JP3005239B2 - 回転ユニオン継手 - Google Patents
回転ユニオン継手Info
- Publication number
- JP3005239B2 JP3005239B2 JP2097443A JP9744390A JP3005239B2 JP 3005239 B2 JP3005239 B2 JP 3005239B2 JP 2097443 A JP2097443 A JP 2097443A JP 9744390 A JP9744390 A JP 9744390A JP 3005239 B2 JP3005239 B2 JP 3005239B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- housing
- inlet chamber
- sealing
- fluid inlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
- F16L27/08—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
- F16L27/08—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
- F16L27/0804—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another
- F16L27/0808—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation
- F16L27/0824—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation with ball or roller bearings
- F16L27/0828—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation with ball or roller bearings having radial bearings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86268—With running joint between movable parts of system
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は回転ユニオン型の結合装置に関し、より具
体的には、回転ユニオン継手に関するものである。
体的には、回転ユニオン継手に関するものである。
＜従来技術とその問題点＞ 流体源の出口と回転装置とを結合するのに回転ユニオ
ン継手が採用されている。たとえば、紙処理の分野にお
いて、高速孔開け操作、高速工作機械のスピンドル、ク
ラッチ、ブレーキ操作などにおいて広く採用されてい
る。
ン継手が採用されている。たとえば、紙処理の分野にお
いて、高速孔開け操作、高速工作機械のスピンドル、ク
ラッチ、ブレーキ操作などにおいて広く採用されてい
る。
高速孔開け装置において、回転ユニオン継手は水や他
のクーラントなどの流体を流体源から回転孔開け用ドリ
ルの刃先へと移送するのに用いられている。周知の回転
ユニオン継手において、内部に設けたシーリング機構が
流体源の固定された出口と回転装置との結合面であるイ
ンターフェース部を形成している。回転ユニオン継手の
ロータはそれと一緒に回転する第１のシール部材を有し
ている。第２のシール部材はユニオン継手のハウジング
内に装着された非回動型のものである。この非回動型シ
ール部材は、例えばバネ手段などの付勢手段により回転
シール面との間が、液密に、即ち流体に対して密閉され
た状態にされている。ユニオン継手を通過する冷却材流
体がシール部材を滑らかにし、摩耗を押さえている。し
かし、ある場合には冷却材流体を使用せず、従ってベア
リング面は滑らかにされず、その結果シール面での摩耗
が増加することになる。回転型シール部材ロータに対し
て永久結合されているか、或いは一体形成となっている
為に、損傷あるいは摩耗したシール部材のみの取替えが
必要な場合でも、ロータ全体の取替えを必要としていた
ものである。このことは操作自体を困難にし且つ高価な
ものにしていたと同時に、回転ユニオン継手が使われて
いる装置の停止時間が極めて長くなるものである。従っ
て、シール組立体の摩耗を極力押さえた回転ユニオン継
手を得ることが望まれていた。
のクーラントなどの流体を流体源から回転孔開け用ドリ
ルの刃先へと移送するのに用いられている。周知の回転
ユニオン継手において、内部に設けたシーリング機構が
流体源の固定された出口と回転装置との結合面であるイ
ンターフェース部を形成している。回転ユニオン継手の
ロータはそれと一緒に回転する第１のシール部材を有し
ている。第２のシール部材はユニオン継手のハウジング
内に装着された非回動型のものである。この非回動型シ
ール部材は、例えばバネ手段などの付勢手段により回転
シール面との間が、液密に、即ち流体に対して密閉され
た状態にされている。ユニオン継手を通過する冷却材流
体がシール部材を滑らかにし、摩耗を押さえている。し
かし、ある場合には冷却材流体を使用せず、従ってベア
リング面は滑らかにされず、その結果シール面での摩耗
が増加することになる。回転型シール部材ロータに対し
て永久結合されているか、或いは一体形成となっている
為に、損傷あるいは摩耗したシール部材のみの取替えが
必要な場合でも、ロータ全体の取替えを必要としていた
ものである。このことは操作自体を困難にし且つ高価な
ものにしていたと同時に、回転ユニオン継手が使われて
いる装置の停止時間が極めて長くなるものである。従っ
て、シール組立体の摩耗を極力押さえた回転ユニオン継
手を得ることが望まれていた。
さらに、この種の回転シール装置を有する回転ユニオ
ン継手はその回転数が15,000rpmに限定される。また、
従来よりも高速回転を許容する回転ユニオン継手を提供
できれば好ましいはずである。
ン継手はその回転数が15,000rpmに限定される。また、
従来よりも高速回転を許容する回転ユニオン継手を提供
できれば好ましいはずである。
＜発明の目的＞ 以上のような観点に立ってこの発明は成されたもので
あり、この発明の主たる目的は、従来の回転ユニオン継
手よりも遥かに耐用年数の長い改良された回転ユニオン
継手を提供することである。
あり、この発明の主たる目的は、従来の回転ユニオン継
手よりも遥かに耐用年数の長い改良された回転ユニオン
継手を提供することである。
この発明の別の目的は、従来のものよりも高速運転を
可能とする回転ユニオン継手を提供することである。
可能とする回転ユニオン継手を提供することである。
これらの目的は、軸方向の孔を有するハウジングと上
記軸方向の孔に回転自在に保持されたロータ手段を備え
たこの発明によって達成されるものである。上記ハウジ
ングは複数の流体入口部を有し、また、ロータ手段は複
数の流体出口部を有している。ロータ手段は、流体出口
部と流体入口部とを連通している複数の流体通路を備え
ている。ハウジングの軸方向孔には、ハウジングの内面
とロータ手段の外面との間に、長く筒状のスリーブ部材
が介装されている。ロータ手段の外面となっているこの
スリーブ部材は、ハウジングの軸方向孔よりも短く形成
されており、全ての入口部を含むハウジングの部分に沿
って伸長している。スリーブ部材は入口部に整合した複
数の孔を有し、これにより、全ての入口部がこのスリー
ブ部材を介して流体通路に連通されている。更に、この
スリーブ部材はハウジングとロータ手段との間を、隣接
せる入口部にたいしてシールする働きをしている。
記軸方向の孔に回転自在に保持されたロータ手段を備え
たこの発明によって達成されるものである。上記ハウジ
ングは複数の流体入口部を有し、また、ロータ手段は複
数の流体出口部を有している。ロータ手段は、流体出口
部と流体入口部とを連通している複数の流体通路を備え
ている。ハウジングの軸方向孔には、ハウジングの内面
とロータ手段の外面との間に、長く筒状のスリーブ部材
が介装されている。ロータ手段の外面となっているこの
スリーブ部材は、ハウジングの軸方向孔よりも短く形成
されており、全ての入口部を含むハウジングの部分に沿
って伸長している。スリーブ部材は入口部に整合した複
数の孔を有し、これにより、全ての入口部がこのスリー
ブ部材を介して流体通路に連通されている。更に、この
スリーブ部材はハウジングとロータ手段との間を、隣接
せる入口部にたいしてシールする働きをしている。
＜問題点を解決するための手段＞ より具体的には、この発明の回転ユニオン継手は、ハ
ウジングと、このハウジング内の一端にて回転可能に取
り付いて回転ユニオンを介して流体を受けるようにした
回転装置と結合したロータと、ロータの軸方向を延びた
排出通路と、ハウジングの他端部に設けた流体入口容
室、そしてハウジングの入口容室とロータの排出通路と
を回転可能にシールするシール手段とを有する。上記シ
ール手段は、回転シール手段と非回転シール手段とを有
し、回転シール手段はシール面を有し、ロータと共に回
転するようにロータに装着されている。また、非回転シ
ール手段は上記回転シール手段と対向した入口容室に位
置したシール面を有すると共に、入口容室内をハウジン
グの軸方向に移動出来るように保持されている。ここ
で、移動できるのは、非回転シール手段が回転シール手
段から離れた第１の位置と、非回転シール手段のシール
面が回転シール面と係合する第２の位置との間の間隔で
ある。また、上記シール手段は、入口容室に装着され且
つ非回転シール手段と結合した流体作動手段を有し、こ
れが非回転シール手段に作用して非回転シール手段を上
記第１の位置に保持し、入口容室の流体がなければシー
ル面の係合を互いに離脱させた状態にしておき、且つ、
非回転シール手段を上記第２の位置に移動させるもので
あり、更に、入口容室の流体の流れに応じて非回転シー
ル手段のシール面を回転シール手段のシール面に係合さ
せ、且つ、上記入口容室を流れる流体によってシール面
を互いに係合保持させておくようにしたものである。
ウジングと、このハウジング内の一端にて回転可能に取
り付いて回転ユニオンを介して流体を受けるようにした
回転装置と結合したロータと、ロータの軸方向を延びた
排出通路と、ハウジングの他端部に設けた流体入口容
室、そしてハウジングの入口容室とロータの排出通路と
を回転可能にシールするシール手段とを有する。上記シ
ール手段は、回転シール手段と非回転シール手段とを有
し、回転シール手段はシール面を有し、ロータと共に回
転するようにロータに装着されている。また、非回転シ
ール手段は上記回転シール手段と対向した入口容室に位
置したシール面を有すると共に、入口容室内をハウジン
グの軸方向に移動出来るように保持されている。ここ
で、移動できるのは、非回転シール手段が回転シール手
段から離れた第１の位置と、非回転シール手段のシール
面が回転シール面と係合する第２の位置との間の間隔で
ある。また、上記シール手段は、入口容室に装着され且
つ非回転シール手段と結合した流体作動手段を有し、こ
れが非回転シール手段に作用して非回転シール手段を上
記第１の位置に保持し、入口容室の流体がなければシー
ル面の係合を互いに離脱させた状態にしておき、且つ、
非回転シール手段を上記第２の位置に移動させるもので
あり、更に、入口容室の流体の流れに応じて非回転シー
ル手段のシール面を回転シール手段のシール面に係合さ
せ、且つ、上記入口容室を流れる流体によってシール面
を互いに係合保持させておくようにしたものである。
＜実施例＞ 以下、この発明による好適な実施例について図面を参
照して説明する。
照して説明する。
先ず第１図は従来の装置の構成を示すものであり、図
示の回転ユニオン継手10は例えば本願出願人の市販によ
る従来の装置の構成（モデル1107）を示している。回転
ユニオン継手は高速孔開けおよびドリリングに適するよ
うに設計されている。ある用途においては、クーラント
はドリルビット、即ちドリルの刃先に供給されるに際し
回転ユニオン継手を介してなされる。また他の用途にお
いては、ドリリング操作がクーラントの供給無しに行わ
れることもある。
示の回転ユニオン継手10は例えば本願出願人の市販によ
る従来の装置の構成（モデル1107）を示している。回転
ユニオン継手は高速孔開けおよびドリリングに適するよ
うに設計されている。ある用途においては、クーラント
はドリルビット、即ちドリルの刃先に供給されるに際し
回転ユニオン継手を介してなされる。また他の用途にお
いては、ドリリング操作がクーラントの供給無しに行わ
れることもある。
回転ユニオン継手10は筒状のハウジング11、エンド
キャップ12、筒状ロータ13、ロータ軸受け組立体14、お
よびシール組立体15を有している。シール組立体15は保
持スリーブ25で保持した非回転シール部材24と回転シー
ル部材23とを備えている。ハウジング11は鋼または他の
好適な物質より形成する。ロータ13はハウジング11の端
部11aの拡大軸方向の孔28に装着され、たとえば鋼製と
し軸方向の排出通路27を有している。ロータ軸受け組立
体14は内外ボール軸受け14a,14bを有し、これがハウジ
ングの軸方向孔28に取り付いて組み立てられており、ロ
ータ13の内側芯部16を囲んでいて、かくて、ロータの耐
摩耗軸受け支持体を提供している。この二つの軸受けの
外側レースはハウジングの対向孔18とスナップリング19
との間に形成され、内側レースはロータ13の内側肩部20
と、ロータの筒状芯体16で保持されているスナップリン
グ21との間に形成されている。
キャップ12、筒状ロータ13、ロータ軸受け組立体14、お
よびシール組立体15を有している。シール組立体15は保
持スリーブ25で保持した非回転シール部材24と回転シー
ル部材23とを備えている。ハウジング11は鋼または他の
好適な物質より形成する。ロータ13はハウジング11の端
部11aの拡大軸方向の孔28に装着され、たとえば鋼製と
し軸方向の排出通路27を有している。ロータ軸受け組立
体14は内外ボール軸受け14a,14bを有し、これがハウジ
ングの軸方向孔28に取り付いて組み立てられており、ロ
ータ13の内側芯部16を囲んでいて、かくて、ロータの耐
摩耗軸受け支持体を提供している。この二つの軸受けの
外側レースはハウジングの対向孔18とスナップリング19
との間に形成され、内側レースはロータ13の内側肩部20
と、ロータの筒状芯体16で保持されているスナップリン
グ21との間に形成されている。
ロータ13は、ユニオン継手10を介してクーラントを受
けることになるドリルの刃先（図示せず）の駆動部材と
結合している。ロータ13は駆動部材（図示せず）で駆動
され、一般には例えば最高15000RPMにて回転される。
けることになるドリルの刃先（図示せず）の駆動部材と
結合している。ロータ13は駆動部材（図示せず）で駆動
され、一般には例えば最高15000RPMにて回転される。
前記エンド キャップ12はその他端部にて捩子26など
の固着手段により保持され、内側に捩子溝を切った入り
口30を形成し、これがエンドキャップの通路32となる筒
状の軸方向孔と連通している。捩子溝を切った入り口は
図示を省略したが供給管に結合され、この供給管は流体
供給源（図示せず）に結合されている。
の固着手段により保持され、内側に捩子溝を切った入り
口30を形成し、これがエンドキャップの通路32となる筒
状の軸方向孔と連通している。捩子溝を切った入り口は
図示を省略したが供給管に結合され、この供給管は流体
供給源（図示せず）に結合されている。
回転シール部材23はロータ13にそのシャンク部16の端
部に取り付いており、対向する周辺端部35を形成してい
る。シール部材23は接着などの好適な方法にて上記端部
35に固着されている。
部に取り付いており、対向する周辺端部35を形成してい
る。シール部材23は接着などの好適な方法にて上記端部
35に固着されている。
非回転シール部材24は中空で円筒状の保持スリーブ25
に結合保持されている。このスリーブ25は、主要部36と
対向孔を有する周辺端部37を有して凹所を形成し、この
周辺部近傍の主要部36から外側に突出している。シール
部材24は凹所端部37内に受容されている。周辺フランジ
に沿って正反対位置にキー孔（図示せず）が形成され、
入り口容室30の前方向のエンド キャップ12の内側垂直
面の孔41と整合している。キー・ピン43は上記キー孔を
通り、孔41に挿入されスリーブ25とシール部材24とがハ
ウジングに対して回転するのを防止している。
に結合保持されている。このスリーブ25は、主要部36と
対向孔を有する周辺端部37を有して凹所を形成し、この
周辺部近傍の主要部36から外側に突出している。シール
部材24は凹所端部37内に受容されている。周辺フランジ
に沿って正反対位置にキー孔（図示せず）が形成され、
入り口容室30の前方向のエンド キャップ12の内側垂直
面の孔41と整合している。キー・ピン43は上記キー孔を
通り、孔41に挿入されスリーブ25とシール部材24とがハ
ウジングに対して回転するのを防止している。
非回転シール部材保持スリーブ25は所定の寸法を有し
通路32内に装着され、前方に滑動できるようになってお
り、且つ、通路32の中を枢動したり浮動したりしないよ
うに規制している。
通路32内に装着され、前方に滑動できるようになってお
り、且つ、通路32の中を枢動したり浮動したりしないよ
うに規制している。
通路32には圧縮ばね45が設けてあり、その圧力がスリ
ーブ25と環状スラストリング46を介して非回転シール部
材24の端部に向かって前方向に伝達され、シール部材24
と回転シール部材とをシール係合させている。上記のシ
ール部材23,24のインタフェース面がラップ研磨され、
密接に結合するシール面を形成している。スリーブの外
面とキャップ12の内面との間の前方向の洩れが空間48に
洩れ出ようとするが、スリーブ25の前方端部50に設置し
たＯリング49で洩出が防止される。ハウジング11はシー
ル部材に近い外壁に通気部34を有している。
ーブ25と環状スラストリング46を介して非回転シール部
材24の端部に向かって前方向に伝達され、シール部材24
と回転シール部材とをシール係合させている。上記のシ
ール部材23,24のインタフェース面がラップ研磨され、
密接に結合するシール面を形成している。スリーブの外
面とキャップ12の内面との間の前方向の洩れが空間48に
洩れ出ようとするが、スリーブ25の前方端部50に設置し
たＯリング49で洩出が防止される。ハウジング11はシー
ル部材に近い外壁に通気部34を有している。
回転ユニオン継手10の流体入り口30は圧力下にて流体
源に結合されており、これが回転ユニオン継手を介して
所定の装置、即ち回転ユニオン継手10が協働する装置に
結合されるようになっている。
源に結合されており、これが回転ユニオン継手を介して
所定の装置、即ち回転ユニオン継手10が協働する装置に
結合されるようになっている。
流体入り口30を通る流体は軸方向の孔、即ち通路32に
入り、スリーブ25の孔と、シール部材23,24の軸方向の
孔23a,23bと、ロータ13の排出孔27を通って、ロータ13
に接続した回転装置に至る。
入り、スリーブ25の孔と、シール部材23,24の軸方向の
孔23a,23bと、ロータ13の排出孔27を通って、ロータ13
に接続した回転装置に至る。
使用に際し、回転クーラントユニオン継手10から回転
ドリル刃先きに送り込まれたクーラントはシール部材2
3,24を滑らかにすることにもなり、シール面の摩耗を極
力防止している。クーラントを使用しない場合には、シ
ール面は滑らかにはされない。第１図に示したような従
来構成においてはシール部材23,24はバイアスばねの弾
性力により互いに一定状態に結合関係に維持されている
わけであるから、シール面の摩耗欠損が発生し、シール
部材の耐用年数を著しく制限していることになる。
ドリル刃先きに送り込まれたクーラントはシール部材2
3,24を滑らかにすることにもなり、シール面の摩耗を極
力防止している。クーラントを使用しない場合には、シ
ール面は滑らかにはされない。第１図に示したような従
来構成においてはシール部材23,24はバイアスばねの弾
性力により互いに一定状態に結合関係に維持されている
わけであるから、シール面の摩耗欠損が発生し、シール
部材の耐用年数を著しく制限していることになる。
第２図と第３図において、本発明による回転ユニオン
継手10′を示す。回転ユニオン継手10′は第１図のもの
と多少似通っているが、この発明のものは回転シール部
材23と非回転シール部材24を有し、両者が互いに係合お
よび非係合状態に維持され、これが回転ユニオン継手1
0′を介して流れるクーラントの作用により為されるも
のとなる。回転ユニオン10′の各部材、部位については
第１図のものと同様のものについては、同じ参照符号に
プライム（′）記号を付して説明する。
継手10′を示す。回転ユニオン継手10′は第１図のもの
と多少似通っているが、この発明のものは回転シール部
材23と非回転シール部材24を有し、両者が互いに係合お
よび非係合状態に維持され、これが回転ユニオン継手1
0′を介して流れるクーラントの作用により為されるも
のとなる。回転ユニオン10′の各部材、部位については
第１図のものと同様のものについては、同じ参照符号に
プライム（′）記号を付して説明する。
第２図において、回転シール部材23はロータ13′に保
持結合されている。ハウジング11′は環状の、内側に向
いた内壁51を有し、これが孔52を備え、この孔を介して
ロータ13′の一端が通過している。非回転シール部材24
は作動機構42によって保持され、この作動機構はシール
24と、このシール24とダイヤフラム（膜体）91を保持し
たスリーブを備えた浮動シール組立体を有している。
持結合されている。ハウジング11′は環状の、内側に向
いた内壁51を有し、これが孔52を備え、この孔を介して
ロータ13′の一端が通過している。非回転シール部材24
は作動機構42によって保持され、この作動機構はシール
24と、このシール24とダイヤフラム（膜体）91を保持し
たスリーブを備えた浮動シール組立体を有している。
作動機構は、ユニオン継手を流れる流体の存在と非存
在とによりシール24とシール23との係合離脱を為さしめ
ている。これらのシール部材23と24は環状で炭化珪素製
とし、対向する環状の炭化珪素シール面を形成してい
る。
在とによりシール24とシール23との係合離脱を為さしめ
ている。これらのシール部材23と24は環状で炭化珪素製
とし、対向する環状の炭化珪素シール面を形成してい
る。
作動機構42は円形のダイヤフラム91を有し、エンドキ
ャップ12′の対向内側端部93で画成されている。ハウジ
ング組立体は、ハウジング11′とエンドキャップ12′と
の間に介装する挿入部材96を有している。挿入部材96は
ハウジング内にて作動機構42のスリーブ25を装着して、
ハウジングに対してシール保持スリーブ25′が軸方向に
移動出来るようにしてある。ハウジング11′は鋼より形
成することが出来、エンドキャップは例えばアルミニュ
ムより形成できる。ロータ13′はシール組立体107に装
着してなり、軸受けが位置する軸受けキャビティ109に
流体が流入するのを防止している。シール組立体107は
Ｖリング107aと、このリングをロータ13′に保持する保
持バンド107bを有し、更にこのバンドはＶリングを高速
回転のシャフトの所定位置に固定している。Ｖリングは
環状の突起部107a′を有し、これがハウジング11′の内
壁52と係合し、軸受けキャビティ109とシールキャビテ
ィ109aを有し、ロータ13′端部が通過する孔52の周囲を
シールしている。
ャップ12′の対向内側端部93で画成されている。ハウジ
ング組立体は、ハウジング11′とエンドキャップ12′と
の間に介装する挿入部材96を有している。挿入部材96は
ハウジング内にて作動機構42のスリーブ25を装着して、
ハウジングに対してシール保持スリーブ25′が軸方向に
移動出来るようにしてある。ハウジング11′は鋼より形
成することが出来、エンドキャップは例えばアルミニュ
ムより形成できる。ロータ13′はシール組立体107に装
着してなり、軸受けが位置する軸受けキャビティ109に
流体が流入するのを防止している。シール組立体107は
Ｖリング107aと、このリングをロータ13′に保持する保
持バンド107bを有し、更にこのバンドはＶリングを高速
回転のシャフトの所定位置に固定している。Ｖリングは
環状の突起部107a′を有し、これがハウジング11′の内
壁52と係合し、軸受けキャビティ109とシールキャビテ
ィ109aを有し、ロータ13′端部が通過する孔52の周囲を
シールしている。
第２図、第４図及び第５図において、ダイヤフラム91
は円形の部材102で周辺端部103と孔104を有する。孔104
の径は第７図のスリーブ25′のハブ36′を受ける大きさ
である。ダイヤフラム91は環状湾曲部105を中心孔の近
傍に有し、その中心端部はダイヤフラム平面に対して90
゜折り曲げられ、装着部を形成している。ダイヤフラム
91は屈曲性に富む物質より成り、例えば商品名「VITO
N」として市販のものが好適である。
は円形の部材102で周辺端部103と孔104を有する。孔104
の径は第７図のスリーブ25′のハブ36′を受ける大きさ
である。ダイヤフラム91は環状湾曲部105を中心孔の近
傍に有し、その中心端部はダイヤフラム平面に対して90
゜折り曲げられ、装着部を形成している。ダイヤフラム
91は屈曲性に富む物質より成り、例えば商品名「VITO
N」として市販のものが好適である。
第２図と第７図において、スリーブ25′は環状フラン
ジ部38′と筒状のハブ部36′を有し、筒状のハブ部36′
は透孔33′と対向孔となる周辺端部を有して、固着され
た非回転シール部材24を受けている。フランジ部38′は
ハブ部36′から放射方向に突出している。キー孔即ち孔
111はフランジに正反対位置に設けてある。スリーブ部
材25′の端部は細くなった首部108を有し、ダイヤフラ
ムの内側端部106の装着面を形成している。
ジ部38′と筒状のハブ部36′を有し、筒状のハブ部36′
は透孔33′と対向孔となる周辺端部を有して、固着され
た非回転シール部材24を受けている。フランジ部38′は
ハブ部36′から放射方向に突出している。キー孔即ち孔
111はフランジに正反対位置に設けてある。スリーブ部
材25′の端部は細くなった首部108を有し、ダイヤフラ
ムの内側端部106の装着面を形成している。
第２図と第６図において、挿入部材96は３個の穴118
を持った装着フランジ部117と、中心孔119を有してい
る。挿入部材96の流体入り口側は凹所面120と、周辺肩
部121と、上記肩部121から凹所面120に内側に下がり傾
斜している傾斜面122とを有している。凹所面120と肩部
121と傾斜面122とで環状溝を形成し、これがスリーブ2
5′のハブ部の先端の周りに延びており、ダイヤフラム9
1の前記湾曲部105を受容している。挿入部96の後方面12
4は２個のキー孔41′を有してインデックスピン43′を
受け入れて非回転シール部材24とその保持スリーブ25′
を挿入部96に割送りしている。
を持った装着フランジ部117と、中心孔119を有してい
る。挿入部材96の流体入り口側は凹所面120と、周辺肩
部121と、上記肩部121から凹所面120に内側に下がり傾
斜している傾斜面122とを有している。凹所面120と肩部
121と傾斜面122とで環状溝を形成し、これがスリーブ2
5′のハブ部の先端の周りに延びており、ダイヤフラム9
1の前記湾曲部105を受容している。挿入部96の後方面12
4は２個のキー孔41′を有してインデックスピン43′を
受け入れて非回転シール部材24とその保持スリーブ25′
を挿入部96に割送りしている。
インデックスピン43′は挿入部96に保持された末端部
を有している。その基端部は滑らかな面を持っていて、
スリーブ部材25′がハウジング内にて軸方向に移動出来
るように受容されている。
を有している。その基端部は滑らかな面を持っていて、
スリーブ部材25′がハウジング内にて軸方向に移動出来
るように受容されている。
保持リング（例えばツルアーク ツールズ社製の形番
5135タイプの保持リング）をインデックスピン43′のそ
れぞれに取り付いて浮動シール組立体のスリーブ部材2
5′の移動を規制し、ユニオン継手が加圧されたときに
流体の洩れを少なくしている。即ち、スリーブ25′がシ
ール23とシール24とを係合させる為に移動しなければな
らない実質的な距離は、保持リング112の機能による移
動規制により最少限に押さえられる。運転状態において
は、第３図に示すようにスリーブ25′が移動して保持リ
ング112との係合を解除する。図面では保持リングの機
能を説明するために拡大して図示されているが、この移
動距離は実際には非常に小さいものである。
5135タイプの保持リング）をインデックスピン43′のそ
れぞれに取り付いて浮動シール組立体のスリーブ部材2
5′の移動を規制し、ユニオン継手が加圧されたときに
流体の洩れを少なくしている。即ち、スリーブ25′がシ
ール23とシール24とを係合させる為に移動しなければな
らない実質的な距離は、保持リング112の機能による移
動規制により最少限に押さえられる。運転状態において
は、第３図に示すようにスリーブ25′が移動して保持リ
ング112との係合を解除する。図面では保持リングの機
能を説明するために拡大して図示されているが、この移
動距離は実際には非常に小さいものである。
第２図と第４図〜第７図において、浮動シール組立体
の組み立てに際し、シール部材24はスリーブ25′の対向
孔37′に位置し固着される。スリーブ25′は挿入部材96
と組み立てられて、その筒状部36′が挿入部材の孔119
を突出している。インデックスピン43′はフランジ38′
のキー孔111に挿入される。次いで、ダイヤフラム91が
挿入部材96とスリーブ25′と組み立てられて、ハブ部材
36′の先端がダイヤフラム91の中心孔104を延び、ダイ
ヤフラムの周辺端部103が挿入部材の肩部121に受け止め
られるようになる。ダイヤフラム91の内側端部106は接
着などの好適な手段により、スリーブ25′の縮径首部10
8に固着される。
の組み立てに際し、シール部材24はスリーブ25′の対向
孔37′に位置し固着される。スリーブ25′は挿入部材96
と組み立てられて、その筒状部36′が挿入部材の孔119
を突出している。インデックスピン43′はフランジ38′
のキー孔111に挿入される。次いで、ダイヤフラム91が
挿入部材96とスリーブ25′と組み立てられて、ハブ部材
36′の先端がダイヤフラム91の中心孔104を延び、ダイ
ヤフラムの周辺端部103が挿入部材の肩部121に受け止め
られるようになる。ダイヤフラム91の内側端部106は接
着などの好適な手段により、スリーブ25′の縮径首部10
8に固着される。
次いで挿入部材96、ダイヤフラム91、保持スリーブ2
5′を含む二次組立体をハウジング11′の流体入り口側
に位置される。エンドキャップ12′を挿入部材96に位置
させ、ハウジングの整列孔と挿入部材とエンドキャップ
を通る捩子26′によりハウジング11′に保持される。ダ
イヤフラム91の周辺端部103はエンドキャップ12′と挿
入部材の肩部121との間にて保持され、上記挿入部材が
ハウジングと当接している。
5′を含む二次組立体をハウジング11′の流体入り口側
に位置される。エンドキャップ12′を挿入部材96に位置
させ、ハウジングの整列孔と挿入部材とエンドキャップ
を通る捩子26′によりハウジング11′に保持される。ダ
イヤフラム91の周辺端部103はエンドキャップ12′と挿
入部材の肩部121との間にて保持され、上記挿入部材が
ハウジングと当接している。
第２図と第４図において、ダイヤフラム91の外面とエ
ンドキャップ12′の内面とで環状溝130を形成し、ダイ
ヤフラムを作動させる流体を受けるようになっている。
第２図は非作動状態のダイヤフラムを図示してあり、そ
の中心部91aがダイヤフラムの周辺端部とほぼ同一平面
に張り出しており、湾曲部108と挿入部材96の傾斜面122
とが非接触状態となっている。この状態において、ダイ
ヤフラム91で保持されたスリーブ25′は、非回転シール
24がロータ13で保持された回転シール23に対して係合状
態にある位置に存在し、保持リング112は第２図の右側
即ち非圧縮位置の方向にスリーブ25′が移動するのを規
制している。更に保持リング112はダイヤフラムの中心
が移動しないように規制する作用もしている。
ンドキャップ12′の内面とで環状溝130を形成し、ダイ
ヤフラムを作動させる流体を受けるようになっている。
第２図は非作動状態のダイヤフラムを図示してあり、そ
の中心部91aがダイヤフラムの周辺端部とほぼ同一平面
に張り出しており、湾曲部108と挿入部材96の傾斜面122
とが非接触状態となっている。この状態において、ダイ
ヤフラム91で保持されたスリーブ25′は、非回転シール
24がロータ13で保持された回転シール23に対して係合状
態にある位置に存在し、保持リング112は第２図の右側
即ち非圧縮位置の方向にスリーブ25′が移動するのを規
制している。更に保持リング112はダイヤフラムの中心
が移動しないように規制する作用もしている。
第３図は、流体が入り口30′を通って回転ユニオン継
手10′に導入され、それに応答して作動状態、即ち圧力
下にあるダイヤフラム組立体を示しており、この図にお
いて、流体は溝130に流れ込む。シール23と24は当初は
係合されておらず、従って少量の流体がスリーブ25′の
孔33を通ってキャビティ109aに入り込むことになる。ダ
イヤフラムに加わる流体圧によりダイヤフラムを押し曲
げ、湾曲部108を傾斜面122と係合させ、そしてスリーブ
25′を移動させてインデックスピン43′に沿って流体の
流れの方向、即ち図の左側に移動させ、非回転シール部
材24を回転シール部材23と係合させるのである。
手10′に導入され、それに応答して作動状態、即ち圧力
下にあるダイヤフラム組立体を示しており、この図にお
いて、流体は溝130に流れ込む。シール23と24は当初は
係合されておらず、従って少量の流体がスリーブ25′の
孔33を通ってキャビティ109aに入り込むことになる。ダ
イヤフラムに加わる流体圧によりダイヤフラムを押し曲
げ、湾曲部108を傾斜面122と係合させ、そしてスリーブ
25′を移動させてインデックスピン43′に沿って流体の
流れの方向、即ち図の左側に移動させ、非回転シール部
材24を回転シール部材23と係合させるのである。
以上のようにして、回転ユニオン継手10′がユニオン
内を流体が流れない状態で作動する場合には、シール部
材は互いに離れて、非係合関係を維持し、滑らかな状態
に無いときにはシールが係合作動しないようになってい
る。流体がユニオン継手内を流れる状態にある場合に
は、ダイヤフラム作動組立体はその圧力に応答してシー
ル部材が係合状態を維持し、その流体が係合シール面を
滑らかにする働きをすることになる。このような流体シ
ール装置はシール面の摩耗を少なくするとともに、ユニ
オン継手10′の高速運転を可能にし、約25,000rpmの回
転を得ることができる。これにより、回転ユニオン継手
の利用範囲を大巾に拡張し得るものとなる。
内を流体が流れない状態で作動する場合には、シール部
材は互いに離れて、非係合関係を維持し、滑らかな状態
に無いときにはシールが係合作動しないようになってい
る。流体がユニオン継手内を流れる状態にある場合に
は、ダイヤフラム作動組立体はその圧力に応答してシー
ル部材が係合状態を維持し、その流体が係合シール面を
滑らかにする働きをすることになる。このような流体シ
ール装置はシール面の摩耗を少なくするとともに、ユニ
オン継手10′の高速運転を可能にし、約25,000rpmの回
転を得ることができる。これにより、回転ユニオン継手
の利用範囲を大巾に拡張し得るものとなる。
以上この発明の好適な実施例について説明したが、こ
の発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載の範囲内で種々変更が可能である。
の発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載の範囲内で種々変更が可能である。
第１図は従来公知の回転ユニオン継手の側部断面図であ
り、 第２図〜第７図はこの発明に係わる回転ユニオン継手を
示す図であり、 第２図はその側部断面図で、シール面が非係合状態を示
し、 第３図はシール面が係合状態にある回転ユニオン継手の
側部断面図、 第４図は第２図の回転ユニオン継手のダイヤフラムの平
面図、 第５図は第４図の５−５線に沿って破断したダイヤフラ
ムの断面図、 第６図は第２図に示した挿入部材の平面図、 第７図は第２図の回転ユニオン継手の非回転シール組立
体の平面図である。 10′……回転ユニオン継手、11′……ハウジング、12′
……エンドキャップ、13′……ロータ、25′……シール
保持スリーブ、33′、37′……孔、36′……ハブ部、3
8′……フランジ、52……孔、91……ダイヤフラム、96
……挿入部材、107……シール組立体、109……軸受けキ
ャビティ、102……円形部材、104……中心孔、111……
キー孔、112……保持リング、130……環状溝
り、 第２図〜第７図はこの発明に係わる回転ユニオン継手を
示す図であり、 第２図はその側部断面図で、シール面が非係合状態を示
し、 第３図はシール面が係合状態にある回転ユニオン継手の
側部断面図、 第４図は第２図の回転ユニオン継手のダイヤフラムの平
面図、 第５図は第４図の５−５線に沿って破断したダイヤフラ
ムの断面図、 第６図は第２図に示した挿入部材の平面図、 第７図は第２図の回転ユニオン継手の非回転シール組立
体の平面図である。 10′……回転ユニオン継手、11′……ハウジング、12′
……エンドキャップ、13′……ロータ、25′……シール
保持スリーブ、33′、37′……孔、36′……ハブ部、3
8′……フランジ、52……孔、91……ダイヤフラム、96
……挿入部材、107……シール組立体、109……軸受けキ
ャビティ、102……円形部材、104……中心孔、111……
キー孔、112……保持リング、130……環状溝
Claims (8)
- 【請求項１】ハウジング（11′）と、 このハウジング内に回転自在に装着され、かつ流体が通
過する回転装置に連結されるロータ（13′）と、 このロータ内を軸方向に延びる排出通路（27）と、 流体入口容室（92）と、 第１のシール面を具備し、かつ前記ロータと一体に回転
する第１のシール手段（23）と、 第２のシール面を具備し、かつ前記流体入り容室内で前
記第１のシール手段に対向し、前記流体入口容室におい
て、当該第２のシール面が前記第１のシール面から離れ
る第１の位置と、当該第２のシール面が前記第１のシー
ル面と契合して前記流体入口容室と前記排出通路とを連
通する第２の位置との間で前記ハウジングの軸方向に移
動自在に支持された第２のシール手段（24）と、 前記流体入口容室に流体が流れている間は前記第２のシ
ール手段をその第２の位置に移動させる作動手段（42）
とを備えた回転ユニオン継手（10′）において、 前記作動手段（42）は、前記流体入口容室（92）内の流
体圧力を関知し、前記流体入口容室内の流体の有無に応
じて前記第２のシール手段（24）を上記第２の位置及び
第１の位置にそれぞれ位置決めし、 上記作動手段（42）は、上記流体入口容室（92）内で上
記第２のシール手段（24）に連結されたダイヤフラム
（91）より構成されてなることを特徴とする回転ユニオ
ン継手。 - 【請求項２】上記ダイヤフラム（91）は上記流体入口容
室（92）から上記ロータ（13′）を介した上記排出通路
（27）までの流体通路内に介装され、 更に、前記ダイヤフラムは中心部（106）及び環状部（1
05）を有し、当該中心部は前記流体入口容室を前記排出
通路に連通させる孔（104）を具備すると共に、当該環
状部は、上記ハウジング（11′）の内面と協働して前記
流体入口容室内の流体圧力に応じて受ける流体受容室を
形成し、上記第２のシール手段（24）を移動させること
を特徴とする請求項１記載の回転ユニオン継手。 - 【請求項３】上記ハウジング（11′）に、上記ダイヤフ
ラム（91）の周辺端部（103）を受ける環状孔（121）を
形成して、前記ダイヤフラムをその中心部近傍で上記第
２のシール手段（24）に結合する形で前記ダイヤフラム
を前記ハウジングに固着したことを特徴とする請求項１
または２に記載の回転ユニオン継手。 - 【請求項４】上記流体入口容室（92）を画定する上記ハ
ウジング（11′）の内面に、流体の流れ方向に沿って内
側に傾斜した環状面（122）を形成し、上記ダイヤフラ
ム（91）は前記流体入口容室内で前記環状面の近傍に装
着され、前記流体入口容室内の流体圧力に応じて当該ダ
イヤフラムの環状部（105）が湾曲して前記環状面に係
合する事を特徴とする請求項２記載の回転ユニオン継
手。 - 【請求項５】上記作動手段（42）は、上記第２のシール
手段（24）が上記第１の位置と上記第２の位置との間を
移動する距離を規制する規制手段（112）を有すること
を特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の回
転ユニオン継手。 - 【請求項６】上記第２のシール手段は、シール部材（2
4）と、このシール部材を保持して上記ハウジング（1
1′）の軸方向に移動可能なスリーブ部材（25′）を有
し、 上記スリーブ部材は、上記流体入口容室（92）に延びた
筒状部（36′）と、上記ハウジングの内面の第１及び第
２のキー孔（41′）に整合する第１および第２のキー孔
（111）が形成された周辺フランジ部（38′）とを有
し、 更に、上記周辺フランジ部の第１及び第２のキー孔と上
記ハウジングの第１及び第２のキー孔にキー手段（4
3′）を挿設して、上記第２のシール手段が上記ハウジ
ング内で相対的に回動するのを防止したことを特徴とす
る請求項１から請求項５までのいずれかに記載の回転ユ
ニオン継手。 - 【請求項７】上記作動手段（42）は、上記第２のシール
手段（24）が上記第１の位置と上記第２の位置との間を
移動する距離を規制する規制手段（112）を有し、 上記キー手段（43′）は上記スリーブ部材（25′）のた
めの少なくとも１個の案内面を有し、 上記規制手段は、上記キー手段に支持されて上記スリー
ブ部材の移動経路上の上記案内面に沿って位置した保持
手段を具備したことを特徴とする請求項６記載の回転ユ
ニオン継手。 - 【請求項８】上記ハウジング（11′）に、上記ロータ
（13′）の軸受け組立体が位置する軸受け部（109）を
形成し、 更に、上記第１及び第２のシール手段（23,24）が互い
に離れているときに流体が上記軸受け部に流れ込むのを
防止する手段（107）を上記ロータに装着したことを特
徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の
回転ユニオン継手。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US336,755 | 1989-04-12 | ||
| US07/336,755 US4976282A (en) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | Coolant union with fluid actuated seal assembly |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0361786A JPH0361786A (ja) | 1991-03-18 |
| JP3005239B2 true JP3005239B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=23317505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2097443A Expired - Lifetime JP3005239B2 (ja) | 1989-04-12 | 1990-04-12 | 回転ユニオン継手 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4976282A (ja) |
| EP (1) | EP0392838B1 (ja) |
| JP (1) | JP3005239B2 (ja) |
| KR (1) | KR0144720B1 (ja) |
| AT (1) | ATE91767T1 (ja) |
| CA (1) | CA2014558C (ja) |
| DE (2) | DE69002268T4 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5617879A (en) * | 1995-02-17 | 1997-04-08 | Deublin Company | Sealing arrangement for a coolant union having a floating seal assembly |
| US5669636A (en) * | 1995-08-01 | 1997-09-23 | Deublin Company | Floating seal assembly for a bearingless coolant union having air rotation capability |
| DE19543612C1 (de) * | 1995-11-23 | 1997-05-07 | Glyco Antriebstechnik Gmbh | Spannvorrichtung mit integrierter Fluid-Drehdurchführung |
| DE19605798A1 (de) * | 1996-02-16 | 1997-08-28 | Georg Springmann Ind Und Bergb | Drehdurchführung mit über Wälzlager im Gehäuse gelagertem Rotor |
| CA2214486C (en) * | 1996-09-04 | 2006-06-06 | Consolidated Papers, Inc. | Method and apparatus for minimizing web-fluting in heat-set, web-offset printing presses |
| DE19840043C1 (de) * | 1998-09-02 | 1999-12-09 | Georg Springmann Ind Und Bergb | Drehdurchführung mit Kugelkopf |
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