JP3845483B2

JP3845483B2 - 密封装置

Info

Publication number: JP3845483B2
Application number: JP29767496A
Authority: JP
Inventors: 芳美飯田; 秀雄川端
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2016-10-18
Also published as: JPH09170663A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば連続鋳造機用ロールの軸受用ダストシール等に用いられる密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の密封装置としては、たとえば図２に示すようなものが知られている。すなわち、この密封装置１００は、連続鋳造機用ロール１０１のロール軸１０１ａの軸受１０２にロール本体１０１ｂ側からダストが浸入しないようにするために用いられるもので、軸方向に配列された２つのシール部材１０４，１０５によってダストの浸入を２重にシールしている。
【０００３】
そして、各シール部材１０４，１０５のシールリップ１０４ａ，１０５ａがダストによって傷が付かないように、第１のシール部材１０４の背面側からグリース等の液体潤滑剤１０６を供給し、各シールリップ１０４ａ，１０５ａのロール軸１０１ａとの接触面間に浸入するダストを洗い流していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した従来の密封装置では、液体潤滑剤１０６によってダストを十分に洗い流すことができない場合があり、この残留ダストによってダスト側のシールリップ１０４ａが傷付き、シール部材１０４，１０５間の空間１０８にダストが浸入する場合がある。
【０００５】
このシール部材１０４，１０５間の空間１０８に浸入したダストは液体潤滑剤１０６によって排出され難く、空間１０８内に蓄積されていく。そのため、ダストによって各シールリップ１０４ａ，１０５ａの摺動面の早期摩耗やシールリップ１０４ａ，１０５ａが接触するローラ軸１０１ａ表面の早期摩耗を招来し、ダストが軸受１０２側に浸入するおそれがある。
【０００６】
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シール部材のダストによる傷つきを可及的に低減し得る密封装置を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、互いに同心的に相対回転可能に組み付けられる２部材間をシールするもので、軸方向に配設される潤滑剤供給側の第１のシール部材とダスト側の第２のシール部材とを備えた密封装置において、前記第１及び第２のシール部材は、相対回転する２部材の一方の部材に固定される環状の固定部と、他方の部材に対して摺動自在に密封接触する環状のシール部とを備え、前記第２のシール部材の固定部は前記第１のシール部材の固定部内周に嵌着され、この第１のシール部材と第２のシール部材の嵌着部に、第１，第２のシール部材間の空間とダスト側の空間とを連通する通路を設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、第２のシール部材によってダストの浸入が防止され、仮に第１のシール部材と第２のシール部材間にダストが浸入したとしても、第１のシール部材側から供給される液体潤滑剤と共に通路を通じてダスト側空間に排出され、第１のシール部材と第２のシール部材間にダストが蓄積されない。
【０００９】
特に、第２のシール部材を樹脂製のシールリングによって構成すれば、ダストによる傷が付きにくくダストの浸入を可及的に低減することができる。また、第１のシール部材を、第２のシール部材側に延びるゴム状弾性体製のシールリップを有する構成とすることにより、液体潤滑剤の供給圧によってシールリップが開きやすく、シールリップと相手部材との摺動接触面を効率よく洗い流して摺動接触面をダストの無い清浄な状態に保つことができ、シールリップの耐久性向上を図ることができる。
【００１０】
また、通路を嵌着部の周方向に複数設けておけば、密封装置を横向きで使用する場合には、液体潤滑剤供給時に、ダストは下側の通路よりダスト側空間に排出される。
【００１１】
また、第１，第２のシール部材の嵌着部には、第２のシール部材の固定部を保持するガイドリングを介在させ、該ガイドリングに通路を構成する切欠きを設けることが好ましい。
【００１２】
このように通路形成用にガイドリングを用いれば、第２のシール部材自体には通路用の特別の加工が不要である。
【００１３】
さらに、第１，第２のシール部材の間には、第１のシール部材のシール部と第２のシール部材のシール部との軸方向位置を固定する位置決め環を介装し、該位置決め環にガイドリングの切欠きと共に通路を構成する穴を設けるようにすれば、第１，第２のシール部材を正確に組み付けることができると共に、通路をも構成することができる。
【００１４】
一方、ダスト側空間に、相対回転可能の２部材間に、ダスト側に流出する潤滑剤を溜める環状隙間を形成したことを特徴とする。
【００１５】
このようにすれば、通路から排出された液体潤滑剤が環状隙間に溜まり、水あるいはスケール等のダストの浸入を阻止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１７】
図１には本発明の実施の形態に係る密封装置を示している。
【００１８】
１は密封装置全体を示すもので、従来例と同様に、連続鋳造機等のロール２のロール軸２ａの軸受３へのダスト側空間Ｄからのダストの浸入を防止する場合を例にとって説明するものとする。
【００１９】
この密封装置は、互いに同心的に相対回転可能に組み付けられる２部材としての固定のシールハウジング４と、可動のロール軸２ａ間をシールするもので、軸方向に配設される潤滑剤供給側の第１のシール部材５とダスト側の第２のシール部材６とを備え、ダストの浸入を二重にシールしている。シールハウジング４は軸受ハウジング７に固定されている。
【００２０】
第１のシール材５は、一方の部材としてのシールハウジング４に固定される環状の固定部５１と、他方の部材としてのロール軸２ａに対して回転摺動自在に密封接触するシール部としての環状のシールリップ５２とを備えている。
【００２１】
固定部５１は断面略Ｌ字形状の金属環５５によって構成され、シールハウジング４内周に嵌合される円筒状部５１ａと、円筒状部５２の液体潤滑剤供給側の端部から半径方向内方に延びる内向きフランジ部５１ｂと、から構成されている。そして、内向きフランジ部５１ｂの内端からゴム状弾性体製のシールリップ５２がダスト側空間Ｄに向かって軸方向に内方に徐々に傾斜するように延びており、リップ先端５２ａがロール軸２ａ外周に接触して第１シール部Ｓ1を構成している。
【００２２】
上記円筒状部５１ａは、ほぼシールリップ５２部分を覆う円筒状部本体５３と、この円筒状部本体５３からダスト側に延長された延長部５４と、から構成され、円筒状部本体５３は金属環５５外周にゴム状弾性体５６が焼き付けられ、延長部５４の外周は金属環５５の外周面が露出している。
【００２３】
一方、第２のシール部材６は全体として断面略矩形状のリング部材で、固定部を構成するゴム状弾性体製の外周リング６１と、この外周リング６１の内周に一体的に固定され内周がロール軸２ａに摺動自在に密封接触して第２シール部Ｓ2を構成する樹脂製のシールリングとしての内周リング６２と、から構成されている。
【００２４】
この内周リング６２の材料としては、摺動抵抗が小さくかつダストに対する耐摩耗性に優れた樹脂材料が選択される。たとえば、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）等のフッ素系樹脂を用いることができる。ＰＴＦＥ等の樹脂材料には用途に応じてグラスファイバーやグラファイト、炭素繊維等の各種充填材を充填してもよい。もちろん、これらの樹脂材料に限らず種々の材料が選択され得る。
【００２５】
一方、外周リング６１は前記第１のシール部材５の固定部５１の延長部５４内周に嵌着され、この第１のシール部材５と第２のシール部材６の嵌着部に、第１，第２のシール部材５，６間の空間Ａとダスト側の空間Ｄとを連通する通路８を設けられている。
【００２６】
この第１，第２のシール部材５，６の嵌着部には、第２のシール部材６を保持するガイドリング９が介在され、ガイドリング９に通路８を構成する切欠き８１が円周方向に複数等配されている。
【００２７】
ガイドリング９は、第２のシール部材６の外周リング６１が全周的に密に嵌合される内環９１と、この内環９１外周が密に嵌合される外環９２とから構成されており、通路８を構成する切欠き８１は外環９２に設けられている。
【００２８】
内環９１は断面略Ｌ字形状の金属環で、円筒部９１ａと、この円筒部９１ａの第１のシール部材５側端部に形成される内向きフランジ部９１ｂとから構成されている。
【００２９】
また、外環９２も断面略Ｌ字形状の金属環で、円筒部９２ａと、この円筒部９２ａのダスト側空間側の端部から内向きに延びる内向きフランジ部９２ｂとから構成されている。そして、切欠き８１は円筒部９２ａからフランジ部９２ａまで軸方向全長にわたって延びている。
【００３０】
このように通路８形成用にガイドリング９を用いれば、第２のシール部材６自体には通路用の特別の加工が不要である。
【００３１】
さらに、第１，第２のシール部材５，６の間には、第１のシール部材５のシール部Ｓ1と第２のシール部材６のシール部Ｓ2との軸方向位置を固定する位置決め環１０が介装され、この位置決め環１０にはガイドリング９の切欠き８１と共に通路８を構成する穴１１が設けられている。
【００３２】
この位置決め環１０も断面Ｌ字形状の金属環で、第１のシール部材５の円筒状部本体５３に固定される円筒部１０ａと、この円筒部１０ａの第２のシール部材５側端部から半径方向内方に延びる内向きフランジ部１０ｂとから構成され、円筒部１０ａの反第２のシール部材側端部が第１のシール部材５の固定部５１の内向きフランジ部５１ｂに突当てられ、内向きフランジ部１０ｂが前記ガイドリングの内環の内向きフランジ部９１ｂと当接されている。
【００３３】
このように位置決め環１０を設けることにより、第１，第２のシール部材５，６を正確に組み付けることができる。位置決めされた状態で、第１のシール部材５の固定部５１の円筒状部５１ａ先端の延長部５４先端をかしめ、このかしめ部５４ａによって、第１，第２のシール部材５，６が強固に固定される。
【００３４】
一方、ダスト側空間Ｄには、シールハウジング４とロール軸２ａとの間に、ダスト側空間Ｄに流出する潤滑剤を溜める環状隙間１２が形成されている。この例では、シールハウジング４の端部に半径方向内方に延びる内向きフランジ部４１が設けられ、この内向きフランジ部４１内周をロール軸２ａ外周と近接させて、環状隙間１２を形成している。
【００３５】
本実施の形態にあっては、第２のシール部材６によってダストの浸入が防止される。仮に第１のシール部材５と第２のシール部材６間にダストが浸入したとしても、第１のシール部材５側から供給される液体潤滑剤と共に通路８を通じてダスト側空間Ｄに排出され、第１のシール部材５と第２のシール部材６間にダストが蓄積されない。
【００３６】
すなわち、ダスト側のシールは硬い樹脂製の内周リング６２を備えた第２のシール部材６で行ってダストによる傷つきを防止し、軸受３側のシールはゴム状弾性体製のシールリップ５２を有するリップタイプの第１のシール部材５によって行うと共に液体潤滑剤垂れ流し方式とし、この液体潤滑剤排出のための通路８をダスト側の第２のシール部材６の外径側に設けたものである。
【００３７】
液体潤滑剤の流れを詳細に説明すると、まず、液体潤滑剤は軸受ハウジング７に設けられた給油孔７ａから供給される。供給圧によって、液体潤滑剤は第１のシール部材５のシールリップ５２を押し広げて第１シール部Ｓ1とロール軸２ａとの接触面間の隙間から第１，第２のシール部材５，６間の空間に流入し蓄積される。さらに、液体潤滑剤が供給されると、位置決め環１０の等配穴１１よりガイドリング９の外環９２に設けられた等配の切欠き８１を抜けて、シールハウジング４の内向きフランジ部４１端面との隙間からダストと共に排出される。さらに、ロール軸２ａとシールハウジング４の内向きフランジ部４１間の環状隙間１２を通過する際に、この環状隙間１２に液体潤滑剤の溜まりを作る。この液体潤滑剤の溜まりによっても、水，スケール等のダストの浸入が防止される。
【００３８】
第２のシール部材６の樹脂製の内周リング６２はロール軸２ａと接触状態を保っているので、第２シール部Ｓ2の接触面間からダストが浸入することはない。また、この内周リング６２は硬質樹脂によって構成されているので、ダストによって傷が付きにくい。しかも内周リング６２が全幅にわたって面接触しているので、ダスト側の端部が多少傷ついても、残りの接触面によってダストの浸入が阻止される。
【００３９】
また、第１のシール部材５を、ダスト側に延びるゴム状弾性体製のシールリップ５２を有する構成とすることにより、液体潤滑剤の供給圧によってシールリップ５２が開きやすく、シールリップ５２とロール軸２ａとの摺動面を効率よく洗い流して摺動面をダストの無い清浄な状態に保つことができ、シールリップ５２の耐久性向上を図ることができる。
【００４０】
また、第１，第２のシール部材５，６間の空間に水，スケール等が浸入しても、使用方法として密封装置１は横向きで使用され、通路８を構成する穴１１および切欠き８１が円周上に等配で開いているので、液体潤滑剤供給時に下側の通路８よりダストの排出が可能となる。
【００４１】
また、通路８が周方向に複数設けられているので、第１，第２のシール部材５，６間の空間Ａに仮にダストが浸入しても、密封装置を横向きで使用する場合には、ダストは第１，第２のシール部材５，６間の空間に蓄積されることなく、液体潤滑剤供給時に、ダストを下側の通路８よりダスト側空間Ｄに排出することが可能となる。
【００４２】
このようにすれば、通路８から排出された液体潤滑剤が環状隙間１２に溜まり、水あるいはスケール等のダストの浸入を阻止することができ、密封性を長期にわたって維持できる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第２のシール部材によってダストの浸入が防止され、仮に第１のシール部材と第２のシール部材間にダストが浸入したとしても、第１のシール部材側から供給される液体潤滑剤と共に通路を通じてダスト側空間に排出されるので、第１，第２のシール部材の間に浸入したダストによる第１，第２のシール部材の傷つきを防止することができ、長期にわたって良好なシール性能が維持される。
【００４４】
特に、第２のシール部材を硬質樹脂製のシールリングによって構成すれば、ダストによる傷が付きにくくダストの浸入を可及的に低減することができる。また、第１のシール部材をゴム状弾性体製のシールリップを有する構成とすることにより、シールリップと相手部材との摺動面を効率よく洗い流してダストの無い清浄な状態に保つことができ、シールリップの耐久性向上を図ることができる。
【００４５】
また、通路を嵌着部の周方向に複数設けておけば、液体潤滑剤と共にダストを下側の通路より排出することが可能となる。
【００４６】
また、第１，第２のシール部材の嵌着部に通路を構成する切欠きを設けたガイドリングを介装すれば、第２のシール部材自体には通路用の特別の加工が不要である。
【００４７】
さらに、第１，第２のシール部材の間に、ガイドリングの切欠きと共に通路を構成する穴を有する位置決め環を介装すれば、第１，第２のシール部材を正確に組み付けることができると共に、通路をも構成することができる。
【００４８】
一方、ダスト側空間に、相対回転可能の２部材間に、ダスト側に流出する潤滑剤を溜める環状隙間を形成すれば、通路から排出された液体潤滑剤が環状隙間に溜まり、水あるいはスケール等のダストの浸入を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１(ａ)は本発明の実施の形態に係る密封装置を示す図、同図(ｂ)は同図(ａ)の密封装置の装着状態を示す図である。
【図２】図２(ａ)は従来の密封装置を示す図、同図(ｂ)は同図(ａ)の密封装置の装着状態を示す図である。
【符号の説明】
１密封装置
２ロール
２ａロール軸
２ｂロール本体
３軸受
４シールハウジング
４１内向きフランジ部
５第１のシール部材
５１固定部
５１ａ円筒状部
５１ｂ内向きフランジ部
５２シールリップ
５２ａリップ先端
５３円筒状部本体
５４延長部
５４ａかしめ部
５５金属環
５６ゴム状弾性体
Ｓ1 第１シール部
６第２のシール部材
６１外周リング（固定部）
６２内周リング
Ｓ2 第２シール部
７軸受ハウジング
７ａ供給孔
８通路
８１切欠き（通路）
９ガイドリング
９１内環
９１ａ円筒部
９１ｂ内向きフランジ部
９２外環
９２ａ円筒部
９２ｂ内向きフランジ部
１０位置決め環
１０ａ円筒部
１０ｂ内向きフランジ部
１１穴（通路）
１２環状隙間
Ａ第１，第２のシール部材間の空間
Ｄダスト側の空間

Claims

互いに同心的に相対回転可能に組み付けられる２部材間をシールするもので、軸方向に配設される潤滑剤供給側の第１のシール部材とダスト側の第２のシール部材とを備えた密封装置において、
前記第１のシール部材及び前記第２のシール部材は、相対回転する２部材の一方の部材に固定される環状の固定部と、他方の部材に対して摺動自在に密封接触する環状のシール部とを備え、
前記第２のシール部材の固定部は前記第１のシール部材の固定部内周に嵌着され、この第１のシール部材と第２のシール部材との嵌着部に、第１のシール部材と第２のシール部材との間の空間と、ダスト側の空間とを連通する通路が設けられているとともに、
潤滑剤供給側の第１のシール部材は、ダスト側に延びて相手部材に摺動自在に接触するゴム状弾性体製のシールリップを備え、
ダスト側の第２のシール部材は、断面略矩形状であり、相手部材に摺動自在に接触する硬質樹脂製のシールリングを備えている
ことを特徴とする密封装置。
通路は、第１，第２のシール部材の嵌着部の周方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の密封装置。
第１，第２のシール部材の嵌着部には、第２のシール部材の固定部を保持するガイドリングが介在され、該ガイドリングに通路を構成する切欠きが設けられている請求項１または２記載の密封装置。
上記第１のシール部材と前記第２のシール部材との間には、第１のシール部材のシール部と第２のシール部材のシール部との軸方向位置を固定する位置決め環を介装し、該位置決め環にガイドリングの切欠きと共に通路を構成する穴が設けられている請求項３記載の密封装置。
ダスト側の空間に、相対回転可能の２部材間に、ダスト側に流出する潤滑剤を溜める環状隙間を形成したことを特徴とする請求項１，２，３または４記載の密封装置。