JP4967917B2 - ころ軸受及びころ軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、ころ軸受及びころ軸受装置に関する。

従来、連続鋳造機の鋳片搬送経路を構成する駆動又は無駆動ロールを支持する自由側の軸受として、例えば、図５に示すように、内輪１０４と、この内輪１０４の全周面に亘って複数配設され、その内輪軌道面１０４ａを転動する円筒状のころ１０６と、内周側にある外輪軌道面１０５ａで前記ころ１０６を転動自在に保持し、この外輪軌道面１０５ａの端部につば部１０５ｃを設けてその内側面をころ１０６の端面１０６ａが摺接するつば面１０５ｂとして構成し、外周面１０５ｄが凸状の球面の一部を形成する外輪１０５と、この外輪１０５の外周側に係合され、前記外周面１０５ｄに対応する凹状の球面の一部からなる内周面１１３ａを有する調心輪１１３とを備えた調心輪付きの円筒ころ軸受１１２が用いられている（特許文献１参照）。

この調心輪付きの円筒ころ軸受１１２では、調心輪１１３の外周中央部に全周溝１１５が設けられているとともに、この全周溝１１５と調心輪１１３の内周面１１３ａとを貫通する潤滑剤供給孔１１４が設けられている。さらに、外輪１０５の外周面１０５ｄと外輪軌道面１０５ａとを貫通する貫通孔１１０が形成されているとともに、２つの孔１１４，１１０を繋ぐために外輪１０５の外周面１０５ｄの周方向全周に油溝１０９が設けられている。そして、調心輪１１３の全周溝１１５から潤滑剤を供給することにより、潤滑剤供給孔１１４、油溝１０９及び貫通孔１１０を経て潤滑剤は外輪軌道面１０５ａに導かれる。これにより、外輪軌道面１０５ａを潤滑することができる。

特開平１１−１８２５４２号公報

しかしながら、上記のような円筒ころ軸受１１２は、熱によるロールの軸方向への伸びを吸収するためにころ１０６が内輪軌道面１０４ａに対して軸方向に移動する際、ころ１０６の端面１０６ａとつば面１０５ｂとが強く摺接する。ころ１０６の端面１０６ａとつば面１０５ｂとの摺接部に供給される潤滑剤は、貫通孔１１０を経て供給されるため、潤滑剤供給量が制御しにくい。このため、ころ１０６の端面１０６ａとつば面１０５ｂとの潤滑部の潤滑性を向上させ、この円筒ころ軸受１１２の回転を円滑にすることが望まれていた。さらに、上記のような円筒ころ軸受１１２を連続鋳造機の鋳片搬送経路を構成する駆動又は無駆動ロールを支持する固定側の軸受として用いるために、図６に示すように内輪１２４の軌道面１２４ａの軸方向一方側につば部１２４ｃを形成し、内輪１２４の軌道面１２４ａの軸方向他方側につば輪１２７を取り付けた円筒ころ軸受１３２では、スラスト荷重をころ１０６の軸方向他方側の端面１０６ａを外輪１０５の軸方向他方側のつば部１０５ｃのつば面１０５ｂと接触させ、かつころ１０６の軸方向一方側の端面１０６ａを内輪１２４のつば部１２４ｃのつば面１２４ｂと接触させる、あるいは、ころ１０６の軸方向一方側の端面１０６ａを外輪１０５の軸方向一方側のつば部１０５ｃのつば面１０５ｂと接触させ、かつころ１０６の軸方向他方側の端面１０６ａをつば輪１２７のつば面１２７ｂと接触させることによって受けているため、極低速となる連続鋳造機の使用条件下では外輪１０５のつば面１０５ｂところ１０６の端面１０６ａとの摺接部及び内輪１２４のつば面１２４ｂ及びつば輪１２７のつば面１２７ｂところ１０６の端面１０６ａとの摺接部の潤滑が不足しがちとなり、つば面１０５ｂ，１２４ｂ，１２７ｂに損傷（かじり、摩耗等）が発生することがあった。つば面１０５ｂ，１２４ｂ，１２７ｂに損傷が発生すると、摩耗粉が軌道面１２４ａ，１０５ａに噛み込み、面荒れや圧痕を誘発し、軸受が損傷することから、つば面１０５ｂ，１２４ｂ，１２７ｂの損傷を防ぐために外輪１０５のつば面１０５ｂところ１０６の端面１０６ａとの摺接部及び内輪１２４のつば面１２４ｂ及びつば輪１２７のつば面１２７ｂところ１０６の端面１０６ａとの摺接部の潤滑性を向上させることが望まれていた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、つば面ところの端面との摺接部の潤滑性を向上させることによりつば面の損傷を防ぐことができるころ軸受及びころ軸受装置を提供することを目的としている。

本発明のころ軸受装置は、外周に内輪軌道面を有する内輪と、内周に外輪軌道面とこの外輪軌道面の端部に形成されたつば面とを有する外輪と、端面が前記つば面と摺接しつつ前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間を転動するころとを備えたころ軸受と、このころ軸受が内嵌される内周面を有するハウジングとを備えたころ軸受装置において、前記ハウジングは、外部から供給される潤滑剤を当該ハウジングの内周側に導く潤滑剤供給孔を有し、前記ハウジングの内周又は前記外輪の外周に、前記潤滑剤供給孔を通して当該ハウジングの内周側に導かれた潤滑剤を当該内周の周方向へ導く環状の油溝が形成され、前記外輪は、前記油溝と前記外輪軌道面とを貫通する第１の貫通孔からなり、前記油溝に導かれた潤滑剤を前記外輪軌道面に導くための第１油路と、前記外輪の外周面と前記外輪軌道面の端部とを貫通する第２の貫通孔と、前記外輪の外周面に軸方向に延びるように形成され、前記第２の貫通孔と前記油溝とを連通させる溝部とで構成され、前記油溝に導かれた潤滑剤を前記つば面と前記ころの端面との摺接部に導く第２油路とを有し、前記第１の貫通孔は、その孔径が前記油溝の幅寸法よりも小さい値とされかつ、前記油溝の軸方向ほぼ中央に開口していることを特徴としている。
また、前記潤滑剤供給孔の孔径が、前記第１油路の孔径よりも大きくてもよい。

このころ軸受装置によれば、潤滑剤供給孔の内周側開口部の孔径を、第１油路の外周側開口部の孔径よりも大きくしているので、ハウジングの潤滑剤供給孔を通してハウジングの内周側に導かれる潤滑剤の量よりも第１油路に流れ込む潤滑剤の量を少なくすることができる。これにより、油溝から第２油路の溝部に潤滑剤が流れ込み易くなって、潤滑剤が外輪のつば面ところの端面との摺接部に供給され易くなる。その結果、つば面ところの端面との摺接部の潤滑性が向上することから、つば面に損傷が発生するのを防ぐことができる。

また、本発明のころ軸受は、外周に内輪軌道面を有する内輪と、内周に外輪軌道面とこの外輪軌道面の端部に形成されたつば面とを有し、外周面が球面の一部からなる外輪と、端面が前記つば面と摺接しつつ前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間を転動するころと、前記外輪の外周面に揺動可能に嵌め合わされる球面の一部からなる内周面を有する調心輪とを備えたころ軸受において、前記調心輪は、その外周面と内周面とを貫通し、外部から供給される潤滑剤を当該調心輪の内周側に導く油孔を有し、前記調心輪の内周又は前記外輪の外周に、前記油孔を通して当該調心輪の内周側に導かれた潤滑剤を当該内周の周方向へ導く環状の油溝が形成され、前記外輪は、前記油溝と前記外輪軌道面とを貫通する第１の貫通孔からなり、前記油溝に導かれた潤滑剤を前記外輪軌道面に導くための第１油路と、前記外輪の外周面と前記外輪軌道面の端部とを貫通する第２の貫通孔と、前記外輪の外周面に軸方向に延びるように形成され、前記第２の貫通孔と前記油溝とを連通させる溝部とで構成され、前記油溝に導かれた潤滑剤を前記つば面と前記ころの端面との摺接部に導く第２油路とを有し、前記第１の貫通孔は、その孔径が前記油溝の幅寸法よりも小さい値とされかつ、前記油溝の軸方向ほぼ中央に開口していることを特徴としている。
また、前記油孔の孔径が、前記第１油路の孔径よりも大きくてもよい。

この調心輪付きのころ軸受によれば、調心輪の油孔の内周側開口部の孔径を、第１油路の外周側開口部の孔径よりも大きくしているので、調心輪の油孔を通して調心輪の内周側に導かれる潤滑剤の量よりも第１油路に流れ込む潤滑剤の量を少なくすることができる。これにより、油溝から第２油路の溝部に潤滑剤が流れ込み易くなって、潤滑剤が外輪のつば面ところの端面との摺接部に供給され易くなる。その結果、つば面ところの端面との摺接部の潤滑性が向上することから、つば面に損傷が発生するのを防ぐことができる。

本発明のころ軸受及びころ軸受装置によれば、つば面ところの端面との摺接部の潤滑性を向上させることによりつば面の損傷を防ぐことができる。この結果、軸受寿命を伸ばすことができる。

以下、本発明の実施形態を、添付した図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るころ軸受装置の概略断面図である。図１におけるころ軸受装置１は、ハウジング２と、このハウジング２の内周面２ａに固定されたころ軸受３とを備えている。ころ軸受３は、内輪４と、外輪５と、これらの間に配置されたころ６とを有している。

ハウジング２には、外部から供給される潤滑剤を当該ハウジング２の内周側に導く潤滑剤供給孔７が形成されている。潤滑剤供給孔７は、ハウジング２の外周面２ｂと内周面２ａとを貫通するものであり、ハウジング２の周方向に１箇所設けられている。

ころ軸受３の内輪４は、外周に形成された内輪軌道面４ａと、この内輪軌道面４ａの軸方向一端部に径方向外向きに突出形成され、ころ６の一方の端面に当接するつば面４ｂを有するつば部４ｃとを備えている。また、内輪軌道面４ａの軸方向他端部には、ころ６の他方の端面に当接するつば面８ａを有するつば輪８が設けられている。
外輪５は、内周に形成された外輪軌道面５ａと、この外輪軌道面５ａの軸方向端部に径方向内向きに突出形成され、ころ６の端面６ａに当接するつば面５ｂを有するつば部５ｃとを備えている。
ころ６は、両端面６ａが外輪５のつば面５ｂと摺接しつつ内輪軌道面４ａと外輪軌道面５ａとの間を転動する円筒ころである。
ここで、内輪４の内輪軌道面４ａ及びつば面４ｂ、外輪５の外輪軌道面５ａ及びつば面５ｂ、並びにころ６の両端面６ａは、いずれも研磨仕上げされている。

図２は、外輪５の要部欠截斜視図であり、図３は、外輪５の側面図である。図２に示すように、外輪５の外周面５ｄには、潤滑剤供給孔７を通してハウジング２の内周側に導かれた潤滑剤を当該内周の周方向へ導く油溝９が形成されている。この油溝９は、外輪５の外周面５ｄの周方向の全周に亘って形成されている。そして、外輪５には、油溝９に導かれた潤滑剤を外輪軌道面５ａに導くための第１油路１０が形成されている。この第１油路１０は、油溝９と外輪軌道面５ａとを貫通する貫通孔からなる。このように、外輪５の外周に油溝９が形成されていることにより、潤滑剤供給孔７と第１油路１０との円周上の位置が一致しない場合であっても第１油路１０に安定して潤滑剤を供給することができる。

また外輪５には、その外周面５ｄと外輪軌道面５ａの端部とを貫通する貫通孔１１ａと、外輪５の外周面５ｄに形成され、貫通孔１１ａと第１油路１０及び油溝９とを連通させる溝部１１ｂとで構成される第２油路１１が形成されている。第１油路１０及び第２油路１１は、図３に示すように、それぞれ周方向に等間隔で複数箇所に設けられている。なお、第１油路１０及び第２油路１１の貫通孔１１ａは、外輪５の径方向で且つ軸受の中心軸に対して略垂直に貫通形成されている。また、溝部１１ｂは、図２及び図３に示すように、油溝９と交差するように軸方向に延びる、油溝９と連続した溝として形成されている。この第２油路１１により、油溝９に導かれた潤滑剤がつば面５ｂところ６の端面６ａとの摺接部に導かれる。

そして、図１に示すように潤滑剤供給孔７の内周側開口部の孔径φａを第１油路１０の外周側開口部の孔径φｂよりも大きくしている（φａ＞φｂ）。これにより、ハウジング２の潤滑剤供給孔７を通してハウジング２の内周側に導かれる潤滑剤の量よりも第１油路１０に流れ込む潤滑剤の量を少なくすることができるので、潤滑剤が油溝９から第２油路１１の溝部１１ｂに流れ込み易くなって、潤滑剤が外輪５のつば部５ｃに供給され易くなる。

すなわち、外部からハウジング２の潤滑剤供給孔７に供給された潤滑剤は、潤滑剤供給孔７を通してハウジング２の内周側に導かれるが、潤滑剤供給孔７の孔径φａを第１油路１０の孔径φｂよりも大きくしているために、潤滑剤が油溝９から第１油路１０を経て外輪軌道面５ａに供給されるだけでなく、第２油路１１の溝部１１ｂへも導かれ、この溝部１１ｂに導かれた潤滑剤が、貫通孔１１ａを通ってつば面５ｂところ６の端面６ａとの摺接部にも供給される。よって、潤滑剤を軌道面４ａ，５ａだけでなくつば面５ｂところ６の端面６ａとの摺接部に確実に供給することができる。これにより、つば面５ｂところ６の端面６ａとの摺接部の潤滑性が向上するため、つば面５ｂに損傷が発生するのを防ぐことができる。この結果、軸受寿命を伸ばすことができる。

図４は、本発明の第２の実施形態に係るころ軸受の概略断面図である。図４に示すころ軸受は、外輪５の外周面５ｄが球面の一部からなり、この外周面５ｄに調心輪１３が揺動可能に嵌め合わされた調心輪付きのころ軸受１２である。調心輪１３は、外輪５の外周面５ｄに対応した球面の一部からなる内周面１３ａを有するものであり、その軸方向中央に外周面１３ｂと内周面１３ａとを貫通する油孔１４が形成されている。そして、この油孔１４の内周側開口部の孔径φｃを第１油路１０の外周側開口部の孔径φｂよりも大きくしている（φｃ＞φｂ）。それ以外は、上記第１の実施形態と同じであり、同一符号を付すことによりその説明を省略する。

第２の実施形態においても、外部から調心輪１３の油孔１４に供給された潤滑剤は、油孔１４を通して調心輪１３の内周側に導かれるが、油孔１４の孔径φｃを第１油路１０の孔径φｂよりも大きくしているので、油溝９及び第１油路１０を経て外輪軌道面５ａに供給されるだけでなく、第２油路１１の溝部１１ｂへも導かれ、この溝部１１ｂに導かれた潤滑剤が、貫通孔１１ａを通ってつば面５ｂところ６の端面６ａとの摺接部にも供給される。よって、この調心輪付きのころ軸受１２においても潤滑剤を軌道面４ａ，５ａだけでなくつば面５ｂところ６の端面６ａとの摺接部に確実に供給することができる。これにより、つば面５ｂところ６の端面６ａとの摺接部の潤滑性が向上するため、つば面５ｂに損傷が発生するのを防ぐことができる。この結果、第２の実施形態に係るころ軸受１２を用いても軸受寿命を伸ばすことができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限らず、本発明の範囲内で適宜変更が可能である。例えば、第２油路１１は、第１油路１０と連通して潤滑油をつば面５ｂところ６の端面６ａとの摺接部に導くものであれば、貫通孔１１ａと溝部１１ｂとを有さない構成であってもよい。例えば、第１油路１０の壁面と外輪５の外輪軌道面５ａの端部とを連通させる傾斜孔を形成してもよい。また、上記第１及び第２の実施形態では、第２油路１１を第１油路１０の両側に形成しているが、必ずしも両側に設ける必要はなく、スラスト負荷の方向に応じて一方だけ形成してもかまわない。また、油溝９は、外輪５の外周の周方向全周に形成されているが、ハウジング２の内周の周方向全周又は調心輪１３の内周の周方向全周に形成することも可能である。
また、ハウジング２の孔径φａと外輪５の孔径φｂ及び調心輪１３の孔径φｃと外輪５の孔径φｂは同じでもよい。
また、上記第１及び第２の実施形態では、内外輪４，５の軸方向両側につば部４ｃ，５ｃ，８を設け、各つば部４ｃ，５ｃ，８によりころ６を位置決めする固定側のころ軸受として記載しているが、内輪４の外周面を軸方向に面一としてころ６の軸方向での変位を許容させた自由側のころ軸受とすることもできる。

本発明の第１の実施形態に係るころ軸受装置を示す概略断面図である。 図１のころ軸受装置の外輪の要部欠截斜視図である。 図１のころ軸受装置の外輪の側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る調心輪付きのころ軸受を示す概略断面図である。 従来の自由側に用いられる調心輪付きのころ軸受を示す概略断面図である。 図５のころ軸受を固定側に用いる際の調心輪付きのころ軸受を示す概略断面図である。

符号の説明

１ ころ軸受装置
２ ハウジング
３ ころ軸受
４ 内輪
４ａ 内輪軌道面
５ 外輪
５ａ 外輪軌道面
５ｂ つば面
５ｃ つば部
６ ころ
６ａ 端部
７ 潤滑剤供給孔
８ つば輪
９ 油溝
１０ 第１油路
１１ 第２油路
１１ａ 貫通孔
１１ｂ 溝部
１２ 調心輪付きのころ軸受
１３ 調心輪
１４ 油孔

Claims (4)

1. 外周に内輪軌道面を有する内輪と、
   内周に外輪軌道面とこの外輪軌道面の端部に形成されたつば面とを有する外輪と、
   端面が前記つば面と摺接しつつ前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間を転動するころとを備えたころ軸受と、
   このころ軸受が内嵌される内周面を有するハウジングとを備えたころ軸受装置において、
   前記ハウジングは、外部から供給される潤滑剤を当該ハウジングの内周側に導く潤滑剤供給孔を有し、
   前記ハウジングの内周又は前記外輪の外周に、前記潤滑剤供給孔を通して当該ハウジングの内周側に導かれた潤滑剤を当該内周の周方向へ導く環状の油溝が形成され、
   前記外輪は、
   前記油溝と前記外輪軌道面とを貫通する第１の貫通孔からなり、前記油溝に導かれた潤滑剤を前記外輪軌道面に導くための第１油路と、
   前記外輪の外周面と前記外輪軌道面の端部とを貫通する第２の貫通孔と、前記外輪の外周面に軸方向に延びるように形成され、前記第２の貫通孔と前記油溝とを連通させる溝部とで構成され、前記油溝に導かれた潤滑剤を前記つば面と前記ころの端面との摺接部に導く第２油路とを有し、
   前記第１の貫通孔は、その孔径が前記油溝の幅寸法よりも小さい値とされかつ、前記油溝の軸方向ほぼ中央に開口していることを特徴とするころ軸受装置。
2. 前記潤滑剤供給孔の孔径が、前記第１油路の孔径よりも大きい請求項１に記載のころ軸受装置。
3. 外周に内輪軌道面を有する内輪と、
   内周に外輪軌道面とこの外輪軌道面の端部に形成されたつば面とを有し、外周面が球面の一部からなる外輪と、
   端面が前記つば面と摺接しつつ前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間を転動するころと、
   前記外輪の外周面に揺動可能に嵌め合わされる球面の一部からなる内周面を有する調心輪とを備えたころ軸受において、
   前記調心輪は、その外周面と内周面とを貫通し、外部から供給される潤滑剤を当該調心輪の内周側に導く油孔を有し、
   前記調心輪の内周又は前記外輪の外周に、前記油孔を通して当該調心輪の内周側に導かれた潤滑剤を当該内周の周方向へ導く環状の油溝が形成され、
   前記外輪は、
   前記油溝と前記外輪軌道面とを貫通する第１の貫通孔からなり、前記油溝に導かれた潤滑剤を前記外輪軌道面に導くための第１油路と、
   前記外輪の外周面と前記外輪軌道面の端部とを貫通する第２の貫通孔と、前記外輪の外周面に軸方向に延びるように形成され、前記第２の貫通孔と前記油溝とを連通させる溝部とで構成され、前記油溝に導かれた潤滑剤を前記つば面と前記ころの端面との摺接部に導く第２油路とを有し、
   前記第１の貫通孔は、その孔径が前記油溝の幅寸法よりも小さい値とされかつ、前記油溝の軸方向ほぼ中央に開口していることを特徴とするころ軸受。
4. 前記油孔の孔径が、前記第１油路の孔径よりも大きい請求項３に記載のころ軸受。

Images