JP2003307275A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】密封装置において、グリースの補填にあたって
グリースの排出を許容しつつ、グリース封入空間内広域
にわたり確実にグリースを補填できる構造とすることを
目的としている。 【解決手段】密封装置１のインナーシール２において、
環状芯金２１の環状板部２４の上部の径方向途中にグリ
ース排出用の貫通孔２８が設けられる。これにより、密
封対象側にグリースを補填する際、注入される新しいグ
リースは、密封対象側の下部から順次溜まりながら、古
いグリースが密封装置１の上部から順次排出されるの
で、新しいグリースと古いグリースとが置換されやすく
なり、また、密封対象側の広域にわたり新しいグリース
が行き届きやすくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、密封装置に関し、
例えば連続鋳造機の搬送用セグメントロールの特にロー
ルネック側のように高い耐水性が要求される部位に好適
に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来の密封装置には、図９に示すような
ものがある。

【０００３】図中、ケース４０は、ほぼ水平方向に貫通
する貫通孔４６を有している。セグメントロールなどの
回転軸５０は、軸受装置６０を介してケース４０の貫通
孔４６に回転自在に支持されている。

【０００４】軸受装置６０は、外輪５２と、複数の円錐
ころ５３と、二つの保持器５４と、二つの内輪５６とを
備えている。

【０００５】密封装置１２、１３は、ケース４０の内周
において軸受装置６０の軸方向両側に配設されており、
軸端側には密封装置１２が、他方側には密封装置１３
が、それぞれ配置されている。密封装置１２，１３は、
それぞれケース４０の両端に取り付けられるシールカバ
ー４２，４３の内周に取り付けられている。

【０００６】密封装置１２，１３は、その芯金をケース
４０の内周面に圧入嵌合して、リップを回転軸の外周面
に接触させるようになっている。これら密封装置１２，
１３により、ケース４０と回転軸５０との対向環状空間
が外部空間と仕切られて密封される。

【０００７】ところで、軸受装置６０は、定期的にその
内部に対してグリースなどの潤滑剤が補填されるように
なっている。この補填にあたっては、軸受装置６０内部
に対して密封装置１２側に設けられたグリース注入口５
７よりグリースを圧入するのであるが、このグリースの
補填は、グリースの圧入に伴い軸受装置６０内部のグリ
ースが外部へ排出するまで行われる。つまり、この排出
によりグリースの補填が十分に行われたものと判断して
グリースの補填を中止するのである。

【０００８】したがって、密封装置１２は、軸受装置６
０内部のグリースの排出をせき止める構造となっている
とともに、密封装置１３は、外部からの異物侵入を防止
しながらも軸受装置６０内部のグリースの排出を許容す
るようになっている。

【０００９】なお、上記密封装置１２は、図１０に示す
ように、補填されたグリースを軸受装置６の内部にせき
止めて外部に漏れない構造となっている。

【００１０】密封装置１３は、図１１に示すように、外
部からの異物侵入防止のために二種類のシール９１，９
２を組み合わせた構成となっている。また、シール９
１，９２はいずれもグリース注入時には軸受装置６０内
部の圧力上昇によりシール９１，９２の各リップ９３，
９４が開くようになっており、回転軸５０との間にでき
る隙間からグリースが漏洩するようになっているのであ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の密封
装置１３は、上記のように、その内径側から軸受装置６
０内部のグリースの排出を許容する構成としているが、
グリース補填の際、軸受装置６０内部、とくに密封装置
１３の上側に新しいグリースが行き渡らないまま排出さ
れるため、定期的にグリースの補填を実施しても、密封
装置１３の上側の部分には常に古いグリースが残留し、
新しいグリースに入れ替わらないという不具合が生じて
いた。

【００１２】したがって、本発明は、密封装置におい
て、グリースの補填にあたってグリースの排出を許容し
つつ、密封対象内の広域にわたりグリースを補填できる
構造とすることを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の密封装置は、水
平方向に貫通する貫通孔を有するケースと、そのケース
の貫通孔に対して回転自在に挿通支持される回転軸との
対向する環状空間を軸心方向で仕切ってグリース封入空
間と外部空間とに分離する密封装置であって、前記ケー
スに取り付けられて前記回転軸の外周面に対して所定隙
間を介して対向される環状芯金と、環状芯金の内径側で
グリース封入空間側に被着されかつ前記回転軸の外周面
に対してグリース封入空間からのグリース流出を阻止す
る接触角で接触されるリップとを備え、前記環状芯金の
上半分領域の少なくとも１箇所に前記グリース封入空間
から外部空間側へグリースの流出を許容するグリース流
出路が設けられている。

【００１４】なお、水平とは、厳密な水平出しを要する
という意味ではなく、理論上の水平に対して若干の傾き
を許容する意味である。

【００１５】要するに、本発明の密封装置では、グリー
ス流出路を前記環状芯金の上半分領域に設けているの
で、前記リップによりせき止められたグリースが、グリ
ース封入空間の下半分から徐々に溜まってゆき、グリー
ス流出路が位置する水準まで溜まった時点で、グリース
を外部空間側へ排出するようになる。したがって、古い
グリースが新しいグリースに順次置換されやすくなり、
また、グリース封入空間内の広域にわたり新しいグリー
スが行き届きやすくなる。

【００１６】本発明の密封装置は、好ましくは、前記グ
リース流出路が、前記環状芯金の外径寄りに設置され
る。

【００１７】このような構成とした場合、上記作用、効
果に加えて、密封装置の外径側からグリースを排出する
ようになり、密封装置の外径付近に古いグリースが溜ま
りにくくなる。従って、グリース封入空間において古い
グリースから新しいグリースへと順次置換させやすくな
るとともに、グリース封入空間内部のより広域にわたり
新しいグリースを充填できるようになる。

【００１８】本発明の密封装置は、さらに好ましくは、
前記グリース流出路が、前記環状芯金の径方向途中に軸
方向に貫通して設けられる貫通孔と、この貫通孔を塞ぐ
状態で前記環状芯金においてグリース封入空間側の内面
に被着されかつグリース封入空間のグリース量が所定以
上の水準となったときのみ弾性変形してグリース通過を
許容するスリットが設けられた弾性体が形成されてい
る。

【００１９】このような構成とした場合、上記作用、効
果に加えて、グリースがグリース封入空間の内部に充満
した時点で、前記環状芯金の貫通孔を塞ぐ弾性体が、そ
の弾性特性によりスリット部分で開くようになる。その
ため、弾性体が弁の役割を果たし、外部からの異物侵入
を防止しつつ、グリースを少しずつ排出できるようにな
る。

【００２０】本発明の密封装置は、さらに好ましくは、
前記グリース流出路が、前記環状芯金の円筒部と当該円
筒部の外周に被着された弾性体とを貫通して設けられる
貫通孔と、前記環状芯金の円筒部とケースとの間に設け
られる隙間とで構成されている。

【００２１】このような構成とした場合、上記作用、効
果に加えて、前記環状芯金の外径側の貫通孔と、前記環
状芯金の円筒部分とケースとの間に設けられる隙間とを
通して密封装置の外径側からグリースが排出されるよう
になる。そのため、密封装置の外径側からグリースを排
出するようになり、密封装置の外径付近に古いグリース
が溜まりにくくなる。したがって、グリース封入空間内
のほぼ全域にわたり新しいグリースが行き届きやすくな
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。

【００２３】図１から図３に、本発明の実施形態１を示
している。

【００２４】図１は、密封装置の実使用状態を示す上半
分の断面図、図２は、密封装置の上半分の断面図、図３
は、図２の（３）方向矢視図である。

【００２５】ここでは、まず、本発明に係る密封装置１
の説明に先立ち、その使用例を図１に基づいて説明す
る。

【００２６】密封装置１は、例えば連続鋳造機の搬送用
セグメントロールなどの回転軸５を回転自在に支持する
軸受装置６の側方に配置される。

【００２７】回転軸５は、ケース４に設けられたほぼ水
平方向に貫通する貫通孔４７に対して、軸受装置６を介
して回転自在に支持されている。なお、ほぼ水平とは、
理論上の水平に対して若干の傾きを許容する意味であ
り、厳密な水平出しを要するという意味ではない。

【００２８】軸受装置６は、外輪６２と、複数の円錐こ
ろ６３と、二つの保持器６４と、二つの内輪６６とを備
えている。

【００２９】密封装置１、１１は、ケース４の内周にお
いて軸受装置６の軸方向両側に配設されており、それぞ
れケース４の両端に取り付けられるシールカバー４４，
４５の内周に取り付けられている。

【００３０】これら密封装置１、１１により、ケース４
０と回転軸５０との対向環状空間が外部空間と仕切られ
て密封される。

【００３１】このように密封装置１、１１によって密封
された軸受装置６には、その内部に対して定期的にグリ
ース注入口６７よりグリースなどの潤滑剤が補填される
ようになっている。

【００３２】密封装置１１は、従来例で示す図１０の密
封装置１２と同じ構成であり、補填されたグリースを軸
受装置６の内部にせき止めて外部に漏れない構造となっ
ている。

【００３３】次に、本実施形態１における密封装置１に
ついて説明する。

【００３４】密封装置１は、例えば上述したような連続
鋳造機の搬送用セグメントロールの軸受装置のように、
運搬する鋳造物を冷却するための水が多量にふりかかる
ような部位に使用しても密封性を保てるよう、二種類の
シール２，３を組み合わせた構成となっている。

【００３５】インナーシール２は、断面ほぼ逆さＬ字形
の金属製の環状芯金２１に対して合成ゴムなどの弾性体
からなる第１、第２リップ２６、２７を被着した構成に
なっている。

【００３６】環状芯金２１は、円筒部２３と、その軸方
向一端側から径方向下向きに延びる環状板部２４とから
なる。

【００３７】リップ２６は、環状芯金２１の環状板部２
４の内周縁に対して軸方向外側へ縮径しながら延びる形
態で被着されている。このリップ２６は回転軸５に対し
て当接されて接触密封部を作る。このリップ２６の先端
部の内周側にはコイルばね２６ａが装着され、リップ２
６を回転軸５に対して圧接している。

【００３８】リップ２７は、請求項に記載のリップに相
当し、インナーシール２の環状芯金２１の環状板部２４
の内周縁に対して軸方向内側へ縮径しながら延びる形態
でグリースの流出を阻止する接触角で被着されている。
リップ２７は回転軸５に対して当接されて接触密封部を
作る。

【００３９】このような形態で設けられるリップ２７
は、軸受装置６内部にグリースを補填するときに、グリ
ースの外部への漏洩を阻み、軸受装置６内部にせき止め
る働きをする。

【００４０】なお、環状芯金２１の外周から内側面を経
てリップ２６に至る領域に対してもリップ２６と同一素
材の弾性体２２が被着されており、特に円筒部２３の外
周面に被着した部分はガスケットの役割を果たす。

【００４１】アウターシール３は、断面ほぼ逆さＬ字形
の金属製の環状芯金３１に対して合成ゴムなどの弾性体
からなる第１〜第３リップ３５〜３７を被着した構成に
なっている。

【００４２】環状芯金３１は、円筒部３３と、その軸方
向一端側から径方向下向きに延びる環状板部３４とから
なる。また、この環状芯金３１は、インナーシール２の
環状芯金２１と向きが反対で、インナーシール２の環状
芯金２１の円筒部２３の内周に圧入嵌合されるようにな
っている。

【００４３】リップ３５は、環状芯金３１の環状板部３
４の内周縁に軸方向外側へ縮径しながら延びる形態で被
着されている。リップ３５は回転軸５に対して当接され
て接触密封部を作る。

【００４４】リップ３６，３７は、環状芯金３１の環状
板部３４の外周縁、内周縁それぞれから軸方向外側に延
びる形態で被着されている。リップ３６，３７は壁部４
１に対して当接されて接触密封部を作る。

【００４５】ここで、上記の密封装置１の特徴について
説明する。つまり、軸受装置６に対してグリース補填を
行うときに、軸受装置６内部の古いグリースを排出させ
て軸受装置６内部の広域にわたって新しいグリースを充
填できるように工夫している。そのために、インナーシ
ール２の内径側からグリースを排出させないようにし、
インナーシール２の径方向途中からグリース排出を許容
させるようにしている。

【００４６】そして、インナーシール２の上半分の径方
向途中にグリース排出を許容する弁機能付きのグリース
流出路を設けている。つまり、環状芯金２１の環状板部
２４の、時計で言うと１２時の位置に、グリース排出用
の貫通孔２８を設けている。

【００４７】貫通孔２８のインナ側開口は、前記弾性体
２２により閉塞されている。この貫通孔２８の閉塞部分
を蓋２０と呼ぶ。

【００４８】蓋２０にはスリット２９が設けられてい
る。

【００４９】以上のようなインナーシール２を密封装置
１に使用すると、グリース流出路を時計で言うと１２時
の位置に設けているので、リップ２７によりせき止めら
れたグリースが軸受装置６の内部の下半分から徐々に溜
まってゆき、グリース流出路が位置する水準まで溜まっ
た時点で、グリースを軸受装置６の外部へ排出するよう
になる。したがって、古いグリースが新しいグリースに
順次置換されやすくなり、また、軸受装置６内部の広域
にわたって新しいグリースが行き届きやすくなる。

【００５０】また、弾性体２２で構成される蓋２０の弾
性特性により、グリースが軸受装置６の内部に充満した
時点でスリット２９が開くようになる。そのため、スリ
ット２９が設けられた蓋２０が弁の役割を果たし、外部
からの異物侵入を防止しつつ、グリースを少しずつ排出
できるようになる。

【００５１】なお、前記貫通孔２８の開口部は様々な形
状が考えられ、その大きさや配置、設置数も様々に変更
可能である。また、蓋２０のスリット２９も、十字形に
したり、複数本切り込みを入れるなどしてもよいし、無
数の小孔を孔けるようにしてもよい。また、貫通孔２８
を微小にすれば、蓋２０を設けなくてもよい。

【００５２】図４および図５は本発明の実施形態２に係
り、図４は、本発明の実施形態２に係る密封装置の上半
分の断面図、図５は、図４の要部を示し、図５（ａ）は
断面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の（Ｂ）−（Ｂ）断
面図である。

【００５３】この実施形態２の密封装置１において、上
記実施形態１と異なる構成は、グリースの流出を許容す
る構成の差異のみであり、その他の構成は基本的に同じ
である。

【００５４】ここでは、グリース流出通路をインナーシ
ール２の外径側に設けている。

【００５５】具体的に、インナーシール２の円筒部分に
おいて付け根側の上部１箇所に、径方向に貫通する貫通
孔８を設ける。

【００５６】そして、インナーシール２の外周に被着し
てある弾性体２２において、密封対象側を小径にし、ケ
ース４との間に円筒隙間８１を設けている。

【００５７】また、アウターシール３の環状芯金３１に
おける円筒部３３の自由端側で上記貫通孔８に対応する
角度範囲に扇形の切り欠き３９を設けている。

【００５８】つまり、これら円筒隙間８１と貫通孔８と
切り欠き３９が上記グリース流出通路を構成している。

【００５９】以上のような構成の実施形態２では、環状
芯金２１の外径側の貫通孔８と、インナーシール２の円
筒部分とケースとの間に設けられる円筒隙間８１と、ア
ウターシール３の環状芯金３１における円筒部３３の切
り欠き３９を通して密封装置１の外径側からグリースが
排出されるようになる。そのため、密封装置１の外径付
近に古いグリースが溜まりにくくなる。従って、軸受装
置６内部において古いグリースから新しいグリースへと
順次置換させやすくなるとともに、軸受装置６内部のほ
ぼ全域に新しいグリースを充填できるようになる。

【００６０】なお、本発明は上記実施形態のみに限定さ
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。 （１）本発明の使用対象は、連続鋳造機のセグメントロ
ールに限定されない。 （２）本発明は、インナーシール２を単体で使用したも
のも含まれる。 （３）本発明は、図６および図７に示すように、インナ
ーシール２の一部を軸方向に貫通して切り欠き、そこか
らグリースを排出するようにしてもよい。

【００６１】具体的に、インナーシール２のリップ２７
の上半分の径方向内側の１箇所に、軸方向に貫通する切
り欠き９を設ける。これにより、軸受装置６内部のグリ
ースの排出量を少量に制限できるので、上記実施形態と
同様の作用効果を得られるようになる。

【００６２】また、切り欠き９は、図８に示すように、
軸方向に薄肉の堰（せき）部９０を設けて閉塞してもよ
い。このようにすれば、グリース排出時は、これら堰部
９０がたわんでグリースの流出を許容する一方で、外部
からの異物侵入を防止することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の密封装置で
は、グリース封入空間にグリースを補填する際、密封装
置の内径にリップを設けてグリースをせき止めた上で、
密封装置の下部からグリースを溜めてゆき、密封装置の
上部まで溜まってからグリースを排出するようにしてい
る。従って、密封装置の上側に古いグリースが残ってし
まうことがなくなり、古いグリースから新しいグリース
へと順次置換させやすくなるとともに、グリース封入空
間内部の広域にわたり新しいグリースを充填できるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 密封装置の実使用状態を示す上半分の断面図

【図２】 本発明の実施形態１に係る密封装置の上半分
の断面図

【図３】 図２の（３）方向矢視図

【図４】 本発明の実施形態２に係る密封装置の上半分
の断面図

【図５】 図４の要部の断面図

【図６】 本発明の他の実施形態に係る密封装置の上半
分の断面図

【図７】 図６の（８）方向矢視図

【図８】 本発明のさらに他の実施形態に係る密封装置
の上半分の断面図

【図９】 従来の密封装置の実使用状態を示す上半分の
断面図

【図１０】 図９の軸端側の密封装置を示す上半分の断
面図

【図１１】 図９の他方側の密封装置を示す上半分の断
面図

【符号の説明】

１ 密封装置 ２ インナーシール ２１ 環状芯金 ２４ 環状板部 ２８ 貫通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三好 敬一 広島県福山市鋼管町１番地 日本鋼管株式 会社福山製鉄所内メンテック機工株式会社 内 (72)発明者 浅野 憲一 広島県福山市鋼管町１番地 日本鋼管株式 会社福山製鉄所内メンテック機工株式会社 内 Ｆターム(参考） 3J006 AD02 AE17 CA01 3J016 AA04 BB03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向に貫通する貫通孔を有するケー
   スと、そのケースの貫通孔に対して回転自在に挿通支持
   される回転軸との対向する環状空間を軸心方向で仕切っ
   てグリース封入空間と外部空間とに分離する密封装置で
   あって、 前記ケースに取り付けられて前記回転軸の外周面に対し
   て所定隙間を介して対向される環状芯金と、 環状芯金の内径側でグリース封入空間側に被着されかつ
   前記回転軸の外周面に対してグリース封入空間からのグ
   リース流出を阻止する接触角で接触されるリップとを備
   え、 前記環状芯金の上半分領域の少なくとも１箇所に前記グ
   リース封入空間から外部空間側へグリースの流出を許容
   するグリース流出路が設けられている密封装置。
2. 【請求項２】 請求項１の密封装置において、 前記グリース流出路が、前記環状芯金の外径寄りに設置
   される密封装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２の密封装置において、
   前記グリース流出路が、前記環状芯金の径方向途中に軸
   方向に貫通して設けられる貫通孔と、この貫通孔を塞ぐ
   状態で前記環状芯金においてグリース封入空間側の内面
   に被着されかつグリース封入空間のグリース量が所定以
   上の水準となったときのみ弾性変形してグリース通過を
   許容するスリットが設けられた弾性体が形成されている
   密封装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２の密封装置において、 前記グリース流出路が、前記環状芯金の円筒部と当該円
   筒部の外周に被着された弾性体とを貫通して設けられる
   貫通孔と、前記環状芯金の円筒部とケースとの間に設け
   られる隙間とで構成されている密封装置。