JPH09217158A - 転がり軸受 - Google Patents

転がり軸受

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JPH09217158A
JPH09217158A JP2435796A JP2435796A JPH09217158A JP H09217158 A JPH09217158 A JP H09217158A JP 2435796 A JP2435796 A JP 2435796A JP 2435796 A JP2435796 A JP 2435796A JP H09217158 A JPH09217158 A JP H09217158A
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rolling
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Akio Aoki
章雄 青木
Yukio Sato
幸夫 佐藤
Naoki Maekawa
直樹 前川
Shigeki Matsunaga
茂樹 松永
Shin Niizeki
心 新関
Atsuhisa Yagawa
敦久 矢川
Toshihiro Mori
俊博 森
Masaya Tanda
賢哉 但田
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NSK Ltd
Nippon Steel Corp
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NSK Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】溶融金属中で使用しても、軌道輪のつば側面と
ころの端面にかじり傷が生じ難い転がり軸受を提供す
る。 【解決手段】円筒ころ軸受1のつば輪15および保持器
14を、炭素系繊維強化カーボン(C/Cコンポジット
やC/SiCコンポジット)、純タンタル、およびタン
タルにタングステンを10重量%以下の範囲で含有する
合金のうち少なくとも一つの材料で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は転がり軸受に関し、
特に、連続溶融めっき浴等の高温液体中に浸漬されるロ
ール支持装置に組み込まれる転がり軸受として好適なも
のに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、鋼帯表面に他の金属のめっき
層を形成する場合、電気化学的処理によるめっきの他、
金属を溶融させためっき浴中に鋼帯を浸漬する所謂溶融
めっき浴による処理が広く行われている。このような溶
融めっき浴により、鋼帯の表面に例えば亜鉛めっきを施
す場合には、実開昭61−90852号公報に開示され
ているような連続溶融めっき装置が使用される。
【0003】この装置は、図5,6に示すように、支持
アームAによってめっき浴8内にシンクロールR1 とサ
ポートロールR2 が配置され、めっき浴8内に導かれた
鋼帯Sが、シンクロールR1 で方向転換し、サポートロ
ールR2 を経てめっき浴8から出ていくように構成され
ている。シンクロールR1 とサポートロールR2 の回転
軸は、転がり軸受1を介して支持アームAの先端部に回
転自在に支持されており、この転がり軸受1は高温の溶
融亜鉛に浸漬された状態で使用されるため、通常は、耐
熱性および耐摩耗性等の要求から窒化珪素などのセラミ
ックス製のものが使用される。また、このような溶融金
属中で使用される転がり軸受1では、例えば、つば付き
外輪とつば付き内輪を有するころ軸受が使用され、これ
らの軸受構成部材は窒化珪素製である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなつば付き軌道輪およびころが窒化珪素製であるころ
軸受は、溶融金属中では転がり滑り面の潤滑が期待でき
ないため、回転中にアキシャル荷重の負荷またはころの
スキューにより、すべり接触をしている軌道輪のつば側
面ところの端面にかじり傷が生じやすく、このかじり傷
からつばが欠けたり、ころの端面が欠けたりして軸受寿
命が短くなるという問題点がある。
【0005】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決することを課題とするものであり、溶融金属中で使
用しても軌道輪のつば側面ところの端面にかじり傷が生
じ難い転がり軸受を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、内外輪の他に転動体との摺動面を有する
摺動部品を備えた転がり軸受において、前記摺動部品
は、炭素系繊維強化カーボン、純タンタル、およびタン
タルにタングステンを所定の割合で含有する合金のう
ち、少なくとも一つの材料で形成されたことを特徴とす
る転がり軸受を提供する。
【0007】前記転がり軸受としては、例えば、内外輪
および転動体が窒化珪素からなるころ軸受が挙げられ、
その場合の前記摺動部品としては、ころを軸方向で挟持
するつば輪や保持器、およびつば付き内外輪のつば部が
挙げられる。また、前記炭素系繊維強化カーボンとは、
カーボン材からなるマトリックスが炭素系の繊維で強化
されたものであり、炭素系繊維として炭素繊維を使用し
たC/Cコンポジットや、炭素系繊維として炭化珪素繊
維を使用したC/SiCコンポジットが挙げられる。
【0008】また、純タンタルまたはタンタルにタング
ステンを10%以下の範囲で含有する合金は、窒化珪素
より軟らかく耐食性および耐摩耗性が高いため、転動体
が窒化珪素製である場合には前記合金を摺動部品の材料
とすることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面に基づいて説明する。図1は、この実施形態の転
がり軸受を示す断面図であり、溶融金属の入っためっき
浴中に配置されるロールRの支持に適用した例を示して
いる。この図に示すように、この転がり軸受1は、内輪
11、外輪12、円筒ころ13、保持器14、および内
輪側に配置された一対のつば輪15で構成される円筒こ
ろ軸受である。この外輪12の外周面は凸状の球面に形
成されており、同じ曲率の凹状の球面を内周面に有する
調心輪2が、外輪12の外周面に装着されている。この
調心輪2は、ロールの曲がりや取付け時のミスアライメ
ントを吸収するためのものである。
【0010】また、保持器14は二分割型のものであっ
て、一方の案内面およびポケット部分を形成するポケッ
ト部材14aと、他方の案内面を形成する案内部材14
bと、これらを結合するボルト14cおよびナット14
dとで構成されている。内輪11、外輪12、および円
筒ころ13は窒化珪素製であり、つば輪15は、C/C
コンポジット、C/SiCコンポジット、もしくは純タ
ンタル、またはタンタルにタングステンを10%以下の
範囲で含有する合金で形成され、保持器14のポケット
部材14aと案内部材14bはC/Cコンポジットまた
はC/SiCコンポジット製であり、ボルト14cとナ
ット14dは純タンタル製であり、調心輪2はC/Si
Cコンポジットで形成されている。
【0011】また、この転がり軸受1は、ロールRの回
転軸Jの先端部に外嵌され、回転軸Jの基部側に外嵌さ
れた円筒状のスリーブ31と、回転軸Jの先端面を覆う
蓋状のスリーブ32とで、転がり軸受1の両つば輪15
が挟持されている。また、この転がり軸受1は、調心輪
2の外周面に外嵌する外周部材4aと、調心輪2および
外周部材4aの軸方向各端面に接触配置される端面部材
4b,4cとで構成される軸受箱4内に取付けられてい
る。
【0012】このように、円筒ころ13と摺動するつば
輪15および保持器14(ポケット部材14a、案内部
材14b)を、自己潤滑性のあるC/Cコンポジット、
C/SiCコンポジット、もしくは窒化珪素より軟らか
く耐食性および耐摩耗性の高い、純タンタル又はタンタ
ルにタングステンを10%以下の範囲で含有する合金で
形成したため、円筒ころ13の端面とつば輪15および
保持器14とのすべり接触によりつばやころ端面にかじ
り傷が生じない。これにより軸受寿命が長くなる。
【0013】なお、この実施形態においては、つば輪1
5および保持器14が本発明の摺動部品に相当するが、
このように内外輪と別体のつば輪15を有し、そのつば
輪15が特定の材料(炭素系繊維強化カーボン、純タン
タル、およびタンタルにタングステンを所定の割合で含
有する合金のうち少なくとも一つ)で形成されたもの以
外に、つば付き内外輪の少なくともつば部が前記材料で
形成されたものも本発明に含まれる。
【0014】
【実施例】本発明の効果を確認するために行った実施例
について以下に説明する。図2に示すような装置を用い
て、つば輪の摩耗試験を行った。すなわち、回転軸Jの
先端に、内輪11、外輪12、円筒ころ13、前記実施
形態と同様の二分割の保持器14、および内輪側に配置
された一対のつば輪15で構成される円筒ころ軸受10
(外径62mm、内径30mm、幅16mm)を取付
け、この円筒ころ軸受10を円筒状の軸受箱4内に取り
付けた。
【0015】つば輪15の材質は下記の表1に示す6種
類とし、実施例1〜4および比較例1については、図3
(a)に示すようなつば輪15が内輪11と別体の構造
であって、つば輪15以外の各軸受構成部材の材質は、
内輪11、外輪12、および円筒ころ13は窒化珪素
製、保持器14の各部材は純タンタル製とした。比較例
2については、図2とは異なり、図3(b)に示すよう
なつば付き内輪11a(つば部11bを有する内輪)を
使用し、その材質を表1につば輪の材質として表示し
た。これ以外の各軸受構成部材の材質は実施例1〜4お
よび比較例1と同じにした。
【0016】また、円板状の押さえ蓋5を回転軸Jの先
端面側に配置し、この押さえ蓋5の板面を回転軸Jに取
り付けた円筒ころ軸受10のつば輪15に押し当てて、
回転軸Jと押さえ蓋5をボルト6で固定した。そして、
軸受箱4の外周面に負荷レバー7を取り付けた状態で、
溶融亜鉛浴8内に回転軸Jと一体の円筒ころ軸受10を
入れ、ヒータ9で浴8内の温度を一定に保持し、負荷レ
バー7でラジアル負荷Pをかけながら下記の条件で回転
軸Jを回転させた。 <試験条件> 溶融金属の種類:Zn+0.15wt%Al 溶融金属の温度:450℃ 回転速度 :300rpm ラジアル荷重 :98N 回転時間 :3時間 所定時間回転させた後、円筒ころ軸受10を溶融亜鉛浴
8から出して放冷し、その後にこの円筒ころ軸受10を
分解してつばの摩耗量を測定した。摩耗量の測定は、図
4(a),(b)に示すように、回転試験にかける前の
つば輪15の厚さまたはつば部11bの厚さWをマイク
ロメータで測定しておき、この値Wと回転試験後のつば
輪15の厚さまたはつば部11bの厚さW’との差(W
−W’)を算出することにより行った。つば輪15また
はつば部11bの円周方向においてつば摩耗量にばらつ
きがある場合には、各つば輪15またはつば部11bに
ついて円周上6か所で厚さの差(W−W’)を算出し、
計12測定値の平均をつば摩耗量とした。このようにし
て得られた試験結果を下記の表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】この表から分かるように、実施例1〜4の
つば摩耗量は比較例1,2のつば摩耗量の半分以下に抑
えられており、本発明の転がり軸受によってつば摩耗量
が大幅に低減でき、転がり寿命の大幅な延長が見込まれ
ることが証明された。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の転がり軸
受によれば、潤滑剤なしでも軌道輪のつば側面ところの
端面にかじり傷が生じ難いため、溶融金属中で使用して
も破損することなく長期間使用することが可能であり、
連続溶融めっき浴のロール支持装置にかかるメンテナン
ス費の低減や、めっき鋼板の生産性の向上に効果をもた
らす。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の転がり軸受を示す断面図
である。
【図2】実施例において使用したつば輪の摩耗試験装置
を示す概要図である。
【図3】(a)実施例において使用した転がり軸受、
(b)比較例において使用した転がり軸受を示す断面図
である。
【図4】つば摩耗量の測定方法について説明した(a)
つば輪の断面図、(b)つば付き内輪の断面図である。
【図5】従来の連続溶融めっき装置を示す概要図であ
る。
【図6】図5のロール支持装置を示す(B−B線断面に
相当する)図である。
【符号の説明】
1 円筒ころ軸受(転がり軸受) 11 内輪 12 外輪 13 ころ(転動体) 14 保持器(摺動部品) 15 つば輪(摺動部品)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 直樹 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 松永 茂樹 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 新関 心 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 矢川 敦久 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 森 俊博 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 但田 賢哉 茨城県鹿嶋市大字光3番地 住友金属工業 株式会社鹿島製鉄所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内外輪の他に転動体との摺動面を有する
    摺動部品を備えた転がり軸受において、 前記摺動部品は、炭素系繊維強化カーボン、純タンタ
    ル、およびタンタルにタングステンを所定の割合で含有
    する合金のうち、少なくとも一つの材料で形成されたこ
    とを特徴とする転がり軸受。
JP02435796A 1996-02-09 1996-02-09 転がり軸受 Expired - Lifetime JP3801675B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008063622A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶融金属めっき浴用滑り軸受装置
JP2012501382A (ja) * 2008-09-01 2012-01-19 バント−ツィンク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 金属溶融浴のためのガイドロール回転支承部
JP2018506681A (ja) * 2015-02-27 2018-03-08 パイロテック インコーポレイテッド 進歩したオーバーフロー材料移送ポンプ

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JP2012501382A (ja) * 2008-09-01 2012-01-19 バント−ツィンク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 金属溶融浴のためのガイドロール回転支承部
JP2018506681A (ja) * 2015-02-27 2018-03-08 パイロテック インコーポレイテッド 進歩したオーバーフロー材料移送ポンプ

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