(57)【要約】【要  約】【課  題】軸受箱の内部温度の変化が大きい環境下でも、常に軸受箱の内圧を正圧に保つことができて軸受寿命の延長を図ることができ、しかも汎用性がある軸受箱内圧保持装置を提供する。【解決手段】排脂管の途中にシリンダと、該シリンダのピストンに取り付けたばねとを具備し、シリンダには、長手方向一端部に油脂導入口兼油脂返送口および長手方向中間部に油脂排出口が形成されていると共に、軸受箱内から押出された油脂を溜めることができる体積可変の油脂室と前記ばねを収納したばね収納室が形成され、該ばね収納室に収納したばねのばね力によって、軸受箱内から押し出された油脂に対し、ピストンを介して軸受箱内へ押し返す方向の力が、常にかかるようにした。【選択図】図１
2010106986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給脂管と排脂管が軸受箱の内部に連通され、前記給脂管から軸受箱内へ充填した油脂で軸受を潤滑し、該軸受を潤滑した使用後の油脂を前記排脂管から系外の廃油ピットに排脂する構成の軸受箱に用いる軸受箱内圧保持装置であって、
前記排脂管の途中にシリンダと、該シリンダのピストンに取り付けたばねとを具備し、前記シリンダには、長手方向一端部に油脂導入口兼油脂返送口および長手方向中間部に油脂排出口が形成されていると共に、軸受箱内から押出された油脂を溜めることができる体積可変の油脂室と、前記ばねを収納したばね収納室が形成され、該ばね収納室に収納したばねのばね力によって、軸受箱内から押し出された油脂に対し、前記ピストンを介して軸受箱内へ押し返す方向の力が、常にかかるようにしたことを特徴とする軸受箱内圧保持装置。
【請求項２】
前記軸受箱の内圧の保持範囲を０．１〜０．３ＭＰａにしたことを特徴とする請求項１に記載の軸受箱内圧保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度変化が大きい環境下で使用するロールの軸を支持する軸受を収納した軸受箱に用いて好適な軸受箱内圧の保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造機用ロールとしては、高温の鋳片を挟んで引き抜くピンチロールや、高温の鋳片を挟んで挟圧する挟圧ロールがある。この連続鋳造機用ロールの軸を支持する軸受を収納した軸受箱は、連続鋳造機の稼動時、その内部温度が４０℃程度も上昇し、一方連続鋳造機の設備休止時に、内部温度が低下し、軸受箱の内圧が負圧になることが知られている。軸受箱の内圧が負圧になると、鋳片を冷却するのに用いたスプレー水、周辺雰囲気の水蒸気、空気、さらにはスケールやモールドパウダーなどの異物が軸受内へ進入しやすくなる。
【０００３】
一般に軸受内へ水分や異物が進入するのを防止するのにシールが用いられるが、上述したように軸受箱の内部温度変化が大きい環境下では軸受箱の内圧が負圧になることが起こり、シールの効果が不十分となりやすい。このような状態で使用した場合、極めて軸受寿命が短くなるという問題が発生する。
そこで、従来の軸受箱を改造し、軸受寿命を延ばすと共に油脂の漏洩問題を解決することを狙った軸受箱が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載の発明は、連続鋳造機用ロールや圧延ロールなどの回転体Ｗの軸受箱内の圧力変動吸収するため、図３に示したように、伸縮自在あるいは拡縮自在な潤滑剤収納容器14を付設し、連通部分15ａ、15ｂ、15ｃで軸受20Ａと連通させた軸受箱20としている。
図３中、11はオイルシール、12はダストシール、13は軸受押さえを兼ねた軸受蓋である。異なる２枚のシールは、オイルシール11を軸受側、ダストシール12を反軸受側とし重ねて軸受箱20の内側に装着されている。
【特許文献１】特開平１０−２４６２３２号公報
【非特許文献１】日本鉄鋼協会  編、「鉄鋼便覧  III（１）」第３版、丸善株式会社、１９８０年５月１５日発行、ｐ２２４〜ｐ２２５。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の軸受箱は、従来の軸受箱を改造し、伸縮自在あるいは拡縮自在な潤滑剤収納容器14を連通部分15ａ、15ｂ、15ｃで軸受20Ａと連通させる必要があり、軸受箱の加工工数が増えてしまう。このため、特許文献１に記載の軸受箱は、汎用性が乏しいという問題があった。
すなわち、一般的な軸受箱は、給脂管と排脂管が軸受箱の内部に連通され、給脂管から軸受箱内へ充填した油脂で軸受を潤滑し、軸受を潤滑した使用後の油脂を排脂管から系外の廃油ピットに排脂する構成となっているが、特許文献１に記載の軸受箱20では、それらの配管が撤去されているうえ、軸受箱内への連通箇所が埋め戻されている。
【０００６】
また、特許文献１に記載の潤滑剤収納容器14は、テフロン、ゴムなどのような材料で伸縮自在あるいは拡縮自在に作成しているが、常に内圧を正圧に保つ機能を有していないため、連続鋳造機用ロールの軸を支持する軸受の軸受箱のように、軸受箱の内部温度変化が大きい環境下で使用すると、軸受内へ水分や空気、異物などが進入することを完全に防止し得ないことが起こり、軸受寿命が短くなるという問題が残っていた。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、軸受箱の内部温度変化が大きい環境下でも、常に軸受箱の内圧を正圧に保つことができて軸受寿命の延長を図ることができ、しかも汎用性がある軸受箱内圧保持装置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】
【０００８】
本発明者らは、連続鋳造機用ロールの軸を支持する軸受の軸受箱の使用条件について鋭意検討した結果、軸受箱本体は改造せず、軸受箱の内部を加圧して常に軸受箱の内圧を正圧に保つ機構を外付けにしてやれば、よいことを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
すなわち本発明は、以下のとおりである。
１．給脂管と排脂管が軸受箱の内部に連通され、前記給脂管から軸受箱内へ充填した油脂で軸受を潤滑し、該軸受を潤滑した使用後の油脂を前記排脂管から系外の廃油ピットに排脂する構成の軸受箱に用いる軸受箱内圧保持装置であって、前記排脂管の途中にシリンダと、該シリンダのピストンに取り付けたばねとを具備し、前記シリンダには、長手方向一端部に油脂導入口兼油脂返送口および長手方向中間部に油脂排出口が形成されていると共に、軸受箱内から押出された油脂を溜めることができる体積可変の油脂室と、前記ばねを収納したばね収納室が形成され、該ばね収納室に収納したばねのばね力によって、軸受箱内から押し出された油脂に対し、前記ピストンを介して軸受箱内へ押し返す方向の力が、常にかかるようにしたことを特徴とする軸受箱内圧保持装置。
２．前記軸受箱の内圧の保持範囲を０．１〜０．３ＭＰａにしたことを特徴とする上記１．に記載の軸受箱内圧保持装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、軸受箱の内部を加圧して常に軸受箱の内圧を正圧に保つ機構を、軸受箱に外付けにしたから、一般的な構造の軸受箱自体を改造せず、軸受箱の内部温度変化が大きい環境下でも、常に軸受箱の内圧を正圧に保つことができ、軸受寿命の延長を図ることができる。この軸受箱内圧保持装置は、外付けであるから、連続鋳造機用ロールの軸を支持する軸受を収納した軸受箱に用いて好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まず、本発明の実施例にかかる軸受箱内圧保持装置について説明する。
図１は、本発明の実施例にかかる軸受箱内圧保持装置の構造およびその作用を説明する断面図である。図１中、Ｗは回転体である連続鋳造機用ロールを示し、１は一側端のネック部を支える軸受１Ａを収納した軸受箱を示す。この軸受１Ａは例えば円筒ころ軸受であり、連続鋳造機の稼動時、軸受箱１に収納した状態で連続鋳造機用ロールＷに加わる垂直荷重を転がり接触しつつ受ける。この軸受箱１に収納した軸受１Ａを潤滑する潤滑剤として、グリースなどの油脂が軸受箱内に充填されている。
【００１１】
一般的な軸受箱構造として、給脂管２が軸受箱内に連通されていると共に排脂管４が同様に連通されている。そこで、連続鋳造機の稼動時、油脂が劣化したときに給脂管２から油脂を供給可能であり、軸受を潤滑した使用後の油脂を系外の廃油ピットに排脂することが可能である。
本発明の実施例にかかる軸受箱内圧保持装置５は、軸受箱１の排脂管４の途中にシリンダ10と、シリンダ10のピストン６に取り付けたばね７とで、軸受箱１の内部を加圧して常に軸受箱の内圧を正圧に保つ機構としたことが特徴である。ばね７はコイル状のばねを用いることが好適である。
【００１２】
すなわち、前記したシリンダ10には、長手方向一端部に油脂導入口兼油脂返送口８および長手方向中間部に油脂排出口９が形成されていると共に、軸受箱１の内部から押出された油脂Ｌを溜めることができる体積可変の油脂室10Ａと、ばね７を収納したばね収納室10Ｂが形成されている。なお、油脂導入口兼油脂返送口８は、軸受箱内に連通する排脂管４と接続され、一方油脂排出口９は油脂を系外の廃油ピットに排脂する排脂管４と接続されている。
【００１３】
また、ばね収納室10Ｂに収納したばね７は、油脂室10Ａの体積がゼロとなるまでピストン６を移動したピストン最大前進時のばね長lよりも、無負荷状態のばね長ｌ０が長いものとした（図２参照）。このため、軸受箱１に外付けした軸受箱内圧保持装置５によれば、ばね収納室10Ｂに収納したばね７のばね力Ｆによって、軸受箱内から押し出された油脂Ｌに対し、ピストン６を介して軸受箱内へ押し返す方向の力が、常にかかる。
【００１４】
次いで、本発明にかかる軸受箱内圧保持装置５の作用について説明する。
図１（ａ）には、軸受箱１の内部温度が高くなって、軸受箱１の内圧が許容最大圧力を超える圧力となる軸受箱内圧上昇時の状態を示し、一方、図１（ｂ）には、軸受箱１の内部温度が低くなる軸受箱内圧低下時の状態をそれぞれ示した。
軸受箱１の内圧が許容最大圧力を超える圧力となる軸受箱内圧上昇時には、ばね収納室10Ｂに収納したばね７のばね力Ｆによって、軸受箱１の内部から押し出された油脂Ｌの圧力に対抗しつつ、油脂Ｌの圧力に負けてばね７が縮み、ピストン６が後退する。なお、ピストン６の移動方向は、油脂室10Ａの体積が減る方向を前進、油脂室10Ａの体積が増える方向を後退とする。ここで、シリンダ10の長手方向中間部に油脂排出口９を形成し、油脂Ｌを排出するようにしたのは、オイルシール11の性能を超えて軸受箱１の内圧が過度に高くなり過ぎないようにするためである。
【００１５】
一方、軸受箱１の内部の温度が低くなる軸受箱内圧低下時には、ばね収納室10Ｂに収納したばね７のばね力Ｆによって、軸受箱１の内部から押し出された油脂Ｌに対し、押し返す方向の力がかかったまま、ピストン６が前進する。
したがって、本発明にかかる軸受箱内圧保持装置によれば、ばね収納室10Ｂに収納したばね７のばね力Ｆによって、ピストン７で軸受箱１の内部から押し出された油脂Ｌに対し、軸受箱内へ押し返す方向の力が常にかかるから、常に軸受箱１の内圧を正圧に保つことができ、軸受寿命の延長を図ることができる。その場合、軸受箱１の内圧の保持範囲を０．１〜０．３ＭＰａにすることが好ましい。
【００１６】
この理由は、連続鋳造機用ロールＷで一般的に用いられているオイルシール11の許容圧力が０．３ＭＰａまでであり、このような内圧の保持範囲とすれば、ばね収納室10Ｂに収納するばね７のばね力Ｆ、およびシリンダ10の体積を実用的な範囲とすることができるからである。なお、従来から、オイルシール11を軸受側、ダストシール12を反軸受側とし、重ねて軸受箱１の内側に装着する構成が一般的である（図１（ａ）、（ｂ）参照）。
【００１７】
なお、本発明の軸受箱内圧保持装置は、連続鋳造機用ロールの軸受箱に適用することに限定されるものではなく、温度変化が大きい環境下で使用する各種ロールの軸受箱に用いることで同様の効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例にかかる軸受箱内圧保持装置の構造およびその作用を説明する断面図である。
【図２】ばね収納室へのばねの収納状態を、無負荷状態のばねと対比して示す側面図である。
【図３】特許文献１に記載の軸受箱の内部構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
Ｗ  連続鋳造機用ロール（回転体）
Ｆ  ばね力
１  軸受箱
１Ａ  軸受（円筒ころ軸受）
２  給脂管
４  排脂管
５  軸受箱内圧保持装置
６  ピストン
７  ばね
８  油脂導入口兼油脂返送口
９  油脂排出口
10  シリンダ
10Ａ  油脂室
10Ｂ  ばね収納室
11  オイルシール
12  ダストシール
13  軸受蓋
14  潤滑剤収納容器
15ａ、15ｂ、15ｃ  連通部分
20  軸受箱
20Ａ  軸受
【図１】
2010106986.tif 000003
【図２】
2010106986.tif 000004
【図３】
2010106986.tif 000005