JPH11141687A

JPH11141687A - 軸封装置

Info

Publication number: JPH11141687A
Application number: JP9302036A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Hosoya; 眞幸細谷; Kazuaki Konishi; 和昭小西
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】確実に回転軸をシールすることが可能な軸封
装置を提供すること。【解決手段】軸８を囲むハウジング７と、該ハウジン
グ７に形成された前記軸８に対向する環状溝７ａに弾性
的に嵌合し、前記軸８に対向する環状凹部４を有する、
弾性材料からなるハウジングリング３と、該ハウジング
リング３の前記環状凹部４に嵌合し、前記軸８との摺動
面を有する潤滑剤含有ポリマリング５とからなり、前記
環状凹部４は内周面に突起３ａを有し、前記ポリマリン
グ５は前記突起３ａと嵌合する凹部を５ａ有する軸封装
置１を提供することによって解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼設備等に用い
られる粉塵や水の飛沫に対する軸封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼設備に用いられる軸封装置、例えば
オイルシール等は、その摺動部（リップ部）に潤滑剤を
塗布する必要がある。そのため生産現場では、該リップ
部への潤滑剤の定期的な補充作業を行うため、コストが
かかるという問題がある。更に、該リップ部から漏れ出
た余剰な潤滑剤が、軸の回転に伴って飛散し、周辺環境
や製品である圧延板等を汚染するという問題も発生して
いる。

【０００３】斯かる問題点を解決するため、例えば実開
平６−３２８３７号公報に軸封装置が開示されている。
図１２に該軸封装置６０の断面図を示す。図１２に示す
ように、該軸封装置６０は、芯金６２，６３の本体部分
６７，６８の内周縁にオイルシール６４，６５を装着
し、該本体部分６７，６８の対向間隙に、いわゆる潤滑
剤含有ポリマ６６を充填した構成である。すなわちオイ
ルシール６４，６５内に潤滑剤含有ポリマ６６を内蔵
し、そこから継続的に滲み出る潤滑剤をリップ部に導い
て潤滑に用いようというものである。それにより、定期
的な潤滑剤の補給作業を省略できるのみならず、滲み出
す潤滑剤の量がわずかであるため、前述のような装置周
辺の汚染の問題を解決することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記実
開平６−３２８３７号公報記載の軸封装置は、潤滑剤含
有ポリマからの潤滑剤の滲み出し量が微量であるため、
容易にリップ部に潤滑剤が到達しないという問題があっ
た。また、潤滑剤含有ポリマの組成を滲み出し量が充分
となるようにしても、潤滑剤が潤滑剤含有ポリマの内周
部を伝わって流れて、内周部の最下部に留まるだけで、
リップ部には到達しにくいという問題があった。そこ
で、本発明は、潤滑剤の定期的な補給を必要とせず、か
つ、余剰な潤滑剤の漏れ出し後の飛散により、周辺環境
や製品である圧延板等を汚染するということのない確実
に回転軸をシールすることが可能な軸封装置を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、軸
を囲むハウジングと、該ハウジングに形成された前記軸
に対向する環状溝に弾性的に嵌合し、前記軸に対向する
環状凹部を有する、弾性材料からなるハウジングリング
と、該ハウジングリングの前記環状凹部に嵌合し、前記
軸との摺動面を有する潤滑剤含有ポリマリングとからな
り、前記環状凹部は内周面に突起を有し、前記ポリマリ
ングは前記突起と嵌合する凹部を有することを特徴とす
る軸封装置によって解決される。

【０００６】本発明によれば、前記ハウジングリング
は、前記ハウジングに弾性的に嵌合するため、容易に脱
落することがなく、さらに回転軸回りの回転力を受けて
も、容易に回転することはない。また、前記潤滑剤含有
ポリマリングはその内周をシール面として回転軸と密着
して摺動しており、粉塵や水の飛沫の侵入を防いでい
る。そして、前記潤滑剤含有ポリマリングの摺動面から
は潤滑剤が継続的に滲み出て、軸との摺動面を良好に潤
滑するため、軸との摩擦によっても潤滑剤含有ポリマリ
ングが摩耗せず内周部の直径が大きくならない。したが
って、回転軸と潤滑剤含有ポリマリングの内周部との間
から粉塵や水の飛沫が侵入することはない。

【０００７】また、潤滑剤は前記潤滑剤含有ポリマリン
グから長期にわたって継続的に滲み出るため、定期的に
潤滑剤を補給する必要はない。加えて、その滲み出し量
はわずかであり、潤滑に対して必要最小限であるため、
軸の回転にともなって飛散せず、周辺環境や製品である
圧延板等を汚染するということはない。さらに、前記潤
滑剤含有ポリマリングは回転軸より回転力を受けるもの
の、前記ハウジングリングの突起と前記ポリマリングの
凹部が嵌合しているため、前記回転軸と共に回転するこ
とはない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１１に基づいて本
発明の一実施形態を詳細に説明する。先ず、図１及び図
２に基づいて本発明の第一実施形態に係る軸封装置１を
説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る軸封装
置１の断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った簡
略断面図である。図１及び図２に示すように、軸封装置
１は、軸８を囲むハウジング７と、該ハウジング７に形
成された前記軸８に対向する環状溝７ａに弾性的に嵌合
し、前記軸８に対向する環状凹部４を有する、弾性材料
からなるハウジングリング３と、該ハウジングリング３
の前記環状凹部４に嵌合し、前記軸８との摺動面を有す
る潤滑剤含有ポリマリング５とからなる。

【０００９】そして、該ハウジングリング３の内周部に
は、断面逆Ｕ字型の突起部３ａが半径方向内方に向かっ
て３箇所設けられている。前記潤滑剤含有ポリマリング
５の外周には、前記突起部３ａに対応する位置に、該突
起部３ａと同サイズのＵ字型の凹部５ａが設けられてお
り、互いに嵌合している。

【００１０】前記潤滑剤含有ポリマリング５の内周は、
回転軸８と摺動する。そして、前記潤滑剤含有ポリマリ
ング５の摺動面は、シール面として機能し、外部からの
粉塵や水の飛沫が機械内部へ進入するのを防いでいる。
該摺動面からは潤滑剤が継続的に滲み出て、回転軸８と
の摺動面を良好に潤滑するため、回転軸８と摺動面との
間に隙間ができず、回転軸８と摺動面との間から粉塵や
水の飛沫等が進入するということはない。

【００１１】また、前記ハウジングリング３は前記ハウ
ジング７に弾性的に嵌合しているため、容易に脱落した
り、回転したりしない。そのため、潤滑剤含有ポリマリ
ング５は回転軸８との摺動で軸８と共に回転しようとす
る力を受けるが、ハウジングリング３の突起部３ａがキ
ーとして働くので、ハウジングリング３と潤滑剤含有ポ
リマリング５は回転軸８に対して一体となり、回転軸８
の回転に伴って潤滑剤含有ポリマリング５が回転するこ
とはない。なお、キーとして機能する突起部３ａは、３
箇所である必要はなく、１箇所以上あればよい。

【００１２】前記ハウジングリング３の材料には、ニト
リルゴムが用いられる他、アクリルゴム、シリコーンゴ
ム、フッ素ゴム、４フッ素化エチレン樹脂、ウレタンフ
ォーム等を使用することができる。一方、潤滑剤含有ポ
リマリング５は、ポリオレフィン系樹脂にパラフィン系
鉱油等の潤滑剤が含有されたもので、樹脂に潤滑剤を混
ぜて調整した原料を、樹脂の融点以上に加熱して可塑化
し、その後冷却することで固形状にしたものである。そ
の組成比は、全重量に対してポリオレフィン系樹脂１０
〜５０重量％、潤滑剤９０〜５０重量％が好ましい。こ
こで、樹脂の組成比が少なくなるほど構造部品としての
強度が低下するため、本発明にあるような回り止めのＵ
字型の凹部等の強度を考慮すると、組成比としてはポリ
オレフィン系樹脂２５〜５０重量％、潤滑剤７５〜５０
重量％程度が特に望ましい。潤滑剤としては、他にパラ
フィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、エ
ーテル油、エステル油等が用いられる。

【００１３】以上のように、本第一実施形態では、潤滑
剤含有ポリマリング５は回転軸８と共に回転することが
なく、その摺動面で粉塵や水の飛沫等のシールが可能
で、また、長期にわたって潤滑剤が滲み出るために、定
期的な潤滑剤の補給を必要とせず、加えて、滲み出る潤
滑剤の量はわずかで、潤滑に必要な最小限の量であるた
め、それが軸の回転にともなって飛散せず、周辺環境や
製品である圧延板等を汚染することはない。

【００１４】次に、図３及び図４に基づいて本発明の第
二実施形態に係る軸封装置１０を説明する。図３は、本
発明の第二施形態に係る軸封装置１０の断面図であり、
図４は図３のＢ−Ｂ線に沿った簡略断面図である。な
お、第二実施形態は、第一実施形態の改良であるので、
主に第一実施形態との相違点について説明する。

【００１５】図３及び図４に示すように、軸封装置１０
は、軸１８を囲むハウジング１６と、該ハウジング１６
に形成された前記軸１８に対向する環状溝１６ｂに弾性
的に嵌合し、前記軸１８に対向する環状凹部１３を有す
る、弾性材料からなるハウジングリング１２と、該ハウ
ジングリング１２の前記環状凹部１３に嵌合し、前記軸
１８との摺動面を有する潤滑剤含有ポリマリング１４と
からなる。該ハウジングリング１２には、突起部１２ｃ
が設けられており、該突起部１２ｃは、潤滑剤含有ポリ
マリング１４に設けられた凹部１４ａと嵌合する。

【００１６】また、該ハウジングリング１２の外周全周
には外周溝１２ａが設けられている。該外周溝１２ａに
は、軸回転方向の位相９０°以内に、少なくとも１個以
上の、前記ハウジングリング１２の外周から内周に貫通
する潤滑剤補給用孔１２ｂが設けられている。さらに、
前記ハウジング１６の、ハウジングリング１２の外周溝
１２ａに対応する位置に外部と貫通する潤滑剤補給口１
６ａが設けられている。

【００１７】次に本第二実施形態の作動形態について説
明する。前記ハウジング１６の潤滑剤補給口１６ａか
ら、潤滑剤を補給すると、補給された潤滑剤は、前記ハ
ウジングリング１２の外周溝１２ａに到達する。する
と、潤滑剤は外周溝１２ａに沿って下方に流れ、やがて
位相で９０°以内にある潤滑剤補給用孔１２ｂに到達す
る。潤滑剤補給用孔１２ｂは潤滑剤補給口１６ａから位
相９０°以内にあるので潤滑剤補給口１６ａが真上にあ
るとき潤滑剤補給孔１２ｂが下降傾斜状態にあり、潤滑
油が容易に流れ込むようになる。そして、潤滑剤は潤滑
剤補給孔１２ｂからハウジングリング１２内に入り、潤
滑剤含有ポリマリング１４の外周に到達し、潤滑剤含有
ポリマリング１４に潤滑剤が補給される。以上のように
本第二実施形態によれば、前述した第一実施形態の効果
に加えて、さらに潤滑剤含有ポリマリングの寿命延長効
果があり、更に長寿命化したシールを提供することがで
きる。

【００１８】次に、図５，図６及び図７に基づいて本発
明の第三実施形態に係る軸封装置２０を説明する。図５
は、本発明の第三施形態に係る軸封装置２０の断面図で
あり、図６は図１のＣ−Ｃ線に沿った簡略断面図であ
る。なお、第三実施形態は、第一実施形態の改良である
ので、主に第一実施形態との相違点について説明する。

【００１９】図５及び図６に示すように、軸封装置２０
は、軸２８を囲むハウジング２７と、該ハウジング２７
に形成された前記軸２８に対向する環状溝２７ａに弾性
的に嵌合し、前記軸２８に対向する環状凹部２３を有す
る、弾性材料からなるハウジングリング２２と、該ハウ
ジングリング２２の前記環状凹部２３に嵌合し、前記軸
２８との摺動面を有する潤滑剤含有ポリマリング２４と
からなる。該ハウジングリング２２には、突起部２２ａ
が設けられており、該突起部２２ａは、潤滑剤含有ポリ
マリング２４に設けられた凹部２４ｂと嵌合する。

【００２０】また、該潤滑油含有ポリマリング２４の外
周全周には外周溝２４ａが形成されている。そして、該
外周溝２４ａには、ガータースプリング２６が装着され
ている。該周溝２４ａは、回り止め用の凹部２４ｂより
さらに深く掘り込まれている。したがって、前記ガータ
ースプリング２６を装着しても、前記ガータースプリン
グ２６が、前記ハウジング２２の回り止め用突起２２ａ
に干渉することはない。

【００２１】また、前記潤滑剤含有ポリマリング２４
は、一箇所２４ｃが軸方向に平行にカットされている。
図７（ａ）にカット部分２４ｃの斜視図を示す。カット
部分２４ｃの幅は、０〜１ｍｍ程度である。図７（ｂ）
に示すように、カット面は全面が軸方向に平行な面２４
ｄである場合だけでなく、その一部に円周方向に平行な
面２４ｅを含み、軸方向Ｘから見て、カット部分２４ｃ
の隙間がないという場合でもよい。また、カットする箇
所は、円周上２箇所以上であっても良い。

【００２２】本第三実施形態における軸封装置２０は、
ガータースプリング２６の緊迫力と円周上のカット部分
２４ｃとの働きにより、潤滑剤含有ポリマリング２４
が、回転軸２８を締め上げるような形になり、該潤滑剤
含有ポリマリング２４の内周面が該回転軸２８と十分に
密着する。そのため、潤滑剤含有ポリマリング２４の内
周全周に渡って良好なシール性能を発揮することができ
る。また、図７（ｂ）に示す場合は、シール性能が更に
向上する。以上のように、本三実施形態によれば、前述
した第一実施形態の効果に加えて、前記潤滑剤含有ポリ
マリング２４の内周面と回転軸２８とが十分密着するの
でシール性能が高くなるという効果を奏することができ
る。

【００２３】次に、図８及び図９に基づいて本発明の第
四実施形態に係る軸封装置３０を説明する。図８は、本
発明の第四実施形態に係る軸封装置３０の断面図であ
り、図９は図８のＤ−Ｄ線に沿った簡略断面図である。
なお、第四実施形態は、第一実施形態の改良であるの
で、主に第一実施形態との相違点について説明する。

【００２４】図８及び図９に示すように、軸封装置３０
は、軸３９を囲むハウジング３６と、該ハウジング３６
に形成された前記軸３９に対向する環状溝３６ｂに弾性
的に嵌合し、前記軸３９に対向する環状凹部３３を有す
る、弾性材料からなるハウジングリング３２と、該ハウ
ジングリング３２の前記環状凹部３３に嵌合し、前記軸
３９との摺動面を有する潤滑剤含有ポリマリング３４と
からなる。該ハウジングリング３２には、突起部３２ｃ
が設けられており、該突起部３２ｃは、潤滑剤含有ポリ
マリング３４に設けられた凹部３４ｃと嵌合する。

【００２５】前記ハウジングリング３２の外周全周には
外周溝３２ａが設けられている。該周溝３２ａには、軸
回転方向の位相９０°以内に、潤滑剤補給用孔３２ｂが
設けられている。そして、前記ハウジング３６には潤滑
剤補給口３６ａが設けられている。更に、前記潤滑油含
有ポリマリング３４の外周全周には外周溝３４ｂが形成
されており、外周溝３４ｂには、ガータースプリング３
８が装着されている。

【００２６】また、第三実施形態と同様に、潤滑剤含有
ポリマリング３４は、一箇所３４ｄが軸方向に平行にカ
ットされている。カット面は全周が軸方向に平行な面で
あるだけでなく、その一部に円周方向に平行な面を含
み、軸方向から見て、カット部分の隙間がないという場
合でもよい。また、カットする箇所は、円周上の２箇所
以上であってもよい。

【００２７】本第四実施形態も第二実施形態と同様に、
前記ハウジング３６の潤滑剤補給口３６ａから、潤滑剤
を補給すると、潤滑剤含有ポリマリング３４に潤滑剤が
補給される。したがって、長寿命化したシールを実現す
ることがてきる。

【００２８】加えて、前記ガータースプリング３８と前
記カット部分３４ｄとの働きにより、潤滑剤含有ポリマ
リング３４の内周面は、回転軸３９と十分密着する。そ
のため、良好なシール性能を発揮することができる。前
述のように、カット面の一部に円周方向と平行な面が含
まれて、軸方向から見てカット部分３４ｄの隙間がない
構成の場合は、シール性能が更に向上する。

【００２９】すなわち、本四実施施形態によれば、第一
実施形態の効果に加えて、潤滑剤含有ポリマリングの寿
命延長効果があり、更に長寿命化したシールを実現する
ことが可能で、かつ、潤滑剤含有ポリマリングリングの
内周面と回転軸とが十分に密着するのでシール性能が高
くなるという効果を奏することができる。

【００３０】次に、図１０及び図１１に基づいて本発明
の第五実施形態に係る軸封装置４０を説明する。図１０
は、本発明の第五施形態に係る軸封装置４０の断面図で
あり、図１１は図１０のＥ−Ｅ線に沿った簡略断面図で
ある。なお、第五実施形態は、第一実施形態の改良であ
るので、主に第一実施形態との相違点について説明す
る。

【００３１】図１０及び図１１に示すように、軸封装置
４０は、軸４６を囲むハウジング４７と、該ハウジング
４７に形成された前記軸４６に対向する環状溝４７ａに
弾性的に嵌合し、前記軸４６に対向する環状凹部４３を
有する、弾性材料からなるハウジングリング４２と、該
ハウジングリング４２の前記環状凹部４３に嵌合し、前
記軸４６との摺動面を有する潤滑剤含有ポリマリング４
４とからなる。該ハウジングリング４２には、突起部４
２ａが設けられており、該突起部４２ａは、潤滑剤含有
ポリマリング４４に設けられた凹部４４ａと嵌合する。
また該潤滑油含有ポリマリング４４の内周全周には内周
溝４４ｂが設けられており、摺動する回転軸４６ととも
にラビリンス部を形成している。該内周溝４４ｂは、一
本以上設けられていれば良い。

【００３２】本第五実施形態によれば、潤滑剤含有ポリ
マリング４４の内周に設けたラビリンスの働きにより、
粉塵や水の飛沫に対して、シール性能が更に向上する。
すなわち、本第五実施形態によれば、前述した第一実施
形態の効果に加えて、潤滑剤含有ポリマリング４４の内
周面と回転軸４６とで形成するラビリンスにより、シー
ル性能が高くなるという効果を奏することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、潤滑剤含
有ポリマリングは、その内周をシール面として回転軸と
密着して摺動しており、その摺動面からは潤滑剤が継続
的に滲み出て、軸との摺動面を良好に潤滑するため、軸
との摩擦で潤滑剤含有ポリマリングリングが摩耗せず良
好なシール性能の効果がある。また、潤滑剤は潤滑剤含
有ポリマリングから長期にわたって継続的に滲み出るた
め、定期的に潤滑剤を補給する必要はないという効果が
ある。加えて、その滲み出し量はわずかであり、潤滑に
対して必要最小限であるため、軸の回転にともなって飛
散せず、周辺環境や製品である圧延板等を汚染しないと
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係る軸封装置の断面図
である

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った簡略断面図である。

【図３】本発明の第二実施形態に係る軸封装置の断面図
である

【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿った簡略断面図である。

【図５】本発明の第三実施形態に係る軸封装置の断面図
である

【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿った簡略断面図である。

【図７】潤滑剤含有ポリマリングのカット部分の斜視図
を示す。

【図８】本発明の第四実施形態に係る軸封装置の断面図
である

【図９】図８のＤ−Ｄ線に沿った簡略断面図である。

【図１０】本発明の第五実施形態に係る軸封装置の断面
図である

【図１１】図１０のＥ−Ｅ線に沿った簡略断面図であ
る。

【図１２】従来の軸封装置の断面図である。

【符号の説明】

１軸封装置３ハウジングリング３ａ突起部４環状凹部５潤滑油含有ポリマリング５ａ凹部７ハウジング７ａ環状溝８回転軸１０軸封装置１２ハウジングリング１２ａ外周溝１２ｂ潤滑剤補給用孔１２ｃ突起部１３環状凹部１４潤滑剤含有ポリマリング１４ａ凹部１６ハウジング１６ａ潤滑剤補給口１６ｂ環状溝１８回転軸２０軸封装置２２ハウジングリング２２ａ突起部２３環状凹部２４潤滑剤含有ポリマリング２４ｂ凹部２４ｃカット部分２６ガータースプリング２７ハウジング２７ａ環状溝２８回転軸３０軸封装置３２ハウジングリング３３環状凹部３２ａ外周溝３２ｃ突起部３４潤滑剤含有ポリマリング３４ｃ凹部３４ｄカット部分３６ハウジング３６ａ潤滑剤補給口３６ｂ環状溝３８ガータースプリング３９回転軸４０軸封装置４２ハウジングリング４２ａ突起部４３環状凹部４４潤滑剤含有ポリマリング４４ａ凹部４４ｂ内周溝４６回転軸４７ハウジング４７ａ環状溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸を囲むハウジングと、該ハウジングに形成された前記軸に対向する環状溝に弾
性的に嵌合し、前記軸に対向する環状凹部を有する、弾
性材料からなるハウジングリングと、該ハウジングリングの前記環状凹部に嵌合し、前記軸と
の摺動面を有する潤滑剤含有ポリマリングとからなり、前記環状凹部は内周面に突起を有し、前記ポリマリングは前記突起と嵌合する凹部を有するこ
とを特徴とする軸封装置。