JP2007218293A - ロータリジョイント - Google Patents

Abstract

【課題】 フローティングシート（固定軸）と摺動支持孔との間への異物の侵入を阻止することにより、フローティングシートの作動不良による漏れ不具合の発生を防止することができるロータリジョイントの提供。
【解決手段】 Ｏリング１２が収容された環状溝２ｂよりはロータ軸３から遠ざかる位置で軸部２１の外周面と常時対面する摺動支持孔１１の内周面には第２環状溝２ｃが形成され、ケーシング１には第２環状溝２ｃ内にグリスＧを供給可能な供給孔２ｄが形成され、該供給孔２ｄから第２環状孔２ｃ内にグリスＧを充填させた状態で供給孔２ｄの開口部がねじ込み式の蓋体１３で開閉自在に閉塞される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種機械に装着してクーラント等の液体を回転軸側に供給するのに適したロータリジョイントに関する。

従来のロータリジョイントは、軸心にそれぞれ流路が備えられたフローティングシート（固定軸）とロータ軸（回転軸）との対向端面にはそれぞれシールリングが装着され、フローティングシートは回転が阻止された状態に固定されると共にケーシングに形成された摺動支持孔に沿って摺動自在に設けられ、該摺動支持孔の内周面又はフローティングシートの外周面に形成された第１環状溝には摺動支持孔の内周面とフローティングシートの外周面との間を摺動シールするＯリングが収容され、フローティングシート側流路に供給される流体圧力によってフローティングシートをロータ軸方向に摺動させて両シールリングの環状シール面を互いに密着させることによりシール部が形成されるように構成されている（例えば、特許文献１参照。）

そして、工作機械の主軸先端に取付けた回転工具等へ切削用のクーラント液を供給するような場合、主軸後端部、あるいは直結主軸モータのロータ軸後端部にロータリジョイントを直結し、夫々の軸心に設けた流路を介してこのロータリジョイントからクーラント液を圧送している。
特開平９−１５２０７７号

特に、工作機械の主軸先端に取付けた回転工具等へ切削用のクーラント液を供給するために用いられるロータリジョイントにおいては、フローティングシートのスムーズな作動はクーラント液の漏れ低減のために維持されなければならない。

ところが、実際の市場で使用された結果、漏れ不具合を生じさせる原因として、フローティングシートと摺動支持孔との間をシールするＯリング部分に切粉（異物）が侵入することにより、又はＯリング部分に侵入したクーラント液がスラッジ化して固形化することにより、フローティングシートの作動が阻害され、漏れに至るケースが多く見られる。

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、フローティングシート（固定軸）と摺動支持孔との間への異物の侵入を阻止することにより、フローティングシートの作動不良による漏れ不具合の発生を防止することができるロータリジョイントを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１記載のロータリジョイントは、軸心にそれぞれ流路が備えられた固定軸と回転軸との対向端面にはそれぞれシールリングが装着され、前記固定軸は回転が阻止された状態に固定されると共にケーシングに形成された摺動支持孔に沿って摺動自在に設けられ、該摺動支持孔の内周面又は前記固定軸の外周面に形成された第１環状溝には前記摺動支持孔の内周面と前記固定軸の外周面との間を摺動シールするＯリングが収容され、前記固定軸側流路に供給される流体圧力によって前記固定軸を回転軸方向に摺動させて前記両シールリングの環状シール面を互いに密着させることによりシール部が形成されるように構成されたロータリジョイントであって、前記ケーシングには前記第１環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から前記第１環状溝内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されていることを特徴とする手段とした。

請求項２記載のロータリジョイントは、軸心にそれぞれ流路が備えられた固定軸と回転軸との対向端面にはそれぞれシールリングが装着され、前記固定軸は回転が阻止された状態に固定されると共にケーシングに形成された摺動支持孔に沿って摺動自在に設けられ、該摺動支持孔の内周面又は前記固定軸の外周面に形成された第１環状溝には前記摺動支持孔の内周面と前記固定軸の外周面との間を摺動シールするＯリングが収容され、前記固定軸側流路に供給される流体圧力によって前記固定軸を回転軸方向に摺動させて前記両シールリングの環状シール面を互いに密着させることによりシール部が形成されるように構成されたロータリジョイントであって、前記第１環状溝よりは前記回転軸から遠ざかる位置で前記固定軸の外周面と常時対面する前記摺動支持孔の内周面に第２環状溝が形成され、前記ケーシングには前記第２環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から前記第２環状溝内及び該第２環状溝を経由して前記第１環状溝内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されていることを特徴とする手段とした。

請求項３記載のロータリジョイントは、請求項１又は２に記載のロータリジョイントにおいて、前記供給孔が蓋体により開閉自在に閉塞されていることを特徴とする手段とした。

請求項４記載のロータリジョイントは、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータリジョイントにおいて、前記充填物としてグリスが用いられていることを特徴とするロータリジョイント。

請求項５記載のロータリジョイントは、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータリジョイントにおいて、前記供給孔の途中には充填物を前記第１環状溝内又は第２環状溝内に自動的に補給する補給手段が備えられていることを特徴とする手段とした。

請求項６記載のロータリジョイントは、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータリジョイントにおいて、前記回転軸が工作機械の回転軸に接続されていることを特徴とする手段とした。

請求項１記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記ケーシングには第１環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から第１環状溝内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されている構成としたことで、充填物によって固定軸と摺動支持孔との間への異物の侵入を阻止することができる。

従って、固定軸の作動不良による漏れ不具合の発生を防止することができるようになるという効果が得られる。

請求項２記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記第１環状溝よりは回転軸から遠ざかる位置で固定軸の外周面と常時対面する摺動支持孔の内周面に第２環状溝が形成され、ケーシングには第２環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から第２環状孔内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されている構成としたことで、充填物によって固定軸と摺動支持孔との間への異物の侵入を阻止することができる。

従って、固定軸の作動不良による漏れ不具合の発生を防止することができるようになるという効果が得られる。

請求項３記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記供給孔が蓋体により開閉自在に閉塞されている構成とすることにより、定期的に蓋体を開けて充填物を補給することができるようになる。

請求項４記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記充填物としてグリスが用いられることにより、クーラントに対する耐性に優れているため、充填物（グリス）の持ちをよくし、これにより、定期的な充填物（グリス）の補給回数を減らすことができるようになる。

請求項５記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記供給孔の途中には充填物を前記第１環状溝内又は第２環状溝内に自動的に補給する補給手段が備えられている構成とすることにより、補給手段で減少した分の充填物が第２環状溝内に補給されるため、定期的な充填物の補給回数を減らすことができるようになる。

請求項６記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記回転軸が工作機械の回転軸に接続されることにより、固定軸の作動不良による漏れ不具合の発生によって加工部分に悪影響を及ぼすことを防止することができるようになるという効果が得られる。

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

この実施例１のロータリジョイントは、請求項２〜４、６に記載の発明に対応する。
なお、この実施例１では、ロータリジョイントの回転軸が工作機械の回転軸に接続されていて、加工部分に流体圧力としてクーラント（液体）を供給する場合を例にとって説明する。

図１はこの実施例１のロータリジョイントを示す断面図である。
この実施例１のロータリジョイントは、ケーシング１と、フローティングシート（固定軸）２と、主軸モータのロータ軸（回転軸）３と、シール部４と、異物侵入阻止手段５と、を主な構成として備えている。

さらに詳述すると、上記フローティングシート２とロータ軸３は同軸上において対向配置されていて、その軸心部には、供給部から供給されるクーラント液等を工作機械等に供給するための流路を形成する供給穴（固定軸側流路）２ａと供給穴（回転軸側流路）３ａがそれぞれ形成されている

上記ケーシング１の軸心部には上記フローティングシート２の軸部２１を軸方向摺動可能に支持する摺動支持孔１１が形成され、この摺動支持孔１１はクーラント液等の供給部と連通された状態となっている。

上記摺動支持孔１１には第１環状溝２ｂが形成され、この第１環状溝２ｂにはフローティングシート２における軸部２１の外周面と摺動支持孔１１の内周面との間を摺動シールするＯリング１２が装着されている。

そして、供給部から供給されるクーラント液等の流体圧力を軸部２１の端面で受圧することにより、フローティングシート２をロータ軸３方向に押圧摺動させて供給穴２ａと供給穴３ａとを連通させるようになっている。

また、前記第１環状溝２ｂよりはロータ軸３から遠ざかる位置で軸部２１の外周面と常時対面する摺動支持孔１１の内周面には第２環状溝２ｃが形成され、ケーシング１には第２環状溝２ｃ内にグリスＧを供給可能な供給孔２ｄが形成され、該供給孔２ｄから第２環状孔２ｃ内にグリスＧを充填させた状態で供給孔２ｄの開口部がねじ込み式の蓋体１３で開閉自在に閉塞されている。

即ち、上記２環状溝２ｃと、供給孔２ｄと、蓋体１３と、グリスＧとで、異物侵入阻止手段５が構成されている。なお、この実施例１では、グリスＧとして、例えばフッ素系グリス等の耐水及び耐薬品性に優れたグリスが用いられている。

上記シール部４は、フローティングシート２の端面に固定されたシールリング４１とロータ軸３の端面に固定されたシールリング４２とで構成され、両シールリング４１、４２が互いに対面する状態で配置されている。

また、フローティングシート２における軸部２１のシールリング４１側端部外周には、フランジ部２２が形成されていて、このフランジ２２には、２カ所に貫通孔２２ａが形成されている。

この貫通孔２２ａは、フローティングシート２の回り止めの役目をなすもので、この貫通孔２２ａに貫通させた回り止めピン２３をケーシング１に形成されたねじ穴１４に螺合させることにより、フローティングシート２の回り止めが行われるようになっている。

次に本発明実施例１の作用・効果を説明する。

この実施例１のロータリジョイントでは、上述のように、Ｏリング１２が装着された第１環状溝２ｂよりはロータ軸３から遠ざかる位置で軸部２１の外周面と常時対面する摺動支持孔１１の内周面には第２環状溝２ｃが形成され、ケーシング１には第２環状溝２ｃ内にグリスＧを供給可能な供給孔２ｄが形成され、該供給孔２ｄから第２環状孔２ｃ内にグリスＧを充填させた状態で供給孔２ｄの開口部がねじ込み式の蓋体１３で開閉自在に閉塞されている構成としたことにより、グリスＧによって軸部２１と摺動支持孔１１との間への異物の侵入を阻止することができるようになり、これにより、フローティングシート２の作動不良による漏れ不具合の発生を防止することができるようになるという効果が得られる。

また、供給孔２ｄの開口部ねじ込み式の蓋体１３により開閉自在に閉塞されている構成とすることにより、定期的に蓋体１３を開けてグリスＧを補給することができるようになる。

また、第２環状溝２ｃに充填されるグリスＧとして耐水及び耐薬品性に優れたフッ素系グリスが用いられることにより、グリスＧの持ちをよくし、これにより、定期的なグリスＧの補給回数を減らすことができるようになる。

また、ロータ軸３が工作機械の回転軸に接続されることにより、フローティングシート２の作動不良による漏れ不具合の発生によって加工部分に悪影響を及ぼすことを防止することができるようになるという効果が得られる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、この他の実施例については、前記実施例１と同様の構成部分の図示および説明は省略し、もしくは同一の符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

この実施例２のロータリジョイントは、請求項２〜６に記載の発明に対応する。
この実施例２のロータリジョイントは、図２の断面図に示すように、供給孔２ｄの途中には圧縮コイルスプリング（供給手段）６でグリスＧを第２環状溝２ｃ内に押し込む方向に常時付勢するピストン７が備えられている構成とした点が、上記実施例１とは相違したものである。

従って、この実施例２では、上記実施例１と同様の効果が得られる他に、圧縮コイルスプリング６の付勢力で減少した分のグリスＧが第２環状溝２ｃ内に補給されるため、定期的なグリスＧの補給回数を減らすことができるようになるという追加の効果が得られる。

以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、実施例では、本発明を工作機械におけるクーラントを供給するロータリジョイント部分に適用する例を示したが、その他の全てのロータリジョイント部分に適用することができる。

また、実施例では、回り止めピン２３がケーシング１側に螺合されている構造のロータリジョイントを例示したが、フローティングシート２のフランジ２２側に螺合された構造のロータリジョイントにも適用できることはもちろんである。

また、実施例では、供給孔２ｄの開口部を蓋体１３で閉塞したが、閉塞構造は任意である。

また、実施例では、第１環状溝２ｂよりはロータ軸３から遠ざかる位置で軸部２１の外周面と常時対面する摺動支持孔１１の内周面には第２環状溝２ｃが形成され、ケーシング１には第２環状溝２ｃ内にグリスＧを供給可能な供給孔２ｄが形成され、該供給孔２ｄから第２環状孔２ｃ内にグリスＧを充填させた状態で供給孔２ｄの開口部がねじ込み式の蓋体１３で開閉自在に閉塞されている構成としたが、第２環状溝を設けずに、第１環状溝２ｂ内にグリスＧを供給可能な供給孔２ｄを形成させるようにしてもよい。

また、実施例２では、Ｏリング部分にグリスを自動的に補給する補給手段として、圧縮コイルスプリング６を用いる場合を例示したが、その他に、ガス圧や、ポンプ圧を用い、制御手段で供給を制御するようにしてもよい。

また、補給手段と第２環状溝２ｃとの間に開閉自在なバルブを設け、通常はバルブを閉めておき、クーラント液を受けたグリスが供給手段側に逆流することを防止するようにしてもよい。このバルブとしては、手動開閉バルブの他に、自動開閉可能な電磁バルブ等を用いることができる。

実施例１のロータリジョイントを示す断面図である。 実施例２のロータリジョイントを示す断面図である。

符号の説明

Ｇ グリス（充填物）
１ ケーシング
１１ 摺動支持孔
１２ Ｏリング
１３ 蓋体
１４ ねじ穴
２ フローティングシート（固定軸）
２ａ 供給穴（固定軸側流路）
２ｂ 第１環状溝
２ｃ 第２環状溝
２ｄ 供給孔
２１ 軸部
２２ フランジ部
２２ａ 貫通孔
２３ 回り止めピン
３ 主軸モータのロータ軸（回転軸）
３ａ 供給穴（回転軸側流路）
４ シール部
４１ シールリング
４２ シールリング
５ 異物侵入阻止手段
６ 圧縮コイルスプリング（供給手段）
７ ピストン

Claims (6)

1. 軸心にそれぞれ流路が備えられた固定軸と回転軸との対向端面にはそれぞれシールリングが装着され、前記固定軸は回転が阻止された状態に固定されると共にケーシングに形成された摺動支持孔に沿って摺動自在に設けられ、該摺動支持孔の内周面又は前記固定軸の外周面に形成された第１環状溝には前記摺動支持孔の内周面と前記固定軸の外周面との間を摺動シールするＯリングが収容され、前記固定軸側流路に供給される流体圧力によって前記固定軸を回転軸方向に摺動させて前記両シールリングの環状シール面を互いに密着させることによりシール部が形成されるように構成されたロータリジョイントであって、
   前記ケーシングには前記第１環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から前記第１環状溝内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されていることを特徴とするロータリジョイント。
2. 軸心にそれぞれ流路が備えられた固定軸と回転軸との対向端面にはそれぞれシールリングが装着され、前記固定軸は回転が阻止された状態に固定されると共にケーシングに形成された摺動支持孔に沿って摺動自在に設けられ、該摺動支持孔の内周面又は前記固定軸の外周面に形成された第１環状溝には前記摺動支持孔の内周面と前記固定軸の外周面との間を摺動シールするＯリングが収容され、前記固定軸側流路に供給される流体圧力によって前記固定軸を回転軸方向に摺動させて前記両シールリングの環状シール面を互いに密着させることによりシール部が形成されるように構成されたロータリジョイントであって、
   前記第１環状溝よりは前記回転軸から遠ざかる位置で前記固定軸の外周面と常時対面する前記摺動支持孔の内周面に第２環状溝が形成され、前記ケーシングには前記第２環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から前記第２環状溝内及び該第２環状溝を経由して前記第１環状溝内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されていることを特徴とするロータリジョイント。
3. 請求項１又は２に記載のロータリジョイントにおいて、前記供給孔が蓋体により開閉自在に閉塞されていることを特徴とするロータリジョイント。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータリジョイントにおいて、前記充填物としてグリスが用いられていることを特徴とするロータリジョイント。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータリジョイントにおいて、前記供給孔の途中には充填物を前記第１環状溝内又は第２環状溝内に自動的に補給する補給手段が備えられていることを特徴とするロータリジョイント。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータリジョイントにおいて、前記回転軸が工作機械の回転軸に接続されていることを特徴とするロータリジョイント。

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