(57)【要約】【課題】グリスの貯留部が上部に設けられるモータにおいて、グリスの油分が駆動軸を伝ってモータ内に浸入することを抑制することのできるモータ駆動軸のシール構造を提供する。【解決手段】モータの駆動軸１３をシールするシール構造であって、駆動軸１３と、モータの上部に設けられ、上方にグリスの貯留部が設けられる上部部材１５と、駆動軸１３と上部部材１５との間をシールするシール部材１４と、シール部材１４の上方を覆う覆い部２１ａ，２１ｂと、を備える。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの駆動軸をシールするシール構造であって、
前記駆動軸と、
前記モータの上部に設けられ、上方にグリスの貯留部が設けられる上部部材と、
前記駆動軸と前記上部部材との間をシールするシール部材と、
前記シール部材の上方を覆う覆い部と、
を備えるモータ駆動軸のシール構造。
【請求項２】
前記覆い部は、前記モータを取り付ける際に用いられる取付部材から延長されて形成されている請求項１に記載のモータ駆動軸のシール構造。
【請求項３】
前記覆い部は、前記駆動軸の外周面に沿って前記駆動軸の軸線方向に延びる筒状部を備える請求項１又は２に記載のモータ駆動軸のシール構造。
【請求項４】
前記筒状部の内周面の粗さは、所定の粗さよりも粗くなっている請求項３に記載のモータ駆動軸のシール構造。
【請求項５】
前記筒状部は、鋳造により形成された鋳造部材の一部であり、
前記筒状部の内周面は、前記鋳造により形成された鋳造面が維持されている請求項３又は４に記載のモータ駆動軸のシール構造。
【請求項６】
前記駆動軸の外周面と前記筒状部の内周面との間には、所定の隙間が形成されている請求項３〜５のいずれか１項に記載のモータ駆動軸のシール構造。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ駆動軸のシール構造を備えるモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動軸をシールする構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータの駆動軸を減速機の入力軸に固定したものがある（特許文献１参照）。特許文献１に記載のものでは、モータのケーシングに形成されたフランジ部が、減速機を構成する部材に固定されている。一般に、フランジ部の減速機側の面において、モータの駆動軸の周囲は、グリスを貯留しておく貯留部になっている。グリスは、減速機内の各部の潤滑に用いられる。そして、グリスがモータ内に浸入することを防ぐために、モータの駆動軸とフランジ部との間にシール部材が取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４４８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本願発明者は、シール部材の上に堆積したグリスの量が多くなると、グリスに含まれる油分がモータの駆動軸を伝ってモータ内に浸入することを確認した。その場合、駆動軸に接続されたエンコーダのディスクや基板等に油分が到達し、エンコーダにエラーが生じたり故障したりするおそれがある。
【０００５】
本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、グリスの貯留部が上部に設けられるモータにおいて、グリスの油分が駆動軸を伝ってモータ内に浸入することを抑制することのできるモータ駆動軸のシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の手段は、
モータの駆動軸をシールするシール構造であって、
前記駆動軸と、
前記モータの上部に設けられ、上方にグリスの貯留部が設けられる上部部材と、
前記駆動軸と前記上部部材との間をシールするシール部材と、
前記シール部材の上方を覆う覆い部と、
を備える。
【０００７】
上記構成によれば、モータの上部に、上部部材が設けられている。上部部材の上方には、グリスの貯留部が設けられる。そして、シール部材により、モータの駆動軸と上部部材との間がシールされる。ここで、覆い部により、シール部材の上方が覆われている。したがって、シール部材の上にグリスが堆積することを抑制することができ、グリスの油分が駆動軸を伝ってモータ内に浸入することを抑制することができる。
【０００８】
具体的には、第２の手段のように、前記覆い部は、前記モータを取り付ける際に用いられる取付部材から延長されて形成されているといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、モータを取り付ける際に用いられる取付部材を改良することで、覆い部を形成することができる。このため、覆い部を容易に形成することができる。
【０００９】
第３の手段では、前記覆い部は、前記駆動軸の外周面に沿って前記駆動軸の軸線方向に延びる筒状部を備える。
【００１０】
上記構成によれば、覆い部は、駆動軸の外周面に沿って駆動軸の軸線方向に延びる筒状部を備えている。このため、駆動軸と覆い部との間の隙間からシール部材へ移動するグリスを、筒状部に留め易くなる。したがって、シール部材の上にグリスが堆積することを抑制することができる。
【００１１】
第４の手段では、前記筒状部の内周面の粗さは、所定の粗さよりも粗くなっている。
【００１２】
駆動軸と筒状部との間に浸入したグリスは、駆動軸の回転に伴って筒状部の内周面に衝突する。ここで、上記構成によれば、筒状部の内周面の粗さは所定の粗さよりも粗くなっているため、筒状部の内周面に衝突したグリスが粉砕され易くなる。このため、グリスの粒が小さくなり、グリスに含まれる油分が蒸発し易くなる。その結果、シール部材に到達する油分を減少させることができる。
【００１３】
具体的には、第５の手段のように、前記筒状部は、鋳造により形成された鋳造部材の一部であり、前記筒状部の内周面は、前記鋳造により形成された鋳造面が維持されているといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、筒状部の内周面を研磨加工する手間を省きつつ、筒状部の内周面を粗くすることができる。
【００１４】
第６の手段では、前記駆動軸の外周面と前記筒状部の内周面との間には、所定の隙間が形成されている。
【００１５】
上記構成によれば、駆動軸の外周面と筒状部の内周面との間には、所定の隙間が形成されている。このため、駆動軸の外周面と筒状部の内周面とが接触することを抑制しつつ、駆動軸と筒状部との間の隙間からグリスがシール部材へ到達することを抑制することができる。
【００１６】
第７の手段は、モータであって、第１〜第６の手段のいずれか１つのモータ駆動軸のシール構造を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来技術のモータ駆動軸のシール構造を示す斜視図。
【図２】図１の一部を拡大して示す断面図。
【図３】本実施形態のモータ駆動軸のシール構造を示す斜視図。
【図４】図３の一部を拡大して示す断面図。
【図５】図４の一部を拡大して示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、水平多関節ロボットの第１軸を駆動するモータに具現化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
まず、図１，２を参照して、従来技術のモータ駆動軸のシール構造を説明する。なお、図２では、モータ１１０の内部の構成を省略して示している。モータ１１０は、ケーシング１１、駆動軸１３、シール部材１４、蓋部材１５、モータプレート１２０等を備えている。
【００２０】
ケーシング１１は、一端が開放された中空の直方体状に形成されている。ケーシング１１の内部には、ロータやエンコーダ等が収容されている。エンコーダは、円板状のディスクや、基板、検出素子等を備えている。ディスクは、駆動軸１３に接続されている。
【００２１】
ケーシング１１の開放部（モータ１１０の上部）には、蓋部材１５が取り付けられている。蓋部材１５（上部部材に相当）は、円板状に形成されている。蓋部材１５の中央には、駆動軸１３を挿通させる貫通孔が形成されている。すなわち、モータ１１０において駆動軸１３の軸線方向の端部に蓋部材１５が取り付けられており、蓋部材１５は駆動軸１３を外部へ露出させる部材である。
【００２２】
蓋部材１５の貫通孔には、駆動軸１３が挿通されている。駆動軸１３と蓋部材１５との間は、シール部材１４によりシールされている。シール部材１４は、オイルシール、Ｏリング、リップパッキン等である。
【００２３】
ケーシング１１には、円環状のモータプレート１２０が取り付けられている。モータプレート１２０（取付部材に相当）は、モータ１１０をロボットの筐体に取り付ける際に用いられる。モータプレート１２０は、内輪部２１と外輪部２２とを備えている。
【００２４】
蓋部材１５の上方は、グリスＧを貯留しておく貯留部になっている。そして、グリスＧがモータ１１０の内部に浸入しないように、駆動軸１３と蓋部材１５との間がシール部材１４によりシールされる。なお、駆動軸１３、蓋部材１５、及びシール部材１４により、モータ駆動軸のシール構造が構成されている。
【００２５】
しかしながら、本願発明者は、シール部材１４の上に堆積したグリスＧの量が多くなると、グリスＧに含まれる油分がモータ１１０の駆動軸１３を伝ってモータ１１０内に浸入することを確認した。詳しくは、グリスＧの量が多くなると、グリスＧに含まれる油分が蒸発しにくくなり、油分が徐々に駆動軸１３を伝って下方へ移動する。その場合、駆動軸１３に接続されたエンコーダのディスクや基板等に油分が到達し、エンコーダにエラーが生じたり故障したりするおそれがある。
【００２６】
そこで、本実施形態では、図３，４に示すように、モータプレート２０は、外輪部２２、内輪部２１、円板状の円板状部２１ａ、及び円筒状の円筒状部２１ｂを備えている。そして、シール部材１４の上方を円板状部２１ａ及び円筒状部２１ｂにより覆っている。本実施形態において、上述した従来技術と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。なお、図４では、モータ１０の内部の構成を省略して示している。
【００２７】
円板状部２１ａ（覆い部に相当）は、モータプレート２０の内輪部２１から内径方向に延長されて形成されている。詳しくは、円板状部２１ａは、内輪部２１の内縁部から駆動軸１３の近傍まで延長されている。蓋部材１５と円板状部２１ａとの間には、隙間が形成されている。
【００２８】
円筒状部２１ｂ（筒状部、覆い部に相当）は、円板状部２１ａの内縁部から駆動軸１３の外周面に沿って駆動軸１３の軸線方向のうち上方向に延びている。駆動軸１３と円筒状部２１ｂとの間には、隙間が形成されている。内輪部２１、円板状部２１ａ、及び円筒状部２１ｂは、アルミダイキャスト（鋳造）により一体成形された鋳造部材である。なお、内輪部２１と外輪部２２とは、一体成形されていてもよいし、別体で形成された後に一体化されていてもよい。
【００２９】
図５は、図４の一部を拡大して示す模式図である。同図に模式的に示すように、円筒状部２１ｂの内周面は、アルミダイキャストにより形成された鋳造面が維持されている。すなわち、円筒状部２１ｂの内周面は、研磨加工等の表面仕上げがなされていない。これにより、円筒状部２１ｂの内周面の粗さは、所定の粗さよりも粗くなっている。
【００３０】
駆動軸１３の外周面と円筒状部２１ｂの内周面との間には、所定の隙間ｄが形成されている。所定の隙間ｄは、０．１ｍｍ≦ｄ≦０．７ｍｍに設定されることが望ましく、本実施形態では所定の隙間ｄは０．５ｍｍに設定されている。なお、駆動軸１３、蓋部材１５、シール部材１４、円板状部２１ａ、及び円筒状部２１ｂにより、モータ駆動軸のシール構造が構成されている。
【００３１】
次に、図４，５を参照して、本実施形態におけるモータ駆動軸のシール構造の作用効果を説明する。
【００３２】
本実施形態においても、蓋部材１５の上方は、グリスＧを貯留しておく貯留部になっている。しかしながら、本実施形態では、円板状部２１ａ及び円筒状部２１ｂにより、シール部材１４の上方が覆われている。このため、シール部材１４の上にグリスＧが堆積することが抑制される。すなわち、グリスＧは、主に円板状部２１ａ及び円筒状部２１ｂの上に堆積する。
【００３３】
図５に示すように、駆動軸１３と、円板状部２１ａ及び円筒状部２１ｂとの隙間の上方にグリスＧが堆積する場合がある。この場合であっても、この隙間に浸入したグリスＧを、駆動軸１３と円筒状部２１ｂとの間に留めることにより、グリスＧがシール部材１４に到達することが抑制される。
【００３４】
さらに、駆動軸１３と円筒状部２１ｂとの間に浸入したグリスＧは、駆動軸１３の回転により外周方向へはじき飛ばされる。これにより、グリスＧは、円筒状部２１ｂの内周面に衝突する。ここで、円筒状部２１ｂの内周面は、鋳造面が維持されており、内周面の粗さは所定の粗さよりも粗くなっている。このため、円筒状部２１ｂの内周面に衝突したグリスＧが粉砕され易い。グリスＧの粒は、グリスＧ１，Ｇ２，Ｇ３のように、下方へ進むほど小さくなる。そして、グリスＧの粒が小さくなると、グリスＧに含まれる油分が蒸発し易くなり、シール部材１４に到達する油分が減少する。
【００３５】
また、駆動軸１３の外周面と円筒状部２１ｂの内周面との間の所定の隙間ｄは、０．５ｍｍに設定されている。すなわち、所定の隙間ｄは、駆動軸１３が回転した際に、駆動軸１３の外周面と円筒状部２１ｂの内周面とが接触せず、且つ駆動軸１３と円筒状部２１ｂとの間の隙間からグリスＧがシール部材１４へ到達しにくい幅に設定されている。
【００３６】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
【００３７】
・円板状部２１ａにより、シール部材１４の上方が覆われている。したがって、シール部材１４の上にグリスＧが堆積することを抑制することができ、グリスＧの油分が駆動軸１３を伝ってモータ１０内に浸入することを抑制することができる。
【００３８】
・円板状部２１ａは、モータ１０を取り付ける際に用いられるモータプレート２０の内輪部２１から延長されて形成されている。このため、モータ１０を取り付ける際に用いられるモータプレート２０を改良することで、円板状部２１ａを形成することができる。したがって、円板状部２１ａを容易に形成することができる。
【００３９】
・覆い部（円板状部２１ａ及び円筒状部２１ｂ）は、駆動軸１３の外周面に沿って駆動軸１３の軸線方向のうち上方向に延びる円筒状部２１ｂを備えている。このため、駆動軸１３と覆い部との間の隙間からシール部材１４へ移動するグリスＧを、円筒状部２１ｂに留め易くなる。したがって、シール部材１４の上にグリスＧが堆積することを抑制することができる。
【００４０】
・駆動軸１３と円筒状部２１ｂとの間に浸入したグリスＧは、駆動軸１３の回転に伴って円筒状部２１ｂの内周面に衝突する。ここで、円筒状部２１ｂの内周面の粗さは所定の粗さよりも粗くなっているため、円筒状部２１ｂの内周面に衝突したグリスＧが粉砕され易くなる。このため、グリスＧの粒が小さくなり、グリスＧに含まれる油分が蒸発し易くなる。その結果、シール部材１４に到達する油分を減少させることができる。
【００４１】
・円筒状部２１ｂは、アルミダイキャスト（鋳造）により形成されたモータプレート２０の一部であり、円筒状部２１ｂの内周面は、鋳造により形成された鋳造面が維持されている。このため、円筒状部２１ｂの内周面を研磨加工する手間を省きつつ、円筒状部２１ｂの内周面を粗くすることができる。
【００４２】
・駆動軸１３の外周面と円筒状部２１ｂの内周面との間には、所定の隙間ｄが形成されている。このため、駆動軸１３の外周面と円筒状部２１ｂの内周面とが接触することを抑制しつつ、駆動軸１３と円筒状部２１ｂとの間の隙間からグリスＧがシール部材１４へ到達することを抑制することができる。
【００４３】
なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。
【００４４】
・所定の隙間ｄを、０．７ｍｍよりも広く設定することもできる。
【００４５】
・モータプレート２０の内輪部２１、円板状部２１ａ、及び円筒状部２１ｂを、切削や鍛造により形成することもできる。その場合も、円筒状部２１ｂの内周面の粗さが、所定の粗さよりも粗いことが望ましい。また、円筒状部２１ｂの内周面を粗くする加工により、円筒状部２１ｂの内周面の粗さを所定の粗さよりも粗くしてもよい。
【００４６】
・覆い部は、駆動軸１３の外周面に沿って駆動軸１３の軸線方向のうち下方向に延びる円筒状部を備えていてもよい。また、覆い部は、円筒状部２１ｂを備えておらず、円板状部２１ａのみを備えていてもよい。
【００４７】
・覆い部は、モータプレート２０に後から取り付けられたものであってもよい。その場合、覆い部の材質は、アルミに限らず、鋼や、樹脂等を採用することもできる。また、覆い部は、モータ１０のケーシング１１から延長されて形成されていてもよいし、駆動軸１３から延長されて形成されていてもよい。
【００４８】
・モータ１０は、水平多関節ロボットの第１軸を駆動するモータに限らず、第１軸以外の軸を駆動するモータであってもよい。また、モータ１０は、水平多関節ロボットの軸を駆動するモータに限らず、その他の機械において駆動軸の軸線方向が鉛直方向に配置されたモータであってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０…モータ、１３…駆動軸、１４…シール部材、１５…蓋部材（上部部材）、２０…モータプレート（取付部材）、２１ａ…円板状部（覆い部）、２１ｂ…円筒状部（筒状部、覆い部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018057101.tif 000006
【図５】
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