JPS587192Y2 - 高速回転用ロ−ルネツク軸受の潤滑装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、例えば圧延機における高速回転用ロールネ
ック軸受の潤滑装置に関する。

軸受を高速回転にて使用できるか否かは、回転数に比例
して増大する軸受からの発熱を如何にして取り除くかが
大きなウェイトを占めている。

一般の高速回転用ロールネック軸受においては、普通、
オイルミスト潤滑が使用されているが、オイルミストの
中に含まれる油の量が極めて少量であり、この少量の油
で潤滑するために、ミスト発生器のトラブルによりミス
ト発生量が変化したり、小径のノズル穴かつ１つてミス
トの供給が停止して焼付きを生ずる等の危険があり、ｌ
た軸受内への異物混入や水の侵入がオイルミスト潤滑の
場合には致命傷となる危険が生じ、そしてオイルミスト
は、冷却効果があ渣りないために、例えば圧延速度が２
０００ ｒｒＶｍｉ ｎ以上の圧延機においては、軸受
温度が１００℃以上の高温になり、軸受焼損の危険性が
常に存在し、３０００ｍ／ｍｉｎ以上では軌道面の油膜
形成が殆んど不可能となるので、オイルミストに代る潤
滑法が必要になってくる。

またオイルミスト潤滑において、軸受の回転初期の油膜
形成のために、軸受内の下部に、転動体直径の１／２程
度の深さのイニシアルオイルを溜めておくようになって
いるが、これは回転初期の焼付きを防止するに止寸り、
回転と同時に軸受円全周に拡がって、回転中は油溜りが
なくなっており、従って充分な冷却効果を期待すること
ができなかった。

さらに圧延機関係でも、テンションリールや減速機用の
軸受に強制循環給油法が使用されているが、これは軸受
の潤滑及び冷却のために給油量のみに着目したもので、
軸受の一部を油中に浸して冷却効果を高める考慮が払わ
れず、軸受内に多量の油を素通りさせて冷却していた。

従って軸受の冷却のために膨大な油を必要とするため、
ロールネック軸受に適応させることができなかった。

一方、本願出願人は、さきに特許第９０２９９６号（特
公昭５１−３１８９１号）発明、特許第８４３３３６第
（特公昭５１−１６５６９号）発明に示される如く、軸
受の回転速度に比例的に油面高さを変化させるようにし
た円すいころ軸受の潤滑方法及び装置を提案した。

このものは、いずれもころの大端面側において主たる給
油及び排油を行い、軸受の回転中の空気の流れと回転に
よる油面の傾斜と排油口の位置に関連した適当な油面高
さの油溜りを前記大端面側に形成させるものであって、
前者は大端面側に低レベル排油路と高レベル排油路の双
方が設けられるために、軸受の回転方向が一方向に限定
され、後者はころの大端面側に形成させる排油口を、油
溜り側面の例えば軸受蓋に形成するものであるから、円
すいころの組込み方向が限定され、２組の複列円すいこ
ろ軸受が組み込１れる高速回転用ロールネック軸受等に
その１１適応させることができないという問題点がある
。

この考案は以上のような軸受の潤滑装置において、円す
いころ軸受の他の型式の種々のころ軸受に適応し、かつ
軸受の正逆両方の回転に対しても有効に機能し、軸受の
回転数に応じて油溜りのオイルレベルを最高レベルから
最低レベルの間で自動的に無段階に変化させるようにし
たことを特徴とするものである。

実施例について説明すれば、圧延ロール１等のロールネ
ック２を支持する軸受３の軸受箱４の内径面、すなわち
、軸受３の外輪５との嵌合面６の適所に凹溝を周設して
、該凹溝の上下本向のほぼ中はどに、該凹溝を上下に仕
切る仕切部材７を埋設して蔦上部を給油溝８．下部を排
油溝９に仕切る。

一方、外輪５の間座１０の円周上には、放射方向に多数
の油入１１を穿設して、並列する転動体１２の列の向い
合う端面の間に開口せしめ、前記給油溝８および排油溝
９を軸受３の内部に連通させる。

給油溝８は、軸受箱４に設けた給油路１４．１３を介し
て供給される潤滑油を軸受内部に強制給油し、排油溝９
は、同様に軸受箱４に設けた高レベル排油路１５、油路
１６，１７を介して、軸受を潤滑した排油を軸受箱外に
送り出す。

すなわち潤滑油は、図示しないポンプ装置等により強制
循環方式により軸受の潤滑を行う。

高レベル排油路１５は、軸受の正逆両方向のいずれの高
速回転時においても、軸受の下部を通過する転動体１２
の少なくとも複数個が見かけ上池中に浸される油溜りＡ
が軸受内部に形成される高さＨ及び位置に設定する。

一方、前記油入１１が開口する転動体列端面の反対の端
面の側、すなわち、油入１１を転動体１２の大径端面の
側に開口させた場合、その反対の端面、すなわち小径端
面の側に、外輪５を放射方向に貫通する低レベル排油穴
１８を穿設し、その外周に凹溝１９を周設して、軸受箱
４に設けた低レベル排油路２０に前記排油穴１８を連通
させて転動体１２列を軸方向に通過する油を排出すべく
なし、軸受の低速回転時の軸受内のオイルレベルＢを低
く形成させるように構成する。

低レベル排油路２０は、油路１６′を介して油路１１に
連通させる。

また軸受の両端部においては、前記低レベル排油穴１８
に準じて、蓋２１の端面、（又は外輪端面）に低レベル
排油穴１８′（又は溝）を放射方向に設け、軸受箱４の
低レベル排油路２０′を介して油を排出する。

なお以上において、給油溝８．排油溝９は、軸受箱の内
面に周設する他、前記間座１０、あるいは外輪５に周設
してもよいことは云うｌでもな、い。

第１図ないし第３図の実施例は、ロールネック軸受とし
て、四列円スイコロ軸受を用いたものを示しであるが、
これは第４図の如き、四列円筒コロ軸受等、他の型式の
多列軸受を使用することができる。

すなわち第４図は、四列円筒コロ軸受を用いた例を開示
するものであって、第４図の場合、給油溝８、および排
油溝９をそれぞれ軸受内部に連通させる多数の油入１１
を外輪５の円周上に穿設し、低レベル排油路２０と軸受
内部とを連通し、低速回転時に転動体列を軸方向に通過
する低いレベルの油溜りを形成させる低レベル排油穴１
８を、外輪５の間座１０に穿設したものである。

なお第４図にかいて、前記第１図、第２図および第３図
に相当する部分（部＊ｊ）には同一の符号を付しである
。

この考案は以上のような構造であって、軸受３の内輪が
第２図の矢符Ｘ方向に回転する場合を考えると、給油溝
８から油入１１を介して転動体列の間に強制給油された
潤滑油は、第１図において転動体列の間から軸方向に転
動体、内輪等を伝わって移動し、低レベル排油穴１８よ
り凹溝１９゜低レベル排油路２０を経て軸受外に送り出
される。

従って軸受の低速回転の間は、第１図に示す如く、低い
オイルレベルＢの油溜りを軸受内下部に形成した状態で
潤滑を行う。

ところが軸受内輪の回転が高速化するに伴ない転動体の
転走速度も高速化するから、転動体列の間に送られた潤
滑油が、転動体間隔（円周方向の）を通って軸方向に移
動しようとするのに対し、前記転動体列が遮蔽物となっ
て油の軸方向移動量を次第に減少させる。

一方、多数の油入１１が設けられた転動体列間において
は、排油溝９の連通する高レベル排油路１５が、軸受の
最下部より高さＨだけ高い位置に設けられているために
、油入１１から排油溝９に排出される油は、高さＨに達
しないと軸受外に排出されないことになり、従って該転
動体列間では軸受内のオイルレベルが転動体の転走速度
の増大を共に高さＨｌで次第に上昇して油溜りＡ（第２
図参照）を形成し、この油溜りＡによる転動体の油浴部
分が増大して見かけ上複数個の転動体が油中に浸された
状態となり潤滑及び冷却効果が著しく向上する。

もつともこの油浴は、高レベル排油路１５の高さＨによ
って油溜りの深さがそれ以上深くなることがない。

また一部の油は転動体の円周方向間隔を通じて軸方向に
転動体の他端面側、すなわち低レベル排油路２０，２０
’に通ずる低レベル排油穴１８，１８’に流出し、軸受
の各部を有効に潤滑する。

なおこの油溜りＡのオイルレベルが高過ぎると、油の攪
拌熱により返って軸受温度が上昇して悪影響を及ぼすた
めに、高さＨは、軸受型式、大きさ２回転数等により最
も適当な高さに設定する。

軸受の正逆両方向の回転に対処するには、間座渣たは外
輪の円周上に多数の油入１１を設けであるから、第２図
に示す如く、高レベル排油路１５を左右対称に設けるか
、または高レベル排油路１５の軸箱外への開口位置を適
当な高さに設定しておけばよい。

この考案は以上のように、高速回転にて使用されるロー
ルネック軸受の最も冷却を必要とする部分に油溜りを形
成させ、その冷却および潤滑効果を大巾に向上させたも
のである。

すなわち従来も潤滑油の強制循環方式は行われているが
、この考案は強制循環方式におして、軸受の回転速度に
応じた油溜シを形成させることによって、特にその冷却
効果を高めたものであり、円スイコロ軸受を用いた回転
試験の結果、従来の強制循環方式に比べて、軸受温度が
２０℃も低く、ｌたオイルミスト潤滑では焼付きの危険
性のある圧延速度、３０００ｍ／ｍｉｎの高速回転に対
しても十分の潤滑、冷却効果を確認した。

昔たこの考案は、既述した本願出願人の出願に係る特許
発明に対して、給油口をころの端面側に形成すると同時
に、油溜りの最高レベルを決定する排油口をころの大端
面側に、最低レベルを決定する排油口をころの小端面側
にそれぞれ形成することによって、潤滑油が軸受の内部
を通過するように構成し、その潤滑、冷却効果を高める
と共に、軸受の正逆両方向の回転に適応させ、かつ円す
いころ軸受にあってその組込み方向を限定する必要をな
くシ、例えば高速回転のロールネック軸受に適応させる
と共に、円すいころ軸受以外の軸受に適用することも可
能としてその汎用性を拡大し、また軸受箱の内径面又は
外輪の外径面に形成した周溝を上下に仕切って、上方を
給油溝、下方を排油溝として軸受内部に連通させる構成
としたので、給油溝、排油溝の位置決め、及び加工が著
しく容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の縦断面図、第２図、第３図は、それぞ
れ第１図の■−■線、ＩＩＩ −ＩＩＩ線における横断
面図、第４図は他の実施例の縦断面図である。 ２・・・・・・ロールネック、３・・・・・・軸受、４
・・・・・・軸受箱、５・・・・・・外輪、６・・・・
・・嵌合面、７００．・・・仕切部材、８・・・・・・
給油溝、９・・・・・・排油溝、１０・・・・・・間座
、１１・・・・・・油入、１２９０．・・・転動体、１
３，１４・・・・・・給油路、１５・・・・・・高レベ
ル排油路、１６ 、１７０．、、油路、１８．１８’・
・・・・・低レベル排油穴、２０，２０’・・・・・・
低レベル排油路、Ａ・・・・・・油溜り。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸受箱と軸受の外輪又は間座との嵌合面に円周方向の凹
   溝を設けて、該凹溝の上部を軸受箱の給油路を連通ずる
   給油溝、下部を軸受箱の高レベル排油路に連通ずる排油
   溝に仕切り、並列する転動体列の間に開口する如く前記
   外輪又は間座の円周上に放射方向に穿設した多数の油入
   を介して、前記給油溝および排油溝を軸受の内部に連通
   させ、前記高レベル排油路を、軸受の正逆両方向のいず
   れの高速回転時においても、軸受下部を通過する転動体
   の少なくとも複数個が見かけ上池中に浸されうる油溜り
   が軸受内部に形成される高さ及び位置に設定し、さらに
   前記油入が開口する転動体列端面の反対の端面の側に、
   転動体列を軸方向に通過する油を排出して低速回転時の
   軸受内のオイルレベルを低く形成させる低レベル排油路
   渣たはこれに連通ずる低レベル排油穴を設けてなる高速
   回転用ロールネック軸受の潤滑装置。