(57)【要約】【課題】鉛直方向の中心軸を有するころ軸受におけるころの鉛直方向の上方側の端面と内輪のつばとの接触部の潤滑を好適に行いうる転がり軸受装置を提供する。【解決手段】内輪２１、外輪２２、及び、ころ２３を有し、中心軸Ｏを鉛直方向に向けた状態で配置されるころ軸受１１と、オイルエア潤滑装置の給油孔５ａから内輪２１と外輪２２との間の環状空間Ｓに向けて鉛直方向の下方に吹き付けられるオイルエアを環状空間Ｓの鉛直方向の上方において遮蔽する遮蔽板１２とを備えており、遮蔽板１２には、環状空間Ｓの鉛直方向の上方であって少なくとも一時的に給油孔５ａに対して鉛直方向に重ならない位置に、オイルエアに含まれる潤滑油を通過させる貫通孔１２ａが形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪、及び、ころを有し、中心軸を鉛直方向に向けて配置されるころ軸受と、
オイルエア潤滑装置の給油孔から前記内輪と前記外輪との間の環状空間に向けて鉛直方向の下方に吐出されるオイルエアを当該環状空間の鉛直方向の上方において遮蔽する遮蔽板とを備えており、
前記遮蔽板には、前記環状空間の鉛直方向の上方であって少なくとも一時的に前記給油孔に対して鉛直方向に重ならない位置に、オイルエアに含まれる潤滑油を通過させる貫通孔が形成されている、転がり軸受装置。
【請求項２】
前記内輪及び前記外輪の一方が固定輪、他方が回転輪であり、前記遮蔽板が、前記固定輪に固定される、請求項１に記載の転がり軸受装置。
【請求項３】
前記貫通孔が、前記給油孔に対して径方向にずれた位置に配置される、請求項１又は２に記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルエア潤滑される転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、形鋼等の圧延を行うユニバーサル圧延機における竪ロール支持用の転がり軸受の潤滑構造に関する技術が開示されている。この竪ロールは、鉛直方向に中心軸を沿わせたシャフトの外周に複列の円すいころ軸受を介して回転自在に支持されている。そして、円すいころ軸受は、シャフトに形成された潤滑剤給送路を介して上部、下部、及び中間部に潤滑剤が供給されるようになっている。かかる潤滑構造は、主としてグリース潤滑に適用される。
【０００３】
一方、最近では、少ない潤滑油によって効率よく潤滑を行うことができるオイルエア潤滑が竪ロール支持用の転がり軸受に適用されている。このオイルエア潤滑は、圧縮空気によって搬送された潤滑油の油滴を円すいころ軸受の上部に微量ずつ供給するものであり、円すいころ軸受内を圧縮空気で正圧に保つことで密封性を高め、しかも潤滑油の消費量を大幅に削減することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５８−１９４８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
竪ロールを支持する円すいころ軸受の上部にオイルエア潤滑によって潤滑油を供給した場合、最上部に位置する円すいころの端面と内輪のつばとの間にかじりと呼ばれる損傷が生じることがある。これは、円すいころの端面に吹き付けられる圧縮空気によって当該端面上に潤滑油が留まり難くなり、潤滑油不足になるからと考えられる。また、竪軸での使用のため鉛直方向の上側になる列のころ端面には潤滑剤が留まりにくいからと考えられる。
【０００６】
本発明は、中心軸を鉛直方向に向けて配置されたころ軸受に鉛直方向の上方からオイルエアを供給する場合に、ころの鉛直方向の上方側の端面と内輪のつばとの潤滑を好適に行いうる転がり軸受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】
【０００７】
本発明の転がり軸受装置は、内輪、外輪、及び、ころを有し、中心軸を鉛直方向に向けて配置されるころ軸受と、オイルエア潤滑装置の給油孔から前記内輪と前記外輪との間の環状空間に向けて鉛直方向の下方に吐出されるオイルエアを当該環状空間の鉛直方向の上方において遮蔽する遮蔽板とを備えており、前記遮蔽板には、前記環状空間の鉛直方向の上方であって少なくとも一時的に前記給油孔に対して鉛直方向に重ならない位置に、オイルエアに含まれる潤滑油を通過させる貫通孔が形成されている。
【０００８】
この構成によれば、オイルエア潤滑装置の給油孔から吐出されたオイルエアは遮蔽板によって遮られ、オイルエアに含まれる圧縮空気がころの上端面に直接吹き付けられることがなく、圧縮空気によってころの鉛直方向の上方側の端面上の潤滑油が吹き飛ばされることも無くなる。そして、オイルエアに含まれる潤滑油は、一旦遮蔽板上で受け止められた後貫通孔を通過して環状空間に供給されるので、ころの鉛直方向の上方側の端面の潤滑を適切に行うことができる。したがって、ころの鉛直方向の上方側の端面と内輪のつばとの間のかじり等の損傷を抑制することができる。なお、ころ軸受としては、内輪につばが形成されている円すいころ軸受、円筒ころ軸受、又は、自動調心ころ軸受等が挙げられる。
【０００９】
好ましくは、前記内輪及び前記外輪の一方が固定輪、他方が回転輪であり、前記遮蔽板が、前記固定輪に固定される。
このような構成によって、遮蔽板の貫通孔を、常時オイルエア潤滑装置の給油孔に対して鉛直方向に重ならない位置に配置することができ、圧縮空気がころの鉛直方向の上方側の端面に直接吹き付けられるのを抑制することができる。
【００１０】
前記貫通孔が、前記給油孔に対して径方向にずれた位置に配置される。
このような構成によって、遮蔽板が固定輪及び回転輪のどちらに固定される場合でも、遮蔽板の貫通孔を、常時オイルエア潤滑装置の給油孔に対して鉛直方向に重ならない位置に配置することができ、圧縮空気がころの鉛直方向の上方側の端面に直接吹き付けられるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、オイルエア潤滑によってころ軸受におけるころの鉛直方向の上方側の端面の潤滑を好適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る転がり軸受装置を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大断面図である。
【図３】遮蔽板を上方から見た平面図である。
【図４】第２の実施形態に係る転がり軸受装置の図２に対応する拡大断面図である。
【図５】第３の実施形態に係る転がり軸受装置の図３に対応する平面図である。
【図６】第４の実施形態に係る転がり軸受装置の図３に対応する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の転がり軸受装置の実施の一形態を説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る転がり軸受装置を示す断面図である。
この転がり軸受装置１０は、Ｈ形鋼等の形鋼を圧延するユニバーサル圧延機に用いられる竪ロール１を回転自在に支持するものである。転がり軸受装置１０は、円すいころ軸受１１を有している。円すいころ軸受１１は、ロールチョック（ロール支持部材）２に設けられた鉛直方向の中心軸を有する支軸３に取り付けられ、竪ロール１を回転自在に支持している。
【００１４】
円すいころ軸受１１は、内輪２１と、外輪２２と、複数の円すいころ２３とを備え、中心軸Ｏを鉛直方向に向けた状態で配置されている。また、本実施形態の円すいころ軸受１１は鉛直方向に並べて複列に設けられている。本実施形態では、２つの円すいころ軸受１１が背面配列で配置されている。
【００１５】
内輪２１は、円環状に形成され、外周面には円すい形状の内輪軌道２１ａが形成されている。内輪軌道２１ａの軸方向両側には、大つば２１ｂ及び小つば２１ｃが設けられている。内輪２１の内周面は、ロールチョック２の支軸３の外周面に嵌合、固定されている。したがって、内輪２１は、固定輪とされている。
【００１６】
外輪２２は、円環状に形成され、内周面には円すい形状の外輪軌道２２ａが形成されている。外輪軌道２２ａは、内輪軌道２１ａの径方向外側に配置されている。外輪２２の外周面は、竪ロール１の内周面に嵌合、固定されている。したがって、外輪２２は回転輪とされている。
【００１７】
複数の円すいころ２３は、内輪軌道２１ａと外輪軌道２２ａとの間に周方向に間隔をあけて転動自在に配置されている。
【００１８】
円すいころ軸受１１は、オイルエア潤滑装置３０によって潤滑される。オイルエア潤滑装置３０は、メインユニット３１と、混合装置３２と、制御装置３３とを備えている。メインユニット３１は、エアユニット３４とポンプユニット３５とを有する。エアユニット３４は、乾燥した外気（ドライエア）を取り込んで圧縮空気を生成し、混合装置３２に送り込む。ポンプユニット３５は、潤滑油を間欠的に吐出し、混合装置３２に供給する。
【００１９】
混合装置３２は、エアユニット３４から送り込まれた圧縮空気とポンプユニット３５から供給された潤滑油とを混合し、オイルエアを生成する。生成されたオイルエアは転がり軸受装置１０へ向けて排出される。制御装置３３は、ポンプユニット３５の運転状態を監視し、潤滑油の吐出タイミングや吐出量等を制御する。
【００２０】
竪ロール１のロールチョック２には、給油路５が形成されている。この給油路５の始端は、ロールチョック２の側面で開口し、給油管６を介して混合装置３２に接続されている。給油路５の終端部は、鉛直方向に向けて配置された給油孔５ａとされ、この給油孔５ａの鉛直方向の下方側の端部が円すいころ軸受１１に向けて鉛直方向の下向きに開口している。具体的には、給油孔５ａの鉛直方向の下方側の端部は、内輪２１と外輪２２との間の環状空間Ｓの鉛直方向の上方において鉛直方向の下向きに開口している。したがって、オイルエア潤滑装置３０によって生成されたオイルエアは、給油管６を介して給油路５に導入され、給油孔５ａから鉛直方向の下方の環状空間Ｓに向けて吐出される。
【００２１】
図２は、図１におけるＡ部の拡大断面図である。
転がり軸受装置１０は、前述の円すいころ軸受１１に加え、遮蔽板１２を有している。この遮蔽板１２は円環状に形成されている。遮蔽板１２は、円すいころ軸受１１の中心軸に対して垂直に配置された円環部１２ｂと、この円環部１２ｂの外周部に設けられた環状突部１２ｃとを有している。
【００２２】
円環部１２ｂの内周部は、上段側の円すいころ軸受１１の内輪２１に固定されている。具体的に、内輪２１の大つば２１ｂの外周面の上部側には、段部２１ｄを介して外径が縮小された小径部２１ｅが形成され、この小径部２１ｅに円環部１２ｂの内周部が嵌合され、段部２１ｄに当接している。したがって、遮蔽板１２は、固定輪である内輪２１とともに固定された状態にある。
【００２３】
環状突部１２ｃは、円環部１２ｂの外周部から鉛直方向の上方に屈曲している。環状突部１２ｃは、円環部１２ｂの外周全体に設けられている。
【００２４】
図３は、遮蔽板を上方から見た平面図である。
図２及び図３に示すように、遮蔽板１２の円環部１２ｂには、鉛直方向に貫通する貫通孔１２ａが形成されている。この貫通孔１２ａは、ロールチョック２に形成された給油孔５ａよりも径方向内側にずれた位置に配置されている。したがって、貫通孔１２ａは、給油孔５ａに対して鉛直方向に重ならない位置に配置されている。また、貫通孔１２ａは、円すいころ２３の中心Ｃよりも径方向内側に配置されている。言い換えると、貫通孔１２ａは、内輪２１の大つば２１ｂと円すいころ２３の大端面２３ａとの接触部２４により近い位置に配置されている。
【００２５】
オイルエア潤滑装置３０によって生成されたオイルエアは、給油路５における給油孔５ａから鉛直方向の下方に向けて吐出される。このとき、オイルエアは遮蔽板１２の円環部１２ｂに衝突し、直接環状空間Ｓに吹き付けられない。そのため、オイルエアに含まれる圧縮空気が円すいころ２３の鉛直方向の上方側の端面（大端面）２３ａ上の潤滑油を吹き飛ばしてしまうことを抑制することができる。そして、オイルエアに含まれる潤滑油は遮蔽板１２の円環部１２ｂ上で受け止められた後、重力により貫通孔１２ａを通過して環状空間Ｓに供給される。したがって、大つば２１ｂの近傍において円すいころ２３の大端面２３ａに潤滑油を滴下することができるので、大つば２１ｂと大端面２３ａとの接触部２４に潤滑油を好適に供給することができ、大つば２１ｂと大端面２３ａとの接触部２４におけるかじり等の損傷を抑制することができる。
【００２６】
遮蔽板１２の円環部１２ｂの外周部には環状突部１２ｃが設けられているので、円環部１２ｂ上の潤滑油が円環部１２ｂよりも径方向外側へ流出してしまうのを抑制することができる。また、円環部１２ｂの内周部において内輪２１の小径部２１ｅは円環部１２ｂの鉛直方向の上面よりも上方に突出しているので、円環部１２ｂ上の潤滑油が円環部１２ｂよりも径方向内側へ流出してしまうのを抑制することができる。したがって、円環部１２ｂ上の潤滑油を確実に貫通孔１２ａから鉛直方向の下方へ滴下させ、環状空間Ｓに供給することができる。
【００２７】
［第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態に係る転がり軸受装置の図２に対応する拡大断面図である。
本実施形態の転がり軸受装置１０は、遮蔽板１２の貫通孔１２ａの形状が第１の実施形態とは異なっている。具体的に、貫通孔１２ａは、鉛直方向の下方に向かうにしたがい径方向内側に位置するように傾斜している。そのため、遮蔽板１２の円環部１２ｂ上の潤滑油は貫通孔１２ａを通過することによってより径方向内方へ向けて滴下され、より大つば２１ｂと大端面２３ａとの接触部２４に潤滑油を供給しやすくなっている。
【００２８】
［第３の実施形態］
図５は、第３の実施形態に係る転がり軸受装置の図３に対応する平面図である。
本実施形態の転がり軸受装置１０は、遮蔽板１２の貫通孔１２ａの位置が第１の実施形態とは異なっている。具体的に、貫通孔１２ａは、給油孔５ａに対して周方向にずれた位置に配置されている。したがって、給油孔５ａから吐出されたオイルエアに含まれる圧縮空気は、環状空間Ｓに直接吹き付けられることはなく、潤滑油が遮蔽板１２の円環部１２ｂ上から貫通孔１２ａを通過して環状空間Ｓに供給される。
【００２９】
［第４の実施形態］
図６は、第４の実施形態に係る転がり軸受装置の図３に対応する平面図である。
本実施形態の転がり軸受装置１０は、遮蔽板１２の貫通孔１２ａの位置と数とが第１の実施形態とは異なっている。具体的に、貫通孔１２ａは、給油孔５ａに対して周方向にずれた位置に配置されている。また、貫通孔１２ａは、給油孔５ａを間に挟んで周方向両側に２個形成されている。したがって、給油孔５ａから吐出されたオイルエアに含まれる圧縮空気は、直接環状空間Ｓに吹き付けられることはなく、潤滑油は遮蔽板１２の円環部１２ｂ上から一方又は両方の貫通孔１２ａを通過して環状空間Ｓに供給される。本実施形態では、遮蔽板１２に２個の貫通孔１２ａが形成されているので、環状空間Ｓへの潤滑油の供給をより確実に行うことができる。
【００３０】
なお、本発明は、以上の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、本発明の転がり軸受装置に適用される転がり軸受は、円すいころ軸受に限らず、円筒ころ軸受、自動調心ころ軸受等であってもよい。また、ころの端面と接触するつばは、内輪に限らず外輪に形成されていてもよい。
【００３１】
遮蔽板は、内輪に固定されていたが、外輪に固定されていてもよい。この場合、遮蔽板は、外輪と共に回転するが、第１の実施形態のように貫通孔が給油孔に対して径方向にずれている場合には、両者は常時鉛直方向に重なることはないので、給油孔から吐出されたオイルエアの圧縮空気が直接環状空間に吹き付けられることはない。また、第３及び第４の実施形態のように貫通孔が給油孔に対して周方向にずれている場合には、遮蔽板が回転することによって貫通孔と給油孔とが鉛直方向に重なることがあるが、その時間はごくわずかであるため、圧縮空気が環状空間に向けて吹き付けられることはほとんどない。以上より、本発明における貫通孔は、給油孔に対して少なくとも一時的に鉛直方向に重ならない位置に配置されていればよい。
【００３２】
上記実施形態では、遮蔽板の貫通孔が１個所又は２箇所に形成されていたが、３箇所以上に形成されていてもよい。また、複数の貫通孔が、周方向に等間隔で設けられていてもよい。また、オイルエア潤滑装置の給油孔は、複数個所に形成されていてもよい。また、オイルエア潤滑装置は、他の公知のものを使用してもよい。
【００３３】
本発明は、ユニバーサル圧延機の竪ロール支持用に用いられる転がり軸受装置に限らず、オイルエア潤滑装置により潤滑される他の用途の転がり軸受装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
５ａ：給油孔、１０：転がり軸受装置、１１：円すいころ軸受、１２：遮蔽板、１２ａ：貫通孔、２１：内輪、２１ｂ：大つば、２２：外輪、２３：円すいころ、２３ａ：大端面、２４：接触部、３０：オイルエア潤滑装置、Ｏ：軸心、Ｓ：環状空間
【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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【図６】
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