(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延ロールのロールネックをロールチョックに対して支持する転がり軸受を密封するための密封構造であって、
前記ロールチョックにおいて、圧延ロールのバレル部側端面に取り付けられかつ前記転がり軸受の外輪を軸方向で位置決めする外輪押さえ部材があって、
圧延ロールのバレル部からロールネックへの連接部に沿って外嵌装着され且つ前記転がり軸受の内輪を軸方向で位置決めする内輪押さえ部材があって、
前記外輪押さえ部材と、前記圧延ロールのバレル部又は内輪押さえ部材と、の対向隙間に、当該対向隙間を内外に仕切る複数のシールが配設されており、
前記圧延ロールのバレル部端面に、前記内輪押さえ部材の一部が埋設状態に嵌入させられる環状凹部が設けられており、
この環状凹部の内輪押さえ部材が配設される箇所よりも外径側の領域は、内輪押さえ部材が配設される箇所よりも凹み深さが浅く設定されていて、
前記シールのうち当該対向隙間を最も外側で仕切るシールが、リップが圧延ロールのバレル部の端面の凹み深さが浅く設定された領域に軸方向から接触させられるアキシャルシールであって、
当該対向隙間を次に外側で仕切るシールが、リップが内輪押さえ部材に軸方向から接触させられるアキシャルシールである、ことを特徴とする圧延ロールの支持部の密封構造。
【請求項２】
請求項１の圧延ロール支持部の密封構造において、前記複数のシールは、内輪押さえ部材の外周面に対して径方向から接触させられるラジアルシールと、圧延ロールのバレル部端面に対して軸方向から接触させられるアキシャルシールとを含む、ことを特徴とする圧延ロール支持部の密封構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延ロール支持部の密封構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、圧延機では、図２に示すように、圧延ロール８１のロールネック８１ａをロールチョック８２に対して４列円筒ころ軸受などの転がり軸受８３を介して支持するようになっており、ロールネック８１ａからバレル部８１ｂへの連接部には、転がり軸受８３への冷却水の侵入を防止するとともに、転がり軸受８３からの潤滑剤の漏洩を防止するための４つのシール９１〜９４が配設されている。
【０００３】
この４つのシール９１〜９４は、転がり軸受８３の内輪８３ａを軸方向で位置決めするための内輪押さえ部材としてのフィレットリング８４と、転がり軸受８３の外輪８３ｂを軸方向で位置決めするための外輪押さえ部材８５との対向隙間に対して、内外方向直列に順次配列されている。
【０００４】
ここで各シール９１〜９４を区別するために、前述の配列方向の外側から内側に向かう順に、第１シール９１、第２シール９２、第３シール９３、第４シール９４とする。
【０００５】
前述の第１、第２シール９１，９２は、全体がゴムなどの弾性体からなり、その環状板部９１ａ，９２ａが外輪押さえ部材８５の端面にボルトなどを介して取り付けられていて、第１シール９１のリップ９１ｂが、圧延ロール８１のバレル部８１ｂの端面に、また、第２シール９２のリップ９２ｂがフィレットリング８４の立ち上がり部８４ａに対して、それぞれ軸方向から接触させられている。
【０００６】
一方、第３、第４シール９３，９４は、環状芯金９３ａ，９４ａの内周にゴムなどの弾性体９３ｂ，９４ｂを被着した構成であり、その環状芯金９３ａ，９４ａが外輪押さえ部材８５の内周面に対して圧入などにより取り付けられていて、これら両シール９３，９４の弾性体９３ｂ，９４ｂの一部からなる各リップ９３ｃ，９４ｃが、フィレットリング８４の円筒部外周面に対してそれぞれ径方向から接触させられている。
【０００７】
ところで、圧延ロール８１については、バレル長のみを大きくしたものと交換する場合があり、その場合、バレル部８１ｂの端面とロールチョック８２の端面との対向空間が狭くなる。そのため、フィレットリング８４を縮幅化するとともに、上記各シール９１〜９４を小型化する必要がある。
【０００８】
しかしながら、上述した各シール９１〜９４については、所要の密封性能を確保する必要があって、現状よりも小型化することはできない。
【０００９】
このような事情を考慮し、従来では、圧延ロール８１のバレル部８１ｂ端面においてロールネック８１ａ寄りの部分に軸方向に凹む環状凹部８１ｃを設けるようにして、対処している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、圧延ロール８１のバレル部８１ｂ端面に環状凹部８１ｃを設けているために、結果的にバレル部８１ｂの軸端部分がオーバーハング形状になっており、そのために、バレル部８１ｂの軸端部分の強度が不足する傾向となっている。
【００１１】
なお、上記圧延ロール８１をバックアップロールとする場合、そのバレル長さについては、図２の仮想線で示すように、ワークロール１００のバレル長さよりも大きくする必要があって、前記オーバーハング部分に対してワークロール１００からの荷重が集中することになるため、当該オーバーハング部分が破損しやすくなるおそれがある。
【００１２】
このような事情に鑑み、本発明は、圧延ロール支持部の密封構造において、圧延ロールの強度低下を抑制しながら、所要の密封性能を確保できるようにすることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる圧延ロール支持部の密封構造は、圧延ロールのロールネックをロールチョックに対して支持する転がり軸受を密封するための密封構造であって、前記ロールチョックにおいて、圧延ロールのバレル部側端面に取り付けられかつ前記転がり軸受の外輪を軸方向で位置決めする外輪押さえ部材があって、圧延ロールのバレル部からロールネックへの連接部に沿って外嵌装着され且つ前記転がり軸受の内輪を軸方向で位置決めする内輪押さえ部材があって、前記外輪押さえ部材と、前記圧延ロールのバレル部又は内輪押さえ部材と、の対向隙間に、当該対向隙間を内外に仕切る複数のシールが配設されており、前記圧延ロールのバレル部端面に、前記内輪押さえ部材の一部が埋設状態に嵌入させられる環状凹部が設けられており、この環状凹部の内輪押さえ部材が配設される箇所よりも外径側の領域は、内輪押さえ部材が配設される箇所よりも凹み深さが浅く設定されていて、前記シールのうち当該対向隙間を最も外側で仕切るシールが、リップが圧延ロールのバレル部の端面の凹み深さが浅く設定された領域に軸方向から接触させられるアキシャルシールであって、当該対向隙間を次に外側で仕切るシールが、リップが内輪押さえ部材に軸方向から接触させられるアキシャルシールである。
【００１４】
請求項２の発明にかかる圧延ロール支持部の密封構造は、上記請求項１において、前記複数のシールが、内輪押さえ部材の外周面に対して径方向から接触させられるラジアルシールと、圧延ロールのバレル部端面に対して軸方向から接触させられるアキシャルシールとを含む。
【００１５】
以上、本発明では、要するに、圧延ロールのバレル部端面に設けられる環状凹部の凹み形状を単一深さとせずに内輪押さえ部材の外径側の領域の凹み深さを浅くしている。これにより、圧延ロールの強度低下を抑制できるようになる他、内輪押さえ部材や各シールを縮幅せずに済むので、所要の密封性能を確保できるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態にかかる圧延ロール支持部の密封構造の要部の上半分を示す縦断面図である。
【００１８】
図中、１は圧延ロールであり、この圧延ロール１は、そのロールネック１ａがロールチョック２に対して４列円筒ころ軸受などの転がり軸受３を介して支持されるようになっている。
【００１９】
そして、圧延ロール１においてロールネック１ａからバレル部１ｂへの連接部には、転がり軸受３への冷却水の侵入を防止するとともに、転がり軸受３からの潤滑剤の漏洩を防止するための４つのシール１０〜４０が配設されている。
【００２０】
この４つのシール１０〜４０は、転がり軸受３の内輪３ａを軸方向で位置決めするための内輪押さえ部材としてのフィレットリング４と、転がり軸受３の外輪３ｂを軸方向で位置決めするための外輪押さえ部材５との対向隙間に対して、内外方向直列に順次配列されている。
【００２１】
なお、フィレットリング４は、圧延ロール１のバレル部１ｂからロールネック１ａへの連接部に沿って外嵌装着されており、外輪押さえ部材５は、ロールチョック２において圧延ロール１のバレル部１ｂ側端面に取り付けられている。
【００２２】
ここで各シール１０〜４０を区別するために、前述の配列方向の外側から内側に向かう順に、第１シール１０、第２シール２０、第３シール３０、第４シール４０とする。
【００２３】
前述の第１、第２シール１０，２０は、全体がゴムなどの弾性体からなり、その環状板部１１，２１が外輪押さえ部材５の端面にボルトなどを介して取り付けられていて、第１シール１０のリップ１２が、圧延ロール１のバレル部１ｂの端面に対して、また、第２シール２０のリップ２２がフィレットリング４の立ち上がり部４ａに対して、それぞれ軸方向から接触させられている。
【００２４】
一方、第３、第４シール３０，４０は、環状芯金３１，４１の内周にゴムなどの弾性体３２，４２を被着した構成であり、その環状芯金３１，４１が外輪押さえ部材５の内周面に対して圧入などにより取り付けられていて、これら両シール３０，４０の弾性体３２，４２の一部からなる各リップ３３，４３が、フィレットリング４の円筒部外周面に対してそれぞれ径方向から接触させられている。
【００２５】
ところで、圧延ロール１のバレル部１ｂ端面においてロールネック１ａ寄りの部分には、軸方向に凹む環状凹部１ｃが設けられており、それによってバレル部１ｂの軸端がオーバーハング状態になっている。
【００２６】
この環状凹部１ｃは、フィレットリング４の外径寸法よりも大きく設定されており、その凹み深さが大小２段階に設定されている。ここで、環状凹部１ｃにおいて、フィレットリング４の立ち上がり部４ａが埋没される領域については、凹み深さが深く設定されており、この領域よりも外径側の領域については、凹み深さが浅く設定されている。
【００２７】
以上のように、圧延ロール１をバレル長のみを大きくしたものと交換する場合において、圧延ロール１のバレル部１ｂの端面に設ける環状凹部１ｃの深さを２段階に設定すれば、フィレットリング４を縮幅せずに済むようになるとともに、圧延ロール１そのものの強度低下を抑制できるようになる。
【００２８】
ところで、上記圧延ロール１をバックアップロールとする場合、そのバレル長さについては、図１の仮想線で示すように、ワークロール１００のバレル長さよりも大きくする必要があって、圧延ロール１のオーバーハング部分に対してワークロール１００からの荷重が集中することになるが、この実施形態では、環状凹部１ｃにおいて浅い領域の軸方向位置を、ワークロール１００のバレル部端縁位置よりも軸方向外側に設定すれば、従来のものに比べて圧延ロール１のオーバーハング部の肉厚が大きくとれるため、耐荷重性を向上するうえで有利となる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００３０】
（１）  上記実施形態では、環状凹部の凹み深さを２段階に設定しているが、それよりも多くしてもよい。また、テーパ面としてもよい。
【００３１】
（２）  第１、第２シール１０，２０は、軸方向に接触するＶリングなどでもよく、また、シールの個数もこの限りでない。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１および２の発明の圧延ロール支持部の密封構造では、圧延機を拡幅化するためにバレル長さの大きい圧延ロールを使用する場合に、シールや内輪押さえ部材を共通利用して高い密封性能を確保できるようになるとともに、圧延ロールの強度低下を抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の圧延ロール支持部の密封構造の要部の上半分を示す縦断面図
【図２】従来例の圧延ロール支持部の密封構造の要部の上半分を示す縦断面図
【符号の説明】
１      圧延ロール
１ａ    圧延ロールのロールネック
１ｂ    圧延ロールのバレル部
１ｃ    圧延ロールの環状凹部
２      ロールチョック
３      転がり軸受
３ａ    転がり軸受の内輪
３ｂ    転がり軸受の外輪
４      内輪押さえ部材としてのフィレットリング
５      外輪押さえ部材
１０〜４０      シール
【図１】
0003640810.tif 000002
【図２】
0003640810.tif 000003