JP3529691B2 - 車軸軸受装置 - Google Patents
車軸軸受装置Info
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- JP3529691B2 JP3529691B2 JP2000069116A JP2000069116A JP3529691B2 JP 3529691 B2 JP3529691 B2 JP 3529691B2 JP 2000069116 A JP2000069116 A JP 2000069116A JP 2000069116 A JP2000069116 A JP 2000069116A JP 3529691 B2 JP3529691 B2 JP 3529691B2
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- JP
- Japan
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- bearing
- inner ring
- rear lid
- contact surface
- axle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
- F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
- F16C19/383—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
- F16C19/385—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings
- F16C19/386—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
Landscapes
- Sealing Of Bearings (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は鉄道車両の車軸な
どに用いられる車軸軸受装置に関する。特に運転中に後
蓋と軸受内輪との接触面に発生するフレッチング摩耗粉
の発生防止技術に関する。
どに用いられる車軸軸受装置に関する。特に運転中に後
蓋と軸受内輪との接触面に発生するフレッチング摩耗粉
の発生防止技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両用の車軸軸受装置は、例えば図
９に示すように、内輪間座１３を挟持する２個の内輪４
ａ，４ｂと、内輪の外側の軌道輪を転動するテーパころ
６と、テーパころが内側を転動するようにされた外輪５
と、テーパころの位置を保持する保持器７とからなるテ
ーパころ軸受１を軸受付属部品である後蓋５３と油切り
２とで内輪の両外側の鍔部端面を挟持固定するようにし
ている。
９に示すように、内輪間座１３を挟持する２個の内輪４
ａ，４ｂと、内輪の外側の軌道輪を転動するテーパころ
６と、テーパころが内側を転動するようにされた外輪５
と、テーパころの位置を保持する保持器７とからなるテ
ーパころ軸受１を軸受付属部品である後蓋５３と油切り
２とで内輪の両外側の鍔部端面を挟持固定するようにし
ている。
【０００３】かかる構造の車軸軸受装置においては、車
軸にかかる多大な曲げモーメントのため、軸受内輪４ａ
の鍔部端面８と後蓋５３との接触面５４、軸受内輪４ｂ
の鍔部端面９と油切り２との接触面５５に繰り返し応力
が発生する。この繰り返し応力により鍔部端面８，９と
接触面５４，５５とでフレッチング摩耗が発生する。こ
のフレッチング摩耗粉は軸受内部に侵入し、グリース、
油の劣化、軸受寿命を低下させる。そして、車両の構造
上曲げモーメントによるフレッチング摩耗の防止は難し
い。
軸にかかる多大な曲げモーメントのため、軸受内輪４ａ
の鍔部端面８と後蓋５３との接触面５４、軸受内輪４ｂ
の鍔部端面９と油切り２との接触面５５に繰り返し応力
が発生する。この繰り返し応力により鍔部端面８，９と
接触面５４，５５とでフレッチング摩耗が発生する。こ
のフレッチング摩耗粉は軸受内部に侵入し、グリース、
油の劣化、軸受寿命を低下させる。そして、車両の構造
上曲げモーメントによるフレッチング摩耗の防止は難し
い。
【０００４】そこで、特開平８−１２８４５１号公報に
おいては、内輪の鍔部端面と後蓋又は油切りとの接触面
に潤滑剤を介在させたり、あるいは、接触面に潤滑剤収
容凹部や径方向の溝を設け潤滑材を封入したり、あるい
は、接触面を高周波焼き入れ等により表面硬化したもの
が開示されている。
おいては、内輪の鍔部端面と後蓋又は油切りとの接触面
に潤滑剤を介在させたり、あるいは、接触面に潤滑剤収
容凹部や径方向の溝を設け潤滑材を封入したり、あるい
は、接触面を高周波焼き入れ等により表面硬化したもの
が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このも
のは、潤滑剤の塗布が必要であり、また、潤滑剤の漏出
や経年変化による潤滑性能の低下が問題であった。さら
に、接触面を高周波焼き入れするものはコストがかかる
という問題があった。特に、軸受内輪４ａの鍔部端面８
と後蓋５３の接触面５４においてはフレッチング摩耗粉
が油切り側に比べ多く発生し、さらなる対策が望まれて
いた。本発明の課題は、上記の問題点に鑑みて、車軸軸
受装置の軸受内輪の鍔部端面と後蓋の接触面とのフレッ
チング摩耗粉の発生を従来より縮減し、グリース、油等
の潤滑剤の劣化を防ぎ軸受寿命延伸させることである。
のは、潤滑剤の塗布が必要であり、また、潤滑剤の漏出
や経年変化による潤滑性能の低下が問題であった。さら
に、接触面を高周波焼き入れするものはコストがかかる
という問題があった。特に、軸受内輪４ａの鍔部端面８
と後蓋５３の接触面５４においてはフレッチング摩耗粉
が油切り側に比べ多く発生し、さらなる対策が望まれて
いた。本発明の課題は、上記の問題点に鑑みて、車軸軸
受装置の軸受内輪の鍔部端面と後蓋の接触面とのフレッ
チング摩耗粉の発生を従来より縮減し、グリース、油等
の潤滑剤の劣化を防ぎ軸受寿命延伸させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明においては、軸受
内輪と、該内輪の両外側の鍔部端面を挟持固定するよう
にされた軸受付属部品とを有し、該軸受付属部品の車輪
側に設けられた後蓋と、該後蓋と接触するようにされた
軸受内輪の鍔部端面との接触面を軸受内輪内径以上かつ
内輪内径の１．２倍以下の径の範囲に設け、さらに、接
触面の外方に隣接して軸受鍔部端面と後蓋端面との間に
弾性シール部材を挟持し、弾性シールの外方の鍔部と後
蓋のアキシャル方向の隙間を微少隙間とすることにより
上記課題を解決した。
内輪と、該内輪の両外側の鍔部端面を挟持固定するよう
にされた軸受付属部品とを有し、該軸受付属部品の車輪
側に設けられた後蓋と、該後蓋と接触するようにされた
軸受内輪の鍔部端面との接触面を軸受内輪内径以上かつ
内輪内径の１．２倍以下の径の範囲に設け、さらに、接
触面の外方に隣接して軸受鍔部端面と後蓋端面との間に
弾性シール部材を挟持し、弾性シールの外方の鍔部と後
蓋のアキシャル方向の隙間を微少隙間とすることにより
上記課題を解決した。
【０００７】即ち、本発明者等は鋭意研究の結果、車軸
軸受においては、車軸に発生する曲げモーメントが軸受
内輪の鍔部端面と後蓋の接触面にかかる。そして、曲げ
モーメントによって発生する変形あるいは干渉量が外径
側に行くほど大きくなる。そしてフレッチング摩耗はこ
の変形の大きさによって増減し、フレッチング摩耗粉の
摩耗状態は内径側の摩耗が少量で外径側にいくに従い摩
耗量が多くなると考えた。この知得により、本発明にお
いては、接触面を軸受内輪内径以上で、同内輪内径の
１．２倍以下の径の範囲に設け、車輪の曲げモーメント
によるフレッチング摩耗粉の摩耗状態が少量な内径側で
接触面を形成するようしてフレッチング摩耗粉を従来よ
り縮減させたのである。下限を軸受内輪内径としたの
は、できるだけ接触面を内径側に位置させるためであ
り、また上限を内輪内径の１．２倍としたのは、外径を
小さくしてフレッチング摩耗粉の発生を減らす一方、接
触面積の大きさを確保するためである。
軸受においては、車軸に発生する曲げモーメントが軸受
内輪の鍔部端面と後蓋の接触面にかかる。そして、曲げ
モーメントによって発生する変形あるいは干渉量が外径
側に行くほど大きくなる。そしてフレッチング摩耗はこ
の変形の大きさによって増減し、フレッチング摩耗粉の
摩耗状態は内径側の摩耗が少量で外径側にいくに従い摩
耗量が多くなると考えた。この知得により、本発明にお
いては、接触面を軸受内輪内径以上で、同内輪内径の
１．２倍以下の径の範囲に設け、車輪の曲げモーメント
によるフレッチング摩耗粉の摩耗状態が少量な内径側で
接触面を形成するようしてフレッチング摩耗粉を従来よ
り縮減させたのである。下限を軸受内輪内径としたの
は、できるだけ接触面を内径側に位置させるためであ
り、また上限を内輪内径の１．２倍としたのは、外径を
小さくしてフレッチング摩耗粉の発生を減らす一方、接
触面積の大きさを確保するためである。
【０００８】さらに、接触面から外方の部分は充分な空
隙を設けてもよいが、摩耗粉が全くなくなるのではない
ので、接触面の外方に隣接して軸受鍔部端面と後蓋端面
との間にＯ−リング等の弾性シール部材を挟持し、ま
た、弾性シールの外方の鍔部と後蓋のアキシャル方向の
隙間を微少隙間とし、摩耗粉の軸受側への流出を抑える
ようにした。
隙を設けてもよいが、摩耗粉が全くなくなるのではない
ので、接触面の外方に隣接して軸受鍔部端面と後蓋端面
との間にＯ−リング等の弾性シール部材を挟持し、ま
た、弾性シールの外方の鍔部と後蓋のアキシャル方向の
隙間を微少隙間とし、摩耗粉の軸受側への流出を抑える
ようにした。
【０００９】また、請求項２においては、軸受内輪と、
該内輪の両外側の鍔部端面を挟持固定するようにされた
軸受付属部品とを有し、該軸受付属部品の車輪側に設け
られた後蓋と、該後蓋と接触するようにされた軸受内輪
の鍔部端面との接触面を軸受内輪内径以上かつ内輪内径
の１．２倍以下の径の範囲に設け、接触面の外方に隣接
して環状溝を設け、環状溝の外方の鍔部と後蓋のアキシ
ャル方向の隙間を微少隙間とし、これにより鉄道車両運
転中に発生するフレッチング摩耗粉を環状溝に溜めるこ
とができる。同時に運転中に軸受からのグリースが環状
溝に押し寄せてくるのでフレッチング摩耗粉を環状溝に
閉じこめることができる。
該内輪の両外側の鍔部端面を挟持固定するようにされた
軸受付属部品とを有し、該軸受付属部品の車輪側に設け
られた後蓋と、該後蓋と接触するようにされた軸受内輪
の鍔部端面との接触面を軸受内輪内径以上かつ内輪内径
の１．２倍以下の径の範囲に設け、接触面の外方に隣接
して環状溝を設け、環状溝の外方の鍔部と後蓋のアキシ
ャル方向の隙間を微少隙間とし、これにより鉄道車両運
転中に発生するフレッチング摩耗粉を環状溝に溜めるこ
とができる。同時に運転中に軸受からのグリースが環状
溝に押し寄せてくるのでフレッチング摩耗粉を環状溝に
閉じこめることができる。
【００１０】さらに、弾性シールに隣接して外方に環状
溝を設け、環状溝の外方の鍔部と後蓋のアキシャル方向
の隙間を微少隙間とすれば、より摩耗粉の軸受側への流
出が防止される（請求項３）。なお、環状溝は鍔部側、
後蓋側の一方又は両方のいずれかでもよい。また、接触
面に従来のように潤滑剤を設けたり、焼入れすればより
好ましいことは言うまでもない。
溝を設け、環状溝の外方の鍔部と後蓋のアキシャル方向
の隙間を微少隙間とすれば、より摩耗粉の軸受側への流
出が防止される（請求項３）。なお、環状溝は鍔部側、
後蓋側の一方又は両方のいずれかでもよい。また、接触
面に従来のように潤滑剤を設けたり、焼入れすればより
好ましいことは言うまでもない。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の車軸軸受装置の断面図、図
２は図１の内輪鍔部端面と後蓋の接触面近傍の部分拡大
断面図である。図１において、軸受１は外輪５、テーパ
ころ６、内輪４ａ，４ｂ及びテーパころを保持する保持
器７で構成されている。復列の内輪４ａ，４ｂの小径側
の鍔部４ｃ，４ｄ間に内輪間座１３が設けられ組立時の
すきまを調整する。また、内輪の内径穴２１に図示しな
い鉄道車両用の車軸が嵌合し、外輪５が車体等に設けら
れたハウジングに固定され車軸が回転可能に車体に取り
付けられる。
て説明する。図１は本発明の車軸軸受装置の断面図、図
２は図１の内輪鍔部端面と後蓋の接触面近傍の部分拡大
断面図である。図１において、軸受１は外輪５、テーパ
ころ６、内輪４ａ，４ｂ及びテーパころを保持する保持
器７で構成されている。復列の内輪４ａ，４ｂの小径側
の鍔部４ｃ，４ｄ間に内輪間座１３が設けられ組立時の
すきまを調整する。また、内輪の内径穴２１に図示しな
い鉄道車両用の車軸が嵌合し、外輪５が車体等に設けら
れたハウジングに固定され車軸が回転可能に車体に取り
付けられる。
【００１２】内輪の大径側の鍔部４ｅ，４ｆの両端面
８，９にその外径が鍔部外径とほぼ同外径の油切り２、
同外径のインロー部２０を有する後蓋３が同心に当接す
るようにされている。インロー部２０は組み付け時の心
出しや搬送を容易にするためのものである。油切り２に
隣接してナット２４、回り止め２５、カバー２６設けら
れている。ナット２４の内径側にめねじ２４ａが設けら
れており、図示しない車軸先端に設けられたおねじに螺
着させることにより、車軸の段部に後蓋３の図示右側に
当接させ、車軸に後蓋３、内輪４ａ、内輪間座１３、内
輪４ｂ、油切り２を挟持固定する。回り止め２５は鍔２
５を図示しない車軸端の溝へ嵌合させボルト２７でナッ
ト２４に固定してナットの緩みを防止する。ボルト２７
は座金２８の一部を変形させて抜け止めとしている。カ
バー２６は回り止め２５の嵌合部２５ｂに弾性変形によ
り嵌合するようにされている。
８，９にその外径が鍔部外径とほぼ同外径の油切り２、
同外径のインロー部２０を有する後蓋３が同心に当接す
るようにされている。インロー部２０は組み付け時の心
出しや搬送を容易にするためのものである。油切り２に
隣接してナット２４、回り止め２５、カバー２６設けら
れている。ナット２４の内径側にめねじ２４ａが設けら
れており、図示しない車軸先端に設けられたおねじに螺
着させることにより、車軸の段部に後蓋３の図示右側に
当接させ、車軸に後蓋３、内輪４ａ、内輪間座１３、内
輪４ｂ、油切り２を挟持固定する。回り止め２５は鍔２
５を図示しない車軸端の溝へ嵌合させボルト２７でナッ
ト２４に固定してナットの緩みを防止する。ボルト２７
は座金２８の一部を変形させて抜け止めとしている。カ
バー２６は回り止め２５の嵌合部２５ｂに弾性変形によ
り嵌合するようにされている。
【００１３】外輪１の両側には、金属製の３段の段付円
筒状のシール外環２９が張り出しており、その先端２９
ａは後蓋３及びナット２４の外方に設けられた周溝３
０，３１に入り込むようにされラビリンスシールを形成
している。中段部２９ｂには弾性シール３２が設けられ
そのシール先端が後蓋３及び油切り２の外周面に接する
ようにされている。また、弾性シール３２に隣接してシ
ール仕切板３３が設けられており、その先端が後蓋３及
び油切り２の外周面と微少隙間を形成するようにされて
いる。ラビリンスシール、弾性シール３２、シール仕切
板３３により、外部からの塵埃等の浸入及び軸受側から
のグリースの流出を防止している。なお後蓋３の外周の
溝３４は図示しないハウジングの内周面とラビリンスシ
ールを形成するためのラビリンス溝である。
筒状のシール外環２９が張り出しており、その先端２９
ａは後蓋３及びナット２４の外方に設けられた周溝３
０，３１に入り込むようにされラビリンスシールを形成
している。中段部２９ｂには弾性シール３２が設けられ
そのシール先端が後蓋３及び油切り２の外周面に接する
ようにされている。また、弾性シール３２に隣接してシ
ール仕切板３３が設けられており、その先端が後蓋３及
び油切り２の外周面と微少隙間を形成するようにされて
いる。ラビリンスシール、弾性シール３２、シール仕切
板３３により、外部からの塵埃等の浸入及び軸受側から
のグリースの流出を防止している。なお後蓋３の外周の
溝３４は図示しないハウジングの内周面とラビリンスシ
ールを形成するためのラビリンス溝である。
【００１４】特に本発明においては、図２に示すよう
に、後蓋３と鍔部端面８との接触面１０は面取りにより
内輪内径２１よりやや大きくされた後蓋内径３ａと内輪
内径２１の１．２倍の外径３ｂとの間になるようにされ
ており、外径３ｂより外方ではアキシャル方向に微少隙
間１１が形成されている。インロー部２０は締まりばめ
でもよいが、組み付けの容易さ、分解時の変形防止のた
め隙間ばめにされている。接触面１０の外方、即ち外径
３ｂに隣接してＯ−リング１２が設けられ、さらにＯ−
リングの外側に微少隙間１１が形成されている。
に、後蓋３と鍔部端面８との接触面１０は面取りにより
内輪内径２１よりやや大きくされた後蓋内径３ａと内輪
内径２１の１．２倍の外径３ｂとの間になるようにされ
ており、外径３ｂより外方ではアキシャル方向に微少隙
間１１が形成されている。インロー部２０は締まりばめ
でもよいが、組み付けの容易さ、分解時の変形防止のた
め隙間ばめにされている。接触面１０の外方、即ち外径
３ｂに隣接してＯ−リング１２が設けられ、さらにＯ−
リングの外側に微少隙間１１が形成されている。
【００１５】かかる構成によれば、接触面を内径側に偏
らせているのでフレッチング摩耗の発生が減少する。さ
らに、図１、２に示す車軸軸受で回転試験を実施した結
果、軸受内輪４ａと後蓋３の接触面１０で発生したフレ
ッチング摩耗粉がＯリング１２により軸受内部への侵入
をくい止めていることが確認できた。
らせているのでフレッチング摩耗の発生が減少する。さ
らに、図１、２に示す車軸軸受で回転試験を実施した結
果、軸受内輪４ａと後蓋３の接触面１０で発生したフレ
ッチング摩耗粉がＯリング１２により軸受内部への侵入
をくい止めていることが確認できた。
【００１６】本発明の第二の実施の形態について説明す
る。図３は本発明の第二の実施の形態に係る内輪鍔部端
面と後蓋の接触面近傍の部分拡大断面図である。第一の
実施の形態がＯ−リングによりフレッチング摩耗粉の軸
受内部への浸入を防止しているのに対し、環状溝で防止
している点で相違する。その他の部分は第一実施例と同
様であるので説明を省略する。図３において、後蓋３′
と鍔部端面８との接触面１０′は面取りにより内輪内径
２１よりやや大きくされた後蓋内径３ａと内輪内径２１
の１．２倍の外径３ｂとの間になるようにされており、
外径３ｂより外方ではアキシャル方向に微少隙間１１が
形成され、インロー部２０で隙間をもって嵌合するよう
にされている。接触面１０′の外方、即ち外径３ｂに隣
接して環状溝１４が設けられている。
る。図３は本発明の第二の実施の形態に係る内輪鍔部端
面と後蓋の接触面近傍の部分拡大断面図である。第一の
実施の形態がＯ−リングによりフレッチング摩耗粉の軸
受内部への浸入を防止しているのに対し、環状溝で防止
している点で相違する。その他の部分は第一実施例と同
様であるので説明を省略する。図３において、後蓋３′
と鍔部端面８との接触面１０′は面取りにより内輪内径
２１よりやや大きくされた後蓋内径３ａと内輪内径２１
の１．２倍の外径３ｂとの間になるようにされており、
外径３ｂより外方ではアキシャル方向に微少隙間１１が
形成され、インロー部２０で隙間をもって嵌合するよう
にされている。接触面１０′の外方、即ち外径３ｂに隣
接して環状溝１４が設けられている。
【００１７】かかる構成によれば、フレッチング摩耗粉
を環状溝１４に溜め、同時に環状溝への軸受からのグリ
ースの侵入によりフレッチング摩耗粉を閉じこめるもの
となる。さらに、接触面側にＯ−リングを設ければより
フレッチング摩耗粉の軸受側への浸入を防止できる。な
お、接触面の最小面積は軸受装置にかかる軸方向力によ
り適宜決定されるが、接触面積を決定するにあたり、接
触面の面積を複数の内輪に挟持されている内輪間座と接
触する内輪の小径側の鍔部との接触面積以上とすれば、
過去のデータを活用でき、設計も容易である。また、間
座のないものでも同様である。また、隙間１１は鍔側、
後蓋側、又は両者のいずれに設けてもよい。また、鍔部
端面と後蓋間にリング状の薄板を設けて接触面を形成す
るようにしてもよい。
を環状溝１４に溜め、同時に環状溝への軸受からのグリ
ースの侵入によりフレッチング摩耗粉を閉じこめるもの
となる。さらに、接触面側にＯ−リングを設ければより
フレッチング摩耗粉の軸受側への浸入を防止できる。な
お、接触面の最小面積は軸受装置にかかる軸方向力によ
り適宜決定されるが、接触面積を決定するにあたり、接
触面の面積を複数の内輪に挟持されている内輪間座と接
触する内輪の小径側の鍔部との接触面積以上とすれば、
過去のデータを活用でき、設計も容易である。また、間
座のないものでも同様である。また、隙間１１は鍔側、
後蓋側、又は両者のいずれに設けてもよい。また、鍔部
端面と後蓋間にリング状の薄板を設けて接触面を形成す
るようにしてもよい。
【００１８】
【実施例】次に本発明のフレッチング摩耗への影響につ
いて試験を行った結果ついて説明する。図４は、フレッ
チング摩耗を測定するための試験装置の説明図、図５は
本発明の車軸軸受装置の部分断面図、図６は比較のため
の車軸軸受装置の部分断面図である。図４において、図
示しない回転動力源及び伝達機構により回転可能にされ
たフランジ４１が支柱４２上のカバー４３より突出して
取り付けられている。フランジ４１に模擬車軸４４が取
り付けられ、後蓋３、２個の内輪４ａ，４ｂ、油切り２
がナット２４により模擬車軸に固定されている。内輪４
ａ，４ｂの外周にはテーパころ６を介して外輪５が組み
付けられ外輪の両端にオイルシール３２が設けられオイ
ルシールのリップが油切り２、後蓋３の外周面と摺接
し、軸受のシールを形成している。外輪５はケース４
５、ロッド４６を介してシリンダ４７のロッド４７ａに
接続され、下方に引っ張ることによりラジアル荷重を与
え主軸軸受装置に曲げモーメントを発生させるようにさ
れている。
いて試験を行った結果ついて説明する。図４は、フレッ
チング摩耗を測定するための試験装置の説明図、図５は
本発明の車軸軸受装置の部分断面図、図６は比較のため
の車軸軸受装置の部分断面図である。図４において、図
示しない回転動力源及び伝達機構により回転可能にされ
たフランジ４１が支柱４２上のカバー４３より突出して
取り付けられている。フランジ４１に模擬車軸４４が取
り付けられ、後蓋３、２個の内輪４ａ，４ｂ、油切り２
がナット２４により模擬車軸に固定されている。内輪４
ａ，４ｂの外周にはテーパころ６を介して外輪５が組み
付けられ外輪の両端にオイルシール３２が設けられオイ
ルシールのリップが油切り２、後蓋３の外周面と摺接
し、軸受のシールを形成している。外輪５はケース４
５、ロッド４６を介してシリンダ４７のロッド４７ａに
接続され、下方に引っ張ることによりラジアル荷重を与
え主軸軸受装置に曲げモーメントを発生させるようにさ
れている。
【００１９】係る装置に、外径側に接触面をもたせた比
較車軸軸受装置５０と内径側に接触面をもたせた本発明
の車軸軸受装置１′とを比較試験した。内輪内径は５０
ｍｍ、内輪鍔部外径及び後蓋外径は７０ｍｍ、外輪外径
は９０ｍｍである。本発明車軸軸受装置は図５に示すよ
うに、面取り部を考慮して、接触面１０は内径５４ｍｍ
で外径が５７．８ｍｍの範囲となるようにした。また、
比較車軸軸受装置は図６に示すように、接触面５１が内
径６４．７ｍｍで外径が６８ｍｍの範囲となるようにし
た。両接触面積はほぼ同じ約３３６ｍｍ2である。かか
る寸法の車軸軸受装置を回転数６００ｒｐｍ、ラジアル
荷重１９．６ｋＮ、軸受潤滑剤にグリースを使用し１７
５時間運転した。
較車軸軸受装置５０と内径側に接触面をもたせた本発明
の車軸軸受装置１′とを比較試験した。内輪内径は５０
ｍｍ、内輪鍔部外径及び後蓋外径は７０ｍｍ、外輪外径
は９０ｍｍである。本発明車軸軸受装置は図５に示すよ
うに、面取り部を考慮して、接触面１０は内径５４ｍｍ
で外径が５７．８ｍｍの範囲となるようにした。また、
比較車軸軸受装置は図６に示すように、接触面５１が内
径６４．７ｍｍで外径が６８ｍｍの範囲となるようにし
た。両接触面積はほぼ同じ約３３６ｍｍ2である。かか
る寸法の車軸軸受装置を回転数６００ｒｐｍ、ラジアル
荷重１９．６ｋＮ、軸受潤滑剤にグリースを使用し１７
５時間運転した。
【００２０】試験結果を図７、８に示す。図７は本発明
の軸受装置、図８は比較軸受装置の内輪鍔部端面の径方
向（図の左側が外径側、右側が内径側）の面粗さであ
る。図８に示すように、比較軸受装置は軸受内輪端面に
フレッチング摩耗が発生し接触面内径側６２はフレッチ
ング摩耗は明らかでないが、接触面外径側６３は多量の
フレッチング摩耗が発生していることが分かる。一方、
図７に示す本発明品は内外径側とも端面８に異常は見ら
れず本発明によりフレッチング摩耗の発生が減少するこ
とが証明された。なお、油切り側にも後蓋側と同様に外
方に隙間を設け接触面を内側に設けても良いが、その効
果は小さい。
の軸受装置、図８は比較軸受装置の内輪鍔部端面の径方
向（図の左側が外径側、右側が内径側）の面粗さであ
る。図８に示すように、比較軸受装置は軸受内輪端面に
フレッチング摩耗が発生し接触面内径側６２はフレッチ
ング摩耗は明らかでないが、接触面外径側６３は多量の
フレッチング摩耗が発生していることが分かる。一方、
図７に示す本発明品は内外径側とも端面８に異常は見ら
れず本発明によりフレッチング摩耗の発生が減少するこ
とが証明された。なお、油切り側にも後蓋側と同様に外
方に隙間を設け接触面を内側に設けても良いが、その効
果は小さい。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、従来の後蓋形状はフ
レッチング摩耗について考慮しておらずフレッチング摩
耗粉が侵入する可能性があったが、本発明においては、
接触面を軸受内輪内径以上で、同内輪内径の１．２倍以
下の径の範囲に設けることにより、内径側に接触面を形
成しフレッチング摩耗粉を縮減させたので、グリース、
油等の潤滑剤の劣化を防ぎ軸受寿命延伸させる車軸軸受
装置を提供するものなった。
レッチング摩耗について考慮しておらずフレッチング摩
耗粉が侵入する可能性があったが、本発明においては、
接触面を軸受内輪内径以上で、同内輪内径の１．２倍以
下の径の範囲に設けることにより、内径側に接触面を形
成しフレッチング摩耗粉を縮減させたので、グリース、
油等の潤滑剤の劣化を防ぎ軸受寿命延伸させる車軸軸受
装置を提供するものなった。
【００２２】また、接触面の外方に隣接して軸受鍔部端
面と後蓋端面との間の弾性シール部材により軸受内部へ
フレッチング摩耗粉の侵入を防止し、あるいは、接触面
の外方に隣接した環状溝にフレッチング摩耗粉を溜め、
軸受からのグリースを環状溝に導入させフレッチング摩
耗粉を閉じこめるので、軸受寿命の延伸をはかることが
できる。さらに、鉄道車両検修、メンテナンス周期の延
伸が期待でき、検修、メンテナンスの工数、コストを削
減することができるものとなった。
面と後蓋端面との間の弾性シール部材により軸受内部へ
フレッチング摩耗粉の侵入を防止し、あるいは、接触面
の外方に隣接した環状溝にフレッチング摩耗粉を溜め、
軸受からのグリースを環状溝に導入させフレッチング摩
耗粉を閉じこめるので、軸受寿命の延伸をはかることが
できる。さらに、鉄道車両検修、メンテナンス周期の延
伸が期待でき、検修、メンテナンスの工数、コストを削
減することができるものとなった。
【図１】本発明の車軸軸受装置の断面図である。
【図２】図１の内輪鍔部端面と後蓋の接触面近傍の部分
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態に係る内輪鍔部端面
と後蓋の接触面近傍の部分拡大断面図である。
と後蓋の接触面近傍の部分拡大断面図である。
【図４】フレッチング摩耗を測定するための試験装置の
説明図である。
説明図である。
【図５】試験に用いた本発明の車軸軸受装置の部分断面
図である。
図である。
【図６】試験に用いた比較のための車軸軸受装置の部分
断面図である。
断面図である。
【図７】本発明の車軸軸受装置の内輪鍔部端面の試験後
の径方向（図の左側が外径側、右側が内径側）の面粗さ
である。
の径方向（図の左側が外径側、右側が内径側）の面粗さ
である。
【図８】比較車軸軸受装置の内輪鍔部端面の試験後の径
方向（図の左側が外径側、右側が内径側）の面粗さであ
る。
方向（図の左側が外径側、右側が内径側）の面粗さであ
る。
【図９】従来の車軸軸受装置の断面図である。
３ 後蓋
４ａ、４ｂ 軸受内輪
４ｅ、４ｆ 鍔部
８、９ 鍔部端面
１０ 接触面
１１ 微少隙間
１２ 弾性シール部材（Ｏ−リング）
１４ 環状溝
２１ 軸受内輪内径
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16C 19/34 - 19/38
F16C 33/76 - 33/80
F16C 35/06 - 35/063
Claims (3)
- 【請求項１】 軸受内輪と、該内輪の両外側の鍔部端面
を挟持固定するようにされた軸受付属部品とを有し、該
軸受付属部品の車輪側に設けられた後蓋と、該後蓋と接
触するようにされた前記軸受内輪の鍔部端面との接触面
が前記軸受内輪内径以上かつ前記内輪内径の１．２倍以
下の径の範囲に設けられ、前記接触面の外方に隣接して
前記軸受鍔部端面と前記後蓋端面との間に弾性シール部
材が挟持され、前記弾性シールの外方の前記鍔部と前記
後蓋のアキシャル方向の隙間が微少隙間とされているこ
とを特徴とする車軸軸受装置。 - 【請求項２】 軸受内輪と、該内輪の両外側の鍔部端面
を挟持固定するようにされた軸受付属部品とを有し、該
軸受付属部品の車輪側に設けられた後蓋と、該後蓋と接
触するようにされた前記軸受内輪の鍔部端面との接触面
が前記軸受内輪内径以上かつ前記内輪内径の１．２倍以
下の径の範囲に設けられ、前記接触面の外方に隣接して
環状溝が設けられ、前記環状溝の外方の前記鍔部と前記
後蓋のアキシャル方向の隙間が微少隙間とされているこ
とを特徴とする車軸軸受装置。 - 【請求項３】 前記弾性シールの外方に隣接し環状溝が
設けられ、前記環状溝の外方の前記鍔部と前記後蓋のア
キシャル方向の隙間が微少隙間とされていることを特徴
とする請求項１に記載の車軸軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000069116A JP3529691B2 (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 車軸軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000069116A JP3529691B2 (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 車軸軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001254735A JP2001254735A (ja) | 2001-09-21 |
| JP3529691B2 true JP3529691B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=18588065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000069116A Expired - Lifetime JP3529691B2 (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 車軸軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3529691B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101363517B1 (ko) * | 2012-02-22 | 2014-02-17 | 삼성중공업 주식회사 | 밀봉 구조체, 이의 설치 방법 및 이를 구비한 풍력 발전기 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4593171B2 (ja) * | 2004-05-24 | 2010-12-08 | Ｎｔｎ株式会社 | 鉄道車両用軸受装置 |
| US8636420B2 (en) | 2005-04-18 | 2014-01-28 | Ntn Corporation | Roller bearing and bearing structure |
| JP2008267431A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Ntn Corp | 複列円すいころ軸受装置 |
| JP2015158211A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 株式会社不二越 | 車軸軸受装置及びその組付け方法 |
| JP6786323B2 (ja) * | 2016-09-20 | 2020-11-18 | Ntn株式会社 | 車軸用軸受装置 |
| IT201600111758A1 (it) * | 2016-11-07 | 2017-02-07 | Torino Politecnico | Dispositivo auto alimentato e procedimento di monitoraggio logistico/diagnostico per veicoli ferroviari. |
-
2000
- 2000-03-13 JP JP2000069116A patent/JP3529691B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101363517B1 (ko) * | 2012-02-22 | 2014-02-17 | 삼성중공업 주식회사 | 밀봉 구조체, 이의 설치 방법 및 이를 구비한 풍력 발전기 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001254735A (ja) | 2001-09-21 |
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