JPH0518035Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、鉛直な主軸内を通して下端の加工部
にクーラントを供給する装置に関する。

〔従来技術〕

例えば、第３図に示す如き超精密平面研削盤に
おいては、鉛直に軸承した主軸３０に中心孔３５
を形成すると共に主軸３０の下端に同軸的に砥石
Ｇ及び円盤状の底部１を設け、中心孔３５の上部
から送り込んだクーラントを重力及び主軸３０の
回転に伴う遠心力により底部１に放射状に形成し
た複数の放出孔１ａから放出させて砥石Ｇの研削
面Ga付近に供給するようにしたものがある。こ
のような従来技術においては、外部からの供給管
５４と中心孔３５を連結するジヨイント装置５
は、主軸３０の上端に同軸的に固定された回転側
部材６と、主軸頭１２側に固定され回転側部材６
上部の導入管部６ａの外側に同軸的に配置された
筒部７ａを有する固定側部材７と、導入管部６ａ
と筒部７ａの間に設けられた接触式シール８より
なる接触式のものが使用されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このような従来技術においては、接触式シール
８を用いているので、接触部に生じる摩擦力の変
動等により主軸３０に振動が生じたり、接触部の
発熱により主軸３０に僅かながら熱変位が生じた
りし、このため超精密平面研削盤の超精密加工機
においては加工精密が低下するという問題があ
る。

このような問題を解決するためにジヨイント装
置５を多少の隙間を有する非接触式のものとする
ことが考えられる。しかしながら、円盤状部材１
に設ける放出孔１ａの径及び数は、研削面Ga付
近に供給されるクーラントに気泡が混入するのを
防ぐために、主軸３０が回転して遠心力が作用し
ている状態において適切な量のクーラントを放出
するように定められているので、遠心力が作用し
ない主軸３０の停止時には放出孔１ａからのクー
ラント流出量が減少し、このため中心孔３５内の
クーラント液面が上昇し、遂には非接触式のジヨ
イント装置の隙間から外部にクーラントが洩出す
るという問題がある。本考案はこのような各問題
を解決しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このために、本考案による主軸におけるクーラ
ント供給装置は、第１図及び第２図に例示する如
く、支持部材１２により鉛直に軸承した主軸３０
の下端に加工部材Ｔを同軸的に設け、前記主軸３
０の全長にわたり同軸的に形成した中心孔３５の
上端部から送り込んだクーラントを前記加工部材
Ｔの底部４０に放射状に形成した複数の放出孔４
２より放出して前記加工部材Ｔの加工部に供給す
る主軸におけるクーラント供給装置において、前
記支持部材１２には前記中心孔３５の上端部内に
同軸的かつ非接触的に挿入される筒部５０ａを有
するジヨイント部材５０を固定して同筒部５０ａ
から中心孔３５内にクーラントを供給し、前記主
軸３０の下端と前記加工部材Ｔの底部４０の間の
中心部には前記中心孔３５の下端に連通される閉
鎖空間Ｒを形成し、前記複数の放出孔４２の内端
は前記閉鎖空間Ｒ内の下部に開口し、前記加工部
材Ｔの底部４０の中心には下端が同加工部材の下
面に開口し上端が前記閉鎖空間Ｒ内の前記下部よ
りも高い位置に開口するオーバフロー孔４３を形
成したことを特徴とするものである。

〔作用〕

ジヨイント部材５０の筒部５０ａから中心孔３
５内に送り込まれたクーラントは、重力により中
心孔３５の下端に連なる閉鎖隙間Ｒ内に入る。主
軸３０が回転している状態においては、この回転
に伴う遠心力により、放射状に形成した放出孔４
２から放出されるクーラントの量は多く、従つて
閉鎖空間Ｒ内に送り込まれたクーラントの全部ま
たは大部分が放出孔４２から加工部材Ｇの加工部
に供給される。主軸３０が停止すれば遠心力がな
くなるので放出孔４２から放出されるクーラント
の量は減少する。これにより閉鎖空間Ｒ内のクー
ラントの液面は上昇するが、この液面がオーバフ
ロー孔４３の閉鎖空間Ｒ内への開口位置に達すれ
ばクーラントはオーバフロー孔４３からも排出さ
れるようになるのでクーラントの液面がそれより
も大きく上昇することはなくなる。

〔考案の効果〕

上述の如く、本考案によれば主軸の中心孔内に
クーラントを送り込むジヨイント部材は主軸と接
触することがないので、ジヨイント部材と主軸の
接触に伴う振動や発熱がなくなり、従つて主軸の
下端に設けた加工部材による加工精度を向上させ
ることができる。また、主軸が停止して放出孔か
らのクーラント放出量が減少しても、閉鎖空間内
のクーラント液面はオーバフロー孔の閉鎖空間内
への開口位置よりも大きく上昇することはないの
で、ジヨイント部材の筒部と中心孔の間の隙間か
らクーラントが外部に洩出することはない。しか
も、ジヨイント部材の筒部を中心孔の上端部内に
非接触的に挿入し、加工部材の底部に放出孔及び
オーバフロー孔を形成したのみであるので構造は
きわめて簡単であり、製造コストを低下させるこ
とができる。

〔実施例〕

以下に、超精密平面研削盤における実施例を、
第１図及び第２図により説明する。

第２図に示す如く、ベツド１０上にはコラム１
１が立設され、同コラム１１には主軸頭１２が鉛
直方向に摺動可能に案内支持され、第１図に示す
如く、送りナツト１３及び送りねじ１４を介して
モータ１５により送り移動が与えられている。主
軸頭１２には鉛直方向軸線回りに回転自在に主軸
３０が軸承され（第１図参照）、主軸３０の下端
には砥石Ｇが装着されている。主軸頭１２の下方
のベツド１０上には、工作物Ｗを支持する回転テ
ーブル１７が、鉛直方向軸線回りに回転自在に軸
承されている。

第１図に示す如く、主軸３０は本体部３１と、
その上部及び下部にそれぞれ固定された延長部３
２及び砥石取付板３３よりなり、本体部３１には
スラスト支持のためのフランジ部３１ａが一体形
成されている。主軸頭１２には３個の軸受メタル
２０〜２２が固定され、軸受メタル２０，２１の
内周面には本体部３１の外周を支承するラジアル
静圧軸受部が形成され、軸受メタル２１，２２の
間にはフランジ部３１ａを支承するスラスト軸受
部が形成され、これにより主軸３０は主軸頭１２
に鉛直軸線回りに回動自在に、かつ軸線方向移動
不能に軸承されている。

主軸３０の本体部３１は低熱膨張係数の結晶化
ガラスよりなり、その上下端には円周方向に沿つ
て、雌ねじを有する複数の取付駒３６，３７が接
着等により埋設固定されている。本体部３１の上
端には鉄系の素材よりなる延長部３２が同軸に設
けられて取付駒３６に螺合する複数のボルト３８
により固定され、また本体部３１の下端には不変
鋼（アンバー）よりなる円形の砥石取付板３３が
同軸に設けられて取付駒３７に螺合する複数のボ
ルト３９により固定されている。主軸３０にはそ
の全長にわたり中心孔３５が設けられ、この中心
孔３５は本体部３１内に形成した中間部３５ａ
と、延長部３２内に形成した上方部３５ｂと、砥
石取付孔３２内に形成した最下部３５ｃの３部分
に分かれている。主軸頭１２の上側には主軸駆動
モータ２５のステータを支持するハウジング１６
が固定され、この主軸駆動モータ２５のロータは
延長部３２に固定されて主軸３０を回転駆動する
ようになつている。

第１図に示す如く、砥石取付板３３の下面には
砥石Ｇと円盤状の底部４０よりなる加工部材Ｔが
ボルト４５により同軸的に固定されている。この
加工部材Ｔには、砥石Ｇ下面の凹部Gb内にボル
ト４６を介して砥石Ｇに一体的に固定した底部４
０と砥石取付板３３の間の中心部に閉鎖空間Ｒが
形成されている。砥石Ｇの本体は不変鋼よりな
り、その外縁に形成した環状突出部の下面にはダ
イヤモンド砥粒を結合した研削部が一体的に設け
られ、その下面により形成される研削面Gaは底
部４０の下面よりやや下方に位置している。底部
４０には複数の放出孔４２が放射状に形成され、
その内端は閉鎖空間Ｒの下部に開口し、その外端
は研削面Gaに向けて円盤状の底部４０の外周面
に開口している。また、底部４０の上面の中心部
には閉鎖空間Ｒ内に突出する突出部４１が形成さ
れ、その中心に形成したオーバフロー孔４３は下
端が底部４０の下面に開口し、上端は放出孔４２
内端の開口位置よりも高い位置において閉鎖空間
Ｒ内に開口している。オーバフロー孔４３は図示
の如くＴ字状とし、中心孔３５の最下部３５ｃよ
り流入するクーラントがオーバフロー孔４３内に
直接流入しないようにしている。

ハウジング１６の上面にはジヨイント部材５０
がボルト５５により固定され、ジヨイント部材５
０と一体的に形成されて下方に突出する筒部５０
ａは、主軸３０の延長部３２に形成された中心孔
３５の上方部３５ｂ内に相当な長さにわたり同軸
的にかつ非接触的に挿入されている。ジヨイント
部材５０はＬ形の継手５１及び電磁弁５３を設け
た供給管５４によりクーラント供給ポンプ５２に
連結されている。

次に本実施例の作動につき説明する。供給ポン
プ５２が作動し、電磁弁５３が開いている状態に
おいては、供給ポンプ５２からの所定量のクーラ
ントはジヨイント部材５０の筒部５０ａから中心
孔３５の上方部３５ｂに送り込まれ、重力により
中心孔３５内を通つて閉鎖空間Ｒ内に入る。主軸
３０が回転している状態においては、主軸３０の
回転に伴う遠心力により、放射状に形成した放出
孔４２から放出されるクーラントの量は多く、従
つて閉鎖空間Ｒ内に送り込まれたクーラントは全
部または大部分が放出孔４２から砥石Ｇの研削面
Ga付近に供給され、オーバフロー孔４３から排
出されるクーラントは殆どない。主軸３０が停止
すれば遠心力がなくなるので放出孔４２から放出
されるクーラントの量は減少し、閉鎖空間Ｒ内の
クーラントの液面は上昇しようとする。しかしな
がらこの液面がオーバフロー孔４３上端の開口位
置に達すればクーラントはオーバフロー孔４３か
らも排出されるようになるのでクーラントの液面
がそれよりも大きく上昇することはなくなる。従
つて本実施例によれば、主軸３０の回転時には遠
心力により適切な量のクーラントが研削面Ga付
近に供給され、回転が停止し遠心力がなくなつて
放出孔４２からのクーラント放出量が減少した場
合でもジヨイント部材５０の筒部５０ａと中心孔
３５の上方部３５ｂの間からクーラントが外部に
洩出することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案による主軸における
クーラント供給装置の超精密平面研削盤における
一実施例を示し、第１図は主要部の断面図、第２
図は全体側面図、第３図は従来技術の一例の第１
図相当図である。 符号の説明、１２……支持部材（主軸頭）、３
０……主軸、３５……中心孔、４０……底部、４
２……放出孔、４３……オーバフロー孔、５０…
…ジヨイント部材、５０ａ……筒部、Ｔ……加工
部材、Ｒ……閉鎖空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 支持部材により鉛直に軸承した主軸の下端に加
   工部材を同軸的に設け、前記主軸の全長にわたり
   同軸的に形成した中心孔の上端部から送り込んだ
   クーラントを前記加工部材の底部に放射状に形成
   した複数の放出孔より放出して前記加工部材の加
   工部に供給する主軸におけるクーラント供給装置
   において、前記支持部材には前記中心孔の上端部
   内に同軸的かつ非接触的に挿入される筒部を有す
   るジヨイント部材を固定して同筒部から中心孔内
   にクーラントを供給し、前記主軸の下端と前記加
   工部材の底部の間の中心部には前記中心孔の下端
   に連通される閉鎖空間を形成し、前記複数の放出
   孔の内端は前記閉鎖空間内の下部に開口し、前記
   加工部材の底部の中心には下端が同加工部材の下
   面に開口し上端が前記閉鎖空間内の前記下部より
   も高い位置に開口するオーバフロー孔を形成した
   ことを特徴とする主軸におけるクーラント供給装
   置。