JPH06300046A - 軸あるいは車軸を支持部内に支持するための軸受装置 - Google Patents
軸あるいは車軸を支持部内に支持するための軸受装置Info
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Abstract
機ハウジング内に支持するための軸受装置を、簡単に組
立および分解でき、高精度の嵌め合いが必要とされず、
それにも拘わらず軸受座面内ないし軸受座面上における
軸受輪の確実な回り止め並びに軸方向の確実な固定が保
証されるようにする。 【構成】 軸受外輪(1)が支持部にボルト結合するた
めの半径方向外側に延びるフランジ(2)を備え、軸受
内輪(3)が軸あるいは車軸(11)の端面にボルト結
合するための半径方向内側に延びるフランジ(4)を備
え、軸受外輪(1)が支持部(9)の孔の中に同心的に
案内するための円筒状心出し面(15)を備え、軸受内
輪(3)が軸あるいは車軸(11)の対応した部分に同
心的に案内するための円筒状心出し面(13)を備えて
いる。更に軸受の両側にシール(5,6)が設けられて
いる。
Description
を有し、軸受内外輪の間の環状空間に転動体列が配置さ
れ、その環状空間がシールで密封されている軸あるいは
車軸の軸端を支持部内にて支持するための軸受装置、特
に電気駆動車輛の主電動機の駆動軸の軸端を電動機ハウ
ジング内に支持するための軸受装置に関する。
軸受によって支持されているような鉄道車輛用の軸受装
置は、例えばドイツ連邦共和国特許第4138867A
1号公報で知られている。この目的のために円錐ころ軸
受の外輪が支持部の対応した嵌合孔の中に、内輪が軸の
座面上にそれぞれ圧力嵌めによって固定され、それらの
軸方向位置が軸ないしハウジングにボルト結合された固
定円板あるいは止め輪によって固定されている。この軸
受装置は、更にラビリンスシールで密封され、その外側
シールリング要素は軸受外輪の切削凹所の中に嵌め込ま
れ、内側シールリング要素は軸上に固定されている。
および軸の座面上における非常に正確な嵌め合いを厳守
しなければならず、且つ不利な状態のもとで生じ座面を
損傷してしまう虞れがある座面上における軸受輪の連動
回転を回避しなければならないという欠点を有してい
る。更に、この軸受装置は互いに結合されていない多数
の構造部品から成っているので、軸受装置の分解は軸受
の各部分を「ばらばらにする」結果となり、これは再組
立を困難にするだけでなく、個々の部品の損傷を非常に
容易にしてしまう。
に述べた形式の軸受装置を、簡単に組立および分解で
き、高精度の嵌め合いを必要とせず、それにも拘わらず
軸受座面内ないし軸受座面上における軸受輪の確実な回
り止め並びに軸方向の確実な固定が保証されるように改
良することにある。
ば、上記目的は、軸受内輪と軸受外輪とを有し、軸受内
外輪の間の環状空間に転動体列が配置され、その環状空
間がシールで密封されている軸あるいは車軸を支持部内
に支持するための軸受装置、特に電気駆動車輛の主電動
機の駆動軸を電動機ハウジング内に支持するための軸受
装置において、軸受外輪が支持部にボルト結合するため
の半径方向外側に延びるフランジを備え、軸受内輪が軸
あるいは車軸の端面にボルト結合するための半径方向内
側に延びるフランジを備え、軸受外輪が支持部の対応し
た孔の中に同心的に案内するための円筒状心出し面を備
え、軸受内輪が軸あるいは車軸の対応した部分に同心的
に案内するための円筒状心出し面を備えていることによ
って達成される。
有し、軸受内外輪の間の環状空間に転動体列が配置さ
れ、その環状空間がシールで密封されている軸あるいは
車軸を支持部内に支持するための軸受装置、特に電気駆
動車輛の主電動機の駆動軸を電動機ハウジング内に支持
するための軸受装置において、軸受外輪が支持部にボル
ト結合するための半径方向外側に延びるフランジをもっ
た外側中間リング内に配置され、軸受内輪が軸あるいは
車軸の端面にボルト結合するための半径方向内側に延び
るフランジをもった内側中間リング内に配置され、上記
外側中間リングが支持部の対応した孔の中に同心的に案
内するための円筒状心出し面を備え、内側中間リングが
軸あるいは車軸の対応した部分に同心的に案内するため
の円筒状心出し面を備え、軸受の軸方向両側にて外側中
間リングと内側中間リングとの間にシールが配置されて
いることによっても達成される。
予め組立でき、したがって極めて簡単に組み入れたり取
り出したりできる軸受ユニットを形成できることにあ
る。外輪並びに内輪のフランジ結合方式に基づいて、支
持部内および軸上あるいは車軸上における軸受ユニット
の位置は過酷な条件のもとでも確保されるので、支持部
の孔および軸ないし車軸の非常に狭い範囲を、内輪およ
び外輪の心出しにしか使用しない座面として、詳しく
は、非常に大きい公差で形成しても構わない。
いるので、軸受は場合によっては予め正しい潤滑剤を添
えておくこともできるので、組立の際に作業者が潤滑剤
を間違って選択する危険も避けられる。
形状およびフランジの配置は、軸あるいは車軸を短く
し、これによって材料を節約することを可能にする。
動機の軸を電動機ハウジング内に支持するための軸受装
置に採用する場合に有利であるという別の利点が生ず
る。即ち、ラビリンスシールは回転数および速度を測定
するためのパルス発生器を装備でき、その静止軸受輪お
よびまたは静止中間リングは温度センサの収容孔を設け
られる。軸受装置は危険範囲において、電動機の電気部
分に損傷が生じた際に軸受から電動機ハウジングへの漏
電を避けるために、電気絶縁材料で被覆される。軸受ユ
ニットを形成する軸受装置には、軸受固有の部品だけで
なく他種の部材もかなりの数のものをも一体化構成でき
る。
を詳細に説明する。
の外輪1は、半径方向外側に延び該外輪1の一部として
一体形成されたフランジ2を備えている。同様に軸受内
輪3にも半径方向内側に延びるフランジ4が該内輪3の
一部として一体形成されている。軸受の両端面にラビリ
ンスシール5,6が配設されており、したがって軸受内
外輪1,3間にて球列7が配されている環状空間は密封
されている。軸受外輪1のフランジ2並びに軸受内輪3
のフランジ4はそれらの円周に沿って取付け孔が形成さ
れている。これらの取付け孔を通して、軸受外輪1はボ
ルト8によって電気駆動車輛の主電動機のハウジング
(支持部)9に、軸受内輪3はボルト10によって主電
動機の駆動軸11の端面に取り付けられる。その取付け
のためには、各種のボルト、例えば六角ボルト、くびれ
ボルト等が採用できる。
保持される片持ち構造の軸受内輪3は、有利にその横断
面がどの部位においても同じ強度の支持体を形成するよ
うに、孔26が円錐状の形状をなしている。
2を備えており、該突出部12はフランジ4の孔13で
受けられ、軸受内輪3を心出ししている。軸11と接触
するフランジ4の端面、その孔13の内周面、取付けボ
ルト10に対する孔13の内面および環状座金等との接
触面は、(電気機械に損傷が生じた場合に)軸11から
軸受への漏電更には電動機ハウジング9への漏電を避け
るために、電気絶縁層が形成される。勿論座金14は電
気絶縁被覆するか、絶縁材料で作ることもできる。
内にて非常に狭い嵌合面(心出し面)15で心出しされ
ている。盲孔17は温度センサに対する収容孔として使
用し、このようにして温度センサは監視すべき球列7の
案内軌道18の近くまで延びている。
これらの切削凹所の中にそれぞれラビリンスシール5,
6の断面ほぼU字形の外側シールリング要素19,20
が嵌め込まれている。その固定は、例えば公知のよう
に、シールリング要素の外縁を半径外方に折り曲げた突
起(あるいは隆起部)が軸受外輪1の切削凹所にある環
状溝21の中に係止されることによって行われる。ある
いはかかる係止結合に代えてあるいはこれに加えて、勿
論接着剤を利用することもできる。
内側シールリング要素22,23は軸受内輪3の肩部上
に配置され、圧力嵌めに加えて接着剤で補強してあるい
は補強せずに固定されている。これは外側シールリング
要素19,20と協働して、汚れの侵入並びに潤滑剤の
流出を阻止する狭いシール隙間を形成する。
に、回転数および速度の測定装置の取付けのためのホル
ダとしても形成されている。この目的のために内側シー
ルリング要素22の円周に公知のようにパルス発生リン
グ24が配置されている。このパルス発生リング24は
例えばその円周に沿って連続して位置し交互に異極をも
つように磁化された多数の磁化領域を有している。外側
シールリング要素19にはセンサ25が固定されてい
る。このセンサ25は軸11が回転する際にその近傍を
通過移動する磁化領域を走査して、対応した信号を電子
機器に発信する。パルス発生リングおよびセンサについ
て他の形態のものも勿論同様に採用できる。
例にほぼ相応している円筒ころ軸受をもった軸受装置を
示している。ここでは軸受外輪27は二分割構造に作ら
れ、転動体案内軌道28を有する軸受外輪要素29とそ
の端面側に配置された円板30とから成っている。円板
30は同時に円筒ころ列31に対してルーズフランジと
して使用し、軸受外輪要素29は一体形成された固定フ
ランジ29Aを有している。
突出せる環状突出部33を有し、その孔は軸受内輪32
を駆動軸11上にて心出しするために使用される。
2に示されたものと同様に二分割構造に作られている
が、ルーズフランジを形成する円板35が軸受装置の内
側に収納されている円筒ころ軸受を示している。電動機
ハウジング9の孔は円板35が当接する肩部36を備え
ている。
される第四、第五そして第六実施例の場合、軸受外輪お
よび軸受内輪はフランジを備えておらず、標準的な軸受
が嵌め込まれる外側中間リングおよび内側中間リングを
備えている。
がラジアル面で二分割構造に作られ、軸受外輪38を受
ける筒状部を有する中間リング要素39とその軸方向外
側のフランジの端面側に接面配置されている円板40と
から成っているような軸受装置を示している。軸受外輪
38は中間リング要素39の固定肩部に接面し、中間リ
ング要素39のフランジと共に電動機ハウジング9に対
し、ボルト結合されている円板40によって軸方向に固
定されている。
たように駆動軸11にフランジ結合され軸受内輪42を
支持している。この軸受内輪42はリングナット43に
よって、止め輪44、内側シールリング要素22、スペ
ースリング46およびフランジ用ディスク47を介し
て、内側中間リング41に一体形成された肩部48に締
め付け固定されている。
ング49は一体部品で作られている。軸受外輪38はこ
こでは中間リング49の肩部および止め輪50によって
固定されている。軸受内輪42もフランジ用ディスク4
7と一緒に内側中間リング51の肩部と止め輪52との
間に係止されている。内側シールリング要素22,23
は図1の第一実施例の場合と同様に内側中間リング51
に固定されている。
ング53並びに内側中間リング54が二分割構造に作ら
れている。図3の第三実施例で説明したと同様に、外側
中間リング53は、軸受外輪55に対する座面を有する
中間リング要素56と軸受装置の内側に配置された円板
57とから成っており、軸受外輪55はその円板57に
よって外側中間リング53の中に固定されている。内側
中間リング54も同様に軸受内輪58に対する座面を有
する中間リング要素59と軸受装置の内側に配置された
円板60とから成っており、この円板60は軸受内輪5
8およびフランジ用ディスク61を内側中間リング54
の中において軸方向に固定するために使用するだけでな
く、内側中間リング54を駆動軸11上に心出しするた
めにも使用される。
でき、高精度の嵌合が必要とされず、それにも拘わらず
軸受座面内ないし軸受座面上における軸受輪の確実な回
り止め並びに軸方向の確実な固定が保証されるような軸
受装置が得られる。
するための本発明に基づく軸受装置の断面図。
図。
図。
図。
図。
図。
Claims (17)
- 【請求項1】 軸受内輪と軸受外輪とを有し、軸受内外
輪の間の環状空間に転動体列が配置され、その環状空間
がシールで密封されている軸あるいは車軸を支持部内に
支持するための軸受装置、特に電気駆動車輛の主電動機
の駆動軸を電動機ハウジング内に支持するための軸受装
置において、軸受外輪(1,27,34)が支持部にボ
ルト結合するための半径方向外側に延びるフランジ
(2)を備え、軸受内輪(3,32)が軸あるいは車軸
(11)の端面にボルト結合するための半径方向内側に
延びるフランジ(4)を備え、軸受外輪(1,27,3
4)が支持部(9)の対応した孔の中に同心的に案内す
るための円筒状心出し面(15)を備え、軸受内輪
(3,32)が軸あるいは車軸(11)の対応した部分
に同心的に案内するための円筒状心出し面(13)を備
えていることを特徴とする軸あるいは車軸を支持部内に
支持するための軸受装置。 - 【請求項2】 軸受の軸方向両側にて軸受外輪(1,2
7,34)と軸受内輪(3,32)の肩部との間にシー
ル(5,6)が配置されていることとする請求項1に記
載の軸あるいは車軸を支持部内に支持するための軸受装
置。 - 【請求項3】 軸受内輪と軸受外輪とを有し、軸受内外
輪の間の環状空間に転動体列が配置され、その環状空間
がシールで密封されている軸あるいは車軸を支持部内に
支持するための軸受装置、特に電気駆動車輛の主電動機
の駆動軸を電動機ハウジング内に支持するための軸受装
置において、軸受外輪(38,55)が支持部(9)に
ボルト結合するための半径方向外側に延びるフランジ
(62)をもった外側中間リング(37,49,53)
内に配置され、軸受内輪(42,58)が軸あるいは車
軸(11)の端面にボルト結合するための半径方向内側
に延びるフランジ(63)をもった内側中間リング(4
1,51,54)内に配置され、上記外側中間リング
(37,49,53)が支持部(9)の対応した孔の中
に同心的に案内するための円筒状心出し面(64)を備
え、内側中間リング(41,51,54)が軸あるいは
車軸(11)の対応した部分に同心的に案内するための
円筒状心出し面(65)を備え、軸受の軸方向両側にて
外側中間リング(37,49,63)と内側中間リング
(41,51,54)との間にシール(5,6)が配置
されていることを特徴とする軸あるいは車軸を支持部内
に支持するための軸受装置。 - 【請求項4】 シール(5,6)がラビリンスシールと
して形成され、該シール(5,6)の外側シールリング
要素(19,20)が軸受外輪(1,27,34)ない
し外側中間リング(37,49,53)の切削凹所に嵌
め込まれ、内側シールリング要素(22,23)が軸受
内輪(3,32)の肩部ないし内側中間リング(41,
51,54)上に取り付けられていることとする請求項
1ないし請求項3のいずれか一つに記載の軸あるいは車
軸を支持部内に支持するための軸受装置。 - 【請求項5】 軸受外輪(1,27,34)および/ま
たは軸受内輪(3,32)が、転動体案内軌道をもった
軸受輪要素(29)とその端面側に配置された少なくと
も一つの円板(30,35)とから二分割あるいは多分
割構造に作られていることを特徴とする請求項1ないし
請求項4のいずれか一つに記載の軸あるいは車軸を支持
部内に支持するための軸受装置。 - 【請求項6】 円板(30,35)が転動体案内軌道を
半径方向に突出して転動体(31)に対するフランジを
形成するように作られていることとする請求項5に記載
の軸あるいは車軸を支持部内に支持するための軸受装
置。 - 【請求項7】 外側中間リング(37,53)およびま
たは内側中間リング(54)が、軸受外輪(38,5
5)ないし軸受内輪(58)に対する座面を有する中間
リング要素(39,56;59)およびその端面側に配
置された少なくとも一つの円板(40,60)とから二
分割あるいは多分割構造に作られていることとする請求
項3または請求項4に記載の軸あるいは車軸を支持部内
に支持するための軸受装置。 - 【請求項8】 円板(40,60)が外側中間リング
(37,53)の孔の内周面ないし内側中間リング(5
4)の外周面を半径方向に越えて突出し、中間リング
(37,53;54)の中に嵌め込まれないしはその上
に被せられた軸受輪(38,55;58)に対する軸方
向固定部を形成するように作られていることとする請求
項7に記載の軸あるいは車軸を支持部内に支持するため
の軸受装置。 - 【請求項9】 軸あるいは車軸(11)の端面に接触す
るために決められた軸受内輪(3,32)あるいは内側
中間リング(41,51,54)のフランジ面が、転動
体案内軌道の中央から外れて軸ないし車軸(11)に近
い側に位置して配置されていることとする請求項1ない
し請求項8のいずれか一つに記載の軸あるいは車軸を支
持部内に支持するための軸受装置。 - 【請求項10】 フランジ面が軸受内輪(3,32)あ
るいは内側中間リング(41,51,54)の終端面を
形成しているかその近くに位置していることとする請求
項9に記載の軸あるいは車軸を支持部内に支持するため
の軸受装置。 - 【請求項11】 軸受内輪(3,32)ないし内側中間
リング(41,51,54)が円錐状の孔を有し、した
がってフランジ(4,63)から発している同じ強度の
支持体を形成していることとする請求項9または請求項
10に記載の軸あるいは車軸を支持部内に支持するため
の軸受装置。 - 【請求項12】 一方のラビリンスシール(5,6)が
回転数および速度を測定するためのパルス発生器(2
4)を備えていることとする請求項1ないし請求項11
のいずれか一つに記載の軸あるいは車軸を支持部内に支
持するための軸受装置。 - 【請求項13】 ラビリンスシール(5,6)の外側シ
ールリング要素(19,20)の断面がほぼU字形をし
ており、その外側軸方向脚部が軸受外輪(1,27,3
4)あるいは外側中間リング(37,49,53)の切
削凹所に嵌め込まれ、内側軸方向脚部がラビリンスシー
ル(5,6)の内側シールリング要素(22,23)と
シール隙間を形成するように協働していることとする請
求項1ないし請求項12のいずれか一つに記載の軸ある
いは車軸を支持部内に支持するための軸受装置。 - 【請求項14】 ラビリンスシール(5,6)の外側シ
ールリング要素(19,20)の外側軸方向脚部が、半
径方向外側に向けられ軸受外輪(1,27,34)ない
し外側中間リング(37,49,53)の切削凹所内に
ある環状溝(21)の中に係止できる少なくとも一つの
突起を有していることとする請求項13に記載の軸ある
いは車軸を支持部内に支持するための軸受装置。 - 【請求項15】 静止軸受輪(1,27,34)および
または静止中間リング(37,49,53)が、転動体
案内軌道の近傍まで延びている温度センサの収容孔(1
7)を有していることとする請求項1ないし請求項14
のいずれか一つに記載の軸あるいは車軸を支持部内に支
持するための軸受装置。 - 【請求項16】 軸受内輪(3,32)あるいは内側中
間リング(41,51,54)の軸あるいは車軸(1
1)と接触する面並びに取付けボルト(10)および/
または場合によっては座金(14)と接触する面が、電
気絶縁層を備えていることとする請求項1ないし請求項
15のいずれか一つに記載の軸あるいは車軸を支持部内
に支持するための軸受装置。 - 【請求項17】 軸受内輪(3,32)あるいは内側中
間リング(41,51,54)の軸あるいは車軸(1
1)と接触する面が電気絶縁層を備え、相対するフラン
ジ(4,63)の面と取付けボルト(10)との間に絶
縁座金(14)が配置されていることとする請求項1な
いし請求項16のいずれか一つに記載の軸あるいは車軸
を支持部内に支持するための軸受装置。
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