米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 機械工学 -> エヌオーケー株式会社

発明の名称 密封装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−254840(P2001−254840A)
公開日 平成13年9月21日(2001.9.21)
出願番号 特願2000−69888(P2000−69888)
出願日 平成12年3月14日(2000.3.14)
代理人 【識別番号】100071205
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 陽一
【テーマコード(参考)】
3J006
3J042
【Fターム(参考)】
3J006 AE03 AE20 
3J042 AA03 AA12 BA01 CA10 DA11
発明者 飯田 芳美
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 相対回転する内周側部材(26)と外周側部材(28)との間を密封する密封装置(1)において、前記内周側部材(26)に装着され、前記外周側部材(28)に摺動自在に密接するシールリップ(4)(5)を有し、前記シールリップ(4)(5)が、低速回転時に前記外周側部材(28)の端面部(28a)(28b)に摺動自在に密接するとともに、高速回転時に遠心力により前記外周側部材(28)の端面部(28a)(28b)から離れてラビリンスシール(6)(7)を形成することを特徴とする密封装置。
【請求項2】 請求項1の密封装置(1)において、外周側部材(28)に複数の端面部(28a)(28b)が階段状に設けられ、この複数の端面部(28a)(28b)に対応して密封装置(1)に複数のシールリップ(4)(5)が設けられ、各シールリップ(4)(5)が請求項1に記載したところに従って端面部(28a)(28b)に接離することを特徴とする密封装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、密封装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、圧延機の軸受部に装着される密封装置として図5に示すものが知られており、この密封装置51は以下のように構成されている。
【0003】すなわち先ず、軸受52の外周側部材53の内周側に装着される金属製の取付環54が設けられており、この取付環54の内周部に、軸受52の内周側部材55の外周面55aに摺動自在に密接するゴム状弾性材製のシールリップ56が設けられている。シールリップ56は、その外周部にガータスプリング57を嵌合されて、軸受52の内周側部材55の外周面55aに対して常に密接している。
【0004】しかしながら、この密封装置51には、以下のような不都合がある。
【0005】すなわち、上記したように取付環54の内周部に設けられたシールリップ56が軸受52の内周側部材55の外周面55aに対して常に密接する構造とされているために、高速回転時にシールリップ56の摺動発熱が大きくなり、これを原因として、シールリップ56に硬化現象によるクラックが発生し、シール寿命が短いものとなってしまう。また、軸受52の内周側部材55の摺動摩耗が大きいと云う不都合もある。
【0006】上記不都合を解消するには、図6に示すように、回転時における遠心力によりシールリップ66を移動させて接触状態を変化させるのが好適であり、この図6の密封装置61は以下のように構成されている(特開昭63−135658号公報参照)。
【0007】すなわち先ず、所定の回転機器62の内周側部材63の外周側に装着される取付環64が設けられており、この取付環64の外周部に、機器62の外周側部材65に設けた傾斜面部65aに摺動自在に密接するシールリップ66が設けられている。シールリップ66は、その回転時に遠心力により回転軸に対して半径方向外方に変形するように形成されており、回転速度が増大するのに伴って傾斜面部65aに軽く接触しながら移動する。
【0008】したがって、この図6の密封装置によれば、上記したように回転速度が増大するのに伴ってシールリップ66が傾斜面部65aに軽く接触しながら移動するために、回転時に発生する摺動発熱を小さく抑えることができるが、この密封装置61には、以下のような不都合がある。
【0009】すなわち、この密封装置61において、シールリップ66は遠心力により傾斜面部65aに軽く接触しながら移動するが、高速回転時においても傾斜面部65aから離れるものてはない。したがって、高速回転時に発生する摺動発熱をそれほど小さくすることができず、その調整が困難で、なお改良の余地がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑みて、高速回転時に発生するシールリップの摺動発熱を無くすことができ、もってシール寿命を長く延ばすことが可能な密封装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の請求項1による密封装置は、相対回転する内周側部材と外周側部材との間を密封する密封装置において、前記内周側部材に装着され、前記外周側部材に摺動自在に密接するシールリップを有し、前記シールリップが、低速回転時に前記外周側部材の端面部に摺動自在に密接するとともに、高速回転時に遠心力により前記外周側部材の端面部から離れてラビリンスシールを形成することを特徴とするものである。
【0012】また、本発明の請求項2による密封装置は、上記した請求項1の密封装置において、外周側部材に複数の端面部が階段状に設けられ、この複数の端面部に対応して密封装置に複数のシールリップが設けられ、各シールリップが請求項1に記載したところに従って端面部に接離することを特徴とするものである。
【0013】上記構成を備えた本発明の請求項1による密封装置のように、シールリップが低速回転時に外周側部材の端面部に摺動自在に密接するとともに高速回転時に遠心力により外周側部材の端面部から離れてラビリンスシールを形成すると、高速回転時にシールリップが外周側部材から離れるために、シールリップに発生する摺動発熱を無くすことが可能となり、同時にラビリンスシールによって適切な密封を行なうことが可能となる。
【0014】またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項2による密封装置によると、外周側部材に複数の端面部が階段状に設けられ、この複数の端面部に対応して密封装置に複数のシールリップが設けられ、各シールリップが端面部に対して接離するために、高速回転時に複数のラビリンスシールが形成され、これによりラビリンス効果を得られ易くなる。
【0015】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【0016】図1は、本発明の実施例に係る密封装置1の半裁断面を示しており、その装着状態が図2に示されている。また、図3は図2の要部拡大図、図4は作動状態説明図である。
【0017】図2に示すように、当該実施例に係る密封装置1は、圧延機における軸受部21に装着されるものであり、軸箱22内の内輪23に取り付けられる第一内輪シール用ホルダー24と、この第一内輪シール用ホルダー24に所要数の取付ボルト25によって着脱自在に取り付けられる第二内輪シール用ホルダー26と、軸箱22内の外輪27に取り付けられる外輪シール用ホルダー28とをシールハウジング29として、軸受部21の外側(大気側)に装着される。
【0018】また、図3に拡大して示すように、当該密封装置1は、第二内輪シール用ホルダー26の外周に嵌合されることによってシールハウジング29の内部空間29aに装着されるものであり、このため、第二内輪シール用ホルダー26に、当該密封装置1の嵌合位置を軸方向に特定するためのフランジ状のストッパ部26aが設けられるとともに、第一内輪シール用ホルダー24に、当該密封装置1の嵌合後の軸方向移動を阻止するためのフランジ状のストッパ部24aが設けられている。また、外輪シール用ホルダー28には、当該密封装置1のシールリップ4,5が摺動自在に密接する端面部28a,28bが設けられている。尚、これらのホルダー部材24,26,28を本願請求項の記載との関係で云うと、第一内輪シール用ホルダー24および第二内輪シール用ホルダー26が内周側部材に相当するとともに、外輪シール用ホルダー28が外周側部材に相当する。
【0019】当該密封装置1は、以下のように構成されている。
【0020】すなわち先ず、当該密封装置1は、内部に金属製の取付環(補強環とも称する)3を埋設するとともに上記したように第二内輪シール用ホルダー26の外周に嵌着されるゴム状弾性材製の密封装置本体2を有しており、この密封装置本体2に同じくゴム状弾性材製のシールリップ4,5が一体成形されている。
【0021】取付環3は、筒状部3aの軸方向一端にフランジ状の平面部3bを一体成形したものであって、この平面部3bが第二内輪シール用ホルダー26のストッパ部26aに突き当てられることにより、嵌着位置についての軸方向の位置決めがなされる。
【0022】第二内輪シール用ホルダー26と密封装置本体2との間は、密封装置本体2の一部であるゴム状弾性材製の内周シール部2aにより密封され、第一内輪シール用ホルダー24と密封装置本体2との間は、同じく密封装置本体2の一部であるゴム状弾性材製の端面シール部2bにより密封される。
【0023】シールリップ4,5は二本が設けられており、この二本のシールリップ4,5がそれぞれ、外輪シール用ホルダー28の内周部に設けられた二段の階段状の端面部28a,28bに摺動自在に密接している。この二段の階段状の端面部28a,28bは、外側(大気側)の第一端面部28aの方が内側(軸受側)の第二端面部28bよりも径寸法を大きく形成されており、間に筒状面28cが設けられて、外側の第一端面部28aの内径寸法と内側の第二端面部28bの外径寸法とが互いにほぼ同じ大きさに形成されている。端面部28a,28bは何れも外側を向いており、かつ軸直角の平面として形成されている。
【0024】二本のシールリップ4,5は、互いにほぼ同じ大きさであるとともにほぼ同じ断面形状に形成されており、それぞれ密封装置本体2から径方向外方であってかつ内側(斜め内側)に向けて斜めに突出するように形成されており、外側の第一シールリップ4が外側の第一端面部28aに摺動自在に密接するとともに、内側の第二シールリップ5が内側の第二端面部28bに摺動自在に密接している。互いにほぼ同じ大きさのシールリップ4,5が階段状の端面部28a,28bに順次密接するのは、密封装置本体2の軸方向で外径寸法に差が設定されていて、外側の第一シールリップ4の方が内側の第二シールリップ5よりも径方向外方に配置されているからである。
【0025】シールリップ4,5はそれぞれ、以下のように構成されている。
【0026】すなわち、上記したように密封装置本体2から斜め内側に向けて突出成形された各シールリップ4,5には、その根元部4a,5aの内側に環状の凹部(くびれ部とも称する)4b,5bが設けられており、これにより先端部4c,5cの幅の方が根元部4a,5aの幅よりも大きく形成されている。したがって、軸受21の回転に伴って当該密封装置1が回転して回転数が所定値(例えば、周速毎秒20m)に達すると、図4に示すように、各シールリップ4,5が遠心力により端面部28a,28bから離れ、各シールリップ4,5と端面部28a,28bとの間に、所定の軸方向間隙6a,7aを備えたラビリンスシール6,7が形成される。回転数が所定値を下回ると、各シールリップ4,5は再度、端面部28a,28bに密接する。
【0027】上記構成を備えた密封装置1は、上記したように圧延機における軸受部21に装着されて外部の水やスケール等が軸受21内に侵入しないようにするものであって、上記構成により以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。
【0028】すなわち先ず第一に、上記したようにシールリップ4,5が低速回転時に外輪シール用ホルダー28の端面部28a,28bに摺動自在に密接するとともに高速回転時に遠心力により同ホルダー28の端面部28a,28bから離れてラビリンスシール6,7を形成するように構成されているために、高速回転時にシールリップ4,5は端面部28a,28bから離れて非接触状態で回転する。したがって、高速回転時にシールリップ4,5に摺動発熱が発生するのを抑えることができ、これによりクラックの発生等、摺動発熱による不具合の発生を未然に防止することができる。また、高速回転時には、ラビリンスシール6,7の動圧作用によって適切な密封を行なうことができ、このラビリンスシール6,7による密封効果は、複数の端面部28a,28bが階段状に設けられるとともに、これに対応して複数のシールリップ4,5が設けられていて、大気側とシールリップ4,5間と軸受側とで段階的な圧力差構造が設定されるために、特に大きなものである。
【0029】また、複数の端面部28a,28bが階段状に設けられるとともに、これに対応して複数のシールリップ4,5が設けられているために、複数のシールリップ4,5はその径寸法ないし径方向位置を互いに異にするように配置される。したがって、圧延ラインの前段後段で周速の異なる条件下でも同一規格の密封装置1を使用することが可能となり、これにより密封装置1の汎用性を拡大することができる。
【0030】また、当該密封装置1が第二内輪シール用ホルダー26の外周に嵌合されるとともにこの第二内輪シール用ホルダー26が第一内輪シール用ホルダー24にボルト止めされているために、ボルト25を外せば、当該密封装置1を第二内輪シール用ホルダー26に嵌合された状態で軸受21から取り外すことができる。したがって、他のホルダー24,28を取り外す必要なく、比較的容易に密封装置1の着脱作業を行なうことができる。
【0031】尚、本発明において、端面部の階段数は二段に限られず、三段以上であっても良く、この場合は、階段数と同数のシールリップが設けられる。また、階段数に関係なく、端面部は図6の従来技術と同じように傾斜面であっても良い。また、内周側部材は内輪シール用ホルダーに限られることなく、他の部品や内輪そのものであっても良く、同様に、外周側部材は外輪シール用ホルダーに限られることなく、他の部品や外輪そのものであっても良い。
【0032】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【0033】すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の請求項1による密封装置においては、シールリップが低速回転時に外周側部材の端面部に摺動自在に密接するとともに高速回転時に遠心力により外周側部材の端面部から離れてラビリンスシールを形成するために、高速回転時にシールリップは端面部から離れて非接触状態で回転する。したがって、高速回転時にシールリップに摺動発熱が発生するのを抑えることができ、これによりクラックの発生等、摺動発熱による不具合の発生を未然に防止することができる。したがって、シール寿命を延ばすことができる。また、高速回転時には、ラビリンスシールの動圧作用によって適切な密封を行なうことが可能である。
【0034】またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項2による密封装置においては、外周側部材に複数の端面部が階段状に設けられ、この複数の端面部に対応して密封装置に複数のシールリップが設けられ、各シールリップが端面部に対して接離するために、高速回転時に複数のラビリンスシールが形成され、これにより大きなラビリンス効果を得ることができる。また、外周側部材に複数の端面部が階段状に設けられるとともに、これに対応して密封装置に複数のシールリップが設けられるために、複数のシールリップはその径寸法ないし径方向位置を互いに異にするように配置される。したがって、当該密封装置が圧延機の軸受部に装着される場合に、圧延ラインの前段後段で周速の異なる条件下でも同一規格の密封装置を使用することが可能となり、これにより密封装置の汎用性を拡大することができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013