複列軸受
【課題】内輪とはまり合う軸に疵が発生することを防止できる複列円すいころを提供する。
【解決手段】軸１の外周側に嵌められた内輪２ａ、２ｂと、内輪２ａ、２ｂの外周側に配置された外輪３と、内輪２ａ、２ｂおよび外輪３間に配置された複列の転動体４ａ、４ｂとを備える。内輪２ａ、２ｂの内径面の一端に面取り１３ａ、１３ｂが形成されると共に、面取り１３ａ、１３ｂに隣接する内輪２ａ、２ｂの内径面に、軸１が嵌合するはめあい部１２ａ、１２ｂが形成された複列軸受である。内輪２ａ、２ｂの内径面の、面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの間に潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂを設けて疵付防止手段を構成した。
【解決手段】軸１の外周側に嵌められた内輪２ａ、２ｂと、内輪２ａ、２ｂの外周側に配置された外輪３と、内輪２ａ、２ｂおよび外輪３間に配置された複列の転動体４ａ、４ｂとを備える。内輪２ａ、２ｂの内径面の一端に面取り１３ａ、１３ｂが形成されると共に、面取り１３ａ、１３ｂに隣接する内輪２ａ、２ｂの内径面に、軸１が嵌合するはめあい部１２ａ、１２ｂが形成された複列軸受である。内輪２ａ、２ｂの内径面の、面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの間に潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂを設けて疵付防止手段を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複列軸受に関するもので、特に鉄道車両車軸軸受や各種産業機械用として利用される複列軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両車軸用軸受の内輪は、車軸と堅くはまり合っているため、内輪内周面のはめあい部と端部面取りとの繋ぎ部と、車軸との間で高面圧が発生する。一般に、鉄道車両車軸は、台車や車体からの負荷で微小であるがベンディング（撓み）を生じており、撓んだ状態で回転駆動される。内輪と鉄道車両車軸との間には潤滑を行っていないため、車軸の回転時には、繋ぎ部と車軸との間で無潤滑状態の微少の繰り返し滑りが発生し、表面硬化処理された内輪内径面よりも柔らかい車軸が疵ついてしまう。
【０００３】
このため、車軸の疵の発生を回避するための方法が提案されている（特許文献１及び特許文献２）。特許文献１には、軸疵を防止するために一対の内輪の突合せ端部における内周面を面取りし、前記面取りとはめあい部との繋ぎ部（稜線部）を含む帯状領域の表面硬さを、車軸の表面硬さよりも低くすることが記載されている。一般的にフレッティング摩耗は、硬さの低い部材の表面に起こるため、車軸の外周面を摩耗させずに繋ぎ部を摩耗させることで、車軸のフレッティング摩耗を防止できて、車軸の外周面に周方向の疵が発生することを防止している。
【０００４】
また、特許文献２には、内輪と軸との間に、内輪及び軸よりも硬度の低いスリーブを介在させる点が記載されている。これにより、繋ぎ部が直接軸と接触するのを防止し、軸がベンディングした（撓んだ）際に、軸の外周面に疵が発生することを防止している。
【特許文献１】特開２００３−３１４５６６号公報
【特許文献２】特開２００６−２１４５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のものは、内輪内周面の繋ぎ部が車軸に接触しないように車軸にはグルービング（応力緩和溝）が施されているが、車軸のグルービング開始位置では軸側が凸になって内輪内周面と接触しているため、内輪内周面に疵が発生してしまう。内輪内周面との擦れによって車軸外周面にも疵を生じる。
【０００６】
また、特許文献２のものは、スリーブを介在させることにより、軸受を車軸に組込む際に軸受の寸法を大きくさせることに繋がり、従来の軸受との互換性がなくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて、内輪とはまり合う軸に疵が発生することを防止できる複列円すいころを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の複列軸受は、軸の外周側に嵌められた内輪と、前記内輪の外周側に配置された外輪と、前記内輪および前記外輪間に配置された複列の転動体とを備え、内輪の内径面の一端に面取りが形成されると共に、面取りに隣接する内輪の内径面に、軸が嵌合するはめあい部が形成された複列軸受において、内輪の内径面の、面取りとはめあい部との間に潤滑剤溜りを設けて疵付防止手段を構成したものである。
【０００９】
本発明の複列軸受によれば、軸と内輪との摺接により、軸に疵を発生させやすい内輪内径面（面取りとはめあい部との間）に潤滑剤溜りを設けることにより、面取りとはめあい部との間に潤滑剤を供給することができる。これにより、軸の回転時に、内輪内径面と軸との間で微少の繰り返し滑りが発生しても、内輪内径面と軸との間の摩擦を小とすることができて、軸に疵が発生することを防止できる。また、潤滑剤溜りに潤滑剤を封入することができるため、軸がベンディングしても（撓んでも）常に潤滑剤溜りに潤滑剤を保持させることができる。
【００１０】
本発明の他の複列軸受は、軸の外周側に嵌められた内輪と、前記内輪の外周側に配置された外輪と、前記内輪および前記外輪間に配置された複列の転動体とを備え、内輪の内径面の一端に面取りが形成されると共に、面取りに隣接する内輪の内径面に、軸が嵌合するはめあい部が形成された複列軸受において、軸の外径面に、内輪の内径面の面取りとはめあい部との繋ぎ部に面する潤滑剤溜りを設けて疵付防止手段を構成したものである。
【００１１】
本発明の他の複列軸受によれば、軸と内輪との摺接により、疵が発生しやすい軸の外径面（繋ぎ部に面する部位）に潤滑剤溜りを設けることにより、繋ぎ部に潤滑剤を供給することができる。これにより、軸の回転時に、内輪内径面と軸との間で微少の繰り返し滑りが発生しても、内輪内径面と軸との間の摩擦を小とすることができて、軸に疵が発生することを防止できる。また、潤滑剤溜りに潤滑剤を封入することができるため、軸がベンディングしても（撓んでも）常に潤滑剤溜りに潤滑剤を保持させることができる。
【００１２】
前記潤滑剤溜りに潤滑剤を供給する潤滑剤供給路を備えることができる。この場合、潤滑剤供給路を、内輪を貫通する貫通孔としたり、内輪間に配置された間座を貫通する連通孔としたりすることができる。これにより、軸受内部の内端側（円すいころの小径側）の空間内に充填された潤滑剤は、貫通孔や連通孔を介して潤滑剤溜りに供給される。このため、長期にわたって潤滑剤溜りに潤滑剤を供給することができて、軸に疵が発生することを長期にわたって防止できる。特に、間座を貫通する連通孔を設けると、軸受の軌道面である内輪の内径面に特別追加工することなく、貫通孔加工時の加工硬化や軌道輪の強度への影響を抑えることができる。
【００１３】
前記潤滑剤溜りに固体潤滑剤を充填することができる。二硫化モリブデン、ＰＴＦＥ、グラファイト等の固体潤滑剤は、潤滑油のような液体潤滑剤と異なり、摩擦面材料同士の接触が生じにくい。また、潤滑油による流体潤滑では高い荷重領域や低速域で油膜切れが発生しやすいのに対し、固体潤滑剤は摩擦面に固体潤滑膜が形成され、摩擦面材料の接触を抑制しかじりが発生し難いという点で有効である。これにより、潤滑剤溜りに潤滑剤が随時供給される。
【００１４】
また、固体潤滑剤は、潤滑成分及び樹脂成分を必須成分とし、前記樹脂成分は発泡して多孔質化された固形物であり、かつ前記潤滑成分を樹脂内部に吸蔵してなる多孔性固形潤滑剤とすることができる。なお、本発明において「吸蔵」とは、液体・半固体状の潤滑成分が他の配合成分と反応することなく、固体の樹脂中に化合物にならないで含まれることをいう。多孔性固形潤滑剤は潤滑成分を既に含んでいるため、軸受内部空間に封入する潤滑油が多孔性固形潤滑剤に染み込みにくく、潤滑油が軸受内部空間外に流出するのを最小限に留めることが可能となる。また、多孔性固形潤滑剤に含有される潤滑成分が、必要な量だけ染み出し、摺接部の潤滑を補うことができるという点で有効である。
【００１５】
鉄道車両車軸用軸受であって、前記外輪を軸箱の内周面に嵌合させ、前記内輪を車軸の外周面に嵌合させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上より、本発明の複列軸受によれば、内輪とはまり合う軸に疵が発生することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１に、本発明の第１実施形態の複列軸受を、鉄道車両車軸用軸受に適用した実施の形態を示す。この複列軸受は、軸（車軸）１の端部１ａに配置したものであり、外周面に円すい状の軌道面６ａ、６ｂを有し、車軸１とはまり合う一対の内輪２ａ、２ｂと、内周面に円すい状の軌道面７ａ、７ｂを有する外輪３と、内輪２ａ、２ｂの軌道面６ａ、６ｂと外輪３の軌道面７ａ、７ｂとの間に転動自在に介在する複数の円すいころ４ａ、４ｂを備える。内輪の軌道面６ａ、６ｂと外輪の軌道面７ａ、７ｂとの間には、複数の円すいころ４ａ、４ｂを軸受周方向に所定の間隔を隔てて保持する保持器５ａ、５ｂが介在している。
【００１９】
軸端側（図１の左方）に位置する図示省略の前蓋と、反軸端側（図１の右方）に位置する後蓋１６との間には、一対の内輪２ａ、２ｂ及び間座１５が配置され、前蓋と内輪２ａとの間には油切り１４が介在する。後蓋１６は一方で内輪２ｂと接し、他方で車軸１の段部１ｂに接している。これにより、一対の内輪２ａ、２ｂは、小径側の端面同士が間座１５を介して突き合わされた状態で、後蓋１６と油切り１４とで挟持されている。
【００２０】
内輪２ａ、２ｂは、図２に示すように、軌道面６ａ、６ｂの小径側に、径方向外側に突出する小鍔２１ａ、２１ｂを形成すると共に、軌道面６ａ、６ｂの大径側に、径方向外側に突出する大鍔２２ａ、２２ｂを形成している。内輪２ａ、２ｂの内径面は、軸が嵌合するはめあい部１２ａ、１２ｂと、大径側から小径側に向かって拡径するテーパ状の面取り１３ａ、１３ｂとを備えている。この面取り１３ａ、１３ｂにより、軸受を車軸１に圧入する際の案内面とすることができる。面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの間には、疵付防止手段を構成する潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂを設けている。潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂは、面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの繋ぎ部１９ａ、１９ｂに、全周にわたって凹溝を形成し、この凹溝に潤滑剤（グリース）を封入して構成されている。これにより、面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの間に潤滑剤を供給することができる。
【００２１】
また、内輪２ａ、２ｂの小鍔２１ａ、２１ｂに、小鍔２１ａ、２１ｂを貫通する貫通孔２３ａ、２３ｂを設けている。これにより、軸受内部の内端側（円すいころの小径側）の空間Ｓと、潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂとが連通し、貫通孔２３ａ、２３ｂが潤滑剤供給路となって、空間Ｓのグリースが潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに定期的に供給される。
【００２２】
対向する内輪２ａ、２ｂ間には間座１５が設けられており、この間座１５に潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂへ連通する連通孔２４を設けている。この場合、連通孔２４を円周方向に沿って１２０°ピッチで設けている。これにより、連通孔２４が潤滑剤供給路となって、空間Ｓ内に充填されたグリースが潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに供給される。
【００２３】
軸受内への異物の侵入や軸受内部からの潤滑剤の漏出を防止するため、軸受の両側には密封装置２６ａ、２６ｂが装着してある。密封装置２６ａ、２６ｂは外輪３の両端開口部に装着したシールケース２７ａ、２７ｂと、シールケース２７ａ、２７ｂの内部に保持させたオイルシール２８ａ、２８ｂとで構成される。この実施の形態では、後蓋１６に摺動接触するシールリップをもったオイルシール２８ａ、２８ｂを、シールケース２７ａ、２７ｂを介して外輪３に取り付けてある。また、シールケース２７ａ、２７ｂの先端と後蓋１６との間でラビリンスを形成させ、非接触シールを構成させてある。油切り１４、内輪２ａ、２ｂ、オイルシール２８ａ、２８ｂの間にはグリースが充填され、円すいころ等の潤滑を行う。
【００２４】
このように、本発明の第１実施形態の複列軸受では、車軸１と内輪２ａ、２ｂとの摺接により、車軸１に疵を発生させやすい内輪内径面（面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの間）に潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂを設けることにより、面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの間に潤滑剤を供給することができる。これにより、車軸１の回転時に、内輪内径面と軸との間で微少の繰り返し滑りが発生しても、内輪内径面と車軸１との間の摩擦を小とすることができて、車軸１に疵が発生することを防止できる。また、潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに潤滑剤を封入することができるため、車軸１がベンディングしても（撓んでも）常に潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに潤滑剤を保持させることができる。
【００２５】
潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに潤滑剤を供給する潤滑剤供給路を備え、潤滑剤供給路を、内輪２ａ、２ｂを貫通する貫通孔２３ａ、２３ｂとしたり、内輪間に配置された間座１５を貫通する連通孔２４としたりしている。これにより、軸受内部の内端側（円すいころ４ａ、４ｂの小径側）の空間Ｓ内に充填された潤滑剤は、貫通孔２３ａ、２３ｂや連通孔２４を介して潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに供給される。このため、長期にわたって潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに潤滑剤を供給することができて、車軸１に疵が発生することを長期にわたって防止できる。特に、間座１５を貫通する連通孔２４を設けると、軸受の軌道面である内輪２ａ、２ｂの内径面に特別追加工することなく、貫通孔加工時の加工硬化や軌道輪の強度への影響を抑えることができる。
【００２６】
前記複列軸受は、多量の水（雨水や泥水等）及び塵埃に曝される等の過酷な環境で使用される鉄道車両の車軸用軸受装置に特に最適となり、車軸用軸受装置として、長期に亘って安定した機能を発揮する。
【００２７】
なお、潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂには、固体潤滑剤を充填することができる。多孔性固形潤滑剤は、潤滑油を含む潤滑成分及び樹脂成分を必須成分とし、前記樹脂成分が発泡して多孔質化された固形物であり、かつ前記潤滑成分を樹脂内部に吸蔵することにより設けられる。
【００２８】
本発明に用いる多孔性固形潤滑剤を構成する樹脂成分としては、発泡・硬化後にゴム状弾性を有し、変形により潤滑成分の滲出性を有するものが好ましい。発泡・硬化は、樹脂生成時に発泡・硬化させる形式であっても、樹脂成分に発泡剤を配合して成形時に発泡・硬化させる形式であってもよい。ここで硬化は架橋反応および／または液状物が固体化する現象を意味する。また、ゴム状弾性とは、ゴム弾性を意味するとともに、外力により加えられた変形がその外力を無くすことにより元の形状に復帰することを意味する。
【００２９】
この多孔性固形潤滑剤を構成する樹脂成分には、プラスチックまたはゴムなどのうち、エラストマーまたはプラストマーのいずれかまたは両方を、アロイまたは共重合成分として採用できる。
【００３０】
ゴムの場合は、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンエラストマー、フッ素ゴム、クロロスルフォンゴムなどの各種ゴムを採用できる。
【００３１】
また、プラスチックの場合は、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド４，６樹脂（ＰＡ４，６）、ポリアミド６，６樹脂（ＰＡ６，６）、ポリアミド６Ｔ樹脂（ＰＡ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ樹脂（ＰＡ９Ｔ）などの汎用プラスチックやエンジニアリングプラスチックを採用できる。上記プラスチックなどに限られることなく、軟質ウレタンフォーム、硬質ウレタンフォーム、半硬質ウレタンフォームなどのウレタンフォームなどを用いることもできる。
【００３２】
樹脂成分中には必要に応じて顔料や酸化防止剤、金属不活性化剤、帯電防止剤、難燃剤、防黴剤やフィラーなどの各種添加剤等を添加することができる。
【００３３】
この発明に用いる多孔性固形潤滑剤は、潤滑成分および樹脂成分を必須成分とし、伸縮、屈曲、遠心力および温度上昇に伴う気泡の膨張など、外力の作用によって潤滑成分を必要部位に供給することが可能なものである。
【００３４】
発泡により多孔質化される際に生成させる気泡は、連続孔が望ましく、外力の作用によって潤滑成分を樹脂成分の表面から連続孔を介して必要部位に直接供給することが可能である。独立孔の場合は、樹脂成分中の潤滑成分の全量が一時的に気泡中に取り込まれて、必要な時に必要部位に充分供給されない場合がある。
【００３５】
潤滑成分を樹脂内部に吸蔵するには、潤滑成分の存在下で発泡反応と硬化反応を同時に行なわせる反応型含浸法を採用することが望ましい。このようにすると潤滑成分を樹脂内部に高充填することが可能となり、その後には潤滑成分を含浸して補充する後含浸工程を省略できる。
【００３６】
これに対して発泡固形物をあらかじめ成形しておき、これに潤滑成分を含浸させる後含浸法だけを採用すると、樹脂内部に充分な量の潤滑成分が染み込まないので、潤滑成分保持力が充分でないものになり、短時間で潤滑剤が析出されて長期的に使用すると潤滑成分が供給不足となる場合がある。このため、後含浸工程は、反応型含浸法の補助手段として採用することが好ましい。
【００３７】
この反応型含浸法は、市販のシリコーン系整泡剤などの界面活性剤を使用し、各原料分子を均一に分散させて行なうことが好ましい。また、整泡剤の種類や量によって表面張力を制御し、生じる気泡の種類（連続型／独立型）や気泡の大きさを制御することが可能である。界面活性剤としては、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。
【００３８】
潤滑成分（１００重量％）の潤滑油の割合は、１重量％〜９５重量％が好ましく、さらに好ましくは５〜８０重量％である。潤滑油の割合が、１重量％未満の場合は、潤滑油を必要箇所に充分に供給することが困難になる。また、９５重量％を超える多量の配合では、固形潤滑剤に特有の機能を果たさない場合がある。
【００３９】
この発明に用いる潤滑成分としては、発泡体を形成する固形物を溶解しないものであれば種類を選ばずに使用することができるが、例えば潤滑油、グリース、ワックスなどを単独もしくは混合して用いても良い。
【００４０】
この発明に用いる潤滑油としては、パラフィン系やナフテン系の鉱物油、エステル系合成油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油、ＧＴＬ基油、フッ素油、シリコーン油等の一般的に使用されている潤滑油またはそれらの混合油が挙げられる。
【００４１】
この発明に使用するグリースの増ちょう剤としては、リチウム石鹸、リチウムコンプレックス石鹸、カルシウム石鹸、カルシウムコンプレックス石鹸、アルミニウム石鹸、アルミニウムコンプレックス石鹸等の石鹸類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００４２】
このウレア系増ちょう剤としては、例えば、ジウレア化合物、ポリウレア化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００４３】
ジウレア化合物は、例えばジイソシアネートとモノアミンの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、フェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、へキサンジイソシアネート等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、へキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、アニリン、p−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。
【００４４】
ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン等が挙げられる。グリースの基油としては、前述の潤滑油と同様のものを用いることができる。
【００４５】
この発明に使用するワックスとしては炭化水素系合成ワックス、ポリエチレンワックス、脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸アミド系ワックス、ケトン・アミン類、水素硬化油などどのようなものでも良い。これらのワックスに使用する油成分としては前述の潤滑油と同様のものを用いることができる。
【００４６】
以上述べたような潤滑成分には、さらに二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤、有機モリブデン等の摩擦調整剤、アミン、脂肪酸、油脂類等の油性剤、アミン系、フェノール系などの酸化防止剤、石油スルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、ソルビタンエステルなどの錆止め剤、イオウ系、イオウ−リン系などの極圧剤、有機亜鉛、リン系などの摩耗防止剤、ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤などの各種添加剤を含んでいても良い。
【００４７】
樹脂成分を発泡させる手段としては周知の発泡手段を採用すればよく、例えば、水、アセトン、ヘキサン等の比較的沸点の低い有機溶媒を加熱し、気化させる物理的手法やエアーや窒素などの不活性ガスを外部から吹き込む機械的発泡方法、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）やアゾジカルボンイミド（ＡＤＣＡ）等のように温度や光によって分解し、窒素ガスなどを発生させる分解型発泡剤を使用する、などの方法が挙げられる。また、原料として反応性の高いイソシアネート基を持つ場合には、それと水分子との化学反応によって生じる二酸化炭素による化学的発泡を用いても良い。
【００４８】
このような反応を伴う発泡を用いるには必要に応じて触媒を使用することが望ましく、例えば、３級アミン系触媒や有機金属触媒などが用いられる。
【００４９】
３級アミン系触媒としてはモノアミン類、ジアミン類、トリアミン類、環状アミン類、アルコールアミン類、エーテルアミン類、イミダゾール誘導体、酸ブロックアミン触媒などが挙げられる。
【００５０】
また、有機金属触媒としてはスタナオクタエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンマーカプチド、ジブチルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンマレエート、ジオクチルチンジマーカプチド、ジオクチルチンチオカルボキシレート、オクテン酸鉛などが挙げられる。また、反応のバランスを整えるなどの目的でこれら複数種類を混合して用いても良い。
【００５１】
樹脂成分の発泡倍率は１．１倍以上２００倍未満であることが望ましい。発泡倍率１．１倍未満の場合は気泡体積が小さく、または固形物が硬すぎて変形しないなどの不具合がある。また、２００倍以上の時には外力に耐える強度を得ることが困難となり、使用中に破損や破壊に至ることがある。
【００５２】
なお、多孔性固形潤滑剤に代えて、二硫化モリブデン、ＰＴＦＥ、グラファイト等の固体潤滑剤を用いることもできる。
【００５３】
このように、潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに固体潤滑剤を保持させると、潤滑油のような液体潤滑剤と異なり、摩擦面材料同士の接触が生じにくい。また、潤滑油による流体潤滑では高い荷重領域や低速域で油膜切れが発生しやすいのに対し、固体潤滑剤は摩擦面に固体潤滑膜が形成され、摩擦面材料の接触を抑制しかじりが発生し難いという点で有効である。これにより、潤滑剤溜りに潤滑剤が随時供給される。
【００５４】
特に、固体潤滑剤を前記のような多孔性固形潤滑剤とすると、軸受内部空間に封入する潤滑油が多孔性固形潤滑剤に染み込みにくく、潤滑油が軸受内部空間外に流出するのを最小限に留めることが可能となる。また、多孔性固形潤滑剤に含有される潤滑成分が、必要な量だけ染み出し、摺接部の潤滑を補うことができるという点で有効である。
【００５５】
次に、本発明の第２実施形態の複列軸受について説明する。この場合、図３に示すように、内輪２ａ、２ｂの内径面の面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの繋ぎ部１９ａ、１９ｂに面する車軸１の外径面に、疵付防止手段としての潤滑剤溜り３１ａ、３１ｂを設けている。これにより、繋ぎ部１９ａ、１９ｂに潤滑剤を供給することができ、車軸１の回転時に、内輪内径面と車軸１との間で微少の繰り返し滑りが発生しても、内輪内径面と車軸１との間の摩擦を小とすることができて、車軸１に疵が発生することを防止できる。
【００５６】
なお、図３に示す複列軸受において、図１及び図２の構成と同様のものについては、図１及び図２と同一符号を付し、その説明を省略する。このため、第２実施形態の複列軸受においても、前記第１実施形態と同様の効果を有する。
【００５７】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂは、内輪２ａ、２ｂや車軸１の全周にわたって設けたが、周方向に沿って所定ピッチで設けてもよい。潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂの断面形状としては、種々の形状を採用することができ、その大きさも、潤滑剤を保持できる大きさであれば任意に設定することができる。また、貫通孔２３ａ、２３ｂや間座１５（連通孔２４）を省略してもよい。連通孔２４の配設ピッチとしては、１２０°ピッチに限られない。
【００５８】
軟質被膜３０ａ、３０ｂは、車軸１より硬度が低いものであれば、銅に限られず、金、銀、マンガン等種々のものを採用することができる。また、内輪２ａ、２ｂの内径面の全体にわたって軟質被膜３０ａ、３０ｂを形成することができる。
【００５９】
実施形態では転動体４ａ、４ｂとして円すいころを用いた円すいころ軸受であったが、円筒ころを用いた円筒ころ軸受とすることもできる。さらには、鉄道車両の車軸用軸受装置以外のものにも本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態を示す複列軸受の要部断面図である。
【図２】前記図１の複列軸受の要部拡大断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す複列軸受の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 軸（車軸）
２ａ、２ｂ 内輪
３ 外輪
４ａ、４ｂ 円すいころ
１２ａ、１２ｂ はめあい部
１３ａ、１３ｂ 面取り
１８ａ、１８ｂ、３１ａ、３１ｂ 潤滑剤溜り
１９ａ、１９ｂ 繋ぎ部
２３ａ、２３ｂ 貫通孔
２４ 連通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複列軸受に関するもので、特に鉄道車両車軸軸受や各種産業機械用として利用される複列軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両車軸用軸受の内輪は、車軸と堅くはまり合っているため、内輪内周面のはめあい部と端部面取りとの繋ぎ部と、車軸との間で高面圧が発生する。一般に、鉄道車両車軸は、台車や車体からの負荷で微小であるがベンディング（撓み）を生じており、撓んだ状態で回転駆動される。内輪と鉄道車両車軸との間には潤滑を行っていないため、車軸の回転時には、繋ぎ部と車軸との間で無潤滑状態の微少の繰り返し滑りが発生し、表面硬化処理された内輪内径面よりも柔らかい車軸が疵ついてしまう。
【０００３】
このため、車軸の疵の発生を回避するための方法が提案されている（特許文献１及び特許文献２）。特許文献１には、軸疵を防止するために一対の内輪の突合せ端部における内周面を面取りし、前記面取りとはめあい部との繋ぎ部（稜線部）を含む帯状領域の表面硬さを、車軸の表面硬さよりも低くすることが記載されている。一般的にフレッティング摩耗は、硬さの低い部材の表面に起こるため、車軸の外周面を摩耗させずに繋ぎ部を摩耗させることで、車軸のフレッティング摩耗を防止できて、車軸の外周面に周方向の疵が発生することを防止している。
【０００４】
また、特許文献２には、内輪と軸との間に、内輪及び軸よりも硬度の低いスリーブを介在させる点が記載されている。これにより、繋ぎ部が直接軸と接触するのを防止し、軸がベンディングした（撓んだ）際に、軸の外周面に疵が発生することを防止している。
【特許文献１】特開２００３−３１４５６６号公報
【特許文献２】特開２００６−２１４５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のものは、内輪内周面の繋ぎ部が車軸に接触しないように車軸にはグルービング（応力緩和溝）が施されているが、車軸のグルービング開始位置では軸側が凸になって内輪内周面と接触しているため、内輪内周面に疵が発生してしまう。内輪内周面との擦れによって車軸外周面にも疵を生じる。
【０００６】
また、特許文献２のものは、スリーブを介在させることにより、軸受を車軸に組込む際に軸受の寸法を大きくさせることに繋がり、従来の軸受との互換性がなくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて、内輪とはまり合う軸に疵が発生することを防止できる複列円すいころを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の複列軸受は、軸の外周側に嵌められた内輪と、前記内輪の外周側に配置された外輪と、前記内輪および前記外輪間に配置された複列の転動体とを備え、内輪の内径面の一端に面取りが形成されると共に、面取りに隣接する内輪の内径面に、軸が嵌合するはめあい部が形成された複列軸受において、内輪の内径面の、面取りとはめあい部との間に潤滑剤溜りを設けて疵付防止手段を構成したものである。
【０００９】
本発明の複列軸受によれば、軸と内輪との摺接により、軸に疵を発生させやすい内輪内径面（面取りとはめあい部との間）に潤滑剤溜りを設けることにより、面取りとはめあい部との間に潤滑剤を供給することができる。これにより、軸の回転時に、内輪内径面と軸との間で微少の繰り返し滑りが発生しても、内輪内径面と軸との間の摩擦を小とすることができて、軸に疵が発生することを防止できる。また、潤滑剤溜りに潤滑剤を封入することができるため、軸がベンディングしても（撓んでも）常に潤滑剤溜りに潤滑剤を保持させることができる。
【００１０】
本発明の他の複列軸受は、軸の外周側に嵌められた内輪と、前記内輪の外周側に配置された外輪と、前記内輪および前記外輪間に配置された複列の転動体とを備え、内輪の内径面の一端に面取りが形成されると共に、面取りに隣接する内輪の内径面に、軸が嵌合するはめあい部が形成された複列軸受において、軸の外径面に、内輪の内径面の面取りとはめあい部との繋ぎ部に面する潤滑剤溜りを設けて疵付防止手段を構成したものである。
【００１１】
本発明の他の複列軸受によれば、軸と内輪との摺接により、疵が発生しやすい軸の外径面（繋ぎ部に面する部位）に潤滑剤溜りを設けることにより、繋ぎ部に潤滑剤を供給することができる。これにより、軸の回転時に、内輪内径面と軸との間で微少の繰り返し滑りが発生しても、内輪内径面と軸との間の摩擦を小とすることができて、軸に疵が発生することを防止できる。また、潤滑剤溜りに潤滑剤を封入することができるため、軸がベンディングしても（撓んでも）常に潤滑剤溜りに潤滑剤を保持させることができる。
【００１２】
前記潤滑剤溜りに潤滑剤を供給する潤滑剤供給路を備えることができる。この場合、潤滑剤供給路を、内輪を貫通する貫通孔としたり、内輪間に配置された間座を貫通する連通孔としたりすることができる。これにより、軸受内部の内端側（円すいころの小径側）の空間内に充填された潤滑剤は、貫通孔や連通孔を介して潤滑剤溜りに供給される。このため、長期にわたって潤滑剤溜りに潤滑剤を供給することができて、軸に疵が発生することを長期にわたって防止できる。特に、間座を貫通する連通孔を設けると、軸受の軌道面である内輪の内径面に特別追加工することなく、貫通孔加工時の加工硬化や軌道輪の強度への影響を抑えることができる。
【００１３】
前記潤滑剤溜りに固体潤滑剤を充填することができる。二硫化モリブデン、ＰＴＦＥ、グラファイト等の固体潤滑剤は、潤滑油のような液体潤滑剤と異なり、摩擦面材料同士の接触が生じにくい。また、潤滑油による流体潤滑では高い荷重領域や低速域で油膜切れが発生しやすいのに対し、固体潤滑剤は摩擦面に固体潤滑膜が形成され、摩擦面材料の接触を抑制しかじりが発生し難いという点で有効である。これにより、潤滑剤溜りに潤滑剤が随時供給される。
【００１４】
また、固体潤滑剤は、潤滑成分及び樹脂成分を必須成分とし、前記樹脂成分は発泡して多孔質化された固形物であり、かつ前記潤滑成分を樹脂内部に吸蔵してなる多孔性固形潤滑剤とすることができる。なお、本発明において「吸蔵」とは、液体・半固体状の潤滑成分が他の配合成分と反応することなく、固体の樹脂中に化合物にならないで含まれることをいう。多孔性固形潤滑剤は潤滑成分を既に含んでいるため、軸受内部空間に封入する潤滑油が多孔性固形潤滑剤に染み込みにくく、潤滑油が軸受内部空間外に流出するのを最小限に留めることが可能となる。また、多孔性固形潤滑剤に含有される潤滑成分が、必要な量だけ染み出し、摺接部の潤滑を補うことができるという点で有効である。
【００１５】
鉄道車両車軸用軸受であって、前記外輪を軸箱の内周面に嵌合させ、前記内輪を車軸の外周面に嵌合させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上より、本発明の複列軸受によれば、内輪とはまり合う軸に疵が発生することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１に、本発明の第１実施形態の複列軸受を、鉄道車両車軸用軸受に適用した実施の形態を示す。この複列軸受は、軸（車軸）１の端部１ａに配置したものであり、外周面に円すい状の軌道面６ａ、６ｂを有し、車軸１とはまり合う一対の内輪２ａ、２ｂと、内周面に円すい状の軌道面７ａ、７ｂを有する外輪３と、内輪２ａ、２ｂの軌道面６ａ、６ｂと外輪３の軌道面７ａ、７ｂとの間に転動自在に介在する複数の円すいころ４ａ、４ｂを備える。内輪の軌道面６ａ、６ｂと外輪の軌道面７ａ、７ｂとの間には、複数の円すいころ４ａ、４ｂを軸受周方向に所定の間隔を隔てて保持する保持器５ａ、５ｂが介在している。
【００１９】
軸端側（図１の左方）に位置する図示省略の前蓋と、反軸端側（図１の右方）に位置する後蓋１６との間には、一対の内輪２ａ、２ｂ及び間座１５が配置され、前蓋と内輪２ａとの間には油切り１４が介在する。後蓋１６は一方で内輪２ｂと接し、他方で車軸１の段部１ｂに接している。これにより、一対の内輪２ａ、２ｂは、小径側の端面同士が間座１５を介して突き合わされた状態で、後蓋１６と油切り１４とで挟持されている。
【００２０】
内輪２ａ、２ｂは、図２に示すように、軌道面６ａ、６ｂの小径側に、径方向外側に突出する小鍔２１ａ、２１ｂを形成すると共に、軌道面６ａ、６ｂの大径側に、径方向外側に突出する大鍔２２ａ、２２ｂを形成している。内輪２ａ、２ｂの内径面は、軸が嵌合するはめあい部１２ａ、１２ｂと、大径側から小径側に向かって拡径するテーパ状の面取り１３ａ、１３ｂとを備えている。この面取り１３ａ、１３ｂにより、軸受を車軸１に圧入する際の案内面とすることができる。面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの間には、疵付防止手段を構成する潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂを設けている。潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂは、面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの繋ぎ部１９ａ、１９ｂに、全周にわたって凹溝を形成し、この凹溝に潤滑剤（グリース）を封入して構成されている。これにより、面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの間に潤滑剤を供給することができる。
【００２１】
また、内輪２ａ、２ｂの小鍔２１ａ、２１ｂに、小鍔２１ａ、２１ｂを貫通する貫通孔２３ａ、２３ｂを設けている。これにより、軸受内部の内端側（円すいころの小径側）の空間Ｓと、潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂとが連通し、貫通孔２３ａ、２３ｂが潤滑剤供給路となって、空間Ｓのグリースが潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに定期的に供給される。
【００２２】
対向する内輪２ａ、２ｂ間には間座１５が設けられており、この間座１５に潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂへ連通する連通孔２４を設けている。この場合、連通孔２４を円周方向に沿って１２０°ピッチで設けている。これにより、連通孔２４が潤滑剤供給路となって、空間Ｓ内に充填されたグリースが潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに供給される。
【００２３】
軸受内への異物の侵入や軸受内部からの潤滑剤の漏出を防止するため、軸受の両側には密封装置２６ａ、２６ｂが装着してある。密封装置２６ａ、２６ｂは外輪３の両端開口部に装着したシールケース２７ａ、２７ｂと、シールケース２７ａ、２７ｂの内部に保持させたオイルシール２８ａ、２８ｂとで構成される。この実施の形態では、後蓋１６に摺動接触するシールリップをもったオイルシール２８ａ、２８ｂを、シールケース２７ａ、２７ｂを介して外輪３に取り付けてある。また、シールケース２７ａ、２７ｂの先端と後蓋１６との間でラビリンスを形成させ、非接触シールを構成させてある。油切り１４、内輪２ａ、２ｂ、オイルシール２８ａ、２８ｂの間にはグリースが充填され、円すいころ等の潤滑を行う。
【００２４】
このように、本発明の第１実施形態の複列軸受では、車軸１と内輪２ａ、２ｂとの摺接により、車軸１に疵を発生させやすい内輪内径面（面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの間）に潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂを設けることにより、面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの間に潤滑剤を供給することができる。これにより、車軸１の回転時に、内輪内径面と軸との間で微少の繰り返し滑りが発生しても、内輪内径面と車軸１との間の摩擦を小とすることができて、車軸１に疵が発生することを防止できる。また、潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに潤滑剤を封入することができるため、車軸１がベンディングしても（撓んでも）常に潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに潤滑剤を保持させることができる。
【００２５】
潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに潤滑剤を供給する潤滑剤供給路を備え、潤滑剤供給路を、内輪２ａ、２ｂを貫通する貫通孔２３ａ、２３ｂとしたり、内輪間に配置された間座１５を貫通する連通孔２４としたりしている。これにより、軸受内部の内端側（円すいころ４ａ、４ｂの小径側）の空間Ｓ内に充填された潤滑剤は、貫通孔２３ａ、２３ｂや連通孔２４を介して潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに供給される。このため、長期にわたって潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに潤滑剤を供給することができて、車軸１に疵が発生することを長期にわたって防止できる。特に、間座１５を貫通する連通孔２４を設けると、軸受の軌道面である内輪２ａ、２ｂの内径面に特別追加工することなく、貫通孔加工時の加工硬化や軌道輪の強度への影響を抑えることができる。
【００２６】
前記複列軸受は、多量の水（雨水や泥水等）及び塵埃に曝される等の過酷な環境で使用される鉄道車両の車軸用軸受装置に特に最適となり、車軸用軸受装置として、長期に亘って安定した機能を発揮する。
【００２７】
なお、潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂには、固体潤滑剤を充填することができる。多孔性固形潤滑剤は、潤滑油を含む潤滑成分及び樹脂成分を必須成分とし、前記樹脂成分が発泡して多孔質化された固形物であり、かつ前記潤滑成分を樹脂内部に吸蔵することにより設けられる。
【００２８】
本発明に用いる多孔性固形潤滑剤を構成する樹脂成分としては、発泡・硬化後にゴム状弾性を有し、変形により潤滑成分の滲出性を有するものが好ましい。発泡・硬化は、樹脂生成時に発泡・硬化させる形式であっても、樹脂成分に発泡剤を配合して成形時に発泡・硬化させる形式であってもよい。ここで硬化は架橋反応および／または液状物が固体化する現象を意味する。また、ゴム状弾性とは、ゴム弾性を意味するとともに、外力により加えられた変形がその外力を無くすことにより元の形状に復帰することを意味する。
【００２９】
この多孔性固形潤滑剤を構成する樹脂成分には、プラスチックまたはゴムなどのうち、エラストマーまたはプラストマーのいずれかまたは両方を、アロイまたは共重合成分として採用できる。
【００３０】
ゴムの場合は、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンエラストマー、フッ素ゴム、クロロスルフォンゴムなどの各種ゴムを採用できる。
【００３１】
また、プラスチックの場合は、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド４，６樹脂（ＰＡ４，６）、ポリアミド６，６樹脂（ＰＡ６，６）、ポリアミド６Ｔ樹脂（ＰＡ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ樹脂（ＰＡ９Ｔ）などの汎用プラスチックやエンジニアリングプラスチックを採用できる。上記プラスチックなどに限られることなく、軟質ウレタンフォーム、硬質ウレタンフォーム、半硬質ウレタンフォームなどのウレタンフォームなどを用いることもできる。
【００３２】
樹脂成分中には必要に応じて顔料や酸化防止剤、金属不活性化剤、帯電防止剤、難燃剤、防黴剤やフィラーなどの各種添加剤等を添加することができる。
【００３３】
この発明に用いる多孔性固形潤滑剤は、潤滑成分および樹脂成分を必須成分とし、伸縮、屈曲、遠心力および温度上昇に伴う気泡の膨張など、外力の作用によって潤滑成分を必要部位に供給することが可能なものである。
【００３４】
発泡により多孔質化される際に生成させる気泡は、連続孔が望ましく、外力の作用によって潤滑成分を樹脂成分の表面から連続孔を介して必要部位に直接供給することが可能である。独立孔の場合は、樹脂成分中の潤滑成分の全量が一時的に気泡中に取り込まれて、必要な時に必要部位に充分供給されない場合がある。
【００３５】
潤滑成分を樹脂内部に吸蔵するには、潤滑成分の存在下で発泡反応と硬化反応を同時に行なわせる反応型含浸法を採用することが望ましい。このようにすると潤滑成分を樹脂内部に高充填することが可能となり、その後には潤滑成分を含浸して補充する後含浸工程を省略できる。
【００３６】
これに対して発泡固形物をあらかじめ成形しておき、これに潤滑成分を含浸させる後含浸法だけを採用すると、樹脂内部に充分な量の潤滑成分が染み込まないので、潤滑成分保持力が充分でないものになり、短時間で潤滑剤が析出されて長期的に使用すると潤滑成分が供給不足となる場合がある。このため、後含浸工程は、反応型含浸法の補助手段として採用することが好ましい。
【００３７】
この反応型含浸法は、市販のシリコーン系整泡剤などの界面活性剤を使用し、各原料分子を均一に分散させて行なうことが好ましい。また、整泡剤の種類や量によって表面張力を制御し、生じる気泡の種類（連続型／独立型）や気泡の大きさを制御することが可能である。界面活性剤としては、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。
【００３８】
潤滑成分（１００重量％）の潤滑油の割合は、１重量％〜９５重量％が好ましく、さらに好ましくは５〜８０重量％である。潤滑油の割合が、１重量％未満の場合は、潤滑油を必要箇所に充分に供給することが困難になる。また、９５重量％を超える多量の配合では、固形潤滑剤に特有の機能を果たさない場合がある。
【００３９】
この発明に用いる潤滑成分としては、発泡体を形成する固形物を溶解しないものであれば種類を選ばずに使用することができるが、例えば潤滑油、グリース、ワックスなどを単独もしくは混合して用いても良い。
【００４０】
この発明に用いる潤滑油としては、パラフィン系やナフテン系の鉱物油、エステル系合成油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油、ＧＴＬ基油、フッ素油、シリコーン油等の一般的に使用されている潤滑油またはそれらの混合油が挙げられる。
【００４１】
この発明に使用するグリースの増ちょう剤としては、リチウム石鹸、リチウムコンプレックス石鹸、カルシウム石鹸、カルシウムコンプレックス石鹸、アルミニウム石鹸、アルミニウムコンプレックス石鹸等の石鹸類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００４２】
このウレア系増ちょう剤としては、例えば、ジウレア化合物、ポリウレア化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００４３】
ジウレア化合物は、例えばジイソシアネートとモノアミンの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、フェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、へキサンジイソシアネート等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、へキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、アニリン、p−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。
【００４４】
ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン等が挙げられる。グリースの基油としては、前述の潤滑油と同様のものを用いることができる。
【００４５】
この発明に使用するワックスとしては炭化水素系合成ワックス、ポリエチレンワックス、脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸アミド系ワックス、ケトン・アミン類、水素硬化油などどのようなものでも良い。これらのワックスに使用する油成分としては前述の潤滑油と同様のものを用いることができる。
【００４６】
以上述べたような潤滑成分には、さらに二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤、有機モリブデン等の摩擦調整剤、アミン、脂肪酸、油脂類等の油性剤、アミン系、フェノール系などの酸化防止剤、石油スルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、ソルビタンエステルなどの錆止め剤、イオウ系、イオウ−リン系などの極圧剤、有機亜鉛、リン系などの摩耗防止剤、ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤などの各種添加剤を含んでいても良い。
【００４７】
樹脂成分を発泡させる手段としては周知の発泡手段を採用すればよく、例えば、水、アセトン、ヘキサン等の比較的沸点の低い有機溶媒を加熱し、気化させる物理的手法やエアーや窒素などの不活性ガスを外部から吹き込む機械的発泡方法、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）やアゾジカルボンイミド（ＡＤＣＡ）等のように温度や光によって分解し、窒素ガスなどを発生させる分解型発泡剤を使用する、などの方法が挙げられる。また、原料として反応性の高いイソシアネート基を持つ場合には、それと水分子との化学反応によって生じる二酸化炭素による化学的発泡を用いても良い。
【００４８】
このような反応を伴う発泡を用いるには必要に応じて触媒を使用することが望ましく、例えば、３級アミン系触媒や有機金属触媒などが用いられる。
【００４９】
３級アミン系触媒としてはモノアミン類、ジアミン類、トリアミン類、環状アミン類、アルコールアミン類、エーテルアミン類、イミダゾール誘導体、酸ブロックアミン触媒などが挙げられる。
【００５０】
また、有機金属触媒としてはスタナオクタエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンマーカプチド、ジブチルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンマレエート、ジオクチルチンジマーカプチド、ジオクチルチンチオカルボキシレート、オクテン酸鉛などが挙げられる。また、反応のバランスを整えるなどの目的でこれら複数種類を混合して用いても良い。
【００５１】
樹脂成分の発泡倍率は１．１倍以上２００倍未満であることが望ましい。発泡倍率１．１倍未満の場合は気泡体積が小さく、または固形物が硬すぎて変形しないなどの不具合がある。また、２００倍以上の時には外力に耐える強度を得ることが困難となり、使用中に破損や破壊に至ることがある。
【００５２】
なお、多孔性固形潤滑剤に代えて、二硫化モリブデン、ＰＴＦＥ、グラファイト等の固体潤滑剤を用いることもできる。
【００５３】
このように、潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂに固体潤滑剤を保持させると、潤滑油のような液体潤滑剤と異なり、摩擦面材料同士の接触が生じにくい。また、潤滑油による流体潤滑では高い荷重領域や低速域で油膜切れが発生しやすいのに対し、固体潤滑剤は摩擦面に固体潤滑膜が形成され、摩擦面材料の接触を抑制しかじりが発生し難いという点で有効である。これにより、潤滑剤溜りに潤滑剤が随時供給される。
【００５４】
特に、固体潤滑剤を前記のような多孔性固形潤滑剤とすると、軸受内部空間に封入する潤滑油が多孔性固形潤滑剤に染み込みにくく、潤滑油が軸受内部空間外に流出するのを最小限に留めることが可能となる。また、多孔性固形潤滑剤に含有される潤滑成分が、必要な量だけ染み出し、摺接部の潤滑を補うことができるという点で有効である。
【００５５】
次に、本発明の第２実施形態の複列軸受について説明する。この場合、図３に示すように、内輪２ａ、２ｂの内径面の面取り１３ａ、１３ｂとはめあい部１２ａ、１２ｂとの繋ぎ部１９ａ、１９ｂに面する車軸１の外径面に、疵付防止手段としての潤滑剤溜り３１ａ、３１ｂを設けている。これにより、繋ぎ部１９ａ、１９ｂに潤滑剤を供給することができ、車軸１の回転時に、内輪内径面と車軸１との間で微少の繰り返し滑りが発生しても、内輪内径面と車軸１との間の摩擦を小とすることができて、車軸１に疵が発生することを防止できる。
【００５６】
なお、図３に示す複列軸受において、図１及び図２の構成と同様のものについては、図１及び図２と同一符号を付し、その説明を省略する。このため、第２実施形態の複列軸受においても、前記第１実施形態と同様の効果を有する。
【００５７】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂは、内輪２ａ、２ｂや車軸１の全周にわたって設けたが、周方向に沿って所定ピッチで設けてもよい。潤滑剤溜り１８ａ、１８ｂの断面形状としては、種々の形状を採用することができ、その大きさも、潤滑剤を保持できる大きさであれば任意に設定することができる。また、貫通孔２３ａ、２３ｂや間座１５（連通孔２４）を省略してもよい。連通孔２４の配設ピッチとしては、１２０°ピッチに限られない。
【００５８】
軟質被膜３０ａ、３０ｂは、車軸１より硬度が低いものであれば、銅に限られず、金、銀、マンガン等種々のものを採用することができる。また、内輪２ａ、２ｂの内径面の全体にわたって軟質被膜３０ａ、３０ｂを形成することができる。
【００５９】
実施形態では転動体４ａ、４ｂとして円すいころを用いた円すいころ軸受であったが、円筒ころを用いた円筒ころ軸受とすることもできる。さらには、鉄道車両の車軸用軸受装置以外のものにも本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態を示す複列軸受の要部断面図である。
【図２】前記図１の複列軸受の要部拡大断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す複列軸受の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 軸（車軸）
２ａ、２ｂ 内輪
３ 外輪
４ａ、４ｂ 円すいころ
１２ａ、１２ｂ はめあい部
１３ａ、１３ｂ 面取り
１８ａ、１８ｂ、３１ａ、３１ｂ 潤滑剤溜り
１９ａ、１９ｂ 繋ぎ部
２３ａ、２３ｂ 貫通孔
２４ 連通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の外周側に嵌められた内輪と、前記内輪の外周側に配置された外輪と、前記内輪および前記外輪間に配置された複列の転動体とを備え、内輪の内径面の一端に面取りが形成されると共に、面取りに隣接する内輪の内径面に、軸が嵌合するはめあい部が形成された複列軸受において、
内輪の内径面の、面取りとはめあい部との間に潤滑剤溜りを設けて疵付防止手段を構成したことを特徴とする複列軸受。
【請求項２】
軸の外周側に嵌められた内輪と、前記内輪の外周側に配置された外輪と、前記内輪および前記外輪間に配置された複列の転動体とを備え、内輪の内径面の一端に面取りが形成されると共に、面取りに隣接する内輪の内径面に、軸が嵌合するはめあい部が形成された複列軸受において、
軸の外径面に、内輪の内径面の面取りとはめあい部との繋ぎ部に面する潤滑剤溜りを設けて疵付防止手段を構成したことを特徴とする複列軸受。
【請求項３】
前記潤滑剤溜りに潤滑剤を供給する潤滑剤供給路を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２の複列軸受。
【請求項４】
前記潤滑剤供給路が、内輪を貫通する貫通孔であることを特徴とする請求項３の複列軸受。
【請求項５】
前記潤滑剤供給路が、内輪間に配置された間座を貫通する連通孔であることを特徴とする請求項３の複列軸受。
【請求項６】
前記潤滑剤溜りに固体潤滑剤を保持させたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項の複列軸受。
【請求項７】
鉄道車両車軸用軸受であって、前記外輪を軸箱の内周面に嵌合させ、前記内輪を車軸の外周面に嵌合させたことを特徴とする前記請求項１〜請求項６のいずれか１項の複列軸受。
【請求項１】
軸の外周側に嵌められた内輪と、前記内輪の外周側に配置された外輪と、前記内輪および前記外輪間に配置された複列の転動体とを備え、内輪の内径面の一端に面取りが形成されると共に、面取りに隣接する内輪の内径面に、軸が嵌合するはめあい部が形成された複列軸受において、
内輪の内径面の、面取りとはめあい部との間に潤滑剤溜りを設けて疵付防止手段を構成したことを特徴とする複列軸受。
【請求項２】
軸の外周側に嵌められた内輪と、前記内輪の外周側に配置された外輪と、前記内輪および前記外輪間に配置された複列の転動体とを備え、内輪の内径面の一端に面取りが形成されると共に、面取りに隣接する内輪の内径面に、軸が嵌合するはめあい部が形成された複列軸受において、
軸の外径面に、内輪の内径面の面取りとはめあい部との繋ぎ部に面する潤滑剤溜りを設けて疵付防止手段を構成したことを特徴とする複列軸受。
【請求項３】
前記潤滑剤溜りに潤滑剤を供給する潤滑剤供給路を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２の複列軸受。
【請求項４】
前記潤滑剤供給路が、内輪を貫通する貫通孔であることを特徴とする請求項３の複列軸受。
【請求項５】
前記潤滑剤供給路が、内輪間に配置された間座を貫通する連通孔であることを特徴とする請求項３の複列軸受。
【請求項６】
前記潤滑剤溜りに固体潤滑剤を保持させたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項の複列軸受。
【請求項７】
鉄道車両車軸用軸受であって、前記外輪を軸箱の内周面に嵌合させ、前記内輪を車軸の外周面に嵌合させたことを特徴とする前記請求項１〜請求項６のいずれか１項の複列軸受。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１３８８８０（Ｐ２００９−１３８８８０Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１７３９０（Ｐ２００７−３１７３９０）
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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