JP5022658B2

JP5022658B2 - 主軸装置

Info

Publication number: JP5022658B2
Application number: JP2006271599A
Authority: JP
Inventors: 亮一下村; 孝志則久
Original assignee: Okuma Corp
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2006-10-03
Filing date: 2006-10-03
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2026-10-03
Also published as: JP2008087118A

Description

この発明は、マシニングセンタ等の工作機械における主軸装置に関する。

この種の主軸装置としては、筒状装置ボディの軸線上を主軸がのびており、装置ボディ内面および主軸外面間に軸受が介在させられており、ノズルによって軸受にオイルエアが供給されるようになされており、軸受の近傍に位置してエア排出通路が装置ボディを内外に貫通するように形成されているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

パラレルリンク機構を用いた主軸装置では、主軸装置全体が加工空間内にあって、そこでは大量のクーラントが使用される。また、主軸装置は傾斜姿勢で使用される。このような場合、クーラントがエア排出通路を逆流し、主軸装置内に浸入することがある。
特開平１０−２１５５４０号公報

主軸装置内にクーラントが浸入すると、主軸を支持する軸受や、主軸を駆動するモータに浸入する。軸受にクーラントが浸入した場合には、軸受が潤滑不良を生じ、軸受の破損に繋がり、モータにクーラントが浸入した場合には、モータの絶縁材を劣化させ性能低下や破損に繋がるという問題を有していた。

この発明の目的は、主軸を支持する軸受や主軸を駆動するモータにクーラントが浸入することを防止することのできる主軸装置を提供することにある。

この発明による主軸装置は、装置ボディが、内筒および外筒によって構成されており、内筒の軸線上を主軸がのびており、内筒内面および主軸外面間に軸受が介在されており、軸受にオイルエアを供給する手段を備えている主軸装置において、内筒にエア排入口が形成されており、外筒にエア排出口が形成されており、エア排入口およびエア排出口を連絡するエア通過間隙が内筒および外筒間に形成されているものである。

この発明による主軸装置では、クーラントが装置ボディ内に浸入するためには、クーラントはエア排出口へ流入し、エア通過間隙を通過した後、エア排入口から流出しなければならないが、クーラントがエア通過間隙を通過するのは困難である。したがって、装置ボディ内にクーラントが浸入することを防止することができる。

さらに、内筒が、軸受を保持しかつ軸受とともに内筒内をフロント側空間およびリア側空間に区画するハウジングを有しており、フロント側空間内に主軸駆動用ビルトインモータが装備されており、エア排入口がリア側空間に開口させられていると、クーラントが主軸ボデイ内に浸入したとしても、浸入したクーラントはフロント側空間には到達することなくリア側空間から排出されるため、ビルトインモータのところまで達することを防止でき、浸入したクーラントがビルトインモータに悪影響を及ぼすことがない。

また、ハウジングに、フロント側空間およびリア側空間を連絡する連通路が形成されており、連通路にエア導管の基端部がリア側空間内に進入させられるように接続され、エア導管の先端部が軸受側に向けられていると、クーラントがリア側空間に浸入し、浸入したクーラントが連通路を経由してフロント側空間に浸入しようとしても、これをエア導管が阻止する。

また、エア排出口にクーラント流入防止用通気性カバーが被覆されていると、クーラントがエア排出口に流入しようとしても、これをカバーが効果的に防止する。

この発明によれば、装置ボディ内にクーラントが浸入し主軸を支持する軸受や主軸を駆動するモータに到達することを防止し、軸受やモータの耐久性を向上させることができる。

この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。

図１は、主軸装置のリア部分を示すものである。図１の上側がリア側、その下側がフロント側である。以下の説明において、リア側を後、フロント側を前というものとする。

主軸装置は、装置ボディ11を有している。装置ボディ11は、下向きに開口した皿形状ベース21と、ベース21の開口縁部に連なっている円筒状内筒22および外筒23とよりなる。

内筒22の軸線上を中空状主軸31がのびている。主軸31内にはドローバー32が通されている。主軸31およびドローバー32の間には皿バネ33が介在され、これにより、ドローバー32が上向きに付勢されている。ベース21に装備された図示しない流体圧シリンダによってドローバー32を進退させることにより、主軸31先端に図示しないチャックを着脱可能とされている。

内筒22内面および主軸31外面間に軸受41が介在されている。内筒22は、軸受41を取り囲んで保持しているハウジング42と、ベース21とともにハウジング42を挟み止めているスリーブ43とよりなる。軸受41およびハウジング42によって、内筒22内は、主軸装置フロント側の上部空間44と、リア側の下部空間45に区画されている。ハウジング42の内面にはオイルエアー供給ノズル46が備えられている。ノズル46の先端噴口は、軸受41に上側から臨ませられている。下部空間45にはビルトインモータ47が装備されている。モータ47は、主軸31外面に固定されているロータ48と、スリーブ43内面に固定されているステータ49とよりなる。

ハウジング42の外周近くには連通路51が上下貫通状に形成されている。連通路51の上端開口には逆Ｊ字状エア導管52の下端部が接続されている。エア導管52の先端は、軸受41に上側から臨ませられている。ハウジング42の、主軸31を挟んで連通路51と反対側には逆Ｌ字状エア排入口53が形成されている。エア排入口53の上端は、上部空間44に開口させられている。エア排入口53の外端は、ハウジング42の外面に開口させられている。エア排入口53の外開口縁部には、これを経由してのびた上環状溝54が形成されている。

外筒23の周壁下端部には傾斜状エア排出口61が形成されている。エア排出口61の内開口縁部には、これを経由した下環状溝62が形成されている。エア排出口61の外開口縁部には板状カバー63が被覆されている。カバー63には多数の通気孔64が形成されている。

ベース21外面およびハウジング42外面と、外筒23内面とは密着させられるとともに、スリーブ43外面の下環状溝62よりも低レベルの部分と外筒23内面とは密着させられている。内筒22内面の、上環状溝54および下環状溝62によって挟まれた部分には縮径部65が形成されており、これにより、内筒22および外筒23間にエア通過間隙66が形成されている。エア通過間隙66の幅は、例えば、０．１〜１．０ｍｍ、好適には０．５ｍｍである。

ノズル46からオイルエアが軸受41に向かって噴出される。噴出されたオイルエアは、軸受41を通過して下部空間45に流入する。下部空間45に流入したオイルエアは、エア導管52によって上部空間44に導かれる。上部空間44に導かれたオイルエアは、エア排入口53、エア通過間隙66およびエア排出口61を順次経由して、装置ボディ11外へ排出される。

クーラントがエア排出口61から流入したとしても、比較的狭い断面をもつエア通過間隙66を通過することは容易ではない。

主軸31装置が傾斜姿勢で使用されることを考慮すると、使用状態で、エア排出口61が下に向けられる姿勢になるようにエア排出口61が位置させられることが好ましい。

この発明による主軸31装置の縦断面図である。図１のII−II線矢視図である。

符号の説明

11 装置ボディ
22 内筒
23 外筒
31 主軸
41 軸受
46 ノズル
53 エア排入口
61 エア排出口
66 エア通過間隙

Claims

装置ボディが、内筒および外筒によって構成されており、内筒の軸線上を主軸がのびており、内筒内面および主軸外面間に軸受が介在されており、軸受にオイルエアを供給する手段を備えている主軸装置において、内筒が、軸受を保持しかつ軸受とともに内筒内をフロント側空間およびリア側空間に区画するハウジングを有しており、ハウジングにエア排入口が形成されており、エア排入口の一端はリア側空間に開口させられ、その他端はハウジング外面に開口させられ、外筒に半径方向貫通状エア排出口が形成されており、エア排入口の他端開口およびエア排出口の内端開口を連絡するエア通過間隙が内筒および外筒間に形成されている主軸装置。
フロント側空間内に主軸駆動用ビルトインモータが装備されている請求項１に記載の主軸装置。
ハウジングに、フロント側空間およびリア側空間を連絡する連通路が形成されており、連通路にエア導管の基端部がリア側空間内に進入させられるように接続され、エア導管の先端部が軸受側に向けられている請求項１または２に記載の主軸装置。
エア排出口にクーラント流入防止用通気性カバーが被覆されている請求項１〜３のいずれか１つに記載の主軸装置。