WO2002060655A1

WO2002060655A1 - Joint rotatif

Info

Publication number: WO2002060655A1
Application number: PCT/JP2002/000674
Authority: WO
Inventors: Mikio Tsutsumi; Hitoshi Momota; Yoshitaka Nakamura
Original assignee: Bl Autotec, Ltd.
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2002-08-08
Also published as: JP2002224988A; US20040114994A1; JP3607929B2; EP1356898A4; KR100534678B1; KR20030081413A; EP1356898A1; US7037126B2

Description

曰月糸田 ¾ 口一夕リジョイント

(技術分野）

本発明は、ロボットのアーム先端部等に設けられるロータリジョイントに関し、特に、固定体と回転体との間で電気や流体を安定して授受するためにシールする構造に関する技術分野に属する。

(背景技術）

従来より、この種の口一タリジョイントにおいては、例えばロボットのアーム先端部に取付固定される固定体と、ロボットのハンド側に取付固定され、固定体に回転可能に連結支持された回転体とを備え、これら固定体及び回転体の間で空気、冷却水、溶接用ガス等の流体や動力電気、電気信号等の電気を授受可能として、ハンド側が固定側に対し回転しても常に流体や電気が授受できるようになつている。

そして、上記流体を授受するために、複数種類の流体通路を固定体及び回転体の摺接面間に並べて配置したスィベルジョイントが用いられ、動力電気を授受するためには、固定体又は回転体の一方に設けられた集電リングと、他方に設けられ、上記集電リングに摺接して電気を供給する摺動接点とからなる電カスリップリングが使用される。

さらに、電気信号を固定体及び回転体間で授受するために電気信号スリップリングが知られている。この電気信号スリップリングの一例として、従来、例えば特開平 1 0— 2 2 3 3 4 6号公報に示されるように、固定体側に設けられたリング板状の固定側電極と、回転体側に設けられたリング板状の回転側電極と、これら両電極間に配設された転動体とを備え、回転体の固定体に対する相対回転により両電極上で転動体を転動させて両電極間で電気信号を授受するようにしたものが提案されている。

ところで、上記のようにロータリジョイントには固定体及び回転体の間で電力ゃ電気信号を両者の回転状態で伝達するためのスリップリングが設けられているが、このスリヅプリングにスィベルジョイン卜からの水や口一夕リジョイント外部からの粉麈等が付着すると、電気動力の漏電、電気信号不良によるロボットの作動不良及び摺動部の異常摩耗等が発生する虞れがあり、何らかの対策をしておくことが望ましい。本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その主たる目的とするところは、上記した口一タリジョイントのスリップリング周辺への水滴等の侵入を防ぐことにより、その電カスリップリングにおける漏電等を未然に防止しようとすることにある。

(発明の開

上記の目的を達成するために、本発明では、固定体と、該固定体に回転可能に連結支持された回転体と、該固定体及び回転体間で流体を授受するスィベルジョイントとを備える口一タリジョイントを対象とし、上記スィベルジョイントは、固定体と回転体との間に軸方向に並んで形成されかつ周方向に延びる 1つ以上の環状通路を有しており、上記環状通路の軸方向両側に空気を充填した環状空間が配設されていることを特徴とする。

また、この発明の口一タリジョイントにおいて、両方の環状空間の少なくとも一方がスィペルジョイントの空気通路をなす環状通路を構成していてもよい。

これらの発明によれば、スィベルジョイントの環状通路と、ロータリジョイントの外部との間に環状空間が設けられているので、万一、環状通路を流れる流体がスィべルジョイン卜の外側へ漏洩したとしても、その漏洩した流体はロー夕リジョイントの外部へ達する前に環状空間に到達して、この環状空間内の空気圧により環状空間内へのその流体の侵入を抑制することができる。このことによって、環状通路内を流れる流体が外部へ流出するのを防止することができる。

また、本発明では、固定体と、該固定体に回転可能に連結支持された回転体と、上記固定体及び回転体にそれぞれ設けられた電極を有し、両電極間で電気を授受する電気スリップリングと、固定体及び回転体間で流体を授受するスィベルジョイントとを備える口一タリジョイントを対象とし、上記スィベルジョイントは、固定体と回転体との間に軸方向に並んで形成されかつ周方向に延びる 1つ以上の環状通路を有しており、上記環状通路と上記電気スリップリングとの間に空気を充填した環状空間が配設されていることを特徴とするものでもよい。

また、その場合、環状空間がスィベルジョイントの空気流路をなす環状通路を構成していてもよい。

これらの発明によると、スィベルジョイントの環状通路と電気スリップリングとの間に環状空間が設けられているので、万一、環状通路を流れる流体が電気スリップリング側へ漏洩したとしても、その漏洩した流体は電気スリップリングへ達する前に環状空間に到達して、この環状空間内の空気圧により環状空間内へのその流体の侵入を抑制することができる。このことによって、上記漏洩した流体の電気スリヅプリングへの侵入を防止することができる。

さらに、上記発明の口一タリジョイントにおいて、環状通路に対し電気スリップリングと反対側に空気を充填した環状空間が配設されている構成としてもよい。このことにより、環状通路を流れる流体の外部への流出を防止できる。

また、本発明では、固定体と、該固定体に回転可能に連結支持された回転体と、上記固定体及び回転体にそれぞれ設けられた電極を有し、両電極間で電気を授受する電気スリップリングと、固定体及び回転体間で流体を授受するスィペルジョイントとを備えるロータリジョイントが対象とし、上記スィペルジョイントは、固定体と回転体との間に軸方向に並んで形成されかつ周方向に延びる複数の環状通路を有しており、上記環状通路をシールするリング状のシール部材を備え、上記シール部材のシ一ル面に上記固定体の周方向に蛇行するシール溝部が形成されていて、上記シール溝部内に潤滑剤が充填されていることを特徴とするものとしてもよい。

上記シール部材としては、従来、シール面に凹溝が形成された断面略 X字状の Xリングが用いられ、この Xリングを流体通路に沿って例えば固定体側に配設し、さらにその Xリングシール面の凹溝にグリス等の潤滑剤を充填することによりその流体通路をシールすることが行われているが、このものでは、 Xリングのシール面の凹溝両端部において連続的に固定体又は回転体と摺接して、この凹溝両端部に潤滑剤がまわないため、その凹溝両端部の摩耗が促進してしまう虞れがある。

これに対して、上記発明の構成によれば、シール溝部がリング周方向に蛇行しているので、シール溝部における蛇行した凹溝両端部の全ての部分に潤滑剤をまわすことができるため、その凹溝両端部の摩耗を抑制することができる。従って、より確実なシールを可能とし、流体通路からの流体の漏洩による故障等を未然に防止することができる。さらに、本発明では、固定体と、該固定体に回転可能に連結支持された回転体とを備える口一タリジョイントが対象とし、上記固定体及び回転体の各外周面で両者の境界面となる部分が断面 V字状又は断面レ字状の境界溝部に設けられ、上記境界溝部にリング状のシ一ル部材が嵌合されている構成とすることもできる。

上記の構成によれば、境界溝部が断面 V字状又は断面レ字状のもので、その境界溝部の側面が傾斜しており、この傾斜側面に常に当接するようにリング状のシール部材が境界溝部に嵌合されることになる。従って、ロータリジョイントの使用環境が清浄な環境ではなく、粉塵や水しぶき等が存在するような環境であっても、簡単な構成によって固定体及び回転体の境界となる部分からその粉麈ゃ水しぶき等のロー夕リジョイント内部への侵入を防いで、故障や事故等を防止することができる。

(図面の簡単な説明）

図 1は、本発明の実施形態に係る口一夕リジョイントの拡大断面図である。

図 2は、電気信号スリップリングの一側部を拡大して示す断面図である。

図 3は、電気信号スリップリングの他側部を拡大して示す断面図である。

図 4は、電気信号スリップリングをその一部を破断して示す拡大斜視図である。図 5は、固定体のボス部における水通路及びエア通路の構成部分を示す一部破断斜視図である。

図 6は、固定電極積層体の構成を示す斜視図である。

図 7は、回転電極積層体の構成を示す斜視図である。

図 8は、シールリングの摺接面を展開して示す説明図である。

図 9は、シールリングを示す一部断面斜視図である。

図 1 0は、口一夕リジョイントの上面図である。

図 1 1は、口一タリジョイントの正面図である。

図 1 2は、口一タリジョイントの底面図である。

(発明を実施するための最良の形態）

本発明を実施するための最良の形態を実施例として図面により説明する。

図 1 0〜図 1 2は本発明の実施形態に係る口一タリジョイント Aを示し、この口一夕リジョイント Aはスポット溶接を行う図外の溶接ロボヅトのアーム先端部に装着されるものである。

ロー夕リジョイント Aは、溶接ロボットのアーム側に取り付けられる略円筒状の固定体 1と、溶接ガン側（ハンド側）に取り付けられる略円筒状の回転体 6とを備え、この回転体 6は固定体 1に 3 6 0 ° 以上の角度に回転可能に連結支持されている。図 1に拡大して示すように、上記固定体 1は、上端（図 1で上端）に外向きフランジ 2がー体に形成された円筒状のボス部 3と、このボス部 3にその外周を取り囲むように同心状に配置されて一体的に固定され、下方に開放された有底円筒状のカバー部 4とを有する。

一方、回転体 6は上記固定体 1のボス部 3内に相対回転可能に嵌合された円筒状の軸部 7と、この軸部 7の上端にその開口を塞ぐように一体的に固定され、上記回転体 6における外向きフランジ 2の上側に位置する上側フランジ 8と、軸部 7の下端部外周に一体的に固定され、回転体 6におけるボス部 3下端を越えてカバー部 4の下端開口を塞ぐように半径方向外側に延びる下側フランジ 9とを備えている。

そして、上記固定体 1のボス部 3と回転体 6の軸部 7との間には固定体 1及び回転体 6の間で流体としての水及びエアを授受するためのスィベルジョイント 1 1が設けられている。また、固定体 1におけるボス部 3及びカバ一部 4と、回転体 6における下側フランジ 9とで囲まれる円筒状の空間には、固定体 1から回転体 6に溶接電力を供給するための電力スリヅプリング 2 1と、この電力スリヅプリング 2 1の内側に位置し、固定体 1及び回転体 6の間で複数（図示例では 6種類）の異なる電気信号を授受するための電気信号スリヅプリング 3 1とが同心状に装着されている。

上記スィベルジョイント 1 1は 2つの水通路 1 2 , 1 3及び 1つのエア通路 1 4を有し、これらの 3つの通路 1 2〜 1 4はいずれも同様の構造である。すなわち、図 5 にも示すように、固定体 1のボス部 3内周面には 3本の環状溝 1 5 , 1 5， …が上下方向（軸方向）に間隔をあけて形成されている。この 3本の環状溝 1 5， 1 5， …が回転体の軸部外周面により閉塞されることにより、固定体 1と回転体 6との間に、この固定体 1及び回転体 6間で流体を授受する周方向に延びる複数の環状通路 3 0， 3 0， …が軸方向に並列して形成されている。また、ボス部 3の壁内部には上下方向に延びる 3つの縦孔 1 6 , 1 6 , … （一部のみ図示する）が円周方向に互いに近接して貫通形成され、この各縦孔 16の下端はそれぞれ対応する上記各環状溝 15の溝底面に開口している一方、上端は外向きフランジ 2の外周面に開口している。

これに対し、回転体 6における軸部 7の壁内部には円周方向の 3等分位置に上下方向に延びる 3つの縦孔 17, 17, … （一部のみ図示する）が貫通形成され、この各縦孔 17の上端は軸部 7の外周面にそれぞれ上記固定体 1のボス部 3における各環状溝 15内とそれぞれ連通するように開口している一方、各縦孔 17の下端は下側フランジ 9下側の軸部 7外周面に開口している。

そして、本発明の特徴として、環状通路と電気スリップリングとの間に空気を充填した環状空間が配設されており、その環状空間がスィベルジョイント 11の空気流路をなす環状通路を構成している。

すなわち、このように形成された 3本の環状通路 30， 30, …のうち上側の 2つの環状通路 30， 30が水通路 12, 13に、また下側の 1つの環状通路 30がエア通路 14にそれぞれ構成されており、これら水通路 12, 13及びエア通路 14により固定体 1及び回転体 6間で両者の回転状態でも水及びエアを授受できるようにしている。

また、本発明の特徴として、図 8及び図 9に示すように、固定体 1のボス部 3内周面には 3本の環状溝 15, 15, …の上下方向（軸方向）両側に 4本のシール溝 18， 18, …が形成され、この各シ一ル溝 18には環状通路 30， 30, …をシールするリング状のシ一ル部材としてのゴム製のシールリング 19がその内周面を回転体 6の軸部 7外周面に摺接させてシールするように嵌挿されている。このシールリング 19 は、図 9にも示すように、その底面及び両側面に凹溝 19 b, 19b， …が形成される一方、そのシールリング 19のシール面である上面には固定体 1の周方向に蛇行する凹溝状のシール溝部 19 aが形成されていて、このシール溝部 19 a内に潤滑剤としてのグリスが充填されている。このシール溝部 19 aにはその周方向（固定体 1の周方向）に等間隔に溝幅が大きくなされた潤滑剤貯留部 19 cが形成されている。また、図 8にも示すように、各潤滑剤貯留部 19 c, 19 c, …の間に凸条として形成された摺動部 19 d, 19 d, …を設けるようにしている。

上記電力スリップリング 21は、固定体 1のボス部 3及びカバ一部 4と回転体 6の下側フランジ 9との間の円筒状空間に同心状に配置された 3本の集電リング 22, 2 2， …を備え、これらの集電リング 2 2 , 2 2 , …は絶縁リング 2 3， 2 3， ···を介して上下方向に積層されている。各集電リング 2 2には他の集電リング 2 2をそれと電気絶縁された状態で貫通する集電ボルト 2 4の先端部（上端部）が螺合締結され、この各集電ボルト 2 4は回転体 6の下側フランジ 9を絶縁状態で貫通し、その下端のへヅド部 2 4 aは下側フランジ 9の下方に突出していて、このへヅド部 2 4 aには溶接ガン（図示せず）に導通する電力ケーブル 2 5の端部が接続されている。

一方、上記固定体 1のカバ一部 4の側壁には円周方向に等間隔をあけて互いに近接した位置に 3つの摺動接点 2 6 , 2 6， …が絶縁状態で貫通しかつカバ一 2 6 aによりカバーされた状態で取付固定され、各摺動接点 2 6の内端部はそれぞれ対応する上記各集電リング 2 2の外周面に所定の押圧力で摺接可能に押し付けられており、この各摺動接点 2 6と集電リング 2 2との摺接により固定体 1及び回転体 6間で両者の回転状態でも大電流の溶接電力を供給するようにしている。

さらに、上記電気信号スリップリング 3 1は、固定体 1のボス部 3外周に外嵌合されて設けられた円筒状の内側ハウジング 3 2と、この内側ハウジング 3 2の周りに、後述の如く環状空間 3 4をあけて同心状に外嵌合されて設けられた円筒状の外側ハウジング 3 3とを備え、これら両ハウジング 3 2， 3 3は樹脂等からなる。内側ハウジング 3 2の外周面の上下端部には外向きのフランジ部 3 2 a， 3 2 bがー体に形成されており、この両フランジ部 3 2 a , 3 2 bと、内側ハウジング 3 2外周面の上下中間部と、外側ハウジング 3 3とで囲まれて円筒状の環状空間 3 4が区画形成されている。

そして、上記内外のハウジング 3 2， 3 3間の環状空間 3 4にリング板状の 6枚の固定側電極 3 6 a〜3 6 f及び回転側電極 4 0 a〜4 0 fが収容されている。これら各電極 3 6 a〜3 6 f , 4 0 a〜4 0 fは例えばリン青銅からなり、その表面は銀メツキ処理されている。図 2及び図 3に拡大して詳示するように、上記 6枚の固定側電極 3 6 a〜3 6 fは、固定体 1の軸心と同心状にかつ軸方向たる上下方向に並んで配置されている一方、 6枚の回転側電極 4 0 a〜4 0 f も、回転体 6の軸心と同心状にかつ軸方向たる上下方向に並んで配置されている。

上記 6枚の固定側電極 3 6 a〜3 6 fのうちの上下端（軸方向端部）に位置するもの 3 6 a , 3 6 fは端部電極とされ、この端部電極としての固定側電極 3 6 a， 3 6 f を除いた 4枚の固定側電極 36 b〜 36 eについては、図 6にも示すように、その軸方向に隣り合う 1対の固定側電極 36 b， 36 c及び 36 d， 36 eが該両電極 3 6b, 36 c及び 36 d, 36 e間にリング状の固定側絶縁シート 37 a , 37bを介して積層配置されていて、これら両電極 36 b， 36 c及び 36 d， 36 eと固定側絶縁シ一ト 37 a, 37bとにより 2つの固定側電極積層体 38 a, 38bが形成されている。

—方、上記 6枚の回転側電極 40 a〜40 f にあっては、図 7にも示すように、その軸方向に隣り合う 1対の回転側電極 40 a, 40b、 40 c, 40 (1及び406 , 4 O fが該両電極 40 a, 40b、 40 c, 403及び406， 4 O f間にリング状の回転側,絶縁シート 41 a〜41 cを介して積層配置されていて、これら両電極 40 a, 40b、 40 c, 40 (1及び406 , 40 f と、回転側絶縁シート 41 a〜 41 cとにより 3つの回転側電極積層体 42 a〜42 cが形成されている。

そして、上記 2つの固定側電極積層体 38 a， 38 b及び 3つの回転側電極積層体 42 a〜42 cは、電気信号スリップリング 31の軸方向端部に位置する上記 1対の端部電極たる固定側電極 36 a, 36 f間に軸方向たる上下方向に交互に並んで配置されている。

さらに、上記端部電極たる固定側電極 36 a, 36 f と、この端部の固定側電極 3 6 a, 36：に軸方向に対向する、回転側電極積層体 42 a, 42 cの回転側電極 4 0 a， 4 O f との間、並びに軸方向に隣り合う固定側電極積層体 38 a, 38 b及び回転側電極積層体 42 a~42 cにおいてその対向する固定側電極 36 b〜36 e及び回転側電極 40 b〜40 eの間に、それぞれ回転体 6の固定体 1に対する相対回転により両電極 36 a〜36 f, 40 a〜 40 f上を転動して両電極 36 a〜36 f , 40 a~40 f間で電気信号を授受する鋼球からなる転動体 44が配設されている。この鋼球 44は、図 4に示すように、電極 36 a〜36 f , 40 a〜40 f間において円周方向に所定間隔をあけて複数設けられでおり、これらの複数の転動体 44, 4 4, …の各々は両電極 36 a〜36 f , 40 a〜40 f間に位置するリング板状のリテ一ナ 45の保持孔 45 aに嵌挿されて保持されている。この各転動体 44は例えば炭素鋼を焼入処理した鋼球からなり、その表面は銀メッキ処理されている。

上記内側ハウジング 32における下側のフランジ部 32 bの上面には環状のばね溝 4 7が形成され、このばね溝 4 7には下側の端部電極たる固定側電極 3 6 f を上側の端部電極たる固定側電極 3 6 aに向かって押圧する押圧手段としてのばね 4 8が収容されている。下側の端部電極たる固定側電極 3 6 f とばね 4 8との間にはリング板状の絶縁体 4 9が介在されていて、ばね 4 8は絶縁体 4 9を介して押圧するようになつている。

また、内側ハウジング 3 2における上側のフランジ部 3 2 aの外周面には環状のパヅキン溝 5 0が形成され、このパヅキン溝 5 0にはリヅプ部 5 1 aを有する断面略 V 字状のゴム製等のパヅキン 5 1がそのリヅプ部 5 1 aで外側ハウジング 3 3の上面を押圧した状態で収容されており、このパッキン 5 1により両ハウジング 3 2， 3 3の上端部間の隙間をシールしている。

また、上記固定体 1側の内側ハウジング 3 2にはその上面に開口する矩形状の有底孔 5 3が形成されている。また、固定体 1のカバ一部 4外周面にはねじ孔 5 4を有するコネクタ取付部 5 5がー体的に取り付けられ、そのねじ孔 5 4に固定側コネクタ 5 6が螺合により取付固定されている。上記コネクタ取付部 5 5のねじ孔 5 4はカバー部 4に形成した貫通孔 5 7を介して上記内側ハウジング 3 2の有底孔 5 3内に連通されている。そして、図 6にも示すように、各固定側電極 3 6 a〜 3 6 fの内周縁部には上記内側ハウジング 3 2の有底孔 5 3内に位置する接続端子 3 6 gが突設され、この接続端子 3 6 gには固定側電線 5 8の一端部が接続固定されている。これら 6本の固定側電線 5 8 , 5 8， …は有底孔 5 3、カバー部 4の貫通孔 5 7及びコネクタ取付部 5 5のねじ孔 5 4の各内部を通って延び、各々の他端は上記固定側コネクタ 5 6に接続されている。

一方、回転体 6側の外側ハウジング 3 3外周面にはその一部分を部分的に下面から矩形状に切り欠いてなる切欠部 6 3が形成されている。また、回転体 6の下側フランジ 9外周面にはねじ孔 6 4を有するコネクタ取付部 6 5がー体的に取り付けられ、そのねじ孔 6 4には回転側コネクタ 6 6が螺合により取付固定され、ねじ孔 6 4は下側フランジ 9に形成した貫通孔 6 7を介して上記外側ハウジング 3 3の切欠部 6 3内に連通されている。そして、図 7にも示す如く、各回転側電極 4 0 a〜4 0 fの外周縁部には上記外側ハウジング 3 3の切欠部 6 3内に位置する接続端子 4 0 gが突設され、この接続端子 4 0 gには回転側電線 6 8の一端部が接続固定されている。これら 6本の回転側電線 6 8， 6 8 , …は切欠部 6 3、下側フランジ 9の貫通孔 6 7及びコネク夕取付部 6 5のねじ孔 6 4を通って延び、各々の他端は上記回転側コネクタ 6 6に接続されている。

そして、上記固定側電極 3 6 a〜3 6 f とそれに対向する回転側電極 4 0 a〜4 0 f とを球体 4 4を介して導通させることにより、表 1に示すように、固定体 1及び回転体 6間で両者の回転状態でも 6種類の電気信号を授受するようにしている。

表 1

信号固定体側球体回転体側

(内側ハウジング） (外側ハウジング）固定側電極 3 6 a

1 4 4

回転側電極 4 0 a 回転側絶縁シート 4 1 a 回転側電極 4 O b

2 4 4

固定側電極 3 6 b

固定側絶縁シート 3 7 a

固定側電極 3 6 c

3 4 4

回転側電極 4 0 c 回転側絶縁シート 4 1 b 回転側電極 4 0 d

4 4 4

固定側電極 3 6 d

固定側絶縁シート 3 7 b

固定側電極 3 6 e

5 4 4

回転側電極 4 0 e 回転側絶縁シ一ト 4 1 c 回転側電極 4 0 f

6 4 4

固定側電極 3 6 f さらに、図 2、図 3及び図 6に示すように、上記各固定側電極 3 6 a〜3 6 fの外周縁部は円形状とされている一方、内周縁部には円周方向に等間隔をあけた位置に複数（図示例では 5つ）の当接部 3 6 h , 3 6 h , …が突設され、この固定側電極 3 6 a〜3 6 fは内側ハウジング 3 2外周面に当接部 3 6 h , 3 6 h , …を当接させて位置決めされた状態で嵌合支持され、この固定側電極 3 6 a ~ 3 6 fの外周縁部と外側ハウジング 3 3内周面との間に所定の間隙があけられている。

一方、図 2、図 3及び図 7に示す如く、各回転側電極 4 0 a〜4 0 fの内周縁部は円形状とされている一方、外周縁部には円周方向に等間隔をあけた位置に複数（図示例では 5つ）の当接部 4 O h , 4 O h , …が突設され、この回転側電極 4 0 a〜4 0 fは外側ハウジング 3 3内周面に当接部 4 0 h， 4 O h , …を当接させて位置決めされた状態で嵌合支持され、この回転側電極 4 0 a〜4 0 f の内周縁部と内側ハウジング 3 2外周面との間に所定の間隙があけられている。

そして、本発明の特徴として、固定体 1及び回転体 6の各外周面で両者の境界面となる部分が断面 V字状又はレ字状である境界溝部が形成され、この境界溝部に 0リングが嵌合されている。

すなわち、図 1に示すように、回転体 6の上側フランジ 8の側面である外周面下部を面取り加工することにより、その上側フランジ 8の外周面下部と、固定体 1のボス部 3上面との境界溝部 9 0が断面レ字状となるようになされおり、この境界溝部 9 0 にゴム製の 0リング 9 1が嵌合されている。

一方、回転体 6の下側フランジ 9の側面である外周面上部と、固定体 1のカバー部 4の側面である外周面下部とをそれぞれ面取り加工することによって、その下側フランジ 9の外周面上部と、カバー部 4の外周面下部との境界溝部 9 3が断面 V字状となるようになされおり、この境界溝部 9 3にゴム製の 0リング 9 4が嵌合されている。したがって、この実施形態においては、溶接ガンがワークを溶接する溶接ロボットの作動時に固定体 1に対し回転体 6が回転しているとき、固定体 1及び回転体 6間で 2つの水通路及びエア通路 1 4により水及びエアが授受される。また、固定体 1側の摺動接点 2 6と回転体 6側の集電リング 2 2とが摺接して大電流の溶接電力が固定体 1側から回転体 6側に供給される。さらに、固定体 1及び回転体 6間で両者の回転状態で 6種類の電気信号が授受される。そのとき、スィベルジョイントの水通路 1 2 , 1 3と、電力スリップリング 2 1及び電気信号スリップリング 3 1との間に空気通路 1 4が設けられているので、万一、水通路 1 2 , 1 3を流れる水がその電力スリップリング 2 1及び電気信号スリヅプリング 3 1側へ漏洩したとしても、その漏洩した水が電力スリップリング 2 1及び電気信号スリップリング 3 1へ達する前に空気通路 1 4近傍に到達して、この空気通路 1 4内の空気圧により空気通路 1 4内への水体の侵入を抑制することができる（尚、仮に、空気通路 1 4内に所定量の水が侵入したとしても、その空気通路 1 4内に貯留することができる）。このことによって、上記漏洩した水の電力スリップリング 2 1及び電気信号スリップリング 3 1への侵入を防止することができる。

また、シール部材としては、従来、シール面に凹溝が形成された断面略 X字状の X リングが用いられ、この Xリングを流体通路に沿って例えば固定体側に配設し、さらにその Xリングシール面の凹溝にグリス等の潤滑剤を充填することによりその流体通路をシールすることが行われているが、このものでは、 Xリングのシール面の凹溝両端部において連続的に固定体又は回転体と摺接して、. この凹溝両端部に潤滑剤がまわないため、その凹溝両端部の摩耗が促進してしまう虞れがある。

これに対して、本発明の構成によれば、シール溝部 1 9 aがリング周方向に蛇行しているので、図 8にも示すように、潤滑剤貯留部 1 9 cから流出する潤滑剤が、シ一ル面上における隣り合う潤滑剤貯留部 1 9 c， 1 9 cの間の平面部分（摺動部 1 9 d が形成される平面部分）へまわすことができる。従って、シール溝部 1 9 aにおける蛇行した凹溝両端部の全ての部分に潤滑剤をまわすことができるため、その凹溝両端部の摩耗を抑制することができる。従って、より確実なシールを可能とし、水通路 1 2， 1 3からの水の漏洩による故障等を未然に防止することができる。

また、摺動部 1 9 dを設けることにより、上記隣り合う潤滑剤貯留部 1 9 c , 1 9 cの間の平面部分を支持して、シールリングが軸部 7の軸方向にねじれないようにすることができる。

そして、仮に、口一タリジョイントの使用環境が清浄な環境ではなく、粉塵や水しぶき等が存在するような環境であっても、本発明のように、固定体 1及び回転体 6の外周面の境界部分に 0リング 9 1， 9 4を嵌合するようにすることにより、簡単な構成によって固定体 1及び回転体 6の境界となる部分からその粉麈ゃ水しぶき等の口一タリジョイント A内部への侵入を防いで、故障や事故等を未然に防止することができる。

尚、上記実施形態では、スィベルジョイント 1 1の下側の環状通路を空気通路 1 4 とし、さらにその上側 2つの環状通路を水通路 1 2， 1 3としたが、その下側の空気通路 1 4の代わりに、閉塞されかつ空気が充填されている環状空間を設けるようにしてもよい。また、その空気通路 1 4の代わりに水通路 1 2 , 1 3から漏洩した水を排出するためのドレイン通路としてもよい。このようにすることによつても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

そして、スィベルジョイント 1 1における上側の水通路 1 2の代わりに、閉塞されかつ空気が充填されている環状空間を設けるようにしてもよい。また、固定体 1側及び回転体 6側で空気を授受する空気通路としてもよい。このようにすることにより、上記実施形態の効果に加えて、水通路 1 3を流れる水が口一夕リジョイント Aの外部への流出を防止できるという効果を奏することができる。

また、本実施形態では、スィベルジョイント 1 1に 3つの環状通路 3 0が設けられる場合を示したが、その他複数の環状通路 3 0が設けられる場合にも適用することができる。このとき、軸方向両側に位置する環状通路又は環状空間の間の環状通路 3 0 は、全て同じ水通路である必要はなく、その他の流体が流れる環状通路としてもよい。また、上記実施形態では、水通路 1 3を流れる水に対して、その流出を防止するようにしたが、本発明は、水に限らず、例えば塩素ガス等の気体や、オイル等のその他の流体が流れる環状通路 3 0に対しても適用することができる。

そして、本発明の口一タリジョイントは、スリップリング 2 1 , 3 1を備えるものに限定されるものではない。すなわち、固定体 1と、固定体 1に回転可能に連結支持された回転体 6と、その固定体 1及び回転体 6間で流体を授受するスィベルジョイント 1 1とを備える口一夕リジョイントに対して、スィベルジョイント 1 1は、固定体 1と回転体 6との間に軸方向に並んで形成されかつ周方向に延びる 1つ以上の環状通路 3 0を有しており、環状通路 3 0の軸方向両側に空気を充填した環状空間を配設するようにしてもよい。

さらに、このとき、両方の環状空間の少なくとも一方がスィベルジョイントの空気通路をなす環状通路 3 0を構成するようにしてもよい。このようにすることで、スィベルジョイント 1 1の環状通路 3 0と、口一夕リジョイン卜の外部との間に環状空間が設けられているので、万一、環状通路 3 0を流れる流体がスィベルジョイントの外側へ漏洩したとしても、その漏洩した流体は口一夕リジョイントの外部へ達する前に環状空間に到達して、この環状空間内の空気圧により環状空間内へのその流体の侵入を抑制することができる。従って、璟状通路 3 0内を流れる流体が外部へ流出するのを防止することができる。

(産業上の利用可能性）

本発明は、固定体及び回転体間で流体を授受するスィベルジョイントを備えるロータリジョイントに対して、スィベルジョイントは、固定体と回転体との間に軸方向に並んで形成されかつ周方向に延びる 1つ以上の環状通路を有しており、環状通路の軸方向両側に空気を充填した環状空間を配設することで、環状通路内を流れる流体が外部へ流出するのを防止でき、口一タリジョイントの信頼性を向上促進できる点で産業上の利用可能性は高い。

Claims

請求の範囲固定体と、該固定体に回転可能に連結支持された回転体と、該固定体及び回転体間で流体を授受するスィペルジョイントとを備える口一夕リジョイントであつて、

上記スィベルジョイントは、固定体と回転体との間に軸方向に並んで形成されかつ周方向に延びる 1つ以上の環状通路を有しており、

上記環状通路の軸方向両側に空気を充填した環状空間が配設されていることを特徴とするロー夕リジョイント。両方の環状空間の少なくとも一方がスィペルジョイントの空気通路をなす環状通路を構成していることを特徴とする請求項 1記載の口一夕リジョイント。固定体と、該固定体に回転可能に連結支持された回転体と、上記固定体及び回転体にそれぞれ設けられた電極を有し、両電極間で電気を授受する電気スリップリングと、固定体及び回転体間で流体を授受するスィベルジョイントとを備えるロー夕リジョイントであって、

上記環状通路と上記電気スリップリングとの間に空気を充填した環状空間が配設されていることを特徴とする口一夕リジョイント。環状空間がスィベルジョイントの空気流路をなす環状通路を構成していることを特徴とする請求項 3記載のロー夕リジョイント。環状通路に対し電気スリップリングと反対側に空気を充填した環状空間が配設されていることを特徴とする請求項 3記載のロー夕リジョイント。固定体と、該固定体に回転可能に連結支持された回転体と、上記固定体及び回転体にそれぞれ設けられた電極を有し、両電極間で電気を授受する電気スリップリングと、固定体及び回転体間で流体を授受するスィベルジョイントとを備える口一夕リジョイントであって、

上記スィベルジョイントは、固定体と回転体との間に軸方向に並んで形成されかつ周方向に延びる複数の環状通路を有しており、

上記環状通路をシールするリング状のシール部材を備え、

上記シール部材のシール面に上記固定体の周方向に蛇行するシール溝部が形成されていて、上記シ一ル溝部内に潤滑剤が充填されていることを特徴とする口一夕リジョイント。固定体と、該固定体に回転可能に連結支持された回転体とを備えるロータリジョイントであって、

上記固定体及び回転体の各外周面で両者の境界面となる部分が断面 V字状又は断面レ字状の境界溝部に設けられ、

上記境界溝部にリング状のシール部材が嵌合されていることを特徴とするロータリジョイント。