JP2016002635A - カバーを有する回転テーブル体 - Google Patents

Abstract

【課題】回転テーブル及び摺動部におけるシール部材への切粉の付着を防止する回転テーブル体を提供する。
【解決手段】回転テーブル体において、回転軸の一端にワーク載置用テーブルを備えた回転テーブルと、回転テーブルを覆うカバーとを備え、カバーとワーク載置用テーブルとの間にシール部材を設ける。これにより、回転テーブルへの切粉等の異物の付着を防止して、清掃作業の低減と保守分解時の切粉等の異物の浸入を防止することができる。また、回転テーブルにシール材を設けたことによって、カバーやシール部材とともに、さらに回転テーブル内部への切粉等の異物の浸入を防止することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、工作機械上に載置する回転テーブル体に関する。

マシニングセンタ等の工作機械では、ワークなどの被加工物を回転テーブル上に載置し、加工主軸に取り付けられた工具により、フライス加工、ねじ立て加工等の種々の加工を行うことがある。工作機械は、工具が装着される主軸を回転可能に支持する支持ヘッドと、主軸ヘッドを鉛直方向に往復移動させる鉛直移動装置と、主軸ヘッドを水平方向に移動させる水平移動装置と、主軸を回転駆動させる主軸駆動装置とを備えている。ワークを支持する回転テーブルは、主軸の移動に合わせて回転させることによって、より複雑な機械加工が可能となる。

このように構成された工作機械においては、加工をスムーズに行うために切削液を用いて行うのが一般的である。また、ワークの加工に伴い切粉が発生する。ここで、加工時に使用する切削液や、加工時に発生する切粉が工作機械の内部に浸入すると工作機械の動作に支障を生じさせるおそれがあるため、工作機械の摺動部にはシール部材を設けて内部に切削液や切粉が浸入しないようにしている（図８）。

このような技術に関する文献として、下記の特許文献がある。
特許文献１には、回転テーブルにおいてボディとテーブル回転体との間にエアシールリングを設けて、ボディとテーブル回転体との間からの異物の浸入を防ぐ技術が開示されている。

特許文献２には、回転軸を回転可能に支持するハウジング内への異物の浸入を抑制するために、回転装置の回転台に溝を設けてラビリンスシールを形成するようにする技術が開示されている。
特許文献３には、工作機械に用いられるインデックステーブルにおいて、インデックステーブルに設けられた間隙部と回転テーブル用軸受との間にシール部材を設けるようにする技術が開示されている。

特許第５４７５４０８号公報 特開２０１３−１８８８００号公報 実公平８−１１２号公報

特許文献１〜３に開示されている従来技術は、いずれもワーク載置用のテーブルと、回転テーブルを構成する固定部との間でラビリンスシール等のシール構造を形成することによって異物の浸入を抑制している。しかしながら、加工時に発生する切粉が非常に細かい場合などには、切粉がシール部材に付着して、その状態で摺動部の摺動が行われた場合に、シール部材が摩耗してシール性能が低下し、切粉や切削液が工作機械の内部に浸入するおそれがある。

そのため、摺動部におけるシール部材の摩耗を防止するために、シール部材を保護することが重要となる。また、切粉が摺動部だけでなく回転テーブル本体の他の箇所にも付着する可能性がある。その場合には、保守時の切粉の清掃作業に手間がかかることに加え、保守時に工作機械の機構部を分解した際に工作機械の内部に切粉が浸入して、さらなる不具合が発生する可能性がある。

そこで本発明は、これらの課題を鑑み、回転テーブル及び摺動部におけるシール部材への切粉の付着を防止する回転テーブル体を提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明では、回転軸と、該回転軸の一端にワーク載置用テーブルを備えた回転テーブルと、該回転テーブルを覆うカバーと、を備え、該カバーと前記ワーク載置用テーブルとの間にシール部材を設けたことを特徴とする回転テーブル体が提供される。

請求項１に係る発明では、回転テーブルを覆うカバーを設け、カバーと回転軸との間にシール部材を設けることによって、回転テーブルへの切粉等の異物の付着を防止して、清掃作業の低減と保守分解時の切粉等の異物の浸入を防止することができる。また、回転テーブルにシール材を設けたことによって、カバーやシール部材とともに、さらに回転テーブル内部への切粉等の異物の浸入を防止することが可能となる。さらに、シール材の外部にカバーやシール部材を設けることによって、シール材の摺動部への切粉等の異物の付着を防止して、シール材の摩耗を低減させることも可能となる。

本願の請求項２に係る発明では、前記シール部材はラビリンスシールであることを特徴とする請求項１に記載の回転テーブル体が提供される。
請求項２に係る発明では、シール部材としてラビリンスシールを用いることによって、よりシール性能を高めることが可能となる。

本願の請求項３に係る発明では、前記シール部材に対して、前記回転テーブルの外部側又は内部側に板部材を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転テーブル体が提供される。
請求項３に係る発明では、シール部材に対して、回転テーブルの外部側又は内部側に板部材を配置したことによって、シール部材と協働して、回転テーブル内部への切粉等の異物の浸入をより防止することが可能となる。

本願の請求項４に係る発明では、前記カバーにエア源を接続可能なエア吸入口を設け、前記エア吸入口からの、前記カバーの外部から内部へのエアの流入によって、前記シール部材を通じてエアを外部に流出可能とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転テーブル体が提供される。
請求項４に係る発明では、カバーにエア源を接続可能なエア吸入口を設け、外部から内部へエアを流入させて、シール部材を通じてエアを外部へ流出可能としているため、シール部材における内部から外部へのエアの外部への流出によって、切粉等の異物を外部方向へ吹き飛ばす力が働き、シール部材におけるシール性能をより高めることが可能となる。

本発明により、回転テーブル及び摺動部におけるシール部材への切粉の付着を防止する回転テーブル体を提供することができる。

回転テーブルの基本構造を示す詳細断面図である。 本発明の第１の実施形態の概観図である。 第１の実施形態の断面図である。 図３におけるＡ部分の拡大図である。 本発明の第２の実施形態の概観図である。 第２の実施形態の断面図である。 図６におけるＢ部分の拡大図である。 従来の回転テーブルの概観図である。

図１は、回転テーブルの基本構造を示す詳細断面図である。ケース１内に主軸受３ａ及び支持軸受３ｂが設けられており、かかる主軸受３ａ及び支持軸受３ｂを介して、回転テーブルのシャフト２ａが回転自在に支承されている。
モータのステータ４ｂ、ブレーキのシリンダ７ｂ、センサヘッド５ｂ、リッド８はケース１に固定され、モータのロータ４ａ、センサギア５ａ、ディスク６は何れも回転テーブルと一体的に回転可能なように、シャフト２ａに固定されている。また、オイルシール１１は、ケース１に対し固定されており、シャフト２ａと接触することにより、外部からの異物の浸入を防止している。

ピストン７ａは、シール部材７ｃ〜７ｅを介して、シリンダ７ｂ内に前進及び後退可能に設置されており、複数のコイルバネ７ｈによって、ピストン７ａがクランプされる側へ付勢されている。また、ピストン７ａとシリンダ７ｂ間に、前進用空気室７ｆと後退用空気室７ｇとが設けられており、それぞれの空気室に圧縮空気を送り込むことによって、ピストン７ａを移動可能としている。

シャフト２ａはクランプ状態とアンクランプ状態に切り換え可能とされている。アンクランプ状態においては、図示しない電磁弁によって後退用空気室７ｇに圧縮空気が送出されることで、ピストン７ａはコイルバネ７ｈの圧縮力に抗して後退端に移動した状態となっている。

逆にクランプ状態においては、電磁弁によって後退用空気室７ｇから排気するとともに、前進用空気室７ｆに圧縮空気が送出されることで、ピストン７ａが前進し、リッド８上の摩擦面８ａとの間でディスク６が挟み込まれて固定される。

（第１の実施形態）
以下、図面に基づいて本実施形態を説明する。図２は本実施形態の外観図、図３は断面図、図４は図３のＡ部分の拡大図を示している。
図２に示されているように、本実施形態においては、回転テーブル全体をカバー１２（１２ａ，１２ｂ）によって覆われており、ワーク載置用テーブル２ｂとラビリンスシール１５のみが外部に露出されるように構成されている。

図３に示されているように、ワーク載置用テーブル２ｂの軸方向外側でワーク載置用テーブル２ｂを囲むように円盤状の板１３ａが固定されている。板１３ａはワーク載置用テーブル２ｂとともに回転可能である。板１３ａの外部側（ワーク載置用テーブル２ｂのワーク載置側）に、回転テーブル全体を覆うようにカバー１２ａ、１２ｂが設けられており、本体のケース１へ固定されている。そして、カバー１２ａ、１２ｂとワーク載置用テーブル２ｂとの間にラビリンスシール１５を形成し、ラビリンスシール１５によって異物の浸入を防いでいる。

板１３ａを設けることによって、ラビリンスシール１５を通り抜けて外部から異物が浸入した場合であっても、直接オイルシール１１に異物が付着することを防止することができる。
また、１４は回転テーブルにおいてワーク載置用テーブルと反対側において、カバー１２ａに取り付けられている継手であり、図示しないエア源を接続することができる。エア源により、外部から回転テーブル内部にエアを流入させることができ、内部に流入させたエアは、ラビリンスシール１５の箇所から外部に流出する。これにより、内部から外部へのエアの流れが生じ、ラビリンスシール１５におけるシール性が向上し、外部からの異物の浸入をより防止することが可能となる。

なお、本実施形態においては、カバー１２ａ、１２ｂとワーク載置用テーブル２ｂとの間に設けるシール部材をラビリンスシール１５としているが、ラビリンスシールに限ったものではなく、その他のシール部材であってもよい。また、本実施形態においては、ワーク載置用テーブル２ｂを設けて、そこにワークを載置するようにしているが、軸に直接ワークを載置するような構成とすることも可能である。その場合には、ラビリンスシール等のシール部材は、カバー１２と軸との間に設けることとなる。さらに、本実施形態においては、オイルシール１１を設けるようにしているが、オイルシールなしにラビリンスシール等のシール部材と円盤状の板によって、回転テーブル内部への切粉等の浸入を防止するようにすることもできる。

（第２の実施形態）
図５は本実施形態の概観図、図６は断面図、図７は図６のＢ部分の拡大図を示している。本実施形態の、第１の実施形態との違いは、図５に示されているように、第１の実施形態の回転テーブルのさらに外部に上カバー１２ｃと円盤状の板１３ｂを備えた点である。
図６に基づいて、さらに詳細に説明する。第１の実施形態と同様の円盤状の板１３ａとカバー１２ａの外部に、円盤状の板１３ｂが設けられ、さらにその外部にカバー１２ｃが設けられている。

円盤状の板１３ｂはワーク載置用テーブル２ｂに固定されており、ワーク載置用テーブル２ｂとともに回転可能である。また、上カバー１２ｃは、カバー１２ａに固定されている。このように、本実施形態においては、カバーと円盤状の板が二重の構造となっているため、大部分の異物は上カバー１２ｃと円盤状の板１３ｂとで妨げられ、ラビリンスシール１５まで到達しない。わずかな異物がラビリンスシール１５のところまで到達したとしても、ラビリンスシール１５によって異物の浸入が防がれて、ほとんど内部に浸入することがない。更にラビリンスシール１５を通過したとしても、円盤状の板１３ａがあるため、オイルシール１１に到達する可能性はさらに低くなる。

また、第１の実施形態と同様に、１４はカバー１２ａに取り付けられている継手であり、図示しないエア源を接続することができる。エア源により、外部から内部にエアを流入させることができ、内部に流入させたエアは、ラビリンスシール１５の箇所から外部に流出する。これにより、内部から外部へのエアの流れが生じ、ラビリンスシール１５におけるシール性が向上し、外部からの異物の浸入をより防止することが可能となる。

なお、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、カバー１２ａ、１２ｂとワーク載置用テーブル２ｂとの間に設けるシール部材をラビリンスシール１５としているが、ラビリンスシールに限ったものではなく、その他のシール部材であってもよい。また、本実施形態においては、ワーク載置用テーブル２ｂを設けて、そこにワークを載置するようにしているが、軸に直接ワークを載置するような構成とすることも可能である。その場合には、ラビリンスシール等のシール部材は、カバー１２と軸との間に設けることとなる。さらに、本実施形態においては、オイルシール１１を設けるようにしているが、オイルシールなしにラビリンスシール等のシール部材と円盤状の板によって、回転テーブル内部への切粉等の浸入を防止するようにすることもできる。

第１の実施形態、第２の実施形態ともに、回転テーブルを覆うカバー１２や円盤状の板１３は取り外し可能に構成されており、加工内容に応じて取り付けを行うことが可能である。

１ ケース
２ａ シャフト
２ｂ ワーク載置用テーブル
３ａ 主軸受
３ｂ 支持軸受
４ａ ロータ（モータ）
４ｂ ステータ（モータ）
５ａ センサギア
５ｂ センサヘッド
６ ディスク
７ａ ピストン
７ｂ シリンダ
７ｃ〜７ｅ シール部材
７ｆ 前進用空気室
７ｇ 後退用空気室
７ｈ コイルバネ
８ 蓋（リッド）
８ａ 摩擦面
９ 切換え弁
１０ クランプ装置
１１ オイルシール
１２ カバー
１２ａ カバー
１２ｂ カバー（下カバー）
１２ｃ カバー（上カバー）
１３ａ 円盤状の板
１３ｂ 円盤状の板
１４ 継手
１５ ラビリンスシール

本願の請求項１に係る発明では、回転軸と、該回転軸の一端にワーク載置用テーブルを備えた回転テーブルと、該回転テーブル全体を覆うカバーと、を備え、該カバーと前記ワーク載置用テーブルとの間にシール部材を設けたことを特徴とする回転テーブル体が提供される。

請求項１に係る発明では、回転テーブル全体を覆うカバーを設け、カバーと回転軸との間にシール部材を設けることによって、回転テーブルへの切粉等の異物の付着を防止して、清掃作業の低減と保守分解時の切粉等の異物の浸入を防止することができる。また、回転テーブルにシール材を設けたことによって、カバーやシール部材とともに、さらに回転テーブル内部への切粉等の異物の浸入を防止することが可能となる。さらに、シール材の外部にカバーやシール部材を設けることによって、シール材の摺動部への切粉等の異物の付着を防止して、シール材の摩耗を低減させることも可能となる。

本願の請求項１に係る発明では、ケースと、該ケース内に備えられた回転軸と、該回転軸の一端に備えられたワーク載置用テーブルと、を備えた回転テーブルと、該回転テーブル全体を覆うカバーと、を備え、該カバーと前記ワーク載置用テーブルとの間にシール部材を設けたことを特徴とする回転テーブル体が提供される。

請求項１に係る発明では、ケースと回転軸とワーク載置用テーブルとを備えた回転テーブル全体を覆うカバーを設け、カバーと回転軸との間にシール部材を設けることによって、ケースを含んだ回転テーブルへの切粉等の異物の付着を防止して、清掃作業の低減と保守分解時の切粉等の異物の浸入を防止することができる。また、回転テーブルにシール材を設けたことによって、カバーやシール部材とともに、さらに回転テーブル内部への切粉等の異物の浸入を防止することが可能となる。さらに、シール材の外部にカバーやシール部材を設けることによって、シール材の摺動部への切粉等の異物の付着を防止して、シール材の摩耗を低減させることも可能となる。

Claims (4)

1. 回転軸と、該回転軸の一端にワーク載置用テーブルを備えた回転テーブルと、
   該回転テーブルを覆うカバーと、を備え、
   該カバーと前記ワーク載置用テーブルとの間にシール部材を設けたことを特徴とする回転テーブル体。
2. 前記シール部材はラビリンスシールであることを特徴とする請求項１に記載の回転テーブル体。
3. 前記シール部材に対して、前記回転テーブルの外部側又は内部側に板部材を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転テーブル体。
4. 前記カバーにエア源を接続可能なエア吸入口を設け、
   前記エア吸入口からの、前記カバーの外部から内部へのエアの流入によって、前記シール部材を通じてエアを外部に流出可能とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転テーブル体。

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