JP6280010B2 - 回転軸装置および前記回転軸装置を備えた放電加工機 - Google Patents

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Description

本発明は、回転軸装置および前記回転軸装置を備えた放電加工機に関する。
図６は放電加工機などに用いられる従来の回転軸装置の断面を示す模式図である。図６に示されるように、回転軸（回転軸装置）２４の筐体１の内部には、動力部２や減速機３が配設されている。減速機３は動力部２の回転を減速する装置である。筐体１の先端側には軸受支持部７が併設され、軸受部４は軸受支持部７によって支持されている。軸受部４の両側にはシャフト５、回転テーブル６が固定されており、シャフト５と回転テーブル６は、減速機３の回転に同期して自由に回転することができる。軸受支持部７の付近には、シール機構部８が設けられており、シール機構部８内部にはシール材９が設置されている。シール材９は回転テーブル６の外周面に接触する事で、シール機構部８と回転テーブル６の隙間１１からの加工液が筐体１内部へ浸入することを防止している。
特開２０１１−１０４７２５号公報 特許第５０８２５６９号公報 特許第４３５４７７３号公報
放電加工機によるワークの加工中には、スラッジと呼ばれる加工くずが発生し加工槽内の加工液の中に浮遊している。スラッジを含んだ加工液の流れ１８に示すように、スラッジを含んだ加工液が隙間１１に浸入してくると、シール材９と回転テーブル６の間にスラッジが付着する。このため、シール材９の摩耗が早い時期に引き起こされてしまう。なお、一般的な回転軸のシール機構部には、エアシール構造やラビリンス構造を用いたものが開示されている（特許文献１、特許文献２を参照）。
放電加工機に使用する回転軸装置は、加工液で満たされた加工槽内に配置されたワークテーブルに設置して、回転軸テーブルに加工物を固定して使用する。回転軸本体と回転軸テーブルの隙間にはシール機構部が設けられており、加工槽内の加工液が回転軸内部へ浸入するのを防止している（特許文献３）。しかし、加工中に発生したスラッジ（細かい金属粉）がシール機構部に流れてくることにより、シール性能を著しく悪化させてしまう。
そこで本発明の目的は、シール機構部の手前に、スラッジ浸入防止手段を設けることで、シール性能の長寿命を実現することが可能な放電加工機の回転軸装置および該回転軸装置を有する放電加工機を提供することである。
本願の請求項１に係る発明は、回転軸本体と、前記回転軸本体に軸承され回転するテーブル回転体と、前記テーブル回転体を回転させるための駆動部と、前記回転軸本体と前記テーブル回転体との間にシール材が配設されたシール機構部と、前記回転軸本体と前記テーブル回転体との間に補助シール材が配設された補助シール機構部と、前記シール機構部の前記シール材と前記補助シール機構部の前記補助シール材の間に形成される空間に加工に用いられる清浄な流体を供給する第２供給部と、を備えた放電加工機の回転軸装置である。
請求項２に係る発明は、前記シール機構部あるいは、前記補助シール機構部、あるいは前記シール機構部および前記補助シール機構部の両方は、前記回転軸本体および相互に分割可能な構造を備えている請求項１に記載の放電加工機の回転軸装置である。
請求項３に係る発明は、前記シール機構部及び前記補助シール機構部の少なくとも一方に前記加工に用いられる清浄な流体の排出口を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電加工機の回転軸装置である。
請求項４に係る発明は、前記加工に用いられる清浄な流体を流す管路が、前記シール機構部のシール材に設けられた請求項１〜３のいずれか一つに記載の放電加工機の回転軸装置である。
請求項５に係る発明は、前記加工に用いられる清浄な流体を流す管路が、前記補助シール機構部の補助シール材に設けられた請求項１〜３のいずれか一つに記載の放電加工機の回転軸装置である。
請求項６に係る発明は、前記請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載の前記放電加工機の回転軸装置を加工槽内に備え、前記回転軸装置に備わった前記第２供給部に供給される加工に用いられる清浄な流体の量を制御する供給量制御手段を備えた放電加工機である。
本発明により、シール機構部の手前に、スラッジ浸入防止手段を設けることでシール性能の長寿命を実現する可能な放電加工機の回転軸装置および該回転軸装置を有する放電加工機を提供できる。
清浄な加工液供給管路を設けた回転軸装置の断面を示す模式図である。 補助シール機構部を設けた回転軸装置の断面を示す模式図である。 排水口を設けた回転軸装置の断面を示す模式図である。 清浄な加工液供給手段の管路が補助シール材に設けられた回転軸装置の断面を示す模式図である。 回転軸装置を搭載した放加工機の構成を示す図である。 従来の回転軸装置の断面を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は清浄な加工液供給管路を設けた回転軸装置の断面を示す模式図である。図１に示されるように、回転軸（回転軸装置）２４の回転軸の筐体１は、シール機構部８と、軸受支持部７を含んで構成される。回転軸の筐体１の内部には、回転テーブル６の駆動部である動力部２や減速機３が配設されている。減速機３は動力部２の回転を減速する装置である。回転軸の筐体１の先端側には軸受支持部７が併設され、軸受部４は軸受支持部７によって支持されている。軸受部４の両側にはシャフト５、回転テーブル６が固定されており、シャフト５と回転テーブル６は、減速機３の回転に同期して自由に回転することができる。なお、図１では軸受部４にシャフト５が固定されている。回転テーブル６にはワークが直接または治具を介して固定される。
回転テーブル６はシャフト５に固定されている。軸受支持部７に隣接してシール機構部８が設けられており、シール機構部８内部にはシール材９が設置されている。シール材９は例えばゴム製のＯリングであり、シール材９は回転テーブル６の外周面に接触する事で、シール機構部８と回転テーブル６の隙間１１からの加工液が筐体１内部へ浸入することを防止している。
さらに、図１に示されるように、筐体１内部のシール機構部８に清浄な加工液を供給するための管路１０が設けられている。シール機構部８と回転テーブル６の隙間１１を清浄な加工液が流れることで、スラッジを含んだ加工液がシール材９に接触する事を防止している。清浄な加工液は放電加工機によりワークを加工する際に用いられる液体のことである。
図２は補助シール機構部１２を設けた回転軸装置の断面を示す模式図である。回転軸の筐体１は、補助シール機構部１２、シール機構部８、軸受支持部７を含んで構成される。図２ではシール機構部８の外側に補助シール機構部１２が設けられている。ここで外側とは、動力部２が配置される側が内側としてその反対側を意味し、回転軸装置２４の回転軸の筐体１の外部に近い側である。回転軸の筐体１で、補助シール機構部１２には、補助シール材１３が取り付けられており、補助シール材１３は回転テーブル６と軽接触もしくは、微小な隙間を有するように取り付けられている。
シール機構部８と補助シール機構部１２の間には、シール材９と補助シール材１３で挟まれたシール機構部と補助シール構造部の間の空間１４が形成される。管路１０を介してこの空間１４に清浄な加工液を供給することで、補助シール材１３と回転テーブル６の間から回転軸の筐体１から外側に向かって清浄な加工液の流れ１９のように流れる。このため、スラッジの侵入を確実に防止できる。供給する清浄な加工液の量は加工液供給手段２５（図５参照）によって任意で調整できる。このため、一時的に流量を増やし補助シール機構部１２と回転テーブル６の隙間１１に堆積したスラッジの除去を行うことができる。
したがって、作業者が機構部の分解を行なわなくても簡易的な清掃が行なえる。また、加工停止中など清浄な加工液を供給する必要がない場合には、清浄な加工液の供給を停止することができる。シール機構部８や補助シール機構部１２は、回転軸の筐体１と、シール機構部８と、補助シール機構部１２と、分割可能な構造とすることで、容易に分解ができる。このため、シール材９や補助シール材１３の清掃や交換にかかる時間を大幅に短縮することができる。
図３では、シール機構部８の側面に排出口１５や排出用チューブ１６等を設けることで、矢印１９の加工液の流れを、矢印２６のみの加工液の流れにすることができる。このため、ワーク取替作業時などに、ワークや回転テーブル６が不必要に濡れることを防止できる。
図４では、補助シール材１３に管路１７を設けており、より確実にスラッジの排出を行なえる。なお、図中には記載していないが、管路１７はシール材９に設けてもよい。その際、シール材９や補助シール材１３の断面形状は、円径や四角形状だけでなくその他の形状でもよい。
図５は回転軸装置を搭載した放電加工機の構成を示す図である。回転軸（回転軸装置）２４は、回転テーブル６の回転軸方向を鉛直方向、水平方向、あるいは、他の方向となるように加工槽２１内に配置される。加工槽２１から排出される加工屑を含んだ加工液は汚水槽２３に貯留される。汚水槽２３に貯留された加工液は図示しない浄化装置を介して清水槽２２に供給される。清水槽２２に貯留される加工液は、図示しない浄化装置により浄化された清浄な加工液である。制御装置２０は、回転軸装置２４にする手段（加工液供給手段２５）を制御し、清水槽２２から浄化された加工液を汲み上げ、回転軸装置２４に供給される。
上記の実施形態では、回転軸装置２４を放電加工機に適用し、回転軸装置２４に供給する清浄な流体として、加工屑が除去された清浄な加工液を供給する。放電加工機以外に回転軸装置２４を提供する場合は、工作機械に用いられている加工用の流体を用いるとよい。
１ 回転軸の筐体
２ 動力部
３ 減速機
４ 軸受部
５ シャフト
６ 回転テーブル
７ 軸受支持部
８ シール機構部
９ シール材
１０ シール機構部の管路
１１ シール機構部と回転テーブルの隙間
１２ 補助シール機構部
１３ 補助シール材
１４ シール機構部と補助シール機構部の間の空間
１５ 排出口
１６ 排出用チューブ
１７ シール材もしくは、補助シール材に設けた管路
１８ スラッジを含んだ加工液の流れ
１９ 清浄な加工液の流れ
２０ 制御装置
２１ 加工槽
２２ 清水槽
２３ 汚水槽
２４ 回転軸装置
２５ 加工液供給手段
２６ 排出口もしくは、排出用チューブから出る清浄な加工液の流れ

Claims (6)

  1. 回転軸本体と、
    前記回転軸本体に軸承され回転するテーブル回転体と、
    前記テーブル回転体を回転させるための駆動部と、
    前記回転軸本体と前記テーブル回転体との間にシール材が配設されたシール機構部と、
    前記回転軸本体と前記テーブル回転体との間に補助シール材が配設された補助シール機構部と、
    前記シール機構部の前記シール材と前記補助シール機構部の前記補助シール材の間に形成される空間に加工に用いられる清浄な流体を供給する第２供給部と、
    を備えた放電加工機の回転軸装置。
  2. 前記シール機構部あるいは、前記補助シール機構部、あるいは前記シール機構部および前記補助シール機構部の両方は、前記回転軸本体および相互に分割可能な構造を備えている請求項１に記載の放電加工機の回転軸装置。
  3. 前記シール機構部及び前記補助シール機構部の少なくとも一方に前記加工に用いられる清浄な流体の排出口を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電加工機の回転軸装置。
  4. 前記加工に用いられる清浄な流体を流す管路が、前記シール機構部のシール材に設けられた請求項１〜３のいずれか一つに記載の放電加工機の回転軸装置。
  5. 前記加工に用いられる清浄な流体を流す管路が、前記補助シール機構部の補助シール材に設けられた請求項１〜３のいずれか一つに記載の放電加工機の回転軸装置。
  6. 前記請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載の前記放電加工機の回転軸装置を加工槽内に備え、
    前記回転軸装置に備わった前記第２供給部に供給される加工に用いられる清浄な流体の量を制御する供給量制御手段を備えた放電加工機。
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