JPH1177476A - Labyrinth seal device for machine tool - Google Patents
Labyrinth seal device for machine toolInfo
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- JPH1177476A JPH1177476A JP25755897A JP25755897A JPH1177476A JP H1177476 A JPH1177476 A JP H1177476A JP 25755897 A JP25755897 A JP 25755897A JP 25755897 A JP25755897 A JP 25755897A JP H1177476 A JPH1177476 A JP H1177476A
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- labyrinth seal
- seal member
- rotating
- screw shaft
- machine tool
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マシニングセンタ
(以下、MCと記載),NC(数値制御)旋盤など工作
機械の回転軸において、この回転軸を回転自在に軸支す
る軸受部に切削油剤,切粉,塵埃等が侵入するのを防止
するラビリンスシール装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating shaft of a machine tool such as a machining center (hereinafter, referred to as MC), an NC (numerical control) lathe, etc. The present invention relates to a labyrinth seal device for preventing chips, dust and the like from entering.
【0002】[0002]
【従来の技術】工作機械に使用されるボールねじなど送
りねじは、送り台やテーブルなど移動体を高精度且つ円
滑に送り方向に移動させる。前記送りねじのねじ軸(回
転軸)を軸支する軸受部の潤滑方式には、所定時間毎に
強制的に潤滑油を供給する強制潤滑方式と、予め封入し
ておいたグリースによって潤滑するグリース潤滑方式と
がある。これら二つの方式のうち、グリース潤滑方式の
方が、潤滑油の回収の必要がないのでメンテナンスが容
易であり、完全に回収できないことによる環境汚染の恐
れも少ない。2. Description of the Related Art A feed screw such as a ball screw used in a machine tool moves a moving body such as a feed table or a table in a feed direction with high precision and smoothness. The lubrication system for the bearing portion that supports the screw shaft (rotary shaft) of the feed screw includes a forced lubrication system in which lubricating oil is forcibly supplied at predetermined time intervals, and a grease lubricated by grease sealed in advance. There is a lubrication system. Of these two systems, the grease lubrication system is easier to maintain because there is no need to collect the lubricating oil, and there is less risk of environmental pollution due to the inability to completely recover.
【0003】また、工作機械では、送りねじや軸受部等
はスライドカバー等によって覆われて保護されている
が、送りねじの軸受部の周囲には一部の切削油剤,切粉
及び塵埃などがミスト状になったりして飛散している。
そのため、軸受部には、切削油剤などが軸受部の内部に
侵入しないようなシール対策が必要である。そこで、従
来は、送りねじのねじ軸にリップ部が接触するオイルシ
ールやダストシールなどパッキン部材によりシールを行
う場合が多かった。特に、工作機械の送りねじの軸受部
では、狭いスペースにシール部を設けることが要求され
るので、接触形のパッキン部材を使用することが多い。[0003] In a machine tool, a feed screw, a bearing, and the like are covered and protected by a slide cover or the like, but a part of a cutting oil, a chip, dust, and the like are surrounded around a bearing of the feed screw. It scatters like a mist.
Therefore, it is necessary to provide a sealing measure for the bearing portion so that cutting oil or the like does not enter the inside of the bearing portion. Therefore, conventionally, in many cases, sealing is performed by a packing member such as an oil seal or a dust seal in which the lip portion contacts the screw shaft of the feed screw. Particularly, in a bearing portion of a feed screw of a machine tool, since it is required to provide a seal portion in a narrow space, a contact-type packing member is often used.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】近年の工作機械では、
移動体の送り速度の高速化が進んでいるので、送りねじ
の回転数も高速化している。そのため、上述のように、
シール部に接触形のパッキン部材を使用すると、パッキ
ン部材との接触部で発熱して送りねじが熱変形を起こ
し、加工精度が低下する恐れがあるという課題が生じ
た。In recent machine tools,
As the feed speed of the moving body is increasing, the rotation speed of the feed screw is also increasing. Therefore, as described above,
When a contact-type packing member is used for the seal portion, heat is generated at the contact portion with the packing member, and the feed screw is thermally deformed, thereby causing a problem that processing accuracy may be reduced.
【0005】一方、工作機械では、主軸を支持する軸受
部を保護するためにラビリンスシールを設けることは行
われているが、送りねじの軸受部では、軸受部近傍の狭
いスペースにラビリンスシールを形成しなければならな
い。特に、送りねじのねじ軸に回転側ラビリンスシール
部材を取付けるのが容易でなく、ラビリンスシール装置
の小型化が図れないという課題もあった。On the other hand, in a machine tool, a labyrinth seal is provided to protect a bearing for supporting a main shaft, but a labyrinth seal is formed in a narrow space near a bearing in a bearing of a feed screw. Must. In particular, it is not easy to attach the rotation side labyrinth seal member to the screw shaft of the feed screw, and there is a problem that the labyrinth seal device cannot be downsized.
【0006】本発明は、斯かる課題を解決するためにな
されたもので、回転軸を軸支する軸受部に切削油剤など
が侵入するのを防止するとともに、周囲が狭いスペース
でも容易に且つ精度よく取付けることができる工作機械
のラビリンスシール装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and it is possible to prevent cutting oil or the like from entering a bearing portion that supports a rotating shaft, and to easily and accurately obtain a small space even in a narrow space. An object of the present invention is to provide a labyrinth seal device for a machine tool that can be mounted well.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明に係るラビリンスシール装置は、工作機械の
機体と回転軸との間に設けられ、この回転軸を回転自在
に軸支する軸受部をシールするための工作機械のラビリ
ンスシール装置であって、前記機体側に設けられた固定
側ラビリンスシール部材と、前記回転軸の軸線方向に移
動可能に設けられ、内周部に円環状の内周係合溝が形成
され、且つ、前記固定側ラビリンスシール部材との間に
所定の隙間を有する間隙部を形成可能な回転側ラビリン
スシール部材と、前記回転軸の外周部に形成された円環
状の外周係合溝と前記回転側ラビリンスシール部材の前
記内周係合溝の両方に弾性変形した状態で係合すること
により、前記回転軸に前記回転側ラビリンスシール部材
を固定する弾性固定部材とを備えている。In order to achieve the above-mentioned object, a labyrinth seal device according to the present invention is provided between a machine tool body and a rotating shaft, and rotatably supports the rotating shaft. A labyrinth seal device for a machine tool for sealing a bearing portion, comprising: a fixed labyrinth seal member provided on the machine body side; a movable labyrinth seal member provided on the machine body side; And a rotating labyrinth seal member capable of forming a gap having a predetermined gap between the rotating labyrinth seal member and the fixed side labyrinth seal member. By elastically engaging both the annular outer circumferential engaging groove and the inner circumferential engaging groove of the rotating side labyrinth seal member in an elastically deformed state, the elastic solid fixing the rotating side labyrinth seal member to the rotating shaft. And a member.
【0008】前記ラビリンスシール装置において、前記
回転軸に形成された前記外周係合溝と前記回転側ラビリ
ンスシール部材に形成された前記内周係合溝に前記弾性
固定部材が係合し、前記回転軸に前記回転側ラビリンス
シール部材が固定された時、前記固定側ラビリンスシー
ル部材と前記回転側ラビリンスシール部材とが所定の前
記隙間を有する前記間隙部を形成するのが好ましい。In the labyrinth seal device, the elastic fixing member engages with the outer peripheral engaging groove formed on the rotating shaft and the inner peripheral engaging groove formed on the rotating labyrinth seal member, and When the rotation-side labyrinth seal member is fixed to the shaft, it is preferable that the fixed-side labyrinth seal member and the rotation-side labyrinth seal member form the gap having the predetermined gap.
【0009】なお、前記回転軸は、前記機体に対して移
動体を移動させる送りねじのねじ軸であり、前記弾性固
定部材はOリングであるのが好ましい。It is preferable that the rotation shaft is a screw shaft of a feed screw for moving a moving body with respect to the body, and the elastic fixing member is an O-ring.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
の一例を図1乃至図4を参照して説明する。図1は、本
発明の一実施形態に係る工作機械の回転軸におけるラビ
リンスシール装置の正面断面図である。この実施形態で
は、工作機械の送りねじのねじ軸(回転軸)を回転自在
に軸支する軸受部を保護するラビリンスシール装置で説
明を行うが、他の回転軸の軸受部のためのラビリンスシ
ール装置であってもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a front sectional view of a labyrinth seal device on a rotating shaft of a machine tool according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a description will be given of a labyrinth seal device that protects a bearing that rotatably supports a screw shaft (rotary shaft) of a feed screw of a machine tool, but a labyrinth seal for a bearing of another rotary shaft. It may be a device.
【0011】図1に示すように、工作機械1の送りねじ
2は、工作機械1の機体3に取付けられた軸受部4に回
転軸であるねじ軸5が回動自在に軸支されて、移動体
(図示せず)を、軸線C方向に機体3に設けられた案内
部に案内させて往復移動させるようになっている。工作
機械1が例えばMC(マシニングセンタ)の場合の移動
体としては、テーブル,コラム,主軸頭などがあり、旋
盤の場合の移動体としては、サドル,クロススライド,
刃物台,心押台などがある。移動体を相対的に移動自在
に支持する機体3としては、例えばMCでは、移動体が
テーブルの場合のベッド,移動体が主軸頭の場合のコラ
ム等が該当する。なお、回転軸を備えた送りねじ2を有
する工作機械であれば、研削盤,ターニングセンタなど
他の種類の工作機械であってもよい。As shown in FIG. 1, a feed screw 2 of a machine tool 1 has a screw shaft 5 serving as a rotating shaft rotatably supported by a bearing 4 attached to a body 3 of the machine tool 1. A moving body (not shown) is reciprocated by being guided by a guide portion provided on the body 3 in the direction of the axis C. When the machine tool 1 is, for example, an MC (machining center), the moving body includes a table, a column, a spindle head, and the like. When the lathe is used, the moving body includes a saddle, a cross slide, and the like.
There are turrets and tailstocks. For example, in the case of MC, a bed when the moving body is a table, a column when the moving body is a spindle head, and the like correspond to the machine body 3 that supports the moving body relatively movably. It should be noted that other types of machine tools, such as a grinding machine and a turning center, may be used as long as the machine tool has the feed screw 2 provided with the rotating shaft.
【0012】送りねじ2にはボールねじが使用される場
合が多い。ボールねじ2は、移動体側に固定されたボー
ルナット6が、機体3側に回転自在に支持されたねじ軸
5にねじ込まれている。機体3の端部にはサーボモータ
7が取付けられ、サーボモータ7の出力軸8は、カップ
リング9を介して、ねじ軸5の一方の端部10に連結さ
れている。サーボモータ7によりボールねじ2が正逆方
向に回転駆動されると、ねじ軸5にねじ込まれているボ
ールナット6とともに移動体が軸線C方向に往復移動す
る。A ball screw is often used for the feed screw 2. In the ball screw 2, a ball nut 6 fixed to the moving body side is screwed into a screw shaft 5 rotatably supported on the machine body 3 side. A servomotor 7 is attached to an end of the body 3, and an output shaft 8 of the servomotor 7 is connected to one end 10 of the screw shaft 5 via a coupling 9. When the ball screw 2 is driven to rotate in the forward and reverse directions by the servomotor 7, the moving body reciprocates in the direction of the axis C together with the ball nut 6 screwed into the screw shaft 5.
【0013】機体3の一部を構成し軸受部4のハウジン
グに相当する軸受支持体11は、機体3に一体的又は別
体で固定されており、本実施形態では一体的に形成され
た場合を示している。軸受部4において、軸受支持体1
1に形成された収納部15内には、一個又は複数個組み
合わされた(ここでは、三個)ベアリング16が収納さ
れている。ベアリング16は、予め封入されたグリース
によって潤滑されるグリース潤滑方式になっている。A bearing support 11 which forms a part of the body 3 and corresponds to a housing of the bearing portion 4 is fixed to the body 3 integrally or separately, and in the present embodiment, it is formed integrally. Is shown. In the bearing part 4, the bearing support 1
One or a plurality of (here, three) bearings 16 are housed in the housing portion 15 formed in one. The bearing 16 is of a grease lubrication system in which the bearing 16 is lubricated with grease sealed in advance.
【0014】組み合わされたベアリング16の外輪は、
軸受支持体11に取付けられたリテーナ17により収納
部15に押し込まれて位置決め固定されている。組み合
わされたベアリング16の内輪の両側には、円環状のカ
ラー18,22がそれぞれ設けられている。一方のカラ
ー18はナット19により押さえられ、他方のカラー2
2は、ベアリング16とボールねじ2の段部23との間
に挟まれて、ベアリング16の内輪を位置決めしてい
る。即ち、このようにベアリング16の内外輪を固定す
ることにより、組み合わされたベアリング16に所定の
プリロードを与えている。リテーナ17に取付けられた
カバー21が、ナット19の周囲を覆っている。The outer ring of the combined bearing 16 is
The retainer 17 attached to the bearing support 11 pushes into the storage portion 15 and is positioned and fixed. On both sides of the inner ring of the combined bearing 16, annular collars 18, 22 are provided, respectively. One collar 18 is held down by a nut 19 and the other collar 2
2 is positioned between the bearing 16 and the step 23 of the ball screw 2 to position the inner ring of the bearing 16. That is, by fixing the inner and outer races of the bearing 16 in this manner, a predetermined preload is given to the combined bearing 16. A cover 21 attached to the retainer 17 covers the periphery of the nut 19.
【0015】軸受部4の一方(図1の左側)の開口部で
は、回転するねじ軸5の一方の端部10,カラー18
と、固定(非回転)側であるカバー21,リテーナ17
との間はそれぞれ微小な隙間を介して非接触状態になっ
ている。したがって、この微小な隙間を有する間隙部が
ラビリンスシールになって、軸受部4の外部から切削油
剤などがベアリング16内に侵入するのを防止してい
る。このようにして、軸受部4の一方の開口部が覆われ
てシールされている。At one opening (left side in FIG. 1) of the bearing portion 4, one end 10 of the rotating screw shaft 5 and a collar 18 are provided.
And the cover 21 and the retainer 17 on the fixed (non-rotating) side.
Are in a non-contact state via a minute gap. Therefore, the gap having the minute gap serves as a labyrinth seal to prevent cutting oil or the like from entering the bearing 16 from outside the bearing 4. In this manner, one opening of the bearing portion 4 is covered and sealed.
【0016】軸受部4の他方(図1の右側)の開口部
は、機体3とねじ軸5との間に設けられたラビリンスシ
ール装置30により非接触状態でシールされている。ラ
ビリンスシール装置30は、機体3側(即ち、軸受支持
体11)に取付けられて内周孔35を有する円環状の固
定側ラビリンスシール部材(以下、固定側シール部材と
記載)31と、回転側に取付けられた円環状の回転側ラ
ビリンスシール部材(以下、回転側シール部材と記載)
32と、円環状の弾性固定部材としてのOリング33と
を備えている。なお、弾性固定部材は、Xリング,Dリ
ング,Tリングなどと呼ばれているリングパッキンや、
Uパッキン,Vパッキンなどと呼ばれているリップ形パ
ッキンであってもよい。The other opening (right side in FIG. 1) of the bearing portion 4 is sealed in a non-contact state by a labyrinth seal device 30 provided between the body 3 and the screw shaft 5. The labyrinth seal device 30 includes an annular fixed-side labyrinth seal member (hereinafter, referred to as a fixed-side seal member) 31 attached to the body 3 (that is, the bearing support 11) and having an inner peripheral hole 35, and a rotating side. Annular labyrinth seal member attached to the shaft (hereinafter referred to as the rotational seal member)
32 and an O-ring 33 as an annular elastic fixing member. The elastic fixing member includes a ring packing called an X ring, a D ring, a T ring, or the like,
A lip-shaped packing called a U-packing or a V-packing may be used.
【0017】固定側シール部材31は軸受支持体11と
は別体になっており、軸受支持体11に形成された貫通
孔34に圧入固定されているが、軸受支持体11と一体
的に形成してもよい。なお、ラビリンスシール装置30
で軸受部4の他方の開口部をシールした場合を示した
が、ラビリンスシール装置30で軸受部4の一方の開口
部及び他方の開口部のいずれか一方又は両方をシールす
る場合であってもよい。The fixed-side seal member 31 is separate from the bearing support 11 and is press-fitted and fixed in a through hole 34 formed in the bearing support 11, but is formed integrally with the bearing support 11. May be. The labyrinth seal device 30
Has shown the case where the other opening of the bearing portion 4 is sealed. However, even when the labyrinth seal device 30 seals one or both of the one opening and the other opening of the bearing portion 4. Good.
【0018】固定側シール部材31は軸受部4の開口部
を覆っており、固定側シール部材31の内周孔35と、
ねじ軸5の軸部24の外周部との間には微小な隙間を有
している。回転側シール部材32は、ボールねじ2の軸
線C方向に移動可能にねじ軸5の外周部36に取付けら
れている。回転側シール部材32の内周部37には、円
環状の内周係合溝38が形成されている。回転側シール
部材32は、少なくとも固定側シール部材31との間に
所定の微小な隙間を有する間隙部を維持するような形状
(例えば、軸線方向断面がほぼL字状)に形成されてい
る。The fixed-side seal member 31 covers the opening of the bearing portion 4, and has an inner peripheral hole 35 of the fixed-side seal member 31,
There is a small gap between the screw shaft 5 and the outer periphery of the shaft portion 24. The rotation side seal member 32 is attached to the outer peripheral portion 36 of the screw shaft 5 so as to be movable in the direction of the axis C of the ball screw 2. An annular inner circumferential engagement groove 38 is formed in the inner circumferential portion 37 of the rotation side seal member 32. The rotating side seal member 32 is formed in a shape (for example, a substantially L-shaped cross section in the axial direction) that maintains a gap having at least a predetermined minute gap with at least the fixed side seal member 31.
【0019】Oリング33は、ねじ軸5の外周部36に
形成された円環状の外周係合溝39と回転側シール部材
32の内周係合溝38の両方に、弾性変形した状態で係
合している。これにより、Oリング33は、回転側シー
ル部材32をねじ軸5の所定位置に位置決め保持して固
定するとともに、回転側シール部材32を、固定側シー
ル部材31との間に微小な隙間を維持してねじ軸5と一
体的に回転させるようにしている。即ち、回転側シール
部材32と固定側シール部材31との間の軸線方向の隙
間a,内外径方向の隙間bが所定の寸法(例えば、約
0.2乃至約0.5mm)になるように、回転側シール部
材32が固定される。また、Oリング33は、切削油剤
等が、軸受部4の外部からねじ軸5と回転側シール部材
32との間の隙間を通って、軸受部4の内部に侵入する
のを防止している。ボールねじ2,軸受部4及びカップ
リング9等は、図示しないスライドカバーによって覆わ
れている。The O-ring 33 is engaged with both the annular outer peripheral engaging groove 39 formed on the outer peripheral portion 36 of the screw shaft 5 and the inner peripheral engaging groove 38 of the rotating side seal member 32 in an elastically deformed state. I agree. As a result, the O-ring 33 positions and holds the rotation-side seal member 32 at a predetermined position on the screw shaft 5 and fixes the rotation-side seal member 32 to a small gap between the rotation-side seal member 32 and the fixed-side seal member 31. To rotate integrally with the screw shaft 5. That is, the gap a in the axial direction and the gap b in the inner and outer radial directions between the rotary side seal member 32 and the fixed side seal member 31 have predetermined dimensions (for example, about 0.2 to about 0.5 mm). The rotation side seal member 32 is fixed. The O-ring 33 also prevents cutting oil or the like from entering the bearing 4 from outside the bearing 4 through a gap between the screw shaft 5 and the rotation-side seal member 32. . The ball screw 2, the bearing 4, the coupling 9, and the like are covered by a slide cover (not shown).
【0020】図2はラビリンスシール装置30を組み込
んだ状態を示す拡大断面図である。図2に示すように、
ボールねじ2のねじ軸5に嵌装された回転側シール部材
32の内周部37は、ねじ軸5の外周部36に嵌合され
ている。内周係合溝38が形成された内周部37は、内
周係合溝38に対する一方の側(図2の右側)に形成さ
れている。内周係合溝38に対する他方の側(図2の左
側)には挿入孔部40が形成されている。挿入孔部40
は、回転側シール部材32を軸線C方向に移動させて組
み込む時に、Oリング33が弾性変形して回転側シール
部材32の内周係合溝38に挿入可能な寸法の内径とな
っている。挿入孔部40の外方側(図2の左側)には、
外方に向けて傾斜している傾斜案内孔部44が形成され
ている。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a state in which the labyrinth seal device 30 is incorporated. As shown in FIG.
The inner peripheral portion 37 of the rotary seal member 32 fitted on the screw shaft 5 of the ball screw 2 is fitted on the outer peripheral portion 36 of the screw shaft 5. The inner peripheral portion 37 in which the inner peripheral engagement groove 38 is formed is formed on one side (the right side in FIG. 2) with respect to the inner peripheral engagement groove 38. An insertion hole 40 is formed on the other side (left side in FIG. 2) with respect to the inner peripheral engagement groove 38. Insertion hole 40
When the rotary seal member 32 is moved in the direction of the axis C and assembled, the inner diameter of the O-ring 33 is elastically deformed and can be inserted into the inner circumferential engagement groove 38 of the rotary seal member 32. On the outer side (left side in FIG. 2) of the insertion hole 40,
An inclined guide hole 44 inclined outward is formed.
【0021】これにより、回転側シール部材32の組み
込み時には、Oリング33は、押しつぶされながら傾斜
案内孔部44,挿入孔部40の順に回転側シール部材3
2を移動可能にし、弾性力でねじ軸5と回転側シール部
材32とを固定できるように弾性変形した状態で内周係
合溝38に係合する。なお、傾斜案内孔部44,挿入孔
部40,内周係合溝38の全体を連続した曲面にしても
よい。Oリング33は、ねじ軸5の外周部36に形成さ
れてOリング33を係合させる外周係合溝39と、回転
側シール部材32の内周係合溝38の両方に係合すると
ともに、弾性力によってねじ軸5に対して回転側シール
部材32を固定している。Accordingly, when the rotary side seal member 32 is assembled, the O-ring 33 is squashed while the inclined guide hole 44 and the insertion hole 40 are arranged in this order.
2 is movable, and engages with the inner circumferential engagement groove 38 in an elastically deformed state so that the screw shaft 5 and the rotation side seal member 32 can be fixed by the elastic force. The entirety of the inclined guide hole 44, the insertion hole 40, and the inner peripheral engagement groove 38 may be formed as a continuous curved surface. The O-ring 33 engages with both the outer peripheral engaging groove 39 formed on the outer peripheral portion 36 of the screw shaft 5 to engage the O-ring 33 and the inner peripheral engaging groove 38 of the rotating side seal member 32. The rotation side seal member 32 is fixed to the screw shaft 5 by an elastic force.
【0022】次に、ラビリンスシール装置30を組み込
む手順について説明する。まず最初に、ボールねじ2の
ねじ軸5に回転側シール部材32を挿入し、ねじ軸5の
外周係合溝39にOリング33を装着する。一方、軸受
支持体11に、固定側シール部材31を打ち込むか又は
ボルト等で締結することにより固定する。次に、軸受支
持体11にボールねじ2のねじ軸5を挿入した後、カラ
ー22,ベアリング16,リテーナ17,カラー18,
ナット19,カバー21等を順次組み込んで、ボールね
じ2を軸受支持体11に組付ける。Next, a procedure for incorporating the labyrinth seal device 30 will be described. First, the rotation-side sealing member 32 is inserted into the screw shaft 5 of the ball screw 2, and the O-ring 33 is attached to the outer peripheral engagement groove 39 of the screw shaft 5. On the other hand, the fixed-side sealing member 31 is fixed to the bearing support 11 by driving or fastening with a bolt or the like. Next, after inserting the screw shaft 5 of the ball screw 2 into the bearing support 11, the collar 22, the bearing 16, the retainer 17, the collar 18,
The ball screw 2 is mounted on the bearing support 11 by sequentially incorporating the nut 19 and the cover 21.
【0023】次いで、回転側シール部材32を軸線C方
向に移動させ固定側シール部材31に近づけて、ねじ軸
5の外周係合溝39内に係合しているOリング33を回
転側シール部材32の内周係合溝38に係合させる。こ
の時、回転側シール部材32には挿入孔部40が形成さ
れているので、Oリング33は押しつぶされて弾性変形
しながら内周係合溝38に係合する。Next, the rotation side seal member 32 is moved in the direction of the axis C to approach the fixed side seal member 31 and the O-ring 33 engaged in the outer circumferential engagement groove 39 of the screw shaft 5 is rotated. 32 is engaged with the inner peripheral engagement groove 38. At this time, since the insertion hole 40 is formed in the rotation-side seal member 32, the O-ring 33 is engaged with the inner peripheral engagement groove 38 while being crushed and elastically deformed.
【0024】その結果、弾性力を発揮するように弾性変
形した状態で外周係合溝39及び内周係合溝38に係合
したOリング33を介して、回転側シール部材32はね
じ軸5の所定位置に位置決めされる。これにより、回転
側シール部材32と固定側シール部材31は、軸線方向
に関して所定寸法aの微小な隙間を有する間隙部が確保
されて非接触状態になる。回転側シール部材32の内径
部32aと、固定側シール部材31の外径部31aとの
間も、所定寸法bの微小な隙間を有する間隙部が確保さ
れて非接触状態になる。As a result, the rotation-side seal member 32 is connected to the screw shaft 5 via the O-ring 33 engaged with the outer peripheral engaging groove 39 and the inner peripheral engaging groove 38 while being elastically deformed so as to exert an elastic force. At a predetermined position. As a result, the rotating side sealing member 32 and the fixed side sealing member 31 are secured in a non-contact state with a gap having a minute gap having a predetermined dimension a in the axial direction. Between the inner diameter portion 32a of the rotating side seal member 32 and the outer diameter portion 31a of the fixed side seal member 31, a gap portion having a minute gap of a predetermined size b is secured, and a non-contact state is established.
【0025】また、固定側シール部材31の内周孔35
とねじ軸5の外周部36との間には微小な隙間が確保さ
れ、更に、ボールねじ2のねじ軸5と一緒に回転するカ
ラー22の外周面45と、軸受支持体11の貫通孔34
との間にも微小な隙間が確保されている。その結果、ラ
ビリンスシール装置30の外部からベアリング16に至
るまでには、回転部と固定部との間に曲がりくねった複
雑で長い通路を有するラビリンスシールが構成されるこ
とになり、良好なシール性能を発揮する。同様に、ベア
リング16の一方側も、カバー21の内周部とねじ軸5
の外周部,リテーナ17の内周部とカラー18の外周部
で、ラビリンスシール装置が構成されている。The inner peripheral hole 35 of the fixed side seal member 31
A small gap is secured between the screw shaft 5 and the outer peripheral portion 45 of the screw shaft 5. Further, the outer peripheral surface 45 of the collar 22 that rotates together with the screw shaft 5 of the ball screw 2, and the through hole 34 of the bearing support 11.
A small gap is also secured between them. As a result, from the outside of the labyrinth seal device 30 to the bearing 16, a labyrinth seal having a meandering complicated and long passage between the rotating portion and the fixed portion is formed, and good sealing performance is obtained. Demonstrate. Similarly, one side of the bearing 16 is connected to the inner peripheral portion of the cover 21 and the screw shaft 5.
The labyrinth seal device is constituted by the outer peripheral portion of the retainer 17, the inner peripheral portion of the retainer 17, and the outer peripheral portion of the collar 18.
【0026】次に、動作について説明する。移動体を所
定位置に移動させるために、サーボモータ7が駆動され
ると、出力軸8,カップリング9を介してボールねじ2
のねじ軸5が回転駆動され、ボールナット6と一体的に
移動体が軸線C方向の所定位置に移動する。ねじ軸5が
回転すると、Oリング33を介して回転側シール部材3
2と、ねじ軸5に取付けられたカラー22も、ねじ軸5
と一体的に回転する。これら回転部は、固定側シール部
材31及び軸受支持体11など固定部に対して微小な間
隙部を介して非接触状態で回転運動する。Next, the operation will be described. When the servo motor 7 is driven to move the moving body to a predetermined position, the ball screw 2 is driven via the output shaft 8 and the coupling 9.
Is driven to rotate, and the movable body moves integrally with the ball nut 6 to a predetermined position in the direction of the axis C. When the screw shaft 5 rotates, the rotation side seal member 3
2 and the collar 22 attached to the screw shaft 5
And rotate together. These rotating parts rotate in a non-contact state with respect to the fixed parts such as the fixed-side seal member 31 and the bearing support 11 via a minute gap.
【0027】上述のように接触形のパッキン部材を使っ
てシールしていた従来技術ではシール部で発熱していた
が、本発明では、非接触形のラビリンスシール装置30
を用いたので、ボールねじ2のねじ軸5が高速回転して
もシール部での発熱がなくなり、ボールねじ2は熱変位
を起こさず加工精度が向上する。In the prior art in which the sealing was performed using the contact-type packing member as described above, heat was generated in the seal portion. However, in the present invention, the non-contact type labyrinth sealing device 30 was used.
Is used, even if the screw shaft 5 of the ball screw 2 rotates at a high speed, no heat is generated in the seal portion, and the ball screw 2 does not undergo thermal displacement, thereby improving processing accuracy.
【0028】ラビリンスシール装置30はシール性能が
良好なので、ボールねじ2のねじ軸5の回転中には、切
削油剤等は回転側シール部材32等の遠心力で吹き飛ば
されて軸受部4内部には侵入しない。ボールねじ2のね
じ軸5が回転していない時は、回転側シール部材32の
内周側と固定側シール部材31の外周側との間の隙間の
下方側より落下する。また、固定側シール部材31の内
周溝31b,カバー21の内周部21bに溜まった切削
油剤等は、下方にそれぞれ形成された貫通孔31c,2
1aより落下する。したがって、切削油剤等が軸受部4
の内部に侵入することはなく、ベアリング16は保護さ
れる。Since the labyrinth seal device 30 has good sealing performance, during the rotation of the screw shaft 5 of the ball screw 2, the cutting oil or the like is blown off by the centrifugal force of the rotating side seal member 32 and the like, and the inside of the bearing portion 4 Do not invade. When the screw shaft 5 of the ball screw 2 is not rotating, it falls from below the gap between the inner peripheral side of the rotary seal member 32 and the outer peripheral side of the fixed seal member 31. The cutting oil accumulated in the inner peripheral groove 31b of the fixed-side seal member 31 and the inner peripheral portion 21b of the cover 21 is removed by through holes 31c and 2 formed respectively below.
It falls from 1a. Therefore, the cutting oil etc.
And the bearing 16 is protected.
【0029】本発明のラビリンスシール装置30は、ね
じ軸5に形成された外周係合溝39と回転側シール部材
32に形成された内周係合溝38にOリング33が係合
し、ねじ軸5に回転側シール部材32が固定された時、
固定側シール部材31と回転側シール部材32との間に
所定の隙間a,bを有する間隙部を形成するようにし
た。したがって、隙間a,bの寸法を計測しながら回転
側シール部材32の位置決め調整をしなくとも、回転側
シール部材32を高精度に所定位置に組み込んで、回転
側シール部材32と固定側シール部材31との間の微小
な隙間a,bを高精度に確保することができる。この組
み込み作業は、回転側シール部材32を押して軸線C方
向に移動させるだけでよいので、スペースが狭くても容
易に作業を行うことができる。In the labyrinth seal device 30 of the present invention, the O-ring 33 is engaged with the outer peripheral engagement groove 39 formed in the screw shaft 5 and the inner peripheral engagement groove 38 formed in the rotary side seal member 32. When the rotation side seal member 32 is fixed to the shaft 5,
A gap having predetermined gaps a and b is formed between the fixed-side seal member 31 and the rotation-side seal member 32. Therefore, the rotary side seal member 32 is incorporated into the predetermined position with high precision without adjusting the position of the rotary side seal member 32 while measuring the dimensions of the gaps a and b. The small gaps a and b between the first and second fins 31 can be secured with high accuracy. This assembly work only needs to move the rotary side seal member 32 in the direction of the axis C by pushing, so that the work can be easily performed even if the space is narrow.
【0030】ラビリンスシール装置30自体をコンパク
トに形成することができたので、狭いスペースであって
も容易に組み込むことができる。また、ねじ軸5側に、
ラビリンスシール装置30を当接させるための端部,固
定のためのねじ部などを形成することが不要になる。ラ
ビリンスシール装置30の回転側シール部材32は、質
量が小さいので、高速回転するボールねじ2の回転動作
に悪影響を与えることが殆どない。軸受部4をグリース
潤滑にしたので、潤滑油の回収の必要がなくメンテナン
スが容易であり、また、回収時に外部に洩れて環境を汚
染することが少ない。Since the labyrinth seal device 30 itself can be formed compactly, it can be easily incorporated even in a narrow space. Also, on the screw shaft 5 side,
It is not necessary to form an end portion for bringing the labyrinth seal device 30 into contact, a screw portion for fixing, and the like. Since the rotating side sealing member 32 of the labyrinth sealing device 30 has a small mass, it hardly affects the rotating operation of the ball screw 2 rotating at high speed. Since the bearing portion 4 is grease-lubricated, there is no need to collect lubricating oil, so that maintenance is easy, and there is little chance that the oil will leak to the outside during collection and pollute the environment.
【0031】本実施形態では、回転側シール部材32,
固定側シール部材31の内外径部を円筒状に形成して間
隙部を形成しているが、図3,図4に示すように、この
間隙部を他の形状にすることもできる。図3は、他の実
施形態に係るラビリンスシール装置30aの拡大断面
図、図4は、更に他の実施形態に係るラビリンスシール
装置30bの拡大断面図である。なお、前記実施形態と
同一又は相当部分には同一符号を付してその説明を省略
する。In the present embodiment, the rotating side seal member 32,
Although the inner and outer diameter portions of the fixed side seal member 31 are formed in a cylindrical shape to form the gap, the gap may be formed in another shape as shown in FIGS. FIG. 3 is an enlarged sectional view of a labyrinth seal device 30a according to another embodiment, and FIG. 4 is an enlarged sectional view of a labyrinth seal device 30b according to still another embodiment. Note that the same or corresponding parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0032】図3に示すラビリンスシール装置30aで
は、三角状(又は、四角状)の断面形状を有する一つ又
は複数の溝51が、回転側シール部材32と固定側シー
ル部材31との間の間隙部に形成されるように、回転側
シール部材32と固定側シール部材31の内外径部及び
相対向する側面部の一方又は両方を所定の形状に形成し
ている。一方、図4に示すラビリンスシール装置30b
では、三角状(又は、四角状)の断面形状を有する一つ
又は複数の溝51と曲がりくねった通路52が、回転側
シール部材32と固定側シール部材31との間の間隙部
に形成されるように、回転側シール部材32と固定側シ
ール部材31の内外径部及び相対向する側面部の一方又
は両方を所定の形状に形成している。In the labyrinth seal device 30a shown in FIG. 3, one or a plurality of grooves 51 having a triangular (or square) cross section are formed between the rotary seal member 32 and the fixed seal member 31. One or both of the inner and outer diameter portions and the opposing side portions of the rotating side seal member 32 and the fixed side seal member 31 are formed in a predetermined shape so as to be formed in the gap. On the other hand, the labyrinth seal device 30b shown in FIG.
Then, one or a plurality of grooves 51 having a triangular (or square) cross-sectional shape and a meandering passage 52 are formed in a gap between the rotation-side seal member 32 and the fixed-side seal member 31. As described above, one or both of the inner and outer diameter portions and the opposing side surface portions of the rotating side seal member 32 and the fixed side seal member 31 are formed in a predetermined shape.
【0033】このような構成のラビリンスシール装置3
0a,30bによれば、ラビリンスシール装置30a,
30bの外部からベアリング16に至るまでには、回転
部と固定部との間に溝51からなる一つ又は複数の小さ
な室や曲がりくねった通路52等からなる複雑な通路を
有するラビリンスシールが構成されることになり、更に
良好なシール性能を発揮する。なお、各図中同一符号は
同一又は相当部分を示す。The labyrinth seal device 3 having such a configuration
0a, 30b, the labyrinth seal device 30a,
From the outside of 30b to the bearing 16, a labyrinth seal having one or more small chambers composed of the groove 51 and a complicated passage composed of the meandering passage 52 is formed between the rotating part and the fixed part. Therefore, a better sealing performance is exhibited. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明に係るラビリンスシール装置は上
述のように構成したので、回転軸を軸支する軸受部のシ
ール部での切削油剤などの侵入を防止し且つ発熱を防止
するとともに、周囲が狭いスペースでも容易に取付ける
ことができる。Since the labyrinth seal device according to the present invention is constructed as described above, it is possible to prevent cutting oil or the like from entering the seal portion of the bearing portion that supports the rotating shaft, to prevent heat generation, and to prevent heat generation. However, it can be easily installed even in a narrow space.
【図1】本発明に係るラビリンスシール装置の実施形態
の一例を示す正面断面図である。FIG. 1 is a front sectional view showing an example of an embodiment of a labyrinth seal device according to the present invention.
【図2】前記ラビリンスシール装置を組み込んだ状態を
示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a state in which the labyrinth seal device is incorporated.
【図3】他の実施形態に係るラビリンスシール装置の拡
大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a labyrinth seal device according to another embodiment.
【図4】更に他の実施形態に係るラビリンスシール装置
の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a labyrinth seal device according to still another embodiment.
1 工作機械 2 ボールねじ(送りねじ) 3 機体 4 軸受部 5 ねじ軸(回転軸) 11 軸受支持体(機体) 30,30a,30b ラビリンスシール装置 31 固定側ラビリンスシール部材 32 回転側ラビリンスシール部材 33 Oリング(弾性固定部材) 36 ねじ軸の外周部(回転軸の外周部) 37 回転側ラビリンスシール部材の内周部 38 内周係合溝 39 外周係合溝 a,b 隙間 C 軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machine tool 2 Ball screw (feed screw) 3 Body 4 Bearing part 5 Screw shaft (rotating shaft) 11 Bearing support (body) 30, 30a, 30b Labyrinth seal device 31 Fixed labyrinth seal member 32 Rotational labyrinth seal member 33 O-ring (elastic fixing member) 36 Outer peripheral portion of screw shaft (outer peripheral portion of rotating shaft) 37 Inner peripheral portion of rotation-side labyrinth seal member 38 Inner peripheral engaging groove 39 Outer peripheral engaging groove a, b Gap C axis
Claims (4)
れ、この回転軸を回転自在に軸支する軸受部をシールす
るための工作機械のラビリンスシール装置であって、 前記機体側に設けられた固定側ラビリンスシール部材
と、 前記回転軸の軸線方向に移動可能に設けられ、内周部に
円環状の内周係合溝が形成され、且つ、前記固定側ラビ
リンスシール部材との間に所定の隙間を有する間隙部を
形成可能な回転側ラビリンスシール部材と、 前記回転軸の外周部に形成された円環状の外周係合溝と
前記回転側ラビリンスシール部材の前記内周係合溝の両
方に弾性変形した状態で係合することにより、前記回転
軸に前記回転側ラビリンスシール部材を固定する弾性固
定部材とを備えたことを特徴とする工作機械のラビリン
スシール装置。1. A labyrinth seal device for a machine tool, which is provided between a machine body of a machine tool and a rotating shaft and seals a bearing portion rotatably supporting the rotating shaft. Between the fixed labyrinth seal member provided, and an annular inner circumferential engagement groove formed in the inner peripheral portion so as to be movable in the axial direction of the rotating shaft, and between the fixed labyrinth seal member. A rotating labyrinth seal member capable of forming a gap portion having a predetermined gap, an annular outer circumferential engaging groove formed on an outer circumferential portion of the rotating shaft, and the inner circumferential engaging groove of the rotating labyrinth seal member. And a resilient fixing member for fixing the rotating side labyrinth seal member to the rotating shaft by being engaged with both of them in an elastically deformed state.
と前記回転側ラビリンスシール部材に形成された前記内
周係合溝に前記弾性固定部材が係合し、前記回転軸に前
記回転側ラビリンスシール部材が固定された時、前記固
定側ラビリンスシール部材と前記回転側ラビリンスシー
ル部材とが所定の前記隙間を有する前記間隙部を形成す
るようにしたことを特徴とする請求項1に記載の工作機
械のラビリンスシール装置。2. The elastic fixing member is engaged with the outer peripheral engaging groove formed on the rotating shaft and the inner peripheral engaging groove formed on the rotating labyrinth seal member, and the rotating shaft is rotated on the rotating shaft. 2. The fixed labyrinth seal member and the rotating labyrinth seal member forming the gap having the predetermined gap when the side labyrinth seal member is fixed. 3. Labyrinth sealing equipment for machine tools.
を移動させる送りねじのねじ軸であることを特徴とする
請求項1又は2に記載の工作機械のラビリンスシール装
置。3. The labyrinth seal device for a machine tool according to claim 1, wherein the rotation shaft is a screw shaft of a feed screw for moving a moving body with respect to the machine body.
を特徴とする請求項1,2又は3に記載の工作機械のラ
ビリンスシール装置。4. The labyrinth seal device for a machine tool according to claim 1, wherein the elastic fixing member is an O-ring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25755897A JPH1177476A (en) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | Labyrinth seal device for machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25755897A JPH1177476A (en) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | Labyrinth seal device for machine tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1177476A true JPH1177476A (en) | 1999-03-23 |
Family
ID=17307959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25755897A Pending JPH1177476A (en) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | Labyrinth seal device for machine tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1177476A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002327764A (en) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | Bearing waterproof structure and disc cleaning device |
JP2008080467A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Brother Ind Ltd | Machine tool |
CN104439524A (en) * | 2014-11-25 | 2015-03-25 | 绵阳市雅森五金工具有限公司 | Device for drill notching |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP25755897A patent/JPH1177476A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002327764A (en) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | Bearing waterproof structure and disc cleaning device |
JP2008080467A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Brother Ind Ltd | Machine tool |
CN104439524A (en) * | 2014-11-25 | 2015-03-25 | 绵阳市雅森五金工具有限公司 | Device for drill notching |
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