(57)【要約】【課題】防塵機能と軸受構成部品への衝撃荷重の集中を回避し、耐久性を向上させた軸受装置を提供することにある。【解決手段】軸に外嵌する内輪と、ハウジングに固定される外輪と、前記内輪と前記外輪間にあって前記内輪と前記外輪とを相対回転させる複数の転動体とを備えた軸受と、前記軸受に隣接して設けられた密封装置とを備えた軸受装置であって、前記密封装置は、前記軸に外嵌し、前記内輪に隣接している回転環と、前記ハウジングと前記外輪とに隣接している固定環とを備え、前記回転環と前記固定環とは微小な空間を有して対向しており、前記空間の軸受軸方向両端部分に密封シールを設け閉鎖空間を設けるとともに、前記閉鎖空間にダイラタント流体を封入した。【選択図】図１
2016050598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸に外嵌する内輪と、ハウジングに固定される外輪と、前記内輪と前記外輪間にあって前記内輪と前記外輪とを相対回転させる複数の転動体とを備えた軸受と、前記軸受に隣接して設けられた密封装置とを備えた軸受装置であって、前記密封装置は、前記軸に外嵌し、前記内輪に隣接している回転環と、前記ハウジングと前記外輪とに隣接している固定環とを備え、前記回転環と前記固定環とは微小な空間を有して対向しており、前記空間の軸受軸方向両端部分に密封シールを設け閉鎖空間を設けるとともに、前記閉鎖空間にダイラタント流体を封入したことを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用機器に用いられる軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、バックアップロールや鉱山建機クレーン巻き上げ機などの産業用機器に用いられる軸受装置としては、特許文献１に記載されているものがある。
【０００３】
このバックアップロールは、図３に示すように、圧延機（図示せず）において、鋼板を矯正するワークロールをバックアップしている。このバックアップロールは、外側軌道部材としての外筒部材１、内側軌道部材としての軸部材２、複数の第１円筒ころ３、複数の第２円筒ころ４、複数の第３円筒ころ５、複数の第４円筒ころ６、第１案内輪７、第２案内輪８、第３案内輪９からなる軸受装置と、圧延機外からの粉塵、汚水等を防御する第１密封装置１０および第２密封装置１１とを備える。
【０００４】
上記外筒部材１は、上記ワークロールまたは他のバックアップロールに接触し、ワークロールまたは他のバックアップロールの回転にともなって、回転するようになっている。上記外筒部材１は、円筒内周面４８を有している。一方、軸部材２は、固定されている。上記軸部材２は、円筒外周面４９を有している。
【０００５】
上記複数の第１、第２、第３および第４円筒ころ３,４,５,６は、軸方向に４列に配置されている。上記複数の第１円筒ころ３および複数の第２円筒ころ４の夫々は、外筒部材１の円筒内周面４８と、軸部材２の円筒外周面４９との間に、軸方向の両側にくし状部を有する第１保持器１５によって保持されている状態で、周方向に互いに間隔おいて配置されている。また、上記複数の第３円筒ころ５および複数の第２円筒ころ６の夫々は、外筒部材１の円筒内周面４８と、軸部材２の円筒外周面４９との間に、軸方向の両側にくし状部を有する第２保持器１６によって保持されている状態で、周方向に互いに間隔おいて配置されている。
【０００６】
上記第１、第２および第３案内輪７,８,９の夫々は、軸部材２の外周面に隙間嵌めされている。上記第１案内輪７は、軸方向において、第１円筒ころ３と第２円筒ころ４との間に配置され、第２案内輪８は、軸方向において、第２円筒ころ４と第３円筒ころ５との間に配置されている。また、上記第３案内輪９は、軸方向において、第３円筒ころ５と第４円筒ころ６との間に配置されている。上記各円筒ころ３,４,５,６と、その円筒ころ３,４,５,６に軸方向に隣接する案内輪７,８,９とは、当接している。
【０００７】
上記軸部材２は、大径外周面５０および小径外周面５１を有し、大径外周面５０は、円筒外周面４９よりも大きな外径を有する一方、小径外周面５１は、円筒外周面４９よりも小さな外径を有する。上記大径外周面５０は、第１段部２６を介して円筒外周面４９に連なっている一方、小径外周面５１は、第２段部２７を介して円筒外周面４９に連なっている。上記第１円筒ころ３は、第１段部２６に当接している。
【０００８】
上記第１密封装置１０は、第１円筒ころ３の軸方向の外方側に位置している。上記第１密封装置１０は、外筒部材１と軸部材２との間の軸方向の一方の側の開口を密封している。上記第１密封装置１０は、密封部材１９、スリンガ２２および止め輪２３を備え、密封部材１９は、環状の外筒内嵌部２０と、環状の密封部２１とを有する。
【０００９】
上記外筒内嵌部２０は、外筒部材１の内周面の軸方向の一端部に内嵌されて固定されている。上記外筒内嵌部２０の軸方向の第１円筒ころ３側の端面は、第１円筒ころ３の軸方向の外方側の端面に当接している。上記止め輪２３は、断面略矩形の形状を有している。上記止め輪２３は、その一部が、外筒部材１の内周面に形成された環状の係合溝に係合している一方、その一部以外の部分は、外筒部材１の内周面から径方向の内方に突出している。上記止め輪２３の上記一部以外の部分の軸方向の端面は、外筒内嵌部２０の軸方向の外方側の端面に当接している。
【００１０】
上記スリンガ２２は、軸部材２の外周面に締まり嵌めにより外嵌されて固定されている。上記スリンガ２２は、円筒状部と、径方向延在部とを有し、円筒状部は、締まり嵌めにより、軸部材２の外周面に外嵌されて固定されている。一方、上記径方向延在部は、円筒状部の軸方向の外方側の端部から径方向の外方に延在している。上記径方向延在部の径方向の外方の端部と、外筒部材１の内周面とは、ラビリンスシールを構成している。上記外筒内嵌部２０は、スリンガ２２に対して間隔をおいて位置している。詳述しないが、上記密封部２１は、芯金部と、弾性部とを有し、芯金部は、外筒内嵌部２０の内周面に締まり嵌めにより内嵌されて固定されている。また、上記弾性部は、芯金部に固着され、スリンガ２２の円筒状部に摺動するリップ部を有している。
【００１１】
上記第２密封装置１１は、第４円筒ころ６の軸方向の外方側に位置している。上記第２密封装置１１は、外筒部材１と軸部材２との間の軸方向の他方の側の開口を密封している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１３−１４２４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１のような構造のバックアップロールにあっては、外筒部材に入力された衝撃荷重は、前記外筒部材を支えている軸受のみに衝撃力が集中して伝播し、軸受構成部品の耐久性を低下させる虞が懸念されていた。
【００１４】
本発明は、上述の問題に鑑み、圧延機外からバックアップロール内への粉塵、汚水等の浸入を防止しながら、バックアップロールを構成する軸受への衝撃荷重の集中を防止して軸受構成部品の耐久性を向上させた軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、軸に外嵌する内輪と、外筒部材に固定される外輪と、前記内輪と前記外輪間にあって前記内輪と前記外輪とを相対回転させる複数の転動体とを備えた軸受と、前記軸受に隣接して設けられた密封装置とを備えた軸受装置であって、前記密封装置は、前記軸に外嵌し、前記内輪に隣接している回転環と、前記外筒部材と前記外輪とに隣接している固定環とを備え、前記回転環と前記固定環とは微小な空間を有して対向しており、前記空間の軸受軸方向両端部分に密封シールを設け閉鎖空間を設けるとともに、前記閉鎖空間にダイラタント流体を封入したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この軸受装置により、防塵機能と軸受構成部品への衝撃荷重の集中を回避し、耐久性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の軸受装置の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の軸受装置における密封装置の変形例を示す断面図である。
【図３】従来の軸受装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１、に示すように、ロールネック用の軸受装置は、軸６９に一体的になるように外嵌している内輪６０と、ロールネックの外筒部材Ｈに内嵌して固定される外輪６１と、前記内輪６０と前記外輪６１間にあって前記内輪６０と前記外輪６１とを相対回転させる複数の転動体６２とを備えた軸受７０と、前記軸受７０に隣接して設けられた密封装置６３とを備えている。この密封装置６３は、リング状の固定ナット７１によって回転環６４が軸受の内輪端部に押し当てられ、固定ナット７１を軸６９に螺合させることで固定されている。
【００１９】
密封装置６３は、前記軸６９に外嵌して、前記内輪６０に隣接して接触する回転環６４と、外筒部材Ｈと軸受７０の外輪６１とに隣接して接触している固定環６５とを備えており、固定環６５の内径面側に微小な空間６７を有して回転環６４が対向配置されている。さらに、固定環６５と回転環６４との対向する位置に有している空間６７は、ラビリンス状の空間を形成しており、この空間の軸受軸方向両端部分に密封シール６６を設けて閉鎖空間としている。
【００２０】
そして、この閉鎖空間に等速状態および、ゆるやかな加速度が加わった状態では液体状に振る舞い、急激な過大な荷重が付加された際には固体状になるダイラタント流体６８が封入されている。このような密封装置６３を備えた軸受装置なので、通常の軸受の稼動状態では軸受に回転抵抗を殆ど与えることなく軸受の回転を許容するが、外筒部材から急激な衝撃荷重が加わった際には、ダイラタント流体６８が固体状に振る舞うことで、衝撃荷重を軸受７０に集中することを防止して、外筒部材〜固定環〜ダイラタント流体〜回転環〜軸の経路で衝撃荷重の分散を図ることができる。
【００２１】
上記実施形態で説明した軸受装置を構成する密封装置の変形例として、図２に示す様に、固定環１６５と回転環１６４とが対向するラビリンス状の空間１６７を多層構造にした密封装置１６３を設けても良い。ラビリンス状の空間１６７を多層構造として、この空間内にダイラタント流体６８を密封することで、外筒部材Ｈから入力される衝撃力の分散を確実に行うことが出来る。本説明で触れないその他の構成は先の実施例と同様の構成を備えている。
【００２２】
以上、本発明の軸受装置について説明したが、実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。また、実施例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うこともできる。
【符号の説明】
【００２３】
６０  内輪
６１  外輪
６２  転動体
６３  密封装置
６４  回転環
６５  固定環
６６  密封シール
６７  空間
６８  ダイラタント流体
６９  軸
７０  軸受
７１  固定ナット
【図１】
2016050598.tif 000003
【図２】
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【図３】
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