JP2008215374A - 鉄道車両車軸用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄道車両車軸用軸受装置を車軸に組み付ける際の作業性を良くする。
【解決手段】鉄道車両車軸用軸受装置は、車軸50に圧入するための内輪22と、軸箱に取り付けるための外輪24と、内輪22の軌道と外輪24の軌道との間に介在させた転動体26と、転動体26を所定間隔に保持する保持器28とを有する転がり軸受20と、内輪22の軸方向の両側に配置した環状部材52,54と、転がり軸受20と環状部材52,54を、相対位置関係を固定した状態で保持するカバー44,46を具備している。
【選択図】図１

Description

この発明は密封型の鉄道車両車軸用軸受装置に関する。

密封型の鉄道車両車軸用軸受は、内部に充填したグリースその他の潤滑剤の洩れを防止し、また、水や塵埃など異物が侵入するのを防止するため、密封装置を用いている。密封装置は、図４に示すように、オイルシール８を保持した金属製のシールケース６を軸受２の外輪４の両端開口部に圧入することによって構成されている。オイルシール８のシールリップは主リップ１０とダストリップ１２とからなり、これらは車軸と共に回転する環状部材１６たとえば前蓋や後蓋の外周面に弾性的に密着する。言い換えれば、環状部材１６の外周面１８がシールリップ１０，１２と協働するシールランドを提供する。そして、一般に、主リップ１０にガータースプリング１４で適度な緊迫力を与えることで、軸受２と環状部材１６の分離を抑制している（特許文献１参照）。
特開２００６−１７０３２５号公報

軸受２を車軸に組み付けるにあたっては、作業者が手で軸受２や前蓋、後蓋といった環状部材１６を持ち、車軸の先端と位置合わせをして、車軸に圧入する必要がある。軸受２だけでも約３０ｋｇあるため、作業性、安全性の両方で問題があった。すなわち、鉄道車両の高速化が進むにつれ、密封性を保ちつつも、軸受の発熱低減のため非接触または軽接触のオイルシールを採用する傾向にある。その結果、オイルシール８が前蓋や後蓋といった環状部材１６から外れやすく、ひいては図５に示すように軸受２と前蓋１６ａ、軸受２と後蓋１６ｂがそれぞれ分離しやすくなっている。したがって、軸受装置を車軸に組み付けるとき、あるいは車軸から取り外すとき、軸受２と前蓋１６ａ、軸受２と後蓋１６ｂが分離することで作業性が悪く、場合によっては落下による品質不具合が発生する原因となる。また、安全性の面からも好ましくない。

この発明の目的は、鉄道車両車軸用軸受装置を車軸に組み付ける際の作業性の向上を図ることにある。

この発明は、軸受と前蓋および後蓋を一括して包み込むカバーを設けることによって課題を解決したものである。すなわち、請求項１に記載したように、車軸に圧入するための内輪と、軸箱に取り付けるための外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に介在させた転動体と、転動体を所定間隔に保持する保持器とを有する転がり軸受と、前記内輪の軸方向の両側に配置した環状部材とを有する鉄道車両車軸用軸受装置を車軸に組み付けるにあたり、前記転がり軸受と前記環状部材を一括して保持するカバーを使用して、両者の相対位置関係を固定した状態で組み付けるのである。より具体的には、軸受と前蓋および後蓋を、カバーを付けた状態で一括して車軸に組み付け、組み付けた後、カバーを取り外す。このようにすることで、組付け作業が容易になるばかりでなく、組み付けの際の前蓋、後蓋のずれを防止することができる。取り外しのときも基本的には同様で、軸受と前蓋および後蓋を、カバーを付けた状態で一括して、車軸から取り外す。

請求項２の発明は、請求項１の発明の実施に直接使用する装置にあたり、車軸に圧入するための内輪と、軸箱に取り付けるための外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に介在させた転動体と、転動体を所定間隔に保持する保持器とを有する転がり軸受と、
前記内輪の軸方向の両側に配置した環状部材と、
前記転がり軸受と前記環状部材を、両者の相対位置関係を固定した状態で保持するカバーを具備したことを特徴とする鉄道車両車軸用軸受装置である。環状部材としては、たとえば前蓋や後蓋が該当する。

請求項３の発明は、請求項２の鉄道車両車軸用軸受装置において、前記カバーは軸線を含む平面で分割した複数の部分からなることを特徴とする。カバーを分割式とすることにより、とくに圧入完了後、カバーを分割するだけで簡単に取り外すことができる。

請求項４の発明は、請求項２または３の鉄道車両車軸用軸受装置において、前記カバーに吊りボルトを付設したことを特徴とするものである。吊りボルトを設けることにより、機械吊り等が可能となるため、作業性および安全性が一層向上する。

請求項５の発明は、車軸に圧入するための内輪と、軸箱に取り付けるための外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に介在させた転動体と、転動体を所定間隔に保持する保持器とを有する転がり軸受と、前記内輪の軸方向の両側に配置した環状部材とを有する鉄道車両車軸用軸受装置を、前記転がり軸受と前記環状部材の相対位置関係を固定した状態で一括して保持する鉄道車両車軸用軸受装置のカバーである。これは請求項１の発明の実施に直接使用する器具にあたる。

この発明によれば、鉄道車両車軸用軸受装置を車軸に組み付ける際の作業性が向上する。すなわち、鉄道車両車軸用軸受装置を車軸に組み付けるにあたり、軸受と前蓋および後蓋を、カバーを付けた状態で一括して車軸に組み付け、組み付けた後、カバーを取り外すようにすることで、軸受と前蓋、後蓋とが分離しないため、車軸に圧入して組み付けるとき、軸受と前蓋、後蓋との間にすきまができたり軸方向のずれが生じたりせず、スムーズな圧入が可能になる。

以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。

図１に複列円すいころ軸受を用いた鉄道車両車軸用軸受の縦断面を示す。複列円すいころ軸受２０は、内輪２２と、外輪２４と、転動体２６と、保持器２８とで構成されている。内輪２２は軸方向に隣接した一対で使用してあり、それぞれ外周に軌道をもっている。外輪２４は内周に複列の軌道をもっている。転動体２６はここでは円すいころで、内輪２２の軌道と外輪２４の軌道との間に転動自在に介在させてある。各列の転動体２６はそれぞれ保持器２８によって円周方向で所定間隔に保持される。密封装置３０は外輪２４の両端開口部に装着してある。

内輪２２は車軸５０の軸端に圧入により固定する。内輪２２を挟んだ両側に、前蓋５２と後蓋５４を配置することにより、内輪２２の、ひいては軸受全体の位置決めをする。外輪２４は軸箱（図示せず）に固定する。一対の内輪２２間に間座を介在させる場合もある。

密封装置３０は、図４を参照して既に述べた従来のものと実質的に変わりはなく、図３に示すように、外輪２２の端部に圧入して固定されるシールケース３２と、シールケース３２に取り付けたオイルシール３４とで構成されている。オイルシール３４は、シールケース３２の内面に固定される金属環３６と、この金属環３４に焼き付けたゴム製のシール本体３８とを備えている。シール本体３８は、内径側に軸方向２つに分離した主リップ４０と補助リップ４２とからなり、主リップ４０はガータースプリング４２により縮径方向に付勢され、前蓋５２、後蓋５４の外周面に弾性的に、かつ軽く接触する（軽接触タイプ）。ここでも、前蓋５２、後蓋５４といった環状部材の外周面が、シール本体３８のシールリップ（４０，４２）と協働するシールランドを提供する。

図示した実施の形態の場合は前蓋５２と後蓋５４が環状部材に該当するが、内輪２２と前蓋５２との間に油切りを介在させることもある。また、後蓋５４に加えて、または後蓋５４に代えて、スリンガを設けることもある。

図１は複列円すいころ軸受２０と前蓋５２、後蓋５４を車軸５０に組み付け、カバーを構成する上カバー４４と下カバー４６を取り外した状態を示す。一方、図２は、複列円すいころ軸受２０を車軸５０に組み付ける過程を示し、カバー（４４，４６）で複列円すいころ軸受２０と内輪２２の軸方向の両側に配置した環状部材すなわちここでは前蓋５２と後蓋５４を一括して包み込んでいる。図１に例示した実施の形態の場合、カバーは軸線を含む平面で分割した２つの部分すなわち上カバー４４と下カバー４６とからなり、図示は省略したがボルトで締結するようになっている。

カバー（４４，４６）は、図２からよく分かるように、内部に複列円すいころ軸受２０ならびに前蓋５２および後蓋５４を収納する円筒形状の凹部を有し、凹部の軸方向両端部に前蓋５２および後蓋５４の各端面と向かい合う壁面が設けてある。したがって、車軸に圧入する際、作業者は、複列円すいころ軸受２０と前蓋５２、後蓋５４を一括して扱うことができる。

カバー（４４，４６）に吊りボルトを設けてもよい。吊りボルトを設けることにより、機械吊り等が可能となるため、これまで人手で軸受を保持していたのに比べて作業性、安全性が向上する。吊りボルトを設置する位置、数は特に限定しないが、吊り上げ時の重量バランスを考慮するならば、図２に破線４８で示すように長手方向に２ヶ所設けるのが望ましい。

複列円すいころ軸受２０、前蓋５２、後蓋５４を車軸５０に組み付けるにあたっては、カバー（４４，４６）によりこれらを一括して保持させた状態で、作業者が手で持ち、あるいはジブクレーン等で機械吊りをして車軸の先端と位置合わせをし、車軸１２に圧入する。車軸５０に組み付けた後、図１に示すようにカバー（４４，４６）を取り外す。このようにすることで、組み付けの際の前蓋５２、後蓋５４のずれが発生しない。複列円すいころ軸受２０、前蓋５２、後蓋５４を車軸５０から取り外すときも基本的には同様で、複列円すいころ軸受２０と前蓋５２および後蓋５４をカバー（４４，４６）で覆い、一括して車軸５０から取り外す。

ここでは鉄道車両車軸用軸受として複列円すいころ軸受を例示したが、これに代えてその他の軸受たとえば複列円筒ころ軸受を使用したものにもこの発明を適用することができる。

この発明の実施の形態を示す鉄道車両車軸用軸受装置の縦断面図で、車軸に組み付けた状態を示す。 図１と類似の縦断面図で車軸に組み付ける過程を示す。 図１の部分拡大図。 従来の鉄道車両車軸用軸受装置の装置の部分拡大図である。 従来の技術を示す鉄道車両車軸用軸受装置の縦断面図である。

符号の説明

２０ 複列円すいころ軸受
２２ 内輪
２４ 外輪
２６ 転動体（円すいころ）
２８ 保持器
３０ 密封装置
３２ シールケース
３４ オイルシール
３６ シール本体
３８ 主リップ
４０ 補助リップ
４２ ガータースプリング
４４ 上カバー
４６ 下カバー
４８ 吊りボルト
５０ 車軸
５２ 前蓋
５４ 後蓋

Claims (5)

1. 車軸に圧入するための内輪と、軸箱に取り付けるための外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に介在させた転動体と、転動体を所定間隔に保持する保持器とを有する転がり軸受と、前記内輪の軸方向の両側に配置した環状部材とを有する鉄道車両車軸用軸受装置を車軸に組み付けるにあたり、前記転がり軸受と前記環状部材を一括して保持するカバーを使用して、両者の相対位置関係を固定した状態で組み付ける鉄道車両車軸用軸受装置の組付け方法。
2. 車軸に圧入するための内輪と、軸箱に取り付けるための外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に介在させた転動体と、転動体を所定間隔に保持する保持器とを有する転がり軸受と、
   前記内輪の軸方向の両側に配置した環状部材と、
   前記転がり軸受と前記環状部材を、両者の相対位置関係を固定した状態で保持するカバーを具備した鉄道車両車軸用軸受装置。
3. 前記カバーは軸線を含む平面で分割した複数の部分からなる請求項２の鉄道車両車軸用軸受装置。
4. 前記カバーに吊りボルトを付設した請求項２または３の鉄道車両車軸用軸受装置。
5. 車軸に圧入するための内輪と、軸箱に取り付けるための外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に介在させた転動体と、転動体を所定間隔に保持する保持器とを有する転がり軸受と、前記内輪の軸方向の両側に配置した環状部材とを有する鉄道車両車軸用軸受装置の、前記転がり軸受と前記環状部材の相対位置関係を固定した状態で一括して保持する鉄道車両車軸用軸受装置のカバー。

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