JP2023184037A - Sealing material with cut-pile woven or knitted fabric - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カットパイル織編物を有するシール材に関する。 The present invention relates to a sealing material having a cut pile woven or knitted fabric.
回転軸の摺動面と、上記回転軸を支持する支持部との隙間のシール材として、特許文献1、及び2には、カットパイル織物を、金属弾性部材や超形状保持シート等の保持部材に貼り合わせた、カットパイル織物を有するシール材が開示されている。カットパイル織物を有するシール材は、上記摺動面と、シール材との接触による摩擦熱を軽減でき、且つ粉体漏洩の防止に優れている。そのため、カットパイル織物を有するシール材は、複写機やプリンターにおける、トナー等の粉体漏出の抑制に、主に利用されている。また、特許文献3には、シール性を保持するため、斜め合い口、又はジグザグ状の合い口を備える、カットパイル織物を有するシール材が開示されている。 Patent Documents 1 and 2 disclose cut pile fabric as a sealing material for the gap between the sliding surface of the rotating shaft and the supporting part that supports the rotating shaft, and a holding member such as a metal elastic member or a super shape-retaining sheet. A sealing material having a cut pile fabric laminated to a fabric is disclosed. A sealing material having a cut pile fabric can reduce frictional heat caused by contact between the sliding surface and the sealing material, and is excellent in preventing powder leakage. Therefore, sealing materials having cut pile fabrics are mainly used to suppress leakage of powder such as toner in copying machines and printers. Further, Patent Document 3 discloses a sealing material having a cut pile fabric and having a diagonal or zigzag opening in order to maintain sealing performance.
車両や産業用機械等の機械類に使用されるシール材は、軸体の摺動面と接触する部材として、ゴム組成物を用いることが一般的である。ゴム組成物を有するシール材は、高い密閉性を有している。そのため、上記ゴム組成物を有するシール材は、軸体と、軸体を支持するハウジングとの隙間から、ハウジング内部へ、異物が侵入することを抑制できる。一方、上記ゴム組成物を有するシール材は、通気性の悪化、及び上記摺動面とシール材との摩擦抵抗の増加を引き起こす場合がある。そのため、例えば、上記機械類でピストン移動する軸体に、上記ゴム組成物を有するシール材を適用すると、通気性の悪化により、ピストンにおける、ハウジング内と、ハウジング外との圧力差が、大きくなる場合がある。この圧力差の増大は、上記ピストン移動を阻害する原因となる。また、摩擦抵抗の増加は、上記軸体の摺動性の低下、及び上記摺動面とシール材との接触領域における、摩擦熱増大の原因となる。 Sealing materials used in machinery such as vehicles and industrial machines generally use a rubber composition as a member that comes into contact with the sliding surface of a shaft. A sealing material containing a rubber composition has high sealing properties. Therefore, the sealing material including the rubber composition can suppress foreign matter from entering the housing through the gap between the shaft and the housing that supports the shaft. On the other hand, the sealing material containing the rubber composition may cause deterioration in air permeability and increase in frictional resistance between the sliding surface and the sealing material. Therefore, for example, if a sealing material containing the rubber composition is applied to the shaft body on which the piston moves in the above-mentioned machinery, the pressure difference between the inside of the housing and the outside of the housing in the piston will increase due to deterioration of air permeability. There are cases. This increase in pressure difference becomes a cause of inhibiting the piston movement. Furthermore, the increase in frictional resistance causes a decrease in the sliding properties of the shaft and an increase in frictional heat in the contact area between the sliding surface and the sealing material.
カットパイル織編物を有するシール材は、上述のゴム組成物を有するシール材に比べ、通気性に優れ、また、摩擦抵抗を軽減することができる。さらに、カットパイル織編物を有するシール材は、上述の機械類の軸体へ、グリースの自動補充を行う際、グリースの保持し、且つ適度なグリースのしみ出しを維持することができる。そのため、上記ゴム組成物を有するシール材に代え、上記カットパイル織編物を有するシール材を、上述の機械類に適用することで、摩擦抵抗の軽減、軸体の摺動性の向上、摩擦熱の抑制、及びグリースの自動補充機能の向上が、期待できる。 A sealing material having a cut pile woven or knitted fabric has excellent air permeability and can reduce frictional resistance compared to a sealing material having the above-mentioned rubber composition. Further, the sealing material having the cut pile woven or knitted fabric can retain grease and maintain appropriate seepage of grease when automatically replenishing grease to the shaft of the above-mentioned machinery. Therefore, by applying a sealing material having the above-mentioned cut pile woven or knitted fabric to the above-mentioned machinery instead of a sealing material having the above-mentioned rubber composition, it is possible to reduce frictional resistance, improve the slidability of the shaft body, and reduce frictional heat. It is expected that this will reduce the amount of water and improve the automatic grease replenishment function.
そこで、本発明者らは、産業用ロボットアームの関節部の回転軸に、ゴム組成物を有するシール材に代え、カットパイル織編物を有するシール材を、適用することを試みた。しかし、発明者らの予想に反し、カットパイル織編物を有するシール材は、上記産業用ロボットアームのハウジング内部への異物侵入に対し、十分な抑制効果が得られない場合があった。 Therefore, the present inventors attempted to apply a sealing material having a cut pile woven or knitted fabric to the rotating shaft of the joint of an industrial robot arm instead of a sealing material having a rubber composition. However, contrary to the inventors' expectations, the sealing material having the cut pile woven or knitted fabric may not have a sufficient effect of suppressing foreign matter from entering the housing of the industrial robot arm.
よって、本発明は、機械類のハウジング内部への異物侵入の抑制効果が高い、カットパイル織編物を有するシール材を、提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a sealing material having a cut pile woven or knitted fabric, which is highly effective in suppressing foreign matter from entering into the housing of machinery.
本発明は、カットパイル織編物と、上記カットパイル織編物を保持する保持部材と、
を有するカットパイル織編物を有するシール材であって、上記保持部材は、段付き合い口を有し、上記カットパイル織編物のカットパイルの植え込み間隔の長さと、上記カットパイルのパイル開き長さとの比が、1:2~1:5である、カットパイル織編物を有するシール材である。
The present invention provides a cut pile woven or knitted fabric, a holding member that holds the cut pile woven or knitted fabric,
A sealing material having a cut pile woven or knitted fabric having a structure, wherein the holding member has a stepped opening, and the length of the planting interval of the cut piles of the cut pile woven or knitted fabric and the pile opening length of the cut pile. This is a sealing material having a cut pile woven or knitted fabric having a ratio of 1:2 to 1:5.
本発明によれば、機械類のハウジング内部への異物侵入の抑制効果が高い、カットパイル織編物を有するシール材が、提供される。 According to the present invention, there is provided a sealing material having a cut pile woven or knitted fabric that is highly effective in suppressing foreign matter from entering into the housing of machinery.
以下、好ましい実施形態に基づいて、添付図面を適宜参照しながら、本発明が詳細に説明される。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments and with appropriate reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to these examples, but is indicated by the scope of the claims, and is intended to include all changes within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
(1)本発明の一実施形態は、カットパイル織編物と、
上記カットパイル織編物を保持する保持部材と、
を有するカットパイル織編物を有するシール材であって、
上記保持部材は、段付き合い口を有し、
上記カットパイル織編物のカットパイルの植え込み間隔の長さと、上記カットパイルのパイル開き長さとの比が、1:2~1:5である、
カットパイル織編物を有するシール材である。
(1) One embodiment of the present invention includes a cut pile woven or knitted fabric,
a holding member that holds the cut pile woven or knitted fabric;
A sealing material having a cut pile woven or knitted fabric having
The holding member has a stepped opening,
The ratio of the planting interval length of the cut piles of the cut pile woven and knitted material to the pile opening length of the cut piles is 1:2 to 1:5.
This is a sealing material that has a cut pile woven or knitted fabric.
上記(1)のカットパイル織編物を有するシール材は、機械類のハウジング内部への異物侵入に対し、高い抑制効果を有する。 The sealing material having the cut pile woven or knitted fabric described in (1) above has a high effect of suppressing foreign matter from entering into the housing of machinery.
(2)上記(1)に記載のカットパイル織編物を有するシール材において、上記カットパイル織編物のカットパイルの植え込み間隔の長さと、上記カットパイルの繊維の長さとの比が、1:2~1:13である。 (2) In the sealing material having the cut pile woven or knitted fabric according to (1) above, the ratio between the length of the planting interval of the cut piles of the cut pile woven or knitted fabric and the length of the fibers of the cut pile is 1:2. ~1:13.
(3)上記(1)又は(2)に記載のカットパイル織編物を有するシール材において、上記カットパイルのパイル開き角度が、20°~50°である。 (3) In the sealing material having the cut pile woven or knitted fabric according to (1) or (2) above, the cut pile has a pile opening angle of 20° to 50°.
(4)上記(1)~(3)のいずれかに記載のカットパイル織編物を有するシール材において、上記カットパイル織編物を有するシール材が、機械類のハウジングに設けられた環状溝に装着されるシール材であって、
上記環状溝の内周の長さの寸法公差と、上記段付き合い口における、上記保持部材の凸部の端面から、凹部の端面までの最短の長さとの比が、1:1~1:2である。
(4) In the sealing material having the cut pile woven or knitted fabric according to any one of (1) to (3) above, the sealing material having the cut pile woven or knitted fabric is installed in an annular groove provided in a housing of machinery. A sealing material made of
The ratio between the dimensional tolerance of the length of the inner circumference of the annular groove and the shortest length from the end face of the convex part of the holding member to the end face of the concave part at the stepped opening is 1:1 to 1:2. It is.
上記(2)~(4)のいずれかに記載のカットパイル織編物を有するシール材は、機械類のハウジング内部への異物侵入に対し、さらに高い抑制効果を有する。 The sealing material having the cut pile woven or knitted fabric according to any one of (2) to (4) above has an even higher effect of suppressing foreign matter from entering into the housing of machinery.
(5)上記(1)~(4)のいずれかに記載のカットパイル織編物を有するシール材において、上記保持部材が、弾性体である。 (5) In the sealing material having the cut pile woven or knitted fabric according to any one of (1) to (4) above, the holding member is an elastic body.
(6)上記(5)に記載のカットパイル織編物を有するシール材において、上記弾性体が、形状保持シート、又はばね用ステンレス鋼帯である。 (6) In the sealing material having a cut pile woven or knitted fabric according to (5) above, the elastic body is a shape-retaining sheet or a stainless steel strip for a spring.
上記(5)、又は(6)に記載のカットパイル織編物を有するシール材は、機械類への取付性に、優れる。 The sealing material having the cut pile woven or knitted fabric described in (5) or (6) above has excellent attachability to machinery.
図1は、本発明の一実施形態に係る、カットパイル織編物を有するシール材100(以下、単に「シール材100」という場合がある)の、斜視図である。図2は、シール材100を、段付き合い口130の、保持部材120の端面が当接するように、円環状にたわませた際の、シール材100の側面を示す模式図である。図3は、図2に示されるシール材100の、上記端面が当接した段付き合い口130を含む、外周面を示す模式図である。
FIG. 1 is a perspective view of a sealing material 100 (hereinafter sometimes simply referred to as "sealing
シール材100は、カットパイル織編物110、保持部材120、及び段付き合い口130を備えている。カットパイル織編物110は、保持部材120に、両面テープ、又は接着剤等で固定されている。段付き合い口130は、シール材100の両端に存在する。図1において、段付き合い口130の、一方は合い口130a、及び他方は合い口130bとして示されている。合い口130aは、保持部材120において、凸部端面131a、凹部端面132a、及び側部端面133aを有している。合い口130bは、保持部材120において、凸部端面131b、凹部端面132b、及び側部端面133bを有している。
The sealing
本発明の一実施形態に係る、保持部材120は、弾性体で構成されている。上記弾性体は、カットパイル織編物を有するシール材の保持部材として、公知の材料を用いればよく、特に制限されない。上記弾性体としては、例えば、形状保持シート、ばね用ステンレス鋼帯等が挙げられる。上記形状保持シートは、公知のものを用いればよく、特に制限されない。具体的な形状保持シートとしては、延伸されたポリオレフィン系樹脂、又はポリオレフィン系樹脂からなる延伸材料を用いたシートが挙げられ、例えば、積水化学工業社製の「フォルテ」が挙げられる。ばね用ステンレス鋼帯としては、JIS G 4313(2011)に準拠したばね用ステンレス鋼帯が挙げられ、例えば、SUS薄板が適用できる。
The holding
本発明の一実施形態に係る、シール材100は、外力を加えていない場合、図1に示す平板状となっている。上述のように、シール材100は、保持部材120が、弾性体で構成されている。そのため、シール材100は、外力を加えることで変形し、外力を除くことで平板状に戻る。後述する、ハウジング200の環状溝210へ、シール材100を装着する場合、シール材100は、円環状にたわまされ、環状溝210へ挿入される。環状溝210へ挿入されたシール材100は、保持部材120の弾性力で、スプリングバックにより拡径し、環状溝210に装着される。これにより、シール材100の環状溝210への密着性が高まる。そのため、シール材100は、機械類のハウジング内部への異物侵入の抑制効果に加え、機械類への取付性に、優れる。
The sealing
本発明の一実施形態に係る、シール材100は、段付き合い口130を備えており、シール材100を、円環状にたわませることで、図2、及び図3に示すように、合い口130aと合い口130bとを当接させることができる。ここで、段付き合い口は、JIS B 8032-1:2016に挙げられる、段付き合い口(ステップ)の合口部形状、及びその均等形状を含む。図3に示すように、凸部端面131aと凹部端面132b、及び凹部端面132aと凸部端面131bは、シール材100を円環状にたわませることで、当接する。また、シール材100で形成される円環の中心軸方向に、凸部端面131aと凸部端面131bとが沿う位置まで、シール材100を円環状にたわませれば、側部端面133aと側部端面133bとの当接が、始まる。言い換えれば、合い口130aと合い口130bとを当接させるまで、円環状にたわませたシール材100に対する外力を、徐々に除いた場合、シール材100で形成される円環の中心軸方向に、凸部端面131aと凸部端面131bとが沿う位置まで、上記円環が拡径しない間は、側部端面133aと側部端面133bの一部は、当接した状態を維持することができる。
The sealing
図4、及び図5は、本発明の一実施形態に係るシール材100が、産業用ロボットの関節部のハウジング200に設けられた環状溝210に装着された状態を示す模式図である。図4は、シール材100が環状溝210に装着されたハウジング200を軸直角方向から見た際の断面模式図である。図5は、図4に示される、A-A断面の模式図である。
4 and 5 are schematic diagrams showing a state in which a sealing
図4に示すハウジング200は、孔Hが設けられている。この孔Hには、回転軸300が挿通されている。ハウジング200は、シール材100を装着するための環状溝210と、回転軸300を保持するための軸受400とを有している。シール材100は、保持部材120がハウジング200に固定され、カットパイル織編物110が回転軸300の周面と摺接するように、環状溝210に装着されている。このように装着されたシール材100は、ハウジング200の外部から内部への異物侵入を、抑制することができる。
The
シール材100は、孔Hの径よりも小さい径に、円環状にたわまされた状態で、孔Hから挿入され、環状溝210に装着される。上述のように、シール材100の保持部材120は、弾性体で構成されている。そのため、孔Hから挿入されたシール材100は、環状溝210の径まで、スプリングバックにより拡径し、環状溝210に装着される。すなわち、シール材100は、環状溝210に対し、シール材100のスプリングバックによる力が加わった状態で、装着されることになる。これにより、シール材100は、ハウジング200の内部への異物侵入の抑制効果、及びシール材100の環状溝210への取付性に、優れる。
The sealing
保持部材120の幅は、環状溝210の幅の寸法公差を考慮し、設計される。通常、保持部材120の幅は、環状溝210の幅よりも小さく設計される。これにより、保持部材120の幅が、環状溝210の幅より広くなり、シール材100が、環状溝210へ装着できなくなる不良を、低減できる。図4では、シール材100が、環状溝210に装着された状態において、側部端面133aと側部端面133bとは、当接せず、隙間G1が生じた状態となっている。
The width of the holding
本発明の一実施形態に係る、シール材100は、上述のように、環状溝210に装着される際、孔Hの径よりも小さい径に、円環状にたわまされる。そして、シール材100は、スプリングバックにより拡径し、環状溝210に装着される。よって、シール材100が、環状溝210に装着されると、図5に示されるように、凹部端面132aと凸部端面131bとが、当接せず、隙間G2が生じる。
As described above, when the sealing
図6は、図4、及び図5における、段付き合い口130を形成する、保持部材120の状態を示す、概念図である。本発明の一実施形態に係る、シール材100は、保持部材120の幅が、環状溝210の幅より、小さい。よって、図6に示されるように、シール材100が、環状溝210に装着された際、側部端面133aと側部端面133bの間には、隙間G1が生じる。また、シール材100は、環状溝210に装着される際、スプリングバックにより拡径する。よって、図6に示されるように、シール材100が、環状溝210に装着された際、凸部端面131aと凹部端面132b、及び凹部端面132aと凸部端面131bの間には、隙間G2が生じる。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing the state of the holding
上述のように、カットパイル織編物を有するシール材は、産業用ロボットアームのハウジング内部への異物侵入に対し、十分な抑制効果が得られない場合がある。本発明者らは、上述の異物侵入の抑制効果の悪化原因を分析し、シール材を装着するための環状溝の寸法公差が、カットパイル織編物を有するシール材の異物侵入の抑制効果に、影響を及ぼすことを、見出した。 As described above, a sealing material having a cut pile woven or knitted fabric may not have a sufficient effect of suppressing foreign matter from entering the housing of an industrial robot arm. The present inventors analyzed the cause of the deterioration of the above-mentioned effect of suppressing foreign matter intrusion, and found that the dimensional tolerance of the annular groove for installing the sealing material has an effect on the effect of suppressing foreign matter intrusion of the sealing material having a cut pile woven or knitted fabric. I found that it has an impact.
カットパイル織編物を有するシール材は、複写機やプリンターにおける、トナー等の粉体漏出の抑制に、主に利用されている。複写機やプリンターのトナーカートリッジに用いられる、現像ローラや供給ローラ等の回転軸の軸径は、産業用ロボットの関節部に用いられる回転軸の軸径より、小さいものが多い。ハウジングの寸法公差は、上記回転軸の軸径により変動する。通常、上記軸径が大きいほど、ハウジングの寸法公差は、大きくなる。すなわち、産業用ロボットのハウジングの寸法公差は、複写機やプリンターのトナーカートリッジの寸法公差より、大きくなり易い。例えば、図4、及び図5が、産業用ロボットの関節部ではなく、トナーカートリッジにシール材100を装着した状態を示す図であれば、隙間G1、及び隙間G2の長さは、より小さくなる。特に、ハウジングに設けられる環状溝の径の寸法公差は、溝幅の寸法公差より、上記回転軸の軸径の影響を強く受ける。そのため、トナーカートリッジにシール材100を装着した場合の隙間G2は、産業用ロボットにシール材100を装着した場合の隙間G2よりも、さらに小さくなる。
Sealing materials having cut pile woven and knitted fabrics are mainly used to suppress leakage of powder such as toner in copying machines and printers. The shaft diameters of rotating shafts such as developing rollers and supply rollers used in toner cartridges of copying machines and printers are often smaller than the shaft diameter of rotating shafts used in joints of industrial robots. The dimensional tolerance of the housing varies depending on the diameter of the rotating shaft. Generally, the larger the shaft diameter, the larger the dimensional tolerance of the housing. That is, the dimensional tolerance of the housing of an industrial robot tends to be larger than the dimensional tolerance of the toner cartridge of a copying machine or printer. For example, if FIGS. 4 and 5 show the state in which the sealing
図7は、図4のBで示された領域の拡大図である。図8は、図5のCで示された領域の拡大図である。 FIG. 7 is an enlarged view of the area indicated by B in FIG. FIG. 8 is an enlarged view of the area indicated by C in FIG.
カットパイル織編物110は、カットパイル織物、又はカットパイル編物のいずれでも良い。カットパイル織編物110の組織は、カットパイル織物の組織、及びカットパイル編物の組織として使用できる、公知の組織を用いればよく、特に制限されない。カットパイル織編物110が、カットパイル織物である場合、その組織としては、例えば、平、綾、朱子、及びこれらの変化組織等が挙げられる。カットパイル織編物110が、カットパイル編物である場合、その組織は、経編物、又は緯編物のいずれであってもよい。経編物としては、例えば、デンビー編、コード編、アトラス編等が挙げられる。また、緯編物としては、例えば、平編、ゴム編、パール編、スムース編等が挙げられる。カットパイル織編物110の、織密度や編密度は、後述の植え込み間隔の長さISに応じ、適宜設定すれば良い。以下、カットパイル織編物110が、カットパイル織物である場合の、説明を行う。植え込み間隔の長さIS、パイル開き長さPO、パイルの繊維の長さPL、及びパイル開き角度θ等の条件は、カットパイル編物である場合のカットパイル織編物110も、同様である。
The cut pile woven or knitted
カットパイル織編物110は、複数のカットパイル111と編地112で構成されている。カットパイル111の先端は、カットパイル111を構成する複数の繊維が、パイル開き長さPOの幅で、パイル開き角度θで、開いた状態となっている。図7、及び図8において、パイル開き角度θは、カットパイル111の植え込み位置における、保持部材120に対する垂線を基準とし、最も傾斜しているカットパイル111の繊維の角度を示す。カットパイル111は、編地112を構成する地糸により係止されている。図7、及び図8において、植え込み間隔の長さISは、隣接するカットパイル111間の距離を示す。ここで、植え込み間隔の長さISは、地糸の太さ、編地112の地糸の網目の間隔、カットパイル織編物110を保持部材120に固定する際の編地112の製織方向等により、調整が可能である。よって、図7、及び図8では、植え込み間隔の長さISは、便宜的に同じ長さで示しているが、これに限られるものではない。パイルの繊維の長さPLは、編地112から、カットパイル111の先端までの、カットパイル111の長さを示す。
The cut pile woven or knitted
上述のように、カットパイル111は、パイル開き長さPOを有している。カットパイル111が、パイル開きを有することで、カットパイル111の繊維は、隣接するカットパイル111の繊維と絡み合うことができる。上記繊維の絡み合いにより、植え込み間隔の長さIS間における、繊維の密度が上昇する。これにより、カットパイル織編物を有するシール材100の異物侵入の抑制効果が、向上する。言い換えれば、隣接するカットパイル111の繊維同士が絡み合う、絡み合い領域が形成されない場合、シール材100の異物侵入の抑制効果が、不十分となる。
As described above, the
上述の、隣接するカットパイル111の繊維による、絡み合い領域の形成の観点から、植え込み間隔の長さISと、パイルの繊維の長さPLとの比は、1:2~1:13が好ましい。長さISに対し、長さPLを2倍以上とすることで、後述の絡み合い領域ERの形成が、確保される。また、長さISに対し、長さPLを13倍以下とすることで、パイルの繊維が、編地112で立毛し、パイル開きを好適に形成することができる。長さISと、長さPLとの比は、1:3~1:10が、特に好ましい。
From the viewpoint of forming an entangled region by the fibers of adjacent cut piles 111 as described above, the ratio of the length IS of the planting interval to the length PL of the fibers of the pile is preferably 1:2 to 1:13. By making the length PL at least twice the length IS, formation of the intertwined region ER, which will be described later, is ensured. Further, by setting the length PL to 13 times or less as compared to the length IS, the fibers of the pile can stand up in the
植え込み間隔の長さIS、及びパイルの繊維の長さPLの実寸は、シール材100が適用される、機械類の種類や、後述する環状溝210の大きさ等の条件に合わせ、上述の比率となるように、適宜調整すればよく、特に制限されない。なお、本発明の一実施形態に係る、具体的な植え込み間隔の長さISは、0.3mm~0.6mmである。また、具体的なパイルの繊維の長さPLは、1.2mm~4.0mmである。
The actual size of the planting interval length IS and the pile fiber length PL is determined by adjusting the above-mentioned ratio according to conditions such as the type of machinery to which the sealing
植え込み間隔の長さISと、パイル開き長さPOとの比は、1:2~1:5が好ましい。これにより、合い口130a、及び合い口130bが近接した際に隣接する、合い口130aの各端面、及び合い口130bの各端面の、近傍に配設されているカットパイル111の繊維が、お互いに絡み合う状態を、形成することができる。その結果、後述の絡み合い領域ERの形成が、隙間G1において確保される。なお、隣接するカットパイル111の繊維による、絡み合い領域の形成の観点から、長さISに対し、長さPOは、3倍以上であることが、特に好ましい。
The ratio between the planting interval length IS and the pile opening length PO is preferably 1:2 to 1:5. As a result, when the
パイル開き長さPOの実寸は、後述する環状溝210の大きさ等の条件に合わせ、上述の比率となるように、パイルの繊維の長さPL、及びパイル開き角度θを、適宜調製すればよく、特に制限されない。なお、本発明の一実施形態に係る、具体的なパイル開き長さPOは、0.9mm~1.5mmである。また、具体的なパイル開き角度θは、20°~50°である。
The actual size of the pile opening length PO can be determined by suitably adjusting the pile fiber length PL and the pile opening angle θ so that the above-mentioned ratio is achieved in accordance with conditions such as the size of the
ここで、図7、及び図8は、シール材100が、産業用ロボットの関節部のハウジング200に設けられた環状溝210に装着された状態(以下、「使用状態」という場合がある)の模式図である。すなわち、図7、及び図8に示される、カットパイル111のパイル開き長さPO、及びパイル開き角度θは、カットパイル111が、回転軸300に接触した状態の、長さ、及び角度となる。そのため、カットパイル111が、回転軸300に未接触の状態(以下、「未使用状態」という場合がある)の、パイル開き長さ、及びパイル開き角度は、使用状態の長さPO、及び角度θとは、異なる。未使用状態のパイル開き長さ、及びパイル開き角度は、使用状態において長さPO、及び角度θとなるよう、適宜設定すればよく、特に制限されない。なお、本発明の一実施形態に係る、具体的な未使用状態のパイル開き長さは、0.7mm~0.9mmである。また、具体的な未使用状態のパイル開き角度θは、10°~20°である。
Here, FIGS. 7 and 8 show a state in which the sealing
図7、及び図8では、カットパイル111の繊維が、植え込み位置における、保持部材120に対する垂線を基準とし、パイル開き角度θで放射状に広がる状態が示されている。しかし、本発明のカットパイルの広がり状態は、これに限られない。例えば、カットパイル111の繊維が、上記垂線から所定方向に傾いた線を基準とし、放射状に広がるよう、カットパイル111を斜毛させることもできる。これにより、上述の使用状態における、カットパイル111の繊維の広がりの方向を、制御することができる。その結果、隣接するカットパイル111の繊維による、絡み合い領域の形成が、促進される。カットパイル111の斜毛角度は、後述の絡み合い領域ERの形成が行われるよう、適宜調整すればよく、特に制限されない。例えば、上記斜毛角度は、上記垂線を基準とし、10°~70°で設定することができる。
7 and 8 show a state in which the fibers of the
本発明の一実施形態に係る、シール材100は、図7に示すように、シール材100が、環状溝210に装着された際、側部端面133aと側部端面133bの間に、隙間G1が生じている。上述のように、環状溝210の溝幅の寸法公差により生じる隙間G1は、環状溝210の径の寸法公差で生じる隙間G2よりも、小さい。そのため、図7では、隙間G1を介して隣接する、側部端面133a側のカットパイル111の繊維と、側部端面133b側のカットパイル111の繊維とが絡み合い、隙間G1の間で、絡み合い領域ERが、形成できる状態となっている。よって、シール材100は、隙間G1からの、ハウジング200内部への異物侵入を、抑制することができる。
As shown in FIG. 7, the sealing
本発明の一実施形態に係る、シール材100は、図8に示すように、シール材100が、環状溝210に装着された際、凹部端面132aと凸部端面131bの間に、隙間G2が生じている。上述のように、環状溝210の径の寸法公差により生じる隙間G2は、環状溝210の溝幅の寸法公差で生じる隙間G1よりも、大きい。そのため、図8では、隙間G2を介して隣接する、凹部端面132a側のカットパイル111の繊維と、凸部端面131b側のカットパイル111の繊維とで、絡み合い領域ERが、形成できない状態となっている。しかし、隙間G2の軸方向側には、合い口130aの側部端面133aが存在する。そのため、隙間G2により生じる空間は、側部端面133aの領域に配設されている、カットパイル111により、塞がれることになる。なお、同様に、凸部端面131aと凹部端面132bの間に生じる隙間G2は、側部端面133bの領域に配設されている、カットパイル111により、塞がれることになる。よって、シール材100は、隙間G2からの、ハウジング200内部への異物侵入を、抑制することができる。
As shown in FIG. 8, the sealing
図9は、環状溝210に装着された、シール材100の状態を示す斜視図である。図10は、環状溝210に装着された、直角合い口1300を有する、カットパイル織編物を有するシール材1000の状態を示す斜視図である。図11は、環状溝210に装着された、斜め合い口2300を有する、カットパイル織編物を有するシール材2000の状態を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing the state of the sealing
上述のように、図9で示される、本発明の一実施形態に係る、シール材100では、寸法公差の小さい環状溝210の溝幅で生じる隙間G1は、側部端面133a側のカットパイル111の繊維と、側部端面133b側のカットパイル111の繊維とで形成される、絡み合い領域ERにより、塞がれている。また、寸法公差の大きい環状溝210の径で生じる隙間G2は、隙間G2の軸方向側に存在する、側部端面133a、及び側部端面133bの領域に配設されている、カットパイル111により、塞がれている。よって、シール材100は、ハウジング200内部への異物侵入を、効果的に抑制することができる。
As described above, in the sealing
図10に示される、シール材1000は、段付き合い口130が、直角合い口1300に変更になった以外、シール材100と同様の構成を備えている。上述のように、産業用ロボットのハウジングの寸法公差は、複写機やプリンターのハウジングの寸法公差より、大きくなり易い。そのため、上記寸法公差によっては、図10のように、隙間G2が、一方の合い口端面1300a側のカットパイル織編物110と、他方の合い口端面1300b側のカットパイル織編物110とで、絡み合い領域を形成できない幅となる場合がある。その結果、シール材1000では、産業用ロボットアームのハウジング内部への異物侵入に対し、十分な抑制効果が得られない場合が生じる。
A sealing
図11に示される、シール材2000は、段付き合い口130が、斜め合い口2300に変更になった以外、シール材100と同様の構成を備えている。シール材1000と同じく、シール材2000も、隙間G2が、一方の合い口端面2300a側のカットパイル織編物110と、他方の合い口端面2300b側のカットパイル織編物110とで、絡み合い領域を形成できない幅となる場合がある。その結果、シール材2000では、産業用ロボットアームのハウジング内部への異物侵入に対し、十分な抑制効果が得られない場合が生じる。
A sealing
さて、上述のように、カットパイル織編物を有するシール材は、隣接するカットパイルの繊維により、絡み合い領域を形成することで、異物侵入の抑制効果を、発揮することができる。よって、カットパイル織編物を有するシール材は、環状溝の寸法公差により生じる隙間が、上記絡み合い領域が形成される範囲内であれば、異物侵入を抑制することができる。すなわち、カットパイル織編物を有するシール材は、本来的に、上記環状溝の寸法公差を許容し、異物侵入を抑制できる機能を有している。加えて、カットパイル織編物を有するシール材は、複写機やプリンターにおける、トナー等の粉体漏出の抑制に、主に利用されている。複写機やプリンターのトナーカートリッジは、産業用ロボットに比べ、寸法公差が、小さい場合が多い。そのため、従来のカットパイル織編物を有するシール材では、設計、及び製造が容易な、直角合い口や、斜め合い口が、主に採用されている。 Now, as described above, a sealing material having a cut pile woven or knitted fabric can exhibit the effect of suppressing foreign matter intrusion by forming an intertwined region with adjacent cut pile fibers. Therefore, the sealing material having the cut pile woven or knitted fabric can suppress the intrusion of foreign matter as long as the gap caused by the dimensional tolerance of the annular groove is within the range in which the intertwined region is formed. That is, a sealing material having a cut pile woven or knitted fabric inherently has the function of allowing the dimensional tolerance of the annular groove and suppressing the intrusion of foreign matter. In addition, sealing materials having cut pile woven or knitted fabrics are mainly used to suppress leakage of powder such as toner in copying machines and printers. Toner cartridges for copiers and printers often have smaller dimensional tolerances than those for industrial robots. Therefore, in conventional sealing materials having cut pile woven or knitted fabrics, right-angled joints and diagonal joints, which are easy to design and manufacture, are mainly used.
本発明者らは、産業用ロボットアームの関節部へ、図10、及び図11で示される、シール材1000、及びシール材2000の適用を試みた。その結果、シール材1000、及びシール材2000は、ハウジング内部への異物侵入の抑制効果に、バラツキがあることが明らかとなった。本発明者らは、その原因を分析し、シール材を装着する環状溝の寸法公差が、上記ハウジング内部への異物侵入の抑制効果に、影響を及ぼすことを見出した。さらに、本発明者らは、シール材1000、及びシール材2000では、特に環状溝の径の寸法公差の影響により、上記ハウジング内部への異物侵入の抑制効果に、バラツキが生じることを突き止めた。本発明者らは、さらに研究を進めた結果、図9に示される、段付き合い口130を備える、カットパイル織編物を有するシール材100が、産業用ロボットアームの関節部のハウジング内部への異物侵入に対し、安定的に、高い抑制効果が得られることを見出した。
The present inventors attempted to apply sealing
ここで、本発明の一実施形態に係る、シール材100は、環状溝210の内周の長さの寸法公差と、凹部端面132aと凸部端面131bまでの最短の長さとの比が、1:1~1:2であることが好ましい。同様に、環状溝210の内周の長さの寸法公差と、凸部端面131aと凹部端面132bまでの最短の長さとの比が、1:1~1:2であることが好ましい。言い換えれば、シール材100は、環状溝210の内周の長さの寸法公差と、側部端面133aの長さとの比が、1:1~1:2であることが好ましい。同様に、環状溝210の内周の長さの寸法公差と、側部端面133bの長さとの比が、1:1~1:2であることが好ましい。これにより、シール材100は、ハウジング200内部への異物侵入に対し、高い抑制効果を発揮することができる。
Here, in the sealing
100 シール材
110 カットパイル織編物
111 カットパイル
112 編地
120 保持部材
130 段付き合い口
130a 合い口
130b 合い口
131a 凸部端面
132a 凹部端面
133a 側部端面
131b 凸部端面
132b 凹部端面
133b 側部端面
200 ハウジング
210 環状溝
300 回転軸
400 軸受け
1300 直角合い口
1000 シール材
2300 合い口
2000 シール材
G1 隙間
G2 隙間
H 孔
IS 植え込み間隔の長さ
PO パイル開き長さ
PL パイルの繊維の長さ
θ パイル開き角度
100
Claims (6)
前記カットパイル織編物を保持する保持部材と、
を有するカットパイル織編物を有するシール材であって、
前記保持部材は、段付き合い口を有し、
前記カットパイル織編物のカットパイルの植え込み間隔の長さと、前記カットパイルのパイル開き長さとの比が、1:2~1:5である、
カットパイル織編物を有するシール材。 Cut pile woven and knitted fabric,
a holding member that holds the cut pile woven or knitted fabric;
A sealing material having a cut pile woven or knitted fabric having
The holding member has a stepped aperture,
The ratio of the planting interval length of the cut piles of the cut pile woven or knitted material to the pile opening length of the cut piles is 1:2 to 1:5.
Sealing material with cut pile woven or knitted fabric.
前記環状溝の内周の長さの寸法公差と、前記段付き合い口における、前記保持部材の凸部の端面から、凹部の端面までの最短の長さとの比が、1:1~1:2である、
請求項1~3のいずれか一項に記載のカットパイル織編物を有するシール材。 The sealing material having the cut pile woven or knitted fabric is a sealing material installed in an annular groove provided in a housing of machinery,
The ratio between the dimensional tolerance of the length of the inner circumference of the annular groove and the shortest length from the end face of the convex part of the holding member to the end face of the concave part at the stepped abutment is 1:1 to 1:2. is,
A sealing material comprising the cut pile woven or knitted fabric according to any one of claims 1 to 3.
The sealing material having a cut pile woven or knitted fabric according to claim 5, wherein the elastic body is a shape-retaining sheet or a stainless steel band for a spring.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2022097932A JP2023184037A (en) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | Sealing material with cut-pile woven or knitted fabric |
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JP2022097932A JP2023184037A (en) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | Sealing material with cut-pile woven or knitted fabric |
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Family Applications (1)
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