(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に摺動可能に支持されたフローティングシートと、このフローティングシートに対向配置されたロータを備え、フローティングシートには内部に第１流路が形成されると共に先端に第１シール面が設けられ、ロータには内部に第２流路が形成されると共に先端に第２シール面が設けられ、フローティングシートが進出して第１シール面と第２シール面とが突き合された状態で第１流路と第２流路とが連通し、フローティングシートが後退して第１シール面と第２シール面とが離反した状態で第１流路と第２流路の連通が分断するように形成されている開閉型ロータリジョイントにおいて、
前記フローティングシートからロータの第２流路内に挿入するように延長して液漏れ防止パイプが設けられ、この液漏れ防止パイプは、フローティングシートの摺動ストローク範囲内において第２流路内に挿入した状態を維持する長さに形成され、
前記液漏れ防止パイプの外周とフローティングシートの内周との間に第１シール潤滑流路を形成させると共に、この第１シール潤滑流路内に開口する流体誘引孔を液漏れ防止パイプの途中に形成し、
かつ第１シール面と第２シール面とを突き合わせて第１流路と第２流路とを連通させた状態で、液漏れ防止パイプの外周とロータの内周との間に、シール部を境として前記第１シール潤滑流路に連通する第２シール潤滑流路を形成させたことを特徴とした液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械等の回転軸内を通してクーラント液等の流体を供給する際に、流体供給系と回転軸との接続部に配設される開閉型ロータリジョイントに関し、特に、開閉型ロータリジョイントの開閉時における液漏れ防止技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の開閉型ロータリジョイントは、例えば、図７に示すように、取付ベース１０の端部に軸方向に摺動可能に支持されたフローティングシート１と、回転軸２０の端部にフローティングシート１に対向するように配置されたロータ２を備え、フローティングシート１には取付ベース１０の流体路１１に連通した第１流路１ａが内部に形成されると共に先端に第１メカニカルシール１２が取り付けられ、ロータ２には回転軸２０の流体路２１に連通した第２流路２ａが内部に形成されると共に先端に第２メカニカルシール２２が取り付けられた構造になっている。
【０００３】
そして、回転軸２０の流体路２１に流体を供給するに際し、取付ベース１０の流体路１１から第１流路１ａに流体が流入してくると、その流体圧によりフローティングシート１が図７（ロ）で示すように進出して、第１メカニカルシール１２と第２メカニカルシール２２とが突き合された状態で第１流路１ａと第２流路２ａとが連通し、ジョイントが閉になる。
又、流体の供給を停止すると、フローティングシート１への流体圧が解除されるため、図７（イ）で示すようにフローティングシート１が後退して、第１メカニカルシール１２と第２メカニカルシール２２とが離反した状態で第１流路１ａと第２流路２ａの連通が分断し、ジョイントが開になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、流体の流体圧によるフローティングシートの摺動により、第１流路と第２流路とを連通させ、又は解除させて、ジョイントを開閉させるものであるため、このジョイント開閉時に第１流路の先端から流体が漏れていた。
又、近年、フローティングシートの摺動ストロークを長くする傾向にあり、このような場合には特に流体の漏れ量が増加するため、この漏れを問題視するようになってきた。
【０００５】
本発明は、上述のような従来の問題点を解決するためになされたもので、簡単な構造で、ジョイント開閉時の流体の漏れを低減させることができるようにした液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイントを提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイント（請求項１）は、
軸方向に摺動可能に支持されたフローティングシートと、このフローティングシートに対向配置されたロータを備え、フローティングシートには内部に第１流路が形成されると共に先端に第１シール面（第１メカニカルシール）が設けられ、ロータには内部に第２流路が形成されると共に先端に第２シール面（第２メカニカルシール）が設けられ、フローティングシートが進出して第１シール面と第２シール面とが突き合された状態で第１流路と第２流路とが連通し、フローティングシートが後退して第１シール面と第２シール面とが離反した状態で第１流路と第２流路の連通が分断するように形成されている開閉型ロータリジョイントにおいて、
前記フローティングシートからロータの第２流路内に挿入するように延長して液漏れ防止パイプが設けられ、この液漏れ防止パイプは、フローティングシートの摺動ストローク範囲内において第２流路内に挿入した状態を維持する長さに形成され、
前記液漏れ防止パイプの外周とフローティングシートの内周との間に第１シール潤滑流路を形成させると共に、この第１シール潤滑流路内に開口する流体誘引孔を液漏れ防止パイプの途中に形成し、
かつ第１シール面と第２シール面とを突き合わせて第１流路と第２流路とを連通させた状態で、液漏れ防止パイプの外周とロータの内周との間に、シール部を境として前記第１シール潤滑流路に連通する第２シール潤滑流路を形成させた構成とした。
【０００７】
この液漏れ防止構造では、流体の流体圧によるフローティングシートの摺動により、第１流路と第２流路とが連通し、又は解除して、ジョイントが開閉する。
そして、フローティングシートからロータの第２流路内に挿入するように延長して液漏れ防止パイプが設けられたもので、この液漏れ防止パイプは、ジョイント開閉時におけるフローティングシートの摺動ストローク範囲内において、常時、その挿入状態を維持している。従って、ジョイント開閉時に、第１流路から漏れようとする流体は、液漏れ防止パイプを介して第２流路内に導入されるため、液漏れを防止することができる。
【０００８】
また、ジョイント閉時における流体の流動により第２シール潤滑流路内が負圧になり、この負圧による吸引によって液漏れ防止パイプ内の流体が流体誘引孔から第１シール潤滑流路内に誘引される。そして、この第１シール潤滑流路内に誘引された流体が第２シール潤滑流路から第２流路に流出するというバイパス流路が形成されるため、このバイパス流路の途中、即ち第１シール潤滑流路と第２シール潤滑流路の境にあるシール部に流体を導入することができ、シール部の潤滑を確保することができる。これは、流体がオイルミスト等の気液混合流体である場合に特に有効である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の参考技術と実施の形態を図面により説明する。尚、本発明の具体的な構成は以下の実施の形態に限定されることはない。
図１は本発明の第１参考技術であって、液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイントを示す断面図、図２は液漏れ防止構造の要部を示す断面図である。
【００１０】
この開閉型ロータリジョイントは、取付ベース１０の端部に軸方向に摺動可能に支持されたフローティングシート１と、回転軸２０の端部にフローティングシート１に対向するように配置されたロータ２を備えている。
フローティングシート１には、取付ベース１０の流体路１１に連通した第１流路１ａが内部に形成されると共に、先端に第１メカニカルシール１２が取り付けられている。
ロータ２には、回転軸２０の流体路２１に連通した第２流路２ａが内部に形成されると共に、先端に第２メカニカルシール２２が取り付けられた構造になっている。
尚、前記第１メカニカルシール１２は、その先端面が第１シール面１ｂとなり、又、第２メカニカルシール２２は、その先端面が第２シール面２ｂとなるが、フローティングシート１及びロータ２をセラミック等により形成して、その先端面をシール面とする場合もあり、このような場合には、メカニカルシールを取り付ける必要はない。
【００１１】
そして、回転軸２０の流体路２１に流体を供給するに際し、流体が取付ベース１０の流体路１１から第１流路１ａに流入してくると、その流体圧を受けてフローティングシート１が図１（ロ）で示すように進出して、第１メカニカルシール１２と第２メカニカルシール２２とが突き合された状態で第１流路１ａと第２流路２ａとが連通し、ジョイントが閉になる。
又、流体の供給を停止すると、フローティングシート１への流体圧が解除されるため、図１（イ）で示すようにフローティングシート１が後退して、第１メカニカルシール１２と第２メカニカルシール２２とが離反した状態で第１流路１ａと第２流路２ａの連通が分断し、ジョイントが開になる。
【００１２】
次に、液漏れ防止構造を説明する。この液漏れ防止構造は、フローティングシート１からロータ２の第２流路２ａ内に挿入するように延長して液漏れ防止パイプ３が設けられている。
この液漏れ防止パイプ３は、フローティングシート１の摺動ストローク範囲内おいて第２流路２ａ内に挿入した状態を維持する長さに形成されており、従って、常時、第２流路２ａ内に挿入した状態を維持している。
この場合、液漏れ防止パイプ３は、フローティングシート１とは別部品で形成され、その基端部が第１流路１ａ内に嵌着され、先端部が第２流路２ａ内にシール潤滑流路Ｔを保持して挿入されている。このシール潤滑流路Ｔは、ジョイント閉時において、液漏れ防止パイプ３の外周とロータ２の内周との間に形成されたもので、このシール潤滑流路Ｔにより、ジョイント閉時において、流体を両シール面１ｂ，２ｂによるシール部Ｓに導入することができ、シール部Ｓの潤滑を確保することができる。
【００１３】
この液漏れ防止構造では、流体の流体圧によるフローティングシート１の摺動により、第１流路１ａと第２流路２ａとが連通し、又は解除して、ジョイントが開閉する。
そして、フローティングシート１からロータ２の第２流路２ａ内に挿入するように延長して設けた液漏れ防止パイプ３が、ジョイント開閉時において、常時、その挿入状態を維持しているため、ジョイント開閉時に、第１流路１ａから漏れようとする流体は、液漏れ防止パイプ３を介して第２流路２ａ内に導入される。従って、液漏れを防止することができる。
又、液漏れ防止パイプ３をフローティングシート１とは別部品で形成することにより、既存部品であるフローティングシート１に簡単な改造を加えるだけで、液漏れ防止構造を付加することができる。
【００１４】
次に、図３は本発明の実施の形態であって、液漏れ防止構造の要部を示す断面図である。
この液漏れ防止構造は、液漏れ防止パイプ３の外周とフローティングシート１の内周との間に第１シール潤滑流路Ｔ１が形成されると共に、この第１シール潤滑流路Ｔ１内に開口する流体誘引孔３０が液漏れ防止パイプ３の途中に形成されている。
又、ジョイント閉時において、液漏れ防止パイプ３の外周とロータ２の内周との間に、シール部Ｓを境として前記第１シール潤滑流路Ｔ１に連通する第２シール潤滑流路Ｔ２が形成されている。
【００１５】
これにより、ジョイント閉時における流体の流動により第２シール潤滑流路Ｔ２内が負圧になり、この負圧による吸引によって液漏れ防止パイプ３内の流体が流体誘引孔３０から第１シール潤滑流路Ｔ１内に誘引される。
従って、この第１シール潤滑流路Ｔ１内に誘引された流体が第２シール潤滑流路Ｔ２から第２流路２ａに流出するというバイパス流路が形成されるため、このバイパス流路の途中、即ち第１シール潤滑流路Ｔ１と第２シール潤滑流路Ｔ２の境にあるシール部Ｓに流体を導入することができ、シール部Ｓの潤滑を確保することができる。これは、流体がオイルミスト等の気液混合流体である場合に特に有効である。
【００１６】
次に、図４は本発明の第２参考技術であって、液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイントを示す断面図である。
この場合の液漏れ防止構造は、ロータ２からフローティングシート１の第１流路１ａ内に挿入するように延長して液漏れ防止パイプ４が設けられている。
この液漏れ防止パイプ４は、フローティングシート１の摺動ストローク範囲内おいて第１流路１ａ内に挿入した状態を維持する長さに形成されており、従って、常時、第１流路１ａ内に挿入した状態を維持している。
尚、その他の構成及び作用は、前記第１参考技術と同様である。
【００１７】
次に、図５は本発明の第３参考技術であって、液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイントを示す断面図である。
この場合の液漏れ防止構造は、フローティングシート１からロータ２の先端部を覆うように延長して液漏れ防止カバー５が設けられている。
この液漏れ防止カバー５は、フローティングシート１の摺動ストローク範囲内おいてロータ２の先端部を覆う状態を維持する長さに形成されており、従って、常時、ロータ２の先端部を覆う状態を維持している。
この場合、液漏れ防止カバー５は、フローティングシート１とは別部品で形成され、その基端部がフローティングシート１の先端部外周に嵌着され、先端部がロータ２の先端部外周に摺動可能に嵌合されている。
【００１８】
この液漏れ防止構造は、フローティングシート１からロータ２の先端部を覆うように延長して設けた液漏れ防止カバー５が、ジョイント開閉時において、常時、ロータ２の先端部を覆う状態を維持しているため、ジョイント開閉時に、第１流路１ａから流体が漏れたとしても、この流体は、液漏れ防止カバー５によって受け止められるため、液漏れを防止することができる。
又、液漏れ防止カバー５をフローティングシート１とは別部品で形成することにより、既存部品であるフローティングシート１に簡単な改造を加えるだけで、液漏れ防止構造を付加することができる。
【００１９】
次に、図６は本発明の第４参考技術であって、液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイントを示す断面図である。
この場合の液漏れ防止構造は、ロータ２からフローティングシート１の先端部を覆うように延長して液漏れ防止カバー６が設けられている。
この液漏れ防止カバー６は、フローティングシート１の摺動ストローク範囲内おいてフローティングシート１の先端部を覆う状態を維持する長さに形成されており、従って、常時、フローティングシート１の先端部を覆う状態を維持している。
尚、その他の構成及び作用は、前記第３参考技術と同様である。
【００２０】
本発明の液漏れ防止構造は、液漏れ防止パイプを用いた構造であるが、この液漏れ防止パイプに第３参考技術（図５）及び第４参考技術（図６）で示した液漏れ防止カバーを組み合わせた液漏れ防止構造とすることもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイント（請求項１）にあっては、液漏れ防止パイプを設ける構成としたため、簡単な構造で、ジョイント開閉時の流体の漏れを低減させることができる。
【００２２】
また、流体誘引孔を開口させた第１シール潤滑流路を第２シール潤滑流路にシール部を境として連通させているため、ジョイント閉時において、流体をシール面によるシール部に導入することができ、シール部の潤滑を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１参考技術であって、液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイントを示す断面図である。
【図２】  その第１参考技術の液漏れ防止構造の要部を示す断面図である。
【図３】  本発明の実施形態であって、液漏れ防止構造の要部を示す断面図である。
【図４】  本発明の第２参考技術であって、液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイントを示す断面図である。
【図５】  本発明の第３参考技術であって、液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイントを示す断面図である。
【図６】  本発明の第４参考技術であって、液漏れ防止構造を備えた開閉型ロータリジョイントを示す断面図である。
【図７】  従来の開閉型ロータリジョイントを示す断面図である。
【符号の説明】
１  フローティングシート
１ａ  第１流路
１ｂ  第１シール面
１２  第１メカニカルシール
１０  取付ベース
１１  流体路
２  ロータ
２ａ  第２流路
２ｂ  第２シール面
２２  第２メカニカルシール
２０  回転軸
２１  流体路
３  液漏れ防止パイプ
３０  流体誘引孔
４  液漏れ防止パイプ
５  液漏れ防止カバー
６  液漏れ防止カバー
Ｔ  シール潤滑流路
Ｔ１  第１シール潤滑流路
Ｔ２  第２シール潤滑流路
Ｓ  シール部
【図１】
0004474041.tif 000002
【図２】
0004474041.tif 000003
【図３】
0004474041.tif 000004
【図４】
0004474041.tif 000005
【図５】
0004474041.tif 000006
【図６】
0004474041.tif 000007
【図７】
0004474041.tif 000008