JP2009063096A - Rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非回転状態に維持された静止輪と、静止輪に対向して回転する回転輪とを備えた転がり軸受において、特に軸受外部から軸受内部への異物の侵入を防止するために備えられる密封機構の改良に関する。 The present invention relates to a rolling bearing including a stationary wheel maintained in a non-rotating state and a rotating wheel that rotates to face the stationary wheel, particularly for preventing foreign matter from entering the bearing from the outside of the bearing. The present invention relates to an improved sealing mechanism.
従来、鉄鋼材を製作するための圧延設備として、種々の多段式圧延機が知られている。その一例として図7(a),(b)に示された多段式圧延機は、ハウジング2内に複数種の圧延ロール群が設けられており、挿入口2aから挿入された鉄鋼材(図示しない)は、パスライン2Pに沿って搬送される間に、圧延ロール群によって均一な厚みに圧延された後、排出口2bから排出される。
ここで、圧延ロール群は、鉄鋼材を圧延する一対のワークロール4と、一対のワークロール4を回転自在に支持する複数の第1中間ロール6と、これら第1中間ロール6を回転自在に支持する複数の第2中間ロール8とを備えており、各第2中間ロール8は、複数のバッキングロール軸10に組み付けられた各転がり軸受12によって回転自在に支持されている。なお、各バッキングロール軸10は、常時静止した状態(非回転状態)に維持されている。
Conventionally, various multistage rolling mills are known as rolling equipment for producing steel materials. As an example, the multi-stage rolling mill shown in FIGS. 7A and 7B is provided with a plurality of types of rolling roll groups in the
Here, the rolling roll group includes a pair of
転がり軸受12は、図8に示すように、バッキングロール軸10に嵌合(固定)された内輪(静止輪)14と、内輪(静止輪)14に対向して回転可能に配置された外輪(回転輪)16と、内外輪14,16間に複列で組み込まれた複数の転動体(円筒ころ)18と、各転動体18を1つずつ等間隔に保持する保持器20とを備えている。これにより、転がり軸受12は、外輪回転の軸受構造を成している。なお、図示例の外輪16は中つばを有する形態が採用され、内輪14に設けられている潤滑油供給孔54から、軸受内部に潤滑油または潤滑油と圧縮エアを用いて潤滑が行われる軸受形式である。
As shown in FIG. 8, the rolling
このような多段式圧延機において、図7及び図8に示すように、転がり軸受12の外輪(回転輪)16は、複数の第2中間ロール8に圧接しており、当該第2中間ロール8と共に回転可能に位置決めされている。この場合、各外輪16からの圧力が第2中間ロール8から第1中間ロール6を介して一対のワークロール4に作用することで、当該ワークロール4の撓みが防止されている。これにより、パスライン2Pに沿って搬送される鉄鋼材は、一対のワークロール4によって均一な厚みに圧延される。
なお、内外輪14,16及び転動体18の材質としては、例えば合金鋼などの鋼材で形成することができる。
In such a multistage rolling mill, as shown in FIGS. 7 and 8, the outer ring (rotating ring) 16 of the rolling
In addition, as a material of the inner /
転がり軸受12には、軸受外部から軸受内部への異物(例えば、塵埃、圧延油)の侵入防止を図るために、軸受内部を軸受外部から密封する密封機構が設けられている。
また、この場合、軸受内部に供給する潤滑油の流れをサポートするために、図示しない潤滑油供給源から潤滑油供給孔54に圧縮エアが送られており、当該圧縮エアは、潤滑油と共に、潤滑油経路及び潤滑油供給孔54を通って軸受内部に供給された後、複列の転動体18相互間を通って密封機構に達する。
The rolling
Further, in this case, in order to support the flow of the lubricating oil supplied into the bearing, compressed air is sent from a lubricating oil supply source (not shown) to the lubricating
「先行技術1」
図8には、密封機構の一例が示されており、当該密封機構は、複列の転動体18の両側の内外輪14,16間にそれぞれ設けられている(非特許文献1)。
"Prior art 1"
FIG. 8 shows an example of a sealing mechanism, which is provided between the inner and
図8に示された密封機構は、内径22eが内輪(静止輪)14に固定(圧入)され且つ外径22tが外輪(回転輪)16に対して非接触状態に位置決めされた環状のシールド22と、当該シールド22よりも軸受内部側に配置された環状のシール24とを備えている。
ここで、シール24は、外径24eが外輪(回転輪)16に固定され且つ内径24tが内輪(静止輪)14に向けて延出し、その内径24tから延出端(シールリップ)がシールド22方向に向けて傾斜するとともに、該シールド22に対して摺接した状態に位置決めされている。
The sealing mechanism shown in FIG. 8 has an
Here, the
この場合、シール24は、芯金24aにゴム材24bを被覆して形成されており、その内径24tには、シールド22に向けて略V字状に突出したゴム製のリップLpが一体成形されており、当該リップLpがシールド22に常時摺接している。なお、シール24の外径24eは、環状の止め輪26によって外輪(回転輪)16に嵌め合わせて固定されている。
In this case, the
ところで、密封機構の密封性能は、シールリップがシール部材にスラスト方向でどれくらいのしめしろ量を持って摺接しているかどうかで決定される。上記の先行文献1(非特許文献1)では、リップLpとシールド22との間でスラスト方向に所定のしめしろ量を持つことで一定の密封性能を保つことができる。しかしながら、軸受を組み立てた状態において、シールリップとシール部材との摺接状態は軸受外部から直接計測することができないため、該密封機構がどれくらいのしめしろ量に設定されているかについて、軸受使用前に予め把握することができない。
By the way, the sealing performance of the sealing mechanism is determined by whether or not the seal lip is in sliding contact with the seal member in the thrust direction. In the above-mentioned prior art document 1 (Non-patent document 1), a certain sealing performance can be maintained by having a predetermined amount of interference in the thrust direction between the lip Lp and the
このため、例えばしめしろ力が弱すぎて密封性能が不十分であっても、それを事前に確認することができないため、そのまま使用されてしまう場合がある。そうなると、軸受内部へ異物(例えば、塵埃、水など)が容易に浸入したり、軸受外部へ潤滑剤(例えば、グリース、油)が容易に漏洩し、その結果、軸受が早期に劣化したり、或いは、長期に亘って一定の回転性能を維持することが困難になってしまう虞がある。また、例えばしめしろ力が強すぎても、それを事前に確認することができないため、そのまま使用されてしまう場合がある。そうなると、潤滑剤の搬送をサポートする圧縮エアの流れを止めてしまうことになり、その結果、軸受の潤滑性能を長期に亘って一定に維持することが困難になってしまう虞がある。このような場合、密封性能について信頼性の高い軸受を安定して提供することができない。 For this reason, for example, even if the interference force is too weak and the sealing performance is insufficient, it may be used as it is because it cannot be confirmed in advance. If this happens, foreign matter (e.g. dust, water, etc.) can easily enter the bearing, or lubricant (e.g. grease, oil) can easily leak outside the bearing, resulting in early deterioration of the bearing, Alternatively, it may be difficult to maintain a constant rotational performance over a long period of time. Further, for example, even if the interference force is too strong, it cannot be confirmed in advance, and may be used as it is. In this case, the flow of compressed air that supports the conveyance of the lubricant is stopped, and as a result, it may be difficult to maintain the lubrication performance of the bearing constant over a long period of time. In such a case, it is impossible to stably provide a highly reliable bearing with respect to sealing performance.
そこで、上述したような不具合を回避するために、例えばシール部材を固定する箇所の寸法やシール部材の各寸法、及び軸受のアキシアル内部すきまなどを測定し、その測定結果に基づいて、シールリップとシール部材との間のしめしろ量を算出する方策が考えられるが、そのために要する手間や時間がかかるため、軸受の製造効率が低下するとともに、軸受の製造コストが上昇してしまう。
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、軸受を組み立てた状態において、シールリップとシール部材との摺接状態を軸受外部から直接計測することが可能な密封性能について信頼性の高い転がり軸受を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such problems, and its purpose is to provide a seal capable of directly measuring the sliding contact state between the seal lip and the seal member from the outside of the bearing when the bearing is assembled. The object is to provide a rolling bearing with high reliability in terms of performance.
このような目的を達成するために、第1の発明は、非回転状態に維持された静止輪(例えば内輪)と、静止輪に対向して回転する回転輪(例えば外輪)と、静止輪と回転輪との間に転動自在に組み込まれた複数の転動体(例えば円筒ころ)と、静止輪と回転輪との間に区画される軸受内部を軸受外部から密封するための密封機構とを備えた転がり軸受であって、密封機構は、回転輪に固定された第1のシール部材と、該第1のシール部材にスラスト方向で対向して静止輪に固定された第2のシール部材とを有しており、第1のシール部材および第2のシール部材の少なくとも一方には、相手側のシール部材に向けて延設され、該相手側のシール部材に摺接する弾性部材製の環状のシールリップが設けられているとともに、第2のシール部材には、シールリップの摺接状態を軸受外部から直接計測するための計測用孔がスラスト方向に沿って貫通して形成されていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
第1の発明によれば、第2のシール部材に計測用孔が形成されているため、軸受を組み立てた状態において、シールリップとシール部材との摺接状態を軸受外部から直接計測することができる。これにより、軸受に組み込まれた密封機構がどれくらいのしめしろ量に設定されているかについて、軸受使用前に予め把握することが可能となり、その結果、密封性能について信頼性の高い軸受を安定して提供することができる。
In order to achieve such an object, the first invention includes a stationary wheel (for example, an inner ring) maintained in a non-rotating state, a rotating wheel (for example, an outer ring) that rotates opposite to the stationary wheel, and a stationary wheel, A plurality of rolling elements (for example, cylindrical rollers) that are rotatably integrated with the rotating wheel, and a sealing mechanism for sealing the inside of the bearing defined between the stationary wheel and the rotating wheel from the outside of the bearing. A rolling bearing provided with a first sealing member fixed to the rotating wheel, and a second sealing member fixed to the stationary wheel facing the first sealing member in the thrust direction. And at least one of the first seal member and the second seal member extends toward the mating seal member and is made of an elastic member that is in sliding contact with the mating seal member. A seal lip is provided and the second seal member Is that the measuring hole to measure directly the sliding contact state of the seal lip from the bearing outside is a rolling bearing, characterized in that it is formed through along the axial direction.
According to the first invention, since the measurement hole is formed in the second seal member, the sliding contact state between the seal lip and the seal member can be directly measured from the outside of the bearing in the assembled state of the bearing. it can. As a result, it is possible to know in advance the amount of interference that the sealing mechanism built into the bearing is set before using the bearing, and as a result, it is possible to stabilize a highly reliable bearing with respect to sealing performance. Can be provided.
第2の発明は、第1の発明において、第1のシール部材は、第2のシール部材よりも軸受内部方向に配設されており、環状のシールリップは、第1のシール部材の固定側方向に向けて傾斜していることを特徴とする転がり軸受としたことである。
第2の発明によれば、シールリップは、固定輪側に固定して備えられる第1のシール部材に外向きに傾斜して備えられるため、特に軸受外部からの異物や圧延油などの侵入を防止し得る。
また、このようなシールリップ形態とすることにより、軸受内圧がシールリップの剛性と軸受外圧の和よりも高くなれば、軸受内圧によりシールリップが開かれて潤滑油及びエアが排出される。従って、内輪や密封機構に回収孔や排気孔を設けなくとも、軸受内に供給される潤滑油の流れを作ることが出来るため、耐荷重性を低下させることなく軸受内部及びシールリップ領域での潤滑不良が防止できる。また、排気孔を設けないため、排気孔を介しての異物や圧延油などの侵入を防止し得ることができ、軸受の早期損傷に寄与し得る。
According to a second aspect, in the first aspect, the first seal member is disposed in the bearing inner direction with respect to the second seal member, and the annular seal lip is provided on the fixed side of the first seal member. The rolling bearing is characterized by being inclined toward the direction.
According to the second aspect of the invention, the seal lip is provided on the first seal member that is fixed and provided on the fixed ring side so as to incline outward, so that foreign matter, rolling oil, and the like can enter from the outside of the bearing. Can be prevented.
Further, by adopting such a seal lip configuration, if the bearing internal pressure becomes higher than the sum of the rigidity of the seal lip and the bearing external pressure, the seal lip is opened by the bearing internal pressure and the lubricating oil and air are discharged. Therefore, it is possible to create a flow of lubricating oil supplied into the bearing without providing a recovery hole or exhaust hole in the inner ring or the sealing mechanism. Lubrication failure can be prevented. In addition, since no exhaust hole is provided, it is possible to prevent foreign matter or rolling oil from entering through the exhaust hole, which can contribute to early damage of the bearing.
第3の発明は、第1の発明において、静止輪は、回転輪の内側に対向配置された内輪として構成されており、回転輪は、内輪の外側に対向配置された外輪として構成されていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
第3の発明によれば、内輪が回転を行わず、外輪が回転する外輪回転転がり軸受を構成することができる。
According to a third aspect, in the first aspect, the stationary wheel is configured as an inner ring disposed to face the inner side of the rotating wheel, and the rotating wheel is configured as an outer ring disposed to face the outer side of the inner ring. This is a rolling bearing characterized by this.
According to the third aspect of the invention, it is possible to configure an outer ring rotary rolling bearing in which the inner ring does not rotate and the outer ring rotates.
第4の発明は、第1の発明において、軸受内部に、潤滑油または潤滑油と圧縮エアを用いて潤滑が行われることを特徴とする転がり軸受としたことである。
第4の発明によれば、軸受内部が潤滑油供給状態となるが、特に内輪や密封機構に回収孔や排気孔を備えていないため、耐荷重性を低下することもなく、またシールリップの制約もない。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rolling bearing characterized in that in the first aspect of the invention, lubrication is performed inside the bearing using lubricating oil or lubricating oil and compressed air.
According to the fourth aspect of the invention, the inside of the bearing is in a lubricating oil supply state. However, since the inner ring and the sealing mechanism are not provided with a recovery hole or an exhaust hole, the load resistance is not deteriorated, and the seal lip is not provided. There are no restrictions.
第5の発明は、第1の発明において、鉄鋼材を圧延する多段式圧延機に用いられた転がり軸受であって、多段式圧延機は、鉄鋼材を圧延するための圧延ローラ群を備えており、転がり軸受は、圧延ローラ群のバッキングロール軸に組み付けられていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
第5の発明によれば、バッキングロール軸の軸受構造に適した密封機構を提供することが簡易かつ安価にできる。
5th invention is the rolling bearing used for the multistage rolling mill which rolls steel materials in 1st invention, Comprising: A multistage rolling mill is provided with the rolling roller group for rolling steel materials. The rolling bearing is a rolling bearing characterized by being assembled to a backing roll shaft of a group of rolling rollers.
According to the fifth aspect, it is possible to provide a sealing mechanism suitable for the bearing structure of the backing roll shaft in a simple and inexpensive manner.
本発明によれば、軸受を組み立てた状態において、シールリップとシール部材との摺接状態を軸受外部から直接計測することが可能な密封性能について信頼性の高い転がり軸受を実現することができる。 According to the present invention, in a state where the bearing is assembled, a rolling bearing with high reliability can be realized with respect to sealing performance capable of directly measuring the sliding contact state between the seal lip and the seal member from the outside of the bearing.
以下、本発明の一実施の形態に係る転がり軸受について添付図面を参照して説明する。
図1及び図2は実施例1、図3は実施例2、図4は実施例3、図5は実施例4、図6は実施例5をそれぞれ示す。
なお、それぞれの各実施例は、図7で示す多段式圧延機に用いた転がり軸受12(図8)の密封機構の改良であるため、以下では、改良部分の説明にとどめる。この場合、上述した図8に開示の転がり軸受12と同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を本実施の形態に用いた図面上に付すことで、その説明を省略する。すなわち、例えば本実施例の場合、軸受内部に供給する潤滑油の流れをサポートするために、図示しない潤滑油供給源から潤滑油供給孔54に潤滑油とともに圧縮エアが送られており、当該圧縮エアは、潤滑油と共に、潤滑油経路及び潤滑油供給孔54を通って軸受内部に供給された後、複列の転動体18相互間を通って密封機構に達する潤滑構成を採用している。
なお、圧縮エアなしで潤滑油のみ供給する場合も勿論本発明の範囲内である。
また、本実施例の転がり軸受では、潤滑油の回収孔は内輪14に設けられておらず、また圧縮エアの排出孔も密封機構に設けていない形態としている。
さらに、本実施例では、本発明の転がり軸受の一適用例として上述の通り図7に示した多段式圧延機を用いて説明するが、本発明の転がり軸受は、この多段式圧延機に限定して適用されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。また、本実施例では、内輪14を静止輪、外輪16を回転輪とし説明するが、内輪14を回転輪、外輪16を静止輪として適用する形態であっても本発明の範囲内である。
Hereinafter, a rolling bearing according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 show the first embodiment, FIG. 3 shows the second embodiment, FIG. 4 shows the third embodiment, FIG. 5 shows the fourth embodiment, and FIG.
Each of the embodiments is an improvement of the sealing mechanism of the rolling bearing 12 (FIG. 8) used in the multi-stage rolling mill shown in FIG. 7, and therefore only the improved part will be described below. In this case, with respect to the same configuration as the rolling
Of course, the case where only the lubricating oil is supplied without compressed air is also within the scope of the present invention.
In the rolling bearing of the present embodiment, the lubricating oil recovery hole is not provided in the
Furthermore, in this embodiment, as an application example of the rolling bearing of the present invention, the multi-stage rolling mill shown in FIG. 7 is used as described above, but the rolling bearing of the present invention is limited to this multi-stage rolling mill. However, the design can be changed within the scope of the present invention. In the present embodiment, the
図1及び図2に示す本実施例の密封機構は、回転輪としての外輪16に固定して備えられる第1のシール部材80と、静止輪としての内輪14に固定して備えられる第2のシール部材90とで構成されている。
The sealing mechanism of the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2 includes a
第1のシール部材80は、内輪14と非接触に設けられている円環状の芯金82と、該芯金82の軸受内方側の面部82aの全領域とともに、連続して外径82bを被覆する弾性部材84とで構成された円環部87を含むシールドで、外輪16の内径面に外径82b側を嵌め合わせて圧入し、軸受の軸方向で内方に配設されている。また、弾性部材84は、芯金82の内径よりも僅かに内輪14方向に突出して内輪14と非接触に備えられている。従って、芯金82の軸受外方側の面部82cは弾性部材84で被覆されておらず芯金82が露呈されている。
図中、86は第1のシール部材80を固定している止め輪である。
The
In the figure, 86 is a retaining ring for fixing the
第2のシール部材90は、内輪14の外径面に嵌め合わされている円筒部92aと、該円筒部92aから外輪16方向へと径方向に延設され、外輪16と非接触とした円板部92bとからなる断面視略L字形状の芯金92と、該芯金92の円筒部92aの外径面92cの全領域及び円板部92bの軸受内方側の面部92dの全領域とともに、連続して外径92eを被覆する弾性部材94とで構成された円環部96と、円板部92bの軸受内方側の面部92dを覆う弾性部材94の所定領域から一体に延設され、第1のシール部材80に摺接するシールリップ98で構成されている接触シールである(シールの形状からV型シールやY型シールとも言う。)。
そして、内輪14の外径面に円筒部92aの内径面を嵌め合わせて圧入し、第1のシール部材80の円環部87と対向させて軸受の軸方向で外方に配設されている。
The
Then, the inner diameter surface of the
シールリップ98は、円環部96を構成する弾性部材94における円板部92bの軸受内方側の面部92dを覆う弾性部材94の所定領域から、第1のシール部材80における芯金82の軸受外方側の面部82cに向けて傾斜状(外向きに傾斜状)に一体に延設され、外輪16の回転に伴って回転する第1のシール部材80に摺接して接触のシール領域を形成する環状のシールリップである。
詳しくは、本実施例によれば、円板部92bの内径と外径の間の径方向略中央位置から、肉厚の円筒状の分岐部98aを介して、該分岐部98aよりも薄肉で、第1のシール部材80の固定側である外径82b方向に向けて傾斜している断面視略V字形状を有した全体円すい状(大径D1側を第1のシール部材80方向に対向させた形状)のシールリップとしている。
シールリップ98の大きさ、配設位置、あるいは接触領域の大小は特に限定解釈されるものではなく、仕様に応じて本発明の範囲内で設計変更可能である。例えば、シールリップ98を大きく構成して剛性が弱くて長い構造とすることも可能である。
The
Specifically, according to the present embodiment, from the substantially central position in the radial direction between the inner diameter and the outer diameter of the
The size of the
また、本実施例の密封機構において、第2のシール部材90には、第1のシール部材80に対するシールリップ98の摺接状態を軸受外部から直接計測するための計測用孔Hsがスラスト方向に沿って貫通して形成されている。具体的には、該計測用孔Hsは、分岐部98aよりも外径92e側の領域において、円環部96(芯金92、弾性部材94)をスラスト方向に貫通して形成されている。
In the sealing mechanism of the present embodiment, the
以上、本実施例のように、第2のシール部材90に計測用孔Hsを貫通形成したことにより、軸受を組み立てた状態において、シールリップ98と第1のシール部材80との摺接状態を軸受外部から直接計測することができる。ここで計測方法の一例としては、予めシールリップ98のスラスト方向の自然長αと第2のシール部材90のスラスト方向の厚さβとを測定しておく。そして、軸受を組み立てた状態で計測用孔Hsの軸受外部端から第1のシール部材80までの長さγを測定し、(α+β)−γなる演算処理を実行することにより、シールリップ98と第1のシール部材80との間のしめしろ量を算出することができる。なお、長さγの測定では、計測用孔Hsから既存の測定装置の測定子を挿し入れて実測すれば良いが、その計測装置としては、多種多様ものが適用可能であるため、ここでは特に限定しない。
As described above, since the measurement hole Hs is formed through the
これにより、該密封機構がどれくらいのしめしろ量に設定されているかについて、軸受使用前に予め把握することができる。このため、従来のように例えばしめしろ力が弱すぎて密封性能が不十分であっても、それを事前に確認すること無く、そのまま使用されてしまうことは無い。これにより、軸受内部へ異物(例えば、塵埃、水など)が浸入したり、軸受外部へ潤滑剤(例えば、グリース、油)が漏洩することを防止することができる。この結果、軸受の早期の劣化を防止できるだけで無く、該軸受の回転性能を長期に亘って一定に維持することが可能となる。また、例えばしめしろ力が強すぎても、それを事前に確認すること無く、そのまま使用されてしまうことは無い。これにより、潤滑剤の搬送をサポートする圧縮エアの流れを最適な状態に維持することができる。この結果、軸受の潤滑性能を長期に亘って一定に維持することが可能となる。従って、密封性能について信頼性の高い軸受を安定して提供することができる。
更に、第2のシール部材90に計測用孔Hsを貫通形成するだけで、上記の効果を実現することができ、それに要する手間や時間もかからないため、軸受の製造効率を向上させることができるとともに、軸受の製造コストを大幅に低減することができる。
Thereby, it is possible to grasp in advance before use of the bearing how much the interference mechanism is set. For this reason, even if, for example, the interference force is too weak and the sealing performance is insufficient as in the prior art, it is not used as it is without confirming it in advance. As a result, it is possible to prevent foreign matters (for example, dust, water, etc.) from entering the inside of the bearing and lubricant (for example, grease, oil) to leak outside the bearing. As a result, not only can the early deterioration of the bearing be prevented, but also the rotational performance of the bearing can be maintained constant over a long period of time. For example, even if the interference force is too strong, it is not used as it is without confirming it in advance. Thereby, the flow of the compressed air that supports the conveyance of the lubricant can be maintained in an optimum state. As a result, the lubricating performance of the bearing can be kept constant over a long period of time. Therefore, it is possible to stably provide a highly reliable bearing with respect to sealing performance.
Furthermore, the above-mentioned effect can be realized only by penetrating and forming the measurement hole Hs in the
なお、上述した実施例において、計測用孔Hsの形状や大きさについて特に言及しなかったが、これらは計測用孔Hsに挿し入れる既存の測定器の形状や大きさに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しないが、例えば断面三角形や四角形或いは円形など各種の大きさの形状を適用することが可能である。 In the above-described embodiment, the shape and size of the measurement hole Hs are not particularly mentioned, but these are arbitrarily set according to the shape and size of an existing measuring instrument inserted into the measurement hole Hs. Therefore, although not particularly limited here, it is possible to apply various shapes such as a triangular shape, a square shape, or a circular shape.
また、本実施例のように構成されていることにより、密封機構は、特に軸受外部からの異物や圧延油などの侵入を防止し得る。
また、このような密封機構とすることにより、本実施例のように、潤滑油又は潤滑油と圧縮エアを用いて潤滑が行われる形式において、軸受内圧がシールリップ98の剛性と軸受外圧の和よりも高くなれば、軸受内圧によりシールリップ98が開かれて潤滑油及びエアが排出される。従って、内輪14や密封機構に回収孔や排気孔を設けなくとも、軸受内に供給される潤滑油の流れを作ることが出来るため、軸受内部及びシールリップ98領域での潤滑不良が防止される。また、排気孔を設けないため、排気孔を介しての異物や圧延油などの侵入を防止し得ることができ、軸受の早期損傷に寄与し得る。
本実施例によれば、外輪16とともに回転する第1のシール部材80に摺接して接触のシール領域を形成するシールリップ98が、内輪14に配設された第2のシール部材90に備えられているため、従来のように接触のシール領域を形成しているシールリップが遠心力により開いてシール性能を低下させてしまうという不具合も生じなくなる。
また、第2のシール部材90を一体に構成している弾性部材94の所定領域にシールリップ98を一体に備えているため、密封機構の組み込み工程も簡易であるとともに、軸受内部における密封機構の配設領域の省スペース化が可能となる。
また、本実施例によれば、軸受内部が潤滑油供給状態となるが、特に内輪14や密封機構に回収孔や排気孔を備えていないため、耐荷重性を低下することもなく、またシールリップ98の制約もない。すなわち、シールリップ98は、第1のシール部材80の芯金82の軸受外方側の面部82cであればどこに接触(摺接)してもよく、シールのリップ開き圧力の調整が容易である。
Further, by being configured as in the present embodiment, the sealing mechanism can particularly prevent intrusion of foreign matter, rolling oil, and the like from the outside of the bearing.
In addition, with such a sealing mechanism, the bearing internal pressure is the sum of the rigidity of the
According to the present embodiment, the
In addition, since the
Further, according to the present embodiment, the inside of the bearing is in a lubricating oil supply state. However, since the
図3は本発明の実施例2に係る転がり軸受を一部省略して示す概略断面図である。
本実施例は、上述した転がり軸受の密封機構(図8)において、第2のシール部材としてのシールド22に、該シールド22に対する第1のシール部材(シール24)から突出したシールリップLpの摺接状態を軸受外部から直接計測するための計測用孔Hsをスラスト方向に沿って貫通して形成した形式である。なお、他の構成は、図8の軸受構成と同一であるため、その説明は省略する。
また、本実施例の効果は、上述した実施例1と同様であるため、その説明は省略する。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a part of the rolling bearing according to the second embodiment of the present invention.
In this embodiment, in the above-described rolling bearing sealing mechanism (FIG. 8), the
Moreover, since the effect of a present Example is the same as that of Example 1 mentioned above, the description is abbreviate | omitted.
図4は本発明の実施例3に係る転がり軸受を一部省略して示す概略断面図である。
本実施例は、複列の円筒ころ間に浮き輪100を備えた実施の一形態で、密封機構に本発明の密封機構を適用するとともに、該密封機構において、第2のシール部材90に、第1のシール部材80に対するシールリップ98の摺接状態を軸受外部から直接計測するための計測用孔Hsをスラスト方向に沿って貫通して形成した形式である。
浮き輪100は、内輪つば14a,14aと外輪つば16aと連携してそれぞれの列の転動体(円筒ころ)18の軸方向の動きを制限するとともに、転動体(円筒ころ)18の斜行を防止する周知構成である。
その他の構成及び作用効果は実施例1と同様であるためその説明は省略する。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a part of the rolling bearing according to the third embodiment of the present invention.
The present embodiment is an embodiment in which a floating
The floating
Since other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
図5は本発明の実施例4に係る転がり軸受を一部省略して示す概略断面図である。
本実施例は、内輪14の外つば14aを別部品とした実施の一例に本発明の密封機構を適用するとともに、該密封機構において、第2のシール部材90に、第1のシール部材80に対するシールリップ98の摺接状態を軸受外部から直接計測するための計測用孔Hsをスラスト方向に沿って貫通して形成した形式である。
図5(a)は潤滑油供給孔54を内輪に設けた形式、図5(b)は内輪14,14間に間座102を備えるとともに、転動体(円筒ころ)18,18間に浮き輪100を備えた実施の一形態である。
その他の構成及び作用効果は実施例1と同様であるためその説明は省略する。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a part of the rolling bearing according to the fourth embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the sealing mechanism of the present invention is applied to an example in which the
5A shows a type in which the lubricating
Since other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
図6は本発明の実施例5に係る転がり軸受を一部省略して示す概略断面図である。
本実施例は、転動体18として複列の円すいころを組み込んだ複列の円錐ころ軸受に本発明の密封機構を適用するとともに、第2のシール部材90に、第1のシール部材80に対するシールリップ98の摺接状態を軸受外部から直接計測するための計測用孔Hsをスラスト方向に沿って貫通して形成した形式である。
その他の構成及び作用効果は実施例1と同様であるためその説明は省略する。
「変形例1」
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a partially omitted rolling bearing according to Embodiment 5 of the present invention.
In the present embodiment, the sealing mechanism of the present invention is applied to a double-row tapered roller bearing incorporating a double-row tapered roller as the rolling
Since other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
"Modification 1"
上述した各実施例では、シールリップ98,Lpを単一構成としているが、例えば第1のシール部材80における芯金82の軸受外方側の面部82cに接触する複数のリップを備える形態であっても本発明の範囲内である。また、その複数のリップは、本実施例のシールリップ98から分岐されている形式であっても、本実施例のシールリップ98とは別に弾性部材94の所定領域から突出させる形式であってもよいが、トルクがあまりに高くならないように留意する必要がある。
「変形例2」
In each of the above-described embodiments, the
"
上述した図1乃至図5に示す実施例1乃至4では、転動体18として、“円筒ころ”を例示し、図6に示す実施例5では、転動体18として、“円錐ころ”を示したが、“玉”などの他の転動体形態を適用しても同様の効果を得ることができる。更に、上述した各実施例では、転動体18を軸方向に2列に備えた軸受構造としたが、軸方向に1列、或いは、3列以上としても同様の効果を得ることができる。
「変形例3」
In Examples 1 to 4 shown in FIGS. 1 to 5 described above, a “cylindrical roller” is illustrated as the rolling
“Modification 3”
軸受潤滑油中には金属の切粉や削り屑、バリ及び摩耗粉などの異物が混入されていることがあり、これら異物が軌道輪や転動体に損傷を与え、軸受寿命の大幅な低下を招くことがある。内外輪14,16及び転動体18の材質としては、例えば従来と同様に合金鋼などの鋼材で形成することができるが、内輪14は軸10とともに回転を伴わない形式であるため、外輪16に負荷するラジアル荷重に対して内輪14に負荷する荷重は常に同じ位相に負荷する。そのため、内輪14は外輪16や転動体18と比して早期に疲れ寿命となる。すなわち、異物による損傷を受けて寿命が低下し易いという問題もある。
従って、特に静止輪としての内輪は以下の構成とするのが好ましい。
すなわち、例えばその一例を説明すると、主として炭素(C);0.1〜1.2重量%、クロム(Cr);1〜3重量%を含有し、さらにモリブデン(Mo)を2.0重量%以下添加してなる合金鋼からなり、浸炭又は浸炭窒化処理して表面層(転がり表面層ともいう。)を形成し、その表面層の残留オーステナイト量(γR vol%)が20〜45vol%、微細炭化物又は炭窒化物の平均粒径が2.3μm以下とする。
また、微細炭化物又は炭窒化物の平均粒径は、例えば0.5〜1.5μmとするのが好ましい。
また、表面層の表面硬さ(Hv)は、前記残留オーステナイト量(γR vol%)に対し、−4.7×(γR vol%)+920≦Hv≦−4.7×(γR vol%)+1020の範囲にあるのが好ましい。
さらに、前記モリブデン(Mo)の含有量は、クロム(Cr)含有量の1/3以上とするのが好ましい。
このように内輪14を構成することにより、内輪14の寿命を長くし得るとの効果が得られる。
「変形例4」
Foreign materials such as metal chips, shavings, burrs, and wear powder may be mixed in the bearing lubricant, and these foreign materials may damage the races and rolling elements, resulting in a significant decrease in bearing life. You may be invited. The inner and
Therefore, the inner ring as a stationary ring is preferably configured as follows.
That is, for example, for example, an alloy mainly containing carbon (C); 0.1 to 1.2% by weight, chromium (Cr); 1 to 3% by weight, and further containing 2.0% by weight or less of molybdenum (Mo). Made of steel, carburized or carbonitrided to form a surface layer (also called rolling surface layer), the amount of retained austenite (γR vol%) of the surface layer is 20 to 45 vol%, fine carbide or carbonitride The average particle size is 2.3 μm or less.
Moreover, it is preferable that the average particle diameter of a fine carbide | carbonized_material or a carbonitride shall be 0.5-1.5 micrometers, for example.
The surface hardness (Hv) of the surface layer is in the range of −4.7 × (γR vol%) + 920 ≦ Hv ≦ −4.7 × (γR vol%) + 1020 with respect to the amount of retained austenite (γR vol%). Is preferred.
Further, the molybdenum (Mo) content is preferably 1/3 or more of the chromium (Cr) content.
By configuring the
“
また、本実施例では、第2のシール部材90における芯金92の円板部92bをフラット形状としているが、円周方向に連続する凹部と凸部(図示省略)が、軸中心を同一とする同心円に配されることにより側面視波形状に構成することも可能で、本発明の範囲内である。このように構成することにより、芯金92の強度が向上し、内輪14に圧入して嵌め込む際の変形を防止し得る。従って、芯金92の変形によりシールリップ98が第1のシール部材80に強く当たりすぎたり、あるいはシールリップ98が第1のシール部材80に当たらず接触のシール領域が形成されないという不具合を防止することができる。これにより、潤滑不良や異物混入による軸受の早期焼付け防止が図れ、軸受の寿命を向上することが可能となる。
また、この凹凸構造は、それぞれの凹部と凸部が円状に構成されておらず、蛇行している形態であってもよい。また、凹部と凸部はそれぞれ大きさ(深さ・高さ及び幅など)を異にする形態であってもよい。さらに、凹部と凸部は断続的に設けられているものであってもよい。
「変形例5」
Further, in this embodiment, the
Moreover, this uneven | corrugated structure may be the form which each concave part and convex part are not comprised circularly but meandered. Further, the concave portion and the convex portion may have different sizes (depth, height, width, etc.). Furthermore, the concave portion and the convex portion may be provided intermittently.
"Modification 5"
また、上述した各実施例の図面では、第2のシール部材を穿孔して形成した計測用孔Hsを示したが、測定装置の測定子を挿し入れて第1のシール部材に接触して測定可能であれば、第2のシール部材を一部切り欠いて計測用孔Hsを形成しても良い。 Further, in the drawings of the above-described embodiments, the measurement hole Hs formed by drilling the second seal member is shown, but the measurement is performed by inserting the probe of the measuring device into contact with the first seal member. If possible, the second sealing member may be partially cut away to form the measurement hole Hs.
14 内輪(静止輪)
16 外輪(回転輪)
18 転動体
80 第1のシール部材
82 芯金
84 弾性部材
87 円環部
90 第2のシール部材
92 芯金
94 弾性部材
96 円環部
98 シールリップ
Hs 計測用孔
14 Inner ring (stationary wheel)
16 Outer ring (rotating wheel)
18
Claims (5)
密封機構は、回転輪に固定された第1のシール部材と、該第1のシール部材にスラスト方向で対向して静止輪に固定された第2のシール部材とを有しており、
第1のシール部材および第2のシール部材の少なくとも一方には、相手側のシール部材に向けて延設され、該相手側のシール部材に摺接する弾性部材製の環状のシールリップが設けられているとともに、
第2のシール部材には、シールリップの摺接状態を軸受外部から直接計測するための計測用孔がスラスト方向に沿って貫通して形成されていることを特徴とする転がり軸受。 A stationary wheel maintained in a non-rotating state, a rotating wheel that rotates opposite to the stationary wheel, a plurality of rolling elements that are rotatably incorporated between the stationary wheel and the rotating wheel, and a stationary wheel and a rotating wheel A rolling bearing provided with a sealing mechanism for sealing the inside of the bearing partitioned from the outside of the bearing,
The sealing mechanism includes a first seal member fixed to the rotating wheel, and a second seal member fixed to the stationary wheel so as to face the first seal member in the thrust direction.
At least one of the first seal member and the second seal member is provided with an annular seal lip made of an elastic member extending toward the mating seal member and in sliding contact with the mating seal member. And
A rolling bearing characterized in that a measurement hole for directly measuring the sliding contact state of the seal lip from the outside of the bearing is formed through the second seal member along the thrust direction.
環状のシールリップは、第1のシール部材の固定側方向に向けて傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受。 The first seal member is disposed in the bearing inner direction than the second seal member,
The rolling bearing according to claim 1, wherein the annular seal lip is inclined toward a fixed side direction of the first seal member.
多段式圧延機は、鉄鋼材を圧延するための圧延ローラ群を備えており、転がり軸受は、圧延ローラ群のバッキングロール軸に組み付けられていることを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受。 A rolling bearing used in a multi-stage rolling mill for rolling steel materials,
The rolling bearing according to claim 1, wherein the multi-stage rolling mill includes a rolling roller group for rolling the steel material, and the rolling bearing is assembled to a backing roll shaft of the rolling roller group. .
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2007
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