(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024151601
(43)【公開日】2024-10-25
(54)【発明の名称】鉄道車両用車軸軸受
(51)【国際特許分類】
F16C 33/78 20060101AFI20241018BHJP
F16C 33/80 20060101ALI20241018BHJP
F16C 19/38 20060101ALI20241018BHJP
F16J 15/447 20060101ALI20241018BHJP
F16J 15/3232 20160101ALI20241018BHJP
F16J 15/3256 20160101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
F16C33/78 C
F16C33/80
F16C19/38
F16J15/447
F16J15/3232 201
F16J15/3256
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023065069
(22)【出願日】2023-04-12
(71)【出願人】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】栗田 崇平
(72)【発明者】
【氏名】堀井 庸児
【テーマコード（参考）】
3J006
3J042
3J043
3J216
3J701
【Ｆターム（参考）】
3J006AE12
3J006AE16
3J006AE30
3J006AE34
3J006AE42
3J006CA01
3J042AA09
3J042BA05
3J042CA05
3J042CA10
3J042DA10
3J043AA16
3J043CA02
3J043CA05
3J043CB13
3J043CB20
3J043DA20
3J043HA01
3J043HA04
3J216AA03
3J216AA14
3J216AB13
3J216BA01
3J216BA11
3J216CA02
3J216CA04
3J216CB03
3J216CB13
3J216CC03
3J216CC14
3J216CC15
3J216CC35
3J216CC41
3J216CC68
3J701AA16
3J701AA32
3J701AA43
3J701AA54
3J701AA62
3J701BA73
3J701FA31
3J701GA02
(57)【要約】
【課題】信頼性向上と長寿命化と共に、メンテナンス性の向上や軽量化、省スペース化を図ることができる鉄道車両用車軸軸受を提供する。
【解決手段】外輪２１と、内輪２３と、外輪２１と内輪２３との間に転動自在に配置される複数の円錐ころ２２とを有し、鉄道車両の車軸５０を回転自在に支持する複列円錐ころ軸受２０は、外輪２１の内径部２１ｂに取付けられる外側円筒部３１と、外側円筒部３１の幅方向外端から径方向内方へ延びる立板部３２とを有する外側シール部材３０と、立板部３２の内径端３２ａと隣接する内輪２３の外径部２５に形成された小径段差部２６と、立板部３２の内径端３２ａに固定されて小径段差部２６の外周に対向する弾性体３５と、を備える。小径段差部２６の外周に隣接する立板部３２の内径端３２ａは、内輪２３の外径部２５と小径段差部２６との間における側壁面２６ｂに対して車軸方向に対向している。
【選択図】図２
【解決手段】外輪２１と、内輪２３と、外輪２１と内輪２３との間に転動自在に配置される複数の円錐ころ２２とを有し、鉄道車両の車軸５０を回転自在に支持する複列円錐ころ軸受２０は、外輪２１の内径部２１ｂに取付けられる外側円筒部３１と、外側円筒部３１の幅方向外端から径方向内方へ延びる立板部３２とを有する外側シール部材３０と、立板部３２の内径端３２ａと隣接する内輪２３の外径部２５に形成された小径段差部２６と、立板部３２の内径端３２ａに固定されて小径段差部２６の外周に対向する弾性体３５と、を備える。小径段差部２６の外周に隣接する立板部３２の内径端３２ａは、内輪２３の外径部２５と小径段差部２６との間における側壁面２６ｂに対して車軸方向に対向している。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外輪と、内輪と、前記外輪と前記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た車軸を回転自在に支持する鉄道車両用車軸軸受であって、
前記外輪の内径部に取付けられる外側円筒部と、前記外側円筒部の幅方向外端から径方向内方へ延びる立板部とを有する外側シール部材と、
前記立板部の内径端と隣接する前記内輪の外径部に形成された１段以上の小径段差部と、
前記立板部の内径端に固定されて前記小径段差部の外周に対向する弾性体と、を備え、
前記小径段差部の外周に隣接する前記立板部の内径端は、前記内輪の外径部と前記小径段差部との間における側壁面に対して車軸方向に対向している、
ことを特徴とする鉄道車両用車軸軸受。
前記外輪の内径部に取付けられる外側円筒部と、前記外側円筒部の幅方向外端から径方向内方へ延びる立板部とを有する外側シール部材と、
前記立板部の内径端と隣接する前記内輪の外径部に形成された１段以上の小径段差部と、
前記立板部の内径端に固定されて前記小径段差部の外周に対向する弾性体と、を備え、
前記小径段差部の外周に隣接する前記立板部の内径端は、前記内輪の外径部と前記小径段差部との間における側壁面に対して車軸方向に対向している、
ことを特徴とする鉄道車両用車軸軸受。
【請求項2】
前記複数の転動体を回動自在に保持する保持器と、前記外側シール部材との軸方向相対距離が、前記内輪の外径部と前記小径段差部との間における側壁面と、前記外側シール部材との軸方向相対距離よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用車軸軸受。
ことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用車軸軸受。
【請求項3】
前記小径段差部の外周には、前記弾性体が摺接可能な内側シール部材が設けられている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両用車軸軸受。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両用車軸軸受。
【請求項4】
前記外側シール部材は、前記立板部の内径端から軸受け内方側に延びる内側円筒部を有する断面Ｕ字状に形成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の鉄道車両用車軸軸受。
ことを特徴とする請求項３に記載の鉄道車両用車軸軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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用車軸軸受に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、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。
この種の鉄道車両用軸受ユニットは、一般的に、鉄道車両用車軸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、密封装置（「シール」とも呼ばれる。）が配置されている。
この種の鉄道車両用軸受ユニットは、一般的に、鉄道車両用車軸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、密封装置（「シール」とも呼ばれる。）が配置されている。
【0003】
従来、鉄道車両の台車で使用される軸受は、重要部品であることから車両の定期検査時に軸受を分解・点検し、異常がない軸受は再度組立てて継続使用されてきた。そして、近年の社会的な生産労働人口減少の影響から、鉄道車両の定期検査周期延伸や省メンテナンスが求められている。また、ＣＯ2削減などの環境貢献の観点で、鉄道車両用車軸軸受（以下、単に「車軸軸受」ともいう。）は信頼性向上と長寿命化と共に、軽量化、省スペース化が求められている。従って、今後の車軸軸受には、高荷重に耐え、長期潤滑性を保持しながらも、軸受分解を伴うメンテナンス性の向上や軽量化、省スペース化が付加価値となる。
【0004】
ところで、鉄道車両の輪軸（車輪と軸）を支える車軸軸受は、車両の重量を支えて車輪を回転させる機能を有し、走行中の振動と共に高い荷重が負荷される。そこで、車軸軸受には、軸受内部にグリースを封入し、グリースを保持する為の密封装置付きの構造が多く使用されている。
【0005】
特許文献１には、分解性を向上させるためにシールケースの外径部に分解工具を挿入する切欠きが設けられた密封装置が開示されている。この密封装置は、外輪の軸方向両端部に固定されたシール部材と、内輪の軸方向両側に配された油切りとの間で接触シールを構成しており、軸方向に幅が大きい構成となっている。
【0006】
また、特許文献２には、内輪を外輪よりも幅方向に延出させた内輪延出部分の外周面に、シール部材を落とし込むことができる段差部を設け、シール部材の分解が容易に行える鉄道車両用軸受装置が開示されている。この鉄道車両用軸受装置は、シール部材を摺接させる内輪延出部分が延出された内輪の幅が外輪の幅よりも大きく、軸方向に幅が大きい構成となっている。
【0007】
また、特許文献３には、外輪の端部内周に嵌合された芯金にシール部材が一体に接合されたシール板と、内輪の外径に嵌合されたスリンガとからなるシールが、外輪と内輪との間に形成される環状空間の開口部に装着された複列円錐ころ軸受が開示されている。このシールは、組立幅がコンパクトな構造となっているが、部品点数が多い構成となっている。
【0008】
更に、特許文献４には、手または治具で引っ張られることを案内する案内部が外側シール部材の剛性部に設けられた密封装置が開示されている。この密封装置は、組立幅がコンパクトな構造となっているが、シール形状が複雑なため内輪の幅が外輪の幅よりも大きく、軸方向に幅が大きい構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２００９－２１００１８号公報
【特許文献2】特許第４２６０９３５号公報
【特許文献3】特許第４７３１５０８号公報
【特許文献4】国際公開第２０１９／７４０４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、上記特許文献１の密封装置では、コンパクト化を狙いシールケースの外径部の幅を外輪の幅以下や内輪の幅以下とすることが困難である。また、上記特許文献２の鉄道車両用軸受装置では、シール部材のシール外環の幅が内輪の幅よりも大きく、コンパクト化が考慮されていない。
【0011】
更に、上記特許文献３の複列円錐ころ軸受では、分解性について考慮されておらず、シール分解時に分解工具を挿入する箇所がなく、内輪と同時に分解することも困難である。また、上記特許文献４の密封装置では、分解工具を挿入するための案内部（凹部、突起、ネジ孔など）を設けているため、分解工具の形状が複雑、且つ、寸法制約を受けるという問題がある。
【0012】
従って、上述のような密封装置付きの車軸軸受では、従来軸受機能を有しながら、メンテナンス性の向上や軽量化、省スペース化といった今後のニーズに十分対応することはできなかった。
【0013】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、信頼性向上と長寿命化と共に、メンテナンス性の向上や軽量化、省スペース化を図ることができる鉄道車両用車軸軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
外輪と、内輪と、前記外輪と前記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た車軸を回転自在に支持する鉄道車両用車軸軸受であって、
前記外輪の内径部に取付けられる外側円筒部と、前記外側円筒部の幅方向外端から径方向内方へ延びる立板部とを有する外側シール部材と、
前記立板部の内径端と隣接する前記内輪の外径部に形成された１段以上の小径段差部と、
前記立板部の内径端に固定されて前記小径段差部の外周に対向する弾性体と、を備え、
前記小径段差部の外周に隣接する前記立板部の内径端は、前記内輪の外径部と前記小径段差部との間における側壁面に対して車軸方向に対向している、
ことを特徴とする鉄道車両用車軸軸受。
外輪と、内輪と、前記外輪と前記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た車軸を回転自在に支持する鉄道車両用車軸軸受であって、
前記外輪の内径部に取付けられる外側円筒部と、前記外側円筒部の幅方向外端から径方向内方へ延びる立板部とを有する外側シール部材と、
前記立板部の内径端と隣接する前記内輪の外径部に形成された１段以上の小径段差部と、
前記立板部の内径端に固定されて前記小径段差部の外周に対向する弾性体と、を備え、
前記小径段差部の外周に隣接する前記立板部の内径端は、前記内輪の外径部と前記小径段差部との間における側壁面に対して車軸方向に対向している、
ことを特徴とする鉄道車両用車軸軸受。
【発明の効果】
【0015】
本発明の鉄道車両用車軸軸受によれば、信頼性向上と長寿命化と共に、メンテナンス性の向上や軽量化、省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態に係る鉄道車両用車軸軸受について、図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る鉄道車両用軸受を含む鉄道車両用軸受ユニット１０を示す模式的断面図である。図２は、図１のＡの部分を拡大して示す模式的断面図である。
図１に示すように、本第１実施形態の鉄道車両用軸受ユニット１０は、鉄道車両用車軸軸受として複列円錐ころ軸受２０を備え、この複列円錐ころ軸受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（すなわち、図１において軸径が大きくなっている部分）には、鉄道車両における不図示の車輪が取り付けられている。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る鉄道車両用軸受を含む鉄道車両用軸受ユニット１０を示す模式的断面図である。図２は、図１のＡの部分を拡大して示す模式的断面図である。
図１に示すように、本第１実施形態の鉄道車両用軸受ユニット１０は、鉄道車両用車軸軸受として複列円錐ころ軸受２０を備え、この複列円錐ころ軸受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（すなわち、図１において軸径が大きくなっている部分）には、鉄道車両における不図示の車輪が取り付けられている。
【0018】
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２３，２３と、外輪２１と内輪２３，２３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）２２と、複数の円錐ころ２２を保持する保持器２４と、内輪２３，２３の間に配置されて軸受すきまを調整する内輪間座２８と、を備える。なお、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（潤滑剤）を封入するための不図示のグリース供給口が形成されている。
【0019】
内輪２３，２３の軸方向両端側には、前蓋１１及び後蓋２７が、内輪２３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２３，２３及び後蓋２７は、車軸５０の外周面段差部５１と前蓋１１との間で挟みつけられ、車軸５０の軸端５２側からボルト１３で固定されている。
また、外輪２１は、不図示の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。
また、外輪２１は、不図示の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。
【0020】
更に、本第１実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０の両側には、密封装置２９，２９が設けられており、この密封装置２９，２９によって、複列円錐ころ軸受２０内への異物の侵入や、軸受内部からのグリースの漏出が防止されている。
【0021】
図２に示すように、密封装置２９は、外輪２１に取付けられる外側シール部材３０と、外側シール部材３０の内径部分と隣接する内輪２３の外径部（大つば）２５に形成された１段の小径段差部２６と、小径段差部２６に固定される内側シール部材４０とによって構成されている。この小径段差部２６は、内輪２３の外径部２５における内輪軌道面２３ａよりも幅方向端部側（図２中、右側）に形成されている。
【0022】
外側シール部材３０は、外輪２１の外輪軌道面２１ａよりも幅方向端部側の内径部２１ｂに取付けられる外側円筒部３１と、外側円筒部３１の幅方向外端から径方向内方へ延びる立板部３２とを有する断面Ｌ字状に、金属材料から形成されている。この立板部３２の内径端３２ａは、内輪２３の外径部２５と小径段差部２６との間における側壁面２６ｂに対して車軸方向（図２中、左右方向）に対向している。
【0023】
そこで、断面Ｌ字状に形成された外側シール部材３０は、外輪２１の内径部２１ｂの内周面に取付けられた外側円筒部３１の幅方向外端から径方向内方へ延びた立板部３２が、外輪２１の外輪端面よりはみ出さないシンプルでコンパクトな形状となっている。
【0024】
外側シール部材３０の内径端３２ａには、内輪２３の小径段差部２６の外周に対向する弾性体３５が一体に設けられて固定されている。この弾性体３５は、立板部３２の内径端３２ａと共に外側シール部材３０の内径部分を形成している。
ゴムやエラストマーなどの弾性シール材により形成された弾性体３５は、小径段差部２６に固定された内側シール部材４０に摺動可能に接触するリップ部としての第１リップ３６及び第２リップ３７と、第３リップ３８及び第４リップ３９とを一体に有している。
ゴムやエラストマーなどの弾性シール材により形成された弾性体３５は、小径段差部２６に固定された内側シール部材４０に摺動可能に接触するリップ部としての第１リップ３６及び第２リップ３７と、第３リップ３８及び第４リップ３９とを一体に有している。
【0025】
内側シール部材４０は、内輪２３の小径段差部２６に圧入される内側スリーブ４１と、内側スリーブ４１の幅方向外端から径方向外方へ延びるフランジ４２と、フランジ４２の内径端から軸受内方側に延びる外側スリーブ４３とを有する断面Ｕ字状に形成されている。
【0026】
弾性体３５の第１リップ３６は、内側シール部材４０における内側スリーブ４１の外周面に全周に亘って摺動可能に接触し、主に軸受内部側から大気側へのグリースの漏れを防止又は低減する機能を有する。
弾性体３５の第２リップ３７は、内側シール部材４０における内側スリーブ４１の外周面に全周に亘って摺動可能に接触し、主に大気側から軸受内部側への異物の侵入を防止又は低減する機能を有する。
弾性体３５の第２リップ３７は、内側シール部材４０における内側スリーブ４１の外周面に全周に亘って摺動可能に接触し、主に大気側から軸受内部側への異物の侵入を防止又は低減する機能を有する。
【0027】
なお、内輪２３の小径段差部２６の外周面２６ａに、弾性体３５が摺接可能な内側シール部材４０を設けることで、弾性体３５が摺接することで小径段差部２６の外周面２６ａが摩耗することが防止される。そして、シール機能の低下時に、内側シール部材４０のみを交換して初期のシール性能を復帰させることができる。
【0028】
また、弾性体３５の第３リップ３８及び第４リップ３９は、内側シール部材４０における外側スリーブ４３を径方向から挟むように配置され、ラビリンスシールを構成している。
【0029】
更に、図２に示すように、本第１実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０は、複数の円錐ころ２２を回動自在に保持する保持器２４の外側面２４ａと、外側シール部材３０の立板部３２との軸方向相対距離Ｌ１が、内輪２３の外径部２５と小径段差部２６との間における側壁面２６ｂと、外側シール部材３０の立板部３２との軸方向相対距離Ｌ２よりも大きくなるように構成されている。
【0030】
このように、上述した本第１実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０によれば、密封装置２９を分解する際には、外輪２１に対して軸方向に移動させた内輪２３の側壁面２６ｂが外側シール部材３０の内径端３２ａを押すことで、外輪２１から外側シール部材３０を分離することが可能となる。即ち、密封装置２９の外側シール部材３０を内輪２３が直接押すような構造とすることで、密封装置２９の分解性を向上させることができる。その結果、複列円錐ころ軸受２０のメンテナンス性が向上する。
【0031】
ここで、複列円錐ころ軸受２０を分解する方法の一例を説明する。
図３は、図１に示した複列円錐ころ軸受２０の分解手順を説明する模式的断面図である。
図３に示すように、例えば、複列円錐ころ軸受２０の密封装置２９を分解する際には、先ず、作業台９０上に載置した治具台８０に、複列円錐ころ軸受２０の軸方向一端が下方となるように載せられる。治具台８０は、外輪２１の外径より若干大きい外径を有すると共に、外輪２１の内径部２１ｂの内径より若干大きい内径を有する円環状に形成されている。
図３は、図１に示した複列円錐ころ軸受２０の分解手順を説明する模式的断面図である。
図３に示すように、例えば、複列円錐ころ軸受２０の密封装置２９を分解する際には、先ず、作業台９０上に載置した治具台８０に、複列円錐ころ軸受２０の軸方向一端が下方となるように載せられる。治具台８０は、外輪２１の外径より若干大きい外径を有すると共に、外輪２１の内径部２１ｂの内径より若干大きい内径を有する円環状に形成されている。
【0032】
分解工具７０は、上下に駆動される駆動軸７１と、駆動軸７１の下端に取付けられた円盤状の工具本体７３と、工具本体７３に収容されて先端が工具本体７３の外周面から放射状に出没自在な複数の押圧片７５とを有する。
【0033】
工具本体７３は、内輪２３の内径より若干小さい外径を有している。そこで、複数の押圧片７５の先端が工具本体７３内に全て没した状態では、工具本体７３は内輪２３内を挿通することができる。また、複数の押圧片７５の先端が工具本体７３の外周面から放射状に突出した状態では、押圧片７５の先端が内輪２３の軸方向端に当接して工具本体７３は内輪２３内を挿通することができない。
【0034】
そして、治具台８０の上端縁に対して外輪２１の軸方向一端が対向するようにして治具台８０に複列円錐ころ軸受２０が載せられる。この際、治具台８０に載せる複列円錐ころ軸受２０は、２つの内輪２３，２３の間に分解工具７０の押圧片７５を挿入できるように、予め２つの内輪２３，２３の間隔を軸方向に離しておく。
【0035】
次に、分解工具７０の駆動軸７１が下方に駆動され、複数の押圧片７５の先端が工具本体７３内に全て没した状態の工具本体７３が上側の内輪２３内を挿通される。上側の内輪２３内を貫通した工具本体７３の外周面からは、図３に示すように、複数の押圧片７５の先端が放射状に突出して２つの内輪２３，２３の間に配置される。そこで、分解工具７０は、複数の押圧片７５の先端が内輪間座２８に当接し、下側の内輪２３の軸方向端を下方に押すことができる。
【0036】
そして、分解工具７０の駆動軸７１が下方にさらに駆動されると、治具台８０に支持された外輪２１に対して下方に相対移動した下側の内輪２３は、側壁面２６ｂが外側シール部材３０の内径端３２ａを下方に押すので、外輪２１から外側シール部材３０を分離することができる。
【0037】
この際、上述したように、保持器２４と外側シール部材３０との軸方向相対距離Ｌ１が、内輪２３と外側シール部材３０との軸方向相対距離Ｌ２よりも大きいので、外輪２１に対して下側の内輪２３を軸方向下方に移動させた際に、外側シール部材３０が内輪２３の側壁面２６ｂよりも先に軸受内部の保持器２４に接触することがない。
【0038】
即ち、外輪２１に対して下側の内輪２３を軸方向下方に移動させた際、外側シール部材３０と保持器２４とが接触してしまい、保持器２４が傷ついたり、変形したりして複列円錐ころ軸受２０が継続使用できなくなる懸念がない。特に、樹脂材料を採用した保持器では、外側シール部材３０との接触を必ず避けなければならないので、本第１実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０の構成が有効である。
【0039】
更に、本第１実施形態における密封装置２９を構成する外側シール部材３０及び内側シール部材４０や、内輪２３は、円周方向断面が同一のシンプルな形状で構成することができる。また、従来構造と比べ、複列円錐ころ軸受２０の密封装置２９はシンプルでコンパクトな形状となっており、外輪２１を固定するハウジング形状を省スペース化したり、構成する部品を省略したりすることができる。そこで、鉄道車両用軸受ユニット１０の軽量化が可能となる。
【0040】
以上説明したように、本第１実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０によれば、信頼性向上と長寿命化と共に、メンテナンス性の向上や軽量化、省スペース化を図ることができる。
【0041】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る鉄道車両用軸受を含む鉄道車両用軸受ユニット１０Ａを示す模式的断面図である。図５は、図４のＢの部分を拡大して示す模式的断面図である。なお、本第２実施形態に係る鉄道車両用軸受としての複列円錐ころ軸受２０Ａは、上記第１実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０と同様の構成部材については同符号を付して詳細な説明を省略する。
図４は、本発明の第２実施形態に係る鉄道車両用軸受を含む鉄道車両用軸受ユニット１０Ａを示す模式的断面図である。図５は、図４のＢの部分を拡大して示す模式的断面図である。なお、本第２実施形態に係る鉄道車両用軸受としての複列円錐ころ軸受２０Ａは、上記第１実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０と同様の構成部材については同符号を付して詳細な説明を省略する。
【0042】
図４に示すように、本第２実施形態の鉄道車両用軸受ユニット１０Ａは、鉄道車両用車軸軸受として複列円錐ころ軸受２０Ａを備え、この複列円錐ころ軸受２０Ａにより鉄道車両の車軸５０が回転自在に支持されている。
本第２実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０Ａの両側には、密封装置２９Ａ，２９Ａが設けられており、この密封装置２９Ａ，２９Ａによって、複列円錐ころ軸受２０Ａ内への異物の侵入や、軸受内部からのグリースの漏出が防止されている。
本第２実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０Ａの両側には、密封装置２９Ａ，２９Ａが設けられており、この密封装置２９Ａ，２９Ａによって、複列円錐ころ軸受２０Ａ内への異物の侵入や、軸受内部からのグリースの漏出が防止されている。
【0043】
図５に示すように、密封装置２９Ａは、外輪２１に取付けられる外側シール部材３０Ａと、外側シール部材３０Ａの内径部分と隣接する内輪２３の外径部（大つば）２５に形成された１段の小径段差部２６と、小径段差部２６に固定される内側シール部材４０とによって構成されている。この小径段差部２６は、内輪２３の外径部２５における内輪軌道面２３ａよりも幅方向端部側（図５中、右側）に形成されている。
【0044】
外側シール部材３０Ａは、外輪２１の外輪軌道面２１ａよりも幅方向端部側の内径部２１ｂに取付けられる外側円筒部３１と、外側円筒部３１の幅方向外端から径方向内方へ延びる立板部３２と、立板部３２の内径端３２ａから軸受け内方側に延びる内側円筒部３３とを有する断面Ｕ字状に、金属材料から形成されている。
この立板部３２の内側円筒部３３は、内輪２３の外径部２５と小径段差部２６との間における側壁面２６ｂに対して先端が車軸方向（図５中、左右方向）に対向している。
この立板部３２の内側円筒部３３は、内輪２３の外径部２５と小径段差部２６との間における側壁面２６ｂに対して先端が車軸方向（図５中、左右方向）に対向している。
【0045】
そこで、断面Ｕ字状に形成された外側シール部材３０Ａは、外輪２１の内径部２１ｂの内周面に取付けられた外側円筒部３１の幅方向外端から径方向内方へ延びた立板部３２が、外輪２１の外輪端面よりはみ出さないシンプルでコンパクトな形状となっている。
【0046】
外側シール部材３０Ａにおける立板部３２の内径端３２ａ及び内側円筒部３３には、弾性体３５Ａが一体に設けられて固定されている。この弾性体３５Ａは、内側円筒部３３と共に外側シール部材３０Ａの内径部分を形成している。
ゴムやエラストマーなどの弾性シール材により形成された弾性体３５Ａは、小径段差部２６に固定された内側シール部材４０に摺動可能に接触するリップ部としての第１リップ３６及び第２リップ３７と、第３リップ３８及び第４リップ３９とを一体に有している。
ゴムやエラストマーなどの弾性シール材により形成された弾性体３５Ａは、小径段差部２６に固定された内側シール部材４０に摺動可能に接触するリップ部としての第１リップ３６及び第２リップ３７と、第３リップ３８及び第４リップ３９とを一体に有している。
【0047】
更に、図５に示すように、本第２実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０Ａは、複数の円錐ころ２２を回動自在に保持する保持器２４の外側面２４ａと、外側シール部材３０Ａの立板部３２との軸方向相対距離Ｌ１が、内輪２３の外径部２５と小径段差部２６との間における側壁面２６ｂと、外側シール部材３０Ａの立板部３２との軸方向相対距離Ｌ２よりも大きくなるように構成されている。
【0048】
このように、上述した本第２実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０Ａによれば、上記第１実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０と同様に、密封装置２９Ａを分解する際には、外輪２１に対して軸方向に移動させた内輪２３の側壁面２６ｂが外側シール部材３０Ａの内側円筒部３３を押すことで、外輪２１から外側シール部材３０Ａを分離することが可能となる。即ち、密封装置２９Ａの外側シール部材３０Ａを内輪２３が直接押すような構造とすることで、密封装置２９Ａの分解性を向上させることができる。その結果、複列円錐ころ軸受２０Ａのメンテナンス性が向上する。
【0049】
更に、本第２実施形態における密封装置２９Ａを構成する外側シール部材３０Ａは、円周方向断面が同一のシンプルな形状で構成することができる。また、従来構造と比べ、複列円錐ころ軸受２０Ａの密封装置２９Ａはシンプルでコンパクトな形状となっており、外輪２１を固定するハウジング形状を省スペース化したり、構成する部品を省略したりすることができる。そこで、鉄道車両用軸受ユニット１０Ａの軽量化が可能となる。
【0050】
また、本第２実施形態における外側シール部材３０Ａは、内径部分が軸受け内方側に延びる断面Ｕ字形の形状とされており、軸受内部側に向かって軸方向に広いグリース溜りの空間１５を画成している。そこで、複列円錐ころ軸受２０Ａの潤滑性が保持され易くなり、またグリース漏れ防止への寄与が期待できる。
【0051】
ところで、鉄道車両用車軸軸受は、振動環境下で使用されることから、外側シール部材３０Ａと外輪２１との嵌合代を十分に確保する必要がある。そのため、内輪２３の側壁面２６ｂと接触する外側シール部材３０Ａの円環剛性は重要となる。
上述した本第２実施形態における外側シール部材３０Ａは、内径部分が軸受け内方側に延びる断面Ｕ字形の形状とされており、上記第１実施形態における断面Ｌ字形の外側シール部材３０に比べて円環剛性が高い。そこで、外側シール部材３０Ａは、内輪２３の側壁面２６ｂに押される力でも変形し難く、適切な分解作業が容易となる。
上述した本第２実施形態における外側シール部材３０Ａは、内径部分が軸受け内方側に延びる断面Ｕ字形の形状とされており、上記第１実施形態における断面Ｌ字形の外側シール部材３０に比べて円環剛性が高い。そこで、外側シール部材３０Ａは、内輪２３の側壁面２６ｂに押される力でも変形し難く、適切な分解作業が容易となる。
【0052】
以上説明したように、本第２実施形態に係る複列円錐ころ軸受２０Ａによれば、信頼性向上と長寿命化と共に、メンテナンス性の向上や軽量化、省スペース化を図ることができる。
【0053】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、本実施形態では、鉄道車両用車軸軸受として、複列円錐ころ軸受２０，２０Ａ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。
更に、上記実施形態では、内輪２３の小径段差部２６の外周に対向する弾性体３５（３５Ａ）が、内側シール部材４０の内側スリーブ４１に摺動可能に接触する第１リップ３６及び第２リップ３７を有している。本発明の弾性体はこれに限定されず、小径段差部の外周に対向するリップ部が小径段差部や内側シール部材の外周に接触しないラビリンスシールを構成する弾性体とすることもできる。
例えば、本実施形態では、鉄道車両用車軸軸受として、複列円錐ころ軸受２０，２０Ａ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。
更に、上記実施形態では、内輪２３の小径段差部２６の外周に対向する弾性体３５（３５Ａ）が、内側シール部材４０の内側スリーブ４１に摺動可能に接触する第１リップ３６及び第２リップ３７を有している。本発明の弾性体はこれに限定されず、小径段差部の外周に対向するリップ部が小径段差部や内側シール部材の外周に接触しないラビリンスシールを構成する弾性体とすることもできる。
【0054】
ここで、上述した本発明に係る鉄道車両用車軸軸受の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 外輪（２１）と、内輪（２３）と、前記外輪（２１）と前記内輪（２３）との間に転動自在に配置される複数の転動体（円錐ころ２２）とを有し、鉄道車両の車輪が端部に取り付けられた車軸（５０）を回転自在に支持する鉄道車両用車軸軸受（複列円錐ころ軸受２０，２０Ａ）であって、
前記外輪（２１）の内径部（２１ｂ）に取付けられる外側円筒部（３１）と、前記外側円筒部（３１）の幅方向外端から径方向内方へ延びる立板部（３２）とを有する外側シール部材（３０，３０Ａ）と、
前記立板部（３２）の内径端（３２ａ）と隣接する前記内輪（２３）の外径部（２５）に形成された１段以上の小径段差部（２６）と、
前記立板部（３２）の内径端（３２ａ）に固定されて前記小径段差部（２６）の外周に対向する弾性体（３５，３５Ａ）と、を備え、
前記小径段差部（２６）の外周に隣接する前記立板部（３２）の内径端（３２ａ）は、前記内輪（２３）の外径部（２５）と前記小径段差部（２６）との間における側壁面（２６ｂ）に対して車軸方向に対向している、
ことを特徴とする鉄道車両用車軸軸受（複列円錐ころ軸受２０，２０Ａ）。
［１］ 外輪（２１）と、内輪（２３）と、前記外輪（２１）と前記内輪（２３）との間に転動自在に配置される複数の転動体（円錐ころ２２）とを有し、鉄道車両の車輪が端部に取り付けられた車軸（５０）を回転自在に支持する鉄道車両用車軸軸受（複列円錐ころ軸受２０，２０Ａ）であって、
前記外輪（２１）の内径部（２１ｂ）に取付けられる外側円筒部（３１）と、前記外側円筒部（３１）の幅方向外端から径方向内方へ延びる立板部（３２）とを有する外側シール部材（３０，３０Ａ）と、
前記立板部（３２）の内径端（３２ａ）と隣接する前記内輪（２３）の外径部（２５）に形成された１段以上の小径段差部（２６）と、
前記立板部（３２）の内径端（３２ａ）に固定されて前記小径段差部（２６）の外周に対向する弾性体（３５，３５Ａ）と、を備え、
前記小径段差部（２６）の外周に隣接する前記立板部（３２）の内径端（３２ａ）は、前記内輪（２３）の外径部（２５）と前記小径段差部（２６）との間における側壁面（２６ｂ）に対して車軸方向に対向している、
ことを特徴とする鉄道車両用車軸軸受（複列円錐ころ軸受２０，２０Ａ）。
【0055】
上記［１］の構成によれば、外側シール部材（３０，３０Ａ）を分解する際には、外輪（２１）に対して軸方向に移動させた内輪（２３）の側壁面（２６ｂ）が外側シール部材（３０，３０Ａ）の内径端（３２ａ）を押すことで、外輪（２１）から外側シール部材（３０，３０Ａ）を分離することが可能となる。即ち、外側シール部材（３０，３０Ａ）を内輪（２３）が直接押すような構造とすることで、密封装置の分解性を向上させることができる。その結果、鉄道車両用車軸軸受（複列円錐ころ軸受２０，２０Ａ）のメンテナンス性が向上する。
また、外側シール部材（３０，３０Ａ）や、内輪（２３）は、円周方向断面が同一のシンプルな形状で構成することができる。また、従来構造と比べ、密封装置はシンプルでコンパクトな形状となり、外輪（２１）を固定するハウジング形状を省スペース化したり、構成する部品を省略したりすることができ、鉄道車両用軸受ユニットの軽量化が可能となる。
また、外側シール部材（３０，３０Ａ）や、内輪（２３）は、円周方向断面が同一のシンプルな形状で構成することができる。また、従来構造と比べ、密封装置はシンプルでコンパクトな形状となり、外輪（２１）を固定するハウジング形状を省スペース化したり、構成する部品を省略したりすることができ、鉄道車両用軸受ユニットの軽量化が可能となる。
【0056】
［２］ 前記複数の転動体（円錐ころ２２）を回動自在に保持する保持器（２４）と、前記外側シール部材（３０，３０Ａ）との軸方向相対距離（Ｌ１）が、前記内輪（２３）の外径部（２５）と前記小径段差部（２６）との間における側壁面（２６ｂ）と、前記外側シール部材（３０，３０Ａ）との軸方向相対距離（Ｌ２）よりも大きい、
ことを特徴とする上記［１］に記載の鉄道車両用車軸軸受（複列円錐ころ軸受２０，２０Ａ）。
ことを特徴とする上記［１］に記載の鉄道車両用車軸軸受（複列円錐ころ軸受２０，２０Ａ）。
【0057】
上記［２］の構成によれば、外輪（２１）に対して内輪（２３）を軸方向に移動させた際に、外側シール部材（３０，３０Ａ）が内輪（２３）の側壁面（２６ｂ）よりも先に軸受内部の保持器（２４）に接触することがない。そこで、保持器（２４）が傷ついたり、変形したりして複列円錐ころ軸受（２０，２０Ａ）が継続使用できなくなる懸念がない。
【0058】
［３］ 前記小径段差部（２６）の外周面（２６ａ）には、前記弾性体（３５，３５Ａ）が摺接可能な内側シール部材（４０）が設けられている、
ことを特徴とする上記［１］または［２］に記載の鉄道車両用車軸軸受（複列円錐ころ軸受２０，２０Ａ）。
ことを特徴とする上記［１］または［２］に記載の鉄道車両用車軸軸受（複列円錐ころ軸受２０，２０Ａ）。
【0059】
上記［３］の構成によれば、弾性体（３５，３５Ａ）が摺接することで小径段差部（２６）の外周面（２６ａ）が摩耗することが防止され、シール機能の低下時に、内側シール部材（４０）のみを交換して初期のシール性能を復帰させることができる。
【0060】
［４］ 前記外側シール部材（３０Ａ）は、前記立板部（３２）の内径端（３２ａ）から軸受け内方側に延びる内側円筒部（３３）を有する断面Ｕ字状に形成されている、
ことを特徴とする上記［３］に記載の鉄道車両用車軸軸受（複列円錐ころ軸受２０Ａ）。
ことを特徴とする上記［３］に記載の鉄道車両用車軸軸受（複列円錐ころ軸受２０Ａ）。
【0061】
上記［４］の構成によれば、外側シール部材（３０Ａ）は、円環剛性が高まり、内輪（２３）の側壁面（２６ｂ）に押される力でも変形し難く、適切な分解作業が容易となる。
【符号の説明】
【0062】
１０ 鉄道車両用軸受ユニット
２０ 複列円錐ころ軸受（鉄道車両用車軸軸受）
２１ 外輪
２１ｂ 内径部
２２ 円錐ころ（転動体）
２３ 内輪
２５ 外径部
２６ 小径段差部
２６ｂ 側壁面
２９ 密封装置
３０ 外側シール部材
３１ 外側円筒部
３２ 立板部
３２ａ 内径端
５０ 車軸
２０ 複列円錐ころ軸受（鉄道車両用車軸軸受）
２１ 外輪
２１ｂ 内径部
２２ 円錐ころ（転動体）
２３ 内輪
２５ 外径部
２６ 小径段差部
２６ｂ 側壁面
２９ 密封装置
３０ 外側シール部材
３１ 外側円筒部
３２ 立板部
３２ａ 内径端
５０ 車軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】