(57)【要約】【課題】前蓋や後蓋が軸受本体から容易に分離しないようにする。【解決手段】複列円すいころ軸受20は、それぞれ外周に軌道をもった一対の内輪22と、内周に２列の軌道をもった外輪24と、内輪22の軌道と外輪24の軌道との間に介在させた２列の円すいころ26と、各列の円すいころ26を保持する保持器28と、一対の内輪22の軸方向両側に位置する環状部材42,44と、外輪24の両端部に配置した密封装置30とを具備し、内輪22と環状部材42,44を、軸方向および半径方向のすきまδa,δbをもって凹凸嵌合させてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ外周に軌道をもった一対の内輪と、内周に２列の軌道をもった外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に介在させた２列の円すいころと、各列の円すいころを保持する保持器と、前記一対の内輪の軸方向両側に位置する環状部材と、前記外輪の両端部に配置した密封装置とを具備し、
前記内輪と前記環状部材を、軸方向および半径方向のすきまをもって凹凸嵌合させた複列円すいころ軸受装置。
【請求項２】
前記すきまに軸受封入グリースを塗布した請求項１の複列円すいころ軸受装置。
【請求項３】
前記内輪と前記環状部材との間に黄銅板を介在させ、前記半径方向すきまを前記黄銅板よりも外径側に配置した請求項１の複列円すいころ軸受装置。
【請求項４】
鉄道車両車軸用であって、前記環状部材が前蓋と後蓋である請求項１から３のいずれか１項の複列円すいころ軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は複列円すいころ軸受装置に関し、鉄道車両車軸用軸受装置などに利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
密封型の鉄道車両車軸用軸受は、内部に充填したグリースその他の潤滑剤の洩れを防止し、また、水や塵埃など異物が侵入するのを防止するため、密封装置を用いている。密封装置は、図５に示すように、オイルシール８を保持した金属製のシールケース６を軸受２の外輪４の両端開口部に圧入することによって構成されている。オイルシール８のシールリップはメインリップ１０とダストリップ１２とからなり、これらは車軸と共に回転する環状部材１６たとえば前蓋や後蓋の外周面に弾性的に密着する。言い換えれば、環状部材１６の外周面１８がシールリップ１０，１２のためのシールランドを提供する。そして、一般に、メインリップ１０にガータースプリング１４で適度な緊迫力を与えることで、軸受２と環状部材１６の分離を抑制するようにしている（特許文献１参照）。
【０００３】
なお、特許文献２，３にはフレッティング摩耗対策として、前蓋と内輪との間および後蓋と内輪との間に黄銅板を挟む技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１７０３２５号公報
【特許文献２】特開２００３−４９８５６号公報
【特許文献３】特開２００４−３３２９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近時、鉄道車両の高速化が進むにつれ、シールの密封性を保ちつつ軸受の発熱低減のため、シールリップとシールランドを非接触にしたり、軽接触タイプのオイルシールを採用したりする傾向にある。そのため、構造上、図６に示すように軸受本体と前蓋１６ａ、後蓋１６ｂが軸受２から分離しやすい。このような分離が車軸への圧入組込み時に起きると、取扱いが煩雑になるため作業能率が悪く、場合によっては製品落下による品質不具合を発生させる可能性もあった。
【０００５】
この発明の目的は、前蓋や後蓋が軸受本体から容易に分離しないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の複列円すいころ軸受装置は、それぞれ外周に軌道をもった一対の内輪と、内周に２列の軌道をもった外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に介在させた２列の円すいころと、各列の円すいころを保持する保持器と、前記一対の内輪の軸方向両側に位置する環状部材と、前記外輪の両端部に配置した密封装置とを具備し、前記内輪と前記環状部材を、軸方向および半径方向のすきまをもって凹凸嵌合させたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の複列円すいころ軸受において、前記すきまに軸受封入グリースを塗布したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の複列円すいころ軸受において、前記内輪と前記環状部材との間に黄銅板を介在させ、前記半径方向すきまを前記黄銅板よりも外径側に配置したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項の複列円すいころ軸受において、鉄道車両車軸用であって、前記環状部材が前蓋と後蓋であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、前蓋と後蓋が内輪から分離しにくくなる。したがって、前蓋および後蓋を含めた軸受全体がユニットハンドリング可能な、取扱いが容易な複列円すいころ軸受装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１に複列円すいころ軸受を用いた鉄道車両車軸用軸受の縦断面を示す。複列円すいころ軸受２０は、一対の内輪２２と、外輪２４と、２列の転動体（円すいころ）２６と、保持器２８とで構成されている。内輪２２は車軸（図示せず）の軸端部に圧入するようになている。一対の内輪２２を挟んで軸方向両側に、環状部材すなわち前蓋４２と後蓋４４を配置して、ボルトやナットを用いて前蓋４２を車軸に締め付けることにより、一対の内輪２２の、ひいては軸受全体の位置決め、固定をする。外輪２４は軸箱（図示せず）に固定する。一対の内輪２２間に間座を介在させる場合もある。
【００１３】
図示した実施の形態の場合、前蓋４２と後蓋４４が環状部材に該当するが、内輪２２と前蓋４２との間に油切りを介在させることもある。また、後蓋４４に加えて、または後蓋４４に代えて、スリンガを設けることもある。
【００１４】
外輪２４の両端部に密封装置３０が配置してあり、軸受内部に封入したグリースの洩れや、外部から異物が侵入するのを防止する役割を果たす。図１の右側の密封装置部分を拡大して示す図２を参照すると、密封装置３０は、シールケース３２と、シール本体３６と、シールスリーブ３８を主要な構成要素として含んでいる。
【００１５】
シールケース３２は外輪２４の端部開口内に圧入してある。シールケース３２の内面に芯金３４の円筒部が圧入してあり、この芯金３４を介してシール本体３６はシールケース３２に保持されている。シール本体３６はゴム製で、芯金３４の円板部に焼き付けてある。シール本体３６は３つのシールリップをもっている。すなわち、芯金３４から内径側に斜めに張り出した主リップ３６ａおよび副リップ３６ｂと、芯金３４からほぼ軸方向に張り出したダストリップ３６ｃとである。
【００１６】
シールスリーブ３８の外周面は主リップ３６ａと副リップ３６ｂのためのシールランドを提供する。シールスリーブ３８は折り返し部３８ａを有し、その内周面がダストリップ３６ｃのためのシールランドを提供する。言い換えれば、主リップ３６ａと副リップ３６ｂはシールスリーブ３８の外周面に外径側から弾性的に、かつ軽く接触し、ガータースプリングは使用してない（軽接触タイプ）。ダストリップ３６ｃは折り返し部３８ａの内周面に内径側から弾性的に接触する。
【００１７】
シールケース３２の先端部とシールスリーブ３８の折り返し部３８ａとの間の環状のすきまがラビリンスシールを構成する。シールスリーブ３８のもう一方の端部は内径側に折り曲げて内向きフランジ３８ｂが形成してある。なお、符号４０で指してあるのは、軸受内部に充填したグリースが押し寄せるのを堰き止めるための堰板である。
【００１８】
以下の説明では、便宜上、一対の内輪２２のうち図１の左側すなわち車軸の軸端側の内輪２２をＡ列側内輪、図１の右側すなわち反軸端側の内輪２２をＢ列側内輪と呼ぶこととする。前蓋４２とＡ列側内輪２２、後蓋４４とＢ列側内輪２２を、それぞれ、半径方向および軸方向にすきまをもったルーズな凹凸嵌合とし、その嵌合部のすきまにグリースを塗布する。これにより、前蓋４２がＡ列側内輪２２から、後蓋４４がＢ列側内輪２２から分離して落下するという事態が起きにくくなる。したがって、図１に示す軸受装置全体がユニットハンドリング可能となり、とりわけエンドユーザでの取り扱いが容易になる。
【００１９】
図１は、内輪２２の端面に凸部２２ａを形成し、前蓋４２および後蓋４４の端面に凹部４２ａ，４４ａを形成した例である。
具体的に述べると、前蓋４２の端面に凹部４２ａが形成してあり、Ａ列側内輪２２の端面に凸部２２ａが形状してある。そして、凹部４２ａと凸部２２ａを嵌合させた状態で、凹部４２ａの底面と凸部２２ａの端面との間に軸方向すきまδａが形成され、かつ、凹部４２ａの内周面と凸部２２ａの外周面との間に半径方向すきまδｂが形成されている。
また、後蓋４４の端面に凹部４４ａが形成してあり、Ｂ列側内輪２２の端面に凸部２２ａが形状してある。そして、凹部４４ａと凸部２２ａを嵌合させた状態で、凹部４４ａの底面と凸部２２ａの端面との間に軸方向すきまδａが形成され、かつ、凹部４４ａの内周面と凸部２２ａの外周面との間に半径方向すきまδｂが形成されている。
なお、凹凸嵌合の凹部と凸部の配置はここに例示したものとは逆、すなわち、内輪２２に凹部を形成し、前蓋４２、後蓋４４に凸部を形成することもできる。
【００２０】
軸方向すきまδａおよび半径方向すきまδｂは共に０．１〜０．５ｍｍ程度とする。とくに半径方向すきまδｂに関しては、締め代を設けたタイトフィットとすると軸受の分解性が悪くなるため、専用の治具やプレス等が必要になり、点検時などに工数増加となる。したがって、ルーズフィット（すきまばめ）とするのが好ましい。
【００２１】
嵌合部のすきまに塗布するグリースは軸受に封入する潤滑グリースと同じ種類であることが望ましい。軸受に封入する潤滑グリースの例としてはウレア系グリースが挙げられる。
【００２２】
図２に示すように、内輪２２と後蓋４４との間に黄銅板４６を介在させてもよい。黄銅板４６はフレッティング対策用で、車軸のベンディングに伴う内輪２２と後蓋４４の接触面にフレッティング摩耗が発生するのを防止ないしは抑制する役割を果たす。黄銅板４６の外周に付加したゴムリップ４８を、内輪２２と後蓋４４との間に圧縮された状態で介在させることにより、万一摩耗粉が発生しても軸受内部に侵入するのを防止している。ここで図２に関連してＢ列側内輪２２と後蓋４４との嵌合部について言及したことは、Ａ列側内輪２２と前蓋４２との嵌合部についても同様にあてはまる。
【００２３】
図２では凹凸嵌合部が黄銅板４６よりも内径側に配置してあるが、図３に示すように、凹凸嵌合部を黄銅板４６よりも外径側に配置することもできる。そうすることにより、Ｂ列側内輪２２と黄銅板４６との間および／または黄銅板４６と後蓋４４との間で摩耗が生じても、摩耗粉が軸受内部に侵入するのを防止する効果が一層高まる。ここで図３に関連してＢ列側内輪２２と後蓋４４との嵌合部について言及したことは、Ａ列側内輪２２と前蓋４２との嵌合部についても同様にあてはまる。
【００２４】
図４は、Ｂ列側内輪２２と後蓋４４とを機械的に分離可能に連結した例である。Ｂ列側内輪２２の大径側端面に凸部２２ａと環状溝２２ｂが形成してあり、凸部２２ａは円周方向の１箇所に切欠き２２ｃが設けてある。後蓋４４の端面にはＢ列側内輪２２の凸部２２ａとルーズに嵌合する凹部４４ａが形成してある。凹部５４ｂの円周方向の１箇所には、凹部４４ｂの外径から小径側に突出した突起４４ｂが形成してある。突起４４ｂの円周方方向の寸法は内輪２２の切欠き２２ｃを通過し得る程度で、突起４４ｂの軸方向寸法は内輪２２の環状溝２２ｂに沿って移動できる程度である。
【００２５】
後蓋４４の突起４４ｂをＢ列側内輪２２の切欠き２２ｃに進入させて凹部４４ａと凸部２２ａを嵌合させた状態で、後蓋４４とＢ列側内輪２２を相対的に回転させると、突起４４ｂが凸部２２ａに係合して、両者は分離可能に連結されたことになる。つまり、軸方向に引いただけでは引き離せないが、切欠き２２ｃと突起４４ｂの位相が合うまで回して引き離せば分離することができる関係となる。したがって、この場合、グリースを塗布しなくても、後蓋４４の分離、落下が防止できる。
【００２６】
なお、切欠き２２ｃおよび突起４４ｂの配置は逆、すなわち、後蓋４４に切欠きを設け、Ｂ列側内輪２２に突起を設けてもよい。
ここで図４に関連してＢ列側内輪２２と後蓋４４との嵌合部について言及したことは、Ａ列側内輪２２と前蓋４２との嵌合部についても同様にあてはまる。
【００２７】
ここでは鉄道車両車軸用軸受として複列円すいころ軸受を例示したが、これに代えてその他の軸受たとえば複列円筒ころ軸受を使用したものにもこの発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の実施の形態を示す複列円すいころ軸受の縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】別の実施例を示す図２と類似の図である。
【図４】（Ａ）は別の実施例を示す図２と類似の図、（Ｂ）は図４（Ａ）の内輪の端面図、（Ｃ）は図４（Ａ）の後蓋の端面図である。
【図５】従来の技術を示す図１と類似の図である。
【図６】従来の技術を示す鉄道車両車軸用軸受装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
２２  内輪
２２ａ  凸部
２２ｂ  環状溝
２２ｃ  切欠き
２４  外輪
２６  転動体（円すいころ）
２８  保持器
３０  密封装置
３２  シールケース
３４  芯金
３６  シール本体
３６ａ  主リップ
３６ｂ  副リップ
３６ｃ  ダストリップ
３８  シールスリーブ
３８ａ  折り返し部
３８ｂ  内向きフランジ
４０  堰板
４２  前蓋
４２ａ  凹部
４４  後蓋
４４ａ  凹部
４４ｂ  突起
４６  黄銅板
４８  ゴムリップ
【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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