(57)【要約】【課題】水や油が、軸受内に浸入することを確実に防止できる密封装置を提供すること。【解決手段】環状の芯金部２１に環状の弾性部２２を固着する。径方向に芯金部２１と弾性部２２とを貫通する貫通穴２８を設ける。貫通穴２８の径方向の外方の開口を完全に塞ぐように、芯金部２１の外周面に、空気が通過自在である一方、水および油が通過できない性質を有する多孔質部材２９を固着する。芯金部２１の外周面に、多孔質部材２９の径方向の外方に位置する覆板４０を有するひさし部材３０を固着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の芯金部と、
第１内輪と第２内輪との軸方向に突き合わされた部分の外周面に形成された環状溝の底面の一部を構成する上記第１内輪の外周面部に接触する第１シールリップと、上記環状溝の上記底面の一部を構成する上記第２内輪の外周面部に接触する第２シールリップとを有すると共に、上記芯金部に固定された環状の弾性部と、
上記芯金部と上記弾性部とを径方向に貫通すると共に、上記径方向の内方の開口が、上記軸方向において上記第１シールリップと上記第２シールリップとの間に位置する貫通穴と、
上記貫通穴の上記径方向の外方の開口を塞いでいると共に、空気が通過自在である一方、水および油が通過できない性質を有する多孔質部材と、
上記多孔質部材の上記径方向の外方に位置する覆部を有する覆板と、
を備え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】
この発明は、密封装置に関し、特に、圧延機のワークロールに使用されれば好適な密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、密封装置としては、特開２００２−１７８０１３号公報（特許文献１）に記載されているものがある。
【０００３】
この密封装置は、圧延機のワークロールのロールネック支持用の軸受に配置されている。詳しくは、この軸受は、内輪、外輪、および、円錐ころを備え、上記内輪は、第１内輪および第２内輪を有している。第１内輪の軸方向の端面と、第２内輪の軸方向の端面とは、軸方向に突き合せされている。上記内輪の上記軸方向に突き合わされた部分の外周面には、環状溝が設けられている。
【０００４】
この密封装置は、環状溝に配置されている。この密封装置は、環状の芯金部と、この芯金部に固定された弾性部とからなる。上記弾性部は、第１内輪の外周面に接触する第１シールリップと、第２内輪の外周面に接触する第２シールリップとを有している。また、上記密封装置は、第１内輪の軸方向の端面に接触する第３シールリップと、第２内輪の軸方向の端面に接触する第４シールリップとを有している。
【０００５】
この密封装置は、ロールネック側から、突き合わせた第１内輪と第２内輪との間を通過して環状溝に浸入してくる冷却水や圧延油が、軸受内に浸入することを防止している。ここで、冷却水や圧延油が、軸受内に浸入することを防止する性能の更なる向上が所望されている。
【特許文献１】特開２００２−１７８０１３号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明の課題は、水や油が、軸受内に浸入することを確実に防止できる密封装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために、この発明の密封装置は、
環状の芯金部と、
第１内輪と第２内輪との軸方向に突き合わされた部分の外周面に形成された環状溝の底面の一部を構成する上記第１内輪の外周面部に接触する第１シールリップと、上記環状溝の上記底面の一部を構成する上記第２内輪の外周面部に接触する第２シールリップとを有すると共に、上記芯金部に固定された環状の弾性部と、
上記芯金部と上記弾性部とを径方向に貫通すると共に、上記径方向の内方の開口が、上記軸方向において上記第１シールリップと上記第２シールリップとの間に位置する貫通穴と、
上記貫通穴の上記径方向の外方の開口を塞いでいると共に、空気が通過自在である一方、水および油が通過できない性質を有する多孔質部材と、
上記多孔質部材の上記径方向の外方に位置する覆部を有する覆板と
を備えることを特徴としている。
【０００８】
上記「第１内輪と第２内輪との軸方向に突き合わされた部分」という文言は、上記第１内輪と上記第２内輪とが軸方向に当接した状態における上記第１内輪と上記第２内輪とに跨る部分を含むのは勿論のこと、上記「第１内輪と第２内輪との軸方向に突き合わされた部分」という文言は、上記第１内輪と上記第２内輪とが軸方向の隙間を介して軸方向に非接触に対向している状態における上記第１内輪と上記第２内輪とに跨る部分を含むものとする。
【０００９】
また、上記「径方向に貫通する」とは、貫通穴の少なくとも一部が、少なくとも径方向の延在成分を有した状態で、芯金部と弾性部とを貫通している状態をいう。このことから、貫通穴の少なくとも一部が、軸方向や周方向の延在成分を有した状態で、芯金部と弾性部とを貫通していても構わない。
【００１０】
本発明によれば、径方向の内方の開口が上記第１シールリップと上記第２シールリップとの間に位置すると共に、芯金部および弾性部を径方向に貫通している貫通穴を備え、さらに、貫通穴の径方向の外方の開口を塞いでいると共に、空気が通過自在である一方、水が通過できない性質を有する多孔質部材を備えているから、軸受内の温度が急激に低下して、軸受内が負圧になっても、外部から多孔質部材を介して空気が軸受内に円滑に浸入するから、軸受内の負圧を速やかに解消することができる。したがって、内輪の径方向の内方に存在している水や油が、負圧の際に、空気と共に、軸受内に浸入しようとする作用を格段に小さくすることができる。さらには、水および油は、上記多孔質部材を通過することができないから、内輪の径方向内方に存在している水や油が、軸受内に浸入することを確実に防止できる。
【００１１】
また、本発明によれば、上記多孔質部材の径方向の外方に配置された覆部を有する覆板を備えているから、軸受内の潤滑剤が、多孔質部材に接触することを抑制することができる。したがって、多孔質部材の通気性の低下を抑制できて、多孔質部材の通気性を長期に亘って良好なものにすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の密封装置によれば、径方向の内方の開口が軸方向において第１シールリップと第２シールリップとの間に位置すると共に、芯金部および弾性部を径方向に貫通している貫通穴を備え、さらに、貫通穴の径方向の外方の開口を塞いでいると共に、空気が通過自在である一方、水が通過できない性質を有する多孔質部材を備えているから、水や油が、軸受内が負圧の際に、空気と共に、軸受内に浸入しようとする作用を格段に小さくすることができる。さらには、水および油は、上記多孔質部材を通過することができないから、内輪の径方向内方に存在している水や圧延油が、軸受内に浸入することを確実に防止できる。
【００１３】
また、本発明によれば、上記多孔質部材の径方向の外方に配置された覆部を有する覆板を備えているから、軸受内の潤滑剤が、多孔質部材に接触することを抑制できて、多孔質部材の通気性を長期に亘って良好なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１は、圧延機のワークロールのロールネック２０付近の拡大断面図であり、この発明の一実施形態の密封装置１を示す軸方向の断面図である。
【００１６】
この密封装置１は、圧延機のワークロールのロールネック２０を支持するロールネック用軸受としての円錐ころ軸受２に配置されている。
【００１７】
この円錐ころ軸受２は、ロールネック２０と、筒状のハウジング（図示せず）との間に配置されている。この円錐ころ軸受２は、内輪３、外輪６、および、円錐ころ７,８を備えている。また、この円錐ころ軸受２は、密封装置１以外に２つの密封装置を備えている。詳しくは、この円錐ころ軸受２の内輪３と外輪６との間の空間を外部から密閉するため、円錐ころ軸受２の一端側に配設される外輪６に固定され内輪３または内輪３と一体回転する部材に摺動する第２密封部材（図示せず）と、円錐ころ軸受２の他端側に配設される外輪６に固定され内輪３または内輪３と一体回転する部材に摺動する第３密封装置（図示せず）とを備えている。
【００１８】
上記内輪３は、ロールネック２０に隙間嵌めされている。上記内輪３は、第１内輪４および第２内輪５を有している。第１内輪４の軸方向の端面４ａと、第２内輪５の軸方向の端面５ａとは、軸方向に突き合わされている。上記内輪３の軸方向に突き合わされた部分の外周面には、環状溝１０が形成されている。
【００１９】
上記外輪６は、軸方向に隣接する２つの円錐軌道面を有している。上記外輪６は、上記ハウジングの内周面に隙間嵌めされている。上記円錐ころ７は、第１内輪４の円錐軌道面と外輪６の一方の円錐軌道面との間に、保持器９によって保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。また、上記円錐ころ８は、第２内輪５の円錐軌道面と外輪６の他方の円錐軌道面との間に、保持器１１によって保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。
【００２０】
この発明の一実施形態の密封装置１は、環状溝１０に嵌合固定されている。上記密封装置１は、環状の芯金部２１と、環状の弾性部２２と、多孔質部材２９と、ひさし部材３０とを有する。
【００２１】
上記芯金部２１は、金属材からなる。上記芯金部２１は、軸方向の半断面図において、断面略Ｌ字状の形状をしている。詳しくは、上記芯金部２１は、略円筒状の円筒状部２１ａと、円筒状部２１ａに連なる屈曲部２１ｂとを有する。円筒状部２１ａは、略軸方向に延在している。上記屈曲部２１ｂは、上記芯金部２１の第１内輪３側の端部を構成し、軸方向から径方向の内方に屈曲している。
【００２２】
一方、上記弾性部２２は、弾性材からなる。上記弾性部は、芯金部２１に固着されている。上記弾性部２２は、芯金部２１の円筒状部２１ａの外周面よりも径方向の内方に位置している。上記弾性部２２は、４つの環状のシールリップ２４,２５,２６,２７を有する。第１シールリップ２４は、環状溝１０の底面の位置を構成する第１内輪４の外周面部４ｃに接触する一方、第２シールリップ２５は、環状溝１０の底面の一部を構成する第２内輪５の外周面部５ｃに接触している。また、第３シールリップ２６は、環状溝１０の側面の一部をなす第１内輪４の軸方向の端面４ｄに接触する一方、第４シールリップ２７は、環状溝１０の側面の一部をなす第２内輪５の軸方向の端面５ｄに接触している。
【００２３】
芯金部２１および弾性部２２は、径方向に延在して、芯金部２１の円筒状部２１ａと弾性部２２とを径方向に貫通する貫通穴２８を有している。上記貫通穴２８の径方向の内方の開口は、軸方向において、第１シールリップ２４と第２シールリップ２５との間に位置している。上記貫通穴２８は、周方向に所定間隔毎に複数形成されている。
【００２４】
上記多孔質部材２９は、ポリテトラフルオロエチレン材に特殊加工を施したゴアテックス（商品名）からなっている。上記多孔質部材２９は、貫通穴２８の径方向の外方の開口を完全に塞ぐように、芯金部２１の円筒状部２１ａの外周面に固着されている。上記多孔質部材２９は、貫通孔２８の数に一致する数設けられている。上記多孔質部材２９は、多数の微少な通気孔を有し、空気の通過を許容する一方、水や油の通過を禁止する性質を有している。
【００２５】
上記ひさし部材３０は、多孔質部材２９の数に一致する数設けられている。上記ひさし部材３０は、覆板４０と、スペーサー４１,４２とを有する。なお、スペーサー４１は断面図である図１の手前に配設されているため図示されないが、スペーサー４２と周方向に離隔して配設される。上記覆板４０は、多孔質部材２９の径方向の外方に配置されている。上記覆板４０の全体は、覆部を構成している。上記スペーサー４１,４２の径方向の内方の端面は、円筒状部２１ａに固着される一方、スペーサー４１,４２の径方向の外方の端面は、覆板４０の径方向内方の円筒面状の端面に固着されている。スペーサー４１,４２は、覆板４０を、多孔質部材２９から径方向に離間する役割を担っている。上記覆板４０と、多孔質部材２９とは、径方向の隙間（径方向の長さが１ｍｍ程度）を介して径方向に対向している。
【００２６】
図２は、覆板４０を径方向の外方から見た平面図である。
【００２７】
図２に示す平面図において、覆板４０およびスペーサー４１,４２は、長方形の形状を有し、多孔質部材２９は、円形状を有している。また、図２に示すように、径方向の外方から見た平面図において、多孔質部材２９は、覆板４０の内部（覆板４０によって隠れる位置）に存在している。上記覆板４０は、多孔質部材２９の表面に軸受内の潤滑剤が接触するのを抑制する役割を果たしている。
【００２８】
上記実施形態の密封装置１によれば、径方向の内方の開口が第１シールリップ２４と第２シールリップ２５との間に位置すると共に、芯金部２１および弾性部２２を径方向に貫通している貫通穴２８を備え、さらに、貫通穴２８の径方向の外方の開口を塞いでいると共に、空気が通過自在である一方、水および油が通過できない性質を有する多孔質部材２９を備えているから、円錐ころ軸受２内の温度が急激に上昇して、円錐ころ軸受２内の空気圧が高圧になった場合、円錐ころ軸受２内から多孔質部材２９を介して空気が円錐ころ軸受２外に円滑に放出されるから、円錐ころ軸受２内の圧力を速やかに下げることができる。一方、円錐ころ軸受２内の温度が急激に低下して、円錐ころ軸受２内が負圧になった場合、外部から多孔質部材２９を介して空気が円錐ころ軸受２内に円滑に浸入するから、円錐ころ軸受２内の負圧を速やかに解消することができる。したがって、内輪３の径方向の内方に存在している冷却水や圧延油が、円錐ころ軸受２内の圧力が負圧の際に、空気と共に、円錐ころ軸受２内に浸入しようとする作用を格段に小さくすることができる。さらには、冷却水および圧延油は、多孔質部材２９を通過することができないから、内輪３の径方向の内方に存在している冷却水や圧延油が、円錐ころ軸受２内に浸入することを確実に防止できる。
【００２９】
また、上記実施形態の密封装置１によれば、多孔質部材２９の径方向の外方に配置された覆板４０を備えているから、円錐ころ軸受２内の潤滑剤が、多孔質部材２９に接触することを抑制できる。したがって、多孔質部材２９の通気性の低下を抑制できて、多孔質部材２９の通気性を長期に亘って良好なものにすることができる。
【００３０】
尚、上記実施形態の密封装置１では、密封装置１が設置されたのが円錐ころ軸受２であったが、この発明の密封装置は、円筒ころ軸受や玉軸受等、円錐ころ軸受以外の転がり軸受に設置されても良い。
【００３１】
また、上記実施形態の密封装置１では、密封装置１が設置された円錐ころ軸受が２つの円錐軌道面を有する外輪６と、第１内輪４と、第２内輪５と、軸方向２列の円錐ころとの組み合わせであったが、円錐ころが、軸方向に３列以上の転がり軸受に設置されてもよい。また、軸方向に２つ以上の外輪を組み合わせた転がり軸受に設置されてもよい。例えば、円錐ころが軸方向に４列の転がり軸受の場合、軸方向に２つの外輪の端面を突き合わせた構成や、軸方向に２つの外輪の端面を外輪間座を介して突き合わせた構成があるが、このような場合、ハウジングと第２密封装置との間を密封する密封部材およびハウジングと第３密封装置との間を密封する密封部材を介装させ、または、ハウジングとそれぞれの外輪との間を密封する密封部材をそれぞれ介装させ、円錐ころ軸受２の内輪３と外輪６との空間を外部から密閉するため、第１内輪４と第２内輪５との軸方向に突き合わされた部分の外周面に形成された環状溝１０に本発明の密封装置１を配設することで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、上記実施形態の密封装置１では、多孔質部材２９の材料がゴアテックスであったが、この発明では、多孔質部材の材料は、ポリテトラフルオロエチレン材に、延伸加工を施して形成したポリテトラフルオロエチレンシートと、毛および繊維を圧縮して形成してなる不織布と、を貼合わせた材料を使用しても良い。多孔質部材の材料は、要は、気体が透過する一方、液体が透過しない性質を有している材料ならば如何なる材料であっても良い。
【００３３】
また、上記実施形態の密封装置１では、径方向に延在する貫通穴２８を複数設けたが、貫通穴は、一つでも良い。また、貫通穴は、径方向の内方の開口が、軸方向において、第１リップと第２リップとの間に位置していると共に、径方向の外方の開口が、軸受の潤滑剤封入空間に開口していれば、如何なる形状であっても良く、正確に径方向に延在していなくても良く、直線でなくても良い。
【００３４】
また、上記実施形態の密封装置では、覆板４０の全体が覆部を構成し、覆板４０は、スペーサー４１,４２によって多孔質部材２９から径方向に離間されていた。しかしながら、この発明では、覆板の一部が覆部を構成するようにしても良い。例えば、スペーサーを省略して、芯金部の円筒状部の外周面に固定される固定部と、固定部から径方向に延在する径方向延在部と、径方向延在部につながると共に、軸方向に延在する軸方向延在部とを有する覆板を使用しても良い。この場合、軸方向延在部が覆部を構成することは言うまでもない。
【００３５】
また、上記実施形態の密封装置１では、覆部を構成する覆板４０を径方向の外方から見た平面図において、覆板４０およびスペーサー４１,４２は、長方形の形状を有し、多孔質部材２９は、円形状を有していたが、この発明では、覆部を径方向の外方から見た平面図において、覆部およびスペーサーは、円形状等、長方形の形状以外の形状を有していても良く、多孔質部材は、矩形状等、円形状以外の形状を有していても良い。要は、覆部の径方向の外方から見た平面図において、多孔質部材が、覆部の内部（覆部によって隠れる位置）に存在していさえすれば、覆部、スペーサー、多孔質部材の形状は、如何なる形状であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態の密封装置を示す軸方向の断面図である。
【図２】覆板を径方向の外方から見た平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  密封装置
３  内輪
４  第１内輪
４ｃ  第１内輪の外周面部
５  第２内輪
５ｃ  第２内輪の外周面部
６  外輪
７,８  円錐ころ
１０  環状溝
２１  芯金部
２２  弾性部
２４  第１シールリップ
２５  第２シールリップ
２８  貫通孔
２９  多孔質部材
４０  覆板
４１,４２  スペーサー
【図１】
2008106825.tif 000003
【図２】
2008106825.tif 000004