JP2011144904A

JP2011144904A - オイルシール

Info

Publication number: JP2011144904A
Application number: JP2010007437A
Authority: JP
Inventors: Isao Kono; 功河野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2030-01-15
Also published as: JP5374395B2

Abstract

【課題】オイルシール自体に位置ずれを防止する機能を持たせ、単品で該オイルシールの位置ずれを効果的に防止することができる。
【解決手段】機械装置１０４の内部空間１６０に封入された潤滑剤１２９の漏出を阻止する主リップ１３４Ａ、１３４Ｂを有する主シール体１３４と、主リップ１３４Ａ、１３４Ｂよりも内部空間１６０側に配置された補助リップ１３６Ａを有する補助シール体１３６と、を有し、機械装置１０４の内部空間１６０と外部空間１６２を仕切るオイルシール１３０、１３２において、補助シール体１３６は、軸方向における内部空間１６０側に壁面１３６Ｂを有しており、内部空間１６０に生じた圧力Ｐ１を、壁面１３６Ｂ以外の部位にも分散させる圧力分散手段１４０を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、オイルシールに関する。

特許文献１には、図８に示されるようなオイルシールが示されている。

オイルシール１は、主リップ２を有する主シール体３と、主リップ２よりも機械装置の内部空間６側に配置された補助リップ４を有する補助シール体５と、を有し、機械装置の内部空間６と外部空間７を仕切っている。これにより、補助シール体５が、補助リップ４により主シール体３側への異物（鉄粉等）の侵入を阻止するとともに、主シール体３が、主リップ２によりオイルシール１の外部空間７側へ機械装置の内部空間６に封入されたオイルが漏出することを阻止している。

特開２０００−１１０９４６（図１）

しかしながら、機械装置内部の温度が上昇した等の理由により、該機械装置内部の圧力が上昇した場合、該圧力が、機械装置の内部空間側に配置されている補助シール体の軸方向の一面にのみ直接的に掛かり、オイルシール全体が機械装置の外部空間側へ位置ずれすることがあるという問題があった。位置ずれを防止する構成としては、止め輪等の位置決め手段を追加するものが考えられるが、別途の部材を必要とし、組付け工数も増大する。

本発明は、上記の問題を解決するために、オイルシール自体に位置ずれを防止する機能を持たせ、単品で該オイルシールの位置ずれを効果的に防止することを課題とする。

本発明は、機械装置の内部空間に封入された潤滑剤の漏出を阻止する主リップを有する主シール体と、前記主リップよりも前記内部空間側に配置された補助リップを有する補助シール体と、を有し、前記機械装置の内部空間と外部空間を仕切るオイルシールにおいて、前記補助シール体は、軸方向における前記内部空間側に壁面を有しており、該内部空間に生じた圧力を、該壁面以外の部位にも分散させる圧力分散手段を備えた構成とすることにより、上記課題を解決した。

温度上昇等によって機械装置の内部空間に圧力が生じると、この生じた圧力は、従来は、補助シール体の軸方向における機械装置の内部空間側の壁面のみに掛かり、オイルシールを機械装置の外部空間側へ抜ける方向に作用していた。本発明ではこの内部空間に生じた圧力を分散させ、補助シール体の該壁面以外にも掛けるようにしている。これにより、例えば、オイルシールの機械装置の半径方向への装着力を増大させ、オイルシールを所定の軸方向位置に留まらせようとする半径方向の圧力成分を発生させることができる。この圧力の分散作用により、オイルシールは、単品でオイルシールの位置ずれを防止することができる。

本発明は、オイルシール自体に位置ずれを防止する機能を持たせ、単品で該オイルシールの位置ずれを効果的に防止することができる。

本発明の実施形態の一例にかかるオイルシールが適用された減速装置の概略断面図図１の矢視II部の拡大図図２の矢視IIIから見た側面図前記オイルシールの挿入時の概略断面図本発明の他の実施形態の一例にかかるオイルシールの正断面図図５の矢視VIから見た側面図本発明の更に他の実施形態の一例にかかるオイルシールの正断面図従来のオイルシールの概略断面図

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。

図１は、本発明の実施形態例の一例にかかるオイルシール１３０、１３２が適用された減速装置１００の概略断面図である。

まず、減速装置１００の概略構成から説明する。

減速装置１００は、モータ１０２と、減速機（機械装置）１０４と、から構成されている。

モータ１０２のモータ軸１０６は、減速機１０４の入力軸を兼用しており、その先端には、第１歯車（ハイポイドピニオン）１０８が形成されている。当該第１歯車１０８は、減速機１０４の中間軸１１０にキー１１１により連結されている第２歯車（ハイポイドギヤ）１１２と噛合している。中間軸１１０の軸方向における他方側（第２歯車１１２が連結されている側の反対側）には、第３歯車１１４が一体に形成されている。第３歯車１１４は、減速機１０４の出力軸（ホローシャフト）１２０にキー１２７により固定されている第４歯車１２２と噛合している。出力軸１２０は、軸受１２４、１２６により回転自在に支持されている。軸受１２４は、出力軸１２０と第１ケーシング１２１の間、軸受１２６は、出力軸１２０と第２ケーシング１２３の間に組み込まれている。

減速機１０４の内部空間１６０には、第１〜第４歯車１０８、１１２、１１４、１２２をより円滑に回転させるために、潤滑剤（グリース）１２９が封入されている。該潤滑剤１２９の漏れを防止するため、オイルシール１３０、１３２がそれぞれ軸受１２４、１２６の（軸方向における）外部空間１６２側に備えられている。

ここで、オイルシール１３０、１３２の構成について説明する。

オイルシール１３０、１３２は、構造、機能ともに同一であるため、以下でオイルシール１３０についてのみ代表的に説明する。

図２は、オイルシール１３０周辺の拡大図（図１の矢視II部を９０度右回転した拡大図）、図３は、図２の矢視III方向から見た側面図である。

オイルシール１３０は、主シール体１３４と、補助シール体１３６と、から主に構成されている。オイルシール１３０は、該主シール体１３４と補助シール体１３６により挟まれたシール内空間１３８を有すると共に、減速機１０４の内部空間１６０と外部空間１６２を仕切っている。

主シール体１３４は、減速機１０４の内部空間１６０に封入された潤滑剤１２９の漏出を阻止する第１主リップ１３４Ａと、大気側からのダストの侵入を防止する第２主リップ１３４Ｂを有している。

補助シール体１３６は、主シール体１３４よりも減速機１０４の内部空間１６０側に位置しており、内部空間１６０側から主シール体１３４へ異物（鉄粉等）が侵入することを阻止する補助リップ１３６Ａを有している。

オイルシール１３０は、減速機１０４の内部空間１６０と外部空間１６２を仕切り、密封空間を構成するため、例えば、減速装置１００を長時間の運転すると、該内部空間１６０の温度が上昇することがある。この結果、減速機１０４の内部空間１６０に圧力Ｐ１が生じ、基本的にこの補助シール体１３６の軸方向における内部空間１６０側の壁面１３６Ｂに掛かる。

圧力分散手段１４０は、該内部空間１６０の圧力Ｐ１を該壁面１３６Ｂ以外の部位にも分散させる。本実施形態における圧力分散手段１４０は、圧力Ｐ１をシール内空間１３８に分散させるための貫通路１４２を備えている。貫通路１４２は、減速機１０４の内部空間１６０側からシール内空間１３８に向けて補助シール体１３６を軸方向に貫通形成した貫通孔１４３により構成されている。

圧力分散手段１４０は、該貫通孔１４３を介して、該圧力Ｐ１をシール内空間１３８に分散させている。これにより、圧力分散手段１４０は、オイルシール１３０のシール内空間１３８を半径方向に膨らませようとする半径方向の圧力成分Ｐ２、Ｐ３（圧力成分Ｐ２、Ｐ３はともに圧力Ｐ１と同じ大きさの圧力成分）を発生させる。

貫通孔１４３は、出力軸１２０に接触している補助リップ１３６Ａから半径方向に離れた位置に形成されているため、主に出力軸１２０の表面を伝ってくる異物が、該貫通孔１４３を通過して、主シール体１３４側へ侵入しにくくなっている。

次に、オイルシール１３０の作用について説明する。

圧力分散手段１４０は、貫通孔１４３を介して、減速機１０４の内部空間１６０に生じた圧力Ｐ１を補助シール体１３６の壁面１３６Ｂ以外にも掛け、該圧力Ｐ１をシール内空間１３８（具体的には、シール内空間１３８の全方向）に分散させる。

圧力Ｐ１を分散させた成分の内、半径方向の圧力成分Ｐ２、Ｐ３は、オイルシール１３０のシール内空間１３８を半径方向に膨らませて半径方向の装着力を増大させ、オイルシール１３０を留まらせるように作用する。該作用は、圧力分散手段１４０によって圧力Ｐ１を分散させることにより得られるものであり、オイルシール１３０が減速機１０４の外部空間１６２側へ位置ずれすることを（特に止め輪等を配置することなく）防止している。

このように、オイルシール１３０、１３２の位置ずれを効果的に防止できることにより、オイルシール１３０、１３２の位置ずれ分を考慮して、出力軸１２０や第１、第２ケーシング１２１、１２３の軸方向長さを長くする必要がなくなるため、減速機１０４は、出力軸１２０の軸方向における長さをコンパクトに設計することができる。

また、圧力Ｐ１が補助シール体１３６の壁面１３６Ｂのみに集中しなくなり、該補助リップ１３６Ａは、該壁面１３６Ｂの裏面側から同じ圧力Ｐ１を受けることができるため、本来の緊迫力を安定して保持することができる。このため、オイルシール１３０の（特に、補助シール体１３６の）寿命を延長させることができ、減速装置１００は長期間にわたる連続運転を実現することができる。

また、図４の（Ａ）（Ｂ）に示すように、オイルシール１３０を減速機１０４に挿入（組付け）する場合においても、貫通孔１４３が、オイルシール１３０と軸受１２４の間の空間１６０Ａと、シール内空間１３８を導通させ、組み付け時に発生する圧縮圧力をより広い空間で受けることになるため、結果として、補助シール体１３６の壁面１３６Ｂに掛かる圧縮圧力を低減させることができる。つまり、補助シール体１３６の壁面１３６Ｂが、該圧縮圧力を集中的に直接受けることがなくなるため、オイルシール１３０の組付け時の作業性をより向上させることができる。

次に、他の実施形態の一例にかかるオイルシール２３０ついて説明する。

図５は、本発明の他の実施形態の一例にかかるオイルシール２３０の正断面図であり、図６は、図５の矢視VI方向から見た側面図である。

本実施形態において、圧力分散手段２４０は、補助シール体２３６の半径方向外壁面２３６Ｃと、該補助シール体２３６の半径方向外壁面（外周面）２３６Ｃと対向している主シール体２３４の内壁面（内周面）２３４Ｃとの間に形成した貫通路２４３により構成されている。

減速機２０４の内部空間２６０の圧力が徐々に上昇し、（オイルシール２３０を外部空間２６２側へ移動させるほどの）圧力Ｐ４になったとしても、圧力分散手段２４０は、該貫通路２４３を介して、該内部空間２６０の圧力Ｐ４をシール内空間２３８に分散させる。これによって、半径方向の圧力成分Ｐ５、Ｐ６（圧力成分Ｐ５、Ｐ６はともに圧力Ｐ４と同じ大きさの圧力成分）を発生させることができる。

貫通路２４３は、先の貫通孔（１４３）よりも更に補助シール体２３６の半径方向の外側に配置されているため、出力軸２２０の表面を伝ってくる異物が、貫通路２４３を介して、より入り難くなっている。このため、貫通路２４３は、上記実施形態の貫通孔（１４３）よりも開口面積が大きくなっている。貫通路２４３の開口面積が大きいため、貫通路２４３は、上記実施形態よりもシール内空間２３８へ圧力Ｐ４を分散し易くなっている。この結果、圧力分散手段２４０は、圧力Ｐ４を分散させる作用をより促進させることができ、半径方向の圧力成分Ｐ５、Ｐ６をより発生させ易くすることができる。

その他の構成については、図２に示すオイルシール１３０の構造と基本的に同一であるため、オイルシール１３０と対応する部分（機能的に同様の部分）に、下２桁が同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。

以降に示す実施形態についても、図２に示すオイルシール１３０と機能的に同様の部分については、下２桁に同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。

次に、さらに他の実施形態の一例にかかるオイルシール３３０について説明する。

図７は、本発明の更に他の実施形態の一例にかかるオイルシール３３０の正断面図である。

本実施形態において、圧力分散手段３４０は、突起部３５０を備えている。突起部３５０は、主シール体３３６から減速機３０４の内部空間３６０側に向かって延在されている。

該突起部３５０は、補助シール体３３６の壁面３３６Ｂに対して垂直な受圧面３５０Ａを有している。減速装置３００内部の圧力が徐々に上昇し、（オイルシール３３０を外部空間３６２側へ移動させるほどの）圧力Ｐ７になったとしても、受圧面３５０Ａは、内部空間３６０の圧力Ｐ７の半径方向外側に向かう圧力成分Ｐ８（圧力成分Ｐ８は圧力Ｐ７と同じ大きさの圧力成分）を受けることができる。

また、突起部３５０が第１ケーシング３２１側のみに設けられているため、突起部３５０の受圧面３５０Ａが、（半径方向の圧力成分の内）半径方向外側に向かう圧力成分Ｐ８のみを受けることができる。このため、オイルシール３３０の出力軸３２０に対する緊迫力（摺動抵抗）を増大させることなく、オイルシール３３０の第１ケーシング３２１に対する装着力のみを増大させることができ、オイルシール３３０の位置ずれを効果的に防止することができる。

なお、本実施形態において、突起部は、主シール体から延在されているが、主シール体または補助シール体のどちらか一方、あるいは両方から延在されるようにしてもよい。

また、圧力分散手段は、突起部のみでも導入路のみでもよく、突起部を備えると共に、貫通路を備えていてもよい。貫通路としては、内部空間側からシール内空間に向けて補助シール体を軸方向に貫通形成した貫通孔でもよいし、または補助シール体の半径方向外周面と、該外周面と対向している主シール体の内周面との間に形成した貫通路でもよい。貫通孔と貫通路の双方を形成してもよい。なお、導入路の大きさについては、特に制限はない。

１００…減速装置
１０４…減速機（機械装置）
１２９…潤滑剤
１３０、１３２…オイルシール
１３４…主シール体
１３４Ａ、１３４Ｂ…第１、第２主リップ（主リップ）
１３６…補助シール体
１３６Ａ…補助リップ
１４０…圧力分散手段
１６０…内部空間
１６２…外部空間
Ｐ１…圧力

Claims

機械装置の内部空間に封入された潤滑剤の漏出を阻止する主リップを有する主シール体と、前記主リップよりも前記内部空間側に配置された補助リップを有する補助シール体と、を有し、前記機械装置の内部空間と外部空間を仕切るオイルシールにおいて、
前記補助シール体は、軸方向における前記内部空間側に壁面を有しており、
該内部空間に生じた圧力を、該壁面以外の部位にも分散させる圧力分散手段を備えた
ことを特徴とするオイルシール。
請求項１において、
前記圧力分散手段が、前記内部空間に生じた圧力を前記主シール体と補助シール体とで挟まれたシール内空間に分散する貫通路を備えている
ことを特徴とするオイルシール。
請求項２において、
前記貫通路が、前記内部空間側から前記シール内空間に向けて、前記補助シール体を軸方向に貫通形成した貫通孔により構成される
ことを特徴とするオイルシール。
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記圧力分散手段が、前記補助シール体の半径方向外周面と、該補助シール体の半径方向外周面と対向している前記主シール体の内周面との間に形成した貫通路により構成されている
ことを特徴とするオイルシール。
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記圧力分散手段は、前記主シール体または前記補助シール体から前記内部空間側に向かって延在される突起部を備え、前記内部空間に生じた圧力を、前記壁面のほか、該突起部によっても分散して受ける
ことを特徴とするオイルシール。