(57)【要約】【課題】グリースの偏りを効果的に防止可能な密封部材を備えた転がり軸受を提供する。【解決手段】円筒ころ軸受は、内輪と、内輪と軸方向幅が同一であって、外径面および両端面に絶縁層が形成されている外輪と、内輪および外輪の間に配置された転動体としての円筒ころと、円筒ころの間隔を保持する保持器と、軸受両端部を密封する密封部材としての密封シール２６とを備える。密封シール２６は、樹脂材料を射出成型して製造した樹脂製シールであって、内輪および外輪の両端面から略コの字型の断面形状で突出する形状で、グリースポケットとしても機能する。また、内壁面から突出する堰２７を有し、外壁面に堰２７の位置を特定する識別マーク２６ｃを有する。【選択図】図１
2007132416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、
外輪と、
前記内輪および前記外輪の間に配置された複数の転動体と、
前記内輪および前記外輪の両端面から略コの字型の断面形状で突出する密封部材とを備え、
前記密封部材は、内部を円周方向に区切る堰と、外壁面に前記堰の位置を特定する識別マークとを有する、転がり軸受。
【請求項２】
前密封部材は、その中心に対してほぼ１８０°の角度をなす位置に設けられた第１堰部と第２堰部とを含む、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記第１堰部および前記第２堰部は、それぞれ複数の堰を有する、請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記識別マークは、前記第１堰部および前記第２堰部から前記密封部材の中心に対してほぼ９０°の角度をなす位置に設けられている、請求項２または３に記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記密封部材は、樹脂材料を射出成型して製造され、
前記識別マークは、射出成型時の注入口に対応する位置に形成される凸部である、請求項１〜４のいずれかに記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受、特に、軌道輪に絶縁層を有する鉄道車両主電動機用軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両主電動機に用いられる軸受は、円筒ころ軸受や深溝玉軸受が用いられている。例えば、図３に示すような円筒ころ軸受１は、内輪２と、外輪３と、内輪２および外輪３の間に配置された転動体としての円筒ころ４と、円筒ころ４の間隔を保持する保持器５とを備える。
【０００３】
また、鉄道車両主電動機に使用される円筒ころ軸受１は、電食による軸受の損傷を防止するために、外輪３の外径面および両端面に絶縁層が形成されている。絶縁層は、セラミックス等を溶射することにより形成する。
【０００４】
さらに、鉄道車両主電動機は屋外で使用されるため、軸受周辺構造でグリースポケットを形成するオープンタイプの軸受では、塵埃の混入によるグリースの劣化が懸念される。そこで、円筒ころ軸受１は、塵埃の混入によるグリースの劣化を防止し、メンテナンス周期を延伸するために密封式軸受とするのが好ましい。
【０００５】
しかし、上記構成の円筒ころ軸受１の場合、軸受内部の空間が小さいので、鉄道車両主電動機用軸受に必要な軸受寿命を確保するのに十分な量のグリースを封入することができないという問題がある。
【０００６】
そこで、密封式軸受において、軸受内部に十分な量のグリースを確保することができる円筒ころ軸受が、例えば、特開２００４−３４６９７２号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００７】
同公報に記載されている円筒ころ軸受１１は、図４に示すように、内輪１２と、外輪１３と、内輪１２および外輪１３の間に配置された円筒ころ１４と、円筒ころ１４の間隔を保持する保持器１５と、内輪１２および外輪１３の両端面からコの字型に突出する密封シール１６とを備え、外輪１３の外径面および両端面は絶縁材料１３ａで覆われている。上記公報に記載された円筒ころ軸受１１は、軸受端面から突出した密封シール１６がグリースポケットとして機能するので、軸受内部に封入可能なグリース量が増加する。
【０００８】
しかし、上記構成の円筒ころ軸受１１において、軸受回転時の温度上昇によってグリースの粘度が低下すると、グリースポケット内のグリースが軸受下部に偏るという問題がある。このグリースが軸受内部に大量に流入すると、攪拌抵抗が増大し、急激な温度上昇を招く恐れがある。
【０００９】
そこで、図４に示す円筒ころ軸受１１では、グリースポケット内のグリースを均等に保持するために、密封シール１６の内壁面から突出する堰１７により、グリースポケットを複数の分割領域に区切っている。これにより、グリースが軸受下部に偏るのを防止することができる。
【特許文献１】特開２００４−３４６９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図４に示す円筒ころ軸受１１に使用されている密封シール１６では、複数個の堰１７が等間隔に配置されている。この円筒ころ軸受１１が、例えば、水平方向に延びる回転軸を支持する場合、回転軸の左右に配置される堰１７は、グリースが軸受上部から軸受下部に流出するのを有効に防止することができる。しかしながら、回転軸の上下に配置される堰１７は、グリースの保持にはあまり寄与しない。
【００１１】
そこで、この発明の目的は、グリースの偏りを効果的に防止可能な密封部材を備えた転がり軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る転がり軸受は、内輪と、外輪と、内輪および外輪の間に配置された複数の転動体と、内輪および外輪の両端面から略コの字型の断面形状で突出する密封部材とを備える。そして、密封部材は、内部を円周方向に区切る堰と、外壁面に堰の位置を特定する識別マークとを有する。
【００１３】
上記構成のように、密封部材内部の堰の位置を特定する識別マークを視認可能な位置に配置することにより、支持する回転軸によって、グリースの偏りを効果的に防止できるように軸受を配置することが可能となる。
【００１４】
好ましくは、密封部材は、その中心に対してほぼ１８０°の角度をなす位置に設けられた第１堰部と第２堰部とを含む。これにより、例えば、水平方向に延びる回転軸を支持する場合、第１堰部および第２堰部を回転軸の左右に配置することにより、グリースの偏りを効果的に防止することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、第１堰部および第２堰部はそれぞれ複数の堰を有する。このように、第１堰部および第２堰部に複数の堰を設けることにより、グリースの偏りを防止する効果をさらに高めることができる。
【００１６】
識別マークは、例えば、第１堰部および第２堰部から密封部材の中心に対してほぼ９０°の角度をなす位置に設けられている。この場合、第１堰部および第２堰部を回転軸の左右に配置するためには、識別マークは回転軸の上側または下側に配置すればよい。
【００１７】
好ましくは、密封部材は樹脂材料を射出成型して製造され、識別マークは、射出成型時の注入口に対応する位置に形成される凸部である。射出成型の場合、完成品の注入口に対応する位置には凸部が形成される。これを識別マークとして使用することにより、識別マークを形成する工程を新たに設ける必要が無くなり、製造工数の増加を防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は、密封部材内部の堰の位置を外部から特定可能とすることにより、支持する回転軸に応じて、グリースの偏りを効果的に防止できるように配置可能な転がり軸受を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１および図２を参照して、この発明の一実施形態に係る円筒ころ軸受２１を説明する。
【００２０】
円筒ころ軸受２１は、図２に示すように、内輪２２と、外径面および両端面に絶縁層が形成されている外輪２３と、内輪２２および外輪２３の間に配置された転動体としての円筒ころ２４と、円筒ころ２４の間隔を保持する保持器２５と、軸受両端部を密封する密封部材としての密封シール２６とを備える。また、絶縁層はセラミックス等の絶縁物質を溶射することにより形成する。
【００２１】
密封シール２６は、樹脂材料を射出成型して製造した樹脂製シールであって、内輪２２および外輪２３の両端面から略コの字型の断面形状で突出する形状で、グリースポケットとしても機能する。なお、本明細書中「略コの字型」とは、図２に示す密封シール２６のようなコの字型に留まらず、一部分が他の部分から突出するあらゆる形状を含むものとする。
【００２２】
また、密封シール２６は、図１（ａ）に示すように、内壁面から突出する堰２７を有し、堰２７によって円周方向に区切られた複数の分割領域２７ａと、図１（ｂ）に示すように、密封シール２６の開口端側に隣接する分割領域２７ａの間に連通する連続領域２７ｂと、外壁面に堰２７の位置を特定する識別マーク２６ｃと、密封シール２６の壁面の少なくとも１箇所にグリース注入口（図示せず）とを有する。
【００２３】
この密封シール２６には、密封シール２６の中心に対してほぼ１８０°の角度をなす位置に設けられた第１堰部２６ａと第２堰部２６ｂが設けられ、第１堰部２６ａおよび第２堰部２６ｂのそれぞれには複数の堰２７が配置されている。そして、識別マーク２６ｃは、第１堰部２６ａおよび第２堰部２６ｂから密封シール２６の中心に対してほぼ９０°の角度をなす位置に配置されている。
【００２４】
上記構成のように、第１堰部２６ａと第２堰部２６ｂとを密封シール２６の中心に対してほぼ１８０°の角度をなす位置に配置することにより、例えば、水平方向に延びる回転軸を支持する場合、第１堰部２６ａおよび第２堰部２６ｂを回転軸の左右に配置することによって、グリースの偏りを効果的に防止することができる。
【００２５】
さらに、識別マーク２６ｃによって外部から密部２６ａの位置を特定することができるので、軸受組込み時に密封シールを取り外して確認する必要が無く、組込み作業を簡素化することができる。なお、この実施形態においては、回転軸の上側または下側に識別マーク２６ｃを配置することにより、第１堰部２６ａおよび第２堰部２６ｂを回転軸の左右に配置することができる。
【００２６】
また、第１堰部２６ａおよび第２堰部２６ｂには、それぞれ１つずつ堰２７を設けてもよいが、複数個の堰２７を設けることにより、グリースの偏りを防止する効果を高めることができる。
【００２７】
なお、識別マーク２６ｃは、密封シール２６の外壁にマーキングする等してもよいが、射出成型時の樹脂注入口に対応する位置に形成される凸部を利用してもよい。この凸部は、射出成型によって必ず形成されるので、これを利用することにより、識別マーク２６ｃを形成する工程を新たに設ける必要が無くなり、製造工数の増加を防止できる。
【００２８】
また、上記構成の密封シール２６では、識別マーク２６ｃを底壁に設けた例を示したが、これに限ることなく、外部から視認可能な位置であれば、径方向外側の壁面に設けてもよいし、径方向内側の壁面に設けてもよい。
【００２９】
さらに、上記構成のように、外輪２３の外径面および両端面に絶縁層を形成すると共に、密封シール２６に絶縁性の高い樹脂材料を使用することにより、円筒ころ軸受２１全体としての絶縁性能を向上することができる。
【００３０】
次に、上記の密封シール２６にグリースを充填する方法を説明する。まず、密封シール２６の開口端を閉鎖しておき、グリース注入口からグリースを注入する。密封シール２６内に注入されたグリースは、まず１つの分割領域２７ａを満たした後、連続領域２７ｂを経由して左右に隣接する分割領域２７ａに移動する。全ての分割領域２７ａがグリースで満たされたら、開口端の閉鎖を解いて連続領域２７ｂの余分なグリースを除去する。
【００３１】
このように、隣接する分割領域２７ａの間に連通する連続領域２７ｂを設けることにより、１箇所のグリース注入口から全ての分割領域２７ａにグリースを充填することができる。これにより、密封シール２６の構造およびグリースの充填作業を簡素化することができる。また、連続領域２７ｂを密封シール２６の開口端側に設けることにより、過剰に充填されたグリースを容易に除去することができるので、適正な量のグリースを封入することができる。
【００３２】
さらに、図１に示す密封シール２６は、連続領域２７ｂを開口端側に設けた例を示したが、これに限ることなく、径方向外側に設けてもよいし、径方向内側に設けてもよい。さらには、上記の例を組み合わせて、複数箇所に設けることとしてもよい。
【００３３】
なお、上記の各実施形態においては、外輪の外径面および両端面に絶縁層を有する円筒ころ軸受の例を示したが、これに限ることなく、内輪の内径面および両端面に絶縁層を形成することとしてもよい。内輪内径面は、外輪外径面と比較して溶射面積が小さいので、絶縁層を内輪内径面に溶射することによって、溶射コストを削減することが可能となる。
【００３４】
さらに、上記の実施形態においては、円筒ころ軸受２１の例を示したが、これに限ることなく、円錐ころ軸受、自動調心ころ軸受、深溝玉軸受、４点接触玉軸受、アンギュラ玉軸受等、転動体がころであるか玉であるかを問わず、あらゆる転がり軸受に適用することができる。
【００３５】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
この発明は、鉄道車両主電動機等に使用される転がり軸受に有利に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の特徴部分を示す図であって、図２の円筒ころ軸受に使用される密封シールの（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ´における断面図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る円筒ころ軸受を示す図である。
【図３】従来の標準的なころ軸受を示す図である。
【図４】密封シールを内輪および外輪の端面から突出させて、軸受内部空間を大きくしたころ軸受の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１，１１，２１  円筒ころ軸受、２，１２，２２  内輪、３，１３，２３  外輪、３ａ，１３ａ，２３ａ  絶縁層、４，１４，２４  円筒ころ、５，１５，２５  保持器、６，１６，２６  密封シール、２６ａ  第１堰部、２６ｂ  第２堰部、２６ｃ  識別マーク、１７，２７  堰、２７ａ  分割領域、２７ｂ  連続領域。
【図１】
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【図２】
2007132416.tif 000004
【図３】
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【図４】
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