JP2022030120A - シール部材、及び、回転機器 - Google Patents

Abstract

【課題】組付性の悪化を招くことなく、筒状部と軸部の間を安定して密閉することができるシール部材、及び、回転機器を提供する。【解決手段】シール部材３６は、基部５０と、第１リップ５４と、第２リップ５５を備えている。基部は、第１部材１１に密に組付けられる。第１リップは、基部に接続され第１部材と第２部材１３Ａを組付ける第１方向の前方側にめくれ変形する。第２リップは、基部に接続され第１リップよりも第１方向の後方側寄りに配置されるとともに、第１リップのめくれ変形に連動して第２部材に密接する。【選択図】図３

Description

本発明は、相対回転する部材間を密閉するシール部材、及び、回転機器に関する。

減速機等の回転機器の多くは、ダスト進入の防止等の目的でハウジングと回転部材の間がシール部材によって密閉されている。

ここで用いられるシール部材として、ハウジングの筒状部の内周面に密に組付けられる環状基部と、環状基部から径方向内側に延び先端部が回転部材の軸部の外周面に密接する環状リップと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のシール部材は、ハウジングの筒状部の内周面に密に組付けられる環状基部に環状リップが延設され、環状リップの先端部が回転部材の軸部の外周面に対して略垂直に対向するように延びている。回転機器の製造時には、ハウジングの筒状部の内周にシール部材を組付けておき、その後に回転部材の軸部をハウジングの筒状部内に挿入組付けする際に、軸部をシール部材の環状リップの内周側に挿入する。このとき、環状リップの先端部は、軸部の挿入方向の前方側に撓み変形つつ軸部の外周面に密接する。これにより、環状リップの先端部の部分的なめくれが抑制され、回転機器の密閉性が高まる。

特開２００８－２６７４９９号公報

上記従来のシール部材は、回転機器の組付け時に、環状リップの先端部が軸部の挿入方向の前方側に撓み変形して軸部の外周面に密接する構造とされている。このため、上記従来のシール部材の場合、環状リップの先端部の内径が小さ過ぎると回転機器に対する組付性が悪化し、逆に環状リッブの先端部の内径が大き過ぎると筒状部と軸部の間の密閉性が低下してしまう。

本発明は、組付性の悪化を招くことなく、筒状部と軸部の間を安定して密閉することができるシール部材、及び、回転機器を提供するものである。

本出願の一態様に係るシール部材は、相対回転可能に組付けられる第１部材と第２部材の間を密閉するシール部材であって、前記第１部材に密に組付けられる基部と、前記基部に接続され前記第１部材と前記第２部材を組付ける第１方向の前方側にめくれ変形する第１リップと、前記基部に接続され前記第１リップよりも前記第１方向の後方側寄りに配置されるとともに、前記第１リップの前記めくれ変形に連動して前記第２部材に密接する第２リップと、を備えている。

前記第１リップは、前記第１方向と反対の第２方向から前記第２部材と前記第１部材を組付ける組付け形態のときに、先端部が前記めくれ変形をせずに前記第２部材に密接するようにしても良い。

前記第１リップと前記第２リップとは、外部から荷重の加わらない自由状態において、先端部同士が相互に離間する形状に形成されることが望ましい。

前記第１リップと前記第２リップは、前記基部側の端部同士が相互に連結されるとともに、相互に連結された部位に前記第１リップと前記第２リップの連動した変位を誘起する連動誘起部が形成されるようにしても良い。

前記連動誘起部は、前記第１リップと前記第２リップの相互に連結された部位に、当該部位の他の領域よりも肉薄に形成された肉薄部であっても良い。

本出願の一態様に係る回転機器は、ケーシングと、前記ケーシングに回転自在に組付けられた回転部材と、前記ケーシングと前記回転部材の間を密閉するシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記ケーシングに密に組付けられる基部と、前記基部に接続され前記ケーシングと前記回転部材を組付ける第１方向の前方側にめくれ変形する第１リップと、前記基部に接続され前記第１リップよりも前記第１方向の後方側寄りに配置されるとともに、前記第１リップの前記めくれ変形に連動して前記回転部材に密接する第２リップと、を備えている。

前記第１リップは、前記第１方向と反対の第２方向から前記回転部材と前記ケーシングを組付ける組付け形態のときに、先端部が前記めくれ変形をせずに前記第２部材に密接するようにしても良い。

本出願の他の態様に係るシール部材は、相対回転可能に組付けられる部材の筒状部と軸部の間を密閉するシール部材であって、前記筒状部の内周面に密に組付けられる環状基部と、前記環状基部から径方向内側に延び、先端部が前記軸部の外周面に密接する環状リップと、を備え、前記環状リップには、前記軸部から軸方向の挿入荷重を受けたときに、先端部が撓み変形するのを誘起する変形誘起部が形成されている。

前記変形誘起部は、前記環状リップの径方向外側寄りの部位に、当該部位の他の領域よりも肉薄に形成された肉薄部であっも良い。

本出願の他の態様に係る回転機器は、筒状部を有するケーシングと、軸部を有し前記ケーシングに回転自在に組付けられた回転部材と、前記筒状部と前記軸部の間を密閉するシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記筒状部の内周面に密に組付けられる環状基部と、前記環状基部から径方向内側に延び、先端部が前記軸部の外周面に密接する環状リップと、を備え、前記環状リップには、前記軸部から軸方向の挿入荷重を受けたときに、先端部が撓み変形するのを誘起する変形誘起部が形成されている。

本出願のさらに他の態様に係るシール部材は、第１部材に固定される基部と、前記基部に接続される第１リップと、前記第１リップが前記第１部材の内部側にめくれることにより第２部材に接する第２リップと、を備えている。

本出願のさらに別の態様に係るシール部材は、相対回転可能に組付けられる部材の筒状部と軸部の間を密閉するシール部材であって、前記筒状部の内周面に密に組付けられる環状基部と、前記環状基部から径方向内側に延び、先端部が前記軸部の前記筒状部方向の挿入荷重を受けて挿入方向の前方側にめくれ変形する第１環状リップと、前記環状基部から延び、先端部が前記第１環状リップよりも前記挿入方向の後方側寄りに配置されるとともに、前記第１環状リップの前記めくれ変形に連動して先端部が前記軸部の外周面に密接する第２環状リップと、を備えている。

上述の各形態のシール部材によれば、組付性の悪化を招くことなく、筒状部と軸部の間を安定して密閉することができる。

第１実施形態の減速機（回転機器）の縦断面図。 第１実施形態のシール部材の断面図。 第１実施形態の減速機（回転機器）の図１のＩＩＩ部に対応する拡大断面図。 第１実施形態の減速機（回転機器）の一の組付け形態を示す断面図。 第１実施形態の減速機（回転機器）の他の組付け形態を示す断面図。 第２実施形態のシール部材の断面図。 第２実施形態の減速機（回転機器）の図１のＩＩＩ部に対応する部分の拡大断面図。 第２実施形態の減速機（回転機器）の一の組付け形態を示す断面図。 第２実施形態の減速機（回転機器）の他の組付け形態を示す断面図。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する各実施形態においては、共通部分に同一符号を付し、重複する説明を一部省略するものとする。

（第１実施形態）
最初に図１～図５に示す第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の回転機器の縦断面図である。
本実施形態の回転機器は、産業用ロボットや工作機械等に用いられる減速機１０である。減速機１０の入力部（クランク軸１４）には、回転駆動源である図示しない電動モータから動力を伝達される。

減速機１０は、ケーシングである外筒部材１１と、外筒部材１１の内周面に回転自在に保持された第１キャリアブロック１３Ａ及び第２キャリアブロック１３Ｂと、第１キャリアブロック１３Ａと第２キャリアブロック１３Ｂに回転自在に支持された複数（例えば、三つ）のクランク軸１４（入力部材）と、各クランク軸１４の図示しない二つの偏心部とともに揺動回転（旋回）する第１揺動歯車１５Ａ及び第２揺動歯車１５Ｂと、を備えている。
以下では、第１，第２キャリアブロック１３Ａ，１３Ｂの回転中心軸線Ｃ１に沿う方向を軸方向と呼び、回転中心軸線Ｃ１から放射方向に延びる方向を径方向と呼ぶ。また、軸方向のうちの第１，第２キャリアブロック１３Ａ，１３Ｂの中心側を軸方向内側と呼び、軸方向のうちの軸方向内側と逆側を軸方向外側と呼ぶ。さらに、径方向のうちの回転中心軸線Ｃ１に向かう側を径方向内側と呼び、径方向のうちの径方向内側と逆側を径方向外側と呼ぶ。

第１キャリアブロック１３Ａは、孔空き円板状の基板部１３Ａａと、当該基板部１３Ａａの軸方向内側の端面から第２キャリアブロック１３Ｂの方向に向かって延びる複数の支柱部１３Ａｂと、を有する。第２キャリアブロック１３Ｂは、孔空き円板状に形成されている。第１キャリアブロック１３Ａは、支柱部１３Ａｂの端面が第２キャリアブロック１３Ｂの端面に突き合わされ、各支柱部１３Ａｂが第２キャリアブロック１３Ｂにボルト１６によって締結固定されている。

第１キャリアブロック１３Ａの基板部１３Ａａと第２キャリアブロック１３Ｂの間には、軸方向の隙間（空間）が確保されている。この隙間には、第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂが配置されている。
なお、第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂには、第１キャリアブロック１３Ａの各支柱部１３Ａｂが貫通する逃げ孔１９が形成されている。逃げ孔１９は、各支柱部１３Ａｂが第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂの揺動動作（旋回動作）を妨げないように、支柱部１３Ａｂに対して充分に大きい内径に形成されている。

外筒部材１１は、第１キャリアブロック１３Ａの基板部１３Ａａの外周面と、第２キャリアブロック１３Ｂの外周面とに跨って配置されている。外筒部材１１の軸方向の両側の内周部分には、第１キャリアブロック１３Ａの基板部１３Ａａの外周面と、第２キャリアブロック１３Ｂの外周面が軸受１２Ａ，１２Ｂを介して回転可能に支持されている。また、外筒部材１１の軸方向の中央領域（第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂの外周面に対向する領域）の内周面には、第１，第２キャリアブロック１３Ａ，１３Ｂの回転中心軸線Ｃ１と平行に延びる複数のピン溝１７が形成されている。各ピン溝１７には、略円柱状の内歯ピン２０が回転可能に収容されている。外筒部材１１の内周面に取り付けられた複数の内歯ピン２０は、第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂの各外周面に対向している。

第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂは、外筒部材１１の内径よりも若干小さい外径に形成されている。第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂの各外周面には、外筒部材１１の内周面に配置された複数の内歯ピン２０に噛み合い状態で接触する外歯１５Ａａ，１５Ｂａが形成されている。第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂの各外周面に形成された外歯１５Ａａ，１５Ｂａの歯数は、内歯ピン２０の数よりも僅かに少なく（例えば、一つ少なく）設定されている。

複数のクランク軸１４は、第１キャリアブロック１３Ａと第２キャリアブロック１３Ｂの回転中心軸線Ｃ１を中心とした同一円周上に配置されている。各クランク軸１４は、図示しない軸受を介して第１キャリアブロック１３Ａと第２キャリアブロック１３Ｂとに回転自在に支持されている。各クランク軸１４の二つの偏心部は、第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂを夫々貫通している。各偏心部は、第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂに夫々形成された支持孔に図示しない偏心部軸受を介して回転自在に組付けられている。なお、各クランク軸１４の二つの偏心部は、クランク軸１４の中心軸線回りに位相が相互に１８０°ずれるように偏心している。

複数のクランク軸１４が図示しない電動モータの動力を受けて一方向に回転すると、クランク軸１４の偏心部が所定の半径で同方向に旋回し、それに伴って第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂが同じ半径で同方向に揺動回転（旋回）する。このとき、第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂの各外歯１５Ａａ，１５Ｂａが、外筒部材１１の内周に保持された複数の内歯ピン２０と噛み合うように接触する。
なお、図１中の符号２８は、各クランク軸１４の端部に取り付けられ、電動モータから動力を受けるクランク軸歯車である。

本実施形態の減速機１０では、第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂの各外歯１５Ａａ，１５Ｂａの歯数が、外筒部材１１側の内歯ピン２０の数よりも僅かに少なく設定されている。このため、第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂが一揺動回転（一旋回）する間に、第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂが外筒部材１１側の内歯ピン２０から回転方向の反力を受け、揺動回転方向と逆方向に所定のピッチ分だけ自転する。この結果、第１揺動歯車１５Ａと第２揺動歯車１５Ｂにクランク軸１４を介して連結された第１，第２キャリアブロック１３Ａ，１３Ｂが、第１，第２揺動歯車１５Ａ，１５Ｂとともに同方向に同ピッチで回転する。この結果、クランク軸１４の回転は減速されて第１，第２キャリアブロック１３Ａ，１３Ｂの回転として出力される。本実施形態では、外筒部材１１が図示しない取付ベース部に固定され、第１キャリアブロック１３Ａが図示しない回転出力部材に連結される。
なお、本実施形態の減速機１０では、第１，第２揺動歯車１５Ａ，１５Ｂ、ピン溝１７、内歯ピン２０等によって減速機構部が構成されている。

外筒部材１１と第１，第２キャリアブロック１３Ａ，１３Ｂの間に介装される軸受１２Ａ，１２Ｂはころ軸受によって構成されている。各軸受１２Ａ，１２Ｂは、外筒部材１１の軸方向の各端部の内周に固定されるアウタレース３１と、第１，第２キャリアブロック１３Ａ，１３Ｂの各外周に固定されるインナレース３０と、アウタレース３１とインナレース３０の間に介装される転動体である複数のころ３２と、複数のころ３２を回転可能に保持する環状の保持器３３と、を有している。これらの軸受１２Ａ，１２Ｂは、インナレース３０、ころ３２、アウタレース３１の各接触点を結ぶ直線が、軸受１２Ａ，１２Ｂの中心軸線と直交する面に対して所定角度傾斜している。各軸受１２Ａ，１２Ｂは、ラジアル荷重と一方向のアキシャル荷重を支持することができる。

第１キャリアブロック１３Ａの基板部１３Ａａの外周には、軸受１２Ａのインナレース３０が圧入固定される軸受固定面３５と、環状のシール部材３６が密接するシール接触面３７とが形成されている。シール部材３６は、外筒部材１１の軸方向一端側の筒状部１１ａの内周面と第１キャリアブロック１３Ａの間を軸受１２Ａの軸方向外側位置で密閉する。すなわち、シール部材３６は、外筒部材１１と第１，第２キャリアブロック１３Ａ，１３Ｂによって囲まれた密閉空間４０を軸受１２Ａの軸方向外側位置において密閉する。
なお、本実施形態では、外筒部材１１が第１部材を構成し、第１キャリアブロック１３Ａと第２キャリアブロック１３Ｂが第２部材を構成している。

シール接触面３７は、軸受固定面３５の軸方向外側に隣接して配置されている。シール接触面３７と軸受固定面３５は、軸方向に延びる同心の円形形状の周面であり、シール接触面３７の外径は、軸受固定面３５の外径よりも大きく設定されている。また、シール接触面３７の軸方向外側の端部には、径方向外側に延びる端部フランジ３９が形成されている。端部フランジ３９の外周面は、外筒部材１１の筒状部１１ａの外径とほぼ同外径に形成されている。端部フランジ３９の軸方向内側の端面は、外筒部材１１の筒状部１１ａの軸方向の端面に微少隙間を挟んで対向している。
なお、本実施形態では、第１キャリアブロック１３Ａのうちのシール接触面３７部分が軸部を構成している。

外筒部材１１の第１キャリアブロック１３Ａ側の筒状部１１ａの内周には、環状のシール部材３６が保持されるシール保持面４１が形成されている。また、外筒部材１１のシール保持面４１の軸方向内側に隣接する位置には、軸受１２Ａのアウタレース３１が圧入固定される軸受固定面４２が形成されている。シール保持面４１と軸受固定面４２は、軸方向に延びる同心の円形状の周面であり、シール保持面４１は軸受固定面４２の軸方向外側に配置されている。シール保持面４１の内径は軸受固定面４２の内径よりも大きく設定されている。

図２は、シール部材３６の断面図であり、図３は、図１のＩＩＩ部の拡大図である。
シール部材３６は、これらの図に示すように、外筒部材１１の筒状部１１ａの内周面に密に組付けられる環状基部５０（基部）と、環状基部５０の軸方向外側の端部に連結されたメインリップ５２、第１環状リップ５４（第１リップ）及び第２環状リップ５５（第２リップ）と、を備えている。

環状基部５０は、外筒部材１１の筒状部１１ａの内周面に圧入固定される円筒状の筒部５０ａと、筒部５０ａの軸方向外側の端部から径方向内側に延びるフランジ部５０ｂと、を有する。筒部５０ａとフランジ部５０ｂには、これらの断面形状に略沿う形状の芯金５１が埋設されている。環状基部５０の芯金５１以外の部分は、ゴム材や樹脂材等の弾性部材によって形成されている。また、環状基部５０に連結されたメインリップ５２、第１環状リップ５４及び第２環状リップ５５も、環状基部５０の芯金５１以外の部分と同じ弾性部材によって一体に形成されている。

メインリップ５２は、環状基部５０のフランジ部５０ｂの端部から軸方向内側、かつ径方向内側に延びる環状のリップであり、延び方向の端部の内周面が第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７（軸部の外周面）に密接する。メインリップ５２のシール接触面３７との接触位置の外周側には、メインリップ５２をシール接触面３７に押し付けるための環状のコイルばね５３が装着されている。

第１環状リップ５４は、環状基部５０のフランジ部５０ｂの端部から径方向内側に延びている。第１環状リップ５４の付根部（径方向外側の端部）は、メインリップ５２の付根部の軸方向外側に隣接して配置されている。第１環状リップ５４は、付根部から先端部５４ａの側に向かって先細り状に収斂する断面形状に形成されている。

第２環状リップ５５は、環状基部５０のフランジ部５０ｂの端部から軸方向外側に延びている。第２環状リップ５５の付根部（径方向外側の端部）は、第１環状リップ５４の付根部の軸方向外側に隣接して配置されている。第２環状リップ５５は、付根部から先端部５５ａの側に向かって先細り状に収斂する断面形状に形成されている。

第２環状リップ５５の付け部は第１環状リップ５４の付根部と一体に連結されている。第１環状リップ５４と第２環状リップ５５の付根部側の連結部５６は、環状基部５０のフランジ部５０ｂの端部とメインリップ５２の付根部に対して連結されている。連結部５６には、軸方向の厚みが当該連結部５６の他の領域よりも肉薄である肉薄部５７が形成されている。肉薄部５７は、メインリップ５２との連結部よりも径方向内側寄り位置に形成されている。

肉薄部５７は、減速機１０の組付け時に、第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７から軸方向に沿った荷重が加わったときに、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５との連動した撓み変位を誘起する連動誘起部を構成している。

図２は、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５に外力が加わらない自由状態のときのシール部材３６の形状を示している。
自由状態では、第１環状リップ５４は、先端部５４ａが軸方向外側に僅かに傾斜した状態で径方向内側に延びている。また、第２環状リップ５５は、自由状態では、先端部５５ａが軸方向外側に延びている。この状態において、第１環状リップ５４の先端部と第２環状リップ５５の先端部５５ａとは所定の開き角をもって相互に離間している。
なお、本実施形態では、自由状態のときに、第２環状リップ５５の先端部５５ａが回転中心軸線Ｃ１とほぼ平行に軸方向外側に延びているが、第２環状リップ５５の先端部５５ａは、回転中心軸線Ｃ１と平行になる角度よりも径方向内側や外側に傾斜するようにしても良い。ただし、第２環状リップ５５は、先端部５５ａの角度がいずれの角度に設定される場合においても、先端部５５ａが必ず第１環状リップ５４の先端部５４ａよりも径方向外側に位置されるように形成される。

自由状態におけるシール部材３６は、第１環状リップ５４の先端部５４ａに対する荷重の入力方向に応じて、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５は以下のような挙動を呈する。
（ａ）軸方向内側に向かう荷重が入力されたとき
第１環状リップ５４の先端部５４ａに軸方向内側に向かう荷重が入力された場合には、第１環状リップ５４の先端部５４ａは、その荷重を受けて軸方向内側（第１方向）に向かってめくれ変形（反転）する。このとき、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５の付根部側の連結部５６は、肉薄部５７を起点として、図２，図３中の反時計回り方向に回転するように撓み変位する。この結果、第２環状リップ５５の先端部５５ａは、径方向内側に向かって変位することになる。
（ｂ）軸方向外側に向かう荷重が入力されたとき
第１環状リップ５４の先端部５４ａに軸方向外側に向かう荷重が入力された場合には、第１環状リップ５４の先端部５４ａは、その荷重を受けて軸方向外側（第２方向）に向かって撓み変位する。このとき、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５の付根部側の連結部５６が、肉薄部５７を起点として、図２，図３中の時計回り方向に回転するように撓み変位する。この結果、第２環状リップ５５の先端部５５ａは、径方向外側に向かって変位することになる。

つづいて、外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａに対するシール部材３６の組付けについて説明する。
本実施形態の減速機１０は、第１キャリアブロック１３Ａの軸方向外側の端部に、外筒部材１１の軸方向の一端の筒状部１１ａとほぼ同外径の端部フランジ３９が受けられている。このため、第１キャリアブロック１３Ａを外筒部材１１に組付けた後では、両者間にシール部材３６を組み付けることができない。したがって、組付けに際しては、外筒部材１１の筒状部内１１ａに予めシール部材３６を取り付けておき、外筒部材１１に対する第１キャリアブロック１３Ａの組付けと同時に、シール部材３６のメインリップ５２と第１，第２環状リップ５４，５５の各先端部５４ａ，５５ａを第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７（軸部の外周面）に密接させる。
以下、この作業について詳述する。

図４（ａ）は、外筒部材１１にシール部材３６を取り付ける作業工程を示す図１のＩＩＩ部に対応する部分の断面部であり、図４（ｂ）は、その後に外筒部材１１に第１キャリアブロック１３Ａを組み付ける作業工程を示す図１のＩＩＩ部に対応する部分の断面図である。
最初に、図４（ａ）に示すように、シール部材３６の環状基部５０を外筒部材１１の筒状部１１ａ内に圧入によって取り付ける。このとき、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５は、前述の自由状態とされている。
なお、このとき軸受１２Ａは、外筒部材１１に組み付けられている。

この後に、外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａの中心を合わせ、図４（ｂ）に示すように、第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７（軸部の外周面）を、外筒部材１１内に軸方向内側に向かって挿入する。これにより、シール接触面３７（軸部の外周面）がシール部材３６のメインリップ５２と第１，第２環状リップ５４，５５の先端部５４ａ，５５ａとに接触する。

シール接触面３７（軸部の外周面）は、最初、シール部材３６のメインリップ５２と第１環状リップ５４の先端部５４ａに接触し、外筒部材１１内への挿入に伴って第１環状リップ５４の先端部５４ａに対して軸方向の挿入荷重を付与するようになる。このとき、シール部材３６は、挿入荷重を受けて第１環状リップ５４の先端部５４ａがめくれ変形し、そのめくれ変形に伴って第２環状リップ５５の先端部５５ａが径方向内側に向かって変位する。この結果、第２環状リップ５５の先端部５５ａが充分な締め代をもってシール接触面３７（軸部の外周面）に密接する。
なお、こうして組付けられたシール部材３６は、図３に示すように、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５の両方の先端部５４ａ，５５ｂがシール接触面３７（軸部の外周面）に密接する。ただし、第２環状リップ５５の先端部５５ａのみがシール接触面３７（軸部の外周面）に密接するようにしても良い。

以上では、第１キャリアブロック１３Ａに端部フランジ３９が設けられた減速機１０の場合のシール部材３６の組付けについて説明したが、端部フランジ３９の無い減速機の場合には、外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａを組付けた後に、両者の間にシール部材３６を組付けることができる。
以下、この作業について詳述する。

図５（ａ）は、外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａを組付ける作業工程を示す図１のＩＩＩ部に対応する部分の断面部であり、図５（ｂ）は、その後に外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａの間にシール部材３６を組み付ける作業工程を示す図１のＩＩＩ部に対応する部分の断面図である。
最初に、図５（ａ）に示すように、外筒部材１１の筒状部１１ａ内に第１キャリアブロック１３Ａを挿入して、第１キャリアブロック１３Ａを、軸受１２Ａを介して、外筒部材１１に組み付ける。

この後に、外筒部材１１のシール保持面４１（筒状部１１ａの内周面）と第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７（軸部の外周面）の間にできた環状の隙間に、シール部材３６を軸方向外側から内側に向かって挿入する。これにより、図５（ｂ）に示すように、シール部材３６の環状基部５０が外筒部材１１のシール保持面４１に圧入されるとともに、シール接触面３７がシール部材３６のメインリップ５２と第１環状リップ５４の先端部５４ａとに接触する。

こうして、シール部材３６の挿入が進むと、第１環状リップ５４の先端部５４ａがシール接触面３７（軸部の外周面）から軸方向外側に向かう挿入反力を受け、軸方向外側に撓み変形してシール接触面３７（軸部の外周面）に密接する。

以上のように、本実施形態の減速機１０で採用するシール部材３６は、外筒部材１１に密に組付けられる環状基部５０（基部）と、環状基部５０から延びる第１，第２環状リップ５４，５５（第１リップ及び第２リップ）と、を備えている。そして、第１環状リップ５４は、先端部が第１キャリアブロック１３Ａの軸方向内側に向かう挿入荷重を受けて挿入方向の前方側（第１方向の前方側）にめくれ変形し、第２環状リップ５５は、第１環状リップ５４のめくれ変形に連動して先端部５５ａが第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７（軸部の外周面）に密接する。

このため、シール部材３６の環状基部５０が筒状部１１ａ側に先に組付けられ、その状態で第１キャリアブロック１３Ａが筒状部１１ａ内に挿入組付けされると、第１環状リップ５４の先端部５４ａが挿入方向の前方側にめくれ変形し、そのめくれ変形に連動して第２環状リップ５５の先端部５５ａがシール接触面３７（軸部の外周面）に密接する。したがって、本実施形態のシール部材３６を採用した場合には、組付性の悪化を招くことなく、筒状部１１ａとシール接触面３７の間を環状基部５０と第２環状リップ５５によって安定して密閉することができる。

また、本実施形態のシール部材３６は、相互に組付けられた外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａの間の隙間に後から挿入組付けされる組付け形態（第１方向と反対の第２方向から第２部材と第１部材を組付ける組付け形態）のときに、第１環状リップ５４の先端部５４ａがめくれ変形せずに第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７に密接する構造とされている。このため、外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａの間の隙間に後からシール部材３６を挿入組付けする場合にも、筒状部１１ａとシール接触面３７の間を環状基部５０と第１環状リップ５４によって安定して密閉することができる。

また、本実施形態のシール部材３６は、自由状態において、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５の先端部５４ａ，５５ａ同士が相互に離間する形状に形成されている。このため、第１環状リップ５４の先端部５４ａが第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７から挿入荷重を受けることによって挿入方向の前方側にめくれ変形するときに、第２環状リップ５５の先端部が追従してめくれ変形するのを抑制することができる。したがって、本構成を採用した場合には、外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａの間の密閉性をより高めることができる。

さらに、本実施形態のシール部材３６は、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５の付根部側の連結部５６に、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５の連動した変形を誘起するための肉薄部５７（連動誘起部）が形成されている。このため、第１環状リップ５４の先端部５４ａが第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７から挿入荷重を受けて挿入方向の前方側にめくれ変形するときに、第２環状リップ５５の先端部５５ａが第１環状リップ５４に連動してシール接触面３７に圧接される方向に変位し易くなる。

なお、本実施形態では、連動誘起部として肉薄部５７を採用しているが、連動誘起部は肉薄部５７に限らず、連結部５６の一部に凹部を形成したものや、連結部５６の一部を他の部分よりも剛性の低い材料によって形成したものであっても良い。ただし、本実施形態のように、連動誘起部を肉薄部５７によって構成した場合には、簡単な構成によって連動誘起部の機能を得ることができる。

また、本実施形態のシール部材３６は、第１部材である外筒部材１１に固定される環状基部５０（基部）と、環状基部５０に接続される第１環状リップ５４（第１リップ）と、第１環状リップ５４が外筒部材１１の内部側にめくれることにより、シール接触面３７に接する第２環状リップ５５（第２リップ）と、を備えている。このため、シール部材３６の環状基部５０が筒状部１１ａ側に先に組付けられ、その状態で第１キャリアブロック１３Ａが筒状部１１ａ内に挿入組付けされるときに、筒状部１１ａとシール接触面３７の間を環状基部５０と第２環状リップ５５によって安定して密閉することができる。

（第２実施形態）
つづいて、図６～図９に示す第２実施形態の減速機と、そこで採用するシール部材１３６について説明する。なお、第２実施形態の減速機は、シール部材１３６以外の構成は第１実施形態と同様とされている。

図６は、シール部材１３６の断面図であり、図７は、図１のＩＩＩ部に対応する部分の拡大断面図である。
シール部材１３６は、外筒部材１１の筒状部１１ａの内周面に密に組付けられる環状基部５０と、環状基部５０の軸方向外側の端部に連結されたメインリップ５２及び環状リップ５９と、を備えている。

環状基部５０とメインリップ５２は第１実施形態のものと同様の構成とされている。環状リップ５９は、環状基部５０のフランジ部５０ｂの端部から径方向内側に延び、先端部５９ａが第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７（軸部の外周面）に対して密接するようになっている。環状リップ５９の先端部５９ａは、シール部材１３６が自由状態のときには、径方向内側に向かって直線的に延びている。

環状リップ５９の付根部側には、径方向内外の他の部位に比較して軸方向の肉厚の薄い肉薄部５８が形成されている。肉薄部５８は、環状リップ５９が第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７（軸部の外周面）から軸方向の挿入荷重を受けたときに、先端部５９ａの撓み変形を誘起する変形誘起部を構成している。

つづいて、外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａに対するシール部材１３６の組付けについて説明する。
上述の第１実施形態と同様に、最初に、第１キャリアブロック１３Ａの軸方向外側の端部に端部フランジ３９がある場合のシール部材１３６の組付けについて説明し、その後に第１キャリアブロック１３Ａの軸方向外側の端部に端部フランジ３９がない場合のシール部材１３６の組付けについて説明する。

（１）端部フランジ３９がある場合
図８（ａ）は、外筒部材１１にシール部材１３６を取り付ける作業工程を示す図１のＩＩＩ部に対応する部分の断面部であり、図８（ｂ）は、その後に外筒部材１１に第１キャリアブロック１３Ａを組み付ける作業工程を示す図１のＩＩＩ部に対応する部分の断面図である。
最初に、図８（ａ）に示すように、シール部材１３６の環状基部５０を外筒部材１１の筒状部１１ａ内に圧入によって取り付ける。このとき、環状リップ５９の先端部５９ａは自由状態とされている。

この後、外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａの中心を合わせ、図８（ｂ）に示すように、第１キャリアブロック１３Ａを、外筒部材１１内に軸方向内側に向かって挿入する。これにより、シール接触面３７（軸部の外周面）がシール部材１３６のメインリップ５２と環状リップ５９の先端部５９ａとに接触する。

シール接触面３７（軸部の外周面）は、このときにシール部材１３６の環状リップ５９の先端部５９ａに接触し、第１キャリアブロック１３Ａの外筒部材１１内への挿入に伴って第１キャリアブロック１３Ａから環状リップ５９に軸方向内側に向かう挿入荷重が作用する。この結果、環状リップ５９が肉薄部５８を起点として挿入方向の前方側に撓み変形し、環状リップ５９の先端部５９ａが充分な締め代をもってシール接触面３７（軸部の外周面）に密接する。

（２）端部フランジ３９がない場合
図９（ａ）は、外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａを組付ける作業工程を示す図１のＩＩＩ部に対応する部分の断面部であり、図９（ｂ）は、その後に外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａの間にシール部材１３６を組み付ける作業工程を示す図１のＩＩＩ部に対応する部分の断面図である。
最初に、図９（ａ）に示すように、外筒部材１１の筒状部１１ａ内に第１キャリアブロック１３Ａを挿入して、第１キャリアブロック１３Ａを、軸受１２Ａを介して、外筒部材１１に組み付ける。

この後、外筒部材１１のシール保持面４１（筒状部１１ａの内周面）と第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７（軸部の外周面）の間にできた環状の隙間に、シール部材１３６を軸方向外側から内側に向かって挿入する。これにより、図９（ｂ）に示すように、シール部材１３６の環状基部５０が外筒部材１１のシール保持面４１に圧入されるとともに、シール接触面３７がシール部材１３６のメインリップ５２と環状リップ５９の先端部５９ａに接触する。

こうして、シール部材１３６の挿入が進むと、環状リップ５９の先端部５９ａがシール接触面３７（軸部の外周面）から軸方向外側に向かう挿入反力を受ける。この結果、環状リップ５９が肉薄部５８を起点として挿入方向の後方側に撓み変形し、環状リップ５９の先端部５９ａが充分な締め代をもってシール接触面３７（軸部の外周面）に密接する。

以上のように、本実施形態のシール部材３６は、外筒部材１１に密に組付けられる環状基部５０と、環状基部５０から径方向内側に延び、先端部が第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７（軸部の外周面）に密接する環状リップ５９と、を備えている。そして、環状リップ５９には、第１キャリアブロック１３Ａから軸方向の挿入荷重を受けたときに、先端部５９ａが撓み変形するのを誘起する肉薄部５８（変形誘起部）が形成されている。

このため、シール部材１３６の環状基部５０が筒状部１１ａ側に先に組付けられ、その状態で第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７が筒状部１１ａ内に挿入組付けされると、第１キャリアブロック１３Ａから環状リップ５９の先端部５９ａに軸方向内側に向かう挿入荷重が作用する。このとき、変形誘起部である肉薄部５８の機能により、環状リップ５９の先端部５９ａの周域全体が軸方向内側に同様に撓み変形し、環状リップ５９の先端部５９ａの周域全体が均一に第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７に密接する。また、外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａが先に組付けられ、その状態で外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａの間の環状の隙間にシール部材１３６が組付けられると、第１キャリアブロック１３Ａから環状リップ５９の先端部５９ａに軸方向外側に向かう挿入荷重が作用する。このときは、変形誘起部である肉薄部５８の機能により、環状リップ５９の先端部５９ａの周域全体が軸方向外側に同様に撓み変形し、環状リップ５９の先端部５９ａの周域全体が均一に第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７に密接する。
したがって、本実施形態のシール部材１３６を採用した場合には、いずれの組付け形態であっても、組付性の悪化を招くことなく、筒状部１１ａとシール接触面３７の間を環状基部５０と環状リップ５９によって安定して密閉することができる。また、本実施形態のシール部材１３６では、いずれの組付け形態の場合にも、共通の環状リップ５９で第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７に密接するため、第１実施形態のものに比較して構造を簡素化することができる。

本実施形態では、変形誘起部として肉薄部５８を採用しているが、変形誘起部は肉薄部５８に限らず、環状リップ５９の一部に凹部を形成したものや、環状リップ５９の一部を他の部分よりも剛性の低い材料によって形成したものであっても良い。ただし、本実施形態のように、変形誘起部を肉薄部５８によって構成した場合には、簡単な構成によって変形誘起部の機能を得ることができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、本発明に係るシール部材が減速機に採用されているが、採用する回転機器は減速機に限定されるものでなく、減速機構部を備えない回転機器であっても良い。

１０…減速機（回転機器）、１１…外筒部材（ケーシング）、１１ａ…筒状部、１３Ｂ…第２キャリアブロック（回転部材）、３６，１３６…シール部材、３７…シール接触面（軸部）、５０…環状基部（基部）、５４…第１環状リップ（第１リップ）、５４ａ…先端部、５５…第２環状リップ（第２リップ）、５５ａ…先端部、５７…肉薄部（連動誘起部）、５８…肉薄部（変形誘起部）、５９…環状リップ

本出願の一態様に係るシール部材は、相対回転可能に組付けられる第１部材と第２部材の間を密閉するシール部材であって、前記第１部材に密に組付けられる基部と、前記基部に接続され前記第２部材が前記シール部材に第１サイドから組付けられる状態で、先端部が前記第２部材の組付け方向の前方側に反転可能な第１リップと、前記基部に接続され前記第１リップよりも前記第１サイド側に配置されるとともに、前記第２部材が前記シール部材に第１サイドから組付けられる状態で、前記第１リップの反転動作に連動して前記第２部材に密接する第２リップと、を備えている。

前記第１リップは、前記第２部材が前記シール部材に前記第１サイドと反対の第２サイドから組付けられる状態で、先端部が前記第２部材の組付け方向の前方側に撓んで前記第２部材に密接するようにしても良い。

本出願の一態様に係る回転機器は、ケーシングと、前記ケーシングに回転自在に組付けられた回転部材と、前記ケーシングと前記回転部材の間を密閉するシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記ケーシングに密に組付けられる基部と、前記基部に接続され前記回転部材が前記シール部材に第１サイドから組付けられる状態で、先端部が前記回転部材の組付け方向の前方側に反転可能な第１リップと、前記基部に接続され前記第１リップよりも前記第１サイド側に配置されるとともに、前記回転部材が前記シール部材に第１サイドから組付けられる状態で、前記第１リップの反転動作に連動して前記回転部材に密接する第２リップと、を備えている。

前記第１リップは、前記回転部材が前記シール部材に前記第１サイドと反対の第２サイドから組付けられる状態で、先端部が前記回転部材の組付け方向の前方側に撓んで前記回転部材に密接するようにしても良い。

本出願の他の態様に係る回転機器は、第１部材に固定される基部と、前記基部に接続される第１リップと、前記第１リップの先端部が前記第１部材の内部側に反転することにより第２部材に接する第２リップと、を備えている。

本出願のさらに別の態様に係るシール部材は、相対回転可能に組付けられる部材の筒状部と軸部の間を密閉するシール部材であって、前記筒状部の内周面に密に組付けられる環状基部と、前記環状基部から径方向内側に延び、先端部が前記軸部の筒状部方向の挿入荷重を受けて挿入方向の前方側に反転可能な第１環状リップと、前記環状基部から延び、先端部が前記第１環状リップよりも前記挿入方向の後方側寄りに配置されるとともに、前記第１環状リップの反転動作に連動して先端部が前記軸部の外周面に密接する第２環状リップと、を備えている。

自由状態におけるシール部材３６は、第１環状リップ５４の先端部５４ａに対する荷重の入力方向に応じて、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５は以下のような挙動を呈する。
（ａ）軸方向内側に向かう荷重が第１サイドから入力されたとき
第１環状リップ５４の先端部５４ａに軸方向内側に向かう荷重が第１サイドから入力された場合には、第１環状リップ５４の先端部５４ａは、その荷重を受けて軸方向内側（第１方向）に向かってめくれ変形（反転）する。このとき、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５の付根部側の連結部５６は、肉薄部５７を起点として、図２，図３中の反時計回り方向に回転するように撓み変位する。この結果、第２環状リップ５５の先端部５５ａは、径方向内側に向かって変位することになる。
（ｂ）軸方向外側に向かう荷重が第２サイドから入力されたとき
第１環状リップ５４の先端部５４ａに軸方向外側に向かう荷重が第２サイドから入力された場合には、第１環状リップ５４の先端部５４ａは、その荷重を受けて軸方向外側（第２方向）に向かって撓み変位する。このとき、第１環状リップ５４と第２環状リップ５５の付根部側の連結部５６が、肉薄部５７を起点として、図２，図３中の時計回り方向に回転するように撓み変位する。この結果、第２環状リップ５５の先端部５５ａは、径方向外側に向かって変位することになる。

また、本実施形態のシール部材３６は、相互に組付けられた外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａの間の隙間に後から挿入組付けされる組付け形態のときに、第１環状リップ５４の先端部５４ａがめくれ変形せずに第１キャリアブロック１３Ａのシール接触面３７に密接する構造とされている。このため、外筒部材１１と第１キャリアブロック１３Ａの間の隙間に後からシール部材３６を挿入組付けする場合にも、筒状部１１ａとシール接触面３７の間を環状基部５０と第１環状リップ５４によって安定して密閉することができる。

Claims (12)

1. 相対回転可能に組付けられる第１部材と第２部材の間を密閉するシール部材であって、
   前記第１部材に密に組付けられる基部と、
   前記基部に接続され前記第１部材と前記第２部材を組付ける第１方向の前方側にめくれ変形する第１リップと、
   前記基部に接続され前記第１リップよりも前記第１方向の後方側寄りに配置されるとともに、前記第１リップの前記めくれ変形に連動して前記第２部材に密接する第２リップと、
   を備えているシール部材。
2. 前記第１リップは、前記第１方向と反対の第２方向から前記第２部材と前記第１部材を組付ける組付け形態のときに、先端部が前記めくれ変形をせずに前記第２部材に密接する請求項１に記載のシール部材。
3. 前記第１リップと前記第２リップとは、外部から荷重の加わらない自由状態において、先端部同士が相互に離間する形状に形成されている請求項１または２に記載のシール部材。
4. 前記第１リップと前記第２リップは、前記基部側の端部同士が相互に連結されるとともに、相互に連結された部位に前記第１リップと前記第２リップの連動した変位を誘起する連動誘起部が形成されている請求項１～３のいずれか１項に記載のシール部材。
5. 前記連動誘起部は、前記第１リップと前記第２リップの相互に連結された部位に、当該部位の他の領域よりも肉薄に形成された肉薄部である請求項４に記載のシール部材。
6. ケーシングと、
   前記ケーシングに回転自在に組付けられた回転部材と、
   前記ケーシングと前記回転部材の間を密閉するシール部材と、を備え、
   前記シール部材は、
   前記ケーシングに密に組付けられる基部と、
   前記基部に接続され前記ケーシングと前記回転部材を組付ける第１方向の前方側にめくれ変形する第１リップと、
   前記基部に接続され前記第１リップよりも前記第１方向の後方側寄りに配置されるとともに、前記第１リップの前記めくれ変形に連動して前記回転部材に密接する第２リップと、
   を備えている回転機器。
7. 前記第１リップは、前記第１方向と反対の第２方向から前記回転部材と前記ケーシングを組付ける組付け形態のときに、先端部が前記めくれ変形をせずに前記第２部材に密接する請求項６に記載の回転機器。
8. 相対回転可能に組付けられる部材の筒状部と軸部の間を密閉するシール部材であって、
   前記筒状部の内周面に密に組付けられる環状基部と、
   前記環状基部から径方向内側に延び、先端部が前記軸部の外周面に密接する環状リップと、を備え、
   前記環状リップには、前記軸部から軸方向の挿入荷重を受けたときに、先端部が撓み変形するのを誘起する変形誘起部が形成されているシール部材。
9. 前記変形誘起部は、前記環状リップの径方向外側寄りの部位に、当該部位の他の領域よりも肉薄に形成された肉薄部である請求項８に記載のシール部材。
10. 筒状部を有するケーシングと、
    軸部を有し前記ケーシングに回転自在に組付けられた回転部材と、
    前記筒状部と前記軸部の間を密閉するシール部材と、を備え、
    前記シール部材は、
    前記筒状部の内周面に密に組付けられる環状基部と、
    前記環状基部から径方向内側に延び、先端部が前記軸部の外周面に密接する環状リップと、を備え、
    前記環状リップには、前記軸部から軸方向の挿入荷重を受けたときに、先端部が撓み変形するのを誘起する変形誘起部が形成されている回転機器。
11. 第１部材に固定される基部と、
    前記基部に接続される第１リップと、
    前記第１リップが前記第１部材の内部側にめくれることにより第２部材に接する第２リップと、
    を備えているシール部材。
12. 相対回転可能に組付けられる部材の筒状部と軸部の間を密閉するシール部材であって、
    前記筒状部の内周面に密に組付けられる環状基部と、
    前記環状基部から径方向内側に延び、先端部が前記軸部の前記筒状部方向の挿入荷重を受けて挿入方向の前方側にめくれ変形する第１環状リップと、
    前記環状基部から延び、先端部が前記第１環状リップよりも前記挿入方向の後方側寄りに配置されるとともに、前記第１環状リップの前記めくれ変形に連動して先端部が前記軸部の外周面に密接する第２環状リップと、
    を備えているシール部材。

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