JP6744696B2

JP6744696B2 - Sliding seal and seal structure including the same

Info

Publication number: JP6744696B2
Application number: JP2014149458A
Authority: JP
Inventors: 原　正樹; 正樹原; 拓郎新
Original assignee: Mutsubushi Rubber Co Ltd
Current assignee: Mutsubushi Rubber Co Ltd
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2020-08-19
Anticipated expiration: 2034-07-23
Also published as: JP2016023752A

Description

本発明は、流体の流路を形成する第１流路部の端部と、流体の流路を形成する第２流路部の端部との間の環状隙間を密封するための摺動シール及びそれを備えるシール構造に関する。 The present invention relates to a sliding seal for sealing an annular gap between an end of a first flow path portion forming a fluid flow path and an end of a second flow path portion forming a fluid flow path. And a seal structure including the same.

従来のシール構造の一例として、図９に示すものがある。このシール構造１は、流体１５の流路を形成するための配管を接続する際に使用される第１及び第２フランジ継手２、３を使用するものである。この２つの第１及び第２フランジ継手２、３が有する円環状の第１及び第２フランジ部４、５が、ガスケット６を間に挟み込んだ状態で複数のボルト７で締結されている。この２つの第１及び第２フランジ部４、５には、それぞれ円筒状の第１及び第２管部８、９が結合しており、この第１及び第２管部８、９が流体１５の流路を形成している。そして、ガスケット６によって、第１及び第２フランジ部４、５間の隙間１０(隙間の大きさＳ１)を密封している。
従来のシール構造の他の一例として、図１０(a)に示すものがある。この図１０ (a)に示すシール構造１１が、図９に示すシール構造１と相違するところは、ガスケット６の代わりにＯリング１２を使用しているところであり、それ以外は同等である。
また、従来のシール構造の更に他の一例として、図１１に示すものがある。この図１１に示すシール構造１３が、図９に示すシール構造１と相違するところは、ガスケット６の代わりにリップシール１４を使用しているところであり、それ以外は同等である。
更に、上記シール構造に関連するものとして、特許文献１に掲載されているものがある。 An example of a conventional seal structure is shown in FIG. The seal structure 1 uses first and second flange joints 2 and 3 used when connecting pipes for forming a flow path of a fluid 15. The annular first and second flange portions 4 and 5 of the two first and second flange joints 2 and 3 are fastened with a plurality of bolts 7 with the gasket 6 sandwiched therebetween. Cylindrical first and second pipe portions 8 and 9 are coupled to the two first and second flange portions 4 and 5, respectively, and the first and second pipe portions 8 and 9 are fluid 15 Forming the flow path of. The gasket 6 seals the gap 10 (gap size S1) between the first and second flange portions 4 and 5.
Another example of the conventional seal structure is shown in FIG. The seal structure 11 shown in FIG. 10(a) differs from the seal structure 1 shown in FIG. 9 in that an O-ring 12 is used instead of the gasket 6, and the rest is the same.
Further, another example of the conventional seal structure is shown in FIG. The seal structure 13 shown in FIG. 11 is different from the seal structure 1 shown in FIG. 9 in that a lip seal 14 is used in place of the gasket 6, and the rest is the same.
Further, there is one disclosed in Patent Document 1 as one related to the above-mentioned seal structure.

実開平０４-５０６５７号公報Japanese Utility Model Publication No. 04-50657

しかし、図９及び図１０(a)に示す従来のシール構造１、１１では、第１及び第２フランジ部４、５間の隙間１０が、このシール構造１、１１が設けられている配管の設置の都合により意図して又は意に反して大きくなったときは、例えば図１０(b)に示すように、Ｏリング１２による密封状態が破れてしまい、密封対象流体１５が第１及び第２フランジ継手２、３の外部に漏れてしまうことがある。
また、図１１に示す従来のシール構造１３では、第１フランジ部４の溝部１６に装着されたリップシール１４のリップ１４aが、それ自身の弾性力によって第２フランジ部５のシール端面５aに密着している。従って、例えば第２フランジ部５が第１フランジ部４から離れる上方向に移動して隙間１０が或る程度大きくなっても、リップ１４aが、それ自身の弾性力に基づく復元力によってシール端面５aの上方向の移動に追従するように変形することができる。
しかし、リップ１４aが矢印１７に示すように半径方向外側に変形することができて、リップ１４aとシール端面５aとの問の密封性を確保するためには、リップ１４aの当該変形を許容することができるように、シール端面５aの半径方向の寸法を大きくする必要がある。
よって、当該寸法を確保するためには、その分だけ第２フランジ部５の嵩が大きくなり加工費用も嵩む。また、特に、第１及び第２管部８、９の外径、並びに第１及び第２フランジ部４、５の外径を小さい寸法に収めることが要求され、かつ、隙間１０が大きく変更される場合は、シール端面５aの半径方向の寸法を大きくすることができないために、当該リップシール１４を使用するシール構造１３を使用することは、適さない。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、流体が通る第１及び第２流路部の外径が小さい寸法に収めることが要求され、かつ、各部材の端部どうしの隙間が大きく変更されるものであっても、密封対象流体がこの隙間から漏洩することを防止できる摺動シール及びそれを備えるシール構造を提供することを目的としている。 However, in the conventional seal structures 1 and 11 shown in FIGS. 9 and 10(a), the gap 10 between the first and second flange portions 4 and 5 is the same as that of the pipe in which the seal structures 1 and 11 are provided. If the volume is intentionally or unintentionally increased due to installation, the sealed state by the O-ring 12 is broken, as shown in FIG. It may leak outside the flange joints 2 and 3.
Further, in the conventional seal structure 13 shown in FIG. 11, the lip 14a of the lip seal 14 mounted in the groove 16 of the first flange portion 4 adheres to the seal end surface 5a of the second flange portion 5 by its own elastic force. doing. Therefore, for example, even if the second flange portion 5 moves upward away from the first flange portion 4 and the gap 10 becomes large to some extent, the lip 14a is restored by the restoring force based on its own elastic force, so that the seal end surface 5a. It can be deformed to follow the upward movement.
However, the lip 14a can be deformed outward in the radial direction as shown by the arrow 17, and in order to secure the sealing property between the lip 14a and the seal end surface 5a, the deformation of the lip 14a is allowed. In order to be able to do so, it is necessary to increase the radial dimension of the seal end surface 5a.
Therefore, in order to secure the dimension, the bulk of the second flange portion 5 is correspondingly increased, and the processing cost is also increased. Further, in particular, it is required that the outer diameters of the first and second pipe portions 8 and 9 and the outer diameters of the first and second flange portions 4 and 5 are set to be small, and the gap 10 is largely changed. In this case, since the radial dimension of the seal end surface 5a cannot be increased, it is not appropriate to use the seal structure 13 that uses the lip seal 14.
The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is required that the outer diameters of the first and second flow passages through which fluids pass are small, and the end of each member is An object of the present invention is to provide a sliding seal capable of preventing the fluid to be sealed from leaking from the gap even if the gap between the parts is largely changed, and a seal structure including the slide seal.

本発明に係る摺動シールは、流体の流路を形成する第１流路部の端部と第２流路部の端部との間の環状隙問を密封するためのゴム様弾性体製又は合成樹脂製の摺動シールにおいて、前記第１流路部の前記流路を形成する第１内周面に密着し、当該第１内周面に対して前記第１流路部の中心線方向に摺動自在に形成された環状の摺動部と、前記摺動部と結合し、前記第２流路部の前記流路を形成する第２内周面と連なって形成された環状のシール端面に密着する環状の固定部とを備えることを特徴とするものである。 The sliding seal according to the present invention is made of a rubber-like elastic body for sealing an annular gap between the end of the first flow passage and the end of the second flow passage forming the flow passage of the fluid. Or, in a sliding seal made of synthetic resin, it is in close contact with the first inner peripheral surface of the first flow channel portion forming the flow channel, and the center line of the first flow channel portion with respect to the first inner peripheral surface. A ring-shaped sliding portion formed so as to be slidable in a direction, and a ring-shaped sliding portion that is connected to the sliding portion and is continuous with a second inner peripheral surface that forms the flow passage of the second flow passage portion. And a ring-shaped fixing portion that is in close contact with the end surface of the seal.

本発明に係る摺動シールによると、流路内の密封対象の流体の圧力によって環状の摺動部が第１内周面に押し付けられて、摺動部と第１内周面との間を密封することができる。そして、環状の固定部は、この流体の圧力によって第２流路部の環状のシール端面に押し付けられて、固定部とシール端面との間を密封することができる。このようにして、摺動シールは、第１流路部の端部と第２流路部の端部との間の環状隙間を密封することができる。
また、例えば第２流路部がその中心線方向に移動して、第１流路部の端部と第２流路部の端部との間の環状隙間が広がったり、又は狭まったりすると、固定部及び摺動部がそれぞれシール端面及び第１内周面に密着した状態で、摺動部が第１内周面に案内されて第１流路部の中心線方向に摺動することができる。
これによって、第１流路部の端部と第２流路部の端部との間の環状隙間が広がつたり、又は狭まったりしても、当該隙間を摺動シールによって密封することができる。 According to the sliding seal of the present invention, the annular sliding portion is pressed against the first inner peripheral surface by the pressure of the fluid to be sealed in the flow path, so that the sliding portion and the first inner peripheral surface are separated from each other. Can be sealed. Then, the annular fixing portion is pressed against the annular seal end surface of the second flow path portion by the pressure of this fluid, and the fixing portion and the seal end surface can be sealed. In this way, the sliding seal can seal the annular gap between the end of the first flow path portion and the end of the second flow path portion.
Further, for example, when the second flow path portion moves in the direction of its center line, and the annular gap between the end portion of the first flow path portion and the end portion of the second flow path portion expands or narrows, With the fixed portion and the sliding portion in close contact with the seal end surface and the first inner peripheral surface, respectively, the sliding portion may be guided by the first inner peripheral surface and slide in the center line direction of the first flow path portion. it can.
As a result, even if the annular gap between the end portion of the first flow passage portion and the end portion of the second flow passage portion is widened or narrowed, the gap can be sealed by the sliding seal. it can.

この発明に係る摺動シールにおいて、前記摺動部及び前記固定部は、前記流路内の流体圧力によって、それぞれが密着する前記第１内周面及び前記シール端面に押し付けられるように形成されているものとするとよい。 In the sliding seal according to the present invention, the sliding portion and the fixed portion are formed so as to be pressed against the first inner peripheral surface and the seal end surface, which are in close contact with each other, by the fluid pressure in the flow passage. It is good to have it.

このように構成すると、流体圧力の大きさに応じた強さの力によって、摺動部及び固定部が、第１内周面及びシール端面に押し付けられ、それぞれの密着部分において、流体圧力の大きさに応じた強さの密封強度が得られる。よって、低圧及び高圧のいずれの流体であっても、第１流路部と第２流路部との間の環状隙間から流体が漏れないように密封することができる。 According to this structure, the sliding portion and the fixed portion are pressed against the first inner peripheral surface and the seal end surface by the force having the strength corresponding to the magnitude of the fluid pressure, and the magnitude of the fluid pressure is increased at each contact portion. A sealing strength corresponding to the strength can be obtained. Therefore, both low-pressure and high-pressure fluid can be sealed so that the fluid does not leak from the annular gap between the first flow passage portion and the second flow passage portion.

この発明に係る摺動シールにおいて、前記第１内周面は、円筒状に形成され、前記シール端面は、前記第２内周面に対して略直交する環状の平坦面に形成されているものとするとよい。 In the sliding seal according to the present invention, the first inner peripheral surface is formed into a cylindrical shape, and the seal end surface is formed into an annular flat surface that is substantially orthogonal to the second inner peripheral surface. It is good to do.

このように、第１内周面を円筒状に形成すると、流路内の密封対象流体の圧力によって環状の摺動部の全体が第１内周面に対して均等に押し付けられ、よって、摺動部と第１内周面との間を確実に密封することができる。そして、シール端面を第２内周面に対して略直交する環状の平坦面に形成すると、流路内の密封対象流体の圧力によって環状の固定部の全体がシール端面に対して均等に押し付けられる。よって、固定部とシール端面との間を確実に密封することができる。 When the first inner peripheral surface is thus formed in a cylindrical shape, the pressure of the fluid to be sealed in the flow path uniformly presses the entire annular sliding portion against the first inner peripheral surface, and thus the sliding The moving part and the first inner peripheral surface can be reliably sealed. When the seal end surface is formed as an annular flat surface that is substantially orthogonal to the second inner peripheral surface, the pressure of the fluid to be sealed in the flow passage uniformly presses the entire annular fixing portion against the seal end surface. .. Therefore, it is possible to reliably seal between the fixed portion and the seal end surface.

この発明に係る摺動シールにおいて、前記摺動部には、当該摺動部を補強するための環状の支持部が設けられているものとするとよい。 In the sliding seal according to the present invention, the sliding portion may be provided with an annular supporting portion for reinforcing the sliding portion.

このようにすると、摺動部における固定部側の部分が、第１内周面から外れて第１流路部から露出し、摺動部における固定部と反対側に形成された先端側が第１内周面に密着する状態となっているときでも、摺動部における第１内周面から外れて第1流路部から露出している部分が、流体の圧力によって外側に変形して、固定部がシール端面から外れてしまうことを防止できる。これによって、流体が、第１流路部と第２流路部との間の環状隙間から漏れないように密封することができる。 With this configuration, the portion of the sliding portion on the fixed portion side deviates from the first inner peripheral surface and is exposed from the first flow path portion, and the tip side formed on the opposite side of the fixed portion of the sliding portion is the first side. Even when it is in close contact with the inner peripheral surface, the part of the sliding part that is out of the first inner peripheral surface and is exposed from the first flow path part is deformed to the outside by the fluid pressure and fixed. It is possible to prevent the portion from coming off the seal end surface. Thereby, the fluid can be sealed so as not to leak from the annular gap between the first flow path portion and the second flow path portion.

この発明に係る摺動シールにおいて、前記摺動シールの弾性力に基づく復元力によって、当該固定部が前記シール端面を押圧するように形成されているものとするとよい。 In the sliding seal according to the present invention, it is preferable that the fixing portion is formed so as to press the seal end surface by a restoring force based on the elastic force of the sliding seal.

このようにすると、摺動シールの弾性力に基づく復元力によって、固定部がシール端面を押圧するので、流路内の流体圧力が零又はそれに近い大きさのときでも、固定部とシール端面との間を密封することができ、流体が、第１及び第２流路部の端部間に形成された環状隙間から漏れないようにすることができる。 With this configuration, the fixed portion presses the seal end surface by the restoring force based on the elastic force of the sliding seal, so that the fixed portion and the seal end surface are not separated from each other even when the fluid pressure in the flow passage is zero or close to it. A space can be sealed between them, and fluid can be prevented from leaking through the annular gap formed between the ends of the first and second flow path portions.

この発明に係る摺動シールにおいて、前記支持部は、前記固定部が前記シール端面に密着する形状となるように当該固定部を保持するものとするとよい。 In the sliding seal according to the present invention, the supporting portion may hold the fixing portion so that the fixing portion has a shape in which the fixing portion is in close contact with the seal end surface.

このようにすると、流路内の流体圧力によって、固定部がシール端面から外れて摺動部よりも外側に折れ曲がらないようにすることができる。これによって、流体が、第１及び第２流路部の端部間に形成された環状隙間から漏れないようにすることができる。 By doing so, it is possible to prevent the fixed portion from coming off the seal end surface and bending outward from the sliding portion due to the fluid pressure in the flow path. Thereby, the fluid can be prevented from leaking from the annular gap formed between the end portions of the first and second flow path portions.

この発明に係る摺動シールにおいて、前記固定部は、ばねによって前記シール端面に押し付けられるものとするとよい。 In the sliding seal according to the present invention, the fixed portion may be pressed against the seal end surface by a spring.

このようにすると、ばねの弾性力によって、固定部をシール端面に押し付けることができるので、流路内の流体圧力が零又はそれに近い大きさのときでも、固定部とシール端面との間を密封することができ、流体が、第１及び第２流路部の端部間に形成された環状隙間から漏れないようにすることができる。 With this configuration, the elastic portion of the spring can press the fixed portion against the seal end surface, so that the fixed portion and the seal end surface are sealed even when the fluid pressure in the flow path is zero or close to it. It is possible to prevent the fluid from leaking through the annular gap formed between the ends of the first and second flow path portions.

本発明に係るシール構造は、流体の流路を形成する第１流路部と、流体の流路を形成する第２流路部と、この２つの第１及び第２流路部の端部間の環状隙間を密封するためのゴム様弾性体製又は合成樹脂製の摺動シールと、を備えるシール構造において、前記摺動シールは、前記第１流路部の前記流路を形成する第１内周面に密着し、当該第１内周面に対して前記第１流路部の中心線方向に摺動自在に形成された摺動部と、前記摺動部と結合し、前記第２流路部の前記流路を形成する第２内周面と連なって形成された環状のシール端面に密着する固定部とを備えることを特徴とするものである。 The seal structure according to the present invention includes a first flow path portion that forms a fluid flow path, a second flow path portion that forms a fluid flow path, and end portions of the two first and second flow path portions. And a sliding seal made of a rubber-like elastic body or a synthetic resin for sealing the annular gap between the sliding seal and the sliding seal, the sliding seal forming the flow passage of the first flow passage portion. A sliding portion formed in close contact with the inner peripheral surface of the first inner peripheral surface and slidable with respect to the first inner peripheral surface in the center line direction of the first flow path portion; It is characterized by including a fixing portion that is in close contact with an annular seal end surface formed continuously with the second inner peripheral surface that forms the flow passage of the two flow passage portions.

本発明に係るシール構造によると、本発明に係る摺動シールを備えており、当該摺動シールは、本発明に係る摺動シールと同様に作用する。 The seal structure according to the present invention includes the sliding seal according to the present invention, and the sliding seal operates in the same manner as the sliding seal according to the present invention.

本発明に係る摺動シール及びシール構造によると、流体の流路を形成する第１流路部の端部と、流体の流路を形成する第２流路部の端部との間の環状隙間が、この第１又は第２流路部が設けられている装置等の都合により意図して又は意に反して、広がったり又は狭まったりすることがあっても、この環状隙間を確実に密封することができる。これによって、密封対象流体がこの隙間から漏洩することを確実に防止できる。
そして、固定部及び摺動部は、それぞれが密着するシール端面及び第１内周面に対してそれぞれの半径方向に移動する構成となってはいないので、第１及び第２流路部の外径が小さい寸法に収めることが要求され、かつ、各部材の端部どうしの隙間が大きく変更されるものであっても、本発明に係る摺動シールを適用することができ、密封対象流体がこの隙間から漏洩することを確実に防止できる。 According to the sliding seal and the seal structure according to the present invention, an annular shape between the end of the first flow path forming the flow path of the fluid and the end of the second flow path forming the flow path of the fluid. Even if the gap may expand or narrow unintentionally or unintentionally due to the convenience of the device or the like in which the first or second flow path portion is provided, the annular gap is reliably sealed. can do. As a result, it is possible to reliably prevent the fluid to be sealed from leaking from this gap.
Further, since the fixed portion and the sliding portion are not configured to move in the respective radial directions with respect to the seal end surface and the first inner peripheral surface, which are in close contact with each other, the outer portion of the first and second flow passage portions is not formed. Even if the diameter is required to be small and the gap between the end portions of each member is greatly changed, the sliding seal according to the present invention can be applied and the fluid to be sealed is Leakage from this gap can be reliably prevented.

この発明の第１実施形態に係るシール構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a seal structure concerning a 1st embodiment of this invention. 図１に示すシール構造の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the seal structure shown in FIG. 図１に示すシール構造の部分拡大断面図であり、(a)は、摺動シールを第１及び第２流路部に装着した状態を示す部分拡大断面図、(b)は、(a)に示す摺動シールが流体の圧力によって移動及び変形してシール状態になったところを示す部分拡大断面図、(c)は、(b)に示すシール状態で、配管内の流体の圧力が零又はそれに近い大きさとなった状態を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the seal structure shown in FIG. 1, (a) is a partial expanded sectional view which shows the state which mounted the sliding seal in the 1st and 2nd flow path part, (b) is (a) Partial enlarged cross-sectional view showing that the sliding seal shown in Fig. 7 moved and deformed due to the pressure of the fluid into a sealed state, (c) shows the sealed state shown in (b), and the fluid pressure in the pipe is zero. Or, it is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which the size is close to it. 同発明の第２実施形態に係るシール構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a seal structure concerning a 2nd embodiment of the same invention. 図４に示すシール構造の他の使用例を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the other usage example of the seal structure shown in FIG. 同発明の第２実施形態に係るシール構造の更に他の使用例を示す部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-sectional view showing another example of use of the seal structure concerning a 2nd embodiment of the present invention. 同発明の第３実施形態に係るシール構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a seal structure concerning a 3rd embodiment of the present invention. 同発明の第４実施形態に係るシール構造を示す部分拡大縦断面図である。It is a partial expanded longitudinal section showing a seal structure concerning a 4th embodiment of the same invention. 従来のシール構造の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing an example of the conventional seal structure. 従来のシール構造の他の一例を示す縦断面図であり、(a)は、密封状態を示す縦断面図、(b)は、密封状態が破れた状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows another example of the conventional seal structure, (a) is a longitudinal cross-sectional view which shows a sealed state, (b) is a vertical cross-sectional view which shows the state where the sealed state was broken. 従来のシール構造の更に他の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows another example of the conventional seal structure.

以下、本発明に係るシール構造の第１実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。このシール構造１８は、図１に示すように、流体１５の流路を形成する第１流路部１９及び第２流路部２０と、この２つの第１及び第２流路部１９、２０の端部間の環状隙間２７を密封するための摺動シール２１とを備えるものである。この第１及び第２流路部１９、２０は、例えば金属製又は合成樹脂製の部材であリ、第１流路部１９は、例えば下流側の配管(図示せず)に接続され、第２流路部２０は上流側の配管(図示せず)に接続されている。
第１流路部１９は、図１に示すように、例えば短円筒形の管部材２２と、この管部材２２の下流側端部に設けられた第１フランジ部２４とを備えるフランジ付き管継手である。そして、この第１フランジ部２４の内周部の第２流路部２０に向かう側の内周縁部には、摺動シール２１が装着される矩形のシール挿着溝２６が形成されている。 Hereinafter, a first embodiment of a seal structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the sealing structure 18 includes a first flow path portion 19 and a second flow path portion 20 that form a flow path for the fluid 15, and the two first and second flow path portions 19 and 20. And a sliding seal 21 for sealing the annular gap 27 between the ends of the. The first and second flow path portions 19 and 20 are, for example, members made of metal or synthetic resin, and the first flow path portion 19 is connected to, for example, a downstream pipe (not shown). The two flow path section 20 is connected to an upstream pipe (not shown).
As shown in FIG. 1, the first flow path portion 19 includes, for example, a short cylindrical pipe member 22 and a flanged pipe joint including a first flange portion 24 provided at the downstream end of the pipe member 22. Is. A rectangular seal insertion groove 26 into which the slide seal 21 is attached is formed on the inner peripheral edge of the inner peripheral portion of the first flange portion 24 on the side facing the second flow passage portion 20.

第２流路部２０は、図１に示すように、例えば短円筒形の管部材２３と、この管部材２３の上流側端部に設けられた第２フランジ部２５とを備えるフランジ付き管継手である。この第１及び第２流路部１９、２０を構成するそれぞれの管部材２２、２３は、同一の内径であり、第１及び第２フランジ部２４、２５も同一の大きさに形成されている。尚、図１には管部材２２、２３は、同一の内径であり、両フランジ部２４、２５が同一の大きさであるように示されているが、管部材２２、２３は、同一の内径でなくてもよく、両フランジ部２４、２５も同一の大きさに限定されない。
そして、この第１及び第２フランジ部２４、２５どうしの間に形成されている環状の隙間２７の間隔は、Ｓ１である。このように、隙間２７がＳ１となっているのは、例えば第１及び第２流路部１９、２０のそれぞれに接続する配管(図示せず)の設置の都合によるものであり、それぞれの配管は、図示しない基台に取り付けられている。また、第１及び第２フランジ部２４、２５は、複数のボルト２８及びナット２９によって、互いに接近する方向に締め付けられて互いに結合している。 As shown in FIG. 1, the second flow path portion 20 includes, for example, a short cylindrical pipe member 23 and a flanged pipe joint including a second flange portion 25 provided at an upstream end of the pipe member 23. Is. The respective pipe members 22 and 23 forming the first and second flow path portions 19 and 20 have the same inner diameter, and the first and second flange portions 24 and 25 are also formed to have the same size. .. 1 shows that the pipe members 22 and 23 have the same inner diameter and both flange portions 24 and 25 have the same size, but the pipe members 22 and 23 have the same inner diameter. The flanges 24 and 25 are not limited to the same size.
And the space|interval of the annular clearance gap 27 formed between these 1st and 2nd flange parts 24 and 25 is S1. As described above, the clearance 27 is S1 because of the convenience of the installation of the pipes (not shown) connected to the first and second flow path portions 19 and 20, respectively. Is attached to a base (not shown). Further, the first and second flange portions 24 and 25 are fastened to each other by a plurality of bolts 28 and nuts 29 so as to approach each other, and are coupled to each other.

この図１に示す摺動シール２１は、ゴム様弾性体製又は合成樹脂製であり、円環状に形成されている。この摺動シール２１は、図２に示すように、摺動部３０と固定部３１とを備えている。
摺動部３０は、図２に示すように、外形が短円筒状であり、その下端部の外周面には、円環状の突条３０aが形成されている。この突条３０aは、第１流路部１９の流路を形成する第１内周面３２を押圧する状態で密着してこの円環状の密着部分を封止している。そして、摺動部３０は、第１内周面３２に対して第１流路部１９の中心線方向(図１の上下方向)に摺動自在に形成されている。この第１内周面３２は、シール挿着溝２６の内周面であり、円筒状に形成されている。
また、図２に示すように、摺動部３０には、当該摺動部３０を補強するための短円筒状の支持部３３がその内部に設けられている。この支持部３３は、例えば金属製である。 The sliding seal 21 shown in FIG. 1 is made of rubber-like elastic material or synthetic resin, and is formed in an annular shape. As shown in FIG. 2, the sliding seal 21 includes a sliding portion 30 and a fixed portion 31.
As shown in FIG. 2, the sliding portion 30 has an outer shape of a short cylinder, and an annular protrusion 30a is formed on the outer peripheral surface of the lower end portion thereof. The ridge 30a is in close contact with the first inner peripheral surface 32 forming the flow path of the first flow path portion 19 while pressing the first inner peripheral surface 32, and seals this annular close contact portion. Further, the sliding portion 30 is formed so as to be slidable with respect to the first inner peripheral surface 32 in the direction of the center line of the first flow path portion 19 (vertical direction in FIG. 1). The first inner peripheral surface 32 is the inner peripheral surface of the seal insertion groove 26, and is formed in a cylindrical shape.
Further, as shown in FIG. 2, the sliding portion 30 is provided therein with a support portion 33 having a short cylindrical shape for reinforcing the sliding portion 30. The support portion 33 is made of metal, for example.

固定部３１は、図２に示すように、円環状に形成されて、摺動部３０に繋がり、第２流路部２０の環状のシール端面３４を押圧する状態で密着するように形成されている。このように、固定部３１は、シール端面３４に密着してこの円環状の密着部分を封止している。この環状のシール端面３４は、第２流路部２０の流路を形成する円筒状の第２内周面３５と連なって形成された円環状の端面である。
つまり、摺動シール２１の弾性力に基づく復元力によって、当該固定部３１がシール端面３４を押圧するようになっている。このシール端面３４は、円筒状の第２内周面３５に対して略直交する円環状の平坦面に形成されている。
また、この円環状の固定部３１は、図２に示すように、第２流路部２０のシール端面３４に密着するシール面３１a(外周面)が円環状の平坦面として形成されている。そして、そのシール面３１aと反対側の内周面３１bは、流路内に向かって突出するように形成されている。よって、固定部３１の断面形状は、流路の内側に向かって突出する略多角形又は略半円形に形成されている。 As shown in FIG. 2, the fixed portion 31 is formed in an annular shape, is connected to the sliding portion 30, and is formed so as to be in close contact with the annular seal end surface 34 of the second flow path portion 20 while being pressed. There is. In this way, the fixed portion 31 is in close contact with the seal end surface 34 and seals this annular close contact portion. The annular seal end surface 34 is an annular end surface formed continuously with the cylindrical second inner peripheral surface 35 forming the flow path of the second flow path portion 20.
That is, the fixing portion 31 presses the seal end surface 34 by the restoring force based on the elastic force of the sliding seal 21. The seal end surface 34 is formed as an annular flat surface that is substantially orthogonal to the cylindrical second inner peripheral surface 35.
Further, as shown in FIG. 2, the annular fixing portion 31 has a sealing surface 31a (outer peripheral surface) that is in close contact with the sealing end surface 34 of the second flow path portion 20 as an annular flat surface. The inner peripheral surface 31b on the opposite side of the seal surface 31a is formed so as to project into the flow path. Therefore, the cross-sectional shape of the fixed portion 31 is formed in a substantially polygonal shape or a substantially semicircular shape protruding toward the inside of the flow path.

このように、固定部３１の断面形状が、内側に突出する略多角形又は略半円形に形成されているのは、例えぱ図３(a)に示すように、固定部３１の先端部がシール端面３４に密着し、摺動部３０の下端部がシール装着溝２６の底面２６aに当接した状態で、第１及び第２流路部１９、２０の流路内の密封対象流体１５の圧力を固定部３１が受けたときに、固定部３１がシール端面３４から外れて摺動部３０よりも外側に折れ曲がらないようにするためである。これによって、流体１５が、第１及び第２流路部１９、２０の第１及び第２フランジ部２４、２５間に形成された環状隙間２７から漏れないようにすることができる。
更に、図２に示す摺動部３０及び固定部３１は、流路内の流体圧力によって、それぞれが密着する第１内周面３２及びシール端面３４に押し付けられるように形成されている。つまり、摺動シール２１は、ゴム様弾性体等で形成され、そして、摺動部３０内に設けられている円環状の支持部３３は、その一部が切り離されているので、この摺動シール２１の内周面に流体圧力が掛ると、摺動シール２１は、拡径方向に拡がり、第１内周面３２及びシール端面３４に押し付けられる。
次に、上記のように構成された摺動シール２１の作用を、図３(a)、(b)、(c)等を参照して説明する。今、図１に示す第１及び第２フランジ部２４、２５からボルト２８が取り外されて、第１流路部１９が第２流路部２０から切り離され、摺動シール２１が装着されていない状態とする。 In this way, the cross-sectional shape of the fixing portion 31 is formed in a substantially polygonal shape or a substantially semicircular shape that protrudes inward, as shown in FIG. The sealing target fluid 15 in the flow passages of the first and second flow passage portions 19 and 20 is in close contact with the seal end surface 34 and the lower end portion of the sliding portion 30 is in contact with the bottom surface 26a of the seal mounting groove 26. This is to prevent the fixed portion 31 from coming off the seal end surface 34 and bending outward of the sliding portion 30 when the fixed portion 31 receives the pressure. Accordingly, the fluid 15 can be prevented from leaking from the annular gap 27 formed between the first and second flange portions 24 and 25 of the first and second flow passage portions 19 and 20.
Further, the sliding portion 30 and the fixed portion 31 shown in FIG. 2 are formed so as to be pressed against the first inner peripheral surface 32 and the seal end surface 34, which are in close contact with each other, by the fluid pressure in the flow path. That is, the sliding seal 21 is formed of a rubber-like elastic body, and the annular support portion 33 provided in the sliding portion 30 is partially cut off, so that the sliding When fluid pressure is applied to the inner peripheral surface of the seal 21, the sliding seal 21 expands in the radial direction and is pressed against the first inner peripheral surface 32 and the seal end surface 34.
Next, the operation of the sliding seal 21 configured as described above will be described with reference to FIGS. 3(a), (b), (c) and the like. Now, the bolt 28 is removed from the first and second flange portions 24 and 25 shown in FIG. 1, the first flow passage portion 19 is separated from the second flow passage portion 20, and the sliding seal 21 is not attached. State.

この状態で、まず、図３(a)に示すように、摺動シール２１を第１流路部１９のシール装着溝２６に装着して、第１及び第２フランジ部２４、２５をボルト２８で締結する。このとき、円環状の摺動部３０の下端部の外周面に形成されている突条３０aは、シール装着溝２６の第１内周面３２に密着してこの円環状の密着部分を密封している。そして、摺動部３０の下端部は、シール装着溝２６の底面２６aに当接している。
また、環状の固定部３１の先端部は、摺動シール２１の弾性力に基づく復元力によって、第２流路部２０の環状のシール端面３４に押し付けられて、固定部３１とシール端面３４との間を密封している。これによって、第１及び第２流路部１９、２０の流路内の流体圧力が零又はそれに近い大きさのときでも、摺動シール２１の弾性力に基づく復元力によって、固定部３１とシール端面３４との間を密封することができ、流体１５が、第１及び第２流路部１９、２０の第１及び第２フランジ部２４、２５間に形成された環状隙間２７から漏れないようにすることができる(図３(a)参照)。 In this state, first, as shown in FIG. 3(a), the sliding seal 21 is mounted in the seal mounting groove 26 of the first flow path portion 19, and the first and second flange portions 24 and 25 are attached to the bolt 28. Conclude with. At this time, the ridge 30a formed on the outer peripheral surface of the lower end portion of the annular sliding portion 30 is in close contact with the first inner peripheral surface 32 of the seal mounting groove 26 to seal the annular intimate contact portion. ing. The lower end of the sliding portion 30 is in contact with the bottom surface 26a of the seal mounting groove 26.
Further, the tip end portion of the annular fixing portion 31 is pressed against the annular seal end surface 34 of the second flow path portion 20 by the restoring force based on the elastic force of the sliding seal 21, so that the fixing portion 31 and the seal end surface 34 are separated from each other. The space between them is sealed. As a result, even when the fluid pressure in the flow passages of the first and second flow passage portions 19 and 20 is zero or close to that, due to the restoring force based on the elastic force of the sliding seal 21, the fixed portion 31 and the seal portion are sealed. The end surface 34 can be hermetically sealed so that the fluid 15 does not leak from the annular gap 27 formed between the first and second flange portions 24 and 25 of the first and second flow passage portions 19 and 20. (See FIG. 3(a)).

次に、図３(b)に示すように、第１及び第２流路部１９、２０の流路に密封対象流体１５を通す。すると、流路内の密封対象流体１５の圧力によって、固定部３１のシール面３１aが第２流路部２０のシール端面３４に押し付けられて密着するように、固定部３１が上方向に押し上げられる。この固定部３１の上昇移動によって、摺動部３０が第１流路部１９の中心線方向に沿って図３(b)の上方向に摺動して、図３(b)に示す状態となる。このとき、摺動部３０の突条３０aが第１内周面３２に密着した状態で上方向に摺動する。
そして、この図３(b)に示す状態で、流路内の密封対象流体１５の圧力によって、環状の摺動部３０が第１内周面３２に押し付けられて、摺動部３０と第１内周面３２との間を密封することができる。また、環状の固定部３１は、この流体圧力によって第２流路部２０の環状のシール端面３４に押し付けられて、固定部３１とシール端面３４との聞を密封することができる。このようにして、摺動シール２１は、第１フランジ部２４と、第２フランジ部２５との間の環状隙間２７を密封することができる。 Next, as shown in FIG. 3B, the sealing target fluid 15 is passed through the flow paths of the first and second flow path portions 19 and 20. Then, the fixing portion 31 is pushed upward so that the sealing surface 31a of the fixing portion 31 is pressed against the sealing end surface 34 of the second passage portion 20 by the pressure of the fluid 15 to be sealed in the passage so as to be in close contact. .. By this upward movement of the fixed portion 31, the sliding portion 30 slides in the upward direction of FIG. 3(b) along the center line direction of the first flow path portion 19, resulting in the state shown in FIG. 3(b). Become. At this time, the protrusion 30a of the sliding portion 30 slides upward while being in close contact with the first inner peripheral surface 32.
Then, in the state shown in FIG. 3B, the annular sliding portion 30 is pressed against the first inner peripheral surface 32 by the pressure of the sealing target fluid 15 in the flow path, and the sliding portion 30 The space between the inner peripheral surface 32 and the inner peripheral surface 32 can be sealed. In addition, the annular fixing portion 31 is pressed against the annular seal end surface 34 of the second flow path portion 20 by this fluid pressure, and the gap between the fixing portion 31 and the seal end surface 34 can be sealed. In this way, the sliding seal 21 can seal the annular gap 27 between the first flange portion 24 and the second flange portion 25.

また、例えば第２流路部２０がその中心線方向に移動して、第１流路部１９の第１フランジ部２４と第２流路部２０の第２フランジ部２５との間の環状隙間２７が広がったり、又は狭まったりすると、固定部３１及び摺動部３０がそれぞれシール端面３４及び第１内周面３２に密着した状態で、摺動部３０が第１内周面３２に案内されて第１流路部１９の中心線方向に沿って上方向又は下方向に摺動することができる。
これによって、第１流路部１９の第１フランジ部２４と第２流路部２０の第２フランジ部２５との間の環状隙間２７が広がったり、又は狭まったりしても、当該隙間２７を摺動シール２１によって密封することができる。
また、図３(c)は、図３(b)に示す状態から流路内の流体１５の圧力が零(大気圧)又はそれに近い大きさになったときの状態を示している。このような状態でも、摺動部３０と第１内周面３２との間、及び固定部３１とシール端面３４との間をそれぞれ密封することができ、流体１５が、第１及び第２流路部１９、２０の第１及び第２フランジ部２４、２５間に形成された環状隙間２７から漏れないようにすることができる。 Further, for example, the second flow path portion 20 moves in the direction of the center line thereof, and an annular gap between the first flange portion 24 of the first flow path portion 19 and the second flange portion 25 of the second flow path portion 20. When 27 spreads or narrows, the sliding portion 30 is guided to the first inner peripheral surface 32 with the fixed portion 31 and the sliding portion 30 closely contacting the seal end surface 34 and the first inner peripheral surface 32, respectively. It is possible to slide upward or downward along the center line direction of the first flow path portion 19.
As a result, even if the annular gap 27 between the first flange portion 24 of the first flow passage portion 19 and the second flange portion 25 of the second flow passage portion 20 widens or narrows, the gap 27 is still maintained. It can be sealed by the sliding seal 21.
Further, FIG. 3C shows a state in which the pressure of the fluid 15 in the flow path becomes zero (atmospheric pressure) or a size close to it from the state shown in FIG. 3B. Even in such a state, it is possible to seal between the sliding portion 30 and the first inner peripheral surface 32, and between the fixed portion 31 and the seal end surface 34, respectively, and the fluid 15 flows in the first and second flows. It is possible to prevent leakage from the annular gap 27 formed between the first and second flange portions 24 and 25 of the passage portions 19 and 20.

このように、図１及び図２に示すシール構造１８によると、流体１５の流路を形成する第１流路部１９の第１フランジ部２４と、流体１５の流路を形成する第２流路部２０の第２フランジ部２５との間の環状隙間２７が、この第１又は第２流路部２０のそれぞれに接続する配管の設置の都合により意図して又は意に反して、広がったり又は狭まったりすることがあっても、この環状隙間２７を確実に密封することができる。これによって、密封対象流体１５がこの隙間２７から漏洩することを確実に防止できる。
そして、図２に示すように、固定部３１及び摺動部３０は、それぞれが密着するシール端面３４及び第１内周面３２に対してそれぞれの半径方向に移動する構成となってはいないので、第１及び第２流路部１９、２０の外径が小さい寸法に収めることが要求され、かつ、第１及び第２流路部１９、２０の第１及び第２フランジ部２４、２５どうしの隙間２７が大きく変更されるものであっても、本発明に係るシール構造１８を適用することができ、密封対象流体１５がこの隙間２７から漏洩することを確実に防止できる。
また、摺動部３０及び固定部３１は、流路内の流体圧力によって、それぞれが密着する第１内周面３２及びシール端面３４に押し付けられるように形成されているので、流体圧力の大きさに応じた強さの力によって、摺動部３０及び固定部３１が、第１内周面３２及びシール端面３４のそれぞれに押し付けられ、それぞれの密着部分において、流体圧力の大きさに応じた強さの密封強度が得られる。
よって、低圧及び高圧のいずれの流体１５であっても、第１流路部１９と第２流路部２０との間の環状隙間２７から流体１５が漏れないように密封することができる。 As described above, according to the seal structure 18 shown in FIGS. 1 and 2, the first flange portion 24 of the first flow passage portion 19 forming the flow passage of the fluid 15 and the second flow forming the flow passage of the fluid 15 are formed. The annular gap 27 between the second flange portion 25 of the passage portion 20 expands intentionally or unintentionally due to the installation of the pipes connected to each of the first or second passage portions 20. Alternatively, the annular gap 27 can be reliably sealed even if it is narrowed. As a result, it is possible to reliably prevent the sealing target fluid 15 from leaking from the gap 27.
Then, as shown in FIG. 2, the fixed portion 31 and the sliding portion 30 are not configured to move in the respective radial directions with respect to the seal end surface 34 and the first inner peripheral surface 32 that are in close contact with each other. , The outer diameters of the first and second flow passage portions 19 and 20 are required to be small, and the first and second flange portions 24 and 25 of the first and second flow passage portions 19 and 20 are connected to each other. Even if the gap 27 is significantly changed, the seal structure 18 according to the present invention can be applied, and the fluid to be sealed 15 can be reliably prevented from leaking from the gap 27.
Further, since the sliding portion 30 and the fixed portion 31 are formed so as to be pressed against the first inner peripheral surface 32 and the seal end surface 34, which are in close contact with each other, by the fluid pressure in the flow path, the magnitude of the fluid pressure is large. The sliding portion 30 and the fixed portion 31 are pressed against each of the first inner peripheral surface 32 and the seal end surface 34 by the force of the strength corresponding to the strength of A tight sealing strength is obtained.
Therefore, regardless of whether the fluid 15 has a low pressure or a high pressure, the fluid 15 can be sealed so as not to leak from the annular gap 27 between the first flow passage portion 19 and the second flow passage portion 20.

更に、図１に示す第１内周面３２を円筒状に形成すると、流路内の密封対象流体１５の圧力によって、円環状の摺動部３０の全体が第１内周面３２に対して均等に押し付けられ、よって、摺動部３０と第１内周面３２との間を確実に密封することができる。そして、シール端面３４を第２内周面３５に対して略直交する円環状の平坦面に形成すると、流路内の密封対象流体１５の圧力によって円環状の固定部３１の全体がシール端面３４に対して均等に押し付けられ、よって、固定部３１とシール端面３４との間を確実に密封することができる。
そして、図２に示すように、摺動部３０には、当該摺動部３０を補強するための環状の支持部３３が設けられているので、摺動部３０における固定部３１側の部分が、第１内周面３２から外れて第１流路部１９から露出し、摺動部３０における固定部３１と反対側に形成された先端側の突条３０aが第１内周面３２に密着する状態となっているときでも、摺動部３０における第１内周面３２から外れて第１流路部１９から露出している部分が、流体１５の圧力によって外側に変形して、固定部３１がシール端面３４から外れてしまうことを防止できる。これによって、流体１５が、第１流路部１９と第２流路部２０との間の環状隙間２７から漏れないように密封することができる。 Further, when the first inner peripheral surface 32 shown in FIG. 1 is formed in a cylindrical shape, the entire annular sliding portion 30 is moved relative to the first inner peripheral surface 32 due to the pressure of the sealing target fluid 15 in the flow path. It is pressed evenly, so that the sliding portion 30 and the first inner peripheral surface 32 can be reliably sealed. When the seal end surface 34 is formed as an annular flat surface that is substantially perpendicular to the second inner peripheral surface 35, the entire annular fixing portion 31 is entirely sealed by the pressure of the sealing target fluid 15 in the flow path. Thus, the fixed portion 31 and the seal end surface 34 can be reliably sealed.
As shown in FIG. 2, since the sliding portion 30 is provided with the annular support portion 33 for reinforcing the sliding portion 30, the portion of the sliding portion 30 on the fixed portion 31 side is , The tip-side protrusion 30a formed on the opposite side of the fixed portion 31 of the sliding portion 30 from the first inner circumferential surface 32 and exposed from the first flow path portion 19 adheres to the first inner circumferential surface 32. Even when the sliding portion 30 is in the open state, the portion of the sliding portion 30 that is detached from the first inner peripheral surface 32 and exposed from the first flow path portion 19 is deformed to the outside by the pressure of the fluid 15 and the fixed portion. It is possible to prevent 31 from coming off from the seal end surface 34. Thereby, the fluid 15 can be sealed so as not to leak from the annular gap 27 between the first flow path portion 19 and the second flow path portion 20.

次に、本発明に係るシール構造の第２実施形態を、図４〜図６を参照して説明する。この図４に示す第２実施形態のシール構造３７と、図１に示す第１実施形態のシール構造１８とが相違するところは、図１に示す第１実施形態では、上流側の第１流路部１９(フランジ付き管継手)と下流側の第２流路部２０(フランジ付き管継手)との間の接続部にシール構造１８を設けたのに対して、図４に示す第２実施形態では、連続鋳造設備３８の軸受け装置３９を冷却するための冷却水流路部４０と、基台４１側の冷却水供給路部４２及び冷却水排出路部４３との各接続部にシール構造３７を設けたところである。これ以外は、第１実施形態と同等の構成であり同様に作用するので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。
図４は、連続鋳造設備３８の軸受け装置３９の断面図である。同図に示すようにロール(図示せず)の軸部４４が軸受け４５によって回動自在に支持され、この軸受け４５は、軸受保持部４６によって支持されている。軸受保持部４６には、冷却水流路部４０が形成されている。この冷却水流路部４０の入口部４０aは、冷却水供給路部４２の出口部４２aと第１シール構造３７を介して接続されている。
そして、冷却水流路部４０の出口部４０bは、冷却水排出路部４３の入口部４３aと第２シール構造３７を介して接続されている。そして、冷却水供給路部４２及び冷却水排出路部４３は、連続鋳造設備３８の基台４１に設けられている。 Next, a second embodiment of the seal structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. The difference between the seal structure 37 of the second embodiment shown in FIG. 4 and the seal structure 18 of the first embodiment shown in FIG. 1 is that in the first embodiment shown in FIG. The seal structure 18 is provided at the connection portion between the passage portion 19 (pipe joint with flange) and the second flow passage portion 20 (pipe joint with flange) on the downstream side, whereas the second embodiment shown in FIG. In the embodiment, the seal structure 37 is provided at each connection portion between the cooling water flow passage portion 40 for cooling the bearing device 39 of the continuous casting equipment 38 and the cooling water supply passage portion 42 and the cooling water discharge passage portion 43 on the base 41 side. Has been installed. Other than this, the configuration is the same as that of the first embodiment and operates in the same manner. Therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
FIG. 4 is a sectional view of the bearing device 39 of the continuous casting facility 38. As shown in the figure, a shaft portion 44 of a roll (not shown) is rotatably supported by a bearing 45, and the bearing 45 is supported by a bearing holding portion 46. The bearing holding portion 46 is provided with the cooling water flow passage portion 40. The inlet portion 40a of the cooling water flow passage portion 40 is connected to the outlet portion 42a of the cooling water supply passage portion 42 via the first seal structure 37.
The outlet 40b of the cooling water flow passage 40 is connected to the inlet 43a of the cooling water discharge passage 43 via the second seal structure 37. The cooling water supply passage portion 42 and the cooling water discharge passage portion 43 are provided on the base 41 of the continuous casting facility 38.

図５は、図４に示す第１及び第２シール構造３７を示す部分拡大断面図である。ただし、図５に示す第１及び第２シール構造３７では、図４に示す第１及び第２シール構造３７において、連続鋳造設備３８の軸受け装置３９と、基台４１との間に高さ調整用シム４７を介在させている。
この図５に示す第１シール構造３７は、図１に示す第１実施形態のシール構造１８と同等のものであり、第１及び第２流路部４２a、４０aを備えている。第１流路部４２aは、冷却水供給路部４２の出口部４２aで形成され、第２流路部４０aは、冷却水流路部４０の入口部４０aで形成されている。そして、この冷却水供給路部４２の出口部４２aと、冷却水流路部４０の入口部４０aとの間の環状隙間２７(隙間の大きさＳ１)が摺動シール２１によって密封されている。
また、この摺動シール２１は、冷却水供給路部４２の出口部４２aの開口端部に形成された断面矩形のシール装着溝２６に装着されている。
この摺動シール２１は、第１実施形態と同等のものであり、図５に示すように、摺動部３０と固定部３１とを備えている。摺動部３０は、第１流路部４２aの流路を形成するシール装着溝２６の第１内周面３２に密着し、当該第１内周面３２に対して第１流路部４２aの中心線方向に摺動自在に形成されている。
固定部３１は、摺動部３０と結合し、第２流路部４０aの流路を形成する第２内周面３５と連なって形成された環状のシール端面３４に密着している。 FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view showing the first and second seal structures 37 shown in FIG. However, in the first and second seal structures 37 shown in FIG. 5, the height adjustment is performed between the bearing device 39 of the continuous casting equipment 38 and the base 41 in the first and second seal structures 37 shown in FIG. The shim 47 is interposed.
The first seal structure 37 shown in FIG. 5 is equivalent to the seal structure 18 of the first embodiment shown in FIG. 1, and includes first and second flow path portions 42a and 40a. The first flow passage portion 42a is formed by the outlet portion 42a of the cooling water supply passage portion 42, and the second flow passage portion 40a is formed by the inlet portion 40a of the cooling water flow passage portion 40. An annular gap 27 (gap size S1) between the outlet portion 42a of the cooling water supply passage portion 42 and the inlet portion 40a of the cooling water passage portion 40 is sealed by the sliding seal 21.
The sliding seal 21 is mounted in a seal mounting groove 26 having a rectangular cross section formed at the opening end of the outlet 42a of the cooling water supply passage 42.
The sliding seal 21 is the same as that of the first embodiment, and includes a sliding portion 30 and a fixed portion 31, as shown in FIG. The sliding portion 30 is in close contact with the first inner peripheral surface 32 of the seal mounting groove 26 that forms the flow passage of the first flow passage portion 42a, and the first passage portion 42a of the first passage portion 42a is attached to the first inner peripheral surface 32. It is formed to be slidable in the direction of the center line.
The fixed portion 31 is connected to the sliding portion 30 and is in close contact with the annular seal end surface 34 formed in a continuous manner with the second inner peripheral surface 35 forming the flow passage of the second flow passage portion 40a.

次に、図４の左側に示す第２シール構造３７を説明する。この第２シール構造３７は、同図の右側に示す第１シール構造３７と同等のものである。ただし、左側の第２シール構造３７と右側の第１シール構造３７とが相違するところは、右側の第１シール構造３７では、第１流路部４２aが上流側であり、第２流路部４０aが下流側であるのに対して、左側の第２シール構造３７では、第２流路部４０bが上流側であり、第１流路部４３aが下流側であるところである。それ以外は、第１シール構造３７と同等の構成であり同様に作用するので、同等部分を同ーの図面符号で示し、それらの説明を省略する。
この図４の左側に示す第２シール構造３７は、図５に示すように、第１及び第２流路部４３a、４０bを備えている。第１流路部４３aは、冷却水排出路部４３の入口部で形成され、第２流路部４０bは、冷却水流路部４０の出口部で形成されている。そして、この冷却水排出路部４３の入口部(第１流路部４３a)と、冷却水流路部４０の出口部(第２流路部４０b)との間の環状隙間２７(隙間の大きさＳ１)が摺動シール２１によって密封されている。また、この摺動シール２１は、第１流路部４３aの開口端部に形成された断面矩形のシール装着溝２６に装着されている。この摺動シール２１は、摺動部３０と固定部３１とを備えており、第１実施形態と同等の構成であり同等に作用するので、その説明を省略する。 Next, the second seal structure 37 shown on the left side of FIG. 4 will be described. The second seal structure 37 is the same as the first seal structure 37 shown on the right side of FIG. However, the difference between the left side second seal structure 37 and the right side first seal structure 37 is that in the right side first seal structure 37, the first flow path portion 42a is on the upstream side, and the second flow path portion is Whereas 40a is on the downstream side, in the left second seal structure 37, the second flow passage portion 40b is on the upstream side, and the first flow passage portion 43a is on the downstream side. Other than that, the structure is the same as that of the first seal structure 37 and operates in the same manner. Therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals and their description is omitted.
As shown in FIG. 5, the second seal structure 37 shown on the left side of FIG. 4 includes first and second flow path portions 43a and 40b. The first flow passage portion 43a is formed at the inlet portion of the cooling water discharge passage portion 43, and the second flow passage portion 40b is formed at the outlet portion of the cooling water passage portion 40. Then, the annular gap 27 (the size of the gap) between the inlet portion (first passage portion 43a) of the cooling water discharge passage portion 43 and the outlet portion (second passage portion 40b) of the cooling water passage portion 40 is formed. S1) is sealed by the sliding seal 21. The sliding seal 21 is mounted in a seal mounting groove 26 having a rectangular cross section formed at the open end of the first flow path 43a. The sliding seal 21 includes the sliding portion 30 and the fixed portion 31, has the same configuration as that of the first embodiment and operates in the same manner, and therefore the description thereof will be omitted.

図６は、図４に示す第２実施形態に係るシール構造３７の更に他の使用例を示す縦断面図である。この図から分かるように、連続鋳造設備３８の軸受け装置３９と基台４１との間に高さ調整用シム４７が挟み込まれている。
この図６に示す状態では、第１シール構造３７における第１流路部４２aと、第２流路部４０aとの間の環状隙間２７の寸法がＳ２、Ｓ３であり、第１流路部４３aと、第２流路部４０bとの間の環状隙間２７の寸法がＳ４、Ｓ５である。こののように、それぞれの隙間２７の大きさが相違していても、各隙間２７を確実に密封することができる。
因みに、各隙間２７の大きさは、Ｓ２＞Ｓ３＞Ｓ４＞Ｓ５の関係にある。また、このように、連続鋳造設備３８の軸受け装置３９と基台４１との間に高さ調整用シム４７が挟み込まれるのは、連続鋳造設備３８が備える一対のロールが適切な間隔となるように調整するためである。 FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing still another example of use of the seal structure 37 according to the second embodiment shown in FIG. As can be seen from this figure, a height adjusting shim 47 is sandwiched between the bearing device 39 of the continuous casting equipment 38 and the base 41.
In the state shown in FIG. 6, the dimensions of the annular gap 27 between the first flow passage portion 42a and the second flow passage portion 40a in the first seal structure 37 are S2 and S3, and the first flow passage portion 43a. And the dimensions of the annular gap 27 between the second flow path portion 40b and the second flow path portion 40b are S4 and S5. As described above, even if the gaps 27 have different sizes, the gaps 27 can be reliably sealed.
Incidentally, the size of each gap 27 has a relationship of S2>S3>S4>S5. Further, the height adjusting shim 47 is sandwiched between the bearing device 39 and the base 41 of the continuous casting facility 38 in this manner so that the pair of rolls included in the continuous casting facility 38 have an appropriate interval. This is to adjust to.

次に、本発明に係るシール構造の第３実施形態を、図７を参照して説明する。
この図７に示す第３実施形態のシール構造４９と、図１に示す第１実施形態のシール構造１８とが相違するところは、下記の通りである。
まず、図１に示す第１実施形態では、摺動シール２１がシール装着溝２６に装着されているのに対して、図７に示す第３実施形態では、シール装着溝２６が設けられておらず、摺動シール５０が短円筒形の第１流路部５１(管部材)の第１内周面５２に装着されているところである。
そして、図１に示す第１実施形態では、摺動シール２１を構成する摺動部３０の管部材２２の中心線方向の長さが、固定部３１の半径方向の長さと略同一であるのに対して、図７に示す第３実施形態では、摺動シール５０を構成する摺動部３０の第１流路部５１の中心線方向の長さが、固定部３１の半径方向の長さの略４倍であり、第１流路部５１と第２流路部２０との隙間２７(隙間の寸法Ｓ６)の調整範囲を大きくとれるようにしたところである。
また、図１に示す第１実施形態では、第１流路部１９と第２流路部２０とがボルト２８で連結されているのに対して、図７に示す第３実施形態では、第１流路部５１と第２流路部２０とがボルトで連結されてはおらず、第１流路部５１に接続されている上流側配管(図示せず)、及び第２流路部２０に接続されている下流側配管(図示せず)がそれぞれ固定側に固定されているところである。
上記以外は、第３実施形態は、第１実施形態と同等の構成であり同様に作用するので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの詳細な説明を省略する。 Next, a third embodiment of the seal structure according to the present invention will be described with reference to FIG.
The difference between the seal structure 49 of the third embodiment shown in FIG. 7 and the seal structure 18 of the first embodiment shown in FIG. 1 is as follows.
First, in the first embodiment shown in FIG. 1, the sliding seal 21 is mounted in the seal mounting groove 26, whereas in the third embodiment shown in FIG. 7, the seal mounting groove 26 is not provided. First, the sliding seal 50 is attached to the first inner peripheral surface 52 of the first flow path portion 51 (tube member) having a short cylindrical shape.
In the first embodiment shown in FIG. 1, the length of the sliding portion 30 constituting the sliding seal 21 in the centerline direction of the tube member 22 is substantially the same as the length of the fixed portion 31 in the radial direction. On the other hand, in the third embodiment shown in FIG. 7, the length of the sliding portion 30 constituting the sliding seal 50 in the direction of the center line of the first flow path portion 51 is the length of the fixed portion 31 in the radial direction. Is about four times, and the adjustment range of the gap 27 (dimension S6 of the gap) between the first flow path portion 51 and the second flow path portion 20 is set to be large.
Further, in the first embodiment shown in FIG. 1, the first flow path portion 19 and the second flow path portion 20 are connected by the bolt 28, whereas in the third embodiment shown in FIG. The 1st flow path part 51 and the 2nd flow path part 20 are not connected with the bolt, but the upstream side piping (not shown) connected to the 1st flow path part 51, and the 2nd flow path part 20. The downstream pipes (not shown) that are connected are being fixed to the fixed side, respectively.
Other than the above, the third embodiment has the same configuration as that of the first embodiment and operates in the same manner. Therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

次に、本発明に係るシール構造の第４実施形態を、図８を参照して説明する。
この図８に示す第４実施形態のシール構造５４と、図１に示す第１実施形態のシール構造１８とが相違するところは、下記の通りである。
まず、図１に示す第１実施形態では、支持部３３が摺動部３０に設けられてはいるが、固定部３１には設けられてはおらず、摺動シール２１の弾性力に基づく復元力によって、固定部３１がシール端面３４を押圧するようになっているのに対して、図８に示す第４実施形態では、摺動シール５６の支持部５５が円環状であって断面がＬ字状に形成され、支持部５５によって、固定部３１がシール端面３４に密着する形状となるように固定部３１を保持するようになっているところである。 Next, a fourth embodiment of the seal structure according to the present invention will be described with reference to FIG.
The difference between the seal structure 54 of the fourth embodiment shown in FIG. 8 and the seal structure 18 of the first embodiment shown in FIG. 1 is as follows.
First, in the first embodiment shown in FIG. 1, the support portion 33 is provided on the sliding portion 30, but not on the fixed portion 31, and the restoring force based on the elastic force of the sliding seal 21 is provided. According to the fourth embodiment shown in FIG. 8, the fixed portion 31 presses the seal end surface 34, while the support portion 55 of the sliding seal 56 is annular and has an L-shaped cross section. The support portion 55 holds the fixed portion 31 so that the fixed portion 31 comes into close contact with the seal end surface 34.

つまり、断面がＬ字状に形成された支持部５５の一端部が摺動部３０を補強し、支持部５５の他端部が固定部３１を、摺動部３０に対して約９０°内側に折れ曲がった状態で保持する構成となっている。このようにすると、流路内の流体圧力によって、固定部３１がシール端面３４から外れて摺動部３０よりも外側に折れ曲がらないようにすることができる。これによって、密封対象流体１５が、第１及び第２流路部１９、２０の第１及び第２フランジ部２４、２５間に形成された環状隙間２７(隙間の寸法Ｓ７)から漏れないようにすることができる。
そして、図１に示す第１実施形態では、摺動シール２１の固定部３１をシール端面３４に押し付ける外力がこの固定部３１に働いていないのに対して、図８に示す第４実施形態では、固定部３１は、圧縮コイルぱね５７のばね力(弾性力)によってシール端面３４に押し付けられているところである。この圧縮コイルばね５７は、図８に示すように、固定部３１と、シール挿着溝２６の底面２６aとの間に装着されている。
このようにすると、圧縮コイルばね５７の弾性力によって、固定部３１をシール端面３４に押し付けることができるので、流路内の流体圧力が零又はそれに近い大きさのときでも、固定部３１とシール端面３４との間を密封することができ、密封対象流体１５が、第１及び第２流路部１９、２０の第１及び第２フランジ部２４、２５間に形成された環状隙間２７から漏れないようにすることができる。 That is, one end of the support part 55 having an L-shaped cross section reinforces the sliding part 30, and the other end of the support part 55 holds the fixed part 31 about 90° inside the sliding part 30. It is configured to be held in a bent state. By doing so, it is possible to prevent the fixed portion 31 from being disengaged from the seal end surface 34 and bent to the outside of the sliding portion 30 due to the fluid pressure in the flow path. This prevents the fluid to be sealed 15 from leaking from the annular gap 27 (gap size S7) formed between the first and second flange portions 24 and 25 of the first and second flow passage portions 19 and 20. can do.
In the first embodiment shown in FIG. 1, the external force pressing the fixed portion 31 of the sliding seal 21 against the seal end face 34 does not act on the fixed portion 31, whereas in the fourth embodiment shown in FIG. The fixed portion 31 is being pressed against the seal end surface 34 by the spring force (elastic force) of the compression coil rib 57. The compression coil spring 57 is mounted between the fixed portion 31 and the bottom surface 26a of the seal insertion groove 26, as shown in FIG.
By doing so, the fixed portion 31 can be pressed against the seal end surface 34 by the elastic force of the compression coil spring 57, so that even if the fluid pressure in the flow path is zero or close to it, the fixed portion 31 and the seal are sealed. The end surface 34 can be hermetically sealed, and the sealing target fluid 15 leaks from the annular gap 27 formed between the first and second flange portions 24 and 25 of the first and second flow passage portions 19 and 20. You can avoid it.

ただし、上記実施形態では、図１に示すように、第１流路部１９を流体１５の上流側とし、第２流路部２０を流体１５の下流側としたが、これに代えて、第２流路部２０を流体１５の上流側とし、第１流路部１９を流体１５の下流側としてもよい。
そして、図８に示す第４実施形態では、支持部５５が内部に設けられている固定部３１を、圧縮コイルばね５７によってシール端面３４に押し付けるようにした。しかし、これに代えて、支持部５５が内部に設けられていない固定部３１、つまり、図１に示す第１実施形態等の摺動シール２１の固定部３１を、圧縮コイルばね５７によってシール端面３４に押し付けるようにしてもよい。 However, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 1, the first flow path portion 19 is on the upstream side of the fluid 15 and the second flow path portion 20 is on the downstream side of the fluid 15, but instead of this, The two flow passages 20 may be upstream of the fluid 15 and the first flow passages 19 may be downstream of the fluid 15.
Then, in the fourth embodiment shown in FIG. 8, the fixed portion 31 in which the support portion 55 is provided is pressed against the seal end surface 34 by the compression coil spring 57. However, instead of this, the fixed portion 31 in which the support portion 55 is not provided inside, that is, the fixed portion 31 of the sliding seal 21 of the first embodiment shown in FIG. It may be pressed against 34.

以上のように、本発明に係る摺動シール及びそれを備えるシール構造は、流体が通る第１及び第２流路部の外径が小さい寸法に収めることが要求され、かつ、各部材の端部どうしの隙間が大きく変更されるものであっても、密封対象流体がこの隙間から漏洩することを防止できる優れた効果を有し、このような摺動シール及びそれを備えるシール構造に適用するのに適している。 As described above, the slide seal according to the present invention and the seal structure including the slide seal are required to have the outer diameters of the first and second flow passages through which the fluid passes, and the end of each member. Even if the gap between the parts is greatly changed, it has an excellent effect of preventing the fluid to be sealed from leaking from this gap, and is applied to such a sliding seal and a seal structure including the same. Suitable for

１８シール構造
１９第１流路部
２０第２流路部
２１摺動シール
２２、２３管部材
２４第１フランジ部
２５第２フランジ部
２６シール装着溝
２６a 底面
２７隙間
２８ボルト
２９ナット
３０摺動部
３０a 突条
３１固定部
３１a シール面
３１b 内周面
３２第１内周面
３３支持部
３４シール端面
３５第２内周面
３７第１シール構造、第２シール構造
３８連続鋳造設備
３９軸受け装置
４０冷却水路部
４０a 入口部(第２流路部)
４０b 出口部(第２流路部)
４１基台
４２冷却水供給路部
４２a 出口部(第１流路部)
４３冷却水排出路部
４３a 入口部(第１流路部)
４４軸部
４５軸受け
４６軸受保持部
４７シム
４９シール構造
５０摺動シール
５１第１流路部
５２第１内周面
５４シール構造
５５支持部
５６摺動シール
５７圧縮コイルばね 18 seal structure 19 1st flow path part 20 2nd flow path part 21 sliding seals 22 and 23 pipe member 24 1st flange part 25 2nd flange part 26 seal mounting groove 26a bottom 27 gap 28 bolt 29 nut 30 sliding part 30a Protrusion 31 Fixed part 31a Seal surface 31b Inner peripheral surface 32 First inner peripheral surface 33 Support portion 34 Seal end surface 35 Second inner peripheral surface 37 First seal structure, Second seal structure 38 Continuous casting facility 39 Bearing device 40 Cooling Water channel 40a inlet (second flow path)
40b outlet part (second flow path part)
41 Base 42 Cooling Water Supply Channel 42a Outlet (First Channel)
43 Cooling Water Discharge Path 43a Inlet (First Flow Path)
44 shaft part 45 bearing 46 bearing holding part 47 shim 49 seal structure 50 sliding seal 51 first flow path part 52 first inner peripheral surface 54 seal structure 55 support part 56 sliding seal 57 compression coil spring

Claims

In a sliding seal made of a rubber-like elastic body or synthetic resin for sealing an annular gap between an end of a first flow passage and an end of a second flow passage forming a flow passage of a fluid,
An annular shape that is in close contact with the first inner peripheral surface of the first flow path portion forming the flow path and is slidable in the center line direction of the first flow path portion with respect to the first inner peripheral surface. Sliding part of
An annular fixing portion that is coupled to the sliding portion and that is in close contact with an annular seal end surface that is formed in continuation with a second inner peripheral surface that forms the flow passage of the second flow passage portion,
The fixing portion includes a seal surface that is in close contact with the annular seal end surface, and an inner peripheral surface that is located on the opposite side of the seal surface and that faces the inside of the flow path .
The cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the fixed portion is directed toward the inner side of the flow path so that the fixed portion does not bend outward than the sliding portion when the fixed portion receives a fluid pressure from the inside. It is formed in a protruding polygon or semi-circle,
The sliding seal is characterized in that an annular support portion for reinforcing the sliding portion is provided inside the sliding portion.

The sliding portion and the fixed portion are formed so as to be pressed against the first inner peripheral surface and the seal end surface, which are in close contact with each other, by fluid pressure in the flow path. The sliding seal according to 1.

The first inner peripheral surface is formed in a cylindrical shape,
The sliding seal according to claim 1 or 2, wherein the seal end surface is formed as an annular flat surface that is substantially orthogonal to the second inner peripheral surface.

The sliding seal according to any one of claims 1 to 3, wherein the fixed portion is formed so as to press the seal end surface by a restoring force based on the elastic force of the sliding seal.

The sliding seal according to claim 1, wherein the support portion holds the fixed portion so that the fixed portion has a shape in which the fixed portion is in close contact with the seal end surface.

The sliding seal according to any one of claims 1 to 5, wherein the fixed portion is pressed against the seal end surface by a spring.

The sliding seal according to any one of claims 1 to 6, which is used for a bearing device of a continuous casting facility.

To seal a first flow path portion that forms a fluid flow path, a second flow path portion that forms a fluid flow path, and an annular gap between the end portions of the two first and second flow path portions And a sliding seal made of a rubber-like elastic body or synthetic resin,
The sliding seal is
A sliding member which is in close contact with a first inner peripheral surface of the first flow path portion forming the flow path and is slidable with respect to the first inner peripheral surface in the direction of the center line of the first flow path portion. Moving part,
A fixed portion that is coupled to the sliding portion and that is in close contact with an annular seal end surface that is formed in continuation with the second inner peripheral surface that forms the flow passage of the second flow passage portion,
The fixing portion includes a seal surface that is in close contact with the annular seal end surface, and an inner peripheral surface that is located on the opposite side to the seal surface and that faces into the flow path .
The cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the fixed portion is directed toward the inner side of the flow path so that the fixed portion does not bend outward than the sliding portion when the fixed portion receives a fluid pressure from the inside. It is formed in a protruding polygon or semi-circle,
A seal structure, wherein an annular support portion for reinforcing the sliding portion is provided inside the sliding portion.