JPH0728477Y2 - 高圧流体用スイベルジョイント - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、スイベルジョイント（回り継手）に関する
ものであり、一層詳細には、高圧流体用スイベルジョイ
ントにおけるシール構造の改良に関するものである。

〔従来技術および解決すべき課題〕

一般に、固定体に対し旋回体を回転自在に装着してなる
流体用スイベルジョにおいては、固定体および旋回体内
に形成した流路をジョイント部分（回転部分）で連通さ
せる構成となっている。

ところで、この種の流体用スイベルジョイントにおける
固定体と旋回体との回転部分のシール手段としては、通
常単純なメカニルシールを使用していることが多い。そ
してこのようなスイベルジョイントを、例えば、超高圧
で使用するウォータージェット噴射装置の回り継手とし
て使用するとシール部材が短期間に損耗して超高圧水が
漏洩したり、メカニカルシールだけでなくジョイント構
造自体が破損することがある。そして固定体に対して旋
回体が回転だけでなく摺動するようなスイベルジョイン
トの場合は、シール部分の信頼性がかなり低下するため
保守管理を頻繁に行う必要がある等解決すべき種々の課
題が指摘されていた。

〔課題の解決手段〕

そこで、この考案では、固定体に対し旋回体を回転自在
かつ摺動自在に装着するとともにこの固定体および旋回
体内に流路を設けてなる高圧流体用スイベルジョイント
における前記固定体と旋回体との回転摺動部分にシール
室を形成し、このシール室両端部に旋回体の軸方向と平
行なシール面と前記軸方向と直交する接触面を有しかつ
その素材硬度がシール室端部側に向かって順次高くなる
ように設定した複数のシール材からなる層状シール部材
を夫々配設し、さらにこれらの層状シール部材の離間部
に押圧コイルばねを介挿するとともにこの押圧コイルば
ねの介挿位置と対応する固定体側部および旋回体側部に
前記流路の開口部を夫々開設する構成を採用することに
より、シール構造の耐久性および信頼性の向上を図り保
守管理の簡便化を図ろうとするものである。

この場合、シール室端部側からリング状に形成した金属
シール材、カーボンシール材、可撓性合成樹脂などを素
材とするラメラシール材を順次重畳して層状シール部材
を形成するとともにこの層状シール部材の外側にシール
ガイドリングを配設するのが好ましい。

〔実施例〕

次に、本考案に係る高圧流体用スイベルジョイントの好
適な実施例として、ウォータージェット噴射加工装置に
おけるスイベルジョイントを例示して以下詳細に説明す
る。

第１図および第２図において、本考案に係るウォーター
ジェット噴射加工装置におけるスイベルジョイントは、
加工装置本体の取付部10に固定保持されるジョイントケ
ース（固定体）12に対しジョイントシャフト14（旋回
体）を回転自在にかつ摺動自在に装着し、このジョイン
トシャフト14下端部に装着されるブッシュ16およびシー
ル押さえ部材18と前記ジョイントケース12の鍔部20との
間、すなわち、ジョイントケース12とジョイントシャフ
ト14との摺動回転部にシール室22を形成する。

このシール室22の両端部には、層状シール部材24、26を
夫々配設するとともにその離間部28に所定の弾性係数に
設定した押圧コイルばね30を介挿して前記各層状シール
部材24、26をシール室22の両端部方向に弾力的に押圧保
持する。

この場合、各層状シール部材24および26は、前記ジョイ
ントシャフト14の軸方向と平行なシール面と前記軸方向
と直交する接触面、すなわち、水平の接触面を有するリ
ング状でかつその素材としての硬度が押圧コイルばね30
側に向かって順次低くなるように金属シール32、カーボ
ンシール34、可撓性合成樹脂などを素材とするラメラ
（Lamella）シール36を重畳することにより構成し、さ
らにこれらの層状シール部材24、26と押圧コイルばね30
との間にシールガイドリング38を配設する。

一方、前記シール室22において押圧コイルばね30を介挿
した離間部28と対応する位置には高圧水供給路40の端部
開口部（第２図参照）を開設してこの供給路40を外部の
超高圧水発生機構Ａに連通する。

また、ジョイントシャフト14の前記離間部28と対応する
外側面には、供給水路42の端部開口部42aおよび42bを開
設するとともにこの供給水路42を分岐路を介して一対の
ウォータジェット噴射ノズル44、44に連通する。

なお、前記ジョイントシャフト14は、可逆モータなどの
外部駆動装置48の駆動操作により、例えば、180度程度
の範囲で可逆回転されるとともにスラスト操作機構46お
よび板状戻しばね50によってスラスト方向に往復動する
ように構成されている。従って、超高圧水発生機構Ａか
ら供給された超高圧水は、供給路40→シール室22→離間
部28に開設された端部開口部42a、42b→供給水路42およ
び分岐路を介して噴射ノズル44、44から噴射されるが、
超高圧水が噴射される際、外部駆動装置48によって180
度程度の範囲で可逆回転されながらスラスト操作機構46
および板状戻しばね50によってスラスト方向にも往復動
することが諒解されるであろう。

このように構成される本考案に係るスイベルジョイント
では、各層状シール部材24、26が押圧コイルばね30の押
圧力を含む超高圧水の圧力によりシールガイド38を介し
てシール室22の両端部を含む内側面に押圧される。なお
この場合、層状シール部材24、26は、ジョイントシャフ
ト14の軸方向と平行なシール面と、ジョイントシャフト
14の軸方向と直交する水平の接触面とを有する各シール
材のうち、まず、比較的硬度の低いラメラシール36から
順に前記超高圧水の圧力によって押圧され、シール室22
を確実にシールするので、ジョイントシャフト14が可逆
回転しながらスラスト方向に往復動しても超高圧水の封
止を確実に達成でき、従って、噴射ノズル44からの超高
圧水の噴射を円滑に行うことができるだけでなく、各シ
ール部材の摩耗も平均化されるので耐久性および信頼性
が向上するものである。

〔考案の効果〕

先に述べたように、本考案に係る高圧流体用スイベルジ
ョイントによれば、旋回体の軸方向と平行なシール面
と、該軸方向と直交する水平接触面とによって形成した
複数のリング状シール材からなる層状シール部材を使用
するので高圧流体の漏洩を確実に阻止することができる
だけでなく、各シール材の素材硬度をシール室端部側に
向かって順次高くなるように設定したので旋回体が可逆
回転しながらスラスト方向に往復動しても超高圧水の封
止を確実に達成でき、従って、スイベルジョイントに於
けるシール部分の耐久性および信頼性の向上を図って保
守管理の簡便化を図ることができる。また旋回体の摺動
回動操作も円滑に行うことができるので機器による加工
作業も容易となる等種々の利点を有しその実用的効果は
極めて大きい。

以上、本考案に係る高圧流体用スイベルジョイントの好
適な実施例につき説明したが、本考案はこの実施例に限
定されるものではなく、例えば、使用する流体圧力に応
じて各層状シールを構成するシール材の厚み寸法を調整
したりする等、本考案の精神を逸脱しない範囲内におい
て種々の改変をなし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る高圧流体用スイベルジョイント
の好適な実施例であるウォータジェット噴射加工装置に
おけるスイベルジョイントの一部省略断面説明図、第２
図は第１図に示すスイベルジョイントのII-II線断面説
明図である。 10……取付部、12……ジョイントケース、14……ジョイ
ントシャフト、16……ブッシュ、18……シール押さえ部
材、20……鍔部、22……シール室、24,26……層状シー
ル部材、28……離間部、30……押圧コイルばね、32……
金属シール材、34……カーボンシール材、36……ラメラ
シール材、38……シールガイドリング、40……供給路、
42……供給水路、44……噴射ノズル、46……操作機構 48……外部駆動装置、50……戻しばね、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定体に対し旋回体を回転自在かつ摺動自
   在に装着するとともにこの固定体および旋回体内に流路
   を設けてなる高圧流体用スイベルジョイントからなり、
   前記固定体と旋回体との回転摺動部分にシール室を形成
   し、このシール室両端部に旋回体の軸方向と平行なシー
   ル面と前記軸方向と直交する接触面とを有しかつその素
   材硬度がシール室端部側に向かって順次高くなるように
   設定した複数のシール材からなる層状シール部材を夫々
   配設し、さらにこれらの層状シール部材の離間部に押圧
   コイルばねを介挿するとともにこの押圧コイルばねの介
   挿位置と対応する固定体側部および旋回体側部に前記流
   路の開口部を夫々開設することを特徴とする高圧流体用
   スイベルジョイント。