JP2008223966A - Rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非回転状態に維持された静止輪と、静止輪に対向して回転する回転輪とを備えた転がり軸受において、特に軸受外部から軸受内部への異物の侵入を防止するために備えられる密封機構の改良に関する。 The present invention relates to a rolling bearing including a stationary wheel maintained in a non-rotating state and a rotating wheel that rotates to face the stationary wheel, particularly for preventing foreign matter from entering the bearing from the outside of the bearing. The present invention relates to an improved sealing mechanism.
従来、鉄鋼材を製作するための圧延設備として、種々の多段式圧延機が知られている。その一例として図6(a),(b)に示された多段式圧延機は、ハウジング2内に複数種の圧延ロール群が設けられており、挿入口2aから挿入された鉄鋼材(図示しない)は、パスライン2pに沿って搬送される間に、圧延ロール群によって均一な厚みに圧延された後、排出口2bから排出される。
ここで、圧延ロール群は、鉄鋼材を圧延する一対のワークロール4と、一対のワークロール4を回転自在に支持する複数の第1中間ロール6と、これら第1中間ロール6を回転自在に支持する複数の第2中間ロール8とを備えており、各第2中間ロール8は、複数のバッキングロール軸10に組み付けられた各転がり軸受12によって回転自在に支持されている。なお、各バッキングロール軸10は、常時静止した状態(非回転状態)に維持されている。
Conventionally, various multistage rolling mills are known as rolling equipment for producing steel materials. As an example, the multi-stage rolling mill shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) is provided with a plurality of types of rolling roll groups in the
Here, the rolling roll group includes a pair of
転がり軸受12は、図7に示すように、バッキングロール軸10に嵌合(固定)された内輪(静止輪)14と、内輪(静止輪)14に対向して回転可能に配置された外輪(回転輪)16と、内外輪14,16間に複列で組み込まれた複数の転動体(円筒ころ)18と、各転動体18を1つずつ等間隔に保持する保持器20とを備えている。これにより、転がり軸受12は、外輪回転の軸受構造を成している。なお、図示例の外輪16は中つばを有する形態が採用され、内輪14に設けられている潤滑油供給孔54から、軸受内部に潤滑油または潤滑油と圧縮エアを用いて潤滑が行われる軸受形式である。
As shown in FIG. 7, the rolling
このような多段式圧延機において、図6及び図7に示すように、転がり軸受12の外輪(回転輪)16は、複数の第2中間ロール8に圧接しており、当該第2中間ロール8と共に回転可能に位置決めされている。この場合、各外輪16からの圧力が第2中間ロール8から第1中間ロール6を介して一対のワークロール4に作用することで、当該ワークロール4の撓みが防止されている。これにより、パスライン2pに沿って搬送される鉄鋼材は、一対のワークロール4によって均一な厚みに圧延される。
なお、内外輪14,16及び転動体18の材質としては、例えば合金鋼などの鋼材で形成することができる。
In such a multistage rolling mill, as shown in FIGS. 6 and 7, the outer ring (rotating ring) 16 of the rolling
In addition, as a material of the inner /
転がり軸受12には、軸受外部から軸受内部への異物(例えば、塵埃、圧延油)の侵入防止を図るために、軸受内部を軸受外部から密封する密封機構が設けられている。
また、この場合、軸受内部に供給する潤滑油の流れをサポートするために、図示しない潤滑油供給源から潤滑油供給孔54に圧縮エアが送られており、当該圧縮エアは、潤滑油と共に、潤滑油経路及び潤滑油供給孔54を通って軸受内部に供給された後、複列の転動体18相互間を通って密封機構に達する。
The rolling
Further, in this case, in order to support the flow of the lubricating oil supplied into the bearing, compressed air is sent from a lubricating oil supply source (not shown) to the lubricating
「先行技術1」
図7には、密封機構の一例が示されており、当該密封機構は、複列の転動体18の両側の内外輪14,16間にそれぞれ設けられている(非特許文献1)。
"Prior art 1"
FIG. 7 shows an example of a sealing mechanism, which is provided between the inner and
図7に示された密封機構は、内径22eが内輪(静止輪)14に固定(圧入)され且つ外径22tが外輪(回転輪)16に対して非接触状態に位置決めされた環状のシールド22と、当該シールド22よりも軸受内部側に配置された環状のシール24とを備えている。
ここで、シール24は、外径24eが外輪(回転輪)16に固定され且つ内径24tが内輪(静止輪)14に向けて延出し、その内径24tから延出端(シールリップ)がシールド22方向に向けて傾斜するとともに、該シールド22に対して摺接した状態に位置決めされている。
The sealing mechanism shown in FIG. 7 has an
Here, the
この場合、シール24は、芯金24aにゴム材24bを被覆して形成されており、その内径24tには、シールド22に向けて略V字状に突出したゴム製のリップLpが一体成形されており、当該リップLpがシールド22に常時摺接している。なお、シール24の外径24eは、環状の止め輪26によって外輪(回転輪)16に嵌め合わせて固定されている。
In this case, the
しかし、図7に示す非特許文献1に開示の密封機構(先行技術1)の場合、次のような課題を抱えていた。
すなわち、回転輪である外輪の内径面にシール24を配設しているため、軸受回転時の遠心力でリップLpがシールド22から離間する場合がある。この場合、その離間の程度によっては、リップLpとシールド22との摺接状態が変化(例えば、摺接圧が低下)し、その結果、密封機構の密封性能が低下してしまう。
そうなると、軸受外部から軸受内部への異物(例えば、塵埃、圧延油)の侵入防止を図ることができなくなってしまい、軸受が早期に損傷してしまう虞がある。
However, the sealing mechanism (prior art 1) disclosed in Non-Patent Document 1 shown in FIG. 7 has the following problems.
That is, since the
If this happens, it will not be possible to prevent foreign matter (for example, dust, rolling oil) from entering the bearing from the outside of the bearing, and the bearing may be damaged early.
また、バッキングロール軸10に組み付けられた転がり軸受として、図8に示す特許文献1に係る密封機構(先行技術2)及び図9に示す特許文献2に係る密封機構(先行技術3)を備えた先行技術も提示されている。
「先行技術2」
Further, as a rolling bearing assembled to the
"
先行技術2に係る密封機構は、回転輪である外輪16に固定される環状の受け部材30と、静止輪である内輪14に固定される環状のホルダ40とで構成され、該ホルダ40側に別途備えた2個のシールリング48,50を回転する受け部材30に摺接させることで密封を図っているものである。
受け部材30は、外輪16の内径面に嵌め合わされる外径側の第一円筒部32と、該円筒部32から径方向に延設された円環部34と、該円環部34から軸方向に延設されるとともに、内輪14と非接触に設けられた第二円筒部36とで構成されており、前記第一円筒部32の外径にはOリング38が周方向に配設されている。
ホルダ40は、内輪14の外径面に嵌め合わされる円筒部42と、該円筒部42から径方向に延設されるとともに外輪16と非接触に設けられた円環部44と、該円環部44の受け部材対向面44a側から軸方向に延設されるとともに、受け部材30と非接触に設けられた円筒部46と、該円筒部46の外面46a側に別途配設され、受け部材30の第一円筒部32と摺接する第一のシールリング48と、該円筒部46の内面46b側に別途配設され、受け部材30の第二円筒部36と摺接する第二のシールリング50とで構成されている。
また、この先行技術2にあっては、内輪に潤滑油回収孔52を設け、潤滑油供給孔54から供給される潤滑油を回収して循環潤滑を行っている。
「先行技術3」
The sealing mechanism according to the
The
The
In the
"Prior art 3"
先行技術3に係る密封機構は、回転輪である外輪16に固定される環状の側板60と、静止輪である内輪14に固定される環状のシールド板66とで構成され、該シールド板66に別途備えたVリングシール74を、回転する側板60に摺接させることで密封を図っているものである。
側板60は、所定位置に外方に連通する軸方向の排気孔62を備えて円環状に形成されるとともに、外輪16の内径面側に嵌め合わされる外径にOリング64を周方向に配設して構成されている。
シールド板66は、内輪14の外径面側に嵌め合わされる円筒部68と、該円筒部68から径方向に延設される第一の円環部70と、該円環部70から外輪と非接触で軸方向に延設された第二の円環部72と、前記第一の円環部70の外径に別途備えられ、側板60と摺接するVリングシール74とで構成されている。
The sealing mechanism according to Prior Art 3 includes an
The
The
しかし、上述した各先行技術2,3の場合、次のような課題を抱えていた。
「図8 特許文献1の課題」
However, each of the above
“FIG. 8 Problem of Patent Document 1”
図8に示す特許文献1に開示の密封機構の場合、密封機構を構成する部品として、内輪14側では、ホルダ40から軸方向に延設された第二円筒部36の内外径にそれぞれ備える第一のシールリング48と第二のシールリング50の嵌め合わせ工程が別途に必要で、外輪16側では、Oリング38を嵌め合わせ固定する工程が別途に必要であったため、組み込み手間及びコストが掛かっていた。
さらに、第二のシールリング50はガータスプリングを備えているため、その嵌め合わせに要する手間も掛かっていた。また、この先行技術の場合、これら第一のシールリング48と第二のシールリング50を備える第二円筒部36が、受け部材30と非接触で、かつ軸受内方に向けて軸方向に延設され、密封機構全体として軸受内部での軸方向の配設スペースが大きくなり、軸受の耐荷重性に影響する転動体の長さを短くしなければならず、軸受の耐荷重性が低下してしまう虞があった。さらに、内輪14の軸方向に潤滑油回収孔52を設けることにより耐荷重性の低下を助長していた。
「図9 特許文献2の課題」
In the case of the sealing mechanism disclosed in Patent Document 1 shown in FIG. 8, as the components constituting the sealing mechanism, on the
Furthermore, since the
“FIG. 9 Problem of
図9に示す特許文献2に開示の密封機構の場合、側板60に排気孔62を設けているため、軸受外部から軸受内部に異物や圧延油などが入り込んで、軸受が早期に損傷する虞があった。また、シールド板66に別途備えられるVリングシール74は、前記排気孔62を塞がないように設計される必要があるため、Vリングシール74の径方向大きさや配設位置などに制約を受けていたものである。
In the case of the sealing mechanism disclosed in
さらに、軸受潤滑油中には金属の切粉や削り屑、バリ及び摩耗粉などの異物が混入されていることがあり、これら異物が軌道輪や転動体に損傷を与え、軸受寿命の大幅な低下を招くことがある。特に、この種の圧延機に組み込まれる内輪14は、軸10とともに回転を伴わない形式であるため、外輪16に負荷するラジアル荷重に対して内輪14に負荷する荷重は常に同じ位相に負荷する。そのため、内輪14は外輪16や転動体18と比して早期に疲れ寿命となる。すなわち、異物による損傷を受けて寿命が低下し易いという問題もある。
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、簡単・安価な構造で、回転輪側の遠心力の影響を受けることなく、かつシールリップの配設上の制約を受けることなくシール性能を向上せしめて異物の侵入防止が図り得るとともに、軸受寿命の低下防止が図り得る転がり軸受を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and its object is to have a simple and inexpensive structure, without being affected by the centrifugal force on the rotating wheel side, and to restrict the arrangement of the seal lip. It is an object of the present invention to provide a rolling bearing capable of improving the sealing performance without being subjected to the damage and preventing the intrusion of foreign matters and preventing the bearing life from decreasing.
このような目的を達成するために、第1の発明は、非回転状態に維持された静止輪(例えば内輪)と、静止輪に対向して回転する回転輪(例えば外輪)と、静止輪と回転輪との間に転動自在に組み込まれた複数の転動体(例えば円筒ころ)と、静止輪と回転輪との間に区画される軸受内部を軸受外部から密封するための密封機構とを備えた転がり軸受であって、静止輪(例えば内輪)は、主として炭素(C);0.1〜1.2重量%、クロム(Cr);1〜3重量%を含有し、さらにモリブデン(Mo)を2.0重量%以下添加してなる合金鋼からなり、浸炭又は浸炭窒化処理して表面層(転がり表面層ともいう。)を形成し、その表面層の残留オーステナイト量(γR vol%)が20〜45vol%、微細炭化物又は炭窒化物の平均粒径が2.3μm以下として構成されており、密封機構は、回転輪に固定して備えられ、円環状の芯金と、該芯金を被覆する弾性部材とで構成された円環部を含む第1のシール部材(例えばシールド)と、静止輪に固定して備えられ、円環状の芯金と、該芯金を被覆する弾性部材とで構成された円環部を含み、該円環部を第1のシール部材の円環部と対向させて配設した第2のシール部材(例えば接触シール)とで構成されており、第2のシール部材は、円環部を構成する弾性部材の所定領域から、第1のシール部材の円環部に向けて傾斜状に延設され、第1のシール部材に摺接して接触のシール領域を形成する環状のシールリップ(断面視略V字形状を有する円すい状のシールリップ)を備えたことを特徴とする転がり軸受としたことである。
第1の発明によれば、回転輪とともに回転する第1のシール部材に摺接して接触のシール領域を形成するシールリップが、静止輪側に配設された第2のシール部材に備えられているため、従来のように接触のシール領域を形成しているシールリップが遠心力により開いてシール性能を低下させてしまうという不具合も生じなくなる。
また、シール部材を一体に構成している弾性部材の所定領域にシールリップを一体に備えているため、密封機構の組み込み工程も簡易であるとともに、軸受内部における密封機構の配設領域の省スペース化が可能となる。
さらに、第1の発明によれば、静止輪を上述の通りの構成としているため、異物混入環境下であっても異物による損傷を受け難く静止輪の寿命を長くし得ることが可能である。
In order to achieve such an object, the first invention includes a stationary wheel (for example, an inner ring) maintained in a non-rotating state, a rotating wheel (for example, an outer ring) that rotates opposite to the stationary wheel, and a stationary wheel, A plurality of rolling elements (for example, cylindrical rollers) that are rotatably integrated with the rotating wheel, and a sealing mechanism for sealing the inside of the bearing defined between the stationary wheel and the rotating wheel from the outside of the bearing. A rolling bearing provided with a stationary ring (for example, an inner ring) mainly containing carbon (C); 0.1 to 1.2% by weight, chromium (Cr); 1 to 3% by weight, and further containing 2.0% by weight of molybdenum (Mo). % Of alloy steel added to form a surface layer (also referred to as a rolling surface layer) by carburizing or carbonitriding, and the amount of retained austenite (γR vol%) of the surface layer is 20 to 45 vol%, Constructed with an average particle size of fine carbide or carbonitride of 2.3 μm or less The sealing mechanism is fixed to the rotating wheel and includes a first seal member (for example, a shield) including an annular portion that includes an annular cored bar and an elastic member that covers the cored bar. ), And an annular portion that is fixed to the stationary ring and includes an annular cored bar and an elastic member that covers the cored bar, and the annular part is a circle of the first seal member. A second seal member (for example, a contact seal) disposed to face the ring portion, and the second seal member is formed from the predetermined region of the elastic member that forms the ring portion. An annular seal lip (cone-shaped seal lip having a substantially V-shaped cross-sectional view) that extends in an inclined manner toward the annular portion of the member and forms a contact seal region in sliding contact with the first seal member It is made into the rolling bearing characterized by having.
According to the first aspect of the present invention, the second seal member disposed on the stationary wheel side is provided with the seal lip that forms a contact seal region by sliding contact with the first seal member that rotates together with the rotating wheel. Therefore, there is no problem that the seal lip forming the contact seal area is opened by centrifugal force and the seal performance is deteriorated as in the prior art.
In addition, since the sealing lip is integrally provided in a predetermined region of the elastic member integrally forming the sealing member, the process for assembling the sealing mechanism is simple, and the space for the sealing mechanism in the bearing is saved. Can be realized.
Furthermore, according to the first aspect, since the stationary wheel is configured as described above, it is possible to prolong the life of the stationary wheel without being damaged by the foreign matter even in a foreign matter mixed environment.
第2の発明は、第1の発明において、第1のシール部材は、第2のシール部材よりも軸受内部方向に配設されており、環状のシールリップは、第1のシール部材の固定側方向に向けて傾斜していることを特徴とする転がり軸受としたことである。
第2の発明によれば、シールリップは、固定輪側に固定して備えられる第1のシール部材に外向きに傾斜して備えられる(具体的には例えば第1のシール部材の円環部から大径側を第2のシール部材側に向けた円すい状に備えられる。)ため、特に軸受外部からの異物や圧延油などの侵入を防止し得る。
また、このようなシールリップ形態とすることにより、軸受内圧がシールリップの剛性と軸受外圧の和よりも高くなれば、軸受内圧によりシールリップが開かれて潤滑油及びエアが排出される。従って、内輪や密封機構に回収孔や排気孔を設けなくとも、軸受内に供給される潤滑油の流れを作ることが出来るため、耐荷重性を低下させることなく軸受内部及びシールリップ領域での潤滑不良が防止できる。また、排気孔を設けないため、排気孔を介しての異物や圧延油などの侵入を防止し得ることができ、軸受の早期損傷に寄与し得る。
According to a second aspect, in the first aspect, the first seal member is disposed in the bearing inner direction with respect to the second seal member, and the annular seal lip is provided on the fixed side of the first seal member. The rolling bearing is characterized by being inclined toward the direction.
According to the second invention, the seal lip is provided on the first seal member that is fixedly provided on the fixed ring side so as to be inclined outward (specifically, for example, the annular portion of the first seal member). Therefore, intrusion of foreign matter, rolling oil, etc. from the outside of the bearing can be prevented.
Further, by adopting such a seal lip configuration, if the bearing internal pressure becomes higher than the sum of the rigidity of the seal lip and the bearing external pressure, the seal lip is opened by the bearing internal pressure and the lubricating oil and air are discharged. Therefore, it is possible to create a flow of lubricating oil supplied into the bearing without providing a recovery hole or exhaust hole in the inner ring or the sealing mechanism. Lubrication failure can be prevented. In addition, since no exhaust hole is provided, it is possible to prevent foreign matter or rolling oil from entering through the exhaust hole, which can contribute to early damage of the bearing.
第3の発明は、第1の発明において、静止輪は、回転輪の内側に対向配置された内輪として構成されており、回転輪は、内輪の外側に対向配置された外輪として構成されていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
第3の発明によれば、内輪が回転を行わず、外輪が回転する外輪回転転がり軸受を構成することができる。
According to a third aspect, in the first aspect, the stationary wheel is configured as an inner ring disposed to face the inner side of the rotating wheel, and the rotating wheel is configured as an outer ring disposed to face the outer side of the inner ring. This is a rolling bearing characterized by this.
According to the third aspect of the invention, it is possible to configure an outer ring rotary rolling bearing in which the inner ring does not rotate and the outer ring rotates.
第4の発明は、第1の発明において、軸受内部に、潤滑油または潤滑油と圧縮エアを用いて潤滑が行われることを特徴とする転がり軸受としたことである。
第4の発明によれば、軸受内部が潤滑油供給状態となるが、特に内輪や密封機構に回収孔や排気孔を備えていないため、耐荷重性を低下することもなく、またシールリップの制約もない。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rolling bearing characterized in that in the first aspect of the invention, lubrication is performed inside the bearing using lubricating oil or lubricating oil and compressed air.
According to the fourth aspect of the invention, the inside of the bearing is in a lubricating oil supply state. However, since the inner ring and the sealing mechanism are not provided with a recovery hole or an exhaust hole, the load resistance is not deteriorated, and the seal lip is not provided. There are no restrictions.
第5の発明は、第1の発明において、鉄鋼材を圧延する多段式圧延機に用いられた転がり軸受であって、多段式圧延機は、鉄鋼材を圧延するための圧延ローラ群を備えており、転がり軸受は、圧延ローラ群のバッキングロール軸に組み付けられていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
第5の発明によれば、バッキングロール軸の軸受構造に適した密封機構を提供することが簡易かつ安価にできる。
5th invention is the rolling bearing used for the multistage rolling mill which rolls steel materials in 1st invention, Comprising: A multistage rolling mill is provided with the rolling roller group for rolling steel materials. The rolling bearing is a rolling bearing characterized by being assembled to a backing roll shaft of a group of rolling rollers.
According to the fifth aspect, it is possible to provide a sealing mechanism suitable for the bearing structure of the backing roll shaft in a simple and inexpensive manner.
本発明によれば、簡単・安価な構造で、回転輪側の遠心力の影響を受けることなく、かつシールリップの配設上の制約を受けることなくシール性能を向上せしめて異物の侵入防止が図り得るとともに、軸受寿命の低下防止が図り得る転がり軸受を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent foreign substances from entering by improving the sealing performance with a simple and inexpensive structure without being affected by the centrifugal force on the rotating wheel side and without being restricted by the arrangement of the seal lip. It is possible to provide a rolling bearing that can be designed and prevent the bearing life from being lowered.
以下、本発明の一実施の形態に係る転がり軸受について添付図面を参照して説明する。
図1及び図2は実施例1、図3は実施例2、図4は実施例3、図5は実施例4をそれぞれ示す。
なお、それぞれの各実施例は、図6で示す多段式圧延機に用いた転がり軸受12(図7)の密封機構の改良であるため、以下では、改良部分の説明にとどめる。この場合、上述した図7に開示の転がり軸受12と同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を本実施の形態に用いた図面上に付すことで、その説明を省略する。すなわち、例えば本実施例の場合、軸受内部に供給する潤滑油の流れをサポートするために、図示しない潤滑油供給源から潤滑油供給孔54に潤滑油とともに圧縮エアが送られており、当該圧縮エアは、潤滑油と共に、潤滑油経路及び潤滑油供給孔54を通って軸受内部に供給された後、複列の転動体18相互間を通って密封機構に達する潤滑構成を採用している。
なお、圧縮エアなしで潤滑油のみ供給する場合も勿論本発明の範囲内である。
また、本実施例の転がり軸受では、潤滑油の回収孔は内輪14に設けられておらず、また圧縮エアの排出孔も密封機構に設けていない形態としている。
さらに、本実施例では、本発明の転がり軸受の一適用例として上述の通り図6に示した多段式圧延機を用いて説明するが、本発明の転がり軸受は、この多段式圧延機に限定して適用されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。また、本実施例では、内輪14を静止輪、外輪16を回転輪とし説明するが、内輪14を回転輪、外輪16を静止輪として適用する形態であっても本発明の範囲内である。
Hereinafter, a rolling bearing according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 show the first embodiment, FIG. 3 shows the second embodiment, FIG. 4 shows the third embodiment, and FIG. 5 shows the fourth embodiment.
Each embodiment is an improvement of the sealing mechanism of the rolling bearing 12 (FIG. 7) used in the multi-stage rolling mill shown in FIG. 6, and therefore only the improved portion will be described below. In this case, with respect to the same configuration as the rolling
Of course, the case where only the lubricating oil is supplied without compressed air is also within the scope of the present invention.
In the rolling bearing of the present embodiment, the lubricating oil recovery hole is not provided in the
Furthermore, in this embodiment, as an application example of the rolling bearing of the present invention, the multi-stage rolling mill shown in FIG. 6 is used as described above, but the rolling bearing of the present invention is limited to this multi-stage rolling mill. However, the design can be changed within the scope of the present invention. In the present embodiment, the
図1に示す本実施例の密封機構は、回転輪としての外輪16に固定して備えられる第1のシール部材80と、静止輪としての内輪14に固定して備えられる第2のシール部材90とで構成されている。
The sealing mechanism of this embodiment shown in FIG. 1 includes a
本実施例では、静止輪である内輪14を以下の構成としている。
内輪14は、主として炭素(C);0.1〜1.2重量%、クロム(Cr);1〜3重量%を含有し、さらにモリブデン(Mo)を2.0重量%以下添加してなる合金鋼からなり、浸炭又は浸炭窒化処理して表面層(転がり表面層ともいう。)を形成し、その表面層の残留オーステナイト量(γR vol%)が20〜45vol%、微細炭化物又は炭窒化物の平均粒径が2.3μm以下とする。
また、微細炭化物又は炭窒化物の平均粒径は、例えば0.5〜1.5μmとするのが好ましい。
また、表面層の表面硬さ(Hv)は、前記残留オーステナイト量(γR vol%)に対し、−4.7×(γR vol%)+920≦Hv≦−4.7×(γR vol%)+1020の範囲にあるのが好ましい。
さらに、前記モリブデン(Mo)の含有量は、クロム(Cr)含有量の1/3以上とするのが好ましい。
このように内輪14を構成することにより、内輪14の寿命を長くし得るとの効果が得られる。
In the present embodiment, the
The
Moreover, it is preferable that the average particle diameter of a fine carbide | carbonized_material or a carbonitride shall be 0.5-1.5 micrometers, for example.
The surface hardness (Hv) of the surface layer is in the range of −4.7 × (γR vol%) + 920 ≦ Hv ≦ −4.7 × (γR vol%) + 1020 with respect to the amount of retained austenite (γR vol%). Is preferred.
Further, the molybdenum (Mo) content is preferably 1/3 or more of the chromium (Cr) content.
By configuring the
第1のシール部材80は、内輪14と非接触に設けられている円環状の芯金82と、該芯金82の軸受内方側の面部82aの全領域とともに、連続して外径82bを被覆する弾性部材84とで構成された円環部87を含むシールドで、外輪16の内径面に外径82b側を嵌め合わせて圧入し、軸受の軸方向で内方に配設されている。また、弾性部材84は、芯金82の内径よりも僅かに内輪14方向に突出して内輪14と非接触に備えられている。従って、芯金82の軸受外方側の面部82cは弾性部材84で被覆されておらず芯金82が露呈されている。
図中、86は第1のシール部材80を固定している止め輪である。
The
In the figure, 86 is a retaining ring for fixing the
第2のシール部材90は、内輪14の外径面に嵌め合わされている円筒部92aと、該円筒部92aから外輪16方向へと径方向に延設され、外輪16と非接触とした円板部92bとからなる断面視略L字形状の芯金92と、該芯金92の円筒部92aの外径面92cの全領域及び円板部92bの軸受内方側の面部92dの全領域とともに、連続して外径92eを被覆する弾性部材94とで構成された円環部96と、円板部92bの軸受内方側の面部92dを覆う弾性部材94の所定領域から一体に延設され、第1のシール部材80に摺接するシールリップ98で構成されている接触シールである(シールの形状からV型シールやY型シールとも言う。)。
そして、内輪14の外径面に円筒部92aの内径面を嵌め合わせて圧入し、第1のシール部材80の円環部87と対向させて軸受の軸方向で外方に配設されている。
The
Then, the inner diameter surface of the
シールリップ98は、円環部96を構成する弾性部材94における円板部92bの軸受内方側の面部92dを覆う弾性部材94の所定領域から、第1のシール部材80における芯金82の軸受外方側の面部82cに向けて傾斜状(外向きに傾斜状)に一体に延設され、外輪16の回転に伴って回転する第1のシール部材80に摺接して接触のシール領域を形成する環状のシールリップである。
詳しくは、本実施例によれば、円板部92bの内径と外径の間の径方向略中央位置から、肉厚の円筒状の分岐部98aを介して、該分岐部98aよりも薄肉で、第1のシール部材80の固定側である外径82b方向に向けて傾斜している断面視略V字形状を有した全体円すい状(大径D1側を第1のシール部材80方向に対向させた形状)のシールリップとしている。
シールリップ98の大きさ、配設位置、あるいは接触領域の大小は特に限定解釈されるものではなく、仕様に応じて本発明の範囲内で設計変更可能である。例えば、シールリップ98を大きく構成して剛性が弱くて長い構造とすることも可能である。
The
Specifically, according to the present embodiment, from the substantially central position in the radial direction between the inner diameter and the outer diameter of the
The size of the
本実施例のように構成されていることにより、密封機構は、特に軸受外部からの異物や圧延油などの侵入を防止し得る。
また、このような密封機構とすることにより、本実施例のように、潤滑油又は潤滑油と圧縮エアを用いて潤滑が行われる形式において、軸受内圧がシールリップ98の剛性と軸受外圧の和よりも高くなれば、軸受内圧によりシールリップ98が開かれて潤滑油及びエアが排出される。従って、内輪14や密封機構に回収孔や排気孔を設けなくとも、軸受内に供給される潤滑油の流れを作ることが出来るため、軸受内部及びシールリップ98領域での潤滑不良が防止される。また、排気孔を設けないため、排気孔を介しての異物や圧延油などの侵入を防止し得ることができ、軸受の早期損傷に寄与し得る。
本実施例によれば、外輪16とともに回転する第1のシール部材80に摺接して接触のシール領域を形成するシールリップ98が、内輪14に配設された第2のシール部材90に備えられているため、従来のように接触のシール領域を形成しているシールリップが遠心力により開いてシール性能を低下させてしまうという不具合も生じなくなる。
また、第2のシール部材90を一体に構成している弾性部材94の所定領域にシールリップ98を一体に備えているため、密封機構の組み込み工程も簡易であるとともに、軸受内部における密封機構の配設領域の省スペース化が可能となる。
また、本実施例によれば、軸受内部が潤滑油供給状態となるが、特に内輪14や密封機構に回収孔や排気孔を備えていないため、耐荷重性を低下することもなく、またシールリップ98の制約もない。すなわち、シールリップ98は、第1のシール部材80の芯金82の軸受外方側の面部82cであればどこに接触(摺接)してもよく、シールのリップ開き圧力の調整が容易である。
By being configured as in the present embodiment, the sealing mechanism can particularly prevent intrusion of foreign matter, rolling oil, and the like from the outside of the bearing.
In addition, with such a sealing mechanism, the bearing internal pressure is the sum of the rigidity of the
According to the present embodiment, the
In addition, since the
Further, according to the present embodiment, the inside of the bearing is in a lubricating oil supply state. However, since the
図3は本発明の実施例2に係る転がり軸受を一部省略して示す概略断面図である。
本実施例は、複列の円筒ころ間に浮き輪100を備えた実施の一形態で、密封機構に本発明の密封機構を適用した形式である。
浮き輪100は、内輪つば14a,14aと外輪つば16aと連携してそれぞれの列の転動体(円筒ころ)18の軸方向の動きを制限するとともに、転動体(円筒ころ)18の斜行を防止する周知構成である。
その他の構成及び作用効果は実施例1と同様であるためその説明は省略する。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a part of the rolling bearing according to the second embodiment of the present invention.
This embodiment is an embodiment in which a floating
The floating
Since other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
図4は本発明の実施例3に係る転がり軸受を一部省略して示す概略断面図である。
本実施例は、内輪14の外つば14aを別部品とした実施の一例に本発明の密封機構を適用した形式である。
図4(a)は潤滑油供給孔54を内輪に設けた形式、図4(b)は内輪14,14間に間座102を備えるとともに、転動体(円筒ころ)18,18間に浮き輪100を備えた実施の一形態である。
その他の構成及び作用効果は実施例1と同様であるためその説明は省略する。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a part of the rolling bearing according to the third embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the sealing mechanism of the present invention is applied to an example in which the
4A shows a type in which a lubricating
Since other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
図5は本発明の実施例4に係る転がり軸受を一部省略して示す概略断面図である。
本実施例は、転動体18として複列の円すいころを組み込んだ複列の円錐ころ軸受に本発明の密封機構を適用した実施の一形態である。
その他の構成及び作用効果は実施例1と同様であるためその説明は省略する。
「変形例1」
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a part of the rolling bearing according to the fourth embodiment of the present invention.
The present embodiment is an embodiment in which the sealing mechanism of the present invention is applied to a double-row tapered roller bearing incorporating a double-row tapered roller as the rolling
Since other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
"Modification 1"
上述した各実施例では、シールリップ98を単一構成としているが、例えば第1のシール部材80における芯金82の軸受外方側の面部82cに接触する複数のリップを備える形態であっても本発明の範囲内である。また、その複数のリップは、本実施例のシールリップ98から分岐されている形式であっても、本実施例のシールリップ98とは別に弾性部材94の所定領域から突出させる形式であってもよいが、トルクがあまりに高くならないように留意する必要がある。
「変形例2」
In each of the above-described embodiments, the
"
上述した図1乃至図4に示す実施例1乃至3では、転動体18として、“円筒ころ”を例示し、図5に示す実施例5では、転動体18として、“円錐ころ”を示したが、“玉”などの他の転動体形態を適用しても同様の効果を得ることができる。更に、上述した各実施例では、転動体18を軸方向に2列に備えた軸受構造としたが、軸方向に1列、或いは、3列以上としても同様の効果を得ることができる。
「変形例3」
In Examples 1 to 3 shown in FIGS. 1 to 4 described above, “cylindrical rollers” are illustrated as the rolling
"Modification 3"
また、本実施例では、第2のシール部材90における芯金92の円板部92bをフラット形状としているが、円周方向に連続する凹部と凸部(図示省略)が、軸中心を同一とする同心円に配されることにより側面視波形状に構成することも可能で、本発明の範囲内である。このように構成することにより、芯金92の強度が向上し、内輪14に圧入して嵌め込む際の変形を防止し得る。従って、芯金92の変形によりシールリップ98が第1のシール部材80に強く当たりすぎたり、あるいはシールリップ98が第1のシール部材80に当たらず接触のシール領域が形成されないという不具合を防止することができる。これにより、潤滑不良や異物混入による軸受の早期焼付け防止が図れ、軸受の寿命を向上することが可能となる。
また、この凹凸構造は、それぞれの凹部と凸部が円状に構成されておらず、蛇行している形態であってもよい。また、凹部と凸部はそれぞれ大きさ(深さ・高さ及び幅など)を異にする形態であってもよい。さらに、凹部と凸部は断続的に設けられているものであってもよい。
Further, in this embodiment, the
Moreover, this uneven | corrugated structure may be the form which each concave part and convex part are not comprised circularly but meandered. Further, the concave portion and the convex portion may have different sizes (depth, height, width, etc.). Furthermore, the concave portion and the convex portion may be provided intermittently.
14 内輪(静止輪)
16 外輪(回転輪)
18 転動体
80 第1のシール部材
82 芯金
84 弾性部材
87 円環部
90 第2のシール部材
92 芯金
94 弾性部材
96 円環部
98 シールリップ
14 Inner ring (stationary wheel)
16 Outer ring (rotating wheel)
18
Claims (5)
静止輪は、主として炭素(C);0.1〜1.2重量%、クロム(Cr);1〜3重量%を含有し、さらにモリブデン(Mo)を2.0重量%以下添加してなる合金鋼からなり、浸炭又は浸炭窒化処理して表面層(転がり表面層ともいう。)を形成し、その表面層の残留オーステナイト量(γR vol%)が20〜45vol%、微細炭化物又は炭窒化物の平均粒径が2.3μm以下として構成されており、
密封機構は、回転輪に固定して備えられ、円環状の芯金と、該芯金を被覆する弾性部材とで構成された円環部を含む第1のシール部材と、
静止輪に固定して備えられ、円環状の芯金と、該芯金を被覆する弾性部材とで構成された円環部を含み、該円環部を第1のシール部材の円環部と対向させて配設した第2のシール部材とで構成されており、
第2のシール部材は、円環部を構成する弾性部材の所定領域から、第1のシール部材の円環部に向けて傾斜状に延設され、第1のシール部材に摺接して接触のシール領域を形成する環状のシールリップを備えたことを特徴とする転がり軸受。 A stationary wheel maintained in a non-rotating state, a rotating wheel that rotates opposite to the stationary wheel, a plurality of rolling elements that are rotatably incorporated between the stationary wheel and the rotating wheel, and a stationary wheel and a rotating wheel A rolling bearing provided with a sealing mechanism for sealing the inside of the bearing partitioned from the outside of the bearing,
The stationary ring is mainly made of alloy steel containing carbon (C); 0.1 to 1.2% by weight, chromium (Cr); 1 to 3% by weight, and further containing 2.0% by weight or less of molybdenum (Mo). Or, carbonitriding is performed to form a surface layer (also referred to as a rolling surface layer), the amount of retained austenite (γR vol%) of the surface layer is 20 to 45 vol%, and the average particle size of fine carbide or carbonitride is 2.3. It is configured as μm or less,
The sealing mechanism is provided to be fixed to the rotating wheel, and includes a first seal member including an annular core made of an annular cored bar and an elastic member that covers the cored bar,
An annular part that is fixed to the stationary ring and includes an annular cored bar and an elastic member that covers the cored bar, and the annular part is an annular part of the first seal member And a second seal member disposed to face each other.
The second seal member is inclinedly extended from a predetermined region of the elastic member constituting the annular portion toward the annular portion of the first seal member, and is in sliding contact with the first seal member. A rolling bearing comprising an annular seal lip forming a seal region.
環状のシールリップは、第1のシール部材の固定側方向に向けて傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受。 The first seal member is disposed in the bearing inner direction than the second seal member,
The rolling bearing according to claim 1, wherein the annular seal lip is inclined toward a fixed side direction of the first seal member.
多段式圧延機は、鉄鋼材を圧延するための圧延ローラ群を備えており、転がり軸受は、圧延ローラ群のバッキングロール軸に組み付けられていることを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受。 A rolling bearing used in a multi-stage rolling mill for rolling steel materials,
The rolling bearing according to claim 1, wherein the multi-stage rolling mill includes a rolling roller group for rolling the steel material, and the rolling bearing is assembled to a backing roll shaft of the rolling roller group. .
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Cited By (2)
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KR20140092765A (en) * | 2013-01-16 | 2014-07-24 | 가부시키가이샤 제이텍트 | Rolling bearing device, and backup roll for rolling mill including the rolling bearing device |
JP2015152084A (en) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | 日本精工株式会社 | Self-aligning roller bearing for elevator hoisting machine |
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2007
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KR102153439B1 (en) | 2013-01-16 | 2020-09-08 | 가부시키가이샤 제이텍트 | Rolling bearing device, and backup roll for rolling mill including the rolling bearing device |
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