(57)【要約】【課題】鉄道車両の車軸の軸端位置に取り付けられる、通気孔を備えたブリーザ部を有する車軸端ゴム蓋において、融雪作業のためにシャワー水を噴射したとき、その噴射した水がブリーザ部の通気孔を通じて車軸端より内部に浸入するのを防止する。【解決手段】車軸の軸端位置に取り付けられる、軸箱の内と外とを連通させる通気孔３０を備えたブリーザ部２８を有する車軸端ゴム蓋２２において、ブリーザ部２８を軸方向の外面で覆うゴム被覆部３８を本体２４と一体成形で設けておく。またゴム被覆部３８の内側にはキャビティ４４を形成し、通気孔３０とゴム被覆部３８の膜状の対向壁部４２との間に適正な隙間を形成しておき、対向壁部４２が噴射水の圧力で通気孔３０を開閉するブリーザ弁として働くようにしておく。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両における車軸の軸端位置に取り付けられる、軸箱の内部と外部とを連通させる通気孔を備えたブリーザ部を有する弾性蓋であって、
該ブリーザ部を軸方向の外面で覆う弾性被覆部が設けてあることを特徴とする鉄道車両の車軸端弾性蓋。
【請求項２】
請求項１において、前記車軸端弾性蓋がゴム蓋であることを特徴とする鉄道車両の車軸端弾性蓋。
【請求項３】
請求項１，２の何れかにおいて、前記弾性被覆部が前記車軸端弾性蓋の本体と一体に成形してあることを特徴とする鉄道車両の車軸端弾性蓋。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記弾性被覆部が、前記ブリーザ部を取り囲む周壁部と、該ブリーザ部の前記通気孔から軸方向に所定距離離隔した位置において該通気孔と対向する膜状の対向壁部とを有していて、該弾性被覆部の内側にキャビティを形成しており、該周壁部に該キャビティと外部とを連通させる空気孔が形成してあることを特徴とする鉄道車両の車軸端弾性蓋。
【請求項５】
請求項４において、前記キャビティにおける前記通気孔と前記対向壁部との間の隙間が、外部からの噴射水の圧力で該対向壁部が撓んで該通気孔を閉鎖し、該噴射水の圧力の解除で弾性復元力により戻って該通気孔を開放するブリーザ弁として働くべく定められていることを特徴とする鉄道車両の車軸端弾性蓋。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の車軸端弾性蓋を備えたことを特徴とする前蓋。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載の車軸端弾性蓋を備えたことを特徴とする軸箱。
【請求項８】
請求項６に記載の前蓋又は請求項７に記載の軸箱を備えたことを特徴とする輪軸。
【請求項９】
請求項６に記載の前蓋、請求項７に記載の軸箱又は請求項８に記載の輪軸を備えたことを特徴とする鉄道台車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は鉄道台車の車軸端位置に取り付けられて軸端位置を閉鎖する弾性蓋，それを用いた前蓋，軸箱，輪軸及び鉄道台車に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
台車と車体とを備えた鉄道車両においては、台車の車軸の軸端位置に車軸端弾性蓋（以下単に弾性蓋と略す）が取り付けられ、内側の軸受部へのゴミ等の異物の浸入防止が図られている。
例えば下記特許文献１，特許文献２，特許文献３，特許文献４，特許文献５には、台車の車軸端位置に取り付けられてゴミ等の異物の浸入を防止する弾性蓋が開示されている。
【０００３】
ところで、これら特許文献１〜特許文献５にも開示されているように、弾性蓋にて車軸の軸端位置を完全に閉鎖してしまうと次のような不具合が発生する。
軸受を内蔵した軸箱内部は車両の走行によって温度が上昇し、このとき軸端位置が弾性蓋で完全閉鎖されていると、軸箱内部は車両の走行による発熱で温度が上昇して、空気の膨張により内圧が高まり、潤滑剤として塗布されているグリースが漏れる恐れが生ずる。
【０００４】
また車両が走行停止すると、今度は冷却されて内部の温度が下がり、内圧低下場合によって減圧状態となって外部から水分が浸入する。
水分が浸入するとグリースが劣化してしまう。
【０００５】
そこで弾性蓋にブリーザ部を設け、そのブリーザ部に備えた通気孔を通じて空気を出入りさせることが行われている。
図７はその具体例を示している。
同図において２００はゴム蓋（弾性蓋）で、２０２はその本体、２０４は本体２０２に取り付けられた金具から成るブリーザ部である。
ブリーザ部２０４には、これを内，外に貫通する通気孔２０６が備えられており、この通気孔２０６を通じて空気が外部と内部とで出入り可能とされている。
【０００６】
このようなブリーザ部２０４をゴム蓋２００に設けることで、上記のような問題は解決することができる。
しかしながら一方でこのようなブリーザ部２０４を設けた場合、今度は別の新たな問題が発生する。
【０００７】
豪雪地帯等では、冬期に雪が車軸の周りに固着するために多量の水をシャワー噴射して融雪作業を行っているが、このときゴム蓋２００におけるブリーザ部２０４の通気孔２０６を通じて内部に水が浸入してしまい、グリースを劣化させてしまう問題を発生させるのである。
【０００８】
軸箱内の温度は、融雪のための多量の水のシャワー噴射により温度が急激に低下し、これにより内圧が減少して場合により減圧状態となり、更にまた融雪のための噴射水は水平方向正面からゴム蓋２００に直角向きに勢い良く噴き付けられるため、これがブリーザ部２０４の通気孔２０６を直撃し、軸箱内の減圧と噴射水の水圧との同時作用によって、水が軸箱内に浸入し、グリースを劣化させてしまう問題を生ずるのである。
【０００９】
【特許文献１】
実公平１−４３５３７号公報
【特許文献２】
特許第２６８１３５４号公報
【特許文献３】
実用新案登録第２５８４５５８号公報
【特許文献４】
特開平８−３５５２３号公報
【特許文献５】
特開平１１−３１５８４３号公報
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の車軸端弾性蓋，それを用いた前蓋，軸箱，輪軸及び鉄道台車は、このような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１は弾性蓋に関するもので、鉄道車両における車軸の軸端位置に取り付けられる、軸箱の内部と外部とを連通させる通気孔を備えたブリーザ部を有する弾性蓋であって、該ブリーザ部を軸方向の外面で覆う弾性被覆部が設けてあることを特徴とする。
【００１１】
請求項２のものは、請求項１において、前記車軸端弾性蓋がゴム蓋であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記弾性被覆部が前記車軸端弾性蓋の本体と一体に成形してあることを特徴とする。
【００１３】
請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記弾性被覆部が、前記ブリーザ部を取り囲む周壁部と、該ブリーザ部の前記通気孔から軸方向に所定距離離隔した位置において該通気孔と対向する膜状の対向壁部とを有していて、該弾性被覆部の内側にキャビティを形成しており、該周壁部に該キャビティと外部とを連通させる空気孔が形成してあることを特徴とする。
【００１４】
請求項５のものは、請求項４において、前記キャビティにおける前記通気孔と前記対向壁部との間の隙間が、外部からの噴射水の圧力で該対向壁部が撓んで該通気孔を閉鎖し、該噴射水の圧力の解除で弾性復元力により戻って該通気孔を開放するブリーザ弁として働くべく定められていることを特徴とする。
【００１５】
請求項６は前蓋に関するもので、請求項１〜５の何れかに記載の車軸端弾性蓋を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項７は軸箱に関するもので、請求項１〜５の何れかに記載の車軸端弾性蓋を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項８は輪軸に関するもので、請求項６に記載の前蓋又は請求項７に記載の軸箱を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項９は鉄道台車に関するもので、請求項６に記載の前蓋、請求項７に記載の軸箱又は請求項８に記載の輪軸を備えたことを特徴とする。
【００１９】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は、ブリーザ部を軸方向の外面で覆う弾性被覆部を弾性蓋に設けたもので、本発明によれば、融雪作業に際して多量の水を弾性蓋にシャワー噴射した場合においても、噴射された水がブリーザ部の通気孔を通じて軸箱内部に浸入するのを防止でき、従って浸入した水が潤滑剤としてのグリースを劣化させるのを防止することができる。
【００２０】
ここで上記弾性蓋はゴム蓋となしておくことができる（請求項２）。
上記弾性被覆部は、弾性蓋の本体と別体に構成しておいて、これをその本体に取り付けるようになすことも可能であるが、かかる弾性被覆部は、弾性蓋の本体とは一体に成形しておくことが望ましい（請求項３）。
このようにすれば必要な部品点数が少なくて済むとともに、別体となした弾性被覆部を本体に取り付ける手間も省くことができる。
【００２１】
請求項４は、弾性被覆部にブリーザ部を取り囲む周壁部と、ブリーザ部の通気孔に対向する対向壁部とを設けて、その内側にキャビティを形成し、そして周壁部にキャビティの内，外を連通させる空気孔を形成したもので、この請求項４によれば、軸箱内部と外部との間でブリーザ部の通気孔，キャビティ，周壁部の空気孔を通じて良好に空気を出入りさせることができる。
【００２２】
また弾性被覆部の空気孔は周壁部に設けてあるので、融雪作業時に多量の水を弾性蓋に対して水平方向正面から直角向きに勢い良く噴き付けた場合においても、噴射水がブリーザ部の通気孔を通じて軸箱内部に浸入するのを有効に防止することができる。
【００２３】
次に請求項５は、噴射水の圧力で上記弾性被覆部における対向壁部が撓んでブリーザ部の通気孔を閉鎖し、また一方噴射水の圧力が解除されたとき弾性復元力で元に戻って通気孔を開放するブリーザ弁として働くように、上記キャビティにおける通気孔と対向壁部との間の隙間を定めたもので、このようになしておけば、融雪作業に際してシャワー噴射水を噴き付けたとき、その噴射水が弾性被覆部の周壁部に設けた空気孔を通じてキャビティ内に入り込むことがあっても、このときブリーザ部の通気孔は閉鎖された状態にあるため、キャビティ内に入り込んだ水が軸箱内部へと浸入するのを確実に防止することができる。
【００２４】
一方噴射水の圧力を解除したとき、ブリーザ弁となる対向壁部が弾性復元力で自動的に開弁状態となってブリーザ部の通気孔を開放するので、軸箱の内，外で空気が自由に出入りすることができる。
【００２５】
ここで上記通気孔と対向壁部との間の隙間は適切に設定しておくことが必要である。例えばその隙間の寸法が小さ過ぎると、噴射水の圧力で対向壁部が通気孔を容易に閉鎖できるものの、噴射水の圧力を解除しても、膜状の対向壁部が通気孔の開口部に密着状態となって元に戻らず、通気孔が閉鎖されたままとなる恐れがある。
逆にその隙間の寸法が大き過ぎると、噴射水の圧力で対向壁部を良好に通気孔の開口に密着させてこれを閉鎖した状態とできない恐れがある。
【００２６】
この意味においてその隙間は１．５〜３．５ｍｍとすることが望ましく、また対向壁部の膜厚は１ｍｍ程度とすることができる。
【００２７】
軸箱に備えられている請求項６の前蓋及び請求項７の軸箱には、前記の請求項１〜５の何れかに記載の弾性蓋が設けられているので極めて防水性が高く、多量の水をシャワー噴射した場合でも軸箱内部に水分が侵入するのを防ぐことができ、軸箱内部のグリースを劣化させることを防止することができる。
【００２８】
請求項８の輪軸は、請求項６に記載の前蓋又は請求項７に記載の軸箱を備えているので、多量の水をシャワー噴射した場合でも極めて防水性が高く、それによって水分の侵入によるグリースの劣化が防止され、輪軸の信頼性をより高くすることができる。
【００２９】
請求項９の鉄道台車は、請求項６の前蓋、請求項７の軸箱、請求項８の輪軸の少なくとも何れかを備えたものであり、多量の水をシャワー噴射した場合でも輪軸を支えるベアリング部に水分が侵入することを防止できるので、より好ましい鉄道台車を得ることができる。
【００３０】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は鉄道車両（この例では新幹線車両）の台車の一例で、１２は台車枠、１４は車輪、１６は軸ばね、１８は軸ばねダンパ、２０は前蓋、２１は軸箱体、２２は車軸端位置に取り付けられた車軸端ゴム蓋（以下単にゴム蓋とする）である。
【００３１】
前蓋２０にはゴム蓋２２がセットされており、この前蓋２０は車軸端位置に取り付けられている。
また軸箱は、少なくとも軸箱体２１とゴム蓋２２とを備えており、車軸端位置に取り付けられ、図示されているように前蓋２０を更に備えていても良い。
図示されない車軸に車輪１４が取り付けられ、その車軸の端に軸箱が備えられて輪軸をなしている。
【００３２】
図２及び図３に、そのゴム蓋２２の構成が具体的に示してある。
図２及び図３において、２４はゴム蓋２２の本体で、この本体２４には金属製のブリーザ部２８が設けられている。
ブリーザ部２８は、図４に詳しく示しているように軸箱の内と外とで空気を出入りさせるための通気孔３０がブリーザ部２８を貫通する形態で、詳しくは水平方向にこれを貫通する形態で設けられている。
【００３３】
この通気孔３０の通気路の途中には除塵室３２が設けられていて、そこにメタルウール３４が充填されている。
尚、３６は通気孔３０における外面側の開口部を表している。
また図３において、２６はゴム蓋２２を脱着する際の取手部である。
【００３４】
図４に示しているように、本例ではブリーザ部２８を軸方向の外面で被覆するゴム被覆部３８が、本体２４と一体に成形されている。
【００３５】
ゴム被覆部３８は、ブリーザ部２８を取り囲むように本体２４から水平方向に突き出した円形の周壁部４０と、ブリーザ部２８の通気孔３０、詳しくはその開口部３６に対し軸方向に離隔した位置において対向する膜状の対向壁部４２とを有しており、その内側にキャビティ４４を形成している。
【００３６】
ここでキャビティ４４における開口部３６と対向壁部４２との間の隙間Ｓは１．５〜３．５ｍｍの範囲で設定されている。尚対向壁部４２の膜厚は１ｍｍである。
【００３７】
本例のゴム蓋２２の場合、ブリーザ部２８をゴム被覆部３８で覆っている一方で、そのゴム被覆部３８には周壁部４０に２つの空気孔４６が設けてあるため、ブリーザ部２８をゴム被覆部３８で被覆していても軸箱内と外とで空気が自由に出入りすることができる。
【００３８】
また鉄道台車の融雪作業に際して、図５に示しているように噴射装置４８から多量の水をシャワー噴射したとき、ゴム被覆部３８における膜状の対向壁部４２が弾性により撓んでブリーザ部２８の通気孔３０の開口部３６に密着し、これを閉鎖状態とする。
【００３９】
ここでゴム被覆部３８には、キャビティ４４の内，外を連通させる空気孔４６が設けてあるが、この空気孔４６はブリーザ部２８の通気孔３０に対してその向きが９０°異なった上下方向の向きとされているため、噴射装置４８から多量の水をシャワー噴射しても、その水が空気孔４６を直撃することはなく、従って噴射した水が空気孔４６を通じてキャビティ４４内に浸入するのが抑制される。
【００４０】
またたとえ噴射された水が空気孔４６を通じてキャビティ４４内に入り込むことがあっても、上記のように通気孔３０の開口部３６が弾性変形により撓んだ対向壁部４２により閉鎖されているため、キャビティ４４内に浸入した水が更に通気孔３０を通じて軸箱内に浸入するのが確実に防止される。
【００４１】
因みに表１は、図６の試験方向に従ってゴム蓋２２に対し、水平向き即ち直角方向と図中左右４５°方向から多量の水をシャワー噴射したときの軸箱内部への浸入水の有無及び量を調べた結果を表している。
尚試験は、ゴム蓋２２を図６（Ａ）に示す向きで取り付けた場合と、これより９０°回転させた位置との両方で下記条件の下に行った。
【００４２】
＜試験条件＞
ゴム蓋２２を軸箱に取り付け、ゴム蓋２２正面に５０ｃｍ離れた位置から一定時間水をかけ、軸箱の中に溜まる水の量を測定した。
（イ）水をかける時間は１２分とした。
（ロ）水の量は１分間当り２７０００ｃｃとした。
【００４３】
【表１】
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表１の結果から、本実施例の場合には多量の水をシャワー噴射した場合においても軸箱内への水の浸入が良好に防止されることが分る。
【００４４】
本例では、ゴム被覆部３８が本体２４と一体に成形してあるため、必要な部品点数が少なくて済み、また別体となしたゴム被覆部３８を本体２４に取り付けるといった手間も省くことができる。
【００４５】
尚、噴射水による圧力を解除したとき、通気孔３０を閉鎖した状態にある対向壁部４２は弾性復元力で良好に開口部３６から離間し、元の形状へと戻ることができる。ブリーザ弁として働く膜状の対向壁部４２と通気孔３０、詳しくはその開口部３６との間の軸方向の隙間寸法Ｓが予めそのように定めてあるからである。
【００４６】
このとき、隙間Ｓの寸法が小さいと図５に示す状態、即ち通気孔３０の開口部３６に密着してこれを閉鎖した状態にある対向壁部４２が、圧力の作用を解除した後も軸箱内の減圧等によってそのまま密着状態に保持されてしまい、通気孔３０が開放されなくなってしまう問題を生じる。
【００４７】
他方隙間Ｓの寸法を適正寸法よりも大きくすると、多量の水をシャワー噴射したとき、その圧力の作用の下でも対向壁部４２が開口部３６に十分に密着せず、従って通気孔３０が良好に閉鎖されなくなってしまう。
これに対して本例ではその隙間Ｓが適当に設定されていることによって、そのような不都合を生じない。
【００４８】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明は、例えば場合によってゴム被覆部３８を本体２４と別体に構成するといったことも可能であるし、また弾性蓋の材質を上記ゴム以外の材質となすことも可能であるなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるゴム蓋をその周辺部とともに示す図である。
【図２】同実施例のゴム蓋の斜視図である。
【図３】同実施例のゴム蓋の側面図（一部断面図）及び正面図である。
【図４】同実施例のゴム蓋のゴム被覆部とその周辺部を拡大して示す断面図である。
【図５】図４のゴム被覆部の作用説明図である。
【図６】同実施例の効果確認のために行った試験方法の説明図である。
【図７】従来のゴム蓋を示す図である。
【符号の説明】
１０  台車
２０  前蓋
２１  軸箱体（軸箱）
２２  ゴム蓋（弾性蓋）
２８  ブリーザ部
３０  通気孔
３８  ゴム被覆部（弾性被覆部）
４０  周壁部
４２  対向壁部
４４  キャビティ
４６  空気孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004231032.tif 000007
【図５】
2004231032.tif 000008
【図６】
2004231032.tif 000009
【図７】
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