JP2003049856A - 鉄道車両用軸受ユニット - Google Patents

鉄道車両用軸受ユニット

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受内輪と付属部品との接触による摩耗の発
生防止と、発生した摩耗粉の軸受内部への侵入防止との
両方が、省スペースで実現でき、また構成や組立も簡単
な鉄道車両用軸受ユニットを提供する。 【解決手段】 軸受１の内輪４の幅面に接して油切り２
または後ろ蓋３となる付属部品を設ける。これら内輪４
と油切り２，後ろ蓋３の幅面間にシール付きプレート２
０を介在させる。シール付きプレート２０は、内輪２お
よび付属部品と異なる材質のプレートである異材プレー
ト２１と、この異材プレート２１の外径部全周に固着さ
れた弾性体２２とでなる。

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、鉄道車両の車軸
などに用いられる鉄道車両用軸受ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】鉄道車両
の車軸用軸受では、図４に示すように軸受５０の内輪５
１の両側に各々接して、油切り５２および後ろ蓋５３が
設けられる。軸受５０には複列の円すいころ軸受が用い
られる。
【０００３】このような軸受ユニットにおいて、車軸に
かかる多大な曲げモーメントのために、軸受内輪５１と
油切り５２との接触面ａ、および軸受内輪５１と後ろ蓋
５３との接触面ｂには繰返し応力が発生する。油切り５
２および後ろ蓋５３は、焼ならしを施しただけの炭素鋼
であるため、このような繰返し応力により、油切り５２
および後ろ蓋５３の軸受内輪５１との接触面ａ，ｂが摩
耗する。そのため軸受寿命の向上が難しい。また、摩耗
が進行すると、摩耗粉が軸受内の潤滑剤に混入し、潤滑
剤の劣化の原因となったり、摩耗粉が軸受内でラップ材
のような作用をして隙間の増大を招き、音響，振動等を
大きくして寿命を低下させる等の原因となることもあ
る。車両の構造上、曲げモーメントによる繰返し応力の
発生はやむを得ない。
【０００４】摩耗粉の軸受内への侵入防止対策として
は、図５に示すように、内輪５１と後ろ蓋５３との接触
面ｂの外径部に円環状の溝５４，５５を形成し、この円
環状の溝５４，５５に、円環状の弾性体５６を嵌め込ん
だものが提案されている（例えば特開平１１−３３６７
７４号公報）。この構成によると、接触面ｂで発生した
摩耗粉が、外径方向に移動しようとしても弾性体５６に
よって阻止される。そのため、軸受内に摩耗粉が混入す
ることが防止できる。しかし、この構成の場合、内輪５
１と後ろ蓋５３との当接部に、弾性体５６を嵌合させる
溝５４，５５を形成するスペースが必要である。このよ
うなスペースは、新規に軸受ユニットを設計する場合に
は取ることもできるが、実績品の軸受ユニットの部分的
な設計変更で対処しようとした場合に、スペースの取れ
ないものが多い。大幅な設計変更は認められない場合が
多いので、図５の従来例は採用できない場合が多い。ま
た、同図の従来例は、摩耗の進行自体を抑制することは
できない。
【０００５】摩耗を抑制する改善策としては、内輪５１
と油切り５２や後ろ蓋５３との接触面ａ，ｂに、異材プ
レート（図示せず）を介在させるものも提案されている
（特開２０００−２７２５４）。異材プレートは、内輪
５１や油切り５２，後ろ蓋５３と異なる材質のプレート
である。異材プレートは、内輪５１と油切り５２や後ろ
蓋５３との直接の接触を避けることにより、これら内輪
５１と油切り５２，後ろ蓋５３の摩耗を防止しようとす
るものである。これによると、内輪５１や油切り５２，
後ろ蓋５３の摩耗の低減効果が得られる。異材プレート
が摩耗すれば、異材プレートだけを交換すれば良い。し
かし、異材プレートの摩耗粉が軸受内に侵入し、潤滑剤
の劣化等を招くことは防止することができない。
【０００６】この発明の目的は、軸受内輪と付属部品と
の接触による摩耗の発生防止と、発生した摩耗粉の軸受
内部への侵入防止との両方が、省スペースで実現でき、
また構成や組立も簡単な鉄道車両用軸受ユニットを提供
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の鉄道車両用軸
受ユニットは、軸受の内輪の幅面に接して油切りまたは
後ろ蓋となる付属部品を設けた鉄道車両用軸受ユニット
において、これら内輪と付属部品の幅面間にシール付き
プレートを介在させ、このシール付きプレートは、内輪
および付属部品と異なる材質のプレートである異材プレ
ートと、この異材プレートの外径部全周に固着された弾
性体とでなることを特徴とする。このように、軸受内輪
と付属部品の幅面間に異材プレートを介在させることに
より、軸受内輪と付属部品の直接の接触が避けられ、両
者の幅面の摩耗が防止される。油切りまたは後ろ蓋とな
る付属品および内輪は、いずれも鉄系金属であるが、異
材質のプレートを介在させることで、鉄系同士の接触に
よる凝着が抑制され、摩耗が抑制される。また、例え摩
耗粉が生じても、異材プレートの外径部に設けられた弾
性体のシール作用により、軸受内に摩耗粉が混入するこ
とが防止される。弾性体は、異材プレートに固着された
ものであり、異材プレートと共に軸受内輪と付属部品間
に挟み込まれるため、取付スペースを余分に取ることな
く、堅固に装着でき、省スペースで取付可能となる。ま
た、異材プレートと弾性体とを一体のシール付きプレー
トとするため、部品点数が少なく、構造が簡単で組立工
数も少なくて済む。
【０００８】この発明において、異材プレートは、樹脂
または軟質金属であっても良い。このような軟質金属と
しては、例えば銅合金が使用できる。軸受内輪には例え
ば軸受鉄が、また油切りまたは後ろ蓋となる付属部品
は、いずれも一般に焼きならしを施した炭素鋼等が用い
られる。したがって、異材プレートを樹脂または軟質金
属とすると、軸受内輪および付属部品に比べて異材プレ
ートの硬度が低くなり、これらの接触面において、軸受
内輪や付属部品に摩耗が生じない。樹脂製の場合は、自
己潤滑性も持つ。
【０００９】この発明において、前記弾性体は、樹脂ま
たはゴムからなるものであっても良い。樹脂またはゴム
からなる弾性体とすると、弾性体によるシール作用が確
実となり、また異材プレートへの固着が容易である。
【００１０】この発明において、前記弾性体のプレート
板厚方向の幅寸法は、異材プレートの板厚と同等以上と
しても良い。このように弾性体の幅を広げることによ
り、軸受内輪と付属部品とで弾性体が密着状態に挟み込
まれ、確実なシール効果が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１に基
づいて説明する。この軸受ユニットは鉄道車両の車軸に
用いられるものであり、軸受１とその内輪４の両側に各
々接して設けられた付属部品である油切り２および後ろ
蓋３とで構成される。軸受１は、ころ軸受、詳しくは複
列の円すいころ軸受からなり、各列のころ６，６に対し
て設けた分割型の内輪４，４と、一体型の外輪５と、前
記ころ６，６と、保持器７と、前記両内輪４，４間に設
けられた内輪間座８とで構成される。軸受１の内外輪
４，５は軸受鋼または浸炭鋼製のものであり、油切り２
および後ろ蓋３は焼きならしを施した炭素鋼製のもので
ある。軸受１は、円筒ころ軸受であっても良い。
【００１２】油切り２は、車軸に取付けられて外周にオ
イルシール９を摺接させるものであり、オイルシール９
は外輪５に幅方向に突出して取付けられたリング状のシ
ールカバー１０の内周に取付けられている。後ろ蓋３
は、車軸に軸受１よりも中央側で取付けられて外周にオ
イルシール１１を摺接させるものであり、オイルシール
１１は外輪５に幅方向に突出して取付けられたリング状
のシールカバー１２の内周に取付けられている。このシ
ールカバー１２および前記油切り２側のシールカバー１
０は、外輪１を取付けるハウジング（図示せず）に取付
けられたものであっても良い。
【００１３】この鉄道車両用軸受ユニットは、この前提
構成の軸受ユニットにおいて、シール付きプレート２０
を、内輪４と油切り２の幅面間、および内輪４と後ろ蓋
３の幅面間に介在させたものである。図１（Ｂ）はその
後ろ蓋３側のプレート介在部分を拡大して示す。シール
付きプレート２０は、リング状の異材プレート２１の外
径部全周に弾性体２２を固着した部品である。異材プレ
ート２１は、内輪４、油切り２、および後ろ蓋３のいず
れとも異なる材質、好ましくはこれらの部品２〜４より
も軟質の材質のプレートであり、薄板のリング状のもの
とされている。シール付きプレート２０の径方向幅、つ
まり内径および外径間の幅は、このプレート２０を介在
させない場合に内輪２と油切り２，後ろ蓋３とが接触す
る範囲の全体にわたる幅とされている。
【００１４】異材プレート２１の材質は、樹脂製、軟質
金属製、または多孔質材製とされる。樹脂製とする場
合、フッ素樹脂等が好ましい。軟質金属製とする場合
は、銅合金等が好ましい。多孔質材製とする場合、例え
ば含油合金の焼結材等が用いられる。
【００１５】弾性体２２の材質は、樹脂製またはゴム製
とされる。ゴム製とする場合、弾性体２２は加硫接着等
により異材プレート２１に固着することができる。弾性
体２２のプレート板厚方向の幅寸法は、異材プレート２
１の板厚と同等以上とされている。できれば、板厚より
も弾性体２２の幅寸法が大きいことが好ましい。これに
より、異材プレート２１の外径部全周において、内輪４
と油切り２の両幅面、および内輪４と後ろ蓋３の両幅面
にわたって弾性体２２が圧縮状態となって密着する。そ
のためシール効果をさらに高めることができる。弾性体
２２の断面形状は、例えば図３（Ａ）に示すように外周
にＶ字状溝が形成されて、先側が互いに広がる２枚のリ
ップ２２ａを有する形状であっても、また図３（Ｂ）に
示すように円形断面であっても良い。
【００１６】この構成の軸受ユニットによると、異材プ
レート２１の介在により、内輪４と油切り２や後ろ蓋３
との直接の接触が避けられ、両者の幅面の摩耗が防止さ
れる。油切り２，後ろ蓋３および内輪４は、いずれも鉄
系金属であるが、異材質のプレートを介在させること
で、鉄系同士の接触による凝着が抑制され、摩耗が抑制
される。また、例え摩耗粉が生じても、異材プレート２
１の外径部に設けられた弾性体２２のシール作用によ
り、軸受内に摩耗粉が混入することが防止される。弾性
体２２は、異材プレート２１に固着されたものであり、
異材プレート２１と共に内輪４と油切り２，後ろ蓋３と
の間に挟み込まれるため、取付スペースを余分に取るこ
となく、堅固に装着でき、省スペースで取付可能とな
る。このため、実績品の軸受にも容易に適用することが
できる。また、異材プレート２１と弾性体２２とを一体
のシール付きプレートとするため、部品点数が少なく、
構造が簡単で組立工数も少なくて済む。異材プレート２
１が摩耗した場合は、シール付きプレート２０を交換す
ることで容易に対処することができる。
【００１７】
【発明の効果】この発明の鉄道車両用軸受ユニットは、
軸受の内輪の幅面に接して油切りまたは後ろ蓋となる付
属部品を設けた鉄道車両用軸受ユニットにおいて、これ
ら内輪と付属部品の幅面間にシール付きプレートを介在
させ、このシール付きプレートは、内輪および付属部品
と異なる材質のプレートである異材プレートと、この異
材プレートの外径部全周に固着された弾性体とでなるた
め、軸受内輪と付属部品との接触による摩耗の発生防止
と、発生した摩耗粉の軸受内部への侵入防止との両方
が、省スペースで実現でき、また構成や組立も簡単であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる軸受ユ
ニットの断面図、（Ｂ）はその一部の拡大断面図であ
る。
【図２】異材プレートと弾性体とからなる部品の正面図
である。
【図３】（Ａ）は図２におけるIII −III 矢視断面図の
一例、（Ｂ）は他の例を示す。
【図４】従来例の断面図である。
【図５】他の従来例の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１…軸受 ２…油切り（付属部品） ３…後ろ蓋（付属部品） ４…軸受内輪 ６…ころ ２０…シール付きプレート ２１…異材プレート ２２…弾性体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀内 健 三重県桑名市大字東方字尾弓田3066 エヌ ティエヌ株式会社内 (72)発明者 上野 正典 三重県桑名市大字東方字尾弓田3066 エヌ ティエヌ株式会社内 Ｆターム(参考） 3J016 AA04 BB03 BB05 CA05 CA06 CA07

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸受の内輪の幅面に接して油切りまたは
    後ろ蓋となる付属部品を設けた鉄道車両用軸受ユニット
    において、これら内輪と付属部品の幅面間にシール付き
    プレートを介在させ、このシール付きプレートは、内輪
    および付属部品と異なる材質のプレートである異材プレ
    ートと、この異材プレートの外径部全周に固着された弾
    性体とでなることを特徴とする鉄道車両用軸受ユニッ
    ト。
  2. 【請求項２】 前記異材プレートは、樹脂または軟質金
    属である請求項１に記載の鉄道車両用軸受ユニット。
  3. 【請求項３】 前記弾性体は、樹脂またはゴムからなる
    請求項１または請求項２に記載の鉄道車両用軸受ユニッ
    ト。
  4. 【請求項４】 前記弾性体のプレート板厚方向の幅寸法
    を、異材プレートの板厚と同等以上とした請求項１ない
    し請求項３のいずれかに記載の鉄道車両用軸受ユニッ
    ト。
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