(57)【要約】      （修正有）【課題】クイル式駆動装置の車軸を支持する転がり軸受の性能を的確に評価試験することと、この評価試験を高い作業効率で行なえるようにすることである。【解決手段】評価試験される試験軸受を、回転軸３の拡径段差部３ａに両側へ張り出すように外嵌されるスリーブ５に、実機のクイルと同様の張り出し部位で外嵌することにより、試験軸受の性能を実機の使用状態に近い試験条件で的確に評価試験できるようにするとともに、スリーブ５が外挿される回転軸３の拡径段差部３ａの手前側に、拡径段差部３ａよりも外径がわずかに小径のパイロットスリーブ１０を外嵌し、このパイロットスリーブ１０の外径面で、外挿されるスリーブ５を回転軸３の拡径段差部３ａにスムーズに案内して外嵌できるようにすることにより、評価試験を高い作業効率で行えるようにした。【選択図】図２
2008026026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車軸の拡径段差部に両側へ張り出すように外嵌されるクイルを介して、このクイルの拡径段差部から両側へ張り出す部位で車軸を支持する一対の転がり軸受の評価試験を行う鉄道車両用軸受の評価試験装置であって、前記車軸に相当し、拡径段差部を有する回転軸と、この回転軸を回転駆動する回転駆動手段と、前記クイルに相当し、前記回転軸の拡径段差部に両側へ張り出すように外嵌されるスリーブと、このスリーブの前記拡径段差部から両側へ張り出す部位に外嵌される前記評価試験用の一対の転がり軸受を収納する軸受箱と、この評価試験用の転がり軸受に荷重を負荷する負荷手段とからなり、前記スリーブが外嵌用に外挿される前記回転軸の拡径段差部の手前側に、この拡径段差部よりも外径がわずかに小径のパイロットスリーブを外嵌し、このパイロットスリーブの外径面で前記外挿されるスリーブを案内して、前記回転軸の拡径段差部に外嵌するようにしたことを特徴とする鉄道車両用軸受の評価試験装置。
【請求項２】
前記パイロットスリーブの外径面に、前記スリーブが外挿される側へ拡径するテーパを付与した請求項１に記載の鉄道車両用軸受の評価試験装置。
【請求項３】
前記スリーブが外挿される側の前記回転軸の拡径段差部の外径肩部と、この拡径段差部に外挿される側の前記スリーブの内径肩部とに、それぞれＲ面取りを設けた請求項１または２に記載の鉄道車両用軸受の評価試験装置。
【請求項４】
前記回転軸の拡径段差部の外径面と、この外径面に外嵌される前記スリーブの内径面の少なくともいずれか一方に、硬質めっき皮膜または硬質溶射皮膜を形成した請求項１乃至３のいずれかに記載の鉄道車両用軸受の評価試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の車軸を支持する転がり軸受の評価試験を行う鉄道車両用軸受の評価試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に示すように、車輪２１の車軸２２に取り付けられた大歯車２３に、回転駆動源から駆動力を伝達される小歯車２４を噛み合わせて、車軸２２を回転駆動する鉄道車両用駆動装置には、車軸２２に拡径段差部２２ａを設け、この拡径段差部２２ａに、大歯車２３が取り付けられる中空のクイル２５を、拡径段差部２２ａの両側へ張り出すように外嵌して、クイル２５の拡径段差部２２ａから両側へ張り出す部位を、一対の転がり軸受２６によって支持し、車軸２２と駆動装置との間を緩衝するようにしたクイル式駆動装置がある。
【０００３】
一方、鉄道車両用駆動装置の車軸を支持する転がり軸受は優れた安全性と耐久性が要求され、これらの性能を評価試験するために、評価試験される試験軸受を、車軸に相当し、回転駆動される回転軸に外嵌して、アキシアル荷重やラジアル荷重を負荷する評価試験装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８１６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、鉄道車両の車軸を支持する転がり軸受にはより高い安全性が要求され、その評価試験も、実機での使用状態に近い試験条件で行うことが求められている。クイル式駆動装置の車軸を支持する転がり軸受は、車軸の拡径段差部の両側で車軸から浮き上がったクイルの張り出し部に外嵌され、このクイルの張り出し部の撓み変形に伴って、軸方向で傾斜したり、振動したりするので、特許文献１に記載されたように、車軸に相当する回転軸に試験軸受を直接外嵌する評価試験装置では、その性能を的確に評価試験できない問題がある。
【０００６】
前記評価試験装置での試験条件を実機での使用状態に近づけるために、車軸に相当する回転軸に拡径段差部を設けて、この拡径段差部にクイルに相当するスリーブを両側へ張り出すように外嵌するものとすると、局所的に段違いとなった回転軸の拡径段差部にスリーブをスムーズに外嵌することができず、評価試験毎の作業効率が著しく低下する問題がある。
【０００７】
また、評価試験毎にスリーブを回転軸の拡径段差部に外嵌するときに、スリーブを外挿する側で拡径段差部の外径肩部やスリーブの内径肩部にかじりが生じたり、拡径段差部の外径面とスリーブの内径面との間で凝着が生じたりする恐れもある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、クイル式駆動装置の車軸を支持する転がり軸受の性能を的確に評価試験することと、この評価試験を高い作業効率で行なえるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、鉄道車両の車軸の拡径段差部に両側へ張り出すように外嵌されるクイルを介して、このクイルの拡径段差部から両側へ張り出す部位で車軸を支持する一対の転がり軸受の評価試験を行う鉄道車両用軸受の評価試験装置であって、前記車軸に相当し、拡径段差部を有する回転軸と、この回転軸を回転駆動する回転駆動手段と、前記クイルに相当し、前記回転軸の拡径段差部に両側へ張り出すように外嵌されるスリーブと、このスリーブの前記拡径段差部から両側へ張り出す部位に外嵌される前記評価試験用の一対の転がり軸受を収納する軸受箱と、この評価試験用の転がり軸受に荷重を負荷する負荷手段とからなり、前記スリーブが外嵌用に外挿される前記回転軸の拡径段差部の手前側に、この拡径段差部よりも外径がわずかに小径のパイロットスリーブを外嵌し、このパイロットスリーブの外径面で前記外挿されるスリーブを案内して、前記回転軸の拡径段差部に外嵌するようにした構成を採用した。
【００１０】
すなわち、評価試験される試験軸受を、回転軸の拡径段差部に両側へ張り出すように外嵌されるスリーブに、実機のクイルと同様の張り出し部位で外嵌することにより、試験軸受の性能を実機の使用状態に近い試験条件で的確に評価試験できるようにするとともに、スリーブが外嵌用に外挿される回転軸の拡径段差部の手前側に、この拡径段差部よりも外径がわずかに小径のパイロットスリーブを外嵌し、このパイロットスリーブの外径面で外挿されるスリーブを案内して、回転軸の拡径段差部に外嵌することにより、スリーブを回転軸の拡径段差部にスムーズに外嵌できるようにして、評価試験を高い作業効率で行えるようにした。
【００１１】
前記パイロットスリーブの外径面に、前記スリーブが外挿される側へ拡径するテーパを付与することにより、スリーブをよりスムーズに回転軸の拡径段差部へ案内することができる。
【００１２】
前記スリーブが外挿される側の前記回転軸の拡径段差部の外径肩部と、この拡径段差部に外挿される側の前記スリーブの内径肩部とに、それぞれＲ面取りを設けることにより、スリーブを拡径段差部に外嵌するときの拡径段差部の外径肩部やスリーブの内径肩部でのかじりを防止することができる。
【００１３】
前記回転軸の拡径段差部の外径面と、この外径面に外嵌される前記スリーブの内径面の少なくともいずれか一方に、硬質めっき皮膜または硬質溶射皮膜を形成することにより、スリーブを拡径段差部に外嵌するときの拡径段差部の外径面とスリーブの内径面との間での凝着を防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の鉄道車両用軸受の評価試験装置は、評価試験される試験軸受を、回転軸の拡径段差部に両側へ張り出すように外嵌されるスリーブに、実機のクイルと同様の張り出し部位で外嵌し、スリーブが外嵌用に外挿される回転軸の拡径段差部の手前側に、この拡径段差部よりも外径がわずかに小径のパイロットスリーブを外嵌して、このパイロットスリーブの外径面で外挿されるスリーブを案内し、回転軸の拡径段差部にスムーズに外嵌できるようにしたので、クイル式駆動装置の車軸を支持する転がり軸受の性能を的確に評価試験することができ、かつ、この評価試験を高い作業効率で行うことができる。
【００１５】
前記パイロットスリーブの外径面に、スリーブが外挿される側へ拡径するテーパを付与することにより、スリーブをよりスムーズに回転軸の拡径段差部へ案内することができる。
【００１６】
前記スリーブが外挿される側の回転軸の拡径段差部の外径肩部と、この拡径段差部に外挿される側のスリーブの内径肩部とに、それぞれＲ面取りを設けることにより、スリーブを拡径段差部に外嵌するときの拡径段差部の外径肩部やスリーブの内径肩部でのかじりを防止することができる。
【００１７】
前記回転軸の拡径段差部の外径面と、この外径面に外嵌されるスリーブの内径面の少なくともいずれか一方に、硬質めっき皮膜または硬質溶射皮膜を形成することにより、スリーブを拡径段差部に外嵌するときの拡径段差部の外径面とスリーブの内径面との間での凝着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】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この鉄道車両用軸受の評価試験装置は、図１に示すように、基台１のフレーム１ａに支持軸受２で支持された車軸に相当する回転軸３と、回転軸３に駆動モータ（図示省略）からの回転駆動力を伝達するプーリ４と、回転軸３の拡径段差部３ａに両側へ張り出すように外嵌されたクイルに相当するスリーブ５と、スリーブ５の拡径段差部３ａから両側へ張り出す部位に外嵌される一対の転がり軸受を試験軸受６として収納する軸受箱７と、軸受箱７を介して試験軸受６にラジアル荷重を負荷する油圧シリンダ８と、回転軸３を介して試験軸受６にアキシアル荷重を負荷する油圧シリンダ９とで基本的に構成されている。この実施形態では、試験軸受６は一対の円錐ころ軸受とされている。
【００１９】
前記回転軸３は、別の架台上でスリーブ５を外嵌されるとともに、試験軸受６を収納した軸受箱７を組み付けられたのち、評価試験装置の基台１のフレーム１ａに取り付けられる。図２（ａ）に矢印で示すように、前記スリーブ５は、右方から回転軸３に外挿され、拡径段差部３ａの手前側で回転軸３に外嵌された外径が拡径段差部３ａよりもわずかに小径のパイロットスリーブ１０に案内されながら、拡径段差部３ａに外嵌される。パイロットスリーブ１０の外径面には、スリーブ５を拡径段差部３ａへスムーズに案内できるように、スリーブ５が外挿される右方へ縮径するテーパ１０ａが付与されている。なお、パイロットスリーブ１０は、スリーブ５が拡径段差部３ａに外嵌された後、回転軸３から抜き取られる。
【００２０】
図２（ｂ）に拡大して示すように、前記スリーブ５が外挿される側の拡径段差部３ａの外径肩部とこの拡径段差部３ａに外挿される側のスリーブ５の内径肩部にはそれぞれＲ面取り１１ａ、１１ｂが設けられ、スリーブ５を拡径段差部３ａに外嵌するときに、これらの肩部でかじりが生じないようになっている。これらのＲ面取り１１ａ、１１ｂは、２ｍｍＲ以上とするのが好ましい。また、拡径段差部３ａの外径面には、硬質めっき皮膜としての硬質クロムめっき皮膜１２が形成され、スリーブ５が外嵌されるときに、スリーブ５の内径面との間で凝着が生じないようになっている。この硬質クロムめっき皮膜１２は、他の硬質めっき皮膜や、ステンレス溶射皮膜等の硬質溶射皮膜とすることもでき、これらの硬質めっき皮膜や硬質溶射皮膜は、スリーブ５の内径面、または、拡径段差部３ａの外径面とスリーブ５の内径面の両方に形成することもできる。なお、これらの硬質皮膜を両方に形成する場合は、互いに異なる種類のものとするのが好ましい。
【００２１】
上述した実施形態では、回転軸がプーリを介して回転駆動されるものとしたが、回転軸はモータで直接、または歯車等を介して回転駆動してもよい。また、試験軸受を円錐ころ軸受としたが、試験軸受は、アンギュラ玉軸受等の他の転がり軸受であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】鉄道車両用軸受の評価試験装置の実施形態を示す縦断面図
【図２】ａは図１の車軸の拡径段差部にスリーブを外嵌する状態を示す縦断面図、ｂはａの要部を拡大して示す断面図
【図３】鉄道車両用クイル式駆動装置を示す縦断面図
【符号の説明】
【００２３】
１  基台
１ａ  フレーム
２  支持軸受
３  回転軸
３ａ  拡径段差部
４  プーリ
５  スリーブ
６  試験軸受
７  軸受箱
８、９  油圧シリンダ
１０  パイロットスリーブ
１０ａ  テーパ
１１ａ、１１ｂ  Ｒ面取り
１２  硬質クロムめっき皮膜
【図１】
2008026026.tif 000003
【図２】
2008026026.tif 000004
【図３】
2008026026.tif 000005