JP2001241555A - スピンドル装置 - Google Patents

スピンドル装置

Info

Publication number
JP2001241555A
JP2001241555A JP2000053164A JP2000053164A JP2001241555A JP 2001241555 A JP2001241555 A JP 2001241555A JP 2000053164 A JP2000053164 A JP 2000053164A JP 2000053164 A JP2000053164 A JP 2000053164A JP 2001241555 A JP2001241555 A JP 2001241555A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flange
bearing
spindle device
labyrinth
outside
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000053164A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Yoneyama
博樹 米山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2000053164A priority Critical patent/JP2001241555A/ja
Publication of JP2001241555A publication Critical patent/JP2001241555A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80Labyrinth sealings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮エア源を用いることなく、シール効果を
発揮するエアの流れを作りだし、外界からの異物の浸入
を防ぐことが可能なスピンドル装置を提供する。 【解決手段】 軸受3と、軸受3に相対的に回転可能に
支持された回転軸1と、軸受3と外界との間に配置され
たラビリンスシールと、を備え、回転軸1の軸受3より
外界側にフランジ6を形成し、このフランジ6に溝9を
形成したスピンドル装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、スピンドル装置の
内部と外界とを密封するラビリンスシールを備えたスピ
ンドル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、スピンドル装置の外界から
埃、切削粉や切削水、あるいは研削水などの異物(以
下、これらを単に「異物」という)が、スピンドル装置
の内部に浸入することを防止する手段として、例えば、
軸受と外界との間にラビリンスシールを配置したものが
ある。また、ラビリンスシールに加え、外部(外界)に
設置された圧縮エア源から空気(エア)を供給してエア
ーパージを行うことで、シール効果を高めるようにした
ものがある。
【0003】例えば、図5に示す従来のスピンドル装置
は、転がり軸受103と、転がり軸受103に回転可能
に支持された回転軸101と、を備えて構成されてい
る。回転軸101の端部には、ラビリンス間座106
が、ナット107によって固定されている。軸受103
の外輪側は、ハウジング102に組み込まれ、前蓋10
4で固定されている。前蓋104の図5における左側に
は、カバー105が取付けられ、ラビリンス間座106
で作られたラビリンス部の空気の流れによって、スピン
ドル装置内部への異物の浸入を防止している。この空気
の流れは、ハウジング102の外周面を開口し、ここに
外部(外界)に設けられた図示しない圧縮エア源を接続
し、この圧縮エア源から供給された空気(エア)を、給
気ノズル109から噴出させることで形成される。な
お、符号108は、異物が浸入した場合に外界へこれら
を排出するためのドレイン穴である。
【0004】また、特開平10−337633号公報に
は、スピンドルのシールを、外部に設置された圧力エア
源から供給される空気により得られるラビリンスシール
により行う工作機械用ギャングヘッドが開示されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のスピンドル装置や工作機械用ギャングヘッド等に使
用されているラビリンスシールは、空気(エア)を供給
するための圧縮エア源に接続されており、ここから供給
される空気の流れによってシール効果を得る構成を備え
ている。したがって、圧縮エア源を外部(外界)に設置
しておく必要があり、設備費用やランニングコスト等が
増加するという問題がある。
【0006】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題とするものであり、圧縮エア源を用いる
ことなく、シール効果を発揮する空気の流れを作りだ
し、これによって外界からの異物の浸入を防ぐことが可
能なスピンドル装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、軸受と、当該軸受に相対的に回転可能に
支持された軸と、前記軸受と外界との間に配置されたラ
ビリンスシールと、を備えたスピンドル装置であって、
前記軸の前記軸受より外界側にフランジを設け、当該フ
ランジに溝を形成したスピンドル装置を提供するもので
ある。
【0008】この構成を備えたスピンドル装置は、前記
軸が前記軸受に対し相対的に回転すると、外部の圧縮エ
ア源から空気を供給しなくても、前記溝によって遠心ポ
ンプ作用により空気の流れが生じ、この空気の流れによ
って、前記軸受と外界との間を良好にシールすることが
できる。この結果、スピンドル装置内部に異物が浸入す
ることが防止される。
【0009】前記溝は、前記フランジの、前記軸受と対
向する面に複数形成することができる。この溝は、例え
ば、フランジの径方向、すなわち放射状に複数形成する
ことができる。この放射状の配置は、スピンドル装置が
前記軸の回転方向を限定しない場合、すなわち、前記軸
が時計回り及び反時計回りの両方に回転可能である場合
に特に好適である。また、前記溝は、例えば、フランジ
の中心側がフランジの外周側より回転方向側に位置する
よう配置された曲線形状を備えていてもよい。この曲線
形状の溝は、前記軸が一方向(時計回りまたは反時計回
りのいずれか)に回転させて使用するスピンドル装置の
場合に特に好適であり、そのような場合、さらにシール
効果を高めることができる。これらの複数の溝は、互い
に等角度間隔で配置してもよく、異なった角度間隔で配
置してもよいが、フランジの重心が回転中心上からすれ
ないような位置に配置することがより望ましい。
【0010】そしてまた、本発明に係るスピンドル装置
は、前記フランジの外周部と所定の間隔をおき、かつこ
のフランジの外周部に対向して配置された環状突起を備
えることができる。この環状突起の存在により、フラン
ジの外周部とハウジングとが形成する隙間をさらに微小
にすることができるため、より良好なラビリンスシール
効果を得ることができ、外界から異物がスピンドル装置
の内部に浸入することがさらに防止される。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態に係る
スピンドル装置について図面を参照して説明する。な
お、本実施の形態では、回転軸が時計回り及び反時計回
りの両方向に回転する場合について説明する。
【0012】図1は、本発明の実施の形態に係るスピン
ドル装置の一部を示す断面図、図2は、図1に示すA−
A線に沿った一部断面図、図3は、図1の一部を拡大し
た図である。
【0013】図1〜図3に示すように、本実施の形態に
係るスピンドル装置は、転がり軸受3と、転がり軸受3
を介してハウジング2に回転可能に支持された回転軸1
と、を備えて構成されている。
【0014】回転軸1の、転がり軸受3より外界側に
は、ナット7によってフランジ6が固定されている。な
お、このフランジ6がラビリンス間座となる。このフラ
ンジ6の転がり軸受3側の表面には、特に図2に示すよ
うに、放射状に等間隔(等しい角度間隔)で配置された
複数の溝9が形成されている。この溝9は、後に詳述す
るが、回転軸1の回転によりフランジ6が回転すると、
遠心ポンプ作用により空気の流れが生じる。この遠心ポ
ンプ作用によって、軸受3と外界との間を空気の流れに
よってシールすることができ、スピンドル装置内部に異
物が浸入することを防止することができる。なお、本実
施の形態では、各々の溝9の深さf(図3参照)を約2
mm程度に設定した。
【0015】転がり軸受3の外輪側は、ハウジング2に
組み込まれ、前蓋4で固定されている。この前蓋4と、
フランジ6の転がり軸受3側表面との間には、微小なラ
ビリンス隙間b(図3参照)が形成される。また、前蓋
4と、回転軸1との間には、微小なラビリンス隙間a
(図3参照)が形成される。この前蓋4の図1における
左側には、カバー5が取付けられている。
【0016】カバー5の外周側下方には、外界から浸入
してきた異物を再び外界へ排出するためのドレイン穴8
が形成されている。また、カバー5のフランジ6の外周
面と対向する面には、フランジ6の外周面との間に微小
なラビリンス隙間c(図3参照)を形成する環状突起1
0が形成されている。また、このカバー5は、回転軸1
の軸心O側において、フランジ6との間に微小なラビリ
ンス隙間e及びd(図3参照)を形成する。
【0017】なお、前述したラビリンス隙間a、b、
c、d、eは、例えば、0.5mm以下など、できるだ
け小さな隙間にすることが好適である。
【0018】なお、図1には、回転軸1の一端側のみを
シールする場合について記載してあるが、回転軸1の両
端ともシールが必要な場合は、回転軸1の他端側も同様
の構成とすればよい。
【0019】この構成を備えたスピンドル装置は、ラビ
リンス隙間d及びeによるラビリンスシール効果によっ
て、ある程度外界からの異物などの浸入を防止すること
ができる。ここで、このラビリンス隙間d及びeの存在
のみでは、図1における左側からある程度以上の速度
(流速)で流れまたは飛翔してくる異物は、ラビリンス
隙間d及びeを通り抜けてスピンドル装置の内部に浸入
してしまうことがある。しかしながら、複数の溝9が形
成されたフランジ6の存在により、回転軸1が回転する
と、ラビリンス隙間bから外界に向けて気流が発生す
る。この気流は、遠心ポンプ作用によって強力な流れと
なり、この気流がシールの役割を果たし、異物がこれ以
上スピンドル装置内に浸入することを防止する。またこ
れと同時に、浸入した異物をドレイン穴8から外界へ排
出する。また、ラビリンス隙間a及びbも微小な間隔に
設定されているため、この部分にもラビリンスシール効
果が得られる。さらにまた、カバー5に形成した環状突
起10の存在により、この部分に形成されたラビリンス
隙間cからラビリンスシール効果を得られ、シール効果
が一層向上する。すなわち、環状突起10が単に異物が
これより右方向へ侵入するのを防ぐ障壁となるのみなら
ず、環状突起10の右方から隙間cを通り抜けてくる前
記遠心ポンプ作用による気流の圧力を高めることになる
ので、よりシール効果を高められるものである。
【0020】このように、本発明に係るスピンドル装置
は、気体を供給する圧力エア源に接続することなく、良
好なシール効果を得ることができる。したがって、設備
費用やランニングコストを削減することができる。
【0021】なお、本実施の形態では、回転軸1が、時
計回り及び反時計回りの両方向に回転する場合について
説明したが、これに限らず、回転軸1が一方向にのみ回
転する場合にも使用できることは勿論である。
【0022】また、回転軸1が一方向にのみ回転する場
合は、例えば、図4に示すように、フランジ6に形成さ
れる溝19の形状は、フランジ6の中心O側が、フラン
ジ6の外周側より回転方向(図4に示す矢印の方向)側
に位置するよう、ある程度斜めに配置された曲線形状を
備えていてもよい。なお、図4は、回転軸1が図中の矢
印方向(図1における左側から見て、時計回り)に回転
する場合に適用される図であり、回転軸1が反対方向に
のみ回転する場合は、図4に示す溝19とは逆方向に斜
めに配置された曲線形状にすることが好適である。
【0023】そしてまた、フランジ6に形成される溝9
の形状は、前述したものに限定されず、回転軸1が回転
することにより遠心ポンプ作用を発揮可能であれば、特
に限定されるものではない。また、溝の設置数、設置個
所、大きさなども同様に、限定されるものではない。
【0024】さらにまた、本実施の形態では、ラビリン
ス隙間d及びeを形成でき、ドレイン穴8が設けられた
カバー5を用いたが、カバー5のラビリンス隙間d及び
eを形成する部分及びドレイン穴8は、実施の形態1に
示すように、回転軸1を水平にして使用するスピンドル
装置の場合に設けることが好ましい。ここで、本実施の
形態に係る遠心ポンプ作用は、回転軸1の外界に露出す
る部分が下向きになるような使い方をするスピンドル装
置にも応用可能であるが、この場合は、ラビリンス隙間
d及びeを形成する部分(すなわち、カバー5の左端内
周部に向けて突出された環状突起及びこれに対応してフ
ランジ6の左側面に設けられた環状凹部)及びドレイン
穴8は設けなくてもよい。但し、ラビリンス隙間eに相
当する隙間は、微小にすることが好ましい。
【0025】また、本実施の形態では、ハウジング2に
対し回転軸1が回転する場合について説明したが、これ
に限らず、回転軸1に対しハウジング2が回転する場合
にも適用可能であることは勿論である。
【0026】さらにまた、本発明で使用可能なスピンド
ル装置は、転がり軸受の他、滑り軸受等、他の種類の軸
受が配設されたスピンドル装置にも応用可能であること
は勿論である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るスピ
ンドル装置は、軸受に相対的に回転可能に支持された軸
の、当該軸受より外界側にフランジを設け、このフラン
ジに溝を形成したため、前記回転軸が回転した際に、気
流の流れを生じさせることができる。この遠心ポンプ作
用による気流の流れによって、良好なシール効果を発揮
することができる結果、圧縮エア源を用いることなく、
外界からの異物の浸入を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るスピンドル装置の一
部を示す断面図である。
【図2】図1に示すA−A線に沿った一部断面図であ
る。
【図3】図1の一部を拡大した図である。
【図4】本発明の他の実施の形態に係るスピンドル装置
の、図2に相当する図である。
【図5】従来のスピンドル装置の一部を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 回転軸 2 ハウジング 3 転がり軸受 4 前蓋 5 カバー 6 フランジ 7 ナット 8 ドレイン穴 9 溝 10 環状突起

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸受と、当該軸受に相対的に回転可能に
    支持された軸と、前記軸受と外界との間に配置されたラ
    ビリンスシールと、を備えたスピンドル装置であって、 前記軸の前記軸受より外界側にフランジを設け、当該フ
    ランジに溝を形成したスピンドル装置。
JP2000053164A 2000-02-29 2000-02-29 スピンドル装置 Pending JP2001241555A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000053164A JP2001241555A (ja) 2000-02-29 2000-02-29 スピンドル装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000053164A JP2001241555A (ja) 2000-02-29 2000-02-29 スピンドル装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001241555A true JP2001241555A (ja) 2001-09-07

Family

ID=18574582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000053164A Pending JP2001241555A (ja) 2000-02-29 2000-02-29 スピンドル装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001241555A (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283595A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Hitachi Ltd 蒸気タービンシール装置
JP2006329362A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Hitachi Plant Technologies Ltd シール構造及び浸入水の排出方法
KR100705118B1 (ko) * 2005-12-07 2007-04-09 현대자동차주식회사 기어박스의 절삭유 유입방지장치
JP2009085359A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Canon Inc 非接触シール装置
CN102979915A (zh) * 2012-12-06 2013-03-20 无锡博华机电有限公司 主轴新型多孔环流气密封结构
KR101487024B1 (ko) * 2008-12-08 2015-01-28 두산인프라코어 주식회사 수직형 공작기계의 스핀들 베어링 밀봉 장치
WO2017022851A1 (ja) * 2015-08-06 2017-02-09 株式会社 荏原製作所 軸封装置およびこの軸封装置を備えた立軸ポンプ
WO2018142855A1 (ja) * 2017-02-03 2018-08-09 株式会社 荏原製作所 軸封装置およびこの軸封装置を備えた立軸ポンプ
JP2020051421A (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 株式会社川本製作所 水切りつば及びポンプ装置
CN112428144A (zh) * 2020-12-08 2021-03-02 中山迪威玻璃机械制造有限公司 玻璃磨边机的防水主轴机构

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4598583B2 (ja) * 2005-03-31 2010-12-15 株式会社日立製作所 蒸気タービンシール装置
JP2006283595A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Hitachi Ltd 蒸気タービンシール装置
JP2006329362A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Hitachi Plant Technologies Ltd シール構造及び浸入水の排出方法
JP4715308B2 (ja) * 2005-05-27 2011-07-06 株式会社日立プラントテクノロジー シール構造及び浸入水の排出方法
KR100705118B1 (ko) * 2005-12-07 2007-04-09 현대자동차주식회사 기어박스의 절삭유 유입방지장치
JP2009085359A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Canon Inc 非接触シール装置
KR101487024B1 (ko) * 2008-12-08 2015-01-28 두산인프라코어 주식회사 수직형 공작기계의 스핀들 베어링 밀봉 장치
CN102979915A (zh) * 2012-12-06 2013-03-20 无锡博华机电有限公司 主轴新型多孔环流气密封结构
WO2017022851A1 (ja) * 2015-08-06 2017-02-09 株式会社 荏原製作所 軸封装置およびこの軸封装置を備えた立軸ポンプ
CN107995938A (zh) * 2015-08-06 2018-05-04 株式会社荏原制作所 轴封装置以及包括该轴封装置的立轴泵
JPWO2017022851A1 (ja) * 2015-08-06 2018-07-05 株式会社荏原製作所 軸封装置およびこの軸封装置を備えた立軸ポンプ
US10655632B2 (en) 2015-08-06 2020-05-19 Ebara Corporation Shaft seal device and vertical pump with this shaft seal device
WO2018142855A1 (ja) * 2017-02-03 2018-08-09 株式会社 荏原製作所 軸封装置およびこの軸封装置を備えた立軸ポンプ
JP2020051421A (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 株式会社川本製作所 水切りつば及びポンプ装置
CN112428144A (zh) * 2020-12-08 2021-03-02 中山迪威玻璃机械制造有限公司 玻璃磨边机的防水主轴机构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6099308A (en) Dental handpiece with dust control mechanism
JP2001241555A (ja) スピンドル装置
WO2020250579A1 (ja) 密封装置
JPH02197237A (ja) モータの液冷構造
JPH08182242A (ja) モータ用ベアリングの防塵構造
CN108087556B (zh) 盒式密封结构
US10544835B2 (en) Wheel bearing assembly for a motor vehicle
JP2009085340A (ja) 回転軸のシール装置及びシールキャップ
JP2016087733A (ja) カバー機構及びスピンドルユニット
JP2990896B2 (ja) ラビリンスシール付き回転機構
KR100705118B1 (ko) 기어박스의 절삭유 유입방지장치
WO2017138563A1 (ja) 遠心回転機械
JP2003251210A (ja) 二軸式破砕機
JP2001232537A (ja) 工作機械における回転軸のシール装置
JPH09196186A (ja) ラビリンスシール装置
JP2521455Y2 (ja) 回転体のエアシ−ル構造
US10284048B2 (en) Electric motor for suppressing entry of foreign substances
JPH11146607A (ja) 電動工具の防塵機構
JPH10274341A (ja) 軸 受
JP2860433B2 (ja) 電動工具
JPH045809Y2 (ja)
JPS62242131A (ja) ダスト排出孔付き回転軸受機構
JPH0724561Y2 (ja) エアモータ
JPH04171370A (ja) 非接触式軸封装置
JPS628689Y2 (ja)