JP2007187234A - オイルシール - Google Patents

Abstract

【課題】 抜け出し圧力を従来よりも高めて、「オイルシール抜け」が発生し難く、減速機の油漏れの発生や、潤滑不良や、破損が生じ難いオイルシールを提供する。
【解決手段】 金属環と金属環を被覆するゴム製のリップとからなり、金属環の外周部を被覆するリップの外周にハウジングに嵌合される嵌め合い部３０ａが形成されており機器内の潤滑油の流出を防止するようにしたオイルシール３０において、金属環の先端側の内径部３０ｂを圧入可能とした。
【選択図】 図１

Description

本発明はオイルシールに関する。より詳しくは、本発明は、回転機器内のオイル、グリース等の潤滑油の流出を防止すると共に外部からの異物の混入を防止するためのオイルシールに関する。

減速機などの回転機器内の潤滑油の流出を防止すると共に外部からの異物の混入を防止するために、オイルシールが広く用いられている。

一般的に、オイルシールは、金属環と金属環を被覆するゴム製のリップとから作られている（例えば、非特許文献１参照）。

従来のオイルシールにおいては、金属環の外周部を被覆するリップの外周にハウジングに嵌合される嵌め合い部が形成されており、この嵌め合い部を潤滑油の漏出が防止されるべき機器内に圧入して固定している。
昭和６０年７月３日社団法人日本機械学会発行「機械工学便覧 Ｂ１ 機械要素設計トライボロジ」 １４３頁

例えば減速機内にオイル、グリース等の潤滑油を必要以上、例えば満杯状態、に封入した場合に、封入時の過度の内圧上昇や、また、減速機運転時の潤滑油の温度の上昇および膨脹に伴う内圧上昇が発生する。その上昇した内圧が、オイルシール抜け出し圧力を上回った場合には、「オイルシール抜け」異常が発生する。その結果、甚大な油漏れの発生、油漏れに付随する減速機の潤滑不良や減速機の破損が生じてしまう。

本発明は、抜け出し圧力を従来よりも高めて、「オイルシール抜け」が発生し難く、減速機の油漏れの発生や、潤滑不良や、破損が生じ難いオイルシールを提供することを目的とする。

本発明においては、上記の目的を、金属環と該金属環を被覆するゴム製のリップとからなり、前記金属環の外周部を被覆するリップの外周にハウジングに嵌合される嵌め合い部が形成されており機器内の潤滑油の流出を防止するようにしたオイルシールにおいて、前記金属環の前記機器側の先端側の内径部を圧入可能としたことを特徴とするオイルシールにより達成する。
特に、前記ハウジングが軸受を介して軸部材に回転可能に支承されており、該ハウジングに前記金属環の外周のリップの装着部が形成されており、該リップの装着部に連なる凹部を該ハウジングに形成して、該凹部に前記金属環の先端側の前記内径部を圧入するようにすることが好ましい。この場合に、前記凹部が、前記ハウジングと該ハウジングに装着された前記軸受の外輪との間に形成されていてもよいし、前記リップの装着部および前記金属環の先端側の内径部を圧入する凹部となっていてもよい。また、前記オイルシールのゴム製のシールリップ部が、前記軸部材に接触していてもよいし、前記軸部材に装着された前記軸受の内輪に接触してもよい。

本発明によれば、オイルシールの抜け出し圧力を従来よりも著しく高めることができる。これにより、減速機等の回転機器からの「オイルシール抜け」が発生し難く、同機器からの油漏れの発生や、潤滑不良が生じ難く、長期間に亘り同機器の破損が生じ難くなる。

以下、本発明を産業用ロボットのアーム駆動用の減速機に実施した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。

［実施例１］
図１は産業用ロボットのアーム駆動用の減速機に適用した本発明に係る減速機の断面図である。図１において、減速機１は、産業用ロボットの第１アーム４に取着されており、駆動モータ３により駆動されて第２アーム５を作動させる。減速機１は、カム軸１１と、２枚の外歯歯車部材１２と、内歯歯車部材１３と、支持部材１４とからなる偏心揺動型減速機である。

支持部材１４は、外歯歯車部材１２の軸方向両側端に位置し、カム軸１１の両端をころ軸受を介して回転自在に支持する。内歯歯車部材１３の内部には支持部材１４が位置し、支持部材１４は、外歯歯車部材１２のカム軸１１用孔の間に形成された貫通孔に遊嵌される柱部１７と、柱部１７の両端に一対の円板１８、１９とを有し、カム軸１１の両端を回転自在に支持する。柱部１７と一対の円板１８、１９は連結ボルトによって一体的に連結されている。

カム軸１１は入力歯車１６の外周部に複数個（本実施例では、３個）等配的に配置されており、各カム軸１１はクランク部ｌｌａ、１１ｂを有する。クランク部１１ａ、１１ｂはカム軸１１に一体的に形成されており、それぞれが１８０度の偏心位相となっている。クランク部ｌｌａ、１１ｂにはニードル軸受が取り付けられ、外歯歯車部材１２の孔に挿入される。

各外歯歯車部材１２は、カム軸１１のクランク部ｌｌａ、１１ｂを収容する孔を備え、カム軸１１の回転によって偏心運動する。外歯歯車部材１２の外周にはペリトロコイド歯形が形成されており、内歯歯車部材１３の内周で等配的に形成された複数の半円状の溝に保持されるピン（内歯）に噛み合う。

内歯歯車部材１３は、外歯歯車部材１２の外周面に形成された外歯の歯数より若干歯数の多い内歯を内周面に形成され、外歯歯車部材１２の外歯に噛み合う。

一対の円板１８、１９の外周には、一対の主軸受２１が設けられ内歯歯車部材１３に対して支持部材１４を回転可能に支持するようになっている。主軸受２１はアンギュラ玉軸受であり、装着時に予圧を与えることによって剛性を増すようになっている。

以上の構成からなる減速機１においては、駆動モータ３の出力回転は、駆動モータ３の出力回転軸に取り付けた入力歯車１６を通して、入力歯車１６より歯数の多い伝達歯車２２に伝えられ、伝達歯車２２に取り付けられたカム軸１１を減速回転させ、更に、カム軸１１、外歯歯車部材１２、内歯歯車部材１３および支持部材１４により減速される。減速された支持部材１４の回転はボルト２０により支持部材１４に一体的に連結された第２アーム５に伝達され、第２アーム５に所望の動きをさせる。なお、入力歯車１６と伝達歯車２２との歯数比を適宜選定することにより、カム軸１１を増速回転または等速回転させることもできる。

図１において、左側に位置する主軸受２１の外側に本発明に係るオイルシール３０が装着されている。なお、本発明のオイルシール３０は、前述した非特許文献１などによりよく知られている通常のオイルシールと同様に、金属環と金属環を被覆するゴム製のリップとから作られている。オイルシール３０の金属環の外周部を被覆するリップの外周にハウジングに嵌合される嵌め合い部３０ａが形成されており、この嵌め合い部を潤滑油の漏出が防止されるべき機器（本実施例では内歯歯車部材１３）内に圧入して固定している。

すなわち、内歯歯車部材１３の左側端面から主軸受２１の外輪２１ａの外側に向けてオイルシール３０の嵌め合い部３０ａに嵌合する嵌合凹部（装着部）１３ａを形成している。この嵌合凹部（装着部）１３ａは、内歯歯車部材１３と主軸受２１の外輪２１ａの外側との間に形成された凹部に連なっている。この嵌合凹部（装着部）１３ａにオイルシール３０を装着してオイルシール３０の嵌め合い部３０ａを嵌合凹部１３ａの入り口側に圧入させるとともにオイルシール３０の内歯歯車部材１３側の先端（右側先端）の内径部３０ｂを主軸受２１の外輪２１ａの外側に圧入している。オイルシール３０のリップ部３０ｃは支持部材１４に接触させている。

従来のオイルシールは嵌合凹部１３ａのみを圧入していたのに対して、本発明によればオイルシールの嵌合凹部１３ａとともにオイルシール３０の先端の内径部３０ｂを圧入している。これにより、オイルシール３０の抜け出し圧力を従来よりも著しく高めることができ、減速機１等の回転機器からの「オイルシール抜け」が発生し難くなり、同機器からの油漏れの発生や、潤滑不良が生じ難く、長期間に亘り同機器の破損が生じ難くなる。

［実施例２］
図２を参照して本発明の別の実施例を説明する。図２に示す実施例において減速機１の構造は図１を参照して説明した実施例と同様であるので、同一部品に同一符号を付し、その説明を省略する。

図１の実施例においては主軸受２１の外輪２１ａの外周と内歯歯車部材１３の内周との間にオイルシール３０を装着していた。これに対して、図２においては、内歯歯車部材１３に環状溝状の細幅の凹部１３ｄを形成し、その環状溝状の凹部１３ｄにオイルシール３０のリップの装着部および先端の内径部３０ｂを圧入している。なお、オイルシール３０のリップ部３０ｃは支持部材１４に接触している。

すなわち、図１と同様に、オイルシールの嵌合凹部１３ａとともにオイルシール３０の先端の内径部３０ｂを圧入している。これにより、オイルシール３０の抜け出し圧力を従来よりも著しく高めることができ、減速機１等の回転機器からの「オイルシール抜け」が発生し難くなり、同機器からの油漏れの発生や、潤滑不良が生じ難く、長期間に亘り同機器の破損が生じ難くなる。

［実施例３］
図３を参照して本発明の更に別の実施例を説明する。図３に示す実施例において減速機１の構造は図１または図２を参照して説明した実施例と同様であるので、同一部品に同一符号を付し、その説明を省略する。

図３に示す実施例においては、図１の実施例と同様に主軸受２１の外輪２１ａの外周と内歯歯車部材１３の内周との間にオイルシール３０を装着し、更にオイルシール３０の先端の内径部３０ｂを主軸受２１の外輪２１ａの外側に圧入している。なお、オイルシール３０のリップ部３０ｃは主軸受２１の内輪２１ｂの外周面に接触させている。

これにより、オイルシール３０の抜け出し圧力を従来よりも著しく高めることができ、減速機１等の回転機器からの「オイルシール抜け」が発生し難くなり、同機器からの油漏れの発生や、潤滑不良が生じ難く、長期間に亘り同機器の破損が生じ難くなる。

産業用ロボットのアーム駆動用の減速機に適用した本発明に係る減速機の一実施例の断面図である。 産業用ロボットのアーム駆動用の減速機に適用した本発明に係る減速機の別の実施例の断面図である。 産業用ロボットのアーム駆動用の減速機に適用した本発明に係る減速機の更に別の実施例の断面図である。

符号の説明

３０ オイルシール
３０ａ 嵌め合い部
３０ｂ 内径部
３０ｃ リップ部

Claims (5)

1. 金属環と該金属環を被覆するゴム製のリップとからなり、前記金属環の外周部を被覆するリップの外周にハウジングに嵌合される嵌め合い部が形成されており機器内の潤滑油の流出を防止するようにしたオイルシールにおいて、前記金属環の前記機器側の先端側の内径部を圧入可能としたことを特徴とするオイルシール。
2. 前記ハウジングが軸受を介して軸部材に回転可能に支承されており、該ハウジングに前記金属環の外周のリップの装着部が形成されており、該リップの装着部に連なる凹部を該ハウジングに形成して、該凹部に前記金属環の先端側の前記内径部を圧入するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のオイルシール。
3. 前記凹部が前記ハウジングと該ハウジングに装着された前記軸受の外輪との間に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のオイルシール。
4. 前記ハウジングに形成された凹部が前記リップの装着部および前記金属環の先端側の内径部を圧入する凹部となっていることを特徴とする請求項２に記載のオイルシール。
5. 前記オイルシールのゴム製のシールリップ部が前記軸部材に装着された前記軸受の内輪に接触していることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のオイルシール。

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