JP3805089B2

JP3805089B2 - Oil seal

Info

Publication number: JP3805089B2
Application number: JP32997897A
Authority: JP
Inventors: 雅英砂川; 正則篠原
Original assignee: JTEKT Corp; Koyo Sealing Techno Co Ltd
Current assignee: JTEKT Corp; Koyo Sealing Techno Co Ltd
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2017-12-01
Also published as: JPH11159630A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つのシール部材を軸方向に並べた状態で組み合わせてなるオイルシールに関する。このオイルシールは、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に好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、連続鋳造機における搬送系は、搬送方向に伸びる２つの平行なレールの間に、複数のセグメントロールを搬送方向に隣り合わせに並べた構成になっており、各セグメントロールの両端は軸受装置を介して回転自在に支持されている。
【０００３】
この連続鋳造機では、製造される鋳造品を冷却するために、その搬送過程で冷却水をかけるようにしているので、この冷却水が、各セグメントロールの両端を支持する軸受装置の内部に侵入するのを防止する必要がある。そのため、通常、軸受装置の両端に、オイルシールを装着している。
【０００４】
図３および図４を用いて、上記セグメントロール用の従来のオイルシールを説明する。図３は、セグメントロールの支持部分の構造を示す上半分の縦断面図、図４は、セグメントロールのロールネック側のオイルシールを示す上半分の縦断面図である。
【０００５】
図中、５０はセグメントロールであり、このセグメントロール５０の両端のロールネック５１は、軸受装置５２を介して軸受箱５３に支持されている。
【０００６】
軸受装置５２の軸方向両側には、それぞれオイルシール５４，５５が配設されている。図中の左側のオイルシール５４をロールエンド側、右側のオイルシール５５をロールネック側と呼んでおり、それぞれ軸受箱５３の両端に取り付けられるシールカバー５６，５７の内周に取り付けられている。
【０００７】
従来、特にロールネック側では、セグメントロール５０を冷却した冷却水が流れ込みやすいので、ロールエンド側よりも高い密封性を確保する必要がある。そこで、従来では、ロールネック側のオイルシール５５として、図４に示すように、２種類のオイルシール５５Ａ，５５Ｂを組み合わせて使用している。
【０００８】
外側に位置する第１のオイルシール５５Ａは、側面視ほぼＣ字形のリング６１Ａを芯金として、その外周に合成ゴムなどの弾性体６２Ａを被着した構造になっている。弾性体６２Ａの内周部分には、軸方向一端側から軸方向他端側へ縮径しながら延びる円錐部６３Ａが設けられており、この円錐部６３Ａの内周面において先端側に２条の周溝６４Ａが設けられている。
【０００９】
内側に位置する第２のオイルシール５５Ｂは、断面ほぼ逆さＬ字形の環状芯金６１Ｂの外周に合成ゴムなどの弾性体６２Ｂを被着した構造になっている。環状芯金６１Ｂは、円筒部６３Ｂ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６４Ｂとからなる。弾性体６２Ｂは、環状芯金６１Ｂの円筒部６３Ｂの外周面から環状板部６４Ｂの内周縁にまたがって被着されている。内周側の弾性体６２Ｂは、環状板部６４Ｂの内周端から軸方向一端側へ縮径しながら延びる円錐部６５Ｂとなっており、この円錐部６５Ｂの内周面において先端側に２条の周溝６６Ｂが設けられている。
【００１０】
これら第１、第２のオイルシール５５Ａ，５５Ｂの円錐部６３Ａ，６５Ｂの内径寸法は、セグメントロール５０のロールネック５１の外径寸法よりも若干小さく設定されており、この寸法差のしめしろによってロールネック５１に対して接触させられるようになっている。このオイルシール５５Ａ，５５Ｂは、主として外部から軸受装置５２側へ冷却水が侵入するのを防止するものである。
【００１１】
なお、上記セグメントロール５０を支持する軸受装置５２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５２内に潤滑剤を圧入するのであるが、この潤滑剤の補填は、潤滑剤の圧入に伴い軸受装置５２の内部の潤滑剤がロールネック側のオイルシール５５を通過して外部へ漏洩するまで行われる。したがって、ロールネック側のオイルシール５５としては、外部からの異物侵入を防止しながらも、軸受装置５２内部の潤滑剤の漏洩を許容するという機能が要求される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例では、摺動抵抗軽減ならびに摩耗抑制を図るために、ロールネック側のオイルシール５５についてはロールネック５１に対してそれらの寸法差によるしめしろだけで接触させることにより、比較的軽い接触圧に設定している。これでは、円錐部６３Ａ，６５Ｂの経時的なへたりに伴い、接触圧が低下するとともに、セグメントロール５０の回転振れ時の追従性が低下するなど、シール性能が著しく低下しやすくなっている。
【００１３】
これに対して、円錐部６３Ａ，６５Ｂの外周に図示しないがいわゆるガータスプリングと呼ばれるバネリングを装着し、このバネリングの締め付け力により円錐部６３Ａ，６５Ｂをロールネック５１に対して圧接させることも考えられる。
【００１４】
この場合、円錐部６３Ａ，６５Ｂのへたりに関係なく、接触圧の変動を抑制できるものの、接触圧が大きくなり過ぎるので、好ましくない。このようなことから、従来では、上述したロールネック側のオイルシール５５については、バネリングを用いないようにしており、上述したような不具合を招いている。
【００１５】
この他、上述しているように、ロールネック側では、２種類のオイルシール５５Ａ，５５Ｂを組み込む必要があるために、装着時の工数が多くなり、面倒であった。
【００１６】
したがって、本発明は、オイルシールにおいて、摺動抵抗軽減ならびに摩耗抑制を図るようにしながら、シール性能の長期安定化を図るとともに、簡単な組み込みが行える構造とすることを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のオイルシールは、２つのシール部材を軸方向に並べた状態で組み合わせてなり、前記両シール部材が、環状芯金の内周部位に軸方向一方側へ縮径する弾性材からなる円錐部を被着した構成とされたオイルシールであって、軸方向他方側に配置される内側シール部材は、外周面に弾性材が被着される第一の円筒部と、前記第一の円筒部の軸方向他方側から径方向内方に延びる第一の環状板部とを有する第一の環状芯金を備え、前記第一の環状板部の内周端には内周面が軸方向一方側に縮径しながら延びる弾性材からなる第一の円錐部が被着され、前記内側シール部材の第一の円錐部における外周面の自由端側領域にバネリングが外嵌装着されているとともに、この第一の円錐部の内周面の自由端側においてバネリングの装着領域から軸方向前後に外れた位置に主リップおよび副リップがそれぞれ設けられており、バネリングの締め付け力により前記第一の円錐部が弓なりに撓んだ状態で軸体の外周面に対して接触させられ、軸方向一方側に配置される外側シール部材は、外周面に前記第一の円筒部の内周面が嵌合される第二の円筒部と、前記第二の円筒部の軸方向一方側から径方向内方に延びる第二の環状板部を有する第二の環状芯金とを備え、前記第二の環状板部には軸方向一方側に突出してケースの径方向に沿う壁部に当接する２つの輪状リブを備え、前記第二の環状板部の内周端には、内周面が軸方向一方側に縮径する弾性材からなる第二の円錐部が被着され、前記第二の円錐部が前記軸体に接触させられている。
【００１９】
本発明の請求項２のオイルシールは、上記請求項１において、前記第二の円錐部が、前記軸体に対して当該軸体との嵌合しめしろによる撓みの反力で接触させられている。
【００２０】
本発明の請求項３のオイルシールは、上記請求項１または２において、前記第二の円筒部の軸方向他端側の端面が、前記第一の環状板部に当接されている。また、本発明の請求項４のオイルシールは、上記請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記２つの輪状リブのうち、内径側の輪状リブと前記第二の円錐部とが一体に連なっている。
【００２１】
上記本発明では、高い密封性を確保するために２つのシール部材を組み合わせた構成とし、それらを一体的に取り扱えるようにすることにより、組み込みを比較的簡単に行えるようにしている。
【００２２】
特に、一方の内側シール部材の第一の円錐部は、バネリングの締め付け力でもって軸体に対して接触させているから、使用経過に伴い該円錐部にへたりが生じても該円錐部の軸体に対する接触圧が長期にわたって変動しにくくなる。この第一の円錐部では、その内周面に設ける主リップおよび副リップの位置をバネリングの装着領域から外れた位置に設定することにより、バネリングの締め付け力を各リップに対して直接伝わりにくくして分散させるようにしているから、これら各リップが軸体に対して比較的軽く接触するようになる。さらに、第一の円錐部と軸体との接触形態が主リップと副リップのみの局部的な接触ではなく、面状態で接触するので、密封対象の内部に存在する潤滑剤が円錐部の内周面に染み込んだときに潤滑油膜を形成しやすくなり、各リップの潤滑性が向上する。これらのことから、摺動抵抗の増大や摩耗の進行を抑制できるようになる。
【００２３】
この他、本発明では、オイルシールをケースに対して装着するときに、外側のシール部材の環状板部外面に設けてある２つの輪状リブが、ケースの径方向に沿う壁部に対して当接することになるので、この当接位置でオイルシール全体の押し込みを停止する目安となり、また、それで軸方向での位置決めがなされ、必要以上に押し込んだり押し込みが不足したりすることがなくなる。しかも、この輪状リブが弾性材からなるので、それにより、シール部材の嵌合部位を密封するようになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図１および図２に示す各実施形態に基づいて説明する。
【００２５】
図１および図２は本発明の一実施形態にかかり、図１は、オイルシール単体の上半分の縦断面図、図２は、オイルシールの使用状態を示す縦断面図である。
【００２６】
図中、１はオイルシールの全体を示しており、このオイルシール１は、２種類のシール部材２，３を組み合わせた構成になっている。
【００２７】
いずれのシール部材２，３も、断面ほぼ逆さＬ字形の金属製の環状芯金２１，３１に対して合成ゴムなどの弾性体２２，３２を被着した構造になっている。
【００２８】
図の左側に示す内側シール部材２の環状芯金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。
【００２９】
内側シール部材２の弾性体２２は、環状芯金２１の円筒部２３の外周面から環状板部２４の内周縁にまたがって被着されている。円筒部２３の外周面を覆う弾性体２２がケース４との嵌合部位を密封するガスケット２５とされ、環状板部２４の内周端から軸方向一端側へ縮径しながら延びる弾性体２２が回転軸５に対して接触する円錐部２６とされる。円錐部２６の内周面において、先端側には主リップ２７が、また、主リップ２７よりも基端側には副リップ２８がそれぞれ設けられている。この円錐部２６の外周にはいわゆるガータスプリングと呼ばれるバネリング６が装着され、このバネリング６の締め付け力により円錐部２６が回転軸５に対して圧接させられる。
【００３０】
図の右側に示す外側シール部材３の環状芯金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。この環状芯金３１は、内側シール部材２の環状芯金２１と向きが反対で、内側シール部材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。
【００３１】
外側シール部材３の弾性体３２は、環状芯金３１の環状板部３４の外面の径方向内外の２カ所と内周縁とにそれぞれ分離して被着されている。環状板部３４の外面に被着される弾性体３２が、ケース４との嵌合部位を密封する輪状リブ３５，３６とされ、環状板部３４の内周端から軸方向一端側へ縮径しながら延びる弾性体３２が回転軸５に対して接触する円錐部３７とされる。この円錐部３７は、その内径寸法が回転軸５の外径寸法よりも若干小さく設定されており、この寸法差のしめしろによって回転軸５に接触させられる。
【００３２】
このオイルシール１では、内外２つのシール部材２，３の円錐部２６，３７でもって外部からの冷却水の侵入を防止するようになっている。また、内外２つのシール部材２，３のガスケット２５、輪状リブ３５，３６でもって、ケース４との嵌合部位からの染み込みを防止するようになっている。
【００３３】
そして、内側シール部材２の円錐部２６をバネリング６で締め付けているにもかかわらず回転軸５に対して比較的軽く接触するように設計されている。これは、上記円錐部２６において主リップ２７および副リップ２８とバネリング６との位置関係により実現している。つまり、円錐部２６の内周面の自由端側においてバネリング６の装着領域から軸方向前後に外れた位置に主リップ２７および副リップ２８がそれぞれ設けられている。主リップ２７は、バネリング６の軸方向先端側位置よりも円錐部２６の先端側に、また、副リップ２８は、バネリング６の軸方向基端側位置よりも円錐部２６の基端側にそれぞれ配置されている。このようにバネリング６による締め付け荷重の中心から主リップ２７および副リップ２８の両方を軸方向に可及的に引き離すようにしているから、バネリング６の締め付け力を主リップ２７や副リップ２８に対して直接的に作用させずに分散させるようにできて、主リップ２７および副リップ２８がそれぞれ支点となって円錐部２６が弓なりに撓んだ状態となり、主リップ２７および副リップ２８から円錐部２６基端側の領域が回転軸５の外周面に対して面で接触させられるようになる。このような接触形態により、各リップ２７，２８の回転軸５に対する接触圧を軽くさせるようにしている。
【００３４】
このように内側シール部材２の円錐部２６の内周面の可及的に広い範囲を回転軸５に対して面で接触させるにあたって、主リップ２７や副リップ２８の接触角を下記するように設定するのが好ましい。つまり、主リップ２７の回転軸５に対する外側接触角α１を７０〜８０度、好ましくは７５度に、また内側接触角β１を８〜９度、好ましくは８．５度に設定する。副リップ２８の回転軸５に対する外側接触角α２を４０〜５０度、好ましくは４５度に、また内側接触角β２を３〜５度好ましくは４度に設定する。このような主リップ２７および副リップ２８の形状であれば、これらが回転軸５に対して面で接触しやすくなる。このため、密封対象の内部に存在する潤滑剤が円錐部２６の内周面に染み込んだときに潤滑油膜を形成しやすくなるので、各リップ２７，２８の潤滑性が向上して、摺動抵抗の軽減や摩耗の抑制ができるようになる。しかも、主リップ２７の外側接触角α１を従来よりも極端に大きく設定しているから、外部からの水や異物が回転軸１５と主リップ２７の先端部との間にかみこむのを防止する効果が強くなる。この他、外側シール部材３の円錐部３７についても、前記主リップ２７と同様に、外側接触角α３を７０〜８０度、好ましくは７５度に、また内側接触角β３を１０〜２０度、好ましくは１６度に設定することにより、円錐部３７の内周面の可及的に広い範囲を回転軸５に対して接触させるとともに、外部からの水や異物が回転軸１５と主リップ２７の先端部との間にかみこむのを防止する効果を強くしている。
【００３５】
次に、上述したオイルシール１の組み込み手順について説明する。まず、内側シール部材２に対して外側シール部材３を取り付けて、それらを一体化する。この一体化したオイルシール１をその外側シール部材３を前にしてケース４に挿入する。そして、外側シール部材３の輪状リブ３５，３６がケース４の径方向内向きの壁部４１に対して突き当たるまで押し込めばよい。つまり、外側シール部材３の輪状リブ３５，３６は、ケース４への装着時の軸方向位置決め用のストッパとなる。このように、オイルシール１を２つのシール部材２，３で構成しているけれども、これら２つのシール部材２，３を一体的に取り扱えるようにしているから、組み込みが容易に行えるようになる。なお、オイルシール１において、内側シール部材２と外側シール部材３とで囲む領域には、グリースなどの粘性を有する潤滑剤が充填塗布される。
【００３６】
ところで、上記オイルシール１は、例えば従来例で引用した図３に示す連続鋳造機のセグメントロール５０のロールネック側に用いられる。なお、ロールネック側に上記実施形態のオイルシール１を使用した状態を図２に示している。
【００３７】
この場合、オイルシール１の外側シール部材３に対して、鋳片およびセグメントロール５０を冷却した多量の水がかかるようになる。セグメントロール５０のロールネック側へ流れる冷却水は、ロールネック側のオイルシール１の外側シール部材３の円錐部３７によって軸受装置５２の側への侵入が防止される。また、オイルシール１とケース４としてのシールカバー５７との嵌合部位については、外側シール部材３の輪状リブ３５，３６および内側シール部材２の外周のガスケット２５により、冷却水の染み込みを防止する。ここで、外側シール部材３の円錐部３７を冷却水が通過したときには、外側シール部材３と内側シール部材２とで囲む空間に充填してあるグリースなどの潤滑剤により混じることになり、内側シール部材２側へは即座に流れ込まなくなっている。また仮に、内側シール部材２の円錐部２６に対して冷却水が到達したとしても、この円錐部２６の主リップ２７および副リップ２８により侵入を防止する。
【００３８】
このように、オイルシール１を装着した状態においては、軸方向に並ぶ２つのシール部材２，３により形成する軸方向２段の密封構造により、冷却水などの異物侵入を防止するようにしている。特に内側シール部材２については、円錐部２６をバネリング６で締め付けることにより、円錐部２６の経時的なへたりに関係なくシール性能を安定に保つようにしながら、円錐部２６の主リップ２７および副リップ２８だけでなく、その近傍を含む広い領域をロールネック５１の外周面に対して面で接触させることにより、比較的軽い接触状態にさせて摺動抵抗の軽減と摩耗抑制とを達成するようにしている。
【００３９】
一方、図３の軸受装置５２に対してグリースなどの潤滑剤を補填するために、潤滑剤を圧入させたときには、この潤滑剤の圧入に伴い軸受装置５２内部の余剰の潤滑剤がロールネック側のオイルシール１の内側シール部材２の円錐部２６と外側シール部材３の円錐部３７とを比較的簡単に通過して外部に漏洩することになる。つまり、潤滑剤の漏洩により潤滑剤の補填が十分に行われたものと判断して潤滑剤の補填を中止するが、前述のように潤滑剤が漏洩しやすくなっているから、補填作業がスムーズに行えるようになる。
【００４０】
また、このグリースの漏洩により、各円錐部２６，３７とロールネック５１の外周面との接触部分に潤滑油膜が形成されることになり、この潤滑油膜によって前記接触部位における摺動抵抗の軽減および摩耗の抑制に寄与する。
【００４１】
以上説明したように、本発明のオイルシール１は、２つのシール部材２，３を一体的に取り扱えて簡単に組み込めるようになっているとともに、十分なシール性を発揮できるようになっている。
【００４２】
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。
【００４３】
（１）上記実施形態では、連続鋳造機のセグメントロールに使用する例を挙げているが、使用対象は特に限定されない。
【００４４】
（２）上記実施形態では、オイルシール１の内側シール部材２側にバネリング６を装着しているが、外側シール部材３側にバネリング６を装着するようにしてもよいし、また、内外両方のシール部材２，３にバネリング６を装着するようにしたものも本発明に含む。この場合、バネリング６を装着する円錐部３７に主リップと副リップを設けることにより、軽い接触状態にさせるのが好ましい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の請求項１ないし４では、高い密封性を確保するために２つのシール部材を組み合わせた構成とし、それらを一体に取り扱えるようにしているから、組み込みを比較的簡単に行うことができる。
【００４６】
そして、一方の内側シール部材は、その第一の円錐部をバネリングの締め付け力でもって軸体に対して接触させているから、該円錐部の使用経過に伴うへたりに関係なく、主リップおよび副リップの軸体に対する接触圧を長期にわたって安定的に保つことができる。また、バネリングの締め付け力を分散させることにより主リップおよび副リップを軸体に対して比較的軽く接触させるようにしているから、摺動抵抗軽減や摩耗抑制を図ることができる。しかも、主リップと副リップのみの局部的な接触ではなく円錐部の比較的広い領域を面状態で接触させるようにしているから、この接触部位に潤滑油膜が形成されやすくなって、各リップの潤滑性が向上する。このことによっても、前述の摺動抵抗軽減や摩耗抑制に大きく貢献できるようになる。
【００４７】
この他、本発明では、オイルシールをケースに対して装着するときに、外側のシール部材の環状板部外面に設けてある２つの輪状リブを、ケースの径方向に沿う壁部に対して当接させるまで押し込むようにし、軸方向の位置決めを行うようにしているから、単純な作業でもって必要以上に押し込んだり押し込みが不足したりすることなく、適正な位置に装着できるようになる。しかも、この輪状リブが弾性材からなるので、それにより、シール部材の嵌合部位を密封することができる。
【００４８】
このように、本発明のオイルシールでは、使用対象への組み込みを簡単かつ迅速に行うことができるうえ、摺動抵抗軽減ならびに摩耗抑制を実現できて、シール性能の長期安定化を達成できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のオイルシール単体の上半分の縦断面図
【図２】図１のオイルシールの使用状態を示す上半分の縦断面図
【図３】一般的な連続鋳造機のセグメントロールの支持部分を示す上半分の縦断面図
【図４】従来のセグメントロールのロールネック側のオイルシールを示す上半分の縦断面図
【符号の説明】
１オイルシール
２内側シール部材
３外側シール部材
２１，３１環状芯金
２２，３２弾性体
２３，３３環状芯金の円筒部
２４，３４環状芯金の環状板部
２６，３７弾性体の円錐部
２７内側シール部材の主リップ
２８内側シール部材の副リップ
４ケース
５回転軸
６バネリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil seal in which two seal members are combined in a state where they are arranged in the axial direction. This oil seal is suitably used, for example, on the roll neck side of the transport segment roll of a continuous casting machine, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a conveying system in a continuous casting machine has a configuration in which a plurality of segment rolls are arranged adjacent to each other in the conveying direction between two parallel rails extending in the conveying direction. It is rotatably supported via.
[0003]
In this continuous casting machine, in order to cool the cast product to be manufactured, cooling water is applied during the conveying process, so this cooling water enters the inside of the bearing device that supports both ends of each segment roll. It is necessary to prevent it. Therefore, oil seals are usually attached to both ends of the bearing device.
[0004]
A conventional oil seal for the segment roll will be described with reference to FIGS. 3 and 4. 3 is a vertical sectional view of the upper half showing the structure of the support portion of the segment roll, and FIG. 4 is a vertical sectional view of the upper half showing the oil seal on the roll neck side of the segment roll.
[0005]
In the figure, reference numeral 50 denotes a segment roll, and roll necks 51 at both ends of the segment roll 50 are supported by a bearing box 53 via a bearing device 52.
[0006]
Oil seals 54 and 55 are disposed on both axial sides of the bearing device 52, respectively. In the drawing, the left oil seal 54 is called the roll end side, and the right oil seal 55 is called the roll neck side, and they are attached to the inner periphery of seal covers 56 and 57 attached to both ends of the bearing box 53, respectively.
[0007]
Conventionally, particularly on the roll neck side, the cooling water that has cooled the segment roll 50 is liable to flow, so it is necessary to ensure higher sealing performance than the roll end side. Therefore, conventionally, as the oil seal 55 on the roll neck side, as shown in FIG. 4, two kinds of oil seals 55A and 55B are used in combination.
[0008]
The first oil seal 55A located on the outer side has a structure in which an elastic body 62A such as synthetic rubber is attached to the outer periphery of a ring 61A having a substantially C shape in side view as a core metal. A conical portion 63A extending while reducing the diameter from one axial end to the other axial end is provided on the inner peripheral portion of the elastic body 62A, and two strips are provided on the distal end side on the inner peripheral surface of the conical portion 63A. A circumferential groove 64A is provided.
[0009]
The second oil seal 55B located on the inner side has a structure in which an elastic body 62B such as synthetic rubber is attached to the outer periphery of an annular metal core 61B having a substantially inverted L-shaped cross section. The annular core bar 61B includes a cylindrical portion 63B and an annular plate portion 64B extending downward in the radial direction from one axial end thereof. The elastic body 62B is attached over the inner peripheral edge of the annular plate portion 64B from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 63B of the annular core bar 61B. The elastic body 62B on the inner peripheral side is a conical portion 65B that extends while being reduced in diameter from the inner peripheral end of the annular plate portion 64B to one end in the axial direction. The circumferential groove 66B is provided.
[0010]
The inner diameter dimensions of the conical portions 63A and 65B of the first and second oil seals 55A and 55B are set to be slightly smaller than the outer diameter dimension of the roll neck 51 of the segment roll 50. The roll neck 51 is brought into contact with the roll neck 51. The oil seals 55A and 55B mainly prevent cooling water from entering the bearing device 52 side from the outside.
[0011]
The bearing device 52 that supports the segment roll 50 is regularly supplemented with a lubricant such as grease. In this compensation, a lubricant is press-fitted into the bearing device 52. The lubricant is compensated by passing the lubricant inside the bearing device 52 through the oil seal 55 on the roll neck side in accordance with the press-fitting of the lubricant. Until it leaks to the outside. Therefore, the oil seal 55 on the roll neck side is required to have a function of allowing leakage of the lubricant in the bearing device 52 while preventing foreign matter from entering from the outside.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above conventional example, in order to reduce sliding resistance and suppress wear, the oil seal 55 on the roll neck side is relatively contacted with the roll neck 51 only by interference due to the dimensional difference therebetween. Light contact pressure is set. With this, as the conical portions 63A and 65B sag over time, the contact pressure is lowered, and the followability at the time of rotational swing of the segment roll 50 is lowered.
[0013]
On the other hand, a spring ring called a garter spring (not shown) is attached to the outer periphery of the conical portions 63A and 65B, and the conical portions 63A and 65B are pressed against the roll neck 51 by the tightening force of the spring rings. .
[0014]
In this case, although the fluctuation of the contact pressure can be suppressed regardless of the sag of the conical portions 63A and 65B, it is not preferable because the contact pressure becomes too large. For this reason, conventionally, the above-described oil seal 55 on the roll neck side is not used with a spring ring, which causes the above-described problems.
[0015]
In addition, as described above, since it is necessary to incorporate two types of oil seals 55A and 55B on the roll neck side, the number of man-hours for mounting is increased, which is troublesome.
[0016]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a structure in which an oil seal can be easily assembled while achieving long-term stability of seal performance while reducing sliding resistance and suppressing wear.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The oil seal according to claim 1 of the present invention is a combination of two seal members arranged in the axial direction, and both the seal members are elastically reduced in diameter toward one side in the axial direction at the inner peripheral portion of the annular cored bar. An oil seal having a configuration in which a conical portion made of a material is attached, and an inner seal member disposed on the other side in the axial direction includes a first cylindrical portion on which an elastic material is attached to an outer peripheral surface; A first annular core having a first annular plate extending radially inward from the other axial side of the first cylindrical portion, and an inner circumference at an inner circumferential end of the first annular plate A first conical portion made of an elastic material extending while reducing the diameter to one side in the axial direction is attached, and a spring ring is externally attached to the free end region of the outer peripheral surface of the first conical portion of the inner seal member. A spring ring is mounted on the free end side of the inner peripheral surface of the first conical portion. A main lip and a sub lip are provided at positions away from the front and rear in the axial direction, and the first conical portion is bent in a bow shape by the tightening force of the spring ring to contact the outer peripheral surface of the shaft body. And the outer seal member disposed on one side in the axial direction includes a second cylindrical portion in which an inner peripheral surface of the first cylindrical portion is fitted to an outer peripheral surface, and an axial direction of the second cylindrical portion. A second annular cored bar having a second annular plate extending radially inward from one side, and the second annular plate protrudes axially on one side and extends along the radial direction of the case A second conical portion made of an elastic material whose inner peripheral surface is reduced in diameter in the axial direction is attached to the inner peripheral end of the second annular plate portion. The second conical portion is brought into contact with the shaft body.
[0019]
Oil seal according to claim 2 of the present invention, Oite to the claim 1, wherein the second conical portion is contacted by the reaction force of deflection due fitted tanning filtrate with the shaft member relative to said shaft body It has been .
[0020]
An oil seal according to a third aspect of the present invention is the oil seal according to the first or second aspect, wherein an end surface on the other axial end side of the second cylindrical portion is in contact with the first annular plate portion. An oil seal according to a fourth aspect of the present invention is the oil seal according to any one of the first to third aspects, wherein the annular rib on the inner diameter side of the two annular ribs and the second conical portion are integrally connected. Yes .
[0021]
In the present invention described above, two sealing members are combined in order to ensure high sealing performance, and they can be handled integrally so that the assembly can be performed relatively easily.
[0022]
In particular, the first conical portion of one of the inner sealing member, because they are contacted with respect to the axis body with a clamping force of the spring ring, even if sag into the cone with the lapse use of the conical portion The contact pressure on the shaft body is less likely to fluctuate over a long period of time. In the first conical portion, the position of the main lip and the sub lip provided on the inner peripheral surface is set at a position outside the mounting area of the spring ring, thereby making it difficult to transmit the tightening force of the spring ring directly to each lip. These lips come into relatively light contact with the shaft body. Furthermore , since the contact form between the first conical part and the shaft body is not a local contact of only the main lip and the sub lip, but in a surface state, the lubricant present inside the object to be sealed is contained within the conical part. When it soaks into the peripheral surface, it becomes easy to form a lubricating oil film, and the lubricity of each lip is improved. From these things, increase in sliding resistance and progress of wear can be suppressed.
[0023]
In addition , in the present invention , when the oil seal is attached to the case, the two annular ribs provided on the outer surface of the annular plate portion of the outer seal member are in contact with the wall portion along the radial direction of the case. Therefore, it is a guideline to stop the entire oil seal from being pressed at this contact position, and positioning in the axial direction is thereby performed, so that there is no need to push in or push in more than necessary. In addition, since the annular rib is made of an elastic material, the fitting portion of the seal member is thereby sealed.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The details of the present invention will be described based on the embodiments shown in FIGS.
[0025]
1 and 2 relate to one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an upper half of a single oil seal, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a use state of the oil seal.
[0026]
In the figure, reference numeral 1 denotes the entire oil seal, and the oil seal 1 is configured by combining two types of seal members 2 and 3.
[0027]
Each of the seal members 2 and 3 has a structure in which an elastic body 22 or 32 such as a synthetic rubber is attached to an annular core metal 21 or 31 made of metal having a substantially inverted L shape in cross section.
[0028]
The annular cored bar 21 of the inner seal member 2 shown on the left side of the figure includes a cylindrical portion 23 and an annular plate portion 24 extending downward in the radial direction from one axial end side thereof.
[0029]
The elastic body 22 of the inner seal member 2 is attached across the inner peripheral edge of the annular plate portion 24 from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 23 of the annular core metal 21. The elastic body 22 that covers the outer peripheral surface of the cylindrical portion 23 is used as a gasket 25 that seals the fitting portion with the case 4, and the elastic body 22 that extends while reducing the diameter from the inner peripheral end of the annular plate portion 24 toward one end in the axial direction. The conical portion 26 is in contact with the rotation shaft 5. On the inner peripheral surface of the conical portion 26, a main lip 27 is provided on the distal end side, and a sub lip 28 is provided on the proximal end side of the main lip 27. A spring ring 6 called a garter spring is mounted on the outer periphery of the conical portion 26, and the conical portion 26 is brought into pressure contact with the rotating shaft 5 by the tightening force of the spring ring 6.
[0030]
An annular metal core 31 of the outer seal member 3 shown on the right side of the drawing is composed of a cylindrical portion 33 and an annular plate portion 34 extending downward in the radial direction from one axial end side thereof. The annular core 31 is opposite in direction to the annular core 21 of the inner seal member 2 and is press-fitted into the inner periphery of the cylindrical portion 23 of the annular core 21 of the inner seal member 2.
[0031]
The elastic body 32 of the outer seal member 3 is separately attached to the inner and outer peripheral edges of the outer surface of the annular plate portion 34 of the annular core 31 and the inner peripheral edge. The elastic body 32 attached to the outer surface of the annular plate portion 34 is formed as ring-shaped ribs 35 and 36 that seal the fitting portion with the case 4, and the diameter is reduced from the inner peripheral end of the annular plate portion 34 to one axial end side. The elastic body 32 that extends while forming a conical portion 37 that contacts the rotating shaft 5. The conical portion 37 is set to have an inner diameter dimension slightly smaller than an outer diameter dimension of the rotating shaft 5, and is brought into contact with the rotating shaft 5 due to an interference of the dimensional difference.
[0032]
In the oil seal 1, the intrusion of cooling water from the outside is prevented by the conical portions 26 and 37 of the two inner and outer seal members 2 and 3. Further, the gasket 25 and the ring-shaped ribs 35 and 36 of the two inner and outer seal members 2 and 3 prevent the penetration from the fitting portion with the case 4.
[0033]
The inner seal member 2 is designed so as to make a relatively light contact with the rotary shaft 5 even though the conical portion 26 is tightened by the spring ring 6. This is realized by the positional relationship between the main lip 27 and the sub lip 28 and the spring ring 6 in the conical portion 26. That is, the main lip 27 and the sub lip 28 are provided at positions on the free end side of the inner peripheral surface of the conical portion 26 at positions away from the mounting region of the spring ring 6 in the axial direction. The main lip 27 is closer to the distal end side of the conical portion 26 than the axially distal end position of the spring ring 6, and the sub lip 28 is closer to the proximal end side of the conical portion 26 than the axially proximal end position of the spring ring 6. Has been placed. Thus, since both the main lip 27 and the sub lip 28 are separated from the center of the tightening load by the spring ring 6 as much as possible in the axial direction, the tightening force of the spring ring 6 is applied to the main lip 27 and the sub lip 28. The main lip 27 and the sub lip 28 are respectively fulcrums and the conical portion 26 is bent like a bow, and the main lip 27 and the sub lip 28 form a conical portion. The region on the 26th base end side comes into contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft 5 by a surface. By such a contact form, the contact pressure with respect to the rotating shaft 5 of each lip | rip 27 and 28 is made light.
[0034]
Thus, when the surface of the inner peripheral surface of the conical portion 26 of the inner seal member 2 is made as wide as possible, the contact angle of the main lip 27 and the sub lip 28 is as follows. It is preferable to set. That is, the outer contact angle α1 of the main lip 27 with respect to the rotating shaft 5 is set to 70 to 80 degrees, preferably 75 degrees, and the inner contact angle β1 is set to 8 to 9 degrees, preferably 8.5 degrees. The outer contact angle α2 of the sub lip 28 with respect to the rotating shaft 5 is set to 40 to 50 degrees, preferably 45 degrees, and the inner contact angle β2 is set to 3 to 5 degrees, preferably 4 degrees. If the main lip 27 and the sub lip 28 have such a shape, they can easily come into contact with the rotary shaft 5 on the surface. For this reason, it becomes easier to form a lubricating oil film when the lubricant present inside the object to be sealed soaks into the inner peripheral surface of the conical portion 26, so that the lubricity of each lip 27, 28 is improved and the sliding resistance is improved. Can be reduced and wear can be suppressed. In addition, since the outer contact angle α1 of the main lip 27 is set to be extremely larger than before, water and foreign matter from the outside are prevented from being caught between the rotary shaft 15 and the tip of the main lip 27. The effect becomes stronger. In addition to the main lip 27, the outer contact angle α3 is set to 70 to 80 degrees, preferably 75 degrees, and the inner contact angle β3 is set to 10 to 20 degrees. Is set to 16 degrees so that the widest possible range of the inner peripheral surface of the conical portion 37 is brought into contact with the rotary shaft 5, and water and foreign matter from the outside are brought to the tip of the rotary shaft 15 and the main lip 27 Strengthening the effect of preventing biting between the parts.
[0035]
Next, a procedure for assembling the oil seal 1 described above will be described. First, the outer seal member 3 is attached to the inner seal member 2, and they are integrated. The integrated oil seal 1 is inserted into the case 4 with the outer seal member 3 in front. Then, the ring-shaped ribs 35 and 36 of the outer seal member 3 may be pushed in until they abut against the radially inward wall portion 41 of the case 4. That is, the ring-shaped ribs 35 and 36 of the outer seal member 3 serve as axial positioning stoppers when mounted on the case 4. Thus, although the oil seal 1 is comprised by the two seal members 2 and 3, since these two seal members 2 and 3 can be handled integrally, it becomes easy to incorporate. In the oil seal 1, an area surrounded by the inner seal member 2 and the outer seal member 3 is filled with a lubricant having viscosity such as grease.
[0036]
By the way, the oil seal 1 is used, for example, on the roll neck side of the segment roll 50 of the continuous casting machine shown in FIG. In addition, the state which used the oil seal 1 of the said embodiment for the roll neck side is shown in FIG.
[0037]
In this case, a large amount of water that has cooled the slab and the segment roll 50 is applied to the outer seal member 3 of the oil seal 1. The cooling water flowing to the roll neck side of the segment roll 50 is prevented from entering the bearing device 52 side by the conical portion 37 of the outer seal member 3 of the oil seal 1 on the roll neck side. Further, the fitting portion between the oil seal 1 and the seal cover 57 as the case 4 prevents the penetration of cooling water by the annular ribs 35 and 36 of the outer seal member 3 and the gasket 25 on the outer periphery of the inner seal member 2. . Here, when the cooling water passes through the conical portion 37 of the outer seal member 3, it is mixed with a lubricant such as grease filled in the space surrounded by the outer seal member 3 and the inner seal member 2, and the inner seal It does not immediately flow into the member 2 side. Even if the cooling water reaches the conical portion 26 of the inner seal member 2, the main lip 27 and the sub lip 28 of the conical portion 26 prevent entry.
[0038]
As described above, in the state where the oil seal 1 is attached, the two-stage sealing structure formed by the two sealing members 2 and 3 arranged in the axial direction prevents entry of foreign matter such as cooling water. . In particular, with respect to the inner seal member 2, the conical portion 26 is tightened with the spring ring 6, so that the sealing performance is stably maintained regardless of the aging of the conical portion 26, and the main lip 27 and the auxiliary lip 27 of the conical portion 26 are maintained. A wide area including not only the lip 28 but also the vicinity thereof is brought into contact with the outer peripheral surface of the roll neck 51 by a surface so as to achieve a relatively light contact state and achieve reduction of sliding resistance and suppression of wear. I have to.
[0039]
On the other hand, when a lubricant is pressed into the bearing device 52 of FIG. 3 in order to supplement the lubricant such as grease, excess lubricant in the bearing device 52 is transferred to the roll neck side as the lubricant is pressed. The oil seal 1 passes through the conical portion 26 of the inner seal member 2 and the conical portion 37 of the outer seal member 3 relatively easily and leaks to the outside. In other words, it is judged that the lubricant has been sufficiently compensated for due to the leakage of the lubricant, and the supplementation of the lubricant is stopped. However, as described above, since the lubricant is likely to leak, the compensation work is smooth. Will be able to do.
[0040]
Further, due to the leakage of the grease, a lubricating oil film is formed at the contact portion between each of the conical portions 26 and 37 and the outer peripheral surface of the roll neck 51, and this lubricating oil film reduces the sliding resistance at the contact portion. Contributes to wear control.
[0041]
As described above, the oil seal 1 of the present invention can handle the two seal members 2 and 3 integrally and can be easily assembled, and can exhibit sufficient sealing performance.
[0042]
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Various application and deformation | transformation can be considered.
[0043]
(1) In the said embodiment, although the example used for the segment roll of a continuous casting machine is given, the use object is not specifically limited.
[0044]
(2) Although the spring ring 6 is mounted on the inner seal member 2 side of the oil seal 1 in the above embodiment, the spring ring 6 may be mounted on the outer seal member 3 side, The present invention includes one in which the spring ring 6 is attached to the seal members 2 and 3. In this case, it is preferable to provide a light contact state by providing a main lip and a sub lip on the conical portion 37 to which the spring ring 6 is attached.
[0045]
【The invention's effect】
According to the first to fourth aspects of the present invention, since two sealing members are combined in order to ensure high sealing performance, and they can be handled integrally, the assembly can be performed relatively easily.
[0046]
Then, one of the inner sealing member, because they are contacted relative to the axle with the first cone in the clamping force of the spring ring, regardless of the sag due to use course of the conical portion, the main lip and The contact pressure with respect to the shaft body of the sub lip can be stably maintained over a long period of time. Further, since the main lip and the sub lip are brought into relatively light contact with the shaft body by dispersing the tightening force of the spring ring, sliding resistance can be reduced and wear can be suppressed. In addition, since a relatively wide area of the conical portion is brought into contact in a surface state rather than a local contact of only the main lip and the sub lip, a lubricating oil film is easily formed at the contact portion, and each lip Lubricity is improved. This also contributes greatly to reducing the above-mentioned sliding resistance and suppressing wear.
[0047]
In addition , in the present invention , when the oil seal is attached to the case, the two annular ribs provided on the outer surface of the annular plate portion of the outer seal member are applied to the wall portion along the radial direction of the case. Since it is pushed in until it comes into contact and positioning is performed in the axial direction, it can be mounted at an appropriate position without being pushed more than necessary or lacking in pushing by a simple operation. In addition, since the ring-shaped rib is made of an elastic material, the fitting portion of the seal member can be sealed.
[0048]
As described above, the oil seal according to the present invention can be easily and quickly incorporated into the object of use, and can reduce sliding resistance and suppress wear, thereby achieving long-term stabilization of the seal performance. Become.
[Brief description of the drawings]
1 is a longitudinal sectional view of an upper half of a single oil seal according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an upper half showing a use state of the oil seal of FIG. 1. FIG. Vertical section of the upper half showing the support part of the segment roll of the machine [Figure 4] Vertical section of the upper half showing the oil seal on the roll neck side of the conventional segment roll [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oil seal 2 Inner seal member 3 Outer seal member 21, 31 Annular core metal 22, 32 Elastic body 23, 33 Cylindrical part 24, 34 of annular core metal Annular plate part 26, 37 of annular core metal 27 Conical part 27 of elastic body Inner seal member main lip 28 Inner seal member secondary lip 4 Case 5 Rotating shaft 6 Spring ring

Claims

Two seal members are combined in a state where they are arranged in the axial direction, and both the seal members are attached to a conical portion made of an elastic material having a diameter reduced to one side in the axial direction on the inner peripheral portion of the annular core metal An oil seal,
The inner seal member disposed on the other side in the axial direction includes a first cylindrical portion on which an elastic material is attached to an outer peripheral surface, and a first extending radially inward from the other axial direction side of the first cylindrical portion. A first annular cored bar having an annular plate part, and an inner peripheral end of the first annular plate part is made of an elastic material that extends while reducing its diameter toward one side in the axial direction. The cone is deposited,
A spring ring is externally fitted and attached to the free end side region of the outer peripheral surface of the first conical portion of the inner seal member, and the spring ring is attached to the free end side of the inner peripheral surface of the first conical portion from the mounting region of the spring ring. A main lip and a sub lip are provided at positions deviated in the front and rear directions, and the first conical portion is bent in a bow shape by the tightening force of the spring ring, and is brought into contact with the outer peripheral surface of the shaft body.
The outer seal member disposed on one side in the axial direction includes a second cylindrical portion in which the inner peripheral surface of the first cylindrical portion is fitted to the outer peripheral surface, and one axial direction of the second cylindrical portion. A second annular cored bar having a second annular plate portion extending radially inward,
The second annular plate portion includes two ring-shaped ribs that protrude to one side in the axial direction and abut against the wall portion along the radial direction of the case ,
A second conical portion made of an elastic material whose inner peripheral surface is reduced in diameter in the axial direction is attached to the inner peripheral end of the second annular plate portion, and the second conical portion is the shaft body. An oil seal characterized by being in contact with

2. The oil seal according to claim 1, wherein the second conical portion is brought into contact with the shaft body by a reaction force of bending due to a fitting interference with the shaft body. Oil seal.

3. The oil seal according to claim 1, wherein an end face on the other axial end side of the second cylindrical portion is in contact with the first annular plate portion . 4.

4. The oil seal according to claim 1, wherein, of the two annular ribs, the annular rib on the inner diameter side and the second conical portion are integrally connected. 5. .