JPH11344121A

JPH11344121A - 密封装置

Info

Publication number: JPH11344121A
Application number: JP10166111A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Monma; 弘明門馬
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】組み合わせタイプの密封装置において、ダス
ト等の異物の侵入を抑制してシール性の維持及び耐久性
の向上を可能とする密封装置を提供する。【解決手段】環状溝２ｂに嵌め込まれる樹脂リング５
（シール部材）と、樹脂リング５に当接して付勢する付
勢リング６（付勢部材）とを備えた密封装置１であり、
樹脂リング５の軸方向端部に、リップ部５ｃ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、環状溝に嵌め込ま
れるシール部材及び付勢部材による組み合わせタイプの
密封装置に関し、シール部材にリップを備えることによ
りシール性を向上させる技術である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ローラガイドの軸受け部への
ダスト等の異物の侵入を抑制するために各種のダストシ
ールが採用されている。

【０００３】図３は、ローラガイド１００の軸受け部１
０１の断面構造を説明する図であり、ローラガイド１０
０の端部軸部１０２は、ベアリング１０３を介して取り
付けハウジング１０４に回転可能に支持されている。

【０００４】取り付けハウジング１０４にはローラガイ
ド１００のローラ１０５側に端部軸部１０２との対向面
部１０４ａを備え、この対向面部１０４ａに２つの密封
装置１０６，１０７を備えている。密封装置１０６，１
０７は、端部軸部１０２に嵌めこまれた摺動スリーブ１
０８の外周面と摺接している。

【０００５】また、取り付けハウジング１０４のローラ
１０５に対して端部軸部１０２側には、環状のエンド部
材１０９が取り付けられ、エンド部材１０９の対向面部
１０９ａに密封装置１１０が備えられ、端部軸部１０２
に嵌めこまれた摺動スリーブ１１１の外周面と摺接して
いる。

【０００６】このように、密封装置１０６，１０７，１
１０等によってダスト等の異物のベアリング１０３側へ
の侵入を抑制し、ベアリング１０３を保護している。

【０００７】ローラガイド１００の具体的な利用例とし
ては、例えば図４に示されるような連続鋳造機２００の
モールド型２０１から鋳出される長尺鋳造品２０２の搬
送経路の両側に多数並べて配置され、長尺鋳造品２０２
の方向変換及び搬送手段として機能させているものがあ
る。

【０００８】このような用途では、ローラガイド１００
には大きな負荷がかかり、かつローラガイド１００の回
転精度（偏心やガタ等の発生が少ないことが望まれる）
によって長尺鋳造品２０２の寸法精度（厚みや平面度
等）にも影響を与えることが考えられ、ローラガイド１
００に備えられたベアリング１０３による高精度な回転
が要求されている。

【０００９】そして、このベアリング１０３を保護する
ために、密封装置１０６，１０７，１１０等が備えられ
ている。

【００１０】図５（ａ），（ｂ）は、従来主流であった
密封装置１２０，１２１の断面構成説明図であり、ゴム
状弾性体によるメインリップ１２０ａ，１２１ａ及びダ
ストリップ１２０ｂ，１２１ｂ，１２１ｃを備えた一般
的なオイルシールタイプのものである。

【００１１】しかしながら、連続鋳造機２００に使用す
る場合には、耐熱性や耐摩耗性の一層の向上が要求さ
れ、ゴム状弾性体によるリップ（特にダストと直接的に
接触するダストリップ）では要求を満たすことが困難な
場合があり、近年では耐久性（耐熱性や耐摩耗性）を向
上可能とする仕様として、図６（ａ）に示されるような
組み合わせタイプの密封装置１３０が採用されている。

【００１２】この密封装置１３０は、摺動面と接触する
樹脂リング１３１（例えばＰＴＦＥ等）と、この樹脂リ
ング１３１の外周側に当接して緊迫力を与えるゴム状弾
性体による付勢リング１３２の２つの部材から構成され
ている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
連続鋳造機２００等に使用する場合には、金属粉等のダ
ストの多い環境の下で使用されるためにダストの侵入量
が多く、図６（ｂ）に示されるように密封装置１３０と
密封装置１３０を保持するハウジングの保持溝１４０と
の間にダスト１５０が侵入した場合、樹脂リング１３１
と摺動面（軸１３３の表面）との間及び付勢リング１３
２と樹脂リング１３１との間の接触隙間Ｇ１０１，Ｇ１
０２等にダスト１５０が侵入し、接触隙間Ｇ１０１，Ｇ
１０２の界面に摩耗を生じさせてしまう。

【００１４】このように界面に摩耗が生じると、密封装
置１３０のシール性の低下や耐久性の低下が懸念され
る。

【００１５】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、組み合
わせタイプの密封装置において、ダスト等の異物の侵入
を抑制してシール性の維持及び耐久性の向上を可能とす
る密封装置を提供することにある。

【００１６】

【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、２対向面により形成される環状隙
間のいずれか一方の面に形成された環状溝に嵌め込ま
れ、他方の面に当接する摺動面を備えたシール部材と、
このシール部材に当接して前記他方の面へと付勢する付
勢部材とを備えた密封装置において、前記シール部材の
軸方向端部に、前記他方の面に当接するリップ部を備え
ることを特徴とする。

【００１７】これによると、組み合わせタイプの密封装
置により得られる耐熱性や耐摩耗性に加え、リップ部の
スクレーパ効果によってダストや密封流体等のシール部
材の摺動面への侵入を抑制し、耐久性を向上することが
可能となる。

【００１８】また、前記シール部材は、嵌め込まれる環
状溝の側壁面部に当接するテーパ部を有するリップ部
と、前記リップ部のテーパ部及びテーパ部と反対側の端
部を前記環状溝の側壁面部に当接させるしめ代を備える
ことも好適である。

【００１９】シール部材のリップ部のテーパ部及びテー
パ部と反対側の端部を環状溝の側壁面部に当接させるし
め代によって、環状溝の開口部が塞がれ、環状溝内部へ
のダストや密封流体等の侵入が抑制される。

【００２０】リップ部に備えられたテーパ部は、環状溝
の側壁面部に当接してリップ部を他方の面へと押し付け
る付勢力を発生する。

【００２１】また、前記シール部材は、前記他方の面と
の摺動面とほぼ同一面上に位置するリップ先端を有する
リップ部と、リップ部と摺動面との間に径方向に小断面
化されたくびれ部を備えることも好適である。

【００２２】くびれ部によって、リップ部の姿勢を容易
に変化させることができ、また、リップ部の姿勢変化に
よるシール部材の摺動面への影響を抑制し、摺動面にお
けるシール機能を低下させることがない。

【００２３】また、前記付勢部材は、嵌め込まれる環状
溝の溝底部に対向する周壁面に軸方向に離れて当接する
少なくとも２本の環状凸部を備えることも好適である。

【００２４】これによって、付勢部材に関しては、環状
溝の溝底部に対向する周壁面の面圧分布形状を、軸方向
に離れて２つのピークを形成するものとし、面圧が高め
られた複数段のシールを行ない、シール性が向上する。

【００２５】シール部材に関しては、軸方向両端部に加
えられる付勢力の低下が補われ、摺動面の他方の面に対
する面圧分布形状をより均一としてシール性が向上す
る。

【００２６】また、前記付勢部材はゴム状弾性体であ
り、前記シール部材は樹脂材料によるものであることも
好適である。

【００２７】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は本発明を
適用した第１の実施の形態における密封装置１の構成を
説明する図である。密封装置１は、２対向面としてのハ
ウジング２の軸孔２ａと軸３の外周面３ａの間の環状隙
間４をシールするものであり、軸孔２ａに設けられた断
面矩形状の環状溝２ｂに嵌めこまれている。

【００２８】図２は、環状溝２ｂからシール部材として
の樹脂リング５及び付勢部材としてのゴム状弾性体によ
る付勢リング６を取り外し、環状溝２ｂへの組み付け前
の状態とした図である。

【００２９】この実施の形態における密封装置１は、例
えば図４に参照されるような連続鋳造機等に用いられる
ローラガイドの軸受け部へのダスト等の異物の侵入を抑
制するものとして使用することが可能であり、以下図１
と図２を参照して密封装置１の構成から説明する。

【００３０】樹脂リング５は、ＰＴＦＥ材によるもの
で、内周側を軸３の外周面３ａに当接する摺動面５ａ、
外周側を付勢リング６の付勢力を受ける受圧面５ｂとし
ている。そして、ダスト等が侵入してくる大気側Ａ（不
図示のベアリングが収納される側をベアリング側Ｂとす
る）の軸方向端部に外周面３ａに当接してシール性（こ
の実施の形態の場合には主としてダストスクレーパ作
用）を発揮するリップ部５ｃを一体的に備えている。

【００３１】リップ部５ｃは、外周面３ａに当接するリ
ップ先端部５ｄよりベアリング側Ｂに向かって離れるに
従い鋭角的に互いに拡がる２つのリップ表面５ｅ，５ｆ
を備えている。外周面側のリップ表面５ｅは、テーパ状
に傾斜したテーパ部となっている。

【００３２】樹脂リング５の摺動面５ａとリップ部５ｃ
の間は、アール状のくびれ部５ｇが形成されており、く
びれ部５ｇの部分が小断面化されている。また、摺動面
５ａ側の端部５ｈは軸方向に対して直交面となってい
る。

【００３３】樹脂リング５の軸方向長さは、図１に示さ
れるように、端部５ｈをベアリング側Ｂの環状溝２ｂの
側壁面に当接した状態で、リップ先端部５ｄが大気側Ａ
の環状溝２ｂの側壁面から突出し、かつリップ表面５ｅ
が環状溝２ｂの側壁面の角部２ｃに当接してリップ部５
ｃを押し下げるように付勢するためのしめ代を備えた長
さとなっている。

【００３４】付勢リング６は、樹脂リング５の受圧面５
ｂ側がフラットな内周面６ａとなり、環状溝２ｂの溝底
部２ｂ１に当接する外周面側に軸方向に離れた２本の環
状凸部６ｂ，６ｃを備え、断面形状が略凹状となってい
る。

【００３５】次に、密封装置１が環状溝２ｂに嵌め込ま
れた使用形態におけるシール作用を説明する。

【００３６】この密封装置１は、樹脂リング５と付勢リ
ング６との組み合わせタイプであるので、付勢リング６
が樹脂リング５を付勢することによって、樹脂リング５
の摺動面５ａが軸３の外周面３ａに摺動密接し、ゴム状
弾性体による摺動面（シールリップ）を備えたものと比
較して、耐熱性や耐摩耗性を向上させることが可能であ
る。

【００３７】さらに、リップ部５ｃのスクレーパ効果に
よってダストや密封流体等の樹脂リング５の摺動面５ａ
への侵入を抑制し、耐久性を向上することが可能とな
る。

【００３８】樹脂リング５の軸方向長さにしめ代がある
ことにより、リップ部５ｃのリップ表面５ｅ及び端部５
ｈが環状溝２ｂの側壁面部に当接し、環状溝２ｂの開口
部が塞がれ、環状溝２ｂ内部へのダストや密封流体等の
侵入が抑制される。

【００３９】リップ部５ｃに備えられたテーパ状のリッ
プ表面５ｅは、環状溝２ｂの側壁面部に当接してリップ
部５ｃを軸３の外周面３ａへと押し付ける付勢力を発生
して、リップ先端部５ｄに緊迫力を与える。

【００４０】樹脂リング５のくびれ部５ｇによって、リ
ップ部５ｃの姿勢を容易に変化させることができ、ま
た、リップ部５ｃの姿勢変化による樹脂リング５の摺動
面５ａへの影響（即ち、軸方向に直線となるべき摺動面
５ａを円弧状としたり、摺動面５ａの大気側Ａを浮かせ
たりすること等）を抑制し、摺動面５ａにおけるシール
機能を低下させることがない。

【００４１】付勢リング６は、樹脂リング５に緊迫力を
与えるものであるが、環状溝２ｂの溝底部２ｂ１に対向
する周壁面に２本の環状凸部６ｂ，６ｃを備えること
で、外周壁面の面圧分布形状を、軸方向に離れて２つの
ピークを形成するものとし、面圧が高められた複数段の
シールが行なわれ、シール性が向上する。

【００４２】２本の環状凸部６ｂ，６ｃの樹脂リング５
に関する作用としては、樹脂リング５の軸方向両端部に
加えられる付勢力の低下が補われ、摺動面５ａの軸３の
外周面３ａに対する面圧分布形状をより均一としてシー
ル性が向上する。

【００４３】（実施の形態２）次に、図２を参照して、
上記第１の実施の形態で説明された密封装置１の材質や
寸法のより具体的な構成を説明する。

【００４４】樹脂リング５の材料としては、ＰＴＦＥ
（４フッ化エチレン樹脂）に限定されるものではなく、
耐摩耗性や耐圧性のさらなる向上を求めてファイバー等
の充填材を含有したＰＴＦＥ樹脂や、その他にＰＦＡ，
ポリアセタール、ナイロン等の材料を適宜要求仕様に合
わせて使用することができる。

【００４５】また、充填材としては、炭素繊維、ブロン
ズ（銅／すず等）、エコノール、（芳香族ポリエステル
の商品名）グラファイト等を使用することができる。

【００４６】樹脂リング５のくびれ部５ｇのＲ（半径）
寸法Ｄ１は、リップ部５ｃの撓み剛性を考慮して樹脂リ
ング５の厚み寸法Ｄ２の１／２以下とする。

【００４７】また、角度Ｄ３を４５度以下、角度Ｄ４を
１０〜１５度とすることにより、リップ部５ｃの剛性を
低下させることなく、リップ先端部５ｄに安定した面圧
を集中させることが可能となる。

【００４８】付勢リング６の材料としては、フッ素ゴ
ム、ニトリルゴム、水酸化ニトリルゴム、シリコンゴ
ム、エチレンプロピレンゴム等を適宜要求仕様に合わせ
て使用することができる。

【００４９】

【発明の効果】上記に説明されたように、本発明を適用
した組み合わせタイプの密封装置によると、組み合わせ
タイプの密封装置により得られる耐熱性や耐摩耗性に加
え、リップ部のスクレーパ効果によってダストや密封流
体等のシール部材の摺動面への侵入を抑制し、シール性
の維持及び耐久性を向上することが可能となる。

【００５０】シール部材のリップ部のテーパ部及びテー
パ部と反対側の端部を環状溝の側壁面部に当接させるし
め代によって、環状溝の開口部が塞がれ、環状溝内部へ
のダストや密封流体等の侵入が抑制される。

【００５１】リップ部に備えられたテーパ部は、環状溝
の側壁面部に当接してリップ部を他方の面へと押し付け
る付勢力を発生する。

【００５２】くびれ部によって、リップ部の姿勢を容易
に変化させることができ、また、リップ部の姿勢変化に
よるシール部材の摺動面への影響を抑制し、摺動面にお
けるシール機能を低下させることがない。

【００５３】付勢部材が少なくとも２本の環状凸部を備
えることによって、付勢部材に関しては、環状溝の溝底
部に対向する周壁面の面圧分布形状を、軸方向に離れて
２つのピークを形成するものとし、面圧が高められた複
数段のシールを行ない、シール性が向上する。シール部
材に関しては、軸方向両端部に加えられる付勢力の低下
が補われ、摺動面の他方の面に対する面圧分布形状をよ
り均一としてシール性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第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は第１及び第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使用形態を説明する
図。

【図４】図４は密封装置が使用される連続鋳造機の斜視
図。

【図５】図５は従来の密封装置の断面構成説明図。

【図６】図６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ハウジング２ａ軸孔２ｂ環状溝２ｂ１溝底部２ｃ角部３軸３ａ外周面４環状隙間５樹脂リング（シール部材）５ａ摺動面５ｂ受圧面５ｃリップ部５ｄリップ先端部５ｅ，５ｆリップ表面５ｇくびれ部５ｈ端部６付勢リング（付勢部材）６ａ内周面６ｂ，６ｃ環状凸部Ａ大気側Ｂベアリング側

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２対向面により形成される環状隙間のい
ずれか一方の面に形成された環状溝に嵌め込まれ、他方
の面に当接する摺動面を備えたシール部材と、このシー
ル部材に当接して前記他方の面へと付勢する付勢部材と
を備えた密封装置において、前記シール部材の軸方向端部に、前記他方の面に当接す
るリップ部を備えることを特徴とする密封装置。
【請求項２】前記シール部材は、嵌め込まれる環状溝
の側壁面部に当接するテーパ部を有するリップ部と、前
記リップ部のテーパ部及びテーパ部と反対側の端部を前
記環状溝の側壁面部に当接させるしめ代を備えることを
特徴とする請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】前記シール部材は、前記他方の面との摺
動面とほぼ同一面上に位置するリップ先端を有するリッ
プ部と、リップ部と摺動面との間に径方向に小断面化さ
れたくびれ部を備えることを特徴とする請求項１または
２のいずれか１項に記載の密封装置。
【請求項４】前記付勢部材は、嵌め込まれる環状溝の
溝底部に対向する周壁面に軸方向に離れて当接する少な
くとも２本の環状凸部を備えることを特徴とする請求項
１乃至３のいずれか１項に記載の密封装置。
【請求項５】前記付勢部材はゴム状弾性体であり、前
記シール部材は樹脂材料によるものであることを特徴と
する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の密封装置。