JPH0633943A - 密封型軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】連鋳設備等で使用している密封型軸受装置にお
いて、摺動側軸受の密封型軸受の両側の空間の呼吸現象
を防止し、外気の進入を防止する。 【構成】軸受箱７の外周壁８の内周面の頂部には、軸方
向に伸び、密封球軸受３の左右の空間１１ａ、１１ｂに
連通する溝２０を設ける。ガイドローラ１の熱膨張・収
縮に伴い、ガイドローラ軸２の軸方向移動時に溝２０を
通して、一方の空間（１１ａ又は１１ｂ）から他方の空
間（１１ｂ又は１１ａ）へ空間内の気体や充填潤滑剤が
流通する。左右の両空間の全体積が変化しないので、こ
の連通空間内の内圧は一定に保たれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軸方向の移動を許容した
密封型軸受装置に関する。特に密封型軸受箱に対して軸
方向に相対移動する球軸受に適用される。

【０００２】

【従来の技術】近年、連続鋳造装置等、高温、多湿で粉
塵の多い悪環境下において、鋳片を案内するガイドロー
ル等の軸受に密封型軸受が適用され始めている（特開昭
６１−２２９４５３号公報参照）。このようなロールの
軸受装置では一般にガイドロールの片側の軸受を固定と
し、他方の軸受をロールの軸方向に摺動可能に形成しロ
ールの軸方向熱膨張収縮に対応する構造になっている。

【０００３】図３は、連続鋳造装置のガイドロールに設
けられるこのような軸方向に摺動可能にした軸受装置の
一例を示す概略縦断面図である。図３において、連続鋳
造装置のガイドロール１の摺動側のガイドロール軸２に
はガイドロール軸２の外周面に内輪４の内周面を固定さ
れた密封型軸受が設けられており、密封型軸受３の外輪
５は軸受箱７の外周壁８内に軸方向に摺動可能に内嵌し
ている。密封型軸受３の内輪４と外輪５の左右両サイド
は内側シール体６ａ、外側シール体６ｂで密封され、密
封型軸受３の内部には耐熱耐久性に優れたグリース等の
潤滑剤１３が封入されている。軸受箱７は図示されない
連続鋳造装置ガイドロール軸受サポートフレームに固定
されている。軸受箱７の外周壁８の内周面は前記密封型
軸受３の外輪５の外周面を軸方向に摺動可能に支持し、
ガイドロール１の熱膨張・収縮によるガイドロール軸２
及び軸受３の軸方向の移動（矢印３０、３１）を許容し
ている。密封型軸受３の左右両側には前記のような軸２
及び密封型軸受３の軸方向の移動量をも考慮して所定の
空間１１ａ、１１ｂを設けてあり、軸受箱７の内側壁９
及び外側壁１０が軸２の外周面に若干の間隙をおいて対
向するように設けられ、この間隙には内側シール機構１
２ａ、外側シール機構１２ｂがそれぞれ設けられてい
る。これらシール機構１２ａ、１２ｂによって軸受箱７
内部への水、粉塵等の侵入を防止し、軸受箱７内の左右
空間１１ａ、１１ｂにグリース等を封入した場合に、封
入されたグリース等が軸受箱７の外部へ漏れ出ないよう
に配慮されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記図３に示したよう
な従来の密封型軸受装置においては、連続鋳造中はガイ
ドロール１が鋳片からの伝熱により温度が上昇し軸方向
（矢印３０方向）へ伸びようとし、非鋳造時にはガイド
ロール１が冷えて軸方向（矢印３１方向）へ縮もうとす
る。このようなガイドロールの伸縮に応じて、図３のガ
イドロール軸２の外周に固定された密封型軸受３は軸受
箱７の内部を矢印３０、３１の方向に摺動する。このと
き、密封型軸受３の左右両側の空間１１ａ、１１ｂは体
積が変化する。これ等の空間１１ａ、１１ｂには一般に
軸受内部の保護と密封型軸受３の摺動移動を円滑にする
ため、潤滑グリースを充填している。図３でわかるよう
にガイドロール１が矢印３０の方向に伸びたときは、外
側空間１１ｂ内のグリースが外側シール機構１２ｂより
外に押し出され、内側空間１１ａは体積が膨張して負圧
となるため、内側シール機構１２ａより外気を吸入する
ことになる。反対にガイドロール１が矢印３１の方向へ
縮むと、先にグリースを吐き出した外側空間１１ｂは体
積が膨張して負圧となり、外側シール機構１２ｂより外
気を吸込み、先に外気を吸入して体積が大きくなった内
側空間１１ａは体積が小さくなり、吸込んだ外気を一部
吐き出すが、内部のグリースも外へ押し出されることに
なる。

【０００５】前記のように密封型軸受３の左右の空間１
１ａ、１１ｂにグリースが封入されていない場合はグリ
ースの吐出、漏洩は生じないが、空間の体積の膨張収縮
に伴う外気の吸入・吐出、いわゆる呼吸現象は避けられ
ない。このような呼吸現象によって吸入・吐出される外
気は、連続鋳造装置等の場合、鋳片を水冷しているた
め、非常に湿度が高く、ほぼ水蒸気が飽和した状態にあ
り、軸受箱７の内部の温度が下がると結露する。この呼
吸・結露の繰返しにより軸受箱７内には水が溜り、この
水が密封型軸受３の外輪５の外周と軸受箱７の外周壁８
の内周面との接触面に錆が発生する要因となっている。
この錆はガイドロール１の伸縮を阻害し、密封型軸受３
に多大なスラスト荷重が発生し、ついには破損に至ると
いう問題がある。密封型軸受３が破損するとガイドロー
ル１が回転しなくなり、鋳片の引き抜きが不可能とな
り、連続鋳造装置内で鋳片の温度が低下してしまう。こ
うなると、ガイドロール装置の取り外し、鋳片の取り出
し、ガイドロール装置の復旧（取替）に多大の時間を要
し、連続鋳造装置の稼働率の低下を招くばかりでなく、
ガイドロールや軸受装置等の保守に多大の保守費を要す
ることになる。

【０００６】本発明は上述のような従来の外径摺動形の
密封型軸受装置の有する問題を解消し保守費の増加や設
備稼働率の低下を招くことのない密封型軸受装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は軸受箱の内径と
外輪外径とが軸方向に摺動可能に構成された密封型軸受
において軸受箱に軸方向両側の空間の間を連通する連通
路を設けたことを特徴とする密封型軸受装置である。

【０００８】

【作用】図２においてベアリングの外輪５が接触してい
る軸受箱７の一部にスリット２０を設け左右の空間１１
ａ、１１ｂをつなぐ。また、グリース充填量を少し減ら
し空間を積極的に設けた。このため呼吸をしても体積変
化がなくなり外気を吸うことがなくなった。

【０００９】本発明によれば密封型軸受装置において、
軸受箱の内周面に軸方向に伸び前記密封型軸受の左右両
側の空間に連通する１ないし複数の溝を設けた。従っ
て、回転体の膨張・収縮に伴い、回転軸端部外周に内輪
円周面を固定された密封型軸受が、軸受箱内を軸方向に
移動しても、すなわち、密封型軸受の左右の密封空間の
一方の体積がＶだけ少なくなっても内部の気体又は潤滑
剤（グリース等）が溝を通じて他方の密封空間に流れ、
この密封空間は逆に体積がＶだけ大きくなる。つまり、
連通した密封空間全体の体積は不変である。したがっ
て、空間内の圧力に変化が生ぜず、回転軸と軸受箱との
間のシール機構を通して密封空間内の充填潤滑剤やガス
が軸受箱外に吐出されたり、軸受箱外の外気・軸受箱内
に吸入されるといったいわゆる呼吸現象が防止される。
このため連続鋳造装置のガイドロールの密封型軸受装置
のように周面の外気が飽和水蒸気に近い湿度の高い場合
でも、外気の吸入、軸受箱の温度低下、軸受箱内での結
露の繰り返しによって起を軸受箱内に水が溜ることが防
止される。このことにより、浸入水に起因する軸受箱内
での発錆、発銹により密封型軸受外輪外周面と軸受箱内
周面との間の摺動不能、回転軸の膨張収縮の阻害、密封
型軸受への過大なスラスト荷重の作用、密封型軸受の破
損、回転軸の回転不可能といった事故が有効に防止され
る。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例の構成を図１の概略縦断面
図及びそのＡ−Ａ矢視断面図である図２に基づいて説明
する。図１において、図３で説明した従来の密封型軸受
装置と同じ符号のものは同じ名称、機能の構成部品を示
すので、重複説明を省略する。

【００１１】図１、２に示した実施例では、ガイドロー
ラ軸２の外周面に内輪４の内周面を固定され、外輪５の
外周面が軸受箱７の外周壁８の内周面により摺動可能に
支持された密封型軸受３が軸受箱内を軸方向（図１の矢
印３０、３１の方向）に移動可能となっている。軸受箱
７の外周壁８の内周面の頂部には、軸方向に伸び、密封
型軸受３の左右の空間１１ａ、１１ｂに連通する溝２０
が設けてある。この左右の空間１１ａ、１１ｂ間を連通
する溝２０を設けたことにより、ガイドローラ１の熱膨
張・収縮に伴い、ガイドローラ軸２の軸方向移動時に、
前記の溝２０を通して、一方の空間（１１ａ又は１１
ｂ）から他方の空間（１１ｂ又は１１ａ）へ空間内の気
体や充填潤滑剤（グリース等）が流通する。したがっ
て、左右の両空間の全体積が変化しないので、この連通
空間内の内圧は一定に保たれ、軸受箱７内の気体や充填
潤滑剤が左右のシール機構１２ａ、１２ｂを通して、軸
受箱外に吐出されたり、外気が軸受箱内に吸入されるこ
とはない。

【００１２】なお、上記の例では溝２０は軸受箱７の外
周壁８の内周面の頂部に一本だけ設けたものを示してい
るが、溝の数、位置、幅深さ等は、軸受箱内の気体や潤
滑剤が密封型軸受３の左右の空間１１ａ、１１ｂ間を流
通するように設け、かつ軸受箱の強度や軸受箱７の外周
壁８の内周面と密封型軸受３の外輪４の外周面との摺動
の妨げにならないよう配慮したものであれば良い。

【００１３】なお、高粘度のグリースのような流動しに
くい潤滑剤を左右の密封空間１１ａ、１１ｂに充填する
場合、あるいはグリースの経時劣化により粘度が上昇す
ることを考慮する場合、空間全体をグリースで満たすの
でなく、上部にガス空間を設け、上部のガスが左右の密
封空間１１ａ、１１ｂを自由に流通できるように図１、
図２に示した実施例のように少くとも頂部を含む軸受箱
の上部に溝２０を設けるのが良い。

【００１４】さらに、ガイドロールユニットの取付位置
により、軸受箱７の溝２０の位置が変わるような連続鋳
造装置に本発明を適用する場合は、流動しにくい高粘度
のグリースの充填や充填グリースの経時劣化、粘度上昇
にも対応し、かつ軸受箱の互換性を考慮すると、ガイド
ロールユニットの取付位置に拘らず、少なくとも１本の
溝が軸受箱内上部の左右空間を連通するように軸受箱内
周に複数本設けることが望ましい。

【００１５】上記の実施例では、軸受箱の軸方向両側空
間の間を連通する連通路として軸受箱７の外周壁８の内
周面に溝を設けたものについて説明したが、溝は密封型
軸受の外輪５の外周面や、内輪４の内周面あるいは軸２
の外周面に設けてもよい。また、溝ではなくて、軸受箱
外周壁８、密封型軸受３の外輪５や内輪４、軸２等の内
部に設けられ、両側空間１１ａ、１１ｂを連通する孔で
あってもよい。

【００１６】また以上の実施例は、連続鋳造装置のガイ
ドロールの摺動側軸受に本発明を適用した例について述
べたが、連続鋳造装置のガイドロールに限らず、熱延装
置のテーブルローラやその他の回転体の軸受であって、
熱膨張・収縮その他の物理的な軸方向の移動を許容する
必要があり、かつ周囲の外気が高湿度であったり、腐蝕
性のガスを含んでいるような場合で外気の吸入を回避す
る必要があるような場合や、グリース等の潤滑剤の吐
出、漏出により、取扱製品に汚れがついたり、冷却水や
周囲の環境を汚染するのを防ぐ必要がある場合は、どの
ような場合でも本発明の密封型軸受装置の適用が可能で
ある。

【００１７】

【発明の効果】本発明は以下のような優れた効果を奏す
る。 （１）高湿度あるいは腐蝕性のガスを含む周囲外気の吸
入による軸受箱内での発錆を防止し、これによる密封型
軸受の破損、回転体軸の不転による設備の故障や事故に
よる設備稼動率の低下、設備保守費の増加を防ぐことが
できる。 （２）軸受箱内に充填されたグリース等の潤滑剤の軸受
箱外への吐出がなくなり、取扱製品表面の汚染、冷却水
の汚染、周囲の環境の汚染等を効果的に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】従来の密封型軸受装置の一例を示す概略縦断面
図である。

【符号の説明】

１ ガイドロール ２ ガイドロール軸 ３ 密封型軸受 ４ 内輪 ５ 外輪 ６ａ 内側シール体 ６ｂ 外側シール体 ７ 軸受箱 ８ 軸受箱外周壁 ９ 軸受箱内側壁 １０ 軸受箱外側壁 １１ａ 内側空間 １１ｂ 外側空間 １２ａ 内側シール機構 １２ｂ 外側シール機構 １３ グリース ２０ 溝 ３０、３１ 矢印

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受箱の内径と軸受外輪外径とが軸方向
   に摺動可能に構成された密封型軸受において、軸受箱の
   軸方向両側空間の間を連通する連通路を設けたことを特
   徴とする密封型軸受装置。