JP2574487Y2 - 溶融めっき槽用軸受装置 - Google Patents

溶融めっき槽用軸受装置

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JP2574487Y2
JP2574487Y2 JP1992011348U JP1134892U JP2574487Y2 JP 2574487 Y2 JP2574487 Y2 JP 2574487Y2 JP 1992011348 U JP1992011348 U JP 1992011348U JP 1134892 U JP1134892 U JP 1134892U JP 2574487 Y2 JP2574487 Y2 JP 2574487Y2
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清 谷本
誠之 畠山
成一 飯田
龍登 榎本
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、溶融めっき槽内にお
いて、軸をセラミックス製玉軸受を介して金属製ハウジ
ングで支持する溶融めっき槽用軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば鋼板の溶融亜鉛めっき槽内には
ポットロール(シンクロール)やサポートロールなどの
軸が配置されており、これらを軸受を介して支持部材で
支持している。上記軸受は、450〜550℃の高温、
および高荷重状態で使用されるので、軸の軸方向の熱膨
張や、たわみなどの軸の熱変形による中心線の傾斜を吸
収する機能を備えていることが要求される。
【0003】従来、溶融金属めっき槽で使用される軸受
装置として、軌道みぞを有するセラミックス製内輪と、
内輪の軌道みぞに配設される複数のセラミックス製玉
と、これらの玉との軸方向の相対的な移動が可能な円筒
状または凹球面状軌道面を有するとともにハウジングに
すきまばめされたセラミックス製外輪とからなるセラミ
ックス製総玉軸受を備えたものが用いられている(実開
昭63−89428号参照)。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
軸受装置に備えられた玉軸受では、外輪の軌道面と玉と
が1点で接触するので、大きな荷重がかかると外輪軌道
面と玉との間に大きな接触応力が発生し、短期間の使用
で摩耗して寿命が短くなるという問題がある。
【0005】この考案の目的は、上記問題を解決した溶
融めっき槽用軸受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】この考案による第1の溶
融めっき槽用軸受装置は、溶融めっき槽内において、軸
を、セラミックス製玉軸受を介してハウジングに対して
回転自在に支持する溶融めっき槽用軸受装置であって、
ハウジング内に、外周面がハウジングの内周面と摺接す
る凸状球面となされるとともに内周面に環状溝が形成さ
れた金属製ホルダが配置され、セラミックス製玉軸受
が、軸に嵌め止められた内輪と、中心軸と垂直な平面で
2分割されかつホルダの環状溝内に嵌められた合わせ外
輪と、内外両輪間に配置された複数の玉とよりなり、外
輪の少なくともいずれか一方の端面と環状溝の側面との
間に、ホルダを形成する金属よりも熱膨張係数の大きい
金属からなるスペーサが介在させられているものであ
る。
【0007】この考案による第2の溶融めっき槽用軸受
装置は、溶融めっき槽内において、軸を、セラミックス
製玉軸受を介してハウジングに対して回転自在に支持す
る溶融めっき槽用軸受装置であって、ハウジング内に、
外周面がハウジングの内周面と摺接する凸状球面となさ
れるとともに内周面に環状溝が形成された耐食材製ホル
ダが配置され、セラミックス製玉軸受が、中心軸と垂直
な平面で2分割されるとともに軸に嵌められ、かつ止め
部材により軸に固定された合わせ内輪と、ホルダの環状
溝内に嵌め止められた外輪と、内外両輪間に配置された
複数の玉とよりなり、内輪の少なくともいずれか一方の
端面と止め部材の側面との間に、軸を形成する金属より
も熱膨張係数の大きい金属からなるスペーサが介在させ
られているものである。
【0008】
【作用】上記2つの軸受装置によれば、玉軸受が、中心
軸と垂直な平面で2分割された合わせ外輪または内輪を
備えているので、玉軸受を3点接触形または4点接触形
とすることができる。したがって、発生する接触応力が
従来のものに比べて小さくなり、しかも負荷容量が大き
くなる。
【0009】また、上記2つの軸受装置によれば、ハウ
ジング内に、外周面がハウジングの内周面と摺接する凸
状球面となされるとともに内周面に環状溝が形成された
ホルダが配置され、玉軸受の外輪がホルダの環状溝内に
嵌められているので、軸が熱膨張によりスラスト方向に
伸びた場合、ホルダがハウジングに対して摺動し軸受が
ホルダとともに移動することにより上記軸の伸びが吸収
される。また、軸にたわみのような熱変形が生じて中心
線が傾斜した場合、ホルダがハウジングに対して傾動し
軸受がホルダとともに傾動することにより上記軸の中心
線の傾斜が吸収される。
【0010】上記第1の軸受装置によれば、外輪の少な
くともいずれか一方の端面と環状溝の側面との間に、ホ
ルダを形成する金属よりも熱膨張係数の大きい金属から
なるスペーサが介在させられているので、使用時にホル
ダと外輪との間に隙間が生じるのが防止される。すなわ
ち、ホルダは金属製であり、外輪はセラミックス製であ
るから、熱膨張係数はホルダのほうが大きく、スペーサ
が介在させられていないと、めっき浴中での高温での使
用時にホルダと外輪との間に隙間が生じて玉軸受の内部
諸元が変化する。しかも、隙間が生じると、この隙間内
にめっき液が侵入し、ハウジングおよび軸をめっき浴中
から引き上げたさいにもここに残留して凝固し、ホルダ
および外輪が熱収縮することに起因して外輪に割れが発
生するおそれがある。
【0011】上記第2の軸受装置によれば、内輪の少な
くともいずれか一方の端面と止め部材の側面との間に、
軸を形成する金属よりも熱膨張係数の大きい金属からな
るスペーサが介在させられているので、使用時に止め部
材と内輪との間に隙間が生じるのが防止される。すなわ
ち、軸は金属製であり、内輪はセラミックス製であるか
ら、熱膨張係数は軸のほうが大きく、スペーサが介在さ
せられていないと、めっき浴中での高温での使用時に止
め部材と内輪との間に隙間が生じて玉軸受の内部諸元が
変化する。しかも、隙間が生じると、この隙間内にめっ
き液が侵入し、ハウジングおよび軸をめっき浴中から引
き上げたさいにもここに残留して凝固し、軸および内輪
が熱収縮することに起因して内輪に割れが発生するおそ
れがある。
【0012】
【実施例】以下、この考案の実施例を、図面を参照して
説明する。
【0013】図1はこの考案による軸受装置の第1の実
施例を示す。
【0014】図1において、溶融めっき槽用軸受装置
は、溶融めっき槽内において、金属製軸(1) を、保持器
のない総玉軸受(2) を介して金属製ハウジング(3) に対
して支持するものである。
【0015】総玉軸受(2) は、軸(1) に嵌め止められた
内輪(4) と、中心軸と垂直な平面で2分割された合わせ
外輪(5) と、内外両輪(4)(5)間に配置された複数の玉
(6) とよりなり、3点接触形または4点接触形となされ
ている。内輪(4) 、外輪(5) および玉(6) は、それぞれ
たとえばSi3 4 などのセラミックスで形成されてい
る。内輪(4) は、軸(1) にすきま嵌めにより嵌められ、
軸(1) の段部(1a)と軸(1) に嵌め止められた金属製スリ
ーブ(7) との間に挾み止められている。スリーブ(7) は
軸(1) と同じ材料、たとえばSUS403などのステン
レス鋼形成されている。外輪(5) は、ハウジング(3)
内に配置された金属製、たとえばSUS403製ホルダ
(8) に保持されている。ホルダ(8) は、外周面がハウジ
ング(3) の内周面に摺接する凸状球面(8a)となされると
ともに内周面に環状溝(8b)が形成されており、環状溝(8
b)内に外輪(5) が嵌められている。外輪(5) の軸方向の
両端面と環状溝(8b)の両側面との間に、ホルダ(8) を形
成する金属よりも熱膨張係数の大きい金属、たとえばア
ルミニウム合金からなるスペーサ(9) が介在させられて
いる。
【0016】なお、軸受(2) を形成するSi3 4 の熱
膨張係数は3.2×10-6であり、ホルダ(8) を形成す
るSUS403の熱膨張係数は11.7×10-6であ
り、スペーサ(9) を形成するアルミニウム合金の熱膨張
係数は23.7×10-6である。
【0017】軸(1) がスラスト方向に伸びた場合、ホル
ダ(8) の凸状球面(8a)がハウジング(3) の内周面に対し
て摺動し、軸受(2) がホルダ(8) とともにハウジング
(3) に対して移動することにより軸(1) の伸びが吸収さ
れる。また、軸(1) にたわみのような熱変形が生じて中
心線が傾斜した場合、ホルダ(8) の凸状球面(8a)がハウ
ジング(3) の内周面に対して摺動してホルダ(8) がハウ
ジング(3) に対して傾動し、軸受(2) がホルダ(8) とと
もに傾動することにより軸(1) の中心線の傾斜が吸収さ
れる。
【0018】溶融めっき槽中における高温での使用時
に、軸受(2) およびホルダ(8) が熱膨張した場合、スペ
ーサ(9) の熱膨張係数がホルダ(8) の熱膨張係数よりも
大きいので、外輪(5) の両端面とホルダ(8) の環状溝(8
b)の両側面との間に隙間が生じるのが防止される。この
ような隙間が生じると、次の問題が発生する。すなわ
ち、軸受(2) の内部諸元が変化し、所望の軸受性能が得
られない。たとえば、上記隙間が生じることにより、合
わせ外輪(5) の分割面間に隙間が生じ、玉(6) と外輪
(5) との接触点が変わり、最悪の場合、分割面のエッジ
部分を玉(6) が転動することになり、脆性材料であるS
3 4 に欠けが生じて軸受(2) が破損するおそれがあ
る。また、上記隙間内にめっき液が侵入し、ハウジング
(3) および軸(1) をめっき浴中から引き上げたさいにも
ここに残留して凝固し、ホルダ(8) および外輪(5) の熱
収縮によって外輪(5) に割れが発生するおそれがある。
【0019】図2はこの考案による軸受装置の第2の実
施例を示す。なお、図1に示すものと同一物には同一符
号を付す。
【0020】図2において、軸(1) をハウジング(3) に
対して支持する総玉軸受(11)は、中心軸と垂直な平面で
2分割された合わせ内輪(12)と、通常の外輪(13)とを備
えている。内外両輪(12)(13)も、それぞれたとえばSi
3 4 などのセラミックスで形成されている。内輪(12)
の端面と金属製スリーブ(止め部材)(7) の端面との間
に、軸(1) を形成する金属よりも熱膨張係数の大きい金
属、たとえばアルミニウム合金からなるスペーサ(14)が
介在させられている。このスペーサ(14)によって、軸
(1) が熱膨張や熱収縮した場合にも、所定圧で内輪(12)
を段部(1a)に押し付けることが可能となるので、内輪(1
2)の分割面間に隙間が生じるのを防止することができ
る。
【0021】外輪(13)の端面とSUS403製ホルダ
(8) の環状溝(8b)の側面との間にはスペーサは介在させ
られていない。しかしながら、上記第1の実施例と同様
に、この部分にスペーサ(9) が介在させられていてもよ
い。また、この実施例では、ホルダ(8) は、外輪(13)と
同じ材料で形成されていてもよい。この場合、外輪(13)
と環状溝(8b)の側面との間に隙間が発生するのを防止で
きる。したがって、外輪(13)の代わりに、合わせ外輪を
用いることもできる。
【0022】
【考案の効果】この考案の溶融めっき槽用軸受装置によ
れば、上述のように、発生する接触応力が、従来の玉軸
受を備えたものに比べて小さくなるので、内外両輪およ
び玉に摩耗が生じ難くなって寿命が向上するとともに、
負荷容量が大きくなる。また、軸のスラスト方向の伸び
や、軸の中心線の傾斜が吸収される。さらに、高温での
使用時における玉軸受の内部諸元の変化を防止できると
ともに、高温で使用した後に冷却されたさいの軌道輪の
割れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この考案による軸受装置の第1の実施例を示す
縦断面図である。
【図2】この考案による軸受装置の第2の実施例を示す
縦断面図である。
【符号の説明】
1 軸 2 総玉軸受 3 ハウジング 5 合わせ外輪 8 ホルダ 8a 凸状球面 8b 環状溝 9 スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 飯田 成一 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)考案者 榎本 龍登 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 実開 平3−59359(JP,U) 実開 平2−11155(JP,U) 実開 平1−94450(JP,U) 実開 昭63−89428(JP,U) 実開 昭60−82457(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 2/00 - 2/40 F16C 19/06 F16C 35/077 F16C 13/02

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融めっき槽内において、軸を、セラミ
    ックス製玉軸受を介してハウジングに対して回転自在に
    支持する溶融めっき槽用軸受装置であって、 ハウジング内に、外周面がハウジングの内周面と摺接す
    る凸状球面となされるとともに内周面に環状溝が形成さ
    れた金属製ホルダが配置され、セラミックス製玉軸受
    が、軸に嵌め止められた内輪と、中心軸と垂直な平面で
    2分割されかつホルダの環状溝内に嵌められた合わせ外
    輪と、内外両輪間に配置された複数の玉とよりなり、外
    輪の少なくともいずれか一方の端面と環状溝の側面との
    間に、ホルダを形成する金属よりも熱膨張係数の大きい
    金属からなるスペーサが介在させられている溶融めっき
    槽用軸受装置。
  2. 【請求項2】 溶融めっき槽内において、軸を、セラミ
    ックス製玉軸受を介してハウジングに対して回転自在に
    支持する溶融めっき槽用軸受装置であって、 ハウジング内に、外周面がハウジングの内周面と摺接す
    る凸状球面となされるとともに内周面に環状溝が形成さ
    れた耐食材製ホルダが配置され、セラミックス製玉軸受
    が、中心軸と垂直な平面で2分割されるとともに軸に嵌
    められ、かつ止め部材により軸に固定された合わせ内輪
    と、ホルダの環状溝内に嵌め止められた外輪と、内外両
    輪間に配置された複数の玉とよりなり、内輪の少なくと
    もいずれか一方の端面と止め部材の側面との間に、軸を
    形成する金属よりも熱膨張係数の大きい金属からなるス
    ペーサが介在させられている溶融めっき槽用軸受装置。
JP1992011348U 1992-03-06 1992-03-06 溶融めっき槽用軸受装置 Expired - Fee Related JP2574487Y2 (ja)

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DE102013003749A1 (de) 2013-03-06 2014-09-11 Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft Winkelbewegliche Lageranordnung für Ritzel in Reduktionsgetrieben elektromechanischer Lenksysteme

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