転がり軸受装置および連続鋳造機用のロール装置
【課題】リングに大きな転倒モーメント等、複雑な荷重がかかった場合においても、リングが環状溝から外れる可能性が殆どない転がり軸受装置およびそのような転がり軸受装置を備える連続鋳造機用のロール装置を提供すること。
【解決手段】ロール２１のリング取付溝６４に、第１および第２の円弧状の部材８０,８１からなる略環状のリング４０を取り付ける。リング４０は、第２内周面７５と、第２内周面７５よりも径方向の内方に突出する突出部８４を有する。リング４０の突出部８４を、ロール２１のリング取付溝６４に収容する。リング４０の外周面にある雄ねじ部７９に雌ねじ部材４２の内周面にある雌ねじ部を螺合して、リング４０に雌ねじ部材４２を固定する。
【解決手段】ロール２１のリング取付溝６４に、第１および第２の円弧状の部材８０,８１からなる略環状のリング４０を取り付ける。リング４０は、第２内周面７５と、第２内周面７５よりも径方向の内方に突出する突出部８４を有する。リング４０の突出部８４を、ロール２１のリング取付溝６４に収容する。リング４０の外周面にある雄ねじ部７９に雌ねじ部材４２の内周面にある雌ねじ部を螺合して、リング４０に雌ねじ部材４２を固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置に関し、特に、連続鋳造機の駆動ロールや従動ロールや、圧延機の圧延ロールで使用されれば好適な転がり軸受装置等に関する。
【０００２】
また、本発明は、特に、ラジアル荷重、アキシアル荷重およびモーメント荷重の全てが作用する状況下で使用されれば好適な転がり軸受装置に関する。
【０００３】
また、本発明は、転がり軸受装置を備える連続鋳造機用のロール装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
従来、転がり軸受装置としては、特開平１１−３２５０６２号公報（特許文献１）に記載されているものがある。
【０００５】
この転がり軸受装置は、外輪、内輪、複数の円筒ころ、環状のスペーサ、リングおよび止め輪を備える。
【０００６】
上記外輪は、軌道面および軌道面の軸方向の片側に環状溝を有する一方、内輪は、軌道面を有する。上記複数の円筒ころは、外輪の軌道面と内輪の軌道面との間に周方向に間隔をおいて配置されている。
【０００７】
上記リングは、上記環状溝に嵌入されている。上記リングは、４つの円弧状の部材（各円弧状の部材の周方向の長さは、弧度法で略π／２ラジアン）が相俟って構成されている。上記リングの径方向の寸法は、上記環状溝の深さよりも大きくなっている。上記リングは、上記環状溝よりも径方向の内方に突出している。
【０００８】
上記スペーサは、外輪の軸方向において上記円筒ころと上記リングとの間に配置されている。上記スペーサは、上記円筒ころの軸方向の端面および上記リングの軸方向の端面の両方に当接している。
【０００９】
上記リングの内周面は、環状の止め輪取付溝を有している。この止め輪取付溝は、リングの軸方向の中央部に位置し、リングの周方向に延在している。上記止め輪は、上記リングの上記止め輪取付溝に嵌入されている。
【００１０】
上記リングは、上記スペーサを介して円筒ころから伝わるアキシアル荷重を負荷する役割を果たしている。また、上記止め輪は、上記リングを径方向の外方に押圧することによって、上記リングが上記環状溝から離脱することを防止する役割を果たしている。
【特許文献１】特開平１１−３２５０６２号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
連続鋳造機の駆動ロールおよび従動ロールに使用されている転がり軸受装置において、リングが外れると、ロールが軸方向に移動可能になるが、このロールの移動は、転がり軸受装置内部にスラブ冷却水やスケールが混入することによる転がり軸受装置の早期破損や、転がり軸受装置の軸端からのロール冷却水漏れ等を引き起こす。したがって、リングの環状溝からの外れは、上記早期破損等が原因となる緊急操業停止という重大な事態を招く。したがって、リングの環状溝からの外れは、決して起こってはならず、リングの環状溝からの外れは、絶対に阻止されなければならない。
【００１２】
このような背景において、スラブが上記連続鋳造機用のロール上を移動することに起因して、ロール等が傾く等して、大きな転倒モーメントがリングに作用すると、リングがその転倒モーメントによって傾き、リングが環状溝から外れやすくなる。
【００１３】
そこで、本発明の課題は、リングに大きな転倒モーメント等、複雑な荷重がかかった場合においても、リングが環状溝から外れる可能性が殆どない転がり軸受装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の課題は、大きな転倒モーメント等複雑な荷重が、アキシアル荷重負荷用のリングに作用した場合であっても、リングが環状溝から外れる可能性が殆どない連続鋳造機用のロール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受装置は、
内周面を有するハウジングと、
外周面を有する軸部材と、
上記ハウジングの上記内周面に嵌合する外周面と、軌道面とを有する第１軌道部材と、
上記軸部材の上記外周面に嵌合する内周面と、軌道面とを有する第２軌道部材と、
上記第１軌道部材の上記軌道面と上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された複数の転動体と
を備え、
上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの一方の部材は、その一方の部材の周面に環状溝を有し、
複数の円弧状の部材を、上記一方の部材の上記周面における軸方向の略同じ位置に軸方向に重ならないように配置してなり、かつ、上記環状溝に収容された略環状の突出部と、上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの他方の部材に径方向に対向する略環状の面とを有し、かつ、軸方向の一方の側の端面が、上記第１軌道部材または上記第２軌道部材の軸方向の端面と当接している一方、上記突出部の上記軸方向の上記一方の側と反対側の端面が、上記環状溝の上記軸方向の端面と当接している略環状のリングと
を備え、
上記略環状の面は、ねじ部を有し、
上記ねじ部に螺合しているねじ部を有する周面を有する環状のねじ部材を備えることを特徴としている。
【００１６】
本発明によれば、略環状のリングのねじ部に螺合するように、環状のねじ部材を配置するから、上記リングに転倒モーメント等の複雑な荷重が作用して、上記リングが移動をしようとしても、上記リングが、上記ねじ部材から、径方向にハウジングまたは軸部材の方への力を受けるから、上記リングが殆ど移動することがない。したがって、上記略環状のリングが、上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの一方の部材の環状溝から外れる可能性を格段に小さくすることができる。
【００１７】
また、一実施形態では、
上記略環状のリングは、上記一方の部材の上記周面における上記環状溝につながる部分に当接することにより上記一方の部材の上記周面に固定された略環状の径方向位置決め面を有する。
【００１８】
上記実施形態によれば、上記径方向位置決め面で、リングの径方向の位置決めを行うことができる。
【００１９】
また、上記実施形態によれば、上記リングの径方向位置決め面が、突出部に対し上記第１軌道部材または上記第２軌道部材側とは反対側に位置しているから、リングに上記第１軌道部材または第２軌道部材から転倒モーメントが作用しても、その転倒モーメントを、径方向位置決め面が上記一方の部材から受ける垂直抗力によって打ち消すことができて、リングが殆ど傾くことがない。したがって、リングが環状溝から外れる可能性を大幅に低減できる。
【００２０】
また、一実施形態では、
上記突出部の上記環状溝の底に対向する面は、上記環状溝の底に対して間隔をおいて位置するか、または、上記突出部と上記環状溝との接触面圧は、上記一方の部材の上記周面と上記径方向位置決め面との接触面圧よりも低い。
【００２１】
上記実施形態によれば、上記突出部の上記環状溝の底に対向する面は、上記環状溝の底に対して間隔をおいて位置するか、または、上記突出部と上記環状溝との接触面圧は、上記一方の部材の周面と上記径方向位置決め面との接触面圧よりも低くなっているから、径方向位置決め面が軸部材またはハウジングから受ける垂直抗力が大きくなる。したがって、第１または第２軌道部材からの転倒モーメントを打ち消す能力を大きくすることができて、リングの第１または第２軌道部材からの転倒モーメントに起因する傾きを更に抑制することができる。
【００２２】
また、一実施形態では、
上記ねじ部材の少なくとも一部は、上記径方向位置決め面に径方向に重なっている。
【００２３】
上記実施形態によれば、上記ねじ部材の少なくとも一部は、上記径方向位置決め面に径方向に重なっているから、上記径方向位置決め面がその径方向位置決め面が当接している周面部分を締め付ける力を大きくできる。したがって、リングの傾きを更に抑制することができる。
【００２４】
尚、径方向位置決め面がその径方向位置決め面が締まり嵌めされている周面部分を締め付ける力を大きくするために、ねじ部材の軸方向において半分以上を占める領域が、上記径方向位置決め面に径方向に重なっていることが好ましい。
【００２５】
また、一実施形態では、
上記ねじ部材が、上記略環状のリングに対して相対回転することを防止する回動防止部材を備える。
【００２６】
上記実施形態によれば、上記回動防止部材で、上記ねじ部材が、上記略環状のリングに対して相対回転することを防止できる。したがって、上記ねじ部材がリングに対して緩むことがなく、上記ねじ部材が、リングから外れることを防止できる。
【００２７】
また、本発明の連続鋳造機用のロール装置は、本発明の転がり軸受装置を備え、上記軸部材は、スラブを搬送するロールであることを特徴としている。
【００２８】
本発明によれば、アキシアル荷重負荷用のリングを環状溝に嵌入する構造を有する転がり軸受装置において、上記リングが上記環状溝から外れることを格段に抑制できるから、転がり軸受装置の信頼性を高くでき、転がり軸受装置の寿命を長くすることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の転がり軸受装置によれば、略環状のリングのねじ部に螺合するように、環状のねじ部材を配置しているから、上記リングに転倒モーメント等の複雑な荷重が作用して、上記リングが移動をしようとしても、上記リングが、上記ねじ部材から、径方向にハウジングまたは軸部材の方への力を受けるから、上記リングが殆ど移動することがない。したがって、上記略環状のリングが、上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの一方の部材の環状溝から外れる可能性を格段に小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００３１】
図１は、連続鋳造機のスラブ鋳造部分を示す拡大模式図である。
【００３２】
この連続鋳造機は、レードルおよびタレット（図示せず）と、タンディシュ１と、モールド２と、複数のセグメント３とを備え、各セグメント３は、モータ等を有して自ら回動できる本発明の一実施形態の駆動ロールを有する駆動ロール装置４と、自ら回動できない本発明の一実施形態の連続鋳造機用従動ロール（以下、従動ロールという）を有する従動ロール装置５とを有する。上記駆動ロール装置４は、所定数従動ロール装置５の代わりに配設される。
【００３３】
上記レードルは、タレットにより支持されるようになっている。溶鋼は、上記レードルからノズル８を通してタンディシュ１に注がれるようになっており、その後、モールド２において所定形状（帯状）のスラブに成形されるとともに表面を冷却されるようになっている。その後、スラブは、スラブの両側にその軸線がスラブの表面と平行となるように隔設された駆動ロール装置４および従動ロール装置５によって鋳造、案内及び搬送され、徐々に冷却されるようになっている。
【００３４】
図２は、上記従動ロール装置５の構造を示す模式図である。
【００３５】
図２に示すように、上記従動ロール装置５は、軸部材としての一体型のロール２１と、ハウジングとしての第１軸箱２６と、第２軸箱２７と、上記一体型のロール２１を第１軸箱２６に対して回転自在に支承する転がり軸受と、上記一体型のロール２１を第２軸箱２７に対して回転自在に支承する転がり軸受とを備える。上記一体型のロール２１は、軸方向の中央部に位置する大径部２９と、大径部の軸方向の一方の側に位置する第１小径部と、大径部の軸方向の他方の側に位置する第２小径部とからなっている。
【００３６】
上記第１軸箱２６は、ロール２１の上記第１小径部を覆うように配置され、第２軸箱２７は、ロール２１の上記第２小径部を覆うように配置されている。
【００３７】
図３は、上記第２軸箱２７および第２軸箱２７の内部を示す軸方向の模式断面図であり、従動ロール装置５の一部をなす転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。
【００３８】
この転がり軸受装置は、軸部材の一例としての上記ロール２１と、ハウジングの一例としての上記第２軸箱２７および蓋２８と、調心輪３１と、外輪３３と、内輪３５と、環状のスペーサ３６と、複数の円筒ころ３７と、２分割リング４０と、ねじ部材としての雌ねじ部材４２と、回動防止部材の一例としてのＡＷワッシャ４５とを備える。上記調心輪３１および外輪３３は、第１軌道部材を構成し、内輪３５および環状のスペーサ３６は、第２軌道部材を構成する。
【００３９】
上記ロール２１の第２小径部３０は、第１円筒外周面６０と、第２円筒外周面６２とを有し、第１円筒外周面６０の外径は、第２円筒外周面６２の外径よりも大きくなっている。上記第１円筒外周面６０は、径方向に広がる段部６７を介して第２円筒外周面６２に連なっている。上記第２小径部３０は、環状溝としてのリング取付溝６４を有する。上記リング取付溝６４は、ロール２１の周方向に延在している。上記リング取付溝６４の軸方向の一端部および他端部の両方は、第２円筒外周面６２につながっている。
【００４０】
上記第２軸箱２７は、セグメント（図１参照）３に固定されている。上記蓋２８は、第２軸箱２７の軸方向の外方に取り付けられている。上記第２軸箱２７は、その内周面に周方向に延在する環状かつ略円筒状の調心輪取付溝５０を有する。上記調心輪３１は、円筒状の外周面および球面状の内周面を有する。上記調心輪３１の円筒状の外周面は、上記調心輪取付溝５０に内嵌されて固定されている。
【００４１】
上記調心輪３１は、調心輪取り付け溝５０に内嵌されて固定されている。上記調心輪３１は、第２軸箱２７に対して移動できない状態になっている。
【００４２】
上記外輪３３は、球面状の外周面を有すると共に、円筒軌道面５１を有する。上記外輪３３の球面状の外周面は、調心輪３１の球面状の内周面に嵌合している。スラブの移動等によって、上記ロール２１が第２軸箱２７に対して傾いた際、調心輪３１の球面状の内周面と、外輪３３の球面状の外周面との間で、調心を行うようになっている。
【００４３】
上記内輪３５は、第２小径部３０の第２円筒外周面６２に外嵌されて固定されている。上記内輪３５は、円筒軌道面５２を有する。上記内輪３５の軸方向の第１円筒外周面６０側の端面は、上記段部６７に当接している。
【００４４】
上記環状のスペーサ３６は、円板状の形状を有している。上記環状のスペーサ３６は、軸方向の第１端面および第２端面を有し、これらの端面の夫々は、スペーサ３６の径方向に広がっている。上記環状のスペーサ３６は、第２円筒外周面６２に外嵌されて固定されている。上記環状のスペーサ３６は、内輪３５の軸方向の第１円筒外周面６０側とは反対側に配置されている。上記環状のスペーサ３６の上記第１端面は、内輪３５の軸方向のスペーサ３６側の端面に当接している。
【００４５】
上記スペーサ３６の円筒外周面の外径は、内輪３５の円筒軌道面５２の外径よりも大きくなっている。上記スペーサ３６は、内輪３５の円筒軌道面５２の軸方向の一方の側において内輪３５に対する円筒ころ３７軸方向の移動を阻止する鍔輪としての役割を果たしている。
【００４６】
上記複数の円筒ころ３７は、外輪３３の円筒軌道面５１と、内輪３５の円筒軌道面５２との間に、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。
【００４７】
上記２分割リング４０（詳細は、図４で説明）は、軸方向の断面において略Ｌ字状の形状を有している。上記２分割リング４０は、その径方向の内方かつ軸方向の内輪３５側に、後述する略環状の突出部８４を有し、その突出部８４は、第２小径部３０のリング取付溝６４に収容されている。上記２分割リング４０は、略環状の部材であって（以下の図４参照）、その外周面（実際には、完全に環状ではないが、実施形態においては、大雑把に外周面と表現する）は、雄ねじ部７９を有している。
【００４８】
図３に示すように、上記２分割リング４０は、第１内周面（実際には、完全に環状ではないが、実施形態においては、大雑把に内周面と表現する）７３と、円筒状の第２内周面７５（実際には、完全に環状ではないが、実施形態においては、大雑把に内周面と表現する）とを有する。上記第１内周面７３の最大内径は、第２内周面７５の内径よりも小さくなっている。上記第１内周面７３は、略軸ロール２１の径方向に広がる段部７４を介して第２内周面７５に連なっている。上記リング取付溝６４は、軸方向の断面において略断面矩形状の形状を有し、リング取付溝６４の軸方向の両側の側面は、略ロール２１の径方向に広がっている。上記２分割リング４０のスペーサ３６側の軸方向の端面８８は、スペーサ３６の２分割リング４０側の上記第２端面に当接している。また、上記２分割リング４０の段部７４は、略断面矩形状のリング取付溝６４の軸方向の円筒ころ３７側とは反対側の側面に当接している。
【００４９】
上記第２内周面７５は、ロール２１の第２円筒外周面６２におけるリング取付溝６４の軸方向の円筒ころ３７側とは反対側の端部につながる部分に当接して固定されている。上記２分割リング４０は、第２内周面７５によりロール２１に対する径方向の位置決めを行っている。上記第２内周面７５は、径方向位置決め面を構成している。
【００５０】
上記２分割リング４０をリング取付溝６４に固定している状態、すなわち、第２内周面７５をロール２１の第２円筒外周面６２の一部に当接して固定している２分割リング４０の固定状態において、第１内周面７３は、リング取付溝６４の底面に対して径方向に間隔をおいて位置している。また、上記２分割リング４０の固定状態において、突出部８４の円筒ころ３７側の端面は、リング取付溝６４の側面に対して軸方向に微少な間隔をおいて位置している。
【００５１】
上記雌ねじ部材４２は、断面Ｌ字状の形状を有する。上記雌ねじ部材４２は、第１内周面９０と、第２内周面９１とを有する。上記第１内周面９０は、径方向に延在する段部９２を介して第２内周面９１に連なっている。上記第１内周面９０の内径は、第２内周面９１の内径よりも大きくなっている。上記第２内周面９２は、第２小径部３０の第２円筒外周面６２に対して間隔をおいて径方向に対向している。上記第１内周面９０は、第２内周面９１よりもスペーサ３６側に位置している。上記第１内周面９０は、雌ねじ部を有している。上記第１内周面の雌ねじ部を、２分割リング４０の外周面の雄ねじ部７９に螺合することにより、雌ねじ部材４２を、２分割リング４０に螺合している。
【００５２】
上記ＡＷワッシャ４５は、環状の部材である。上記ＡＷワッシャ４５の内周は、周方向の一箇所において、径方向の内方に突出する矩形の第１突出部９８（図３で図示せず）を有する一方、ＡＷワッシャ４５の外周は、周方向に等間隔に径方向の外方に突出する１９個の第２突出部９９を有している。
【００５３】
図３に示すように、上記ＡＷワッシャ４５の本体部（ＡＷワッシャ４５において第１,２突出部以外の部分）は、スペーサ３６の軸方向の円筒ころ３７側とは反対側の上記第２端面と、雌ねじ部材４２の軸方向のスペーサ３６側の端面とで挟持されている。上記ＡＷワッシャ４５の本体部がスペーサ３６の上記第２端面と雌ねじ部材４２の軸方向のスペーサ３６側の端面とで挟持されている状態で、雌ねじ部材４２の段部９２は、２分割リング４０の軸方向の円筒ころ３７側とは反対側の端面に対して間隔をおいて軸方向に対向している。
【００５４】
尚、上記スペーサ３６の軸方向の両端面、および、２分割リング４０の軸方向の内輪３５側の端面８８（図３参照）は、研磨またはラップ仕上げされている。このようにして、スペーサ３６の軸方向の両端面および２分割リング４０の上記端面８８の表面粗さを小さくして、スペーサ３６と２分割リング４０との摩擦を小さくし、２分割リング４０が、スペーサ３６から過度なモーメント荷重を受けた場合、２分割リング４０がスペーサ３６に対して周方向に相対移動するようにしている。このようにして、上記内輪３５およびスペーサ３６の互いの当接面に、また、スペーサ３６および２分割リング４０の互いの当接面に、摩擦に起因する損傷が起こりにくいようにしている。
【００５５】
また、詳述しないが、４７および４９は、シール部材である。上記シール部材４７,４９の夫々は、第２軸箱２７または蓋２８に固定される一方、ロール２１に対して周方向に摺動できる構成になっている。上記シール部材４７は、円筒ころ３７の軸方向の一方の側で、第２軸箱２７とロール２１との間をシールし、シール部材４９は、円筒ころ３７の軸方向の他方の側で、蓋２８とロール２１との間をシールしている。
【００５６】
図４は、図３のＡＡ線断面図であり、雌ねじ部材４２の軸方向のスペーサ３６側の端面を通過する平面における切断面である。
【００５７】
図４に示すように、上記２分割リング４０は、２つの円弧状の部材、すなわち、第１の円弧状の部材８０および第２の円弧状の部材８１（各円弧状の部材の周方向の長さは、弧度法で略πラジアンかつπラジアン以下）が相俟って構成されている。上記第１の円弧状の部材８０と、第２の円弧状の部材８１との部材は、二つの合わせ部６７および６８で、夫々の周方向の端部を突き合わせている。
【００５８】
上記第１および第２の円弧状の部材８０,８１は、環状部材を、ワイヤカットで２つの部材に切断することにより同時に形成されている。上記第１および第２の円弧状の部材８０,８１をワイヤカットで形成し、切断面の切削幅を狭くしている。そして、第１および第２円弧状の部材８０,８１で、２分割リング４０を構成した時、第１円弧状の部材８０と、第２円弧状の部材８１との合わせ部６７および６８の周方向の隙間が、格段に小さくなるようにし、詳しくは、０.１〜０.２ｍｍ程度になるようにし、リング取付溝６４へ２分割リング４０を取り付けた際、２分割リング４０がロール２１の周方向に移動しないようにしている。
【００５９】
上記第１の円弧状の部材８０の外周面は、周方向の略中央の一箇所において、軸方向に開口する断面略矩形状の切欠き９４を有する一方、雌ねじ部材４２の外周面は、周方向に略等間隔に、軸方向に開口する４つの断面略矩形状の切欠き８２を有する。
【００６０】
この実施形態では、以下のように、雌ねじ部材４２の２分割リング４０に対する回り止めを行っている。すなわち、先ず、上記ＡＷワッシャ４５の軸方向に延在するように折れ曲がっている第１突出部９８を、２分割リング４０の切欠き９４に収容する。次に、２分割リング４０の外周側から雌ねじ部材４２を所定距離軸方向に螺合する。その後、ＡＷワッシャ４５の１９個の第２突出部９９のうちで周方向の位相が雌ねじ部材４２の切欠き８２の位相と一致している一つの第２突出部（図４に９９ａで示す）を、折り曲げて、雌ねじ部材４２の切欠き８２に収容する。このようにして、２分割リング４０と、雌ねじ部材４２とを、ＡＷワッシャ４５を介して互いに相対回転不可にしている。
【００６１】
図３に示すように、上記雌ねじ部材４２が、２分割リング４０に所定距離ねじ込まれ、２分割リング４０に対して相対回転不可になっている状態で、雌ねじ部材４２の第１内周面９０は、２分割リング４０の第２内周面７５の全面に径方向に重なっている。
【００６２】
上記実施形態の転がり軸受装置によれば、略環状の２分割リング４０の外周面側に、２分割リング４０の雄ねじ部７９に螺合するように、環状の雌ねじ部材４２を配置しているから、２分割リング４０に転倒モーメント等の複雑な荷重が作用して、２分割リング４０が移動をしようとしても、２分割リング４０が雌ねじ部材４２から、径方向にロール２１の方への力を受けるから、２分割リング４０が殆ど移動することがない。したがって、上記２分割リング４０が、ロール２１の環状溝６４から外れる可能性を格段に小さくすることができる。
【００６３】
また、上記実施形態の転がり軸受装置によれば、径方向位置決め面としての２分割リング４０の第２内周面７５で、２分割リング４０の径方向の位置決めを行うことができる。
【００６４】
また、上記実施形態の転がり軸受装置によれば、リング取付溝６４の底に対向する面である上記２分割リング４０の突出部８４の第１内周面７３が、そのリング取付溝６４の底に対して間隔をおいて位置しているから、径方向位置決め面である第２内周面７５がロール２１の外周面から受ける垂直抗力が大きくなる。したがって、上記スペーサ３６からの転倒モーメントを打ち消す能力を大きくすることができて、２分割リング４０のスペーサ３６からの転倒モーメントに起因する傾きを更に抑制することができる。
【００６５】
また、上記実施形態の転がり軸受装置によれば、上記雌ねじ部材４２が、２分割リング４０に所定距離ねじ込まれ、２分割リング４０に対して相対回転不可になっている状態で、雌ねじ部材４２の第１内周面９０は、２分割リング４０の第２内周面７５の全面に径方向に重なっているから、径方向位置決め面である第２内周面７５がその第２内周面７５が当接している周面部分を締め付ける力を大きくできる。したがって、２分割リング４０の傾きを更に抑制することができる。
【００６６】
また、上記実施形態の転がり軸受装置によれば、回動防止部材であるＡＷワッシャ４５で、雌ねじ部材４２が、２分割リング４０に対して相対回転することを防止できる。したがって、上記雌ねじ部材４２が２分割リング４０に対して緩むことがなく、雌ねじ部材４２が、２分割リング４０から外れることを防止できる。
【００６７】
また、上記実施形態の従動ロール装置５によれば、アキシアル荷重負荷用の２分割リング４０の突出部８４をリング取付溝６４に嵌入する構造を有する転がり軸受装置において、２分割リング４０がリング取付溝６４から外れることがないから、転がり軸受装置の信頼性を高くすることができ、転がり軸受装置の寿命を長くすることができる。
【００６８】
尚、上記実施形態の転がり軸受装置では、上記２分割リング４０を、軸部材であるロール２１の外周面にあるリング取付溝６４に取り付けると共に、雌ねじ部材４２を、２分割リング４０の外周面にある雄ねじ部７９に螺合する構成であったが、この発明では、Ｎ（Ｎは、３以上の自然数）分割リングを、軸部材であるロールの外周面にあるリング取付溝に取り付けると共に、雌ねじ部材を、Ｎ分割リングの外周面にある雄ねじ部に螺合する構成であっても良い。
【００６９】
また、上記実施形態の転がり軸受では、ハウジングである第２軸箱２７に調心輪３１を内嵌し、更に、調心輪３１の球面状の内周面に、外輪３３の球面状の外周面を内嵌させる構成であったが、この発明の転がり軸受装置は、調心輪を有しない構成であり、ハウジングの内周面に外輪の外周面が直接内嵌される構成であっても良い。例えば、この発明の転がり軸受装置は、自動調心ころ軸受や、調心機能を有さない円筒ころ軸受等であっても良い。
【００７０】
また、上記実施形態の転がり軸受では、内輪３５の軸方向において、内輪３５と２分割リング４０との間に、環状のスペーサ３６が配置されていたが、この発明では、スペーサと内輪が軸方向に逆配置で、内輪が略環状のリングに直接接触する構成であっても良い。尚、この場合においても、内輪の軸方向の端面は、通常研磨処理されているから、略環状のリングの内輪側の軸方向の端面を研磨処理またはラップ仕上することにより、内輪および２分割リングの互いの当接面に、摩擦に起因する損傷が起こりにくくなることは言うまでもない。
【００７１】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、上記突出部８４のリング取付溝６４の底に対向する面である第１内周面７３は、リング取付溝６４の底に対して間隔をおいて位置していたが、この発明では、突出部と環状のリング取付溝との接触面圧が、径方向位置決め面（第２内周面）と、この径方向位置決め面が締まり嵌めされている周面（第２円筒外周面）との接触面圧よりも低い条件下において、突出部の先端（第１内周面）が、環状のリング取付溝の溝底に接触していても良い。
【００７２】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、雌ねじ部材４５を２分割リング４０に所定距離軸方向に締め込んだ時点で、ＡＷワッシャ４５の１９の第２突出部９９と、雌ねじ部材４２の４つの切欠き８２とで、周方向の位相が一致するものが一組であった。しかしながら、この発明では、雌ねじ部材を２分割リングに所定距離軸方向に締め込んだ時点で、ＡＷワッシャの複数の第２突出部と、雌ねじ部材の複数の切欠きとで、周方向の位相が一致するものが２組以上あっても良いことは言うまでもなく、２分割リングと、雌ねじ部材とが互いに相対回転不可である状態で、ＡＷワッシャの２個以上の第２突出部が、雌ねじ部材の切欠きに収容されていても良いことは、言うまでもない。
【００７３】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、ＡＷワッシャ４５が、径方向の内方に突出する第１突出部９８を１つ有すると共に、径方向の外方に突出する第２突出部９９を１９有していたが、この発明では、径方向の内方に突出する第１突出部の数が、１以外の如何なる数であっても良いことは言うまでもなく、径方向の外方に突出する第２突出部の数が、１９以外の如何なる数であっても良いことも言うまでもない。尚、ＡＷワッシャにおいて、略環状のリングの切欠きに収容される第１突出部の数が、リングの切欠きの数と一致するか、または、リングの切欠きの数よりも少ないことが、必須の条件であることは言うまでもない。
【００７４】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、２分割リング４０に対する雌ねじ部材４２の回り止めを、ＡＷワッシャ４５で行ったが、この発明では、略環状のリングに対するねじ部材の回り止めを行わなくても良い。また、この発明では、略環状のリングに対するねじ部材の回り止めを、キー係合や、かしめや、ピン止め等、ＡＷワッシャを用いる方法以外の方法で、行っても良い。
【００７５】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、上記２分割リング４０を、軸部材であるロール２１の外周面にあるリング取付溝６４に取り付けると共に、雌ねじ部材４２を、２分割リング４０の外周面にある雄ねじ部７９に螺合する構成であったが、この発明では、Ｍ（Ｍは、２以上の自然数）分割リングを、ハウジングの内周面にあるリング取付溝に取り付けると共に、Ｍ分割リングの内周面にある雌ねじ部に、ねじ部材としての雄ねじ部材の外周面にある雄ねじ部を螺合する構成であっても良い。
【００７６】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、上記雌ねじ部材４２が、径方向位置決め面である第２内周面７５の全面に径方向に重なっていた。この発明では、上記実施形態のように、ねじ部材が、径方向位置決め面の軸方向の半分よりも大きい領域に、径方向に重なっていれば好ましい。
【００７７】
また、上記実施形態の連続鋳造機用のロール装置は、従動ロール装置５であったが、本発明の転がり軸受装置を有する本発明の連続鋳造機用のロール装置は、駆動ロール装置であっても良い。
【００７８】
また、上記実施形態の従動ロール装置５や上記変形例の駆動ロール装置は、本発明の転がり軸受装置を一つのみ有していても、二つ有していてもどちらでも良い。ただし、一方の転がり軸受装置を、上記実施形態としたときに、他方の転がり軸受装置は、ロールの伸縮を許容するよう、円筒ころ軸受を用いる際は、内輪あるいは外輪のいずれか一方のつばを無くし、自動調心ころ軸受などアキシアル荷重を受ける軸受を用いる際は、外輪が軸箱に対して摺動するよう構成する必要がある。上記実施形態の従動ロール装置５は、ロール２１を一つのみ有する構成であるから、転がり軸受装置を二つ有している場合、二つの転がり軸受の両方において軸部材がロール２１である一方、一方の転がり軸受装置のハウジングが、第１軸箱２６になり、他方の転がり軸受装置のハウジングが、第２軸箱２７になる。
【００７９】
また、上記実施形態の従動ロール装置５は、軸部材に相当するロール２１を一つしか有していなかったが、この発明の連続鋳造機用のロールは、軸部材に相当するロールをＮ（Ｎは、２以上の自然数）個有していても良く、Ｎ個のロールを、略一直線上に配置してなる構造を有していても良い。そして、連続鋳造機用のロール装置が、１以上かつ２Ｎ以下の本発明の転がり軸受装置を有していても良い（本発明の転がり軸受装置の一部とならないロール装置が存在しても良い）。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】連続鋳造機のスラブ鋳造部分を示す拡大模式図である。
【図２】上記スラブ鋳造部分が有する従動ロール装置の構造を示す模式図である。
【図３】上記従動ロール装置の一部をなす転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。
【図４】図３のＡＡ線断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
５ 従動ロール
２１ ロール
２７ 第１軸箱
３１ 調心輪
３３ 外輪
３５ 内輪
３６ スペーサ
３７ 円筒ころ
４０ リング
４２ 雌ねじ部材
４５ ＡＷワッシャ
６４ リング取付溝
７９ 雄ねじ部
８０,８１ 円弧状の部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置に関し、特に、連続鋳造機の駆動ロールや従動ロールや、圧延機の圧延ロールで使用されれば好適な転がり軸受装置等に関する。
【０００２】
また、本発明は、特に、ラジアル荷重、アキシアル荷重およびモーメント荷重の全てが作用する状況下で使用されれば好適な転がり軸受装置に関する。
【０００３】
また、本発明は、転がり軸受装置を備える連続鋳造機用のロール装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
従来、転がり軸受装置としては、特開平１１−３２５０６２号公報（特許文献１）に記載されているものがある。
【０００５】
この転がり軸受装置は、外輪、内輪、複数の円筒ころ、環状のスペーサ、リングおよび止め輪を備える。
【０００６】
上記外輪は、軌道面および軌道面の軸方向の片側に環状溝を有する一方、内輪は、軌道面を有する。上記複数の円筒ころは、外輪の軌道面と内輪の軌道面との間に周方向に間隔をおいて配置されている。
【０００７】
上記リングは、上記環状溝に嵌入されている。上記リングは、４つの円弧状の部材（各円弧状の部材の周方向の長さは、弧度法で略π／２ラジアン）が相俟って構成されている。上記リングの径方向の寸法は、上記環状溝の深さよりも大きくなっている。上記リングは、上記環状溝よりも径方向の内方に突出している。
【０００８】
上記スペーサは、外輪の軸方向において上記円筒ころと上記リングとの間に配置されている。上記スペーサは、上記円筒ころの軸方向の端面および上記リングの軸方向の端面の両方に当接している。
【０００９】
上記リングの内周面は、環状の止め輪取付溝を有している。この止め輪取付溝は、リングの軸方向の中央部に位置し、リングの周方向に延在している。上記止め輪は、上記リングの上記止め輪取付溝に嵌入されている。
【００１０】
上記リングは、上記スペーサを介して円筒ころから伝わるアキシアル荷重を負荷する役割を果たしている。また、上記止め輪は、上記リングを径方向の外方に押圧することによって、上記リングが上記環状溝から離脱することを防止する役割を果たしている。
【特許文献１】特開平１１−３２５０６２号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
連続鋳造機の駆動ロールおよび従動ロールに使用されている転がり軸受装置において、リングが外れると、ロールが軸方向に移動可能になるが、このロールの移動は、転がり軸受装置内部にスラブ冷却水やスケールが混入することによる転がり軸受装置の早期破損や、転がり軸受装置の軸端からのロール冷却水漏れ等を引き起こす。したがって、リングの環状溝からの外れは、上記早期破損等が原因となる緊急操業停止という重大な事態を招く。したがって、リングの環状溝からの外れは、決して起こってはならず、リングの環状溝からの外れは、絶対に阻止されなければならない。
【００１２】
このような背景において、スラブが上記連続鋳造機用のロール上を移動することに起因して、ロール等が傾く等して、大きな転倒モーメントがリングに作用すると、リングがその転倒モーメントによって傾き、リングが環状溝から外れやすくなる。
【００１３】
そこで、本発明の課題は、リングに大きな転倒モーメント等、複雑な荷重がかかった場合においても、リングが環状溝から外れる可能性が殆どない転がり軸受装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の課題は、大きな転倒モーメント等複雑な荷重が、アキシアル荷重負荷用のリングに作用した場合であっても、リングが環状溝から外れる可能性が殆どない連続鋳造機用のロール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受装置は、
内周面を有するハウジングと、
外周面を有する軸部材と、
上記ハウジングの上記内周面に嵌合する外周面と、軌道面とを有する第１軌道部材と、
上記軸部材の上記外周面に嵌合する内周面と、軌道面とを有する第２軌道部材と、
上記第１軌道部材の上記軌道面と上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された複数の転動体と
を備え、
上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの一方の部材は、その一方の部材の周面に環状溝を有し、
複数の円弧状の部材を、上記一方の部材の上記周面における軸方向の略同じ位置に軸方向に重ならないように配置してなり、かつ、上記環状溝に収容された略環状の突出部と、上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの他方の部材に径方向に対向する略環状の面とを有し、かつ、軸方向の一方の側の端面が、上記第１軌道部材または上記第２軌道部材の軸方向の端面と当接している一方、上記突出部の上記軸方向の上記一方の側と反対側の端面が、上記環状溝の上記軸方向の端面と当接している略環状のリングと
を備え、
上記略環状の面は、ねじ部を有し、
上記ねじ部に螺合しているねじ部を有する周面を有する環状のねじ部材を備えることを特徴としている。
【００１６】
本発明によれば、略環状のリングのねじ部に螺合するように、環状のねじ部材を配置するから、上記リングに転倒モーメント等の複雑な荷重が作用して、上記リングが移動をしようとしても、上記リングが、上記ねじ部材から、径方向にハウジングまたは軸部材の方への力を受けるから、上記リングが殆ど移動することがない。したがって、上記略環状のリングが、上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの一方の部材の環状溝から外れる可能性を格段に小さくすることができる。
【００１７】
また、一実施形態では、
上記略環状のリングは、上記一方の部材の上記周面における上記環状溝につながる部分に当接することにより上記一方の部材の上記周面に固定された略環状の径方向位置決め面を有する。
【００１８】
上記実施形態によれば、上記径方向位置決め面で、リングの径方向の位置決めを行うことができる。
【００１９】
また、上記実施形態によれば、上記リングの径方向位置決め面が、突出部に対し上記第１軌道部材または上記第２軌道部材側とは反対側に位置しているから、リングに上記第１軌道部材または第２軌道部材から転倒モーメントが作用しても、その転倒モーメントを、径方向位置決め面が上記一方の部材から受ける垂直抗力によって打ち消すことができて、リングが殆ど傾くことがない。したがって、リングが環状溝から外れる可能性を大幅に低減できる。
【００２０】
また、一実施形態では、
上記突出部の上記環状溝の底に対向する面は、上記環状溝の底に対して間隔をおいて位置するか、または、上記突出部と上記環状溝との接触面圧は、上記一方の部材の上記周面と上記径方向位置決め面との接触面圧よりも低い。
【００２１】
上記実施形態によれば、上記突出部の上記環状溝の底に対向する面は、上記環状溝の底に対して間隔をおいて位置するか、または、上記突出部と上記環状溝との接触面圧は、上記一方の部材の周面と上記径方向位置決め面との接触面圧よりも低くなっているから、径方向位置決め面が軸部材またはハウジングから受ける垂直抗力が大きくなる。したがって、第１または第２軌道部材からの転倒モーメントを打ち消す能力を大きくすることができて、リングの第１または第２軌道部材からの転倒モーメントに起因する傾きを更に抑制することができる。
【００２２】
また、一実施形態では、
上記ねじ部材の少なくとも一部は、上記径方向位置決め面に径方向に重なっている。
【００２３】
上記実施形態によれば、上記ねじ部材の少なくとも一部は、上記径方向位置決め面に径方向に重なっているから、上記径方向位置決め面がその径方向位置決め面が当接している周面部分を締め付ける力を大きくできる。したがって、リングの傾きを更に抑制することができる。
【００２４】
尚、径方向位置決め面がその径方向位置決め面が締まり嵌めされている周面部分を締め付ける力を大きくするために、ねじ部材の軸方向において半分以上を占める領域が、上記径方向位置決め面に径方向に重なっていることが好ましい。
【００２５】
また、一実施形態では、
上記ねじ部材が、上記略環状のリングに対して相対回転することを防止する回動防止部材を備える。
【００２６】
上記実施形態によれば、上記回動防止部材で、上記ねじ部材が、上記略環状のリングに対して相対回転することを防止できる。したがって、上記ねじ部材がリングに対して緩むことがなく、上記ねじ部材が、リングから外れることを防止できる。
【００２７】
また、本発明の連続鋳造機用のロール装置は、本発明の転がり軸受装置を備え、上記軸部材は、スラブを搬送するロールであることを特徴としている。
【００２８】
本発明によれば、アキシアル荷重負荷用のリングを環状溝に嵌入する構造を有する転がり軸受装置において、上記リングが上記環状溝から外れることを格段に抑制できるから、転がり軸受装置の信頼性を高くでき、転がり軸受装置の寿命を長くすることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の転がり軸受装置によれば、略環状のリングのねじ部に螺合するように、環状のねじ部材を配置しているから、上記リングに転倒モーメント等の複雑な荷重が作用して、上記リングが移動をしようとしても、上記リングが、上記ねじ部材から、径方向にハウジングまたは軸部材の方への力を受けるから、上記リングが殆ど移動することがない。したがって、上記略環状のリングが、上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの一方の部材の環状溝から外れる可能性を格段に小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００３１】
図１は、連続鋳造機のスラブ鋳造部分を示す拡大模式図である。
【００３２】
この連続鋳造機は、レードルおよびタレット（図示せず）と、タンディシュ１と、モールド２と、複数のセグメント３とを備え、各セグメント３は、モータ等を有して自ら回動できる本発明の一実施形態の駆動ロールを有する駆動ロール装置４と、自ら回動できない本発明の一実施形態の連続鋳造機用従動ロール（以下、従動ロールという）を有する従動ロール装置５とを有する。上記駆動ロール装置４は、所定数従動ロール装置５の代わりに配設される。
【００３３】
上記レードルは、タレットにより支持されるようになっている。溶鋼は、上記レードルからノズル８を通してタンディシュ１に注がれるようになっており、その後、モールド２において所定形状（帯状）のスラブに成形されるとともに表面を冷却されるようになっている。その後、スラブは、スラブの両側にその軸線がスラブの表面と平行となるように隔設された駆動ロール装置４および従動ロール装置５によって鋳造、案内及び搬送され、徐々に冷却されるようになっている。
【００３４】
図２は、上記従動ロール装置５の構造を示す模式図である。
【００３５】
図２に示すように、上記従動ロール装置５は、軸部材としての一体型のロール２１と、ハウジングとしての第１軸箱２６と、第２軸箱２７と、上記一体型のロール２１を第１軸箱２６に対して回転自在に支承する転がり軸受と、上記一体型のロール２１を第２軸箱２７に対して回転自在に支承する転がり軸受とを備える。上記一体型のロール２１は、軸方向の中央部に位置する大径部２９と、大径部の軸方向の一方の側に位置する第１小径部と、大径部の軸方向の他方の側に位置する第２小径部とからなっている。
【００３６】
上記第１軸箱２６は、ロール２１の上記第１小径部を覆うように配置され、第２軸箱２７は、ロール２１の上記第２小径部を覆うように配置されている。
【００３７】
図３は、上記第２軸箱２７および第２軸箱２７の内部を示す軸方向の模式断面図であり、従動ロール装置５の一部をなす転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。
【００３８】
この転がり軸受装置は、軸部材の一例としての上記ロール２１と、ハウジングの一例としての上記第２軸箱２７および蓋２８と、調心輪３１と、外輪３３と、内輪３５と、環状のスペーサ３６と、複数の円筒ころ３７と、２分割リング４０と、ねじ部材としての雌ねじ部材４２と、回動防止部材の一例としてのＡＷワッシャ４５とを備える。上記調心輪３１および外輪３３は、第１軌道部材を構成し、内輪３５および環状のスペーサ３６は、第２軌道部材を構成する。
【００３９】
上記ロール２１の第２小径部３０は、第１円筒外周面６０と、第２円筒外周面６２とを有し、第１円筒外周面６０の外径は、第２円筒外周面６２の外径よりも大きくなっている。上記第１円筒外周面６０は、径方向に広がる段部６７を介して第２円筒外周面６２に連なっている。上記第２小径部３０は、環状溝としてのリング取付溝６４を有する。上記リング取付溝６４は、ロール２１の周方向に延在している。上記リング取付溝６４の軸方向の一端部および他端部の両方は、第２円筒外周面６２につながっている。
【００４０】
上記第２軸箱２７は、セグメント（図１参照）３に固定されている。上記蓋２８は、第２軸箱２７の軸方向の外方に取り付けられている。上記第２軸箱２７は、その内周面に周方向に延在する環状かつ略円筒状の調心輪取付溝５０を有する。上記調心輪３１は、円筒状の外周面および球面状の内周面を有する。上記調心輪３１の円筒状の外周面は、上記調心輪取付溝５０に内嵌されて固定されている。
【００４１】
上記調心輪３１は、調心輪取り付け溝５０に内嵌されて固定されている。上記調心輪３１は、第２軸箱２７に対して移動できない状態になっている。
【００４２】
上記外輪３３は、球面状の外周面を有すると共に、円筒軌道面５１を有する。上記外輪３３の球面状の外周面は、調心輪３１の球面状の内周面に嵌合している。スラブの移動等によって、上記ロール２１が第２軸箱２７に対して傾いた際、調心輪３１の球面状の内周面と、外輪３３の球面状の外周面との間で、調心を行うようになっている。
【００４３】
上記内輪３５は、第２小径部３０の第２円筒外周面６２に外嵌されて固定されている。上記内輪３５は、円筒軌道面５２を有する。上記内輪３５の軸方向の第１円筒外周面６０側の端面は、上記段部６７に当接している。
【００４４】
上記環状のスペーサ３６は、円板状の形状を有している。上記環状のスペーサ３６は、軸方向の第１端面および第２端面を有し、これらの端面の夫々は、スペーサ３６の径方向に広がっている。上記環状のスペーサ３６は、第２円筒外周面６２に外嵌されて固定されている。上記環状のスペーサ３６は、内輪３５の軸方向の第１円筒外周面６０側とは反対側に配置されている。上記環状のスペーサ３６の上記第１端面は、内輪３５の軸方向のスペーサ３６側の端面に当接している。
【００４５】
上記スペーサ３６の円筒外周面の外径は、内輪３５の円筒軌道面５２の外径よりも大きくなっている。上記スペーサ３６は、内輪３５の円筒軌道面５２の軸方向の一方の側において内輪３５に対する円筒ころ３７軸方向の移動を阻止する鍔輪としての役割を果たしている。
【００４６】
上記複数の円筒ころ３７は、外輪３３の円筒軌道面５１と、内輪３５の円筒軌道面５２との間に、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。
【００４７】
上記２分割リング４０（詳細は、図４で説明）は、軸方向の断面において略Ｌ字状の形状を有している。上記２分割リング４０は、その径方向の内方かつ軸方向の内輪３５側に、後述する略環状の突出部８４を有し、その突出部８４は、第２小径部３０のリング取付溝６４に収容されている。上記２分割リング４０は、略環状の部材であって（以下の図４参照）、その外周面（実際には、完全に環状ではないが、実施形態においては、大雑把に外周面と表現する）は、雄ねじ部７９を有している。
【００４８】
図３に示すように、上記２分割リング４０は、第１内周面（実際には、完全に環状ではないが、実施形態においては、大雑把に内周面と表現する）７３と、円筒状の第２内周面７５（実際には、完全に環状ではないが、実施形態においては、大雑把に内周面と表現する）とを有する。上記第１内周面７３の最大内径は、第２内周面７５の内径よりも小さくなっている。上記第１内周面７３は、略軸ロール２１の径方向に広がる段部７４を介して第２内周面７５に連なっている。上記リング取付溝６４は、軸方向の断面において略断面矩形状の形状を有し、リング取付溝６４の軸方向の両側の側面は、略ロール２１の径方向に広がっている。上記２分割リング４０のスペーサ３６側の軸方向の端面８８は、スペーサ３６の２分割リング４０側の上記第２端面に当接している。また、上記２分割リング４０の段部７４は、略断面矩形状のリング取付溝６４の軸方向の円筒ころ３７側とは反対側の側面に当接している。
【００４９】
上記第２内周面７５は、ロール２１の第２円筒外周面６２におけるリング取付溝６４の軸方向の円筒ころ３７側とは反対側の端部につながる部分に当接して固定されている。上記２分割リング４０は、第２内周面７５によりロール２１に対する径方向の位置決めを行っている。上記第２内周面７５は、径方向位置決め面を構成している。
【００５０】
上記２分割リング４０をリング取付溝６４に固定している状態、すなわち、第２内周面７５をロール２１の第２円筒外周面６２の一部に当接して固定している２分割リング４０の固定状態において、第１内周面７３は、リング取付溝６４の底面に対して径方向に間隔をおいて位置している。また、上記２分割リング４０の固定状態において、突出部８４の円筒ころ３７側の端面は、リング取付溝６４の側面に対して軸方向に微少な間隔をおいて位置している。
【００５１】
上記雌ねじ部材４２は、断面Ｌ字状の形状を有する。上記雌ねじ部材４２は、第１内周面９０と、第２内周面９１とを有する。上記第１内周面９０は、径方向に延在する段部９２を介して第２内周面９１に連なっている。上記第１内周面９０の内径は、第２内周面９１の内径よりも大きくなっている。上記第２内周面９２は、第２小径部３０の第２円筒外周面６２に対して間隔をおいて径方向に対向している。上記第１内周面９０は、第２内周面９１よりもスペーサ３６側に位置している。上記第１内周面９０は、雌ねじ部を有している。上記第１内周面の雌ねじ部を、２分割リング４０の外周面の雄ねじ部７９に螺合することにより、雌ねじ部材４２を、２分割リング４０に螺合している。
【００５２】
上記ＡＷワッシャ４５は、環状の部材である。上記ＡＷワッシャ４５の内周は、周方向の一箇所において、径方向の内方に突出する矩形の第１突出部９８（図３で図示せず）を有する一方、ＡＷワッシャ４５の外周は、周方向に等間隔に径方向の外方に突出する１９個の第２突出部９９を有している。
【００５３】
図３に示すように、上記ＡＷワッシャ４５の本体部（ＡＷワッシャ４５において第１,２突出部以外の部分）は、スペーサ３６の軸方向の円筒ころ３７側とは反対側の上記第２端面と、雌ねじ部材４２の軸方向のスペーサ３６側の端面とで挟持されている。上記ＡＷワッシャ４５の本体部がスペーサ３６の上記第２端面と雌ねじ部材４２の軸方向のスペーサ３６側の端面とで挟持されている状態で、雌ねじ部材４２の段部９２は、２分割リング４０の軸方向の円筒ころ３７側とは反対側の端面に対して間隔をおいて軸方向に対向している。
【００５４】
尚、上記スペーサ３６の軸方向の両端面、および、２分割リング４０の軸方向の内輪３５側の端面８８（図３参照）は、研磨またはラップ仕上げされている。このようにして、スペーサ３６の軸方向の両端面および２分割リング４０の上記端面８８の表面粗さを小さくして、スペーサ３６と２分割リング４０との摩擦を小さくし、２分割リング４０が、スペーサ３６から過度なモーメント荷重を受けた場合、２分割リング４０がスペーサ３６に対して周方向に相対移動するようにしている。このようにして、上記内輪３５およびスペーサ３６の互いの当接面に、また、スペーサ３６および２分割リング４０の互いの当接面に、摩擦に起因する損傷が起こりにくいようにしている。
【００５５】
また、詳述しないが、４７および４９は、シール部材である。上記シール部材４７,４９の夫々は、第２軸箱２７または蓋２８に固定される一方、ロール２１に対して周方向に摺動できる構成になっている。上記シール部材４７は、円筒ころ３７の軸方向の一方の側で、第２軸箱２７とロール２１との間をシールし、シール部材４９は、円筒ころ３７の軸方向の他方の側で、蓋２８とロール２１との間をシールしている。
【００５６】
図４は、図３のＡＡ線断面図であり、雌ねじ部材４２の軸方向のスペーサ３６側の端面を通過する平面における切断面である。
【００５７】
図４に示すように、上記２分割リング４０は、２つの円弧状の部材、すなわち、第１の円弧状の部材８０および第２の円弧状の部材８１（各円弧状の部材の周方向の長さは、弧度法で略πラジアンかつπラジアン以下）が相俟って構成されている。上記第１の円弧状の部材８０と、第２の円弧状の部材８１との部材は、二つの合わせ部６７および６８で、夫々の周方向の端部を突き合わせている。
【００５８】
上記第１および第２の円弧状の部材８０,８１は、環状部材を、ワイヤカットで２つの部材に切断することにより同時に形成されている。上記第１および第２の円弧状の部材８０,８１をワイヤカットで形成し、切断面の切削幅を狭くしている。そして、第１および第２円弧状の部材８０,８１で、２分割リング４０を構成した時、第１円弧状の部材８０と、第２円弧状の部材８１との合わせ部６７および６８の周方向の隙間が、格段に小さくなるようにし、詳しくは、０.１〜０.２ｍｍ程度になるようにし、リング取付溝６４へ２分割リング４０を取り付けた際、２分割リング４０がロール２１の周方向に移動しないようにしている。
【００５９】
上記第１の円弧状の部材８０の外周面は、周方向の略中央の一箇所において、軸方向に開口する断面略矩形状の切欠き９４を有する一方、雌ねじ部材４２の外周面は、周方向に略等間隔に、軸方向に開口する４つの断面略矩形状の切欠き８２を有する。
【００６０】
この実施形態では、以下のように、雌ねじ部材４２の２分割リング４０に対する回り止めを行っている。すなわち、先ず、上記ＡＷワッシャ４５の軸方向に延在するように折れ曲がっている第１突出部９８を、２分割リング４０の切欠き９４に収容する。次に、２分割リング４０の外周側から雌ねじ部材４２を所定距離軸方向に螺合する。その後、ＡＷワッシャ４５の１９個の第２突出部９９のうちで周方向の位相が雌ねじ部材４２の切欠き８２の位相と一致している一つの第２突出部（図４に９９ａで示す）を、折り曲げて、雌ねじ部材４２の切欠き８２に収容する。このようにして、２分割リング４０と、雌ねじ部材４２とを、ＡＷワッシャ４５を介して互いに相対回転不可にしている。
【００６１】
図３に示すように、上記雌ねじ部材４２が、２分割リング４０に所定距離ねじ込まれ、２分割リング４０に対して相対回転不可になっている状態で、雌ねじ部材４２の第１内周面９０は、２分割リング４０の第２内周面７５の全面に径方向に重なっている。
【００６２】
上記実施形態の転がり軸受装置によれば、略環状の２分割リング４０の外周面側に、２分割リング４０の雄ねじ部７９に螺合するように、環状の雌ねじ部材４２を配置しているから、２分割リング４０に転倒モーメント等の複雑な荷重が作用して、２分割リング４０が移動をしようとしても、２分割リング４０が雌ねじ部材４２から、径方向にロール２１の方への力を受けるから、２分割リング４０が殆ど移動することがない。したがって、上記２分割リング４０が、ロール２１の環状溝６４から外れる可能性を格段に小さくすることができる。
【００６３】
また、上記実施形態の転がり軸受装置によれば、径方向位置決め面としての２分割リング４０の第２内周面７５で、２分割リング４０の径方向の位置決めを行うことができる。
【００６４】
また、上記実施形態の転がり軸受装置によれば、リング取付溝６４の底に対向する面である上記２分割リング４０の突出部８４の第１内周面７３が、そのリング取付溝６４の底に対して間隔をおいて位置しているから、径方向位置決め面である第２内周面７５がロール２１の外周面から受ける垂直抗力が大きくなる。したがって、上記スペーサ３６からの転倒モーメントを打ち消す能力を大きくすることができて、２分割リング４０のスペーサ３６からの転倒モーメントに起因する傾きを更に抑制することができる。
【００６５】
また、上記実施形態の転がり軸受装置によれば、上記雌ねじ部材４２が、２分割リング４０に所定距離ねじ込まれ、２分割リング４０に対して相対回転不可になっている状態で、雌ねじ部材４２の第１内周面９０は、２分割リング４０の第２内周面７５の全面に径方向に重なっているから、径方向位置決め面である第２内周面７５がその第２内周面７５が当接している周面部分を締め付ける力を大きくできる。したがって、２分割リング４０の傾きを更に抑制することができる。
【００６６】
また、上記実施形態の転がり軸受装置によれば、回動防止部材であるＡＷワッシャ４５で、雌ねじ部材４２が、２分割リング４０に対して相対回転することを防止できる。したがって、上記雌ねじ部材４２が２分割リング４０に対して緩むことがなく、雌ねじ部材４２が、２分割リング４０から外れることを防止できる。
【００６７】
また、上記実施形態の従動ロール装置５によれば、アキシアル荷重負荷用の２分割リング４０の突出部８４をリング取付溝６４に嵌入する構造を有する転がり軸受装置において、２分割リング４０がリング取付溝６４から外れることがないから、転がり軸受装置の信頼性を高くすることができ、転がり軸受装置の寿命を長くすることができる。
【００６８】
尚、上記実施形態の転がり軸受装置では、上記２分割リング４０を、軸部材であるロール２１の外周面にあるリング取付溝６４に取り付けると共に、雌ねじ部材４２を、２分割リング４０の外周面にある雄ねじ部７９に螺合する構成であったが、この発明では、Ｎ（Ｎは、３以上の自然数）分割リングを、軸部材であるロールの外周面にあるリング取付溝に取り付けると共に、雌ねじ部材を、Ｎ分割リングの外周面にある雄ねじ部に螺合する構成であっても良い。
【００６９】
また、上記実施形態の転がり軸受では、ハウジングである第２軸箱２７に調心輪３１を内嵌し、更に、調心輪３１の球面状の内周面に、外輪３３の球面状の外周面を内嵌させる構成であったが、この発明の転がり軸受装置は、調心輪を有しない構成であり、ハウジングの内周面に外輪の外周面が直接内嵌される構成であっても良い。例えば、この発明の転がり軸受装置は、自動調心ころ軸受や、調心機能を有さない円筒ころ軸受等であっても良い。
【００７０】
また、上記実施形態の転がり軸受では、内輪３５の軸方向において、内輪３５と２分割リング４０との間に、環状のスペーサ３６が配置されていたが、この発明では、スペーサと内輪が軸方向に逆配置で、内輪が略環状のリングに直接接触する構成であっても良い。尚、この場合においても、内輪の軸方向の端面は、通常研磨処理されているから、略環状のリングの内輪側の軸方向の端面を研磨処理またはラップ仕上することにより、内輪および２分割リングの互いの当接面に、摩擦に起因する損傷が起こりにくくなることは言うまでもない。
【００７１】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、上記突出部８４のリング取付溝６４の底に対向する面である第１内周面７３は、リング取付溝６４の底に対して間隔をおいて位置していたが、この発明では、突出部と環状のリング取付溝との接触面圧が、径方向位置決め面（第２内周面）と、この径方向位置決め面が締まり嵌めされている周面（第２円筒外周面）との接触面圧よりも低い条件下において、突出部の先端（第１内周面）が、環状のリング取付溝の溝底に接触していても良い。
【００７２】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、雌ねじ部材４５を２分割リング４０に所定距離軸方向に締め込んだ時点で、ＡＷワッシャ４５の１９の第２突出部９９と、雌ねじ部材４２の４つの切欠き８２とで、周方向の位相が一致するものが一組であった。しかしながら、この発明では、雌ねじ部材を２分割リングに所定距離軸方向に締め込んだ時点で、ＡＷワッシャの複数の第２突出部と、雌ねじ部材の複数の切欠きとで、周方向の位相が一致するものが２組以上あっても良いことは言うまでもなく、２分割リングと、雌ねじ部材とが互いに相対回転不可である状態で、ＡＷワッシャの２個以上の第２突出部が、雌ねじ部材の切欠きに収容されていても良いことは、言うまでもない。
【００７３】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、ＡＷワッシャ４５が、径方向の内方に突出する第１突出部９８を１つ有すると共に、径方向の外方に突出する第２突出部９９を１９有していたが、この発明では、径方向の内方に突出する第１突出部の数が、１以外の如何なる数であっても良いことは言うまでもなく、径方向の外方に突出する第２突出部の数が、１９以外の如何なる数であっても良いことも言うまでもない。尚、ＡＷワッシャにおいて、略環状のリングの切欠きに収容される第１突出部の数が、リングの切欠きの数と一致するか、または、リングの切欠きの数よりも少ないことが、必須の条件であることは言うまでもない。
【００７４】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、２分割リング４０に対する雌ねじ部材４２の回り止めを、ＡＷワッシャ４５で行ったが、この発明では、略環状のリングに対するねじ部材の回り止めを行わなくても良い。また、この発明では、略環状のリングに対するねじ部材の回り止めを、キー係合や、かしめや、ピン止め等、ＡＷワッシャを用いる方法以外の方法で、行っても良い。
【００７５】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、上記２分割リング４０を、軸部材であるロール２１の外周面にあるリング取付溝６４に取り付けると共に、雌ねじ部材４２を、２分割リング４０の外周面にある雄ねじ部７９に螺合する構成であったが、この発明では、Ｍ（Ｍは、２以上の自然数）分割リングを、ハウジングの内周面にあるリング取付溝に取り付けると共に、Ｍ分割リングの内周面にある雌ねじ部に、ねじ部材としての雄ねじ部材の外周面にある雄ねじ部を螺合する構成であっても良い。
【００７６】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、上記雌ねじ部材４２が、径方向位置決め面である第２内周面７５の全面に径方向に重なっていた。この発明では、上記実施形態のように、ねじ部材が、径方向位置決め面の軸方向の半分よりも大きい領域に、径方向に重なっていれば好ましい。
【００７７】
また、上記実施形態の連続鋳造機用のロール装置は、従動ロール装置５であったが、本発明の転がり軸受装置を有する本発明の連続鋳造機用のロール装置は、駆動ロール装置であっても良い。
【００７８】
また、上記実施形態の従動ロール装置５や上記変形例の駆動ロール装置は、本発明の転がり軸受装置を一つのみ有していても、二つ有していてもどちらでも良い。ただし、一方の転がり軸受装置を、上記実施形態としたときに、他方の転がり軸受装置は、ロールの伸縮を許容するよう、円筒ころ軸受を用いる際は、内輪あるいは外輪のいずれか一方のつばを無くし、自動調心ころ軸受などアキシアル荷重を受ける軸受を用いる際は、外輪が軸箱に対して摺動するよう構成する必要がある。上記実施形態の従動ロール装置５は、ロール２１を一つのみ有する構成であるから、転がり軸受装置を二つ有している場合、二つの転がり軸受の両方において軸部材がロール２１である一方、一方の転がり軸受装置のハウジングが、第１軸箱２６になり、他方の転がり軸受装置のハウジングが、第２軸箱２７になる。
【００７９】
また、上記実施形態の従動ロール装置５は、軸部材に相当するロール２１を一つしか有していなかったが、この発明の連続鋳造機用のロールは、軸部材に相当するロールをＮ（Ｎは、２以上の自然数）個有していても良く、Ｎ個のロールを、略一直線上に配置してなる構造を有していても良い。そして、連続鋳造機用のロール装置が、１以上かつ２Ｎ以下の本発明の転がり軸受装置を有していても良い（本発明の転がり軸受装置の一部とならないロール装置が存在しても良い）。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】連続鋳造機のスラブ鋳造部分を示す拡大模式図である。
【図２】上記スラブ鋳造部分が有する従動ロール装置の構造を示す模式図である。
【図３】上記従動ロール装置の一部をなす転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。
【図４】図３のＡＡ線断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
５ 従動ロール
２１ ロール
２７ 第１軸箱
３１ 調心輪
３３ 外輪
３５ 内輪
３６ スペーサ
３７ 円筒ころ
４０ リング
４２ 雌ねじ部材
４５ ＡＷワッシャ
６４ リング取付溝
７９ 雄ねじ部
８０,８１ 円弧状の部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面を有するハウジングと、
外周面を有する軸部材と、
上記ハウジングの上記内周面に嵌合する外周面と、軌道面とを有する第１軌道部材と、
上記軸部材の上記外周面に嵌合する内周面と、軌道面とを有する第２軌道部材と、
上記第１軌道部材の上記軌道面と上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された複数の転動体と
を備え、
上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの一方の部材は、その一方の部材の周面に環状溝を有し、
複数の円弧状の部材を、上記一方の部材の上記周面における軸方向の略同じ位置に軸方向に重ならないように配置してなり、かつ、上記環状溝に収容された略環状の突出部と、上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの他方の部材に径方向に対向する略環状の面とを有し、かつ、軸方向の一方の側の端面が、上記第１軌道部材または上記第２軌道部材の軸方向の端面と当接している一方、上記突出部の上記軸方向の上記一方の側と反対側の端面が、上記環状溝の上記軸方向の端面と当接している略環状のリングと
を備え、
上記略環状の面は、ねじ部を有し、
上記ねじ部に螺合しているねじ部を有する周面を有する環状のねじ部材を備えることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受装置において、
上記略環状のリングは、上記一方の部材の上記周面における上記環状溝につながる部分に当接することにより上記一方の部材の上記周面に固定された略環状の径方向位置決め面を有することを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項３】
請求項２に記載の転がり軸受装置において、
上記突出部の上記環状溝の底に対向する面は、上記環状溝の底に対して間隔をおいて位置するか、または、上記突出部と上記環状溝との接触面圧は、上記一方の部材の上記周面と上記径方向位置決め面との接触面圧よりも低いことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の転がり軸受装置において、
上記ねじ部材の少なくとも一部は、上記径方向位置決め面に径方向に重なっていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の転がり軸受装置において、
上記ねじ部材が、上記略環状のリングに対して相対回転することを防止する回動防止部材を備えることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の転がり軸受装置を備え、上記軸部材は、スラブを搬送するロールであることを特徴とする連続鋳造機用のロール装置。
【請求項１】
内周面を有するハウジングと、
外周面を有する軸部材と、
上記ハウジングの上記内周面に嵌合する外周面と、軌道面とを有する第１軌道部材と、
上記軸部材の上記外周面に嵌合する内周面と、軌道面とを有する第２軌道部材と、
上記第１軌道部材の上記軌道面と上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された複数の転動体と
を備え、
上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの一方の部材は、その一方の部材の周面に環状溝を有し、
複数の円弧状の部材を、上記一方の部材の上記周面における軸方向の略同じ位置に軸方向に重ならないように配置してなり、かつ、上記環状溝に収容された略環状の突出部と、上記ハウジングおよび上記軸部材のうちの他方の部材に径方向に対向する略環状の面とを有し、かつ、軸方向の一方の側の端面が、上記第１軌道部材または上記第２軌道部材の軸方向の端面と当接している一方、上記突出部の上記軸方向の上記一方の側と反対側の端面が、上記環状溝の上記軸方向の端面と当接している略環状のリングと
を備え、
上記略環状の面は、ねじ部を有し、
上記ねじ部に螺合しているねじ部を有する周面を有する環状のねじ部材を備えることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受装置において、
上記略環状のリングは、上記一方の部材の上記周面における上記環状溝につながる部分に当接することにより上記一方の部材の上記周面に固定された略環状の径方向位置決め面を有することを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項３】
請求項２に記載の転がり軸受装置において、
上記突出部の上記環状溝の底に対向する面は、上記環状溝の底に対して間隔をおいて位置するか、または、上記突出部と上記環状溝との接触面圧は、上記一方の部材の上記周面と上記径方向位置決め面との接触面圧よりも低いことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の転がり軸受装置において、
上記ねじ部材の少なくとも一部は、上記径方向位置決め面に径方向に重なっていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の転がり軸受装置において、
上記ねじ部材が、上記略環状のリングに対して相対回転することを防止する回動防止部材を備えることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の転がり軸受装置を備え、上記軸部材は、スラブを搬送するロールであることを特徴とする連続鋳造機用のロール装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２８７７６５（Ｐ２００９−２８７７６５Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４４４１４（Ｐ２００８−１４４４１４）
【出願日】平成２０年６月２日（２００８．６．２）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２日（２００８．６．２）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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