JP7133640B2 - 密封装置および密封構造 - Google Patents

Description

本発明は、密封装置および密封構造に関する。

関節型ロボットのリンク（例えばアーム）は、直接モーターで回転させることもできるが、モーターから歯車減速機を介して回転させることもできる。関節型ロボットのリンクを駆動するための歯車減速機に使用されるオイルシールが知られている（特許文献１）。このオイルシールは、ケースに配置された回転するシャフトとケースの間の隙間を封止する。

特開２０１１－８９６０９号公報

歯車減速機では、部品の回転に伴い、ハウジングの内部空間に封入されたグリースの流動圧が部分的に上昇する。この場合、グリースが内部空間から密封装置のシールリップを乗り越えて漏出するおそれがある。相対回転する部品間に配置されるシールリップには、所定の空間から漏出した液体を所定の空間に戻す効果（ポンピング効果）があることが知られている。しかし、一般に歯車減速機の最終出力軸など出力側の回転体の回転速度は非常に低いため、シールリップのポンピング効果が得られにくい。

そこで、本発明は、低速回転する回転体に適用され、グリースの大気側への漏出を低減させる密封装置および密封構造を提供する。

本発明のある態様に係る密封装置は、ハウジングと、前記ハウジングに設けられた孔内に配置された回転体との間の隙間を封止し、前記ハウジングの内部空間と大気側とを隔てる密封装置であって、前記ハウジングに取り付けられる固定シール部材と、前記回転体に取り付けられる回転シール部材とを有する。前記回転シール部材は、前記回転体の円柱部分が締まり嵌めされる円筒部と、前記円筒部よりも前記内部空間側に配置されて、前記円筒部から径方向外側に広がるフランジ部とを有する。前記固定シール部材は、前記ハウジングに取り付けられる取付け円筒部と、前記取付け円筒部より径方向内側に配置され、前記回転シール部材の前記円筒部の外周面に摺動可能に接触させられるシールリップとを有する。前記取付け円筒部は、前記回転シール部材の前記円筒部に径方向において重なり、前記フランジ部よりも径方向外側に配置されている。前記回転シール部材は、前記フランジ部に取り付けられて、前記取付け円筒部の内周面に摺動可能に接触させられる補助リップをさらに有する。

この態様においては、回転シール部材と固定シール部材の組み合わせを密封装置が有し、回転シール部材のシールリップが固定シール部材の円筒部の外周面に接触し、固定シール部材の補助リップが回転シール部材の取付け円筒部の内周面に接触する。回転シール部材の円筒部は回転体に密接し、円筒部の内部空間側の端部からはフランジ部が広がっているため、内部空間に封入されたグリースの流動圧が高まったとしても、固定シール部材のシールリップにグリースの流動圧が直接加わりにくい。内部空間内のグリースの流動圧は、回転シール部材のフランジ部に加わるが、フランジ部に取り付けられた補助リップが回転シール部材の取付け円筒部の内周面に接触するので、グリースは固定シール部材のシールリップに到達しにくい。したがって、グリースが大気側に漏出するおそれが少ない。補助リップは回転シール部材の取付け円筒部の内周面に接触するので、軸線方向において回転シール部材と固定シール部材の相対的な取付け位置の誤差があったとしても、補助リップと取付け円筒部の間に隙間が発生しにくく、グリースは補助リップを通過しにくい。

本発明の第１実施形態に係る密封装置の部分断面図である。 本発明の第２実施形態に係る密封装置の部分断面図である。 本発明の第３実施形態に係る密封装置の部分断面図である。 本発明の第４実施形態に係る密封装置の部分断面図である。 本発明の第５実施形態に係る密封装置の部分断面図である。 本発明の第６実施形態に係る密封装置の部分断面図である。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る複数の実施形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。

実施形態に係る密封装置は、関節型ロボットのリンクを駆動するための歯車減速機のハウジングの内部空間内にグリースを密封するために使用される。

第１実施形態
図１に示すように、第１実施形態に係る密封装置１は、歯車減速機のハウジング２と、ハウジング２に設けられた孔２Ａ内に配置された回転体４との間の隙間を封止し、ハウジング２の内部空間と大気側とを隔てる。回転体４は、ロボットのリンク（例えばアーム）を駆動するための回転体である。回転体４は、図示しない軸受により回転可能に支持され、孔２Ａに同軸に配置されている。回転体４は、歯車減速機の最終出力軸であってよいが、他の回転体であってもよい。

回転体４は円柱状であり、孔２Ａは断面円形であり、密封装置１は環状であるが、図１においては、それらの左半分のみが示されている。

密封装置１は、ハウジング２に取り付けられる固定シール部材１０と、回転体４に取り付けられる回転シール部材２０とを有する。

回転シール部材２０は、弾性環２１と剛性環２２を有する複合構造を有する。弾性環２１は、弾性材料、例えばエラストマーから形成されている。剛性環２２は、剛性材料、例えば金属から形成されている。

剛性環２２は、円筒部２３とフランジ部２４を有する。円筒部２３には、回転体４の円柱部分が締まり嵌めされる。したがって、回転シール部材２０は、回転体４と共に回転させられる。フランジ部２４は、円筒部２３よりも内部空間側に配置されて、円筒部２３の内部空間側の端部から径方向外側に向けて、回転体４の軸線方向に垂直に広がっている。

弾性環２１は、剛性環２２のフランジ部２４の外端に取り付けられたブロック２５と、ブロック２５から延びる補助リップ２６を有する。

固定シール部材１０は、弾性環１１と剛性環１２を有する複合構造を有する。弾性環１１は、弾性材料、例えばエラストマーから形成されている。剛性環１２は、剛性材料、例えば金属から形成されている。

剛性環１２は、取付け円筒部１４と端壁部１５を有する。取付け円筒部１４は、ハウジング２に取り付けられる。取付け方式は限定されないが、例えば、取付け円筒部１４は孔２Ａに締まり嵌めされてもよい。端壁部１５は、取付け円筒部１４の大気側の端部から径方向内側に向けて、回転体４の軸線方向に垂直に広がっている。

弾性環１１は、剛性環１２の端壁部１５の内端に取り付けられている。弾性環１１には、シールリップ１６が形成されている。シールリップ１６は、弾性環１１の剛性環１２に取り付けられた部分から径方向内側かつ内部空間側に向けて斜めに延びる円錐台状の板であり、シールリップ１６の先端は、回転シール部材２０の円筒部２３の外周面に摺動可能に接触させられる。図１においては、円筒部２３の外周面に接触させられて圧縮変形した状態のシールリップ１６が示されている。

回転シール部材２０が回転体４と共に回転させられるのに対して、固定シール部材１０はハウジング２に固定されている。図１から明らかなように、固定シール部材１０の取付け円筒部１４は、剛性環１２のみから構成され、シールリップ１６は、弾性環１１のみから構成されている。取付け円筒部１４は、回転シール部材２０の円筒部２３と同軸に配置され、円筒部２３に径方向において重なり、フランジ部２４よりも径方向外側に配置されている。

回転シール部材２０の補助リップ２６は、ブロック２５から径方向外側かつ内部空間側に向けて斜めに延びる円錐台状の板であり、補助リップ２６の先端は、固定シール部材１０の取付け円筒部１４の内周面に摺動可能に接触させられる。図１においては、取付け円筒部１４の内周面に接触させられて圧縮変形した状態の補助リップ２６が示されている。

密封装置１は、ほぼＵ字形断面を有する回転シール部材２０の内部空間に、ほぼＵ字形断面を有する固定シール部材１０の一辺（シールリップ１６）が嵌め込まれた概略形状を有する。固定シール部材１０のシールリップ１６は、固定シール部材１０の取付け円筒部１４に径方向に重なる位置で、回転シール部材２０の円筒部２３に接触させられる。また、回転シール部材２０の補助リップ２６は、固定シール部材１０のシールリップ１６に径方向に重なっている。

この実施形態においては、回転シール部材２０と固定シール部材１０の組み合わせを密封装置１が有し、回転シール部材２０のシールリップ１６が固定シール部材１０の円筒部２３の外周面に接触し、固定シール部材１０の補助リップが回転シール部材２０の取付け円筒部１４の内周面に接触する。歯車減速機の部品の回転に伴い、ハウジング２の内部空間に封入されたグリースの流動圧が部分的に上昇することがある。しかし、回転シール部材２０の円筒部２３は回転体４に密接し、円筒部２３の内部空間側の端部からはフランジ部２４が広がっているため、グリースの流動圧（図１に矢印Ｐで示す）が高まったとしても、固定シール部材１０のシールリップ１６にグリースの流動圧Ｐが直接加わりにくい。

内部空間内のグリースの流動圧Ｐは、回転シール部材２０のフランジ部２４に加わるが、フランジ部２４に取り付けられた補助リップ２６が回転シール部材２０の取付け円筒部１４の内周面に接触するので、グリースは固定シール部材１０のシールリップ１６に到達しにくい。したがって、グリースが大気側に漏出するおそれが少ない。

補助リップ２６は回転シール部材２０の取付け円筒部１４の内周面に接触するので、軸線方向において回転シール部材２０と固定シール部材１０の相対的な取付け位置の誤差があったとしても、補助リップ２６と取付け円筒部１４の間に隙間が発生しにくく、グリースは補助リップ２６を通過しにくい。

また、補助リップ２６は、ブロック２５から径方向外側かつ内部空間側に向けて斜めに延びている。このため補助リップ２６は、内部空間内のグリースの流動圧Ｐを受けると、径方向外側に向けて変形して、回転シール部材２０の取付け円筒部１４の内周面に密接しやすい。したがって、グリースが大気側に漏出するおそれがさらに少ない。

補助リップ２６は、シールリップ１６に径方向において重なるため、内部空間からグリースが補助リップ２６を通過したとしても、グリースはシールリップ１６が回転シール部材２０の円筒部２３に接触する接触位置に到達しにくく、グリースが大気側に漏出するおそれがさらに少ない。

また、補助リップ２６は、シールリップ１６に径方向において重なるため、密封装置１の軸線方向の長さを小さくすることが容易である。さらに、シールリップ１６は、取付け円筒部１４に径方向に重なる位置で、回転シール部材２０の円筒部２３に接触させられるため、密封装置１の軸線方向の長さを小さくすることが容易である。特に、この実施形態では、回転シール部材２０は、固定シール部材１０の剛性環１２の端壁部１５よりも大気側に突出しない。また、固定シール部材１０においては、剛性環１２の端壁部１５よりも大気側にある部分は、弾性環１１の一部だけである。したがって、密封装置１の軸線方向の長さを小さくすることができる。

また、固定シール部材１０の取付け円筒部１４が剛性環１２のみから構成されるため、密封装置１の寸法を小さくすることができる。

さらに、この実施形態では、密封装置１は、ほぼＵ字形断面を有する回転シール部材２０の内部空間に、ほぼＵ字形断面を有する固定シール部材１０の一辺が嵌め込まれた概略形状を有する。したがって、大気側から内部空間への異物（水または塵埃を含む）の侵入を低減させることができる。

第２実施形態
図２は、本発明の第２実施形態に係る密封装置４１を示す。図２以降の図面において、すでに説明した構成要素を示すため、同一の符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。

密封装置４１は、第１実施形態の固定シール部材１０と同じ固定シール部材１０と、第１実施形態の回転シール部材２０と異なる回転シール部材４５とを有する。

回転シール部材４５は、弾性環４６と剛性環４７を有する複合構造を有する。弾性環４６は、弾性材料、例えばエラストマーから形成されている。剛性環４７は、剛性材料、例えば金属から形成されている。

剛性環４７は、円筒部４８とフランジ部４９を有する。円筒部４８には、回転体４の円柱部分が締まり嵌めされる。したがって、回転シール部材４５は、回転体４と共に回転させられる。フランジ部４９は、円筒部４８よりも内部空間側に配置されて、円筒部４８の内部空間側の端部から径方向外側に向けて、回転体４の軸線方向に垂直に広がっている。また、フランジ部４９の外端部は、径方向外側かつ大気側に向けて斜めに延びる。

弾性環４６は、剛性環４７のフランジ部４９の外端に取り付けられたブロック５０と、ブロック５０から延びる補助リップ５１を有する。補助リップ５１は、ブロック５０から径方向外側かつ大気側に向けて斜めに延びる円錐台状の板であり、補助リップ５１の先端は、固定シール部材１０の取付け円筒部１４の内周面に摺動可能に接触させられる。図２においては、取付け円筒部１４の内周面に接触させられて圧縮変形した状態の補助リップ５１が示されている。

この実施形態においても第１実施形態とほぼ同じ効果が達成される。但し、第１実施形態の補助リップ２６は、径方向外側かつ内部空間側に向けて延びるため、第１実施形態は、第２実施形態よりグリースが大気側に漏出するおそれがさらに少ない。

第３実施形態
図３は、本発明の第３実施形態に係る密封装置６１を示す。密封装置６１は、固定シール部材６２と回転シール部材７０とを有する。

回転シール部材７０は、弾性環７１と、第２実施形態の剛性環４７と同じ剛性環４７を有する複合構造を有する。弾性環７１は、弾性材料、例えばエラストマーから形成されている。弾性環７１は、剛性環４７のフランジ部４９の外端に取り付けられたブロック７２と、ブロック７２から延びる補助リップ７３を有する。補助リップ７３は、ブロック７２から径方向外側かつ内部空間側に向けて斜めに延びる円錐台状の板であり、補助リップ７３の先端は、固定シール部材１０の取付け円筒部１４の内周面に摺動可能に接触させられる。図３においては、取付け円筒部１４の内周面に接触させられて圧縮変形した状態の補助リップ７３が示されている。

弾性環６５は、剛性環１２の端壁部１５の内端に取り付けられている。弾性環６５は、端壁部１５よりも内部空間側に向けて延びる円筒部分（回転シール部材７０のフランジ部４９に向けて延びる円筒部分）を有しており、この円筒部分にシールリップ６６が形成されている。シールリップ６６は、回転シール部材７０の円筒部４８の外周面に摺動可能に接触させられる。シールリップ６６は、内部空間側の傾斜面と大気側の傾斜面を有する、断面が三角形の突起である。図３においては、円筒部４８の外周面に接触させられて圧縮変形した状態のシールリップ６６が示されている。

弾性環６５の円筒部分の周囲には、シールリップ６６を径方向内側に圧縮するガータースプリング６８が巻かれている。但し、ガータースプリング６８は必ずしも不可欠ではない。

この実施形態においても第１実施形態とほぼ同じ効果が達成される。但し、第１実施形態の補助リップ２６は、シールリップ１６に径方向において重なるため、第１実施形態は、第３実施形態よりも密封装置の軸線方向の長さを小さくすることがさらに容易である。

第４実施形態
図４は、本発明の第４実施形態に係る密封装置８１を示す。密封装置８１は、第１実施形態の固定シール部材１０と同じ固定シール部材１０と、第２実施形態の回転シール部材４５に類似する回転シール部材８２とを有する。

回転シール部材８２は、弾性環８３と、第２実施形態の剛性環４７と同じ剛性環４７を有する複合構造を有する。弾性環８３は、弾性材料、例えばエラストマーから形成されている。弾性環８３は、剛性環４７のフランジ部４９の外端に取り付けられたブロック８４と、ブロック８４から延びる２つの補助リップ８５，８６を有する。補助リップ８５は、ブロック８４から径方向外側かつ内部空間側に向けて斜めに延びる円錐台状の板であり、補助リップ８５の先端は、固定シール部材１０の取付け円筒部１４の内周面に摺動可能に接触させられる。補助リップ８６は、ブロック８４から径方向外側かつ大気側に向けて斜めに延びる円錐台状の板であり、補助リップ８６の先端は、固定シール部材１０の取付け円筒部１４の内周面に摺動可能に接触させられる。図４においては、取付け円筒部１４の内周面に接触させられて圧縮変形した状態の補助リップ８５，８６が示されている。

この実施形態においても第１実施形態と同じ効果が達成される。この実施形態では、回転シール部材８２が２つの補助リップ８５，８６を有するので、グリースは固定シール部材１０のシールリップ１６にさらに到達しにくい。

第５実施形態
図５は、本発明の第５実施形態に係る密封装置９１を示す。密封装置９１は、第１実施形態の固定シール部材１０と類似する固定シール部材９２と、第１実施形態の回転シール部材２０と類似する回転シール部材１００とを有する。固定シール部材９２は、第１実施形態の剛性環１２と同じ剛性環１２と、第１実施形態の弾性環１１と類似する弾性環９５を有する。

固定シール部材９２の弾性環９５は、第１実施形態と同じシールリップ１６を有する。不可欠ではないが、ガータースプリング１８がシールリップ１６を径方向内側に圧縮するために設けられている。さらに、弾性環９５は、ダストリップ９６を有する。ダストリップ９６は、弾性環９５の剛性環１２に取り付けられた部分から径方向内側かつ大気側に向けて斜めに延びる円錐台状の板であり、ダストリップ９６の先端は、回転シール部材１００の円筒部１０３の外周面に摺動可能に接触させられる。シールリップ１６が主にグリースの密封のために設けられているのに対して、ダストリップ９６は大気側から異物の侵入を低減させるために設けられている。

回転シール部材１００は、第１実施形態の弾性環２１と同じ弾性環２１と、第１実施形態の剛性環２２と類似する剛性環１０２を有する複合構造を有する。剛性環１０２は、剛性材料、例えば金属から形成されている。剛性環１０２は、円筒部１０３と、第１実施形態のフランジ部２４と同じフランジ部２４を有する。円筒部１０３には、回転体４の円柱部分が締まり嵌めされる。したがって、回転シール部材２０は、回転体４と共に回転させられる。フランジ部２４は、円筒部１０３よりも内部空間側に配置されて、円筒部１０３の内部空間側の端部から径方向外側に向けて、回転体４の軸線方向に垂直に広がっている。ダストリップ９６の先端が接触するため、回転シール部材１００の円筒部１０３は、第１実施形態の回転シール部材２０の円筒部２３よりも大気側に延びている。

但し、回転シール部材１００の代わりに、第１実施形態の回転シール部材２０を使用し、ダストリップ９６の先端が回転体４の外周面に接触するようにしてもよい。

この実施形態では、回転シール部材１００の円筒部１０３および固定シール部材９２のダストリップ９６は、固定シール部材９２の剛性環１２の端壁部１５よりも大気側に突出するので、第１実施形態よりも密封装置６１の軸線方向の長さが大きい。

しかし、第１実施形態と同じ理由により、グリースの大気側への漏出を低減させることができる。

第５実施形態は、第１実施形態の変形であるが、第２～第４実施形態の弾性環１１，６５にダストリップ９６を設けてもよい。

第６実施形態
図６は、本発明の第６実施形態に係る密封装置１１１を示す。密封装置１１１は、第１実施形態の固定シール部材１０と同じ固定シール部材１０と、第１実施形態の回転シール部材２０と異なる回転シール部材１２０とを有する。

この実施形態においては、ハウジング２の孔２Ａは、大径部２Ａａと、小径部２Ａｂと、大径部２Ａａと小径部２Ａｂの間の段差壁部２Ａｃを有する。大径部２Ａａの直径は小径部２Ａｂの直径より大きく、大径部２Ａａは小径部２Ａｂよりも大気側に配置されている。大径部２Ａａと小径部２Ａｂの間の段差壁部２Ａｃは、回転体４の軸線方向に垂直に広がっている。固定シール部材１０の取付け円筒部１４は、大径部２Ａａに取り付けられる。

回転シール部材１２０の弾性環２１は、第１実施形態の回転シール部材２０と同様に、剛性環２２のフランジ部２４の外端に取り付けられたブロック２５と、ブロック２５から延びる補助リップ２６を有する。さらに、回転シール部材１２０の弾性環２１は、内部空間側に向けて延びている少なくとも１つの補助サイドリップを有する。この実施形態は、２つの補助サイドリップ１２１，１２２が同心に設けられている。

補助サイドリップ１２１，１２２は、フランジ部２４の内部空間側の面に取り付けられており、径方向内側かつ内部空間側に向けて斜めに延びる円錐台状の板である。補助サイドリップ１２１，１２２の先端は、孔２Ａの段差壁部２Ａｃに摺動可能に接触させられる

この実施形態においても第１実施形態と同じ効果が達成される。

また、この実施形態によれば、回転シール部材１２０は、固定シール部材１０の取付け円筒部１４の内周面に接触させられる補助リップ２６に加えて、ハウジング２の孔２Ａの段差壁部２Ａｃに接触させられる補助サイドリップ１２１，１２２を有する。したがって、内部空間内のグリースは、補助リップ２６と補助サイドリップ１２１，１２２に遮られて、固定シール部材１０のシールリップ１６にさらに到達しにくい。したがって、グリースが大気側に漏出するおそれがさらに少ない。

さらに、この実施形態によれば、補助サイドリップ１２１，１２２は、径方向内側かつ内部空間側に向けて斜めに延びている。このため、補助サイドリップ１２１，１２２は小径部２Ａｂ内のグリースの流動圧Ｐを受けると、径方向外側に向けて変形して、ハウジング２の孔２Ａの段差壁部２Ａｃに密接しやすい。したがって、グリースが大気側に漏出するおそれがさらに少ない。

変形例
以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。

例えば、上記の実施形態において、密封装置は、関節型ロボットのリンクを駆動するための歯車減速機のハウジングの内部空間内にグリースを密封するために、歯車減速機のハウジング２と、ハウジング２に設けられた孔２Ａ内に配置された回転体４との間の隙間を封止する。しかし、密封装置は、他の歯車減速機のハウジングの内部空間内にグリースを密封するために使用されてもよい。

また、密封装置は、歯車減速機以外の装置のハウジングの内部空間内にグリースを密封するために、ハウジングと、ハウジングに設けられた孔内で低速回転する回転体との間の隙間を封止する使用されてもよい。例えば、精密機械のターンテーブルの回転軸と、回転軸のハウジングとの間の隙間を封止するために、密封装置が使用されてもよい。あるいは、旋回型カメラまたは旋回型送風機の回転軸と、回転軸のハウジングとの間の隙間を封止するために、密封装置が使用されてもよい。

上記実施形態は、矛盾しない限り、組み合わせてもよい。例えば、第３実施形態のガータースプリング６８（図３参照）は他の実施形態に設けられてもよい。第４実施形態の２つの補助リップ８５，８６（図４参照）は他の実施形態に設けられてもよい。第５実施形態のダストリップ９６（図５参照）は他の実施形態に設けられてもよい。第６実施形態の補助サイドリップ１２１，１２２（図６参照）は他の実施形態に設けられてもよい。

本発明の態様は、下記の番号付けされた条項にも記載される。

条項１． ハウジングと、前記ハウジングに設けられた孔内に配置された回転体との間の隙間を封止し、前記ハウジングの内部空間と大気側とを隔てる密封装置であって、
前記ハウジングに取り付けられる固定シール部材と、前記回転体に取り付けられる回転シール部材とを有し、
前記回転シール部材は、前記回転体の円柱部分が締まり嵌めされる円筒部と、前記円筒部よりも前記内部空間側に配置されて、前記円筒部から径方向外側に広がるフランジ部とを有し、
前記固定シール部材は、前記ハウジングに取り付けられる取付け円筒部と、前記取付け円筒部より径方向内側に配置され、前記回転シール部材の前記円筒部の外周面に摺動可能に接触させられるシールリップとを有し、
前記取付け円筒部は、前記回転シール部材の前記円筒部に径方向において重なり、前記フランジ部よりも径方向外側に配置され、
前記回転シール部材は、前記フランジ部に取り付けられて、前記取付け円筒部の内周面に摺動可能に接触させられる補助リップをさらに有する
ことを特徴とする密封装置。

条項２． 前記補助リップは、前記シールリップに径方向において重なる
ことを特徴とする条項１に記載の密封装置。

この条項によれば、内部空間からグリースが補助リップを通過したとしても、グリースはシールリップが回転シール部材の円筒部に接触する接触位置に到達しにくい。したがって、グリースが大気側に漏出するおそれがさらに少ない。また、このような配置により、密封装置の軸線方向の長さを小さくすることが容易である。

条項３． 前記補助リップは、径方向外側かつ前記内部空間側に向けて斜めに延びている
ことを特徴とする条項１または２に記載の密封装置。

この条項によれば、補助リップは、内部空間内のグリースの流動圧を受けると、径方向外側に向けて変形して、回転シール部材の取付け円筒部の内周面に密接しやすい。したがって、グリースが大気側に漏出するおそれがさらに少ない。

条項４． 前記シールリップは、前記取付け円筒部に径方向に重なる位置で、前記回転シール部材の前記円筒部に接触させられる
ことを特徴とする条項１から３のいずれか１項に記載の密封装置。

このような配置により、密封装置の軸線方向の長さを小さくすることが容易である。

条項５． 前記ハウジングの前記孔は、大径部と、小径部と、前記大径部と前記小径部の間の段差壁部を有し、前記大径部の直径は前記小径部の直径より大きく、前記大径部は前記小径部よりも大気側に配置され、
前記固定シール部材の前記取付け円筒部は、前記大径部に取り付けられ、
前記回転シール部材は、前記フランジ部に取り付けられて、内部空間側に向けて延びている少なくとも１つの補助サイドリップをさらに有し、前記補助サイドリップは前記孔の前記段差壁部に摺動可能に接触させられる
ことを特徴とする条項１から４のいずれか１項に記載の密封装置。

この条項によれば、回転シール部材は、固定シール部材の取付け円筒部の内周面に接触させられる補助リップに加えて、ハウジングの孔の段差壁部に接触させられる補助サイドリップを有する。したがって、内部空間内のグリースは、補助リップと補助サイドリップに遮られて、固定シール部材のシールリップにさらに到達しにくい。したがって、グリースが大気側に漏出するおそれがさらに少ない。

条項６． 前記補助サイドリップは、径方向内側かつ内部空間側に向けて斜めに延びている
ことを特徴とする条項５に記載の密封装置。

この条項によれば、補助サイドリップは小径部内のグリースの流動圧を受けると、径方向外側に向けて変形して、ハウジングの孔の段差壁部に密接しやすい。したがって、グリースが大気側に漏出するおそれがさらに少ない。

条項７． 前記固定シール部材は、弾性材料から形成された弾性環と、剛性材料から形成された剛性環とを有しており、
前記取付け円筒部は、前記剛性環のみから構成され、
前記シールリップは、前記弾性環のみから構成されている
ことを特徴とする条項１から６のいずれか１項に記載の密封装置。

この条項によれば、取付け円筒部が剛性環のみから構成されるため、密封装置の寸法を小さくすることができる。

条項８． 前記固定シール部材は、弾性材料から形成された弾性環と、剛性材料から形成された剛性環とを有しており、
前記回転シール部材は、前記固定シール部材の前記剛性環よりも大気側に突出しない
ことを特徴とする条項１から７のいずれか１項に記載の密封装置。

この条項によれば、回転シール部材が固定シール部材の剛性環よりも大気側に突出しないため、密封装置の軸線方向の長さを小さくすることができる。

条項９． 前記ハウジングは、歯車減速機のハウジングであり、前記回転体は前記歯車減速機の部品である
ことを特徴とする条項１から８のいずれか１項に記載の密封装置。

上記の通り、一般に歯車減速機の最終出力軸など出力側の回転体の回転速度は非常に低いため、シールリップのポンピング効果が得られにくい。しかし、内部空間に封入されたグリースの流動圧が高まったとしても、固定シール部材のシールリップにグリースの流動圧が直接加わりにくいため、グリースが大気側に漏出するおそれが少ない。

条項１０． 孔が設けられたハウジングと、
前記ハウジングの前記孔内に配置された回転体と、
条項１から９のいずれか１項に記載の前記密封装置とを有する
ことを特徴とする密封構造。

１，４１，６１，８１，９１，１１１ 密封装置
２ ハウジング
２Ａ 孔
２Ａａ 大径部
２Ａｂ 小径部
２Ａｃ 段差壁部
４ 回転体
１０，６２，９２ 固定シール部材
１１，６５ 弾性環
１２ 剛性環
１４ 取付け円筒部
１５ 端壁部
１６，６６ シールリップ
２０，４５，７０，８２，１００，１２０ 回転シール部材
２１，４６，７１，８３，９５ 弾性環
２２，４７，１０２ 剛性環
２３，４８，１０３ 円筒部
２４，４９ フランジ部
２６，５１，７３，８５，８６ 補助リップ
１２１，１２２ 補助サイドリップ

Claims (13)

1. 関節型ロボットのリンクを駆動するための歯車減速機のハウジングと、前記ハウジングに設けられた孔内に配置された前記歯車減速機の部品である回転体との間の隙間を封止し、前記ハウジングの内部空間と大気側とを隔てる密封装置であって、
   前記ハウジングに取り付けられる固定シール部材と、前記回転体に取り付けられる回転シール部材とを有し、
   前記回転シール部材は、前記回転体の円柱部分が締まり嵌めされる円筒部と、前記円筒部よりも前記内部空間側に配置されて、前記円筒部から径方向外側に広がるフランジ部とを有し、前記フランジ部は、前記ハウジングの内部空間に封入されたグリースの流動圧を径方向外側にそらし、
   前記固定シール部材は、前記ハウジングに取り付けられる取付け円筒部と、前記取付け円筒部より径方向内側に配置され、前記回転シール部材の前記円筒部の外周面に摺動可能に接触させられるシールリップとを有し、
   前記取付け円筒部は、前記回転シール部材の前記円筒部に径方向において重なり、前記フランジ部よりも径方向外側に配置され、
   前記回転シール部材は、前記フランジ部に取り付けられて、前記取付け円筒部の内周面に摺動可能に接触させられる補助リップをさらに有する
   ことを特徴とする密封装置。
2. 前記補助リップは、前記シールリップに径方向において重なる
   ことを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 前記補助リップは、前記フランジ部の内部空間側の面よりも前記大気側に配置されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の密封装置。
4. 前記回転シール部材は、前記フランジ部の外周端に取り付けられて、前記フランジ部の内部空間側の面よりも前記内部空間側に突出する部分を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の密封装置。
5. 前記補助リップは、径方向外側かつ前記内部空間側に向けて斜めに延びている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の密封装置。
6. 前記シールリップは、前記取付け円筒部に径方向に重なる位置で、前記回転シール部材の前記円筒部に接触させられる
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の密封装置。
7. 前記シールリップは、径方向内側かつ前記内部空間側に向けて斜めに延びており、前記補助リップと前記シールリップの間に他のリップが設けられていない
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の密封装置。
8. ハウジングと、前記ハウジングに設けられた孔内に配置された回転体との間の隙間を封止し、前記ハウジングの内部空間と大気側とを隔てる密封装置であって、
   前記ハウジングの前記孔は、大径部と、小径部と、前記大径部と前記小径部の間の段差壁部を有し、前記大径部の直径は前記小径部の直径より大きく、前記大径部は前記小径部よりも大気側に配置され、
   前記密封装置は、
   前記ハウジングに取り付けられる固定シール部材と、前記回転体に取り付けられる回転シール部材とを有し、
   前記回転シール部材は、前記回転体の円柱部分が締まり嵌めされる円筒部と、前記円筒部よりも前記内部空間側に配置されて、前記円筒部から径方向外側に広がるフランジ部とを有し、
   前記固定シール部材は、前記ハウジングの前記孔の前記大径部に取り付けられる取付け円筒部と、前記取付け円筒部より径方向内側に配置され、前記回転シール部材の前記円筒部の外周面に摺動可能に接触させられるシールリップとを有し、
   前記取付け円筒部は、前記回転シール部材の前記円筒部に径方向において重なり、前記フランジ部よりも径方向外側に配置され、
   前記回転シール部材は、
   前記フランジ部に取り付けられて、前記取付け円筒部の内周面に摺動可能に接触させられる補助リップと、
   前記フランジ部に取り付けられて、内部空間側に向けて延びている少なくとも１つの補助サイドリップをさらに有し、前記補助サイドリップは前記孔の前記段差壁部に摺動可能に接触させられる
   ことを特徴とする密封装置。
9. 前記補助サイドリップは、径方向内側かつ内部空間側に向けて斜めに延びている
   ことを特徴とする請求項８に記載の密封装置。
10. 前記ハウジングは、歯車減速機のハウジングであり、前記回転体は前記歯車減速機の部品である
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の密封装置。
11. 前記固定シール部材は、弾性材料から形成された弾性環と、剛性材料から形成された剛性環とを有しており、
    前記取付け円筒部は、前記剛性環のみから構成され、
    前記シールリップは、前記弾性環のみから構成されている
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の密封装置。
12. 前記固定シール部材は、弾性材料から形成された弾性環と、剛性材料から形成された剛性環とを有しており、
    前記回転シール部材は、前記固定シール部材の前記剛性環よりも大気側に突出しない
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の密封装置。
13. 孔が設けられたハウジングと、
    前記ハウジングの前記孔内に配置された回転体と、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の前記密封装置とを有する
    ことを特徴とする密封構造。

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