軸受パッキン
【課題】グリースの漏れを確実に防止でき、且つゴム製のパッキン本体の変形によりグリース基油の流動を支障しないようにした。
【解決手段】軸受パッキン２０は、軸受の外輪と内輪との間の間隙部に沿って環状に形成され軸受側端面に開口部を有する環状充填室１４ｂと、この環状充填室１４ｂの外側に部分的に拡大して形成され軸受側端面に開口部を有する外側充填室１４ｃとを備えた軸受蓋１４の軸受側端面に設け、軸受側端面の周方向に沿って配置される変形性を有するゴム製のゴム板２１と、このゴム板２１の一方の面に配置される平板状補強部材２２とを備えている。
【解決手段】軸受パッキン２０は、軸受の外輪と内輪との間の間隙部に沿って環状に形成され軸受側端面に開口部を有する環状充填室１４ｂと、この環状充填室１４ｂの外側に部分的に拡大して形成され軸受側端面に開口部を有する外側充填室１４ｃとを備えた軸受蓋１４の軸受側端面に設け、軸受側端面の周方向に沿って配置される変形性を有するゴム製のゴム板２１と、このゴム板２１の一方の面に配置される平板状補強部材２２とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリース（半固体状潤滑剤）によって軸受を潤滑するためのグリース溜りを備えた軸受蓋に取り付ける軸受パッキンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸受の潤滑のために軸受の内部にグリースを封入するのに加えて、軸受の近傍にグリース溜り（以下、充填室という）を設け、この充填室にグリースを充填している。このような潤滑構造として、車両用モーターでは軸方向の寸法に制限があるため、機外側に配置される軸受蓋に環状充填室と、外側充填室とを設ける構造が知られている。この場合、外側充填室が軸受外輪よりも外径が大きくなり、この場合軸受蓋で軸受外輪を押えるためには機内側の軸受蓋との間に隙間を設ける必要があるため、生じる隙間にパッキンが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、このようなパッキンとして、液状パッキンが採用される場合もあるが、この場合、メンテナンスがし難く、塗布する手間も大きいという欠点があるうえ、作業者の塗り方によってグリース漏れの防止性能に差が出ることから、一般的にはニトリルゴム製の板状パッキンが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−７１５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の軸受に設けられているグリースの潤滑構造では、以下のような問題があった。
すなわち、従来のゴム製のパッキンは、外側充填室の開口部上に重なるようにして形成されており、軸受使用による熱やグリースによる膨潤により変形したり、パッキンが厚さ方向に圧縮されて空間部、つまり外側充填室内へ膨張してはみ出しが起こる。これにより、パッキンが充填室中のグリースを押し、環状充填室と外側充填室との通路を支障し、グリース基油の流動を阻害するという不具合があった。また、外側充填室の開口部上に重なる領域をくり抜くことが考えられるが、パッキン本体に狭小部が生じ、パッキン本体がずれて外側充填室内に落ち込んだり、折れ曲がった状態で取り付けられるという不具合があった。
その結果、本来、軸受の潤滑に寄与すべき外側充填室のグリースの基油の軸受への移動が妨げられ、潤滑状態が悪くなって効果的な潤滑ができないという問題があり、その点で改良の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、グリースの漏れを確実に防止でき、且つゴム製のパッキン本体の変形によりグリース基油の流動を支障しない軸受パッキンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る軸受パッキンでは、軸受の外輪と内輪との間の間隙部に沿って環状に形成され軸受側端面に開口部を有する環状充填室と、環状充填室の外側に部分的に拡大して形成され軸受側端面に開口部を有する外側充填室とを備えた軸受蓋の軸受側端面に設けられる軸受パッキンであって、軸受側端面に配置される変形性を有するパッキン本体と、パッキン本体に接した状態で設けられる剛性を有する補強部材と、を備え、補強部材は、パッキン本体の外周または内周の少なくとも一部を含む円弧状に埋設されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明では、補強部材の剛性によって変形性を有するパッキン本体が補強または安定保持されるので、軸受蓋の軸受側端面に対する取り付け状態が良好となり、環状充填室及び外側充填室からのグリースの漏れを防止することができる。
そして、補強部材が外周に埋設されている場合には、外側充填室の開口部が大きな場合であっても、パッキン本体の外側充填室の開口部上に重なる領域の変形を抑えることができ、パッキン本体が外側充填室内に落ち込むのを防止することができる。また、補強部材が内周に埋設されている場合には、外側充填室の開口部上に重なる領域に補強部材を通過させることができるので、パッキン本体の前記領域の変形を防ぐことができ、外側充填室内に落ち込むのを防止することができる。
【０００８】
また、本発明に係る軸受パッキンでは、補強部材は、パッキン本体における外側充填室の外周縁端から半径方向の内方へ張り出した位置に埋設されていてもよい。
この場合、パッキン本体の外側充填室の開口部上に重なる領域の変形を補強部材により押さえることが可能となり、これによりパッキン本体が外側充填室内に落ち込むことを防ぐことができ、外側充填室内のグリース基油の流動を支障するといった不具合をなくすことができる。
【０００９】
また、本発明に係る軸受パッキンでは、補強部材は、パッキン本体における外側充填室の開口部上に重なる領域の外郭部を囲む位置に埋設されていてもよい。
本発明では、外側充填室の開口部が大きな場合であっても、パッキン本体の外側充填室の開口部上に重なる領域の変形を抑えることができ、パッキン本体が外側充填室内に落ち込むのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の軸受パッキンによれば、パッキン本体が剛性を有する補強部材によって補強されるので、軸受蓋の軸受側端面に対する取付け性が向上し、グリースの漏れを確実に防止することができる。また、パッキン本体の適宜な位置に補強部材を配置することで、パッキン本体の変形を抑えることができ、これによりグリース溜り内にパッキン本体が落ち込み、グリース溜り内のグリース基油の流動が支障されるといった不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態による軸受パッキンを備える電動機枠体及びシャフトの断面図である。
【図２】軸受の第１軸受蓋の平面図であって、図１に示すＡ方向から見た図である。
【図３】図２に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】（ａ）は図２に示す第１軸受蓋の内側端面に軸受パッキンを配置させた状態の平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】第２の実施の形態による軸受パッキンの平面図であって、図４（ａ）に対応する図である。
【図６】図５に示す軸受パッキンの平面図である。
【図７】第３の実施の形態による軸受パッキンの平面図であって、図４（ａ）に対応する図である。
【図８】第４の実施の形態による軸受パッキンの平面図であって、図４（ａ）に対応する図である。
【図９】第５の実施の形態による軸受パッキンの平面図であって、図４（ａ）に対応する図である。
【図１０】第６の実施の形態による軸受パッキンの平面図であって、図４（ａ）に対応する図である。
【図１１】第７の実施の形態による軸受パッキンの断面図であって、図４（ｂ）に対応する図である。
【図１２】第８の実施の形態による軸受パッキンの図であって、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線断面図である。
【図１３】（ａ）は変形例による軸受パッキンの平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＥ−Ｅ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明による軸受パッキンの第１の実施の形態について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１は、本第１の実施の形態による軸受パッキンを備える電動機枠体２およびシャフト１を示している。シャフト１は、図示しないギア、車軸を介して主電動機の動力を車輪に伝えるものである。電動機枠体２は、電動機を収容する部材であり、鉄道車両の駆動用電動機（主電動機）を収容する外枠などである。すなわち、電動機枠体２は、フレーム３と、ブラケット４、５と、給脂栓６、７と、カラー８〜１１と、軸受１２、１３と、軸受蓋１４〜１７などから構成されている。
【００１３】
フレーム３は、図示しない電動機の固定子を固定し支持する部材であり、両端部にフランジ部３ａ、３ｂが形成されている。一方の第１ブラケット４は、フレーム３と第３軸受蓋１６とを連結する部材であり、フレーム３のフランジ部３ａと接合するフランジ部４ａと、グリースＧを充填するときにこのグリースＧが流入する流路４ｂとが形成されている。
他方の第２ブラケット５は、フレーム３と第４軸受蓋１７とを連結する部材であり、フレーム３のフランジ部３ｂと接合するフランジ部５ａとが形成されている。
【００１４】
給脂栓６、７は、流路４ｂ、１７ｃの流入口にねじ込まれてこれらの流入口を開閉自在に塞ぐ部材であり、給脂栓６、７にはこれらの流入口の内側に形成された雌ねじ部と噛み合う雄ねじ部が形成されている。カラー８〜１１はシャフト１の両端部に嵌め込まれた円環状の部材である。
軸受１２、１３は、シャフト１を回転自在に支持する転がり軸受であり、第１軸受１２は玉軸受であり、第２軸受１３はころ軸受である。軸受１２、１３は、転動体１２ａ、１３ａと、この転動体１２ａ、１３ａを等間隔に保持する保持器１２ｂ、１３ｂと、この保持器１２ｂ、１３ｂの外側で回転する外輪１２ｃ、１３ｃと、この保持器１２ｂ、１３ｂの内側で回転する内輪１２ｄ、１３ｄとから構成されている。ここで、軸受１２、１３は、内部にグリースＧが過剰に詰め込まれるとこのグリースＧの撹拌熱によって発熱するため、初期状態時には一般に空間容積の１／３程度のグリースＧが詰め込まれている。
【００１５】
第１軸受蓋１４及び第３軸受蓋１６は、第１軸受１２を固定する部材であり、第２軸受蓋１５及び第４軸受蓋１７は第２軸受１３を固定する部材である。これら軸受蓋１４〜１７は、アルミニウム又は鉄などからなる鋳造品や機械加工部品であり、第１軸受蓋１４及び第２軸受蓋１５は電動機枠体２の外側に、第３軸受蓋１６及び第４軸受蓋１７は電動機枠体２の内側に装着されている。第１軸受蓋１４は、第３軸受蓋１６との間で第１軸受１２を挟み込むようにボルトによって第３軸受蓋１６に固定されており、第２軸受蓋１５は第２軸受１３を挟み込むようにボルトによって第４軸受蓋１７に固定されている。
第１軸受蓋１４及び第２軸受蓋１５は、いずれもほぼ同一の構造であり、図２及び図３に代表の第一軸受蓋の正面図と断面図を示す。また、第３軸受蓋１６及び第４軸受蓋１７についても、いずれもほぼ同一の構造となっている。
なお、以下では、第１軸受蓋１４、第３軸受蓋１６側について説明し、第２軸受蓋１５、第４軸受蓋１７側の部分については第１軸受蓋１４、第３軸受蓋１６側の部分と対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１６】
図２および図３に示すように、第１軸受蓋１４は、充填室１４ａと貫通孔１４ｅ、１４ｆとを備えている。充填室１４ａは、第１軸受１２を潤滑するためのグリースＧを充填する部分であり、環状充填室１４ｂと、外側充填室１４ｃとを有する。環状充填室１４ｂと外側充填室１４ｃは、図３に示すように、断面形状がそれぞれ略四角形に形成されており、互いに電動機枠体２の内側端面１４ｇ（本発明の軸受側端面に相当）側で結合して連通している。
【００１７】
環状充填室１４ｂは、第１軸受１２を潤滑するためのグリースＧを充填する部分である。環状充填室１４ｂは、外輪１２ｃと内輪１２ｄとの間の間隙部（軸受開口部）に沿って形成されており、貫通孔１４ｅを囲むように円環状に形成された凹状の溝である。
【００１８】
外側充填室１４ｃは、環状充填室１４ｂに沿って外側に拡大して形成されており、この環状充填室１４ｂの一部と結合する凹状の空胴である。環状充填室１４ｂ及び外側充填室１４ｃは、内側端面１４ｇに開口部を有する。外側充填室１４ｃの外径は、外輪１２ｃの外径寸法よりも大きく形成されている。外側充填室１４ｃは、平面視（図２で紙面に向かう方向）左右方向で中心を挟んで対称位置に各２つずつで計４つが設けられている。
【００１９】
貫通孔１４ｅの内周側には、図１に示すカラー８が配置されている。貫通孔１４ｆは、第１軸受蓋１４を第３軸受蓋１６に固定するためのボルトを挿入する挿入孔である。
【００２０】
図１に示すように、第３軸受蓋１６は、環状充填室１６ａと、貫通孔１６ｂと、流路１６ｃと、供給口１６ｄなどを備えている。環状充填室１６ａは、第１軸受１２を潤滑するためのグリースＧを充填する部分である。環状充填室１６ａは、外輪１２ｃと内輪１２ｄとの間の間隙部に沿って形成されており、貫通孔１６ｂを囲むように円環状に形成された凹部である。貫通孔１６ｂの内周側にはカラー９が配置されている。流路１６ｃは、グリースＧを充填するときにこのグリースＧが流入する部分であり、一方の端部（上流側）がブラケット４の流路４ｂと接続し、他方の端部（下流側）が第１軸受１２に向かって開口している。供給口１６ｄは、第１軸受１２を通過して環状充填室１４ｂにグリースＧを供給するための開口部である。
【００２１】
このような構成により、グリースＧによって第１軸受１２及び第２軸受１３を潤滑する構造であって、環状充填室１４ｂ、１５ｂ内に封入されたグリースＧを第１軸受１２、第２軸受１３に供給してこの軸受１２、１３を潤滑する。
そして、第１軸受１２の径方向外側の位置で、第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇと第３軸受蓋１６の第１軸受蓋１４側の端面（外側端面１６ｅ）との間には、軸受パッキン２０（２０Ａ）が介挿されており、充填室１４ａ内を循環するグリースＧの漏れが防止される構成となっている。
【００２２】
次に、軸受パッキン２０について図４等に基づいて詳細に説明する。
ここで、軸受パッキン２０についても、第１軸受１２側と第２軸受１３側でほぼ同一形状であるので、第１軸受１２側の軸受パッキン２０についてのみ説明し、第２軸受１３側の軸受パッキン２０については詳細な説明を省略する。
【００２３】
図４（ａ）および（ｂ）に示す軸受パッキン２０（２０Ａ）は、図１に示すように、第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇに沿って配置される平板状のゴム板２１（パッキン本体）と、このゴム板２１の一方の面（ここでは内側端面１４ｇ側の面、図４（ａ）ではゴム板２１の裏面側）に配置される平板状補強部材２２との複合パッキンである。すなわち、平板状補強部材２２は、第１軸受蓋１４とゴム板２１とによって挟持された状態となっている。
【００２４】
ゴム板２１は、外径寸法が第１軸受蓋１４とほぼ同径で、且つ内周部２１ａの内径寸法が第１軸受１２の外径寸法にほぼ一致する略環状をなし、さらにボルト挿通用の貫通孔１４ｆ（図２参照）に対応する開口穴２１ｂを開けた形状となっている。ゴム板２１の材質としては、例えばニトリルゴム等を採用することができる。
平板状補強部材２２は、ゴム板２１と平面視同形状で、体積変形が少ない例えば金属板から形成されている。
【００２５】
ゴム板２１と平板状補強部材２２は、適宜な接着剤により接着してもよいし、非接着状態であってもかまわない。平板状補強部材２２の材質としては、必要な剛性をもつ材料として例えばアルミニウム、鉄などの金属製の部材を採用することができるが、金属製でなくてもよい。なお、アルミニウムの場合は、軟性を有することから、軸受パッキン２０が押圧されたときにゴム板２１とともに圧縮作用を期待できる。ただし、イオン化の傾向が異なるので電触防止の観点からアルマイト処理を行うようにする。
【００２６】
また、ゴム板２１と平板状補強部材２２との接着には、耐油性の高いニトリルゴム系の接着剤、シリコン系接着剤等が使用される。なお、ゴム板２１に押付け力が作用して平板状補強部材２２と第１軸受蓋１４との間が液密に接触するので、双方の間に液状パッキンは不要である。
【００２７】
具体的なゴム板２１の厚さ寸法としては、例えば、軸受パッキン２０が介挿される隙間（すなわち、第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇと第３軸受蓋１６の外側端面１６ｅとの間の隙間）のうち、ゴム板２１が密封すべき隙間が２．５ｍｍであるとき、ゴム弾性力に基づいて３ｍｍに設定することができる。
【００２８】
上述した本実施の形態による軸受パッキン２０では、ゴム板２１が剛性を有する平板状補強部材２２によって補強されるので、第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇに対する取付け性が向上し、環状充填室１４ｂ及び外側充填室１４ｃからのグリースＧの漏れを確実に防止することができる。
そして、本軸受パッキン２０では、ゴム板２１と同形状の平板状補強部材２２を配置させるだけの簡単な構造であるので、加工が容易となる効果を奏する。
【００２９】
また、ゴム板２１の一方の面に平板状補強部材２２を配置することで、ゴム板２１の形状を保持した状態のまま第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇに取り付けることができ、ゴム板２１の変形を抑えることができる。そのため、ゴム板２１がずれて外側充填室１４ｃ内に落ち込んだり、折れ曲がった状態で取り付けられるといった不具合をなくすことが可能となり、取付け性が向上し、これによりグリース漏れを防止することができる。
また、平板状補強部材２２は、外側充填室１４ｃの外周縁端から第１軸受蓋１４の径方向の内側に向けて張り出した状態となっている。そのため、ゴム板２１が外側充填室１４ｃ内に落ち込むことを防ぐことができ、外側充填室内のグリース基油の流動を支障するといった不具合をなくすことができる。
【００３０】
次に、本発明の軸受パッキンによる他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。なお、必要に応じて、図１〜３の符号、部材を用いて説明する。
【００３１】
図５に示すように、第２の実施の形態による軸受パッキン２０Ｂは、切抜部２３ａを形成させたゴム板２３（パッキン本体）と、このゴム板２３の一方の面（図１に示す内側端面１４ｇ側の面、図５ではゴム板２３の裏面側）に配置される外側リング補強部材２４（補強部材、図５に示す点線）との複合パッキンである。すなわち、外側リング補強部材２４は、図１に示す第１軸受蓋１４とゴム板２３とによって挟持された状態となっている。
【００３２】
図５および図６に示すように、ゴム板２３は、外径寸法が第１軸受蓋１４とほぼ同径で、且つ内径寸法が第１軸受１２の外径寸法に一致する略環状をなし、内周部２３ｄは各外側充填室１４ｃに重なる領域を切り抜いた形状の切抜部２３ａを有し、且つボルト挿通用の貫通孔１４ｆ（図２参照）に対応する開口穴２３ｂを開けた形状となっている。
【００３３】
外側リング補強部材２４は、ゴム板２３の外周部に沿って配置される円環状で、体積変形が少ない例えば金属板あるいは針金材であり、切抜部２３ａより外周側に位置する狭小部２３ｃを通過するように配置され、その外周側狭小部２３ｃを補強している。
なお、ゴム板２３および外側リング補強部材２４の材質は、上述した第１の実施の形態による図４に示すゴム板２１、平板状補強部材２２と同じであり、接着方法についても第１の実施の形態と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３４】
ゴム板２３の切抜部２３ａは、外側充填室１４ｃの形状よりも僅かに大きめに成型することが好ましい。この場合、ゴム板２３が押圧により面方向に拡大することにより外側充填室１４ｃ内にはみ出したり、ボルト挿通用の第１軸受蓋１４の貫通孔１４ｆを塞ぐといった不具合を防止することができる。
なお、ゴム板２３の切抜部２３ａを外側充填室１４ｃの形状よりも大きく切り抜き過ぎると、外側充填室１４ｃの外周部と切抜部２３ａの内周部との間にできる隙間にグリースＧあるいはグリースから浸み出た基油が溜まるので、このような隙間ができないように留意して切抜部２３ａの大きさを設定することが好ましい。
【００３５】
また、本実施の形態では、軸受パッキン２０Ｂの厚み分の空間ができるが、その部分にはグリースＧを封入すればよい。
【００３６】
このように構成される第２の実施の形態による軸受パッキン２０Ｂでは、上述した第１の実施の形態と同様に、外側リング補強部材２４の剛性によって変形性を有するゴム板２３が補強されるので、第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇに対する取り付け状態が良好となり、環状充填室１４ｂ及び外側充填室１４ｃからのグリースＧの漏れを防止することができる。
そして、ゴム板２３の内周側に切抜部２３ａが形成されているので、その切抜部２３ａの外周側の狭小部２３ｃに円環状の外側リング補強部材２４を通過させて配置することが可能となり、その狭小部２３ｃを補強することができる。
【００３７】
また、外側充填室１４ｃの開口部上に重なる領域のゴム板２３を切り抜いて取り除かれた状態となるので、ゴム板２３が外側充填室１４ｃ内に落ち込むことを防ぐことができ、外側充填室１４ｃ内のグリース基油の流動を支障するといった不具合をなくすことができる。
【００３８】
そして、本軸受パッキン２０Ｂでは、ゴム板２３の面に沿って外側リング補強部材２４を配置させるだけの簡単な構造であるので、加工が容易となる効果を奏する。
さらに、外側リング補強部材２４によって補強された軸受パッキン２０Ｂは、ゴム板２３の形状を保持した状態のまま第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇに取り付けることができ、ゴム板２３がずれて外側充填室１４ｃ内に落ち込んだり、折れ曲がった状態で取り付けられるといった不具合をなくすことが可能となり、取付け性が向上し、これによりグリース漏れを防止することができる。
【００３９】
図７に示すように、第３の実施の形態による軸受パッキン２０Ｃは、平面視でリング状のゴム板２１（パッキン本体）と、このゴム板２１の一方の面（ここでは内側端面１４ｇ側の面、図６でゴム板２３の裏面側））に沿って配置される内側リング補強部材２８（補強部材、図７に示す点線）とからなる。すなわち、内側リング補強部材２８は、図１に示す第１軸受蓋１４とゴム板２１とによって挟持されている。
【００４０】
内側リング補強部材２８は、ゴム板２１の内周部２１ａに沿って配置される円環状の例えば金属板あるいは針金材であり、ゴム板２１の外側充填室１４ｃの開口部上に重なる領域が外側充填室１４ｃ側に落ち込まないように支持し、補強する機能を有している。
【００４１】
本第３の実施の形態による軸受パッキン２０Ｃでは、外側充填室１４ｃの開口部上に重なる領域に内側リング補強部材２４を通過させることができるので、ゴム板２１の前記領域の変形を抑えることが可能となり、これによりゴム板２１が外側充填室１４ｃ内に落ち込むことを防ぐことができ、外側充填室１４ｃ内のグリース基油の流動を支障するといった不具合をなくすことができる。
【００４２】
次に、図８〜図１０に示す第４〜６の実施の形態による軸受パッキン２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆはいずれも、上述した第１の実施の形態のゴム板２１を用いるとともに、平面視で外側充填室１４ｃに重なる領域の外郭部を囲むように配された枠状補強部材２５、２６、２７（補強部材）を設けた構造である。枠状補強部材２５、２６、２７は、上述した外側リング補強部材２４（図４）や内側リング補強部材２８（図７）と同様の体積変形の少ない例えば金属板あるいは針金材などの金属製の部材が採用される。
【００４３】
図８に示す第４の実施の形態の軸受パッキン２０Ｄは、４箇所の外側充填室１４ｃ、１４ｃ、…のそれぞれの開口部上に重なる領域の外郭部に枠状補強部材２５が配置された構成となっている。
【００４４】
図９に示す第５の実施の形態の軸受パッキン２０Ｅは、４箇所の外側充填室１４ｃ、１４ｃ、…のうち対になる２箇所の外側充填室１４ｃ、１４ｃの開口部上に重なる領域を囲う外郭部に枠状補強部材２６が配置された構成となっている。
【００４５】
図１０に示す第６の実施の形態の軸受パッキン２０Ｆは、４箇所の外側充填室１４ｃ、１４ｃ、…のうち対になる２箇所の外側充填室１４ｃ、１４ｃの開口部上に重なる領域を囲う外郭部に設けられた枠部２７ａと、この枠部２７ａの内側に縦横に配置され枠部２７ａに接続した支持部２７ｂ、２７ｃとを有する枠状補強部材２７が配置された構成となっている。
【００４６】
上記第４〜第６の実施の形態による軸受パッキン２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆでは、外側充填室１４ｃの開口部が大きな場合であっても、ゴム板２１の外側充填室１４ｃの開口部上に重なる領域の変形を抑えることができ、ゴム板２１が外側充填室１４ｃ内に落ち込むのを防止することができる。
【００４７】
次に、図１１に示すように、第７の実施の形態の軸受パッキン２０Ｇは、上述した第１の実施の形態による軸受パッキン２０Ａにおける補強板２２（図４（ｂ）参照）が第１軸受蓋１４に一体的に設けられた構成となっている。なお、第２軸受蓋１５（図１）も第１軸受蓋１４と同様の構成であるので、第１軸受蓋１４について以下説明する。
第７の実施の形態の第１軸受蓋１４は、端面１４ｇに所定厚さをなすとともに、ゴム板２１と同形状で一定の幅寸法を有する補強部１４ｈ(補強部材)が設けられている。なお、この補強部１４ｈは、第１軸受部１４と別で製作してから接着等により第１軸受部１４に一体とする製造方法によるものでもよいし、第１軸受部１４の製造時に予め一体で形成する製造方法によるものであってもかまわない。
本第７の実施の形態では、第１軸受部１４に対する加工がゴム板２１のみとなるので、部品点数が減り、製造工程の手間と時間の低減を図ることができる。
【００４８】
また、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、第８の実施の形態による軸受パッキン２０Ｈは、上述した第７の実施の形態による補強部１４ｈ（図１１）に代えて、外側充填室１４ｃにおける張り出し長さを変更したものである。すなわち、第７の実施の形態の補強部１４ｈでは外側充填室１４ｃの開口をほぼ覆うように設けられているが、本第８の実施の形態では外側充填室１４ｃにおいて、補強部１４ｊの幅寸法を小さくし、外周縁端１４ｉからの張り出し長さを短くしたものであり、その張り出し端部の位置が外側充填室１４ｃの開口の径方向で略半分の位置となっている。そして、この補強部１４ｊ上に重なってゴム板２１が配置されている。
この場合、補強部１４ｈで外側充填室１４ｃの開口全体を塞ぐことがなくなるので、グリースの充填や清掃の作業性が向上される利点がある。
【００４９】
以上、本発明による軸受パッキンの第１〜第８の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では平板状補強部材２２、外側リング補強部材２４、内側リング補強部材２８、枠状補強部材２５〜２７をゴム板２１、２３の第１軸受蓋１４側に設けているが、これに限定されることはなく、ゴム板２１、２３のどちらの面に補強部材を配置してもよく、ゴム板２１、２３の第３軸受蓋１６側に設けてもよい。そして、例えば２枚のパッキン本体同士によって補強部材を挟持させる構成とすることも可能である。
さらに、パッキン本体の面側に補強部材が接した状態とする構成であることに制限されることはなく、パッキン本体内に補強部材が埋設された構成であってもよい。
【００５０】
そして、本実施の形態では軸受パッキン２０（２０Ａ〜２０Ｆ）を介挿する部分の軸受蓋１４、１６のそれぞれ端面１４ｇ、１６ｅは平坦面としているが、補強部材分だけ厚みが大きくなるので、その補強部材の厚み分に相当する溝を軸受蓋１４、１６の端面１４ｇ、１６ｅやゴム板２１、２３に形成しておくことが好ましい。この場合、円環状をなす補強部材（上述した第２及び第３の実施の形態による外側リング補強部材２４、内側リング補強部材２４）の方が加工上有利である。
【００５１】
補強部材としては、パッキン本体にリング状の溝を切ってリング状の補強部材を係合させる場合にはＯリングや、溝に嵌合させてパッキン本体に張力を付与可能なスプリングのようなものでもよい。
さらに、補強部材２２、２４〜２８の位置、形状、大きさ等は、本実施の形態に制限されることはない。
【００５２】
さらにまた、本実施の形態では、鉄道車両の主電動機のシャフト１を支持する軸受１２、１３を例に挙げて説明したがこれに限定するものではなく、この発明は軸受一般に適用することができる。
【００５３】
また、図１３（ａ）、（ｂ）に示す変形例のように、第１の実施の形態の軸受パッキン２０Ａに代えて、第１軸受蓋１４の外側充填室１４ｃの開口部上に重なる領域のゴム板２１、及び平板状補強部材２２を切り抜いて取り除かれた軸受パッキン２０Ｉを採用しても良い。この場合は、外側充填室の縁となる狭小部において、パッキン本体が外側充填室内に落ち込むことを防ぐため、パッキン本体と補強部材とは接着している方が有利である。
この場合も、パッキン本体２１が外側充填室１４ｃ内に落ち込むのを防ぐことができるうえ、平板状補強部材２２の使用部材量が少なくなるので軽量化を図ることができる。
【００５４】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した複数の実施の形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１ シャフト
２ 電動機枠体
１２ 第１軸受
１３ 第２軸受
１４ 第１軸受蓋
１４ａ 充填室
１４ｂ 環状充填室
１４ｃ 外側充填室
１４ｇ 内側端面（軸受側端面）
１４ｈ、１４ｊ 補強部（補強部材）
１５ 第２軸受蓋
１６ 第３軸受蓋
１６ｅ 外側端面
１７ 第４軸受蓋
２０（２０Ａ〜２０Ｉ） 軸受パッキン
２１、２３ ゴム板（パッキン本体）
２３ａ 切抜部
２３ｂ 開口穴
２３ｃ 狭小部
２２ 平板状補強部材（補強部材）
２４ 外側リング補強部材（補強部材）
２５、２６、２７ 枠状補強部材（補強部材）
２８ 内側リング補強部材（補強部材）
Ｇ グリース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリース（半固体状潤滑剤）によって軸受を潤滑するためのグリース溜りを備えた軸受蓋に取り付ける軸受パッキンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸受の潤滑のために軸受の内部にグリースを封入するのに加えて、軸受の近傍にグリース溜り（以下、充填室という）を設け、この充填室にグリースを充填している。このような潤滑構造として、車両用モーターでは軸方向の寸法に制限があるため、機外側に配置される軸受蓋に環状充填室と、外側充填室とを設ける構造が知られている。この場合、外側充填室が軸受外輪よりも外径が大きくなり、この場合軸受蓋で軸受外輪を押えるためには機内側の軸受蓋との間に隙間を設ける必要があるため、生じる隙間にパッキンが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、このようなパッキンとして、液状パッキンが採用される場合もあるが、この場合、メンテナンスがし難く、塗布する手間も大きいという欠点があるうえ、作業者の塗り方によってグリース漏れの防止性能に差が出ることから、一般的にはニトリルゴム製の板状パッキンが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−７１５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の軸受に設けられているグリースの潤滑構造では、以下のような問題があった。
すなわち、従来のゴム製のパッキンは、外側充填室の開口部上に重なるようにして形成されており、軸受使用による熱やグリースによる膨潤により変形したり、パッキンが厚さ方向に圧縮されて空間部、つまり外側充填室内へ膨張してはみ出しが起こる。これにより、パッキンが充填室中のグリースを押し、環状充填室と外側充填室との通路を支障し、グリース基油の流動を阻害するという不具合があった。また、外側充填室の開口部上に重なる領域をくり抜くことが考えられるが、パッキン本体に狭小部が生じ、パッキン本体がずれて外側充填室内に落ち込んだり、折れ曲がった状態で取り付けられるという不具合があった。
その結果、本来、軸受の潤滑に寄与すべき外側充填室のグリースの基油の軸受への移動が妨げられ、潤滑状態が悪くなって効果的な潤滑ができないという問題があり、その点で改良の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、グリースの漏れを確実に防止でき、且つゴム製のパッキン本体の変形によりグリース基油の流動を支障しない軸受パッキンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る軸受パッキンでは、軸受の外輪と内輪との間の間隙部に沿って環状に形成され軸受側端面に開口部を有する環状充填室と、環状充填室の外側に部分的に拡大して形成され軸受側端面に開口部を有する外側充填室とを備えた軸受蓋の軸受側端面に設けられる軸受パッキンであって、軸受側端面に配置される変形性を有するパッキン本体と、パッキン本体に接した状態で設けられる剛性を有する補強部材と、を備え、補強部材は、パッキン本体の外周または内周の少なくとも一部を含む円弧状に埋設されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明では、補強部材の剛性によって変形性を有するパッキン本体が補強または安定保持されるので、軸受蓋の軸受側端面に対する取り付け状態が良好となり、環状充填室及び外側充填室からのグリースの漏れを防止することができる。
そして、補強部材が外周に埋設されている場合には、外側充填室の開口部が大きな場合であっても、パッキン本体の外側充填室の開口部上に重なる領域の変形を抑えることができ、パッキン本体が外側充填室内に落ち込むのを防止することができる。また、補強部材が内周に埋設されている場合には、外側充填室の開口部上に重なる領域に補強部材を通過させることができるので、パッキン本体の前記領域の変形を防ぐことができ、外側充填室内に落ち込むのを防止することができる。
【０００８】
また、本発明に係る軸受パッキンでは、補強部材は、パッキン本体における外側充填室の外周縁端から半径方向の内方へ張り出した位置に埋設されていてもよい。
この場合、パッキン本体の外側充填室の開口部上に重なる領域の変形を補強部材により押さえることが可能となり、これによりパッキン本体が外側充填室内に落ち込むことを防ぐことができ、外側充填室内のグリース基油の流動を支障するといった不具合をなくすことができる。
【０００９】
また、本発明に係る軸受パッキンでは、補強部材は、パッキン本体における外側充填室の開口部上に重なる領域の外郭部を囲む位置に埋設されていてもよい。
本発明では、外側充填室の開口部が大きな場合であっても、パッキン本体の外側充填室の開口部上に重なる領域の変形を抑えることができ、パッキン本体が外側充填室内に落ち込むのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の軸受パッキンによれば、パッキン本体が剛性を有する補強部材によって補強されるので、軸受蓋の軸受側端面に対する取付け性が向上し、グリースの漏れを確実に防止することができる。また、パッキン本体の適宜な位置に補強部材を配置することで、パッキン本体の変形を抑えることができ、これによりグリース溜り内にパッキン本体が落ち込み、グリース溜り内のグリース基油の流動が支障されるといった不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態による軸受パッキンを備える電動機枠体及びシャフトの断面図である。
【図２】軸受の第１軸受蓋の平面図であって、図１に示すＡ方向から見た図である。
【図３】図２に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】（ａ）は図２に示す第１軸受蓋の内側端面に軸受パッキンを配置させた状態の平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】第２の実施の形態による軸受パッキンの平面図であって、図４（ａ）に対応する図である。
【図６】図５に示す軸受パッキンの平面図である。
【図７】第３の実施の形態による軸受パッキンの平面図であって、図４（ａ）に対応する図である。
【図８】第４の実施の形態による軸受パッキンの平面図であって、図４（ａ）に対応する図である。
【図９】第５の実施の形態による軸受パッキンの平面図であって、図４（ａ）に対応する図である。
【図１０】第６の実施の形態による軸受パッキンの平面図であって、図４（ａ）に対応する図である。
【図１１】第７の実施の形態による軸受パッキンの断面図であって、図４（ｂ）に対応する図である。
【図１２】第８の実施の形態による軸受パッキンの図であって、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線断面図である。
【図１３】（ａ）は変形例による軸受パッキンの平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＥ−Ｅ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明による軸受パッキンの第１の実施の形態について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１は、本第１の実施の形態による軸受パッキンを備える電動機枠体２およびシャフト１を示している。シャフト１は、図示しないギア、車軸を介して主電動機の動力を車輪に伝えるものである。電動機枠体２は、電動機を収容する部材であり、鉄道車両の駆動用電動機（主電動機）を収容する外枠などである。すなわち、電動機枠体２は、フレーム３と、ブラケット４、５と、給脂栓６、７と、カラー８〜１１と、軸受１２、１３と、軸受蓋１４〜１７などから構成されている。
【００１３】
フレーム３は、図示しない電動機の固定子を固定し支持する部材であり、両端部にフランジ部３ａ、３ｂが形成されている。一方の第１ブラケット４は、フレーム３と第３軸受蓋１６とを連結する部材であり、フレーム３のフランジ部３ａと接合するフランジ部４ａと、グリースＧを充填するときにこのグリースＧが流入する流路４ｂとが形成されている。
他方の第２ブラケット５は、フレーム３と第４軸受蓋１７とを連結する部材であり、フレーム３のフランジ部３ｂと接合するフランジ部５ａとが形成されている。
【００１４】
給脂栓６、７は、流路４ｂ、１７ｃの流入口にねじ込まれてこれらの流入口を開閉自在に塞ぐ部材であり、給脂栓６、７にはこれらの流入口の内側に形成された雌ねじ部と噛み合う雄ねじ部が形成されている。カラー８〜１１はシャフト１の両端部に嵌め込まれた円環状の部材である。
軸受１２、１３は、シャフト１を回転自在に支持する転がり軸受であり、第１軸受１２は玉軸受であり、第２軸受１３はころ軸受である。軸受１２、１３は、転動体１２ａ、１３ａと、この転動体１２ａ、１３ａを等間隔に保持する保持器１２ｂ、１３ｂと、この保持器１２ｂ、１３ｂの外側で回転する外輪１２ｃ、１３ｃと、この保持器１２ｂ、１３ｂの内側で回転する内輪１２ｄ、１３ｄとから構成されている。ここで、軸受１２、１３は、内部にグリースＧが過剰に詰め込まれるとこのグリースＧの撹拌熱によって発熱するため、初期状態時には一般に空間容積の１／３程度のグリースＧが詰め込まれている。
【００１５】
第１軸受蓋１４及び第３軸受蓋１６は、第１軸受１２を固定する部材であり、第２軸受蓋１５及び第４軸受蓋１７は第２軸受１３を固定する部材である。これら軸受蓋１４〜１７は、アルミニウム又は鉄などからなる鋳造品や機械加工部品であり、第１軸受蓋１４及び第２軸受蓋１５は電動機枠体２の外側に、第３軸受蓋１６及び第４軸受蓋１７は電動機枠体２の内側に装着されている。第１軸受蓋１４は、第３軸受蓋１６との間で第１軸受１２を挟み込むようにボルトによって第３軸受蓋１６に固定されており、第２軸受蓋１５は第２軸受１３を挟み込むようにボルトによって第４軸受蓋１７に固定されている。
第１軸受蓋１４及び第２軸受蓋１５は、いずれもほぼ同一の構造であり、図２及び図３に代表の第一軸受蓋の正面図と断面図を示す。また、第３軸受蓋１６及び第４軸受蓋１７についても、いずれもほぼ同一の構造となっている。
なお、以下では、第１軸受蓋１４、第３軸受蓋１６側について説明し、第２軸受蓋１５、第４軸受蓋１７側の部分については第１軸受蓋１４、第３軸受蓋１６側の部分と対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１６】
図２および図３に示すように、第１軸受蓋１４は、充填室１４ａと貫通孔１４ｅ、１４ｆとを備えている。充填室１４ａは、第１軸受１２を潤滑するためのグリースＧを充填する部分であり、環状充填室１４ｂと、外側充填室１４ｃとを有する。環状充填室１４ｂと外側充填室１４ｃは、図３に示すように、断面形状がそれぞれ略四角形に形成されており、互いに電動機枠体２の内側端面１４ｇ（本発明の軸受側端面に相当）側で結合して連通している。
【００１７】
環状充填室１４ｂは、第１軸受１２を潤滑するためのグリースＧを充填する部分である。環状充填室１４ｂは、外輪１２ｃと内輪１２ｄとの間の間隙部（軸受開口部）に沿って形成されており、貫通孔１４ｅを囲むように円環状に形成された凹状の溝である。
【００１８】
外側充填室１４ｃは、環状充填室１４ｂに沿って外側に拡大して形成されており、この環状充填室１４ｂの一部と結合する凹状の空胴である。環状充填室１４ｂ及び外側充填室１４ｃは、内側端面１４ｇに開口部を有する。外側充填室１４ｃの外径は、外輪１２ｃの外径寸法よりも大きく形成されている。外側充填室１４ｃは、平面視（図２で紙面に向かう方向）左右方向で中心を挟んで対称位置に各２つずつで計４つが設けられている。
【００１９】
貫通孔１４ｅの内周側には、図１に示すカラー８が配置されている。貫通孔１４ｆは、第１軸受蓋１４を第３軸受蓋１６に固定するためのボルトを挿入する挿入孔である。
【００２０】
図１に示すように、第３軸受蓋１６は、環状充填室１６ａと、貫通孔１６ｂと、流路１６ｃと、供給口１６ｄなどを備えている。環状充填室１６ａは、第１軸受１２を潤滑するためのグリースＧを充填する部分である。環状充填室１６ａは、外輪１２ｃと内輪１２ｄとの間の間隙部に沿って形成されており、貫通孔１６ｂを囲むように円環状に形成された凹部である。貫通孔１６ｂの内周側にはカラー９が配置されている。流路１６ｃは、グリースＧを充填するときにこのグリースＧが流入する部分であり、一方の端部（上流側）がブラケット４の流路４ｂと接続し、他方の端部（下流側）が第１軸受１２に向かって開口している。供給口１６ｄは、第１軸受１２を通過して環状充填室１４ｂにグリースＧを供給するための開口部である。
【００２１】
このような構成により、グリースＧによって第１軸受１２及び第２軸受１３を潤滑する構造であって、環状充填室１４ｂ、１５ｂ内に封入されたグリースＧを第１軸受１２、第２軸受１３に供給してこの軸受１２、１３を潤滑する。
そして、第１軸受１２の径方向外側の位置で、第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇと第３軸受蓋１６の第１軸受蓋１４側の端面（外側端面１６ｅ）との間には、軸受パッキン２０（２０Ａ）が介挿されており、充填室１４ａ内を循環するグリースＧの漏れが防止される構成となっている。
【００２２】
次に、軸受パッキン２０について図４等に基づいて詳細に説明する。
ここで、軸受パッキン２０についても、第１軸受１２側と第２軸受１３側でほぼ同一形状であるので、第１軸受１２側の軸受パッキン２０についてのみ説明し、第２軸受１３側の軸受パッキン２０については詳細な説明を省略する。
【００２３】
図４（ａ）および（ｂ）に示す軸受パッキン２０（２０Ａ）は、図１に示すように、第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇに沿って配置される平板状のゴム板２１（パッキン本体）と、このゴム板２１の一方の面（ここでは内側端面１４ｇ側の面、図４（ａ）ではゴム板２１の裏面側）に配置される平板状補強部材２２との複合パッキンである。すなわち、平板状補強部材２２は、第１軸受蓋１４とゴム板２１とによって挟持された状態となっている。
【００２４】
ゴム板２１は、外径寸法が第１軸受蓋１４とほぼ同径で、且つ内周部２１ａの内径寸法が第１軸受１２の外径寸法にほぼ一致する略環状をなし、さらにボルト挿通用の貫通孔１４ｆ（図２参照）に対応する開口穴２１ｂを開けた形状となっている。ゴム板２１の材質としては、例えばニトリルゴム等を採用することができる。
平板状補強部材２２は、ゴム板２１と平面視同形状で、体積変形が少ない例えば金属板から形成されている。
【００２５】
ゴム板２１と平板状補強部材２２は、適宜な接着剤により接着してもよいし、非接着状態であってもかまわない。平板状補強部材２２の材質としては、必要な剛性をもつ材料として例えばアルミニウム、鉄などの金属製の部材を採用することができるが、金属製でなくてもよい。なお、アルミニウムの場合は、軟性を有することから、軸受パッキン２０が押圧されたときにゴム板２１とともに圧縮作用を期待できる。ただし、イオン化の傾向が異なるので電触防止の観点からアルマイト処理を行うようにする。
【００２６】
また、ゴム板２１と平板状補強部材２２との接着には、耐油性の高いニトリルゴム系の接着剤、シリコン系接着剤等が使用される。なお、ゴム板２１に押付け力が作用して平板状補強部材２２と第１軸受蓋１４との間が液密に接触するので、双方の間に液状パッキンは不要である。
【００２７】
具体的なゴム板２１の厚さ寸法としては、例えば、軸受パッキン２０が介挿される隙間（すなわち、第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇと第３軸受蓋１６の外側端面１６ｅとの間の隙間）のうち、ゴム板２１が密封すべき隙間が２．５ｍｍであるとき、ゴム弾性力に基づいて３ｍｍに設定することができる。
【００２８】
上述した本実施の形態による軸受パッキン２０では、ゴム板２１が剛性を有する平板状補強部材２２によって補強されるので、第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇに対する取付け性が向上し、環状充填室１４ｂ及び外側充填室１４ｃからのグリースＧの漏れを確実に防止することができる。
そして、本軸受パッキン２０では、ゴム板２１と同形状の平板状補強部材２２を配置させるだけの簡単な構造であるので、加工が容易となる効果を奏する。
【００２９】
また、ゴム板２１の一方の面に平板状補強部材２２を配置することで、ゴム板２１の形状を保持した状態のまま第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇに取り付けることができ、ゴム板２１の変形を抑えることができる。そのため、ゴム板２１がずれて外側充填室１４ｃ内に落ち込んだり、折れ曲がった状態で取り付けられるといった不具合をなくすことが可能となり、取付け性が向上し、これによりグリース漏れを防止することができる。
また、平板状補強部材２２は、外側充填室１４ｃの外周縁端から第１軸受蓋１４の径方向の内側に向けて張り出した状態となっている。そのため、ゴム板２１が外側充填室１４ｃ内に落ち込むことを防ぐことができ、外側充填室内のグリース基油の流動を支障するといった不具合をなくすことができる。
【００３０】
次に、本発明の軸受パッキンによる他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。なお、必要に応じて、図１〜３の符号、部材を用いて説明する。
【００３１】
図５に示すように、第２の実施の形態による軸受パッキン２０Ｂは、切抜部２３ａを形成させたゴム板２３（パッキン本体）と、このゴム板２３の一方の面（図１に示す内側端面１４ｇ側の面、図５ではゴム板２３の裏面側）に配置される外側リング補強部材２４（補強部材、図５に示す点線）との複合パッキンである。すなわち、外側リング補強部材２４は、図１に示す第１軸受蓋１４とゴム板２３とによって挟持された状態となっている。
【００３２】
図５および図６に示すように、ゴム板２３は、外径寸法が第１軸受蓋１４とほぼ同径で、且つ内径寸法が第１軸受１２の外径寸法に一致する略環状をなし、内周部２３ｄは各外側充填室１４ｃに重なる領域を切り抜いた形状の切抜部２３ａを有し、且つボルト挿通用の貫通孔１４ｆ（図２参照）に対応する開口穴２３ｂを開けた形状となっている。
【００３３】
外側リング補強部材２４は、ゴム板２３の外周部に沿って配置される円環状で、体積変形が少ない例えば金属板あるいは針金材であり、切抜部２３ａより外周側に位置する狭小部２３ｃを通過するように配置され、その外周側狭小部２３ｃを補強している。
なお、ゴム板２３および外側リング補強部材２４の材質は、上述した第１の実施の形態による図４に示すゴム板２１、平板状補強部材２２と同じであり、接着方法についても第１の実施の形態と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３４】
ゴム板２３の切抜部２３ａは、外側充填室１４ｃの形状よりも僅かに大きめに成型することが好ましい。この場合、ゴム板２３が押圧により面方向に拡大することにより外側充填室１４ｃ内にはみ出したり、ボルト挿通用の第１軸受蓋１４の貫通孔１４ｆを塞ぐといった不具合を防止することができる。
なお、ゴム板２３の切抜部２３ａを外側充填室１４ｃの形状よりも大きく切り抜き過ぎると、外側充填室１４ｃの外周部と切抜部２３ａの内周部との間にできる隙間にグリースＧあるいはグリースから浸み出た基油が溜まるので、このような隙間ができないように留意して切抜部２３ａの大きさを設定することが好ましい。
【００３５】
また、本実施の形態では、軸受パッキン２０Ｂの厚み分の空間ができるが、その部分にはグリースＧを封入すればよい。
【００３６】
このように構成される第２の実施の形態による軸受パッキン２０Ｂでは、上述した第１の実施の形態と同様に、外側リング補強部材２４の剛性によって変形性を有するゴム板２３が補強されるので、第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇに対する取り付け状態が良好となり、環状充填室１４ｂ及び外側充填室１４ｃからのグリースＧの漏れを防止することができる。
そして、ゴム板２３の内周側に切抜部２３ａが形成されているので、その切抜部２３ａの外周側の狭小部２３ｃに円環状の外側リング補強部材２４を通過させて配置することが可能となり、その狭小部２３ｃを補強することができる。
【００３７】
また、外側充填室１４ｃの開口部上に重なる領域のゴム板２３を切り抜いて取り除かれた状態となるので、ゴム板２３が外側充填室１４ｃ内に落ち込むことを防ぐことができ、外側充填室１４ｃ内のグリース基油の流動を支障するといった不具合をなくすことができる。
【００３８】
そして、本軸受パッキン２０Ｂでは、ゴム板２３の面に沿って外側リング補強部材２４を配置させるだけの簡単な構造であるので、加工が容易となる効果を奏する。
さらに、外側リング補強部材２４によって補強された軸受パッキン２０Ｂは、ゴム板２３の形状を保持した状態のまま第１軸受蓋１４の内側端面１４ｇに取り付けることができ、ゴム板２３がずれて外側充填室１４ｃ内に落ち込んだり、折れ曲がった状態で取り付けられるといった不具合をなくすことが可能となり、取付け性が向上し、これによりグリース漏れを防止することができる。
【００３９】
図７に示すように、第３の実施の形態による軸受パッキン２０Ｃは、平面視でリング状のゴム板２１（パッキン本体）と、このゴム板２１の一方の面（ここでは内側端面１４ｇ側の面、図６でゴム板２３の裏面側））に沿って配置される内側リング補強部材２８（補強部材、図７に示す点線）とからなる。すなわち、内側リング補強部材２８は、図１に示す第１軸受蓋１４とゴム板２１とによって挟持されている。
【００４０】
内側リング補強部材２８は、ゴム板２１の内周部２１ａに沿って配置される円環状の例えば金属板あるいは針金材であり、ゴム板２１の外側充填室１４ｃの開口部上に重なる領域が外側充填室１４ｃ側に落ち込まないように支持し、補強する機能を有している。
【００４１】
本第３の実施の形態による軸受パッキン２０Ｃでは、外側充填室１４ｃの開口部上に重なる領域に内側リング補強部材２４を通過させることができるので、ゴム板２１の前記領域の変形を抑えることが可能となり、これによりゴム板２１が外側充填室１４ｃ内に落ち込むことを防ぐことができ、外側充填室１４ｃ内のグリース基油の流動を支障するといった不具合をなくすことができる。
【００４２】
次に、図８〜図１０に示す第４〜６の実施の形態による軸受パッキン２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆはいずれも、上述した第１の実施の形態のゴム板２１を用いるとともに、平面視で外側充填室１４ｃに重なる領域の外郭部を囲むように配された枠状補強部材２５、２６、２７（補強部材）を設けた構造である。枠状補強部材２５、２６、２７は、上述した外側リング補強部材２４（図４）や内側リング補強部材２８（図７）と同様の体積変形の少ない例えば金属板あるいは針金材などの金属製の部材が採用される。
【００４３】
図８に示す第４の実施の形態の軸受パッキン２０Ｄは、４箇所の外側充填室１４ｃ、１４ｃ、…のそれぞれの開口部上に重なる領域の外郭部に枠状補強部材２５が配置された構成となっている。
【００４４】
図９に示す第５の実施の形態の軸受パッキン２０Ｅは、４箇所の外側充填室１４ｃ、１４ｃ、…のうち対になる２箇所の外側充填室１４ｃ、１４ｃの開口部上に重なる領域を囲う外郭部に枠状補強部材２６が配置された構成となっている。
【００４５】
図１０に示す第６の実施の形態の軸受パッキン２０Ｆは、４箇所の外側充填室１４ｃ、１４ｃ、…のうち対になる２箇所の外側充填室１４ｃ、１４ｃの開口部上に重なる領域を囲う外郭部に設けられた枠部２７ａと、この枠部２７ａの内側に縦横に配置され枠部２７ａに接続した支持部２７ｂ、２７ｃとを有する枠状補強部材２７が配置された構成となっている。
【００４６】
上記第４〜第６の実施の形態による軸受パッキン２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆでは、外側充填室１４ｃの開口部が大きな場合であっても、ゴム板２１の外側充填室１４ｃの開口部上に重なる領域の変形を抑えることができ、ゴム板２１が外側充填室１４ｃ内に落ち込むのを防止することができる。
【００４７】
次に、図１１に示すように、第７の実施の形態の軸受パッキン２０Ｇは、上述した第１の実施の形態による軸受パッキン２０Ａにおける補強板２２（図４（ｂ）参照）が第１軸受蓋１４に一体的に設けられた構成となっている。なお、第２軸受蓋１５（図１）も第１軸受蓋１４と同様の構成であるので、第１軸受蓋１４について以下説明する。
第７の実施の形態の第１軸受蓋１４は、端面１４ｇに所定厚さをなすとともに、ゴム板２１と同形状で一定の幅寸法を有する補強部１４ｈ(補強部材)が設けられている。なお、この補強部１４ｈは、第１軸受部１４と別で製作してから接着等により第１軸受部１４に一体とする製造方法によるものでもよいし、第１軸受部１４の製造時に予め一体で形成する製造方法によるものであってもかまわない。
本第７の実施の形態では、第１軸受部１４に対する加工がゴム板２１のみとなるので、部品点数が減り、製造工程の手間と時間の低減を図ることができる。
【００４８】
また、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、第８の実施の形態による軸受パッキン２０Ｈは、上述した第７の実施の形態による補強部１４ｈ（図１１）に代えて、外側充填室１４ｃにおける張り出し長さを変更したものである。すなわち、第７の実施の形態の補強部１４ｈでは外側充填室１４ｃの開口をほぼ覆うように設けられているが、本第８の実施の形態では外側充填室１４ｃにおいて、補強部１４ｊの幅寸法を小さくし、外周縁端１４ｉからの張り出し長さを短くしたものであり、その張り出し端部の位置が外側充填室１４ｃの開口の径方向で略半分の位置となっている。そして、この補強部１４ｊ上に重なってゴム板２１が配置されている。
この場合、補強部１４ｈで外側充填室１４ｃの開口全体を塞ぐことがなくなるので、グリースの充填や清掃の作業性が向上される利点がある。
【００４９】
以上、本発明による軸受パッキンの第１〜第８の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では平板状補強部材２２、外側リング補強部材２４、内側リング補強部材２８、枠状補強部材２５〜２７をゴム板２１、２３の第１軸受蓋１４側に設けているが、これに限定されることはなく、ゴム板２１、２３のどちらの面に補強部材を配置してもよく、ゴム板２１、２３の第３軸受蓋１６側に設けてもよい。そして、例えば２枚のパッキン本体同士によって補強部材を挟持させる構成とすることも可能である。
さらに、パッキン本体の面側に補強部材が接した状態とする構成であることに制限されることはなく、パッキン本体内に補強部材が埋設された構成であってもよい。
【００５０】
そして、本実施の形態では軸受パッキン２０（２０Ａ〜２０Ｆ）を介挿する部分の軸受蓋１４、１６のそれぞれ端面１４ｇ、１６ｅは平坦面としているが、補強部材分だけ厚みが大きくなるので、その補強部材の厚み分に相当する溝を軸受蓋１４、１６の端面１４ｇ、１６ｅやゴム板２１、２３に形成しておくことが好ましい。この場合、円環状をなす補強部材（上述した第２及び第３の実施の形態による外側リング補強部材２４、内側リング補強部材２４）の方が加工上有利である。
【００５１】
補強部材としては、パッキン本体にリング状の溝を切ってリング状の補強部材を係合させる場合にはＯリングや、溝に嵌合させてパッキン本体に張力を付与可能なスプリングのようなものでもよい。
さらに、補強部材２２、２４〜２８の位置、形状、大きさ等は、本実施の形態に制限されることはない。
【００５２】
さらにまた、本実施の形態では、鉄道車両の主電動機のシャフト１を支持する軸受１２、１３を例に挙げて説明したがこれに限定するものではなく、この発明は軸受一般に適用することができる。
【００５３】
また、図１３（ａ）、（ｂ）に示す変形例のように、第１の実施の形態の軸受パッキン２０Ａに代えて、第１軸受蓋１４の外側充填室１４ｃの開口部上に重なる領域のゴム板２１、及び平板状補強部材２２を切り抜いて取り除かれた軸受パッキン２０Ｉを採用しても良い。この場合は、外側充填室の縁となる狭小部において、パッキン本体が外側充填室内に落ち込むことを防ぐため、パッキン本体と補強部材とは接着している方が有利である。
この場合も、パッキン本体２１が外側充填室１４ｃ内に落ち込むのを防ぐことができるうえ、平板状補強部材２２の使用部材量が少なくなるので軽量化を図ることができる。
【００５４】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した複数の実施の形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１ シャフト
２ 電動機枠体
１２ 第１軸受
１３ 第２軸受
１４ 第１軸受蓋
１４ａ 充填室
１４ｂ 環状充填室
１４ｃ 外側充填室
１４ｇ 内側端面（軸受側端面）
１４ｈ、１４ｊ 補強部（補強部材）
１５ 第２軸受蓋
１６ 第３軸受蓋
１６ｅ 外側端面
１７ 第４軸受蓋
２０（２０Ａ〜２０Ｉ） 軸受パッキン
２１、２３ ゴム板（パッキン本体）
２３ａ 切抜部
２３ｂ 開口穴
２３ｃ 狭小部
２２ 平板状補強部材（補強部材）
２４ 外側リング補強部材（補強部材）
２５、２６、２７ 枠状補強部材（補強部材）
２８ 内側リング補強部材（補強部材）
Ｇ グリース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受の外輪と内輪との間の間隙部に沿って環状に形成され軸受側端面に開口部を有する環状充填室と、該環状充填室の外側に部分的に拡大して形成され前記軸受側端面に開口部を有する外側充填室とを備えた軸受蓋の前記軸受側端面に設けられる軸受パッキンであって、
前記軸受側端面に配置される変形性を有するパッキン本体と、
該パッキン本体に接した状態で設けられる剛性を有する補強部材と、
を備え、
前記補強部材は、前記パッキン本体の外周または内周の少なくとも一部を含む円弧状に埋設されていることを特徴とする軸受パッキン。
【請求項２】
前記補強部材は、前記パッキン本体における前記外側充填室の外周縁端から半径方向の内方へ張り出した位置に埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受パッキン。
【請求項３】
前記補強部材は、前記パッキン本体における前記外側充填室の開口部上に重なる領域の外郭部を囲む位置に埋設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受パッキン。
【請求項１】
軸受の外輪と内輪との間の間隙部に沿って環状に形成され軸受側端面に開口部を有する環状充填室と、該環状充填室の外側に部分的に拡大して形成され前記軸受側端面に開口部を有する外側充填室とを備えた軸受蓋の前記軸受側端面に設けられる軸受パッキンであって、
前記軸受側端面に配置される変形性を有するパッキン本体と、
該パッキン本体に接した状態で設けられる剛性を有する補強部材と、
を備え、
前記補強部材は、前記パッキン本体の外周または内周の少なくとも一部を含む円弧状に埋設されていることを特徴とする軸受パッキン。
【請求項２】
前記補強部材は、前記パッキン本体における前記外側充填室の外周縁端から半径方向の内方へ張り出した位置に埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受パッキン。
【請求項３】
前記補強部材は、前記パッキン本体における前記外側充填室の開口部上に重なる領域の外郭部を囲む位置に埋設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受パッキン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２５５５６１（Ｐ２０１２−２５５５６１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２０９８６３（Ｐ２０１２−２０９８６３）
【出願日】平成２４年９月２４日（２０１２．９．２４）
【分割の表示】特願２０１０−２７２８３１（Ｐ２０１０−２７２８３１）の分割
【原出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月２４日（２０１２．９．２４）
【分割の表示】特願２０１０−２７２８３１（Ｐ２０１０−２７２８３１）の分割
【原出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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