JPH04183555A - 工作機の給油構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り産業上の利用分野〕 この発明は工作機において静止状態で用いられるケース
に備わっている油路から、回動状態で用いられる主軸に
備わっている油孔に油を供給する構造に関する。

〔従来の技術〕

この種の工作機の給油構造としては次のようなものがあ
る。主軸挿通用の貫通孔を有すると共に、その貫通孔の
周壁には環状の油路が設けられているケースと、一端が
外周面に開口し他端が被給油部に連なる油孔ををしてい
る主軸とを有し、上記主軸は上記ケースの貫通孔に対し
て、上記油孔の開口部が上記油路に面する位置において
回動自在に挿通されており、上記貫通孔の周壁と主軸の
外周面との間においては、上記油路に対して主軸の軸線
方向の両側の位置に夫々環状のシール体を、各々の外周
縁が上記周壁に密着し内周縁が上記主軸の外周面に摺動
可能に対接する状態に配設してある。このような構造の
ものでは、主軸の回動中においても油路から油孔への給
油を間断なく行なえ、かつその場合に８いてノール体に
よって油漏れも防止できる。

〔発明が解決しようとする一課題〕

しかしこのような工作機の給油構造では、上記シール体
の耐摩耗性が低いとそのシール体が短期のうちに摩耗し
てしまって頻繁に取替をせねばならぬ面倒さが生ずる。

そこでその防止の為、耐摩耗性の高いシール体が用いら
れる。しかしそのようなシール体を用いると主軸の摩耗
が進み、高価な主軸の取替が必要になってしまう問題点
がある、尚主軸を耐摩耗性の高い材料で作ることも考え
られるが、主軸は工作機の主軸としての強靭さ、精度の
高さその他種々の性能を有しなければならぬ為、その材
料の選定や加工が極めて困難となり、また値段も極めて
高いものになってしまい、その実現が困難であるという
問題点があった。

本願発明は上記従来技術の問題点（技術的課題）を解決
する為になされたもので、主軸に対し内周面を主軸の外
周面に着脱自在に密着させたスリーブを周設し、シール
体の内周縁はそのスリーブに摺接するようにして、耐摩
耗性の高いノール体の利用によりスリーブが摩耗した場
合に：＝、スリーブのみの交換の安価な費用で足り、し
かもそのスリーブとして耐摩耗性の高い材料を利用する
ことができて、その交換までの寿命を極めて長くできる
ようにした工作機の給油構造を提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成する為に、本願発明における工作機の給
油構造は、主軸挿通用の貫通孔を有すると共に、その貫
通孔の周壁には環状の油路が設けられているケ゛−スと
、一端が外周面に開口し他端が被給油部に連なる油孔を
有している主軸とを有し、上記主軸は上記ケースの貫通
孔に対して、上記油孔の開口部が上記油路に面する位置
において回動自在に挿通されており、上記貫通孔の周壁
と主軸の外周面との間においては、上記油路に対して主
軸の軸線方向の両側の位置に夫々環状のシール体を、各
々の外周縁が上記周壁に密着し内周縁が上記主軸の外周
面に摺動可能に対接する状懸に配設してある工作機の給
油構造において、上記主軸には、上記シール体の内周縁
と対向する位置において、内周面を主軸の外周面に着脱
自在に密着させたスリーブを周設したものである。

〔作用〕

ケースに対する主軸の回動中において、油はケースにお
ける環状の油路から主軸における油孔にその開口部を通
して入り、油孔を通って被給油部に供給される。この場
合、油路の両側のシール体が油の漏れを防止する。

上記シール体の内ｍ縁はスリーブの外周面に摺接する。

その摺接によりスリーブの外周面が摩耗した場合、スリ
ーブを主軸から取り外し、代わりに新しいスリーブを主
軸に装着する。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する、工作機
における加工エンド付近の構造を示す第１図において、
Ａはマシニングセンタ等の工作機本体、Ｂは上記本体に
工具を取付ける為の取付ユニットを示す。工作機本体Ａ
は周知のもので、２はフレーム、３はスピンドル、４は
軸受、５は装着孔で、テーパ状に形成してある。６はフ
レーム２に取付けた給油台、７はその先端部に設けた凹
穴、９はシール用の０リング、ＩＯは油道で、油を供給
する為のポンプに周知の如く連結してある。

向上配油は例えば切削油あるいはクーラント等である。

それらとしては油の他に水が利用される場合もあるが、
本件明細書中においてはそれらをまとめて油と呼ぶ。

次に取付ユニットＢについて説明する。Ｉ２はケースで
、貫通孔１３を有している。１４は主軸で、上記貫通孔
１３に挿通され、ケース１２に対し二つのベアリング１
５．１５をもって回動自在に装着してある、以下上記ケ
ース１２について説明する。１６は貫通孔１３の周壁に
設けられた油路で、第２図の如く環状に形成してある。

１７．１７はシール体で、図示の如く上記貫通孔１３の
周壁と主軸１４の外周面との間において上記油１１１ｉ
１６に対し主軸１４の軸線方向の両側の位置に設けられ
ている。１８はケース１２において上記貫通孔１３から
やや離れた位置に設けられた受部機構を示す。１９は該
機構における受油台で、ケース１２の一部をもって構成
しであり、内Ｂ４こは油室２０が形成されている。２１
は油室２０を塞ぐ為の１で、受油台１９に螺着してある
。２２は受油筒で、受油台１９に上記主軸１４の軸線と
平行な方向への進退を自在に装着してあり、内部にはば
ね座２３が設けられ、そのばね座２３と蓋２１との間に
介在させた付勢用ばね２４により受油台１９から突出す
る方向の付勢力が加えられている。２５は受油筒２２の
先端部に備えた弁で、周知の如く弁座２６、球体をもっ
て構成された弁体２７、弁体２７を弁座２６に押し付け
る為の押しばね２８とにより構成してある。、２９はケ
ース１２に設けられた給油路で、一端は上記油路１６に
他端は受部機構１８の油室２０に連通している。次二こ
３１はケース１２に付設された回転係止機構で、主軸１
４の回転を係止する為のものである。３２は該機構に石
ける係止片で、受油簡２２に固着してあり、その先端部
は主軸１４に取付けた嵌合部材３３の嵌合凹部３４に対
して係脱するようにしてある。３５はケース１２に固定
した回転止片で、係止片３２が受油筒２２と共に回動す
ることを防止する為のものである。

次に主軸１４について説明する。３７は主軸の一端部に
備えられた突子で、前記装着孔５に対応するテーパ状に
形成−である。３８はユニット把持用部材、３９はマニ
ュピレータ（図示外）の爪先が入る嵌入溝を夫々示す。

４１は主軸１４の他端部に備えられた工具装着部を示す
。４２は該装着部における受入孔で、工具４８の元部を
差し込む為の部分である。４３は工具４８を固定する為
の固定用ねしてある。

４４は受入孔４２の底部において主軸１４に螺着しだ受
具で、工具４８の後端を受は止める為のものであり、そ
の中央部には油孔４５が形成してある。４６．４７は主
軸１４に形成した油孔で、油孔４６の−ｆｉ４６ａは主
軸１４の外周面に開口し、上記油路１６と対向している
。

次に上記ケース１２と主軸１４との関係について第３図
を参照して更に詳細に説明する。５０．５０は貫通孔１
３の周壁に設けられたベアリング装着部で、前記ベアリ
ング１５は該装着部５０にベアリングガイド５１を用い
て装着してある。−・アリングカイド５１は上記装着部
５０二こおける受部５０ａに当接するようにした当片５
２を有しており、ケース１２に対ソヘアリング１５が所
定の位置にくるようになっている。

５３５３はケース１２に螺着したベアリング固定用ナツ
トである。

５４は上記主軸１４に周設したスリーブで、上記ソール
体１７．１７の内周縁と対向する位１こ設けである。そ
の内周面は主軸１４の外周面に対して着脱自在に密着さ
せである。即ちスリーブ５４は主軸１４に対しその軸線
方向への抜差しが自在となっており、かつ主軸１４の周
囲に周設した嵌合１５５ａに０リング５５を嵌め込み、
そのＯリング５５の外周縁をスリーブ５４の内周面に密
着させである。該スリーブ５４は例えばスチール製であ
る。その外周面においてソール体１７の内周縁が摺接す
る部分には、耐摩耗性を高める為の硬化処理例えばセラ
ミック等の硬質材の溶射或いは窒化チタンのコーティン
グやハードクロムメツキが施される。或いはスリーブ５
４自身が硬質材で形成される場合もある。５６はスリー
ブ５４に形成された油流通用の窓で、前記油孔４６の一
端４６ａと油路１６とを連通させる為のものである。上
記スリーブ５４は、その内周面と主軸１４との間に０リ
ング５５が両者に弾接する状態で介在している為、主軸
１４と一体回動する。しか−その−体性を増す為に次の
ような構造が備えられている。即ちスリーブ５４には第
２．４図に示されるように嵌合孔５７が穿設され、そこ
に第２図に示される如く主軸１４に螺着した連繋片５８
を嵌合させである。第２．３図に示される５９は上記連
繋片５８を付は外し操作する為にケース１２に穿設した
操作孔で、常時はＩ６０によって閉ざされている。

６１　は突子３７側のベアリング１５と主軸１４の大径
部１４ａとの間に介在させたスペーサリング、６２は他
方の側のベアリング１５に隣接して設けた固定用キャッ
プで、主軸１４に螺着してある。６３．６３は上記リン
グ６１及びキャップ６２に装着したシール部材で、ベア
リング１５の側へのごみの進入防止用である次に上記シ
ール体１７について説明する。該ソール体１７は例えば
四フッ化エチレンのような耐摩耗性が高（滑りの良好な
材料で形成されたものが用いられる。該ノール体１７と
してはその断面形状が例えば第３図に示されるような形
状のものが用いられる。即ち該シール体１７は、本体６
４と止付片６８とから成る。本体６４は、基部６５と、
その内周縁から軸線方向に張り出す内側シール片６６と
、外周縁から軸線方向に張り出す外側シール片６７とに
より断面Ｕ字状に形成されている。止付片６８は本体６
４における基部６５の外周縁から鍔状に張り出している
。このようなシール体１７における外周縁即ち外側シー
ル片６７の外周面がケース１２における貫通孔１３の周
壁に密着され、内周縁即ち内側シール片６６の内周面が
上記スリーブ５４の外周面に摺動可能に対接されている
。又止付片６８はケース１２とベアリングガイド５１と
の間に挟着されてケース１２との一体化が図られている
。

次に上記構成のものの使用方法及び使用状態を説明する
。上記構成の取付ユニットＢは、マガジン内に収納され
ている状態では係止片３２が嵌合凹部３４に嵌合して主
軸１４の回動か阻止されている。

上記ユニノ）Ｂを本体Ａに装着する場合５二は、主軸１
４の突子３７をスピンドル３の装着孔５に向けその軸線
方向に挿入し周知の如く連結する。すると受部機構１８
における受部筒２２は給油台６に当接乙て受部台１９の
内部に向けて押し動かされ、その結果係止片３２が嵌合
凹部３４から外れ、主軸１４の回動が自在の状態となる
。

上記装着状態に８いてスピンドル３か回動すると主軸１
４が一体に回動し、工具４８も一体に回動して周知の切
削加工がなされる。主軸１４の回転数は１分当り例えば
数百〜８０００回転程度である。その過程において給油
台６の油道１０を通して送られてくる油は弁２５を押し
開いて受部筒２２内に流入し、油室２０、給油路２９を
通って環状の油路１６に至る。

更にその油は主軸１４における油孔４６にその開口部４
６ａから流入し、油孔４７．４５を通って工具４８の油
孔４９に至り、更に被給油部であるところの工具４８の
先端に供給されてそこの潤滑乃至は冷却を行う上記給油
の場合ソール体１７は７Ｅｉ回路１６からの油漏れを防
止する。この場合、シール体１７としては前述の如き形
状のものが用いられている為、上記油路１６に送り込ま
れる油の圧力が高ければ高い程内外のシール片６６．６
７は夫々スリーブ５４の外周面及び貫通孔１３の周壁に
強く押し付けられ、油漏れを確実に防止する。

次にスリーブ５４が摩耗した場合におけるその取替は次
のように行う。１６０を除去し操作孔５９を通して連繋
片５８を主軸１４から外す。次に固定用キャンプ６２を
主軸１４かも外す。そしてケース１２と主軸１４とを、
ケース１２に符号１５．１７．５１．５３．５４で示さ
れる部材が取り付いたままの状態で主軸１４の軸線方向
に分離させる。次に一方のベアリング固定用ナフト５３
を外Ｊ１、その側のベアリング１５を除去する。この状
態においてスリーブ５４を取り出す。

次に新しいスリーブ５４をケース１２の内側に納め、上
記とは全く逆の手順でもってケース１２と主軸１４とを
組み上げる。

又シール体１７が摩耗した場合におけるその取替は次の
通りである。上記スリーブ５４の取替の場合と同様の手
順で分離作業を行う。その場合、ベアリング固定用ナツ
ト５３及びベアリング１５は二つとも取り外す。スリー
ブ５４の除去の後頁ヘアリングガイド５Ｌ　５１を除去
し、摩耗−たシール体１７を取り外す。その後新−いシ
ール体１７を取付け、その後上記とは逆の手順でもって
種々の部材を組み上げる。

〔発明の効果〕

以上のように本願発明にあっては、主軸１４の回動中に
おいて、ケース１２Ｓ：８ける環状の油１１８１６から
主軸１４の油孔４６に向けて間断なく給油できる効果が
あり、 しかもその場合、油路１６の両側に設けたシール体１７
．１７によって油漏れを防止できる効果があるは勿論の
こと、 上記ソール体１７の内周縁は主軸１４に対する着脱が自
在のスリーブ５４に摺接させた構成だから、耐摩耗性の
高いシール体１７を利用したが為にスリーブ５４の摩耗
が進んでも、その場合にはスリーブ５４の交換のみの極
めて安価−費用で足りる経済性がある。

しかも上記のようなスリーブ５４を主軸１４に周設した
構成だから、主軸１４は工作機の主軸としての性能を持
たせる為にその材料が限定されていても、スリーブ５４
はそれとは全く集関係に任意の材料例えば耐摩耗性の高
い材料を用いて形成することができ、上記の如きスリー
ブ５４の摩耗によってその交換を要する状態となるまで
の期間を極めて長くできる効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は工具取付ユ
ニット及びそれと工作機本体との関係を示す縦断面図、
第２図は第１図におけるＩｔ−ＩＩ線断面図、第３図は
第１図におけるＩｔ１　部分の拡大図、第４図はスリー
ブの斜視図。 １２・・・ケース、１３・・・貫通孔、１４・・・主軸
、１６・・・油路、１７・・・シール体、４６・・・油
孔、５４・・・スリーブ。 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主軸挿通用の貫通孔を有すると共に、その貫通孔の周壁
   には環状の油路が設けられているケースと、一端が外周
   面に開口し他端が被給油部に連なる油孔を有している主
   軸とを有し、上記主軸は上記ケースの貫通孔に対して、
   上記油孔の開口部が上記油路に面する位置において回動
   自在に挿通されており、上記貫通孔の周壁と主軸の外周
   面との間においては、上記油路に対して主軸の軸線方向
   の両側の位置に夫々環状のシール体を、各々の外周縁が
   上記周壁に密着し内周縁が上記主軸の外周面に摺動可能
   に対接する状態に配設してある工作機の給油構造におい
   て、上記主軸には、上記シール体の内周縁と対向する位
   置において、内周面を主軸の外周面に着脱自在に密着さ
   せたスリーブを周設したことを特徴とする工作機の給油
   構造。