JPH07266101A - スピンドルヘッド - Google Patents

スピンドルヘッド

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JPH07266101A
JPH07266101A JP6082628A JP8262894A JPH07266101A JP H07266101 A JPH07266101 A JP H07266101A JP 6082628 A JP6082628 A JP 6082628A JP 8262894 A JP8262894 A JP 8262894A JP H07266101 A JPH07266101 A JP H07266101A
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oil
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    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
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    • F16C33/6659—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles
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  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 工作機械、各種産業機械等に用いられる高速
回転スピンドルのスピンドルヘッドの長寿命化及び修理
簡単、かつ小型化を図る。 【構成】 スピンドルハウジング１には、軸方向前後の
ベアリング２，２を介してスピンドル３が回転可能に支
持され、かつオイルシール４によってスピンドルハウジ
ング１外部へのオイル漏れが防止されてスピンドルヘッ
ド５が形成される。オイル供給口６からのオイル７をベ
アリング２，２を通って排出口８から外部へ排出される
オイル通路９が設けられる。前後ベアリング２，２間
に、連通を遮断するように円筒状シールブロック１０を
装着する。円筒状シールブロック１０の中央位置には、
オイル供給口６と連通可能なリング状のオイル通路１２
が形成され、スピンドル３とシールブロック１０間には
微小間隙１３が形成され、ラビリンス形態の溝１４が設
けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械、各種産業機械
等に用いられる高速回転スピンドルを支承するスピンド
ルヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、工作機械や各種産業機械に用いら
れるスピンドルは、スピンドルヘッドのスピンドルハウ
ジングにベアリングを介して支持され、かつ、高速回転
にも耐えられるように潤滑油が供給されており、その１
例として図２に示すような実公平２−４４０９１号公報
に記載された考案がある。
【０００３】即ち、図２は従来の一般的な工作機械のツ
ールヘッドの縦断面図を示し、図において、１０１はハ
ウジング、１０２はスピンドル、１０３，１０３はハウ
ジング１０１にスピンドル１０２を回転自在に支承させ
る軸受装置である。
【０００４】軸受装置１０３は一対の例えばアンギュラ
玉軸受１０４，１０４の外輪１０５，１０５間に外輪間
座１０６を介在させ、又、軸受１０４，１０４の内輪１
０７，１０７間に内輪間座１０８を介在させた状態で一
対の軸受１０４，１０４を背面組み合わせで配置するよ
うに構成してある。
【０００５】そして、この軸受装置１０３はハウジング
１０１のオイルミスト供給孔１０９と対応して外輪間座
１０６の外周に環状の油溝１１０を設け、この油溝１１
０の底部円周上複数箇所に軸受１０４，１０４に通じる
複数個の噴射孔１１１を設け、図示していないオイルミ
スト発生装置等から送られたオイルミストをハウジング
１０１のオイルミスト供給孔１０９から外輪間座１０６
の環状の油溝１１０へ送り、当該油溝１１０で外輪間座
１０６の外周上に分配させ、噴射孔１１１を通過させて
軸受１０４，１０４内にオイルミストを供給させる潤滑
構造を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで前述のような
従来のスピンドルヘッドにおいては、スピンドルが高速
で回転すると、軸受１０４，１０４の端面付近に乱流空
気が発生し、この乱流空気に妨げられて軸受１０４，１
０４の給油量が減少され、結果として、潤滑不良を起こ
して焼き付き事故発生のおそれがあった。
【０００７】又、この構造では、潤滑油に軸受け部分の
発熱を抑える冷却効果を持っていないため、スピンドル
の高速、高負荷回転には限界がある上、この潤滑油をス
ピンドルに取り付けられた油圧機器に対する圧力油とし
て用いることができないと云う欠点があった。
【０００８】しかも、このスピンドルヘッドで圧力油供
給用ロータリジョイントを兼ねることはできないため、
圧力油供給のためにはスピンドルヘッドとは別に圧力油
供給用ロータリジョイントを必要とし、装置が大型化す
る上、取り付けが複雑になる等の欠点があった。
【０００９】本発明はこれら従来技術の不具合点を解消
し、簡単な構造でスピンドルヘッドのスピンドル支持用
ベアリングに対する潤滑油の強制的循環供給が可能で、
しかも、スピンドルヘッドを圧力油供給用ロータリジョ
イントとして用いて、この潤滑油をスピンドルに取り付
けられたワークチャック、クランプ等の油圧機器に対す
る圧力油としても用いることができるスピンドルヘッド
を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の構成として本発明のスピンドルヘッドは、スピンドル
ハウジングに軸方向前後のベアリングを介してスピンド
ルを回転可能に支持するとともに、オイルシールによっ
てスピンドルハウジング外部へのオイル漏れを防止した
スピンドルヘッドにおいて、スピンドルハウジング前後
中央の前後ベアリングの中間位置に形成したオイル供給
口からのオイルをベアリングを通って外部へ排出させる
オイル通路と、スピンドルハウジング内の前後ベアリン
グ間に両ベアリング間の連通を遮断するように装着され
た円筒状シールブロックであって、シールブロックの前
後位置でスピンドルハウジングとシールブロック間の気
密性を保持した円筒状シールブロックと、円筒状シール
ブロックの前後中央位置に前記オイル供給口との連通可
能に形成したリング状のオイル通路と、スピンドルとシ
ールブロック間にシールブロックの前後位置でベアリン
グに対する僅かな潤滑油供給可能に形成した微小間隙と
のそれぞれを備えたものである。
【００１１】また本発明は、スピンドルハウジングに軸
方向前後のベアリングを介してスピンドルを回転可能に
支持するとともに、オイルシールによってスピンドルハ
ウジング外部へのオイル漏れを防止したスピンドルヘッ
ドにおいて、スピンドルハウジング前後中央の前後ベア
リングの中間位置に形成したオイル供給口からのオイル
をベアリングを通って外部へ排出させるオイル通路と、
スピンドルハウジング内の前後ベアリング間に両ベアリ
ング間の連通を遮断するように装着された円筒状シール
ブロックであって、シールブロックの前後位置でスピン
ドルハウジングとシールブロック間の気密性を保持した
円筒状シールブロックと、円筒状シールブロックの前後
中央位置に前記オイル供給口との連通可能に形成したリ
ング状のオイル通路と、スピンドルとシールブロック間
にシールブロックの前後位置でベアリングに対する僅か
な潤滑油供給可能かつオイル供給圧保持可能に形成した
微小間隙と、円筒状シールブロックのリング状オイル通
路と連通してスピンドルに取り付けられた油圧機器に対
する圧力油供給可能にスピンドルに形成した圧力油供給
通路とのそれぞれを備えることも効果的である。
【００１２】また円筒状シールブロックをプレーンベア
リング用メタルやテフロン等の樹脂で形成することも好
ましい。
【００１３】さらに、シールブロックの前後位置でのス
ピンドルハウジングとシールブロック間の気密性を保持
するため、Ｏリング等のシール材を用いることもでき
る。
【００１４】また円筒状シールブロックのスピンドルと
の接触面に、ラビリンス形態の溝を形成すると効果的で
ある。
【００１５】
【作用】上記のように構成された本発明のスピンドルヘ
ッドのうち、請求項１に記載されたスピンドルヘッドの
場合は、オイル供給口からの予め設定された比較的低い
圧力の潤滑油は、まずスピンドルハウジング内のリング
状オイル通路に供給され、ここでは円筒状シールブロッ
クとスピンドルハウジング間が両者の密着或いは両者間
に装着されたＯリング等のシール材によるシールによっ
て気密性が保持されているため、この潤滑油は円筒状シ
ールブロックとスピンドル間の微小間隙を通って前後位
置のベアリングに供給されるとともに、スピンドルハウ
ジング外の潤滑油供給装置のオイルタンクに戻される。
【００１６】この場合において潤滑油はベアリング等で
発生した熱を奪ってオイルタンクに戻ることから、スピ
ンドルの焼き付きを確実に防止することができる。
【００１７】又、円筒状シールブロックは微小間隙のオ
イルでフローティング状態にあることから、円筒状シー
ルブロックとスピンドルハウジング間の気密性も確実に
保持することができる。
【００１８】つぎに請求項２に記載されたスピンドルヘ
ッドの場合は、潤滑油はスピンドルに取り付けられた油
圧機器に対する油圧作動用として用いられることから、
微小間隙は圧力漏れが実質的に影響しない程度に設定さ
れている。
【００１９】この状態でスピンドルヘッドにオイルが供
給されると、潤滑油としての作用は前者と同様で、更
に、この供給オイルはスピンドルに形成された圧力油供
給通路を通ってスピンドルに取り付けられた油圧機器に
供給され、このスピンドルヘッドは油圧のロータリジョ
イントとしても作動する。
【００２０】
【実施例】以下本発明の一実施例を図１によって説明す
る。図１は本発明スピンドルヘッドの概略縦断面図であ
る。
【００２１】図において、スピンドルハウジング１に
は、軸方向前後のベアリング２，２を介してスピンドル
３が回転可能に支持され、かつ、スピンドルハウジング
側面に配置したオイルシール４によってスピンドルハウ
ジング１外部へのオイル漏れが防止されてスピンドルヘ
ッド５が形成されている。
【００２２】このスピンドルヘッド５には、スピンドル
ハウジング１前後中央の前後ベアリング２，２の中間位
置に形成したオイル供給口６からのオイル７をベアリン
グ２，２を通って排出口８から外部へ排出させるオイル
通路９が形成されている。
【００２３】スピンドルハウジング１内の前後ベアリン
グ２，２間には、両ベアリング２，２間の連通を遮断す
るように円筒状シールブロック１０が装着され、該円筒
状シールブロック１０の前後位置でスピンドルハウジン
グ１とシールブロック間の気密性を保持している。
【００２４】この場合において、スピンドルハウジング
１とシールブロック１０間の気密性は、シールブロック
１０が例えばテフロン製樹脂の場合には、そのままの密
着嵌合で、また、シールブロック１０がプレーンベアリ
ングに用いられるメタル製の場合には、シールブロック
１０に取り付けられたシール材の、例えば、Ｏリング１
１で保持される。
【００２５】又、円筒状シールブロック１０の前後中央
位置には、前記オイル供給口６との連通可能なリング状
のオイル通路１２が形成され、かつ、スピンドル３とシ
ールブロック１０間には、シールブロック１０の前後位
置でベアリング２，２に対する僅かな潤滑油供給可能か
つオイル供給圧保持可能な微小間隙１３（例えば約５μ
ｍ〜１０μｍ）が形成され、更に、円筒状シールブロッ
ク１０のスピンドル３との接触面には、ラビリンス形態
の溝１４が形成されている。
【００２６】以上の構成だけでもスピンドルヘッド５と
しては十分ではあるが、本発明の場合、第２の実施例と
して、以上の構成に次の構成を加えることによって、ス
ピンドルヘッド５に油圧のロータリジョイント機能を持
たせることができる。即ち、該実施例の場合、スピンド
ル３には、円筒状シールブロック１０のリング状オイル
通路１２と連通して、スピンドル３に取り付けられた図
示省略油圧機器、例えば、ワーク等のチャック、クラン
プに用いられる油圧機器に対する圧力油供給可能は圧力
油供給通路１５が形成されている。
【００２７】次に、本発明の実施例の作用について説明
する。このように構成されたスピンドルヘッド５を油圧
用ロータリジョイントとしてではなく用いる場合、オイ
ル供給口６からの予め設定された比較的低い圧力の潤滑
油７は、まずスピンドルハウジング１内のリング状オイ
ル通路１２に供給され、ここでは円筒状シールブロック
１０とスピンドルハウジング１間が両者の密着或いは両
者間に装着されたＯリング１１等のシールによって気密
性が保持されているため、この潤滑油７は円筒状シール
ブロック１０とスピンドル３間の微小間隙１３を通って
前後位置のベアリング２，２に供給されるとともに、ス
ピンドルハウジング１外の図示省略潤滑油供給装置のオ
イルタンクに戻される。
【００２８】この場合において潤滑油７は、ベアリング
２，２等で発生した熱を奪ってオイルタンクに戻ること
から、スピンドル３の焼き付きは確実に防止される。
【００２９】又、円筒状シールブロック１０は微小間隙
１３のオイル７でフローティング状態にあることから、
円筒状シールブロック１０とスピンドルハウジング１間
の気密性も確実に保持することができる。
【００３０】次に、このスピンドルヘッド５を第２の実
施例のように油圧のロータリジョイントとしても用いる
場合、潤滑油７はスピンドル３に取り付けられた油圧機
器に対する油圧作動用としても用いられることから、微
小間隙１３は圧力漏れが実質的に影響しない程度に設定
されているが、この間隙量はスピンドルヘッド５を油圧
のロータリジョイントとして使用しない前者の場合と、
実際には同様である。
【００３１】この状態でスピンドルヘッド５にオイル７
が供給されると、潤滑油７としての作用は前者と同様で
あるが、この場合、供給オイル７はスピンドル３に形成
された圧力油供給通路１５を通ってスピンドル３に取り
付けられた油圧機器に供給され、このスピンドルヘッド
５は油圧のロータリジョイントとしても作動することが
できる。
【００３２】以上本発明の実施例につき縷々説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、本発
明技術思想の範囲内において設計変更が可能であり、そ
れらはいずれも本発明の技術的範囲に属する。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、スピンドルヘッドのスピンド
ル支持用ベアリングに対する潤滑油を強制的に供給する
ことができるスピンドルヘッドと、この潤滑油を圧力油
としてスピンドルに取り付けられたワークチャック、ク
ランプ等の油圧機器に供給する油圧ロータリジョイント
を兼ねることができるようスピンドルヘッドを構成した
ので、円筒状シールブロックとスピンドル間の微小間隙
からのベアリングへの潤滑油の供給による非接触式シー
ルのため、長寿命化及びメンテナンスフリーが可能とな
る。
【００３４】また簡単な構造で潤滑油の循環供給が可能
で、しかも、スピンドルヘッドを圧力油供給用ロータリ
ジョイントとして用いて、この潤滑油をスピンドルに取
り付けられた油圧機器に対する圧力油としても用いるこ
とができ、しかも、このスピンドルヘッドで圧力油供給
用ロータリジョイントを兼ねることができるため、スピ
ンドルヘッドに取り付けられた油圧機器に圧力油を供給
するための圧力油供給用ロータリジョイントを、スピン
ドルヘッドとは別に設ける必要がないため、装置全体を
小型化することができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るスピンドルヘッドの概
略縦断面図である。
【図２】従来のスピンドルヘッドの１例を示す縦断面図
である。
【符号の説明】
１ スピンドルハウジング ２ ベアリング ３ スピンドル ４ オイルシール ５ スピンドルヘッド ６ オイル供給口 ７ オイル ８ 排出口 ９ オイル通路 １０ 円筒状シールブロック １１ Ｏリング １２ リング状オイル通路 １３ 微小間隙 １４ 溝 １５ 圧力油供給通路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スピンドルハウジングに軸方向前後のベ
    アリングを介してスピンドルを回転可能に支持するとと
    もに、オイルシールによってスピンドルハウジング外部
    へのオイル漏れを防止したスピンドルヘッドにおいて、
    前記スピンドルハウジング前後中央の前記前後ベアリン
    グの中間位置に形成したオイル供給口からのオイルをベ
    アリングを通って外部へ排出させるオイル通路と、スピ
    ンドルハウジング内の前後ベアリング間に両ベアリング
    間の連通を遮断するように装着された円筒状シールブロ
    ックであって、シールブロックの前後位置でスピンドル
    ハウジングとシールブロック間の気密性を保持した円筒
    状シールブロックと、該円筒状シールブロックの前後中
    央位置に前記オイル供給口との連通可能に形成したリン
    グ状のオイル通路と、スピンドルとシールブロック間に
    シールブロックの前後位置でベアリングに対する僅かな
    潤滑油供給可能に形成した微小間隙とのそれぞれを備え
    ることを特徴とするスピンドルヘッド。
  2. 【請求項２】 スピンドルハウジングに軸方向前後のベ
    アリングを介してスピンドルを回転可能に支持するとと
    もに、オイルシールによってスピンドルハウジング外部
    へのオイル漏れを防止したスピンドルヘッドにおいて、
    前記スピンドルハウジング前後中央の前記前後ベアリン
    グの中間位置に形成したオイル供給口からのオイルをベ
    アリングを通って外部へ排出させるオイル通路と、シー
    ルブロックの前後位置でスピンドルハウジングとシール
    ブロック間の気密性を保持した状態でスピンドルハウジ
    ング内の前後ベアリング間に両ベアリング間の連通を遮
    断するように装着された円筒状シールブロックであっ
    て、シールブロックの前後位置でスピンドルハウジング
    とシールブロック間の気密性を保持した円筒状シールブ
    ロックと、円筒状シールブロックの前後中央位置に前記
    オイル供給口との連通可能に形成したリング状のオイル
    通路と、スピンドルとシールブロック間にシールブロッ
    クの前後位置でベアリングに対する僅かな潤滑油供給可
    能かつオイル供給圧保持可能に形成した微小間隙と、円
    筒状シールブロックのリング状オイル通路と連通してス
    ピンドルに取り付けられた油圧機器に対する圧力油供給
    可能にスピンドルに形成した圧力油供給通路とのそれぞ
    れを備えることを特徴とするスピンドルヘッド。
  3. 【請求項３】 円筒状シールブロックをプレーンベアリ
    ング用メタルで形成することを特徴とする請求項１又は
    請求項２に記載のスピンドルヘッド。
  4. 【請求項４】 円筒状シールブロックをテフロン（登録
    商標）等の樹脂で形成することを特徴とする請求項１又
    は請求項２に記載のスピンドルヘッド。
  5. 【請求項５】 シールブロックの前後位置でのスピンド
    ルハウジングとシールブロック間の気密性保持にＯリン
    グ等のシール材を用いることを特徴とする請求項１、請
    求項２又は請求項３に記載のスピンドルヘッド。
  6. 【請求項６】 円筒状シールブロックのスピンドルとの
    接触面に、ラビリンス形態の溝を形成することを特徴と
    する請求項１〜請求項４又は請求項５に記載のスピンド
    ルヘッド。
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