JP2004316853A - 鉄道車両用軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シール摺接面全面の研削加工を容易且つ安全に実施することができるとともに、車軸への損傷を回避し且つ、信頼性の向上を図れる鉄道車両用軸受装置を提供すること。
【解決手段】鉄道車両用軸受装置10は、内輪14、外輪16、および内外輪14,16間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体18、を有する軸受11と、軸受11の内輪14に当接するように配置された内輪当接部材22と、シール部材27を有し、軸受11内の軸受空間を密封する密封装置13と、を備え、密封装置13が、内輪当接部材22とは独立して形成されて内輪当接部材22の外周部に外嵌され、シール部材17が摺接するリング部材26を有する。
【選択図】 図2
【解決手段】鉄道車両用軸受装置10は、内輪14、外輪16、および内外輪14,16間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体18、を有する軸受11と、軸受11の内輪14に当接するように配置された内輪当接部材22と、シール部材27を有し、軸受11内の軸受空間を密封する密封装置13と、を備え、密封装置13が、内輪当接部材22とは独立して形成されて内輪当接部材22の外周部に外嵌され、シール部材17が摺接するリング部材26を有する。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両用の車軸に用いられる軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄道車両用軸受装置の一例として図12に示される軸受装置150は、複列円すいころ軸受151と、軸受部品152と、一対の密封装置153,153と、を備えており、車軸1の先端側に配された一方の密封装置153は、外輪156の外側端部と前蓋油切り157との間に組み付けられており、前蓋油切り157に形成されたシール摺接面158に摺接するシール部材159を有する。車軸1の基端側に配された他方の密封装置153は、外輪156の外側端部と後蓋160との間に組み付けられており、後蓋160に形成されたシール摺接面161に摺接するシール部材162を有する。前蓋油切り157および後蓋160は、外周部にノックピン163,164が嵌着されることにより環状部材165,166が組み付けられている。環状部材165,166は、それらの内周部に配されるシール部材159,162に塵埃や雨水が直接かからないようにしている。
【0003】
更に、鉄道車両用軸受装置の一例として図13に示される軸受装置170は、複列円すいころ軸受171と、軸受部品172と、一対の密封装置173,173と、を備えており、車軸1の先端側に配された一方の密封装置173は、外輪174の外側端部と前蓋175との間に組み付けられており、前蓋175に内嵌された油切り176の外周面に形成されたシール摺接面177に摺接するシール部材178を有する。車軸1の基端側に配された他方の密封装置173は、外輪174の外側端部と後蓋179との間に組み付けられており、後蓋179に内嵌された油切り180の外周面に形成されたシール摺接面181に摺接するシール部材182を有する(例えば、非特許文献1参照)。
【0004】
【非特許文献1】
日本精工株式会社発行カタログ「転がり軸受」(CAT.No.1101e 第B340頁〜第B351頁)
【0005】
尚、通常、上記軸受装置150における前蓋油切り157のシール摺接面158および後蓋160のシール摺接面161、ならびに上記軸受装置170における油切り176のシール摺接面177および油切り180のシール摺接面181は、各々、シール部材との摩耗を軽減するために表面粗さを必要とする。また、前蓋油切り157,後蓋160、および油切り176,油切り180は、それら自体の摩耗を少なくするために表面硬さを必要とする。そのため、各シール摺接面158,161,177,181の軸方向全面に熱処理や硬質クロムメッキ処理を施し研削加工を施す必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記鉄道車両用軸受装置150では、環状部材165,166を取り外した状態で、各シール摺接面158,161に研削加工を施してから、環状部材165,166を前蓋油切り157,後蓋160に取り付けるように構成することにより、各シール摺接面158,161の全面が研削されるものの、環状部材165,166の取り扱い時に起こりうる、他の部材との衝突等、によって、環状部材165,166が変形したり、走行中の衝撃や振動によっては、ノックピン163,164や環状部材165,166が抜け落ちたりする可能性がある。そのため、その変形および脱落の防止対策を施す必要があり、管理項目が増加するばかりか、環状部材165,166およびノックピン163,164の採用によって部品点数が増えるので、製造工程が複雑化する。
【0007】
また、上記鉄道車両用軸受装置170では、油切り176,180を取り外した状態で、各シール摺接面177,181に研削加工を施してから、油切り176,180を前蓋175,後蓋179に取り付けるように構成することにより、各シール摺接面177,181の全面が研削されるものの、走行中の車軸1の撓み、衝撃および振動によって、油切り180と後蓋179との嵌合面にフレッチング摩耗が生じ、特にフレッチング摩耗の進行が著しい場合には、油切り180と後蓋179と、の拘束力が無くなる結果、各シール部材の摩擦力で油切り176,180が連れ回り、車軸1を損傷する可能性がある。
【0008】
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、シール摺接面全面の研削加工を容易且つ安全に実施することができるとともに、車軸への損傷を回避し且つ、信頼性の向上を図れる鉄道車両用軸受装置を提供することにある。
【0009】
【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、本発明に係る鉄道車両用軸受装置は、下記(1)に記載したように、
(1) 内輪、外輪、および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、を有する軸受と、
当該軸受の内輪に当接するように配置された内輪当接部材と、
シール部材を有し、前記軸受内の軸受空間を密封する密封装置と、
を備えた鉄道車両用軸受装置であって、
前記密封装置が、前記内輪当接部材とは独立して形成されて当該内輪当接部材の外周部に外嵌され、前記シール部材が摺接するリング部材を有することを特徴としている。
【0010】
上記(1)に記載の発明によれば、シール部材が、内輪当接部材とは独立して形成されて内輪当接部材の外周部に外嵌されたリング部材に摺接するので、従来のもののような、ノックピンや環状部材、等を用いる場合と比べて、簡素な構造となる。それによって、管理項目の増加や部品点数の増大を回避することができるとともに製造工程が複雑にならない。また、研削加工は、内輪当接部材とは別体のリング部材に施されるため、研削砥石が干渉することなく、シール摺接面全面を研削することができる。また、リング部材は、内輪当接部材のように、軸受組み込み時、軸受取り外し時、走行中の軸方向荷重負荷時、等に荷重を受けることがないので、強度について充分な吟味をする必要性が低くなる。それによって、比較的高価な軸受鋼を用いることなく、安価な材料を採用することができるので、コスト面でも有利となる。また、リング部材は、内輪当接部材とは独立して形成されているため、フレッチング摩耗による連れ回りが無くなって、車軸を損傷することがない。
【0011】
また、前述した目的を達成するために、本発明に係る鉄道車両用軸受装置は、下記(2)に記載したように、
(2) 前記密封装置が、前記リング部材の軸方向近傍に、接触、或いは、非接触、のラビリンスを有することを特徴としている。
【0012】
上記(2)に記載の発明によれば、シール部材が摺接するリング部材の軸方向近傍にラビリンスが配されることにより、密封装置に封入された潤滑剤の漏洩を、密封装置の近傍において、ラジアル方向、および、アキシアル方向で確実に防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る複数の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【0014】
まず、図1および図2を参照して、本発明に係る第1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。
【0015】
図1は本発明の鉄道車両用軸受装置の第1実施形態を示す断面図、そして図2は図1に示す鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0016】
図1に示される本発明の第1実施形態である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、軸受部品12と、一対の密封装置13,13と、を備えている。
【0017】
複列円すいころ軸受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、複列円すいころ軸受10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。この複列円すいころ軸受11には、種々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。
【0018】
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、前蓋油切り(内輪当接部材)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、後蓋(内輪当接部材)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および前蓋油切り21,後蓋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。
【0019】
軸受部品12は、前蓋油切り21と、後蓋22と、ハウジング(不図示)と、を含む。前蓋油切り21は、車軸1の先端側に配された密封装置13の端部を覆うようにして、車軸1の先端部に螺合するボルト23によって固定されている。後蓋22は、車軸1の基端側に配された密封装置13の端部を覆うように配され、車軸1に外嵌されている。
【0020】
密封装置13,13のうち、車軸1の先端側に配された一方の密封装置13は、外輪16の外側端部と前蓋油切り21との間に組み付けられており、前蓋油切り21に外嵌されたリング部材24の外周面に摺接するシール部材25を有する。車軸1の基端側に配された他方の密封装置13は、外輪16の外側端部と後蓋22との間に組み付けられており、後蓋22に外嵌されたリング部材26の外周面に摺接するシール部材27を有する。両リング部材24,26および両シール部材25,27は、それぞれ同一の構造を有するので、ここでは、車軸1の基端側に配された他方の密封装置13等についてのみ詳細に説明する。
【0021】
図2に示すように、密封装置13は、シールケース28と、隔板部材29と、シール部材27と、リング部材26と、を含む。後蓋22の外周部には、密封装置13を覆うように軸方向に突出した外周板部22aが形成されている。シールケース28は、外輪16側から後蓋22に向かうに従って三段階に外径が小さくなる薄肉の金属製部材であって円筒形を有する。シールケース28は、外輪16側に配された一端部が、外輪16の内径面に形成された段部16aに係止され、そして後蓋22側に配された他端部が、後蓋22の内周側に円周方向に形成された凹溝22b内に非接触で配されている。これにより、シールケース28は、外輪16と後蓋22との間において密封装置13の外周部を形成し、密封装置13の内部を覆う。
【0022】
隔板部材29は、薄肉の金属製環状形部材であって断面視L字形を有し、シールケース28の中間部分における内径部に嵌着されている。シール部材27は、環状形を有し、金属製の芯金27aに、主リップ27cとダストリップ27dを有する樹脂部材27bが一体に成形されている。シール部材27は、芯金27aが隔板部材29の内径部に嵌着されることにより、主リップ27cが軸受11側に、そしてダストリップ27dが後蓋22側に配されて、リング部材26に向けて突出する。主リップ27cの外周部には、主リップ27cを内周側へ付勢するためのガータスプリング27eが取り付けられている。主リップ27cと、ダストリップ27dとは、リング部材26の外周面に形成されたシール摺接面26aに摺接する。
【0023】
リング部材26は、鉄、ステンレス鋼、等の比較的安価な金属製部材であって、研削加工の後にメッキや被膜の表面処理が施されており、予め定められた径方向の厚さを有する環状形に形成されている。リング部材26は、後蓋22に有する筒形状部22cの外周面22dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材26は、後蓋22とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによってシール摺接面26aが形成されてから、後蓋22の筒形状部22cに嵌着される。
【0024】
密封装置13は、シールケース28の後蓋22側に配された他端部が後蓋22の凹溝22b内に非接触で配され、シールケース28の中間部が後蓋22の外周板部22aの内周側に配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、シールケース28の他端部と後蓋22の凹溝22bとの間部分と、後蓋22の外周板部22aの内周部分と、に連通するラビリンス部(ラビリンス)30が近接して形成されている。
【0025】
鉄道車両用軸受装置10においては、後蓋22とは独立して形成されて後蓋22の外周部に外嵌されたリング部材26にシール部材27が摺接し、密封装置13が、リング部材27の軸方向近傍に、非接触のラビリンス部30を有する。
【0026】
従って、従来のもののような、ノックピンや環状部材、等を用いる場合と比べて、簡素な構造となる。それによって、管理項目の増加や部品点数の増大を回避することができるとともに製造工程が複雑にならない。また、研削加工は、後蓋22とは別体のリング部材26に施されるため、リング部材26を後蓋22に嵌着する前に研削砥石を用いて行なわれる。よって、当該研削砥石をリング部材26以外の周辺部材に干渉させることなくシール摺接面26a全面を研削することができる。また、リング部材26は、後蓋22のように、軸受組み込み時、軸受取り外し時、走行中の軸方向荷重負荷時、に荷重を受けることがないので、強度について充分な吟味をする必要性が低くなる。それによって、比較的高価な軸受鋼を用いることなく、安価な材料を採用することができるので、コスト面でも有利となる。また、リング部材26は、後蓋22とは独立して形成されているため、フレッチング摩耗による連れ回りが無くなって、車軸を損傷することがない。また、シール部材27が摺接するリング部材26の軸方向近傍にラビリンス部30が配されることにより、密封装置13に封入された潤滑剤の漏洩を、密封装置13の近傍において、ラジアル方向、および、アキシアル方向で確実に防止することができる。
【0027】
尚、シール部材27が摺接する相手部材は、シール部材27の摩耗を少なくするために所定範囲の表面粗さや表面硬さ等を要求される。そのため、シール部材27が接触する相手部材に焼入れや硬質クロムメッキ処理を施し研削加工を行なうのが一般的である。相手部材が後蓋22であると、当該後蓋22にはシール摺接面が設けられるので、そのシール摺接面に研削加工等を行なうこととなる。ところが、後蓋22の外周板部22aが、シール摺接面を覆って軸方向に突出配置されているため、そのシール摺接面の全長に亘って研削加工を行なうことができない。そのため、そのシール摺接面の長さを軸方向に長くする必要がある。しかし、鉄道車両用軸受装置10では、後蓋22とは独立したリング部材26を用いているので、研削加工の際の砥石干渉を生ずることがなくなる。その上、リング部材26におけるシール摺接面26aへの研削加工を行なうだけになるので、後蓋のシール摺接面を延長させる必要がなくなり、結果として、シール部材27の軸方向長さをも短くすることができる。
【0028】
次に、図3を参照して本発明に係る第2実施形態を説明する。図3は本発明の第2実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。以下、第2実施形態の説明を含む各実施形態の説明において、既に説明した部材等と同様な構成ならびに作用を有する部材等については、図中に同一符号または相当符号を付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。
【0029】
図3に示される本発明の第2実施形態である鉄道車両用軸受装置40は、密封装置41において、後蓋(内輪当接部材)42における筒形状部42cの外周面にリング部材43が外嵌され、リング部材43が後蓋42にノックピン45を介して結合されている。
【0030】
リング部材43は、予め定められた径方向の厚さを有する環状形に形成されており、後蓋42に有する筒形状部42cの外周面42dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材43は、後蓋42とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面43aが形成されてから、後蓋42にノックピン45が嵌入されることにより位置決めされて、後蓋42の筒形状部42cに嵌着される。
【0031】
密封装置41は、シールケース28の後蓋42側に配された他端部が後蓋42の凹溝42b内に非接触で配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、シールケース28の他端部と後蓋42の凹溝42bとの間部分と、に連通するラビリンス部44が近接して形成されている。第2実施形態に係る鉄道車両用軸受装置40は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0032】
次に、図4を参照して本発明に係る第3実施形態を説明する。図4は本発明の第3実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0033】
図4に示される本発明の第3実施形態である鉄道車両用軸受装置50は、密封装置51において、後蓋(内輪当接部材)52における筒形状部52cの外周面にリング部材53が外嵌されている。
【0034】
リング部材53は、比較的薄肉の金属製板部材をプレス加工することにより成形されており、後端部にフランジ53bを有する断面視L字形の環状形に形成されており、後蓋52に有する筒形状部52cの外周面52dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材53は、フランジ53bが、シールケース28の他端部の内周側に非接触で配されている。リング部材53は、後蓋52とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面53aが形成されてから、後蓋52の筒形状部52cに嵌着される。
【0035】
密封装置51は、リング部材53のフランジ53bがシールケース28の他端部の内周側に非接触で配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、シールケース28の他端部とフランジ53bとの間部分と、に連通するラビリンス部54が近接して形成されている。第3実施形態に係る鉄道車両用軸受装置50は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0036】
次に、図5を参照して本発明に係る第4実施形態を説明する。図5は本発明の第4実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0037】
図5に示される本発明の第4実施形態である鉄道車両用軸受装置60は、密封装置61において、後蓋(内輪当接部材)62における筒形状部62cの外周面にリング部材63が外嵌されている。この場合、シールケース28の他端部には、2枚に折り重ねられた重合板部28aが設けられており、重合板部28aが後蓋62の外周板部62aの内周側に非接触に配されている。
【0038】
リング部材63は、予め定められた径方向の厚さを有し、後端部にフランジ63bを有する断面視L字形の環状形に形成されており、後蓋62に有する筒形状部62cの外周面62dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材63は、フランジ63bが、シールケース28の重合板部28aの内周側に非接触で配されている。リング部材63は、後蓋62とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面63aが形成されてから、後蓋62の筒形状部62cに嵌着される。
【0039】
密封装置61は、リング部材63のフランジ63bがシールケース28の重合板部28aの内周側に非接触で配され,シールケース28の重合板部28aが後蓋62の外周板部62aの内周側に非接触に配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、シールケース28の重合板部28aと後蓋62との間部分と、に連通するラビリンス部64が近接して形成されている。第4実施形態に係る鉄道車両用軸受装置60は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0040】
次に、図6を参照して本発明に係る第5実施形態を説明する。図6は本発明の第5実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0041】
図6に示される本発明の第5実施形態である鉄道車両用軸受装置70は、密封装置71において、後蓋(内輪当接部材)72における筒形状部72cの外周面にリング部材73が外嵌されている。この場合、シール部材27は、シールケース28の端部を芯金として樹脂部材27bが一体成形されており、外周部に後蓋72の外周板部72aに摺接する補助リップ27gが形成されている。
【0042】
リング部材73は、予め定められた径方向の厚さを有し、後蓋72に有する筒形状部72cの外周面72dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材73は、内輪14側の端部に、リング部材73を後蓋72から取り外す際に、治具を挿入するための凹溝状をなす治具挿入孔73bが形成されている。リング部材73は、後蓋72とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面73aが形成されてから、後蓋72の筒形状部72cに嵌着される。
【0043】
密封装置71は、ダストリップ27dの軸方向後側と、後蓋72の外周板部72aと補助リップ27gとの間部分と、に連通するラビリンス部74が近接して形成されている。第5実施形態に係る鉄道車両用軸受装置70は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0044】
次に、図7を参照して本発明に係る第6実施形態を説明する。図7は本発明の第6実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0045】
図7に示される本発明の第6実施形態である鉄道車両用軸受装置80は、密封装置81において、後蓋(内輪当接部材)82における筒形状部82cの外周面82dに対して締め代を有してリング部材83が外嵌されている。また、シール部材27は、シールケース28の端部を芯金として樹脂部材27bが一体成形されており、外周部に後蓋82に摺接する補助リップ27gが形成されている。そして、後蓋82は、内輪14との間に、金属同士の接触を避けるための樹脂部材85を有している。
【0046】
リング部材83は、予め定められた径方向の厚さを有し、後蓋82に有する筒形状部82cの外周面82dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材83は、後蓋82とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面83aが形成されてから、後蓋82の筒形状部82cに嵌着される。
【0047】
密封装置81は、ダストリップ27dの軸方向後側と、後蓋82と補助リップ27gとの間部分と、に連通するラビリンス部84が近接して形成されている。第6実施形態に係る鉄道車両用軸受装置80は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0048】
次に、図8を参照して本発明に係る第7実施形態を説明する。図8は本発明の第7実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0049】
図8に示される本発明の第7実施形態である鉄道車両用軸受装置90は、密封装置91において、後蓋(内輪当接部材)92における筒形状部92cの外周面にリング部材93が外嵌されている。この場合、シールケース28の他端部には、2枚に折り重ねられた重合板部28aが設けられており、重合板部28aが後蓋92の外周板部92aの内周側に非接触に配されている。
【0050】
リング部材93は、比較的薄肉の金属製板部材をプレス加工することにより成形されており、後端部に断面視コ字形のフランジ93bを有する環状形に形成されており、後蓋92に有する筒形状部92cの外周面92dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材93は、フランジ93bが、シールケース28の重合板部28aに非接触で配されている。リング部材93は、後蓋92とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面93aが形成されてから、後蓋92の筒形状部92cに嵌着される。
【0051】
密封装置91は、リング部材93のフランジ93bがシールケース28の重合部28aの内周側に非接触で配され、シールケース28の重合部28aが後蓋92の外周板部92aの内周側に非接触に配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、フランジ93bとシールケース28の重合部28aとの間部分と、シールケース28の重合部28aと後蓋92の外周板部92aとの間部分と、に連通するラビリンス部94が近接して形成されている。第7実施形態に係る鉄道車両用軸受装置90は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0052】
次に、図9を参照して本発明に係る第8実施形態を説明する。図9は本発明の第8実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0053】
図9に示される本発明の第8実施形態である鉄道車両用軸受装置100は、密封装置101において、後蓋(内輪当接部材)102における筒形状部102cの外周面にリング部材103が外嵌されている。また、後蓋102は、内輪14との間に、金属同士の接触を避けるための樹脂部材105を有している。
【0054】
リング部材103は、比較的薄肉の金属製板部材をプレス加工することにより成形されており、先端部に断面視L字形の折曲部103cを有するとともに、後端部に断面視コ字形のフランジ103bを有する環状形に形成されている。リング部材103は、後蓋102に有する筒形状部102cの外周面102dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材103は、後蓋102とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面103aが形成されてから、後蓋102の筒形状部102cに嵌着される。
【0055】
密封装置101は、リング部材103のフランジ103bがシールケース28の他端部の内周側に非接触で配され、シールケース28の他端部が後蓋102の外周板部102aの内周側に非接触に配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、フランジ103bとシールケース28の他端部との間部分と、シールケース28の他端部と後蓋102の外周板部102aとの間部分と、に連通するラビリンス部104が近接して形成されている。第8実施形態に係る鉄道車両用軸受装置100は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0056】
次に、図10を参照して本発明に係る第9実施形態を説明する。図10は本発明の第9実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0057】
図10に示される本発明の第9実施形態である鉄道車両用軸受装置110は、密封装置111において、後蓋(内輪当接部材)112における筒形状部112cの外周面にリング部材113が外嵌されている。
【0058】
リング部材113は、比較的薄肉の金属製板部材をプレス加工することにより成形されており、後端部に断面視コ字形のフランジ113bを有する環状形に形成されている。リング部材113は、後蓋112に有する筒形状部112cの外周面112dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材113は、後蓋112とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面113aが形成されてから、後蓋112の筒形状部112cに嵌着される。
【0059】
密封装置111は、リング部材113のフランジ113bがシールケース28の他端部の内周側に非接触で配され、シールケース28の他端部が後蓋112の外周板部112aの内周側に非接触に配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、フランジ113bとシールケース28の他端部との間部分と、シールケース28の他端部と後蓋112の外周板部112aとの間部分と、に連通するラビリンス部114が近接して形成されている。第9実施形態に係る鉄道車両用軸受装置110は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0060】
続いて、図11を参照して本発明に係る第10実施形態を説明する。図11は本発明の第10実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0061】
図11に示される本発明の第10実施形態である鉄道車両用軸受装置120は、密封装置121において、後蓋(内輪当接部材)122における筒形状部122cの外周面にリング部材123が外嵌されている。この場合、シール部材27は、シールケース28の端部を芯金として樹脂部材27bが一体成形されている。また、シール部材27は、シールケース28の外周側に突出したフランジを有する環状形のフランジ板部材27fが外周部に結合されており、フランジ板部材27fのフランジが、後蓋122の外周板部122aの内周部に非接触に配されている。
【0062】
リング部材123は、比較的薄肉の金属製板部材をプレス加工することにより成形されており、後端部にフランジ123bを有する断面視L字形の環状形に形成されており、後蓋122に有する筒形状部122cの外周面122dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材123は、フランジ123bが、シールケース28に非接触で配されている。リング部材123は、後蓋122とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工等による粗さ改善が施されることによってシール摺接面123aが形成されてから、後蓋122の筒形状部122cに嵌着される。
【0063】
密封装置121は、リング部材123のフランジ123bがシールケース28に非接触で配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、フランジ板部材27fと後蓋122の外周板部122aとの間部分と、に連通するラビリンス部124が近接して形成されている。第10実施形態に係る鉄道車両用軸受装置120は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0064】
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、適宜な変形、改良、等が可能である。
【0065】
例えば、鉄道車両用軸受装置に用いられるシール部材は、その樹脂部材をゴム部材としてもよく、また、その芯金を金属製のものではなく、樹脂製のものにしても良い。
【0066】
また、ラビリンス部(ラビリンス)は、後蓋および前蓋油切りの外周部に配されるハウジングとの間に配されても良く、その場合には、ハウジングの内周部を後蓋、前蓋油切りの外周面に非接触に配置すれば良い。
【0067】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、シール部材が、内輪当接部材とは独立して形成されて内輪当接部材の外周部に外嵌されたリング部材に摺接するので、従来のもののような、ノックピンや環状部材、等を用いる場合と比べて、簡素な構造となる。それによって、管理項目の増加や部品点数の増大を回避することができるとともに製造工程が複雑にならない。また、研削加工は、内輪当接部材とは別体のリング部材に施されるため、研削砥石が干渉することなく、シール摺接面全面を研削することができる。また、リング部材は、内輪当接部材のように、軸受組み込み時、軸受取り外し時、走行中の軸方向荷重負荷時、等に荷重を受けることがないので、強度について充分な吟味をする必要性が低くなる。それによって、比較的高価な軸受鋼を用いることなく、安価な材料を採用することができるので、コスト面でも有利となる。また、リング部材は、内輪当接部材とは独立して形成されているため、フレッチング摩耗による連れ回りが無くなって、車軸を損傷することがない。
【0068】
また、本発明によれば、シール部材が摺接するリング部材の軸方向近傍にラビリンスが配されることにより、密封装置に封入された潤滑剤の漏洩を、密封装置の近傍において、ラジアル方向、および、アキシアル方向で確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である鉄道車両用軸受装置の断面図である。
【図2】図1に示した鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図4】本発明の第3実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図5】本発明の第4実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図6】本発明の第5実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図7】本発明の第6実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図8】本発明の第7実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図9】本発明の第8実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図10】本発明の第9実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図11】本発明の第10実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図12】鉄道車両用軸受装置の一例の断面図である。
【図13】図12とは異なる構成の従来の鉄道車両用軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
10,40,50,60,70,80,90,100,110,120 鉄道車両用軸受装置
11 複列円すいころ軸受(軸受)
13,41,51,61,71,81,91,101,111,121 密封装置
14 内輪
16 外輪
18 円すいころ(転動体)
21 前蓋油切り(内輪当接部材)
22,42,52,62,72,82,92,102,112,122 後蓋(内輪当接部材)
24,26,43,53,63,73,83,93,103,113,123
リング部材
25,27 シール部材
30,44,54,64,74,84,94,104,114,124 ラビリンス部(ラビリンス)
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両用の車軸に用いられる軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄道車両用軸受装置の一例として図12に示される軸受装置150は、複列円すいころ軸受151と、軸受部品152と、一対の密封装置153,153と、を備えており、車軸1の先端側に配された一方の密封装置153は、外輪156の外側端部と前蓋油切り157との間に組み付けられており、前蓋油切り157に形成されたシール摺接面158に摺接するシール部材159を有する。車軸1の基端側に配された他方の密封装置153は、外輪156の外側端部と後蓋160との間に組み付けられており、後蓋160に形成されたシール摺接面161に摺接するシール部材162を有する。前蓋油切り157および後蓋160は、外周部にノックピン163,164が嵌着されることにより環状部材165,166が組み付けられている。環状部材165,166は、それらの内周部に配されるシール部材159,162に塵埃や雨水が直接かからないようにしている。
【0003】
更に、鉄道車両用軸受装置の一例として図13に示される軸受装置170は、複列円すいころ軸受171と、軸受部品172と、一対の密封装置173,173と、を備えており、車軸1の先端側に配された一方の密封装置173は、外輪174の外側端部と前蓋175との間に組み付けられており、前蓋175に内嵌された油切り176の外周面に形成されたシール摺接面177に摺接するシール部材178を有する。車軸1の基端側に配された他方の密封装置173は、外輪174の外側端部と後蓋179との間に組み付けられており、後蓋179に内嵌された油切り180の外周面に形成されたシール摺接面181に摺接するシール部材182を有する(例えば、非特許文献1参照)。
【0004】
【非特許文献1】
日本精工株式会社発行カタログ「転がり軸受」(CAT.No.1101e 第B340頁〜第B351頁)
【0005】
尚、通常、上記軸受装置150における前蓋油切り157のシール摺接面158および後蓋160のシール摺接面161、ならびに上記軸受装置170における油切り176のシール摺接面177および油切り180のシール摺接面181は、各々、シール部材との摩耗を軽減するために表面粗さを必要とする。また、前蓋油切り157,後蓋160、および油切り176,油切り180は、それら自体の摩耗を少なくするために表面硬さを必要とする。そのため、各シール摺接面158,161,177,181の軸方向全面に熱処理や硬質クロムメッキ処理を施し研削加工を施す必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記鉄道車両用軸受装置150では、環状部材165,166を取り外した状態で、各シール摺接面158,161に研削加工を施してから、環状部材165,166を前蓋油切り157,後蓋160に取り付けるように構成することにより、各シール摺接面158,161の全面が研削されるものの、環状部材165,166の取り扱い時に起こりうる、他の部材との衝突等、によって、環状部材165,166が変形したり、走行中の衝撃や振動によっては、ノックピン163,164や環状部材165,166が抜け落ちたりする可能性がある。そのため、その変形および脱落の防止対策を施す必要があり、管理項目が増加するばかりか、環状部材165,166およびノックピン163,164の採用によって部品点数が増えるので、製造工程が複雑化する。
【0007】
また、上記鉄道車両用軸受装置170では、油切り176,180を取り外した状態で、各シール摺接面177,181に研削加工を施してから、油切り176,180を前蓋175,後蓋179に取り付けるように構成することにより、各シール摺接面177,181の全面が研削されるものの、走行中の車軸1の撓み、衝撃および振動によって、油切り180と後蓋179との嵌合面にフレッチング摩耗が生じ、特にフレッチング摩耗の進行が著しい場合には、油切り180と後蓋179と、の拘束力が無くなる結果、各シール部材の摩擦力で油切り176,180が連れ回り、車軸1を損傷する可能性がある。
【0008】
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、シール摺接面全面の研削加工を容易且つ安全に実施することができるとともに、車軸への損傷を回避し且つ、信頼性の向上を図れる鉄道車両用軸受装置を提供することにある。
【0009】
【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、本発明に係る鉄道車両用軸受装置は、下記(1)に記載したように、
(1) 内輪、外輪、および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、を有する軸受と、
当該軸受の内輪に当接するように配置された内輪当接部材と、
シール部材を有し、前記軸受内の軸受空間を密封する密封装置と、
を備えた鉄道車両用軸受装置であって、
前記密封装置が、前記内輪当接部材とは独立して形成されて当該内輪当接部材の外周部に外嵌され、前記シール部材が摺接するリング部材を有することを特徴としている。
【0010】
上記(1)に記載の発明によれば、シール部材が、内輪当接部材とは独立して形成されて内輪当接部材の外周部に外嵌されたリング部材に摺接するので、従来のもののような、ノックピンや環状部材、等を用いる場合と比べて、簡素な構造となる。それによって、管理項目の増加や部品点数の増大を回避することができるとともに製造工程が複雑にならない。また、研削加工は、内輪当接部材とは別体のリング部材に施されるため、研削砥石が干渉することなく、シール摺接面全面を研削することができる。また、リング部材は、内輪当接部材のように、軸受組み込み時、軸受取り外し時、走行中の軸方向荷重負荷時、等に荷重を受けることがないので、強度について充分な吟味をする必要性が低くなる。それによって、比較的高価な軸受鋼を用いることなく、安価な材料を採用することができるので、コスト面でも有利となる。また、リング部材は、内輪当接部材とは独立して形成されているため、フレッチング摩耗による連れ回りが無くなって、車軸を損傷することがない。
【0011】
また、前述した目的を達成するために、本発明に係る鉄道車両用軸受装置は、下記(2)に記載したように、
(2) 前記密封装置が、前記リング部材の軸方向近傍に、接触、或いは、非接触、のラビリンスを有することを特徴としている。
【0012】
上記(2)に記載の発明によれば、シール部材が摺接するリング部材の軸方向近傍にラビリンスが配されることにより、密封装置に封入された潤滑剤の漏洩を、密封装置の近傍において、ラジアル方向、および、アキシアル方向で確実に防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る複数の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【0014】
まず、図1および図2を参照して、本発明に係る第1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。
【0015】
図1は本発明の鉄道車両用軸受装置の第1実施形態を示す断面図、そして図2は図1に示す鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0016】
図1に示される本発明の第1実施形態である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、軸受部品12と、一対の密封装置13,13と、を備えている。
【0017】
複列円すいころ軸受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、複列円すいころ軸受10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。この複列円すいころ軸受11には、種々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。
【0018】
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、前蓋油切り(内輪当接部材)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、後蓋(内輪当接部材)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および前蓋油切り21,後蓋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。
【0019】
軸受部品12は、前蓋油切り21と、後蓋22と、ハウジング(不図示)と、を含む。前蓋油切り21は、車軸1の先端側に配された密封装置13の端部を覆うようにして、車軸1の先端部に螺合するボルト23によって固定されている。後蓋22は、車軸1の基端側に配された密封装置13の端部を覆うように配され、車軸1に外嵌されている。
【0020】
密封装置13,13のうち、車軸1の先端側に配された一方の密封装置13は、外輪16の外側端部と前蓋油切り21との間に組み付けられており、前蓋油切り21に外嵌されたリング部材24の外周面に摺接するシール部材25を有する。車軸1の基端側に配された他方の密封装置13は、外輪16の外側端部と後蓋22との間に組み付けられており、後蓋22に外嵌されたリング部材26の外周面に摺接するシール部材27を有する。両リング部材24,26および両シール部材25,27は、それぞれ同一の構造を有するので、ここでは、車軸1の基端側に配された他方の密封装置13等についてのみ詳細に説明する。
【0021】
図2に示すように、密封装置13は、シールケース28と、隔板部材29と、シール部材27と、リング部材26と、を含む。後蓋22の外周部には、密封装置13を覆うように軸方向に突出した外周板部22aが形成されている。シールケース28は、外輪16側から後蓋22に向かうに従って三段階に外径が小さくなる薄肉の金属製部材であって円筒形を有する。シールケース28は、外輪16側に配された一端部が、外輪16の内径面に形成された段部16aに係止され、そして後蓋22側に配された他端部が、後蓋22の内周側に円周方向に形成された凹溝22b内に非接触で配されている。これにより、シールケース28は、外輪16と後蓋22との間において密封装置13の外周部を形成し、密封装置13の内部を覆う。
【0022】
隔板部材29は、薄肉の金属製環状形部材であって断面視L字形を有し、シールケース28の中間部分における内径部に嵌着されている。シール部材27は、環状形を有し、金属製の芯金27aに、主リップ27cとダストリップ27dを有する樹脂部材27bが一体に成形されている。シール部材27は、芯金27aが隔板部材29の内径部に嵌着されることにより、主リップ27cが軸受11側に、そしてダストリップ27dが後蓋22側に配されて、リング部材26に向けて突出する。主リップ27cの外周部には、主リップ27cを内周側へ付勢するためのガータスプリング27eが取り付けられている。主リップ27cと、ダストリップ27dとは、リング部材26の外周面に形成されたシール摺接面26aに摺接する。
【0023】
リング部材26は、鉄、ステンレス鋼、等の比較的安価な金属製部材であって、研削加工の後にメッキや被膜の表面処理が施されており、予め定められた径方向の厚さを有する環状形に形成されている。リング部材26は、後蓋22に有する筒形状部22cの外周面22dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材26は、後蓋22とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによってシール摺接面26aが形成されてから、後蓋22の筒形状部22cに嵌着される。
【0024】
密封装置13は、シールケース28の後蓋22側に配された他端部が後蓋22の凹溝22b内に非接触で配され、シールケース28の中間部が後蓋22の外周板部22aの内周側に配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、シールケース28の他端部と後蓋22の凹溝22bとの間部分と、後蓋22の外周板部22aの内周部分と、に連通するラビリンス部(ラビリンス)30が近接して形成されている。
【0025】
鉄道車両用軸受装置10においては、後蓋22とは独立して形成されて後蓋22の外周部に外嵌されたリング部材26にシール部材27が摺接し、密封装置13が、リング部材27の軸方向近傍に、非接触のラビリンス部30を有する。
【0026】
従って、従来のもののような、ノックピンや環状部材、等を用いる場合と比べて、簡素な構造となる。それによって、管理項目の増加や部品点数の増大を回避することができるとともに製造工程が複雑にならない。また、研削加工は、後蓋22とは別体のリング部材26に施されるため、リング部材26を後蓋22に嵌着する前に研削砥石を用いて行なわれる。よって、当該研削砥石をリング部材26以外の周辺部材に干渉させることなくシール摺接面26a全面を研削することができる。また、リング部材26は、後蓋22のように、軸受組み込み時、軸受取り外し時、走行中の軸方向荷重負荷時、に荷重を受けることがないので、強度について充分な吟味をする必要性が低くなる。それによって、比較的高価な軸受鋼を用いることなく、安価な材料を採用することができるので、コスト面でも有利となる。また、リング部材26は、後蓋22とは独立して形成されているため、フレッチング摩耗による連れ回りが無くなって、車軸を損傷することがない。また、シール部材27が摺接するリング部材26の軸方向近傍にラビリンス部30が配されることにより、密封装置13に封入された潤滑剤の漏洩を、密封装置13の近傍において、ラジアル方向、および、アキシアル方向で確実に防止することができる。
【0027】
尚、シール部材27が摺接する相手部材は、シール部材27の摩耗を少なくするために所定範囲の表面粗さや表面硬さ等を要求される。そのため、シール部材27が接触する相手部材に焼入れや硬質クロムメッキ処理を施し研削加工を行なうのが一般的である。相手部材が後蓋22であると、当該後蓋22にはシール摺接面が設けられるので、そのシール摺接面に研削加工等を行なうこととなる。ところが、後蓋22の外周板部22aが、シール摺接面を覆って軸方向に突出配置されているため、そのシール摺接面の全長に亘って研削加工を行なうことができない。そのため、そのシール摺接面の長さを軸方向に長くする必要がある。しかし、鉄道車両用軸受装置10では、後蓋22とは独立したリング部材26を用いているので、研削加工の際の砥石干渉を生ずることがなくなる。その上、リング部材26におけるシール摺接面26aへの研削加工を行なうだけになるので、後蓋のシール摺接面を延長させる必要がなくなり、結果として、シール部材27の軸方向長さをも短くすることができる。
【0028】
次に、図3を参照して本発明に係る第2実施形態を説明する。図3は本発明の第2実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。以下、第2実施形態の説明を含む各実施形態の説明において、既に説明した部材等と同様な構成ならびに作用を有する部材等については、図中に同一符号または相当符号を付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。
【0029】
図3に示される本発明の第2実施形態である鉄道車両用軸受装置40は、密封装置41において、後蓋(内輪当接部材)42における筒形状部42cの外周面にリング部材43が外嵌され、リング部材43が後蓋42にノックピン45を介して結合されている。
【0030】
リング部材43は、予め定められた径方向の厚さを有する環状形に形成されており、後蓋42に有する筒形状部42cの外周面42dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材43は、後蓋42とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面43aが形成されてから、後蓋42にノックピン45が嵌入されることにより位置決めされて、後蓋42の筒形状部42cに嵌着される。
【0031】
密封装置41は、シールケース28の後蓋42側に配された他端部が後蓋42の凹溝42b内に非接触で配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、シールケース28の他端部と後蓋42の凹溝42bとの間部分と、に連通するラビリンス部44が近接して形成されている。第2実施形態に係る鉄道車両用軸受装置40は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0032】
次に、図4を参照して本発明に係る第3実施形態を説明する。図4は本発明の第3実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0033】
図4に示される本発明の第3実施形態である鉄道車両用軸受装置50は、密封装置51において、後蓋(内輪当接部材)52における筒形状部52cの外周面にリング部材53が外嵌されている。
【0034】
リング部材53は、比較的薄肉の金属製板部材をプレス加工することにより成形されており、後端部にフランジ53bを有する断面視L字形の環状形に形成されており、後蓋52に有する筒形状部52cの外周面52dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材53は、フランジ53bが、シールケース28の他端部の内周側に非接触で配されている。リング部材53は、後蓋52とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面53aが形成されてから、後蓋52の筒形状部52cに嵌着される。
【0035】
密封装置51は、リング部材53のフランジ53bがシールケース28の他端部の内周側に非接触で配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、シールケース28の他端部とフランジ53bとの間部分と、に連通するラビリンス部54が近接して形成されている。第3実施形態に係る鉄道車両用軸受装置50は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0036】
次に、図5を参照して本発明に係る第4実施形態を説明する。図5は本発明の第4実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0037】
図5に示される本発明の第4実施形態である鉄道車両用軸受装置60は、密封装置61において、後蓋(内輪当接部材)62における筒形状部62cの外周面にリング部材63が外嵌されている。この場合、シールケース28の他端部には、2枚に折り重ねられた重合板部28aが設けられており、重合板部28aが後蓋62の外周板部62aの内周側に非接触に配されている。
【0038】
リング部材63は、予め定められた径方向の厚さを有し、後端部にフランジ63bを有する断面視L字形の環状形に形成されており、後蓋62に有する筒形状部62cの外周面62dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材63は、フランジ63bが、シールケース28の重合板部28aの内周側に非接触で配されている。リング部材63は、後蓋62とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面63aが形成されてから、後蓋62の筒形状部62cに嵌着される。
【0039】
密封装置61は、リング部材63のフランジ63bがシールケース28の重合板部28aの内周側に非接触で配され,シールケース28の重合板部28aが後蓋62の外周板部62aの内周側に非接触に配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、シールケース28の重合板部28aと後蓋62との間部分と、に連通するラビリンス部64が近接して形成されている。第4実施形態に係る鉄道車両用軸受装置60は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0040】
次に、図6を参照して本発明に係る第5実施形態を説明する。図6は本発明の第5実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0041】
図6に示される本発明の第5実施形態である鉄道車両用軸受装置70は、密封装置71において、後蓋(内輪当接部材)72における筒形状部72cの外周面にリング部材73が外嵌されている。この場合、シール部材27は、シールケース28の端部を芯金として樹脂部材27bが一体成形されており、外周部に後蓋72の外周板部72aに摺接する補助リップ27gが形成されている。
【0042】
リング部材73は、予め定められた径方向の厚さを有し、後蓋72に有する筒形状部72cの外周面72dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材73は、内輪14側の端部に、リング部材73を後蓋72から取り外す際に、治具を挿入するための凹溝状をなす治具挿入孔73bが形成されている。リング部材73は、後蓋72とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面73aが形成されてから、後蓋72の筒形状部72cに嵌着される。
【0043】
密封装置71は、ダストリップ27dの軸方向後側と、後蓋72の外周板部72aと補助リップ27gとの間部分と、に連通するラビリンス部74が近接して形成されている。第5実施形態に係る鉄道車両用軸受装置70は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0044】
次に、図7を参照して本発明に係る第6実施形態を説明する。図7は本発明の第6実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0045】
図7に示される本発明の第6実施形態である鉄道車両用軸受装置80は、密封装置81において、後蓋(内輪当接部材)82における筒形状部82cの外周面82dに対して締め代を有してリング部材83が外嵌されている。また、シール部材27は、シールケース28の端部を芯金として樹脂部材27bが一体成形されており、外周部に後蓋82に摺接する補助リップ27gが形成されている。そして、後蓋82は、内輪14との間に、金属同士の接触を避けるための樹脂部材85を有している。
【0046】
リング部材83は、予め定められた径方向の厚さを有し、後蓋82に有する筒形状部82cの外周面82dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材83は、後蓋82とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面83aが形成されてから、後蓋82の筒形状部82cに嵌着される。
【0047】
密封装置81は、ダストリップ27dの軸方向後側と、後蓋82と補助リップ27gとの間部分と、に連通するラビリンス部84が近接して形成されている。第6実施形態に係る鉄道車両用軸受装置80は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0048】
次に、図8を参照して本発明に係る第7実施形態を説明する。図8は本発明の第7実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0049】
図8に示される本発明の第7実施形態である鉄道車両用軸受装置90は、密封装置91において、後蓋(内輪当接部材)92における筒形状部92cの外周面にリング部材93が外嵌されている。この場合、シールケース28の他端部には、2枚に折り重ねられた重合板部28aが設けられており、重合板部28aが後蓋92の外周板部92aの内周側に非接触に配されている。
【0050】
リング部材93は、比較的薄肉の金属製板部材をプレス加工することにより成形されており、後端部に断面視コ字形のフランジ93bを有する環状形に形成されており、後蓋92に有する筒形状部92cの外周面92dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材93は、フランジ93bが、シールケース28の重合板部28aに非接触で配されている。リング部材93は、後蓋92とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面93aが形成されてから、後蓋92の筒形状部92cに嵌着される。
【0051】
密封装置91は、リング部材93のフランジ93bがシールケース28の重合部28aの内周側に非接触で配され、シールケース28の重合部28aが後蓋92の外周板部92aの内周側に非接触に配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、フランジ93bとシールケース28の重合部28aとの間部分と、シールケース28の重合部28aと後蓋92の外周板部92aとの間部分と、に連通するラビリンス部94が近接して形成されている。第7実施形態に係る鉄道車両用軸受装置90は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0052】
次に、図9を参照して本発明に係る第8実施形態を説明する。図9は本発明の第8実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0053】
図9に示される本発明の第8実施形態である鉄道車両用軸受装置100は、密封装置101において、後蓋(内輪当接部材)102における筒形状部102cの外周面にリング部材103が外嵌されている。また、後蓋102は、内輪14との間に、金属同士の接触を避けるための樹脂部材105を有している。
【0054】
リング部材103は、比較的薄肉の金属製板部材をプレス加工することにより成形されており、先端部に断面視L字形の折曲部103cを有するとともに、後端部に断面視コ字形のフランジ103bを有する環状形に形成されている。リング部材103は、後蓋102に有する筒形状部102cの外周面102dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材103は、後蓋102とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面103aが形成されてから、後蓋102の筒形状部102cに嵌着される。
【0055】
密封装置101は、リング部材103のフランジ103bがシールケース28の他端部の内周側に非接触で配され、シールケース28の他端部が後蓋102の外周板部102aの内周側に非接触に配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、フランジ103bとシールケース28の他端部との間部分と、シールケース28の他端部と後蓋102の外周板部102aとの間部分と、に連通するラビリンス部104が近接して形成されている。第8実施形態に係る鉄道車両用軸受装置100は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0056】
次に、図10を参照して本発明に係る第9実施形態を説明する。図10は本発明の第9実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0057】
図10に示される本発明の第9実施形態である鉄道車両用軸受装置110は、密封装置111において、後蓋(内輪当接部材)112における筒形状部112cの外周面にリング部材113が外嵌されている。
【0058】
リング部材113は、比較的薄肉の金属製板部材をプレス加工することにより成形されており、後端部に断面視コ字形のフランジ113bを有する環状形に形成されている。リング部材113は、後蓋112に有する筒形状部112cの外周面112dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材113は、後蓋112とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工が施されることによって、両リップ27c,27dが摺接するシール摺接面113aが形成されてから、後蓋112の筒形状部112cに嵌着される。
【0059】
密封装置111は、リング部材113のフランジ113bがシールケース28の他端部の内周側に非接触で配され、シールケース28の他端部が後蓋112の外周板部112aの内周側に非接触に配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、フランジ113bとシールケース28の他端部との間部分と、シールケース28の他端部と後蓋112の外周板部112aとの間部分と、に連通するラビリンス部114が近接して形成されている。第9実施形態に係る鉄道車両用軸受装置110は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0060】
続いて、図11を参照して本発明に係る第10実施形態を説明する。図11は本発明の第10実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【0061】
図11に示される本発明の第10実施形態である鉄道車両用軸受装置120は、密封装置121において、後蓋(内輪当接部材)122における筒形状部122cの外周面にリング部材123が外嵌されている。この場合、シール部材27は、シールケース28の端部を芯金として樹脂部材27bが一体成形されている。また、シール部材27は、シールケース28の外周側に突出したフランジを有する環状形のフランジ板部材27fが外周部に結合されており、フランジ板部材27fのフランジが、後蓋122の外周板部122aの内周部に非接触に配されている。
【0062】
リング部材123は、比較的薄肉の金属製板部材をプレス加工することにより成形されており、後端部にフランジ123bを有する断面視L字形の環状形に形成されており、後蓋122に有する筒形状部122cの外周面122dに対して締め代を有して外嵌されている。リング部材123は、フランジ123bが、シールケース28に非接触で配されている。リング部材123は、後蓋122とは別体に形成されており、外周面全面に研削加工等による粗さ改善が施されることによってシール摺接面123aが形成されてから、後蓋122の筒形状部122cに嵌着される。
【0063】
密封装置121は、リング部材123のフランジ123bがシールケース28に非接触で配されているため、ダストリップ27dの軸方向後側と、フランジ板部材27fと後蓋122の外周板部122aとの間部分と、に連通するラビリンス部124が近接して形成されている。第10実施形態に係る鉄道車両用軸受装置120は、第1実施形態と略同様な作用および効果を有し、その他特有の作用および効果は容易に類推可能であるため、それらの記述は省略する。
【0064】
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、適宜な変形、改良、等が可能である。
【0065】
例えば、鉄道車両用軸受装置に用いられるシール部材は、その樹脂部材をゴム部材としてもよく、また、その芯金を金属製のものではなく、樹脂製のものにしても良い。
【0066】
また、ラビリンス部(ラビリンス)は、後蓋および前蓋油切りの外周部に配されるハウジングとの間に配されても良く、その場合には、ハウジングの内周部を後蓋、前蓋油切りの外周面に非接触に配置すれば良い。
【0067】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、シール部材が、内輪当接部材とは独立して形成されて内輪当接部材の外周部に外嵌されたリング部材に摺接するので、従来のもののような、ノックピンや環状部材、等を用いる場合と比べて、簡素な構造となる。それによって、管理項目の増加や部品点数の増大を回避することができるとともに製造工程が複雑にならない。また、研削加工は、内輪当接部材とは別体のリング部材に施されるため、研削砥石が干渉することなく、シール摺接面全面を研削することができる。また、リング部材は、内輪当接部材のように、軸受組み込み時、軸受取り外し時、走行中の軸方向荷重負荷時、等に荷重を受けることがないので、強度について充分な吟味をする必要性が低くなる。それによって、比較的高価な軸受鋼を用いることなく、安価な材料を採用することができるので、コスト面でも有利となる。また、リング部材は、内輪当接部材とは独立して形成されているため、フレッチング摩耗による連れ回りが無くなって、車軸を損傷することがない。
【0068】
また、本発明によれば、シール部材が摺接するリング部材の軸方向近傍にラビリンスが配されることにより、密封装置に封入された潤滑剤の漏洩を、密封装置の近傍において、ラジアル方向、および、アキシアル方向で確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である鉄道車両用軸受装置の断面図である。
【図2】図1に示した鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図4】本発明の第3実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図5】本発明の第4実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図6】本発明の第5実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図7】本発明の第6実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図8】本発明の第7実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図9】本発明の第8実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図10】本発明の第9実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図11】本発明の第10実施形態である鉄道車両用軸受装置に用いられる密封装置の要部の拡大断面図である。
【図12】鉄道車両用軸受装置の一例の断面図である。
【図13】図12とは異なる構成の従来の鉄道車両用軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
10,40,50,60,70,80,90,100,110,120 鉄道車両用軸受装置
11 複列円すいころ軸受(軸受)
13,41,51,61,71,81,91,101,111,121 密封装置
14 内輪
16 外輪
18 円すいころ(転動体)
21 前蓋油切り(内輪当接部材)
22,42,52,62,72,82,92,102,112,122 後蓋(内輪当接部材)
24,26,43,53,63,73,83,93,103,113,123
リング部材
25,27 シール部材
30,44,54,64,74,84,94,104,114,124 ラビリンス部(ラビリンス)
Claims (2)
- 内輪、外輪、および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、を有する軸受と、当該軸受の内輪に当接するように配置された内輪当接部材と、シール部材を有し、前記軸受内の軸受空間を密封する密封装置と、を備えた鉄道車両用軸受装置であって、
前記密封装置が、前記内輪当接部材とは独立して形成されて当該内輪当接部材の外周部に外嵌され、前記シール部材が摺接するリング部材を有することを特徴とする鉄道車両用軸受装置。 - 前記密封装置が、前記リング部材の軸方向近傍に、接触、或いは、非接触、のラビリンスを有することを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用軸受装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003114600A JP2004316853A (ja) | 2003-04-18 | 2003-04-18 | 鉄道車両用軸受装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008008424A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Ntn Corp | 鉄道車両用軸受装置 |
JP2008175395A (ja) * | 2008-02-04 | 2008-07-31 | Ntn Corp | 車輪用軸受装置 |
JP2013228046A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Nsk Ltd | 鉄道車両用軸受ユニット及び圧入部材の引き抜き方法 |
DE102004019974B4 (de) * | 2003-05-12 | 2014-02-27 | Ntn Corp. | Achslager des Schienenfahrzeuges |
JP2016014418A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 日本精工株式会社 | 転鉄道車両用軸受の密封装置 |
-
2003
- 2003-04-18 JP JP2003114600A patent/JP2004316853A/ja not_active Withdrawn
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