(57)【要約】【課題】  内輪と当接部材との間でフレッティングによる摩耗が発生した場合でも、摩耗粉の潤滑剤への混入を阻止し、潤滑剤の潤滑寿命の延伸することができる軸受構造を提供する。【解決手段】  車軸２０と、複列円錐ころ軸受１１と、当接部材としての後蓋１６および油きり１７とを備える軸受構造である。複列円錐ころ軸受１１は、内輪１２と、外輪１３と、円錐ころ１４と、保持器１５と、オイルシールケース１８と、オイルシール１９とを備える。後蓋１６および油きり１７は、内輪１２の端面に当接し、車軸２０に固定され、その外面には、溝１６ａ，１７ａが設けられ、溝１６ａ，１７ａ内には、内輪１２と当接部材１６，１７との当接部分を覆うように配置された密封部材としてのＯリングが収容される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、
前記軸上に固定される軸受内輪と、
前記軸受内輪の端面に当接するように配置されて前記軸上に固定される当接部材と、
前記軸受内輪と前記当接部材との当接部分を覆うように配置された密封部材とを備える、軸受構造。
【請求項２】
前記当接部材は、その外面に前記密封部材を収容する溝を有する、請求項１に記載の軸受構造。
【請求項３】
前記軸受内輪は、その外面に前記密封部材を収容する溝を有する、請求項１に記載の軸受構造。
【請求項４】
前記軸受内輪および前記当接部材は、両者の当接部分の外面上に跨って位置するように形成された溝を有し、
前記密封部材は、前記溝内に収容される、請求項１に記載の軸受構造。
【請求項５】
前記当接部材は、後蓋である、請求項１〜４のいずれかに記載の軸受構造。
【請求項６】
前記当接部材は、油きりである、請求項１〜４のいずれかに記載の軸受構造。
【請求項７】
前記軸は、鉄道車両用車軸である、請求項１〜６のいずれかに記載の軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸受構造、特に、大きな曲げモーメントが作用する軸を支持する軸受構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両用車軸は、その長い車軸の両端を軸受により支持しているので、鉄道の運転により車軸に曲げーモーメントが作用すると、車軸が軸線に対して垂直方向に撓みながら回転するいわゆるベンディングが発生する。
【０００３】
このとき、車軸を支持する軸受は、その内輪端面と、内輪端面に当接し車軸に固定される後蓋、または、油きり等の当接部材との間で微小すべり（以下、「フレッティング」という）を生じ、当接部分に摩耗が生じる。
【０００４】
フレッティングにより生じた摩耗粉は、グリースに混入することでグリースを汚損し、グリースの潤滑寿命を著しく低下させるという問題がある。
【０００５】
従来、上記の問題を解消する方法は、例えば、特開平０９−０７２３４４号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００６】
同公報によると、図１に示すように、鉄道車両用の車軸１０を支持する軸受構造は、複列円錐ころ軸受１と、複列円錐ころ軸受１の両端に当接する当接部材としての後蓋６および油きり７とを備える。
【０００７】
複列円錐ころ軸受１は、２つの内輪部材の小径側端部を突き合わせた内輪２と、外輪３と、内輪２および外輪３の間に複列に配置された円錐ころ４と、円錐ころ４の間隔を保持する保持器５とを備え、外輪３に固定されたオイルシールケース８と、オイルシール９とにより複列円錐ころ軸受１内にグリースを封入する。
【０００８】
また、当接部材としての後蓋６および油きり７は、内輪２の端面に当接して車軸１０に固定される。
【０００９】
上記構成の軸受構造において、内輪２の端面と当接部材６，７との間に応力変動吸収層を介在させることにより、車軸１０のベンディングによるフレッティングの発生を抑制することができる。その結果、グリースの劣化の原因となる摩耗粉の発生を抑制することができるから、グリースの潤滑寿命の低下を抑えることができる旨が記載されている。
【特許文献１】特開平０９−０７２３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記公報に記載されている応力変動吸収層を形成する材料としては、一般に内輪２および当接部材６，７より硬度の低い材料が用いられる。そのため、応力変動吸収層が、内輪２および当接部材６，７との当接面で摩耗を生じ、内輪２および当接部材６，７と、応力変動吸収層との間に隙間を生じる恐れがある。
【００１１】
また、上記公報に記載されている方法は、フレッティングによる摩耗の発生そのものを防止しようとするものであるが、フレッティングによる摩耗を完全に阻止することはできず、フレッティングにより発生した摩耗粉のグリースへの混入による、潤滑寿命の低下の問題は依然として残っているといえる。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、内輪と当接部材との間でフレッティングによる摩耗が発生した場合でも、摩耗粉の潤滑剤への混入を阻止することができる軸受構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係る軸受構造は、軸と、軸上に固定される軸受内輪と、軸受内輪の端面に当接するように配置されて軸上に固定される当接部材と、軸受内輪と当接部材との当接部分を覆うように配置された密封部材とを備える。
【００１４】
上記構成とすることにより、内輪端面と当接部材の端面との当接部分でフレッティングによる摩耗が発生した場合でも、密封部材が摩耗粉の潤滑剤への混入を阻止するので、潤滑剤の劣化に伴う潤滑寿命の低下を抑制することが可能となる。
【００１５】
好ましくは、当接部材は、その外面に密封部材を収容する溝を有するとよい。または、軸受内輪は、その外面に密封部材を収容する溝を有するとよい。上記のいずれの構成によっても、摩耗粉の潤滑剤への混入を有効に防止することが可能である。
【００１６】
さらに好ましくは、軸受内輪および当接部材は、両者の当接部分の外面上に跨って位置するように形成された溝を有し、密封部材は溝内に収容される。上記構成とすることにより、内輪と当接部材との当接部分を完全に密封することができるので、摩耗粉のグリースへの混入をより効果的に阻止することが可能となる。
【００１７】
当接部材は、例えば、後蓋である。または、当接部材は、例えば、油きりである。この発明は、内輪端面に当接し、車軸に固定される当接部材を備える軸受構造に適用することにより、摩耗粉の混入による潤滑剤の劣化を阻止することができる。
【００１８】
軸は、例えば、鉄道車両用車軸である。本発明は、フレッティングにより発生した摩耗粉の潤滑剤への混入を有効に阻止することができるので、鉄道車両用車軸等のベンディングが発生しやすい軸を支持する軸受構造であっても、潤滑剤の劣化に伴う潤滑寿命の低下を効果的に抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明は、内輪と当接部材との間で発生するフレッティングによる摩耗粉の潤滑剤への混入を防止して、潤滑剤の潤滑寿命を延伸した軸受構造を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図２を参照して、この発明の一実施形態に係る軸受構造を説明する。
【００２１】
図２に示す軸受構造は、鉄道車両用の車軸２０を支持する複列円錐ころ軸受１１と、複列円錐ころ軸受１１に当接し、車軸２０に固定される当接部材としての後蓋１６および油きり１７とを備える。
【００２２】
複列円錐ころ軸受１１は、２つの内輪部材の小径側端部を突き合わせた内輪１２と、外輪１３と、内輪１２および外輪１３の間に複列に配置された円錐ころ１４と、円錐ころ１４の間隔を保持する保持器１５とを備え、円錐ころ１４の小径側端部を突き合わせた背面組み合わせ軸受である。
【００２３】
複列円錐ころ軸受１１は、グリースにより潤滑を行い、外輪１３に固定されたオイルシールケース１８と、オイルシール１９とによって複列円錐ころ軸受１１内にグリースを封入する。
【００２４】
当接部材としての後蓋１６および油きり１７は、内輪１２の端面に当接し、車軸２０に固定される。後蓋１６および油きり１７の内輪１２との当接部分の外面には溝１６ａ，１７ａが設けられ、溝１６ａ，１７ａ内には、内輪１２と当接部材１６，１７との当接部分を覆うように配置された密封部材としてのＯリングが収容されている。
【００２５】
上記構成の軸受構造は、内輪１２の端面と後蓋１６の端面との当接部分でフレッティングによる摩耗が発生した場合でも、Ｏリングが摩耗粉のグリースへの混入を阻止するので、グリースの劣化に伴う潤滑寿命の低下を抑制することが可能となる。
【００２６】
上記構成の軸受構造では、図３に示すように、後蓋１６の外面に溝１６ａが設けられ、溝１６ａ内にＯリングが収容される例を示したが、これに限ることなく、図４に示すように、内輪２２の後蓋２６との当接部分の外面にＯリングを収容するＯリング溝２２ａを形成してもよい。
【００２７】
または、図５に示すように、内輪３２の後蓋３６との当接部分の外面にＯリング溝３２ａと、後蓋３６の内輪３２との当接分の外面にＯリング溝３６ａとを両者の当接部分の外面上に跨って位置するように形成し、Ｏリング溝３２ａ，３６ａにＯリングを収容することとしてもよい。上記構成とすることにより、内輪３２と後蓋３６との当接部分を完全に密封することができるので、摩耗粉のグリースへの混入をより効果的に阻止することが可能となる。
【００２８】
さらには、内輪と後蓋との当接部分の外面にリブを設けて、両部材のリブ間にＯリングを収容することとしてもよい。
【００２９】
図３〜図５に示したような実施形態では、内輪と後蓋との当接部分にＯリングを収容する例を示したが、これに限ることなく、内輪と油きりとの当接部分についても適用可能である。
【００３０】
Ｏリングの材質としては、ニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム等の各種ゴムにより形成することが可能である。
【００３１】
上記実施形態では、背面組み合わせの複列円錐ころ軸受１１の例を示したが、これに限ることなく、円錐ころ１４の大径側端部を組み合わせた正面組み合わせ軸受としてもよい。この場合、外輪１３は、２つの外輪部材の小径側端部を突き合わせた分割外輪とする。
【００３２】
また、上記実施形態では、複列円錐ころ軸受１１にこの発明を適用した例を示したが、これに限ることなく、４点接触玉軸受、アンギュラ玉軸受、深溝玉軸受、円筒ころ軸受、自動調心ころ軸受、流体潤滑軸受等、単列であるか複列であるかを問わず、また、転がり軸受であるかすべり軸受であるかを問わず適用することができる。
【００３３】
上記実施形態では、グリースによって潤滑を行う軸受の例を示したが、これに限ることなく、油潤滑を行う軸受に適用することも可能である。
【００３４】
また、上記実施形態では、鉄道車両用の車軸２０に本発明に係る軸受構造を適用した例を示したが、これに限ることなく、自動車、航空機、船舶、工作機、建設機械等あらゆる軸を支持する軸受構造に適用可能である。
【００３５】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
この発明は、鉄道車両用車軸のような大きな曲げモーメントの作用する環境で使用する軸受構造に有利に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来の鉄道車両用車軸を支持する軸受構造を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る軸受構造を示す概略図である。
【図３】図２のＰ部の拡大図であって、内輪と後蓋との当接部分を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る内輪と後蓋との当接部分を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る内輪と後蓋との当接部分を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１，１１  複列円錐ころ軸受、２，１２，２２，３２  内輪、３，１３  外輪、４，１４  円錐ころ、５，１５  保持器、６，１６，２６，３６  後蓋、１６ａ，２２ａ，３２ａ，３６ａ  溝、７，１７  油きり、８，１８  オイルシールケース、９，１９  オイルシール、１０，２０  車軸。
【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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