JP2008025731A - Railway vehicle axle bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受の潤滑性能を長期に亘って一定に維持することが可能な鉄道車両車軸用軸受に関する。 The present invention relates to a railway vehicle axle bearing capable of maintaining the lubrication performance of the bearing constant over a long period of time.
従来、鉄道車両車軸には、例えば特許文献1に開示されたような各種の円すいころ軸受が用いられている。その一例として図1(a)に示された円すいころ軸受は、相対回転可能に対向配置された軌道輪(内輪1、外輪3)と、内外輪1,3の対向面にそれぞれ周方向に連続して形成された軌道面1s,3s間に沿って転動自在に組み込まれた複数の転動体(円すいころ)5と、複数の円すいころ5を1つずつ回転自在に保持しながら、内外輪1,3間に沿って公転する保持器11とが設けられている。なお、円すいころ5は、軌道面1s,3sに沿って転動する円すい形状を成す転動面5mと、転動面5mの両側にそれぞれ形成された円形の端面5a,5bとを備えており、一方の端面(小径端面)5aは、他方の端面(大径端面)5bよりも小径に形成されている。
Conventionally, various types of tapered roller bearings as disclosed in, for example,
かかる軸受において、鉄道車両車軸(回転軸)13には、2つの内輪1が背面同士を環状の間座15に当て付けた状態で嵌合されており、これら2つの内輪1の外側に対向して単体(一体型)の外輪3がハウジング(図示しない)に嵌合されている。この場合、各内輪1の対向面には、円すいころ5の転動面5mの円すい形状に沿うように、間座15側から離間する方向に沿って末広がり状に傾斜した環状の内輪軌道面1sが形成されており、一方、外輪3の対向面には、各内輪1の内輪軌道面1sに沿って傾斜した2つの環状の外輪軌道面3sが形成されている。
In such a bearing, two
また、各内輪軌道面1sの両側には、当該軌道面1s,3sに沿って環状の鍔部7,9が突出されており、その突出端7e,9eの径寸法が相互に異なっている。具体的に説明すると、各内輪1において、間座15側の鍔部7(以下、小径鍔部7という)は、比較的小径の突出端7eとなり、反間座15側の突出端9e(以下、大径鍔部9という)は、間座15側の鍔部7よりも比較的大径の突出端9eとなっている。
Further, on both sides of each inner
更に、2つの内輪1の軸方向(アキシアル方向)両側には、それぞれ、環状の当接体(油切り部材17、後蓋19)が鉄道車両車軸(回転軸)13に嵌合(外嵌)した状態で当接している。この場合、一方側(図1(a)中向って左側)の油切り部材(当接体)17に対してエンドキャップ21をアキシアル方向に当て付け、これを複数のキャップスクリュウ23で車軸13に締結することで、円すいころ軸受に所定の予圧を付与することができる。
Furthermore, on both sides in the axial direction (axial direction) of the two
このような軸受において、鉄道車両車軸(回転軸)13を回転させると、内外輪1,3が回転中心軸Q回りに相対回転する間(軸受回転中)に、当該内外輪1,3の軌道面1s,3s間に保持器11と共に組み込まれた複数の円すいころ5は、その両端面(小径端面5a、大径端面5b)が各鍔部7,9の案内面7s,9sに保持・案内されながら軌道面1s,3sに沿って転動する。この場合、軸受回転中における潤滑性能を一定に維持するために、軸受内部には、潤滑剤(例えば、グリース)が軸受内部に封入されている。
In such a bearing, when the railcar axle (rotating shaft) 13 is rotated, the tracks of the inner and
また、内外輪1,3の両側には、軸受内部を軸受外部から密封するための密封機構が設けられており、これにより、潤滑剤(グリース)の軸受外部への漏洩防止と共に、異物(例えば、水、塵埃)の軸受内部への浸入防止が図られている。かかる密封機構は、基端部25eが外輪3に固定され、その先端部25tが当接体(油切り部材17、後蓋19)に非接触状態に位置決めされた環状のシールケース25と、当該シールケース25と当接体17,19との間に介在された密封部材27とを備えている。なお、シールケース25は、基端部25eから軸受内部を覆うように先端部25tに向けて延出されており、先端部25tと当接体17,19との間には、ラビリンス(狭いすきま)が構成されている。
In addition, on both sides of the inner and
このような密封機構によれば、シールケース25と密封部材27との構成が相互に組合されることで軸受内部の密封性が高められ、軸受回転中における潤滑性能が一定に維持されている。このとき、内外輪1,3間に保持器11と共に組み込まれた複数の円すいころ5は、保持器11により1つずつ回転自在に保持されながら、同時に潤滑剤(グリース)により保持器11や軌道面1s,3sとの間の摩擦抵抗が低減されつつ軌道面1s,3sに沿って転動する。
According to such a sealing mechanism, the
ところで、上述したような鉄道車両車軸用軸受には、長期間(例えば、連続走行距離で120万km)に亘ってメンテナンスフリー(非分解)の要求がされている。かかる要求を満足するためには、軸受内部の各部位(特に、円すいころ5と保持器11及び内外輪1,3の軌道面1s,3sとの摺接箇所、鍔部9の案内面9s)に長期に亘って安定して潤滑剤(グリース)を供給し続けることが不可欠となる。
By the way, the railway vehicle axle bearings as described above are required to be maintenance-free (non-disassembled) for a long period of time (for example, 1.2 million km in continuous travel distance). In order to satisfy such a requirement, each part in the bearing (particularly, the sliding contact point between the
このため、例えば特許文献2には、円すいころの小径端面に凹部を形成し、当該凹部に潤滑剤を充填する技術が提案されている。また、例えば特許文献3には、円すいころの小径端面に凹部(又は、貫通孔)を形成し、ここに充填した固形潤滑剤を露出させた技術が提案されている。
For this reason, for example, Patent Document 2 proposes a technique in which a concave portion is formed on a small-diameter end face of a tapered roller and the concave portion is filled with a lubricant. For example,
しかしながら、特許文献2,3の技術では、潤滑剤を充填するための凹部を比較的深く形成しなければならないと共に、当該凹部の形成方向も内外輪間に組み込まれる円すいころの傾斜方向を考慮しなければならない。この場合、凹部の加工に手間と時間がかかるため、円すいころの製造効率が低下すると共に、当該円すいころの製造コストが上昇してしまう。これは、複数の円すいころを組み込んだ軸受全体の製造効率の低下や製造コストの大幅な上昇につながる結果となる。更に、特許文献2,3の技術では、凹部を比較的深く形成する必要上、その深さの程度によっては、円すいころ自体の強度が低下してしまう場合がある。
However, in the techniques of
そこで、軸受内部の各部位に長期に亘って安定して潤滑剤(グリース)を供給し続けることが可能な製造効率に優れた低コストの鉄道車両車軸用軸受の開発が望まれているが、現在そのような軸受は知られていない。
本発明は、このような要望に応えるためになされており、その目的は、軸受内部の各部位に長期に亘って安定して潤滑剤(グリース)を供給し続けることが可能な製造効率に優れた低コストの鉄道車両車軸用軸受を提供することにある。 The present invention has been made in order to meet such a demand, and its purpose is excellent in manufacturing efficiency capable of continuously supplying a lubricant (grease) to each part inside the bearing for a long period of time. Another object of the present invention is to provide a low-cost railcar axle bearing.
かかる目的を達成するために、本発明は、互いに相対回転可能に対向配置され且つ鉄道車両の車軸を支持する軌道輪と、軌道輪の対向面にそれぞれ形成された軌道面間に転動自在に組み込まれた複数の円すいころとを備えた鉄道車両車軸用軸受であって、円すいころは、軌道面に沿って転動する円すい形状を成す転動面と、転動面の両側にそれぞれ形成された円形の端面とを備えており、一方の端面は、他方の端面よりも小径に形成されていると共に、当該一方の端面には、その一部を窪ませて形成した少なくとも1つの窪み部が設けられている。この場合、窪み部は、潤滑剤を収容して保持可能に構成されている。 In order to achieve such an object, the present invention is configured to freely roll between a raceway that is disposed so as to be relatively rotatable with respect to each other and supports an axle of a railway vehicle, and a raceway surface formed on an opposite surface of the raceway. A rolling stock axle bearing having a plurality of tapered rollers incorporated therein, and the tapered rollers are respectively formed on a rolling surface having a conical shape that rolls along the raceway surface and on both sides of the rolling surface. The one end surface is formed to have a smaller diameter than the other end surface, and at least one indented portion formed by recessing a part of the one end surface is formed on the one end surface. Is provided. In this case, the recess is configured to accommodate and hold the lubricant.
このような発明において、窪み部は、円形を成す一方の端面の中心から外径方向に向って同心円状に配列されていると共に、それぞれ周方向に沿って連続して形成されている。この場合、窪み部をそれぞれ周方向に沿って所定間隔で断続して形成しても良い。また、窪み部は、円形を成す一方の端面の中心から外径方向に向って螺旋状に連続して形成されている。この場合、窪み部を所定間隔で断続して形成しても良い。また、窪み部を円形を成す一方の端面上に点在させても良い。更に、窪み部は、円形を成す一方の端面上を横断する方向に延在している。この場合、一方の端面上を横断する方向に延在している窪み部は、互いに平行に配置しても良いし、或いは、互いに交差して配置しても良い。 In such an invention, the recesses are arranged concentrically from the center of one end surface forming a circle toward the outer diameter direction, and are continuously formed along the circumferential direction. In this case, the recesses may be formed intermittently at predetermined intervals along the circumferential direction. Moreover, the hollow part is continuously formed in a spiral shape from the center of one end surface forming a circle toward the outer diameter direction. In this case, the depressions may be formed intermittently at a predetermined interval. Moreover, you may make a hollow part interspersed on one end surface which comprises circular. Further, the recess extends in a direction crossing over one end surface forming a circle. In this case, the recesses extending in the direction crossing one of the end faces may be arranged in parallel to each other, or may be arranged to cross each other.
本発明によれば、円すいころの一方の端面に窪み部を設け、潤滑剤を収容して保持させることで、軸受内部の各部位に長期に亘って安定して潤滑剤(グリース)を供給し続けることが可能な製造効率に優れた低コストの鉄道車両車軸用軸受を実現することができる。 According to the present invention, a concave portion is provided on one end face of the tapered roller, and the lubricant is accommodated and held, so that the lubricant (grease) can be stably supplied to each part inside the bearing for a long time. It is possible to realize a low-cost railway vehicle axle bearing with excellent manufacturing efficiency that can be continued.
以下、本発明の一実施の形態に係る鉄道車両車軸用軸受について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施の形態は、上述した鉄道車両車軸用軸受(図1(a))の円すいころ5の改良であるため、以下では改良部分の説明にとどめる。
Hereinafter, a railway vehicle axle bearing according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Since the present embodiment is an improvement of the
図1(b)に示すように、鉄道車両車軸用軸受装置の円すいころ5において、小径端面5aには、その一部を窪ませて形成した複数の窪み部5gが設けられている。この場合、複数の窪み部5gは、潤滑剤(グリース)を収容して保持可能に構成されている。なお、図面上において、潤滑剤(グリース)は特に図示しない。
As shown in FIG.1 (b), in the
以上、本実施の形態によれば、各窪み部5gは、従来に比べて比較的簡単に形成することができる。例えば円すいころ5製造時にプレス加工で小径端面5aに複数の窪み部5gを形成した後、バレル加工により各窪み部5gのエッジを丸めるだけで、潤滑剤(グリース)の収容・保持性に優れた窪み部5gを完成させることができる。この場合、各窪み部5gの形成方向については、従来のように内外輪1,3間に組み込まれる円すいころ5の傾斜方向を考慮する必要は無い。
As mentioned above, according to this Embodiment, each
この結果、複数の窪み部5gの加工に手間と時間がかからないため、円すいころ5の製造効率を向上させることができると共に、当該円すいころ5の製造コストを低減させることができる。これにより、複数の円すいころ5を組み込んだ軸受全体の製造効率の向上並びに製造コストの大幅な削減を実現することができる。更に、各窪み部5gは、比較的浅く形成しても潤滑剤(グリース)の収容・保持性に影響は無いため、円すいころ5自体の強度が低下することは無い。
As a result, since it does not take time and effort to process the plurality of recessed
また、本実施の形態によれば、小径端面5aに複数の窪み部5gに収容・保持された潤滑剤(グリース)は、軸受回転中における遠心力の作用を受けることで、当該円すいころ5の転動面5mから大径端面5b方向へ徐々に移動することになる。この場合、円すいころ5の全体表面は、常に潤滑剤(グリース)で覆われた湿潤状態に維持されるため、軸受内部の各部位(特に、円すいころ5と保持器11及び内外輪1,3の軌道面1s,3sとの摺接箇所、鍔部9の案内面9s)に長期に亘って安定して潤滑剤(グリース)を供給し続けることができる。同時に、円すいころ5と保持器11及び内外輪1,3の軌道面1s,3s、鍔部9の案内面9sとの間の摩耗や摩損などの発生を低減させることができる。これにより、摩耗粉などによる潤滑剤(グリース)の潤滑性能の低下を抑制することが可能となり、その結果、長期間(例えば、連続走行距離で120万km)に亘ってメンテナンスフリー(非分解)の要求を満足する鉄道車両車軸用軸受を実現することができる。
Further, according to the present embodiment, the lubricant (grease) accommodated and held in the plurality of
なお、上述した実施の形態において、複数の窪み部5gの深さや大きさについては特に言及しなかったが、これは例えば潤滑剤(グリース)の種類や、円すいころ5の形状及び大きさに応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定はしない。また、複数の窪み部5gの形状については、各窪み部5gに潤滑剤(グリース)を安定して収容・保持できるような形状であれば特に限定されることは無いが、以下に一例を挙げる。
In the above-described embodiment, the depth and size of the plurality of
第1の構成例として、図1(c)に示された窪み部5gは、小径端面5aの中心から外径方向に向って同心円状に配列されていると共に、それぞれ周方向に沿って連続して形成されている。この場合、窪み部5g相互の径方向ピッチや窪み部5gの幅は、例えば潤滑剤(グリース)の種類や、円すいころ5の形状及び大きさに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。なお、同図では、窪み部5gのレイアウトを分かり易くするために、ハッチングを施したが、これは断面を示すものでは無い。
As a first configuration example, the recessed
第2の構成例として、図1(d)に示された窪み部5gは、小径端面5aの中心から外径方向に向って同心円状に配列されていると共に、それぞれ周方向に沿って所定間隔で断続して形成されている。この場合、窪み部5g相互の周方向ピッチや窪み部5gの幅は、例えば潤滑剤(グリース)の種類や、円すいころ5の形状及び大きさに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。なお、同図では、窪み部5gのレイアウトを分かり易くするために、ハッチングを施したが、これは断面を示すものでは無い。
As a second configuration example, the recessed
第3の構成例として、図2(a)に示された窪み部5gは、小径端面5aの中心から外径方向に向って螺旋状に連続して形成されている。この場合、窪み部5gの螺旋ピッチや巻き数並びに窪み部5gの幅は、例えば潤滑剤(グリース)の種類や、円すいころ5の形状及び大きさに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
As a third configuration example, the recessed
第4の構成例として、図2(b)に示された窪み部5gは、小径端面5aの中心から外径方向に向って螺旋状に且つ所定間隔で断続して形成されている。この場合、窪み部5g相互の螺旋方向ピッチや窪み部5gの幅は、例えば潤滑剤(グリース)の種類や、円すいころ5の形状及び大きさに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
As a fourth configuration example, the
第5の構成例として、図2(c)に示された窪み部5gは、小径端面5a上に点在している。この場合、図面上では、円形の窪み部5gを点在させているが、これに代えて、四角形、三角形、楕円形など各種の形状を適用することができる。また、これら各種の形状を任意に組み合わせて点在させても良い。なお、窪み部5gの点在数や点在ピッチ並びに大きさは、例えば潤滑剤(グリース)の種類や、円すいころ5の形状及び大きさに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
As a fifth configuration example, the recessed
第6の構成例として、図2(d),(e)に示された窪み部5gは、小径端面5a上を横断する方向に延在している。この場合、窪み部5gを互いに平行に配置させても良いし(同図(d))、窪み部5gを互いに交差して配置させても良い(同図(e))。この場合、窪み部5g相互のピッチや窪み部5gの幅は、例えば潤滑剤(グリース)の種類や、円すいころ5の形状及び大きさに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
As a sixth configuration example, the
1 内輪
1s 内輪軌道面
3 外輪
3s 外輪軌道面
5 円すいころ
5a 小径端面
5b 大径端面
5g 窪み部
5m 転動面
13 車軸
DESCRIPTION OF
Claims (10)
円すいころは、軌道面に沿って転動する円すい形状を成す転動面と、転動面の両側にそれぞれ形成された円形の端面とを備えており、
一方の端面は、他方の端面よりも小径に形成されていると共に、当該一方の端面には、その一部を窪ませて形成した少なくとも1つの窪み部が設けられていることを特徴とする鉄道車両車軸用軸受。 A railroad provided with a raceway which is opposed to each other so as to be rotatable relative to each other and supports an axle of the railroad vehicle, and a plurality of tapered rollers which are rotatably incorporated between raceway surfaces formed on opposite surfaces of the raceway. A vehicle axle bearing,
The tapered roller includes a rolling surface having a conical shape that rolls along the raceway surface, and circular end surfaces formed on both sides of the rolling surface,
One end surface is formed with a smaller diameter than the other end surface, and the one end surface is provided with at least one recess formed by recessing a part thereof. Bearings for vehicle axles.
9. The railcar axle bearing according to claim 8, wherein the recesses extending in a direction transverse to one end face are arranged so as to intersect each other.
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Cited By (1)
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CN112128231A (en) * | 2020-09-22 | 2020-12-25 | 宁波达克轴承有限公司 | Retainer of cylindrical roller bearing and use method thereof |
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2006
- 2006-07-21 JP JP2006199531A patent/JP2008025731A/en active Pending
Cited By (2)
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CN112128231A (en) * | 2020-09-22 | 2020-12-25 | 宁波达克轴承有限公司 | Retainer of cylindrical roller bearing and use method thereof |
CN112128231B (en) * | 2020-09-22 | 2022-04-08 | 宁波达克轴承有限公司 | Retainer of cylindrical roller bearing and use method thereof |
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