JP3451210B2 - 空圧回転装置のシール構造 - Google Patents

空圧回転装置のシール構造

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮空気を動力と
する空圧回転装置、例えば砥石車の修正を行う空圧式ロ
ータリドレッサ回転駆動装置等のシール構造に関する。 【0002】 【従来の技術】研削盤等に用いられている砥石車は、所
定数のワークを研削すると、研削面が目詰まりしたり、
偏磨耗を起こすなどして、研削効率が低下したり、加工
精度が悪化したりするため、定期的に修整(目立て)す
る必要がある。 【0003】図4は、砥石車Gの修整に用いられている
従来の空圧式のロータリドレッサ回転駆動装置1を、要
部を切欠いて示すもので、ケーシング2内の長手方向の
中心には、回転軸3が、左右1対のボールベアリング4
(右方のものは図示略)により回転自在に支持されてい
る。 【0004】回転軸3におけるケーシング2より突出す
る左端には、先端部外周面にダイヤモンド等の砥粒が固
着されたロータリドレッサ5が取付けられている。 【0005】ケーシング2内の回転軸3には、エアター
ビン(図示略)が固着され、給気管6より供給された圧
縮空気がエアタービンに勢いよく吹き付けられることに
より、回転軸3は高速で回転させられる。7は、ケーシ
ング2内の空気の排気管である。 【0006】回転軸3の左端部の周囲におけるボールベ
アリング4と近接した位置には、回転軸3と一体をなし
て回転する回転カバー8と、ケーシング2の内面に取り
付けられた固定カバー9とからなる防塵カバー10が設
けられ、両カバー8、9との間には、右端がボールベア
リング4側に、かつ左端がロータリドレッサ5側にそれ
ぞれ開口するラビリンス隙間11が形成されている。 【0007】ケーシング2内に供給された圧縮空気の一
部は、ボールベアリング4の隙間を通ってラビリンス隙
間11に流入し、その左端の開口部より排出されるよう
になっている。これにより、防塵カバー10部のシール
性が保たれ、ボールベアリング4側に異物が侵入するの
が防止される。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来のロータ
リドレッサ回転駆動装置のシール構造は、砥石車Gの修
正作業中においてはシール性に何ら問題の発生する恐れ
はない。 【0009】しかし、研削盤等に組込まれて使用される
ロータリドレッサ回転駆動装置においては、これを停止
させると、ラビリンス隙間11よりの空気の排出も停止
するので、大量に供給されるクーラントCの飛沫や砥石
車Gの砥粒及び切粉等が、ラビリンス隙間11よりベア
リング4側に向かって侵入し、ベアリング4の摩耗を早
めたり、回転数にばらつきが生じたりすることがある。 【0010】このような問題の発生するのを未然に防止
するためには、修正後もロータリドレッサ回転駆動装置
を作動し続けたり、ロータリドレッサ回転駆動装置を停
止させる前にクーラントの供給を止めるか、又はドレッ
サ全体をカバーにより覆ったのち、これを停止させるな
どしなければならず、その作業が煩雑となる。 【0011】一方、上述のようなラビリンス隙間による
シール構造の代わりに、ベアリング4の左部に、回転軸
3の外周面に接触するオイルシールなどを設けることも
考えられるが、オイルシールは、防塵、防水などのシー
ル効果が高い反面、摩擦抵抗による動力の損失が大き
く、回転数が低下したり、摩擦熱を発生させたりする問
題がある。 【0012】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、装置の使用時はもとより、停止時におい
ても優れた防塵、防水効果が得られるようにした空圧回
転装置のシール構造を提供することを目的としている。 【0013】上記目的を達成するために、本発明の空圧
回転装置のシール構造は、ケーシング内に導入された圧
縮空気により回転させられる回転軸と防塵カバーとから
なる回転軸部を有し、かつ回転軸部と前記ケーシングと
の間に圧縮空気が通過しうるだけの隙間を設けてなる空
圧回転装置において、前記防塵カバーの外周面に環状の
弾性シール部材が固着され、この弾性シール部材のリッ
プ片は、常時は前記ケーシングと回転軸部との間の隙間
における圧縮空気が流出する開口部に圧接してこれを閉
塞するとともに、圧縮空気の供給時には、該圧縮空気
流出圧力によって与えられる弾性変形に加え前記防塵
カバーが回転する際の遠心力により弾性変形し、前記開
口部を開口するようになっていることを特徴としてい
る。上記構成のシール構造によると、シール性が問題と
される空圧回転装置の停止時には、隙間の開口部は弾性
シール部材により閉塞されているので、優れた防塵、防
水効果が得られ、隙間内に異物が侵入する恐れは殆どな
い。また、圧縮空気が流入しない限り回転軸部が作動し
ないため、始動時に弾性シールが相対回転による摩擦力
を受けにくくなる。特に本発明によれば、作動時には、
圧縮空気によりリップ片が容易に弾性変形して、空気を
外部に流出させることができるといった作用に加え、始
動時に防塵カバーの遠心力を受けるため、リップ片が弾
性変形し易くなる。この構造はその分、ケーシングに対
する圧接力を初期に大と設定することが可能となり、装
置停止時のシール性をより向上させることができる。 【0014】 【0015】 【0016】 【0017】 【0018】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。なお、従来と同様の部材には、同じ符
号を付してその詳細な説明を省略する。 【0019】図1は、本発明の第1実施例を、従来と同
様のロータリドレッサ回転駆動装置1に適用した例を示
すもので、回転軸3におけるケーシング2より突出する
左端部には、防塵カバー12が、回転軸3と一体をなし
て回転するように固着されている。 【0020】防塵カバー12とケーシング2との対向面
間には、ボールベアリング4側に一端が開口するととも
に、他端が、ケーシング2と防塵カバー12との外周面
に開口するラビリンス隙間13が形成されている。14
は、ケーシング2の左端部の筒部内に取り付けられたベ
アリング押さえである。 【0021】ケーシング2の左端部の外周面に形成され
た小径段部2aには、弾性を有するゴム又は合成樹脂等
よりなるV字形断面のシールリング15が固着され、そ
のリップ片15aは、防塵カバー12の右端の外周角部
に、適度の接触圧で圧接し、常時はラビリンス隙間13
の外周の開口端を閉塞している。16は、締付ワイヤで
ある。 【0022】上記第1実施例において、砥石車を修整す
べくロータリドレッサ回転駆動装置1を圧縮空気により
作動させると、回転軸3が回転すると同時に、ベアリン
グ4を通過した空気がラビリンス隙間13に流入する。
すると、シールリング15のリップ片15aは、想像線
で示すように、空気の圧力により外向きに弾性変形させ
られ、回転軸3と共に回転する防塵カバー12から離間
する。これにより、ラビリンス隙間13に流入した空気
は外部に排出される。従って、ロータリドレッサ回転駆
動装置1の作動中は、クーラントや切粉等の異物がラビ
リンス隙間13に侵入することはない。 【0023】また、ロータリドレッサ回転駆動装置1を
停止させ、ラビリンス隙間13よりの空気の流出が止ま
ると、リップ片15aは内向きに弾性復元し、再度防塵
カバー12の外周角部に圧接してラビリンス隙間13の
開口部を閉塞するので、クーラント等が侵入する恐れは
ない。 【0024】従って、従来のように、修正作業の終了後
もロータリドレッサ回転駆動装置1を作動し続けたり、
クーラントの供給を停止させたり、ロータリドレッサ回
転駆動装置1をカバーにより覆うなどの面倒な作業は不
要となる。 【0025】図2は、本発明の第2実施例の要部を示
す。この実施例においては、上述と同様のシールリング
15を、上記実施例とは反対に、防塵カバー12側の外
周面に固着し、そのリップ片15aを、ケーシング2の
左端の外周角部に圧接させてある。この第2実施例にお
いても、上記第1実施例と同様の作用効果を奏しうる。 【0026】また、防塵カバー12が回転する際の遠心
力により、リップ片15aは外向きに大きく弾性変形し
ようとするため、リップ片15aの肉厚を厚くするなど
してケーシング2に対する圧接力を大とすることができ
る。その結果、ロータリドレッサ回転駆動装置1の停止
時のシール性を向上させることができる。 【0027】図3は、本発明の第3実施例を示すもの
で、この実施例においては、防塵カバー12におけるケ
ーシング2の筒部に嵌合された内周面に、ラビリンス隙
間13と連通する環状凹溝17を形成し、この環状凹溝
17内に、弾性を有するシールリング18を、その内面
側に連設された、空気の流通方向に内向きに傾斜するリ
ップ片18aが、ラビリンス隙間13を閉塞するように
して嵌合してある。 【0028】この実施例においても、ロータリドレッサ
回転駆動装置1の作動時に圧縮空気がラビリンス隙間1
3に流入すると、その圧力によりリップ片18aが外向
きに弾性変化して空気を外部に排出するので、クーラン
ト等の異物がラビリンス隙間13内に侵入する恐れはな
い。 【0029】また、ロータリドレッサ回転駆動装置1の
停止時には、リップ片18aが内向きに弾性復元して、
ラビリンス隙間13を閉塞するので、クーラント等がシ
ールリング18よりも内方へ侵入することはない。 【0030】さらに、シールリング18は、防塵カバー
12内に収容されているため、シールリング18がクー
ラント等に直接触れることがなくなり、その材質等を劣
化させてシール性が損なわれるのを防止することができ
る。 【0031】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、種々の実施形態をとり得る。例えば記各実施例
において、シールリング15、18の取付位置は、ラビ
リンス隙間13、ケーシング2及び防塵カバー12等の
形状、又は開口端部の位置によって適宜である。また、
第3実施例において、シールリング18をケーシング2
側に設けてもよい。本発明は、上記ロータリドレッサ回
転駆動装置以外の空圧回転装置にも適用しうることは勿
論である。 【0032】 【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。 【0033】請求項1に記載の発明によれば、シール性
が問題とされる空圧回転装置の停止時には、隙間の開口
部は弾性シール部材により閉塞されているので、優れた
防塵、防水効果が得られ、隙間内に異物が侵入する恐れ
は殆どない。また、圧縮空気が流入しない限り回転軸部
が作動しないため、始動時に弾性シールが相対回転によ
る摩擦力を受けにくくなる。特に本発明によれば、作動
時には、圧縮空気によりリップ片が容易に弾性変形し
て、空気を外部に流出させることができるといった作用
に加え、始動時に防塵カバーの遠心力を受けるため、リ
ップ片が弾性変形し易くなる。この構造はその分、ケー
シングに対する圧接力を初期に大と設定することが可能
となり、装置停止時のシール性をより向上させることが
できる。 【0034】 【0035】 【0036】 【0037】 【0038】
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1実施例を適用したロータリドレッ
サ回転駆動装置の一部切欠正面図である。 【図2】同じく、第2実施例を適用したロータリドレッ
サ回転駆動装置の要部の縦断正面図である。 【図3】同じく、第3実施例を適用したロータリドレッ
サ回転駆動装置の要部の縦断正面図である。 【図4】従来のシール構造を備えるロータリドレッサ回
転駆動装置の一部切欠正面図である。 【符号の説明】 1 ロータリドレッサ回転駆動装置(空圧回転装
置) 2 ケーシング 3 回転軸 4 ボールベアリング 5 ロータリドレッサ 6 給気管 7 排気管 12 防塵カバー 13 ラビリンス隙間 14 ベアリング押え 15 シールリング(シール部材) 15a リップ片 16 締付ワイヤ 17 環状凹溝 18 シールリング(シール部材) 18a リップ片
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−113423(JP,A) 特開 平6−109017(JP,A) 特開 平8−66411(JP,A) 特開 平5−231430(JP,A) 実開 平3−33039(JP,U) 実開 昭60−172651(JP,U) 実開 平6−14630(JP,U) 実開 平4−17567(JP,U) 実開 平2−30584(JP,U) 実開 昭61−82174(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16C 33/72 - 33/82 B23Q 11/00 - 13/00 B24B 53/00 - 57/04 F16J 15/32

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ケーシング内に導入された圧縮空気によ
    り回転させられる回転軸と防塵カバーとからなる回転軸
    部を有し、かつ回転軸部と前記ケーシングとの間に圧縮
    空気が通過しうるだけの隙間を設けてなる空圧回転装置
    において、前記防塵カバーの外周面に環状の弾性シール部材が固着
    され、この弾性シール部材のリップ片は、常時は 前記ケ
    ーシングと回転軸部との間の隙間における圧縮空気が流
    出する開口部に圧接してこれを閉塞するとともに、圧縮
    空気の供給時には、該圧縮空気の流出圧力によって与え
    られる弾性変形に加え前記防塵カバーが回転する際の
    遠心力により弾性変形し、前記開口部を開口するように
    なっていることを特徴とする空圧回転装置のシール構
    造。
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