JP2574190B2 - Seal structure of rotary fluid pressure cylinder device for chuck - Google Patents

Seal structure of rotary fluid pressure cylinder device for chuck

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JP2574190B2
JP2574190B2 JP3119323A JP11932391A JP2574190B2 JP 2574190 B2 JP2574190 B2 JP 2574190B2 JP 3119323 A JP3119323 A JP 3119323A JP 11932391 A JP11932391 A JP 11932391A JP 2574190 B2 JP2574190 B2 JP 2574190B2
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  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸に取付
けたチャックを把持乃至把持解除駆動する流体シリンダ
部材を、外挿された保持部材によって回転自在に保持す
るチャック用回転流体圧力シリンダ装置に関し、詳しく
は、保持部材から流体シリンダ部材へ作動流体を供給す
る流路が接続される摺接面から外部への油漏れを防止す
るシール構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary fluid pressure cylinder device for a chuck which rotatably holds a fluid cylinder member for holding or releasing a chuck attached to a spindle of a machine tool by an externally inserted holding member. More specifically, the present invention relates to a seal structure for preventing oil leakage to the outside from a sliding contact surface to which a flow path for supplying a working fluid from a holding member to a fluid cylinder member is connected.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、工作機械の主軸に取付けたチ
ャックを把持乃至把持解除駆動するものとして、圧力流
体によって作動される流体シリンダ部材を、外挿された
保持部材によって回転自在に保持するチャック用回転流
体圧力シリンダ装置が知られている。(特開昭55−1
44949号公報等参照)これは、両側面にピストンロ
ッドが延設されたピストンをその内部に形成されたシリ
ンダ室内に摺動移動可能に嵌挿して成る流体シリンダ部
材を、該流体シリンダ部材の一方端延設部にベアリング
を介して外挿された保持部材により回転可能に保持して
構成される。シリンダ室内はピストンによって左右二室
に隔成され、この隔成された一方のシリンダ室に作動流
体を供給すると共に他方のシリンダ室内の作動流体を排
出させることによってピストンが進退駆動され、このピ
ストンの進退によってピストンロッドに連結されたチャ
ックのジョウを把持乃至把持解除駆動するようになって
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a chuck for rotatably holding a fluid cylinder member actuated by a pressurized fluid by an externally inserted holding member has been used to hold or release a chuck attached to a main shaft of a machine tool. Rotary fluid pressure cylinder devices are known. (Japanese Patent Laid-Open No. 55-1
No. 44949) is a fluid cylinder member formed by slidably inserting a piston having a piston rod extending on both sides into a cylinder chamber formed therein. It is rotatably held by a holding member externally inserted into the end extension via a bearing. The cylinder chamber is separated into two left and right chambers by a piston, and the working fluid is supplied to one of the separated cylinder chambers and the working fluid in the other cylinder chamber is discharged to drive the piston forward and backward. The jaw of the chuck connected to the piston rod is gripped or released by the reciprocation.

【0003】シリンダ室に作動流体を供給、又はシリン
ダ室から作動流体を排出する流体通路は、保持部材側は
そのラジアル方向に多数穿設されると共に、流体シリン
ダ部材側は保持部材側通路の内周面(流体シリンダ部材
との摺接面)開口部と対応する外周位置に一致させて所
定深さで形成された通路溝とシリンダ室とが流体シリン
ダ部材内部に穿設された通路により連結されるようにな
っており、この流体通路接続部構成によって、保持部材
と該保持部材に対して相対回転する流体シリンダ部材と
の摺接面を介して作動流体の流通が可能となっているも
のである。 流体シリンダ部材と保持部材との間に介設
されるベアリングは、流体通路接続部を挟む両側に配置
され、更に、保持部材のベアリングより外側(長手方向
端部側)の端部内周は、流体シリンダ部材の外周(又は
流体シリンダ部材の端部に固定されたストッパ部材の外
周)と非接触に近接し、ここに、ラビリンス溝が形成さ
れてシールされ、保持部材と流体シリンダ部材との摺接
面を介した作動流体が外部に漏れるのを防止すると共
に、外部からの流体の侵入も防止するようになってい
る。
A number of fluid passages for supplying a working fluid to the cylinder chamber or discharging the working fluid from the cylinder chamber are formed in the holding member side in a radial direction, and the fluid cylinder member side is formed in the holding member side passage. A passage groove formed at a predetermined depth corresponding to an outer peripheral position corresponding to an opening of a peripheral surface (sliding contact surface with a fluid cylinder member) is connected to a cylinder chamber by a passage formed in the fluid cylinder member. The fluid passage connecting portion allows the working fluid to flow through a sliding contact surface between the holding member and a fluid cylinder member that rotates relative to the holding member. is there. Bearings interposed between the fluid cylinder member and the holding member are disposed on both sides of the fluid passage connecting portion, and further, the inner periphery of an end outside the bearing of the holding member (the end in the longitudinal direction) is a fluid. The outer periphery of the cylinder member (or the outer periphery of the stopper member fixed to the end of the fluid cylinder member) is brought into non-contact and close proximity, where a labyrinth groove is formed and sealed, and sliding contact between the holding member and the fluid cylinder member is performed. The working fluid is prevented from leaking to the outside through the surface, and the intrusion of the fluid from the outside is also prevented.

【0004】[0004]

【従来技術の課題】しかし乍ら、上記従来の如く流体シ
リンダ部材と保持部材との間をラビリンス溝によってシ
ールする構成では、シール性を高めるには溝数を増やし
たり溝の径を大きくする等が必要であり、その結果、シ
ール部が長大化するという問題があった。又、ラビリン
ス溝によるシール構成では、当該ラビリンス溝部に於て
空気は何れか一方方向に流れるものであり、ラビリンス
溝内の流体が回転する流体シリンダ部材によって攪拌さ
れることによって霧状となって空気の流れに乗ってシー
ル部を通過してしまい、その結果、長時間に亙る使用に
よって作動流体が外部に漏れたり、又は、外部の流体が
作動流体に混入したりし、完全なシールは困難なもので
あった。
However, in the above-described conventional structure in which the space between the fluid cylinder member and the holding member is sealed by a labyrinth groove, the number of grooves is increased or the diameter of the groove is increased in order to improve the sealing performance. Is required, and as a result, there is a problem that the seal portion becomes long. Further, in the seal configuration using the labyrinth groove, air flows in either direction in the labyrinth groove, and the fluid in the labyrinth groove is atomized by being stirred by the rotating fluid cylinder member. As a result, the working fluid leaks to the outside or is mixed with the working fluid over a long period of use, and it is difficult to completely seal the working fluid. Was something.

【0005】[0005]

【発明の目的】本発明は、上記の如き事情に鑑み、シー
ル部が長大化することなく、非接触で完全なシール効果
を得ることのできるチャック用回転流体圧力シリンダ装
置のシール構造の提供、を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention provides a seal structure of a rotary fluid pressure cylinder device for a chuck which can obtain a complete sealing effect in a non-contact manner without increasing the length of a seal portion. With the goal.

【0006】[0006]

【発明の構成】このため、本発明に係るチャック用回転
流体圧力シリンダ装置のシール構造は、流体シリンダと
保持部材との摺接面に形成された接続油路より端部側の
保持部材と流体シリンダの対向面に、一条以上のラビリ
ンス溝を形成したラビリンスシール部を設け、ラブリン
スシール部の流体シリンダ軸方向前後端に、ラビリンス
シール部外径より大径のフリンジ部を夫々設けると共
、少なくとも一条のラビリンス溝が通気孔を介して外
気側に連通し、流体シリンダの回転により、通通気孔か
ら流入した空気が、ラビリンスシール部を通って一方の
フリンジ部から流体圧力シリンダ装置の内部に向かって
流れ、他方のフリンジ部から流体圧力シリンダ装置の外
部に向かって流れるよう構成したものである。本構成に
よれば、流体シリンダの回転によってフリンジ部が回転
すると、そのポンプ作用によって当該フリンジ部隣接
するラビリンス溝から空気がフリンジ部側に吸引される
と共に、ラビリンス溝には通気孔を介して外気が流入
し、その結果、該ラビリンス溝を境にして、一方のフリ
ンジ部から流体圧力シリンダ装置の内部に、他方のフリ
ンジ部から流体圧力シリンダ装置の外部に向かって夫々
流れる空気流が生ずる。
For this reason, the seal structure of the rotary fluid pressure cylinder device for a chuck according to the present invention is characterized in that the holding member on the end side of the connecting oil passage formed on the sliding contact surface between the fluid cylinder and the holding member is connected to the fluid. the opposing surface of the cylinder is provided with a labyrinth seal portion formed labyrinth groove above Ichijo, Raburin
The labyrinth is located at the front and rear ends of the
Husband diameter of fringe portion from the sealing portion outer diameter s providing the co
In addition , at least one labyrinth groove communicates with the outside air through the air hole, and the rotation of the fluid cylinder causes
Air flowing in from one side through the labyrinth seal
From the fringe to the inside of the fluid pressure cylinder device
Flow from the other fringe to the outside of the fluid pressure cylinder device
It is configured to flow toward the part . According to this configuration, when the fringe portion is rotated by the rotation of the fluid cylinder , the fringe portion is adjacent to the fringe portion by the pump action.
With air from the labyrinth grooves are attracted to the fringe portion which, in the labyrinth groove outside air flows through the vent holes, as a result, in the boundary the labyrinth grooves, one pretend
To the inside of the fluid pressure cylinder device from the
To the outside of the fluid pressure cylinder device
A flowing air stream results.

【0007】又、ラビリンスシール部が、ラビリンス溝
流体シリンダ軸方向に複数条形成して構成され、側
端のラビリンス溝とラビリンスシール部外とを流体排出
口によって連通したものである。これにより、ラビリン
ス溝に侵入した流体は液体排出口を介して外部に排出さ
れる。更に、上記構成に加え、少なくとも一方のフリン
ジ部の、ラビリンスシール部を形成する上記保持部材の
壁面と対向する側面に、切欠を形成ものである。これに
より、流体シリンダの回転によるフリンジ部の回転によ
ってより大きなポンプ作用を生じさせることができる。
[0007] Further, those labyrinth seal portion is configured with labyrinth grooves are formed plural rows in the fluid cylinder axial direction, a labyrinth groove and labyrinth seal outer lateral <br/> end communicating with a fluid outlet It is. Thereby, the fluid that has entered the labyrinth groove is discharged to the outside through the liquid discharge port. Further, in addition to the above configuration, at least one furin
A notch is formed in a side surface of the holding portion, which faces a wall surface of the holding member forming the labyrinth seal portion. to this
The rotation of the fringe due to the rotation of the fluid cylinder
Thus, a larger pump action can be generated.

【0008】[0008]

【発明の実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて
説明する。図1は、本発明に係るチャック用回転流体圧
力シリンダ装置のシール構造の一実施例を適用した作動
流体として油を用いる回転油圧力シリンダ装置の斜視図
であり、図2はその縦断面図である。図示回転油圧シリ
ンダは、シリンダヘッド11と回転バルブ12がボルト
13によって接合され、両者の間にシリンダ室14を形
成して成るハウジング内に、その両面にピストンロッド
15が延設された円盤状のピストン16を相対摺動可能
に嵌装して流体シリンダ部材としての流体シリンダ10
が構成され、ピストン16によって前後二室に区画され
たシリンダ室14の各シリンダ室14a・14bの任意
の側に圧油を供給すると共に他方側から油を排出するこ
とにより、ピストン16(即ちピストンロッド15)を
任意の方向に移動させ、図示しないドローチューブを介
してチャックの爪を開閉駆動するよう構成されている。
尚、ピストン16の前後動は、ピストン16の径方向対
向位置でピストンロッド15の軸方向と平行となるよう
シリンダヘッド11と回転バルブ12とに縣架固定され
た一対のガイドロッド17・17により案内される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a rotary oil pressure cylinder device using oil as a working fluid to which an embodiment of a seal structure of a rotary fluid pressure cylinder device for a chuck according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof. is there. The illustrated rotary hydraulic cylinder has a disk-like shape in which a cylinder head 11 and a rotary valve 12 are joined together by bolts 13 and a cylinder chamber 14 is formed between the cylinder head 11 and a piston rod 15 on both surfaces thereof. A fluid cylinder 10 as a fluid cylinder member having a piston 16 fitted so as to be relatively slidable.
The piston 16 (i.e., the piston 16) is supplied by supplying pressurized oil to any one of the cylinder chambers 14a and 14b of the cylinder chamber 14 divided into two front and rear chambers by the piston 16 and discharging the oil from the other side. The rod 15) is moved in an arbitrary direction, and the jaws of the chuck are opened and closed via a draw tube (not shown).
The piston 16 is moved back and forth by a pair of guide rods 17 and 17 suspended and fixed to the cylinder head 11 and the rotary valve 12 so as to be parallel to the axial direction of the piston rod 15 at a position facing the piston 16 in the radial direction. You will be guided.

【0009】回転バルブ12の外周上には、スリーブ2
1がその軸方向端部で夫々ベアリング22・22を介し
て相対回動可能に嵌着されており、該スリーブ21は、
大径化された前端部23がシリンダヘッド11の外周と
オーバーラップしてこれを被包すると共に下方部に外部
接続口24を有するドレン溜め25を形成したスリーブ
ボディ20に、ボルト26を介して位置決め固定されて
いる。本実施例では、このスリーブ21とスリーブボデ
ィ20によって保持部材が構成されているものである。
尚、スリーブ21にはドレン溜め25に向けて排油穴2
7・27が開口形成されている。ガイドロッド17・1
7の内部には、図示しないがスプリング付勢されたチェ
ック弁から成る逆止弁機構A・A′が設けられると共
に、該ガイドロッド17・17を支承する回転バルブ1
2の内部に逆止弁機構A・A′を作動させるパイロット
機構B・B′が内設されている。
On the outer periphery of the rotary valve 12, a sleeve 2
1 are fitted at their axial ends so as to be relatively rotatable via bearings 22 and 22, respectively.
Through a bolt 26, a large-diameter front end 23 overlaps with the outer periphery of the cylinder head 11 and covers the sleeve body 20. The sleeve body 20 has a drain reservoir 25 having an external connection port 24 formed below. Positioning is fixed. In this embodiment, a holding member is constituted by the sleeve 21 and the sleeve body 20.
The sleeve 21 has a drain hole 2 facing the drain reservoir 25.
7.27 are formed as openings. Guide rod 17.1
7, a check valve mechanism A / A 'comprising a check valve which is biased by a spring (not shown) is provided, and a rotary valve 1 which supports the guide rods 17 is provided.
2, a pilot mechanism B / B 'for operating the check valve mechanism A / A' is provided therein.

【0010】前後シリンダ室14a・14bは、スリー
ブボディ20に形成された外部接続口28a・28b
と、スリーブ21にその径方向に形成された油路29a
・29b、及び、回転バルブ12内に穿設された作動油
供給・排出油路18a・18bを介して連通され、この
油路29a・29b及び作動油供給・排出油路18a・
18bを介してシリンダ室14a・14bに作動油が供
給され、又、該シリンダ室14a・14bから作動油が
排出されるようになっている。スリーブ21の油路29
a・29bと、回転バルブ12の作動油供給・排出油路
18a・18bの接続部は、スリーブ21の油路29a
・29b開口位置と対応する回転バルブ12の外周に、
所定深さで油溝19a・19bが形成されると共に、該
油溝19a・19bに作動油供給・排出油路18a・1
8bが連通されて構成されており、これによって、回転
しないスリーブ21と回転する回転バルブ12との間で
作動油の流通が可能となっているものである。作動油供
給・排出油路18a・18bには、その概念構成回路図
を図3に示す如く、前述の逆止弁機構A・A′が介設さ
れ、又、両逆止弁機構A・A′は、パイロット通路18
p・18pを介して他方のパイロット機構B・B′と接
続されている。
The front and rear cylinder chambers 14a and 14b are formed with external connection ports 28a and 28b formed in the sleeve body 20.
And an oil passage 29a formed in the sleeve 21 in the radial direction.
29b and a hydraulic oil supply / discharge oil passage 18a / 18b drilled in the rotary valve 12, and the oil passages 29a / 29b and the hydraulic oil supply / discharge oil passage 18a
Hydraulic oil is supplied to the cylinder chambers 14a and 14b via 18b, and hydraulic oil is discharged from the cylinder chambers 14a and 14b. Oil passage 29 of sleeve 21
a. 29b and the connecting portion between the hydraulic oil supply / discharge oil passages 18a and 18b of the rotary valve 12 are connected to the oil passage 29a of the sleeve 21.
On the outer periphery of the rotary valve 12 corresponding to the 29b opening position,
Oil grooves 19a and 19b are formed at a predetermined depth, and hydraulic oil supply and discharge oil passages 18a and 1 are formed in the oil grooves 19a and 19b.
8b are connected to each other, so that hydraulic oil can flow between the non-rotating sleeve 21 and the rotating rotary valve 12. The hydraulic oil supply / discharge oil passages 18a and 18b are provided with the above-described check valve mechanisms A and A 'as shown in FIG. ′ Is the pilot passage 18
It is connected to the other pilot mechanism B, B 'via p.18p.

【0011】ここで、逆止弁機構A・A′は、供給油圧
が低下した際にシリンダ室14a・14bからの圧油の
流出を防いでチャックのワーク保持力を維持するように
作用すると共に、パイロット機構B・B′は、一方のシ
リンダ室(例えば14a)に圧油を供給する際に他方側
の逆止弁機構(A′)を開放操作してシリンダ室(14
b)内の油を排出可能とするように作用するものであ
る。回転バルブ12の後端(図中左側端)には、フリン
ジャ31を介して環状のストッパ30がボルト32によ
り締着されており、ストッパ30の外周とスリーブボデ
ィ20の後端部とは非接触に近接すると共に相互にラビ
リンスシール構造を呈する凹凸形状に形成され、更に、
ストッパ30の外端部には円盤状のフリンジ部33が形
成されている。つまり、ストッパ30の外周とスリーブ
ボディ20の後端部との間にラビリンスシール部40が
構成されると共に、該ラビリンスシール部40の両側に
フリンジ部材としてのフリンジャ31とフリンジ部33
が隣接して設けられているものであり、又、その径はラ
ビリンスシール部40を構成する回転部材(ストッパ3
0)の隣接部位の径より大きく形成されている。ラビリ
ンスシール部40は、ストッパ30の外周に、周方向に
連続する三条のラビリンス溝41・42・43がその軸
方向に隣接形成されており、夫々のラビリンス溝41・
42・43はスリーブボディ20の上側位置に穿設され
た吸気孔41a・42a・43aを介して夫々外部と連
通されている。又、その拡大断面図を図4に示す如く、
外端部側のラビリンス溝41はスリーブボディ20の外
側に、内側のラビリンス溝43はスリーブボディ20の
内側に、夫々スリーブボディ20に下側位置に形成され
た排油孔41b・43bを介して連通されている。
Here, the check valve mechanisms A and A 'act to prevent the flow of the pressure oil from the cylinder chambers 14a and 14b when the supply hydraulic pressure is reduced, and to maintain the work holding force of the chuck. The pilot mechanisms B and B 'open the check valve mechanism (A') on the other side when supplying pressure oil to one cylinder chamber (e.g., 14a).
b) works so that the oil inside can be discharged. An annular stopper 30 is fastened to the rear end (left end in the figure) of the rotary valve 12 via a flinger 31 by a bolt 32, so that the outer periphery of the stopper 30 does not come into contact with the rear end of the sleeve body 20. And are formed in a concavo-convex shape that exhibits a labyrinth seal structure with each other.
A disc-shaped fringe portion 33 is formed at the outer end of the stopper 30. That is, a labyrinth seal portion 40 is formed between the outer periphery of the stopper 30 and the rear end portion of the sleeve body 20, and a fringe member 31 and a fringe portion 33 as fringe members are provided on both sides of the labyrinth seal portion 40.
Are provided adjacent to each other, and the diameter of the rotating member (stopper 3) constituting the labyrinth seal portion 40 is
0) is formed larger than the diameter of the adjacent part. In the labyrinth seal portion 40, three labyrinth grooves 41, 42, 43 continuous in the circumferential direction are formed adjacent to the outer periphery of the stopper 30 in the axial direction.
Reference numerals 42 and 43 communicate with the outside through intake holes 41a, 42a and 43a formed in the upper position of the sleeve body 20, respectively. Also, as shown in FIG.
The labyrinth groove 41 on the outer end portion is located outside the sleeve body 20, and the inner labyrinth groove 43 is located inside the sleeve body 20 via oil drain holes 41b and 43b formed at lower positions in the sleeve body 20, respectively. Are in communication.

【0012】而して、上記の如き構成によれば、回転バ
ルブ12が回転すると、その回転に伴ってストッパ30
のフリンジ部33とフリンジャ31がスリーブボディ2
0に対して相対回転し、これによってフリンジ部33及
びフリンジャ31とラビリンスシール部40を形成する
スリーブボディ20の壁面との間の空気はポンプ作用に
よってその回転中心側から放射状に外側に吹き出される
こととなる。夫々のラビリンス溝41・42・43には
吸気孔41a・42a・43aを介して外部から空気が
供給可能であり、その結果、図中矢印で示す如く、外端
部側のラビリンス溝41内の空気はスリーブボディ20
の外側に、内側のラビリンス溝43内の空気はスリーブ
ボディ20の内側に、夫々吸い出される空気流が発生
し、該空気流は中央のラビリンス溝42を挟んで夫々ラ
ビリンスシール部40の外側に向かう逆方向となり、従
って、回転バルブ12やフリンジ部33及びフリンジャ
31の回転によって霧状となった油が空気流に乗ってラ
ビリンスシール部40を通過することはなく、高いシー
ル性が得られるものである。尚、ラビリンスシール部4
0に至った液体状の油は、前述の如く、外部より侵入す
る油はラビリンス溝41から排油孔41bを介して、
又、内部より漏洩する作動油はラビリンス溝43から排
油孔43bを介して夫々排出され、排油孔43bを介し
て排出される作動油はスリーブボディ20内のドレン溜
め25内に回収されるものである。
According to the above-described configuration, when the rotary valve 12 rotates, the stopper 30 is rotated with the rotation.
Of the sleeve body 2 with the fringe portion 33 and the fringer 31
0, the air between the fringe portion 33 and the wall surface of the sleeve body 20 forming the fringe portion 31 and the labyrinth seal portion 40 is radially blown outward from the rotation center side by the pump action. It will be. Air can be supplied to the respective labyrinth grooves 41, 42, and 43 from the outside via the intake holes 41a, 42a, and 43a. As a result, as shown by arrows in the drawing, the labyrinth grooves 41 on the outer end side have Air is sleeve body 20
The air in the inner labyrinth groove 43 generates an air flow to be sucked out inside the sleeve body 20, and the air flow is generated outside the labyrinth seal portion 40 with the central labyrinth groove 42 interposed therebetween. Oil in the form of a mist due to the rotation of the rotary valve 12, the fringe portion 33, and the fringer 31 does not pass through the labyrinth seal portion 40 in the air flow, and high sealing performance is obtained. It is. The labyrinth seal part 4
As described above, the oil in the liquid state that has reached 0 is discharged from the labyrinth groove 41 through the oil drain hole 41b.
Hydraulic oil leaking from the inside is discharged from the labyrinth groove 43 through oil drain holes 43b, respectively, and the hydraulic oil discharged through the oil drain holes 43b is collected in the drain reservoir 25 in the sleeve body 20. Things.

【0013】一方、スリーブボディ20の前端部23と
シリンダヘッド11との対向部にも、前述のストッパ3
0とスリーブボディ20との間に構成されたラビリンス
シール部40と略同様のラビリンスシール部50が構成
されている。即ち、前端部23の内周に、周方向に連続
する二条のラビリンス溝51・52が形成されると共
に、前端部23の前面側に隣接してファン60がシリン
ダヘッド11外周に装着され、更に、前端部23の後面
側に隣接してフリンジャ53が回転バルブ12のシリン
ダヘッド11と同径の接合部外周12aに装着されてい
る。ラビリンス溝51・52は、スリーブボディ20の
上側位置に穿設された吸気孔51a・52aを介して外
部と連通されている。又、回転バルブ12側のラビリン
ス溝51はスリーブボディ20の下側位置に形成された
排油孔51bを介して該スリーブボディ20の内側に連
通されている。ファン60は、その装着されたシリンダ
ヘッド11の回転によって前方側の空気を後方側に送風
するように設定されており、又、該ファン60の外周
は、後方側端部でスリーブボディ20の外周に装着され
た略円柱状のカバー61によって覆われ、該カバー61
とファン60より前端側のシリンダヘッド11外周との
間は開放して空気の流入が可能であると共に、後方端部
のスリーブボディ20への装着部には排気孔62が開設
されている。
On the other hand, the stopper 3 described above is also provided at a portion where the front end 23 of the sleeve body 20 and the cylinder head 11 are opposed to each other.
A labyrinth seal portion 50 substantially similar to the labyrinth seal portion 40 formed between the sleeve body 20 and the sleeve body 20 is formed. That is, two labyrinth grooves 51 and 52 continuous in the circumferential direction are formed on the inner periphery of the front end portion 23, and the fan 60 is mounted on the outer periphery of the cylinder head 11 adjacent to the front side of the front end portion 23. A flinger 53 is mounted on the outer periphery 12 a of the rotary valve 12 having the same diameter as the cylinder head 11 adjacent to the rear surface of the front end 23. The labyrinth grooves 51 and 52 are communicated with the outside through intake holes 51a and 52a formed at upper positions of the sleeve body 20. The labyrinth groove 51 on the rotary valve 12 side communicates with the inside of the sleeve body 20 via an oil drain hole 51b formed at a lower position of the sleeve body 20. The fan 60 is set so as to blow the air on the front side to the rear side by the rotation of the cylinder head 11 mounted thereon, and the outer periphery of the fan 60 is formed on the outer periphery of the sleeve body 20 at the rear end. Is covered by a substantially columnar cover 61 attached to the
Air is allowed to flow in between the fan head 60 and the outer periphery of the cylinder head 11 on the front end side, and an exhaust hole 62 is formed at the rear end of the mounting portion to the sleeve body 20.

【0014】上記の如き構成により、シリンダヘッド1
1及び回転バルブ12が回転すると、その回転に伴って
ファン60及びフリンジャ53がスリーブボディ20に
対して相対回転し、ファン60によりカバー61内に前
方側から吸入して排気孔62から排出する空気流が生
し、又、ファン60によるフリンジャと同様なポンプ作
用によって該ファン60とスリーブボディ20の壁面と
の間の空気はその回転中心側から放射状に外側に吸い出
されると共に、フリンジャ53とスリーブボディ20の
壁面との間の空気もその回転中心側から放射状に外側に
吹き出される。ラビリンス溝51・52には、吸気孔5
1a・52aを介して外部から空気が供給可能であり、
その結果、図中矢印で示す如く、前側のラビリンス溝5
2内の空気はスリーブボディ20の外側に、後側のラビ
リンス溝51内の空気はスリーブボディ20の内側に、
夫々吸い出される互いに逆方向の空気流が生じ、従っ
て、霧状となった油が空気流に乗って当該ラビリンスシ
ール部50を通過することはなく、高いシール性が得ら
れるものである。尚、内部より漏洩する液体状の作動油
は、後側のラビリンス溝51から排油孔51bを介して
排出され、スリーブボディ20内のドレン溜め25内に
回収されるものである。
With the above configuration, the cylinder head 1
When the rotary valve 1 and the rotary valve 12 rotate, the fan 60 and the flinger 53 rotate relative to the sleeve body 20 with the rotation, and the fan 60 sucks air into the cover 61 from the front side and discharges air from the exhaust hole 62. A flow is generated, and the air between the fan 60 and the wall surface of the sleeve body 20 is radially sucked outward from the rotation center side by the same pumping action as the flinger by the fan 60, and the air is sucked out of the flinger 53 and the sleeve. The air between the wall of the body 20 and the center of rotation is also blown radially outward. The labyrinth grooves 51 and 52 have suction holes 5
Air can be supplied from outside through 1a and 52a,
As a result, as shown by the arrow in the figure, the front labyrinth groove 5
2, the air in the labyrinth groove 51 on the rear side is inside the sleeve body 20.
Air flows in the opposite directions to be sucked out are generated, so that the atomized oil does not ride on the air flow and pass through the labyrinth seal portion 50, so that high sealing performance is obtained. The liquid hydraulic oil leaking from the inside is discharged from the labyrinth groove 51 on the rear side through the oil discharge hole 51b, and is collected in the drain reservoir 25 in the sleeve body 20.

【0015】ここで、上記実施例に於るフリンジャ31
及びフリンジャ53の、ラビリンスシール部40・50
の壁面と対向する側の面に図6に示す如く凹部状の切り
欠きCを形成しておくことにより、該切り欠きCが空気
を巻き込むことからポンプ作用をより強くすることがで
き、フリンジャ31・53と壁面との間からの空気流を
強くしてシール効果を更に向上させることができる。こ
れは、ストッパ30のフリンジ部33についても同様で
ある。切り欠きCは任意の数に設定可能であることは言
う迄もない。尚、本発明に於るラビリンスシール部40
・50のラビリンス溝の数は、上記実施例に限定される
ものではなく、例えば一条であっても有効に機能し得る
と共に、三条以上の複数条としても良く、適宜変更可能
なものである。又、全てのラビリンス溝を外気側と連通
しなければならないものではなく、最少一条を外気側に
連通すれば良いものであり、複数条のラビリンス溝の内
どれを外気側と連通するかも任意に選択可能なものであ
る。更に、上記実施例に於るフリンジ部材(フリンジ部
33,フリンジャ31,フリンジャ53)に代えて、図
7に示す如く、ゴム等の弾性体でリップ71を斜めに突
出させて形成されたシール材70を、そのリップ71の
先端をラビリンスシール部80の隣接する壁面81に当
接させて回転部材90に設けて構成し、回転部材90の
回転時には遠心力によってリップ71の先端が壁面81
から離れてフリンジ部材として機能するように構成して
も良い。この構成によれば、回転部材90が回転してい
ない状態ではリップ71の壁面81への当接によってシ
ールされるものである。
Here, the flinger 31 in the above embodiment is used.
And the labyrinth seal portions 40 and 50 of the flinger 53
By forming a notch C having a concave shape on the surface opposite to the wall surface of the notch C as shown in FIG. -The sealing effect can be further improved by strengthening the airflow from between the 53 and the wall surface. The same applies to the fringe portion 33 of the stopper 30. It goes without saying that the number of the notches C can be set to any number. The labyrinth seal portion 40 according to the present invention is used.
The number of fifty labyrinth grooves is not limited to the above-described embodiment. For example, one labyrinth groove can function effectively, and three or more labyrinth grooves may be used and may be changed as appropriate. Also, not all labyrinth grooves need to communicate with the outside air side, it is only necessary to communicate at least one labyrinth groove to the outside air side, and which of the plurality of labyrinth grooves communicates with the outside air side is also optional. It is selectable. Further, instead of the fringe members (fringe portion 33, fringer 31, fringer 53) in the above embodiment, as shown in FIG. 7, a sealing material formed by projecting the lip 71 obliquely with an elastic material such as rubber or the like. 70 is provided on the rotating member 90 with the tip of the lip 71 abutting against the adjacent wall surface 81 of the labyrinth seal portion 80. When the rotating member 90 rotates, the tip of the lip 71 is
It may be configured to function as a fringe member apart from the main body. According to this configuration, when the rotating member 90 is not rotating, the lip 71 is sealed by contact with the wall surface 81.

【0016】[0016]

【発明の効果】上記の如き本発明に係るチャック用回転
流体圧力シリンダ装置のシール構造によれば、流体シリ
ンダ部材のラビリンスシール部を挟む両側に、ラビリン
スシール形成部外径より大径のフリンジ部材をラビリン
スシール部を形成する保持部材の壁面に近接して設ける
と共に、ラビリンスシール部のラビリンス溝を通気孔を
介して外気側に連通して構成したことにより、流体シリ
ンダ部材の回転によるフリンジ部材の回転によって生ず
るポンプ作用によって隣接するラビリンス溝から空気が
フリンジ部材側に吸引されると共に、ラビリンス溝には
通気孔を介して外気が流入し、その結果、該ラビリンス
溝を境にして夫々流体侵入側に吹き出す方向の空気流が
生ずることとなって霧状の油が空気流に乗ってラビリン
スシール部を通過することを防ぐことができ、シール部
を長大化することなく、非接触で完全なシール効果を得
ることができるものである。
According to the seal structure of the rotary fluid pressure cylinder device for a chuck according to the present invention as described above, the fringe member having a diameter larger than the outer diameter of the labyrinth seal forming portion is provided on both sides of the labyrinth seal portion of the fluid cylinder member. Is provided close to the wall surface of the holding member forming the labyrinth seal portion, and the labyrinth groove of the labyrinth seal portion is configured to communicate with the outside air through the vent hole, so that the fringe member due to the rotation of the fluid cylinder member is formed. The air is sucked from the adjacent labyrinth groove to the fringe member side by the pumping action generated by the rotation, and outside air flows into the labyrinth groove through the ventilation hole. As a result, each of the fluid entry sides is separated from the labyrinth groove as a boundary. The mist oil rides on the air flow and passes through the labyrinth seal. Rukoto can be prevented, without lengthening the seal portion, in which it is possible to obtain a perfect sealing effect in a non-contact.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るチャック用回転流体圧力シリンダ
装置のシール構造の一実施例を適用した作動流体として
油を用いる回転油圧力シリンダ装置の斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a rotary hydraulic pressure cylinder device using oil as a working fluid to which an embodiment of a seal structure of a rotary fluid pressure cylinder device for a chuck according to the present invention is applied.

【図2】図1の縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of FIG.

【図3】逆止弁機構とパイロット機構の概念構成回路
図。
FIG. 3 is a conceptual configuration circuit diagram of a check valve mechanism and a pilot mechanism.

【図4】スリーブボディ後端側シール部の拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a rear end side seal portion of a sleeve body.

【図5】スリーブボディ前端側シール部の拡大断面図。FIG. 5 is an enlarged sectional view of a front end side seal portion of a sleeve body.

【図6】フリンジの斜視図。FIG. 6 is a perspective view of a fringe.

【図7】フリンジの他の実施例の示す断面図。FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of a fringe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…流体シリンダ(流体シリンダ部材) 18a・18b…(接続油路) 19a・19b…(接続油路) 20…スリーブボディ(保持部材) 21…スリーブ(保持部材) 29a・29b…(接続油路) 31・53…フリンジャ(フリンジ部材) 33…フリンジ部(フリンジ部材) 40・50…ラビリンスシール部 41・42・43・51・52…ラビリンス溝 41a・42a・43a・51a・52a…吸気孔(通
気孔) 41b・43b・51b…排油孔(流体排出孔) C…切欠
10 fluid cylinder (fluid cylinder member) 18a / 18b (connection oil passage) 19a / 19b (connection oil passage) 20 ... sleeve body (holding member) 21 ... sleeve (holding member) 29a / 29b (connection oil passage) 31 · 53 · · · Fringer (fringe member) 33 · · · Fringe portion (fringe member) 40 · 50 · labyrinth seal portion 41 · 42 · 43 · 51 · 52 · labyrinth groove 41a · 42a · 43a · 51a · 52a · intake hole ( Vent holes) 41b, 43b, 51b: Oil drain holes (fluid discharge holes) C: Notches

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 工作機械の主軸に取り付けたチャックを
把持乃至把持解除駆動する流体シリンダを、外挿された
保持部材によって回転自在に保持するチャック用回転流
体圧力シリンダ装置であつて、前記保持部材と前記流体
シリンダの摺接面に形成された接続流路を介して前記保
持部材から流体シリンダに作動流体を供給すると共に、
前記接続油路より端部側の前記保持部材と前記流体シリ
ンダの対向面に一条以上のラビリンス溝を形成したラビ
リンスシール部が設けられたものに於て、前記ラビリンスシール部の流体シリンダ軸方向前後端
に、 前記ラビリンスシール部外径より大径のフリンジ
を夫々設けると共に、 前記ラビリンスシール部の少なくとも一条のラビリンス
溝が通気孔を介して外気側に連通しており、 前記流体シリンダの回転により、前記通気孔から流入し
た空気が、前記ラビリンスシール部を通って一方のフリ
ンジ部から前記流体圧力シリンダ装置の内部に向かって
流れ、他方のフリンジ部から前記流体圧力シリンダ装置
の外部に向かって流れるよう構成されていること、 を特徴とするチャック用回転流体圧力シリンダ装置のシ
ール構造。
1. A rotary fluid pressure cylinder device for a chuck for rotatably holding a fluid cylinder for gripping or releasing gripping of a chuck attached to a main shaft of a machine tool by an externally inserted holding member, wherein the holding member is provided. And the fluid
A working fluid is supplied from the holding member to the fluid cylinder through the connection flow path formed on the sliding contact surface of the cylinder ,
The holding member on the end side from the connection oil passage and the fluid
Labyrinth seal portion formed one or more strips of the labyrinth grooves on the facing surface of the Sunda At a what is provided, the fluid cylinder axial front and rear ends of the labyrinth seal portion
In the labyrinth seal portion outer diameter than the diameter of the fringe portion
Respectively provided with, at least Article labyrinth grooves of the labyrinth seal portion is communicated with the outside air through the vent hole, by rotation of said fluid cylinder, it flows from the vent holes
The air that has flowed through the labyrinth seal part causes one free
From inside the fluid pressure cylinder device
Flow from the other fringe section to the fluid pressure cylinder device
The seal structure of the rotary fluid pressure cylinder device for a chuck, wherein the seal structure is configured to flow toward the outside of the chuck.
【請求項2】上記ラビリンスシール部が、ラビリンス溝
流体シリンダ軸方向に複数条形成して構成され、側方
端の前記ラビリンス溝が前記ラビリンスシール部外に流
体排出口を介して連通されていること、を特徴とする請
求項1に記載のチャック用回転流体圧力シリンダ装置の
シール構造。
2. The labyrinth seal portion is formed by forming a plurality of labyrinth grooves in an axial direction of a fluid cylinder , and the labyrinth groove at a lateral end is communicated with the outside of the labyrinth seal portion via a fluid discharge port. 2. The seal structure for a rotary fluid pressure cylinder device for a chuck according to claim 1, wherein:
【請求項3】少なくとも一方の上記フリンジ部の、上記
ラビリンスシール部を形成する上記保持部材の壁面と対
向する側面に、切欠が形成されていること、を特徴とす
る請求項1又は2記載のチャック用回転流体圧力シリ
ンダ装置のシール構造。
According to claim 3 wherein at least one of the fringe portion, the wall facing the side face of the holding member forming the labyrinth seal portion, the notch is formed, according to claim 1 or 2, characterized in Seal structure of rotary fluid pressure cylinder device for chuck.
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