JPS6362638A - 工作機械の立型主軸の潤滑装置 - Google Patents

工作機械の立型主軸の潤滑装置

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JPS6362638A
JPS6362638A JP61203861A JP20386186A JPS6362638A JP S6362638 A JPS6362638 A JP S6362638A JP 61203861 A JP61203861 A JP 61203861A JP 20386186 A JP20386186 A JP 20386186A JP S6362638 A JPS6362638 A JP S6362638A
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JP
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lubricating oil
main shaft
spindle
machine tool
collar
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JP61203861A
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Shinji Koike
伸二 小池
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Makino Milling Machine Co Ltd
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Makino Milling Machine Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作機械の主軸の油潤滑と冷却を行なう主軸潤
滑装置に関し、特に立型主軸の油潤滑に当って潤滑油の
滲出漏洩を防止し得る改良構造を備えた工作機械の立型
主軸の潤滑装置に関する。
〔従来の技術とその問題点〕
一般に工作機械の主軸部には、高速回転する主軸を支承
する軸受装置が配設され、良好な高速回転性を維持する
ために該軸受には種々の潤滑が施されている。然しなか
ら、主軸の高速回転時には発熱を避りることができず、
こうした軸受装置の発熱を冷却すると共に低摩擦化を図
るためには軸受装置に冷却効果も著しい潤滑油を供給す
ることが望まれる。然しながら、特に立型主軸の場合に
は、軸受に潤滑油を直接供給すると、主軸とハウジング
との間隙から潤滑油が滲出漏洩し、工作機械のワークテ
ーブル上へ潤滑油が滴下し、その結果、加工物に潤滑油
が付着して不都合を来たす場合がある。従って、従来主
軸部の軸受装置乙こはグリース潤滑油を施し、一方、そ
の冷却には主軸のハウジング内に軸受に近接した通路を
設け、該通路に冷却用の油を流すことにより、間接的に
軸受を冷却していた。然しなから、近年の主軸の高速化
に伴い、上述の間接的な冷却方式では軸受装置を十分に
冷却することが困難であり、主軸部の温度上昇を招き、
ワークの加工精度の悪化や軸受寿命の低下をきたす。
そこで工作機械の主軸の軸受装置に潤滑油を直接供給す
る方式が立型主軸にも採用される傾向にある。その−例
として特開昭61− ]03012号公報に開示された
ものがあるが、主軸とハウジングとの間隙からの潤滑油
の洩出対策を考慮するものには到っていない。
依って、本発明は斯る問題点の解決を図るべく、工作機
械の立型主軸の回転数の高低に拘わらず、また静止中で
も、主軸とハウジングとの隙間から潤滑油の漏れの無い
、しかも軸受装置や主軸自体の冷却をも十分に達成し得
る工作機械の立型主軸の潤滑装置を提供せんとするもの
である。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明は上述した発明目的に鑑みて、主軸ハウジング内
に転がり軸受を介して回転支持された立型主軸と、その
転がり軸受へ前記主軸ハウジングに形成した油供給路を
経て供給される潤滑油を噴射するノズル装置と、上記転
がり軸受へ供給された潤滑油を上記主軸ハウジング内に
形成された油排出路を経て回収する油回収路とを備えた
工作機械の立型主軸の潤滑装置において、前記立型主軸
の下部を支持する転がり軸受の下方位置に設けられて潤
滑油の受溜室を形成するラビリンス装置と、該ラビリン
ス装置の下方に設けられて前記主軸ハウジングと前記立
型主軸との狭小間隙による油漏出の封止用加圧空気を供
給するエアシール装置と、前記ラビリンス装置と前記エ
アシール装置との間に介装されて前記加圧空気の供給停
止に伴って油漏出を防止するメカニカルシール装置とを
具備して構成されたことを特徴とする工作機械の立型主
軸の潤滑装置を提供する。
〔作 用〕
本発明による上記装置によれば、工作機械の主軸が回転
中に各軸受には潤滑油を直接噴射供給するので、軸受の
潤滑並びに効率の良い冷却を行なうことができ、主軸と
ハウジングとの狭小間隙からの潤滑油の滲出漏洩は、回
転中はエアシール装置によりシールでき、主軸停止後は
メカニカルシール装置によってシール可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳
細に説明する。第1図は本発明による潤滑装置を具備し
た工作機械の立型主軸部の縦断面図、第2図はシール機
構の第2実施例の詳細拡大図である。
まず第1図を参照すると、工作機械の主軸ハウジング1
2の中に工具ホルダ14を保持した主軸10が回転可能
に保持されている。主軸10とハウジング12との間に
は、まず上方に上方軸受20が、ハウジング12の下端
近くに下方軸受16と18とが各々配設されている。上
記各軸受16 、18 、20は、夫々ハウジング12
に取付けられた潤滑油供給ノズル22 、24 、26
を介して各軸受16゜18.20の頭上から直接潤滑油
を噴射供給されている。ハウジング12には潤滑油供給
路40が設けられており、上記各潤滑油供給ノズル22
 、24 、26に設けた各開口孔34 、36 、3
8と連通している。前記潤滑油供給路40は、例えばオ
イルポンプ等を備えた外部の潤滑油供給装置42と連結
されている。潤滑油供給装置42から潤滑油供給路40
を介して供給される潤滑油は、各供給ノズル22 、2
4 。
26に設げられた調節ねじ28 、30 、32によっ
て各開口孔34 、36 、38の開度を調節すること
により噴射量を調節できる。
一ヒ記各軸受のうち、上方軸受20は主軸10に圧入さ
れた第2カラー44と第1カラー46とに挟持されて軸
方向位置が固定されている。この」二方軸受20の固定
を安定化させるために、第2カラー44は主軸10の第
1段差部48に当接させてあり、第1カラー46は主軸
10の第1ねじ部52と螺合している第1ナンド50に
より第1段差部48の方向に押圧されている。一方主軸
10の第2段差部54に当接し、主軸10に圧入された
第5カラー56の上側に前記下方軸受16が配設され、
該下方軸受16の上側に第4カラー58が当接して主軸
10に圧入され、更にその第4カラー58の上側に他の
下方軸受18が配設されている。該他の下方軸受18は
、主軸に設けた第2ねじ部60と螺合している第2ナツ
ト62によって第3カラー64を介して第2段差部54
の方向に押圧されている。こうして2つの下方軸受16
゜18はその軸方向位置が安定的に固定されている。
上記各軸受16,1B、20の下側には夫々ハウジング
12に固定された第3.第2.第1の各油溜め用カラー
66 、68 、70が配設されている。第1油溜め用
カラー70は主軸10との間にラビリンスを形成してお
り、第2油溜め用カラー68は第4カラー58との間に
ラビリンスを形成している。第3油溜め用カラー66は
第5カラー56との間に最終ラビリンスを形成している
。上記第1.第2゜第3の各油溜め用カラー66 、6
8 、70に溜った潤滑油はハウジング12に設けた潤
滑油排出路72を介して前述の潤滑油供給装置42に吸
引回収している。潤滑油は排出することも可能であるが
、木実施例では回収して冷却することにより再利用して
いる。
前記第1カラー46はハウジング12に固定された第6
カラー74との間にラビリンスを形成しており、潤滑油
がハウジング12の上方から漏れないように配慮してい
る。また、潤滑油の漏れ防止を完全にするため、第6カ
ラー74の内周側には環状溝76が形成されており、該
環状溝76はコンプレッサ等を有した外部のエア供給装
置78と連通している。このエア供給装置78から供給
される圧縮空気を環状溝76を介してラビリンス空間に
送り、内部から潤滑油が漏れないように、また外部から
塵埃が進入しないよ・うにエアシールを施している。
ハウジング12の下端には第3油溜め用カラー66を介
して下方軸受16を押圧固定させる軸受押え80がボル
ト(図示せず)を介してハウジング12下端に固定され
ている。ハウジング12の下部から軸受押え80にかけ
て前述のエア供給装置78に連通したエア供給路 82
が設けられており、該エア供給路82は第1流路84と
第2流路86とに分岐している。第2流路86の途中に
は調節ねじ90が設けてあり、第2流路86への圧縮空
気を流量を調節することにより第1流路84への圧縮空
気の流量を調節している。
(]0) 軸受押え80の内径側には環状凹所が設けられており、
該環状凹所の直径と略等しい外径を有したメカニカルシ
ール部材92が前述の第5カラー56のフランジ部57
と対面して、環状凹所に挿入されている。メカニカルシ
ール部材92は前記フランジ部57と対面した部分に環
状ゴム板94を有しており、更にばね98を内在してい
る。該ばね98は主軸10と平行に付勢力を発生ずるよ
う主軸10と平行に配設されており、環状ゴム板を金属
から成る環状部材96と共に通常前記フランジ部57に
押圧している。従って主軸10の回転が止まっている場
合には、前記第5カラー56と第3油溜め用カラー66
との隙間が形成するラビリンスを通って漏れる潤滑油を
完全にシールすることが可能となる。
一方、主軸10の回転中は第5カラー56のフランジ5
7とメカニカルシール部材92とを接触させることは発
熱するためできない。前述の第1流路84はメカニカル
シール部子Δ92に設置Jた流路100と連通している
。該流路100は環状ゴム板94を貫通して前記フラン
ジ57と対向している。
従って該流路100を介して供給された圧縮空気はフラ
ンジ57と環状ゴム板94との間を流れ、その圧力によ
ってメカニカルシール部材92をばね98の付勢力に抗
して押し下げると共に、第5カラー56と第3油溜め用
カラー66との成すラビリンスを介して漏れる潤滑油を
押し戻す作用をなす。また前記第2流路86を通った圧
縮空気は環状488を介して主軸10の全周に亘ると共
に主軸10と軸受押え80との隙間を通過して外部へ流
出する。このため外部から塵埃が進入することを防止で
きる。
以−Lより明らかなように主軸10の回転中はエアシー
ルにより、また主軸10の静止中はメカニカルシールに
より主軸10とハウジング12間の潤滑油の漏れと、外
部からの塵埃の進入とを防止可能である。従って、エア
供給装置78の作動と工作機械主軸10の作動とを連動
させることが望ましい。
次に主軸10とハウジング12の下端部との潤(I2) 滑油漏れの防止シール機構の他の実施例を第2図を参照
しながら説明する。ハウジング12の下端に配設され、
第3油溜め用カラー66を介して下方軸受16を押圧固
定させる軸受押え80がハウジング12の下端に固定さ
れている。ハウジング12の下部から軸受押え80にか
けて前述のエア供給袋R78に連通したエア供給路82
が設げられており、該エア供給路82の途中には調節ね
じ90が設けてあり、圧縮空気の流量を調節することが
できる。
軸受押え80の内径側には環状凹所が設けられており、
該環状凹所の直径と略等しい外径を有したメカニカルシ
ール部材92が第5カラー56のフランジ部57と対面
して、環状凹所に挿入されている。メカニカルシール部
材92は前記フランジ部57と対面した側に環状のゴム
部材194を金属製環状部材196を介して挟持してい
る。該ゴム部材194は弾性力により通常は常にフラン
ジ部57に当接している環状のリップ部198を具備し
ている。このリップ部198は第2図に示す如く半径方
向外側に向かって延設されている。従って主軸10が静
止している場合は、第5カラー56と第3油溜め用カラ
ー6Gとの隙間が形成するラビリンスを通って漏れる潤
滑油をこのメカニカルシール部材92によって完全にシ
ールすることが可能となる。
一方、主軸の回転中はフランジ57とリップ部198と
を接触させることは発熱するためできない。
前述のエア供給路82を介して供給された圧縮空気は環
状溝88を介して主軸10の全周に亘り、主軸10七軸
受押え80との隙間ムこ進入する。その一部はゴム部材
194のリップ部198の弾性力に抗して前記第5カラ
ー56のフランジ部材57とリップ部198との間に進
入する。従って第5カラー56と第3油溜め用カラー6
6との成すラビリンスを通って漏れようとする潤滑油を
押し戻す作用をなす。他方、圧縮空気の残りば主軸10
と軸受押え80との隙間を下方に流れ、外部に流出する
。このため外部から塵埃が進入することを防止できる。
以上により明らかなように、第1実施例の場合と同様に
主軸10の静止中はメカニカルシールにより、回転中は
エアシールにより潤滑油の漏れと、塵埃の進入が防止可
能となる。エア供給装置78の作動は工作機械主軸10
の作動と連動させることが望ましい。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、工作
機械主軸の軸受に直接潤滑油を噴射供給するので、軸受
の潤滑作用は素より冷却効果も十分であり、更には主軸
の回転中でも静止中でも、主軸とハウジングとの隙間か
らの潤滑油の漏れを防tl−,シ、且つ外部から塵埃の
進入することを防1F可能な工作機械の立型主軸の潤滑
装置を堤供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による潤滑装置を具備した工作機械の立
型主軸部の縦断面図、第2図はシール構造の第2実施例
の詳細拡大図。 10・・・主軸、      12・・・主軸ハウジン
グ、1.6,1B・・・下方軸受、  20・・司一方
軸受、22 、24 、26・・・潤滑油供給ノズル、
42・・・潤滑油供給装置、 57・・・第5カラーのフランジ部、 72・・・潤滑油排出路、 78・・・エア供給装置、
82・・・エア供給路、 92・・・メカニカルシール部材、 94・・・環状ゴム板、  98・・・ばね。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、主軸ハウジング内に転がり軸受を介して回転支持さ
    れた立型主軸と、その転がり軸受へ前記主軸ハウジング
    に形成した油供給路を経て供給される潤滑油を噴射する
    ノズル装置と、上記転がり軸受へ供給された潤滑油を上
    記主軸ハウジング内に形成された油排出路を経て回収す
    る油回収路とを備えた工作機械の立型主軸の潤滑装置に
    おいて、前記立型主軸の下部を支持する転がり軸受の下
    方位置に設けられて潤滑油の受溜室を形成するラビリン
    ス装置と、該ラビリンス装置の下方に設けられて前記主
    軸ハウジングと前記立型主軸との狭小間隙による油漏出
    の封止用加圧空気を供給するエアシール装置と、前記ラ
    ビリンス装置と前記エアシール装置との間に介装されて
    前記加圧空気の供給停止に伴って油漏出を防止するメカ
    ニカルシール装置とを具備して構成されたことを特徴と
    する工作機械の立型主軸の潤滑装置。 2、前記ラビリンス装置は、前記主軸ハウジングに保持
    されて前記転がり軸受の外輪押さえカラーを形成すると
    共に前記潤滑油の受溜室を形成する有底孔を備えた第1
    のラビリンスカラー部材と、前記立型主軸に保持されて
    前記転がり軸受の内輪押さえカラーを形成すると共に前
    記第1のラビリンスカラー部材に細隙を介して対向配置
    された第2のラビリンスカラー部材とを具備してなる特
    許請求の範囲第1項に記載の工作機械の立型主軸の潤滑
    装置。 3、前記メカニカルシール装置が弾性部材と、該弾性部
    材を前記狭小間隙に付勢して閉塞させるばね機構とを具
    備してなる特許請求の範囲第1項、或いは第2項に記載
    の工作機械の立型主軸の潤滑装置。 4、前記メカニカルシール装置が前記狭小間隙を閉塞す
    る弾性リップを具備してなる特許請求の範囲第1項、或
    いは第2項に記載の工作機械の立型主軸の潤滑装置。 5、前記ノズル装置が潤滑油流量を調節する潤滑油流量
    調節機構を具備してなる特許請求の範囲第1項、或いは
    第2項に記載の工作機械の立型主軸の潤滑装置。 6、前記エアシール装置が空気流量を調節する空気流量
    調節機構を具備してなる特許請求の範囲第1項、或いは
    第2項に記載の工作機械の立型主軸の潤滑装置。
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