(57)【要約】【課題】鍔部およびころの端面にかじりが発生しにくい転がり軸受装置を提供すること。【解決手段】ロール１に段部６７および環状の止め輪取付溝６４を設け、止め輪取付溝６４にＣ形止め輪１５を嵌入する。段部６７と、Ｃ形止め輪１５との間に、段部６７の方から、環状の第２間座１４、第２ケージローラ１０、内輪５の環状の第２鍔部２２、内輪５の環状の本体部２０、内輪５の環状の第１鍔部２１、第１ケージローラ９、環状の第１間座１３を、この順に、ロール１に外嵌して配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材と、
ハウジング部材と、
軌道面を有する本体部と、その軌道面の軸方向の一方の側に位置する鍔部とを有すると共に、上記軸部材と上記ハウジング部材とのうちの一方の部材に嵌合される第１軌道部材と、
軌道面と、その軌道面の軸方向の上記一方の側とは反対側に位置する鍔部とを有すると共に、上記軸部材と上記ハウジング部材とのうちの他方の部材に嵌合される第２軌道部材と、
上記第１軌道部材の上記軌道面と、上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された複数の第１のころと
を備え、
上記一方の部材は、上記第１軌道部材の上記鍔部に軸方向に対向する段部を有し、
上記第１軌道部材の上記鍔部は、上記第１軌道部材の上記本体部に対して相対移動が可能であり、
上記第１軌道部材の上記鍔部および上記一方の部材の上記段部に転動可能な複数の転動体を備えることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受装置において、
上記複数の転動体は、複数の第２のころであり、
上記複数の第２のころを、周方向に間隔をおいて保持する保持器を備えることを特徴とする転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置に関し、特に、連続鋳造機の駆動ロールや従動ロールに使用されれば好適な転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受装置としては、実開昭６３−１４２４１９号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この転がり軸受装置は、軸部材、ハウジング部材、鍔輪、円筒ころ軸受および止め輪を備え、上記円筒ころ軸受は、調心輪、外輪、内輪および複数の円筒ころを有する。上記調心輪は、球面の一部からなる内面を有し、上記外輪は、球面の一部からなる外面を有する。
【０００３】
上記調心輪は、ハウジングの内周面に固定され、上記外輪の上記外面は、上記調心輪の上記内面に嵌合している。上記外輪は、軌道面の一方および他方側に鍔部を有している。一方、上記内輪は、上記軸部材の外周面に外嵌されて固定されている。上記内輪の軸方向の一方側の端面は、軸部材の段部に当接している。
【０００４】
上記内輪は、軌道面の軸方向の一方側に鍔部を有する。上記止め輪は、軸部材の環状溝に嵌入されている。また、上記鍔輪は、軸部材に外嵌されて固定されている。上記鍔輪は、上記内輪の軸方向の他方側の端面と、止め輪とで軸方向に挟持されている。また、上記複数の円筒ころは、上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に軸方向に重ならないように配置されている。
【０００５】
この転がり軸受装置は、アキシアル荷重が作用した際、軸部材の上記段部、上記内輪の上記一方側の鍔部、上記円筒ころおよび上記外輪の上記軸方向の他方側の鍔部、調心輪、ハウジング部材の順に力を伝えてアキシアル荷重を受けるか、また、上記止め輪、上記鍔輪、上記円筒ころ、上記外輪の上記軸方向の一方側の鍔部、調心輪、上記ハウジング部材の順に力を加えてアキシアル荷重を受けるようになっている。
【０００６】
上記従来の転がり軸受装置においては、アキシアル荷重を、転がり運動している円筒ころの端面と、鍔部または鍔輪とのすべり接触で負荷するようになっているから、特に、連続鋳造機で使用される場合のように、極低速回転の仕様においては、油膜形成が困難になる。そしてこの結果、円筒ころの端面と、鍔部または鍔輪との接触が金属接触になって、円筒ころの端面や、鍔部または鍔輪にかじりが生じることがある。
【０００７】
また、特に、保持器を有さない総ころの転がり軸受装置においては、アキシアル荷重を受けて、ころが倒れようとしたときに、鍔部または鍔輪と、ころの端面とが、エッジ当たりして、この結果局所的に面圧が高くなって、円筒ころの端面や、鍔部または鍔輪にかじりが生じることがある。
【特許文献１】実開昭６３−１４２４１９号公報（第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の課題は、鍔部およびころの端面にかじりが発生しにくい転がり軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受装置は、
軸部材と、
ハウジング部材と、
軌道面を有する本体部と、その軌道面の軸方向の一方の側に位置する鍔部とを有すると共に、上記軸部材と上記ハウジング部材とのうちの一方の部材に嵌合される第１軌道部材と、
軌道面と、その軌道面の軸方向の上記一方の側とは反対側に位置する鍔部とを有すると共に、上記軸部材と上記ハウジング部材とのうちの他方の部材に嵌合される第２軌道部材と、
上記第１軌道部材の上記軌道面と、上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された複数の第１のころと
を備え、
上記一方の部材は、上記第１軌道部材の上記鍔部に軸方向に対向する段部を有し、
上記第１軌道部材の上記鍔部は、上記第１軌道部材の上記本体部に対して相対移動が可能であり、
上記第１軌道部材の上記鍔部および上記一方の部材の上記段部に転動可能な複数の転動体を備えることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、上記第１軌道部材の上記鍔部は、上記第１軌道部材の上記本体部に対して相対移動が可能であり、上記第１軌道部材の上記鍔部および上記一方の部材の上記段部に転動可能な複数の転動体を備えているから、上記第１軌道部材の上記鍔部と上記第１のころとの滑り接触が過大になった場合、上記転動体が転動することによって、上記鍔部を上記段部に対して相対回転させることができる。したがって、この上記段部に対する上記鍔部の相対回転によって、上記鍔部に対する上記第１のころのすべりを緩和できるから、鍔部および第１のころの端面にかじりが発生することを抑制できる。
【００１１】
また、一実施形態では、
上記複数の転動体は、複数の第２のころであり、
上記複数の第２のころを、周方向に間隔をおいて保持する保持器を備える。
【００１２】
上記実施形態によれば、鍔部と段部との間に配置される複数の転動体が複数の第２のころであって、かつ、その複数の第２のころが、保持器によって保持されているから、上記段部に対する上記鍔部の相対回転を円滑なものにすることができる。したがって、上記鍔部に対する上記第１のころのすべりを更に緩和できて、鍔部および第１のころの端面にかじりが発生することを更に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の転がり軸受装置によれば、第１軌道部材の鍔部が、第１軌道部材の本体部に対して相対移動が可能であって、かつ、上記第１軌道部材の上記鍔部と、軸部材およびハウジング部材とのうちの一方の部材の段部とに転動可能な複数の転動体を備えているから、上記第１軌道部材の鍔部と第１のころとの滑り接触が過大になった場合に、鍔部を段部に対して相対回転させることができて、鍔部に対する第１のころのすべりを緩和することができる。したがって、鍔部および第１のころの端面にかじりが発生することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の転がり軸受装置の一実施形態である連続鋳造機の従動ロール装置におけるロールネック部分の模式拡大図である。
【００１６】
この転がり軸受装置は、ロール１と、軸箱２と、蓋３と、円筒ころ軸受４と、第１ケージローラ９と、第２ケージローラ１０と、環状の第１間座１３と、環状の第２間座１４と、Ｃ形止め輪１５とを備え、上記円筒ころ軸受４は、内輪５と、調心輪６と、外輪７と、複数の円筒ころ８とを有する。
【００１７】
上記ロール１、第１間座１３、第２間座１４およびＣ形止め輪１５は、軸部材を構成し、軸箱２および蓋３は、ハウジング部材を構成している。また、上記内輪５は、環状の本体部２０と、環状の第１鍔部２１と、環状の第２鍔部２２とを有する。上記内輪５は、第１軌道部材を構成している。また、上記調心輪６および外輪７は、第２軌道部材を構成している。また、上記円筒ころ８は、第１のころを構成している。また、この実施形態では、軸部材が、一方の部材を構成し、ハウジング部材が、他方の部材を構成している。
【００１８】
図１に示すように、上記ロール１のロールネックは、第１円筒外周面６０と、第２円筒外周面６２とを有し、第１円筒外周面６０の外径は、第２円筒外周面６２の外径よりも大きくなっている。上記第１円筒外周面６０は、径方向に広がる段部６７を介して第２円筒外周面６２に連なっている。上記ロールネックは、環状の止め輪取付溝６４を有し、その止め輪取付溝６４は、ロール１の周方向に延在している。上記止め輪取付溝６４の軸方向の一端部および他端部の両方は、第２円筒外周面６２につながっている。
【００１９】
上記軸箱２は、連続鋳造機のセグメント（図示せず）に固定されている。上記軸箱２には、蓋３が固定されている。上記軸箱２および蓋３からなるハウジング部材は、その内周に、環状かつ略円筒状の調心輪取付溝５０を有している。上記軸箱２の内周面から径方向の内方に突出する段部９０は、調心輪取付溝５０の軸方向の蓋３側とは反対側の側面を構成している。一方、上記蓋３の軸箱２側の端面は、上記軸箱２の端面に軸方向に対向する外径側端面と、この外径側端面の径方向の内方側で軸方向に突出する軸方向突出部を備え、軸方向突出部は、外径側端面から軸方向に延在する円筒面と、この円筒面の軸方向の外径側端面とは反対側に軸方向突出端面９７とを有する。
【００２０】
上記調心輪６は、円筒状の外周面および球面状の内周面を有する。上記調心輪６の円筒状の外周面は、調心輪取付溝５０に内嵌されて固定されている。上記軸方向突出部の円筒面は、上記調心輪取付溝５０に嵌入し、上記軸方向突出部の軸方向突出端面９７は、上記調心輪６の上記蓋３側の端面と当接する。上記段部９０と上記軸方向突出端面９７とで軸方向に挟持されることで、上記調心輪６は、上記ハウジング部材に対して位置決めされている。上記調心輪６は、軸箱２に対して移動できない状態になっている。
【００２１】
上記外輪７は、球面状の外周面を有すると共に、断面略矩形状の溝を有する内周面を有する。上記外輪７の球面状の外周面は、調心輪６の球面状の内周面に嵌合している。ロールの取り付け誤差や使用時のロールへの荷重によって、上記ロール１が軸箱２に対して傾いた際、調心輪６の球面状の内周面と、外輪７の球面状の外周面との間で、調心を行うようになっている。また、上記断面略矩形状の溝の底は、円筒軌道面５１を構成し、溝の両側面の夫々は、鍔部を構成している。これら外輪７の鍔部は、第２軌道部材の鍔部を構成している。
【００２２】
上記内輪５は、第２円筒外周面６２に外嵌されて固定されている。上記内輪５の本体部２０は、円筒軌道面５２を有する。上記第１鍔部２１は、本体部２０の軸方向の蓋３側に位置している。上記第１鍔部２１は、第２円筒外周面６２に隙間嵌めされている。上記第１鍔部２１の軸方向の端面は、本体部２０の軸方向の端面に当接している。また、上記第２鍔部２２は、本体部２０の軸方向の蓋３側とは反対側に位置している。上記第２鍔部２２は、第２円筒外周面６２に隙間嵌めされている。上記第２鍔部２２の軸方向の端面は、本体部２０の軸方向の端面に当接している。
【００２３】
上記複数の円筒ころ８は、外輪７の円筒軌道面５１と、内輪５の円筒軌道面５２との間に軸方向に重ならないように配置されている。図示しないが、軸方向の断面において、各円筒ころ８の軸方向の一方側および他方側の端面は、円弧状の形状を有している。上記各円筒ころ８の軸方向の一方側の端面の曲率の中心は、その円筒ころ８の中心よりも円筒ころ８の軸方向の他方側に位置する一方、各円筒ころ８の軸方向の他方側の端面の曲率の中心は、円筒ころ８の中心よりも円筒ころ８の軸方向の一方側に位置している。
【００２４】
このようにして、上記円筒ころ８の中心軸が軸方向に対して傾いた場合における円筒ころ８の軸方向の寸法が、円筒ころ８の中心軸が軸方向に対して平行である場合における円筒ころの軸方向の寸法よりも長くなるようにしている。このようにして、円筒ころ軸受４にアキシアル荷重が作用した場合において、円筒ころ８の中心軸が、軸方向に対して傾きにくくしている。
【００２５】
上記Ｃ形止め輪１５は、止め輪取付溝６４に嵌入されている。また、上記第１間座１３および第２間座１４は、軸受鋼（ＳＵＪ２等）からなっている。上記第１間座１３は、第２円筒外周面６２に隙間嵌めにより外嵌されて固定されている。上記第１間座１３の軸方向の内輪５側とは反対側の端面は、Ｃ形止め輪１５に当接している。また、上記第２間座１４は、第２円筒外周面６２に隙間嵌めにより外嵌されて固定されている。上記第２間座１４は、ロール１の段部６７に当接している。
【００２６】
上記第１間座１３の軸方向の内輪５側の端面９９は、一方の部材である軸部材において第１軌道部材の鍔部（この実施形態では、内輪５の第１鍔部２１に相当）に軸方向に対向する段部を構成している。上記第１ケージローラ９は、軸方向において第１鍔部２１と第１間座１３との間に配置されている。上記第２間座１４の軸方向の内輪５側の端面９８も、一方の部材である軸部材において第１軌道部材の鍔部（この実施形態では、内輪５の第２鍔部２２に相当）に軸方向に対向する段部を構成している。上記第２ケージローラ１０は、軸方向において第２鍔部２２と第２間座１４との間に配置されている。
【００２７】
上記第１ケージローラ９は、複数のニードルころ９１および保持器９２を有する。上記複数のニードルころ９１は、保持器９２によって保持された状態で周方向に間隔をおいて配置されている。上記各ニードルころ９１の転動面は、第１鍔部２１の第１間座１３側の端面と、第１間座１３の第１鍔部２１側の端面９９とに接触している。上記ニードルころ９１は、第２の転動体（ころ）を構成している。
【００２８】
上記第２ケージローラ１０は、複数のニードルころ９３および保持器９４を有する。上記複数のニードルころ９３は、保持器９４によって保持された状態で周方向に間隔をおいて配置されている。上記各ニードルころ９３の転動面は、第２鍔部２２の第２間座１４側の端面と、第２間座１４の第２鍔部２２側の端面とに接触している。上記ニードルころ９３も、第２の転動体（ころ）を構成している。
【００２９】
上記ニードルころ９１または９３が、大きな回転トルクを受けた際、スラストころであるニードルころ９１または９３が、周方向に転動して、鍔部２１または２２が間座１３または１４に対して相対回転するようになっている。上記各ニードルころ９１または９３は、ロール１に嵌合している各部材の周方向の進み遅れを逃がす一方、軸力を伝える役割を果たしている。
【００３０】
尚、この実施形態のように、ニードルころ９１,９３の内輪５側とは反対側に、軸受鋼製の間座１３,１４を配置すれば、ニードルころ９１,９３を挟持する部材の剛性を確実に確保することができる。
【００３１】
尚、この実施形態では、上記第１ケージローラ９の複数のニードルころ９１は、上記第１鍔部２１と、上記第１間座１３との軸方向の間隔が狭まったときにアキシアル荷重を負荷することができる。また、上記第２ケージローラ１０の複数のニードルころ９３は、上記第２鍔部２２と、上記第２間座１４との軸方向の間隔が狭まったときアキシアル荷重を負荷することができる。
【００３２】
尚、詳述しないが、２７および２８は、シール部材である。上記シール部材２７,２８の夫々は、蓋３および軸箱２に固定される一方、ロール１に対して軸方向に摺動できる構成になっている。上記シール部材２７は、円筒ころ８の軸方向の一方の側で、蓋３とロール１との間をシールし、シール部材２８は、円筒ころ８の軸方向の他方の側で、軸箱２とロール１との間をシールしている。
【００３３】
また、詳述しないが、６８は、外輪７を径方向に貫通する潤滑剤封入穴であり、６９は、調心輪６を径方向に貫通する潤滑剤封入穴である。上記外輪７の潤滑剤封入穴６８は、外輪７の外周面に周方向に沿って形成された外輪７の周溝に開口し、この外輪７の周溝を介して調心輪６の潤滑剤封入穴６９に連通している。上記調心輪６の潤滑剤封入穴６９の外輪７側とは反対側の端は、調心輪取付溝５０の内周面に沿って形成された調心輪取付溝５０の周溝に径方向に対向して開口し、この調心輪取付溝５０の周溝を介して図示しないハウジング部材の潤滑剤供給通路に開口している。この潤滑剤供給通路は、ハウジングを貫通している。上記潤滑剤供給通路の潤滑剤封入穴６９側とは反対側の開口から潤滑剤を注入して、上記潤滑剤供給通路、潤滑剤封入穴６９および潤滑剤封入穴６８を順に介して円筒ころ軸受４の内部に潤滑剤を注入するようになっている。
【００３４】
上記構成において、この転がり軸受装置は、アキシアル荷重を、対角に受けるようになっている。具体的には、この転がり軸受装置は、アキシアル荷重を、ロール１の段部６７、第２間座１４、第２ケージローラ１０の複数のニードルころ９３、第２鍔部２２、円筒ころ８、外輪７の蓋３側の鍔部、調心輪６、蓋３の軸箱２側の軸方向突出端面９７と伝えて、アキシアル荷重を、軸部材とハウジング部材とで負荷するようになっている。
【００３５】
または、この転がり軸受装置は、アキシアル荷重を、ロール１、Ｃ形止め輪１５、第１間座１３、第１ケージローラ９の複数のニードルころ９１、第１鍔部２１、円筒ころ８、外輪７の蓋３側とは反対側の鍔部、調心輪６、軸箱２の段部９０と伝えて、アキシアル荷重を、軸部材とハウジング部材とで負荷するようになっている。
【００３６】
また、この転がり軸受装置は、回転トルクによって、ロール１に嵌合している各部材に周方向に大きな進み遅れが発生した場合、ケージローラ９の複数のニードルころ９１またはケージローラ１０の複数のニードルころ９３において、この進み遅れを逃がす一方、軸力を伝えるようになっている。
【００３７】
上記実施形態の転がり軸受装置によれば、内輪５の第１鍔部２１は、内輪５の本体部２０に対して相対移動が可能であり、内輪５の第１鍔部２１および第１間座１３の内輪５側の端面９９に転動可能なニードルころ９１を備えているから、回転トルクによって、内輪５の第１鍔部２１と円筒ころ８との滑り接触が過大になったとしても、ニードルころ９１の転動によって、第１鍔部２１を第１間座１３に対して相対回転させることができて、上記第１鍔部２１に対する円筒ころ８のすべりを緩和することができる。したがって、第１鍔部２１および円筒ころ８の端面にかじりが発生することを抑制できる。
【００３８】
また、上記実施形態の転がり軸受装置によれば、第１鍔部２１と、第１間座１３の内輪５側の端面９９との間に配置される複数の転動体が、複数のニードルころ９１であって、かつ、その複数のニードルころ９１が、保持器９２によって保持されているから、第１間座１３の内輪５側の端面９９に対する第１鍔部２１の相対回転を円滑なものにすることができる。したがって、上記第１鍔部２１に対する円筒ころ８のすべりを更に緩和できて、第１鍔部２１および円筒ころ８の端面にかじりが発生することを更に抑制することができる。
【００３９】
尚、上記実施形態の転がり軸受装置では、内輪５を、本体部２０と、この本体部２０と別体の第１および第２鍔部２１,２２とで構成し、第１鍔部２１と第１間座１３との間にケージローラ９を配置すると共に、第２鍔部２２と第２間座１４との間にケージローラ１０を配置した。しかしながら、この発明では、内輪の軸方向の一方の側のみに、内輪の本体部と別体の鍔部を設けて、その鍔部と、軸部材の段部との間にケージローラを配置しても良い。また、この発明では、内輪の本体部と別体の鍔部と、軸部材の段部との間に、保持器に保持されていない状態のころを配置しても良い。
【００４０】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、内輪５の本体部２０とは別体の第１鍔部２１と、軸部材の段部との間にケージローラ９を配置したが、この発明では、外輪を、軌道面を有する本体部と、その本体部と別体の鍔部とで構成し、その鍔部と、ハウジング部材の段部との間にケージローラを配置しても良い。
【００４１】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、一方の部材としての軸部材の段部が、第１間座１３の軸方向の内輪５側の端面９９であったが、この発明では、一方の部材の段部は、軸部材またはハウジング部材の周面と一体であって、その周面から径方向に突出する環状の部分であっても良い。
【００４２】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、軸箱２に調心輪６を内嵌し、更に、調心輪６の球面状の内周面に、外輪７の球面状の外周面を内嵌させる構成であったが、この発明の転がり軸受装置は、調心輪を有しない構成であり、ハウジング部材の内周面に外輪の外周面が直接内嵌される構成であっても良い。
【００４３】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、内輪５の第１鍔部２１と、第１間座１３との間にニードルころ９１を配置したが、この発明では、第１軌道部材の鍔部、および、軸部材およびハウジング部材のうちの一方の部材の段部との間に、ボールを、保持器で保持している状態、または、保持器が存在しない状態で配置しても良い。
【００４４】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、止め輪が、Ｃ形止め輪１５であったが、この発明では、止め輪は、同心止め輪やＥ形止め輪等、Ｃ形止め輪以外の止め輪であっても良い。
【００４５】
また、上記実施形態の転がり軸受装置は、連続鋳造機の従動ロール装置であったが、本発明の転がり軸受装置は、連続鋳造機の駆動ロール装置であっても良い。また、本発明の転がり軸受装置は、アキシアル荷重および回転トルクが作用する状況で使用されると共に、転がり軸受を備える機械であれば、如何なる機械にも搭載されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の転がり軸受装置の一実施形態である連続鋳造機の従動ロール装置におけるロールネック部分の模式拡大図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  ロール
２  軸箱
３  蓋
４  円筒ころ軸受
５  内輪
６  調心輪
７  外輪
８  円筒ころ
９  第１ケージローラ
１０  第２ケージローラ
１３  第１間座
１４  第２間座
１５  Ｃ形止め輪
２０  内輪の本体部
２１  内輪の第１鍔部
２２  内輪の第２鍔部
５１  外輪の円筒軌道面
５２  内輪の円筒軌道面
９０  軸箱の段部
９１,９３  ニードルころ
９２,９４  保持器
９７  蓋の軸方向突出端面
９９  第１間座の軸方向の内輪側の端面
【図１】
2010133467.tif 000003