(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付部材（１）の回転体挿入用孔部（２）の開口端にシール溝（４）を一体形成すると共に、該シール溝（４）の開口端（５）に低突条部（６）を一体形成して、回転体（７）を上記孔部（２）に挿入した回転体組付状態にて、Ｘリング（８）を上記シール溝（４）に装着自在とし、
上記Ｘリング（８）は、中央胴部（18）と、四方向に該中央胴部（18）から突設されたシール用突部 (20)(20)(20)(20) を有する横断面形状であって、
自由状態の上記Ｘリング（８）の横断面において、上記Ｘリング（８）の全体のラジアル方向寸法を（Ｚ1 ）とし、上記中央胴部（18）のラジアル方向寸法を（Ｚ0 ）とすると、（Ｚ1 −Ｚ0 ）／２で表される上記突部（20）の高さ寸法（Ｚ20）を、上記低突条部（６）の高さ寸法（Ａ）よりも、小さく設定し、
上記シール溝（４）に上記Ｘリング（８）が装着されたシール装着状態では上記Ｘリング（８）が上記低突条部（６）にて抜止めされることを特徴とする密封構造体。
【請求項２】
上記低突条部（６）の高さ寸法（Ａ）を、上記シール溝（４）の深さ寸法（Ｈ0 ）の５％以上26％以下に設定した請求項１記載の密封構造体。
【請求項３】
上記低突条部（６）の内周面（９）側にアキシャル外方に拡径する誘導テーパ面（10）を形成して上記Ｘリング（８）の装着の際に該Ｘリング（８）を誘導するように構成し、  上記誘導テーパ面（10）の傾斜角度（θ）を10°以上45°以下に設定した請求項１又は２記載の密封構造体。
【請求項４】
上記回転体（７）は、アキシャル両方向への荷重を受ける軸受手段（Ｇ）にて、回転自在に枢支されている請求項１，２又は３記載の密封構造体。
【請求項５】
上記取付部材（１）は減速機外筒（13）であり、
上記回転体（７）は、複数のギアー（14）を備えた減速機キャリア（12）である請求項４記載の密封構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、シャフト等の回転体を挿入する孔部を有する取付部材と、この孔部に挿入され
た回転体との間を、シールする場合、シール溝にシールを装着した後に、回転体を挿入し
ていた。しかし、大型の装置などは、組立作業中にシールを破損したり傷つける危険性が
ある。このように破損したり傷付いたシール、あるいは、所定使用後に摩耗したシールを
、交換する際に、装置を分解する必要があった。大型の装置では、この分解作業に時間を
要する。そこで、従来から、シール溝の側壁を省略して、前述の分解を行わないでシール
交換を行うことが可能なものとして、オイルシールがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、オイルシールは、ゴムと金属環とコイルスプリングから成りシール溝に圧入す
る構成であって、シール自体の横断面寸法（断面積）が大きく、これに伴って、シール溝
も大きな寸法となって、装置が（部分的に）大きくなる欠点、及び、金型内に金属環を設
置してゴムを成型する必要があり、その後コイルスプリングも取付けねばならず、製造が
面倒でコストアップとなる欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４８２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする課題は、シャフト等の回転体と取付部材との間をシールする場合、シ
ール溝にシールを装着した後に、回転体を挿入するので、大型の装置などは、組立作業中
にシールを破損したり傷つける危険性があり、また、シールを交換するために、装置を分
解する必要がある点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明に係る密封構造体は、取付部材の回転体挿入用孔部の開口端にシール溝を一体形成すると共に、該シール溝の開口端に低突条部を一体形成して、回転体を上記孔部に挿入した回転体組付状態にて、Ｘリングを上記シール溝に装着自在とし、上記Ｘリングは、中央胴部と、四方向に該中央胴部から突設されたシール用突部を有する横断面形状であって、自由状態の上記Ｘリングの横断面において、上記Ｘリングの全体のラジアル方向寸法をＺ1 とし、上記中央胴部のラジアル方向寸法をＺ0とすると、（Ｚ1 −Ｚ0 ）／２で表される上記突部の高さ寸法を、上記低突条部の高さ寸法よりも、小さく設定し、上記シール溝に上記Ｘリングが装着されたシール装着状態では上記Ｘリングが上記低突条部にて抜止めされる。
また、上記低突条部の高さ寸法を、上記シール溝の深さ寸法の５％以上26％以下に設定したものである。
また、上記低突条部の内周面側にアキシャル外方に拡径する誘導テーパ面を形成して上記Ｘリングの装着の際に該Ｘリングを誘導するように構成し、上記誘導テーパ面の傾斜角度を10°以上45°以下に設定したものである。
【０００７】
また、上記回転体は、アキシャル両方向への荷重を受ける軸受手段にて、回転自在に枢
支されている。
また、上記取付部材は減速機外筒であり、上記回転体は、複数のギアーを備えた減速機
キャリアである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の密封構造体によれば、装置を組み立てた後（回転体をケーシング等の取付部材
に挿入して組付けた後）からシール（Ｘリング）を装着することができ、装置を分解する
ことなくＸリングを交換することができるので、大幅に作業性をアップさせることができ
る。また、Ｘリングがゴム単体から成るので、オイルシールの場合と比較して安価であり
、製造が容易であり、取付部材のシール溝が小さくて済み、取付部材（装置）のコンパク
ト化にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の一形態の使用状態を示す要部断面正面図である。
【図２】Ｘリング装着前の回転体組付状態及び各部寸法関係を示す要部断面正面図である。
【図３】装着の順番を説明したＸリングの側面図である。
【図４】Ｘリングの装着手順を示す説明図である。
【図５】Ｘリングの装着手順を示す説明図である。
【図６】Ｘリングの装着手順を示す説明図である。
【図７】Ｘリングの装着手順を示す説明図である。
【図８】使用箇所の具体例を示した要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図示の実施の形態に基づいて本発明を詳説する。
図１・図２は、本発明の実施の一形態を示す。この密封構造体は、取付部材１の回転体
挿入用孔部２の開口端にシール溝４を一体形成すると共に、シール溝４の開口端５に低突
条部（引掛り段付部）６を一体形成して、シャフト等の回転体７を孔部２に挿入した回転
体組付状態（図２の右半分）にて、ゴム製Ｘリング８をシール溝４に装着自在とすると共
に、シール溝４にＸリング８が装着されたシール装着状態（図１）ではＸリング８が低突
条部（引掛り段付部）６にて抜止めされる。
【００１１】
Ｘリング８の全体のラジアル方向寸法Ｚ1 を、シール溝４の深さ寸法Ｈ0 の 105％以上
125％以下に設定する。ラジアル方向寸法Ｚ1 が深さ寸法Ｈ0 の 105％未満の場合、密封
性が不足する。ラジアル方向寸法Ｚ1 が深さ寸法Ｈ0 の 125％を超える場合、Ｘリング８
をシール溝４へ装着するのが困難となる。
【００１２】
低突条部６の高さ寸法Ａを、シール溝４の深さ寸法Ｈ0 の５％以上26％以下に設定する
。高さ寸法Ａが、深さ寸法Ｈ0 の５％未満の場合、Ｘリング８が図１の左方向（アキシャ
ル外方）へ抜出すため、耐圧性が不足する。高さ寸法Ａが、深さ寸法Ｈ0 の26％を超える
場合、回転体組付状態下で、Ｘリング８をシール溝４に装着することができない。
【００１３】
低突条部６の内周面９側にアキシャル外方に拡径する誘導テーパ面10を形成してＸリング８の装着の際にＸリング８を誘導するように構成する。誘導テーパ面10の傾斜角度θを10°以上45°以下に設定する。より好ましくは、傾斜角度θを15°以上35°以下とする。傾斜角度θが上記範囲外の場合、Ｘリング８を装着する際にＸリング８を容易に誘導することができない。
【００１４】
さらに詳しく追加説明すると、Ｘリング８は、図２の断面図に示すように、略矩形の中
央胴部18と、四方向に該中央胴部18から突設された（小丸山型の）シール用突部20，20，20，20を有する横断面形状である。自由状態（図２の左側の図参照）におけるＸリング８の横断面において、上記Ｘリング８の全体のラジアル方向寸法をＺ1 とし、上記中央胴部18のラジアル方向寸法をＺ0 とすると、（Ｚ1 −Ｚ0 ）／２で表される上記突部20の高さ寸法Ｚ20を、上記低突条部６の高さ寸法Ａよりも、小さく設定した。
逆に言えば、低突条部６の高さ寸法Ａは、（Ｚ1 −Ｚ0 ）／２で表される突部20の高さ寸法Ｚ20よりも、大きい。
これによって、Ｘリング８の低突条部６に引掛っている突部20が、使用時に離脱せず、
Ｘリング８がシール溝４内に、安定して保持される。
【００１５】
次に、図３〜図７に於て、Ｘリング８を装着する方法について説明する。まず、図４に
示すように、Ｘリング８の一部（図３の（１）の円周位置）を、シール溝４に押込む。次
に、図５に示すように、Ｘリング８の上記一部と対向する円周位置（図３の（２）の位置
）の部分を、シール溝４に押込む。続いて、図６に示すように、図３の（３）（４）の部
分を、シール溝４に押込む。最後に、図７に示すように、図３の（５）（６）（７）（８
）の部分等（残りの部分）を、シール溝４に押込み、Ｘリング８のシール溝４への挿入を
完了する。図４〜図７のように、順次、Ｘリング８を押込む作業は、作業者の手作業で行
うか、作業工具（治具）を用いて行うか、あるいは、自動押込装置を使用して行う。
【００１６】
次に、図８に於て、回転体７が減速機のキャリア12である場合を例示する。つまり、図８は、偏心揺動型歯車装置（減速機）の一部を示し、一方の相手側部材に固着される減速機外筒13と、この外筒13内に配置されると共に他方の相手部材に固着されるキャリア12とを、具備している。キャリア12の中央部には、（図示省略の）クランク軸が貫通している。また、キャリア12は、上記クランク軸の偏心部に取付けられた揺動歯車の揺動回転によって、外筒13に対して相対的に一軸心Ｌ0 廻りに回転する。
即ち、図１〜図８にて説明した取付部材１が、図８に於ては、減速機外筒13であり、回転体７は、複数のギアー14を備えた減速機キャリア12である。
【００１７】
そして、図８の左側に示すように、Ｘリング８が、外筒13（取付部材１）の挿入用孔部２の開口端のシール溝４に、装着されている。このシール溝４及びＸリング８の形状と寸法関係は、図１，図２等で説明した構成と同じである。
この図８に於て、回転体７はアキシャル方向（矢印Ｘ）への荷重を受ける軸受手段Ｇに
て、回転自在に枢支されている。図例では、２個のアンギュラ玉軸受15，16をもって上記軸受手段Ｇを構成している。
【００１８】
さらに、具体的には、一方のアンギュラ玉軸受15は、Ｘリング８の近傍に配設され、回転体７（キャリア12）の段付部21にその内輪15Ａが当接して、矢印Ｘ1 方向の規制力を段付部21に与え、また、他方のアンギュラ玉軸受16は、取付部材１（外筒13）の孔部２の反対側に配設され、回転体７（キャリア12）の段付部22にその内輪16Ａが当接して、矢印Ｘ2 方向の規制力を段付部22に与え、両矢印Ｘ1 ，Ｘ2 方向―――軸心Ｌ0 に沿ったアキシャル方向Ｘ―――に回転体７（キャリア12）が移動することを制限する。
【００１９】
このように、取付部材１（外筒13）と回転体７（キャリア12）とが、アキシャル方向Ｘへの荷重を受ける軸受15，16（軸受手段Ｇ）にて、回転自在に枢支した構造とすれば、高さ寸法Ａが小さな値の本願発明の低突条部６であったとしても、Ｘリング８がシール溝４から、不意にはみ出すことがない。
なお、本発明の使用箇所（適用装置）としては、図８に示したような減速機（歯車装置
）に限らず、回転シャフトを有する各種流体機器、電機モータ、変速機等も挙げることが
できる。あるいは、回転体７が低速にてアキシャル方向にも移動する装置に適用可能であ
る。
また、前述の軸受手段Ｇとしてのアンギュラ玉軸受15，16を、アンギュラ自動調心ころ軸受、自動調心ころ軸受、スラスト玉軸受、円すいころ軸受、自動調心玉軸受、あるいは、鍔付き（段付き）滑り軸受等を用いることも、望ましい場合がある。
【実施例１】
【００２０】
材料としてＦＫＭ（フッ化ビニリデン系フッ素ゴム、JIS K 6253  デュロメータ  タイプＡ  硬さ80）を用いて次のようなＸリング８を製造し、回転体外径がφ50、シール溝４の深さ寸法Ｈ0 が 5.5mm、かつ、低突条部６の高さ寸法Ａ（Ａ寸法）が０mm、 0.6mm、 0.8mm、 1.0mm、 1.2mm、 1.4mm、 1.6mmのそれぞれの場合に、シール溝４への装着可否、及び、耐圧力を調べた。具体的には、Ｘリング８の各寸法は、図２に示す中央部のアキシャル方向寸法Ｙ0 を 2.8mm、全体のアキシャル方向寸法Ｙ1 を 4.4mm、中央部のラジアル方向寸法Ｚ0 を 4.6mm、全体のラジアル方向寸法Ｚ1 を6.45mmとした。このＸリング８について、（ｉ）回転体組付状態への装着可否、及び、（ii） 0.3ＭＰａに加圧して３分保持し、漏れ（Ｘリングの脱離）の有無を調べた。なお、潤滑剤として回転体７にリチウム石けん基グリースを薄く塗布した。
【００２１】
試験結果は、Ａ寸法が０mmのものは、 0.3ＭＰａの耐圧力を満たさなかった。また、Ａ寸法が 1.6mmのものは、シール溝４へ装着することができなかった。Ａ寸法が 0.6mm、 0.8mm、 1.0mm、 1.2mm、 1.4mmのものは、いずれも、シール溝４への装着が可能、かつ、 0.3ＭＰａの耐圧力を満たした。この試験結果から、低突条部６の高さ寸法Ａを、シール溝４の深さ寸法Ｈ0 の10.9％（Ａ寸法が 0.6mmの場合）以上25.5％（Ａ寸法が 1.4mmの場合）以下に設定したものは、シール溝４への装着が可能、かつ、 0.3ＭＰａの耐圧力を満たし、適切であることが分かる。
【実施例２】
【００２２】
材料としてＮＢＲ（ニトリルゴム、JIS K 6253  デュロメータ  タイプＡ  硬さ80）を用いて次のようなＸリング８を製造し、回転体外径がφ63、シール溝４の深さ寸法Ｈ0 が 5.0mm、かつ、低突条部６の高さ寸法Ａ（Ａ寸法）が０mm、 0.2mm、0.25mm、 0.3mm、 0.4mm、 0.6mm、 0.8mm、 1.0mmのそれぞれの場合に、シール溝４への装着可否、及び、耐圧力を調べた。具体的には、Ｘリング８の各寸法は、図２に示す中央部のアキシャル方向寸法Ｙ0 を 3.8mm、全体のアキシャル方向寸法Ｙ1 を 6.2mm、中央部のラジアル方向寸法Ｚ0 を 4.2mm、全体のラジアル方向寸法Ｚ1 を5.75mmとした。このＸリング８について、（ｉ）回転体組付状態への装着可否、及び、（ii） 0.3ＭＰａに加圧して３分保持し、漏れ（Ｘリングの脱離）の有無を調べた。なお、潤滑剤として回転体７にリチウム石けん基グリースを薄く塗布した。
【００２３】
試験結果は、Ａ寸法が０mm、 0.2mmのものは、 0.3ＭＰａの耐圧力を満たさなかった。
また、Ａ寸法が 1.0mmのものは、シール溝４へ装着することができなかった。Ａ寸法が0.25mm、 0.3mm、 0.4mm、 0.6mm、 0.8mmのものは、いずれも、シール溝４への装着が可能、かつ、 0.3ＭＰａの耐圧力を満たした。この試験結果から、低突条部６の高さ寸法Ａを、シール溝４の深さ寸法Ｈ0 の 5.0％（Ａ寸法が0.25mmの場合）以上16.0％（Ａ寸法が 0.8mmの場合）以下に設定したものは、シール溝４への装着が可能、かつ、 0.3ＭＰａの耐圧力を満たし、適切であることが分かる。
【００２４】
また、実施例１、及び、実施例２より、高さ寸法Ａの深さ寸法Ｈ0 に対する割合が小さ
い場合には、横長状のＸリング８が適し、高さ寸法Ａの深さ寸法Ｈ0 に対する割合が大き
い場合には、縦長状のＸリング８が適していることが分かる。また、Ｘリング８を縦長状
とするのがＸリング８のシール溝４への装着性上好ましく、Ｘリング８を横長状とするの
が耐圧性上好ましいことが分かる。実際には、Ｘリング８の縦横比を、装着性及び要求さ
れる耐圧性に応じた割合とする。
【００２５】
なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、Ｘリングの縦横比を１とするも良い
。
【００２６】
以上のように、本発明は、取付部材１の回転体挿入用孔部２の開口端にシール溝４を一
体形成すると共に、該シール溝４の開口端５に低突条部６を一体形成して、回転体７を上
記孔部２に挿入した回転体組付状態にて、Ｘリング８を上記シール溝４に装着自在とする
と共に、上記シール溝４に上記Ｘリング８が装着されたシール装着状態では上記Ｘリング
８が上記低突条部６にて抜止めされるので、装置を組み立てた後（回転体７を挿入した後
）からＸリング８を装着することができ、装置を分解することなくＸリング８を交換する
ことができるので、大幅に作業性をアップさせることができる。特に、装置を組立てた後
から装着できるので、今までオイルシールが使われていた箇所や交換作業が頻繁に行われ
る箇所などに好適である。また、Ｘリング８がゴム単体から成るので、オイルシールの場
合と比較して、シールの横断面積が小さくて済み、これに伴って、取付部材１のコンパク
ト化も達成でき、さらに、製造が容易となって、安価である。
【００２７】
また、上記低突条部６の高さ寸法Ａを、上記シール溝４の深さ寸法Ｈ0 の５％以上26％
以下に設定したので、シール溝４への装着が可能、かつ、適切な耐圧力を有する。
また、上記低突条部６の内周面９側にアキシャル外方に拡径する誘導テーパ面10を形成して上記Ｘリング８の装着の際に該Ｘリング８を誘導するように構成し、上記誘導テーパ面10の傾斜角度θを10°以上45°以下に設定したので、Ｘリング８を装着する際にＸリング８をスムーズかつ容易に誘導してシール溝４へ装着することができる。
【００２８】
また、上記Ｘリング８は、中央胴部18と、四方向に該中央胴部18から突設されたシール用突部20，20，20，20を有する横断面形状であって、自由状態の上記Ｘリング８の横断面において、上記Ｘリング８の全体のラジアル方向寸法をＺ1 とし、上記中央胴部18のラジアル方向寸法をＺ0 とすると、（Ｚ1 −Ｚ0 ）／２で表される上記突部20の高さ寸法Ｚ20を、上記低突条部６の高さ寸法Ａよりも、小さく設定したので、Ｘリング８のシール用突部20が過大に弾性変形することが防がれ、シール溝４からＸリング８がはみ出すことを防止できる。
【００２９】
また、上記回転体７は、アキシャル両方向への荷重を受ける軸受手段Ｇにて、回転自在
に枢支されている構成であるので、回転体７がアキシャル方向に移動せず、Ｘリング８が
シール溝４から食み出すことを、一層防止可能となる。
また、上記取付部材１は減速機外筒13であり、上記回転体７は、複数のギアー14を備えた減速機キャリア12であるので、減速機のコンパクト化に貢献できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  取付部材
２  （回転体挿入用）孔部
４  シール溝
５  開口端
６  低突条部（引掛り段付部）
７  回転体
８  Ｘリング
９  内周面
10  誘導テーパ面
12  キャリア
13  外筒
18  中央胴部
20  突部
Ａ  高さ寸法
Ｇ  軸受手段
Ｈ0   深さ寸法
θ  傾斜角度
【図１】
0006513558.tif 000002
【図２】
0006513558.tif 000003
【図３】
0006513558.tif 000004
【図４】
0006513558.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006513558.tif 000009