(57)【要約】【課題】フレッティング摩耗を抑制し、かつ、ごみ等の異物侵入を防止する。【解決手段】複列転がり軸受装置は、車軸と嵌合する一対の内輪22、軸箱と嵌合する複列外輪24、内輪22と外輪24の間に介在させた２列の転動体26、各列の転動体26を所定間隔に保持する保持器28、一対の内輪22の軸方向両側に配置した油切り10と後蓋12を有し、油切り10と内輪22、内輪22同士、内輪22と後蓋12に、締めしろをもったはめあい部が設けてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸と嵌合する一対の内輪、軸箱と嵌合する複列外輪、内輪と外輪の間に介在させた２列の転動体、各列の転動体を所定間隔に保持する保持器、一対の内輪の軸方向両側に配置した油切りと後蓋を有し、油切りと内輪、内輪同士、内輪と後蓋に、締めしろをもったはめあい部を設けた複列転がり軸受。
【請求項２】
前記はめあい部の内径側に開放した軸方向すきまを設けた請求項１の複列転がり軸受。
【請求項３】
鉄道車両車軸用軸受に用いられる請求項１または２の複列転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道車両車軸用等に用いられる複列転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に複列円すいころ軸受を用いた鉄道車両車軸用軸受を示す。複列円すいころ軸受２０は、内輪２２と外輪２４と円すいころ２６と保持器２８とで構成されている。内輪２２は分割型で、車軸（図示せず）に装着する。外輪２４は複列の軌道を有し、軸箱（図示せず）に装着する。各列の円すいころ２６は保持器２８により所定間隔に保持される。内輪２２は、車軸の軸端側に位置する油切り１０とその反対側の後蓋１２とで軸方向位置決めをする。
【０００３】
軸受内部に充填した潤滑剤の漏れを防止し、また、外部から水や異物が侵入するのを防止するため、密封装置が装着してある。密封装置は、外輪２４の両端に取り付けたシールケース１４と、シールケース１４の内側に取り付けたオイルシール１８と、油切り１０および後蓋１２に固定したスリンガ１６とで構成され、オイルシール１８のシールリップをスリンガ１６に弾性的に接触させてある。
【０００４】
鉄道車両車軸軸受では、鉄道車両特有の過大なラジアル荷重が負荷されると車軸に過大な曲モーメントが掛かる。その結果、内輪２２と油切り１０との接触部、内輪２２と後蓋１２との接触部Ｙ、に繰り返し応力が作用し、各接触部の接触面にフレッティング（摩耗）が発生して微小な摩耗粉が発生する。このようなフレッティング摩耗は、車軸に過大なラジアル荷重が負荷される鉄道車両にとって不可避なものであり、フレッティング摩耗が継続すると、軸受の軸方向精度が低下し、発生した摩耗粉が軸受の内部に侵入して軸受内の潤滑剤を劣化させ、軸受の寿命が短くなる原因となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の軸受には次のような現象が発生し、軸受性能に影響を及ぼすことがあった。すなわち、内輪の大径側端面と後蓋との間でフレッティング摩耗が生じやすい。また、軸受アセンブリと油切り・後蓋とが別体であるため、エンドユーザー等において実機への組み込み前にこれらが分離する可能性があり、その際にごみ等の異物侵入が懸念される。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、フレッティング摩耗を抑制し、かつ、ごみ等の異物侵入を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の複列転がり軸受は、車軸と嵌合する一対の内輪、軸箱と嵌合する複列外輪、内輪と外輪の間に介在させた２列の転動体、各列の転動体を所定間隔に保持する保持器、一対の内輪の軸方向両側に配置した油切りと後蓋を有し、油切りと内輪、内輪同士、内輪と後蓋に、締めしろをもったはめあい部を設けたことを特徴とするものである。締めしろの具体例を挙げるならば、１〜３０μｍ、望ましくは５〜２５μｍである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の複列転がり軸受において、前記はめあい部の内径側に開放した軸方向すきまを設けたことを特徴とするものである。はめあい部の内径側に開放した軸方向すきまは、分解のための専用治具を引っ掛ける部分を提供する。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の複列転がり軸受において、一対の内輪の軸方向両側に油切りと後蓋を配置し、油切りと内輪、内輪と後蓋に締めしろをもったはめあい部を設けた、鉄道車両車軸用軸受に用いられることを特徴とするものである。
【００１０】
なお、特許文献１および特許文献２に記載されているようなゴムリップ付き黄銅板を用いれば、さらにフレッティング摩耗を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、締めしろをもったはめあい部を設けたことにより、軸受部の剛性が向上し、油切りと内輪、内輪同士、内輪と後蓋の端面間でのフレッティング摩耗を抑制することができる。また、上記構造により、エンドユーザー等において専用治具がないと分解できないため、実機組み込み前の軸受内への異物侵入等が防止できる。
【００１２】
請求項２の発明のように、はめあい部の内径側に開放したすきまを設けることにより、専用治具を用いて容易に分解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に従って本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
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を示す。基本的構成は図３に関連して既に述べた従来例と同じである。複列円すいころ軸受２０は、内輪２２と外輪２４と円すいころ２６と保持器２８とで構成されている。内輪２２は分割型で２個一対で用いられ、車軸（図示せず）に嵌合させるようになっている。外輪２４は複列の軌道を有し、軸箱（図示せず）に嵌合させるようになっている。内輪２２の軌道と外輪２４の軌道との間に２列の円すいころ２６が転動自在に介在させてあり、各列の円すいころ２６は保持器２８により所定間隔に保持される。内輪２２は、車軸に嵌合させた状態で、車軸の軸端側に配置した油切り１０とその反対側に配置した後蓋１２とで挟み込むことにより、軸方向に位置決めされる。
【００１５】
軸受内部に充填した潤滑剤の漏れを防止し、また、外部から水や異物が侵入するのを防止するため、外輪２４の両端開口部に密封装置が装着してある。各密封装置は、外輪２４に取り付けたシールケース１４と、シールケース１４の内側に取り付けたオイルシール１８と、油切り１０および後蓋１２に固定したスリンガ１６とで構成されている。オイルシール１８のシールリップをスリンガ１６に弾性的に接触させて接触式シールを構成する。
【００１６】
図１の左側の内輪２２をＡ列内輪、右側の内輪２２をＢ列内輪と呼ぶならば、油切り１０とＡ列内輪２２、Ａ列内輪２２とＢ列内輪２２、Ｂ列内輪２２と後蓋１２とは、それぞれ、締めしろをもった凹凸嵌合構造となっている。これにより、油切り１０とＡ列内輪２２とＢ列内輪２２と後蓋１２が一体化し、フレッティング摩耗を抑制し、エンドユーザーでの取り扱いが容易になる。
【００１７】
油切り１０とＡ列内輪２２に関しては、油切り１０に凹部１０ａを形成し、Ａ列内輪２２に凸部２２ａを形成し、両者のはめあいを１〜１０μｍ程度の締めしろをもった締まりばめとする。凹部１０ａおよび凸部２２ａは半径方向の内径側に形成してあり、半径方向の外径側では油切り１０の端面とＡ列内輪２２の端面が互いに接触する。なお、油切り１０とＡ列内輪２２の凹凸形状は逆でも可能である。
【００１８】
Ａ列内輪２２とＢ列内輪２２に関しては、Ａ列内輪２２に凹部２２ｂを形成し、Ｂ列内輪２２に凸部２２ｃを形成し、両者のはめあいを１０〜３０μｍ程度の締めしろをもった締りばめとする。凹部２２ｂおよび凸部２２ｃは半径方向の内径側に形成してあり、半径方向の外径側ではＡ列内輪２２の端面とＢ列内輪２２の端面が互いに接触する。ここでも、Ａ列内輪２２とＢ列内輪２２の凹凸形状は逆でも可能である。
【００１９】
Ｂ列内輪２２と後蓋１２に関しては、Ｂ列内輪２２に凸部２２ｃを形成し、後蓋１２に凹部１２ａを形成し、両者のはめあいを１〜１０μｍ程度の締めしろをもった締りばめとする。凸部２２ｃおよび凹部１２ａは半径方向の内径側に形成してあり、半径方向の外径側ではＢ列内輪２２の端面と後蓋１２の端面が互いに接触する。ここでも、Ｂ列内輪２２と後蓋１２の凹凸形状は逆でも可能である。
【００２０】
油切り１０とＡ列内輪２２との接触部では、半径方向の外径側で両者の端面どうしが接触し、内径側には軸方向すきま３０が形成してある。Ａ列内輪２２とＢ列内輪２２との接触部でも、半径方向の外径側で両者の端面どうしが接触し、内径側には軸方向すきま３０が形成してある。Ｂ列内輪２２と後蓋１２との接触部でも、半径方向の外径側で両者の端面どうしが接触し、内径側には軸方向すきま３０が形成してある。これらの内径側に開放した軸方向すきま３０は、分解に際して専用治具を受け入れる役割を果たす。
【００２１】
図２に分解用の治具を示す。治具は３つの部材すなわち第一部材３２と第二部材３４と第三部材３６とを含み、ボルト３８，４０で締結してある。第一部材３２は外輪２４の外径と同程度の円盤形状で、外周に外輪２４と係合する円筒部を有し、軸心部にはボルト３８を挿入するための貫通孔が形成してある。第二部材３４は内輪２２の内径より小径の円盤形状で、外周に沿って貫通孔が設けてあり、軸心部には雌ねじ孔を有している。第三部材３６は半月形状で、第二治具３４の貫通孔に挿入したボルト４０で締結するための雌ねじ孔を有する。第三部材の外周縁は、前記すきまに挿入できる寸法にしてある。
【００２２】
第一ないし第三部材３２，３４，３６をセットし、ボルト３８を回すことにより、軸受２０からの分解が可能である。ボルト４０を長くすることにより、Ａ列内輪２２とＢ列内輪２２も同様にして分解できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態を示す複列円すいころ軸受装置の縦断面図
【図２】分解方法を説明するための図１の部分拡大断面図
【図３】従来の技術を説明するための図１と類似の縦断面図
【符号の説明】
【００２４】
１０  油切り
１２  後蓋
１４  シールケース
１６  オイルシール
１８  スリンガ
２０  複列円すいころ軸受
２２  内輪
２４  外輪
２６  円すいころ
２８  保持器
３０  軸方向すきま
３２  第一部材
３４  第二部材
３６  第三部材
３８  ボルト
４０  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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