JP5790136B2 - グリース封入密封複列円錐コロ軸受 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、鉄道車両の車軸などに用いられる軸受装置などのように、中間グリース給脂を行うグリース封入密封複列円錐コロ軸受の改良に関する。

従来から、その内部にグリースを封入して潤滑を行っている各種の鉄道車両用の密封軸受装置(グリース密封封入転がり軸受(以下、軸受装置ともいう))が知られている(特許文献１参照)。図５には、このような軸受装置の一構成が例示されており、当該軸受装置は、車軸Ｓに外嵌されて当該車軸Ｓを軸支する軸受(複列の円すいころ軸受)Ｂと、当該軸受Ｂの回転輪(一例として、内輪)７０を軸方向(同図においては、左右方向)に対して位置決めするための位置決め部材(後ろ蓋７４、油切り７６及び間座７８)と、装置の内部を外部から封止して密封状態に保ち、グリースの漏洩を防止するための密封部材８０とを備えている。

かかる軸受装置には、グリースを外部より補給するため、静止輪(一例として、外輪)７２の外周部の軸方向(図５においては、左右方向)の中央部位に溝(以下、外輪外径溝という)７２ａが全周に亘って形成されているとともに、当該外輪外径溝７２ａから外輪７２の内周部までを貫通する孔(以下、給脂孔という)７２ｂが数個形成されている。給脂孔７２ｂは、外輪７２を放射状に貫通しており、その開口が外輪外径溝７２ａに沿って周方向へ所定間隔で並んでいる。
また、軸受装置を組み込む軸箱８２には、その内周部の外輪外径溝と対向する部位に溝(以下、軸箱内径溝という)８２ａが全周に亘って形成されているとともに、当該軸箱内径溝８２ａから軸箱８２の外周部までを貫通する孔(以下、ガン孔という)８２ｂが形成されている。
軸受装置に対してグリースを補給する際には、軸箱８２のガン孔８２ｂへグリースガンなどと接続するカプラ８４を挿入し、当該カプラ８４からグリースを噴出させることで、軸箱内径溝８２ａ及び外輪外径溝７２ａを経由して給脂孔７２ｂから軸受内部へグリースを吐出させている。

特開平１１−３３６７７４号公報

しかしながら、軸受装置の稼働中(端的には、軸受Ｂの回転中)、軸箱８２の内周部と外輪７２の外周部との間では微小変動が繰り返されており、当該微小変動の繰り返しによってフレッチングが発生し、その摩耗粉が軸箱内径溝８２ａ及び外輪外径溝７２ａに充填されているグリース中に混入してしまう場合がある。このようなフレッチング摩耗粉混入グリースが中間給脂の際に軸受装置内に侵入すると、潤滑性能低下などのグリース劣化を招き、ひいては軸受寿命の低下をも招く虞がある。
また、中間給脂以外の時期においても、軸受装置の稼働中(端的には、軸受Ｂの回転中)の振動によって、軸箱内径溝８２ａ及び外輪外径溝７２ａに充填されているフレッチング摩耗粉混入グリースが、重力の作用によって外輪７２の給脂孔７２ｂから軸受Ｂ内へ流動してしまう場合がある。この場合にも、中間給脂の場合と同様のグリース劣化や軸受寿命低下などを招く虞がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、軸箱と軸受との間(具体的には、軸箱の内周部と軸受の外輪外周部との間)でフレッチング摩耗が生じた場合であっても、中間給脂などの軸受装置へのグリース補給時、及び中間給脂時以外の時においてもフレッチング摩耗粉の軸受装置内への侵入を確実に防止することが可能なグリース封入密封複列円錐コロ軸受(一例として、鉄道車両用車軸軸受装置)を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明に係るグリース封入密封複列円錐コロ軸受は、複数の転動体を介して相対回転可能に対向配置された外方軌道輪及び内方軌道輪と、前記外方軌道輪を組み込んで位置決め固定するための略円筒状の軸箱と、内部を外部から封止して密封状態に保つための密封部材とを備え、内部へ潤滑用のグリースが封入されている。かかるグリース封入密封複列円錐コロ軸受において、前記外方軌道輪には、その外周部から内周部までを貫通するグリース給脂孔が複数形成され、前記軸箱には、その外周部から内周部までを貫通し、前記グリース給脂孔のいずれか一つと連通可能なテーパ状のネジ溝を有する貫通孔が形成されており、前記複数の内一つのグリース給脂孔と前記貫通孔を連通させた状態で、これらグリース給脂孔及び貫通孔へテーパ状のネジ溝を有する連通管を挿入し、当該連通管を通して前記軸箱の外部から内部へ潤滑用のグリースが補給され、前記複数の内残りのグリース給脂孔は、所定の封止部材を当該グリース給脂孔に対して螺合させて封止される。

この場合、前記軸箱は、前記外方軌道輪の軸方向に対して一方側の端部と当接する軸箱後蓋を備え、当該軸箱後蓋は、軸方向に対して他方側の端部を前記外方軌道輪の端部と当接させており、前記軸箱後蓋の端部及び前記外方軌道輪の端部には、その一方に凸部が設けられ、他方に当該凸部と嵌合可能な凹部が設けられており、これらの凸部と凹部を相互に嵌合させた状態において、前記グリース給脂孔と前記貫通孔との位置決めを行い、前記グリース給脂孔と前記貫通孔が連通され、これらグリース給脂孔及び貫通孔に対して連通管が挿入可能となる。

なお、前記外方軌道輪には、複数の前記グリース給脂孔を周方向へ所定間隔で形成し、これら各グリース給脂孔をそれぞれ前記貫通孔と連通させるための前記凸部もしくは前記凹部を周方向へ前記グリース給脂孔と同一間隔で設けることが好ましい。

また、前記外方軌道輪には、前記グリース給脂孔の外周部側の開口周りに密封部材を装着し、前記貫通孔と連通させた前記グリース給脂孔へ挿入された前記連通管の当該挿入方向の一方側を、前記密封部材により前記グリース給脂孔と密着させ、前記連通管の前記挿入方向の他方側には、当該連通管を潤滑用グリースの補給源と接続するための接続具が設ければよい。
前記グリース給脂孔は、テーパ状のネジ溝を有したネジ孔であり、前記封止部材は、テーパ状のネジ溝を有したネジ構造体である。

本発明に係るグリース封入密封複列円錐コロ軸受（一例として、鉄道車両用車軸軸受装置)によれば、軸箱と軸受との間(具体的には、軸箱の内周部と軸受の外輪外周部との間)でフレッチング摩耗が生じた場合であっても、中間給脂などの軸受装置へのグリース補給時、及び中間給脂時以外の時においてもフレッチング摩耗粉の軸受装置内への侵入を確実に防止することができる。

本発明の第１実施形態に係るグリース封入密封複列円錐コロ軸受(鉄道車両用車軸軸受装置)の構成を示す全体断面図である。 図１のグリース封入密封複列円錐コロ軸受(鉄道車両用車軸軸受装置)の要部の構成を示す拡大断面図であって、(ａ)は、グリース給脂孔と軸箱貫通孔の位置(周方向に対する位置)が一致して連通し、その連通孔に対して連通管を挿入した状態を示す図、(ｂ)は、非連通グリース給脂孔を封止栓で封止した状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るグリース封入密封複列円錐コロ軸受(鉄道車両用車軸軸受装置)におけるグリース給脂孔と軸箱貫通孔の位置合わせ手段(軸箱後蓋の凸部と外輪の凹部)を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るグリース封入密封複列円錐コロ軸受（鉄道車両用車軸軸受装置）におけるグリース給脂孔と軸箱貫通孔の位置合わせ手段（軸箱後蓋のテーパ状凸部と外輪のテーパ状凹部）を示す斜視図である。 従来のグリース密封封入転がり軸受(鉄道車両用車軸軸受装置)の構成を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係るグリース封入密封複列円錐コロ軸受について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明のグリース封入密封複列円錐コロ軸受は、軸受潤滑のためにグリースが軸受内部へ封入され、当該封入グリースの軸受外部への漏洩防止を図るために密封された軸受であればその用途は特に限定されないが、ここでは、かかる軸受が鉄道車両の車軸を支持するために用いられるもの（鉄道車両用の密封軸受装置（以下、単に軸受装置という））である場合を一例として想定する。
図１には、このような軸受装置の構成例が示されており、かかる軸受装置は、複数の転動体（一例として、円すいころ）６ａ,６ｂを介して相対回転可能に対向配置された外方軌道輪４及び内方軌道輪２と、前記外方軌道輪４を組み込んで位置決め固定するための略円筒状の軸箱３０と、内部を外部から封止して密封状態に保つための密封部材（シールケース１６及びオイルシール１８）とを備えている。

この場合、内方軌道輪(以下、内輪という)２は、第１の内輪２ａと第２の内輪２ｂで構成され、車輪(図示しない)に接続されて車輪とともに回転する回転輪となっているのに対し、外方軌道輪(以下、外輪という)４は、車両側に固定される軸箱３０に組み込まれて常時非回転状態に維持される静止輪となっている。内輪２(第１の内輪２ａ及び第２の内輪２ｂ)の外周面には、全周に亘って２つの内輪軌道面２０ａ,２０ｂが形成され、外輪４の内周面には、当該２つの内輪軌道面２０ａ,２０ｂとそれぞれ対向するように、全周に亘って２つの外輪軌道面４０ａ,４０ｂが形成されており、これらの内外輪軌道面により２列の転動体軌道が構成されている。転動体(円すいころ)６ａ,６ｂは、保持器１０によって１つずつ回転自在に保持された状態で２列の転動体軌道へそれぞれ組み込まれ、当該保持器１０とともに公転(転動)している。なお、内輪軌道面２０ａ,２０ｂ、及び外輪軌道面４０ａ,４０ｂは、いずれも転動体(円すいころ)６ａ,６ｂの転動面となる円すい面の傾斜に合わせた傾斜面となっており、内輪２(第１の内輪２ａ及び第２の内輪２ｂ)には、内輪軌道面２０ａ,２０ｂの両肩にそれぞれ鍔部が設けられている。
内輪２(第１の内輪２ａ及び第２の内輪２ｂ)は、車軸Ｓに外嵌された環状の位置決め部材(後ろ蓋Ｆ、油切りＰ及び内輪間座１４)によって軸方向(図１においては、左右方向)に対して位置決めされている。この場合、第１の内輪２ａの端面２ｅと後ろ蓋Ｆの端面Ｆ１とが当接し、第２の内輪２ｂの端面２ｆと油切りＰの端面Ｐ１とが当接している。また、第１の内輪２ａの端面２ｃと内輪間座１４の端面１４ａとが当接し、第２の内輪２ｂの端面２ｄと内輪間座１４の端面１４ｂとが当接している。

なお、図１に示す構成において、第１の内輪２ａと第２の内輪２ｂの間には、内輪間座１４を介在させているが、当該内輪間座１４を介在させることなく、第１の内輪２ａの端面２ｃと第２の内輪２ｂの端面２ｄとを直接当接させた構成としても構わない。
また、転動体としては、円すいころ６ａ,６ｂを組み込む場合を想定しているが、このような円すいころではなく、円筒ころや球面ころ(たる型ころ)、中空ころ、あるいは玉などを組み込むことも想定可能である。

図１に示す構成では、後ろ蓋Ｆは、一例として、断面視階段状(２段)の円筒を成し、その大径側内周面Ｆ３が車軸Ｓの外周面大径部Ｓ２、当該大径側内周面Ｆ３と小径側内周面Ｆ４とを連結する内周中間部Ｆ５が車軸Ｓの外周面段差部Ｓ１、そして小径側内周面Ｆ４に全周に亘って連続して設けられたフランジ部Ｆｆが車軸Ｓの外周面小径部Ｓ３とそれぞれ当接するとともに、小径側内周面Ｆ４が外周面小径部Ｓ３と所定の間隔を空けて対向するように車軸Ｓへ外嵌されている。この場合、後ろ蓋Ｆの内周中間部Ｆ５は、車軸Ｓの外周面段差部Ｓ１に沿って連続した凸曲面状に形成されている。
この状態において、後ろ蓋Ｆは、一端側(例えば、車軸Ｓの軸端Ｓｔ側(図１の左側))の端面Ｆ１が、対向する内輪２(第１の内輪２ａ)の端面２ｅに軸方向(一例として、同図においては、右方)から当接している。

これに対し、油切りＰは、筒状に形成された本体Ｐｍと、当該本体Ｐｍの一端側(例えば、車軸Ｓの軸端Ｓｔ側(図１の左側))の外周面Ｐ２に全周に亘って連続して設けられたフランジ部Ｐｆとで構成され、本体Ｐｍの内周面Ｐ３が車軸Ｓの外周面小径部Ｓ３に当接するように当該車軸Ｓへ外嵌されている。
この状態において、油切りＰは、一端側(一例として、図１においては、右側)の端面Ｐ１が、対向する内輪２(第２の内輪２ｂ)の端面２ｆに軸方向(一例として、同図においては、左方)から当接するとともに、他端側(例えば、車軸Ｓの軸端Ｓｔ側(同図の左側))の端面Ｐ４が固定ナット１２と当接する。

また、内輪間座１４は、内外径寸法がいずれも一定の環状をなし、その内周面１４ｃが車軸Ｓの外周面小径部Ｓ３に当接するように当該車軸Ｓへ外嵌されるとともに、第１の内輪２ａと第２の内輪２ｂの間に介在されている。
これにより、内輪２は、第１の内輪２ａと第２の内輪２ｂの間に内輪間座１４を介在させ、後ろ蓋Ｆ及び油切りＰを介して車軸Ｓの外周面段差部Ｓ１と固定ナット１２との間で挟み付けられた状態で、車軸Ｓの軸端Ｓｔ側(図１の左側)から回り止めリング２２を介してボルト２４で固定(緩み止め)されている。

外輪４は、車両側に固定される軸箱３０に組み込まれて軸方向(図１においては、左右方向)、及び径方向に対してそれぞれ位置決め固定されている。軸箱３０は、軸方向に対して延出されて外輪４の外周部を覆う略円筒状をなす軸箱本体３２と、当該軸箱本体３２の軸方向両端に設けられた軸箱前蓋３４及び軸箱後蓋３６を備えており、これらの軸箱前蓋３４及び軸箱後蓋３６が軸箱本体３２に対してボルトにより締結固定されることで一体化された構造体となっている。この場合、軸箱後蓋３６は、軸箱本体３２の軸方向一端部(図１においては、右端部)に当接して軸箱本体３２との固定部分となる固定部３６ｍと、当該環状部から軸箱本体３２の内周部に沿って軸方向(同図においては、左方向)へ延出された円筒部３６ｆを有する構造体(例えば、径方向へ半円環状に二分された分割構造体や円環状の構造体など)となっている。そして、外輪４の軸方向に対して一方側(図１においては、右側)の端部４ａと軸箱後蓋３６の軸方向に対して他方側(同図においては、左側)の端部(円筒部３６ｆの延出端部)３６ａが当接し、当該外輪４の軸方向に対して他方側の端部４ｂと軸箱本体３２の軸方向に対して一方側の内周部に設けたフランジ部３２ｆが当接している。なお、フランジ部３２ｆは、前記軸箱本体３２の内周部から縮径方向へ全周に亘って突出するように設けられている。

軸受装置には、密封部材としてシールケース１６及びオイルシール１８が設けられており、これらは、装置内部を外部から封止して密封状態に保ち、軸受装置の内部から外部へのグリースの漏洩を防止するとともに、軸受装置の外部から内部への異物(例えば、水や塵埃)の侵入も防止している。
シールケース１６は、断面視階段状(例えば、３段)の円筒をなし、その一端側(大径側)が外輪４に内嵌され、その他端側(小径側)が後ろ蓋Ｆ及び油切りＰ方向に延出し、その延出端は後ろ蓋Ｆ及び油切りＰとは非接触状態に位置付けられている。そして、シールケース１６と後ろ蓋Ｆとの間、並びにシールケース１６と油切りＰとの間には、軸受装置内部を装置外部から封止するためのオイルシール１８が介在されている。なお、オイルシール１８としては、例えば、断面形状が略Ｌ字状を成す円環状のシール芯金の一部に、各種の弾性材(例えば、ゴムやプラスチックなどの樹脂材)でなる複数のシールリップ(オイルリップやダストリップなど)を連結して構成され、当該シールリップを後ろ蓋Ｆ及び油切りＰの外周面Ｆ２，Ｐ２に摺接させる多リップシールなどを適用すればよい。

本実施形態において、外輪４には、その外周部から内周部までを貫通するグリース給脂孔４２が形成され、軸箱３０には、その外周部から内周部までを貫通し、前記グリース給脂孔４２と連通可能な貫通孔(以下、軸箱貫通孔という)３２ｈが形成されている。図１には、外輪４の軸方向(同図(ａ)においては、左右方向)に対する幅の略中間部(外輪軌道面４０ａ,４０ｂの間の部位)を径方向へ放射状に貫通するグリース給脂孔４２の構成を一例として示すとともに、軸箱３０の軸箱本体３２の軸方向に対する幅の略中間部を径方向へ放射状に貫通し、グリース給脂孔４２と連通させた軸箱貫通孔３２ｈの構成を一例として示している。
そして、軸受装置に対し、グリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈを連通させた状態で、これら軸箱貫通孔３２ｈ及びグリース給脂孔４２へ連通管２６を挿入し、当該連通管２６を通して軸箱３０の外部から内部へ潤滑用のグリースが補給される。

なお、図１及び図２(ａ)に示すように、軸箱貫通孔３２ｈは、軸箱本体３２の外周側開口近傍(以下、入口部という)の内周部が当該外周側開口へ向かうに従って徐々に拡張(換言すれば、入口部の孔径が外周側開口へ向かうに従って徐々に拡径)されており、かかる入口部の内周部にはネジ溝３２ａが形成されている。すなわち、軸箱貫通孔３２ｈは、前記入口部にテーパ状のネジ溝３２ａを有したネジ孔となっている。
一方、図１及び図２(ａ)に示すように、連通管２６は、軸箱貫通孔３２ｈ及びグリース給脂孔４２への挿入方向へ向かうに従って先細りとなっており、その外周部に前記軸箱貫通孔３２ｈの入口部のテーパ状のネジ溝３２ａと螺合可能なネジ溝２６ａが形成されている。すなわち、連通管２６は、その外周部にテーパ状のネジ溝２６ａを有したネジ構造体となっている。

これにより、軸箱貫通孔３２ｈへ連通管２６を挿入する際、そのネジ溝２６ａを軸箱貫通孔３２ｈのネジ溝３２ａと螺合させることで、当該連通管２６を軸箱貫通孔３２ｈ及びグリース給脂孔４２に対してより確実に挿入することができるとともに、これら連通管２６と軸箱貫通孔３２ｈ及びグリース給脂孔４２との間の間隙を螺合させたテーパ状のネジ溝２６ａ,３２ａによって封止することができる。なお、連通管２６は、そのネジ溝２６ａを軸箱貫通孔３２ｈのネジ溝３２ａと螺合させた際、軸箱貫通孔３２ｈ及びグリース給脂孔４２への挿入方向の先端部２６ｂが当該グリース給脂孔４２の外輪４の内周側開口よりも僅かに装置内部(２列の転動体軌道の列間)へ突出した状態となるように、前記挿入方向への長さ(寸法)が調整されている。

軸箱後蓋３６の端部３６ａ及び外輪４の端部４ａには、その一方に凸部が設けられ、他方に当該凸部と嵌合可能な凹部が設けられている。
本実施形態においては、軸箱後蓋３６に対し、上記軸方向の他方側の端部(図１においては、左端部)３６ａの外周縁から軸方向(同図においては、左方)へ突出する３つの凸部３８が周方向へ等間隔(１２０°の位相差)で設けられているとともに、外輪４に対し、上記軸方向の一方側の端部(同図においては、右端部)４ａの外周縁近傍を軸方向(同図においては、左方)へ窪ませた(別の捉え方をすれば、当該外周縁近傍を縮径させた)３つの凹部４４が周方向へ等間隔(１２０°の位相差)で設けられている。
なお、これらの凸部と凹部は、相互に嵌合可能であれば、いずれも軸箱後蓋３６の端部３６ａ、あるいは外輪４の端部４ａへ設けることが可能であり、凸部及び凹部の形状や大きさ、個数なども任意に設定することが可能である。例えば、軸箱後蓋３６及び外輪４にそれぞれ２つ以下、あるいは４つ以上の凸部３８及び凹部４４を設けてもよいし、軸箱後蓋３６及び外輪４にそれぞれ凸部と凹部の両方を設けてもよい。
このように、軸箱後蓋３６の端部３６ａに３つの凸部３８を設けるとともに、外輪４の端部４ａに３つの凹部４４を設けることで、これらの凸部３８と凹部４４を相互に嵌合させるだけで、外輪４を軸箱後蓋３６、ひいては軸箱３０に対して組み込み、当該軸箱３０に対して位置決めさせることができる。

これらの凸部３８と凹部４４を相互に嵌合させた状態においては、外輪４のグリース給脂孔４２と軸箱３０(軸箱本体３２)の軸箱貫通孔３２ｈの位置(周方向に対する位置)が一致し、これらのグリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈが連通され、当該連通孔に対して連通管２６が挿入可能となる。
すなわち、外輪４のグリース給脂孔４２及び軸箱本体３２の軸箱貫通孔３２ｈ、そして、外輪４の凹部４４及び軸箱後蓋３６の凸部３８は、これらの凸部３８と凹部４４を相互に嵌合させた状態(すなわち、外輪４が軸箱３０に対して位置決めされた状態)において、グリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈが連通され、連通管２６を挿入可能となるように、それぞれの位置を相互に調整して外輪４及び軸箱３０(軸箱本体３２、軸箱後蓋３６)に配されている。一例として、図１及び図３には、軸箱後蓋３６及び外輪４に対し、周方向へ等間隔(１２０°の位相差)で３つの凸部３８及び凹部４４を配するとともに、外輪４の各凹部４４に対して周方向へ１８０°対向する位置に、３つのグリース給脂孔４２を周方向へこれら凹部４４と同一間隔(１２０°の位相差をなす等間隔)で配している。つまり、外輪４は、３つの凹部４４と３つのグリース給脂孔４２が周方向に対して等間隔(６０°の位相差)で１つずつ交互に配された構成となっている。

そして、これら３つのグリース給脂孔４２と連通可能となるように、軸箱本体３２に対し、軸箱後蓋３６のいずれか２つの凸部３８の周方向中間位置に軸箱貫通孔３２ｈが１つだけ配されている。これにより、凸部３８と凹部４４を相互に嵌合させた状態(すなわち、外輪４が軸箱３０に対して位置決めされた状態)において、いずれかのグリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈの位置(周方向に対する位置)を一致させ、当該グリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈを相互に連通させることができる。例えば、図１には、径方向の一方側(同図においては、真上側)で軸箱後蓋３６の凸部３８と外輪４の凹部４４が相互に嵌合するとともに、その反対側である径方向の他方側(同図においては、真下側)で外輪４のグリース給脂孔４２と軸箱本体３２の軸箱貫通孔３２ｈが連通した状態を一例として示している。

また、凸部３８と凹部４４を相互に嵌合させた状態(すなわち、外輪４が軸箱３０に対して位置決めされた状態)において、軸箱貫通孔３２ｈとその位置(周方向に対する位置)が一致し、相互に連通可能なグリース給脂孔４２を外輪４に対して複数(本実施形態においては、３つ)形成することで、例えば、外輪４の疲労寿命を延長させるべく、軸受装置の点検時などにおいて外輪４を周方向へ回転させ、荷重を負担していた範囲(負荷圏)を荷重領域から外し、荷重を負担していない範囲(非負荷圏)を新たに荷重領域に移動させることが可能となる。つまり、負荷圏を荷重領域から外し、非負荷圏が新たに荷重領域に移動されるように外輪４を周方向へ回転させた場合であっても、凸部３８と凹部４４を相互に嵌合させるだけで、いずれかのグリース給脂孔４２を軸箱貫通孔３２ｈと容易に連通させることが可能となる。外輪４の負荷圏を考慮すれば、グリース給脂孔４２と当該グリース給脂孔４２の軸箱貫通孔３２ｈとの位置合わせ用の凹部４４は、本実施形態のように３つ程度配すればよいが、これらを４つ以上配することも可能であり、２つ以下とすることも可能である。

外輪４には、グリース給脂孔４２の外周部側の開口周りに密封部材(一例として、Ｏリング)２８が装着されている。この場合、グリース給脂孔４２の外周部側の開口周りには、Ｏリング２８を装着するために当該開口周りを全周に亘って拡径させてなる溝(Ｏリング装着用の円環溝)５０が形成され、Ｏリング２８は、当該溝５０に装着されている。
これにより、軸箱貫通孔３２ｈと連通させたグリース給脂孔４２へ挿入された連通管２６の挿入方向の一方側(図１及び図２(ａ)においては、上側)は、密封部材(Ｏリング)２８によってグリース給脂孔４２と密着される。同時に、外輪４の外周部と軸箱３０(軸箱本体３２)の内周部の間の間隙と、グリース給脂孔４２との連通部分(端的には、溝５０)が密封部材(Ｏリング)２８によって封止される。
すなわち、連通管２６と軸箱貫通孔３２ｈ及びグリース給脂孔４２との間の間隙が螺合させたテーパ状のネジ溝２６ａ,３２ａによって封止されるだけでなく、当該間隙を密封部材(Ｏリング)２８によっても封止することができ、装置内部をより確実に密封することができる。また、外輪４の外周部と軸箱３０(軸箱本体３２)の内周部との間の間隙を密封部材(Ｏリング)２８によってグリース給脂孔４２に対して封止することができ、これら外輪４と軸箱３０(軸箱本体３２)の微小変動の繰り返しによってフレッチング摩耗が生じた場合であっても、その摩耗粉のグリース給脂孔４２への侵入を確実に防止することができる。

また、連通管２６の軸箱貫通孔３２ｈ及びグリース給脂孔４２への挿入方向の他方側(図１及び図２(ａ)においては、下側)には、当該連通管２６を潤滑用グリースの補給源(グリースの補給タンク等とつながるグリースガンなど)と接続するための接続具(一例として、カプラ)５２が設けられている。図１及び図２(ａ)には、連通管２６の管内へ挿入され、その挿入方向の先端部５２ｂが連通管２６の先端部２６ｂと同様にグリース給脂孔４２の外輪４の内周側開口よりも僅かに装置内部(２列の転動体軌道の列間)へ突出し、基端部５２ａに前記グリースガンなどとの接続口を設けたカプラ５２の構成を一例として示している。
したがって、カプラ５２の基端部(接続口)５２ａにグリースの補給タンク等とつながるグリースガン(図示しない)などを接続し、当該グリースガンからグリースを噴出させることで、連通管２６を通して装置内部(一例として、２列の転動体軌道の列間)へグリースを吐出させることができる。
すなわち、本実施形態によれば、軸受装置の稼働中、外輪４の外周部と軸箱３０(軸箱本体３２)の内周部との間でフレッチング摩耗が生じた場合であっても、その摩耗粉のグリース給脂孔４２への侵入を密封部材(Ｏリング)２８によって防止しつつ、連通させた軸箱貫通孔３２ｈとグリース給脂孔４２へ挿入した連通管２６を通して軸受装置の内部へグリースを補給することができる。つまり、中間給脂などのグリース補給時はもちろん、中間給脂時以外の時においても、軸受装置の内部へのフレッチング摩耗粉の侵入を確実に防止することができる。

ここで、本実施形態においては、外輪４に対して３つのグリース給脂孔４２を形成しているが、軸箱３０(軸箱本体３２)の軸箱貫通孔３２ｈと連通され、連通管２６が挿入されるのは、そのうちの１つのグリース給脂孔(図１及び図２(ａ)に示すグリース給脂孔４２(以下便宜上、連通グリース給脂孔という))のみであり、残りの２つのグリース給脂孔(以下便宜上、非連通グリース給脂孔という)は、外輪４の外周側開口が軸箱本体３２の内周部と接触した状態となっている(図２(ｂ)に示す状態)。
このため、連通グリース給脂孔が軸箱３０(軸箱本体３２)の軸箱貫通孔３２ｈと連通され、当該連通グリース給脂孔へ連通管２６が挿入された状態においては、非連通グリース給脂孔を所定の封止部材によって封止している。本実施形態においては、一例として封止部材がネジ状の封止栓である場合を想定しており、当該封止栓を非連通グリース給脂孔に対して螺合させることで、当該非連通グリース給脂孔を封止している。

本実施形態において、３つのグリース給脂孔４２は、外輪４の外周側開口近傍(以下、入口部という)の内周部が当該外周側開口へ向かうに従って徐々に拡張(換言すれば、入口部の孔径が外周側開口へ向かうに従って徐々に拡径)されており、かかる入口部の内周部にはネジ溝４２ａが形成されている。すなわち、グリース給脂孔(連通グリース給脂孔及び非連通グリース給脂孔)４２は、前記入口部にテーパ状のネジ溝４２ａを有したネジ孔となっている。
一方、図２(ｂ)に示すように、封止栓５４は、非連通グリース給脂孔４２への挿入方向へ向かうに従って先細りとなっており、その外周部に非連通グリース給脂孔４２のテーパ状のネジ溝４２ａと螺合可能なネジ溝５４ａが形成されている。すなわち、封止栓５４は、その外周部にテーパ状のネジ溝５４ａを有したネジ構造体となっている。

これにより、封止栓５４のネジ溝５４ａを非連通グリース給脂孔４２のネジ溝４２ａと螺合させることで、当該封止栓５４を非連通グリース給脂孔４２に対して容易に取り付けることができる(取り外しも可能である)とともに、これら封止栓５４と非連通グリース給脂孔４２との間の間隙を螺合させたテーパ状のネジ溝５４ａ,４２ａによって封止することができる。すなわち、非連通グリース給脂孔４２を封止栓５４によって封止することができ、装置内部へ封入されたグリースの非連通グリース給脂孔４２を通した外部への漏洩を確実に防止することができる。上述したように、負荷圏を荷重領域から外し、非負荷圏を新たに荷重領域に移動させるために外輪４を周方向へ回転させた際、連通グリース給脂孔と非連通グリース給脂孔が入れ替わった場合には、非連通グリース給脂孔から連通グリース給脂孔となったグリース給脂孔４２からＯリング２８及び封止栓５４を取り外すとともに、連通グリース給脂孔から非連通グリース給脂孔となるグリース給脂孔４２に対してＯリング２８及び封止栓５４を取り付ければよい。なお、Ｏリング２８は、非連通グリース給脂孔から連通グリース給脂孔となったグリース給脂孔４２から取り外すことなく、装着状態のままとしておいてもよい。また、連通グリース給脂孔から非連通グリース給脂孔となったグリース給脂孔４２に対して取り付ける封止栓５４は、別途新たなものを使用すればよいが、非連通グリース給脂孔から取り外したものを再利用することも可能である。
なお、封止栓５４は、そのネジ溝５４ａを非連通グリース給脂孔４２のネジ溝４２ａと螺合させた際、非連通グリース給脂孔４２への取付方向(図１においては、下から上へ向かう方向)とは反対側の端部５４ｂが軸箱本体３２の内周部とちょうど当接した状態、あるいは非接触状態となるように、前記取付方向への長さ(寸法)が調整されている。

上述した第１実施形態においては、外輪４のグリース給脂孔４２と軸箱３０(軸箱本体３２)の軸箱貫通孔３２ｈの位置(周方向に対する位置)を一致させ、これらのグリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈを連通させるため、相互に嵌合可能な凸部３８と凹部４４を軸箱後蓋３６と外輪４に対して設けた構成としているが、グリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈの位置合わせのための手段は、このような凸部３８及び凹部４４には特に限定されない。
例えば、図４に示す本発明の第２実施形態に係る軸受装置のようなテーパ構造とすることも可能であり、軸箱後蓋３６の端部３６ａ及び外輪４の端部４ａにそれぞれキー溝加工を施し、キーでグリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈの位置合わせを行うことも可能である。すなわち、グリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈの位置合わせを容易に行うことが可能であれば、任意の手段であって構わない。
以下、本発明の第２実施形態に係る軸受装置の構成について説明する。その際、グリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈの位置合わせのための手段であるテーパ構造以外の軸受装置の構成は、上述した第１実施形態(図１から図３)と同様であるため、以下では、第２実施形態に特有のグリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈの位置合わせ用テーパ構造についての説明に止める。

本実施形態において、軸箱後蓋３６には、端部３６ａの一部に周方向へ傾斜しつつ、軸方向(図１における左右方向に相当)へ突出するテーパ状の凸部５８を設けている。一方、外輪４には、端部４ａの一部に周方向へ傾斜しつつ、軸方向へ窪み、テーパ状の凸部５８と嵌合可能なテーパ状の凹部４６を設けている。このように、軸箱後蓋３６にテーパ状の凸部５８を設けるとともに、外輪４にテーパ状の凹部４６を設けることにより、これらの凸部５８と凹部４６を相互に嵌合させることで、外輪４を軸箱後蓋３６に対して組み込むことができる。そして、この状態で軸箱後蓋３６を軸箱本体３２に対してボルトにより締結固定すると、テーパ状の凸部５８及び凹部４６のセンタリング作用によって軸箱３０(具体的には、軸箱本体３２)内で外輪４が若干回転し、当該外輪４を軸箱３０に対して位置決めさせることができる。その際、外輪４のグリース給脂孔４２と軸箱３０(軸箱本体３２)の軸箱貫通孔３２ｈの位置(周方向に対する位置)を一致させ、これらのグリース給脂孔４２と軸箱貫通孔３２ｈを連通させることが可能となる。なお、図４に示すテーパ構造においては、軸箱後蓋３６にテーパ状の凸部５８を設けるとともに、外輪４にテーパ状の凹部４６を設けているが、これとは逆に、軸箱後蓋３６にテーパ状の凹部を設けるとともに、外輪４にテーパ状の凸部を設けたテーパ構造とすることも想定可能である。

２ 内方軌道輪(内輪)
４ 外方軌道輪(外輪)
６ａ，６ｂ 転動体(円すいころ)
１６ シールケース
１８ オイルシール
２６ 連通管
３０ 軸箱
３２ｈ 貫通孔(軸箱貫通孔)
４２ グリース給脂孔

Claims (5)

1. 複数の転動体を介して相対回転可能に対向配置された外方軌道輪及び内方軌道輪と、前記外方軌道輪を組み込んで位置決め固定するための略円筒状の軸箱と、内部を外部から封止して密封状態に保つための密封部材とを備え、内部へ潤滑用のグリースが封入されたグリース封入密封複列円錐コロ軸受であって、
   前記外方軌道輪には、その外周部から内周部までを貫通するグリース給脂孔が複数形成され、前記軸箱には、その外周部から内周部までを貫通し、前記グリース給脂孔のいずれか一つと連通可能なテーパ状のネジ溝を有する貫通孔が形成されており、
   前記複数の内一つのグリース給脂孔と前記貫通孔を連通させた状態で、これらグリース給脂孔及び貫通孔へテーパ状のネジ溝を有する連通管を挿入し、当該連通管を通して前記軸箱の外部から内部へ潤滑用のグリースが補給され、
   前記複数の内残りのグリース給脂孔は、所定の封止部材を当該グリース給脂孔に対して螺合させて封止されることを特徴とするグリース封入密封複列円錐コロ軸受。
2. 前記軸箱は、前記外方軌道輪の軸方向に対して一方側の端部と当接する軸箱後蓋を備え、当該軸箱後蓋は、軸方向に対して他方側の端部を前記外方軌道輪の端部と当接させており、
   前記軸箱後蓋の端部及び前記外方軌道輪の端部には、その一方に凸部が設けられ、他方に当該凸部と嵌合可能な凹部が設けられており、これらの凸部と凹部を相互に嵌合させた状態において、前記グリース給脂孔と前記貫通孔との位置決めを行い、前記グリース給脂孔と前記貫通孔が連通され、これらグリース給脂孔及び貫通孔に対して連通管が挿入可能となることを特徴とする請求項１に記載のグリース封入密封複列円錐コロ軸受。
3. 前記外方軌道輪には、複数の前記グリース給脂孔が周方向へ所定間隔で形成されており、これら各グリース給脂孔をそれぞれ前記貫通孔と連通させるための前記凸部もしくは前記凹部が周方向へ前記グリース給脂孔と同一間隔で設けられていることを特徴とする請求項２に記載のグリース封入密封複列円錐コロ軸受。
4. 前記外方軌道輪には、前記グリース給脂孔の外周部側の開口周りに密封部材が装着されており、
   前記貫通孔と連通させた前記グリース給脂孔へ挿入された前記連通管の当該挿入方向の一方側は、前記密封部材により前記グリース給脂孔と密着され、
   前記連通管の前記挿入方向の他方側には、当該連通管を潤滑用グリースの補給源と接続するための接続具が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のグリース封入密封複列円錐コロ軸受。
5. 前記グリース給脂孔は、テーパ状のネジ溝を有したネジ孔であり、
   前記封止部材は、テーパ状のネジ溝を有したネジ構造体であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のグリース封入密封複列円錐コロ軸受。

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