JP2000288869A - 主軸の軸芯ク一ラント漏れ検知装置 - Google Patents

主軸の軸芯ク一ラント漏れ検知装置

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JP2000288869A
JP2000288869A JP11095607A JP9560799A JP2000288869A JP 2000288869 A JP2000288869 A JP 2000288869A JP 11095607 A JP11095607 A JP 11095607A JP 9560799 A JP9560799 A JP 9560799A JP 2000288869 A JP2000288869 A JP 2000288869A
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JP
Japan
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coolant
spindle
drain
pipe
main shaft
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JP11095607A
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Masami Senda
正己 千田
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Nippei Toyama Corp
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Nippei Toyama Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】工作機械において、ク一ラント漏れによるモ一
タの焼損、軸受の焼付けなどの2次的被害の発生を防止
する。 【解決手段】ロ一タリ一ジョイントの破損、Oリング切
れによる漏洩ク一ラントを回収してフロ一トスイッチを
自動的に作動させ、機械を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械における
主軸の軸芯ク一ラント漏れ検知装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、工作機械においては主軸内部及び
工具ホルダ内部を経由して工具の先端部にク一ラント切
削液)を供給することが行われている。図5は、ロータ
リ一ジョイント3、主軸モ一タ2、主軸部1を直結した
主軸装置の一部破断正面図であるが、同図においてロ一
タリ一ジョイント3においてはク一ラントがク一ラント
供給管4から供給され、外管8、内管9を経て通路13
に供給される。そして、ロ一タリ一ジョイント3の拡大
図を示す図3において、ク一ラントが供給されることに
より、内管9がばね14に抗して押し下げられ、内管9
の下部に取り付けられたアダプタ一15のシ一ル部1
5’が、下降して、アダプタ一16のシ一ル部16’と
密着する。このときの状態が図2に示される。この状態
においては、ク一ラントは第1ドレン室11に流れずに
ク一ラント通路13に流れることになる。シ一ル部が密
着する前には、ク一ラントは第1ドレン室11にも流
れ、第1ドレン管6から排出される。
【0003】しかして、前記シ一ル部15’は回転しな
いが、シ一ル部16’はモ一タ軸19とともに回転する
ので、シ一ル部15’、16’が破損したり、摩耗した
りして、ク一ラントが第1ドレン室11に大量に流れ、
エア供給管5から供給されたエアがアダプタ一16とガ
イド17との間に常時吹き付けられているにもかかわら
ず、前記アダプタ一16とガイド17との間から第1ド
レン室11のク一ラントが第2ドレン室12にも流れ、
モータ軸19又は主軸モ一タ2に流れ込み、主軸モ一タ
2が焼損する問題が生じていた。
【0004】また、ク一ラントは、主軸モ一タ2、モ一
タ軸19、主軸21内の通路13を通ってク一ラント供
給通路22から工具ホルダ23に取り付けられた工具に
供給されるが(図4、図5)、図4及び図5に示すよう
にク一ラントが漏洩しないようにOリング24、25、
26、27、28、48、49、50が装着されてい
る。ところが、これらのOリングが破損して主軸21の
軸受部29、30、31にク一ラントが浸入し、軸受が
焼き付いたりする問題が生じていた。
【0005】これに関連して、工具ホルダの後部とク一
ラントロッドの当接面に設けられたOリングが損耗又は
脱落して主軸内部に漏洩したク一ラントを外部に流出し
て目視、確認することも行われている(特開平10一9
4942号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5に示す技
術において前記のようなロ一タリ一ジョイントの故障に
よる大量のク一ラント漏れ、Oリングの破損によるク一
ラント漏れをそのまま放置しておいたのでは、被害が大
きくなり、また、後者の技術においてOリングの破損に
よるク一ラントの漏洩を目視、確認するのでは人的誤差
が入ったり、人手がかかるという問題が生じる。そこ
で、本発明は、ロ一タリ一ジョイントの破損、Oリング
の摩耗、破損などによるク一ラント漏れを積極的に回収
し、自動的にク一ラント漏れを検知する装置を提供する
ことを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために次ぎの手段を採るものである。すなわち、
まず、請求項1の発明は、工作機械において、漏洩ク一
ラントを大容量ドレン管と微量ドレン管とを備えたタン
クに回収し、回収ク一ラントによってスイッチを作動し
てク一ラント漏れを検知するように構成したことを特徴
とする主軸の軸芯ク一ラント漏れ検知装置である。
【0008】次ぎに、請求項2の発明は、工作機械は主
軸と主軸モ一タとが直結したものである請求項1に記載
の主軸の軸芯ク一ラント漏れ検知装置である。
【0009】また、請求項3の発明は、工作機械はビル
トイン方式の主軸駆動を含むものである請求項1に記載
の主軸の軸芯ク一ラント漏れ検知装置である。
【0010】さらに、請求項4の発明は、漏洩ク一ラン
トはロ一タリジョイントの故障によるものである請求項
1、2又は3に記載の主軸の軸芯ク一ラント漏れ検知装
置である。
【0011】また、請求項5の発明は、漏洩ク一ラント
はOリング切れによるものである請求項1、2又は3に
記載の主軸の軸芯ク一ラント漏れ検知装置である。
【0012】さらにまた、請求項6の発明は、漏洩ク一
ラントはロ一タリジョイントの故障及びOリング切れに
よるものである請求項1、2又は3に記載の主軸の軸芯
ク一ラント漏れ検知装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下において本発明を図をまじえ
ながら詳細に説明する。なお、図はあくまでも説明のた
めのものであって、本発明の精神を逸脱しない限り多少
の変更は許容される。図1は、主軸装置に本発明を適用
した一実施例を示す一部破断正面図であるが、同図にお
いてロ一タリ一ジョイント3は、主軸モ一タ2、カップ
リング20、主軸部1の順に直結されている。ク一ラン
ト供給管4は、図示しないク一ラント供給源に接続さ
れ、矢印向きにク一ラントを供給される。
【0014】ク一ラント供給管4は、外管8につながっ
ており、内管9が外管8内に嵌合してク一ラントに押さ
れてばね14に抗して下方に移動するようになってお
り、ク一ラントの影響がなくなれば自動的に元に復す
る。第1ドレン室11に溜まったドレンは、第1ドレン
管6から排出される。内管9の下部にはアダプタ一1
5、シ一ル部15’が取り付けられており、内管9の下
降時にシ一ル部15’がシ一ル部16’に密着してク一
ラントが漏れないように構成される。
【0015】シ一ル部16’が取り付けられたアダプタ
一16の周りにガイド17が配設され、エア供給管5か
ら供給されたエアが、ガイド17内を通ってアダプタ一
16とガイド17との間隙から噴出してドレンが第1ド
レン室11から第2ドレン室12に移行するのを防止し
ている。
【0016】シ一ル部15’とシ一ル部16’との間の
密着状態が不良(シ一ル部の摩耗、密着不良等)になる
と、大量のク一ラントがシ一ル部の間から漏れ、第1ド
レン室11をへて第2ドレン室12に流れる。第2ドレ
ン室12のク一ラントは、第2ドレン管7、第1回収管
38を経て合流継手40にドレンとして回収されるよう
に構成される。
【0017】アダプタ一16は、モ一タ軸19に取り付
けられており、モ一タ軸19とともに回転せしめられ
る。モ一タ軸19は、その内部に通路13を有し、カッ
プリング20によって主軸21と連結される。24、2
5はOリングであり、第1ジョイント37はモ一タ軸1
9に螺合部45で螺合される。第1ジョイント37の下
部は第2ジョイント46に嵌合し、第2ジョイント46
は、シャフト36中に固着されており、その下端がク一
ラントロッド32に嵌合している。29、30、31は
軸受部であり、39は、第2回収管であり、Oリングか
らのク一ラント漏れを回収して合流継手40に回収する
ものである。なお、個別に管理するために第1回収管3
8又は第2回収管39を直接タンク42につなげても良
い。
【0018】合流継手40からのク一ラント漏れは、回
収管41をへてタンク42に回収され、フロ一ト43を
押し上げて基準位置に達したとき、図示しないフロ一ト
スイッチなどのスイッチを作動させることになる。44
はリ一ド線である。
【0019】前記タンク42には大容量ドレン管54が
回収管41のタンク42への開口位置の高さ以下の所に
設けられており、また、例えば内径約1mmの微量ドレ
ン管55が設けられている。大容量ドレン管54は、大
量に漏れたク一ラントを急拠排出するためのものであ
り、他方、微量ドレン管55は、主軸モ一タ2やベアリ
ングに悪い影響を与えない程度の微量のク一ラントが流
れてきてもフロ一トスイッチが作動(ON)しないよう
にするためドレンを排出するためのものである。微量ド
レン管55が無い場合には、微量ク一ラントが長時間溜
まり、異常でもないのにフロ一トスイッチが誤作動して
しまうので、このような現象を防ぐためである。
【0020】35はピストンであり、下降の場合には矢
印Bと反対方向に流体が排出されると共に矢印Aの方か
ら流体が供給されてピストン35が下方に移動されてシ
ャフト36が押し下げられるように構成されている。他
方、上昇の場合には矢印Bの方向から流体が供給される
とともに、矢印Aと反対方向に流体が排出され、ばね3
4の復元力とあいまってク一ラントロッド32は上方に
移動するように構成されている。
【0021】ク一ラントロッド32の内部には、通路1
3につながっているク一ラントの通路47が設けられ、
通路47はク一ラント供給通路22に連結されている。
この実施例ではク一ラント供給通路22は工具ホルダ2
3の外側を通るように構成したが、工具ホルダ23の内
部を通るように構成しても良い。
【0022】なお、図1では主軸21と主軸モ一タ2と
が直結した例を説明したが、主軸21の外周面にロ一タ
を設け、ハウジング33の内周面にステ一タを設けて主
軸21を回転するいわゆるビルトイン方式の主軸駆動の
場合にも本発明は適用される。さらに、主軸部1の上に
ロ一タリ一ジョイント3を取り付け、主軸モ一タ2を前
記主軸部1に併置して該主軸モ一タ2からの駆動源をベ
ルト等を介して前記主軸部1の主軸に伝動するタイプの
主軸装置にも本発明は適用される。
【0023】ここで、図1に示す実施例の作用について
説明する。図1において主軸部1は工具ホルダ23をク
ランプしており、ロ一タリ一ジョイント3にはク一ラン
ト供給管4からク一ラントが供給されて内管9が下降
し、ロ一タリ一ジョイント3は図3に示す状態から図1
に示す状態に移行している。主軸21は主軸モ一タ2の
モ一タ軸19に連結されて加工のために回転され、図示
しないワ一クを加工する。この際、ク一ラントは、通路
13からク一ラントロッド32の通路47を経てク一ラ
ント供給通路22から工具ホルダ23に取り付けられた
工具に供給される。
【0024】しかるに、前記シ一ル部15’、16’の
密着状態が不良になったり、破損したりしてロ一タリ一
ジョイント3が破損すると、ク一ラントが大量に第2ド
レン室12へ漏れ、またOリング10、18が破損して
もク一ラントが第2ドレン室12内へ漏れ、漏れたク一
ラントは、ドレンとして第1回収管38、合流継手4
0、回収管41を経てタンク42に回収され、他方、O
リング24、25、26、48、49、50が切れると
ク一ラント漏れが起こり、漏れたク一ラントは第2回収
管39、合流継手40、回収管41をへてタンク42に
回収され、タンク42内のフロ一ト43が敏感に上昇し
て基準位置に達し、フロ一トスイッチが作動することに
なる。加工中といえどもフロ一トスイッチが作動すると
機械が停止する。なお、大量のク一ラントが漏れると、
タンク42に回収された大量のク一ラントは大容量ドレ
ン管54からドレンとしては排出される。
【0025】なお、Oリング27、28が切れたりして
破損すると、漏れたク一ラントが工具ホルダの清掃用エ
アの通路59、皿ばね34を通り、ナット57、58、
カラ一56(図4参照)を経て第2回収管39に回収さ
れる。
【0026】加工が終了すると、主軸モ一タ2の運転が
停止されるとともにク一ラントの供給も停止され、ロ一
タリ一ジョイント3は図3に示す状態になる。
【0027】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、ク一ラント漏
れを自動的に検知することができ、ひいては2次的被害
を防止して機械を安全にしかも人手を少なくして運転す
ることができるという顕著な効果が奏される。
【0028】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて主軸と主軸モ一タとが直結した工作機械
に好適に適用されるという顕著な効果が奏される。
【0029】請求項3の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えてビルトイン方式の主軸駆動の工作機械に
好適に適用されるという顕著な効果が奏される。
【0030】請求項4の発明によれば、請求項1、2又
は3の発明の効果に加えてロ一タリ一ジョイントの故障
による大量のク一ラント漏れを素早く検知して機械の運
転を停止することができる顕著な効果が奏される。
【0031】請求項5の発明によれば、請求項1、2又
は3の発明の効果に加えてOリング切れによるク一ラン
ト漏れを主軸内に浸入する程の量が漏れる前に検知する
ことができ、ひいては主軸内にク一ラントが漏れる前に
機械を停止することができる顕著な効果が奏される。
【0032】請求項6の発明によれば、請求項1、2又
は3の発明の効果に加えてク一ラント漏れの大きな原因
に絞って漏洩ク一ラントを回収するので、確実に2次的
被害を防止することができるという顕著な効果が奏され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】主軸装置に本発明を適用した一実施例を示す一
部破断正面図である。
【図2】ロ一タリ一ジョイントの一部破断正面図であ
り、シ一ル部が密着した状態を示すものである。
【図3】ロ一タリ一ジョイントの一部破断正面図であ
り、シ一ル部が離れている状態を示すものである。
【図4】主軸部の縦断面図である。
【図5】従来の主軸装置の縦断面図である。
【符号の説明】
1 主軸部 2 主軸モ一タ 3 ロ一タリ一ジョイント 4 ク一ラント供給管 5 エア供給管 6 第1ドレン管 7 第2ドレン管 8 外管 9 内管 10 Oリング 11 第1ドレン室 12 第2ドレン室 13 通路 14 ばね 15 アダプタ一 16 アダプタ一 17 ガイド 19 モ一タ軸 20 カップリング 21 主軸 22 ク一ラント供給通路 25 Oリング 26 Oリング 27 Oリング 28 Oリング 32 ク一ラントロッド 33 ハウジング 35 ピストン 36 シャフト 38 第1回収管 39 第2回収管 40 合流継手 41 回収管 42 タンク 43 フロ一ト 46 ジョイント 47 通路 48 Oリング 49 Oリング 50 Oリング 51 ナット 52 ビス 53 ラビリンスシ一ル 54 大容量ドレン管 55 微量ドレン管 56 カラ一 57 ナット 58 ナット 59 工具ホルダの清掃用エアの通路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】工作機械において、漏洩ク一ラントを大容
    量ドレン管と微量ドレン管とを備えたタンクに回収し、
    回収ク一ラントによってスイッチを作動してク一ラント
    漏れを検知するように構成したことを特徴とする主軸の
    軸芯ク一ラント漏れ検知装置。
  2. 【請求項2】工作機械は主軸と主軸モータとが直結した
    ものである請求項1に記載の主軸の軸芯ク一ラント漏れ
    検知装置。
  3. 【請求項3】工作機械はビルトイン方式の主軸駆動を含
    むものである請求項1に記載の主軸の軸芯ク一ラント漏
    れ検知装置。
  4. 【請求項4】漏洩ク一ラントはロータリ一ジョイントの
    故障によるものである請求項1、2又は3に記載の主軸
    の軸芯ク一ラント漏れ検知装置。
  5. 【請求項5】漏洩ク一ラントはOリング切れによるもの
    である請求項1、2又は3に記載の主軸の軸芯ク一ラン
    ト漏れ検知装置。
  6. 【請求項6】漏洩ク一ラントはロ一タリ一ジョイントの
    故障及びOリング切れによるものである請求項1、2又
    は3に記載の主軸の軸芯ク一ラント漏れ検知装置。
JP11095607A 1999-04-02 1999-04-02 主軸の軸芯ク一ラント漏れ検知装置 Pending JP2000288869A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008075724A (ja) * 2006-09-20 2008-04-03 Nsk Ltd スピンドル装置
CN111318910A (zh) * 2018-12-14 2020-06-23 财团法人金属工业研究发展中心 循环式散热刀把装置

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