JP6238731B2 - Lubricant coating apparatus and coating method - Google Patents
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Description
本発明は、オイルシール等のシール部材のリップの内面に均一かつ効率的に潤滑剤を塗布する潤滑剤の塗布装置および塗布方法に関する。 The present invention relates to a lubricant application apparatus and application method for uniformly and efficiently applying a lubricant to the inner surface of a lip of a seal member such as an oil seal.
従来から、自動車をはじめ各種車両の回転部には、回転軸における潤滑剤の漏れや異物の混入を防ぐ密封装置の一種であるオイルシール等のシール部材が多く用いられている。シール部材は、例えば、金属環と合成ゴムを組み合わせた環状のもので、リップと呼ばれる内側部分が回転軸の表面に弾性的に密着する。
そのシール部材のリップには、密封性の向上と共に摩擦力の低減(潤滑性の維持)を図るために潤滑剤が塗布されているものがある。
例えば、従来から、固体潤滑剤を分散した結合樹脂液をスプレー等により塗布したり、或いは、シール部材を回転させながら筆塗りしたりすることがなされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a seal member such as an oil seal, which is a kind of a sealing device that prevents a lubricant from leaking from a rotating shaft and mixing of foreign substances, is used in a rotating part of various vehicles including an automobile. The seal member is, for example, an annular member in which a metal ring and a synthetic rubber are combined, and an inner portion called a lip elastically adheres to the surface of the rotating shaft.
Some lips of the sealing member are coated with a lubricant in order to improve sealing performance and reduce frictional force (maintain lubricity).
For example, conventionally, a binding resin solution in which a solid lubricant is dispersed is applied by spraying or the like, or brush coating is performed while rotating a seal member.
その一例として、本出願人は特許文献1に開示の潤滑剤の塗布方法および装置を提供している。
特許文献1に開示の塗布装置は、外周面をテーパ状に形成した塗布用円板を高速回転させることにより、その塗布用円板から潤滑剤をその遠心力により外周方向に連続して飛散させるものである。
そして、この塗布用円板を、円環状に形成されたシール部材の内側にセットし、塗布用円板のテーパ状の外周面の先端部から、潤滑剤を広範囲かつ大量に連続して飛散させてシール部材のリップ内面に潤滑剤を塗布し、リップ内面に潤滑剤層を形成するものである。
As an example, the present applicant provides a method and an apparatus for applying a lubricant disclosed in
The coating apparatus disclosed in
Then, this coating disk is set inside a ring-shaped sealing member, and a large amount of lubricant is continuously scattered in a large amount from the tip of the tapered outer peripheral surface of the coating disk. Then, a lubricant is applied to the inner surface of the lip of the seal member, and a lubricant layer is formed on the inner surface of the lip.
しかし、潤滑剤はリップ内面にのみ塗布することができれば目的は達成し得るものの、特許文献1によれば、塗布用円板を高速回転させることにより潤滑剤を広範囲かつ大量に連続して飛散させて塗布するようにしているので、リップ以外への潤滑剤の飛散割合も多く、かなりの量で潤滑剤が無駄になっていた。これは商品価格のコストアップにもつながるため、改良が望まれているものである。
また、テーパ部分の先端部から上下方向に広がりながら潤滑剤を飛散(拡散)させるため、シール部材のリップの塗布において塗りムラが生じ得るという課題もある。
However, although the purpose can be achieved if the lubricant can be applied only to the inner surface of the lip, according to
In addition, since the lubricant is scattered (diffused) while spreading in the vertical direction from the tip of the tapered portion, there is also a problem that uneven coating may occur in the application of the lip of the seal member.
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、シール部材のリップ部の軸摺接面に、少ない量で均一な厚みの潤滑剤塗膜層を塗布形成することができ、潤滑剤の消費量を大幅に低減させ、潤滑剤の無駄を防止し得る潤滑剤の塗布装置および塗布方法を提供することである。 The present invention has been made in order to solve such problems, and its purpose is to apply and form a lubricant coating layer having a uniform thickness in a small amount on the shaft-sliding contact surface of the lip portion of the seal member. It is an object of the present invention to provide a lubricant application apparatus and application method that can reduce the amount of lubricant consumption and prevent the lubricant from being wasted.
上記目的を達成するため第1の発明がなした技術的手段は、回転軸の外周に圧接されて備えられる円環状に形成されたシール部材を対象とし、前記シール部材のリップ部における軸摺接面に潤滑剤塗膜層を形成する装置であって、シール部材を保持するシール部材保持機構と、前記シール部材保持機構に保持されたシール部材のリップ部における軸摺接面に、吐出ノズルを介して潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構からなり、前記シール部材と前記吐出ノズルとは、相対的に回転可能であるとともに、いずれか一方又は双方が、回転軸に対して直線移動可能に構成されており、前記吐出ノズルは、前記リップ部の軸摺接面に潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出することを特徴とする潤滑剤の塗布装置としたことである。 In order to achieve the above object, the technical means made by the first invention is directed to a ring-shaped sealing member provided in pressure contact with the outer periphery of the rotating shaft, and the shaft sliding contact at the lip portion of the sealing member is provided. An apparatus for forming a lubricant coating layer on a surface, comprising: a seal member holding mechanism for holding a seal member; and a discharge nozzle on a shaft sliding contact surface at a lip portion of the seal member held by the seal member holding mechanism. The seal member and the discharge nozzle are relatively rotatable, and either one or both can be linearly moved with respect to the rotation axis. The discharge nozzle is a lubricant application device that discharges the lubricant at a high speed and intermittently onto the shaft-sliding contact surface of the lip portion.
本発明によれば、シール部材保持機構と潤滑剤吐出機構の吐出ノズルのいずれか若しくは双方が回転しつつ、かつ回転軸に対して直線方向に移動しながら潤滑剤吐出機構の吐出ノズルから、環状のシール部材におけるリップ部の軸摺接面に対して潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出するものとしたため、潤滑剤は、前記軸摺接面に点状で周方向に間欠的に塗布される。
そして、回転作動のみではなく、回転軸に対して直線方向に移動しながら潤滑剤を高速で吐出するものとしたことにより、周方向に点状で間欠的に塗布されながら直線方向(例えば鉛直方向)に移動して塗布するため、これにより塗布された潤滑剤が互いにくっつき合って一体になって均一な潤滑剤塗布層が形成される。従って、吐出された潤滑剤が少ない量で均一な厚みに塗布され、吐出された潤滑剤同士が隙間をあけて塗布されてしまうこともなく、塗ムラなども生じない。
また、従来のように潤滑剤を大量に連続して飛散(拡散)させるものと異なり、軸摺接面に向けてピンポイントで間欠的に吐出されるものであるため、無駄な吐出を防ぐことができコストアップを抑止し得る。
According to the present invention, either or both of the seal member holding mechanism and the discharge nozzle of the lubricant discharge mechanism are rotated and moved from the discharge nozzle of the lubricant discharge mechanism while moving in a linear direction with respect to the rotation axis. Since the lubricant is discharged at a high speed and intermittently onto the shaft-sliding contact surface of the lip portion of the seal member, the lubricant is intermittently applied to the shaft-sliding contact surface in a dotted manner in the circumferential direction. .
In addition to the rotational operation, the lubricant is discharged at a high speed while moving in the linear direction with respect to the rotation axis, so that the linear direction (for example, the vertical direction) is applied intermittently in a dotted manner in the circumferential direction. ), The applied lubricants adhere to each other and are integrated to form a uniform lubricant application layer. Therefore, the discharged lubricant is applied to a uniform thickness with a small amount, and the discharged lubricant is not applied with a gap therebetween, and coating unevenness does not occur.
In addition, unlike conventional spraying (spreading) a large amount of lubricant continuously, it is intermittently ejected pinpoint toward the shaft-sliding contact surface, thus preventing wasteful ejection. Can increase cost.
上記目的を達成するため第2の発明がなした技術的手段は、第1の発明において、シール部材を回転可能に保持するシール部材保持機構と、前記シール部材保持機構に保持されたシール部材のリップ部における軸摺接面に潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構からなり、前記潤滑剤吐出機構は、前記シール部材保持機構に保持されて回転するシール部材の回転軸に沿って移動しつつシール部材のリップ部における軸摺接面に向けて潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出させることを特徴とする潤滑剤の塗布装置としたことである。 The technical means made by the second invention to achieve the above object are the first invention, the seal member holding mechanism for rotatably holding the seal member, and the seal member held by the seal member holding mechanism. It comprises a lubricant discharge mechanism that applies a lubricant to the shaft-sliding contact surface of the lip portion, and the lubricant discharge mechanism seals while moving along the rotation axis of the seal member that is held and rotated by the seal member holding mechanism. The lubricant application apparatus is characterized in that the lubricant is discharged at high speed and intermittently toward the shaft-sliding contact surface in the lip portion of the member.
本発明によれば、所定位置でシール部材が回転し、その回転しているシール部材のリップ部における軸摺接面に対し、潤滑剤吐出機構の吐出ノズルが、前記シール部材の回転軸に沿って移動しつつ、潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出するため、吐出目標とされる前記軸摺接面への潤滑剤の吐出がブレることはない。 According to the present invention, the seal member rotates at a predetermined position, and the discharge nozzle of the lubricant discharge mechanism extends along the rotation axis of the seal member with respect to the shaft-sliding contact surface at the lip portion of the rotating seal member. Since the lubricant is discharged intermittently at a high speed while moving, the discharge of the lubricant onto the shaft sliding contact surface, which is a discharge target, does not fluctuate.
上記目的を達成するため第3の発明がなした技術的手段は、第2の発明において、
シール部材保持機構は、回転軸を鉛直方向に備え、潤滑剤吐出機構は、移動軸を鉛直方向に備え、潤滑剤吐出機構は、シール部材のリップ部における軸摺接面に対して潤滑剤を吐出する吐出ノズルを、前記シール部材のリップ部の軸摺接面に対して所定の傾斜角度をもって配したことを特徴とする潤滑剤の塗布装置としたことである。
The technical means made by the third invention to achieve the above object are as follows:
The seal member holding mechanism is provided with a rotation shaft in the vertical direction, the lubricant discharge mechanism is provided with a movement shaft in the vertical direction, and the lubricant discharge mechanism is configured to apply the lubricant to the shaft sliding contact surface in the lip portion of the seal member. According to another aspect of the present invention, there is provided a lubricant application device in which the discharge nozzle for discharging is arranged at a predetermined inclination angle with respect to the axial sliding contact surface of the lip portion of the seal member.
本発明よれば、一般的にリップ部の軸摺接面は傾斜状に形成されるものであるため、その傾斜状態に合わせて潤滑剤を吐出して塗布することができ、液だれ・潤滑剤吐出時の飛散などが生じ難い。 According to the present invention, since the shaft-sliding contact surface of the lip portion is generally formed in an inclined shape, the lubricant can be discharged and applied in accordance with the inclined state. Difficult to occur during discharge.
上記目的を達成するため第4の発明がなした技術的手段は、第1乃至3のいずれかの発明において、前記シール部材は、リップ部からシール部材の中心軸方向に向けて水平に突出する環状の突部を有していることを特徴とする潤滑剤の塗布装置としたことである。 The technical means made by the fourth invention to achieve the above object is that, in any one of the first to third inventions, the seal member protrudes horizontally from the lip portion toward the central axis of the seal member. The lubricant application device is characterized by having an annular protrusion.
本発明によれば、リップ部からシール部材の中心軸方向に向けて水平に突出する環状の突部が、潤滑剤の受け部として機能するため、吐出された潤滑剤が仮に多少飛び散ったとしても、前記潤滑剤の受け部(環状の突部)で受け止めることができるため、シール部材保持機構への潤滑剤の飛散を防止し、シール部材保持機構の汚染防止を図ることができる。 According to the present invention, since the annular protrusion that protrudes horizontally from the lip portion toward the central axis direction of the seal member functions as a lubricant receiving portion, even if the discharged lubricant scatters somewhat. Since it can be received by the lubricant receiving portion (annular protrusion), it is possible to prevent the lubricant from scattering to the seal member holding mechanism and to prevent contamination of the seal member holding mechanism.
上記目的を達成するため第5の発明がなした技術的手段は、第1の発明において、
シール部材を回転可能に保持するシール部材保持機構と、前記シール部材保持機構に保持されたシール部材のリップ部における軸摺接面に潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構からなり、シール部材保持機構は、回転軸に沿ってシール部材を直線移動可能に保持し、前記潤滑剤吐出機構は、前記シール部材保持機構に保持されて回転しつつ直線移動するシール部材のリップ部における軸摺接面に向けて潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出させることを特徴とする潤滑剤の塗布装置としたことである。
The technical means made by the fifth invention to achieve the above object are as follows:
A seal member holding mechanism that rotatably holds a seal member, and a lubricant discharge mechanism that applies a lubricant to a shaft sliding contact surface of a lip portion of the seal member held by the seal member holding mechanism. Holds the seal member so as to be linearly movable along the rotation axis, and the lubricant discharge mechanism is held on the shaft sliding contact surface of the lip portion of the seal member that is held by the seal member holding mechanism and moves linearly while rotating. The lubricant application device is characterized in that the lubricant is discharged at high speed and intermittently.
本発明によれば、第1の発明や第2の発明と同等の作用効果を奏し得る。 According to the present invention, the same operational effects as the first invention and the second invention can be obtained.
上記目的を達成するため第6の発明がなした技術的手段は、第5の発明において、シール部材保持機構は、回転軸と移動軸を鉛直方向に備え、前記潤滑剤吐出機構は、シール部材のリップ部における軸摺接面に対して潤滑剤を吐出する吐出ノズルを、前記リップ部の軸摺接面に対して所定の傾斜角度をもって配したことを特徴とする潤滑剤の塗布装置としたことである。 The technical means made by the sixth invention to achieve the above object is that, in the fifth invention, the seal member holding mechanism includes a rotating shaft and a moving shaft in the vertical direction, and the lubricant discharge mechanism is a seal member. A lubricant application device is characterized in that a discharge nozzle that discharges the lubricant to the shaft-sliding contact surface of the lip portion is disposed at a predetermined inclination angle with respect to the shaft-sliding contact surface of the lip portion. That is.
本発明によれば、第3の発明と同等の作用効果を奏し得る。 According to the present invention, the same effects as the third invention can be obtained.
上記目的を達成するため第7の発明がなした技術的手段は、第1の発明において、シール部材を回転可能に保持するシール部材保持機構と、前記シール部材保持機構に保持されたシール部材のリップ部における軸摺接面に潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構からなり、前記潤滑剤吐出機構は、旋回運動しつつ直線移動してシール部材のリップ部における軸摺接面に対して潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出させることを特徴とする潤滑剤の塗布装置としたことである。 The technical means made by the seventh invention to achieve the above object are the first invention, the seal member holding mechanism for rotatably holding the seal member, and the seal member held by the seal member holding mechanism. It comprises a lubricant discharge mechanism that applies a lubricant to the shaft-sliding contact surface in the lip portion, and the lubricant discharge mechanism moves linearly while rotating and moves with respect to the shaft-sliding contact surface in the lip portion of the seal member. Is a lubricant application device characterized by discharging the toner at high speed and intermittently.
本発明によれば、第1の発明等と同等の作用効果を奏し得る。 According to the present invention, the same operational effects as the first invention can be obtained.
上記目的を達成するため第8の発明がなした技術的手段は、シール部材のリップ部に潤滑剤を塗布する潤滑剤の塗布方法において、回転機構を有するシール部材保持機構にシール部材を保持する工程と、前記シール部材保持機構に保持された前記シール部材を回転させる工程と、前記シール部材保持機構に保持された前記シール部材のリップ部に潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構の吐出ノズルを塗布開始位置に移動する工程と、前記シール部材保持機構に保持されて回転するシール部材の回転軸に沿って移動しつつ、シール部材のリップ部における軸摺接面に向けて前記潤滑剤吐出機構の吐出ノズルから潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出する工程と、前記シール部材のリップ部における軸摺接面に潤滑剤を塗布終了後、前記潤滑剤吐出機構のノズルをシール部材の外方に移動する工程と、を含むことを特徴とする潤滑剤の塗布方法としたことである。 In order to achieve the above object, the technical means made by the eighth invention is a method of applying a lubricant to a lip portion of a seal member, wherein the seal member is held by a seal member holding mechanism having a rotation mechanism. A step of rotating the seal member held by the seal member holding mechanism; and a discharge nozzle of a lubricant discharge mechanism for applying a lubricant to the lip portion of the seal member held by the seal member holding mechanism. A step of moving to a coating start position, and the lubricant discharge mechanism toward the shaft-sliding contact surface of the lip portion of the seal member while moving along the rotation axis of the seal member held and rotated by the seal member holding mechanism A step of discharging the lubricant from the discharge nozzle at a high speed and intermittently, and after applying the lubricant to the shaft-sliding contact surface of the lip portion of the seal member, A step of moving the Le outward of the sealing member is to have a method of applying a lubricant, which comprises a.
本発明によれば、一連の連続工程でシール部材のリップ部における軸摺接面に均一な潤滑剤塗布層を簡易且つ確実に施すことができる。 According to the present invention, a uniform lubricant coating layer can be easily and reliably applied to the shaft-sliding contact surface of the lip portion of the seal member in a series of continuous processes.
本発明によれば、少ない量で均一な厚みの潤滑剤層を塗布形成することができ、潤滑剤の消費量を大幅に低減させ、潤滑剤の無駄を防止し得ることができる。 According to the present invention, a lubricant layer having a uniform thickness can be applied and formed in a small amount, the consumption of the lubricant can be greatly reduced, and waste of the lubricant can be prevented.
以下、本発明の実施形態に係る潤滑剤装置について、図1乃至図4を参照して説明する。なお、本実施形態は、本発明の一実施形態にすぎず、何ら限定されるものでなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。 Hereinafter, a lubricant device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In addition, this embodiment is only one Embodiment of this invention, is not limited at all, and a design change is possible within the scope of the present invention.
図1は、本発明に係る潤滑剤の塗布装置1の一実施形態を示したものである。
本実施形態における潤滑剤の塗布装置1は、シール部材10を保持するシール部材保持機構2と、前記シール部材10のリップ部30における軸接触面50に潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構5とで構成されており、それぞれが架台9に備えられている。
また、図に示してないが、潤滑剤の塗布装置1には、制御部が配設されている。この制御部により、潤滑剤吐出機構5の鉛直方向の移動・停止位置、移動速度、潤滑剤の吐出間隔、シール部材保持機構2を回転作動させる時の回転速度などを制御し、潤滑剤の塗出開始から塗布終了までの全工程を自動で制御する。
FIG. 1 shows an embodiment of a
The
Although not shown in the figure, the
図4は、本実施形態で用いるシール部材10を示す断面図である。
本実施形態で用いるシール部材10は、一般的なオイルシールを想定している。以下、オイルシール10として説明する。
オイルシール10は、中心に貫通孔14を有する円板部12の外周縁から水平方向に環状部15を突出させてなる断面視略コ字状を有する金属製の補強環20と、補強環20の周りを被覆して環状に形成されるゴム等の弾性部13とで構成されている。弾性部13は、円板部11と、円板部11の外周縁から水平方向に突出する環状部16と、内径側に設けられた環状のリップ部30とで構成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the
The
The
リップ部30は、内周端縁から傾斜状に環状に突出してオイルシールリップ30aが形成されており、その外周側には図示しないガータスプリングを装着するための環状凹溝17が周方向に形成されている。
また、本実施形態では、円板部13の円周端縁から前記オイルシールリップ30aとは反対の方向に傾斜して環状に突出するダストシールリップ30bが形成されている。
前記リップ部30における内面、すなわち、オイルシールリップ30aの内面とダストシールリップ30bの内面が、軸摺接面50として機能する。本実施形態では、このうちオイルシールリップ30aの内面を軸摺接面50として潤滑剤塗膜層40を形成する。
The
Further, in the present embodiment, a
The inner surface of the
また、本実施形態では、オイルシールリップ30aからオイルシール10の中心軸方向に向けて水平方向に突出する環状の突部(例えば、成型時にできるバリ)18が付着している状態のオイルシール10を用いて潤滑剤の塗膜形成を行っている。
すなわち、本実施形態では、オイルシール10を成型した後に内径側に残るバリを有効利用しているものである。
このように突部(バリ)18があることにより、後述する潤滑剤吐出機構5から吐出された潤滑剤が仮に飛び散ったとしても、突部(バリ)18が潤滑剤受け部として機能するためシール部材保持機構2を汚すこともない。なお、この突部(バリ)18は、潤滑剤塗布後の工程で、ナイフカット等により取り除かれる。突部(バリ)18の突出量や厚み等は特に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。
また、本実施形態では成型時に生じ得るバリを積極的に使用しているが、バリではなく、あらかじめ突部18として設計したものであってもよい。
Further, in the present embodiment, the
That is, in this embodiment, the burr remaining on the inner diameter side after the
Since the protrusions (burrs) 18 thus exist, even if the lubricant discharged from the
Further, in the present embodiment, burrs that can be generated at the time of molding are positively used. However, instead of burrs, the burrs may be designed in advance.
なお、本実施形態で示すシール部材の形態は特に限定解釈されるものでなく、その他のオイルシール形態全般が対象とされ、またダストシール等もすべて対象とされ、本発明の範囲内において、他の形態に適宜設計変更可能である。 It should be noted that the form of the seal member shown in the present embodiment is not particularly limited and interpreted, and is intended for all other oil seal forms, and all dust seals, etc., within the scope of the present invention. The design can be appropriately changed to the form.
シール部材保持機構2は、架台9の上面側に配設されてシール部材を保持するワーク保持部3と、架台9の下面側に配設されて、前記ワーク保持部3を所定方向に回転作動させる駆動源4とで構成されている。
The seal
ワーク保持部3は、後述する駆動源4と連結される本体部3bと、本体部3bの上面に形成された嵌合部3aとで構成されている。
The
本体部3bは、本実施形態では、短尺で中実の円筒形状に形成され、下面側にて駆動源4の回転シャフト4aが一体に連結されている。
また、本体部3bの上面には、嵌合部2aの内径と同径で穿設されている円筒状の有底孔部3cが形成されている。前記有底孔部3cは、潤滑剤塗膜形成工程が終了し、オイルシール10をシール部材保持機構2から取り外す際に、オイルシール10の内径側から前記有底孔部3c内に指を差し入れることができるため、嵌合部3aからオイルシール10を容易に取り外すことができる。
本体部3bの形状は特に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で任意に設計変更可能である。
In the present embodiment, the
In addition, a cylindrical bottomed
The shape of the
嵌合部3aは、本体部3bの上面にて、回転中心軸Axを中心として所定径をもって薄肉の環状に突設されている。嵌合部3aの鉛直方向への突出高さや厚みは本実施形態に限定されるものではなく、保持対象とされるオイルシール10に備えられている環状の溝部の溝深さ・溝幅に応じて適宜設計変更可能である。
The
駆動源4は、例えば、回転数10〜500rpmの範囲で回転駆動が可能なモータである。
本実施形態では、回転数30rpmを設定する。
また、本実施形態では、前記ワーク保持部3を、回転中心軸Axを中心にして、前記回転数をもって矢印L方向に回転可能としている(図1参照、図2および図3において回転中心軸Axを図面便宜上、中心位置からやや右側にずらして示している。)なお、駆動源4は特に限定されるものではなく周知一般のモータなど任意である。
The drive source 4 is, for example, a motor that can be driven to rotate in the range of 10 to 500 rpm.
In this embodiment, the rotation speed is set to 30 rpm.
Further, in the present embodiment, the
シール部材保持機構2は、保持されたオイルシール10のリップ部30に潤滑剤吐出機構5の吐出ノズル7a先端から潤滑剤を塗布できる近接的な位置にあって、オイルシール10を回転したときに吐出ノズル7aと接触しない位置を設定して架台9の上面側に配設されている。
The seal
潤滑剤吐出機構5は、本実施形態では、高さ調整部8と、昇降作動部6と、潤滑剤吐出部本体7とで構成されている。
In the present embodiment, the
昇降作動部6は、本実施形態では、一般的に使用されている電気シリンダ(ロボットシリンダ)が採用されている。例えば、柱部本体6a内に鉛直方向に配設し、電気的に作動するシリンダ(図示せず)と、シリンダに一体に取り付けられて柱部本体6aの外部に備えられ、鉛直方向に移動可能なスライダ6bを含み、前記スライダ6bに潤滑剤吐出部本体7が一体的に取り付けられている。
In the present embodiment, a generally used electric cylinder (robot cylinder) is employed for the
昇降作動部6は、図示しない制御部と電気的に連絡されている。
制御部では、例えば、予め計測した第一の移動位置(吐出開始位置)100のデータと、第二の移動位置(吐出終了位置)200のデータと、第三の移動位置(待ち状態位置)300のデータが記憶させられており、また、潤滑剤吐出部本体7を鉛直方向に移動させる所定の移動速度に関するデータも記憶させられている。
制御部によって予め設定・記憶させた所定の高さ位置データと、鉛直方向に移動する所定の移動速度データに基づいて、潤滑剤吐出部本体7を移動制御している。
なお、昇降作動部6は、特に限定解釈されないが、油圧シリンダ・ガスシリンダなどによって潤滑剤吐出部本体7を鉛直方向に移動・停止させる構成であってもよく任意である。
The raising / lowering
In the control unit, for example, data of the first movement position (discharge start position) 100 measured in advance, data of the second movement position (discharge end position) 200, and third movement position (waiting state position) 300 are measured. Further, data relating to a predetermined moving speed for moving the
The lubricant
The elevating
例えば、潤滑剤吐出部本体7の鉛直方向の移動速度は、待ち状態位置の第三の移動位置300から、潤滑剤吐出開始の第一の移動位置100までを4mm/sの速さで移動するように制御し、第一の移動位置100から潤滑剤吐出終了の第二の移動位置200まで(例えば、オイルシールの内径をφ40mmとした場合、約4mmの距離)を0.1〜1mm/sの速さで移動するように制御する。
For example, the vertical movement speed of the lubricant discharge unit
高さ調整部8は、柱部本体6aの上端にあって、潤滑剤吐出本体7の移動する範囲を設定可能にしている。大きさの異なるオイルシール10に適応して、オイルシール10のリップ部30への潤滑剤の塗布範囲を任意に調整することができる。なお、この高さ調整操作は、塗布するオイルシールを選定した段階で手動にて行う。
The
潤滑剤吐出部本体(ディスペンサ)7は、外筒7bと、外筒7b内に配設され、潤滑剤を貯留する図示しないシリンジ(内筒部)と、前記シリンジ内と連通してシリンジの突端に備えられる吐出ノズル7aと、シリンジ内に配設されて吐出ノズル7aから潤滑剤を外方に押し出す図示しないプランジャとで構成されており、前記昇降作動部6のスライダ6bに一体に取り付けられている。
本実施形態によれば、前記プランジャの往復動作の調整によって高圧力で吐出ノズル7aから潤滑剤が高速かつ間欠的に吐出し得るものとしている。
The lubricant discharge section main body (dispenser) 7 is disposed in the
According to this embodiment, the lubricant can be discharged intermittently from the
潤滑剤吐出部本体7は、ワーク保持機構2に保持されたオイルシール10のリップ部における軸摺接面50に対して、吐出ノズル7aの吐出口が直交状に対向するように傾斜状に角度をつけて前記昇降作動部6のスライダ6bに取り付けられている。
その傾斜角度は、吐出ノズル7aがリップ部30の軸摺接面50に非接触状態で塗布でき、かつ、シリンジ(図示しない)内の潤滑剤がこぼれない程度とすれば、回転軸Axに対して約30度程度傾斜させている状態が好ましい。なお、傾斜角度をさらに変えることで第二の移動位置200より上側の軸摺接面50を塗布することもできる。また、リップ部30と吐出ノズル7aとの先端との近接距離は約5mm程度が好ましい。
The lubricant
If the
なお、本実施形態では、吐出ノズル7aの内径を0.3mmとしている。このように吐出ノズル7aの内径を極細に設定したことから、ピンポイントに、かつ高速度にて粒点状で潤滑剤を塗布することができて塗布量も少なくて済む。
吐出口からの潤滑剤の吐出は、図に示さない制御装置への数値設定により制御される。その数値設定は、オイルシール10のリップ部30の内径がφ40mmの場合、吐出数が1〜550ショット/10秒の範囲とする。
In the present embodiment, the inner diameter of the
The discharge of the lubricant from the discharge port is controlled by setting numerical values in a control device (not shown). The numerical value is set such that when the inner diameter of the
本実施形態で使用される潤滑剤としては、例えば、有機溶剤にPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等を溶け込ました低粘性の潤滑剤が想定されている。なお、上記潤滑剤は一例であって何らこれに限定解釈はされない。 As the lubricant used in the present embodiment, for example, a low-viscosity lubricant in which PTFE (polytetrafluoroethylene) or the like is dissolved in an organic solvent is assumed. In addition, the said lubricant is an example and is not limitedly interpreted to this at all.
吐出ノズル7aの形態は、本実施形態に限定解釈されるものではなく、潤滑剤を吐出する吐出口を有しているものであればよく、例えば、シリンジの先端に直接吐出口を有し、そのシリンジ全体が吐出ノズルとして機能するものも含まれる。
The form of the
また、リップ部30に塗布するための吐出ノズル7aは、第一の移動位置100から潤滑剤吐出終了の第二の移動位置200まで向かうに従って、軸摺接面50と吐出ノズル7aとの距離が、第一の移動位置100においては距離400であるのに対して、潤滑剤吐出終了の第二の移動位置200においては距離500と異なってくるため、その距離に応じて吐出間隔を短くするように制御する(図2(a)および(b)参照)。これにより、軸摺接面50と吐出ノズル7aとの先端との距離が次第に広がるように吐出ノズル7aが移動しても、リップ部30に潤滑剤を均一な厚みに塗布することができる。
なお、第一の移動位置100から潤滑剤吐出終了の第二の移動位置200まで向かうに従って、軸摺接面50と吐出ノズル7aとの距離を一定に保つように潤滑剤吐出部本体7を移動制御させリップ部30に潤滑剤を均一な厚みに塗布することができる。本実施形態において、塗膜は、塗布総量が0.02g程度の少ない量でできる。
In addition, the
The lubricant
潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出させることによって、リップ部30の軸摺接面50に対して粒点状の状態で付着して、さらに各粒点状の潤滑剤が押し広げられて周方向に均一化された潤滑剤塗膜層40が形成される。塗布された潤滑剤塗膜層40の厚みは、吐出ノズル7aによる1回の吐出時に吐出される潤滑剤の量と単位面積当たりの吐出数との関係にあり、オイルシールの用途によって任意に制御することができる。本実施形態では、潤滑剤塗膜層40の厚みは0.02mm〜0.05mmの範囲である。
また、塗布時間は、吐出開始から吐出終了まで、本実施形態では内径φ40mmの場合、約10秒間で均一な厚みの塗膜形成が可能である。
By discharging the lubricant at high speed and intermittently, the lubricant adheres to the shaft-sliding
In addition, in the present embodiment, a coating film having a uniform thickness can be formed in about 10 seconds from the start of discharge to the end of discharge in the present embodiment when the inner diameter is 40 mm.
次に、上述した本実施形態の潤滑剤の塗布装置1を用いた潤滑剤の塗布方法の一実施形態について説明する。
Next, an embodiment of a lubricant application method using the
潤滑剤の塗布装置1を用いた塗布方法は次の工程からなっている。
(1)シール部材保持機構2にシール部材(オイルシール)10を保持する工程
(2)保持されたシール部材(オイルシール)10を回転作動させる工程
(3)シール部材保持機構2に保持されたシール部材(オイルシール)10のリップ部30における軸摺接面50に、潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構5の潤滑剤吐出部本体7を、吐出開始の第一の移動位置100に設定する工程
(4)シール部材(オイルシール)10のリップ部30の軸摺接面50に向けて潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出しつつ第二の移動位置200まで上昇移動する工程
(5)シール部材(オイルシール)10のリップ部30における軸摺接面50に潤滑剤を塗布終了後、潤滑剤吐出機構5の潤滑剤吐出部本体7を第三の移動位置300に上昇移動する工程
The coating method using the
(1) Step of holding the seal member (oil seal) 10 in the seal member holding mechanism 2 (2) Step of rotating the held seal member (oil seal) 10 (3) Hold by the seal
本実施形態においては、先ず、上記(1)−(5)の各工程を行なう前に、図に示さない制御部に、待ち状態位置である第三の移動位置300と、吐出開始位置である第一の移動位置100と、吐出終了位置である第二の移動位置200のそれぞれの位置データを入力設定する。
また、制御部には次の諸数値を入力設定する。
(6)駆動源4の回転速度(ワーク保持機構2の回転速度):30rpm
(7)潤滑剤の吐出ノズル7aの吐出数:500ショット/10秒
(8)潤滑剤吐出本体7を第三の移動位置300から第一の移動位置100まで移動する速度:4mm/s
(9)潤滑剤吐出本体7を第一の移動位置100から第二の移動位置200まで移動する速度:0.5mm/s
In the present embodiment, first, before performing the above steps (1) to (5), the control unit (not shown) has the
In addition, the following numerical values are input and set in the control unit.
(6) Rotational speed of the drive source 4 (rotational speed of the work holding mechanism 2): 30 rpm
(7) Number of discharges of the
(9) Speed at which the
次に、加硫成型したバリ18付きのオイルシール10を、ワーク保持部3の嵌合部3aに嵌め込み固着させて塗布準備に入る。
本実施形態で使用されるシール部材(オイルシール)10は、上述したオイルシール10でφ40mmとする。
Next, the vulcanized
The seal member (oil seal) 10 used in the present embodiment is φ40 mm with the
そして、シール部材保持機構2の駆動源4を動作させることにより、回転シャフト4aを介してワーク保持部3を所定方向に回転作動させる。
Then, by operating the drive source 4 of the seal
そして次に、昇降動作部5の電気シリンダを動作させて、潤滑剤吐出部本体7の吐出ノズル7aを、待ち状態位置である第三の移動位置300から吐出開始位置である第一の移動位置100まで、4mm/sの速さで鉛直方向に下降させることにより、リップ部30の軸摺接面50への塗布準備をする。
Then, the electric cylinder of the lifting / lowering
次に、潤滑剤吐出機構5を動作させて所定量の潤滑剤を吐出ノズル7aからリップ部30の軸摺接面50に向けて高速かつ間欠に液粒で潤滑剤を吐出させる。
そして、第一の移動位置100から第二の移動位置200に向かって吐出ノズル7aが、0.5mm/sの速度で上昇移動し、かつ、ワーク保持部3が30rpmの速度で回転することと相まって、リップ部30内面に対して周方向に粒点状に塗布され、潤滑剤が均一な厚みに塗布された潤滑剤塗膜層40を形成する。
本実施形態では、塗布時間は、オイルシール回転機構3の回転速度が30rpmで、潤滑剤吐出機構5の吐出数が500ショットの数値設定ならば約10秒間で終えることができる。
Next, the
Then, the
In this embodiment, the application time can be completed in about 10 seconds if the rotation speed of the oil
シール部材(オイルシール)10のリップ部における軸摺接面50に潤滑剤を塗布終了後、潤滑剤吐出機構5を上昇移動する工程において、図2の200の位置に塗布が達した後は、潤滑剤吐出機構5の吐出ノズル7aからの吐出動作を停止させて、シール部材保持機構2の駆動源4を停止させ、潤滑剤吐出部本体7が第三の移動位置300に上昇して待ち状態に戻る。
その後、オイルシール保持機構2の嵌合部7aから潤滑剤の塗布を終えたオイルシール10を取り外す。その後、リップ部30のバリ部分18は不要のためカットナイフなどで取り去る。
After the application of the lubricant to the shaft-sliding
Thereafter, the
したがって、本実施形態においては、オイルシール保持機構2のワーク保持部3を回転させることにより、潤滑剤吐出機構5から潤滑剤を吐出させて塗布するようにしているので、リップ部30の軸摺接面50に非接触状態で潤滑剤を塗布することができ、リップ部30に損傷を与えてしまうおそれがなく、また、潤滑剤をリップ部30の軸摺接面50のみに高速で間欠吐出で粒点状に塗布することができるので、潤滑剤の無駄がなく、潤滑剤の消費量を著しく低減させることができる。
Therefore, in the present embodiment, the
図3は、潤滑剤の塗布対象とされるワーク(シール部材10)の他の実施形態を示す。
本実施形態では、バリ部分18を取り除いた後のオイルシール10のリップ部30における軸摺接面50に潤滑剤を塗布する実施の一例である。本実施形態においては、第一の移動位置100aから第二の移動位置200に向かって吐出ノズル7aが、0.5mm/sの速度で上昇移動し、かつ、ワーク保持部3が30rpmの速度で回転することと相まって、リップ部30内面に対して周方向に粒点状に塗布され、潤滑剤が均一な厚みに塗布された潤滑剤塗膜層40を形成する。
オイルシール10のその他の構成、この実施形態に用いられる潤滑材の塗布装置、塗布方法(塗布工程)にあっては、上述した前記実施形態と同様であるため、前記実施形態の説明を援用し、ここでの詳細な説明は省略する。
FIG. 3 shows another embodiment of a work (seal member 10) to be applied with a lubricant.
In the present embodiment, the lubricant is applied to the shaft-sliding
The other configurations of the
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。例えば、シール部材保持機構2は、回転軸に沿ってシール部材10を直線移動可能に保持し、潤滑剤吐出機構5は、シール部材保持機構2に保持されて回転しつつ直線移動するシール部材のリップ部30に向けて潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出させる構成を採用することもできる。すなわち、シール部材保持機構2は、ワーク保持部3を回転運動させるのみではなく、ワーク保持部3を例えば鉛直方向に上下移動させるように構成する。このとき、潤滑剤吐出機構5は、潤滑剤吐出部本体7が一定の位置を保持した状態で潤滑剤の吐出動作を行なうものとする。なお、潤滑剤を高速・間欠的に吐出する速度などその他の構成・作用効果にあっては上述の実施形態と同様である。
このような構成を採用することによっても、上述した実施形態と同様の作用効果が発揮され得る。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible as needed. For example, the seal
Also by adopting such a configuration, the same effects as those of the above-described embodiment can be exhibited.
また、潤滑剤吐出機構5は、潤滑剤吐出部本体7が、旋回運動しつつ直線移動してシール部材のリップ部30における軸摺接面50に対して潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出させることもできる。この場合、シール部材を保持しているワーク保持部3は回転作動をしないで一定位置に保持された状態とする。なお、潤滑剤を高速・間欠的に吐出する速度などその他の構成・作用効果にあっては上述の実施形態と同様である。このような構成を採用することによっても、上述した実施形態と同様の作用効果が発揮され得る。
Further, the
1 塗布装置
2 シール部材保持機構
3 ワーク保持部
3a 嵌合部
4 駆動源
5 潤滑剤吐出機構
6 昇降作動部
7 潤滑剤吐出部本体
7a 吐出ノズル
7b 外筒
8 高さ調整部
9 架台
10 シール部材(オイルシール)
11,12 円板部
13 弾性部
14 貫通孔
15 環状部
17 環状凹部
20 補強環
30 リップ部
30a オイルシールリップ
30b ダストシールリップ
40 潤滑剤塗膜層
50 軸接触面
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (8)
シール部材を保持するシール部材保持機構と、
前記シール部材保持機構に保持されたシール部材のリップ部における軸摺接面に、吐出ノズルを介して潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構からなり、
前記シール部材と前記吐出ノズルとは、相対的に回転可能であるとともに、いずれか一方又は双方が、回転軸に対して直線移動可能に構成されており、
前記吐出ノズルは、前記リップ部の軸摺接面に潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出することを特徴とする潤滑剤の塗布装置。 An apparatus for forming a lubricant coating layer on a shaft-sliding contact surface in a lip portion of the seal member, intended for an annularly formed seal member provided in pressure contact with an outer periphery of a rotating shaft,
A seal member holding mechanism for holding the seal member;
A lubricant discharge mechanism that applies a lubricant to the shaft sliding contact surface of the lip portion of the seal member held by the seal member holding mechanism via a discharge nozzle;
The seal member and the discharge nozzle are relatively rotatable, and either one or both are configured to be linearly movable with respect to the rotation axis,
The apparatus for applying a lubricant, wherein the discharge nozzle discharges the lubricant onto the shaft-sliding contact surface of the lip portion at high speed and intermittently.
前記シール部材保持機構に保持されたシール部材のリップ部における軸摺接面に潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構からなり、
前記潤滑剤吐出機構は、前記シール部材保持機構に保持されて回転するシール部材の回転軸に沿って移動しつつシール部材のリップ部における軸摺接面に向けて潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出させることを特徴とする請求項1に記載の潤滑剤の塗布装置。 A seal member holding mechanism for rotatably holding the seal member;
A lubricant discharge mechanism that applies a lubricant to the shaft-sliding contact surface of the lip portion of the seal member held by the seal member holding mechanism;
The lubricant discharge mechanism moves the lubricant along the rotation axis of the seal member that is held and rotated by the seal member holding mechanism and intermittently feeds the lubricant toward the shaft sliding contact surface in the lip portion of the seal member. The lubricant application device according to claim 1, wherein the lubricant application device is discharged.
潤滑剤吐出機構は、移動軸を鉛直方向に備え、
潤滑剤吐出機構は、シール部材のリップ部における軸摺接面に対して潤滑剤を吐出する吐出ノズルを、前記シール部材のリップ部の軸摺接面に対して所定の傾斜角度をもって配したことを特徴とする請求項2に記載の潤滑剤の塗布装置。 The seal member holding mechanism includes a rotation axis in the vertical direction,
The lubricant discharge mechanism has a moving axis in the vertical direction,
In the lubricant discharge mechanism, a discharge nozzle that discharges lubricant with respect to the axial sliding contact surface of the lip portion of the seal member is arranged with a predetermined inclination angle with respect to the axial sliding contact surface of the lip portion of the seal member. The apparatus for applying a lubricant according to claim 2.
前記シール部材保持機構に保持されたシール部材のリップ部における軸摺接面に潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構からなり、
シール部材保持機構は、回転軸に沿ってシール部材を直線移動可能に保持し、
前記潤滑剤吐出機構は、前記シール部材保持機構に保持されて回転しつつ直線移動するシール部材のリップ部における軸摺接面に向けて潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出させることを特徴とする請求項1に記載の潤滑剤の塗布装置。 A seal member holding mechanism for rotatably holding the seal member;
A lubricant discharge mechanism for applying a lubricant to the shaft-sliding contact surface in the lip portion of the seal member held by the seal member holding mechanism;
The seal member holding mechanism holds the seal member so as to be linearly movable along the rotation axis,
The lubricant discharge mechanism is characterized in that the lubricant is discharged at high speed and intermittently toward the shaft-sliding contact surface of the lip portion of the seal member that is linearly moved while being held by the seal member holding mechanism and rotating. The lubricant application device according to claim 1.
前記潤滑剤吐出機構は、シール部材のリップ部における軸摺接面に対して潤滑剤を吐出する吐出ノズルを、前記リップ部の軸摺接面に対して所定の傾斜角度をもって配したことを特徴とする請求項5に記載の潤滑剤の塗布装置。 The seal member holding mechanism includes a rotation axis and a movement axis in the vertical direction,
The lubricant discharge mechanism is characterized in that a discharge nozzle that discharges a lubricant with respect to a shaft-sliding contact surface in a lip portion of a seal member is arranged with a predetermined inclination angle with respect to a shaft-sliding contact surface of the lip portion. The lubricant application device according to claim 5.
前記シール部材保持機構に保持されたシール部材のリップ部における軸摺接面に潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構からなり、
前記潤滑剤吐出機構は、旋回運動しつつ直線移動してシール部材のリップ部における軸摺接面に対して潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出させることを特徴とする請求項1に記載の潤滑剤の塗布装置。 A seal member holding mechanism for rotatably holding the seal member;
A lubricant discharge mechanism that applies a lubricant to the shaft-sliding contact surface of the lip portion of the seal member held by the seal member holding mechanism;
2. The lubrication according to claim 1, wherein the lubricant discharge mechanism linearly moves while swirling and discharges the lubricant at a high speed and intermittently with respect to a shaft-sliding contact surface in a lip portion of the seal member. Agent coating device.
回転機構を有するシール部材保持機構にシール部材を保持する工程と、
前記シール部材保持機構に保持された前記シール部材を回転させる工程と、
前記シール部材保持機構に保持された前記シール部材のリップ部に潤滑剤を塗布する潤滑剤吐出機構の吐出ノズルを塗布開始位置に移動する工程と、
前記シール部材保持機構に保持されて回転するシール部材の回転軸に沿って移動しつつ、シール部材のリップ部における軸摺接面に向けて前記潤滑剤吐出機構の吐出ノズルから潤滑剤を高速かつ間欠的に吐出する工程と、
前記シール部材のリップ部における軸摺接面に潤滑剤を塗布終了後、前記潤滑剤吐出機構のノズルをシール部材の外方に移動する工程と、を含むことを特徴とする潤滑剤の塗布方法。 In the method of applying the lubricant to apply the lubricant to the lip portion of the seal member,
A step of holding the seal member in a seal member holding mechanism having a rotation mechanism;
Rotating the seal member held by the seal member holding mechanism;
Moving a discharge nozzle of a lubricant discharge mechanism that applies a lubricant to a lip portion of the seal member held by the seal member holding mechanism to an application start position;
While moving along the rotation axis of the seal member that is held and rotated by the seal member holding mechanism, the lubricant is discharged at high speed from the discharge nozzle of the lubricant discharge mechanism toward the shaft sliding contact surface in the lip portion of the seal member. A process of intermittent discharge;
And a step of moving the nozzle of the lubricant discharge mechanism to the outside of the seal member after application of the lubricant to the shaft-sliding contact surface in the lip portion of the seal member is completed. .
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