JPH061852U - 高速回転継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】シール材とシールリングとの密着状態を一定に
保つと共に、摺接面での摩擦を回避して継手の高速回転
を維持し、かつメンテナンス費用も低額で済む高速回転
継手を提供すること。 【構成】ボディ３内に回転拘束状態でかつ遊動可能に第
１シールキャップ１０を取付ける。第１シールキャップ
１０端部にシール材１９を固定し、シール材１９と摺接
するように油溜り用切欠部５６を設けたシールリング２
９を第２シールキャップ２０に固定する。この第２シー
ルキャップ２０の端部をシャフト３４内に回転拘束状態
で且つ遊動可能に取付ける。上記第１シールキャップ１
０及び第２シールキャップ２０が互いに対向するように
付勢手段１８、３８を配置する。 【効果】ベアリングを介してシャフト３４が回転する際
にシール材１９とシールリング２９の接触状態を均一に
保つとともに摺接面での摩擦を回避して継手の高速回転
を維持し、かつメンテナンスは第１シールキャップ１０
及び第２シールキャップ２０だけの交換で済む。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シャフトの回転時に生ずる発熱を流体を供給して冷却すると共に、 シールリングに油溜り用切欠部を設けて回転継手の回転を円滑にし、かつシャフ トとボディ間のシール面の密着性を確実に保つ高速回転継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】

高速回転継手は、端部にフランジを形成したボディと、先端にスリーブを形成 したシャフト等からなる。前記ボディは機械本体にブラケット等を介して固定さ れ、シャフトはベアリングを介してボディ内に回転可能に取付けられている。シ ャフト端部は回転軸に螺合され、ボディ側に供給された作動用流体を回転軸側に 供給する構造となっている。シャフト他端部のシールリングはシャフトと一体成 形され、このシールリングに摺接しながら回転するシール材はシールキャップに 接着固定され、継手の回転を円滑にするためにシールリングに細溝を設けて、こ の溝に潤滑油含浸材を設けていた。シールキャップはピンによってボディに拘束 された状態でシャフト側に常時付勢されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

高速回転継手はシャフトとボディが相対的に高速回転するため、シャフトのボ ディに対する直角度を精密に仕上げておく必要がある。

【０００４】 しかし、高速回転時にはベアリングのあそび等によりシャフトがボディの中心 から僅かに偏心することがある。偏心が生じた場合はシャフト回転時にシールリ ングとシール材との間に加わる負荷にムラが生じ、シール面の接触状態が不均一 となる。また、継手内に供給される作動用流体の圧力によってシャフトとボディ 間の距離が微妙に変動することがあり、かかる場合にはシール面の密着状態が悪 化し冷却用流体がシール材及びシールリング内に浸入し作動用流体と混合するお それがある。また、シールリングの細溝に設けた潤滑油含浸材では潤滑油の補給 ができず、摺接面での摩擦が生じ、高速回転に支障をきたした。さらに従来の高 速回転継手はシャフトとシールリングは一体成形されているため、シールリング が摩耗あるいはキズつくとシャフト全部を交換しなくてはならずメンテナンスの 費用も高額となっていた。

【０００５】 本考案はこれらの課題を解決して、シール材とシールリングとの密着状態を一 定に保つことができるとともに、摺接面の摩擦が回避でき、メンテナンス費用も 低額で済む高速回転継手を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するため、ボディ内に挿入されたシャフトがベアリン グによって回転自在に支持された高速回転継手において、

【０００７】 ボディ内に回転拘束状態で且つ遊動可能に取付けた第１シールキャップのシー ル面側の端部にシール材を固定し、油溜り用切欠部を設けたシールリングを前記 シール材と摺接するように第２シールキャップに固定すると共に第２シールキャ ップの端部をシャフト内に回転拘束状態で且つ遊動可能に取付け、上記第１シー ルキャップ及び第２シールキャップが互いに対向するように付勢手段を配置し、 シャフトの回転時にシール材とシールリングとの密着状態を一定に保つことを特 徴としている。

【０００８】

【作用】

シャフトがベアリングを介してボディと相対的に回転すると、第１シールキャ ップのシール材と第２シールキャップのシールリングが摺動回転する。

【０００９】 シャフトが偏心して回転した場合あるいはシャフトとボディ間の距離が変動し た場合は、付勢手段により第１シールキャップ及び第２シールキャップが適度に 遊動してシール材とシールリングに加わる負荷の変動を吸収し、シール材とシー ルリングの接触状態を常に均等に保つ。そして、シールリングに設けた油溜り用 切欠部により常に流体がシール材の摺接面に補給され、高速回転が円滑にできる 。

【００１０】

【実施例】

本考案の実施例を図に基づいて説明する。図１は本考案の一実施例の断面正面 図、図２は本実施例の右側面図、図３は本実施例の左側面図、図４は本実施例の 要部拡大図、図５ないし図７は本考案の油溜り用切欠部の実施例である。高速回 転継手１は、端部にフランジ２を形成したボディ３内にシールキャップ収納室４ を形成し、このシールキャップ収納室４に第１シールキャップ１０を回転拘束状 態で且つ遊動可能に取付けると共に、第１シールキャップ１０と対向して配置し た第２シールキャップ２０をシャフト３４に対して回転拘束状態で且つ遊動可能 に取付けている。シャフト３４は第１及び第２ベアリング４０、４５によってボ ディ３に回転自在に固定する。この構成を以下に詳細に説明する。

【００１１】 シールキャップ収納室４は、軸受部５と遊動空間６からなり軸受部５に第１シ ールキャップ１０の軸１２を嵌入している。第１シールキャップ１０は盤体１１ に軸１２を固定してなり、軸１２の外周にシール１３を嵌着して遊動空間６をボ ディ３の外部から密閉している。第１シールキャップ１０の回転中心には作動用 流体の出入孔１５を穿設すると共に、第２シールキャップ２０との間のシール面 にシール材１９を固定する。さらに盤体１１の一側部とボディ３との間にピン１ ７を設けて第１シールキャップ１０がボディ３内で回転するのを防止すると共に 盤体１１の他側部とボディ３との間にスプリング１８を配置して第１シールキャ ップ１０を第２シールキャップ２０側に常に付勢している。

【００１２】 第２シールキャップ２０は、外周にシール２３を嵌着し、且つ段部２１を形成 した軸２２に盤体２４を固定してなり、第１シールキャップ１０と同様に回転中 心に流体の出入孔２５を穿設している。第１シールキャップ１０との間のシール 面側には出入孔２５と連通する油溜り用切欠部５６形成したシールリング２９を 固定してあり、シールリング２９が上記シール材１９と摺接するようになってい る。また軸２２の段部２１とシャフト３４との間にボール３０を配置して軸２２ がシャフト３４内で回転するのを防止すると共に、盤体２４の一側部と第１ベア リング４０との間にスプリング３８を配置して第２シールキャップ２０を第１シ ールキャップ１０側に常に付勢している。

【００１３】 シャフト３４は、一端部に上記第２シールキャップ２０の軸受２６を形成し軸 受２６の一部にキー溝（図示せず）を形成して上記ボール３０を支持する一方、 シャフト３４のスリーブ側端部に雄螺子３９を形成している。シャフト３４の回 転中心にも流体の出入孔３５を穿設し、第１及び第２シールキャップ１０、２０ の出入孔１５、２５と連通させる。シャフト３４の外周はボディ３の中心部に配 置した第１ベアリング４０と、ボディ３の端部に配置した第２ベアリング４５に よりボディ３に回転自在に固定する。なお以上の構成に加えてボディ３に流入口 ５０および流出口５５をシャフト３４と直交するようにボディ３の外側部に形成 し、必要に応じオイルなどの冷却用流体をボディ３内に供給すると共に排出する 構造となっている。

【００１４】 次に本実施例の作用について説明する。作動用流体を出入孔１５、２５、３５ に供給しながらシャフト３４を回転させる。シャフト３４が第１及び第２ベアリ ング４０、４５に支持されながらボティ３内で回転すると、キー溝に支持された ボール３０を介して第２シールキャップ２０も一緒に回転する。その際、第２シ ールキャップ２０のシールリング２９は第１シールキャップ１０のシール材１９ に摺接しながら回転する。この際、シールリング２９に形成された油溜り用切欠 部５６に出入孔２５内を流通する作動用流体が流れ込み、第１ベアリング４０に 設けられたシール材１９の摺接面に流体膜面５７が形成され前記摺接面は摩擦が 生じることがなく高速回転が円滑に行われる。そして、シール材１９は第１シー ルキャップ１０に固定され第１シールキャップ１０はピン１７によってボディ３ に係止されているため、シャフト３４と同方向に回転することはない。また、第 １及び第２ベアリング４０、４５のあそび等によってシャフト３４がボディ３の 中心から偏心して回転した場合にも、スプリング１８、３８によって第１及び第 ２シールキャップ１０、２０が僅かに遊動してシール材１９とシールリング２９ に加わる負荷を吸収し、シール材１９とシールリング２９が密着して相対回転す る。さらに、シャフト３４とボディ３間の距離が変動した場合にも、スプリング １８、３８により第１シールキャップ１０及び第２シールキャップ２０が前記変 動距離分だけ移動して、シール材１９とシールリング２９の接触状態を常に均等 に保つ。

【００１５】 このように本実施例は、第１シールキャップ１０が遊動できるだけの隙間をお いて浮いた状態でボディ３に取付けられ、第２シールキャップ２０が遊動できる だけの隙間をおいて浮いた状態でシャフト３４に取付けられている。そして両シ ールキャップ１０、２０がスプリング１８、３８によって常に他を付勢しあって いるから、シャフト３４がボディ３に対し偏心回転した場合でも、これに対応し てシールリング２９とシール材１９が僅かに遊動し偏心回転による接触状態の変 動を吸収できる。また流体圧力によってシャフト３４とボディ３の間の距離が変 動した場合は、変動した分だけ第１及び第２シールキャップ１０、２０が軸１２ が軸受５、２６に沿って僅かに移動するため、シール材１９とシールリング２９ との面の密着状態は常に均等に維持できる。この際、シールリング２９に形成さ れた油溜り用切欠部５６に出入孔２５内を流通する作動用流体が流れ込み、第１ ベアリング４０に設けられたシール材１９の摺接面に流体膜面５７が形成され前 記摺接面は摩擦が生じることがなく高速回転が円滑に行われる。そして、シール 材１９あるいはシールリング２９が摩耗したり傷ついたりすることがない。図５ に示した実施例では油溜り用切欠部５６は長円形状に形成されており、図６に示 した実施例では油溜り用切欠部５６は４個の凹部が形成されているが、この凹部 は１個または複数個あればよい。図７に示した実施例では油溜り用切欠部５６は 方形状に形成されたものであるが、前記油溜り用切欠部５６はの形状は出入孔２ ５と同心円形状でなければよい。

【００１６】

【考案の効果】

本考案によれば、シャフトがボディの中心から偏心した場合でも、シャフトの 高速回転時にシールリングとシール材との間のシール面の接触状態を均一に保持 できる。また流体圧力によってシャフトとボディの間の距離が変動しても常にシ ール材とシールリングとの面の密着状態を維持できる。この際、シールリングに 形成された油溜り用切欠部に出入孔内を流通する作動用流体が流れ込み、第１ベ アリングに設けられたシール材の摺接面に流体膜面が形成され前記摺接面は摩擦 が生じることがなく高速回転が円滑に行われる。そして、シール材及びシールリ ングに摩耗や傷が生じることがない。また、部品を交換する場合においても第１ シールキャップ及び第２シールキャップだけの交換で済ますことができる。その ため、シャフトの全交換が不要となりメンテナンスの費用も低額に抑えることが できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例の断面正面図

【図２】本考案の１実施例の右側面図

【図３】本考案の１実施例の左側面図

【図４】本考案の１実施例の一部を切欠いた断面拡大図

【図５】本考案の油溜り用切欠部の１実施例の右側面図

【図６】本考案の油溜り用切欠部の１実施例の右側面図

【図７】本考案の油溜り用切欠部の１実施例の右側面図

【符号の説明】

１ 高速回転継手 ２ フランジ ３ ボディ ４ シールキャップ収納室 ５ 軸受部 ６ 遊動空間 １０ 第１シールキャップ １８ スプリング １９ シール材 ２０ 第２シールキャップ ２９ シールリング ３４ シャフト ３８ スプリング ４０ 第１ベアリング ４５ 第２ベアリング ５６ 油溜り用切欠部 ５７ 流体膜面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 福場 孝 東京都千代田区神田西福田町４番地 小島 ビル４Ｆ ジャパンロータリージョイント 株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ボディ内に挿入されたシャフトがベアリン
   グによって回転自在に支持された高速回転継手におい
   て、 ボディ内に回転拘束状態で且つ遊動可能に取付けた第１
   シールキャップのシール面側の端部にシール材を固定
   し、油溜り用切欠部を設けたシールリングを前記シール
   材と摺接するように第２シールキャップに固定すると共
   に、第２シールキャップの端部をシャフト内に回転拘束
   状態で且つ遊動可能に取付け、上記第１シールキャップ
   及び第２シールキャップが互いに対向するように付勢手
   段を配置し、シャフトの回転時にシール材とシールリン
   グとの密着状態を一定に保つことを特徴とする高速回転
   継手。