JPS6234967B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転体へ空気を供給する装置に関する
ものであり、特にエアクラツチ等の空気機械装置
への空気供給装置に関するものである。

かかる空気供給装置は本出願人が先に提出した
特公昭47−20522号や特公昭52−46583号（以下公
知例という）に記載の装置が用いられていた。
又、これら公知例以外にも油圧を供給して空気を
シールするものも従来用いられるものであつた。

本発明はこれら公知例や従来例の空気供給装置
における種々の欠点を解決するものであり、特に
空気の気密性の向上はもちろん、空気供給方法を
安定、容易にし、かつ簡潔な構造で耐久性に優れ
た空気供給装置を得ることを目的とするものであ
る。

先に記した公知例、従来例を第１図、第２図に
示す。

第１図は公知例に代表される如き空気供給装置
である。

Ａは空気機械、図ではエアクラツチであり、空
気供給装置Ｂと配管Ｃで結合されている。エアク
ラツチＡは通常では回転軸２に回転結合されたリ
ムＡ１にチユーブＡ３が固着されており、チユー
ブＡ３に空気供給することにより、チユーブＡ３
が膨脹し、シユーＡ４をドラムＡ５と圧接させ回
転軸２の回転を出力軸Ａ２に伝えるものである。
従つて空気を回転する回転軸２又はリムＡ１に供
給する空気供給装置Ｂを必要とするが、空気供給
装置には以下の如き条件が要求されるものであつ
た。

即ち外部から供給する装置を漏らさないこ
と。チユーブ内に空気を供給封入する際、圧力
を一定に維持し得ること。可動部分の耐久性が
長く維持されること。空気に異物が混入しない
こと。などが上げられる。

第１図の呼知例、空気供給装置ではケース３内
のシール兼作動用圧力空気供給ピストンＢ６を介
して、逆止弁Ｂ２を経て配管Ｃに空気を供給して
いる。又排気は逆止弁操作ピストンＢ７の作動に
よつて行つている。さらに圧力検出器２０と無接
点スイツチ２２によつて空気圧力を一定に保つ如
くなされている。この第１図の公知例空気供給装
置では、ピストンＢ７の摺動部にカーボンＢ１３
を付けており、長時間の使用での摩耗量が多く、
又空気通路が複雑なため、空気漏れが生じた場合
に漏れ部を発見しにくいものであつた。さらには
圧力検出器２０の調整が微妙であり、封込め圧力
に対して再供給圧力を適当に高く維持する必要が
あり、精密な圧力設定が必要であり、又空気供給
の安定を画る場合、高度な調整を必要とした。こ
の他にも減止弁に異物がつまつて作用を阻害され
易く装置の維持に注意を要するものであつた。

一方、空気供給装置として第２図に示す如き油
圧を用いて気密する物も従来使用されている。こ
の空気供給装置では回転軸２にスリーブ２３を固
着し、ケース３に設けた空気の供給孔２１の軸方
向外方両側に空気室５を設け、空気室５の外方へ
はオイルシール９０をはさんで油室６０が設けら
れ、さらに油室６０へは油供給孔３２より油圧が
加えられるものであつた。又、この従来例では油
供給孔３２は軸受７の油孔７１に連通され、軸受
７の潤滑と油室６０への油圧の供給を兼用する如
くなされるのが通常であつた。この第２図の従来
例の空気供給装置は、油室６０の油圧をオイルシ
ール９０に加えて空気室５から空気が漏れるのを
防ぐ一方、空気室５と供給孔３１間にリツプシー
ル５１を付けることにより、油の給気孔３１への
流入が防がれるものであつた。

かかる従来例の空気供給装置では最も主要な部
材であるオイルシール９０自体の耐久性がなく、
又油室６０内に多量の油が保持される必要があ
り、オイルシール９０の劣化によつて多量の油が
供給孔３１へ漏れ、空気機械本体の事故を発生さ
せるに及ぶ場合もあつた。

本発明はかかる公知例、従来例の問題点を解決
するものであり、空気気密の向上はいうまでもな
く、空気供給方法を容易に安定させうるものであ
り、さらには耐久性に優れることを目的とするも
のであり、その実施例図を第３，４，５図に示し
以下に説明する。

本発明の要旨とするところは特許請求の範囲に
記載した如く、下記の構成によるものである。

まず空気の供給孔３１の軸方向両側には空気室
５を設ける。この空気室５の軸方向の外側にはそ
れぞれ油溝６を設ける。これら空気室５と油溝６
間のケース３と回転軸２の間隙３９には回転軸２
に嵌装される外張りのリング４、もしくはケース
３３に嵌装される内張りのリング４によつてシー
ルされる。一方空気室５の供給孔３１側のケース
３と回転軸２の間隙３８には柔軟性のある材料、
例えばゴムによつて作成されたリツプシール５１
を配し、油溝６の圧力を空気室５の圧力より大き
くする。

この構成によりなる本発明空気供給装置を第３
図、第４図の実施例図に従い以下詳細に説明す
る。

供給する空気は空気源１０より減圧弁１１によ
つて圧力調整され、給気、排気を切換える空気弁
１３を経て空気供給装置のケース３に設けた供給
孔３１へ供給される。ケース３は図示しない基台
によつて固定されており、内部には空気室５、排
油室８を有している。

一方回転軸２は図示しない空気機械に結合され
ており、回転軸２内に空気の通気孔２１が設けら
れ、通気孔の一端は空気機械へ、他の一端は半径
方向に穿たれて供給孔３１と連通する空気溜３３
に開口している。

さらに加工、組付の理由によつて回転軸２には
スリーブ２３を固着する。スリーブ２３は回転軸
２と一体化され回転軸２の一部とみなされるため
回転軸２として以下説明する。

空気の供給孔３１から空気溜３３を経て回転軸
２の通気孔２１へ供給される空気は回転軸２とケ
ース３との間隙３８を漏れ出ようとする。漏出た
空気は空気室５に保持される。一方ケース３には
油供給孔３２が設けられており、ケース３と回転
軸２の境界部を含む様に、第３図の如く回転軸２
に設けるか、もしくは第４図の如くケース３に設
けるか、あるいはその双方に設けた油溝６に開口
している。油溝６に加えられる油圧は供給空気圧
より高く、実施例においては２Kg／cm²ほど高く加
えられている。

空気室５と油溝６間のケース３と回転軸２間の
間隙３９には、第３図の如く回転軸２の外周に設
けられた環状溝に周方向の一個所に合い口を有す
る環状のリングが装着され、装着時に該リングは
半径方向外側に作用する自己張力を有する外張り
のリング４、もしくは第４図の如くケース３の内
周に設けられた環状溝に周方向の一個所に合い口
を有する環状のリングが装着され、装着時に該リ
ングは半径方向内側に作用する自己張力を有する
内張りのリング４が組み込まれている。リング４
は油溝６の油圧を受けてリング溝４９の空気室５
側の側壁面４８に押しつけられ、この部分を気密
すると同時にリング４自身の半径方向の張力によ
つて回転軸２とケース３間の間隙３９を気密す
る。

従つて空気室５側からリング４を通つて油溝６
側へ空気が漏れることは全くない。一方高圧側で
ある油溝６側から空気室５へは微少の油が浸入す
るが、空気室５を充分に大きくとることにより、
油は空気室壁面を伝つて空気室ドレイン孔５４よ
り排出される一方、空気室５には供給孔３１側に
第３図の如く回転軸２に固着されるか、又は第４
図の如くケース３に固着されるシールリツプ５１
を設けることによつて空気の供給孔３１に油が侵
入することが防がれる。さらに油溝６の容積は空
気室５容積より著しく小さくなされ、保持する油
量を少なくなされるが、リング４には必要充分な
油圧を加圧しており、充分な気密がなされうる一
方、リング４が劣化した場合にあつても油溝６か
ら多量な油が一時に空気室５内へ流入することが
なく、供給孔３１へ油が侵入する可能性は極めて
低い。

以上記した如く本発明の空気供給装置にあつて
は、供給する空気圧より高圧の油圧によつて気密
するため、空気漏れを完全に防止しうると共に、
空気の供給孔３１と通気孔２１とが直接連通され
極めて単純な空気回路である。そのため空気圧の
調整は空気源１０から供給孔３１に渡る外部の回
路にて調整され、空気供給装置内の回路は極めて
簡潔となり、特殊なスイツチ、弁類が不必要であ
り、微量の異物混入は問題とならないばかりか、
特別な調整がいらず、極めて安定した空気供給が
可能である。

さらにリング４は、そのシール性を高めるた
め、第５図に示すように２本のリングを軸方向に
重ねて２本構成とし、各リングの合口４２が一致
しないように周方向にずらしてセツトし使用す
る。また、リング４を外張りのリングとして使用
する場合には、第６図に示すように回転軸と一体
のスリーブ２３の外周に設けた環状溝に第５図に
示した２本構成のリング４，４を装着しケース３
の内周面をシールするが、リング４，４の内周面
に更に半径方向外側に張力を助長するバツクアツ
プリング４０を組合わせるとよりシール性が向上
される。このリング４，４やバツクアツプリング
４０を合成樹脂、金属等の耐久性に優れるものを
用いた場合、通常のゴム等のオイルシールに比し
耐久性、気密性を著しく向上させうるものであ
る。

さらに本発明の空気供給装置にあつては、第３
図、第４図の実施例図に示す如く油溝６の軸方向
の外方の気密及び、空気室５の油おとしがなされ
る。

即ち油溝６の空気室５と反対側には、環状もし
くは複雑に分割した軸受７が取付けられ、軸受７
と油溝６間のケース３と回転軸２間の間隙３７に
第２リング４１が取り付けられる。この第２リン
グ４１は軸受７側へ油が漏れるのを防止するた
め、第４図の如くケース３に嵌装される内張りの
リング４１もしくは第３図の如く回転軸２に嵌装
される外張りのリング４１が用いられる。

さらに軸受７の外方には排油室８をケース内に
設け、第３図の実施例図に示す如く、回転軸２と
結合された油切り板８２とケース３に固着した排
油室リツプシール８１により油を気密し、排油室
ドレイン孔８４より排油する。

この場合第４図の実施例図の如く油切り板８２
と油受け８５を用いて気密することも可能であ
る。

さらには空気室５の供給孔３１側の側壁５３へ
は、側壁５３からリツプシール５１側へ油が伝わ
るのを防ぎ、空気室ドレイン５４へ油を落とす如
く第４図の如き半径方向に突出した突出部５２を
設けるか、あるいは第３図の如く突出部を形成す
るリング状部材５７が組付けられることにより油
の供給孔３１への侵入をより以上に防止させうる
ものである。

さらに本発明にあつては空気室５、排油室８に
それぞれドレイン孔５４，８４が設けられるが、
空気室ドレイン孔５４から排出される空気と油は
オートドレイン９で油のみを分離する。

さらに油分離された空気は、排気弁１６によつ
て排気される。これは空気機械から空気を排気し
た場合に空気室圧力が供給孔３１圧力より著しく
高くなると、油が供給孔３１内へ侵入する可能性
があるため空気弁１３を排気に切換えると同時
か、その直前に排気弁１６が開かれ、空気室５圧
力を下げてやる必要がある。

一方、油溝６には油逃し孔６１が設けられ、リ
リーフバルブ１４が取り付けられ、油溝６内の異
常高圧を逃がすことがなされる。

以上本発明の空気供給装置につき実施例に従つ
て説明した如く、本発明は空気の完全な気密はも
ちろん、空気供給回路が簡素なため、気密もれが
発生しても容易に漏洩箇所を発見しうると共に、
空気供給装置の外部回路で圧力調整する機構であ
るため、調整が容易であり、さらには空気の供給
孔に油、他の異物が混入することもなく、又微少
の異物が混入した場合も空気回路が閉ざされるこ
とがない。

一方、各構成要素が耐久性に優れ、機構的にも
大きな負荷を受けることがなく、装置の耐久性に
も著しく優れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知例の空気供給装置断面図。第２図
は従来例の空気供給装置断面図。第３図、第４図
は本発明の空気供給装置の実施例断面図。第５図
は本発明空気供給装置における２本構成リングの
実施例を示す斜視図。第６図は本発明空気供給装
置におけるリングの他の実施例を示す部分断面
図。 付号の説明、２……回転軸、２１……通気孔、
３……ケース、３１……供給孔、４……リング、
４２……第２リング、５……空気室、５１……リ
ツプシール、６……油溝、７……軸受、８……排
油室、９……オートドレイン、１３……空気弁、
１６……排気弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸２中に通気孔２１を設け、回転軸２を
   支承するケース３に通気孔２１と連通する空気の
   供給孔３１を設け、該供給孔３１から回転軸２、
   ケース３間を漏れる空気を液体圧によりシールし
   てなる空気供給装置において、 前記供給孔３１の軸方向両側に空気室５を設
   け、該空気室５の軸方向外方へはそれぞれ油溝６
   を設け、前記空気室５の供給孔３１側はリツプシ
   ール５１を配し、空気室５と油溝６間は回転軸２
   もしくはケース３に嵌装される外張り、もしくは
   内張りのリング４を配し、前記油溝６圧力を空気
   室５圧力より大きくしたことを特徴とする回転体
   への空気供給装置。 ２ 前記溝６の軸方向外方にはケース３に固着さ
   れる軸受７を配し、該軸受７と油溝６間には第２
   リング４１を配すると共に、該軸受７の軸方向外
   方には排油室８を配することをと特徴とするる前
   記特許請求の範囲第１項記載の回転体への空気供
   給装置。 ３ 前記空気室５にはオートドレイン９を介して
   空気弁１３の排気切換時に同時もしくは直前に作
   動する排気弁を連結したことを特徴とする前記特
   許請求の範囲の範囲第１項記載の回転体への空気
   供給装置。 ４ 前記空気室５の供給孔３１側の側壁５３へは
   半径方向へ突出する突出部５２を設けたことを特
   徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の回転体
   への空気供給装置。