(57)【要約】【課題】外輪からシールケースを安全かつより容易に取り外しできる転がり軸受装置を提供すること。【解決手段】環状の第１シールケース３７の嵌合部６０を、外輪の内周面の軸方向の一端部に締め代を有した状態で内嵌して固定する。第１シールケース３７の外面に、外部に露出する露出部８８と、嵌合部６０の軸方向の円錐ころ側とは反対側の端部から露出部８８まで延在する溝８０とを設ける。また、第１シールケース３７の内面に、嵌合部６０の軸方向の円錐ころ側とは反対側の端部に位置する溝９１,９２を設ける。【選択図】図２
2014005903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道面を有する外輪と、
軌道面を有する内輪と、
上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置される転動体と、
上記外輪の内周面の軸方向の一端部に内嵌されて固定される嵌合部を有する環状のシールケースと
を備え、
上記シールケースの外面は、
外部に露出する露出部と、
上記嵌合部の上記軸方向の上記転動体側とは反対側の端部から上記露出部まで延在する一以上の溝と
を有し、
上記シールケースの内面は、
上記嵌合部の上記軸方向の上記転動体側とは反対側の端部に位置する一以上の溝を有することを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受装置において、
上記シールケースの上記内面は、上記シールケースの上記外面の上記各溝に対して上記シールケースの周方向に上記各溝を挟み込むように存在する二つの溝を有することを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置に関し、例えば、鉄道車両の車軸等を回転自在に支持するのに好適に使用できる転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受装置としては、特開２００９−２１００１８号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この転がり軸受装置は、外輪と、内輪と、複数の円錐ころと、環状のシールケースとを備え、外輪は、軸箱の内周面に内嵌されて固定される一方、内輪は、鉄道車両の車軸に外嵌されて固定されている。また、上記複数の円錐ころは、外輪の軌道面と、内輪の軌道面との間に保持器によって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。
【０００３】
上記シールケースは、嵌合部を有し、この嵌合部は、外輪の内周面の軸方向の端部に締め代を有した状態で内嵌されて固定されている。上記シールケースの外面は、外部に露出する露出部を有している。上記シールケースの露出部は、傾斜凹部を有している。この傾斜凹部は、転動体から軸方向に離れるにしたがって深さが深くなる部分を有している。
【０００４】
この転がり軸受装置は、タガネの先端部を上記傾斜凹部の底面の軸方向の外方側の角部に接触させた状態で、タガネを軸方向の外方側かつ径方向の内方側に押し出すように押圧することにより、タガネからシールケースに軸方向の外方側かつ径方向の内方側に力を付与できるようになっている。また、この転がり軸受装置をメンテナンス等で分解する場合には、タガネからシールケースに上記軸方向の外方側かつ径方向の内方側への力を付与して、シールケースを径方向の内方側に変形させて、シールケースを取り外すようになっている。
【０００５】
しかしながら、上記従来の転がり軸受装置では、シールケースを外すのに、タガネを上記軸方向の外方側かつ径方向の内方側へ大きな力で押圧しなければならないから、タガネの先端が傾斜凹部から抜け出た場合、タガネの鋭い先端が高速で直進することが避けられず、非常に危険である。
【０００６】
また、上記従来の転がり軸受装置では、傾斜凹部に大きな力を付与できる一方、シールケースの嵌合部に大きな力を付与しにくくて、シールケースの取り外しを容易に行うことができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２１００１８号公報（第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の課題は、外輪からシールケースを安全かつより容易に取り外しできる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】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受装置は、
軌道面を有する外輪と、
軌道面を有する内輪と、
上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置される転動体と、
上記外輪の内周面の軸方向の一端部に内嵌されて固定される嵌合部を有する環状のシールケースと
を備え、
上記シールケースの外面は、
外部に露出する露出部と、
上記嵌合部の上記軸方向の上記転動体側とは反対側の端部から上記露出部まで延在する一以上の溝と
を有し、
上記シールケースの内面は、
上記嵌合部の上記軸方向の上記転動体側とは反対側の端部に位置する一以上の溝を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、シールケースの外面が、嵌合部の軸方向の転動体側とは反対側の端部から露出部まで延在する溝を有しているから、タガネ等の工具の先端を溝の露出部に存在する部分を介して外部から嵌合部の内周面に引っ掛けることができて、その後、タガネ等の工具の後方側を金槌等の工具で叩くことができる。したがって、外輪の内周面からの反力も利用して、シールケースの嵌合部にテコの原理に基づいて径方向の内方側に大きな力を付与できて、外輪からシールケースを容易に取り外しできる。
【００１１】
また、本発明によれば、タガネ等の工具の後方側を金槌等の工具で叩いてシールケースに力を付与するから、タガネ等の工具が高速で直進する虞が一切なくて、外輪からシールケースを安全に取り外しできる。
【００１２】
また、本発明によれば、シールケースの内面が、嵌合部の軸方向の転動体側とは反対側の端部に溝を有して、シールケースの嵌合部の剛性が低くなっているから、外面側の溝に径方向の内方側に大きな力が付与されたとき、シールケースをより容易に変形させることができて、外輪からシールケースをより容易に取り外しできる。
【００１３】
また、一実施形態では、
上記シールケースの上記内面は、上記シールケースの上記外面の上記各溝に対して上記シールケースの周方向に上記各溝を挟み込むように存在する二つの溝を有する。
【００１４】
上記実施形態によれば、シールケースの内面が、シールケースの外面の各溝に対してシールケースの周方向に上記各溝を挟み込むように存在する二つの溝を有するから、外面の溝がある箇所が、上記二つの溝の存在位置を支点として径方向の内方側に変形し易くなる。したがって、外面の溝がある箇所を径が小さくなるように容易に変形させることができて、外輪からシールケースを更に容易に取り外しできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外輪からシールケースを安全かつより容易に取り外しできる転がり軸受装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の転がり軸受装置の一実施形態である車軸用軸受装置の軸方向の模式断面図である。
【図２】第１シールケースの一部の斜視図である。
【図３】第１シールケースの嵌合部の周方向の一部分における軸方向の円環部側の端部の径方向の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の転がり軸受装置の一実施形態である車軸用軸受装置の軸方向の模式断面図である。
【００１９】
この車軸用軸受装置（以下、単に、軸受装置という）は、第１内輪６と、第２内輪７と、外輪８と、転動体としての複数の第１円錐ころ１０と、転動体としての複数の第２円錐ころ１１と、第１シールケース３７と、第２シールケース３８と、第１密封装置４７と、第２密封装置４８とを備える。上記第１内輪６と第２内輪７とは、複合内輪を構成している。上記第１内輪６と第２内輪７とは、鉄道車両の車軸１上に外嵌されている一方、外輪８は、軸箱９の内周面に内嵌されている。
【００２０】
上記車軸１は、円筒外周面部１４と、拡径外周面部１７とを有し、上記拡径外周面部１７は、円筒外周面部１４につながっている。上記拡径外周面部１７は、軸方向に円筒外周面部１４から離れるにしたがって、外径が大きくなっている。上記拡径外周面部１４は、軸方向の断面において、略放物線状の形状を有している。
【００２１】
上記第１内輪６は、外周に円錐軌道面２１を有すると共に、第２内輪７は、外周に円錐軌道面２２を有している。上記第１内輪６と第２内輪７とは、略同一である。上記第１内輪６の円錐軌道面２１の小径側の端面は、第２内輪７の円錐軌道面２２の小径側の端面に当接している。
【００２２】
上記外輪８は、互いに軸方向に隣接する第１円錐軌道面３１および第２円錐軌道面３２を有している。上記第１円錐軌道面３１の内径は、第２円錐軌道面３２側にいくにしたがって小さくなり、第２円錐軌道面３２の内径は、第１円錐軌道面３１側にいくにしたがって小さくなっている。
【００２３】
上記複数の第１円錐ころ１０は、第１内輪６の円錐軌道面２１と、外輪８の第１円錐軌道面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円錐ころ１１は、第２内輪７の円錐軌道面２２と、外輪８の第２円錐軌道面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。
【００２４】
上記車軸１の外周面には、後蓋３と油切り４とが外嵌されている。上記後蓋３は、環状部材であり、第２内輪７の軸方向の第１内輪６側とは反対側に位置している。上記後蓋３の軸方向の第２内輪７側の端面は、第２内輪７の軸方向の第１内輪６側とは反対側の端面に当接している。上記後蓋３は、車軸１の拡径外周面部１７に対応する形状を有する拡径内周面部４４を有している。上記後蓋３の拡径内周面部４４が、車軸１の拡径外周面部１７に嵌り込むことにより、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。
【００２５】
上記油切り４は、環状部材であり、第１内輪６の軸方向の第２内輪７側とは反対側に位置している。上記油切り４の軸方向の第１内輪６側の端面は、第１内輪６の軸方向の第２内輪７側とは反対側の端面に当接している。上記油切り４は、車軸１の端部にネジで固定された前蓋（図示せず）によって、後蓋３側に力を付与されている。上記車軸１に対して位置決めされた前蓋および後蓋３で、第１内輪６、第２内輪７および油切り４を挟み込むことにより、第１内輪６、第２内輪７および油切り４を軸方向に位置決めしている。
【００２６】
上記第１シールケース３７は、環状部材であり、金属からなっている。上記第１シールケース３７は、円筒状の嵌合部６０と、円環部６１と、密封装置固定部６２とを有し、嵌合部６０は、外輪８の軸方向の一端部にある円筒内周面に締まり嵌めにより内嵌されて固定されている。上記円環部６１は、嵌合部６０の軸方向の第１円錐ころ１０側とは反対側の端部から径方向の内方側に延在している。また、上記密封装置固定部６２は、円環部６１の径方向の内方側の端部から軸方向の第１円錐ころ１０側とは反対側に延在している。上記第１密封装置４７は、密封装置固定部６２と油切り４との間を密封している。上記円環部６１の外面と、密封装置固定部６２の外面とは、外部に露出している。上記円環部６１の外面および密封装置固定部６２の外面は、露出部８８を構成している。
【００２７】
上記第２シールケース３８は、環状部材であり、金属からなっている。上記第２シールケース３８は、円筒状の嵌合部７０と、円環部７１と、密封装置固定部７２とを有し、嵌合部７０は、外輪８の軸方向の他端部にある円筒内周面に締まり嵌めにより内嵌されて固定されている。上記円環部７１は、嵌合部７０の軸方向の第２円錐ころ１１側とは反対側の端部から径方向の内方側に延在している。また、上記密封装置固定部７２は、円環部７１の径方向の内方側の端部から軸方向の第２円錐ころ１１側とは反対側に延在している。上記第２密封装置４８は、密封装置固定部７２と後蓋３との間を密封している。
【００２８】
図２は、上記第１シールケース３７の一部の斜視図であり、周方向の一部の位相において、嵌合部６０と、円環部６１と、密封装置固定部６２の一部とを示す斜視図である。
【００２９】
図２に示すように、周方向の一部の位相部分において、第１シールケース３７の外面は、軸方向に延在する溝８０を有する一方、第１シールケース３７の内面は、第１溝９１と、第２溝９２とを有する。上記内面の第１溝９１および第２溝９２は、上記外面の溝８０に対して第１シールケース３７の周方向に上記外面の溝８０を挟み込むように存在している。図２に示すように、上記第１溝９１と、外面の溝８０との周方向の距離は、第２溝９２と、外面の溝８０との周方向の距離と略一致している。
【００３０】
上記外面の溝８０は、嵌合部６０の軸方向の第１円錐ころ１０側とは反対側の端部から円環部６１を経由して密封装置固定部６２の軸方向の円環部６１側の端部まで軸方向に延在している。上記外面の溝８０の軸方向の第１円錐ころ１０側の端には、径方向に広がる端面が存在している。上記外面の溝８０は、軸方向の第１円錐ころ１０側に軸方向に開口しないようになっている。このようにして、転動体配置室５０（図１参照）内の潤滑剤が外面の溝８０を伝って外部に漏れ出ることを防止している。
【００３１】
上記内面の溝９１,９２の夫々は、嵌合部６０の軸方向の第１円錐ころ１０側とは反対側の端部から円環部６１を経由して密封装置固定部６２の軸方向の円環部６１側の端部まで軸方向に延在している。図示はしないが、この第１シールケース３７は、一の溝８０を外面に形成すると共に、その一の溝８０を挟み込むように、二つの溝９１,９２を内面に形成する構造を、４組有し、その４組の構造は、全て同一であり、かつ、周方向に略等間隔に配置されている。
【００３２】
上記構成において、メンテナンス等を行う際に、この転がり軸受装置は、次の手順で分解されることができる。
【００３３】
すなわち、タガネ等の工具の先端を、溝８０の露出部８８に存在する部分を介して外部から嵌合部６０の内周面に引っ掛ける。その後、タガネ等の工具の後方側を金槌等の工具で叩いて、テコの原理に基づいて第１シールケース３７の嵌合部６０の外面の溝８０の周辺に、径方向の内方側に力を付与する。このようにして、図３、すなわち、嵌合部６０の周方向の一部分における軸方向の円環部６１側の端部の径方向の模式断面図に示すように、第１シールケース３７の嵌合部６０の外面の溝８０の周辺を、径が小さくなるように、径方向の内方側に変形させる。このようにして、外輪８の内周面に対する第１シールケース３７の嵌合部６０の嵌合を解除して、外輪８から第１シールケース３７を取り外す。
【００３４】
上記実施形態の軸受装置によれば、第１シールケース３７の外面が、嵌合部６０の軸方向の第１円錐ころ１０側とは反対側の端部から露出部８８まで延在する溝８０を有しているから、タガネ等の工具の先端を溝８０の露出部８８に存在する部分を介して外部から嵌合部６０の内周面に引っ掛けることができて、その後、タガネ等の工具の後方側を金槌等の工具で叩くことができる。したがって、上記外輪８の内周面からの反力も利用して、第１シールケース３７の嵌合部６０にテコの原理に基づいて径方向の内方側に大きな力を付与できて、外輪８から第１シールケース３７を容易に取り外しできる。本実施形態の軸受装置とは異なり、上述の従来の軸受装置では、シールケースの嵌合部から離れた箇所にしか力を付与できないから、外輪からシールケースを容易に取り外しできないのである。
【００３５】
また、上記実施形態の軸受装置によれば、タガネ等の工具の後方側を金槌等の工具で叩いて第１シールケース３７に力を付与するから、タガネ等の工具が高速で直進する虞が一切なくて、外輪８から第１シールケース３７を安全に取り外しできる。
【００３６】
また、上記実施形態の軸受装置によれば、第１シールケース３７の内面が、嵌合部６０の軸方向の第１円錐ころ１０側とは反対側の端部に溝９１,９２を有して、第１シールケース３７の嵌合部６０の剛性が低くなっているから、外面側の溝８０に径方向の内方側に大きな力が付与されたとき、第１シールケース３７をより容易に変形させることができて、外輪８から第１シールケース３７をより容易に取り外しできる。
【００３７】
また、上記実施形態の軸受装置によれば、第１シールケース３７の内面が、第１シールケース３８の外面の各溝８０に対して第１シールケース３７の周方向に上記各溝８０を挟み込むように存在する二つの溝９１,９２を有するから、外面の溝８０がある箇所が、上記二つの溝９１,９２の存在位置を支点として径方向の内方側に変形し易くなる。したがって、上記外面の溝８０がある箇所を径が小さくなるように容易に変形させることができて、外輪８から第１シールケース３７を更に容易に取り外しできる。
【００３８】
尚、上記実施形態の軸受装置では、外輪８の軸方向の油切り４側の端部に固定される第１シールケース３７の外面および内面に溝８０,９１,９２を形成する一方、外輪８の軸方向の後蓋３側の端部に固定される第２シールケース３８に溝を形成しなかった。しかしながら、この発明では、外輪の軸方向の油切り側の端部に固定される第１シールケースに溝を形成しない一方、外輪の軸方向の後蓋側の端部に固定される第２シールケースの外面および内面に溝を形成しても良い。また、この発明では、外輪の軸方向の油切り側の端部に固定される第１シールケースの外面および内面に溝を形成すると共に、外輪の軸方向の後蓋側の端部に固定される第２シールケースの外面および内面に溝を形成しても良い。
【００３９】
また、上記実施形態の軸受装置では、第１シールケース３７の内面に形成された溝９１,９２の数が、第１シールケース３７の外面に形成された溝８０の数よりも多かったが、この発明では、シールケースの内面に形成された溝の数は、シールケースの外面に形成された溝の数と同じでも良く、または、シールケースの外面に形成された溝の数よりも少なくても良い。
【００４０】
また、上記実施形態の軸受装置では、第１シールケース３７の外面に形成された溝８０が、軸方向の第１円錐ころ１０側の端に、径方向に広がる端面を有し、上記外面の溝８０が、軸方向の第１円錐ころ１０側に軸方向に開口しないようになっていた。しかしながら、この発明では、シールケースの外面に形成された溝は、軸方向の転動体側および軸方向の転動体側とは反対側のうちの少なくとも一方が、軸方向に開口していても良く、または、シールケースの外面に形成された溝は、軸方向の転動体側および軸方向の転動体側とは反対側の両方が、軸方向に開口していなくても良い。要は、シールケースの外面に形成された溝は、嵌合部の軸方向の転動体側とは反対側の端部から露出部まで延在していさえすれば、如何なる構造を有していても良い。
【００４１】
また、上記実施形態の軸受装置では、第１シールケース３７の内面に形成された溝９１,９２が、軸方向の第１円錐ころ１０側の端に、径方向に広がる端面を有し、上記内面の溝９１,９２が、軸方向の第１円錐ころ１０側に軸方向に開口しないようになっていた。しかしながら、この発明では、シールケースの内面に形成された溝は、軸方向の転動体側および軸方向の転動体側とは反対側のうちの少なくとも一方が、軸方向に開口していても良く、または、シールケースの内面に形成された溝は、軸方向の転動体側および軸方向の転動体側とは反対側の両方が、軸方向に開口していなくても良い。要は、シールケースの内面に形成された溝は、嵌合部の軸方向の転動体側とは反対側の端部に位置する部分を有していさえすれば、如何なる構造を有していても良い。
【００４２】
また、上記実施形態の軸受装置では、上記第１シールケース３７が、一の溝８０を外面に形成すると共に、その一の溝８０を挟み込むように、二つの溝９１,９２を内面に形成する構造を、４組有していた。しかしながら、この発明では、シールケースは、一の溝を外面に形成すると共に、その一の溝を挟み込むように、二つの溝を内面に形成する構造を、１〜３組有しても良く、または、５組以上有していても良い。
【００４３】
また、上記実施形態の軸受装置では、第１シールケース３７が、一の溝８０を外面に形成すると共に、その一の溝８０を挟み込むように、二つの溝９１,９２を内面に形成する構造が、第１シールケース３７の周方向に略等間隔に複数組形成されていた。しかしながら、この発明では、シールケースが、一の溝を外面に形成すると共に、その一の溝を挟み込むように、二つの溝を内面に形成する構造が、シールケースの周方向に等間隔でない間隔で複数組形成されていても良い。
【００４４】
また、上記実施形態の軸受装置では、周方向の一定の範囲において、第１シールケース３７の内面が、第１シールケース３７の外面の各溝８０に対して第１シールケース３７の周方向に上記各溝８０を挟み込むように存在する二つの溝９１,９２を有する局所構造が周方向に繰り返される構成であった。しかしながら、この発明では、例えば、周方向の一定の範囲において、シールケースの内面が、シールケースの外面の各溝に対して径方向に重なる位置に一つの溝を有する局所構造が周方向に繰り返される構成であっても良く、または、周方向の一定の範囲において、シールケースの内面が、シールケースの外面の各溝に対してシールケースの周方向に上記外面の各溝を挟み込むように存在する二つの溝と、外面の各溝に対して径方向に重なる位置に存在する一つの溝とを有する局所構造が、周方向に繰り返される構成であっても良い。また、例えば、この発明では、シールケースの周方向の一定の範囲に形成されて周方向に繰り返される局所構造において、外面に形成される溝の数が、内面に形成される溝の数と同一または内面に形成される溝の数よりも多くても良い。要は、シールケースの周方向の一定の範囲に形成されて周方向に繰り返される局所構造は、外面に少なくとも一の溝を有し、かつ、内面に少なくとも一の溝を有していさえすれば、如何なる構造であっても良い。また、この発明では、シールケースの周方向の一定の範囲に形成される局所構造が、周方向の位相で、異なっていても良い。また、この発明では、シールケースの外面が、少なくとも一つの溝を有し、また、シールケースの内面が、少なくとも一つの溝を有しさえすれば良い。
【００４５】
また、上記実施形態の軸受装置では、第１シールケース３７の外面および内面に形成された全ての溝８０,９１,９２が、軸方向に延在していたが、この発明では、シールケースに形成される少なくとも一の溝は、軸方向に傾斜する方向に延在していても良く、または、湾曲している部分を有していても良い。要は、シールケースに形成される各溝は、軸方向に延在していても良く、軸方向に延在していなくても良い。
【００４６】
また、上記実施形態の軸受装置では、溝８０,９１,９２を有する第１シールケース３７において、密封装置固定部６２が、円環部６１を介して嵌合部６０に接続していたが、この発明では、溝を有するシールケースにおいて、密封装置固定部が、嵌合部に直接接続されても良い。
【００４７】
また、上記実施形態の軸受装置では、転動体が、複列に配置された円錐ころ１０,１１であったが、この発明では、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（球面ころ）および玉のうちの一以上であっても良い。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。
【００４８】
また、上記実施形態では、転がり軸受装置が、鉄道車両の車軸を回転自在に支持するのに使用された。ここで、転がり軸受装置が、鉄道車両の車軸を回転自在に支持する場合、第１および第２シールケース３７,３８は、振動で外れないことが必須であり、外輪８へ第１および第２シールケース３７,３８を圧入する際の締め代が大きくなり、かつ、第１および第２シールケース３７,３８の厚さも、数ｍｍ程度と厚くなる。したがって、鉄道車両においては、シールケースが外輪から外れにくくされているから、この発明の転がり軸受装置は、鉄道車両の車軸を回転自在に支持するのに好適に使用できる。しかしながら、この発明は、鉄道車両の車軸支持以外でシールケースが外輪に圧入される如何なる用途で使用しても良い。発明の転がり軸受装置を、鉄道車両の車軸支持以外でシールケースが外輪に圧入される用途で使用したとしても、シールケースを外輪から容易に取り外しできる作用効果が得られるからである。
【符号の説明】
【００４９】
６  第１内輪
７  第２内輪
８  外輪
１０  第１円錐ころ
１１  第２円錐ころ
２１  第１内輪の円錐軌道面
２２  第２内輪の円錐軌道面
３１  外輪の第１円錐軌道面
３２  外輪の第２円錐軌道面
３７  第１シールケース
６０  第１シールケースの嵌合部
８０  第１シールケースの外面の溝
８８  第１シールケースの外面の露出部
９１  第１シールケースの内面の第１溝
９２  第１シールケースの内面の第２溝
【図１】
2014005903.tif 000003
【図２】
2014005903.tif 000004
【図３】
2014005903.tif 000005