(57)【要約】【課題】  シールケースが外輪の端部に対して斜めに圧入されることに起因して、シールケースの外周が損傷し、軸受内部のグリースが外部に漏れるのを防止することができる軸受装置を提供する。【解決手段】  外輪１１の肩部１９内周に圧入されるシールケース２２の先端部に、短筒状の調心部２３ｃを設け、当該シールケース２２を外輪１１の端部１９に圧入する際に、シールケース２２の軸線が外輪１１の軸線に対して傾くのを抑制する。【選択図】      図３
2009257386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪との間に複数の転動体が転動自在に配置された転がり軸受と、
前記内輪と外輪との間を密封する密封手段とを備え、
前記密封手段が、前記外輪の端部内周に一端側が圧入嵌合された筒状のシールケースと、このシールケースの内周に嵌合されたシール部材とを備え、
前記シールケースが、前記外輪の端部内周にしまり嵌めされた圧入嵌合部と、この圧入嵌合部よりも軸受内奥側に設けられ、前記外輪の端部内周に設けられた環状溝に係止された環状突起とを有する軸受装置において、
前記シールケースの前記一端側の先端部に設けられ、当該シールケースを前記外輪の端部内周に圧入する際に当該端部内周にすきま嵌めされてシールケースの軸線が外輪の軸線に対して傾くのを抑制する調心部と、
この調心部と前記環状突起とを連続させる環状のテーパ面とを備えることを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、鉄道車両等の車軸を支持するために用いられる軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両において、車軸用の軸受装置には、軸受の内外輪間を密封するための密封手段が設けられている。かかる密封手段は、円筒状のシールケースと、このシールケースの内周に嵌合されたオイルシールとを有し、前記シールケースの一端側を外輪の端部内周に圧入することにより、軸受の内外輪間を密封するものである。
前記密封手段として、外輪の端部内周に圧入嵌合されたシールケースが、軸受外部に抜け出すのを防止するために、前記シールケースの一端側に設けられた環状突起を、前記外輪の端部内周に沿って設けられた環状溝に係止させるものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、前記密封手段を外輪に圧入嵌合する前の状態を示す要部断面図である。同図において、前記外輪１０１の環状溝１０３は、外輪１０１の端部内周１０２の内奥部に形成されている。また、外輪１０１の端部内周１０２の開口縁部（図４において上端縁）には、軸受内奥側（図４において下側）いくに従って漸次縮径するテーパ面１０４が形成されている。
一方、前記密封手段の環状突起１１２は、シールケース１１１の一端部に形成されており、その先端側には曲面Ｒまたは面取りが形成されている。
【０００４】
前記外輪１０１の端部内周１０２に対してシールケース１１１を組み付けるには、外輪１０１及びシールケース１１１の軸線をそれぞれ鉛直方向に向けた状態で、シールケース１１１の下端側（一端側）を、外輪１０１の上端のテーパ面１０４部分に仮置きして、シールケース１１１の環状突起１１２の曲面Ｒまたは面取りを、当該テーパ面１０４に沿わせておく。そしてこの状態で、プレスによってシールケース１１１を外輪１０１の内奥側に加圧することにより、シールケース１１１の環状突起１１２を外輪１０１のテーパ面１０４に沿って漸次縮径させつつ、当該シールケース１１１を圧入することができる。そして、圧入が完了した時点で、環状突起１１２を環状溝１０３に係止させることができ（図４二点鎖線参照）、これによって、外輪１０１の端部内周１０２からシールケース１１１が抜脱するのを防止することができる。
【０００５】
【特許文献１】実開平０５−２２８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例の軸受装置では、外輪１０１の端部内周１０２にシールケース１１１を圧入する際に、当該端部内周１０２のテーパ面１０４に、環状突起１１２の曲面Ｒまたは面取りを接触させているため、テーパ面１０４と環状突起１１２とが線接触となる。このため、シールケース１１１が不安定となって、図５に示すように、シールケース１１１の軸線Ｌ４が外輪１０１の軸線Ｌ３に対して傾き易い。このように、シールケース１１１の軸線Ｌ４が外輪１０１の軸線Ｌ３に対して傾いたまま、シールケース１１１の圧入を開始してしまうと、その傾きが矯正されずに外輪１０１の端部内周１０２に圧入されてしまう（図５二点鎖線参照）。
【０００７】
ここに、外輪１０１は全体が熱処理硬化されているのに対して、シールケース１１１は熱処理硬化されていないので、両者の硬さの差はかなり大きい。このため、軸線Ｌ４が傾いたままシールケース１１１を圧入すると、その圧入中にシールケース１１１の外周面と外輪１０１の端部内周１０２との間でかじりが生じ、シールケース１１１の外周面が損傷し、この損傷部分から軸受内部のグリースが外部に漏れて環境汚染を生じるおそれがあった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、シールケースが外輪に対して斜めに組込まれるのを防止し、軸受内部のグリースが外部に漏れるのを防止することができる軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の軸受装置は、内輪と外輪との間に複数の転動体が転動自在に配置された転がり軸受と、前記内輪と外輪との間を密封する密封手段とを備え、前記密封手段が、前記外輪の端部内周に一端側が圧入嵌合された筒状のシールケースと、このシールケースの内周に嵌合されたシール部材とを備え、前記シールケースが、前記外輪の端部内周にしまり嵌めされた圧入嵌合部と、この圧入嵌合部よりも軸受内奥側に設けられ、前記外輪の端部内周に設けられた環状溝に係止された環状突起とを有する軸受装置において、前記シールケースの前記一端側の先端部に設けられ、当該シールケースを前記外輪の端部内周に圧入する際に当該端部内周にすきま嵌めされてシールケースの軸線が外輪の軸線に対して傾くのを抑制する調心部と、この調心部と前記環状突起とを連続させる環状のテーパ面とを備えることを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、外輪の端部内周に対してシールケースを圧入する場合に、シールケースの一端側の先端部に設けられた調心部を、当該端部内周にすきま嵌めして、シールケースの軸線が外輪の軸線に対して傾くのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の軸受装置によれば、外輪の端部内周にシールケースを圧入する際に、シールケースの軸線が外輪の軸線に対して傾くのを抑制することができるので、圧入中にシールケースの外周面が損傷するのを防止することができる。このため、前記損傷に起因して転がり軸受内部のグリースが外部に漏れるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る軸受装置１を、鉄道車両の車軸Ｓに装着した場合を示す断面図である。
図１において、前記軸受装置１は、前記鉄道車両の車輪Ｓの端部に外嵌された複列の円錐ころ軸受１０と、この円錐ころ軸受１０の両端部を密封する一対の密封手段２０とを有している。また、軸受装置１の両端には、車軸Ｓに一体回転可能に外嵌された環状部材３０，３１が配置されている。
【００１３】
円錐ころ軸受１０は、車両側に固定された外輪１１と、車軸Ｓに一体回転可能に固定された一対の内輪１２，１３と、これら内外輪間に復列にて転動自在に配置された転動体としての円錐ころ１４，１５と、当該円錐ころ１４，１５をそれぞれ保持する保持器１６，１７とを備えている。
【００１４】
前記外輪１１の内周には復列の軌道面１１ａが形成されており、当該外輪１１の両端部には、各軌道面１１ａよりも軸方向外方に位置する肩部１９が形成されている。この肩部１９の内周（端部内周）には、図２に示すように、前記密封装置２０の後述するシールケース２２を内嵌した嵌合部１９ａが設けられており、この嵌合部１９ａの軸受内奥側（外輪１１の軸方向中央側）には、環状溝１９ｂが形成されている。また、各肩部１９の内周の端縁部には、軸受内奥部にいくに従って漸次縮径された環状のテーパ面１９ｃが形成されている。このテーパ面１９ｃの軸線Ｌ１（図１参照）に対する傾斜角θは、例えば１５〜２０°の範囲に設定されている。
【００１５】
前記一対の内輪１２，１３は、前記車軸Ｓに外嵌固定されており、その外周には、復列の軌道面１２ａ，１３ａが形成されている。また、これら一対の内輪１２，１３の相互間には、環状の間座１８が配置されている。
【００１６】
前記環状部材３０，３１は、一対の内輪１２，１３を挟み込んだ状態で配置されている。一方の環状部材３１は、車軸Ｓに形成された段部ｓ１に係止されて、車軸中央側（図１の右側）への移動が規制されている。また、車軸Ｓの先端側に設けられた他方の環状部材３０は、車軸Ｓの先端部にボルト３２止めされた蓋部材３３によって締め付けられて、一方の内輪１２の端面を押圧しており、これにより、転がり軸受１０に予圧が付与されている。さらに、各環状部材３０，３１の円錐ころ軸受１０に臨む側面には、環状の周溝３０ａ，３１ａが形成されている。
【００１７】
前記密封手段２０は、一端側が外輪１１の肩部１９内周に圧入固定されたシールケース２２と、このシールケース２２に内嵌されて、当該シールケース２２の内周と一方の環状部材３０又は他方の環状部材３１との間を密封するシール部材としてのオイルシ−ル２１とを備えている。
シールケース２２は、外輪１１の肩部１９内周の嵌合部１９ａに導入されて固定された筒状の固定部２３と、前記シール部材２１を保持し、前記固定部２３よりも外径が小さい保持部２４と、これら固定部２３及び保持部２４を繋ぐ円環部２５とを有している。このシールケース２２は、例えば、ＳＰＣＣ等の冷延鋼板をプレス加工することによって一体形成されている。
【００１８】
前記固定部２３には、前記外輪１１の肩部１９内周の嵌合部１９ａにしまり嵌めされた圧入嵌合部２３ａと、前記肩部１９内周の環状溝１９ｂに係止された環状突起２３ｂと、前記固定部２３を前記外輪１１の肩部１９内周に圧入する際にシールケース２２の軸線Ｌ２が外輪１１の軸線Ｌ１に対して傾くのを抑制する調心部２３ｃと、この調心部２３ｃと前記環状突起２３ｂとを滑らかに連続させる環状のテーパ面２３ｄとが設けられている。
【００１９】
前記圧入嵌合部２３ａは、その外周の母線がシールケース２２の軸線Ｌ２と平行な筒状のものである。
前記環状突起２３ｂは、前記圧入嵌合部２３ａよりも軸受内奥側に設けられている。この環状突起２３ｂは、その圧入嵌合部２３ａとの段差部が、環状溝１９ｂに係止されており、これによって、シールケース２２が肩部１９内周から抜脱するのが規制されている。
【００２０】
調心部２３ｃは、固定部２３の先端部（図２において左端部）に設けられおり、その外周の母線がシールケース２２の軸線Ｌ２と平行な短筒状のものである。この調心部２３ｃの外径は、肩部１９内周の嵌合部１９ａに対してすきま嵌めとなるように、当該嵌合部１９ａの内径よりも若干（例えば３０〜１００μｍ）小さくなっている。
この調心部２３ｃの軸方向長さは、シールケース２２の固定部２３を肩部１９内周に挿入していく際に、外輪１１側のテーパ面１９ｃとシールケース２２側のテーパ面２３ｄとが接触した時点で、調心部２３ｃを嵌合部１９ａの内周に十分挿入可能な範囲に設定されている（図３（ａ）参照）。
【００２１】
前記固定部２３のテーパ面２３ｄの軸線Ｌ２に対する傾斜角は、外輪１１側のテーパ面１９ｃの傾斜角θと等しい値に設定されており、シールケース２２の固定部２３を肩部１９内周に挿入していく際に、両者が面接触するようになっている。
【００２２】
各シールケース２２の保持部２４のそれぞれの軸受外方側の端部には、縮径された短筒部２８が形成されており（図１参照）、この短筒部２８と環状部材３０，３１の周溝３０ａ，３１ａとの間で、ラビリンスシールが構成されている。
【００２３】
図３は前記軸受装置１の製造において、外輪１１の肩部１９内周に、予めシール部材２１を内嵌したシールケース２２を組み付ける工程を示す断面図である。この組み付けに際しては、まず、図３（ａ）に示すように、外輪１１を図示しないプレスの下型に軸線Ｌ１を鉛直方向に向けた状態でセットし、このセットした外輪１１の肩部１９内周に、軸線Ｌ２をほぼ鉛直方向に向けた状態で、シールケース２２の固定部２３側を挿入する。これにより、前記調心部２３ｃが外輪１１の嵌合部１９ａにすきま嵌めされて、外輪１１の軸線Ｌ１に対してシールケース２２の軸線Ｌ２が傾くのが抑制される。つまり、外輪１１の軸線Ｌ１に対してシールケース２２の軸線Ｌ２が調心される。また、この状態で外輪１１のテーパ面１９ｃに固定部２３のテーパ面２３ｄが面接触するので、一旦調心されたシールケース２２が傾倒するのを抑制した状態で、シールケース２２を外輪１１によって支承しておくことができる。なお、図３（ａ）においては、肩部１９内周の嵌合部１９ａと調心部２３ｃとの隙間ｇ１を誇張して記載している。
【００２４】
次に、外輪１１によって支承されたシールケース２２を、図示しないプレスの上型によって下方に押圧することにより、図３（ｂ）に示すように、シールケース２２の環状突起２３ｂを外輪１１の肩部１９内周の内奥側に圧入する。この際、外輪１１のテーパ面１９ｃに固定部２３のテーパ面２３ｄが摺接することにより、固定部２３が弾性的に漸次縮径されて、肩部１９内周の嵌合部１９ａと固定部２３の圧入嵌合部２３ａとの間に隙間ｇ２が形成される。また、予め外輪１１の軸線Ｌ１とシールケース２２の軸線Ｌ２とが調心されているので、圧入中においてこの調心状態が維持され、前記肩部１９内周と環状突起２３ｂとの間でかじりが生じるのを防止することができる。
そして、前記環状突起２３ｂが前記嵌合部１９ａを通過した時点で、当該環状突起２３ｂが弾性復元力によって拡径して環状溝１９ｂに係止され、これと同時に圧入嵌合部２３ａも弾性復元力によって拡径して嵌合部１９ａに張り詰められる。以上により、シールケース２２の圧入が完了する。
【００２５】
このように、前記軸受装置１においては、外輪１１の肩部１９内周にシールケース２２の固定部２３を圧入する際に、外輪１１の軸線Ｌ１とシールケース２２の軸線Ｌ２とを調心状態に維持することができるので、外輪１１の軸線Ｌ１に対してシールケース２２の軸線Ｌ２が傾くことによって、圧入中にシールケース２２の固定部２３の外周に損傷が生じるのを防止することができる。したがって、当該損傷に起因する軸受内部のグリースの漏れを防止することができる。
【００２６】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態においては、外輪１１の端縁部１９にテーパ面１９ｃが形成されているが、このテーパ面１９ｃに代えて曲面状の面取りを形成してもよく、何れについても必要に応じて形成される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る軸受装置を車軸に適用した場合を示す断面図である。
【図２】軸受装置の要部を示す拡大断面図である。
【図３】外輪にシールケースを組み付ける工程を示す断面図である。
【図４】従来の軸受装置のシールケースを組み付ける前の状態を示す要部断面図である。
【図５】シールケースが外輪に対して斜めに組込まれた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      軸受装置
１０      円錐ころ軸受（転がり軸受）
１１      外輪
１２，１３      内輪
１４，１５      円錐ころ（転動体）
１９      肩部
１９ａ    嵌合部
１９ｂ    環状溝
２０      密封手段
２１      オイルシ−ル（シール部材）
２２      シールケース
２３      固定部
２３ａ    圧入嵌合部
２３ｂ    環状突起
２３ｃ    調心部
２３ｄ    テーパ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009257386.tif 000006
【図５】
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