JP6080675B2

JP6080675B2 - 密封装置

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Publication number: JP6080675B2
Application number: JP2013093970A
Authority: JP
Inventors: 砂川　雅英; 雅英砂川
Original assignee: Koyo Sealing Techno Co Ltd
Current assignee: Koyo Sealing Techno Co Ltd
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2033-04-26
Also published as: JP2014214831A

Description

本発明は、連続鋳造機の搬送用セグメントロール等の回転軸を回転自在に支持する軸受装置に用いられる密封装置に関する。

従来、連続鋳造機においては、鋳型から連続的に排出される鋼片を、対向させた複数対のセグメントロールによって挟み込んで下方へ引き出した後、水をかけて冷却しつつ直角に屈曲させて搬送方向を水平方向へ転換することが行われている。このセグメントロールの両端部は軸受装置に支持されており、当該軸受装置には密封装置が設けられている。

上記密封装置として、例えば図７に示すようなものがある（特許文献１参照）。
上述のセグメントロール１０５は、図７に示すように、その両端部１５０が、円筒状の軸受ケース１０７によって転がり軸受１０６を介して水平軸回りに回転自在に支持されている。

密封装置１００は、転がり軸受１０６の軸方向両側に配設された第１，第２シール部材１０１，１０４を備えている。第１シール部材１０１は、セグメントロール１０５のロールネック１５１側に配置されており、第２シール部材１０４は、ロールエンド１５２側に配置されている。これら第１，第２シール部材１０１，１０４により、セグメントロール１０５と軸受ケース１０７との間の環状空間が、外部空間Ｓ２から仕切られて密封空間Ｓ１となっている。

転がり軸受１０６には、軸受ケース１０７の外部から加圧エアーとともに潤滑油が供給される。この潤滑油は、軸受ケース１０７の下部に設けられた給油孔１７０を通して転がり軸受１０６の内部に連続的に供給される。転がり軸受１０６の内部に供給された潤滑油は、密封空間Ｓ１内に溜まり、その水準が一定高さになった時点で、図７における破線で示すように、第１シール部材１０１のインナーシール１１０の側面上部に設けられた排出口１１５、及びアウターシール１３０のリップ部１３１とロールネック１５１との間を通して、密封空間Ｓ１の外部に排出される。

特開２００３−３０７２７５号公報

上述の排出口１１５は、閉塞部１１５ｂを備え、この閉塞部１１５ｂには所定圧力が加わると開口するスリット１１５ｃが設けられている。このため、密封空間Ｓ１内の圧力を前記所定圧力に維持して、密封空間Ｓ１の内部に冷却水が浸入するのを抑制することができる。しかし、その反面、排出口１１５から排出できる潤滑油の流量が少なくなるので、連続鋳造機の非稼働時において密封空間Ｓ１内の潤滑油を入れ替える作業に長時間を要していた。
ここで、潤滑油の排出流量を増大させるために、排出口１１５の閉塞部１１５ｂを更に薄く加工したり、閉塞部１１５ｂに設けられているスリット１１５ｃを十字に形成したり、更に長く形成したりするといった対応策を講ずることが考えられる。しかし、このような対応策を講ずると、スリット１１５ｃが開き過ぎて密封空間Ｓ１内の圧力が低下し、外部から冷却水が浸入する虞がある。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、密封空間内の圧力の低下を抑制しつつ潤滑剤の排出流量を増やすことができる密封装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、転がり軸受を内嵌させる軸受ケースを備え、この軸受ケースに前記転がり軸受を介して水平軸回りに回転自在に支持される回転軸と前記軸受ケースとの間の環状空間を密封して密封空間とし、この密封空間に潤滑剤が連続的に供給される密封装置において、
前記軸受ケースの内周面に当接している第１円筒部と、当該第１円筒部から径方向内方に延びる環状部と、当該環状部の内周から密封空間側に延びて前記回転軸と当接している第１リップ部と、当該第１リップ部よりも密封空間から遠い側において前記環状部の内周から前記第１リップ部と反対側に延びて前記回転軸と当接している第２リップ部と、を有し、全体が弾性素材からなるシール部と、
前記シール部の第１円筒部を介して前記軸受ケースに内嵌する第２円筒部と、当該第２円筒部の端部から径方向内方に延びて、前記シール部の環状部と接している円環部と、を有する芯金と、を備えたシール部材を有し、
前記環状部と前記円環部との周方向の一部に、密封空間内の潤滑剤を密封空間の外部に排出するための第１の排出口が形成されており、
前記第１の排出口は、閉塞部を備え、当該閉塞部には所定圧力が加わると開口するスリットが設けられており、
前記第１の排出口に対応する前記第１リップ部の周方向位置に、前記第１リップ部と前記第２リップ部との間に密封空間内の潤滑剤を排出するための第２の排出口を形成する凸部又は凹部が設けられ、
前記第２リップ部よりも前記密封空間から遠い側において前記回転軸と当接している第３リップ部を有し、全体が弾性素材からなる第２のシール部を更に備え、
前記第１の排出口に対応する前記第３リップ部の周方向位置に、前記シール部材と前記第２のシール部材との間の潤滑剤を外部空間に排出するための第３の排出口を形成する第２の凸部又は第２の凹部が設けられていることを特徴とする。

本発明の密封装置によれば、密封空間内の潤滑剤を第１の排出口から外部に排出することができる。また、密封空間内の潤滑剤を第２の排出口を通して第１リップ部と第２リップ部との間に排出することができ、この排出された潤滑剤を第２リップ部と回転軸の間を通して密封装置の外部に排出することができる。このように、第１の排出口に加えて第２の排出口からも潤滑剤を外部に排出できる。また、第２の排出口が形成されたことによる密封空間内の圧力の低下を第２リップ部により抑制できる。したがって、密封空間内の圧力の低下を抑制しつつ潤滑剤の排出流量を増やすことができる。

本発明の密封装置において、前記第２リップ部の外周には、前記第２リップ部を付勢して前記回転軸に押し付けるコイルばねが巻回されていることが好ましい。
この場合、コイルばねの付勢力を適宜選択することで、密封空間内の圧力低下の抑制効果と潤滑剤の排出流量の増大との均衡を図ることができる。

また、本発明の密封装置は、前記第２リップ部よりも前記密封空間から遠い側において前記回転軸と当接している第３リップ部を有し、全体が弾性素材からなる第２のシール部材を更に備え、前記第１の排出口に対応する前記第３リップ部の周方向位置に、前記シール部材と前記第２のシール部材との間の潤滑剤を外部空間に排出するための第３の排出口を形成する第２の凸部又は第２の凹部が設けられている。

従って、第１の排出口又は第２の排出口を通してシール部材と第２のシール部材との間に排出された潤滑剤を、第３の排出口を通して外部空間に排出することができる。これにより、シール部材と第２のシール部材との間に潤滑剤が溜まって外部空間への排出が妨げられることを防止できる。また、第３の排出口が形成されることで密封空間内の圧力が低下することもない。したがって、密封空間内の圧力の低下を抑制しつつ潤滑剤の排出流量を更に効果的に増やすことができる。

本発明の密封装置によれば、密封空間内の圧力の低下を抑制しつつ潤滑剤の排出流量を増やすことができる。

本発明の第１実施形態に係る密封装置の使用状態を示す断面図である。本発明の第１実施形態に係る密封装置の拡大断面図である。本発明の第１実施形態に係る密封装置の要部拡大側面図である。本発明の第２実施形態に係る密封装置を示す図であり、（Ａ）は要部拡大断面図、（Ｂ）は要部拡大側面図である。本発明の第３実施形態に係る密封装置を示す図であり、（Ａ）は要部拡大断面図、（Ｂ）は要部拡大側面図である。潤滑油の流量と密封空間内の圧力の測定方法の説明図である。従来の密封装置の使用状態を示す断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る密封装置Ａの使用状態を示す断面図である。
この実施形態においては、連続鋳造機のセグメントロール５を回転自在に支持する軸受装置Ｄに密封装置Ａを適用した場合を示している。

各セグメントロール５は、鋳型から連続的に排出される鋼片と接触するロール本体５５と、このロール本体５５の両側に設けられ、ロール本体５５に比べて小径の縮径部５０とを有している。縮径部５０は中心線が水平方向に向くように配置された円筒状の軸受ケース７に挿通されており、当該軸受ケース７に、転がり軸受６を介して回転自在に支持されている。なお、各セグメントロール５は冷却水を噴射することによって冷却される。

転がり軸受６は、調心輪付き円筒ころ軸受であり、外輪６０、複数の円筒ころ６１、調心輪６２、及び内輪６５を備えている。軸受ケース７の下部には転がり軸受６の内部に対して潤滑油を供給するための給油孔７０が設けられている。また、調心輪６２の外周面には、供給孔７０と連通する環状溝６７が形成されており、調心輪６２及び外輪６０には、環状溝６７から転がり軸受６の内部に貫通する供給孔６８が設けられている。連続鋳造機の稼働状態において、潤滑油は加圧エアーとともに給油孔７０から転がり軸受６の内部に連続的に供給される。図１において、破線は潤滑油の供給経路及び排出経路を示している。

転がり軸受６の軸方向両側には、軸受ケース７の内部に潤滑油を留めるとともに軸受ケース７内に冷却水が浸入することを防ぐ目的で、第１，第２シール部材１，４が設けられている。この第１，第２シール部材１，４は、軸受ケース７とともに本実施形態に係る密封装置Ａを構成している。
第１，第２シール部材１，４は、セグメントロール５の縮径部５０と軸受ケース７の間の環状空間を密封空間Ｓ１として外部空間Ｓ２から隔離している。転がり軸受６の内部に供給された潤滑油は、この密封空間Ｓ１内に溜められる。

図２は、第１シール部材１の拡大断面図であり、図２（Ａ）はその上部側を図２（Ｂ）はその下部側をそれぞれ示している。また、図３は、密封空間Ｓ１側から第１シール部材１の上部を見た拡大側面図である。
縮径部５０のロールネック５１側に配設された第１シール部材１は、冷却水が多量に降りかかっても密封性を保てるように、二種類のシール（インナーシール１０及びアウターシール３０）を組み合わせた構成となっている。

インナーシール１０は、合成ゴムなどの弾性素材からなり、軸受ケース７の内周面に当接している第１円筒部１１と、当該第１円筒部１１の密封空間Ｓ１側（転がり軸受６側）の端部から径方向内方に延びている環状部１２と、当該環状部１２の内周から延びてロールネック５１の外周面に当接しているリップ部１３，１４とを備えている。インナーシール１０は、断面Ｌ字状の第１芯金２０に接着している。

第１芯金２０は、インナーシール１０の第１円筒部１１を介して軸受ケース７に内嵌する第２円筒部２１と、その密封空間Ｓ１側の端部から径方向内方に延びており、インナーシール１０の環状部１２の外部空間Ｓ２側の側面が接着している円環部２２とで構成されている。

第１リップ部１３は、第１芯金２０の円環部２２の内周縁に対して密封空間Ｓ１側に延びてロールネック５１の外周面に当接している。第１リップ部１３は、潤滑油の外部への漏洩を阻み、密封空間Ｓ１内に留まらせる働きをする。
第２リップ部１４は、第１リップ部１３よりも密封空間Ｓ１から遠い側において、第１芯金２０の円環部２２の内周縁に対して第１リップ部１３と反対側（外部空間Ｓ２側）に延びてロールネック５１の外周面に当接している。第２リップ部１４の先端部の外周にはガータスプリング１９が巻回されており、このガータスプリング１９は、第２リップ部１４をロールネック５１に圧接している。第２リップ部１４は、主に冷却水の密封空間Ｓ１内への侵入を防ぐ働きをする。

図２（Ａ）に示すように、インナーシール１０の環状部１２及び第１芯金２０の円環部２２の上部には、潤滑油の第１の排出口１５が形成されている。第１の排出口１５は、周方向に一定間隔を隔てて隣接するように複数（図示例では３個）配設されている。各第１の排出口１５は、軸方向に沿って第１芯金２０の円環部２２を貫通して環状部１２の密封空間Ｓ１側の側面１２ａ近傍まで至る凹部１５ａと、環状部１２の密封空間Ｓ１側の側面１２ａと当該凹部１５ａとの間のインナーシール１０の薄肉部分である閉塞部１５ｂと、当該閉塞部１５ｂに設けられた切れ目１５ｃとで構成されている。凹部１５ａの内径及び切れ目１５ｃの長さは、例えば３ｍｍ程度である。

第１芯金２０の円環部２２には凹部１５ａを形成するための孔２２ａが設けられており、この孔２２ａの内壁は、インナーシール１０の環状部１２から延びる弾性素材からなる筒状の膜１２ｂで全て覆われている。閉塞部１５ｂは、第１の排出口１５の密封空間Ｓ１側を閉塞している。切れ目１５ｃは、閉塞部１５ｂの径方向の中央に環状部１２の周方向に沿って入れられている。閉塞部１５ｂに密封空間Ｓ１側の側面１２ａから潤滑油の圧力が所定圧以上加わることで、弾性素材の弾性力に抗して切れ目１５ｃが開き、潤滑油が第１の排出口１５から外部に排出される。

第１リップ部１３は、第１の排出口１５に対応する周方向位置の内周側に、第１リップ部１３の先端１３ｂよりも径方向内方に突出する凸部１３ａを有している。凸部１３ａは、周方向に一定間隔を隔てて隣接するように複数（図示例では６個）配設されている。このような凸部１３ａを有する第１リップ部１３がロールネック５１の外周面に当接しているので、図３に示すように、第１リップ部１３の上部とロールネック５１の外周面との間には、密封空間Ｓ１と、第１リップ部１３と第２リップ部１４との間の閉空間Ｓ３とを連通する第２の排出口１６が形成されている。第２の排出口１６は、隣り合う凸部１３ａの間、及び周方向両端の凸部１３ａの外側隅部に形成されている。凸部１３ａは、例えば、高さが１ｍｍ程度、幅が３ｍｍ程度、隣り合う凸部１３ａの間隔が３ｍｍ程度に形成されている。

アウターシール３０は、合成ゴムなどの弾性素材からなり、ロールネック５１と接している第３リップ部３１と、軸受ケース７の側壁７１と接している第４リップ部３２及び第５リップ部３３とを備えている。リップ部３１〜３３は第２芯金３５に接着している。第２芯金３５は、軸受ケース７に内嵌する第４円筒部３６と、その外部空間Ｓ２側の端部から径方向内方に延びる円環部３７とで構成されている。

第３リップ部３１は、第２芯金３５の円環部３７の内周縁に対して外部空間Ｓ２側に延びてロールネック５１の外周面に当接している。第３リップ部３１は、潤滑油の外部空間Ｓ２への排出を許容し、且つ、外部空間Ｓ２からの冷却水の流入を阻む働きをする。第４リップ部３２及び第５リップ部３３は、それぞれ第２芯金３５の円環部３７の内周縁及び外周縁付近から外部空間Ｓ２側に向かって突出して軸受ケース７の側壁７１に内接している。

ロールエンド５２側の第２シール部材４は、図１に示すように、インナーシール１０及び第１芯金２０とほぼ同様の構成であり、合成ゴムなどの弾性素材からなるシール４１が断面Ｌ字状の芯金４５に接着されている。シール４１は、軸受ケース７の内周面及び側壁７２に内接している円筒状部４２と、ロールエンド５２の外周面に当接しているリップ部４３，４４とを備えている。

芯金４５は、シール４１の円筒状部４２を介して軸受ケース７に内嵌する円筒部４６と、当該円筒部４６の外部空間Ｓ２側（セグメントロール５の軸方向外方の外部空間Ｓ２側）の端部から径方向内方に延びる円環部４７とで構成されている。芯金４５の円筒部４６の外周面にシール４１の円筒状部４２の内周面が接着している。

リップ部４３は、芯金４５の円環部４７の内周縁付近から密封空間Ｓ１側へ延びてロールエンド５２の外周面に当接している。このリップ部４３の先端部の外周にはガータスプリング４９が巻回されており、ガータスプリング４９はリップ部４３をロールエンド５２に圧接している。リップ部４３は、潤滑油の外部への漏洩を阻み、潤滑油を密封空間Ｓ１内に留まらせる働きをする。リップ部４４は、芯金４５の円環部４７の内周縁付近から外部空間Ｓ２側（セグメントロール５の軸方向外方の外部空間Ｓ２側）に延びてロールエンド５２の外周面に当接している。

上記第１実施形態に係る密封装置Ａによれば、密封空間Ｓ１内の潤滑油を第１の排出口１５から外部に排出することができる。また、密封空間Ｓ１内の潤滑油を第１リップ部１３とロールネック５１の間に生じる第２の排出口１６を通して第１リップ部１３と第２リップ部１４との間の閉空間Ｓ３に排出することができ、この排出された潤滑油を第２リップ部１４とロールネック５１の間を通して密封装置Ａの外部へ排出することができる。このように、第１の排出口１５に加えて第２の排出口１６からも潤滑油を外部に排出できる。しかも、第２リップ部１４が外部空間Ｓ２側に延びているので、潤滑油を密封空間Ｓ１の外部へ支障なく排出することができる。このため、潤滑油の排出流量を増やすことができる。また、第２の排出口１６が形成されていることによる密封空間Ｓ１内の圧力の低下を第２リップ部１４により抑制できる。したがって、密封空間Ｓ１内の圧力の低下を抑制しつつ潤滑油の排出流量を増やすことができる。

また、第２リップ部１４の外周には、第２リップ部１４を付勢してロールネック５１の外周面に押し付けるガータスプリング１９が巻回されている。このため、ガータスプリング１９の付勢力を適宜選択することで、密封空間Ｓ１内の圧力低下の抑制効果と潤滑油の排出流量の増大との均衡を図ることができる。

また、第１の排出口１５及び第２の排出口１６が共に第１シール部材１の上側となるように、第１シール部材１を軸受ケース７に組み付けることで、古い潤滑油を新しい潤滑油に順次置換しつつ密封空間Ｓ１内の高い水準まで潤滑油を行き渡らせることができる。
更に、凸部１３ａは、従来のインナーシール１０の加硫用の金型に凸部１３ａに対応する凹部を設けるだけで、加硫時に容易に形成することができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態に係る密封装置Ｂの上記第１実施形態に係る密封装置Ａと異なる構成について説明する。
図４は、本発明の第２実施形態に係る密封装置Ｂを示す図であり、図４（Ａ）は、第１シール部材１Ａの上部側の拡大断面図であり、図４（Ｂ）は、外部空間Ｓ２側から第１シール部材１Ａの上部を見た拡大側面図である。

第２実施形態の密封装置Ｂは、図４に示すように、第１リップ部１３に前記凸部１３ａ（第１凸部）を有し、第２の排出口１６が形成されていることに加え、第３リップ部３１Ａに凸部３１ａ（第２凸部）を有し、第３の排出口３９が形成されている。
詳しくは、第３リップ部３１Ａは、第１の排出口１５に対応する周方向位置の内周側に、第３リップ部３１Ａの先端３１ｂよりも径方向内方に突出する第２凸部３１ａを有している。第２凸部３１ａは、周方向に一定間隔を隔てて隣接するように複数（図示例では３個）配設されている。このような第２凸部３１ａを有する第３リップ部３１Ａがロールネック５１の外周面に当接している。この第２凸部３１ａにより、第３リップ部３１Ａの上部とロールネック５１の外周面との間には、インナーシール１０とアウターシール３０との間の閉空間Ｓ４と、外部空間Ｓ２とを連通する第３の排出口３９が形成されている。第３の排出口３９は、隣り合う第２凸部３１ａの間、及び周方向両端の第２凸部３１ａの外側隅部に形成されている。第２凸部３１ａは、例えば、高さが１ｍｍ程度、幅が３ｍｍ程度、隣り合う凸部３１ａの間隔が３ｍｍ程度に形成されている。なお、図示例では第１凸部１３ａは３個配設されている。

上記第２実施形態に係る密封装置Ｂによれば、密封空間Ｓ１内の圧力の低下を抑制しつつ潤滑油の排出流量を第１実施形態に係る密封装置Ａよりも更に効果的に増やすことができる。
詳述すると、密封装置Ｂは、上記第３の排出口３９により、インナーシール１０とアウターシール３０との間の閉空間Ｓ４と、外部空間Ｓ２とが連通している。このため、第１の排出口１５又は第２の排出口１６を通して閉空間Ｓ４に排出された潤滑油を、第３の排出口３９を通して外部空間Ｓ２に排出することができる。これにより、閉空間Ｓ４に潤滑油が溜まって外部空間Ｓ２への排出が妨げられることを防止できる。また、第３の排出口３９が形成されることで密封空間Ｓ１内の圧力が低下することもほとんどない。したがって、密封空間Ｓ１内の圧力の低下を抑制しつつ潤滑油の排出流量を第１実施形態に係る密封装置Ａよりも更に効果的に増やすことができる。

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態に係る密封装置Ｃの上記第１実施形態に係る密封装置Ａと異なる構成について説明する。
図５は、本発明の第３実施形態に係る密封装置Ｃを示す図であり、図５（Ａ）は、第１シール部材１Ｂの上部側の拡大断面図であり、図５（Ｂ）は、密封空間Ｓ１側から第１シール部材１Ｂの上部を見た拡大側面図である。

第３実施形態の密封装置Ｃは、図５に示すように、第１リップ部１３Ｂに前記凸部１３ａの代わりに凹部１３ｃを有している。
詳しくは、第１リップ部１３Ｂは、第１の排出口１５に対応する周方向位置の内周側に、第１リップ部１３Ｂの長手方向に沿って凹んでいる凹部１３ｃを有している。凹部１３ｃは、円弧状に形成されており、図示例では一箇所形成されている。このような凹部１３ｃを有する第１リップ部１３Ｂがロールネック５１の外周面に当接している。このため、第１リップ部１３Ｂの上部とロールネック５１の外周面との間には、密封空間Ｓ１と、第１リップ部１３Ｂと第２リップ部１４との間の閉空間Ｓ３とを連通する第２の排出口１６Ａが形成されている。凹部１３ｃは、例えば、直径が１０ｍｍ程度、最大深さが３ｍｍ程度に形成されている。
上記第３実施形態に係る密封装置Ｃによれば、上述の第１実施形態に係る密封装置Ａと同様、密封空間Ｓ１内の圧力の低下を抑制しつつ潤滑油の排出流量を増やすことができる。

［その他の変形例］
上述の各実施形態に係る密封装置Ａ，Ｂ，Ｃにおいて、凸部（第１凸部）１３ａ、第２凸部３１ａ、及び凹部１３ｃはそれぞれ適宜の形状、数及び寸法で配設することができる。また、各実施形態に係る密封装置Ａ，Ｂ，Ｃにおいて、第１芯金２０と第２芯金３５は一体的に形成されていてもよい。また、第２実施形態に係る密封装置Ｂにおいて、第３リップ部３１Ａは、第２凸部３１ａの代わりに、第３の排出口を形成する第２の凹部を有していてもよい。更に、各実施形態に係る密封装置Ａ，Ｂ，Ｃは、転がり軸受６０の潤滑剤としてグリースを用いる場合にも適用できる。

なお、各実施形態に係る密封装置Ａ，Ｂ，Ｃにおいて、第１リップ部１３，１３Ｂは、凸部（第１凸部）１３ａ、及び凹部１３ｃの代わりに、第１の排出口１５に対応する周方向位置に、密封空間Ｓ１と閉空間Ｓ３とを連通する貫通孔を有していてもよい。同様に、第２実施形態に係る密封装置Ｂにおいて、第３リップ部３１Ａは、第２凸部３１ａの代わりに、第１の排出口１５に対応する周方向位置に、閉空間Ｓ４と外部空間Ｓ２とを連通する貫通孔を有していてもよい。

以下に示す実施例１〜４及び比較例の密封装置について、潤滑油の排出流量と密封空間ＳＸ１内の圧力の測定試験を行った。図６は、潤滑油の排出流量と密封空間ＳＸ１内の圧力の測定方法の説明図である。
（実施例１）
第１リップ部１３Ｘの第１の排出口１５に対応する周方向位置に第１凸部が３個形成されており、第３リップ部３１Ｘには第２凸部又は第２凹部が形成されていない密封装置。第１凸部の寸法は、周方向幅が６．０ｍｍ、最大高さが０．５ｍｍ、隣り合う凸部同士の間隔が６．０ｍｍである。

（実施例２）
第１リップ部１３Ｘの第１の排出口１５に対応する周方向位置に第１凸部が６個形成されており、第３リップ部３１Ｘには第２凸部又は第２凹部が形成されていない密封装置。第１凸部の寸法は実施例１と同一である。
（実施例３）
第１リップ部１３Ｘの第１の排出口１５に対応する周方向位置に第１凸部が３個形成されており、第３リップ部３１Ｘの第１の排出口１５に対応する周方向位置に第２凸部が３個形成されている密封装置。第１凸部及び第２凸部の寸法は実施例１の第１凸部と同一である。

（実施例４）
第１リップ部１３Ｘの第１の排出口１５に対応する周方向位置に第１凹部が１個形成されており、第３リップ部３１Ｘには第２凸部又は第２凹部が形成されていない密封装置。第１凹部の寸法は、直径が２０．０ｍｍ、周方向幅が１４．０ｍｍ、最大深さが２．５〜３．０ｍｍである。
（比較例）
第１リップ部１３Ｘ及び第３リップ部３１Ｘの何れにも凸部又は凹部が形成されていない点以外は実施例１〜４と同じ構成の密封装置。

［潤滑油の排出流量と密封空間内の圧力の測定方法］
測定に使用した潤滑油の粘度はＶＧ４６０である。潤滑油の排出流量と密封空間ＳＸ１内の圧力の測定は以下の方法で行った。
（１）第１シール部材１Ｘを模擬軸受ケース７Ｘに内嵌し、模擬回転軸５Ｘを模擬軸受ケース７Ｘに固定して模擬密封装置ＡＸを組み立てた。このとき第１の排出口１５を真下にするとともにエアー注入口を真上に配置して組み立てた。そして、エアー注入口にエアー注入管２００を接続し、模擬密封装置ＡＸの下部において密封空間ＳＸ１と連通するように圧力測定管２１０を接続した。

（２）エアー注入管２００を流れるエアーに潤滑油を混入させて密封空間ＳＸ１内に潤滑油が充満するまで注入した。密封空間ＳＸ１内に潤滑油が充満すると、密封空間ＳＸ１内の潤滑油の量は６５〜７０ｍｌ程度となった。
（３）エアー注入口から密封空間ＳＸ１内に圧力５０ｋＰａ、流量９０ｌ／時でエアーのみを注入した。
（４）閉空間ＳＸ３に溜まった潤滑油が第３リップ部３１Ｘと模擬回転軸５Ｘの間から潤滑油が外部空間ＳＸ２に流れ出し、ビーカー２２０に潤滑油が溜り出してから１０分間の潤滑油の流量、及び１０分後の密封空間ＳＸ１の内圧を測定した。

上記測定の結果を表１に示す。表１中の潤滑油の流量は１０分間の測定値を１時間あたりに換算した値である。

表１に示すように、実施例１〜４の密封装置は、上記試験条件において、密封空間ＳＸ１内の圧力の低下を０〜２０％程度に抑制でき、且つ、潤滑油の排出流量を比較例に比べて数倍程度に増大できることが確認できた。

Ａ，Ｂ，Ｃ：密封装置、１，１Ａ，１Ｂ：第１シール部材（シール部材）
５：回転軸、６：転がり軸受、７：軸受ケース
１０：インナーシール（シール部）、１１：第１円筒部、１２：環状部
１３，１３Ｂ：第１リップ部、１３ａ：第１凸部（凸部）、１３ｃ：凹部
１４：第２リップ部、１５：第１の排出口、１５ｂ：閉塞部、１５ｃ：スリット
１６，１６Ａ：第２の排出口、１９：ガータスプリング（コイルばね）
２０：第１芯金（芯金）、２１：第２円筒部、２２：円環部
３０：アウターシール（第２のシール部）、３１，３１Ａ：第３リップ部
３１ａ：第２凸部（第２の凸部）、３９：第３の排出口
Ｓ１：密封空間、Ｓ２：外部空間

Claims

転がり軸受を内嵌させる軸受ケースを備え、この軸受ケースに前記転がり軸受を介して水平軸回りに回転自在に支持される回転軸と前記軸受ケースとの間の環状空間を密封して密封空間とし、この密封空間に潤滑剤が連続的に供給される密封装置において、
前記軸受ケースの内周面に当接している第１円筒部と、当該第１円筒部から径方向内方に延びる環状部と、当該環状部の内周から密封空間側に延びて前記回転軸と当接している第１リップ部と、当該第１リップ部よりも密封空間から遠い側において前記環状部の内周から前記第１リップ部と反対側に延びて前記回転軸と当接している第２リップ部と、を有し、全体が弾性素材からなるシール部と、
前記シール部の第１円筒部を介して前記軸受ケースに内嵌する第２円筒部と、当該第２円筒部の端部から径方向内方に延びて、前記シール部の環状部と接している円環部と、を有する芯金と、を備えたシール部材を有し、
前記環状部と前記円環部との周方向の一部に、密封空間内の潤滑剤を密封空間の外部に排出するための第１の排出口が形成されており、
前記第１の排出口は、閉塞部を備え、当該閉塞部には所定圧力が加わると開口するスリットが設けられており、
前記第１の排出口に対応する前記第１リップ部の周方向位置に、前記第１リップ部と前記第２リップ部との間に密封空間内の潤滑剤を排出するための第２の排出口を形成する凸部又は凹部が設けられ、
前記第２リップ部よりも前記密封空間から遠い側において前記回転軸と当接している第３リップ部を有し、全体が弾性素材からなる第２のシール部を更に備え、
前記第１の排出口に対応する前記第３リップ部の周方向位置に、前記シール部材と前記第２のシール部材との間の潤滑剤を外部空間に排出するための第３の排出口を形成する第２の凸部又は第２の凹部が設けられていることを特徴とする密封装置。
前記第２リップ部の外周には、前記第２リップ部を付勢して前記回転軸に押し付けるコイルばねが巻回されている請求項１に記載の密封装置。