[发明专利]滚子轴承以及轴承构造

说明书

技术领域

本发明涉及滚子轴承以及轴承构造，尤其涉及支撑大的弯曲力矩作用的轴的滚子轴承以及轴承构造。

背景技术

以往，作为支撑铁道车辆用车轴的轴承，经常使用多列圆柱滚子轴承以及背面组合(以下，称为“外向形”)的多列圆椎滚子轴承。

因为铁道行驶中高负重的作用，铁道车辆用车轴会相对于旋转轴线向垂直方向弯曲同时旋转的所谓的挠曲。此时，由于车轴和支撑车轴的轴承内圈之间发生的微小滑动(以下，称为“磨损”)，存在着内圈的内周面端部干涉车轴，从而在车轴的外周面产生伤痕(以下，称为“轴痕”)的问题。

以往，为了回避上述问题，例如，公知有采取实施了图1所示对策的铁道车辆车轴支撑构造。支撑铁道车辆用车轴10的多列圆椎滚子轴承1具备：两端具有凸缘部的内圈2；外圈3；配置于内圈2以及外圈3之间的多列圆椎滚子4；保持圆椎滚子4间隔的保持器5；密封两端面的油封盒6以及油封7。

车轴10的外周面，与内圈2的内周面端部2a对应的部分形成槽10a。由此，可以防止发生挠曲时内圈2的内周面端部2a干涉。这也可以适用于多列圆柱滚子轴承。

但是，多列圆椎滚子轴承1因为是对接圆椎滚子4的小径侧端部的外向形轴承，所以内圈2是两个内圈构件对接的分离内圈。并且，2个内圈构件之间还有垫片。

图2是将图1的对接部S处分离内圈的一侧放大后的图。如图2所示，内圈2的内径面，其中央部具备嵌合于车轴10的接触部2b；其外缘部具备从径向与轴分离的非接触部2c；接触部2b与非接触部2c的边界部具备棱线部2d。车轴10发生挠曲时，棱线部2d与内圈2的内周面端部同样地干涉车轴10。其结果，车轴10的外周面在内圈2的对接部S处也有产生轴痕的可能。

于是，为了防止对接部S处轴痕的产生，例如，如日本特开2004-84938号公报记载，公知有通过切去内圈2的对接面的肩部2e，降低棱线部2d表面压力的方法。

但是，为了防止对接部S处内圈2与车轴10的干涉，不仅是轴承端部2a，也在与对接部S对应的车轴10的外周面设置槽，从车轴10的加工成本的观点看很困难。

因而，为了防止对接部S处轴痕的产生，如日本特开2004-84938号公报记载的方法等，必须在多列圆椎滚子轴承1侧设置防止产生轴痕的机构。但是，在上述公报记载的方法中，棱线部2d的表面压力降低效果小，不能充分防止车轴10产生轴痕。

还有，作为支撑铁道车辆车轴的轴承的其它例子，参照图3，支撑铁道车辆用车轴110的多列圆椎滚子轴承101具备：两个内圈构件的小径侧端部对接的内圈102；外圈103；配置于内圈102以及外圈103之间的多列圆椎滚子104；保持圆椎滚子104间隔的保持器105；密封两端面的密封件106。

图4是将图3的对接部P处内圈构件的一侧放大后的图。如图4所示，内圈102的内径面，中央部具备嵌合于车轴110的嵌合部102a；外缘部具备插入引导部102b；嵌合部102a与插入引导部102b的边界部具备棱线部102c。

车轴110发生挠曲时，例如如图3所示，车轴110的上侧弯曲为凸状，承受拉伸应力，下侧弯曲为凹状，承受压缩应力时，存在P部处车轴110与棱线部102c之间产生摩损，车轴110的外周面110a产生磨耗或轴痕之虞。并且，皱痕处产生应力集中，有引起车轴折断等重大事故的可能性。

于是，为了防止对接部P处轴痕的产生，例如，如日本特开2004-84938号公报记载，公知有通过切去内圈102对接面的肩部102d，降低棱线部102c表面压力的方法。

图5是图3所示多列圆椎滚子轴承101的Q部周边的放大图。由此，因为内圈102与后盖107的端面全部接触，所以利用后盖107限制多列圆椎滚子轴承101的变位。

这是因为车轴110向径向弯曲时，多列圆椎滚子轴承101不能追随车轴110的变形，棱线部102c的接触表面压力增大的原因。还有，只将内圈102的对接面的肩部102d薄壁化，表面压力降低效果不充分。因而，可以说棱线部102c与车轴110的摩擦引起磨损或轴痕的产生的问题依然存在。并且，该问题在内圈102与截油环108的接触部分也有可能发生。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供可以有效回避内圈与轴的干涉引起的轴痕发生的滚子轴承。

因此，本发明的其他目的在于，提供可以有效回避内圈与轴之间的摩擦引起磨损以及轴痕发生的轴承构造。