JPH0639303U - 工作機械の回転軸の軸封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、クーラントや切粉等の防塵の浸入
を防止し、エアー供給圧力を高くすることを目的とす
る。 【構成】 エアー供給路の先端部は、回転軸先端方向に
向くように傾斜させて前記環状間隙に臨んでいる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作機械の例えば主軸の軸受に対する防水，防塵等を図る軸封装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、工作機械の主軸等の回転軸の軸受に対する防水，防塵及び冷却手段が 要求されるが、軸受の前方にラビリンス構造を設けてクーラントや切粉等の浸入 を防止する軸封装置が知られている。

【０００３】 図４，図５は工作機械の主軸の軸封装置の一例を示す。 図において、符号１０１は工作機械の主軸ヘッド、符号１０２は主軸ヘッド１ ０１に回転可能に軸着した主軸を示し、主軸１０２は主軸本体１０２Ａと、その 先端外周に固定して設けたオイル切りリング１０２Ｂとから構成されている。こ の主軸本体１０２Ａの先端側に、工具取付用テーパ孔１０３が主軸本体１０２Ａ の軸方向に沿って形成されている。

【０００４】 主軸本体１０２Ａの工具取付用テーパ孔１０３内に、工具ホルダ１０４の基端 側が嵌挿状態での装着または取り外しできる構造となっている。 そして、主軸本体１０２Ａの先端側には、大径部１０２Ｃが形成され、この大 径部１０２Ｃに連続する段部１０２Ｄには、前部軸受１０５，後部軸受１０６が 装着され、また、主軸本体１０２Ａの後端側に位置して前部軸受１０５，後部軸 受１０６から所定の距離隔てた他の箇所に軸受（図示せず）が装着され、主軸１ ０２は、上記軸受を介して回転可能に主軸ヘッド１０１に軸支されている。前記 オイル切りリング１０２Ｂは、主軸本体１０２Ａの大径部１０２Ｃの前半部分に 位置しており、オイル切りリング１０２Ｂの外周面及び主軸本体１０２Ａの大径 部１０２Ｃの後半部分の外周面と、主軸ヘッド１０１に固定した軸受押え１０１ Ａの内周面との間には、ラビリンス１０７が軸方向に沿って設けられている。

【０００５】 一方、軸受押え１０１Ａには、エアー供給路１０８が形成され、エアー供給路 １０８は、ラビリンス１０７の途中に該ラビリンス１０７に直角に連通している 。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、従来の工作機械の主軸１０２の軸封装置にあっては、エアー供給路 １０８がラビリンス１０７に対して直角に連通しているので、エアー供給路１０ ８からラビリンス１０７に衝突したエアーの一部は、ラビリンス１０７の先端開 口部１０７Ａに向かうものの、他の一部はラビリンス１０７から軸受１０５の方 にも流れることになる。従って、ラビリンス１０７の先端開口部１０７Ａに向か うエアーの勢いが弱く、ラビリンス１０７の先端開口部１０７Ａからラビリンス １０７内に浸入するクーラントや切粉等の浸入（矢印Ｘで図示）を防止すること ができなかった。

【０００７】 また、特に、クーラントが多い仕様については、ラビリンス１０７に微圧のエ アーを送り、大気との圧力差を設けて、クーラントのラビリンス１０７内部への 浸入を防止していた。しかし、更に、多量のクーラント仕様になると、クーラン トがラビリンス１０７を通って前部軸受１０５まで浸入することになる。そこで 、エアー圧を高くすると、前部軸受１０５，後部軸受１０６の方へ一層エアーが 多く流れるため、それらの軸受の潤滑にグリースが使用されていることから、潤 滑不良を起こすことになる。このため、供給するエアーの圧力，流量を大きくす ることが困難であった。

【０００８】 本考案は、上述の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、クー ラントや切粉等の防塵の浸入を防止し、エアー供給圧力を高くすることができる 工作機械の回転軸の軸封装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 本考案は、回転軸を軸受を介して回転可能に軸支持部材に支持し、回転軸と軸 支持部材の間に、回転軸端面から軸受に至るラビリンスを軸方向に沿って設け、 軸支持部材に設けられてエアーが供給されるエアー供給路を軸支持部材と回転軸 との環状間隙に連通させてなる工作機械の軸封装置において、エアー供給路の先 端部は、回転軸先端方向に向くように傾斜させて前記環状間隙に臨んでいること を特徴とする。

【００１０】

【作用】

本考案においては、エアー供給路の先端部は、回転軸先端方向に向くように傾 斜させてラビリンスに臨んでいるので、エアーの流れはラビリンス内を回転軸先 端方向に導かれる。

【００１１】 そして、エアー供給路の先端部から、ラビリンス内に流れ出たエアーの勢いで 、ラビリンスの先端開口部からラビリンス内に入ろうとするクーラントや切粉等 の浸入が防がれる。

【００１２】

【実施例】

以下、図１ないし図３により本考案の実施例について、回転軸の例として主軸 を、軸支持部材として主軸ヘッドを例に挙げて説明する。

【００１３】 図において、符号１は工作機械の主軸ヘッド、符号２は主軸ヘッド１に回転可 能に軸着した主軸を示し、主軸２は主軸本体２Ａと、その先端外周に固定して設 けたオイル切りリング２Ｂとから構成されている。この主軸本体２Ａに、工具取 付用テーパ孔３が主軸本体２Ａの軸心方向に沿って形成されている。

【００１４】 主軸本体２Ａの工具取付用テーパ孔３内に、工具ホルダ４の基端側が嵌挿状態 での装着または取り外しできる構造となっている。 そして、主軸本体２Ａの先端には、大径部２Ｃが形成され、この大径部２Ｃに 連続する段部２Ｄには、前部軸受５，後部軸受６が装着され、また、主軸本体２ Ａ（図示せず）の基端に位置して前部軸受５，後部軸受６から所定の距離隔てた 他の箇所に軸受が装着され、主軸２は、上記軸受を介して回転可能に主軸ヘッド １に軸支されている。前記オイル切りリング２Ｂは、主軸本体２Ａの大径部２Ｃ の前半部分に位置しており、オイル切りリング２Ｂの外周面及び主軸本体２Ａの 大径部２Ｃの後半部分の外周面と、主軸ヘッド１（主軸ヘッド１の前端面に固定 した軸受押え１Ａ）の内周面との間には、ラビリンス７が軸方向に沿って設けら れ、このラビリンス７はオイル切りリング２Ｂの前端面２Ｅに相当する回転軸端 面から前部軸受５の間に位置している。

【００１５】 一方、主軸ヘッド１には、その前端面に固定した軸受押え（主軸ヘッド１の前 端部）１Ａの外周面１Ｂから前端面１Ｃに至るエアー供給路８の前半分８Ａが形 成され、その供給口は、主軸ヘッド１の前端面１Ｃに臨んでいる。

【００１６】 そして、主軸ヘッド１の前端面１Ｃには、リング状のカバー９が被着され、こ のカバー９の後面に形成された環状凹所９Ａと主軸ヘッド１の前端面１Ｃの間に は、その環状凹所９Ａの外周面から内周面に至るエアー供給路８の後半分８Ｂが 環状に形成され、エアー供給路８の先端部は、ラビリンス７の前端（主軸ヘッド １（カバー９）と主軸２（オイル切りリング２Ｂ）との環状間隙）に連通してい る。

【００１７】 エアー供給路８の先端部は、ラビリンス７に臨む傾斜リングスリット孔１０に 形成され、主軸２の先端方向に向くように傾斜している。傾斜リングスリット孔 １０は、先端に行くに従って細くなる微小な隙間からなり、例えば、傾斜リング スリット孔１０の隙間先端の径は０．０３ｍｍとなっている。また、その噴射位 置は、オイル切りリング２Ｂの前端面２Ｅから若干量奥に入った位置にあり、ラ ビリンス７の、傾斜リングスリット孔１０より前の隙間Ｃ１の寸法（例えば０． １８ｍｍ〜０．２１８ｍｍ）は、後の隙間Ｃ２の寸法（例えば０．０３ｍｍ〜０ ．０．０５ｍｍ）よりも大きくなっている。

【００１８】 しかして、本実施例においては、エアー供給路８から供給されたエアーは、そ の先端部の傾斜リングスリット孔１０からラビリンス７に導かれ、ラビリンス７ の先端開口部７Ａから外部に流れ出る。その時、エアー供給路８の先端部の傾斜 リングスリット孔１０は、主軸２の先端方向に向くように傾斜させてラビリンス ７に臨んでいるので、エアーの流れはラビリンス７内を主軸２の先端方向に導か れ、前部軸受５の方向に流れていかないことになる。

【００１９】 そして、エアー供給路８の先端部の傾斜リングスリット孔１０から、ラビリン ス７内に流れ出たエアーの勢いで、ラビリンス７の先端開口部７Ａからラビリン ス７内に入ろうとするクーラントや切粉等の防塵の浸入が邪魔される。なお、エ アーの流速は例えば１９０ｍ／ｓで与えられる。

【００２０】 従って、必要充分なエアーが供給されるが、エアー供給路８の先端部からラビ リンス７内に流れ出るエアーの、前部軸受５側への流出は無くなっている。 また、ラビリンス７の、傾斜リングスリット孔１０より前の隙間Ｃ１の寸法は 、後の隙間Ｃ２の寸法の量よりも大きくなっているので、エアーの流出方向が前 部軸受５の方向になることが防がれ、さらに、ラビリンス７の先端開口部７Ａに 向くことになり、前部軸受５に対するエアー圧の影響を少なくしている。

【００２１】 以上の如き構成によれば、エアー供給路８の先端部の傾斜リングスリット孔１ ０は、主軸２の先端方向に向くように傾斜させてラビリンス７に臨んでいるので 、エアー供給路８の傾斜リングスリット孔１０からラビリンス７内に流れ出たエ アーの勢いで、ラビリンス７の先端から内部に入ろうとするクーラントや切粉等 の防塵の浸入を防止し、主軸２と主軸ヘッド１との間の焼付を防止できる。

【００２２】 また、従来の方式では、供給したエアーが前部軸受５の方にも流れるため、エ アーの圧力，流量を大きくすることが困難であったが、必要充分なエアーを供給 しても、エアー供給路８の先端部からラビリンス７内に流れ出るエアーの、前部 軸受５側への流入は無く、前部軸受５，後部軸受６に対して安定した防護効果を 得ることができることが実験により確認されている。従って、前部軸受５，後部 軸受６の潤滑を良好にすることができる。

【００２３】 さらに、エアー圧を高くできるので、発熱した主軸２を、流速の速いエアーに より冷却することができる。 なお、本実施例においては、回転軸の例として主軸を、軸支持部材として主軸 ヘッドを例に挙げて説明しているが、これに限定されることなく、主軸以外のも のにも適用することができる。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、エアー供給路の先端部は、回転軸先端方 向に向くように傾斜させてラビリンスに臨んでいるので、エアー供給路の先端部 からラビリンス内に流れ出たエアーの勢いで、ラビリンスの先端から内部に入ろ うとするクーラントや切粉等の防塵の浸入を防止し、回転軸と軸支持部材との間 の焼付を防止できる。

【００２５】 また、必要充分なエアーを供給しても、エアー供給路の先端部のラビリンス内 に流れ出るエアーの、軸受側への流入は無く、軸受に対して安定した防護効果を 得て、軸受の潤滑を良好にすることができる。

【００２６】 さらに、発熱した回転軸を、流速の速いエアーにより冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係わる工作機械の主軸の軸封
装置の全体を示す断面図である。

【図２】同軸封装置を示す正面図である。

【図３】同軸封装置の要部を示す断面図である。

【図４】従来における工作機械の主軸の軸封装置の全体
を示す断面図である。

【図５】同軸封装置の要部を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 主軸ヘッド ２ 主軸 ５ 前部軸受 ７ ラビリンス ８ エアー供給路 １０ 傾斜リングスリット孔（先端部）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸を軸受を介して回転可能に軸支持
   部材に支持し、 回転軸と軸支持部材の間に、回転軸端面から軸受に至る
   ラビリンスを軸方向に沿って設け、 軸支持部材に設けられてエアーが供給されるエアー供給
   路を軸支持部材と回転軸との環状間隙に連通させてなる
   工作機械の軸封装置において、 エアー供給路の先端部は、回転軸先端方向に向くように
   傾斜させて環状間隙に臨んでいることを特徴とする工作
   機械の回転軸の軸封装置。