JP2009085395A - 等速または変速機ケーシングの密封構造 - Google Patents

Abstract

【課題】密封性能の高い変速機ケーシングの密封構造を提供する。
【解決手段】ケーシング１１０の内部に減速機構Ｇを収容し、該ケーシング１１０が少なくとも第１、第２のケーシング１１２、１１４に分割可能とされ且つ該分割された第１のケーシング１１２側の第１の接合面１１２Ａと、第２のケーシング１１４側の第２の接合面１１４Ａとが液状パッキンＰを介して密着している減速機ケーシングの密封構造であって、第１の接合面１１２Ａと第１のケーシングの内面１１２Ｃとで形成される角部が、円弧状に切り欠かれた第１の切欠部１１２Ｂを有し、且つ、第２の接合面１１４Ａと第２のケーシングの内面１１４Ｃとで形成される角部が、円弧状に切り欠かれた第２の切欠部１１４Ｂを有し、第１、第２の接合面１１２Ａ、１１４Ａを接合することによって、第１、第２の切欠部１１２Ｂ、１１４Ｂとで、液状パッキンＰの溜まりを形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、内部に等速または変速機構を収容した等速または変速機ケーシングの密封構造に関する。

従来、図７に示したギアドモータが公知である。このギアドモータは、減速機構Ｇを収容したケーシング１０を有している。このケーシング１０は、第１のケーシング１２と第２のケーシング１４とに分割可能とされており、当該第１、第２のケーシング１２、１４がそれぞれ接合された状態で減速機構Ｇを収容して密封している。この第１のケーシング１２と第２のケーシング１４との密封構造を図８（Ａ）にて模式的に示す。第１のケーシング１２と第２のケーシング１４との間には、液状パッキンＰが介在している。即ち、第１のケーシング１２における第１の接合面１２Ａと、第２のケーシング１４における第２の接合面１４Ａとが直接接触するのではなく、液状パッキンＰを介して密着接合している。この液状パッキンＰの存在によってケーシング内の密封性を維持している。

また、密封性能を向上させるべく、特許文献１に記載されているオイルパンの密封構造（シール構造）も公知である。この特許文献１にて示されている密封構造を図９（Ａ）に示す。ここでは第２のケーシング２４の接合面２４Ａと内面２４Ｃとの角部分に切欠部２４Ｂを設け、当該切欠部２４Ｂを液状パッキンＰの「溜まり代」として機能させている。

特開平１１−１７３４２４号公報

しかしながら、ケーシングに何らかの原因で変形等が生じた場合は、図８（Ｂ）に示すように、液状パッキンＰと接合面との間に隙間Ｇが生じてしまう。また、図９（Ａ）にて示した、接合面の一方に「溜まり代」を有する構造の場合でも、運転による内部の温度上昇等によってケーシング内部に圧力（内圧）が生じると、溜まり代部分に溜まっている液状パッキンＰが押圧される（図９（Ｂ）参照）。即ち、ケーシングの内面側に向って膨出するように溜まっていた液状パッキンＰが、内圧によって押し潰されるように変形し、場合によっては、部分的にケーシングの内面よりも凹んだ部分も生じ得る。この変形の影響もあり、例えば第１のケーシング２２側に変形等が生じた場合には、液状パッキンＰと第１のケーシング２２の第１の接合面２２Ａとの間に隙間Ｇが生じ（図９（Ｃ）参照）、この隙間Ｇの存在によってケーシング内部に収容しているグリスやオイル等が外部へと漏れ出してしまうという問題がある。特に、等速或いは減速機構を収容するケーシングの場合は、オイルパンと異なり、動力伝達軸（例えば出力軸）にスラスト負荷やラジアル負荷がかかることがあるため、これらの荷重が軸受等を介してケーシングに伝達されると、当該荷重の影響によって隙間やずれが生じ易い。

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、簡易な構造で密封性能に優れた変速機構（や等速機構）を収容するケーシングの密封構造を提供するものである。

本発明は、ケーシングの内部に等速または変速機構を収容し、該ケーシングが少なくとも第１、第２のケーシングに分割可能とされ且つ該分割された前記第１のケーシング側の第１の接合面と、前記第２のケーシング側の第２の接合面とが液状パッキンを介して密着している等速または変速機ケーシングの密封構造であって、前記第１の接合面と前記第１のケーシングの内面とで形成される角部が、第１の切欠部を有し、且つ、前記第２の接合面と前記第２のケーシングの内面とで形成される角部が、第２の切欠部を有し、前記第１、第２の接合面を接合することによって、当該第１、第２の切欠部とで、前記液状パッキンの溜まりを形成する構造を採用することにより、上記課題を解決するものである。

同様に本発明は、ケーシングの内部に等速または変速機構を収容し、該ケーシングが少なくとも第１、第２のケーシングに分割可能とされ且つ該分割された前記第１のケーシング側の第１の接合面と、前記第２のケーシング側の第２の接合面とが液状パッキンを介して密着している等速または変速機ケーシングの密封構造であって、前記第１の接合面と前記第１のケーシングの外面とで形成される角部が、第３の切欠部を有し、且つ、前記第２の接合面と前記第２のケーシングの外面とで形成される角部が、第４の切欠部を有し、前記第１、第２の接合面を接合することによって、当該第３、第４の切欠部とで、前記液状パッキンの溜まりを形成する構造を採用することにより、上記課題を解決するものである。

このような構造を採用したことによって、ケーシングに変形等が生じた場合でも、密封性能を維持することが可能となった。即ち、接合面の一方側にのみ切欠部を設けて「溜まり代」として機能させるのではなく、接合面の両側にそれぞれに切欠部を設けてより密封能力の優れる形状に液状パッキンが溜まることを可能としている。その結果、ケーシングに変形等が生じ、液状パッキンとケーシングの接合面との間に隙間が生じるような状況が仮に発生しても、当該切欠部において液状パッキンとの密着状態は維持することができ、結果として高い密封性能を発揮することが可能となっている。なお当該密封構造は、構造自体が簡易なため、当該密封構造を採用する場合でも大幅なコスト高を防ぐことが可能である。

また、ケーシングの内面側（または外面側）のみならず外面側（または内面側）にも同様の「溜まり代」を設け、密封能力の優れる形状の液状パッキン溜まりを形成することで密封性能の向上を図ることが可能となる。

なお上記「切欠部」の形状（前記接合面と直交する方向の前記ケーシングの断面における前記切欠部の少なくとも１つ以上の形状）は使用する液状パッキンの種類や収容する変速機構等の性質、グリス等の潤滑剤の種類などに応じて適切な形状を選択することが可能である。例えばテーパー状の切欠部であれば比較的簡易な加工で実現できるという利点がある。また、円弧状に抉られたような形状とすれば、液状パッキンとの接触面積をより大きく確保することが可能となる。

なお、「切欠部」は、部材を事後的に加工することによって形成することは勿論、予めそのような形状の部材を使用することも可能である。即ち、部材を事後的に切り欠いたことが本発明の必須の構成要件ではなく、結果的に切り欠かれた形状となっていることが重要である。

本発明を適用することにより、密封性能に優れた等速または変速機ケーシングを提供することができる。

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。

図１は、本発明の実施形態の一例である密封構造を採用したギアドモータＧＭの側断面図である。図２は、図１における矢示II−II線に沿う断面図である。図３は、図１における矢示III部周辺の拡大図であって、本発明の実施形態の一例である密封構造を模式的に示した図である。

ギアドモータＧＭは、モータＭと減速機構Ｇを有しており、モータＭの回転を減速機構Ｇによって減速し、出力軸１３０へと出力される構成とされている。この減速機構Ｇはケーシング１１０内に収容されている。更にこのケーシング１１０は、当該ギアドモータＧＭの出力軸１３０側に配置された第１のケーシング１１２と、モータＭ側に配置された第２のケーシング１１４とから構成されている。即ち、この第１、第２のケーシング１１２、１１４は分割可能とされている。

また減速機構Ｇは、所謂「平行軸タイプ」の減速機構であり、モータＭのモータ軸１０１と平行に、第１中間軸（図面上現れていない）、第２中間軸１２４および出力軸１３０が配置されている。第１中間軸および第２中間軸１２４は、いずれも軸受を介して一端が第２のケーシング１１４に回転可能に支持されると同時に、他端が軸受を介して第１のケーシング１１２に回転可能に支持されている。一方、出力軸１３０は、軸受１３４を介して第１のケーシング１２２に回転可能に支持されると同時に、当該出力軸１３０の一端部（モータＭ側の端部）が、第２ケーシング１１４に支持されている。このように例えば出力軸１３０が、分割された第１、第２のケーシングのそれぞれから支持される構造とされているため、出力軸１３０にスラスト負荷やラジアル負荷が生じることによって、第１、第２のケーシング１１２、１１４に隙間やズレが生じやすいという特性が存在している。

また、モータ軸１０１の先端にはピニオン１０２が直切り形成されており、当該ピニオン１０２と第１中間軸に固定された第１ギア１２２とが噛合している。更に、第１中間軸には第１中間軸ピニオン１２１が形成されており（図１には現れていない。図２参照）、当該第１中間軸ピニオン１２１が第２中間軸１２４に固定されている第２ギア１２３と噛合している。第２中間軸１２４には第２中間軸ピニオン１２５が形成されており、当該第２中間軸ピニオン１２５が出力軸１３０に固定されている出力軸ギア１３２と噛合している。各ピニオン、ギアはヘリカル歯車であり、静音性や耐久性に優れた構成となっている。

図３に示しているように、第１のケーシング１１２と第２のケーシング１１４とは、それぞれが直接接触しているわけではなく、第１のケーシング１１２における第１の接合面１１２Ａと、第２のケーシング１１４における第２の接合面１１４Ａとが、液状パッキンＰを介して密着接合する構造とされている。また、当該接合部分の内面側、即ち、第１の接合面１１２Ａと第１のケーシングの内面１１２Ｃとで形成される角部は、円弧状（図４に示すように、当該円弧ｒの中心Ｏが、第１のケーシング１１２を構成する部材の外側に存在している）に切り欠かれており、この切り欠きが第１の切欠部１１２Ｂを形成している。一方、第２の接合面１１４Ａと第２のケーシングの内面１１４Ｃとで形成される角部においても、円弧状（当該円弧の中心が第２のケーシング１１４を構成する部材の外側に存在している）の切り欠きが設けられ、当該切り欠きが第２の切欠部１１４Ｂを形成している。なお、これらの「切欠部」は、部材（第１のケーシング１１２、第２のケーシング１１４）を事後的に加工することによって形成することは勿論、予めそのような形状の部材（第１のケーシング１１２、第２のケーシング１１４）を使用することも可能である。即ち、部材（第１のケーシング１１２、第２のケーシング１１４）を事後的に切り欠いたことが本発明の必須の構成要件ではなく、結果的に切り欠かれた形状となっていればよい。

その結果、第１の接合面１１２Ａと第２の接合面１１４Ａとを接合（液状パッキンＰを介在させた状態での接合）すると、この第１、第２の切欠部１１２Ｂ、１１４Ｂとで密封能力の優れる形状（本実施形態では、接合面と直交する方向からの断面から見た形状が、所謂「すり鉢形状」や「お椀形状」）に液状パッキンを溜めることが可能となっている。即ち、図３（Ａ）に示したように、第１、第２のケーシング１１２、１１４との密着によってケーシング１１０の内側へと押し出された液状パッキンＰが、この溜まり代（第１、第２の切欠部１１２Ｂ、１１４Ｂ）において、「溜まり」を形成することとなる。

このギアドモータＧＭが運転されると、減速機構Ｇを構成する各ギアの噛合やモータＭの発熱等の影響によって、ケーシング１１０内部の圧力は上昇する。即ち、内圧が生じる。その結果、液状パッキンＰの「溜まり」部分は当該内圧によって図３（Ｂ）に示したように押圧された状態となる場合がある。更に、上記実施形態のように減速機構Ｇを収容するケーシング１１０の場合は、オイルパンと異なり、例えば出力軸１３０にスラスト負荷やラジアル負荷がかかることがあるため、これらの荷重が軸受等を介してケーシング１１０に伝達されると、当該荷重の影響によって接合面と液状パッキンとの間に隙間が生じ易い。

しかし上記のように 両方の接合面（第１の接合面１１２Ａ、第２の接合面１１４Ａ）のそれぞれの側に切欠部１１２Ｂ、１１４Ｂを設けてより密封能力の優れる形状に液状パッキンＰが溜まることを可能とした結果、第１のケーシング１１２に変形等が生じ、液状パッキンＰと第１の接合面１１２Ａとの間に隙間Ｇが生じるような状況が仮に発生しても、第１の切欠部１１２Ｂと液状パッキンＰの「溜まり」部分との密着状態は維持することができ、結果として高い密封性能を発揮することが可能となっている。これは、液状パッキンＰの溜まり部分が軸方向（出力軸１３０の軸方向）に広がりをもって溜まっていることによって、ケーシング１１０（第１のケーシング１１２、第２のケーシング１１４）にずれが生じてもケーシング１１０（第１のケーシング１１２、第２のケーシング１１４）との密着状態を維持できるが故の効果である。

なお当該密封構造は、構造自体が簡易なため、当該密封構造を採用する場合でも大幅なコスト高を防ぐことが可能である。

なお、上記説明した実施形態においては、ケーシング１１０の内側にのみ第１、第２の切欠部１１２Ｂ、１１４Ｂを設けて、いわゆる液状パッキンＰの溜まり代を形成しているが、外側に設けるような構成を採用してもよい。即ち、第１の接合面１１２Ａと第１のケーシング１１２の外面とで形成される角部が、所定の形状に切り欠かれて第３の切欠部を形成し、且つ、第２の接合面１１４Ａと第２のケーシング１１４の外面とで形成される角部が、所定の形状に切り欠かれて第４の切欠部を形成し、この第１、第２の接合面１１２Ａ、１１４Ａを接合することによって、第３、第４の切欠部が、液状パッキン溜まりを形成するような構成を採用してもよい。

更に、図５に示すように、ケーシング１１０の内側および外側の両方に同様の切欠部を形成することによって、更なる密封性能の向上を図ることが可能である。

また、上記実施形態では、切欠部が所謂「円弧状」の例を示して説明しているが、この形状に限られるものではない。円弧状であれば、ケーシングと液状パッキンとの密着面積をより大きく確保できるため、密封能力に優れている。その他にも、例えば直線的に切り欠いた所謂テーパー形状とすれば（図６参照）、比較的簡易な加工で実現できるという利点がある。この場合も、内面側のみならず、外面側にも切欠部を形成してもよい。

また、上記説明した実施形態では、切欠部がケーシングの一周に渡って途切れることなく形成されているが（図２参照）、一部が途切れた状態となっていても同様の効果を発揮し得る。

なお上記実施形態では、減速機構がケーシングに収容されている例として説明しているが、増速機構であってもよいし等速機構であっても差し支えない。

本発明は、減速機や増速機等の変速機構、更には等速機構を備えたギアドモータをはじめ、減速機構等を搭載する装置に広く適用することが可能である。

本発明の実施形態の一例である密封構造を採用したギアドモータの側断面図 図１における矢示II−II線に沿う断面図 図１における矢示III部周辺の拡大図であって、本発明の実施形態の一例である密封構造を模式的に示した図 第１のケーシングにおける切欠部の拡大図であって、第１の接合面と直交する方向からの断面図 密封構造の第２の構成例 密封構造の第３の構成例 公知のギアドモータの側断面図 公知のギアドモータに採用されている密封構造例を模式的に示した図 特許文献１示されている密封構造を模式的に示した図

符号の説明

ＧＭ…ギアドモータ
Ｍ…モータ
Ｇ…減速機構（変速機構）
Ｐ…液状パッキン
１０１…モータ軸
１０２…ピニオン
１１０…ケーシング
１１２…第１のケーシング
１１２Ａ…第１の接合面
１１２Ｂ…第１の切欠部
１１４…第２のケーシング
１１４Ａ…第２の接合面
１１４Ｂ…第２の切欠部
１２１…第１中間軸ピニオン
１２２…第１ギア
１２３…第２ギア
１２４…第２中間軸
１２５…第２中間軸ピニオン
１３０…出力軸
１３２…出力軸ギア
１３４…軸受

Claims (5)

1. ケーシングの内部に等速または変速機構を収容し、該ケーシングが少なくとも第１、第２のケーシングに分割可能とされ且つ該分割された前記第１のケーシング側の第１の接合面と、前記第２のケーシング側の第２の接合面とが液状パッキンを介して密着している等速または変速機ケーシングの密封構造であって、
   前記第１の接合面と前記第１のケーシングの内面とで形成される角部が、第１の切欠部を有し、且つ、
   前記第２の接合面と前記第２のケーシングの内面とで形成される角部が、第２の切欠部を有し、
   前記第１、第２の接合面を接合することによって、当該第１、第２の切欠部とで、前記液状パッキンの溜まりを形成する
   ことを特徴とする等速または変速機ケーシングの密封構造。
2. 請求項１において、
   前記第１の接合面と前記第１のケーシングの外面とで形成される角部が、第３の切欠部を有し、且つ、
   前記第２の接合面と前記第２のケーシングの外面とで形成される角部が、第４の切欠部を有し、
   前記第１、第２の接合面を接合することによって、当該第３、第４の切欠部とで、前記液状パッキンの溜まりを形成する
   ことを特徴とする等速または変速機ケーシングの密封構造。
3. ケーシングの内部に等速または変速機構を収容し、該ケーシングが少なくとも第１、第２のケーシングに分割可能とされ且つ該分割された前記第１のケーシング側の第１の接合面と、前記第２のケーシング側の第２の接合面とが液状パッキンを介して密着している等速または変速機ケーシングの密封構造であって、
   前記第１の接合面と前記第１のケーシングの外面とで形成される角部が、第３の切欠部を有し、且つ、
   前記第２の接合面と前記第２のケーシングの外面とで形成される角部が、第４の切欠部を有し、
   前記第１、第２の接合面を接合することによって、当該第３、第４の切欠部とで、前記液状パッキンの溜まりを形成する
   ことを特徴とする等速または変速機ケーシングの密封構造。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記接合面と直交する方向の前記ケーシングの断面における前記切欠部の少なくとも１つ以上の形状が、テーパー状である
   ことを特徴とする等速または変速機ケーシングの密封構造。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記接合面と直交する方向の前記ケーシングの断面における前記切欠部の少なくとも１つ以上の形状が、円弧状である
   ことを特徴とする等速または変速機ケーシングの密封構造。

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