(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪および前記内輪の外周面の軌道面と前記外輪の内周面の軌道面との間に転動自在に複列に配置された複数の転動体とを備える車軸用軸受と、前記車軸用軸受の内輪を軸方向両端から挟持すると共に鉄道車両の車軸に対する軸方向の位置決めをする環状部材と、を備える鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具であって、
鉄道車両車軸用軸受装置の両端に取り付けられ、円の中心に対して対称となる円の周辺に少なくとも２つ以上のロッドがそれぞれ対応する位置に設けられた２枚のプレートと、
前記２枚のプレートの対応する位置に設けられたロッドを係合する少なくとも２つの弾性体を備え、
前記２枚のプレートによって軸方向の与圧を与えて前記車軸を圧入することを特徴とする鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具。
【請求項２】
前記プレートは、円環状をなし、前記２枚のプレートの少なくとも１枚のプレートは、円環状の円の中心を含む平面で等分に分割され、前記等分に分割されたプレートの周辺には、前記ロッドを挿着するロッドホルダが設けられ、前記ロッドホルダに前記ロッドを挿着することで前記等分に分割されたプレートを接合することを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具。
【請求項３】
前記プレートは、半円環状の両端が径の接線方向にそのまま延長されて直線部を設けたＵ字形状をなし、前記ロッドは、前記Ｕ字形状の直線部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具。
【請求項４】
内輪、外輪および前記内輪の外周面の軌道面と前記外輪の内周面の軌道面との間に転動自在に複列に配置された複数の転動体とを備える車軸用軸受と、前記車軸用軸受の内輪を軸方向両端から挟持すると共に鉄道車両の車軸に対する軸方向の位置決めをする環状部材と、を備える鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け方法であって、
円の中心に対して対称となる円の周辺に少なくとも２つ以上のロッドがそれぞれ設けられた２枚のプレートを鉄道車両車軸用軸受装置の両端に取り付け、
前記２枚のプレートの対応する位置に設けられたロッドに少なくとも２つの弾性体を係合し、前記弾性体の弾性力によって前記鉄道車両車軸用軸受装置に与圧を与えて前記車軸を圧入することを特徴とする鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具および組み付け方法に関し、特に、車軸に組み付ける際の作業性が良い鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具および組み付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、鉄道車両用車軸装置を示す断面図である。鉄道車両用車軸装置１１は、鉄道車両の一部を構成する。図１に示すように、鉄道車両用車軸装置１１は、車軸１２と、鉄道車両車軸用軸受装置１４とを備える。鉄道車両車軸用軸受装置１４は、車軸１２に圧入する複列の内輪１５と、外輪１６を備える複列円すいころ軸受１７と、複列円すいころ軸受１７の内輪１５の軸方向両端にそれぞれ配置された前蓋１８と後蓋１９とを備える。
【０００３】
複列円すいころ軸受１７は、複列の内輪１５の外周面とそれに対向する外輪１６の内周面に形成された軌道面の間に転動自在に配置された複列の複数の円すいころ２０と、円すいころ２０を円周方向に所定間隔で保持する保持器２１とを備えている。
【０００４】
車軸１２は、大径部１２ａと、鉄道車両車軸用軸受装置１４が固定される小径部１２ｂとを備えており、鉄道車両車軸用軸受装置１４においては、車軸端側に環状の前蓋１８が、他端側に環状の後蓋１９が配置される。前蓋１８は車軸１２に圧入され、後蓋１９は車軸１２と前記大径部１２ａに圧入固定されている。
【０００５】
また、密封型の鉄道車両車軸用軸受装置１４の場合、図１に示すように、複列円すいころ軸受１７の外輪の両端開口部にシール装置２１を圧入配置している。図２は、鉄道車両車軸用軸受装置のシール装置の拡大断面図である。シール装置２１は、例えば、前蓋１８および後蓋１９の外周面に弾性的に密着する主リップ２１ａのガータスプリング２１ｂにより適度な緊迫力を与え、複列円すいころ軸受１７のシール性を確保している。
【０００６】
そして、鉄道車両車軸用軸受装置１４の車軸への組付け方法としては、複列円すいころ軸受１７と、環状部材である前蓋１８および後蓋１９等をカバーによって一括して仮組保持し、相対位置関係を固定した状態で車軸１２へ圧入組付けることで、組付け作業性を向上させたものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２１５３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、カバーを含めた鉄道車両車軸用軸受装置１４を軸方向に押さえつけて車軸１２を圧入するためには、鉄道車両車軸用軸受装置１４の構成部品である前蓋１８、複列円すいころ軸受１７および後蓋１９と、分割型カバーの間の車軸軸方向すきまを適度な締め代にしなくてはならないため、軸受サイズが異なる製品毎に分割型カバーを製作する必要がある。
【０００９】
また、鉄道車両車軸用軸受装置１４の軸方向の幅寸法の合計は、前記鉄道車両車軸用軸受装置１４の構成部品である前蓋１８、複列円すいころ軸受１７および後蓋１９の各部品の出来栄えに左右され、製品毎にバラツキが生じる。それを予めサイズの決まった分割型カバーに配置するために、常に複列円すいころ軸受１７に一定の与圧を付与することは極めて困難である。
【００１０】
さらに、鉄道車両車軸用軸受装置１４の前蓋１８、複列円すいころ軸受１７および後蓋１９等の部品が軸方向に適度な締め代によって固定されない状態で車軸１２が圧入されると、スティックスリップが生じやすくなったり、圧入部品の傾きが助長されるなど、安定した組み付け作業を行うことができないという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、軸受装置に一定の与圧を与えながら車軸に取り付けることができる鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具および組み付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するための第一の発明は、内輪、外輪および前記内輪の外周面の軌道面と前記外輪の内周面の軌道面との間に転動自在に複列に配置された複数の転動体とを備える車軸用軸受と、前記車軸用軸受の内輪を軸方向両端から挟持すると共に鉄道車両の車軸に対する軸方向の位置決めをする環状部材と、を備える鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具であって、鉄道車両車軸用軸受装置の両端に取り付けられ、円の中心に対して対称となる円の周辺に少なくとも２つ以上のロッドがそれぞれ対応する位置に設けられた２枚のプレートと、前記２枚のプレートの対応する位置に設けられたロッドを係合する少なくとも２つの弾性体を備え、前記２枚のプレートによって軸方向の与圧を与えて前記車軸を圧入することを特徴とする。
【００１３】
また、その他の発明は、内輪、外輪および前記内輪の外周面の軌道面と前記外輪の内周面の軌道面との間に転動自在に複列に配置された複数の転動体とを備える車軸用軸受と、前記車軸用軸受の内輪を軸方向両端から挟持すると共に鉄道車両の車軸に対する軸方向の位置決めをする環状部材と、を備える鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け方法であって、円の中心に対して対称となる円の周辺に少なくとも２つ以上のロッドがそれぞれ対応する位置に設けられた２枚のプレートを鉄道車両車軸用軸受装置の両端に取り付け、前記２枚のプレートの対応する位置に設けられたロッドに少なくとも２つの弾性体を係合し、前記弾性体の弾性力によって前記鉄道車両車軸用軸受装置に与圧を与えて前記車軸を圧入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、鉄道車両車軸用軸受装置に一定の与圧を付与しながら車軸に取り付けることができる鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具および組み付け方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】鉄道車両用車軸装置を示す断面図
【図２】鉄道車両車軸用軸受装置のシール装置の拡大断面図
【図３】本発明の第１の実施形態の鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具を示す図    （ａ）第１の実施形態の組み付け治具の正面図    （ｂ）第１の実施形態の組み付け治具の左側面図    （ｃ）第１の実施形態の組み付け治具の右側面図
【図４】本発明の第１の実施形態の鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具を使って組み付けを行う様子を説明する断面図
【図５】本発明の第２の実施形態の鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具を示す図    （ａ）第２の実施形態の組み付け治具の正面図    （ｂ）第２の実施形態の組み付け治具の左側面図    （ｃ）第２の実施形態の組み付け治具の右側面図
【図６】本発明の第２の実施形態の鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具を使って組み付けを行う様子を説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。第１の実施形態は、一体型、分割型一対の円環状プレートの組み付け治具の例であり、第２の実施形態は、一対のＵ字形状プレートの組み付け治具の例である。
【００１７】
図３は、本発明の第１の実施形態の鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具を示す図であり、図３（ａ）は、第１の実施形態の組み付け治具の正面図、図３（ｂ）は、第１の実施形態の組み付け治具の左側面図、図３（ｃ）は、第１の実施形態の組み付け治具の右側面図である。
【００１８】
図３に示すように、鉄道車両車軸用軸受装置１４の組み付け治具３１は、円環状の前プレート３２および後プレート３３と、前プレート３２と後プレート３３に係合し、弾性力によって前プレート３２と後プレート３３を圧接するバネ３４ａ、３４ｂを備える。
【００１９】
前プレート３２および後プレート３３は、金属等の材料によってそれぞれ円環状に形成される。前プレート３２および後プレート３３の内径Ｒｆｉ、Ｒｂｉは、少なくとも前プレート３２および後プレート３２が車軸１２において位置決めされる位置の車軸１２の外径以上であり、かつ前プレート３２および後プレート３３に当接する前蓋１８および後蓋１９等の環状部材の外径未満とし、前プレート３２の外径Ｒｆｏは、前プレート３２に当接する前蓋１８の外径以上とし、後プレート３３の外径Ｒｂｏは後プレート３２に当接する後蓋１９の外径以上とする。
【００２０】
後プレート３３は、車輌中心側の太い車軸１２に取り付けられるため、後プレート３３の内径Ｒｂｉは、前プレート３２の内径Ｒｆｉより大きく形成される。前プレート３２および後プレート３３の外径Ｒｆｏ、Ｒｂｏは、前蓋１８および後蓋１９の中で大きい蓋の外径よりやや大きめの同じサイズに揃えることが望ましい。
【００２１】
前プレート３２は、円環状プレートとして形成されている。後プレート３３は、円環状を円の中心に対して２等分した半円環状の上部後プレート３３ｕおよび下部後プレート３３ｄからなり、上部後プレート３３ｕおよび下部後プレート３３ｄは、中央で重なり合って円環状を形成する。
【００２２】
前プレート３２には、円の中心に対して対称となる円の周辺に２つのロッド３５ａ、３５ｂが直接取り付けられ、後プレート３３には、同じく円の中心に対して対称となる円の周辺に前プレート３２のロッド３５ａ、３５ｂに対応して２つのロッド３６ａ、３６ｂを挿着するための２組のロッドホルダ３６ａ’、３６ａ”、３６ｂ’、３６ｂ”が取り付けられる。
【００２３】
ロッド３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂは、金属等の材料によって紐形状に形成され、ロッド３５ａの一方の端は前プレート３２のプレート外周３７ｕに、他方の端は前プレート３２のプレート外周３７ｄに、ロッド３５ｂの一方の端は前プレート３２のプレート外周３８ｕに、他方の端は前プレート３２のプレート外周３８ｄに取り付けられている。
【００２４】
また、ロッドホルダ３６ａ’は上部後プレート３３ｕのプレート外周３９ｕに、ロッドホルダ３６ａ”は下部後プレート３３ｕのプレート外周３９ｄに、ロッドホルダ３６ｂ’は上部後プレート３３ｕのプレート外周４０ｕに、ロッドホルダ３６ｂ”は下部後プレート３３ｕのプレート外周４０ｄに取り付けられる。
【００２５】
２つに等分割された上部後プレート３３ｕと下部後プレート３３ｄは、車輌中心側の太い車軸１２に重ね合わせて取り付けられ、ロッド３６ａの一方の端をロッドホルダ３６ａ’に、ロッド３６ａの他方の端を３６ａ”に挿着し、同様に、ロッド３６ｂの一方の端をロッドホルダ３６ｂ’に、ロッド３６ｂの他方の端を３６ｂ”に挿着することで開閉自在に接続される。
【００２６】
図４は、本発明の第１の実施形態の鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具を使って組み付けを行う様子を説明する断面図であり、図１と同じ構成には同じ符号を付与して説明を省略する。
【００２７】
図４に示すように、複列円すいころ軸受１７の内輪１５の車輌端部側の前蓋１８の外側に前プレート３２を、車輌中心側の後蓋１９の外側に上部後プレート３３ｕと下部後プレート３３ｄを配置し、前プレート３２のロッド３５ａ、３５ｂと位置を合わせながら上部後プレート３３ｕと下部後プレート３３ｄを重ね合わせてロッド３６ａをロッドホルダ３６ａ’、３６ａ”に、ロッド３６ｂをロッドホルダ３６ｂ’、３６ｂ”に挿着して後プレート３３のロッド３６ａ、３６ｂの位置を調整する。
【００２８】
前プレート３２のロッド３５ａと後プレート３３のロッド３６ａにバネ３４ａを装着し、前プレート３２のロッド３５ｂと後プレート３３のロッド３６ｂにバネ３４ｂを装着して、前プレート３２と後プレート３３を介して鉄道車両車軸用軸受装置１４にバネ３４ａ、３４ｂの弾性力による与圧を与えながら、車軸１４を圧入する。
【００２９】
以上、詳細に説明したように、第１の実施形態によれば、複列円すいころ軸受１７の内輪１５を両端から軸方向に挟持すると共に車軸１２に対する軸方向の位置決めをする前蓋１８および後蓋１９を備える鉄道車両車軸用軸受装置１４の両端に、前プレート３２および後プレート３３を取り付け、前プレート３２の円の周辺に設けられたロッド３５ａと後プレート３３の円の周辺に設けられたロッド３６ａをバネ３４ａによって係合し、前プレート３２のロッド３５ａと円の中心に対して対称となる円の周辺に設けられたロッド３５ｂと後プレート３３のロッド３６ａと円の中心に対して対称となる円の周辺に設けられたロッド３６ｂをバネ３４ｂによって係合したので、鉄道車両車軸用軸受装置１４にバネ３４ａ、３４ｂの弾性力による与圧を与えながら、車軸１４を圧入することができる。
【００３０】
第１の実施形態によれば、後プレート３３を半円環状の上部後プレート３３ｕと下部後プレート３３ｄに２等分し、上部後プレート３３ｕに設けたプレート外周３９ｕと下部後プレート３３ｄに設けたプレート外周３９ｄをロッド３６ａによって接続し、上部後プレート３３ｕに設けたプレート外周４０ｕと下部後プレート３３ｄに設けたプレート外周４０ｄをロッド３６ｂによって接合することにより、上部後プレート３３ｕと下部後プレート３３ｄを開閉自在に接続するようにしたので、鉄道車両車軸用軸受装置１４に対して組み付け治具３１の装着が容易に行える。
【００３１】
図５は、本発明の第２の実施形態の鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具を示す図であり、図５（ａ）は、第２の実施形態の組み付け治具の正面図、図５（ｂ）は、第２の実施形態の組み付け治具の左側面図、図５（ｃ）は、第２の実施形態の組み付け治具の右側面図である。
【００３２】
図５に示すように、鉄道車両車軸用軸受装置１４の組み付け治具５１は、円環の両端が径の接線方向にそのまま延長されて長方形となるＵ字形状の前プレート５２および後プレート５３と、前プレート５２と後プレート５３に係合し、弾性力によって前プレート５２と後プレート５３を圧接するバネ５４ａ、５４ｂを備える。
【００３３】
前プレート５２および後プレート５３は、金属等の材料によってそれぞれＵ字形状に形成される。前プレート５２および後プレート５３の円環部分の内径Ｌｆｉ、Ｌｂｉは、少なくとも前プレート５２および後プレート５２が車軸１２において位置決めされる位置の車軸１２の外径以上であり、かつ前プレート５２および後プレート５３に当接する前蓋１８および後蓋１９等の環状部材の外径未満とし、前プレート５２の円環部分の外径Ｌｆｏは、前プレート５２に当接する前蓋１８以上とし、後プレート５３の円環部分の外径Ｌｂｏは後プレート５２に当接する後蓋１９以上とする。
【００３４】
後プレート５３は、車輪側の太い車軸１２に取り付けられるため、後プレート５３の円環部分の内径Ｌｂｉは、前プレート５２の内径より大きく形成される。前プレート５２および後プレート５３の外径Ｌｆｏ、Ｌｂｏは、前蓋１８および後蓋１９の中で大きい蓋の外径よりやや大きめの同じサイズに揃えることが望ましい。
【００３５】
前プレート５２は、円の中心に対して対称となり円の周辺に設けられたＵ字形状の長方形部分に２つのロッド５５ａ、５５ｂが設けられ、後プレート５３には、同じく円の中心に対して対称となり円の周辺に設けられたＵ字形状の直線部分に前プレート５２のロッド５５ａ、５５ｂに対応して２つのロッド５６ａ、５６ｂが設けられる。
【００３６】
ロッド５５ａ、５５ｂ、５６ａ、５６ｂは、金属等の材料によって紐形状に形成され、ロッド５５ａの両端５７ｕ、５７ｄ及び、ロッド５６ａの両端５８ｕ、５８ｄは、前プレート５２のＵ字形状の直線部分のプレート外周に、ロッド５５ｂの両端５９ｕ、５９ｄ及び、ロッド５６ｂの両端６０ｕ、６０ｄは後プレート５３のＵ字形状の直線部分のプレート外周に取り付けられる。
【００３７】
図６は、本発明の第２の実施形態の鉄道車両車軸用軸受装置の組み付け治具を使って組み付けを行う様子を説明する断面図であり、図１と同じ構成には同じ符号を付与して説明を省略する。
【００３８】
図６に示すように、複列円すいころ軸受１７の内輪１５の自由端側の前蓋１８の外側に前プレート５２を、車輪側に後蓋１９の外側に後プレート５３を配置し、前プレート５２のロッド５５ａ、５５ｂと後プレート５３のロッド５６ａ、５６ｂの位置を調整する。
【００３９】
前プレート５２のロッド５５ａと後プレート５３のロッド５６ａにバネ５４ａを装着し、前プレート５２のロッド５５ｂと後プレート５３のロッド５６ｂにバネ５４ｂを装着して、前プレート５２と後プレート５３を介して鉄道車両車軸用軸受装置１４にバネ５４ａ、５４ｂの弾性力による与圧を与えながら、車軸１４を圧入する。
【００４０】
以上、詳細に説明したように、第２の実施形態によれば、複列円すいころ軸受１７の内輪１５を両端から軸方向に挟持すると共に車軸１２に対する軸方向の位置決めをする前蓋１８および後蓋１９を備える鉄道車両車軸用軸受装置１４の両端に、前プレート５２および後プレート５３を取り付け、前プレート５２の円の周辺に設けられたロッド５５ａと後プレート５３の円の周辺に設けられたロッド５６ａをバネ５４ａによって係合し、前プレート５２のロッド５５ａと円の中心に対して対称となる円の周辺に設けられたロッド５５ｂと後プレート５３のロッド５６ａと円の中心に対して対称となる円の周辺に設けられたロッド５６ｂをバネ５４ｂによって係合したので、鉄道車両車軸用軸受装置１４にバネ５４ａ、５４ｂの弾性力による与圧を与えながら、車軸１４を圧入することができる。
【００４１】
前プレート５２の円の中心に対して対称となる円の周辺に設けたＵ字形状の直線部分にロッド５５ａの端部５７ｕ、５７ｄ及び、ロッド５６ａの端部５８ｕ、５８ｄを取り付ける。また、後プレート５３の円の中心に対して対称となる円の周辺に設けたＵ字形状の直線部分にロッド５５ｂの端部５９ｕ、５９ｄ及び、ロッド５６ｂの端部６０ｕ、６０ｄを取り付ける。そして、前記ロッド５５ａおよびロッド５５ｂをバネ５４ａによって、及びロッド５６ａおよびロッド５６ｂをバネ５４ｂによって係合したので前プレート５２および後プレート５３に対してバネ５４ａ、５４ｂによる弾性力を広範囲に渡って均等に与えることができる。
【００４２】
なお、Ｕ字形状の開放端に位置する前蓋１８および後蓋１９は、直接前プレート５２および後プレート５３と接しないため、バネ５４ａ、５４ｂによる与圧を直接受けることは無いが、Ｕ字形状の前プレート５２および後プレート５３が直接接触して前蓋１８および後蓋１９に与える圧力によって複列円すいころ軸受に必要な与圧を十分付与することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１・・・鉄道車両用車軸装置
１２・・・車軸
１２ａ・・・大径部
１２ｂ・・・小径部
１４・・・鉄道車両車軸用軸受装置
１５・・・内輪
１６・・・外輪
１７・・・複列円すいころ軸受
１８・・・前蓋
１９・・・後蓋
２０・・・円すいころ
２１・・・シール装置
２１ａ・・・主リップ
２１ｂ・・・ガータスプリング
３１、５１・・・組み付け治具
３２、５２・・・前プレート
３３、５３・・・後プレート
３３ｕ・・・上部後プレート
３３ｄ・・・下部後プレート
３４ａ、３４ｂ、５４ａ、５４ｂ・・・バネ
【図１】
0005895656.tif 000002
【図２】
0005895656.tif 000003
【図３】
0005895656.tif 000004
【図４】
0005895656.tif 000005
【図５】
0005895656.tif 000006
【図６】
0005895656.tif 000007