JP3749442B2 - Machine tool spindle end seal structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械において、主軸の先端部をシールする構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば立形マシニングセンタにおいては、従来、図3に示すような主軸端シール構造が知られている。このシール構造は、主軸51側のシール部材52と主軸ヘッド53側のシール部材54とによりラビリンス55を形成し、各シール部材52,54の端面を蓋部材56により細隙57を介して覆い、ラビリンス55及び蓋部材56で切削液や切粉等の異物の侵入を防いで、先端側の主軸軸受58を保護するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のシール構造によると、異物が細隙57やラビリンス55にいったん侵入すると、そこに滞留して外部に排出されないため、異物によってシール部材52,54が摩耗し、シール機能が次第に低下するという問題点があった。
【0004】
そこで、本発明の課題は、侵入した異物を外部へ排出して、長期間優れたシール機能を発揮できる工作機械の主軸端シール構造を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1の発明による主軸端シール構造は、主軸の先端部外周に内側シール部材を嵌着し、主軸ヘッドの先端部内周に外側シール部材を嵌着し、各シール部材の間にラビリンスを形成し、各シール部材の端面を蓋部材により細隙を介して覆い、蓋部材の外周に第1のドレン孔を設け、外側シール部材に第2のドレン孔を形成する一方、蓋部材に第2のドレン孔の出口より外側へ張り出す逆流防止用のカバーを設けるとともに、該カバーに第2のドレン孔から出た異物を排出する多数の小孔を形成し、細隙及びラビリンスに侵入した異物を主軸の回転により第1及び第2のドレン孔を介して外部へ排出するように構成したことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2は立形マシニングセンタの主軸先端部のシール構造を示すものである。主軸1は主軸ヘッド2の内側に軸受3により回転可能に支持されている。主軸1の先端部外周には内側シール部材4が嵌着され、主軸ヘッド2の先端部内周には一対の外側シール部材5,5’が嵌着されて、各シール部材4,5,5’の間にラビリンス6が形成されている。
【0008】
外側シール部材5には蓋部材7が取り付けられ、蓋部材7により各シール部材4,5の端面が細隙8を介して覆われている。蓋部材7の外周には第1のドレン孔9が複数個設けられ、外側シール部材5には一対の第2のドレン孔10が斜状に形成されている。そして細隙8及びラビリンス6に侵入した切削液や切粉等の異物を主軸1の回転により各ドレン孔9,10から外部へ排出するように構成されている。
【0009】
蓋部材7には2枚の逆流防止用のカバー11が第2のドレン孔10の出口より外側へ張り出す形態で固着されている。カバー11の端面及び側面には第2のドレン孔10から出た異物を排出する多数の小孔12(図2参照)が形成されている。また、外側シール部材5にはエアパージ配管13の接続口14が埋栓15により開閉可能に設けられ、主軸ヘッド2にはエアパージ配管13の差込孔16が形成されている。
【0010】
なお、主軸ヘッド2には加工点に向けて切削液を噴出するノズル17と、ノズル17に切削液を供給する通路18とが設けられている。また、この実施形態の外側シール部材5は軸受3の押えとしても機能している。
【0011】
上記構成の主軸端シール構造によれば、主軸1と蓋部材7との隙間から細隙8に侵入した異物は、主軸1の回転により第1のドレン孔9から外部へ排出される。また、ラビリンス6にまで侵入した異物は、主軸1の回転により第2のドレン孔10を通りカバー11の小孔12から外部へ排出される。
【0012】
従って、ラビリンス6や細隙8に異物が滞留しにくくなり、異物で各シール部材4,5,5’が摩耗するおそれもなく、長期間優れたシール機能を発揮することができる。そのうえ、この実施形態の構成によれば、図1及び図3を比較して明らかなように、外側シール部材5,5’及び蓋部材7を交換するだけで、既存の主軸端シール構造を容易に改良できる利点もある。
【0013】
また、大容量の高圧切削液を使用するような場合には、埋栓15を取り外し、接続口14にエアパージ配管13を接続し、高圧エアでラビリンス6を加圧する。こうすれば、ラビリンス6に異物が侵入しにくくなり、また、侵入した異物を第2のドレン孔10を通して外部に効率よく排出することができる。
【0014】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、マシニングセンタ以外の各種工作機械に適用するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して実施することも可能である。
【0015】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、主軸の回転を利用して異物をドレン孔から外部へ排出するので、長期間優れたシール機能を発揮できる効果がある。
また、蓋部材に逆流防止用のカバーを設けたので、異物の逆流を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す主軸端シール構造の断面図である。
【図2】図1の正面図である。
【図3】従来の主軸端シール構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1・・主軸、2・・主軸ヘッド、3・・軸受、4・・内側シール部材、5,5’・・外側シール部材、6・・ラビリンス、7・・蓋部材、8・・細隙、9・・第1のドレン孔、10・・第2のドレン孔、11・・カバー、12・・小孔、13・・エアパージ配管、14・・接続口。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure for sealing a tip end portion of a main shaft in a machine tool.
[0002]
[Prior art]
For example, in a vertical machining center, a spindle end seal structure as shown in FIG. 3 is conventionally known. In this seal structure, a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional seal structure, once the foreign matter enters the
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a spindle end seal structure of a machine tool that can discharge an invading foreign substance to the outside and exhibit an excellent sealing function for a long time.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the spindle end seal structure according to the invention of claim 1 has an inner seal member fitted to the outer periphery of the tip end portion of the spindle, and an outer seal member fitted to the inner periphery of the tip portion of the spindle head. A labyrinth is formed between each seal member, the end surface of each seal member is covered with a lid member via a narrow gap, a first drain hole is provided on the outer periphery of the lid member, and a second drain hole is provided on the outer seal member. On the other hand , the cover member is provided with a backflow prevention cover that projects outward from the outlet of the second drain hole, and a plurality of small holes for discharging foreign matter from the second drain hole are formed in the cover. Further, the present invention is characterized in that the foreign matter that has entered the slit and the labyrinth is discharged to the outside through the first and second drain holes by the rotation of the main shaft.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show a seal structure at the tip of the main shaft of a vertical machining center. The spindle 1 is rotatably supported by a
[0008]
A
[0009]
Two
[0010]
The
[0011]
According to the main shaft end seal structure of the above configuration, the foreign matter that has entered the
[0012]
Therefore, it is difficult for foreign matter to stay in the labyrinth 6 or the
[0013]
When using a large volume of high-pressure cutting fluid, the
[0014]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented by appropriately changing the shape and configuration of each part without departing from the spirit of the present invention, such as being applied to various machine tools other than a machining center. Is also possible.
[0015]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the onset bright, since the foreign object by utilizing the rotation of the main shaft is discharged to the outside from the drain hole, there is an effect capable of exhibiting long-term excellent sealing function.
Further, since the cover for preventing the backflow is provided on the lid member, there is an effect that the backflow of the foreign matter can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main shaft end seal structure showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional spindle end seal structure.
[Explanation of symbols]
1 ··
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