(57)【要約】【課題】簡易な構成によって内部を適正にシールすることができるシール構造及びシールを提供する。【解決手段】回転機械のシール構造は、ケース２と、軸部材３と、シール部材１０とを備える。軸部材３は、ケース２の内部に配置される。シール部材１０は、ケース２と軸部材３との間をシールする。ケース２は、シール部材１０の外周部１１ａと相互に接触する内周部２ａを備える。ケース２の内周部２ａは、軸方向Ｄの外方側から内方側に向かうことに伴って径の長さが増大する内径変化部４１を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の外方側から内方側に向かうことに伴って径の長さが増大する内周部を有するケースと、
前記ケースの内部に配置された軸部材と、
前記ケースと前記軸部材との間をシールするシール部材と、
を備えるシール構造。
【請求項２】
ケースと、
前記ケースの内部に配置された軸部材と、
軸方向の外方側から内方側に向かうことに伴って径の長さが増大する外周部を有し、前記ケースと前記軸部材との間をシールするシール部材と、
を備えるシール構造。
【請求項３】
ケースと、
前記ケースの内部に配置される軸部材と、
前記ケースと前記軸部材との間をシールするシール部材と、
前記ケースに接触する前記シール部材の外周部と前記軸部材に接触する前記シール部材の内周部とを連結するとともに軸方向の内方に向かって凸状に湾曲する連結部と、
を備えるシール構造。
【請求項４】
前記連結部は、外周側で前記軸方向の内方に向かって凸状に湾曲する湾曲部を備える
請求項３に記載のシール構造。
【請求項５】
ケースと、
前記ケースの内部に配置される軸部材と、
前記ケースと前記軸部材との間をシールするとともに、前記ケースよりも熱膨張係数が大きいシール部材と、
を備えるシール構造。
【請求項６】
ケースの内周に配置された部材に接触するリップ部と、
前記ケースに固定されるベース部と、
前記ベース部と前記リップ部とを接続する連結部と、
を備え、
前記ベース部に作用する前記ケースの力が軸方向の内方側よりも外方側で大きくされたシール。
【請求項７】
ケースの内周に配置された部材に接触するリップ部と、
前記ケースに固定されるベース部と、
前記ベース部と前記リップ部とを接続する連結部と、
前記ケース内の圧力の増大に伴い前記リップ部が前記ケースを押す力を増大させる増大手段と、
を備えるシール。
【請求項８】
ケースの内周に配置された部材に接触するリップ部と、
前記ケースに固定されるベース部と、
前記ベース部と前記リップ部とを接続する連結部と、
前記ケース内の温度上昇に伴い前記リップ部が前記ケースを押す力を増大させる増大手段と、
を備えるシール。
【請求項９】
前記増大手段は前記連結部に形成されている
請求項７又は請求項８に記載のシール。
【請求項１０】
前記増大手段は軸方向の内方に向かって凸状に湾曲する湾曲部を備える
請求項７に記載のシール。
【請求項１１】
前記増大手段は、前記リップ部、前記ベース部及び前記連結部のうちの少なくとも一部を形成する前記ケースよりも熱膨張係数が大きい素材である
請求項８に記載のシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール構造及びシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロボットに搭載される減速機の稼働環境は、ロボットの動作の高速化及び高頻度化に伴って厳しくなっている。例えば、高速動作又は高温下の動作では、減速機の温度が上昇するとともに、減速機内部の圧力が所望の圧力よりも増大する場合がある。減速機の内部圧力の増大に伴い、オイルシールが減速機から抜け落ちるおそれがある。
また、潤滑剤又は外部からの溶剤によって、オイルシールのゴム材に硬化などの化学変化が生じ、外径の縮小などの変形が生じる場合がある。オイルシールの変形に伴い、オイルシールが減速機から抜け落ちるおそれがある。
これらの問題に対して、例えばオイルシールの外径を大きく形成することによって、オイルシールの装着部に対する押し付け力を増大させるだけでは、オイルシールが減速機から抜け落ちることを的確に抑制することは困難である。従来、オイルシールの抜け落ちを防ぐための抜け止め用の部材を備える密封装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１０９１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記したような密封装置は、抜け止め用の部材を着脱可能に固定する固定部材を備える。これにより、密封装置の構成に要する特別な部材、例えば抜け止め用の部材、固定部材及び固定部材が装着される部材などを必要とし、装置構成が複雑になる可能性があった。
【０００５】
本発明は、簡易な構成によって内部を適正にシールすることができるシール構造及びシールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るシール構造は、ケースと、軸部材と、シール部材と、を備える。ケースは、軸方向の外方側から内方側に向かうことに伴って径の長さが増大する内周部を有する。軸部材は、ケースの内部に配置される。シール部材は、ケースと軸部材との間をシールする。
【０００７】
このように構成することで、シール部材に接触するケースの内周部は、軸方向の外方側から内方側に向かうことに伴って径の長さが増大する。これにより、ケースの内周部の法線反力は、軸方向の外方側から内方側に向かって傾いて径方向内方に作用する。例えばケースの内周部の法線反力が径方向に平行である場合に比べて、シール部材を軸方向の内方に向かって押すことによって、シール部材が軸方向の外方に抜け外れることを抑制することができる。
【０００８】
本発明の一態様に係るシール構造は、ケースと、軸部材と、シール部材と、を備える。軸部材は、ケースの内部に配置される。シール部材は、軸方向の外方側から内方側に向かうことに伴って径の長さが増大する外周部を有する。シール部材は、ケースと軸部材との間をシールする。
【０００９】
このように構成することで、ケースの内周部に接触するシール部材の外周部は、軸方向の外方側から内方側に向かうことに伴って径の長さが増大する。これにより、ケースの内周部の法線反力は、軸方向の外方側よりも内方側でより大きくなる。シール部材を軸方向の内方側でより強く保持することによって、シール部材が軸方向の外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００１０】
本発明の一態様に係るシール構造は、ケースと、軸部材と、シール部材と、連結部と、を備える。軸部材は、ケースの内部に配置される。シール部材は、ケースと軸部材との間をシールする。連結部は、ケースに接触するシール部材の外周部と軸部材に接触するシール部材の内周部とを連結する。連結部は、軸方向の内方に向かって凸状に湾曲する。
【００１１】
このように構成することで、軸方向内方に向かって凸状に湾曲する連結部には軸方向内方からの内圧によって追加的にシール部材の外周部をケースの内周面に押し付ける力が作用する。例えば連結部が湾曲していない場合に比べて、シール部材をケースに向かってより強く押すことによって、シール部材が軸方向の外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００１２】
上記構成であって、連結部は、外周側で軸方向の内方に向かって凸状に湾曲する湾曲部を備えることが好ましい。
【００１３】
このように構成することで、湾曲部には軸方向内方からの内圧によって追加的に外周部をケースの内周面に押し付ける力が作用する。例えば湾曲部を備えない場合に比べて、シール部材をケースに向かってより強く押すことによって、シール部材が軸方向の外方に抜け外れることを抑制することができる。また、例えば内周側に湾曲部を備える場合に比べて、軸部材とシール部材との抵抗を抑制することができる。
【００１４】
本発明の一態様に係るシール構造は、ケースと、軸部材と、シール部材と、を備える。軸部材は、ケースの内部に配置される。シール部材は、ケースと軸部材との間をシールする。シール部材は、ケースよりも熱膨張係数が大きい。
【００１５】
このように構成することで、シール部材は、温度上昇時にケースよりも膨張しやすい。例えばシール部材及びケースの熱膨張係数がほぼ同一である場合又はシール部材の熱膨張係数がケースの熱膨張係数よりも小さい場合に比べて、シール部材がケースによってより強く保持されることによって、シール部材が軸方向の外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００１６】
本発明の一態様に係るシールは、リップ部と、ベース部と、連結部と、を備える。リップ部は、ケースの内周に配置された部材に接触する。ベース部は、ケースに固定される。連結部は、ベース部とリップ部とを接続する。ベース部に作用するケースの力が軸方向の内方側よりも外方側で大きくされている。
【００１７】
このように構成することで、例えばベース部に作用するケースの力が軸方向の内方側よりも外方側で小さくされる場合に比べて、シールを軸方向の内方側でより強く保持することによって、シールが軸方向の外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００１８】
本発明の一態様に係るシールは、リップ部と、ベース部と、連結部と、増大手段と、を備える。リップ部は、ケースの内周に配置された部材に接触する。ベース部は、ケースに固定される。連結部は、ベース部とリップ部とを接続する。増大手段は、ケース内の圧力の増大に伴い前記リップ部が前記ケースを押す力を増大させる。
【００１９】
このように構成することで、ケース内の圧力の増大に伴い、リップ部がケースをより強く押すことによって、シールが軸方向の外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００２０】
本発明の一態様に係るシールは、リップ部と、ベース部と、連結部と、増大手段と、を備える。リップ部は、ケースの内周に配置された部材に接触する。ベース部は、ケースに固定される。連結部は、ベース部とリップ部とを接続する。増大手段は、ケース内の温度上昇に伴い前記リップ部が前記ケースを押す力を増大させる。
【００２１】
このように構成することで、ケース内の温度上昇に伴い、リップ部がケースをより強く押すことによって、シールが軸方向の外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００２２】
上記構成であって、増大手段は前記連結部に形成されていることが好ましい。
【００２３】
このように構成することで、ベース部には追加的に連結部がケースを押す力が作用する。例えば増大手段が連結部に形成されていない場合に比べて、シールをケースに向かってより強く押すことによって、シールが軸方向の外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００２４】
上記構成であって、増大手段は軸方向の内方に向かって凸状に湾曲する湾曲部を備えることが好ましい。
【００２５】
このように構成することで、湾曲部には軸方向内方からの内圧によって追加的にベース部をケースに押し付ける力が作用する。例えば湾曲部を備えない場合に比べて、シールをケースに向かってより強く押すことによって、シールが軸方向の外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００２６】
上記構成であって、増大手段は、ケースよりも熱膨張係数が大きい素材であって、リップ部、ベース部及び連結部のうちの少なくとも一部を形成する。
【００２７】
このように構成することで、リップ部、ベース部及び連結部のうちの少なくとも一部は、温度上昇時にケースよりも膨張しやすい。例えばリップ部、ベース部及び連結部とケースとの熱膨張係数がほぼ同一である場合又はリップ部、ベース部及び連結部の熱膨張係数がケースの熱膨張係数よりも小さい場合に比べて、シールがケースによってより強く保持されることによって、シールが軸方向の外方に抜け外れることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、簡易な構成によって内部を適正にシールすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシール構造を備える回転機械の構成を示す断面図。
【図２】図１に示すシール部材の拡大断面図。
【図３】本発明の第１実施形態の変形例に係るシール部材の断面図。
【図４】本発明の第２実施形態に係るシール部材の断面図。
【図５】本発明の第３実施形態に係るシール部材の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（第１実施形態）
以下、本発明の回転機械のシール構造の第１実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、第１実施形態に係るシール構造を備える回転機械１の構成を示す断面図である。図２は、図１に示すシール部材１０の拡大断面図である。
【００３１】
図１及び図２に示すように、本実施形態の回転機械１は、ケース２と、軸部材３と、２つの軸受４と、シール部材１０とを備える。
ケース２の外形は、例えば円筒状に形成されている。
軸部材３の外形は、例えば円筒状に形成されている。軸部材３は、ケース２の内部に配置されている。軸部材３の中心軸Ｏは、ケース２の中心軸と同軸である。軸部材３は、中心軸Ｏの軸周りにケース２に対して相対回転する。
２つの軸受４は、回転機械１の軸方向Ｄの第１端部１ａ側及び第２端部１ｂ側の各々でケース２と軸部材３との間に配置されている。２つの軸受４は、ケース２に対して中心軸Ｏの軸周りに回転可能に軸部材３を支持する。なお、軸方向Ｄは、軸部材３の中心軸Ｏに平行な方向である。
【００３２】
各軸受４は、例えば、アウターレース５と、インナーレース６と、複数の玉７とを備える。
アウターレース５の外形は、例えば円環状に形成されている。アウターレース５は、ケース２の内側に嵌め込まれ、ケース２の内周面２Ａに接している。
インナーレース６の外形は、例えば円環状に形成されている。インナーレース６は、軸部材３の外側に嵌め込まれ、軸部材３の外周面３Ｂに接している。
複数の玉７の各々の外形は、例えば球形状に形成されている。複数の玉７は、アウターレース５とインナーレース６との間に配置されている。複数の玉７は、周方向に所定間隔を置いて全周に亘って配置されている。各玉７は、アウターレース５とインナーレース６との間で転動する。
【００３３】
シール部材１０の外形は、例えば円環状に形成されている。シール部材１０は、回転機械１の軸方向Ｄの第１端部１ａ側で軸受４よりも外方側に配置されている。シール部材１０は、ケース２と軸部材３との間に形成される環状空間をシールする。
シール部材１０は、例えば、ベース部１１と、リップ部１２とを備える。
ベース部１１の外形は、例えば軸方向Ｄ及び径方向Ｒに沿う断面がＬ字状に屈曲する円環状に形成されている。ベース部１１は、芯部２１と、芯部２１を被覆する被覆部２２とを備える。芯部２１は、例えば金属などの弾性材料によって形成されている。被覆部２２は、例えばゴム又は樹脂などの弾性材料によって形成されている。
【００３４】
ベース部１１は、ケース２の内周面２Ａに接する外周部１１ａと、外周部１１ａとリップ部１２とを連結する連結部１１ｂとを備える。外周部１１ａ及び連結部１１ｂは、一体に形成されている。
外周部１１ａの外形は、軸方向Ｄに沿って延びる円環状に形成されている。
連結部１１ｂの外形は、外周部１１ａの軸方向外方側の端部１１ｃから径方向内方に延びる円環状に形成されている。
【００３５】
ベース部１１は、例えばベース部１１の外周部１１ａが径方向内方に向かって弾性的に変形した状態でケース２の内周面２Ａに嵌め込まれることによって、シール部材１０をケース２に保持させる。外周部１１ａは、径方向内方に向かって弾性的に変形することによって、弾性力によってケース２の内周面２Ａに押し付けられる。
【００３６】
リップ部１２の外形は、例えば連結部１１ｂの端部１１ｄから径方向内方に突出する円環状に形成されている。リップ部１２は、例えばゴム又は樹脂などの弾性材料によって形成されている。リップ部１２は、例えば連結部１１ｂと一体に形成されている。
リップ部１２は、ダストリップ３１と、接触リップ３２と、スプリングリング３３とを備える。
ダストリップ３１の外形は、例えば連結部１１ｂの端部１１ｄから軸方向外方側に傾くように径方向内方に突出する円環状に形成されている。ダストリップ３１の先端３１ａは軸部材３の外周面３Ｂに押し付けられるようにして接している。ダストリップ３１は、回転機械１の外部で浮遊する異物が回転機械１の内部空間（ケース２と軸部材３とによって囲まれた空間）に侵入することを抑制する。
【００３７】
接触リップ３２の外形は、例えば連結部１１ｂの端部１１ｄから軸方向内方側に傾くように径方向内方に突出する円環状に形成されている。接触リップ３２の先端３２ａは軸部材３の外周面３Ｂに押し付けられるようにして接している。
スプリングリング３３は、接触リップ３２の外周面３２Ａ上に形成された環状凹部３２ｂに嵌め込まれている。スプリングリング３３は、いわゆるガーターばね（ガータースプリング）であって、例えばコイルばねの両端が連結されることによって形成された円環状のばね等である。スプリングリング３３は、弾性材料により形成されている。スプリングリング３３は、接触リップ３２に装着された状態で弾性的に伸びている。スプリングリング３３は、弾性力によって接触リップ３２の先端を径方向に軸部材３の外周面３Ｂに押し付け、接触リップ３２を圧縮変形させる。
接触リップ３２は、回転機械１の外部からダストリップ３１を通じて内部空間に液体状の異物が流入すること、及び、回転機械１の内部空間から外部へと液体状の潤滑剤が流出することを抑制する。
【００３８】
シール部材１０はベース部１１を介してケース２に固定される。リップ部１２のダストリップ３１及び接触リップ３２は、ケース２及び軸部材３の少なくともいずれかの相対回転時に軸部材３の外周面３Ｂに接触した状態で相対回転する。
【００３９】
シール部材１０に接するケース２の内周部２ａは、軸方向Ｄの外方側から内方側に向かうことに伴って内径の長さが増大傾向に変化する内径変化部４１を備える。内径変化部４１の内周面４１Ａは、例えば軸方向Ｄに対して所定角度θだけ傾斜するテーパ状に形成されている。
内径変化部４１の内周面４１Ａの法線方向は、径方向Ｒに対して所定角度θだけ傾いている。これにより、シール部材１０の外周部１１ａからケース２の内周部２ａに作用する力に対するケース２の内径変化部４１の法線反力ＲＦは、軸方向Ｄの外方側から内方側に向かって傾いて径方向内方に作用する。
【００４０】
上述したように、第１実施形態の回転機械１のシール構造では、ケース２の内径変化部４１の内周面４１Ａは、軸方向Ｄに対して所定角度θだけ傾斜するテーパ状に形成されている。これにより、ケース２の内径変化部４１の法線反力ＲＦは、軸方向Ｄの外方側から内方側に向かって傾いて径方向内方に作用する。例えばケース２の内周部２ａの法線反力が径方向に平行である場合に比べて、シール部材１０を軸方向Ｄの内方に向かって押すことによって、シール部材１０が軸方向Ｄの外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００４１】
なお、上述した第１実施形態では、ベース部１１は外周部１１ａのみによって構成され、シール部材１０は、ベース部１１（外周部１１ａ）と、連結部１１ｂと、リップ部１２とによって構成されてもよい。この場合、ベース部１１（外周部１１ａ）はケース２に固定され、連結部１１ｂはベース部１１（外周部１１ａ）とリップ部１２とを接続する。
また、上述した第１実施形態では、リップ部１２は軸部材３に接するとしたが、これに限定されず、ケース２の内周に配置された他の部材に接してもよい。
【００４２】
（第１実施形態の変形例）
以下、第１実施形態の変形例について説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。
図３は、第１実施形態の変形例に係るシール部材１０の断面図である。
上述した実施形態では、シール部材１０に接するケース２の内周部２ａは内径変化部４１を備えるとしたが、これに限定されず、シール部材１０の外周部１１ａは外径変化部４２を備えてもよい。
【００４３】
図３に示すように、第１実施形態の変形例では、シール部材１０に接するケース２の内周部２ａの内周面２Ａは軸方向Ｄに平行である。
シール部材１０の外周部１１ａは、ケース２に装着されるより前の自然状態で軸方向Ｄの外方側から内方側に向かうことに伴って外径の長さが増大傾向に変化する外径変化部４２を備える。外径変化部４２の外周面４２Ｂ（例えば、図３に示す破線による外周面４２Ｂ）は、ケース２に装着されるより前の自然状態では、例えば軸方向Ｄに対して所定角度θだけ傾斜するテーパ状に形成されている。
シール部材１０の外周部１１ａがケース２に装着された状態で、外周部１１ａがケース２の内周面２Ａに押し付けられる力は、軸方向Ｄの外方側よりも内方側でより大きくなる。これにより、シール部材１０の外周部１１ａからケース２の内周部２ａに作用する力に対するケース２の内周部２ａの法線反力ＲＦは、軸方向Ｄの外方側よりも内方側でより大きくなる。
【００４４】
上述したように、第１実施形態の変形例に係る回転機械１のシール構造では、シール部材１０の外径変化部４２の外周面４２Ａは、ケース２に装着されるより前の自然状態で軸方向Ｄに対して所定角度θだけ傾斜するテーパ状に形成されている。これにより、シール部材１０の外周部１１ａからケース２の内周部２ａに作用する力に対するケース２の内周部２ａの法線反力ＲＦは、軸方向Ｄの外方側よりも内方側でより大きくなる。例えばケース２の内周部２ａの法線反力ＲＦが軸方向Ｄの外方側及び内方側でほぼ同じ大きさである場合に比べて、シール部材１０を軸方向Ｄの内方側でより強く保持することによって、シール部材１０が軸方向Ｄの外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００４５】
また、上述した第１実施形態の変形例では、上述したシール部材１０の外径変化部４２に限定されず、他の構成によってベース部１１に作用するケース２の力が軸方向Ｄの内方側よりも外方側で大きくされてもよい。
これにより、例えばベース部１１に作用するケース２の力が軸方向Ｄの内方側よりも外方側で小さくされる場合に比べて、シール部材１０を軸方向Ｄの内方側でより強く保持することによって、シール部材１０が軸方向Ｄの外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
以下、本発明の回転機械のシール構造の第２実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。
図４は、第２実施形態に係るシール部材５０の断面図である。
図４に示すように、第２実施形態のシール部材５０は、上述した第１実施形態のシール部材１０と比較して、第１実施形態のベース部１１の代わりにベース部５１を備える点で相違している。
シール部材５０は、例えば、ベース部５１と、リップ部１２とを備える。ベース部５１は、芯部５２と、芯部５２を被覆する被覆部５３とを備える。ベース部５１は、外周部１１ａと、連結部５１ｂとを備える。外周部１１ａ及び連結部５１ｂは、一体に形成されている。
リップ部１２は、連結部５１ｂの端部５１ｄから径方向内方に突出している。リップ部１２は、連結部５１ｂと一体に形成されている。
【００４７】
連結部５１ｂの外形は、外周部１１ａの軸方向外方側の端部１１ｃから軸方向内方に向かって凸状に湾曲しながら径方向内方に延びる円環状に形成されている。連結部５１ｂは、例えば、径方向外周側に湾曲部５４を備える。湾曲部５４の外形は、軸方向Ｄの内方に向かって凸状に湾曲する円環状に形成されている。
湾曲部５４は、例えば、外周部１１ａの軸方向外方側の端部１１ｃから湾曲部５４の内方先端部５４ａに向かって延びる湾曲外周部５４ｂと、内方先端部５４ａから連結部５１ｂの端部５１ｄに向かって延びる湾曲内周部５４ｃとを備える。
【００４８】
湾曲部５４の内方先端部５４ａは、湾曲部５４が連結部５１ｂの径方向外周側に配置されていることによって、外周部１１ａとリップ部１２との間で径方向外周側に配置されている。これに伴い、湾曲内周部５４ｃの内面５４Ｃの面積は、相対的に湾曲外周部５４ｂの内面５４Ｂの面積よりも大きく形成されている。
また、湾曲外周部５４ｂの内面５４Ｂに作用する内圧ＩＰの方向（受圧方向）は、軸方向外方及び径方向内方に向かう方向である。湾曲内周部５４ｃの内面５４Ｃに作用する内圧ＩＰの方向（受圧方向）は、軸方向外方及び径方向外方に向かう方向である。なお、内圧ＩＰは、例えば回転機械１の内部空間の圧力である。
これらにより、湾曲部５４には内圧ＩＰによって追加的に外周部１１ａをケース２の内周面２Ａに押し付ける力が作用する。
【００４９】
上述したように、第２実施形態に係る回転機械１のシール構造では、シール部材５０は、外周部１１ａとリップ部１２とを連結する連結部５１ｂの径方向外周側に軸方向内方に向かって凸状に湾曲する湾曲部５４を備える。これにより、湾曲部５４には内圧ＩＰによって追加的に外周部１１ａをケース２の内周面２Ａに押し付ける力が作用する。例えば第１実施形態の連結部１１ｂのように湾曲部５４を備えない場合に比べて、シール部材５０をケース２に向かってより強く押すことによって、シール部材５０が軸方向Ｄの外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００５０】
また、湾曲部５４は連結部５１ｂに形成されているので、ベース部１１には追加的に連結部５１ｂがケース２を押す力が作用する。例えば湾曲部５４が連結部５１ｂに形成されていない場合に比べて、シール部材５０をケース２に向かってより強く押すことによって、シール部材５０が軸方向Ｄの外方に抜け外れることを抑制することができる。
なお、上述した第２実施形態では、シール部材５０は、連結部５１ｂに１つの湾曲部５４を備えるとしたが、これに限定されず、複数の湾曲部を備えてもよい。
【００５１】
また、上述した第２実施形態では、ケース２内の圧力の増大に伴いリップ部１２がケース２を押す力を増大させる増大手段を備えてもよい。増大手段は、上述したように連結部５１ｂに形成されることに限定されず、シール部材５０の他の部位に形成されてもよい。また、増大手段は、上述したように連結部５１ｂに形成される湾曲部５４に限定されず、他の構成を備えてもよい。これにより、ケース２内の圧力の増大に伴い、リップ部１２がケース２をより強く押すことによって、シール部材５０が軸方向Ｄの外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００５２】
（第３実施形態）
以下、本発明の回転機械のシール構造の第３実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。
図５は、第３実施形態に係るシール部材６０の断面図である。
図５に示すように、第３実施形態のシール部材６０は、上述した第１実施形態のシール部材１０と比較して、ケース２に装着されるより前の自然状態における外形が同一形状に形成されている。また、上述した第１実施形態の変形例と同様にシール部材６０に接するケース２の内周部２ａの内周面２Ａは軸方向Ｄに平行である。
第３実施形態のシール部材６０は、相対的にケース２よりも熱膨張係数が大きい点で上述した第１実施形態及び変形例と相違している。
例えば、シール部材６０の芯部２１は、相対的にケース２よりも熱膨張係数が大きい金属材料によって形成されている。
【００５３】
上述したように、第３実施形態に係る回転機械１のシール構造では、シール部材６０は、相対的にケース２よりも熱膨張係数が大きい。これにより、シール部材６０は、回転機械１の作動に伴う温度上昇時にケース２よりも膨張しやすい。例えばシール部材６０及びケース２の熱膨張係数がほぼ同一である場合又はシール部材６０の熱膨張係数が相対的にケース２の熱膨張係数よりも小さい場合に比べて、シール部材６０がケース２によってより強く保持されることによって、シール部材６０が軸方向Ｄの外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００５４】
なお、上述した第３実施形態では、芯部２１は、相対的にケース２よりも熱膨張係数が大きい金属材料によって形成されているとしたが、これに限定されず、例えば相対的にケース２よりも熱膨張係数が大きい樹脂材料などの素材によって形成されてもよい。
また、上述した第３実施形態では、芯部２１の熱膨張係数はケース２の熱膨張係数よりも大きいとしたが、これに限定されない。例えば、芯部２１の代わりに又は芯部２１に加えて、被覆部２２の熱膨張係数をケース２の熱膨張係数よりも大きくしてもよい。
【００５５】
また、上述した第３実施形態では、シール部材６０を構成するベース部１１の外周部１１ａ及び連結部１１ｂとリップ部１２とのうち少なくとも一部は、ケース２よりも熱膨張係数が大きい素材によって形成されてもよい。これにより、シール部材６０を構成するベース部１１の外周部１１ａ及び連結部１１ｂとリップ部１２とのうち少なくとも一部は、温度上昇時にケース２よりも膨張しやすい。例えばリップ部１２及びベース部１１とケース２との熱膨張係数がほぼ同一である場合又はリップ部１２及びベース部１１の熱膨張係数がケース２の熱膨張係数よりも小さい場合に比べて、シール部材６０がケース２によってより強く保持されることによって、シール部材６０が軸方向Ｄの外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００５６】
また、上述した第３実施形態では、ケース２の温度上昇に伴いリップ部１２がケース２を押す力を増大させる増大手段を備えてもよい。増大手段は、上述したようにシール部材６０の少なくとも一部をケース２よりも熱膨張係数が大きい素材によって形成することに限定されず、他の構成を備えてもよい。これにより、ケース２内の温度上昇に伴い、リップ部１２がケース２をより強く押すことによって、シール部材６０が軸方向Ｄの外方に抜け外れることを抑制することができる。
【００５７】
なお、上述した各実施形態及び変形例では、回転機械１は、例えば、偏心揺動型減速機などの減速機又は回転電機などでもよい。
また、上述した各実施形態及び変形例では、各シール部材１０，５０，６０は、ケース２の代わりに、例えばモータフランジ及びオイルシールフランジなどの部材に装着されてもよい。
また、上述した各実施形態及び変形例では、各シール部材１０，５０，６０は、単に、各シール１０，５０，６０と称してもよい。
【００５８】
本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５９】
１…回転機械、２…ケース、２ａ…内周部、３…軸部材、１０，５０，６０…シール部材（シール）、１１…ベース部、１１ａ…外周部、１１ｂ，５１ｂ…連結部、１２…リップ部（内周部）、２１…芯部、２２…被覆部、４１…内径変化部、４１Ａ…内周面４１Ａ、４２…外径変化部、４２Ｂ…外周面、５４…湾曲部
【図１】
2020176673.tif 000003
【図２】
2020176673.tif 000004
【図３】
2020176673.tif 000005
【図４】
2020176673.tif 000006
【図５】
2020176673.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月27日(2020.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の外方側から内方側に向かうことに伴って径の長さが増大する内周部を有するケースと、
前記ケースの内部に配置された軸部材と、
前記ケースと前記軸部材との間をシールするシール部材と、を備えるシール構造。
【請求項２】
ケースと、
前記ケースの内部に配置された軸部材と、
軸方向の外方側から内方側に向かうことに伴って径の長さが増大する外周部を有し、前記ケースと前記軸部材との間をシールするシール部材と、を備えるシール構造。
【請求項３】
ケースと、
前記ケースの内部に配置される軸部材と、
前記ケースと前記軸部材との間をシールするシール部材と、
前記ケースに接触する前記シール部材の外周部と前記軸部材に接触する前記シール部材の内周部とを連結するとともに軸方向の内方に向かって凸状に湾曲する連結部と、を備えるシール構造。
【請求項４】
前記連結部は、外周側で前記軸方向の内方に向かって凸状に湾曲する湾曲部を備える請求項３に記載のシール構造。
【請求項５】
ケースと、
前記ケースの内部に配置される軸部材と、
前記ケースと前記軸部材との間をシールするとともに、前記ケースよりも熱膨張係数が大きいシール部材と、
を備えるシール構造。
【請求項６】
ケースの内周に配置された部材に接触するリップ部と、
前記ケースに固定されるベース部と、
前記ベース部と前記リップ部とを接続する連結部と、
を備え、
前記ベース部に作用する前記ケースの力が軸方向の外方側よりも内方側で大きくされたシール。
【請求項７】
ケースの内周に配置された部材に接触するリップ部と、
前記ケースに固定されるベース部と、
前記ベース部と前記リップ部とを接続する連結部と、
前記ケース内の圧力の増大に伴い前記リップ部が前記ケースを押す力を増大させる増大手段と、
を備えるシール。
【請求項８】
ケースの内周に配置された部材に接触するリップ部と、
前記ケースに固定されるベース部と、
前記ベース部と前記リップ部とを接続する連結部と、
前記ケース内の温度上昇に伴い前記リップ部が前記ケースを押す力を増大させる増大手段と、
を備えるシール。
【請求項９】
前記増大手段は前記連結部に形成されている
請求項７又は請求項８に記載のシール。
【請求項１０】
前記増大手段は軸方向の内方に向かって凸状に湾曲する湾曲部を備える請求項７に記載のシール。
【請求項１１】
前記増大手段は、前記リップ部、前記ベース部及び前記連結部のうちの少なくとも一部を形成する前記ケースよりも熱膨張係数が大きい素材である請求項８に記載のシール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の一態様に係るシールは、リップ部と、ベース部と、連結部と、を備える。リップ部は、ケースの内周に配置された部材に接触する。ベース部は、ケースに固定される。連結部は、ベース部とリップ部とを接続する。ベース部に作用するケースの力が軸方向の外方側よりも内方側で大きくされている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
上述したように、第１実施形態の変形例に係る回転機械１のシール構造では、シール部材１０の外径変化部４２の外周面４２Ｂは、ケース２に装着されるより前の自然状態で軸方向Ｄに対して所定角度θだけ傾斜するテーパ状に形成されている。これにより、シール部材１０の外周部１１ａからケース２の内周部２ａに作用する力に対するケース２の内周部２ａの法線反力ＲＦは、軸方向Ｄの外方側よりも内方側でより大きくなる。例えばケース２の内周部２ａの法線反力ＲＦが軸方向Ｄの外方側及び内方側でほぼ同じ大きさである場合に比べて、シール部材１０を軸方向Ｄの内方側でより強く保持することによって、シール部材１０が軸方向Ｄの外方に抜け外れることを抑制することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
また、湾曲部５４は連結部５１ｂに形成されているので、ベース部５１には追加的に連結部５１ｂがケース２を押す力が作用する。例えば湾曲部５４が連結部５１ｂに形成されていない場合に比べて、シール部材５０をケース２に向かってより強く押すことによって、シール部材５０が軸方向Ｄの外方に抜け外れることを抑制することができる。
なお、上述した第２実施形態では、シール部材５０は、連結部５１ｂに１つの湾曲部５４を備えるとしたが、これに限定されず、複数の湾曲部を備えてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
１…回転機械、２…ケース、２ａ…内周部、３…軸部材、１０，５０，６０…シール部材（シール）、１１，５１…ベース部、１１ａ…外周部、１１ｂ，５１ｂ…連結部、１２…リップ部（内周部）、２１…芯部、２２…被覆部、４１…内径変化部、４１Ａ…内周面、４２…外径変化部、４２Ｂ…外周面、５４…湾曲部
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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