JP2007298161A - ベント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通気孔からの水分等の侵入やグリースの漏洩を防止し、軸受箱の内部圧力変化を緩衝し内部が負圧となることを防止する。
【解決手段】軸受箱の通気孔５ｃを塞ぐとともに、周縁部１３ａの外側面１３ａ１に対して軸受箱５の内側方向に凹む内凹部１３ｂを有する内蓋１３と、内蓋１３の外側面側に配置され、周縁部１４ａの内側面１４ａ１に対して軸受箱５の外側方向に凹む外凹部１４ｂを有する外蓋１４と、両蓋１３，１４の周縁部１３ａ，１４ａによって挟持され、両蓋間に配置されたポリテトラフルオロエチレン多孔膜からなるフィルタ部材１５とを備える。このフィルタ部材１５は、両凹部１３ｂ，１４ｂによって囲まれる内部空間Ｋを、内側空間Ｋ１と外側空間Ｋ２とに仕切る。さらに、内蓋１３には、内側空間Ｋ１と軸受箱５内部とを連通する内孔１３ｃが形成され、外蓋１４には、外側空間Ｋ２と軸受箱５外部とを連通する外孔１４ｃが形成さる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、連続鋳造設備等の熱間処理設備用のロールを支持する軸受装置に用いられるベント装置に関する。

連続鋳造設備等の熱間処理設備には、ガイドロール等、多数のロールが用いられている。これらロールはその両端に配設された軸受装置によって支持されている。このロールを支持する軸受装置は、ロールを支持するための転がり軸受と、この転がり軸受を収容する軸受箱とを有しており、この軸受箱によって当該熱間処理設備の操業時に発生するスケールや、鋳塊の冷却の際に生じる水蒸気等から転がり軸受を保護している。このため、前記軸受箱は、内部にスケールや水分が侵入しない程度の密封性が要求される。

ところで、熱間処理設備の操業時において、上記軸受装置が支持しているロールは熱膨張することによって長手方向に伸びるため、軸受箱内部に位置するロール端部の軸部がより内部側に進出して軸受箱の内部容積を狭める。さらに、ロールや軸受装置を含む設備自体が高温となることも加わり、密封性を有する軸受箱の内部圧力は上昇する。このように、軸受箱の内部圧力が上昇すると、内部の空気がシール等から漏れ、この空気の漏洩に伴って転がり軸受を潤滑するためのグリースが外部に漏洩する場合があった。さらに、内部圧力が上昇しているときに内部の空気が漏洩するために、操業を停止し軸受装置の温度が低下した際には、軸受箱内部は逆に負圧となり、水分やスケール等の異物がシールの隙間等から軸受箱内部に吸い込まれて侵入し易くなり、転がり軸受の寿命の低下を招く場合があった。
このため、従来の熱間処理設備用の軸受装置は、軸受箱の内部を加圧装置等で加圧することで内部圧力が負圧にならないように圧力変化を緩衝し、水分やスケール等の異物が軸受箱内部に侵入するのを防止するといった方策が採られていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−６２９４６号公報（図３）

しかし、上記従来例では、加圧装置等の付帯設備を要するため、構造が複雑となり、コスト高となるという問題があった。
また、より簡易的な方法として、例えば、軸受箱に内外を連通する通気孔を設けることで、軸受箱の内部圧力を緩衝し、内部が負圧になることを防止することもなされていた。しかし、このような通気孔においては、当該通気孔を介して水分や異物の侵入やグリースの漏洩等が生じ易くなるという問題を有していた。そこで、当該通気孔自体の開口幅を狭めるといった対策が採られていたが、このような方法では、通気孔からの異物の侵入やグリースの漏洩を有効に防ぐことが出来なかった。このため、通気孔からの水分や異物の侵入やグリースの漏洩をより効果的に防止することができる方策が嘱望されていた。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、通気孔からの水分や異物の侵入やグリースの漏洩を効果的に防止しつつ、軸受箱の内部が負圧となることを防止することができるベント装置を提供することを目的とする。

本発明は、内部に転がり軸受が収容された軸受箱の内外を連通する通気孔に設けられるベント装置であって、周縁部の前記軸受箱の外側に向く外側面に対して前記軸受箱の内側方向に凹む内凹部を有し、前記軸受箱の通気孔を塞ぐ内蓋と、前記内蓋の外側面側に配置されるとともに、周縁部の前記軸受箱の内側に向く内側面に対して前記軸受箱の外側方向に凹む外凹部を有する外蓋と、前記両蓋の周縁部によって挟持された状態で前記両蓋間に配置され、空気の通過を許容し油水分の通過を規制するポリテトラフルオロエチレン多孔膜からなるフィルタ部材と、を備え、前記フィルタ部材は、前記両凹部によって囲まれる内部空間を、前記内凹部と当該フィルタ部材とで囲まれる内側空間と、前記外凹部と当該フィルタ部材とで囲まれる外側空間と、に仕切り、前記内蓋には、前記内側空間と前記軸受箱内部とを連通する内孔が形成されるとともに、前記外蓋には、前記外側空間と前記軸受箱外部とを連通する外孔が形成されていることを特徴としている。

上記のように構成されたベント装置によれば、軸受箱内部と連通する内側空間と軸受箱外部と連通する外側空間との間には、フィルタ部材が介在している。このフィルタ部材を構成するポリテトラフルオロエチレン多孔膜は、微細な貫通孔を多数有しており、空気の通過は許容するが油水分やスケール等比較的大きな粒子はほとんど通過させない。このため、軸受箱内部が負圧の場合、軸受箱外部からの外気は、外蓋の外孔から外側空間に導入され、フィルタ部材を通過して、内側空間に入り、内孔を通過して、軸受箱内部に導入される。他方、油水分やスケール等の異物は、フィルタ部材を通過することができないので、これらが軸受箱内部に侵入するのを防ぐことができる。
一方、軸受箱内部が正圧の場合、軸受箱内部が負圧である場合と同様、フィルタ部材によって、軸受箱内部のグリース等が外部に漏れるのを防ぎつつ、空気のみを軸受箱外部に放出することができる。
以上のように、本発明のベント装置によれば、軸受箱内部が負圧もしくは正圧になったとしても、空気のみを導入、放出することができる。これによって、軸受箱内部の圧力変化を緩衝し内部が負圧となることを防止することができる。また同時に、通気孔から軸受箱の内部に水分や異物が侵入したり、軸受箱の外部へグリースが漏洩したりするのを効果的に防止できる。
また、上記膜部材を構成するポリテトラフルオロエチレン多孔膜は、非常に厚みの薄い膜であるため破損し易いが、本発明においてフィルタ部材は、外蓋及び内蓋によって形成される内部空間内に配置されているので、これら両蓋によって外部からの異物等に対して当該フィルタ部材を保護し破損等が生じるのを防止できる。

また、軸受箱の内側において、転がり軸受を潤滑するためのグリースから、フィルタ部材を保護するために、前記内蓋の内側面側に配置されて前記内蓋の内孔を覆うとともに、前記内側空間と前記軸受箱内部との通気を確保するスリットが形成された弾性体からなる遮蔽部材を備えていてもよい。
この場合、遮蔽部材はスリットによって、軸受箱内外の空気の通過を妨げない。その一方、粘度の高いグリースは、スリットを通過し難いので、内部空間に位置するフィルタ部材にグリースが付着するのを防止できる。その結果、フィルタ部材自身の早期劣化が防止できるとともにグリースが軸受箱外部へ漏洩することをより効果的に防止することができる。

また、上記ベント装置において、前記遮蔽部材を前記内蓋との間で挟持する挟持部材をさらに有し、前記遮蔽部材が、前記内蓋及び前記挟持部材と別体であってもよい。この場合、遮蔽部材を他の部材に対して、別体として形成したので、例えば、形成時による収縮等の内部応力が当該遮蔽部材に生じたとしても、遮蔽部材全体として収縮するので、その内部応力が緩和される。従って、形成後に上記のスリットを形成したとしても、当該遮蔽部材の内部応力によって前記スリットが開放してしまい、グリース等の通過を阻止するという当該スリットの効果が得られなくなることを防止できる。

本発明のベント装置によれば、通気孔からの水分や異物の侵入やグリースの漏洩を効果的に防止しつつ、軸受箱の内部圧力変化を緩衝し内部が負圧となることを防止することができる。

以下、好ましい実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、本発明を連続鋳造設備のガイドローラ用軸受装置に適用した場合を例示して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るベント装置を適用した連続鋳造設備のガイドローラ用軸受装置を示す軸方向断面図である。
このガイドローラ用軸受装置１は、ガイドローラＲを支持するためのものであり、ガイドローラＲの軸部Ｒ１に外嵌された内輪２と、内輪２の径方向外側に配置された外輪３と、内輪２と外輪３との間に転動自在に介在する複数の円筒ころ４と、外輪３に外嵌した調心輪３ａとを有する転がり軸受部Ｊ、及び、調心輪３ａが内嵌されて転がり軸受部Ｊを保持するハウジング５ａ２が形成された軸受箱５を有している。

この軸受箱５は、転がり軸受部Ｊを保持するだけでなく、内部に軸受部Ｊを収容することで、連続鋳造によって発生するスケールや、鋳塊の冷却時に生じる水蒸気等の水分からこの転がり軸受部Ｊを保護する機能も有するものであり、軸方向に貫通する貫通孔５ａ１が形成された軸受箱本体５ａと、貫通孔５ａ１の一端側の開口を塞ぐ蓋部材５ｂとを有している。軸受箱本体５ａの内周側には、上述のハウジング５ａ２が形成されており、ガイドロールＲは、軸部Ｒ１が貫通孔５ａ１に他端側から挿入されてハウジング５ａ２に保持された転がり軸受部Ｊを介してガイドローラ用軸受装置１に保持されている。
また、貫通孔５ａ１の他端部と軸部Ｒ１の外周面との間には、これら両者の間を密封するシール部材６が取り付けられている。
また、軸受箱本体５ａには、転がり軸受部Ｊを潤滑するためのグリースを軸受箱５内部に供給する供給路７、及びグリースを排出する排出路８が形成されており、グリースが軸受箱５の内部に循環供給される。

蓋部材５ｂは、円盤状の部材であり、軸受箱本体５ａの一端側の開口端部に形成された嵌合部５ａ３に嵌合固定されている。蓋部材５ｂのほぼ中央には、軸受箱５の内外を連通する通気孔５ｃが形成されている。この通気孔５ｃは、大径部５ｃ１と、この大径部５ｃ１に対して僅かに偏心した小径部５ｃ２とが形成されており、大径部５ｃ１には、本発明の一実施形態に係るベント装置１０が内嵌されている。

次に、ベント装置１０について詳述する。図２は、図１中、ベント装置１０を拡大した図である。このベント装置１０は、通気孔５ｃの大径部５ｃ１の内周面に内嵌された環状の外枠部材１１と、この外枠部材１１に固定されその開口を塞ぐ弾性体からなる遮蔽部材１２と、この遮蔽部材１２に当接して配置された内蓋１３と、この内蓋１３の外側に配置された外蓋１４と、これら両蓋１３，１４によって挟持された薄膜状のフィルタ部材１５とを有している。
外枠部材１１は、鋼板等をプレス加工等によって形成されており、大径部５ｃ１に内嵌された筒部１１ａと、この筒部１１ａから軸受箱５の内側方向側の端部に内径側に延びる折曲部１１ｂが形成されている。

遮蔽部材１２は、ゴム等の弾性材料からなり、加硫成型によって外枠部材１１に固定されている。また、遮蔽部材１２は、折曲部１１ａの端部により形成された円形の開口１１ｃを塞ぐ薄肉部１２ｂと、筒部１１ａの内周面１１ａ１から折曲部１１ｂの側面１１ｂ１に沿って接着された厚肉部１２ａと、を有している。厚肉部１２ａは、薄肉部１２ｂに対して軸受箱５の外側方向に突出して形成されており、筒部１１ａの内周面１１ａ１に沿う周縁には、内蓋１３を確実に遮蔽部材１２に当接させるための、逃げ部１２ｃが設けられている。
図３（ａ）は、ベント装置１０を図２中の矢印Ａから見た側面図である。図２、図３を参照して、薄肉部１２ｂには、水平方向に延びるとともに、内外を連通するスリット１２ｂ１が形成されている。

図２に戻って、内蓋１３は、鋼板等の金属板をプレス等によって円盤状に形成されており、遮蔽部材１２の軸受箱５外側に向く外側面側に当接して配置されている。なお、以下の説明では、各部材において、軸受箱５の外側に向く面を外側面、軸受箱５の内側に向く面を内側面と呼び、また、軸受箱５の外側に向く方向を外側方向、軸受箱５の内側に向く方向を内側方向と呼ぶ。
内蓋１３は、その外径が筒部１１ａの内周径に対して僅かに小さく設定されており、円環状の周縁部１３ａと、この周縁部１３ａの外側面１３ａ１に対して内側方向に凹む内凹部１３ｂとが形成されている。この内凹部１３ｂは、周縁部１３ａの内側面１３ａ２に対しては突出しており、内凹部１３ｂの内側面１３ｂ１と、遮蔽部材１２の薄肉部１２ｂの外側面１２ｂ２とが当接している。また、同時に周縁部１３ａの内側面１３ａ２と、厚肉部１２ａの外側面１２ａ１とが当接している。すなわち、内蓋１３は、遮蔽部材１２の外側面の形状に沿うように形成されて遮蔽部材１２に当接配置されている。

また、内凹部１３ｂには、内外に貫通する内孔１３ｃが形成されている。図３も参照して、この内孔１３ｃは、上下方向に並べて２箇所形成されており、図３（ａ）のように、側面視したときに、遮蔽部材１２のスリット１２ｂ１と重ならない位置に形成されている。すなわち、遮蔽部材１２は、スリット１２ｂ１によって、内外の連通を維持しつつ内孔１３ｃを覆っている。

内蓋１３の外側方向に配置された外蓋１４は、鋼板等の金属板をプレス等によって円盤状に形成されており、円環状の周縁部１４ａと、この周縁部１４ａの内側面１４ａ１に対して外側方向に凹む外凹部１４ｂとが形成されている。外凹部１４ｂには、その内外に貫通する外孔１４ｃが形成されている。図３（ｂ）は、図２中、矢印Ｂから見た側面図である。図のように、外孔１４ｃは、外凹部１４ｂに４箇所形成されている。
また、外蓋１４の周縁部１４ａの端部には、外側方向に延びる筒部１４ｄが形成されている。この筒部１４ｄの外径は、当該外蓋１４を外枠部材１１の筒部１１ａに挿入し易いように、筒部１１ａの内周径より僅かに小さく形成されている。また、この筒部１４ｄの先端は、筒部１１ａの外側方向先端に形成された、かしめ部１１ｄと当接している。このかしめ部１１ｄは、外蓋１４を内側方向へ押さえ込むように形成されており、遮蔽部材１２に当接している内蓋１３、外蓋１４、及び後述するフィルタ部材１５を、かしめ部材１１ｄと遮蔽部材１２との間で挟み込み、これらを一体に固定している。

図２に戻って、上記両蓋１３，１４は、それぞれ、外側面１３ａ１と、内側面１４ａ１との間で、フィルタ部材１５を挟持している。フィルタ部材１５は、薄膜状の部材であり、両蓋１３，１４とほぼ同じ外径で円形に形成されている。図４は、フィルタ部材１５の構成を模式的に示した断面図である。フィルタ部材１５は、円形に形成されたポリテトラフルオロエチレン多孔膜からなるフィルタ部材本体１５ａと、このフィルタ部材本体１５ａと、周縁部１３ａの外側面１３ａ１との間に介在し、両者を接着するリング状の接着部材１５ｂと、通気性を有するとともにフィルタ部材本体１５ａの外側面に貼り付けられてフィルタ部材本体１５ａを保護するポリエステル布織布等からなる保護布１５ｃと、を有している。上記構成によって、フィルタ部材１５は、内蓋１３に貼り付け固定されつつ、両蓋１３，１４で挟持されており、このようにすることで、フィルタ部材１５の両蓋１３，１４に対する取り付けを容易にしている。

上記フィルタ部材本体１５ａを構成するポリテトラフルオロエチレン多孔膜は、微細な貫通孔を多数有しており、空気の通過は許容するが、油水分やスケール等の比較的大きな粒子はほとんど通過させないという性質を有している。上記フィルタ部材本体１５ａとしては、例えば、ジャパンゴアテックス（株）製、ゴアテックス オレオベントフィルター パッチタイプＶＦＭ−１３３００、もしくは、（株）タカチ電気工業社製、ＶＦＭ型ベントフィルターパッチタイプ ＶＦＭ−３等が好適に用いられる。

図２に戻って、フィルタ部材１５は、両蓋１３，１４の周縁部によって挟持されて両蓋１３，１４間に配置されており、両凹部１３，１４によって囲まれる内部空間Ｋを、内凹部１３ｂとフィルタ部材１５とで囲まれた内側空間Ｋ１と、外凹部１４ｂとフィルタ部材１５とで囲まれた外側空間Ｋ２とに仕切っている。また、内側空間Ｋ１は内孔１３ｃ、及び、遮蔽部材１２のスリット１２ｂ１を介して軸受箱５の内部と連通しており、外側空間Ｋ２は外孔１４ｃ、及び通気孔５ｃの小径部５ｃ２を介して軸受箱５の外部と連通している。

上記のように構成されたベント装置１０によれば、軸受箱５内部と連通する内側空間Ｋ１と軸受箱５外部と連通する外側空間Ｋ２との間には、フィルタ部材１５が介在している。このフィルタ部材１５を構成するポリテトラフルオロエチレン多孔膜は、上述したように微細な貫通孔を多数有しており、空気の通過は許容するが油水分やスケール等比較的大きな粒子はほとんど通過させないという性質を有している。これによって、軸受箱５内部が負圧の場合、軸受箱５外部からの外気は、外蓋１４の外孔１４ｃから外側空間Ｋ２に導入され、フィルタ部材１５を通過して、内側空間Ｋ１に入り、内孔１３ｃを通過して、軸受箱５内部に導入される。他方、油水分やスケール等の異物は、フィルタ部材１５を通過することができないので、これらが軸受箱５内部に侵入するのを防ぐことができる。
一方、軸受箱５内部が正圧の場合、軸受箱５内部が負圧である場合と同様、フィルタ部材１５によって、軸受箱５内部のグリース等が外部に漏れるのを防ぎつつ、空気のみを軸受箱５外部に放出することができる。

以上のように、本実施形態のベント装置１０によれば、軸受箱５内部が負圧もしくは正圧になったとしても、空気のみを導入、放出することができる。これによって、軸受箱５内部の圧力変化を緩衝し内部が負圧となるのを防止することができる。また同時に、通気孔から軸受箱５内部に異物や水分が侵入したり、軸受箱５の外部へグリースが漏洩するといったことを効果的に防止できる。

また、上記フィルタ部材１５を構成するポリテトラフルオロエチレン多孔膜は、非常に厚みの薄い膜であるため破損し易いが、本発明においてフィルタ部材１５は、外蓋１４及び内蓋１３によって形成される内部空間Ｋ内に配置されているので、これら両蓋１３，１４によって外部からの異物等に対して当該フィルタ部材１５を保護し破損等が生じるのを防止できる。
またさらに、両孔１３ｃ，１４ｃを通過してグリースや異物等が両蓋１３，１４の内部空間Ｋに侵入した場合、侵入したグリースや異物は、内側空間Ｋ１及び外側空間Ｋ２の下方に溜まるが、両孔１３ｃ，１４ｃの高さまで溜まればそこから内部空間Ｋの外側に排出される。従って、両孔１３ｃ，１４ｃとフィルタ部材１５とが、グリースや異物によって完全に覆われてしまうのを防ぐことができ、空気の導入、放出を長期に亘って維持できる。

また、上記実施形態のベント装置１０は、上述したように、内蓋１３（内凹部１３ｂ）の内側面１３ｂ１側に配置されて内蓋１３の内孔１３ｃを覆うとともに、スリット１２ｂ１が形成された弾性体からなる遮蔽部材１２を備えている。
この遮蔽部材１２はスリット１２ｂ１によって、軸受箱内外の空気の通過を妨げない。その一方、粘度の高いグリースは、スリット１２ｂ１を通過し難いので、内部空間Ｋに位置するフィルタ部材１５にグリースが付着するのを防止できる。その結果、フィルタ部材１５自身の早期劣化が防止できるとともにグリースが軸受箱５外部へ漏洩することをより効果的に防止することができる。

図７は、本発明の他の実施形態に係るベント装置を示した断面図である。本実施形態と上記実施形態との主な相違点は、遮蔽部材１２が内蓋１３及び外枠部材１１と別体である点、及び、この遮蔽部材１２が内蓋１２と、挟持部材としての外枠部材１１との間で挟持されている点である。その他の点については、上記実施形態と同様なので説明を省略する。

本実施形態のベント装置１０の遮蔽部材１２は、折曲部１１ｂの開口１１ｃを塞ぐとともにスリット１２ｂ１が形成された円形状の薄肉部１２ｂと、この薄肉部１２ｂの端縁を囲むように形成されるとともに内蓋１３の内側面１３ａ２及び折曲部１１ｂの側面１１ｂ１との間に挟持された厚肉部１２ａと、を有しており、ゴム等の弾性材料を前記形状に形成した後にベント装置１０に組み込まれている。つまり、本実施形態における遮蔽部材１２は、上記実施形態のように外枠部材１１に加硫成型されたものではなく、内蓋１３及び外枠部材１１に対して、別体として形成された別部材である。
また、薄肉部１２ｂのスリット１２ｂ１は、遮蔽部材１２を別体として形成した後に、形成されている。

上記のように構成された本実施形態のベント装置１０によれば、遮蔽部材１２を他の部材と別体としたので、例えば、形成時による収縮等の内部応力が当該遮蔽部材１２に生じたとしても、遮蔽部材１２全体として収縮するので、その内部応力が緩和される。従って、形成後にスリット１２ｂ１を形成したとしても、当該遮蔽部材１２の内部応力によって、スリット１２ｂ１が開放してしまい、グリース等の通過を阻止するという当該スリットの効果が得られなくなることを防止できる。
また、本実施形態では、遮蔽部材１２を別体として形成するので、他の部材に加硫成型する場合と比較して、その形成加工が容易となる。他の部材に加硫成型する場合には、他の部材に対する前処理を必要としたり、成型工程自体が複雑となる。このため、本実施形態のように、遮蔽部材１２を別体として形成することで、その工数を削減できるとともに形成加工が容易にできる。さらに、加硫成型時に不要な部分にゴムが接着することによって生じる不良品の発生を防止することもできる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ベント装置１０は、外枠部材１１によって両蓋１３，１４、及びフィルタ部材１５を一体に固定したが、これに限定されるものではなく、いずれか一方の蓋に他方の蓋を固定する固定手段を設け、両蓋１３，１４でフィルタ部材１５を挟持しつつこれらを一体に固定する構成とすることもできる。
また、上記実施形態では、ベント装置１０は、通気孔５ｃの大径部５ｃ１に内嵌することで、軸受箱５に取り付けたが、例えば、外枠部材１１にフランジ等を設けて、軸受箱の通気孔を覆いつつ軸受箱５の外側面もしくは内側面に固定できるようにしてもよい。
また上記実施形態では、連続鋳造設備のガイドローラ用軸受装置に適用した場合を例示したが、これに限定されるものではなく、転がり軸受等が収容される軸受箱を有する軸受装置であれば、本発明のベント装置を適用することができる。

次に、本発明のベント装置における軸受箱内部の圧力（負圧）の緩衝効果を検証した試験結果について説明する。図５は、本検証試験に用いた試験装置の断面図である。この試験装置２０は、同軸に並べて配置された一対の円筒状のケーシング２１，２２と、これらケーシング２１，２２の中心を貫通する軸部材２３と、を有している。
両ケーシング２１，２２の内部には、環状の空間である油槽２４，２５がそれぞれ形成されており、この油槽２４，２５には、グリースが封入されている。また、両ケーシング２１，２２の間には、筒状部材２６と、両ケーシング２１，２２とが互いに対向するそれぞれの両側面とで囲まれた環状空間２７が形成されており、この環状空間２７には、軸部材２３に達する高さ程度まで、スケールＳが投入されている。また、筒状部材２６には、環状空間２７に蒸気を導入するための蒸気配管２６ａが接続されている。

軸部材２３は、図示しない軸支持装置に軸支されるとともに図示しないモータに接続されてケーシング２１，２２に対して回転可能である。また、軸部材２３とケーシング２１，２２との間にはそれぞれシール部材２１ｂ，２２ｂが介在しており、回転可能な軸部材２３に対して、油槽２４，２５及び環状空間２７の気密性を確保している。また、軸部材２３の環状空間２７に位置する部分には、軸部材２３の回転によってスケールＳを撹拌するための撹拌羽根２８が設けられており、軸部材２３を回転させることで、環状空間２７内部でスケール及び水分（蒸気）を飛散させることができ、実機の軸受箱の外部環境が擬似的に再現できる。

ケーシング２１には、油槽２４と、環状空間２７とを連通する連通孔２１ｃが設けられるとともに、油槽２４内部の圧力を測定しつつ正圧もしくは負圧に設定可能な圧力調整機構（図示せず）が接続された配管２１ａが設けられている。連通孔２１ｃの環状空間２７側開口端部には、上記実施形態にて示したベント装置１０が取り付けられている。
本試験装置２０は、軸部材２３を回転させることで軸受箱の使用環境を擬似的に再現しつつベント装置１０が取り付けられたケーシング２１の油槽２４の内部圧力を測定することによって、実際の使用環境下におけるベント装置１０の圧力（負圧）の緩衝効果を評価することができるように構成されている。
なお、ケーシング２２においては、油槽２５内部の圧力を測定しつつ正圧もしくは負圧に設定可能な圧力調整機構（図示せず）が接続された配管２２ａのみを設け、ケーシング２１と同条件で実験を行った際に、油槽２５の圧力を測定することで、ベント装置１０が無い場合における油槽内部の圧力値が把握できるようにされている。

上記試験装置２０の試験条件は、以下のように設定した。すなわち、下記表１に示す運転モードを１０時間、停止モードを２時間とし、１２時間を１サイクルとして、両モードを繰り返し試験をおこなった。そして、２０、４０、９０サイクル終了時点において、油槽２４内の内圧を−６ｋＰａに設定し、その後の内圧の経時変化を測定することで、ベント装置の圧力（負圧）の緩衝効果を評価した。

図６は、上記検証試験の結果を示したグラフである。図６において、縦軸は、油槽内の圧力（ｋＰａ）を示し、横軸には、油槽内の圧力を−６ｋＰａに設定したときからの経過時間（秒）を示しており、油槽内の圧力の経時変化をグラフとして示している。
図中、線３１は、油槽２５内の圧力変化を示している。油槽２５には、ベント装置は取り付けられていないので、設定された圧力（約−６ｋＰａ）をほぼ維持しており、顕著な経時変化がないことが判る。

線３２は、上記試験前の油槽２４の圧力を測定した結果をプロットし線図として示したものであり、これを見ると、４秒程度経過すれば、負圧の状態（−６ｋＰａ）からほぼ大気圧に到達することが判る。また、線３３、３４、３５は、それぞれ、２０サイクル終了時（２４０時間経過後）、４０サイクル終了時（４８０時間経過後）、９０サイクル終了時（１０８０時間経過後）の油槽２４の圧力を測定した結果をプロットし線図として示している。これらを見ると、それぞれサイクル数が増加するに従って、大気圧に到達する傾きが小さくなっているが、いずれの場合においても、概ね５〜６秒で、大気圧に到達している。
また、各時点において、ベント装置１０を目視観察した結果、グリースの漏洩が生じていないことが確認できた。また、同時に油槽２４，２５の内部をファイバースコープで観察し確認した結果、内部に水分が侵入していないことも確認できた。

以上、検証試験の結果より、本発明に係るベント装置は、軸受箱が用いられる環境下においても、通気孔を介しての水分や異物の侵入やグリースの漏洩を効果的に防止しつつ、軸受箱の内部圧力変化を緩衝し内部が負圧となることを長期に渡って防止できることが確認できた。

本発明の一実施形態に係るベント装置を適用した連続鋳造設備のガイドローラ用軸受装置を示す軸方向断面図である。 図１中のベント装置を拡大した図である。 （ａ）は、ベント装置を図２中の矢印Ａから見た側面図であり、（ｂ）は、ベント装置を図２中の矢印Ｂから見た側面図である。 フィルタ部材の構成を模式的に示した断面図である。 検証試験に用いた試験装置の断面図である。 検証試験の結果を示したグラフである。 本発明の他の実施形態に係るベント装置を示した断面図である。

符号の説明

５ 軸受箱
５ｃ 通気孔
１０ ベント装置
１１ 外枠部材（挟持部材）
１２ 遮蔽部材
１２ｂ１ スリット
１３ 内蓋
１３ａ 周縁部
１３ａ１ 外側面
１３ｂ 内凹部
１３ｃ 内孔
１４ 外蓋
１４ａ 周縁部
１４ａ１ 内側面
１４ｂ 外凹部
１４ｃ 外孔
１５ フィルタ部材
Ｊ 転がり軸受部
Ｋ 内部空間
Ｋ１ 内側空間
Ｋ２ 外側空間

Claims (3)

1. 内部に転がり軸受が収容された軸受箱の内外を連通する通気孔に設けられるベント装置であって、
   周縁部の前記軸受箱の外側に向く外側面に対して前記軸受箱の内側方向に凹む内凹部を有し、前記軸受箱の通気孔を塞ぐ内蓋と、
   前記内蓋の外側面側に配置されるとともに、周縁部の前記軸受箱の内側に向く内側面に対して前記軸受箱の外側方向に凹む外凹部を有する外蓋と、
   前記両蓋の周縁部によって挟持された状態で前記両蓋間に配置され、空気の通過を許容し油水分の通過を規制するポリテトラフルオロエチレン多孔膜からなるフィルタ部材と、を備え、
   前記フィルタ部材は、前記両凹部によって囲まれる内部空間を、前記内凹部と当該フィルタ部材とで囲まれる内側空間と、前記外凹部と当該フィルタ部材とで囲まれる外側空間と、に仕切り、
   前記内蓋には、前記内側空間と前記軸受箱内部とを連通する内孔が形成されるとともに、前記外蓋には、前記外側空間と前記軸受箱外部とを連通する外孔が形成されていることを特徴とするベント装置。
2. 前記内蓋の内側面側に配置されて前記内蓋の内孔を覆うとともに、前記内側空間と前記軸受箱内部との通気を確保するスリットが形成された弾性体からなる遮蔽部材をさらに備えている請求項１に記載のベント装置。
3. 前記遮蔽部材を前記内蓋との間で挟持する挟持部材をさらに有し、
   前記遮蔽部材が、前記内蓋及び前記挟持部材と別体である請求項２に記載のベント装置。

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