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JP2009297762A - バックアップロール軸受装置 - Google Patents

バックアップロール軸受装置 Download PDF

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JP2009297762A
JP2009297762A JP2008156406A JP2008156406A JP2009297762A JP 2009297762 A JP2009297762 A JP 2009297762A JP 2008156406 A JP2008156406 A JP 2008156406A JP 2008156406 A JP2008156406 A JP 2008156406A JP 2009297762 A JP2009297762 A JP 2009297762A
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annular
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backup roll
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Satoyuki Fukami
理之 冨加見
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

【課題】 トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置を提供する。
【解決手段】 筒状のロール13と軸12の間に、複数のころ23を保持器24aで保持してなるラジアル荷重負荷用の保持器付きころ24が介在する。ロール13の内径面に設けられた環状部品16に、保持器付きころ24の保持器24aの側面が接して、この保持器付きころ24の軸方向の移動を拘束する。環状部品16における保持器付きころ24の保持器24aに接する側面、および保持器24aの環状部品16と接する側面のいずれか一方または両方に、互いの接触を避ける環状凹部16aを設ける。
【選択図】 図6

Description

この発明は、鉄鋼材の圧延工程におけるテンションレベラー等に用いられるバックアップロール軸受装置に関する。
金属板や金属帯材における波打ちや反りなどの形状不良を矯正する矯正機として、ローラレベラーやテンションレベラーが用いられる。これらのレベラーは、金属板等のレベリング材に対して、曲げおよび曲げ戻し変形を繰り返し与え、この変形により板面内に生じる応力で不均一な歪みを除去するものである。テンションレベラーでは、金属板の長手方向に張力を付与することで、歪みの除去効果をさらに高めている。
例えば、テンションレベラーでは、ワークロール、中間ロール、およびバックアップロールを1つのユニットとして備え、そのユニットが、レベリング材をその進行方向の上下から挟み込むように配置され、前記ワークロールがレベリング材に直接的に接触して、レベリング材の矯正を行う。
図24は、前記バックアップロールにおける軸受装置の従来例を示す断面図である。このバックアップロール軸受装置では、ラジアル荷重を受ける複数のラジアル軸受(保持器付きころ)34と、これらラジアル軸受34の軸方向外側に配置されてスラスト荷重を受けるスラスト軸受(玉軸受)35とにより、固定軸32に対して回転筒であるロール33を回転自在に支持している。バックアップロールは外輪回転荷重で使用されるため、スラスト軸受35の内輪35aは固定軸32に対して隙間嵌めとされ、スラスト軸受35の外輪35bはロール33に対して締まり嵌めとされている。
上記バックアップロールにおけるロール33の回転は、矯正対象の金属板が通過する際に、これに接するワークロールおよび中間ロールを介してロール33に摩擦力が生じることによって与えられる。そのため、バックアップロール軸受装置では、ロール33が停止した状態から回転し始めるために必要な起動トルク、および回転中のトルクをできるだけ小さくすることが要求される。
図24に示すバックアップロール軸受装置では、ラジアル軸受34の両側にワッシャ等の環状の側板36が配置されている。また、他の従来例では、前記側板のさらに軸方向外側に止め輪を配置したものものある(例えば特許文献1,2)。
特開2000−226640号公報 特開2000−233212号公報
しかし、上記したように、ラジアル軸受34の両端に側板36を配置する構成では、グリースがラジアル軸受34から逃げやすい。このため、ラジアル軸受34が潤滑不足になり、軸受の必須特性である十分な転動疲労寿命を確保できない場合がある。また、潤滑不足を補うために封入するグリース量を多くすると、攪拌によるトルクが増大するという問題が生じる。
この発明の目的は、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置を提供することである。
この発明の第1の発明にかかるバックアップロール軸受装置は、筒状のロールと軸の間に、複数のころを保持器で保持してなるラジアル荷重負荷用の保持器付きころが介在し、前記ロールの内径面に設けられた環状部品に、前記保持器付きころの保持器の側面が接するバックアップロール軸受装置において、 前記環状部品における前記保持器付きころの保持器に接する側面、および前記保持器の前記環状部品と接する側面のいずれか一方または両方に、互いの接触を避ける環状凹部を設けたことを特徴とする。
この構成によると、環状部品における保持器付きころの保持器に接する側面、および保持器の環状部品と接する側面のいずれか一方または両方に、互いの接触を避ける環状凹部を設けているので、運転中に環状部品の環状凹部にグリースを付着させることができる。環状凹部にに付着したグリースは保持器付きころの保持器の側面に接触しないので環状凹部にとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころの潤滑油として利用することができる。その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
この発明において、前記環状部品が、全周に連続した環状の側板であっても良い。
この発明において、前記環状部品が、円周方向の1箇所に分割部を有し、前記ロールの内径面に設けられた止め輪溝に外周部が嵌合した止め輪であっても良い。
この発明において、前記環状凹部が、前記環状部品の前記保持器の側面に接する側面の内径縁および外径縁のいずれか一方または両方に設けられた面取り部であっても良い。この構成の場合、側板の面取り部に付着したグリースは保持器付きころの保持器の側面に接触しないので面取り部にとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころの潤滑油として利用することができる。
この発明において、前記環状部品が前記止め環である場合、前記環状凹部が、この止め環の、前記保持器の側面に接する側面の内径縁に設けられた面取り部であっても良い。この構成の場合、止め環の面取り部に付着したグリースは保持器付きころの保持器の側面に接触しないので面取り部にとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころの潤滑油として利用することができる。
この発明において、前記環状凹部が、前記環状部品の前記保持器の側面に接する側面に設けられた環状溝であっても良い。この構成の場合、環状部品の環状溝に付着したグリースは保持器付きころの保持器の側面に接触しないので環状溝にとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころの潤滑油として利用することができる。
この発明において、前記保持器の前記環状部品と接する側面に前記環状凹部が設けられた場合に、この環状凹部が、保持器の側面の内径縁に設けられた面取り部であっても良い。この構成の場合、運転中に保持器の側面の面取り部にグリースを付着させることができる。この場合も、面取り部に付着したグリースは環状部品の側面と接触しないので面取り部にとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころの潤滑油として利用することができる。その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
この発明において、前記保持器の前記環状部品と接する側面に前記環状凹部が設けられた場合に、この環状凹部が環状溝であっても良い。この構成の場合、保持器の環状溝に付着したグリースは環状部品の側面に接触しないので環状溝にとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころの潤滑油として利用することができる。
この発明の第2の発明にかかるバックアップロール軸受装置は、筒状のロールと軸の間に、複数のころを保持器で保持してなるラジアル荷重負荷用の保持器付きころが介在し、前記ロールの内径面に設けられた環状部品に、前記保持器付きころの保持器の側面が接するバックアップロール軸受装置において、前記保持器のころ端面に対向する側面に環状凹部を設けたことを特徴とする。
この構成によると、保持器のころ端面に対向する側面に環状凹部を設けているので、運転中に保持器の環状凹部にグリースを付着させることができる。この場合も、環状凹部に付着したグリースは環状部品の側面と接触しないので環状凹部にとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころの潤滑油として利用することができる。その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
第2の発明において、前記環状凹部が、前記保持器のころ端面に対向する側面の内径縁に設けられた面取り部であっても良い。この構成の場合、運転中に保持器のころ端面に対向する側面の内径縁に設けられた面取り部にグリースを付着させることができる。この場合も、面取り部に付着したグリースは環状部品の側面と接触しないので面取り部にとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころの潤滑油として利用することができる。その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
第2の発明において、前記環状凹部が、前記保持器のころ端面に対向する側面に設けられた環状溝であっても良い。この構成の場合、運転中に保持器のころ端面に対向する側面に設けられた環状溝にグリースを付着させることができる。この場合も、環状溝に付着したグリースは環状部品の側面と接触しないので面取り部にとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころの潤滑油として利用することができる。その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
第2の発明において、前記環状部品および前記保持器側面部の厚さをTとするとき、前記環状凹部の深さをT/3〜T/2とし、かつ前記環状部品および前記保持器側面部の径方向長さをLとするとき、前記環状凹部の径方向長さをL/3〜2L/3とすると良い。この構成の場合、環状部品の保持器の側面との接触面、あるいは保持器の環状部品の側面との接触面を十分確保できる。しかも、環状凹部にグリースを確実に付着させることができ、かつ付着したグリースが保持器の側面や環状部品の側面で掻き取られることもない。環状凹部の寸法が上記範囲より小さい値だと十分なグリースを付着させることができず、上記範囲より大きい値だと保持器の側面と環状部品の側面との接触が不十分となり、これらの側面に異常摩耗等が発生する場合がある。
この発明の第3の発明にかかるバックアップロール軸受装置は、筒状のロールと軸の間に、複数のころを保持器で保持してなるラジアル荷重負荷用の保持器付きころが介在し、前記ロールの内径面に設けられた環状部品に、前記保持器付きころの保持器の側面が接するバックアップロール軸受装置において、前記保持器は両端に鍔部を有し、その鍔部の内径面および外径面のいずれか一方または両方に環状溝を設けたことを特徴とする。
この構成によると、保持器付きころの保持器鍔部における内径面および外径面のいずれか一方または両方に環状溝を設けているので、運転中に保持器鍔部の環状溝にグリースを付着させることができる。この場合も、環状溝に付着したグリースは環状部品の側面と接触しないので環状溝にとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころの潤滑油として利用することができる。その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
第3の発明において、前記保持器鍔部の厚さをTとするとき、前記環状溝の溝幅をT/3〜T/2とし、かつ前記保持器鍔部の径方向長さをLとするとき、前記環状溝の溝深さをL/4〜L/2とすると良い。この構成の場合、環状溝にグリースを確実に付着させることができる。また、付着したグリースが環状部品の側面で掻き取られることもない。環状溝の寸法が上記範囲より小さい値だと十分なグリースを付着させることができない。
この発明における上記各構成の場合に、前記保持器付きころには、その空間容積の20〜40%のグリースを封入するものとするのが望ましい。なお、上記空間容積は、ロールと軸との間の環状空間における保持器付きころが介在する保持器幅範囲の容積のうち、保持器付きころの容積を除いた容積を言う。
グリースの封入量をこのように設定することで、適量のグリースを環状部品の側面、保持器の側面、保持器鍔部の内外径面の環状凹部や環状溝に付着させることができる。グリースの封入量が、上記範囲の値より少ないと十分な量のグリースが環状凹部や環状溝に付着しない場合があり、上記範囲の値より多くてもグリースが余剰してしまうことになる。環状凹部や環状溝へは、運転を開始する初期の段階でグリースを付着・封入させておいても良い。
この発明の上記各構成の場合において、前記保持器付きころの保持器は、その内径部および外径部が軸およびロール内径に接触しない転動体案内であることが望ましい。保持器付きころが転動体案内型であると、保持器の内径部が軸に接触せず、保持器の外径部もロールの内径面に接触しないので、環状部品や保持器の側面の環状凹部や、保持器の内外径面の環状溝に付着したグリースから滲み出した基油が保持器によって掻き取られることがなく、保持器付きころの転走面に浸入しやすくなり、より潤滑性が向上する。
この発明の第1の発明にかかるバックアップロール軸受装置は、筒状のロールと軸の間に、複数のころを保持器で保持してなるラジアル荷重負荷用の保持器付きころが介在し、前記ロールの内径面に設けられた環状部品に、前記保持器付きころの保持器の側面が接するバックアップロール軸受装置において、前記環状部品における前記保持器付きころの保持器に接する側面、および前記保持器の前記環状部品と接する側面のいずれか一方または両方に、互いの接触を避ける環状凹部を設けたため、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール装置とすることができる。
この発明の第2の発明にかかるバックアップロール軸受装置は、筒状のロールと軸の間に、複数のころを保持器で保持してなるラジアル荷重負荷用の保持器付きころが介在し、前記ロールの内径面に設けられた環状部品に、前記保持器付きころの保持器の側面が接してこの保持器付きころの軸方向の移動を拘束したバックアップロール軸受装置において、前記保持器のころ端面に対向する側面に環状凹部を設けたため、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
この発明の第3の発明にかかるバックアップロール軸受装置は、筒状のロールと軸の間に、複数のころを保持器で保持してなるラジアル荷重負荷用の保持器付きころが介在し、前記ロールの内径面に設けられた環状部品に、前記保持器付きころの保持器の側面が接したバックアップロール軸受装置において、前記保持器は両端に鍔部を有し、その鍔部の内径面および外径面のいずれか一方または両方に環状溝を設けたため、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
この発明の第1の実施形態を図1ないし図8と共に説明する。図1は鋼板等の圧延作業の最終工程における設備の概略図を示す。この工程では、上下に配置された駆動ロール1に挟まれて移送される鋼板等のレベリング材2の応力が矯正機であるテンションレベラー3により除去され、これによりレンベリング材2の精度が確保される。テンションレベラー3は、レベリング材2の移送路を挟んで上下に配置される複数のテンションレベラーユニット4からなる。
図2および図3に、前記テンションレベラーユニット4の側面図および正面図を示す。このテンションレベラーユニット4は、ワークロール5、中間ロール6、およびバックアップロール7を備える。ワークロール5はレベリング材2に直接的に接触して、レベリング材2の矯正を行う。このワークロール5を、前記中間ロール6およびバックアップロール7で支持し、最終的には、バックアップロール7ですべての荷重を支える。
図4は、この発明の一実施形態であるバックアップロール軸受装置を備えた前記バックアップロール7の一部を破断して示す断面図である。このバックアップロール軸受装置は、軸12に外嵌した円筒状のロール13を、ラジアル荷重負荷用の2個の保持器付きころ14とスラスト荷重負荷用の2個の玉軸受15とで、軸12に対して回転自在に支持している。保持器付きころ14は複数のころ23を保持器24で保持してなり、軸12の軸方向両端側に1個ずつ配置される。玉軸受15は深溝玉軸受からなり、各保持器付きころ14の設置位置の軸方向外側に配置される。
各保持器付きころ14の保持器24は、その幅方向の両端に内径側に突出する鍔部24aを有する断面M字状とされる。各保持器付きころ14の軸方向両側には、ロール13の内径面に圧入固定された環状部品であるワッシャー等の環状の側板16が配置されている。軸方向内側に配置される側板16は、ロール13の内径面に形成された段面13aで軸方向の一方向に固定されている。軸方向外側に配置される側板16は、さらに軸方向外側に配置されてロール13の内径面に嵌合した間座27で軸方向の一方向に固定されている。間座27は、ロール13の内径面に設けられた軸方向外向きの段面13eに係合している。
玉軸受15はラジアル荷重を負荷しないので、その外輪15bがロール13の内径面に締まり嵌めにより固定され、内輪15aは軸12に対して隙間嵌めとされている。この玉軸受15は、軸方向の両方向のスラスト荷重の支持が可能なものであって、前記ロール13および軸12に対して軸方向の両方向に固定されている。具体的には、玉軸受15の軸方向内側に配置される上記した間座27と、玉軸受15の軸方向外側に配置されてロール13の内径面に嵌合した環状の外径側カバー18とで、玉軸受15の外輪15bが挟まれて、軸方向の移動が拘束されている。また、軸12における玉軸受15の軸方向内側に形成された段面12aと、軸12における玉軸受15の軸方向外側に配置されて軸12の外径面に嵌合した環状の内径側カバー19とで、玉軸受15の内輪15aが挟まれて、軸方向の移動が拘束されている。前記外径側カバー18は、ロール13の内径面に形成された止め輪溝13bに外周部が嵌合した止め輪20により、玉軸受15および間座27と共に、軸方向の一方向(玉軸受15とは反対側)に固定される。前記内径側カバー19は、軸12の外径面に形成された止め輪溝12bに内径部が嵌合した止め輪21により、軸方向の一方向(玉軸受15とは反対側)に固定される。玉軸受15の内輪15aの内径面と軸12の外径面との間には、これらの隙間を密封するOリング等の環状シール部材22が介在させてある。
図5(A),(B)に拡大した正面図および断面図で示すように、前記側板16における前記保持器付きころ14の保持器24に接する側面の内径縁には環状凹部となる面取り部16aが全周にわたって設けられている。側板16の厚さをTとするとき、前記面取り部16aの深さ(面取り寸法)はT/3〜T/2の範囲に設定される。また、側板16の断面の径方向長さをLとするとき、面取り部16aの径方向長さはL/3〜2L/3の範囲に設定される。
このように、このバックアップロール軸受装置では、側板16における保持器付きころ14の保持器24に接する側面の内径縁に面取り部16aを設けているので、図6および図7に拡大断面図で示すように、運転中に側板16の面取り部16aにグリースを付着させることができる。この場合、面取り部16aに付着したグリースは保持器付きころ14の保持器24の側面に接触しないので面取り部16aにとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころ14の潤滑油として利用することができる。
その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
また、この実施形態では、側板16の厚さをT、側板16の断面の径方向長さをLとするとき、前記面取り部16aの面取り寸法をT/3〜T/2、面取り部16aの径方向長さをL/3〜2L/3の範囲に設定しているので、保持器付きころ14における保持器24の側面との接触面を、側板16の側面に十分確保できる。しかも、面取り部16aにグリースを確実に付着させることができ、かつ付着したグリースが保持器24の側面で掻き取られることもない。面取り部16aの寸法が上記範囲より小さい値だと十分なグリースを付着させることができず、上記範囲より大きい値だと保持器24の側面との接触が不十分となり、保持器24の側面や側板16の側面に異常摩耗等が発生する場合がある。
この実施形態において、保持器付きころ14に封入するグリースの量は、保持器付きころ14の空間容積の20〜40%とするのが望ましい。この空間容積は、前述のように、ロール3と軸12との間の環状空間における保持器付きころ14が介在する保持器幅範囲の容積のうち、保持器付きころ14の容積を除いた容積を言う。グリースの封入量をこのように設定することで、適量のグリースを側板16の面取り部16aに付着させることができる。グリースの封入量が、上記範囲の値より少ないと十分な量のグリースが面取り部16aに付着しない場合があり、上記範囲の値より多くてもグリースが余剰してしまうことになる。
なお、側板16の面取り部16aへは、運転を開始する初期の段階でグリースを付着・封入させておいても良い。
また、この実施形態において、保持器付きころ14は、転動体案内型であることが望ましい。保持器付きころ14が転動体案内型であると、保持器24の内径部が軸12に接触せず、保持器24の外径部もロール13の内径面に接触しないので、側板16の面取り部16aに付着したグリースから滲み出した基油が保持器24によって掻き取られることがなく、保持器付きころ14の転走面に浸入しやすくなり、より潤滑性が向上する。
これまでは、側板16の側面の内径縁に面取り部16aを設けた場合について説明したが、面取り部16aは、図8(A),(B)に拡大した正面図および断面図で示すように、前記側板16における前記保持器付きころ14の保持器24に接する側面の外径縁に全周にわたって面取り部16aを設けても良い。この場合にも、側板16の厚さをT、側板16の断面の径方向長さをLとするとき、前記面取り部16aの深さ(面取り寸法)はT/3〜T/2の範囲に、面取り部16aの径方向長さはL/3〜2L/3の範囲に設定するのが望ましい。また、面取り部16aは、側板16の側面の内径縁と外径縁の両方に設けても良い。
図9および図10は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態のバックアップロール軸受装置では、図1〜図8に示した実施形態において、側板16における保持器付きころ14の保持器24に接する側面に、図10(A),(B)に拡大した正面図および断面図で示すように、環状凹部として環状溝16bを設けたものである。この場合にも、側板16の厚さをT、側板16の断面の径方向長さをLとするとき、前記環状溝16bの深さはT/3〜T/2の範囲に、環状溝16bの径方向長さはL/3〜2L/3の範囲に設定するのが望ましい。なお、環状溝16bの断面形状は、その内径側あるいは外径側が側板16の内径側あるいは外径側で開放された切欠状のものであっても良い。その他の構成は、図1〜図8に示した実施形態の場合と同様である。
このように、このバックアップロール軸受装置では、側板16における保持器付きころ14の保持器24に接する側面に環状溝16bを設けているので、運転中に側板16の環状溝16bにグリースを付着させることができる。この場合も、環状溝16bに付着したグリースは保持器付きころ14の保持器24の側面と接触しないので環状溝16bにとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころ14の潤滑油として利用することができる。
その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
また、側板16の厚さをT、側板16の断面の径方向長さをLとするとき、前記環状溝16bの深さをT/3〜T/2、環状溝16bの径方向長さをL/3〜2L/3の範囲に設定しているので、保持器付きころ14における保持器24の側面との接触面を、側板16の側面に十分確保できる。しかも、環状溝16bにグリースを確実に付着させることができ、かつ付着したグリースが保持器24の側面で掻き取られることもない。環状溝16bの寸法が上記範囲より小さい値だと十分なグリースを付着させることができず、上記範囲より大きい値だと保持器24の側面との接触が不十分となり、保持器24の側面や側板16の側面に異常摩耗等が発生する場合がある。
この実施形態においても、保持器付きころ14に封入するグリースの量は、保持器付きころ14の空間容積の20〜40%とするのが望ましい。グリースの封入量をこのように設定することで、適量のグリースを側板16の環状溝16bに付着させることができる。グリースの封入量が、上記範囲の値より少ないと十分な量のグリースが環状溝16bに付着しない場合があり、上記範囲の値より多くてもグリースが余剰してしまうことになる。側板16の環状溝16bへは、運転を開始する初期の段階でグリースを付着・封入させておいても良い。
また、この実施形態においても、保持器付きころ14は、転動体案内型であることが望ましい。保持器付きころ14が転動体案内型であると、保持器24の内径部が軸12に接触せず、保持器24の外径部もロール13の内径面に接触しないので、側板16の環状溝16bに付着したグリースから滲み出した基油が保持器24によって掻き取られることがなく、保持器付きころ14の転走面に浸入しやすくなり、より潤滑性が向上する。
図11および図12は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態のバックアップロール軸受装置では、図1〜図8に示した実施形態において、図11のように保持器付きころ14の軸方向外側に配置した側板16を省略し、これに代えてロール13の内径面に形成された止め輪溝13cに外周部が嵌合した止め輪17で、保持器付きころ14を軸方向の一方向に固定している。保持器付きころ14の軸方向内側に側板16を配置することは、図1〜図8の実施形態の場合と同様である。玉軸受15の外輪15bは、ロール13の内径面に形成された段面13dと外径側カバー18とで挟まれて、軸方向への移動が拘束される。ここでは、図12に拡大した正面図で示すように、前記止め輪17における保持器付きころ14の保持器24に接する側面の内径縁に面取り部17aを設けている。保持器付きころ14の軸方向内側に配置される側板16の保持器付きころ14の保持器24に接する側面の内径縁に面取り部16aが設けられることは、図1〜図8の実施形態の場合と同様である。
この場合にも、止め輪17の厚さをT、止め輪17の断面の径方向長さをLとするとき、前記面取り部17aの深さ(面取り寸法)はT/3〜T/2の範囲に、面取り部17aの径方向長さはL/3〜2L/3の範囲に設定するのが望ましい。その他の構成は、図1〜図8に示した実施形態の場合と同様である。
このように、このバックアップロール軸受装置では、止め輪17における保持器付きころ14の保持器24に接する側面に面取り部17aを設けているので、運転中に止め輪17の面取り部17aにグリースを付着させることができる。この場合も、面取り部17aに付着したグリースは保持器付きころ14の保持器24の側面と接触しないので面取り部17aにとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころ14の潤滑油として利用することができる。
その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
また、止め輪17の厚さをT、止め輪17の断面の径方向長さをLとするとき、前記面取り部17aの深さ(面取り寸法)をT/3〜T/2、面取り部17aの径方向長さをL/3〜2L/3の範囲に設定しているので、保持器付きころ14における保持器24の側面との接触面を止め輪17の側面に十分確保できる。しかも、面取り部17aにグリースを確実に付着させることができ、かつ付着したグリースが保持器24の側面で掻き取られることもない。面取り部17aの寸法が上記範囲より小さい値だと十分なグリースを付着させることができず、上記範囲より大きい値だと保持器24の側面との接触が不十分となり、保持器24の側面や止め輪17の側面に異常摩耗等が発生する場合がある。
この実施形態においても、保持器付きころ14に封入するグリースの量は、保持器付きころ14の空間容積の20〜40%とするのが望ましい。グリースの封入量をこのように設定することで、適量のグリースを止め輪17の面取り部17aに付着させることができる。グリースの封入量が、上記範囲の値より少ないと十分な量のグリースが面取り部17aに付着しない場合があり、上記範囲の値より多くてもグリースが余剰してしまうことになる。止め輪17の面取り部17aへは、運転を開始する初期の段階でグリースを付着・封入させておいても良い。
また、この実施形態においても、保持器付きころ14は、転動体案内型であることが望ましい。保持器付きころ14が転動体案内型であると、保持器24の内径部が軸12に接触せず、保持器24の外径部もロール13の内径面に接触しないので、止め輪17の面取り部17aに付着したグリースから滲み出した基油が保持器24によって掻き取られることがなく、保持器付きころ14の転走面に浸入しやすくなり、より潤滑性が向上する。
図13および図14は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態のバックアップロール軸受装置は、図11および図12の実施形態において、止め輪17の保持器付きころ14の保持器24に接する側面に、環状凹部として環状溝17bを設けている。また、保持器付きころ14の軸方向内側に配置した側板16における保持器付きころ14の保持器24に接する側面には、図9および図10に示した実施形態の場合と同様に環状凹部として環状溝16bが設けられている。
この場合にも、止め輪17の厚さをT、止め輪17の断面の径方向長さをLとするとき、前記環状溝17bの深さはT/3〜T/2の範囲に、環状溝17bの径方向長さはL/3〜2L/3の範囲に設定するのが望ましい。その他の構成は図11および図12に示す実施形態の場合と同様である。
このように、このバックアップロール軸受装置では、止め輪17における保持器付きころ14の保持器24に接する側面に環状溝17bを設けているので、運転中に止め輪17の環状溝17bにグリースを付着させることができる。この場合も、環状溝17bに付着したグリースは保持器付きころ14の保持器24の側面と接触しないので環状溝17bにとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころ14の潤滑油として利用することができる。
その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
また、止め輪17の厚さをT、止め輪17の断面の径方向長さをLとするとき、前記環状溝17bの深さをT/3〜T/2、環状溝17bの径方向長さをL/3〜2L/3の範囲に設定しているので、保持器付きころ14における保持器24の側面との接触面を、止め輪17の側面に十分確保できる。しかも、環状溝17bにグリースを確実に付着させることができ、かつ付着したグリースが保持器24の側面で掻き取られることもない。環状溝17bの寸法が上記範囲より小さい値だと十分なグリースを付着させることができず、上記範囲より大きい値だと保持器24の側面との接触が不十分となり、保持器24の側面や止め輪17の側面に異常摩耗等が発生する場合がある。
この実施形態においても、保持器付きころ14に封入するグリースの量は、保持器付きころ14の空間容積の20〜40%とするのが望ましい。グリースの封入量をこのように設定することで、適量のグリースを止め輪17の環状溝17bに付着させることができる。グリースの封入量が、上記範囲の値より少ないと十分な量のグリースが環状溝17bに付着しない場合があり、上記範囲の値より多くてもグリースが余剰してしまうことになる。止め輪17の環状溝17bへは、運転を開始する初期の段階でグリースを付着・封入させておいても良い。
また、この実施形態においても、保持器付きころ14は、転動体案内型であることが望ましい。保持器付きころ14が転動体案内型であると、保持器24の内径部が軸12に接触せず、保持器24の外径部もロール13の内径面に接触しないので、止め輪17の環状溝17bに付着したグリースから滲み出した基油が保持器24によって掻き取られることがなく、保持器付きころ14の転走面に浸入しやすくなり、より潤滑性が向上する。
図15〜図17は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態のバックアップロール軸受装置は、図1〜図8の実施形態において、図16に拡大した断面図で示すように保持器付きころ14における保持器24の鍔部24aのころ23の端面に対向する側面の内径縁に、環状凹部として面取り部24aaを設けている。ここでは、保持器付きころ14の軸方向両側に配置される側板16の保持器付きころ14の保持器24に接する側面に環状凹部を設けていないが、図1〜図8の実施形態の場合のように環状凹部として面取り部16aを設けても良いし、図9および図10に示した実施形態の場合のように環状凹部として環状溝16bを設けても良い。
この場合にも、保持器24の側面部である鍔部24aの厚さをT、鍔部24aの径方向長さをLとするとき、前記面取り部24aaの深さ(面取り寸法)はT/3〜T/2の範囲に、面取り部24aaの径方向長さはL/3〜2L/3の範囲に設定するのが望ましい。その他の構成は図1〜図8に示す実施形態の場合と同様である。
このように、このバックアップロール軸受装置では、保持器付きころ14の保持器24における鍔部24aのころ23の端面に対向する側面の内径縁に面取り部24aaを設けているので、運転中に保持器鍔部24aの面取り部24aaにグリースを付着させることができる。この場合も、面取り部24aaに付着したグリースは側板16の側面と接触しないので面取り部24aaにとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころ14の潤滑油として利用することができる。
その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
また、保持器鍔部24aの厚さをT、保持器24の側面部つまり保持器鍔部24aの径方向長さをLとするとき、前記面取り部24aaの深さ(面取り寸法)をT/3〜T/2、面取り部24aaの径方向長さをL/3〜2L/3の範囲に設定しているので、面取り部24aaにグリースを確実に付着させることができる。また、付着したグリースが側板16の側面で掻き取られることもない。面取り部24aaの寸法が上記範囲より小さい値だと十分なグリースを付着させることができない。
この実施形態においても、保持器付きころ14に封入するグリースの量は、保持器付きころ14の空間容積の20〜40%とするのが望ましい。グリースの封入量をこのように設定することで、適量のグリースを保持器鍔部24aの面取り部24aaに付着させることができる。グリースの封入量が、上記範囲の値より少ないと十分な量のグリースが面取り部24aaに付着しない場合があり、上記範囲の値より多くてもグリースが余剰してしまうことになる。保持器鍔部24aの面取り部24aaへは、運転を開始する初期の段階でグリースを付着・封入させておいても良い。
また、この実施形態においても、保持器付きころ14は、転動体案内型であることが望ましい。保持器付きころ14が転動体案内型であると、保持器24の内径部が軸12に接触せず、保持器24の外径部もロール13の内径面に接触しないので、保持器鍔部24aの面取り部24aaに付着したグリースから滲み出した基油が保持器24によって掻き取られることがなく、保持器付きころ14の転走面に浸入しやすくなり、より潤滑性が向上する。
図16には、保持器鍔部24aのころ23の端面に対向する側面の内径縁に面取り部24aaを設けた場合について説明したが、面取り部24aaは、図17に拡大断面図で示すように、保持器鍔部24aにおける前記側板16に対向する側面の内径縁に設けても良い。この場合にも、保持器鍔部24aの厚さをT、保持器鍔部24aの径方向長さをLとするとき、前記面取り部24aaの深さ(面取り寸法)はT/3〜T/2の範囲に、面取り部24aaの径方向長さはL/3〜2L/3の範囲に設定するのが望ましい。
図18〜図20は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態のバックアップロール軸受装置は、図1〜図8の実施形態において、図19に拡大した断面図で示すように保持器付きころ14における保持器24の鍔部24aのころ23の端面と対向する側面に、環状凹部として環状溝24abを設けている。ここでは、保持器付きころ14の軸方向両側に配置される側板16の保持器付きころ14の保持器24に接する側面に環状凹部を設けていないが、図1〜図8に示した面取り部16aや、図9および図10に示した環状溝16bを設けても良い。
この場合にも、保持器鍔部24aの厚さをT、鍔部24aの径方向長さをLとするとき、前記環状溝24abの深さはT/3〜T/2の範囲に、環状溝24abの径方向長さはL/3〜2L/3の範囲に設定するのが望ましい。その他の構成は図1〜図8に示す実施形態の場合と同様である。
このように、このバックアップロール軸受装置では、保持器付きころ14の保持器鍔部24aにおけるころ23の端面に対向する側面に環状溝24abを設けているので、運転中に保持器鍔部24aの環状溝24abにグリースを付着させることができる。この場合も、環状溝24abに付着したグリースは側板16の側面と接触しないので環状溝24abにとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころ14の潤滑油として利用することができる。
その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
また、保持器鍔部24aの厚さをT、保持器24の側面部つまり保持器鍔部24aの径方向長さをLとするとき、前記環状溝24abの深さをT/3〜T/2、環状溝24abの径方向長さをL/3〜2L/3の範囲に設定しているので、環状溝24abにグリースを確実に付着させることができる。また、付着したグリースが側板16の側面で掻き取られることもない。環状溝24abの寸法が上記範囲より小さい値だと十分なグリースを付着させることができない。
この実施形態においても、保持器付きころ14に封入するグリースの量は、保持器付きころ14の空間容積の20〜40%とするのが望ましい。グリースの封入量をこのように設定することで、適量のグリースを保持器鍔部24aの環状溝24abに付着させることができる。グリースの封入量が、上記範囲の値より少ないと十分な量のグリースが環状溝24abに付着しない場合があり、上記範囲の値より多くてもグリースが余剰してしまうことになる。保持器鍔部24aの環状溝24abへは、運転を開始する初期の段階でグリースを付着・封入させておいても良い。
また、この実施形態においても、保持器付きころ14は、転動体案内型であることが望ましい。保持器付きころ14が転動体案内型であると、保持器24の内径部が軸12に接触せず、保持器24の外径部もロール13の内径面に接触しないので、保持器鍔部24aの環状溝24abに付着したグリースから滲み出した基油が保持器24によって掻き取られることがなく、保持器付きころ14の転走面に浸入しやすくなり、より潤滑性が向上する。
図19には、保持器鍔部24aのころ23の端面に対向する側面の内径縁に環状溝24abを設けた場合について説明したが、環状溝24abは、図20に拡大断面図で示すように、保持器鍔部24aにおける前記側板16に接する側面に設けても良い。この場合にも、保持器鍔部24aの厚さをT、保持器鍔部24aの径方向長さをLとするとき、前記環状溝24abの深さはT/3〜T/2の範囲に、環状溝24abの径方向長さはL/3〜2L/3の範囲に設定するのが望ましい。
図21〜図23は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態のバックアップロール軸受装置は、図1〜図8の実施形態において、図22に拡大断面図で示すように、保持器付きころ14における保持器24の鍔部24aの内径面に、環状凹部となる環状溝24abを設けている。ここでは、保持器付きころ14の軸方向両側に配置される側板16の保持器付きころ14の保持器24に接する側面に環状凹部を設けていないが、図1〜図8に示した面取り部16aや、図9および図10に示した環状溝16bを設けても良い。
この場合にも、保持器鍔部24aの厚さをT、鍔部24aの径方向長さをLとするとき、前記環状溝24abの溝幅をT/3〜T/2の範囲に、環状溝24abの溝深さをL/4〜L/2の範囲に設定するのが望ましい。その他の構成は図1〜図8に示す実施形態の場合と同様である。
このように、このバックアップロール軸受装置では、保持器付きころ14の保持器鍔部24aにおける内径面に環状溝24abを設けているので、運転中に保持器鍔部24aの環状溝24abにグリースを付着させることができる。この場合も、環状溝24abに付着したグリースは側板16の側面と接触しないので環状溝24abにとどまり、使用時の熱や振動によりグリースの基油が徐々に滲み出すことで、保持器付きころ14の潤滑油として利用することができる。
その結果、過剰にグリースを封入することなく潤滑性を向上させることができて、トルクが小さく、軸受寿命が長く、長期間の使用に耐え得るバックアップロール軸受装置とすることができる。
また、保持器鍔部24aの厚さをT、保持器鍔部24aの径方向長さをLとするとき、前記環状溝24abの溝幅をT/3〜T/2、環状溝24abの溝深さをL/4〜L/2の範囲に設定しているので、環状溝24abにグリースを確実に付着させることができる。また、付着したグリースが側板16の側面で掻き取られることもない。環状溝24abの寸法が上記範囲より小さい値だと十分なグリースを付着させることができない。
この実施形態においても、保持器付きころ14に封入するグリースの量は、保持器付きころ14の空間容積の20〜40%とするのが望ましい。グリースの封入量をこのように設定することで、適量のグリースを保持器鍔部24aの環状溝24abに付着させることができる。グリースの封入量が、上記範囲の値より少ないと十分な量のグリースが環状溝24abに付着しない場合があり、上記範囲の値より多くてもグリースが余剰してしまうことになる。保持器鍔部24aの環状溝24abへは、運転を開始する初期の段階でグリースを付着・封入させておいても良い。
また、この実施形態においても、保持器付きころ14は、転動体案内型であることが望ましい。保持器付きころ14が転動体案内型であると、保持器24の内径部が軸12に接触せず、保持器24の外径部もロール13の内径面に接触しないので、保持器鍔部24aの環状溝24abに付着したグリースから滲み出した基油が保持器24によって掻き取られることがなく、保持器付きころ14の転走面に浸入しやすくなり、より潤滑性が向上する。
図22には、保持器鍔部24aの内径面に環状溝24abを設けた場合について説明したが、環状溝24abは、図23に拡大断面図で示すように、保持器鍔部24aにおける外径面に設けても良い。さらには、保持器鍔部24aにおける内径面および外径面の両方に環状溝24abを設けても良い。この場合にも、保持器鍔部24aの厚さをT、保持器鍔部24aの径方向長さをLとするとき、前記環状溝24abの溝幅はT/3〜T/2の範囲に、環状溝24abの溝深さはL/4〜L/2の範囲に設定するのが望ましい。
鋼板等の圧延作業の最終工程の設備を示す概略図である。 テンションレベラユニットの側面図である。 テンションレベラユニットの正面図である。 この発明の一実施形態にかかるバックアップロール軸受装置の一部を破断して示す断面図である。 (A)は同バックアップロール軸受装置に用いられる側板の拡大正面図、(B)は同断面である。 同バックアップロール軸受装置の要部拡大断面図である。 図6の部分拡大断面図である。 (A)は側板の他の例の拡大正面図、(B)は同断面図である。 この発明の他の実施形態にかかるバックアップロール軸受装置の一部を破断して示す断面図である。 (A)は同バックアップロール軸受装置に用いられる側板の拡大正面図、(B)は同断面である。 この発明のさらに他の実施形態にかかるバックアップロール軸受装置の一部を破断して示す断面図である。 同バックアップロール軸受装置に用いられる止め輪の拡大正面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかるバックアップロール軸受装置の一部を破断して示す断面図である。 同バックアップロール軸受装置に用いられる止め輪の拡大正面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかるバックアップロール軸受装置の一部を破断して示す断面図である。 同バックアップロール軸受装置における保持器付きころの部分の拡大断面図である。 同バックアップロール軸受装置における保持器付きころの他の構成例を示す拡大断面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかるバックアップロール軸受装置の一部を破断して示す断面図である。 同バックアップロール軸受装置における保持器付きころの部分の拡大断面図である。 同バックアップロール軸受装置における保持器付きころの他の構成例を示す拡大断面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかるバックアップロール軸受装置の一部を破断して示す断面図である。 同バックアップロール軸受装置における保持器付きころの部分の拡大断面図である。 同バックアップロール軸受装置における保持器付きころの他の構成例を示す拡大断面図である。 従来例の一部を破断して示す断面図である。
符号の説明
12…軸
13…ロール
14…保持器付きころ
16…側板(環状部品)
16a…面取り部(環状凹部)
16b…環状溝(環状凹部)
17…止め輪(環状部品)
17a…面取り部(環状凹部)
17b…環状溝
23…ころ
24…保持器
24a…保持器鍔部
24aa…面取り部(環状凹部)
24ab…環状溝(環状凹部)

Claims (14)

  1. 筒状のロールと軸の間に、複数のころを保持器で保持してなるラジアル荷重負荷用の保持器付きころが介在し、前記ロールの内径面に設けられた環状部品に、前記保持器付きころの保持器の側面が接するバックアップロール軸受装置において、
    前記環状部品における前記保持器付きころの保持器に接する側面、および前記保持器の前記環状部品と接する側面のいずれか一方または両方に、互いの接触を避ける環状凹部を設けたことを特徴とするバックアップロール軸受装置。
  2. 請求項1において、前記環状部品が、全周に連続した環状の側板であるバックアップロール軸受装置。
  3. 請求項1において、前記環状部品が、円周方向の1箇所に分割部を有し、前記ロールの内径面に設けられた止め輪溝に外周部が嵌合した止め輪であるバックアップロール軸受装置。
  4. 請求項1または請求項2において、前記環状凹部が、前記環状部品の前記保持器の側面に接する側面の内径縁および外径縁のいずれか一方または両方に設けられた面取り部であるバックアップロール軸受装置。
  5. 請求項3において、前記止め環の環状凹部が、この止め環の前記保持器の側面に接する側面の内径縁に設けられた面取り部であるバックアップロール軸受装置。
  6. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、前記環状凹部が、前記環状部品の前記保持器の側面に接する側面に設けられた環状溝であるバックアップロール軸受装置。
  7. 請求項1において、前記保持器の前記環状部品と接する側面に前記環状凹部が設けられ、この環状凹部が、保持器の側面の内径縁に設けられた面取り部であるバックアップロール軸受装置
  8. 請求項1において、前記保持器の前記環状部品と接する側面に前記環状凹部が設けられ、この環状凹部が環状溝であるバックアップロール軸受装置。
  9. 筒状のロールと軸の間に、複数のころを保持器で保持してなるラジアル荷重負荷用の保持器付きころが介在し、前記ロールの内径面に設けられた環状部品に、前記保持器付きころの保持器の側面が接するバックアップロール軸受装置において、
    前記保持器のころ端面に対向する側面に環状凹部を設けたことを特徴とするバックアップロール軸受装置。
  10. 請求項9において、前記環状凹部が、前記保持器のころ端面に対向する側面の内径縁に設けられた面取り部であるバックアップロール軸受装置。
  11. 請求項9において、前記環状凹部が、前記保持器のころ端面に対向する側面に設けられた環状溝であるバックアップロール軸受装置。
  12. 筒状のロールと軸の間に、複数のころを保持器で保持してなるラジアル荷重負荷用の保持器付きころが介在し、前記ロールの内径面に設けられた環状部品に、前記保持器付きころの保持器の側面が接するバックアップロール軸受装置において、
    前記保持器は両端に鍔部を有し、その鍔部の内径面および外径面のいずれか一方または両方に環状溝を設けたことを特徴とするバックアップロール軸受装置。
  13. 請求項1ないし請求項11のいずれか1項において、前記環状部品および前記保持器側面部の厚さをTとするとき、前記環状凹部の深さをT/3〜T/2とし、かつ前記環状部品および前記保持器側面部の径方向長さをLとするとき、前記環状凹部の径方向長さをL/3〜2L/3としたバックアップロール軸受装置。
  14. 請求項12において、前記保持器鍔部の厚さをTとするとき、前記環状溝の溝幅をT/3〜T/2とし、かつ前記保持器鍔部の径方向長さをLとするとき、前記環状溝の溝深さをL/4〜L/2としたバックアップロール軸受装置。
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