(57)【要約】【課題】軸方向スペースを要しない減速機のシール構造を提供する。【解決手段】枠体１２２に段部１２２Ａを設け枠体１２２の外周面１２２Ｃに交差し且つ減速機の外部側に面した交差面１２２Ｂを形成し、シール部材１３０がケーシング１２０に固定され、且つ、軸方向の異なる位置に一体的に形成された少なくとも３つのリップ部を備え、該３つのリップ部のうち、軸方向中央側に形成され且つ外周面１２２Ｃに当接している第２リップ部１３０Ｃが潤滑油をシールする主リップ部とし、且つ、軸方向両端側にある第１、第３リップ部１３０Ｂ、１３０Ｄが主リップ部に対する異物侵入防止用の副リップ部とし、該副リップ部のうち最も減速機の内部側に形成される第３リップ部１３０Ｄが、主リップ部の一部が延長されて形成され且つ交差面１２２Ｂに当接するように構成する。【選択図】図２
2008190683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を中心として相対回転する第１、第２の部材の間に組込まれて配置されるシール部材を用いた減速機の内部と外部とを仕切るシール構造であって、
前記第２の部材に段部を設け当該第２の部材の外周面に交差し且つ前記減速機の外部側に面した交差面を形成し、
前記シール部材が、前記第１の部材に固定され且つ前記軸方向の異なる位置に一体的に形成された少なくとも３つのリップ部を備え、
該３つのリップ部のうち、前記軸方向中央側に形成され且つ前記外周面に当接しているリップ部が潤滑油をシールする主リップ部であり、且つ、前記軸方向両端側にあるリップ部が前記主リップ部に対する異物侵入防止用の副リップ部であって、
該副リップ部のうち前記主リップ部よりも前記減速機の内部側に形成される副リップ部が、前記主リップ部の一部が延長されて形成され且つ前記交差面に当接している
ことを特徴とする減速機のシール構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記シール部材には、前記主リップ部を前記第２の部材の外周面側へと付勢可能な付勢機構が備わっている
ことを特徴とする減速機のシール構造。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記第２の部材が、軸受の内輪として機能する
ことを特徴とする減速機のシール構造。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記段部が、前記第２の部材に配置された軸受により形成され、前記交差面が前記軸受の内輪又は外輪の側面によって構成されている
ことを特徴とする減速機のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速機のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載のある減速機が知られている。このような減速機においては、外部からの異物の侵入を防止したり、当該減速機内部に封入される潤滑油（潤滑剤）が外部に漏れることを防止する等のために、シール部材が組み込まれて構成されている。
【０００３】
図４に、このようなシール部材の配置例を示す。シール部材は、減速機の内部で互いに相対回転する第１の部材及び第２の部材の間に組み込まれて配置される。最も一般的な構成を図４（Ａ）に示す。ここでは第１の部材１に対して回転軸である第２の部材２が相対回転する。第１の部材１にはシール部材１０が固定されている。即ち、第２の部材２から見れば、このシール部材１０は第１の部材１と一体的に回転可能とされている。シール部材１０には１つのリップ部１０Ａが形成されている。このリップ部１０Ａが第２の部材２の外周面に当接するように配置されている。このように、図４（Ａ）に示す構成においては、シール部材１０に設けられた１つのリップ部１０Ａによって、シール機能が発揮されている。
【０００４】
又、図４（Ｂ）乃至（Ｄ）に示す構成は、前述した図４（Ａ）のシール機能をより発展的に改良構成したものである。図４（Ｂ）においては、シール部材１０と軸方向（図４において左右方向：以下同じ）に並列的に補助シール部材１２が配置され、この補助シール部材１２に設けられたリップ部１２Ａとの相乗効果によってシール機能を発揮している。又、図４（Ｃ）に示すように、同一形状のシール部材１４を軸方向に並列的に配置して、これら２つのシール部材１４に備わるリップ部１４Ａによってシール機能を発揮することも可能である。又、図４（Ｄ）に示すように、１のシール部材１６を第１シール部材１６Ａ及び第２シール部材１６Ｂで構成し、第１シール部材１６Ａに備わる２つのリップ部（１６Ａ−１、１６Ａ−２）及び、第２シール部材１６Ｂに備わるリップ部（１６Ｂ−１）の３つのリップ部によってシール機能を発揮するような構造も知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２９１９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図４（Ａ）に示した構造では、シール部材自体の軸方向長さを短く構成できるものの、潤滑油や異物をシールするリップ部が１つしか存在しないために高いシール機能を発揮させることは不可能である。特に、減速機のように歯車の噛合により生じる金属粉などの異物がリップ部に侵入すれば、当該リップ部のシール性能を長期間に渡って維持することが困難となる場合がある。
【０００７】
一方、図４（Ｂ）乃至図４（Ｄ）に示すように補助シール部材を設けたり、シール部材を軸方向に並列的に配置したり、シール部材を複数の部材から構成した上で複数のリップ部によってシール機能を発揮させることも可能であるが、このような構成の場合にはシール部材が専有する軸方向長さＷ１、Ｗ２、Ｗ３（図４において左右方向）が必然的に大きくなってしまう。即ち、このシール部材が軸方向に専有するスペースの拡大に伴って、当該シール構造を採用する減速機全体の軸方向長さ（大きさ）が大きくなる可能性がある。また、減速機の軸方向の短縮化を制限する要因ともなる。又、図４（Ｄ）で示したような複雑な構造のシール部材を採用すれば、シール部材単体のコストも無視できない。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するべくなされたものであって、減速機全体としての軸方向長さ（大きさ）をコンパクトにしつつ、低コストで高いシール機能を発揮できる減速機のシール構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、軸を中心として相対回転する第１、第２の部材の間に組込まれて配置されるシール部材を用いた減速機の内部と外部とを仕切るシール構造であって、前記第２の部材に段部を設け当該第２の部材の外周面に交差し且つ前記減速機の外部側に面した交差面を形成し、前記シール部材が、前記第１の部材に固定され且つ前記軸方向の異なる位置に一体的に形成された少なくとも３つのリップ部を備え、該３つのリップ部のうち、前記軸方向中央側に形成され且つ前記外周面に当接しているリップ部が潤滑油をシールする主リップ部であり、且つ、前記軸方向両端側にあるリップ部が前記主リップ部に対する異物侵入防止用の副リップ部であって、該副リップ部のうち前記主リップ部よりも前記減速機の内部側に形成される副リップ部が、前記主リップ部の一部が延長されて形成され且つ前記交差面に当接するシール構造を採用することで、上記課題を解決するものである。
【００１０】
このような構造により、減速機の軸方向長さを短縮化することが可能となる。また、全てのリップ部が一体的に形成されており、それぞれにリップ部が形成された複数の部材を組み合わせて構成されるものではないため、シール部材単体でのコストを削減することが可能となる。また、３つのリップ部を設けたことによって、高いシール性能を発揮させることも可能となっている。加えて、３つものリップ部を備えているが、全てのリップ部を同じ面に当接させているのではなく、主リップの一部を延長して形成した副リップ部を他の面（交差面）に当接させることで、各リップ部に発生するシール面への押圧力を適正化している。即ち、複数のリップ部を一体的に形成しているため、これらのリップ部を全て同じ面に対して当接させた場合に生じ得る一部のリップ部の「当接不良」を防止している。又、主リップ部に対する異物混入防止用の副リップ部が設けられているため、主リップ部に対して減速機外部からのダストの進入、及び、減速機内部からの金属粉等の異物の侵入を防止することが可能である。これにより主リップ部のシール機能を長期間に渡って維持することが可能となる。
【００１１】
又、前記シール部材に、前記主リップ部を前記第２の部材の外周面側へと付勢可能な付勢機構が備わるように構成すれば、より高い潤滑油のシール機能を発揮させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明を適用することにより、低コスト且つ軸方向スペースを要しない減速機のシール構造を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態の一例に係るシール構造を適用した減速機１００の側断面図である。図２は、図１における矢示II部周辺の拡大図である。
【００１５】
<減速機１００の構造>
減速機１００は、入力軸１０２に入力された動力（回転力）を減速して、相手機械（図示しない）へと出力するための機械である。軸心Ｏを中心に回転可能な入力軸１０２には、偏心体１０４が一体的に形成されている。本実施形態では、偏心体１０４が３つ形成されており、それぞれ約１２０°位相が異なるように構成されている。この偏心体１０４は、偏心体用軸受１０６を介して外歯歯車１１０にそれぞれ当接している。この外歯歯車１１０は自身の中心孔１１０Ｂにて偏心体用軸受１０６と当接すると同時に、外ピン１１６に噛合している。外歯歯車１１０には複数の内ピン孔１１０Ａが設けられ（図面上は１つしか現れていない）、当該内ピン孔１１０Ａに内ローラ１１４を介して内ピン１１２が遊嵌している。この内ピン１１２は円盤形状の第１フランジ１１８と一体的に形成されている。この第１フランジ１１８は、第１軸受１４０を介して前述した入力軸１０２から回転可能に支持されている。又、入力軸１０２には、この第１軸受１４０に対して外歯歯車１１０を挟んで軸方向反対側に第２軸受１４２が配置されている。この第２軸受１４２は、入力軸１０２と円盤形状の第２フランジ１２４とを回転自在に支持している。この第２フランジ１２４はボルト１２６を介して枠体（第２の部材）１２２と一体的に回転可能に連結固定されている。又、この枠体１２２の内周面に、前述した外ピン１１６が複数設置されている。なお、図面上は現われていないが、外歯歯車１１０の歯の数と、外ピン１１６との数には僅少の差（１乃至３程度）が設けられている。
【００１６】
一方、第１フランジ１１８の半径方向最も外側には、枠体１２２を覆い囲む態様で、ケーシング（第１の部材）１２０が連結固定されている。又、当該ケーシング１２０と前述した枠体１２２とは、クロスローラ軸受１２８を介して相対的に回転可能に支持されている。即ち、クロスローラ軸受１２８を中心に見れば、このケーシング１２０がクロスローラ軸受１２８の外輪として機能し、一方、枠体１２２がこのクロスローラ軸受１２８の内輪として機能するような構成とされている。
【００１７】
又、枠体１２２には段部１２２Ａを設け（図２、図３参照）、当該枠体１２２の外周面１２２Ｃに直交（交差）し且つ減速機の外部側に面した交差面１２２Ｂを形成し、枠体１２２の当該段部１２２とケーシング１２０との間にシール部材１３０（詳細は後述する）が圧入されて配置されており、当該シール部材によって減速機１００の内部と外部とが仕切られている。なお、本実施形態のように、枠体１２２自体を加工することで段部１２２Ａを構成する場合の他、例えば、枠体（第２の部材）に別部材としての軸受を配置し、この軸受を配置したことで段部を形成し、当該別部材としての軸受の側面によって交差面を構成することも可能である。
【００１８】
<減速機１００の作用>
次のこの減速機１００の作用について説明する。入力軸１０２に対して動力源（図示しない）からの動力（回転力）が伝達されると、当該入力軸１０２に一体的に形成されている偏心体１０４が偏心回転する。この偏心体１０４の偏心した回転は、偏心体用軸受１０６を介して外歯歯車１１０へと伝達される。即ち、外歯歯車１１０が軸心Ｏに対して揺動しつつ回転を始める。一方で、この外歯歯車１１０は外ピン１１６にも噛合しているため回転が規制され、殆ど揺動のみを行なうこととなる。又、前述したとおりこの外歯歯車１１０と外ピン１１６との間には僅少の差（歯数差）が設けられているため、外歯歯車１１０が１回揺動回転する毎に当該歯数差分だけ外ピン１１６に対して自転することとなる。この外ピン１１６に対する外歯歯車１１０の自転成分（相対回転成分）が内ピン１１２及び内ローラ１１４を介して第１フランジ１１８へと取出されることとなる。このとき、外歯歯車１１０の揺動成分は、外歯歯車１１０と内ピン１１２及び内ローラ１１４との遊嵌によってキャンセルされる結果、当該自転成分（相対回転成分）のみが取出される。
【００１９】
その結果、第１フランジ１８０に固定されているケーシング（第１の部材）１２０と、外ピン１１６が配置されている枠体（第２の部材）１２２とが相対回転することとなる。又、この相対回転は、クロスローラ軸受１２８によってスムースに行われる。
【００２０】
なお本実施形態においては、第２フランジ１２４が固定されているため、入力軸１０２の回転が減速された上で第１フランジ１１８の回転として出力される。一方、この第１フランジ１１８側を固定した場合には、入力軸１０２に入力された回転が減速された後、第２フランジ１２４側へと出力されることとなる。
【００２１】
<シール構造について>
本実施形態におけるシール部材１３０は、ケーシング（第１の部材）１２０に圧入され固定されている。更に、軸方向（回転軸方向）の異なる位置に一体的に形成された３つのリップ部（第１リップ部１３０Ｂ、第２リップ部１３０Ｃ、第３リップ部１３０Ｄ）を備えている。又、本実施形態においては、第２リップ部１３０Ｃが潤滑油をシールする主リップ部であり、第１リップ部１３０Ｂ及び第３リップ部１３０Ｄが主リップ部に対する異物侵入防止用の副リップ部である。又、シール部材１３０にはバネ１３０Ｅが設けられ、第２リップ部１３０Ｃを枠体（第２の部材）１２２の外周面側へと積極的に付勢している。又、第３リップ部は、第２リップ部の一部が延長されて形成されている。
【００２２】
これら３つのリップ部（第１リップ部１３０Ｂ、第２リップ部１３０Ｃ、第３リップ部１３０Ｄ）のうち、最も減速機１００の内部側（図１、２において右方向：以下同じ）に位置する第３リップ部１３０Ｄが、枠体（第２の部材）１２２に設けられた段部１２２Ａの交差面１２２Ｂに当接するように構成されている。更にその他のリップ部（第１リップ部１３０Ｂ、第２リップ部１３０Ｃ）が枠体１２２の外周面１２２Ｃに当接するような構成とされている。その結果、３つのリップ部（第１リップ部１３０Ｂ、第２リップ部１３０Ｃ、第３リップ部１３０Ｄ）による高いシール機能を発揮しつつ、シール部材１３０の軸方向長さＷがコンパクトとなるような構成とされている。又、これに伴い、減速機１００全体での軸方向長さの短縮化にも寄与している。更に、３つのリップ部（第１リップ部１３０Ｂ、第２リップ部１３０Ｃ、第３リップ部１３０Ｄ）をシール部材１３０における本体１３０Ａから一体的に構成しているため、それぞれがリップ部を有する複数の部材を組合せた形でシール部材を構成する必要がなく、シール部材単体でのコストを削減している。加えて、３つものリップ部（第１リップ部１３０Ｂ、第２リップ部１３０Ｃ、第３リップ部１３０Ｄ）を備えているが、全てのリップ部を同じ面に当接させているのではなく、そのうちの一部を他の面（交差面１２２Ｂ）に当接させることで、各リップ部（第１リップ部１３０Ｂ、第２リップ部１３０Ｃ、第３リップ部１３０Ｄ）に発生するシール面（外周面１２２Ｃ、交差面１２２Ｂ）への押圧力を適正化している。即ち、複数のリップ部（第１リップ部１３０Ｂ、第２リップ部１３０Ｃ、第３リップ部１３０Ｄ）を一体的に形成しているため、これらのリップ部を全て同じ面に対して当接させた場合に生じ得る一部のリップ部の「当接不良」を防止している。
【００２３】
又、第２リップ部１３０Ｃの軸方向両側には、第１リップ部１３０Ｂ及び第３リップ部１３０Ｄが設けられているため、主リップ部である第２リップ部１３０Ｃへの異物（例えば減速機外部からのダスト、減速機内部で発生し得る金属粉等）の侵入を効果的に防止している。その結果、第２リップ部１３０Ｃのシール機能を長期間にわたって維持することが可能となっている。
【００２４】
又、シール部材１３０のリップ部（第１リップ部１３０Ｂ、第２リップ部１３０Ｃ、第３リップ部１３０Ｄ）を必ずしも直接的に枠体１２２の外周面１２２Ｃ並びに交差面１２２Ｂに当接させる必要はない。例えば図３で示したように断面がＬ字形状のシール面構成部材１８０を介して当接させるような構成を採用してもよい。このように構成すれば、リップ部の材質と相性のよい材料や形状（表面粗さ等）を用いてリップ部の当接面を構成でき、より適切な摺動性能、シール性能を発揮させることが可能となる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、ケーシング１２０と枠体１２２との間に配置されたシール部材１３０のシール構造として説明したが、当該シール構造は係る位置に限定されるものではない。減速機のシール構造として幅広く適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、揺動内接噛合型遊星歯車減速機をはじめとして、様々なタイプの減速機に広く適用可能である。その結果、減速機全体の軸方向の短縮化を図ることができ、設置スペース制限のある部位への減速機の適用を容易としている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態の一例にかかるシール構造を適用した減速機の側断面図
【図２】図１における矢示II部周辺の拡大図
【図３】シール構造の他の実施形態を示した拡大図
【図４】公知のシール構造を示した図
【符号の説明】
【００２８】
１００…減速機
１０２…入力軸
１０４…偏心体
１０６…偏心体用軸受
１１０…外歯歯車
１１０Ａ…内ピン孔
１１０Ｂ…中心孔
１１２…内ピン
１１４…内ローラ
１１６…外ピン
１１８…第１フランジ
１２０…ケーシング（第１の部材）
１２２…枠体（第２の部材）
１２２Ａ…段部
１２２Ｂ…交差面
１２２Ｃ…外周面
１２４…第２フランジ
１２６…ボルト
１２８…クロスローラ軸受
１３０…シール部材
１３０Ａ…本体（シール部材本体）
１３０Ｂ…第１リップ部（副リップ部）
１３０Ｃ…第２リップ部（主リップ部）
１３０Ｄ…第３リップ部（副リップ部）
１３０Ｅ…バネ
【図１】
2008190683.tif 000003
【図２】
2008190683.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008190683.tif 000006