JPH10159983A

JPH10159983A - 密封装置

Info

Publication number: JPH10159983A
Application number: JP8334955A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Iida; 芳美飯田; Hideo Kawabata; 秀雄川端
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-16
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: JP3738509B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リップの耐久性を向上させると共に、潤滑剤
の保持能力を向上させて潤滑剤の消費量を低減すること
により、密封装置のリップの破損を低減し密封性能を長
期間にわたり維持することを可能とする密封装置を提供
する。【解決手段】潤滑剤が供給される密封側空間Ｍに配設
される相手部材に接触する摺動面１４ａを備えた樹脂製
のシールリング１４（第１のシール部材）と、ダスト側
空間Ｄのゴム状弾性体よりなるシールリップ１１ｄ（第
２のシール部材）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば連続鋳造
機用ロールの軸受用ダストシール等に用いられる密封装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の密封装置としては、たと
えば図３に示すようなものが知られている。すなわち、
この密封装置１００は、連続鋳造機用ロール１０１のロ
ール軸１０１ａの軸受１０２にロール本体１０１ｂ側か
らダストや冷却水等の異物（以下ダストとする）が浸入
しないようにするために用いられるもので、軸方向に配
列された２つのシール部材１０４，１０５によって開放
側１０７からの異物の浸入を２重にシールしている。

【０００３】そして、各シール部材１０４，１０５のシ
ールリップ１０４ａ，１０５ａのリップ摺動面の潤滑及
び異物によって傷が付かないことを目的として、軸受１
０２に対して供給されるグリースやオイル等の液体潤滑
剤１０６を、軸受１０２の潤滑作用を行った後に、矢印
Ａ１０１の経路に添って第１のシール部材１０４の背面
側（図において左側）から各シール部材へと供給し、シ
ールリップ１０４ａ，１０５ａの摺動面の潤滑を行い、
かつロール軸１０１ａとの接触面間に浸入するダストを
矢印Ａ１０２方向に排出していた。

【０００４】また、図４のシール部材２０３は、連続鋳
造機用ロール１０１と同様な連続鋳造機用ロール２０１
の端部に備えられた軸受２０２に連続鋳造機用ロール２
０１の端部２０１ａ側よりダストが浸入しないようにす
るために用いられるものである。

【０００５】このシール部材２０３は、ゴム状弾性部材
からなるメインリップ２０３ａとメインリップ２０３ａ
の外側に配置されるダストリップ２０３ｂを一体的に備
えている。そして、図３と同様に、軸受２０２に対して
供給されるグリースやオイル等の液体潤滑剤１０６を、
軸受２０２の潤滑作用を行った後に、矢印Ａ２０１の経
路に添ってシール部材２０３の背面側（図において右
側）から供給し、メインリップ２０３ａ及びダストリッ
プ２０３ｂの摺動面の潤滑を行い、かつ端部２０１ａと
の接触面間に浸入するダストを矢印Ａ２０２方向に排出
していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来技術によるいずれの密封装置も、液体潤滑剤１０６
の粘度特性（この粘度特性によっては、低温時に高粘度
となり流動しにくくなる現象が発生する）や潤滑量等に
より、密封状態やダスト排出性に影響を与える場合があ
る。

【０００７】従って、ダスト排出性が低下して異物を十
分に洗い流すことができない場合には、外側のシールリ
ップ１０５ａやダストリップ２０３ｂの近傍に残留ダス
トが発生し、外側のシールリップ１０５ａやダストリッ
プ２０３ｂが傷付き、シール部材１０４，１０５間の空
間１０８やリップ間２０３ｃにダストが浸入する場合が
ある。

【０００８】そして空間１０８やリップ間２０３ｃに浸
入したダストがリップ摺動面にかみ込んで、シールリッ
プや軸の摺接面の早期摩耗を発生させて密封性能を低下
させ、その結果軸受にダスト等の侵入が発生し、錆びや
回転精度の悪化等による軸受の破損の問題を発生させる
恐れがある。

【０００９】また、シール部材の潤滑とダスト排出性を
向上させることを狙って、軸受に供給する液体潤滑剤１
０６の供給圧力や供給量を増加させることが考えられる
が、この場合にはシールリップがゴム状弾性部材であり
低剛性である為、加圧によるリップ開弁量の調整が困難
であり液体潤滑剤１０６の消費量が多くなるという問題
と、リップが開弁した時に同時にダストの侵入が起こる
危険性を考慮しなければならない。

【００１０】本発明は上記した従来技術の問題点を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
リップの耐久性を向上させると共に、潤滑剤の保持能力
を向上させて潤滑剤の消費量を低減することにより、密
封装置のリップの破損を低減し密封性能を長期間にわた
り維持することを可能とする密封装置を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、互いに同心的に相対回転可能に
組み付けられる２部材間をシールするもので、相対回転
する２部材の一方の部材に固定される環状の固定部と、
他方の部材に対して摺動自在に密封接触し、潤滑剤が供
給される密封側に配設される第１のシール部材及びダス
ト側の第２のシール部材とを備えた密封装置において、
前記第１のシール部材は、相手部材に接触する摺動面を
備えた樹脂製のシールリングであり、前記第２のシール
部材は、ゴム状弾性体よりなるシールリップであること
を特徴とする。

【００１２】これによると、第２のシール部材によって
ダストの浸入が防止され、仮に第２のシール部材から第
１のシール部材へとダストが浸入したとしても、第１の
シール部材は摺動面に潤滑剤を保持すると同時に樹脂製
のシールリングによって構成されているのでリップ剛性
が高く摺動面にダストは侵入しにくく、またダストによ
る傷も付きにくいので、第１のシール部材の密封性の維
持や耐久性を高めることができる。そして、密封側から
供給される潤滑剤の供給圧力の変化に対しては、第１の
シール部材の剛性による摺動面の開き量の変化が少なく
潤滑剤の疎通量も安定しているので、潤滑剤の過大な消
費を抑えることができる。

【００１３】また、前記環状の固定部は、一方の部材に
嵌合する軸方向部と、この軸方向部の両端から他方の部
材に対して接近するように延びる２つの径方向部を備え
ると共に、これら軸方向部と２つの径方向部に囲まれる
領域を前記樹脂製のシールリングの保持室とし、この保
持室に、前記樹脂製のシールリングの他方の部材に対す
る緊迫力を発生させるための付勢力を与えるゴム状弾性
体よりなる環状の付勢部材を備えることを特徴とするこ
とも好ましい。

【００１４】これによると、保持室を形成する２つの径
方向部により樹脂製のシールリングの軸方向位置が定め
られると共に、ゴム状弾性体よりなる環状の付勢部材に
より他方の部材に対する摺動面の緊迫力を発生して、環
状方向に均一で安定した密封接触状態を形成する。そし
て、環状の付勢部材は、保持室における密封側から供給
される潤滑剤の摺動面以外からのダスト側への疎通を防
止可能としている。

【００１５】また、前記樹脂製のシールリングの摺動面
に、密封側から供給される潤滑剤のダスト側への微量排
出を可能とする摺動溝を備えることも好ましい。

【００１６】この摺動溝により、シールリングの摺動面
に潤滑剤を確実に供給することが可能で、また新しい潤
滑剤を所定の割合で常に摺動面に供給し、かつ摺動面に
保持されている潤滑剤を排出していくので、摺動面を清
浄な状態に維持することができ、シールリングの耐久性
の向上を図ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下に本発明の第１の実施の形態を図
１に基づいて説明する。図１（ａ）には本発明の第１の
実施の形態に係る密封装置１と、図１（ｂ）に密封装置
１の使用形態の一例を示している。図１（ｂ）において
本発明を適用した密封装置１は、従来技術の項で説明さ
れた密封装置と同様に、連続鋳造機等のロール２のロー
ル軸２ａに対して密封摺接するもので、軸受３へのダス
ト側空間Ｄからのダストの浸入を防止する場合を例にと
って説明するものとする（尚、ダスト側空間Ｄの反対側
を密封側空間Ｍとしている）。

【００１８】この密封装置１は、互いに同心的に相対回
転可能に組み付けられる２部材のうち一方の部材として
の固定された状態のシールハウジング４と、他方の部材
としての回動するロール軸２ａ間をシールするものであ
り、シールハウジング４の開口端面４ａにボルト４ｃ等
で固定される円筒状の取り付けキャップ４ｂの内周面に
嵌合固定されている。

【００１９】密封装置１は、軸方向部１１ａと軸方向部
１１ａの一端から内向きに突出する径方向１１ｂを備え
た断面略Ｌ字状の第１の補強環１１を備え、この第１の
補強環１１にゴム状弾性体の嵌合部１１ｃと第２のシー
ル部材としてのダストリップ１１ｄとが一体的に成形さ
れ備えられている。

【００２０】そして、第１の補強環１１の軸方向部１１
ａの内側には、第２の補強環１２が嵌合されている。第
２の補強環１２は、軸方向部１２ａと軸方向部１２ａの
一端から内向きに突出する径方向１２ｂを備えた断面略
Ｌ字状であり、径方向１１ｂと径方向１２ｂが離れるよ
うに軸方向部１２ａを補強環１１の軸方向部１１ａの内
側に嵌め込んだ後に、補強環１１の軸方向部１１ａの端
部１１ｅを内側に折り曲げることでかしめ固定されてい
る。

【００２１】従って、第１及び第２の補強環１１，１２
の結合により、内側を開口状態とする断面略コ字状の補
強環１３が形成されることになる。そしてこの補強環１
３の内側領域が、第１のシール部材としての樹脂性のシ
ールリング１４を保持する保持室Ｈとして機能してい
る。

【００２２】シールリング１４は、断面矩形状であり、
内周面をロール軸２ａの外周面に密封当接する平行部分
を有する摺動面１４ａを備えている。

【００２３】このシールリング１４の材料としては、摺
動抵抗が小さくかつダストに対する耐摩耗性に優れた樹
脂材料が選択される。たとえば、ＰＴＦＥ（４フッ化エ
チレン樹脂）等のフッ素系樹脂を用いることができる。
尚、ＰＴＦＥ等の樹脂材料には用途に応じてグラスファ
イバーやグラファイト、炭素繊維等の各種充填材を充填
してもよい。もちろん、これらの樹脂材料に限らずその
他の種々の材料が選択され得る。

【００２４】そして、シールリング１４の摺動面１４ａ
の緊迫力を発生させるための付勢力を、シールリング１
４に与える付勢部材としてのゴム状弾性体よりなる環状
のゴムリング１５が保持室Ｈの中の外周側に配置され、
内周側のシールリング１４を縮径する方向に付勢してい
る。ゴムリング１５とシールリング１４は、別個の部材
が嵌合している構成、または接着等により一体的に接合
されている構成のものでも良い。

【００２５】尚、ゴムリング１５とシールリング１４の
保持室Ｈへの組込みは、第１の補強環１１と第２の補強
環１２とを嵌合する前に第２の補強環１２の内側に配置
して組み込む方法や、第１の補強環１１と第２の補強環
１２とを嵌合した後に、それぞれを撓ませて形状を変形
させ、保持室Ｈへの組込みを行うという方法により可能
である。

【００２６】シールハウジング４の軸受３を保持してい
る部分には、給油孔４ｄが備えられ、軸受３にグリース
等の潤滑剤Ｌが所定の圧力で供給されている。この潤滑
剤Ｌは、軸受３の潤滑を行った後、矢印Ａ１の経路に従
って密封装置１へと供給される。

【００２７】次に、この密封装置１の作動を説明する。
ダストリップ１１ｄはダスト側空間Ｄからのダストの浸
入を防止するが、仮にダストリップ１１ｄからシールリ
ング１４側へとダストが浸入したとしても、シールリン
グ１４の摺動面１４ａに潤滑剤Ｌを保持すると同時に、
ＰＴＦＥ等の樹脂製であるのでリップ剛性が高く摺動面
１４ａにダストは侵入しにくく、またダストによる傷も
付きにくいので、シールリング１４の密封性の維持や耐
久性を高めることができる。

【００２８】そして、密封側空間Ｍの圧力変化等による
密封側空間Ｍから供給される潤滑剤Ｌの供給圧力の変化
に対しては、シールリング１４の剛性による摺動面１４
ａの開き量の変化が少なく潤滑剤Ｌの疎通量も安定して
いるので、潤滑剤Ｌの過大な消費を抑えることができ
る。

【００２９】保持室Ｈによりシールリング１４の軸方向
位置が定められると共に、ゴムリング１５によりロール
軸２ａに対する摺動面１４ａの緊迫力が環状方向に均一
に発生し、安定した密封接触状態を形成する。そして、
ゴムリング１５は、保持室Ｈにおける密封側空間Ｍから
供給される潤滑剤Ｌの摺動面１４ａ以外からのダスト側
空間Ｄへの疎通を防止可能としている。

【００３０】ここで、補強環１３は、２つの補強環１
１，１２が組み合わさることにより保持室Ｈを形成して
いたが、断面コ字状の一体構成のものでも良い。

【００３１】（実施の形態２）図２は、本発明の第２の
実施の形態を説明する図である。この密封装置２１は、
基本的な構成を第１の実施の形態と同じとしており、同
一の構成部材に対しては同じ符号を付している。密封装
置２１の特徴的な部分は、シールリング１４の摺動面１
４ａに、密封側空間Ｍより供給される潤滑剤Ｌのダスト
側空間Ｄへの微量排出を可能とする摺動溝２２を備えて
いる。

【００３２】この摺動溝２２は、この実施の形態では、
あやめ模様としているがこの形態にこだわるものではな
く、環状方向に斜めに延びるものやらせん状のものでも
良い。

【００３３】この密封装置２１の作動は、摺動溝２２に
より摺動面１４ａへの潤滑が確実に行われ、また新しい
潤滑剤Ｌを所定の割合で常に摺動面１４ａに供給し、か
つ摺動面１４ａに保持されている潤滑剤Ｌを排出してい
くので、摺動面１４ａを常に清浄な状態に維持すること
ができ、シールリング１４やロール軸２ａの摩耗を低減
することができ、密封装置２１の安定した密封性能を長
期にわたり維持することを可能とする。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第２のシール部材によってダストの浸入が防止され、仮
に第２のシール部材から第１のシール部材へとダストが
浸入したとしても、第１のシール部材は摺動面に潤滑剤
を保持すると同時に樹脂製のシールリングによって構成
されているのでリップ剛性が高く摺動面にダストは侵入
しにくく、またダストによる傷も付きにくいので、第１
のシール部材の密封性の維持や耐久性を高めることがで
きる。

【００３５】そして、密封側から供給される潤滑剤の供
給圧力の変化に対しては、第１のシール部材の剛性によ
る摺動面の開き量の変化が少なく潤滑剤の疎通量も安定
しているので、潤滑剤の過大な消費を抑えることができ
るので、密封装置のリップの破損を低減し密封性能を長
期間にわたり維持することを可能とする。

【００３６】保持室に環状の付勢部材を備えることによ
り、保持室を形成する２つの径方向部により樹脂製のシ
ールリングの軸方向位置が定められると共に、ゴム状弾
性体よりなる環状の付勢部材により他方の部材に対する
摺動面の緊迫力を発生して、環状方向に均一で安定した
密封接触状態を形成する。そして、環状の付勢部材は、
保持室における密封側から供給される潤滑剤の摺動面以
外からのダスト側への疎通を防止可能としている。

【００３７】樹脂製のシールリングの摺動面に摺動溝を
備えることにより、シールリングの摺動面に潤滑剤を確
実に供給することが可能で、また新しい潤滑剤を所定の
割合で常に摺動面に供給し、かつ摺動面に保持されてい
る潤滑剤を排出していくので、摺動面を清浄な状態に維
持し、シールリングの耐久性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１の実施の形態に係る密封装
置の断面構成説明図。

【図２】図２は本発明の第２の実施の形態に係る密封装
置の断面構成説明図。

【図３】図３は従来の密封装置の断面構成説明図。

【図４】図４は従来の密封装置の断面構成説明図。

【符号の説明】

１密封装置２ロール２ａロール軸３軸受４シールハウジング４ａ開口端面４ｂ取り付けキャップ４ｃボルト４ｄ給油孔１１第１の補強環１１ａ軸方向部１１ｂ径方向部１１ｃ嵌合部１１ｄダストリップ１１ｅ端部１２第２の補強環１２ａ軸方向部１２ｂ径方向部１３補強環１４シールリング（第１のシール部材）１４ａ摺動面１５ゴムリング（付勢部材）Ｄダスト側空間Ｈ保持室Ｍ密封側空間Ｌ潤滑剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに同心的に相対回転可能に組み付け
られる２部材間をシールするもので、相対回転する２部
材の一方の部材に固定される環状の固定部と、他方の部
材に対して摺動自在に密封接触し、潤滑剤が供給される
密封側に配設される第１のシール部材及びダスト側の第
２のシール部材とを備えた密封装置において、前記第１のシール部材は、相手部材に接触する摺動面を
備えた樹脂製のシールリングであり、前記第２のシール部材は、ゴム状弾性体よりなるシール
リップであることを特徴とする密封装置。
【請求項２】前記環状の固定部は、一方の部材に嵌合
する軸方向部と、この軸方向部の両端から他方の部材に
対して接近するように延びる２つの径方向部を備えると
共に、これら軸方向部と２つの径方向部に囲まれる領域
を前記樹脂製のシールリングの保持室とし、この保持室に、前記樹脂製のシールリングの他方の部材
に対する緊迫力を発生させるための付勢力を与えるゴム
状弾性体よりなる環状の付勢部材を備えることを特徴と
する請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】前記樹脂製のシールリングの摺動面に、
密封側から供給される潤滑剤のダスト側への微量排出を
可能とする摺動溝を備えることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の密封装置。