JPH109401A - 軸受のシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール機能を損なうことなしにオイルシール
およびロール軸の磨耗を抑制した、軸受のシール装置を
提供する。 【解決手段】 ロール軸と軸受のハウジングとの間にオ
イルシールを設置して軸受内部を密封するシール装置で
あって、オイルシールは、そのリップを径方向内側に緊
縮する押さえばねを有し、該押さえばねによって縮径さ
れるリップは、オイルシールに挿入されるロール軸によ
って弾性的に拡径されてロール軸との面接触を実現す
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、軸受の外部からの
異物の侵入、そして軸受に装着したロール軸の周囲から
の潤滑油の漏れを防止するための軸受のシール装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、連続鋳造設備、熱間圧延設備な
らびに冷間圧延設備など、多岐にわたる分野で使用され
るロールは、シール装置を介して軸受に装着されてい
る。この種のシール装置には、ロール軸と軸受との間
に、図１(a) または(b) に示すような、オイルシールを
用いる、手法が採られている。

【０００３】すなわち、図１(a) に示すオイルシール
は、硬質ゴムからなるシール本体１のリップ２に押さえ
ばね３を適用した形式であり、同図(b) に示すオイルシ
ールは、押さえばね３を用いない形式であり、いずれも
金属環４によってシール本体１が補強されている。

【０００４】そして、この種のオイルシールは、図２に
示すように、例えば軸受５にロール軸６を挿入した際に
軸方向外側の軸受カバー5aに設置し、リップ２の先端部
をロール軸６の周面に接触させて、軸受５内部の密封を
はかるのに用いるのが、一般的な実施形態である。

【０００５】また、特開平５−212515号公報には、連続
鋳造設備の軸受けシールについて、多重シールにより密
封性を安定化することが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】いずれにしても、ロー
ル軸と軸受とのシールを行う従来のシール装置は、オイ
ルシールが汎用されているが、このオイルシールはロー
ル軸とリップとが線接触であるために接触面圧が大きく
なり、ロール軸表面およびリップ面共に磨耗が激しく、
長期間にわたって良好なシール特性を維持できないとこ
ろに問題があった。

【０００７】なお、オイルシールのリップの軸に対する
締め代を減らしたり、図１(a) に示したタイプのオイル
シールでは、押さえばね力を弱めたりすることで、リッ
プの接触面圧を減少させることが可能であり、磨耗を減
少することができる。しかし、これらのシール装置はリ
ップの接触幅が狭いため、接触面圧が低いとリップの接
触部に異物等が噛み込み易くなり、シール性が維持でき
ない不利が依然として解消されないという問題があっ
た。

【０００８】そこで、本発明の目的は、シール機能を損
なうことなしにオイルシールおよびロール軸の磨耗を抑
制した、軸受のシール装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記問題点
を解決するために、オイルシールのリップ接触面積を大
幅に拡大する一方、ロール軸およびリップの磨耗を抑制
するために、接触面圧は低く保つことのできる構造につ
いて、鋭意究明した結果、本発明を導くに到った。

【００１０】すなわち、本発明は、ロール軸と軸受のハ
ウジングとの間にオイルシールを設置して軸受内部を密
封するシール装置であって、オイルシールは、そのリッ
プを径方向内側に緊縮する押さえばねを有し、該押さえ
ばねによって縮径されるリップは、オイルシールに挿入
されるロール軸によって弾性的に拡径されてロール軸と
面接触することを特徴とするシール装置である。

【００１１】なお、本発明における上記シール装置は、
低い接触面圧で広い接触面積を有する面接触するリップ
に対し、その全幅にわたり、複数個の押さえばねをほぼ
均等に分散配置することが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図３に、本発明で使用するオイル
シールを示す。このオイルシールは、硬質ゴムまたは鉛
などの軟質金属からなるシール本体７のリップ８を従来
に比較して幅を広くするとともに、このリップ８を、図
示例では複数の押さえばね９によって緊縮することによ
って、リップ８の径が先端に向かって漸減する形状にな
る。ここでは、リップ８の基部での内径が、対象となる
ロール軸の外径とほぼ一致することが、肝要である。

【００１３】そして、このオイルシールを、図４に示す
ように、軸受５の軸受カバー5aに設置してロール軸６を
装着すると、ロール軸６の挿入によって、同図に鎖線で
示されたオイルシールのリップ８が押し広げられる結
果、リップ８は弾性的に拡径して同図に示す状態にな
る。すなわち、リップ８の基部から先端にかけてロール
軸６の周面と全面的に接触することになり、低い接触面
圧下での接触面積の拡大が実現する。

【００１４】従って、接触面積の増大によって、シール
性の向上は勿論、異物等がロール軸とリップとの間に噛
み込んでも、直接軸受内に侵入しないため、侵入後にロ
ール軸廻りに供給されるグリースの油圧により、外部に
排出されることになる。また、接触面圧を低く抑えてい
るので、ロール軸表面とリップ面との磨耗を低減でき、
シール性を長期間維持できる。ちなみに、発熱によるリ
ップ材の劣化を防ぐためには、ロール軸の回転が低いこ
とが好ましく、例えば、連続鋳造機のセグメントロール
は、軸の周速が最大０．０５ｍ／ｓ程度であるから、本
発明の適用に有利である。

【００１５】上記押さえばね９は、単一でもよいが、接
触面に均一に締めつけ力が加わるように、複数個の押さ
えばね９を、リップのロール軸方向の全幅にわたってほ
ぼ均等に分散配置することが好ましい。なお、この押さ
えばね９は、ばね鋼やステンレス鋼などの各種金属のほ
か、プラスチック, ゴムなどを素材としたもの、たとえ
ば２〜１０mmφサイズのコイルばねとしたもの、もしく
はさらにその表面や外側をゴムなどにて被覆した構造の
ものを用いる。

【００１６】

【実施例】本発明のシール装置を連続鋳造設備のセグメ
ントロールに適用した場合、オイルシールのリップとロ
ール軸との接触面積を、例えば図１に示した形式のもの
に比較して、１０〜２５０倍に拡大でき、一方、接触面
圧は、図１に示した形式のものが８kgf ／cm² 程度であ
ったのに対して、０．５kgf ／cm² 以下になった。

【００１７】そして、実際の連続鋳造において、本発明
のシール装置を適用したセグメントロールを、図１(a)
による在来のシール装置を適用したセグメントロールと
比較したところ、軸受の寿命は２倍になる一方で、シー
ル性は、軸受内への水侵入が１／２、ダスト侵入が１／
３に、それぞれ抑制された。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明は、従来シー
ル装置に比し、オイルシールのリップとロール軸との接
触面積を大幅に拡大し、その接触を押さえばねにより保
持することにより、優れたシール性を安定的に維持でき
るようになった。また、接触面積を拡大したことで、接
触面圧は小さくなる結果、ロール軸およびリップの磨耗
量が減り、シール性が長期的にも安定し、シール装置の
長寿命化を達成し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のオイルシールを示す図である。

【図２】従来のオイルシールを装着した軸受を示す図で
ある。

【図３】本発明のオイルシールを示す図である。

【図４】本発明のオイルシールを装着した軸受を示す図
である。

【符号の説明】

１ シール本体 ２ リップ ３ 押さえばね ４ 金属環 ５ 軸受 5a 軸受カバー ６ ロール軸 ７ シール本体 ８ リップ ９ 押さえばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロール軸と軸受のハウジングとの間にオ
   イルシールを設置して軸受内部を密封するシール装置で
   あって、オイルシールは、そのリップを径方向内側に緊
   縮する押さえばねを有し、該押さえばねによって縮径さ
   れるリップは、オイルシールに挿入されるロール軸によ
   って弾性的に拡径されてロール軸と面接触することを特
   徴とする軸受のシール装置。
2. 【請求項２】 低い接触面圧で広い接触面積を有する面
   接触するリップに対し、その全幅にわたり、複数個の押
   さえばねをほぼ均等に分散配置したことを特徴とする請
   求項１に記載のシール装置。