(57)【要約】【課題】  内輪内径や軸外周面に傷が発生することを防止できる軸の支持構造を提供する。【解決手段】  軸１０の外周側には内輪２１、２２が嵌められている。内輪２１、２２の外周側には外輪２３が配置されている。内輪２１、２２および外輪２３間には複数の転動体２４が配置されている。内輪２１、２２と軸１０との間にはスリーブ１が嵌め込まれており、このスリーブ１は内輪２１、２２および軸１０よりも低い硬度を有している。【選択図】        図１
2006214570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を回転可能に支持する軸の支持構造であって、
前記軸の外周側に嵌められた内輪と、
前記内輪の外周側に配置された外輪と、
前記内輪および前記外輪間に配置された複数の転動体と、
前記内輪と前記軸との間に嵌め込まれた、前記内輪および前記軸よりも硬度の低いスリーブとを備えた、軸の支持構造。
【請求項２】
前記軸はグルービングされており、
前記スリーブは、内輪嵌合部の幅全体を覆い、かつ前記軸のグルービングされた部分の少なくとも一部を覆っていることを特徴とする、請求項１に記載の軸の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸の支持構造に関するものであり、より具体的には、鉄道車両、産業機械などに使用される軸を回転可能に支持する軸の支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両に使用される軸を支持する構造として、たとえば特開２００３−３１４５６６号公報には鉄道車両車軸用軸受が開示されている。このような鉄道車両車軸用軸受の内輪は車軸と堅く嵌り合っているため、内輪の内径における面取り繋ぎ部（以下、「内輪内径面取り繋ぎ部」とする）と車軸との間で高面圧が発生し、内輪よりも柔らかい車軸を傷つけてしまう。それを回避するためには、内輪内径面取り繋ぎ部が車軸に接触しないように、車軸にグルービングを施す方法がある。
【０００３】
図４は、車軸にグルービングが施された様子を示す概略断面図である。図４を参照して、車軸１１０は、複列軸受１２０により回転可能に支持されている。この複列軸受１２０は、内輪１２１、１２２と、単一の外輪１２３と、複数個の転動体１２４と、保持器１２５、１２６とを有している。内輪１２１と１２２とは、軸方向に分割されており、かつ車軸１１０の外周面に嵌められている。単一の外輪１２３は内輪１２１、１２２の外周側に配置されている。複数個の転動体１２４は内輪１２１、１２２と外輪１２３との間で転動可能なように複列（２列）に配置されている。保持器１２５、１２６は複数個の転動体１２４を相互に等間隔で保持している。
【０００４】
この車軸１１０には、グルービングが施されることにより外周面に溝部（凹部）１１０ａが形成されており、これにより車軸１１０の外周面が内輪内径面取り繋ぎ部Ｐ０と接触しないように構成されている。
【特許文献１】特開２００３−３１４５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図４を参照して、車軸１１０にグルービングを施したことにより、グルービング開始位置（溝部１１０ａの端部）Ｐ１において車軸１１０の外周面に凸部が生じ、その凸部が内輪１２２に接触することになるため、内輪内径に傷が生じてしまう。
【０００６】
また図４に示すように車軸の支持に複列の円錐ころ軸受を用いた場合には、内輪１２１と１２２との突合せ面Ｐ２の面取り繋ぎ部Ｐ３が凸部となり、この凸部により車軸１１０の外周面に傷が発生する場合がある。
【０００７】
それゆえ本発明の目的は、内輪内径や軸外周面に傷が発生することを防止できる軸の支持構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の軸の支持構造は、軸を回転可能に支持する軸の支持構造であって、軸の外周側に嵌められた内輪と、内輪の外周側に配置された外輪と、内輪および外輪間に配置された複数の転動体と、内輪と軸との間に嵌め込まれた、内輪および軸よりも硬度の低いスリーブとを備えたことを特徴とするものである。また、上記軸の支持構造は、転動体を円周方向で所定間隔に保持する保持器を備えていてもよい。
【０００９】
本発明の軸の支持構造によれば、スリーブが内輪と軸との間に嵌め込まれているため、例えばグルービングされた軸を用いる場合、そのグルービング開始位置が内輪内径に直接接触することがなくなり、内輪の内径に傷が発生することを防止することができる。また、複列の円錐ころ軸受を用いた場合にも内輪の突合せ面の面取り繋ぎ部が軸の外周面に直接接触することがなくなり、軸の外周面に傷が発生することを防止することができる。またスリーブは内輪および軸よりも低い硬度を有しているため、スリーブが内輪または軸に接触しても、内輪の内径または軸の外周面に傷が発生することはない。
【００１０】
上記の軸の支持構造において好ましくは、軸はグルービングされており、スリーブは、内輪嵌合部の幅全体を覆い、かつ軸のグルービングされた部分の少なくとも一部を覆っている。
【００１１】
これにより、軸の内輪嵌合部の幅全体にわたって軸の外周面および内輪の内径に傷が発生することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明の軸の支持構造によれば、内輪内径や軸外周面への傷の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態における軸の支持構造の構成を概略的に示す断面図である。図１を参照して、本実施の形態の軸の支持構造は、グルービングされた軸１０を回転可能に支持する軸１０の支持構造であって、軸１０の外周側に嵌められた内輪２１、２２と、内輪２１、２２の外周側に配置された外輪２３と、内輪２１、２２および外輪２３間に配置された複数の転動体２４と、スリーブ１とを備えている。スリーブ１は、内輪２１、２２と軸１０との間に嵌め込まれており、かつ内輪２１、２２および軸１０よりも低い硬度を有している。
【００１５】
軸１０は、たとえば鉄道車両に用いられる車軸であり、グルービングを施されることにより外周面に溝部（凹部）１０ａを有している。この溝部１０ａは内輪２２の内輪内径面取り繋ぎ部Ｐ０よりも内輪２２の下側（内周側）に入り込んでいる。この軸１０を回転自在に支持する転がり軸受はたとえば複列の円錐ころ軸受２０であり、円錐ころ軸受２０は内輪２１、２２と、外輪２３と、複数の転動体２４と、保持器２５、２６とにより構成されている。
【００１６】
この円錐ころ軸受２０の内輪は、たとえば互いに軸方向に分割された内輪２１、２２により構成されている。外輪は、たとえば２つの内輪２１、２２に対して単一の外輪２３により構成されている。複数の転動体は、たとえば２つの内輪２１、２２と単一の外輪２３との間に複列（たとえば２列）に配置された複数の円錐ころ２４より構成されている。複数の円錐ころ２４は、保持器２５、２６により相互に等間隔で保持されている。つまり、保持器２５、２６は、転動体としての円錐ころ２４を内輪２１、２２の円周方向で所定間隔（互いに等間隔）に保持している。
【００１７】
本実施の形態において特に注目すべき点は、軸１０と内輪２１、２２との間にスリーブ１が嵌め込まれており、このスリーブ１が軸１０および内輪２１、２２よりも低い硬度を有することである。このスリーブ１の硬度は、ブリネル硬さでＨＢ１００以上３８０以下であることが好ましい。
【００１８】
このスリーブ１は、内輪嵌合部の幅全体を覆っていることが好ましく、またグルービングにより形成された溝部１０ａの外周側の一部分または全部を覆っていることが好ましい。但し、スリーブ１には軸方向に切り欠きがあっても良い。ここで内輪嵌合部とは、内輪２１、２２の内周領域に位置する軸１０の部分からグルービングにより形成された溝部１０ａの部分を除いた部分である。
【００１９】
またスリーブ１の材質は、Ｓ１０Ｃ（ＪＩＳ（日本工業規格）における機械構造用炭素鋼鋼材）であることが好ましい。このＳ１０Ｃは、炭素（Ｃ）を０．０８〜０．１３％、シリコン（Ｓｉ）を０．１５〜０．３５％、マンガン（Ｍｎ）を０．３０〜０．６０％、リン（Ｐ）を０．０３０％以下、硫黄（Ｓ）を０．０３５％以下含有する組成を有している。
【００２０】
このスリーブ１は、図２に示すように、たとえば円錐台形状の外径を有しており、かつ軸１０を挿通することが可能なように中空形状を有している。またスリーブ１は、図３に示すように、円筒形状の外径を有しており、かつ軸１０を挿通することが可能なように中空形状を有していてもよい。
【００２１】
本実施の形態によれば、スリーブ１が内輪２１、２２と軸１０との間に嵌め込まれているため、グルービングされた軸１０のグルービング開始位置Ｐ１が内輪２１、２２の内径に直接接触することがなくなり、内輪２１、２２の内径に傷が発生することを防止することができる。また、複列の円錐ころ軸受２０を用いた場合にも内輪２１、２２の突合せ面Ｐ２の面取り繋ぎ部Ｐ３が軸１０の外周面に直接接触することがなくなり、軸１０の外周面に傷が発生することも防止することができる。またスリーブ１は内輪２１、２２および軸１０よりも低い硬度を有しているため、スリーブ１が内輪２１、２２または軸１０に接触しても、内輪２１、２２の内径または軸１０の外周面に傷が発生することはない。
【００２２】
またスリーブ１が内輪嵌合部の幅全体を覆い、かつ軸のグルービングされた部分の少なくとも一部を覆うことにより、内輪嵌合部の幅全体にわたって軸１０の外周面および内輪２１、２２の内径に傷が発生することを防止することができる。
【００２３】
なお上記の実施の形態においては、鉄道車両に用いられる車軸の支持構造について説明したが、本発明は産業機械などに使用される軸の支持構造にも適用することができる。また軸を支持する軸受として複列の円錐ころ軸受について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の転がり軸受にて軸を支持するものにも適用することができる。
【００２４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、鉄道車両、産業機械などに使用される軸であって、グルービングされた軸の支持構造に特に有利に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態における軸の支持構造の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態における軸の支持構造に用いられるスリーブが円錐台形状を有する場合の構成を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態における軸の支持構造に用いられるスリーブが円筒形状を有する場合の構成を示す概略斜視図である。
【図４】車軸にグルービングが施された様子を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  スリーブ、１０ａ  溝部、１０  軸、２０  転がり軸受、２１，２２  内輪、２３  外輪、２４  転動体、２５，２６  保持器、Ｐ０  内輪内径面取り繋ぎ部、Ｐ１  グルービング開始位置、Ｐ２  突合せ面、Ｐ３  面取り繋ぎ部。
【図１】
2006214570.tif 000003
【図２】
2006214570.tif 000004
【図３】
2006214570.tif 000005
【図４】
2006214570.tif 000006