JPH082501Y2 - 軸受部シール機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「考案の目的」 本考案は軸受部シール機構の考案に係り、連続鋳造設
備や熱間圧延などの圧延設備における軸受部シールに関
してハウジング内におけるシール材の設定を安定化して
シールを的確に達成し、しかも装脱が容易で、又耐用性
の高いシール機構を提供しようとするものである。

（産業上の利用分野） 連続鋳造設備におけるサポートロールや圧延ロール、
圧延設備における圧延ロールなどの軸受部に用いられる
シール機構。

（従来の技術） 工場などにおいてロールなどの回転軸々受部に対し防
塵、防水などの目的でシール材を採用することは従来か
ら種々に行われており、斯うしたシール材としては実
公昭45-3226号公報に、断面がほぼＶ字型をなすシール
部材を用いることが示され、又実公昭38-26404号公報
には同じく断面がほぼＵ字型をなしたシール材本体の一
部を切断して自然状態で開口部が形成するようにされる
と共にその外側辺と内側辺の各先端部に夫々金属線材に
よるリング状スプリングおよびコイル状のガータスプリ
ングを設けることが示されている。

更に実公昭36-27133号公報には肉厚な輪状外環の内
側上縁部より同効材のＶ形断面をなす緊塞環を隆出せし
め、前記輪状外環の内側面から底面にＬ形断面の金属製
補強環を焼付嵌着すると共に緊塞環の唇部にコイルスプ
リングを捲装することが示されている。

（考案が解決しようとする問題点） 然し上記したような従来のものにおいては、これを軸
受ハウジング内に装着した場合に必ずしも安定した設定
が得られない不利があり、即ち前記のように単にＶ形
断面のままでは装着不安定であり、この点のものは金
属線スプリングでシール材をハウジング内面に圧接する
ものであるが自然状態で開口部の形成されるものを圧縮
して開口部を閉塞しハウジング内に装入し前記金属線ス
プリングの復元力でハウジング内面に接着することとな
るのでハウジング内装着時において前記開口部の閉塞が
弛緩し、少くとも軸材が回転接摺することによって開口
部に空隙が発生し安定したシール関係を形成し得ない。
特に金属線材スプリングおよびコイルスプリングは中間
で屈曲したシール材の各先端部にセットされているた
め、ハウジングに係着するための金属線材スプリングに
よる係着力はシール材（ゴム）全般に対し有効に作用し
ない。また係着力強化のためシール材を大きく圧縮して
ハウジングに装着するとシール材の座屈（内周方向への
屈曲）力が発生し、斯うした座屈力の発生によってシー
ル材を圧縮したことによる反力が非常に小さいものとな
ると共にシール材端部が軸材回転方向に引き寄せられて
接合両端部間に間隙を発生し、洩れの原因となるので係
着力の増強は望めない。更に摺動面は金属線スプリング
による締めつけのため、抵抗が大きくなり、ハウジング
内面に対する係着側でスリップを発生（所謂とも回り）
する不都合を来す。

更に前記のものはＬ形断面金具の焼付嵌着された輪
状外環の外側が剛体化され、しかもハウジングの内面に
対する追随性が乏しいのでハウジング内において必ずし
も安定しない傾向があり、又軸材面に対する圧接シール
は単純な直線ラインとなるので摩耗が著しく、軸材面に
集中荷重を作用させて損耗が大きいものとなす。

「考案の構成」 （問題点を解決するための手段） 円周上の一部において切断端面を接合させるようにし
たシール材のハウジング内面に接合する外周部の一側か
ら軸部に接合する内周部をくの字状に屈曲延出して形成
し、前記外周部に拡径作用力を付勢するための杆状弾性
材を埋装したものにおいて、該杆状弾性材の埋装位置を
上記した屈曲延出の基部となし、しかも前記杆状弾性材
における切断端面を対向設定すると共にそれら切断端面
間にシール材自体による充填層を形成し、また上記屈曲
延出端部側に拡径部を形成し前記屈曲延出基部側との間
の周側面をテーパ面として前記拡径部を突出させ、前記
内周部の先端部内周面に複数の突条を形成すると共にそ
れら突条の間に凹入溝を設け、更に上記内周部において
前記突条の中間部外面側に縮径作用力を付勢するための
コイルばねをセットする発条受溝を形成したことを特徴
とする軸受部シール機構。

（作用） 円周上の一部において切断端面を接合させるようにし
たシール材を用いることにより適宜に切断端面間を大き
く開いて軸部に装脱せしめ、軸部に対する装脱を容易と
する。

ハウジングの内面に接合するシール材の外周部におけ
る屈曲延出基部に拡径作用力を付勢するための杆状弾性
材を埋装したことにより屈曲した該シール材の幅方向中
間部において杆状弾性材のハウジング内面に対する係着
作用が得られてシール材の杆状弾性材を中心とした両側
の幅広い範囲でハウジングに対する係着設定が図られ、
係着状態を安定化する。

該杆状弾性材の切断端面を対向設定すると共にそれら
切断端面間にシール材自体による充填層を形成すること
によりセット時に縮径して装着された杆状弾性材自体の
復元拡径作用と共に該杆状弾性材の切断端面間において
そのセット時縮径によって弾圧された前記充填層（この
充填層においては周辺シール材も一体化していることか
ら相当に大きなセット時の縮径押圧力によっても座屈を
生ずることがない）およびこれに連繋した周辺シール材
の有効な弾性復元力拡径作用が得られることとなり、こ
れらの弾性復元力が相俟ってシール材のハウジング内面
に対する装着およびシールを適切に安定化し、軸部の接
摺回転時においてもシール材端部間の空隙発生を阻止す
る。

前記した外周部における一側からくの字状に屈曲延出
して形成された内周部はアコーデオン状に屈伸して該内
周部中に挿嵌される軸部の変位に対し自在に追従し、前
記杆状弾性材およびその切断端面間の充填シール材層に
よる復元弾圧接合シール作用と相俟ってシール材を安定
にセットし、ハウジングとの間のシールを確保する。又
このような内周部の先端部内周面における複数の突条と
それら突条の間に形成された凹入溝によって軸部に対す
る接合シールを安定化し、しかも該内周部外面側におけ
る発条受溝に縮径作用力を付勢するためのコイルばねを
設けることにより前記したような内周部の自在追従性に
拘わらず、該内周部とそれに挿嵌された軸部との間に有
効なシール状態を形成する。又その凹入溝においてオイ
ルシールのような液封を有効に形成する。

屈曲延出基部側における拡径作用力付勢のための切断
端部間にシール材自体による充填層を形成した杆状弾性
材に対して屈曲延出端部側に拡径部を形成して前記屈曲
延出基部側との間をテーパ面となし該拡径部を突出させ
たことによりハウジングの平坦な内面に装着接合された
ときに拡径部を圧扁平面化して緊密な圧接をこの屈曲延
出端部側においても図らしめ、即ち屈曲延出基部側の切
断端面間に充填層を形成した杆状弾性材による強力なシ
ール作用に対して屈曲延出端部側においても有効なシー
ル材を引込むようなテーパ面による楔的係着作用を得し
めて安定且つ的確な設定、シール関係を形成する。

（実施例） 本考案によるものの具体的な実施例を添附図面に示す
ものについて説明すると、第１図に示すように回転ロー
ル10に形成された軸部11に対してベアリングのような軸
受材12を装着し、該軸受材12の前後に本考案によるシー
ル材１を配装してハウジング５を覆着する。軸受材12と
ハウジング５は剛体製であって、夫々２つ割りに形成さ
れたものをロール軸部11に設定するが、シール材１につ
いては第４図および第５図に示すように円周方向の一部
においてシール端面1e,1eを接合させるようにしたもの
である。

前記シール材１の円周方向にそった断面は別に第４図
に示されている。即ち第２図または第３図に示す如くハ
ウジング５の内面に接合する外周部２の一側から内周部
３が屈曲延出して形成されたものであるが、斯うして
「く」の字状の屈曲延出された内周部３の先端部内周面
には複数の突条４、４が形成され、それら突条４、４の
間に凹入溝６が設けられている。又前記外周部２におけ
る上記内周部３の屈曲延出基部側には杆状弾性材７が埋
装され、該杆状弾性材７の切断端面7aは第４図のように
対向して位置せしめられ、この対向した切断端面7a、7a
間にゴム質のようなシール材自体による充填層９が一体
に形成される。第４図に示すものは１本の杆状弾性材７
を円形に屈曲成形して前述したようなシール端面1e,1e
間に埋装し切断端面7a、7aを対向設定したものである
が、斯うした杆状弾性材７は場合によっては複数本とす
ることができ、この例は別に第５図に示されている。即
ち接合されたシール端面1e部分とそれに対向した部分と
の間に夫々杆状弾性材７、７を第３図に示したような屈
曲延出基部側に埋装したもので、何れにしても切断端面
7a、7aおよび7a、7a間にはシール材自体による充填層
９、９が一体として形成されていることは図示の通りで
あって、シール端面1eに対向した部分に充填層９を形成
するならば該部分での屈曲が自在に得られ、例えば先端
部をドライバー状に平坦とした挺子部材を挿入すること
により軸材に対する装脱を容易ならしめる。なお杆状弾
性材７の切断端面部には必要に応じて大径化端面を形成
し、充填層９に対する圧縮作用の有効化を図ることがで
きる。

前記実施態様のものにおいて杆状弾性材７の切断端面
7a間における充填層９はシール材１と一体に形成された
ものであるが、このような充填層９は場合によっては別
に丸棒状として形成された弾性材を対向端部7a、7a間に
介装してよい。即ち斯うして別体に形成された充填層９
は本案シール材を縮径させてハウジング内にセットする
に当り端部7a、7a間においてシール材１とは一応分断さ
れた圧縮を受け、又その圧縮を受けた後の復元作用も的
確に得られる。これに対しシール材１と一体に形成され
た充填層９部分は前記したような縮径時の圧縮を受けた
場合にシール材１の全体的な組織と連繋した抵抗作用を
なし、その縮径圧縮後の復元作用もシール材と連繋した
ものとなる。なお前者のように別体成形された充填層９
はシール材１より弾性作用力の優れたものを利用でき、
又後者のシール材１と一体に形成された充填層のものは
製作が容易である。

前記したように充填層９をも利用した杆状弾性材７お
よび充填層９を用いた本考案によるシール材のハウジン
グ５に対する係着力はそれが用いられない場合に比較し
て隔段に変化したものとなる。即ち例えば径200mmのゴ
ム質シール材において杆状弾性材７および充填層９を用
いないものはハウジング５に対する係着力が１〜2kg程
度であるのに対し鋼線による杆状弾性材７とゴム質充填
層９を採用したものは100〜120kgにも達する係着力が得
られ、シール材端部1e,1e間でオイルシール機構の如き
に対しても有効に対処し得ることになり、しかもその装
脱は比較的軽易である。なお上記のように大きい係着力
の得られることから引き抜き抵抗の大きいことは明らか
であるが、取外しに関しては例えば前述したようにドラ
イバー状部材の先端を挿入して実施される挺子部体の先
端を前記充填層９部分に挿入してこじることにより容易
に取出すことができる。

又上記のような外周部２の内周部３屈曲延出基部にお
ける杆状弾性材７に対して上記のように屈曲延出した内
周部３においては第３図に示すように発条受溝18を形成
してコイルばねによる引張発条８が収容設定される。コ
イルばねによる引張発条８は第４図に示すように前記切
断端面1e部分においてコイルばねを引張りつつそのコイ
ル構造を利用して相互に係合せしめ（例えばコイルばね
の端部を突き合わせて何れかの端部を回動し、あるいは
コイルばね端部を並行状に並べて相互に押込むことによ
りコイルの巻線間に適切に係合させることができ、これ
らの何れかにより第４図に示すような係合部分が簡易に
形成される）、あるいはコイルばねの端部に形成したフ
ック部を係合させることにより容易に第４図に示すよう
な引張り弾性材としての取付け関係を形成することがで
きる。

なお外周部２における杆状弾性材７が埋設されないく
の字状屈曲延出端部側には第３図に明かとされているよ
うに拡径部16がテーパ状に該部分を突出させて形成され
ており、該部分がハウジング５の第２図に示すような平
坦な内面に対し装着接合されることにより拡径部16を圧
扁して平面化し、それ自体の縮径および充填層９の圧縮
された後における復元作用力によって拡径力が付勢され
ているくの字状屈曲延出基部側の杆状弾性材７の作用力
と相俟ってハウジング内における安定な設定取付けを得
しめ、特にテーパ状拡径部16でシール材１全体をハウジ
ング５内に引込むような作用力を付勢し設定の安定化を
図り、従ってハウジング側でのシールを有効化する。

上記したような本考案によるものはシール材１がその
円周方向一部においてシール端面1eで接合されるもので
あるから埋装された杆状弾性材７およびコイルばねによ
る引張発条８を用い、即ち作用力としては円周方向にお
いて連繋した弾性材を利用するものであっても軸材とそ
の外側に組付けられるハウジングとの間に簡易に組付け
ることができる。又屈曲延出基部側の前記杆状弾性材７
は組付け時において縮径状態とされ、その端部間に位置
した充填層９に対する圧縮後の復元作用と相俟って拡径
作用力をハウジングの内面に作用させ、安定且つ強固な
取付け状態を形成する。屈曲延出基部において作用する
杆状弾性材７の弾性作用はシール材１の中間部において
作用し、シール材１の全般をハウジングに対し安定にセ
ットする。しかも屈曲延出端部側においてはテーパ面を
利用した拡径部16による安定設定関係が該杆状弾性材７
部分の充填層９を用いた作用と対向して得られる。一方
コイルばねによる発条８は引張力の附与された状態で組
付けられるので軸材たる回転ロール10面に縮径作用力を
与えて定着され、斯うして同じシール材に対し拡径作用
力と縮径作用力とが共に作用した状態でセットされるの
で、その設定シール状態は非常に安定したものとなり、
回転ロールの芯振れなどにも有効に対処し得る。

内周部３においては複数の突条４、４とそれら突条
４、４間の凹入溝６部分によってシール接合され、シー
ル荷重を分散させると共にオイルシールの如きを採用し
た場合においては凹入溝６部分が油溜めとして機能し、
液封を得しめると共にこのシール接合部の潤滑性を向上
する。

「考案の効果」 以上説明したような本考案によるときは、連繋した作
用力を軸材およびハウジング側に夫々作用せしめるシー
ル材であるに拘わらずその装着を容易にし、上記のよう
に拡径力、テーパ面を利用したシール材設定作用および
縮径力を軸材とハウジングに対し何れも有効に作用せし
めることからシールの完全性を何れの側においても確保
し、しかも回転する軸材において部分的な著しい損耗を
生ぜしめることがない等の効果を有しており、高温且つ
粉塵発生の著しい連続鋳造設備などにおいても的確なシ
ール性を得しめるものであるから実用上その効果の大き
い考案である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の技術的内容を示すものであって、第１図
は本考案によるものの利用状態を示した全般的な説明
図、第２図はその一部についての拡大断面図、第３図は
本考案によるシール材の断面図、第４図はその部分切欠
正面図、第５図はその変形例についての正面図である。 然してこれらの図面において、１はシール材、1eはシー
ル端面、２はその外周部、３はその内周部、４は突条、
５はハウジング、６は凹入溝、７は杆状弾性材、7aはそ
の対向した切断端面、８はコイルばねによる引張発条、
９は充填層、10は回転ロール、10aはロール軸、11は軸
部、12は軸受材、16は拡径部、18は発条受溝を示すもの
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実公 昭38−26404（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭36−21402（ＪＰ，Ｙ１) 実願 昭57−183471号（実開 昭59− 86418号）の願書に添付した明細書及び図 面の内容を撮影したマイクロフィルム（Ｊ Ｐ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円周上の一部において切断端面を接合させ
   るようにしたシール材のハウジング内面に接合する外周
   部の一側から軸部に接合する内周部をくの字状に屈曲延
   出して形成し、前記外周部に拡径作用力を付勢するため
   の杆状弾性材を埋装したものにおいて、該杆状弾性材の
   埋装位置を上記した屈曲延出の基部となし、しかも前記
   杆状弾性材における切断端面を対向設定すると共にそれ
   ら切断端面間にシール材自体による充填層を形成し、ま
   た上記屈曲延出端部側に拡径部を形成し前記屈曲延出基
   部側との間の周側面をテーパ面として前記拡径部を突出
   させ、前記内周部の先端部内周面に複数の突条を形成す
   ると共にそれら突条の間に凹入溝を設け、更に上記内周
   部において前記突条の中間部外面側に縮径作用力を付勢
   するためのコイルばねをセットする発条受溝を形成した
   ことを特徴とする軸受部シール機構。