| 【発明の名称】 |
ロータリジョイント |
| 【発明者】 |
【氏名】篠原 努
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| 【要約】 |
【課題】複数の流体の通路を接続するロータリジョイントにおいて、その軸方向長さを短くし、小型化することができるロータリジョイントを提供する【解決手段】軸状体２と、軸状体２に相対回転自在に外嵌された第１筒状体３と、第１筒状体３に相対回転自在に外嵌された第２筒状体４とを設け、軸状体２と第１筒状体３との境界部に軸心方向に適当間隔おきに位置する複数の第１環状通路１０を設け、第１筒状体３と第２筒状体４との境界部に軸心方向に適当間隔おきに位置する複数の第２環状通路１４を設け、軸状体２に各第１環状通路１０に連通する第１通路１１を形成し、第１筒状体３に、各第１環状通路１０に連通する第２通路１２と、各第２環状通路１４に連通する第３通路１５を形成し、第２筒状体４に、各第２環状通路１４に連通する第４通路１６を形成した。
【解決手段】軸状体２と、軸状体２に相対回転自在に外嵌された第１筒状体３と、第１筒状体３に相対回転自在に外嵌された第２筒状体４とを設け、軸状体２と第１筒状体３との境界部に軸心方向に適当間隔おきに位置する複数の第１環状通路１０を設け、第１筒状体３と第２筒状体４との境界部に軸心方向に適当間隔おきに位置する複数の第２環状通路１４を設け、軸状体２に各第１環状通路１０に連通する第１通路１１を形成し、第１筒状体３に、各第１環状通路１０に連通する第２通路１２と、各第２環状通路１４に連通する第３通路１５を形成し、第２筒状体４に、各第２環状通路１４に連通する第４通路１６を形成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の流体の通路を接続するロータリジョイントにおいて、中心側に位置する軸状体と、この軸状体に相対回転自在に外嵌され且つ軸状体に回転摺接する第１筒状体と、この第１筒状体に相対回転自在に外嵌され且つ第１筒状体に回転摺接する第２筒状体とを設け、前記軸状体と第１筒状体との境界部に軸心方向に適当間隔おきに位置する複数の第１環状通路を設けるとともに、第１筒状体と第２筒状体との境界部に軸心方向に適当間隔おきに位置する複数の第２環状通路を設け、前記軸状体に複数の第１環状通路に夫々連通する複数の第１通路を形成し、第１筒状体に、複数の第１環状通路に夫々連通する複数の第２通路と、複数の第２環状通路に夫々連通する複数の第３通路を形成し、第２筒状体に、複数の第２環状通路に夫々連通する複数の第４通路を形成したことを特徴とするロータリジョイント。
【請求項２】 前記軸状体と第２筒状体とを一体的に構成したことを特徴とする請求項１に記載のロータリジョイント。
【請求項３】 前記軸状体と第１筒状体との境界部に、複数の第１環状通路の各々の軸心方向両側をシールする複数の環状シール部材を設け、第１筒状体と第２筒状体との境界部に、複数の第２環状通路の各々の軸心方向両側をシールする複数の環状シール部材を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリジョイント。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は複数の流体の通路を接続するロータリジョイントに関し、特に軸方向長さを短くして小型化可能にしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】 産業機械、工作機械、土木機械などの種々の機械、装置類において、固定部から回転部へ種々の流体（例えば、油圧、加圧エアなど）を供給する為にロータリジョイントが適用される。例えば、機械類の回転部品に、潤滑油や冷却液や加圧エアなどの複数種類の流体を送給するような場合に、ロータリジョイントが適用される。
【０００３】従来、例えば図６〜図８に示すようなロータリジョイント５０が実用に供されている。このロータリジョイント５０は、軸状体５１と、この軸状体５１の大部分に相対回転自在に外嵌された筒状体５２とを備えている。軸状体５１の基端部にはフランジ部５１ａが形成され、このフランジ部５１ａが４本のボルトで静止部材（又は回転部材）に連結され、筒状体５２の基端部が４本のボルトで回転部材（又は静止部材）に連結される。
【０００４】図６に示すように、軸状体５１と筒状体５２との境界部の軸方向両端付近部には１対の軸受５３，５４が介装され、これら軸受５３，５４間において、筒状体５２の内周部には９列の環状シール部材５５が一定間隔おきに配設され、軸状体５１の外周部には８列の環状通路５６が、環状シール部材５５間に夫々位置するように一定間隔おきに形成されている。尚、符号５４ａは、軸受５４の抜止め用の止め輪を示す。
【０００５】図６〜図８に示すように、軸状体５１には、８列の環状通路５６に夫々連通する８つの通路５７が形成され、これら通路５７は円周方向に等間隔に配設され、各通路５７の基端部にはポート５８が形成されている。筒状体５２内には、８つの環状通路５６に夫々連通する８つの通路５９が半径方向向きに形成され、これら８本の通路５９は円周方向に４分割された位置に２本ずつ配設されている。但し、各２本の通路５９は、環状通路５６の１列飛びに配設されている。符号６０は、流体ホース接続金具の為のポートを示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】 従来のロータリジョイント５０では、複数の流体の通路を接続する為に軸状体５１と筒状体５２との境界部に軸心方向に適当間隔おきに位置する複数の環状通路５６を形成しなければならず、しかもこの同じ境界部には軸心方向に複数の環状シール部材５５も配設されている。従って、ロータリジョイントの軸方向長さは必然的に長くなり、ロータリジョイントは大型化してしまう。
【０００７】本発明の目的は、複数の流体の通路を接続するロータリジョイントにおいて、その軸方向長さを短くし、小型化することができるロータリジョイントを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 請求項１のロータリジョイントは、複数の流体の通路を接続するロータリジョイントにおいて、中心側に位置する軸状体と、この軸状体に相対回転自在に外嵌され且つ軸状体に回転摺接する第１筒状体と、この第１筒状体に相対回転自在に外嵌され且つ第１筒状体に回転摺接する第２筒状体とを設け、前記軸状体と第１筒状体との境界部に軸心方向に適当間隔おきに位置する複数の第１環状通路を設けるとともに、第１筒状体と第２筒状体との境界部に軸心方向に適当間隔おきに位置する複数の第２環状通路を設け、前記軸状体に複数の第１環状通路に夫々連通する複数の第１通路を形成し、第１筒状体に、複数の第１環状通路に夫々連通する複数の第２通路と、複数の第２環状通路に夫々連通する複数の第３通路を形成し、第２筒状体に、複数の第２環状通路に夫々連通する複数の第４通路を形成したことを特徴とするものである。
【０００９】軸状体と第２筒状体を固定部側に連結し、第１筒状体を回転部側に連結する場合を例として説明する。複数の流体のうち例えば加圧エアを軸状体の各第１通路から供給すると、加圧エアは各第１通路から各第１環状通路を通り、第１筒状体の各第２通路に導かれ回転部品に導入される。例えば潤滑油を第２筒状体の各第４通路から供給すると、潤滑油は各第２環状通路から各第３通路に導かれ回転部品に導入される。特に各第２通路に連通する第１環状通路を回転軸心付近に配設し、各第３通路に連通する第２環状通路を各第１環状通路よりも外径側に振分けて配設したので、ロータリジョイントの軸方向長さを短くでき、小型化が可能となる。また、軸状体と第１筒状体と第２筒状体を夫々独立して取付けることも可能となる。
【００１０】請求項２のロータリジョイントは、請求項１の発明において、前記軸状体と第２筒状体とを一体的に構成したことを特徴とするものである。軸状体と第２筒状体とを固定部に一体的に連結し、第１筒状体を回転部に連結することができる。逆に、軸状体と第２筒状体とを回転部に一体的に連結し、第１筒状体を固定部に連結することができる。
【００１１】請求項３のロータリジョイントは、請求項１または２の発明において、前記軸状体と第１筒状体との境界部に、各第１環状通路の軸心方向両側に且つ軸心方向に適当間隔おきに位置する複数の環状シール部材を設け、第１筒状体と第２筒状体との境界部に、各第２環状通路の軸心方向両側に且つ軸心方向に適当間隔おきに位置する複数の環状シール部材を設けたことを特徴とするものである。各環状シール部材により、隣接する第１環状通路間の流体の漏れ、隣接する第２環状通路間の流体の漏れを防止でき、複数の流体を確実に給排できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施形態のロータリジョイントは、複数の流体の通路を接続可能に構成されたものである。
【００１３】図１〜図３に示すように、ロータリジョイント１は、中心側に位置する軸状体２と、軸状体２の大部分に相対回転自在に外嵌された第１筒状体３と、第１筒状体３の大部分に相対回転自在に外嵌された第２筒状体４とを有し、これら軸状体２と第１，第２筒状体３，４とで円筒形状に組立てられている。軸状体２の基端部にはフランジ部２ａが形成され、このフランジ部２ａは各種の機械や装置等の例えば固定部に連結される。これに対して第１筒状体３の基端部にもフランジ部３ａが形成され、このフランジ部３ａは回転部品に連結される。
【００１４】図１に示すように、軸状体２と第１筒状体３との境界部には、軸状体２の先端部とフランジ部２ａ付近部に１対の軸受５，６が介装され、これら軸受５，６により第１筒状体３が軸状体２に対して相対回転可能となっている。尚、フランジ部３ａの基端中央部には、蓋部材７が内嵌螺合されている。符号５ａは、軸受５の止め輪を示す。第１筒状体３と第２筒状体４との境界部には、第１筒状体３の先端部とフランジ部３ａ付近部に１対の軸受８，９が介装され、これら軸受８，９により第２筒状体４が第１筒状体３に対して相対回転可能となっている。
【００１５】図１、図２、図４、図５に示すように、軸状体２は、軸受５，６間において、フランジ部２ａから１／２長さ付近部まで形成された回転摺接部２ｂと、１／２長さ付近部から先端部まで形成され且つ回転摺接部２ｂより小径に形成された小径部２ｃとを備え、回転摺接部２ｂの外周には、４列の第１環状通路１０が軸心方向に一定間隔おきに形成され、軸状体２には、その基端部から４つの第１環状通路１０に夫々連通する４本の第１通路１１が形成されている。各第１通路１１はその通路の大部分が軸心方向向きに配設され、これら４本の第１通路１１は、フランジ部２ａに形成された４つのポート１８に夫々連通し、これら４つのポート１８は同一円周上に等間隔に配設されている。各ポート１８には、流体ホース接続金具が装着されて流体を給排することができる。
【００１６】図１、図３に示すように、第１筒状体３には、その基端部から４つの第１環状通路１０に夫々連通する４本の第２通路１２が形成されている。各第２通路１２は、その通路の大部分が軸心方向向きに配設され、これら４本の第２通路１２はフランジ部３ａに形成された４つのポート２０に夫々連通し、これら４つのポート２０は、軸中心から適当間隔あけた同一円周上に一定間隔（３０度間隔）おきに位置している。各ポート２０には、流体ホース接続金具が装着されて流体を給排することができる。第１筒状体３の内周には、５列の環状シール部材１３が一定間隔おきに配設され、４つの第１環状通路１０の夫々軸心方向両側に５列の環状シール部材１３が位置している。但し、両端を除く３列の環状シール部材１３は、隣接する第１環状通路１０のシールを兼ねている。
【００１７】図１、図３〜図５に示すように、軸受８，９間における第１筒状体３の外周には、８列の第２環状通路１４が軸心方向に一定間隔おきに形成され、第１筒状体３には、その基端部から８つの第２環状通路１４に夫々連通する８本の第３通路１５が形成されている。各第３通路１５はその通路の大部分が軸心方向向きに配設され、これら８本の第３通路１５はフランジ部３ａに形成された８つのポート２０に夫々連通し、これら８つのポート２０は、前記同一円周上に一定間隔（３０度間隔）おきに位置している。
【００１８】第２筒状体４には、外周部から８つの第２環状通路１４に連通する８本の第４通路１６が形成され、各第４通路１６は軸中心に対して半径方向向きに配設され、これら８本の第４通路１６は８つのポート１９に夫々連通している。第２筒状体４内の同一の周方向位置には、８つのポート１９のうち、軸心方向に１つおきに配設された４つのポート１９が配置され、残りの４つのポート１９は、第２筒状体４の前記周方向位置の１８０度対称位置に夫々配置されている。軸受８，９間における第２筒状体４の内周には、９列の環状シール部材１７が一定間隔おきに配設され、８つの第２環状通路１４の夫々軸心方向両側に９列の環状シール部材１７が位置している。但し、両端を除く７列の環状シール部材１７は、隣接する第２環状通路１４のシールを兼ねている。
【００１９】以上説明したロータリジョイント１の作用について説明する。但し、軸状体２と第２筒状体４を固定部側に連結し、第１筒状体３を回転部側に連結した場合を例として説明する。図１、図４、図５に示すように、複数種類の流体のうち例えば加圧エアを軸状体２の各ポート１８から供給すると、加圧エアは各第１通路１１から対応する第１環状通路１０を通り、第１筒状体３の対応する第２通路１２に導かれ回転部品に導入される。一方、例えば潤滑油を第２筒状体４の各ポート１９から供給すると、潤滑油は、各第４通路１６から対応する第２環状通路１４を通り、第１筒状体３の対応する第３通路１５に導かれ、各ポート２０から回転部品に導入される。
【００２０】特に、各第２通路１２に連通する第１環状通路１０を回転軸心付近に配設し、各第３通路１５に連通する第２環状通路１４を第１環状通路１０よりも外径側に振分けて配設したので、複数の流体の通路を接続するロータリジョイント１において、その軸方向長さを短くでき、小型化が可能となる。それ故、種々の装置に適用可能となり汎用性が拡大する。
【００２１】軸状体２と第２筒状体４とを一体的に構成したので、軸状体２と第２筒状体４とを固定部に一体的に連結し、第１筒状体３を回転部に連結することができる。逆に、軸状体２と第２筒状体４とを回転部に一体的に連結し、第１筒状体３を固定部に連結することができる。各環状シール部材１３，１７により、隣接する第１環状通路１０間の流体の漏れ、隣接する第２環状通路１４間の流体の漏れを防止でき、複数の流体を確実に給排できる。
【００２２】次に、本実施形態を部分的に変更した変更形態について説明する。
１）本実施形態では軸状体２を固定部に連結し、第１筒状体３を回転部品に連結した例を示したが、軸状体２を回転部品に連結し、第１筒状体３を固定部に連結してもよい。更に、第２筒状体４は、軸状体２や第１筒状体３に独立して固定することも可能である。
２）各通路から給排される複数の流体は、加圧エアや潤滑油以外の流体の場合もある。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】 請求項１の発明によれば、各第２通路に連通する第１環状通路を回転軸心付近に配設し、各第３通路に連通する第２環状通路を各第１環状通路よりも外径側に振分けて配設したので、複数の流体の通路を接続するロータリジョイントにおいて、その軸方向長さを短くでき、小型化が可能となる。それ故、種々の装置に適用可能となり汎用性が拡大する。
【００２４】請求項２の発明によれば、軸状体と第２筒状体とを一体的に構成したので、軸状体と第２筒状体とを固定部に一体的に連結し、第１筒状体を回転部に連結することができる。逆に、軸状体と第２筒状体とを回転部に一体的に連結し、第１筒状体を固定部に連結することができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。
【００２５】請求項３の発明によれば、各環状シール部材により、隣接する第１環状通路間の流体の漏れ、隣接する第２環状通路間の流体の漏れを防止でき、複数の流体を確実に給排できる。その他請求項１または２と同様の効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９６０３７１９４
【氏名又は名称】パスカル株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年７月７日（１９９９．７．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８９００４
【弁理士】
【氏名又は名称】岡村 俊雄
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２１０８８（Ｐ２００１−２１０８８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月２６日（２００１．１．２６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１９３０１３ |
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