JP3901874B2 - 複列円すいころ軸受装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば圧延機のロールネックを支持する複列円すいころ軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は、圧延機のロールネックを回転自在に支持する従来の複列円すいころ軸受装置の一例を示す断面図である。
この複列円すいころ軸受装置は、2列の円すい状の内輪軌道21aを有する内輪21と同心に、単列の円すい状の外輪軌道22aを有する一対の外輪22が、その間に間座26を介在した状態で配置されている。内輪21は全体が一体形成されているものであり、その内周は、ロールネック27の交換の便宜のために、当該ロールネック27の外周にルーズに嵌合されている。また、各内輪軌道21aと、これに対向する各外輪軌道22aとの間には、転動体としての円すいころ24を介在しており、各円すいころ24は、保持器25により各列毎に保持されている。
ところで、上記複列円すいころ軸受装置には、圧延時に偏荷重が負荷される場合があり、偏荷重が小さい値であっても、軸受に作用する転倒モーメントの影響が大きく、軸受寿命が短くなることがある。特に、図6に示すように偏荷重Rが作用する位置が、軸受の転動体荷重の作用点範囲Wよりも軸方向外側である場合には、軸受に反転荷重が発生し、軸受寿命が極端に短くなる。
【0003】
そこで、図7に示す複列円すいころ軸受装置が提案されている(例えば特開平8−184313号公報参照)。この円すいころ軸受装置は、その内輪31及び外輪32の各軌道31a,32aが、図において逆ハの字形に形成されているものであり、転動体荷重の作用線Lが外輪32の径方向外側で交差するようになっている。また、一対の外輪32は、それぞれ周方向の2箇所を境界として2分割されており、これにより、内輪31の各軌道31aに沿って配列された円すいころ33に対して各外輪32を組み付け可能になっている。この軸受装置によれば、転動体荷重の作用線Lが一対の外輪32の径方向外側にて交差するので、軸受に偏荷重が作用した場合でも、転倒モーメントの作用が少なく、軸受寿命の低下が防止される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記複列円すいころ軸受装置は、圧延機に組み込んで一定期間使用した後、外輪32を周方向に回動させてその負荷が作用する位置をずらすことにより、繰り返し再使用することが行われている。しかし、図7に示す円すいころ軸受装置は、一対の外輪32が周方向の2箇所を境界として2分割されているので、軸受装置を再使用する場合に、外輪32の分割面の近傍に負荷が作用するのを避ける必要がある。このため、軸受を再使用する回数が少なくなり、軸受装置の寿命を十分に伸ばすことができないという問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、軸受の長寿命化を図ることができる複列円すいころ軸受装置を提供することを目的とする
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る複列円すいころ軸受装置は、軸にルーズ状態で嵌合され、軸受中央側が小径となる円すい状の内輪軌道を一対有し、全体が一体形成された内輪と、
前記内輪と同心に配置され、前記内輪軌道に対向し且つ軸受中央側が小径となる円すい状の軌道を有し、全体が一体形成された一対の外輪と、
周方向に沿った複数箇所を境界として複数に分割され、前記一対の外輪間に介在させる外輪間座と、
外径の異なる一対のリングの相互間に複数のピンを架設し、前記外輪の端面より軸受中央側に突出するとともにその外周が円筒面とされている小径側のリングが周方向に沿った複数箇所を境界として複数に分割されたピン形保持器と、
前記ピン形保持器のピンが挿通され、前記内輪軌道とこれに対向する前記外輪軌道との間にそれぞれ介在する複数個の円すいころとを備え、
前記外輪間座の幅寸法が、その配置スペースに一方列の外輪を仮配置した状態で、保持器に組み込む一方列の円すいころが、当該外輪と干渉しないように、前記一方列の円すいころの小径側端面と前記一方列の外輪との間に隙間が形成される値に設定されていることを特徴とするものである(請求項1)。
【0006】
この複列円すいころ軸受装置によれば、転動体荷重の作用線が外輪の径方向外側で交差するので、偏荷重が作用した場合でも転倒モーメントが作用するのを抑制することができる。また、外輪間座を組み込む前において、当該外輪間座を配置するための外輪相互間のスペースに、一方列の外輪を仮配置しておくことにより、当該一方列の内輪軌道の外方に組み込んだ保持器に、円すいころを組み込むことができ、この円すいころの組み込みが完了した後、前記スペースに仮配置した外輪を、軸方向へずらすことにより、これを各円すいころの外方に組み込むことができる。したがって、外輪が一体形成されているにもかかわらず、これを支障なく組み込むことができる。
【0007】
前記複列円すいころ軸受装置は、保持器の小径側のリングが、互いに重ね合わせた主リングと補助リングとからなり、補助リングの外周円筒面の外径は主リングの外径よりも小さく、主リングの一側面には、補助リングの外周円筒面を嵌合してこれを主リングに調芯させるための環状の内周円筒面を備えた凹部が設けられており、これら主リング及び補助リングが、その周方向に沿った複数箇所を境界としてそれぞれ分割された複数の分割片からなるとともに、主リングと補助リングとを、それぞれの分割片の位相をずらした状態で、保持器のピンにより一体化しているのが好ましい(請求項2)。
この場合には、保持器のピンによって、主リングの分割片どうしを補助リングを介して連結することができるとともに、補助リングの分割片どうしを主リングを介して連結することができ、同時に、主リングと補助リングとを連結することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に、本発明の一実施形態に係る、複列円すいころ軸受装置の断面図を示す。この複列円すいころ軸受装置は、圧延機のロールネックを支持するためのものであり、外周に円すい状の内輪軌道1aを2列有する内輪1と、この内輪1と同心に設けられ、内周に円すい状の外輪軌道2aをそれぞれ有する一対の外輪2と、内輪軌道1aと外輪軌道2aとの間に介在した転動体としての複数個の円すいころ3と、前記一対の外輪2の相互間に介在させた外輪間座4と、円すいころ3を保持する保持器5とにより構成されている。
【0009】
内輪1は全体が一体形成されているものであり、その内周がロールネック8にルーズに嵌合されている。この内輪1の外周の両端部には、円すいころ3の大径側端面が摺接する大鍔部1bが設けられており、内輪軌道1aを挟んで大鍔部1bに対向する位置には、円すいころ3の小径側端面が当接する小鍔部1cが設けられている。前記複列の内輪軌道1aは、外輪間座4の幅寸法に対応させて所定間隔離して設けられている。
【0010】
前記内輪軌道1aの外径は、軸受中央側が端部側よりも小径に形成されており、外輪軌道2aの外径は、軸受中央側が端部側よりも小径に形成されている。すなわち、各内輪軌道1a及び外輪軌道2aは、転動体荷重の作用線が外輪2の径方向外側で交差するように形成されている。
【0011】
保持器5は、外径の異なる一対の第1,第2リング51,52の相互間に、複数のピン53を架設したピン形保持器である。各ピン53は、第1リング51のピン穴51aと円すいころ3の中心とを挿通しており、その挿通端は第2リング52にねじ込まれている。前記第2リング52は、外輪2の端面より軸受中央側に突出するとともにその外周が円筒面とされており、その外径は第1リング51の外径よりも小さく、内径は大鍔部1bの外径よりも小さくなっている。
前記第2リング52は、互いに重ね合わせた主リング52aと補助リング52bとからなり、これら主リング52a及び補助リング52bは、その外周に沿った2箇所を境界として、つまり軸線を含む仮想平面H1を境界として、それぞれ2分割されているとともに(図3a,b参照)、それぞれの側面には、ピン53をねじ込むための複数のねじ穴nが等間隔に形成されている。また、補助リング52bの外周円筒面の外径は主リング52aの外径よりも小さく、前記主リング52aの一側面には、補助リング52bの外周円筒面を嵌合してこれを主リング52aに調芯させるための環状の内周円筒面を備えた凹部52cが設けられている。
前記補助リング52bは、その分割境界部D2を主リング52aの分割境界部D1に対して位相を略90°ずらした状態で(図4参照)、前記凹部52cに嵌合されており、この状態で、主リング52a及び補助リング52bのそれぞれのねじ穴nにピン53をねじ込んである。このように、ピン53を各リング52a,52bのねじ穴nにねじ込むことにより、主リング52aの分割片52dどうしを、補助リング52bを介して連結することができるとともに、補助リング52bの分割片52eどうしを、主リング52aを介して連結することができ、これと同時に、主リング52aと補助リング52bとを連結することができる。したがって、連結用のフランジ等を形成することなく第2リング52を容易に組み立てることができる。なお、ピン53は、その頭部を第1リング51に溶接することにより、その抜脱が阻止されている。
【0012】
外輪間座4は、その周方向に沿った2箇所を境界として、つまり軸線を含む仮想平面H2を境界として2分割されており(図5参照)、各分割片41,42のそれぞれの端部に設けられたフランジ部41a,42aどうしをボルトにより連結することにより環状に組み立てられている。この外輪間座4を配置するための一対の外輪2間のスペースは、一方列の円すいころ3を保持器5に組み込む際に、対応する外輪2を仮配置するスペースとして構成されている。すなわち、外輪間座4の幅寸法W1(図1参照)は、図2に示すように、その配置スペースに一方列の外輪2(図において右側の外輪2)を仮配置した状態で、保持器5に組み込む一方列の円すいころ3が、当該外輪2と干渉しないように、一方列の円すいころ3の小径側端面と一方列の外輪2との間に隙間Sが形成される値に設定されている。
なお、前記外輪間座4には、外周面から内周面に至るオイルミスト供給孔43が、周方向に沿って所定間隔ごとに設けられている(図5参照)。
また、各外輪2の外周面には、チョック(図示せず)との隙間を密封するためのOリング7が装着されており、各外輪2の軸方向外方には、スペーサ9が配置されている(図1参照)。
【0013】
次に、以上の構成の複列円すいころ軸受装置の組立手順の一例について説明する。まず、図2に示すように、左列の内輪軌道1aに沿って保持器5の第1リング51及び第2リング52を配置した後、両リング51,52の相互間に円すいころ3を導入し、この円すいころ3に第1リング51側からピン53を挿通するとともに、ピン53の挿通端を第2リング52にねじ込む。以後同様にして円すいころ3を順次保持器5に組み込む。左列の円すいころ3の組み込みが完了すると、内輪1の右端側から当該内輪1に左列用の外輪2を挿入して、外輪軌道2aに円すいころ3を内接させる。
【0014】
次に、内輪1の右端側から右列用の外輪2を内輪1に挿入して、当該外輪2を外輪間座4の配置スペースに仮配置する(図2破線参照)。この状態で右列の内輪軌道1aに沿って保持器5の第1リング51及び第2リング52を配置し、前記と同様にして円すいころ3を保持器5に組み込む。この際、円すいころ3の小径側端面と外輪2との間に隙間Sがあるので、円すいころ3を外輪2と干渉することなくころ径方向から保持器5に組み込むことができる。
右列の円すいころ3の組み込みが完了すると、外輪間座4の配置スペースに仮配置した外輪2を、右側へ移動させて、その外輪軌道2aに円すいころ3を内接させる。これにより、前記外輪2を2分割することなく定位置に組み込むことができる。次いで、互いに分離された外輪間座4の各分割片41,42を、一対の外輪2間にそれぞれ径方向から挿入し、各分割片41,42の端部のフランジ部41a,42aどうしをボルトにより連結して、両者を一体化する。以上により複列円すいころ軸受装置の組立が完了する。
【0015】
前記の構成の複列円すいころ軸受装置によれば、転動体荷重の作用線が外輪2の径方向外側で交差するので、軸受装置に偏荷重が作用した場合でも、転倒モーメントの作用が非常に少なく、軸受寿命が低下するのを防止することができる。また、各外輪2がそれぞれ一体形成されているので、軸受装置を一定期間使用した後、これを再使用する際に、外輪2の負荷を受ける位置を任意に選択することができる。このため、軸受装置の再使用を十分に繰り返すことができ、その長寿命化を十分に達成することができる。
この発明の複列円すいころ軸受装置は、上記実施の形態に限定されるものでなく、例えば、外輪間座4及び第2リング52を、周方向の3ヵ所以上で分割すること等、種々の設計変更を施すことができる。
【0016】
【発明の効果】
以上のように、請求項1記載の複列円すいころ軸受装置によれば、転動体荷重の作用線が外輪の径方向外側で交差しており、軸受装置に偏荷重が作用した場合でも、転倒モーメントの作用が非常に少ないので、その寿命低下を防止することができる。また、外輪が一体形成されているので、軸受装置を再使用する際に、外輪の負荷を受ける位置を任意に選択することができる。このため、その再使用を十分に繰り返すことができ、軸受装置の寿命を十分に確保することができる。
【0017】
請求項2記載の前記複列円すいころ軸受装置によれば、保持器のピンによって、主リングの分割片どうしを補助リングを介して連結することができるとともに、補助リングの分割片どうしを主リングを介して連結することができ、同時に、主リングと補助リングとを連結することができる。このため、保持器の小径側のリングを容易に組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る複列円すいころ軸受装置を示す断面図である。
【図2】組み立て途中を示す断面図である。
【図3】保持器の第2リングを分解した状態を示す図であり、(a) は主リングの側面図、(b) は補助リングの側面図である。
【図4】保持器の第2リングを示す側面図である。
【図5】外輪間座の側面図である。
【図6】従来の複列円すいころ軸受装置を示す断面図である。
【図7】従来の他の複列円すいころ軸受装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1 内輪
1a 内輪軌道
2 外輪
2a 外輪軌道
3 円すいころ
4 外輪間座
5 保持器5
51 第1リング
52 第2リング
52a 主リング
52b 補助リング
52d 分割片
52e 分割片
53 ピン
Claims (2)
- 軸にルーズ状態で嵌合され、軸受中央側が小径となる円すい状の内輪軌道を一対有し、全体が一体形成された内輪と、
前記内輪と同心に配置され、前記内輪軌道に対向し且つ軸受中央側が小径となる円すい状の軌道を有し、全体が一体形成された一対の外輪と、
周方向に沿った複数箇所を境界として複数に分割され、前記一対の外輪間に介在させる外輪間座と、
外径の異なる一対のリングの相互間に複数のピンを架設し、前記外輪の端面より軸受中央側に突出するとともにその外周が円筒面とされている小径側のリングが周方向に沿った複数箇所を境界として複数に分割されたピン形保持器と、
前記ピン形保持器のピンが挿通され、前記内輪軌道とこれに対向する前記外輪軌道との間にそれぞれ介在する複数個の円すいころとを備え、
前記外輪間座の幅寸法が、その配置スペースに一方列の外輪を仮配置した状態で、保持器に組み込む一方列の円すいころが、当該外輪と干渉しないように、前記一方列の円すいころの小径側端面と前記一方列の外輪との間に隙間が形成される値に設定されていることを特徴とする複列円すいころ軸受装置。 - 前記保持器の小径側のリングが、互いに重ね合わせた主リングと補助リングとからなり、補助リングの外周円筒面の外径は主リングの外径よりも小さく、主リングの一側面には、補助リングの外周円筒面を嵌合してこれを主リングに調芯させるための環状の内周円筒面を備えた凹部が設けられており、これら主リング及び補助リングが、その周方向に沿った複数箇所を境界としてそれぞれ分割された複数の分割片からなるとともに、主リングと補助リングとを、それぞれの分割片の位相をずらした状態で、保持器のピンにより一体化している請求項1記載の複列円すいころ軸受装置。
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