JPS63259291A - 圧力媒体を静止した機械部分から回転する機械部分へ移送するためのロータリージョイント - Google Patents

圧力媒体を静止した機械部分から回転する機械部分へ移送するためのロータリージョイント

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JPS63259291A
JPS63259291A JP63076639A JP7663988A JPS63259291A JP S63259291 A JPS63259291 A JP S63259291A JP 63076639 A JP63076639 A JP 63076639A JP 7663988 A JP7663988 A JP 7663988A JP S63259291 A JPS63259291 A JP S63259291A
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rotary joint
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    • 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
    • F16L27/087—Joints with radial fluid passages

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧力媒体を静止した機械部分から回転する機
械部分へ移送するためのロータリージヨイントであって
、軸が軸方向孔とこれに隣接する半径方向孔を有し、こ
の半径方向孔が、媒体のための供給孔が設けられたリン
グまたはブツシュの環状通路に開口し、ハウジングと軸
の間には、ハウジングに対してシールで密封されたブツ
シュが設けられているロータリージヨイントに関する。
（従来の技術および解決しようとする課題）これまで知
られたロータリージヨイントでは、いわゆる固定したシ
ステム、すなわち静止している部分と回転している部分
の間の作用隙間が位置と大きさに関してもっばら製造精
度に依存しているシステムを問題にしている。従って、
ハウジングと軸の間の作用隙間が、製造に制約されたか
つ作動パラメータに制約された形状と位置のずれに全く
適合するようになされていない。
周知のシステムの油圧損失を許容できる大きさに保つた
めに、一般に、互いに可動な部分の間に５〜１０μｍの
大きさの等級の隙間が必要である。しかしながら、この
大きさの等級はすでに通常の軸受隙間の下にあり、すな
わちただちに公差または熱的に制約されて機械的に接触
し、従って回転数が高いときに急速に摩耗するか、また
は静止している部品と回転する部品の間で過熱のため止
まることになりうる。この危険は、特に例えば定格速度
に急速に高い回転が要求されるときに生ずる。この場合
、ブツシュと軸の不均一な熱膨張に依り非常に短い時間
で作用隙間がふさがり、従ってロータリージヨイントが
閉塞されることになりうる。そのような全システムの損
失が、それによって生じた経済的な結果と共に、その上
になお、明白な事故の危険を含む。なぜなら、ホース、
連結導管などが破壊されうるからである。それ故、多く
の場合、安全上の理由から、製造公差と短時間の熱効果
により回転する部品が静止している部品と接触すること
になりえないように隙間高さを拡大することを余儀無く
される。しかしながら、他方では、大きな隙間高さに起
因する高い漏損、従って高い油圧損失が不経済であり、
そのため費用の負担が著しくなる。
１−ＰＳ　４Ｂ３５８４には、圧力流体の移送中に生ず
る、外方に向けられた半径方向力を平衡する平衡装置が
設けられているロータリージヨイントが記載されている
。これにより、増加した漏損を阻止しなければならない
。さもないと、一段と増加したポンプ容量が必要になる
だろう。
しかしながら、この周知のロータリージヨイントでは、
ロータリージヨイントが同時に軸のための軸受として役
立つことが不利である。それ故、例えばハウジングとブ
ツシュからなる軸受ユニットが軸線に関してそれ自体で
不動にかつ固定した状態になければならない。従って、
得ようと努力した平衡装置は、もっばらシール間隙の内
方で軸を平衡することしかできない。さらに、このシス
テムでは、製造上または機能上制約された比較的大きな
軸の変位が生ずると、このためシールおよび軸受隙間が
ぶつかり、損傷することがあり、場合によってはジャミ
ングを起こすことさえある危険があるという不利益があ
る。
それ故、本発明の課題は、全ての作動条件で、すなわち
回転数が高くかつ同時に圧力が高いときに絶対に安全に
働き、かつその上非常にわずかな漏損を有するように、
半径方向隙間を有するロータリージヨイントを改良する
ことである。
（課題を解決するための手段） この課題を解決するには、本発明により、ハウジングと
軸の間に半径方向に変位可能なブツシュを配置し、その
際ブツシュを半径方向に変位できるようにするために、
ハウジングとブッシュの間の隙間を弾性的なシールによ
り橋渡しすれば良い。この簡単な手段により、ロータリ
ージヨイントにおいてできるだけ狭いシール隙間やそれ
に起因する小さい漏損ならびに同時に衝突やジャミング
のない信頼度への要求が有利な仕方で果たされる。
本発明の範囲で、支承機能と移送機能を互いに分離する
のが有利である。従って、その支承を最適にかつ作用確
実に設計することができ、かつ「浮動する」ブツシュが
最も狭いシール隙間を有することができ、少しも作用の
確実性を害することもない。それ故、そのような「柔軟
に」または「浮動して」支承された移送ブツシュは、既
存の支承隙間および製造公差を軸のその都度の位置に平
衡できる。位置ずれに依り軸とブツシュの間で片側だけ
機械的に接触する場合には、押圧力が弾性的なシール要
素の予圧力より決して大きくなりえない、すなわち押圧
力は相応して小さい。
さらに別の利点は、例えば圧力媒体が汚染されたときに
、ブツシュが半径方向にわきへそれることができ、従っ
て隙間の高さが片側で二倍になる。これによって、汚染
粒子が大きな損傷を引き起こしえずにこの範囲から完全
に洗い流される。それにもかかわらず、汚染粒子が例え
ば粗大な汚濁物により軸とブツシュの間に押し込まれる
場合には、軸によりブツシュが連行され、もっばらブツ
シュとハウジングの間でシールの範囲で相対運動が行わ
れる。それ故、ハウジングに作用する反作用モーメント
は、シールを介して伝達可能な摩擦モーメントより決し
て大きくなりえない。しかしながら、この摩擦モーメン
トは非常に小さいので、ハウジングが一緒に回転して、
連結導管をもぎ取るようなことは決してありえない。
本発明の範囲内で、軸を熱伝導性の悪い材料でコーテン
グすることを提案する。このコーテングは、軸が加熱に
よりブツシュよりも早く半径方向に「太き（なる」のを
有効に阻止する利点を有する。ブツシュと軸の間に最小
の隙間が設けられているときでさえ、熱的過程に依る閉
塞が除外される。
弾性的なシール要素がそれ自体周知の仕方で互いに間隔
を置いて配置され、かつブツシュには、圧力媒体を供給
するために中間に配置された環状溝が設けられる。中央
の環状溝または供給溝の位置と寸法は、圧力のない状態
で円筒形のブツシュの滑り面が圧力を受けて円錐面に変
形するように連続して調和される。このように圧力に依
り変形すると、漏れ側に向かっていっそう小さくなる円
錐形の隙間になる。これにより、軸とブツシュの間に付
加的に安定化する静圧案内力が生ずる。
（実施例） 以下、本発明を実施例について図面により説明する。
図面に示すように、固定ハウジング１が玉軸受２．３に
より回転可能な軸４に支承されている。ハウジング１と
軸４の間に、ブツシュ５が配置されている。ハウジング
１は、媒体のための接続および供給部として接続孔６を
有する。
接続孔６は、相応して半径方向に配置された供給孔７と
一致しており、この供給孔はブツシュ５の中央の供給溝
８に形成されている。軸４は、半径方向孔１０を有する
軸方向の消費部導管９を有し、前記孔ＩＯは再び接続孔
６ならびに供給孔７と連結している。図面に示すように
、ブツシュ５とハウジング１の間の隙間ｒ３Ｊを橋渡し
するために、環状溝１２に配置されたシール要素１１が
設けられている。再び、環状溝１２の間には、すでに述
べたリング状に形成された圧力媒体用供給溝８が存在す
る。軸４の硬い、熱伝導性の悪いコーテングが１３で示
されている。
浮動するブツシュを有するロータリージヨイントの機能
と作用の仕方は、次の通りである。
接続孔６を通って媒体が導入されて、リング状の供給溝
８およびブツシュ５の半径方向供給孔７を通って軸方向
の消費部導管９に達し、そしてそこから消費部（図示省
略）へ行く。この場合、そのような充分な媒体、例えば
圧力油が相対する可動部品の間、すなわち軸４のコーテ
ング１３とブツシュ５の間の隙間１４に達する。
隙間ｒ３．とこれを橋渡しする弾性的なシール要素１１
により限定されるので、従って軸４とブツシュ５の間で
接触せずに、ブツシュが弾性的なまたは「浮動する」懸
架または支承に依り常に製造および機能上制約された変
位に適合することができる。それ故、軸４とブツシュ５
の間の隙間１４が常に存在する。従って、ハウジングｌ
におけるブツシュ５の弾性的な支承は、半径方向に変位
するときでさえ、弾性的なシール１１の戻り力がシール
隙間１４における静圧および動圧の案内力より小さいよ
うなものである。
軸４が加熱によりブツシュ５よりいっそう早（「大きく
なる」のを防止するために、軸４には、硬い、熱伝導性
の悪い材料、例えばセラミックからなるコーテング１３
が設けられている。
従って、全システムの機能の信頼度に影響することがあ
る、場合によっては起こりうる熱的過程が、二重に補償
される、すなわち一度は、コーテング１３の選択により
、第二にブツシュ５の弾性的なまたは「浮動する」支承
により補償することができる。同時に、弾性的なシール
要素１１により、ブツシュ５から熱をハウジング１へ運
び去ることが減少する。
軸４とブツシュ５の間の静圧案内力を圧力に依存して拡
大するために、シール要素１１の配置および供給溝８の
形成と配置を、シール面または円筒面１５が圧力に依り
変形しうるように選択することができる。この変形を、
第１図による「Ｘ」の範囲を拡大して第２図に示す。環
状溝１２から中央の供給溝８までの間隔ａならびに環状
溝の幅すと深さＬは、互いに、圧力次第で円筒面１５（
第１図）が円錐面１６に変形しうるように寸法決めされ
る。その変形は、円錐の大きい直径が圧力側に指向しか
つ円錐の小さい直径が圧力と反対側に指向するように円
錐面１６が形成されるような変形である。
第１図と第２図による実施例と相違して、環状溝と弾性
的なシールをハウジングに設けることもできるのは自明
である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるロータリージヨイントの断面図、
第２図は第１図による範囲「Ｘ」の拡大図である。 ■・・・ハウジング ４・・・軸 ５・・・ブツシュ ８・・・供給溝 ９・・・軸方向孔 １０・・・半径方向孔 １１・・・シール要素 １２・・・環状溝 Ｓ・・・隙間

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）圧力媒体を静止した機械部分から回転する機械部
    分へ移送するためのロータリージョイントであって、軸
    が軸方向孔とこれに隣接する半径方向孔を有し、この半
    径方向孔が、媒体のための供給孔が設けられたリングま
    たはブッシュの環状通路に開口し、ハウジングと軸の間
    には、ハウジングに対してシールで密封されたブッシュ
    が設けられているロータリージョイントにおいて、ハウ
    ジング（１）と軸（４）の間に半径方向に変位可能なブ
    ッシュ（５）の配置を有し、その際ブッシュ（５）を半
    径方向に変位できるようにするために、ハウジング（１
    ）とブッシュ（５）の間の隙間（Ｓ）が弾性的なシール
    要素（１１）により橋渡しされていることを特徴とする
    ロータリージョイント。
  2. （２）シール要素（１１）がブッシュ（５）またはハウ
    ジング部分（１）に配置されていることを特徴とする、
    請求項１に記載のロータリージョイント。
  3. （３）軸（４）が、伝導性の悪い材料、例えばセラミッ
    クで被覆されることを特徴とする、請求項１に記載のロ
    ータリージョイント。
  4. （４）シール要素（１１）がそれ自体周知のように互い
    に間隔を置いて環状溝（１２）に配置され、その際環状
    溝（１２）から中央の供給溝（８）までの間隔ａならび
    に環状溝の幅（ｂ）と深さ（ｔ）が、ブッシュ（５）の
    円筒面（１５）が圧力次第で円錐面（１６）に変形しう
    るように互いに寸法決めされることを特徴とする、請求
    項１から請求項３までのうちのいずれか一つに記載のロ
    ータリージョイント。
  5. （５）供給溝（８）に存在する圧力媒体が、次のように
    、すなわち円錐の大きな直径が圧力側に指向しかつ円錐
    の小さな直径が圧力と反対側に指向するように円筒面（
    １６）が形成されるようにブッシュ（５）の滑り面を変
    形させることを特徴とする、請求項４に記載のロータリ
    ージョイント。
JP63076639A 1987-03-31 1988-03-31 圧力媒体を静止した機械部分から回転する機械部分へ移送するためのロータリージョイント Expired - Lifetime JPH0781659B2 (ja)

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DE3710720.8 1988-03-03
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DE3806931.8 1988-03-03

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