(57)【要約】      （修正有）【課題】相対的に回転する配管又は機械、装置を、互いに結合媒体の供給、排出で結合するロータリジョイントに関し、軸方向上に複数のポートを有する場合の隔離をシール部材を用いずに行わせ、定期的なメンテナンスを不要とする。【解決手段】固定体１２の軸方向上に複数のエア供給ポート２１Ａ、２２Ａ，２１Ｂ、２２Ｂを形成すと共に、回転体の軸方向上に複数のエア出力ポート３１Ａ、３２Ａ，３１Ｂ、３３Ｂを当該エア供給ポートに対応して形成させた回転体１３とを備え、回転体１３の軸方向上の各エア出力ポート間に円周に沿って仕切溝３５Ａ〜３７Ａを形成し、当該仕切溝に連通して外部にポート間漏れエアを排出させるエア抜きポート３５Ｂ〜３７Ｂを回転体１３に形成する構成とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向上に複数のエア供給ポートが形成されると共に、これらに連通するエア入力ポートが形成される固定体と、軸方向上に複数のエア出力ポートが当該エア供給ポートに対応して形成される回転体とを備えるロータリジョイントであって、
前記固定体の軸方向上の各エア供給ポートの両側に位置するように、又は、前記回転体における内周面の前記軸方向上の各エア出力ポートの両側に位置するように、外部にポート間漏れエアを排出させるエア抜きポートが当該固定体又は回転体に形成されることを特徴とするロータリジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に回転する配管又は機械、装置を、互いに結合媒体の供給、排出で結合するロータリジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリジョイントは、結合媒体の供給、排出の結合を回転機構で行う継ぎ手として従来より多くのものが知られている。一つの例として以下の特許文献１に開示されているものがある。
【０００３】
特許文献１に示される回転流体ジョイントは、内側固定部分と外側回転部分とで構成され、内側固定部分には一端面の入力ポートに連通する中空管が円周上に形成され、当該中空管が軸方向に複数列で形成される。また、外側回転部分には、その内周面上に内側固定部分の中空管に対応して凹状溝が対応列で形成され、当該凹状溝の一点より外周面に出口ポートが形成される。そして、各凹状溝の両側に小さい溝が形成されて当該溝内にＯリングがそれぞれ設けられたものとして知られている。
【０００４】
このような回転流体ジョイントは、内側固定部分の何れか又は全部の入力ポートより供給される流体が外側回転部分の出口ポートより出力される構成のもので、外側回転部分は内側固定部分に対して回転のための微小な間隙が必要であることから、何れかの中空管（出口ポート）による流体供給が軸方向に隣接する中空管（出口ポート）に影響を与えないようにそれぞれＯリングで隔離させている構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−０１５３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記回転流体ジョイントは、Ｏリングで出力ポートが隔離された他の公知のジョイントと同様に、使用されるＯリングは回転で摩擦が激しく定期的に交換する必要があるという問題があり、このことは、媒体としての流体がエアである場合でも同様である。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、軸方向上に複数の出力ポートを有する場合の隔離をシール部材を用いずに行わせ、定期的なメンテナンスを不要とするロータリジョイントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、軸方向上に複数のエア供給ポートが形成されると共に、これらに連通するエア入力ポートが形成される固定体と、軸方向上に複数のエア出力ポートが当該エア供給ポートに対応して形成される回転体とを備えるロータリジョイントであって、前記固定体の軸方向上の各エア供給ポートの両側に位置するように、又は、前記回転体における内周面の前記軸方向上の各エア出力ポートの両側に位置するように、外部にポート間漏れエアを排出させるエア抜きポートが当該固定体又は回転体に形成される構成とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、固定体の軸方向上に複数のエア供給ポートが形成されると共に、回転体の軸方向上に複数のエア出力ポートが当該エア供給ポートに対応して形成される回転体とを備え、固定体の軸方向上の各エア供給ポートの両側に位置するように、又は、回転体の軸方向上の各エア出力ポートの両側に位置するように外部にポート間漏れエアを排出させるエア抜きポートを固定体又は回転体に形成する構成とすることにより、結合されたエア供給ポート及びエア出力ポートの固定体と回転体間で生じる漏れエアを、軸方向上の他のエア供給ポートやエア出力ポートに達する前にエア抜きポートより排出させることで、一のポートでのエア供給を他のポートに影響を与えずに正確なエア供給を行うことができることから、ポート間の隔離をＯリングなどのシール部材を用いずに行わせることができ、ひいてはこれによる定期的なメンテナンスを不要とすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るロータリジョイントの第１実施形態の構成図である。
【図２】図１の各断面図である。
【図３】本発明に係るロータリジョイントの動作説明図である。
【図４】本発明に係るロータリジョイントの第２実施形態の構成図である。
【図５】図４のロータリジョイントの動作説明図である。
【図６】本発明に係るロータリジョイントの第２実施形態の他の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図により説明する。
図１に本発明に係るロータリジョイントの第１実施形態の構成図を示すと共に、図２に図１の各断面図を示す。図１（Ａ）、（Ｂ）において、ロータリジョイント１１は、内部固定体１２と外部回転体１３とにより構成される。なお、外部回転体１３を回転させるに必要なフランジ等は従前より知られている要素を使用すれば足り、図示を省略してある。
【００１２】
内部固定体１２は、円柱状のもので、例えば図２（Ａ）のＡ−Ａ断面図に示すように、外周面の同一円周上で対向して所定幅のエア供給ポート２２Ａ，２２Ｂが形成され、一端面に当該エア供給ポート２２Ａ，２２Ｂと内部で連通するエア入力ポート２６Ａ，２６Ｂが形成される。このようなエア供給ポートが、例えば図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）のＢ−Ｂ断面図に示すように、当該円柱状の軸方向に所定間隔で例えば４列形成されてエア供給ポート２１Ａ〜２４Ａ，２１Ｂ〜２４Ｂとされ、併せて一端面にこれらに連通してエア入力ポートが形成されてエア入力ポート２５Ａ〜２８Ａ，２５Ｂ〜２８Ｂとされる。
【００１３】
一方、外部回転体１３は、円筒状のもので、図２（Ｂ）のＢ−Ｂ断面図に示すように、上記内部固定体１２をベアリング１４Ａ，１４Ｂを介在させて内包する。この外部回転体１３は、図１（Ｂ）及び図２（Ａ）のＡ−Ａ断面図に示すように、内周面から外周面にかけて、内包する内部固定体１２のエア供給ポート２２Ａ，２２Ｂに対応するエア出力ポート３２Ａ，３２Ｂが同一円周上で形成される。また、外部回転体１３のエア供給ポート２２Ａ，２２Ｂ間であって、内周面から外周面にかけてエア抜きポート３２Ｃ，３２Ｄが形成される。このようなエア出力ポートが、図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）のＢ−Ｂ断面図に示すように、当該円筒状の軸方向上の当該エア供給ポート２１Ａ〜２４Ａ，２１Ｂ〜２４Ｂに対応する位置に４列形成されてエア出力ポート３１Ａ〜３４Ａ，３１Ｂ〜３４Ｂとされると共に、エア抜きポート３１Ｃ〜３４Ｃ，３１Ｄ〜３４Ｄとされる。
【００１４】
さらに、図１（Ｂ）及び図２（Ｃ）のＣ−Ｃ断面図に示すように、外部回転体１３の内周面であって、エア出力ポート３１Ａ，３１Ｂ〜３４Ａ，３４Ｂのそれぞれ軸方向上の両側に位置するように、円周に沿って５つの仕切溝３５Ａ〜３９Ａが形成され、当該各仕切溝３５Ａ〜３９Ａのそれぞれの一点より外周面にかけてエア抜きポート３５Ｂ〜３９Ｂが形成される。
【００１５】
そこで、図３に、本発明に係るロータリジョイントの動作説明図を示す。なお、図３（Ｃ）は、図２（Ｃ）の断面図の一部を誇張的に示した一部断面図である。また、図３（Ｃ）では、エア出力ポート３１Ａ，３２Ａ、エア抜きポート３５Ｂ，３６Ｂ，３７Ｂについて説明するが、エア出力ポート３３Ａ，３４Ａ、エア抜きポート３８Ｂ，３９Ｂにおいても同様であり、エア出力ポート３１Ｂ〜３４Ｂに対する仕切溝３５Ａ〜３９Ａ、エア抜きポート３５Ｂ〜３９Ｂについても同様である。
【００１６】
図３（Ａ）に示すように、外部回転体１３が回転して内部固定体１２のエア供給ポート２１Ａの位置に外部回転体１３のエア出力ポート３１Ａが、エア供給ポート２１Ｂの位置に外部回転体１３のエア出力ポート３１Ｂが合致したときに結合状態となり、それぞれ独立した流路が形成される。同時に、図３（Ｂ）に示すように、内部固定体１２のエア供給ポート２２Ａの位置に外部回転体１３のエア出力ポート３２Ａが、エア供給ポート２２Ｂの位置に外部回転体１３のエア出力ポート３２Ｂが合致したときに結合状態となり、それぞれ独立した流路が形成される。
【００１７】
この結果、エア入力ポート２５Ａより正圧のエア供給がなされたときには、図３（Ｃ）に示すように、エア供給ポート２１Ａよりエア出力ポート３１Ａに正圧のエアが供給される。このとき、内部固定体１２と外部回転体１３との微小間隙より漏れた正圧のエアは、内部固定体１２と外部回転体１３間の微小間隙より漏れ、当該漏れたエアは、当該エア出力ポート３１Ａの両側に位置される仕切溝３５Ａ，３６Ａのそれぞれに連通するエア抜きポート３５Ｂ，３６Ｂより外部に排出される。このため、隣接するエア出力ポート３２Ａに対して影響を与えることはない。
【００１８】
一方で、隣接するエア供給ポート２２Ａに対してエア入力ポート２６Ａより負圧のエア供給（吸引）がなされたときには、エア出力ポート３２Ａにおいて吸引される。この場合、エア出力ポート３２Ａより吸引されたエア（外部方向からは正圧となる）は、内部固定体１２と外部回転体１３間の微小間隙より漏れ、当該漏れたエアは、当該エア出力ポート３２Ａの両側に位置される仕切溝３６Ａ，３７Ａのそれぞれに連通するエア抜きポート３６Ｂ，３７Ｂより外部に排出される。このエア出力ポート３２Ａのエア供給においても隣接するエア出力ポート３１Ａ（３３Ａ）に対しても影響を与えることはない。
【００１９】
例えば、エア出力ポート３２Ａにエアシリンダが接続されていればエア出力ポート３１Ａにより漏れた正圧エアに影響されずに十分なエア排気となる。また、エア出力ポート３１Ａにエアシリンダが接続されていればエア出力ポート３２Ａより漏れたエアが加算されて過度なエア供給となることが回避されるものである。これらのことは、エア出力ポート３１Ａ，３２Ａにおいて共に正圧のエア供給、若しくは共に負圧のエア供給であっても同様である。
【００２０】
次に、図４に、本発明に係るロータリジョイントの第２実施形態の構成図を示す。この第２実施形態は、エア抜きポートを外部回転体１３ではなく、内部固定体１２に形成したものである。すなわち、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、内部固定体１２における軸方向上で上記仕切溝３５Ａ〜３９Ａの対応した位置にエア抜きポート４１Ａ〜４５Ａを形成し、一端面にこれらに内部連通させたエア排出ポート４６を形成したものである。
【００２１】
そこで、図５に、図４のロータリジョイントの動作説明図を示す。なお、図５（Ｃ）は誇張的に示した一部断面図である。また、図５（Ｃ）では、エア出力ポート３１Ａ，３２Ａ、仕切溝３５Ａ〜３７Ａ、エア抜きポート４１Ａ〜４３Ａについて説明するが、エア出力ポート３３Ａ，３４Ａ、仕切溝３８Ａ，３９Ａ、エア抜きポート４４Ａ，４５Ａにおいても同様であり、エア出力ポート３１Ｂ〜３４Ｂに対する仕切溝３５Ａ〜３９Ａ、エア抜きポート４１Ａ〜４５Ａについても同様である。
【００２２】
図５（Ａ）に示すように、外部回転体１３が回転して内部固定体１２のエア供給ポート２１Ａの位置に外部回転体１３のエア出力ポート３１Ａが、エア供給ポート２１Ｂの位置に外部回転体１３のエア出力ポート３１Ｂが合致したときに結合状態となり、それぞれ独立した流路が形成される。同時に、図５（Ｂ）に示すように、内部固定体１２のエア供給ポート２２Ａの位置に外部回転体１３のエア出力ポート３２Ａが、エア供給ポート２２Ｂの位置に外部回転体１３のエア出力ポート３２Ｂが合致したときに結合状態となり、それぞれ独立した流路が形成される。
【００２３】
この結果、エア入力ポート２５Ａより正圧のエア供給がなされたときには、図５（Ｃ）に示すように、エア供給ポート２１Ａよりエア出力ポート３１Ａに正圧のエアが供給される。このとき、内部固定体１２と外部回転体１３との微小間隙より漏れた正圧のエアは、内部固定体１２と外部回転体１３間の微小間隙より漏れ、当該漏れたエアは、当該エア出力ポート３１Ａの両側に位置される仕切溝３５Ａ，３６Ａのそれぞれに対応するエア抜きポート４１Ａ，４２Ａを通ってエア排出ポート４６より外部に排出される。このため、隣接するエア出力ポート３２Ａに対して影響を与えることはない。
【００２４】
一方で、隣接するエア供給ポート２２Ａに対してエア入力ポート２６Ａより負圧のエア供給（吸引）がなされたときには、エア出力ポート３２Ａにおいて吸引される。この場合、エア出力ポート３２Ａより吸引されたエア（外部方向からは正圧となる）は、内部固定体１２と外部回転体１３間の微小間隙より漏れ、当該漏れたエアは、当該エア出力ポート３２Ａの両側に位置される仕切溝３６Ａ，３７Ａのそれぞれに連通するエア抜きポート４２Ａ，４３Ａを通ってエア排出ポート４６より外部に排出される。このエア出力ポート３２Ａのエア供給においても隣接するエア出力ポート３１Ａ（３３Ａ）に対しても影響を与えることはない。
【００２５】
例えばエア出力ポート３２Ａにエアシリンダが接続されていればエア出力ポート３１Ａにより漏れた正圧エアに影響されずに十分なエア排気となる。また、エア出力ポート３１Ａにエアシリンダが接続されていればエア出力ポート３２Ａより漏れたエアが加算されて過度なエア供給となることが回避されるものである。これらのことは、エア出力ポート３１Ａ，３２Ａにおいて共に正圧のエア供給、若しくは共に負圧のエア供給であっても同様である。
【００２６】
次に、図６に、本発明に係るロータリジョイントの第２実施形態の他の構成図を示す。図６（Ａ）に示すロータリジョイント１１は、図４に示す外部回転体１３に仕切溝を形成せずに、内部固定体１２の円周上に、エア供給ポート２１Ａ〜２４Ａ，２１Ｂ〜２４Ｂの各両側に位置するように仕切溝５１Ａ〜５５Ａを形成し、当該仕切溝５１Ａ〜５５Ａに連通するエア抜きポート４１Ａ〜４５Ａを形成したもので、一端面に当該エア抜きポート４１Ａ〜４５Ａに内部連通するエア排出ポート４６を形成したものである。
【００２７】
また、図６（Ｂ）に示すロータリジョイント１１は、内部固定体１２であって、エア供給ポート２１Ａ〜２４Ａの各両側に位置するようにそれぞれエア抜きポート６１Ａ〜６５Ａを形成すると共に、エア供給ポート２１Ｂ〜２４Ｂの各両側に位置するようにそれぞれエア抜きポート６１Ｂ〜６５Ｂを形成し、一端面にこれらエア抜きポート６１Ａ〜６５Ａ，６１Ｂ〜６５Ｂに内部連通するエア排出ポート４６を形成したものである。図６（Ａ）、（Ｂ）に示すロータリジョイント１１においてもそのエア供給の動作は、図５と同様である。
【００２８】
このように、結合されたエア供給ポート２１Ａ〜２４Ａ，２１Ｂ〜２４Ｂ及びエア出力ポート３１Ａ〜３４Ａ，３１Ｂ〜３４Ｂの固定体１２と回転体１３間の微小間隙より漏れるエアを、他のエア供給ポートやエア出力ポートに達する前にエア抜きポート３５Ｂ〜３９Ｂ，４１Ａ〜４５Ａ，６１Ａ〜６５Ａ，６１Ｂ〜６５Ｂよりエア抜きして排出させることから、一のポートでのエア供給を軸方向上の他のポートに影響を与えずに正確なエア供給を行うことができる。これにより、ポート間の隔離をＯリングなどのシール部材を用いずに行わせることができ、ひいてはこれによる定期的なメンテナンスを不要とすることができるものである。なお、上記実施形態では、エア供給ポート及びエア出力ポートを対向して２つの独立した流路を構成するものとして説明したが、単一、複数を問うものではない。
【００２９】
ところで、上記各実施形態において示したエア抜きポート３１Ｃ〜３４Ｃ，３１Ｄ〜３４Ｄは、同一円周上に２つ（複数の）のエア供給ポート２１Ａ〜２４Ａ，２１Ｂ〜２４Ｂ及びエア出力ポート３１Ａ〜３４Ａ，３１Ｂ〜３４Ｂを設けた場合として示したものである。これは、同一円周上の各エア供給ポート間、各エア出力ポート間で生じる漏れエアを当該エア抜きポート３１Ｃ〜３４Ｃ，３１Ｄ〜３４Ｄより外部に排出させるものであり、これによって固定体１２と回転体１３間の微小間隙で生じる漏れエアが同一円周上の他のポートに影響を与えないようにすることができるものである。
【００３０】
なお、上記実施形態では、エア供給ポート及びエア出力ポートを４列で形成した場合を示したが、本発明の効果を奏する構成としては２列以上であれば何列でもよいものである。
【００３１】
また、固定体と回転体とは相対的な関係である。したがって、上記各実施形態では、固定体を内部とし、回転体を外部としたが、固定体を外部とすると共に、回転体を内部として同様である。この場合の内部回転体を回転させる要素しては従前より知られている構成（例えば、特開２０１２−２２６５００号公報のエアシリンダ駆動伝達部）とすればよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のロータリジョイントは、固定部分より回転部分にエアの供給、排出で結合させる継ぎ手の製造、使用等に利用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１１            ロータリジョイント
１２            内部固定体
１３            外部回転体
１４            ベアリング
２１〜２４      エア供給ポート
２５〜２８      エア入力ポート
３１Ａ〜３４Ａ  エア出力ポート
３１Ｂ〜３４Ｂ  エア出力ポート
３１Ｃ〜３４Ｃ  エア抜きポート
３１Ｄ〜３４Ｄ  エア抜きポート
３５Ａ〜３９Ａ  仕切溝
３５Ｂ〜３９Ｂ  エア抜きポート
４１Ａ〜４５Ａ  エア抜きポート
４６            エア排出ポート
５１Ａ〜５５Ａ  仕切溝
６１Ａ〜６５Ａ  エア抜きポート
６１Ｂ〜６１Ｂ  エア抜きポート
【図１】
2014181783.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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