JP2017527750A5

JP2017527750A5 -

Info

Publication number: JP2017527750A5
Application number: JP2017502882A
Authority: JP
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2035-07-17

Description

本明細書の一部を成す図面において、図１は、回転継手１００の回転しない部分１０１の正面図である。図２および３は、二つの作動位置における回転継手１００の断面である。図１−３を参照すると、回転継手１００は、回転するシールキャリア１０３の端部に接続された回転するシール部材１０２（通常、ローターと呼ばれる）と、回転しないシールキャリア１０５の端部で接続された回転しないシール部材１０４とを含む。回転しないシールキャリア１０５は、ハウジング１０６に対して軸方向に移動可能であり、このことは、図２および３に最もよく示されている。ハウジング１０６は、図２および３では２ピースの構造物として示されているが、単一ピースの構造物または２ピース以上の構造物もまた、ハウジング１０６のために所望により用いられてもよい。本開示中、ハウジング１０６は、その構造物を構成するピースの数とは関係なく、単一の構成として言及される。回転するシール部材１０２は、知られているように、機械スピンドルのような回転する機械コンポーネント（図示せず）に結合されている。ハウジング１０６は、回転しない機械コンポーネント（図示せず）に結合されている。区間分けされた（segmented）導管または媒質チャンネル１１２は、図２および３に最もよく描かれるように、回転するシールキャリア１０３、回転しないシールキャリア１０５、ならびに回転するシール部材１０２および回転しないシール部材１０４をそれぞれ通過して延びている。

図２および３の断面に示されている回転継手１００の態様では、回転しないシール部材１０４は、回転しないシールキャリア１０５に接続されている。回転しないシールキャリア１０５は、ハウジング１０６の内腔１２８内に摺動可能にかつシール可能に配置されていて、内腔１２８のランド(land)１２９を摺動可能に係合させる外径部分を持つ。内腔１２８は略円筒状であり、その内径と回転しないシールキャリア１０５の外径との間にわずかなギャップを形成してもよく、そのギャップによって、回転しないシールキャリア１０５と内腔１２８との間に、軸方向に角度をなすズレ(mis-alignment)が生じることが可能になっており、このズレによって、有利にも、当該回転継手は、回転する機械コンポーネントと回転しない機械コンポーネントとの間の、組立てのおよび操作上(operational)のズレ状態を受入れること(accommodate)ができるようになっている。回転しないシールキャリア１０５の周りを環状に延びるランド１２９の軸方向の長さおよび内径寸法は、それぞれの用途について、特定の設計要件と部品間の予測されるズレとに応じて選択できる。ハウジング１０６に対して、回転しないシール部材１０４の摺動を可能にする構造的な配置は、回転しないシール部材１０４の、回転するシール部材１０２との選択的な係合および脱係合を可能にし、二つのシール部材１０２および１０４の間に存在し得る軸方向の変位を補償し得る。

作動中、比較的低い空気圧をピストン内腔２０２に加えることによって、回転しないシールキャリア１０５が、ハウジング１０６に対して、伸び出ることになる。換言すると、回転しないシールキャリア１０５に媒質によって作用し、該キャリアをハウジング１０６に対して軸方向に移動させるあらゆる液圧力にもかかわらず、空気圧をピストン内腔２０２に加えることは、空圧の（または、使用する流体のタイプに応じた液圧の）リニアピストンアクチュエータの効果を持つことになり、これは、アーム２０８を強く押し、回転しないシールキャリア１０５を、ハウジング１０６の内腔２０２に対して伸び出させるためにピストン２０６を用いる。具体的には、空気の流れが空気作動ポート２００に提供されると、その空気の流れの運動量および圧力がピストン内腔２０２を満たすことになり、たとえ空気のいくらかがピストン２０６と内腔２０２との間のギャップを通過して漏れることになっても、それは、ピストン２０６の後方側を動的にかつ空気の作用で強く押すことになり、そのため、回転しないシールキャリア１０５はハウジング１０６に対して伸び出す方向に移動するであろう。換言すると、ハウジング１０６に向かうローターまたは回転するシールキャリア１０３の軸方向運動は、ピストン内腔２０２内に空気圧が存在する間、妨げられてもよい。スナップリング２１２は、ハウジング１０６に接続され、図３に示されるように、回転しないシールキャリア１０５が完全に伸び出た位置にあるとき、スロット２０７の端部を通してアーム２０８と接触することにより、ハウジング１０６に対する回転しないシールキャリア１０５の軸方向外側の運動を制限するよう配置されてもよい。

前述の内容に留意しながら、４０２では、空気の流れが空気作動ポートに加えられ、該空気作動ポートは、先に論じたように、作動媒質が無い状態の回転シールを係合するように動作する。例えば、空気の流れは、空気作動ポート２００または３１０に加えられてもよく、それぞれのピストンが回転しないシールキャリアのアームに対して働きかけ、それを押し、こうして、回転するシール部材１０２と回転しないシール部材１０４との間の機械的な端面シールと係合するよう、ハウジングに対して回転しないシールキャリアを伸び出させる。シールが係合すると、該空気の流れは、４０４で任意選択的に中断されてもよく、該中断は、一態様では、４０６で媒質チャンネルにおける媒質の流れの開始と同時に起こるか、または、その後すぐ続く。開放用バネ（opening spring）を含む回転継手の態様については、作動媒質がない場合の空気の流れの中断によって、シールが脱係合し得るため、それらの態様について、工程段階４０４は省略し得ることが理解されるべきである。開放用バネを含まない態様については、もしも、摩擦といったような静的な力やバネといったような閉じる力などが、あらゆる開放する力に打ち勝つことができ、シールの係合が維持されるようになっているならば、空気の流れの中断によってシールが脱係合することはないかも知れない。

Claims

回転継手であって：
ハウジングを有し、該ハウジングは、媒質チャンネル開口部と流体連通している内腔と、該内腔に対して半径方向にオフセットされた距離で配置される開放端部を有するピストン内腔とを有しており、該ピストン内腔は、前記媒質チャンネル開口部および前記内腔から流体的に隔離されており、かつ作動ポートに流体接続されており；
回転しないシールキャリアを有し、該回転しないシールキャリアは、前記ハウジング中の前記内腔内に摺動可能に配置されており、かつ前記内腔と流体連通している媒質チャンネルを有しており；
前記回転しないシールキャリアに接続され、かつそこから前記内腔に対して半径方向外側に伸び出る作動アームを有し、該作動アームは、前記ピストン内腔の前記開放端部と少なくとも部分的に重なり合っており；
前記ピストン内腔内に摺動可能に配置され、かつ、前記ハウジングおよび前記作動アームからは独立しているピストンを有し、前記ピストンが、可変ピストン容積を前記ピストンと前記ピストン内腔との間に規定するために、前記ハウジングおよび前記回転しないシールキャリアとは無関係に前記ピストン内腔内で自由に移動し得るようになっており、前記可変ピストン容積は、前記作動ポートに流体接続されており、前記ピストンは、前記作動ポートを介して提供される流体圧が前記可変ピストン容積中に存在するとき、前記内腔の前記開口端部から伸び出るように適合されており、前記ピストンは、前記作動アームに解放可能に接し、かつ、前記ピストンが前記ピストン内腔に対して変位するとき、前記作動アームと、結果として前記回転しないシールキャリアとが前記内腔に対して変位することを促すように構成されており；かつ
シールを有し、該シールは、前記回転しないシールキャリアの周囲に配置されており、かつ前記回転しないシールキャリアと前記内腔との間に摺動シールを作成するために配置されており；
ここで、前記回転しないシールキャリアは、前記流体圧が前記ピストン内腔中に存在するとき、前記ハウジングに対して伸び出るように配置されている、
前記回転継手。