JPS6018876B2 - 定置の導入本体から回転可能の軸へ圧力媒体を導入するための導入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 定置の導入本体から回転可能の軸の中の流体通路へ圧力
媒体を導入するための装置は、例えば工作機械の回転軸
に固定されたクラッチを液圧で制０御する場合、船舶の
プロペラの羽根の角度を液圧で制御する場合、或いはク
レーンまたは掘削機の回転継手を作動する場合などに広
く利用され、かかる圧力媒体導入装置では圧力媒体の漏
出すなわち逃げができるだけ小さいことが望ましい。

かかる圧力媒体導入装置は、例えばスイス国特許第４８
３５８４号およびドイツ連邦共和国特許第１５２５４７
ｙ号の明細書に開示されているが、これらに開示のもの
では、回転軸の圧力媒体導入個所の全周面が定置の導入
本体に常に接触し、従って機械的な摩擦が極めて大きい
。また接触面が広いので圧力媒体の漏洩も大きい。よっ
てこの発明の課題は、回転軸の周の１部だけで回転軸の
中の流体通路へ圧力媒体を導入するようにして、機械的
な摩擦を低減させると共に接触面積を充分に小さくする
ことによって避けることのできない圧力媒体の漏洩を充
分に４・にすることにある。

この課題の達成のため、この発明によれば、回転可能の
軸に、この軸の周の全体に沿って半径方向に広がる密閉
面を備えた密閉輪が固定され、定置の導入本体に、軸の
周の一部分だけに沿って広がる滑り部材が、前記導入本
体に沿って前記密閉輪へ向けて偏動できるように取付け
られ、前記滑り部材が、前記密閉面に対面しかつくぼみ
を備えた第１面と、前記密閉面から離れる方面に面する
第２面とを有していて、前記滑り部材が前記密閉輪へ向
けて偏動したときに、前記第１面が前記くぼみ以外のと
ころで前記密閉面に密閉滑り係合し、前記導入本体が、
圧力媒体源からの圧力媒体を前記第２面に導いてこれに
作用させる通路を備えていて、圧力媒体が前記第２面に
作用したときに、前記滑り都材が前記密閉輪へ向けて偏
動し、圧力媒体を前記圧力媒体源から前記くぼみに導く
ため、前記滑り部材に、前記通路を前記くぼみに蓮通さ
せる開孔が形成され、前記軸および前記密閉論が、前記
軸の中の消費通路と、これに蓮適する多くの分枝開孔と
を備えていて、これら多くの分枝関孔は、前記導入本体
に対して前記軸およびこれに固定された前記密閉論が回
転するときに次次と前記くぼみに蓮通できるようになる
ように、前記密閉面における周万向に相離れた多くの場
所でそれぞれ開□し、各前記分枝開孔の中に、この分枝
通路が前記くぼみに蓮通してこれの中の圧力媒体がこの
分枝開孔に流入したときにこの圧力媒体の圧力に感応し
てこの分枝閥孔を開くように作鱗する逆止弁が収容され
る、ことを特徴とする定置の導入本体から回転可能の軸
へ圧力媒体を導入するための導入装置が提供される。

この発明の実施例について図面を参照しながら以下に説
明する。

第１図および第２図によれば定置の導入本体１は回転で
きる軸３に球軸受２によって取付けられ、この際に球軸
受２は軸３と共に回転する密閉論４で支えられる。

ほぼＵ字型の導入本体１は軸３の周の比較的僅かな部分
だけで広がる。その脚部は、これの中で鎚線方向に偏動
できる円筒状の滑り部村５，５′を内側に有する。滑り
都材は、密閉輪４の各側面によって形成される密閉面６
，６′に対面する第１面と、密閉面から離れる方向に面
する第２面とを有し、前記第１面は、その円形の緑で囲
まれたくぼみ７，７′を備える。滑り部材５，５′が密
閉論４へ向けて偏動したときに、前記第１面は、くぼみ
７，７′以外のところですなわちその円形の縁で、密閉
面６，６′に密閉滑り係合する。導入本体１は通路９を
有し、滑り部材５，５′の前記第２面はこの通路９にさ
らされる。通路９の中には、接続具１０を経て、圧力媒
体源（図示なし）からの圧力媒体が圧力を受けて送入さ
れる。各滑り部材５，５′はさらに、圧力媒体をくぼみ
７，７′を導くために通路９をくぼみ７，７′に蓮通さ
せる、轍線方向の開孔８，８′を有する。密閉論４の中
には、多くの半径方向の分枝開孔１２が一定の角度間隔
で形成され、各分枝関孔の中には、ばね１１によって負
荷された逆止弁１３が配置される。

その弁板に連結された弁棒１４は、その端部で球ピスト
ン１５を支持する。半径方向の分枝関孔１２は、環状の
集積通路１６によって互に蓬適する。分枝開孔１２のお
のおのに蓮適する軸線方向の導入通路１７，１７′は、
密閉面６，６′における開口部において開口し、各密閉
面６，６′において、多くのこの関口部が周方向に互に
離れるように位置する。球ピストン１５は、密閉論４の
圧力空間の中に配置される。球ピストン１５は、逆止弁
１３を収容する半径方向の分枝開孔１２を、弁棒１４を
介して閉塞する。前記の各圧力空間は、導入通路１７，
１７′と同じく密閉面６，６′における開□部において
閉口する軸線方向の開放通路１８，１８′を有する。多
〈の開放通路１８，１８′のそれぞれの関口部も、各密
閉面６，６′において、周方向に互に離れるように位置
する。球ピストン１５を収容する前記圧力空間は、その
半径方向内側において、圧力なし空間２０または大気圧
下の外部と逃し通路１９を介して連結される。軸３は、
消費通路として軸線方向の関孔２１を有し、これは、半
径方向の閥孔２２を介して髄の周で終り、しかも集積通
路１６に蓮通し従って分枝開孔１２に蓮適する。

Ｚ前述の装置の運転中に、圧力を
受けて接続臭１０‘こ送入される圧力媒体は、導入本体
１の通路９を介して滑り都材５，５′の前記第２面に達
してこれに作用する。この作用によって、滑り部村５，
５′は密閉輪４へ向けて偏動し、前述したよＺうに、滑
り部材の前記第１面がくぼみ７，７′以外のところで密
閉輪の密閉面６，６′に密閉滑り係合する。このときに
、少くとも２つの導入通路１７，１７′および開放通路
１８，１８′（第２図）は、通路９から軸線方向の開孔
８，８′およ２びくぼみ７，７′を介してこれら通路１
７，１７′，１８，１８′に流入する圧力媒体の圧力を
受ける。逆止弁１３が、開放通路１８，１８′を介して
球ピストン１５に作用する圧力媒体の圧力に感応して、
分枝関孔１２を開かせ、導入通路１ ２７，１７′を集
積通路１６に蓬通させる。従って、消費通路２１は、半
径方向の閥孔２２、環状の集積通路１６、分枝関孔１２
、導入通路１７，１７′、くぼみ７，７′、開孔８，８
′、通路９および接続具１０を介して、圧力媒体源と液
圧的ま３たは空圧的に蓮適する。それ以外の逆止弁１３
、その導入通路１７，１７′および開放通路１８，１８
′は、くぼみ７，７′に蓮通しない。軸３とこれに固定
されている密閉論４とが回転すると、次次に他の分枝関
孔１２がくぼみ７，３７′に運通し、かっこの分枝開孔
１２の中の逆止弁１３が、圧力媒体の圧力によって作動
されて、この分枝開孔１２を開き、また、開かれた逆止
弁１３は、滑り部村５，５′が通過したのちに再び閉じ
られる。

かくして、圧力なし空間２０への漏４洩損失が最小な状
態で、圧力媒体が継続的に圧力媒体源から接続具１０を
介して消費通路２１に導入される。第３図は簡単な逆止
弁１３を有する本発明による装置の実施例を示す。

この実施例の構成は実際に第１図および第２図の構成に
相応し、この際同等の部分は同じ番号で示した。しかし
第３図に示した実施例においては、逆止弁の液圧的また
は空圧的な関弁のために設けた要素すなわち球ピストン
１５付きの弁棒１４、開放通路１８，１８′および逃し
遍路１９が存しない。さらに単一の密閉面だけを設ける
ことすなわち密閉輪４の単一の側面にだけ滑り部材５を
設けることも可能である。

しかしこの実施例においては欠点として球軸受２の片側
にだけ荷重が掛る。前述の装置においては滑り部材５，
５′に作用する摩擦力は、接続具１０に連結される圧力
媒体の送入通路が導入本体１の定置保持に充分である程
度に僅少である。前記装置においては圧力が作用する面
が最小に低減されるので、密閉部村の大きさの実際上の
低減およびそれに伴う漏洩損失と摩擦損失の実際上の低
減が得られる。

今までに述べた実施例は低速回転の軸に適している。

しかし回転数すなわち周速度が大きくなると導入の摩擦
損失および漏洩損失も高まる。最大速度においてはこれ
らの損失は許容し難い程大きくなる。前述の装置の漏洩
損失が３つの原因を有することが判った。

すなわち「第１に密閉面と逆止弁の間の通路に減圧が作
用する際に特にこの通路が一部空気で充たされるときに
生じる圧縮損失、第２に逆止弁が滑り都材から解放され
る時に生じる逆止弁の開閉損失、第３に密閉面に対する
滑り部材の押圧によって生じる摩擦損失、である。

この発明による導入装置の後述の実施例は、最高回転数
の際にも定置の導入本体から回転できる軸への圧力媒体
の導入を可能にししかもこのような構成によって前述の
損失を著るしく低減させるにも適している。

第４図は第３図に示した装置と同様に形成される装置の
一部を示す。

しかしこの装置においては逆止弁に通じる通路は、遠心
力によって圧力媒体がこの通路の中に集積されてこの通
路の中への空気の侵入が避けられこれによって圧縮損失
が低減するように配備される。第４図によれば第３図と
同機に密閉論４は軸３と連結され、その密閉面６，６′
に滑り部材５，５′が接する。密閉輪４の中にはばね１
１によって負荷される逆止弁１３が存し、これは滑り部
材５，５′と密閉面６，６′によって限定されるくぼみ
７，７′に導入通路２３，２３′を介して蓬通し、かつ
ねじストツパ２４によって支えられる。第４図の実施例
においては導入通路２３，２３′は密閉面６，６′にお
けるその閉口部２５，２５′が逆止弁１３の弁座よりも
軸３の軸線に対して半径方向内側になるように配置され
、第４図ではこのような逆止弁はその導入通路の開□部
２５，２５′がくぼみ７，７′の中に位置するように図
示される。また密閉論４は環状の集積通路１６を有し、
これは第１図ないし第３図によれば軸３の中に設けられ
ている第４図には示されていない消費通路と連結されて
いる。さて閉口部２５，２６′が滑り都材６，５′によ
ってふさがれる際に導入通路２３，２３′が導入すべき
圧力媒体で充たされると、滑り部材５，５′に対する密
閉輪４の他の回転位置において滑り部材が閉口部２５，
２５′をもはやふさがなくなった時にもこの状態は保た
れる。これに対する前提は、軸３および密閉輪４の回転
数が大きくて通路２３，２３′の中に存する圧力媒体に
重力よりも大きい遠心力が働くことである。このような
場合には通路２３，２３′が常に圧力媒体で充たされる
ので圧縮損失は著しく減少する。第５図に最小の圧縮容
積を保証する逆止弁を備えた導入装置が断面図で示され
ている。

第５図の装置においては２個づつの自由な逆止弁２６，
２６′が座ねじ２７，２７′の中に取付けられ、この際
に弁の止めはピン２８，２８′によって達成される。座
ねじ２７，２７′は密閉論４の中に鞠線方向に配置され
、この密閉輪は軸３に連結され、その密閉面６，６′に
滑り部材５，５′が接する。弁２６，２６′は半径方向
の分枝関孔１２を介して既述の環状の集積通路と蓮適し
ている。逆止弁２６，２６′のこの配置によれば密閉面
６，６′の中で終る導入通路２９，２９′が非常に短か
し、の４で、この通路に制限される圧縮容積が非常に小
さく従ってこれに相応する漏洩損失も非常に４・さし、
。この導入装置の運転の際の開閉損失は滑り部材の圧力
印幼を短いウェプだけで制限する時に起り得る。

この際に周速度が大きい場合には滑り部材がすでに通り
過ぎても弁はまだ開いた状態にある。弁が閉じるまでは
圧力側が圧力なしの空間と直接にしっかりと運通する。
その結果として大きい漏洩と強い騒音の発生が起る。こ
の不利な現象を避けるためには弁がばね負荷されている
場合には第６図に図示されるようにくぼみ３５の後方に
周方向に延びる密閉ゥェブ３６０を持つ長い滑り部材３
４を備えれば充分であって、このようにすれば弁に通じ
る導入通路の解放以前にその時の逆止弁の閉鎖が滑り部
材によって達成できる。

第６図の長手方向断面図に逆止弁を付加して示夕す第６
ａ図ないし第６ｄ図には、短かし、導入通路３８を有す
るばね負荷された逆止弁３７についてこのような滑り部
材３４による閉鎖過程が、これら導入通路３８および逆
止弁３７の舷線を通る滑り部材３４と密閉論４の相対移
動方向の平面に沿０う断面によって示される。

第６ａ図によれば導入通路３８はなお滑り部材３４のく
ぼみ３５に通じ、よって弁３７は開かれている。第６ｂ
図によれば導入通路３８は滑り部材３４の密閉ウェブ３
６が位置することによって閉鎖され、弁板の上側と下側
の間に圧力平均が生ずる。ばねによって弁３７はゆっく
り閉じる。第６ｃ図によればウェブ３６は導入通路３８
をまだ解放していないが弁３７は閉じている。第６ｄ図
によれば導入通路３８の開放は弁３７に対しては漏洩お
よび騒音のない静的な過程であるに過ぎない。第７図に
はばね負荷なしの逆止弁に対する同様の滑り都村３９が
示されている。

くぼみ４０を有する滑り部材３９は、ウェブ４１中に周
の方向の溝で形成されくぼみ４０から離れるに従って横
断面が徐徐に大きくなる切欠き４２を有する。弁板４３
で弁座を４４で示した第７ａ図、第７ｂ図、第７ｃ図、
から明らかなように導入通路４５の全横断面が滑り部材
３９によって解放される以前に切欠き４２の作用で弁は
ゆるやかに閉じる。このような導入方式はばね負荷され
た逆止弁を有する導入方法よりも若干大きい漏洩を有す
るが、導入路の中のばねによって生じる好ましくない圧
力降下を回避できる。摩擦損失を軽減するため滑り部材
は密閉論の密閉面から後退できるように形成できる。

このような滑り部材は第８ａ図にこのように後退してい
るとしてまた第８ｂ図に圧力を印加された位置にあると
して示される。第８ａ図に示した導入装置は定置のハウ
ジング４６を有し、ハウジングの中にはシリンダとして
作用する滑り部材４７がハウジングに固く連結されてい
るピストンホルダ４８に重ねて配置される。

滑り部材４７はばね座４９によってハウジング４６に対
して押圧される。ピストンホルダ４８の内部には、滑り
部村４７の中に設けられる通過口５２を制限する弁座５
３に対して弁ばね５１によって押圧されるばね負荷の弁
体５０が配置される。弁体５川ま圧力媒体用送入通路５
５に蓮適する小さい口径の関孔５４を有する。故に流過
横断面は小さい開孔５４までせばめられる。送入通路５
５に圧力が加えられると、滑り都材４７は弁体５０とと
もに、さらに図示なしの密閉論の密閉面５６の方へ移動
する。

弁体５０をばね５１の力に抗して特上げるに充分な圧力
が小さい関孔５４を通る媒体流によって印加される程度
まで滑り部材４７と密閉面５６との間の間隙がせまくな
ると、弁体５川ま急激にその上方の止めに圧せられ、こ
れによって通過口５２が開いていて滑り部村４７が液圧
的に押付けられる第８ｂ図に示、一・、旨乳 −

【図面の簡単な説明】

第１図は液圧で開放できる逆止弁を有する圧力媒体を導
入するための導入装置の軸に対して横向きの断面図、第
２図は第１図の導入装置の第１図のローＤ線に沿う断面
図、第３図は簡単な逆止弁を有する圧力媒体を導入する
ための導入装置の鯛線方向の断面図、第４図は滑り部材
の空間が開いていないときにも遠心力によって通路が圧
力媒体で満たされたままであるように配備された密閉面
と逆止弁の間の通路の断面図、第５図は最小の圧縮容積
を可能にする逆止弁の配置の断面図、第６図はばね負荷
された逆止弁のための開閉ウェブを有する滑り部村を示
す図、第６ａ図から第６ｄ図は第６図の滑り都材による
閉鎖過程の種々な状態を示す図、第７図は開閉ゥェブと
自由な逆止弁に対する切欠きとを有する滑り部材を示す
図、第７ａ図から第７ｃ図は第７図の滑り部材による閉
鎖過程の種々な状態を示す図、第８ａ図は圧力なしの位
置に後退できる滑り部材の断面図、第８ｂ図は圧力印加
位置における第８ａ図の滑り部材の断面図である。 図面において、１は導入本体、３は軸、４は密閉輪、５
，５′は滑り部材、６，６′は密閉面、７および７′は
くぼみ、８，８′は開孔、１２は分枝開孔、１３は逆止
弁、２１は消費通路を示す。 第４図第５図 第６図 第６図 第７図 第Ｔ図 第１図 第２図 第８図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転可能の軸３に、この軸の周の全体に沿つて半径
   方向に広がる密閉面６，６′を備えた密閉輪４が固定さ
   れ、 定置の導入本体１に、軸の周の一部分だけに沿つ
   て広がる滑り部材５，５′が、前記導入本体に沿つて前
   記密閉輪へ向けて偏動できるように取付けられ、 前記
   滑り部材が、前記密閉面に対面しかつくぼみ７，７′を
   備えた第１面と、前記密閉面から離れる方面に面する第
   ２面とを有していて、前記滑り部材が前記密閉輪へ向け
   て偏動したときに、前記第１面が前記くぼみ以外のとこ
   ろで前記密閉面に密閉滑り係合し、 前記導入本体が、
   圧力媒体源からの圧力媒体を前記第２面に導いてこれに
   作用させる通路９を備えていて、圧力媒体が前記第２面
   に作用したときに、前記滑り部材が前記密閉輪へ向けて
   偏動し、 圧力媒体を前記圧力媒体源から前記くぼみに
   導くため、前記滑り部材に、前記通路を前記くぼみに連
   通させる開孔８，８′が形成され、 前記軸および前記
   密閉輪が、前記軸の中の消費通路２１と、これに連通す
   る多くの分枝開孔１２とを備えていて、これら多くの分
   枝開孔は、前記導入本体に対して前記軸およびこれに固
   定された前記密閉輪が回転するときに次次と前記くぼみ
   に連通できるようになるように、前記密閉面における周
   方向に相離れた多くの場所でそれぞれ開口し、 各前記
   分枝開孔の中に、この分枝通路が前記くぼみに連通して
   これの中の圧力媒体がこの分枝開孔に流入したときにこ
   の圧力媒体の圧力に感応してこの分枝開孔を開くように
   作動する逆止弁１３、が収容される、ことを特徴とする
   定置の導入本体から回転可能の軸へ圧力媒体を導入する
   ための導入装置。