(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車輪が端部に取り付けられる車軸を回転自在に支持するため、外輪、内輪、及び前記外輪と前記内輪との間に転動自在に配置される複数の転動体を有する転がり軸受と、
前記車軸に外嵌され、圧入部材が圧入される円筒形状の被圧入部材と、を備える鉄道車両用軸受ユニットにおいて、
前記被圧入部材は、前記被圧入部材の外周面の一部分であり、前記圧入部材が圧入される座面と、軸方向で前記圧入部材の圧入位置を決めるバックアップ面と、周方向に渡って径方向外方に延出し、軸方向一端部で前記バックアップ面を形成する肩部と、を有し、
前記肩部の外周面に、円周二等配又は円周四等配で軸方向視Ｄ字状の切欠部が前記バックアップ面と少なくとも周方向で隣接するように形成されることを特徴とする鉄道車両用軸受ユニット。
【請求項２】
鉄道車両の車輪が端部に取り付けられる車軸を回転自在に支持するため、外輪、内輪、及び前記外輪と前記内輪との間に転動自在に配置される複数の転動体を有する転がり軸受と、
前記車軸に外嵌され、圧入部材が圧入される円筒形状の被圧入部材と、を備え、
前記圧入部材を前記被圧入部材から引き抜く圧入部材の引き抜き方法であって、
前記被圧入部材は、前記被圧入部材の外周面の一部分であり、前記圧入部材が圧入される座面と、軸方向で前記圧入部材の圧入位置を決めるバックアップ面と、周方向に渡って径方向外方に延出し、軸方向一端部で前記バックアップ面を形成する肩部と、を有し、前記肩部の外周面に、円周四等配で軸方向視Ｄ字状の切欠部が前記バックアップ面と少なくとも周方向で隣接するように形成されており、
板状の治具を用意し、
前記治具は、略コ字形状に形成されて、互いに平行配置される一対の側板部と、前記一対の側板部の基端部同士を連結する連結板部と、を有し、
前記被圧入部材の前記切欠部に前記治具を挿入して、挿入した前記治具に対して引抜荷重をかけて前記圧入部材を前記被圧入部材から引き抜くことを特徴とする圧入部材の引き抜き方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の車軸を回転自在に支持する鉄道車両用軸受ユニット及び圧入部材の引き抜き方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の軸受ユニットとしては、ハブ輪と、ハブ輪の小径段部に配置される軸受と、軸受が内周面に圧入されるナックルと、を備え、軸受の外輪の外周面に一対の環状溝が形成され、一対の環状溝の角部に面取りが形成されると共に、一対の環状溝に樹脂バンドが射出成形により充填されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１８６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の軸受ユニットでは、軸受の圧入・引抜時において、ナックルの内周面が削り取られるのを防止することができるものの、圧入・引き抜きされる圧入部材である軸受の剛性・強度が考慮されておらず、例えば、圧入部材が薄肉である場合、圧入部材が変形・破損してしまう可能性があった。
【０００５】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、薄肉の圧入部材であったとしても、圧入・引抜時の圧入部材の変形・破損を防止することができる鉄道車両用軸受ユニット及び圧入部材の引き抜き方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）鉄道車両の車輪が端部に取り付けられる車軸を回転自在に支持するため、外輪、内輪、外輪と内輪との間に転動自在に配置される複数の転動体を有する転がり軸受と、車軸に外嵌され、圧入部材が圧入される円筒形状の被圧入部材と、を備える鉄道車両用軸受ユニットにおいて、被圧入部材は、被圧入部材の外周面の一部分であり、圧入部材が圧入される座面と、軸方向で圧入部材の圧入位置を決めるバックアップ面と、周方向に渡って径方向外方に延出し、軸方向一端部でバックアップ面を形成する肩部と、を有し、肩部の外周面に、円周二等配又は円周四等配で軸方向視Ｄ字状の切欠部がバックアップ面と少なくとも周方向で隣接するように形成されることを特徴とする鉄道車両用軸受ユニット。
（２）鉄道車両の車輪が端部に取り付けられる車軸を回転自在に支持するため、外輪、内輪、外輪と内輪との間に転動自在に配置される複数の転動体を有する転がり軸受と、車軸に外嵌され、圧入部材が圧入される円筒形状の被圧入部材と、を備え、圧入部材を被圧入部材から引き抜く圧入部材の引き抜き方法であって、被圧入部材は、被圧入部材の外周面の一部分であり、圧入部材が圧入される座面と、軸方向で圧入部材の圧入位置を決めるバックアップ面と、周方向に渡って径方向外方に延出し、軸方向一端部でバックアップ面を形成する肩部と、を有し、肩部の外周面に、円周四等配で軸方向視Ｄ字状の切欠部がバックアップ面と少なくとも周方向で隣接するように形成されており、板状の治具を用意し、治具は、略コ字形状に形成されて、互いに平行配置される一対の側板部と、一対の側板部の基端部同士を連結する連結板部と、を有し、被圧入部材の切欠部に治具を挿入して、挿入した治具に対して引抜荷重をかけて圧入部材を被圧入部材から引き抜くことを特徴とする圧入部材の引き抜き方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の鉄道車両用軸受ユニットによれば、被圧入部材は、被圧入部材の外周面の一部分であり、圧入部材が圧入される座面と、軸方向で圧入部材の圧入位置を決めるバックアップ面と、周方向に渡って径方向外方に延出し、軸方向一端部でバックアップ面を形成する肩部と、を有し、肩部の外周面に、円周二等配又は円周四等配で軸方向視Ｄ字状の切欠部がバックアップ面と少なくとも周方向で隣接するように形成されるため、圧入部材の圧入時は、バックアップ面により圧入部材の圧入位置が定まり、圧入荷重による圧入部材の変形・破損を防止することができる。また、圧入部材の引き抜き時は、切欠部に治具を挿入して、治具により圧入部材を引き抜くので、引抜荷重による圧入部材の変形・破損を防止することができる。従って、薄肉の圧入部材であったとしても、圧入・引抜時の圧入部材の変形・破損を防止することができる。
【０００８】
また、本発明の圧入部材の引き抜き方法によれば、被圧入部材は、被圧入部材の外周面の一部分であり、圧入部材が圧入される座面と、軸方向で圧入部材の圧入位置を決めるバックアップ面と、周方向に渡って径方向外方に延出し、軸方向一端部でバックアップ面を形成する肩部と、を有し、肩部の外周面に、円周四等配で軸方向視Ｄ字状の切欠部がバックアップ面と少なくとも周方向で隣接するように形成されており、板状の治具を用意し、被圧入部材の切欠部に治具を挿入して、挿入した治具に対して引抜荷重をかけて圧入部材を被圧入部材から引き抜くため、圧入部材に対し適切に引抜荷重を加えることができ、引抜荷重による圧入部材の変形・破損を防止することができる。従って、薄肉の圧入部材であったとしても、圧入・引抜時の圧入部材の変形・破損を防止することができる。
また、本発明の圧入部材の引き抜き方法によれば、治具は、略コ字形状に形成されて、互いに平行配置される一対の側板部と、一対の側板部の基端部同士を連結する連結板部と、を有するため、円周四等配の切欠部のうちの３箇所に、治具の一対の側板部と連結板部を同時に挿入することができる。これにより、引抜荷重を三箇所に分散することができるので、引抜荷重による圧入部材の変形・破損を更に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る鉄道車両用軸受ユニットの一実施形態を説明するための断面図である。
【図２】図１に示す後蓋の周辺を説明する拡大断面図である。
【図３】図１に示す後蓋の斜視図である。
【図４】図１に示す後蓋の正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図であって、シール装置の第２スリンガが取り付けられた状態の断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図であって、シール装置の第２スリンガが取り付けられた状態の断面図である。
【図７】後蓋から第２スリンガを引き抜く治具の斜視図である。
【図８】後蓋から第２スリンガを引き抜く際に後蓋の切欠部に治具が挿入された状態を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る鉄道車両用軸受ユニットの一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
本実施形態の鉄道車両用軸受ユニット１０は、図１に示すように、複列円すいころ軸受（転がり軸受）２０を備え、この軸受２０により鉄道車両の車軸５０が回転自在に支持されている。また、車軸５０の外端部（図１の右端部）には、鉄道車両の不図示の車輪が取り付けられている。そして、軸受２０は、一体型の外輪２１と、各列に個別に分割された２つの内輪２２，２２と、を備え、外輪２１と内輪２２，２２との間には、保持器２４に保持される複数の円すいころ（転動体）２３が転動自在に配置されている。また、２つの内輪２２，２２は、互いに対向する端面同士が環状の間座２５に当接した状態で車軸５０に外嵌されている。また、車軸５０には、車輪から離間する側の内輪２２の軸方向外端面と当接する円筒形状の前蓋２６、及び車輪側の内輪２２の軸方向外端面と当接する円筒形状の後蓋（被圧入部材）３０が外嵌されている。
【００１２】
車軸５０は、内輪２２，２２が外嵌される車軸ジャーナル部５１と、車軸ジャーナル部５１よりも大径であると共に、車軸ジャーナル部５１より車輪側（軸方向外方）に位置する車軸大径部５２と、を有する。そして、前蓋２６は車軸５０の車軸ジャーナル部５１に外嵌され、後蓋３０は車軸５０の車軸大径部５２に外嵌されている。
【００１３】
また、図２〜図５に示すように、後蓋３０の内輪２２と当接する軸方向端部の外周面には、環状段部３１が形成されている。また、後蓋３０には、環状段部３１の軸方向外方に隣接した位置に、後述するシール装置４０の第２スリンガ（圧入部材）４２が圧入される座面３２が形成されている。また、後蓋３０には、座面３２の軸方向外方に隣接した位置に、後述する第２スリンガ４２の圧入位置を決めるバックアップ面３３、及びバックアップ面３３を形成する肩部３４が形成されている。
【００１４】
そして、本実施形態では、図３〜図６に示すように、後蓋３０の肩部３４の外周面に、円周四等配でＤ字状の切欠部３５が形成されている。また、図４に示すように、円周四等配の切欠部３５の底面３５ａは、それぞれの延長線が互いに直交するように形成されている。また、図６に示すように、切欠部３５は、その底面３５ａが後述する第２スリンガ４２のフランジ部４２ｂの径方向内端部に達する深さに形成されている。また、切欠部３５は、座面３２に対してバックアップ面３３より軸方向に離れた軸方向側面を形成し、後述する第２スリンガ４２のフランジ部４２ｂとの間に隙間を形成する。
【００１５】
また、図１に示すように、前蓋２６及び後蓋３０の軸受２０寄りの外周側には、段付き円筒状のシールケース２７がそれぞれ設けられており、このシールケース２７は、外輪２１の軸方向端部の内周面に嵌合されている。
【００１６】
そして、シールケース２７，２７と前蓋２６及び後蓋３０との間には、シール装置４０がそれぞれ取り付けられている。これにより、軸受ユニット１０の内部空間への異物の浸入や、内部空間からの潤滑剤の漏出が防止されている。なお、以下の説明では、図２を参照にして後蓋３０側のシール装置４０について説明するが、前蓋２６側のシール装置４０も同様の構成である。
【００１７】
シール装置４０は、図２に示すように、シールケース２７の内周面に固定される第１スリンガ４１と、後蓋３０の座面３２に固定される第２スリンガ４２と、第１スリンガ４１の内周面に固定され、第２スリンガ４２に接触するシール部材４３と、を備える。
【００１８】
第２スリンガ４２は、図５に示すように、薄肉の金属板を折り曲げることにより形成されており、後蓋３０の座面３２に圧入固定されている。この第２スリンガ４２は、後蓋３０の座面３２に圧入される第１円筒部４２ａと、第１円筒部４２ａの車輪側端部から径方向外方に延びるフランジ部４２ｂと、フランジ部４２ｂの径方向外端部から内輪２２側に延びる第２円筒部４２ｃと、を有する。
【００１９】
このように構成される軸受ユニット１０では、第２スリンガ４２を後蓋３０に圧入する際は、図５に示すように、不図示の治具により第２スリンガ４２の第１円筒部４２ａが後蓋３０の座面３２に圧入され、第２スリンガ４２のフランジ部４２ｂが後蓋３０の肩部３４のバックアップ面３３に当接して、第２スリンガ４２の圧入位置が規定される。
【００２０】
また、第２スリンガ４２を後蓋３０から引き抜く際は、図７に示す治具６０を後蓋３０の切欠部３５に挿入し、治具６０に対して圧入方向とは逆の方向の引抜荷重（図８の矢印参照）をかけることによって、第２スリンガ４２が後蓋３０から引き抜かれる。
【００２１】
治具６０は、図７に示すように、略コ字形状に形成されており、互いに平行配置される一対の側板部６１，６１と、一対の側板部６１，６１の基端部同士を連結する連結板部６２と、を有する。このため、治具６０を後蓋３０の切欠部３５に挿入した際には、円周四等配の切欠部３５のうちの３箇所に、治具６０の一対の側板部６１，６１と連結板部６２が同時に挿入される。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態の鉄道車両用軸受ユニット１０によれば、後蓋３０が、第２スリンガ４２が圧入される座面３２と、第２スリンガ４２の圧入位置を決めるバックアップ面３３と、バックアップ面３３を形成する肩部３４と、を有し、肩部３４の外周面に、円周四等配でＤ字状の切欠部３５が形成されるため、第２スリンガ４２の圧入時は、バックアップ面３３により第２スリンガ４２の圧入位置が定まり、圧入荷重による第２スリンガ４２の変形・破損を防止することができる。また、第２スリンガ４２の引き抜き時は、切欠部３５に治具６０を挿入して、治具６０により第２スリンガ４２を引き抜くので、引抜荷重による第２スリンガ４２の変形・破損を防止することができる。従って、薄肉の第２スリンガ４２であったとしても、圧入・引抜時の第２スリンガ４２の変形・破損を防止することができる。
【００２３】
また、本実施形態の圧入部材の引き抜き方法によれば、板状の治具６０を用意し、後蓋３０の切欠部３５に治具６０を挿入して、挿入した治具６０に対して引抜荷重をかけて第２スリンガ４２を後蓋３０から引き抜くため、第２スリンガ４２に対し適切に引抜荷重を加えることができ、引抜荷重による第２スリンガ４２の変形・破損を防止することができる。従って、薄肉の第２スリンガ４２であったとしても、圧入・引抜時の第２スリンガ４２の変形・破損を防止することができる。
【００２４】
また、本実施形態の圧入部材の引き抜き方法によれば、後蓋３０の切欠部３５は、円周四等配で形成されており、治具６０は、略コ字形状に形成されて、互いに平行配置される一対の側板部６１，６１と、一対の側板部６１，６１の基端部同士を連結する連結板部６２と、を有するため、円周四等配の切欠部３５のうちの３箇所に、治具６０の一対の側板部６１，６１と連結板部６２を同時に挿入することができる。これにより、引抜荷重を三箇所に分散することができるので、引抜荷重による第２スリンガ４２の変形・破損を更に防止することができる。
【００２５】
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに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適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、後蓋３０の切欠部３５は、円周四等配で形成されているが、これに限定されず、円周二等配で形成されていてもよい。
また、上記本実施形態では、後蓋３０に切欠部３５が形成される場合を例示したが、これに限定されず、前蓋２６に切欠部３５が形成されていてもよく、また、前蓋２６及び後蓋３０の両方に切欠部３５が形成されていてもよい。
また、上記実施形態では、本発明を鉄道車両用軸受ユニットに適用した場合を例示したが、これに限定されず、圧入関係にある部材同士であれば本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１０    鉄道車両用軸受ユニット
２０    複列円すいころ軸受（転がり軸受）
２１    外輪
２２    内輪
２３    円すいころ（転動体）
２６    前蓋（被圧入部材）
３０    後蓋（被圧入部材）
３２    座面
３３    バックアップ面
３４    肩部
３５    切欠部
４０    シール装置
４１    第１スリンガ
４２    第２スリンガ（圧入部材）
４３    シール部材
５０    車軸
６０    治具
６１    側板部
６２    連結板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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