(57)【要約】【課題】転がり軸受の環状装着溝へのシール部材の高い保持力を確保するとともに、シール部材の膨潤に伴う保持部材の分離を確実に防止し、環状装着溝への良好な組み込み性を確保する。【解決手段】本発明の転がり軸受の密封装置１０は、１本の保持部材１２が、シール部材１１の内周面に近い側で幅方向略中央に位置するように、シール部材１１に一体成形されている。シール部材１１及び保持部材１２における周方向に沿う１箇所に分断部１３が設けられている。シール部材１１及び保持部材１２は、分断部１３によって生じる両端部１４，１４が周方向及び放射方向に互い違いに突き当たるように一体的に変形可能である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に隣接して設けられた複数の内輪の対向部内周面に形成された環状装着溝に、密封装置を装着されることにより内部を密封する転がり軸受であって、
前記密封装置は、シールリップを環状装着溝に当接させることにより密封状態となる環状のシール部材と、該シール部材に一体成形され、前記シール部材を弾性によって環状装着溝内に支持させる環状の保持部材とを備え、
前記シール部材及び前記保持部材における周方向に沿った１箇所に分断部が設けられ、該分断部によって生じるシール部材及び保持部材の両端部が周方向及び放射方向に互い違いに突き当たるように、シール部材及び保持部材が一体的に変形可能であることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄鋼設備、圧延機等に使用されるロールネック軸受等の転がり軸受に関し、詳しくは各内輪の環状装着溝へのシール部材の保持力強化、及びシール部材の膨潤に伴う保持部材の分離防止を図るための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、熱間圧延機、冷間圧延機等のワークロール、中間ロールの回転部の支持には、図１２に示したような４列円錐ころ密封軸受１（以下、軸受１という）が多く使用されている。軸受１は、図１２中左右一対の内輪２を有する。軸受温度は、回転に伴って上昇するとともに、回転の減速又は停止に伴って低下し、このような温度上昇及び低下が運転に伴って繰り返される。
【０００３】
すなわち、軸受温度が上昇すると、軸受１内部の空気が、温度上昇して膨張し、軸受１内部の圧力上昇に伴って各内輪２の接合部の隙間から外部に排気される。また、軸受温度が低下すると、軸受１内部の空気が温度低下して軸受１内部が負圧となり、外気が各内輪２の接合部の隙間から吸気される。つまり、軸受１の回転、減速、停止に伴い、各内輪２の接合部の隙間を介して吸排気作用が生じる。
【０００４】
熱間圧延機、冷間圧延機等においては、大量の圧延水が使用される。このため、軸受１に上述したような吸排気作用が生じると、吸気の際に外気とともに圧延水が軸受１内部に浸入してしまう。したがって、軸受寿命に大きな影響を与えてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、上記軸受１における各内輪２の対向部内周面には、図１３に示したように、環状装着溝３が形成されており、環状装着溝３内には、密封装置１３０が装着されている。密封装置１３０は、各内輪２の接合部の隙間を封止し、軸受１内部への圧延水の浸入を防止する。
【０００６】
すなわち、図１３及び図１４を参照すると、密封装置１３０は、ゴム等の弾性を有する素材を環状に成形されたシール部材１３１と、ばね性を有する保持部材１３２とから構成されている。
シール部材１３１は、環状のシール本体１３３から、環状のシールリップ１３４を複数突設されており、内周面には環状の嵌着溝１３５を形成される。
保持部材１３２は、環状のコイルスプリングであり、シール部材１３１の嵌着溝１３５内に収容されてシール部材１３１に嵌着される。保持部材１３２は、ばね性によりシール部材１３１を付勢することにより、密封装置１３０を環状装着溝３内に支持させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の密封装置１３０では、保持部材１３２がシール部材１３１の嵌着溝１３５内に嵌着された構成であるため、圧延水、グリース又は熱等の影響によって、シール部材１３１が膨潤又は収縮すると、図１５に示したように、保持部材１３２がシール部材１３１の嵌着溝１３５（図１４参照）から離脱して分離してしまい、再組み込みも不能となる場合があった。
【０００８】
シール部材１３１の膨潤又は収縮を防止するためには、使用するグリースを変え、温度によってはゴム材質を変える必要があり、シール部材１３１の型を材質に合わせて新たに製作する必要があった。
また、シール部材１３１と保持部材１３２が分離すると、密封装置１３０の封止機能が低下してしまい、軸受１内部への圧延水の浸入が生じ、軸受寿命に悪影響を与えるという問題があった。
更に、シール部材１３１への保持部材１３２の再組み込みが不能となると、新しい密封装置１３０と交換しなければならず、コスト上昇に繋がるという問題もあった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、環状装着溝へのシール部材の高い保持力を確保することができるとともに、シール部材の膨潤に伴う保持部材の分離を確実に防止することができ、軸受内部を確実に封止することができる密封装置を備えた転がり軸受を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の転がり軸受は、軸方向に隣接して設けられた複数の内輪の対向部内周面に形成された環状装着溝に、密封装置を装着されることにより内部を密封する転がり軸受であって、
前記密封装置は、シールリップを環状装着溝に当接させることにより密封状態となる環状のシール部材と、該シール部材に一体成形され、前記シール部材を弾性によって環状装着溝内に支持させる環状の保持部材とを備え、前記シール部材及び前記保持部材における周方向に沿った１箇所に分断部が設けられ、該分断部によって生じるシール部材及び保持部材の両端部が周方向及び放射方向に互い違いに突き当たるように、シール部材及び保持部材が一体的に変形可能であることを特徴とする。
【００１１】
前記構成の転がり軸受によれば、保持部材がシール部材に一体成形されているので、保持部材のばね力がシール部材に均一に伝達される。また、シール部材が膨潤しても、保持部材がシール部材から分離することはない。
したがって、環状装着溝へのシール部材の高い保持力が確保され、転がり軸受内部が確実に封止され、転がり軸受内部への圧延水の浸入が確実に防止される。
【００１２】
また、環状装着溝への密封装置の装着に際しては、分断部によって生じるシール部材及び保持部材の両端部が、周方向及び放射方向に互い違いに突き当たるように、シール部材及び保持部材が一体的に変形される。この状態で、密封装置が環状装着溝に装着され、環状装着溝への良好な組み込み性が確保される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の転がり軸受の実施形態を図１乃至図１１に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の転がり軸受の第１実施形態を示す密封装置の要部縦断面図、図２は図１における密閉装置の概略斜視図、図３は図１における密閉装置の分断部の両端部を示す斜視図である。
また、図４は図１における密閉装置の側面図であり、図４（ａ）は各内輪の環状装着溝への装着時の状態を示し、図４（ｂ）は通常時の状態を示す。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態である転がり軸受の密封装置１０は、例えば４列円錐ころ密封軸受１（図１２参照、以下、軸受１という）において、軸方向に隣接して設けられた複数の内輪２（図１２参照）の対向部内周面に形成された環状装着溝３（図１２参照）に装着され、軸受１内部を密封する。
【００１５】
密封装置１０は、１本の保持部材１２が、シール部材１１の内周面に近い側で幅方向略中央に位置するように、シール部材１１に一体成形されている。
シール部材１１は、ゴム製で環状に形成されており、軸方向両側（図１中左右両側）には、環状のシールリップ１１ａが突設されている。また、保持部材１２は、断面略円形のばね性を有するピアノ線等の線材を環状に形成している。
【００１６】
図２〜図４に示すように、シール部材１１及び保持部材１２における周方向に沿う１箇所に分断部１３が設けられている。シール部材１１及び保持部材１２は、分断部１３によって生じる両端部１４，１４が周方向及び放射方向に互い違いに突き当たるように一体的に変形可能である。
すなわち、シール部材１１及び保持部材１２は、軸受１の環状装着溝３への密封装置１０の装着に際して、図４（ａ）に示す状態から、両端部１４，１４が周方向及び放射方向に互い違いに若干ラップした状態で突き当たる図４（ｂ）に示す状態まで一体的に変形させ、この状態で環状装着溝３に装着される。
【００１７】
また、シール部材１１及び保持部材１２の両端部１４，１４には、略円柱状の嵌合凸部１５及び嵌合凸部１５を嵌合可能な嵌合孔１６が設けられている。嵌合凸部１５及び嵌合孔１６は、軸受１の嵌合装着溝３への装着状態で相互に嵌合されることで、シール部材１１及び保持部材１２の両端部１４，１４を連結状態に保持する。
【００１８】
本実施形態の作用を説明する。
軸受１の環状装着溝３への密封装置１０の装着に際しては、分断部１３によって生じるシール部材１１及び保持部材１２の両端部１４，１４が、周方向及び放射方向に互い違いに突き当たるように、且つ外径寸法が内輪２の内径寸法より小さくなるように、シール部材１１及び保持部材１２が一体的に変形される。この状態で、密封装置１０は、軸受１の環状装着溝３に内周側から装着され、軸受１への良好な組み込み性が確保される。
【００１９】
軸受１に装着後の密閉装置１０は、保持部材１２のばね力によって元の形状に弾性復帰するとともに、嵌合凸部１５及び嵌合孔１６を相互に嵌合させることにより、シール部材１１及び保持部材１２の両端部１４，１４が連結状態に保持される。すなわち、シール部材１１が、保持部材１２のばね力によって軸受１の環状装着溝３の内周面に押し付けられるように付勢され、シールリップ１１ａが環状装着溝３の内周面に密着される。これにより、軸受１内部の高い封止効果が得られる。
【００２０】
次に、本発明の転がり軸受の第２実施形態を図５に基づいて詳細に説明する。図５は本発明の転がり軸受の第２実施形態である密封装置を示す要部縦断面図である。
【００２１】
図５に示すように、本実施形態の転がり軸受の密封装置２０は、２本の保持部材２２が、シール部材２１の外周面に近い側に幅方向に並列配置された状態で、シール部材２１に一体成形されている。各保持部材２２は、シール部材２１を軸受１の環状装着溝３内に大きな保持力で確実に支持させ、且つシール部材２１の膨潤に対する抑制効果も大きい。なお、その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００２２】
次に、本発明の転がり軸受の第３実施形態を図６に基づいて詳細に説明する。図６は本発明の転がり軸受の第３実施形態である密封装置を示す要部縦断面図である。
【００２３】
図６に示すように、本実施形態の転がり軸受の密封装置３０は、３本の保持部材３２が、シール部材３１の外周面に近い側に幅方向に並列配置された状態で、シール部材３１に一体成形されている。各保持部材３２は、より大きな保持力と対膨潤性を確保し、長期間に渡って軸受１（図１２参照）の封止性能を良好な状態に維持する。なお、その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００２４】
次に、本発明の転がり軸受の第４実施形態を図７に基づいて詳細に説明する。図７は本発明の転がり軸受の第４実施形態である密封装置を示す要部縦断面図である。
【００２５】
図７に示すように、本実施形態の転がり軸受の密封装置４０は、３本の保持部材４２が、シール部材４１の外周面に近い側に２本幅方向に並列されるとともに、内周面に近い側に１本千鳥状に配列された状態で、シール部材４１に一体成形されている。各保持部材４２は、断面略円形のばね性を有するやや太い線材を環状に成形されており、シール部材４１を軸受１（図１２参照）の環状装着溝３（図１２参照）内に大きな保持力で支持させるとともに、シール部材４１の膨潤を強固に抑制する。これにより、厳しい使用条件下であっても、軸受１の封止性能が保持される。なお、その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００２６】
次に、本発明の転がり軸受の第５実施形態を図８に基づいて詳細に説明する。図８は本発明の転がり軸受の第５実施形態である密封装置の分断部を示す要部拡大斜視図であり、図８（ａ）は連結前の状態を、図８（ｂ）は連結後の状態をそれぞれ示す。
【００２７】
図８に示すように、本実施形態の転がり軸受の密封装置９０は、シール部材１１及び保持部材１２の両端部１４，１４に、フック９１が設けられており、軸受１の嵌合装着溝３への密閉装置９０の装着時に、各フック９１，９１同士の嵌合により、両端部１４，１４が連結される。なお、その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００２８】
次に、本発明の転がり軸受の第６実施形態を図９に基づいて詳細に説明する。図９は本発明の転がり軸受の第６実施形態である密封装置の分断部を示す要部拡大斜視図であり、図９（ａ）は連結前の状態を、図９（ｂ）は連結後の状態をそれぞれ示す。
【００２９】
図９に示すように、本実施形態の転がり軸受の密封装置１００は、シール部材１１及び保持部材１２の両端部１４，１４に、各マジックテープ１０１，１０１が設けられており、軸受１（図１２参照）の嵌合装着溝３（図１２参照）への密閉装置１００の装着時、各マジックテープ１０１，１０１同士の接着により、両端部１４，１４が連結される。なお、その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００３０】
次に、本発明の転がり軸受の第７実施形態を図１０に基づいて詳細に説明する。図１０は本発明の転がり軸受の第７実施形態である密封装置の分断部を示す要部拡大斜視図であり、図１０（ａ）は連結前の状態を、図１０（ｂ）は連結後の状態をそれぞれ示す。
【００３１】
図１０に示すように、本実施形態の転がり軸受の密封装置１１０は、シール部材１１及び保持部材１２の両端部１４，１４に、Ｖ型凸状部１１１及びＶ型凹状部１１２が設けられており、軸受１（図１２参照）の嵌合装着溝３（図１２参照）への密閉装置１１０の装着時に、各凸状部１１１及び凹状部１１２の嵌合により、両端部１４，１４の外れが防止される。なお、その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００３２】
次に、本発明の転がり軸受の第８実施形態を図１１に基づいて詳細に説明する。図１１は本発明の転がり軸受の第８実施形態である密封装置の分断部を示す要部拡大斜視図であり、図１１（ａ）は連結前の状態を、図１１（ｂ）は連結後の状態をそれぞれ示す。
【００３３】
図１１に示すように、本実施形態の転がり軸受の密封装置１２０は、シール部材１１及び保持部材１２の両端部１４，１４に、凸状部１２１及び凹状部１２２が設けられている。軸受１（図１２参照）の嵌合装着溝３（図１２参照）への密閉装置１２０の装着時、各凸状部１２１及び凹状部１２２の嵌合により、両端部１４，１４の外れが防止される。なお、その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００３４】
上述したように上記各実施形態によれば、密封装置１０，２０，３０，４０，９０，１００，１１０，１２０において、保持部材１２がシール部材１１に一体成形されているので、保持部材１２のばね力をシール部材１１に均一に伝達することができるとともに、例えシール部材１１が膨潤した場合でも、シール部材１１からの保持部材１２の分離を確実に抑制することができる。
したがって、軸受１の環状装着溝３へのシール部材１１の高い保持力を確保することができ、軸受１内部を確実に封止することができる。これにより、軸受１内部への圧延水の浸入を防止することができ、軸受１の長寿命化を図ることができる。
【００３５】
また、シール部材１１及び保持部材１２における周方向に沿う１箇所に分断部１３が設けられる。したがって、軸受１の環状装着溝３への密封装置の装着に際して、分断部１３によって生じるシール部材１１及び保持部材１２の両端部１４，１４が、周方向及び放射方向に互い違いに突き当たるように、シール部材１１及び保持部材１２を一体的に変形させることができる。これにより、軸受１への良好な組み込み性を確保することができ、取り扱い性を向上させることができる。
【００３６】
なお、上記各実施形態の密封装置１０，２０，３０，４０，９０，１００，１１０，１２０において、保持部材１２は、断面円形の線材又は断面矩形の薄板としたが、これらに限定されるものではない。すなわち例えば、断面が楕円形、多角形状等の他の形状のものでも良く、また大きさや本数も使用条件に応じて適宜変更することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の転がり軸受によれば、密封装置の保持部材がシール部材に一体成形されているので、保持部材のばね力をシール部材に均一に伝達することができるとともに、シール部材が膨潤した場合でもシール部材からの保持部材の分離を確実に抑制することができる。
したがって、環状装着溝へのシール部材の高い保持力を確保することができ、内部を確実に封止することができる。よって、内部への圧延水等の浸入を確実に防止することができ、長寿命化を図ることができる。
【００３８】
また、シール部材及び保持部材における周方向に沿う１箇所に分断部が設けられている。したがって、環状装着溝への密封装置の装着に際して、分断部によって生じるシール部材及び保持部材の両端部が、周方向及び放射方向に互い違いに突き当たるように、シール部材及び保持部材を一体的に変形させることができる。よって、軸受への密封装置の良好な組み込み性を確保することができ、取り扱い性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の転がり軸受の第１実施形態である密封装置を示す要部縦断面図である。
【図２】図１における密閉装置の斜視図である。
【図３】図１における密閉装置の分断部の両端部を示す斜視図である。
【図４】図１における密閉装置の側面図である。
【図５】本発明の転がり軸受の第２実施形態である密封装置を示す要部縦断面図である。
【図６】本発明の転がり軸受の第３実施形態である密封装置を示す要部縦断面図である。
【図７】本発明の転がり軸受の第４実施形態である密封装置を示す要部縦断面図である。
【図８】本発明の転がり軸受の第５実施形態である密封装置の分断部を示す要部拡大斜視図である。
【図９】本発明の転がり軸受の第６実施形態である密封装置の分断部を示す要部拡大斜視図である。
【図１０】本発明の転がり軸受の第７実施形態である密封装置の分断部を示す要部拡大斜視図である。
【図１１】本発明の転がり軸受の第８実施形態である密封装置の分断部を示す要部拡大斜視図である。
【図１２】従来の４列円錐ころ密封軸受の要部縦断面図である。
【図１３】図１２における４列円錐ころ密封軸受の密封装置を示す要部拡大縦断面図である。
【図１４】図１３における密封装置を単体で示す要部拡大縦断面図である。
【図１５】図１４における密封装置の斜視図である。
【符号の説明】
１　　　４列円錐ころ密封軸受（軸受）
２　　　内輪
３　　　環状装着溝
１０　　密封装置
１１　　シール部材
１１ａ　シールリップ
１２　　保持部材
１３　　分断部
１４　　シール部材及び保持部材の両端部
１５　　嵌合凸部
１６　　嵌合孔
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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