WO2021182057A1 - 密封装置および歯車減速機 - Google Patents

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inclined surface
peripheral surface
internal space
rotating shaft
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幸貴 伊藤
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Nok株式会社
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    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/18Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
    • F16J15/182Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings with lubricating, cooling or draining means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3232Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3244Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with hydrodynamic pumping action

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device and a gear reducer.
  • the link (for example, arm) of the articulated robot can be rotated directly by the motor, but it can also be rotated from the motor via the gear reducer.
  • rotation includes not only rotation over an angle range of 360 degrees or more, but also rotation within a limited angle range of less than 360 degrees. Robot links often rotate in both directions over an angle range of less than 360 degrees.
  • Patent Document 1 An oil seal used in a gear reducer for driving a link of an articulated robot is known (Patent Document 1). This oil seal seals the gap between the rotating shaft located on the case and the case.
  • the seal lip of the gear reducer sealing device is exposed to gear wear debris and sludge in grease. Even in such an environment with a large amount of foreign matter, it is required to suppress the leakage of grease from the internal space of the gear reducer to the atmosphere side.
  • the present invention provides a sealing device and a gear reducer capable of suppressing leakage of grease from the internal space of the gear reducer to the atmosphere side even in an environment with a large amount of foreign matter.
  • the sealing device seals a gap between a housing of a gear reducer and a rotating shaft arranged in a hole provided in the housing and rotating in both directions, and grease is stored. Separates the internal space of the housing from the atmosphere side.
  • the sealing device includes an outer cylindrical portion attached to the housing, an inner cylindrical portion arranged radially inward from the outer cylindrical portion, an atmospheric end of the outer cylindrical portion, and an atmospheric side of the inner cylindrical portion.
  • a connecting annular portion that connects the ends in the radial direction, an internal inclined surface that protrudes inward in the radial direction from the inner peripheral surface of the inner cylindrical portion and is arranged on the internal space side, and an internal inclined surface that is arranged on the atmospheric side.
  • the main seal lip which has an inclined surface on the atmosphere side and is slidably contacted with the outer peripheral surface of the rotating shaft, and the inner inclined surface of the main seal lip toward the inside in the radial direction and toward the internal space side.
  • An auxiliary seal lip that protrudes and is slidably brought into contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft, is formed on at least one of the atmospheric side inclined surface of the main seal lip and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip, and is obliquely formed. It is formed on at least one of a plurality of extending first spiral structures, the atmospherically inclined surface of the main seal lip, and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip, and is obliquely oblique to the first spiral structure. It has a plurality of extending second spiral structures.
  • the gear reducer includes a housing of the gear reducer having an internal space in which grease is stored, a rotating shaft arranged in a hole provided in the housing and rotating in both directions, and the above.
  • a sealing device for sealing the gap between the housing and the rotating shaft and separating the internal space of the housing from the atmosphere side is provided.
  • the sealing device includes an outer cylindrical portion attached to the housing, an inner cylindrical portion arranged radially inward from the outer cylindrical portion, an atmospheric side end of the outer cylindrical portion, and an atmospheric side of the inner cylindrical portion.
  • a connecting annular portion that connects the ends of the cylinder in the radial direction, an internal inclined surface that protrudes inward in the radial direction from the inner peripheral surface of the inner cylindrical portion, and is arranged on the internal space side, and on the atmospheric side.
  • the main seal lip which has an inclined surface on the atmospheric side and is slidably contacted with the outer peripheral surface of the rotating shaft, and the inner inclined surface of the main seal lip toward the inside and the internal space side in the radial direction.
  • Auxiliary seal lip that protrudes and is slidably brought into contact with the outer peripheral surface of the rotary shaft, is formed on at least one of the atmospheric side inclined surface of the main seal lip and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip, and is oblique.
  • first spiral structures extending to, the atmospheric side inclined surface of the main seal lip, and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip, and is obliquely oblique to the first spiral structure. It has a plurality of second spiral structures extending to.
  • the auxiliary seal lip protrudes radially inward and toward the internal space side from the internal inclined surface of the main seal lip.
  • the auxiliary seal lip contacts the outer peripheral surface of the rotating shaft and prevents foreign matter such as gear wear debris and sludge in the grease from moving toward the main seal lip in the internal space of the housing.
  • This auxiliary seal lip prevents foreign matter from entering between the main seal lip and the rotating shaft, reducing the occurrence of large gaps between them and excessive wear of the main seal lip. do. Therefore, even in an environment with a large amount of foreign matter, leakage of grease from the internal space of the gear reducer to the atmosphere side is suppressed.
  • a first spiral structure and a second spiral structure are formed on at least one of the main seal lip and the auxiliary seal lip.
  • the first spiral structure returns the grease to the internal space side even if the grease leaks from the internal space side to the atmospheric side beyond the lip.
  • the second spiral structure returns the grease leaked to the atmosphere side to the internal space side. Even when the rotation speed of the rotating shaft is very low, it is possible to return the grease to the internal space side by the spiral structure that promotes the pumping effect. Therefore, the leakage of grease from the internal space of the gear reducer to the atmosphere side is suppressed.
  • FIG. 1 It is a perspective view of the articulated robot in which the sealing device which concerns on embodiment of this invention is used. It is a partial cross-sectional view which shows the sealing device which concerns on embodiment of this invention. It is a developed view of the inner peripheral surface of the main seal lip of the sealing device which concerns on embodiment. It is a partial cross-sectional view which shows the sealing device which concerns on the modification of embodiment. It is a partial cross-sectional view which shows the sealing device which concerns on other modification of embodiment.
  • the sealing device 1 includes, for example, a joint C of a link (arm) A and a link (arm) B of an industrial articulated robot, and a link (arm) B. It is provided at the joint E or the like of the link (hand) D.
  • the sealing device 1 seals a gap between the housing 2 of the gear reducer and the rotating shaft 4 arranged in the hole 2A provided in the housing 2. Stop and separate the internal space of the housing 2 from the atmosphere side.
  • the rotating shaft 4 is a shaft for driving a robot link (for example, an arm).
  • the rotary shaft 4 is rotatably supported by a bearing (not shown) and is coaxially arranged in the hole 2A.
  • the rotary shaft 4 may be the final output shaft of the gear reducer, but may be another rotary shaft of the gear reducer.
  • the rotating shaft 4 rotates in both directions in an angle range of less than 360 degrees around the axis of the rotating shaft 4 itself.
  • the rotating shaft 4 has a columnar shape
  • the hole 2A has a circular cross section
  • the sealing device 1 has an annular shape, but in FIG. 2, only the left half of them is shown.
  • FIG. 2 shows the lips 16, 18 and 20 in the initial state which are not in contact with the rotating shaft 4 and are not deformed.
  • the sealing device 1 has a composite structure having an elastic ring 6 and a rigid ring 8.
  • the elastic ring 6 is made of an elastic material, for example, an elastomer.
  • the rigid ring 8 is made of a rigid material, for example metal, to reinforce the elastic ring 6.
  • the rigid ring 8 has an L-shaped cross section, and has a sleeve 8A and an annular portion 8B extending radially inward from the end of the sleeve 8A on the atmosphere side.
  • the sealing device 1 has an outer cylindrical portion 10, an inner cylindrical portion 12, a connecting ring portion 14, a main seal lip 16, an auxiliary seal lip 18, and a dust strip 20.
  • the outer cylindrical portion 10 is attached to the housing 2.
  • the mounting method is not limited, but for example, the outer cylindrical portion 10 may be tightly fitted into the hole 2A.
  • the outer cylindrical portion 10 is composed of an elastic ring 6 and a rigid ring 8. More specifically, in the outer cylindrical portion 10, the elastic ring 6 is fixed to the entire outer peripheral surface of the sleeve 8A of the rigid ring 8 and is also fixed to the entire inner peripheral surface of the sleeve 8A of the rigid ring 8. Therefore, the outer cylindrical portion 10 has an elastic portion 10a that covers the entire outer peripheral surface of the sleeve 8A and an elastic portion 10b that covers the entire inner peripheral surface of the sleeve 8A. However, it is not essential to cover the inner peripheral surface of the sleeve 8A with an elastic material.
  • the inner cylindrical portion 12 is composed of only the elastic ring 6, and is arranged radially inside the outer cylindrical portion 10.
  • the inner cylindrical portion 12 overlaps the outer cylindrical portion 10 in the radial direction.
  • the connecting ring portion 14 connects the end portion of the outer cylindrical portion 10 on the atmospheric side and the end portion of the inner cylindrical portion 12 on the atmospheric side in the radial direction.
  • the connecting annulus portion 14 is composed of an elastic ring 6 and a rigid ring 8. More specifically, in the connecting annulus portion 14, the elastic ring 6 is fixed to the entire surface of the annulus portion 8B of the rigid ring 8 on the atmosphere side, and the surface of the annulus portion 8B of the rigid ring 8 on the internal space side. Is also stuck. Therefore, the connecting annulus portion 14 has an elastic portion 14a that covers the entire surface of the annulus portion 8B on the atmosphere side and an elastic portion 14b that covers the surface of the annulus portion 8B on the internal space side.
  • the main seal lip 16 is a protrusion protruding inward in the radial direction from the inner peripheral surface of the inner cylindrical portion 12, and is arranged on the inside space side and the truncated cone-shaped inner side inclined surface 16a and the atmosphere side. It has a truncated cone-shaped inclined surface 16b on the atmospheric side and a lip edge 16c extending in the circumferential direction at the boundary between the inclined surface 16a on the inner side and the inclined surface 16b on the atmospheric side.
  • the main seal lip 16 is composed of only the elastic ring 6.
  • the internal inclined surface 16a is inclined so as to be separated from the rotating shaft 4 as the distance from the lip edge 16c is increased.
  • the atmospheric side inclined surface 16b is also inclined so as to be separated from the rotating shaft 4 as the distance from the lip edge 16c is increased.
  • the auxiliary seal lip 18 projects radially inward and toward the internal space side from the internal inclined surface 16a of the main seal lip 16.
  • the auxiliary seal lip 18 is a thin plate having a truncated cone shape. In the used state in which the sealing device 1 is provided in the gap between the housing 2 and the rotating shaft 4, the tip of the auxiliary seal lip 18 is slidably brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft 4.
  • the auxiliary seal lip 18 is composed of only the elastic ring 6.
  • the main seal lip 16 and the auxiliary seal lip 18 are provided to seal the grease in the internal space of the housing 2.
  • the diameter of the circle provided at the tip of the auxiliary seal lip 18 is smaller than the diameter of the lip edge 16c as shown in the figure.
  • the diameter of the circle provided at the tip of the auxiliary seal lip 18 may be equal to or larger than the diameter of the lip edge 16c.
  • the dust strip 20 is a truncated cone-shaped plate extending radially inward and diagonally toward the atmosphere from the connecting portion between the connecting annular portion 14 and the inner cylindrical portion 12.
  • the dust strip 20 is composed of only the elastic ring 6.
  • the dust strip 20 overlaps the annular portion 8B of the rigid ring 8 in the radial direction.
  • the dust strip 20 is provided to suppress the intrusion of foreign matter (including water or dust) from the atmosphere side to the internal space side.
  • the tip of the dust strip 20 is slidably brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft 4 in order to reduce the intrusion of foreign matter.
  • the dust strip 20 does not have to be brought into contact with the rotating shaft 4 in order to reduce the torque applied to the rotating shaft 4 by the sealing device 1.
  • a peripheral groove 21 is formed on the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 12, and a garter spring 22 is arranged in the peripheral groove 21.
  • the garter spring 22 presses the main seal lip 16 and the auxiliary seal lip 18 inward in the radial direction.
  • the main seal lip 16 is brought into contact with the rotating shaft 4 with a high binding force. Therefore, the inner cylindrical portion 12 has a thickness larger than that of the inner cylindrical portion in the sealing device for other purposes, and the garter spring 22 is arranged around the inner cylindrical portion 12.
  • the auxiliary seal lip 18 projects radially inward and toward the internal space side from the internal inclined surface 16a of the main seal lip 16.
  • the auxiliary seal lip 18 contacts the outer peripheral surface of the rotating shaft 4 and prevents foreign matter such as gear wear debris and sludge in the grease from moving toward the main seal lip 16 in the internal space of the housing 2. .. Since the auxiliary seal lip 18, foreign matter is suppressed from entering between the main seal lip 16 and the rotating shaft 4, a large gap is generated between them, or the main seal lip 16 is excessively worn. Less to do. Therefore, even in an environment with a large amount of foreign matter, leakage of grease from the internal space of the gear reducer to the atmosphere side is suppressed.
  • a plurality of first spiral ribs (first spiral structure) 17a and a plurality of second spiral ribs (second spiral structure) 17b are formed on the atmospheric side inclined surface 16b of the main seal lip 16.
  • the spiral ribs 17a and 17b allow grease leaked from the internal space side beyond the lip edge 16c to the atmosphere side as the rotating shaft 4 rotates, and causes the internal space. Brings a pumping effect back to the side. That is, even if the grease leaks from the internal space side to the atmosphere side beyond the main seal lip 16, the spiral ribs 17a and 17b return the grease to the internal space side when the rotating shaft 4 rotates.
  • FIG. 3 is a developed view of the inner peripheral surface of the main seal lip 16.
  • each group has a plurality of groups 24 composed of a plurality of first spiral ribs 17a, and each group has a plurality of groups 24.
  • a plurality of groups 25 in which the groups are composed of a plurality of second spiral ribs 17b are provided, and these groups 24 and 25 are arranged alternately in the circumferential direction.
  • the first spiral rib 17a and the second spiral rib 17b extend from the lip edge 16c, and are inclined with respect to the lip edge 16c and extend spirally.
  • the first spiral rib 17a and the second spiral rib 17b are linear ridges.
  • the second spiral rib 17b extends obliquely with respect to the lip edge 16c in mirror image symmetry with the first spiral rib 17a.
  • the mirror image-symmetrical mirror image surface M1 is located between groups 24 and 25 (between the first spiral rib 17a and the second spiral rib 17b) and is a plane including the axis of the rotating shaft 4.
  • the rotating shaft 4 rotates in both directions around the axis of the rotating shaft 4 itself.
  • a first spiral rib 17a and a second spiral rib 17b in different orientations are formed on the main seal lip 16 so that the pumping effect is achieved in bidirectional rotation.
  • the first spiral rib 17a returns the liquid from the atmosphere side to the internal space side as shown by the arrow P1.
  • the second spiral rib 17b returns the liquid from the atmosphere side to the internal space side as shown by the arrow P2.
  • the spiral ribs 17a and 17b are ridges protruding from the atmospheric side inclined surface 16b.
  • the plurality of spiral structures that promote the pumping effect may be a plurality of grooves formed on the atmospheric side inclined surface 16b. In this case, a plurality of diagonal grooves having the same orientation and a plurality of oblique grooves having different orientations from these grooves are formed on the atmospheric side inclined surface 16b.
  • first spiral ribs (first spiral structure) 19a and a plurality of second spiral ribs (second spiral structure) are also provided on the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip 18.
  • 19b is formed.
  • the spiral ribs 19a and 19b provide a pumping effect of returning the grease leaked from the internal space side beyond the tip of the auxiliary seal lip 18 to the atmospheric side as the rotating shaft 4 rotates. That is, even if the grease leaks from the internal space side to the atmosphere side beyond the auxiliary seal lip 18, the spiral ribs 19a and 19b return the grease to the internal space side when the rotating shaft 4 rotates.
  • the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip 18 is provided with a plurality of groups in which each group is composed of a plurality of first spiral ribs 19a and a plurality of groups in which each group is composed of a plurality of second spiral ribs 19b. , These groups are arranged alternately in the circumferential direction.
  • the first spiral rib 19a and the second spiral rib 19b extend from the tip of the auxiliary seal lip 18 and extend spirally so as to be inclined with respect to the circular tip edge of the auxiliary seal lip 18.
  • the first spiral rib 19a and the second spiral rib 19b are linear ridges.
  • the second spiral rib 19b extends obliquely with respect to the circular tip edge of the auxiliary seal lip 18 in mirror image symmetry with the first spiral rib 19a.
  • the mirror image-symmetrical mirror image surface M2 is a plane between different groups (between the first spiral rib 19a and the second spiral rib 19b) and includes the axis of the rotating shaft 4.
  • the first spiral rib 19a returns the liquid from the atmosphere side to the internal space.
  • the second spiral rib 19b returns the liquid from the atmosphere side to the internal space.
  • the spiral ribs 19a and 19b are ridges protruding from the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip 18.
  • the plurality of spiral structures that promote the pumping effect may be a plurality of grooves formed on the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip 18. In this case, a plurality of diagonal grooves having the same orientation and a plurality of oblique grooves having different orientations from these grooves are formed on the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip 18.
  • the first spiral structure and the second spiral structure are formed on both the main seal lip 16 and the auxiliary seal lip 18, the grease leaked from the internal space side to the atmosphere side. Can be returned to the internal space more.
  • auxiliary seal lip 18 is not formed with an opening that communicates the internal space side and the atmospheric side of the auxiliary seal lip 18.
  • the “opening” means an opening (notch or hole) penetrating the auxiliary seal lip 18 having a size larger than a minute gap generated at the time of contact between the auxiliary seal lip 18 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 4. That is, the "opening” is between the auxiliary seal lip 18 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 4 due to the fine irregularities on the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip 18 and / or the ribs or grooves that are spiral structures. Does not include minute gaps. Since such a large opening is not formed in the auxiliary seal lip 18, foreign matter in the internal space is suppressed from entering between the main seal lip 16 and the rotating shaft 4.
  • FIG. 4 shows a sealing device according to a modified example of the embodiment.
  • the spiral ribs 17a and 17b are formed on the atmospheric side inclined surface 16b of the main seal lip 16, but the spiral ribs 19a and 19b are formed on the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip 18. No.
  • FIG. 5 shows a sealing device according to another modification of the embodiment.
  • the spiral ribs 19a and 19b are formed on the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip 18, but the spiral ribs 17a and 17b are formed on the atmospheric side inclined surface 16b of the main seal lip 16.
  • the first spiral structure and the second spiral structure may be formed on at least one of the atmospheric side inclined surface 16b of the main seal lip 16 and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip 18.
  • the sealing device is applied to the gear reducer housing 2 and the housing 2 in order to seal the grease in the internal space of the gear reducer housing for driving the link of the articulated robot.
  • the gap between the rotating shaft 4 arranged in the provided hole 2A is sealed.
  • the sealing device may be used to seal the grease in the interior space of the housing of another gear reducer.
  • various gear reducers such as a planetary gear reducer and a wave gear reducer can be used.
  • the shape and dimensions of the spiral rib can be deformed in various ways.
  • Another component for example, a sleeve
  • the main seal lip 16 and the auxiliary seal lip 18 may be slidably brought into contact with the outer peripheral surface of this component.
  • the combination of the rotating shaft 4 and this component can be regarded as a rotating shaft.
  • the gap between the gear reducer housing and the rotating shaft that is arranged in the hole provided in the housing and rotates in both directions is sealed, and the internal space of the housing in which grease is stored and the atmosphere side. It is a sealing device that separates The outer cylindrical part attached to the housing and An inner cylindrical portion arranged radially inward from the outer cylindrical portion, and A connecting annulus portion that connects the end portion of the outer cylinder portion on the atmosphere side and the end portion of the inner cylinder portion on the atmosphere side in the radial direction, and It has a truncated cone-shaped internal inclined surface arranged on the internal space side and a truncated cone-shaped atmospheric inclined surface arranged on the atmospheric side, protruding inward in the radial direction from the inner peripheral surface of the inner cylindrical portion.
  • the main seal lip which is slidably brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft, With an auxiliary seal lip that projects radially inward from the internal inclined surface of the main seal lip and toward the internal space side, has a truncated cone shape, and is slidably contacted with the outer peripheral surface of the rotating shaft.
  • a plurality of first spiral structures formed on at least one of the atmospherically inclined surface of the main seal lip and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip and extending diagonally.
  • a plurality of second spiral structures formed on at least one of the atmospheric-side inclined surface of the main seal lip and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip and extending obliquely symmetrically with the first spiral structure. Sealing device with.
  • a plurality of first spiral structures are formed on both the atmospheric side inclined surface of the main seal lip and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip.
  • the first spiral structure and the second spiral structure are formed on both the main seal lip and the auxiliary seal lip, so that more grease leaks from the internal space side to the atmosphere side. , Can be returned to the internal space.
  • the sealing device is The outer cylindrical part attached to the housing and An inner cylindrical portion arranged radially inward from the outer cylindrical portion, and A connecting annulus portion that connects the end portion of the outer cylinder portion on the atmosphere side and the end portion of the inner cylinder portion on the atmosphere side in the radial direction, and It has a truncated cone-shaped internal inclined surface arranged on the internal space side and a truncated cone-shaped atmospheric inclined surface arranged on the atmospheric side, protruding inward in the radial direction from the inner peripheral surface of the inner cylindrical portion.
  • the main seal lip which is slidably brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft, With an auxiliary seal lip that projects radially inward from the internal inclined surface of the main seal lip and toward the internal space side, has a truncated cone shape, and is slidably contacted with the outer peripheral surface of the rotating shaft.
  • a plurality of first spiral structures formed on at least one of the atmospherically inclined surface of the main seal lip and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip and extending diagonally.
  • a plurality of second spiral structures formed on at least one of the atmospheric side inclined surface of the main seal lip and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip and extending obliquely symmetrically with the first spiral structure.
  • Gear reducer to have.
  • a plurality of first spiral structures are formed on both the atmospheric side inclined surface of the main seal lip and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip.
  • the gear reducer according to Clause 4 wherein a plurality of second spiral structures are formed on both the atmospheric side inclined surface of the main seal lip and the inner peripheral surface of the auxiliary seal lip. ..
  • Sealing device 2 Housing 2A Hole 4 Rotating shaft 10 Outer cylindrical part 12 Inner cylindrical part 14 Connecting annulus 16 Main seal Lip 16a Inner inclined surface 16b Atmospheric side inclined surface 16c Lip edge 17a First spiral rib (first Spiral structure) 17b Second spiral rib (second spiral structure) 18 Auxiliary seal lip 19a First spiral rib (first spiral structure) 19b Second spiral rib (second spiral structure)

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Abstract

密封装置は、歯車減速機のハウジングと、双方向に回転する回転シャフトとの間の隙間を封止し、グリースが貯留されたハウジングの内部空間と大気側とを隔てる。密封装置は、内側円筒部の内周面から径方向内側に向けて突出する主シールリップを有する。主シールリップは、内部空間側に配置された内部側傾斜面と、大気側に配置された大気側傾斜面を有する。補助シールリップが主シールリップの内部側傾斜面から径方向内側かつ内部空間側に向けて突出する。主シールリップの大気側傾斜面と、補助シールリップの内周面の少なくとも一方には、複数の第1の螺旋構造体と複数の第2の螺旋構造体が形成されている。

Description

密封装置および歯車減速機
 本発明は、密封装置および歯車減速機に関する。
 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。本明細書で、「回転」とは360度以上の角度範囲にわたる回転だけではなく、360度未満の限定された角度範囲での回転も含む。ロボットのリンクは、360度未満の角度範囲で双方向に回転することが多い。
 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)を有す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シャフト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。
 歯車減速機の密封装置のシールリップは、歯車の摩耗粉およびグリース中のスラッジにさらされる。このような異物が多い環境においても、歯車減速機の内部空間から大気側へのグリースの漏出を抑制することが要望されている。
 そこで、本発明は、異物が多い環境においても、歯車減速機の内部空間から大気側へのグリースの漏出を抑制することができる密封装置および歯車減速機を提供する。
 本発明のある態様に係る密封装置は、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、双方向に回転する回転シャフトとの間の隙間を封止し、グリースが貯留された前記ハウジングの内部空間と大気側とを隔てる。密封装置は、前記ハウジングに取り付けられる外側円筒部と、前記外側円筒部より径方向内側に配置された内側円筒部と、前記外側円筒部の大気側の端部と前記内側円筒部の大気側の端部を径方向において連結する連結円環部と、前記内側円筒部の内周面から径方向内側に向けて突出し、内部空間側に配置された内部側傾斜面と、大気側に配置された大気側傾斜面を有しており、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる主シールリップと、前記主シールリップの前記内部側傾斜面から径方向内側かつ内部空間側に向けて突出し、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる補助シールリップと、前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、斜めに延びる複数の第1の螺旋構造体と、前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、前記第1の螺旋構造体と対称に斜めに延びる複数の第2の螺旋構造体とを有する。
 本発明のある態様に係る歯車減速機は、グリースが貯留された内部空間を有する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、双方向に回転する回転シャフトと、前記ハウジングと前記回転シャフト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とを備える。前記密封装置は、前記ハウジングに取り付けられる外側円筒部と、前記外側円筒部より径方向内側に配置された内側円筒部と、前記外側円筒部の大気側の端部と前記内側円筒部の大気側の端部を径方向において連結する連結円環部と、前記内側円筒部の内周面から径方向内側に向けて突出し、内部空間側に配置された内部側傾斜面と、大気側に配置された大気側傾斜面を有しており、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる主シールリップと、前記主シールリップの前記内部側傾斜面から径方向内側かつ内部空間側に向けて突出し、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる補助シールリップと、前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、斜めに延びる複数の第1の螺旋構造体と、前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、前記第1の螺旋構造体と対称に斜めに延びる複数の第2の螺旋構造体とを有する。
 上記の態様においては、主シールリップの内部側傾斜面から補助シールリップが径方向内側かつ内部空間側に向けて突出する。補助シールリップは、回転シャフトの外周面に接触し、ハウジングの内部空間にある歯車の摩耗粉およびグリース中のスラッジのような異物が主シールリップに向けて移動することを阻止する。この補助シールリップのため、異物が主シールリップと回転シャフトの間に侵入することが抑制されて、これらの間に大きな隙間が発生したり、主シールリップが過大に摩耗したりすることが減少する。したがって、異物が多い環境においても、歯車減速機の内部空間から大気側へのグリースの漏出が抑制される。
 また、主シールリップと補助シールリップの少なくとも一方には、第1の螺旋構造体と第2の螺旋構造体が形成されている。回転シャフトが第1の方向に回転する時、当該リップを超えて内部空間側から大気側にグリースが漏出することがあっても、第1の螺旋構造体はグリースを内部空間側に戻す。逆に、回転シャフトが第2の方向に回転する時、大気側に漏出したグリースを第2の螺旋構造体はグリースを内部空間側に戻す。回転シャフトの回転速度が非常に低い場合であっても、ポンピング効果を助長する螺旋構造体によって、グリースを内部空間側に戻すことが可能である。したがって、歯車減速機の内部空間から大気側へのグリースの漏出が抑制される。
本発明の実施形態に係る密封装置が使用される関節型ロボットの斜視図である。 本発明の実施形態に係る密封装置を示す部分断面図である。 実施形態に係る密封装置の主シールリップの内周面の展開図である。 実施形態の変形例に係る密封装置を示す部分断面図である。 実施形態の他の変形例に係る密封装置を示す部分断面図である。
 以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な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。
 図1に示すように、本発明の実施形態に係る密封装置1は、例えば、産業用の関節型ロボットのリンク(アーム)Aとリンク(アーム)Bの接合部C、リンク(アーム)Bとリンク(ハンド)Dの接合部Eなどに設けられる。
 図2に示すように、本発明の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シャフト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。回転シャフト4は、ロボットのリンク(例えばアーム)を駆動するためのシャフトである。回転シャフト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。回転シャフト4は、歯車減速機の最終出力軸であってよいが、歯車減速機の他の回転シャフトであってもよい。回転シャフト4は、回転シャフト4自身の軸線を中心にして360度未満の角度範囲で双方向に回転する。
 回転シャフト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2においては、それらの左半分のみが示されている。
 ハウジング2と回転シャフト4は仮想線で示されている。密封装置1がハウジング2と回転シャフト4との間の隙間に配備された使用状態では、密封装置1(特に、リップ16,18,20)は径方向において圧縮されて変形する。図2は、回転シャフト4に接触せず変形していない初期状態のリップ16,18,20を示す。
 密封装置1は、弾性環6と剛性環8を有する複合構造を有する。弾性環6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8は、剛性材料、例えば金属から形成されており、弾性環6を補強する。剛性環8は、L字形の断面を有しており、スリーブ8Aと、スリーブ8Aの大気側の端部から径方向内側に延びる円環部8Bを有する。
 密封装置1は、外側円筒部10、内側円筒部12、連結円環部14、主シールリップ16、補助シールリップ18およびダストリップ20を有する。
 外側円筒部10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、外側円筒部10は孔2Aに締まり嵌めされてもよい。外側円筒部10は、弾性環6と剛性環8から構成されている。より具体的には、外側円筒部10において、弾性環6は、剛性環8のスリーブ8Aの外周面全体に固着され、剛性環8のスリーブ8Aの内周面全体にも固着されている。したがって、外側円筒部10は、スリーブ8Aの外周面全体を覆う弾性部10aと、スリーブ8Aの内周面全体を覆う弾性部10bを有する。但し、スリーブ8Aの内周面を弾性材料で覆うことは不可欠ではない。
 内側円筒部12は、弾性環6のみから構成されており、外側円筒部10より径方向内側に配置されている。内側円筒部12は、径方向において外側円筒部10に重なっている。
 連結円環部14は、外側円筒部10の大気側の端部と内側円筒部12の大気側の端部を径方向において連結する。連結円環部14は、弾性環6と剛性環8から構成されている。より具体的には、連結円環部14において、弾性環6は、剛性環8の円環部8Bの大気側の面全体に固着され、剛性環8の円環部8Bの内部空間側の面にも固着されている。したがって、連結円環部14は、円環部8Bの大気側の面全体を覆う弾性部14aと、円環部8Bの内部空間側の面を覆う弾性部14bを有する。
 主シールリップ16は、内側円筒部12の内周面から径方向内側に向けて突出する突起であり、内部空間側に配置された円錐台状の内部側傾斜面16aと、大気側に配置された円錐台状の大気側傾斜面16bと、内部側傾斜面16aと大気側傾斜面16bの間の境界にあって周方向に延びるリップエッジ16cを有する。主シールリップ16は弾性環6のみから構成されている。
 内部側傾斜面16aは、リップエッジ16cから離れるほど回転シャフト4から離れるよう傾斜する。大気側傾斜面16bも、リップエッジ16cから離れるほど回転シャフト4から離れるよう傾斜する。密封装置1がハウジング2と回転シャフト4との間の隙間に配備された使用状態では、主シールリップ16のリップエッジ16cおよびその付近は、常に回転シャフト4の外周面に摺動可能に接触させられる。
 補助シールリップ18は、主シールリップ16の内部側傾斜面16aから径方向内側かつ内部空間側に向けて突出する。補助シールリップ18は、円錐台形状を有する薄板である。密封装置1がハウジング2と回転シャフト4との間の隙間に配備された使用状態では、補助シールリップ18の先端は、回転シャフト4の外周面に摺動可能に接触させられる。補助シールリップ18は弾性環6のみから構成されている。
 主シールリップ16および補助シールリップ18は、ハウジング2の内部空間内のグリースを封止するために設けられている。
 リップ16,18が回転シャフト4に接触せず変形していない初期状態では、図示のように、補助シールリップ18の先端で設けられる円の直径は、リップエッジ16cの直径より小さい。但し、補助シールリップ18の先端で設けられる円の直径は、リップエッジ16cの直径以上であってもよい。
 ダストリップ20は、連結円環部14と内側円筒部12の連結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る。ダストリップ20は弾性環6のみから構成されている。ダストリップ20は、径方向において剛性環8の円環部8Bに重なっている。ダストリップ20は、大気側から内部空間側への異物(水または塵埃を含む)の侵入を抑制するために設けられている。
 この実施形態では、異物の侵入を低減するため、ダストリップ20の先端が回転シャフト4の外周面に摺動可能に接触させられる。しかし、密封装置1が回転シャフト4に与えるトルクを低減するため、ダストリップ20は回転シャフト4に接触させられなくてもよい。
 内側円筒部12の外周面には周溝21が形成され、周溝21にはガータースプリング22が配置されている。ガータースプリング22は、主シールリップ16および補助シールリップ18を径方向内側に向けて押圧する。
 歯車減速機の密封装置1において、主シールリップ16は、高い緊縛力で回転シャフト4に接触させられる。このため、内側円筒部12は、他の用途の密封装置における内側円筒部よりも大きい厚さを有し、内側円筒部12の周囲にはガータースプリング22が配置されている。
 この実施形態においては、主シールリップ16の内部側傾斜面16aから補助シールリップ18が径方向内側かつ内部空間側に向けて突出する。補助シールリップ18は、回転シャフト4の外周面に接触し、ハウジング2の内部空間にある歯車の摩耗粉およびグリース中のスラッジのような異物が主シールリップ16に向けて移動することを阻止する。この補助シールリップ18のため、異物が主シールリップ16と回転シャフト4の間に侵入することが抑制されて、これらの間に大きな隙間が発生したり、主シールリップ16が過大に摩耗したりすることが減少する。したがって、異物が多い環境においても、歯車減速機の内部空間から大気側へのグリースの漏出が抑制される。
 主シールリップ16の大気側傾斜面16bには、複数の第1の螺旋リブ(第1の螺旋構造体)17aおよび複数の第2の螺旋リブ(第2の螺旋構造体)17bが形成されている。螺旋リブ17a,17bは、特許第4702517号明細書に記載されているように、内部空間側からリップエッジ16cを超えて大気側に漏出したグリースを、回転シャフト4の回転に伴って、内部空間側に戻すポンピング効果をもたらす。つまり、主シールリップ16を超えて内部空間側から大気側にグリースが漏出することがあっても、回転シャフト4の回転時に、螺旋リブ17a,17bは、グリースを内部空間側に戻す。
 図3は、主シールリップ16の内周面の展開図である。図3では、主シールリップ16の内周面の一部しか示されていないが、大気側傾斜面16bには、各グループが複数の第1の螺旋リブ17aからなる複数のグループ24と、各グループが複数の第2の螺旋リブ17bからなる複数のグループ25が設けられており、これらのグループ24,25は周方向に交互に並べられている。
 第1の螺旋リブ17aと第2の螺旋リブ17bは、リップエッジ16cから延びており、リップエッジ16cに対して傾斜して螺旋状に延びる。この実施形態では、第1の螺旋リブ17aと第2の螺旋リブ17bは、直線状の隆起である。第2の螺旋リブ17bは、第1の螺旋リブ17aと鏡像対称に、リップエッジ16cに対して傾斜して延びる。鏡像対称の鏡映面M1は、グループ24,25の間(第1の螺旋リブ17aと第2の螺旋リブ17bの間)にあって、回転シャフト4の軸線を含む平面である。
 主シールリップ16が回転シャフト4に接触させられた使用状態では、第1の螺旋リブ17aと第2の螺旋リブ17bのうち、少なくともリップエッジ16cの付近の部分は、回転シャフト4の外周面に接触する。
 上記の通り、回転シャフト4は、回転シャフト4自身の軸線を中心にして双方向に回転する。双方向の回転において、ポンピング効果が達成されるように、向きが異なる第1の螺旋リブ17aと第2の螺旋リブ17bが主シールリップ16に形成されている。具体的には、回転シャフト4が図3の第1の方向R1に回転する時に、矢印P1で示すように、第1の螺旋リブ17aが液体を大気側から内部空間側に戻す。逆に回転シャフト4が第2の方向R2に回転する時に、矢印P2で示すように、第2の螺旋リブ17bが液体を大気側から内部空間側に戻す。このようなポンピング効果は、大気側傾斜面16bの微細な凹凸によりもたらされ、螺旋リブ17a,17bは、それぞれの向きによって、ポンピング効果を助長すると理解されている。回転シャフト4の回転速度が非常に低い場合であっても、ポンピング効果を助長する螺旋リブ17a,17bによって、グリースを内部空間側に戻すことが可能である。したがって、歯車減速機の内部空間から大気側へのグリースの漏出が抑制される。
 この実施形態では、螺旋リブ17a,17bは大気側傾斜面16bから突出する隆起である。但し、ポンピング効果を促す複数の螺旋構造体は、大気側傾斜面16bに形成された複数の溝であってよい。この場合、向きが同じ複数の斜めの溝と、これらの溝と向きが異なる複数の斜めの溝が大気側傾斜面16bに形成される。
 図2に示すように、補助シールリップ18の内周面にも、複数の第1の螺旋リブ(第1の螺旋構造体)19aおよび複数の第2の螺旋リブ(第2の螺旋構造体)19bが形成されている。螺旋リブ19a,19bは、内部空間側から補助シールリップ18の先端を超えて大気側に漏出したグリースを、回転シャフト4の回転に伴って、内部空間側に戻すポンピング効果をもたらす。つまり、補助シールリップ18を超えて内部空間側から大気側にグリースが漏出することがあっても、回転シャフト4の回転時に、螺旋リブ19a,19bは、グリースを内部空間側に戻す。
 補助シールリップ18の内周面の展開図は、省略するが、図3の主シールリップ16の内周面の展開図と同様である。補助シールリップ18の内周面には、各グループが複数の第1の螺旋リブ19aからなる複数のグループと、各グループが複数の第2の螺旋リブ19bからなる複数のグループが設けられており、これらのグループは周方向に交互に並べられている。
 第1の螺旋リブ19aと第2の螺旋リブ19bは、補助シールリップ18の先端から延びており、補助シールリップ18の円形の先端縁に対して傾斜して螺旋状に延びる。この実施形態では、第1の螺旋リブ19aと第2の螺旋リブ19bは、直線状の隆起である。第2の螺旋リブ19bは、第1の螺旋リブ19aと鏡像対称に、補助シールリップ18の円形の先端縁に対して傾斜して延びる。鏡像対称の鏡映面M2は、異なるグループの間(第1の螺旋リブ19aと第2の螺旋リブ19bの間)にあって、回転シャフト4の軸線を含む平面である。
 補助シールリップ18が回転シャフト4に接触させられた使用状態では、第1の螺旋リブ19aと第2の螺旋リブ19bのうち、少なくとも補助シールリップ18の先端の付近の部分は、回転シャフト4の外周面に接触する。
 回転シャフト4が図3の第1の方向R1に回転する時に、第1の螺旋リブ19aが液体を大気側から内部空間に戻す。逆に回転シャフト4が第2の方向R2に回転する時に、第2の螺旋リブ19bが液体を大気側から内部空間に戻す。このようなポンピング効果は、補助シールリップ18の内周面の微細な凹凸によりもたらされ、螺旋リブ19a,19bは、それぞれの向きによって、ポンピング効果を助長すると理解されている。回転シャフト4の回転速度が非常に低い場合であっても、ポンピング効果を助長する螺旋リブ19a,19bによって、グリースを内部空間側に戻すことが可能である。したがって、歯車減速機の内部空間から大気側へのグリースの漏出が抑制される。
 この実施形態では、螺旋リブ19a,19bは補助シールリップ18の内周面から突出する隆起である。但し、ポンピング効果を促す複数の螺旋構造体は、補助シールリップ18の内周面に形成された複数の溝であってよい。この場合、向きが同じ複数の斜めの溝と、これらの溝と向きが異なる複数の斜めの溝が補助シールリップ18の内周面に形成される。
 この実施形態によれば、主シールリップ16と補助シールリップ18の両方に、第1の螺旋構造体と第2の螺旋構造体が形成されているため、内部空間側から大気側に漏出したグリースをより多く、内部空間に戻すことができる。
 また、補助シールリップ18には、補助シールリップ18の内部空間側と大気側を連通する開口部が形成されていない。「開口部」とは、補助シールリップ18と回転シャフト4の外周面の接触時に生ずる微小な隙間より大きいサイズを有する、補助シールリップ18を貫通する開口部(切り欠きまたは孔)を意味する。つまり、「開口部」は、補助シールリップ18の内周面の微細な凹凸、および/または螺旋構造体であるリブもしくは溝に起因する、補助シールリップ18と回転シャフト4の外周面の間の微小な隙間を含まない。補助シールリップ18にこのような大きな開口部が形成されていないので、内部空間内の異物が主シールリップ16と回転シャフト4の間に侵入することが抑制される。
 図4は実施形態の変形例に係る密封装置を示す。この変形例では、主シールリップ16の大気側傾斜面16bには、螺旋リブ17a,17bが形成されているが、補助シールリップ18の内周面には、螺旋リブ19a,19bが形成されていない。
 図5は実施形態の他の変形例に係る密封装置を示す。この変形例では、補助シールリップ18の内周面には、螺旋リブ19a,19bが形成されているが、主シールリップ16の大気側傾斜面16bには、螺旋リブ17a,17bが形成されていない。
 したがって、第1の螺旋構造体と第2の螺旋構造体は、主シールリップ16の大気側傾斜面16bと補助シールリップ18の内周面の少なくとも一方に形成されてよい。
 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シャフト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。歯車減速機として、遊星歯車減速機や波動歯車減速機等、種々のものを用いることができる。
 螺旋リブの形状および寸法は様々に変形することができる。
 回転シャフト4の周囲に他の部品(例えば、スリーブ)を配置し、主シールリップ16および補助シールリップ18がこの部品の外周面に摺動可能に接触させられてもよい。この場合、回転シャフト4とこの部品の組み合わせを回転シャフトとみなすことができる。
 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. 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、双方向に回転する回転シャフトとの間の隙間を封止し、グリースが貯留された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外側円筒部と、
 前記外側円筒部より径方向内側に配置された内側円筒部と、
 前記外側円筒部の大気側の端部と前記内側円筒部の大気側の端部を径方向において連結する連結円環部と、
 前記内側円筒部の内周面から径方向内側に向けて突出し、内部空間側に配置された円錐台状の内部側傾斜面と、大気側に配置された円錐台状の大気側傾斜面を有しており、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる主シールリップと、
 前記主シールリップの前記内部側傾斜面から径方向内側かつ内部空間側に向けて突出し、円錐台形状を有しており、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる補助シールリップと、
 前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、斜めに延びる複数の第1の螺旋構造体と、
 前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、前記第1の螺旋構造体と対称に斜めに延びる複数の第2の螺旋構造体とを有する
密封装置。
条項2. 複数の第1の螺旋構造体が、前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の両方に形成され、
 複数の第2の螺旋構造体が、前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の両方に形成されている
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、主シールリップと補助シールリップの両方に、第1の螺旋構造体と第2の螺旋構造体が形成されているため、内部空間側から大気側に漏出したグリースをより多く、内部空間に戻すことができる。
条項3. 前記補助シールリップには、補助シールリップの前記内部空間側と大気側を連通する開口部が形成されていない
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、補助シールリップにこのような開口部が形成されていないので、内部空間内の異物が主シールリップと回転シャフトの間に侵入することが抑制される。
条項4. グリースが貯留された内部空間を有する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、双方向に回転する回転シャフトと、
 前記ハウジングと前記回転シャフト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とを備え、
 前記密封装置は、
  前記ハウジングに取り付けられる外側円筒部と、
  前記外側円筒部より径方向内側に配置された内側円筒部と、
  前記外側円筒部の大気側の端部と前記内側円筒部の大気側の端部を径方向において連結する連結円環部と、
  前記内側円筒部の内周面から径方向内側に向けて突出し、内部空間側に配置された円錐台状の内部側傾斜面と、大気側に配置された円錐台状の大気側傾斜面を有しており、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる主シールリップと、
  前記主シールリップの前記内部側傾斜面から径方向内側かつ内部空間側に向けて突出し、円錐台形状を有しており、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる補助シールリップと、
 前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、斜めに延びる複数の第1の螺旋構造体と、
  前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、前記第1の螺旋構造体と対称に斜めに延びる複数の第2の螺旋構造体とを有する
歯車減速機。
条項5. 複数の第1の螺旋構造体が、前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の両方に形成され、
 複数の第2の螺旋構造体が、前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の両方に形成されている
ことを特徴とする条項4に記載の歯車減速機。
条項6. 前記補助シールリップには、補助シールリップの前記内部空間側と大気側を連通する開口部が形成されていない
ことを特徴とする条項4または5に記載の歯車減速機。
1 密封装置
2 ハウジング
2A 孔
4 回転シャフト
10 外側円筒部
12 内側円筒部
14 連結円環部
16 主シールリップ
16a 内部側傾斜面
16b 大気側傾斜面
16c リップエッジ
17a 第1の螺旋リブ(第1の螺旋構造体)
17b 第2の螺旋リブ(第2の螺旋構造体)
18 補助シールリップ
19a 第1の螺旋リブ(第1の螺旋構造体)
19b 第2の螺旋リブ(第2の螺旋構造体)

Claims (4)

  1.  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、双方向に回転する回転シャフトとの間の隙間を封止し、グリースが貯留された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外側円筒部と、
     前記外側円筒部より径方向内側に配置された内側円筒部と、
     前記外側円筒部の大気側の端部と前記内側円筒部の大気側の端部を径方向において連結する連結円環部と、
     前記内側円筒部の内周面から径方向内側に向けて突出し、内部空間側に配置された内部側傾斜面と、大気側に配置された大気側傾斜面を有しており、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる主シールリップと、
     前記主シールリップの前記内部側傾斜面から径方向内側かつ内部空間側に向けて突出し、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる補助シールリップと、
     前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、斜めに延びる複数の第1の螺旋構造体と、
     前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、前記第1の螺旋構造体と対称に斜めに延びる複数の第2の螺旋構造体とを有する
    密封装置。
  2.  複数の第1の螺旋構造体が、前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の両方に形成され、
     複数の第2の螺旋構造体が、前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の両方に形成されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の密封装置。
  3.  前記補助シールリップには、補助シールリップの前記内部空間側と大気側を連通する開口部が形成されていない
    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.  グリースが貯留された内部空間を有する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、双方向に回転する回転シャフトと、
     前記ハウジングと前記回転シャフト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とを備え、
     前記密封装置は、
      前記ハウジングに取り付けられる外側円筒部と、
      前記外側円筒部より径方向内側に配置された内側円筒部と、
      前記外側円筒部の大気側の端部と前記内側円筒部の大気側の端部を径方向において連結する連結円環部と、
      前記内側円筒部の内周面から径方向内側に向けて突出し、内部空間側に配置された内部側傾斜面と、大気側に配置された大気側傾斜面を有しており、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる主シールリップと、
      前記主シールリップの前記内部側傾斜面から径方向内側かつ内部空間側に向けて突出し、前記回転シャフトの外周面に摺動可能に接触させられる補助シールリップと、
     前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、斜めに延びる複数の第1の螺旋構造体と、
      前記主シールリップの前記大気側傾斜面と、前記補助シールリップの内周面の少なくとも一方に形成され、前記第1の螺旋構造体と対称に斜めに延びる複数の第2の螺旋構造体とを有する
    歯車減速機。
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