(57)【要約】【課題】放熱性能を向上させた軸受装置を提供すること。【解決手段】軸受装置（鉄道車両用軸受装置）１０は、内輪１４、外輪１６、当該内外輪間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体１８、および当該転動体１８を転動自在に保持する保持器１９、を有してラジアル荷重が負荷される軸受１１と、当該軸受１１を内部に収容した軸受箱１３と、を備えている。軸受箱１３の少なくとも外周面上に液状セラミックをコーティングして乾燥させたものからなる被膜２７，２８が形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪、当該内外輪間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体、および当該転動体を転動自在に保持する保持器、を有してラジアル荷重が負荷される軸受と、当該軸受を内部に収容した軸受箱と、を備えた軸受装置であって、
前記軸受箱の少なくとも外周面上に液状セラミックをコーティングして乾燥させたものからなる被膜が形成されていることを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受および当該軸受を内部に収容した軸受箱を備えた軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示される軸受装置（鉄道車両用軸受装置）５０は、軸受５１と、その内輪５４の両側に各々接して設けられた付属部品である油切り５２および後蓋５３と、で構成される。軸受５１は、ころ軸受、詳しくは複列の円すいころ軸受からなり、各列のころ５６，５６に対して設けた分割形の内輪５４，５４と、一体型の外輪５５と、前記ころ５６，５６と、保持器５７と、前記両内輪５４，５４間に設けられた内輪間座５８と、で構成される。
【０００３】
油切り５２は、車軸に取り付けられて外周面にオイルシール５９を摺接させたものである。オイルシール５９は、外輪５５に幅方向に突出して取り付けられたリング状のシールカバー６０の内周面に取り付けられている。後蓋５３は、車軸に軸受５１よりも中央側で取り付けられて外周面にオイルシール６１を摺接させたものである。オイルシール６１は、外輪５５に幅方向に突出して取り付けられたリング状のシールカバー６２の内周面に取り付けられている。後蓋５３には、外周面から内周面、および内輪５４との接触面に貫通する通気路６３が設けられ、通気路６３の出口に空気抜栓６４が設けられている。
【０００４】
軸受装置５０は、内輪５４と油切り５２との接触面にグリース等の潤滑剤６５を介在させており、後蓋５３と内輪５４との接触面にも同様に潤滑剤６５を介在させている。軸受装置５０は、内輪５４と油切り５２との接触面、および内輪５４と後蓋５３との接触面に潤滑剤６５を介在させているので、その潤滑作用で油切り５２や後蓋５３の摩耗が抑制され、軸受５１の軸方向の精度が保たれ、かつ摩耗粉混入による軸受寿命の低下が避けられ、車両の信頼性向上、メンテナンスフリー化を図るようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
次に、図４に示される軸受装置（鉄道車両用軸受装置）７０は、一体型の外輪７５、および各列別個に分割された内輪７２ならびに内輪間座７６を備える。符号７７はころであり、そして符号７８は保持器である。また、内輪７２と後蓋７３および油切り７４との当接部外周面を覆うようにして、筒状のシールケース７９が配置され、その筒状のシールケース７９の軸受側一端部が、外輪７５に嵌合固定されている。シールケース７９の内周部には、オイルシール８０が取り付けられている。オイルシール８０の内周端部は、車軸８１に取り付けられた後蓋７３および油切り７４の外周摺動面に摺接して軸受内部を外部から密封している。
【０００６】
内輪７２の端面と軸方向で対向する後蓋７３の当接面には溝９０が形成されており、この溝９０は、円周方向に沿って円環状に形成されている。円環状の溝９０に、円環状の銅板（銅粉発生体）９１が嵌合等で取り付けられている。銅板９１の代わりに銅添加樹脂や銅線入り樹脂等であってもよい。前記樹脂としては軸受内に侵入しても問題を生じないテフロン樹脂やフッ素樹脂等を使用する。円環状の銅板９１は、溝９０と同程度の幅であるが、溝９０の深さよりも厚みが厚いことで、後蓋７３の当接面から内輪７２側に突出した状態となっている。これにより、内輪７２の端面と後蓋７３との間に銅板２１が介挿されて、当該内輪７２端面と後蓋７３とが間隙δをもって、直接接触しないようになっている。銅板２１は、グリースと一緒に軸受全体に分散しグリース寿命の延長化、つまり潤滑剤の性能を長時間保持する。また、内輪７２と後蓋７３とは、非接触状態になっているので、両者７２，７３間で摩耗が生じることが防止されて、鉄粉等がグリースに混入することによる潤滑剤の劣化も抑える（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１２８４５１号公報（第２〜４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２０００−０５２９８６号公報（第２〜４頁、第２図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した軸受装置５０ならびに軸受装置７０の構造は、いずれも軸受温度が逃げ難い構造である。即ち、軸受装置５０ならびに軸受装置７０の構造は、いずれも軸受温度の上昇を抑制することが難しく且つ軸受温度が上昇し易い構造であるため、潤滑剤の劣化が早期に生じて交換周期が短くなり、よってランニングコストが増大する可能性がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、放熱性能を向上させた軸受装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明に係る軸受装置は、下記（１）に記載したように、
（１）  内輪、外輪、当該内外輪間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体、および当該転動体を転動自在に保持する保持器、を有してラジアル荷重が負荷される軸受と、当該軸受を内部に収容した軸受箱と、を備えた軸受装置であって、
前記軸受箱の少なくとも外周面上に液状セラミックをコーティングして乾燥させたものからなる被膜が形成されていることを特徴としている。
【００１１】
上記（１）に記載の発明によれば、軸受を内部に収容した軸受箱の少なくとも外周面上に液状セラミックをコーティングして乾燥させたものからなる被膜が形成されているので、軸受箱の少なくとも外周面の放熱性能が向上し、それにより軸受箱内に収容された軸受表面の放熱性能が向上する。従って、軸受温度の上昇を低減することができるので、軸受内の潤滑剤の劣化を抑制でき、潤滑剤の寿命を延長することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１および図２を参照して、本発明に係る軸受装置の一実施形態である鉄道車両用軸受装置（以後、『鉄道車両用軸受装置』または単に『軸受装置』と記述する。）を説明する。
【００１４】
図１は鉄道車両用軸受装置の断面図、そして図２は鉄道車両用軸受装置における軸受部分を省略して示す図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１５】
図１に示されるように、鉄道車両用軸受装置１０は、複列円すいころ軸受（以後、『複列円すいころ軸受』または単に『軸受』と記述する。）１１と、一対の密封装置１２，１２と、軸受箱１３と、を備えている。
【００１６】
軸受１１は、円錐外面状に傾斜した内輪軌道面１５，１５を外周面に有する一対の内輪１４，１４と、円錐外面状に傾斜した一対の外輪軌道面１７，１７を内周面に有する単一の外輪１６と、を含む。加えて、軸受１１は、内輪１４，１４の内輪軌道面１５，１５と外輪１６の外輪軌道面１７，１７との間に複列で複数配置された円すいころ（即ち、転動体）１８と、円すいころ１８を転動自在に保持する環状の打ち抜き保持器１９，１９と、を含む。一対の内輪１４，１４には、車軸（回転軸）１が内嵌されている。尚、軸受１１には種々構成部材の重量等によるラジアル荷重と任意のアキシアル荷重とが負荷される。
【００１７】
内輪１４，１４の間には、内輪間座２０が配されている。また、車軸１の先端側における内輪１４の側方には、油切り２１が内輪１４に当接するように配置されている。また、車軸１の基端側における内輪１４の側方には、油切り２２が内輪１４に当接するように配置されている。内輪間座２０および油切り２１，２２には、車軸１が内嵌されている。内輪１４，１４の内輪軌道面１５，１５は、円すいころ１８のアキシアル方向の移動を規制する。外輪１６の外輪軌道面１７，１７と、内輪１４，１４の内輪軌道面１５，１５と、円すいころ１８とは、それぞれの円錐面の延長上の頂点が軸線上の１点に集まるように設定されている。
【００１８】
密封装置１２，１２のうち、車軸１の先端側に配された一方の密封装置１２は、外輪１６の外側端部と油切り２１との間に組み付けられており、油切り２１の外周面に摺接するシール部材２３を有する。車軸１の基端側に配された他方の密封装置１２は、外輪１６の外側端部と油切り２２との間に組み付けられており、油切り２２の外周面に摺接するシール部材２４を有する。一対の密封装置１２，１２により囲まれた軸受空間には、グリース、潤滑油、等の所定の潤滑剤が封入されている。
【００１９】
軸受箱１３は、ハウジング２５と、蓋２６と、を含む。ハウジング２５は、油切り２１、車軸１の先端側に配された密封装置１２、および外輪１６の外周部を覆って配されており、外輪１６の外周面および車軸１の先端側における外輪１６の側面に密着している。図２に示されるように、ハウジング２５は、縦断面略四角形の筒状に形成されており、内周部に軸受１１の外輪１６が内嵌されている。ハウジング２５の端部に内嵌されている蓋２６は、油切り２２、および車軸１の基端側に配された密封装置１２の外周部を覆って配されており、車軸１の基端側における外輪１６の側面に密着している。
【００２０】
ハウジング２５，蓋２６は、外周面全面に被膜２７，被膜２８を有している。被膜２７および被膜２８は、それぞれハウジング２５および蓋２６の外周面上に液状セラミックをコーティング（即ち、塗布）することにより形成される。
【００２１】
より詳細には、これらの被膜２７および被膜２８は、酸化ケイ素と酸化アルミニウムとの化合物と、水と、を予め定められた（例えば、１対１）割合で混ぜて液状にしたもの（即ち、液状セラミック）を、５０〜１００μｍの厚さでハウジング２５および蓋２６それぞれの外周面にコーティング（即ち、塗布）し、乾燥させたものである。
【００２２】
このように液状セラミックをコーティングして乾燥させたものからなる被膜２７，２８の熱放射率（熱を帯びている物体が出す遠赤外線の量を示す熱放射率）は０．９５である。この熱放射率の値は、例えばアルミニウム素材の熱放射率が０．０４であるのと比べて、ほぼ２３倍に相当する。
【００２３】
これにより、熱放射性能を向上させるためにハウジング２５および蓋２６の表面積を広くするような加工を施す必要がなくなるため、通常の作業工程を変更することなく、金型の形状変更も伴うことなく、ハウジング２５および蓋２６を成形することができる。
【００２４】
被膜２７，２８により、ハウジング２５および蓋２６の外周面（換言すれば、軸受箱１３の外周面）の放熱性能が向上するので、軸受箱１３の内面に密着する外輪１６の外周面ならびに車軸１の先端側における外輪１６の側面から軸受箱１３に伝導した軸受１１の熱を効率良く放熱することができる。被膜２７，２８が軸受箱１３に形成されることで軸受１１の放熱性能も向上することとなり、軸受温度の上昇を低減することができる。従って、軸受１１内の潤滑剤の劣化を抑制でき、潤滑剤の寿命を延長することができる。
【００２５】
尚、被膜２７はハウジング２５の外周面に加えて内面にも形成すると望ましい。同様に、被膜２８も蓋２６の外周面に加えて内面にも形成すると望ましい。そうすることによって、軸受１１の表面の放熱性能を一層向上させることができ、軸受温度の上昇を更に低減することができる。
【００２６】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形，改良，等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の材質，形状，寸法，形態，数，数値，配置個所，等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００２７】
上述した実施形態では、本発明に係る軸受装置の一例として鉄道車両用軸受装置を挙げ、この鉄道車両用軸受装置の軸受箱に液状セラミックをコーティングして乾燥させたものからなる被膜を形成する形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明に係る軸受装置は、例えば、鉄道車両用駆動装置、一般産業用減速機、等も包含し、例えば軸受を内部に収容する鉄道車両用駆動装置のケーシングに被膜を形成する形態や、例えば軸受を内部に収容する一般産業用減速機のケーシングに被膜を形成する形態を採ることもできる。
【００２８】
また、本発明に係る軸受装置に用いられる軸受としては、複列円すいころ軸受に限らず、複列円筒ころ軸受、ＲＣＴ軸受、ＲＣＣ軸受等、を適用しても良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、軸受を内部に収容した軸受箱の少なくとも外周面上に液状セラミックをコーティングして乾燥させたものからなる被膜が形成されているので、軸受箱の少なくとも外周面の放熱性能が向上し、それにより軸受箱内に収容された軸受表面の放熱性能が向上する。従って、軸受温度の上昇を低減することができるので、軸受内の潤滑剤の劣化を抑制でき、潤滑剤の寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る軸受装置の一実施形態の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】特許文献１で開示されている軸受装置の断面図である。
【図４】特許文献２で開示されている軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
１０  鉄道車両用軸受装置
１１  複列円すいころ軸受（軸受）
１３  軸受箱
１４  内輪
１６  外輪
１８  円すいころ（転動体）
１９  打ち抜き保持器（保持器）
２７  被膜
２８  被膜
【図１】
2004347057.tif 000003
【図２】
2004347057.tif 000004
【図３】
2004347057.tif 000005
【図４】
2004347057.tif 000006