JP2005147185A - Double row rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば鉄道車両用車軸軸受に使用される内輪間座を有する複列ころがり軸受に関し、特に内輪間座の内径穴の軸方向断面形状の改良に関する。 The present invention relates to a double-row rolling bearing having an inner ring spacer used for, for example, an axle bearing for a railway vehicle, and more particularly to improvement of an axial sectional shape of an inner diameter hole of the inner ring spacer.
例えば、図5に示すように、鉄道車両用軸受装置31は、図示しない車輪がしまりばめで嵌挿固着された大径部32、先細りの肩部33、テーパころ4を有するテーパころがり軸受21の二個の内輪2,3内径2a,3aがしまりばめで嵌合される小径部34が順次形成され、小径部端である車軸端35にねじ部36が設けられている。先細りの肩部33とねじ部36に螺合された締め付けリング37間に、車軸端側シールリング38、テーパころがり軸受内輪2、間座25、もう一方の内輪3、大径部側シールリング39が順次挟持固定されている。シールリング38,39はテーパころがり軸受21の外輪6に設けられたシール部材42,43のシール部44,45と摺接し、テーパころがり軸受21への外部からの塵埃等の侵入を防止するためのシール機構とされている。締め付けリング37には締め付けリングの回り止め40が取り付けられ、さらにキャップ41が設けられている。テーパころがり軸受21は前述した外輪6と、二個の内輪2,3と、二個の内輪間に挟持された間座25と、内外輪間を転動する二列のテーパころ(転動体)4と、テーパころを保持する保持器7から構成されている。かかる複列ころがり軸受21においては、軸受寿命を延ばし、運転中の騒音や、振動を低減し、性能を確保するために内部隙間を調整する必要がある。このため、リング状の間座25を内輪2,3間に設けて、内輪間の軸方向隙間を調整するようにされている。
For example, as shown in FIG. 5, the railway
かかる鉄道車両用軸受装置31は、近年、コンパクト化やメンテナンスフリー化により、荷重条件が厳しくなっており、種々の場所でフレッチング摩耗が発生し、その対策がとられている。例えば、従来の内輪間座近傍の拡大断面図である図4に示すように、内輪内径2a,3a端の面取り部2c、3c近傍での車軸の小径部34のフレッチング摩耗の発生を防止するために、内輪内径面と面取り部の接続部をラップ等により滑らかにしてエッジ応力の低減を図っている。さらに、特許文献1においては、内輪内径面の面取り部の形状を面取り角にして7°以下、内輪内径面と面取り部との交点を曲率半径5mm以上の円弧とし、さらに面粗さをRz=6.3以下としたものが開示されている。また、特許文献2のものにおいては、内輪2,3と間座25の当たり面25bにダイヤモンドライクカーボン膜をコーティングして間座と内輪との間25bに発生するフレッチング摩耗の発生を防止している。
しかし、内輪内径2a,3a端付近の車軸の小径部34側に依然として、フレッチング摩耗や、特に傷51が発生しており、その対策が望まれていた。一方、内輪2,3が車軸の小径部34にしまりばめで嵌合されているのに対し、内輪2,3に挟持された間座25の内径25aは車軸の小径部34の外径34aとは片側で数十μmから数mm程度の微少隙間11を有するように設計されており、さらに、内輪間座25の内径面形状は、内径面25の両端面に1C程度の平面取り、又は1.5R程度の曲面取り25cが施こされており、フレッチング摩耗や傷の原因とは認められていなかった。
However, fretting wear and particularly
本発明の課題は、かかる軸受装置に発生する傷の原因をつきとめ、両内輪端付近に発生する車軸の小径部の傷の発生を防ぐ複列ころがり軸受を提供することである。 An object of the present invention is to provide a double-row rolling bearing that can determine the cause of scratches that occur in such a bearing device and prevent the occurrence of scratches in the small-diameter portions of the axles that occur near both inner ring ends.
本発明者は、かかるフレッチング摩耗や傷を詳細に調べ研究した結果、図4を参照して説明すると、間座25が車軸の小径部34と隙間11を有しているにもかかわらず、使用上車軸がたわんだり、間座が半径方向に移動したりして、車軸の小径部と間座とが接触して傷を発生していることをつきとめた。さらに、この傷は、間座25の内径部の直線部23aと面取り25cとの接続部26近傍に発生しており、この直線部と面取り部とが作る鋭部が車軸の小径部34に押し当てられ、小径部に細い線状の傷51が発生するということを知得した。さらには、この傷を起点にフレッチング摩耗が発生することも考えられる。
As a result of detailed investigation and research on such fretting wear and scratches, the present inventor has described that with reference to FIG. 4, although the
この知得により、本発明においては、少なくとも複数の内輪と、前記内輪の軌道面を転動するようにされた転動体と、前記転動体を介して前記複数の内輪に対応する軌道面を有する外輪と、前記複数の内輪間に挟持された間座と、を有する複列ころがり軸受において、前記間座の内径穴の軸方向断面形状が曲線、又は直線と直線、又は直線と曲線、又は曲線と曲線の単数又は複数の組合せであって、前記曲線、又は前記各線を結ぶ接続部に鋭部がない複列ころがり軸受を提供することにより前述した課題を解決した。 With this knowledge, the present invention has at least a plurality of inner rings, a rolling element that rolls on the raceway surface of the inner ring, and a raceway surface that corresponds to the plurality of inner rings via the rolling element. In a double row rolling bearing having an outer ring and a spacer sandwiched between the plurality of inner rings, the axial sectional shape of the inner diameter hole of the spacer is a curve, or a straight line and a straight line, or a straight line and a curve, or a curved line The above-mentioned problems have been solved by providing a double-row rolling bearing that is a single or a combination of a plurality of curves and that has no sharp portions at the connecting portions connecting the curves or the lines.
即ち、設計寸法上は車軸と隙間を有する間座であっても、前述した内輪内径端の面取りと同様に、間座の内径穴の軸方向断面形状を曲線、又は直線と直線、又は直線と曲線、又は曲線と曲線の単数又は複数の組合せの、曲線及び各線を結ぶ接続部を鋭部とさせないようにしたので、車軸のたわみや、間座の半径方向の移動等による車軸の小径部と間座内径の鋭部との接触がなくなるので、傷の発生が減少、又はない。 In other words, even in the case of a spacer having a gap between the axle and the design dimension, the axial cross-sectional shape of the inner diameter bore of the spacer is a curve, a straight line and a straight line, or a straight line, similar to the chamfering of the inner ring inner diameter end described above. Since the connection part connecting the curve and each line of the curve or a combination of the curve and the curve is made not to be a sharp part, the small diameter part of the axle due to the deflection of the axle, the movement of the spacer in the radial direction, etc. Since there is no contact with the sharp part of the inner diameter of the spacer, the occurrence of scratches is reduced or absent.
より好ましくは、請求項2に記載のように、前記曲線及び各線を結ぶ接続部の全ての曲率半径が5mm以上にされている複列ころがり軸受とする。この値は、フレッチング摩耗の場合ではあるが、前述した従来の内輪内径端の面取りで実績があり、また、設計上車軸の小径部と隙間を有する間座においては、十分な値である。
More preferably, as described in
本発明においては、設計上車軸の小径部とは隙間を有する間座でありながら、使用にあたっては間座の内径穴と内径穴面取り部との接続部が車軸と干渉するという点に着目して、曲線部及び曲線部と直線部等の接続部の鋭部を取り除き、車軸のたわみや、間座の半径方向の移動等による車軸の小径部と間座内径の鋭部との接触をなくしたので、傷の発生を抑えるという効果を奏するものとなった。さらにこの傷を起点とするフレッチング摩耗の発生も抑えられる。また、接続部や曲面の曲率半径を5mm以上とすれば、簡単に、より確実に傷の発生をおさえることができる。 In the present invention, the small-diameter portion of the axle is designed to be a spacer having a gap, but in use, the connection between the inner-diameter hole of the spacer and the inner-hole chamfered portion interferes with the axle. The sharp part of the connecting part such as the curved part and the curved part and the straight part is removed, and the contact between the small diameter part of the axle and the sharp part of the spacer inner diameter due to the deflection of the axle or the movement of the spacer in the radial direction is eliminated. Therefore, the effect of suppressing the occurrence of scratches was achieved. Further, the occurrence of fretting wear starting from this scratch can be suppressed. Moreover, if the radius of curvature of the connecting portion or the curved surface is set to 5 mm or more, the generation of scratches can be suppressed easily and more reliably.
本発明の実施の形態の一例を、図を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態を示す内輪間座を有する密封複式円錐ころ軸受及び車軸の取付部分の断面図、図2は本発明の実施の形態を示す内輪間座近傍の拡大断面図である。なお、前述した従来例である図4、5と同様の部分については相互に同じ符号を付し説明の一部を省略する。図1に示すように、本発明密封複列ころがり軸受1は、二個の内輪2,3に挟持された間座5を有しており、二個の内輪の内径穴2a,3aが車軸の小径部34にしまりばめで嵌着され、シールリングを37,39介して締め付けリング37と先細りの肩部33により挟持固定されている。内輪2,3は円錐面の軌道面8,8を有し、軌道面の小径側に小鍔9、大径側に大鍔10が設けられており、軌道面を転動する複数個のテーパころ4、4の軸方向移動を規制している。内輪2,3は互いに小鍔9側を対向させて小鍔端9a,9a間に間座5が配設される。内輪2,3の外側に対応してテーパころ4,4が転動するテーパ穴状の軌道面12,12を有する外輪6が設けられ、内外輪がテーパころを介して互いに回転可能にされている。また、テーパころの間隔を適正にするための保持器7,7が設けられている。外輪6は一体とされ、中央部に潤滑口13が設けられており、この潤滑口よりグリースを充填する等して転動体4と内外輪軌道面8,12、保持器7をグリース潤滑させる。
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a sealed double tapered roller bearing having an inner ring spacer and an axle mounting portion showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view in the vicinity of the inner ring spacer showing an embodiment of the present invention. is there. Parts similar to those of the conventional example shown in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted. As shown in FIG. 1, the sealed double-row rolling bearing 1 of the present invention has a
間座5を挟んで内輪2,3を互いに締め付けリング37と先細りの肩部33とで挟持固定することにより、テーパころ7、内外輪2,3,6間の内部隙間を変化させることができ、間座5の幅寸法Lを調整することにより内部隙間を調整できる。外輪6の外周6aは図示しない台車の軸箱に取り付けられ、車輪が回転可能にされている。図2に示すように、この間座5の内径5aは車軸小径部34の内径34a、内輪内径2a,3aより大きくされ車軸の小径部とは、片側で数十μmから数mmの隙間11が設けられている。本発明においては、特に、間座5の軸方向断面の内径穴15の形状は円弧、いわゆるフルクラウニングとされている。より具体的な寸法例としては、内輪内径(車軸の小径部)dがφ120mmの場合で、間座外径Dはφ138mm、幅Lは10mm程度であり、内径穴15の円弧の曲率半径Rは10mmである。なお、間座5の外径側の面取り5dの曲率半径は1.5mmである。また、間座内径5aと車軸の小径部34との隙間11は片側で0.1mmである。一方、前述した図4に示す従来の間座25においては、同様に内輪内径dがφ120mmの場合で、間座外径Dはφ138mm、幅Lは10mm、内径25aと車軸の小径部34との隙間11は片側で0.1mmであり、特に、従来のものは、内径及び外径側の面取り25c,25dは同じ形状にされており、その曲率半径は1.5mmである。
By sandwiching and fixing the
かかる図2及び図4のものについて、使用後の傷の状態を調査した結果、図4に示す従来のものは、間座内径25a側の面取り部25cと内径直線部25aとの接続部26に相当する車輪の小径部34外周34aに傷51が発生したのに対し、図2に示す本発明の間座を使用したものは係る傷の発生がなかった。また、図3は本発明の他の実施例を示す間座の軸方向断面図であり、直線と曲線とを結んだものである。図3に示すように、間座5′の内径穴15′の中央部近傍が直線16とされ、直線を接線として両側に曲線部17が形成されており、曲線部の曲率半径R′は5mmである。その他は前述した図2のものと同様である。この場合も曲線17と直線16との接続部18での傷の発生はなかった。
As a result of investigating the state of scratches after use of these FIG. 2 and FIG. 4, the conventional one shown in FIG. 4 has a
このように、従来の内輪間座に対し、本発明においては、内輪間座の内径面形状が曲線、又は直線部と直線部、又は直線部と曲線部、さらには曲線部と曲線部との接続部の鋭部や曲線を例えば曲率半径で5mm以上とする簡単なことにより、鋭部が取り除かれ、車軸の小径部への傷は発生しなくなる。 Thus, in contrast to the conventional inner ring spacer, in the present invention, the inner surface shape of the inner ring spacer is a curve, or a straight part and a straight part, or a straight part and a curved part, and further, a curved part and a curved part. By making the sharp part and the curve of the connecting part as simple as, for example, a radius of curvature of 5 mm or more, the sharp part is removed, and the small diameter part of the axle is not damaged.
1 複列ころがり軸受
2、3 内輪
4 転動体
5、5′ 間座
6 外輪
8 内輪の軌道面
12 外輪の軌道面
15、15′ 間座の内径穴
18 接続部
R、R′曲線及び各線を結ぶ接続部の曲率半径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Double
Claims (2)
2. The double row rolling bearing according to claim 1, wherein the curvature radii of all the connecting portions connecting the curved lines and the respective lines are 5 mm or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003381927A JP2005147185A (en) | 2003-11-12 | 2003-11-12 | Double row rolling bearing |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003381927A JP2005147185A (en) | 2003-11-12 | 2003-11-12 | Double row rolling bearing |
Publications (1)
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Family
ID=34691125
Family Applications (1)
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JP2003381927A Pending JP2005147185A (en) | 2003-11-12 | 2003-11-12 | Double row rolling bearing |
Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007263194A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Ntn Corp | Rocking bearing |
-
2003
- 2003-11-12 JP JP2003381927A patent/JP2005147185A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007263194A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Ntn Corp | Rocking bearing |
JP4536675B2 (en) * | 2006-03-28 | 2010-09-01 | Ntn株式会社 | Swing bearing |
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