JPH0618724U - 溶融金属浴用軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的小さい回転抵抗で回転軸を安定して支
持し、かつ、ベアリングケース内の溶融金属の循環を良
好にした耐熱性および耐久性の高い溶融金属浴用軸受を
提供する。 【構成】 溶融亜鉛浴槽内に設けられる浴中ロールの回
転軸を支持する軸受４０は、球体４２と円筒ケース４４
とを有する。円筒ケース４４の内周部に回動可能に保持
される球体４２が回転軸３６の外周壁に当接する。球体
４２は、回転軸３６の周方向に等間隔に配置され、かつ
軸方向に所定数個配列される。円筒ケース４４は、内周
壁面に軸方向に延びる凹溝４５を有し、この凹溝４５内
に球体４２を回動可能に保持する。凹溝４５の軸方向開
口端に設けられる円筒ケース４４の係止部および環状ス
トッパは、球体４２が軸方向に脱離するのを防止する。
溶融金属は、周方向に隣合う球体４２の間を通過し円筒
ケース４４の軸方向に自由に出入りする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、溶融金属浴用軸受に関し、例えば、連続溶融金属めっきに用いられ る浴中ロールの軸受け構造に適用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、薄板状の帯鋼板に亜鉛めっきを施すための装置として、帯鋼板を搬送 しつつ溶融亜鉛に浸漬し連続的にめっき作業を行えるようにした自動浸漬装置が 知られる。この種の自動浸漬装置は、溶融亜鉛浴槽内に浴中ロールを設け、この 浴中ロールに帯鋼板を巻き掛けて溶融亜鉛中に帯鋼板を安定して移動させている 。

【０００３】 従来より、このような浴中ロールを支持する軸受は、浴槽内が例えば５００℃ 程度の高温下にあることから、例えば図８に示すように、Ｌ字状の軸受部材２、 ３を組合わせ、これらの軸受部材２、３により形成される軸穴４に浴中ロール６ の回転軸８を挿入する。そして、溶融亜鉛中に含まれる鉄分等の浮遊物（以下、 ドロスという。）が軸穴４内から容易に排除されるように、回転軸８の周表面に 溶融亜鉛の循環効率を高める環状または螺旋状の溝９を形成していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の溶融金属浴用軸受によると、浴中ロールの回 転時に回転軸と軸受と摩擦係数が比較的大きいため、浴槽内で帯鋼板がスリップ して撓みやすく、搬送速度が一定に保持されにくい。また、ドロスの排出作用が 不充分であるため、軸受内にドロスが堆積すると、浴中ロールの回転抵抗が増大 し、帯鋼板にめっきむらを生じやすくなるという問題があった。

【０００５】 これに対し、筒状のベアリングケースの内周壁面に周方向に環状溝を形成し、 この環状溝に配置した複数の球体で回転軸を支持するようにした溶融金属浴用軸 受が提案されている。しかしながら、このような軸受によると、球体が周方向に 密着して配置されるため、筒体内で溶融金属の軸方向の循環が悪くなり、また、 球体がドロスを噛むと玉突きを起こして環状溝外に乗り上げ、ベアリングケース を破壊しやすくなるという問題を生じていた。

【０００６】 本考案は、このような問題点を解決するためになされたもので、比較的小さい 回転抵抗で回転軸を安定して支持し、かつ、ベアリングケース内の溶融金属の循 環を良好にした耐熱性および耐久性の高い溶融金属浴用軸受を提供することを目 的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記目的を解決するための本考案による溶融金属浴用軸受は、 回転軸の周方向に所定間隔をあけて配置され、前記回転軸を支持する球状また は円柱状の支持部材と、 前記回転軸の外周に配置され、前記支持部材を軸方向に挿入可能な凹溝に前記 支持部材を回動可能に保持するケースと、 前記凹溝の軸方向の開口端を封止するストッパとを備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案の溶融金属浴用軸受によると、回転軸の周方向に所定間隔をあけて支持 部材を配置するため、回転軸の外周壁面とケースの内周壁面との間に軸方向に延 びる隙間が形成される。このため、ケース内壁と回転軸間の溶融金属の循環が良 好になる。また、ケースの凹溝内に支持部材が回動可能に保持されることから、 この支持部材に当接する回転軸の回転抵抗が大幅に低減する。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 鋼板に亜鉛めっきするための溶融亜鉛浴槽中に用いる浴中ロールの軸受に本考 案を適用した第１実施例を図１〜図４に示す。 図３および図４に示すように、薄板状の帯鋼板に亜鉛めっきを施すための浸漬 装置２１は、溶融亜鉛が満たされる浴槽２２内に浴中ロール２４が設けられる。 浴中ロール２４は、図３に示すフレーム２５の所定の高さ位置に水平に支持され ている。浴中ロール２４に巻き掛けられる帯鋼板２６は、図示しない駆動装置に より図４に示す矢印ａ方向に引っ張られると、浴槽２２内に導入されて浴中ロー ル２４の周方向に移動するようになっている。

【００１０】 溶融亜鉛の液面から帯鋼板２６が所定距離引き上げられた位置には、補助ロー ル２８、２９およびワピングノズル３０、３１が設けられる。補助ロール２８、 ２９およびワピングノズル３０、３１は、帯鋼板２６の板表面に対向するように 所定間隔をあけて配置される。浴槽２２から引き上げられた帯鋼板２６は、補助 ロール２８、２９の間を通過するとき、移動方向のズレを規制され、ワピングノ ズル３０、３１の間を通過するとき、アルゴンガス等を吹きつけられて帯鋼板２ ６の板表面に付着した溶融亜鉛層を均一な層厚に調節される。

【００１１】 浴中ロール２４は、帯鋼板２６を誘導する円筒体３４と、この円筒体３４の両 端に中心軸方向に延びるように一体に形成された回転軸３６とを有する。円筒体 ３４は、外周壁面に螺旋状の溝が所定ピッチで形成され、帯鋼板２６と円筒体３ ４との間に溶融金属が循環しやすいようになっている。そして、回転軸３６は、 フレーム２５の貫通穴に固定される軸受４０に回転可能に支持されている。

【００１２】 図１および図２に示すように、軸受４０は、球体４２と円筒ケース４４とを有 する。円筒ケース４４の内周部に回動可能に保持される球体４２が回転軸３６の 外周壁に当接している。 球体４２は、図３に示す回転軸３６の直径方向に２個の球体４２が対向するよ うに回転軸３６の周方向に等間隔に配置され、かつ軸方向に所定数個配列される 。径方向に対向する２個の球体４２の距離は、回転軸３６の外径よりもわずかの 大きく設定される。球体４２の寸法は、例えば、直径５〜１０ｍｍ程度とする。 これは、直径を比較的大きくすると、軸受にガタを生じやすくなるからである。

【００１３】 球体４２の材質としては、耐熱性の良好なセラミック、サーメット焼結体等を 用いるとよい。セラミック材としては、サイアロン、アルミナ−ジルコニア系セ ラミック、炭化珪素等を用いるのが望ましい。 円筒ケース４４は、内周壁面に軸方向に延びる凹溝４５を有し、この凹溝４５ 内に球体４２を回動可能に保持する。凹溝４５は、円筒ケース４４の周方向に等 間隔に複数形成されている。凹溝４５の溝面は、横断面が円弧状に形成され、溝 深さが球体４２の外径よりも小さい一定値となっている。凹溝４５の軸方向に延 びる開口部４５ａの溝幅は、球体４２が凹溝４５内から径内方向に脱離するのを 防止するため、球体４２の直径よりも小さく設定されている。これにより、凹溝 ４５に配置された球体４２は、球面の一部が凹溝４５の開口部４５ａから突出し 、回転軸３６の外周壁面に当接可能になっている。

【００１４】 円筒ケース４４の材質としては、耐摩耗性および溶融金属耐食性の良好な１３ ％Ｃｒ系鋳鋼、オーステナイト系ステンレス鋳鋼等を用いるとよい。この場合、 凹溝４５の溝面を放電硬化し、耐摩耗性をさらに向上させるようにしてもよい。 さらに、凹溝の形成方法については、例えば円筒体の内壁面に肉盛り溶接等で 肉盛りした後溝加工を施してもよい。この場合、溶接金属としてＮｂＣ、ＷＣ等 の炭化物分散系材料を用いると、凹溝の耐摩耗性が格段に向上する。

【００１５】 図２に示すように、円筒ケース４４の一端開口部には、球体４２の軸方向の移 動を係止する係止部４４ａが形成され、また、他端開口部には、係止部４４ａと ほぼ同程度の内径を有する環状ストッパ４８が固定される。これにより、球体４ ２は、凹溝４５から軸方向に脱離するのが防止されている。 円筒ケース４４の係止部４４ａの反対側の端部には、径外方向に延びるフラン ジ４７が形成される。フランジ４７の内周壁面には、環状ストッパ４８を固定す るためのねじ溝をもつ環状凹部４７ａが形成される。また、フランジ４７は、円 筒ケース４４がフレーム２５の貫通穴から浴中ロール２４の反対方向へ押し出さ れて外れるのを防止する。

【００１６】 円筒ケース４４に球体４２を組付ける場合、まず、凹溝４５にフランジ４７側 から軸方向に所定数個の球体４２を挿入する。次いで、環状凹部４７ａに環状ス トッパ４８をねじ締め固定する。すると、係止部４４ａと環状ストッパ４８とに より球体４２に軸方向に荷重が加えられ、各球体４２が軸方向に密着する。この ため、各球体４２は、同一方向に回転しやすくなり、回転軸との摩擦係数が大幅 に低減する。

【００１７】 浴中ロール２４の回転時、回転軸３６の外周壁面が球体４２に点接触により当 接する。このとき、球体４２は、凹溝４５内で回動可能であるため、回転軸３６ の回動力を低減させることはない。このため、回転軸３６と軸受４０との回転抵 抗が比較的小さく保持されるので、浴中ロール２４が安定して回転し、帯鋼板２ ６をスムーズに誘導することができる。

【００１８】 また、円筒ケース４４内に侵入したドロス等の異物は、周方向に隣合う球体４ ２の間に軸方向に貫通する隙間から自然に円筒ケース４４の外部に排出される。 このため、軸受４０は、回転軸３６、球体４２等にドロス等が堆積しにくく、異 物の付着等に起因する回転抵抗の増大はほとんど生じない。 このように前記第１実施例の軸受４０によると、浴中ロール２４の回転を円滑 にし帯鋼板２６を所定速度で正確に送ることができ、しかも、軸受４０付近の溶 融金属の流動性を良好にすることから帯鋼板２６に均質に溶融亜鉛を付着させ、 高品質のめっき処理を実現することができる。

【００１９】 次に、第１実施例による軸受について、耐久性および回転抵抗を試験した。試 験に用いた軸受は、軸受ケースの内周壁面に１６本の凹溝を設け、この凹溝内に 直径８ｍｍのＡｌ₂ Ｏ₃ −ＺｒＯ₂ 系セラミック球を連続封入したものである。 この軸受を補助ローラの軸受として所定期間使用した。 試験の結果、軸受ケース内周壁に４ｍｍＲの断面円弧状螺旋溝を形成した従来 の軸受に比べ、第１実施例の軸受は、使用寿命が２倍に向上し、また、浴中回転 必要トルクが１／４に低下した。なお、第１実施例の実使用期間は、延２か月で あった。これにより、前記第１実施例によると、めっき処理の作業性を向上し、 生産性を大幅に高めることが判明した。

【００２０】 次に、本考案の第２実施例を図５に示す。 第２実施例による軸受５０は、浴中ロールの回転軸を支持する支持部材として 円柱体５２と球体４２を用いたものである。セラミック等からなる円柱体５２は 、円筒ケースの凹溝４５に球体４２と交互に軸方向に挿入される。円柱体５２の 外径は、球体４２の直径に等しく、円柱体５２の軸方向長さは、球体４２の直径 よりも大きく設定される。

【００２１】 浴中ロール２４の回転時、円柱体５２は、回転軸３６の外周壁面に線接触で当 接し、凹溝４５内で周方向に自由に回動する。このため、回転軸３６の回転抵抗 を比較的小さく保持する。 第２実施例によると、円柱体５２と回転軸３６とが線接触し、球体４２と回転 軸３６とが点接触となるため、円柱体５２および球体４２に作用する単位面積当 たりの負荷荷重が低減されるので耐久性が向上する。また、回転軸３６の支持体 に円柱体を用いるため、部品点数が減り軸受４０の組付性が良好になる。また、 円柱体に比べ製作コストの高い球体４２の使用数を少なくすることができるため 、前記第１実施例に比べ製造コストを低減させることができる。なお、円柱体に 両端に半球体を一体成形したものを用いることも可能である。

【００２２】 本考案の第３実施例を図６に示す。 第３実施例による軸受６０は、上ケース６２および下ケース６４からなる半割 りタイプのものである。上ケース６２および下ケース６４の半円弧状面に周方向 に等間隔に軸方向に延びる凹溝４５が形成されている。上ケース６２および下ケ ース６４の端面６２ａ、６４ａを合わせると、球体４２が回転軸３６の外周壁面 に当接する。

【００２３】 第３実施例によると、回転軸３６の脱着作業が比較的容易になるため、回転軸 ３６等のメンテナンス作業が実施しやすくなる。 本考案の第４実施例を図７に示す。 第４実施例による軸受７０は、互いに直交する方向に延びる第１板部７２およ び第２板部７４からなるケース７６を有し、このケース７６の軸方向に延びる半 円弧面に球体４２を保持する凹溝４５を形成したものである。第１板部７２を水 平にし、第２板部７４を垂直に配置すると、回転軸３６を比較的安定に支持し、 かつ脱着しやすくなる。

【００２４】 第４実施例によると、ロール脱着がさらに容易になるため、補助ロールの回転 軸の軸受に用いると、帯鋼板２６の取替時の作業時間を短縮化することができる 。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の溶融金属浴用軸受によれば、ケースの内周に回 転軸を支持する支持部材を所定間隔をあけて回動可能に配置する構成としたため 、ケース内に溶融金属の循環を良好にし、かつ回転軸の回転抵抗を大幅に低減さ せることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例による溶融金属浴用軸受を
示す正面図である。

【図２】図１に示すＡ−Ａ線縦断面図である。

【図３】本考案の第１実施例による浸漬装置を示す模式
側面図である。

【図４】本考案の第１実施例による浸漬装置を示す模式
正面図である。

【図５】本考案の第２実施例による溶融金属浴用軸受を
示す縦断面図である。

【図６】本考案の第３実施例による溶融金属浴用軸受を
示す模式正面図である。

【図７】本考案の第４実施例による溶融金属浴用軸受を
示す模式正面図である。

【図８】従来の溶融金属浴用軸受の一例を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

３６ 回転軸 ４０ 軸受（溶融金属浴用軸受） ４２ 球体（支持部材） ４４ 円筒ケース（ケース） ４４ａ 係止部（ストッパ） ４５ 凹溝 ４８ 環状ストッパ（ストッパ）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸の周方向に所定間隔をあけて配置
   され、前記回転軸を支持する球状または円柱状の支持部
   材と、 前記回転軸の外周に配置され、前記支持部材を軸方向に
   挿入可能な凹溝に前記支持部材を回動可能に保持するケ
   ースと、 前記凹溝の軸方向の開口端を封止するストッパとを備え
   たことを特徴とする溶融金属浴用軸受。