(57)【要約】【課題】蓋部材の着脱が行い易くて、利便性に優れると共に、経年変化が小さくて、蓋部材が外れにくい密封構造および軸受装置を提供すること。【解決手段】車軸１に対して静止している油切り４の外周面に雄ねじ部６４を形成する。合成樹脂製の蓋部材５０の円筒部７０の内周面に、雌ねじ部８０を形成し、この雌ねじ部８０を、雄ねじ部６４に螺合する。円筒部７０の外周面において雄ねじ部６４に径方向に重なる部分に環状溝８１,８２を形成する。環状溝８１,８２に環状のばね部材８６,８７を配置する。環状のばね部材８６,８７によって円筒部７０を油切り４側に径方向の内方に付勢する。【選択図】図２
2010180954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面を有する軸部材と、
上記外周面に径方向に対向する内周面と、外周面とを有する筒部材と、
上記軸部材の上記外周面および上記筒部材の上記外周面のうちの一方の外周面に固定された蓋部材と、
環状または略環状の緊迫部材と
を備え、
上記一方の外周面は、雄ねじ部を有し、
上記蓋部材は、弾性材からなる一方、円筒部と、この円筒部の軸方向の一端側の開口を密封する密封部とを有して、上記軸方向の他端側が開口しており、
上記円筒部の内周面は、雌ねじ部を有して、その雌ねじ部が、上記雄ねじ部に螺合している一方、上記円筒部の外周面は、上記雌ねじ部に径方向に重なる位置に環状溝を有し、
上記緊迫部材は、上記環状溝に配置されて上記円筒部を径方向の内方側に付勢していることを特徴とする密封構造。
【請求項２】
請求項１に記載の密封構造を備え、
上記密封構造の上記筒部材は、外輪を含み、
上記密封構造の上記軸部材の上記外周面に固定された内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置された複数の転動体と
を備えることを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、密封構造に関し、特に、鉄道車両の車軸装置に使用すれば好適な密封構造に関する。また、本発明は、密封構造および転がり軸受を備える軸受装置に関し、特に、鉄道車両の車軸装置に使用すれば好適な軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、密封構造としては、実開平１−８０５６９号公報（特許文献１）に記載されているものがある。
【０００３】
この密封構造は、鉄道車両の車軸装置の一部をなしている。この密封構造は、軸部材と、筒部材と、合成樹脂製の蓋部材（キャップ）とを備え、上記筒部材の内周面は、上記軸部材の外周面に接触している。上記筒部材は、軸部材と同期回転し、軸部材に対して静止している。上記筒部材は、環状突起を有し、その環状突起は、筒部材の外周面から径方向の外方に突出している。一方、上記蓋部材は、上記筒部材の外周面に外嵌されて固定されている。上記蓋部材の内周面は、環状溝を有している。上記環状突起を、その環状溝に嵌合して係合することにより、蓋部材を、筒部材に係合して固定するようになっている。
【０００４】
上記従来の密封構造は、蓋部材を、弾性を有する合成樹脂で形成することにより、筒部材からの蓋部材の着脱を容易にして、上記車軸装置の各種部品のメンテナンスを容易に行うことができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平１−８０５６９号公報（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の密封構造は、蓋部材が、弾性を有する合成樹脂からなっているから、蓋部材の着脱が容易でメンテナンスを容易に行うことができる一方、蓋部材の経年変化の程度が大きくて、時間の経過とともに、蓋部材が外れやすくなる。
【０００７】
特に、上記従来の密封構造のように、蓋部材が、軸部材と同期して回転する構成では、蓋部材が常時遠心力を受けることになり、上記経年変化が大きくなり、蓋部材が更に外れ易くなる。
【０００８】
一方、上記蓋部材が外れ易いという課題を回避するために、蓋部材を剛性が大きくて経年変化が小さい金属で形成すると、蓋部材が外れにくくすることができる一方、蓋部材の着脱が行いにくくなって、車軸装置の各種部品のメンテナンスが行いにくくなって利便性が悪化する。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、蓋部材の着脱が行い易くて、利便性に優れると共に、経年変化が小さくて、蓋部材が外れにくい密封構造を提供することにある。また、本発明の課題は、そのような密封構造を有する軸受装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するために、この発明の密封構造は、
外周面を有する軸部材と、
上記外周面に径方向に対向する内周面と、外周面とを有する筒部材と、
上記軸部材の上記外周面および上記筒部材の上記外周面のうちの一方の外周面に固定された蓋部材と、
環状または略環状の緊迫部材と
を備え、
上記一方の外周面は、雄ねじ部を有し、
上記蓋部材は、弾性材からなる一方、円筒部と、この円筒部の軸方向の一端側の開口を密封する密封部とを有して、上記軸方向の他端側が開口しており、
上記円筒部の内周面は、雌ねじ部を有して、その雌ねじ部が、上記雄ねじ部に螺合している一方、上記円筒部の外周面は、上記雌ねじ部に径方向に重なる位置に環状溝を有し、
上記緊迫部材は、上記環状溝に配置されて上記円筒部を径方向の内方側に付勢していることを特徴としている。
【００１１】
上記弾性材には、例えば、樹脂材（天然および合成の両方を含む）や、ゴム材が含まれる。
【００１２】
また、上記環状または略環状の緊迫部材には、例えば、環状に形成されたばね、Ｏ字状のゴム製のリング、Ｃ字状のクリップ等が含まれる。
【００１３】
本発明によれば、上記軸部材の上記外周面および上記筒部材の上記外周面のうちの一方の外周面の雄ねじ部に、蓋部材の円筒部の内周面の雌ねじ部が螺合する構成であるから、蓋部材が軸部材または筒部材から外れにくくなる。
【００１４】
また、本発明によれば、緊迫部材によって蓋部材が径方向の内方に付勢されるから、蓋部材の雌ねじ部のフランク面を一方の外周面の雄ねじ部のフランク面に付勢することができる。したがって、蓋部材と、軸部材または筒部材との摩擦係数が大きくなって、軸部材または筒部材からの蓋部材の外れを更に抑制することができる。したがって、長い使用期間が経過した後でも、弾性材のみからなる蓋部材と比較して、蓋部材が、軸部材または筒部材から容易に外れることがない。
【００１５】
また、本発明によれば、上記軸部材の上記外周面および上記筒部材の上記外周面のうちの一方の外周面の雄ねじ部に、蓋部材の円筒部の内周面の雌ねじ部が螺合すると共に、緊迫部材が蓋部材を上記一方の外周面の方へ付勢する構成であるから、緊迫部材を蓋部材から取り外した後、上記雄ねじ部と雌ねじ部との螺合を解除するだけで、蓋部材を、軸部材または筒部材から容易に取り外すことができ、また、その逆の動作を行うだけで、蓋部材を、軸部材または筒部材に簡易に取り付けできる。したがって、軸部材または筒部材に対する蓋部材の着脱を容易に行うことができて、利便性が優れたものになる。
【００１６】
また、本発明の軸受装置は、
本発明の密封構造を備え、
上記密封構造の上記筒部材は、外輪を含み、
上記密封構造の上記軸部材の上記外周面に固定された内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置された複数の転動体と
を備えることを特徴としている。
【００１７】
本発明によれば、蓋部材の着脱が行い易くて、利便性が優れたものになる。また、長い使用期間が経過した後において、弾性材のみからなる蓋部材と比較して、蓋部材が、軸部材または筒部材から容易に外れることがない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の密封構造および軸受装置によれば、蓋部材の着脱が行い易くて、利便性が優れたものになる。また、長い使用期間が経過した後において、弾性材のみからなる蓋部材と比較して、蓋部材が、軸部材または筒部材から容易に外れることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の軸受装置の第１実施形態の鉄道車両用車軸装置の軸方向の断面図である。
【図２】図１の雌ねじ部材の周辺の拡大断面図である。
【図３】本発明の軸受装置の第２実施形態の鉄道車両用車軸装置の一部の軸方向の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の軸受装置の第１実施形態の鉄道車両用車軸装置の軸方向の断面図である。
【００２２】
この鉄道車両用車軸装置は、鉄道車両の車軸１と、筒部材の一例としての図示しない軸箱と、複列円筒ころ軸受２と、環状の後蓋３と、油切り４と、雌ねじ部材５と、蓋部材５０とを備える。上記車軸１、油切り４および雌ねじ部材５は、軸部材を構成している。また、上記車軸１、上記軸箱、油切り４、雌ねじ部材５および蓋部材５０は、密封構造を構成している。
【００２３】
上記複列円筒ころ軸受２は、上記軸箱の内周面に対して車軸１を回転自在に支持している。上記複列円筒ころ軸受は、内輪６、外輪８、転動体としての複数の第１円筒ころ１０、および、転動体としての複数の第２円筒ころ１１を有する。上記内輪６は、外周に互いに軸方向に隣接する第１円筒軌道面２１および第２円筒軌道面２２を有している。
【００２４】
一方、上記外輪８は、軸部材の外周面に径方向に対向する内周面を有している。上記外輪８は、上記軸箱の内周面に内嵌されて固定されている。上記外輪８は、内周に互いに軸方向に隣接する第１円筒軌道面３１および第２円筒軌道面３２を有している。上記外輪８は、第１円筒軌道面３１の軸方向の両側に鍔部を有し、また、第２円筒軌道面３２の軸方向の両側に鍔部を有している。
【００２５】
上記複数の第１円筒ころ１０は、内輪６の第１円筒軌道面２１と、外輪８の第１円筒軌道面３１との間に、第１保持器４１に保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。また、上記複数の第２円筒ころ１１は、内輪６の第２円筒軌道面２２と、外輪８の第２円筒軌道面３２との間に、第２保持器４２に保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。
【００２６】
上記後蓋３は、車軸１の外周面に外嵌されて固定されている。上記後蓋３の軸方向の一方側（鉄道車両の車輪側とは反対側）の端面は、内輪６の軸方向の他方側の端面に当接している。一方、上記後蓋３の軸方向の他方側の端面は、車軸１の径方向に広がる段部に当接している。このように、上記後蓋３を、車軸１の段部に当接させることにより、後蓋３を、車軸１の所定位置に固定するようになっている。
【００２７】
上記油切り４は、環状部材である。上記油切り４は、複列円筒ころ軸受２の軸方向の後蓋３側とは反対側に位置している。油切り４の軸方向の他方側（内輪６側）の端面は、内輪６の一方側の端面に当接している。上記油切り４の軸方向の他方側の端面における径方向の外方の部分は、第１円筒ころ１０に当接している。
【００２８】
上記雌ねじ部材５は、車軸１の外周面に形成された雄ねじに螺合している、上記雌ねじ部材５の軸方向の他方側の端面は、油切り４の軸方向の一方側の端面に当接している。上記雌ねじ部材５のねじ込み量を調整することにより、複列円筒ころ軸受２のアキシアル方向の予圧を調整するようになっている。
【００２９】
上記蓋部材５０は、軸部材の外周面の一例としての油切り４の外周面の軸方向の一方側の端部に固定されている。
【００３０】
また、上記外輪８の軸方向の油切り４側の内周面には、筒状のシールケース３７が、取り付けられ、外輪８の軸方向の後蓋３側の内周面には、筒状のシールケース３８が取り付けられている。また、上記シールケース３７と油切り４との間は、密封装置４７で密封され、シールケース３８と後蓋３との間は、密封装置４８で密封されている。
【００３１】
図２は、図１の雌ねじ部材５の周辺の拡大断面図である。
【００３２】
図２に示すように、上記油切り４の外周面は、軸方向の蓋部材５０側の端部に、雄ねじ部６４を有する。上記蓋部材５０は、弾性材の一例としての合成樹脂からなる。上記蓋部材５０は、円筒部７０と、密封部７１とを有する。上記密封部７１は、円筒部７０の軸方向の一方側の開口を隙間なく密封している。
【００３３】
上記円筒部７０の内周面は、雌ねじ部８０を有している。上記円筒部７０の雌ねじ部８０は、油切り４の雄ねじ部６４に螺合している。一方、円筒部７０の外周面は、第１環状溝８１および第２環状溝８２を有する。上記第１環状溝８１は、第２環状溝８２に対して軸方向に間隔をおいて位置している。上記第１環状溝８１および第２環状溝８２の夫々は、円筒部７０の外周面において雌ねじ部８０に径方向に重なる位置に存在している。上記第１環状溝８１には、緊迫部材の一例としての環状に形成されたばね部材８６が配置され、第２環状溝８２には、緊迫部材の一例としての環状に形成されたばね部材８７が配置されている。このばね部材８６,８７の夫々は、円筒部７０を油切り４の雌ねじ部６４側に径方向の内方に付勢している。
【００３４】
上記第１実施形態の密封構造によれば、軸部材の一部をなす油切り４の外周面の雄ねじ部６４に、蓋部材５０の円筒部７０の雌ねじ部８０が螺合する構成であるから、蓋部材５０が油切り４から外れにくくなる。
【００３５】
また、上記第１実施形態の密封構造によれば、環状に形成されたばね部材８６によって蓋部材５０の円筒部７０が径方向の内方に付勢されるから、蓋部材５０の雌ねじ部８０のフランク面を油切り４の雄ねじ部６４のフランク面に付勢することができる。したがって、蓋部材５０と、油切り４との摩擦係数が大きくなって、油切り４からの蓋部材５０の外れを更に抑制することができる。したがって、長い使用期間が経過した後においても、弾性材のみからなる蓋部材と比較して、蓋部材５０が、油切り４（軸部材）から容易に外れることがない。
【００３６】
また、上記第１実施形態の密封構造によれば、軸部材の一部をなす油切り４の外周面の雄ねじ部６４に、蓋部材５０の円筒部７０の雌ねじ部８０が螺合すると共に、環状に形成されたばね部材８６,８７が蓋部材５０を径方向の内方に付勢する構成であるから、ばね部材８６,８７を蓋部材５０から取り外して、雄ねじ部６４と雌ねじ部８０との螺合を解除するだけで、蓋部材５０を、油切り４から容易に取り外すことができ、また、その逆の動作を行うだけで、蓋部材５０を、油切り４に簡易に取り付けできる。したがって、上記油切り４に対する蓋部材５０の着脱を容易に行うことができて、利便性が優れたものになる。
【００３７】
尚、上記第１実施形態の密封構造では、蓋部材５０が、合成樹脂からなっていたが、この発明では、蓋部材は、天然樹脂またはゴムからなっていても良く、その他の弾性に富んだ材料からなっていても良い。
【００３８】
また、上記第１実施形態の密封構造では、蓋部材５０の円筒部７０の外周面の環状溝８１,８２に配置されたのが、環状に形成されたばね部材８６,８７であったが、この発明では、蓋部材の円筒部の外周面の環状溝に配置されるのは、環状のゴム部材、Ｃ字状のクリップ等、環状のばね部材以外の部材で、略周方向の全周にわたって径方向の内方を押圧できる緊迫部材であっても良い。
【００３９】
また、上記第１実施形態の密封構造では、蓋部材５０の円筒部７０の外周面において雌ねじ部８０に径方向に重なる部分に、互いに間隔をおいて二つの環状溝８１,８２が形成され、その環状溝８１,８２の夫々に環状のばね部材８６,８７が配置された。しかしながら、この発明では、蓋部材の円筒部の外周面において雌ねじ部に径方向に重なる部分に、一つ、または、互いに軸方向に間隔をおいて三つ以上の環状溝を形成し、その環状溝の夫々に環状または略環状の緊迫部材を配置しても良い。
【００４０】
また、上記第１実施形態の軸受装置では、転がり軸受が、複列円筒ころ軸受２であったが、この発明の軸受装置では、転がり軸受において、転動体は、軸方向に一列または複数列配置されていても良く、かつ、転動体は、円錐ころ、円筒ころ、凸面ころ、または、円錐ころと円筒ころとの組み合わせであっても良い。また、外輪または内輪は、一体型であっても、複数の環状部材からなる複合型であってもどちらでも良い。
【００４１】
図３は、本発明の軸受装置の第２実施形態の鉄道車両用車軸装置の一部の軸方向の模式断面図である。
【００４２】
第２実施形態では、第１実施形態と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第１実施形態と異なる構成および作用効果についてのみ説明を行うことにする。
【００４３】
尚、図３において、１０１は、車軸を示し、１０４は、油切りを示し、１０５は、雌ねじ部材を示す。また、図３において、１０６は、複列円筒ころ軸受の内輪を示し、１０８は、複列円筒ころ軸受の外輪を示し、１１０は、第１円筒ころを示す。また、上記外輪１０８は、図示しない軸箱の内周面に内嵌されて固定されている。
【００４４】
上記第１実施形態では、蓋部材５０が、軸部材の一部をなす油切り４の外周面に螺合されて固定される構成であった。しかしながら、この発明では、蓋部材が、筒部材の外周面に螺合されて固定される構成であっても良い。第２実施形態では、蓋部材１５０が、筒部材の外周面に螺合されて固定される一実施形態について説明する。
【００４５】
第２実施形態の軸受装置は、環状部材１２０を備える。図３に示すように、その環状部材１２０の外周面の軸方向の一端部は、外輪１０８の内周面における軸方向の蓋部材１５０側の端部１３０に、内嵌されて固定されている。上記環状部材１２０の外周面は、その外周面の軸方向の外輪１０８側とは反対側の端部に、雄ねじ部を有する。この雄ねじ部は、上記蓋部材１５０の円筒部１７０の内周面に形成された雌ねじ部に螺合している。第１実施形態と同様に、上記蓋部材１５０の円筒部１７０の外周面は、上記雌ねじ部に径方向に重なる位置に、互いに間隔をおいた二つの環状溝を有している。この二つの環状溝の夫々には、緊迫部材の一例としての環状のゴム部材が配置されている。
【００４６】
上記車軸１０１、油切り１０４および雌ねじ部材１０５は、軸部材を構成している。また、上記軸箱、外輪１０８および環状部材１２０は、筒部材を構成している。また、上記車軸１０１、油切り１０４、雌ねじ部材１０５、上記軸箱、外輪１０８、環状部材１２０および蓋部材１５０は、密封構造を構成している。
【００４７】
上記第２実施形態の密封構造によれば、蓋部材１５０が、静止側である筒部材に螺合されて固定されているから、蓋部材１５０が車軸１０１とともに回転しなくて、蓋部材１５０が環状部材１２０から外れにくくなる。
【００４８】
尚、上記第１、第２実施形態では、密封構造は、鉄道車両用車軸装置の一部をなしていたが、この発明の密封構造は、軸部材の端部を覆う必要がある装置であれば如何なる装置に適用されても良いことは言うまでもない。また、この発明の軸受装置が、鉄道車両用車軸装置でなくても良いことも言うまでもなく、軸部材と、転がり軸受と、その軸部材の一端部を覆う蓋部材を有する如何なる装置であっても良いことも、言うまでもない。
【符号の説明】
【００４９】
１,１０１  車軸
２  複列円筒ころ軸受
４,１０４  油切り
５,１０５  雌ねじ部材
６,１０６  内輪
８,１０８  外輪
１０,１１０  第１円筒ころ
１１  第２円筒ころ
５０,１５０  蓋部材
６４  雄ねじ部
７０,１７０  円筒部
７１,１７１  密封部
８０  雌ねじ部
８１  第１環状溝
８２  第２環状溝
８６,８７,１８６,１８７  環状に形成されたばね部材
１２０  環状部材
【図１】
2010180954.tif 000003
【図２】
2010180954.tif 000004
【図３】
2010180954.tif 000005