(57)【要約】【課題】定格荷重を増大でき、かつ、転動体の錆びを効果的に防止できる軸受装置を提供すること。【解決手段】ロールの軸首部１０ａを支持する軸受装置は、軸受箱５内に、内輪１と、外周面２ａが球状に形成された外輪２と、内輪１と外輪２の間に配置された複数の円筒ころ３とを収容し、軸受箱５の内側面に形成した球面座６に、外輪の外周面２ａを嵌合する。従来の調心輪を削除することにより、内輪１と外輪２と円筒ころ３の寸法を大きくできるので、定格荷重を増大できる。また、外輪の外周面の軸方向の端部２ｄを、軸受箱５の側部の蓋の内側面７ａに接する球面座の端部６ａよりも、径方向外側かつ軸方向内側に配置する。これにより、ロール１０上のスラブを冷却する水が軸受箱５内に浸入しても、円筒ころ３に水が伝わることを防止できて、円筒ころ３の錆びを防止できる。【選択図】図１
2010090927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、
外周面が球状に形成された外輪と、
上記内輪の外周面と外輪の内周面との間に配置された複数の転動体と、
上記内輪、外輪及び転動体を収容すると共に、上記外輪の外周面に嵌合する球面座が内側面に形成された軸受箱と、
上記軸受箱の側部に設けられた蓋とを備え、
上記外輪の外周面の軸方向の端部は、上記蓋の内側面に接する上記軸受箱の球面座の端部よりも、径方向外側かつ軸方向内側に位置していることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受装置において、
上記外輪の軸方向の略中央に、この外輪の外周面と内周面との間を連通する給油孔が形成されていることを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば連続鋳造装置のロールの支持に好適な軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続鋳造装置のロールを支持する軸受装置としては、ロールの端面から突出した軸首部の周面に設けられた内輪と、この内輪の外周面に内周面を対向させて配置されていると共に外周面が球状に形成された外輪と、上記内輪の外周面と外輪の内周面との間に配置された複数の円筒ころと、上記外輪の外周面に嵌合する球状の内周面を有する調心輪とを備えたものがある。上記内輪と、外輪と、円筒ころと、調心輪とを軸受箱内に収容し、この軸受箱の側部の開口を蓋で閉じている。この蓋の内側面は、調心輪の端面に当接している。
【０００３】
上記軸受箱は、冷却水が供給される冷却ジャケットが上部に形成されて、ロール上のスラブの熱で軸受箱内が異常高温になるのを防止している。また、上記軸受箱の上面をロールの上端よりも下方に形成して、ロール上のスラブが軸受箱に接触するのを防止している。このため、上記従来の軸受装置は、ロールの軸首部の外周面と軸受箱の上面との間の比較的小さい距離に、上記内輪、円筒ころ、外輪、調心輪及び冷却ジャケットを配置する必要がある。したがって、円筒ころの径を増大し難く、軸受装置の定格荷重を増大し難いという問題がある。
【０００４】
また、上記従来の軸受装置は、連続鋳造工程においてロール上のスラブに散布される冷却用の水が、軸受箱蓋の内側面に沿って軸受箱内に浸入する。この軸受箱内に浸入した水が、軸受箱蓋の内側面に接する調心輪の端面に沿って、この調心輪と軸方向において略同じ寸法の外輪の端面に流れ、この外輪の端面に沿って円筒ころに付着する。その結果、円筒ころが錆びて、軸受装置のメンテナンスの手間と費用が増大するという問題がある。
【０００５】
ここで、従来、連続鋳造装置用の軸受装置について、軸受箱の内側面に球面座を形成し、この球面座に外輪の外周面を嵌合することによって調心輪を削除し、円筒ころの径を増大して、定格荷重を増大することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この軸受装置は、軸方向に連なる２つのロールを連結する連結軸を支持するものであり、ロールの撓みに伴う上記連結軸の傾斜が比較的少ないことから、外輪の上半分の軸方向寸法を円筒ころの軸方向寸法よりも小さく形成している。
【特許文献１】実開平５−７１４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記球面座に外輪の外周面を嵌合した軸受装置は、外輪の上半分部分の軸方向寸法を、円筒ころの軸方向寸法よりも小さく形成しているので、定格荷重を大幅に増大するのは困難である。また、露出した円筒ころの周面に水が付着し易く、錆びが生じる場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、定格荷重を増大でき、かつ、転動体の錆びを効果的に防止できる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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の軸受装置は、内輪と、
外周面が球状に形成された外輪と、
上記内輪の外周面と外輪の内周面との間に配置された複数の転動体と、
上記内輪、外輪及び転動体を収容すると共に、上記外輪の外周面に嵌合する球面座が内側面に形成された軸受箱と、
上記軸受箱の側部に設けられた蓋とを備え、
上記外輪の外周面の軸方向の端部は、上記蓋の内側面に接する上記軸受箱の球面座の端部よりも、径方向外側かつ軸方向内側に位置していることを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、上記内輪が設けられる被支持軸が撓んだ場合、上記外輪の外周面が軸受箱の球面座に対して摺動することにより、上記内輪と転動体と外輪が、上記球面座の中心周りに回動して調心が行われる。調心輪を用いることなく調心を行うことができるので、上記被支持軸の外周面と軸受箱の内側面との間の距離が比較的小さく制限されても、転動体の径を大きくでき、転動体のＰＣＤ（Pitch Circle Diameter）を大きくでき、転動体の数を増大でき、また、内輪及び外輪の径方向の寸法を増大できる。その結果、軸受装置の定格荷重を増大できる。
【００１０】
また、上記外輪の外周面の軸方向の端部が、上記蓋の内側面に接する上記軸受箱の球面座の端部よりも、径方向外側かつ軸方向内側に位置するので、蓋と軸受箱との隙間から軸受箱内に水が浸入しても、この水が球面座に沿って転動体に流れることが防止される。したがって、この軸受装置は、例えば連続鋳造装置のロールの支持に用いられてスラブの冷却水を受けても、転動体の錆びを効果的に防止できる。したがって、軸受装置のメンテナンスの手間と費用を削減できる。
【００１１】
なお、上記軸受装置の定格荷重を有効に増大し、かつ、錆びを効果的に防止するには、上記外輪の軸方向の寸法を、上記転動体の軸方向の寸法よりも大きく形成するのが好ましい。
【００１２】
一実施形態の軸受装置は、上記外輪の軸方向の略中央に、この外輪の外周面と内周面との間を連通する給油孔が形成されている。
【００１３】
上記実施形態によれば、上記外輪の給油孔を通して外周面側から内周面側に給油を行うことにより、上記転動体の周面に、軸方向の中央から両端に向かう油の流れを形成できる。したがって、万一、転動体の端部に水が付着しても、この水が転動体の周面を軸方向中央に向かって流れることを防止できて、転動体の錆びを効果的に防止できる。
【００１４】
また、上記給油孔は、外輪の軸方向の両端よりも厚みが大きくて強度が大きい軸方向の中央に形成するから、外輪の例えば割れや欠け等の不都合を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の軸受装置を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態としての軸受装置を示す断面図である。この軸受装置は、連続鋳造装置のロールを回転自在に支持する円筒ころ軸受である。
【００１７】
この軸受装置は、内輪１と、外周面２ａが球状に形成された外輪２と、内輪の外周面１ａと外輪の内周面２ｂの間に配置された複数の転動体としての円筒ころ３と、上記内輪１、外輪２及び円筒ころ３を収容する軸受箱５を備える。
【００１８】
上記内輪１は、ロール１０の端面から突出した軸首部１０ａの外周面に固定されている。ロール１０は、図示しないモールドから排出されたスラブを上端に載置して搬送するものである。このロール１０上のスラブに軸受装置が接触しないように、軸受箱５の上面が、ロール１０の上端よりも径方向内側に位置するように形成されている。
【００１９】
上記軸受箱５の内側面には、上記外輪の球状の外周面２ａと略同じ球面を有する球面座６が形成され、この球面座６に外輪の外周面２ａが嵌合している。また、軸受箱５の側面５ｄに開口部が形成され、この開口部に、ロールの軸首部１０ａの先端部を取り囲むように蓋７が嵌め込まれている。この蓋の内側面７ａは、上記球面座の軸方向の端部６ａに接している。この蓋の内側面７ａに接する球面座の軸方向の端部６ａよりも、上記外輪の外周面の軸方向の端部２ｄが、径方向の外側かつ軸方向の内側に位置している。蓋７の径方向内側の縁にオイルシール８が設けられており、このオイルシール８は軸首部１０ａの外周面の先端部に接している。軸受箱５の上部には、冷却水が供給される中空部５ｃが設けられて、軸受箱５と一体に水冷ジャケットが形成されている。上記軸受箱５の球面座６には、外輪２を外部から球面座６に挿入するための２つの入れ溝６ｃ,６ｃが形成されている。上記入れ溝６ｃは、球面座６の球面とほぼ同じであって少し大きい半径を有する円筒面の一部から形成されている。上記入れ溝６ｃを形成する上記円筒面の軸中心は、球面座６の上記球面の中心を通り、軸受箱５の側面５ｄに対して垂直に延在している。上記入れ溝６ｃは、上記開口部の形成された軸受箱５の側面５ｄに対して垂直に延在している。上記入れ溝６ｃは、上記開口部から、入れ溝６ｃの延在方向に垂直な仮想平面を仮定したときに、その仮想平面における球面座６の球面の接する円の半径が最も大きくなる部分を少し超えた位置まで形成されている。上記入れ溝６ｃの幅６ｄは、外輪２の幅２ｄよりも少し大きく形成されている。上記２つの入れ溝６ｃは、２つの入れ溝６ｃの延在方向と軸受箱５の鉛直方向と球面座６の上記球面の中心とを含む平面に対して面対称に形成されている。
【００２０】
外輪２には、軸方向の中央に、径方向に延びて外周面２ａと内周面２ｂを連通する給油穴２ｃが形成されている。上記給油孔２ｃは、外輪２の周方向に略等間隔をおいて４つ設けられている。軸受箱の球面座６には、上記給油孔２ｃに連通する給油溝６ｂが形成され、図示しない給油装置から上記給油溝６ｂを通して給油孔２ｃに潤滑油が供給されるようになっている。外輪の内側面２ｂには、円筒ころ３を案内する案内溝が形成されており、この案内溝の底に、給油孔２ｃが開口している。上記外輪２は、軸方向の寸法が全周で単一に形成されている。また、外輪２の軸方向の寸法は、円筒ころ３の軸方向の寸法よりも大きく形成されている。
【００２１】
上記軸受箱５のロール１０側の側面に形成された開口部には、ロール側蓋１２が嵌め込まれている。このロール側蓋１２の軸首部１０ａ側の縁に、オイルシール１３が設けられている。軸首部１０ａのロール１０の付け根にシールリング１４が設けられており、このシールリング１４の外周面に上記オイルシール１３が接している。
【００２２】
上記構成の軸受装置は、以下のように動作する。
【００２３】
連続鋳造工程において、モールドで所定の断面形状に成形されたスラブは、複数の上記ロール１０上に載置されて搬送され、この搬送の過程で冷却されて、切断機で所定の長さに切断される。上記ロール１０がスラブを支持する際、スラブの重量によってロール１０が撓んでロールの軸首部１０ａが傾斜する。これに伴い、外輪の外周面２ａが軸受箱５の球面座６に対して摺動することにより、内輪１と円筒ころ３と外輪２が球面座６の中心周りに回動して調心が行われる。このように、従来の調心輪を用いることなく調心を行うことができるので、軸受箱５の上面がロール１０の上端よりも下方に位置して軸首部１０ａの外周面と軸受箱５の内側面との間の距離が比較的小さく制限されるにもかかわらず、従来よりも大径の円筒ころ３を用いることができる。また、円筒ころ３のＰＣＤ（Pitch Circle Diameter）を大きくでき、円筒ころ３の数を増大できる。さらに、内輪１及び外輪２の厚みを増大できる。その結果、軸受装置の定格荷重を効果的に増大できる。
【００２４】
ロール１０上をスラブが搬送されるとき、スラブに冷却用の水が散布され、この水が軸受装置に流れる。ここで、軸受箱５の側面の蓋の内側面７ａが、軸受箱の球面座の軸方向の端部６ａに接していて、この蓋の内側面７ａに接する球面座の軸方向の端部６ａよりも、上記外輪の外周面の軸方向の端部２ｄが、径方向の外側かつ軸方向の内側に位置している。したがって、蓋７と軸受箱５との隙間から軸受箱５内に水が浸入しても、この水が球面座６に沿って円筒ころ３に達すること防止できる。したがって、この軸受装置は円筒ころ３の錆びを効果的に防止できるので、軸受装置のメンテナンスの手間と費用を効果的に削減できる。
【００２５】
また、上記内輪１と外輪２の軸方向寸法を、円筒ころ３の軸方向寸法よりも大きく形成しているので、円筒ころ３の周面の露出面積が少なくて錆びが生じ難い。また、軸受装置の定格荷重を効果的に増大できる。
【００２６】
上記円筒ころ３には、図示しない給油装置から供給された潤滑油が、軸受箱の球面座の給油溝６ｂと外輪の給油孔２ｃを通して供給される。この供給孔２ｃから外輪の内側面２ｂと円筒ころ３の周面との間に供給された潤滑油は、円筒ころ３の周面を軸方向の両側に向かって流れる。したがって、万一、円筒ころ３の端部に水が付着しても、この水が円筒ころ３の周面を軸方向の中央に向かって流れることを防止できて、円筒ころ３の錆びを効果的に防止できる。
【００２７】
また、上記給油孔２ｃを、外輪２の軸方向の両端よりも厚みが大きい軸方向の中央に形成するので、外輪２の割れや欠け等の不都合を防止できる。
【００２８】
上記実施形態において、軸受装置は、ロール１０を鉛直下方から支持したが、上方からロール１０を支持してもよい。これは、外輪２が周方向において単一の厚みと軸方向寸法を有するように形成されているので、鉛直下向きと上向きのいずれの方向の荷重に対しても調心を行うことができ、また、略同程度の定格荷重を設定することができるからである。
【００２９】
また、この軸受装置は、単一のロールの軸首部１０ａを支持してもよく、あるいは、軸方向に連なる２つのロールを連結する連結軸を支持してもよい。
【００３０】
また、上記実施形態において、内輪１と円筒ころ３とはスラスト荷重によって、軸方向の相対的な位置を移動可能なように、鍔や鍔輪を有さないものであったが、内輪１に鍔を設けたり、鍔輪を組み合わせることで、内輪１と円筒ころ３との間でスラスト荷重を受ける構成にしてもよい。
【００３１】
さらに、上記実施形態において、給油孔２ｃは４つ設けていたが、給油孔２ｃの数は限定されるものではない。また、給油孔２ｃの一つは鉛直上方に設けることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態としての軸受装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  内輪
１ａ  内輪の外周面
２  外輪
２ａ  外輪の外周面
２ｂ  外輪の内周面
２ｃ  外輪の給油穴
２ｄ  外輪の外周面の軸方向端部
３  円筒ころ
５  軸受箱
６  球面座
６ａ  球面座の端部
７  蓋
７ａ  蓋の内側面
１０  ロール
１０ａ  ロールの軸首部
【図１】
2010090927.tif 000003