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JP3794014B2 - 軸受装置 - Google Patents
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JP3794014B2 - 軸受装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば連続鋳造用駆動ロール等に用いられる冷却ジャケット付きの軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
連続鋳造用駆動ロールに用いられる軸受装置においては、一般に、軸受を収容する軸受箱に、軸受を冷却するための冷却水ジャケットと、その冷却水ジャケットに対して冷却水を供給および排出するための冷却水流入孔および冷却水流出孔が形成される。冷却水ジャケットは軸受箱のスラブ側に向く面に形成され、冷却水流入孔から供給された冷却水が冷却水ジャケットの内部を流れて冷却水流出孔か排出されることによって、スラブからの熱が軸受に伝わることを抑制するように構成される。
【0003】
このような冷却ジャケット付きの軸受装置においては、冷却水ジャケット内に気泡が滞ると、熱による気泡の膨張により、冷却水ジャケットが破損してしまう恐れがある。従って、冷却水ジャケット内に気泡が滞らないように冷却水の流速(流量)を大きくするか、あるいは、冷却水ジャケットの形状を気泡が滞りにくい形状とする必要がある。
【0004】
本出願人は、既に、冷却水の流速を大きくすることなく、気泡が滞りにくい形状の冷却水ジャケットについて提案している(特開平1−30925号)。この提案技術においては、図4に部分軸直交断面図を、図5にそのジャケット蓋45を取り外した状態での平面図をそれぞれ例示するように、軸受箱41の冷却水ジャケット42の周方向両端部に形成された冷却水入口42aと冷却水出口42bの間の中央部42cの軸方向幅Wを略一定とするとともに、冷却水入口42aと出口42bにおける軸方向幅wをそれよりも狭くして、徐々にその幅を広くして中央部42cに繋げた、全体としての平面視で舟形の冷却水ジャケット42を有する軸受装置を提案している。
【0005】
この提案技術によると、冷却水入口42aから中央部42bを経て冷却水出口42cに至る冷却水ジャケット42内での冷却水流路に急激な断面積変化がなくなり、冷却水流入口43から冷却水入口42aを経て冷却水ジャケット42内に流入した冷却水は、冷却水ジャケット42内をスムーズに流れて冷却水出口42bに至り、冷却水流出孔44を介して外部へと排出され、冷却水流量をさほど大きくすることなく冷却水ジャケット42内に気泡が滞ることを防止することができる。
【0006】
ところで、以上の提案技術においては、冷却水ジャケット4の形状をその両端の幅が狭くなる舟形としているため、冷却水入口および冷却水出口が各1個に限られてしまう。近年、連続鋳造用ロールの軸受装置は、軸受の定格荷重を増大させるために、軸受外形を大きくする傾向にあるが、軸受装置全体としての大きさを変化させずに軸受外形を大きくすると、図4,図5に示す軸受箱41の上半部材41aと下半部材41bを分割する分割面Pの面積が小さくなり、冷却水流入孔および冷却水流出孔の断面積を大きくとることができなくなる。
【0007】
そこで、従来、必要な冷却水流量を確保すべく、図6に部分軸直交断面図を、図7にそのジャケット蓋65を取り外した状態での平面図を例示するように、軸受箱61に形成する冷却水流入孔63および冷却水流出孔64を各2本とし、それに伴って冷却水ジャケット62の形状もその軸方向への幅寸法Wを略一様としてその両端部にそれぞれ2本の冷却水流入孔63に連通する各2個の冷却水入口62aおよび冷却水出口62bを形成した構造のものが採用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、分割面Pの面積が小さくなっても冷却水流量を確保すべく、冷却水流入孔および冷却水流出孔を各2本とする図6,図7に示す従来の軸受装置においては、2本の冷却水流入孔63から2個の冷却水入口62aを介して冷却水ジャケット62内に流入した冷却水は、その流路である冷却水ジャケット62の急激な断面増大を経た後に、急激な断面減少を経て冷却水出口62bを介して冷却水流出孔64に至るため、冷却水ジャケット62内に気泡が滞りやすく、冷却水ジャケット62内の気泡の滞留を防止するためには冷却水流量を相当に多くしなければならないという問題がある。
【0009】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、冷却水流入孔および冷却水流出孔を各2本として冷却水ジャケットの冷却水入口および出口を各2個としても、冷却水流量を多くすることなく、冷却水ジャケット内に気泡が滞りにくい軸受装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の目的を達成するため、本発明の軸受装置は、転がり軸受を収容する軸受箱に、冷却水流入孔および冷却水流出孔が形成され、その間に冷却水ジャケットが形成されてなる軸受装置において、上記冷却水ジャケットは、軸受箱の軸方向への寸法が略一様であり、かつ、周方向両端部のうち、一方の端部に冷却水流入孔に連通する2個の冷却水入口が、他方の端部には冷却水流出孔に連通する2個の冷却水出口がそれぞれ形成されているとともに、上記軸受箱もしくは上記冷却水ジャケットの蓋体には、当該冷却水ジャケットに向けて突出するリブが形成されており、そのリブの軸受箱の軸方向への幅寸法が、冷却水ジャケットの周方向両端部から中央に向けて漸次狭くなっていることによって特徴づけられる。
【0011】
本発明は、冷却水入口および出口を各2個とした冷却水ジャケットであっても、断面積の急激な変化をなくすことのできる形状を採用することによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【0012】
すなわち、冷却水入口および出口を各2個とする場合、冷却水ジャケットの形状を舟形とすることができず、図6に示したような軸方向への寸法Wが略一様な形状、換言すれば平面視で矩形としなければならないことは前記した通りであるが、このような形状の冷却水ジャケットに対して、軸受箱本体側もしくは蓋体側からリブを突出させ、そのリブの軸方向寸法(幅)を、ジャケットの両端ほど広く、中央に向けて徐々の狭くすると、冷却水ジャケットの断面積は、冷却水入口および出口を各2個ずつ設けているにも係わらず、舟形の冷却水ジャケットと同様、冷却水入口から冷却水出口に至るまでの間に急激な断面積変化がなくなる。その結果、冷却水ジャケット内における冷却水の流れはスムーズなものとなり、冷却水流量を多くすることなく気泡の滞留を防止することができ、従来の舟形の冷却水ジャケットとほぼ同等の冷却水流量のもとに気泡の滞留を防止することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施の形態について説明する。
図1は本発明の実施の形態の部分軸直交断面図で、図2はそのジャケット蓋体5を取り外した状態で示す平面図である。また、図3には、ジャケット蓋体5を取り外した状態で示す冷却水ジャケット2の近傍の要部斜視図を示す。
【0014】
軸受10を収容する軸受箱1は上半部1aと下半部1bとからなり、これらを分割面Pにて突き合わせた状態でボルトBによって相互に締結一体化している。軸受箱1の上半部1aには冷却水ジャケット2が形成されている。この冷却水ジャケット2は、軸受箱1の上半部1aに設けた凹所Dの表面を平板状部材からなるジャケット蓋5で覆って外部に対して密封することによって形成されている。
【0015】
冷却水ジャケット2は、その幅寸法W、つまり軸受箱1の軸方向への寸法Wが略一様であり、平面視における形状が矩形をしており、その周方向両端部の一方に2個の冷却水入口2aが、他方には2個の冷却水出口2bが形成されている。各冷却水入口2aは、軸受箱1の上半部1aおよび下半部1bを通じて形成された2本の冷却水流入孔3にそれぞれ連通しており、また、冷却水出口2bは、同じく軸受箱1の上半部1aおよび下半部1bを通じて形成された2本の冷却水流出孔4にそれぞれ連通している。
【0016】
冷却水ジャケット2を形成すべく軸受箱1の上半部1aに設けられた凹所Dの表面、つまり冷却水ジャケット2の底面には、冷却水ジャケット2内に向けて突出する左右一対のリブLが形成されている。各リブLは、その幅(軸受箱1の軸方向寸法)が水冷水ジャケット2の端部ほど広く、かつ、中央ほど狭くなっており、平面視でそれぞれV形をしている。2個の冷却水入口2aおよび冷却水出口2bは、それぞれV形のリブLを挟んでその軸方向両側に開口している。
【0017】
以上の本発明の実施の形態によると、V形のリブLの存在により、冷却水入口2aから冷却水出口2bに至るまでの間において、冷却水ジャケット2の断面積の急激な変化がなく、従って、冷却水流入孔3から2個の冷却水入口2aを介して冷却水ジャケット2内に流入した冷却水は、2個の冷却水出口2bへと向かってスムーズに流れる。これにより、この実施の形態によれば、冷却水流量を多くすることなく、冷却水ジャケット2内に生じた気泡が滞留することを防止することができる。
【0018】
なお、以上の実施の形態においては、平面視でV形をした一対のリブLを軸受箱1の本体側に設けたが、同様な一対のリブLをジャケット蓋5側に設けて冷却水ジャケット2に向けて突出させても上記と同等の作用効果を奏することができ、本発明はそのような構成をも含む。
【0019】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、冷却水入口および出口を各2個ずつ設け、平面視で略矩形をした冷却水ジャケットの内部に向けて、軸受箱の軸方向への寸法が周方向両端部ほど広くなったリブを突出させているから、各2個の冷却水入口から冷却水出口に至るまでの間に冷却水ジャケットの断面形状の急激な変化がなく、各冷却水入口から流入した冷却水は冷却水ジャケット内をスムーズに流れて各冷却水出口から流出し、冷却水流量を多くすることなく、冷却水ジャケット内に気泡が滞留することを防止することができる。
【0020】
その結果、軸受箱の寸法を変化させずに、軸受の定格荷重を大きくすべく軸受外形を大きくすることにより、軸受箱に形成する冷却水流入孔および流出孔の直径を小さくするとともに、これらを各2本とせざるを得ない場合においても、従来の舟形の冷却水ジャケットを用いる場合と同等の冷却水流量のもとに、気泡の滞留を抑制して加熱による爆発を防止することが可能となり、冷却水流量のセーブによる省エネルギ化を達成することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の部分断面正面図である。
【図2】図1におけるジャケット蓋5を取り外した状態で示す平面図である。
【図3】本発明の実施の形態のジャケット蓋5を取り外した状態で示す冷却水ジャケット2近傍の要部斜視図である。
【図4】冷却水入口および出口を各1個とした従来の舟形の冷却水ジャケットを採用した軸受装置の部分断面正面図である。
【図5】図4のジャケット蓋45を取り外した状態で示す平面図である。
【図6】冷却水入口および出口を各2個とした従来の冷却水ジャケットを採用した軸受装置の部分断面正面図である。
【図7】図6のジャケット蓋65を取り外した状態で示す平面図である。
【符号の説明】
1 軸受箱
1a 上半部
1b 下半部
2 冷却水ジャケット
2a 冷却水入口
2b 冷却水出口
3 冷却水流入孔
4 冷却水流出孔
5 ジャケット蓋
10 軸受
D 凹所
L リブ
P 分割面

Claims (1)

  1. 転がり軸受を収容する軸受箱に、冷却水流入孔および冷却水流出孔が形成され、その間に冷却水ジャケットが形成されてなる軸受装置において、
    上記冷却水ジャケットは、軸受箱の軸方向への寸法が略一様であり、かつ、周方向両端部のうち、一方の端部に冷却水流入孔に連通する2個の冷却水入口が、他方の端部には冷却水流出孔に連通する2個の冷却水出口がそれぞれ形成されているとともに、上記軸受箱もしくは上記冷却水ジャケットの蓋体には、当該冷却水ジャケットに向けて突出するリブが形成されており、そのリブの軸受箱の軸方向への寸法が、冷却水ジャケットの周方向両端部から中央に向けて漸次狭くなっていることを特徴とする軸受装置。
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