(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の外周面に断面略等脚台形状の環状溝６４を形成する。蓋部材５０を、合成樹脂製で蓋状の本体部６０と、本体部６０の円筒部７０の内周面に固定された環状かつ金属製の係合部６１とで構成する。係合部６１に、薄肉部８０と厚肉部８１とを形成する。薄肉部８０を、厚肉部８１よりも本体部６０の密封部７１側に位置させる。厚肉部８１を環状溝６４に嵌め込んで環状溝６４に係合する。【選択図】図３
2010180955.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、
上記軸部材の外周面、上記筒部材の上記内周面および上記筒部材の上記外周面のうちの一の周面に固定された蓋部材と
を備え、
上記一の周面は、環状溝を有し、
上記蓋部材は、
弾性材からなると共に、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する蓋状の本体部と、
上記円筒部の外周面または内周面に固定された金属製かつ環状の係合部と
を有し、
上記係合部は、
環状の薄肉部と、
軸方向において上記薄肉部よりも上記本体部の開口側に位置すると共に、上記薄肉部よりも径方向の肉厚が厚い環状の厚肉部と
を有し、
上記厚肉部は、上記環状溝に嵌り込んで上記環状溝に係合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、
上記密封構造の筒部材は、外輪を含み、
上記密封構造の上記軸部材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を提供することにある。
【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、
上記軸部材の外周面、上記筒部材の上記内周面および上記筒部材の上記外周面のうちの一の周面に固定された蓋部材と
を備え、
上記一の周面は、環状溝を有し、
上記蓋部材は、
弾性材からなると共に、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する蓋状の本体部と、
上記円筒部の外周面または内周面に固定された金属製かつ環状の係合部と
を有し、
上記係合部は、
環状の薄肉部と、
軸方向において上記薄肉部よりも上記本体部の開口側に位置すると共に、上記薄肉部よりも径方向の肉厚が厚い環状の厚肉部と
を有し、
上記厚肉部は、上記環状溝に嵌り込んで上記環状溝に係合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】
本発明によれば、環状で底なしの金属製の係合部をサポートして支持している本体部が、剛性がそれほど高くない弾性材からなって変形し易い材質からなるから、環状の係合部を、ラッパ状、すなわち、末広がりな形状に変形させ易い。したがって、蓋部材の厚肉部が、上記一の周面における嵌め込み側の端から環状溝までの間の部分を乗り越え易くなる。したがって、軸部材または筒部材に対する蓋部材の着脱が行い易くなって、利便性が優れたものになる。
【００１３】
また、本発明によれば、軸部材または筒部材の環状溝に嵌り込むのが、金属製の環状の係合部の厚肉部であって係合部において剛性が高い部分であるから、一旦嵌り込んだ厚肉部が、上記環状溝から容易に抜け出ることがない。したがって、長い使用期間が経過した後でも、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。
【００１４】
また、本発明の軸受装置は、
本発明の密封構造を備え、
上記密封構造の筒部材は、外輪を含み、
上記密封構造の上記軸部材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。
【００１５】
本発明によれば、本発明の密封構造を備えるから、密封構造の蓋部材を、容易に着脱することができ、また、密封構造において、長い使用期間が経過した後でも、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】
【００１６】
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】
【００１７】
【図１】本発明の軸受装置の一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】油切りと、蓋部材との係合部の拡大模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の軸受装置の一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。
【００２０】
この鉄道車両用車軸装置は、鉄道車両の車軸１と、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。
【００２１】
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２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。
【００２２】
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。上記軸箱および外輪８は、筒部材を構成している。言い換えれば、上記外輪８は、筒部材に含まれている。また、上記車軸１、油切り４、雌ねじ部材５、蓋部材５０、上記軸箱および外輪８は、密封構造を構成している。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
上記蓋部材５０は、一の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。
【００２９】
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。
【００３０】
図２は、図１の雌ねじ部材５の周辺の拡大断面図である。
【００３１】
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、環状溝６４を有する。上記環状溝６４は、断面略等脚台形状の形状を有している。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本体部６０と、金属製の環状の係合部６１とを有し、上記本体部６０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。また、上記係合部６１は、環状部材であって、円筒部７０の内周面に固定されている。上記係合部６１は、断面略等脚台形状の部分を有し、その部分の断面形状は、環状溝６４の断面形状に対応している。
【００３２】
上記係合部６１の断面略等脚台形状の部分は、環状溝６４に嵌り込んで環状溝６４に係合している。このように、上記係合部６１の断面略等脚台形状の部分を、油切り４の外周面の環状溝６４に係合することにより、蓋部材５０を油切り４に係合している。尚、上記環状溝６４および係合部６１において環状溝６４に嵌り込む部分の断面形状を、等脚台形の形状にすると、蓋部材５０の油切り４からの着脱を容易にすることができて、利便性を向上できる。
【００３３】
図３は、油切り４と、蓋部材５０との係合部の拡大模式断面図である。
【００３４】
図３の模式図において、１は、車軸を示し、２は、複列円筒ころ軸受を示す。図３に示すように、係合部６１は、薄肉部８０と、厚肉部８１とを有する。上記薄肉部８０は、厚肉部８１に軸方向につながっている。上記薄肉部８０は、厚肉部８１の軸方向の密封部７１側に位置している。言い換えれば、上記厚肉部８１は、軸方向において薄肉部８０よりも蓋状の本体部６０の開口側に位置している。上記薄肉部８０の径方向の肉厚は、厚肉部８１の径方向の肉厚よりも薄くなっている。上記厚肉部８１において薄肉部８０よりも径方向の内方に位置する部分は、上述の係合部６１の断面略等脚台形状の部分８５を構成している。この断面略等脚台形状の部分８５は、油切り４の断面略等脚台形状の環状溝６４に嵌入してその環状溝６４に係合している。
【００３５】
上記実施形態の密封構造によれば、環状で底なしの金属製の係合部６１をサポートして支持している本体部６０が、剛性がそれほど高くない合成樹脂からなって変形し易い材質であるから、環状の係合部６１を、ラッパ状、すなわち、薄肉部８０を支点とする末広がりな形状に変形させ易い。したがって、蓋部材５０の厚肉部８１が、油切り４の外周面において蓋部材５０の嵌め込み側の端から環状溝６４までに位置する部分９０を乗り越え易くなる。したがって、油切り４（軸部材の一部）に対する蓋部材５０の着脱が行い易くなって、利便性が優れたものになる。
【００３６】
また、上記実施形態の密封構造によれば、油切り４の環状溝６４に嵌り込むのが、金属製の環状の係合部６１の厚肉部８１であって係合部６１において剛性が高い部分であるから、一旦嵌り込んだ厚肉部８１が、環状溝６４から容易に抜け出ることがない。したがって、長い使用期間が経過した後でも、上記蓋部材５０が油切り４軸部材から容易に外れることがない。
【００３７】
尚、上記実施形態の密封構造では、蓋部材５０の蓋状の本体部６０が、合成樹脂からなっていたが、この発明では、蓋部材の本体部は、天然樹脂製またはゴム製であっても良く、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、上記実施形態の密封構造では、環状溝６４が断面略等脚台形状の形状を有し、係合部６１の厚肉部８１において薄肉部８０よりも径方向の内方に位置する部分８５が、環状溝６４の断面形状に対応する断面形状を有していた。しかしながら、この発明では、環状溝の断面形状および環状溝に嵌合する係合部の厚肉部の断面形状は、如何なる形状であっても良い。例えば、環状溝において蓋部材の密封部側の側面形状を、略径方向に広がる平面形状にすると、軸部材または筒部材に対する蓋部材の係合の強さを大きくすることができる。
【００３９】
また、上記実施形態の密封構造では、蓋部材５０の内周面が、油切り４（軸部材）の外周面に固定される構成であった。しかしながら、この発明では、蓋部材の内周面が、筒部材の外周面、例えば、ハウジング部材の外周面に固定される構成であっても良い。また、筒部材を、ハウジング部材と、ハウジング部材に内嵌されて固定された外輪と、その外輪の内周面に内嵌された環状部材とで構成し、蓋部材の内周面を、その環状部材の外周面に固定する構成であっても良い。尚、この場合において、環状部材の外周面が環状溝を有していることは言うまでもない。
【００４０】
また、この発明では、蓋部材が、外輪または軸箱（ハウジング）の内周面に固定される構成であっても良い。尚、この場合において、金属製の環状の係合部が、弾性材からなる蓋状の本体部の円筒部の外周面に固定されることは、言うまでもない。また、この場合において、係合部の厚肉部が、外輪または軸箱（ハウジング）の内周面に形成された環状溝に嵌り込んで、この環状溝に係合することも、言うまでもない。
【００４１】
また、上記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。
【００４２】
尚、上記実施形態の密封構造は、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が、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】
【００４３】
１  車軸
２  複列円筒ころ軸受
４  油切り
５  雌ねじ部材
６  内輪
８  外輪
１０  第１円筒ころ
１１  第２円筒ころ
５０  蓋部材
６０  本体部
６１  係合部
６４  環状溝
７０  円筒部
７１  密封部
８０  薄肉部
８１  厚肉部
【図１】
2010180955.tif 000003
【図２】
2010180955.tif 000004
【図３】
2010180955.tif 000005