(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の端部に、外向きフランジを有する複数の内側環体を軸方向に重合して配列し、外輪の端部に、内向きフランジを有する複数の外側環体を軸方向に重合しかつ内側環体と同心状に配列し、外向きフランジが軸方向両端部に位置するよう外向きフランジと内向きフランジとを交互に配列してこれらフランジ間の隙間によりラビリンスとされた密封空間を形成した圧延機における密封形ころ軸受において、二つの隣接する上記外側環体の内向きフランジ間に位置する上記内側環体の外向きフランジの外周部を、上記二つの外側環体の少なくとも一方の外側環体の内周面に摺接させて、上記ラビリンスの形成された密封空間中に接触密封部を形成し、この接触密封部における上記内側環体および外側環体の少なくとも一方の周面側が潤滑性非金属素材からなることを特徴とする圧延機における密封形ころ軸受。
【請求項２】
上記二つの隣接する外側環体の各フランジ間の内周面を軸線と平行な平行面に形成するとともに、上記外側環体と摺接する内側環体の外向きフランジの外周部を軸線と平行な折曲部に形成し、この折曲部を上記外側環体の平行面に摺接させたことを特徴とする請求項１に記載の圧延機における密封形ころ軸受。
【請求項３】
上記二つの隣接する外側環体の各合わせ面内周部に対向する周状凹段部を形成するとともに、一方の外側環体の周状凹段部を傾斜面に形成し、上記外側環体と摺接する内側環体の外向きフランジの外周部を上記傾斜面に添わせて摺接させたことを特徴とする請求項１に記載の圧延機における密封形ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧延機における密封形ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧延機における密封形ころ軸受としては、図４および図５に示す特公平３−６６９６３号公報のものが知られている。この従来軸受４０は、圧延機のロールネック４１を軸箱５４内に支承する４列円すいころ軸受である。軸受４０の両端部において、内輪４２の小鍔側に外輪４３の端面よりも軸方向に延長する延長環体部４２ａが形成され、この延長環体部４２ａに、外向きフランジ４４ａ，４５ａ，４６ａをそれぞれ有する３個の内側環体４４，４５，４６が軸方向へ重合して連結された状態で外嵌されている。また、外輪４３の端面側に、内向きフランジ４７ａ，４８ａをそれぞれ有する２個の外側環体４７，４８が、内側環体４４，４５，４６と同心状に軸方向へ重合して連結された状態で位置させられている。上記複数の外向きフランジ４４ａ，４５ａ，４６ａと複数の内向きフランジ４７ａ，４８ａは、軸方向両端部に外向きフランジ４４ａ，４４ｃが位置して交互に並列するように配列されている。このようにして、内側環体４４，４５，４６の外周部と外側環体４７，４８の内周部の間にラビリンス４９が形成され、非接触密封装置５０が構成されている。
【０００３】
また、上記３個の内側環体４４，４５，４６のうち、最も軸受内部に近い内側環体４４が内輪２２の延長環体部４２ａに焼嵌めにて固着され、他の内側環体４５，４６は分離可能なようにねじ５１にて内側環体４４と締結固定されている。さらに２個の外側環体４７，４８は分離可能なようにねじ５２にて締結され、軸受内部側の外側環体４７と外輪４３とは外輪４３の端面と着脱自在にインロウ結合されている。なお５３はＯリングで、外側環体４７の外周部に形成した周溝５５に嵌合されて、軸箱５４の内周面と外側環体４７の外周面を密封する。また、５５は内・外輪間に介装された円すいころである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の軸受４０においては、圧延機の高速回転時には、非接触密封装置５０に強力なエアカーテンが作り出され、圧延機に使用される冷却水や塵埃の軸受４０内部への侵入が防止され、高い密封性能が得られる。しかし、ラビリンス構成であるため、圧延機の運転停止時に非接触密封装置５０内に溜まった水等が、運転開始時にラビリンスを伝わって軸受４０内部に侵入する恐れがある。さらに、圧延スケジュールにより圧延機が低速運転となった場合にも、非接触密封装置５０のエアカーテンが弱いため、軸受４０内部に水等が侵入する恐れがある。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、圧延機の運転停止時や低速回転時に、軸受内部へ水等の侵入を防止する圧延機における密封形ころ軸受を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、内輪の端部に、外向きフランジを有する複数の内側環体を軸方向に重合して配列し、外輪の端部に、内向きフランジを有する複数の外側環体を軸方向に重合しかつ内側環体と同心状に配列し、外向きフランジが軸方向両端部に位置するよう外向きフランジと内向きフランジとを交互に配列してこれらフランジ間の隙間によりラビリンスとされた密封空間を形成した圧延機における密封形ころ軸受において、二つの隣接する上記外側環体の内向きフランジ間に位置する上記内側環体の外向きフランジの外周部を、上記二つの外側環体の少なくとも一方の外側環体の内周面に摺接させて、上記ラビリンスの形成された密封空間中に接触密封部を形成し、この接触密封部における上記内側環体および外側環体の少なくとも一方の周面側が潤滑性非金属素材からなることを特徴とする。
なお、好適には、上記外側環体の内周面に摺接する内側環体を、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）素材、硬質フェノール樹脂等の潤滑性非金属性素材自体で形成するのがよい。また、上記接触密封部における内側環体および外側環体の少なくとも一方の周面側を、上記潤滑性非金属性素材でコーティングしてもよい。
【０００７】
また、本発明に係る圧延機における密封形ころ軸受において、上記二つの隣接する外側環体の各フランジ間の内周面を軸線と平行な平行面に形成するとともに、上記外側環体と摺接する内側環体の外向きフランジの外周部を軸線と平行な折曲部に形成し、この折曲部を上記外側環体の平行面に摺接させたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る圧延機における密封形ころ軸受において、上記二つの隣接する外側環体の各合わせ面内周部に対向する周状凹段部を形成するとともに、一方の外側環体の周状凹段部を傾斜面に形成し、上記外側環体と摺接する内側環体の外向きフランジの外周部を上記傾斜面に添わせて摺接させたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施例について図面を参照して説明する。
図１および図２は、この発明にかかる一実施例である。圧延機における密封形ころ軸受として、圧延機のロールネック（図示せず）を軸箱（図示せず）内に支承する４列円すいころ軸受１が記載されている。軸受１の左右両端部において、内輪２の小鍔側端部に外輪３の端面よりも軸方向に延長する延長環体部２ａが形成されている。２２は内・外輪２，３間に介装された円すいころである。
【００１０】
一方、外向きフランジ４ａ，５ａ，６ａをそれぞれ有する複数（この実施例では３個）の内側環体４，５，６が軸方向へ重合して連結された状態で、上記内輪２の延長環体部２ａの外周面に外嵌されている。また、外輪３の端面側には、内向きフランジ７ａ，８ａをそれぞれ有する複数（この実施例では２個）の金属製の外側環体７，８が、内側環体４，５，６と同心状に軸方向へ重合して連結された状態で位置させられている。上記３個の外向きフランジ４ａ，５ａ，６ａと２個の内向きフランジ７ａ，８ａは、軸方向両端部に外向きフランジ４ａ，５ａが位置するよう交互に並列して配置され、これらフランジ間の隙間によりラビリンス９が形成されている。すなわち、内側環体４，５，６および外側環体７，８は、軸受１の内側から外側へ向けて並ぶ各フランジの並列順序が外向きフランジ４ａから始まり外向きフランジ６ａで終わるように配列されている。これは、軸受回転時、遠心力で水等が外向きフランジ６ａにて振り飛ばされることを狙ったものである。
【００１１】
さらに、上記３個の内側環体４，５，６のうち、最も軸受内部に近い内側環体４が内輪２の延長環体部２ａに焼嵌めにて固着され、他の内側環体５，６は軸受分解時に分離可能なようにねじ１１にて上記焼嵌めされた内側環体４と締結固定されて内輪２の延長環体部２ａに緩く嵌合されている。さらに２個の外側環体７，８は軸受分解時に分離可能なようにねじ１２にて締結され、軸受内部側の外側環体７と外輪３とは外輪３の端面と着脱自在にインロウ結合１４されている。なお、Ｏリング１３が、外側環体７の外周部に形成した周溝１５に嵌合されて、軸箱の内周面と外側環体７の外周面を密封する。
【００１２】
また、上記３個の内側環体４，５，６のうち、軸方向両端部に位置する２個の内側環体４，６は金属製で断面Ｌ形にて形成され、強度維持と嵌合時の安定性を確実なものとしている。そして、上記Ｌ形の内側環体４，６の円筒部４ｂ，６ｂが対向して内輪２の延長環体部２ａに嵌合され、その円筒部４ｂ，６ｂ間に円板状の内側環体５が挾持されている。
【００１３】
上記円板状の内側環体５は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）素材、硬質フェノール樹脂等の潤滑性非金属素材自体で形成されており、その外周部が外側環体８の内周面に軽く摺接させられている。これにより、上記非接触密封装置１０内部に接触密封部１６を形成している。なお、この内側環体５を金属製にて形成しその表面を上記潤滑性非金属素材でコーティングしてもよく、さらにはこの内輪環体５が摺接する外側環体８の内周面を上記潤滑性非金属素材でコーティングしてもよい。
【００１４】
上記円板状の内側環体５と外側環体７，８との摺接状態は次の通りである。すなわち、二つの隣接する外側環体７，８の各フランジ７ａ，８ａ間の内周面７ｂ，８ｂがそれぞれ軸受軸線と平行でかつ同一径の平行面に形成され、上記外側環体７と摺接する内側環体５の外向きフランジ５ａの外周部も軸受軸線と平行な折曲部１７に形成され、この折曲部１７が上記一方の外側環体８の平行面に摺接させられている。なお内側環体５の折曲部１７を両外側環体７，８の平行面にまたがって摺接させてもよい。この実施例の場合、内側環体５と外側環体８との摺接面が軸受軸線と平行とされているので、軸方向のガタがあっても摺接部の軽いしめしろの変化はなく一定に保たれる。
【００１５】
図３は上記円板状の内側環体５と外側環体７，８との摺接状態の別の実施例である。すなわち、上記二つの隣接する外側環体７，８の各合わせ面１８，１９内周部に、対向する周状凹段部２０，２１がそれぞれ形成されるとともに、他方の外側環体７の周状凹段部２０が軸線に対して９０度に近い角度を有する傾斜面に形成され、上記外側環体７と摺接する内側環体５の外向きフランジ５ａの外周部が上記傾斜面２０に添わせて軽く摺接させられている。この円板状の内側環体５と軸受外方側の断面Ｌ形内側環体６の円筒部６ａ間には、円板状のバッキング部材２２が介装されている。なお上記傾斜面２０の角度は上述のものに限定されるものではない。この実施例によれば、円板状の内側環体５の外周部を傾斜面２０に添わせるだけでよいため、内側環体５の外周部に成形加工不要であり、コスト低減につながる。さらに、バッキング部材２２により、内側環体５の外周部の外側環体７の傾斜面２０に対する摺接力の調整が容易である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明では、軸受のラビリンスの形成された密封空間中に接触密封部を形成したので、圧延機の運転停止時や低速回転時に軸受内部へ水等の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例の断面図である。
【図２】図１の密封装置の断面図である。
【図３】本発明の第二実施例の密封装置の断面図である。
【図４】従来軸受の断面図である。
【図５】図４の密封装置の断面図である。
【符号の説明】
１    軸受
２    内輪
３    外輪
４，５，６    内側環体
４ａ，５ａ，６ａ    外向きフランジ
７，８    外側環体
７ａ，８ａ    内向きフランジ
９    ラビリンス
１０    非接触密封装置
１６    接触密封部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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