(57)【要約】【課題】  単純化した部品で構成することにより低コストで製造でき、更に簡単に部品交換ができるスイングラダー軸受を提供する。【解決手段】  アキシャル荷重を受ける一対の軌道板(2,3)と、該一対の軌道板の間に転動自在に配置された転動体(5)と、該転動体を保持する複数個の保持器(4,24)と、一方の軌道板の旋回揺動に伴い生ずる前記保持器の旋回揺動を案内する案内機構(7,8,10,11,13,14)とからなり、前記一方の軌道板が、他方の軌道板に対して旋回揺動するようになっているスイングラダー軸受(1)であって、前記案内機構は、前記保持器の外周直線部に固定されたテーパを有する案内部材(13,14)と、前記保持器外に設けられ前記案内部材に対して相対摺動する要素(8,11)とからなることを特徴としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキシャル荷重を受ける一対の軌道板と、該一対の軌道板の間に転動自在に配置された転動体と、該転動体を保持する複数個の保持器と、一方の軌道板の旋回揺動に伴い生ずる前記保持器の旋回揺動を案内する案内機構とからなり、前記一方の軌道板が、他方の軌道板に対して旋回揺動するようになっているスイングラダー軸受であって、
前記案内機構は、前記保持器の外周直線部に固定されたテーパを有する案内部材と、前記保持器外に設けられ前記案内部材に対して相対摺動する要素とからなることを特徴とするスイングラダー軸受。
【請求項２】
前記案内部材は、くさび形状を有し、前記相対摺動する要素は、転動体と該転動体を保持するホルダとからなることを特徴とする請求項１に記載のスイングラダー軸受。
【請求項３】
アキシャル荷重を受ける一対の軌道板と、該一対の軌道板の間に転動自在に配置された転動体と、該転動体を保持する複数個の保持器と、一方の軌道板の旋回揺動に伴い生ずる前記保持器の旋回揺動を案内する案内機構とからなり、一方の軌道板が、他方の軌道板に対して旋回揺動するようになっているスイングラダー軸受であって、
前記案内機構は、前記保持器のテーパを有する外周直線部と、前記保持器外に設けられ前記外周直線部に対して相対摺動する要素とからなることを特徴とするスイングラダー軸受。
【請求項４】
前記相対摺動する要素は、転動体と該転動体を保持するホルダとからなることを特徴とする請求項１に記載のスイングラダー軸受。
【請求項５】
アキシャル荷重を受ける一対の軌道板と、該一対の軌道板の間に転動自在に配置された転動体と、該転動体を保持する複数個の保持器と、一方の軌道板の旋回揺動に伴い生ずる前記保持器の旋回揺動を案内する案内機構とからなり、前記一方の軌道板が、他方の軌道板に対して旋回揺動するようになっているスイングラダー軸受であって、
前記案内機構は、前記一対の軌道板の一方に設けられた孔と該孔に嵌合するピンとからなることを特徴とするスイングラダー軸受。
【請求項６】
前記案内機構は止め輪を備え、前記ピンは外周に環状の溝を備え、前記ピンを軸方向で固定状態に保持するため、前記止め輪が前記溝に係合することを特徴とする請求項５に記載のスイングラダー軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ一対の作業ロールと控えロールとからなり、ロールをクロスさせる機構を有する圧延機に用いるスラスト軸受としてのスイングラダー軸受に関する。より詳細には、
【背景技術】
【０００２】
従来の圧延機においては、上作業ロール及び上控えロールを、下作業ロール及び下控えロールに対して旋回揺動させ、すなわちクロスさせ、この状態で圧延を行うようにしている。
【０００３】
このような旋回運動をさせるため、上作業ロールおよび上控えロールと下作業ロール及び下控えロールとの間に、相対的な旋回運動を可能とするスラスト軸受を介装している。
【０００４】
上記スラスト軸受としては、例えば、特許文献１や特許文献２に開示のようなスイングラダー軸受が用いられている。特許文献１及び特許文献２のスイングラダー軸受は、アキシャル荷重を受ける一対の軌道板と、その間に転動自在に配置された転動体と、転動体を保持する複数個の保持器とからなり、一方の軌道板が、他方の軌道板に対して旋回揺動するようになっている。これにより、クロス機構を有する圧延機などに最適のスラスト軸受が提供できる。
【０００５】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】特開平６−３３９３６号（第１図等）
【特許文献２】特許第２８５１７５１号（第１図等）
【特許文献３】特開２００４−８４７２０号（第１図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１及び２に開示のスイングラダー軸受は、複数のローラを保持する保持器と保持器を挟んで設けられた鍔部とからなっている。保持器と鍔部とは、互いに接触する部分について、部品長さだけの大きな円弧を持っている。
【０００７】
従って、これらの円弧を正確に加工しなければならないため、製造コストが低減できない、また鍔部や保持器に破損が生じた場合などは軸受全体を交換しなければならない恐れがあるなど様々な問題点があった。
【０００８】
また、特許文献３は、コストダウン仕様のフラット軸受を開示しているが、保持器を保持する案内機構としてのピンを高強度かつ容易に取付けられるようにするための構造については、述べられていない。
【０００９】
しかしながら、本発明の発明者の考察によれば、どの部品においても実際に接触する円弧は、部品長さ全てにわたるのではなく，部品長さの一部分でしかなく、その範囲において、鍔部によって接触する円弧が長いものと短いものとがある。このことに着目すると、鍔部は部品長さだけの円弧全長にわたって保持器と接触することはないものの、接触する長さが比較的長いことから、これに対処するため必要充分な長さをもった円弧を設けるだけで、従来と同様な作用が得られることが分かった。
【００１０】
すなわち、旋回揺動させるため保持器に力が働くとき保持器一枚に着目すると、保持器は鍔部の各円弧形状の一部でのみ接触していることが分かった。そこで、その知見を具現化すべく、本発明を考察するに至ったものである。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、単純化した部品で構成することにより低コストで製造でき、簡単に部品交換ができるスイングラダー軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のスイングラダー軸受は、
アキシャル荷重を受ける一対の軌道板と、該一対の軌道板の間に転動自在に配置された転動体と、該転動体を保持する複数個の保持器と、一方の軌道板の旋回揺動に伴い生ずる前記保持器の旋回揺動を案内する案内機構とからなり、前記一方の軌道板が、他方の軌道板に対して旋回揺動するようになっているスイングラダー軸受であって、
前記案内機構は、前記保持器の外周直線部に固定されたテーパを有する固定部材と、前記保持器外に設けられ前記固定部材に対して相対摺動する要素とからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明した、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
従来、鍔部や保持器の接触部に必要であった、大きな円弧の加工が不要となるため、また、直線からなる単純化した部品構成で済むため製造コストを低減できる。更に、簡単な部品のみを交換することで対応できるので、故障などの場合の対処が簡単である。また、従来必要であった鍔部が不要となるので、部品点数を削減できる。
【００１４】
また、案内機構をネジ係合でないピンと孔とで構成したので、動作中にピンが浮くことがなく、タップ加工が不要となり仕上げの手間が少ない。また、ピンと下軌道板の孔が全面で当たるため、ネジよりも高強度で固定できる。更に、タップやダイスによる加工が不要となるため、コスト低減効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の各実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。図面中、同一部分は同一符号にて示してある。
【００１６】
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例のスイングラダー軸受の一部を削除して示す図であり、(a)は正面図、(b)は(a)のＹ−Ｙ線に沿った断面図であり、(c)は下側面図である。スイングラダー軸受１は、上軌道板２と下軌道板３が対向配置されており、何れの軌道板も矩形状の平板となっている。上軌道板２は図示しない圧延機の圧下装置により上方から荷重を負荷され、下軌道板３は図示しない上控えロールチョックにより支持されている。軌道板を矩形状とした理由は、それらの取付部に対し最も適した形状とするため、および後述する転動体を最大数確保して高荷重に耐えるようにするためである。しかしながら、上記要求を満たすものであれば必ずしも矩形に限る必要はない。
【００１７】
上軌道板２と下軌道板３との間には、同一形状を有する保持器４、２４が移動自在に設けられている。保持器４、２４は、それぞれ１列７本の矩形状ポケット４ａ、２４ａが３列に形成されており、各ポケット４ａ及び２４ａには、円筒ローラすなわち、円筒ころ５が数個づつ直列に嵌込まれ、ポケット内で転動自在となっている。各円筒ころ５の軸線は、旋回揺動時の円弧の中心（図示せず）を通過するように配置されている。円筒ころ５は、上軌道板２と下軌道板３との間に介在し、図示しない圧下装置からの荷重を支えると同時に、溝部に沿った方向における上軌道板２と下軌道板３との間に働く摩擦力を軽減しその相対移動（旋回揺動）を助ける。
【００１８】
下軌道板３の長辺側の縁部であって、上軌道板２との間には、上部ホルダ７及び下部ホルダ１０が固定されている。上部ホルダ７及び下部ホルダ１０は、図１の(a)に示すように左右２個ずつ設けられている。上部ホルダ７及び下部ホルダ１０で保持器４、２４を挟んでいる。
【００１９】
上部ホルダ７には、２つの凹部９が設けられ、ローラ８が転動可能に嵌合している。また、下部ホルダ１０には一つの凹部１２が設けられ、ローラ１１が転動可能に嵌合している。保持器４及び２４の直線で構成された長辺側であって、上部ホルダ７及び下部ホルダ１０に対向する面には、それぞれ、所定のテーパを有するくさび状の案内部材１３及び１４が保持器４に固定されている。
【００２０】
もう一方の保持器２４にも、同様に所定のテーパを有するくさび状の案内部材１３及び１４が固定されている。尚、図１の(a)に示すように上部ホルダ７に設けられた２つの凹部９は、案内部材１３のテーパに合わせて、保持器４に向かって互いにオフセットされている。上部ホルダ７及び下部ホルダ１０、ローラ８及び１１、案内部材１３及び１４で、保持器４、２４の旋回揺動を案内する案内機構を構成している。尚、ローラ８及び１１の代わりに球体を用いることもできる。
【００２１】
案内部材１３及び１４が、それぞれローラ８及び１１に当接する面（テーパ面）は、直線で形成されている。これは、この軸受で支持する旋回半径が大きな場合、案内部材に設けるべき円弧を直線に近似することができ、案内部材の形状を直線で構成することができるためである。但し、必要であれば案内部材のテーパ面を円弧状に形成することもできる。
【００２２】
図１の(a)に示すように、保持器の上部に設ける案内部材１３と下部に設ける案内部材１４は、そのテーパ面の傾斜が互いに逆になるように配置することは言うまでもない。保持器２４についても同様のことが言える。
【００２３】
（第２実施例）
次に本発明の第２実施例を説明する。図２は、本発明の第２実施例のスイングラダー軸受の一部を削除して示す図であり、(a)は正面図、(b)は(a)のＹ−Ｙ線に沿った断面図であり、(c)は下側面図である。基本的な構成は、図１で説明した第１実施例と同じなので、異なる部分についてのみ説明する。
【００２４】
第２実施例では、保持器４及び２４の直線状の下部面４ｃ及び２４ａに角度Ｘをもたせることにより下部の案内部材（第１実施例における案内部材１４）を省略したもので、保持器の下部面に案内部材の機構を与えたものである。
【００２５】
保持器４の下部は、全体としてテーパを有する直線状の下部面４ｃを備えている。この下部面４ａに、下部ホルダ１０の凹部１２に嵌合したローラ１１が転動可能に接触している。下部面４ｃのテーパは、端部で鋭角Ｘをなすように中央部分に向かって保持器４の幅が小さくなるように設定してある。
【００２６】
第２実施例のように構成することで、保持器の直線構造は変わらずに下部の案内部材が不要となるため、第１実施例と同様な加工で、部品が減少する。従って、製造コストの削減できるという効果が生じる。
【００２７】
(動作)
次に、第１及び第２実施例のスイングラダー軸受の動作について、図３及び４を用いて説明する。上軌道板２に図示しない圧下装置から荷重が与えられ、かつ図示しないクロス機構により上軌道板２が横方向に力を受けると、保持器４、２４と円筒ころ５とは下軌道板３の溝部（不図示）に沿って移動を開始し、上軌道板２は円弧状の軌跡を描く。これにより旋回揺動をスムーズに行なえるようにしている。
【００２８】
第１実施例においては、図３の(a)で上軌道板２が横方向に力を受けると二つの保持器４、２４は矢印Ａ方向で揺動し、また、逆方向の力が働くと図３の(b)に示す矢印Ｂ方向に揺動して、上軌道板２は円弧状の軌跡を描いて旋回揺動する。
【００２９】
同様に、第２実施例においては、図４の(a)で上軌道板２が横方向に力を受けると二つの保持器４、２４は矢印Ａ方向で揺動し、また、逆方向の力が働くと図４の(b)に示す矢印Ｂ方向に揺動して、上軌道板２は円弧状の軌跡を描いて旋回揺動する。
【００３０】
（第３実施例）
次に、本発明の第３実施例を説明する。図５乃至図７は本発明の第３実施例を示す図であり、図５の(a)は、ピンを嵌合する孔を有する下軌道板の部分正面図、また図５の(b)は下軌道板の部分側面図であり、図６は、孔に嵌合される案内機構としてのピンの正面図である。また、図７は、ピン３０を取り付けた状態のスイングラダー軸受の一部を破断して示す図であり、図８は、図７のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００３１】
下軌道板３は、貫通した孔２０を備えている。各孔２０は、第一の円筒空間２１と第一の円筒空間２１に連続する第二の円筒空間２２とからなっている。第二の円筒空間２２は、第一の円筒空間２１より大きな径を有する。従って、両空間の境界には段部２３が形成される。
【００３２】
孔２０に嵌合するピン３０は、図６に示す形状をしている。ピン３０は、大径の第一の円筒部３１と、一体に連続する小径の第二の円筒部３２とから成っている。第二の円筒部３２の先端部付近の外周には、環状の溝３３が設けられている。第二の円筒部３２の径は、ピン３０が孔２０に嵌合する際に、孔２０の第一の円筒空間２１に対して、隙間嵌め、中間嵌め、または締まり嵌めなどにより嵌合できる大きさに設定されている。
【００３３】
次に、ピン３０を下軌道板３に取り付ける過程を説明する。図７は、ピン３０を取り付けた状態のスイングラダー軸受の一部を破断して示す図であり、図８は、図７のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図７に示すように、ピン３０は、円筒ころ５を保持する保持器４に対して第１の円筒部３１で当接し、保持器４の揺動を案内する構成となっている。第３実施例も基本的な動作は、第１及び第２実施例と同様である。
【００３４】
図８は、ピン３０が孔２０に締まり嵌めなどで嵌合している状態を示している。ピン３０は、小径の第二の円筒部３２を下にして、下軌道板３の上方から孔２０に嵌合される。次に、下軌道板３の開放した底部から環状の止め輪４０を挿入し、第二の円筒部３２の溝３３に嵌合させる。図８は、この状態を示している。止め輪４０は、溝３３に嵌合すると共に、孔２０の段部２３に衝合するため、ピン３０は確実に取り付けられ、振動等によりピン３０が軸方向に抜けることが防止される。
【００３５】
ピン３０を確実に固定するため、止め輪４０は、段部２３に確実に係止される大きさが必要である。従って、止め輪４０の外径は、第一の円筒空間２１の内径より充分大きく、第二の円筒空間２２の内径よりは小さく設定する。
【００３６】
上述の説明では、ピン３０は円筒形としたが、他の形状にすることも可能である。例えば、孔２０を矩形として、そこに嵌合する第二の円筒部３２を矩形に形成することも可能である。ただし、保持器４を円滑に案内するため第１の円筒部３１は円形の外周を有することが好ましい。
【００３７】
孔をタップ加工して、ピンをそれと螺合するネジ形式にすると、(1)動作中にピンが回動して浮いてしまう可能性がある、(2)タップ加工が難しいという問題がある。すなわち、熱処理前にタップ加工しても熱処理後タップ穴が変形するため、再度タップ仕上加工が必要となる。これに対して、上述のピンと孔の構成では、動作中にピンが浮くことがなく、タップ加工が不要となり仕上げの手間が少ない。また、ピンと下軌道板の孔が全面で当たるため、ネジよりも高強度で固定できる。更に、タップやダイスによる加工が不要となるため、コスト低減効果がある。
【００３８】
尚、単一の保持器を用いると、各円筒ころに働く摩擦が不均等である場合に、保持器内に（特にポケットの間に）引っ張り力等が生じ、保持器の破壊や円滑な動作の妨害を招来するおそれがあるので、本実施例では保持器は二つ設けているが、三つあるいはそれ以上でも構わない。
【００３９】
以上、実施例を参考に本願発明を詳細に説明してきたが、本願発明は上記実施例に限定して解釈されるべきでなく、本願発明の範囲内で適宜変更等が可能であることは言うまでもない。例えば、転動体は円筒ころでなく玉部材でも良く、案内機構は、左右一つずつ設けたが、これも実施例に限定されることなく、三つあるいはそれ以上でも構わない。しかしながら、旋回揺動を考慮して２、３箇所程度が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施例のスイングラダー軸受の一部を破断して示す図であり、(a)は正面図、(b)は(a)のＹ−Ｙ線に沿った断面図であり、(c)は下側面図である。
【図２】本発明の第２実施例のスイングラダー軸受の一部を破断して示す図であり、(a)は正面図、(b)は(a)のＹ−Ｙ線に沿った断面図であり、(c)は下側面図である。
【図３】第１実施例のスイングラダー軸受の動作を説明する図であり、(a)は往路の状態、(b)は復路の状態を示している。
【図４】第１実施例のスイングラダー軸受の動作を説明する図であり、(a)は往路の状態、(b)は復路の状態を示している。
【図５】本発明の第３実施例を示す図であり、(a)は、案内機構を嵌合する孔を有する下軌道板の部分正面図、また(b)は下軌道板の部分側面図である。
【図６】第３実施例にかかる下軌道板の孔に嵌合されるピンの正面図である。
【図７】第３実施例によるピンを取り付けた状態のスイングラダー軸受の一部を破断して示す図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    スイングラダー軸受
２    上軌道板
３    下軌道板
４、２４  保持器
５    転動体（円筒ころ）
７    上部ホルダ
８    ローラ
１０    下部ホルダ
１１    ローラ
１３、１４    案内部材
２０  孔
３０  ピン
４０  止め輪
【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】
2005315409.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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