JPH0230195Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、工作機械等において一本或いは複数
本のスピンドルを回転自在に支持する主軸頭内
に、切削粉や切削剤などが侵入するのを防止する
ためのエアーカーテン装置に関する。

従来の技術 例えば、ドリルユニツトやタツプユニツト等の
回転工具を使用する工作機械において、スピンド
ルを回転自在に支持する主軸頭の前端遮閉壁と、
スピンドル外周面との間隙から、ワークの加工に
よる切削粉や切削剤などの外部の汚物が主軸頭内
に侵入して軸受をさびつかせてしまうおそれがあ
る。従来ではその防止策として、第２図に示すよ
うに、本体１４の前面に設けた遮閉壁１６の一側
部にエアー供給路１５を形成し、遮閉壁１６とス
ピンドル１７外周面との間隙１８より外部へ向つ
てエアーを吹き出させることにより切削剤等の本
体１４内への侵入を防止していた。

しかしながら、この従来の構造のままでは、上
記切削剤等をはね返すために間隙１８から噴出さ
れるエアーの消費量が多く、特に多数本のスピン
ドル１７に対してそれぞれ同様にエアー供給を行
なつた際には膨大なエアー消費量となる。

そのため間隙１８をさらに狭くするには高精度
加工を必要するとともに、多数本のスピンドルに
対しては微小な取付誤差も許されず、このため非
常にコスト高となる欠点を有していた。

考案の目的 本考案は、上記の欠点を解決するために、簡単
な構造でエアー消費量をかなり低減でき、小エネ
ルギーでかつ低コストで主軸頭内への切削粉や切
削剤等の侵入を確実に防止することができる主軸
頭のエアーカーテン装置を提供することを目的と
する。

考案の構成 上記の目的を達成するために、本考案はエアー
通路より連通するスピンドル外周を取り囲むエア
ー室内の前面遮閉壁側に、一枚リツプ形の環状シ
ールを、スピンドルを軸支する軸受側に設けたオ
イルシールに対し背を向けた状態で設けたことを
その要旨とするものである。

実施例 以下、本考案の一実施例を第１図を以つて説明
する。

１は工作機械の加工ユニツトに設けられる主軸
頭で、この主軸頭１の本体４の内部には複数個の
軸受２によりスピンドル３が回転自在に支持され
ている。このスピンドル３には、スピンドル先端
側に設けられた軸受２の内輪外端面と係合する僅
かに径大となつた大径部３ａが形成されている。

また、上記本体４にはその前面を閉蓋する遮閉
壁５が設けられ、この遮閉壁５はスピンドル３の
外周との間に僅少な間隙６を介してスピンドル３
を貫通しかつ本体４の前面に複数箇所でねじ止め
固着されている。

上記本体４の軸受２よりスピンドルの先端側に
おいて、スピンドル３の大径部３ａの外周面に１
枚のリツプ７ａを接触させて環状のオイルシール
７が装着され、本体４からの油洩れを阻止してい
る。さらに、上記遮閉壁５の一側壁にエアー供給
源と連結されるエアー供給口８が開口されている
とともに、このエアー供給口８に連通し中心に向
つて伸びたエアー通路９が形成され、またこのエ
アー通路９と連通するスピンドル３の外周を取り
囲む環状のエアー室１０が形成されている。すな
わち、上記エアー供給口８から供給されたエアー
は、エアー通路９を通つてオイルシール７と遮閉
壁５間のエアー室１０に吹き込まれ、遮閉壁５の
間隙６より外部へ放出されてエアーカーテンを形
成するようになつている。

さらに、上記エアー室１０内のエアー放出側に
おいて一枚リツプ形の環状シール１１がそのリツ
プ１１ａをスピンドル３の外周面に緩く接触させ
て遮閉壁５に嵌着されている。この環状シール１
１と上記オイルシール７とはそのリツプ１１ａ，
７ａを相反する方向にたがいに背を向けた状態に
装着されている。

また、各シール７及び１１とスピンドル３の外
周面との摩擦による両者の摩耗や発熱を防ぐため
に、各シールとの接触するスピンドル３の外周面
部に必要に応じてその接触部をセラミツク溶射１
２にて耐摩耗表面処理をする。

次に、この実施例の作用を説明する。

エアー供給源よりエアー供給口８にエアーが供
給されると、エアー通路９を通つてエアー室１０
に送り込まれる。そして、環状シール１１のリツ
プ１１ａ、間隙６を通つてエアーは外部へ放出さ
れる。一方、本体４の内部の油はオイルシール７
により完全に遮断される。

すなわち、エアー室１０に供給されたエアー圧
は環状シール１１のリツプ１１ａをわずか押し拡
げ、リツプ１１ａとスピンドル３の外周面との間
に形成された微少間隔を通過して間隙６からエア
ーが吹き出し、エアーカーテンを形成する。これ
によつて、スピンドル３が回転してワークを切削
した際に飛散される切削粉や切削剤等がはね返さ
れ主軸頭１内に侵入するのが阻止され、したがつ
てスピンドル３や軸受２等をさびつかせるおそれ
がない。また、リツプ１１ａとスピンドル３の外
周面との接触は、エアーの通過により防止され摩
擦による発熱を防止する。

しかも、環状シール１１を設けたことにより、
エアーの放出口が極めて狭ばまり、またリツプ１
１ａはエアーの供給圧に応じて拡開されるので供
給圧が小さくともリツプ１１ａによるエアーカー
テンにより確実に遮断効果が得られるため、少量
のエアーで切削粉等の侵入を確実に防止でき、エ
アー消費量をかなり低減できる。

さらに、各シール７及び１１と接触するスピン
ドル３の外周面部は耐熱性、耐摩耗性に優れたセ
ラミツク溶射にて強化した場合は、各シールとス
ピンドルとの摩擦による熱の発生や両者の摩耗が
少なく、シール作用の低下もなく各シール７，１
１を長持ちさせることができる。仮に、上記オイ
ルシール７に２枚リツプ形シールを用いた場合、
エアー室１０内のエアー圧によりリツプがスピン
ドル３の外周面に圧着され摩擦による発熱が大き
くなるため、本実施例では１枚リツプ形のオイル
シール７を使用し、摩擦による発熱を極度に抑え
た。

また、弾性のシール１１をエアーカーテンとし
て使用することにより、スピンドル３とシール１
１との加工誤差等による取付誤差はシール１１の
弾性変形により吸収されるため取付も容易であ
る。

なお、スタブツーリングやブツシユツーリング
等のいずれの構造においても、本考案の構成要素
を組み入れることにより同様な効果が得られる。

考案の効果 以上説明したように、本考案の主軸頭のエアー
カーテン装置は、主軸頭内の軸受よりスピンドル
の先端側においてオイルシールを設け、このオイ
ルシールと主軸頭前面の遮閉壁との間にエアー室
を形成するとともにエアー供給源と上記エアー室
とを連通させるエアー通路を形成し、上記エアー
室内の遮閉壁側に一枚リツプ形の環状シールを上
記オイルシールに対し背を向けた状態に設けたの
で、エアー供給源からエアー通路を通つてエアー
室に送り込まれたエアーはそのエアー圧で環状シ
ールのリツプを押し拡げ、その微小間隙よりエア
ーが吹き出されてエアーカーテンが形成される。
これによつて、切削粉や切削剤等がはね返され、
主軸頭に侵入するのを確実に防止できる。

また、弾性の環状シールによつてエアーの放出
口が極めて狭ばめられ、そのリツプはエアーの供
給圧に応じて拡開されるので供給圧が小さくとも
リツプによるエアーカーテンにより確実に遮断効
果が得られるため、少量のエアーで切削剤等の侵
入を確実に防止でき、エアー消費量をかなり低減
することができる。

また、弾性の環状シールをエアーカーテンとし
て使用することによりスピンドルとシールとの加
工誤差等による取付誤差はシールの収縮により吸
収されるため綿密な取付精度を要せず、したがつ
て簡単な構造で製作費も安く、かつ小エネルギー
でエアーカーテンが形成できるので非常にコスト
ダウンとなる。また、環状シールのリツプとスピ
ンドル外周面との接触はエアーの通過により防止
され摩擦による発熱が防止される。

さらに、上記各シールの接触するスピンドルの
周面部をそれぞれ例えばセラミツク溶射などで耐
摩耗表面処理することにより、各シールとスピン
ドルとの間の摩擦に耐え、発熱や摩耗が減少さ
れ、耐久性が向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の装置の一実施例を示す要部の
断面図で、第２図は従来の構造を示す断面図であ
る。 １……主軸頭、２……軸受、３……スピンド
ル、５……遮閉壁、７……オイルシール、８……
エアー供給源と連結するエアー供給口、９……エ
アー通路、１０……エアー室、１１……環状シー
ル、１２……耐摩耗表面処理。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) スピンドルを回転自在に支持する軸受を備え
   かつ前端面を閉蓋する遮閉壁を形成した主軸頭
   に、上記軸受よりスピンドル先端側においてス
   ピンドル外周面に嵌込まれる環状のオイルシー
   ルを設け、このオイルシールと上記遮閉壁との
   間にスピンドル外周を取り囲む環状のエアー室
   を形成するとともに、エアー供給源と上記エア
   ー室とを連通させたエアー通路を形成し、上記
   エアー室内の遮閉壁側にスピンドル外周面に嵌
   込まれる一枚リツプ形の環状シールを設け、こ
   の環状シールを上記オイルシールに対し背を向
   けた状態に装着したことを特徴とする主軸頭の
   エアーカーテン装置。 (2) 上記各シールと接触するスピンドルの外周面
   部をそれぞれ耐摩耗表面処理したことを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項記載の主軸
   頭のエアーカーテン装置。