(57)【要約】【課題】潤滑油漏れが抑制できる油浴潤滑式の軸箱を備えた鉄道車両用台車を提供する。【解決手段】鉄道車両用台車に用いられる軸箱において、金属摩耗粉を除去するため円環状に磁石が設けられた磁石付きリング３７が、オイルシール３６の近傍に油切り６０に挿入されている。この軸箱の構造では、枕木方向に飛散する潤滑油中に含まれる金属摩耗粉がオイルシール３６に噛み込む前に吸着が可能となり、信頼性の高い軸箱を提供することが可能となる。【選択図】図４
2013133846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の両端部に車輪を備える車軸と、
前記車軸の軸方向の端部に備えられるととともに、前記車軸を回転自在に支持する軸受と、
前記軸受を内部に保持するとともに貯留した潤滑油に前記軸受を浸すことによって前記軸受を潤滑する軸箱と、
前記軸受に当接されるとともに、前記車軸の長手方向の中央部寄りに備えられる環状の油切りと、
前記軸受を保持する筒状の軸箱体と、
前記軸箱体の一方の開口部を閉鎖する前蓋と、
前記軸箱体の他方の開口部を閉鎖するとともに前記油切りとラビリンスをなす後蓋と、
を有する鉄道車両台車において、
前記軸箱の内部に、前記車軸に挿入される環状磁石を備えたこと
を特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両用台車において、
前記環状磁石は、
前記油切りに嵌入された環状ゴムの外周面に重ねられる態様で備えられていること
を特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項３】
請求項１に記載の鉄道車両用台車において、
前記環状磁石は、
前記油切りに設けられた段付部に嵌入された環状ゴムの外周面に重ねられる態様で備えられていること
を特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載された鉄道車両用台車において、
前記環状磁石は、
前記後蓋と前記後蓋とラビリンスをなす前記油切りとの間に備えられるとともに、前記油切りに嵌合する環状のオイルシールと、
前記オイルシールと前記軸受と前記油切りとの当接部との間に配設されること
を特徴とする鉄道車両用台車。
【請求項５】
請求項３に記載の鉄道車両用台車において、
前記環状ゴムの前記車軸方向の寸法は、前記軸受に当接する前記油切りに設けられた前記段付部の前記車軸方向の寸法より大きく構成されており、
前記環状ゴムが前記油切りに嵌入されるとともに、前記環状ゴムの側面が前記油切りに当接する前記軸受の側面を押圧する態様で備えられること
を特徴とする鉄道車両用台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油浴潤滑式の軸箱を備える鉄道車両用台車に関しており、特に、油浴潤滑式の軸受の油中に含まれる金属摩耗粉をより効果的に除去することが可能な軸箱を備えた鉄道車両用台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両用台車の軸箱は、使用する軸受の種類により、グリス潤滑式及び油浴潤滑式の２種類がある。油浴潤滑式の軸箱においては、所定の期間に使用された潤滑油を軸箱から抜き取って廃棄するとともに、新しい潤滑油が軸箱に注油される。そのために、潤滑油の軸箱体からの抜取り又は軸箱体内への潤滑油の供給のため、軸箱体の下壁には油栓が設けられている。通常、油栓は軸箱１個当たり１個又は２個が設けられる。
【０００３】
一般に、台車が運用に供されている間（使用中）に、軸箱内に配設される外輪、コロ、内輪等の回転体からは金属摩耗粉が発生し、発生した金属摩耗粉は潤滑油中に浮遊する。潤滑油中の金属摩耗粉は軸受の健全性に悪影響を及ぼすので、金属摩耗粉については潤滑油から取り除くことが好ましい。その解決手段として、軸箱体の油栓の先端に磁石が埋め込まれており、磁石の磁気吸引力によって潤滑油中に浮遊する金属摩耗粉を吸着することで、潤滑油から金属摩耗粉を捕捉・除去している。また、劣化した潤滑油については、新規なものと交換する必要がある。
【０００４】
現在、一般に使用されている油浴潤滑式の軸箱は、上記したように、軸箱の下壁に磁石付き油栓を備えているので、車両を車両所又は工場に入場させて車両の全般検査又は台車検査等の定期的な保全を行う場合に、油栓を外し、潤滑油を抜き取って新しい潤滑油を注油することで、潤滑油の交換が行われる。その際に、磁石付き油栓に付着した金属摩耗粉の状況（量）を確認することによって、間接的に軸箱に内蔵される車軸軸受（外輪、コロ、内輪）の健全性を確認することができる。
【０００５】
図２は、鉄道車両用台車に用いられている軸箱を示す正面図であり、図３は、図２における線Ａ−Ａで示す切断面での断面図である。軸箱３０は、軸箱体３０ａと、当該軸箱体３０ａ内において輪軸２０に圧入された車軸軸受３１と、軸箱体３０ａの前面に取り付けられていて軸箱体３０ａの前側（輪軸２０の長手方向（図３の枕木方向）の端部寄り）を覆う前蓋３２と、軸箱体３０ａの背面側（輪軸２０の長手方向（図３の枕木方向）の中央部寄り）に取り付けられていて軸箱体３０ａの後ろ側を覆う後蓋３３と、輪軸２０に圧入されるとともに後蓋３３とのラビリンスを構成する油切り６０と、を備えている。軸箱３０は、油浴潤滑式であるので、前蓋３２、後蓋３３及び軸箱体３０ａの内部において、輪軸２０と車軸軸受３１の周囲に存在するスペースには潤滑油（図示なし）が溜められている。
【０００６】
この従来構造の軸箱においては、潤滑油を注入するための注油口は前蓋３２の上方に構成されており、この注油口を閉じるために注油口栓３８が取り付けられている。また、従来構造では、軸箱体３０ａの下面に油抜き用の油栓３４が設けられている。そして、当該油栓３４の軸箱体３０ａ内部側の先端には磁石３４ａが取り付けられている。車軸軸受の健全性については、油栓３４を軸箱３０から取り外して、その先端の磁石３４ａに付着した金属摩耗粉の状況によって確認していた。なお、前蓋３２の下面に、油栓３４と同様の構成を備える油栓３５が備えられる場合もある。この油栓３５の先端にも磁石３５ａを備えることは可能である。
【０００７】
特許文献１には、油浴式軸受を備える鉄道車両用台車が記されている。この鉄道車両用台車においては、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、潤滑油循環経路の途中にフィルターシールを配置して、金属摩耗粉等の鉄粉を捕集している。金属摩耗粉等の鉄粉を捕集することで、軸受やシールが傷付けられないようにしているので、軸受、シールの寿命が延び、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を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１６２８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、軸箱３０の下面に磁石付き油栓３４、３５を備える鉄道車両用台車においては、潤滑油の下部において浮遊する金属摩耗粉を効果的に吸着することはできるが、軸箱３０の輪軸２０の長手方向中央部寄り（軸箱３０の側方）飛散した潤滑油に含まれる金属摩耗粉までをも効果的に除去することは難しいと考えられる。そのため、軸箱３０の下面に備えられる磁石付き油栓３４（３５）によって除去されなかった金属摩耗粉がオイルシールのリップ部（図６参照）に噛み込まれることにより、軸箱３０から潤滑油が漏れる可能性がある。このため、軸箱３０の側方に飛散した潤滑油中に含まれる金属摩耗粉を除去するとともに、オイルシールのリップ部に噛み込まれる金属摩耗粉を低減する方策が必要となる。
【００１０】
そのため、磁石付き油栓を備える鉄道車両用台車においては、磁石を有する油栓を備えることによって潤滑油中の金属摩耗粉を保持し、潤滑油中に浮遊する金属摩耗粉を低減する方策について解決すべき課題がある。
本発明の目的は、軸箱内に保持される潤滑油中に浮遊する金属摩耗粉を効果的に捕獲するとともに、金属摩耗粉に起因するオイル―シールからの潤滑油漏れを抑制することができる軸箱、及びそうした軸箱を備えた鉄道車両用台車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明における鉄道車両用台車は、長手方向の両端部に車輪を備える車軸と、前記車軸の軸方向の端部に備えられるととともに、前記車軸を回転自在に支持する軸受と、前記軸受を内部に保持するとともに貯留した潤滑油に前記軸受を浸すことによって前記軸受を潤滑する軸箱と、前記軸受に当接されるとともに、前記車軸の長手方向の中央部寄りに備えられる環状の油切りと、前記軸受を保持する筒状の軸箱体と、前記軸箱体の一方の開口部を閉鎖する前蓋と、前記軸箱体の他方の開口部を閉鎖するとともに前記油切りとラビリンスをなす後蓋と、を有する鉄道車両台車において、前記軸箱の内部に、前記車軸に挿入される環状磁石を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明における鉄道車両用台車は、前記環状磁石は、前記油切りに嵌入された環状ゴムの外周面に重ねられる態様で備えられていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明における鉄道車両用台車は、前記環状磁石は、前記油切りに設けられた段付部に嵌入された環状ゴムの外周面に重ねられる態様で備えられていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明における鉄道車両用台車は、前記環状磁石は、前記後蓋と前記後蓋とラビリンスをなす前記油切りとの間に備えられるとともに、前記油切りに嵌合する環状のオイルシールと、前記オイルシールと前記軸受と前記油切りとの当接部との間に配設されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明における鉄道車両用台車は、前記環状ゴムの前記車軸方向の寸法は、前記軸受に当接する前記油切りに設けられた前記段付部の前記車軸方向の寸法より大きく構成されており、前記環状ゴムが前記油切りに嵌入されるとともに、前記環状ゴムの側面が前記油切りに当接する前記軸受の側面を押圧する態様で備えられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、輪軸の軸方向に挿入できる環状に配設された磁石を有する磁石付きリングを備えることで、鉄道車両用台車に備えられる軸箱内の潤滑油中に浮遊する金属摩耗粉を効果的に捕捉することが可能となる。このため、潤滑油中に浮遊する金属摩耗粉に起因する潤滑油漏れを抑制することができるので、車軸軸受及び軸箱の健全性を確保するとともに、保守間隔を延伸できる軸箱及びそれを備えた鉄道車両用台車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】鉄道車両用台車の側面図である。
【図２】鉄道車両用台車に備えられる軸箱の側面図である。
【図３】図２に示される軸箱を線Ａ−Ａで切断した断面図であり、従来技術の説明図である。
【図４】図３に示される軸箱のＢ部の拡大図であり、本発明を適用した場合の一実施例の詳細図である。
【図５】図３に示される軸箱のＢ部の拡大図であり、本発明を適用した場合のその他の実施例の詳細図である。
【図６】図５に示される軸箱のＣ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明による鉄道車両用台車の軸箱は、鉄道車両用台車の車軸と当該車軸に取り付けられた車輪とから成る輪軸を、軸受を介して回転自在に支持するとともに、内部に貯留した潤滑油に浸すことによって前記軸受を潤滑する油浴潤滑方式の軸箱であって、前記軸箱は、オイルシール近傍に円周方向に磁石を配置したリングを備えていることを特徴としている。
本発明による鉄道車両用台車の軸箱において、前記軸箱は、前記軸受が取り付けられる筒状の軸箱体と、当該軸箱体の前方の開口部を覆う前蓋と、当該軸箱体の後方の開口部を覆う後蓋とを備えており、前記磁石付きリングは、該後蓋と組み合う油切りに挿入される。
更に、本発明による鉄道車両用台車は、鉄道車両の構体を支持する台車枠、車軸と当該車軸に取り付けられた車輪とから成る輪軸、当該輪軸を回転自在に支持する軸箱、及び前記台車枠を支持するため前記台車枠と前記軸箱との間に介装される軸ばねを備えており、上記した軸箱を備えることができる。
【００１９】
以下、本発明による鉄道車両用台車の実施例を図１から図６を参照して説明する。図１は、鉄道車両用台車の側面図である。
図１に示す鉄道車両用台車は、空気ばね５０を介して鉄道車両の構体を支える台車枠１０と、車軸及び車輪を組み立てて成る輪軸（組立体）２０，２０と、各輪軸２０のそれぞれの長手方向（図１のレール方向に対して直行する方向）の端部に車軸軸受（図１では図示せず）を介して取り付けられた軸箱３０と、軸箱３０に取り付けられており台車枠１０を軸箱３０上に支えるための軸ばね４０とを備えている。
【００２０】
図２は、鉄道車両用台車に備えられる軸箱の側面図であり、図３は、図２に示される軸箱を線Ａ−Ａで切断した断面図である。
軸箱３０は、筒状の軸箱体３０ａと、当該軸箱体３０ａ内において輪軸２０に圧入された車軸軸受３１と、軸箱体３０ａの前面（図３の枕木方向の一方の開口部）に取り付けられていて軸箱体３０ａの前側（輪軸２０の長手方向（図３の枕木方向）の端部寄り）を覆う前蓋３２と、軸箱体３０ａの背面側（輪軸２０の長手方向（図３の枕木方向）の中央部寄り）に取り付けられていて軸箱体３０ａの後側（図３の枕木方向の他方の開口部）を覆う後蓋３３と、輪軸２０に圧入されるとともに後蓋３３とのラビリンスを構成する環状の油切り６０と、を備えている。
前蓋３２と後蓋３３、及びこれら両蓋で覆われた軸箱体３０ａの内部において、輪軸２０と車軸軸受３１の周囲に存在するスペースには潤滑油が溜められている。
【００２１】
軸箱体３０ａの下面には、油抜き用の油栓３４が設けられている。油栓３４で封鎖される孔は、潤滑油が貯留される軸箱体３０ａの最底内部に繋がっている。油栓３４を軸箱体３０ａから取り外すことで、軸箱体３０ａ内の潤滑油を抜き取ることができる。油栓３４には磁石３４ａが取り付けられており、油溜まり中の金属摩耗粉を吸着させることが可能である。また前蓋３２の下面にも油栓３５を設ける場合も有り、当該油栓にも磁石３５ａが取り付けられることが一般的である。
【００２２】
図４は、図３に示される軸箱のＢ部の一部拡大断面図である。本軸箱３０ａの背面側には、輪軸２０に圧入された車軸軸受３１及び該車軸軸受３１に圧入された油切り６０が備えられている。油切り６０は、後蓋３３とラビリンスを構成するように組み合わされる。また後蓋３３の輪軸２０の側の内面には、軸箱３０から潤滑油が漏れることを防ぐため、オイルシール３６（図４〜６参照）が圧入されており、オイルシール３６のリップ部３８と油切り６０の外周表面が摺動する構造となっている。
油切り６０は、オイルシール３６のリップ部３８が摺動する油切り６０の外周面より外径が小さく構成された段付部が備えられており、この段付部に環状ゴム３７ａが圧入され、この環状ゴム３７ａに重ねられる態様で、環状に磁石３７ｂを配設してなる磁石付きリング３７が備えられる。磁石付きリング３７は、オイルシール３６よりも輪軸２０の長手方向の端部側（（図３の枕木方向）の端部寄り）の位置に備えられる。この環状ゴム３７ａおよび環状磁石３７ｂから成る磁石付きリング３７は必要に応じて交換可能である。以下の実施例においても、同様である。
【００２３】
従来構造では、オイルシール３６のリップ部３８と油切り６０と摺動部に、潤滑油中に浮遊する金属摩耗粉が入り込んだ場合、当該部位より潤滑油が漏洩する可能性があった。それに対して、本発明の構成とすることにより、金属摩耗粉の発生部位であると考えられている車軸軸受３１と、潤滑油の漏えい個所と考えられているオイルシール３６との間に、環状の磁石付きリング３７を備えているので、金属摩耗粉がオイルシール３６に至るまでの間に磁石付きリング３７に捕捉されるため、オイルシール３７のリップ部３８と油切り６０との摺動面に金属摩耗粉が噛み込まれにくくなるため、潤滑油漏れを抑制することができる。このため、潤滑油中に浮遊する金属摩耗粉に起因する潤滑油漏れを抑制することができるので、車軸軸受及び軸箱の健全性を確保するとともに、保守間隔を延伸できる軸箱及びそれを備えた鉄道車両用台車を提供することができる。
【００２４】
図５は、図３に示される軸箱のＢ部の拡大図であり、本発明のその他の実施例を適用した場合の図である。従来構造では、輪軸２０の曲げ振動や鉄道車両の走行中の振動によって、車軸軸受３１の側面３１ａと油切り６０の側面とが擦れることで、金属摩耗粉が発生する場合があると考えられている。
図５に示す実施例では、油切り６０の段付部を車軸軸受３１と油切り６０との当接部の近傍に設けることにより、環状ゴム３７ａおよび環状磁石３７ｂから成る磁石付きリング３７を車軸軸受３１の側面３１ａと油切り６０の側面との当接部の近傍に備えたものである。この時、環状ゴム３７ａの幅（輪軸２０の軸方向の寸法）を、油切り６０の段付部の深さ（輪軸２０の軸方向の寸法）より大きくすることにより、環状ゴム３７ａが車軸軸受３１の側面に押圧される構成としている。
【００２５】
この構成によって、金属摩耗粉が発生する部位であると考えられている車軸軸受３１の側面３１ａと油切り６０との当接部が、環状ゴム３７ａによって閉じられるため、潤滑油中に浮遊することを抑制できる。さらに、環状ゴム３７ａをすり抜けた金属摩耗粉は、環状ゴム３７ａの外周面に備えられる環状磁石３７ｂによって捕捉されるため、発生した金属摩耗粉が潤滑油中に浮遊することを抑制できる。
以上の構成によって、潤滑油中に浮遊する金属摩耗粉を少なくできるので、オイルシール３６のリップ部３８と油切り６０との当接部に噛み込まれる金属摩耗粉を少なくできるので、潤滑油漏れを抑制することができる。このため、潤滑油中に浮遊する金属摩耗粉に起因する潤滑油漏れを抑制することができるので、車軸軸受及び軸箱の健全性を確保するとともに、保守間隔を延伸できる軸箱及びそれを備えた鉄道車両用台車を提供することができる。
【００２６】
図６は、図５に示される軸箱のＣ部の拡大図であり、本発明のその他の実施例である。環状磁石３７ｂは、オイルシール３６の車軸軸受３１の側に備えられているため、潤滑油中に浮遊した金属摩耗粉がオイルシール３６のリップ部３８と油切り６０との当接部に至る間に、金属摩耗粉がオイルシール３６に至るまでの間に環状磁石３７ｂに捕捉される。このため、オイルシール３６のリップ部３８と油切り６０との摺動面に金属摩耗粉が噛み込まれにくくなるため、潤滑油漏れを抑制することができる。オイルシール３６と環状磁石３７ｂとを一体に構成したため、図４及び図５の実施例のように別部材として環状ゴム３７ａを設ける必要もなく、少ない作業工数で磁石付きリング３７を軸箱３０の内部に備えることができる。
以上の構成によって、潤滑油中に浮遊する金属摩耗粉に起因する潤滑油漏れを抑制することができるので、車軸軸受及び軸箱の健全性を確保するとともに、保守間隔を延伸できる軸箱及びそれを備えた鉄道車両用台車を提供することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０…台車枠                        ２０…輪軸
３０…軸箱                          ３０ａ…軸箱体
３１…車軸軸受                      ３２…前蓋
３３…後蓋                          ３４…磁石付き油栓
３４ａ…磁石                        ３６…オイルシール
３７…磁石付きリング                ３７ａ…環状ゴム
６０…油切り
【図１】
2013133846.tif 000003
【図２】
2013133846.tif 000004
【図３】
2013133846.tif 000005
【図４】
2013133846.tif 000006
【図５】
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【図６】
2013133846.tif 000008