(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄鋼設備に用いる圧延機用の軸受装置であって、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に転動自在に配置された転動体と、を有し、前記内輪は円管状であって、その端面には、切欠と、前記切欠の軸線方向内方端を超えて延びる内周面取り部とが形成されており、
前記内輪の軸線方向断面をとったとき、前記内周面取り部は、軸線方向外方に配置されたテーパ角α３の曲線からなる面取り部と、それより奥側に配置された直線からなるテーパ角α２の面取り部と、それより更に奥側に配置された直線からなるテーパ角α１の面取り部とから構成され、以下の式が成り立つことを特徴とする軸受装置。
α１＜α２＜α３
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば鉄鋼設備や圧延機等に用いられる軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延機や冷間圧延機のバックアップロール、ワークロール、中間ロールなどを支持するために、軸受装置が設けられている。かかる軸受装置は、例えばバックアップロールの軸端に嵌入させた内輪に、ころと、外輪とを組み込むことで形成されるようになっている。
【０００３】
図５は、一例としてバックアップロールの軸端に、軸受装置の内輪を取り付ける態様を示した図である。具体的に取り付け態様について説明すると、図５（ａ）に示すように、２つの内輪２１を直列に並べた状態で、図５（ｂ）に示すように、バックアップロール１０の軸端１１に向かって、不図示の押圧装置により軸線方向外方から押し込み、ロールフィレットリング１２に突き当てる。その後、内輪２１の半径方向外方に４列のころ２３を配置し、更に半径方向外方に外輪２２を組み込むことで、バックアップロール１０の軸端１１に軸受装置１０が形成されるようになっている。
【０００４】
ところで、バックアップロール１０を長時間使用することによって、内輪２１に摩耗が生じることとなる。従って、摩耗が使用限度を超えた場合など内輪２１を交換する必要が生じる。ここで、斜視図である図６に示すように、内輪２１には、その両端縁に、周方向に等間隔に４つの切欠２１ａが設けられている。かかる切欠２１ａは、軸端１１と内輪２１とがルーズフィットであるような場合において内輪２１の端面に生じやすいカジリなどを抑制するために、潤滑油を供給するための油溝として機能する。内輪２１の取り外し時には、この切欠２１ａを利用することができる。
【０００５】
図７は、バックアップロールの軸端から内輪を取り外す態様を示した図である。まず、図７（ａ）に示すように、最も奥側の内輪２１の切欠２１ａに、爪状の治具３０を挿入し、軸線方向外方（図７（ａ）で左方）に引っ張る。それにより、内輪２１は、バックアップロール１０の軸端１１に対して相対移動し（図７（ｂ））、最終的に軸端１１から分離されることとなる（図７（ｃ））。尚、手前の内輪２１から抜く場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来技術の軸受装置においては組み付けに関わる問題がある。かかる問題を、バックアップロール１０の軸端１１と内輪２１の一部を拡大して示す図８を参照して説明する。まず、図５（ａ）に示すような状態から、バックアップロール１０の軸端１１の軸線に対して、軸線を傾けたまま内輪２１を挿入すると、内輪２１の内周面２１ｂが、軸端１１の面取り部１１ａに当接し、図８（ａ）に示すように、面取り部１１ａと軸端１１の外周面１１ｂとの境（Ｂ）に対して相対的に摺動するようになる。
【０００７】
ところが、境（Ｂ）は尖っているので、切欠２１ａの底部に引っかかりやすく、それにより組み付け性が悪化する。また、無理矢理内輪２１を軸端１１に押し込むと、境（Ｂ）との干渉に起因して内輪２１の内周面２１ｂが損傷し、また境（Ｂ）の衝接でカエリが生じた切欠２１ａにより軸端１１の外周面が損傷する恐れもある。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、軸受装置の組み付け性を高めると共に、組み付け時における部品の損傷を抑止することができる軸受装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明による軸受装置は、鉄鋼設備に用いる圧延機用の軸受装置であって、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に転動自在に配置された転動体と、を有し、前記内輪は円管状であって、その端面には、切欠と、前記切欠の軸線方向内方端を超えて延びる内周面取り部とが形成されており、
前記内輪の軸線方向断面をとったとき、前記内周面取り部は、軸線方向外方に配置されたテーパ角α３の曲線からなる面取り部と、それより奥側に配置された直線からなるテーパ角α２の面取り部と、それより更に奥側に配置された直線からなるテーパ角α１の面取り部とから構成され、以下の式が成り立つことを特徴とする。
α１＜α２＜α３
【００１０】
【作用】
本発明の軸受装置は、鉄鋼設備に用いる圧延機用の軸受装置であって、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に転動自在に配置された転動体と、を有し、前記内輪は円管状であって、その端面には、切欠と、前記切欠の軸線方向内方端を超えて延びる内周面取り部とが形成されており、前記内輪の軸線方向断面をとったとき、前記内周面取り部は、軸線方向外方に配置されたテーパ角α３の曲線からなる面取り部と、それより奥側に配置された直線からなるテーパ角α２の面取り部と、それより更に奥側に配置された直線からなるテーパ角α１の面取り部とから構成され、上記式が成り立つため、前記内輪を軸端などに挿入した場合でも、前記切欠と前記軸端との干渉が抑制されるので、より円滑に前記内輪を軸端に対して挿入することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態にかかる軸受装置を構成する内輪の端部を示す断面図である。尚、本実施の形態において、内輪と共に軸受装置を構成すべき転動体としてのころ及び外輪は、図５（ｃ）に示す従来技術と同様であるので、説明を省略する。又、本実施の形態にかかる内輪も、以下に述べる特徴を除いて、図６に示す従来技術と構成は同じであるので、共通する点については説明を省略する。
【００１２】
図１において、内輪１２１の両端（一方のみ図示）には、従来技術と同様に油溝として又、内輪取出し用切欠として機能する円弧状の切欠１２１ａが形成されているが、本実施の形態の固有の特徴として、内輪１２１の内周面１２１ｂに内周面取り部１２１ｃが形成されている。内周面取り部１２１ｃは、一定のテーパ角で内周面１２１ｂをそぎ落としたテーパ状となっている。かかるテーパ角は、軸端１１の面取り部１１ａの角度より浅いことが望ましい。
【００１３】
ここで、切欠１２１ａの深さ（軸線方向長さ）をＣとし、内周面取り部１２１ｃの深さ（軸線方向長さ）をＡとすると、Ｃ＜Ａなる関係が成立するようになっている。すなわち、切欠１２１ａの軸線方向内方端を超えて延びるように、内周面取り部１２１ｂが形成されている。
【００１４】
次に、本実施の形態にかかる内輪１２１の組み付け態様について説明する。図２は、内輪１２１をバックアップロール１０の軸端１１に嵌入させる態様を示す図である。まず、図２（ａ）に示すように、軸線が傾いた状態で、内輪１２１をバックアップロール１０に挿入させたとすると、従来技術と異なり、内周面取り部１２１ｃは、軸端１１の面取り部１１ａに当接することなく、面取り部１１ａと軸端１１の外周面１１ｂとの境（Ｂ）に乗りあがる。更に、そのまま内輪１２１を図１の左方から押圧することで、内輪２１は、内周面取り部１２１ｃにより案内されながら軸端１１に沿った方向に進む（図２（ｂ））。その後、図２（ｃ）に示すように、内輪１２１の内周面１２１ｂが、軸端１１の外周面１１ｂに嵌合し、ロールフィレットリング１２（図５）に突き当たるまで相対移動することで組付けが完了するようになっている。
【００１５】
このように、本実施の形態によれば、内輪１２１の端面に切り欠き１２１ａが形成されていたとしても、内輪１２１に、上述のごとき内周面取り部１２１ｃを設けることで、切欠１２１ａと軸端１１上の境（Ｂ）とが干渉することが抑制され、より容易に組み付けを行うことができる。又、切欠１２１ａは、工具などが当たったときに、バリ（或いはカエリ）などが生じることがあるが、かかるバリなどが内周側に突出するように形成されたとしても、内輪１２１の内周面１２１ｂより内径が大きな内周面取り部１２１ｃの範囲内にあれば、バリなどと面取り部１１ａ又は外周面１１ｂとの干渉が抑制され、バリなどに起因した引っかかりやキズなどが生じにくくなり好ましい。
【００１６】
図３は、本実施の形態の変形例にかかる図１と同様な図である。図３においては、内輪２２１の内周面取り部が２段になっており、即ちテーパ角α１の第１内周面取り部２２１ｃと、テーパ角α１より大きなテーパ角α２の第２内周面取り部２２１ｄとを有している。
【００１７】
図４は、本実施の形態の別な変形例にかかる図１と同様な図である。図４においては、内輪３２１の内周面取り部が３段になっており、即ちテーパ角α１の第１内周面取り部３２１ｃと、テーパ角α１より大きなテーパ角α２の第２内周面取り部３２１ｄと、テーパ角α２より大きなテーパ角α３の第３内周面取り部３２１ｅとを有している。以上の変形例においても、図１に示す実施の形態と同様な作用効果を奏する。
【００１８】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば転動体であるころは、円すいころでも、円筒ころでも良く、場合によっては玉であっても良い。又、内輪を、バックアップロールに限らず、ワークロール、中間ロールその他の軸端に取り付ける場合にも、本発明は適用されうる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の軸受装置は、鉄鋼設備に用いる圧延機用の軸受装置であって、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に転動自在に配置された転動体と、を有し、前記内輪は円管状であって、その端面には、切欠と、前記切欠の軸線方向内方端を超えて延びる内周面取り部とが形成されており、前記内輪の軸線方向断面をとったとき、前記内周面取り部は、軸線方向外方に配置されたテーパ角α３の曲線からなる面取り部と、それより奥側に配置された直線からなるテーパ角α２の面取り部と、それより更に奥側に配置された直線からなるテーパ角α１の面取り部とから構成され、上記式が成り立つため、前記内輪を軸端などに挿入した場合でも、前記切欠と前記軸端との干渉が抑制されるので、より円滑に前記内輪を軸端に対して挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる軸受装置を構成する内輪の端部を示す断面図である。
【図２】内輪１２１をバックアップロール１０の軸端１１に嵌入させる態様を示す図である。
【図３】本実施の形態の変形例にかかる図１と同様な図である。
【図４】本実施の形態の別な変形例にかかる図１と同様な図である。
【図５】一例としてバックアップロールの軸端に、軸受装置の内輪を取り付ける態様を示した図である。
【図６】従来技術にかかる内輪の斜視図である。
【図７】バックアップロールの軸端から内輪を取り外す態様を示した図である。
【図８】バックアップロール１０の軸端１１と内輪２１の一部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１０  バックアップロール
１１  軸端
１１ａ  面取り部
１２１，２２１，３２１  内輪
１２１ｂ、２２１ｂ、２２１ｃ、３２１ｂ、３２１ｃ、３２１ｄ  内周面取り部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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