JP2000199525A - 油潤滑外輪回転の転がり軸受装置 - Google Patents

油潤滑外輪回転の転がり軸受装置

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JP2000199525A JP11002568A JP256899A JP2000199525A JP 2000199525 A JP2000199525 A JP 2000199525A JP 11002568 A JP11002568 A JP 11002568A JP 256899 A JP256899 A JP 256899A JP 2000199525 A JP2000199525 A JP 2000199525A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油浴潤滑、外輪回転の場合でも、簡単な構成
で適切な潤滑状態が確保できる軸受装置を提供する。 【解決手段】 油潤滑,外輪回転で運転される転がり軸
受1と、この転がり軸受1の外輪3に隣接して外輪3と
共に回転する外輪隣接部品9とを備える。外輪3の軌道
面3aと外輪隣接部品9の外輪軌道面3aに続く内径面
部とで、油溜まり6を形成する。油溜まり6は、外輪軌
道面3aで片面が形成される断面V字状の部分と、これ
より堰部10aまで広がる部分とで形成される。外輪3
は、例えば鉄道車両の車輪や、あるいはプーリ,ギヤ等
の回転体8に設置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、油潤滑の外輪回
転で使用される軸受、例えば固定の車軸に取付られて車
輪を回転自在に支持する軸受等に適用される転がり軸受
装置、およびこの転がり軸受装置を装備した鉄道車両の
車輪支持装置に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】油潤滑で
使用される車輪支持用等の軸受において、内輪回転の軸
受の場合は、軸受下部のみが油に浸る「跳ねかけ式」が
主流である。しかし、外輪回転の場合は、内輪回転の場
合と運転時の油の状態は異なり、遠心力で外輪側全周に
油がはりつくため、油溜まりの下面高さが外輪軌道面よ
りも低いと、外輪軌道面に油が供給されず、運転性能に
影響を及ぼしてしまう。そのため、外輪回転の軸受で
は、油潤滑の採用が難しかった。一方、車両の高速化に
伴い、車輪をモータのロータに直結する駆動方式が採用
されつつある。このような駆動方式の場合、車輪を支持
する軸受は外輪回転となる。そのため、外輪回転の軸受
において、簡単な構成で最適な油潤滑が確保できるもの
が強く要望される。
【0003】この発明の目的は、油浴潤滑、外輪回転の
場合でも、簡単な構成で適切な潤滑状態が確保できる転
がり軸受装置を提供することである。この発明の他の目
的は、滑り接触となる内輪の鍔部やころ大端面にも適切
な潤滑状態が確保できるようにすることである。この発
明のさらに他の目的は、非回転の車軸に、油潤滑の転が
り軸受を介して車輪を設置した形式でありながら、簡単
な構成で適切な潤滑状態が確保できる鉄道車両の車輪支
持装置を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明の油潤滑外輪回
転の転がり軸受装置は、油潤滑,外輪回転で運転される
転がり軸受と、この転がり軸受の外輪に隣接して外輪と
共に回転する外輪隣接部品とを備え、前記外輪の軌道面
と前記外輪隣接部品とにより油溜まりを形成したもので
ある。このように、外輪の軌道面および外輪隣接部品で
油溜まりを形成することにより、外輪回転の運転時に遠
心力で油溜まりの外周に油がはりついても、外輪軌道面
を十分に油に浸すことができ、適切な潤滑状態が確保さ
れる。
【0005】この発明において、前記油溜まりは、前記
外輪の軌道面と前記外輪隣接部品の外輪軌道面に続く内
径面部ないし幅面部とで形成したものであっても良い。
このように、外輪隣接部品の外輪軌道面に続く内径面部
ないし幅面部を利用することで、外輪の軌道面で一部が
形成される油溜まりを簡易に形成することができる。
【0006】この発明において、前記転がり軸受は、内
輪に鍔部を有する複列の円すいころであっても良い。円
すいころ軸受の場合、転動体であるころの大端面と内輪
の鍔とは滑り接触となるため高い潤滑性が要求される
が、上記のように外輪軌道面および外輪隣接部品で油溜
まりを形成することで、外輪回転の運転時に遠心力で油
溜まりの外周に油がはりついても、ころ大端面に十分に
油が供給される。
【0007】円すいころ軸受を用いた場合に、前記油溜
まりの一部または全体が、外輪の軌道面と軸受隣接部品
の円すい面状の内径面部とで、断面V字状を成すように
しても良い。このように断面V字状の油溜まりとするこ
とで、運転時に外周に油がはりついても、外輪軌道面の
全面を油に浸すことができ、外輪軌道面およびころ大端
面に油が十分に供給される。
【0008】この発明において、前記転がり軸受は略水
平に配置されるものであり、前記外輪隣接部品の内径面
に、軸受停止時に前記油溜まりの油が外部に零れること
を防ぐ堰部を設けても良い。軸受運転時に油溜まりの全
周にはり付いている油は、軸受停止時には下部に集まっ
て溜まることになるが、このように外輪隣接部品の内径
面に堰部を設けることで、停止時に油が外部に零れるこ
とが防止される。
【0009】この発明の油潤滑外輪回転の転がり軸受装
置は、前記転がり軸受の内輪および外輪が、各々非回転
の車軸および車輪に取付けられたものであっても良い。
車輪を支持する軸受の場合、外輪回転において、簡単な
構成で最適な油潤滑が確保できるものが強く要望され
る。この要望に対して、前記の外輪軌道面および外輪隣
接部品で油溜まりを形成したことによる潤滑性向上効
果、および構成簡易の効果が、有効に発揮される。
【0010】この発明の鉄道車両の車輪支持装置は、台
車に設置された非回転の車軸に、転がり軸受装置を介し
て車輪を設置し、前記転がり軸受装置は、内輪および外
輪が、各々前記車軸および車輪に取付けられ油潤滑で運
転される転がり軸受と、この転がり軸受の外輪に隣接し
て外輪と共に回転する外輪隣接部品とを備え、前記外輪
の軌道面と前記外輪隣接部品により油溜まりを形成した
ものである。このような非回転の車軸に車輪を設置した
構成の鉄道車両の車輪支持装置は、一般に高速回転のた
めに適用されるものであり、しかも軸受が外輪回転とな
るため、簡単な構成で最適な油潤滑が確保できるものが
強く要望される。この要望に対して、前記の外輪軌道面
および外輪隣接部品で油溜まりを形成したことによる潤
滑性向上効果、および構成簡易の効果が、有効に発揮さ
れる。
【0011】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1およ
び図2と共に説明する。この転がり軸受装置は、油潤
滑,外輪回転で運転される転がり軸受1と、この転がり
軸受1の外輪3に隣接して外輪3と共に回転する外輪隣
接部品9とを備え、前記外輪3の軌道面3aと外輪隣接
部品9の外輪軌道面3aに続く内径面部9aとで、油溜
まり6を形成したものである。
【0012】転がり軸受1は、複列の円すい軸受であ
り、各ころ列毎に設けられた二つの内輪2,2と、両列
に共通に設けられた外輪3と、各列毎に保持器5に保持
されて内外輪2,3間に介在した転動体である円すいこ
ろ4とで構成される。各内輪2は、軸受幅方向の端部側
および中央側に大鍔部2aおよび小鍔部2bを有してい
る。
【0013】内輪2は固定の軸7に取付けられ、外輪3
は回転体8の内径面に取付けられる。回転体8は、車
輪、ギヤ、またはプーリ等からなる。回転体8は、外輪
3の片方の幅面を当接させる鍔部8aを有し、外輪3の
他方の幅面は、止め環等となるリング部材8bに当接し
ている。リング部材8bは、回転体8の本体に対してボ
ルト等で固定されて回転体8の一部を構成する部品であ
る。これら鍔部8aおよびリング部材8bの内径面は、
外輪3の軌道面3aの最大径と略等しい径の円筒状面と
されている。回転体8には、軸受外輪の両側に延びるリ
ング状の油溜まり形成部材10が設けられている。この
油溜まり形成部材10と回転体8の鍔部8aとで、片方
の外輪隣接部品9が構成され、油溜まり形成部材10と
リング部材8bとでもう片方の外輪隣接部品9が構成さ
れる。
【0014】油溜まり形成部材10は、外輪3の円すい
面からなる軌道面3aと共に油溜まり6を形成する部品
であり、そのテーパ状の内径面部分と外輪軌道面3aと
でV字状断面形状(換言すればハ字状断面形状)の回転
時油溜まり部6aを形成する。油溜まり形成部材10
は、回転時油溜まり部6aから若干軸方向に離れた内径
面部に鍔状の堰部10aを有している。油溜まり形成部
材10は、具体的には、回転体8に接する外鍔部10b
から、円すい状部10c、および円筒状部10dが続
き、円筒状部10dの軸方向の中間に上記の堰部10a
が突出したものである。円すい状部10cの内径面が、
回転時油溜まり部6aを形成する前記テーパ状の内径面
部分となる。堰部10aは、内輪隣接部品11の外径面
に近接している。内輪隣接部品11は、内輪2に隣接し
て軸7に取付けられたリング状の部品である。油溜まり
形成部材10の円すい状部10cの内径面、つまり外輪
隣接部品9の内径面9aにおけるテーパ状の内径面部分
は、その最大径が、外輪3の軌道面3aの最大径と略同
じ径とされ、その径で油溜まり6の円筒面状の内径面部
分(すなわち円筒状部10dの内径面)が堰部10aま
で延びている。なお、油溜まり6の底面高さは、外輪軌
道面3aの最大径となる高さに略等しく、回転体8の鍔
部8aおよびリング部品8bの内径面の高さ位置とな
る。油溜まり形成部材10の堰部10aよりも端部側の
内径面と、内輪隣接部品11との間には、シール12が
設けられている。シール12は、オイルシール等からな
り、油溜まり形成部材10に取付けられた回転側シール
部品と内輪隣接部品11に取付けられた内輪側シール部
品とで接触シールとして構成されている。
【0015】なお、回転体8は、外輪3の幅面に接する
鍔部8aおよびリング部材8bを有しないものとし、油
溜まり形成部材10を外輪3の幅面に直接に接触させて
も良い。その場合、油溜まり形成部材10が単独で外輪
隣接部品9となり、また外輪3の回転体8に対する軸方
向の固定は、油溜まり形成部材10と共に行われること
になる。
【0016】図3は、この実施形態にかかる転がり軸受
装置を応用した鉄道車両の車輪支持装置の概略断面図を
示す。台車21に設置された固定の車軸7Aに、転がり
軸受装置Aを介して車輪8Aが支持されている。車軸7
Aにはモータ22のステータ23が設けられ、モータ2
2のロータ24は、取付部材25を介して車輪8Aに直
結されている。転がり軸受装置Aは、図1,図2に示し
たものであり、車輪8Aおよび車軸7Aは、図1,図2
の転がり軸受装置における回転体8および軸7からな
る。
【0017】上記構成の作用を説明する。図2に示すよ
うに、軸受停止時は、油溜まり6の油20は、外輪隣接
部品9の堰部10aから零れない程度のレベルLまで溜
まっている。軸受の運転状態では、この油20は、外輪
3および外輪隣接部品9の回転に伴い、遠心力によって
油溜まり6の全周にはりつく。このとき、油20は、同
図に図示のように、油溜まり6のV字状断面形状を成す
部分(回転時油溜まり部6a)の全体に溜まる程度のレ
ベルとなり、外輪3の軌道面3aの全面が油20に浸っ
た状態となる。このため、外輪軌道面3a、ころ4の大
端面、および内輪大鍔部2aの内面の全てに油が供給さ
れる。このように、油浴潤滑・外輪回転の場合でも、最
適な潤滑状態が確保される。油溜まり6の形状は、この
ように片面が外輪軌道面3aで形成されるV字状断面形
状を成す溝状部分と、この溝状部分から堰部10aまで
続く円筒面状の底面形状部分とで構成されるため、運転
時に外輪軌道面3aを油20に浸して良好を潤滑すると
共に、軸受停止時に下部に集まる油20を大容量の円筒
面状底面部分に溜めておくことができる。
【0018】なお、前記実施形態では、外輪隣接部品9
の内径面部分で油溜まり6を形成したが、外輪隣接部品
9の幅面で油溜まり6を形成しても良い。例えば、油溜
まり形成部品10の回転体8に接する幅面を、外輪軌道
面3aの最大径まで平面状に延びるものとし、この幅面
と外輪軌道面3aとで油溜まりを形成しても良い。
【0019】
【発明の効果】この発明の油潤滑外輪回転の転がり軸受
装置は、油潤滑,外輪回転で運転される転がり軸受と、
この転がり軸受の外輪に隣接して外輪と共に回転する外
輪隣接部品とを備え、前記外輪の軌道面と前記外輪隣接
部品により油溜まりを形成したものであるため、油浴潤
滑、外輪回転の場合でも、簡単な構成で適切な潤滑状態
が確保できる。転がり軸受が、内輪に鍔部を有する複列
の円すいころである場合は、内輪の鍔部やこの大端面の
潤滑も良好に行える。さらに、油溜まりが、外輪の軌道
面と軸受隣接部品の円すい面状の内径面部とで断面V字
状を成す場合は、外輪軌道面や内輪鍔部、ころ大端面等
の潤滑に、最適な状態が確保できる。転がり軸受の内輪
および外輪が、各々非回転の車軸および車輪に取付けら
れたものである場合は、外輪軌道面および外輪隣接部品
で油溜まりを形成したことによる潤滑性向上効果、およ
び構成簡易の効果が、有効に発揮される。この発明の鉄
道車両の車輪支持装置は、台車に設置された非回転の車
軸に、油潤滑の転がり軸受装置を介して車輪を設置した
ものにおいて、外輪の軌道面と外輪隣接部品により油溜
まりを形成したため、油浴潤滑、外輪回転でありなが
ら、簡単な構成で適切な潤滑状態が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかる転がり軸受装置
の断面図である。
【図2】その作用説明図である。
【図3】同転がり軸受装置を応用した鉄道車両の車輪支
持装置の概略断面図である。
【符号の説明】
1…転がり軸受 2…内輪 3…外輪 4…ころ 6…油溜まり 7…軸 8…回転体 8A…車輪 9…外輪隣接部品 10…油溜まり形成部品 10d…堰部 12…シール 20…油

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 油潤滑,外輪回転で運転される転がり軸
    受と、この転がり軸受の外輪に隣接して外輪と共に回転
    する外輪隣接部品とを備え、前記外輪の軌道面と前記外
    輪隣接部品により油溜まりを形成した油潤滑外輪回転の
    転がり軸受装置。
  2. 【請求項2】 前記油溜まりは、前記外輪の軌道面と前
    記外輪隣接部品の外輪軌道面に続く内径面部ないし幅面
    部とで形成した請求項1記載の油潤滑外輪回転の転がり
    軸受装置。
  3. 【請求項3】 前記転がり軸受が、内輪に鍔部を有する
    複列の円すいころである請求項1または請求項2記載の
    油潤滑外輪回転の転がり軸受装置。
  4. 【請求項4】 前記油溜まりの一部または全体が、外輪
    の軌道面と軸受隣接部品の円すい面状の内径面部とで、
    断面V字状を成す請求項3記載の油潤滑外輪回転の転が
    り軸受装置。
  5. 【請求項5】 前記転がり軸受は略水平に配置されるも
    のであり、前記外輪隣接部品の内径面に、軸受停止時に
    前記油溜まりの油が外部に零れることを防ぐ堰部を設け
    た請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の油潤滑外
    輪回転の転がり軸受装置。
  6. 【請求項6】 前記転がり軸受の内輪および外輪が、各
    々非回転の車軸および車輪に取付けられたものである請
    求項1ないし請求項5のいずれかに記載の油潤滑外輪回
    転の転がり軸受装置。
  7. 【請求項7】 台車に設置された非回転の車軸に、転が
    り軸受装置を介して車輪を設置し、前記転がり軸受装置
    は、内輪および外輪が、各々前記車軸および車輪に取付
    けられ油潤滑で運転される転がり軸受と、この転がり軸
    受の外輪に隣接して外輪と共に回転する外輪隣接部品と
    を備え、前記外輪の軌道面と前記外輪隣接部品により油
    溜まりを形成した鉄道車両の車輪支持装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005308330A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 Kobe Steel Ltd スクリュ冷凍装置
KR101128828B1 (ko) 2009-10-16 2012-03-23 덕지산업주식회사 베어링 유닛
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