JP2016205443A - Bearing for railway vehicle axle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道車両の車軸を回転自在に支持する鉄道車両車軸用軸受に関する。 The present invention relates to a railway vehicle axle bearing that rotatably supports an axle of a railway vehicle.
鉄道車両の車軸の端部には鉄道車両用軸受ユニットが取り付けられており、車軸を回転自在に支持すると共に車両の重量を支えている。 A railcar bearing unit is attached to an end portion of the axle of the railway vehicle, and rotatably supports the axle and supports the weight of the vehicle.
この種の鉄道車両用軸受ユニットは、一般的に、鉄道車両車軸用軸受の一例である複列円錐ころ軸受(以下、単に「軸受」ともいう)を備えており、この軸受に鉄道車両の車軸が支持される。そして、この軸受は、単一の外輪と各列に個別に分割された2つの内輪とを備え、外輪と内輪の2列の軌道面間には、保持器に保持された複数の円錐ころが転動自在に配置される。この軸受の軸方向両端側には、前蓋及び後蓋(「バッキングリング」とも呼ばれる)が内輪の軸方向端面と当接するように配置されている。 This type of railway vehicle bearing unit generally includes a double-row tapered roller bearing (hereinafter also simply referred to as a “bearing”), which is an example of a railway vehicle axle bearing. Is supported. The bearing includes a single outer ring and two inner rings that are individually divided into rows, and a plurality of tapered rollers held by a cage are provided between the two raceways of the outer ring and the inner ring. It is arranged to roll freely. A front lid and a rear lid (also referred to as “backing ring”) are disposed on both axial ends of the bearing so as to contact the axial end surface of the inner ring.
また、軸受は、十分な締め代を持って車軸に装着されており、該軸受を車軸に装着する際には、専用の圧入装置を用いて圧入が行われる。また、その際、車軸の軸受圧入部の入り口近傍には、嵌め合い面を潤滑するための潤滑剤(二硫化モリブデン:Mos2)が塗布されている。 Further, the bearing is mounted on the axle with a sufficient tightening margin, and when the bearing is mounted on the axle, press-fitting is performed using a dedicated press-fitting device. At that time, a lubricant (molybdenum disulfide: Mos2) for lubricating the fitting surface is applied in the vicinity of the entrance of the bearing press-fitting portion of the axle.
さらに、従来の軸受では、図5に示すように、圧入される内輪100の内周面100aと端面100bとの間に、曲面の面取り部100cが施されており、また、内輪100の内周面100aと面取り部100cとの間には、割線Lが形成されている。
Furthermore, in the conventional bearing, as shown in FIG. 5, a curved chamfered
また、鉄道車両車軸用軸受において、内輪の内周面と端面との間に面取りが施されたものが種々開示されている(例えば、特許文献1〜3参照。)。例えば、特許文献1に記載の鉄道車両車軸用軸受では、内輪の端面に連なる内周面端縁に、端面に向かって徐々に拡径する挿入案内面を形成し、ストレート部と挿入案内面との稜線部を含む内輪の帯状領域の表面硬さを車軸の表面硬さよりも低くして、車軸の外周面に生じる傷を防止することが記載されている。
Further, various types of bearings for railway vehicle axles in which chamfering is performed between the inner peripheral surface and the end surface of the inner ring are disclosed (for example, see
ところで、従来の鉄道車両車軸用軸受において、図5に示すような内輪の面取り形状では、軸受を圧入する際、車軸の軸受圧入部の入り口近傍の嵌め合い面に塗布された該潤滑剤(Mos2)を掻き取ってしまう虞がある。このため、潤滑剤の効果がなくなり、圧入時の振動大による車軸への傷の付与、または、圧入荷重過大によって、軸受が車軸の所定の位置まで圧入できないという課題があった。 Incidentally, in the conventional railway vehicle axle bearing, in the chamfered shape of the inner ring as shown in FIG. 5, when the bearing is press-fitted, the lubricant (Mos2) applied to the fitting surface near the entrance of the bearing press-fit portion of the axle. ) May be scraped off. For this reason, the effect of the lubricant is lost, and there is a problem that the bearing cannot be press-fitted to a predetermined position of the axle due to scratches on the axle due to large vibration during press-fitting or excessive press-fitting load.
また、特許文献1〜3においても、車軸と内輪の内周面との嵌め合い面における潤滑剤(Mos2)の掻き取りについては考慮されておらず、改善の余地があった。
In
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車軸と内輪の内周面との嵌め合い面での潤滑性能を保持することができ、車軸を損傷することなく、内輪を車軸に適正な圧入力で圧入することができる鉄道車両車軸用軸受を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to maintain the lubrication performance of the fitting surface between the axle and the inner peripheral surface of the inner ring without damaging the axle. An object of the present invention is to provide a railcar axle bearing capable of press-fitting an inner ring into an axle with an appropriate pressure input.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に転動自在に配置される複数の転動体と、を有し、鉄道車両の車輪が端部に取り付けられる車軸を回転自在に支持する鉄道車両車軸用軸受において、
前記内輪の内周面と端面との間には、該内周面に対して10〜12°の角度で端面側に拡径するテーパ形状の面取り部が施されることを特徴とする鉄道車両車軸用軸受。
(2) 前記面取り部は、前記内輪の内周面と前記面取り部との交点が、前記内輪の端面から5mm以内の範囲にあるように形成されることを特徴とする(1)に記載の鉄道車両車軸用軸受。
(3) 前記内輪の内周面と前記面取り部とは、前記内周面及び前記面取り部を接線とする所定の曲率半径を持った円弧面で繋がれていることを特徴とする(1)または(2)に記載の鉄道車両車軸用軸受。
(4) 前記車軸と前記内輪の内周面との嵌め合い面には、前記内輪を前記車軸に圧入する際に前記車軸の外周面に塗布された潤滑剤が保持されていることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の鉄道車両車軸用軸受。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) It has an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements that are rotatably arranged between the outer ring and the inner ring, and rotatably supports an axle on which a wheel of a railway vehicle is attached to an end. In railway vehicle axle bearings,
A railway vehicle characterized in that a tapered chamfered portion is provided between the inner peripheral surface and the end surface of the inner ring so as to expand toward the end surface at an angle of 10 to 12 ° with respect to the inner peripheral surface. Axle bearing.
(2) The chamfered portion is formed so that an intersection of an inner peripheral surface of the inner ring and the chamfered portion is within a range of 5 mm from an end surface of the inner ring. Bearings for railway vehicle axles.
(3) The inner peripheral surface of the inner ring and the chamfered portion are connected by an arc surface having a predetermined radius of curvature with the inner peripheral surface and the chamfered portion as a tangent line (1). Or the railcar axle bearing as described in (2).
(4) The fitting surface between the axle and the inner peripheral surface of the inner ring holds a lubricant applied to the outer peripheral surface of the axle when the inner ring is press-fitted into the axle. The railway vehicle axle bearing according to any one of (1) to (3).
本発明の鉄道車両車軸用軸受によれば、内輪の内周面と端面との間には、該内周面に対して10〜12°の角度で端面側に拡径するテーパ形状の面取り部が施されるので、車軸と内輪の内周面との嵌め合い面での潤滑性能を保持することができ、車軸を損傷することなく、内輪を車軸に適正な圧入力で圧入することができる。 According to the railcar axle bearing of the present invention, a taper-shaped chamfer between the inner peripheral surface and the end surface of the inner ring that expands toward the end surface at an angle of 10 to 12 ° with respect to the inner peripheral surface. Therefore, the lubrication performance of the fitting surface between the axle and the inner peripheral surface of the inner ring can be maintained, and the inner ring can be pressed into the axle with an appropriate pressure input without damaging the axle. .
以下、本発明に係る鉄道車両用軸受ユニットの一実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a railway vehicle bearing unit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態の鉄道車両用軸受ユニット10は、図1に示すように、鉄道車両車軸用軸受として複列円錐ころ軸受20を備え、この軸受20により鉄道車両の車軸50が回転自在に支持されている。また、車軸50の外端部(図1の右端部)には、鉄道車両の不図示の車輪が取り付けられている。そして、複列円錐ころ軸受20は、単一の外輪21と、各列に個別に分割された2つの内輪22,22と、外輪21と内輪22,22との2列の軌道面間に転動自在に配置される複数の円錐ころ(転動体)23と、複数の円錐ころ23を保持する保持器24と、を備える。外輪21の軸方向中央部の適所には、軸受空間内にグリースを封入するためのグリース供給口21aが形成されている。
As shown in FIG. 1, the railway
内輪22,22の軸方向両端側には、前蓋30及び後蓋31が、内輪22の軸方向端面とそれぞれ当接するようにして、車軸50の回りに配置されている。そして、内輪22,22、前蓋30及び後蓋31は、車軸50の外周面段差部51とナット11との間で挟みつけられ、車軸50の軸端52側から回り止めリング12を介してボルト13で固定されている。また、外輪21は、図示しないハウジングに固定されることにより、軸方向に位置決めされている。
A
複列円錐ころ軸受20の両側には、接触型の密封装置32,32が装着されており、この密封装置32,32によって、複列円錐ころ軸受20内への異物の侵入や、軸受内部からの潤滑剤(グリース)の漏出が防止されている。
Contact-
また、このように構成される本実施形態の鉄道車両用軸受ユニット10では、図2に示すように、複列円錐ころ軸受20、前蓋30、後蓋31、及び密封装置32,32がユニット化されて、車軸50の軸端52側から挿入され、車軸50の外周面に圧入される。また、車軸50の軸受圧入部の入り口近傍には、潤滑剤(Mos2)が塗布されており、複列円錐ころ軸受20を車軸50に圧入する際に、車軸50と内輪22,22の内周面との間の嵌め合い面を潤滑する。
Further, in the railway
ここで、本実施形態では、図3に示すように、内輪22,22の内周面22aと軸方向両端面22bとの間に、該内周面に対して10〜12°の角度αで端面側に拡径するテーパ形状の面取り部22cがそれぞれ施されている。また、面取り部22cは、内輪22,22の内周面22aと面取り部22cとの交点Pが、内輪22,22の端面22bから5mm以内の範囲となるように形成されている。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 3, between the inner
このため、上記面取り部22cを備えた内輪22,22を車軸50に圧入することで、車軸50の軸受圧入部の入り口近傍に塗布された潤滑剤(Mos2)が掻き取られるのを抑制すると共に、車軸50と内輪22,22の内周面22aとの嵌め合い面への潤滑剤の導入を促進し、該嵌め合い面への潤滑性能を保持することができる。
Therefore, by pressing the
なお、面取り部22cの角度αは、12°より大きくなると、内輪22,22の内周面22aと面取り部22cとの交点Pで、エッジが立ち(角部が形成され)、当該潤滑剤(Mos2)が掻き取られてしまう可能性がある。一方、面取り部22cの角度αが、10°より小さくなると、車軸50と内輪22,22の内周面22aとの嵌め合い面への潤滑剤の導入効果が小さくなる。
When the angle α of the
また、上記面取り部22cの角度αの範囲は、軸受20を車軸50に組み込む再現実験時に圧入力を測定することで得られたものであり、面取り部22cの角度αを上記範囲内とすることで、潤滑剤の掻き取りが抑制され、且つ、挿入時に引っかかりがなく、滑らかな圧入力の曲線が得られた。
The range of the angle α of the chamfered
このように構成された、本実施形態の鉄道車両用軸受ユニット10によれば、内輪22,22の内周面22aと軸方向端面22bとの間に、該内周面に対して10〜12°の角度αで端面側に拡径するテーパ形状の面取り部22cが施されているので、車軸50の軸受圧入部の入り口近傍に嵌め合い面の潤滑のための潤滑剤(Mos2)の掻き取りを抑制し、さらに、車軸50と内輪22,22の内周面22aとの嵌め合い面への潤滑剤の導入を促進して、該嵌め合い面への潤滑性能を保持することができる。その結果、適正な圧入力、及び低振動で内輪22,22を圧入することができ、車軸50の保護、及び圧入不良を抑制することができる。
According to the railway
また、本実施形態の鉄道車両用軸受ユニット10によれば、面取り部22cは、内輪22,22の内周面22aと面取り部22cとの交点Pが、内輪22,22の端面22bから5mm以内の範囲にあるように形成されるので、上記効果を奏すると共に、現状の軸受の内輪内径の軸方向長さに対して、車軸50と内輪22,22の内周面22aとの圧入長さを十分に確保することができ、通常の締め代で車軸50に対する内輪22,22の必要把握力が確保できる。
Further, according to the railway
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 In addition, this invention is not limited to what was illustrated to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
例えば、本実施形態の変形例として、図4に示すように、内輪22,22の内周面22aと面取り部22cとは、内周面22a及び面取り部22cを接線とする所定の曲率半径を持った円弧面22dで繋がれるようにしてもよい。これにより、潤滑剤の掻き取りをさらに抑制することができる。
For example, as a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the inner
また、本実施形態では、鉄道車両車軸用軸受として、複列円錐ころ軸受が適用されているが、これに限定されず、他の形式の転がり軸受が適用されてもよい。 In this embodiment, a double-row tapered roller bearing is applied as a railway vehicle axle bearing. However, the present invention is not limited to this, and other types of rolling bearings may be applied.
10 鉄道車両用軸受ユニット
20 複列円錐ころ軸受(鉄道車両車軸用軸受)
21 外輪
22 内輪
22a 内周面
22b 端面
22c 面取り部
23 円錐ころ(転動体)
50 車軸
10 Railway
21
50 axles
Claims (4)
前記内輪の内周面と端面との間には、該内周面に対して10〜12°の角度で端面側に拡径するテーパ形状の面取り部が施されることを特徴とする鉄道車両車軸用軸受。 A railway vehicle axle that has an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements that are rotatably arranged between the outer ring and the inner ring, and that rotatably supports an axle on which a wheel of the railway vehicle is attached to an end. For bearings,
A railway vehicle characterized in that a tapered chamfered portion is provided between the inner peripheral surface and the end surface of the inner ring so as to expand toward the end surface at an angle of 10 to 12 ° with respect to the inner peripheral surface. Axle bearing.
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