(57)【要約】【課題】樹脂リング１０の外周側にゴムリング１１を嵌合してなる密封装置１において、両リング１０，１１を接着等の手段により一体化しなくてもゴムリング１１が樹脂リング１０から脱落するのを抑えることができ、もってシール面圧を安定化させることができる密封装置１を提供する。【解決手段】ハウジング２１側に固定される金属環７，８によって形成される環状のシール収容空間９に、軸２２の周面に摺動自在に密接する樹脂リング１０と、樹脂リング１０の外周側に嵌合されて樹脂リング１０をバックアップするゴムリング１１とを配置してなる密封装置１において、樹脂リング１０に、ゴムリング１１の脱落を防止する堰状の係合部１５を設けることにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（２１）側に固定される金属環（７）（８）によって形成される環状のシール収容空間（９）に、軸（２２）の周面に摺動自在に密接する樹脂リング（１０）と、前記樹脂リング（１０）の外周側に嵌合されて前記樹脂リング（１０）をバックアップするゴムリング（１１）とを配置してなる密封装置（１）において、
前記樹脂リング（１０）に、前記ゴムリング（１１）の脱落を防止するための堰状の係合部（１５）を設けたことを特徴とする密封装置。
【請求項２】
請求項１の密封装置において、
堰状の係合部（１５）と金属環（７）（８）との間には所定の大きさの軸方向間隙（ｃ３）（ｃ４）が設定されていることを特徴とする密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封技術に係る密封装置に関するものである。本発明の密封装置は例えば、鉄鋼分野ないし製鉄分野の連鋳機設備に連鋳機用シールとして用いられる。
【背景技術】
【０００２】
連鋳機（連続鋳造機械）は、転炉や電気炉で作られた溶鋼を鋳型で冷やし、中で固まった鋼を鋳型の底から帯のように連続的に引き出して鋼片を作る装置であり、鋼ないし鋼片を移送する移送路に多数のロール（軸とも称する）を有するとともに、軸を回転自在に支持するベアリングを有し、更にベアリング内に水やスケール等のダストが侵入しないように、またベアリンググリースが外部に漏洩しないように連鋳機用シールを有している。
【０００３】
しかしながら、図４に示すように、従来の連鋳機用シール５１においては、そのスケール用シール５２が、ハウジング（図示せず）側に固定される複数の金属環５３によって形成される環状のシール収容空間５４に、軸５５の周面に摺動自在に密接する樹脂リング５６と、この樹脂リング５６の外周側に嵌合されて樹脂リング５６をバックアップするゴムリング５７とを配置したものとされているために、以下のような不都合がある（特許文献１参照）。
【０００４】
すなわち、従来、樹脂リング５６とゴムリング５７とは互いに嵌合されているだけであって、特に接着等の手段によって一体化されているわけではない。このため、軸５５がスラスト運動したりグリース給脂時に軸方向一方から高圧が作用したりすると、両リング５６，５７が互いに軸方向変位する懸念があり、収容空間５４の大きさ如何によっては最悪の場合、ゴムリング５７が樹脂リング５６から脱落し、本来発揮すべきシール面圧がくずれて、シール機能が損なわれてしまう虞がある。
【０００５】
尚、上記問題を解消するため、ゴムリング５７を樹脂リング５６の外周面に加硫接着することが考えられるが、この対策は製造コストが高騰することから採用することができない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１４７６１６号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みて、樹脂リングの外周側にゴムリングを嵌合してなる密封装置において、両リングを接着等の手段により一体化しなくてもゴムリングが樹脂リングから脱落するのを抑えることができ、もってシール面圧を安定化させることができる密封装置を提供することを目的とする。またこれに加えて、樹脂リングにゴムリングの脱落を防止するための堰状の係合部を設けても樹脂リングの径方向移動が阻害されることがなく、もって樹脂リングの偏心追随性を維持することができる密封装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、ハウジング側に固定される金属環によって形成される環状のシール収容空間に、軸の周面に摺動自在に密接する樹脂リングと、前記樹脂リングの外周側に嵌合されて前記樹脂リングをバックアップするゴムリングとを配置してなる密封装置において、前記樹脂リングに、前記ゴムリングの脱落を防止するための堰状の係合部を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
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、堰状の係合部と金属環との間には所定の大きさの軸方向間隙が設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
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、樹脂リングに設けた堰状の係合部に対してゴムリングが係合することによって、両リングの軸方向変位が抑えられ、ゴムリングが樹脂リングから脱落するのを抑えることが可能となる。また請求項２のように、堰状の係合部と金属環との間に所定の大きさの軸方向間隙を設定すると、軸の偏心等による樹脂リングの径方向移動が金属環との接触抵抗により阻害されることがない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１２】
すなわち、本発明の請求項１による密封装置においては、樹脂リングに、ゴムリングの脱落を防止するための堰状の係合部が設けられているために、この堰状の係合部に対してゴムリングが係合することによって、ゴムリングが樹脂リングの外周から脱落するのを抑えることが可能とされている。したがって、ゴムリングの脱落によりシール面圧が不安定となってシール機能が損なわれるのを防止することができる。
【００１３】
また、樹脂リングに設ける堰状の係合部が金属環に対して常時接触する構造であると、軸の偏心等に伴って樹脂リングが径方向に移動しようとする際に金属環との接触抵抗により移動が阻害されることが懸念されるが、請求項２による密封装置では、堰状の係合部と金属環との間に所定の大きさの軸方向間隙が設定されているために、係合部を設けたことによるこのような不具合が発生するのを未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。
【００１５】
構成・・・
上記目的を達成するため、樹脂リング上面（外周面）の両端部にゴムリング脱落防止用堰を設ける。堰は樹脂リングの一体加工で製作される。
効果・・・
上記構成によれば、ゴムリングが樹脂リングと別体であるにもかかわらず樹脂リング上面から脱落しないため、常に安定した面圧を保持することができる。堰は樹脂リングの一体加工で製作されることから、コストを抑えることもできる。
【実施例】
【００１６】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施例に係る密封装置として連鋳機用シール１の半裁断面を示しており、この連鋳機用シール１は、連鋳機におけるロールベアリング部に水・スケール用シール（ダスト用シール）として装着されるものである。図の右側が水・スケール側（ダスト側、大気側）Ａであり、図の左側がグリース側（ベアリング側）Ｂである。
【００１８】
当該実施例に係る連鋳機用シール１は先ず、当該シール１と当該シール１を装着するハウジング２１との間をシールするゴム製の外周シール部３、および主に水シールとして作用するゴム製のリップシール（シールリップとも称する）４を焼付け固定したゴム焼付け環（第一の金属環とも称する）２を有しており、このゴム焼付け環２のフランジ部２ｅとカシメ用先端部２ｆとの間に、スペーサ環（第二の金属環とも称する）５、および二つの金属環（第三および第四の金属環とも称する）７，８の組み合わせよりなるスケールシール収容環６がカシメ固定されており、このスケールシール収容環６の内側に形成されたスケールシール収容空間９に、軸２２の周面に摺動自在に密接して主にスケールシールとして作用する樹脂リング（シールリングとも称する）１０と、この樹脂リング１０の外周側に嵌合されて樹脂リング１０をバックアップするゴムリング（バックアップリングとも称する）１１とが配置されている。
【００１９】
ゴム焼付け環２は、ハウジング２１の内周側に嵌合される筒状部２ａを有しており、この筒状部２ａには段差部２ｂが設けられて、そのグリース側が小径部２ｃとされるとともに、水・スケール側が大径部２ｄとされている。またこのゴム焼付け環２は、そのグリース側端部にフランジ部２ｅを径方向内方へ向けて一体成形するとともに、水・スケール側端部に環状のカシメ用先端部２ｆを一体成形したものであって、筒状部２ａにおける小径部２ｃの外周面に外周シール部３が焼付け固定されるとともに、フランジ部２ｅの内周縁部にリップシール４が焼付け固定されており、この外周シール部３およびリップシール４は、フランジ部２ｆのグリース側端面に焼付け固定されたゴム製の連結部１２を介して一体に成形されている。
【００２０】
主に水シールとして作用するリップシール４は、主にスケールシールとして作用する樹脂リング１０を通過する水があるときにこれをシールするために設けられたものであって、ゴム焼付け環２のフランジ部２ｆの内周縁部から水・スケール側へ向けて設けられている。またこのリップシール４の外周には、軸２２に対するこのリップシール４の締め代の大きさを調整するための締め代調整用スプリングとしてガータースプリング１３が嵌着されている。
【００２１】
スペーサ環５は、ゴム焼付け環２の筒状部２ａにおける小径部２ｃの内周側に配置された筒状部５ａを有しており、この筒状部５ａの水・スケール側端部にフランジ部５ｂが径方向内方へ向けて一体成形されている。このスペーサ環５はゴム焼付け環２のフランジ部２ｆとともに、リップシール４を収容する水シール収容空間１４を形成している。
【００２２】
スケールシール収容環６の一方の構成要素をなす水・スケール側の金属環（第三の金属環）７は、ゴム焼付け環２の筒状部２ａにおける大径部２ｄの内周側に配置された筒状部７ａを有しており、この筒状部７ａの水・スケール側端部にフランジ部７ｂが径方向内方へ向けて一体成形されている。
【００２３】
また、スケールシール収容環６の他方の構成要素をなすグリース側の金属環（第四の金属環）８は、一方の金属環７の筒状部７ａの内周側に配置された筒状部８ａを有しており、この筒状部８ａのグリース側端部にフランジ部８ｂが径方向内方へ向けて一体成形されている。この他方の金属環８は一方の金属環７のフランジ部７ｂとともに、スケールシール収容空間９を形成している。
【００２４】
このスケールシール収容空間９に収容されたゴムリング１１は、金属環８の筒状部８ａの内周側に嵌合されており、このゴムリング１１の内周側に樹脂リング１０が嵌合されている。したがって、樹脂リング１０はゴムリング１１を介して金属環８に固定されており、よって作動時回転することなく、その内周面をもって軸２２の周面に摺動自在に密接する。
【００２５】
この樹脂リング１０およびゴムリング１１は、互いに嵌合されているだけであって、接着等の手段によって特に一体化されているわけではない。このため、軸２２がスラスト運動したりグリース給脂時に軸方向一方（図上左側）からグリースの高圧が作用したりすると、両リング１０，１１が互いに軸方向変位してゴムリング１１が樹脂リング１０の外周から脱落する虞があることは上記したとおりであり、これを防止するため、当該シール１には以下のような対策が施されている。
【００２６】
すなわち、断面矩形状を呈する樹脂リング１０の軸方向幅ｗ１が同じく断面矩形状を呈するゴムリング１１の軸方向幅ｗ２よりも若干長いことを利用して、樹脂リング１０の外周面に、ゴムリング１１の脱落を防止するための堰状の係合部（単に「堰」とも称する）１５が設けられており、この堰状の係合部１５に対してゴムリング１１が軸方向に係合することによって、両リング１０，１１の軸方向変位が抑えられ、ゴムリング１１が樹脂リング１０の外周面から脱落するのが抑えられている。
【００２７】
図２に示すように、堰状の係合部１５は環状に形成されており、また、この係合部１５は樹脂リング１０の外周面における軸方向両端部にそれぞれ一体成形されている。したがって、両端一対の係合部１５，１５に対してその中間部は相対の溝部１６をなしており、この溝部１６にゴムリング１１が嵌まり込んでいる。
【００２８】
尚、樹脂リング１０およびゴムリング１１の断面形状については様々な態様が考えられるが、当該実施例のように、
（１）断面矩形状を呈する樹脂リング１０の外周面に同じく断面矩形状を呈するゴムリング１１を嵌合する、
（２）樹脂リング１０の外周面における軸方向両端部にそれぞれ堰状の係合部１５を一体成形する、
（３）両端一対の係合部１５，１５の中間に形成される溝部１６にゴムリング１１を嵌合する、
と云う構成は、樹脂リング１０の軸２２に対する面圧が軸方向にてほぼ一様となり、よって面圧が安定化することから、好ましい態様である（図３（Ａ）に示すように当該実施例によれば、樹脂リング１０の軸２２に対する面圧分布が一様となる。これに対して図３（Ｂ）または（Ｃ）に示す比較例では、面圧分布にピークポイントｐが生じて分布が一様にならない）。
【００２９】
図１の説明に戻って、樹脂リング１０と金属環７，８との間（樹脂リング１０と第三の金属環７のフランジ部７ｂとの間および樹脂リング１０と第四の金属環８のフランジ部８ｂとの間）にはそれぞれ所定の大きさの軸方向間隙ｃ１，ｃ２が設定されていて、これにより樹脂リング１０は初動姿勢において金属環７，８に対して非接触とされ、軸の偏心等に対する追随性が確保されているが、同様に係合部１５と金属環７，８との間（水・スケール側の係合部１５と第三の金属環７のフランジ部７ｂとの間およびグリース側の係合部１５と第四の金属環８のフランジ部８ｂとの間）にも軸方向間隙ｃ３，ｃ４が設定されていることから、樹脂リング１０に係合部１５が設けられても樹脂リング１０の偏心追随性が阻害されることはない。このとき、樹脂リング１０の軸方向端面１０ａと係合部１５の軸方向端面１５ａ（ともに図２参照）とを面一状に形成すれば、上記間隙ｃ１，ｃ２、ｃ３，ｃ４の大きさは互いに同じということになる。
【００３０】
上記構成の連鋳機用シール１においては、上記したように樹脂リング１０の外周面の軸方向両端部にゴムリング１１の脱落を防止するための堰状の係合部１５が一体成形されているために、この堰状の係合部１５に対してゴムリング１１が係合することによって、ゴムリング１１が樹脂リング１０の外周面から脱落するのを抑えることが可能とされている。したがって、ゴムリング１１の脱落によりシール面圧が不安定となってシール機能が損なわれるのを未然に防止することができる。
【００３１】
また、樹脂リング１０に設ける堰状の係合部１５が金属環７，８に対して常時接触する構造であると、軸２２の偏心等に伴って樹脂リング１０が径方向に移動しようとする際に金属環７，８との接触抵抗や金属環７，８に挟み込まれること等により円滑に径方向移動しない虞があるが、当該シール１では、係合部１５と金属環７，８との間に所定の大きさの軸方向間隙ｃ３，ｃ４が設定されているために、係合部１５が設けられても樹脂リング１０径方向移動が阻害されることがない。したがって、軸２２に対する樹脂リング１０の偏心追随性を維持することができ、その低下によるシール性の低下を抑えることができる。
【００３２】
尚、上記内容を有する本発明は、連鋳機用シールとしてのみならず、樹脂リングの外周側にゴムリングを嵌合してなる種々のシールに利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例に係る密封装置の半裁断面図
【図２】樹脂リングの単品図
【図３】面圧分布の説明図
【図４】従来例に係る密封装置の半裁断面図
【符号の説明】
【００３４】
１  連鋳機用シール（密封装置）
２  ゴム焼付け環
２ａ，５ａ，７ａ，８ａ  筒状部
２ｂ  段差部
２ｃ  小径部
２ｄ  大径部
２ｅ，５ｂ，７ｂ，８ｂ  フランジ部
２ｆ  カシメ用先端部
３  外周シール部
４  リップシール
５  スペーサ環
６  スケールシール収容環
７，８  金属環
９，１４  シール収容空間
１０  樹脂リング
１０ａ，１５ａ  端面
１１  ゴムリング
１２  連結部
１３  ガータースプリング
１５  堰状の係合部
１６  溝部
２１  ハウジング
２２  軸
ｗ１，ｗ２  軸方向幅
ｃ１，ｃ２、ｃ３，ｃ４  軸方向間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006207707.tif 000006