(57)【要約】【課題】外輪から引き抜く際のシールケースの変形を防止しつつ、さらにシールケースを外輪に圧入することが可能な脱着装置を提供する。【解決手段】脱着装置３０は、車軸５に固定可能で、軸方向一端側に延びる棒部材３１と、棒部材３１の径方向外側に配置され、シールケース２１に固定可能なシールケース固定部材３８と、を有する。シールケース固定部材３８を、軸方向において棒部材３１に対して相対変位させることにより、シールケース２１を外輪９から引き抜き、又はシールケース２１を外輪９に圧入する。【選択図】図２
2015218877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車輪が軸方向端部に取り付けられる車軸を回転自在に支持するため、前記車軸に外嵌される内輪と、前記内輪よりも径方向外側に配置される外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に配置される複数の転動体と、を有する転がり軸受と、
前記外輪の軸方向一端部の内周面に嵌合されたシールケースと、前記シールケースの内周面に配置され、前記転がり軸受の内部空間を密封する密封シールと、を有するシール装置と、
を備える密封軸受において、前記シールケースを前記外輪に対して脱着する脱着装置であって、
前記脱着装置は、
前記車軸に固定可能で、軸方向一端側に延びる棒部材と、
前記棒部材の径方向外側に配置され、前記シールケースに固定可能なシールケース固定部材と、
を有し、
前記シールケース固定部材を、軸方向において前記棒部材に対して相対変位させることにより、前記シールケースを前記外輪から引き抜き、又は前記シールケースを前記外輪に圧入する
ことを特徴とする脱着装置。
【請求項２】
前記棒部材は、
車軸に固定可能な板状部材と、
前記板状部材の軸方向一端面に軸方向荷重を負荷可能なねじ部材と、
前記ねじ部材の軸方向他端面と前記板状部材の軸方向一端面との間に配置され、前記ねじ部材及び前記板状部材の相対回転を許容し、且つ軸方向荷重を負荷可能な軸受と、
を有し、
前記ねじ部材は、軸方向一端側に延びて外周面に雄ねじ部が形成された軸部を有し、
前記シールケース固定部材は、前記雄ねじ部に螺合し、
前記ねじ部材を軸方向他端側に向かうように回転させることによって、前記シールケース固定部材を前記ねじ部材に対して軸方向一端側に相対変位させ、前記シールケースを前記外輪から軸方向一端側に引き抜く
ことを特徴とする請求項１に記載の脱着装置。
【請求項３】
前記棒部材は、車軸に固定可能であり且つ軸方向一端側に延びて外周面に雄ねじ部が形成された軸部を有し、
前記シールケース固定部材は、前記軸部の径方向外側に空隙を介して配置され、
前記雄ねじ部には、前記シールケース固定部材の軸方向一端面に軸方向荷重を負荷可能な回転盤が螺合し、
前記回転盤の軸方向他端面と前記シールケース固定部材の軸方向一端面との間には、前記回転盤及び前記シールケース固定部材の相対回転を許容し、且つ軸方向荷重を負荷可能な軸受が配置され、
前記回転盤を軸方向他端側に向かうように回転させることによって、前記シールケース固定部材を前記ねじ部材に対して軸方向他端側に相対変位させ、前記シールケースを前記外輪に向かって軸方向他端側に圧入する
ことを特徴とする請求項１に記載の脱着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は脱着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、鉄道車両の車輪が取り付けられる車軸を支持する車輪用転がり軸受は、通常、雨水や風雪、塵埃等に曝されながら屋外で使用される。極端な場合には、水中に浸漬した状態で使用されることもある。そこで、車輪用転がり軸受では、軸受の内部空間を密封するシール装置を備えた密封構造の転がり軸受が使用されている。なお、シール装置を備えた転がり軸受は、例えば、特許文献１及び２にも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０４０２８号公報
【特許文献２】特開２０１１−７４９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、鉄道車両用車軸を支持する軸受は、鉄道事業者のメンテナンスにおいて、一定走行距離又は一定走行時間使用された場合、鉄道車両の台車から外されて分解調査される。そして、軸受に異状がなければ、再度台車に組み込まれ継続使用される。
【０００５】
ここで、シール装置は、通常、軸受外輪の内周面に嵌合されたシールケースと、当該シールケースの内周面に配置された密封シールと、を備える。そして、シール装置を軸受外輪から取り外す際には、シールケースの外径部に打撃等を与えシールケースを取り外し、その後軸受内に充填しているグリースを取り除き、軸受の内部状況の確認を行っている。軸受に異状がない場合は、新しいグリースを所定の位置に所定量充填し、その後、密封シールが配置されたシールケースを外輪に取り付けて軸受の再組立が完了する。
【０００６】
このとき、密封シールが健在であっても、シールケースは外輪からの取り外し時の変形により再使用が不可能な状態となることがあり、この場合シール装置を新品に交換する必要があった。このように、シール装置の再使用を行うことが困難な状況であり、メンテナンスコストが嵩んでいた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、外輪から引き抜く際のシールケースの変形を防止しつつ、さらにシールケースを外輪に圧入することが可能な脱着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  鉄道車両の車輪が軸方向端部に取り付けられる車軸を回転自在に支持するため、前記車軸に外嵌される内輪と、前記内輪よりも径方向外側に配置される外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に配置される複数の転動体と、を有する転がり軸受と、
前記外輪の軸方向一端部の内周面に嵌合されたシールケースと、前記シールケースの内周面に配置され、前記転がり軸受の内部空間を密封する密封シールと、を有するシール装置と、
を備える密封軸受において、前記シールケースを前記外輪に対して脱着する脱着装置であって、
前記脱着装置は、
前記車軸に固定可能で、軸方向一端側に延びる棒部材と、
前記棒部材の径方向外側に配置され、前記シールケースに固定可能なシールケース固定部材と、
を有し、
前記シールケース固定部材を、軸方向において前記棒部材に対して相対変位させることにより、前記シールケースを前記外輪から引き抜き、又は前記シールケースを前記外輪に圧入する
ことを特徴とする脱着装置。
（２）  前記棒部材は、
車軸に固定可能な板状部材と、
前記板状部材の軸方向一端面に軸方向荷重を負荷可能なねじ部材と、
前記ねじ部材の軸方向他端面と前記板状部材の軸方向一端面との間に配置され、前記ねじ部材及び前記板状部材の相対回転を許容し、且つ軸方向荷重を負荷可能な軸受と、
を有し、
前記ねじ部材は、軸方向一端側に延びて外周面に雄ねじ部が形成された軸部を有し、
前記シールケース固定部材は、前記雄ねじ部に螺合し、
前記ねじ部材を軸方向他端側に向かうように回転させることによって、前記シールケース固定部材を前記ねじ部材に対して軸方向一端側に相対変位させ、前記シールケースを前記外輪から軸方向一端側に引き抜く
ことを特徴とする（１）に記載の脱着装置。
（３）  前記棒部材は、車軸に固定可能であり且つ軸方向一端側に延びて外周面に雄ねじ部が形成された軸部を有し、
前記シールケース固定部材は、前記軸部の径方向外側に空隙を介して配置され、
前記雄ねじ部には、前記シールケース固定部材の軸方向一端面に軸方向荷重を負荷可能な回転盤が螺合し、
前記回転盤の軸方向他端面と前記シールケース固定部材の軸方向一端面との間には、前記回転盤及び前記シールケース固定部材の相対回転を許容し、且つ軸方向荷重を負荷可能な軸受が配置され、
前記回転盤を軸方向他端側に向かうように回転させることによって、前記シールケース固定部材を前記ねじ部材に対して軸方向他端側に相対変位させ、前記シールケースを前記外輪に向かって軸方向他端側に圧入する
ことを特徴とする（１）に記載の脱着装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の脱着装置によれば、シールケース固定部材を、軸方向において棒部材に対して相対変位させることにより、シールケースを外輪から引き抜き、又はシールケースを外輪に圧入する。したがって、シールケースに変形を発生させることなく引き抜くことができると共に、さらにシールケースを外輪に圧入することができるので、シール装置の再使用が可能となり、メンテナンスコストが削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】密封軸受を示す断面図である。
【図２】シールケースを外輪から引き抜くための脱着装置を示す断面図である。
【図３】シールケースを外輪に圧入するための脱着装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る脱着装置の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
本実施形態の密封軸受１は、図１に示すように、複列円すいころ軸受（転がり軸受）３を備え、この軸受３により鉄道車両の車軸５が回転自在に支持されている。以下、図１における左側を軸方向一端側と呼び、右側を軸方向他端側と呼ぶ。
【００１３】
車軸５の軸方向他端部（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、車軸５は、軸受３によって回転自在に支持される。
【００１４】
軸受３は、車軸５に外嵌され、各列に個別に分割された２つの内輪７，７と、内輪７，７よりも径方向外側に配置された一体型の外輪９と、内輪７，７と外輪９との間に転動自在に配置された複数の円すいころ（転動体）１１と、円すいころ１１を円周方向に所定の間隔に保持する保持器１３と、を有する。２つの内輪７，７の互いに対向する端面の間には、車軸５に外嵌された環状の間座１５が配置されている。また、車軸５には、軸方向一端側の内輪７と当接する円筒形状の前蓋（油切り）６、及び軸方向他端側の内輪７と当接する円筒形状の後蓋８が外嵌されている。
【００１５】
また、外輪９の軸方向両端部には、軸受３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を防止するシール装置２０が配置される。シール装置２０は、外輪９の軸方向両端部の内周面に嵌合されたシールケース２１と、このシールケース２１の内周面に配置され、軸受３の内部空間を密封する密封シール２３と、を有する。
【００１６】
シールケース２１は、段付き円筒形状であり、外輪９に外嵌されて軸方向に延びる第１軸方向部２１ａと、第１軸方向部２１ａの軸方向一端部から径方向内側に延びる第１径方向部２１ｂと、第１径方向部２１ｂの径方向内側端部から軸方向一端側に延びる第２軸方向部２１ｃと、第２軸方向部２１ｃの軸方向一端部から径方向内側に延びる第２径方向部２１ｄと、を有する。そして、密封シール２３は、第１軸方向部２１ａの内周面に固定され、前蓋６又は後蓋８と径方向に対向する。
【００１７】
このように構成された密封軸受１においては、メンテナンス時に軸受３の内部状況を確認するため、シール装置２０を外輪９から取り外し、その後再びシール装置２０を外輪９に取り付ける必要がある。シール装置２０の取り外しは、図２に示す脱着装置３０によって、シールケース２１を軸方向一端側に引き抜くことにより行われる。
【００１８】
脱着装置３０は、車軸５に固定可能で軸方向一端側（図中左側）に延びる棒部材３１を備える。棒部材３１は、軸方向他端側（図中右側）から順に、板状部材３２、軸受３３、及びねじ部材３４を有する。
【００１９】
板状部材３２は、車軸５よりも僅かに大径である平板部３２ａと、平板部３２ａの径方向中間部から軸方向他端側に向かって凸設された凸部３２ｂと、を有する。凸部３２ｂの外周面には雄ねじ部が形成される。ここで、車軸５の軸方向一端面５ａには、径方向中間部に凹部５ｂが形成され、当該凹部５ｂの内周面に雌ねじ部が形成される。そして、凸部３２ｂの雄ねじ部を凹部５ｂの雌ねじ部に螺合することにより、板状部材３２を車軸５に固定する。このとき、板状部材３２の平板部３２ａは、車軸５の軸方向一端面５ａに当接する。
【００２０】
ねじ部材３４は、軸方向に延びて外周面に雄ねじ部３５ａを有する軸部３５と、軸部３５の軸方向一端側に設けられた円盤状の頭部３６と、軸部３５の軸方向他端側に設けられた円盤状の軸受支持部３７と、を有する。
【００２１】
軸受３３は、ねじ部材３４の軸受支持部３７の軸方向他端面３７ａと、板状部材３２の平板部３２ａの軸方向一端面３２ｃと、の間に配置される。軸受３３は、ねじ部材３４及び板状部材３２の相対回転を許容し、且つ軸方向荷重を負荷する。したがって、ねじ部材３４を軸方向他端側に向かうように回転させた場合には、ねじ部材３４からの軸方向荷重を、軸受３３を介して、板状部材３２に負荷することが可能である。
【００２２】
また、脱着装置３０は、ねじ部材３４の軸部３５の雄ねじ部３５ａに螺合するシールケース固定部材３８を備える。シールケース固定部材３８は、内周面に雄ねじ部３５ａと螺合する雌ねじ部が形成された円環部３９と、円環部３９の径方向外側端部から軸方向他端側に突出する鍔部４０と、を有する。鍔部４０には、周方向等配でねじ孔４０ａが形成されており、同じく周方向等配でねじ孔２１ｅが形成されたシールケース２１の第２径方向部２１ｄに、ボルト４１によって螺合固定可能とされている。なお、シールケース２１を外輪９から取り外すとき以外、すなわち通常の使用状態において、シールケース２１のねじ孔２１ｅはメクラ栓等によって閉塞される。
【００２３】
そして、図２に示す状態から、ねじ部材３４を軸方向他端側に向かうように回転させた場合、ねじ部材３４から軸方向他端側に向かう力が負荷される軸受３３、板状部材３２及び車軸５は変位しないので、ねじ部材３４に螺合するシールケース固定部材３８は、ねじ部材３４に対して軸方向一端側に相対変位する。これにより、シールケース２１を外輪９から軸方向一端側に引き抜くことが可能であるので、シールケース２１に変形を発生させることなく引き抜くことできる。したがって、シール装置２０を再使用することが可能となり、メンテナンスコストが削減できる。
【００２４】
次に、外輪９から引き抜かれたシールケース２１は、図３に示すような脱着装置３０によって、再び外輪９に圧入することが可能である。
【００２５】
棒部材３１は、軸方向一端側に延びて外周面に雄ねじ部３５ａが形成された軸部３５を有する。軸部３５の軸方向他端側には、当該軸部３５よりも小径である小径部４２が一体に接続されている。そして、小径部４２の外周面に形成された雄ねじ部を、車軸５の凹部５ｂの雌ねじ部に螺合することにより、棒部材３１を車軸５に固定することができる。
【００２６】
シールケース固定部材３８は軸部３５の径方向外側に配置されており、円環部３９の内周面３９ｂと、ねじ部材３４の軸部３５の外周面（雄ねじ部３５ａ）との間には、空隙が存在する。また、鍔部４０がシールケース２１の第２軸方向部２１ｃの外周面及び第１径方向部２１ｂの軸方向一端面と当接するように、円環部３９及び鍔部４０の寸法が設定されている。そして、円環部３９には、周方向等配でねじ孔３９ａが形成されており、同じく周方向等配でねじ孔２１ｅが形成されたシールケース２１の第２径方向部２１ｄに、ボルト４１によって螺合固定可能とされている。
【００２７】
さらに、脱着装置３０は、シールケース固定部材３８よりも軸方向一端側において、ねじ部材３４の軸部３５の雄ねじ部３５ａに螺合する円盤状の回転盤４３を備える。回転盤４３の軸方向他端面４３ａとシールケース固定部材３８の軸方向一端面３８ａとの間には、軸受４４が配置される。軸受４４は、回転盤４３及びシールケース固定部材３８の相対回転を許容し、且つ軸方向荷重を負荷する。したがって、回転盤４３を軸方向他端側に向かうように回転させた場合には、回転盤４３からの軸方向荷重を、軸受４４を介して、シールケース固定部材３８に負荷することが可能である。
【００２８】
そして、図３に示す状態から、回転盤４３を軸方向他端側に向かうように回転させた場合、ねじ部材３４及び車軸５は変位しないので、回転盤４３から軸方向荷重によって、軸受４４、シールケース固定部材３８、及びシールケース２１が、ねじ部材３４に対して軸方向他端側に相対変位する。これにより、シールケース２１を外輪９に向かって軸方向他端側に圧入することが可能であるので、シール装置２０を再使用することが可能となり、メンテナンスコストが削減できる。
【００２９】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更、改良等が可能である。
【００３０】
例えば、上述の実施形態では、シールケース固定部材３８を軸方向一端側又は軸方向他端側に変位させるために、ねじ部材３４等のねじの軸力を用いたが、これに限定されず、例えば油圧シリンダー等によってシールケース固定部材３８を引き抜き、又は圧入しても構わない。
【符号の説明】
【００３１】
１  密封軸受
３  複列円すいころ軸受（転がり軸受）
５  車軸
５ａ  軸方向一端面
５ｂ  凹部
６  前蓋
７  内輪
８  後蓋
９  外輪
１１  円すいころ（転動体）
１３  保持器
１５  間座
２０  シール装置
２１  シールケース
２１ａ  第１軸方向部
２１ｂ  第１径方向部
２１ｃ  第２軸方向部
２１ｄ  第２径方向部
２１ｅ  ねじ孔
２３  密封シール
３０  脱着装置
３１棒部材
３２  板状部材
３２ａ  平板部
３２ｂ  凸部
３３  軸受
３４  ねじ部材
３５  軸部
３５ａ  雄ねじ部
３６  頭部
３７  軸受支持部
３８  シールケース固定部材
３８ａ  軸方向一端面
３９  円環部
３９ａ  ねじ孔
３９ｂ  内周面
４０  鍔部
４０ａ  ねじ孔
４１  ボルト
４２  小径部
４３  回転盤
４４  軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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