(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の空間と第２の空間との間での流体の漏出を阻止するシール構造において、
筒状部を有し、該筒状部の外周が前記第１の空間に面している第１の部材と、
該第１の部材の前記筒状部の内周に並んで配置された２つのオイルシールと、
該２つのオイルシールのうち、一方のオイルシールの内周と当接している第２の部材と、
前記２つのオイルシールのうち、他方のオイルシールの内周と当接すると共に、前記第２の部材と当接し、且つ前記第２の空間にその一部が面している第３の部材と、を備え、
前記第１の部材と、前記第２及び第３の部材との間に配置された前記２つのオイルシールによって、前記第１の空間と第２の空間とがシールされ、且つ、
前記第１の部材と第３の部材とを相対回転可能に支持する軸受が、前記２つのオイルシールよりも前記第２の空間側に配置され、
前記第２の部材と第３の部材が、前記オイルシールが並んだ方向と平行に配置されたボルトによって結合されている
ことを特徴とするシール構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の部材と第３の部材とが当接している合わせ面の間にＯリングが配置されていることを特徴とするシール構造。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記オイルシールのそれぞれの有効シール方向が、互いに逆向きとされ、前記第１の空間と第２の空間との間の流体の漏出を両方向とも阻止するようにしたことを特徴とするシール構造。
【請求項４】
第１の空間と第２の空間との間での流体の漏出を阻止するシール構造において、
筒状部を有し、該筒状部の外周が前記第１の空間に面している第１の部材と、
該第１の部材の前記筒状部の内周に並んで配置された２つのオイルシールと、
該２つのオイルシールのうち、一方のオイルシールの内周と当接している第２の部材と、
前記２つのオイルシールのうち、他方のオイルシールの内周と当接すると共に、前記第２の部材と当接し、且つ前記第２の空間にその一部が面している第３の部材と、を備え、
前記第１の部材と、前記第２及び第３の部材との間に配置された前記２つのオイルシールによって、前記第１の空間と第２の空間とがシールされ、且つ、
前記第２の部材と第３の部材とが当接している合わせ面の間にＯリングが配置され、
前記第２の部材と第３の部材が、前記オイルシールが並んだ方向と平行に配置されたボルトによって結合されていることを特徴とするシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑剤等のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３及び図４に示されるように、例えば、特許文献１に、ロボットアームＲの第１リンク部材４と第２リンク部材６との間に、第１のオイルシール８と第２のオイルシール１０とを並べて配置したシール構造が開示されている。第１、第２のオイルシール８、１０は、若干の隙間ＳＬを空けて配置されており、この隙間ＳＬを含む空間に真空グリス１２が充填されている。第２リンク部材６には筒部１４Ａを備えた受動体１４が連結・固定されている。受動体１４の筒部１４Ａは、該受動体１４自体の部材強度を確保すると共に、軸受１６の設置スペースを確保するためのものである。軸受１６は、この受動体１４の筒部１４Ａと第１リンク部材４との間に配置されており、これにより、第１リンク部材４と第２リンク部材６は、軸ＣＬの周りで互いに相対回転可能である。
【０００３】
このシール構造によれば、第１、第２のオイルシール８、１０によりほぼ真空の空間ＳＰ１とロボットアームＲ内の不活性ガスの空間ＳＰ２との間を、エアや不活性ガス等の流体が相互に行き来しないように密閉シールすることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３０５５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このように、オイルシールを並べて配置するようなシール構造の場合（とりわけ上記特許文献１に開示された構造のように、該２つのオイルシール８、１０を隙間ＳＬを空けて配置するような構成の場合）、当然に該オイルシール８、１０の軸方向の端部から端部までの長さＬ１（図４参照）が長くなり易くなる。
【０００６】
しかも、オイルシールは、その機能上、例えば上記図３、図４のように、部材と部材の連結部の付近で設けられることが非常に多い。そのため、該オイルシールの付近にはこれらの部材の強度を確保するための曲げ部が存在したり、部材同士を回転自在に支持するための軸受、或いは部材同士を連結・固定するためのボルトを配置しなければならない場合が多々ある。したがって、該曲げ部、軸受スペース、或いはボルトの配置位置等の関係で周辺部材の軸方向の長さが一層長くなり易いという傾向がある。これは、上記特許文献１の装置の例で言うならば、例えば、第１リンク部材４の曲げの開始部Ｐ１から第２リンク部材６の曲げの開始部Ｐ２まで（第１リンク部材４と第２リンク部材６の連結のために必要となる部分）の軸方向寸法Ｌ２が大きくなり易いということである。
【０００７】
本発明は、このような不具合を解決するためになされたものであって、オイルシールを２つ並べて配置するようなシール構造において、特に、該オイルシールの周辺の部材の軸方向長をより合理的に短縮できるようにすることをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１の空間と第２の空間との間での流体の漏出を阻止するシール構造において、筒状部を有し、該筒状部の外周が前記第１の空間に面している第１の部材と、該第１の部材の前記筒状部の内周に並んで配置された２つのオイルシールと、該２つのオイルシールのうち、一方のオイルシールの内周と当接している第２の部材と、前記２つのオイルシールのうち、他方のオイルシールの内周と当接すると共に、前記第２の部材と当接し、且つ前記第２の空間にその一部が面している第３の部材と、を備え、前記第１の部材と、前記第２及び第３の部材との間に配置された前記２つのオイルシールによって、前記第１の空間と第２の空間とがシールされ、且つ、前記第１の部材と第３の部材とを相対回転可能に支持する軸受が、前記２つのオイルシールよりも前記第２の空間側に配置され、前記第２の部材と第３の部材が、前記オイルシールが並んだ方向と平行に配置されたボルトによって結合されていることにより、上記課題を解決したものである。
【００１０】
従来、オイルシールを２つ並べて配置する場合には、該２つのオイルシールのそれぞれの外周側及び内周側にそれぞれ単一の部材が当接されるようにしていたが、本発明によればそのうちの一方（内周側又は外周側）については、個々のオイルシールがそれぞれ別の部材に当接するような構造としている。この結果、内周側の部材（あるいは外周側の部材）に対して更に第３の部材を接合する際に、この第３の部材を２つのオイルシールの軸方向中間位置にまで入り込ませることができるようになり、（入り込ませた分）軸方向の短縮に寄与させることができるようになる。
【００１１】
なお、本発明は、オイルシールが３個以上並んで配置されている場合にも適用可能である。この場合には、その中の特定の２つのオイルシールに対して本発明に係る構成が成立していれば本発明本来の作用をそのまま得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
オイルシールを２個（或いは２個以上）並べて配置するような場合であっても、該オイルシールの周辺の部材の軸方向の収まりを合理化でき、オイルシールの組み込まれた装置全体の軸方向長さをそれだけ短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１４】
図１に本発明の実施形態に係るシール構造が適用されたギヤドモータを示す。図２は、その要部拡大図である。
【００１５】
このギヤドモータ２０は、図示せぬ工具マガジンを駆動するためのもので、モータ２４、プレ減速機２６、及びメイン減速機２８とから構成されている。後に詳述するように、この実施形態では、プレ減速機２６のプレ減速機ケーシング２７とメイン減速機２８の出力軸に相当するメイン減速機ケーシング３０の連結部付近のシールを行うための構造として、本発明が適用されている。
【００１６】
プレ減速機２６は、ベベルピニオン３４及びベベルギヤ３６を有する１段型の減速機である。メイン減速機２８は、いわゆる内接噛合遊星歯車構造の減速機であり、前記ベベルギヤ３６の取り付けられた入力軸３８を備える。入力軸３８には偏心体４０Ａ〜４０Ｃが一体的に形成されている。偏心体４０Ａ〜４０Ｃの外周には外歯歯車４２Ａ〜４２Ｃが揺動回転可能に組み込まれている。外歯歯車４２Ａ〜４２Ｃは、揺動回転しながら内歯歯車４４に内接噛合する。
【００１７】
この実施形態では、外歯歯車４２Ａ〜４２Ｃの自転が内ピン部材４６によって拘束されている。この構成により、該内歯歯車４４が回転し、該内歯歯車４４と一体化されている前記メイン減速機ケーシング３０が回転する。メイン減速機ケーシング３０は、取付フランジ３２を備えており、該取付フランジ３２に図示せぬ工具マガジンの回転円盤部が連結可能とされている。
【００１８】
このギヤドモータ２０は、クーラントの存在する環境で使用される。そのため、シール構造には、２つの機能が必要である。第１の機能は、「ギヤドモータ２０の外部空間（第１の空間）ＳＰｏのクーラント（流体）を、メイン減速機２８の内部空間（第２の空間）ＳＰｉに漏出させない。」という機能である。第２の機能は、「外部空間ＳＰｏに内部空間ＳＰｉの潤滑剤（流体）を漏出させない。」という機能である。
【００１９】
そこで、ギヤドモータ２０の外部空間ＳＰｏのクーラント、及びメイン減速機２８の内部空間ＳＰｉの潤滑剤が、相互に出入りし合うのを（両方向とも）阻止するための構造として、本発明に係るシール構造が適用されている。
【００２０】
具体的な構造を図１、図２を参照しながら説明する。
【００２１】
このシール構造においては、メイン減速機ケーシング（第１の部材）３０の筒状部３０Ａの外周が外部空間（第１の空間）ＳＰｏに面している。メイン減速機ケーシング３０の筒状部３０Ａの内周には、第１、第２オイルシール５０、５２が、メイン減速機２８の軸方向に並んで配置されている。
【００２２】
第１、第２オイルシール５０、５２のうち、第１オイルシール５０の内周は、プレ減速機２６のプレ減速機ケーシング（第２の部材）２７と当接している。しかしながら、第１、第２オイルシール５０、５２のうち、第２オイルシール５２の内周は、メイン減速機２８の内ピン部材（第３の部材）４６と接している。即ち、第１、第２オイルシール５０、５２の内周は、それぞれ別の部材と当接していることになる。内ピン部材４６は、図１に示されるように、円板状のフランジ部４６ｆの円周方向等間隔の位置から円柱状のピン部４６ｐが、軸方向に突出・延在された形状とされ（図１ではこのうちの１本のピン部のみ描写されている）、その一部が第２の空間であるメイン減速機２８の内部空間ＳＰｉに面している。
【００２３】
第１、第２オイルシール５０、５２は、各々の有効シール方向が逆とされている。第１オイルシール５０は、外部空間ＳＰｏから内部空間ＳＰｉへのクーラントの浸入（漏出）を有効に阻止し、第２オイルシール５２は内部空間ＳＰｉから外部空間ＳＰｏへの潤滑剤の漏出を有効に阻止する。即ち、メイン減速機ケーシング（第１の部材）３０と、プレ減速機ケーシング（第２の部材）２７及び内ピン部材（第３の部材）４６との間に第１、第２オイルシール５０、５２が並んで配置されることにより、外部空間（第１の空間）ＳＰｏとメイン減速機２８の内部空間（第２の空間）ＳＰｉとがシールされる構成とされている。
【００２４】
図１、図２から明らかなように、プレ減速機ケーシング２７と内ピン部材４６は、それぞれの合わせ面２７Ｂ、４６Ｂが当接され、第１、第２オイルシール５０、５２が並んだ方向、即ちメイン減速機２８の軸Ｏｍと平行に配置されたボルト６０によって連結されている。プレ減速機ケーシング２７のボルト６０の頭部当接面２７Ａの軸方向位置は、第１オイルシール５０の端部５０Ａの軸方向位置とほぼ同じである。しかし、プレ減速機ケーシング２７の合わせ面２７Ｂが第１、第２オイルシール５０、５２の軸方向中間位置に位置されることにより、ボルト６０の押さえ厚みＤ１が確保されている。
【００２５】
プレ減速機ケーシング（第２の部材）２７と内ピン（第３の部材）４６のそれぞれの合わせ面２７Ｂ、４６Ｂの間にはＯリング６４が配置されている。Ｏリング６４は、合わせ面２７Ｂ、４６Ｂの気密性を維持し、結果として第１、第２オイルシール５０、５２の存在する空間ＳＰｓとプレ減速機の内部空間ＳＰｐとを遮断する。
【００２６】
この実施形態では、更に、プレ減速機ケーシング２７とメイン減速機ケーシング３０とを所定の隙間δ１を有して対峙させている。これは、該隙間δ１の存在によってプレ減速機ケーシング２７とメイン減速機ケーシング３０との相対回転を確保しつつ、外部空間ＳＰｏと内部空間ＳＰｉとの間の流体の行き来をしにくくするためである。
【００２７】
なお、図１および図２において、符号６６は、メイン減速機ケーシング３０と内ピン部材４６とを相対回転可能に支持する軸受、符号６８は、メイン減速機２８の内部空間ＳＰｉとプレ減速機２６の内部空間ＳＰｐとの間をシールするためのオイルシールである。
【００２８】
次に、このシール構造の作用を説明する。
【００２９】
ギヤドモータ２０の外部空間ＳＰｏは、隙間δ１及び（有効シール方向が適正な）第１オイルシール５０によって内部空間ＳＰｉに対して有効に遮断されている。また更に、有効シール方向は異なるが、第２オイルシール５２が第１オイルシール５０と並んで存在している。そのため、外部空間ＳＰｏ内のクーラントや異物等が、内部空間ＳＰｉ内に浸入するのが更に確実に阻止される。
【００３０】
一方、メイン減速機２８の内部空間ＳＰｉは、（有効シール方向が適正な）第２オイルシール５２によって外部空間ＳＰｏに対して有効に遮断されている。また更に、有効シール方向は異なるが、第１オイルシール５０が第２オイルシール５２と並んで存在している。そのため、内部空間ＳＰｉ内の潤滑剤が外部空間ＳＰｏに漏出するのも確実に阻止される。
【００３１】
第１、第２オイルシール５０、５２の軸方向中間位置には、プレ減速機ケーシング２７と内ピン４６の合わせ面２７Ｂ、４６Ｂが位置しているが、両部材２７、４６は、ボルト６０によって強固に連結されており、且つ該合わせ面２７Ｂ、４６Ｂの間にはＯリング６４が介在されているため、万一第１、第２オイルシール５０、５２を通り抜けてきたクーラントや潤滑剤が存在したとしても、それが合わせ面２７Ｂ、４６Ｂの間を経由してプレ減速機２６の内部空間ＳＰｐ側に入り込むことはない。
【００３２】
ここで、プレ減速機ケーシング２７と内ピン４６とを連結するボルト６０の頭部当接面２７Ａの軸方向位置は、第１オイルシール５０の端部５０Ａの軸方向位置とほぼ同じである。しかし、プレ減速機ケーシング２７の合わせ面２７Ｂが第１、第２オイルシール５０、５２の軸方向中間位置にまで進入した位置に位置決めされていることから十分な押さえ厚みＤ１が確保されている。この結果、進入した長さの分だけ、プレ減速機ケーシング２７のボルト６０の頭部押さえ面６０Ａの軸方向位置Ｐ１から内ピン４６の端面４６Ａの軸方向位置Ｐ２との軸方向長さＬ３を短縮することが可能となっている。
【００３３】
なお、本発明では、有効シールの方向が逆方向であることは、必ずしも必須ではなく、例えば、２つのオイルシールの有効シール方向を同一にした状態で並べて配置し、一方のみのシールをより厳格に実現する構成としてもよい。但し、上記実施形態のように、両方向のシールを効果的に行いたい場合には、第１、第２オイルシールの有効シール方向を逆向きとするのが望ましい。
【００３４】
なお、上記実施形態においては、第１、第２オイルシールの外周側に（単一の）第１の部材、内周側に第２、第３の２つの部材が当接している例が示されていたが、連結しようとする部材の構成によっては、第１、第２オイルシールの内周側に（単一の）第１の部材、外周側に第２、第３の２つの部材が当接するように構成した方が有利な場合もあり得る。即ち、本発明は、第１の空間と第２の空間との間の流体の出入りを阻止するシール構造において、筒状部を有し、該筒状部の内周が前記第１の空間に面している第１の部材と、該第１の部材の前記筒状部の外周に並んで配置され２つのオイルシールと、該２つのオイルシールのうち、一方のオイルシールの外周と接している第２の部材と、前記２つのオイルシールのうち、他方のオイルシールの外周と接すると共に、前記第２の部材と当接し、且つ前記第２の空間にその一部が面している第３の部材と、を備え、前記第１の部材と、前記第２及び第３の部材との間に配置された前記２つのオイルシールによって、前記第１の空間と第２の空間とがシールされるような状況においても適応でき、同様な作用効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
オイルシールを２個（或いは２個以上）並べて配置するような構造、或いは装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態の一例に係るシール構造の主要部を示す拡大断面図
【図２】上記シール構造が適用された工具マガジン駆動用のギヤドモータの断面図
【図３】従来のシール構造の例を示す断面図
【図４】図３の要部を示す一部拡大断面図
【符号の説明】
【００３７】
２０…ギヤドモータ
２４…モータ
２６…プレ減速機
２７…プレ減速機ケーシング（第２の部材）
２７Ａ…頭部当接面
２７Ｂ…合わせ面
２８…メイン減速機
３０…メイン減速機ケーシング（第１の部材）
３０Ａ…筒状部
３８…入力軸
４０Ａ〜４０Ｃ…偏心体
４２Ａ〜４２Ｃ…外歯歯車
４４…内歯歯車
４６…内ピン部材（第３の部材）
４６Ｂ…合わせ面
５０、５２…第１、第２オイルシール
６０…ボルト
６４…Ｏリング
６６…軸受
６８…オイルシール
ＳＰｏ…外部空間（第１の空間）
ＳＰｉ…内部空間（第２の空間）
δ１…隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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