(57)【要約】【課題】ドライランニングを防止しながらも、流体冷却剤ユニオンの構成を簡素化してコスト低減を図る。【解決手段】流体冷却剤ユニオンは、回転シール部材と非回転シール部材とを有するフローティングシール構成部を含む。回転シール部材と非回転シール部材の環状のシール面の少なくとも一方は面取りされて、それら環状のシール面の一方の幅が他方の幅よりも狭くなっている。さらに、流体冷却剤ユニオンはＵ型の環状シール部材を有し、この環状シール部材は、断面三角形状のバックアップリングを受ける位置に面取り部を備えている。環状シール部材は、シール構成部の相対移動に十分なエネルギーを蓄えて、非加圧状態のときに回転シール部材と非回転シール部材との間に隙間を形成するようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却剤ユニオンであって、
第１シール構成部と、円筒状の内部チャンバを仕切る壁と環状溝を内部に有するユニオンハウジングと、このユニオンハウジング内で軸方向に移動可能な管状のキャリア部材とを備え、
上記キャリア部材は、流体冷却剤を受入可能で、その冷却剤を当該ユニオンに接続された管状のロータに当該ユニオンを通じて誘導可能に構成され、上記ロータと上記軸方向に移動可能な管状のキャリア部材の各々には、シール部材がそれぞれ設けられて、それらシール部材が互いに接触する加圧位置と、それらシール部材が互いに離間する非加圧位置との間を上記キャリア部材が軸方向に移動可能に構成され、当該冷却剤ユニオンは、第２シール構成部を備えてなり、
上記第２シール構成部は、
上記ハウジング内の環状溝に配置されて、当該冷却剤ユニオンが加圧状態で運転されているときに上記キャリア部材と上記ハウジングの円筒状の内部チャンバとの間を密閉するように取り付けられたＵ型のシール部材を備え、
上記Ｕ型のシール部材は面取り部を有し、この面取り部がバックアップリングと係合可能に構造上配置されることにより、上記面取り部に仕切られた非充填領域が形成され、これによって、ユニオンが非加圧状態で運転されているときに、上記第１シール構成部の乾燥運転が防止されるようになっていることを特徴とする流体冷却剤ユニオン。
【請求項２】
上記バックアップリングは、断面三角形状に形成されて、上記Ｕ型のシール部材の面取りされた表面と係合するように構造上配置された表面を有することを特徴とする請求項１に記載の冷却剤ユニオン。
【請求項３】
上記ロータに設けられたシール部材と、上記キャリア部材に設けられたシール部材の少なくとも一方は面取りされていることを特徴とする請求項１に記載の冷却剤ユニオン。
【請求項４】
上記キャリア部材に設けられたシール部材は面取りされていることを特徴とする請求項１に記載の冷却剤ユニオン。
【請求項５】
上記面取りされたシール面の幅寸法が、上記ロータに設けられたシール部材のシール面の幅寸法の約１／２となっていることを特徴とする請求項４に記載の冷却剤ユニオン。
【請求項６】
冷却剤ユニオンであって、
円筒状の内部チャンバを仕切る壁が設けられたユニオンハウジングと、このユニオンハウジング内で軸方向に移動可能な管状のキャリア部材とを備え、このキャリア部材は、流体冷却剤を受入可能で、その冷却剤を当該ユニオンに接続された管状のロータに当該ユニオンを通じて誘導可能に構成され、当該冷却剤ユニオンは、シール構成部を備えてなり、
上記シール構成部は、
環状のシール面を有し、上記ロータに取り付けられて上記ロータと共に回転自在な第１シール部材と、
環状のシール面を有し、上記管状のキャリア部材に取り付けられて上記ハウジング内で軸方向に移動可能な非回転の第２シール部材との組合せを含み、
上記第２シール部材は、上記第１シール部材から離間した非加圧位置から、上記第２シール部材および上記第１シール部材の環状のシール面間を密閉可能な位置となる加圧位置に至る範囲において、上記軸方向に移動自在とされ、
上記第１シール部材および上記第２シール部材の環状のシール面の少なくとも一方は面取りされて、それら環状のシール面の一方の幅が他方の幅よりも狭くなっていることを特徴とする冷却剤ユニオン。
【請求項７】
面取りされた一方のシール面の幅寸法が、他方のシール面の幅寸法の約１／２となっていることを特徴とする請求項６に記載の冷却剤ユニオン。
【請求項８】
上記第１および第２シール部材は、流体冷却剤を吸収可能にポーラス状に形成されて、それぞれ異なる気孔率を備えることにより、潤滑剤の自動供給機能が付与されて、当該冷却剤ユニオンの乾燥運転状態に対応可能な構造となっていることを特徴とする請求項６に記載の冷却剤ユニオン。
【請求項９】
上記第１シール部材が面取りされずに、上記第２シール部材が面取りされていることを特徴とする請求項６に記載の冷却剤ユニオン。
【請求項１０】
上記冷却剤ユニオンは、上記キャリア部材と上記ユニオンハウジングの内壁との間の隙間を通じて冷却剤が漏れ出すのを防止するための第２シール構成部をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の冷却剤ユニオン。
【請求項１１】
上記第２シール構成部は、Ｕ型の環状シール部材を含み、このＵ型の環状シール部材は、円筒状のチャンバを仕切る上記ハウジング壁の環状溝に配置され、
上記Ｕ型の環状シール部材は、上記キャリア部材と上記ユニオンハウジングの内壁との間の隙間と実質的に係合する面取りされた表面を有し、このＵ型の環状シール部材の面取りされた部分は、上記隙間の近傍に位置するバックアップリングと係合可能な位置に構造上配置されて、非充填領域を形成するとともに上記シール構成部の相対移動を付与するようになっており、
これによって、上記シール構成部の上記第１シール部材および上記第２シール部材が加圧されていないときに、これら第１シール部材および第２シール部材が互いに離間して両シール部材間に間隙が形成されるようになっていることを特徴とする請求項１０に記載の冷却剤ユニオン。
【請求項１２】
上記バックアップリングは、断面三角形状に形成されて、上記Ｕ型の環状シール部材の面取りされた表面と係合するように構造上配置された表面を有することを特徴とする請求項１１に記載の冷却剤ユニオン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ユニオンが減圧されたときにフローティングシール部材を相対的に移動させることによりシール部材間に隙間またはポップオフを与える第２シール構成部を備えた流体冷却剤回転ユニオンなどの流体継手ユニオンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体冷却剤ユニオン（Fluid Coolant Union）は、種々の高速ドリルおよび中ぐりトランスファー動作、高速工作機械スピンドル、そしてマシニングセンタやフレキシブルトランスファラインのような応用例において、工作機械と併わせて広く用いられている。このような応用例において、回転ユニオンは、例えば、水、油および空気をそれぞれ主成分とする各種流体からなる冷却剤を工作機械スピンドルに導くように構造的に配置されている。ここで、冷却剤は、冷却剤ユニオンの乾燥運転期間が長期化しないように使用することが好ましいとされている。冷却剤ユニオンは、一般に、回転自在なロータ部材の先端に回転シール部材が取り付けられた構造の従来型のシール構成部を備えている。上記シール部材は、ハウジング内で軸方向に移動可能なキャリア部材に取り付けられた対をなす非回転シール部材と係合するように、軸方向に位置決めされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の冷却剤ユニオン組立体においては、ユニオンが加圧状態で運転されている際に、非回転シール部材のシール面が、各種バネまたはバッフルダイアフラムからなる付勢手段により付勢されて、回転シール部材のシール面と係合するようになっている。そして、上記付勢手段は、非加圧乾燥運転状態のときに、両シール部材を互いに軸方向に離間させるように設計されている。液体または流体冷却剤が冷却剤ユニオンに流れているときには、冷却剤がシール部材どうしの接触を滑らかにして、両シール部材間の摩擦を低減する。一方、ユニオンが加圧されておらず、且つ流体冷却剤がユニオンに流れていない状態になると、「ドライランニング」（dry-running）と呼ばれる乾燥運転状態となり、回転シール部材と非回転シール部材の対向面に、潤滑剤が供給されない状態となる。この乾燥運転状態においてはシール面における摩擦が増大し、その結果、シール面の周囲に漏れが生じて最終的にシール部材の一方または両方を取り替えなければならない事態をもたらす。このようなシール面やロータ組立体の交換には、費用がかかり、時間を要する。
【０００４】
そこで、このようなドライランニングに関する問題点を解決するために、流体冷却剤がユニオンに流れていないときに、回転シール部材と非回転シール部材のシール面を互いに離間させる構造の冷却剤ユニオンが開発されている。このようなポップオフ（pop-off）タイプのユニオンにおいては、バネまたはダイアフラム部材によってシール部材を付勢するのが一般的である。このような付勢部材は、ユニオンを通過する流体冷却剤の流れが無い場合に、各シール部材を互いに離して配置する。しかしながら、このような冷却剤ユニオンは複雑で製造に費用がかかる。その上、この種の冷却剤ユニオンの始動時には、回転および非回転のシール面が互いに離れて拡大した隙間に、流体冷却剤が過剰に流れ込んでしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、冷却剤ユニオンのフローティングシール構成部における非回転部と回転部の対向面の少なくとも一方に、面取りされたシール面を用いる新規な流体冷却剤ユニオンを提供するものである。
このような冷却剤ユニオンによれば、当該冷却剤ユニオンを介して導かれる、例えば、水、油、空気−油のミスト、或いは空気をそれぞれ主成分とする多様な冷却媒体に対応することができる。そして、本発明においては、シール面を面取りするようにしたので、水、油、空気−油のミスト、或いは空気をそれぞれ主成分とする各媒体の漏出を最小レベルに制御しつつ、一つのシールバランスで多様な媒体に対応することができる。さらに、フローティングシール構成部の対向面の少なくとも一方の面取りされたシール面には、特定の炭化ケイ素を主成分とする材料であって、例えば、グラファイトのような周知の潤滑剤を内部に含みシール面に上記潤滑剤の自動供給機能を与え得る所望の多孔質構造を持つ材料を使用することが可能である。また、面取りされたシール面を採用するようにしたので、シール面は、乾燥運転状態のときに冷却剤媒体に関して異なる浸透構造（ポーラス構造）を与えるような、炭化ケイ素系材料を個々に組合せたものを含むものであってもよい。なお、面取りされたシール面を採用した場合においては、当該シール面の限界ＰＶ（圧力×スライド速度）値によって、シール面が面取りされていない場合と比較して、シール面の運転寿命が延びることが判明している。
【０００６】
さらに、本発明の一形態においては、冷却剤ユニオンが第２シール構成部を備えている。この第２シール構成部は、冷却剤ユニオンのフローティングシール構成部と、ハウジング内の通路において軸方向に摺動自在に保持されたキャリア部材との間への漏出を防止するシール構造をユニオンに提供するものである。この第２シール構造または構成部は、ユニオンハウジングの内周面に沿って形成されて半径方向の深さを有する環状溝を含んでいる。この環状溝には環状シール部材が配設されている。この環状シール部材は、Ｕ型（断面Ｕ字形状）のシール部材であることが望ましい。このＵ型シール部材は、環状溝内に配置され、面取りされた内角を有している。このＵ型シール部材は、面取りされ、三角形状のバックアップリングと構造的に協働して環状溝内に非充填領域を形成し得る寸法に設定されている。これにより、互いに対向するフローティングシール面を相対的に移動させるエネルギーが加圧時に蓄積されて、加圧されていない状態が発生したときにシール面間に僅かな隙間またはポップオフが形成されるようになっている。
【０００７】
面取りされたＵ型の環状シール部材と収容ハウジングとフローティングシールとの間の半径方向の締り嵌めは、標準よりも締め代が小さく設定され、これにより、Ｕ型シール部材とフローティングシールとの間に必要な相互作用を与えて、回転およびフローティングシールの対向面間に微小なポップオフを形成するようになっている。これを実現するためには、非充填領域を生じさせてＵ型の第２シール部材を動作可能とすべく、断面三角形状のプラスチック製のバックアップリングの寸法に応じて、Ｕ型のシール部材の内角を面取りすればよい。上記非充填領域には、フローティングシール部材の相対移動エネルギーが加圧時に十分に蓄えられて、ポップオフまたはシール面の離間が形成されるようになっている。このときのシール面間の分離または隙間は非常に小さい。
【０００８】
三角形状のバックアップリングは、面取りされたＵ型のシール部材に対して必要な組み合わせが可能な特定のプラスチック材料によって構成されている。このバックアップリングを、面取りされたＵ型シール部材の非充填領域に対応する寸法とすれば、ロータの軸方向にフローティングシールを移動させてフローティングシールの位置調整を行うことを可能としつつ、面取りされたＵ型のシール部材とバックアップリングとによって、膠着が防止されて第２シール構成部が動作可能な状態で長時間保たれる。その結果、流体継手ユニオンは、フローティングシール面を離間させ加圧時にはシール面を当接させるスプリング付勢部材やバッフル部材が不要になるため、構造的に簡素なものとなる。
【０００９】
すなわち、本発明に係る冷却剤ユニオンは、第１シール構成部と、円筒状の内部チャンバを仕切る壁と環状溝を内部に有するユニオンハウジングと、このユニオンハウジング内で軸方向に移動可能な管状のキャリア部材とを備え、上記キャリア部材は、流体冷却剤を受入可能で、その冷却剤を当該ユニオンに接続された管状のロータに当該ユニオンを通じて誘導可能に構成され、上記ロータと上記管状のキャリア部材の各々には、シール部材（回転シール部材、非回転シール部材）がそれぞれ設けられて、それらシール部材が互いに接触する加圧位置と、それらシール部材が互いに離間する非加圧位置との間を上記キャリア部材が軸方向に移動可能に構成され、当該冷却剤ユニオンは、第２シール構成部を備えてなり、上記第２シール構成部は、上記ハウジング内の環状溝に配置されて、当該冷却剤ユニオンが加圧状態で運転されているときに上記キャリア部材と上記ハウジングの円筒状の内部チャンバとの間を密閉するように取り付けられたＵ型のシール部材を備え、上記Ｕ型のシール部材は面取り部を有し、この面取り部がバックアップリングと係合可能に構造上配置されることにより、上記面取り部に仕切られた非充填領域が形成され、これによって、ユニオンが非加圧状態で運転されているときに、上記第１シール構成部の乾燥運転が防止されるようになっていることを特徴とするものである。
この冷却剤ユニオンにおいて、上記バックアップリングは、断面三角形状に形成されて、上記Ｕ型のシール部材の面取りされた表面と係合するように構造上配置された表面を有することが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明に係る冷却剤ユニオンは、円筒状の内部チャンバを仕切る壁が設けられたユニオンハウジングと、このユニオンハウジング内で軸方向に移動可能な管状のキャリア部材とを備え、このキャリア部材は、流体冷却剤を受入可能で、その冷却剤を当該ユニオンに接続された管状のロータに当該ユニオンを通じて誘導可能に構成され、当該冷却剤ユニオンは、シール構成部を備えてなり、上記シール構成部は、環状のシール面を有し、上記ロータに取り付けられて上記ロータと共に回転自在な第１シール部材と、環状のシール面を有し、上記管状のキャリア部材に取り付けられて上記ハウジング内で軸方向に移動可能な非回転の第２シール部材との組合せを含み、上記第２シール部材は、上記第１シール部材から離間した非加圧位置から、上記第２シール部材および上記第１シール部材の環状のシール面間を密閉可能な位置となる加圧位置に至る範囲において、上記軸方向に移動自在とされ、上記第１シール部材および上記第２シール部材の環状のシール面の少なくとも一方は面取りされて、それら環状のシール面の一方の幅が他方の幅よりも狭くなっていることを特徴とするものである。
【００１１】
上記冷却剤ユニオンにおいては、面取りされた一方のシール面の幅寸法（半径方向の長さ寸法）が、他方のシール面の幅寸法の約１／２となっていることが好ましい。
また、上記冷却剤ユニオンにおいて、上記第１および第２シール部材は、流体冷却剤を吸収可能にポーラス状に形成されて、それぞれ異なる気孔率を備えることにより、潤滑剤の自動供給機能が付与されて、当該冷却剤ユニオンの乾燥運転状態に対応可能な構造を採用することも可能である。
さらに、上記冷却剤ユニオンにおいては、上記第１シール部材が面取りされずに、上記第２シール部材が面取りされていることが好ましい。
【００１２】
また、上記冷却剤ユニオンにおいて、上記冷却剤ユニオンは、上記キャリア部材と上記ユニオンハウジングの内壁との間の隙間を通じて冷却剤が漏れ出すのを防止するための第２シール構成部をさらに備えるようにしてもよい。
この場合、上記第２シール構成部は、Ｕ型の環状シール部材を含み、このＵ型の環状シール部材は、円筒状のチャンバを仕切る上記ハウジング壁の環状溝に配置され、上記Ｕ型の環状シール部材は、上記キャリア部材と上記ユニオンハウジングの内壁との間の隙間と実質的に係合する面取りされた表面を有し、このＵ型の環状シール部材の面取りされた部分は、上記隙間の近傍に位置するバックアップリングと係合可能な位置に構造上配置されて、非充填領域を形成するとともに上記シール構成部の相対移動を付与するようになっており、これによって、上記シール構成部の上記第１シール部材および上記第２シール部材が加圧されていないときに、これら第１シール部材および第２シール部材が互いに離間して両シール部材間に間隙が形成されるようにすることが望ましい。この際に、上記バックアップリングは、断面三角形状に形成されて、上記Ｕ型の環状シール部材の面取りされた表面と係合するように構造上配置された表面を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る冷却剤ユニオンによれば、冷却媒体の漏出を最小レベルに制御しつつ、一つのシールバランスで、水、油、空気−油のミスト、空気をそれぞれ主成分とする各種流体など、多様な冷却媒体に対応することができる。そして、ドライランニングを防止して、シール面の運転寿命を延ばすことができる上に、バネ等の付勢部材を省略して当該冷却剤ユニオンの装置構成を簡素化することができ、その結果コストを低減することができる。
【００１４】
本発明は、以下に図面を参照して詳細を説明するように、新規な構成を備えたものであり、本発明の技術的思想の範囲内で適宜に変更が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の理解を容易にするために、以下図面に示す本発明の好適な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、その詳細な構成について種々の変更がなされ得るものである。
【００１６】
各図面には、本発明に係る新規なシーリング構造を組み込んだ回転流体冷却剤ユニオン１０が示されている。なお、各図面において、同一部分或いは類似部分には同様の符号が用いられている。この流体冷却剤ユニオン１０は、図１および図２に示すように、液体または気体状態の流体冷却剤を冷却剤供給源（図示省略）から工作機械等のスピンドルに導くために用いられる。このスピンドルは、例えば、マシニングセンタやフレキシブルトランスファライン、或いは水、油、空気−油のミスト、空気をそれぞれ主成分とする各種流体冷却剤が流体冷却剤ユニオン１０と併用される環境など、各種応用例において使用される工具の一つである。
【００１７】
流体冷却剤ユニオン１０は、エンドキャップ或いはハウジング部材１４に組み付けられたロータまたはシャフト部材１２によって構成されている。エンドキャップ或いはハウジング部材１４は、流体冷却剤ユニオンにおいて円筒形の筐体部を構成するものであり、図示例の流体冷却剤ユニオンは、符号１４で表される筐体部を備えている。ハウジング１４の円筒状の中空部１６は、冷却剤ユニオン１０内のシール構成部１８が位置するシールチャンバ１５を構成している。
【００１８】
図１および図２に示すように、シール構成部（第１シール構成部）１８は、スタブロータ部材１２の一端１２ａに取り付けられた回転シール部材（第１シール部材）２０と、キャリア部材２４の一端に取り付けられた非回転シール部材（第２シール部材）２２とを備えている。回転シール部材２０は、好ましくは、炭化ケイ素からなる一体型の円盤型部材であって、その中心部を貫通する開口部２１の周囲に、概ね平坦な環状のシール面２０ａを有するものが望ましい。同様に、シール構成部１８の非回転シール部材２２も、炭化ケイ素からなる概ねフラットな円盤型部材であることが好ましい。シール構成部１８のシール部材２０，２２は、様々な等級の炭化ケイ素により構成可能である。非回転シール部材２２は、その厚み方向に貫通する開口部２３を備えるとともに、環状のシール面２２ａを備えている。非回転シール部材２２は、ハウジング部材１４の円筒状の中空部１６内で軸方向に移動自在なキャリア部材２４の一端２４ａに取り付けられている。
【００１９】
ここで、重要なことは、環状シール面２０ａ，２２ａの一方は面取りされ、これによって、フローティングシール構成部における環状の接触シール面が狭められ縮小されるようになっていることである。面取りするシール面としては、非回転シール面２２ａを選択するのが好ましい。図１および図２において、面取りされた部分は、傾斜部２５，２９として表されている。かようなシール面２０ａ，２２ａの組合せによって、長期の乾燥運転を生じること無く、水、油、空気−油のミスト、或いは空気をそれぞれ主成分とする流体材料など、様々な媒体が利用可能となる。図１および図２に示すように、シール構成部１８の環状の非回転シール面２２ａの幅が環状の回転シール面２０ａの幅よりも狭い場合においては、非加圧状態で「ドライランニング」の運転状態にあっても、シール部材２０，２２に重大なダメージを与えることなく、シール構成部１８が良好に作動することが判明している。
【００２０】
本発明に係る流体冷却剤ユニオン１０は、さらに、第２シール構成部２６を備え、この第２シール構成部２６によって、キャリアの側壁２８の外周面３５とハウジング部材１４の円筒状の中空部１６の内周面１７との間の隙間２７を介して、キャリア２４内を流れる流体冷却剤が漏れ出すのを防止するようになっている。第２シール構成部２６は、Ｕ型（断面Ｕ字形状）の環状シール部材３０によって構成されている。この環状シール部材３０は環状溝２８内に配置され、環状溝２８はハウジング部材１４の内周面１７に形成されている。環状シール部材３０は、ハウジング部材１４の内周面１７と、キャリア部材２４の外周面３５とを係合させる機能を有している。第２シール構成部２６のＵ型の環状シール部材３０は、図３、図４および図５に示すように、変形Ｕ型タイプの環状シール部材である。図３に示すように、Ｕ型の環状シール部材３０は、ハウジング部材１４内部の環状溝２８内に配置されている。Ｕ型のシール部材３０が環状溝内に配置された状態では、環状シールのリップ部３１、３２と接続部３３（図５参照）は、図１および図３に示すように、環状溝の前面（高圧領域と反対側の側面）と同様、環状溝の内側の面と外側の面とに実質的に接触した状態となっている。図５に示すように、Ｕ型の環状シール部材３０は、エラストマー系材料により構成され、その端部に、斜めに面取りされた切欠部３４を有している。切欠部３４は、ハウジング部材１４の円筒状の中空部１６とキャリア２４との間の外周面３５側に配置されている。この切欠部は、三角型（断面三角形状）のバックアップリング３６（図６）に応じた寸法に設定されており、バックアップリング３６との協働により、非充填領域を形成するようになっている。この非充填領域は、加圧されたときに、フローティングシール構成部に対して付与する十分な相対移動エネルギー（図４）を蓄積するためのもので、この蓄積されたエネルギーによって、冷却剤ユニオンが減圧されたとき（図１の状態のとき）にシール面２０ａ，２２ａを分離または微小なポップオフを形成するようになっている。
【００２１】
図６は、高分子材料からなる環状のバックアップリング３６の横断面を示している。この特別なプラスチック材料は、バックアップリングの蒸気の吸収や材料の硬さを制御するとともに、機械加工性を制御することで、Ｕ型の環状シール内壁の切欠部内の空間をバックアップリングが占めるように構造的に配置できるようになっている。
【００２２】
冷却剤ユニオン１０を加圧状態で運転している間には、Ｕ型の第２シール部材３０が、環状のバックアップリング３６と係合して、第２シールが上記隙間に押し出されるのを防止するようになっている。この際に、フローティングシール構成部とロータ構成部との間の隙間距離を正確に制御することによって、所望量に減量された流体冷却剤が、回転および非回転シール部材の環状のシール面２０ａ，２２ａ間を通過することができる。一方、冷却剤ユニオン１０が加圧されておらず運転不能の状態のときに、シール部材（シール部材２０，２２）間の隙間は最小限に制限される。その理由は、ユニオンの減圧中は非回転シール部材側には引き戻し作用が加わるからである。このように、第２シール構成部は、フローティングシール構成部の分離機能を付与すると同時に、密閉機能を付与するようになっている。すなわち、加圧されていない状態においては上記隙間が最小限に保たれるため、冷却剤ユニオンの始動時には、最小量の冷却剤が、この狭められた隙間を通ることができる。所望量に減量された流体冷却剤は、環状のシール面２０ａ，２２ａ間に流入して、清浄作用（cleaner operating ）を付与し、流体冷却剤ユニオンを効率化する。
【００２３】
さらに、面取りされたＵ型の環状シール３０と、ハウジング部材１４内の環状溝２８との半径方向の締り嵌めによって、環状シール面２０ａ，２２ａ間の隙間の調節設定が可能になる。これは、ユニオンが加圧されると、上記締り嵌めが標準よりも小さくなり、その結果、環状シール３０の面取りした面とバックアップリングが十分な相互動作または移動エネルギーをもたらし、これによって、ユニオンが減圧状態のときに前記の微小ポップオフ、即ち分離を形成するからである。これにより、フローティングシール構成部１８をスタブロータ部材１２の軸方向に動かして調節することが可能になるとともに、フローティングシール構成部１８を所定位置に再配置して調節することが可能になる。
【００２４】
以上、本発明の良好な実施態様に関して説明してきたが、添付の請求項において特定される発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の変更をすることができる。例えば、スタブロータ部材１２に関連してシール構造が説明されているが、スタブロータは、軸受の無いスタブロータであっても、固定軸受に支承されたロータ組立体であってもよい。これにより、本発明においては、冷却剤ユニオンを介して、数百ｒｐｍから４０，０００ｒｐｍを超える広い範囲の動作を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明に係る冷却剤ユニオンによれば、ドライランニングを防止しながらも、流体冷却剤ユニオンの構成を簡素化してコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る流体冷却剤ユニオンを示す縦断面図で、当該流体冷却剤ユニオンが運転されておらず加圧されていないときの状態を示している。
【図２】流体冷却剤ユニオンの縦断面図で、図１の流体冷却剤ユニオンが運転中で加圧されているときの状態を示している。
【図３】本発明に係る第２シール構成部の拡大図で、冷却剤ユニオンが運転されておらず加圧されていないときの状態を示している。
【図４】本発明に係る第２シール構成部の拡大図で、冷却剤ユニオンが運転中で加圧されているときの状態を示している。
【図５】面取りされてＵ型に形成された本発明に係る第２環状シール部材を示す概略横断面図である。
【図６】本発明に係る第２シール構成部の三角型バックアップリング部材を示す概略横断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  流体冷却剤ユニオン
１２  スタブロータ部材（ロータ）
１４  ハウジング部材
１６  中空部
１８  シール構成部（第１シール構成部）
２０  回転シール部材（第１シール部材）
２２  非回転シール部材（第２シール部材）
２４  キャリア部材
２６  第２シール構成部
２８  環状溝
３０  環状シール部材
３６  バックアップリング
【図１】
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【図２】
2004205037.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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