JP6401567B2

JP6401567B2 - 密封装置

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Publication number: JP6401567B2
Application number: JP2014209870A
Authority: JP
Inventors: 学有泉; 大森　武志; 武志大森
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Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2014-10-14
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2034-10-14
Also published as: JP2015108445A

Description

本発明は、シール技術に係る密封装置に関し、更に詳しくは、シールハウジングおよび前記ハウジングに挿通した回転部材間に装着されて、ハウジング外部の異物がハウジング内部へ侵入しないように前記異物をシールするとともに、ハウジング内部の圧力が所定値を上回ったときに前記圧力をハウジング外部へ開放する密封装置に関する。

従来から、この種の密封装置として図６に示す密封装置が知られており、この密封装置は、ハウジング内部Ａ側に配置されるゴム製シールリップ５１およびハウジング外部Ｂ側に配置される樹脂（ＰＴＦＥ等）製シールリング５２の組み合わせよりなり、これらシールリップ５１およびシールリング５２が断面Ｌ字の３つの金属環５３，５４，５５およびゴム製バックリング５６とともにシールリップ５１の取付環５７によってカシメ固定されている。

ハウジング内部Ａ側の金属環５３は、径方向部５３ａの外周端部からハウジング内部Ａ側へ向けて筒状部５３ｂを一体成形したものであって、そのＬ字の折り曲げ部に貫通孔状の連通部５３ｃが設けられている。

中間の金属環５４は、径方向部５４ａの外周端部からハウジング外部Ｂ側へ向けて筒状部５４ｂを一体成形したものであって、前記取付環５７との間に径方向間隙５４ｃが設けられている。

また、ハウジング外部Ｂ側の金属環５５は、径方向部５５ａの外周端部からハウジング内部Ａ側へ向けて筒状部５５ｂを一体成形したものであって、筒状部５５ｂは中間の金属環５４と取付環５７の間に挟み込まれ、この筒状部５５ｂに軸方向に貫通する切欠状の連通部５５ｃが設けられ、この連通部５３ｃは取付環５７端部のカシメ部５７ａの内周側まで達している。

したがってこの密封装置では、上記構成により、ハウジング内部Ａ側の圧力が所定値を上回ると、この圧力に押圧されてシールリップ５１が開弁し（回転部材６２の周面６２ａから離間し）、ハウジング内部Ａ側から貫通孔状の連通部５３ｃ、径方向間隙５４ｃおよび切欠状の連通部５５ｃを経由してハウジング外部Ｂ側へ圧力を開放することができる圧力開放流路が形成されている（矢印Ｃ）。

上記構成の密封装置は、連鋳機のロール軸受部分に使用されることが多く、この場合、水やスケール（スラッジ）等の外部異物が機内へ侵入するのを抑制するシール機能を発揮する。また密封装置は、機内の軸受の潤滑を維持するため、オイルエアー（上記圧力に相当する）を排出させる機能も有しており、このため上記したように圧力開放流路が設けられている。

上記密封装置は、前者のシール機能について、樹脂製シールリング５２を備えているために、優れたシール性能を発揮することが可能とされている。

しかしながら樹脂製シールリング５２は断面矩形状であって円筒面状の内周面を備えるシール部品であることから、この樹脂製シールリング５２における円筒面状の内周面と回転部材６２の周面６２ａとの間にスケール等の異物を噛み込むと樹脂製シールリング５２の摩耗が促進され、当該密封装置や軸受の寿命に影響を及ぼすことが懸念される。

特開平９−１７０６６３号公報

本発明は以上の点に鑑みて、ハウジング外部の異物がハウジング内部へ侵入しないように異物をシールする機能およびハウジング内部の圧力が所定値を上回ったときに圧力をハウジング外部へ開放する機能を備える密封装置において、スケール等の外部異物が摺動部に噛み込みにくく、もって摺動部の摩耗が促進されにくい構造の密封装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、ハウジングおよび前記ハウジングに挿通した回転部材間に装着される密封装置であって、ハウジング外部の異物がハウジング内部へ侵入しないように前記異物をシールするとともにハウジング内部の圧力が所定値を上回ったときに前記圧力をハウジング外部へ開放する密封装置であって、前記回転部材に摺動可能に密接することにより前記異物をシールする第１および第２シールリップと、当該密封装置の内部に形成した圧力開放流路を開閉するチェックリップとを有し、前記圧力が所定値を上回ったときに前記チェックリップならびに前記第１および第２シールリップのうちの何れか一方のシールリップが開弁することにより前記圧力をハウジング外部へ開放し、このとき前記第１および第２シールリップのうちの他方のシールリップは前記回転部材に摺動可能に密接した状態を維持することを特徴とする。

上記構成を備える本発明の密封装置においては、第１および第２シールリップが軸方向に並べられてそれぞれ回転部材に対し摺動可能に密接するため、先ずはこれらシールリップによって外部異物に対するシール機能が発揮される。シールリップはそのリップ端にて回転部材に摺動するものであって、断面矩形状で円筒面状の内周面を備えるシール部品すなわち上記シールリングと比較して摺動面積が小さいことから、比較的異物を噛み込みにくいものである。したがって異物の噛み込みによる摺動部の摩耗を低減することが可能とされる。

また、本発明の密封装置においては、ハウジング内部の圧力が所定値を上回ったときにチェックリップならびに第１および第２シールリップのうちの何れか一方のシールリップが開弁することにより圧力をハウジング外部へ開放するため、これによりハウジング内部の圧力が所定値を上回ったときに圧力をハウジング外部へ開放する圧力開放機能が発揮される。第１および第２シールリップは、何れか一方が開弁しても、他方は回転部材に摺動可能に密接した状態を維持するため、シール機能を継続することが可能とされる。チェックリップは常時は閉じているため、停電などによりハウジング内部の圧力が低下することがあっても、ハウジング外部の異物がハウジング内部へ侵入するのを抑制することが可能とされる。

本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、前記ハウジングに取り付けられる取付部および前記回転部材に摺動可能に密接する第１シールリップを備える第１リップ部材と、前記第１シールリップのハウジング外部側に配置された第２リップ部材と、前記第２リップ部材の更にハウジング外部側に配置された保護環とを有し、前記第２リップ部材は、前記取付部に嵌合された保持環と、前記回転部材に摺動可能に密接する第２シールリップと、前記保護環に接離可能に密接するチェックリップとを有し、前記保持環は、前記第１シールリップおよび当該保持環間の空間と当該保持環および前記チェックリップ間の空間とを連通させる連通部を有し、前記保護環は、その内周端部および前記回転部材の周面間に径方向間隙を形成し、前記ハウジング内部の圧力が所定値を上回ったとき、この圧力に押圧されて前記第１シールリップおよび前記チェックリップがそれぞれ開弁することにより前記圧力をハウジング外部へ開放することを特徴とする。

上記構成を備える密封装置においては、第１および第２シールリップが軸方向に並べられてそれぞれ回転部材に対し摺動可能に密接するため、先ずはこれらシールリップによって外部異物に対する基本的なシール構造が備えられ、基本的なシール機能が発揮される。また、第３のシールリップとしてチェックリップが設けられてこのチェックリップが保護環に対し密接するため、外部異物が、第２リップ部材の保持環に設けた連通部を経由して機内へ侵入するのも抑制される。

また、上記構成の密封装置においては、ハウジング内部の圧力が所定値を上回ったときにこの圧力をハウジング外部へ開放するための圧力開放流路が設けられており、この圧力開放流路は、第２リップ部材の保持環に設けた連通部を経由するとともに流路の末端において、保護環の内周端部および回転部材の周面間に形成される径方向間隙からハウジング外部へ向けて圧力を開放する。したがって、この径方向間隙に圧力開放の流れ（エアーの流れ）が発生するため、外部異物がこの径方向間隙から密封装置内部へ侵入して第２シールリップおよび回転部材間の摺動部に噛み込むのをこの圧力開放の流れによって抑制することが可能とされる。

すなわち上記図６の従来技術では、圧力開放流路の末端が、金属環５５に設けた切欠状の連通部５５ｃに位置していて、ここに圧力開放の流れ（エアーの流れ、矢印Ｃ）が発生するため、金属環５５の内周端部および回転部材６２の周面６２ａ間に形成される径方向間隙５５ｄには圧力開放の流れが発生しない。したがって圧力開放中であるか否かにかかわらず常に外部異物が径方向間隙５５ｄから密封装置内部へ侵入する虞があったところ、これに対して上記構成を備える本発明の密封装置によれば、圧力開放中、径方向間隙に圧力開放の流れが発生するため、外部異物が径方向間隙から密封装置内部へ侵入しようとするのをこの圧力開放の流れによって抑制することが可能とされる。

また、ハウジング内部側の第１シールリップが圧力により開弁しても、ハウジング外部側の第２シールリップは回転部材に摺動可能に密接した状態を維持する。

また、本発明の請求項３による密封装置は、上記した請求項２記載の密封装置において、前記第１シールリップは、ゴム状弾性体よりなるシールリップとされ、前記第２シールリップは、少なくともそのリップ端が樹脂で製作されることにより前記樹脂が前記相手部材の周面に摺動可能に密接するシールリップとされていることを特徴とする。

上記第１シールリップおよび第２シールリップの組み合わせよりなる基本的なシール構造は、ハウジング内部側に配置される第１シールリップをゴム材質とするとともにハウジング外部側に配置される第２シールリップの摺動部を耐摩耗性に優れた樹脂材質とするのが好適であり、これによれば耐摩耗性およびシール性について上記従来技術と対等な性能を発揮するシール構造を提供することが可能とされる。

また、本発明の請求項４による密封装置は、上記した請求項２または３記載の密封装置において、前記保護環は、ハウジング内部側からハウジング外部側へかけて径寸法が徐々に縮小する向きに傾斜するテーパー部を備え、前記テーパー部の内周面に対し前記チェックリップが密接し、前記チェックリップは前記第２シールリップの外周側に配置されていることを特徴とする。

上記第１シールリップおよび第２シールリップの組み合わせよりなる基本的なシール構造のほかに第３のシールリップとしてチェックリップを設けることにすると、密封装置の軸方向長さが大きくなって密封装置が大型化することが懸念されるが、チェックリップを第２シールリップの外周側に配置することにより密封装置の軸方向長さが大きくなるのを抑制することが可能とされる。このためには、保護環に、ハウジング内部側からハウジング外部側へかけて径寸法が徐々に縮小する向きに傾斜するテーパー部を設けて、このテーパー部の内周面に対しチェックリップを密接させることにより、チェックリップを第２シールリップの外周側に配置するのが好適であり、これによればリップを３つ設けることにしても軸方向スペースはリップ２つ分で済む。また、チェックリップのリップ端を第２シールリップのリップ端よりシールハウジング内部側に配置することも可能とされる。

本発明の請求項５による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、前記ハウジングに取り付けられる取付部および前記回転部材に摺動可能に密接する第１シールリップを備える第１リップ部材と、前記第１シールリップのハウジング内部側に配置された第２リップ部材とを有し、前記第２リップ部材は、前記取付部に嵌合された保持環と、前記回転部材に摺動可能に密接する第２シールリップとを有し、前記第１および第２リップ部材間に、ハウジング内部と前記第１および第２シールリップ間の空間とを連通させる連通部を設け、前記第１リップ部材に、前記第２リップ部材に接離可能に密接することにより前記連通部を開閉するチェックリップを設け、前記ハウジング内部の圧力が所定値を上回ったとき、この圧力に押圧されて前記チェックリップおよび前記第１シールリップがそれぞれ開弁することにより前記圧力をハウジング外部へ開放することを特徴とする。

上記構成を備える密封装置においては、第１および第２シールリップが軸方向に並べられてそれぞれ回転部材に対し摺動可能に密接するため、これらシールリップによって外部異物に対する基本的なシール構造が備えられ、基本的なシール機能が発揮される。

また、上記構成の密封装置においては、ハウジング内部の圧力が所定値を上回ったときにこの圧力に押圧されてチェックリップおよび第１シールリップがそれぞれ開弁し、これにより第１および第２リップ部材間に設けた連通部を経由して圧力をハウジング外部へ開放する。したがって圧力開放機能が発揮される。またハウジング外部側の第１シールリップが圧力により開弁しても、ハウジング内部側の第２シールリップは回転部材に摺動可能に密接した状態を維持する。

更にまた、本発明の請求項６による密封装置は、上記した請求項１乃至５の何れかに記載した密封装置において、当該密封装置は、鉄鋼連鋳機におけるオイルエアーアウト潤滑方式の軸受部に使用されることを特徴とする。

本発明の密封装置は、ハウジング内部の圧力が所定値を上回ったときにこの圧力を開放する作用を発揮するので、鉄鋼連鋳機におけるオイルエアーアウト潤滑方式の軸受部に使用されるのに適している。したがってこの場合、この技術分野において、本発明の効果を実現することが可能とされる。

本発明によれば、ハウジング外部の異物がハウジング内部へ侵入しないように異物をシールする機能およびハウジング内部の圧力が所定値を上回ったときに圧力をハウジング外部へ開放する機能を備える密封装置において、外部異物が摺動部に噛み込みにくく、もって摺動部の摩耗が促進されにくい構造の密封装置を提供することができる。第１および第２シールリップは何れか一方が開弁しても、他方は回転部材に摺動可能に密接した状態を維持するため、シール機能を継続することができる。チェックリップは常時閉じているため、停電などによりハウジング内部の圧力が低下することがあっても、ハウジング外部の異物がハウジング内部へ侵入するのを抑制することができる。

本発明の第１実施例に係る密封装置の要部断面図同密封装置における圧力開放流路の経路を示す説明図本発明の第２実施例に係る密封装置の要部断面図本発明の第３実施例に係る密封装置の要部断面図同密封装置における圧力開放流路の経路を示す説明図従来例に係る密封装置の要部断面図

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１実施例・・・
図１および図２は、本発明の第１実施例に係る密封装置１を示している。この密封装置１は、シールハウジング６１（図２）およびこのハウジング６１に開店可能に挿通した回転部材６２間に装着されて、ハウジング外部（機外）Ｂの異物（水やスケール等）がハウジング内部（機内）Ａへ侵入しないように異物をシールする機能を備えるとともに、ハウジング内部Ａの圧力が所定値を上回ったときに圧力をハウジング外部Ｂへ開放する機能を備える密封装置である。またこの密封装置１は、鉄鋼連鋳機におけるオイルエアーアウト潤滑方式の軸受部に使用される密封装置であって、この場合、回転部材６２はロール軸とされるとともにハウジング内部Ａに軸受機構が設定され、この軸受機構に対し潤滑油がオイルエアー状態にて高圧で供給される。

当該実施例に係る密封装置１は、ハウジング６１の内周面６１ａに取り付けられる取付部１２および回転部材６２の周面６２ａに摺動可能に密接する第１シールリップ１９を備える第１リップ部材１１と、第１シールリップ１１のハウジング外部Ｂ側に配置された第２リップ部材２１と、第２リップ部材２１の更にハウジング外部Ｂ側に配置された保護環３１とを有し、これら３部品１１，２１，３１の組み合わせによって密封装置１が構成されている。

第１リップ部材１１は、ハウジング６１の内周面６１ａに嵌合される筒状の取付部１２を有し、この取付部１２の一端（ハウジング内部Ａ側の端部）に径方向内方へ向けて径方向部１３が設けられ、この径方向部１３の内周端部に、リップ端１９ａをハウジング外部Ｂ側へ向けて備えるとともにこのリップ端１９ａをもって回転部材６２の周面６２ａに摺動可能に密接する第１シールリップ１９が設けられている。またこの第１リップ部材１１は、断面Ｌ字形を呈する金属製の補強環１４にゴム状弾性体１５を被着（加硫接着）したものであって、このゴム状弾性体１５によって、外周ゴム部１６、内周ゴム部１７および端面ゴム部１８等とともに第１シールリップ１９が一体に成形されている。

第２リップ部材２１は、第１リップ部材１１の取付部１２の内周面に嵌合された金属製の保持環２２を有し、この保持環２２の内周端部にゴム状弾性体２３が被着され、このゴム状弾性体２３によって、リップ端２４ａをハウジング外部Ｂ側へ向けて備えるとともにこのリップ端２４ａをもって回転部材６２の周面６２ａに摺動可能に密接する第２シールリップ２４と、同じくリップ端２６ａをハウジング外部Ｂ側へ向けて備えるとともにこのリップ端２６ａをもって保護環３１に接離可能に密接するチェックリップ２６とが一体に成形されている。保持環２２は、取付部１２の内周面に嵌合された筒状部２２ａの一端に径方向内方へ向けて径方向部２２ｂを一体成形したものであって、この径方向部２２ｂの内周端部にゴム状弾性体２３が被着されている。第２シールリップ２４は、少なくともそのリップ端２４ａの表面部が樹脂（ＰＴＦＥ等）２５によって製作され（ゴム状弾性体に樹脂材が貼り付けられている）、この樹脂２５が回転部材６２の周面６２ａに摺動可能に密接する樹脂摺動タイプのシールリップとされている。

保護環３１は、金属製の環体の単体よりなる。すなわち保護環３１は、取付部１２の内周面に嵌合された筒状部３１ａの一端に径方向内方へ向けて径方向部３１ｂを一体成形したものであって、この径方向部３１ｂの径方向中ほどに、ハウジング内部Ａ側からハウジング外部Ｂ側へかけて径寸法が徐々に縮小する向きに傾斜する環状のテーパー部３１ｃが設けられ、このテーパー部３１ｃの内周面に対しチェックリップ２６が接離可能に密接している。保護環３１はこのようにテーパー部３１ｃを備えているので、径方向部３１ｂの内周端部は筒状部３１ａの他端（ハウジング外部Ｂ側の端部）の内周側に配置されており、または径方向部３１ｂの内周端部は筒状部３１ａの他端よりもハウジング外部Ｂ側に配置されても良く、いずれにしても当該構成によりチェックリップ２６が第２シールリップ２４の外周側に配置されている。

保護環３１は、その内径寸法を回転部材６２の外径寸法より僅かに大きく設定され、よってこの保護環３１の内周端部と回転部材６２の周面６２との間に径方向間隙３１ｄが設定されている。

また、第２リップ部材２１の保持環２２に、第１シールリップ１９および当該保持環２２間の空間４１と当該保持環２２およびチェックリップ２６間の空間４２とを連通させる連通部２２ｃが、軸方向に貫通する孔状のものとして設けられている。

また、当該密封装置１には、ハウジング内部Ａの圧力が所定値を上回ったとき、この圧力に押圧されて第１シールリップ１９およびチェックリップ２６がそれぞれ開弁する（回転部材６２の周面６２ａまたは保護環３１のテーパー部３１ｃの内周面から離間する）ことにより、連通部２２ｃおよび径方向間隙３１ｄを経由して圧力をハウジング外部Ｂへ開放するための圧力開放流路４３（図２）が設けられている。

尚、第２シールリップ２４は、少なくともそのリップ端２４ａの表面部が樹脂２５によって製作されていて変形しにくいため、また回転部材６２に対する締め代が大きく設定されているため、所定値を上回る圧力が作用しても開弁せず、リップ端２４ａは回転部材６２の周面６２ａに接触したままとされる。

上記構成を備える密封装置１においては、第１シールリップ１９および第２シールリップ２４が軸方向に並べられてそれぞれ回転部材６２の周面６２ａに対し摺動可能に密接するため、これらシールリップ１９，２４によって外部異物に対するシール機能が発揮される。シールリップ１９，２４はそのリップ端１９ａ，２４ａにて回転部材６２の周面６２ａに摺動するものであって、断面矩形状で円筒面状の内周面を備えるシール部品（シールリング）と比較して摺動面積が小さいため、摺動部に異物を噛み込みにくい。したがって異物の噛み込みによる摺動部の摩耗を低減することができる。

また、上記構成の密封装置１においては、ハウジング内部Ａの圧力が所定値を上回ったときに第１シールリップ１９およびチェックリップ２６が開弁することにより圧力をハウジング外部Ｂへ開放するため、これによりハウジング内部Ａの圧力が所定値を上回ったときに圧力をハウジング外部Ｂへ開放する圧力開放機能が発揮される。第１シールリップ１９が開弁しても第２シールリップ２４は回転部材６２の周面６２ａに摺動可能に密接した状態を維持するため、シール機能を継続することができる。第２シールリップ２４としては圧力開放機能を考慮する必要がないため、もっぱら外部異物に対するシール機能を高めるための設計（締め代の増大や剛性の増大など）を取り入れることができ、よってシールリップ２４の長寿命化を一層促進させることができる。チェックリップ２６は常時閉じているため、停電などによってハウジング内部Ａの圧力が低下することがあっても、外部異物がハウジング内部Ａへ侵入するのを抑制することができる。

また、上記構成の密封装置１においては、ハウジング内部Ａの圧力が所定値を上回ったときにこの圧力をハウジング外部Ｂへ開放するための圧力開放流路４３が設けられ、この圧力開放流路４３が、第２リップ部材２１の保持環２２に設けた連通部２２ｃを経由するとともに流路４３の末端において、保護環３１の内周端部および回転部材６２の周面６２ａ間に形成される径方向間隙３１ｄからハウジング外部Ｂへ向けて圧力を開放するものとされている。したがってこの径方向間隙３１ｄに圧力開放の流れ（エアーの流れ）が発生し（矢印Ｃ）、外部異物がこの径方向間隙３１ｄから密封装置１内部へ侵入して第２シールリップ２４および回転部材６２間の摺動部に噛み込むのを抑制することが可能とされるため、スケール等の外部異物が密封装置１内部へ侵入しにくく、もって密封装置１の摺動部の摩耗が促進されにくい構造の密封装置を提供することができる。

また、ゴム状弾性体１５よりなる第１シールリップ１９と、リップ端２４ａが樹脂２５によって製作された樹脂摺動タイプの第２シールリップ２４とが組み合わされているために、耐摩耗性およびシール性について従来技術と対等な性能を発揮するシール構造を提供することができる。また、ロール等の回転部材６２が撓んで取付け偏心が大きくなっても、リップ端２４ａに樹脂２５を備えた第２シールリップ２４が追随するため、回転部材６２と第２シールリップ２４の間に隙間が発生せず、よって優れたシール機能を発揮することができる。

また、３つのリップを備えながら、チェックリップ２６が第２シールリップ２４の外周側に配置されているために、密封装置１の軸方向長さが大きくなって密封装置１が大型化することがないシール構造を提供することができる。

第２実施例・・・
上記第１実施例では、保護環３１における径方向部３１ｂの径方向中ほどにテーパー部３１ｃを設けたが、このテーパー部３１ｃはこれを保護環３１における径方向部３１ｂの内周端部に至るまで設けても良い。第２実施例として示す図３では、テーパー部３１ｃが保護環３１における径方向部３１ｂの内周端部に至るまで設けられている。また、保護環３１の内周端部と回転部材６２の周面６２との間に比較的大きな径方向間隙３１ｄが設定されている。

第３実施例・・・
図４および図５は、本発明の第３実施例に係る密封装置１０１を示している。この密封装置１０１は、シールハウジング６１（図５）およびこのハウジング６１に回転可能に挿通した回転部材６２間に装着されて、ハウジング外部Ｂの異物がハウジング内部Ａへ侵入しないように異物をシールする機能を備えるとともに、ハウジング内部Ａの圧力が所定値を上回ったときに圧力をハウジング外部Ｂへ開放する機能を備える密封装置である。またこの密封装置１０１は、鉄鋼連鋳機におけるオイルエアーアウト潤滑方式の軸受部に使用される密封装置であって、この場合、回転部材６２はロール軸とされるとともにハウジング内部Ａに軸受機構が設定され、この軸受機構に対し潤滑油がオイルエアー状態にて高圧で供給される。

当該実施例に係る密封装置１０１は、ハウジング６１の内周面６１ａに取り付けられる取付部１２および回転部材６２の周面６２ａに摺動可能に密接する第１シールリップ１１９を備える第１リップ部材１１１と、第１シールリップ１１９のハウジング内部Ａ側に配置された第２リップ部材１３１とを有し、これら両部品１１１，１３１の組み合わせによって密封装置１が構成されている。

第１リップ部材１１１は、ハウジング６１の内周面６１ａに嵌合される筒状の取付部１１２を有し、この取付部１１２の一端（ハウジング外部Ｂ側の端部）に径方向内方へ向けて径方向部１１３が設けられ、この径方向部１１３の内周端部に、リップ端１１９ａをハウジング外部Ｂ側へ向けて備えるとともにこのリップ端１１９ａをもって回転部材６２の周面６２ａに摺動可能に密接する第１シールリップ１１９が設けられている。またこの第１リップ部材１１１は、断面Ｌ字形を呈する金属製の補強環１１４にゴム状弾性体１１５を被着（加硫接着）したものであって、このゴム状弾性体１１５によって、補強環１１４の筒状部１１４ａの外周面に被着された外周ゴム部１１６、補強環１１４の筒状部１１４ａの内周面に被着された内周ゴム部１１７および補強環１１４の径方向部１１４ｂの軸方向端面に被着された端面ゴム部１１８などとともに第１シールリップ１１９が一体に成形されている。チェックリップ１２１については後述する。

第２リップ部材１３１は、第１リップ部材１１１の取付部１１２の内周面であって内周ゴム部１１７の内周面に嵌合された筒状の取付部１３２を有し、この取付部１３２の一端に径方向内方へ向けて径方向部１３３が設けられ、この径方向部１３３の内周端部に、リップ端１３６ａをハウジング外部Ｂ側へ向けて備えるとともにこのリップ端１３６ａをもって回転部材６２の周面６２ａに摺動可能に密接する第２シールリップ１３６が設けられている。またこの第２リップ部材１３１は、断面Ｌ字形を呈する金属製の保持環１３４にゴム状弾性体１３５を被着したものであって、このゴム状弾性体１３５によって第２シールリップ１３６が成形されている。

第１リップ部材１１１および第２リップ部材１３１の間に、ハウジング内部Ａと第１シールリップ１１９および第２シールリップ１３６間の空間１４３とを連通させる連通部１４１が設けられ、第１リップ部材１１１に、第２リップ部材１３１に接離可能に密接することにより連通部１４１を開閉するチェックリップ１２１が設けられている。

連通部１４１は、第１リップ部材１１１における取付部１１２の内周面であって内周ゴム部１１７に設けられた１本または円周上複数本の軸方向に延びる溝１２０と、この溝１２０に連続するように第１リップ部材１１１の径方向部１１３および第２リップ部材１３１の径方向部１３３間に設定された環状の軸方向間隙１４２との組み合わせよりなり、この連通部１４１を開閉するように第１リップ部材１１１にチェックリップ１２１が設けられている。

チェックリップ１２１は、第１リップ部材１１１におけるゴム状弾性体１１５によって端面ゴム部１１８に対し一体成形され、そのリップ端１２１ａを径方向内方へ向けて成形され、リップ端１２１ａを第２リップ部材１３１における保持環１３４の径方向部１３４ｂに接離可能に接触させている。したがってその径方向外方から所定の大きさの圧力が作用するとチェックリップ１２１は開弁し、径方向内方へ圧力を通過させる。またこれらの構成により当該密封装置１には、ハウジング内部Ａの圧力が所定値を上回ったとき、この圧力に押圧されてチェックリップ１２１および第１シールリップ１１９がそれぞれ開弁することにより、連通部１４１ならびに第１シールリップ１１９および回転部材６１間の隙間（図示せず）を経由して圧力をハウジング外部Ｂへ開放する圧力開放流路１４４（図５）が設けられている。

上記構成を備える密封装置１０１においては、第１シールリップ１１９および第２シールリップ１３６が軸方向に並べられてそれぞれ回転部材６２の周面６２ａに対し摺動可能に密接するため、これらシールリップ１１９，１３６によって外部異物に対するシール機能が発揮される。シールリップ１１９，１３６はそのリップ端１１９ａ，１３６ａにて回転部材６２の周面６２ａに摺動するものであって、断面矩形状で円筒面状の内周面を備えるシール部品（シールリング）と比較して摺動面積が小さいため、摺動部に異物を噛み込みにくい。したがって異物の噛み込みによる摺動部の摩耗を低減することができる。

また、上記構成の密封装置１０１においては、ハウジング内部Ａの圧力が所定値を上回ったときにチェックリップ１２１および第１シールリップ１１９が開弁することにより圧力をハウジング外部Ｂへ開放するため、これによりハウジング内部Ａの圧力が所定値を上回ったときに圧力をハウジング外部Ｂへ開放する圧力開放機能が発揮される。第１シールリップ１１９が開弁しても第２シールリップ１３６は回転部材６２の周面６２ａに摺動可能に密接した状態を維持するため、シール機能を継続することができる。第２シールリップ１３６としては圧力開放機能を考慮する必要がないため、もっぱら外部異物に対するシール機能を高めるための設計（締め代の増大や剛性の増大など）を取り入れることができ、よってシールリップ１３６の長寿命化を一層促進させることができる。チェックリップ１２１は常時閉じているため、停電などによってハウジング内部Ａの圧力が低下することがあっても、外部異物がハウジング内部Ａへ侵入するのを抑制することができる。

１，１０１密封装置
１１，１１１第１リップ部材
１２，１１２，１３２取付部
１３，２２ｂ，３１ｂ，１１３，１３３径方向部
１４，１１４補強環
１５，２３，１１５，１３５ゴム状弾性体
１６，１１６外周ゴム部
１７，１１７内周ゴム部
１８，１１８端面ゴム部
１９，１１９第１シールリップ
１９ａ，２４ａ，２６ａ，１１９ａ，１２１ａ，１３６ａリップ端
２１，１３１第２リップ部材
２２，１３４保持環
２２ａ，３１ａ筒状部
２２ｃ，１４１連通部
２４，１３６第２シールリップ
２５樹脂
２６，１２１チェックリップ
３１保護環
３１ｃテーパー部
３１ｄ微少間隙
４１，４２，１４３空間
４３，１４４圧力開放流路
６１ハウジング
６１ａ内周面
６２回転部材
６２ａ周面
１２０溝
１４２軸方向間隙
Ａハウジング内部
Ｂハウジング外部

Claims

ハウジングおよび前記ハウジングに挿通した回転部材間に装着される密封装置であって、ハウジング外部の異物がハウジング内部へ侵入しないように前記異物をシールするとともにハウジング内部の圧力が所定値を上回ったときに前記圧力をハウジング外部へ開放する密封装置であって、
前記回転部材に摺動可能に密接することにより前記異物をシールする第１および第２シールリップと、当該密封装置の内部に形成した圧力開放流路を開閉するチェックリップとを有し、
前記圧力が所定値を上回ったときに前記チェックリップならびに前記第１および第２シールリップのうちの何れか一方のシールリップが開弁することにより前記圧力をハウジング外部へ開放し、このとき前記第１および第２シールリップのうちの他方のシールリップは前記回転部材に摺動可能に密接した状態を維持することを特徴とする密封装置。
請求項１記載の密封装置において、
前記ハウジングに取り付けられる取付部および前記回転部材に摺動可能に密接する第１シールリップを備える第１リップ部材と、前記第１シールリップのハウジング外部側に配置された第２リップ部材と、前記第２リップ部材の更にハウジング外部側に配置された保護環とを有し、
前記第２リップ部材は、前記取付部に嵌合された保持環と、前記回転部材に摺動可能に密接する第２シールリップと、前記保護環に接離可能に密接するチェックリップとを有し、
前記保持環は、前記第１シールリップおよび当該保持環間の空間と当該保持環および前記チェックリップ間の空間とを連通させる連通部を有し、
前記保護環は、その内周端部および前記回転部材の周面間に径方向間隙を形成し、
前記ハウジング内部の圧力が所定値を上回ったとき、この圧力に押圧されて前記第１シールリップおよび前記チェックリップがそれぞれ開弁することにより前記圧力をハウジング外部へ開放することを特徴とする密封装置。
請求項２記載の密封装置において、
前記第１シールリップは、ゴム状弾性体よりなるシールリップとされ、
前記第２シールリップは、少なくともそのリップ端が樹脂で製作されることにより前記樹脂が前記相手部材の周面に摺動可能に密接するシールリップとされていることを特徴とする密封装置。
請求項２または３記載の密封装置において、
前記保護環は、ハウジング内部側からハウジング外部側へかけて径寸法が徐々に縮小する向きに傾斜するテーパー部を備え、前記テーパー部の内周面に対し前記チェックリップが密接し、前記チェックリップは前記第２シールリップの外周側に配置されていることを特徴とする密封装置。
請求項１記載の密封装置において、
前記ハウジングに取り付けられる取付部および前記回転部材に摺動可能に密接する第１シールリップを備える第１リップ部材と、前記第１シールリップのハウジング内部側に配置された第２リップ部材とを有し、
前記第２リップ部材は、前記取付部に嵌合された保持環と、前記回転部材に摺動可能に密接する第２シールリップとを有し、
前記第１および第２リップ部材間に、ハウジング内部と前記第１および第２シールリップ間の空間とを連通させる連通部を設け、
前記第１リップ部材に、前記第２リップ部材に接離可能に密接することにより前記連通部を開閉するチェックリップを設け、
前記ハウジング内部の圧力が所定値を上回ったとき、この圧力に押圧されて前記チェックリップおよび前記第１シールリップがそれぞれ開弁することにより前記圧力をハウジング外部へ開放することを特徴とする密封装置。
請求項１乃至５の何れかに記載した密封装置において、
当該密封装置は、鉄鋼連鋳機におけるオイルエアーアウト潤滑方式の軸受部に使用されることを特徴とする密封装置。