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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsstruktur für ein Schmiermittel oder Ähnliches.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Wie beispielsweise in den 3 und 4 gezeigt, wird in der JP H05- 305 596 A eine Dichtungsstruktur offenbart, in der eine erste Öldichtung 8 und eine zweite Öldichtung 10 in einer Reihe zwischen einem ersten Gelenkglied 4 und einem zweiten Gelenkglied 6 eines Roboterarms R angeordnet sind. Die ersten und zweiten Öldichtungen 8 und 10 sind so angeordnet, dass sie einen geringfügigen Spalt SL dazwischen haben, und ein Vakuumschmierstoff 12 ist einen Raum mit dem Spalt SL eingefüllt. Das zweite Gelenkglied 6 ist mit einem passiven Körper 14 verbunden und an diesem befestigt, der einen Zylinderteil 14A aufweist. Der Zylinderteil 14A des passiven Körpers 14 wird verwendet, um die Festigkeit des passiven Körpers 14 sicherzustellen, und um einen Einbauraum für ein Lager 16 sicherzustellen. Das Lager 16 ist zwischen dem Zylinderteil 14A des passiven Körpers 14 und dem ersten Gelenkglied 4 angeordnet. Entsprechend kann sich das zweite Gelenkglied 6 um eine Achse CL bezüglich des ersten Gelenkgliedes 4 drehen.
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Gemäß der Dichtungsstruktur ist es möglich, luftdicht einen Teil zwischen einem im Wesentlichen auf Vakuum befindlichen Raum SP1 und einem Raum SP2 mit inertem Gas innerhalb des Roboterarms R durch die ersten und zweiten Öldichtungen 8 und 10 abzudichten, um zu verhindern, dass sich ein Strömungsmittel, wie beispielsweise Luft oder ein inertes Gas dazwischen bewegt.
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Jedoch wird bei einer solchen Dichtungsstruktur, bei der die Öldichtungen in einer Reihe angeordnet sind (insbesondere wie bei der Struktur, die in der JP H05- 305 596 A offenbart wird, in dem Fall, wo zwei Öldichtungen 8 und 10 angeordnet sind, so dass sie den Spalt SL dazwischen haben) natürlich eine axiale Länge L1 (siehe 4) der axialen Enden der Öldichtungen 8 und 10 leicht lang.
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Zusätzlich sind die Öldichtungen, wie beispielsweise in den
3 und
4 gezeigt, in der Nachbarschaft des Verbindungsteils zwischen den Gliedern in vielen Fällen aufgrund der Funktion davon vorgesehen. Aus diesem Grund ist es in der Nachbarschaft der Öldichtungen in vielen Fällen nötig, einen gebogenen Teil vorzusehen, der die Festigkeit der Glieder sicherstellt, ein Lager, welches die Glieder trägt oder einen Bolzen bzw. eine Schraube, der die Glieder miteinander verbindet und aneinander befestigt. Entsprechend nimmt die axiale Länge des Umfangsgliedes leicht tendenziell zu, und zwar aufgrund der Beziehung des gebogenen Teils, des Raums des Lagers und der Anordnungsposition der Schraube, In dem Fall der in der
JP 05.305 396 A offenbarten Vorrichtung nimmt beispielsweise eine axiale Abmessung L2 (die erforderlich ist, um das erste Gelenkglied 4 mit dem zweiten Gelenkglied 6 zu verbinden) leicht zu. Zu dieser Zeit ist der Bereich der axialen Abmessung L2 von einem Biegungsstartteil P1 des ersten Gelenkgliedes 4 zu einem Biegungsstartteil P2 des zweiten Gelenkgliedes 6.
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Ferner sei auf die
DE 29 13 573 C2 hingewiesen, die Öldichtungen beschreibt und zeigt, die aber nur zwischen zwei Gliedern angeordnet sind. Die
EP 1 394 365 A1 zeigt eine Wellendichtung für Turbolader bei dem ein erstes Glied einen zylindrischen Teil aufweist und gestattet, dass der Außenumfang des zylindrischen Teils auf einen ersten Raum hinweist, wobei aber nicht ein erster Raum, der zu einem Außenumfang des zylindrischen Teils hinweist, gelehrt wird.
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Ferner zeigt die
DE 690 05 230 T2 eine innere und äußere Beziehungen zwischen einem ersten bis dritten Glied, wobei eine Öldichtung umgekehrt vorgesehen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde die axiale Länge eines Umfangsgliedes einer Öldichtung in einer Dichtungsstruktur zu verkürzen. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht
die Erfindung eine Dichtungsstruktur gemäß Anspruch 1 vor. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung auf den Fall angewendet werden, wo drei oder mehr Öldichtungen in einer Reihe angeordnet sind. In diesem Fall ist es möglich, den gleichen Vorteil zu erhalten, wenn die Konfiguration gemäß der Erfindung auf zwei festgelegte Öldichtungen angewandt wird.
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Auch in dem Fall, wo zwei (oder zwei oder mehr) Öldichtungen in einer Reihe angeordnet sind, ist es entsprechend möglich, in vernünftigerweise ein Umfangsglied der Öldichtungen in einer axialen Richtung festzulegen und die gesamte axiale Länge einer Vorrichtung zu verkürzen, die mit den Öldichtungen montiert ist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht, die einen Getriebemotor zeigt, um ein Werkzeugmagazin mit der Dichtungsstruktur anzutreiben;
- 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Hauptteil einer Dichtungsstruktur gemäß einem Beispiel eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
- 3 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel einer bekannten Dichtungsstruktur zeigt; und
- 4 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die einen Hauptteil der bekannten Dichtungsstruktur der 3 zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt einen Getriebemotor mit einer Dichtungsstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Hauptteil des Getriebemotors zeigt.
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Der Getriebemotor 20 wird verwendet, um ein (nicht gezeigtes) Werkzeugmagazin anzutreiben und weist einen Motor 24, eine Voruntersetzung bzw. ein Vorgetriebe 26 und eine Hauptuntersetzung bzw. ein Hauptgetriebe 28 auf. Wie unten beschrieben, wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine Dichtungsstruktur gemäß der Erfindung verwendet, um einen Teil in der Nachbarschaft eines Verbindungsteils zwischen einem Voruntersetzungsgehäuse 27 der Voruntersetzung 26 und einem Hauptuntersetzungsgehäuse 30 abzudichten, welches einer Ausgangswelle der Hauptuntersetzung bzw. des Hauptuntersetzungsgetriebes 28 entspricht.
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Die Voruntersetzung 26 ist eine einstufige Untersetzung mit einem Kegelritzel 34 und einem Kegelrad 36. Die Hauptuntersetzung 28 ist eine Untersetzung bzw. ein Untersetzungsgetriebe mit einer sogenannten innen eingreifenden Planetengetriebestruktur und weist eine Eingangswelle 38 auf, die mit dem Kegelrad 36 verbunden ist. Die Eingangswelle 38 ist integral mit Exzenterkörpern 40A bis 40C geformt. Außen verzahnte Zahnräder 42A bis 42C sind jeweils auf dem Außenumfang der Exzenterkörper 40A bis 40C montiert, um oszillierend drehbar zu sein. Die außen verzahnten Zahnräder 42A bis 42C greifen in die Innenseite eines innen verzahnten Zahnrades bzw. Hohlrades 44 ein, während sie sich oszillierend drehen.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist die Drehung der außen verzahnten Zahnräder 42A bis 42C durch ein inneres Stift- bzw. Bolzenglied 46 begrenzt. Bei einer solchen Konfiguration dreht sich das innen verzahnte Zahnrad 44, und das Hauptuntersetzungsgehäuse 30, welches integral mit dem innen verzahnten Zahnrad 44 ausgeformt ist, dreht sich. Das Hauptuntersetzungsgehäuse 30 weist einen Befestigungsflansch 32 auf, und der Befestigungsflansch 32 ist mit einem Drehscheibenteil eines (nicht gezeigten) Werkzeugmagazins verbindbar.
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Der Getriebemotor 20 wird in einer Umgebung verwendet, in der ein Kühlmittel vorhanden ist. Aus diesem Grund muss die Dichtungsstruktur zwei Funktionen haben. Eine erste Funktion ist, zu verhindern, dass ein Kühlmittel (Strömungsmittel) in einem äußeren Raum (erstem Raum) SPo des Getriebemotors 20 in einen Innenraum (zweiten Raum) SPi der Hauptuntersetzung 28 leckt. Eine zweite Funktion ist, zu verhindern, dass ein Schmiermittel (Strömungsmittel) in den Innenraum SPi zum Außenraum SPo leckt.
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Somit wird die Dichtungsstruktur gemäß der Erfindung verwendet, um in zwei Richtungen einen Eintritt und einen Austritt zwischen dem Kühlmittel im Außenraum SPo des Getriebemotors 20 und dem Schmiermittel im Innenraum SPi der Hauptuntersetzung 28 zu verhindern.
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Die Dichtungsstruktur wird im Detail mit Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
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In der Dichtungsstruktur weist der Außenumfang eines zylindrischen Teils 30A des Hauptuntersetzungsgehäuses (ersten Gliedes) 30 zum Außenraum (ersten Raum) SPo. Im Innenraum des zylindrischen Teils 30A des Hauptuntersetzungsgehäuses 30 sind die ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 in einer Reihe in einer axialen Richtung der Hauptuntersetzung 28 angeordnet.
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Der Innenumfang der ersten Öldichtung 50 von den ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 kommt in Kontakt mit dem Voruntersetzungsgehäuse (zweiten Glied) 27 der Voruntersetzung 26. Jedoch kommt der Innenumfang der zweiten Öldichtung 52 von den ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 in Kontakt mit dem Bolzenglied (dritten Glied) 46 der Hauptuntersetzung 28. D.h., die Innenumfänge der ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 kommen jeweils in Kontakt mit unterschiedlichen Gliedern. Wie ebenfalls in 1 gezeigt, hat das innere Bolzenglied 46 eine Konfiguration, bei der ein zylindrischer Bolzenteil 46p vorsteht und in einer axialen Richtung von Positionen in gleichen Intervallen am Umfang eines scheibenförmigen Flanschteils 46f vorsteht (in 1 ist nur einer der Bol zenteile abgebildet), und ein Teil des zylindrischen Bolzenteils 46p weist zum Innenraum SPi (zweiten Raum) der Hauptuntersetzung 28 hin.
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Die gültigen bzw. vorgesehenen Dichtungsrichtungen der ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 sind entgegengesetzt zueinander. Die erste Öldichtung 50 verhindert effektiv, dass Kühlmittel im äußeren Raum SPo in den inneren Raum SPi eintritt (leckt), und die zweite Öldichtung 52 verhindert effektiv, dass das Schmiermittel im inneren Raum SPi zum äußeren Raum SPo leckt. D.h., da die ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 in einer Reihe zwischen dem Bereich des Hauptuntersetzungsgehäuses (ersten Gliedes) 30 und dem Bereich des Voruntersetzungsgehäuses (zweiten Gliedes) 27 und dem inneren Bolzenglied (dritten Glied) 46 angeordnet sind, sind der äußere Raum (erste Raum) SPo und der innere Raum (zweite Raum) SPi der Hauptuntersetzung 28 abgedichtet.
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Wie offensichtlich in den 1 und 2 gezeigt, kommen die passenden Flächen 27B und 46B des Voruntersetzungsgehäuses 27 und des inneren Bolzengliedes 46 in Kontakt miteinander und sind miteinander mittels einer Schraube 60 verbunden, die parallel mit der Achse Om der Hauptuntersetzung 28 angeordnet ist, d.h. in der Richtung, in der die ersten und zweiten Dichtungen 50 und 52 in einer Reihe angeordnet sind. Eine axiale Position der Kopfkontaktfläche 27A der Schraube 60 des Voruntersetzungsgehäuses 27 ist im Wesentlichen gleich einer axialen Position eines Endes 50A der ersten Öldichtung 50. Da jedoch die passende Oberfläche 27B des Voruntersetzungsgehäuses 27 in axialer Richtung in der Mitte zwischen den ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 positioniert ist, wird eine Pressdicke bzw. Spannlänge D1 der Schraube 60 sichergestellt.
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Ein O-Ring 64 ist zwischen den passenden Flächen 27B und 46B des Voruntersetzungsgehäuses (zweiten Gliedes) 27 und dem inneren Bolzenglied (dritten Glied) 46 angeordnet. Der O-Ring 64 hält den luftdichten Zustand der passenden Flächen 27B und 46B. Als eine Folge ist ein Raum SPs mit den ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 von einem Innenraum SPp der Voruntersetzung 26 isoliert.
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Zusätzlich sind das Voruntersetzungsgehäuse 27 und das Hauptuntersetzungsgehäuse 30 in diesem Ausführungsbeispiel einander gegenüberliegend, um einen vorbestimmten Spalt δ1 dazwischen zu haben. Der Spalt δ1 ist so vorgesehen, dass er die relative Drehung zwischen der Voruntersetzung 27 und der Hauptuntersetzung 30 sicherstellt, um zu verhindern, dass sich Strömungsmittel zwischen dem äußeren Raum SPo und dem inneren Raum SPi bewegt.
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Zusätzlich zeigt das Bezugszeichen 68 in der Zeichnung eine Öldichtung, die verwendet wird, um einen Teil zwischen dem Innenraum SPi der Hauptuntersetzung 28 und dem Innenraum SPp der Voruntersetzung 26 abzudichten.
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Als nächstes wird ein Betrieb der Dichtungsstruktur beschrieben.
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Der äußere Raum SPo des Getriebemotors 20 ist effektiv vom inneren Raum SPi mittels des Spaltes δ1 und der ersten Öldichtung 50 isoliert (mit einer geeigneten gültigen bzw. vorgesehenen Dichtungsrichtung). Zusätzlich ist die zweite Öldichtung 52 mit einer anderen vorgesehen Dichtungsrichtung in Reihe zusammen mit der ersten Öldichtung 50 angeordnet. Entsprechend ist es möglich, weiter in zuverlässiger Weise zu verhindern, dass das Kühlmittel oder Fremdstoffe in dem äußeren Raum SPo in den inneren Raum SPi eintreten.
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Andererseits wird der innere Raum SPi der Hauptuntersetzung 28 effektiv vom äußeren Raum SPo durch die zweite Öldichtung 52 (mit einer geeigneten vorgesehenen Dichtungsrichtung) isoliert. Zusätzlich ist die erste Öldichtung 50 mit einer anderen vorgesehenen Dichtungsrichtung in einer Reihe zusammen mit der zweiten Öldichtung 52 angeordnet. Entsprechend ist es möglich, in zuverlässiger Weise zu verhindern, dass das Schmiermittel im inneren Raum SPi in den äußeren Raum SPo leckt.
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Die zusammenpassenden Oberflächen 27B und 46B der Voruntersetzung 26 und des Bolzengliedes 46 sind in der Mitte zwischen den ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 in axialer Richtung positioniert. Da jedoch beide Glieder 27 und 46 starr miteinander durch die Schraube 60 verbunden sind und der O-Ring 64 zwischen den passenden Oberflächen 27B und 46B angeordnet ist, kann das Kühlmittel oder Schmiermittel auch dann, wenn das Kühlmittel oder Schmiermittel aus den ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 kommt, nicht in den inneren Raum SPp der Voruntersetzung 26 über den Spalt zwischen den passenden Oberflächen 27B und 46B eintreten.
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Hier ist die axiale Position der Kopfkontaktfläche 27A der Schraube 60, die verwendet wird, um das innere Bolzenglied 46 mit dem Voruntersetzungsgehäuse 27 zu verbinden, im Wesentlichen gleich der axialen Position des Endes 50A der ersten Öldichtung 50. Da jedoch die passende Oberfläche 27B des Voruntersetzungsgehäuses 27 so vorgeschoben ist, dass sie in axialer Richtung in der Mitte zwischen den ersten und zweiten Öldichtungen 50 und 52 positioniert ist, wird die ausreichende Spannlänge D1 sichergestellt. Als eine Folge ist es möglich, die axiale Länge L3 einer axialen Position P1 der Kopfdruckfläche bzw. Kopfauflagefläche 27A der Schraube 60 des Voruntersetzungsgehäuses 27 auf eine axiale Position P2 einer Endfläche 46A des inneren Bolzengliedes 46 bis zur vorgeschobenen Länge zu verkürzen.
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Zusätzlich wird in dieser Erfindung die Konfiguration beschrieben, in der die vorgesehen Dichtungsrichtungen zueinander entgegengesetzt sind, jedoch ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt. Beispielsweise kann der Dichtungsvorgang nur in einer Richtung ausgeführt werden, und zwar in dem Zustand, wo die vorgesehenen Dichtungsrichtungen der zwei Öldichtungen in einer Reihe in der gleichen Richtung angeordnet sind. In dem Fall, wo der Dichtungsvorgang in zwei Richtungen ausgeführt werden muss, wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, ist es jedoch wünschenswert, dass die vorgesehen Dichtungsrichtungen der ersten und zweiten Öldichtungen entgegengesetzt zueinander sind.
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Weiterhin wird in diesem Ausführungsbeispiel die Konfiguration beschrieben, in der das erste Glied (einzelne Glied) in Kontakt mit dem Außenumfang der ersten und zweiten Öldichtungen kommt, und die zweiten und dritten Glieder (zwei Glieder) in Kontakt mit den Innenumfängen davon kommen. Jedoch kann es gemäß der Konfiguration der zu verbindenden Glieder vorteilhaft sein, die Konfiguration zu haben, bei der das erste Glied (einzelnes Glied) in Kontakt mit den Innenumfängen der ersten und zweiten Öldichtungen kommt, und die zweiten und dritten Dichtungen (zwei Glieder) in Kontakt mit den Außenumfängen davon kommt. D.h., die vorliegende Erfindung kann in geeigneter Weise auf eine Dichtungsstruktur angewendet werden, um zu verhindern, dass ein Strömungsmittel zwischen dem ersten Raum und dem zweiten Raum leckt, wobei die Dichtungsstruktur Folgendes aufweist: ein erstes Glied, welches einen zylindrischen Teil aufweist und gestattet, dass der Innenumfang des zylindrischen Teils zum ersten Raum weist; zwei Öldichtungen, die in einer Reihe im Außenumfang des zylindrischen Teils des ersten Gliedes angeordnet sind; ein zweites Glied, welches in Kontakt mit dem Außenumfang von einer Öldichtung der zwei Öldichtungen kommt; und ein drittes Glied, welches in Kontakt mit dem Außenumfang der anderen Öldichtung der zwei Öldichtungen kommt und in Kontakt mit dem zweiten Glied kommt, so dass ein Teil des dritten Gliedes zum zweiten Raum weist, wobei der dritte Raum und der zweite Raum durch die zwei Öldichtungen abgedichtet sind, die zwischen dem ersten Glied und den zweiten und dritten Gliedern angeordnet sind. Als eine Folge ist es auch bei dieser Umgebung möglich, den gleichen Vorteil zu erreichen.
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Die vorliegende Erfindung kann auf eine Struktur oder Vorrichtung angewendet werden, bei der zwei (oder zwei oder mehr) Öldichtungen in einer Reihe angeordnet sind.
