JP2004346972A - 密封軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】軸受寿命が長く、保守、点検の検査期間の延長を図ることができる密封軸受を提供することである。
【解決手段】外輪１２と内輪１３間に組込まれた円筒ころ軸受１１の両側に一対の密封カバー１６を取付ける。密封カバー１６に環状のグリース溜り１９を設け、そのグリース溜り１９を複数の仕切り部２０によって複数のグリース封入室２１と複数のグリース未封入室２２とに仕切り、複数のグリース封入室２１にグリースを充填してグリース保持量の増大を図り、円筒ころ軸受１１の内部を長期にわたって潤滑できるようにして円筒ころ軸受１１の寿命向上を図る。グリース未封入室２２にグリースを中間給脂して保守、点検期間の検査期間の延長を図る。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道車両の主電動機への組込みに適した密封軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鉄道車両の主電動機には直流電動機が採用されているが、この直流電動機は整流子とブラシとが常に接触しているため、保守、点検の際には直流電動機を分解する必要があり、非常に手間がかかると共に、定期的な検査期間も短いという問題がある。
【０００３】
そのような問題点を解決するため、誘導電動機が採用されるに至っている。この誘導電動機は、整流子やブラシがないので構造が簡単であり、保守の手数を要しないという特徴を有している。
【０００４】
上記誘導電動機においては、ステータの内側に組込まれたロータを軸受によって回転自在に支持する構成であり、この軸受の経年使用による劣化を検査する等の目的から普通、車両走行距離で４０万ｋｍ毎に重要検査、全般検査として誘導電動機を分解している。
【０００５】
ところが、走行車両数の増加、鉄道車両に関する技術レベルの向上等の情勢変化により、検査周期の見直しが行なわれ、車両走行距離４０万ｋｍに関する規定についても６０万ｋｍまで延長されることとなった。その検査周期の延長によってロータを支持する軸受の潤滑用グリースの寿命が問題になってきている。
【０００６】
誘導電動機のロータを回転自在に支持する軸受装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。
【０００７】
図５は、上記特許文献１に記載された軸受装置を示す。この軸受装置は、ロータ４０の駆動側端部を支持する円筒ころ軸受４１をハウジング４２に取付け、その円筒ころ軸受４１の両側に設けられた一対の端面部材４３に環状のグリースポケット４４を形成し、各グリースポケット４４にグリースを充填している。
【０００８】
また、特許文献１には記載されていないが、ロータ４０に円筒ころ軸受４１の内輪４５を軸方向に位置決めする一対の位置決めリング４６、４７を取付け、一方の位置決めリング４６に設けられたフランジ４８と一方の端面部材４３の対向面、および他方の位置決めリング４７に設けられたフランジ５０とハウジング４２のシール板部５１の対向面間にラビリンス５２を形成して、塵埃等の異物が軸受内部に侵入するのを防止している。
【０００９】
上記軸受装置においては、円筒ころ軸受４１の内部と一対の端面部材４３のそれぞれに設けられたグリースポケット４４内にグリースを充填することができるため、多量のグリースを保持することができ、円筒ころ軸受４１の内部を長期にわたって効果的に潤滑することができるという特徴を有している。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２９１６６７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に記載された軸受装置においては、グリースポケット４４を有する一対の端面部材４３が円筒ころ軸受４１と別部品であるため、部品点数が多く、軸受装置の組立てに手間がかかると共に、誘導電動機の全般検査の際には、位置決めリング４６、４７や端面部材４３および円筒ころ軸受４１を分解する必要があるため、手間がかかり、改善すべき点が残されている。
【００１２】
この発明の課題は、誘導電動機への組込みにおいて検査期間の延長を図ることができると共に、軸受装置の構成の簡素化を図ることができる長寿命の密封軸受を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、外輪と内輪間に転動体と、その転動体を保持する保持器を組込んだ軸受と、その軸受の外輪に外径部が取付けられて、外輪と内輪の対向面間を覆う一対の密封カバーとから成り、前記一対の密封カバーのそれぞれが、外輪の端面より外側方に張り出す外筒部と、その外筒部との間で環状のグリース溜りを形成する内筒部とを有し、前記グリース溜りの周壁に着脱可能な蓋により閉鎖されたグリース注入口を設けた構成を採用したのである。
【００１４】
上記のように構成すれば、軸受の外輪と内輪の対向面に形成された環状空間および一対の密封カバーのそれぞれに設けられたグリース溜りのそれぞれにグリースを充填することができるため、多量のグリースを保持することができる。このため、軸受内部を長期にわたって良好に潤滑することができ、軸受寿命の向上を図り、保守、点検のための検査期間の延長を図ることができる。
【００１５】
また、グリース溜りを有する一対の密封カバーを外輪に取付けて一体化することにより、誘導電動機への組込みにおいて従来の端面部材を不要とすることができるため、軸受装置の構成の簡素化を図ることができると共に、一方の密封カバーを取外すことによって軸受内部の点検を行なうことができ、点検作業の容易化を図ることができる。
【００１６】
ここで、前記グリース溜りを、グリースが充填された複数のグリース封入室と、複数のグリース未封入室とに仕切り、前記グリース未封入室の周壁に前記グリース注入口を設けると、一方の密封カバーに形成されたグリース注入口からグリース未封入室にグリースを中間給脂することによって、軸受内部に残る劣化グリースは反対側のグリース未封入室に押し出されて軸受内部は潤滑効果の高い新しいグリースに置換されることになり、軸受の分解周期の延長を図ることができる。
【００１７】
この発明に係る密封軸受において、前記密封カバーの内筒部と前記内輪の外径面間にラビリンスを形成することによって、軸受内部への塵埃等の異物の侵入を防止し、軸受の両側方に設けるラビリンスの形状の簡素化を図ることができる。
【００１８】
また、前記密封カバーの外筒部を外輪側の端部を大径端とするテーパとすると、内輪の回転による遠心力によって外径側に移動するグリースの基油は外筒部のテーパ内面に沿って外輪と転動体の接触部に供給されるため、上記接触部を良好に潤滑することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。図１は、この発明に係る密封軸受１０を組込んだ誘導電動機の軸受装置を示す。図示のように、ハウジング１には軸受嵌合孔２が形成され、その軸受嵌合孔２内に組込まれた密封軸受１０によってロータ３の駆動側端部が回転自在に支持されている。
【００２０】
図２に示すように、密封軸受１０は、外輪１２と内輪１３間に転動体としての円筒ころ１４を組込み、その円筒ころ１４を保持器１５によって保持した円筒ころ軸受１１と、その円筒ころ軸受１１の両側に設けられた一対の密封カバー１６とから成る。
【００２１】
外輪１２の外表面には電食防止用の絶縁被覆１７が設けられている。この外輪１２はハウジング１の軸受嵌合孔２内に圧入されている。
【００２２】
図１に示すように、軸受嵌合孔２の内周には外輪１２を軸方向に位置決めする肩部４が設けられている。また、軸受嵌合孔２の開口端部内には押えリング５が嵌合されている。
【００２３】
押えリング５はハウジング１にボルト止めされるフランジ５ａを外周部に有し、その押えリング５によって外輪１は肩部４に押し付けられ、かつ抜け止めされている。
【００２４】
ロータ３には内輪１３を軸方向に位置決めする一対の位置決めリング６、７が嵌合されている。各位置決めリング６、７はフランジ６ａ、７ａを有し、一方の位置決めリング６におけるフランジ６ａは軸受嵌合孔２の端部内周に設けられた内向きフランジ２ａと軸方向で対向し、その対向面間にラビリンス８が設けられている。
【００２５】
また、他方の位置決めリング７におけるフランジ７ａは押えリング５の内周に設けられた内向きフランジ５ｂと軸方向で対向し、その対向面間にラビリンス９が設けられている。
【００２６】
図２に示すように、一対の密封カバー１６のそれぞれは、外輪１２の端部内に嵌合され、その外輪１２の内周に設けられた鍔部１２ａと外輪１２の内周に取付けられた止め輪１８により外径部が挾持されて外輪１２に連結されている。
【００２７】
図２乃至図４に示すように、密封カバー１６のそれぞれは、断面形状がほぼＵ字形とされて外輪１２の端面より外方に張り出す外筒部１６ａ、その外筒部１６ａの端から内方向に向く端板１６ｂおよびその端板１６ｂの端から円筒ころ軸受１１に向く内筒部１６ｃを有し、上記外筒部１６ａと内筒部１６ｃ間に環状のグリース溜り１９が設けられている。
【００２８】
グリース溜り１９は複数の仕切り部２０の形成によってグリースが充填された複数のグリース封入室２１と、グリースが充填されていない複数のグリース未封入室２２とに仕切られ、その複数のグリース封入室２１と複数のグリース未封入室２２とは周方向に交互に並ぶ配置とされている。
【００２９】
複数のグリース未封入室２２の外周壁にはグリース注入口２３が設けられ、そのグリース注入口２３に蓋２４が着脱自在に取付けられている。
【００３０】
密封カバー１６における外筒部１６ａは、外輪１２の端部が大径となるテーパとされている。一方、円筒ころ軸受１１における保持器１５の外径面両端部には保持器端面側を小径とするテーパ面１５ａが設けられている。
【００３１】
密封カバー１６における内筒部１６ｃの端部は内輪１３の外径面上に臨み、その内筒部１６ｃと内輪１３および位置決めリング６、７の対向面間にラビリンス２５が設けられている。
【００３２】
上記のように、外輪１２の内径面両端部に連結した一対の密封カバー１６のそれぞれに環状のグリース溜り１９を設け、そのグリース溜り１９に複数のグリース封入室２１を設けたことにより、その複数のグリース封入室２１および円筒ころ軸受１１の外輪１２と内輪１３の対向面間に形成された環状空間のそれぞれでグリースを保持することができるので、多量のグリースを保持することができる。
【００３３】
このため、円筒ころ軸受１１の内部を長期にわたって潤滑することができ、軸受寿命の向上を図り、保守、点検のための検査期間の延長を図ることができる。
【００３４】
また、グリース溜り１９にグリースが充填されていない複数のグリース未封入室２２を設け、各グリース未封入室２２の周壁にグリース注入口２３を形成することにより、上記グリース注入口２３からグリース未封入室２２にグリースを中間給脂することができる。そして、グリース未封入室２２にグリースを中間給脂すると、円筒ころ軸受１１の内部に残る劣化グリースは反対側のグリース未封入室２２内に押し出され、円筒ころ軸受１１の内部は新しいグリースと置換されるため、円筒ころ軸受１１の分解周期の延長を図ることができる。
【００３５】
さらに、グリース溜り１９を有する一対の密封カバー１６を外輪１２に取付けて密封軸受１０とすることにより、図５に示す一対の端面部材４３の組込みを不要とすることができる。このため、軸受装置の構成の簡素化を図り、組立ての容易な軸受装置を得ることができる。
【００３６】
また、密封カバー１６は止め輪１８を取外すことによって簡単に取外すことができるため、円筒ころ軸受１１の内部の点検作業を容易に行なうことができる。
【００３７】
図１に示すように、一対の密封カバー１６における外筒部１６ａをテーパとし、保持器１５の外径面両端部にテーパ面１５ａを設けることによって、内輪１３の回転による遠心力によって外径方向に移動するグリースの基油は外筒部１６ａのテーパ状内面および保持器１５のテーパ面１５ａにより外輪１２と円筒ころ１４の接触部に導かれることになり、上記接触部をきわめて効果的に潤滑することができる。
【００３８】
また、内筒部１６ｃと内輪１３および位置決めリング６、７の対向面間にラビリンス２５を設けることにより、そのラビリンス２５とその外側に設けられたラビリンス８、９の２重のラビリンスによって塵埃等の異物の侵入を効果的に防止することができる。
【００３９】
実施の形態では、一対の密封カバー１６が取付けられる軸受として円筒ころ軸受１１を示したが、軸受はこれに限定されるものではない。例えば、玉軸受であってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので下記に示す効果を奏する。
▲１▼ 一対の密封カバーに設けられたグリース溜りと軸受の外輪と内輪の対向面間に形成された環状空間のそれぞれでグリースを保持することができるため、多量のグリースを保持することができる。その結果、軸受内部を長期にわたって良好に潤滑することができ、軸受寿命の向上を図り、保守、点検のための検査期間の延長を図ることができる。
▲２▼ グリース注入口からグリース未封入室にグリースを中間給脂することによって軸受内部の劣化グリースは反対側のグリース未封入室内に押し出されて軸受内部は新しいグリースと置換されるため、軸受の分解周期の延長を図ることができる。
▲３▼ 外輪にグリース溜りを有する密封カバーを取付けて軸受を密封構造としたことにより、軸受の両側にグリースポケットを有する端面部材を配置した軸受装置に比較して、軸受装置の構成の簡素化と、組立ての容易化を図ることができる。
▲４▼ 密封カバーにおける外筒部をテーパとし、保持器の外径面両端部にテーパ面を設けたことによって、内輪の回転による遠心力によって外径方向に移動するグリースの基油を外輪と転動体の接触部に導くことができ、上記接触部をきわめて効果的に潤滑することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る密封軸受を誘導電動機に組込んだ状態の縦断正面図
【図２】図１の一部分を拡大して示す断面図
【図３】図１に示す密封カバーを示す斜視図
【図４】図３に示す密封カバーの断面図
【図５】従来の軸受装置を示す断面図
【符号の説明】
１１ 円筒ころ軸受
１２ 外輪
１３ 内輪
１４ 円筒ころ（転動体）
１５ 保持器
１５ａ テーパ面
１６ 密封カバー
１６ａ 外筒部
１６ｂ 端板
１６ｃ 内筒部
１９ グリース溜り
２０ 仕切り部
２１ グリース封入室
２２ グリース未封入室
２３ グリース注入口
２４ 蓋
２５ ラビリンス

Claims (4)

  1. 外輪と内輪間に転動体と、その転動体を保持する保持器を組込んだ軸受と、その軸受の外輪に外径部が取付けられて、外輪と内輪の対向面間を覆う一対の密封カバーとから成り、前記一対の密封カバーのそれぞれが、外輪の端面より外側方に張り出す外筒部と、その外筒部との間で環状のグリース溜りを形成する内筒部とを有し、前記グリース溜りの周壁に着脱可能な蓋により閉鎖されたグリース注入口を設けた密封軸受。
  2. 前記グリース溜りを、グリースが充填された複数のグリース封入室と、複数のグリース未封入室とに仕切り、前記グリース未封入室の周壁に前記グリース注入口を設けた請求項１に記載の密封軸受。
  3. 前記密封カバーの内筒部と前記内輪の外径面間にラビリンスを形成した請求項１又は２に記載の密封軸受。
  4. 前記密封カバーの外筒部を外輪側の端部を大径端とするテーパとした請求項１乃至３のいずれかに記載の密封軸受。
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