JP2004011661A - 複列円筒ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】平面状の内輪軌道面が形成された内輪と、該内輪の側方に配置されるつば輪とを有する複列円筒ころ軸受の組付け性を大幅に向上させ、容易かつ確実に軸受を分解・組立することができるようにして、軸受のメンテナンスが頻繁に行われる多段圧延機等に用いるのに好適な複列円筒ころ軸受を提供する。
【解決手段】本発明の複列円筒ころ軸受３０は、内輪３２の幅Ｗ１を、外輪３１に組み付けられた複列の円筒形転動体３３の外側幅寸法Ｗ２よりも幅広に設定し、内輪軌道面３２ａの端部３２ｃに向うのに伴って次第に外径寸法が小さくなるだらし部３２ｂを形成した。また、つば輪３４に該だらし部３２ｂの軸方向長さＬ１よりも大きい深さＬ２を有する座ぐり部３４ａを形成して、該つば輪３４を内輪３２の側方に配置して座ぐり部３４ａによりだらし部３２ｂを覆うようにした。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複列円筒ころ軸受に関し、詳しくは平面状の内輪軌道面が形成された内輪と、該内輪の側方に配置されるつば輪とを有する軸受であって、該軸受の分解、組付けを容易に行うことができ、メンテナンスを頻繁に行う多段圧延機等に用いるのに好適な複列円筒ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示したように、従来の多段圧延機１には、圧延する素材を挟持して押圧し、薄く成形する一対のワークロール２が配設されている。このワークロール２の後方には、複数の第１中間ロール３、第２中間ロール４、及びバックアップロール５が配設されて、ワークロール２が受ける強大な圧延力を支承するように構成されている。
第１中間ロール３、第２中間ロール４、及びバックアップロール５の回転構造は、バックアップロール５を一例に説明すると、図５に示したように、複列円筒ころ軸受８に潤滑油を供給する潤滑用給油穴６ａが多数設けられた支持軸６に、複列円筒ころ軸受８が回動自在に配設されている。そして、前段のロールに外輪を当接させて外輪を回転させ、ワークロール２に作用する負荷を受けるようになっている。
【０００３】
多段圧延機１に使用される軸受は、使用環境や軸受寿命を考慮して種々の形態の複列円筒ころ軸受８が使用されている。この複列円筒ころ軸受８は、高温、高荷重、且つ多量の冷却水が飛散する悪環境下で使用されるため、定期的に分解して損傷の有無を点検し、必要に応じて例えば、最も損傷を受け易い外輪のリグラインド等の修理を行うメンテナンス作業が必須であった。従って、該複列円筒ころ軸受８には分解、組付けの容易性が要求されていた。
【０００４】
図６に示したように、従来の軸受の一例である複列円筒ころ軸受１０は、内径部の幅方向中央に設けられた凸部１１ｂの両側に夫々外輪軌道面１１ａが形成された外輪１１と、外径部に内輪軌道面１２ａが形成され、該内輪軌道面１２ａの一方の側方につば１２ｂが形成された２個の内輪１２とを備えている。
また、外輪軌道面１１ａ及び内輪軌道面１２ａ間に２列にわたって転動自在に配置された複数個の円筒ころ１３を備えている。
【０００５】
複列円筒ころ軸受１０の組み付けは、外輪１１内に保持器１５が挿入され、該保持器１５に外輪１１の両側から複数個の円筒ころ１３が組み込まれてから、両側から一対の内輪１２が組み込まれて端面１２ｄ同士を突き合わせることで、円筒ころ１３が外輪軌道面１１ａ及び内輪軌道面１２ａ間に転動可能に組付けられる。
内輪１２のつば１２ｂの反対側の端面１２ｄと外径部との角部には、面取り部１２ｃが設けられており、内輪１２を軸方向から挿入し易い形状となっているので、円筒ころ１３は面取り部１２ｃに案内されながら組み込まれ、該角部が円筒ころ１３の側面に干渉することはなく、滑らかに内輪１２を組付けることができる。
面取り部１２ｃ側の端面１２ｄには、半径方向に複数の凹部１２ｅが形成されており、端面１２ｄ同士を突き合わせたとき、２つの凹部１２ｅによって給油穴１２ｆが形成されるようになっている。
【０００６】
また、図７に示したように、他の一例である複列円筒ころ軸受２０は、内径部の幅方向中央に設けられた凸部２１ｂの両側に夫々外輪軌道面２１ａが形成された外輪２１と、軸芯に沿った断面形状において全長にわたって段差のない平面状に内輪軌道面２２ａが外径部に形成され内輪２２とを備えている。
また、外輪軌道面２１ａ及び内輪軌道面２２ａ間に２列にわたって転動自在に配置され、保持器２５によって円周方向に所定の間隔で配列、保持された複数個の円筒ころ２３と、内輪２２の両側に当接して配設された一対のつば輪２４とを備えている。
【０００７】
内輪２２の幅寸法は、外輪２１に組み付けられた２列の円筒ころ２３の外側幅寸法と略同じ幅となるように設定されている。
また、内径部には、幅方向略中央に給油溝２２ｂが設けられており、該給油溝２２ｂと内輪軌道面２２ａとを貫通させて半径方向に複数の給油穴２２ｃが明けられ、該給油溝２２ｂ及び給油穴２２ｃを介して軌道面に潤滑油を給油するようになっている。
つば輪２４の外径寸法は、内輪２２の内輪軌道面２２ａの外径寸法より大きく設定されて、円筒ころ２３の外側の側面に摺接し、該円筒ころ２３が軸方向に移動するのを阻止するようになっている。
【０００８】
複列円筒ころ軸受２０の組み付けは、外輪２１内に保持器２５が挿入され、該保持器２５に外輪２１の両側から複数個の円筒ころ２３が組み込まれてから、両側から一対の内輪２２が組み込まれ、最後に内輪２２の外側から一対のつば輪２４が組付けられることで、円筒ころ２３が外輪軌道面２１ａ及び内輪軌道面２２ａ間に転動可能に組付けられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記つば輪２４を有する従来の複列円筒ころ軸受２０は、構造上、内輪２２の外径面の端部までが全て円筒ころ２３の走行面であり、内輪軌道面２２ａとして機能している。
従って、外径面の端部に面取り等のだらし部を設けることができず、複列円筒ころ軸受２０の組付けに際して、外径面の角部が円筒ころ２３に当接して組付けし難いという問題点があった。
特に、頻繁に分解、組立が要求される多段圧延機等に使用される軸受では、組付けのし難さに起因して、内輪２２を無理に押圧して組付けてしまう場合があり、内輪軌道面２２ａの一部である外径面の端部を損傷させてしまう可能性があった。従って、複列円筒ころ軸受２０の寿命を縮める虞があった。
更に、複列円筒ころ軸受２０の分解、組付けに細心の注意を払いながら行わなければならず、メンテナンス時の工数が増大して、コスト上からも改善の要求があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、容易かつ確実に分解組立することができ、メンテナンス性の優れた複列円筒ころ軸受を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の複列円筒ころ軸受は、内径部に複数列の外輪軌道面が形成された外輪と、軸芯に沿った断面形状において全長にわたって段差のない平面として内輪軌道面が外径部に形成された内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に複数列に整列され転動自在に介裝された複数個の円筒形転動体とからなる複列円筒ころ軸受において、前記外輪に組み付けられた複列の前記円筒形転動体の外側幅寸法よりも幅広に設定され且つ前記外径部の端部に向うのに伴って次第に外径寸法が小さくなるだらし部が形成された前記内輪と、前記内輪の前記外径よりも大きな内径を有し、且つ前記だらし部の軸方向長さより深い座ぐり部が形成され、前記内輪の側方に配置したとき前記だらし部を前記座ぐり部が覆うように構成したつば輪とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
前記構成の複列円筒ころ軸受によれば、内輪軌道面の端部に向うのに伴って次第に外径寸法が小さくなるだらし部を形成したので、内輪軌道面に複数の円筒形転動体を当接させ、だらし部で案内しながら、内輪を軸方向に移動させて内輪軌道面に損傷を与えることなく、複列円筒ころ軸受を容易に組付けることができる。
また、複列円筒ころ軸受の分解、組立を容易に行うことができ、多段圧延機等のメンテナンス性を向上させて短時間、かつ安価に複列円筒ころ軸受の保守を行うことができる。
また、内輪の幅を、外輪に組み付けられた複列の円筒形転動体の外側幅寸法よりも幅広に設定し、内輪軌道面の端部に向うのに伴って次第に外径寸法が小さくなるだらし部を形成すると共に、つば輪に該だらし部の軸方向長さよりも深い座ぐり部を形成して、該つば輪を内輪の側方に配置するようにしたので、座ぐり部によってだらし部を完全に覆うことができる。従って、円筒形転動体がだらし部上を転動することなく、確実に内輪軌道面上を転動して安定した回転を得ることができる。
【００１３】
本発明の請求項２記載の複列円筒ころ軸受は、前記だらし部は、端部に向うのに伴って次第に外径寸法が小さくなる面取りであることを特徴とする請求項１記載の複列円筒ころ軸受。
【００１４】
前記構成の複列円筒ころ軸受によれば、内輪の両端に形成されただらし部を、単純な形状の面取りとしたので、極めて容易に該だらし部を加工することができ、内輪を安価に製作することができると共に、内輪の組付け性を大幅に向上させることができる。
【００１５】
本発明の請求項３記載の複列円筒ころ軸受は、前記だらし部は、端面と前記外径部との角部が断面円弧状に加工されたアール面取りであることを特徴とする請求項１記載の複列円筒ころ軸受。
【００１６】
前記構成の複列円筒ころ軸受によれば、内輪の外径部の端部にアール面取りを施したので、内輪転動面に円筒形転動体を当接させて内輪を軸方向に移動させて複列円筒ころ軸受を組み付ける際、外径部の端部及び円筒形転動体に損傷を与えることなく短時間で組付けることができる。また、だらし部を容易に加工することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複列円筒ころ軸受の実施形態を図１乃至図３に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態である複列円筒ころ軸受の要部縦断面図、図２は図１におけるだらし部の第１実施形態を示す要部拡大図、図３は図１におけるだらし部の第２実施形態を示す要部拡大図である。
図１に示すように、本発明の実施形態である複列円筒ころ軸受３０は、外輪３１と、内輪３２と、円筒形転動体である円筒ころ３３と、つば輪３４と、保持器３５とから構成されている。
外輪３１は、内径部の幅方向略中央に設けられた凸部３１ｂの両側に夫々外輪軌道面３１ａが形成されている。外輪軌道面３１ａと凸部３１ｂの側面との角部には、円環状の逃げ溝３１ｃが設けられており、円筒ころ３３の角部が干渉しないようになっている。
【００１８】
内輪３２は、軸芯に沿った断面形状において、全長にわたって段差のない平面状に内輪軌道面３２ａが外径部に形成されている。内輪３２の幅寸法Ｗ１は、外輪３１に組み付けられた２列の円筒ころ３３の外側の端面間の寸法Ｗ２よりも広く設定されている。両側面３２ｃと内輪軌道面３２ａとの角部には、だらし部３２ｂが形成されている。
【００１９】
図２に示すように、第１実施形態であるだらし部３２ｂの形状は、角部を端部に向うのに伴って次第に外径寸法が小さくなるようにテーパ加工した面取り３２ｄである。
【００２０】
図３に示すように、第２実施形態であるだらし部３２ｂの形状は、角部を断面円弧状に加工したアール面取り３２ｅである。
また、だらし部３２ｂの軸方向長さＬ１は、図１に示したように、（内輪３２の幅寸法Ｗ１−２列の円筒ころ３３の外側の端面間の寸法Ｗ２）／２にころの面取り寸法Ｌ３を加えたものより小さく設定されている（Ｌ１≦（Ｗ１−Ｗ２）／２＋Ｌ３）。
【００２１】
円筒ころ３３は、外輪軌道面３１ａ及び内輪軌道面３２ａ間に２列に整列して転動自在に介裝されている。円筒ころ３３の夫々の内側端面３３ａは、外輪３１に形成された凸部３１ｂの側面に接触して、互いに接近する方向への移動が規制されている。また、円筒ころ３３は、保持器３５によって円周方向に所定の間隔で配列されて保持されている。
【００２２】
図２及び図３に示すように、つば輪３４は、内輪３２の外径寸法ＤＩよりも大きな内径寸法ＤＳを有し、且つ深さＬ２を有する円形の座ぐり部３４ａが形成され円環状となっている。
そして、座ぐり部３４ａの底部３４ｂを、内輪３２の側面３２ｃに当接させて組付けたとき、該座ぐり部３４ａでだらし部３２ｂ（３２ｄ，３２ｅ）を覆い、かつ端面３４ｃを円筒ころ３３の外側端面に接触させて該円筒ころ３３が互いに離間する方向へ移動するのを規制するようになっている。
【００２３】
図２に示した第１実施形態と、図３に示した第２実施形態とは、だらし部３２ｂの形状が直線状の面取り３２ｄとアール面取り３２ｅである点のみが異なり、その他の部分については、同様であるので同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２４】
上記実施形態の作用を説明する。
図１に示したように、複列円筒ころ軸受３０の組付けは、外輪３１内に保持器３５が挿入され、該保持器３５に外輪３１の両側から複数個の円筒ころ３３が組み込まれてから、両側から一対の内輪３２が組み込まれる。
このとき、図２及び３に示したように、内輪３２の側面３２ｃには、側面３２ｃに向うのに伴って次第に外径寸法が小さくなるようにだらし部３２ｂ（面取り３２ｄ又はアール面取り３２ｅ）が形成されているので、円筒ころ３３はだらし部３２ｂに案内されて圧入され、円筒ころ３３と内輪３２の角部とが干渉することはない。従って、内輪軌道面３２ａ及び円筒ころ３３の外径面に打痕や圧痕等の損傷を与えずに組み付けることができる。
そして、最後に内輪３２の外側から一対のつば輪３４が内輪３２の両側面３２ｃに座ぐり部３４ａの底部３４ｂを当接させることで組付けられ、円筒ころ３３が外輪軌道面３１ａ及び内輪軌道面３２ａ間に転動可能に組付けられる。
【００２５】
つば輪３４の座ぐり部３４ａの内径寸法ＤＳは、内輪３２の外径寸法ＤＩよりも大きく、かつ座ぐり部３４ａの深さＬ２は、だらし部３２ｂ（３２ｄ，３２ｅ）の軸方向長さＬ１よりも大きくなっているので、だらし部３２ｂは完全に座ぐり部３４ａによって覆われた状態で組み込まれ、該座ぐり部３４ａ内に収容される。
円筒ころ３３が内輪軌道面３２ａ上を転動するとき、円筒ころ３３の外側の側面は、つば輪３４の端面３４ｃに接触して該円筒ころ３３が互いに離間する方向へ移動するのを規制し、だらし部３２ｂ上を円筒ころ３３が転動することはない。
上述したように、内輪３２の外径部にだらし部３２ｂを形成して、円筒ころ３３の組み込みを容易にし、複列円筒ころ軸受３０の組付け性を大幅に向上させると共に、円筒ころ３３とだらし部３２ｂとの接触を阻止し、確実に内輪軌道面３２ａ上で転動させて滑らかに回転させることができる。
【００２６】
なお、本発明の複列円筒ころ軸受は、上記実施形態では２列円筒ころ軸受として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、４列円筒ころ軸受等であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１記載の複列円筒ころ軸受によれば、内輪軌道面の端部に向うのに伴って次第に外径寸法が小さくなるだらし部を形成した。　従って、内輪軌道面に複数の円筒形転動体を当接させ、だらし部で案内しながら内輪を軸方向に移動させ、内輪軌道面に損傷を与えることなく組み付けることができる。よって、複列円筒ころ軸受の分解、組立を容易に行うことができ、多段圧延機等のメンテナンス性を大幅に向上させ、短時間かつ安価に複列円筒ころ軸受の保守を行うことができる。
【００２８】
また、内輪の幅を外輪に組み付けられた複列の円筒形転動体の外側幅寸法よりも幅広に設定し、内輪軌道面の両端部に端部に向うのに伴って次第に外径寸法が小さくなるだらし部を形成すると共に、つば輪に座ぐり部を形成し、つば輪の該座ぐり部を内輪の側方に当接させて配置するようにした。
従って、座ぐり部によってだらし部を覆うことができ、円筒形転動体がだらし部上を転動することなく、確実に内輪軌道面上を転動して長期間にわたって安定した回転を得ることができる。
【００２９】
本発明の請求項２記載の複列円筒ころ軸受によれば、内輪の両端に形成されただらし部を面取りとしたので、極めて容易に該だらし部を加工することができ、内輪を安価に製作することができると共に、内輪の組付け性を大幅に向上させることができる。
【００３０】
本発明の請求項３記載の複列円筒ころ軸受によれば、内輪の外径部の端部にアール面取りを施したので、内輪軌道面に円筒形転動体を当接させ、内輪を軸方向に移動させて複列円筒ころ軸受を組み付ける際、内輪の外径部の端部に損傷を与えることなく組み付けることができるとともに、だらし部を容易に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複列円筒ころ軸受を示す要部縦断面図である。
【図２】図１におけるだらし部の第１実施形態を示す要部拡大図である。
【図３】図１におけるだらし部の第２実施形態を示す要部拡大図である。
【図４】従来の多段圧延機のロールの構成を示す模式図である。
【図５】図４におけるバックアップロールを示す部分破断図である。
【図６】従来の複列円筒ころ軸受を示す要部縦断面図である。
【図７】従来の別の複列円筒ころ軸受を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
３０　　複列円筒ころ軸受
３１　　外輪
３１ａ　外輪軌道面
３２　　内輪
３２ａ　内輪軌道面
３２ｂ　だらし部
３２ｃ　内輪の側面
３２ｄ　面取り
３２ｅ　アール面取り
３３　　円筒形転動体の一例たる円筒ころ
３４　　つば輪
３４ａ　座ぐり部
ＤＩ　　内輪の外径
ＤＳ　　座ぐり部の内径
Ｌ１　　だらし部の軸方向長さ
Ｌ２　　座ぐり部の深さ
Ｗ１　　内輪の幅
Ｗ２　　２列の円筒ころの外側幅寸法

Claims (3)

1. 内径部に複数列の外輪軌道面が形成された外輪と、軸芯に沿った断面形状において全長にわたって段差のない平面として内輪軌道面が外径部に形成された内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に複数列に整列され転動自在に介裝された複数個の円筒形転動体とからなる複列円筒ころ軸受において、
   前記外輪に組み付けられた複列の前記円筒形転動体の外側幅寸法よりも幅広に設定され且つ前記外径部の端部に向うのに伴って次第に外径寸法が小さくなるだらし部が形成された前記内輪と、前記内輪の前記外径よりも大きな内径を有し、且つ前記だらし部の軸方向長さより深い座ぐり部が形成され、前記内輪の側方に配置したとき前記だらし部を前記座ぐり部が覆うように構成したつば輪とを備えていることを特徴とする複列円筒ころ軸受。
2. 前記だらし部は、端部に向うのに伴って次第に外径寸法が小さくなる面取りであることを特徴とする請求項１に記載の複列円筒ころ軸受。
3. 前記だらし部は、端面と前記外径部との角部が断面円弧状に加工されたアール面取りであることを特徴とする請求項１に記載の複列円筒ころ軸受。

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