JP2001065760A - Bearing structure of rotary joint - Google Patents
Bearing structure of rotary jointInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、各種機械に組み込
んで使用するのに適したロータリジョイントであって、
特に、コンパクト化を図りながら高速回転を受けても静
かな運転と長寿命化を達成できるロータリジョイントの
軸受け構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary joint suitable for use by being incorporated in various machines,
In particular, the present invention relates to a rotary joint bearing structure capable of achieving quiet operation and long life even when subjected to high-speed rotation while achieving compactness.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、工作機械などの高速回転部分に使
用されるロータリジョイントでは、図２に示すように、
軸の一端側にシールリング５０を有すると共に軸上に所
定間隔で設けた段付部５１、５２にそれぞれ内輪５３、
５３同士が互いに離反する方向で当接するようにして一
対の転がり軸受け５４、５４が装着された回転管軸５５
と、この回転管軸５５のシールリング５０側を奥に収容
した状態で前記一対の転がり軸受け５４、５４を内部に
嵌着させた筒状ボディ５６と、それにこの筒状ボディ５
６内に摺動自在に支持され他端側に有したシールリング
５７を流体圧またはバネなどの押圧力にて前記回転管軸
のシールリング５０に当接させることにより固定側から
回転側に流体を供給させるフローティングシート５８な
どから構成されており、それにはコンパクト化を図りな
がら配管などによる外力や振動に対する抵抗を高める目
的で、軸受けの作用点間距離を長く設けるため、前記転
がり軸受け５４、５４にアンギュラ型を使用して背面組
み合わせすると共に前記段付部５２をベアリングナット
で形成し、内輪５３、５３同士が接触するまでこのベア
リングナットで内輪５３、５３同士を締め付け固定する
ことによりアンギュラ型転がり軸受け５４、５４同士に
予圧を付与する手段が設けられている。図中、回転管軸
上のマークが各軸受けの接触角による作用点位置を示
す。2. Description of the Related Art Conventionally, in a rotary joint used for a high-speed rotating part of a machine tool or the like, as shown in FIG.
Inner rings 53, 52 are provided on stepped portions 51, 52 having a seal ring 50 at one end of the shaft and provided at predetermined intervals on the shaft.
A rotating tube shaft 55 on which a pair of rolling bearings 54, 54 are mounted such that the 53 are in contact with each other in a direction away from each other.
And a cylindrical body 56 in which the pair of rolling bearings 54, 54 are fitted inside with the rotary pipe shaft 55 accommodated in the seal ring 50 side, and the cylindrical body 5
The fluid is moved from the fixed side to the rotating side by bringing a seal ring 57 slidably supported in the other end 6 into contact with the seal ring 50 of the rotary tube shaft by a fluid pressure or a pressing force of a spring or the like. The rolling bearings 54, 54 are provided to increase the distance between the operating points of the bearings in order to increase the resistance to external forces and vibrations caused by piping and the like while reducing the size. The stepped portion 52 is formed with a bearing nut, and the inner rings 53, 53 are tightened and fixed by the bearing nuts until the inner rings 53, 53 contact each other. A means for applying a preload to the bearings 54 is provided. In the figure, marks on the rotating tube axis indicate the positions of action points according to the contact angles of the bearings.
【０００３】そして、このようなロータリジョイント
は、例えば工作機械の主軸などに装着され、回転工具先
端側へクーラントなどを供給するのに使用されている
が、クーラントによりフローティングシート５８はシー
ルリングを押し付ける力を発生させるため、回転管軸５
５は軸心方向に力が作用する。また筒状ボディにはクー
ラント供給およびドレン用の配管が接続されているが、
これが偏心荷重を与えることが多く、高速回転において
軸受けに異常な負荷が作用することがある。このような
場合、内外輪と転動体との間に僅かな隙間があると滑り
などを起こしその寿命を短めてしまうということがある
ので、予め軸受けに予圧をかけて隙間をなくし延命化を
図っているのである。[0003] Such a rotary joint is mounted on, for example, a main shaft of a machine tool, and is used to supply a coolant or the like to a tip end side of a rotary tool. The floating sheet 58 presses a seal ring by the coolant. In order to generate force, the rotating tube shaft 5
5 acts in the axial direction. Also, piping for coolant supply and drain is connected to the cylindrical body,
This often gives an eccentric load, and an abnormal load may act on the bearing at high speed rotation. In such a case, if there is a small gap between the inner and outer races and the rolling elements, slippage or the like may occur and the life of the bearing may be shortened. -ing
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この従来のロータリジ
ョイントでは、転がり軸受けを背面組み合わせし内輪同
士を締め付け固定して予圧を付与する定位置予圧方式で
あり、部品点数は少なく、また外力に対して強いという
利点はあるが、以下に示すような問題がある。 １．内輪への回転管軸圧入によるボール隙間の変化があ
り、これは軸側、穴側両サイドの仕上げ精度によって一
定せず管理が困難である。 ２．荷重、温度などによって予圧量が変化し適正予圧量
を保持できない場合が生じる。 ３．背面組み合わせによる定位置予圧は内輪同士をアキ
シャル方向へ締め付けることによって行なうから、その
ような締め代を有する軸受けは特注品となってコストア
ップとなる。 ４．アンギュラ型軸受けの組み合わせでは高速回転に弱
く、単体の８０％程度での使用となり使用先が限定され
る場合がある。This conventional rotary joint is a fixed position preload system in which rolling bearings are combined on the back surface and inner rings are tightened and fixed to apply a preload, and the number of parts is small, and there is little external force. Although it has the advantage of being strong, it has the following problems. 1. There is a change in the ball gap due to the press fitting of the rotating tube shaft into the inner ring, and this is not fixed by the finishing accuracy of both the shaft side and the hole side, and is difficult to manage. 2. The amount of preload varies depending on the load, temperature, and the like, so that an appropriate preload may not be maintained. 3. Since the fixed position preload by the combination of the back surfaces is performed by tightening the inner rings in the axial direction, the bearing having such a margin is a custom-made product, which increases the cost. 4. The combination of angular bearings is vulnerable to high-speed rotation, and is used at about 80% of a single body, and the use destination may be limited.
【０００５】本発明は、上述のような従来の問題点を解
決するためになされたもので、その目的とするところ
は、各種機械に内蔵して使用するのに適したコンパクト
なロータリジョイントであって、特に一般使用の軸受け
を使用しても仕上げ精度や温度変化に対して性能が一定
していて管理が容易であり、さらに高速回転に適したロ
ータリジョイントの軸受け構造を提供することにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a compact rotary joint suitable for being used in various machines. Another object of the present invention is to provide a bearing structure of a rotary joint which has a constant performance with respect to finishing accuracy and temperature change even when a commonly used bearing is used, is easy to manage, and is suitable for high-speed rotation.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明請求項１記載のロータリジョイントの軸受け
構造にあっては、軸の一端側にシールリングを有すると
共に軸上に所定間隔で設けた段付部にそれぞれ内輪同士
が互いに離反する方向で当接するようにして備えた一対
のころがり軸受けが筒状ボディとの間に装着された回転
管軸と、前記筒状ボディ内に摺動自在に支持され他端側
に有したシールリングを流体圧またはバネなどの押圧力
にて前記回転管軸のシールリングに接合させることによ
り固定側から回転側に流体を供給可能とさせるフローテ
ィングシートと、を備えたロータリジョイントの軸受け
構造において、前記転がり軸受けはバネにより内輪と外
輪同士が相対する方向に付勢力を受けることにより予圧
される予圧付与手段に連設されていることを特徴とす
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a bearing structure for a rotary joint having a seal ring at one end of a shaft and a predetermined interval on the shaft. A pair of rolling bearings provided so that the inner races abut each other in the direction in which the inner races are separated from each other, and a rotating pipe shaft mounted between the cylindrical body and the rolling bearing, and slides in the cylindrical body. A floating sheet which is freely supported and has a seal ring provided on the other end side, which is joined to the seal ring of the rotary tube shaft by a pressing force of a fluid pressure or a spring or the like so that fluid can be supplied from the fixed side to the rotating side; In the bearing structure of the rotary joint, the rolling bearing is provided with a preload applying hand that is preloaded by receiving an urging force in a direction in which the inner ring and the outer ring face each other by a spring. Characterized in that it is provided continuously on.
【０００７】請求項２記載のロータリジョイントの軸受
け構造にあっては、請求項１記載のロータリジョイント
の軸受け構造において、前記フローティングシート側配
置の転がり軸受けはその外輪の外側であるフローティン
グシート側を前記筒状ボディの第１の段部に当接すると
共に内側を筒状ボディ内周面に設けた固定手段にて当接
されて固定状態となり、かつ反フローティングシート側
配置の軸受けの外輪は筒状ボディに摺動可能に装着さ
れ、前記予圧付与手段のバネは一端側を前記外輪同士の
間であって筒状ボディ側に設けた第２の段部に当接する
ことによりその他端側で前記反シールリング側配置の転
がり軸受けの外輪を反フローティングシート方向に押圧
するように配置されていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotary joint bearing structure according to the first aspect, wherein the floating bearing arranged on the floating seat side has the floating seat side outside the outer ring thereof. The outer ring of the bearing, which is in contact with the first step portion of the cylindrical body and is fixed in a state in which the inner side thereof is abutted by fixing means provided on the inner peripheral surface of the cylindrical body, and which is disposed on the side opposite to the floating seat, The spring of the preload applying means is slidably mounted at one end between the outer rings and a second step provided on the tubular body side so as to abut on the other end with the anti-seal. The outer ring of the rolling bearing arranged on the ring side is arranged to be pressed in the direction opposite to the floating seat.
【０００８】請求項３記載のロータリジョイントの軸受
け構造にあっては、請求項２記載のロータリジョイント
の軸受け構造において、前記固定手段は前記筒状ボディ
の内面に嵌合したリングにより設けられると共に前記側
面が前記第２の段部とされ、さらに筒状ボディ外周面に
貫通した雌ねじ部に螺合させた雄ねじのＶ字状先端を接
触させる略Ｖ字状の凹部がリング外周面に配設されてお
り、前記雄ねじを進退させてリングの移動を行なってこ
のリングのフローティングシート側側面にて軸受けの外
輪を押圧して固定させることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the bearing structure of the rotary joint according to the second aspect, the fixing means is provided by a ring fitted to an inner surface of the cylindrical body, and A side surface is the second step portion, and a substantially V-shaped concave portion is provided on the outer peripheral surface of the ring, the V-shaped concave portion contacting a V-shaped tip of a male screw screwed into a female screw portion penetrating the outer peripheral surface of the cylindrical body. The ring is moved by moving the male screw forward and backward, and the outer ring of the bearing is pressed and fixed on the floating seat side surface of the ring.
【０００９】請求項４記載のロータリジョイントの軸受
け構造にあっては、請求項１ないし請求項３のうちいず
れかの項に記載のロータリジョイントの軸受け構造にお
いて、前記バネはサラバネを複数積層して設けたもので
あることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the rotary joint bearing structure according to any one of the first to third aspects, the spring is formed by stacking a plurality of springs. It is characterized by being provided.
【００１０】請求項５記載のロータリジョイントの軸受
け構造にあっては、請求項１ないし請求項４のうちいず
れかの項に記載のロータリジョイントの軸受け構造にお
いて、前記一対の転がり軸受けはシールリング側にアン
ギュラ型が配置され反シールリング側に深溝玉軸受け型
が配置されていることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the rotary joint bearing structure according to any one of the first to fourth aspects, the pair of rolling bearings are arranged on a seal ring side. , And a deep groove ball bearing type is arranged on the side opposite to the seal ring.
【００１１】[0011]
【作用】請求項１および請求項２記載のロータリジョイ
ントの軸受け構造にあっては、転がり軸受けは予圧付与
手段のバネにより内輪と外輪同士が相対する方向に付勢
力を受けることにより予圧される。前記予圧付与手段の
バネは一端側を筒状ボディ側に固定し他端側で摺動可能
側外輪を押圧するように一カ所配置するだけで両軸受け
を同時に予圧し、安価なバネが使用でき、しかも精度の
高い特製のベアリングを不要とし、固定側部材や回転側
部材の工作精度の程度に左右されることなく一定した押
圧力を付与できる。In the bearing structure of the rotary joint according to the first and second aspects, the rolling bearing is preloaded by receiving a biasing force in a direction in which the inner ring and the outer ring face each other by the spring of the preload applying means. The spring of the preload applying means preloads both bearings simultaneously by simply arranging one end side to be fixed to the cylindrical body side and pressing the slidable outer ring at the other end side, so that an inexpensive spring can be used. In addition, a special high-precision bearing is not required, and a constant pressing force can be applied irrespective of the degree of machining accuracy of the fixed member and the rotating member.
【００１２】請求項３記載のロータリジョイントの軸受
け構造にあっては、雄ねじの進退によりリングを軸心方
向に移動させ軸受け外輪を筒状ボディに固定させるか
ら、予め軸受け、リング、バネ、軸受けと順に回転管軸
に装着してその軸受けの内輪同士を段部で固定してお
き、この一式を筒状ボディに挿入することにより組み立
てられる。In the bearing structure of the rotary joint according to the third aspect, the ring is moved in the axial direction by the reciprocation of the male screw to fix the bearing outer ring to the cylindrical body. Assembling is performed by sequentially attaching the bearings to the rotating pipe shaft, fixing the inner races of the bearings at the steps, and inserting this set into the tubular body.
【００１３】請求項４記載のロータリジョイントの軸受
け構造にあっては、サラバネの複数使用によって反発力
一定の部分を十分に求め、この安定部分で予圧を付与
し、静かで安定した運転を行なうことができる。[0013] In the bearing structure of the rotary joint according to the fourth aspect, a portion where the repulsion force is constant is sufficiently obtained by using a plurality of springs, and a preload is applied at the stable portion to perform quiet and stable operation. Can be.
【００１４】請求項５記載のロータリジョイントの軸受
け構造にあっては、シールリング側を負荷集中構造とし
そこに負荷容量の大きいアンギュラ型を配置することに
より全長を短縮でき、コンパクトだが耐久性のあるロー
タリジョイントを経済的に設けることができる。特に、
コンパクト化を図りながら高速回転を受けても静かな運
転と長寿命化を達成することができる。In the bearing structure of the rotary joint according to the fifth aspect, the seal ring side is provided with a load concentration structure and an angular type having a large load capacity is disposed therein, whereby the total length can be shortened, and the compact but durable. A rotary joint can be provided economically. In particular,
Silent operation and long life can be achieved even when receiving high-speed rotation while achieving compactness.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は本実施の形態のロータリジョイ
ントを示す断面図、図２は要部の拡大図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a rotary joint according to the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part.
【００１６】まず、このロータリジョイントＡは、工作
機械の立て型の主軸終端側に直付けされて工具側にクー
ラントＣを供給するように設けられたもので説明する。
図中１は筒状ボディ、２は筒状ボディ１の軸心上一端側
に開設された流体導入口、３は流体導入口２に続くシー
ル穴、４はシール穴３に摺動自在に装着されたフローテ
ィングシート、４ａはフローティングシートのシールリ
ング、５は前記軸心上他端側に配置された回転管軸、５
ａは回転管軸のシールリング、６は回転管軸５をフロー
ティングシート４側で軸支した転がり軸受けとしてのア
ンギュラ型ボールベアリング、７は同じく回転管軸５を
反フローティングシート側で軸支した深溝型ボールベア
リングである。尚、前記フローティングシート側配置の
ボールベアリング６は、その作用点が前記反フローティ
ングシート側配置のボールベアリング７から離反する向
きにセットされている。図中、回転管軸上のマークがそ
の接触角による作用点位置を示す。また、前記ボールベ
アリング７の外輪は筒状ボディの内径部１ａに対し後述
するバネ１２の有する押圧力で摺動可能な状態に嵌合さ
れている。First, a description will be given of a case where the rotary joint A is provided so as to be directly attached to the terminal end side of the vertical shaft of the machine tool and to supply the coolant C to the tool side.
In the figure, reference numeral 1 denotes a cylindrical body, 2 denotes a fluid introduction port opened at one end of the cylindrical body 1 on the axial center, 3 denotes a seal hole following the fluid introduction port 2, and 4 denotes a slidably mounted seal hole 3. The floating seat, 4a is a seal ring of the floating seat, 5 is a rotary tube shaft arranged on the other end side on the axis, 5
a is a seal ring of the rotary tube shaft, 6 is an angular ball bearing as a rolling bearing that supports the rotary tube shaft 5 on the floating seat 4 side, and 7 is a deep groove that also supports the rotary tube shaft 5 on the anti-floating seat side. Type ball bearing. Note that the ball bearing 6 arranged on the floating seat side is set so that the point of action is away from the ball bearing 7 arranged on the side opposite to the floating seat. In the figure, the mark on the rotating tube axis indicates the position of the action point according to the contact angle. The outer ring of the ball bearing 7 is fitted to the inner diameter portion 1a of the cylindrical body so as to be slidable by a pressing force of a spring 12 described later.
【００１７】８はベアリングシールであり、その大径部
８ａが筒状ボディ１の内径部１ａに嵌合され段付部１ｂ
で前記フローティングシート側が固定されている。９は
止め輪であり、前記ボールベアリング６の内輪をフロー
ティングシート４側で回転管軸５に係止させている。
尚、外輪のフローティングシート側は前記ベアリングシ
ール８の大径部８ａを介して筒状ボディ１に固定された
状態となっている。１０はその外径側を前記筒状ボディ
１の内径部１ａに摺動自在に装着されたリングであり、
外周には断面略Ｖ字状凹部１０ａが３カ所等配されてい
る。このＶ字状凹部１０ａはサラモミ加工によって設け
るが、外周にＶ字状溝を周設してもよい。１１は筒状ボ
ディ１の外周面から内部に向けて螺設された止めねじで
あり、そのＶ字型先端（とがり先）を前記リングのＶ字
状凹部１０ａの側面に接触させた状態でねじ込むことに
より、リング１０のフローティングシート側側面で前記
ボールベアリング６の外輪を前記大径部８ａ側に押圧す
ることにより、その外輪を筒状ボディ側に固定させてい
る。Numeral 8 denotes a bearing seal whose large diameter portion 8a is fitted to the inner diameter portion 1a of the cylindrical body 1 and has a stepped portion 1b.
, The floating seat side is fixed. Reference numeral 9 denotes a retaining ring, which locks the inner ring of the ball bearing 6 on the rotating tube shaft 5 on the floating seat 4 side.
The floating seat side of the outer ring is fixed to the cylindrical body 1 via the large diameter portion 8a of the bearing seal 8. Reference numeral 10 denotes a ring whose outer diameter side is slidably mounted on the inner diameter portion 1a of the tubular body 1.
Three concave portions 10a having a substantially V-shaped cross section are provided on the outer periphery. The V-shaped concave portion 10a is provided by salami fir processing, but a V-shaped groove may be provided on the outer periphery. Reference numeral 11 denotes a set screw which is screwed from the outer peripheral surface of the cylindrical body 1 toward the inside, and is screwed in such a state that the V-shaped tip (pointed end) is in contact with the side surface of the V-shaped concave portion 10a of the ring. Thus, the outer ring of the ball bearing 6 is pressed against the large diameter portion 8a by the side surface of the ring 10 on the floating seat side, thereby fixing the outer ring to the cylindrical body side.
【００１８】１２は前記両ボールベアリング６，７に予
圧を付与するバネであり、サラバネを４枚積層して設け
られている。そして、このバネ１２は前記ボールベアリ
ング７とリング１０との間に圧縮状態にて装着され、そ
の上端外径側が前記リング１０の側面を押圧し、下端外
径側がボールベアリング７の外輪側を押圧するように構
成されている。尚、このボールベアリング７の内輪であ
って反フローティングシート側は前記回転管軸５の段付
部５ｂにて固定されており、従って前記止め輪９とこの
段付部５ｂとの間にリング１０とバネ１２とが配置され
た状態となっており、このリング１０、バネ１２、段付
部１ｂ，５ｂ、止め輪９が予圧付与手段として作用し合
っている。Reference numeral 12 denotes a spring for applying a preload to the ball bearings 6 and 7, and is provided by laminating four springs. The spring 12 is mounted between the ball bearing 7 and the ring 10 in a compressed state, and the upper outer diameter side presses the side surface of the ring 10 and the lower outer diameter side presses the outer ring side of the ball bearing 7. It is configured to be. The inner ring of the ball bearing 7 and the side opposite to the floating seat are fixed by a stepped portion 5b of the rotary tube shaft 5. Therefore, a ring 10 is provided between the retaining ring 9 and the stepped portion 5b. And the spring 12 are arranged, and the ring 10, the spring 12, the stepped portions 1b and 5b, and the retaining ring 9 act as preload applying means.
【００１９】次に本実施の形態の作用および効果を説明
する。上述のように構成されたロータリジョイントＡ
は、まず、流体導入口２が図外のクーラント外部供給源
と接続され、回転管軸５が回転軸に連結された状態で機
械に装着される。そして、クーラントが供給され回転軸
が駆動されることにより、その供給圧力がフローティン
グシート４を下流側に押圧させた状態でシールリング４
ａ，５ａ同士が密着状態で回転し、前記クーラントを固
定側から回転側に供給している。次に、圧縮状態で装着
されているバネ１２は、まず、ボールベアリング７の外
輪からボール、内輪を介し回転管軸５を反フローティン
グシート側に押圧する。このため、回転管軸５は止め輪
９によりアンギュラ型ボールベアリング６の内輪を反フ
ローティングシート側、つまり反作用点方向に押圧す
る。この場合、アンギュラ型ボールベアリング６の外輪
の固定用およびバネ１２の設置用となっているリング１
０は筒状ボディ１に固定され軸心方向に不動のものであ
り、従ってバネ１２の押圧力は一対の軸受けとしてのボ
ールベアリング６，７の両方に予圧を付与した状態とな
っている。Next, the operation and effect of this embodiment will be described. Rotary joint A configured as described above
First, the fluid introduction port 2 is connected to a coolant external supply source (not shown), and the rotary pipe shaft 5 is mounted on the machine in a state of being connected to the rotary shaft. Then, when the coolant is supplied and the rotating shaft is driven, the supply pressure causes the floating sheet 4 to be pressed to the downstream side in a state where the seal ring 4 is pressed.
a and 5a rotate in close contact with each other to supply the coolant from the fixed side to the rotating side. Next, the spring 12 mounted in a compressed state first presses the rotary pipe shaft 5 from the outer ring of the ball bearing 7 to the floating seat side via the ball and the inner ring. Therefore, the rotating pipe shaft 5 presses the inner ring of the angular type ball bearing 6 by the retaining ring 9 in the direction opposite to the floating seat, that is, in the direction of the reaction point. In this case, the ring 1 for fixing the outer ring of the angular type ball bearing 6 and setting the spring 12 is used.
Numeral 0 is fixed to the cylindrical body 1 and does not move in the axial direction. Therefore, the pressing force of the spring 12 is in a state in which preload is applied to both of the ball bearings 6 and 7 as a pair of bearings.
【００２０】従って、安価なバネの使用により、しかも
精度の高い特製のベアリングを不要とし、固定側部材や
回転側部材の工作精度に左右されることなく一定した押
圧力を付与できる。予めリング１０、バネ１２、ボール
ベアリング６，７を回転管軸５に装着してその内輪同士
を段付部５ｂ，止め輪９で固定しておき、この一式を筒
状ボディ１に挿入することにより簡単に組み立てること
ができる。サラバネの複数使用によって反発力一定の部
分を十分に求め、この安定部分で予圧を付与し、静かで
安定した運転を行なうことができる。シールリング側を
負荷集中構造としそこに負荷容量の大きいアンギュラ型
ボールベアリング６を配置することにより全長を短縮で
き、コンパクトだが耐久性のあるロータリジョイントを
安価に設けることができる。Therefore, by using an inexpensive spring, a special high-precision bearing is not required, and a constant pressing force can be applied irrespective of the working accuracy of the fixed member and the rotating member. The ring 10, the spring 12, and the ball bearings 6, 7 are mounted on the rotary tube shaft 5 in advance, and their inner rings are fixed to each other with the stepped portion 5b and the retaining ring 9, and this set is inserted into the cylindrical body 1. Can be assembled more easily. By using a plurality of springs, a portion having a constant repulsive force is sufficiently obtained, and a preload is applied at the stable portion, so that quiet and stable operation can be performed. By providing the seal ring side with a load-concentrating structure and arranging the angular type ball bearing 6 having a large load capacity on the seal ring side, the overall length can be shortened, and a compact but durable rotary joint can be provided at low cost.
【００２１】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限定され
るものではない。例えば、フローティングシート構造や
フローティングシート側配置のボールベアリング外輪固
定は任意に設定することができる。ベアリングの形式お
よびその組み合わせは任意に設定することもできる。予
圧を付与するバネはサラバネに限定されるものではな
く、使用形態によってはコイルバネ、波形バネなども任
意に設定される。Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment. For example, the floating seat structure and the ball bearing outer ring fixed on the floating seat side can be arbitrarily set. The types of bearings and their combinations can be set arbitrarily. The spring for applying the preload is not limited to the slat spring, and a coil spring, a wave spring, or the like may be arbitrarily set depending on a use form.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明してきたように本発明のロータ
リジョイントの軸受け構造にあっては、前記構成とした
ため、固定側部材や回転側部材の工作精度に左右される
ことなく一定した押圧力を付与できる。安価なバネと軸
受けが使用でき、かつ軸受け、予圧付与手段を装着した
回転管軸一式を筒状ボディに挿入することにより簡単に
組み立てることができる。サラバネの複数使用によって
反発力一定の部分を十分に求め、この安定部分で予圧を
付与し、静かで安定した運転を行なうことができる。シ
ールリング側を負荷集中構造としそこに負荷容量の大き
いアンギュラ型ボールベアリングを配置することにより
全長を短縮でき、特に、コンパクト化を図りながら高速
回転を受けても静かな運転と長寿命化を達成することが
できるなどの効果が得られる。As described above, in the bearing structure of the rotary joint according to the present invention, since the above-described structure is employed, a constant pressing force can be obtained without being affected by the machining accuracy of the fixed member and the rotating member. Can be granted. Inexpensive springs and bearings can be used, and the assembly can be easily performed by inserting a complete set of rotating tube shafts with bearings and preload applying means into the cylindrical body. By using a plurality of springs, a portion having a constant repulsive force is sufficiently obtained, and a preload is applied at the stable portion, so that quiet and stable operation can be performed. The overall length can be shortened by arranging an angular type ball bearing with a large load capacity on the seal ring side with a load concentration structure on the seal ring side, achieving particularly quiet operation and long life even under high speed rotation while achieving compactness And the like.
【図１】本発明実施の形態のロータリジョイントＡを示
す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a rotary joint A according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来のこの種のロータリジョイントを示す断面
図である。FIG. 2 is a sectional view showing a conventional rotary joint of this type.
Ａ ロータリジョイント １ 筒状ボディ １ａ 筒状ボディの内径部 １ｂ 内径部の段付部（外輪の固定−予圧付与手段） ２ 回転管軸 ４ フローティングシート ４ａ フローティングシートのシールリング ５ 回転管軸 ５ａ 回転管軸のシールリング ５ｂ 回転管軸の段付部（内輪の固定−予圧付与手段） ６ アンギュラ型ボールベアリング（軸受け） ７ 深溝型ボールベアリング（軸受け） ９ 止め輪（内輪の固定−予圧付与手段） １０ リング（外輪の固定−予圧付与手段） １０ａ リング外周のＶ字状凹部 １１ 止めねじ １２ サラバネ（予圧付与手段） Reference Signs List A Rotary joint 1 Cylindrical body 1a Inner diameter portion of cylindrical body 1b Stepped portion of inner diameter portion (fixing of outer ring-preload applying means) 2 Rotating tube shaft 4 Floating seat 4a Floating seat seal ring 5 Rotating tube shaft 5a Rotating tube Shaft seal ring 5b Stepped portion of rotating tube shaft (inner ring fixing-preload applying means) 6 Angular ball bearing (bearing) 7 Deep groove ball bearing (bearing) 9 Retaining ring (inner ring fixing-preload applying means) 10 Ring (fixation of outer ring-means for applying preload) 10a V-shaped recess on the outer periphery of ring 11 Set screw 12 Sarah spring (means for applying preload)
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１２年４月２４日（２０００．４．２
４）[Submission date] April 24, 2000 (200.4.2
4)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 ロータリジョイントの軸受け構造[Title of the Invention] Rotary joint bearing structure
【特許請求の範囲】[Claims]
【請求項２】 前記バネはサラバネを複数積層して設け
たものであることを特徴とする請求項１記載のロータリ
ジョイントの軸受け構造。 2. A bearing structure for a rotary joint according to claim 1, wherein said spring is formed by laminating a plurality of springs.
【請求項３】 前記一対の転がり軸受けはフローティン
グシート側にアンギュラ型が配置され反フローティング
シート側に深溝玉軸受け型が配置されていることを特徴
とする請求項１または請求項２記載のロータリジョイン
トの軸受け構造。 3. A pair of rolling bearings are floated.
Angular type is placed on the seat side and anti- floating
The bearing structure of a rotary joint according to claim 1 or 2 , wherein a deep groove ball bearing type is disposed on a seat side.
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、各種機械に組み込
んで使用するのに適したロータリジョイントであって、
特に、コンパクト化を図りながら高速回転を受けても静
かな運転と長寿命化を達成できるロータリジョイントの
軸受け構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary joint suitable for use by being incorporated in various machines,
In particular, the present invention relates to a rotary joint bearing structure capable of achieving quiet operation and long life even when subjected to high-speed rotation while achieving compactness.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、工作機械などの高速回転部分に使
用されるロータリジョイントでは、図２に示すように、
軸の一端側にシールリング５０を有すると共に軸上に所
定間隔で設けた段付部５１、５２にそれぞれ内輪５３、
５３同士が互いに離反する方向で当接するようにして一
対の転がり軸受け５４、５４が装着された回転管軸５５
と、この回転管軸５５のシールリング５０側を奥に収容
した状態で前記一対の転がり軸受け５４、５４を内部に
嵌着させた筒状ボディ５６と、それにこの筒状ボディ５
６内に摺動自在に支持され他端側に有したシールリング
５７を流体圧またはバネなどの押圧力にて前記回転管軸
のシールリング５０に当接させることにより固定側から
回転側に流体を供給させるフローティングシート５８な
どから構成されており、それにはコンパクト化を図りな
がら配管などによる外力や振動に対する抵抗を高める目
的で、軸受けの作用点間距離を長く設けるため、前記転
がり軸受け５４、５４にアンギュラ型を使用して背面組
み合わせすると共に前記段付部５２をベアリングナット
で形成し、内輪５３、５３同士が接触するまでこのベア
リングナットで内輪５３、５３同士を締め付け固定する
ことによりアンギュラ型転がり軸受け５４、５４同士に
予圧を付与する手段が設けられている。図中、回転管軸
上のマークが各軸受けの接触角による作用点位置を示
す。2. Description of the Related Art Conventionally, in a rotary joint used for a high-speed rotating part of a machine tool or the like, as shown in FIG.
Inner rings 53, 52 are provided on stepped portions 51, 52 having a seal ring 50 at one end of the shaft and provided at predetermined intervals on the shaft.
A rotating tube shaft 55 on which a pair of rolling bearings 54, 54 are mounted such that the 53 are in contact with each other in a direction away from each other.
And a cylindrical body 56 in which the pair of rolling bearings 54, 54 are fitted inside with the rotary pipe shaft 55 accommodated in the seal ring 50 side, and the cylindrical body 5
The fluid is moved from the fixed side to the rotating side by bringing a seal ring 57 slidably supported in the other end 6 into contact with the seal ring 50 of the rotary tube shaft by a fluid pressure or a pressing force of a spring or the like. The rolling bearings 54, 54 are provided to increase the distance between the operating points of the bearings in order to increase the resistance to external forces and vibrations caused by piping and the like while reducing the size. The stepped portion 52 is formed with a bearing nut, and the inner rings 53, 53 are tightened and fixed by the bearing nuts until the inner rings 53, 53 contact each other. A means for applying a preload to the bearings 54 is provided. In the figure, marks on the rotating tube axis indicate the positions of action points according to the contact angles of the bearings.
【０００３】そして、このようなロータリジョイント
は、例えば工作機械の主軸などに装着され、回転工具先
端側へクーラントなどを供給するのに使用されている
が、クーラントによりフローティングシート５８はシー
ルリングを押し付ける力を発生させるため、回転管軸５
５は軸心方向に力が作用する。また筒状ボディにはクー
ラント供給およびドレン用の配管が接続されているが、
これが偏心荷重を与えることが多く、高速回転において
軸受けに異常な負荷が作用することがある。このような
場合、内外輪と転動体との間に僅かな隙間があると滑り
などを起こしその寿命を短めてしまうということがある
ので、予め軸受けに予圧をかけて隙間をなくし延命化を
図っているのである。[0003] Such a rotary joint is mounted on, for example, a main shaft of a machine tool, and is used to supply a coolant or the like to a tip end side of a rotary tool. The floating sheet 58 presses a seal ring by the coolant. In order to generate force, the rotating tube shaft 5
5 acts in the axial direction. Also, piping for coolant supply and drain is connected to the cylindrical body,
This often gives an eccentric load, and an abnormal load may act on the bearing at high speed rotation. In such a case, if there is a small gap between the inner and outer races and the rolling elements, slippage or the like may occur and the life of the bearing may be shortened. -ing
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この従来のロータリジ
ョイントでは、転がり軸受けを背面組み合わせし内輪同
士を締め付け固定して予圧を付与する定位置予圧方式で
あり、部品点数は少なく、また外力に対して強いという
利点はあるが、以下に示すような問題がある。 １．内輪への回転管軸圧入によるボール隙間の変化があ
り、これは軸側、穴側両サイドの仕上げ精度によって一
定せず管理が困難である。 ２．荷重、温度などによって予圧量が変化し適正予圧量
を保持できない場合が生じる。 ３．背面組み合わせによる定位置予圧は内輪同士をアキ
シャル方向へ締め付けることによって行なうから、その
ような締め代を有する軸受けは特注品となってコストア
ップとなる。 ４．アンギュラ型軸受けの組み合わせでは高速回転に弱
く、単体の８０％程度での使用となり使用先が限定され
る場合がある。This conventional rotary joint is a fixed position preload system in which rolling bearings are combined on the back surface and inner rings are tightened and fixed to apply a preload, and the number of parts is small, and there is little external force. Although it has the advantage of being strong, it has the following problems. 1. There is a change in the ball gap due to the press fitting of the rotating tube shaft into the inner ring, and this is not fixed by the finishing accuracy of both the shaft side and the hole side, and is difficult to manage. 2. The amount of preload varies depending on the load, temperature, and the like, so that an appropriate preload may not be maintained. 3. Since the fixed position preload by the combination of the back surfaces is performed by tightening the inner rings in the axial direction, the bearing having such a margin is a custom-made product, which increases the cost. 4. The combination of angular bearings is vulnerable to high-speed rotation, and is used at about 80% of a single body, and the use destination may be limited.
【０００５】本発明は、上述のような従来の問題点を解
決するためになされたもので、その目的とするところ
は、各種機械に内蔵して使用するのに適したコンパクト
なロータリジョイントであって、特に一般使用の軸受け
を使用しても仕上げ精度や温度変化に対して性能が一定
していて管理が容易であり、さらに高速回転に適したロ
ータリジョイントの軸受け構造を提供することにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a compact rotary joint suitable for being used in various machines. Another object of the present invention is to provide a bearing structure of a rotary joint which has a constant performance with respect to finishing accuracy and temperature change even when a commonly used bearing is used, is easy to manage, and is suitable for high-speed rotation.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明請求項１記載のロータリジョイントの軸受け
構造にあっては、軸上に所定間隔で設けた段付部に内輪
同士が離反する方向で当接する一対の転がり軸受けを筒
状ボディとの間に装着させた回転管軸と、端部に有した
シールリングを押圧力にて前記回転管軸一端側のシール
リングに接合させるフローティングシートと、前記筒状
ボディの段部と共にフローティングシート側転がり軸受
けの外輪を固定する固定手段と、前記転がり軸受けの内
輪と外輪同士を相対する方向に予圧するバネと、を備え
たロータリジョイントの軸受け構造において、反フロー
ティングシート側配置の軸受けの外輪は筒状ボディに摺
動可能に装着され、前記バネは一端側を前記固定手段に
当接することによりその他端側で前記反フローティング
シート側配置転がり軸受けの外輪を反フローティングシ
ート方向に押圧するように配置され、かつ、前記固定手
段は前記筒状ボディの内面に嵌合したリングにより設け
られ、このリング外周面には前記筒状ボディ外周面に貫
通した雌ねじ部に螺合させた雄ねじのＶ字状先端を接触
させる略Ｖ字状の凹部が配設されており、前記雄ねじを
進退させてリングの移動を行なってこのリングのフロー
ティングシート側側面にて軸受けの外輪内側を前記段部
側に押圧して固定させることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a bearing structure for a rotary joint , wherein an inner ring is provided on a stepped portion provided on a shaft at a predetermined interval.
A pair of rolling bearings that come into contact with each other
With a rotating pipe shaft mounted between the body and the end
The sealing ring is pressed against the one end of the rotating pipe shaft by pressing force.
The floating sheet to be joined to the ring and the cylindrical shape
Floating seat side rolling bearing with step of body
Fixing means for fixing the outer race of the rolling bearing, and
A spring for preloading the rings and the outer ring between the opposite directions, the bearing structure of a rotary joint with a counter-flow
The outer ring of the bearing arranged on the seating side slides on the cylindrical body.
Movably mounted, and the spring has one end attached to the fixing means.
By contact, the other end side is anti-floating
The outer ring of the rolling bearing on the seat side is
The fixing hand
The step is provided by a ring fitted to the inner surface of the cylindrical body.
The outer peripheral surface of the ring penetrates the outer peripheral surface of the cylindrical body.
Contact the V-shaped tip of the male screw threaded to the threaded female thread
A substantially V-shaped concave portion is provided, and the male screw is
Move the ring back and forth to move the ring
The inside of the outer ring of the bearing on the side of the
It is characterized by being pressed to the side and fixed .
【０００７】請求項２記載のロータリジョイントの軸受
け構造にあっては、請求項１記載のロータリジョイント
の軸受け構造において、前記バネはサラバネを複数積層
して設けたものであることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotary joint bearing structure according to the first aspect, wherein the spring is formed by laminating a plurality of parallel springs.
【０００８】請求項３記載のロータリジョイントの軸受
け構造にあっては、請求項１または請求項２記載のロー
タリジョイントの軸受け構造において、前記一対の転が
り軸受けはフローティングシート側にアンギュラ型が配
置され反フローティングシート側に深溝玉軸受け型が配
置されていることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotary joint bearing structure according to the first or second aspect, wherein the pair of rolling bearings are of an angular type disposed on the floating seat side. A deep groove ball bearing type is arranged on the floating seat side.
【０００９】[0009]
【作用】請求項１記載のロータリジョイントの軸受け構
造にあっては、転がり軸受けは予圧付与手段のバネによ
り内輪と外輪同士が相対する方向に付勢力を受けること
により予圧される。前記予圧付与手段のバネは一端側を
筒状ボディ側に固定し他端側で摺動可能側外輪を押圧す
るように一カ所配置するだけで両軸受けを同時に予圧
し、安価なバネが使用でき、しかも精度の高い特製のベ
アリングを不要とし、固定側部材や回転側部材の工作精
度の程度に左右されることなく一定した押圧力を付与で
きる。[Action] In the bearing structure of the rotary joint according to claim 1, the rolling bearing inner ring and the outer ring together by a spring preloading means is preloaded by receiving a biasing force in the opposite direction. The spring of the preload applying means preloads both bearings simultaneously by simply arranging one end side to be fixed to the cylindrical body side and pressing the slidable outer ring at the other end side, so that an inexpensive spring can be used. In addition, a special high-precision bearing is not required, and a constant pressing force can be applied irrespective of the degree of machining accuracy of the fixed member and the rotating member.
【００１０】また、雄ねじの進退によりリングを軸心方
向に移動させ軸受け外輪を筒状ボディに固定させるか
ら、予め軸受け、リング、バネ、軸受けと順に回転管軸
に装着してその軸受けの内輪同士を段部で固定してお
き、この一式を筒状ボディに挿入することにより組み立
てられる。Further, since the ring is moved in the axial direction by moving the male screw forward and backward, and the bearing outer ring is fixed to the cylindrical body, the bearing, the ring, the spring, and the bearing are mounted on the rotating tube shaft in this order, and the inner rings of the bearing are connected to each other. Is fixed at the step portion, and this set is inserted into the cylindrical body to assemble.
【００１１】請求項２記載のロータリジョイントの軸受
け構造にあっては、サラバネの複数使用によって反発力
一定の部分を十分に求め、この安定部分で予圧を付与
し、静かで安定した運転を行なうことができる。In the rotary joint bearing structure according to the second aspect of the present invention, a portion where the repulsive force is constant is sufficiently obtained by using a plurality of springs, and a preload is applied at the stable portion to perform quiet and stable operation. Can be.
【００１２】請求項３記載のロータリジョイントの軸受
け構造にあっては、フローティングシート側を負荷集中
構造としそこに負荷容量の大きいアンギュラ型を配置す
ることにより全長を短縮でき、コンパクトだが耐久性の
あるロータリジョイントを経済的に設けることができ
る。特に、コンパクト化を図りながら高速回転を受けて
も静かな運転と長寿命化を達成することができる。In the bearing structure of the rotary joint according to the third aspect, the floating seat is provided with a load concentrating structure and an angular type having a large load capacity is disposed therein, whereby the overall length can be reduced, and the compact but durable. A rotary joint can be provided economically. In particular, quiet operation and long life can be achieved even when receiving high-speed rotation while achieving compactness.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は本実施の形態のロータリジョイ
ントを示す断面図、図２は要部の拡大図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a rotary joint according to the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part.
【００１４】まず、このロータリジョイントＡは、工作
機械の立て型の主軸終端側に直付けされて工具側にクー
ラントＣを供給するように設けられたもので説明する。
図中１は筒状ボディ、２は筒状ボディ１の軸心上一端側
に開設された流体導入口、３は流体導入口２に続くシー
ル穴、４はシール穴３に摺動自在に装着されたフローテ
ィングシート、４ａはフローティングシートのシールリ
ング、５は前記軸心上他端側に配置された回転管軸、５
ａは回転管軸のシールリング、６は回転管軸５をフロー
ティングシート４側で軸支した転がり軸受けとしてのア
ンギュラ型ボールベアリング、７は同じく回転管軸５を
反フローティングシート側で軸支した深溝型ボールベア
リングである。尚、前記フローティングシート側配置の
ボールベアリング６は、その作用点が前記反フローティ
ングシート側配置のボールベアリング７から離反する向
きにセットされている。図中、回転管軸上のマークがそ
の接触角による作用点位置を示す。また、前記ボールベ
アリング７の外輪は筒状ボディの内径部１ａに対し後述
するバネ１２の有する押圧力で摺動可能な状態に嵌合さ
れている。First, a description will be given of a case where the rotary joint A is directly attached to the end of the main shaft of a vertical die of a machine tool so as to supply a coolant C to a tool.
In the figure, reference numeral 1 denotes a cylindrical body, 2 denotes a fluid introduction port opened at one end of the cylindrical body 1 on the axial center, 3 denotes a seal hole following the fluid introduction port 2, and 4 denotes a slidably mounted seal hole 3. The floating seat, 4a is a seal ring of the floating seat, 5 is a rotary tube shaft arranged on the other end side on the axis, 5
a is a seal ring of the rotary tube shaft, 6 is an angular ball bearing as a rolling bearing that supports the rotary tube shaft 5 on the floating seat 4 side, and 7 is a deep groove that also supports the rotary tube shaft 5 on the anti-floating seat side. Type ball bearing. Note that the ball bearing 6 arranged on the floating seat side is set so that the point of action is away from the ball bearing 7 arranged on the side opposite to the floating seat. In the figure, the mark on the rotating tube axis indicates the position of the action point according to the contact angle. The outer ring of the ball bearing 7 is fitted to the inner diameter portion 1a of the cylindrical body so as to be slidable by a pressing force of a spring 12 described later.
【００１５】８はベアリングシールであり、その大径部
８ａが筒状ボディ１の内径部１ａに嵌合され段付部１ｂ
で前記フローティングシート側が固定されている。９は
止め輪であり、前記ボールベアリング６の内輪をフロー
ティングシート４側で回転管軸５に係止させている。
尚、外輪のフローティングシート側は前記ベアリングシ
ール８の大径部８ａを介して筒状ボディ１に固定された
状態となっている。１０はその外径側を前記筒状ボディ
１の内径部１ａに摺動自在に装着されたリングであり、
外周には断面略Ｖ字状凹部１０ａが３カ所等配されてい
る。このＶ字状凹部１０ａはサラモミ加工によって設け
るが、外周にＶ字状溝を周設してもよい。１１は筒状ボ
ディ１の外周面から内部に向けて螺設された止めねじで
あり、そのＶ字型先端（とがり先）を前記リングのＶ字
状凹部１０ａの側面に接触させた状態でねじ込むことに
より、リング１０のフローティングシート側側面で前記
ボールベアリング６の外輪を前記大径部８ａ側に押圧す
ることにより、その外輪を筒状ボディ側に固定させてい
る。Numeral 8 denotes a bearing seal whose large diameter portion 8a is fitted to the inner diameter portion 1a of the cylindrical body 1 and has a stepped portion 1b.
, The floating seat side is fixed. Reference numeral 9 denotes a retaining ring, which locks the inner ring of the ball bearing 6 on the rotating tube shaft 5 on the floating seat 4 side.
The floating seat side of the outer ring is fixed to the cylindrical body 1 via the large diameter portion 8a of the bearing seal 8. Reference numeral 10 denotes a ring whose outer diameter side is slidably mounted on the inner diameter portion 1a of the tubular body 1.
Three concave portions 10a having a substantially V-shaped cross section are provided on the outer periphery. The V-shaped concave portion 10a is provided by salami fir processing, but a V-shaped groove may be provided on the outer periphery. Reference numeral 11 denotes a set screw which is screwed from the outer peripheral surface of the cylindrical body 1 toward the inside, and is screwed in such a state that the V-shaped tip (pointed end) is in contact with the side surface of the V-shaped concave portion 10a of the ring. Thus, the outer ring of the ball bearing 6 is pressed against the large diameter portion 8a by the side surface of the ring 10 on the floating seat side, thereby fixing the outer ring to the cylindrical body side.
【００１６】１２は前記両ボールベアリング６，７に予
圧を付与するバネであり、サラバネを４枚積層して設け
られている。そして、このバネ１２は前記ボールベアリ
ング７とリング１０との間に圧縮状態にて装着され、そ
の上端外径側が前記リング１０の側面を押圧し、下端外
径側がボールベアリング７の外輪側を押圧するように構
成されている。尚、このボールベアリング７の内輪であ
って反フローティングシート側は前記回転管軸５の段付
部５ｂにて固定されており、従って前記止め輪９とこの
段付部５ｂとの間にリング１０とバネ１２とが配置され
た状態となっており、このリング１０、バネ１２、段付
部１ｂ，５ｂ、止め輪９が予圧付与手段として作用し合
っている。Reference numeral 12 denotes a spring for applying a preload to the ball bearings 6 and 7, and is provided by laminating four springs. The spring 12 is mounted between the ball bearing 7 and the ring 10 in a compressed state, and the upper outer diameter side presses the side surface of the ring 10 and the lower outer diameter side presses the outer ring side of the ball bearing 7. It is configured to be. The inner ring of the ball bearing 7 and the side opposite to the floating seat are fixed by a stepped portion 5b of the rotary tube shaft 5. Therefore, a ring 10 is provided between the retaining ring 9 and the stepped portion 5b. And the spring 12 are arranged, and the ring 10, the spring 12, the stepped portions 1b and 5b, and the retaining ring 9 act as preload applying means.
【００１７】次に本実施の形態の作用および効果を説明
する。上述のように構成されたロータリジョイントＡ
は、まず、流体導入口２が図外のクーラント外部供給源
と接続され、回転管軸５が回転軸に連結された状態で機
械に装着される。そして、クーラントが供給され回転軸
が駆動されることにより、その供給圧力がフローティン
グシート４を下流側に押圧させた状態でシールリング４
ａ，５ａ同士が密着状態で回転し、前記クーラントを固
定側から回転側に供給している。次に、圧縮状態で装着
されているバネ１２は、まず、ボールベアリング７の外
輪からボール、内輪を介し回転管軸５を反フローティン
グシート側に押圧する。このため、回転管軸５は止め輪
９によりアンギュラ型ボールベアリング６の内輪を反フ
ローティングシート側、つまり反作用点方向に押圧す
る。この場合、アンギュラ型ボールベアリング６の外輪
の固定用およびバネ１２の設置用となっているリング１
０は筒状ボディ１に固定され軸心方向に不動のものであ
り、従ってバネ１２の押圧力は一対の軸受けとしてのボ
ールベアリング６，７の両方に予圧を付与した状態とな
っている。Next, the operation and effect of this embodiment will be described. Rotary joint A configured as described above
First, the fluid introduction port 2 is connected to a coolant external supply source (not shown), and the rotary pipe shaft 5 is mounted on the machine in a state of being connected to the rotary shaft. Then, when the coolant is supplied and the rotating shaft is driven, the supply pressure causes the floating sheet 4 to be pressed to the downstream side in a state where the seal ring 4 is pressed.
a and 5a rotate in close contact with each other to supply the coolant from the fixed side to the rotating side. Next, the spring 12 mounted in a compressed state first presses the rotary pipe shaft 5 from the outer ring of the ball bearing 7 to the floating seat side via the ball and the inner ring. Therefore, the rotating pipe shaft 5 presses the inner ring of the angular type ball bearing 6 by the retaining ring 9 in the direction opposite to the floating seat, that is, in the direction of the reaction point. In this case, the ring 1 for fixing the outer ring of the angular type ball bearing 6 and setting the spring 12 is used.
Numeral 0 is fixed to the cylindrical body 1 and does not move in the axial direction. Therefore, the pressing force of the spring 12 is in a state in which preload is applied to both of the ball bearings 6 and 7 as a pair of bearings.
【００１８】従って、安価なバネの使用により、しかも
精度の高い特製のベアリングを不要とし、固定側部材や
回転側部材の工作精度に左右されることなく一定した押
圧力を付与できる。予めリング１０、バネ１２、ボール
ベアリング６，７を回転管軸５に装着してその内輪同士
を段付部５ｂ，止め輪９で固定しておき、この一式を筒
状ボディ１に挿入することにより簡単に組み立てること
ができる。サラバネの複数使用によって反発力一定の部
分を十分に求め、この安定部分で予圧を付与し、静かで
安定した運転を行なうことができる。シールリング側を
負荷集中構造としそこに負荷容量の大きいアンギュラ型
ボールベアリング６を配置することにより全長を短縮で
き、コンパクトだが耐久性のあるロータリジョイントを
安価に設けることができる。Therefore, the use of an inexpensive spring eliminates the need for a special high-precision bearing, and can apply a constant pressing force without being affected by the machining accuracy of the fixed member and the rotating member. The ring 10, the spring 12, and the ball bearings 6, 7 are mounted on the rotary tube shaft 5 in advance, and their inner rings are fixed to each other with the stepped portion 5b and the retaining ring 9, and this set is inserted into the cylindrical body 1. Can be assembled more easily. By using a plurality of springs, a portion having a constant repulsive force is sufficiently obtained, and a preload is applied at the stable portion, so that quiet and stable operation can be performed. By providing the seal ring side with a load-concentrating structure and arranging the angular type ball bearing 6 having a large load capacity on the seal ring side, the overall length can be shortened, and a compact but durable rotary joint can be provided at low cost.
【００１９】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限定され
るものではない。例えば、フローティングシート構造や
フローティングシート側配置のボールベアリング外輪固
定は任意に設定することができる。ベアリングの形式お
よびその組み合わせは任意に設定することもできる。予
圧を付与するバネはサラバネに限定されるものではな
く、使用形態によってはコイルバネ、波形バネなども任
意に設定される。Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment. For example, the floating seat structure and the ball bearing outer ring fixed on the floating seat side can be arbitrarily set. The types of bearings and their combinations can be set arbitrarily. The spring for applying the preload is not limited to the slat spring, and a coil spring, a wave spring, or the like may be arbitrarily set depending on a use form.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明してきたように本発明のロータ
リジョイントの軸受け構造にあっては、前記構成とした
ため、固定側部材や回転側部材の工作精度に左右される
ことなく一定した押圧力を付与できる。安価なバネと軸
受けが使用でき、かつ軸受け、バネを装着した回転管軸
一式を筒状ボディに挿入することにより簡単に組み立て
ることができる。サラバネの複数使用によって反発力一
定の部分を十分に求め、この安定部分で予圧を付与し、
静かで安定した運転を行なうことができる。フローティ
ングシート側を負荷集中構造としそこに負荷容量の大き
いアンギュラ型ボールベアリングを配置することにより
全長を短縮でき、特に、コンパクト化を図りながら高速
回転を受けても静かな運転と長寿命化を達成することが
できるなどの効果が得られる。As described above, in the bearing structure of the rotary joint according to the present invention, since the above-described structure is employed, a constant pressing force can be obtained without being affected by the machining accuracy of the fixed member and the rotating member. Can be granted. Inexpensive springs and bearings can be used, and assembly can be easily performed by inserting a complete set of rotating tube shafts with the bearings and springs into the cylindrical body. By using multiple springs, a part with a constant repulsion force is sufficiently obtained, and a preload is applied at this stable part,
Quiet and stable operation can be performed. Floaty
The overall length can be shortened by arranging an angular ball bearing with a large load capacity on the bearing seat side with a load-concentrating structure, and achieves quiet operation and a long service life even under high-speed rotation while achieving compactness. And the like.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明実施の形態のロータリジョイントＡを示
す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a rotary joint A according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来のこの種のロータリジョイントを示す断面
図である。FIG. 2 is a sectional view showing a conventional rotary joint of this type.
【符号の説明】 Ａ ロータリジョイント １ 筒状ボディ １ａ 筒状ボディの内径部 １ｂ 内径部の段付部（外輪の固定） ２ 回転管軸 ４ フローティングシート ４ａ フローティングシートのシールリング ５ 回転管軸 ５ａ 回転管軸のシールリング ５ｂ 回転管軸の段付部（内輪の固定） ６ アンギュラ型ボールベアリング（軸受け） ７ 深溝型ボールベアリング（軸受け） ９ 止め輪（内輪の固定） １０ リング（外輪の固定） １０ａ リング外周のＶ字状凹部 １１ 止めねじ １２ サラバネ[Description of Signs] A Rotary joint 1 Cylindrical body 1a Internal diameter portion of cylindrical body 1b Stepped portion of internal diameter portion (fixation of outer ring) 2 Rotating tube shaft 4 Floating seat 4a Floating seat seal ring 5 Rotating tube shaft 5a Rotation Tube shaft seal ring 5b Stepped portion of rotating tube shaft (fixing inner ring) 6 Angular ball bearing (bearing) 7 Deep groove ball bearing (bearing) 9 Retaining ring (fixing inner ring) 10 Ring (fixing outer ring) 10a V-shaped recess on the outer circumference of ring 11 Set screw 12 Sarah spring
Claims (5)
に軸上に所定間隔で設けた段付部にそれぞれ内輪同士が
互いに離反する方向で当接するようにして備えた一対の
ころがり軸受けが筒状ボディとの間に装着された回転管
軸と、 前記筒状ボディ内に摺動自在に支持され他端側に有した
シールリングを流体圧またはバネなどの押圧力にて前記
回転管軸のシールリングに接合させることにより固定側
から回転側に流体を供給可能とさせるフローティングシ
ートと、を備えたロータリジョイントの軸受け構造にお
いて、 前記転がり軸受けはバネにより内輪と外輪同士が相対す
る方向に付勢力を受けることにより予圧される予圧付与
手段に連設されていることを特徴とするロータリジョイ
ントの軸受け構造。A pair of rolling bearings having a seal ring at one end of a shaft and having a stepped portion provided at a predetermined interval on the shaft so that the inner rings abut each other in a direction away from each other. A rotary pipe shaft mounted between the body and a seal ring slidably supported in the cylindrical body and provided on the other end side by a pressure of a fluid pressure or a spring to seal the rotary pipe shaft; A floating seat that is capable of supplying fluid from the fixed side to the rotating side by joining to a ring, wherein the rolling bearing applies a biasing force in a direction in which the inner ring and the outer ring face each other by a spring. A bearing structure for a rotary joint, wherein the bearing structure is connected to a preload applying means that is preloaded by receiving.
り軸受けはその外輪の外側であるフローティングシート
側を前記筒状ボディの第１の段部に当接すると共に内側
を筒状ボディ内周面に設けた固定手段にて当接されて固
定状態となり、かつ反フローティングシート側配置の軸
受けの外輪は筒状ボディに摺動可能に装着され、前記予
圧付与手段のバネは一端側を前記外輪同士の間であって
筒状ボディ側に設けた第２の段部に当接することにより
その他端側で前記反シールリング側配置の転がり軸受け
の外輪を反フローティングシート方向に押圧するように
配置されていることを特徴とする請求項１記載のロータ
リジョイントの軸受け構造。2. The fixed bearing in which the floating bearing on the floating seat side is arranged such that the floating seat side, which is the outside of the outer ring, abuts on the first step of the tubular body and the inside is provided on the inner peripheral surface of the tubular body. The outer ring of the bearing arranged on the side opposite to the floating seat is slidably mounted on the cylindrical body, and the spring of the preload applying means has one end between the outer rings. The outer ring of the rolling bearing arranged on the other end side against the floating seat at the other end by contacting the second step portion provided on the cylindrical body side. The bearing structure for a rotary joint according to claim 1.
嵌合したリングにより設けられると共に前記側面が前記
第２の段部とされ、さらに筒状ボディ外周面に貫通した
雌ねじ部に螺合させた雄ねじのＶ字状先端を接触させる
略Ｖ字状の凹部がリング外周面に配設されており、前記
雄ねじを進退させてリングの移動を行なってこのリング
のフローティングシート側側面にて軸受けの外輪を押圧
して固定させることを特徴とする請求項２記載のロータ
リジョイントの軸受け構造。3. The fixing means is provided by a ring fitted to the inner surface of the cylindrical body, and the side surface is the second step portion, and is screwed to a female screw portion penetrating the outer peripheral surface of the cylindrical body. A substantially V-shaped recess for contacting the V-shaped tip of the male screw is provided on the outer peripheral surface of the ring. The male screw advances and retreats to move the ring, and a bearing is formed on the side of the ring on the floating seat side. The bearing structure for a rotary joint according to claim 2, wherein the outer ring is pressed and fixed.
たものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３
のうちいずれかの項に記載のロータリジョイントの軸受
け構造。4. The spring according to claim 1, wherein the spring is formed by laminating a plurality of springs.
The bearing structure for a rotary joint according to any one of the above items.
側にアンギュラ型が配置され反シールリング側に深溝玉
軸受け型が配置されていることを特徴とする請求項１な
いし請求項４のうちいずれかの項に記載のロータリジョ
イントの軸受け構造。5. The pair of rolling bearings according to claim 1, wherein an angular type is disposed on a seal ring side and a deep groove ball bearing type is disposed on a side opposite to the seal ring. The bearing structure of a rotary joint according to the item.
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