(57)【要約】【課題】円筒ころ列が内輪の外径面に嵌め込まれるまで各円筒ころの傾きをなくし、複列円筒ころ軸受組み付け時の擦過傷の発生を防止することである。【解決手段】二列一体型の保持器４をころ案内のものとして、この保持器４に保持された嵌挿方向前列側の円筒ころ列５に、一箇所割りで拡径の張り代を持たせた弾性リング１０を内接装着することにより、前列側の円筒ころ列１０を外輪３の内径面に押し付けて、各円筒ころ５ａの傾きをなくし、前列側の円筒ころ列５が内輪２の外径面に嵌め込まれてその姿勢が安定した後は、ころ案内の保持器４を介して、後列側の円筒ころ列５の各円筒ころ５ａを傾きが生じないように保持し、円筒ころ５ａや内輪２に擦過傷を発生させることなく、スムーズに軸受を組み付けることができるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪が回転部材側の軸に嵌合され、外輪と複列の円筒ころとが軸受箱側に組み込まれて、前記複列の円筒ころがリング部の両側にくし型ポケットを有する二列一体型の保持器に保持され、前記回転部材側の軸端から前記軸受箱を嵌挿して組み付けられる複列円筒ころ軸受において、前記二列一体型の保持器をころ案内のものとして、この保持器に保持された前記嵌挿方向前列側の円筒ころ列に、一箇所割りで拡径の張り代を持たせ、拡径したときの内径が円筒ころ列の内接円径よりも大きくなる弾性リングを内接させて装着し、この弾性リングを内接装着した前列側の円筒ころ列を前記内輪の外径面に沿わせて嵌め込んだときに、この前列側の円筒ころ列の後端側から外れて拡径する弾性リングを、前記保持器のリング部の内径側に係止するようにしたことを特徴とする複列円筒ころ軸受。
【請求項２】
前記保持器のリング部内径面に、前記弾性リングを係止する溝を設けた請求項１に記載の複列円筒ころ軸受。
【請求項３】
前記弾性リングを前記前列側の円筒ころ列の前端側に装着し、前記軸受箱が嵌挿される側の前記内輪の外径面端部に、前記弾性リングの内径面を案内する段差を設けた請求項１または２に記載の複列円筒ころ軸受。
【請求項４】
前記弾性リングの外径面に、低摩擦係数の皮膜を形成した請求項１乃至３のいずれかに記載の複列円筒ころ軸受。
【請求項５】
前記弾性リングの割り部両側に、この弾性リングの縮径用治具の爪を引っ掛ける凹部を設けた請求項１乃至４のいずれかに記載の複列円筒ころ軸受。
【請求項６】
内輪が回転部材側の軸に嵌合され、外輪と複列の円筒ころとが軸受箱側に組み込まれ、前記複列の円筒ころがリング部の両側にくし型ポケットを有する二列一体型の保持器に保持された複列円筒ころ軸受を、前記回転部材側の軸端から前記軸受箱を嵌挿して組み付ける複列円筒ころ軸受の組み付け方法において、前記二列一体型の保持器をころ案内のものとして、この保持器に保持された前記嵌挿方向前列側の円筒ころ列に、一箇所割りで拡径の張り代を持たせ、拡径したときの内径が円筒ころ列の内接円径よりも大きくなる弾性リングを内接させて装着して、この弾性リングを内接装着した前列側の円筒ころ列を前記内輪の外径面に沿わせて嵌め込み、この内輪への前列側の円筒ころ列の嵌め込みでその後端側から外れて拡径する前記弾性リングを、前記保持器のリング部の内径側に係止し、こののち、前記ころ案内で二列一体型の保持器に保持された後列側の円筒ころ列を、記内輪の外径面に沿わせて嵌め込むようにしたことを特徴とする複列円筒ころ軸受の組み付け方法。
【請求項７】
前記弾性リングを前記前列側の円筒ころ列の前端側に装着し、前記軸受箱が嵌挿される回転部材側の軸端部に、前記弾性リングの内径面を案内する外径段差を設けた請求項６に記載の複列円筒ころ軸受の組み付け方法。
【請求項８】
前記回転部材が圧延機用のロールである請求項６または７に記載の複列円筒ころ軸受の組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧延機用のロール等の大型回転部材を支持する複列円筒ころ軸受とその組み付け方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧延機用のロール等の大型回転部材を支持する複列円筒ころ軸受には、内輪が回転部材側の軸に嵌合され、外輪と複列の円筒ころとが軸受箱に組み込まれて、複列の円筒ころがリング部の両側にくし型ポケットを有する二列一体型の保持器に保持されたものがある。この種の保持器は、ポケットのころとの隙間が大きい外輪案内のものが多く、ころとの隙間が小さいころ案内のものも一部で用いられている。
【０００３】
このような複列円筒ころ軸受は、回転部材側の軸端から軸受箱を嵌挿することにより組み付けられるが、軸受箱に組み込まれた円筒ころ列が回転部材側の軸に嵌合された内輪と芯ずれした状態で軸受箱が嵌挿されると、円筒ころや内輪の外径面に擦過傷が発生することがある。この擦過傷は、外輪案内の保持器を用いたものでより発生しやすいが、ころ案内の保持器を用いたものでも発生する。
【０００４】
従来、このような複列円筒ころ軸受の擦過傷を防止する手段としては、ころや内輪に摩擦係数を下げる表面処理を施す方法や、軸受箱嵌挿側の内輪の外径面取り部に接続して、１段または複数段に傾斜する逃げ面を設ける方法が採用されている。内輪が複数に分割されている場合は、それぞれの内輪に軸受箱嵌挿側で逃げ面を設けている。このような逃げ面を設けるときは、ころの傾きが生じないように、軸受箱嵌挿側と反対側の外径面取りは極力小さくされている。したがって、内輪の両端部の面取り形状は非対称になる。
【０００５】
また、複列円筒ころ軸受の擦過傷を防止する手段としては、軸受箱が嵌挿される回転部材としてのロール部材側の先端部の少なくとも外周を、円筒ころよりも軟質の軟質部材で形成するとともに、この軟質部材の外郭形状を、先端側が細いテーパ形状に形成する方法も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載されたものでは、内輪の端部外径面や、内輪の端部に取り付けられたスラストカラーの外径面に、銅やプラスチック等で形成された軟質部材を嵌合している。
【０００６】
【特許文献１】
実用新案登録第２５３３２０６号公報（第２−３頁、第１−２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に記載された複列円筒ころ軸受の擦過傷を防止する手段は、軸受箱に組み込まれた円筒ころ列の前端を、ロール部材側の軸に嵌合された内輪の外径面入口で芯合わせするのみであるので、円筒ころ列の全部または一部の円筒ころに傾きのずれがあると、円筒ころ列が内輪の外径面に嵌め込まれたときに擦過傷が発生する恐れがある。
【０００８】
また、軟質部材を形成する銅やプラスチックの線膨張係数は、内輪やスラストカラーを形成する鋼の線膨張係数よりも大きいので、ロール部材の回転中に軸受部の温度が上昇すると、内輪やスラストカラーに嵌合された軟質部材が緩んで脱落する恐れもある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、円筒ころ列が内輪の外径面に嵌め込まれるまで各円筒ころの傾きをなくし、複列円筒ころ軸受組み付け時の擦過傷の発生を防止することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明の複列円筒ころ軸受は、内輪が回転部材側の軸に嵌合され、外輪と複列の円筒ころとが軸受箱側に組み込まれて、前記複列の円筒ころがリング部の両側にくし型ポケットを有する二列一体型の保持器に保持され、前記回転部材側の軸端から前記軸受箱を嵌挿して組み付けられる複列円筒ころ軸受において、前記二列一体型の保持器をころ案内のものとして、この保持器に保持された前記嵌挿方向前列側の円筒ころ列に、一箇所割りで拡径の張り代を持たせ、拡径したときの内径が円筒ころ列の内接円径よりも大きくなる弾性リングを内接させて装着し、この弾性リングを内接装着した前列側の円筒ころ列を前記内輪の外径面に沿わせて嵌め込んだときに、この前列側の円筒ころ列の後端側から外れて拡径する弾性リングを、前記保持器のリング部の内径側に係止する構成を採用した。
【００１１】
すなわち、二列一体型の保持器をころ案内のものとして、この保持器に保持された嵌挿方向前列側の円筒ころ列に一箇所割りで拡径の張り代を持たせた弾性リングを内接装着することにより、前列側の円筒ころ列を外輪の内径面に押し付けて各円筒ころの傾きをなくし、擦過傷が発生しないように内輪の外径面に嵌め込めるようにした。前列側の円筒ころ列が内輪の外径面に嵌め込まれた後は、装着された弾性リングが後端側から外れても、その姿勢が内外輪に案内されて安定するので、後列側の円筒ころ列はころ案内の二列一体型保持器を介して、その各円筒ころに傾きが生じないように保持され、同様に、擦過傷が発生しないように内輪の外径面に嵌め込まれる。
【００１２】
なお、前列側の円筒ころ列から外れて拡径する弾性リングの内径を円筒ころ列の内接円径よりも大きくし、保持器のリング部の内径側に係止するようにしたのは、軸受組み付け後に弾性リングを取り外すことなく軸受を使用可能とするためである。弾性リングは、軸受の点検や分解洗浄を行うために軸受箱を抜き取ったときに取り外される。
【００１３】
前記保持器のリング部内径面に、前記弾性リングを係止する溝を設けることにより、軸受の使用中に弾性リングをより安定して係止することができる。
【００１４】
前記弾性リングを前記前列側の円筒ころ列の前端側に装着し、前記軸受箱が嵌挿される側の前記内輪の外径面端部に、前記弾性リングの内径面を案内する段差を設けることにより、前列側の円筒ころ列の内輪に対する芯合わせを容易に行うことができる。
【００１５】
前記弾性リングの外径面に、低摩擦係数の皮膜を形成することにより、前列側の円筒ころ列を内輪に嵌め込む際に、内接する弾性リングをスムーズに円筒ころ列の後端側へ移動させて、保持器のリング部に係止することができる。低摩擦係数の皮膜としては、りん酸塩皮膜や二硫化モリブデン皮膜等を採用することができる。
【００１６】
前記弾性リングの割り部両側に、この弾性リングの縮径用治具の爪を引っ掛ける凹部を設けることにより、軸受の点検や分解洗浄を行う際に、弾性リングを容易に取り外すことができる。
【００１７】
また、この発明の複列円筒ころ軸受の組み付け方法は、内輪が回転部材側の軸に嵌合され、外輪と複列の円筒ころとが軸受箱側に組み込まれ、前記複列の円筒ころがリング部の両側にくし型ポケットを有する二列一体型の保持器に保持された複列円筒ころ軸受を、前記回転部材側の軸端から前記軸受箱を嵌挿して組み付ける複列円筒ころ軸受の組み付け方法において、前記二列一体型の保持器をころ案内のものとして、この保持器に保持された前記嵌挿方向前列側の円筒ころ列に、一箇所割りで拡径の張り代を持たせ、拡径したときの内径が円筒ころ列の内接円径よりも大きくなる弾性リングを内接させて装着して、この弾性リングを内接装着した前列側の円筒ころ列を前記内輪の外径面に沿わせて嵌め込み、この内輪への前列側の円筒ころ列の嵌め込みでその後端側から外れて拡径する前記弾性リングを、前記保持器のリング部の内径側に係止し、こののち、前記ころ案内で二列一体型の保持器に保持された後列側の円筒ころ列を、記内輪の外径面に沿わせて嵌め込む方法を採用した。
【００１８】
前記弾性リングを前記前列側の円筒ころ列の前端側に装着し、前記軸受箱が嵌挿される回転部材側の軸端部に、前記弾性リングの内径面を案内する外径段差を設けることにより、前列側の円筒ころ列の内輪に対する芯合わせを容易に行うことができる。
【００１９】
上述した複列円筒ころ軸受の各組み付け方法は、前記回転部材が多くの頻度で交換される圧延機用の作業ロール、補強ロール、中間ロール等のロールの支持に用いられる複列円筒ころ軸受の組み付けに好適である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図７に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１乃至図６は、第１の実施形態を示す。この複列円筒ころ軸受は圧延機用の作業ロール１の支持に用いられるものであり、図１に示すように、二つの内輪２が作業ロール１の軸部１ａに嵌合され、二つの外輪３と二つの二列一体型の保持器４で二列ずつ保持された合計四列の円筒ころ５ａが軸受箱６に組み込まれている。軸受箱６には深溝玉軸受７とシール部材８も組み込まれており、作業ロール１のネック部１ｂにはシール部材８に摺接するライナ部材９が嵌合されている。軸受箱６はシール部材８が組み込まれた前端側から作業ロール１の軸部１ａに嵌挿される。
【００２１】
前記保持器４で二列ずつ保持された円筒ころ列５のうちの嵌挿方向前列側の各円筒ころ列５の前端側には、図２（ａ）、（ｂ）に示すような、一箇所割りで拡径の張り代を持たせたばね鋼製の弾性リング１０が内接させて装着されている。弾性リング１０の割り部両側には、弾性リング１０を縮径して取り外す治具の爪を引っ掛ける凹溝１０ａが設けられ、その外径面にはりん酸塩皮膜（図示省略）が形成されて、角部が丸められている。なお、弾性リング１０の割り部の間隔は、円筒ころ列５の円筒ころ５ａ間の距離よりも小さくすることが望ましい。
【００２２】
また、前記深溝玉軸受７が嵌合される作業ロール１軸端側の小径軸部１ｃには、軸部１ａに嵌合された内輪２の軸端面の外側に外径段差を形成するリング部材１１が嵌合されている。リング部材１１の外径寸法は、円筒ころ列５に内接装着された弾性リング１０の内径寸法に対して、僅かの公差を持たせて小さく形成されている。
【００２３】
前記保持器４は、図３（ｂ）に示すように、リング部４ａの両側にくし型ポケット４ｂを有し、ころ案内としたものであり、各ポケット４ｂの円弧状側面と円筒ころ５ａとの隙間が小さく設定されている。前記弾性リング１０を前列側の円筒ころ列５に内接装着すると、図３（ａ）に示すように、ポケット４ｂとの隙間で僅かに落ち込んでいた各円筒ころ５ａは、拡径する弾性リング１０で外輪３の内径面に押し付けられ、外輪３の内径面に沿って傾きのない状態に保持される。
【００２４】
つぎに、上述した複列円筒ころ軸受を組み付ける手順を説明する。まず、図１に示した状態の軸受箱６を、レール等で案内して嵌挿方向に前進させ、先の前列側の円筒ころ列５に内接装着した弾性リング１０の内径面を、小径軸部１ｃに嵌合したリング部材１１の外径面に案内し、図４に示すように、この弾性リング１０を内接装着で傾きをなくした前列側の円筒ころ列５を内輪２と芯合わせした後、その外径面に沿わせて嵌め込む。
【００２５】
前記軸受箱６を嵌挿方向にさらに前進させて、先の前列側の円筒ころ列５が内輪２の外径面に嵌まり込むと、図５に示すように、前列側の円筒ころ列５に装着されていた弾性リング１０は、その後端側から外れて拡径し、保持器４のリング部４ａの内径面に設けた溝４ｃに嵌まり込んで係止される。また、前列側の円筒ころ列５が内輪２の外径面に嵌め込まれた後は、弾性リング１０が外れても前列側の円筒ころ列５は内輪２と外輪３に案内されて姿勢が安定するので、後列側の円筒ころ列５はころ案内の保持器４を介して、各円筒ころ５ａに傾きが生じないように保持された状態で内輪２の外径面に嵌め込まれる。
【００２６】
こののち、前記軸受箱６の前進に伴って、後の前列側と後列側の各円筒ころ列５も、上述した先の各円筒ころ列５と同様に、各円筒ころ５ａに傾きがない状態で内輪２の外径面に嵌め込まれ、図６に示すように、後の前列側の円筒ころ列５に装着されていた弾性リング１０が、後の保持器４のリング部４ａの溝４ｃに係止される。さらに、深溝玉軸受７が軸端側の小径軸部１ｃに嵌合されて、軸受の組み付け作業が完了する。なお、各弾性リング１０は、軸受の点検や分解洗浄のために軸受箱６が抜き取られたときに取り外される。
【００２７】
図７は、第２の実施形態を示す。この複列円筒ころ軸受は、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、前記弾性リング１０の内径面を案内するリング部材１１を小径軸部１ｃに嵌合する替りに、軸受箱６が嵌挿される側の内輪２の外径面端部に、弾性リング１０の内径面を案内する段差１２を設けた点のみが異なる。
【００２８】
上述した実施形態では、回転部材としての圧延機用の作業ロール１の支持に用いる４列の複列円筒ころ軸受とその組み付け方法を示したが、本発明に係る複列円筒ころ軸受は、ロール以外の回転部材の支持に用いられる複列円筒ころ軸受にも採用でき、円筒ころの列数も４列に限定されることはない。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明の複列円筒ころ軸受は、二列一体型の保持器をころ案内のものとして、この保持器に保持された嵌挿方向前列側の円筒ころ列に一箇所割りで拡径の張り代を持たせた弾性リングを内接装着し、前列側の円筒ころ列を外輪の内径面に押し付けて、各円筒ころの傾きをなくした状態で内輪の外径面に嵌め込み可能とするとともに、前列側の円筒ころ列を内輪の外径面に嵌め込んだときに、この円筒ころ列の後端から外れて拡径する弾性リングを、保持器のリング部に係止するようにしたので、円筒ころや内輪に擦過傷を発生させることなくスムーズに組み付けられ、かつ、軸受の使用中に弾性リングが脱落する恐れもない。
【００３０】
前記保持器のリング部内径面に、弾性リングを係止する溝を設けることにより、軸受の使用中に弾性リングをより安定して係止することができる。
【００３１】
前記弾性リングを前列側の円筒ころ列の前端側に装着し、軸受箱が嵌挿される側の内輪の外径面端部に、弾性リングの内径面を案内する段差を設けることにより、前列側の円筒ころ列の内輪に対する芯合わせを容易に行うことができる。
【００３２】
前記弾性リングの外径面に、低摩擦係数の皮膜を形成することにより、前列側の円筒ころ列を内輪に嵌め込む際に、内接する弾性リングをスムーズに円筒ころ列の後端側へ移動させて、保持器のリング部に係止することができる。
【００３３】
また、この発明の複列円筒ころ軸受の組み付け方法は、二列一体型の保持器をころ案内のものとして、この保持器に保持された嵌挿方向前列側の円筒ころ列に一箇所割りで拡径の張り代を持たせた弾性リングを内接装着することにより、前列側の円筒ころ列を外輪の内径面に押し付けて、各円筒ころの傾きをなくし、前列側の円筒ころ列が内輪の外径面に嵌め込まれてその姿勢が安定した後は、ころ案内の二列一体型保持器を介して、後列側の円筒ころ列の各円筒ころを傾きが生じないように保持するようにしたので、円筒ころや内輪に擦過傷を発生させることなく、スムーズに軸受を組み付けることができる。
【００３４】
前記弾性リングを前列側の円筒ころ列の前端側に装着し、軸受箱が嵌挿される回転部材側の軸端部に、弾性リングの内径面を案内する外径段差を設けることにより、前列側の円筒ころ列の内輪に対する芯合わせを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の複列円筒ころ軸受の組み付け前の状態を示す縦断面図
【図２】ａは図１の弾性リングを示す正面図、ｂはａのＢ−Ｂ線に沿った断面図
【図３】ａは図１のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線に沿った断面図、ｂはａの弾性リングを取り外した状態の断面図
【図４】図１の複列円筒ころ軸受を組み付ける途中の状態を示す断面図
【図５】図１の複列円筒ころ軸受を組み付ける途中の状態を示す断面図
【図６】図１の複列円筒ころ軸受を組み付け完了後の状態を示す断面図
【図７】第２の実施形態の複列円筒ころ軸受の組み付け前の状態を示す一部省略縦断面図
【符号の説明】
１  作業ロール
１ａ  軸部
１ｂ  ネック部
１ｃ  小径軸部
２  内輪
３  外輪
４  保持器
４ａ  リング部
４ｂ  ポケット
４ｃ  溝
５  円筒ころ列
５ａ  円筒ころ
６  軸受箱
７  深溝玉軸受
８  シール部材
９  ライナ部材
１０  弾性リング
１０ａ  凹溝
１１  リング部材
１２  段差
【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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