CN101761650B - 油封及旋转装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油封及旋转装置，不损坏润滑剂的密封功能，即使密封的2部件之间在径向处存在大的间隔，也可以尽量防止重量及部件件数的增加。油封(150)具有金属环(156)和支承在该金属环(156)的唇部(152)，并设置有能够在该唇部(152)与金属环(156)之间蓄存润滑剂的润滑脂蓄存部(154)，在该油封(150)中，具备上述金属环(156)的端部沿径向延伸而成的延伸部(158)。

Description

油封及旋转装置

技术领域

本申请主张基于2008年12月25日申请的日本专利申请第2008-329815号的优先权。该申请的全部内容通过参照援用在本说明书中。

本发明涉及油封及具有该油封的旋转装置的技术领域。

背景技术

一直以来，在工业设备、运输机械等中例如大多使用将齿轮传递机构等的变速机构等容纳在外壳的构造的变速器。在这种变速器中一般用于润滑变速机构的润滑剂封装于外壳内。为了密封润滑剂使用油封。例如，在专利文献1所述的减速器中也为了密封润滑剂而使用油封。油封具备金属环和支承于其的唇部。油封在外壳和与输出轴成为一体的套筒之间，通过在油封的外周面构成的嵌合部支承于外壳而固定。

专利文献1：日本特开2002-130390号公报

但是，在专利文献1中，为了填埋外壳和作为旋转体的输出轴之间径向的大的间隔，将刚性部件的套筒安装在输出轴，并缩小输出轴的套筒和外壳之间径向的大的间隔。因此，在采用如专利文献1所示的结构的减速器中，减速器仅变重与所附加的刚性部件即套筒相应的量，同时具有部件件数增加的问题点。

发明内容

本发明从这种观点出发，其目的在于提供一种不损坏润滑剂的密封功能，即使在密封的2部件之间在径向存在大的间隔，也可尽量防止重量及部件件数的增加的油封及具有该油封的旋转装置。

本发明的油封具有金属环和支承于该金属环的唇部，并设置了能够在该唇部与金属环之间蓄存润滑剂的润滑脂蓄存部，在该油封中，通过具备上述金属环的端部沿径向延伸而成的延伸部，由此解决上述课题。

本发明基于即使在密封的2部件之间沿径向存在大的间隔时，也不导致重量或部件件数的增加，并防止油封的嵌合部中的润滑剂的泄漏的新的构思，使油封承担以往为了缩小该径向的大的间隔而设置的刚性部件的功能，并构成为一体零件。

即，本发明通过油封具备沿径向延伸金属环的端部而成的延伸部，在密封的2部件之间不多余地设置作为刚性部件的套筒等也能够密封该2部件之间。即，可以尽量减少部件件数的增加。同时与使用刚性部件的情况相比，能够减轻组装油封的部件(旋转装置)。

而且，在延伸部的内周侧具备唇部的结构时，可以比以往缩小唇部的内径，所以在基于唇部的抵接面的圆周速度慢，可减少动力传递损耗或磨耗等。

而且，延伸部通过在轴向定位组装油封的部件(旋转装置)的一部分，不需要为此的定位用的部件，可进一步防止部件件数的增加，并且进一步促进轻量化。

发明效果

通过将本发明应用于旋转装置，不损坏润滑剂的密封功能，即使密封的2部件之间在径向存在大的间隔，也可尽量防止重量及部件件数的增加。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的旋转装置的一例的示意图。

图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的油封的一部分的放大示意图。

图3是表示本发明的第2实施方式所涉及的旋转装置的一例的示意图。

图中：100、200B-变速器，102、202-空心轴，104、204-开口部，106、206-偏心体，108、110、130、132、208、210、230、232-轴承，112、114、212、214-外齿部件，112A、114A、212A、214A-内销孔，116、216-内齿部件，118、218-内辊，120、220-内销，122、222-轮架体，124、224-支承体，126、226-中盖，128、228-后盖，134、136、150、234、236、250-油封，138、238-螺栓，140、142、240、242-O形圈，152、252-唇部，152A-防尘唇部(ダストリツプ部)，152B-密封唇部，152BB-前端部分，152C-周槽(周溝)，152D-弹簧，154、254-润滑脂蓄存部，156、256-金属环，156A-平行部，156B-弯曲部，156C-紧固部，158、258-延伸部，160、260-折弯部，200-齿轮传动马达，200A-马达，259-绝缘体，262-马达外壳，264-定子，264A-线圈。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的一例详细地进行说明。

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的旋转装置的一例的示意图，图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的油封的一部分的放大示意图。

首先，基于图1对本发明的实施方式所涉及的旋转装置的结构进行说明。另外，图1的变速器100只不过是应用了本发明的特征的油封的旋转装置的一例，所以变速器100在图1并没有完全示出作为变速器的充分的结构要素。

变速器100在外壳(第2部件)内具备内啮合行星齿轮机构，该内啮合行星齿轮机构具有：空心轴(第1部件)102；设置在空心轴102的偏心体106；旋转自如地安装在偏心体106的外侧的外齿部件(外齿轮)112、114；与外齿部件112、114内啮合的内齿部件(内齿轮)116；配置在外齿部件112、114的轴向O的一侧，仅取出外齿部件112、114的自转成分的轮架(carrier)体122，该变速器100在内部作为润滑剂封装有润滑脂。另外，外壳由内齿部件116的支承体124和中盖126及后盖128构成，互相夹着O形圈140、142而由螺栓138一体固定，以使润滑剂不泄漏。

空心轴102具有开口部104，通过轴承130旋转自如地支承在轮架体122。另外，轴承130在图1中仅图示有1个，但未图示的马达轴连结在空心轴102，马达轴由轴承支承，结果空心轴102由2处支承。

在空心轴102相位差180度的2个偏心体106一体化而被形成。在各个偏心体106通过轴承108、110(图中是带保持器(retainer))安装有外齿部件112、114。另外，并列具备2片外齿部件112、114，由此可谋求传递容量的增大、强度的提高、旋转平衡的保持。

在外齿部件112、114的外周设有余摆线齿形或圆弧齿形等的外齿(未图示)。在外齿内啮合有内齿部件116。

内齿部件116以销形旋转自如地保持于支承体124。

在外齿部件112、114分别以圆周方向适当的间隔形成多个内销孔112A、114A，在各内销孔112A、114A插入有内辊118和内销120。

内销120与轮架体122一体形成。因此内销120虽然是由轮架体122的一侧支承的方式，但可以无传递损耗且稳定地将外齿部件112、114的自转成分传递到轮架体122。

轮架体122通过轴承132(在本实施方式中是交叉滚子支承)由变速器100的外壳而支承。

润滑剂的密封由O形圈140、142、油封134、油封136及油封150实现，该油封134配置在轴承130的轴向O的外侧、该油封136配置在轴承132的轴向O的外侧、该油封150(后述)在轴向O的轮架体相反侧压入到内齿部件116的支承体124。

接着，利用图1、图2对油封150进行说明。

油封150具备：具有与轴向O平行的平行部156A的金属环156；支承于金属环156的唇部152；具备可在唇部152与金属环156之间蓄存润滑剂的空间(称为润滑脂蓄存部154)。

润滑脂蓄存部154可以说在突出于变速器相反侧的关闭的空间中由唇部152和金属环156的平行部156A形成，配置于密封唇部152B的极其附近。因此，密封的润滑剂在从变速器100的内部发生飞溅等时，也可以在变速器100内部确实地蓄存润滑剂，并且也可以在形成于平行部156A的变速器侧的端部的弯曲部156B缓冲朝密封唇部152B的润滑剂的流动，可将蓄存的润滑剂不断地供给到密封唇部152B的前端。即，可通过润滑脂蓄存部154谋求密封唇部152B的长寿命化。

金属环156从与轴向O平行的平行部156A沿径向通过冲压加工等在弯曲部156B被弯曲，具备沿径向外侧延伸的延伸部158。即，从金属环156的端部形成有延伸部158。延伸部158的前端进一步通过冲压加工等在轴向O的变速器相反侧折弯而形成有折弯部160。

唇部152由合成树脂等的弹性体成型，通过烧结等的方法紧固，使得将从与金属环156的轴向O平行的平行部156A沿径向内侧折弯成L形的紧固部156C的一部分包在里面。唇部152具备防尘唇部152A和密封唇部152B。防尘唇部152A是用于防止尘埃或灰尘等粉尘进入而辅助设置的部，没有使用弹簧。密封唇部152B的其前端部分152BB具有楔状剖面形状，在被按压在空心轴102的外周面时实现润滑剂的密封。另外，前端部分152BB若与轴向O在变速器侧呈角度θ1、在变速器相反侧呈角度θ2，则θ1＞θ2成立。因此，在空心轴102的旋转中，与空心轴102抵接的唇部152的前端部分152BB向大的角度θ1侧，即向变速器侧移动，所以可稳定防止润滑剂的泄漏。为了相对于空心轴102的外周面稳定并长期保持密封唇部152B的紧贴性，在形成于密封唇部152B的外周的周槽152C配置有弹簧152D。

如图1所示，油封150在轴向O的轮架体相反侧，通过压入到内齿部件116的支承体124而安装于变速器100。因此，可通过朝支承体124的折弯部160的压入和密封唇部152B防止润滑剂的泄漏。而且，内销116、外齿部件112、内辊118通过油封150的延伸部158限制朝轴向O的移动。即，油封150的延伸部158在轴向O定位构成作为组装油封150的部件的变速器(旋转装置)100的一部分。

接着，对变速器100的作用进行说明。

若空心轴102旋转1圈，则2个偏心体106也旋转1圈。通过2个偏心体106旋转1圈，外齿部件112、114在偏心体106的周围也要进行摆动旋转。但是，通过内齿部件116来限制该摆动旋转，因此外齿部件112、114与内齿部件116内接，并且一边稍微自转一边公转。

现在，将外齿部件112、114的齿数设为N，将内齿部件116的齿数设为N+1时，其齿数差为1。因此，空心轴102每旋转1圈，外齿部件112、114相对于与外壳一体化的内齿部件116仅偏移1齿的量。即，空心轴102的1圈旋转被减速，作为外齿部件112、114的-1/N的旋转而传递。

外齿部件112、114的旋转通过内辊孔112A、114A和内辊118的缝隙吸收其公转成分，只有自转成分通过内销120传递到轮架体122。

结果，在空心轴102与轮架体122之间实现减速比1/N的减速。但是，轮架体122成为输入轴，空心轴102成为输出轴时，可实现增速比N的增速。

另外，也可以固定轮架体122，作为在空心轴102与外壳之间变速的变速器而使用。或者也可以固定空心轴102，作为在轮架体122与外壳之间变速的变速器而使用。

伴随偏心体106的旋转，外齿部件112、114、内齿部件116、内辊118要向轴向O移动，但油封150的延伸部158与外齿部件112、内齿部件116、内辊118抵接，所以限制朝轴向O的移动而进行定位。另外，外齿部件112、114、内齿部件116、内辊118的要向轴向O移动的力从动力传递的观点来看是极小的力，所以不会成为使被压入的油封150脱落或者受到破坏的力，油封150稳定而可密封润滑剂。另外，油封150通过压入被安装，所以即使密封变速器100内部被密封而内压上升也可以防止油封150脱落。

同时，封装在变速器100的润滑剂伴随外齿部件112、114等的旋转在变速器100内飞溅并分散，一部分的润滑剂也移动到油封150。移动到油封150的润滑剂不能够稳定地存在于折弯部160或延伸部158，汇集在润滑脂蓄存部154。如上所述，润滑脂蓄存部154的润滑剂持续地供给到油封150的密封唇部152B，所以可以实现油封150的长寿命化。

即，油封150具备沿径向外侧延伸金属环156的端部而成的延伸部158，从而在外壳与作为旋转体的空心轴102之间(密封的2部件之间)不必设置刚性部件(例如套筒)，能够密封外壳与空心轴102之间。即，可尽量减少部件件数的增加。同时，与利用刚性部件时相比能够减轻作为旋转装置的变速器100。

而且，在延伸部158的内周侧具备有唇部152，所以可以比以往缩小唇部152的内径。因此，在唇部152与空心轴102的抵接面上的圆周速度慢，所以可减少动力传递损耗或磨耗等。

另外，延伸部158也同时进行组装油封150的部件(变速器100)的一部分(外齿部件112、114、内齿部件116、内辊118)的轴向O的定位，所以不需要定位用部件而可进一步防止部件件数的增加，并可促进对轴向O的缩短化和轻量化。

即，通过将本发明应用于作为旋转装置的变速器100，不损坏润滑剂的密封功能，即使在密封的2部件之间(外壳与空心轴102)在径向存在大的间隔，也可尽量防止重量及部件件数的增加。

接着，利用图3对本发明所涉及的第2实施方式进行说明。

在本实施方式中，旋转装置是齿轮传动马达200，具体地是使在第1实施方式中图示的变速器100的空心轴102延伸到轮架体相反侧，在该部分设置马达转子。而且，油封250在马达侧的面设置有绝缘体259。因此，在本实施方式中，对马达部的一部分与油封的关系及油封250的绝缘体259进行说明，其他结构要素将附图标记的后两位数字设为与第1实施方式相同，因而省略说明。

齿轮传动马达200具备马达200A和变速器200B。马达200A具有未图示的转子、配置在与转子稍微分离的径向外侧并固定在马达200A的马达外壳262的定子264。作为变速器200B的输入轴的空心轴202与马达200A的输出轴共用，在其外周设置有转子。定子264为了使转子旋转在轴向O需要有幅度的线圈264A。

在此，油封250出于进行变速器200B的构成零件的定位的关系，在轴向O的变速器侧是凹形状。因此，可在该凹形状的空间配置作为另一部件的线圈264A。因此，可用油封250仅在变速器侧密封润滑剂，并且沿轴向O缩短齿轮传动马达200。

而且，油封250在马达侧的面设有绝缘体259。绝缘体259以膜状态从唇部252连续覆盖至折弯部260。该绝缘体259例如在金属环256紧固唇部252时可使用与唇部252相同材料的弹性体。因此，减少线圈264A与油封250导通的忧虑，可将线圈264A配置在油封250的极其附近。即，可进一步沿轴向缩短齿轮传动马达200。

对本发明例举上述实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。即，当然在不脱离本发明的宗旨的范围可进行改善及设计的变更。

例如，在上述实施方式中，唇部152、252是金属环156、256的内周侧，但本发明不限于此。例如，也可以是唇部是外周侧，金属环是内周侧。此时，配置于唇部所抵接的外侧的部件成为第1部件。金属环沿径向内侧延伸，在该内侧配置第2部件。

而且，在上述实施方式中，在延伸部158、258的前端设置了沿轴向O折弯的折弯部160、260，但本发明不限于此。例如，也可以不设置折弯部，在中途配置O形圈，在其径向外侧由螺栓等将油封安装在外壳。此时，可以省略压入的操作或构造，旋转装置的设计自由度提高，也可简单化油封的安装。而且，折弯部的折弯的方向也可相反。

而且，在上述实施方式中表示了油封150、250具有绝缘体259的情况和不具有的情况，但本发明不限于此。例如，也可以是作为从金属环的端部延伸的部位的延伸部或折弯部的一部分由弹性体(绝缘体)构成或被弹性体(绝缘体)覆盖。而且，在被绝缘体(弹性体)覆盖时，也不限于在第2实施方式中所示的仅在轴向马达侧被覆盖，也可以是油封的变速器侧或者马达侧的任一面或其两面被覆盖。

而且，在上述实施方式中第1部件是空心轴102、202、第2部件是外壳(支承体124)，但本发明不限于此，只要是互相相对旋转的第1部件与第2部件之间即可应用。例如，也可以在应用图1所示的油封134、136的空心轴102和轮架体122或者轮架体122和外壳(后盖128)之间应用。

此外，在上述实施方式中，作为旋转装置使用了变速器，但本发明不限于此。即，只要是用相互相对旋转的部件封装润滑剂的部件即可应用。当然，旋转装置也不需要具有齿轮，例如代替齿轮也可以具有行星辊子等。

而且，在上述实施方式中，在唇部152、252具备了防尘唇部152A、252A，但本发明不限于此。例如，唇部也可仅由密封唇部构成。这是因为，本发明的目的不在于排除尘埃或灰尘等，而是以油封的本来功能即润滑剂的密封作为基本。

Claims (2)

1.一种旋转装置，具有互相相对旋转的第1部件及第2部件和配置在该第1部件与第2部件之间的油封，其特征在于，

上述油封具有与上述第1部件抵接的唇部和支承该唇部的金属环，并设置有能够在该唇部与金属环之间蓄存润滑剂的润滑脂蓄存部，

上述油封具备该金属环的端部沿径向延伸而成的延伸部，并且,

通过该延伸部在轴向上对构成上述旋转装置的部件进行定位，

上述油封还具备从上述延伸部的前端沿轴向折弯而成的折弯部；

上述旋转装置具有马达，在上述折弯部的内侧配置有上述马达的线圈。

2.如权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，

上述延伸部在马达侧的面设有绝缘体。

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