される転がり軸受においては、その密封性を高めるために、接触式のシール装置が使用されることが多い。下記特許文献１に開示の密封装置はその一例を示すものであり、４列密封円すいころ軸受の軸方向両端にオイルシールを備えた密封装置が装着されている。そして、密封装置を構成する接触式のオイルシールを、その芯金を軸受両端部に配置したシールケースの内周面に圧入嵌合することによりシール装置が外輪に取付けられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５４０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の軸受は、その過酷な使用環境を考慮して、定期的なメンテナンスのために当該軸受を分解することも多く、その際には、当該軸受の軸方向両端に設けられるオイルシールを取り外す必要が生じる。しかし、上記特許文献１のように、オイルシールをシールケースの内周に圧入固定した状態では、オイルシールを取り外すために、専用のプレス機や治具を要し、取り外しに非常に手間が掛かるといった問題がある。また、圧入した状態のオイルシールを非常に大きな力で引き抜くことでオイルシールに不要な変形が生じ、これにより再使用ができないおそれもある。
【０００６】
もちろん、上述の問題は、圧延機のロールネックに用いられる転がり軸受に限らず、分解される可能性のある全ての転がり軸受に起こり得る。
【０００７】
以上の事情に鑑み、本明細書では、シールケースに対してオイルシールを従来に比べて容易に着脱することができ、かつ一旦取り外したオイルシールを再使用することのできる転がり軸受用シール装置を提供することを、本発明により解決すべき技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題の解決は本発明に係る転がり軸受用シール装置により達成される。すなわち、前記課題は、転がり軸受の内輪と外輪との間をシールするためのシール装置であって、外輪を含む外方部材の軸方向端部に設置されるシールケースと、シールケースの内周に固定され、内輪を含む内方部材との間をシールするオイルシールとを備え、オイルシールとシールケースとはテーパ面で嵌合し、かつ嵌合した状態でオイルシールのシールケースに対する軸方向の相対移動が規制されるようにしたことを特徴とする転がり軸受用シール装置により解決することができる。
【０００９】
通常、この種のシール装置はその密封性を確保する観点から全周にわたって内方部材との間に摺接部を有し、それ故、このシール装置を構成するシールケースやオイルケースは環状に形成される。よって、上記のように、オイルシールとシールケースとを、テーパ面で嵌合した状態で固定するようにすれば、テーパ面のガイド機能により、互いの芯を合わせた状態で嵌め合わせることができる。従って、圧入のように位置決め等の微調整を簡略又は省略して、容易にオイルシールをシールケースに取付けることができる。また、テーパ面で嵌合した状態で軸方向の相対移動を規制することで両者を固定するようにしたので、大きな力を掛けることなくテーパ面の嵌合状態を解消する向きにオイルシールを引き抜くことができ、これによりオイルシールをシールケースから容易に取り外すことができる。よって、従来の圧入固定の場合のように、プレス機やこれに伴う専用治具を使用せずに済み、転がり軸受の分解を容易にかつ短時間で行うことができる。また、着脱作業時にオイルシールに不要な変形が生じるのを抑えて、このオイルシールを再使用することができる。
【００１０】
この場合、シールケースに対するオイルシールの軸方向の相対移動、特にテーパ面での嵌合状態を解消する向きの相対移動を規制するための手段としては種々の手段を採用することができる。要は、圧入のように「強制的な変形を伴ってオイルシールをシールケースに対して軸方向に圧し進める手段」以外の手段で、両者の軸方向の相対移動が規制できればよく、例えば、オイルシールとシールケースのうち一方のテーパ面の大径側にボルト締結手段を設け、この締結手段によりオイルシールをシールケースに締結することで軸方向の相対移動が規制されるようにしてもよい。
【００１１】
このようにすれば、オイルシールの嵌合開始側からシールケースとの締結又はその解除を行うことができるので、オイルシールの着脱作業をスムーズに行うことができる。また、ボルト締結手段の締結力で、オイルシールとシールケースとの固定力又はテーパ面での密着力を容易に調整できる。加えて、ボルト締結手段を採用すれば、この締結手段を、オイルシールのシールケースに対する回り止めとしても機能させることができる。
【００１２】
また、上記のようにボルト締結により軸方向の相対移動を規制する場合、以下の具体的な構成が考えられる。すなわち、オイルシールが芯金を有する場合、芯金の外周にシール取付け部材を装着して、シールケースとシール取付け部材とをテーパ面で嵌合させるようにし、かつ、シール取付け部材のテーパ面の大径側に、外径側に突出した鍔部を形成して、この鍔部をボルト締結手段でシールケースに締結することで軸方向の相対移動が規制されるようにした構成を採ることも可能である。
【００１３】
このように、芯金とは別にシール取付け部材を設け、これをシールケースにテーパ面嵌合すると共にボルト締結するようにしたので、芯金には従来と同じものを使用でき、かつテーパ面およびボルト締結用穴の加工を容易に行うことができる。よって、これまでと同等の密封性を内方部材との間で確保しつつも、その加工コストを抑えることで本発明に係るシール装置を低コストに製作することができる。
【００１４】
ここで、上記構成を採る場合、例えばシール取付け部材を、軸方向に沿った断面で分割された２個の分割体で構成すると共に、各分割体の内周面に半環状凹部を形成して、２個の分割体を一体にシールケースに締結した状態で、芯金の外周部がシール取付け部材の内周面に形成された環状凹部に保持されるようにしてもよい。
【００１５】
このように構成することで、シール取付け部材をオイルシールに対して着脱自在に取付けることができるので、例えば着脱作業によりシール取付け部材に変形や損傷等の不具合が生じた場合、シール取付け部材のみを交換するだけで済む。また、オイルシールのみを取外すことができるので、そのメンテナンスも容易に行える。加えて、シール取付け部材を２つ割りした構造とすることで各種面加工や穴加工を行い易い、シール取付け部材をオイルシールに固定するための工程を省略できる、といった利点もある。
【００１６】
以上、軸方向の相対移動を規制するための手段としてボルト締結手段を採用した場合を説明したが、もちろんこれ以外の構成を採用することもできる。例えば、オイルシールとシールケースのうち一方のテーパ面の大径側に止め輪を装着して、他方と止め輪とを軸方向で係合させることで、軸方向の相対移動が規制されるようにしてもよい。
【００１７】
このように、止め輪を上記の所定位置に装着するだけでテーパ面での嵌合状態が解消する向きの相対移動を規制することができる。よって、ボルト締結手段を採用する場合と比べて、シール装置全体の構成をコンパクトにすることができる。また、止め輪を装着するための加工は、オイルシールとシールケースの一方のみに施せば足りるので、加工を簡略化して製作コストをより低減することができる。
【００１８】
あるいは、さらに別の軸方向相対移動の規制手段として、下記の構成を採用することもできる。すなわち、シールケースの内周に設けたテーパ面の小径側に、円周方向に沿って複数の切欠き凹部および凸部を形成すると共に、オイルシールの外周に設けたテーパ面の小径側に、外径側に突出し、シールケースの切欠き凸部と軸方向で係合可能な突起部を形成し、テーパ面で嵌合し、かつ切欠き凸部と突起部とを軸方向で係合させることで、オイルシールのシールケースに対する軸方向の相対移動が規制されるように規制手段を構成してもよい。
【００１９】
このようにすれば、先に例示したボルトや止め輪のような部材を用いなくても、テーパ面での嵌合状態を解消する向きの相対移動を規制するための手段を構成することができる。さらにいえば、シール取付け部材を設けずとも、例えばオイルシールを構成する芯金の一部に突起部を設けるだけで済むので、加工コストの低減化とコンパクト化を図ることが可能となる。
【００２０】
また、上記構成を採用する場合、例えば切欠き凸部と突起部の何れか一方に、互いに軸方向に係合した状態で他方を収容可能な凹部を設け、テーパ面で嵌合した状態では凹部の円周方向両側部で他方の円周方向の相対移動が規制されるようにしてもよい。
【００２１】
このように構成することで、軸方向の係合部位と円周方向への相対移動の規制部位を切欠き凸部と突起部とに集約することができる。そのため、部品点数を増やすことなくオイルシールの回り止めを強化することができる。また、加工精度を要する部位を切欠き凸部と突起部とに絞ることができるので、加工時間およびコストを節約できる。
【００２２】
また、オイルシールが芯金を有する場合、この芯金の外周に芯金補強部材を固定して、芯金補強部材の外周にテーパ面を形成するようにしてもよい。
【００２３】
このように構成することで、オイルシールの芯金にテーパ面を設ける場合と比べて、芯金のシール嵌合部の剛性を高めることができる。
【００２４】
また、オイルシールとシールケースとの嵌合部の密着性向上を図る目的で、オイルシールとシールケースとの間に密着シールを配設し、この密着シールを介してオイルシールとシールケースとをテーパ面で嵌合させるようにしてもよい。
【００２５】
このようにすることで、双方の嵌合面と密着シールとが密着した状態でオイルシールがシールケースに嵌合されるので、オイルシールと内方部材との間だけでなくオイルシールとシールケースとの嵌合部における密封性を確保することも可能となる。また、密着シールを介在させることで、テーパ嵌合時にテーパ面間に作用する押付け力（ボルト締結手段を採用する場合であれば、その締付け力）を、所定の密着性が確保できる程度に緩めることができる。そのため、脱着時の作業性をより良好なものとすることができる。また、密着シールを双方のテーパ面と密着させることで、円筒面の場合と比べて密着面積を稼ぐことができるので、嵌合部における密封性を維持したままでテーパ嵌合部の軸方向寸法を短くでき、シール装置のコンパクト化を図ることもできる。
【００２６】
なお、密着シールは、少なくとも一方のテーパ面と密着する前の状態では、その表面に凹凸を有していてもよい。あるいは、テーパ面の大径側で半径方向外側に突出してシールケース又はオイルシールの軸方向端面と密着する端面密着部をさらに有していてもよい。
【００２７】
このように、テーパ面との密着表面に凹凸を設けることで、テーパ面との密着性を更に高めることができる。これにより、シールケースに対するオイルシールの組付け力を更に緩和することができる。また、端面密着部を設けることで、嵌合部の密着領域を広げて、当該嵌合部の密封性（シール性）を更に高めることができる。この種の密着シールは、オイルシール又はシールケースの所定表面に予め一体に形成しておいてもよく、別体に形成したものを例えば双方のテーパ面で挟持するようにしてもよい。
【００２８】
以上の説明に係るシール装置は、転がり軸受の外輪両端に設置されたシールケースに対して所要の固定強度を確保しつつも容易に着脱できることから、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に転動可能に収容された複数の転動体と、外輪の軸方向端部に設けられるシール装置とを備えた転がり軸受として好適に提供することができる。また、特に、軸受の分解頻度が高い鉄鋼圧延機のロールネック用軸受など、液体等の異物が侵入し易い環境下で使用される転がり軸受として好適に使用できる。
【発明の効果】
【００２９】
上記のように、本発明によれば、シールケースに対してオイルシールを従来に比べて容易に着脱することができ、かつ一旦取り外したオイルシールを再使用することのできる転がり軸受用シール装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受の全体断面図である。
【図２】図１に示す転がり軸受に取付けたシール装置であって、（ａ）はその全体断面図、（ｂ）は図２（ａ）に示すシール装置を矢印Ａの方向から見た要部平面図である。
【図３】図２に示すオイルシールのシールケースへの取付け態様を説明するための要部断面図である。
【図４】第１実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図４（ａ）に示すシール装置を矢印Ｂの方向から見た要部平面図、（ｃ）は図４（ｂ）に示すシール装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】第１実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部平面図、（ｂ）は図５（ａ）に示すシール装置のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】第１実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部正面図、（ｂ）は図６（ａ）に示すシール装置への他部品の取付け態様を説明するための要部斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るシール装置であって、（ａ）は図７（ｂ）に示すシール装置のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は図７（ａ）に示すシール装置を矢印Ｄの方向から見た要部平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るシール装置であって、（ａ）はその全体断面図、（ｂ）は図８（ａ）に示すシール装置を矢印Ｅの方向から見た要部平面図である。
【図９】図８に示すオイルシールのシールケースへの取付け態様を説明するための要部平面図である。
【図１０】第３実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図１０（ａ）に示すシール装置を矢印Ｆの方向から見た要部平面図、（ｃ）は図１０（ａ）に示すシール装置のＦ−Ｆ断面図である。
【図１１】第３実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図１１（ａ）に示すシール装置を矢印Ｇの方向から見た要部平面図、（ｃ）は図１１（ａ）に示すシール装置のＧ−Ｇ断面図である。
【図１２】第３実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図１２（ａ）に示すシール装置を矢印Ｈの方向から見た要部平面図である。
【図１３】第３実施形態に係るシール装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１４】第３実施形態に係るシール装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１５】第３実施形態に係るシール装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１６】第３実施形態に係るシール装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１７】第３実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はオイルシールをシールケースに取付ける前の要部断面図、（ｂ）はシールケースに取付けた状態の要部断面図である。
【図１８】第３実施形態に係るシール装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１９】その他の実施形態に係るシール装置であって、（ａ）はその要部平面図、（ｂ）は図１９（ａ）に示すシール装置のＩ−Ｉ断面図、（ｃ）は図１９（ａ）に示すシール装置のＪ−Ｊ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００３２】
図１は、本発明の第１実施形態に係る転がり軸受１の全体断面図を示す。この図に示す転がり軸受１は鉄鋼圧延機のロールネックを回転支持するために使用される、いわゆる４列円すいころ軸受であって、軸受部１０と、軸受部１０の軸方向両端に配設されて軸受部１０の内部空間をシールするためのシール装置２０・２０と、軸受中央部の内周に配設されて軸受部１０の内径側中央をシールするための中間シール３０を主に備える。このうち、軸受部１０は、図示しない圧延ロールのロールネックの外周に配設され、２列の軌道面をそれぞれ有する２個の内輪１１・１１と、２列の軌道面を有する中央の外輪１２と、その両側に間座１３を介して配置された１列の軌道面をそれぞれ有する２個の外輪１４と、半径方向に相対する４組の軌道面の間にそれぞれ転動自在に配設された複数の円すいころ１５と、複数の円すいころ１５を円周方向に所定の間隔を隔てて保持する保持器１６とを備える。
【００３３】
軸受部１０の内部空間にはグリース等の潤滑剤が充填されており、例えば円すいころ１５の外周面と内輪１１の軌道面との間や、円すいころ１５の外周面と外輪１２・１４の軌道面との間などにグリースが行き届くようになっている。以下、軸基端側（図１でいえば左側）のシール装置２０を例にとりその構成および作用を詳述する。
【００３４】
図２（ａ）は、転がり軸受１の軸方向一端に配設されたシール装置２０の断面図を示している。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すシール装置２０を同図中の矢印Ａで示す方向から見た要部平面図である。図２（ａ）において、軸受部１０の各構成要素（内輪１１、外輪１２・１４など）は１点鎖線で描いている。このシール装置２０は、図２（ａ）に示すように、外輪１４の軸方向端面と当接する環状のシールケース２１と、シールケース２１の内周に配設され、内輪１１との間に接触シールを構成するオイルシール２２と、オイルシール２２の外周に装着され、オイルシール２２をシールケース２１に取付けるためのシール取付け部材２３とからなる。この図示例では、例えば上記特許文献１に示す従前のシールケースを半径方向で２つに分割し、その外径側の分割体をシールケース２１とし、内径側の分割体をシール取付け部材２３とした形態を呈している。これら外輪１２・１４やシールケース２１は、図示しない軸受箱などの保持手段の内周に取付けられている。また、シールケース２１の外周面にはＯリング２４が装着され、これにより図示しない軸受箱との間をシールするようになっている。
【００３５】
オイルシール２２は、芯金２５と、芯金２５に焼付け等により一体に形成され、内輪１１の端部外周面１１ａと全周にわたって摺接するシールリップ２６と、シールリップ２６の摺接部の外径側に配設され、シールリップ２６を内径側に向けて弾性的に附勢する弾性リング２７とを有する。これにより、グリースが充填される軸受部１０の内部空間がシールされ、また、外部からの異物の侵入を防ぐようになっている。
【００３６】
芯金２５は、例えば金属板のプレス成形により得られるもので、ここでは、シールリップ２６が一体に形成される内周端部２５ａと、内周端部２５ａから軸受外部側に向けて拡径する円すい筒部２５ｂと、円すい筒部２５ｂの大径端から外径側に広がるフランジ部２５ｃと、フランジ部２５ｃの外径端から軸受内部側に伸びる円筒状の外側筒部２５ｄとを一体に有する形態を呈している。この場合、外側筒部２５ｄの外周面にシール取付け部材２３が装着される。
【００３７】
シール取付け部材２３は、上述の通り、芯金２５を装着するための円筒状の内周面２３ａを有すると共に、外周に、軸受外部側（図２（ａ）でいえば左側）に向けて拡径するシール側テーパ面２３ｂを有している。また、シール側テーパ面２３ｂの大径端には、外径側に突出した鍔部２３ｃが形成されている。この鍔部２３ｃは、後述するボルト締結手段によりシールケース２１に締結固定されるようになっている。
【００３８】
シールケース２１の内周には、シール取付け部材２３の外周に設けたシール側テーパ面２３ｂに対応する（ここでは、軸受外部側に向けて拡径し、かつテーパ角が等しい）ケース側テーパ面２１ａが形成されている。そして、オイルシール２２を装着したシール取付け部材２３を、シールケース２１の内周に挿入することで、双方のテーパ面２３ｂ・２１ａが互いに係合し、これによりシール取付け部材２３がテーパ面２３ｂ・２１ａでシールケース２１に嵌合されるようになっている。また、双方のテーパ面２３ｂ・２１ａの大径側には、シール取付け部材２３とシールケース２１とのテーパ面２３ｂ・２１ａでの嵌合状態を解消する向き（図２でいえば左方向）の相対移動を規制する規制手段２８が設けられている。
【００３９】
ここで、上記規制手段２８は、ボルト締結手段で構成される。具体的には、ボルト締結手段は、シール取付け部材２３の鍔部２３ｃを軸方向に貫通するシール側締結孔２３ｄと、鍔部２３ｃと軸方向に対向するシールケース２１の外側端面２１ｂに形成されるケース側締結孔２１ｃと、双方の締結孔２３ｄ・２１ｃと螺着して、鍔部２３ｃをシールケース２１の外側端面２１ｂに締結固定するためのボルト２９とで構成される。シール側締結孔２３ｄとケース側締結孔２１ｃは円周方向に沿って１又は複数設けられる。また、この実施形態では、さらに、ボルト２９のヘッド２９ａと鍔部２３ｃとの間に段付きの座金３１が挟持固定されており、座金３１の段部３１ａをシールケース２１の外側端面２１ｂの内周縁に引っ掛けると共に、座金３１の下端部を爪状に折り曲げて、この爪部３１ｂをボルト２９のヘッド２９ａと係合させることで（図２（ｂ）を参照）、座金３１がボルト２９の回り止めとして機能するようになっている。
【００４０】
また、図２（ａ）に示すように、シール取付け部材２３に設けたシール側テーパ面２３ｂと、シールケース２１に設けたケース側テーパ面２１ａとの間には、密着シール３２が配設されている。この密着シール３２は、例えばゴムパッキンのように、シール側テーパ面２３ｂとケース側テーパ面２１ａに比べて優れた密着性および圧縮性を示すもので、左記の性質を示す樹脂やゴムなどで薄肉に形成される。この実施形態では、密着シール３２は、図３に示すように、シール取付け部材２３のシール側テーパ面２３ｂに一体かつ薄肉に密着形成されており、図２（ａ）に示すように、シール取付け部材２３をシールケース２１の内周に嵌合してはじめてケース側テーパ面２１ａに密着するようになっている。同様に、この実施形態では、シール取付け部材２３の内側端面２３ｅにも密着シール３３が一体に密着形成されており（図３を参照）、相互に嵌合した状態ではじめてシールケース２１の外側端面２１ｂに密着するようになっている。なお、図２や図３では、その存在位置が容易に視認できるように、密着シール３２・３３の厚みを比較的大きめに描いている。以下の説明に係る図においても同様に大きめに（厚めに）描いている。
【００４１】
以下、上記構成のシール装置２０における、シールケース２１に対するオイルシール２２の脱着態様（取付け態様、および取外し態様）を図面に基づき説明する。まず、図３の左側に示すように、オイルシール２２の外周にシール取付け部材２３を装着したものを用意する。そして、シール取付け部材２３を装着したオイルシール２２を軸受外部側からシールケース２１の内周に嵌め入れる。これにより、図３の右側に示すように、密着シール３２の外周面３２ａがシールケース２１のケース側テーパ面２１ａと密着し、この密着シール３２を介してシール取付け部材２３とシールケース２１とがテーパ面２３ｂ・２１ａで嵌合する。また、この際、ケース側テーパ面２１ａにより、シール取付け部材２３とシールケース２１との中心軸が一致するようにシール側テーパ面２３ｂが所定位置に案内されつつ上記嵌合が行われる。この結果、互いの芯合わせが行われた状態で、オイルシール２２がシールケース２１の内周に嵌合される。
【００４２】
このようにオイルシール２２とシールケース２１とをテーパ面２３ｂ・２１ａで嵌合させた状態で、ボルト２９を軸受外部側から締付けることで、シール取付け部材２３の鍔部２３ｃをシールケース２１の外側端面２１ｂに締結する（図２（ａ）を参照）。これにより、オイルシール２２（ここではシール取付け部材２３）とシールケース２１との嵌合部では、双方のテーパ面２３ｂ・２１ａが互いに軸方向に係合し、この係合により、オイルシール２２の軸受内部側（図２でいえば右向き）への相対移動が規制される。また、シール取付け部材２３とシールケース２１とのボルト締結により、オイルシール２２のテーパ面２３ｂ・２１ａでの嵌合状態を解消する向き（図２でいえば左向き）への相対移動が規制される。このようにして、オイルシール２２が、軸方向の相対移動を規制された状態でシールケース２１に取付けられる。
【００４３】
また、この実施形態のように、シール取付け部材２３のテーパ面２３ｂや、鍔部２３ｃの内側端面２３ｅに密着シール３２・３３を密着形成した場合、ボルト２９の締付けに伴い、各密着シール３２・３３が圧縮変形し、シールケース２１のケース側テーパ面２１ａや外側端面２１ｂに密着する。これにより、シール取付け部材２３とシールケース２１との間を全周にわたってすき間なくシールすることができ、シール装置２０（オイルシール２２）による高い密封性を維持することが可能となる。また、密着シール３２の外周面３２ａをケース側テーパ面２１ａに密着させるようにしたので、転がり軸受１の使用時（相対回転時）、シールケース２１とシール取付け部材２３（に設けた密着シール３２）との間に生じる摩擦トルクが、オイルシール２２と内輪１１との間に生じる摩擦トルクを常に上回るようにすることができる。これにより、オイルシール２２のシールケース２１に対する回り止めを図ることができる。逆にいえば、後述する密着シール３２の形態も含め、上記トルクの大小関係を満たすように、密着シール３２の材質・厚み・形状を設定するようにするのがよい。
【００４４】
次に、オイルシール２２をシールケース２１から取り外す場合には、上記と全く逆の手順で取り外し作業を行うことにより、オイルシール２２とシール取付け部材２３との一体品をシールケース２１から取り外すことができる。すなわち、図２に示す状態から、まずボルト２９を緩めてシール取付け部材２３とシールケース２１との締結状態を解除する（図３の右側を参照）。そして、そのまま、シール取付け部材２３を、双方のテーパ面２３ｂ・２１ａでの嵌合状態が解消される向き（図３でいえば左方向）に引き抜くことで、シール取付け部材２３およびオイルシール２２が、シールケース２１から取り外される。
【００４５】
このように、上記構成のシール装置２０であれば、オイルシール２２の嵌合開始側からシールケース２１との締結又はその解除を行うことができるので、オイルシール２２の着脱作業をスムーズに行うことができる。また、シール取付け部材２３をテーパ面２３ｂ・２１ａの大径側に向けて引抜くことで、オイルシール２２の取外しを行うことになるので、引抜きに要する力も従来に比べて僅かで済む。そのため、大掛かりな駆動手段や専用の治具を用いることなく、オイルシール２２の脱着作業を簡易に行うことができる。また、従来に比べて小さな力でオイルシール２２を取り外すことができるので、芯金２５あるいはシールリップ２６などに不要な変形、摩耗が生じるのを避けて、このオイルシール２２を再使用することができる。
【００４６】
図４は、本発明の第１実施形態に係るシール装置の変形例の１つであって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図４（ａ）に示すシール装置を矢印Ｂの方向から見た要部平面図をそれぞれ示している。これらの図に示すシール装置２０は、シール取付け部材２３の外側端面２３ｆに当接させた押え板３４を、ボルト２９の締付けによりシールケース２１に固定することで、シール取付け部材２３の軸方向への相対移動を規制するようにしている。このように構成することで、シール取付け部材２３の軸方向への相対移動を規制しつつも、ボルト締結のための鍔部２３ｃを省略して、シール取付け部材２３の構造を簡素化することができる。また、鍔部２３ｃのほぼ厚み分だけシール装置２０全体の軸方向寸法を短くすることができる。
【００４７】
また、この実施形態では、図４（ａ）や（ｂ）に示すように、押え板３４の外周縁のうち、ボルト２９の締結箇所に対応する部分に、当該部分を軸受外部側に折り曲げることでボルト２９と同数の爪部３４ａを形成するようにしている。このようにすることで、締結状態にあるボルト２９のヘッド２９ａの相対回転を規制して、ボルト２９の回り止めを図ることができるまた、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、シール取付け部材２３の円周方向所定位置に１又は複数の凹部２３ｇを設け、この凹部２３ｇに、押え板３４の内径側端部を折込むことで、この折込み部３４ｂがシール取付け部材２３に対する押え板３４の回り止めとして機能する。これにより、シール取付け部材２３のシールケース２１に対する軸方向相対移動および相対回転が確実に規制される。
【００４８】
図５は、第１実施形態に係るシール装置のその他の変形例であって、（ａ）はその要部平面図、（ｂ）は図５（ａ）に示すシール装置のＣ−Ｃ断面図をそれぞれ示している。この図におけるシール装置２０は、シール取付け部材２３を、その中心軸を含む断面で２個の分割体３５・３５に分割した点を特徴とするものである。この場合、各分割体３５は、半環状の内周面３５ａ、シール側テーパ面３５ｂ、鍔部３５ｃ、および鍔部３５ｃの内側端面３５ｅをそれぞれ有する。そして、鍔部３５ｃに形成した１又は複数のシール側締結孔３５ｄにボルト２９を螺着して、シールケース２１に２個の分割体３５を一体に締結することで、シール取付け部材２３がシールケース２１に固定されるようになっている。また、各分割体３５の内周面３５ａには、内周面３５ａより大径の半環状凹部３６がそれぞれ形成されている（図５（ｂ）を参照）。そして、上記のように割り面を合わせて２個の分割体３５・３５を一体にシールケース２１に締結した状態では、分割体３５の内周に配置した芯金２５の外側筒部２５ｄが、各分割体３５・３５の内周面３５ａ・３５ａに形成された半環状凹部３６・３６に挟み込まれる（図５（ａ）を参照）。これにより、芯金２５が、一体化した分割体３５・３５、すなわちシール取付け部材２３の内周に、軸方向の相対移動を規制された状態で保持される（図５（ｂ）を参照）。
【００４９】
このように構成することで、シール取付け部材２３をオイルシール２２に対して着脱自在に取付けることができるので、例えば着脱作業によりシール取付け部材２３に変形や損傷等の不具合が生じた場合、シール取付け部材２３のみを交換するだけで済む。また、オイルシール２２のみを取外すことができるので、そのメンテナンスも容易に行える。また、図２に示す形態であれば必要となる、シール取付け部材２３をオイルシール２２に固定するための工程を省略することができる。ところで、シール取付け部材２３を分割した場合、これら分割体３５・３５を位置決めした状態でシールケース２１の内周に嵌め入れるのに相当の手間を要するところ、本発明に係るシール装置２０であれば、その外周に半環状のシール側テーパ面２３ｂを有しているので、対応するケース側テーパ面２１ａのガイド機能により、容易に位置決め嵌合を図ることができる。なお、図５（ａ）に示すように、各分割体３５の割り面に密着シール３７を密着形成してもよい。これにより、割り面間の密着性を高めて、シール装置２０全体としての高い密封性を確保することができる。これら密着シール３２・３３・３７は、別個にシール取付け部材２３（分割体３５）に密着形成してもよく、一体に密着形成してもよい（図５（ｂ）を参照）。
【００５０】
また、上記のように、シール取付け部材２３を２個の分割体３５・３５で構成する場合、分割体３５・３５間に他の部品を装着することも可能である。図６はその一例を示すもので、（ａ）は分割体３５の要部（割り面）を正面から見た図、（ｂ）は図６（ａ）に示す分割体３５（シール取付け部材）への他部品の取付け態様を説明するための要部斜視図をそれぞれ示している。この図示例では、シール取付け部材の分割体３５の割り面に、所定形状の収容凹部３８が形成されている。この収容凹部３８は双方の分割体３５・３５に形成されており、分割体３５を例えば図５（ａ）に示すように一体化した状態では、２つの収容凹部３８が、一方向への通気を許容する一方向通気部材３９（いわゆる逆止弁など）を収容し得る収容空間を形成できるようになっている。そのため、図６に示す形態のシール取付け部材（分割体３５）であれば、図６（ｂ）に示すように、まず、一方の分割体３５の収容凹部３８に一方向通気部材３９を取付けると共に、その内周面３５ａに設けた半環状凹部３６に芯金２５の外側筒部２５ｄ（図５（ｂ）を参照）の半分を嵌め合わせる。然る後、他方の分割体３５を一方の分割体３５の割り面で合わせることで、一方向通気部材３９が分割体３５の収容凹部３８・３８に収容されると共に、芯金２５の外側筒部２５ｄが半環状凹部３６・３６に挟持される。このようにして、分割体３５・３５間に芯金２５や一方向通気部材３９を保持した状態で、例えば図４に示す規制手段２８を適用することで、シール取付け部材２３をシールケース２１に固定することができる。
【００５１】
このようにすることで、特に構造を複雑化させることなく、シール取付け部材２３の内部に一方向通気部材３９を装着することができ、これにより、例えば必要な空気を軸受外部から内部に取り入れて、軸受内外における圧力差を解消することができる。なお、この際、図６（ｂ）に示すように、Ｏリングやドーナツ型パッキン等の密封部材４０を、収容凹部３８の軸方向一端に取付けておいてもよい。このようにすることで、割り面のうち密着シール３７の存在しない部分における密封性を併せて維持することができる。また、図６（ａ）や（ｂ）に示すように、割り面に設けた密着シール３７の一部を収容凹部３８の内周面から半径方向外側ないし内側に後退させることで、当該後退部分に排水用の溝４１を軸方向に沿って形成することも可能である。
【００５２】
以上、本発明の第１実施形態を説明したが、本発明の範囲は当該実施形態に限定して解釈されるべきものではなく、オイルシール２２とシールケース２１とがテーパ面で嵌合し、かつ嵌合した状態でオイルシール２２のシールケース２１に対する軸方向の相対移動が規制されるようにしたもの全てに及ぶことはもちろんである。
【００５３】
図７は、本発明の第２実施形態に係るシール装置であって、（ａ）は図７（ｂ）に示すシール装置のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は図７（ａ）に示すシール装置を矢印Ｄの方向から見た要部平面図をそれぞれ示している。同図に示すシール装置２０は、第１実施形態とは異なる規制手段２８を有する。すなわち、この実施形態における規制手段２８は、図７（ａ）に示すように、シールケース２１のケース側テーパ面２１ａの大径側に設けられた環状溝２１ｄと、環状溝２１ｄと嵌合可能な止め輪４２とで構成される。そして、シールケース２１に設けた環状溝２１ｄに止め輪４２としてのＣリングなどを嵌め合わせることで、シール取付け部材２３の外側端面２３ｆと軸方向で係合可能とし、これにより、シール取付け部材２３の軸方向への相対移動が規制されるようにしている。この構成によれば、第１実施形態のように、ボルト２９を締結するための孔（シール側締結孔２３ｄ、ケース側締結孔２１ｃ）を設けずに済むので、ボルト締結手段を採用する場合と比べて、シール装置２０全体の構成をコンパクトにすることができる。また、加工コストの低減を図ることができる。
【００５４】
もちろん、止め輪４２であれば、これを縮径させて環状溝２１ｄから外すだけで、シール取付け部材２３の軸方向の規制状態を解除して、オイルシール２２をシールケース２１から容易に取り外すことができるので、オイルシール２２の着脱作業も手間なく行うことができる。この際、例えば図７（ｂ）に示すように、止め輪４２の円周方向両端部に拡縮操作用の孔４２ａ・４２ａを設けておき、この孔４２ａに適当な操作器具のピン部を挿入して当該ピン部を互いに近接させることで、止め輪４２を容易に縮径させて、環状溝２１ｄから取り外すことができる。
【００５５】
図８は、さらに他の実施形態（第３実施形態）に係るシール装置であって、（ａ）はその全体断面図、（ｂ）は図８（ａ）に示すシール装置を矢印Ｅの方向から見た要部平面図をそれぞれ示している。この実施形態に係るシール装置２０は、シールケース２１の内周に設けたケース側テーパ面２１ａの小径端に、円周方向に沿って複数の切欠き凸部４３と切欠き凹部４４とを形成すると共に、オイルシール２２の側に設けたシール側テーパ面の小径側に、外径側に突出し、シールケース２１の切欠き凸部４３と軸方向で係合可能な突起部４５を形成したものである。そして、オイルシール２２とシールケース２１とをテーパ面で嵌合させ、かつ切欠き凸部４３と突起部４５とを軸方向で係合させることで、オイルシール２２のシールケース２１に対する軸方向の相対移動が規制されるようにしている。この点、すなわち上記構成の規制手段２８を有する点で、本実施形態に係るシール装置２０は、上記第１・第２実施形態に係るシール装置２０と相違する。
【００５６】
詳述すると、この実施形態において、オイルシール２２の芯金２５は、図８（ａ）に示すように、最も外径側に位置する外側筒部２５ｄをその先端側（組み込んだ状態では軸受内部側）に向けてテーパ状に縮径するように折り曲げてあり、この外側筒部２５ｄの外周に、シールケース２１とテーパ嵌合するシール側テーパ面２５ｅが形成されている。また、外側筒部２５ｄの小径端には、図９に示すように、切欠き凸部４３と軸方向に係合可能な突起部４５が円周方向の複数箇所にわたって形成されている。同様に、シールケース２１の内周に設けたケース側テーパ面２１ａの小径端には、このテーパ面２１ａを円周方向の複数箇所にわたって切欠くことにより複数の切欠き凸部４３と切欠き凹部４４とが交互に形成されている。この際、図８（ｂ）に示すように、切欠き凸部４３と突起部４５とは、円周方向幅寸法が略等しく、互いに円周方向のほぼ全領域にわたって係合できるようになっている。また、後述のように、オイルシール２２とシールケース２１とがテーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態では、突起部４５の外径寸法が切欠き凹部４４の内径寸法より小さくなるよう形成されている。
【００５７】
以下、上記構成のシール装置２０における、シールケース２１に対するオイルシール２２の脱着態様（取付け態様、および取外し態様）を説明する。まず、図８（ａ）に示すように、芯金２５の外周（シール側テーパ面２５ｅ）に密着シール３２を装着したオイルシール２２を用意する。そして、このオイルシール２２を、図９に示すように、芯金２５に設けた突起部４５とシールケース２１に設けた切欠き凹部４４の円周方向の位相を合わせた状態で、軸受外部側からシールケース２１の内周に嵌め入れる。これにより、突起部４５が切欠き凹部４４を軸方向に通過して、切欠き凸部４３よりも軸受内部側（図８（ａ）でいえば右側）に来たところで芯金２５のシール側テーパ面２５ｅと、シールケース２１のケース側テーパ面２１ａとが薄肉の密着シール３２を介して嵌合する。
【００５８】
そして、テーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態のシールケース２１に対してオイルシール２２を所定角度だけ回転させることで、芯金２５に設けた突起部４５を、図９に示す円周方向位置から図８（ｂ）に示す円周方向位置へと移動させ、突起部４５と切欠き凸部４３とを軸方向に係合させる（図８（ａ）を参照）。なお、この際、突起部４５から切欠き凸部４３を附勢する向きの力（図８（ａ）でいえば左向きの力）が作用するように、テーパ嵌合した状態における突起部４５の外側端面が切欠き凸部の内側端面よりも僅かに軸受外部側に位置するように構成してもよい。
【００５９】
このようにして、オイルシール２２とシールケース２１との嵌合部では、双方のテーパ面２５ｅ・２１ａが互いに係合し、この係合により、オイルシール２２の軸受内部側（図８（ａ）でいえば右向き）の相対移動が規制される。また、芯金２５に設けた突起部４５とシールケース２１に設けた切欠き凸部４３とを軸方向に係合させることにより、オイルシール２２のテーパ面２５ｅ・２１ａでの嵌合状態を解消する向き（図８（ａ）でいえば左向き）の相対移動が規制される。このようにして、オイルシール２２が、軸方向の相対移動を規制された状態でシールケース２１に取付けられる。
【００６０】
次に、オイルシール２２をシールケース２１から取り外す場合には、上記と全く逆の手順で取り外し作業を行うことにより、オイルシール２２をシールケース２１から取り外すことができる。すなわち、図８（ｂ）に示す状態から、オイルシール２２をシールケース２１に対して所定角度だけ回転させることで、突起部４５と切欠き凸部４３との位相をずらして、オイルシール２２とシールケース２１との係合状態を解除すると共に、突起部４５と切欠き凹部４４との位相を一致させる（図９を参照）。そして、そのまま突起部４５を、双方のテーパ面２５ｅ・２１ａでの嵌合状態が解消される向き（図８（ａ）でいえば左方向）に引き抜くことで、オイルシール２２が、シールケース２１から取り外される。
【００６１】
このようにすることで、ボルト２９や止め輪４２などの部品を省略できる。また、芯金２５とシールケース２１の一部で規制手段２８を構成でき、シール取付け部材２３についても省略できる。そのため、シール装置２０の密封性ないし脱着性はそのままでコンパクト化を図ることができる。加えて、切欠き凸部４３や突起部４５のような部位であれば、ボルト２９の締結孔２３ｄ・２１ｃよりも加工が容易なため、その加工コストをさらに低減することもできる。
【００６２】
また、この実施形態では、突起部４５と切欠き凸部４３を共にシール側テーパ面２５ｅとケース側テーパ面２１ａの小径端に設けるようにしたので、オイルシール２２の嵌め入れ（引抜き）動作と回転動作のみで規制手段２８を構成又は解除することができる。そのため、脱着操作性をより一層良好かつ簡易なものとすることができる。
【００６３】
図１０は、第３実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図１０（ａ）に示すシール装置を矢印Ｆの方向から見た要部平面図、（ｃ）は図１０（ａ）に示すシール装置のＦ−Ｆ断面図をそれぞれ示している。この図示例に係るシール装置２０は、シールケース２１の切欠き凸部４３に軸方向の段部４３ａを設けたもので、双方のテーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態では、図１０（ａ）に示すように、上記段部４３ａにオイルシール２２の芯金２５に設けた突起部４５が嵌り合うように構成されている点で、図８に示すシール装置２０と相違する。この際、図１０（ｂ）に示すように、切欠き凸部４３の円周方向幅寸法は突起部４５のそれに比べて大きく、かつ、切欠き凸部４３に設けた段部４３ａの円周方向幅寸法についても突起部４５のそれ以上に形成されている。また、図１０（ａ）ないし（ｃ）に示すように、シールケース２１とオイルシール２２とがテーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態で、突起部４５の外側端面が段部４３ａの内側端面と係合するように、シール側テーパ面２５ｅに対する突起部４５の形成位置、又は段部４３ａの段差（後退量）が設定されている。
【００６４】
上述の構成を採る場合、例えば図８に示すシール装置２０と同様、オイルシール２２を、図９に示すように、芯金２５に設けた突起部４５とシールケース２１に設けた切欠き凹部４４の円周方向の位相を合わせた状態で、軸受外部側からシールケース２１の内周に嵌め入れる。そして、テーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態のシールケース２１に対してオイルシール２２を所定角度だけ回転させることで、芯金２５に設けた突起部４５を、図９に示す円周方向位置から図１０（ｂ）に示す円周方向位置へと移動させる。そして、突起部４５と切欠き凸部４３の段部４３ａとが同位相になると、突起部４５が若干の変形を伴って段部４３ａの円周方向両側部を乗り越えて、段部４３ａと同位相に来ると、突起部４５が軸受外部側に戻って段部４３ａと嵌り合う。これにより、オイルシール２２とシールケース２１とがテーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態で、切欠き凸部４３の段部４３ａと突起部４５とが軸方向で係合し、かつ円周方向でも係合可能となる。よって、特に別部材を別途設けることなく、オイルシール２２の回り止めを実施することが可能となる。
【００６５】
また、上記の説明では、シールケース２１の切欠き凸部４３に段部４３ａを設け、この段部４３ａに突起部４５を嵌め合い可能とした場合を例示したが、もちろん、逆の構成を採ることも可能である。図１１はその一例を示すもので、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図１１（ａ）に示すシール装置を矢印Ｇの方向から見た要部平面図、（ｃ）は図１１（ａ）に示すシール装置のＧ−Ｇ断面図をそれぞれ示している。この図示例に係るシール装置２０は、芯金２５の突起部４５に軸方向の段部４５ａを設けており、双方のテーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態では、図１１（ａ）に示すように、上記段部４５ａにシールケース２１に設けた切欠き凸部４３が嵌り合うように構成されている。よって、この構成によっても、オイルシール２２の回り止めを実施することが可能となる。なお、図示は省略するが、切欠き凸部４３（段部４３ａ）又は突起部４５の角部について面取りを施すことで、突起部４５が段部４３ａの段差分を乗り越え易くして、突起部４５の段部４３ａへの嵌め込みをスムーズに行うこともできる。突起部４５に段部４５ａを設ける場合にも同様の構成を採り得ることはもちろんである。
【００６６】
また、オイルシール２２の回り止め効果を高める手段として、例えば図１２に示す手段を採ることも可能である。すなわち、この図示例では、シール側テーパ面２５ｅとケース側テーパ面２１ａとの間に配設した密着シール３２をさらに外径側へ延長している。そして、図１２（ａ）に示すように、延長部分としての端面密着部４６をシールケース２１の外側端面２１ｂに密着させることで、シール嵌合部における密封性をより一層高めると共に、シールケース２１との密着面積を増やして摺動抵抗を増大している。従って、この構成によってもオイルシール２２の回り止めを図ることができる。なお、回り止め効果の更なる向上を図るのであれば、図１２（ｂ）に示すように、シールケース２１に係合ピン４７を立設すると共に、この係合ピン４７のヘッド４７ａと嵌り合う大きさの切欠き部４６ａを端面密着部４６の外周縁に形成することで、密着シール３２ひいてはオイルシール２２の回り止めを確実に図ることができる。
【００６７】
図１３は、第３実施形態に係るシール装置の更なる変形例を示す要部断面図である。同図に係るシール装置２０は、芯金２５の外側筒部２５ｄの外周に芯金補強部材４８を取付け、この芯金補強部材４８の外周に、ケース側テーパ面２１ａと嵌合し得るシール側テーパ面４８ａを設けた点で、図８から図１２に示すシール装置２０と相違する。詳述すると、芯金補強部材４８は、芯金２５と同様、金属板のプレス成形等により所定形状に成形されたものであり、芯金２５のテーパ形状をなす外側筒部２５ｄの外側に重ねて配設されている。また、この図示例では、外側筒部２５ｄに代えて、芯金補強部材４８の小径側に突起部４５が設けられており、テーパ面４８ａ・２１ａで嵌合した状態では突起部４５と切欠き凸部４３とが軸方向に係合できるようになっている。
【００６８】
このように構成することで、芯金２５を補強することができ、これにより、オイルシール２２脱着時に起こり得る芯金２５の不要な変形、特にシールケース２１とテーパ嵌合する外側筒部２５ｄの変形を抑制することができる。
【００６９】
また、図１２に示すように、密着シール３２に端面密着部４６を設ける場合、この端面密着部４６を芯金補強部材４８で補強することも有効である。すなわち、図１３に示すように、芯金２５の外側筒部２５ｄの外周に沿って配設される芯金補強部材４８に、その大径端から外径側に向けて突出した鍔部４８ｂを一体に設け、この鍔部４８ｂの周囲に密着シール３２（端面密着部４６）を密着形成してもよい。このような構成を採ることで、鍔部４８ｂを、端面密着部４６の芯金として機能させることができ、端面密着部４６を確実にシールケース２１の外側端面２１ｂに密着させることができる。
【００７０】
あるいは、図１４に示すように、突起部４５の補強を図ることも可能である。すなわち、テーパ状をなす外側筒部２５ｄの小径端部に、金属板をプレス成形してなる突起部形成部材４９を固定する。そして、突起部形成部材４９の一部を外径側に向けて折り曲げて重ね合わせて、この重ね合わせた部分４９ａで突起部４５を構成してもよい。このように構成することで、切欠き凸部４３との係合部（突起部４５）のみを効果的に補強することができる。
【００７１】
図１５は、第３実施形態に係るシール装置の更に別の変形例を示す要部断面図である。同図に示すシール装置２０では、シールケース２１が、ケース本体５０と、環状のケース分割体５１とに分けて形成され、ケース分割体５１の内周には切欠き凸部４３および切欠き凹部４４が形成されている。そして、このケース分割体５１をボルト５２によりケース本体５０に締結することで、芯金２５に設けた突起部４５と軸方向に係合できるようになっている。このように構成することで、より容易に切欠き凸部４３および切欠き凹部４４を形成することができる。
【００７２】
あるいは、図１６に示すように、ケース分割体５３を金属板のプレス成形品としてもよい。この場合、薄板状のケース分割体５３の内周縁の一部を軸受外部側（図１６でいえば左方向）に向けて折曲げると共に、この折曲げ部５３ａと円周方向に隣接する部分を軸方向に打抜くことで、複数の折曲げ部５３ａと打抜き部５３ｂとが形成される。よって、これら折曲げ部５３ａと打抜き部５３ｂをそれぞれ切欠き凸部４３と切欠き凹部４４として用いることで、突起部４５と折曲げ部５３ａとで規制手段２８をより安価に構成することができる。
【００７３】
以上、主に規制手段２８およびこの規制手段２８を構成する要素が採り得る形態につき説明したが、これ以外の構成要素についても、本発明の範囲内である限りにおいて種々の形態を採り得ることはもちろんである。
【００７４】
例えばオイルシール２２とシールケース２１との間に配設される密着シール３２に関し、図１７や図１８に示す形態を採ることが可能である。すなわち、図１７（ａ）に示すように、芯金２５のシール側テーパ面２５ｅに密着シール３２を一体に形成する場合、ケース側テーパ面２１ａと当接する密着シール３２の外周面３２ａに予め凹凸を設けるようにしてもよい。このように構成すれば、密着シール３２の外周面３２ａに形成された凹凸部分が、テーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態ではケース側テーパ面２１ａに押圧されて変形し、その結果、密着シール３２でケース側テーパ面２１ａを漏れなく密着することが可能となる。また、このようにケース側テーパ面２１ａへの密着性を向上させることで、シールケース２１に対するオイルシール２２の組付け力を緩和することができるので、脱着時におけるオイルシール２２の損傷を防止又は抑制して、分解後の再使用を図ることができる。あるいは、図１８に示すように、シールケース２１の外側端面２１ｂと当接する密着シール３２の端面密着部４６の内側端面４６ｂに上記の凹凸（図中破線で示す）を設けるようにしてもよい。これにより、シール装置２０全体としての密封性を更に高めることができる。
【００７５】
図１９は、他の実施形態に係るシール装置であって、（ａ）はその要部平面図、（ｂ）は図１９（ａ）に示すシール装置のＩ−Ｉ断面図、（ｃ）は図１９（ａ）に示すシール装置のＪ−Ｊ断面図をそれぞれ示している。ここで、同図に係るシール装置２０は、オイルシール２２とシールケース２１とが円筒面５４ａ・５４ｂで嵌合する点で、第１実施形態に係るシール装置２０と相違する。また、シール取付け部材２３を構成する２個の分割体３５・３５のうち、一方の分割体３５のみがボルト２９でが締結されるようになっており（図１９（ｂ）を参照）、他方の分割体３５のシール側締結孔３５ｄに対応するシールケース２１の所定位置には、ケース側締結孔２１ｃが形成されていない（図１９（ｃ）を参照）。もちろん、１８０°反対の位置では、他方の分割体３５のシール側締結孔３５ｄに対応する位置にのみケース側締結孔２１ｃが形成されており、一方の分割体３５のシール側締結孔３５ｄに対応する位置には形成されていない。よって、円筒面５４ａ・５４ｂ同士が密着している場合であっても、それぞれの分割体３５に設けたシール側締結孔３５ｄをタップ穴として利用することで、容易にシール取付け部材２３をシールケース２１から分離することができる。
【００７６】
なお、以上の説明に係る部品（特に金属製部品）について、例えば図１に示す用途（圧延機ロールネック用）に本発明に係るシール装置を使用する場合、その使用環境を考慮して、例えばテフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂材料によるコーティング、リン酸塩皮膜処理、亜鉛めっきなど、種々の防錆処理を施しておいてもよい。
【００７７】
また、以上の説明では、オイルシール２２を、金属製の芯金２５と、芯金２５に一体に形成され、内輪１１の端部外周面１１ａと全周にわたって摺接するシールリップ２６と、シールリップ２６の摺接部の外径側に配設され、シールリップ２６を内径側に向けて弾性的に附勢する弾性リング２７とで構成した場合を例示したが、もちろん、これ以外の構成に係るオイルシール２２についても本発明を適用することができる。
【００７８】
また、以上の説明では、鉄鋼圧延機のロールネック用の４列円すいころ軸受に本発明を適用した場合を説明したが、適用可能な転がり軸受１の形態・用途は特に問わない。すなわち、例示した複列（４列）に限らず、２例あるいは単列の転がり軸受に対しても本発明を適用することができる。もちろん、転動体の種類も問わない。円すいころ軸受に限らず、円筒ころ軸受や調心ころ軸受などのころ軸受、さらには玉軸受など転がり軸受全般に対して本発明を適用することができる。また、用途に関しても上記例示の用途に限ることなく、上記各種の転がり軸受に対応した用途（一般産業機械用途、鉄道車両用途）に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 転がり軸受
１０ 軸受部
１１・１１ 内輪
１２・１４ 外輪
１３ 間座
１５ 円すいころ
１６ 保持器
２０・２０ シール装置
２１ シールケース
２１ａ ケース側テーパ面
２１ｃ ケース側締結孔
２１ｄ 環状溝
２２ オイルシール
２３ シール取付け部材
２３ｂ シール側テーパ面
２３ｃ 鍔部
２３ｄ シール側締結孔
２４ Ｏリング
２５ 芯金
２５ｄ 外側筒部
２５ｅ シール側テーパ面
２６ シールリップ
２７ 弾性リング
２８ 規制手段
３０ 中間シール
３１ 座金
３１ａ 段部
３２・３３・３７ 密着シール
３４ 押え板
３５・３５ 分割体
３５ｂ シール側テーパ面
３５ｄ シール側締結孔
３６ 半環状凹部
３９ 一方向通気部材
４０ 密封部材
４２ 止め輪
４３ 切欠き凸部
４３ａ 段部
４４ 切欠き凹部
４５ 突起部
４５ａ 段部
４６ 端面密着部
４７ 係合ピン
４８ 芯金補強部材
４８ａ シール側テーパ面
４８ｂ 鍔部
４９ 突起部形成部材
５０ ケース本体
５１・５３ ケース分割体
５４ａ・５４ｂ 円筒面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受用シール装置に関し、特に圧延機のロールネック用軸受など、高い密封性が要求される用途の転がり軸受に用いられるシール装置、およびこのシール装置を備えた転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受においては、軸受内部に封入したグリースなどの潤滑剤が漏れ出すのを防止し、また、外部から水や異物が侵入するのを防止するため、接触式または非接触式のシール装置が設けられている。例えば、接触式のシール装置として、外輪の軸方向両端にシールケースを取り付け、そのシールケースの内側にオイルシールを装着して、そのシールリップを油切りや後蓋などに弾性的に接触させたものが知られている。
【０００３】
また、鉄鋼圧延機のロールネック用軸受のように、多量の冷却水や潤滑油等が供給される環境下で使用される転がり軸受においては、その密封性を高めるために、接触式のシール装置が使用されることが多い。下記特許文献１に開示の密封装置はその一例を示すものであり、４列密封円すいころ軸受の軸方向両端にオイルシールを備えた密封装置が装着されている。そして、密封装置を構成する接触式のオイルシールを、その芯金を軸受両端部に配置したシールケースの内周面に圧入嵌合することによりシール装置が外輪に取付けられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５４０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の軸受は、その過酷な使用環境を考慮して、定期的なメンテナンスのために当該軸受を分解することも多く、その際には、当該軸受の軸方向両端に設けられるオイルシールを取り外す必要が生じる。しかし、上記特許文献１のように、オイルシールをシールケースの内周に圧入固定した状態では、オイルシールを取り外すために、専用のプレス機や治具を要し、取り外しに非常に手間が掛かるといった問題がある。また、圧入した状態のオイルシールを非常に大きな力で引き抜くことでオイルシールに不要な変形が生じ、これにより再使用ができないおそれもある。
【０００６】
もちろん、上述の問題は、圧延機のロールネックに用いられる転がり軸受に限らず、分解される可能性のある全ての転がり軸受に起こり得る。
【０００７】
以上の事情に鑑み、本明細書では、シールケースに対してオイルシールを従来に比べて容易に着脱することができ、かつ一旦取り外したオイルシールを再使用することのできる転がり軸受用シール装置を提供することを、本発明により解決すべき技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題の解決は本発明に係る転がり軸受用シール装置により達成される。すなわち、前記課題は、転がり軸受の内輪と外輪との間をシールするためのシール装置であって、外輪を含む外方部材の軸方向端部に設置されるシールケースと、シールケースの内周に固定され、内輪を含む内方部材との間をシールするオイルシールとを備え、オイルシールとシールケースとはテーパ面で嵌合し、かつ嵌合した状態でオイルシールのシールケースに対する軸方向の相対移動が規制されるようにしたことを特徴とする転がり軸受用シール装置により解決することができる。
【０００９】
通常、この種のシール装置はその密封性を確保する観点から全周にわたって内方部材との間に摺接部を有し、それ故、このシール装置を構成するシールケースやオイルケースは環状に形成される。よって、上記のように、オイルシールとシールケースとを、テーパ面で嵌合した状態で固定するようにすれば、テーパ面のガイド機能により、互いの芯を合わせた状態で嵌め合わせることができる。従って、圧入のように位置決め等の微調整を簡略又は省略して、容易にオイルシールをシールケースに取付けることができる。また、テーパ面で嵌合した状態で軸方向の相対移動を規制することで両者を固定するようにしたので、大きな力を掛けることなくテーパ面の嵌合状態を解消する向きにオイルシールを引き抜くことができ、これによりオイルシールをシールケースから容易に取り外すことができる。よって、従来の圧入固定の場合のように、プレス機やこれに伴う専用治具を使用せずに済み、転がり軸受の分解を容易にかつ短時間で行うことができる。また、着脱作業時にオイルシールに不要な変形が生じるのを抑えて、このオイルシールを再使用することができる。
【００１０】
この場合、シールケースに対するオイルシールの軸方向の相対移動、特にテーパ面での嵌合状態を解消する向きの相対移動を規制するための手段としては種々の手段を採用することができる。要は、圧入のように「強制的な変形を伴ってオイルシールをシールケースに対して軸方向に圧し進める手段」以外の手段で、両者の軸方向の相対移動が規制できればよく、例えば、オイルシールとシールケースのうち一方のテーパ面の大径側にボルト締結手段を設け、この締結手段によりオイルシールをシールケースに締結することで軸方向の相対移動が規制されるようにしてもよい。
【００１１】
このようにすれば、オイルシールの嵌合開始側からシールケースとの締結又はその解除を行うことができるので、オイルシールの着脱作業をスムーズに行うことができる。また、ボルト締結手段の締結力で、オイルシールとシールケースとの固定力又はテーパ面での密着力を容易に調整できる。加えて、ボルト締結手段を採用すれば、この締結手段を、オイルシールのシールケースに対する回り止めとしても機能させることができる。
【００１２】
また、上記のようにボルト締結により軸方向の相対移動を規制する場合、以下の具体的な構成が考えられる。すなわち、オイルシールが芯金を有する場合、芯金の外周にシール取付け部材を装着して、シールケースとシール取付け部材とをテーパ面で嵌合させるようにし、かつ、シール取付け部材のテーパ面の大径側に、外径側に突出した鍔部を形成して、この鍔部をボルト締結手段でシールケースに締結することで軸方向の相対移動が規制されるようにした構成を採ることも可能である。
【００１３】
このように、芯金とは別にシール取付け部材を設け、これをシールケースにテーパ面嵌合すると共にボルト締結するようにしたので、芯金には従来と同じものを使用でき、かつテーパ面およびボルト締結用穴の加工を容易に行うことができる。よって、これまでと同等の密封性を内方部材との間で確保しつつも、その加工コストを抑えることで本発明に係るシール装置を低コストに製作することができる。
【００１４】
ここで、上記構成を採る場合、例えばシール取付け部材を、軸方向に沿った断面で分割された２個の分割体で構成すると共に、各分割体の内周面に半環状凹部を形成して、２個の分割体を一体にシールケースに締結した状態で、芯金の外周部がシール取付け部材の内周面に形成された環状凹部に保持されるようにしてもよい。
【００１５】
このように構成することで、シール取付け部材をオイルシールに対して着脱自在に取付けることができるので、例えば着脱作業によりシール取付け部材に変形や損傷等の不具合が生じた場合、シール取付け部材のみを交換するだけで済む。また、オイルシールのみを取外すことができるので、そのメンテナンスも容易に行える。加えて、シール取付け部材を２つ割りした構造とすることで各種面加工や穴加工を行い易い、シール取付け部材をオイルシールに固定するための工程を省略できる、といった利点もある。
【００１６】
以上、軸方向の相対移動を規制するための手段としてボルト締結手段を採用した場合を説明したが、もちろんこれ以外の構成を採用することもできる。例えば、オイルシールとシールケースのうち一方のテーパ面の大径側に止め輪を装着して、他方と止め輪とを軸方向で係合させることで、軸方向の相対移動が規制されるようにしてもよい。
【００１７】
このように、止め輪を上記の所定位置に装着するだけでテーパ面での嵌合状態が解消する向きの相対移動を規制することができる。よって、ボルト締結手段を採用する場合と比べて、シール装置全体の構成をコンパクトにすることができる。また、止め輪を装着するための加工は、オイルシールとシールケースの一方のみに施せば足りるので、加工を簡略化して製作コストをより低減することができる。
【００１８】
あるいは、さらに別の軸方向相対移動の規制手段として、下記の構成を採用することもできる。すなわち、シールケースの内周に設けたテーパ面の小径側に、円周方向に沿って複数の切欠き凹部および凸部を形成すると共に、オイルシールの外周に設けたテーパ面の小径側に、外径側に突出し、シールケースの切欠き凸部と軸方向で係合可能な突起部を形成し、テーパ面で嵌合し、かつ切欠き凸部と突起部とを軸方向で係合させることで、オイルシールのシールケースに対する軸方向の相対移動が規制されるように規制手段を構成してもよい。
【００１９】
このようにすれば、先に例示したボルトや止め輪のような部材を用いなくても、テーパ面での嵌合状態を解消する向きの相対移動を規制するための手段を構成することができる。さらにいえば、シール取付け部材を設けずとも、例えばオイルシールを構成する芯金の一部に突起部を設けるだけで済むので、加工コストの低減化とコンパクト化を図ることが可能となる。
【００２０】
また、上記構成を採用する場合、例えば切欠き凸部と突起部の何れか一方に、互いに軸方向に係合した状態で他方を収容可能な凹部を設け、テーパ面で嵌合した状態では凹部の円周方向両側部で他方の円周方向の相対移動が規制されるようにしてもよい。
【００２１】
このように構成することで、軸方向の係合部位と円周方向への相対移動の規制部位を切欠き凸部と突起部とに集約することができる。そのため、部品点数を増やすことなくオイルシールの回り止めを強化することができる。また、加工精度を要する部位を切欠き凸部と突起部とに絞ることができるので、加工時間およびコストを節約できる。
【００２２】
また、オイルシールが芯金を有する場合、この芯金の外周に芯金補強部材を固定して、芯金補強部材の外周にテーパ面を形成するようにしてもよい。
【００２３】
このように構成することで、オイルシールの芯金にテーパ面を設ける場合と比べて、芯金のシール嵌合部の剛性を高めることができる。
【００２４】
また、オイルシールとシールケースとの嵌合部の密着性向上を図る目的で、オイルシールとシールケースとの間に密着シールを配設し、この密着シールを介してオイルシールとシールケースとをテーパ面で嵌合させるようにしてもよい。
【００２５】
このようにすることで、双方の嵌合面と密着シールとが密着した状態でオイルシールがシールケースに嵌合されるので、オイルシールと内方部材との間だけでなくオイルシールとシールケースとの嵌合部における密封性を確保することも可能となる。また、密着シールを介在させることで、テーパ嵌合時にテーパ面間に作用する押付け力（ボルト締結手段を採用する場合であれば、その締付け力）を、所定の密着性が確保できる程度に緩めることができる。そのため、脱着時の作業性をより良好なものとすることができる。また、密着シールを双方のテーパ面と密着させることで、円筒面の場合と比べて密着面積を稼ぐことができるので、嵌合部における密封性を維持したままでテーパ嵌合部の軸方向寸法を短くでき、シール装置のコンパクト化を図ることもできる。
【００２６】
なお、密着シールは、少なくとも一方のテーパ面と密着する前の状態では、その表面に凹凸を有していてもよい。あるいは、テーパ面の大径側で半径方向外側に突出してシールケース又はオイルシールの軸方向端面と密着する端面密着部をさらに有していてもよい。
【００２７】
このように、テーパ面との密着表面に凹凸を設けることで、テーパ面との密着性を更に高めることができる。これにより、シールケースに対するオイルシールの組付け力を更に緩和することができる。また、端面密着部を設けることで、嵌合部の密着領域を広げて、当該嵌合部の密封性（シール性）を更に高めることができる。この種の密着シールは、オイルシール又はシールケースの所定表面に予め一体に形成しておいてもよく、別体に形成したものを例えば双方のテーパ面で挟持するようにしてもよい。
【００２８】
以上の説明に係るシール装置は、転がり軸受の外輪両端に設置されたシールケースに対して所要の固定強度を確保しつつも容易に着脱できることから、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に転動可能に収容された複数の転動体と、外輪の軸方向端部に設けられるシール装置とを備えた転がり軸受として好適に提供することができる。また、特に、軸受の分解頻度が高い鉄鋼圧延機のロールネック用軸受など、液体等の異物が侵入し易い環境下で使用される転がり軸受として好適に使用できる。
【発明の効果】
【００２９】
上記のように、本発明によれば、シールケースに対してオイルシールを従来に比べて容易に着脱することができ、かつ一旦取り外したオイルシールを再使用することのできる転がり軸受用シール装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受の全体断面図である。
【図２】図１に示す転がり軸受に取付けたシール装置であって、（ａ）はその全体断面図、（ｂ）は図２（ａ）に示すシール装置を矢印Ａの方向から見た要部平面図である。
【図３】図２に示すオイルシールのシールケースへの取付け態様を説明するための要部断面図である。
【図４】第１実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図４（ａ）に示すシール装置を矢印Ｂの方向から見た要部平面図、（ｃ）は図４（ｂ）に示すシール装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】第１実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部平面図、（ｂ）は図５（ａ）に示すシール装置のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】第１実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部正面図、（ｂ）は図６（ａ）に示すシール装置への他部品の取付け態様を説明するための要部斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るシール装置であって、（ａ）は図７（ｂ）に示すシール装置のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は図７（ａ）に示すシール装置を矢印Ｄの方向から見た要部平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るシール装置であって、（ａ）はその全体断面図、（ｂ）は図８（ａ）に示すシール装置を矢印Ｅの方向から見た要部平面図である。
【図９】図８に示すオイルシールのシールケースへの取付け態様を説明するための要部平面図である。
【図１０】第３実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図１０（ａ）に示すシール装置を矢印Ｆの方向から見た要部平面図、（ｃ）は図１０（ａ）に示すシール装置のＦ−Ｆ断面図である。
【図１１】第３実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図１１（ａ）に示すシール装置を矢印Ｇの方向から見た要部平面図、（ｃ）は図１１（ａ）に示すシール装置のＧ−Ｇ断面図である。
【図１２】第３実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図１２（ａ）に示すシール装置を矢印Ｈの方向から見た要部平面図である。
【図１３】第３実施形態に係るシール装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１４】第３実施形態に係るシール装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１５】第３実施形態に係るシール装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１６】第３実施形態に係るシール装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１７】第３実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はオイルシールをシールケースに取付ける前の要部断面図、（ｂ）はシールケースに取付けた状態の要部断面図である。
【図１８】第３実施形態に係るシール装置の変形例を示す要部断面図である。
【図１９】その他の実施形態に係るシール装置であって、（ａ）はその要部平面図、（ｂ）は図１９（ａ）に示すシール装置のＩ−Ｉ断面図、（ｃ）は図１９（ａ）に示すシール装置のＪ−Ｊ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００３２】
図１は、本発明の第１実施形態に係る転がり軸受１の全体断面図を示す。この図に示す転がり軸受１は鉄鋼圧延機のロールネックを回転支持するために使用される、いわゆる４列円すいころ軸受であって、軸受部１０と、軸受部１０の軸方向両端に配設されて軸受部１０の内部空間をシールするためのシール装置２０・２０と、軸受中央部の内周に配設されて軸受部１０の内径側中央をシールするための中間シール３０を主に備える。このうち、軸受部１０は、図示しない圧延ロールのロールネックの外周に配設され、２列の軌道面をそれぞれ有する２個の内輪１１・１１と、２列の軌道面を有する中央の外輪１２と、その両側に間座１３を介して配置された１列の軌道面をそれぞれ有する２個の外輪１４と、半径方向に相対する４組の軌道面の間にそれぞれ転動自在に配設された複数の円すいころ１５と、複数の円すいころ１５を円周方向に所定の間隔を隔てて保持する保持器１６とを備える。
【００３３】
軸受部１０の内部空間にはグリース等の潤滑剤が充填されており、例えば円すいころ１５の外周面と内輪１１の軌道面との間や、円すいころ１５の外周面と外輪１２・１４の軌道面との間などにグリースが行き届くようになっている。以下、軸基端側（図１でいえば左側）のシール装置２０を例にとりその構成および作用を詳述する。
【００３４】
図２（ａ）は、転がり軸受１の軸方向一端に配設されたシール装置２０の断面図を示している。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すシール装置２０を同図中の矢印Ａで示す方向から見た要部平面図である。図２（ａ）において、軸受部１０の各構成要素（内輪１１、外輪１２・１４など）は１点鎖線で描いている。このシール装置２０は、図２（ａ）に示すように、外輪１４の軸方向端面と当接する環状のシールケース２１と、シールケース２１の内周に配設され、内輪１１との間に接触シールを構成するオイルシール２２と、オイルシール２２の外周に装着され、オイルシール２２をシールケース２１に取付けるためのシール取付け部材２３とからなる。この図示例では、例えば上記特許文献１に示す従前のシールケースを半径方向で２つに分割し、その外径側の分割体をシールケース２１とし、内径側の分割体をシール取付け部材２３とした形態を呈している。これら外輪１２・１４やシールケース２１は、図示しない軸受箱などの保持手段の内周に取付けられている。また、シールケース２１の外周面にはＯリング２４が装着され、これにより図示しない軸受箱との間をシールするようになっている。
【００３５】
オイルシール２２は、芯金２５と、芯金２５に焼付け等により一体に形成され、内輪１１の端部外周面１１ａと全周にわたって摺接するシールリップ２６と、シールリップ２６の摺接部の外径側に配設され、シールリップ２６を内径側に向けて弾性的に附勢する弾性リング２７とを有する。これにより、グリースが充填される軸受部１０の内部空間がシールされ、また、外部からの異物の侵入を防ぐようになっている。
【００３６】
芯金２５は、例えば金属板のプレス成形により得られるもので、ここでは、シールリップ２６が一体に形成される内周端部２５ａと、内周端部２５ａから軸受外部側に向けて拡径する円すい筒部２５ｂと、円すい筒部２５ｂの大径端から外径側に広がるフランジ部２５ｃと、フランジ部２５ｃの外径端から軸受内部側に伸びる円筒状の外側筒部２５ｄとを一体に有する形態を呈している。この場合、外側筒部２５ｄの外周面にシール取付け部材２３が装着される。
【００３７】
シール取付け部材２３は、上述の通り、芯金２５を装着するための円筒状の内周面２３ａを有すると共に、外周に、軸受外部側（図２（ａ）でいえば左側）に向けて拡径するシール側テーパ面２３ｂを有している。また、シール側テーパ面２３ｂの大径端には、外径側に突出した鍔部２３ｃが形成されている。この鍔部２３ｃは、後述するボルト締結手段によりシールケース２１に締結固定されるようになっている。
【００３８】
シールケース２１の内周には、シール取付け部材２３の外周に設けたシール側テーパ面２３ｂに対応する（ここでは、軸受外部側に向けて拡径し、かつテーパ角が等しい）ケース側テーパ面２１ａが形成されている。そして、オイルシール２２を装着したシール取付け部材２３を、シールケース２１の内周に挿入することで、双方のテーパ面２３ｂ・２１ａが互いに係合し、これによりシール取付け部材２３がテーパ面２３ｂ・２１ａでシールケース２１に嵌合されるようになっている。また、双方のテーパ面２３ｂ・２１ａの大径側には、シール取付け部材２３とシールケース２１とのテーパ面２３ｂ・２１ａでの嵌合状態を解消する向き（図２でいえば左方向）の相対移動を規制する規制手段２８が設けられている。
【００３９】
ここで、上記規制手段２８は、ボルト締結手段で構成される。具体的には、ボルト締結手段は、シール取付け部材２３の鍔部２３ｃを軸方向に貫通するシール側締結孔２３ｄと、鍔部２３ｃと軸方向に対向するシールケース２１の外側端面２１ｂに形成されるケース側締結孔２１ｃと、双方の締結孔２３ｄ・２１ｃと螺着して、鍔部２３ｃをシールケース２１の外側端面２１ｂに締結固定するためのボルト２９とで構成される。シール側締結孔２３ｄとケース側締結孔２１ｃは円周方向に沿って１又は複数設けられる。また、この実施形態では、さらに、ボルト２９のヘッド２９ａと鍔部２３ｃとの間に段付きの座金３１が挟持固定されており、座金３１の段部３１ａをシールケース２１の外側端面２１ｂの内周縁に引っ掛けると共に、座金３１の下端部を爪状に折り曲げて、この爪部３１ｂをボルト２９のヘッド２９ａと係合させることで（図２（ｂ）を参照）、座金３１がボルト２９の回り止めとして機能するようになっている。
【００４０】
また、図２（ａ）に示すように、シール取付け部材２３に設けたシール側テーパ面２３ｂと、シールケース２１に設けたケース側テーパ面２１ａとの間には、密着シール３２が配設されている。この密着シール３２は、例えばゴムパッキンのように、シール側テーパ面２３ｂとケース側テーパ面２１ａに比べて優れた密着性および圧縮性を示すもので、左記の性質を示す樹脂やゴムなどで薄肉に形成される。この実施形態では、密着シール３２は、図３に示すように、シール取付け部材２３のシール側テーパ面２３ｂに一体かつ薄肉に密着形成されており、図２（ａ）に示すように、シール取付け部材２３をシールケース２１の内周に嵌合してはじめてケース側テーパ面２１ａに密着するようになっている。同様に、この実施形態では、シール取付け部材２３の内側端面２３ｅにも密着シール３３が一体に密着形成されており（図３を参照）、相互に嵌合した状態ではじめてシールケース２１の外側端面２１ｂに密着するようになっている。なお、図２や図３では、その存在位置が容易に視認できるように、密着シール３２・３３の厚みを比較的大きめに描いている。以下の説明に係る図においても同様に大きめに（厚めに）描いている。
【００４１】
以下、上記構成のシール装置２０における、シールケース２１に対するオイルシール２２の脱着態様（取付け態様、および取外し態様）を図面に基づき説明する。まず、図３の左側に示すように、オイルシール２２の外周にシール取付け部材２３を装着したものを用意する。そして、シール取付け部材２３を装着したオイルシール２２を軸受外部側からシールケース２１の内周に嵌め入れる。これにより、図３の右側に示すように、密着シール３２の外周面３２ａがシールケース２１のケース側テーパ面２１ａと密着し、この密着シール３２を介してシール取付け部材２３とシールケース２１とがテーパ面２３ｂ・２１ａで嵌合する。また、この際、ケース側テーパ面２１ａにより、シール取付け部材２３とシールケース２１との中心軸が一致するようにシール側テーパ面２３ｂが所定位置に案内されつつ上記嵌合が行われる。この結果、互いの芯合わせが行われた状態で、オイルシール２２がシールケース２１の内周に嵌合される。
【００４２】
このようにオイルシール２２とシールケース２１とをテーパ面２３ｂ・２１ａで嵌合させた状態で、ボルト２９を軸受外部側から締付けることで、シール取付け部材２３の鍔部２３ｃをシールケース２１の外側端面２１ｂに締結する（図２（ａ）を参照）。これにより、オイルシール２２（ここではシール取付け部材２３）とシールケース２１との嵌合部では、双方のテーパ面２３ｂ・２１ａが互いに軸方向に係合し、この係合により、オイルシール２２の軸受内部側（図２でいえば右向き）への相対移動が規制される。また、シール取付け部材２３とシールケース２１とのボルト締結により、オイルシール２２のテーパ面２３ｂ・２１ａでの嵌合状態を解消する向き（図２でいえば左向き）への相対移動が規制される。このようにして、オイルシール２２が、軸方向の相対移動を規制された状態でシールケース２１に取付けられる。
【００４３】
また、この実施形態のように、シール取付け部材２３のテーパ面２３ｂや、鍔部２３ｃの内側端面２３ｅに密着シール３２・３３を密着形成した場合、ボルト２９の締付けに伴い、各密着シール３２・３３が圧縮変形し、シールケース２１のケース側テーパ面２１ａや外側端面２１ｂに密着する。これにより、シール取付け部材２３とシールケース２１との間を全周にわたってすき間なくシールすることができ、シール装置２０（オイルシール２２）による高い密封性を維持することが可能となる。また、密着シール３２の外周面３２ａをケース側テーパ面２１ａに密着させるようにしたので、転がり軸受１の使用時（相対回転時）、シールケース２１とシール取付け部材２３（に設けた密着シール３２）との間に生じる摩擦トルクが、オイルシール２２と内輪１１との間に生じる摩擦トルクを常に上回るようにすることができる。これにより、オイルシール２２のシールケース２１に対する回り止めを図ることができる。逆にいえば、後述する密着シール３２の形態も含め、上記トルクの大小関係を満たすように、密着シール３２の材質・厚み・形状を設定するようにするのがよい。
【００４４】
次に、オイルシール２２をシールケース２１から取り外す場合には、上記と全く逆の手順で取り外し作業を行うことにより、オイルシール２２とシール取付け部材２３との一体品をシールケース２１から取り外すことができる。すなわち、図２に示す状態から、まずボルト２９を緩めてシール取付け部材２３とシールケース２１との締結状態を解除する（図３の右側を参照）。そして、そのまま、シール取付け部材２３を、双方のテーパ面２３ｂ・２１ａでの嵌合状態が解消される向き（図３でいえば左方向）に引き抜くことで、シール取付け部材２３およびオイルシール２２が、シールケース２１から取り外される。
【００４５】
このように、上記構成のシール装置２０であれば、オイルシール２２の嵌合開始側からシールケース２１との締結又はその解除を行うことができるので、オイルシール２２の着脱作業をスムーズに行うことができる。また、シール取付け部材２３をテーパ面２３ｂ・２１ａの大径側に向けて引抜くことで、オイルシール２２の取外しを行うことになるので、引抜きに要する力も従来に比べて僅かで済む。そのため、大掛かりな駆動手段や専用の治具を用いることなく、オイルシール２２の脱着作業を簡易に行うことができる。また、従来に比べて小さな力でオイルシール２２を取り外すことができるので、芯金２５あるいはシールリップ２６などに不要な変形、摩耗が生じるのを避けて、このオイルシール２２を再使用することができる。
【００４６】
図４は、本発明の第１実施形態に係るシール装置の変形例の１つであって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図４（ａ）に示すシール装置を矢印Ｂの方向から見た要部平面図をそれぞれ示している。これらの図に示すシール装置２０は、シール取付け部材２３の外側端面２３ｆに当接させた押え板３４を、ボルト２９の締付けによりシールケース２１に固定することで、シール取付け部材２３の軸方向への相対移動を規制するようにしている。このように構成することで、シール取付け部材２３の軸方向への相対移動を規制しつつも、ボルト締結のための鍔部２３ｃを省略して、シール取付け部材２３の構造を簡素化することができる。また、鍔部２３ｃのほぼ厚み分だけシール装置２０全体の軸方向寸法を短くすることができる。
【００４７】
また、この実施形態では、図４（ａ）や（ｂ）に示すように、押え板３４の外周縁のうち、ボルト２９の締結箇所に対応する部分に、当該部分を軸受外部側に折り曲げることでボルト２９と同数の爪部３４ａを形成するようにしている。このようにすることで、締結状態にあるボルト２９のヘッド２９ａの相対回転を規制して、ボルト２９の回り止めを図ることができるまた、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、シール取付け部材２３の円周方向所定位置に１又は複数の凹部２３ｇを設け、この凹部２３ｇに、押え板３４の内径側端部を折込むことで、この折込み部３４ｂがシール取付け部材２３に対する押え板３４の回り止めとして機能する。これにより、シール取付け部材２３のシールケース２１に対する軸方向相対移動および相対回転が確実に規制される。
【００４８】
図５は、第１実施形態に係るシール装置のその他の変形例であって、（ａ）はその要部平面図、（ｂ）は図５（ａ）に示すシール装置のＣ−Ｃ断面図をそれぞれ示している。この図におけるシール装置２０は、シール取付け部材２３を、その中心軸を含む断面で２個の分割体３５・３５に分割した点を特徴とするものである。この場合、各分割体３５は、半環状の内周面３５ａ、シール側テーパ面３５ｂ、鍔部３５ｃ、および鍔部３５ｃの内側端面３５ｅをそれぞれ有する。そして、鍔部３５ｃに形成した１又は複数のシール側締結孔３５ｄにボルト２９を螺着して、シールケース２１に２個の分割体３５を一体に締結することで、シール取付け部材２３がシールケース２１に固定されるようになっている。また、各分割体３５の内周面３５ａには、内周面３５ａより大径の半環状凹部３６がそれぞれ形成されている（図５（ｂ）を参照）。そして、上記のように割り面を合わせて２個の分割体３５・３５を一体にシールケース２１に締結した状態では、分割体３５の内周に配置した芯金２５の外側筒部２５ｄが、各分割体３５・３５の内周面３５ａ・３５ａに形成された半環状凹部３６・３６に挟み込まれる（図５（ａ）を参照）。これにより、芯金２５が、一体化した分割体３５・３５、すなわちシール取付け部材２３の内周に、軸方向の相対移動を規制された状態で保持される（図５（ｂ）を参照）。
【００４９】
このように構成することで、シール取付け部材２３をオイルシール２２に対して着脱自在に取付けることができるので、例えば着脱作業によりシール取付け部材２３に変形や損傷等の不具合が生じた場合、シール取付け部材２３のみを交換するだけで済む。また、オイルシール２２のみを取外すことができるので、そのメンテナンスも容易に行える。また、図２に示す形態であれば必要となる、シール取付け部材２３をオイルシール２２に固定するための工程を省略することができる。ところで、シール取付け部材２３を分割した場合、これら分割体３５・３５を位置決めした状態でシールケース２１の内周に嵌め入れるのに相当の手間を要するところ、本発明に係るシール装置２０であれば、その外周に半環状のシール側テーパ面２３ｂを有しているので、対応するケース側テーパ面２１ａのガイド機能により、容易に位置決め嵌合を図ることができる。なお、図５（ａ）に示すように、各分割体３５の割り面に密着シール３７を密着形成してもよい。これにより、割り面間の密着性を高めて、シール装置２０全体としての高い密封性を確保することができる。これら密着シール３２・３３・３７は、別個にシール取付け部材２３（分割体３５）に密着形成してもよく、一体に密着形成してもよい（図５（ｂ）を参照）。
【００５０】
また、上記のように、シール取付け部材２３を２個の分割体３５・３５で構成する場合、分割体３５・３５間に他の部品を装着することも可能である。図６はその一例を示すもので、（ａ）は分割体３５の要部（割り面）を正面から見た図、（ｂ）は図６（ａ）に示す分割体３５（シール取付け部材）への他部品の取付け態様を説明するための要部斜視図をそれぞれ示している。この図示例では、シール取付け部材の分割体３５の割り面に、所定形状の収容凹部３８が形成されている。この収容凹部３８は双方の分割体３５・３５に形成されており、分割体３５を例えば図５（ａ）に示すように一体化した状態では、２つの収容凹部３８が、一方向への通気を許容する一方向通気部材３９（いわゆる逆止弁など）を収容し得る収容空間を形成できるようになっている。そのため、図６に示す形態のシール取付け部材（分割体３５）であれば、図６（ｂ）に示すように、まず、一方の分割体３５の収容凹部３８に一方向通気部材３９を取付けると共に、その内周面３５ａに設けた半環状凹部３６に芯金２５の外側筒部２５ｄ（図５（ｂ）を参照）の半分を嵌め合わせる。然る後、他方の分割体３５を一方の分割体３５の割り面で合わせることで、一方向通気部材３９が分割体３５の収容凹部３８・３８に収容されると共に、芯金２５の外側筒部２５ｄが半環状凹部３６・３６に挟持される。このようにして、分割体３５・３５間に芯金２５や一方向通気部材３９を保持した状態で、例えば図４に示す規制手段２８を適用することで、シール取付け部材２３をシールケース２１に固定することができる。
【００５１】
このようにすることで、特に構造を複雑化させることなく、シール取付け部材２３の内部に一方向通気部材３９を装着することができ、これにより、例えば必要な空気を軸受外部から内部に取り入れて、軸受内外における圧力差を解消することができる。なお、この際、図６（ｂ）に示すように、Ｏリングやドーナツ型パッキン等の密封部材４０を、収容凹部３８の軸方向一端に取付けておいてもよい。このようにすることで、割り面のうち密着シール３７の存在しない部分における密封性を併せて維持することができる。また、図６（ａ）や（ｂ）に示すように、割り面に設けた密着シール３７の一部を収容凹部３８の内周面から半径方向外側ないし内側に後退させることで、当該後退部分に排水用の溝４１を軸方向に沿って形成することも可能である。
【００５２】
以上、本発明の第１実施形態を説明したが、本発明の範囲は当該実施形態に限定して解釈されるべきものではなく、オイルシール２２とシールケース２１とがテーパ面で嵌合し、かつ嵌合した状態でオイルシール２２のシールケース２１に対する軸方向の相対移動が規制されるようにしたもの全てに及ぶことはもちろんである。
【００５３】
図７は、本発明の第２実施形態に係るシール装置であって、（ａ）は図７（ｂ）に示すシール装置のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は図７（ａ）に示すシール装置を矢印Ｄの方向から見た要部平面図をそれぞれ示している。同図に示すシール装置２０は、第１実施形態とは異なる規制手段２８を有する。すなわち、この実施形態における規制手段２８は、図７（ａ）に示すように、シールケース２１のケース側テーパ面２１ａの大径側に設けられた環状溝２１ｄと、環状溝２１ｄと嵌合可能な止め輪４２とで構成される。そして、シールケース２１に設けた環状溝２１ｄに止め輪４２としてのＣリングなどを嵌め合わせることで、シール取付け部材２３の外側端面２３ｆと軸方向で係合可能とし、これにより、シール取付け部材２３の軸方向への相対移動が規制されるようにしている。この構成によれば、第１実施形態のように、ボルト２９を締結するための孔（シール側締結孔２３ｄ、ケース側締結孔２１ｃ）を設けずに済むので、ボルト締結手段を採用する場合と比べて、シール装置２０全体の構成をコンパクトにすることができる。また、加工コストの低減を図ることができる。
【００５４】
もちろん、止め輪４２であれば、これを縮径させて環状溝２１ｄから外すだけで、シール取付け部材２３の軸方向の規制状態を解除して、オイルシール２２をシールケース２１から容易に取り外すことができるので、オイルシール２２の着脱作業も手間なく行うことができる。この際、例えば図７（ｂ）に示すように、止め輪４２の円周方向両端部に拡縮操作用の孔４２ａ・４２ａを設けておき、この孔４２ａに適当な操作器具のピン部を挿入して当該ピン部を互いに近接させることで、止め輪４２を容易に縮径させて、環状溝２１ｄから取り外すことができる。
【００５５】
図８は、さらに他の実施形態（第３実施形態）に係るシール装置であって、（ａ）はその全体断面図、（ｂ）は図８（ａ）に示すシール装置を矢印Ｅの方向から見た要部平面図をそれぞれ示している。この実施形態に係るシール装置２０は、シールケース２１の内周に設けたケース側テーパ面２１ａの小径端に、円周方向に沿って複数の切欠き凸部４３と切欠き凹部４４とを形成すると共に、オイルシール２２の側に設けたシール側テーパ面の小径側に、外径側に突出し、シールケース２１の切欠き凸部４３と軸方向で係合可能な突起部４５を形成したものである。そして、オイルシール２２とシールケース２１とをテーパ面で嵌合させ、かつ切欠き凸部４３と突起部４５とを軸方向で係合させることで、オイルシール２２のシールケース２１に対する軸方向の相対移動が規制されるようにしている。この点、すなわち上記構成の規制手段２８を有する点で、本実施形態に係るシール装置２０は、上記第１・第２実施形態に係るシール装置２０と相違する。
【００５６】
詳述すると、この実施形態において、オイルシール２２の芯金２５は、図８（ａ）に示すように、最も外径側に位置する外側筒部２５ｄをその先端側（組み込んだ状態では軸受内部側）に向けてテーパ状に縮径するように折り曲げてあり、この外側筒部２５ｄの外周に、シールケース２１とテーパ嵌合するシール側テーパ面２５ｅが形成されている。また、外側筒部２５ｄの小径端には、図９に示すように、切欠き凸部４３と軸方向に係合可能な突起部４５が円周方向の複数箇所にわたって形成されている。同様に、シールケース２１の内周に設けたケース側テーパ面２１ａの小径端には、このテーパ面２１ａを円周方向の複数箇所にわたって切欠くことにより複数の切欠き凸部４３と切欠き凹部４４とが交互に形成されている。この際、図８（ｂ）に示すように、切欠き凸部４３と突起部４５とは、円周方向幅寸法が略等しく、互いに円周方向のほぼ全領域にわたって係合できるようになっている。また、後述のように、オイルシール２２とシールケース２１とがテーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態では、突起部４５の外径寸法が切欠き凹部４４の内径寸法より小さくなるよう形成されている。
【００５７】
以下、上記構成のシール装置２０における、シールケース２１に対するオイルシール２２の脱着態様（取付け態様、および取外し態様）を説明する。まず、図８（ａ）に示すように、芯金２５の外周（シール側テーパ面２５ｅ）に密着シール３２を装着したオイルシール２２を用意する。そして、このオイルシール２２を、図９に示すように、芯金２５に設けた突起部４５とシールケース２１に設けた切欠き凹部４４の円周方向の位相を合わせた状態で、軸受外部側からシールケース２１の内周に嵌め入れる。これにより、突起部４５が切欠き凹部４４を軸方向に通過して、切欠き凸部４３よりも軸受内部側（図８（ａ）でいえば右側）に来たところで芯金２５のシール側テーパ面２５ｅと、シールケース２１のケース側テーパ面２１ａとが薄肉の密着シール３２を介して嵌合する。
【００５８】
そして、テーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態のシールケース２１に対してオイルシール２２を所定角度だけ回転させることで、芯金２５に設けた突起部４５を、図９に示す円周方向位置から図８（ｂ）に示す円周方向位置へと移動させ、突起部４５と切欠き凸部４３とを軸方向に係合させる（図８（ａ）を参照）。なお、この際、突起部４５から切欠き凸部４３を附勢する向きの力（図８（ａ）でいえば左向きの力）が作用するように、テーパ嵌合した状態における突起部４５の外側端面が切欠き凸部の内側端面よりも僅かに軸受外部側に位置するように構成してもよい。
【００５９】
このようにして、オイルシール２２とシールケース２１との嵌合部では、双方のテーパ面２５ｅ・２１ａが互いに係合し、この係合により、オイルシール２２の軸受内部側（図８（ａ）でいえば右向き）の相対移動が規制される。また、芯金２５に設けた突起部４５とシールケース２１に設けた切欠き凸部４３とを軸方向に係合させることにより、オイルシール２２のテーパ面２５ｅ・２１ａでの嵌合状態を解消する向き（図８（ａ）でいえば左向き）の相対移動が規制される。このようにして、オイルシール２２が、軸方向の相対移動を規制された状態でシールケース２１に取付けられる。
【００６０】
次に、オイルシール２２をシールケース２１から取り外す場合には、上記と全く逆の手順で取り外し作業を行うことにより、オイルシール２２をシールケース２１から取り外すことができる。すなわち、図８（ｂ）に示す状態から、オイルシール２２をシールケース２１に対して所定角度だけ回転させることで、突起部４５と切欠き凸部４３との位相をずらして、オイルシール２２とシールケース２１との係合状態を解除すると共に、突起部４５と切欠き凹部４４との位相を一致させる（図９を参照）。そして、そのまま突起部４５を、双方のテーパ面２５ｅ・２１ａでの嵌合状態が解消される向き（図８（ａ）でいえば左方向）に引き抜くことで、オイルシール２２が、シールケース２１から取り外される。
【００６１】
このようにすることで、ボルト２９や止め輪４２などの部品を省略できる。また、芯金２５とシールケース２１の一部で規制手段２８を構成でき、シール取付け部材２３についても省略できる。そのため、シール装置２０の密封性ないし脱着性はそのままでコンパクト化を図ることができる。加えて、切欠き凸部４３や突起部４５のような部位であれば、ボルト２９の締結孔２３ｄ・２１ｃよりも加工が容易なため、その加工コストをさらに低減することもできる。
【００６２】
また、この実施形態では、突起部４５と切欠き凸部４３を共にシール側テーパ面２５ｅとケース側テーパ面２１ａの小径端に設けるようにしたので、オイルシール２２の嵌め入れ（引抜き）動作と回転動作のみで規制手段２８を構成又は解除することができる。そのため、脱着操作性をより一層良好かつ簡易なものとすることができる。
【００６３】
図１０は、第３実施形態に係るシール装置の変形例であって、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図１０（ａ）に示すシール装置を矢印Ｆの方向から見た要部平面図、（ｃ）は図１０（ａ）に示すシール装置のＦ−Ｆ断面図をそれぞれ示している。この図示例に係るシール装置２０は、シールケース２１の切欠き凸部４３に軸方向の段部４３ａを設けたもので、双方のテーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態では、図１０（ａ）に示すように、上記段部４３ａにオイルシール２２の芯金２５に設けた突起部４５が嵌り合うように構成されている点で、図８に示すシール装置２０と相違する。この際、図１０（ｂ）に示すように、切欠き凸部４３の円周方向幅寸法は突起部４５のそれに比べて大きく、かつ、切欠き凸部４３に設けた段部４３ａの円周方向幅寸法についても突起部４５のそれ以上に形成されている。また、図１０（ａ）ないし（ｃ）に示すように、シールケース２１とオイルシール２２とがテーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態で、突起部４５の外側端面が段部４３ａの内側端面と係合するように、シール側テーパ面２５ｅに対する突起部４５の形成位置、又は段部４３ａの段差（後退量）が設定されている。
【００６４】
上述の構成を採る場合、例えば図８に示すシール装置２０と同様、オイルシール２２を、図９に示すように、芯金２５に設けた突起部４５とシールケース２１に設けた切欠き凹部４４の円周方向の位相を合わせた状態で、軸受外部側からシールケース２１の内周に嵌め入れる。そして、テーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態のシールケース２１に対してオイルシール２２を所定角度だけ回転させることで、芯金２５に設けた突起部４５を、図９に示す円周方向位置から図１０（ｂ）に示す円周方向位置へと移動させる。そして、突起部４５と切欠き凸部４３の段部４３ａとが同位相になると、突起部４５が若干の変形を伴って段部４３ａの円周方向両側部を乗り越えて、段部４３ａと同位相に来ると、突起部４５が軸受外部側に戻って段部４３ａと嵌り合う。これにより、オイルシール２２とシールケース２１とがテーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態で、切欠き凸部４３の段部４３ａと突起部４５とが軸方向で係合し、かつ円周方向でも係合可能となる。よって、特に別部材を別途設けることなく、オイルシール２２の回り止めを実施することが可能となる。
【００６５】
また、上記の説明では、シールケース２１の切欠き凸部４３に段部４３ａを設け、この段部４３ａに突起部４５を嵌め合い可能とした場合を例示したが、もちろん、逆の構成を採ることも可能である。図１１はその一例を示すもので、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は図１１（ａ）に示すシール装置を矢印Ｇの方向から見た要部平面図、（ｃ）は図１１（ａ）に示すシール装置のＧ−Ｇ断面図をそれぞれ示している。この図示例に係るシール装置２０は、芯金２５の突起部４５に軸方向の段部４５ａを設けており、双方のテーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態では、図１１（ａ）に示すように、上記段部４５ａにシールケース２１に設けた切欠き凸部４３が嵌り合うように構成されている。よって、この構成によっても、オイルシール２２の回り止めを実施することが可能となる。なお、図示は省略するが、切欠き凸部４３（段部４３ａ）又は突起部４５の角部について面取りを施すことで、突起部４５が段部４３ａの段差分を乗り越え易くして、突起部４５の段部４３ａへの嵌め込みをスムーズに行うこともできる。突起部４５に段部４５ａを設ける場合にも同様の構成を採り得ることはもちろんである。
【００６６】
また、オイルシール２２の回り止め効果を高める手段として、例えば図１２に示す手段を採ることも可能である。すなわち、この図示例では、シール側テーパ面２５ｅとケース側テーパ面２１ａとの間に配設した密着シール３２をさらに外径側へ延長している。そして、図１２（ａ）に示すように、延長部分としての端面密着部４６をシールケース２１の外側端面２１ｂに密着させることで、シール嵌合部における密封性をより一層高めると共に、シールケース２１との密着面積を増やして摺動抵抗を増大している。従って、この構成によってもオイルシール２２の回り止めを図ることができる。なお、回り止め効果の更なる向上を図るのであれば、図１２（ｂ）に示すように、シールケース２１に係合ピン４７を立設すると共に、この係合ピン４７のヘッド４７ａと嵌り合う大きさの切欠き部４６ａを端面密着部４６の外周縁に形成することで、密着シール３２ひいてはオイルシール２２の回り止めを確実に図ることができる。
【００６７】
図１３は、第３実施形態に係るシール装置の更なる変形例を示す要部断面図である。同図に係るシール装置２０は、芯金２５の外側筒部２５ｄの外周に芯金補強部材４８を取付け、この芯金補強部材４８の外周に、ケース側テーパ面２１ａと嵌合し得るシール側テーパ面４８ａを設けた点で、図８から図１２に示すシール装置２０と相違する。詳述すると、芯金補強部材４８は、芯金２５と同様、金属板のプレス成形等により所定形状に成形されたものであり、芯金２５のテーパ形状をなす外側筒部２５ｄの外側に重ねて配設されている。また、この図示例では、外側筒部２５ｄに代えて、芯金補強部材４８の小径側に突起部４５が設けられており、テーパ面４８ａ・２１ａで嵌合した状態では突起部４５と切欠き凸部４３とが軸方向に係合できるようになっている。
【００６８】
このように構成することで、芯金２５を補強することができ、これにより、オイルシール２２脱着時に起こり得る芯金２５の不要な変形、特にシールケース２１とテーパ嵌合する外側筒部２５ｄの変形を抑制することができる。
【００６９】
また、図１２に示すように、密着シール３２に端面密着部４６を設ける場合、この端面密着部４６を芯金補強部材４８で補強することも有効である。すなわち、図１３に示すように、芯金２５の外側筒部２５ｄの外周に沿って配設される芯金補強部材４８に、その大径端から外径側に向けて突出した鍔部４８ｂを一体に設け、この鍔部４８ｂの周囲に密着シール３２（端面密着部４６）を密着形成してもよい。このような構成を採ることで、鍔部４８ｂを、端面密着部４６の芯金として機能させることができ、端面密着部４６を確実にシールケース２１の外側端面２１ｂに密着させることができる。
【００７０】
あるいは、図１４に示すように、突起部４５の補強を図ることも可能である。すなわち、テーパ状をなす外側筒部２５ｄの小径端部に、金属板をプレス成形してなる突起部形成部材４９を固定する。そして、突起部形成部材４９の一部を外径側に向けて折り曲げて重ね合わせて、この重ね合わせた部分４９ａで突起部４５を構成してもよい。このように構成することで、切欠き凸部４３との係合部（突起部４５）のみを効果的に補強することができる。
【００７１】
図１５は、第３実施形態に係るシール装置の更に別の変形例を示す要部断面図である。同図に示すシール装置２０では、シールケース２１が、ケース本体５０と、環状のケース分割体５１とに分けて形成され、ケース分割体５１の内周には切欠き凸部４３および切欠き凹部４４が形成されている。そして、このケース分割体５１をボルト５２によりケース本体５０に締結することで、芯金２５に設けた突起部４５と軸方向に係合できるようになっている。このように構成することで、より容易に切欠き凸部４３および切欠き凹部４４を形成することができる。
【００７２】
あるいは、図１６に示すように、ケース分割体５３を金属板のプレス成形品としてもよい。この場合、薄板状のケース分割体５３の内周縁の一部を軸受外部側（図１６でいえば左方向）に向けて折曲げると共に、この折曲げ部５３ａと円周方向に隣接する部分を軸方向に打抜くことで、複数の折曲げ部５３ａと打抜き部５３ｂとが形成される。よって、これら折曲げ部５３ａと打抜き部５３ｂをそれぞれ切欠き凸部４３と切欠き凹部４４として用いることで、突起部４５と折曲げ部５３ａとで規制手段２８をより安価に構成することができる。
【００７３】
以上、主に規制手段２８およびこの規制手段２８を構成する要素が採り得る形態につき説明したが、これ以外の構成要素についても、本発明の範囲内である限りにおいて種々の形態を採り得ることはもちろんである。
【００７４】
例えばオイルシール２２とシールケース２１との間に配設される密着シール３２に関し、図１７や図１８に示す形態を採ることが可能である。すなわち、図１７（ａ）に示すように、芯金２５のシール側テーパ面２５ｅに密着シール３２を一体に形成する場合、ケース側テーパ面２１ａと当接する密着シール３２の外周面３２ａに予め凹凸を設けるようにしてもよい。このように構成すれば、密着シール３２の外周面３２ａに形成された凹凸部分が、テーパ面２５ｅ・２１ａで嵌合した状態ではケース側テーパ面２１ａに押圧されて変形し、その結果、密着シール３２でケース側テーパ面２１ａを漏れなく密着することが可能となる。また、このようにケース側テーパ面２１ａへの密着性を向上させることで、シールケース２１に対するオイルシール２２の組付け力を緩和することができるので、脱着時におけるオイルシール２２の損傷を防止又は抑制して、分解後の再使用を図ることができる。あるいは、図１８に示すように、シールケース２１の外側端面２１ｂと当接する密着シール３２の端面密着部４６の内側端面４６ｂに上記の凹凸（図中破線で示す）を設けるようにしてもよい。これにより、シール装置２０全体としての密封性を更に高めることができる。
【００７５】
図１９は、他の実施形態に係るシール装置であって、（ａ）はその要部平面図、（ｂ）は図１９（ａ）に示すシール装置のＩ−Ｉ断面図、（ｃ）は図１９（ａ）に示すシール装置のＪ−Ｊ断面図をそれぞれ示している。ここで、同図に係るシール装置２０は、オイルシール２２とシールケース２１とが円筒面５４ａ・５４ｂで嵌合する点で、第１実施形態に係るシール装置２０と相違する。また、シール取付け部材２３を構成する２個の分割体３５・３５のうち、一方の分割体３５のみがボルト２９でが締結されるようになっており（図１９（ｂ）を参照）、他方の分割体３５のシール側締結孔３５ｄに対応するシールケース２１の所定位置には、ケース側締結孔２１ｃが形成されていない（図１９（ｃ）を参照）。もちろん、１８０°反対の位置では、他方の分割体３５のシール側締結孔３５ｄに対応する位置にのみケース側締結孔２１ｃが形成されており、一方の分割体３５のシール側締結孔３５ｄに対応する位置には形成されていない。よって、円筒面５４ａ・５４ｂ同士が密着している場合であっても、それぞれの分割体３５に設けたシール側締結孔３５ｄをタップ穴として利用することで、容易にシール取付け部材２３をシールケース２１から分離することができる。
【００７６】
なお、以上の説明に係る部品（特に金属製部品）について、例えば図１に示す用途（圧延機ロールネック用）に本発明に係るシール装置を使用する場合、その使用環境を考慮して、例えばテフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂材料によるコーティング、リン酸塩皮膜処理、亜鉛めっきなど、種々の防錆処理を施しておいてもよい。
【００７７】
また、以上の説明では、オイルシール２２を、金属製の芯金２５と、芯金２５に一体に形成され、内輪１１の端部外周面１１ａと全周にわたって摺接するシールリップ２６と、シールリップ２６の摺接部の外径側に配設され、シールリップ２６を内径側に向けて弾性的に附勢する弾性リング２７とで構成した場合を例示したが、もちろん、これ以外の構成に係るオイルシール２２についても本発明を適用することができる。
【００７８】
また、以上の説明では、鉄鋼圧延機のロールネック用の４列円すいころ軸受に本発明を適用した場合を説明したが、適用可能な転がり軸受１の形態・用途は特に問わない。すなわち、例示した複列（４列）に限らず、２例あるいは単列の転がり軸受に対しても本発明を適用することができる。もちろん、転動体の種類も問わない。円すいころ軸受に限らず、円筒ころ軸受や調心ころ軸受などのころ軸受、さらには玉軸受など転がり軸受全般に対して本発明を適用することができる。また、用途に関しても上記例示の用途に限ることなく、上記各種の転がり軸受に対応した用途（一般産業機械用途、鉄道車両用途）に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 転がり軸受
１０ 軸受部
１１・１１ 内輪
１２・１４ 外輪
１３ 間座
１５ 円すいころ
１６ 保持器
２０・２０ シール装置
２１ シールケース
２１ａ ケース側テーパ面
２１ｃ ケース側締結孔
２１ｄ 環状溝
２２ オイルシール
２３ シール取付け部材
２３ｂ シール側テーパ面
２３ｃ 鍔部
２３ｄ シール側締結孔
２４ Ｏリング
２５ 芯金
２５ｄ 外側筒部
２５ｅ シール側テーパ面
２６ シールリップ
２７ 弾性リング
２８ 規制手段
３０ 中間シール
３１ 座金
３１ａ 段部
３２・３３・３７ 密着シール
３４ 押え板
３５・３５ 分割体
３５ｂ シール側テーパ面
３５ｄ シール側締結孔
３６ 半環状凹部
３９ 一方向通気部材
４０ 密封部材
４２ 止め輪
４３ 切欠き凸部
４３ａ 段部
４４ 切欠き凹部
４５ 突起部
４５ａ 段部
４６ 端面密着部
４７ 係合ピン
４８ 芯金補強部材
４８ａ シール側テーパ面
４８ｂ 鍔部
４９ 突起部形成部材
５０ ケース本体
５１・５３ ケース分割体
５４ａ・５４ｂ 円筒面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受の内輪と外輪との間をシールするためのシール装置であって、外輪を含む外方部材の軸方向端部に設置されるシールケースと、シールケースの内周に固定され、内輪を含む内方部材との間をシールするオイルシールとを備え、
オイルシールとシールケースとはテーパ面で嵌合し、かつ嵌合した状態でオイルシールのシールケースに対する軸方向の相対移動が規制されるようにしたことを特徴とする転がり軸受用シール装置。
【請求項２】
オイルシールとシールケースのうち一方のテーパ面の大径側にボルト締結手段を設け、この締結手段によりオイルシールをシールケースに締結することで軸方向の相対移動が規制されるようにした請求項１に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項３】
オイルシールは芯金を有し、芯金の外周にシール取付け部材が装着され、
シールケースとシール取付け部材はテーパ面で嵌合し、
シール取付け部材のテーパ面の大径側には、外径側に突出した鍔部が形成され、この鍔部をボルト締結手段でシールケースに締結することで軸方向の相対移動が規制されるようにした請求項２に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項４】
シール取付け部材は軸方向に沿った断面で分割された２個の分割体で構成されると共に、各分割体の内周面には半環状凹部が形成され、
２個の分割体を一体にシールケースに締結した状態で、芯金の外周部がシール取付け部材の内周面に形成された環状凹部に保持されるようにした請求項３に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項５】
オイルシールとシールケースのうち一方のテーパ面の大径側に止め輪を装着して、他方と止め輪とを軸方向で係合させることで、軸方向の相対移動が規制されるようにした請求項１に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項６】
シールケースの内周に設けたテーパ面の小径側に、円周方向に沿って複数の切欠き凹部および凸部が形成されると共に、オイルシールの外周に設けたテーパ面の小径側に、外径側に突出し、シールケースの切欠き凸部と軸方向で係合可能な突起部が形成され、
テーパ面で嵌合し、かつ切欠き凸部と突起部とを軸方向で係合させることで、オイルシールのシールケースに対する軸方向の相対移動が規制されるようにした請求項１に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項７】
切欠き凸部と突起部の何れか一方に、互いに軸方向に係合した状態で他方を収容可能な凹部を設け、テーパ面で嵌合した状態では凹部の円周方向両側部で他方の円周方向の相対移動が規制されるようにした請求項６に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項８】
オイルシールは芯金を有し、この芯金の外周には芯金補強部材が固定され、芯金補強部材の外周にテーパ面が形成されている請求項６に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項９】
オイルシールとシールケースとの間には密着シールが配設され、この密着シールを介してオイルシールとシールケースとがテーパ面で嵌合するようにした請求項１に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項１０】
密着シールは、少なくとも一方のテーパ面と密着する前の状態では、その表面に凹凸を有している請求項９に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項１１】
密着シールは、テーパ面の大径側で半径方向外側に突出してシールケース又はオイルシールの軸方向端面と密着する端面密着部をさらに有する請求項９に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項１２】
外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に転動可能に収容された複数の転動体と、外輪の軸方向端部に設けられる請求項１〜１１の何れかに記載のシール装置とを備えた転がり軸受。
【請求項１】
転がり軸受の内輪と外輪との間をシールするためのシール装置であって、外輪を含む外方部材の軸方向端部に設置されるシールケースと、シールケースの内周に固定され、内輪を含む内方部材との間をシールするオイルシールとを備え、
オイルシールとシールケースとはテーパ面で嵌合し、かつ嵌合した状態でオイルシールのシールケースに対する軸方向の相対移動が規制されるようにしたことを特徴とする転がり軸受用シール装置。
【請求項２】
オイルシールとシールケースのうち一方のテーパ面の大径側にボルト締結手段を設け、この締結手段によりオイルシールをシールケースに締結することで軸方向の相対移動が規制されるようにした請求項１に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項３】
オイルシールは芯金を有し、芯金の外周にシール取付け部材が装着され、
シールケースとシール取付け部材はテーパ面で嵌合し、
シール取付け部材のテーパ面の大径側には、外径側に突出した鍔部が形成され、この鍔部をボルト締結手段でシールケースに締結することで軸方向の相対移動が規制されるようにした請求項２に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項４】
シール取付け部材は軸方向に沿った断面で分割された２個の分割体で構成されると共に、各分割体の内周面には半環状凹部が形成され、
２個の分割体を一体にシールケースに締結した状態で、芯金の外周部がシール取付け部材の内周面に形成された環状凹部に保持されるようにした請求項３に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項５】
オイルシールとシールケースのうち一方のテーパ面の大径側に止め輪を装着して、他方と止め輪とを軸方向で係合させることで、軸方向の相対移動が規制されるようにした請求項１に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項６】
シールケースの内周に設けたテーパ面の小径側に、円周方向に沿って複数の切欠き凹部および凸部が形成されると共に、オイルシールの外周に設けたテーパ面の小径側に、外径側に突出し、シールケースの切欠き凸部と軸方向で係合可能な突起部が形成され、
テーパ面で嵌合し、かつ切欠き凸部と突起部とを軸方向で係合させることで、オイルシールのシールケースに対する軸方向の相対移動が規制されるようにした請求項１に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項７】
切欠き凸部と突起部の何れか一方に、互いに軸方向に係合した状態で他方を収容可能な凹部を設け、テーパ面で嵌合した状態では凹部の円周方向両側部で他方の円周方向の相対移動が規制されるようにした請求項６に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項８】
オイルシールは芯金を有し、この芯金の外周には芯金補強部材が固定され、芯金補強部材の外周にテーパ面が形成されている請求項６に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項９】
オイルシールとシールケースとの間には密着シールが配設され、この密着シールを介してオイルシールとシールケースとがテーパ面で嵌合するようにした請求項１に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項１０】
密着シールは、少なくとも一方のテーパ面と密着する前の状態では、その表面に凹凸を有している請求項９に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項１１】
密着シールは、テーパ面の大径側で半径方向外側に突出してシールケース又はオイルシールの軸方向端面と密着する端面密着部をさらに有する請求項９に記載の転がり軸受用シール装置。
【請求項１２】
外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に転動可能に収容された複数の転動体と、外輪の軸方向端部に設けられる請求項１〜１１の何れかに記載のシール装置とを備えた転がり軸受。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−７４９５７（Ｐ２０１１−７４９５７Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２４７１３（Ｐ２００９−２２４７１３）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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