(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受を収容する軸受箱に、冷却水流入孔および冷却水流出孔が形成され、その間に冷却水ジャケットが形成されてなる軸受装置において、
上記冷却水ジャケットは、軸受箱の軸方向への寸法が略一様であり、かつ、周方向両端部のうち、一方の端部に冷却水流入孔に連通する２個の冷却水入口が、他方の端部には冷却水流出孔に連通する２個の冷却水出口がそれぞれ形成されているとともに、上記軸受箱もしくは上記冷却水ジャケットの蓋体には、当該冷却水ジャケットに向けて突出するリブが形成されており、そのリブの軸受箱の軸方向への寸法が、冷却水ジャケットの周方向両端部から中央に向けて漸次狭くなっていることを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば連続鋳造用駆動ロール等に用いられる冷却ジャケット付きの軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造用駆動ロールに用いられる軸受装置においては、一般に、軸受を収容する軸受箱に、軸受を冷却するための冷却水ジャケットと、その冷却水ジャケットに対して冷却水を供給および排出するための冷却水流入孔および冷却水流出孔が形成される。冷却水ジャケットは軸受箱のスラブ側に向く面に形成され、冷却水流入孔から供給された冷却水が冷却水ジャケットの内部を流れて冷却水流出孔か排出されることによって、スラブからの熱が軸受に伝わることを抑制するように構成される。
【０００３】
このような冷却ジャケット付きの軸受装置においては、冷却水ジャケット内に気泡が滞ると、熱による気泡の膨張により、冷却水ジャケットが破損してしまう恐れがある。従って、冷却水ジャケット内に気泡が滞らないように冷却水の流速（流量）を大きくするか、あるいは、冷却水ジャケットの形状を気泡が滞りにくい形状とする必要がある。
【０００４】
本出願人は、既に、冷却水の流速を大きくすることなく、気泡が滞りにくい形状の冷却水ジャケットについて提案している（特開平１−３０９２５号）。この提案技術においては、図４に部分軸直交断面図を、図５にそのジャケット蓋４５を取り外した状態での平面図をそれぞれ例示するように、軸受箱４１の冷却水ジャケット４２の周方向両端部に形成された冷却水入口４２ａと冷却水出口４２ｂの間の中央部４２ｃの軸方向幅Ｗを略一定とするとともに、冷却水入口４２ａと出口４２ｂにおける軸方向幅ｗをそれよりも狭くして、徐々にその幅を広くして中央部４２ｃに繋げた、全体としての平面視で舟形の冷却水ジャケット４２を有する軸受装置を提案している。
【０００５】
この提案技術によると、冷却水入口４２ａから中央部４２ｂを経て冷却水出口４２ｃに至る冷却水ジャケット４２内での冷却水流路に急激な断面積変化がなくなり、冷却水流入口４３から冷却水入口４２ａを経て冷却水ジャケット４２内に流入した冷却水は、冷却水ジャケット４２内をスムーズに流れて冷却水出口４２ｂに至り、冷却水流出孔４４を介して外部へと排出され、冷却水流量をさほど大きくすることなく冷却水ジャケット４２内に気泡が滞ることを防止することができる。
【０００６】
ところで、以上の提案技術においては、冷却水ジャケット４の形状をその両端の幅が狭くなる舟形としているため、冷却水入口および冷却水出口が各１個に限られてしまう。近年、連続鋳造用ロールの軸受装置は、軸受の定格荷重を増大させるために、軸受外形を大きくする傾向にあるが、軸受装置全体としての大きさを変化させずに軸受外形を大きくすると、図４，図５に示す軸受箱４１の上半部材４１ａと下半部材４１ｂを分割する分割面Ｐの面積が小さくなり、冷却水流入孔および冷却水流出孔の断面積を大きくとることができなくなる。
【０００７】
そこで、従来、必要な冷却水流量を確保すべく、図６に部分軸直交断面図を、図７にそのジャケット蓋６５を取り外した状態での平面図を例示するように、軸受箱６１に形成する冷却水流入孔６３および冷却水流出孔６４を各２本とし、それに伴って冷却水ジャケット６２の形状もその軸方向への幅寸法Ｗを略一様としてその両端部にそれぞれ２本の冷却水流入孔６３に連通する各２個の冷却水入口６２ａおよび冷却水出口６２ｂを形成した構造のものが採用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、分割面Ｐの面積が小さくなっても冷却水流量を確保すべく、冷却水流入孔および冷却水流出孔を各２本とする図６，図７に示す従来の軸受装置においては、２本の冷却水流入孔６３から２個の冷却水入口６２ａを介して冷却水ジャケット６２内に流入した冷却水は、その流路である冷却水ジャケット６２の急激な断面増大を経た後に、急激な断面減少を経て冷却水出口６２ｂを介して冷却水流出孔６４に至るため、冷却水ジャケット６２内に気泡が滞りやすく、冷却水ジャケット６２内の気泡の滞留を防止するためには冷却水流量を相当に多くしなければならないという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、冷却水流入孔および冷却水流出孔を各２本として冷却水ジャケットの冷却水入口および出口を各２個としても、冷却水流量を多くすることなく、冷却水ジャケット内に気泡が滞りにくい軸受装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の軸受装置は、転がり軸受を収容する軸受箱に、冷却水流入孔および冷却水流出孔が形成され、その間に冷却水ジャケットが形成されてなる軸受装置において、上記冷却水ジャケットは、軸受箱の軸方向への寸法が略一様であり、かつ、周方向両端部のうち、一方の端部に冷却水流入孔に連通する２個の冷却水入口が、他方の端部には冷却水流出孔に連通する２個の冷却水出口がそれぞれ形成されているとともに、上記軸受箱もしくは上記冷却水ジャケットの蓋体には、当該冷却水ジャケットに向けて突出するリブが形成されており、そのリブの軸受箱の軸方向への幅寸法が、冷却水ジャケットの周方向両端部から中央に向けて漸次狭くなっていることによって特徴づけられる。
【００１１】
本発明は、冷却水入口および出口を各２個とした冷却水ジャケットであっても、断面積の急激な変化をなくすことのできる形状を採用することによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１２】
すなわち、冷却水入口および出口を各２個とする場合、冷却水ジャケットの形状を舟形とすることができず、図６に示したような軸方向への寸法Ｗが略一様な形状、換言すれば平面視で矩形としなければならないことは前記した通りであるが、このような形状の冷却水ジャケットに対して、軸受箱本体側もしくは蓋体側からリブを突出させ、そのリブの軸方向寸法（幅）を、ジャケットの両端ほど広く、中央に向けて徐々の狭くすると、冷却水ジャケットの断面積は、冷却水入口および出口を各２個ずつ設けているにも係わらず、舟形の冷却水ジャケットと同様、冷却水入口から冷却水出口に至るまでの間に急激な断面積変化がなくなる。その結果、冷却水ジャケット内における冷却水の流れはスムーズなものとなり、冷却水流量を多くすることなく気泡の滞留を防止することができ、従来の舟形の冷却水ジャケットとほぼ同等の冷却水流量のもとに気泡の滞留を防止することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の部分軸直交断面図で、図２はそのジャケット蓋体５を取り外した状態で示す平面図である。また、図３には、ジャケット蓋体５を取り外した状態で示す冷却水ジャケット２の近傍の要部斜視図を示す。
【００１４】
軸受１０を収容する軸受箱１は上半部１ａと下半部１ｂとからなり、これらを分割面Ｐにて突き合わせた状態でボルトＢによって相互に締結一体化している。軸受箱１の上半部１ａには冷却水ジャケット２が形成されている。この冷却水ジャケット２は、軸受箱１の上半部１ａに設けた凹所Ｄの表面を平板状部材からなるジャケット蓋５で覆って外部に対して密封することによって形成されている。
【００１５】
冷却水ジャケット２は、その幅寸法Ｗ、つまり軸受箱１の軸方向への寸法Ｗが略一様であり、平面視における形状が矩形をしており、その周方向両端部の一方に２個の冷却水入口２ａが、他方には２個の冷却水出口２ｂが形成されている。各冷却水入口２ａは、軸受箱１の上半部１ａおよび下半部１ｂを通じて形成された２本の冷却水流入孔３にそれぞれ連通しており、また、冷却水出口２ｂは、同じく軸受箱１の上半部１ａおよび下半部１ｂを通じて形成された２本の冷却水流出孔４にそれぞれ連通している。
【００１６】
冷却水ジャケット２を形成すべく軸受箱１の上半部１ａに設けられた凹所Ｄの表面、つまり冷却水ジャケット２の底面には、冷却水ジャケット２内に向けて突出する左右一対のリブＬが形成されている。各リブＬは、その幅（軸受箱１の軸方向寸法）が水冷水ジャケット２の端部ほど広く、かつ、中央ほど狭くなっており、平面視でそれぞれＶ形をしている。２個の冷却水入口２ａおよび冷却水出口２ｂは、それぞれＶ形のリブＬを挟んでその軸方向両側に開口している。
【００１７】
以上の本発明の実施の形態によると、Ｖ形のリブＬの存在により、冷却水入口２ａから冷却水出口２ｂに至るまでの間において、冷却水ジャケット２の断面積の急激な変化がなく、従って、冷却水流入孔３から２個の冷却水入口２ａを介して冷却水ジャケット２内に流入した冷却水は、２個の冷却水出口２ｂへと向かってスムーズに流れる。これにより、この実施の形態によれば、冷却水流量を多くすることなく、冷却水ジャケット２内に生じた気泡が滞留することを防止することができる。
【００１８】
なお、以上の実施の形態においては、平面視でＶ形をした一対のリブＬを軸受箱１の本体側に設けたが、同様な一対のリブＬをジャケット蓋５側に設けて冷却水ジャケット２に向けて突出させても上記と同等の作用効果を奏することができ、本発明はそのような構成をも含む。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、冷却水入口および出口を各２個ずつ設け、平面視で略矩形をした冷却水ジャケットの内部に向けて、軸受箱の軸方向への寸法が周方向両端部ほど広くなったリブを突出させているから、各２個の冷却水入口から冷却水出口に至るまでの間に冷却水ジャケットの断面形状の急激な変化がなく、各冷却水入口から流入した冷却水は冷却水ジャケット内をスムーズに流れて各冷却水出口から流出し、冷却水流量を多くすることなく、冷却水ジャケット内に気泡が滞留することを防止することができる。
【００２０】
その結果、軸受箱の寸法を変化させずに、軸受の定格荷重を大きくすべく軸受外形を大きくすることにより、軸受箱に形成する冷却水流入孔および流出孔の直径を小さくするとともに、これらを各２本とせざるを得ない場合においても、従来の舟形の冷却水ジャケットを用いる場合と同等の冷却水流量のもとに、気泡の滞留を抑制して加熱による爆発を防止することが可能となり、冷却水流量のセーブによる省エネルギ化を達成することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の部分断面正面図である。
【図２】図１におけるジャケット蓋５を取り外した状態で示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態のジャケット蓋５を取り外した状態で示す冷却水ジャケット２近傍の要部斜視図である。
【図４】冷却水入口および出口を各１個とした従来の舟形の冷却水ジャケットを採用した軸受装置の部分断面正面図である。
【図５】図４のジャケット蓋４５を取り外した状態で示す平面図である。
【図６】冷却水入口および出口を各２個とした従来の冷却水ジャケットを採用した軸受装置の部分断面正面図である。
【図７】図６のジャケット蓋６５を取り外した状態で示す平面図である。
【符号の説明】
１  軸受箱
１ａ  上半部
１ｂ  下半部
２  冷却水ジャケット
２ａ  冷却水入口
２ｂ  冷却水出口
３  冷却水流入孔
４  冷却水流出孔
５  ジャケット蓋
１０  軸受
Ｄ  凹所
Ｌ  リブ
Ｐ  分割面
【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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