JP5077964B2 - 軸受構造 - Google Patents

Description

本発明は、主として市内を走行する路面電車或いは軽便鉄道車両の車体と台車（車軸が回転する台車）の連結と台車無し車両との連結に使用される連結ベアリング（球面軸受）を用いた車両、特に低床式ＬＲＶ車両の連接構造等に用いられる軸受構造に関する。この合、「低床式ＬＲＶ車両」とは、通常の高床式路面電車にある乗降用の段差を全く設けないかもしくは一部だけとして、老人や幼児・車いす利用者でも乗り降りしやすい軽量鉄道、軽便車両のことである。

路面電車は道路の構造基準、道路運送車両法第２条、車両制限令などにより車両総重量は制限されている。車体構体重量や空調機重量を考えると、１両２台車の構成では車両総重量を重量制限内に収めるのは難しい。そこで、設計最高速度、曲線通過などを満足させるのに適切な台車数とし、車両総重量の制限を図っている。構成としては、台車が設置されている車両の間に台車無し車両を配備し、台車有りの端部に載せている構成が多く見られる。その端部をつなぐ方法として、横曲線通過や縦曲線通過或いは、車両間の車体傾斜に追従できる手段として球面軸受が使用されている。

図１２（Ａ）は、台車を設けた車体Ａと、台車無しの車体Ｂと、台車を設けた車体Ａの下部の端部延長部へ台車無しの車体Ｂの上部の端部延長部を載せるように構成されている図であり、図１２（Ｂ）と図１２（Ｃ）は、図１２（Ａ）のＰ部とＱ部の拡大図である。これらの図に示すように、車体Ａの下部の端部延長部１０１と、車体Ｂの上部の端部延長部１０２とはラップするようにしてこれらの間の下側の端部延長部１０１と上側の端部延長部１０２との間の車両中央に球面軸受１０３が取り付けられている。

図１３は、前記車体Ａと車体Ｂとの間に配置される従来の球面軸受１０３の具体例を示す図である。すなわち、この球面軸受１０３は、車体Ａの下部の延長部１０１にボルトで取り付ける外側筐体１０３ａと、車体Ｂの上部の延長部１０２にボルトで取り付ける外側ボール１０３ｂと、を備えている。そして、更に前記外側筐体１０３ａには下部中央から中央ポスト１０３ｃが立設され、該中央ポスト１０３ｃの上部には内側ボール１０３ｄがボルト１０４により固定されている。更に、この球面軸受の構成を詳細に説明すると、外側筐体１０３ａの円筒部１０３ａ１の内側には球面挿入部１０３ｅが配置されている。通常、この球面挿入部１０３ｅの材料はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）である。該球面挿入部１０３ｅの内周面１０３ｅ１は、前記外側ボール１０３ｂの外側球面（ベア
リング面）１０３ｂ１と曲率半径が同一となるような球面としてある。また、外側ボール１０３ｂの内側ボール面１０３ｂ２は、内側ボール１０３ｄの外周面１０３ｄ１と同一の曲率半径の球状ボール面を有する（特許文献１）。

上記構成の球面軸受は、外側筐体１０３ａの内面に球面状挿入部１０３ｅが固定され、該球面挿入部１０３ｅの球面状荷重ベアリング面（内周面）１０３ｅ１に外側ボール１０３ｂの外側球面状ベアリング面（外側球面）１０３ｂ１が接し、さらに、外側ボール１０３ｂの内側ボール面１０３ｂ２に内側ボール１０３ｄの外側球面状ベアリング（外周面）１０３ｄ１が接し、外部筐体１０３ａと内側ボール１０３ｄで外側ボール１０３ｂを挟み込んだ構成である。また、内側ボール１０３ｄおよび外側筐体１０３ａの中央ポスト１０３ｃに固定ねじ穴が設けられ、固定ねじ（ボルト）１０４で内側ボール１０３ｄと外部筐体１０３ａを固定する。なお、１０３ａ２と１０３ｂ３は、それぞれ車体Ａ、車体Ｂに固定する雌ねじ穴である。

特表２００５−５０４２４１

上記球面軸受においては、内側ボール１０３ｄは、外側ボール１０３ｂが外側筐体１０３ａから垂直方向に抜けるのを制御しているが、内側ボール１０３ｄと外側筐体１０３ａとの結合は、通常５個の固定ねじであるため、垂直に抜ける方向に掛かる荷重はすべて固定ねじで受ける構造である。したがって、この耐荷重は固定ねじの径に依存することになる。固定ねじ径は中央ポスト１０３ｃの径および固定ねじ本数によって決まり、必要とする耐荷重を補い難い。球面軸受の用途（小さなラジアル方向の力）によって、外側ボール１０３ｂの球面半径が小さくなる。それに伴って、中央ポスト１０３ｃの面も小さくなるため、固定ねじの径も小さくなり、さらに、垂直方向に抜ける荷重を補い難い。中央ポスト１０３ｃを大きくすればよいが、それに連動して外側ボールや内側ボールも大きくなり、重量アップやコストアップとなる。外側筐体や中央ポスト１０３ｃが大きくなると、連接部も大きくかつ 床面高さも低くし難い。また、固定ねじが緩んだ場合は内側ボール１０３ｄと外側ボール１０３ｂが分離されることになり、連結されている車両が脱線する恐れがある。また、脱線、復旧時など車両が分離されていることになるので、一両ごとに復旧し、さらに連接部の復旧をしなければならない、なども考えられる。

本発明は上記の課題に対処するためになされたものであり、球面軸受を取り付けた状態で耐荷重を補い、固定ねじ径は中央ポストの径および固定ねじ本数によって決まるのではなく必要最低限のコンパクトな構成とすることができ、路面電車に使用されている連接部分を小さくかつ車内全体の床面高さをさげるとともに、車内での段差のないフラットな床面とし、乗降の負担も軽い球面軸受を有する低床ＬＲＶ車両の連接構造を提供することを目的としている。

即ち、この発明は、上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は軸受構造が、下面に車体取り付けねじ穴（２ａ）を設け、円筒状側壁の内側面を凹球状内周面（２ｃ）を形成し、下部には、凹部（２ｄ）を設けるとともに、該凹部（２ｄ）の底面（２ｅ）を凸球面状に形成し、更に前記底面（２ｅ）に穴（２ｆ）を穿設した外側筐体（２）と、上面に車体取り付けねじ穴（３ａ）を設け、外周面に前記外側筐体（２）に形成した凹球状内周面（２ｃ）と曲率半径を同一とした凸状球面（３ｂ）を形成するとともに、下部に雌ねじ（３ｃ）を設けた外側ボール（３）と、太い軸で形成され該軸（４ａ）の一方に前記外側筐体（２）に設けた凹部（２ｄ）の底面（２ｅ）とが垂直に抜ける方向に力が作用する場合に面接触するよう球面フランジ（４ｂ）を形成するとともに、該軸（４ａ）の他方に端面に緩み止めねじ穴（４ｃ）を設けかつ前記外側筐体（２）の下部に設けた凹部（２ｄ）の底面（２ｅ）に穿設した穴（２ｆ）を介して前記外側ボール（３）に設けた雌ねじ（３ｃ）に螺合させる雄ねじ（４ｄ）を設けた固定ピン（４）と、
を備えてなることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、前記外側ボール（３）の上部には凹部（３ｄ）が形成されるとともに、該凹部（３ｄ）には外側ボール（３）と固定ピン（４）とをねじ止めする緩み止めねじ（５）と、を設けたことを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、前記太い軸（２４ａ）で該軸の一方に球面フランジ（２４ｂ）を形成した固定ピン（２４）の他方の軸は多角形の軸部（２４ｄ）とし、前記外側ボールの下面には前記固定ピン（２４）の六角形の軸部（２４ｄ）が嵌合する多角形（六角形）の穴（２３ｃ）が設けられていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、軸受構造が、側壁外周部（４２ｂ）を有し 内周面は凹球面状内周面（４２ｃ）とし、雌ねじ（４２ｆ）を設けた外側筐体（４２）と、上面に車体取り付け用ねじ穴（４３ａ）を設け、前記外側筐体（４２）の凹球状内周面（４２ｃ）と同一の曲率半径を有する凸球状外周面（４３ｂ）を形成し、内周面に凹球状内周面（４３ｃ）を形成した外側ボール（４３）と、
上部にフランジ部（４４ａ）を形成し、下部に前記下側筐体（４２）の雌ねじ（４２ｆ）と螺合する雄ねじ（４４ｄ）を設けた固定ピン（４４）と、
前記外側ボール（４３）の凹球状内周面（４３ｃ）と同一の曲率を有する外周面を形成した円弧状ブロック（４５ａ）と、同じ曲率を有する外周面を有する矩形ブロック（４５ｂ）とより構成され、いずれか一方に凸部を他方に該凸部と嵌合する凹溝を設けて嵌め入れ
、全体としてドーナッツ状環体となるようにした拘束ブロック（４５）と、
を備えていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、軸受構造が、一方に雄ねじ（５４ｄ）を設けた固定ピン（５４）と、
凹球状内周面（５２Ａｃ）と前記固定ピン（５４）を下側から嵌め入れるための穴（５２Ａｂ）を設けた下部外側筐体（５２Ａ）と、
前記下部下側筐体（５２Ａ）の凹球状内周面（５２Ａａ）と同一の曲率半径を有する凸球面状外周面（５３ｂ）を設けた外側ボール（５３）と、
前記外側ボール（５３）の上部の凸球状外周面（５３ｃ）と同一の曲率半径を有した凹球状内周面（５２Ｂａ）と中心部下側に前記固定ピン（５４）の雄ねじと螺合させる雌ねじ（５２Ｂｅ）を設けた上部外側筐体（５２Ｂ）と、
を備えたことを特徴としている。

また、請求項６に記載の発明は、前記下部外側筐体（５２Ａ）には一方の車体に取り付けるねじ穴（５２Ａａ）を設けたフランジ部（５２Ａｆ）が設けられ、前記外側ボール（５３）には他方の車体に取り付けるねじ穴（５３ａ）を設けたフランジ部（５３ｆ）が設けられることを特徴としている。

また、請求項７に記載の発明は、前記上部外側筐体（５２Ｂ）の中心部には雌ねじ５２Ｂｅを設けたボス部５２Ｂｄが成形され、前途固定ピン（５４）の雄ねじ５４ｄを螺合させるとともに、上から緩み止めねじ（５）が嵌め入れられ前記固定ピン（５４）の雌ねじに螺合固定されることを特徴としている。

本発明を上記手段とすれば、本発明の軸受構造とした球面軸受のそれぞれ外側筐体と外側ボールとをそれぞれ車体に取り付けたとき、ラジアル方向に受ける力と垂直方向に受ける力とを分けて考えることができ、目的に合わせて構築することができる。また，本発明の低床ＬＲＶ車両の連接構造を構成する球面軸受は、重量を制限されている車両においては、必要最低限のコンパクトな構成が可能であり、重量軽減を図る上で有効となる。そして、使用材料も少なく、コスト面でも軽減を図ることができる。軽量化やコンパクト化できることから路面電車などに使用されている連結部分を小さくかつ低くすることができる。このことから車内全体の床面高を下げることにつながる。また、室内床面がフラットになり、段差やスロープを設置する必要がないのでバリアフリー対策としても有効である。
更に、乗降客の乗り降りに負担がかからない人口高さを提供することができる。

図１（Ａ）は、本発明の軸受構造の第１の実施例の縦断面図であり、図１（Ｂ）は、この球面軸受を構成する固定ピンの斜視図である。 図２（Ａ）は、第１の実施例の軸受構造を有する球面軸受を路面電車に取り付けた状態の断面図であり、図２（Ｂ）は、同じく第１の実施例の軸受構造の球面軸受を路面電車に取り付けた状態の断面図であって、走行中縦曲線通過する状態を示す図である。 図３（Ａ）は、本発明の軸受構造を有する球面軸受の第２の実施例の縦断面図であり、図３（Ｂ）は、この球面軸受を構成する固定ピンの斜視図である。 図４（Ａ）は、第２の実施例の軸受構造を有する球面軸受を路面電車に取り付けた状態の断面図であり、図４（Ｂ）は、同じく第２の実施例の軸受構造を有する球面軸受を路面電車に取り付けた状態の断面図であって、走行中縦曲線通過する状態を示す図である。 本発明の軸受構造の第３の実施例の縦断面図である。 図６（Ａ）は、第３の実施例の軸受構造を有する球面軸受を路面電車に取り付けた状態の断面図であり、図６（Ｂ）は、同じく第３の実施例の軸受構造を有する球面軸受を路面電車に取り付けた状態の断面図であって、走行中縦曲線通過する状態を示す図である。 図７（Ａ）は、本発明の軸受構造を有する球面軸受の第４の実施例の平面図であり、図７（Ｂ）は縦断面図である。 第４の実施例の軸受構造を有する球面軸受を分解した状態の斜視図である。 図９（Ａ）は、第４の実施例の軸受構造を有する球面軸受を路面電車に取り付けた状態の断面図であり、図９（Ｂ）は、同じく第４の実施例の軸受構造を有する球面軸受を路面電車に取り付けた状態の断面図であって、走行中縦曲線通過する状態を示す図である。 本発明の軸受構造の第５の実施例の縦断面図である。 図１１（Ａ）は、第５の実施例の軸受構造を有する球面軸受を路面電車に取り付けた状態の断面図であり、図１１（Ｂ）は、同じく第４の実施例の軸受構造を有する球面軸受を路面電車に取り付けた状態の断面図であって、走行中縦曲線通過する状態をを示す図である。 図１２（Ａ）は、台車を設けた車両Ａと、台車無しの車両Ｂと、台車を設けた車両Ａの連結部を示す図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＰ部拡大図であり、図１２（Ｃ）は図１２（Ａ）のＱ部拡大図である。 従来の車両連結部に使用されるスラストベアリングの断面図である。

図１（Ａ）は、本発明の低床ＬＲＶ車両の連接構造等に用いられる軸受構造を有する球面軸受の第１の実施例の縦断面図であり、図１（Ｂ）は、この軸受構造を有する球面軸受を構成する固定ピンの斜視図である。この球面軸受１は、下面に車体取り付けねじ穴２ａを設け、円筒状側壁２ｂの内側面２ｃを凹球状内周面に形成し、下部には凹部２ｄを設けるとともに、該凹部２ｄの底面２ｅを凸球面状に形成し、更に前記底面２ｅに穴２ｆを穿設した外側筐体２と、上面に車体取り付けねじ穴３ａを設け、外周面に前記外側筐体２に形成した凹球状内周面２ｃと曲率半径を同一とした凸状球面３ｂを形成するとともに、下部に雌ねじ３ｃを設けた外側ボール３と、太い軸体４ａで形成され該軸体４ａの一方（下方）に前記外側筐体２に設けた凹部２ｄの底面２ｅとが面接触するよう球面フランジ４ｂを形成するとともに、該軸体４ａの他方の端部には、前記外側筐体２の下部に設けた凹部２ｄの底面２ｅに穿設した穴２ｆを介して前記外側ボール３に設けた雌ねじ３ｃに螺合させる雄ねじ４ｄを設けた固定ピン４と、を有している。

また、前記雄ねじ４ｄの端部面には緩み止めねじ穴４ｃが複数個設けられるが、該緩み止めねじ穴４ｃには緩み止めねじ５が外側ボール３を介して固定ピン４に取り付けられる。この場合、緩み止めねじ５の頭部５ａは外側ボール３の凹部３ｄに没入するようにしてある。更に、前記外側筐体２の下部の凹部２ｄは前記固定ピン４の球面フランジ４ｂが外にはみ出さない程度の深さに形成されている。前記外側筐体２の凹部２ｄの底面２ｅは凸球面状に形成されて前記固定ピン４の雄ねじ４ｄを外側ボール３の雌ねじ３ｃに螺合させた場合、これらの凸球面２ｅと球面フランジ４ｂの内側面とは面接触するが、特に球面接触するようにしてある。なお、固定ピン４を外側筐体２から取り付け、緩み止めねじ５を外側ボール３を介して固定ピン４に取り付けた後は、カバー６およびカバー７をそれぞれ
取り付ける。

図２（Ａ）は、第１の実施例の軸受構造を有する球面軸受１を路面電車に取り付けた状態の断面図であり、図２（Ｂ）は、同じく第１の実施例の軸受構造を有する球面軸受１を路面電車に取り付けた状態の断面図であって、走行中縦曲線通過する状態を示す図である。この場合、外側筐体２は一方の車体Ａに取り付けられ、外側ボール３は他方の車体Ｂに取り付けられる。
横曲線通過や縦曲線通過する場合、外側筐体２の凹球状内周面２ｃと外側ボール３の凸状球面３ｂとの球面接触がラジアル荷重に対応し、外側ボール３と外側筐体の凹球状内周面２ｃおよび凹部２ｄの底面２ｅと固定ピン４の球面フランジ４ｂとの球面接触が垂直方向の抜け止めに対応する。

図３（Ａ）は、本発明の低床ＬＲＶ車両の連接構造等に用いられる軸受構造を有する球面軸受の第２の実施例の縦断面図であり、図３（Ｂ）は、この球面軸受２０を構成する固定ピンの斜視図である。本発明の低床ＬＲＶ車両の連接構造を構成する球面軸受２０は、第１の実施の形態と同様の外側筐体２２と、外側ボール２３と、固定ピン２４とを備えている。本実施の形態は、第１の実施例の場合とほぼ同様である。即ち、外側筐体２２は第１の実施例の軸受構造を有する球面軸受２と同様であるが、外側ボール２３と固定ピン２４が少し異なる。即ち、太い軸で該軸２４ａの一方に球面フランジ２４ｂを形成した固定ピン２４の他方の軸は多角形（例えば六角形）の軸部２４ｄとし、前記外側ボール３の下面には前記固定ピン２４の多角形（六角形）の軸部２４ｄが嵌合する多角形（六角形）の
穴２３ｃに形成される。

更に、前記六角形の軸部２４ａには緩み止めねじ５用の雌ねじ２４ｃが複数個設けられる。そして、前記緩み止めねじ５を外側筐体２２の穴２２ｆを介して固定ピン２４に取り付けた場合、緩み止めねじ５の頭部５ａは外側ボール２３の凹部２３ｄに没入するようにしてある。また、前記外側筐体２２の下部には前記固定ピン２４の球面フランジ２４ｂが外にはみ出さない程度の凹部２２ｄが形成されている。なお、前記穴２３ｃは鍛造等によって形成することができる。
また、固定ピン２４を外側筐体２２から取り付け、緩み止めねじ５を外側ボール２３を介して固定ピン２４に取り付けた後は、カバー６およびカバー７をそれぞれ取り付ける。

図４（Ａ）は、第２の実施例の軸受構造を有する球面軸受２０を路面電車に取り付けた状態の断面図であり、図４（Ｂ）は、同じく第２の実施例の軸受構造を有する球面軸受２０を路面電車に取り付けた状態の断面図であって、走行中縦曲線通過する状態を示す図である。なお、走行中の縦曲線通過する状態も縦曲線通過する状態とほぼ同様である。
横曲線通過や縦曲線通過する場合、外側筐体２２の凹球状内周面２２ｃと外側ボール２３の凸球面２３ｂとの球面接触がラジアル荷重に対応し、外側ボール２３と外側筐体の凹部２２ｄの底面２２ｅと球面フランジ２４ｂとの球面接触が垂直方向の抜け止めに対応する。

図５は、本発明の低床ＬＲＶ車両の連接構造等に用いられる軸受構造を有する球面軸受の第３の実施例の縦断面図である。この球面軸受３０は、下面に車体取り付けねじ穴３２ａを設け、かつ凹球状内周面３２ｃを形成した外側筐体３２と、上面に車体取り付けねじ穴３３ａを設けかつ中心線を含む周囲に大きな空間３３ｄを設け、前記凹球状内周面３２ｃと同一の曲率半径を有する凸状外周面３３ｂを形成し球面接触するとともに、上面に車体取り付けねじ穴３３ａを設けた球面形状の外側ボール３３と、固定ねじ用雌ねじ穴３５ａを設け、前記外側ボール３３の内周面３２ｃと同一の曲率半径を有する凹球状内周面３５ｂを形成し該外側ボール３３の球面形状中心点より上部側表面と球面接触する抜け止め３５と、前記外側筐体３２と抜け止め３５とを周囲近傍で固定する固定ねじ３４と、を備えている。なお、外側筐体３２の凹球状内周面３２ｃの曲率半径Ｒ_A と抜け止め３５の凹球状内周面３５ｂの曲率半径Ｒ_B とは同一とする。

図６（Ａ）は、第３の実施例の軸受構造を有する球面軸受３０を路面電車に取り付けた状態の断面図であり、図６（Ｂ）は、同じく第３の実施例の軸受構造を有する球面軸受３０を路面電車に取り付けた状態の断面図であって、走行中縦曲線通過する状態を示す図である。
横曲線通過や縦曲線通過する場合、球面形状中心点より下部側表面と球面接触する外側筐体３２と前記外側ボール３３および抜け止め３５がラジアル荷重に対応し、外側筐体３２と球面形状中心点Ｏより上部側表面と球面接触する抜け止め３５及び固定ねじ３４とが垂直方向の抜け止めに対応する。外側筐体３２の抜け止めを下面からねじで固定するため本構造を車体に取り付けた場合、車体部品がねじの緩み止めを兼ね、外側筐体３２と外側ボール３３との分離が生じない。

図７（Ａ）は、本発明の低床ＬＲＶ車両の連接構造等に用いられる軸受構造を球面軸受の第４の実施例の平面図であり、図７（Ｂ）は縦断面図である。この球面軸受４０は、外側筐体４２と、外側ボール４３と、固定ピン４４と、拘束ブロック４５とで構成される。
前記外側筐体４２は、円筒状でありかつ円筒側壁４２ｂと中心部には固定ピン４４の雄ねじ部４４ｄを螺合させる雌ねじ部４２ｆとが設けられている。なお、雌ねじ４２ｆは外側筐体４２の内部に設けたボス部４２ｅに設ける。また、該外側筐体４２の内周面４２ｃは、凹球面状内周面であり、外側ボール４３の凸球状外周面４３ｂと同一の曲率半径を有する。前記固定ピン４４は、軸の上部にフランジ部４４ａを形成するとともに、該フランジ部４４ａの下側と前記外側ボール４３の凹球状内周面４３ｃとの間の空間部部空間部４３ｄに次に述べる拘束ブロック４５を嵌めることができる。また、前記固定ピン４４の軸の下部は前記外側筐体４２の雌ねじ４２ｃと螺合する雄ねじ４４ｄが形成してある。次に、拘束ブロック４５は、前記外側ボールの凹球状内周面４３ｃと同一の曲率を有する外周面
を形成した円弧状ブロック４５ａと、同様の外周面を有する矩形ブロック４５ｂとより構成される。そして、円弧状ブロック４５ａの両端部に設けた凸部４５ｃは、矩形ブロック４５ｂに設けた溝４５ｄに嵌め入れ、全体としてドーナッツ状環体となるようにしてある。なお、凸部４５ｃは、矩形ブロック４５ｂ側に設け、溝４５ｄは円弧状ブロック４５ａ側に設けても良い。

この第４実施例の軸受構造を有する球面軸受４０を組み立てる場合は、次ようにして組み立てる。
図８に示すように、拘束ブロック４５の円弧状ブロック４５ａと、矩形ブロック４５ｂとを外側ボール４３内で組み立て、全体をドーナッツ状環体とする。そして外側ボール４３と拘束ブロック４５の組立体を外側筐体４２に嵌め入れる。そして固定ピン４４を外側ボール４２の上から止め入れて該固定ピン４４の軸部周囲に拘束ブロック４５が固定された状態とし、該固定ピン４４の雄ねじ部４４ｄを外側筐体４２の雌ねじ部４２ｃに螺合させしっかり固定する。そして外側筐体４２の車体取り付けねじ穴４２ａで車体Ａに、外側ボール４３の車体取り付けねじ穴４３ａで車体Ｂにそれぞれボルト（図示省略）で取り付ける。

図９（Ａ）は、第４の実施例の軸受構造う有する球面軸受４０を路面電車に取り付けた状態の断面図であり、図９（Ｂ）は、同じく第４の実施例の軸受構造を有する球面軸受４０を路面電車に取り付けた状態の断面図であって、走行中縦曲線通過する状態を示す図である。
この実施例でも車体への取り付け状態および車両走行時の縦曲線通過時の挙動は上記する場合と同様であり、ラジアル方向に受ける力と垂直方向に受ける力とを分けて考えることができる。

図１０は、本発明の低床ＬＲＶ車両の連接構造等に用いられる軸受構造を有する球面軸受の第５の実施例の縦断面図である。この球面軸受５０は、車体へ取り付けるねじ穴５２Ａａを設けたフランジ部５２Ａｆを形成し、後述する固定ピン５４を下側から嵌め入れるための円筒状の穴５２Ａｂを設けた下部外側筐体５２Ａと、下部外周面が該下部外側筐体５２Ａの内周面（球面状）５２Ａｃと同一の曲率半径を有する凸球面状外周面５３ｂを有する外側ボール５３と、該外側ボール５３の上部凸球状外周面５３ｃと内周面（凹球面状内周面）５２Ｂａとが同一の曲率半径を有し、かつ中心部下側のボス部５２Ｂｄに雌ねじ５２Ｂｅを設けた上部外側筐体５２Ｂと、前記下部外側筐体５２Ａから嵌め入れ上部に前記上部外側筐体５２Ｂの雌ねじ５２Ｂｅと螺合させる雄ねじ５４ｄとフランジ部５４ｆを
設けた固定ピン５４と、で構成される。前記下部外側筐体５２Ａに形成されるフランジ部５２Ａｆには車体Ａに固定するための取り付けねじ穴５２Ａａが設けられる。また、前記外側ボール５３にはフランジ部５３ｆが形成され、該フランジ部５３ｆには車体Ｂに固定する取り付けねじ穴５３ａが設けられる。また、前記上部外側筐体５２Ｂの中心部には凹部５２Ｂｇが成形され、ここに緩み止めねじ５が嵌め入れて固定ピン５４に螺合固定され、上からカバー７が設けられる。

図１１（Ａ）は、第５の実施例の軸受構造を有する球面軸受５０を路面電車に取り付けた状態の断面図であり、図１１（Ｂ）は、同じく第４の実施例の軸受構造を有する球面軸受５０を路面電車に取り付けた状態の断面図であって、走行中縦曲線通過する状態を示す図である。この実施例５でも車体への取り付け状態および車両走行時の縦曲線通過時の挙動は上記する場合と同様であり、ラジアル方向に受ける力と垂直方向に受ける力とを分けて考えることができる。

１ 球面軸受
２ 外側筐体
２ａ 車体取り付けねじ穴
２ｂ 円筒状側壁
２ｃ 内側面
２ｄ 凹部
２ｅ 底面
２ｆ 底面の穴
３ 外側ボール
３ａ 車体取り付けねじ穴
３ｂ 凸状球面
３ｃ 雌ねじ穴
４ 固定ピン
４ａ 軸体
４ｂ 球面フランジ
４ｃ 緩み止めねじ穴
４ｄ 雄ねじ
５ 緩み止めねじ
６、７ カバー
２０ 球面軸受
２２ 外側筐体
２２ａ 車体取り付けねじ穴
２２ｃ 内側面
２２ｄ 凹部
２２ｅ 底面
２２ｆ 穴
２３ 外側ボール
２３ａ 車体取り付けねじ穴
２３ｃ 六角形（多角形）の穴
２３ｄ 凹部
２４ 固定ピン
２４ａ 軸部
２４ｂ 球面フランジ
２４ｃ 雌ねじ穴
２４ｄ 六角形（多角形）の軸部
３０ 球面軸受
３２ 外側筐体
３３ 外側ボール
３４ 固定ねじ
３５ 抜け止め
３５ａ 固定ねじ用雌ねじ穴
４０ 球面軸受
４２ 外側筐体
４２ｃ 雌ねじ
４２ｅ ボス部
４３ 外側ボール
４４ 固定ピン
４４ｄ 雄ねじ部
４５ 拘束ブロック
４５ａ 円弧状ブロック
４５ｂ 矩形状ブロック
４５ｃ 凸部
４５ｄ 溝
５０ 球面軸受
５２Ａ 下部外側筐体
５２Ｂ 上部外側筐体
５２Ａｂ 円筒状の穴
５２Ａｆ フランジ部
５３ 外側ボール
５３ｆ フランジ部
５４ 固定ピン

Claims (7)

1. 下面に車体取り付けねじ穴を設け、円筒状側壁の内側面を凹球状内周面に形成し、下部には、凹部を設けるとともに、該凹部の底面を凸球面状に形成し、更に前記底面に穴を穿設した外側筐体と、
   上面に車体取り付けねじ穴を設け、外周面に前記外側筐体に形成した凹球状内周面と曲率半径を同一とした凸状球面を形成するとともに、下部に雌ねじを設けた外側ボールと、太い軸で形成され該軸の一方に前記外側筐体に設けた凹部の底面とが面接触するよう球面フランジを形成するとともに、該軸の他方に端面に緩み止めねじ穴を設けかつ前記外側筐体の下部に設けた凹部の底面に穿設した穴を介して前記外側ボールに設けた雌ねじに螺合させる雄ねじを設けた固定ピンと、
   を備えてなる軸受構造。
2. 前記外側ボールの上部には凹部が形成されるとともに、該凹部には外側ボールと固定ピンとをねじ止めする緩み止めねじと、を設けたことを特徴とする請求項１に記載の軸受構造。
3. 前記太い軸で該軸の一方に球面フランジを形成した 固定ピンの他方の軸は多角形の軸部とし、前記外側ボールの下面には前記固定ピンの六角形の軸部が嵌合する多角形（六角形）の穴が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の軸受構造。
4. 側壁外周部を有し内周面は凹球面状内周面とし、雌ねじを設けた外側筐体と、上面に車体取り付け用ねじ穴を設け、前記外側筐体の凹球状内周面と同一の曲率半径を有する凸球状外周面を形成し、内周面に凹球状内周面を形成した外側ボールと、
   上部にフランジ部を形成し、下部に前記下側筐体の雌ねじと螺合する雄ねじを設けた固定ピンと、前記外側ボールの凹球状内周面と同一の曲率を有する外周面を形成した円弧状ブロックと、同じ曲率を有する外周面を有する矩形ブロックとよりなり、いずれか一方に凸部を他方に該凸部と嵌合する凹溝を設けて嵌め入れ、全体としてドーナッツ状環体となるようにした拘束ブロックと、を備えた軸受構造。
5. 一方に雄ねじを設けた固定ピンと、
   凹球状内周面と前記固定ピンを下側から嵌め入れるための穴を設けた下部外側筐体と、
   前記下部外側筐体の凹球状内周面と同一の曲率半径を有する凸球面状外周面を設けた外側ボールと、
   前記外側ボールの上部の凸球状外周面と同一の曲率半径を有した凹球状内周面と中心部下側に前記固定ピンの雄ねじと螺合させる雌ねじを設けた上部外側筐体と、
   を備えた軸受構造。
6. 前記下部外側筐体には一方の車体に取り付けるねじ穴を設けたフランジ部が設けられ、
   前記外側ボールには他方の車体に取り付けるねじ穴を設けたフランジ部が設けられる請求項５に記載の軸受構造。
7. 前記上部外側筐体の中心部には雌ねじを設けたボス部が成形され、前途固定ピンの雄ねじを螺合させるとともに、上から緩み止めねじが嵌め入れられ前記固定ピンの雌ねじに螺合固定される請求項５に記載の軸受構造。

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