JPH0331959B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、旋盤用チヤツクのジヨウを作動させ
る駆動源としての回転流体圧シリンダなどに好適
に利用することのできる技術であつて、加圧され
た流体を消費装置へ供給する際に用いる流体用回
転継手の構造に関する。

【従来の技術】

従来の係る流体用回転継手の構造は、特公昭56
−24803号からも明らかなように静止体から回転
体へ加圧流体を供給する際の流体用通路の途中に
環状の流路が介在する構造のものであつたので、
静止部と回動部間にできる広範囲な隙間から多量
の加圧流体が漏れる欠点を備えていた。 係る加圧流体の漏れをより少なくするために
は、その隙間を微小にするか、或いは消費装置へ
向う加圧流体の環状流路と消費装置を経てもどる
消費流体の環状流路との間隔を広くし、両者を遠
くへ離すしかなく、従つて、発熱量が増大した
り、焼付きが生じたり、流体用回転継手部の全長
が長大になるといつた欠点を備えていた。 さらに改善されて特開昭56−131882号は、加圧
流体路と消費流体路の配設位置が加圧流体の漏れ
を防ぐに極めて重要な役目を果していることに関
する何等の技術開示もなされておらず、また前記
加圧流体の漏れをさらに激減させるためには、こ
の加圧流体によつて発生する衝撃を和らげること
が重要である。しかし、係る技術に関し何等の開
示もなされていないものである。

【発明が解決しようとする課題】

本発明は、係る従来装置の欠点、即ち加圧流体
による衝撃の発生、さらに加圧流体の漏れ量が多
いという欠点を解決することにある。

【課題を解決するための手段】

本発明は、以上の欠点をみごとに解消するもの
であつて、その特徴は、流体用通路を備えた静止
体と、該静止体に軸承されて回転する回転体と、
その両者間に介在するスリーブとから形成され、
前記スリーブには多数本の流体路が半径方向へ指
向させ穿設されており、さらに前記回転体には前
記流体路の少なくとも１本と連通する弓弦状の連
通室が設けられているのほか、前記流体路の内方
端部には流速緩衝部が設けられていると共に該流
速緩衝部の切断面形状が前記連通室へ近づくにつ
れ漸増する末広がり形状に形成されている点にあ
る。

【作用】

回転体が回転することに伴つて発生する連通室
における流体による回転方向前方側の低圧力と後
方側の高圧との圧力降下勾配は、流速緩衝部の円
周長さ方向部位において除々に減圧されることか
ら、その圧力降下勾配が小さくなる。 さらに連通室へ近づくにつれて除々に増加する
末広がり形状の流速緩衝部は、加圧流体の衝撃を
著しく減少させ且つ乱流の発生も防止する。

【実施例】

流体が油であり且つチヤツクのジヨウを開閉す
るための回転油圧シリンダの具体的な実施例につ
いて説明する。 第１図は、液体の供給体Ａと流体の消費装置を
備える回転体Ｂとからなる回転油圧シリンダの一
部切断斜視図であり、第２図は該シリンダの縦断
面図である。 図において、１はシリンダ、２はピストンロツ
ド、３はピストンロツド２上に固定されたピスト
ンであつて、シリンダ１の空洞４内を摺動自在に
嵌入されてなる。５は前記ピストンロツド２を嵌
挿する回転バルブであつて、内部には油の流れ方
向を一方向にのみ規制するロツク機構６，６′が
組込まれて、前記シリンダ１に対しボルト７を使
用して接合されてなる。８，９，１０は空洞４の
気密性を保つためのＯリングである。 １１はピストン３に固定されたガイドピンで該
ガイドピンの両端Ｐ，P′のいづれか片端は常にシ
リンダ１または回転バルブ５に設けたカイドピン
用穴１２に（図示例ではシリンダ側に）案内され
ることにより、ピストンロツド２の自由な回動が
制限されるようになつている。 一方、ピストンロツド２の片端は図示しないド
ローチユーブに螺合連結され、チヤツクのジヨウ
を移動させるようになす。 他方、回転バルブ５には大小二段の鍵状段部が
設けられており、一方が大径鍵状段部Ｋ１に、他
方が小径鍵状段部Ｋ２に構成されてなり、小径鍵
状段部Ｋ２にはスリーブボデイ１３が設けられ
る。ここにスリーブボデイ１３内部にはスリーブ
１４が次のようにして圧入される。即ち、スリー
ブ１４の両端に嵌込んだベアリング１５，１５′
の一方（図示例では１５）は、直接にスリーブボ
デイ１３の内側壁へ当接され、他方のベアリング
（図示例では１５′）は、ボルト１６にてスリーブ
ボデイ１３に接合されたスリーブカバア１７の内
側壁へ当接されるようになされて固設一体化され
ている。従つて、スリーブボデイ１３と共に静止
しているスリーブ１４の内周は、回転する小径鍵
状段部Ｋ２の外周と常にわずかな微小隙間を介し
て接しており、該微小隙間の半径方向隙間は通常
数10ミクロンの微小な隙間である。また、小径鍵
状段部Ｋ２の端縁部にはストツパ１８がボルト１
９を使用して止着されている。 次に、シリンダ１内でのピストン３の作動を説
明すれば、以下のようにして行われる。図示しな
い外部供給装置（油槽）からの加圧された加圧油
はスリーブボデイ１３の注入口２４を介し油路２
５を通り、ロツク機構６を経て油路２６、油室２
７へと導かれ、ピストン３を押圧移動させる。該
ピストン３の移動に伴つて押出される油室２７′
の消費油はロツク機構６′を経て油路２５′を通
り、排出口２４′から外部供給装置へ回収される
のである。 以上の作用によるピストンの往工程が終了し復
工程に移るときは、前述の排出口２４′が注入口
に、また注入口２４が排出口になるよう切換弁
（図示せず）を切換え逆経路の回路になすことに
よつて復工程が行われる。このさい、加圧油の微
量は回転バルブ５とスリーブ１４の微小隙間Ｔ，
T′を通つて両側ベアリング１５，１５′へ供給さ
れ、該ベアリング１５，１５′を潤滑せしめた後
にドレン溜め２２を経て外部供給装置へ回収され
る。このさいスリーブ１４の内部に連通孔ｆを明
け、環状の排油路ｆ１とｆ２を連通せしめてある
から両ベアリング１５，１５′へ供給される油量
の均衡が保たれるようになされている。 以上に詳述した作動によつて、チヤツクのジヨ
ウを稼動中或は停止中に開閉し、図示しないワー
クがジヨウに把握され、この状態を保持しながら
ワークの機械加工が行われる。 次に回転継手構造の工夫に関し、第３図から第
６図を用いて説明する。第３図は第２図のＺ−Ｚ
切断面図、第４図はスリーブ１４の斜視図、第５
図は回転バルブ５の斜視図、第６図はスリーブ１
４内の加圧流体路２５ｂ及び消費流体路２５′ｂ
の配列状態を示す展開平面図の部分拡大図であ
る。第４図から明らかなようにスリーブ１４の外
周には、環状の油路２５ａ及び２５′ａが距離を
おいて並列に設けてあり、該油路の半径方向適所
にこれと連通する多数本の流体路（第３図では各
６本）が放射状に穿設されている。該流体路は、
加圧流体を通す加圧流体路２５ｂとを消費流体を
通す消費流体路２５′ｂとから形成されている。
一方第５図に示す回転バルブ５の外周には、前記
加圧流体路２５ｂ及び消費流体路２５′ｂの各開
口部の少なくとも１本に対応させて開口する一部
を切込んで弓弦状に削設した複数の連通室が配設
されている。該連通路は、加圧流体路２５ｂに連
通する供給連通室２５ｃと消費流体路２５′ｂに
連通する排出連通室２５′ｃとから形成されてい
る（第３図示例は各連通室に２本の流体路が開口
するものを示してある）。 しかるに注入口２４から供給される加圧油は、
環状の油路２５ａを通り多数の加圧流体路２５
ｂ，２５ｂ，…のいずれかに分散されて供給通連
室２５ｃへと導かれ、前記の油路２５へ送給され
て消費装置に供給されるのである。他方、前記の
油路２５′に押出される消費油は、排出連通室２
５′ｃへ導かれてから多数の消費流体路２５′ｂ，
２５′ｂ，…のいずれかを経て環状の油路２５′ａ
にもどされ排出口２４′を介して油槽へ回収され
るのである。 第３図示のように回転バルブ５への加圧油の押
圧力を放射方向へ均衡に作用させるときは、回転
バルブ５が偏芯荷重状態で回転しない点で優れて
いる。従つて加圧流体路２５ｂ，２５ｂ，…及び
消費流体路２５′ｂ，２５′ｂ，…は、回転バルブ
５の重量を無視すれば等分される放射状の多数配
置に穿設するのがよく、またこの油路に対応して
開口する供給連通室２５ｃ、及び排出通連室２
５′ｃも、回転バルブ５の複数箇所へ等間隔の配
置になして設け、且つ偏芯荷重を受けない構造に
形成することが大切である。 以上の実施例では、スリーブボデイ１３とスリ
ーブ１４を別体構造になしてあるが、一体構造の
供給体をなして、該供給体に多数箇の油路を直接
等分割配列に設けるものであつてもよいものであ
る。 また、回転バルブ５における流体を急激に連通
あるいは急激に遮断することなく、連通室に近づ
くにつれ流体の流速を緩和させることのできる末
広がり形状に形成した弓弦状の流速緩衝部Ｓ，
S′が流体路の内方端部に設けられている。 さらに、静止体であるスリーブ１４の内壁面と
回転バルブ５の小径鍵状段部Ｋ２の外周面との微
小隙間に介在する流体である油はその粘性の働き
で連通室における回転方向の前方側部分が低圧と
なり後方側部分が高圧となる圧力降下勾配をもつ
が、前記流速緩衝部Ｓ，S′の特殊な形状の作用に
よつて緩やかな圧力降下勾配にされ油の流速が遅
くなると共にその衝激が和らげられるものとな
る。 工夫のもうひとつは、第６図示のように加圧流
体路２５ｂ，２５ｂ，…の列と消費流体路２５′
ｂ，２５′ｂ，…の列とにおいて、互に穿設する
油路が相手方油路の中間位置に配置されたいわゆ
る千鳥状配置に形成した配列にするものである。 これの作用を詳述すれば、供給される加圧油は
加圧流体路２５ｂと供給連通室２５ｃとの非接触
部分にできる微小隙間を介し交換されるものとな
るのでこの微小隙間を通して周辺部への流出（漏
れ）が発生する。この漏れは、環状の排油路ｆ
１，ｆ２を介しドレン溜め２２へもどすのである
が、前記千鳥状に配設されているときは互の距離
Ｌが大きくできることから加圧油の漏れは極めて
僅少となるのである。 なお、この千鳥配置の流体路はスリーブ１４へ
複数組設けて使用することも可能である。

【発明の効果】

本願発明によれば、加圧流体が流れるさいの衝
撃を和らげ、さらには緩やかな圧力差の減少を可
能にして流速の低速化に著効を奏し、さらにまた
乱流の防止ができることから消音化を可能にする
優れた効果を発揮するものである。 これらにより回転の立ち上りが速くでき、アイ
ドルタイムの短縮化ができるうえで優れている。
さらに加圧流体の漏れが少なく、漏れに伴うせん
断熱を極端に減少させることができる。また環状
周溝間の距離ｌが小さくできることから装置の小
型化、コンパクト化を図る上で非常に優れてい
る。 特に、本実施例のものと従来のものとの漏れ量
が同じであると仮定すれば、微小隙間を大きく選
択でき得ることから加圧精度がラフにでき、加工
工数の低減に著効を奏するものであり、しかもト
ルク抵抗の減少にも非常に優れた効果を発揮す
る。 また、回転体の外周に且つ等間隔に連通室を削
設ける場合は、高速回転時における回転部の振動
を防止する上でも非常に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、回転油圧シリンダの一部切断斜視
図、第２図は該シリンダ全体の縦断面図、第３図
は第２図のＺ−Ｚ切断面図、第４図はスリーブ１
４の一部切断斜視図、第５図は回転バルブ５の斜
視図、第６図はスリーブ１４内の加圧流体路と消
化流体路の配列状態を示す展開平面図の部分拡大
図である。 １……シリンダ、２……ピストンロツド、３…
…ピストン、５……回転バルブ、６，６′……ロ
ツク機構、１３……スリーブボデイ、１４……ス
リーブ、２４……注入口、２４′……排出口、２
５，２５′……油路、２５ａ，２５′ａ……環状油
路、２５ｂ……加圧流体路（流体路）、２５′ｂ…
…消費流体路（流体路）、２５ｃ……供給連通室
（連通室）、２５′ｃ……排出連通室（連通室）、２
７，２７′……油室、Ａ……供給体（静止体）、Ｂ
……回転体、Ｓ，S′……流速緩衝部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体用通路を備えた静止体と、該静止体に軸
   承されて回転する回転体と、その両者間に介在す
   るスリーブとから形成され、前記スリーブには多
   数本の流体路が半径方向へ指向させ穿設されてお
   り、さらに前記回転体には前記流体路の少なくと
   も１本と連通する弓弦状の連通室が設けられてい
   るのほか、前記流体路の内方端部には流速緩衝部
   が設けられていると共に該流速緩衝部の切断面形
   状が前記連通室へ近づくにつれ漸増する末広がり
   形状に形成されていることを特徴とする流体用回
   転継手。 ２ 前記スリーブにおける流体路が、軸線方向へ
   並列に且つ千鳥配置に設けられていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の流体用回転継
   手。