轴承的制作方法
【专利摘要】一种轴承，其将浸渍于熔融金属镀浴中的旋转体的轴部支承为旋转自如，所述轴承的特征在于，具备：至少两个部分圆筒形的轴承部，其由陶瓷构成，且具有供所述轴部滑动的滑动面、以及与所述滑动面直接或者间接连接的端面；保持部，其具有插装凹部以及移动限制部，所述插装凹部用于将至少两个所述轴承部以它们的一方的端面隔着间隙相对的方式沿周向排列并插装，所述移动限制部用于与所述轴承部的另一方的端面抵接从而限制所述轴承部的周向上的移动，至少两个所述轴承部构成为，至少一个轴承部能够相对于另一个轴承部沿周向移动，以使得隔着所述间隙相对的一方的端面接触或分离。
【专利说明】轴承
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将浸溃在熔融金属镀浴中的旋转体的轴部支承为旋转自如的轴承。
【背景技术】
[0002]如图1所示，熔融金属镀敷装置20具有:镀敷槽22，其贮存熔融金属镀浴(以下有时称作镀浴)21 ;炉鼻23，其浸溃于所述镀浴21的表层部分，用于防止导入到所述镀浴21内的钢板w的氧化；沉没辊28，其配置在所述镀浴21中；一对支承辊27，其在所述镀浴21内位于沉没辊28的上方；气体吹扫喷嘴26，其位于比所述镀浴21的表面略靠上方的位置。所述沉没辊28本身不被施加外部驱动力，利用因与行进的钢板w之间的接触而产生的摩擦力沿逆时针方向被驱动。所述支承辊27通常是与外部的马达(未图示)连结的驱动辊。需要说明的是，支承辊27也有不被施加外部驱动力的无驱动类型。所述沉没辊28被安装于支承框架25的轴承90支承为旋转自如。所述支承辊27也同样被安装于支承框架
24的轴承支承为旋转自如。所述沉没辊28与所述支承辊27始终作为一体浸溃于镀浴21内。
[0003]所述钢板W经由所述炉鼻23从斜向进入所述镀浴21内，经由所述沉没辊28向上方改变行进方向。在所述镀浴21中上升的所述钢板w被以恒定的力按压该钢板w的一对支承辊27夹持，从而保持平衡并且防止弯曲、振动。气体吹扫喷嘴26向离开镀浴21的钢板w喷吹高速气体，通过高速气体的气压将附着于钢板w的熔融金属镀敷的厚度调节为均匀。如此一来，能够获得表面实施了镀敷的钢板W。
[0004]作为与组装于熔融金属镀敷装置的轴承相关的在先技术，日本特开2001-207247号公开了一种浸溃部件，该浸溃部件的至少一部分含有2?10质量％的氮化铬，并且被具有理论密度95%以上的烧结体密度的氮化硅系陶瓷覆盖而形成，且日本特开2001-207247号记载有例如图11所示的、将由陶瓷构成的半圆筒状的两个所述轴承部90a、90b组装于圆筒状的金属制的保持部90c的内周面而成的轴承90。由于所述由陶瓷构成的轴承部90a、90b在镀浴(熔融金属)的期间具有热膨胀差，因此，由于将所述轴承90从镀浴拉中起时的冷却，所述轴承部90a、90b承受因进入该轴承的外周面与保持部90c的内周面之间的镀浴引起的压缩或者拉伸应力。对于日本特开2001-207247号所记载的轴承90记载有，通过在所述轴承部90a与轴承部90b的周向上相对的端面90d、90e之间设置Imm以上的间隙90f，由此能够缓和所述应力。
[0005]然而，日本特开2001-207247号所记载的轴承虽如前所述那样因在两个轴承部90a、90b之间具有间隙90f而抑制了轴承部90a、90b的破损，但存在因轴部90g与轴承部90a、90b的直接接触而产生磨损以及破损之类的问题。即，由于在设置于所述两个轴承部90a、90b之间的间隙90f配置于轴部90g的外周面一边旋转一边接触的部分的情况下，在所述间隙90f中，支承轴部90g的动压降低，因此，所述轴部90g的表面与滑动面及/或所述轴承部90a、90b的端面90d、90e的边缘部分直接接触，提前形成所述轴部90g以及轴承部90a、90b的磨损，由此它们的寿命变短。并且，在未从马达等施加旋转力而是通过因与行进的钢板之间的接触而产生的摩擦力被驱动的沉没辊的情况下，当轴部90g的表面与滑动面直接接触时，摩擦系数增大，沉没辊的旋转无法追随钢板的行进速度，存在钢板与沉没辊外周面之间打滑而在钢板上产生擦痕等不良情况的可能性。
[0006]日本特开2001-262299号公开了一种连续熔融金属镀浴中辊用滑动轴承装置，在该连续熔融金属镀浴中辊用滑动轴承装置中，通过钢制的保持器将轴以及与该轴滑动接触的由硬质陶瓷烧结体构成的轴承保持为能够位移，记载有所述轴承是有效角度为90°?160°的部分圆筒形。日本特开2001-262299号记载有，通过使用具有以此方式将轴承保持为能够位移的保持架的轴承装置，由此，能够防止在从镀浴拉高后的冷却过程中产生的、残留镀敷金属的凝固收缩所导致的轴承的裂纹。
[0007]然而，在使用日本特开2001-262299号所记载的轴承装置的情况下，也存在因反复多次使用而导致陶瓷的轴承破损的情况，特别是在中心角(日本特开2001-262299号的图1中的Θ)比较大的情况(约100°以上的情况)下，发生陶瓷的轴承破损的概率较高。
[0008]日本特开2002-294419号公开了一种连续熔融金属镀浴中辊用轴承，该连续熔融金属镀浴中辊用轴承包括金属制轴承支架以及部分圆筒形的陶瓷部件，该部分圆筒形的陶瓷部件装配于设置在所述轴承支架的内表面的遍及轴向全长的槽中，在设置于所述轴承支架的槽的内壁面和与其对置的陶瓷部件的外壁面之间具有用于排出熔融金属的间隙，并且该日本特开2002-294419号记载有:能够容易地排出在将轴承从浴液中拉起时进入轴承支架与陶瓷部件的间隙的熔融金属，从而能够防止轴承的压缩破坏。
[0009]然而，在使用日本特开2002-294419号所记载的轴承的情况下，也存在因反复多次使用而导致陶瓷部件破损的情况，特别是在中心角(日本特开2002-294419号的图1中的Θ I)比较大的情况(约100°以上的情况)下，发生陶瓷的轴承破损的概率较高。
[0010]日本特表2004-530797号公开了一种涂层装置，该涂层装置具备:轴，其用于引导金属带，且以能够旋转的方式支承在熔融金属中；滑动轴承，其由轴瓦构成且用于支承所述轴，该轴瓦具备两个轴承面且由陶瓷构成，所述轴瓦在所述两个轴承面之间具有由石墨片等构成的变形要素，该涂层装置在熔融金属中对金属带实施涂层，且日本特表2004-530797号记载有:由于通过具有挠性的变形要素将两个轴承面或者轴瓦构成为维持连接并且允许形变，因此，当在两个轴瓦之间施加有径向的较大的力时，避免轴瓦的破损。
[0011]然而，对于日本特表2004-530797号所记载的轴瓦，由于两个轴瓦通过变形要素连接，因此进入轴瓦与收纳所述轴瓦的轴承壳体的间隙中的熔融金属不会迅速地排出，存在将涂层装置拉起时因轴瓦与轴承壳体的热膨胀差及/或熔融金属的凝固而导致轴瓦破损的情况。另外，对于日本特表2004-530797号所记载的轴瓦，由于两个轴承面(滑动面)是平面，因此存在因应力集中而导致破损的情况。
[0012]日本特开2006-250274号公开了一种在连续熔融金属镀浴中使用的滚珠轴承，该滚珠轴承具备通过内周面支承滚轴的陶瓷轴承、以及保持陶瓷轴承的外周侧的金属制轴承保持器，在陶瓷轴承的外周面与金属制轴承保持器的内周面之间嵌装有缓冲材料，该缓冲材料通过至少采用氧化铝长纤维作为所述缓冲材料的织线进行织毯而成，并且日本特开2006-250274号记载了以如下方式构成的滚珠轴承，S卩，将所述陶瓷轴承两分成上部陶瓷轴承和下部陶瓷轴承，将所述缓冲材料嵌装在上部陶瓷轴承的外周面与金属制轴承保持架的内周面之间、以及上部陶瓷轴承与下部陶瓷轴承之间。日本特开2006-250274号记载有:通过使用所述缓冲材料，在与熔融金属接触的部分提高了非润湿性，能够容易地去除凝固的熔融金属，并且熔融金属无法渗入到缓冲材料内部，在缓冲材料之间形成有空气层因此提高了隔热效果。
[0013]然而，对于日本特开2006-250274号所记载的滚珠轴承，由于通过所述缓冲材料填充分割后的陶瓷轴承的间隙，因此，进入陶瓷轴承与金属制轴承保持器的间隙的熔融金属不会迅速排出，在拉起涂层装置时，存在因陶瓷轴承与金属制轴承保持器的热膨胀差及/或熔融金属的凝固而导致陶瓷轴承破损的情况。
【发明内容】
[0014]发明要解决的课题
[0015]因此，本发明的目的在于提供一种轴承，该轴承将浸溃在熔融金属镀浴中的旋转体的轴部支承为旋转自如，且具有配设于保持部并以陶瓷作为主体的轴承部，其中，该轴承抑制了在将轴承拉高时进入保持部与轴承部的间隙的镀浴所导致的轴承部的破损，并且能够在运转时抑制轴部与轴承部的直接接触。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]鉴于所述目的而认真研究的结果是，本发明人等发现了以下情况而想到了本发明，即，在包括由陶瓷构成的部分圆筒形的轴承部与收纳所述轴承部的保持部的轴承中，将所述轴承部在周向上分割，并将所述轴承部以它们的端面隔着间隙相对的方式排列并配置为能够沿周向移动，由此，在拉起轴承时，进入轴承部与保持部的间隙的熔融金属迅速排出，不会发生因轴承部与保持部的热膨胀差及/或熔融金属的凝固而引起的陶瓷轴承的破损，并且在运转时不会引发产生于轴承部与轴部之间的动压的降低。
[0018]S卩，本发明的轴承将浸溃于熔融金属镀浴中的旋转体的轴部支承为旋转自如，所述轴承的特征在于，具备:至少两个部分圆筒形的轴承部，其由陶瓷构成，且具有供所述轴部滑动的滑动面以及与所述滑动面直接或间接连接的端面；保持部，其具有插装凹部以及移动限制部，所述插装凹部用于将至少两个所述轴承部以它们的一方的端面隔着间隙相对的方式沿周向排列并插装，所述移动限制部用于与所述轴承部的另一方的端面抵接从而限制所述轴承部的周向上的移动，至少两个所述轴承部构成为，至少一个轴承部能够相对于另一个轴承部沿周向移动，以使得隔着所述间隙相对的一方的端面接触或分离。
[0019]优选为，在从与所述滑动面的中心线正交的方向通过所述间隙观察所述中心线的情况下，所述间隙与所述中心线交叉。
[0020]优选为，所述移动限制部具有端面，该端面与所述轴承部的另一方的端面抵接，且由向周向突出的曲面构成。
[0021]优选为，在所述轴承部的另一方的端面、或与所述轴承部的另一方的端面相对的所述移动限制部的端面形成有沿径向延伸的槽。
[0022]优选为，所述移动限制部具有槽，该槽以与所述插装凹部连接的方式设置且沿周向延伸。
[0023]发明效果
[0024]由于本发明的轴承在从镀浴拉起时使进入轴承部与保持部的间隙的熔融金属迅速排出，因此，有效地抑制了因轴承部与保持部的热膨胀差及/或熔融金属的凝固而引起的陶瓷轴承的破损，并且在运转时不会引发产生于轴承部与轴部之间的动压的降低，故而能够防止轴承部的破损、磨损。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是表示组装有本发明的轴承的熔融金属镀敷装置的示意图。
[0026]图2是表示本发明的轴承周边的局部剖视图。
[0027]图3(a)是表示本发明的第一实施方式的轴承的示意图。
[0028]图3(b)是截取表示图3(a)的轴承部的示意图。
[0029]图3 (C)是图3 (a)的B部放大图。
[0030]图4是截取表示本发明的轴承的保持部的示意图。
[0031]图5(a)是放大表示图3(a)所示的轴承的左上四分之一部的局部剖视图。
[0032]图5 (b)是图5 (a)的C-C剖面。
[0033]图5 (C)是表示图5 (a)的C-C剖面的立体图。
[0034]图6(a)是表示本发明的第一实施方式的轴承的使用中的状态的局部剖视图。
[0035]图6(b)是表示本发明的第一实施方式的轴承的使用中的状态的局部剖视图。
[0036]图6 (C)是图6 (b)的D部放大图。
[0037]图7(a)是表示本发明的第二实施方式的轴承的示意图。
[0038]图7 (b)是仅截取图7 (a)的E部的轴承部并从纸面上方观察时的示意图。
[0039]图7 (C)是图7 (a)的E部放大图。
[0040]图7(d)是表示轴承部的相对的端面形状的其他一个示例的示意图。
[0041]图8(a)是表示轴承部的相对的端面形状的其他一个示例、且从与图7(b)相同的视角观察时的示意图。
[0042]图8(b)是表示轴承部的相对的端面形状的另一其他示例、且从与图7(b)相同的视角观察时的示意图。
[0043]图8(c)是表示轴承部的相对的端面形状的另一其他示例、且从与图7(b)相同的视角观察时的示意图。
[0044]图9(a)是表示本发明的第二实施方式的轴承的使用中的状态的局部剖视图。
[0045]图9(b)是从中心轴方向观察图9(a)的J部时的示意图。
[0046]图10(a)是表示本发明的第二实施方式的轴承的使用中的状态的局部剖视图。
[0047]图10(b)是从中心轴方向观察图10(a)的K部时的示意图。
[0048]图11是表示以往的轴承的示意图。
【具体实施方式】
[0049]以下，参照附图对本发明的轴承进行说明，但本发明不限定于此，只要能起到该作用效果，能够在等同性的范围内适当变形而实施。在以下说明中，列举将沉没辊的轴部作为浸溃于镀浴中的旋转体而支承为旋转自如的轴承为例进行说明，但本发明也能够同样应用于支承辊及其他浸溃于熔融金属镀浴中的旋转体。本发明的轴承组装于与图1所示的熔融金属镀敷装置相同的熔融金属镀敷装置中，省略熔融金属镀敷装置的详细说明。
[0050][I]第一实施方式
[0051]如图2所示，轴承I具有大致矩形的外形，配置为上表面以及左面与两条边正交的大致L字形状的支承部件25e的内表面紧贴，该支承部件25e设置在浸溃于熔融金属镀敷装置20的镀浴21中的固定框架25的前端部25a。在从固定框架25的前端部25a向右方延伸设置的臂25b的右端经由组装有弹性体等的按压部25d而配置有平板状的固定部件25c，所述固定部件25c与以与支承部件25e紧贴的方式配置的轴承I的右下部分抵接，将所述轴承I按压于支承部件25e并固定。沉没辊28配置为其轴部28a插入固定于支承部件25e的所述轴承I的中空部In中。在操作中的沉没辊28上作用有由与其外周面接触的钢板W产生的张力、由镀浴产生的浮力等，从而朝向上方被拉起。由此，沉没辊28的轴部28a的外周面被中空部In的内表面的滑动面lc、ld支承并进行旋转。
[0052]如图3(a)所示，用于将浸溃于熔融金属镀浴21中的旋转体的轴部28a支承为旋转自如的轴承I具备:至少两个部分圆筒形的轴承部la、lb，其以陶瓷作为主体，且具有供轴部28a滑动的滑动面lc、Id、与所述滑动面lc、Id直接连接的一方的端面lf、lg、以及配置在一方的端面If、Ig的相反侧的另一方的端面lo、Ip ;保持部2,其具有插装凹部4e以及移动限制部4i，该插装凹部4e用于使至少两个所述轴承部la、lb以各自的一方的端面If、Ig隔着间隙Ie相对的方式沿周向(绕中心轴I的方向)排列并插装，该移动限制部4i用于限制所述轴承部la、lb的周向的移动。轴承部la、lb中的一方的轴承部Ib (或者轴承部Ia)以能够相对于另一方的轴承部Ia(或者轴承部Ib)沿周向移动的方式配设于保持部2，以使得至少两个所述轴承部la、lb的隔着所述间隙Ie相对的端面lf、lg接触或者分离。需要说明的是，在图3(a)中，轴承部虽由两部分构成，但并不局限于此，也可以通过三个以上轴承部构成轴承。以下，对轴承部la、lb、保持部2以及移动限制部4i的结构进行详细说明。
[0053](I)轴承部
[0054]轴承部la、lb是部分圆筒形(垂直于轴向的剖面是部分圆环形状)，如图3(a)所示，分别具有距离中心轴I的半径相同的曲面即滑动面lc、ld。该轴承部la、lb以一方的端面If、Ig隔着间隙Ie相对、且另一方的端面lo、Ip分别与所述移动限制部4i的端面4j、4m抵接的方式沿周向排列并插装于所述插装凹部4e。这样，轴承I通过插装于所述插装凹部4e的轴承部la、lb的滑动面lc、Id、以及设置于所述保持部2的所述移动限制部4i构成供轴部28a插入的大致圆柱形状的中空部In。
[0055]轴承部la、lb的与轴向垂直的剖面的中心角0a、Θ b (参照图3 (b))优选均为90°以下，更优选均为30°?85°，最优选均为50°?70°。轴承的滑动面lc、Id的曲率半径设定为比轴部28a的曲率半径大。间隙Ie的宽度不特别限定，根据轴部28a以及滑动面lc、Id的半径适当地设定。例如,优选轴承的滑动面lc、Id的曲率半径是20?100mm,最优选为30?90mm。在该情况下，间隙Ie的宽度优选为5mm以下，更优选为0.1?5mm,最优选为0.5?5mm。轴承部la、Ib的轴向长度优选为300mm以下，更优选为30?200mm,最优选为50?200mm。轴承部la、Ib的径向厚度优选为5?40mm,更优选为10?30mm。
[0056]在所述轴承部la、lb中，彼此相对的一方的端面If以及端面Ig既可以分别与滑动面Ic以及滑动面Id直接连接，也可以如图3(c)所示那样经由圆弧面lf、lk等而间接连接。
[0057]轴承部la、Ib以例如一方的轴承部Ib能够相对于另一方的轴承部Ia沿周向移动的方式配置于保持部2。在该示例中，轴承部Ia固定于保持部2，轴承部Ib配置为能够沿周向移动，相反地，也可以是轴承部Ib固定于保持部2，轴承部Ia配置为能够沿周向移动。在轴承部由三个以上的部分构成的情况下，只要至少一个部分被固定，其他部分配置为能够移动即可。
[0058]轴承部la、lb通过保持部2的固定于侧面的定位片2b限制中心轴I方向上的移动。定位片2b例如以不约束一个轴承部(例如，轴承部Ib)的周向上的移动的方式配置为与轴承部Ib的侧面接触的程度。通过以此方式构成，当作用有沿着周向的力时，轴承部Ib能够沿周向移动。需要说明的是，用于限制轴承部la、lb的中心轴I方向上的移动的结构不限定于所述定位片2b，只要是不限制轴承部Ib的周向上的移动的机构，能够适当地选择任意机构。
[0059]为了更顺畅地进行拉起轴承I时的镀浴的排出，如图3 (C)所示，优选在轴承部la、Ib的端面lf、lg与轴承部la、lb的滑动面(内周面)lc、ld交叉的角部预先设置圆弧面lj、lk。另外，根据相同的观点，优选在轴承部la、lb的端面lf、lg与轴承部la、lb的外周面交叉的角部也预先设置圆弧面lh、li。需要说明的是，所述圆弧面lj、lk以及圆弧面lh、li也可以是斜面。圆弧面lj、lk的曲率半径只需设为轴承部la、lb的径向上的厚度的一半以下、例如2.5?20mm左右即可，斜面的长度只需设为轴承部la、lb的径向上的厚度的一半以下、例如2.5?20mm左右即可。
[0060]作为构成轴承部la、lb的陶瓷，根据使用轴承部la、lb的环境以及其他操作条件所要求的耐热冲击性/耐腐蚀性等，能够使用氧化铝/氧化锆/氧化硅及其他氧化物类陶瓷、硼化锆/硼化钛/硼化硼及其他硼化物类陶瓷、炭化硅/炭化硼及其他碳化物类陶瓷、或者炭等无机材料。然而，由于在向镀浴浸溃以及从镀浴取出时被急速加热以及急速冷却，因此，优选轴承部la、lb由耐热冲击性优异的材料构成。因此，作为构成轴承部la、lb的陶瓷，优选为热传导率高的氮化硅、氮化铝以及其他氮化物类陶瓷，尤其优选为对于镀浴即熔融金属具有高耐烧蚀性以及耐磨损性并且高温强度方面优异的含有塞隆(sialon)的氮化硅类陶瓷。
[0061]⑵保持部
[0062]如图4所示,保持部2的与中心轴I正交的剖面具有大致矩形的外形,并具有:插装孔部2a，其形成在该保持部2的中央部；部分圆筒形(剖面为大致半圆环形)的移动限制部4i，其配置在所述插装孔部2a的内周面，在未配置有所述移动限制部4i的部分具有插装凹部4e,该插装凹部4e由所述插装孔部2a的内周面、所述移动限制部4i的周向的一方的端面4j、另一方的端面4m构成，并用于插装所述轴承部la、lb。需要说明的是，移动限制部4i可以与保持部2 —体地构成，也可以将作为分体部件而制作的移动限制部4i机械固定于插装孔部2a的内周面。
[0063]插装孔部2a的直径调节为与轴承部la、lb的外径大致相同的大小。构成保持部2的材料不特别限定，但优选以能够容易地加工的金属作为主体而构成。在以金属作为主体构成保持部2的情况下，根据针对镀浴的耐腐蚀性的观点，优选预先对保持部2的表面实施例如陶瓷、金属陶瓷等的覆盖。
[0064](3)移动限制部
[0065]如图4所示，优选移动限制部4i的端面4j、4m是在周向上突出的曲面。并且，如图5(a)所示，分别与移动限制部4i的端面4j、4m相对的所述轴承部la、lb的另一方的端面lo、lp同样均优选为在周向上向外侧突出的曲面。需要说明的是，不需要将所述移动限制部4i的端面4j、4m、以及与所述移动限制部4i的端面4j、4m相对的轴承部la、lb的另一方的端面lo、lp全部设为曲面，只需至少仅将任一面设为曲面即可，但优选将相对的面彼此的至少一方的面设为曲面。另外，也可以在所述移动限制部4i的端面4j、4m及/或轴承部la、lb的另一方的端面lo、lp设置突条部。例如，在轴承的滑动面lc、ld的曲率半径为20?10mm的情况下，突条部只需设为宽度5?1mm左右、间距10?20mm左右、并且突出的尺寸即高度I?1mm左右即可。间距相当于设置多个突条部的情况下的周期。
[0066]这样，通过将所述移动限制部4i的端面4j、4m以及轴承部la、lb的另一方的端面lo、lp中的任一面设为曲面，由此,能够使进入保持部2的内周面与轴承部la、lb的外周面之间的镀浴从由设为曲面的所述端面构成的间隙顺畅地排出。
[0067]并且,如图5(a)、图5(b)以及图5 (C)所示,优选所述移动限制部4i的端面4j、4m具有沿径向延伸的槽4k。例如，在轴承的滑动面lc、ld的曲率半径是20?10mm的情况下，槽4k的轴向上的宽度只需为5?1mm左右即可。所述移动限制部4i的端面4j、4m的槽4k形成为在周向上向插装凹部4e开口并且以与中空部In连接的方式沿径向延伸。在图5(b)以及图5(c)所示的示例中，移动限制部4i的端面4j、4m的槽4k在径向上形成有四条，但也可以是一条，也可以选择两条以上的任意数量。所述槽4k也可以代替形成于移动限制部4i的端面4j、4m，而是形成于轴承部la、Ib的另一方的端面lo、lp，只要形成于移动限制部4i侧与轴承部la、lb侧的至少一方即可。
[0068]通过以此方式在移动限制部4i的端面4j、4m设置槽4k，能够使进入保持部2的内周面与轴承部la、lb的外周面之间的镀浴通过所述槽4k而容易地排出。需要说明的是，槽4k的剖面形状不特别限定，但例如在将具有大致矩形的剖面的槽4k形成于由陶瓷构成的轴承部la、lb的另一方的端面lo、lp的情况下，为了抑制因轴承3向高温的镀浴浸溃以及从镀浴取出时的急速加热急速冷却而引起的槽4k的破损，优选在所述槽4k的底面与侧面的角部设置圆弧面。另外，也可以将槽4k的剖面形状设为没有锐角的角部的大致半圆形。
[0069]优选所述移动限制部4i具有与所述插装凹部4e相通且沿着周向延伸的槽4L。例如，在轴承的滑动面lc、ld的曲率半径为20?10mm的情况下，槽4L的尺寸只需设为径向上5?1mm左右、且轴向上5?1mm左右即可。如图5(a)、图5(b)以及图5(c)所示，所述槽4L呈与插装凹部4e相通的大致半圆环状，形成于构成保持部2的移动限制部4i的侧面。槽4L需要与插装凹部4e相通，S卩，在周向上具有向插装凹部4e开口的开口端。需要说明的是，槽4L的剖面形状不特别限定。通过设置所述槽4L，能够使进入保持部2的内周面与轴承部la、lb的外周面之间的镀浴通过该槽4L而容易地排出。
[0070](4)操作时的状态
[0071]以下，对使用构成为使轴承部la、lb的至少一方能够沿周向移动的本发明的轴承I时的操作时的状态进行说明。如图2所示，向轴承I的中空部In插入沉没辊28的轴部28a，将轴承I固定于设置在固定框架25的前端部25a的支承部件25e，并浸溃于镀浴21中。通过由向镀浴21浸溃而产生的钢板w形成的张力、由镀浴形成的浮力等使沉没辊28上浮，由此轴部28a与轴承部la、lb接触。在该状态下，如图6(a)所示，在轴承部la、lb的各个端面^、^之间仍存在间隙化。
[0072]在以与浸溃于镀浴21的沉没辊28的主体部的外周面接触的方式设置应当进行镀敷处理的钢板w之后，如图1所示，使钢板w沿箭头方向行进。此时，轴部28a如图6(b)所示向沿图示A方向向逆时针方向旋转。当向箭头A方向(逆时针方向)旋转的轴部28a的外周面与滑动面lc、ld发生滑动时，如图6 (C)所示，通过伴随于该滑动而产生的滑动摩擦使轴承部Ib向箭头A方向(逆时针方向)移动。在此，配置在左方的轴承部Ia的移动因其另一方的端面1与移动限制部4i抵接而被限制，仅配置在右方的轴承部Ib朝向轴承部Ia沿周向移动。通过该轴承部Ib的移动，形成轴承部Ib的端面Ig与轴承部Ia的端面If接触的状态，夹在两者之间的间隙Ie闭合。其结果是，滑动面lc、ld成为在周向上大致连续的状态，在外观上构成单一的滑动面。因此，避免了因间隙Ie而引起的滑动面上的动压的降低，抑制了轴部28a与轴承部la、lb的直接接触。为了进一步抑制动压的降低，例如，优选将端面If、Ig预先形成于对应的平面，以使得端面If、Ig在接触时成为两者紧贴的状态。
[0073]需要说明的是，在轴部28a的旋转方向是与箭头A相反的方向(顺时针方向)的情况下，相反地，通过固定轴承部lb，将轴承部Ia配置为能够沿周向移动，由此，向与箭头A相反的方向(顺时针方向)旋转的轴部28a使轴承部Ia向与箭头A相反的方向(顺时针方向)移动，轴承部la、lb的端面If、Ig成为接触的状态。
[0074]在操作结束，将沉没辊28从镀浴21拉起时，以能够沿周向移动的方式构成的轴承部Ib因重力而向下方移动，恢复至图6(a)所示的组装时的状态。其结果是，由于在轴承部IaUb的各个端面If、Ig之间形成有间隙le，因此，能够使进入保持部2的内周面与轴承部IaUb的外周面之间的镀浴从所述间隙Ie排出，从而抑制因拉起轴承I时的镀浴的凝固而引起的轴承部la、Ib的破损。
[0075][2]第二实施方式
[0076]如图7(a)以及图7(b)所示，本发明的第二实施方式的轴承8除具有轴承部8a、8b以外与第一实施方式的轴承I相同，轴承部8a、8b构成为，在从与滑动面8c、8d的中心轴I正交的方向通过构成于两个轴承部8a、8b的一方的端面8f、8g之间的间隙8e观察所述中心轴I时，所述中心轴I与所述间隙Se交叉。S卩，该轴承8具有如下的轴承部8a、8b，其构成为，两个轴承部8a、8b的相对的所述一方的端面8f、8g相对于两个轴承部8a、8b的滑动面8c、8d的中心轴I不平行。
[0077]以下，对第二实施方式的轴承8进行详细说明。需要说明的是，对于轴承部8a、8b以外的部分由于与第一实施方式的轴承I相同因此省略说明。
[0078](I)轴承部
[0079]轴承部8a、8b的各端面8f、8g均为平面，并且两个面以相对于中心轴I均以角度α交叉的方式以周向上的宽度H平行地配置。因此，在通过间隙Se观察所述中心轴I时，所述间隙Se相对于所述中心轴I以角度α交叉。角度α不特别限定，为了发挥本发明的效果，优选为5°?45°，更优选为10°?30°。轴承的滑动面8c、8d的曲率半径设定为比轴部28a的曲率半径大。间隙Se的宽度H不特别限定，根据轴部28a以及滑动面8c、8d的半径适当地设定。例如，轴承的滑动面8c、8d的曲率半径优选为20?100mm,最优选为30?90mm。在该情况下，间隙8e的宽度H优选为5mm以下，更优选为0.1?5mm,最优选为0.5?5mm。另外，轴承部8a、8b的轴向长度优选为300mm以下，更优选为30?200mm,最优选为50?200mm。轴承部8a、8b的径向厚度优选为5?40mm,更优选为10?30mm。
[0080]优选轴承部8a、8b的与轴向垂直的剖面的中心角Θ a、Θ b均为90°以下，更优选均为30°?85°，最优选均为50°?70°。需要说明的是，与所述轴向垂直的剖面是轴承部8a、8b的轴向长度的中央部的剖面。轴承的滑动面8c、8d的曲率半径与第一实施方式相同设定为比轴部28a的曲率半径大。
[0081]为了防止轴承部8a、8b的各个滑动面8c、8d与端面8f、8g连接的角部的破损、磨损，如图7(c)所示，优选与第一实施方式相同地在所述角部预先设置圆弧面8j、8k。另外，根据相同的观点，如图7(d)所示，优选在轴承部la、lb的端面lf、lg与轴承部la、lb的外周面交叉的角部也预先设置圆弧面8h、8。另外，也可以代替所述圆弧面8j、8k以及圆弧面8h、8i而设置斜面。圆弧面8j、8k的曲率半径只需设为轴承部8a、8b的径向上的厚度的一半以下、例如2.5?20mm左右即可,斜面的长度设为轴承部8a、8b的径向上的厚度的一半以下、例如2.5?20mm左右即可。
[0082]作为相对于中心轴I的所述间隙Se的结构，示出了轴承部8a、8b的各端面8f、8g以均相对于中心轴I呈角度α交叉的方式平行地配置的示例，但本发明的第二实施方式的轴承不局限于此，如以下所示，只要在通过轴承部的各端面的间隙观察所述中心轴I时，所述间隙相对于所述中心轴I交叉，则可以采用任意结构。但是，如构成为各端面8f、8g相对于中心轴I以角度α交叉的本方式那样，在将轴承部8a、8b构成为，在轴承部8a、8b的中心轴I方向上的两端侧配置滑动区域与间隙Se不重复的部分(以下，称为非重复部)，轴部28a的支承更稳定，故而优选。
[0083]例如，如图8 (a)所示，也可以采用具有如下结构的轴承5，即，轴承部5a、5b的相对的端面5f、5g由曲面构成，由所述端面5f、5g构成的间隙5e的宽度H沿着中心轴I方向并不恒定。在该轴承5中，以通过间隙5e观察所述中心轴I时所述间隙5e相对于所述中心轴I交叉的方式配置有轴承部5a、5b，其结果是，形成维持动压的非重复部Gl。
[0084]图8(b)所示的轴承6为，轴承部6a、6b的相对的端面6f、6g均由凸面以及凹面构成、且由所述端面6f、6g构成的间隙6e弯曲成流槽的示例。在该轴承6中，以通过间隙6e观察所述中心轴I时，所述间隙6e相对于所述中心轴I交叉的方式配置有轴承部6a、6b，并且在轴承部6a、6b的中心轴I方向中央部形成有非重复部Gl。
[0085]并且，图8(c)所示的轴承7为，轴承部7a、7b的相对的端面7f、7g呈阶梯状、且通过所述端面7f、7g而具有与中心轴I交叉的弯曲的间隙7e的示例。该轴承7在其轴承部7a、7b的两端形成有非重复部G1。
[0086](2)操作时的状态
[0087]在使用具有如此构成的轴承部8a、8b的第二实施方式的轴承8的情况下，与第一实施方式的轴承I相同，当向图9(a)中的逆时针方向旋转的轴部28a的外周面与滑动面8c、8d滑动时，对于轴承部8a、8b的一方的端面8f、8g的间隙8e，如图10(a)所示，因滑动摩擦而使得轴承部8b向箭头A方向(逆时针方向)移动。
[0088]在此，在轴部28a的旋转的初始阶段，如图9 (a)所示，轴承部8a、8b的一方的端面8f、8g之间存在有间隙8e，如图9(b)所示，旋转的轴部28a与轴承部8a、8b的滑动面8c、8d接触，以与所述间隙Se交叉的方式形成供轴部28a的外周面滑动的区域(以下，有时称作滑动区域)F。伴随着所述轴部28a的转速上升，在该滑动区域F产生动压。
[0089]此时，如图9(b)所示，在沿着中心轴I的方向(以下，有时称作中心轴I方向)上，在滑动区域F与间隙Se重复的部分(以下，有时称作重复部。)G2处，由于存在间隙Se因此动压降低，然而在所述滑动区域F与间隙Se不重复的部分(以下，有时称作非重复部。)Gl处，维持在滑动面8c、8d与轴部28a的外周面之间产生的动压。这样，在第二实施方式的轴承8中，由于存在非重复部G1，因此，避免了旋转的初始阶段的间隙Se所引起的动压的降低，从而抑制了轴部28a与轴承部8a、8b的直接接触。即，通过斜向设置间隙Se，在从间隙Se打开的状态到闭合的状态的短时间内，与间隙Se与轴向平行的情况相比，也抑制了轴部28a与轴承部8a、8b的直接接触，故而优选。另外，通过斜向设置间隙8e，端面8f、8g与滑动面8c、8d的角部在与轴部28a发生滑动摩擦的情况下也不易破损或者磨损。
[0090]并且，当轴部28a旋转时，与第一实施方式的轴承I的情况相同，在轴承部8a、8b上作用有因与轴部28a之间的滑动而产生的箭头A方向的力，配置在右方的轴承部8b向箭头A方向移动，如图10(a)以及图10(b)所示，轴承部8b的端面8g与轴承部8a的端面8f接触，夹在两者之间的间隙Se闭合，形成在滑动面8c、8d周向上大致连续的状态，在外观上构成单一的滑动面。其结果是，在滑动区域F与间隙Se的重复部G2处，由于存在间隙Se因此降低了的动压恢复，从而进一步抑制了轴部28a与轴承部8a、8b的直接接触。为了进一步抑制动压的降低，例如，优选将端面8f、8g预先形成于对应的平面，以使得端面8f、8g在接触时成为两者紧贴的状态。
[0091]在此，在第二方式的轴承8中，如上所述，通过轴承部8b相对于轴承部8a沿周向移动，各个端面8f、8g接触，由此，如图10(b)所示，形成俯视观察时与中心轴I的投影线交叉的接触界面8h。该接触界面8h也具有滑动区域F与接触界面8h不重复的部分(以下，称作非重复部)G3、以及滑动区域F与接触界面8h重复的部分(以下，称作重复部)G4。
[0092]需要说明的是，与轴承8的间隙Se相同，俯视观察时的接触界面8h的形状不特别限定，只要接触界面8h与中心轴I的投影线交叉即可。特别是，如果如本方式那样，具有形成有在重复部G4的两侧配置非重复部G3的这种滑动区域F的接触界面8h，则轴部28a的支承更稳定，故而优选。
【权利要求】
1.一种轴承，其将浸溃于熔融金属镀浴中的旋转体的轴部支承为旋转自如，所述轴承的特征在于，具备: 至少两个部分圆筒形的轴承部，其由陶瓷构成，且具有供所述轴部滑动的滑动面以及与所述滑动面直接或间接连接的端面； 保持部，其具有插装凹部以及移动限制部，所述插装凹部用于将至少两个所述轴承部以它们的一方的端面隔着间隙相对的方式沿周向排列并插装，所述移动限制部用于与所述轴承部的另一方的端面抵接从而限制所述轴承部的周向上的移动， 至少两个所述轴承部构成为，至少一个轴承部能够相对于另一个轴承部沿周向移动，以使得隔着所述间隙相对的一方的端面接触或分离。
2.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于， 在从与所述滑动面的中心线正交的方向通过所述间隙观察所述中心线的情况下，所述间隙与所述中心线交叉。
3.根据权利要求1或2所述的轴承，其特征在于， 所述移动限制部具有端面，所述端面与所述轴承部的另一方的端面抵接，且由向周向突出的曲面构成。
4.根据权利要求3所述的轴承，其特征在于， 在所述轴承部的另一方的端面、或与所述轴承部的另一方的端面相对的所述移动限制部的端面形成有沿径向延伸的槽。
5.根据权利要求3或4所述的轴承，其特征在于， 所述移动限制部具有槽，所述槽以与所述插装凹部连接的方式设置且沿周向延伸。
【文档编号】F16C33/24GK104395492SQ201380032239
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2012年8月2日
【发明者】小川卫介 申请人:日立金属株式会社