(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の外周面に対して斜めに当接させられるオイルシールであって、
前記オイルシールは、所要数の第１のシール片と、所要数の第２のシール片とを備え、前記第１のシール片と、前記第２のシール片とは、回転軸の外周面に対して斜めに当接する内周側の周方向に凹曲辺と該凹曲辺の周方向両側に先鋭角部又は先鋭凸部を備え、前記第１のシール片と前記第２のシール片とは周方向に交互に連続して並べられかつ一つおきに軸方向前後に配置されて隣接する前記第１のシール片と前記第２のシール片との各々端部が軸方向で重ねられるとともに、隣接する前記第１のシール片の凹曲辺と第２のシール片の凹曲辺とが周方向に重ならないよう配設され、これらシール片を結合する結合部材とを備えている、ことを特徴とするオイルシール。
【請求項２】
回転軸の外周面に対して斜めに当接させられるオイルシールであって、
周方向に連続して並べられかつ一つおきに軸方向前後に配置されて各々端部が軸方向で重ねられる所要数のシール片と、これらシール片を結合する結合部材とを備えているとともに、
各シール片は、平面視扇形に形成されていて、各シール片の凹曲辺の曲率が凸曲辺の曲率よりも大に設定されている、ことを特徴とするオイルシール。
【請求項３】
回転軸の外周面に対して斜めに当接させられるオイルシールであって、
周方向に連続して並べられかつ一つおきに軸方向前後に配置されて各々端部が軸方向で重ねられる所要数のシール片と、これらシール片を結合する結合部材とを備えているとともに、
前記シール片のうち、回転軸側に位置する一つおきのシール片それぞれの周方向一端辺が、回転軸の正回転時に、また、周方向他端辺が、回転軸の逆回転時に、それぞれ密封空間側潤滑油を排出する向きに導くよう傾斜されている、ことを特徴とするオイルシール。
【請求項４】
回転軸の外周面に対して斜めに当接させられるオイルシールであって、
周方向に連続して並べられかつ一つおきに軸方向前後に配置されて各々端部が軸方向で重ねられる所要数のシール片と、これらシール片を結合する結合部材とを備えているとともに、
前記シール片のうち、回転軸から遠い側に位置する一つおきのシール片それぞれの周方向一端辺が、回転軸の正回転時に、また、周方向他端辺が、回転軸の逆回転時に、それぞれ外部空間側の水を跳ね飛ばすよう傾斜されている、ことを特徴とするオイルシール。
【請求項５】
請求項１に記載のオイルシールであって、
各シール片は、平面視扇形に形成されていて、各シール片の凹曲辺の曲率が凸曲辺の曲率よりも大に設定されている、ことを特徴とするオイルシール。
【請求項６】
請求項１、２または５のいずれか一項に記載のオイルシールであって、
それぞれの周方向一端辺が、回転軸の正回転時に、また、周方向他端辺が、回転軸の逆回転時に、それぞれ密封空間側潤滑油を排出する向きに導くよう傾斜されている、ことを特徴とするオイルシール。
【請求項７】
請求項１、２、３、５または６のいずれか一項に記載のオイルシールであって、
前記シール片のうち、回転軸から遠い側に位置する一つおきのシール片それぞれの周方向一端辺が、回転軸の正回転時に、また、周方向他端辺が、回転軸の逆回転時に、それぞれ外部空間側の水を跳ね飛ばすよう傾斜されている、ことを特徴とするオイルシール。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載のオイルシールであって、
前記結合部材は、各シール片の外径側を軸方向両側から挟持する二つの環状板からなる、ことを特徴とするオイルシール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルシールに関する。ここでのオイルシールは、例えば、圧延機のワークロールネック用軸受などといった比較的大型のものに使用するのに適している。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、オイルシールは、周方向に連続する合成ゴムなどで形成されており、回転軸などの摺接相手に対する接触圧を適宜に設定することにより、所要の密封性能を管理するようになっている。
【０００３】
シール性能とは、外部空間に存在する水などが密封空間へ侵入するのを阻むことや、密封空間のグリースやオイルなどの潤滑油が過剰なときに過剰分を外部空間に排出することなどである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧延機のワークロールネック用軸受などといった比較的大型のオイルシールでは、シールリップが剛体化して可撓性が低下するために、回転軸の回転振れに対する追従性が悪くなる傾向となる。このように追従性が悪いということは、回転軸の回転振れに伴い、回転軸の外周面との間に隙間ができやすくなってしまい、この隙間から密封空間へ外部から水が容易に侵入することになる、という不具合が生ずる。
【０００５】
これとは別に、回転軸との摺接抵抗の軽減を目的として、オイルシールを、例えばテフロンなどのフッ素系樹脂で形成することがある。このようなフッ素系樹脂からなるオイルシールは、合成ゴムに比べてかなり硬質であるために、上述したような大型でなくとも、回転軸の回転振れに対する追従性が悪いことが指摘され、上記と同様の不具合が生ずる。
【０００６】
したがって、本発明は、オイルシールにおいて、安定なシール性能および回転軸の回転振れに対する良好な追従性を発揮できるようにすることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のオイルシールは、回転軸の外周面に対して斜めに当接させられるオイルシールであって、前記オイルシールは、所要数の第１のシール片と、所要数の第２のシール片とを備え、前記第１のシール片と、前記第２のシール片とは、回転軸の外周面に対して斜めに当接する内周側の周方向に凹曲辺と該凹曲辺の周方向両側に先鋭角部又は先鋭凸部を備え、前記第１のシール片と前記第２のシール片とは周方向に交互に連続して並べられかつ一つおきに軸方向前後に配置されて隣接する前記第１のシール片と前記第２のシール片との各々端部が軸方向で重ねられるとともに、隣接する前記第１のシール片の凹曲辺と第２のシール片の凹曲辺とが周方向に重ならないよう配設され、これらシール片を結合する結合部材とを備えている。
また、本発明のオイルシールは、回転軸の外周面に対して斜めに当接させられるオイルシールであって、周方向に連続して並べられかつ一つおきに軸方向前後に配置されて各々端部が軸方向で重ねられる所要数のシール片と、これらシール片を結合する結合部材とを備えているとともに、各シール片は、平面視扇形に形成されていて、各シール片の凹曲辺の曲率が凸曲辺の曲率よりも大に設定されている。
また、本発明のオイルシールは、回転軸の外周面に対して斜めに当接させられるオイルシールであって、周方向に連続して並べられかつ一つおきに軸方向前後に配置されて各々端部が軸方向で重ねられる所要数のシール片と、これらシール片を結合する結合部材とを備えているとともに、前記シール片のうち、回転軸側に位置する一つおきのシール片それぞれの周方向一端辺が、回転軸の正回転時に、また、周方向他端辺が、回転軸の逆回転時に、それぞれ密封空間側潤滑油を排出する向きに導くよう傾斜されている。
また、本発明のオイルシールは、回転軸の外周面に対して斜めに当接させられるオイルシールであって、周方向に連続して並べられかつ一つおきに軸方向前後に配置されて各々端部が軸方向で重ねられる所要数のシール片と、これらシール片を結合する結合部材とを備えているとともに、前記シール片のうち、回転軸から遠い側に位置する一つおきのシール片それぞれの周方向一端辺が、回転軸の正回転時に、また、周方向他端辺が、回転軸の逆回転時に、それぞれ外部空間側の水を跳ね飛ばすよう傾斜されている。
【０００８】
なお、前述の結合部材は、各シール片の外径側を軸方向両側から挟持する二つの環状板からなる。各シール片は、平面視扇形に形成して、各シール片の凹曲辺の曲率を凸曲辺の曲率よりも大にするのが好ましい。シール片のうち、回転軸側に位置する一つおきのシール片それぞれの周方向一端辺が、回転軸の正回転時に、また、周方向他端辺が、回転軸の逆回転時に、それぞれ密封空間側潤滑油を排出する向きに導くよう傾斜されている。前記シール片のうち、回転軸から遠い側に位置する一つおきのシール片それぞれの周方向一端辺が、回転軸の正回転時に、また、周方向他端辺が、回転時の逆回転時に、それぞれ外部空間側の水を跳ね飛ばすよう傾斜されている。
【０００９】
上記本発明では、要するに、単一の環状体とせずに、複数のシール片を環状に組み合わせたものとすることにより、柔軟性を持たせている。しかも、シール片それぞれの周方向での並べ方を工夫することにより、回転軸の正逆いずれの回転方向であっても、過剰潤滑油の排出ならびに水の侵入阻止といったシール性能を良好に発揮できるようにしている。
【００１０】
つまり、シール片を周方向一つおきに軸方向前後に配置して、各々端部を軸方向で重ねていれば、隣り合うシール片の重ね合わせ部分に段差ができて回転軸との間に微小隙間ができるから、この微小隙間が潤滑油排出通路となるのである。但し、この微小隙間は、潤滑油の排出後に潤滑油が存在して塞がれるので、水の侵入通路とならずに済む。
【００１１】
しかも、本発明では、シール片の周方向端辺を所要形状に傾斜させれば、潤滑油の排出をスムーズにすることができる。また、シール片の凹曲辺の曲率を凸曲辺の曲率よりも大に設定すれば、水が排出通路へ向かわないように跳ね飛ばすことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図１ないし図７に示す実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１ないし図５は本発明の一実施例にかかり、図１は、オイルシールの正面図、図２は、図１の（２）−（２）線断面矢視図、図３は、図２の（３）−（３）線断面矢視図、図４は、オイルシールの組立方法の説明に用いる図、図５は、回転軸に対するオイルシールの接触領域を外径側から見た図である。なお、図１では、オイルシールＡの内周を真っすぐにした状態で記載しているが、実際には図２に示すように内周が湾曲している。
【００１４】
図中、Ａはオイルシールの全体を示しており、Ｂは回転軸である。この実施例のオイルシールＡは、周方向に複数に分割された構造として柔軟性を持たせた上で、回転軸Ｂを正逆いずれの方向に回転する状況でも安定なシール性能を発揮できるようにした、両方向回転タイプとしている。
【００１５】
具体的に、オイルシールＡは、周方向に連続して並べて円環状に組み合わされる複数のシール片１，２と、これらシール片１，２それぞれを円環状に組み合わせた状態で保持する二つの環状芯金３，４とから構成されている。
【００１６】
シール片１，２は、外形が若干相違していて、周方向交互に軸方向前後に配置して各々端部を軸方向で重ねている。第１シール片１は、平面視扇形であって、そのうちの凹曲辺１１の曲率が凸曲辺１２の曲率よりも大に設定されており、それによって凹曲辺１１の周方向方向両端の角１３，１４が先鋭となるように突出されている。第２シール片２は、第１シール片１の長手方向両端を延ばした形状になっており、その凹曲辺２１は、二つの先鋭凸部２３，２４を形成するような波打ち形状に形成されている。この凹曲辺２１において二つの先鋭凸部２３，２４の間の領域の曲率は、凸曲辺２２の曲率よりも大に設定されている。そして、両シール片１，２の長手方向両端辺１５，１６，２５，２４を形成するような波打ち形状に形成されている。この凹曲辺２１において二つの先鋭凸部２３，２４の間の領域の曲率は、凸曲辺２２の曲率より大に設定されている。そして、両シール辺１，２の長手方向両端辺１５，１６，２５，２６は、いずれも放射方向に対して所要角度傾斜されている。但し、第１、第２シール片１，２の一端辺１５，２５と、他端辺１６，２６とは、傾斜の向きが逆になっている。なお、これらシール片１，２は、テフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂あるいは合成ゴムなどで形成することができる。
【００１７】
環状芯金３，４は、上半分の断面が逆さＬ字形に形成されており、軸方向に沿う円筒部３１，４１と、径方向内向きの環状板部３２，４２とからなる。この環状芯金３，４の環状板部３２，４２間に、円環状に並べたシール片１，２の外周部分が挟持されるようになっている。この両環状板部３２，４２の円周数箇所には、その間に挟持するシール片１，２および二つの環状芯金３，４を一体化するためのリベット５が軸方向に貫通する状態で取り付けられている。なお、第２環状芯金４と第１シール片１との間には、パッキン６が介在されている。
【００１８】
そして、環状芯金３，４にシール片１，２を取り付けた状態では、シール片１，２の内周は、回転軸Ｂの外周面に対して斜めから当接するような形状に湾曲させられている。また、第１シール片１の二つの先鋭角部１３，１４と第２シール片２の二つの先鋭凸部２３，２４とが、周方向で所要の隙間を介して近接するように設定されている。
【００１９】
このようなオイルシールＡの組み立て方法を説明する。つまり、図４に示すように、第１環状芯金３を作業台上に、その環状板部３２の外面を下向きにした姿勢で置き、この第１環状芯金３の環状板部３２の内面に対して、第２シール片２を周方向所要間隔おきに並べてから，第１シール片１を第２シール片２それぞれの間の離間領域にあてがうようにして並べる。このとき、第１シール片１の長手方向一端側を第２シール片２の長手方向一端側の上側に重ねるように載せて、しかも第１シール片１の一方の先鋭角部１３，１４と第２シール片２の一方の先鋭凸部２３，２４とを、図１のように周方向で所要隙間を介して近接させた位置関係にする。このようにして第１、第２シール片１，２を順次並べてから、第１環状芯金３の円筒部３１に対して第２環状芯金４の円筒部４１を圧入嵌合することにより、両環状芯金３，４の環状板部３２，４２でシール片１，２の外径側を挟持させる。この状態で、リベット５を順次取り付ける。なお、リベット５は、一つのシール片１，２に対して複数取り付けられる。
【００２０】
次に、上記オイルシールＡの動作を説明する。オイルシールＡは、第２シール片２が回転軸Ｂ側に配置されているため、回転軸Ｂの外周面に対しては第２シール片２の片面における長手方向全領域が接触するものの、第１シール片１はその片面における長手方向中間領域が接触することになる。しかし、この状態では、第１シール片１と第２シール片２との重合に伴い形成される段差が原因で、図５に示すように、回転軸Ｂとの間に微小隙間が形成されることになる。
【００２１】
このようなオイルシールＡでは、密封空間に存在するグリースまたはオイルなどの潤滑油が過剰であると、第２シール片２の回転方向上流側の端辺により回転方向下流へ導かれて前述の微小隙間から外部へ排出されることになる。ちなみに、過剰な潤滑油の流れは、回転軸Ｂの回転方向が時計方向の場合だと、図５の実線矢印で示すようになり、一方、反時計方向の場合だと、図５の破線矢印で示すようになる。このようにして過剰な潤滑油を排出した後、前述の微小隙間は、潤滑油が残存して塞がれることになる。
【００２２】
また、オイルシールＡの外部空間側に水がかかったとき、水は、第１シール片１の長手方向端辺１５，１６、第１、第２シール片１，２の凹曲辺１１，２１および先鋭角部１３，１４によって、上記潤滑油排出通路となる微小隙間から遠ざけるように跳ね飛ばされることになるので、密封空間側へ水が侵入するのを阻む。ちなみに、水の流れは、回転方向が時計方向の場合だと図５の一点鎖線矢印のように、また反時計方向の場合だと、図５の二点鎖線矢印のようになる。
【００２３】
ところで、回転軸Ｂの回転振れが起こった場合、オイルシールＡの各々独立するシール片１，２が必要に応じて比較的柔軟に撓んで回転軸Ｂの振れに追従するため、回転軸Ｂとの間に隙間が形成されずに済む。したがって、このような回転軸Ｂの回転振れが起こったときでも外部空間から水が密封空間へ侵入するのを阻むことができる。
【００２４】
また、上記実施例のオイルシールＡでは、シール片１，２が従来のような周方向に連続するものでなく互いに分離するものであるから、その製作用の金型を小型化でき、金型単価を低減できて多品種少量生産に対応し易い上に、シート状の原材料からシール片１，２を無駄なく切り出すことができるから、製作コストの無駄な上昇を可及的に抑制することができる。
【００２５】
なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００２６】
（１）  シール片１，２の使用数は、例えば回転軸Ｂの外径寸法などに応じて任意に設定すればよい。
【００２７】
（２）  二つの環状芯金３，４を用いているが、一方のみの環状芯金を用いるようにしてもよいし、また、環状芯金を用いずにリベット５のみでシール片１，２を結合するようにしてもよい。さらに二つの環状芯金３，４を圧入のみで比較的強固に結合すればリベット５を用いなくてもよい。
【００２８】
（３）  第２シール片２それぞれを周方向で所要間隔離しているが、例えば図６に示すように、周方向で突き合わせるようにしてもよい。この場合でも、過剰な潤滑油は、密封空間から外部空間へ押し出されるように内圧を受け、第２シール片２の個々と回転軸Ｂとの間および突き合わせ部から染み出すようにして排出される。
【００２９】
（４）  第１シール片１と第２シール片２とを形状の異なるものとしているが、図７に示すように、一種類のシール片を二組用いるようにすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明では、過剰潤滑油の排出および水侵入阻止といったシール性能を安定に発揮する構造とするとともに、柔軟性を持たせて回転軸の回転振れに対する追従性を高める構造を実現している。このため、本発明のオイルシールは、比較的大きな外径に設定した場合でも、回転軸との摺接抵抗を軽減する硬質なフッ素系樹脂を素材とした場合でも、好適なシール性能を発揮できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のオイルシールの正面図
【図２】図１の（２）−（２）線断面矢視図
【図３】図２の（３）−（３）線断面矢視図
【図４】オイルシールの組立方法の説明に用いる図
【図５】回転軸に対するオイルシールの接触領域を外径側から見た図
【図６】本発明の他の実施例のオイルシールの正面図
【図７】本発明のさらに他の実施例のオイルシールの正面図
【符号の説明】
Ａ      オイルシール
Ｂ      回転軸
１      第１シール片
１１      第１シール片の凹曲辺
１２      第１シール片の凸曲辺
１５      第１シール片の一端辺
１６      第１シール片の他端辺
２      第２シール片
２１      第２シール片の凹曲辺
２２      第２シール片の凸曲辺
２５      第２シール片の一端辺
２６      第２シール片の他端辺
３      第１環状芯金
４      第２環状芯金
５      リベット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003795140.tif 000007
【図７】
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