JP2007223008A - Spindle head - Google Patents

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JP2007223008A JP2006048935A JP2006048935A JP2007223008A JP 2007223008 A JP2007223008 A JP 2007223008A JP 2006048935 A JP2006048935 A JP 2006048935A JP 2006048935 A JP2006048935 A JP 2006048935A JP 2007223008 A JP2007223008 A JP 2007223008A
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Teruhiro Nishizaki
照洋 西崎
Shiro Murai
史朗 村井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spindle head which prevents intrusion of coolant and chips into the inside at the time of rotating a spindle and stopping rotation of the spindle, improves service lives of a seal and bearing, and rotates the spindle at high speed. <P>SOLUTION: Air is supplied to an annular air chamber 23 provided between an outer peripheral surface of the spindle 13 and an inner peripheral surface of a housing 11 via an air supply passage 24. Air is discharged from the air chamber 23 to the outside of the housing 11 through a gap δ formed on a distal end side of the air chamber 23 between the inner peripheral surface of the housing 11 and the outer peripheral surface of the spindle 13. A lip seal 26 is externally fitted and supported on the spindle 13 in the air chamber 23, and the lip 27 is made to abut on the inner peripheral surface of the housing 11. The lip 27 is constituted to be away from the inner peripheral surface of the housing 11 by centrifugal force caused by rotation of the spindle 13 and pressure of the air supplied to the air chamber 23. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、工作機械等において主軸を回転可能に支持するとともに、クーラントや切粉等の侵入を防止するためのエアカーテン装置を備えた主軸ヘッドに関するものである。   The present invention relates to a spindle head including an air curtain device for rotatably supporting a spindle in a machine tool or the like and preventing intrusion of coolant, chips and the like.

従来、この種の主軸ヘッドとしては、例えば特許文献1,2に記載のものがある。これらの主軸ヘッドにおいては、図5に示すように、ハウジング50における本体部51の先端に設けられた蓋体52の内周側に、主軸53の外周面を環状に取り囲むエア室54が形成され、このエア室54の先端側に、主軸53の外周面にリップ55aが当接されたリップシール55が設けられている。リップシール55のリップ55aは、本体部51内に設けられたエア供給路56からエア室54に供給されるエアの圧力によって主軸53の外周面から離間する。そして、リップ55aと主軸53の外周面との間に形成される間隙を通って主軸53の外周面と蓋体52の内周面との間の間隙Sから外部に吹き出すエアカーテンが形成され、このエアカーテンにより同間隙Sを通ってクーラントや切粉等が主軸ヘッドの内部への侵入することが防止される。従って、主軸53の回転停止時においては、リップシール55のリップ55aが主軸53の外周面に当接することによってハウジング50と主軸53との間隙が封止され、クーラントや切粉等の主軸ヘッド内の侵入が防止される。また、主軸53の回転時においては、エアカーテンによってクーラントや切粉等の主軸ヘッド内への侵入が防止される。
実開昭61−163136号公報 実開平6−33639号公報
Conventionally, examples of this type of spindle head include those described in Patent Documents 1 and 2. In these spindle heads, as shown in FIG. 5, an air chamber 54 that surrounds the outer peripheral surface of the spindle 53 in an annular shape is formed on the inner peripheral side of the lid 52 provided at the tip of the main body 51 in the housing 50. A lip seal 55 in which a lip 55 a is in contact with the outer peripheral surface of the main shaft 53 is provided on the distal end side of the air chamber 54. The lip 55 a of the lip seal 55 is separated from the outer peripheral surface of the main shaft 53 by the pressure of air supplied from the air supply path 56 provided in the main body 51 to the air chamber 54. Then, an air curtain is formed that blows out from the gap S between the outer peripheral surface of the main shaft 53 and the inner peripheral surface of the lid body 52 through a gap formed between the lip 55a and the outer peripheral surface of the main shaft 53, This air curtain prevents coolant, chips, etc. from entering the spindle head through the gap S. Therefore, when the rotation of the main shaft 53 is stopped, the gap between the housing 50 and the main shaft 53 is sealed by the lip 55a of the lip seal 55 coming into contact with the outer peripheral surface of the main shaft 53, so Intrusion is prevented. Further, when the spindle 53 rotates, the air curtain prevents the coolant and chips from entering the spindle head.
Japanese Utility Model Publication No. 61-163136 Japanese Utility Model Publication No. 6-33639

ところが、上記特許文献1の主軸ヘッドにおいて、蓋体52の内周面に嵌着保持されたリップシール55のリップ55aは、エア室54に供給されるエアの圧力のみによって主軸53の外周面から離間するようになっている。一方、エア室54には、1つのエア供給路56からエアが供給されるので、リップ55aと主軸53との間から外部に吹き出すエアの量は、主軸53の外周面の円周方向において均一とはならない。このため、リップ55aが部分的に主軸53に摺接することが避けられず、リップシール55の寿命が損なわれる問題があった。   However, in the spindle head of Patent Document 1, the lip 55a of the lip seal 55 fitted and held on the inner peripheral surface of the lid body 52 is separated from the outer peripheral surface of the main shaft 53 only by the pressure of the air supplied to the air chamber 54. It is designed to be separated. On the other hand, since air is supplied to the air chamber 54 from one air supply path 56, the amount of air blown to the outside from between the lip 55 a and the main shaft 53 is uniform in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the main shaft 53. It will not be. For this reason, it is inevitable that the lip 55a partially contacts the main shaft 53, and the life of the lip seal 55 is impaired.

しかも、リップシール55がハウジング50側に設けられているため、加工中において間隙Sを通ってエア室54側に侵入した異物は、リップ55aと主軸53との間の間隙を通ってそのまま軸受57に向かっていた。そして、この異物が、軸受57の劣化の原因となっていた。これを防止するために、リップシール55よりも後部側にオイルシール58を設け、これを主軸53に対して常に摺接させることにより、軸受57を保護する必要があった。この結果、主軸53の回転数の上限がオイルシール58によって制限されてしまい、加工条件の設定に制約があった。   In addition, since the lip seal 55 is provided on the housing 50 side, foreign matter that has entered the air chamber 54 side through the gap S during processing passes through the gap between the lip 55a and the main shaft 53 as it is, and the bearing 57 I was heading towards. This foreign matter has caused the deterioration of the bearing 57. In order to prevent this, it is necessary to protect the bearing 57 by providing an oil seal 58 on the rear side of the lip seal 55 and always bringing it into sliding contact with the main shaft 53. As a result, the upper limit of the rotational speed of the main shaft 53 is limited by the oil seal 58, and the setting of processing conditions is restricted.

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、クーラントや切粉等の内部への侵入を主軸の回転時及び回転停止時において防止することができるとともに、シールや軸受の寿命を向上することができ、しかも、主軸を高速回転させることができる主軸ヘッドを提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The purpose is to prevent the penetration of coolant, chips, etc. into the spindle when the spindle is rotating and when the spindle is stopped, as well as improve the life of the seals and bearings. An object of the present invention is to provide a spindle head that can be rotated at high speed.

上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ハウジングの内部に軸受を介して主軸を回転可能に支持し、同ハウジングの内周面と前記主軸の外周面との間において前記軸受よりも先端側に環状のエア室を設け、ハウジングの内部に設けたエア供給路を通じて同エア室にエアを供給し、ハウジングの内周面と前記主軸の外周面との間においてエア室よりも先端側に形成された間隙を通じて同エア室からハウジングの外部にエアを排出するようにした主軸ヘッドにおいて、前記エア室内において前記主軸にリップシールを外嵌支持させるとともに同リップシールのリップをハウジングの内周面に当接させ、同主軸の回転に伴う遠心力によって前記ハウジングの内周面から同リップを離間させるようにしたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a main shaft is rotatably supported inside a housing via a bearing, and is provided between an inner peripheral surface of the housing and an outer peripheral surface of the main shaft. An annular air chamber is provided on the front end side of the bearing, and air is supplied to the air chamber through an air supply path provided in the housing, and the air chamber is formed between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the main shaft. In a spindle head that discharges air from the air chamber to the outside of the housing through a gap formed on the front end side, a lip seal is externally supported on the spindle in the air chamber, and the lip of the lip seal is The lip is separated from the inner peripheral surface of the housing by abutting on the inner peripheral surface of the housing and centrifugal force accompanying rotation of the main shaft.

このような構成によれば、主軸の回転停止時にエア室にエアが供給されない状態においては、リップシールのリップがハウジングの内周面に当接し、エア室内においてハウジングの内周面と主軸の外周面との間がリップによって塞がれる。このため、ハウジングと主軸との間隙を通ってエア室内に侵入したクーラントや切粉等は、リップシールによってエア室よりも軸受側への侵入が阻止される。また、主軸の回転時においては、主軸の回転に伴う遠心力によって、リップシールのリップ全体がハウジングの内周面から確実に離間する。この状態において、エア供給路からエア室に供給されるエアは、ハウジングと主軸との間においてエア室よりも先端側に形成された間隙を通じてハウジングの外部に排出され、このエアの圧力によって、同間隙を通じた主軸ヘッド内部へのクーラントや切粉等の侵入が防止される。この結果、リップシールと主軸との摺接が確実に防止されるので、リップシールの寿命が向上する。また、主軸に外嵌支持されたリップシールにより、ワーク加工中においてハウジングと主軸との間隙からエア室側に侵入したクーラントや切粉等が主軸の外周面に沿って軸受側に向かうことが防止される。この結果、軸受の腐食が抑制され、その寿命が向上する。さらに、エア室側に侵入したクーラントや切粉等の軸受側への侵入を防ぐためのオイルシールを設ける必要がないので、主軸を高速回転させることができ、加工条件の設定が制約されなくなる。   According to such a configuration, when air is not supplied to the air chamber when the rotation of the main shaft is stopped, the lip of the lip seal contacts the inner peripheral surface of the housing, and the inner peripheral surface of the housing and the outer periphery of the main shaft are in the air chamber. The gap between the surfaces is closed by a lip. For this reason, coolant, chips, and the like that have entered the air chamber through the gap between the housing and the main shaft are prevented from entering the bearing side from the air chamber by the lip seal. Further, when the main shaft rotates, the entire lip of the lip seal is reliably separated from the inner peripheral surface of the housing by the centrifugal force accompanying the rotation of the main shaft. In this state, the air supplied from the air supply path to the air chamber is discharged to the outside of the housing through a gap formed between the housing and the main shaft on the front end side of the air chamber. Intrusion of coolant and chips into the spindle head through the gap is prevented. As a result, the sliding contact between the lip seal and the main shaft is reliably prevented, so that the life of the lip seal is improved. In addition, the lip seal that is externally supported by the main shaft prevents coolant and chips that enter the air chamber from the gap between the housing and the main shaft from moving toward the bearing along the outer peripheral surface of the main shaft during workpiece machining. Is done. As a result, the corrosion of the bearing is suppressed and the life thereof is improved. Furthermore, since there is no need to provide an oil seal for preventing coolant or chips that have entered the air chamber from entering the bearing side, the spindle can be rotated at high speed, and the setting of machining conditions is not restricted.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明に加えて、ハウジングの内部に軸受を介して主軸を回転可能に支持し、同ハウジングの内周面と前記主軸の外周面との間において前記軸受よりも先端側に環状のエア室を設け、ハウジングの内部に設けたエア供給路を通じて同エア室にエアを供給し、ハウジングの内周面と前記主軸の外周面との間においてエア室よりも先端側に形成された間隙を通じて同エア室からハウジングの外部にエアを排出するようにした主軸ヘッドにおいて、前記エア室内において前記主軸にリップシールを外嵌支持させるとともに同リップシールのリップをハウジングの内周面に当接させ、前記エア供給路を通じて供給されたエア圧によって前記ハウジングの内周面から同リップを離間させるようにしたことを特徴とする。   In addition to the invention according to claim 1, the invention according to claim 2 supports the main shaft rotatably inside the housing via a bearing, and includes an inner peripheral surface of the housing and an outer peripheral surface of the main shaft. An annular air chamber is provided at the front end side of the bearing in between, air is supplied to the air chamber through an air supply path provided in the housing, and between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the main shaft. In a spindle head configured to discharge air from the air chamber to the outside of the housing through a gap formed on the front end side of the air chamber, a lip seal is externally supported and supported by the spindle in the air chamber. The lip is brought into contact with the inner peripheral surface of the housing, and the lip is separated from the inner peripheral surface of the housing by the air pressure supplied through the air supply path. To.

このような構成によれば、主軸の回転時において、エア室へ供給されるエアの圧力に加え、主軸の回転に伴う遠心力によって、リップシールのリップ全体がハウジングの内周面から確実に離間する。このため、リップシールと主軸との摺接が確実に防止され、リップシールの寿命が向上する。また、主軸に外嵌支持されたリップシールにより、ワーク加工中においてハウジングと主軸との間の間隙からエア室側に侵入したクーラントや切粉等が主軸の外周面に沿って軸受側に向かうことが防止される。この結果、軸受の腐食が抑制され、その寿命が向上する。さらに、エア室側に侵入したクーラントや切粉等の軸受側への侵入を防止するためのオイルシールを設ける必要がないので、主軸を高速回転させることができる。   According to such a configuration, when the main shaft rotates, the entire lip of the lip seal is reliably separated from the inner peripheral surface of the housing by the centrifugal force accompanying the rotation of the main shaft in addition to the pressure of the air supplied to the air chamber. To do. For this reason, the sliding contact between the lip seal and the main shaft is surely prevented, and the life of the lip seal is improved. Also, due to the lip seal that is externally supported by the main shaft, coolant and chips that enter the air chamber side from the gap between the housing and the main shaft during workpiece machining are directed to the bearing side along the outer peripheral surface of the main shaft. Is prevented. As a result, the corrosion of the bearing is suppressed and the life thereof is improved. Furthermore, since it is not necessary to provide an oil seal for preventing coolant or chips entering the air chamber side from entering the bearing side, the main shaft can be rotated at high speed.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記リップには、前記主軸の回転に伴う遠心力によって、同リップのハウジングの内周面からの離間を促進する重り部を設けたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the lip promotes separation from the inner peripheral surface of the housing of the lip by centrifugal force accompanying rotation of the main shaft. A weight portion is provided.

このような構成によれば、主軸の回転時において、リップに設けられた重り部によってより大きな遠心力がリップに働き、リップ全体がより確実にハウジングの内周面から離間する。この結果、リップシールの寿命をより向上させることができる。   According to such a configuration, when the main shaft rotates, a greater centrifugal force acts on the lip by the weight provided on the lip, and the entire lip is more reliably separated from the inner peripheral surface of the housing. As a result, the life of the lip seal can be further improved.

この発明によれば、クーラントや切粉等の内部への侵入を主軸の回転時及び回転停止時において防止することができるとともに、シールや軸受の寿命を向上することができ、しかも、主軸を高速回転させることができる。   According to the present invention, intrusion of coolant, chips and the like into the inside can be prevented when the main shaft is rotated and stopped, and the life of the seal and the bearing can be improved. Can be rotated.

次に、この発明を具体化した一実施形態について図1〜図4を用いて説明する。
図2に示すように、例えば図示しない工作機械のタレットに固定された主軸ヘッド10のハウジング11には、一対の軸受12a,12bを介して主軸13が回転可能に支持されている。主軸13には、タレット内部に設けられた図示しない駆動モータの出力軸から動力が伝達される。主軸13の先端には、工具ホルダ14を介して工具15が装着されている。主軸ヘッド10は、タレットの回動により、主軸13が水平及び垂直となるように配置される。
Next, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, for example, a spindle 13 is rotatably supported by a housing 11 of a spindle head 10 fixed to a turret of a machine tool (not shown) via a pair of bearings 12a and 12b. Power is transmitted to the main shaft 13 from an output shaft of a drive motor (not shown) provided in the turret. A tool 15 is attached to the tip of the main shaft 13 via a tool holder 14. The spindle head 10 is arranged so that the spindle 13 is horizontal and vertical by the rotation of the turret.

図3に示すように、ハウジング11において、主軸13が支持された本体部20の先端側には、主軸13が挿通された円環状の第1蓋体21及び第2蓋体22が固定されている。この第1蓋体21及び第2蓋体22により、ハウジング11の内周面と主軸13の外周面との間において軸受12aよりも主軸13の先端側に環状のエア室23が形成されている。このエア室23には、本体部20、第2蓋体22及び第1蓋体21を貫通するエア供給路24を通じて、外部の図示しないエア供給装置からエアが供給されるようになっている。また、第2蓋体22には、エア室23の外周面と第2蓋体22の外周面とを連絡するドレン孔25が形成され、このドレン孔25を通じて、エア室23の内部に溜まったクーラントが外部に排出されるようになっている。   As shown in FIG. 3, in the housing 11, the annular first lid body 21 and the second lid body 22 through which the main shaft 13 is inserted are fixed to the distal end side of the main body portion 20 where the main shaft 13 is supported. Yes. By the first lid body 21 and the second lid body 22, an annular air chamber 23 is formed between the inner peripheral surface of the housing 11 and the outer peripheral surface of the main shaft 13 on the distal end side of the main shaft 13 with respect to the bearing 12 a. . Air is supplied to the air chamber 23 from an external air supply device (not shown) through an air supply path 24 that passes through the main body 20, the second lid body 22, and the first lid body 21. In addition, a drain hole 25 is formed in the second lid 22 so as to connect the outer peripheral surface of the air chamber 23 and the outer peripheral surface of the second lid 22. The drain hole 25 accumulates in the air chamber 23 through the drain hole 25. The coolant is discharged to the outside.

また、第2蓋体22の内周面と主軸13の外周面との間においてエア室23よりも先端側には、エア室23とハウジング11の外部とを絞り状態で連通する間隙δが形成されている。   Further, a gap δ is formed between the inner peripheral surface of the second lid 22 and the outer peripheral surface of the main shaft 13 so as to communicate the air chamber 23 and the outside of the housing 11 in a throttled state with respect to the distal end side of the air chamber 23. Has been.

さらに、主軸13には、エア室23においてリップシール26が外嵌支持されている。このリップシール26は、内周側から外周側に延出されたリップ27を備え、このリップ27は、第1蓋体21の端面(内周面)21aに当接されている。このリップ27により、エア室23がエア供給路24側と間隙δ側とに区画されている。このリップシール26は、主軸13の回転によってリップ27に働く遠心力によっても、エア室23に供給されるエアの圧力によっても、リップ27が第1蓋体21の端面21aから離間し得るようになっている。   Further, a lip seal 26 is externally supported on the main shaft 13 in the air chamber 23. The lip seal 26 includes a lip 27 extending from the inner peripheral side to the outer peripheral side, and the lip 27 is in contact with an end surface (inner peripheral surface) 21 a of the first lid 21. The lip 27 divides the air chamber 23 into an air supply path 24 side and a gap δ side. The lip seal 26 is configured so that the lip 27 can be separated from the end surface 21 a of the first lid 21 by the centrifugal force acting on the lip 27 by the rotation of the main shaft 13 or by the pressure of the air supplied to the air chamber 23. It has become.

以上のように構成されたこの実施形態の作用について説明する。
図3は、主軸13の回転停止時においてエア室23にエアが供給されない状態を示す。この状態においては、リップシール26のリップ27が第1蓋体21の端面21aに当接し、エア室23内においてハウジング11の内周面と主軸13の外周面との間がリップ27によって塞がれる。このため、例えばタレットの回転によって主軸13が回転停止状態において垂直に配置されたときに、第2蓋体22の外面から間隙δを通ってエア室23内に侵入したクーラントは、リップシール26によってエア室23よりも軸受12a側への侵入が阻止される。
The operation of this embodiment configured as described above will be described.
FIG. 3 shows a state where air is not supplied to the air chamber 23 when the rotation of the main shaft 13 is stopped. In this state, the lip 27 of the lip seal 26 contacts the end surface 21 a of the first lid 21, and the gap between the inner peripheral surface of the housing 11 and the outer peripheral surface of the main shaft 13 is closed by the lip 27 in the air chamber 23. It is. For this reason, for example, when the main shaft 13 is arranged vertically in the rotation stopped state by rotation of the turret, the coolant that has entered the air chamber 23 through the gap δ from the outer surface of the second lid 22 is caused by the lip seal 26. Intrusion from the air chamber 23 toward the bearing 12a is prevented.

また、図1は、主軸13の回転時においてエア室23にエアが供給されている状態を示す。この状態においては、主軸13の回転に伴う遠心力と、エア室23に供給されるエアの圧力とによって、リップシール26のリップ27全体が第1蓋体21の端面21aから確実に離間する。この状態において、エア供給路24からエア室23に供給されるエアは、第2蓋体22の内周面と主軸13の外周面との間の間隙δを通ってハウジング11の外部に排出され、このエアの圧力により、同間隙δを通じた主軸ヘッド10内部へのクーラントや切粉等の侵入が防止される。   FIG. 1 shows a state where air is supplied to the air chamber 23 when the main shaft 13 rotates. In this state, the entire lip 27 of the lip seal 26 is reliably separated from the end surface 21 a of the first lid 21 by the centrifugal force accompanying the rotation of the main shaft 13 and the pressure of the air supplied to the air chamber 23. In this state, the air supplied from the air supply path 24 to the air chamber 23 is discharged to the outside of the housing 11 through the gap δ between the inner peripheral surface of the second lid 22 and the outer peripheral surface of the main shaft 13. The pressure of the air prevents coolant, chips and the like from entering the spindle head 10 through the gap δ.

また、ワーク加工中において間隙δを通じてエア室23に侵入したクーラントや切粉等は、主軸13に外嵌支持されたリップシール26の前端面に当たるので、主軸13の外周面に沿って軸受12a側へ移動することが防止され、ドレン孔25を通じて外部に排出される。   In addition, since coolant, chips, and the like that have entered the air chamber 23 through the gap δ during workpiece machining hit the front end surface of the lip seal 26 that is externally supported by the main shaft 13, the bearing 12 a side along the outer peripheral surface of the main shaft 13 And is discharged to the outside through the drain hole 25.

従って、この実施形態によれば、下記の各効果が得られる。
(1) 主軸13にリップシール26を外嵌支持させるとともにそのリップ27を第2蓋体22(ハウジング11)の端面21a(内周面)に当接させ、主軸13の回転に伴う遠心力と、エア室23に供給されるエアの圧力とによってリップ27を端面21aから離間させるようにした。従って、クーラントや切粉等の内部への侵入を主軸13の回転時及び停止時において防止することができる。
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The lip seal 26 is externally supported by the main shaft 13 and the lip 27 is brought into contact with the end surface 21a (inner peripheral surface) of the second lid 22 (housing 11). The lip 27 is separated from the end face 21a by the pressure of the air supplied to the air chamber 23. Accordingly, it is possible to prevent the coolant and chips from entering the interior when the main shaft 13 is rotated and stopped.

(2) また、主軸13の回転時において、主軸13の回転に伴う遠心力と、エア室23に供給されるエアの圧力とによってリップ27全体が主軸13から確実に離間するので、リップ27の摩耗を防止し、リップシール26の寿命を向上させることができる。   (2) Further, when the main shaft 13 rotates, the entire lip 27 is reliably separated from the main shaft 13 by the centrifugal force accompanying the rotation of the main shaft 13 and the pressure of the air supplied to the air chamber 23. Wear can be prevented and the life of the lip seal 26 can be improved.

(3) さらに、ワーク加工中において間隙δを通じてエア室23に侵入したクーラントや切粉等は、主軸13に外嵌支持されたリップシール26によって軸受12a側への移動が防止される。従って、ワーク加工中においてリップ27が開いた状態においても、クーラントや切粉等の軸受12a側への侵入が防止され、軸受12aの寿命が向上する。さらに、エア室23に侵入したクーラントや切粉等の軸受12a側への移動を防ぐためのオイルシールを設ける必要がないので、主軸13を高速回転させることができ、加工条件の設定が制約されなくなる。   (3) Further, the coolant, chips and the like that have entered the air chamber 23 through the gap δ during workpiece machining are prevented from moving toward the bearing 12 a by the lip seal 26 that is externally supported by the main shaft 13. Therefore, even when the lip 27 is opened during the workpiece machining, intrusion of coolant, chips, or the like to the bearing 12a side is prevented, and the life of the bearing 12a is improved. Furthermore, since it is not necessary to provide an oil seal for preventing the coolant or chips that have entered the air chamber 23 from moving to the bearing 12a side, the spindle 13 can be rotated at high speed, and the setting of processing conditions is restricted. Disappear.

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・ 図4に示すように、リップシール26におけるリップ27の外周部に、主軸13の回転に伴う遠心力によって、リップ27の第1蓋体21の内周面からの離間を促進するための重り部27aを、円周上の複数箇所に一体形成する。この場合には、主軸13の回転時において、複数の重り部27aによってより大きな遠心力がリップ27に働き、リップ27がより確実に第1蓋体21の端面21aから離間する。この場合には、リップシール26の寿命をより向上させることができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
As shown in FIG. 4, a weight for promoting the separation of the lip 27 from the inner peripheral surface of the first lid 21 by the centrifugal force accompanying the rotation of the main shaft 13 on the outer peripheral portion of the lip 27 in the lip seal 26. The part 27a is integrally formed at a plurality of locations on the circumference. In this case, when the main shaft 13 is rotated, a larger centrifugal force acts on the lip 27 by the plurality of weight portions 27 a, and the lip 27 is more reliably separated from the end surface 21 a of the first lid body 21. In this case, the life of the lip seal 26 can be further improved.

・ この発明を、エア室23と軸受12aとの間に、エア室23から軸受12a側へのエアの侵入を抑制するためのラビリンス構造を設けた主軸ヘッドに具体化する。この場合には、主軸13の回転時において、エア室23から軸受12a側へのエアの侵入をラビリンス構造によって制限し、エア室23に侵入したクーラントが軸受12a側に侵入することを抑制することができる。   The present invention is embodied in a spindle head in which a labyrinth structure is provided between the air chamber 23 and the bearing 12a so as to suppress intrusion of air from the air chamber 23 toward the bearing 12a. In this case, when the main shaft 13 rotates, the intrusion of air from the air chamber 23 to the bearing 12a side is limited by the labyrinth structure, and the coolant that has entered the air chamber 23 is prevented from entering the bearing 12a side. Can do.

・ この発明を、第2蓋体22の内周面に、ドレン溝を設けた主軸ヘッドに具体化する。この場合には、主軸13の回転時において、間隙δを通ってエア室23に侵入しようとするクーラントをドレン溝によって制限し、エア室23に侵入したクーラントが軸受12a側に侵入することを抑制することができる。   The present invention is embodied in a spindle head in which a drain groove is provided on the inner peripheral surface of the second lid body 22. In this case, when the main shaft 13 rotates, the coolant that attempts to enter the air chamber 23 through the gap δ is limited by the drain groove, and the coolant that has entered the air chamber 23 is prevented from entering the bearing 12a side. can do.

一実施形態の主軸ヘッドの要部を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of the spindle head of one Embodiment. 主軸ヘッドを示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows a spindle head. 主軸ヘッドの要部を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of a spindle head. 他の実施形態における主軸ヘッドの要部を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of the spindle head in other embodiment. 従来の主軸ヘッドの要部を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of the conventional spindle head.

符号の説明Explanation of symbols

10…主軸ヘッド、11…ハウジング、12a,12b…軸受、13…主軸、20…ハウジングを構成する本体部、21…同じく第1蓋体、21a…ハウジングの内周面としての端面、22…ハウジングを構成する第2蓋体、23…エア室、24…エア供給路、26…リップシール、27…リップ、δ…間隙。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Main shaft head, 11 ... Housing, 12a, 12b ... Bearing, 13 ... Main shaft, 20 ... Main part which comprises housing, 21 ... Same 1st cover body, 21a ... End surface as inner peripheral surface of housing, 22 ... Housing A second lid body, 23 ... an air chamber, 24 ... an air supply path, 26 ... a lip seal, 27 ... a lip, δ ... a gap.

Claims (3)

ハウジングの内部に軸受を介して主軸を回転可能に支持し、
同ハウジングの内周面と前記主軸の外周面との間において前記軸受よりも先端側に環状のエア室を設け、
ハウジングの内部に設けたエア供給路を通じて同エア室にエアを供給し、
ハウジングの内周面と前記主軸の外周面との間においてエア室よりも先端側に形成された間隙を通じて同エア室からハウジングの外部にエアを排出するようにした主軸ヘッドにおいて、
前記エア室内において前記主軸にリップシールを外嵌支持させるとともに同リップシールのリップをハウジングの内周面に当接させ、同主軸の回転に伴う遠心力によって前記ハウジングの内周面から同リップを離間させるようにしたことを特徴とする主軸ヘッド。
The main shaft is rotatably supported inside the housing via a bearing,
An annular air chamber is provided on the tip side of the bearing between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the main shaft,
Air is supplied to the air chamber through an air supply path provided inside the housing,
In the spindle head configured to discharge air from the air chamber to the outside of the housing through a gap formed on the tip side of the air chamber between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the main shaft,
A lip seal is externally supported on the main shaft in the air chamber, and the lip of the lip seal is brought into contact with the inner peripheral surface of the housing, and the lip is moved from the inner peripheral surface of the housing by centrifugal force accompanying the rotation of the main shaft. A spindle head characterized by being separated.
ハウジングの内部に軸受を介して主軸を回転可能に支持し、
同ハウジングの内周面と前記主軸の外周面との間において前記軸受よりも先端側に環状のエア室を設け、
ハウジングの内部に設けたエア供給路を通じて同エア室にエアを供給し、
ハウジングの内周面と前記主軸の外周面との間においてエア室よりも先端側に形成された間隙を通じて同エア室からハウジングの外部にエアを排出するようにした主軸ヘッドにおいて、
前記エア室内において前記主軸にリップシールを外嵌支持させるとともに同リップシールのリップをハウジングの内周面に当接させ、前記エア供給路を通じて供給されたエア圧によって前記ハウジングの内周面から同リップを離間させるようにしたことを特徴とする主軸ヘッド。
The main shaft is rotatably supported inside the housing via a bearing,
An annular air chamber is provided on the tip side of the bearing between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the main shaft,
Air is supplied to the air chamber through an air supply path provided inside the housing,
In the spindle head configured to discharge air from the air chamber to the outside of the housing through a gap formed on the tip side of the air chamber between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the main shaft,
In the air chamber, a lip seal is externally supported on the main shaft, and the lip of the lip seal is brought into contact with the inner peripheral surface of the housing, and the same pressure is applied from the inner peripheral surface of the housing by the air pressure supplied through the air supply path. A spindle head characterized in that the lip is separated.
前記リップには、前記主軸の回転に伴う遠心力によって、同リップのハウジングの内周面からの離間を促進する重り部を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の主軸ヘッド。   The spindle according to claim 1 or 2, wherein the lip is provided with a weight portion that promotes separation of the lip from the inner peripheral surface of the housing by centrifugal force accompanying rotation of the spindle. head.
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