JPH0134976Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、高温、腐食等特殊環境で使用する
軸受に関し、例えば、合金鋳造時の溶湯処理炉、
金属溶融メツキ槽および電解メツキ槽の液中と云
つた、従来の潤滑方式によつては軸受寿命を延し
得ない特殊な環境で、回転部材を耐久性よく支持
するのに利用される。

考案の技術的背景 イ 従来技術 例えば、電気メツキ槽として堅型メツキ槽等が
「′77製鉄機械設備総覧」（昭和51年11月25日重工
業新聞社発行）等で知られている。これは、第３
図に示されているように、鋼板Ａが電解メツキ槽
Ｂの電解液Ｃ中のシンクロールＤ、さらに必要に
応じてサポートロールＥの案内を受け、電解メツ
キ槽Ｂ外の図示しないコンダクタロールおよびホ
ールド・ダウン・ロールによる案内とで、電解液
中を繰返し走行させられ、電解液中で陽極棒と陰
極であるコンダクタ・ロールを介した鋼板との間
の通電により鋼板の表面が電解メツキされる。こ
のシンク・ロールＤやサポートロールＥの両端軸
部は、メツキ槽の上端部に固定された支持部材の
ロール端部嵌挿孔内に嵌合されているが、それら
ロールは高速回転させられるため、支持部材とロ
ール間にすべり軸受を介在させて支持部材とロー
ルとの摩耗を防止している。

ここで、前記シンク・ロールＤやサポートロー
ルＥと、それらを支持する軸受とは、電解液中に
あるため常に電解液による腐食環境下におかれて
いる。

ところでそれらロールＤ，Ｅの腐食防止対策に
ついては、例えば材料面の改善などにより従来か
ら種々行われているが、それらの場合でも軸受の
腐食防止対策については特に考慮されることがな
かつた。

ロ 従来技術の問題点 このため、軸受が腐食により早期に使用不能と
なる恐れがあつた。もし軸受が腐食により使用不
能となると、その都度、電解メツキ装置の運転を
停止して軸受交換をしなければならず、著しい操
業低下につながる。

ハ 先発明 そこで本願考案者等は、内輪、外輪および転動
体が、耐熱性、耐腐食性のあるセラミツクスより
なる例えば第４図、第５図に示されるような総コ
ロ型の軸受を先に提案した（特願昭59−64844
号）。

考案が解決しようとする問題点 先発明において、内外輪および転動体を共にセ
ラミツクスとした場合は特に、その高い耐熱性、
耐腐食性の故に、従来のすべり軸受に比し、寿命
が長大化し、またメツキ品質が向上するが、以下 ａ 軸受の材料とする窒化珪素等のセラミツクス
による保持器の製作は実用上困難であつて、高
温、腐食等特殊環境に耐える軸受としては保持
器なしの総コロ型式を採らざるを得ない。この
ため、回転中軸受内部では円筒コロが接触し合
い、振動や摩耗が激しく、早期に破損する恐れ
がある。

ｂ 総コロ型式では、負荷容量から考えてもコロ
数が必要以上となり、コロが多く組み込まれる
結果、高価な材料を用いるセラミツクス軸受の
場合特に高価につく。

問題点を解決するための手段 この考案は、前記先発明の問題点を解決するた
めに、耐熱性、耐腐食性部材としてセラミツクス
よりなる転動体を、耐熱金属製保持器で保持し、
該保持器は、その表面を耐熱性、耐腐食性部材と
してのセラミツクスで被覆されたものとする。

この軸受は、主として円筒コロタイプのものに
適用され、保持器をなす耐熱金属として、例えば
耐熱鋼が用いられ、保持器は内輪案内型等とす
る。

軸受用の耐熱性、耐腐食性部材としてのセラミ
ツクスは、例えば窒化珪素セラミツクスが適当で
あり、転動体や内外輪に適用される。保持器の被
覆セラミツクスは、バナジウムカーバイド
（VC）、クロムカーバイド（CrC）、ニオブカーバ
イド（NbC）と云つた炭化物が適当である。

保持器のセラミツクス被覆層は、通常6μｍ以
上の厚さに設定される。

なお、セラミツクス軸受としては、内外輪を保
持器同様耐熱金属製とし、セラミツクスで被覆し
たものとすることができる。

作 用 セラミツクス軸受は、内外輪および転動体がそ
れ自体でセラミツクスによる耐熱性、耐腐食性を
発揮する。保持器は、耐熱金属製で加工容易な耐
熱性部品をなし、セラミツクスで被覆された表面
がそのまま耐腐食性を発揮し転動体を必要ピツチ
に保持する。

実施例 第１図に示される第１実施例、および第２図に
示される第２実施例に見られるように、セラミツ
クス軸受，のセラミツクス製転動体１を、内
輪案内型の保持器２により保持した場合が示され
ている。

内輪３および外輪４共に転動体１同様セラミツ
クス製とされ、セラミツクス材料としては窒化珪
素セラミツクスが用いられている。保持器２は、
SKH材等耐熱鋼製とされ、表面に、バナジウム
カーバイド（VC）、ニオブカーバイド（NbC）、
クロムカーバイド（CrC）と云つた炭化物つまり
セラミツクス２１が、少なくとも6μｍ以上、望
ましくは10から15μｍの厚さで被覆処理（いわゆ
るTD処理）されている。

内輪案内型保持器２の採用上、第１、第２各実
施例共内輪３は両端が一体鍔３１付きのものとさ
れているのに対し、外輪４は、第１図第１実施例
の場合一端が一体鍔４１を持ち他端に別体鍔４２
を組合わせたものとされ、第２図第２実施例の場
合ストレートタイプのものとされている。

一方、耐熱鋼製の保持器２は、前記セラミツク
ス２１の被覆を施すTD処理によつて収縮し変寸
するので、その収縮を見込んで製作したものに被
覆処理が施されている。

軸受，が400から700℃の高温環境で使用さ
れると、耐熱鋼製保持器２は、セラミツクス製内
外輪３，４に比し４倍程度の熱膨張率を示すが、
内輪案内型であつて、内輪３との間隙を拡げ、外
輪４に対して少し近づく程度となるだけで、別段
問題はない。

これら第１、第２各実施例の軸受，を、高
温、腐食環境で使用される、溶融亜鉛メツキ槽内
サポートロール用軸受に適用しても、保持器２の
使用上問題はなかつた。

効 果 この考案によれば、保持器が、耐熱金属製で加
工容易な耐熱製部品をなし、セラミツクスの被覆
によつて、セラミツクス製の転動体や内外輪と共
に必要な耐熱性および耐腐食性を発揮するから、
高温、腐食等特殊環境で使用されるセラミツクス
軸受におけるセラミツクス転動体を、耐熱、耐腐
食上問題なく支持することができ、転動体の相互
接触やそれによる振動および摩耗を防止し、保持
器なしの総コロタイプのものに比べて軸受寿命を
向上させる。

また、保持器の使用で総コロタイプのものにせ
ずに負荷容量等必要条件に合う数だけの転動体を
所望ピツチで保持し軸受の組立を可能にするか
ら、高価なセラミツクス製転動体の数を減らすこ
とができ、軸受価格を低減するほうが軽量にもな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例の半断面図、第
２図は第２実施例の半断面図、第３図は、高温、
腐食環境下で軸受を必要とする回転体の一例を示
す断面図、第４図、第５図は先行例のセラミツク
ス軸受の例を示す断面図である。 ，……セラミツクス軸受、１……転動体、
２……保持器、２１……セラミツクス、３……内
輪、４……外輪。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 耐熱性、耐腐食性部材としてのセラミツクス
   よりなる転動体を、耐熱金属製保持器で保持
   し、 該保持器は、その表面を耐熱性、耐腐食性部
   材としてのセラミツクスで被覆されている。 ことを特徴とする高温、腐食等特殊環境で使用
   するセラミツクス軸受。 (2) 転動体は円筒コロである実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の高温、腐食等特殊環境で使用
   するセラミツクス軸受。 (3) 保持器は、内輪ガイド式のものである実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の高温、腐食等特
   殊環境で使用するセラミツクス軸受。 (4) 保持器は耐熱鋼である実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の高温、腐食等特殊環境で使用す
   るセラミツクス軸受。 (5) 被覆セラミツクスは、バナジウムカーバイ
   ド、ニオブカーバイト、クロムカーバイド等の
   炭化物である実用新案登録請求の範囲第１項か
   ら第４項までの何れかに記載の高温、腐食等特
   殊環境で使用するセラミツクス軸受。 (6) セラミツクス被覆層は、6μｍ以上の厚さに
   される実用新案登録請求の範囲第５項記載の高
   温、腐食等特殊環境で使用するセラミツクス軸
   受。