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転がり軸受装置およびハーフリング装置 - 特開2008−80374 | j-tokkyo
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【発明の名称】 転がり軸受装置およびハーフリング装置
【発明者】 【氏名】久保 潤一

【要約】 【課題】外周面に環状の凹部が形成された軸の上記凹部の一方の側に上記凹部に近接するように固定されている転がり軸受の容量を格段に大きくできると共に、上記凹部に固定されているハーフリング装置を、転がり軸受を取り外さずにハーフリング装置単体で簡単に軸から取り外しできる転がり軸受装置を提供すること。

【解決手段】ハーフリング装置6を、第1ハーフリング21と、第2ハーフリング22とで構成する。第1ハーフリング21および第2ハーフリング22の夫々の軸方向の長さを、第2円筒外周面11の軸方向の長さから内輪15における第2円筒外周面11に径方向に対向している突出部27の軸方向の長さを引いた長さよりも小さく設定する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1外周面と、上記第1外周面の軸方向の一端に段部を介して連なる第2外周面と、上記第2外周面の上記軸方向の一端に段部を介して連なる第3外周面とを有し、上記第2外周面の外径が、上記第1外周面の外径および上記第3外周面の外径よりも小さい軸と、
上記軸の上記第1外周面に外嵌された内輪と、外輪と、上記内輪と上記外輪との間に配置された転動体とを有すると共に、上記内輪の一部は、上記第2外周面の径方向の外方に位置している突出部である転がり軸受と、
上記第2外周面に外嵌されると共に、外周面の少なくとも一部にねじを有し、かつ、非環状に分割可能なハーフリング装置と
を備え、
上記ハーフリング装置は、上記軸方向に分割された、第1ハーフリングと、第2ハーフリングとを有し、
上記第1ハーフリングおよび上記第2ハーフリングの夫々の上記軸方向の長さは、上記第2外周面の上記軸方向の長さから上記突出部の上記軸方向の長さを引いた長さよりも小さいことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項2】
第1外周面と、上記第1外周面の軸方向の一端に段部を介して連なる第2外周面と、上記第2外周面の上記軸方向の一端に段部を介して連なる第3外周面とを有し、上記第2外周面の外径が、上記第1外周面の外径および上記第3外周面の外径よりも小さい軸の上記第2外周面に外嵌されると共に、
上記軸の上記第1外周面に外嵌された内輪と、外輪と、上記内輪と上記外輪との間に配置された転動体とを有すると共に、上記内輪の一部は、上記第2外周面の径方向の外方に位置している突出部である転がり軸受の上記内輪の端面を押圧するねじリングに螺合すると共に、非環状に分割可能なハーフリング装置であって、
上記軸方向に分割された、第1ハーフリングと、第2ハーフリングとを有し、
上記第1ハーフリングおよび上記第2ハーフリングの夫々の上記軸方向の長さは、上記第2外周面の上記軸方向の長さから上記突出部の上記軸方向の長さを引いた長さよりも小さいことを特徴とするハーフリング装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、転がり軸受と、ハーフリング装置とを備える転がり軸受装置に関する。また、本発明は、ハーフリング装置に関し、特に、圧延機のバックアップロールのハーフリングとして使用されれば好適なハーフリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、転がり軸受装置としては、圧延機のバックアップロールの一部を構成しているものがある。
【0003】
この転がり軸受装置は、バックアップロールの軸と、円筒ころ軸受と、ハーフリングとを備える。
【0004】
上記軸は、その軸のロールネックの部分に、第1外周面と、上記第1外周面の軸方向の一端に段部を介して連なる第2外周面と、上記第2外周面の軸方向の一端に段部を介して連なる第3外周面とを有し、上記第2外周面の最大外径は、第1外周面の最小外径および第3外周面の最小外径よりも小さくなっている。
【0005】
上記円筒ころ軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に配置された円筒ころとを備える。上記内輪は、上記第1外周面に焼嵌めされており、上記第1外周面に外嵌されて固定されている。上記内輪は、上記第1外周面と上記第2外周面との間に位置する上記段部よりも第1外周面側に位置している。また、上記ハーフリングは、上記第2外周面に固定されている。
【0006】
上記構成において、上記円筒ころ軸受の容量を格段に大きくしたいという要求および上記円筒ころ軸受の寿命を長くしたいという要求が存在する。
【特許文献1】特開平8−141610号公報(第8図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明者は、外周面に環状の凹部が形成された軸の上記凹部の一方の側に上記凹部に近接するように、転がり軸受が外嵌されて固定され、かつ、上記凹部にハーフリングが固定された転がり軸受装置において、円筒ころ軸受の容量を格段に大きしようとする際に生じる技術的課題を見出した。
【0008】
すなわち、上記円筒ころ軸受の容量を大幅に大きくしようとして、内輪の軸方向の端部が第2外周面に径方向に対向する位置まで内輪の軸方向の長さを軸方向の第2外周面の方に向かってを大きくすると、第2外周面に固定されているハーフリングを取り出す際、ハーフリングが内輪にひっかかるから、ハーフリング単体を転がり軸受装置から取り出すことができなくなる。このことから、ハーフリングを取り外す際、先ず、軸に焼き嵌めされている内輪を取り外さなくてならなくなり、ハーフリングの取り外しに多数の工程が必要になるという技術的課題を見出した。更には、外された内輪の内周面に面粗れが発生するという技術的課題も見出した。
【0009】
一方、上記多数の工程および内輪の面粗れを回避するため、上記内輪を、上記第1外周面と上記第2外周面との間に位置する段部よりも第1外周面側に位置させると、円筒ころ軸受の容量の大幅な増大の実現が不可能であることを見出した。
【0010】
本発明の課題は、これらの課題を解決できる転がり軸受装置を提供することにある。
【0011】
具体的には、本発明の課題は、外周面に環状の凹部が形成された軸の上記凹部の一方の側に上記凹部に近接するように固定されている転がり軸受の容量を格段に大きくできると共に、上記凹部に固定されているハーフリング装置を、転がり軸受を取り外さずにハーフリング装置単体で簡単に軸から取り外しできる転がり軸受装置を提供することにある。
【0012】
また、本発明の課題は、外周面に環状の凹部が形成された軸の上記凹部の一方の側に上記凹部の底面に一部が対向するように内輪が外嵌されて固定されている軸構造の上記凹部に固定されるハーフリング装置において、内輪を取り外さずにハーフリング装置のみを軸から簡単に取り外しできるハーフリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受装置は、
第1外周面と、上記第1外周面の軸方向の一端に段部を介して連なる第2外周面と、上記第2外周面の上記軸方向の一端に段部を介して連なる第3外周面とを有し、上記第2外周面の外径が、上記第1外周面の外径および上記第3外周面の外径よりも小さい軸と、
上記軸の上記第1外周面に外嵌された内輪と、外輪と、上記内輪と上記外輪との間に配置された転動体とを有すると共に、上記内輪の一部は、上記第2外周面の径方向の外方に位置している突出部である転がり軸受と、
上記第2外周面に外嵌されると共に、外周面の少なくとも一部にねじを有し、かつ、非環状に分割可能なハーフリング装置と
を備え、
上記ハーフリング装置は、上記軸方向に分割された、第1ハーフリングと、第2ハーフリングとを有し、
上記第1ハーフリングおよび上記第2ハーフリングの夫々の上記軸方向の長さは、上記第2外周面の上記軸方向の長さから上記突出部の上記軸方向の長さを引いた長さよりも小さいことを特徴としている。
【0014】
本発明によれば、上記内輪が、上記第2外周面の一部に対して上記第2外周面の径方向の外方に位置している突出部を有していて、内輪の軸方向の長さを格段に長くすることができるから、内輪の外周側にある軌道面の軸方向の長さを格段に長くすることができて、転動体の軸方向の寸法(玉の径やころの軸方向の寸法)を格段に大きくすることができる。したがって、転がり軸受の定格荷重を大幅に大きくすることができる。例えば、転動体がころである場合、ころの軸方向の寸法を格段に大きくすることができる。したがって、ころの容量を大幅に大きくすることができるから、ころ軸受の定格荷重を大幅に大きくすることができる。
【0015】
また、本発明によれば、上記ハーフリング装置が、軸方向に分割された、第1ハーフリングと、第2ハーフリングとを有し、すなわち、上記ハーフリング装置が、上記第1ハーフリングと、上記第1ハーフリングの上記軸方向の一方の側に位置する第2ハーフリングとを有し、上記第1ハーフリングおよび上記第2ハーフリングの夫々の軸方向の長さが、上記第2外周面の軸方向の長さから上記突出部の軸方向の長さを引いた長さよりも小さいから、上記内輪が、上記第2外周面側にはみ出して、上記内輪が、上記第2外周面の一部に対して上記第2外周面の径方向に対向している突出部を有しているにも拘わらず、軸に内輪が固定されている状態で、第1および第2ハーフリングを、軸から容易に取り外すことができる。したがって、異物の噛み込み等によって、転がり軸受装置において、第1および第2ハーフリングの少なくとも一方のみが破損した場合において、ハーフリング装置だけを容易に取り出すことができる。
【0016】
また、本発明のハーフリング装置は、
第1外周面と、上記第1外周面の軸方向の一端に段部を介して連なる第2外周面と、上記第2外周面の上記軸方向の一端に段部を介して連なる第3外周面とを有し、上記第2外周面の外径が、上記第1外周面の外径および上記第3外周面の外径よりも小さい軸の上記第2外周面に外嵌されると共に、
上記軸の上記第1外周面に外嵌された内輪と、外輪と、上記内輪と上記外輪との間に配置された転動体とを有すると共に、上記内輪の一部は、上記第2外周面の径方向の外方に位置している突出部である転がり軸受の上記内輪の端面を押圧するねじリングに螺合すると共に、非環状に分割可能なハーフリング装置であって、
上記軸方向に分割された、第1ハーフリングと、第2ハーフリングとを有し、
上記第1ハーフリングおよび上記第2ハーフリングの夫々の上記軸方向の長さは、上記第2外周面の上記軸方向の長さから上記突出部の上記軸方向の長さを引いた長さよりも小さいことを特徴としている。
【0017】
本発明によれば、ハーフリング装置が、軸方向に分割された、第1ハーフリングと、第2ハーフリングとを有し、すなわち、第1ハーフリングと、第1ハーフリングの上記軸方向の一方の側に位置する第2ハーフリングとを有し、上記第1ハーフリングおよび上記第2ハーフリングの夫々の軸方向の長さは、上記第2外周面の軸方向の長さから上記突出部の軸方向の長さを引いた長さよりも小さいから、第1外周面に内輪が固定されている状態で、第2外周面からハーフリング装置だけを容易に取り外すことができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明の転がり軸受装置によれば、内輪が、第2外周面の一部に対して第2外周面の径方向に対向している突出部を有していて、内輪の軸方向の長さを格段に長くすることができるから、内輪の外周側にある軌道面の軸方向の長さを格段に長くすることができて、転動体の軸方向の寸法(玉の径やころの軸方向の寸法)を格段に大きくすることができ、転がり軸受の定格荷重を大幅に大きくすることができる。
【0019】
また、本発明の転がり軸受装置によれば、第1ハーフリングおよび第2ハーフリングの夫々の軸方向の長さが、上記第2外周面の軸方向の長さから突出部の軸方向の長さを引いた長さよりも小さいから、内輪が、第2外周面に対して上記第2外周面の径方向に対向している突出部を有しているにも拘わらず、軸に内輪が固定されている状態で、第1および第2ハーフリングを、軸から容易に取り外すことができる。
【0020】
また、本発明のハーフリング装置によれば、ハーフリング装置が、軸方向に分割された、第1ハーフリングと、第2ハーフリングとを有し、上記第1ハーフリングおよび上記第2ハーフリングの夫々の軸方向の長さは、第2外周面の軸方向の長さから内輪の突出部の軸方向の長さを引いた長さよりも小さいから、ハーフリング装置を、第1外周面に内輪が固定されている状態で、第2外周面から容易に取り外すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【0022】
図1は、本発明の一実施形態の転がり軸受装置および本発明の一実施形態のハーフリング装置を備える圧延機のバックアップロールにおけるロールネック付近を示す模式断面図である。
【0023】
このバックアップロールは、本発明の一実施形態の転がり軸受装置1と、安全カバー2とを備える。また、上記転がり軸受装置1は、バックアップロールの軸3と、円筒ころ軸受4と、内周に円筒面を備えるチョック5と、本発明の一実施形態のハーフリング装置6と、ロックナット7とを有する。
【0024】
上記軸3は、第1外周面としての第1円筒外周面10と、第2外周面としての第2円筒外周面11と、第3外周面としての第3円筒外周面12とを有している。上記第1円筒外周面10の一端は、段部40を介して第2円筒外周面11と連なっており、第2円筒外周面11の一端は、段部41を介して第3円筒外周面12と連なっている。第2円筒外周面11の外径は、第1円筒外周面10の外径および第3円筒外周面12の外径よりも小さくなっている。
【0025】
上記円筒ころ軸受4は、内輪15と、外輪16と、円筒ころ17,18とを有する。上記内輪15は、第1円筒外周面10に焼嵌めされ、内輪15は、第1円筒外周面11に締まり嵌めされて固定されている。上記内輪15の外周面の面取り部以外の大部分は、円筒軌道面50になっている。上記内輪15の軸方向の第2円筒外周面11側の端部は、段部40よりも第2円筒外周面11側にはみ出している。言い換えると、上記内輪15は、第2円筒外周面11の一部に対して第2円筒外周面11の径方向に対向する突出部27を有している。
【0026】
上記外輪16は、チョック5の内周面に内嵌されて固定されている。上記外輪16の内周面の中央付近には、径方向の内方に突出してなる鍔部42が形成されており、外輪16の内周面は、鍔部42の軸方向の一方の側に第1円筒軌道面51を有すると共に、鍔部42の軸方向の他方の側に第2円筒軌道面52を有している。
【0027】
上記円筒ころ17,18は、図示しない円筒ころを含めて軸方向に4列に配列されている。詳しくは、上記円筒ころ17は、外輪16の第1円筒軌道面51と、内輪15の円筒軌道面50における第1円筒軌道面51に径方向に対向している部分との間に、保持器43に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。また、上記円筒ころ18は、外輪16の第2円筒軌道面52と、内輪15の円筒軌道面50における第2円筒軌道面52に径方向に対向している部分との間に、保持器44に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。
【0028】
上記ハーフリング装置6は、第2円筒外周面11上に配置されている。上記ハーフリング装置6は、第1ハーフリング21と、第2ハーフリング22とからなる。上記ハーフリング装置6は、軸方向に分割された、第1ハーフリング21と、第2ハーフリング22とからなる。詳しくは、第1ハーフリング21と第2ハーフリング22とは、軸方向に隣接配置されている。上記第2ハーフリング22は、第1ハーフリング21の軸方向の第1円筒外周面10側に配置されている。
【0029】
上記第1ハーフリング21および第2ハーフリング22の夫々は、筒状の部材をその筒状の部材の中心軸を含む平面で2分割したときに出来る2つの樋状の部材からなる。上記第1ハーフリング21および第2ハーフリング22の夫々を、筒状の部材を2分割してなる構造にすることにより、第1ハーフリング21および第2ハーフリング22の夫々を、第2円筒外周面11上に容易に配置できるようにしている。上記第2円筒外周面11には、溝が形成されている。上記第1ハーフリング21および第2ハーフリング22の夫々は、第2円筒外周面11に形成されたこの溝に嵌め込まれている。
【0030】
上記第1ハーフリング21の軸方向の長さと、第2ハーフリング22の軸方向の長さとを足した長さは、第2円筒外周面11の軸方向の長さに略一致している。第2ハーフリング22よりも第3円筒外周面12側に位置している第1ハーフリング21の外周面には、雄ねじが形成されている。上記第1ハーフリング21および第2ハーフリング22の夫々の軸方向の長さは、第2円筒外周面11の軸方向の長さから内輪15の上記突出部27の軸方向の長さを引いた長さよりも小さくなっている。第1ハーフリング21の外周面の外径は、第3円筒外周面12の外径と略同じに設定されている。
【0031】
上記ロックナット7は、環状部材であって、ロックナット7の内周面には、雌ねじが形成されている。上記ロックナット7は、第3円筒外周面12の側から第2ハーフリング22の外周面にねじ込まれている。ロックナット7をねじ込むことで、内輪15を軸方向に押圧して、例えば、内輪15を内輪15のロークナット7側とは反対側に位置する軸3の段部等に押し付けて、内輪15を、軸方向の両側から挟み込んで、内輪3を、軸3に安定的に固定している。尚、ロックナット7は、第3円筒外周面12にキー35によってキー係合されている。このようにして、ロックナットの廻り止めを行っている。
【0032】
上記チョック5の第3円筒外周面12側の端面には、エンドプレート55がボルトで固定されており、エンドプレート55には、安全カバー2がボルトで固定されている。詳しくは、安全カバー2は、開口側に外フランジを有するカップ状の部材であり、安全カバー2の外フランジが、エンドプレート55のチョック5側とは反対側の端面にボルトで固定されている。安全カバー2は、回転している軸3に人や物が接触して、人が怪我をしたり物が損傷するのを防止する役割を果たしている。
【0033】
図2は、第1円筒外周面10に内輪15が固定されている状態で、ハーフリング装置6だけを取り外すときの手順を説明する図である。
【0034】
この取り外し法は、異物の噛み込み等によって、転がり軸受装置1において、少なくとも第2ハーフリング22が破損した場合に行われるものである。
【0035】
先ず、ロックナット7を第3円筒外周面12の側に軸方向に移動させる。次に、第1ハーフリング21を、矢印aで示す径方向の外方に移動させて第2円筒外周面11から取り外す。次に、第2ハーフリング22を、矢印bで示す軸方向の第3円筒外周面12側に、内輪15にひっかからない位置まで移動させた後、矢印cで示す径方向の外方に移動させて、第2円筒外周面11から取り外す。このようにして、第1ハーフリング21および第2ハーフリング22を取り外す。その後、いまの手順と逆の手順を行って、新しい第2ハーフリング22を第2円筒外周面11に固定した後、第1ハーフリング21を第2円筒外周面11に固定し、更に、ロックナット7を、内輪15に当接するようにねじ込んで、ハーフリング装置6の取り換えを完了する。
【0036】
尚、上の取り換えで、第1ハーフリング21も損傷した場合には、第1ハーフリング21も新しいものに取り換えることは言うまでもない。また、異物の噛み込み等によって、第1ハーフリング21のみが損傷した場合には、第2ハーフリング22を第2円筒外周面11から外さなくても良いことも言うまでもない。
【0037】
上記実施形態の転がり軸受装置1によれば、内輪15が、第2円筒外周面11の一部に対して径方向に対向している突出部27を有していて、内輪15の軸方向の長さを格段に長くすることができるから、内輪15の外周側にある円筒軌道面50の軸方向の長さを格段に長くすることができて、円筒ころ17,18の軸方向の寸法を格段に大きくすることができる。したがって、円筒ころ17,18の容量を大きくすることができて、円筒ころ軸受4の定格荷重を大幅に大きくすることができる。
【0038】
また、上記実施形態の転がり軸受装置1によれば、ハーフリング装置6が、第1ハーフリング21と、第1ハーフリング21の軸方向の第1円筒外周面10側に位置する第2ハーフリング22とを有し、第1ハーフリング21および第2ハーフリング22の夫々の軸方向の長さが、第2円筒外周面11の軸方向の長さから内輪15の突出部27の軸方向の長さを引いた長さよりも小さいから、内輪15が、第2円筒外周面11側にはみ出して、内輪15が、第2円筒外周面11の一部に対して第2円筒外周面11の径方向に対向している突出部27を有しているにも拘わらず、軸3に内輪15が固定されている状態で、第1および第2ハーフリング21,22を、軸3から容易に取り外すことができる。したがって、異物の噛み込み等によって、転がり軸受装置1において、第1および第2ハーフリング21,22の少なくとも一方のみが破損した場合において、第1および第2ハーフリング21,22だけを容易に取り出すことができる。
【0039】
また、上記実施形態のハーフリング装置6によれば、ハーフリング装置6が、第1ハーフリング21と、第1ハーフリング21の軸方向の一方の側に位置する第2ハーフリング22とを備え、第1ハーフリング21および第2ハーフリング22の夫々の軸方向の長さは、第2円筒外周面11の軸方向の長さから内輪15の突出部27の軸方向の長さを引いた長さよりも小さいから、第1円筒外周面10に内輪15が固定されている状態で、第2円筒外周面11からハーフリング装置6だけを容易に取り外すことができる。
【0040】
尚、上記実施形態の転がり軸受装置1では、転がり軸受が、円筒ころ軸受4であったが、この発明では、転がり軸受は、円錐ころ軸受や、玉軸受等、円筒ころ軸受以外の転がり軸受であっても良い。
【0041】
また、上記実施形態の転がり軸受装置1では、ハーフリング装置6は、第2円筒外周面11の軸方向の長さから内輪15の突出部27の長さを引いた長さよりも、夫々の長さが短い2つのハーフリング21,22からなっていた。しかしながら、この発明では、ハーフリング装置は、第2外周面の軸方向の長さから内輪における第2外周面に対向している部分である突出部の長さを引いた長さよりも、夫々の長さが短い3つ以上のハーフリングからなっていても良い。
【0042】
また、上記実施形態の転がり軸受装置1では、第1および第3外周面が、円筒外周面10,12であったが、この発明では、第1および第3外周面のうちの少なくとも一つは、円錐外周面等、円筒外周面以外の形状を有する外周面であっても良い。この場合、第1外周面の外径が、第1外周面の最小外径をさし、第3外周面の外径が、第3外周面の最小外径をさすことは言うまでもない。
【0043】
また、上記実施形態のハーフリング装置6では、第2外周面の一部に対向するように第1外周面に固定されている部材が、円筒ころ軸受4の内輪15であった。しかしながら、第2外周面の一部に対向するように第1外周面に固定されている部材は、スラストカラー等、転がり軸受の内輪以外の部材であっても良い。このような場合に、本発明のハーフリング装置を使用すれば効果的であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の一実施形態の転がり軸受装置および本発明の一実施形態のハーフリング装置を備える圧延機のバックアップロールにおけるロールネック付近を示す模式断面図である。
【図2】内輪が固定している状態で、ハーフリング装置だけを取り外すときの手順を説明する図である。
【符号の説明】
【0045】
1 転がり軸受装置
3 軸
4 円筒ころ軸受
5 チョック
6 ハーフリング装置
10 第1円筒外周面
11 第2円筒外周面
12 第3円筒外周面
15 内輪
16 外輪
17,18 円筒ころ
21 第1ハーフリング
22 第2ハーフリング
27 突出部
40,41 段部
【出願人】 【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
【出願日】 平成18年9月28日(2006.9.28)
【代理人】 【識別番号】100084146
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 宏

【識別番号】100100170
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 厚司


【公開番号】 特開2008−80374(P2008−80374A)
【公開日】 平成20年4月10日(2008.4.10)
【出願番号】 特願2006−263792(P2006−263792)