JP6185306B2 - Cylindrical roller bearing with aligning ring - Google Patents
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Description
本発明は、調心輪付き円筒ころ軸受に関し、より詳細には、連続鋳造機,ブロワー,テーブルローラーに適用可能な調心輪付き円筒ころ軸受に関する。 The present invention relates to a cylindrical roller bearing with a centering ring, and more particularly to a cylindrical roller bearing with a centering ring applicable to a continuous casting machine, a blower, and a table roller.
製鉄所において、精練を終了した鋼は鋳造プロセスに送られる。溶鋼から直接鋼片をつくる連続鋳造機においてスラブ、ブルーム、ビレットなどが鋳造されることが多い。連続鋳造設備の概略は次のようなものである。まず、取鍋からタンディッシュに溶鋼が注がれ、最上部から鋳型に注がれる。そして鋳片表面には冷却水がスプレーされており、表層部が次第に凝固しながら鋳型の下方に向かって連続的に配置した複数のガイドロールによって後方に順次送り出されてゆく。その後、切断装置で所定の長さに切断され所定の製品サイズとなり次工程に搬送される。 At the steelworks, the finished steel is sent to the casting process. Slabs, blooms, billets, etc. are often cast in a continuous casting machine that directly produces billets from molten steel. The outline of the continuous casting equipment is as follows. First, molten steel is poured from the ladle into the tundish, and then poured into the mold from the top. Cooling water is sprayed on the surface of the slab, and the surface layer portion is sequentially fed backward by a plurality of guide rolls arranged continuously toward the lower side of the mold while solidifying gradually. After that, it is cut into a predetermined length by a cutting device to be a predetermined product size and conveyed to the next process.
上記のような連続鋳造設備において用いられるロールは、鋳片から過大なラジアル荷重を受けて撓むので、かかるロールの端部を支持する軸受装置としては、調心性を有する転がり軸受が求められる。 Since the roll used in the continuous casting equipment as described above receives an excessive radial load from the slab and bends, a rolling bearing having alignment is required as a bearing device for supporting the end of the roll.
また、熱い鋳片からロールが加熱されることに起因して生じるロールの熱膨張への対応ならびにロールの軸方向の位置決めのため、ロールの一端を保持する軸受装置は固定状態(固定側)として用いるようにし、ロールの他端を支持する軸受装置は、ロールと外輪との軸線方向の相対変位を許容すべく、いわゆる自由状態(自由側)として用いる構造が一般的である。この自由側の軸受装置には、調心輪付き円筒ころ軸受が用いられることが知られている(例えば、特許文献1参照。) Also, the bearing device that holds one end of the roll is in a fixed state (fixed side) to cope with the thermal expansion of the roll caused by heating the roll from the hot slab and to position the roll in the axial direction. The bearing device that supports the other end of the roll is generally used in a so-called free state (free side) so as to allow relative displacement in the axial direction between the roll and the outer ring. It is known that a cylindrical roller bearing with a centering ring is used for this free-side bearing device (see, for example, Patent Document 1).
図6は、調心輪付き円筒ころ軸受100が組み込まれた軸受装置150を示している。この軸受装置150に使用される調心輪付き円筒ころ軸受100は、外周面に内輪軌道面111を有する内輪110と、内周面に外輪軌道面121を有し、外周面122が球面形状を有する外輪120と、内輪軌道面111と外輪軌道面121との間に転動自在に配置される複数の円筒ころ130と、外輪120の外周面122に揺動可能に嵌合する球面形状の内周面141を有する調心輪140と、を備える。
FIG. 6 shows a
内輪110は、回転軸151に嵌合し、軸方向両側に位置する内輪間座152、153を介して図示しないナットや内側押え蓋によって軸方向に位置決めされている。また、調心輪140は、軸箱(ハウジング)161に嵌合し、軸箱161に外側押え蓋162をボルト締結することで軸方向に位置決めされている。また、内輪間座152と外側押え蓋162との間、及び内輪間座153と軸箱161との間は、それぞれ封止部材171、172によって密封されている。
The
ところで、図6に示すような軸受装置150に使用される調心輪付き円筒ころ軸受100において、基本動定格荷重及び基本静定格荷重を向上するためには、軸受周囲部品を変更して、軸受サイズを大きくするための空間をより広く確保するか、円筒ころの長さを伸ばすことが考えられる。しかしながら、軸受周囲部品を変更することは、軸受装置全体のコストアップにつながり、また、円筒ころの長さを伸ばしていくと外輪のつば部の肉厚が薄くなり、つば部の強度の問題が発生する。
By the way, in the cylindrical roller bearing 100 with the aligning ring used in the
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、外輪の強度を確保しつつ、基本動定格荷重及び基本静定格荷重の向上が図れ、且つ、軸受が組み込まれる装置のコストアップを抑制することができる調心輪付き円筒ころ軸受を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the basic dynamic load rating and the basic static load rating while securing the strength of the outer ring, and to provide a device in which a bearing is incorporated. An object of the present invention is to provide a cylindrical roller bearing with a centering ring capable of suppressing an increase in cost.
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
(1) 外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
内周面に外輪軌道面を有し、外周面が球面形状を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の円筒ころと、
前記外輪の外周面に揺動可能に嵌合する球面形状の内周面を有する調心輪と
を備えた調心輪付き転がり軸受において、
前記外輪は、軸方向において対称形状を有し、その軸方向中心が前記内輪及び前記調心輪の軸方向中心に対してオフセットして配置され、
前記調心輪は、軸方向において非対称形状に形成されており、
前記外輪の軸方向幅は、前記調心輪と前記内輪の少なくとも一方の軸方向幅より長い
ことを特徴とする調心輪付き円筒ころ軸受。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) an inner ring having an inner ring raceway surface on the outer peripheral surface;
An outer ring having an outer ring raceway surface on the inner circumferential surface and an outer circumferential surface having a spherical shape;
A plurality of cylindrical rollers arranged to roll between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface;
In a rolling bearing with a centering ring provided with a centering ring having a spherical inner peripheral surface fitted so as to be swingable to the outer peripheral surface of the outer ring,
The outer ring has a symmetrical shape in the axial direction, and its axial center is offset with respect to the axial center of the inner ring and the aligning ring,
The aligning ring is formed in an asymmetric shape in the axial direction,
An axial width of the outer ring is longer than an axial width of at least one of the aligning ring and the inner ring.
本発明の調心輪付き円筒ころ軸受によれば、外輪は、軸方向において対称形状を有し、その軸方向中心が内輪及び調心輪の軸方向中心に対してオフセットして配置され、調心輪は、軸方向において非対称形状に形成されており、外輪の軸方向幅は、調心輪と内輪の少なくとも一方の軸方向幅より長く設定されている。これにより、外輪のつば部の強度を確保しつつ、円筒ころの長さを長くすることができ、基本動定格荷重及び基本静定格荷重を増加させることができる。また、調心輪及び内輪の幅を変更しないことで、軸受周囲部品を改良する必要がなく、該軸受が組み込まれる装置のコストアップを抑制することができる。 According to the cylindrical roller bearing with the aligning ring of the present invention, the outer ring has a symmetrical shape in the axial direction, and its axial center is arranged offset with respect to the axial center of the inner ring and aligning ring. The core ring is formed in an asymmetric shape in the axial direction, and the axial width of the outer ring is set longer than the axial width of at least one of the aligning ring and the inner ring. Accordingly, the length of the cylindrical roller can be increased while securing the strength of the collar portion of the outer ring, and the basic dynamic load rating and the basic static load rating can be increased. Further, by not changing the widths of the aligning ring and the inner ring, there is no need to improve the bearing peripheral parts, and the cost increase of the device in which the bearing is incorporated can be suppressed.
以下、本発明の各実施形態に係る調心輪付き円筒ころ軸受について、該軸受が組み込まれる軸受装置とともに、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a cylindrical roller bearing with a centering ring according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings together with a bearing device in which the bearing is incorporated.
(第1実施形態)
図1に示すように、第1実施形態の調心輪付き円筒ころ軸受1は、外周面に内輪軌道面11を有する内輪10と、内周面に外輪軌道面21及びその軸方向両側のつば部23を有し、外周面22が球面形状を有する外輪20と、内輪軌道面11と外輪軌道面21との間に転動自在に総ころ形式で配置される複数の円筒ころ30と、外輪20の外周面22に揺動可能に嵌合する球面形状の内周面41を有する調心輪40と、を備える。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, a cylindrical roller bearing 1 with a centering ring according to the first embodiment includes an
内輪10は、回転軸51に嵌合し、軸方向両側に位置する内輪間座52、53を介して図示しないナットや内側押え蓋によって軸方向に位置決めされている。また、調心輪40は、軸箱(ハウジング)61に嵌合し、軸箱61に外側押え蓋62をボルト締結することで軸方向に位置決めされている。また、内輪間座52と外側押え蓋62との間、及び内輪間座53と軸箱61との間は、それぞれ封止部材71、72によって密封されている。
The
このように構成された調心輪付き円筒ころ軸受1は、外輪20の球面形状の外周面102bと、調心輪104の球面形状の内周面104a同士を滑らせることで、調心機能を備えた構成となり、過大荷重を受けながら軸のたわみに対応することができる。
The cylindrical roller bearing 1 with the aligning ring configured as described above has the aligning function by sliding the spherical outer peripheral surface 102 b of the
また、本実施形態では、外輪20の軸方向幅は、内輪10及び調心輪40の軸方向幅より長く設定されており、外輪20の両端部は、内輪10及び調心輪40の軸方向両端面よりも軸方向外側に突出している。また、これに応じて、図6に示す従来の軸受100よりも、円筒ころ30の軸方向長さが長く設定されており、外輪20のつば部23の強度を確保しつつ、基本動定格荷重及び基本静定格荷重を増加させることができる。また、内輪10及び調心輪40の軸方向幅を変更しないことで、軸受周囲部品を改良する必要がなく、該軸受1が組み込まれる軸受装置50のコストアップを抑制することができる。
In the present embodiment, the axial width of the
(第2実施形態)
図2は、本発明の第2実施形態に係る調心輪付き円筒ころ軸受1a、及び該軸受1aが組み込まれた軸受装置50aを示す。この実施形態では、内輪10は、内輪軌道面11の軸方向一端部につば部12を有し、また、内輪10の軸方向他端部には、つば部16をなすつば輪15が当接して配置されている。したがって、本実施形態では、外輪20のつば部23と、内輪10及びつば輪15のつば部12、16により、軸方向荷重を受けることができる。
なお、その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a cylindrical roller bearing 1a with a centering ring according to a second embodiment of the present invention, and a
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
(第3実施形態)
図3は、本発明の第3実施形態に係る調心輪付き円筒ころ軸受1b、及び該軸受1bが組み込まれた軸受装置50bを示す。この実施形態の軸受装置50bでは、軸方向一端側の封止部材72が2つ配置されているため、外輪20は、軸方向一端側において、内輪10及び調心輪40の軸方向端面から延出するスペースを確保することができない。このため、外輪20は、軸方向一端側において、内輪10及び調心輪40の軸方向端面と略面一に形成される一方、軸方向他端側において、内輪10及び調心輪40の軸方向端面から突出することで、外輪20の軸方向幅は、内輪10及び調心輪40の軸方向幅より長く設定されている。
このため、円筒ころ30及び外輪20の軸方向中心X1は、内輪10及び調心輪40の軸方向中心X2に対して軸方向他端側にオフセットしている。また、本実施形態では、軸方向に対称形状を有する外輪20がオフセットするため、調心輪40は、第1及び第2実施形態では、軸方向において対称形状に形成されているが、本実施形態では、外輪20の外周面22に合わせて、軸方向において非対称形状に形成されている。
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a
For this reason, the axial center X1 of the
したがって、このような構成であっても、図6に示す従来の軸受100よりも、円筒ころ30の軸方向長さが長く設定され、外輪20のつば部23の強度を確保しつつ、基本動定格荷重及び基本静定格荷重を増加させることができる。また、内輪10及び調心輪40の軸方向幅を変更しないことで、軸受周囲部品を改良する必要がなく、該軸受が組み込まれる軸受装置50bのコストアップを抑制することができる。
なお、その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
Therefore, even in such a configuration, the axial length of the
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
(第4実施形態)
図4は、本発明の第4実施形態に係る調心輪付き円筒ころ軸受1c、及び該軸受1cが組み込まれた軸受装置50cを示す。この実施形態では、第2実施形態と同様に、内輪10は、内輪軌道面11の軸方向一端部につば部12を有し、また、内輪10の軸方向他端部には、つば部16をなすつば輪15が当接して配置されている。また、第3実施形態と同様に、外輪20は、軸方向他端側のみにおいて、内輪10及び調心輪40の軸方向端面から突出することで、外輪20の軸方向幅は、内輪10及び調心輪40の軸方向幅より長く設定されている。これにより、本実施形態では、第2及び第3実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、その他の構成及び作用についても、第1実施形態のものと同様である。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 shows a
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
なお、本発明は、上述した実施形態には限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜、変形、改良等は可能である。
例えば、本発明の外輪及び調心輪は、油溝や油穴を有する形状であってもよいし、油溝や油穴を有しない形状であってもよい。
また、本実施形態では、該軸受は総ころ形式としたが、保持器を有する形式としてもよい。
さらに、本実施形態では、外輪の軸方向幅は、調心輪と内輪の両方の軸方向幅より長くなるように設定されているが、本発明では、外輪の軸方向幅は、調心輪と内輪の少なくとも一方の軸方向幅より長くなるように設定されてもよい。例えば、図5(a)及び(b)に示す第1及び第2変形例の調心輪付き円筒ころ軸受1d,1eのように、軸箱61と外側押え蓋62の位置に決められる軸受取り付け幅を変更せず、調心輪40の両端部は軸箱61と外側押え蓋62に当接させるとともに、調心輪40の両端部若しくは一端部だけを外輪20と同幅以下にするように部分的に軸方向に延長する実施形態にしてもよい。なお、第1及び第2変形例は、第1実施形態の調心輪付き円筒ころ軸受1を変更したものであるが、第2〜第4実施形態の調心輪付き円筒ころ軸受1a〜1cにも転用することが可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, etc. can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, the outer ring and the aligning ring of the present invention may have a shape having an oil groove or an oil hole, or may have a shape not having an oil groove or an oil hole.
In this embodiment, the bearing is a full roller type, but may be a type having a cage.
Furthermore, in this embodiment, the axial width of the outer ring is set to be longer than the axial width of both the aligning ring and the inner ring. However, in the present invention, the axial width of the outer ring is the aligning ring. And at least one axial width of the inner ring may be set longer. For example, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), first and second modified
1 調心輪付き円筒ころ軸受
10 内輪
11 内輪軌道面
12 つば部
20 外輪
21 外輪軌道面
22 外周面
23 つば部
30 円筒ころ
40 調心輪
41 内周面
DESCRIPTION OF
Claims (1)
内周面に外輪軌道面を有し、外周面が球面形状を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の円筒ころと、
前記外輪の外周面に揺動可能に嵌合する球面形状の内周面を有する調心輪と
を備えた調心輪付き転がり軸受において、
前記外輪は、軸方向において対称形状を有し、その軸方向中心が前記内輪及び前記調心輪の軸方向中心に対してオフセットして配置され、
前記調心輪は、軸方向において非対称形状に形成されており、
前記外輪の軸方向幅は、前記調心輪と前記内輪の少なくとも一方の軸方向幅より長いことを特徴とする調心輪付き円筒ころ軸受。 An inner ring having an inner ring raceway surface on the outer peripheral surface;
An outer ring having an outer ring raceway surface on the inner circumferential surface and an outer circumferential surface having a spherical shape;
A plurality of cylindrical rollers arranged to roll between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface;
In a rolling bearing with a centering ring provided with a centering ring having a spherical inner peripheral surface fitted so as to be swingable to the outer peripheral surface of the outer ring,
The outer ring has a symmetrical shape in the axial direction, and its axial center is offset with respect to the axial center of the inner ring and the aligning ring,
The aligning ring is formed in an asymmetric shape in the axial direction,
An axial width of the outer ring is longer than an axial width of at least one of the aligning ring and the inner ring.
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