(57)【要約】【課題】  軸受装置の組み付け時に後蓋が転がり軸受から外れることを未然に防止する。【解決手段】  内輪１２と、外輪１４と、内輪１２および外輪１４間に介挿された円すいころ１５とからなる転がり軸受１７を備え、内輪１２の軸方向一方側に環状のスペーサ２４を介して後蓋１９を配置し、スペーサ２４の外周縁部にシール部２７を設けた車軸用軸受装置であって、スペーサ２４の内周縁部に軸方向両側へ延びる筒状部３０を一体的に形成し、その筒状部３０の外周を内輪１２の内周および後蓋１９の内周に締め代をもって嵌合させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪および前記外輪間に介挿された転動体とからなる軸受を備え、内輪の軸方向一方側にスペーサを介して蓋部材を配置し、前記スペーサの径方向外側端部にシール部を設けた車軸用軸受装置であって、
前記スペーサの径方向内側端部に、軸方向両側へ延びる筒状部を一体的に形成し、前記筒状部の外周を前記内輪の内周および前記蓋部材の内周に締め代をもって嵌合させたことを特徴とする車軸用軸受装置。
【請求項２】
前記スペーサは、環状の芯金板部と、前記芯金板部の外周縁部に形成された前記シール部と、芯金板部の内周縁部に形成された前記筒状部とで構成されている請求項１に記載の車軸用軸受装置。
【請求項３】
前記スペーサの筒状部の軸方向両端部に、径方向外側へ突出する凸部を設けると共に、前記凸部が嵌合する凹部を内輪の内周および蓋部材の内周に設けた請求項１又は２に記載の車軸用軸受装置。
【請求項４】
前記スペーサの筒状部は、樹脂またはゴムの弾性材料で構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の車軸用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉄道車両などの車軸を支持する車軸用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば鉄道車両の車軸を支持する軸受装置として、本出願人は、例えば特許文献１で開示された軸受装置を先に提案している。
【０００３】
この軸受装置の主要部は、分割型の内輪と、一体型の外輪と、内輪および外輪間に介挿された複列の円すいころと、各列の円すいころを周方向に等間隔で保持する保持器とからなる軸受を備えている。
【０００４】
軸受の軸方向両端にはシール構造が設けられている。軸受の内輪は、鉄道車両の車軸の外周に圧入される。外輪の外周は、鉄道車両の軸箱に固定される。
【０００５】
軸受の軸方向両側には、車軸に圧入された油切りおよび後蓋が内輪の軸方向端面と当接するように配置されている。これにより、油切りと後蓋とで軸受を挟み込むようにして位置決めしている。
【０００６】
軸受の軸方向両側、つまり、外輪の軸方向両端には、軸受の内部に潤滑剤を封入するためのシール部材が取り付けられている。シール部材のリップ部は、油切りおよび後蓋の外周面と摺接するようになっている。
【０００７】
ここで、軸受装置では、ラジアル荷重を負荷しながら車軸が回転するため、ラジアル荷重を受けた車軸が撓むことがある。このような車軸の撓みにより、軸受部品である内輪と後蓋との間でフレッティングが生じる。
【０００８】
このようなフレッティングによる内輪および後蓋の摩耗を抑制すると共に、フレッティングによる摩耗粉が軸受の内部へ侵入することを抑制するため、特許文献１で開示された軸受装置では、スペーサによるフレッティング対策を講じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１８−４８６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献１の軸受装置で講じているフレッティング対策では、環状のスペーサを内輪と後蓋との間に挟み込んだ構造を採用している。スペーサの外周縁部には、弾性部材からなるシール部が設けられている。
【００１１】
このシール部を有するスペーサにより、フレッティングによる内輪および後蓋の摩耗を抑制すると共に、フレッティングによる摩耗粉が軸受の内部へ侵入することを抑制するようにしている。
【００１２】
ここで、スペーサの内周面が車軸の外周面と接触すると、摩耗の原因となる。そのため、スペーサの内周面と車軸の外周面との間に隙間を設けている。つまり、スペーサの内径を車軸の外径よりも大きくなるように設定している。
【００１３】
軸受装置を車軸に組み付けるに際して、スペーサが組み付けられた後蓋を転がり軸受に組付けた状態で軸受の内輪を車軸に圧入する。後蓋は、外輪の軸方向端部に取り付けられたオイルシールのリップ部に組み付けられているため、圧入時に内輪のスティックスリップによる振動でもって後蓋が転がり軸受から離脱するおそれがあり、車軸への内輪の圧入が困難となる。ここで後蓋とリップ部との摺接による発熱の懸念があるため、後蓋に対するリップ部の締め代を大きくすることができない。
【００１４】
以上のように、車軸への軸受装置の組み付け時に後蓋が転がり軸受から外れると、軸受の搬送時、組み付け時および取り外し時における取り扱い性や作業性が低下することになる。
【００１５】
そこで、本発明は前述の課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、軸受装置の組み付け時に後蓋が転がり軸受から外れることを未然に防止し得る車軸用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】
【００１６】
本発明に係る車軸用軸受装置は、内輪と、外輪と、内輪および外輪間に介挿された転動体とからなる軸受を備え、内輪の軸方向一方側にスペーサを介して蓋部材を配置し、スペーサの径方向外側端部にシール部を設けた構造を具備する。
【００１７】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、スペーサの径方向内側端部に、軸方向へ延びる筒状部を一体的に形成し、筒状部の外周を内輪の内周および蓋部材の内周に締め代をもって嵌合させたことを特徴とする。
【００１８】
本発明のスペーサは、環状の芯金板部と、その芯金板部の外周縁部に形成されたシール部と、芯金板部の内周縁部に形成された筒状部とで構成されていることが望ましい。
【００１９】
本発明では、軸受装置を車軸に組み付けるに際して、車軸への内輪の圧入時、車軸に対する内輪のスティックスリップによる振動が発生しても、後蓋はスペーサの筒状部の蓋部材側へ延びる部分と締め代をもって嵌合しているため、後蓋およびスペーサは、径方向外側端部のシール部と径方向内側端部の筒状部とで径方向に位置決めされる。
【００２０】
本発明において、スペーサの筒状部の軸方向両端部に、径方向外側へ突出する凸部を設けると共に、凸部が嵌合する凹部を内輪の内周および蓋部材の内周に設けた構造が望ましい。
【００２１】
このような構造を採用すれば、スペーサの凸部と内輪および蓋部材の凹部との凹凸嵌合により、スペーサを蓋部材に強固に固定すると共に、内輪と蓋部材を強固に連結することができる。その結果、軸受装置の組み付け時、後蓋が転がり軸受から外れることをより一層確実に回避できる。
【００２２】
本発明におけるスペーサの筒状部は、樹脂またはゴムの弾性材料で構成されていることが望ましい。
【００２３】
このような構造を採用すれば、筒状部の弾性変形により、スペーサの筒状部を蓋部材および内輪に締め代をもって嵌合させることが容易となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、軸受装置を車軸に組み付けるに際して、内輪の圧入時、車軸に対する内輪のスティックスリップによる振動が発生しても、スペーサの筒状部が蓋部材と締め代をもって嵌合することで、後蓋が転がり軸受から外れてスペーサが位置ずれすることを回避できる。
【００２５】
このように、軸受装置の組み付け時に後蓋が転がり軸受から外れることを未然に防止できるので、軸受の搬送時、組み付け時における取り扱い性や作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態で、車軸用軸受装置を示す断面図である。
【図２】図１のスペーサを示す拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態で、車軸用軸受装置を示す断面図である。
【図４】図３のスペーサを示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係る車軸用軸受装置の実施形態を図面に基づいて以下に詳述する。以下の実施形態では、鉄道車両の車軸を支持する軸受装置を例示するが、本発明は、鉄道車両の車軸以外の軸受装置としても適用可能である。
【００２８】
軸受装置は、図１に示すように、外周に軌道面１１を有する分割型の内輪１２と、内周に軌道面１３を有する一体型の外輪１４と、内輪１２の軌道面１１と外輪１４の軌道面１３との間に介挿された複列の転動体である円すいころ１５と、各列の円すいころ１５を周方向等間隔に保持する一対の保持器１６とからなる転がり軸受１７を備えている。
【００２９】
転がり軸受１７の軸方向外側（図１の左側）には油切り１８が配置されている。転がり軸受１７の軸方向内側（図１の右側）には蓋部材である後蓋１９が配置されている。油切り１８および後蓋１９は、鉄道車両の車軸２０の外周に圧入される。
【００３０】
外輪１４の軸方向両端には、シールケース２１を介してオイルシール２２が装着されている。オイルシール２２は、油切り１８の外周面および後蓋１９の外周面と摺接することで、転がり軸受１７の内部空間を密封する。転がり軸受１７の内部空間には、グリース等の潤滑剤（図示せず）が封入されている。
【００３１】
一対の内輪１２は、間座２３を介して互いに軸方向に当接した状態で並置され、鉄道車両の車軸２０の外周に圧入される。外輪１４の外周は、鉄道車両の軸箱（図示せず）に固定される。
【００３２】
以上の構成からなる軸受装置は、転がり軸受１７の軸方向内側に位置する内輪１２の軸方向一方側（図１の右側）に環状のスペーサ２４を介して後蓋１９を配置した構造を有する。つまり、内輪１２の軸方向端面２５と後蓋１９の軸方向端面２６との間に金属製のスペーサ２４を挟み込んだ構造となっている。
【００３３】
スペーサ２４の径方向外側端部にシール部２７を設けている。シール部２７は、内輪１２の軸方向端面２５と後蓋１９の軸方向端面２６に軸方向で密着している。また、後蓋１９の軸方向端面２６には凹段面２８が形成されている。シール部２７は、後蓋１９の凹段面２８に径方向で係止されている。
【００３４】
軸受装置では、ラジアル荷重を負荷しながら車軸２０が回転するため、ラジアル荷重を受けた車軸２０が撓むことがある。このような車軸２０の撓みにより、軸受部品である内輪１２と後蓋１９との間でフレッティングが生じる。
【００３５】
この実施形態では、シール部２７を有するスペーサ２４が内輪１２と後蓋１９との間に介在することにより、フレッティングによる内輪１２および後蓋１９の摩耗を抑制すると共に、フレッティングによる摩耗粉が転がり軸受１７の内部へ侵入することを抑制する。
【００３６】
一方、スペーサ２４の径方向内側端部に、軸方向へ延びる筒状部３０を一体的に形成している。つまり、スペーサ２４は、図２に示すように、環状の芯金板部２９と、その芯金板部２９の外周縁部に形成されたシール部２７と、芯金板部２９の内周縁部に形成された筒状部３０とで構成されている。
【００３７】
芯金板部２９は、外周縁部および内周縁部を後蓋側に屈曲させたリム３１，３２を有する。シール部２７および筒状部３０は、樹脂またはゴム等の弾性材料で構成され、インサート成形などにより芯金板部２９と一体的に形成されている。
【００３８】
スペーサ２４は、芯金板部２９の外周縁部に位置するシール部２７が後蓋１９の凹段面２８に嵌合する。後蓋１９の内周面３３には、凹段部３４が形成されている。芯金板部２９の内周縁部に位置する筒状部３０の後蓋側へ延びる部分が、後蓋１９の凹段部３４の内周面３３に締め代をもって嵌合している（図１参照）。
【００３９】
この嵌合により、筒状部３０の弾性変形でもって筒状部３０の外周面３５が後蓋１９の内周面３３と密着する。これにより、筒状部３０の後蓋側へ延びる部分が後蓋１９に固定される。
【００４０】
このようにして、筒状部３０の後蓋側へ延びる部分が後蓋１９に固定されると共に、シール部２７が後蓋１９の凹段面２８に係止されているので、スペーサ２４は、シール部２７と筒状部３０とで径方向に位置決めされる。
【００４１】
特に、芯金板部２９の外周縁部に位置するフランジ部３１と、芯金板部２９の内周縁部に位置するリム３２が軸方向に沿って後蓋側へ延びているので、スペーサ２４を後蓋１９に強固に固定することができる。
【００４２】
軸受装置を車軸２０に組み付けるに際して、車軸２０への内輪１２の圧入時、車軸２０に対する内輪１２のスティックスリップによる振動が発生しても、スペーサ２４によって、径方向に位置決めされた状態で転がり軸受１７に固定されているので、後蓋１９が転がり軸受１７から外れて位置ずれすることを回避できる。
【００４３】
一方、内輪１２の内周面３６には、凹段部３７が形成されている。スペーサ２４は、芯金板部２９の内周縁部に位置する筒状部３０の内輪側へ延びる部分が、内輪１２の凹段部３７の内周面３６に締め代をもって嵌合している。
【００４４】
この嵌合により、筒状部３０の弾性変形でもって筒状部３０の外周面３５が内輪１２の内周面３６と密着する。これにより、筒状部３０の内輪側へ延びる部分が内輪１２に固定される。
【００４５】
以上のように、筒状部３０の後蓋側へ延びる部分が後蓋１９に固定されると共に、筒状部３０の内輪側へ延びる部分が内輪１２に固定されることにより、後蓋１９と内輪１２とが筒状部３０により連結される。
【００４６】
軸受装置の組み付け時に後蓋１９が転がり軸受１７から外れることを未然に防止できるので、転がり軸受１７の搬送時、組み付け時における取り扱い性および作業性が向上する。
【００４７】
後蓋１９と内輪１２とを連結した状態で、後蓋１９および内輪１２を車軸２０に同時に圧入するようにしてもよい。
【００４８】
図３および図４は、本発明の他の実施形態における軸受装置およびスペーサを示す。なお、図３および図４において、図１および図２と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００４９】
図３および図４に示す実施形態では、スペーサ２４の筒状部３０の軸方向両端部に径方向外側へ突出する凸部３８を設けている。凸部３８は、筒状部３０の全周に亘って形成された環状をなすが、必ずしも環状である必要はなく、筒状部３０の周方向に沿って部分的に形成されたものであってもよい。
【００５０】
一方、筒状部３０の後蓋側へ延びる部分に位置する凸部３８に対応して、後蓋１９の凹段部３４の内周面３３に凹部３９を環状に形成する。また、筒状部３０の内輪側へ延びる部分に位置する凸部３８に対応して、内輪１２の凹段部３７の内周面３６に凹部３９を環状に形成する。
【００５１】
この実施形態では、筒状部３０の後蓋側へ延びる部分を後蓋１９の内周面３３に締め代をもって嵌合させると共に、筒状部３０の後蓋側へ延びる部分の凸部３８を後蓋１９の内周面３３の凹部３９に嵌合させる。
【００５２】
また、筒状部３０の内輪側へ延びる部分を内輪１２の内周面３６に締め代をもって嵌合させると共に、筒状部３０の内輪側へ延びる部分の凸部３８を内輪１２の凹段部３７の内周面３６の凹部３９に嵌合させる。
【００５３】
後蓋１９および内輪１２の凹溝３９に筒状部３０の凸部３８を嵌合させるに際しては、筒状部３０の凸部３８が弾性変形することにより凸部３８を凹部３９に容易に嵌合させることができる。
【００５４】
この実施形態では、スペーサ２４の筒状部３０が後蓋１９の凹段部３４の内周面３３に締め代でもって嵌合するだけでなく、凸部３８が凹部３９に嵌合している。この凹凸嵌合の付加により、スペーサ２４は後蓋１９に強固に固定される。
【００５５】
この凹凸嵌合により、車軸２０への軸受装置の組み付け時、スペーサ２４は後蓋１９に強固に固定されているので、後蓋１９が転がり軸受１７から外れて位置ずれすることをより一層確実に回避できる。
【００５６】
また、スペーサ２４の筒状部３０が内輪１２の凹段部３７の内周面３６に締め代でもって嵌合するだけでなく、凸部３８が凹部３９に嵌合している。この凹凸嵌合の付加により、後蓋１９と内輪１２とが強固に連結される。
【００５７】
以上の実施形態では、転がり軸受１７として円すいころ軸受を例示したが、円筒ころ軸受にも適用可能である。
【００５８】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００５９】
１２  内輪
１４  外輪
１５  転動体（円すいころ）
１７  軸受（転がり軸受）
２４  スペーサ
２７  シール部
２９  芯金板部
３０  筒状部
３８  凸部
３９  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2020148322.tif 000006