(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸にルーズ状態で嵌合され、軸受中央側が小径となる円すい状の内輪軌道を一対有し、全体が一体形成された内輪と、
前記内輪と同心に配置され、前記内輪軌道に対向し且つ軸受中央側が小径となる円すい状の軌道を有し、全体が一体形成された一対の外輪と、
周方向に沿った複数箇所を境界として複数に分割され、前記一対の外輪間に介在させる外輪間座と、
外径の異なる一対のリングの相互間に複数のピンを架設し、前記外輪の端面より軸受中央側に突出するとともにその外周が円筒面とされている小径側のリングが周方向に沿った複数箇所を境界として複数に分割されたピン形保持器と、
前記ピン形保持器のピンが挿通され、前記内輪軌道とこれに対向する前記外輪軌道との間にそれぞれ介在する複数個の円すいころとを備え、
前記外輪間座の幅寸法が、その配置スペースに一方列の外輪を仮配置した状態で、保持器に組み込む一方列の円すいころが、当該外輪と干渉しないように、前記一方列の円すいころの小径側端面と前記一方列の外輪との間に隙間が形成される値に設定されていることを特徴とする複列円すいころ軸受装置。
【請求項２】
前記保持器の小径側のリングが、互いに重ね合わせた主リングと補助リングとからなり、補助リングの外周円筒面の外径は主リングの外径よりも小さく、主リングの一側面には、補助リングの外周円筒面を嵌合してこれを主リングに調芯させるための環状の内周円筒面を備えた凹部が設けられており、これら主リング及び補助リングが、その周方向に沿った複数箇所を境界としてそれぞれ分割された複数の分割片からなるとともに、主リングと補助リングとを、それぞれの分割片の位相をずらした状態で、保持器のピンにより一体化している請求項１記載の複列円すいころ軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば圧延機のロールネックを支持する複列円すいころ軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、圧延機のロールネックを回転自在に支持する従来の複列円すいころ軸受装置の一例を示す断面図である。
この複列円すいころ軸受装置は、２列の円すい状の内輪軌道２１ａを有する内輪２１と同心に、単列の円すい状の外輪軌道２２ａを有する一対の外輪２２が、その間に間座２６を介在した状態で配置されている。内輪２１は全体が一体形成されているものであり、その内周は、ロールネック２７の交換の便宜のために、当該ロールネック２７の外周にルーズに嵌合されている。また、各内輪軌道２１ａと、これに対向する各外輪軌道２２ａとの間には、転動体としての円すいころ２４を介在しており、各円すいころ２４は、保持器２５により各列毎に保持されている。
ところで、上記複列円すいころ軸受装置には、圧延時に偏荷重が負荷される場合があり、偏荷重が小さい値であっても、軸受に作用する転倒モーメントの影響が大きく、軸受寿命が短くなることがある。特に、図６に示すように偏荷重Ｒが作用する位置が、軸受の転動体荷重の作用点範囲Ｗよりも軸方向外側である場合には、軸受に反転荷重が発生し、軸受寿命が極端に短くなる。
【０００３】
そこで、図７に示す複列円すいころ軸受装置が提案されている（例えば特開平８−１８４３１３号公報参照）。この円すいころ軸受装置は、その内輪３１及び外輪３２の各軌道３１ａ，３２ａが、図において逆ハの字形に形成されているものであり、転動体荷重の作用線Ｌが外輪３２の径方向外側で交差するようになっている。また、一対の外輪３２は、それぞれ周方向の２箇所を境界として２分割されており、これにより、内輪３１の各軌道３１ａに沿って配列された円すいころ３３に対して各外輪３２を組み付け可能になっている。この軸受装置によれば、転動体荷重の作用線Ｌが一対の外輪３２の径方向外側にて交差するので、軸受に偏荷重が作用した場合でも、転倒モーメントの作用が少なく、軸受寿命の低下が防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記複列円すいころ軸受装置は、圧延機に組み込んで一定期間使用した後、外輪３２を周方向に回動させてその負荷が作用する位置をずらすことにより、繰り返し再使用することが行われている。しかし、図７に示す円すいころ軸受装置は、一対の外輪３２が周方向の２箇所を境界として２分割されているので、軸受装置を再使用する場合に、外輪３２の分割面の近傍に負荷が作用するのを避ける必要がある。このため、軸受を再使用する回数が少なくなり、軸受装置の寿命を十分に伸ばすことができないという問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、軸受の長寿命化を図ることができる複列円すいころ軸受装置を提供することを目的とする
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る複列円すいころ軸受装置は、軸にルーズ状態で嵌合され、軸受中央側が小径となる円すい状の内輪軌道を一対有し、全体が一体形成された内輪と、
前記内輪と同心に配置され、前記内輪軌道に対向し且つ軸受中央側が小径となる円すい状の軌道を有し、全体が一体形成された一対の外輪と、
周方向に沿った複数箇所を境界として複数に分割され、前記一対の外輪間に介在させる外輪間座と、
外径の異なる一対のリングの相互間に複数のピンを架設し、前記外輪の端面より軸受中央側に突出するとともにその外周が円筒面とされている小径側のリングが周方向に沿った複数箇所を境界として複数に分割されたピン形保持器と、
前記ピン形保持器のピンが挿通され、前記内輪軌道とこれに対向する前記外輪軌道との間にそれぞれ介在する複数個の円すいころとを備え、
前記外輪間座の幅寸法が、その配置スペースに一方列の外輪を仮配置した状態で、保持器に組み込む一方列の円すいころが、当該外輪と干渉しないように、前記一方列の円すいころの小径側端面と前記一方列の外輪との間に隙間が形成される値に設定されていることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００６】
この複列円すいころ軸受装置によれば、転動体荷重の作用線が外輪の径方向外側で交差するので、偏荷重が作用した場合でも転倒モーメントが作用するのを抑制することができる。また、外輪間座を組み込む前において、当該外輪間座を配置するための外輪相互間のスペースに、一方列の外輪を仮配置しておくことにより、当該一方列の内輪軌道の外方に組み込んだ保持器に、円すいころを組み込むことができ、この円すいころの組み込みが完了した後、前記スペースに仮配置した外輪を、軸方向へずらすことにより、これを各円すいころの外方に組み込むことができる。したがって、外輪が一体形成されているにもかかわらず、これを支障なく組み込むことができる。
【０００７】
前記複列円すいころ軸受装置は、保持器の小径側のリングが、互いに重ね合わせた主リングと補助リングとからなり、補助リングの外周円筒面の外径は主リングの外径よりも小さく、主リングの一側面には、補助リングの外周円筒面を嵌合してこれを主リングに調芯させるための環状の内周円筒面を備えた凹部が設けられており、これら主リング及び補助リングが、その周方向に沿った複数箇所を境界としてそれぞれ分割された複数の分割片からなるとともに、主リングと補助リングとを、それぞれの分割片の位相をずらした状態で、保持器のピンにより一体化しているのが好ましい（請求項２）。
この場合には、保持器のピンによって、主リングの分割片どうしを補助リングを介して連結することができるとともに、補助リングの分割片どうしを主リングを介して連結することができ、同時に、主リングと補助リングとを連結することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に、本発明の一実施形態に係る、複列円すいころ軸受装置の断面図を示す。この複列円すいころ軸受装置は、圧延機のロールネックを支持するためのものであり、外周に円すい状の内輪軌道１ａを２列有する内輪１と、この内輪１と同心に設けられ、内周に円すい状の外輪軌道２ａをそれぞれ有する一対の外輪２と、内輪軌道１ａと外輪軌道２ａとの間に介在した転動体としての複数個の円すいころ３と、前記一対の外輪２の相互間に介在させた外輪間座４と、円すいころ３を保持する保持器５とにより構成されている。
【０００９】
内輪１は全体が一体形成されているものであり、その内周がロールネック８にルーズに嵌合されている。この内輪１の外周の両端部には、円すいころ３の大径側端面が摺接する大鍔部１ｂが設けられており、内輪軌道１ａを挟んで大鍔部１ｂに対向する位置には、円すいころ３の小径側端面が当接する小鍔部１ｃが設けられている。前記複列の内輪軌道１ａは、外輪間座４の幅寸法に対応させて所定間隔離して設けられている。
【００１０】
前記内輪軌道１ａの外径は、軸受中央側が端部側よりも小径に形成されており、外輪軌道２ａの外径は、軸受中央側が端部側よりも小径に形成されている。すなわち、各内輪軌道１ａ及び外輪軌道２ａは、転動体荷重の作用線が外輪２の径方向外側で交差するように形成されている。
【００１１】
保持器５は、外径の異なる一対の第１，第２リング５１，５２の相互間に、複数のピン５３を架設したピン形保持器である。各ピン５３は、第１リング５１のピン穴５１ａと円すいころ３の中心とを挿通しており、その挿通端は第２リング５２にねじ込まれている。前記第２リング５２は、外輪２の端面より軸受中央側に突出するとともにその外周が円筒面とされており、その外径は第１リング５１の外径よりも小さく、内径は大鍔部１ｂの外径よりも小さくなっている。
前記第２リング５２は、互いに重ね合わせた主リング５２ａと補助リング５２ｂとからなり、これら主リング５２ａ及び補助リング５２ｂは、その外周に沿った２箇所を境界として、つまり軸線を含む仮想平面Ｈ１を境界として、それぞれ２分割されているとともに（図３ａ，ｂ参照）、それぞれの側面には、ピン５３をねじ込むための複数のねじ穴ｎが等間隔に形成されている。また、補助リング５２ｂの外周円筒面の外径は主リング５２ａの外径よりも小さく、前記主リング５２ａの一側面には、補助リング５２ｂの外周円筒面を嵌合してこれを主リング５２ａに調芯させるための環状の内周円筒面を備えた凹部５２ｃが設けられている。
前記補助リング５２ｂは、その分割境界部Ｄ２を主リング５２ａの分割境界部Ｄ１に対して位相を略９０°ずらした状態で（図４参照）、前記凹部５２ｃに嵌合されており、この状態で、主リング５２ａ及び補助リング５２ｂのそれぞれのねじ穴ｎにピン５３をねじ込んである。このように、ピン５３を各リング５２ａ，５２ｂのねじ穴ｎにねじ込むことにより、主リング５２ａの分割片５２ｄどうしを、補助リング５２ｂを介して連結することができるとともに、補助リング５２ｂの分割片５２ｅどうしを、主リング５２ａを介して連結することができ、これと同時に、主リング５２ａと補助リング５２ｂとを連結することができる。したがって、連結用のフランジ等を形成することなく第２リング５２を容易に組み立てることができる。なお、ピン５３は、その頭部を第１リング５１に溶接することにより、その抜脱が阻止されている。
【００１２】
外輪間座４は、その周方向に沿った２箇所を境界として、つまり軸線を含む仮想平面Ｈ２を境界として２分割されており（図５参照）、各分割片４１，４２のそれぞれの端部に設けられたフランジ部４１ａ，４２ａどうしをボルトにより連結することにより環状に組み立てられている。この外輪間座４を配置するための一対の外輪２間のスペースは、一方列の円すいころ３を保持器５に組み込む際に、対応する外輪２を仮配置するスペースとして構成されている。すなわち、外輪間座４の幅寸法Ｗ１（図１参照）は、図２に示すように、その配置スペースに一方列の外輪２（図において右側の外輪２）を仮配置した状態で、保持器５に組み込む一方列の円すいころ３が、当該外輪２と干渉しないように、一方列の円すいころ３の小径側端面と一方列の外輪２との間に隙間Ｓが形成される値に設定されている。
なお、前記外輪間座４には、外周面から内周面に至るオイルミスト供給孔４３が、周方向に沿って所定間隔ごとに設けられている（図５参照）。
また、各外輪２の外周面には、チョック（図示せず）との隙間を密封するためのＯリング７が装着されており、各外輪２の軸方向外方には、スペーサ９が配置されている（図１参照）。
【００１３】
次に、以上の構成の複列円すいころ軸受装置の組立手順の一例について説明する。まず、図２に示すように、左列の内輪軌道１ａに沿って保持器５の第１リング５１及び第２リング５２を配置した後、両リング５１，５２の相互間に円すいころ３を導入し、この円すいころ３に第１リング５１側からピン５３を挿通するとともに、ピン５３の挿通端を第２リング５２にねじ込む。以後同様にして円すいころ３を順次保持器５に組み込む。左列の円すいころ３の組み込みが完了すると、内輪１の右端側から当該内輪１に左列用の外輪２を挿入して、外輪軌道２ａに円すいころ３を内接させる。
【００１４】
次に、内輪１の右端側から右列用の外輪２を内輪１に挿入して、当該外輪２を外輪間座４の配置スペースに仮配置する（図２破線参照）。この状態で右列の内輪軌道１ａに沿って保持器５の第１リング５１及び第２リング５２を配置し、前記と同様にして円すいころ３を保持器５に組み込む。この際、円すいころ３の小径側端面と外輪２との間に隙間Ｓがあるので、円すいころ３を外輪２と干渉することなくころ径方向から保持器５に組み込むことができる。
右列の円すいころ３の組み込みが完了すると、外輪間座４の配置スペースに仮配置した外輪２を、右側へ移動させて、その外輪軌道２ａに円すいころ３を内接させる。これにより、前記外輪２を２分割することなく定位置に組み込むことができる。次いで、互いに分離された外輪間座４の各分割片４１，４２を、一対の外輪２間にそれぞれ径方向から挿入し、各分割片４１，４２の端部のフランジ部４１ａ，４２ａどうしをボルトにより連結して、両者を一体化する。以上により複列円すいころ軸受装置の組立が完了する。
【００１５】
前記の構成の複列円すいころ軸受装置によれば、転動体荷重の作用線が外輪２の径方向外側で交差するので、軸受装置に偏荷重が作用した場合でも、転倒モーメントの作用が非常に少なく、軸受寿命が低下するのを防止することができる。また、各外輪２がそれぞれ一体形成されているので、軸受装置を一定期間使用した後、これを再使用する際に、外輪２の負荷を受ける位置を任意に選択することができる。このため、軸受装置の再使用を十分に繰り返すことができ、その長寿命化を十分に達成することができる。
この発明の複列円すいころ軸受装置は、上記実施の形態に限定されるものでなく、例えば、外輪間座４及び第２リング５２を、周方向の３ヵ所以上で分割すること等、種々の設計変更を施すことができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の複列円すいころ軸受装置によれば、転動体荷重の作用線が外輪の径方向外側で交差しており、軸受装置に偏荷重が作用した場合でも、転倒モーメントの作用が非常に少ないので、その寿命低下を防止することができる。また、外輪が一体形成されているので、軸受装置を再使用する際に、外輪の負荷を受ける位置を任意に選択することができる。このため、その再使用を十分に繰り返すことができ、軸受装置の寿命を十分に確保することができる。
【００１７】
請求項２記載の前記複列円すいころ軸受装置によれば、保持器のピンによって、主リングの分割片どうしを補助リングを介して連結することができるとともに、補助リングの分割片どうしを主リングを介して連結することができ、同時に、主リングと補助リングとを連結することができる。このため、保持器の小径側のリングを容易に組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る複列円すいころ軸受装置を示す断面図である。
【図２】組み立て途中を示す断面図である。
【図３】保持器の第２リングを分解した状態を示す図であり、(a) は主リングの側面図、(b) は補助リングの側面図である。
【図４】保持器の第２リングを示す側面図である。
【図５】外輪間座の側面図である。
【図６】従来の複列円すいころ軸受装置を示す断面図である。
【図７】従来の他の複列円すいころ軸受装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１        内輪
１ａ      内輪軌道
２        外輪
２ａ      外輪軌道
３        円すいころ
４        外輪間座
５        保持器５
５１      第１リング
５２      第２リング
５２ａ    主リング
５２ｂ    補助リング
５２ｄ    分割片
５２ｅ    分割片
５３      ピン
【図１】
0003901874.tif 000002
【図２】
0003901874.tif 000003
【図３】
0003901874.tif 000004
【図４】
0003901874.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003901874.tif 000007
【図７】
0003901874.tif 000008