JP5434349B2 - Bearing device - Google Patents

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Description

本発明は、軸受装置に関し、より詳細には、鉄鋼用圧延設備のテンションレベラー、バックアップロール、センジマなど、外輪回転で使用される軸受装置に関する。   The present invention relates to a bearing device, and more particularly to a bearing device used for rotating an outer ring, such as a tension leveler, a backup roll, and a sendima of a rolling mill for steel.

鉄鋼用圧延設備のレベラーなどに用いられるバックアップロールは、ロール軸の両端に配設したころがり軸受によって、円筒形のロールを回転自在に支持すると共に、ころがり軸受の軸方向外側においてロール軸とロールの間にシール装置を介在させてロール内の密封を図っている。   A backup roll used for a leveler of a rolling mill for steel, for example, supports a cylindrical roll rotatably by means of rolling bearings disposed at both ends of the roll shaft, and the roll shaft and the roll on the outer side in the axial direction of the rolling bearing. A seal device is interposed between the rolls to seal the inside of the roll.

鉄鋼材製造設備などのように、外部に水や粉塵など多くの異物が存在する厳しい環境下で使用される軸受装置のシール装置としては、従来、軸受の軸方向外側に配置された弾性シールと、圧縮空気を吐出するエアノズルとを備え、回転停止時には弾性シールのリップ部が相手部材に接触して封止し、回転時にはエアノズルから圧縮空気を吐出させて弾性シールのリップ部を撓ませ、相手部材との間にラビリンス隙間を生じさせて回転トルクを軽減すると共に、吐出空気により異物の浸入を防止するようにしたシール装置及びこれを用いたロール構造が開示されている(例えば、特許文献1、2参照)。   Conventionally, as a seal device for a bearing device that is used in a harsh environment where there are many foreign matters such as water and dust, such as steel material manufacturing equipment, conventionally, an elastic seal disposed on the outside of the bearing in the axial direction is used. An air nozzle that discharges compressed air, and when the rotation is stopped, the lip portion of the elastic seal contacts and seals with the mating member, and when rotating, the compressed air is discharged from the air nozzle to deflect the lip portion of the elastic seal. There is disclosed a seal device that creates a labyrinth gap with a member to reduce rotational torque and prevents foreign matter from entering by discharged air, and a roll structure using the seal device (for example, Patent Document 1). 2).

特開平9−151948号公報JP-A-9-151948 特開平11−218142号公報JP-A-11-218142

軸受外部の汚染が著しく、また高温、高荷重などの過酷な条件で使用される鉄鋼用圧延設備のバックアップロールなどに用いられる軸受には、水、粉塵、スケールなどの異物が軸受内に浸入することを防止する異物浸入防止機能と、軸受内部の潤滑剤が外部へ漏れ出すことを防止する潤滑剤保持機能が、同時に求められる。   Foreign matters such as water, dust, and scales enter the bearings used in backup rolls of steel rolling equipment used under severe conditions such as high temperatures and high loads. A foreign matter intrusion preventing function for preventing this and a lubricant holding function for preventing the lubricant inside the bearing from leaking to the outside are required at the same time.

上記特許文献1及び特許文献2に開示されているシール装置は、1つの弾性シールと、エアノズルと、を備えている。このシール装置によると、エアノズルから吐出する圧縮空気によって、軸受外部からの異物浸入防止は図られているものの、軸受内部からの潤滑剤の漏れ出し対する対策は施されておらず、耐久性を向上させるためには、改善の余地があった。   The sealing device disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 includes one elastic seal and an air nozzle. According to this sealing device, the compressed air discharged from the air nozzle prevents foreign matter from entering the outside of the bearing, but no measures are taken against leakage of the lubricant from the inside of the bearing, improving durability. There was room for improvement.

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部からの異物浸入防止と、内部からの潤滑剤漏出防止とを同時に図り、鉄鋼用圧延設備のバックアップロールの軸受などのように過酷な環境下での使用においても、耐久性に優れて長寿命な軸受装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to prevent foreign matter from entering from the outside and prevent lubricant from leaking from the inside at the same time, such as a backup roll bearing of a rolling mill for steel. It is an object of the present invention to provide a bearing device that is excellent in durability and has a long life even when used in such a severe environment.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)ロール軸と、ロール軸に外嵌する転がり軸受と、転がり軸受に外嵌してロール軸に対して相対回転可能に支持されるロールと、を備える軸受装置であって、軸方向に並列配置される複数のシール部を有し、転がり軸受の軸方向外側に配設されてロール軸とロールの間を封止するシール装置と、複数のシール部の間に開口して圧縮流体を供給するノズル孔と、を備え、シール装置は、円筒状に形成されて内周面にOリングが配設されると共に、軸方向略中央部に径方向に貫通するノズル孔が設けられる内輪部材と、円筒状に形成されて外周面にOリングが配設される外輪部材と、内輪部材のノズル孔に対して軸方向一端側と外輪部材との間に配置されて内輪部材と外輪部材との間を封止する第1シール部と、内輪部材のノズル孔に対して軸方向他端側と外輪部材との間に配置されて内輪部材と外輪部材との間を封止する第2シール部と、を備え、内輪部材、外輪部材、第1シール部、及び第2シール部は、ユニット装置として一体に組み付けられることを特徴とする軸受装置。
(2)シール装置は、転がり軸受側に配置される第1シール部と、第1シール部より軸方向外側に配置される第2シール部と、を備え、第1シール部は、ロール軸側の部材及びロール側の部材の一方に固定され、弾性を有するリップ部がロール軸側の部材及びロール側の部材の他方の周面に摺接するオイルシールであり、第2シール部は、ロール軸側の部材及びロール側の部材の一方に固定され、弾性を有するリップ部がロール軸側の部材及びロール側の部材の他方の周面に摺接するオイルシール、ロール軸側の部材及びロール側の部材の一方に固定され、弾性を有するリップ部がロール軸側の部材及びロール側の部材の他方の側面に摺接するVリング、及びロール軸側の部材とロール側の部材が僅かなラビリンス隙間を介して対向配置されるラビリンスシールのいずれかであることを特徴とする(1)に記載の軸受装置。
(3)第1シール部がオイルシールであり、第2シール部がオイルシール又はVリングであり、第1シール部のリップ部の相手部材に対する緊迫力が、第2シール部のリップ部の相手部材に対する緊迫力より大きく設定されることを特徴とする(2)に記載の軸受装置。
)ロールは、少なくともシール装置が配置される範囲の外周面に、軸方向外方に向かうに従って次第に小径となるテーパー面が形成されることを特徴とする(1)〜()のいずれかに記載の軸受装置。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A bearing device comprising: a roll shaft; a rolling bearing that is externally fitted to the roll shaft; and a roll that is externally fitted to the rolling bearing and is supported so as to be relatively rotatable with respect to the roll shaft. A seal device that has a plurality of seal portions arranged in parallel and is arranged on the outer side in the axial direction of the rolling bearing and seals between the roll shaft and the roll; An inner ring member provided with a nozzle hole that is formed in a cylindrical shape with an O-ring disposed on the inner peripheral surface and a nozzle hole penetrating in a radial direction at a substantially central portion in the axial direction. An outer ring member that is formed in a cylindrical shape and has an O-ring disposed on the outer peripheral surface, and an inner ring member and an outer ring member that are disposed between one end side in the axial direction and the outer ring member with respect to the nozzle hole of the inner ring member, The first seal portion that seals between the nozzle hole of the inner ring member A second seal portion disposed between the other end side in the direction and the outer ring member and sealing between the inner ring member and the outer ring member, the inner ring member, the outer ring member, the first seal portion, and the second seal The part is integrally assembled as a unit device.
(2) The seal device includes a first seal portion disposed on the rolling bearing side and a second seal portion disposed on the outer side in the axial direction from the first seal portion, and the first seal portion is on the roll shaft side. An oil seal fixed to one of the roll member and the roll side member and having an elastic lip portion is in sliding contact with the other peripheral surface of the roll shaft side member and the roll side member, and the second seal portion is a roll shaft An oil seal that is fixed to one of the roll side member and the roll side member, and has an elastic lip portion that is in sliding contact with the other peripheral surface of the roll axis side member and the roll side member, the roll axis side member, and the roll side member A V-ring that is fixed to one of the members and has an elastic lip portion that is in sliding contact with the roll shaft side member and the other side surface of the roll side member, and the roll shaft side member and the roll side member have a slight labyrinth gap. Are placed opposite each other The bearing device according to, characterized in that either of the labyrinth seal (1).
(3) The first seal portion is an oil seal, the second seal portion is an oil seal or a V-ring, and the pressing force against the mating member of the lip portion of the first seal portion is the counterpart of the lip portion of the second seal portion. (2) The bearing device according to (2), wherein the bearing device is set to be larger than the tension force on the member.
( 4 ) Any one of (1) to ( 3 ), wherein the roll has a tapered surface that gradually becomes smaller in diameter toward the outer side in the axial direction on at least an outer peripheral surface in a range where the sealing device is disposed. A bearing device according to claim 1.

本発明の軸受装置によれば、軸方向に並列配置される複数のシール部を有するシール装置が、転がり軸受の軸方向外側に配設されると共に、複数のシール部の間に圧縮流体を供給するノズル孔が設けられるため、ノズル孔から複数のシール部の間に圧縮空気などを供給して、軸受装置外部からの異物浸入を防止すると同時に、軸受装置内部からの潤滑剤の漏れ出しを防止することができる。これにより、軸受装置の耐久性を向上させて長寿命とすることができる。また、シール装置は、内輪部材、外輪部材、第1シール部、及び第2シール部が一体に組み付けられてユニット化されているため、軸受装置にシール装置を容易に組み付けることができる。また、シール装置にシール不良などの不具合が発生したとしても、シール装置だけを簡単に交換することができるので、短時間で機能を復旧させて機械装置の休止時間を大幅に短縮することができる。 According to the bearing device of the present invention, the seal device having a plurality of seal portions arranged in parallel in the axial direction is arranged on the outer side in the axial direction of the rolling bearing and supplies a compressed fluid between the plurality of seal portions. Since the nozzle hole is provided, compressed air, etc. is supplied between the nozzle holes from the nozzle hole to prevent foreign matter from entering from the outside of the bearing device, and at the same time, leakage of lubricant from the inside of the bearing device is prevented. can do. Thereby, durability of a bearing apparatus can be improved and it can be made long life. Moreover, since the inner ring member, the outer ring member, the first seal portion, and the second seal portion are integrally assembled into a unit as the seal device, the seal device can be easily assembled to the bearing device. Moreover, even if a malfunction such as a sealing failure occurs in the sealing device, only the sealing device can be easily replaced, so that the function can be restored in a short time and the downtime of the mechanical device can be greatly shortened. .

また、本発明の軸受装置によれば、シール装置は、オイルシールから構成されて転がり軸受側に配置される第1シール部と、オイルシール、Vリング、及びラビリンスシールのいずれかで構成されて第1シール部より軸方向外側に配置される第2シール部とからなるため、いずれも簡単な機構のシール部を組み合わせて、軸受装置外部からの異物浸入を防止すると共に、軸受装置内部からの潤滑剤の漏れ出しを防止することができるシール装置を安価に製作することができる。また、回転時には、ノズル孔から圧縮空気を供給してリップ部を撓ませ、相手部材との間に隙間を形成することにより、接触抵抗をなくして摩擦トルクを低減させて消費エネルギーを抑制することができる。   Further, according to the bearing device of the present invention, the seal device is configured by any one of the first seal portion that is configured by the oil seal and is disposed on the rolling bearing side, and the oil seal, the V ring, and the labyrinth seal. Since the second seal portion is arranged on the outer side in the axial direction from the first seal portion, both of them are combined with a simple mechanism seal portion to prevent foreign matter from entering from the outside of the bearing device and from the inside of the bearing device. A seal device that can prevent the leakage of the lubricant can be manufactured at low cost. In addition, during rotation, compressed air is supplied from the nozzle hole to bend the lip and form a gap with the mating member, thereby eliminating contact resistance and reducing friction torque, thereby suppressing energy consumption. Can do.

また、本発明の軸受装置によれば、転がり軸受側に配置される第1シール部のリップ部の相手部材に対する緊迫力が、第1シール部より軸方向外側に配置される第2シール部のリップ部の相手部材に対する緊迫力より大きく設定されるため、第2シール部のリップ部と相手部材との隙間から多くの圧縮空気を噴出させて、外部からの異物浸入を防止すると共に、第1シール部のリップ部と相手部材との接触を維持して内部からの潤滑剤の漏れ出しを防止して、異物浸入と潤滑剤漏出を同時に防止することができる。   Further, according to the bearing device of the present invention, the urging force of the lip portion of the first seal portion arranged on the rolling bearing side with respect to the mating member of the second seal portion arranged on the outer side in the axial direction from the first seal portion. Since it is set to be larger than the urging force of the lip portion against the mating member, a large amount of compressed air is ejected from the gap between the lip portion of the second seal portion and the mating member to prevent foreign matter from entering from the outside. The contact between the lip portion of the seal portion and the mating member can be maintained to prevent leakage of the lubricant from the inside, and foreign matter intrusion and lubricant leakage can be prevented at the same time.

さらに、本発明の軸受装置によれば、ロールは、少なくともシール装置が配置される範囲の外周面に、軸方向外方に向かうに従って次第に小径となるテーパー面が形成されるため、ロールに大きな荷重が作用して弾性変形したとしても、シール装置に及ぼす影響を抑制することができ、良好なシール性能を常に維持することができる。   Furthermore, according to the bearing device of the present invention, since the roll is formed with a tapered surface that gradually becomes smaller in diameter toward the outer side in the axial direction on at least the outer peripheral surface in the range where the seal device is disposed, a large load is applied to the roll. Even if it is elastically deformed by acting, the influence on the sealing device can be suppressed and good sealing performance can always be maintained.

本発明に係る軸受装置の第1実施形態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating 1st Embodiment of the bearing apparatus which concerns on this invention. 図1に示すシール装置の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the sealing device shown in FIG. 第1実施形態のシール装置の第1変形例を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for explaining the 1st modification of the sealing device of a 1st embodiment. 第1実施形態のシール装置の第2変形例を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for explaining the 2nd modification of the sealing device of a 1st embodiment. 第1実施形態のシール装置の第3変形例を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for explaining the 3rd modification of the sealing device of a 1st embodiment. 第1実施形態のシール装置の第4変形例を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for explaining the 4th modification of a sealing device of a 1st embodiment. 第1実施形態のシール装置の第5変形例を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for explaining the 5th modification of a sealing device of a 1st embodiment. 本発明に係る軸受装置の第2実施形態を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for explaining a 2nd embodiment of a bearing device concerning the present invention. 第2実施形態のシール装置の第1変形例を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for explaining the 1st modification of the sealing device of a 2nd embodiment. 第2実施形態のシール装置の第2変形例を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for explaining the 2nd modification of the sealing device of a 2nd embodiment. 本発明に係る軸受装置の第3実施形態を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for explaining a 3rd embodiment of the bearing device concerning the present invention. 第3実施形態のシール装置の第1変形例を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for explaining the 1st modification of the sealing device of a 3rd embodiment. 第3実施形態のシール装置の第2変形例を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for explaining the 2nd modification of the sealing device of a 3rd embodiment.

以下、本発明に係る軸受装置の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, each embodiment of the bearing device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
まず、図1〜図7を参照して、本発明に係る軸受装置の第1実施形態について説明する。
(First embodiment)
First, with reference to FIGS. 1-7, 1st Embodiment of the bearing apparatus which concerns on this invention is described.

本実施形態の軸受装置10は、図1に示すように、ロール軸11と、ロール軸11に外嵌する転がり軸受である複数のころ軸受12と、ころ軸受12に外嵌する円筒形のロール13と、を備え、ロール13がロール軸11に対して相対回転可能に支持されている。   As shown in FIG. 1, the bearing device 10 of the present embodiment includes a roll shaft 11, a plurality of roller bearings 12 that are rolling bearings fitted on the roll shaft 11, and a cylindrical roll fitted on the roller bearing 12. 13, and the roll 13 is supported so as to be rotatable relative to the roll shaft 11.

ロール軸11には、径方向に貫通する径方向孔16と、ロール軸11の軸端部から軸方向に形成され径方向孔16と連通する軸方向孔17が形成されている。軸方向孔17は、不図示の圧縮空気供給源に接続されており、圧縮空気が軸方向孔17及び径方向孔16を介して軸受装置10内に供給される。   The roll shaft 11 is formed with a radial hole 16 penetrating in the radial direction and an axial hole 17 formed in the axial direction from the shaft end portion of the roll shaft 11 and communicating with the radial hole 16. The axial hole 17 is connected to a compressed air supply source (not shown), and the compressed air is supplied into the bearing device 10 through the axial hole 17 and the radial hole 16.

ころ軸受12は、一対の内輪14の外周面に形成される複数(本実施形態では4個)の軌道面14aと、ロール13の内周面に形成される複数(本実施形態では2個)の軌道面13aとの間に、複数(本実施形態では4列)のころ15が転動自在に配設されている。即ち、本実施形態のころ軸受12では、ロール13が外輪の機能を有する。   The roller bearing 12 has a plurality (four in this embodiment) of raceway surfaces 14 a formed on the outer peripheral surface of the pair of inner rings 14 and a plurality (two in the present embodiment) formed on the inner peripheral surface of the roll 13. A plurality of (four rows in this embodiment) rollers 15 are movably disposed between the raceway surface 13a. That is, in the roller bearing 12 of this embodiment, the roll 13 has a function of an outer ring.

ころ軸受12の軸方向外側には、それぞれシール装置20が配置されており、ロール軸11とロール13の間を封止している。シール装置20は、図2に示すように、ロール軸側の部材である内輪部材21と、ロール側の部材である外輪部材22と、一対のオイルシール23,24と、を備える。   Sealing devices 20 are arranged on the outer sides in the axial direction of the roller bearings 12 to seal between the roll shaft 11 and the roll 13. As shown in FIG. 2, the sealing device 20 includes an inner ring member 21 that is a roll shaft side member, an outer ring member 22 that is a roll side member, and a pair of oil seals 23 and 24.

内輪部材21は、リング状に形成された部材であり、その内周面の軸方向略中央部に円環状溝25が形成され、この円環状溝25から外周面に向けて径方向に貫通するノズル孔26が周方向に所定の間隔を存して複数形成される。また、内輪部材21の内周面には、ノズル孔26の軸方向両側に、Oリング28を装着可能なOリング溝27がそれぞれ形成される。   The inner ring member 21 is a member formed in a ring shape, and an annular groove 25 is formed at a substantially central portion in the axial direction of the inner peripheral surface thereof, and penetrates radially from the annular groove 25 toward the outer peripheral surface. A plurality of nozzle holes 26 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction. Further, on the inner peripheral surface of the inner ring member 21, O-ring grooves 27 in which O-rings 28 can be mounted are formed on both sides in the axial direction of the nozzle hole 26.

また、内輪部材21は、ロール軸11に外嵌され、内輪14の軸方向外端面とロール軸11に装着された止め輪29との間に狭持されて軸方向の位置決めがされている。これにより、ロール軸11の径方向孔16と内輪部材21の円環状溝25及びノズル孔26が連通すると共に、ロール軸11と内輪部材21との間がOリング28,28により封止される。   The inner ring member 21 is externally fitted to the roll shaft 11, and is sandwiched between the axial outer end surface of the inner ring 14 and a retaining ring 29 attached to the roll shaft 11 to be positioned in the axial direction. As a result, the radial hole 16 of the roll shaft 11 communicates with the annular groove 25 and the nozzle hole 26 of the inner ring member 21, and the space between the roll shaft 11 and the inner ring member 21 is sealed by the O-rings 28 and 28. .

外輪部材22は、リング状に形成された部材であり、その外周面にOリング31を装着可能なOリング溝30が形成されている。また、外輪部材22の内周面の軸方向外端部には、径方向内側に突出する突起部32が全周に亘って形成されている。   The outer ring member 22 is a ring-shaped member, and an O-ring groove 30 in which an O-ring 31 can be mounted is formed on the outer peripheral surface thereof. In addition, a protrusion 32 that protrudes radially inward is formed over the entire circumference on the outer end in the axial direction of the inner peripheral surface of the outer ring member 22.

また、外輪部材22は、ロール13に内嵌され、後述するリング部材33を介して、ロール13の段部13bとロール13に装着された止め輪34との間に狭持されて軸方向の位置決めがされている。これにより、ロール13と外輪部材22との間がOリング30によって封止される。   Further, the outer ring member 22 is fitted into the roll 13 and is sandwiched between a step portion 13b of the roll 13 and a retaining ring 34 attached to the roll 13 via a ring member 33 which will be described later. Positioning has been performed. Thereby, the space between the roll 13 and the outer ring member 22 is sealed by the O-ring 30.

内輪部材21と外輪部材22との間には、第1シール部である第1オイルシール23と、第2シール部である第2オイルシール24が、軸方向に並列に配置されている。第1オイルシール23は、ころ軸受12に隣接して、即ち、ロール軸11の軸端から遠い側に配置され、第2オイルシール24は、ころ軸受12から離間した側、即ち、ロール軸11の軸端から近い側に配置されている。   Between the inner ring member 21 and the outer ring member 22, a first oil seal 23 as a first seal part and a second oil seal 24 as a second seal part are arranged in parallel in the axial direction. The first oil seal 23 is disposed adjacent to the roller bearing 12, that is, on the side far from the shaft end of the roll shaft 11, and the second oil seal 24 is disposed on the side away from the roller bearing 12, that is, the roll shaft 11. It is arranged on the side closer to the shaft end.

第1及び第2オイルシール23,24は、それぞれ略L字型の芯金40A,40Bと、芯金40A,40Bを内包するゴムなどから成形される弾性部材41A,41Bと、弾性部材41A,41Bから延設されるリップ部42A,リップ部42Bと、リップ部42A,42Bの外周面側に装着されてリップ部42A,42Bと内輪部材21との間に緊迫力を付与するリング状のスプリング43A,43Bと、を備える。   The first and second oil seals 23 and 24 are substantially L-shaped core bars 40A and 40B, elastic members 41A and 41B formed from rubber or the like containing the core bars 40A and 40B, and elastic members 41A and 41A, respectively. A ring-shaped spring that is attached to the outer peripheral surface side of the lip portions 42A and 42B and applies a compression force between the lip portions 42A and 42B and the inner ring member 21. 43A, 43B.

また、本実施形態では、図2に示すように、第1及び第2オイルシール23,24は、リップ部42A,42Bがロール軸11の軸端方向に向くような状態で外輪部材22の内周面に内嵌して組み付けられる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first and second oil seals 23, 24 are arranged inside the outer ring member 22 with the lip portions 42 </ b> A, 42 </ b> B facing the axial end direction of the roll shaft 11. It is assembled by fitting inside the peripheral surface.

具体的には、外輪部材22の内周面に、第2オイルシール24の弾性部材41Bが嵌合して外輪部材22の突起部32に当接し、さらに、スペーサ45を介して第1オイルシール23の弾性部材41Aが嵌合し、リング部材33によって抜け出しが防止されている。   Specifically, the elastic member 41 </ b> B of the second oil seal 24 is fitted to the inner peripheral surface of the outer ring member 22 and abuts against the protrusion 32 of the outer ring member 22, and further, the first oil seal is interposed via the spacer 45. 23 elastic members 41A are fitted, and the ring member 33 prevents the elastic members 41A from coming out.

これにより、第1及び第2オイルシール23,24のリップ部42A,42Bは、内輪部材21の外周面に摺接する。また、内輪部材21のノズル孔26は、内輪部材21、第1及び第2オイルシール23,24、及びスペーサ45によって画成されたシール空間50に開口する。   Thereby, the lip portions 42 </ b> A and 42 </ b> B of the first and second oil seals 23 and 24 are in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner ring member 21. The nozzle hole 26 of the inner ring member 21 opens into a seal space 50 defined by the inner ring member 21, the first and second oil seals 23 and 24, and the spacer 45.

このように構成された本実施形態の軸受装置10では、ロール13の回転が停止している時、第1及び第2オイルシール23,24のリップ部42A,42Bは、スプリング43A,43Bの緊迫力によって内輪部材21の外周面に接触している。従って、外部からの水や塵埃などの異物の浸入は、第2オイルシール24によって防止される。また、万一、第2オイルシール24を通過してシール空間50内に異物が浸入したとしても、第1オイルシール23によって軸受12内への異物の浸入が確実に防止される。   In the bearing device 10 of this embodiment configured as described above, when the rotation of the roll 13 is stopped, the lip portions 42A and 42B of the first and second oil seals 23 and 24 are tightened by the springs 43A and 43B. The outer ring surface of the inner ring member 21 is in contact with the force. Therefore, intrusion of foreign matter such as water and dust from the outside is prevented by the second oil seal 24. Further, even if foreign matter enters the seal space 50 through the second oil seal 24, the first oil seal 23 reliably prevents the foreign matter from entering the bearing 12.

また、軸受装置10からのグリースなどの潤滑剤の漏れ出しは、第1オイルシール23によって防止される。また、異物の浸入防止機能、及び潤滑剤の漏れ出し防止機能は、Oリング28,30によっても得られる。   Further, leakage of lubricant such as grease from the bearing device 10 is prevented by the first oil seal 23. The foreign matter intrusion prevention function and the lubricant leakage prevention function are also obtained by the O-rings 28 and 30.

また、ロール13が回転している時には、不図示の圧縮空気供給源から軸方向孔17、径方向孔16、円環状溝25、及びノズル孔26を介してシール空間50に圧縮空気が供給される。これにより、第2オイルシール24のリップ部42Bが、圧縮空気によって拡径する方向(径方向外側)に弾性変形して、リップ部42Bと内輪部材21との隙間から圧縮空気が外部に排出される。従って、第2オイルシール24は、ロール13の回転中は、圧縮空気によりシールを行っている。   When the roll 13 is rotating, compressed air is supplied from a compressed air supply source (not shown) to the seal space 50 through the axial hole 17, the radial hole 16, the annular groove 25, and the nozzle hole 26. The As a result, the lip portion 42B of the second oil seal 24 is elastically deformed in the direction in which the diameter is increased by the compressed air (outside in the radial direction), and the compressed air is discharged to the outside from the gap between the lip portion 42B and the inner ring member 21. The Therefore, the second oil seal 24 is sealed with compressed air while the roll 13 is rotating.

また、ロール13の回転中は、第2オイルシール24のリップ部42Bが内輪部材21と非接触となるので、リップ部42Bと内輪部材21との接触によって生じる摩擦トルクが低減して消費エネルギーが抑制される。また、第1オイルシール23のリップ部42Aと内輪部材21の外周面との接触は維持されるので、軸受装置10からの潤滑剤の漏れ出しが防止される。また、ノズル孔26の位置は、軸受装置10の軸方向外側に接近している程、即ち、第2オイルシール24に接近して設けられる程、外部からの異物浸入防止に有効である。また、第1オイルシール23に接近して設けられる程、内部からの潤滑剤の漏れ防止に対して有効である。   Further, since the lip portion 42B of the second oil seal 24 is not in contact with the inner ring member 21 while the roll 13 is rotating, the friction torque generated by the contact between the lip portion 42B and the inner ring member 21 is reduced and energy consumption is reduced. It is suppressed. Further, since the contact between the lip portion 42A of the first oil seal 23 and the outer peripheral surface of the inner ring member 21 is maintained, leakage of the lubricant from the bearing device 10 is prevented. Further, the closer the nozzle hole 26 is to the outer side in the axial direction of the bearing device 10, that is, the closer it is to the second oil seal 24, the more effective it is to prevent foreign matter from entering. Further, the closer to the first oil seal 23, the more effective the prevention of lubricant leakage from the inside.

以上説明したように、本実施形態の軸受装置10によれば、軸方向に並列配置される第1及び第2オイルシール23,24を有するシール装置20が、ころ軸受12の軸方向外側に配置されると共に、ノズル孔26を介して第1及び第2オイルシール23,24間のシール空間50に圧縮空気が供給されるため、ロール13の回転停止時は勿論、ロール13の回転時においても、軸受装置10内への異物の浸入を防止することができると共に、軸受装置10からの潤滑剤の漏れ出しを防止することができる。これにより、軸受装置10の耐久性を向上させて長寿命とすることができる。   As described above, according to the bearing device 10 of the present embodiment, the seal device 20 having the first and second oil seals 23 and 24 arranged in parallel in the axial direction is arranged outside the roller bearing 12 in the axial direction. In addition, since compressed air is supplied to the seal space 50 between the first and second oil seals 23 and 24 through the nozzle hole 26, not only when the rotation of the roll 13 is stopped but also when the roll 13 is rotated. In addition, it is possible to prevent foreign matter from entering the bearing device 10 and to prevent leakage of the lubricant from the bearing device 10. Thereby, durability of the bearing apparatus 10 can be improved and it can be made long life.

また、本実施形態の軸受装置10によれば、シール装置20は、内輪部材21、外輪部材22、第1オイルシール23、及び第2オイルシール24が一体に組み付けられてユニット化されているため、軸受装置10にシール装置20を容易に組み付けることができる。また、シール装置20にシール不良などの不具合が発生したとしても、シール装置20だけを簡単に交換することができるので、短時間で機能を復旧させて機械装置の休止時間を大幅に短縮することができる。   Further, according to the bearing device 10 of the present embodiment, the seal device 20 is unitized by integrally assembling the inner ring member 21, the outer ring member 22, the first oil seal 23, and the second oil seal 24. The seal device 20 can be easily assembled to the bearing device 10. Further, even if a malfunction such as a sealing failure occurs in the sealing device 20, only the sealing device 20 can be easily replaced, so that the function can be restored in a short time and the downtime of the mechanical device can be greatly shortened. Can do.

なお、本実施形態の第1変形例として、図3に示すように、第1オイルシール23は、リップ部42Aがロール軸11の中心方向に向くような状態で外輪部材22の内周面に組み付けられている。そして、本変形例によれば、ノズル孔26から供給された圧縮空気が第1オイルシール23と内輪部材21との隙間から軸受12内にも流れるので、この空気流が軸受装置10からの潤滑剤の漏れ出し防止に有効に作用する。   As a first modification of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the first oil seal 23 is formed on the inner peripheral surface of the outer ring member 22 with the lip portion 42 </ b> A facing the center direction of the roll shaft 11. It is assembled. According to this modification, the compressed air supplied from the nozzle hole 26 also flows into the bearing 12 through the gap between the first oil seal 23 and the inner ring member 21, so this air flow is lubricated from the bearing device 10. Effectively prevents agent leakage.

また、本実施形態の第2変形例として、図4に示すように、第1及び第2オイルシール23,24は、リップ部42A,42Bがロール軸11の軸端方向に向くような状態で内輪部材21の外周面に組み付けられている。この場合、第1及び第2オイルシール23,24のリップ部42A,42Bは外輪部材22の内周面に摺接する。また、内輪部材21の外周面の軸方向内端部には、径方向外側に突出し、第1及び第2オイルシール23,24の軸方向の位置決めを行う突起部35が全周に亘って設けられている。また、第1及び第2オイルシール23,24間には、第1及び第2オイルシール23,24の軸方向の位置決めを行うスペーサ46が設けられており、このスペーサ46には、ノズル孔26と連通しシール空間50に圧縮空気を供給する貫通穴46aがノズル孔26に対応する位置に形成されている。そして、本変形例によれば、第1及び第2オイルシール23,24が静止側である内輪部材21に取り付けられているので、ロール13の回転の影響を受けることがなく、安定したシール性能を得ることができる。   As a second modification of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the first and second oil seals 23, 24 are in a state in which the lip portions 42 </ b> A, 42 </ b> B face the axial end direction of the roll shaft 11. The inner ring member 21 is assembled to the outer peripheral surface. In this case, the lip portions 42 </ b> A and 42 </ b> B of the first and second oil seals 23 and 24 are in sliding contact with the inner peripheral surface of the outer ring member 22. Further, a projecting portion 35 that protrudes radially outward and positions the first and second oil seals 23 and 24 in the axial direction is provided at the inner end portion in the axial direction of the outer peripheral surface of the inner ring member 21 over the entire circumference. It has been. A spacer 46 for positioning the first and second oil seals 23 and 24 in the axial direction is provided between the first and second oil seals 23 and 24. The spacer 46 has a nozzle hole 26. A through hole 46 a is formed at a position corresponding to the nozzle hole 26 and communicates with the nozzle hole 26. And according to this modification, since the 1st and 2nd oil seals 23 and 24 are attached to the inner ring member 21 which is a stationary side, it is not influenced by rotation of the roll 13, but stable sealing performance Can be obtained.

また、本実施形態の第3変形例として、図5に示すように、第1オイルシール23は、リップ部42Aがロール軸11の中心方向に向くような状態で内輪部材21の外周面に組み付けられ、第2オイルシール24は、リップ部42Bがロール軸11の軸端方向に向くような状態で内輪部材21の外周面に組み付けられている。この場合、第1及び第2オイルシール23,24のリップ部42A,42Bは外輪部材22の内周面に摺接する。また、上記第2変形例と同様に、突起部35及びスペーサ46が設けられている。そして、本変形例によれば、ノズル孔26から供給された圧縮空気が第1オイルシール23と内輪部材21との隙間から軸受12内にも流れるので、この空気流が軸受装置10からの潤滑剤の漏れ出し防止に有効に作用し、また、第1及び第2オイルシール23,24が静止側である内輪部材21に取り付けられているので、ロール13の回転の影響を受けることがなく、安定したシール性能を得ることができる。   As a third modification of the present embodiment, as shown in FIG. 5, the first oil seal 23 is assembled to the outer peripheral surface of the inner ring member 21 with the lip portion 42 </ b> A facing toward the center of the roll shaft 11. The second oil seal 24 is assembled to the outer peripheral surface of the inner ring member 21 with the lip portion 42B facing the axial direction of the roll shaft 11. In this case, the lip portions 42 </ b> A and 42 </ b> B of the first and second oil seals 23 and 24 are in sliding contact with the inner peripheral surface of the outer ring member 22. Further, similarly to the second modified example, a protrusion 35 and a spacer 46 are provided. According to this modification, the compressed air supplied from the nozzle hole 26 also flows into the bearing 12 through the gap between the first oil seal 23 and the inner ring member 21, so this air flow is lubricated from the bearing device 10. Effectively prevents the leakage of the agent, and the first and second oil seals 23, 24 are attached to the inner ring member 21 on the stationary side, so that the roll 13 is not affected by the rotation, Stable sealing performance can be obtained.

また、本実施形態の第4変形例として、図6に示すように、第1オイルシール23のスプリング43Aによるリップ部42Aの内輪部材21に対する緊迫力が、第2オイルシール23のスプリング43Bによるリップ部42Bの内輪部材21に対する緊迫力より大きく設定されている。そして、本変形例によれば、緊迫力の大きい第1オイルシール23のリップ部42Aにより内輪部材21との接触が維持されると共に、緊迫力の小さい第2オイルシール23のリップ部42Bによりノズル孔26から供給された圧縮空気が効率よく外部に排出されるので、異物浸入防止と潤滑剤の漏れ出し防止を容易に両立することができる。なお、本変形例は、図2に示すシール装置を例に説明したが、これに限定されず、図3〜図5に示すシール装置にも適用可能である。また、本変形例の第1シール部の緊迫力を第2シール部の緊迫力より大きくするという技術的思想は後述するVリング61にも適用可能である。   As a fourth modification of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the urging force of the lip portion 42 </ b> A against the inner ring member 21 by the spring 43 </ b> A of the first oil seal 23 is the lip of the spring 43 </ b> B of the second oil seal 23. It is set to be larger than the tightening force of the portion 42B against the inner ring member 21. According to this modification, the contact with the inner ring member 21 is maintained by the lip portion 42A of the first oil seal 23 having a large pressing force, and the nozzle is formed by the lip portion 42B of the second oil seal 23 having a small pressing force. Since the compressed air supplied from the hole 26 is efficiently discharged to the outside, it is possible to easily achieve both prevention of foreign matter intrusion and prevention of lubricant leakage. In addition, although this modified example demonstrated the sealing apparatus shown in FIG. 2 as an example, it is not limited to this, It can apply also to the sealing apparatus shown in FIGS. Further, the technical idea of making the tightening force of the first seal portion larger than the tightening force of the second seal portion of the present modification can be applied to the V-ring 61 described later.

また、本実施形態の第5変形例として、図7に示すように、ロール13のシール装置20が配置される範囲の外周面に、軸方向外方に向かうに従って次第に小径となるテーパー面51が形成されている。そして、本変形例によれば、ロール13に大きな荷重が作用したとしても、ロール13の撓みなどによる影響がシール装置20に及ぶことはなく、良好なシール性能を維持することができる。なお、本変形例は、図2に示す軸受装置を例に説明したが、これに限定されず、図3〜図6に示す軸受装置にも適用可能である。   Further, as a fifth modification of the present embodiment, as shown in FIG. 7, a tapered surface 51 that gradually decreases in diameter toward the outer side in the axial direction is provided on the outer peripheral surface of the range where the sealing device 20 of the roll 13 is disposed. Is formed. And according to this modification, even if a big load acts on the roll 13, the influence by the bending of the roll 13, etc. does not reach the sealing device 20, and favorable sealing performance can be maintained. In addition, although this modified example demonstrated the bearing apparatus shown in FIG. 2 as an example, it is not limited to this, It is applicable also to the bearing apparatus shown in FIGS.

(第2実施形態)
次に、図8〜図10を参照して、本発明に係る軸受装置の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the bearing device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that portions that are the same as or equivalent to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof is omitted or simplified.

本実施形態では、図8に示すように、上記第1実施形態のシール装置20の代わりにシール装置60を使用する。このシール装置60は、第1シール部である第1オイルシール23と第2シール部であるVリング61との組み合わせから構成されている。   In this embodiment, as shown in FIG. 8, a sealing device 60 is used instead of the sealing device 20 of the first embodiment. The sealing device 60 is composed of a combination of a first oil seal 23 that is a first seal portion and a V-ring 61 that is a second seal portion.

第1オイルシール23は、リップ部42Aがロール軸11の軸端方向に向くような状態で外輪部材22の内周面に組み付けられ、リップ部42Aが内輪部材21の外周面に摺接する。   The first oil seal 23 is assembled to the inner peripheral surface of the outer ring member 22 with the lip portion 42A facing the axial end of the roll shaft 11, and the lip portion 42A is in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner ring member 21.

Vリング61は、ゴム等の弾性素材から成形され、内輪部材21の外周面に嵌合されるシール本体62と、シール本体62の軸方向内側下部から軸方向内方且つ径方向外方に斜めに延びるリップ部63と、を有する。シール本体62は、内輪部材21の外周面の軸方向外端部から径方向外側に向けて突設される突起部21aの軸方向内側面に当接している。リップ部63は、スペーサ45の軸方向外側面に摺接している。また、このVリング61は、異物に鉄粉などの硬いものが多い時に特に有効である。   The V-ring 61 is molded from an elastic material such as rubber, and is fitted to the outer peripheral surface of the inner ring member 21. And a lip portion 63 extending in the direction. The seal main body 62 is in contact with the axial inner side surface of the protruding portion 21 a that protrudes radially outward from the axial outer end portion of the outer peripheral surface of the inner ring member 21. The lip portion 63 is in sliding contact with the outer surface of the spacer 45 in the axial direction. The V ring 61 is particularly effective when there are many foreign objects such as iron powder.

このように構成された本実施形態の軸受装置10では、ロール13の回転が停止している時、第1オイルシール23のリップ部42aは、スプリング43Aの緊迫力によって内輪部材21の外周面に接触し、Vリング61のリップ部63は、スペーサ45の軸方向外側面に接触している。従って、外部からの水や塵埃などの異物の浸入は、Vリング61によって防止される。また、万一、Vリング61を通過してシール空間50内に異物が浸入したとしても、第1オイルシール23によって軸受12内への異物の浸入が確実に防止される。また、軸受装置10からのグリースなどの潤滑剤の漏れ出しは、第1オイルシール23によって防止される。   In the bearing device 10 of the present embodiment configured as described above, when the rotation of the roll 13 is stopped, the lip portion 42a of the first oil seal 23 is applied to the outer peripheral surface of the inner ring member 21 by the pressing force of the spring 43A. The lip portion 63 of the V ring 61 is in contact with the axially outer surface of the spacer 45. Therefore, intrusion of foreign matter such as water and dust from the outside is prevented by the V ring 61. Even if foreign matter enters the seal space 50 through the V-ring 61, the first oil seal 23 reliably prevents foreign matter from entering the bearing 12. Further, leakage of lubricant such as grease from the bearing device 10 is prevented by the first oil seal 23.

また、ロール13が回転している時には、不図示の圧縮空気供給源から軸方向孔17、径方向孔16、円環状溝25、及びノズル孔26を介してシール空間50に圧縮空気が供給される。これにより、Vリング61のリップ部63が、圧縮空気によって軸方向外側に弾性変形して、リップ部63とスペーサ45との隙間から圧縮空気が外部に排出される。従って、Vリング61は、ロール13の回転中は、圧縮空気によりシールを行っている。   When the roll 13 is rotating, compressed air is supplied from a compressed air supply source (not shown) to the seal space 50 through the axial hole 17, the radial hole 16, the annular groove 25, and the nozzle hole 26. The As a result, the lip portion 63 of the V ring 61 is elastically deformed outward in the axial direction by the compressed air, and the compressed air is discharged to the outside from the gap between the lip portion 63 and the spacer 45. Accordingly, the V-ring 61 is sealed with compressed air while the roll 13 is rotating.

また、ロール13の回転中は、Vリング61のリップ部63がスペーサ45と非接触となるので、リップ部63とスペーサ45との接触によって生じる摩擦トルクが低減して消費エネルギーが抑制される。また、第1オイルシール23のリップ部42Aと内輪部材21の外周面との接触は維持されるので、軸受装置10からの潤滑剤の漏れ出しが防止される。   Further, since the lip portion 63 of the V ring 61 is not in contact with the spacer 45 while the roll 13 is rotating, the friction torque generated by the contact between the lip portion 63 and the spacer 45 is reduced and energy consumption is suppressed. Further, since the contact between the lip portion 42A of the first oil seal 23 and the outer peripheral surface of the inner ring member 21 is maintained, leakage of the lubricant from the bearing device 10 is prevented.

以上説明したように、本実施形態の軸受装置10によれば、軸方向に並列配置される第1オイルシール23及びVリング61を有するシール装置60が、ころ軸受12の軸方向外側に配置されると共に、ノズル孔26を介して第1オイルシール23及びVリング61間のシール空間50に圧縮空気が供給されるため、ロール13の回転停止時は勿論、ロール13の回転時においても、軸受装置10内への異物の浸入を防止することができると共に、軸受装置10からの潤滑剤の漏れ出しを防止することができる。これにより、軸受装置10の耐久性を向上させて長寿命とすることができる。   As described above, according to the bearing device 10 of the present embodiment, the seal device 60 having the first oil seal 23 and the V ring 61 arranged in parallel in the axial direction is arranged on the outer side in the axial direction of the roller bearing 12. In addition, since compressed air is supplied to the seal space 50 between the first oil seal 23 and the V-ring 61 through the nozzle hole 26, the bearings can be used not only when the rotation of the roll 13 is stopped but also when the roll 13 is rotating. Intrusion of foreign matter into the device 10 can be prevented, and leakage of the lubricant from the bearing device 10 can be prevented. Thereby, durability of the bearing apparatus 10 can be improved and it can be made long life.

また、本実施形態の軸受装置10によれば、シール装置60は、内輪部材21、外輪部材22、第1オイルシール23、及びVリング61が一体に組み付けられてユニット化されているため、軸受装置10にシール装置60を容易に組み付けることができる。また、シール装置60にシール不良などの不具合が発生したとしても、シール装置60だけを簡単に交換することができるので、短時間で機能を復旧させて機械装置の休止時間を大幅に短縮することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第1実施形態と同様である。
Further, according to the bearing device 10 of the present embodiment, the seal device 60 is a unit because the inner ring member 21, the outer ring member 22, the first oil seal 23, and the V ring 61 are integrally assembled. The sealing device 60 can be easily assembled to the device 10. Further, even if a malfunction such as a sealing failure occurs in the sealing device 60, only the sealing device 60 can be easily replaced, so that the function can be restored in a short time and the downtime of the mechanical device can be greatly shortened. Can do.
About another structure and an effect, it is the same as that of the said 1st Embodiment.

なお、本実施形態の第1変形例として、図9に示すように、第1オイルシール23は、リップ部42Aがロール軸11の中心方向に向くような状態で外輪部材22の内周面に組み付けられている。そして、本変形例によれば、ノズル孔26から供給された圧縮空気が第1オイルシール23と内輪部材21との隙間から軸受12内にも流れるので、この空気流が軸受装置10からの潤滑剤の漏れ出し防止に有効に作用する。   As a first modification of the present embodiment, as shown in FIG. 9, the first oil seal 23 is disposed on the inner peripheral surface of the outer ring member 22 with the lip portion 42 </ b> A facing the center of the roll shaft 11. It is assembled. According to this modification, the compressed air supplied from the nozzle hole 26 also flows into the bearing 12 through the gap between the first oil seal 23 and the inner ring member 21, so this air flow is lubricated from the bearing device 10. Effectively prevents agent leakage.

また、本実施形態の第2変形例として、図10に示すように、ロール13のシール装置60が配置される範囲の外周面に、軸方向外方に向かうに従って次第に小径となるテーパー面51が形成されている。そして、本変形例によれば、ロール13に大きな荷重が作用したとしても、ロール13の撓みなどによる影響がシール装置60に及ぶことはなく、良好なシール性能を維持することができる。なお、本変形例は、図8に示す軸受装置を例に説明したが、これに限定されず、図9に示す軸受装置にも適用可能である。   As a second modification of the present embodiment, as shown in FIG. 10, a tapered surface 51 that gradually decreases in diameter toward the outer side in the axial direction is provided on the outer peripheral surface of the range where the sealing device 60 of the roll 13 is disposed. Is formed. And according to this modification, even if a big load acts on the roll 13, the influence by the bending of the roll 13, etc. does not reach the sealing device 60, and favorable sealing performance can be maintained. In addition, although this modified example demonstrated the bearing apparatus shown in FIG. 8 as an example, it is not limited to this, It can apply also to the bearing apparatus shown in FIG.

(第3実施形態)
次に、図11〜図13を参照して、本発明に係る軸受装置の第3実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the bearing device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that portions that are the same as or equivalent to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof is omitted or simplified.

本実施形態では、図11に示すように、上記第1実施形態のシール装置20の代わりにシール装置70を使用する。このシール装置70は、第1シール部である第1オイルシール23と第2シール部であるラビリンスシール71との組み合わせから構成されている。   In this embodiment, as shown in FIG. 11, a sealing device 70 is used instead of the sealing device 20 of the first embodiment. The sealing device 70 is composed of a combination of a first oil seal 23 that is a first seal portion and a labyrinth seal 71 that is a second seal portion.

第1オイルシール23は、リップ部42Aがロール軸11の軸端方向に向くような状態で外輪部材22の内周面に組み付けられ、リップ部42Aが内輪部材21の外周面に摺接する。   The first oil seal 23 is assembled to the inner peripheral surface of the outer ring member 22 with the lip portion 42A facing the axial end of the roll shaft 11, and the lip portion 42A is in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner ring member 21.

ラビリンスシール71は、内輪部材21のノズル孔26より軸方向外側の外周面に一体形成され、軸方向外側に向かうに従って次第に大径となる傾斜面72aを有する第1ラビリンス形成部72と、外輪部材22のノズル孔26より軸方向外側の外周面に一体形成され、軸方向外側に向かうに従って次第に小径となる傾斜面73aを有する第2ラビリンス形成部73と、を備え、第1ラビリンス形成部72の傾斜面72aと第2ラビリンス形成部73の傾斜面73aとの間に所定のラビリンス隙間74が形成される。   The labyrinth seal 71 is integrally formed on the outer peripheral surface of the inner ring member 21 on the outer side in the axial direction from the nozzle hole 26, and has a first labyrinth forming portion 72 having an inclined surface 72a that gradually increases in diameter toward the outer side in the axial direction. A second labyrinth forming portion 73 having an inclined surface 73a that is integrally formed on the outer peripheral surface on the axially outer side from the nozzle hole 26 of the 22 and gradually decreases in diameter toward the outer side in the axial direction. A predetermined labyrinth gap 74 is formed between the inclined surface 72 a and the inclined surface 73 a of the second labyrinth forming portion 73.

このように構成された本実施形態の軸受装置10では、ロール13の回転が停止している時、第1オイルシール23のリップ部42aは、スプリング43Aの緊迫力によって内輪部材21の外周面に接触し、ラビリンスシール71の第1ラビリンス形成部72と第2ラビリンス形成部73との間にはラビリンス隙間74が形成されている。従って、外部からの水や塵埃などの異物の浸入は、ラビリンスシール71によって防止される。また、万一、ラビリンスシール71を通過してシール空間50内に異物が浸入したとしても、第1オイルシール23によって軸受12内への異物の浸入が確実に防止される。また、軸受装置10からのグリースなどの潤滑剤の漏れ出しは、第1オイルシール23によって防止される。   In the bearing device 10 of the present embodiment configured as described above, when the rotation of the roll 13 is stopped, the lip portion 42a of the first oil seal 23 is applied to the outer peripheral surface of the inner ring member 21 by the pressing force of the spring 43A. A labyrinth gap 74 is formed between the first labyrinth forming portion 72 and the second labyrinth forming portion 73 of the labyrinth seal 71. Accordingly, intrusion of foreign matter such as water and dust from the outside is prevented by the labyrinth seal 71. Even if foreign matter enters the seal space 50 through the labyrinth seal 71, the first oil seal 23 reliably prevents foreign matter from entering the bearing 12. Further, leakage of lubricant such as grease from the bearing device 10 is prevented by the first oil seal 23.

また、ロール13が回転している時には、不図示の圧縮空気供給源から軸方向孔17、径方向孔16、円環状溝25、及びノズル孔26を介してシール空間50に圧縮空気が供給される。これにより、ラビリンスシール71のラビリンス隙間74から圧縮空気が外部に排出される。従って、ラビリンスシール71は、ロール13の回転中は、圧縮空気によりシールを行っている。また、万一、ラビリンス隙間74に異物が浸入したとしても、回転する第2ラビリンス形成部73の遠心力により異物が傾斜面73aに沿って移動し外部に排出される。   When the roll 13 is rotating, compressed air is supplied from a compressed air supply source (not shown) to the seal space 50 through the axial hole 17, the radial hole 16, the annular groove 25, and the nozzle hole 26. The As a result, the compressed air is discharged from the labyrinth gap 74 of the labyrinth seal 71 to the outside. Therefore, the labyrinth seal 71 is sealed with compressed air while the roll 13 is rotating. Even if foreign matter enters the labyrinth gap 74, the foreign matter moves along the inclined surface 73a by the centrifugal force of the rotating second labyrinth forming portion 73 and is discharged to the outside.

また、圧縮空気の有無に係わらず、ラビリンスシール71の第1ラビリンス形成部72と第2ラビリンス形成部73は接触することがないので、摩擦トルクが低減して消費エネルギーが抑制される。また、第1オイルシール23のリップ部42Aと内輪部材21の外周面との接触は維持されるので、軸受装置10からの潤滑剤の漏れ出しが防止される。   In addition, the first labyrinth forming portion 72 and the second labyrinth forming portion 73 of the labyrinth seal 71 are not in contact with each other regardless of the presence or absence of compressed air, so that the friction torque is reduced and energy consumption is suppressed. Further, since the contact between the lip portion 42A of the first oil seal 23 and the outer peripheral surface of the inner ring member 21 is maintained, leakage of the lubricant from the bearing device 10 is prevented.

以上説明したように、本実施形態の軸受装置10によれば、軸方向に並列配置される第1オイルシール23及びラビリンスシール71を有するシール装置70が、ころ軸受12の軸方向外側に配置されると共に、ノズル孔26を介して第1オイルシール23及びラビリンスシール71のシール空間50に圧縮空気が供給されるため、ロール13の回転停止時は勿論、ロール13の回転時においても、軸受装置10内への異物の浸入を防止することができると共に、軸受装置10からの潤滑剤の漏れ出しを防止することができる。これにより、軸受装置10の耐久性を向上させて長寿命とすることができる。   As described above, according to the bearing device 10 of the present embodiment, the seal device 70 having the first oil seal 23 and the labyrinth seal 71 arranged in parallel in the axial direction is arranged on the outer side in the axial direction of the roller bearing 12. In addition, since the compressed air is supplied to the seal space 50 of the first oil seal 23 and the labyrinth seal 71 through the nozzle hole 26, the bearing device can be used not only when the roll 13 is stopped but also when the roll 13 is rotated. Intrusion of foreign matter into the inside of the bearing 10 can be prevented, and leakage of the lubricant from the bearing device 10 can be prevented. Thereby, durability of the bearing apparatus 10 can be improved and it can be made long life.

また、本実施形態の軸受装置10によれば、シール装置70は、内輪部材21、外輪部材22、第1オイルシール23、及びラビリンスシール71が一体に組み付けられてユニット化されているため、軸受装置10にシール装置70を容易に組み付けることができる。また、シール装置70にシール不良などの不具合が発生したとしても、シール装置70だけを簡単に交換することができるので、短時間で機能を復旧させて機械装置の休止時間を大幅に短縮することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第1実施形態と同様である。
Further, according to the bearing device 10 of the present embodiment, the seal device 70 is unitized by integrally assembling the inner ring member 21, the outer ring member 22, the first oil seal 23, and the labyrinth seal 71. The sealing device 70 can be easily assembled to the device 10. Further, even if a malfunction such as a sealing failure occurs in the sealing device 70, only the sealing device 70 can be easily replaced, so that the function can be restored in a short time and the downtime of the mechanical device can be greatly shortened. Can do.
About another structure and an effect, it is the same as that of the said 1st Embodiment.

なお、本実施形態の第1変形例として、図12に示すように、第1オイルシール23は、リップ部42Aがロール軸11の中心方向に向くような状態で外輪部材22の内周面に組み付けられている。そして、本変形例によれば、ノズル孔26から供給された圧縮空気が第1オイルシール23と内輪部材21との隙間から軸受12内にも流れるので、この空気流が軸受装置10からの潤滑剤の漏れ出し防止に有効に作用する。   As a first modification of the present embodiment, as shown in FIG. 12, the first oil seal 23 is formed on the inner peripheral surface of the outer ring member 22 with the lip portion 42 </ b> A facing toward the center of the roll shaft 11. It is assembled. According to this modification, the compressed air supplied from the nozzle hole 26 also flows into the bearing 12 through the gap between the first oil seal 23 and the inner ring member 21, so this air flow is lubricated from the bearing device 10. Effectively prevents agent leakage.

また、本実施形態の第2変形例として、図13に示すように、ロール13のシール装置70が配置される範囲の外周面に、軸方向外方に向かうに従って次第に小径となるテーパー面51が形成されている。そして、本変形例によれば、ロール13に大きな荷重が作用したとしても、ロール13の撓みなどによる影響がシール装置70に及ぶことはなく、良好なシール性能を維持することができる。なお、本変形例は、図11に示す軸受装置を例に説明したが、これに限定されず、図12に示す軸受装置にも適用可能である。   Further, as a second modification of the present embodiment, as shown in FIG. 13, a tapered surface 51 that gradually decreases in diameter toward the outer side in the axial direction is provided on the outer peripheral surface of the range where the sealing device 70 of the roll 13 is disposed. Is formed. And according to this modification, even if a big load acts on the roll 13, the influence by the bending of the roll 13, etc. does not reach the sealing device 70, and favorable sealing performance can be maintained. In addition, although this modified example demonstrated the bearing apparatus shown in FIG. 11 as an example, it is not limited to this, It is applicable also to the bearing apparatus shown in FIG.

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記各実施形態では、鉄鋼用圧延設備のレベラーなどに用いられるバックアップロールに本発明を適用した場合を例示したが、これに限定されず、外部環境の厳しい条件で使用される各種機械の軸受装置に本発明を適用してもよい。
また、上記各実施形態では、シール装置に2個のシール部を配置する場合を例示したが、これに限定されず、シール装置に3個以上のシール部を配置してもよく、その配置個数に制限はない。なお、3個以上のシール部を配置する場合、少なくとも最外部のシール部と2番目のシール部との間に圧縮空気を供給するようにした方が好ましい。
In addition, this invention is not limited to what was illustrated to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
For example, in each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to a backup roll used for a leveler of a rolling mill for steel is exemplified, but the present invention is not limited thereto, and various machines used under severe conditions in the external environment. The present invention may be applied to a bearing device.
Moreover, in each said embodiment, although the case where two sealing parts were arrange | positioned in the sealing apparatus was illustrated, it is not limited to this, You may arrange | position three or more sealing parts in a sealing apparatus, The arrangement number There is no limit. When three or more seal portions are arranged, it is preferable to supply compressed air at least between the outermost seal portion and the second seal portion.

10 軸受装置
11 ロール軸
12 ころ軸受(転がり軸受)
13 ロール
20 シール装置
21 内輪部材(ロール軸側の部材)
22 外輪部材(ロール側の部材)
23 第1オイルシール(第1シール部)
24 第2オイルシール(第2シール部)
26 ノズル孔
28 Oリング
31 Oリング
32 突起部
45 スペーサ(ロール側の部材)
50 シール空間
51 テーパー面
60 シール装置
61 Vリング
62 シール本体
63 リップ部
70 シール装置
71 ラビリンスシール
72 第1ラビリンス形成部
73 第2ラビリンス形成部
74 ラビリンス隙間
10 Bearing Device 11 Roll Shaft 12 Roller Bearing (Rolling Bearing)
13 Roll 20 Sealing device 21 Inner ring member (roll shaft side member)
22 Outer ring member (roll-side member)
23 First oil seal (first seal part)
24 Second oil seal (second seal part)
26 Nozzle hole 28 O-ring 31 O-ring 32 Projection 45 Spacer (roll-side member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Seal space 51 Tapered surface 60 Sealing device 61 V ring 62 Seal main body 63 Lip part 70 Sealing device 71 Labyrinth seal 72 1st labyrinth formation part 73 2nd labyrinth formation part 74 Labyrinth gap

Claims (4)

ロール軸と、前記ロール軸に外嵌する転がり軸受と、前記転がり軸受に外嵌して前記ロール軸に対して相対回転可能に支持されるロールと、を備える軸受装置であって、
軸方向に並列配置される複数のシール部を有し、前記転がり軸受の軸方向外側に配設されて前記ロール軸と前記ロールの間を封止するシール装置と、
前記複数のシール部の間に開口して圧縮流体を供給するノズル孔と、を備え
前記シール装置は、円筒状に形成されて内周面にOリングが配設されると共に、軸方向略中央部に径方向に貫通する前記ノズル孔が設けられる内輪部材と、
円筒状に形成されて外周面にOリングが配設される外輪部材と、
前記内輪部材の前記ノズル孔に対して軸方向一端側と前記外輪部材との間に配置されて前記内輪部材と前記外輪部材との間を封止する第1シール部と、
前記内輪部材の前記ノズル孔に対して軸方向他端側と前記外輪部材との間に配置されて前記内輪部材と前記外輪部材との間を封止する第2シール部と、を備え、
前記内輪部材、前記外輪部材、前記第1シール部、及び前記第2シール部は、ユニット装置として一体に組み付けられることを特徴とする軸受装置。
A bearing device comprising: a roll shaft; a rolling bearing that is externally fitted to the roll shaft; and a roll that is externally fitted to the rolling bearing and is supported so as to be relatively rotatable with respect to the roll shaft,
A seal device having a plurality of seal portions arranged in parallel in the axial direction, and disposed between the rolling bearings in the axial direction and sealing between the roll shaft and the roll;
A nozzle hole that opens between the plurality of seal portions and supplies a compressed fluid , and
The sealing device is formed in a cylindrical shape, an O-ring is disposed on the inner peripheral surface, and an inner ring member provided with the nozzle hole penetrating in a radial direction at a substantially central portion in the axial direction;
An outer ring member formed in a cylindrical shape and provided with an O-ring on the outer peripheral surface;
A first seal portion disposed between one end side in the axial direction with respect to the nozzle hole of the inner ring member and the outer ring member and sealing between the inner ring member and the outer ring member;
A second seal portion disposed between the other end side in the axial direction and the outer ring member with respect to the nozzle hole of the inner ring member, and sealing between the inner ring member and the outer ring member;
The inner ring member, the outer ring member, the first seal portion, and the second seal portion are integrally assembled as a unit device.
前記シール装置は、前記転がり軸受側に配置される前記第1シール部と、前記第1シール部より軸方向外側に配置される前記第2シール部と、を備え、
前記第1シール部は、前記ロール軸側の部材及び前記ロール側の部材の一方に固定され、弾性を有するリップ部が前記ロール軸側の部材及び前記ロール側の部材の他方の周面に摺接するオイルシールであり、
前記第2シール部は、前記ロール軸側の部材及び前記ロール側の部材の一方に固定され、弾性を有するリップ部が前記ロール軸側の部材及び前記ロール側の部材の他方の周面に摺接するオイルシール、前記ロール軸側の部材及び前記ロール側の部材の一方に固定され、弾性を有するリップ部が前記ロール軸側の部材及び前記ロール側の部材の他方の側面に摺接するVリング、及び前記ロール軸側の部材と前記ロール側の部材が僅かなラビリンス隙間を介して対向配置されるラビリンスシールのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の軸受装置。
The sealing device includes a first seal portion disposed on the rolling bearing side, and a second sealing portion disposed axially outward from the first sealing portion,
The first seal portion is fixed to one of the roll shaft side member and the roll side member, and an elastic lip portion slides on the other peripheral surface of the roll shaft side member and the roll side member. Oil seal
The second seal portion is fixed to one of the roll shaft side member and the roll side member, and an elastic lip portion slides on the other peripheral surface of the roll shaft side member and the roll side member. An oil seal in contact, a V ring fixed to one of the roll shaft side member and the roll side member and having a resilient lip portion slidingly contact the other side surface of the roll shaft side member and the roll side member; 2. The bearing device according to claim 1, wherein the roll shaft side member and the roll side member are any one of labyrinth seals arranged to face each other with a slight labyrinth gap.
前記第1シール部が前記オイルシールであり、前記第2シール部が前記オイルシール又は前記Vリングであり、
前記第1シール部の前記リップ部の相手部材に対する緊迫力が、前記第2シール部の前記リップ部の相手部材に対する緊迫力より大きく設定されることを特徴とする請求項2に記載の軸受装置。
The first seal portion is the oil seal, and the second seal portion is the oil seal or the V-ring;
3. The bearing device according to claim 2, wherein a pressing force of the first seal portion against the mating member of the lip portion is set larger than a pressing force of the second seal portion against the mating member of the lip portion. .
前記ロールは、少なくとも前記シール装置が配置される範囲の外周面に、軸方向外方に向かうに従って次第に小径となるテーパー面が形成されることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の軸受装置。 The roll according to at least the the outer circumferential surface of the range in which the sealing device is arranged, claim 1-3 to gradually wherein the tapered surface whose diameter is formed toward the axially outward Bearing device.
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