JP2009210018A

JP2009210018A - ころ軸受

Info

Publication number: JP2009210018A
Application number: JP2008053259A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Fukui; 等福井
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2009-09-17

Abstract

【課題】シールケースを外輪から容易に取り外すことのできるころ軸受を提供する。
【解決手段】シールケース５２の外周面に、軸方向一端側（軸受内部側）から係合可能な係合部Ａを設ける。この係合部Ａに治具７０を軸方向で係合させて、シールケース５２を外輪から取り外す。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転軸を支持するためのころ軸受、特に、軸受内部にグリース等の潤滑剤が封入された密封型のころ軸受に関する。

例えば特許文献１には、鉄道車両の車軸支持用として使用される密封型のころ軸受が示されている。図６に、特許文献１に示されているころ軸受と同様の構成を成したころ軸受１００を示す。このころ軸受１００は、複列の円すいころ軸受であって、外輪１１０と、内輪１２０と、外輪１１０と内輪１２０との間に配された複列の転動体（円すいころ）１３０と、外輪１１０と内輪１２０との間の空間の軸方向両端側をシールするシール機構１５０とを備える。シール機構１５０は、外輪１１０の内周面の軸方向両端部に嵌合固定されたシールケース１５２と、各シールケース１５２の内周に固定されたシール部材１５４とからなり、このシール部材１５４と、内輪１２０の軸方向両側に配された油切り１６２との間で接触シールを構成する。

特開２００７−２５５９９号公報

図６に示すようなころ軸受１００は、シール機構１５０の試験や点検時に、外輪１１０に固定されたシールケース１５２を外輪１１０から取り外す必要がある。このようなシールケース１５２の取り外しは、例えば図７に示すように、シールケース１５２の端部を治具１７０で固定し、プレス装置等で内輪１２０を軸方向に押込んで（図中に矢印で示す）、シールケース１５２を外輪１１０から引き抜くことにより行われる。

ところで、シールケースは、軸受の使用中の衝撃荷重等で外輪から外れることを防止するため、外輪に強固に固定されている。このため、シールケースを外輪から取り外す際には、治具でシールケースを強い力で固定して引き抜く必要があり、これによりシールケースの治具による固定部が塑性変形する恐れがある。また、シールケースの内周にはシール部材等が配されているため、治具による固定はシールケースの端部で行わざるを得ない。しかし、このようにシールケースの端部を引っ張ると、シールケースの軸方向全体に大きな引張り力が加わり、シールケース全体が塑性変形する恐れがある。シールケースが塑性変形すると、点検後のシールケースを再使用できず、点検の度にシールケースを交換する必要が生じるため、軸受のランニングコストが嵩むこととなる。

また、シールケースを外輪から強い力で引き抜くためには、プレス装置等の大型の機械を用いて強力に内輪を押込む必要がある。しかし、例えば鉄道車両用の軸受の場合、シール機構の点検は現場で行われるため、かかる大型の機械を用いた作業は困難となる。

本発明の解決すべき課題は、シールケースを外輪から容易に取り外すことのできるころ軸受を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に配された複数の転動体と、筒状をなし、軸方向一端を外輪の開口部に着脱可能に取り付けたシールケースと、シールケースの内周に設けられ、軸受の内部空間を密封するシール部材とを備えたころ軸受において、シールケースの外周面に、軸方向一端側から係合可能な係合部を設けたことを特徴とする。

このように、本発明のころ軸受では、シールケースの外周面に、軸方向一端側から係合可能な係合部を設けている。この係合部に軸方向一端側から治具を係合させることにより、シールケースに軸方向他端側へ向けた負荷を加え、すなわち外輪から離隔する方向の負荷を加え、シールケースを外輪から取り外すことができる。このように、端部を治具で固定することなくシールケースを外輪から取り外すことができるため、端部の固定によるシールケースの塑性変形を回避できる。また、係合部はシールケースの外周面の任意の位置に形成することができるため、例えば係合部をシールケースのうち、外輪との固定部（一端側の端部）に比較的近接した領域に設ければ、シールケースに引張り力が加わる領域を減じることができ、シールケース全体が塑性変形する恐れを回避できる。さらに、本発明によれば、タガネ等の簡易な治具で係合部に局部的な衝撃荷重を加えることにより、シールケースを外輪から取り外すことができるため、鉄道車両等の現場であっても、容易にシールケースの取り外し作業を行うことができる。

このような係合部は、例えばシールケースの外周面に形成した凹部あるいは凸部に設けることができる。凹部に係合部を設ける場合は、凹部の軸方向他端側（軸受外部側）の内壁が係合部となり（図２〜４参照）、凸部で係合部を構成する場合は、凸部の軸方向一端側（軸受内部側）の側面が係合部となる（図５参照）。この凹部あるいは凸部をシールケースの全周に亘って設ければ、全周に係合部を形成することができるため、任意の場所で治具による取り外し作業を行うことができる。従って、シールケースを回転させて係合部を探す必要が無くなり、作業効率を高めることができる。このように凹部又は凸部を全周に形成することが、強度や加工の都合により困難である場合には、これを円周方向等間隔の複数箇所に設ければよい。

係合部を凹部で構成する場合、この凹部に、軸方向他端側へ向けて漸次縮径したテーパ面を形成すれば、このテーパ面で治具を係合部へ向けてガイドすることができるため、作業性をさらに高めることができる。

また、シールケースの外周面にねじ穴を形成し、このねじ穴に係合部を設けることもできる。このねじ穴に、雄ねじ部を有する治具をねじ結合し、この状態で治具とねじ穴とを係合させることにより、シールケースを外輪から取り外すことができる。このように、治具とシールケースとをねじ結合することにより、取り外し作業中に治具が係合部から外れる恐れを回避できる。

係合部を凸部で構成する場合、この凸部をシールケースと別部材で形成すると、シールケースの形状を単純化することができ、シールケースの加工コストを低減できる。

上記のようなころ軸受は、例えば鉄道車両の車軸支持用として好適に使用することができる。

以上のように、本発明によれば、シールケースを外輪から容易に取り外すことのできるころ軸受を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に、本発明の一実施形態に係るころ軸受１を示す。このころ軸受１は、鉄道車両の車軸支持用として使用される密封型の複列円すいころ軸受であり、外輪１０と、内輪２０と、外輪１０と内輪２０との間に転動自在に介在した転動体としての複数の円すいころ３０と、複数の円すいころ３０を円周方向等間隔に保持する保持器４０とを備える。外輪１０と内輪２０との間に形成される空間にはグリース等の潤滑剤が封入され（図１に散点で示す）、この空間の軸方向両端部をシール装置５０で密封している。

外輪１０は、内周面に複列の円すい状の軌道面１２を有し、外周面が軸箱（図示省略）に固定される。内輪２０は、外周面に複列の円すい状の軌道面２２を有し、各軌道面２２ごとに分割して形成される。内輪２０の軸方向両側には、油切り６２が配される。車軸２の軸端には蓋部材６４がボルト６６で固定され、この蓋部材６４と車軸２の肩面との間で、車軸２の外周に嵌合した油切り６２及び内輪２０が挟持固定される。

図２に示すシール装置５０は、筒状を成したシールケース５２と、シールケース５２の内周に固定したシール部材５４とで構成される。シールケース５２は、それぞれ軸方向一端部（軸受内部側の端部、図２の左側端部）を、外輪１０の軸方向両端の開口部内周に装着される。詳しくは、シールケース５２は、外輪１０の内周面に嵌合固定される第１円筒部５２ａと、第１円筒部５２ａの他端側（軸受外部側、図２の右側）に配され、第１円筒部５２ａよりも小径な第２円筒部５２ｂと、第２円筒部５２ｂの他端側に配され、第２円筒部５２ｂよりも小径な第３円筒部５２ｃとを備える。各円筒部５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、それぞれ径方向の段差面で連続している。第２円筒部５２ｂの内周には、シール部材５４が固定される。第３円筒部５２ｃは、油切り６２の端面に形成された軸方向の凹部６２ａに挿入され、これにより非接触シールを構成している（図１参照）。

シールケース５２の外周面には、治具を軸方向一端側から係合させることのできる係合部Ａが設けられる。本実施形態では、図２に示すように、シールケース５２の第２円筒部５２ｂの外周面に環状の凹部５２ｄが形成され、この凹部５２ｄに係合部Ａを設けている。詳しくは、図２の拡大図で示すように、凹部５２ｄの軸方向他端側（図２の右側）の内壁５２ｄ１が係合部Ａとなる。すなわち、シールケース５２の外周面に凹部５２ｄを形成することで、凹部５２ｄの軸方向他端側に肩部Ａ_０が形成され、この肩部Ａ_０の軸方向一端側の肩面が係合部Ａとなる。この凹部５２ｄには、軸方向他端側へ向けて漸次縮径し、係合部Ａにつながったテーパ面５２ｄ２が形成される。尚、凹部５２ｄの形状は環状に限らず、シールケース５２の外周面の円周方向等間隔の複数箇所に設けても良い。

このシールケース５２は、係合部Ａに軸方向一端側から治具を係合させることにより、外輪１０から取り外すことができる。図２では、治具としてタガネ７０（図２に二点鎖線で示す。）を用いた例を示している。このタガネ７０の先端部を係合部Ａに係合させ、タガネ７０にハンマー等（図示省略）で衝撃荷重を加えることで、シールケース５２を外輪１０から取り外す。これにより、従来品（図７参照）のように端部を固定することなくシールケース５２を外輪１０から取り外すことができるため、端部の固定による変形を回避できる。また、シールケース５２を外輪１０から取り外す際、シールケース５２の係合部Ａよりも軸方向他端側に引張力は加わらないため、この領域の変形を回避できる。このようにシールケース５２の変形を防止することにより、取り外し後のシールケース５２を再利用することができるため、検査や点検にかかるコストを抑えることができる。また、凹部５２ｄにテーパ面５２ｄ２を設けているため、タガネ７０の先端部が係合部Ａに向けてガイドされ、係合を容易化することができる。

ところで、図２に示す例では、タガネ７０をシールケース５２の外径側から係合部Ａに係合させるため、この状態でタガネ７０に衝撃荷重を加えると、シールケース５２には軸方向の力だけでなく内径向きの力も加わる。図示例では、シールケース５２の係合部Ａを設けた領域の内径にシール部材５４を固定しているため、シール部材５４で係合部Ａを内径側から補強することができ、これによりタガネ７０の衝撃によるシールケース５２の変形を防止することができる。

本発明は上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明する。尚、以下の説明において、上記の実施形態と同様の構成、機能を有する箇所には、同一の符号を付して説明を省略する。

図３に示す実施形態に係るころ軸受のシールケース５２は、凹部５２ｄの形状が上記実施形態と異なる。具体的には、上記実施形態では凹部５２ｄにテーパ面５２ｄ２を設けているが、本実施形態では、凹部５２ｄが断面コの字型を成している。また、本実施形態では、シール部材５４の固定位置と異なる軸方向位置に凹部５２ｄを形成している。この場合、図示のように、凹部５２ｄを内径へ向けて突出させることができるため、上記実施形態より深い凹部５２ｄを形成することができ、係合部Ａと治具との係合を容易化することができる。

図４に示す実施形態では、シールケース５２の外周面に凹部としてのねじ穴５２ｄを形成し、このねじ穴５２ｄに係合部Ａを設けている。このねじ穴５２ｄに、治具８０に設けた雄ねじ部８１をねじ結合し、この状態で治具８０を軸方向他端側に引っ張ることにより、雄ねじ部８１とねじ穴５２ｄの係合部Ａとを係合させてシールケース５２を外輪から取り外すことができる。このように、シールケース５２と治具８０とをねじ結合することにより、シールケース５２と治具８０とを一体化した状態でシールケース５２の取り外しを行うことができるため、治具８０がシールケース５２の係合部Ａから外れる事態を回避できる。この場合、ねじ穴５２ｄの深さは比較的浅いもので足りるため、凹部の形成によるシールケース５２の強度の低下を抑えることができる。尚、ねじ穴５２ｄは上記に限らず、例えばシールケース５２を径方向に貫通させてもよい。

以上の実施形態では、凹部５２ｄに係合部Ａを設けているが、これに限らず、例えば図５に示すように、シールケース５２の外周面に設けた凸部５２ｅで係合部Ａを構成することもできる。図示例では、シールケース５２と別体に形成した環状の凸部５２ｅを、シールケース５２の第２円筒部５２ｂの外周面に固定し、この凸部５２ｅの軸受外部側（図５の左側）の側面で係合部Ａを構成している。すなわち、凸部５２ｅでシールケースに肩部Ａ_０を形成し、この肩部Ａ_０の軸方向一端側の肩面を係合部Ａとしている。このように、凸部５２ｅを別体に形成することにより、シールケース５２の形状を単純化することができるため、シールケース５２の加工を容易化することができる。尚、特に問題がなければ、凸部５２ｅをシールケース５２と一体に形成してもよい。

以上の実施形態では、係合部Ａを構成する凹部あるいは凸部をシールケース５２の第２円筒部５２ｂに形成しているが、これに限らず、他の場所、例えば第３円筒部５２ｃの外周面に形成してもよい（図示省略）。

また、以上の実施形態では、本発明を複列の円すいころ軸受に適用した場合を示したが、これに限らず、複列の円筒ころ軸受、単列の軸受等、各種転がり軸受に適用することができる。

また、以上の実施形態では、本発明のころ軸受を鉄道車両の車軸支持用に使用した場合を示しているが、これに限らず、他の輸送機械や産業機械等の回転軸支持用として使用することができる。

本発明にかかるころ軸受の断面図である。シール装置の断面図である。他の実施形態に係るシール装置の断面図である。他の実施形態に係るシール装置の断面図である。他の実施形態に係るシール装置の断面図である。従来のころ軸受の断面図である。従来のころ軸受において、シールケースを取り外す様子を示す断面図である。

符号の説明

１ころ軸受
２車軸
１０外輪
２０内輪
３０円すいころ（転動体）
４０保持器
５０シール装置
５２シールケース
５２ｄ凹部
５２ｄ２テーパ面
５２ｅ凸部
５４シール部材
７０タガネ（治具）
Ａ係合部
Ａ_０肩部

Claims

内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に配された複数の転動体と、筒状をなし、軸方向一端を外輪の開口部に着脱可能に取り付けたシールケースと、シールケースの内周に設けられ、軸受の内部空間を密封するシール部材とを備えたころ軸受において、
シールケースの外周面に、軸方向一端側から係合可能な係合部を設けたことを特徴とするころ軸受。
シールケースの外周面に凹部を形成し、この凹部に前記係合部を設けた請求項１記載のころ軸受。
シールケースの外周面に凸部を形成し、この凸部に前記係合部を設けた請求項１記載のころ軸受。
凹部又は凸部を全周に設けた請求項２又は３記載のころ軸受。
凹部又は凸部を円周方向等間隔の複数箇所に設けた請求項２又は３記載のころ軸受。
凹部に、軸方向他端側へ向けて漸次縮径したテーパ面を形成した請求項２記載のころ軸受。
シールケースの外周面にねじ穴を形成し、このねじ穴に前記係合部を設けた請求項２記載のころ軸受。
凸部を、シールケースと別部材で形成した請求項３記載のころ軸受。
鉄道車両の車軸支持用である請求項１〜８の何れかに記載のころ軸受。
内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に配された複数の転動体と、筒状をなし、軸方向一端を外輪の開口部に着脱可能に取り付けたシールケースと、シールケースの内周に設けられ、軸受の内部空間を密封するシール部材と、を備えたころ軸受の外輪からシールケースを取り外すための方法であって、
シールケースに係合部を設け、この係合部に軸方向一端側から治具を係合させることにより、シールケースを取り外すことを特徴とするシールケースの取り外し方法。