JP3628253B2 - 圧延機のロールネック用軸受の密封装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧延機のロールネック用軸受の密封装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の圧延機においては、圧延精度の向上のために多量の冷却水が使用される。また、圧延荷重や圧延トルクを低減するために、圧延ロールと被加工材料との間に潤滑油(圧延油)が使用される。これらの冷却水や圧延油が圧延ロールのロールネック用軸受の内部に侵入すると、軸受寿命を大幅に短縮させ、かつ、振動の原因となって圧延精度を劣化させる。
【0003】
そこで、従来、図3に示すような、圧延機のロールネック用軸受の密封装置が提案されている(特開平11−254010号)。
【0004】
圧延機のロールネック用軸受は、軸方向に隣接して配置された2つの内輪51,52と外輪53,円すいころ55,56および保持器54を備える。この2つの内輪51と52は、その軸方向の端面51A,52Aを突き合せるように配置され、その軸方向の端部51B,52Bが小径になっている。したがって、この小径の端部51B,52Bの周りには環状段部57が形成される。
【0005】
密封装置100は、上記環状段部57に配置される。この密封装置100は、鍔付の環状の芯金101と環状の弾性シール部材102からなる。この弾性シール部材102は、内輪51,52の小径端部51B,52Bの周面に摺接するように径方向内方に突き出した先細の2つの径方向突起103,105を有する。また、このシール部材102は、段部57の軸方向両端をなす内輪51,52の大径の環状端面51C,52Cに摺接するように、軸方向の両側に突き出している2つの軸方向突起106,107を有する。
【0006】
この密封装置100によれば、内輪51と52の内径側にルーズフィットされたロールネック(図示せず)から、突き合わせた端面51Aと52Aの間を通って水や油が侵入してくると、その水や油を、弾性シール部材102の2つの径方向突起103,105と2つの軸方向突起106,107とによって、阻止して、軸受内部に侵入することを防ぐ。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記密封装置によれば、径方向突起103,105と軸方向突起106,107とを備えた2重構造のシール部材でもって、シール性を高めているが、さらなるシール性能の向上が求められている。
【0008】
そこで、この発明の目的は、より一層シール性能を高めた圧延機のロールネック用軸受の密封装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の圧延機のロールネック用軸受の密封装置は、複数個の外輪と少なくとも2個の内輪とを備え、隣接する上記2個の内輪が、その軸方向端面同士を突き合わせるように配置され、上記2個の内輪は、その軸方向小径端部の周りに環状段部が形成されている圧延機のロールネック用軸受の密封装置において、
上記環状段部に、弾性シール部材が配置され、
上記弾性シール部材は、上記内輪の軸方向小径端部の周面に摺接する径方向突起と、上記軸方向小径端部に隣接する上記環状段部の環状大径端面に摺接する軸方向突起とを有し、
上記軸方向突起は、回転中心軸を通って径方向に延在する平面で切断した断面形状が、径方向外方から内方への流れよりも、径方向内方から外方への流れを阻止する非対称の形状であることを特徴としている。
【0010】
この請求項1の圧延機のロールネック用軸受の密封装置では、弾性シール部材の軸方向突起が、径方向外方から内方への流れよりも、径方向内方から外方への流れを阻止する非対称の形状であるので、上記内輪の環状大径端面の内径側から外径側へ向かって侵入しようとする水や油を、効果的に阻止できる。したがって、この密封装置によれば、圧延機のロールネック用軸受のシール性能を高めることができる。
【0011】
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の圧延機のロールネック用軸受の密封装置において、
上記軸方向突起は、回転中心軸を通って径方向に延在する平面で切断した断面形状が略直角三角形状でその直角を挟む2辺のうちの1辺が径方向内周面側であり、斜辺が環状大径端面側にあることを特徴としている。
【0012】
この密封装置によれば、弾性シール部材の軸方向突起が、断面直角三角形状に軸方向に突き出していて、その直角を挟む2辺のうちの1辺が径方向内周面をなしている。つまり、上記軸方向突起のテーパ状斜面が径方向内方に向かって拡径している。これにより、上記軸方向突起は、その径方向内周面でもって、上記内輪の環状大径端面の内径側から外径側へ向かって侵入しようとする水や油を、効果的に阻止できる。さらに、軸方向突起が断面三角形状になっているので、弾性シール部材の製作が容易である。また、この弾性シール部材が、上記環状段部に配置されたときに、軸方向突起の斜辺で環状大径端面に密着するから、先端部が損傷し難くなる。したがって、この密封装置によれば、圧延機のロールネック用軸受のシール性能をより一層高めることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0014】
図1に、この発明の圧延機のロールネック用軸受の密封装置の構造を示す。この密封装置10は、環状の芯金1とその内側に接着された弾性シール部材2とからなる。なお、図1では、芯金1は軸方向の一端側で屈曲しているが両端で屈曲していてもよい。この屈曲で芯金1の強度を高めている。
【0015】
圧延機のロールネック用軸受は、2つの内輪3,5と外輪6と、内輪3,5と外輪6との間に配置された円すいころ7,8および保持器11を備えている。内輪3と5は、その軸方向の端面3Aと5Aとがつき合わさるように配置され、その内周面には、圧延機のロールネック(図示せず)がルーズフィットされている。また、この内輪3と5は、その軸方向の端部3Bと5Bが、環状段部15を形成するように、小径になっていて、内輪3と5の環状大径端面3Cと5Cが上記環状段部15の軸方向の両端面をなしている。
【0016】
この密封装置10の弾性シール部材2は、その内周面に2つの径方向突起21と22を有し、この2つの径方向突起21と22は、径方向内方に向かって先細になっていて、上記内輪3と5の小径端部3Bと5Bの周面に摺接している。また、この弾性シール部材2は、その軸方向の両端で軸方向外方に突き出している2つの軸方向突起23と25を有し、この2つの軸方向突起23と25は、内輪3と5の環状大径端面3Cと5Cに摺接している。
【0017】
この2つの軸方向突起23と25は、図1に一点鎖線で示すように、非圧接時には、回転中心軸を通って径方向に延在する平面で切断した断面形状が直角三角形状でその直角を挟む2辺のうちの1辺33Aと35Aが径方向内周面23Aと25Aをなしている。
【0018】
上記構成の密封装置によれば、弾性シール部材2の2つの径方向突起21,22と2つの軸方向突起23,25との2重のシール構造でもって、内輪3と5の端面3Aと5Aとの突き合わせ面の径方向内方から侵入してくる水や油を阻止する。
【0019】
この実施形態では、上記2重シール構造において、上記2つの軸方向突起23,25は、断面直角三角形状に軸方向に突き出していて、その直角を挟む2辺のうちの1辺33Aと35Aが径方向内周面23Aと25Aをなしている。つまり、上記軸方向突起23,25のテーパ状斜面23Bと25Bが径方向内方に向かって拡径し、径方向内周面23A,25Aは内輪3,5の環状大径端面3C,5Cに対して直角である。これにより、上記軸方向突起23,25は、環状大径端面3C,5Cに対する軸方向の締め代を大きくできると同時に、端面3C,5Cに対して直角の径方向内周面23A,25Aでもって、内輪3,5の環状大径端面3Cと5Cの内径側から外径側へ向かって侵入しようとする水や油を、効果的に阻止できる。さらに、軸方向突起23,25が断面三角形状になっているので、弾性シール部材2の製作が容易である。また、この弾性シール部材2が、上記環状段部15に配置されたときに、軸方向突起23,25の斜辺23Bと25Bで環状大径端面3Cと5Cに密着するから、先端部が損傷し難くなる。したがって、この密封装置によれば、圧延機のロールネック用軸受のシール性能をより一層高めることができる。
【0020】
また、上記軸方向突起23,25は、上記のようなテーパ状斜面23B,25Bと端面3C,5Cに対して直角な内周面23A,25Aを有しているから、突起23,25と端面3C,5Cとの当たり位置を段部15において、できる限り径方向内方へ位置させることができる。これにより、端面3C,5Cに対する軸方向突起23,25の接触幅の増大を図れ、シール性向上を図れると共に、段部15の径方向寸法の縮小を図れ、ひいては、ころ径の増大を図れ、軸受容量の向上を図れる。
【0021】
尚、弾性シール部材2は、軸方向突起23,25に替えて、図2(A)に一点鎖線で端面3Cに圧接していないときの形状を示す軸方向突起40を備えてもよい。この突起40は、幾分凹状に湾曲している傾斜面40Bと湾曲した内周面40Aとが鋭角を挟む三角形状の断面を有し、径方向外方から内方への流れよりも、径方向内方から外方への流れを阻止する非対称形状になっている。また、図2(B)に一点鎖線で端面5Cに圧接していないときの形状を示す軸方向突起44であってもよい。この軸方向突起44は、幾分凸状に湾曲している傾斜面44Bと幾分凹状に湾曲した内周面44Aとが鋭角を挟む三角形状の断面を有し、径方向外方から内方への流れよりも、径方向内方から外方への流れを阻止する非対称形状になっている。
また、本実施形態では、上記径方向突起,軸方向突起ともに、2個ずつ有しているが、2個ずつでなくてもかまわない。また、左右で突起の数が異なっていても構わない。これらの突起の個数は、要求される内輪形状やシール性能,シールの加工性などに応じて最適に設定される。
【0022】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項1の圧延機のロールネック用軸受の密封装置では、2個の内輪の軸方向端部の周りに形成された環状段部に、弾性シール部材が配置され、弾性シール部材の軸方向突起が、径方向外方から内方への流れよりも、径方向内方から外方への流れを阻止する非対称の形状であるので、上記内輪の環状大径端面の内径側から外径側へ向かって侵入しようとする水や油を、効果的に阻止できる。したがって、この密封装置によれば、圧延機のロールネック用軸受のシール性能を高めることができる。
【0023】
また、請求項2の発明の圧延機のロールネック用軸受の密封装置は、上記弾性シール部材は、その軸方向突起が、断面直角三角形状に軸方向に突き出していて、その直角を挟む2辺のうちの1辺が径方向内周面をなしている。つまり、上記軸方向突起のテーパ状斜面が径方向内方に向かって拡径している。これにより、上記軸方向突起は、その径方向内周面でもって、上記内輪の環状大径端面の内径側から外径側へ向かって侵入しようとする水や油を、効果的に阻止できる。さらに、軸方向突起が断面三角形状になっているので、弾性シール部材の製作が容易である。また、この弾性シール部材が、上記環状段部に配置されたときに、軸方向突起の斜辺で環状大径端面に密着するから、先端部が損傷し難くなる。したがって、この密封装置によれば、圧延機のロールネック用軸受のシール性能をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の圧延機のロールネック用軸受の密封装置の実施形態の断面図である。
【図2】図2(A)は上記実施形態の弾性シール部材の軸方向突起の変形例を示す部分断面図であり、図2(B)は軸方向突起の他の変形例を示す断面図である。
【図3】従来のロールネック用軸受の密封装置の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
1…芯金、2…弾性シール部材、3,5…内輪、3A,5A…軸方向端面、
3B,5B…小径端部、3C,5C…環状大径端面、6…外輪、
7,8…円すいころ、10…密封装置、11…保持器、15…段部、
21,22…径方向突起、23,25,40,44…軸方向突起、
23A,25A…径方向内周面、33A,35A…一辺。
Claims (2)
- 複数個の外輪と少なくとも2個の内輪とを備え、隣接する上記2個の内輪が、その軸方向端面同士を突き合わせるように配置され、上記2個の内輪は、その軸方向小径端部の周りに環状段部が形成されている圧延機のロールネック用軸受の密封装置において、
上記環状段部に、弾性シール部材が配置され、
上記弾性シール部材は、上記内輪の軸方向小径端部の周面に摺接する径方向突起と、上記軸方向小径端部に隣接する上記環状段部の環状大径端面に摺接する軸方向突起とを有し、
上記軸方向突起は、回転中心軸を通って径方向に延在する平面で切断した断面形状が、径方向外方から内方への流れよりも、径方向内方から外方への流れを阻止する非対称の形状であることを特徴とする圧延機のロールネック用軸受の密封装置。 - 請求項1に記載の圧延機のロールネック用軸受の密封装置において、
上記軸方向突起は、回転中心軸を通って径方向に延在する平面で切断した断面形状が略直角三角形状でその直角を挟む2辺のうちの1辺が径方向内周面側であり、斜辺が環状大径端面側にあることを特徴とする圧延機のロールネック用軸受の密封装置。
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