(57)【要約】【課題】潤滑油中に混在する摩耗粉等に起因する軸受やシールの傷みを軽減させる。【解決手段】鉄道車両車軸用軸受１の内部における潤滑油の挙動を考慮し、潤滑油循環経路の途中にフィルターシール４２を配置して摩耗粉等の鉄粉を捕集させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車軸を回転自在に支持するための鉄道車両車軸用軸受であって、車軸に嵌合させた内輪と、軸箱に嵌合させた外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に転動自在に介在する転動体と、転動体を等間隔に保持するための保持器とを具備し、潤滑油循環経路の途中にフィルターシールを設けたことを特徴とする鉄道車両車軸用軸受。
【請求項２】
フィルターシールを軸箱内部の油溜り部に設けたことを特徴とする請求項１の鉄道車両車軸用軸受。
【請求項３】
油溜り部内の、潤滑油流出口の上流側にフィルターシールを配置したことを特徴とする請求項２の鉄道車両車軸用軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鉄道車両車軸用軸受に関し、より詳しくは、潤滑油中に混在する摩耗粉等を油溜り部内に捕捉するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両車軸用軸受は鉄道車両車軸用として設計・製作した軸受であって、複列円筒ころ軸受（図２参照）や複列円すいころ軸受（図３参照）が用いられる。
【０００３】
転がり軸受において、潤滑油に混入した異物が軸受内部に侵入するのを防止するために、軸受の両側位置にフィルタシールを設けることが知られている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
実用新案登録第２５４６４５６号公報（段落番号０００３、図５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
軸箱内には油溜り部があって、軸受内部の潤滑を終えた潤滑油は一旦この油溜り部に戻り、そこから再び軸受内部に向かって流出する。潤滑油中には軸受の摩耗粉等の鉄粉浮遊物が混ざっている。そのため、摩耗粉等が混在した潤滑油が軌道面やシールリップ部に至ると軸受やシールを傷める原因となる。
【０００６】
本発明の目的は、潤滑油中に混在する摩耗粉等に起因する軸受やシールの傷みを軽減させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鉄道車両車軸用軸受の内部における潤滑油の挙動を考慮し、フィルターシールを配置して摩耗粉等の鉄粉を捕集させることにより、軸受やシールの傷みを軽減させるようにしたものである。
【０００８】
請求項１の発明は、鉄道車両の車軸を回転自在に支持するための鉄道車両車軸用軸受であって、車軸に嵌合させた内輪と、軸箱に嵌合させた外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に転動自在に介在する転動体と、転動体を等間隔に保持するための保持器とを具備し、潤滑油循環経路の途中にフィルターシールを設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の鉄道車両車軸用軸受において、フィルターシールを軸箱内部の油溜り部に設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の鉄道車両車軸用軸受において、油溜り部内の、潤滑油流出口の上流側にフィルターシールを配置したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
まず、図１に従って複列円すいころ軸受を用いた鉄道車両車軸用軸受の構成を説明する。この鉄道車両車軸用軸受１は、軸方向に隣接した一対の内輪２、複列の軌道をもった複列外輪４、内輪２の軌道と外輪４の軌道との間に転動自在に介在する複列の転動体（ここでは円すいころ）６、各列の転動体６を円周方向で等間隔に保持する一対の保持器８を主要な構成要素としている。
【００１３】
内輪２は車軸１０の端部に嵌合させ、車軸１０の肩部に当接したスリンガ１２と、車軸１０の端部に形成したねじ部１４に締め込んだナット１６で軸方向に位置決めをして固定してある。外輪４は軸箱２０に嵌合させてあり、その軸箱２０は台車（図示省略）に固定される。したがって、鉄道車両車軸用軸受１により車軸１０が回転自在に支持されることとなる。
【００１４】
軸箱２０の内部には油溜り２２を設けてあり、通常、転動体６のピッチ円直径付近に油面が位置するようにして潤滑油を溜めてある。運転時には、軸受の回転に伴って潤滑油がはねかけられて油潤滑がなされる。油溜り２２と連通する貫通穴２４を設け、その貫通穴２４に磁石栓２６を取り付けてある。油溜り部２２内の潤滑油中に混在する摩耗粉等を磁気的に吸着するためである。
【００１５】
軸箱２０の車両外側（図１の左側）の端部には前蓋３０が取り付けられ、車両内側（図１の右側）の端部には後蓋３６が取り付けてある。図示するように、前蓋３０は軸箱２０の開口端部とそこから露出した車軸１０の端部とを覆っている。前蓋３０の内周には環状の仕切り壁３２を形成してある。仕切り壁３２は下部で部分的に切り欠いてあり、油溜り部２２と連通して潤滑油を溜める予備室３４が形成されている。
【００１６】
後蓋３６とスリンガ１２との間にラビリンスシール１８が形成されている。また、後蓋３６の内周面にオイルシール３８を嵌合させ、そのシールリップをスリンガ１２の外周面に摺接させてある。オイルシール３８は、たとえば、ばねを使用した単一のリップと金属環とからなり、外周面がゴムで覆われている形式のものなど、ＪＩＳ  Ｂ  ２４０２に規定されている種類ならばいずれも使用可能である。
【００１７】
オイルシール３８には仕切り板４０を装着してある。仕切り板４０はたとえば鉄板製の、断面Ｌ字形の環状部材であって、軸方向に延在する円筒部分を金属環の内周面に嵌め込んである。仕切り板４０は、前蓋３０における仕切り壁３２に相当し、オイルシールとの間に空間（シール室）を画成して、潤滑油の循環流がオイルシール３８のとりわけシールリップに直接当たらないようにする一種の緩衝部材としての役割を果たす。シールリップ部分に潤滑油の循環流が直接当たると潤滑油の漏れが生ずるおそれがあるからである。
【００１８】
軸受回転時における軸受内の潤滑油の挙動を確認したところ、図２および図３に示すように、軸箱２０内の油溜り部２２には潤滑油の流れがあることが分かった。図２は円筒ころ軸受を用いた鉄道車両車軸用軸受の縦断面を示し、図３は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している。いずれも、図中の白抜き矢印は油溜り部２２からの潤滑油の流れを示し、黒矢印は潤滑を終えて油溜り部２２へ戻る潤滑油の流れを示している。軸受の回転に伴って、下部では油溜り部２２内の潤滑油が外輪４または外輪間座に設けられた給油穴および両端側から転動体に向かって流入する。この潤滑油は回転する内輪２、転動体６、保持器８によって上方に運ばれ、上部では重力と遠心力の作用で両端側に流出するとともに油溜り部２２に向かって落下する。
【００１９】
ここで再び図１を参照すると、符合４２はフィルターシールを指している。フィルターシール４２は、図面では簡略化してあるが、ポリエステル繊維をからみ合わせて均一な厚さにしたオイルフィルターとそれを保持する部品から構成されている。潤滑を終えて油溜り部２２へ戻ってきた汚れた潤滑油は、オイルフィルターを通過することによってろ過され、軸受内部にはゴミの少ない清浄化された潤滑油が供給される。
【００２０】
この実施の形態では油溜り部２２に単一のフィルターシール４２を配置してある。その位置は、潤滑油の循環経路の途中で、かつ、油溜り部２２からの流出口２８の上流側である。図１に示す鉄道車両車軸用軸受では、前蓋３０によって比較的大きな容積の予備室３４が形成されているため、流れに対する抵抗の加減で、
油溜り部２２の潤滑油の大部分は予備室３４側に向かって移動する傾向にある。その結果、図２中白抜き矢印で示すように一方向への潤滑油の流れが形成される。この場合、油溜り部２２からの流出口２８は、油溜り部２２の図１における左側端部付近となる。したがって、フィルターシール４２を配置すべき位置は、図示するように油溜り部２２の左側端部寄りとなる。
【００２１】
図２および図３に示すように、潤滑油が油溜り部の両側から流入して中央の流出口から出て行くといった潤滑油の循環経路が形成される場合には、油溜り部２２内の、流出口の上流側に二個のフィルターシール（破線で示す）を配置するのが好ましい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、摩耗粉等が軸受やシールを傷付けないので、軸受、シールの寿命が延びる。その結果、車両故障の原因が軽減され、鉄道車両車軸軸受の定期点検の間隔を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す鉄道車両車軸用軸受の縦断面図である。
【図２】円筒ころ軸受を用いた鉄道車両車軸用軸受における潤滑油の流れを説明するための縦断面図である。
【図３】円すいころ軸受を用いた鉄道車両車軸用軸受における潤滑油の流れを説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
１    鉄道車両車軸用軸受
２    内輪
４    外輪
６    転動体
８    保持器
１０  車軸
１２  スリンガ
１４  ねじ部
１６  ナット
１８  ラビリンスシール
２０  軸箱
２２  油溜り部
２４  貫通穴
２６  磁石栓
２８  流出口
３０  前蓋
３２  仕切り壁
３４  予備室
３６  後蓋
３８  オイルシール
４０  仕切り板
４２  オイルフィルター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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