JP4829699B2 - 鉄道車両用軸受装置 - Google Patents

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Description

本発明は、鉄道車両の車軸を支持する鉄道車両用軸受装置に関する。
鉄道車両の車軸を支持する鉄道車両用軸受装置には、図３に示すように、車軸１を支持する転がり軸受２の内輪３の後面側に、車軸１の拡径部１ａに嵌合固定される後蓋６を設け、車軸１に圧入される内輪３の軸方向位置を位置決めするようにしたものがある。内輪３の前面側には、転がり軸受２を抜け止めする前蓋７が設けられる。この例では、外輪４の両端部に装着されたシール部材８を後蓋６と前蓋７の外周面に摺接させて、軸受内部を密封するようにしている。
上述した鉄道車両用軸受装置では、鉄道車両に特有の過大なラジアル荷重によって車軸１に大きな曲げモーメントが負荷されると、互いに当接する内輪３の後端面と後蓋６の前端面との間に繰り返し応力が発生し、これらの端面にフレッティング摩耗が生じる。このようなフレッティング摩耗が生じると、転がり軸受２の軸方向精度が低下するとともに、フレッティング摩耗で発生した摩耗粉が軸受内部に侵入して、軸受寿命が短くなる問題がある。
このような問題に対して、前記転がり軸受の内輪の後端面と後蓋の前端面との間に、これらの両端面に当接させて環状スペーサを介在させ、この環状スペーサの外周側端部に、内輪の後端面と後蓋の前端面との間をシールする環状弾性シール部材を固着することにより、両端面でのフレッティング摩耗を抑制するとともに、発生した摩耗粉の軸受内部への侵入を防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３３７３０２号公報
特許文献１に記載された鉄道車両用軸受装置は、内輪の後端面と後蓋の前端面との間でのフレッティング摩耗を抑制できるとともに、摩耗粉の軸受内部への侵入を防止できるが、軸受装置を車軸に組み込むときに、圧入される内輪と車軸の間にスティックスリップが生じると、内輪の後端面に環状スペーサを介して当接された後蓋は、その後端部の内径面が車軸の拡径部に嵌合されるまでは、ルーズに車軸に外嵌されているので、スティックスリップによる内輪の間歇的な急前進によって叩かれ、内輪の後端側から大きく離脱することがある。このため、内輪の後端面と後蓋の前端面との間に介在する環状スペーサが倒れ込んで、軸受装置の組み込み作業に支障を来たす問題がある。また、外輪の後端部に装着されたシール部材が後蓋の外周面から外れ、軸受内部に異物が侵入する恐れもある。
そこで、本発明の課題は、車軸に圧入される内輪にスティックスリップが生じても、環状スペーサが倒れ込まないようにすることと、外輪の後端部に装着されたシール部材が後蓋の外周面から外れないようにすることである。
上記の課題を解決するために、本発明は、鉄道車両の車軸を支持する転がり軸受の内輪の後端面と、その後面側で車軸に外嵌される後蓋の前端面との間に、これらの両端面に当接させて環状スペーサを介在させ、この環状スペーサの外周側端部に、内輪の後端面と後蓋の前端面との間をシールする環状弾性シール部材を固着した鉄道車両用軸受装置において、前記内輪の後端面と後蓋の前端面との間に、前記車軸の外径面と前記後蓋の内径面との間に嵌挿され、後蓋の内径面にタイトフィットに嵌合される円筒部と、この円筒部の前端から外向きに立ち上がり、前記環状スペーサの前端面に当接させるフランジ部を有するリング状部材を設けた構成を採用した。
すなわち、内輪の後端面と後蓋の前端面との間に、車軸の外径面と後蓋の内径面との間に嵌挿され、後蓋の内径面にタイトフィットに嵌合される円筒部と、この円筒部の前端から外向きに立ち上がり、環状スペーサの前端面に当接させるフランジ部を有するリング状部材を設けることにより、スティックスリップによる内輪の間歇的な急前進によって後蓋が叩かれ、後蓋が内輪の後端側から離脱しても、環状スペーサが後蓋の前端面から離脱しないようにし、環状スペーサの倒れ込みを防止できるようにした。
前記リング状部材の円筒部を、前記車軸の外径面にもタイトフィットに嵌合されるようにすることにより、この円筒部に後蓋のブレーキ作用を持たせ、後蓋が内輪の急前進によって叩かれても内輪の後端側から離脱しないようにして、外輪の後端部に装着されたシール部材が後蓋の外周面から外れないようにすることができる。
本発明の鉄道車両用軸受装置は、内輪の後端面と後蓋の前端面との間に、車軸の外径面と後蓋の内径面との間に嵌挿され、後蓋の内径面にタイトフィットに嵌合される円筒部と、この円筒部の前端から外向きに立ち上がり、環状スペーサの前端面に当接させるフランジ部を有するリング状部材を設けたので、スティックスリップによる内輪の間歇的な急前進によって後蓋が叩かれ、後蓋が内輪の後端側から離脱しても、環状スペーサが後蓋の前端面から離脱しないようにし、環状スペーサの倒れ込みを防止することができる。
前記リング状部材の円筒部を、車軸の外径面にもタイトフィットに嵌合されるようにすることにより、この円筒部に後蓋のブレーキ作用を持たせ、後蓋が内輪の急前進によって叩かれても内輪の後端側から離脱しないようにして、外輪の後端部に装着されたシール部材が後蓋の外周面から外れないようにすることができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１に示すように、車軸１を支持する転がり軸受２としての、内輪３と外輪４の間に複列の円錐ころ５が配列された複列円錐ころ軸受と、内輪３の後面側で車軸１の拡径部１ａに嵌合固定され、車軸１に圧入される内輪３の軸方向位置を位置決めする後蓋６と、内輪３の前面側で車軸１に外嵌され、転がり軸受２を抜け止めする前蓋７とで基本的に構成されており、転がり軸受２の後面側と前面側とが、それぞれ外輪４の両端部に装着され、後蓋６と前蓋７の外周面に摺接するシール部材８で密封されるようになっている。
図２に拡大して示すように、前記内輪３の後端面と後蓋６の前端面との間には、これらの両端面に当接する環状スペーサ９が介在し、その外周側端部に環状弾性シール部材９ａが固着されるとともに、車軸１の外径面と後蓋６の内径面との間に嵌挿され、これらの外径面と内径面とにタイトフィットに嵌合される円筒部１０ａと、円筒部１０ａの前端から外向きに立ち上がり、環状スペーサ９の前端面に当接されるフランジ部１０ｂとを有するリング状部材１０が介在している。
前記後蓋６の前端面には段差部６ａが設けられ、環状スペーサ９の環状弾性シール部材９ａは、この段差部６ａの外径側で内輪３の後端面と後蓋６の前端面とに当接されている。また、環状スペーサ９の内周側は屈曲段差によって前面側が凹んでおり、この凹んだ環状スペーサ９の内周側前面に、リング状部材１０のフランジ部１０ｂが重ねられるように当接されている。
したがって、前記車軸１に圧入される内輪３にスティックスリップが生じて、後蓋６が内輪３の間歇的な急前進によって叩かれても、車軸１の外径面と後蓋６の内径面との間にタイトフィットに嵌合された円筒部１０ａを有するリング状部材１０が、環状スペーサ９の後蓋６の前端面からの離脱と倒れ込みを防止するとともに、後蓋６のブレーキ作用をし、後蓋６が内輪３の後端側から離脱しないようにして、外輪４の後端部に装着されたシール部材８の後蓋６の外周面からの外れを防止する。
この実施形態では、リング状部材１０の円筒部１０ａを、車軸１の外径面と後蓋６の内径面との両方にタイトフィットに嵌合したが、後蓋６の内径面のみにタイトフィットに嵌合することもでき、この場合は、環状スペーサ９の後蓋６の前端面からの離脱をなくして、その倒れ込みを防止することができる。
上述した実施形態では、転がり軸受を複列円錐ころ軸受としたが、本発明に係る鉄道車両用軸受装置は、転がり軸受を複列円筒ころ軸受等の他の軸受としたものにも適用することができる。
実施形態の鉄道車両用軸受装置を示す縦断面図 図１の鉄道車両用軸受装置の後面側を拡大して示す縦断面図 従来の鉄道車両用軸受装置を示す縦断面図
１ 車軸
１ａ 拡径部
２ 転がり軸受
３ 内輪
４ 外輪
５ 円錐ころ
６ 後蓋
６ａ 段差部
７ 前蓋
８ シール部材
９ 環状スペーサ
９ａ 環状弾性シール部材
１０ リング状部材
１０ａ 円筒部
１０ｂ フランジ部

Claims (2)

  1. 鉄道車両の車軸を支持する転がり軸受の内輪の後端面と、その後面側で車軸に外嵌される後蓋の前端面との間に、これらの両端面に当接させて環状スペーサを介在させ、この環状スペーサの外周側端部に、前記内輪の後端面と後蓋の前端面との間をシールする環状弾性シール部材を固着した鉄道車両用軸受装置において、前記内輪の後端面と後蓋の前端面との間に、前記車軸の外径面と前記後蓋の内径面との間に嵌挿され、後蓋の内径面にタイトフィットに嵌合される円筒部と、この円筒部の前端から外向きに立ち上がり、前記環状スペーサの前端面に当接させるフランジ部を有するリング状部材を設けたことを特徴とする鉄道車両用軸受装置。
  2. 前記リング状部材の円筒部を、前記車軸の外径面にもタイトフィットに嵌合されるようにした請求項１に記載の鉄道車両用軸受装置。
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