JPH04256542A - 回転軸の防爆機構 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボール軸受で軸承され
た回転軸の防爆機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボール軸受で軸承される回転軸では、そ
のボール軸受としてスチールボール軸受を用いるのが一
般的であるが、特にその使用回転数が高いものではセラ
ミックボール軸受が採用されている。従来は、回転軸が
スチールボール軸受、或はセラミックボール軸受のいず
れのボール軸受で軸承されているかに拘らず、防爆対策
が施されたものは存在しなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ボール軸受は、それが
スチールボール軸受の場合、回転することによって油膜
が形成され、回転軸と電気的な接続が絶たれてしまう。 それによって回転に伴なう摩擦によって生じた電荷は、
逃げ場を失って回転軸に蓄積され、その状態で軸受け外
輪と回転軸相互間の絶縁破壊が生じると放電が起こる。 この場合、例えばオイルジェット潤滑の如き低粘度潤滑
材を利用した回転軸では、電気火花による引火爆発の危
険性がある。又セラミックボール軸受の場合は、セラミ
ック自体が電気的導電性に乏しいものであるから、放電
現象が顕著に現れ、安全性の面から早急に防爆対策を施
すことが望まれている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、放電による電
気火花の発生原因である正電荷を、ボール軸受で軸承さ
れた回転軸に蓄積させないようにするもので、その構成
は、前記回転軸を、そのボール軸受以外の電気的導通手
段を介して接地したことにある。

【０００５】

【作用】ボール軸受の電気的導電性が失われても、回転
摩擦によって発生した正電荷は、ボール軸受以外の電気
的導通手段を介して常時地面へ逃がされるので、回転軸
には正電荷が蓄積されず、よって放電現象は起らない。

【０００６】

【実施例】本発明に係る防爆機構を、工作機械の工具引
き上げ装置において実施した一例を説明する。１は主軸
頭で、その主軸頭１には、セラミックボール軸受２にて
軸承された主軸３が回転可能に挿通され、その主軸３の
軸心には貫通孔４が設けられている。貫通孔４の一端側
には、円錐形に拡開した工具受け部５が形成され、又貫
通孔４内には、前記工具受け部５側に工具把握機構６を
備えた工具引き上げ装置７が内蔵されている。工具引き
上げ装置７は、皿バネ８により工具把握機構６と反対側
へ、ロッド９の端部を突出させた状態で支持され、その
ロッド９の突出部９ａを前記皿バネ８のバネ力に抗して
押し入れ、又そのバネ力により押し戻されることによっ
て、工具受け部５に受け入れた工具１０に対して、工具
把握機構６による工具着脱操作が行なわれ、ロッド９の
突出部９ａには調整ナット１１が取り付けられている。

【０００７】１２は、前記工具引き上げ装置７における
ロッド９の突出部９ａを押圧操作する工具着脱用ピスト
ン装置であり、そのハウジング１３内には、ピストン１
４を備えたピストンロッド１５が進退可能に挿通され、
そのピストンロッド１５の周囲には、前記ピストン１４
を摺動可能に収容するシリンダ室１６が形成されている
。又ハウジング１３には、ピストン１４で区画された各
シリンダ室１６，１６に通ずる油路１７，１７が設けら
れ、前記ピストンロッド１５が油圧作動で進退運動する
ようになっている。前記ピストンロッド１５の中心には
、スチールボール軸受１８にて軸承された小径の導電性
シャフト１９が回転及び軸方向へ進退可能に挿通され、
その導電性シャフト１９のピストンロッド側先端は、金
属製のフレキシブルカップリング２０を介して、前記工
具引き上げ装置７におけるロッド９の突出部９ａ中心に
穿設された嵌合穴２１に嵌合され、そのロッド９と同軸
上に突き出している導電性ロッド２２と連結されている
。

【０００８】又ピストンロッド１５内には、水銀２３を
封入した水銀収容ケース２４が内蔵され、前記導電性シ
ャフト１９の基端部を、水銀２３内に没入させている。 水銀収容ケース２４は導電性材料で形成され、それによ
って前記導電性シャフト１９は水銀２３を介してハウジ
ング１３と電気的な導通関係に保たれ、ハウジング１３
には接地されたアース線２５が接続されている。それに
よって主軸３が、前記導電性ロッド２２、フレキシブル
カップリング２０、導電性シャフト１９、水銀２３、水
銀収容ケース２４、ハウジング１３、アース線１５とで
構成された電気的導通手段によって接地された構造とな
っている。

【０００９】従来の工具引き上げ装置は、図３に示す如
く防爆対策がされていなかったが、上記実施例の如く、
形成された工具引き上げ装置にあっては、主軸３が回転
することによりその主軸３の回転摩擦により発生した正
電荷が、前記電気的導通手段を介して効率良く地面へ逃
がされる。殊に実施例では、電気的導通手段に水銀を採
用し、その水銀内に小径の導電性シャフトを没入させる
ことで、回転接続部分で潤滑油が必要なく周速も低くな
るよう考慮してあるから、潤滑に対して高回転時でも安
定した性能が発揮される。

【００１０】上記実施例は、工具引き上げ装置の主軸で
発生した正電荷を、導電性シャフトにより工具着脱用ピ
ストン側へ移動させ、そこで水銀を介してアース線との
導通を図ったものを説明したが、主軸から直接導電性ブ
ラシを介して接地するなど、電気的導通手段は適宜選択
できる。又本発明は、工具引き上げ装置ばかりでなく、
ボール軸受で軸承された回転軸を備えた全ての装置に適
応でき、回転軸を軸承するボール軸受は、スチールボー
ル軸受、セラミックボール軸受等、材質を問うものでは
ない。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、回転軸の高速回転に伴
い発生する電荷は、全てボール軸受以外の電気的導通手
段を介して逃がされ、蓄積されることがないので、放電
現象を起す虞れはなく、防爆対策は完璧である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る防爆機構を工具引き上げ装置にお
いて実施した説明図である。

【図２】本発明の防爆機構の詳細を示す説明図である。

【図３】従来の工具引き上げ装置を示した説明図である
。

【符号の説明】

１・・主軸頭、２・・セラミックボール軸受、３・・主
軸、４・・貫通孔、５・・工具受け部、６・・工具把握
機構、７・・工具引き上げ装置、８・・皿バネ、９・・
ロッド、９ａ・・突出部、１０・・工具、１１・・調整
ナット、１２・・工具着脱用ピストン装置、１３・・ハ
ウジング、１４・・ピストン、１５・・ピストンロッド
、１６・・シリンダ室、１７・・油路、１８・・スチー
ルボール軸受、１９・・導電性シャフト、２０・・フレ
キシブルカップリング、２１・・嵌合穴、２２・・導電
性ロッド、２３・・水銀、２４・・水銀収容ケース、２
５・・アース線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ボール軸受で軸承された回転軸を、そ
   のボール軸受以外の電気的導通手段を介して接地して成
   る回転軸の防爆機構。