JPH0734357Y2 - ロータリジョイントの作動油漏れ検知装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、特にマシニングセンタのインデックステーブ
ル等における相対的に回転する２つの油路体の油路を常
時接続するロータリジョイントの作動油漏れ検知装置に
関する。

〔従来の技術〕

マシニングセンタ等工作機械においてインデックステー
ブルは、機械のベッド又はサドル内に設けられたインデ
ックステーブル駆動機構によって任意の位置に割出され
る。

このインデックステーブルの上部にはパレットをクラン
プするためのパレットクランプ，アンクランプ機構が設
けられる。そして、一般に前記インデックステーブル駆
動機構、パレットクランプ，アンクランプ機構には油圧
が採用されている。従って、インデックスする対象物へ
の圧油の供給には、相対的に回転する２つの油路体（固
定体，回転体）の油路を常時接続するロータリジョイン
トが必要となる。すなわち、インデックステーブル上部
に設けられるパレットクランプ，アンクランプ機構に
は、テーブルインデックス時にも、インデックス完了時
にも圧油の供給が必要なためロータリジョイントが設け
られる。そのロータリジョイントを介してパレットクラ
ンプ，アンクランプ機構のシリンダ室へ圧油が供給さ
れ、クランプ，アンクランプ動作を行う。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来のロータリジョイントにおいては、固
定体に対して回転する回転体に設けたシール部材が一部
切損し作動油の漏れが生じても検知する対策がとられて
いなかった。すなわち、シール部材が切損し、作動油が
漏れても作業者にはわからず、結局、油圧タンク内の作
動油が不足して初めて、油漏れに気がつくというのが現
状であった。作動油の漏れがあり長時間開放しておく
と、作動油が機械の隙間からベッド下部の、クーラント
タンク部に流入する結果、クーラントと作動油とがクー
ラントタンク部内に混在してしまう。そのためクーラン
トと作動油とを新しく入れ換える必要が生じるなど後処
理が大変であった。

また、作動油の漏れ量が多くなると、油圧タンク内の油
量が不足し、油圧ポンプが作動油とともにエアをすいこ
むことになり油圧ポンプの寿命を短くする問題点が生ず
る。本考案は、以上のような問題点を解決するために提
案されたものであって、その目的は、ロータリジョイン
トのシール部材の切損による作動油の漏れを早期にかつ
確実に検知することと、ロータリジョイントより漏れた
作動油を外部に流出させないで油圧タンクに回収するこ
とで、無人運転に対応可能なロータリジョイントの作動
油漏れ検知装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、上記問題点を解決するために次のような手段
を採った。相対的に回転する２つの油路体の油路を常時
接続するためのロータリジョイントにおいて、軸方向に
沿って軸心をもつ第１の油路体と、この第１の油路体内
に形成される第１の油路と、前記第１の油路体に嵌挿さ
れ前記第１の油路体と相対的に回転運動する第２の油路
体と、この第２の油路体内に形成される第２の油路と、
前記第１の油路体側嵌挿部又は前記第２の油路体側嵌挿
部に円周状に設けられ前記第１の油路と第２の油路と
を、前記第１の油路体と第２の油路体とが相対的に回転
運動しても常時連通させるための油供給溝と、前記第１
の油路体側嵌挿部又は前記第２の油路体側嵌挿部の軸方
向端部位置に円周状に設けられ、前記第１の油路体側嵌
挿部又は前記第２の油路体側嵌挿部に沿って漏れた作動
油を回収するためのドレン溝と、前記第１の油路体側嵌
挿部又は前記第２の油路体側嵌挿部の前記油供給溝との
間及び又は前記油供給溝と前記ドレン溝との間に円周状
に設けられ、内部にシール部材を環装するシール溝と、
前記第１の油路又は第２の油路に作動油を供給するため
に前記ドレン溝より下方位置にタンクが設けられた油圧
供給手段と、前記ドレン溝と前記油圧供給手段との垂直
方向の中間位置に設けられたサブタンクと、前記ドレン
溝と前記サブタンクとを連通するように設けられ、前記
ドレン溝内漏れ作動油を前記サブタンクに回収する第１
のドレン回路と、前記サブタンクと前記油圧供給手段と
を連通するように設けられ、前記サブタンク内の作動油
を前記油圧供給手段のタンクに回収する第２のドレン回
路と、前記サブタンクに設けられ前記ドレン溝より回収
されたサブタンク内の作動油の貯蓄量が所定高さを越え
た場合に信号を発生する漏れ検知手段ととからなるロー
タリジョイントの作動油漏れ検知装置。

〔作用〕

ロータリジョイントにおいて、固定体と回転体との圧油
供給溝の圧油である作動油がシール部材を超えて漏れる
と、その流出作動油は回転体下方に形成されたドレン溝
内に集まり、ドレン回路を通ってサブタンクに集められ
る。そして、このサブタンクに所定量以上の作動油の流
入が生じると、サブタンクに設けられた検知手段が働
き、アラーム信号が出される。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。なお、ロータリジョイントであればどの装置に本考
案を適用してもよいが、マシニングセンタのインデック
ステーブルに本考案を適用した実施例において説明を行
う。まずインデックステーブルの概要から説明する。

インデックステーブル100は、パレットガイド20と、テ
ーブル30と、テーブル基台44と、テーブルクランプ，ア
ンクランプ機構と、割出し機構等を主要素として構成さ
れる。そして、パレットガイド20上にはパレットＰが装
着され、加工に対応してテーブル30が適宜割出されるも
のである。すなわち、ペレットガイド20はテーブル30上
方のシリンダ室31内に設けられたピストン32にボルト33
で固着されていて、このピストン32の上下動に伴なって
パレットガイド20もまた上下動できるようになってい
る。

テーブル30の下部に設けられたテーブル基台44に底板34
が固定されている。また、底板34には第１の油路体であ
るセンタシャフト35がボルト36で固定されている。この
センタシャフト35を中心軸として回転自在な第２の油路
体であるシャフト37が、テーブル30内に設けられてい
る。このシャフト37は、上端の細径部37aが前述したピ
ストン32内を貫通して設けられている。38は軸受であ
る。また、シャフト37内径部には複数個の油供給溝39が
形成され、一方では複数本のシール部材40が作動油漏れ
防止のためシール溝に嵌め込まれている。前記油供給溝
39には、それぞれ第２の油路である油路41,42が通じ、
一方で油供給溝39には、電磁弁52からの油路51,53に底
板34に設けられた油路43と、異なる断面に設けられる油
路43′へ、センタシャフト35内に設けられた第２の油路
である油路45を介して通じている。従って、電磁弁52,
油圧ポンプ54とともに油圧供給手段を構成する油圧タン
ク50からの圧油回路57,戻油回路58を電磁弁52により切
換えて、油路51,53に各々接続する。すなわち、電磁弁5
2の切換えによりシリンダ室31aへの圧油供給でピストン
32を下げ、シリンダ室31bへの圧油供給でピストン32を
上げている。こうしたピストン32の上下動は、パレット
ガイド20の上下動につながり、パレットガイド20の上下
動によって、パレットガイド20上のパレットＰの取付
け、取外しを行っている。

概略このような構造のインデックステーブル100におい
て、センタシャフト35を中心にしてシャフト37が回転す
る時、シール部材40が切損すると、作動油が大量に漏れ
てしまう。そこで、このシール部材40の切損による作動
油の漏れを早期に検知して、大量の作動油漏れを防止し
ようとするのが本考案であるロータリジョイントの作動
油漏れ検知装置１である。

このロータリジョイントの作動油漏れ検知装置１は、シ
ャフト37に形成されたドレン溝２と、このドレン溝２か
らセンタシャフト35内を通って油圧タンク50へ続くドレ
ン回路３と、ドレン回路３内に設けたサブタンク４と、
サブタンク４内に設けた漏れ検知手段であるフロートス
イッチ５とで構成されている。すなわち、図で示される
ようにシャフト37下方の内径部にドレン回路用のドレン
溝２が形成されていて、このドレン溝２にはドレン回路
３が接続される。このドレン回路３は、前記油ドレンに
通じ、センタシャフト35および底板34内に穿設されたド
レン用の油路8,9から、サブタンク４を経てこのサブタ
ンク４の下方位置（図参照）に設けられた油圧タンク50
に至る油圧配管により構成される。又、シャフト37内に
は、上端シール溝の上部よりドレン溝２に通じるドレン
用の油路９′が穿設され、上方に漏れる作動油をドレン
回路３に流入させる。シャフト37下方にドレン溝２を形
成したのは、どこのシール部材が切損しても、最終的
に、漏れた作動油がドレン溝２に流出してくるようにす
るためである。

シール部材40のどれかが切損して作動油が漏れ、ドレン
溝２に流入したら、その作動油がサブタンク４に回収さ
れるように、シャフト35の油路９から底板34の油路８へ
通じるようになっている。サブタンク４内には、検知手
段であるフロートスイッチ５が設けられていて、このフ
ロートスイッチ５が作動すれば、アラーム信号を出力す
るようになっている。そして、そのアラーム信号によっ
て機械が動作を停止するよう制御されている。

次に、以上のように構成されたロータリジョイントの漏
れ検知装置１の作用を説明する。

油圧タンク50から電磁弁52、ロータリジョイントを介し
て油圧がシリンダ室31aあるいは31bへ供給される。この
ロータリジョイントの作動油の漏れを防ぐために設けら
れているシール部材40が切損すると、作動油がシール部
材40を超えて漏れてしまう。この漏れた作動油は、シャ
フト37とセンタシャフト35との摺動部を落下し、ドレン
溝２に流出してくる。また、上端部のシール部材40が切
損した場合には、作動油は摺動部上方に漏れてくるが、
油路９′を設けてあるため、ドレン溝２に流入する。こ
の漏れた作動油は、油路9,8を通ってロータリジョイン
トより下方に位置するサブタンク４に流入する。サブタ
ンク４には、下部より油圧タンク50へ接続されているド
レン油路55と、中央部より油圧タンクへ接続されている
オーバフロー用油路56がある。サブタンク４に流入して
くる作動油が小量の場合には、ドレン油路55を介して作
動油は油圧タンク50に回収されている。流入してくる作
動油の量が多くなると、ドレン油路55を介しての回収が
まにあわなくなり、サブタンク４内に作動油がたまるよ
うになる。サブタンク４内にたまった作動油の量が所定
のレベルに達したら、サブタンク４内に設置された検知
手段であるフロートスイッチ５が作動し、漏れ検知信号
を出力する。漏れ検知信号が機械制御部に入力される
と、機械をアラーム状態とし、機械の動作を停止させ
る。同時に油圧ポンプ54用モータの作動も停止させる。

このように、本実施例によれば、シャフトに取付けられ
たシール部材のどれかが切損して作動油が漏れても、そ
の作動油はすべてドレン溝に流入し、ドレン溝からセン
タシャフト、底板の油路を介してサブタンクに流入す
る。しかもサブタンクにはフロートスイッチが取付けら
れていて、流入する作動油の量が所定量を超えたらアラ
ーム信号を出力する。従って、シャフトのシール部材が
切損したことを早期に検知することができ、無人運転へ
の対応も可能である。

また、漏れた作動油は機械下部のクーラントタンクに流
れ込まないため、作動油とクーラントが混ざってクーラ
ントが劣化するということがなくなった。

また、サブタンクに集まった作動油は、油圧タンクに回
収されるので、作動油の減少がないという利点も挙げら
れる。

本考案は、前記実施例に限定されるものでなく、センタ
シャフト側に油供給溝，シール溝，ドレン溝がある機
構、たまは、センタシャフト，シャフトの両側に各溝が
ある構成でもよい。そして、ドレン溝も１個でなく２個
のドレン溝で複数個の油供給溝をはさむ構成で漏れ検知
を行ってもよい。

又、前記実施例は、工作機械のインデックステーブルで
説明したが、これに限定されるものでなく、ロータリジ
ョイント全般に実施することが可能である。

〔考案の効果〕

本考案は、以上説明したとおりに構成されているので次
のような効果を期待できる。すなわち、ロータリジョイ
ントの固定体と回転体との摺動部に作動油が漏れても、
漏れた作動油はすべてドレン溝に流入し、ドレン回路サ
ブタンクを介して油圧タンクへ回収される。このため
に、作動油が機械の他の部分、例えばクーラントタンク
等に流れ込むことはなくなる。そのため作動油とクーラ
ントが混ざってクーラントが劣化するということがなく
なった。

また、サブタンクには検知手段が設けられ、サブタンク
に所定量以上の作動油が流入するとこの検知手段が働い
てアラーム信号を出力する。従って、各油供給溝をシー
ルするシール部材の異常をすばやく知ることができる。
また、アラーム信号により機械の運転が停止されるの
で、油圧ポンプ保護もなされ、機械や油圧ポンプ等のメ
ンテナンスの点からも有用なものとなった。さらに、異
常時にはアラーム信号が出力されるので、無人運転にも
対応できるものとなった。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案のロータリジョイントの作動油漏れ検知装
置の全体図を示す。 図において、 １……ロータリジョイントの作動油漏れ検知装置、２…
…ドレン溝、３……ドレン回路、４……サブタンク、５
……フロートスイッチ（検知手段）、20……パレットガ
イド、30……テーブル、31……シリンダ、32……ピスト
ン、35……センタシャフト（第１の油路体）、37……シ
ャフト（第２の油路体）、41,42……油路（第２の油
路）、45……油路（第１の油路）、50……油圧タンク、
100……インデックステーブル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】相対的に回転する２つの油路体の油路を常
   時接続するためのロータリジョイントにおいて、 軸方向に沿って軸心をもつ第１の油路体と、 この第１の油路体内に形成される第１の油路と、 前記第１の油路体に嵌挿され前記第１の油路体と相対的
   に回転運動する第２の油路体と、 この第２の油路体内に形成される第２の油路と、 前記第１の油路体側嵌挿部又は前記第２の油路体側嵌挿
   部に円周状に設けられ前記第１の油路と第２の油路と
   を、前記第１の油路体と第２の油路体とが相対的に回転
   運動しても常時連通させるための油供給溝と、 前記第１の油路体側嵌挿部又は前記第２の油路体側嵌挿
   部の軸方向端部位置に円周状に設けられ、前記第１の油
   路体側嵌挿部又は前記第２の油路体側嵌挿部に沿って漏
   れた作動油を回収するためのドレン溝と、 前記第１の油路体側嵌挿部又は前記第２の油路体側嵌挿
   部の前記油供給溝との間及び又は前記油供給溝と前記ド
   レン溝との間に円周状に設けられ、内部にシール部材を
   環装するシール溝と、 前記第１の油路又は第２の油路に作動油を供給するため
   に前記ドレン溝より下方位置にタンクが設けられた油圧
   供給手段と、 前記ドレン溝と前記油圧供給手段との垂直方向の中間位
   置に設けられたサブタンクと、 前記ドレン溝と前記サブタンクとを連通するように設け
   られ、前記ドレン溝内漏れ作動油を前記サブタンクに回
   収する第１のドレン回路と、 前記サブタンクと前記油圧供給手段とを連通するように
   設けられ、前記サブタンク内の作動油を前記油圧供給手
   段のタンクに回収する第２のドレン回路と、 前記サブタンクに設けられ前記ドレン溝より回収された
   サブタンク内の作動油の貯蓄量が所定高さを越えた場合
   に信号を発生する漏れ検知手段と とからなるロータリジョイントの作動油漏れ検知装置。