JPH078948Y2 - 流体供給回転継手 - Google Patents
流体供給回転継手Info
- Publication number
- JPH078948Y2 JPH078948Y2 JP1989073166U JP7316689U JPH078948Y2 JP H078948 Y2 JPH078948 Y2 JP H078948Y2 JP 1989073166 U JP1989073166 U JP 1989073166U JP 7316689 U JP7316689 U JP 7316689U JP H078948 Y2 JPH078948 Y2 JP H078948Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- minute gap
- pressure
- peripheral surface
- shaft
- Prior art date
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Joints Allowing Movement (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は高速回転する部材に流体を導くための回転継手
に関し、たとえば、工作機械のガンドリルに加工液を供
給するのに用いられる。
に関し、たとえば、工作機械のガンドリルに加工液を供
給するのに用いられる。
「従来の技術」 従来の流体供給回転継手には接触式のメカニカルシール
を用いるものがあった。第３図に示す回転継手を例に説
明する。略円筒形状をした継手本体51には軸受52により
回転軸53が支承されている。回転軸53には軸心に流体通
路54が設けられ軸端面に開口している。継手本体51には
右端面に流体入口孔55が形成されている。その流体入口
孔55に連通する流体通路56を軸心に有するシートリング
57が、軸方向には摺動可能に、回転方向にはピン58によ
り拘束されて継手本体51に取付けられている。リートリ
ング57はばね59により図面左方向に付勢されている。回
転軸53の軸端面には従動リング60が固定され、シートリ
ング57の端面はばね59の付勢力により従動リング60の端
面に押し付けられ、両者57,60の端面に摺接により流体
通路54,56内の流体をシールするようにされている。
を用いるものがあった。第３図に示す回転継手を例に説
明する。略円筒形状をした継手本体51には軸受52により
回転軸53が支承されている。回転軸53には軸心に流体通
路54が設けられ軸端面に開口している。継手本体51には
右端面に流体入口孔55が形成されている。その流体入口
孔55に連通する流体通路56を軸心に有するシートリング
57が、軸方向には摺動可能に、回転方向にはピン58によ
り拘束されて継手本体51に取付けられている。リートリ
ング57はばね59により図面左方向に付勢されている。回
転軸53の軸端面には従動リング60が固定され、シートリ
ング57の端面はばね59の付勢力により従動リング60の端
面に押し付けられ、両者57,60の端面に摺接により流体
通路54,56内の流体をシールするようにされている。
また、実開昭57−166644号公報には非接触の回転継手が
提案されている。この回転継手は、第４図に示す様に、
継手本体71の内周面と回転軸72の外周面との間に微少隙
間73を持たせて非接触とし、0.02mm程度の微少隙間73に
より油孔74を通る切削油等をシールしようとするもので
ある。
提案されている。この回転継手は、第４図に示す様に、
継手本体71の内周面と回転軸72の外周面との間に微少隙
間73を持たせて非接触とし、0.02mm程度の微少隙間73に
より油孔74を通る切削油等をシールしようとするもので
ある。
「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、前者のメカニカルシール方式の回転継手
は、従動リング60とシートリング57が互いに端面を摺接
して流体をシールしているため、回転軸53の回転数に限
界があり、また、供給流体の圧力又は温度が高い場合は
ばね59の付勢力を強くする必要が生ずるため、さらに回
転数が制限され、本質的に高速回転に適さないという問
題点があった。また、摺接面を保護するため、空運転が
できないこと、供給流体中に硬い粒子等が混入しないよ
うに過装置が必要なこと等の問題点があった。
は、従動リング60とシートリング57が互いに端面を摺接
して流体をシールしているため、回転軸53の回転数に限
界があり、また、供給流体の圧力又は温度が高い場合は
ばね59の付勢力を強くする必要が生ずるため、さらに回
転数が制限され、本質的に高速回転に適さないという問
題点があった。また、摺接面を保護するため、空運転が
できないこと、供給流体中に硬い粒子等が混入しないよ
うに過装置が必要なこと等の問題点があった。
また、後者の非接触方式の回転継手は、高速回転は可能
であるが供給流体の圧力が高圧になると漏れ量が過大に
なり、漏れた流体が軸受75等に充満して不具合を生ずる
という問題点があった。さらに、隙間73から漏れた流体
の処理が何らなされていないため、供給流体が切削油等
の油ではなく、水溶性の加工液や純水等の場合には使用
できないという問題点があった。
であるが供給流体の圧力が高圧になると漏れ量が過大に
なり、漏れた流体が軸受75等に充満して不具合を生ずる
という問題点があった。さらに、隙間73から漏れた流体
の処理が何らなされていないため、供給流体が切削油等
の油ではなく、水溶性の加工液や純水等の場合には使用
できないという問題点があった。
本考案は上記の問題点を解決するためなされたものであ
り、その目的とするところは、供給流体の種類を問わず
超高圧供給が可能であり、かつ、高速回転に適し、さら
に、空運転が可能で断続的な流体の供給をすることがで
きる流体供給回転継手を提供することにある。
り、その目的とするところは、供給流体の種類を問わず
超高圧供給が可能であり、かつ、高速回転に適し、さら
に、空運転が可能で断続的な流体の供給をすることがで
きる流体供給回転継手を提供することにある。
「課題を解決するための手段」 上記の目的を達成するため、本考案では、継手本体に軸
を軸受により回転自在に支持し継手本体から軸に設けら
れた流体通路に流体を供給する流体供給回転継手におい
て、前記流体通路の開口部に隣接して設けられ軸の外周
面と継手本体の内周面によって形成される第１の微少間
隙と、その第１の微少間隙に隣接して設けられ軸の外周
面と継手本体の内周面の凹所によって形成される圧力降
下室と、継手本体に設けられ前記圧力降下室に連通する
ドレイン孔と、前記圧力降下室と前記軸受との間に設け
られ軸の外周部と継手本体の内周面とにより形成される
第２の微少間隙と、継手本体に設けられ前記第２の微少
間隙に連通するエア供給孔と、を備えることを特徴とす
る流体供給回転継手が提供される。
を軸受により回転自在に支持し継手本体から軸に設けら
れた流体通路に流体を供給する流体供給回転継手におい
て、前記流体通路の開口部に隣接して設けられ軸の外周
面と継手本体の内周面によって形成される第１の微少間
隙と、その第１の微少間隙に隣接して設けられ軸の外周
面と継手本体の内周面の凹所によって形成される圧力降
下室と、継手本体に設けられ前記圧力降下室に連通する
ドレイン孔と、前記圧力降下室と前記軸受との間に設け
られ軸の外周部と継手本体の内周面とにより形成される
第２の微少間隙と、継手本体に設けられ前記第２の微少
間隙に連通するエア供給孔と、を備えることを特徴とす
る流体供給回転継手が提供される。
「作用」 上記のように構成された流体供給回転継手では、第１の
微少間隙から圧力降下室に至る断面急変による圧力降下
作用により、圧力降下室に充満する流体の圧力は供給圧
力に比べて十分低いものになる。そして、第２の微少間
隙にはエア供給孔から圧縮空気が供給され、第２の微少
間隙のエア圧を圧力降下室の流体圧力より高い圧力に維
持できる。このため、圧力降下室に充満した流体はドレ
イン孔にのみ排出され、軸受が設けられた箇所に流入し
ない。
微少間隙から圧力降下室に至る断面急変による圧力降下
作用により、圧力降下室に充満する流体の圧力は供給圧
力に比べて十分低いものになる。そして、第２の微少間
隙にはエア供給孔から圧縮空気が供給され、第２の微少
間隙のエア圧を圧力降下室の流体圧力より高い圧力に維
持できる。このため、圧力降下室に充満した流体はドレ
イン孔にのみ排出され、軸受が設けられた箇所に流入し
ない。
「実施例」 本考案の実施例について図面を参照し説明する。第１図
は流体供給回転継手を示す断面図である。略円筒形をし
た本体ボディ１に円板形状をした正面板２及び背面ボデ
ィ３がそれぞれボルト4,5により締着され、継手本体６
を構成している。本体ボディ１には軸受7,8を介して回
転軸10が回転自在に支承されている。回転軸10には軸心
に流体通路11が設けられ、左右の軸端面に開口してい
る。回転軸10の先端にはアダプタ12が取付けられ、一体
に回転する。
は流体供給回転継手を示す断面図である。略円筒形をし
た本体ボディ１に円板形状をした正面板２及び背面ボデ
ィ３がそれぞれボルト4,5により締着され、継手本体６
を構成している。本体ボディ１には軸受7,8を介して回
転軸10が回転自在に支承されている。回転軸10には軸心
に流体通路11が設けられ、左右の軸端面に開口してい
る。回転軸10の先端にはアダプタ12が取付けられ、一体
に回転する。
背面ボディ３の端面の中央には高圧流体入口孔13が形成
され、高圧流体入口孔に連通する本体側流体通路14が背
面ボディ３の内部側端面に開口している。その本体側流
体通路14に回転軸10の軸端付近が挿入され、回転側流体
通路11と本体側流体通路14が連通し、高圧流体を回転軸
10に供給できるようにされている。
され、高圧流体入口孔に連通する本体側流体通路14が背
面ボディ３の内部側端面に開口している。その本体側流
体通路14に回転軸10の軸端付近が挿入され、回転側流体
通路11と本体側流体通路14が連通し、高圧流体を回転軸
10に供給できるようにされている。
回転軸10の軸端付近は肉厚を薄くして外径が小さくなる
ように形成されている。本体側流耐通路14に挿入された
回転軸10の外周面と本体側流体通路14の内周面とは微少
間隙を保って対向し、非接触に構成されている。この微
少間隙を第１の微少間隙15と称することとする。背面ボ
ディ３の内側端面には、本体側流体通路14の壁面をボス
形状に残して環状溝16が形成されている。この環境溝は
第１の微少間隙15に隣接する第１の圧力降下室17を構成
するものであり、環状溝16の側周に開口するドレイン孔
18が背面ボディ３に形成されている。背面ボディ３と本
体ボデ１は、Ｏリング19によりシールされている。
ように形成されている。本体側流耐通路14に挿入された
回転軸10の外周面と本体側流体通路14の内周面とは微少
間隙を保って対向し、非接触に構成されている。この微
少間隙を第１の微少間隙15と称することとする。背面ボ
ディ３の内側端面には、本体側流体通路14の壁面をボス
形状に残して環状溝16が形成されている。この環境溝は
第１の微少間隙15に隣接する第１の圧力降下室17を構成
するものであり、環状溝16の側周に開口するドレイン孔
18が背面ボディ３に形成されている。背面ボディ３と本
体ボデ１は、Ｏリング19によりシールされている。
本体ボディ１の背面側端面には、回転軸10が挿通する孔
21が設けられている。本体ボディ１の孔21の内周面と回
転軸10の外周面とは微少間隙23を保って対向し、非接触
に構成されている。孔21の内周面には複数の溝22が形成
され、ラビリンスを構成している。ラビリンスをなす微
少間隙23に隣接して、本体ボディ１に環状の凹所24が形
成されている。環状の凹所24は第２の圧力降下室25を構
成するものであり、環状凹所24の側周に開口するドレイ
ン孔26が本体ボディ１に形成されている。第２の圧力降
下室15内の回転軸10は一部が拡径され、フランジ部27を
外周に設けている。フランジ部27も本体ボディ１とは非
接触に構成されている。
21が設けられている。本体ボディ１の孔21の内周面と回
転軸10の外周面とは微少間隙23を保って対向し、非接触
に構成されている。孔21の内周面には複数の溝22が形成
され、ラビリンスを構成している。ラビリンスをなす微
少間隙23に隣接して、本体ボディ１に環状の凹所24が形
成されている。環状の凹所24は第２の圧力降下室25を構
成するものであり、環状凹所24の側周に開口するドレイ
ン孔26が本体ボディ１に形成されている。第２の圧力降
下室15内の回転軸10は一部が拡径され、フランジ部27を
外周に設けている。フランジ部27も本体ボディ１とは非
接触に構成されている。
第２の圧力降下室25と軸受８との間に、環状体31が配設
され本体ボディ１の内周面に固定されている。環状体３
の内周面と回転軸10の外周面とは微少間隙を保って非接
触に構成されている。この微少間隙を第２の微少間隙32
と称することとする。環状体31の内周面には小さな溝33
が形成され、その溝33と外周面とを半径方向に連通する
孔34が環状体31に形成されている。一方、環状体31の外
周面と密着する本体ボディ１の内周面には、２つの溝3
5,36が形成され、その一の溝35にはＯリング37が嵌挿さ
れて環状体31と本体ボディ１とのシールをし、他の溝36
は環状体31の孔34に連通している。そして、本体ボディ
１には前記溝36に連通するエア供給孔38が形成されてい
る。エア供給孔38,溝36,環状体31の孔34及び内周面の小
さな溝33は第２の微少間隙32に圧縮空気を供給するエア
通路を構成している。
され本体ボディ１の内周面に固定されている。環状体３
の内周面と回転軸10の外周面とは微少間隙を保って非接
触に構成されている。この微少間隙を第２の微少間隙32
と称することとする。環状体31の内周面には小さな溝33
が形成され、その溝33と外周面とを半径方向に連通する
孔34が環状体31に形成されている。一方、環状体31の外
周面と密着する本体ボディ１の内周面には、２つの溝3
5,36が形成され、その一の溝35にはＯリング37が嵌挿さ
れて環状体31と本体ボディ１とのシールをし、他の溝36
は環状体31の孔34に連通している。そして、本体ボディ
１には前記溝36に連通するエア供給孔38が形成されてい
る。エア供給孔38,溝36,環状体31の孔34及び内周面の小
さな溝33は第２の微少間隙32に圧縮空気を供給するエア
通路を構成している。
以上の構成に基づき作用について説明する。高圧水等の
高圧流体は背面ボディ３端面の高圧流体入口孔13から供
給する。高圧流体を供給する際は、本体ボディ１側周の
エア供給孔38から圧縮空気を同時に供給する。高圧流体
は本体側流体通路14から高速回転する回転軸10の流体通
路11を経由し、アダプタ12内に供給される。
高圧流体は背面ボディ３端面の高圧流体入口孔13から供
給する。高圧流体を供給する際は、本体ボディ１側周の
エア供給孔38から圧縮空気を同時に供給する。高圧流体
は本体側流体通路14から高速回転する回転軸10の流体通
路11を経由し、アダプタ12内に供給される。
高圧流体の極く一部は、第１の微少間隙15を通って第１
の圧力降下室17に噴出する。第１の圧力降下室17の断面
積は第１の微少間隙15に比べて十分に大きいから圧力降
下作用が働き、第１の圧力降下室17に充満する流体の圧
力は流体通路11,14内の高圧流体の圧力に比べて大幅に
低減する。第１の圧力降下室17内の流体はドレイン孔18
から排出される。
の圧力降下室17に噴出する。第１の圧力降下室17の断面
積は第１の微少間隙15に比べて十分に大きいから圧力降
下作用が働き、第１の圧力降下室17に充満する流体の圧
力は流体通路11,14内の高圧流体の圧力に比べて大幅に
低減する。第１の圧力降下室17内の流体はドレイン孔18
から排出される。
第１の圧力降下室17内に充満する流体の一部は、ラビリ
ンスをなす微少間隙23を通って第２の圧力降下室25に流
出する。ここでも、微少間隙23と圧力降下室25とによる
断面急拡大により流体圧力が降下させられる。第２の圧
力降下室25内に流入した流体はドレイン孔26から排出さ
れる。回転軸10の回転中は、フランジ部27により流体が
振り切られ、さらに流体がドレイン孔26に排出されやす
くなる。
ンスをなす微少間隙23を通って第２の圧力降下室25に流
出する。ここでも、微少間隙23と圧力降下室25とによる
断面急拡大により流体圧力が降下させられる。第２の圧
力降下室25内に流入した流体はドレイン孔26から排出さ
れる。回転軸10の回転中は、フランジ部27により流体が
振り切られ、さらに流体がドレイン孔26に排出されやす
くなる。
一方、エア供給孔38から供給された圧縮空気は、環状体
31内周面の溝33及び第２の微少間隙32に充満され、軸受
８側及び第２の圧力降下室25側の双方に噴出される。第
２の圧力降下室25内の流体は十分に圧力が減衰されてい
るため、溝33及び第２の微少間隙32内のエア圧を第２の
圧力降下室25の流体圧力より十分高い圧力に維持するこ
とができ、第２の圧力降下室25内の流体が軸受８側に侵
入することがない。
31内周面の溝33及び第２の微少間隙32に充満され、軸受
８側及び第２の圧力降下室25側の双方に噴出される。第
２の圧力降下室25内の流体は十分に圧力が減衰されてい
るため、溝33及び第２の微少間隙32内のエア圧を第２の
圧力降下室25の流体圧力より十分高い圧力に維持するこ
とができ、第２の圧力降下室25内の流体が軸受８側に侵
入することがない。
以上説明した実施例では、高圧流体をシールする微少間
隙と圧力降下室とを２組（15,17）（23,25）設け、多段
化して流体の圧力流量を低減している。このため、100
気圧以上の超高圧流体を完全に遮断し軸受部８に全く侵
入させることなく供給することができた。
隙と圧力降下室とを２組（15,17）（23,25）設け、多段
化して流体の圧力流量を低減している。このため、100
気圧以上の超高圧流体を完全に遮断し軸受部８に全く侵
入させることなく供給することができた。
しかし、高圧流体の圧力が特別に高いものでない場合
は、微少間隙と圧力降下室の組を一段で構成し、構造を
簡素化することができる。
は、微少間隙と圧力降下室の組を一段で構成し、構造を
簡素化することができる。
第２図はその一例を示す断面図である。第１図と略同一
の部材には同一の符号を付して説明を省略する。ここで
は、本体ボディ１の孔21の内周面と回転軸10の外周面と
により構成されるラビリンスをなす微少間隙23により、
高圧流体がシールされる。微少間隙23と圧力降下室25と
の組合わせによる圧力降下作用により流体圧力を降下
し、第２の微少間隙32のエア圧により軸受部８から完全
にシールする作用は前記実施例と同じである。
の部材には同一の符号を付して説明を省略する。ここで
は、本体ボディ１の孔21の内周面と回転軸10の外周面と
により構成されるラビリンスをなす微少間隙23により、
高圧流体がシールされる。微少間隙23と圧力降下室25と
の組合わせによる圧力降下作用により流体圧力を降下
し、第２の微少間隙32のエア圧により軸受部８から完全
にシールする作用は前記実施例と同じである。
「考案の効果」 本考案は、上記の構成を有し第１の微少間隙と圧力降下
室により流体圧力を減圧し、第２の微少間隙を充満させ
るエア圧によりシールするものであるから、高圧流体を
非接触で軸受部から完全に遮断することができる。この
ため、高圧回転が可能で、かつ、供給流体の種類を問わ
ず超高圧での供給が可能になるという効果がある。ま
た、非接触であるので空運転が可能であり、断続的な流
体供給が自在である。また、供給流体の過装置を特に
要さない。
室により流体圧力を減圧し、第２の微少間隙を充満させ
るエア圧によりシールするものであるから、高圧流体を
非接触で軸受部から完全に遮断することができる。この
ため、高圧回転が可能で、かつ、供給流体の種類を問わ
ず超高圧での供給が可能になるという効果がある。ま
た、非接触であるので空運転が可能であり、断続的な流
体供給が自在である。また、供給流体の過装置を特に
要さない。
第１図は本考案の流体供給回転継手の第１の実施例を示
す断面図、第２図は第２の実施例を示す断面図であり、
第３図及び第４図は従来の装置を示す断面図である。 １…本体ボディ、３…背面ボディ、６…継手本体、7,8
…軸受、10…回転軸、11,14…流体通路、15…第１の微
少間隙、17…第１の圧力降下室、18…ドレイン孔、23…
微少間隙、25…第２の圧力降下室、26…ドレイン孔、31
…環状体、32…第２の微少間隙、38…エア供給孔。
す断面図、第２図は第２の実施例を示す断面図であり、
第３図及び第４図は従来の装置を示す断面図である。 １…本体ボディ、３…背面ボディ、６…継手本体、7,8
…軸受、10…回転軸、11,14…流体通路、15…第１の微
少間隙、17…第１の圧力降下室、18…ドレイン孔、23…
微少間隙、25…第２の圧力降下室、26…ドレイン孔、31
…環状体、32…第２の微少間隙、38…エア供給孔。
Claims (1)
- 【請求項１】継手本体に軸を軸受により回転自在に支持
し継手本体から軸に設けられた流体通路に流体を供給す
る流体供給回転継手において、 前記流体通路の開口部に隣接して設けられ軸の外周面と
継手本体の内周面によって形成される第１の微少間隙
と、 その第１の微少間隙に隣接して設けられ軸の外周面と継
手本体の内周面の凹所によって形成される圧力降下室
と、 継手本体に設けられ前記圧力降下室に連通するドレイン
孔と、 前記圧力降下室と前記軸受との間に設けられ軸の外周部
と継手本体の内周面とにより形成される第２の微少間隙
と、 継手本体に設けられ前記第２の微少間隙に連通するエア
供給孔と、 を備えることを特徴とする流体供給回転継手。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989073166U JPH078948Y2 (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 流体供給回転継手 |
| KR2019900007828U KR950002529Y1 (ko) | 1989-06-22 | 1990-06-01 | 유체공급회전조인트 |
| US07/539,206 US5058927A (en) | 1989-06-22 | 1990-06-18 | Fluid coupling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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