(57)【要約】    【課題】外輪回転型の軸受装置において、エア流を用いた潤滑油の供給を可能とすること。    【解決手段】固定軸２の軸方向路３１ａおよび分岐路３１ｂを含む第１の給油路３１、並びに、キー７の対応する保持孔３６に保持された対応する油路形成部材３７内のキー挿通路３３、スリーブ挿通路３４および内輪挿通路３５を順次に含む第２の給油路３２を介して、軸受内領域２１へ潤滑油をエア流を用いて供給する。軸受内領域２１から、内輪挿通路５５、スリーブ挿通路５４、およびキー７の対応する保持孔３６に保持された対応する油路形成部材３７のキー挿通路５３を順次に含む第２の排油路５３を介して、固定軸２の分岐路５１ｂおよび軸方向路５１ａを含む第１の排油路５２へ潤滑油を排出する。【選択図】  図１
2005114020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エア流によって圧送される潤滑油によって強制潤滑する軸受装置において、
潤滑油のための第１の給油路を有する固定軸と、
固定軸の外周面に嵌め合わされたスリーブと、
固定軸の外周面およびスリーブの内周面にそれぞれ形成される一対のキー溝に跨がって嵌め合わされ固定軸にスリーブを回動不能に連結するキーと、
スリーブの外周面に嵌め合わされて固定された内輪と、
軸受中心軸線の回りに回転する外輪と、
外輪および内輪の間に介在する複数の転動体と、
内輪および外輪の間の軸受内領域と第１の給油路とをキー溝を介して連通する第２の給油路と、
キー溝内で第２の給油路を封止する封止部材とを備えることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、上記第２の給油路がキー溝内のキーを挿通するキー挿通路を含み、  上記封止部材はキー挿通路の端部の開口の周縁を封止する封止部を含むことを特徴とする軸受装置。
【請求項３】
請求項２において、上記第２の給油路が、スリーブを挿通するスリーブ挿通路と、内輪を挿通する内輪挿通路とをさらに含み、キー挿通路がスリーブ挿通路と内輪挿通路とを連通することを特徴とする軸受装置。
【請求項４】
請求項３において、上記固定軸に設けられた潤滑油排出用の第１の排油路と、軸受内領域と第１の排油路とをキー溝を介して連通する第２の排油路とをさらに備え、
第２の排油路は、キーを挿通するキー挿通路と、スリーブを挿通するスリーブ挿通路と、内輪を挿通する内輪挿通路とを含み、
第２の給油路および第２の排油路の内輪挿通路は内輪の一対の端部にそれぞれ設けられることを特徴とする軸受装置。
【請求項５】
請求項２，３又は４において、上記キーを挿通するように設けられた保持孔をさらに備え、
上記封止部材は保持孔に嵌め入れられ内部に上記キー挿通路を区画する筒状の油路形成部材を含み、
上記封止部は油路形成部材の一対の開口の周縁に設けられた弾性体製のシールリップを含むことを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は潤滑油によって強制潤滑する軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エア流を利用して軸受空間内にオイルを搬送し潤滑に用いる潤滑システムがある（例えば特許文献１）。
例えば、圧延機の圧延ロールを支持する軸受の中には外輪回転型のものがある。この種の外輪回転型の軸受に、エア流を利用して軸受空間内にオイルを搬送する潤滑システムを適用する場合、固定側である内輪側からオイルを供給する必要がある。
【特許文献１】特開平８−１６８２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、軸受の組み込み性を考慮して、内輪とこれを支持する支軸との嵌め合いはルーズフィットとなっているため、その嵌め合い隙間からオイルが漏れ出すおそれがある。
また、支軸上に複数の軸受装置を配する、いわゆる多段ミル等では、支軸の周囲に偏心スリーブを嵌め合わせている。通例、スリーブと支軸とは、支軸の外周面およびスリーブの内周面にそれぞれ形成された軸方向に長いキー溝に跨がって嵌め合わされるキーを介して止定される。この場合、スリーブと支軸との嵌合面に軸方向に長く延びるキー溝が設けられるため、例えばＯリング等を用いても、キー溝と干渉してしまい、スリーブと支軸の嵌合面の密封が困難である。
【０００４】
以上の理由で、外輪回転型の軸受装置において、エア流を利用して軸受空間内にオイルを搬送する潤滑システムを適用することが困難であった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、外輪回転型の軸受装置において、エア流を用いた潤滑油の供給を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、エア流によって圧送される潤滑油によって強制潤滑する軸受装置において、潤滑油のための第１の給油路を有する固定軸と、固定軸の外周面に嵌め合わされたスリーブと、固定軸の外周面およびスリーブの内周面にそれぞれ形成される一対のキー溝に跨がって嵌め合わされ固定軸にスリーブを回動不能に連結するキーと、スリーブの外周面に嵌め合わされて固定された内輪と、軸受中心軸線の回りに回転する外輪と、外輪および内輪の間に介在する複数の転動体と、内輪および外輪の間の軸受内領域と第１の給油路とをキー溝を介して連通する第２の給油路と、キー溝内で第２の給油路を封止する封止部材とを備えることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明では、キー溝を介して給油するようにしたので、封止部材によりキー溝内で第２の給油路を容易に封止することができる。これにより、外輪回転型の軸受装置において、エア流を用いた潤滑油の供給方式を採用することが実質的に可能となる。
例えば、上記第２の給油路がキー溝内のキーを挿通するキー挿通路を含み、上記封止部材はキー挿通路の端部の開口の周縁を封止する封止部を含むようにすれば、封止が非常に容易になる。封止部として例えばパッキンを用いれば良い。
【０００７】
本発明では、上記第２の給油路がキー溝内のキーを挿通するキー挿通路を含み、上記封止部材はキー挿通路の端部の開口の周縁を封止する封止部を含む場合がある。この場合、スリーブ挿通路、キー挿通路および内輪挿通路を順次に介して潤滑油が内輪と外輪の間の軸受内領域に供給される。
本発明において、上記固定軸に設けられた潤滑油排出用の第１の排油路と、軸受内領域と第１の排油路とをキー溝を介して連通する第２の排油路とをさらに備え、第２の排油路は、キーを挿通するキー挿通路と、スリーブを挿通するスリーブ挿通路と、内輪を挿通する内輪挿通路とを含み、第２の給油路および第２の排油路の内輪挿通路は内輪の一対の端部にそれぞれ設けられる場合がある。この場合、内外輪間の軸受内領域の一端に潤滑油を供給し、軸受内領域の他端から排出することで、軸受内領域にスムーズに潤滑油を通過させることができる。
【０００８】
本発明において、上記キーを挿通するように設けられた保持孔をさらに備え、上記封止部材は保持孔に嵌め入れられ内部に上記キー挿通路を区画する筒状部材を含み、上記封止部は筒状部材の一対の開口の周縁に設けられた弾性体製のシールリップを含む場合がある。この場合、シールリップにより確実な封止を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる軸受装置の断面図である。図１を参照して、軸受装置１は、エア流によって圧送される潤滑油によって強制潤滑する外輪回転型の軸受装置であり、例えば、圧延ロールを回転自在に支持する。
軸受装置１は、支軸となる固定軸２と、固定軸２の外周面３に嵌め合わされたスリーブ４と、スリーブ４の外周面５に嵌め合わされた転がり軸受６とを備える。
【００１０】
固定軸２とスリーブ４とはキー７を介して一体回転可能に連結されている。具体的には、固定軸２の外周面３およびスリーブ４の内周面８の互いに対向する位置にそれぞれ軸長方向Ｘに延びるキー溝９，１０が形成される。これらのキー溝９，１０間に跨がる態様にてキー７が配置される。キー７の長手方向の中間部にねじ挿通孔１２が形成され、このねじ挿通孔１２に挿通された固定ねじ１３が、キー溝９の底部１４のねじ孔１５にねじ込まれることで、キー７が固定軸２に固定されている。
【００１１】
転がり軸受６は、スリーブ４の外周面５にルーズフィットにより嵌め合わされた内輪１６と、軸受中心軸線１７の回りに回転する外輪１８と、内輪１６および外輪１８の間に介在する転動体としての複列の円筒ころ１９とを備える。隣接する列の円筒ころ１９は互いを接続する保持器２０により回転自在に保持されている。内輪１６と外輪１８の間に区画される環状の軸受内領域２１は、内輪１６および外輪１８の互いに対向する第１および第２の端部１６ａ，１８ａ；１６ｂ，１８ｂ間をそれぞれ封止する一対のシール部材２２により密封されている。
【００１２】
内輪１６の第１および第２の端部１６ａ，１６ｂには、それぞれ環状のつば部２３が設けられている。各つば部２３はこれに隣接する列の円筒ころ１９の対応する端部を軸方向に位置決めしている。外輪１８は内輪１６のつば部２３に対向して環状凹部２４を形成しており、各つば部２３と対向する環状凹部２４との間に対応するシール部材２２が介在している。
【００１３】
一方、外輪１８の内周面２５には、各列の円筒ころ１９のための軌道面２６と、隣接する軌道面２６間を仕切る環状突起からなる複数の環状のつば部２７とが形成されている。各つば部２７が対応する列の円筒ころ１９を軸方向に位置決めする。
スリーブ４は長手方向に対向する第１および第２の端部４ａ，４ｂを含む。スリーブ４の第２の端部４ｂには径方向外向きの環状フランジ２８が一体に形成され、スリーブ４の第１の端部４ａには図示しないねじにより環状の締付部材２９が固定される。スリーブ４の環状フランジ２８と締付部材２９との間に内輪１６が挟持され固定される。
【００１４】
図１および図２を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、固定軸２に形成された第１の給油路３１から、キー溝９，１０を介する第２の給油路３２を通じて、軸受内領域２１へ潤滑油をエア流を用いて供給する一方、上記軸受内領域２１からキー溝９，１０を介する第２の排油路５２を通じて、固定軸２に形成された第１の排油路５１へ潤滑油を排出する点にある。
【００１５】
図１および図２を参照して、第１の給油路３１は、固定軸２の軸長方向Ｘ（軸受中心軸線１７に平行な方向）に延びる軸方向路３１ａと、この軸方向路３１ａから分岐してキー溝９の長手方向の一方の端部に連なる分岐路３１ｂとを含む。同様に、第１の排油路５１は、固定軸２の軸長方向Ｘに延びる軸方向路５１ａと、この軸方向路５１ａから分岐してキー溝９の長手方向の他方の端部に連なる分岐路５１ｂとを含む。図２に示すように、第１の給油路３１の軸方向路３１ａと第１の排油路５１の軸方向路５１ａとは軸受中心軸線１７を挟んだ両側に配置され、第１の給油路３１の分岐路３１ｂと第１の排油路５１の分岐路５１ｂとは互いに逆向きに傾斜している。
【００１６】
第２の給油路３２は、キー７の第１の端部７ａを挿通するキー挿通路３３と、スリーブ４の第１の端部４ａを挿通するスリーブ挿通路３４と、内輪１６の第１の端部１６ａを挿通する内輪挿通路３５とを順次に含む。同様に、第２の排油路５２は、キー７の第２の端部７ｂを挿通するキー挿通路５３と、スリーブ４の第２の端部４ｂを挿通するスリーブ挿通路５４と、内輪１６の第２の端部１６ｂを挿通する内輪挿通路５５とを順次に含む。内輪挿通路３５，５５はそれぞれ複数が内輪１６の円周等配に設けられる。
【００１７】
キー７の第１および第２の端部７ａ，７ｂには、それぞれ保持孔３６が貫通形成されており、各保持孔３６に筒状の油路形成部材３７が嵌め合わされている。各油路形成部材３７内に対応するキー挿通路３３，５３が区画される。
第２の給油路３２のスリーブ挿通路３４は、キー挿通路３３に連なる径方向路３４ａと、径方向路３４ａに連なるようにスリーブ４の外周面５に設けられる環状溝３４ｂとを備える。同様に、第２の排油路５２のスリーブ挿通路５４は、キー挿通路５３に連なる径方向路５４ａと、径方向路５４ａに連なるようにスリーブ４の外周面５に設けられる環状溝５４ｂとを備える。スリーブ４と内輪１６との嵌合面は、スリーブ挿通孔３４よりも第１の端部４ａ側に配置されるシール部材６１、およびスリーブ挿通孔５４よりも第２の端部４ｂ側に配置されるシール部材６２により封止されている。
【００１８】
次いで、図３を参照して、第２の給油路３２のための油路形成部材３７について説明する。油路形成部材３７はゴム等の弾性部材からなる筒状の本体３８と、本体３８内に少なくとも一部が埋設された補強用の環状の芯金３９とを備える。本体３８の外周面４０の一部に膨出部４１が設けられ、膨出部４１には複数の環状突起４２が設けられている。環状突起４２を有する膨出部４１が保持孔３６内で圧縮され、この圧縮に抗する弾性反発力によって油路形成部材３７が保持孔３６に保持されるようになっている。
【００１９】
また、筒状の本体３８の一対の端部３８ａ，３８ｂにはそれぞれ開口４３，４４が形成される。各開口４３，４４の周縁にそれぞれ先細りのテーパ状部４５が形成され、各テーパ状部４５の先端にそれぞれ封止部としての環状のシールリップ４６が設けられている。シールリップ４６は、自由状態ではキー７の保持孔３６から若干量突出するようにされており、装着状態のシールリップ４６は対向するキー溝９，１０の底部により弾力的に圧縮される。これにより、シールリップ４６が、油路形成部材３７内のキー挿通路３３とスリーブ４のスリーブ挿通路３４との接続部分、および固定軸２内の分岐路３１ｂと油路形成部材３７内のキー挿通路３３との接続部分をそれぞれ封止する。
【００２０】
第２の排油路５２のための油路形成部材３７についても全く同様の構成であり、そのシールリップ４６が、油路形成部材３７内のキー挿通路５３とスリーブ４のスリーブ挿通路５４との接続部分、および固定軸２内の分岐路５１ｂと油路形成部材３７内のキー挿通路５３との接続部分をそれぞれ封止することになる。
本実施の形態によれば、固定軸２の軸方向路３１ａおよび分岐路３１ｂを含む第１の給油路３１、並びに、キー７の対応する保持孔３６に保持された対応する油路形成部材３７内のキー挿通路３３、スリーブ挿通路３４および内輪挿通路３５を順次に含む第２の給油路３２を順次に介して、軸受内領域２１へ潤滑油をエア流を用いて供給することができる。また、上記軸受内領域２１から、内輪挿通路５５、スリーブ挿通路５４、およびキー７の対応する保持孔３６に保持された対応する油路形成部材３７のキー挿通路５３を含む第２の排油路５３を介して、固定軸２の分岐路５１ｂおよび軸方向路５１ａを含む第１の排油路５２へ潤滑油を排出することができる。
【００２１】
このように、キー溝９，１０を介する経路で給油するようにしたので、封止部材を兼用する油路形成部材３７によりキー溝９，１０内で第２の給油路３２ないし第２の排油路５２を容易に封止することができる。これにより、外輪回転型の軸受装置１において、エア流を用いた潤滑油の供給方式を採用することが実質的に可能となる。
特に、給油側の内輪挿通路３５および排油側の内輪挿通路５５を内輪１６の第１および第２の端部１６ａ，１６ｂに対応させたので、潤滑油を軸受内領域２１にスムーズに通過させることができる。
【００２２】
また、油路形成部材３７内にキー挿通路３３，５３を設けると共に、油路形成部材３７の両端の開口４３，４４の周縁部に弾性体製のシールリップ４６を設けてこれを封止部としたので、非常に容易に且つ確実に封止を達成することができる。
油路形成部材３７がそのほとんどの部分を保持孔３６に収容したパッキンシールとして機能するので、転がり軸受６を着脱するときに、シールの反転や脱落のおそれがなく、分解，組立が容易になる。
【００２３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施の形態では、単一の長尺キー７を用いたが、これに限らず、スリーブ４の第１および第２の端部４ａ，４ｂにそれぞれ対応する一対のキー７を設け、各キー７に油路形成部材３７を保持するようにしても良い。
上記の実施の形態では、環状溝３４ｂをスリーブ４の外周面５に設けたが、これに代えて、内輪１６の内周面に設けるようにしても良い。その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態の軸受装置の断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】第２の給油路の要部の概略断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    軸受装置
２    固定軸
３    外周面
４    スリーブ
４ａ  第１の端部
４ｂ  第２の端部
５    外周面
６    転がり軸受
７    キー
７ａ  第１の端部
７ｂ  第２の端部
８    内周面
９，１０  キー溝
１４  底部
１６  内輪
１６ａ  第１の端部
１６ｂ  第２の端部
１７    軸受中心軸線
１８  外輪
１８ａ  第１の端部
１８ｂ  第２の端部
１９  円筒ころ（転動体）
２０  保持器
２１  軸受内領域
２２  シール部材
３１  第１の給油路
３１ａ  軸方向路
３１ｂ  分岐路
３２  第２の給油路
３３  キー挿通路
３４  スリーブ挿通路
３４ａ  径方向路
３４ｂ  環状溝
３５  内輪挿通路
３６  保持孔
３７  油路形成部材（封止部材）
３８  本体
３８ａ，３８ｂ  端部
３９  芯金
４３，４４  開口
４５  テーパ状部
４６  シールリップ（封止部）
５１  第１の排油路
５１ａ  軸方向路
５１ｂ  分岐路
５２  第２の排油路
５３  キー挿通路
５４  スリーブ挿通路
５４ａ  径方向路
５４ｂ  環状溝
５５  内輪挿通路
【図１】
2005114020.tif 000003
【図２】
2005114020.tif 000004
【図３】
2005114020.tif 000005