JP2005291455A - 回転継手 - Google Patents

Abstract

【課題】かじり減少が発生し難いメタルシール構造の回転継手を提供する。
【解決手段】 継手本体１１には中心部に貫通孔１１ａが穿孔され、継手本体１１の両端に軸受１３、１４が挿着され、軸受１３の方が内径、外径共に大きい径とされ、軸受１３の内径は継手本体１１の貫通孔１１ａの内径寸法とほぼ同一に形成されており、軸受１４の内径は貫通孔１１ａの内径よりも小さくされている。軸受１３、１４間の貫通孔１１ａの内径側から継手本体１１の外径側に、流体通路１１ｄ、１１ｅ、１１ｆが形成されている。貫通孔１１ａに回転軸１２が挿通され、回転軸１２の両端は軸受１３、１４のそれぞれの内径に嵌合される軸端部１２ａ、１２ｂとされている。両軸端部１２ａ、１２ｂの間の貫通孔１１ａとの間でメタルシール構造を構成する軸中部１２ｃが形成されており、この軸中部１２ｃは軸端部１２ａよりも稍々小径とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定体と回転体との間において、圧力油、圧縮空気などの流体を流通させるための回転継手に関するものである。

従来から図３に示す構成の回転継手が知られている。この構成においては、回転軸１の外周が継手本体２に所定間隔をおいて回転軸受３ａ、３ｂを介在して相対回転自在に装着され、両回転軸受３ａ、３ｂ間にスリーブ４が装着されている。この回転継手においては、複数系統の流体を回転軸１から継手本体２に又は継手本体２から回転軸１に流通するようになっている。スリーブ４と継手本体２間は、シール部材５により流路間を遮断するように密封状態に弾性支持されており、スリーブ４の内径側は回転軸１と微少隙間を持って嵌合し、所謂メタルシール構造とされている。

このメタルシール構造においては、通常の隙間量（クリアランス）としては、５／１０００ｍｍ〜１／１００ｍｍといった微小量であるため、回転中に何らかの偏荷重がスリーブ４へ加わったりすると、回転軸１の外周面とスリーブ４の内周面とが接触し、両者間にかじり（喰い付き）現象が発生し、作動不良を生じ使用不能を引き起こす虞れがある。

この場合に、部品精度を高めかつ組み立て精度を向上させても、なかなか均一な製品精度が得られず、より構造を簡略化して、コストダウンをする必要が生じている。

このため、スリーブ４を省略した回転継手構造も提案されており、図４に示す例えば特許文献１に記載されている構造が知られている。この回転継手構造においては、継手本体に相当する供給体６の両端において、回転軸に相当する回転体７はその突出部８との間でベアリング９を介して回転自在に保持されており、ベアリング９に挟まれた供給体６の内径側が、突出部８の外周との間で環状微小隙間を形成している。また、この特許文献１には供給体６の内径側、突出部８の外径側の部分にフッ素コーティングをすることが明示されている。

特開昭６３−１９４８８号公報

しかしながら、この構造においては両端のベアリング９による支持部分に対して、突出部８による環状微少隙間の同芯度が重要になり、この同芯度が精度良く得られていないと、前述したようなフッ素コーティングを施しても、回転が特に高速回転になるに従って回転による振れの影響が発生し、それによって接触、かじり発生という虞れがあり、メタルシール構造における問題点は解決されていない。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、かじり減少が発生し難いメタルシール構造の回転継手を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る回転継手は、回転軸を継手本体の貫通孔に挿通したメタルシール方式の回転継手において、前記回転軸をその両端において回転自在に支持する第１、第２の軸受を前記継手本体の両端側に設けた穴部内に配置し、少なくとも前記第１の軸受の内径と前記貫通孔の内径とを略同一とし、前記第１、第２の軸受の間に位置する前記回転軸の外径と前記貫通孔の内径との間をメタルシール構造としたことを特徴とする。

本発明に係る回転継手によれば、次に列挙する利点がある。

（１）スリーブを無くして構造を簡単にできるので、コストを大幅に低減できる。（２）加工を容易にしかつ精度を高めることができ、更には組立を容易にできる。（３）組立精度、同芯度が向上するので、高速においてもメタルシール部の非接触状態が良好に保持でき長寿命化を図れる。

本発明を図１、図２に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１において、継手本体１１には中心部に貫通孔１１ａが穿孔され、継手本体１１の両端に第１、第２の軸受１３、１４が挿着されている。軸受１３、１４の径は相異し、第１の軸受１３の方が内径、外径共に大きい径とされ、第１の軸受１３の内径は継手本体１１の貫通孔１１ａの内径寸法とほぼ同一に形成されており、第２の軸受１４の内径は貫通孔１１ａの内径よりも小さくされている。

第１、第２の軸受１３、１４は継手本体１１の両端に設けられた大径穴１１ｂ、１１ｃ内にそれぞれ取り付けられ、大径穴１１ｂ、１１ｃの径は軸受１３、１４の外径寸法よりも稍々大きく形成されている。大径穴１１ｂ、１１ｃの間の貫通孔１１ａの内径側から継手本体１１の外径側に、所定間隔で流体通路１１ｄ、１１ｅ、１１ｆが形成され、これらの外径側はねじ穴とされている。

貫通孔１１ａに回転軸１２が挿通され、回転軸１２の両端は第１、第２の軸受１３、１４のそれぞれの内径に嵌合される第１、第２の軸端部１２ａ、１２ｂとされ、第１の軸端部１２ａの外側にエンドカバー１５が接続され、第２の軸端部１２ｂの外側に止め輪１６が設けられている。両軸端部１２ａ、１２ｂの間の貫通孔１１ａとの間でメタルシール構造を構成する軸中部１２ｃが形成されており、この軸中部１２ｃは第１の軸端部１２ａよりも稍々小径とされている。

継手本体１１の流体通路１１ｄ、１１ｅ、１１ｆに対向した軸中部１２ｃには環状溝１２ｄ、１２ｅ、１２ｆが形成されている。回転軸１２には、これらの環状溝１２ｄ、１２ｅ、１２ｆに面して通孔１２ｇ、１２ｈ、１２ｉが形成され、これらの通孔１２ｇ、１２ｈ、１２ｉは軸芯中心に向けて穿孔され、途中から軸芯方向に屈曲され、第１の軸端部１２ａの側面に開口し、エンドカバー１５に設けられた孔部と接続され、エンドカバー１５の外面に接続口１５ａ、１５ｂ、１５ｃとして開口されている。

この構成により、軸受本体１１の流体通路１１ｄ、１１ｅ、１１ｆは、回転軸１２の通孔１２ｇ、１２ｈ、１２ｉを介してエンドカバー１５の接続口１５ａ、１５ｂ、１５ｃと導通することにより、貫通孔１１ａと回転軸１２との間はメタルシール構造とされているために、貫通孔１１ａと回転軸１２間で流体が漏出することもなく、各通路の独立性は保持される。

また、この構成により、回転軸１２の第１の軸端部１２ａを基準にして、第２の軸端部１２ｂ、軸中部１２ｃをワンチャックで研削精密加工することができ、更に継手本体１１の貫通孔１１ａを第１の軸受１３の内径と同一に形成することで、組立精度を高めることができる。

この回転軸受の組立に際して使用する環状の組立治具の外径は、第１の軸受１３の内径つまり継手本体１１の貫通孔１１ａの内径寸法と同一に形成され、かつ先端側の軸径は第２の軸受１４の内径寸法に形成されている。この組立治具を継手本体１１の貫通孔１１ａに挿入し、この状態で第１、第２の軸受１３、１４を継手本体１１の大径穴１１ｂ、１１ｃに挿入する。

第１、第２の軸受１３、１４は組立治具側の外径で保持されており、この状態で軸受１３、１４の外径と大径穴１１ｂ、１１ｃとの間には隙間が生じているが、この隙間部分に接着剤を流し込み軸受１３、１４を固定することによって、軸受１３、１４の内径と継手本体１１の貫通孔１１ａとが同芯状に固定される。

その後に組立治具を抜いて、回転軸１２を第１の軸受１３側から挿入することで、軸受本体１１と固定軸１２を正確に所定位置に組立てることができる。

また、メタルシール部についても、回転軸１２の第１の軸端部１２ａに対して軸中部１２ｃを精密加工ができるので、継手本体１１の貫通孔１１ａとの隙間量を正確に設定することができる。

なお実施例１では、両端の第１、第２の軸受１３、１４の大きさを変えたが、同じ大きさの軸受に構成しても、基本的には同じである。

即ち、図２の実施例２に示すように、両軸受２１、２２の内径２１ａ、２２ａ同士は継手本体１１の貫通孔１１ａの内径と同一に形成することで、先の実施例１と同様な効果が得られる。

実施例１の断面図である。 実施例２の断面図である。 従来の回転継手の断面図である。 他の従来の回転継手の断面図である。

符号の説明

１１ 継手本体
１１ａ 貫通孔
１１ｂ、１１ｃ 大径孔
１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ 流体通路
１２ 回転軸
１２ａ、１２ｂ 軸端部
１２ｃ 軸中部
１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ 環状溝
１２ｇ、１２ｈ、１２ｉ 通孔
１３、１４、２１、２２ 軸受
１５ エンドカバー

Claims (5)

1. 回転軸を継手本体の貫通孔に挿通したメタルシール方式の回転継手において、前記回転軸をその両端において回転自在に支持する第１、第２の軸受を前記継手本体の両端側に設けた穴部内に配置し、少なくとも前記第１の軸受の内径と前記貫通孔の内径とを略同一とし、前記第１、第２の軸受の間に位置する前記回転軸の外径と前記貫通孔の内径との間をメタルシール構造としたことを特徴とする回転継手。
2. 前記第２の軸受の内外径は第１の軸受よりも小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の回転継手。
3. 前記第１、第２の軸受は内外径共に同一としたことを特徴とする請求項１に記載の回転継手。
4. 前記第１、第２の軸受の間に位置する前記回転軸の外径に複数の環状溝を形成し、これらの環状溝に対応して前記回転軸及び継手本体に流体通路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の回転継手。
5. 前記第１、第２の軸受は前記貫通孔に前記回転軸の軸芯を合わせながら接着剤により固定したことを特徴とする請求項１に記載の回転継手。

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