JP2020051618A - シール部材及びその固定部材 - Google Patents

Abstract

【課題】位置ずれを抑制することが可能なシール部材を提供する。【解決手段】シール部材は、ギヤ装置の端面３１１に設けられた凹部１２０に対応する位置に設けられ、３つの爪部４４０が形成された保持部４３０を有し、ギヤ装置の端面に接触して当該ギヤ装置内の収容空間を封止するシール基部４１０と、凹部内において保持部を装置に固定する固定部材５００と、を備える。組み付け時、保持部の爪部は固定部材によって押し曲げられ、凹部の側壁１２１に沿った状態に変形する。【選択図】図５

Description

本発明は、シール部材及び当該シール部材の装置への取付けのための固定部材に関するものである。

従来より、産業用ロボットや工作機械といった分野を含む幅広い技術分野において、様々なギヤ装置が用いられている。

特許文献１には、回転体（装置）と被回転体との間に介在し、回転体の収容空間を外部から遮断するシール部材が開示されている。このシール部材は、収容空間の輪郭よりも回転体側に位置する内周縁を有し、回転体の端面からの回転力を被回転体に伝達するシール基部と、内周縁に沿って形成され、シール基部よりも低い剛性を有するシール環部と、を備える。

特開２０１７−２１９１３４号公報

引用文献１のシール部材は、、当該シール部材を装置に固定するために、収容空間に挿入される爪部を有している。しかしながら、爪部の塑性変形量が少ない場合、シール部材が所期の設置位置からずれる可能性がある。このため、シール部材の位置ずれをより確実に抑制することが求められている。

本発明の目的の一つは、位置ずれをより確実に抑制することが可能なシール部材を提供することである。本発明のこれ以外の目的は、明細書全体の記載を通じて明らかにされる。

本発明の一実施形態に係るシール部材は、装置の端面に設けられた凹部に対応する位置に設けられた保持部を有し、装置の端面に接触して当該装置内の収容空間を封止するシール基部と、凹部内において保持部を装置に固定する固定部材と、を備える。

本発明の一実施形態において、保持部とシール基部とは別体であってもよい。

本発明の一実施形態において、装置はギヤ装置であってもよい。

本発明の一実施形態において、保持部は、シール基部から延びる爪部であってもよい。

本発明の一実施形態において、固定部材は、保持部を凹部に押し付ける押圧部材であってもよい。

本発明の一実施形態において、押圧部材は、ピンであってもよい。

本発明の一実施形態において、押圧部材は、凹部の径方向に弾性変形し、保持部を凹部の側壁に押し付けてもよい。

本発明の一実施形態において、押圧部材はスプリングピンであってもよい。

本発明の一実施形態において、保持部は、凹部の側壁に沿って延びていてもよい。

本発明の一実施形態に係る固定部材は、装置の端面に設けられた凹部に対応する位置に設けられた保持部を有し、装置の端面に接触して当該装置の収容空間を封止するシール基部を固定する固定部材であって、凹部内において保持部を装置に固定する。

本発明によれば、位置ずれを抑制することが可能なシール部材が提供される。

ギヤ装置（回転体）１００を概略的に示す断面図である。 キャリア３００を概略的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るシール部材４００の概略的な背面図である。 本発明の一実施形態に係るシール部材４００の保持部４３０の拡大図である。 本発明の一実施形態に係る固定部材５００及び当該固定部材５００によるシール部材４００のギヤ装置１００への取付け態様を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る固定部材５００を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明の一実施形態に係るシール部材は、ギヤ装置や減速機などの様々な装置の端面に固定される。以下、ギヤ装置にシール部材が固定された実施形態を例に説明する。本発明は、ギヤ装置以外の種々の装置に適用可能である。

図１は、回転体であるギヤ装置１００を概略的に示す断面図である。図１を参照して、ギヤ装置１００について説明する。

図１に、ギヤ装置１００と、相手部材（被回転体）１１０とを示す。ギヤ装置１００は、相手部材１１０に連結される。ギヤ装置１００は、例えば減速機である。ギヤ装置１００は、出力軸ＯＰＸ周りの回転力を相手部材１１０に出力し、相手部材１１０を回転させてもよい。相手部材１１０が固定されている場合、ギヤ装置１００から出力される回転力によって当該ギヤ装置１００自体が回転してもよい。

図示のギヤ装置１００は、クランク軸組立体２００に設けられた３つの伝達歯車２０１（図２参照）と、キャリア３００と、シール部材４００と、を備える。図1には、３つの伝達歯車２０１のうちの１つが示されている。３つの伝達歯車２０１それぞれは、出力軸ＯＰＸに平行な伝達軸ＴＡＸ周りに回転する。

キャリア３００は、端面３１１と、内縁面３１２と、を含む。端面３１１は、出力軸ＯＰＸに直交する仮想平面ＰＰＮに沿う面であり、ギヤ装置１００の端面である。シール部材４００は、端面３１１と相手部材１１０とによって挟まれる。図１では、仮想平面ＰＰＮは、端面３１１とシール部材４００との境界に描かれている。

３つの伝達歯車２０１が収容される収容空間３１３は、キャリア３００に形成される。収容空間３１３は、端面３１１から窪む領域である。内縁面３１２は、端面３１１において収容空間３１３の輪郭を形成する。３つの伝達歯車２０１は、共通の入力ギヤ（図示せず）と収容空間３１３内で噛み合う。このため、収容空間３１３には、３つの伝達歯車２０１及び入力ギヤを潤滑するための潤滑剤が収容される。シール部材４００は、潤滑剤の外部空間への漏出を防止する役割を果たす。

図２は、キャリア３００を概略的に示す正面図である。図２を参照して、キャリア３００が更に説明される。

図２に示されるように、収容空間３１３は、３つの第１弧状基部輪郭ＦＡＣ及び３つの第２弧状輪郭ＳＡＣによって囲まれている。すなわち、キャリア３００の内縁面３１２は、３つの第１弧状基部輪郭ＦＡＣ及び３つの第２弧状輪郭ＳＡＣを有する。第１弧状基部輪郭ＦＡＣのそれぞれは、出力軸ＯＰＸを中心とする第１仮想円ＦＰＣの一部に沿った円弧である。収容空間３１３内には、３つの伝達歯車２０１が配置されている。３つの伝達歯車２０１は、３つの第２仮想円ＳＰＣによって囲まれる円形領域内で、３つの伝達軸ＴＡＸ周りにそれぞれ回転する。

入力ギヤＩＰＧの回転軸は、出力軸ＯＰＸに一致する。入力ギヤＩＰＧは、３つの伝達歯車２０１に噛み合うように構成されている。入力ギヤＩＰＧが、出力軸ＯＰＸを中心に回転すると、３つの伝達歯車２０１は、それぞれ３つの伝達軸ＴＡＸを中心に回転するように構成されている。キャリア３００の端面３１１には、凹部３１４が設けられている。図示の実施形態では、複数の凹部３１４が端面３１１に設けられている。凹部３１４の数は特に限定されず、適宜変更可能である。複数の凹部３１４のそれぞれは、後述のシール部材４００の貫通孔４１３に対応する位置に形成されている。また、キャリア３００の端面３１１には、後述のシール部材４００の保持部４３０に対応する位置に設けられた凹部１２０を有している。図示の実施形態では、端面３１１に３つの凹部１２０が形成されているが、凹部１２０の数は保持部４３０の数に応じて適宜変更可能である。

図３は、本発明の一実施形態に係るシール部材４００の概略的な背面図である。図３を参照して、シール部材４００が説明される。

本発明の一実施形態に係るシール部材４００は、シール基部４１０と、シール環部４２０と、固定部材５００と、、を含むように構成される。シール基部４１０は、ギヤ装置１００の端面３１１に接触し、ギヤ装置１００の収容空間３１３を封止する。シール基部４１０は、ギヤ装置１００の端面３１１に設けられた凹部１２０に対応する位置に設けられた保持部４３０を有する。図示の実施形態では、シール基部４１０は３つの保持部４３０を有している。

本発明の一実施形態に係るシール部材４００のシール基部４１０は、当該シール基部４１０の外周縁４１１によって囲まれた内周縁４１２を含む。シール基部４１０の内周縁４１２の形状、すなわち内周縁４１２によって囲まれる領域の外縁の形状は、キャリア３００に形成された収容空間３１３（図２参照）に略合致するように決定することができる。すなわち、出力軸ＯＰＸに沿った方向から見て、内周縁４１２はキャリア３００の収容空間３１３を囲むように形成される。内周縁４１２によって囲まれる領域は、特定の形状に限定されない。図示の内周縁４１２によって囲まれる領域の形状は一例にすぎない。

図３に示されるように、シール基部４１０には、多数の貫通孔４１３が形成されている。本発明の一実施形態に係るシール部材４００は、固定部材５００により、ギヤ装置１００のキャリア３００に固定されるが、シール基部４１０の貫通孔４１３に固定具（図示せず：例えば、ボルト）が挿通されるようにさらに構成することを排除するものではない。

図３に示されるように、シール環部４２０は、内周縁４１２に沿って配置され、閉ループを描く。シール環部４２０は、シール基部４１０よりも低い剛性を有する。例えば、シール環部４２０は、ゴムから形成されてもよい。若しくは、シール環部４２０は、キャリア３００に形成された収容空間３１３（図１参照）内の潤滑剤の漏出を防ぐのに十分なシール性能を発揮することができる他の材料から形成されても構わない。本発明の一実施形態は、シール環部４２０に用いられる特定の材料に限定されるものではなく、適宜選択することができる。

図４は、図３に示す本発明の一実施形態に係るシール部材４００の保持部４３０の拡大図である。図４を参照して、保持部４３０が説明される。

図示のように、本発明の一実施形態に係るシール部材４００の保持部４３０は、シール基部４１０から延びる３つの爪部４４０によって構成されている。爪部４４０のそれぞれは、シール基部４１０に設けられた貫通孔の内側に突出するように形成されている。保持部４３０は、シール部材をギヤ装置１００へ取付けるための位置決めの役割を果たす。図示の例では、保持部４３０は、３つの爪部４４０を備えるよう構成されているが、爪部４４０の数、形状、構造、材料については適宜採用することができ、本実施形態に限定することを意図するものではない。図示の実施形態では、シール基部４１０と保持部４３０（すなわち、３つの爪部４４０）とは一体に構成されているが、シール基部４１０と保持部４３０とは別体であってもよい。

次に、図５を参照して、固定部材５００及び当該固定部材５００によるシール部材４００のギヤ装置１００への取付け態様を説明する。

固定部材５００は、キャリア３００の端面３１１に設けられた凹部１２０内において保持部４３０をギヤ装置１００のキャリア３００に固定する。シール部材４００をギヤ装置１００のキャリア３００に取り付ける際、固定部材５００は、出力軸ＯＰＸに沿った方向から見てシール部材４００の保持部４３０とキャリア３００の凹部１２０とが重なった状態で、シール部材４００側から凹部１２０内に挿入される。これにより、保持部４３０（すなわち、３つの爪部４４０）は固定部材５００によって押し曲げられ、凹部１２０の側壁１２１に沿った状態に変形する。保持部４３０（すなわち、３つの爪部４４０）は、凹部１２０内においてキャリア３００と固定部材５００との間に挟まれて固定される。このように、凹部１２０内において保持部４３０が固定部材５００によって固定されるので、シール部材４００の位置ずれをより確実に抑制することが可能である。

本発明の一実施形態に係る固定部材５００は、保持部４３０を凹部１２０に押し付けるようにして該凹部１２０に該保持部４３０を固定する押圧部材である。これにより、ギヤ装置１００にシール部材４００を精度よくかつ強固に取り付け、シール部材のずれを防止し、かつ当該装置へのシール部材の組込み性を向上させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る固定部材５００は、凹部１２０の径方向に弾性変形し、保持部４３０を凹部１２０の側壁１２１に押し付けるようにして該凹部１２０に該保持部４３０を固定する押圧部材であってもよい。

図６は、固定部材５００の一例を説明するものである。図示のように、本発明の一実施形態に係る固定部材５００は、円筒状の部材、例えばピンやスプリングピンである。本発明の一実施形態に係る固定部材５００は、これらに限定されるものではなく、適宜押圧部材として構成可能な様々な形状、構造、材料、寸法を採用することができる。

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。上述の様々な実施形態は、上記に説明したものに限定されず、ギヤ装置や減速機を含む様々な装置に使用可能である。

１００ ギヤ装置
１１０ 相手部材
１２０ 凹部（取付け孔）
２００ クランク軸組立体
２０１ 伝達歯車
３００ キャリア
３１１ 端面
３１２ 内縁面
３１３ 収容空間
４００ シール部材
４１０ シール基部
４１２ 内周縁
４２０ シール環部
４３０ 保持部
４４０ 爪部
５００ 固定部材
ＦＡＣ 第１弧状輪郭
ＦＰＣ 第１仮想円
ＯＰＸ 出力軸
ＰＰＮ 仮想平面
ＳＡＣ 第２弧状輪郭
ＳＰＣ 第２仮想円
ＴＡＸ 伝達軸

Claims (10)

1. 装置の端面に設けられた凹部に対応する位置に設けられた保持部を有し、前記装置の端面に接触して当該装置内の収容空間を封止するシール基部と、
   前記凹部内において前記保持部を前記装置に固定する固定部材と、を備える、シール部材。
2. 前記保持部と前記シール基部とは別体である、請求項１に記載のシール部材。
3. 前記装置は、ギヤ装置である、請求項１又は請求項２に記載のシール部材。
4. 前記保持部は、前記シール基部から延びる爪部である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシール部材。
5. 前記固定部材は、前記保持部を前記凹部に押し付ける押圧部材である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシール部材。
6. 前記押圧部材は、ピンである、請求項５に記載のシール部材。
7. 前記押圧部材は、前記凹部の径方向に弾性変形し、前記保持部を前記凹部の側壁に押し付ける、請求項５に記載のシール部材。
8. 前記押圧部材は、スプリングピンである、請求項７に記載のシール部材。
9. 前記保持部は、前記凹部の側壁に沿って延びる、請求項１乃至８の何れか1項に記載のシール部材。
10. 装置の端面に設けられた凹部に対応する位置に設けられた保持部を有し、前記装置の端面に接触して当該装置の収容空間を封止するシール基部を固定する固定部材であって、
    前記凹部内において前記保持部を前記装置に固定する、固定部材。

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