JP2005140147A

JP2005140147A - 外輪回転形転がり軸受

Info

Publication number: JP2005140147A
Application number: JP2003373984A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yagi; 隆司八木; Yukihisa Tsumori; 幸久津森
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2005-06-02

Abstract

【課題】外輪の高速回転時に、シール性を確保した上で、接触式シールに起因する摩擦トルクを抑制できる外輪回転形転がり軸受を提供することである。
【解決手段】リップシール７のホルダ６を外輪１に固定し、受け部材８を内輪２に固定して、外径向きとしたリップシール７のリップ７ａを軸方向から受け部材８に接触させることにより、外輪１の回転に伴う遠心力が大きくなるほど、受け部材８に接触する外径向きのリップ７ａが立ち上がるようにして、外輪１が高速回転するときに、リップ７ａの受け部材８への接触圧力が下がるようにし、シール性を確保した上で、リップ７ａの接触に起因する摩擦トルクを抑制できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、多段圧延機のバックアップロール等に用いられる外輪回転形転がり軸受に関する。

センジミア圧延機等の多段圧延機のバックアップロールには、固定軸に複数の外輪回転形転がり軸受を並べて装着した、いわゆるバックアップロールベアリングが用いられている。このようなバックアップロールベアリングとして用いられる外輪回転形転がり軸受は、軸受空間の内部を高粘度潤滑油でミスト潤滑するようにしたものが多い。ミスト潤滑される軸受空間のシールには接触式シールが用いられ、外部からロール冷却水や低粘度の圧延油等が侵入しないようにされる。また、ミスト潤滑の軸受では、エア配管から供給されるミスト状の潤滑油がスムーズに軸受空間へ導入されるように、潤滑油をエアと一緒に軸受空間から放出するタイプのものと、潤滑油を内輪に設けた孔から軸側へ回収するタイプのものとがある。潤滑油を放出するタイプのものは、内輪に孔を設けたり、潤滑油回収用の配管を設けたりする必要がないので、軸受の負荷容量を大きくして、安価なものとすることができる。

図３は潤滑油を放出するタイプの外輪回転形転がり軸受の例を示す。この例では、接触式シールとしてリップシール７を取り付けたホルダ６を内輪２に固定するとともに、リップシール７を接触させる受け部材８をホルダ６と対向させて外輪１に固定して、ホルダ６と受け部材８との間に空間を形成し、軸受空間の軸方向内側に配設した受け部材８に小孔１０を設けるとともに、軸方向外側に配設したホルダ６の先端と外輪１の内径面との間に隙間１２を設けて、潤滑油をエアと一緒に軸受空間から放出するようにしている。

図４は潤滑油を回収するタイプの外輪回転形転がり軸受の例を示す（例えば、特許文献１参照。）。この例では、軸受空間の端部で内輪２に孔２０を設け、この孔２０から潤滑油を軸側へ回収するようにしている。また、接触式シールとしてはリングシール２１が用いられ、図３の例と同様に、リングシール２１を取り付けられたホルダ６が内輪２に固定され、受け部材８が外輪１に固定されて、両者の間に空間が形成されている。

図３および図４に示した例では、接触式シールのホルダを内輪側に固定している。これは、ホルダを外輪側に固定すると、外輪の回転に伴う遠心力で接触式シールが外径側に浮き上がり、シール性が低下するからである。

実公平７−２０４１３号公報（第２−３頁、第１図）

上述した接触式シールのホルダを内輪側に固定した従来の外輪回転形転がり軸受は、外輪の回転に伴ってシール性が低下することはないが、接触式シールが常に一定の圧力で、外輪と一緒に回転する受け部材と接触するので、高速圧延時に外輪が高速回転すると摩擦トルクが増大し、バックアップロールベアリングとして中間ロールや圧延ロールと転接する外輪の表面に傷が発生しやすい問題がある。また、受け部材と接触する接触式シールが摩擦発熱で損傷したり、摩耗しやすくなったりして、耐久寿命が短くなる問題もある。

そこで、本発明の課題は、外輪の高速回転時に、シール性を確保した上で、接触式シールに起因する摩擦トルクを抑制できる外輪回転形転がり軸受を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、外輪回転で使用され、ホルダに取り付けた接触式シールを、ホルダに対向して配設された受け部材に接触させて、内外輪間の軸受空間をシールする外輪回転形転がり軸受において、前記ホルダを外輪側に固定し、前記受け部材を内輪側に固定して、前記接触式シールを外径向きのリップを有するリップシールとし、このリップシールのリップを軸方向から前記受け部材に接触させる構成を採用した。

すなわち、ホルダを外輪側に固定し、受け部材を内輪側に固定して、接触式シールを外径向きのリップを有するリップシールとし、このリップシールのリップを軸方向から受け部材に接触させることにより、外輪の回転に伴う遠心力が大きくなるほど、受け部材に接触するリップシールの外径向きのリップが立ち上がるようにして、外輪が高速回転するときにリップの受け部材への接触圧力が下がるようにし、シール性を確保した上で、接触式シールに起因する摩擦トルクを抑制できるようにした。

前記ホルダと受け部材のうち、前記軸受空間の軸方向内側に配設した方の部材に、軸受空間に開口する１つ以上の小孔を設け、前記軸受空間の軸方向外側に配設した方の部材の先端と、この先端と対向する外輪または内輪の径面との間に隙間を設けることにより、ミスト潤滑の潤滑油を放出するタイプのものとして、新しい潤滑油をスムーズに軸受空間へ導入することができる。

前記隙間の総開口面積を、前記小孔の総開口面積よりも大きくすることにより、ホルダと受け部材間の空間の気圧を、軸受空間の気圧よりは低く、軸受外部の気圧よりは高くし、ミスト潤滑の潤滑油とエアをよりスムーズに軸受空間から放出できるとともに、エアによるシール性も確保することができる。

前記ホルダを軸受空間の軸方向内側に配設して、このホルダ側に設けられた前記小孔の径方向位置を、前記外輪の鍔部内径面よりも内径側とすることにより、遠心力で軸受空間の外径側に寄る潤滑油の漏れを防止することができる。

本発明の外輪回転形転がり軸受は、接触式シールのホルダを外輪側に固定し、受け部材を内輪側に固定して、接触式シールを外径向きのリップを有するリップシールとし、このリップシールのリップを軸方向から受け部材に接触させることにより、外輪の回転に伴う遠心力が大きくなるほど、受け部材に接触するリップシールの外径向きのリップが立ち上がり、外輪が高速回転するときにリップの受け部材への接触圧力が下がるようにしたので、シール性を確保した上で、接触式シールに起因する摩擦トルクを抑制することができる。

前記ホルダと受け部材のうち、軸受空間の軸方向内側に配設した方の部材に、軸受空間に開口する１つ以上の小孔を設け、軸受空間の軸方向外側に配設した方の部材の先端と、この先端と対向する外輪または内輪の径面との間に隙間を設けることにより、ミスト潤滑の潤滑油を放出するタイプのものとして、新しい潤滑油をスムーズに軸受空間へ導入することができる。

前記ホルダを軸受空間の軸方向内側に配設して、このホルダ側に設けられた小孔の径方向位置を、外輪の鍔部内径面よりも内径側とすることにより、遠心力で軸受空間の外径側に寄る潤滑油の漏れを防止することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この外輪回転形転がり軸受は、多段圧延機のバックアップロールベアリングとして用いられるものであり、図１に示すように、回転する外輪１と固定軸（図示省略）に装着される内輪２との間の軸受空間に、２列のころ３が外輪１の鍔１ａ、内輪２の鍔２ａおよび間座４で軸方向位置を規制されて、保持器５に保持されている。ミスト潤滑される軸受空間の両端部は、外輪１に固定されたホルダ６に取り付けられたリップシール７と、内輪２に固定された受け部材８との接触でシールされ、軸受空間の軸方向内側に配設されたホルダ６と、軸方向外側に配設された受け部材８との間に空間が形成された２重構造とされている。

図２に拡大して示すように、前記ホルダ６は止め輪９で外輪１の内径面段差部に固定され、その先端に設けられた外向きのフランジ部に、リップシール７がリップ７ａを外径向きにして取り付けられ、リップ７ａが軸方向から受け部材８に接触するようになっている。したがって、外輪１が高速回転するほど、外径向きのリップ７ａが立ち上がって受け部材８への接触圧力が低くなり、シール性を確保した上で、リップ７ａの接触に起因する摩擦トルクを抑制することができる。

前記ホルダ６には、ミスト潤滑の潤滑油とエアを軸受空間から放出するための小孔１０が周方向で複数個設けられている。各小孔１０は、遠心力で軸受空間の外径側に寄る潤滑油が漏れないように、図１に示した外輪１の鍔１ａ部の内径面よりも内径側に設けられている。ホルダ６が固定された外輪１の内径面段差部コーナには、液状化した潤滑油の漏れを防止するＯリング１１も取り付けられている。

また、前記受け部材８の先端と、これと対向する外輪１の内径面との間には隙間１２が設けられている。この隙間１２の総開口面積は各小孔１０の総開口面積よりも大きくされている。したがって、ホルダ６と受け部材８間の空間の気圧は、軸受空間の気圧よりは低く、軸受外部の気圧よりは高くなり、ミスト潤滑の潤滑油とエアがスムーズに軸受空間から放出されるとともに、エアによるシール性も確保される。

上述した実施形態では、リップシールのホルダを軸受空間の軸方向内側に配設したが、リップシールの受け部材を軸受空間の軸方向内側に配設することもでき、実施形態のもののように、ミスト潤滑の潤滑油を小孔から放出するタイプとする場合は、この小孔を軸方向内側に配設した受け部材に設けることができる。

また、本発明に係る外輪回転形転がり軸受は、ミスト潤滑されるものであればよく、ミスト潤滑の潤滑油を回収するタイプのものにも適用することができ、バックアップロールベアリングとして用いられるものに限定されることもない。

外輪回転形転がり軸受の実施形態を示す一部省略縦断面図図１の要部拡大断面図従来の外輪回転形転がり軸受を示す一部省略縦断面図従来の外輪回転形転がり軸受を示す一部省略縦断面図

符号の説明

１外輪
２内輪
１ａ、２ａ鍔
３ころ
４間座
５保持器
６ホルダ
７リップシール
７ａリップ
８受け部材
９止め輪
１０小孔
１１Ｏリング
１２隙間

Claims

外輪回転で使用され、ホルダに取り付けた接触式シールを、ホルダに対向して配設された受け部材に接触させて、内外輪間の軸受空間をシールする外輪回転形転がり軸受において、前記ホルダを外輪側に固定し、前記受け部材を内輪側に固定して、前記接触式シールを外径向きのリップを有するリップシールとし、このリップシールのリップを軸方向から前記受け部材に接触させるようにしたことを特徴とする外輪回転形転がり軸受。
前記ホルダと受け部材のうち、前記軸受空間の軸方向内側に配設した方の部材に、軸受空間に開口する１つ以上の小孔を設け、前記軸受空間の軸方向外側に配設した方の部材の先端と、この先端と対向する外輪または内輪の径面との間に隙間を設けた請求項１に記載の外輪回転形転がり軸受。
前記隙間の総開口面積を、前記小孔の総開口面積よりも大きくした請求項２に記載の外輪回転形転がり軸受。
前記ホルダを軸受空間の軸方向内側に配設して、このホルダ側に設けられた前記小孔の径方向位置を、前記外輪の鍔部内径面よりも内径側とした請求項２または３に記載の外輪回転形転がり軸受。