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流体ロータリージョイントの構造・用途・機能

流体ロータリージョイントの構造・用途・機能

前回の記事では、「光ロータリージョイントの構造・用途・機能」について解説いたしました。今回のコラムは流体ロータリージョイントについて解説いたします。

流体ロータリージョイントの構造

基本構造は単パス(1流路)の場合、回転軸上に沿って流体流量に応じた口径の単一流路を設けたパイプ形状の二つの構造体を組付け、回転境界(静止側と回転側の堺目)に回転シールを施した比較的単純な構造になっています。複数パス(2流路以上)の場合は、回転シャフトに回転軸と平行に流体流路を設けて、更に回転軸から垂直(ラジアル)方向に流路を90度向けてシャフト側面に開口部を設けます。


このような構造で回転(シャフト)側に1本の流路が作られます。この回転シャフト側面開口部を含めてシャフトを360度円周状に覆う内溝を施した円環状の固定側モジュールを組付けます。この円環状モジュール側面には流体流路口が設けられており、モジュール側面から内側の溝まで貫通しています。


円環状固定側モジュール内側に施した溝を挟むように2つの回転シールを設けることで回転シャフト端面の流路口とシャフト側面の開口部上に組付けた円環状回転モジュール側面の流体流路口との間は回転接続流路となります。このように一つの流体流路は構成されてます。


同様の構造で同じシャフトに異なった位置に端面開口部・流路・側面開口部を設けて、円環状モジュールを組付けて他の流路は構成されます。


一般に流路径、開口径は流体の流量によって決まり、流体パス数と流路径(流量)に応じてシャフト径・長さが決まります。流体の種類・圧力に応じて回転シール材質・構造は決定します。 以下にこれまでの説明を構造模式図にて示します。

*注意:以下の構造模式図は、流路と回転シール部に限定しています。ベアリング等の他の機構部は省いて描いています。

(1)1流路の場合:

(2)複数流路の場合

2流路の場合を描いています。
3流路以上の場合は、2流路構造を拡張繰り返すことでイメージできるでしょう。

・シャフト(2流路)

・シャフトに円環状固定モジュール(2流路分)を取付けた状態

流体ロータリージョイントの用途

回転機器への流体伝達として、回転機器の電子・電気回路の空冷、水冷、油圧配管、配管の捻じれストレスリリース、また油圧クレーンといった油圧機器の回転接続インターフェースで用途があります。


油圧・電気・光複合ロータリージョイントの製作も可能です。

流体ロータリージョイントの機能

回転状態での流体(気体、液体)の伝達と流体の圧力の回転伝達が可能です。
  
*次回はロータリージョイントに関する取り扱い・不具合モード等を予定しています。
詳細についてお知りになりたい方はお気軽にご相談ください。

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