JPH06313432A - 摺動構造物とそれを用いた連続溶融金属メッキ装置 - Google Patents
摺動構造物とそれを用いた連続溶融金属メッキ装置Info
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- JPH06313432A JPH06313432A JP5123257A JP12325793A JPH06313432A JP H06313432 A JPH06313432 A JP H06313432A JP 5123257 A JP5123257 A JP 5123257A JP 12325793 A JP12325793 A JP 12325793A JP H06313432 A JPH06313432 A JP H06313432A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐食性及び耐摩耗性を高め長寿命化を図ると
ともに、摺動部の摩擦係数を低減して円滑な回転が行え
る軸と軸受との摺動構造物と、それを回転ロールに用い
た連続溶融金属メッキ装置を提供する。 【構成】 軸１と軸受２とで構成される摺動構造物にお
いて、前記軸１の摺動部の全周がセラミックス焼結体９
よりなり、軸受２摺動面が、固体潤滑性材料を分散含有
するセラミックス焼結体２０を、炭素繊維強化黒鉛部材
１９中に組込んだ構成であり、また、該摺動構造物を金
属溶湯中で軸受に支持されて回転するロールの軸と軸受
摺動面に適用した連続溶融金属メッキ装置。
ともに、摺動部の摩擦係数を低減して円滑な回転が行え
る軸と軸受との摺動構造物と、それを回転ロールに用い
た連続溶融金属メッキ装置を提供する。 【構成】 軸１と軸受２とで構成される摺動構造物にお
いて、前記軸１の摺動部の全周がセラミックス焼結体９
よりなり、軸受２摺動面が、固体潤滑性材料を分散含有
するセラミックス焼結体２０を、炭素繊維強化黒鉛部材
１９中に組込んだ構成であり、また、該摺動構造物を金
属溶湯中で軸受に支持されて回転するロールの軸と軸受
摺動面に適用した連続溶融金属メッキ装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、摺動構造物とそれを用
いた連続溶融金属メッキ装置に係り、特に溶融金属によ
る腐食、ロール軸からの荷重による摩耗に対して優れた
特性を有した摺動構造物と連続溶融金属メッキ浴用ロー
ル軸受装置に関する。
いた連続溶融金属メッキ装置に係り、特に溶融金属によ
る腐食、ロール軸からの荷重による摩耗に対して優れた
特性を有した摺動構造物と連続溶融金属メッキ浴用ロー
ル軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、連続溶融金属メッキ浴用ロール軸
受としては耐食性に優れたステンレス鋼、高クロム鋼、
超硬などが、肉盛溶接やスリーブの形で用いられてき
た。しかし、これらの材料も例えば亜鉛メッキ浴中では
１週間程度で摩耗損傷し、ロール軸と軸受の間にガタが
生じ、ロールや、メッキ装置が振動して、メッキ特性を
著しく下げるといった問題があった。その原因として
は、ステンレス鋼、高クロム鋼、超硬等の比較的耐食性
に優れた金属でも、溶融金属による腐食を皆無にするこ
とは難しく、その為、ロール軸受摺動時には摩擦と同時
に、溶融金属による腐食摩耗が生じ、摩耗量を増大させ
ていることがわかった。特に腐食がある程度進行する
と、ロール軸及び軸受摺動面に腐食ピットが生じ、摩擦
摩耗を加速することもわかった。
受としては耐食性に優れたステンレス鋼、高クロム鋼、
超硬などが、肉盛溶接やスリーブの形で用いられてき
た。しかし、これらの材料も例えば亜鉛メッキ浴中では
１週間程度で摩耗損傷し、ロール軸と軸受の間にガタが
生じ、ロールや、メッキ装置が振動して、メッキ特性を
著しく下げるといった問題があった。その原因として
は、ステンレス鋼、高クロム鋼、超硬等の比較的耐食性
に優れた金属でも、溶融金属による腐食を皆無にするこ
とは難しく、その為、ロール軸受摺動時には摩擦と同時
に、溶融金属による腐食摩耗が生じ、摩耗量を増大させ
ていることがわかった。特に腐食がある程度進行する
と、ロール軸及び軸受摺動面に腐食ピットが生じ、摩擦
摩耗を加速することもわかった。
【０００３】したがって、ロール軸受において摩耗量を
下げる為には、溶融金属に対する耐食性に優れた材料を
選定する必要がある。その点セラミックスの中には溶融
金属にほとんど腐食を受けないものがあり、その様なセ
ラミックスは溶融金属メッキ浴用ロール軸受として最適
材料と言える。ところで、本発明者らは連続溶融金属メ
ッキ用ロール軸受にセラミックスと炭素繊維強化黒鉛と
の組み合せを利用したものとして、先に特開平３−１７
７５５２号公報がある。この発明では、ロール軸外周に
金属緩衝材を介してセラミックス焼結体を嵌合させると
ともに、軸受部分の内周面に炭素繊維強化黒鉛を設けた
構造が示されている。
下げる為には、溶融金属に対する耐食性に優れた材料を
選定する必要がある。その点セラミックスの中には溶融
金属にほとんど腐食を受けないものがあり、その様なセ
ラミックスは溶融金属メッキ浴用ロール軸受として最適
材料と言える。ところで、本発明者らは連続溶融金属メ
ッキ用ロール軸受にセラミックスと炭素繊維強化黒鉛と
の組み合せを利用したものとして、先に特開平３−１７
７５５２号公報がある。この発明では、ロール軸外周に
金属緩衝材を介してセラミックス焼結体を嵌合させると
ともに、軸受部分の内周面に炭素繊維強化黒鉛を設けた
構造が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記公知技術は、セラ
ミックスと炭素繊維強化黒鉛と組み合せにおいて、連続
溶融金属メッキ浴中での実際の運転中の問題が配慮され
ていない。つまり、連続溶融金属メッキ浴中では、スト
リップ他から溶出する鉄と溶融金属との反応によって生
じるＦｅ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ａｌ等の金属間化合物が、軸受
材である炭素繊維強化黒鉛の摩耗を促進させ、さらに軸
受摺動部の摩擦係数を増大させるという全く新しい問題
が生じることが判明した。
ミックスと炭素繊維強化黒鉛と組み合せにおいて、連続
溶融金属メッキ浴中での実際の運転中の問題が配慮され
ていない。つまり、連続溶融金属メッキ浴中では、スト
リップ他から溶出する鉄と溶融金属との反応によって生
じるＦｅ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ａｌ等の金属間化合物が、軸受
材である炭素繊維強化黒鉛の摩耗を促進させ、さらに軸
受摺動部の摩擦係数を増大させるという全く新しい問題
が生じることが判明した。
【０００５】本発明の目的は、セラミックスと炭素繊維
強化黒鉛との組み合せにおいて、耐食性及び耐摩耗性を
高め長寿命化を図るとともに、摺動部の摩擦係数を低減
して円滑な回転が行える軸と軸受との摺動構造物とそれ
に用いられる軸受・摺動部材、及びそれを用いて、ロー
ル回転によりロール回転振れの少い連続溶融金属メッキ
装置を提供することにある。
強化黒鉛との組み合せにおいて、耐食性及び耐摩耗性を
高め長寿命化を図るとともに、摺動部の摩擦係数を低減
して円滑な回転が行える軸と軸受との摺動構造物とそれ
に用いられる軸受・摺動部材、及びそれを用いて、ロー
ル回転によりロール回転振れの少い連続溶融金属メッキ
装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、軸と軸受とで構成される摺動構造物に
おいて、前記軸の摺動部の全周がセラミックス焼結体よ
りなり、軸受摺動面が、固体潤滑性材料を分散含有する
セラミックス焼結体を、炭素繊維強化黒鉛部材中に組込
んだ構成としたものである。
に、本発明では、軸と軸受とで構成される摺動構造物に
おいて、前記軸の摺動部の全周がセラミックス焼結体よ
りなり、軸受摺動面が、固体潤滑性材料を分散含有する
セラミックス焼結体を、炭素繊維強化黒鉛部材中に組込
んだ構成としたものである。
【０００７】上記他の目的を達成するために、本発明で
は金属溶湯中で軸受に支持されて回転するロールを備え
た溶融金属メッキ装置において、前記ロールの軸摺動部
の全周がセラミックス焼結体よりなり、軸受摺動面が、
固体潤滑性材料を分散含有するセラミックス焼結体を、
炭素繊維強化黒鉛部材中に組込んだ構成としたものであ
る。
は金属溶湯中で軸受に支持されて回転するロールを備え
た溶融金属メッキ装置において、前記ロールの軸摺動部
の全周がセラミックス焼結体よりなり、軸受摺動面が、
固体潤滑性材料を分散含有するセラミックス焼結体を、
炭素繊維強化黒鉛部材中に組込んだ構成としたものであ
る。
【０００８】また、本発明では、金属溶湯中で軸受に支
持されて回転するシンクロール及びサポートロールを備
えた溶融金属メッキ装置において、前記シンクロール及
びサポートロールの少なくとも一方のロールの軸摺動部
の全周がセラミックス焼結体よりなり、軸受摺動面が、
固体潤滑性材料を分散含有するセラミックス焼結体を、
炭素繊維強化黒鉛部材中に組込んだ構成としたものであ
る。
持されて回転するシンクロール及びサポートロールを備
えた溶融金属メッキ装置において、前記シンクロール及
びサポートロールの少なくとも一方のロールの軸摺動部
の全周がセラミックス焼結体よりなり、軸受摺動面が、
固体潤滑性材料を分散含有するセラミックス焼結体を、
炭素繊維強化黒鉛部材中に組込んだ構成としたものであ
る。
【０００９】更に、本発明では、金属溶湯中で軸受に支
持されて回転するシンクロール及びサポートロールを備
えた溶融金属メッキ装置において、前記サポートロール
のロールの軸摺動部の全周がセラミックス焼結体よりな
り、軸受摺動面が固体潤滑性材料を分散含有するセラミ
ックス焼結体を、炭素繊維強化黒鉛部材中に組込んで構
成され、前記サポートロールが外部駆動無く回転するこ
ととしたものである。
持されて回転するシンクロール及びサポートロールを備
えた溶融金属メッキ装置において、前記サポートロール
のロールの軸摺動部の全周がセラミックス焼結体よりな
り、軸受摺動面が固体潤滑性材料を分散含有するセラミ
ックス焼結体を、炭素繊維強化黒鉛部材中に組込んで構
成され、前記サポートロールが外部駆動無く回転するこ
ととしたものである。
【００１０】上記本発明において、セラミックス焼結体
としては、サイアロン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、アル
ミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、窒化ボロン等を
用いることができる。また、固体潤滑性材料としては、
黒鉛、窒化ボロン、硫化モリブデン等を用いることがで
きる。
としては、サイアロン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、アル
ミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、窒化ボロン等を
用いることができる。また、固体潤滑性材料としては、
黒鉛、窒化ボロン、硫化モリブデン等を用いることがで
きる。
【００１１】
【作用】ロール軸摺動部にセラミックスを用い、軸受摺
動面に炭素繊維強化黒鉛を用いた摺動構造物を使用する
ことにより、溶融金属中で腐食摩耗を防止することがで
きる。また、炭素繊維強化黒鉛は固体潤滑性に優れかつ
機械的強度も有するので、セラミックスとの摺動におい
て摩擦係数が０．１以下と著しく小さく、また限界面圧
も５０kgf/cm2 以上と著しく増加させることができる。
動面に炭素繊維強化黒鉛を用いた摺動構造物を使用する
ことにより、溶融金属中で腐食摩耗を防止することがで
きる。また、炭素繊維強化黒鉛は固体潤滑性に優れかつ
機械的強度も有するので、セラミックスとの摺動におい
て摩擦係数が０．１以下と著しく小さく、また限界面圧
も５０kgf/cm2 以上と著しく増加させることができる。
【００１２】しかし、溶融金属メッキ浴中においては、
鋼帯等から溶出するＦｅと溶融金属との反応によりＦｅ
−Ｚｎ、Ｆｅ−Ａｌといった非常に硬い金属間化合物が
発生する。それら金属間化合物が摺動面に巻込まれる
と、比較的軟質の炭素繊維強化黒鉛は土砂摩耗現象によ
り摩耗が増すばかりでなく、硬質金属間化合物がロール
軸のセラミックス摺動表面に凝集付着して表面粗度を著
しく粗くさせるため、アブレージョン摩耗が増大し、そ
れに伴い摩擦係数も大きくなる。
鋼帯等から溶出するＦｅと溶融金属との反応によりＦｅ
−Ｚｎ、Ｆｅ−Ａｌといった非常に硬い金属間化合物が
発生する。それら金属間化合物が摺動面に巻込まれる
と、比較的軟質の炭素繊維強化黒鉛は土砂摩耗現象によ
り摩耗が増すばかりでなく、硬質金属間化合物がロール
軸のセラミックス摺動表面に凝集付着して表面粗度を著
しく粗くさせるため、アブレージョン摩耗が増大し、そ
れに伴い摩擦係数も大きくなる。
【００１３】本発明は、上記問題を解決するために、軸
受摺動面に前記炭素繊維強化黒鉛以外に、さらに固体潤
滑性材料を分散含有するセラミックス焼結体を部分的に
配置した。前記ロール軸摺動部に用いるセラミックスと
しては、サイアロンが最も好ましいが、他にＳｉＣ、Ｓ
ｉ3 Ｎ4 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、ＡｌＮ、ＢＮなども
適用できる。前記固体潤滑性材料を含有するセラミック
スとしては、黒鉛粉末カーボン繊維、ＢＮ粉末、ＭｏＳ
2 粉末等の固体潤滑性に優れた材料を、その焼結体中に
１〜７０重量％分散含有するセラミックスであること、
特に平均粒径１００μｍ以下の黒鉛粉末を１５〜７０重
量部その焼結体中に分散含有するＳｉＣセラミックスが
最も好ましいが、同様に、ＢＮ粉末とＳｉ3 Ｎ4 の組み
合せのものも好ましい。
受摺動面に前記炭素繊維強化黒鉛以外に、さらに固体潤
滑性材料を分散含有するセラミックス焼結体を部分的に
配置した。前記ロール軸摺動部に用いるセラミックスと
しては、サイアロンが最も好ましいが、他にＳｉＣ、Ｓ
ｉ3 Ｎ4 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 、ＡｌＮ、ＢＮなども
適用できる。前記固体潤滑性材料を含有するセラミック
スとしては、黒鉛粉末カーボン繊維、ＢＮ粉末、ＭｏＳ
2 粉末等の固体潤滑性に優れた材料を、その焼結体中に
１〜７０重量％分散含有するセラミックスであること、
特に平均粒径１００μｍ以下の黒鉛粉末を１５〜７０重
量部その焼結体中に分散含有するＳｉＣセラミックスが
最も好ましいが、同様に、ＢＮ粉末とＳｉ3 Ｎ4 の組み
合せのものも好ましい。
【００１４】このように、前記固体潤滑性材料を分散含
有するセラミックスは、硬度の高いＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4
セラミックスでマトリックスが形成されているため、浴
中のＦｅ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ａｌ等の金属間化合物での土砂
摩耗的な摩耗が防止できるばかりでなく、ロール軸のセ
ラミックス摺動面に凝着付着した金属間化合物を研磨作
用により除去することができ、ロール軸摺動面の面荒れ
による摩耗も防止することができる。さらに特筆すべき
点は、前記固体潤滑性材料を分散含有するセラミックス
は固体潤滑性を有するため、摩擦係数を上げることなく
耐摩耗性を向上させることができる。
有するセラミックスは、硬度の高いＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4
セラミックスでマトリックスが形成されているため、浴
中のＦｅ−Ｚｎ、Ｆｅ−Ａｌ等の金属間化合物での土砂
摩耗的な摩耗が防止できるばかりでなく、ロール軸のセ
ラミックス摺動面に凝着付着した金属間化合物を研磨作
用により除去することができ、ロール軸摺動面の面荒れ
による摩耗も防止することができる。さらに特筆すべき
点は、前記固体潤滑性材料を分散含有するセラミックス
は固体潤滑性を有するため、摩擦係数を上げることなく
耐摩耗性を向上させることができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例１ 図１は溶融亜鉛メッキ装置を示した断面図である。図１
において、スナウト６を経て供給されるストリップ７は
メッキ浴５の中でシンクロール１により方向を変えられ
サポートロール３によりストリップの変形、振動を防止
する。ストリップ７は２０〜２００ｍ／分のスピードで
高速走行される。
る。 実施例１ 図１は溶融亜鉛メッキ装置を示した断面図である。図１
において、スナウト６を経て供給されるストリップ７は
メッキ浴５の中でシンクロール１により方向を変えられ
サポートロール３によりストリップの変形、振動を防止
する。ストリップ７は２０〜２００ｍ／分のスピードで
高速走行される。
【００１６】更に、メッキ浴５から引き出されたストリ
ップ７はストリップの両側に設けられたガスワイピング
ノズル８より高速ガスが吹き付けられ、そのガス圧力、
吹き付け角度の調整によって付着メッキ厚さが調整され
る。上記シンクロール１及びサポートロール３はそれぞ
れすべり軸受２及び４で回転する構造となっている。
ップ７はストリップの両側に設けられたガスワイピング
ノズル８より高速ガスが吹き付けられ、そのガス圧力、
吹き付け角度の調整によって付着メッキ厚さが調整され
る。上記シンクロール１及びサポートロール３はそれぞ
れすべり軸受２及び４で回転する構造となっている。
【００１７】図２は、本発明によるシンクロール１のす
べり軸受部のロール軸の断面を示した拡大図である。図
２において、ロール金属軸１６に装置した円筒状セラミ
ックス９は、溶融金属に対して優れた耐食性を示し、高
強度高硬度特性を有するサイアロンセラミックスを選定
した。サイアロンセラミックスの化学式はＳｉ6-z Ａｌ
z ＯZ Ｎ8-Zで表わされ、ｚは０〜４．２の間で任意の
ものが可能であり、βサイアロンと呼ばれるものであ
る。本実施例ではｚ＝０．５の組成のサイアロン粉末を
用い、小量のバインダを添加した後メタノール中で湿式
混練し、スプレードライ法により造粒した。次いで冷間
静水圧プレス法で円筒状の圧粉成形体を成形した。脱脂
処理した後、１７５０℃、窒素雰囲気中で焼成しサイア
ロン焼結体を得た。加工はダイヤモンド砥石を用い外径
１６５mm，長さ１５０mmに加工した。
べり軸受部のロール軸の断面を示した拡大図である。図
２において、ロール金属軸１６に装置した円筒状セラミ
ックス９は、溶融金属に対して優れた耐食性を示し、高
強度高硬度特性を有するサイアロンセラミックスを選定
した。サイアロンセラミックスの化学式はＳｉ6-z Ａｌ
z ＯZ Ｎ8-Zで表わされ、ｚは０〜４．２の間で任意の
ものが可能であり、βサイアロンと呼ばれるものであ
る。本実施例ではｚ＝０．５の組成のサイアロン粉末を
用い、小量のバインダを添加した後メタノール中で湿式
混練し、スプレードライ法により造粒した。次いで冷間
静水圧プレス法で円筒状の圧粉成形体を成形した。脱脂
処理した後、１７５０℃、窒素雰囲気中で焼成しサイア
ロン焼結体を得た。加工はダイヤモンド砥石を用い外径
１６５mm，長さ１５０mmに加工した。
【００１８】また、ロール金属軸１６は比較的耐食性の
あるステンレス鋼を用いた。ロール金属軸と円筒状サイ
アロン９の熱膨張差によって引き起こされる円筒状サイ
アロンの割れを防止するため、ＳＵＳ３１６製ステンレ
スパイプを緩衝材１０として、ロール金属軸に巻回し
た。次いで、ロール金属軸に円筒状サイアロンを挿入
し、ＳＵＳ３１６Ｌ製押え部材１２をインコネル７５０
製バネ１１とＳＵＳ３１６Ｌ製ボルト１７を用いてサイ
アロン端面に押付け固定した。さらに図のようにＳＵＳ
３１６Ｌ製スラストキャップ１３を溶接固定して、緩衝
材１０への溶融亜鉛の侵入を防止した。シンクロール１
の胴部１４は円筒状で、軸１６に溶接で一体にされる。
あるステンレス鋼を用いた。ロール金属軸と円筒状サイ
アロン９の熱膨張差によって引き起こされる円筒状サイ
アロンの割れを防止するため、ＳＵＳ３１６製ステンレ
スパイプを緩衝材１０として、ロール金属軸に巻回し
た。次いで、ロール金属軸に円筒状サイアロンを挿入
し、ＳＵＳ３１６Ｌ製押え部材１２をインコネル７５０
製バネ１１とＳＵＳ３１６Ｌ製ボルト１７を用いてサイ
アロン端面に押付け固定した。さらに図のようにＳＵＳ
３１６Ｌ製スラストキャップ１３を溶接固定して、緩衝
材１０への溶融亜鉛の侵入を防止した。シンクロール１
の胴部１４は円筒状で、軸１６に溶接で一体にされる。
【００１９】図３は軸受の断面拡大図であり、図４は図
３内周面の正面図である。図３において、ＳＵＳ３１６
Ｌ製の金属ベース２１の内周面に炭素繊維強化黒鉛部材
１９を装着し、さらに台形状の黒鉛粉末分散含有炭化ケ
イ素セラミックス焼結体２０を図のように装着したもの
である。内周摺動面は図のように半円形状に加工した。
炭素繊維強化黒鉛部材１９は、互いに内周面で接触する
ように金属ベース２１に押込まれて固定され、直径１〜
１０μｍの炭素長繊維を５０体積％含有する黒鉛焼結体
である。押え金属板２３は炭素繊維強化黒鉛部材１９を
内周面側にボルト２２によって押込み固定するものであ
る。
３内周面の正面図である。図３において、ＳＵＳ３１６
Ｌ製の金属ベース２１の内周面に炭素繊維強化黒鉛部材
１９を装着し、さらに台形状の黒鉛粉末分散含有炭化ケ
イ素セラミックス焼結体２０を図のように装着したもの
である。内周摺動面は図のように半円形状に加工した。
炭素繊維強化黒鉛部材１９は、互いに内周面で接触する
ように金属ベース２１に押込まれて固定され、直径１〜
１０μｍの炭素長繊維を５０体積％含有する黒鉛焼結体
である。押え金属板２３は炭素繊維強化黒鉛部材１９を
内周面側にボルト２２によって押込み固定するものであ
る。
【００２０】また、黒鉛分散含有炭化ケイ素セラミック
ス焼結体は平均粒径３０μｍの黒鉛粉末を２５重量％分
散含有する炭化ケイ素焼結体で、真空中２１００℃でホ
ットプレス法により焼結した。さらに、直径３〜１０m
m，長さ５〜２０mmの範囲のものの特定の寸法のものを
円柱状に加工したのち、前記炭素繊維強化黒鉛１９に埋
込装着した。装着方法としては、単に押込み挿入しても
良いが、好ましくは、炭素繊維強化黒鉛の未黒鉛化物中
に埋込み、黒鉛化処理することにより一体化するのが良
い。炭化ケイ素セラミックス焼結体２０は図の４のよう
に２列に配置され、両者の配置は互いに同一円周線上で
重ならないようになっている。
ス焼結体は平均粒径３０μｍの黒鉛粉末を２５重量％分
散含有する炭化ケイ素焼結体で、真空中２１００℃でホ
ットプレス法により焼結した。さらに、直径３〜１０m
m，長さ５〜２０mmの範囲のものの特定の寸法のものを
円柱状に加工したのち、前記炭素繊維強化黒鉛１９に埋
込装着した。装着方法としては、単に押込み挿入しても
良いが、好ましくは、炭素繊維強化黒鉛の未黒鉛化物中
に埋込み、黒鉛化処理することにより一体化するのが良
い。炭化ケイ素セラミックス焼結体２０は図の４のよう
に２列に配置され、両者の配置は互いに同一円周線上で
重ならないようになっている。
【００２１】図５は、上記構造によるロール軸と軸受と
の組図である。これを用いて、実際に亜鉛浴中で摺動テ
ストを行った。亜鉛浴温度は４５０〜４８０℃、ロール
軸の押付け荷重は５００〜２５００kgf 、回転数３０〜
１５０ｍ-1の条件で軸受の摩耗速度は０．２mm／日以下
で、従来の１／１０以下であった。また、ロール軸のサ
イアロンの摩耗はほとんど無く、Ｆｅ−Ｚｎ等の金属間
化合物の凝着付着の無い清浄で滑らかな摺動表面であっ
た。さらに摺動時の摩擦係数も０．０５以下で、従来の
１／３以下であった。
の組図である。これを用いて、実際に亜鉛浴中で摺動テ
ストを行った。亜鉛浴温度は４５０〜４８０℃、ロール
軸の押付け荷重は５００〜２５００kgf 、回転数３０〜
１５０ｍ-1の条件で軸受の摩耗速度は０．２mm／日以下
で、従来の１／１０以下であった。また、ロール軸のサ
イアロンの摩耗はほとんど無く、Ｆｅ−Ｚｎ等の金属間
化合物の凝着付着の無い清浄で滑らかな摺動表面であっ
た。さらに摺動時の摩擦係数も０．０５以下で、従来の
１／３以下であった。
【００２２】実施例２ 図６は、本発明によるサポートロール用の小型軸受を示
したものである。軸受材質、基本構造は実施例１と同様
とした。つまり、炭素繊維強化黒鉛２５は図面上右側で
４ケ、左側１ケの軸受摺動部を構成し、さらに直径５m
m、長さ１０mmの円柱状黒鉛分散含有炭化ケイ素セラミ
ックス２６を各５ケと４ケを図のように押え板２９を介
してボルト２８の押込みによって装着した。装着位置
は、ロール軸押付荷重方向に対し前後２列配置し、同一
円周線上で回転方向で互いに重ならないようにした。な
お、炭素繊維黒鉛２５は軸方向に対して１列に配置した
ものである。断面の図示されていない部分の固定は図示
された断面と同じやり方である。左側の炭素繊維黒鉛２
５は内周面を平坦なものとした。図７はロール軸と軸受
の組図である。ロール軸についても材質、基本構造は実
施例１と同様とした。ロール軸の摺動部に用いた円筒状
サイアロン３１の外径は８０mmとした。円筒状サイアロ
ン３１は３１６ステンレス鋼パイプを所定間隔で巻回し
て実施例１と同様に固定した。
したものである。軸受材質、基本構造は実施例１と同様
とした。つまり、炭素繊維強化黒鉛２５は図面上右側で
４ケ、左側１ケの軸受摺動部を構成し、さらに直径５m
m、長さ１０mmの円柱状黒鉛分散含有炭化ケイ素セラミ
ックス２６を各５ケと４ケを図のように押え板２９を介
してボルト２８の押込みによって装着した。装着位置
は、ロール軸押付荷重方向に対し前後２列配置し、同一
円周線上で回転方向で互いに重ならないようにした。な
お、炭素繊維黒鉛２５は軸方向に対して１列に配置した
ものである。断面の図示されていない部分の固定は図示
された断面と同じやり方である。左側の炭素繊維黒鉛２
５は内周面を平坦なものとした。図７はロール軸と軸受
の組図である。ロール軸についても材質、基本構造は実
施例１と同様とした。ロール軸の摺動部に用いた円筒状
サイアロン３１の外径は８０mmとした。円筒状サイアロ
ン３１は３１６ステンレス鋼パイプを所定間隔で巻回し
て実施例１と同様に固定した。
【００２３】実際の連続溶融金属メッキ装置を用いて摺
動テストを行った。従来では、外部駆動によりサポート
ロールを回転させていたが、本発明による図６の軸受を
用いた結果、外部駆動無しで円滑なサポートロールの回
転が得られた。その結果、ストリップ７の振動が著しく
低減でき、メッキ厚のバラツキを従来の１／２以下にす
ることができた。また、連続１０日間の運転を行った
が、軸受摩耗量はほとんど無かった。さらに、サポート
ロールの回転振れ等によるゼブラマーク（しま模様）な
ども防止することができた。
動テストを行った。従来では、外部駆動によりサポート
ロールを回転させていたが、本発明による図６の軸受を
用いた結果、外部駆動無しで円滑なサポートロールの回
転が得られた。その結果、ストリップ７の振動が著しく
低減でき、メッキ厚のバラツキを従来の１／２以下にす
ることができた。また、連続１０日間の運転を行った
が、軸受摩耗量はほとんど無かった。さらに、サポート
ロールの回転振れ等によるゼブラマーク（しま模様）な
ども防止することができた。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、耐食性、耐摩耗性に優
れたセラミックスをロール軸摺動部に用い、軸受を炭素
繊維強化黒鉛部材と固体潤滑性材料を分散含有するセラ
ミックスとから構成することにより、溶融金属メッキ浴
中での軸受摩耗が少く長寿命を示し、従来の金属製軸受
の５倍以上の長時間運転が可能となり、軸受の組換頻度
の減少、生産性の向上の効果がある。さらに、特にサポ
ートロールの非駆動運転が可能となり、ロールの回転振
れが著しく小さくなるので、メッキ付着量のバラツキ、
メッキ模様を防止することができ、品質の向上及び不良
の低減などに効果がある。
れたセラミックスをロール軸摺動部に用い、軸受を炭素
繊維強化黒鉛部材と固体潤滑性材料を分散含有するセラ
ミックスとから構成することにより、溶融金属メッキ浴
中での軸受摩耗が少く長寿命を示し、従来の金属製軸受
の５倍以上の長時間運転が可能となり、軸受の組換頻度
の減少、生産性の向上の効果がある。さらに、特にサポ
ートロールの非駆動運転が可能となり、ロールの回転振
れが著しく小さくなるので、メッキ付着量のバラツキ、
メッキ模様を防止することができ、品質の向上及び不良
の低減などに効果がある。
【図１】本発明を用いる溶融亜鉛メッキ装置の断面図。
【図２】図１のシンクロール軸部の断面拡大図。
【図３】図１のシンクロール軸部の側面拡大図。
【図４】図３の内周面の正面図。
【図５】図１のシンクロール軸と軸受の組合せ拡大図。
【図６】図１のサポートロール軸と軸受の側面拡大図。
【図７】図１のサポートロール軸と軸受の組合せ拡大
図。
図。
１…シンクロール、２…シンクロールすべり軸受、３…
サポートロール、４…サポートロールすべり軸受、５…
メッキ浴、６…スナウト、７…ストリップ、８…ガスワ
イピングノズル、９…円筒状セラミックス、１０…緩衝
材、１６…ロール金属軸、１９…炭素繊維強化黒鉛、２
０…黒鉛分散含有炭化ケイ素セラミックス
サポートロール、４…サポートロールすべり軸受、５…
メッキ浴、６…スナウト、７…ストリップ、８…ガスワ
イピングノズル、９…円筒状セラミックス、１０…緩衝
材、１６…ロール金属軸、１９…炭素繊維強化黒鉛、２
０…黒鉛分散含有炭化ケイ素セラミックス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大越 斉 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 中山 義孝 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 酒井 淳次 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 荻原 覚 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (14)
- 【請求項１】 軸と軸受とで構成される摺動構造物にお
いて、前記軸の摺動部の全周がセラミックス焼結体より
なり、軸受摺動面は、固体潤滑性材料を分散含有するセ
ラミックス焼結体を、炭素繊維強化黒鉛部材中に組込ん
で構成されることを特徴とする摺動構造物。 - 【請求項２】 金属溶湯中で軸受に支持されて回転する
ロールを備えた溶融金属メッキ装置において、前記ロー
ルの軸摺動部の全周がセラミックス焼結体よりなり、軸
受摺動面は、固体潤滑性材料を分散含有するセラミック
ス焼結体を、炭素繊維強化黒鉛部材中に組込んで構成さ
れることを特徴とする連続溶融金属メッキ装置。 - 【請求項３】 金属溶湯中で軸受に支持されて回転する
シンクロール及びサポートロールを備えた溶融金属メッ
キ装置において、前記シンクロール及びサポートロール
の少なくとも一方のロールの軸摺動部の全周がセラミッ
クス焼結体よりなり、軸受摺動面は、固体潤滑性材料を
分散含有するセラミックス焼結体を、炭素繊維強化黒鉛
部材中に組込んで構成されることを特徴とする連続溶融
金属メッキ装置。 - 【請求項４】 金属溶湯中で軸受に支持されて回転する
シンクロール及びサポートロールを備えた溶融金属メッ
キ装置において、前記サポートロールのロールの軸摺動
部の全周がセラミックス焼結体よりなり、軸受摺動面
は、固体潤滑性材料を分散含有するセラミックス焼結体
を、炭素繊維強化黒鉛部材中に組込んで構成され、前記
サポートロールが外部駆動無く回転することを特徴とす
る連続溶融金属メッキ装置。 - 【請求項５】 前記セラミックス焼結体が、サイアロ
ン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、アルミナ、窒化アルミニ
ウム、ジルコニア、窒化ボロンのいずれかであることを
特徴とする請求項２〜４記載の連続溶融金属メッキ装
置。 - 【請求項６】 前記固体潤滑性材料が、黒鉛、窒化ボロ
ン、硫化モリブデンであることを特徴とする請求項２〜
４記載の連続溶融金属メッキ装置。 - 【請求項７】 摺動面がセラミックス焼結体を埋込んだ
黒鉛部材からなることを特徴とする軸受。 - 【請求項８】 黒鉛部材にセラミックス焼結体が埋込ま
れていることを特徴とする摺動部材。 - 【請求項９】 摺動面がセラミックス焼結体を埋込んだ
炭素繊維強化黒鉛部材からなることを特徴とする軸受。 - 【請求項１０】 炭素繊維強化黒鉛部材にセラミックス
焼結体が埋込まれていることを特徴とする摺動部材。 - 【請求項１１】 固体潤滑剤を分散したセラミックス焼
結体が埋込まれた黒鉛部材によって摺動面が構成されて
いることを特徴とする軸受。 - 【請求項１２】 黒鉛部材に固体潤滑剤が分散されたセ
ラミックス焼結体が埋込まれていることを特徴とする摺
動部材。 - 【請求項１３】 摺動面に複数個の固体潤滑性部材が配
置されている軸受において、前記固体潤滑性部材は個々
に摺動面に対して押圧され、互いに力を受けて接触して
ベース金属部材に嵌合固着されていることを特徴とする
軸受。 - 【請求項１４】 金属溶湯中で軸受に支持されて回転す
るロールを備えた溶融金属メッキ装置において、前記軸
受は摺動面に複数個の固体潤滑性部材が配置され、該固
体潤滑性部材は個々に摺動面に対して押圧され、互いに
力を受けて接触してベース金属部材に嵌合固着されてい
ることを特徴とする溶融金属メッキ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5123257A JPH06313432A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 摺動構造物とそれを用いた連続溶融金属メッキ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5123257A JPH06313432A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 摺動構造物とそれを用いた連続溶融金属メッキ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06313432A true JPH06313432A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14856097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5123257A Pending JPH06313432A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 摺動構造物とそれを用いた連続溶融金属メッキ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06313432A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1197572A1 (en) * | 2000-03-14 | 2002-04-17 | Kawasaki Steel Corporation | Slide bearing device for roll immersed in continuous molten metal plating bath |
| KR100504097B1 (ko) * | 2000-12-26 | 2005-07-27 | 주식회사 포스코 | 용융금속 도금설비용 저널베어링 |
| JPWO2019176586A1 (ja) * | 2018-03-16 | 2020-10-22 | 株式会社シンク・ラボラトリー | シリンダ体メッキ装置用集電部材及びメッキ装置 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP5123257A patent/JPH06313432A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1197572A1 (en) * | 2000-03-14 | 2002-04-17 | Kawasaki Steel Corporation | Slide bearing device for roll immersed in continuous molten metal plating bath |
| EP1197572A4 (en) * | 2000-03-14 | 2006-03-22 | Jfe Steel Corp | SLIDE BEARING FOR IN LIQUID METAL PLATFORMS BATHROOM CONTINUOUSLY DIVING ROLL |
| KR100504097B1 (ko) * | 2000-12-26 | 2005-07-27 | 주식회사 포스코 | 용융금속 도금설비용 저널베어링 |
| JPWO2019176586A1 (ja) * | 2018-03-16 | 2020-10-22 | 株式会社シンク・ラボラトリー | シリンダ体メッキ装置用集電部材及びメッキ装置 |
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