(57)【要約】【課題】グリース使用量を低減しつつ、軸受内部や、軸受内外周面及び回転軸のネック面を潤滑することができる軸受装置を提供する。【解決手段】軸受装置２０では、チョック３の内周面には、自動調心ころ軸受３０の外輪３１が嵌合する嵌合面３ａを越えて、該嵌合面３ａの軸方向両側に延びる軸方向溝４０が形成される構成とし、一対のシール部材３５、３５を有する自動調心ころ軸受３０の軸受空間Ｓ１内には、第１のグリースＧ１が封入され、自動調心ころ軸受３０の軸方向両側の内部空間Ｓ２、Ｓ３には、軸方向溝４０と外輪３１の外周面との間を通過する第２のグリースＧ２が供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と、
ハウジングと、
前記軸部と前記ハウジングとの間に配置され、軸方向両端部に一対のシール部材を有し、軸受空間内に第１のグリースが封入される転がり軸受と、
前記転がり軸受の軸方向両側で、前記ハウジングと前記軸部との間の内部空間を密封する一対の密封装置と、
を備える軸受装置であって、
前記ハウジングの内周面には、前記転がり軸受が嵌合する嵌合面を越えて、該嵌合面の軸方向両側に延びる軸方向溝が形成され、
前記軸方向溝と前記転がり軸受の外周面との間を通過する第２のグリースは、前記内部空間に供給されることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記ハウジングには、前記軸方向溝と連通し、前記第２のグリースを外部から供給するための供給孔が形成されることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記ハウジングに固定された蓋部材には、前記第２のグリースを外部から軸方向一方側の前記内部空間に供給するための供給孔が形成され、
前記軸方向一方側の内部空間に供給された第２のグリースは、前記軸方向溝を介して、軸方向他方側の前記内部空間に供給されることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記第１のグリースと前記第２のグリースとは、組成の少なくとも一部が異なることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受装置に関し、より詳細には、連続鋳造用ガイドローラ、テーブルローラ、コンベアなどに適用される、グリース潤滑を用いた軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、連続鋳造装置、熱間・冷間圧延設備等の鉄鋼設備に使用される各種ロールには、転がり軸受を用いた軸受装置が適用される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば、図５に示す従来の軸受装置１００では、ロール１の軸部２を支持する自動調心ころ軸受３０の外輪３１をハウジングである筒状のチョック３に内嵌し、チョック３の上部に設けた給油口４に不図示のグリース供給装置を接続する。また、自動調心ころ軸受２０が軸方向両側にシール部材を有しない開放形とし、さらに、軸部２とチョック３に固定された蓋部材５、６との間には、シール部材７、８が取り付けられている。そして、給油口４からグリースを注入することにより、外輪３１の油孔３１ａを通じ、自動調心ころ軸受２０の軸受空間Ｓ１およびチョック３と軸部２との間の内部空間Ｓ２、Ｓ３にグリースをそれぞれ供給する。これにより、自動調心ころ軸受３０の軸受内部Ｓ１をグリース潤滑するとともに、軸受内外周面や軸部２のネック面もグリース潤滑して、摩耗やフレッチングの発生を防止している。
【０００４】
また、特許文献１に記載の軸受装置では、ハウジング外部に設けた給油口から、軸受外輪に設けた油穴を通じ、軸受内部およびハウジング内に潤滑油を供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平７−２５３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したロールに用いられる軸受装置では、軸受の使用される周囲環境は厳しく、ゴムシールが短期間で劣化し、水、粉塵等が軸受内部に侵入することで軸受損傷が起こり易い。このため、水や粉塵の侵入を防ぐ目的でグリースを軸受内に多量に注入することから、多くのグリースが必要であった。このため、市場では環境への配慮から、グリース使用量を削減できる軸受装置が望まれている。
【０００７】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、グリース使用量を低減しつつ、軸受内部や、軸受内外周面及び回転軸のネック面を潤滑することができる軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  軸部と、
ハウジングと、
前記軸部と前記ハウジングとの間に配置され、軸方向両端部に一対のシール部材を有し、軸受空間内に第１のグリースが封入される転がり軸受と、
前記転がり軸受の軸方向両側で、前記ハウジングと前記軸部との間の内部空間を密封する一対の密封装置と、
を備える軸受装置であって、
前記ハウジングの内周面には、前記転がり軸受が嵌合する嵌合面を越えて、該嵌合面の軸方向両側に延びる軸方向溝が形成され、
前記軸方向溝と前記転がり軸受の外周面との間を通過する第２のグリースは、前記内部空間に供給されることを特徴とする軸受装置。
（２）  前記ハウジングには、前記軸方向溝と連通し、前記第２のグリースを外部から供給するための供給孔が形成されることを特徴とする（１）に記載の軸受装置。
（３）  前記ハウジングに固定された蓋部材には、前記第２のグリースを外部から軸方向一方側の前記内部空間に供給するための供給孔が形成され、
前記軸方向一方側の内部空間に供給された第２のグリースは、前記軸方向溝を介して、軸方向他方側の前記内部空間に供給されることを特徴とする（１）に記載の軸受装置。
（４）  前記第１のグリースと前記第２のグリースとは、組成の少なくとも一部が異なることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の軸受装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の軸受装置によれば、ハウジングの内周面には、前記転がり軸受が嵌合する嵌合面を越えて、該嵌合面の軸方向両側に延びる軸方向溝が形成される構成とし、一対のシール部材を有する転がり軸受の軸受空間内には、第１のグリースが封入され、転がり軸受の軸方向両側の内部空間には、軸方向溝と転がり軸受の外周面との間を通過する第２のグリースが供給される。これにより、転がり軸受の軸受内部は、第１のグリースによって潤滑され、軸受空間からグリースが排出されない構成とし、転がり軸受の軸方向両側の内部空間には、極わずかな第２のグリースを供給するようにしたので、グリース使用量を低減しつつ、軸受内部や、軸受内外周面及び軸部のネック面を潤滑することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る、ロールに適用された軸受装置の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る、ロールに適用された軸受装置の断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る、ロールに適用された軸受装置の断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る、ロールに適用された軸受装置の断面図である。
【図５】従来のロールに適用された軸受装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の各実施形態に係る軸受装置について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態の軸受装置２０は、ロール１の軸部２と、ハウジングであるチョック３と、軸部２とチョック３との間に配置される転がり軸受である自動調心ころ軸受３０と、を備える。
【００１３】
また、自動調心ころ軸受３０は、チョック３の内周面に嵌合する外輪３１と、軸部２の外周面に嵌合する内輪３２と、外輪３１の単一円弧状の外輪軌道面と内輪３２の複列の円弧状の内輪軌道面との間に配置される複列のころ３３、３３と、ころ３３、３３を転動自在に保持する保持器３４と、外輪３１の軸方向両端部に取り付けられ、軸受空間Ｓ１内を密封する一対のシール部材３５、３５と、を有する。
【００１４】
外輪３１は、チョック３の軸方向両端部に固定された蓋部材５、６及び外輪間座９によって軸方向に位置決めされている。また、内輪３２は、シール座１０、及び内輪間座１１、１２を介して、ロール１の肩部と、軸部２に締結されたナット１３との間で、軸方向に位置決めされている。
【００１５】
そして、自動調心ころ軸受３０の軸受空間Ｓ１には、鉱油を基油とするリチウムコンプレックスグリースなどの長寿命な第１のグリースＧ１が封入されており、自動調心ころ軸受３０の軸受内部を潤滑する。リチウムコンプレックスグリースは、水酸化リチウムに脂肪酸と二塩基酸を反応させた石けんを増ちょう剤とし、滴点が２６０℃以上であり、耐熱性、耐水性、防錆性に優れ、リチウムイオングリースと比較して高温条件下で使用できる。
【００１６】
リチウムコンプレックス石けんは、リチウムを金属源とし、少なくとも１個のヒドロキシル基を含む炭素数１２〜２４のヒドロキシ脂肪族モノカルボン酸と、炭素数２〜１２の脂肪族ジカルボン酸とから合成される。炭素数１２〜２４のヒドロキシ脂肪族モノカルボン酸としては、９−ヒドロキシステアリン酸、１０−ヒドロキシステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、９，１０−ジヒドロキシステアリン酸等が挙げられるが、好ましくは１２−ヒドロキシステアリン酸である。炭素数２〜１２の脂肪族ジカルボン酸としては、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等が挙げられるが、好ましくはアゼアライン酸である。また、炭素数１２〜２４のヒドロキシ脂肪族モノカルボン酸と炭素数２〜１２の脂肪族ジカルボン酸との合計量に占める炭素数２〜１２の脂肪族ジカルボン酸の割合は、２０〜４０質量％であることが重要である。前記割合が２０質量％未満及び４０質量％を超えると、熱的に安定なリチウムコンプレックス石けんが得られない。
【００１７】
自動調心ころ軸受３０の軸方向両側で、蓋部材５とシール座１０との間、及び、蓋部材６とナット１３との間には、チョック３と軸部２との間の内部空間Ｓ２、Ｓ３を密封する一対の密封装置７、８が設けられている。
【００１８】
また、チョック３の内周面には、自動調心ころ軸受３０の外輪３１が嵌合する嵌合面３ａに対して軸方向両側に延びる軸方向溝４０と、径方向に延びて、該軸方向溝４０の軸方向中間部と連通し、第２のグリースＧ２を外部から供給するための供給孔４１と、が形成される。
なお、軸方向溝４０は、自動調心ころ軸受３０の非負荷圏であれば、任意の位置に設けられる。
【００１９】
さらに、軸方向溝４０の両端部４０ａ、４０ｂは、外輪間座９に形成された貫通孔４２、及び蓋部材６の円筒部６ａに形成された貫通孔４３を介して、内部空間Ｓ２、Ｓ３とそれぞれ連通される。これにより、チョック３の外部から注入され、供給孔４１、及び軸方向溝４０と外輪３１の外周面との間を通過する第２のグリースＧ２は、内部空間Ｓ２、Ｓ３に供給される。そして、内部空間Ｓ２、Ｓ３に供給された第２のグリースＧ２は、軸受内外周面、軸部２のネック面２ａを潤滑し、その後、内部空間Ｓ２、Ｓ３に設けられた排出口（図示せず）より排出される。
なお、内部空間Ｓ２、Ｓ３に供給される第２のグリースＧ２は、少なくとも一部の組成が第１のグリースＧ１と異なるものが使用され、例えば、鉱油を基油とするリチウム石けんを増ちょう剤とするグリース等が使用される。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態の軸受装置２０によれば、チョック３の内周面には、自動調心ころ軸受３０の外輪３１が嵌合する嵌合面３ａを越えて、該嵌合面３ａの軸方向両側に延びる軸方向溝４０が形成される構成とし、一対のシール部材３５、３５を有する自動調心ころ軸受３０の軸受空間Ｓ１内には、第１のグリースＧ１が封入され、自動調心ころ軸受３０の軸方向両側の内部空間Ｓ２、Ｓ３には、軸方向溝４０と外輪３１の外周面との間を通過する第２のグリースＧ２が供給される。これにより、自動調心ころ軸受３０の軸受空間Ｓ１は、第１のグリースＧ１によって潤滑され、軸受空間Ｓ１からグリースが排出されない構成とし、また、自動調心ころ軸受３０の軸方向両側の内部空間Ｓ２、Ｓ３は、極わずかな第２のグリースＧ２が供給される構成とされる。したがって、従来の１／１５〜１／５程度にグリース使用量を低減することができ、軸受内部や、軸受内外径面及び回転軸のネック面２ａを潤滑することができる。また、第２のグリースＧ２は、断続的に供給してもよいし、継続的な供給も可能である。さらに、軸方向溝４０を形成することで、第２のグリースＧ２を外部から供給する箇所を１箇所とすることができる。
【００２１】
また、第１のグリースＧ１と第２のグリースＧ２とは、組成の少なくとも一部が異なるので、自動調心ころ軸受３０の内部の潤滑、軸受内外径面及び回転軸のネック面２ａの潤滑にそれぞれ好適なグリースを適用することができる。
【００２２】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の軸受装置２０ａについて、図２を参照して説明する。本実施形態の軸受装置２０ａでは、転がり軸受として、自動調心ころ軸受３０の代わりに、調心輪付き円筒ころ軸受５０が用いられる。
【００２３】
調心輪付き円筒ころ軸受５０は、内周面に外輪軌道面を有し、外周面が球面形状を有する外輪５１と、外輪５１の外周面に揺動可能に嵌合する球面形状の内周面を有し、チョック３の内周面に嵌合する調心輪５２と、外周面に内輪軌道面を有し、軸部２の外周面に嵌合する内輪５３と、内輪軌道面と外輪軌道面との間に転動自在に配置される複列の円筒ころ５４、５４と、円筒ころ５４、５４を転動自在に保持する保持器５５と、外輪５１の軸方向両端部に取り付けられ、軸受空間Ｓ１内を密封する一対のシール部材５６、５６と、を有する。
【００２４】
また、本実施形態では、調心輪５２は、チョック３の軸方向両端部に固定された蓋部材５、６及び外輪間座９、１４によって軸方向に位置決めされている。また、内輪５３は、シール座１０、及び内輪間座１１、１２を介して、ロール１の肩部と、軸部２に締結された固定部材１５との間で、軸方向に位置決めされている。
このため、一対の密封装置７、８は、蓋部材５とシール座１０との間、及び、蓋部材６と固定部材１５との間で、チョック３と軸部２との間の内部空間Ｓ２、Ｓ３を密封する。
【００２５】
また、軸方向溝４０の両端部４０ａ、４０ｂは、外輪間座９、１４に形成された貫通孔４２、４３を介して、内部空間Ｓ２、Ｓ３とそれぞれ連通される。
なお、その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００２６】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の軸受装置２０ｂについて、図３を参照して説明する。なお、本実施形態は、第２のグリースＧ２の供給路が第１実施形態のものと異なる。その他の構成については、第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と同一または同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００２７】
本実施形態においても、チョック３の内周面には、自動調心ころ軸受３０の外輪３１が嵌合する嵌合面３ａに対して軸方向両側に延びる軸方向溝４０が形成される。また、チョック３に固定された蓋部材６には、第２のグリースＧ２を外部から軸方向一方側の内部空間Ｓ３に供給するための供給孔４４が形成される。
これにより、軸方向一方側の内部空間Ｓ３に供給された第２のグリースＧ２は、蓋部材６の貫通孔４３、チョック３の軸方向溝４０、外輪間座９の貫通孔４２を介して、軸方向他方側の内部空間Ｓ２に供給される。そして、軸方向一方側及び軸方向他方側の内部空間Ｓ２、Ｓ３に供給された第２のグリースＧ２は、軸受内外周面、軸部２のネック面２ａを潤滑し、その後、軸方向他方側の内部空間Ｓ２に設けられた排出口（図示せず）より排出される。なお、軸方向一方側の内部空間Ｓ２には、排出口は設けられていない。
【００２８】
これにより、自動調心ころ軸受３０の軸受空間Ｓ１は、第１のグリースＧ１によって潤滑され、軸受空間Ｓ１からグリースが排出されない構成とし、自動調心ころ軸受３０の軸方向両側の内部空間Ｓ２、Ｓ３は、極わずかな第２のグリースＧ２が供給される構成とする。したがって、従来の１／１５〜１／５程度にグリース使用量を低減しつつ、軸受内部や、軸受内外径面及び回転軸のネック面２ａを潤滑することができる。さらに、軸方向溝４０を形成することで、第２のグリースＧ２を外部から供給する箇所を１箇所とすることができる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００２９】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の軸受装置２０ｃについて、図４を参照して説明する。本実施形態の軸受装置２０ｃでは、第２実施形態と同様に、転がり軸受として、自動調心ころ軸受３０の代わりに、調心輪付き円筒ころ軸受５０が用いられる場合を示している。
【００３０】
また、本実施形態でも、調心輪５２は、チョック３の軸方向両端部に固定された蓋部材５、６及び外輪間座９、１４によって軸方向に位置決めされている。また、内輪５３は、シール座１０、及び内輪間座１１、１２を介して、ロール１の肩部と、軸部２に締結された固定部材１５との間で、軸方向に位置決めされている。
このため、一対の密封装置７、８は、蓋部材５とシール座１０との間、及び、蓋部材６と固定部材１５との間で、チョック３と軸部２との間の内部空間Ｓ２、Ｓ３を密封する。
【００３１】
また、本実施形態においても、チョック３の内周面には、自動調心ころ軸受３０の外輪３１が嵌合する嵌合面３ａに対して軸方向両側に延びる軸方向溝４０が形成され、軸方向溝４０の両端部４０ａ、４０ｂは、外輪間座９、１４に形成された貫通孔４２、４３を介して、内部空間Ｓ２、Ｓ３とそれぞれ連通される。
【００３２】
また、チョック３に固定された蓋部材６には、第２のグリースＧ２を外部から軸方向一方側の内部空間Ｓ２に供給するための供給孔４５が形成される。
これにより、軸方向一方側の内部空間Ｓ３に供給された第２のグリースＧ２は、蓋部材６の貫通孔４３、チョック３の軸方向溝４０、外輪間座９の貫通孔４２を介して、軸方向他方側の内部空間Ｓ２に供給される。そして、軸方向一方側及び軸方向他方側の内部空間Ｓ２、Ｓ３に供給された第２のグリースＧ２は、軸受内外周面、軸部２のネック面２ａを潤滑し、その後、軸方向他方側の内部空間Ｓ２に設けられた排出口（図示せず）より排出される。なお、軸方向一方側の内部空間Ｓ３には、排出口は設けられていない。
その他の構成及び作用については、第３実施形態のものと同様である。
【００３３】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１       ロール
２       軸部
３       チョック
５，６   蓋部材
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ         軸受装置
３０     自動調心ころ軸受（転がり軸受）
３１     外輪
４０     軸方向溝
５０     調心輪付き円筒ころ軸受（転がり軸受）
５１     外輪
Ｇ１     第１のグリース
Ｇ２     第２のグリース
Ｓ１     軸受空間（内部空間）
Ｓ２、Ｓ３      内部空間
【図１】
2017198242.tif 000003
【図２】
2017198242.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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