(57)【要約】【課題】シールリップ部の潤滑を維持することのできる密封形ロールネック軸受を提供する。【解決手段】密封形ロールネック軸受４０は、内輪４３，４４と、外輪４１，４２と、内輪４３，４４及び外輪４１，４２間に介在し、少なくとも２以上の列に配置される円錐ころ４５と、内輪４３，４４の外周面に摺接する主シールリップ部２３を有し、外輪４１の軸方向外側両端部に配置されるシール装置５１と、を備える。内輪４３，４４は、主シールリップ部２３との摺接部６１の軸方向内側にグリースを貯留するグリース溜まり溝６５を有する。【選択図】図２
2014173686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、
外輪と、
前記内輪及び前記外輪間に介在し、少なくとも２以上の列に配置される転動体と、
前記内輪の外周面に摺接する主シールリップ部を有し、前記外輪の軸方向外側両端部に配置されるシール装置と、を備える、密封形ロールネック軸受であって、
前記内輪は、前記主シールリップ部との摺接部の軸方向内側にグリースを貯留するグリース溜まり溝を有することを特徴とする密封形ロールネック軸受。
【請求項２】
前記シール装置は、前記主シールリップ部より内側で前記内輪の外周面に摺接する副シールリップ部をさらに有し、
前記グリース溜まり溝は、前記主シールリップ部との前記摺接部と前記副シールリップ部との摺接部との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の密封形ロールネック軸受。
【請求項３】
前記グリース溜まり溝の外側端面は、前記主シールリップ部との前記摺接部から１ｍｍ以上内側に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の密封形ロールネック軸受。
【請求項４】
前記グリース溜まり溝の深さは、０．２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の密封形ロールネック軸受。
【請求項５】
前記内輪の外周面には、鍔部との境界部に砥石逃げ溝が形成されており、
前記グリース溜まり溝の深さは、前記砥石逃げ溝よりも深いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の密封形ロールネック軸受。
【請求項６】
前記内輪の外周面には、鍔部との境界部に砥石逃げ溝が形成されており、
前記グリース溜まり溝は、前記砥石逃げ溝から連続して設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の密封形ロールネック軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封形ロールネック軸受、特に鉄鋼設備に好適に使用される密封形ロールネック軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼設備に使用されるロールネック軸受としては、チョック（軸箱）の制約から、ラジアル荷重及びアキシアル荷重の両方向の荷重を負荷することができる、複列以上の多列円すいころ軸受が一般的に使用される。特に、熱間圧延機、冷間圧延機のロールネック用軸受においては限られたチョック寸法内で可能な限り荷重負荷容量を最大化するため、四列円すいころ軸受が一般的に使用される。
【０００３】
例えば、図７に示すような鉄鋼設備の熱間圧延機や冷間圧延機には、ロールネック軸受として、図８に示すロールネック軸受１００が用いられる。ロールネック軸受１００は、外輪１０２及び複列外輪１０３と、一対の複列内輪１０４と、外輪１０２と複列内輪１０４、及び複列外輪１０３と複列内輪１０４間に転動自在に配設された複数の円錐ころ１０５とを備え、複列内輪１０４がロール１０６のロールネック部１０７にすきまばめ（ルーズフィット）されて使用される。一対の複列内輪１０４の軸端側の一端には、内輪押え部材であるフィレットリング１０８が配置されて複列内輪１０４の軸方向の位置決めを行う。フィレットリング１０８の内周面には、Ｏリングなどのシール１０９が配設されてロールネック部１０７の外周面との間をシールしている。 
【０００４】
チョック（ハウジング）１１０の軸側端部とフィレットリング１０８、及びチョック１１０のロール側端部とロールネック部１０７との間には、それぞれチョックシール１１１、１１２が配置されている。
【０００５】
このように従来は、軸受自体にシール装置がついていない、いわゆる開放形仕様の四列円すいころ軸受が使用されていた。近年では、グリース量の削減、軸受内部への異物（水、スケール等）の浸入防止、軸受周りのグリース漏れを防ぐことによるクリーン化対策を目的に、図９に示すような、軸受両端面にシール装置１１５をつけた密封形仕様の四列円すいころ軸受の使用が多くなってきている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
密封形仕様の軸受（以下、密封形軸受とも呼ぶ。）にとってシール装置は重要部品の一つであり、シール装置が損傷した場合、直ちに軸受内潤滑不良、異物噛み込みによる軸受損傷につながる。シール装置は、シールリップが軸受内輪のシール摺接部と接触することでシール性が確保されるが、その接触面には潤滑が必要である。潤滑が不十分な状態になると、シールリップ部にはクラックやブリスタ、異常摩耗等が生じ、シール性能が発揮できなくなる。
【０００７】
従って、図１０に示すように、シールリップ部１１６の潤滑維持を目的に副シールリップ部１１７を別途設け、シールリップ部１１６（以下、主シールリップ部と呼ぶ。）と副シールリップ部１１７間に形成される空間部Ｓにグリースを充填させている。
【０００８】
しかしながら、近年の市場需要の増大且つコストダウンを目的に生産性向上のため、圧延速度の増加やメンテナンス周期の延長が進んでおり、主シールリップ部１１６と副シールリップ部１１７間に形成される空間部Ｓに充填されたグリース量では十分な主シールリップ部１１６の潤滑が期待できない状況が生じ得るおそれがあった。
【０００９】
特許文献２には、強制的に外部からグリース封入器を用いて、定期的に主シールリップ部と副シールリップ部間で構成される空間部にグリースをシール外部から封入することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実開昭５９−３４１２１号公報
【特許文献２】実公平７−３３０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２に記載の軸受装置では、確実にグリースを充填することができるが、グリースを充填するたびに、機械を止めてシール周りの部品を移動、分解し、さらにグリースと一緒に異物が入らないように十分な清掃を行う等が必要となり、結果として、メンテナンスにかかる時間、費用が付加され、生産性向上を阻害する虞がある。
【００１２】
本発明の目的は、生産性を阻害せずに、シールリップ部の潤滑を維持することのできる密封形ロールネック軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は以下の構成により達成される。
（１）  内輪と、
外輪と、
前記内輪及び前記外輪間に介在し、少なくとも２以上の列に配置される転動体と、
前記内輪の外周面に摺接する主シールリップ部を有し、前記外輪の軸方向外側両端部に配置されるシール装置と、を備える、密封形ロールネック軸受であって、
前記内輪は、前記主シールリップ部との摺接部の軸方向内側にグリースを貯留するグリース溜まり溝を有することを特徴とする密封形ロールネック軸受。
（２）  前記シール装置は、前記主シールリップ部より内側で前記内輪の外周面に摺接する副シールリップ部をさらに有し、
前記グリース溜まり溝は、前記主シールリップ部との前記摺接部と前記副シールリップ部との摺接部との間に設けられることを特徴とする（１）に記載の密封形ロールネック軸受。
（３）  前記グリース溜まり溝の外側端面は、前記主シールリップ部との前記摺接部から１ｍｍ以上内側に形成されることを特徴とする（１）又は（２）に記載の密封形ロールネック軸受。
（４）  前記グリース溜まり溝の深さは、０．２ｍｍ以上であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の密封形ロールネック軸受。
（５）  前記内輪の外周面には、鍔部との境界部に砥石逃げ溝が形成されており、
前記グリース溜まり溝の深さは、前記砥石逃げ溝よりも深いことを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の密封形ロールネック軸受。
（６）  前記内輪の外周面には、鍔部との境界部に砥石逃げ溝が形成されており、
前記グリース溜まり溝は、前記砥石逃げ溝から連続して設けられていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の密封形ロールネック軸受。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の上記（１）の密封形ロールネック軸受によれば、内輪の外周面の主シールリップ部との摺接部の軸方向内側に、グリースを貯留するグリース溜まり溝を設けることで、グリース充填量を増加させることができ、主シールリップ部の潤滑を長期に亘って良好に維持することができる。これにより、シールリップ損傷を防ぐことができ、結果として、突発的なシール損傷を防止することができ、軸受の安定的且つ長寿命が可能となり、生産性を向上させることができる。さらに、グリース充填量の増加により、グリース自身でも密封効果を発揮するため、外部から軸受内部への水、スケール等の異物の浸入を防止することができる。
【００１５】
本発明の上記（２）の密封形ロールネック軸受によれば、主シールリップ部と副シールリップ部間に形成される空間部に十分なグリース量が維持されることから、その空間部に定期的なグリース補給が不必要となり、メンテナンスへの影響を抑えることができ、生産性向上を実現することができる。
【００１６】
本発明の上記（３）〜（５）の密封形ロールネック軸受によれば、主シールリップ部の摺接に影響を与えることなく、潤滑性能を向上させることができる。
【００１７】
本発明の上記（６）の密封形ロールネック軸受によれば、砥石逃げ溝の幅を拡大することで、広いグリース溜まり溝を形成することができ、グリース溜まり溝を広く確保することができるとともに、プランジカット部の面積減少により加工時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の密封形ロールネック軸受の断面図である。
【図２】図１のシール装置近傍の部分拡大図である。
【図３】変形例の密封形ロールネック軸受のシール装置近傍の部分拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態の密封形ロールネック軸受の断面図である。
【図５】図４のシール装置近傍の部分拡大図である。
【図６】本発明の第３実施形態の密封形ロールネック軸受の断面図である。
【図７】従来の鉄鋼設備の圧延機の部分断面図である。
【図８】図７の圧延機に使用される開放形ロールネック軸受の断面図である。
【図９】従来の密封形ロールネック軸受の断面図である。
【図１０】従来の他の密封形ロールネック軸受のシール装置近傍の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の密封形ロールネック軸受の各実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の密封形ロールネック軸受の要部縦断面図、図２は図１のシール装置近傍の部分拡大図である。なお、本発明の密封形ロールネック軸受を使用可能な鉄鋼設備の圧延機の構成については、図７に記載の構成と同一又は同等であるため説明を省略する。
【００２１】
図１に示すように、第１実施形態の密封形ロールネック軸受４０は、一対の外輪４１及び複列外輪４２と、一対の複列内輪４３，４４と、外輪４１と複列内輪４３，４４、及び複列外輪４２と複列内輪４３，４４間に４列に配設され、保持器４６によって回動自在に保持された複数の円錐ころ４５とを備える、密封型４列円錐ころ軸受である。左右２列の円錐ころ４５は、それぞれ正面組み合わせとなるように、外輪４１，４２と複列内輪４３、及び、外輪４１，４２と複列内輪４４が組み合わせられている。
【００２２】
軸方向中央に配置された複列外輪４２と、その軸方向両側に配置された外輪４１との間には、外輪間座４７がそれぞれ配置されて一対の外輪４１及び複列外輪４２の軸方向の位置決めがなされる。また、外輪４１の軸方向外側両端部には、シール装置５１として、オイルシール４９を内蔵する円環状のシールホルダー４８が配置され、複列内輪４３，４４から軸方向外方に延設された小径部４３ａ，４４ａの外周面との間をオイルシール４９によってシールしている。また、シールホルダー４８の外周面には、Ｏリング５０が装着されて、チョック１１０（図７参照）との間を封止する。 
【００２３】
オイルシール４９は、環状芯金２１にゴムなどの弾性体２２を加硫接着した構成である。環状芯金２１は、円筒部２１ａの軸方向一端に径方向内向きに延びる環状板部２１ｂが形成されている。弾性体２２は、円筒部２１ａ内周から環状板部２１ｂにかけて環状芯金２１の一側を覆い、環状板部２１ｂの内方且つ軸受外側へ向けて主シールリップ部２３が突出している。さらに、弾性体２２は、環状板部２１ｂの内方且つ軸受内側へ向けて副シールリップ部２４が突出しており、主シールリップ部２３と副シールリップ部２４との間にはグリース保持空間として機能する空間部Ｓが形成されている。
【００２４】
オイルシール４９は、環状芯金２１の円筒部２１ａがシールホルダー４８の内周面に対して各々圧入嵌合されることにより固定されている。このようにオイルシール４９を固定した状態で、主シールリップ部２３と副シールリップ部２４が、二つの内輪１１，１２の小径部４３ａ，４４ａの外周面に対して所定の緊縛力を持つ状態で摺接される。特に、主シールリップ部２３をバネリング２５によって小径部４３ａ，４４ａに対して強制的に押圧させることによって密封性を可及的に高めるようになっていて、外部から軸受内部への水、スケール等の異物の浸入が防止される。
【００２５】
ここで、複列内輪４３，４４の小径部４３ａ，４４ａは、主シールリップ部２３との摺接部６１の軸方向内側、より好ましくは、主シールリップ部２３との摺接部６１と副シールリップ部２４との摺接部６２との間に、外周面が径方向内方に窪むようにグリース溜まり溝６５が形成されている。グリース溜まり溝６５には、グリースが充填されて、主シールリップ部２３との摺接部６１と副シールリップ部２４との摺接部６２にグリースを供給可能になっている。このグリース溜まり溝６５の形状は、図２に示す本実施形態においては、一様深さを有する断面矩形状に溝加工されているが、特にこれに限定されるものではない。図３に示す変形例においては、中央部が窪むように断面楕円形状に溝加工されている。断面矩形状にすることで溝断面積を広く確保することができる。一方、断面楕円形状にすることで加工を容易に行うことができる。
【００２６】
このグリース溜まり溝６５の深さＤは、０、２ｍｍ以上が好ましい。また、グリース溜まり溝６５の外側端面からの距離Ｔは、主シールリップ部２３との摺接部６１から１ｍｍ以上離れていることが好ましく、２〜３ｍｍ程度離れていることがさらに好ましい。なお、この「１ｍｍ」は、軸受の軸方向隙間や軸受周りの押さえ部品との許容差による設定位置のずれ、使用中における主シールリップ部２３の摩耗を考慮したものである。
【００２７】
また、複列内輪４３，４４の小径部４３ａ，４４ａには、円錐ころ４５を押さえる鍔部６７との境界部に外周面が径方向内方に窪むように砥石逃げ溝６８が形成されている。砥石逃げ溝６８は、鍔部６７を砥石でプランジ加工する際に砥石が小径部４３ａ，４４ａに接触しないようにその深さが設定されており、通常、０．２ｍｍ以上の深さが確保されている。グリース溜まり溝６５の深さＤは、この砥石逃げ溝６８の深さよりも深いことがさらに好ましい。一方、複列内輪４３，４４の強度を確保するために、グリース溜まり溝６５の深さＤは、複列内輪４３，４４の肉厚の１／３以下とすることが好ましい。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、複列内輪４３，４４の小径部４３ａ，４４ａの主シールリップ部２３との摺接部６１の軸方向内側に、グリースを貯留するグリース溜まり溝６８を設けることで、従来に比べてグリース充填量を増加させることができ、主シールリップ部２３の潤滑を長期に亘って良好に維持することができる。これにより、シールリップ損傷を防ぐことができ、結果として、突発的なシール損傷を防止することができ、密封形ロールネック軸受４０の安定的且つ長寿命が可能となり、生産性を向上させることができる。さらに、グリース充填量の増加により、グリース自身でも密封効果を発揮するため、外部から軸受内部への水、スケール等の異物の浸入を防止することができる。
【００２９】
また、グリース溜まり溝６８は、主シールリップ部２３との摺接部６１と副シールリップ部２４との摺接部６２との間に設けられているので、主シールリップ部２３と副シールリップ部２４間に形成される空間部Ｓに十分なグリース量が維持される。従って、その空間部Ｓに定期的なグリース補給が不必要となり、メンテナンスへの影響を抑えることができ、生産性向上を実現することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態の密封形ロールネック軸受について図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、本発明の第２実施形態の密封形ロールネック軸受の断面図であり、図５は図４のシール装置近傍の部分拡大図である。第２実施形態の密封形ロールネック軸受４０Ａは、グリース溜まり溝の構成が第１実施形態の密封形ロールネック軸受４０と異なっている以外、同一の構成を有するので同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
本実施形態の密封形ロールネック軸受４０Ａでは、グリース溜まり溝６５Ａが、砥石逃げ溝６８から連続して形成されている。このように、砥石逃げ溝６５Ａの幅を拡大することで、広いグリース溜まり溝６５Ａを確保することができる。また、小径部４３ａ，４４ａのプランジカットする領域（砥石逃げ溝６８以外の領域）の面積の減少により加工時間を短縮することができる。この場合も、このグリース溜まり溝６５の深さＤは、０、２ｍｍ以上が好ましく、グリース溜まり溝６５Ａの外側端面からの距離Ｔは、主シールリップ部２３との摺接部６１から１ｍｍ以上離れていることが好ましい。
【００３２】
なお、この場合、副シールリップ部２４は小径部４３ａ，４４ａの外周面に摺接しなくてもよい。また、図５では、砥石逃げ溝６８とグリース溜まり溝６５Ａとを同一深さで連続して形成したが、グリース溜まり溝６５Ａを砥石逃げ溝６８よりも深くするなど、いずれか一方を他方より深くすることで段状に形成してもよい。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１実施形態に記載の効果に加えて、グリース溜まり溝６５Ａを砥石逃げ溝６８から連続して形成することにより、砥石逃げ溝６８の幅を拡大することで、広いグリース溜まり溝６５Ａを形成することができ、グリース溜まり溝６５Ａを広く確保することができるとともに、プランジカット部の面積減少により加工時間を短縮することができる。
【００３４】
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態の密封形ロールネック軸受について図６を参照しながら説明する。図６は本発明の第３実施形態の密封形ロールネック軸受の断面図である。第３実施形態の密封形ロールネック軸受４０Ｂは、二列（複列）円すいころ軸受である以外、第２実施形態の密封形ロールネック軸受４０Ａと同一の構成を有するので同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
２列の円錐ころ４５は、正面組み合わせとなるように、外輪４１，４２と複列内輪４４が組み合わせられている。本実施形態の密封形ロールネック軸受４０Ｂのように、二列（複列）円すいころ軸受であっても第１及び第２実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００３６】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、弾性体２２には、主シールリップ部２３が形成されている限り、副シールリップ部２４は必ずしも形成されている必要はなく、この場合、グリース溜まり溝６５，６５Ａは複列内輪４３，４４の小径部４３ａ，４４ａの主シールリップ部２３の摺接部の軸方向内側に形成されていればよい。
【符号の説明】
【００３７】
２３                  主シールリップ部
２４                  副シールリップ部
４０，４０Ａ，４０Ｂ  密封形ロールネック軸受
４１，４２            外輪
４３，４４            内輪
４３ａ，４４ａ        小径部
４５                  円錐ころ（転動体）
５１                  シール装置
６１                  主シールリップ部との摺接部
６２                  副シールリップ部との摺接部
６５，６５Ａ          グリース溜まり溝
６８                  砥石逃げ溝
【図１】
2014173686.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014173686.tif 000008
【図７】
2014173686.tif 000009
【図８】
2014173686.tif 000010
【図９】
2014173686.tif 000011
【図１０】
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