(57)【要約】【課題】簡単な構成で、キャップを係止する鎖の捩れによる破断を防止し、キャップの落下を防止した転がり軸受装置を提供する。【解決手段】外輪部材２、３と、内輪部材４と、前記外輪部材３と前記内輪部材４間に転動可能に配置された複数の転動体５と、前記外輪部材２方向外方端部に嵌合されたキャップ７と、鎖８と、を有する転がり軸受装置１おいて、キャップ７の軸線方向外方端面の中央部に、径方向外方に円周状に開放された円環状の空間７ｅを有する突起部７ｂを備え、前記鎖８の一方側端部に、前記円環状の空間７ｅの軸線を中心に回転可能に前記円環状の空間７ｅに収容される回転係合部８ａを有し、前記鎖８の他方側端部８ｃが、前記外輪部材２に固定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪部材と、内輪部材と、前記外輪部材と前記内輪部材の間に転動可能に配置された複数の転動体と、前記外輪部材の軸方向外方端部に嵌合されたキャップと、鎖とを有する転がり軸受装置において、
前記キャップは軸方向外方端面の中央部に、径方向外方が円周状に開放された円環状の空間を有する突起部を備え、前記鎖の一方側端部に、前記円環状の空間の軸線を中心に回転可能に、前記円環状の空間に収容される回転係合部を有し、前記鎖の他方側端部は、前記外輪部材に固定されたことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
前記鎖の回転係合部は、内径寸法が前記円環状の空間の内周の直径よりわずかに大きい環体であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置。
【請求項３】
前記鎖の回転係合部は、円周上１箇所に回転係合部の拡径を可能にする、切割りを有することを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受装置。
【請求項４】
前記円環状の空間の径方向外方に開放部を備え、前記開放部の軸方向幅は、前記円環状の空間の軸方向幅より短く形成され、前記鎖の回転係合部は直径が前記開放部の軸方向幅より大きな球体であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置。
【請求項５】
前記キャップは、キャップ本体と、前記キャップ本体と別部材からなる突起部からなり、前記キャップ本体と前記突起部は、一体的に結合した構成であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転がり軸受装置に係り、より詳しくは、鉄道車両用転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両用転がり軸受装置として、例えば特許文献１に示すように、軸受箱等の車軸の端部側の端部に密封用のキャップを嵌め込んだものがある。前記キャップは落下しないように、軸受箱等の他の部位に鎖で連結されている。
【０００３】
上記転がり軸受装置において、前記キャップと軸受箱等の固定側部材との嵌め合い部分のしめしろが、着脱の繰り返しや、経年変化によって徐々に緩んでくると、キャップは固定側部材に対し簡単に回転するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０４７８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の状態で、振動等が加わると、キャップが少しずつ回転し、連結する鎖に捩れが生じる。鎖の捩れが進行すると、鎖が切断され、キャップが転がり軸受装置から脱落する場合がある。
この発明の目的は、鎖の捩れによる破断を防止し、キャップの落下を防止した転がり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】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、外輪部材と、内輪部材と、前記外輪部材と前記内輪部材の間に転動可能に配置された複数の転動体と、前記外輪部材の軸方向外方端部に嵌合されたキャップと、鎖とを有する転がり軸受装置において、前記キャップは軸方向外方端面の中央部に、径方向外方に円周状に開放された円環状の空間を有する突起部を備え、前記鎖の一方側端部に、前記円環状の空間の軸線を中心に回転可能に、前記円環状の空間に収容される回転係合部を有し、前記鎖の他方側端部は前記外輪部材に固定されたことである。
【０００７】
上記構成によれば、前記キャップに単純な手段を追加することで、前記キャップが回転しても、前記鎖が連れ廻りすることなく、前記鎖の捩れを防止できる転がり軸受装置を提供することができる。
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記鎖の回転係合部は内径寸法が前記円環状の空間の内周の直径よりわずかに大きい環体であることである。
【０００９】
上記構成によれば、前記円環状の空間に収容される前記鎖の一方側端部は単純な円形状となり、形成が容易で、かつ、前記キャップが回転しても、連れ廻りすることなく、前記空間内で確実に静止できる。
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記鎖の回転係合部は、円周上１箇所に回転係合部の拡径を可能にする切割りを有することである。
【００１１】
上記構成によれば、前記鎖の回転係合部を拡径することにより、前記キャップを変形させることなく、前記鎖の回転係合部を前記キャップに係合することが可能になり、組立作業が容易となる。
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項４に係る発明の構成上の特徴は、前記円環状の空間の径方向外方に開放部を備え、前記開放部の軸方向幅は、前記円環状の空間の軸方向幅より短く形成され、前記鎖の回転係合部は直径が前記開放部の軸方向幅より大きな球体であることである。
【００１３】
上記構成によれば、よりコンパクトな一方側端部によって、前記鎖が連れ廻りすることなく、前記鎖の捩れを防止できる。
【００１４】
上記課題を解決するため、請求項５に係る発明の構成上の特徴は、前記キャップは、キャップ本体と、前記キャップ本体と別部材からなる突起部からなり、前記キャップ本体と前記突起部は、一体的に結合した構成であることである。
【００１５】
上記構成によれば、前記キャップは単純な形状に形成することが可能となり、さらに、前記鎖の一方側端部を前記突起部の前記円環状の空間へ収容した状態で、前記キャップに固定することが可能になり、組立作業が容易となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡単な構成で、キャップを係止する鎖の捩れによる破断を防止し、キャップの落下を防止した転がり軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態の転がり軸受装置の断面図である。
【図２】図１の主要部の斜視図である。
【図３】図１の主要部の拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の転がり軸受装置の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の転がり軸受装置の主要部の拡大断面図である。
【図６】本発明のその他の実施形態の転がり軸受装置の主要部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の第１の実施形態の転がり軸受装置について、以下図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態の転がり軸受装置の断面図である。図２は、図１の主要部の斜視図、図３は、図１の主要部の拡大断面図である。
【００２０】
鉄道車両は台車を有し、台車に車軸を取付けるために、転がり軸受装置が使用される。
【００２１】
図１に示す本発明の第１の実施形態の転がり軸受装置１は、台車に取付けられた外輪部材としての、軸箱２と、同じく外輪部材としての外輪３と、内輪部材としての内輪４と、２列に配置された複数の転動体と、２個の保持器６と、キャップ７と、鎖８とを有する。
【００２２】
図１に示すように、軸箱２は、外周が台車に取付けられ、内周２ｄに外輪３が嵌入される軸箱本体２ａと、軸箱本体２ａの車両外方側端部に配置される前蓋２ｂと、車両内方側端部に配置される後蓋２ｃで構成されている。外輪３は、外周３ｅが軸箱本体２ａの内周２ｄに嵌入され、内周に２列の外輪軌道３ｄを有する、軸受鋼等の鋼材からなる外輪本体３ａと、外輪本体３ａの車両外方側端部に配置される前シール部材３ｂと、車両内方側端部に配置される後シール部材３ｃで構成されている。
【００２３】
前シール部材３ｂは、ラビリンスシールであり、外輪本体３ａの前側端部において外輪本体３ａおよび内輪４の間をシールする機能を有する。
後シール部材３ｃはオイルシールであり、内周側のリップは、内輪４の外周に摺接している。後シール部材３ｃは、外輪本体３ａの後側端部において外輪本体３ａおよび内輪４の間をシールする機能を有する。
【００２４】
内輪４は、軸受鋼等の鋼材からなり、内周に車軸９が嵌入され、外周に２列の内輪軌道４ａを有する。転動体５は、軸受鋼等の鋼材からなる、円筒形状のいわゆる、円筒ころである。
２個の保持器６は鋼板からなる円環状で、円周上等間隔に転動体５を保持するポケットが形成されている。２列の複数の転動体５は、それぞれ、２個の保持器６に保持され、外輪軌道３ｄと内輪軌道４ａの間に転動自在に配置されている。
【００２５】
図１および図２に示すように、前蓋２ｂは軸箱本体２ａの車両外方側端部に配置され、軸箱本体２ａの前面に取付けボルトを介して取付けられている。前蓋２ｂは、中央に開口部を有する円環状で、車両外方側端部の外周に環状溝２ｂ１が形成されている。開口部には開口部を閉塞するキャップ７が取付けられている。
【００２６】
キャップ７は、合成ゴム等の弾性材からなる椀状で、本体部７ａと突起部７ｂからなる。本体部７ａの開放側の内周に径方向内方に円周状に突出した内鍔７ａ１を有している。内鍔７ａ１は前蓋２ｂの環状溝２ｂ１に外嵌して係合されており、キャップ７の前蓋２ｂに対する軸線方向の離脱が阻止される。また、キャップ７の内鍔７ａ１の内周は、前蓋２ｂの環状溝２ｂ１の外周に締まり嵌めで嵌合している。
【００２７】
図１から図３に示すように、キャップ本体７ａの前面中央には、軸方向に軸箱２と反対方向に突出した突起部７ｂが形成されている。突起部７ｂは軸線方向キャップ本体７ａ側に小径部７ｄ、反対側に大径部７ｃを有し、小径部７ｄの外周と、大径部７ｃのキャップ本体７ａ側側面と、キャップ本体７ａの前面との間で、径方向外方に開放された円環状の空間７ｅが形成されている。
【００２８】
鎖８は、金属製で、一方の端部に回転係合部８ａ、他方の端部に固定部８ｃを有し、回転係合部８ａ、と固定部８ｃは連結部材８ｂで繋がれている。回転係合部８ａは内周が円形状の円環で、外周の１箇所に連結部材８ｂとの結合部を有している。回転係合部８ａの内径寸法は、キャップ７の突起部７ｂの大径部７ｃの外径寸法より小さく、小径部７ｄの外径寸法より大きく形成されている。
【００２９】
回転係合部８ａは、突起部７ｂの大径部７ｃを弾性変形で縮径した状態で、軸線方向に挿入し、大径部７ｃをこえて、円環状の空間７ｅに収容されている。大径部７ｃを弾性変形で縮径することが困難な場合は、回転係合部８ａの円周上１箇所に切割りを形成し回転係合部８ａを拡径して挿入される。固定部８ｃは、ねじによって軸箱本体２ａに固定されている。
【００３０】
上述した構成にもとづいて、第１の実施形態の転がり軸受装置１の作用を説明する。
【００３１】
キャップ７は、前蓋２ｂの環状溝２ｂ１にしっかりと嵌まっているので、通常は前蓋２ｂに対しキャップ７は回転することがない。しかし、経年変化や着脱の繰り返しによって、キャップ７の内鍔７ａ１の内周と、前蓋２ｂの環状溝２ｂ１の外周とのしめしろが減少することがある。この状態で振動等が生じると、キャップ７が前蓋２ｂに対して、少しずつ一方方向に相対回転することがある。
【００３２】
従来のキャップに鎖が固定された転がり軸受装置においては、この相対回転の蓄積によって、鎖がねじれ破断に到ることがある。しかし、本実施形態の転がり軸受装置においては、キャップ７が回転しても、鎖８の回転係合部８ａが、突起部７ｂの小径部７ｄに沿って滑り、鎖８の捩れが発生せず、鎖８が破断することはない。
【００３３】
また、前述の相対回転の蓄積によって、キャップ７の内鍔７ａ１の内周が摩耗し、前蓋２ｂの環状溝２ｂ１から逸脱し、キャップ７が前蓋２ｂから脱落することがある。この時、前述の従来のキャップに鎖が固定された転がり軸受装置において、前記鎖が破断していると、前記キャップは台車から落下し、車輪へのかみこむ等の不具合が生じる。
しかし、本実施形態の転がり軸受装置においては、鎖８が破断することはなく、キャップ７が前蓋２ｂから脱落しても、キャップ７の台車からの落下は防止できる。
【００３４】
このように、本発明の第１の実施形態の転がり軸受装置１は、鎖８の捩れによる破断を防止し、キャップ７の台車からの落下を防止できる。
【００３５】
次に、図４および図５に基づいて本発明の第２の実施の形態の転がり軸受装置を説明する。第２の実施形態の転がり軸受装置１０では、第１の実施形態の転がり軸受１と共通の構成、作用効果については説明を省略することにし、第１の実施形態の転がり軸受装置１と異なる構成、作用効果についてのみ説明を行う。
【００３６】
図４に示す本発明の第２の実施形態の転がり軸受装置１０は、台車に取付けられた外輪部材としての、軸箱２と、同じく外輪部材としての外輪３と、内輪部材としての内輪４と、２列に配置された複数の転動体と、２個の保持器６と、キャップ１７と、鎖１８とを有する。
【００３７】
図４および図５に示すように、前蓋２ｂの開口部には開口部を閉塞するキャップ１７が取付けられている。
【００３８】
キャップ１７は、合成ゴム等の弾性材からなる椀状で、本体部１７ａと突起部１７ｂからなる。本体部１７ａの開放側の内周に径方向内方に円周状に突出した内鍔１７ａ１を有している。内鍔１７ａ１は前蓋２ｂの環状溝２ｂ１に外嵌して係合されており、キャップ１７の前蓋２ｂに対する軸線方向の離脱が阻止される。また、キャップ１７の内鍔１７ａ１の内周は、前蓋２ｂの環状溝２ｂ１の外周に締まり嵌めで嵌合している。
【００３９】
図４、図５に示すように、キャップ本体１７ａの前面中央には、軸方向に軸箱２と反対方向に突出した突起部１７ｂが形成されている。突起部１７ｂは軸線方向キャップ本体１７ａ側に小径部１７ｄ、反対側に大径部１７ｃを有し、大径部１７ｃの径方向外方は軸線方向キャップ本体１７ａ側に延在する円筒部１７ｆが形成されている。また、円筒部１７ｆの軸線方向キャップ本体１７ａ側の端面と、キャップ本体１７ａの前面との間に径方向に開放された開放部１７ｇが形成されている。
【００４０】
小径部１７ｄの外周と、大径部１７ｃのキャップ本体１７ａ側側面と、大径部１７ｃの円筒部１７ｆの内周と、キャップ本体１７ａの前面との間で、径方向外方の一部に径方向に開放された開放部１７ｇを有する円環状の空間１７ｅが形成されている。
【００４１】
鎖１８は、金属製で、一方の端部に回転係合部１８ａ、他方の端部に固定部１８ｃを有し、回転係合部１８ａ、と固定部１８ｃは連結部材１８ｂで繋がれている。回転係合部１８ａは球形状で、１個の直径方向に貫通する小径孔１８ｄを有し、小径孔１８ｄに連結部材１８ｂとの結合部材１８ｅが挿通して保持されている。回転係合部１８ａ。回転係合部１８ａの直径は、円環状の空間１７ｅの断面の、軸線方向の幅寸法および径方向の寸法より小さく、開放部１７ｇの軸線方向の幅寸法より大きく形成されている。
【００４２】
回転係合部１８ａは、突起部１７ｂの大径部１７ｃの円筒部１７ｆの円周上の一部を軸線方向に弾性変形させ開放部１７ｇの軸線方向幅寸法を拡張した状態で、半径方向に挿入し、円環状の空間１７ｅに収容されている。固定部１８ｃは、ねじによって軸箱本体２ａに固定されている。
【００４３】
次に上述した構成にもとづいて、第２の実施形態の転がり軸受装置１０の作用を説明する。
【００４４】
キャップ１７は、前蓋２ｂの環状溝２ｂ１にしっかりと嵌まっているので、通常は前蓋２ｂに対しキャップ１７は回転することがない。しかし、経年変化や着脱の繰り返しによって、キャップ１７の内鍔１７ａ１の内周と、前蓋２ｂの環状溝２ｂ１の外周とのしめしろが減少することがある。この状態で振動等が生じると、キャップ１７が前蓋２ｂに対して、少しずつ一方方向に相対回転することがある。
【００４５】
本実施形態の転がり軸受装置においては、キャップ１７が回転しても、鎖１８の球形状の回転係合部１８ａが、キャップ１７の円環状の空間１７ｅに沿って滑り、鎖１８の捩れが発生せず、鎖１８が破断することはない。
【００４６】
また、前述の相対回転の蓄積によって、キャップ１７の内鍔１７ａ１の内周が摩耗し、前蓋２ｂの環状溝２ｂ１から逸脱し、キャップ１７が前蓋２ｂから脱落することがある。本実施形態の転がり軸受装置においては、鎖１８が破断することはなく、キャップ１７が前蓋２ｂから脱落しても、キャップ１７の台車からの落下は防止できる。
【００４７】
このように、本発明の第２の実施形態の転がり軸受装置１０は、鎖１８の捩れによる破断を防止し、キャップ１７の台車からの落下を防止できる。
【００４８】
上述した実施形態の転がり軸受装置１，１０では、転動体５は円筒形状の円筒ころであるが、本発明では、転動体５は円すいころ等の他の形式の転動体であってもよい。
【００４９】
上述した実施形態の転がり軸受装置では、キャップ７、１７は外輪部材である前蓋２ｂに係止されているが、本発明では、前記キャップは前記前シール部材等他の外輪部材に係止されていてもよい。
【００５０】
上述した実施形態の転がり軸受装置では、キャップ７、１７の本体部７ａ、１７ａと突起部７ｂ、１７ｂとは一体に形成されているが、本発明では、図６に示すように、キャップ２７は、本体部２７ａと、別体の突起部２７ｂをボルト２７ｉ等で結合した構成であってもよい。
【００５１】
上述した実施形態の転がり軸受装置では、鎖８、１８の固定部８ｃ、１８ｃは外輪部材である軸箱本体２ａに係止されているが、本発明では、の前記固定部は前記前蓋等他の外輪部材に係止されていてもよい。
【００５２】
本発明はこうした実施形態に何等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において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１、１０      ‥  転がり軸受装置
２            ‥  軸箱（外輪部材）
３            ‥  外輪（外輪部材)
４            ‥  内輪（内輪部材）
５            ‥  転動体
６            ‥  保持器
７、１７      ‥  キャップ
７ｂ、１７ｂ  ‥  突起部
７ｅ、１７ｅ  ‥  空間
８、１８      ‥  鎖
８ａ、１８ａ  ‥  回転係合部
８ｄ          ‥  切割り  
【図１】
2014163394.tif 000003
【図２】
2014163394.tif 000004
【図３】
2014163394.tif 000005
【図４】
2014163394.tif 000006
【図５】
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【図６】
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