(57)【要約】【課題】ラジアル荷重による破損を防止し、転がり軸受の耐久性を向上することができる転がり軸受装置を提供する。【解決手段】内外輪１３，１４及び転動体１５を有する転がり軸受１１を軸受ハウジング１２に装着してなる転がり軸受装置１０である。軸受ハウジング１２には、ラジアル荷重Ｆによる転動体荷重ｆを幅方向に分散させるための空間部２０を形成する。空間部２０は、幅方向に関して幅方向中央線Ｙを含む範囲で形成され、軸受ハウジング１２を軸方向に貫通する。【選択図】      図１
2009024833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に内輪軌道面を有する内輪、内周に外輪軌道面を有する外輪、及び前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に配置される複数の転動体を有するとともにラジアル荷重を支持可能な転がり軸受と、この転がり軸受の前記外輪が装着される嵌合孔を有する軸受ハウジングと、を備えている転がり軸受装置において、
ラジアル荷重による転動体荷重を、軸方向とラジアル荷重方向とに直交する幅方向に分散させるための空間部が前記軸受ハウジングに形成されていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
前記空間部が、前記軸受ハウジングを軸方向に貫通するか又は軸方向に関して少なくとも前記転動体の軸方向長さを含む範囲で形成され、更に、前記幅方向に関して、ラジアル荷重方向と平行で前記転がり軸受の軸心を通る線上を含む範囲で形成されていることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受装置。
【請求項３】
前記空間部が、ラジアル荷重方向に平行で前記転がり軸受の軸心を通る線上において最も前記外輪軌道面に近づくように形成されている請求項１記載の転がり軸受装置。
【請求項４】
前記空間部が、前記幅方向に関して前記外輪軌道面の軌道径の範囲で当該軌道径よりも小さい幅に形成されていることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受ハウジングに転がり軸受を装着してなる転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、溶鋼からスラブ（鋳片）を連続的に鋳造する連続鋳造設備には、スラブを圧延して所定の形状とするためのロール装置が設けられている（特許文献１参照）。このロール装置は、多数のロールを鋳造方向に並べて構成され、各ロールは、軸方向両端部や中途部が転がり軸受装置により支持されている。
転がり軸受装置は、内外輪及び転動体を備えた転がり軸受と、この転がり軸受を装着した軸受ハウジングとを備えており、この転がり軸受装置には、スラブの荷重がロールを介してラジアル荷重として付与される。
【特許文献１】特開平８−２３８５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図３は、従来の転がり軸受装置１１０を概略的に示す正面図である。軸受ハウジング１１２に支持された転がり軸受１１１の内輪１１３には軸１１６が嵌合され、この軸１１６から下向きのラジアル荷重Ｆが付与されると、このラジアル荷重Ｆは、内輪１１３から転動体１１５を経て外輪１１４に伝達される。この際、転動体１１５から外輪１１４に伝達される荷重（転動体荷重）ｆは、符号Ｄで示すように、左右方向（幅方向）の両側では小さく、幅方向の中央部では大きくなるように分布する。そのため、転がり軸受１１１は、幅方向中央部において局所的に応力が高まり、剥離等の損傷が生じやすくなる。
【０００４】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ラジアル荷重に起因する転がり軸受の破損を防止し、転がり軸受の耐久性を向上することができる転がり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】
【０００５】
外周に内輪軌道面を有する内輪、内周に外輪軌道面を有する外輪、及び前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に配置される複数の転動体を有するとともにラジアル荷重を支持可能な転がり軸受と、この転がり軸受の前記外輪が装着される嵌合孔を有する軸受ハウジングと、を備えている転がり軸受装置において、
ラジアル荷重により生じる転動体荷重を、軸方向とラジアル荷重方向とに直交する幅方向に分散させるための空間部が前記軸受ハウジングに形成されていることを特徴とする。
【０００６】
このように、軸受ハウジングに転がり軸受の転動体荷重を幅方向に分散させる空間部を形成することにより、転がり軸受の応力が局所的に高まるのを抑制し、剥離等の損傷の発生を防止することができる。
つまり、軸受ハウジングに空間部を形成すると、軸受ハウジングの剛性を部分的に低下させることができるので、従来、大きな転動体荷重がかかっていた部分に対応させて空間部を形成することによって軸受ハウジングの剛性を低下させれば、当該部分の転動体荷重を低減させることができるとともに転動体荷重を幅方向に分散させることが可能となるのである。
【０００７】
前記空間部は、前記軸受ハウジングを軸方向に貫通するか又は軸方向に関して少なくとも前記転動体の軸方向長さを含む範囲で形成され、更に、前記幅方向に関して、ラジアル荷重方向と平行で前記転がり軸受の軸心を通る線上を含む範囲で形成されていることが好ましい。
この構成によれば、従来、最大の転動体荷重が付与されていた部分（ラジアル荷重方向と平行で転がり軸受の軸心を通る線上の部分）で転動体荷重を低減し、当該転動体荷重を好適に幅方向に分散させることができる。
【０００８】
前記空間部は、ラジアル荷重方向と平行で転がり軸受の軸心を通る線上で最も前記外輪軌道面に近づくように形成されていることが好ましい。これにより、従来、最大の転動体荷重が生じていた部分で最も軸受ハウジングの剛性を低くすることができるので、当該最大転動体荷重を効果的に低減しつつ、その幅方向の両側に転動体荷重を分散させることができる。
【０００９】
前記空間部は、前記幅方向に関して、前記外輪軌道面の軌道径の範囲で当該軌道径よりも小さい幅に形成されていることが好ましい。これによって、転動体荷重の負荷域となる外輪軌道面の軌道径の範囲のうち、転動体荷重が比較的小さくなる幅方向両側部分で軸受ハウジングの剛性を高くし、転動体荷重が比較的大きくなる幅方向中央部分で空間部により軸受ハウジングの剛性を低くすることができ、これによって転動体荷重を適切に幅方向に分散させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ラジアル荷重に起因する転がり軸受の破損を防止し、転がり軸受の耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態に係る転がり軸受装置１０の概略的な正面図、図２は、図１のII−II矢視断面図である。転がり軸受装置１０は、転がり軸受１１と、この転がり軸受１１を装着した軸受ハウジング１２とを備えている。転がり軸受１１は、外周に内輪軌道面１３ａを有する内輪１３と、内周に外輪軌道面１４ａを有する外輪１４と、内輪軌道面１３ａと外輪軌道面１４ａとの間に配置された複数の転動体１５とを有している。本実施形態の転がり軸受１１は、転動体１５が円筒ころによって構成された円筒ころ軸受とされている。
【００１２】
軸受ハウジング１２には嵌合孔１２ａが形成され、この嵌合孔１２ａの内周面に外輪１４の外周面が嵌合されている。内輪１３の内周面には軸１６が嵌合され、この軸１６は、転がり軸受１１及び軸受ハウジング１２によって回転可能に支持されている。
図１に示すように、本実施形態の転がり軸受１１は、軸１６から下向きのラジアル荷重Ｆを受ける。したがって、本実施形態では、図１の上下方向がラジアル荷重方向となる。また、本実施形態では、図１の左右方向が転がり軸受１１の軸方向とラジアル荷重方向とに直交する幅方向となる。
【００１３】
軸受ハウジング１２において、嵌合孔１２ａの下側には間隔をあけて空間部２０が形成されている。空間部２０は、図１に示すように軸受ハウジング１２の左右方向の中心線（転がり軸受１１の軸心Ｏを通る縦軸線）Ｙを含む範囲で左右方向に細長く直線状に延びており、図２に示すように軸受ハウジング１２を軸方向に貫通する孔形状に形成されている。また、空間部２０は、上下方向に関して軸受ハウジング１２の底面よりも嵌合孔１２ａに近い位置に形成されている。
【００１４】
図１に示すように、空間部２０の左右方向の幅Ｗ１は、外輪軌道面１４ａの左右方向の幅（軌道径）Ｗ２よりも小さく、転動体１５の幅（外径）Ｗ３よりも大きく形成されている。空間部２０の上下方向の寸法ｔは、左右方向の幅Ｗ１よりも小さく形成されている。
図２に示すように、軸受ハウジング１２の軸方向の長さ（厚さ）Ｌ１は、転がり軸受１１（外輪１４）の軸方向の長さＬ２よりも大きく形成されている。したがって、軸受ハウジング１２を貫通する空間部２０の軸方向の長さＬ１も、外輪１４の軸方向の長さＬ２よりも長く、転動体１５の軸方向の長さＬ３よりも長く形成されている。
【００１５】
図１に示すように、軸１６から内輪１３に付与されるラジアル荷重Ｆは、転動体１５を経て外輪１４に伝達され、さらに軸受ハウジング１２によって支持される。
軸受ハウジング１２には、嵌合孔１２ａの下側（ラジアル荷重Ｆ方向の先方側）に空間部２０が形成されているので、この空間部２０と嵌合孔１２ａとの間では軸受ハウジング１２の剛性が低くなっている。そのため、転動体１５から外輪１４に伝達される転動体荷重ｆは、左右方向の中央部において従来（図３）よりも非常に小さくなり、符号Ｄで示すように左右方向に分散された分布となる。これにより、転がり軸受１１に生じる応力が局所的に高まることが少なくなり、剥離等の損傷を防止することができる。
【００１６】
また、空間部２０は、外輪軌道面１４ａまでの上下方向の距離ｄが左右方向中央部で最も小さく、左右方向外側へ向かうに従って大きくなっているので、従来と比べた転動体荷重ｆの低減の度合いが、左右方向中央部ほど大きく、左右方向両側へ向けて漸次小さくなる。これによって、左右方向中央部の転動体荷重ｆを効果的に低減させることができるとともに、転動体荷重ｆを左右方向両側へ略均一に分散させることができる。
【００１７】
図１に示すように、空間部２０は、転動体荷重ｆの負荷域となる外輪軌道面１４ａの左右方向の幅（軌道径）Ｗ２内で、当該幅Ｗ２よりも小さい幅Ｗ１に形成されている。そのため、従来（図３）から転動体荷重ｆが小さかった当該負荷域の左右方向両側（図１に符号Ｗ４で示す範囲）では軸受ハウジング１２の剛性を高くし、転動体荷重ｆが大きかった左右方向中央側では空間部２０によって軸受ハウジング１２の剛性を相対的に低くすることができる。このような構造により転動体荷重ｆを左右方向に適切に分散させることができる。
【００１８】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更可能である。
例えば、空間部２０は、軸受ハウジング１２を貫通せずに、軸方向の一方側又は両側において閉じた形状としてもよい。つまり、空間部２０は、図２に示すように、少なくとも転動体１５の軸方向長さＬ３を含む範囲（外輪１４が転動体荷重ｆを受ける軸方向範囲）に形成されていればよく、必ずしも軸受ハウジング１２を貫通しなくてもよい。ただし、軸受ハウジング１２の軸方向の長さ（厚さ）が、転動体１５の軸方向の長さよりも小さい場合には、転動体１５の軸方向長さＬ３を含む範囲で空間部２０を形成することができなくなるため、軸受ハウジング１２を軸方向に貫通することが必要となる。
【００１９】
空間部２０は、正面視で左右方向中央部が転がり軸受１１側に凸となるような円弧状に形成することもできる。また、上記実施形態では、空間部２０は、正面視で左右方向に長い長方形状としているが、円形状、楕円形状、長円形状、４角形以外の多角形状等とすることもできる。
【００２０】
転がり軸受１１は、円筒ころ軸受に限ることなく玉軸受としてもよい。外輪１４や軸受ハウジング１２は調心機能付きの構成としてもよい。また、本発明の転がり軸受装置１０は、大きなラジアル荷重が付与される連続鋳造設備や圧延設備のロール支持装置として好適に用いることができるが、これに限定されることなくあらゆる用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る転がり軸受装置を概略的に示す正面図である。
【図２】図１のII−II矢視断面図である。
【図３】従来技術に係る転がり軸受装置の概略正面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０    転がり軸受装置
１１    転がり軸受
１２    軸受ハウジング
１３    内輪
１３ａ    内輪軌道面
１４    外輪
１４ａ    外輪軌道面
１５    転動体
２０    空間部
【図１】
2009024833.tif 000003
【図２】
2009024833.tif 000004
【図３】
2009024833.tif 000005