JP2010164090A - 回転軸のシール装置およびシール方法 - Google Patents
回転軸のシール装置およびシール方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010164090A JP2010164090A JP2009004889A JP2009004889A JP2010164090A JP 2010164090 A JP2010164090 A JP 2010164090A JP 2009004889 A JP2009004889 A JP 2009004889A JP 2009004889 A JP2009004889 A JP 2009004889A JP 2010164090 A JP2010164090 A JP 2010164090A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- sealing device
- minute gap
- rotary shaft
- pressure
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
【解決手段】ハウジング2の収容空間21内には、主軸3が軸受4を介して回転可能に取り付けられている。主軸3とハウジング2の内周面との間には、微小隙間5が形成されている。微小隙間5は、ハウジング2の端面から軸方向内方に延びる入口部51と、入口部51に接続され半径方向内方へと延びる連結部52と、連結部52から軸受4に向かって、軸方向内方へと延びた延在部53とにより形成されている。連結部52上には、微小隙間5よりも大きな間隙を有し、回転軸回りに環状を呈するように形成された複数のエア供給用円周溝353a、353bが設けられている。ハウジング2には、軸方向に延びてそれぞれエア供給用円周溝353a、353bに向けて開口する複数の吐出路254a、254bが形成されている。吐出路254a、254bからは、高圧エアが噴出される。
【選択図】図1
Description
これによれば、外部に放出されるエアが、内部に形成されたラビリンスシールと相俟ってシール効果を発生することができ、軸受へのクーラントの浸入を防止することができる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シール効果の大きい回転軸のシール装置およびシール方法を提供することにある。
内周部に収容空間を有することにより、軸方向に円筒状に延びるハウジングと、
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングの内周面との間に微小隙間を有し、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記微小隙間に開口する気体通路と、
該気体通路へ圧力気体を供給する圧力源と、
を備え、
供給した圧力気体により、前記気体通路より内方にある前記微小隙間を外部からシールする回転軸のシール装置において、
前記微小隙間は、
前記ハウジングの端面から、前記主軸の外周面を軸方向内方に延びる入口部と、
該入口部に接続されるとともに、半径方向内方へと延びる連結部と、
該連結部から前記軸受に向かって、前記主軸の外周面に沿って軸方向内方へと延びた延在部と、
により形成され、
前記連結部上には、
前記微小隙間よりも大きな間隙を有し、回転軸回りに環状を呈するように形成された円周溝が設けられ、
前記気体通路は、
前記ハウジング内を軸方向に延びて、前記円周溝に開口していることである。
前記連結部上には、
半径の異なる前記円周溝が同心状に複数個形成され、各々の前記円周溝に前記気体通路が開口していることである。
各々の前記円周溝に対し供給する圧力気体の圧力を、互いに異ならせることである。
各々の前記円周溝にそれぞれ独立した前記気体通路を接続し、各々の前記気体通路に互いに異なった前記圧力源を接続することである。
前記圧力源に対し、複数の前記気体通路を並列に接続し、前記気体通路のうちのいずれかに圧力制限手段を設けたことである。
前記ハウジング内に、
前記微小隙間よりも大きな流通面積を有し、前記円周溝よりも半径方向内方にある前記微小隙間から半径方向外方へと延びて、前記微小隙間を外部と接続するドレイン路が形成されたことである。
前記気体通路は、
前記円周溝の周方向の複数箇所において、均等間隔に開口するように形成されていることである。
内周部に収容空間を有することにより、軸方向に円筒状に延びるハウジングと、
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングの内周面との間に微小隙間を有し、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記微小隙間に開口する気体通路と、
前記気体通路へ圧力気体を供給する圧力供給手段と、
を備えた回転軸のシール方法において、
前記微小隙間を、
前記ハウジングの端面から、前記主軸の外周面を軸方向内方に延びる入口部と、
該入口部に接続されるとともに、半径方向内方へと延びる連結部と、
該連結部から前記軸受に向かって、前記主軸の外周面に沿って軸方向内方へと延びた延在部と、
により形成し、
前記連結部上には、
前記微小隙間よりも大きな間隙を有し、回転軸回りに環状を呈するように形成された円周溝を設け、
前記気体通路は、
前記ハウジング内を軸方向に延びて、前記円周溝に開口しており、
前記円周溝に供給した圧力気体により、前記円周溝より内方にある前記微小隙間を外部からシールすることである。
また、連結部に浸入したクーラントは、主軸の回転にともなう遠心力によって、連結部を半径方向外方へと戻るため、内部へのクーラントの浸入を防ぐことができる。
また、圧力源を1つ使用するのみでよいため、小型で低コストのシール装置にすることができる。
また、連結部に浸入したクーラントは、主軸の回転にともなう遠心力によって、連結部を半径方向外方へと戻るため、内部へのクーラントの浸入を防ぐことができる。
図1乃至図4に基づき、本発明の実施形態1による回転軸のシール装置1(以下、シール装置1という)について説明する。尚、説明中において、図1における左右方向を、シール装置1の回転軸方向または軸方向といい、図1における左方をシール装置1の前方ということがあるが、シール装置1の実際の前後方向とは無関係である。
主軸ボデー31の外周面とハウジングコア22の内周面との間には、一対の軸受4が設けられている。軸受4を構成する前方軸受41および後方軸受42は、内輪間座43を挟んで軸方向に並んでおり、主軸3をハウジング2に対して回転可能に支持している。
連結部52は、フランジ部351の後端面351bと、ハウジングキャップ24の内周切欠部242およびエア供給ブロック25の前端面251との間に形成されている。連結部52は、入口部51の端部から半径方向内方へと延びている。
図2に示すように、連結部52において、エア供給用円周溝353a、353bおよびドレイン用円周溝354aの形成された部位は、フランジ部351とエア供給ブロック25との間において、入口部51よりも大きな間隙を有している。
さらに、エア通路244は、ラジアル通路244bの内方端と接続されるように、連通溝244dを有している。連通溝244dは、円周上に連続することにより円環状に形成されており、円周上の1か所においてラジアル通路244bと接続されている。
また、連結部52上には複数のエア供給用円周溝353a、353bが形成され、各々のエア供給用円周溝353a、353bに吐出路254a、254bが開口していることにより、連結部52上にむらなく高圧エアを供給することができる。
また、吐出路254a、254bは、エア供給用円周溝353a、353bの周方向の複数箇所において、互いに均等間隔に開口するように形成されていることにより、大量の高圧エアを消費しなくても、円周上に均一に高圧エアを供給して、シール性能のむらをなくすことができる。
また、主軸壁体35が、軸方向前方に取り外し可能なように固定されていることにより、クーラントダスト等を取り除くメンテナンス作業を容易に行うことができる。
図5に基づき、本発明の実施形態2による回転軸のシール装置について説明する。尚、図5における左右方向を回転軸方向または軸方向とし、上方をシール装置の下方とする。本実施形態による回転軸のシール装置は、実施形態1による回転軸のシール装置と同様に、主軸壁体35のフランジ部351と、ハウジングキャップ24およびエア供給ブロック25との間には微小隙間5が形成されている。
図6に基づき、本発明の実施形態3による回転軸のシール装置について説明する。尚、図6における左右方向を回転軸方向または軸方向とし、上方をシール装置の下方とする。本実施形態による回転軸のシール装置は、実施形態1による回転軸のシール装置と同様に、主軸壁体35のフランジ部351と、ハウジングキャップ24およびエア供給ブロック25との間には微小隙間5が形成されている。
さらに、エア供給ブロック25およびハウジングキャップ24には、実施形態2による回転軸のシール装置と同様に、クーラント溜り部54と連通した排出路255およびクーラント通路245が形成されている。クーラント通路245は、ハウジングキャップ24の内周面から下方へと延びて、排出路255を介して微小隙間5を外部と接続している。本実施形態においても、排出路255およびクーラント通路245は、微小隙間5よりも大きな流通面積を有している。
図7に基づき、本発明の実施形態4による回転軸のシール装置について説明する。本実施形態による回転軸のシール装置は、実施形態1による回転軸のシール装置と同様に、主軸壁体35のフランジ部351と、ハウジングキャップ24およびエア供給ブロック25との間には微小隙間5が形成されている。また、説明の便宜上、フランジ部351の後端面351bには、一対のエア供給用円周溝353a、353bが形成されているものとしているが、3個以上のエア供給用円周溝が形成されていてもよい。
また、各々のエア供給用円周溝353a、353bにそれぞれ独立した吐出路254a、254bを接続し、各々の吐出路254a、254bに互いに異なったエアポンプ61を接続している。このため、各々のエアポンプ61の作動状態を制御することにより、エア供給用円周溝353a、353bに対し供給する高圧エアの圧力を、容易に異ならせることができる。
図8に基づき、本発明の実施形態5による回転軸のシール装置について説明する。本実施形態による回転軸のシール装置は、実施形態4による回転軸のシール装置と異なり、一対の吐出路254a、254bに、共通のエアポンプ61が接続されている。また、一方の吐出路254b上には、高圧エアの流量を制限する絞り管路部256(本発明における圧力制限手段に該当する)が形成されている。これにより、吐出路254bからエア供給用円周溝353bに向けて噴出させる高圧エアの圧力を、エア供給用円周溝353aに向けて噴出させる高圧エアの圧力に対して減圧することができる。
また、エアポンプ61を1つ使用するのみでよいため、小型で低コストのシール装置にすることができる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
エア供給用円周溝353a、353bに向けて噴出させる圧力気体は、空気でなくともよく、微小隙間5をシール可能な高圧気体であれば、あらゆる種類のものが適用可能である。
エア供給用円周溝353a、353bは主軸壁体35に形成する代わりに、エア供給ブロック25の前端面251に設けてもよい。また、主軸壁体35およびエア供給ブロック25の双方に、互いに対向するように形成してもよい。
エア供給ブロック25に形成されるエア供給用円周溝は、いくつあってもよい。
図8に示した絞り管路部256の代わりに、レギュレータバルブ等の圧力制限手段を設けてもよい。
Claims (8)
- 内周部に収容空間を有することにより、軸方向に円筒状に延びるハウジングと、
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングの内周面との間に微小隙間を有し、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記微小隙間に開口する気体通路と、
該気体通路へ圧力気体を供給する圧力源と、
を備え、
供給した圧力気体により、前記気体通路より内方にある前記微小隙間を外部からシールする回転軸のシール装置において、
前記微小隙間は、
前記ハウジングの端面から、前記主軸の外周面を軸方向内方に延びる入口部と、
該入口部に接続されるとともに、半径方向内方へと延びる連結部と、
該連結部から前記軸受に向かって、前記主軸の外周面に沿って軸方向内方へと延びた延在部と、
により形成され、
前記連結部上には、
前記微小隙間よりも大きな間隙を有し、回転軸回りに環状を呈するように形成された円周溝が設けられ、
前記気体通路は、
前記ハウジング内を軸方向に延びて、前記円周溝に開口していることを特徴とする回転軸のシール装置。 - 前記連結部上には、
半径の異なる前記円周溝が同心状に複数個形成され、各々の前記円周溝に前記気体通路が開口していることを特徴とする請求項1記載の回転軸のシール装置。 - 各々の前記円周溝に対し供給する圧力気体の圧力を、互いに異ならせることが可能なことを特徴とする請求項2記載の回転軸のシール装置。
- 各々の前記円周溝にそれぞれ独立した前記気体通路を接続し、各々の前記気体通路に互いに異なった前記圧力源を接続することを特徴とする請求項3記載の回転軸のシール装置。
- 前記圧力源に対し、複数の前記気体通路を並列に接続し、前記気体通路のうちのいずれかに圧力制限手段を設けたことを特徴とする請求項3記載の回転軸のシール装置。
- 前記ハウジング内に、
前記微小隙間よりも大きな流通面積を有し、前記円周溝よりも半径方向内方にある前記微小隙間から半径方向外方へと延びて、前記微小隙間を外部と接続するドレイン路が形成されたことを特徴とする請求項1乃至5のうちのいずれか一項に記載の回転軸のシール装置。 - 前記気体通路は、
前記円周溝の周方向の複数箇所において、均等間隔に開口するように形成されていることを特徴とする請求項1乃至6のうちのいずれか一項に記載の回転軸のシール装置。 - 内周部に収容空間を有することにより、軸方向に円筒状に延びるハウジングと、
前記収容空間内に配置されることにより、前記ハウジングの内周面との間に微小隙間を有し、前記ハウジングに対して軸受を介して回転可能に取り付けられた主軸と、
前記微小隙間に開口する気体通路と、
前記気体通路へ圧力気体を供給する圧力供給手段と、
を備えた回転軸のシール方法において、
前記微小隙間を、
前記ハウジングの端面から、前記主軸の外周面を軸方向内方に延びる入口部と、
該入口部に接続されるとともに、半径方向内方へと延びる連結部と、
該連結部から前記軸受に向かって、前記主軸の外周面に沿って軸方向内方へと延びた延在部と、
により形成し、
前記連結部上には、
前記微小隙間よりも大きな間隙を有し、回転軸回りに環状を呈するように形成された円周溝を設け、
前記気体通路は、
前記ハウジング内を軸方向に延びて、前記円周溝に開口しており、
前記円周溝に供給した圧力気体により、前記円周溝より内方にある前記微小隙間を外部からシールすることを特徴とする回転軸のシール方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009004889A JP5402002B2 (ja) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | 回転軸のシール装置およびシール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009004889A JP5402002B2 (ja) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | 回転軸のシール装置およびシール方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010164090A true JP2010164090A (ja) | 2010-07-29 |
JP5402002B2 JP5402002B2 (ja) | 2014-01-29 |
Family
ID=42580420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009004889A Expired - Fee Related JP5402002B2 (ja) | 2009-01-13 | 2009-01-13 | 回転軸のシール装置およびシール方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5402002B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107511497A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-26 | 重庆市普创长顺机械有限公司 | 带自动卡盘的数控机床主轴箱系统 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107255166B (zh) * | 2017-07-20 | 2019-01-01 | 北京半导体专用设备研究所(中国电子科技集团公司第四十五研究所) | 一种半导体专用设备轴密封结构 |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52110364A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-16 | Gutehoffnungshuette Sterkrade | Gas cutting off shaft sealing device |
JPS599370A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-18 | エム・ア−・エン・マシ−ネンフアブリ−ク・アウクスブルク−ニユルンベルク・アクチエンゲゼルシヤフト | ガスで密封される軸封装置 |
JPS6181061U (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-29 | ||
JPS61198771U (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-12 | ||
JPH01139175U (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-22 | ||
JPH02199375A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-07 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 複合式非接触シール装置 |
JPH04203529A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-24 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | シール装置 |
JPH04133068U (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-10 | エヌテイエヌ株式会社 | ロール回転用軸受のシール装置 |
JPH06117547A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-04-26 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | メカニカルシール |
JPH09112708A (ja) * | 1995-05-04 | 1997-05-02 | Eg & G Sealol Inc | 回転シール組立体 |
JPH09196185A (ja) * | 1996-01-24 | 1997-07-29 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 流体機器用軸封装置 |
JP2000088114A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-31 | Nippon Seiko Kk | エアシール装置 |
JP2001221345A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-08-17 | Nsk Ltd | スピンドルシール装置 |
JP2002061750A (ja) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Mitsutoyo Corp | 非接触シール装置 |
JP2004076916A (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-11 | Ebara Corp | 差動排気シール装置 |
JP2006017242A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 処理装置用シール装置 |
JP2006125554A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Matsuura Machinery Corp | 回転軸のための非接触シール構造 |
-
2009
- 2009-01-13 JP JP2009004889A patent/JP5402002B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52110364A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-16 | Gutehoffnungshuette Sterkrade | Gas cutting off shaft sealing device |
JPS599370A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-18 | エム・ア−・エン・マシ−ネンフアブリ−ク・アウクスブルク−ニユルンベルク・アクチエンゲゼルシヤフト | ガスで密封される軸封装置 |
JPS6181061U (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-29 | ||
JPS61198771U (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-12 | ||
JPH01139175U (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-22 | ||
JPH02199375A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-07 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 複合式非接触シール装置 |
JPH04203529A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-24 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | シール装置 |
JPH04133068U (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-10 | エヌテイエヌ株式会社 | ロール回転用軸受のシール装置 |
JPH06117547A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-04-26 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | メカニカルシール |
JPH09112708A (ja) * | 1995-05-04 | 1997-05-02 | Eg & G Sealol Inc | 回転シール組立体 |
JPH09196185A (ja) * | 1996-01-24 | 1997-07-29 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 流体機器用軸封装置 |
JP2000088114A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-31 | Nippon Seiko Kk | エアシール装置 |
JP2001221345A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-08-17 | Nsk Ltd | スピンドルシール装置 |
JP2002061750A (ja) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Mitsutoyo Corp | 非接触シール装置 |
JP2004076916A (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-11 | Ebara Corp | 差動排気シール装置 |
JP2006017242A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 処理装置用シール装置 |
JP2006125554A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Matsuura Machinery Corp | 回転軸のための非接触シール構造 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107511497A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-26 | 重庆市普创长顺机械有限公司 | 带自动卡盘的数控机床主轴箱系统 |
CN107511497B (zh) * | 2017-09-29 | 2023-09-08 | 纳载智能科技(浙江)有限公司 | 带自动卡盘的数控机床主轴箱系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5402002B2 (ja) | 2014-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10270307B2 (en) | Electric motor having air purging function | |
US8944731B2 (en) | Cooling structure for machine tool main spindle | |
US10001170B2 (en) | Rolling bearing | |
JP6013112B2 (ja) | 軸受装置の冷却構造 | |
JP4152553B2 (ja) | タービンロータを備えたスピンドル装置 | |
KR101001004B1 (ko) | 공작기계의 주축 내장형 스핀들 모터의 냉각장치 | |
JP2006336826A (ja) | 静圧気体軸受スピンドル | |
JP2009220189A (ja) | ロータ側から駆動用流体を噴射することにより駆動するスピンドル | |
JP2011104725A (ja) | エアシール構造を有する回転テーブル | |
JP5402002B2 (ja) | 回転軸のシール装置およびシール方法 | |
CN102294658A (zh) | 一种内供冷却液的砂轮装置 | |
JP2009279673A (ja) | スピンドル装置及びスピンドル装置の異物侵入抑制方法 | |
TWI706826B (zh) | 工作機械用之旋轉工作台裝置 | |
JP7164962B2 (ja) | 軸受装置の冷却構造 | |
US10920784B2 (en) | Magnetic bearing centrifugal compressor and controlling method thereof | |
JP2007247762A (ja) | 静圧気体軸受スピンドル | |
JP2004190739A (ja) | 非接触軸受スピンドル装置の給気構造 | |
JP2008185203A (ja) | 回転軸のシール装置 | |
KR101795853B1 (ko) | 실링장치 및 이를 구비한 공작기계 | |
JPH07266101A (ja) | スピンドルヘッド | |
US20210025403A1 (en) | Rotating machine and turbocharger | |
CN104712656B (zh) | 主轴电机 | |
JP2009197942A (ja) | 気体軸受スピンドル | |
US10284048B2 (en) | Electric motor for suppressing entry of foreign substances | |
JP2000304049A (ja) | エアスピンドル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111223 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130108 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130611 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130719 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131001 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131014 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5402002 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |