(57)【要約】【課題】  上下の転動体列間における自重による潤滑剤流下の防止効果を一段と上げた竪型多列転がり軸受を提供する。【解決手段】  上段転動体列Ｎ１と下段転動体列Ｎ２との間の列中間部Ｎ３側に位置する各保持器５、６の端部５ａ、６ａの外径側に一体に形成した環状のフランジ部５ｃ、６ｃと外輪間座１２とでラビリンスシールを構成し、上段のフランジ部５ｃの上側の幅面に環状の潤滑剤溜め用円周溝２１を形成して、この円周溝２１に上段転動体列Ｎ１から下段転動体列Ｎ２へと流下する潤滑剤を捕捉し溜めるようにして、上段転動体列Ｎ１での潤滑不足を解消させた転がり軸受。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪部と外輪部との間に転動体を上下複列に保持器で保持して配置し、互いに隣接する上段転動体用保持器と下段転動体用保持器の隣接側の端部の外径面に、上下の転動体列の潤滑剤保有空間を仕切る環状フランジ部を形成した竪型多列転がり軸受において、
少なくとも上段転動体用保持器における環状フランジ部の上側の幅面に、転動体側に臨む円周溝を形成して、この円周溝に上段転動体列内を流下する潤滑剤を流入させるようにしたことを特徴とする竪型多列転がり軸受。
【請求項２】
前記円周溝を、保持器端部の外径面と、環状フランジ部の転動体側の幅面と、この幅面の周縁部に突設した環状リブ部の内径面とで断面Ｕ字状に形成したことを特徴とする請求項１記載の竪型多列転がり軸受。
【請求項３】
前記リブ部の内径を、外輪部内径より大きく設定したことを特徴とする請求項２記載の竪型多列転がり軸受。
【請求項４】
前記保持器の環状フランジ部及び／又はリブ部を外輪部内径面に近接させてラビリンスシールを構成したことを特徴とする請求項２又は３記載の竪型多列転がり軸受。
【請求項５】
前記転動体が円すいころで、かつ、前記環状フランジ部とでラビリンスシールを構成する外輪部内径面を、分割された外輪間に介装した環状の外輪位置決め用間座で構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の竪型多列転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪軸で使用される複列又は多列転がり軸受で、詳しくは、転動体の保持器で上段の転動体列に保有した潤滑剤が下段の転動体列へと自重と遠心力で流下するのを防止するようにした竪型複列又は多列転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼圧延機用の竪ロールに適用される竪型多列転がり軸受は、上下複列に並ぶ転動体列の上段転動体列を潤滑する潤滑剤（グリース）が、軸受停止時や軸受回転時に自重で下段転動体列へと流下して、上段転動体列の潤滑が不充分となることがある。このような潤滑剤流動の問題を解消する転がり軸受として、転動体保持器の外径面に一体にフランジ部を形成し、このフランジ部で上段転動体列と下段転動体列の潤滑剤保有空間を仕切るようにした転がり軸受がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
その具体例を図４に示すと、同図は円すいころ軸受で、鉄鋼圧延機用竪ロールである竪軸１のロールネック１’に嵌合させた内輪部２と、内輪部２の外径面に上下二段に配置された円すいころの転動体３、４と、上下の各転動体３、４を保持する保持器５、６と、外輪部７を有する。外輪部７は、上下二段に分割された外輪８、９と、上下の外輪８、９の間に介装した環状の外輪位置決め用間座１０で構成され、軸受全体がハウジング部材１１に格納される。軸受内部空間は、上段転動体列Ｎ１と下段転動体列Ｎ２の各潤滑剤保有空間を有し、この軸受内部空間に潤滑剤（図示せず）が補充排出可能に保有される。
【０００４】
上段の転動体３と保持器５から成る上段転動体列Ｎ１と、下段の転動体４と保持器６から成る下段転動体列Ｎ２との間の列中間部位Ｎ３にある内輪大鍔部２ａに転動体３、４の円すいころ大端面が当接又は近接する。内輪大鍔部２ａに位置する各保持器５、６の端部５ａ、６ａの外径側に環状のフランジ部５ｂ、６ｂが一体に形成される。図５に示すように、環状フランジ部５ｂ、６ｂの外径面が間座１０の内径面に所定の微少なすきまＳでもって接近してラビリンスシールを構成する。環状フランジ部５ｂ、６ｂが上段転動体列Ｎ１と下段転動体列Ｎ２の潤滑剤保有空間を仕切って分離させ、上段転動体列Ｎ１から下段転動体列Ｎ２への潤滑剤の流下を抑制する。
【特許文献１】実開昭５７−１２４６１８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上段転動体列Ｎ１の潤滑剤保有空間から下段転動体列Ｎ２の潤滑剤保有空間への潤滑剤の流下防止は、上段の保持器５のフランジ部５ｂと外輪間座１０とのすきまＳを小さくするほどに効果的である。しかし、保持器５の径方向動きや、外輪間座１０の落ち込み量（ハウジング１１とのすきま）を考慮すると、すきまＳを極端に小さくすることが難しい。そのため、図５の矢印で示すように、上段転動体列Ｎ１の潤滑剤が軸受回転により遠心力で飛ばされて外輪８の内径面から間座１０の内径面を伝ってすきまＳに入り、すきまＳから下段転動体列Ｎ２の潤滑剤保有空間へと流下して、上段転動体列Ｎ１で潤滑不足が発生することがある。この上段転動体列Ｎ１での潤滑不足は、転動体３の下部のころ大端面での油切れを招き、内輪大鍔部２ａの耐焼付き性の低下を引き起こす要因となり、竪型の多列円すいころ軸受の品質改善を難しくしている。
【０００６】
本発明の目的とするところは、転動体保持器のフランジ部と外輪部のすきまが現状のままであっても、上下の転動体列間における潤滑剤流下の防止効果を増大させた竪型多列転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内輪部と外輪部との間に転動体を上下複列に保持器で保持して配置し、互いに隣接する上段転動体用保持器と下段転動体用保持器の隣接側の端部の外径面に、上下の転動体列の潤滑剤保有空間を仕切る環状フランジ部を形成した竪型多列転がり軸受において、少なくとも上段転動体用保持器における環状フランジ部の上側の幅面に、転動体側に臨む円周溝を形成して、この円周溝に上段転動体列内を流下する潤滑剤を流入させるようにしたことにより、上記目的を達成するものである。
【０００８】
ここでの多列転がり軸受は、二列程度の複列転がり軸受を含み、円すいころ軸受や円筒ころ軸受、玉軸受の各種転がり軸受に適用できる。また、内輪部は、分割されていない内輪か、分割された複数の内輪を組合わせた分割型のいずれかが適用できる。同様に外輪部も、分割されていない外輪か、分割された複数の外輪を組合わせた分割型のいずれかが適用できる。転動体の種類に応じた各種の保持器の所定の一方の端部の外径側に円環状のフランジ部を一体に形成し、このフランジ部の外径面を外輪部内径面に小さなすきまで近接させる。フランジ部の転動体と対峙する内方側の幅面部分に、転動体列の潤滑剤保有空間を流下する潤滑剤が流入する円周溝を形成する。円周溝に潤滑剤が溜まることで、下段潤滑剤保有空間への潤滑剤流下が低減され、円周溝のある側の上段潤滑剤保有空間での潤滑不足の発生が抑制される。このようなフランジ部の一方の幅面における円周溝は、幅面を部分的に切削するなどして形成する、或いは、フランジ部の幅面自体が円周溝の底面となるように形成して、円周溝の潤滑剤保有容量を充分に確保することが望ましい。また、円周溝の溝幅、深さ、数は、フランジ部の径寸法、厚さに対応させて任意に設計される。
【０００９】
本発明においては、上記円周溝を、保持器端部の外径面と、フランジ部の転動体側の幅面と、この幅面の周縁部に突設した環状リブ部の内径面とで断面Ｕ字状に形成することができる。この場合、環状円周溝の内外の溝壁面が保持器端部の外径面と環状リブ部の内径面で構成され、円周溝の底面がフランジ部の転動体側幅面で構成される。このような円周溝は、溝幅や深さの各寸法が広範囲で選択できて、充分な潤滑剤保有容量の確保が容易となる。
【００１０】
また、上記円周溝を形成する環状リブ部の内径寸法を、外輪部内径面の内径寸法より大きく設定することができる。このように寸法設定すると、保持器から外輪部内径面を流下する潤滑剤が確実に保持器フランジ部の円周溝に捕捉され、円周溝内に溜まって下方への流下が防止される。
【００１１】
また、リブ部の外径面をフランジ部外径面と面一にして、両方の外径面を外輪部内径面に充分に近接させてラビリンスシールを構成することができ、さらには、リブ部端面を外輪部内径面に近接させてリブ部端面でラビリンスシールを構成することができ、このようにすることでラビリンスシールの有効面積が増大して常に高いシール性が確保できる。
【００１２】
さらに、本発明においては、転動体が円すいころであり、上記保持器のフランジ部とでラビリンスシールを構成する外輪部内径面を、分割された外輪間に介装した環状の外輪位置決め用間座で構成することができる。つまり、外輪部を分割型にして、分割された外輪の間に介装される間座と保持器フランジ部とでラビリンスシールを構成した竪型の多列円すいころ軸受とすることができ、この場合、外輪部の間座に外輪部大径側端部の肉厚より薄い肉厚の薄肉円筒部品が適用できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、隣接する上段転動体列と下段転動体列の潤滑剤保有空間を仕切る保持器フランジ部の転動体側の幅面に潤滑剤溜め用円周溝を形成したので、上段転動体列から下段転動体列への潤滑剤流下が防止でき、上段転動体列での潤滑不足の発生を低減させることができて、転動体の油切れ防止、内輪部の耐焼付き性の改善が図れ、高品質な竪型多列転がり軸受が提供できる。
【００１４】
また、保持器フランジ部の円周溝を、保持器端部の外径面と、フランジ部の転動体側の幅面と、この幅面の周縁部に突設した環状リブ部の内径面とで形成することで、円周溝の幅や深さの各寸法が広範囲で選択できて、充分な潤滑剤保有容量の確保が容易となる。
【００１５】
また、保持器フランジ部の円周溝を形成する環状リブ部の内径を、外輪部内径より大きく設定することで、保持器から外輪部内径面を流下する潤滑剤が確実に保持器フランジ部の円周溝に捕捉されて溜まるので、潤滑不足防止効果が確実となり、信頼性が良くなる。
【００１６】
さらに、保持器フランジ部とでラビリンスシールを構成する外輪部内径面を外輪位置決め用間座で構成することで、間座に製作容易で安価な薄肉の円筒部品が適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図４と同様な転がり軸受に適用した実施の形態を図１〜図３を参照して説明する。なお、図４と同一又は相当部分には同一符号を付して、説明の重複を避ける。
【００１８】
図１に示される竪型多列転がり軸受は、竪軸１のロールネック１’に装着された円すいころ軸受で、内輪部２と外輪部７の間に上下二段に円すいころの転動体３、４が保持器５、６で保持されて介装され、全体がハウジング部材１１に格納される。外輪部７は、上下二段に分割された外輪８、９の間に環状の外輪位置決め用間座１２を介装した分割型である。上段の転動体３と保持器５で上段転動体列Ｎ１が構成され、下段の転動体４と保持器６で下段転動体列Ｎ２が構成され、各転動体列Ｎ１、Ｎ２は各々の潤滑剤（グリース）で潤滑される。
【００１９】
上段転動体列Ｎ１と下段転動体列Ｎ２との間の列中間部Ｎ３側に位置する各保持器５、６の端部５ａ、６ａの外径側に環状のフランジ部５ｃ、６ｃが一体に形成される。図２に示すように、各フランジ部５ｃ、６ｃの外径面が外輪間座１２の内径面に所定の微少なすきまＳで近接してラビリンスシールを構成する。このラビリンスシールで、図４の場合と同様にフランジ部５ｃ、６ｃが上段転動体列Ｎ１と下段転動体列Ｎ２の潤滑剤保有空間を仕切って分離させ、上段転動体列Ｎ１から下段転動体列Ｎ２への潤滑剤の流下を抑制する。
【００２０】
図１の実施の形態において、本発明は、各保持器５、６の環状フランジ部５ｃ、６ｃの転動体側幅面にフランジ部と同心の円環状円周溝２１、２２を形成したことを特徴とする。この円周溝２１、２２は潤滑剤を溜める所定容量の断面Ｕ字状の溝である。また、各円周溝２１、２２は、フランジ部５ｃ、６ｃの転動体側幅面の周縁部に一体に突設した円環状のリブ部５ｄ、６ｄの内径面と、保持器端部５ａ、６ａの外径面と、フランジ部５ｃ、６ｃの転動体側幅面とで形成され、フランジ部５ｃ、６ｃの転動体側幅面が円周溝２１、２２の底面となる。
【００２１】
図１の実施の形態は、上段の保持器５と下段の保持器６の各フランジ部５ｃ、６ｃに円周溝２１、２２を形成しているが、潤滑剤流下防止の目的だけからすれば、少なくとも上段の保持器５側だけに円周溝２１を形成すればよく、この場合、下段の保持器は図４の従来品と同様な構造とすることができる。以下、上段の保持器５の円周溝２１を主体に説明を続行する。
【００２２】
上段転動体列Ｎ１の保持器５の下端部の外径面にフランジ部５ｃが形成され、このフランジ部５ｃの上側の幅面にフランジ部５ｃと同心円状の円周溝２１が形成される。図３は、上段転動体列Ｎ１における保持器５のフランジ部５ｃに形成された円周溝２１と外輪８の寸法関係を説明するためのもので、円周溝２１の内径でありリブ部５ｄの内径寸法（φＢ）と、外輪軌道径の仮想交点径（φＡ）の関係は、φＡ＜φＢに設定してある。また、間座１２の肉厚を外輪８の大径側端部の肉厚より小さくして、間座１２を薄肉リングとしてある。
【００２３】
軸受回転時において、上段転動体列Ｎ１の潤滑剤保有空間では、回転によるポンプ作用で大径側に飛ばされた潤滑剤が外輪軌道面を伝って保持器フランジ部５ｃへと流下し、フランジ部５ｃの円周溝２１に直接的に流入して溜まる。つまり、φＡ＜φＢの寸法関係に設定されているため、外輪８の軌道面を流下する潤滑剤は、リブ部５ｄの外径側へと遠心力で流れることなくリブ部５ｄの内径面に沿って円周溝２１内へと流下する。
【００２４】
そのため、フランジ部５ｃと間座１２のすきまＳに流入する潤滑剤量が極端に低減されて、実質的に上段転動体列Ｎ１から下段転動体列Ｎ２への潤滑剤流下が防止され、上段転動体列Ｎ１での潤滑不足の発生がほとんどなくなる。図２の状態において、フランジ部５ｃの円周溝２１に潤滑剤が溜まることによって、円周溝２１に対峙する転動体３の大径端面の潤滑が維持され、油切れが軽減される。また、円周溝２１に溜まる潤滑剤で内輪大鍔部２ａが潤滑されて、内輪大鍔部２ａの部分での耐焼付き性が良好に維持される。
【００２５】
円周溝２１による潤滑剤流下防止の機能は、フランジ部５ｃ及びリブ部５ｄと間座１２のラビリンスシール構造でより効果的に発揮される。さらに、リブ部５ｄの端面を外輪８の端面に接近させてラビリンスシール構造とすることで、円周溝２１による潤滑剤流下防止機能がより効果的に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態を示す転がり軸受の部分断面図である。
【図２】図１の転がり軸受の部分拡大断面図である。
【図３】図１の転がり軸受の部品寸法関係を説明するための部分断面図である。
【図４】従来の竪型多列転がり軸受の部分断面図である。
【図５】図４の転がり軸受の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    竪軸
２    内輪部
２ａ    内輪大鍔部
３    転動体
４    転動体
５    保持器
５ａ    端部
５ｃ    フランジ部
５ｄ    リブ部
６    保持器
７    外輪部
８    外輪
９    外輪
１２    間座
２１    円周溝
Ｎ１    上段転動体列
Ｎ２    下段転動体列
Ｎ３    列中間部
【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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