説明

ロータリジョイント

【課題】 フローティングシート(固定軸)と摺動支持孔との間への異物の侵入を阻止することにより、フローティングシートの作動不良による漏れ不具合の発生を防止することができるロータリジョイントの提供。
【解決手段】 Oリング12が収容された環状溝2bよりはロータ軸3から遠ざかる位置で軸部21の外周面と常時対面する摺動支持孔11の内周面には第2環状溝2cが形成され、ケーシング1には第2環状溝2c内にグリスGを供給可能な供給孔2dが形成され、該供給孔2dから第2環状孔2c内にグリスGを充填させた状態で供給孔2dの開口部がねじ込み式の蓋体13で開閉自在に閉塞される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種機械に装着してクーラント等の液体を回転軸側に供給するのに適したロータリジョイントに関する。
【背景技術】
【0002】
従来のロータリジョイントは、軸心にそれぞれ流路が備えられたフローティングシート(固定軸)とロータ軸(回転軸)との対向端面にはそれぞれシールリングが装着され、フローティングシートは回転が阻止された状態に固定されると共にケーシングに形成された摺動支持孔に沿って摺動自在に設けられ、該摺動支持孔の内周面又はフローティングシートの外周面に形成された第1環状溝には摺動支持孔の内周面とフローティングシートの外周面との間を摺動シールするOリングが収容され、フローティングシート側流路に供給される流体圧力によってフローティングシートをロータ軸方向に摺動させて両シールリングの環状シール面を互いに密着させることによりシール部が形成されるように構成されている(例えば、特許文献1参照。)
【0003】
そして、工作機械の主軸先端に取付けた回転工具等へ切削用のクーラント液を供給するような場合、主軸後端部、あるいは直結主軸モータのロータ軸後端部にロータリジョイントを直結し、夫々の軸心に設けた流路を介してこのロータリジョイントからクーラント液を圧送している。
【特許文献1】特開平9−152077号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特に、工作機械の主軸先端に取付けた回転工具等へ切削用のクーラント液を供給するために用いられるロータリジョイントにおいては、フローティングシートのスムーズな作動はクーラント液の漏れ低減のために維持されなければならない。
【0005】
ところが、実際の市場で使用された結果、漏れ不具合を生じさせる原因として、フローティングシートと摺動支持孔との間をシールするOリング部分に切粉(異物)が侵入することにより、又はOリング部分に侵入したクーラント液がスラッジ化して固形化することにより、フローティングシートの作動が阻害され、漏れに至るケースが多く見られる。
【0006】
本発明は、上述のような従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、フローティングシート(固定軸)と摺動支持孔との間への異物の侵入を阻止することにより、フローティングシートの作動不良による漏れ不具合の発生を防止することができるロータリジョイントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、請求項1記載のロータリジョイントは、軸心にそれぞれ流路が備えられた固定軸と回転軸との対向端面にはそれぞれシールリングが装着され、前記固定軸は回転が阻止された状態に固定されると共にケーシングに形成された摺動支持孔に沿って摺動自在に設けられ、該摺動支持孔の内周面又は前記固定軸の外周面に形成された第1環状溝には前記摺動支持孔の内周面と前記固定軸の外周面との間を摺動シールするOリングが収容され、前記固定軸側流路に供給される流体圧力によって前記固定軸を回転軸方向に摺動させて前記両シールリングの環状シール面を互いに密着させることによりシール部が形成されるように構成されたロータリジョイントであって、前記ケーシングには前記第1環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から前記第1環状溝内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されていることを特徴とする手段とした。
【0008】
請求項2記載のロータリジョイントは、軸心にそれぞれ流路が備えられた固定軸と回転軸との対向端面にはそれぞれシールリングが装着され、前記固定軸は回転が阻止された状態に固定されると共にケーシングに形成された摺動支持孔に沿って摺動自在に設けられ、該摺動支持孔の内周面又は前記固定軸の外周面に形成された第1環状溝には前記摺動支持孔の内周面と前記固定軸の外周面との間を摺動シールするOリングが収容され、前記固定軸側流路に供給される流体圧力によって前記固定軸を回転軸方向に摺動させて前記両シールリングの環状シール面を互いに密着させることによりシール部が形成されるように構成されたロータリジョイントであって、前記第1環状溝よりは前記回転軸から遠ざかる位置で前記固定軸の外周面と常時対面する前記摺動支持孔の内周面に第2環状溝が形成され、前記ケーシングには前記第2環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から前記第2環状溝内及び該第2環状溝を経由して前記第1環状溝内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されていることを特徴とする手段とした。
【0009】
請求項3記載のロータリジョイントは、請求項1又は2に記載のロータリジョイントにおいて、前記供給孔が蓋体により開閉自在に閉塞されていることを特徴とする手段とした。
【0010】
請求項4記載のロータリジョイントは、請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータリジョイントにおいて、前記充填物としてグリスが用いられていることを特徴とするロータリジョイント。
【0011】
請求項5記載のロータリジョイントは、請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータリジョイントにおいて、前記供給孔の途中には充填物を前記第1環状溝内又は第2環状溝内に自動的に補給する補給手段が備えられていることを特徴とする手段とした。
【0012】
請求項6記載のロータリジョイントは、請求項1〜5のいずれか1項に記載のロータリジョイントにおいて、前記回転軸が工作機械の回転軸に接続されていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【0013】
請求項1記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記ケーシングには第1環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から第1環状溝内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されている構成としたことで、充填物によって固定軸と摺動支持孔との間への異物の侵入を阻止することができる。
【0014】
従って、固定軸の作動不良による漏れ不具合の発生を防止することができるようになるという効果が得られる。
【0015】
請求項2記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記第1環状溝よりは回転軸から遠ざかる位置で固定軸の外周面と常時対面する摺動支持孔の内周面に第2環状溝が形成され、ケーシングには第2環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から第2環状孔内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されている構成としたことで、充填物によって固定軸と摺動支持孔との間への異物の侵入を阻止することができる。
【0016】
従って、固定軸の作動不良による漏れ不具合の発生を防止することができるようになるという効果が得られる。
【0017】
請求項3記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記供給孔が蓋体により開閉自在に閉塞されている構成とすることにより、定期的に蓋体を開けて充填物を補給することができるようになる。
【0018】
請求項4記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記充填物としてグリスが用いられることにより、クーラントに対する耐性に優れているため、充填物(グリス)の持ちをよくし、これにより、定期的な充填物(グリス)の補給回数を減らすことができるようになる。
【0019】
請求項5記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記供給孔の途中には充填物を前記第1環状溝内又は第2環状溝内に自動的に補給する補給手段が備えられている構成とすることにより、補給手段で減少した分の充填物が第2環状溝内に補給されるため、定期的な充填物の補給回数を減らすことができるようになる。
【0020】
請求項6記載のロータリジョイントでは、上述のように、前記回転軸が工作機械の回転軸に接続されることにより、固定軸の作動不良による漏れ不具合の発生によって加工部分に悪影響を及ぼすことを防止することができるようになるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
【実施例1】
【0022】
この実施例1のロータリジョイントは、請求項2〜4、6に記載の発明に対応する。
なお、この実施例1では、ロータリジョイントの回転軸が工作機械の回転軸に接続されていて、加工部分に流体圧力としてクーラント(液体)を供給する場合を例にとって説明する。
【0023】
図1はこの実施例1のロータリジョイントを示す断面図である。
この実施例1のロータリジョイントは、ケーシング1と、フローティングシート(固定軸)2と、主軸モータのロータ軸(回転軸)3と、シール部4と、異物侵入阻止手段5と、を主な構成として備えている。
【0024】
さらに詳述すると、上記フローティングシート2とロータ軸3は同軸上において対向配置されていて、その軸心部には、供給部から供給されるクーラント液等を工作機械等に供給するための流路を形成する供給穴(固定軸側流路)2aと供給穴(回転軸側流路)3aがそれぞれ形成されている
【0025】
上記ケーシング1の軸心部には上記フローティングシート2の軸部21を軸方向摺動可能に支持する摺動支持孔11が形成され、この摺動支持孔11はクーラント液等の供給部と連通された状態となっている。
【0026】
上記摺動支持孔11には第1環状溝2bが形成され、この第1環状溝2bにはフローティングシート2における軸部21の外周面と摺動支持孔11の内周面との間を摺動シールするOリング12が装着されている。
【0027】
そして、供給部から供給されるクーラント液等の流体圧力を軸部21の端面で受圧することにより、フローティングシート2をロータ軸3方向に押圧摺動させて供給穴2aと供給穴3aとを連通させるようになっている。
【0028】
また、前記第1環状溝2bよりはロータ軸3から遠ざかる位置で軸部21の外周面と常時対面する摺動支持孔11の内周面には第2環状溝2cが形成され、ケーシング1には第2環状溝2c内にグリスGを供給可能な供給孔2dが形成され、該供給孔2dから第2環状孔2c内にグリスGを充填させた状態で供給孔2dの開口部がねじ込み式の蓋体13で開閉自在に閉塞されている。
【0029】
即ち、上記2環状溝2cと、供給孔2dと、蓋体13と、グリスGとで、異物侵入阻止手段5が構成されている。なお、この実施例1では、グリスGとして、例えばフッ素系グリス等の耐水及び耐薬品性に優れたグリスが用いられている。
【0030】
上記シール部4は、フローティングシート2の端面に固定されたシールリング41とロータ軸3の端面に固定されたシールリング42とで構成され、両シールリング41、42が互いに対面する状態で配置されている。
【0031】
また、フローティングシート2における軸部21のシールリング41側端部外周には、フランジ部22が形成されていて、このフランジ22には、2カ所に貫通孔22aが形成されている。
【0032】
この貫通孔22aは、フローティングシート2の回り止めの役目をなすもので、この貫通孔22aに貫通させた回り止めピン23をケーシング1に形成されたねじ穴14に螺合させることにより、フローティングシート2の回り止めが行われるようになっている。
【0033】
次に本発明実施例1の作用・効果を説明する。
【0034】
この実施例1のロータリジョイントでは、上述のように、Oリング12が装着された第1環状溝2bよりはロータ軸3から遠ざかる位置で軸部21の外周面と常時対面する摺動支持孔11の内周面には第2環状溝2cが形成され、ケーシング1には第2環状溝2c内にグリスGを供給可能な供給孔2dが形成され、該供給孔2dから第2環状孔2c内にグリスGを充填させた状態で供給孔2dの開口部がねじ込み式の蓋体13で開閉自在に閉塞されている構成としたことにより、グリスGによって軸部21と摺動支持孔11との間への異物の侵入を阻止することができるようになり、これにより、フローティングシート2の作動不良による漏れ不具合の発生を防止することができるようになるという効果が得られる。
【0035】
また、供給孔2dの開口部ねじ込み式の蓋体13により開閉自在に閉塞されている構成とすることにより、定期的に蓋体13を開けてグリスGを補給することができるようになる。
【0036】
また、第2環状溝2cに充填されるグリスGとして耐水及び耐薬品性に優れたフッ素系グリスが用いられることにより、グリスGの持ちをよくし、これにより、定期的なグリスGの補給回数を減らすことができるようになる。
【0037】
また、ロータ軸3が工作機械の回転軸に接続されることにより、フローティングシート2の作動不良による漏れ不具合の発生によって加工部分に悪影響を及ぼすことを防止することができるようになるという効果が得られる。
【0038】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、この他の実施例については、前記実施例1と同様の構成部分の図示および説明は省略し、もしくは同一の符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【実施例2】
【0039】
この実施例2のロータリジョイントは、請求項2〜6に記載の発明に対応する。
この実施例2のロータリジョイントは、図2の断面図に示すように、供給孔2dの途中には圧縮コイルスプリング(供給手段)6でグリスGを第2環状溝2c内に押し込む方向に常時付勢するピストン7が備えられている構成とした点が、上記実施例1とは相違したものである。
【0040】
従って、この実施例2では、上記実施例1と同様の効果が得られる他に、圧縮コイルスプリング6の付勢力で減少した分のグリスGが第2環状溝2c内に補給されるため、定期的なグリスGの補給回数を減らすことができるようになるという追加の効果が得られる。
【0041】
以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【0042】
例えば、実施例では、本発明を工作機械におけるクーラントを供給するロータリジョイント部分に適用する例を示したが、その他の全てのロータリジョイント部分に適用することができる。
【0043】
また、実施例では、回り止めピン23がケーシング1側に螺合されている構造のロータリジョイントを例示したが、フローティングシート2のフランジ22側に螺合された構造のロータリジョイントにも適用できることはもちろんである。
【0044】
また、実施例では、供給孔2dの開口部を蓋体13で閉塞したが、閉塞構造は任意である。
【0045】
また、実施例では、第1環状溝2bよりはロータ軸3から遠ざかる位置で軸部21の外周面と常時対面する摺動支持孔11の内周面には第2環状溝2cが形成され、ケーシング1には第2環状溝2c内にグリスGを供給可能な供給孔2dが形成され、該供給孔2dから第2環状孔2c内にグリスGを充填させた状態で供給孔2dの開口部がねじ込み式の蓋体13で開閉自在に閉塞されている構成としたが、第2環状溝を設けずに、第1環状溝2b内にグリスGを供給可能な供給孔2dを形成させるようにしてもよい。
【0046】
また、実施例2では、Oリング部分にグリスを自動的に補給する補給手段として、圧縮コイルスプリング6を用いる場合を例示したが、その他に、ガス圧や、ポンプ圧を用い、制御手段で供給を制御するようにしてもよい。
【0047】
また、補給手段と第2環状溝2cとの間に開閉自在なバルブを設け、通常はバルブを閉めておき、クーラント液を受けたグリスが供給手段側に逆流することを防止するようにしてもよい。このバルブとしては、手動開閉バルブの他に、自動開閉可能な電磁バルブ等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】実施例1のロータリジョイントを示す断面図である。
【図2】実施例2のロータリジョイントを示す断面図である。
【符号の説明】
【0049】
G グリス(充填物)
1 ケーシング
11 摺動支持孔
12 Oリング
13 蓋体
14 ねじ穴
2 フローティングシート(固定軸)
2a 供給穴(固定軸側流路)
2b 第1環状溝
2c 第2環状溝
2d 供給孔
21 軸部
22 フランジ部
22a 貫通孔
23 回り止めピン
3 主軸モータのロータ軸(回転軸)
3a 供給穴(回転軸側流路)
4 シール部
41 シールリング
42 シールリング
5 異物侵入阻止手段
6 圧縮コイルスプリング(供給手段)
7 ピストン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸心にそれぞれ流路が備えられた固定軸と回転軸との対向端面にはそれぞれシールリングが装着され、前記固定軸は回転が阻止された状態に固定されると共にケーシングに形成された摺動支持孔に沿って摺動自在に設けられ、該摺動支持孔の内周面又は前記固定軸の外周面に形成された第1環状溝には前記摺動支持孔の内周面と前記固定軸の外周面との間を摺動シールするOリングが収容され、前記固定軸側流路に供給される流体圧力によって前記固定軸を回転軸方向に摺動させて前記両シールリングの環状シール面を互いに密着させることによりシール部が形成されるように構成されたロータリジョイントであって、
前記ケーシングには前記第1環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から前記第1環状溝内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されていることを特徴とするロータリジョイント。
【請求項2】
軸心にそれぞれ流路が備えられた固定軸と回転軸との対向端面にはそれぞれシールリングが装着され、前記固定軸は回転が阻止された状態に固定されると共にケーシングに形成された摺動支持孔に沿って摺動自在に設けられ、該摺動支持孔の内周面又は前記固定軸の外周面に形成された第1環状溝には前記摺動支持孔の内周面と前記固定軸の外周面との間を摺動シールするOリングが収容され、前記固定軸側流路に供給される流体圧力によって前記固定軸を回転軸方向に摺動させて前記両シールリングの環状シール面を互いに密着させることによりシール部が形成されるように構成されたロータリジョイントであって、
前記第1環状溝よりは前記回転軸から遠ざかる位置で前記固定軸の外周面と常時対面する前記摺動支持孔の内周面に第2環状溝が形成され、前記ケーシングには前記第2環状溝内に充填物を供給可能な供給孔が形成され、該供給孔から前記第2環状溝内及び該第2環状溝を経由して前記第1環状溝内に充填物を充填させた状態で供給孔が閉塞されていることを特徴とするロータリジョイント。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のロータリジョイントにおいて、前記供給孔が蓋体により開閉自在に閉塞されていることを特徴とするロータリジョイント。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータリジョイントにおいて、前記充填物としてグリスが用いられていることを特徴とするロータリジョイント。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータリジョイントにおいて、前記供給孔の途中には充填物を前記第1環状溝内又は第2環状溝内に自動的に補給する補給手段が備えられていることを特徴とするロータリジョイント。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載のロータリジョイントにおいて、前記回転軸が工作機械の回転軸に接続されていることを特徴とするロータリジョイント。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2007−218293(P2007−218293A)
【公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−37123(P2006−37123)
【出願日】平成18年2月14日(2006.2.14)
【出願人】(000179328)リックス株式会社 (33)
【Fターム(参考)】