KR101103215B1

KR101103215B1 - 공작 기계의 주축 장치

Info

Publication number: KR101103215B1
Application number: KR1020090089299A
Authority: KR
Inventors: 유우 구리바야시
Original assignee: 브라더 고오교오 가부시키가이샤
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2012-01-05
Also published as: CN101683714A; TW201021964A; KR20100035594A; TWI454339B; CN101683714B

Abstract

본 발명의 공작 기계의 주축 장치는 주축 커버와 단부면 커버 사이에 설치한 래버린스실을 구비한다. 래버린스실은 단부면 커버에 형성한 제1 경사부와 주축 커버에 형성한 제2 경사부를 갖는다. 냉각액은 래버린스실로 들어감으로써 압력을 내려, 주축과 주축 하우징 사이에 침입하기 어렵다. 냉각액은 래버린스실의 내부에서 제1 경사부 또는 제2 경사부에 부착된다. 제2 경사부에 부착된 냉각액은 경사를 따라서 내주측으로 미끄러져 제1 경사부에 낙하한다. 제1 경사부에 부착 또는 낙하된 냉각액은 경사를 따라서 외주측으로 미끄러져 래버린스실의 외부에 떨어진다. 주축 장치는 래버린스실에 침입하는 냉각액을 저감시키고, 또한 래버린스실 내부에 저류되는 냉각액을 배출함으로써, 주축과 주축 하우징 사이에 냉각액이 침입하는 것을 방지한다.

공작 기계, 주축 장치, 하우징, 래버린스실, 냉각액

Description

공작 기계의 주축 장치 {MAIN SPINDLE DEVICE OF MACHINE TOOL}

본 발명은 주축과 주축 하우징 사이의 간극에 래버린스(Labyrinth)부를 설치하여, 냉각액의 침입을 방지하는 구성으로 한 공작 기계의 주축 장치에 관한 것이다.

공작 기계는 주축에 설치한 공구를 회전 구동함으로써 공작물을 가공한다. 주축은 주축 하우징에 회전 가능하게 지지되어 있다. 공구는 주축 하우징의 외부로 돌출되는 주축의 하단부에 장착되어 있다. 공작 기계는 가공 중의 공작물에 냉각액을 공급하는 냉각액 공급 장치를 구비하고 있다. 냉각액은 회전하는 공구와 공작물 사이에 발생하는 마찰열을 제거하여, 공구 및 공작물이 과열되는 것을 방지한다. 공구의 수명 및 공작물의 가공 정밀도는 냉각액을 공급함으로써 향상된다.

냉각액은 공작물에 부딪쳐 튕겨져 나온다. 튕겨져 나온 냉각액은 주축과 주축 하우징 사이의 간극에 침입한다. 침입된 냉각액은 주축 하우징의 내부에서 주축을 지지하는 베어링에 도달하여, 상기 베어링의 윤활용 그리스를 씻어낸다. 그로 인해, 베어링의 내구성은 저하된다고 하는 문제가 있다.

일본 공개 특허 공보, 2002-263982호에 기재된 공작 기계의 주축 장치는 주 축과 주축 하우징 사이에 래버린스부를 설치하고, 또한 주축과 주축 하우징 사이의 간극으로부터 공기를 분출함으로써 냉각액의 침입을 방지하고 있다.

주축은 하단부의 주연부에 고정한 차폐판(단부면 커버)을 구비하고 있다. 주축 하우징은 하단부에 고정한 덮개(주축 커버)를 구비하고 있다. 차폐판의 상면은 덮개의 하면에 간극을 띄워 대향하고 있다. 래버린스부는 덮개의 하면을 향해 돌출되도록 차폐판의 상면에 복수의 환상 돌기를 설치함으로써 형성되어 있다. 공기는 주축 하우징과 덮개 사이에 설치한 통로를 통해 래버린스부의 내주측에 도달한다. 상기 공기는 래버린스부를 통해 차폐판의 외주를 향해 흘러, 차폐판의 외주연에 형성한 개구로부터 분출된다.

종래의 주축 장치의 래버린스부는 상하 방향으로 대향하는 차폐판의 상면과 덮개의 하면 사이에 형성되어 있다. 냉각액은 차폐판의 상면에 설치한 환상 돌기 사이에 고이기 쉽다. 종래의 주축 장치는 대량의 공기를 래버린스부에 통과시킴으로써, 고인 냉각액을 차폐판의 외주측으로 흐르게 하여, 주축과 주축 하우징 사이에 냉각액이 침입하지 않도록 하고 있다. 종래의 주축 장치는 대량의 공기를 사용하므로 운전 비용이 높다고 하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 냉각액이 침입하기 어렵고, 또한 냉각액이 고이기 어려운 구조의 래버린스부를 구비하여, 상기 래버린스부를 통과하는 공기의 양이 적더라도 냉각액의 침입을 방지할 수 있는 공작 기계의 주축 장치를 제공하는 것이다.

청구항 1의 공작 기계의 주축 장치는, 주축 하우징이 주축을 회전 가능하게 지지하고, 상기 주축 하우징의 외부로 돌출되는 상기 주축의 하단부에 공구를 장착하도록 구성한 공작 기계의 주축 장치에 있어서, 상기 주축 하우징의 하단부에 고정한 환상의 주축 커버와, 상기 주축의 하단부의 외주 부분에 고정한 환상의 단부면 커버와, 상기 주축 커버와 상기 단부면 커버가 상하로 대향하는 부분에 설치한 래버린스부를 구비하고, 상기 래버린스부는 상기 단부면 커버에 형성한 제1 경사부 및 상기 주축 커버에 형성한 제2 경사부를 갖는 래버린스실을 구비하고 있고, 상기 제1 경사부는 외주측이 아래가 되는 방향의 경사를 갖고, 상기 제2 경사부는 외주측이 위가 되는 경사를 갖고 있다.

래버린스부는 주축과 주축 하우징 사이에 냉각액이 침입하는 것을 방지한다. 래버린스실은 래버린스부로 들어가는 냉각액의 압력을 내려, 주축과 주축 하우징 사이에 냉각액이 침입하는 것을 유효하게 방지한다. 래버린스실로 들어간 냉각액은 제1 경사부 및 제2 경사부를 따라서 미끄러짐으로써 래버린스부의 외측으로 복귀된다. 제2 경사부를 따라서 미끄러지는 냉각액은 제1 경사부의 내주측으로 떨어 져 외주측을 향해 미끄러진다.

청구항 2의 공작 기계의 주축 장치는, 상기 주축 커버의 하부에 고정한 환상의 노즐 형성 부재를 더 구비하고, 상기 래버린스실의 외주측에 상기 노즐 형성 부재의 내주 부분과 상기 주축 커버로 형성한 V자형의 홈을 구비하고 있다.

주축 장치의 주변으로 비산하는 냉각액의 일부는 V자형의 홈에 충돌하여 낙하한다. 홈은 래버린스실의 외측에 배치되어 있다. 홈에 충돌하여 낙하하는 냉각액은 래버린스실에 침입하지 않아, 래버린스실에 침입하는 냉각액의 양을 적게 할 수 있다.

청구항 3의 공작 기계의 주축 장치에 있어서, 상기 V자형의 홈은 상기 노즐 형성 부재에 형성한 제3 경사부와, 상기 주축 커버에 형성한 제4 경사부를 구비하고, 상기 제3 경사부는 외주측이 아래가 되는 방향의 경사를 갖고, 상기 제4 경사부는 외주측이 위가 되는 방향의 경사를 갖고 있다.

V자형의 홈은 노즐 형성 부재에 형성한 제3 경사부와 주축 커버에 형성한 제4 경사부로 형성한다. 제3, 제4 경사부는 역방향의 경사를 갖고 있다. 제3 경사부에 부착된 냉각액은 외주측으로 미끄러져 낙하하고, 제4 경사부에 부착된 냉각액은 내주측으로 미끄러져 낙하하여 래버린스실에 침입하지 않는다.

청구항 4의 공작 기계의 주축 장치에 있어서, 상기 단부면 커버의 외주부에 형성되어 있고, 상기 V자형의 홈의 하방에 대향하도록 배치한 차양부를 구비하고, 상기 차양부의 상면에 외주측이 아래가 되는 방향으로 경사지는 제5 경사부가 형성되어 있다.

주축 장치의 주변으로 비산하는 냉각액의 일부는 단부면 커버의 외주부에 형성한 차양부에 충돌하여 떨어진다. 차양부는 V자형의 홈의 부분에 도달하는 냉각액의 양을 적게 하여, 래버린스실에 침입하는 냉각액의 양을 적게 한다. V자형의 홈에 충돌하여 차양부 위에 떨어지는 냉각액은 제5 경사부를 따라서 미끄러져 차양부의 외주측으로 떨어진다.

청구항 5 또는 청구항 6의 공작 기계의 주축 장치는, 상기 래버린스실 내부로 외기를 도입하는 외기 도입로를 구비하고 있다.

래버린스실의 내부의 압력은 외기를 도입함으로써 대략 대기압이 된다. 냉각액의 압력은 래버린스실에 침입함으로써 낮아진다. 냉각액은 주축과 주축 하우징 사이에 침입하기 어렵다. 냉각액의 침입은 압축 공기를 공급하지 않고 방지할 수 있다. 그로 인해, 운전 비용을 낮게 억제할 수 있다.

본 발명에 따르면, 냉각액이 침입하기 어렵고, 또한 냉각액이 고이기 어려운 구조의 래버린스부를 구비하여, 상기 래버린스부를 통과하는 공기의 양이 적더라도 냉각액의 침입을 방지할 수 있는 공작 기계의 주축 장치를 제공할 수 있다.

이하 본 발명을, 바람직한 실시 형태를 도시하는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 주축 장치(1)는 주축 헤드(2)의 선단부(도 1의 좌측 단부)에 설치한 주축 하우징(3)을 구비하고 있다. 주축 헤드(2)는 그 기단부(도 1의 우측 단부)에, 2개의 가이드부(2a, 2a)와 1개의 너트부(2b)를 구비하고 있다. 2개의 가이드부(2a, 2a)는 공작 기계에 설치한 상하 방향의 컬럼(도시 생략)에 주축 헤드(2)를 지지한다. 너트부(2b)는 컬럼에 설치한 상하 방향의 나사축(도시 생략)에 나사 결합한다.

나사축은 Z축 모터(도시 생략)의 구동으로 회전한다. 너트부(2b)를 구비하는 주축 헤드(2)는 나사축이 회전함으로써 상기 나사축의 방향(상하 방향)으로 이동한다. 가이드부(2a, 2a)는 주축 헤드(2)의 상하 방향의 이동을 안내한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 주축 하우징(3)은 그 중심부에 회전 가능하게 주축(11)을 지지하는 원통형이다. 주축(11)은 상하 방향으로 연장되는 축이다. 주축(11)은 주축 모터(도시 생략)의 구동으로 회전한다.

주축 하우징(3)의 하단부는 환상의 주축 커버(8)로 덮여 있다. 주축 커버(8)는 주축 하우징(3)의 하단부면에 복수개의 볼트(도시 생략)로 고정되어 있다. 주축 커버(8)의 하면의 일부(내주 부분 및 외주 부분을 제외한 부분)는 환상의 노즐 형성 부재(12)로 덮여 있다. 노즐 형성 부재(12)는 주축 커버(8)의 하면에 복수개의 볼트(도시 생략)로 고정되어 있다.

주축(11)은 주축 커버(8)의 중심 구멍을 통해 주축 하우징(3)의 하방으로 돌출된다. 주축(11)은 하단부면의 중심에, 공구 장착 구멍(11a)을 구비하고 있다. 공구 장착 구멍(11a)은 상방을 향해 직경이 작아지는 테이퍼 구멍이다. 공구(도시 생략)는 원추형의 공구 홀더(도시 생략)에 유지되어 있다. 주축 장치(1)는 상기 공구 홀더를 공구 장착 구멍(11a)에 삽입함으로써 주축(11)의 하단부에 공구를 장 착할 수 있다.

노즐 형성 부재(12)는 하면의 내주 부분에, 복수의 노즐 구멍(12b, 12b…)을 갖고 있다. 복수의 노즐 구멍(12b, 12b…)은 냉각액실(12c)에 연통되어 있다. 냉각액은 냉각액실(12c) 및 노즐 구멍(12b, 12b…)을 통해 하방으로 분출한다. 노즐 구멍(12b, 12b…)은 주축(11)의 중심을 향해 냉각액을 비스듬히 분출한다. 분출되는 냉각액은 공구가 가공하는 공작물에 부딪친다.

도 2에 도시한 바와 같이, 주축(11)은 하단부면의 외주 부분에 볼트(도시 생략)로 고정한 환상의 단부면 커버(13)를 구비하고 있다. 단부면 커버(13)는 주축(11)의 외주보다도 외측으로 돌출되어 있다. 단부면 커버(13)의 돌출 부분은 주축 커버(8)의 내주 부분에 간극을 두고 대향한다. 단부면 커버(13)의 외주는 노즐 형성 부재(12)의 중심 구멍의 내주에 간극을 두고 대향한다.

본 발명의 주축 장치(1)는 단부면 커버(13)와 주축 커버(8)의 대향 부분 및 단부면 커버(13)와 노즐 형성 부재(12)의 대향 부분에 설치한 래버린스부(21)를 구비하고 있다.

도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 주축 커버(8)는 내주 부분에 하향으로 돌출되는 환상부(8a)를 구비하고 있다. 환상부(8a)는 최외주측의 하단부에 경사부(8b)(제4 경사부에 상당함)를 갖고 있다. 환상부(8a)는 경사부(8b)의 내주측의 하단부에 경사부(8c)(제2 경사부에 상당함)를 갖고 있다. 경사부(8c)는 수직인 벽부(8d)를 통해 경사부(8b)에 연속된다. 경사부(8b, 8c)의 경사의 방향은 외주측이 위가 되는 방향이다.

단부면 커버(13)는 외주의 벽부(13c)와, 상기 벽부(13c)의 내주측에 연속되는 경사부(13d)(제1 경사부에 상당함)를 갖고 있다. 벽부(13c)의 상부는 주축 커버(8)의 벽부(8d)의 하부에 작은 간극을 띄워 대향하고 있다. 벽부(13c)의 하부는 경사부(13b)(제5 경사부에 상당함)를 통해 외측으로 돌출되는 차양부(13a)에 연속되어 있다. 경사부(13d, 13b)의 경사의 방향은 외주측이 아래가 되는 방향이다.

단부면 커버(13)의 경사부(13d)는 주축 커버(8)의 경사부(8c)의 하방에 대향하여 래버린스실(15)을 형성하고 있다. 래버린스실(15)의 외측은 단부면 커버(13)의 벽부(13c)와 주축 커버(8)의 벽부(8d) 사이의 작은 간극(16a)에 연속된다. 래버린스실(15)의 내측은 작은 간극(16b)을 통해 제2 래버린스실(17)에 연속된다. 제2 래버린스실(17)은 주축 커버(8)와 단부면 커버(13)의 대향부의 최내주부에 설치되어 있다.

제2 래버린스실(17)은 주축 커버(8)의 내주면과 주축(11)의 외주면 사이의 작은 간극(18)을 통해 공기실(19)에 연속되어 있다. 공기실(19)은 주축 커버(8)의 내주면과 주축(11)의 외주면 사이에 형성되어 있다. 공기실(19)은 주축 커버(8)를 반경 방향으로 관통하는 공기 공급 구멍(20)에 연결되어 있다. 공기 공급 구멍(20)은 주축 커버(8)의 외주의 개구를 통해 압축 공기의 공급 회로(도시 생략)에 접속한다. 압축 공기는 공기 공급 구멍(20), 공기실(19) 및 간극(18)을 통해 제2 래버린스실(17)로 들어가고, 간극(16b) 및 래버린스실(15)을 통해, 단부면 커버(13)의 외주 벽부(13c)와 주축 커버(8)의 벽부(8d) 사이의 간극(16a)으로부터 분출된다.

래버린스부(21)는, 래버린스실(15), 제2 래버린스실(17), 간극(16a), 간극(16b) 및 간극(18)으로 구성되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 노즐 형성 부재(12)는 주축 커버(8)의 환상부(8a)의 외측에 끼워 맞추어져 있다. 노즐 형성 부재(12)는 하부의 내주에 경사부(12a)(제3 경사부에 상당함)를 갖고 있다. 경사부(12a)는 주축 커버(8)의 최외주측의 경사부(8b)의 외측에 대향한다. 전술한 바와 같이, 경사부(8b)의 경사의 방향은 외주측이 위가 되는 방향이다. 경사부(12a)의 경사의 방향은 외주측이 아래가 되는 방향이다. 경사부(8b) 및 경사부(12a)는 대향 부분에 V자형의 홈(14)을 형성한다. V자형의 홈(14)은 단부면 커버(13)의 하단부 외주에 설치한 차양부(13a)의 상방에 대향한다.

본 발명의 주축 장치(1)의 작용, 효과에 대해 설명한다.

공작 기계는 주축 장치(1)의 주축(11)에 장착한 공구로 가공실 내부의 공작물을 가공한다. 냉각액 공급 회로는 노즐 형성 부재(12)에 설치한 노즐 구멍(12b, 12b…)으로부터 가공 중의 공작물을 향해 냉각액을 분출한다. 냉각액은 공작물에 부딪쳐, 주축 장치(1)의 주변으로 비산한다.

본 발명의 주축 장치(1)는 주축 커버(8)와 단부면 커버(13)와 노즐 형성 부재(12) 사이에 형성한 래버린스부(21)를 구비하고 있다. 래버린스부(21)는 2개의 래버린스실(15, 17)과, 3개의 간극(16a, 16b, 18)으로 구성되어 있다.

주축 장치(1)의 주변으로 비산하는 냉각액의 일부는 단부면 커버(13)의 외주에 설치한 차양부(13a)에 부딪쳐 떨어져, 래버린스부(21)에 침입하지 않는다. 주 축 장치(1)의 주변으로 비산하는 냉각액의 일부는 V자형의 홈(14)에 부착된다. 홈(14)에 부착된 냉각액은 경사부(8b) 및 경사부(12a)의 경사를 따라서 미끄러져 떨어져, 래버린스부(21)에 침입하지 않는다. 경사부(8b)를 따라서 미끄러지는 냉각액은 차양부(13a) 위에 떨어진다. 차양부(13a)는 상면에 경사부(13b)를 구비하고 있다. 차양부(13a) 위에 떨어진 냉각액은 경사부(13b)를 따라서 미끄러져 떨어져 가공실의 내부로 복귀된다.

차양부(13a) 및 V자형의 홈(14)은 냉각액의 일부를 차단함으로써, 래버린스부(21)에 침입하는 냉각액의 양을 적게 하도록 작용한다.

다른 냉각액은 간극(16a)을 통해 래버린스실(15)에 침입한다. 래버린스실(15)의 크기는 간극(16a)에 비해 충분히 크다. 냉각액의 압력은 래버린스실(15)에 침입할 때에 저하된다. 그로 인해, 냉각액은 래버린스실(15)의 내측에 연속되는 간극(16b)에 침입하기 어렵다. 래버린스실(15)은 그 상부에 경사부(8c)를 갖고, 그 하부에 경사부(13d)를 갖고 있다. 경사부(13d)는 간극(16a)에 연속된다. 래버린스실(15)에 침입한 냉각액은 경사부(8c) 또는 경사부(13d)에 부착된다. 경사부(8c)에 부착된 냉각액은 주축 커버(8)의 내주측을 향해 미끄러져, 경사부(13d) 위에 낙하한다. 경사부(13d) 위에 낙하된 냉각액 및 경사부(13d)에 부착된 냉각액은 단부면 커버(13)의 외주측을 향해 미끄러져 간극(16a)을 통해 가공실로 복귀된다. 냉각액은 래버린스실(15)의 내부에 체류하지 않아, 상기 래버린스실(15)의 내측에 연속되는 간극(16b)에 침입하기 어렵다.

주축 장치(1)는 래버린스부(21)의 내부에 압축 공기를 흐르게 하고 있다. 압축 공기는 공기 공급 구멍(20)을 통해 공기실(19)로 들어가고, 간극(18), 제2 래버린스실(17), 간극(16b) 및 래버린스실(15)을 통해 흘러, 간극(16a)으로부터 분출된다. 래버린스실(15)의 내부를 흐르는 공기는 상기 래버린스실(15)의 내부의 냉각액을 외측으로 밀어낸다. 간극(16a)으로부터 분출되는 공기는 상기 간극(16a)을 통해 냉각액이 침입하는 것을 방지하고, 또한 경사부(8b) 및 경사부(13b)에 부착된 냉각액을 외측으로 밀어낸다.

본 발명의 주축 장치(1)는 차양부(13a) 및 V자형의 홈(14)을 구비하고 있다. 차양부(13a) 및 홈(14)은 래버린스부(21)로 들어가는 냉각액의 양을 적게 한다. 래버린스부(21)는 큰 용적의 래버린스실(15)이 냉각액의 압력을 저하시키고, 또한 래버린스실(15)의 상하에 설치한 경사부(8c, 13d)가 냉각액의 체류를 방지함으로써 냉각액의 침입을 효과적으로 방지한다. 본 발명의 주축 장치(1)는 래버린스부(21)의 내부에 소량의 공기를 흐르게 하는 것만으로 냉각액의 침입을 방지할 수 있다.

본 발명의 주축 장치(1)는 대량의 공기를 소비하지 않아, 운전 비용을 저감시킬 수 있다. 냉각액은 주축(11)을 지지하는 베어링에 도달하지 않아, 상기 베어링의 윤활용 그리스를 씻어내는 경우가 없다. 본 발명의 주축 장치(1)는 주축(11)을 지지하는 베어링의 내구성을 향상시켜, 장기간에 걸쳐서 양호한 조건으로 운전을 계속할 수 있다.

이상에 설명한 실시 형태를 부분적으로 변경한 변경 형태에 대해 설명한다.

1) 래버린스부(21)에 흐르는 공기는 외기라도 좋다. 도 4에 도시하는 변경 형태에 있어서 주축 장치는 노즐 형성 부재(12)의 하측에 설치한 커버 부재(30)를 구비한다. 커버 부재(30)는 외기 도입로(31)를 구비하고 있다. 외기 도입로(31)는 커버 부재(30)의 하측으로 개방되는 외기 도입구(31a)를 갖는다. 외기 도입로(31)는 주축 커버(8)의 환상부(8a)를 관통하여 래버린스실(15)에 연통한다. 래버린스실(15)의 내압은 공작 기계의 운전 중, 외기압보다도 낮다. 외기는 외기 도입로(31)를 통해 래버린스실(15)의 내부로 들어간다. 래버린스실(15)의 내압은 대략 대기압으로 되어, 래버린스실(15)에 침입하는 냉각액의 압력은 충분히 저하된다. 변경 형태에 있어서 주축 장치는 압축 공기를 소비하지 않고, 냉각액의 주축과 주축 하우징 사이로의 침입을 효과적으로 방지한다. 그로 인해, 운전 비용을 저감시킬 수 있다.

2) 실시 형태에 있어서 주축 장치는 래버린스실(15)에 직렬로 연통하는 제2 래버린스실(17)을 구비하고 있다. 래버린스실은 직렬로 배열되도록 3개 이상 설치해도 좋다. 래버린스실(15)은 병렬로 배열하도록 2개, 또는 2개 이상 설치해도 좋다.

이상의 상세한 설명에 명백한 바와 같이, 본 발명의 공작 기계의 주축 장치는 주축 커버와 단부면 커버 사이에 설치한 래버린스부를 구비한다. 래버린스부는 주축과 주축 하우징 사이에 냉각액이 침입하는 것을 방지한다. 래버린스부는 래버린스실을 구비하고 있다. 래버린스실은 단부면 커버에 형성한 제1 경사부와 주축 커버에 형성한 제2 경사부를 갖는다. 냉각액의 압력은 래버린스실로 들어감으로써 저하된다. 냉각액은 주축과 주축 하우징 사이에 침입하기 어렵다. 냉각액은 래버린스실의 내부에서 제1 경사부 또는 제2 경사부에 부착된다. 제2 경사부에 부착된 냉각액은 경사를 따라서 미끄러져, 제1 경사부의 내주 부분에 낙하한다. 제2 경사부에 부착된 냉각액 및 제1 경사부의 내주 부분에 낙하한 냉각액은 경사를 따라서 외주측으로 미끄러져 래버린스실의 외부에 떨어진다. 래버린스실은 냉각액 침입을 방지하고, 또한 내부에 고인 냉각액을 배출한다. 본 발명의 주축 장치는 주축과 주축 하우징 사이에 냉각액이 침입하는 것을 효과적으로 방지한다. 래버린스부를 통과하는 공기의 양은 적어도 좋고, 운전 비용을 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 공작 기계의 주축 장치의 설치 상태를 도시하는 측면도.

도 2는 주축 및 주축 하우징의 선단부의 단면도.

도 3은 주축 및 주축 하우징의 선단부의 확대 단면도.

도 4는 주축 및 주축 하우징의 선단부의 변경 형태를 도시하는 확대 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 주축 장치

2 : 주축 헤드

3 : 주축 하우징

8 : 주축 커버

11 : 주축

12 : 노즐 형성 부재

21 : 래버린스부

31 : 외기 도입로

Claims

주축 하우징이 주축을 회전 가능하게 지지하고, 상기 주축 하우징의 외부로 돌출되는 상기 주축의 하단부에 공구를 설치하도록 구성한 공작 기계의 주축 장치에 있어서,

상기 주축 하우징의 하단부에 고정한 환상의 주축 커버와,

상기 주축의 하단부의 외주 부분에 고정한 환상의 단부면 커버와,

상기 주축 커버와 상기 단부면 커버가 상하로 대향하는 부분에 설치한 래버린스부를 구비하고,

상기 래버린스부는 상기 단부면 커버에 형성한 제1 경사부 및 상기 주축 커버에 형성한 제2 경사부를 갖는 래버린스실을 구비하고 있고,

상기 제1 경사부는 외주측이 아래가 되는 방향의 경사를 갖고,

상기 제2 경사부는 상기 제1 경사부의 상방에 대향하는 위치에서, 외주측이 위가 되는 경사를 갖는 것을 특징으로 하는, 공작 기계의 주축 장치.
제1항에 있어서, 상기 주축 커버의 하부에 고정한 환상의 노즐 형성 부재를 더 구비하고, 상기 래버린스실의 외주측에 상기 노즐 형성 부재의 내주 부분과 상기 주축 커버로 형성한 V자형의 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는, 공작 기계의 주축 장치.
제2항에 있어서, 상기 V자형의 홈은 상기 노즐 형성 부재에 형성한 제3 경사부와, 상기 주축 커버에 형성한 제4 경사부를 구비하고, 상기 제3 경사부는 외주측이 아래가 되는 방향의 경사를 갖고, 상기 제4 경사부는 외주측이 위가 되는 방향의 경사를 갖는 것을 특징으로 하는, 공작 기계의 주축 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 단부면 커버의 외주부에 형성되어 있고, 상기 V자형의 홈의 하방에 대향하도록 배치한 차양부를 구비하고,

상기 차양부의 상면에, 외주측이 아래가 되는 방향으로 경사지는 제5 경사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 공작 기계의 주축 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 래버린스실의 내부로 외기를 도입하는 외기 도입로를 구비하는 것을 특징으로 하는, 공작 기계의 주축 장치.
제4항에 있어서, 상기 래버린스실의 내부로 외기를 도입하는 외기 도입 통로를 구비하는 것을 특징으로 하는, 공작 기계의 주축 장치.