JPH0637241Y2 - 密封装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、二つのシール要素を組み合わせてなる密封装
置に関する。

＜従来の技術＞ 従来、例えば第３図に示すような圧延機のバックアップ
ロール１において、シャフト２と、シャフト２に四つの
針状ころ軸受３および二つの玉軸受４を介して外嵌され
た外筒５との間の外筒両端部のＡ部分及びＢ部分には、
それぞれ第４図に示すようなアキシャルシール６あるい
は、第５図に示すようなラジアルシール７が用いられて
いた。

アキシャルシール６はシャフト２に装着されており、そ
のリップ８が外筒５に嵌着されたＬ字断面を有するスリ
ーブ９の内向きフランジ9aに軸方向で圧接させられてい
る。また、ラジアルシール７は外筒５に装着されてお
り、そのリップ10がシャフト２に嵌着されたスリーブ11
の外周面に径方向で圧接させられている。

ところで、シャフト２と外筒５との間に軸方向のがたが
存在すると、ラジアルシール６の接触状態が変化してシ
ール力が不足することになる。また、ラジアルシール７
側においても前記がたによってシール力が不足するおそ
れがあり、一重の密封構造ゆえに耐圧性が不十分であっ
た。このように、密封部分A,Bにアキシャルシール６や
ラジアルシール７などの単一のシール要素よりなる密封
装置を用いるのではシール力が不十分であった。

ところで、特開昭59−164457号公報に記載するような二
つのシール要素を組み合わせた構造の密封装置が提案さ
れている。

この密封装置を第６図に示して説明する。

図中、２および５は第３図で用いた符号が指す部品と同
一の部品を示している。すなわち、外筒５には第１環体
20が、シャフト２には第２環体30が装着されている。

第１環体20は、円筒形状のスリーブ21および径方向内き
のフランジ22を有する第１芯金23と、この第１芯金23の
フランジ22内縁に被着形成されたラジアルリップ23とか
らなる。

第２環体30は、円筒形状のスリーブ31および径方向外向
きのフランジ32を有する第２芯金33と、この第２芯金33
のフランジ32外縁に被着形成された二叉のアキシャルリ
ップ34,補助リップ35とからなる。アキシャルリップ34
は軸方向内側に、補助リップ35は径方向外向きに延出さ
れている。

第１環体20のラジアルリップ24は第２環体30のスリーブ
31外周面に径方向で圧接されている。また、第２環体30
のラジアルリップ34は第１環体20のフランジ22の一側面
に軸方向で圧接され、補助リップ35は第１環体20のスリ
ーブ21内周面に径方向で圧接されている。

そして、第２環体30の両リップ34,35間や、第２環体30
のラジアルリップ34と第１環体20のラジアルリップ24と
の間にはそれぞれ空間が形成されている。これら三つの
リップ24,34,35は矢印で示すように一方向に開きうるよ
うに構成されている。この開く方向は、例えばグリース
などの潤滑剤を保有する部屋Ｘから外部Ｙへと向かうよ
うに設定されていて、部屋Ｘから外部Ｙへ潤滑剤の洩れ
を許容して各リップの接触部分の潤滑を行うとともに、
外部Ｙからの水やダストの侵入を防止するようにしてい
る。

＜考案が解決しようとする課題＞ ところで、このような構成を有する従来例の場合には、
次のような不都合がある。

第６図の密封装置では、二つのシール要素を組み合わせ
た構造だらかシャフト２と外筒５との間に軸方向のがた
が存在しても各リップ24,34,35により所定のシール力を
保つことができる。しかしながら、各リップ23,34,35を
一方向に開くようにして部屋Ｘの潤滑剤を外部Ｙへ洩ら
すようにしているので、部屋Ｘにおける潤滑剤を減少さ
せ、ひいては枯渇させるおそれがあった。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、前述
のような潤滑剤洩れを無くし、しかも外部からの水やダ
ストの侵入も防止しうる密封装置を提供することを目的
としている。

＜課題を解決するための手段＞ 本考案は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

即ち、本考案にかかる密封装置は、ラジアルリップを有
する第１環体と、アキシャルリップを有する第２環体と
を対向配置させたうえ、アキシャルリップを上記第１環
体に、また、ラジアルリップを上記第２環体に対してそ
れぞれ圧接させるとともに、両リップ間には空間を形成
してなる構成を有するものであって、固定側となる上記
第２環体にはアキシャルリップと同一方向に伸びる鍔部
を形成し、かつ、該鍔部の内周面に対しては上記ラジア
ルリップを圧接させるとともに、回転側となる上記第１
環体の径方向に沿って形成されたフランジの側面に対し
ては上記アキシャルリップを圧接させており、上記ラジ
アルリップおよびアキシャルリップは上記空間の内方に
向かって開くように相手側環体との接触角が設定された
ものであることを特徴としている。

＜作用＞ 本考案の構成による作用は次のとおりである。

ラジアルリップおよびアキシャルリップを両リップ間の
空間内方に開きうるように構成しているから、ラジアル
リップに対してそれを開せる向きの力が加わると、この
力がアキシャルリップに対しては閉ざす向きの力として
加わることになり、反対にアキシャルリップに対してそ
れが開く向きの力が加わると、この力がラジアルリップ
に対しては閉じる向きの力として加わることになる。し
たがって、いずれか一方のリップが開いても残り他方の
リップが閉じるために、密封すべき二つの部屋を連通さ
せることがない。従ってグリースも洩れず、水やダスト
も侵入しない。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図に本考案の第１実施例を示している。本実施例で
は第３図に示すバックアップロール１のＢ部分に本考案
にかかる密封装置を用いた例を挙げている。

回転側となる外筒５の内周面には第１環体40が、また、
固定側となるシャフト２に嵌着されたスリーブ11の外周
面には第２環体50がそれぞれ取り付けられており、これ
らの第１環体40および第２環体50は互いに対向配置され
ることによって密封装置を構成している。

第１環体40は、円筒形状のスリーブ41および径方向に沿
って内向きのフランジ42からなる第２芯金43と、この第
１芯金43のフランジ42の内側面の外縁寄りに被着形成さ
れたラジアルリップ44とを備えている。ラジアルリップ
44は軸線に対して径方向外向きに斜めに延出されてい
る。

第２環体50は、円筒形状のスリーブ51および径方向外向
きのフランジ52からなる第２芯金53と、この第２芯金53
のフランジ52の内側面の内縁寄りに被着形成されたアキ
シャルリップ54とを備えている。第２環体50のフランジ
52の外径部分には軸線に対して径方向外向きに斜めに延
出された円錐鍔部55が形成されている。アキシャルリッ
プ54は軸線に対して径方向外向きに斜めに延出されてい
る。

そして、ラジアルリップ44の先縁は第２環体50の円錐鍔
部55の内周斜面に対して径方向に圧接させられ、かつ、
図中矢印のように径方向内向きに開きうるような接触角
に設定されている。また、アキシャルリップ54の先縁は
第１環体40のフランジ42の内側面に軸方向で圧接させら
れ、かつ、図中矢印のように径方向外向きに開きうるよ
うな接触角に設定されている。さらに、ラジアルリップ
44はアキシャルリップ54の外径側に配置させられてお
り、両リップ間には空間60が形成されている。

即ち、ここでのラジアルリップ44およびアキシャルリッ
プ54のそれぞれは、空間60の内方に向かって開くよう、
第２環体50および第１環体40との接触角が設定されたも
のとなっている。本実施例ではこの空間60にグリース
（図示省略）を充填させている。

次に本実施例の動作を説明する。

ラジアルリップ44およびアキシャルリップ54が両リップ
間の空間60内方に開きうるようにしているので、仮に部
屋Ｘよりアキシャルリップ54に対してそれを開かせる向
きの力が加わったとき、その力が空間60内部のグリース
を介してラジアルリップ44に対してそれを閉ざす向きの
力として加えられることになる。したがって、開いたア
キシャルリップ54から空間60内に部屋Ｘの潤滑剤が混入
したとしても固く閉ざされるラジアルリップ44で外部Ｙ
へ洩れるのは阻止されることになる。

一方、外部Ｙよりラジアルリップ44に対してそれを開か
せる向きの力が加わったとき、その力がアキシャルリッ
プ54に対してそれを閉ざす向きの力として加わることに
なるので、外部Ｙから水やダストなどが流入してきても
それが空間60内に混入するだけで部屋Ｘへ流入するのが
阻止されることになる。

このように潤滑剤やダストを空間60内に閉じ込めること
で密封すべき二つの部屋の遮断することができる。しか
も、上述したように空間60内にグリースを充填させてい
ると、各リップの接触部分における潤滑が良好になり、
かつ、このグリースの存在によって水やダストの侵入そ
のものが困難となる。

また、本実施例ではラジアルリップ44の受け面すなわち
第２環体50の円錐鍔部55をラジアルリップ44の径方向外
径側に配しているので、外筒５を高速回転にしたとき、
その遠心力がラジアルリップ44を径方向外向きに拡げる
ように作用し、したがって、円錐鍔部55に対するラジア
ルリップ44の接触圧が大きくなるので、ここの密封性が
より高められるといった付随効果が得られる。これに対
し従来の密封装置では外筒５が高速回転させられると、
遠心力によりシャフト２側に位置するラジアルリップ24
が径方向外方に浮き、そこの接触圧が小さくなって潤滑
剤洩れが一層早められることが予測される。

以上説明した第１実施例の構造は、外筒５を回転駆動す
る場合において特にラジアルリップ44の接触圧を大きく
するのに効果的である。

次に、シャフト２を回転駆動させる場合においてラジア
ルリップ44の接触圧を大きくするための構造を第２図に
示している。

第２図は本考案装置の第２実施例である。この図におい
て第１実施例にかかる第１図に示した符号と同一の符号
は、その符号が示す部品，部分等と同一のものを指す。

本実施例において第１実施例と異なる構成は、シャフト
２に第１環体40aを、外筒５に第２環体50aを取り付ける
ことによって第１環体40aと第２環体50aの対向位置を変
更したところにある。

即ち、シャフト２に取り付けられた第１環体40aは円筒
形状のスリーブ41aおよび径方向外向きのフランジ42aか
らなる第１芯金43aと、この第１芯金43aのフランジ42a
の外径縁部に被着形成されたラジアルリップ44aとを備
えている。また、外筒５に取り付けられた第２環体50a
は円錐形状の鍔部51aおよび径方向内向きのフランジ52a
からなる第２芯金53aと、この第２芯金53aのフランジ52
aの内径縁部に被着形成されたアキシャルリップ54aとを
備えている。

そして、ラジアルリップ44aは第２環体50aの鍔部51aの
内周斜面に径方向外向きに圧接させられ、かつ、図中矢
印のように径方向内向きに開きうるような接触角に設定
されている。また、アキシャルリップ54aは第１環体40a
のフランジ42a内側面に軸方向に圧接させられ、かつ、
図中矢印のように径方向外向きに開きうるような接触角
に設定されている。

その他の構成は第１実施例と同様であるので、説明を省
略する。

この実施例においては、シャフト２を回転駆動させたと
き、その遠心力でラジアルリップ44aが径方向外向きに
拡がるため、第２環体50aの鍔部51aの内周斜面との接触
圧が大きくなって、そこの密封性が高められることにな
る。

このような第２実施例の密封装置を第３図に示すバック
アップロール１のＡ部分,B部分に用いていると、下記の
ような特有の動作を行える。一般に、外筒５は図示しな
い圧延ロールの回転により従動させられるもので、圧延
ロールの回転停止により外筒５も停止されるが、圧延再
開時における圧延状況を良好にするために外筒５の回転
を維持させておくのが望ましい。そこで、本実施例の密
封装置を用いていると、シャフト２を回転駆動させたと
きに、かかる密封装置のラジアルシール44aの接触圧が
大きくなるため、前記シャフト２の回転に伴って外筒５
が従動回転することになって前述のような好ましい圧延
状態を実現できることになる。

なお、本考案にかかる密封装置は第３図に示すバックア
ップロール１に用いることだけに限定されるものでな
い。上記実施例ではラジアルリップ44,44aをアキシャル
リップ54,54aの外径側に配置させたものについて説明し
ているが、本考案はこれに限定されず、例えば反対にラ
ジアルリップ44,44aをアキシャルリップ54,54aの内径側
に配置させるものも含む。その場合、ラジアルリップが
部屋Ｘに面し、アキシャルリップが外部Ｙに面すること
になる。

また、上記実施例ではラジアルリップ44,44aの受け面を
斜面状の鍔部にしているが、その形状は特に限定されな
い。しかし前述のように斜面状にした場合、組み込み時
においてリップが損傷されにくくなる点で好ましい。さ
らには、両リップ間に形成する空間60内にグリースを充
填しているが、必ずしもそうする必要はない。グリース
を空間60内に充填しない場合においては両リップの素材
を潤滑性を有する材料にして両リップの接触部分の潤滑
を行わせることも可能である。

＜考案の効果＞ 本考案によれば、次の効果が発揮される。

ラジアルリップとアキシャルリップとを両リップ間の空
間内方に開きうるように構成しているから、密封すべき
二つの部屋が連通しない。すなわち、一方向に各リップ
を開かせて一方の部屋からの潤滑剤洩れを許容して各リ
ップの潤滑を行うとともに外部からの水やダストの侵入
を防止する従来の密封装置のように潤滑剤が枯渇しやす
くなるといった不都合を回避できるとともに、外部から
の水やダストの侵入を防止でき、しかも密封すべき二つ
の部屋の雰囲気がグリースの飛散によって汚染される心
配がなくなるなど、優れた密封装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の第１実施例を示す部分断面図、第
２図は本考案装置の第２実施例を示す部分断面図であ
る。 また、第３図は圧延機のバックアップロールを示す断面
図、第４図ないし第６図はいずれも従来の密封装置を示
す部分断面図である。 40…第１環体 44…ラジアルリップ 50…第２環体 54…アキシャルリップ 60…空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ラジアルリップを有する第１環体と、アキ
   シャルリップを有する第２環体とを対向配置させたう
   え、アキシャルリップを上記第１環体に、また、ラジア
   ルリップを上記第２環体に対してそれぞれ圧接させると
   ともに、両リップ間には空間を形成してなる構成の密封
   装置において、 固定側となる上記第２環体にはアキシャルリップと同一
   方向に伸びる鍔部を形成し、かつ、該鍔部の内周面に対
   しては上記ラジアルリップを圧接させるとともに、回転
   側となる上記第１環体の径方向に沿って形成されたフラ
   ンジの側面に対しては上記アキシャルリップを圧接させ
   ており、 上記ラジアルリップおよびアキシャルリップは上記空間
   の内方に向かって開くように相手側環体との接触角が設
   定されたものであることを特徴とする密封装置。