JP2006214570A - Support structure for shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸の支持構造に関するものであり、より具体的には、鉄道車両、産業機械などに使用される軸を回転可能に支持する軸の支持構造に関するものである。 The present invention relates to a shaft support structure, and more specifically to a shaft support structure that rotatably supports a shaft used in a railway vehicle, an industrial machine, or the like.
鉄道車両に使用される軸を支持する構造として、たとえば特開2003−314566号公報には鉄道車両車軸用軸受が開示されている。このような鉄道車両車軸用軸受の内輪は車軸と堅く嵌り合っているため、内輪の内径における面取り繋ぎ部(以下、「内輪内径面取り繋ぎ部」とする)と車軸との間で高面圧が発生し、内輪よりも柔らかい車軸を傷つけてしまう。それを回避するためには、内輪内径面取り繋ぎ部が車軸に接触しないように、車軸にグルービングを施す方法がある。 As a structure for supporting a shaft used in a railway vehicle, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-314666 discloses a railway vehicle axle bearing. Since the inner ring of such a railway vehicle axle bearing fits tightly with the axle, there is a high surface pressure between the chamfered joint at the inner diameter of the inner ring (hereinafter referred to as “inner ring inner diameter chamfered joint”) and the axle. Occurs and damages the axle softer than the inner ring. In order to avoid this, there is a method of grooving the axle so that the inner ring inner diameter chamfered portion does not contact the axle.
図4は、車軸にグルービングが施された様子を示す概略断面図である。図4を参照して、車軸110は、複列軸受120により回転可能に支持されている。この複列軸受120は、内輪121、122と、単一の外輪123と、複数個の転動体124と、保持器125、126とを有している。内輪121と122とは、軸方向に分割されており、かつ車軸110の外周面に嵌められている。単一の外輪123は内輪121、122の外周側に配置されている。複数個の転動体124は内輪121、122と外輪123との間で転動可能なように複列(2列)に配置されている。保持器125、126は複数個の転動体124を相互に等間隔で保持している。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which grooving is performed on the axle. Referring to FIG. 4,
この車軸110には、グルービングが施されることにより外周面に溝部(凹部)110aが形成されており、これにより車軸110の外周面が内輪内径面取り繋ぎ部P0と接触しないように構成されている。
しかしながら、図4を参照して、車軸110にグルービングを施したことにより、グルービング開始位置(溝部110aの端部)P1において車軸110の外周面に凸部が生じ、その凸部が内輪122に接触することになるため、内輪内径に傷が生じてしまう。
However, with reference to FIG. 4, by grooving the
また図4に示すように車軸の支持に複列の円錐ころ軸受を用いた場合には、内輪121と122との突合せ面P2の面取り繋ぎ部P3が凸部となり、この凸部により車軸110の外周面に傷が発生する場合がある。
As shown in FIG. 4, when a double row tapered roller bearing is used to support the axle, the chamfered joint portion P3 of the abutting surface P2 of the
それゆえ本発明の目的は、内輪内径や軸外周面に傷が発生することを防止できる軸の支持構造を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a shaft support structure capable of preventing the inner ring inner diameter and the shaft outer peripheral surface from being damaged.
本発明の軸の支持構造は、軸を回転可能に支持する軸の支持構造であって、軸の外周側に嵌められた内輪と、内輪の外周側に配置された外輪と、内輪および外輪間に配置された複数の転動体と、内輪と軸との間に嵌め込まれた、内輪および軸よりも硬度の低いスリーブとを備えたことを特徴とするものである。また、上記軸の支持構造は、転動体を円周方向で所定間隔に保持する保持器を備えていてもよい。 The shaft support structure of the present invention is a shaft support structure that rotatably supports the shaft, and includes an inner ring fitted on the outer peripheral side of the shaft, an outer ring disposed on the outer peripheral side of the inner ring, and between the inner ring and the outer ring. And a plurality of rolling elements disposed on the inner ring and a sleeve having a lower hardness than the inner ring and the shaft, which are fitted between the inner ring and the shaft. The shaft support structure may include a cage for holding the rolling elements at a predetermined interval in the circumferential direction.
本発明の軸の支持構造によれば、スリーブが内輪と軸との間に嵌め込まれているため、例えばグルービングされた軸を用いる場合、そのグルービング開始位置が内輪内径に直接接触することがなくなり、内輪の内径に傷が発生することを防止することができる。また、複列の円錐ころ軸受を用いた場合にも内輪の突合せ面の面取り繋ぎ部が軸の外周面に直接接触することがなくなり、軸の外周面に傷が発生することを防止することができる。またスリーブは内輪および軸よりも低い硬度を有しているため、スリーブが内輪または軸に接触しても、内輪の内径または軸の外周面に傷が発生することはない。 According to the shaft support structure of the present invention, since the sleeve is fitted between the inner ring and the shaft, for example, when using a grooved shaft, the grooving start position does not directly contact the inner ring inner diameter, It is possible to prevent damage to the inner diameter of the inner ring. Further, even when a double-row tapered roller bearing is used, the chamfered joint portion of the abutting surface of the inner ring is not in direct contact with the outer peripheral surface of the shaft, and it is possible to prevent the outer peripheral surface of the shaft from being damaged. it can. Further, since the sleeve has a lower hardness than the inner ring and the shaft, even if the sleeve contacts the inner ring or the shaft, the inner ring of the inner ring or the outer peripheral surface of the shaft is not damaged.
上記の軸の支持構造において好ましくは、軸はグルービングされており、スリーブは、内輪嵌合部の幅全体を覆い、かつ軸のグルービングされた部分の少なくとも一部を覆っている。 In the shaft support structure described above, the shaft is preferably grooved, and the sleeve covers the entire width of the inner ring fitting portion and covers at least a part of the grooved portion of the shaft.
これにより、軸の内輪嵌合部の幅全体にわたって軸の外周面および内輪の内径に傷が発生することを防止することができる。 Thereby, it is possible to prevent the outer peripheral surface of the shaft and the inner diameter of the inner ring from being damaged over the entire width of the inner ring fitting portion of the shaft.
以上説明したように本発明の軸の支持構造によれば、内輪内径や軸外周面への傷の発生を防止することができる。 As described above, according to the shaft support structure of the present invention, it is possible to prevent the inner ring inner diameter and the shaft outer peripheral surface from being damaged.
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態における軸の支持構造の構成を概略的に示す断面図である。図1を参照して、本実施の形態の軸の支持構造は、グルービングされた軸10を回転可能に支持する軸10の支持構造であって、軸10の外周側に嵌められた内輪21、22と、内輪21、22の外周側に配置された外輪23と、内輪21、22および外輪23間に配置された複数の転動体24と、スリーブ1とを備えている。スリーブ1は、内輪21、22と軸10との間に嵌め込まれており、かつ内輪21、22および軸10よりも低い硬度を有している。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a shaft support structure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the shaft support structure of the present embodiment is a
軸10は、たとえば鉄道車両に用いられる車軸であり、グルービングを施されることにより外周面に溝部(凹部)10aを有している。この溝部10aは内輪22の内輪内径面取り繋ぎ部P0よりも内輪22の下側(内周側)に入り込んでいる。この軸10を回転自在に支持する転がり軸受はたとえば複列の円錐ころ軸受20であり、円錐ころ軸受20は内輪21、22と、外輪23と、複数の転動体24と、保持器25、26とにより構成されている。
The
この円錐ころ軸受20の内輪は、たとえば互いに軸方向に分割された内輪21、22により構成されている。外輪は、たとえば2つの内輪21、22に対して単一の外輪23により構成されている。複数の転動体は、たとえば2つの内輪21、22と単一の外輪23との間に複列(たとえば2列)に配置された複数の円錐ころ24より構成されている。複数の円錐ころ24は、保持器25、26により相互に等間隔で保持されている。つまり、保持器25、26は、転動体としての円錐ころ24を内輪21、22の円周方向で所定間隔(互いに等間隔)に保持している。
The inner ring of the tapered roller bearing 20 is constituted by
本実施の形態において特に注目すべき点は、軸10と内輪21、22との間にスリーブ1が嵌め込まれており、このスリーブ1が軸10および内輪21、22よりも低い硬度を有することである。このスリーブ1の硬度は、ブリネル硬さでHB100以上380以下であることが好ましい。
The point to be particularly noted in the present embodiment is that the
このスリーブ1は、内輪嵌合部の幅全体を覆っていることが好ましく、またグルービングにより形成された溝部10aの外周側の一部分または全部を覆っていることが好ましい。但し、スリーブ1には軸方向に切り欠きがあっても良い。ここで内輪嵌合部とは、内輪21、22の内周領域に位置する軸10の部分からグルービングにより形成された溝部10aの部分を除いた部分である。
The
またスリーブ1の材質は、S10C(JIS(日本工業規格)における機械構造用炭素鋼鋼材)であることが好ましい。このS10Cは、炭素(C)を0.08〜0.13%、シリコン(Si)を0.15〜0.35%、マンガン(Mn)を0.30〜0.60%、リン(P)を0.030%以下、硫黄(S)を0.035%以下含有する組成を有している。
Moreover, it is preferable that the material of the
このスリーブ1は、図2に示すように、たとえば円錐台形状の外径を有しており、かつ軸10を挿通することが可能なように中空形状を有している。またスリーブ1は、図3に示すように、円筒形状の外径を有しており、かつ軸10を挿通することが可能なように中空形状を有していてもよい。
As shown in FIG. 2, the
本実施の形態によれば、スリーブ1が内輪21、22と軸10との間に嵌め込まれているため、グルービングされた軸10のグルービング開始位置P1が内輪21、22の内径に直接接触することがなくなり、内輪21、22の内径に傷が発生することを防止することができる。また、複列の円錐ころ軸受20を用いた場合にも内輪21、22の突合せ面P2の面取り繋ぎ部P3が軸10の外周面に直接接触することがなくなり、軸10の外周面に傷が発生することも防止することができる。またスリーブ1は内輪21、22および軸10よりも低い硬度を有しているため、スリーブ1が内輪21、22または軸10に接触しても、内輪21、22の内径または軸10の外周面に傷が発生することはない。
According to the present embodiment, since the
またスリーブ1が内輪嵌合部の幅全体を覆い、かつ軸のグルービングされた部分の少なくとも一部を覆うことにより、内輪嵌合部の幅全体にわたって軸10の外周面および内輪21、22の内径に傷が発生することを防止することができる。
The
なお上記の実施の形態においては、鉄道車両に用いられる車軸の支持構造について説明したが、本発明は産業機械などに使用される軸の支持構造にも適用することができる。また軸を支持する軸受として複列の円錐ころ軸受について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の転がり軸受にて軸を支持するものにも適用することができる。 In the above-described embodiment, the axle support structure used in the railway vehicle has been described. However, the present invention can also be applied to an axle support structure used in an industrial machine or the like. Further, the double-row tapered roller bearing has been described as the bearing for supporting the shaft. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a bearing that supports the shaft by another rolling bearing.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明は、鉄道車両、産業機械などに使用される軸であって、グルービングされた軸の支持構造に特に有利に適用され得る。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a shaft used for a railway vehicle, an industrial machine, etc. and can be applied particularly advantageously to a grooved shaft support structure.
1 スリーブ、10a 溝部、10 軸、20 転がり軸受、21,22 内輪、23 外輪、24 転動体、25,26 保持器、P0 内輪内径面取り繋ぎ部、P1 グルービング開始位置、P2 突合せ面、P3 面取り繋ぎ部。 1 sleeve, 10a groove, 10 shaft, 20 rolling bearing, 21, 22 inner ring, 23 outer ring, 24 rolling element, 25, 26 cage, P0 inner ring inner diameter chamfered joint, P1 grooving start position, P2 butted surface, P3 chamfered joint Department.
Claims (2)
前記軸の外周側に嵌められた内輪と、
前記内輪の外周側に配置された外輪と、
前記内輪および前記外輪間に配置された複数の転動体と、
前記内輪と前記軸との間に嵌め込まれた、前記内輪および前記軸よりも硬度の低いスリーブとを備えた、軸の支持構造。 A shaft support structure for rotatably supporting the shaft,
An inner ring fitted on the outer peripheral side of the shaft;
An outer ring disposed on the outer peripheral side of the inner ring;
A plurality of rolling elements disposed between the inner ring and the outer ring;
A shaft support structure comprising the inner ring and a sleeve having a lower hardness than the shaft, which is fitted between the inner ring and the shaft.
前記スリーブは、内輪嵌合部の幅全体を覆い、かつ前記軸のグルービングされた部分の少なくとも一部を覆っていることを特徴とする、請求項1に記載の軸の支持構造。 The axis is grooved,
The shaft support structure according to claim 1, wherein the sleeve covers the entire width of the inner ring fitting portion and covers at least a part of the grooved portion of the shaft.
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