(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒部の内周面に設けられた外筒ギヤ部に内筒部の外周面に設けられた内筒ギヤ部を噛み合わせると共に外筒部の軸心と内筒部の軸心が傾斜して回転するギヤスピンドルであって、前記外筒ギヤ部及び前記内筒ギヤ部に潤滑油を供給する油室と、前記外筒部の端部と前記内筒部の外周面と間に設けられ前記油室の油が漏れるのを防止するシール部と、該シール部から漏れ出した潤滑油が外部に放出するのを防止するために前記外筒部の端部と前記内筒部の外周面との間に設けられたブーツ型シールとを備えたギヤスピンドルにおいて、
前記ブーツ型シールと前記内筒部の外周面で囲まれた閉鎖空間と外部とを連通させて前記閉鎖空間内のガスを抜くための連通孔を有し、該連通孔のガス入口は前記閉鎖空間内の前記内筒部の外周面に設けられ、ガス出口は前記閉鎖空間外の前記内筒部の外周面又は端面に設けられていることを特徴とするギヤスピンドル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばロールクロス圧延機のロール駆動部等で使用されるギヤスピンドルであって、外筒部の内周面に設けられた外筒ギヤ部に内筒部の外周面に設けられた内筒ギヤ部を噛み合わせると共に外筒部の軸心と内筒部の軸心が傾斜して回転するギヤスピンドルに関する。
【背景技術】
【０００２】
上下のワークロールを上下の駆動軸によって回転させて圧延材を圧延するロールクロス圧延機では、駆動側折れ角とロール側折れ角との差によって、ワークロールの各位相の回転速度差が発生するので、これを防止するために等速性のあるギヤスピンドルが使用されている。
【０００３】
このようなギヤスピンドルの一例が特許文献１に開示されており、図２は特許文献１の図７に相当する図である。
図２において、２７はハブであり、ギヤ部２７ａが設けられ、連通穴２９が穿設されている。そして、このハブ２７はスピンドル３１の端部にスプライン３３によって軸方向に摺動自在に嵌装されている。
３５はコネクタであり、その圧延機側端部はワークロール３７の小判型部３７ａに着脱自在に嵌装され、駆動装置側端部にはリング状のＹシール３９が装着されていて、そのギヤ部３５ａはハブ２７のギヤ部２７ａと軸方向に摺動自在に噛合されている。
また、コネクタ３５の駆動装置側端部とハブ２７の間には、Ｙシール３９から流出した潤滑油５７が外部に漏れるのを防止するためのブーツ型シール４１が設けられている。
【０００４】
ギヤ部２７ａ、３５ａとハブ２７、コネクタ３５との間には、給油側油室４３及びシール側油室４５が形成され、コネクタ３５には給油穴４７及び給油量検出穴４９が穿設されている。
なお、５１はスラストピン、５３はスプリング、５５はストッパである。
【０００５】
潤滑油５７は、給油穴４７から注入し、給油量検出穴４９から排出すると注入を停止し、給油穴４７及び給油量検出穴４９をプラグによって閉塞する。
潤滑油５７は高粘度（３８００ｃｓｔ  ａｔ４０℃）のため、所要時間が経過すると給油側油室４３から連通穴２９及びギヤ部２７ａ、３５ａの隙間を通ってシール側油室４５に供給される。
自在継手５９を回転すると、図２に示すように、潤滑油５７は遠心力Ｐによって油室４３、４５の内周面に押付けられ、ギヤ部２７ａ、３５ａを全周にわたって潤滑する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２１４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
自在継手５９の回転中においては、液状又はガス状になった潤滑油５７がＹシール３９を介してブーツ型シール４１で囲まれた閉鎖空間内に流入する。閉鎖空間に流入したガス状の潤滑油５７によって閉鎖空間の内圧が上昇する。閉鎖空間の内圧が高くなるとブーツ膨れが発生してブーツ型シール４１が破損したり、ブーツ型シール４１を抑えているバンドの食い込みや、バンド外れが発生したりする可能性がある。
【０００８】
ブーツ型シール４１の破損やバンド外れが発生すると、Ｙシール３９を介して閉鎖空間に流出した潤滑油５７が直接外部に放出される。
また、ブーツ型シール４１によって閉鎖空間が形成されていることで、閉鎖空間内の内圧が所定圧に保持され、Ｙシール３９から潤滑油５７が閉鎖空間に流出するのを防止するという作用があるが、ブーツ型シール４１が破損したり外れたりすることでこの作用が働かず、Ｙシール３９からの潤滑油５７の流出量がより多くなり、ギヤ摩滅という大トラブルに繋がる危険がある。
【０００９】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、簡易な構造でブーツ型シールの破損やバンド外れを確実に防止することができるギヤスピンドルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るギヤスピンドルは、外筒部の内周面に設けられた外筒ギヤ部に内筒部の外周面に設けられた内筒ギヤ部を噛み合わせると共に外筒部の軸心と内筒部の軸心が傾斜して回転するギヤスピンドルであって、前記外筒ギヤ部及び前記内筒ギヤ部に潤滑油を供給する油室と、前記外筒部の端部と前記内筒部の外周面と間に設けられ前記油室の油が漏れるのを防止するシール部と、該シール部から漏れ出した潤滑油が外部に放出するのを防止するために前記外筒部の端部と前記内筒部の外周面との間に設けられたブーツ型シールとを備えたギヤスピンドルにおいて、
前記ブーツ型シールと前記内筒部の外周面で囲まれた閉鎖空間と外部とを連通させて前記閉鎖空間内のガスを抜くための連通孔を有し、該連通孔のガス入口は前記閉鎖空間内の前記内筒部の外周面に設けられ、ガス出口は前記閉鎖空間外の前記内筒部の外周面又は端面に設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、ブーツ型シールと前記内筒部の外周面で囲まれた閉鎖空間と外部とを連通させて前記閉鎖空間内のガスを抜くための連通孔を有し、該連通孔のガス入口は前記閉鎖空間内の前記内筒部の外周面に設けられ、ガス出口は前記閉鎖空間外の前記内筒部の外周面又は端面に設けられているという構成を採用したことにより、連通孔からの潤滑油の放出を防止しつつ、簡易な構造でブーツ型シールの破損やバンド外れを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るギヤスピンドルの要部の断面図である。
【図２】従来のギヤスピンドルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施の形態に係るギヤスピンドルを図１に基づいて説明する。本実施の形態に係るギヤスピンドル１は、外筒部３の内周面に設けられた外筒ギヤ部５に内筒部７の外周面１５に設けられた内筒ギヤ部９を噛み合わせると共に外筒部３の軸心と内筒部７の軸心が傾斜して回転するものであり、基本的な構造は図２に示した従来例と同様である。なお、図１において、従来例と同一の部分には同一の符号を付してある。
【００１４】
また、本実施の形態のギヤスピンドル１は、外筒ギヤ部５及び内筒ギヤ部９に潤滑油５７を供給する油室１１と、外筒部３の端部に設けられたシールケース１３と、シールケース１３内に設けられて油室１１の油が漏れるのを防止するシール部１７と、シール部１７から漏れ出した潤滑油５７が外部に放出するのを防止するためにシールケース１３と内筒部７の外周面１５との間に設けられたブーツ型シール１９とを備えている。
さらに、ブーツ型シール１９で覆われた閉鎖空間２３を外部と連通させるための連通孔２１を設けている。
以下、構造をさらに詳細に説明する。
【００１５】
＜油室＞
油室１１は、外筒部３の内周面と内筒部７の外周面１５とで囲まれた空間であり、油室１１内に外筒ギヤ部５及び内筒ギヤ部９が配置されている。外筒ギヤ部５及び内筒ギヤ部９は互いに噛み合って、回転力を伝達すると共に、外筒部３の軸心と内筒部７の軸心が傾斜できるようになっている。
油室１１内で気化した潤滑油５７の一部は、シール部１７を介してブーツ型シール１９で囲まれた閉鎖空間２３に排出される。なお、外筒部３の軸心と内筒部７の軸心が傾斜することで、油室１１の体積が変化し、体積が小さくなる際には、油室１１内で気化した潤滑油５７の閉鎖空間２３への排出量が多くなる。
【００１６】
＜シール部＞
シール部１７は、外筒部３の端部に設けられたシールケース１３に設けられ、内筒部７の外周面１５から油室１１の油が漏れるのを防止する。
【００１７】
＜ブーツ型シール＞
ブーツ型シール１９は、シールケース１３の端部と内筒部７の外周面１５との間に全周に亘って設けられて、閉鎖空間２３を形成している。外筒部３と内筒部７の、傾斜角度が変化するのに追従できるように、内方に凹む凹部が形成されている。
ブーツ型シール１９の両端は、金属製のブーツバンド２５によってシールケース１３及び内筒部７に固定されている。
【００１８】
＜連通孔＞
連通孔２１は、ブーツ型シール１９と内筒部７の外周面で囲まれた閉鎖空間２３と外部とを連通させて閉鎖空間２３内のガスを抜くためのものであり、連通孔２１のガス入口は閉鎖空間２３内の筒部７の外周面に設けられ、ガス出口は閉鎖空間２３外の内筒部７の外周面又は端面に設けられている。
【００１９】
上記のように構成された本実施の形態のギヤスピンドル１の動作を連通孔２１の作用を中心に説明する。
ギヤスピンドル１の回転時には、内筒部７に回転力が伝わり、その回転力が内筒ギヤ部９から外筒ギヤ部５に伝達され、外筒部３が回転される。
内筒部７と外筒部３の軸線は傾斜しており、内筒部７と外筒部３は互いに所定の傾斜角度を維持しながら回転力を伝達する。なお、回転中に前記傾斜角度は若干だけ変化することがある。
【００２０】
稼働中には、摩擦による熱で油室１１内の潤滑油５７は気化する。気化した潤滑油５７の一部はシール部１７を介してブーツ型シール１９で囲まれた閉鎖空間２３に排出される。気化した潤滑油５７がブーツ型シール１９で囲まれた閉鎖空間２３に排出されることで、閉鎖空間２３の圧力が上昇するが、該圧力は連通孔２１を介して排出される。このため、ブーツ型シール１９が内圧で破損したり、外れたりすることはない。
【００２１】
また、回転中には、ブーツ型シール１９部に排出された潤滑油５７は遠心力によって、図１に示すように、外周側に偏るため、連通孔２１からは気化したわずかな潤滑油５７が排出されるのみであり、多量の潤滑油５７が外部に放出されることはない。
つまり、連通孔２１を上記のように設けることで、潤滑油５７の放出を防止しつつ閉鎖空間２３の内圧が必要以上に上昇するのを防止することができる。
【００２２】
なお、前述したように、ブーツ型シール１９で囲まれた閉鎖空間２３は、所定の内圧が維持されることで、油室１１から潤滑油５７がシール部１７を介して排出するのを防止する効果がある。
そのため、ブーツ型シール１９で囲まれた閉鎖空間２３内の内圧をある程度維持することが望ましく、そのためには、連通孔２１の孔径を閉鎖空間２３の容積等を考慮して所定の大きさにすることで対応できる。
【００２３】
以上のように、本実施の形態によれば、簡易な構造でブーツ型シール１９の破損やバンド外れを確実に防止することができる。
なお、実機において連通孔２１を設けて稼働させたところ、ブーツ型シール１９が外れるというトラブルが皆無となったことを確認している。
【符号の説明】
【００２４】
１  ギヤスピンドル
３  外筒部
５  外筒ギヤ部
７  内筒部
９  内筒ギヤ部
１１  油室
１３  シールケース
１５  外周面
１７  シール部
１９  ブーツ型シール（本発明）
２１  連通孔
２３  閉鎖空間
２５  ブーツバンド
２７  ハブ
２７ａ  ギヤ部
２９  連通穴
３１  スピンドル
３３  スプライン
３５  コネクタ
３５ａ  ギヤ部
３７  ワークロール
３７ａ  小判型部
３９  Ｙシール
４１  ブーツ型シール（従来例）
４３  給油側油室
４５  シール側油室
４７  給油穴
４９  給油量検出穴
５１  スラストピン
５３  スプリング
５５  ストッパ
５７  潤滑油
５９  自在継手
【図１】
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【図２】
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