JP2000018395A - Sealing device for rotating shaft - Google Patents
Sealing device for rotating shaftInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸装
置などの回転軸のシール装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary shaft sealing device such as a spindle device of a machine tool.
【0002】[0002]
【従来の技術】工作機械の主軸装置などの回転軸は、回
転軸を回転支持する軸受部にクーラントや異物が侵入す
ると軸受が焼付いてしまうので、それを防止するための
シールが設けられることがある。このような回転軸とし
て図2に示すものがある。この主軸装置100におい
て、101は主軸ハウジングであり、この主軸ハウジン
グ101の内部に軸受ハウジング102が嵌挿されてい
る。軸受ハウジング102の内部には軸受103が嵌挿
されており、主軸スピンドル109はこの軸受103に
より回転可能に支持され、ビルトインモータ111によ
り回転駆動されるようになっている。主軸スピンドル1
09の先端には図略の工具を保持する工具ホルダが装着
され、工作物の加工が行われる。2. Description of the Related Art A rotating shaft such as a spindle device of a machine tool may be provided with a seal for preventing the bearing from seizing when a coolant or a foreign substance enters a bearing portion for supporting the rotating shaft. is there. FIG. 2 shows such a rotating shaft. In the spindle device 100, reference numeral 101 denotes a spindle housing, and a bearing housing 102 is inserted into the spindle housing 101. A bearing 103 is fitted inside the bearing housing 102, and the main spindle 109 is rotatably supported by the bearing 103 and is driven to rotate by a built-in motor 111. Spindle 1
A tool holder for holding a tool (not shown) is attached to the tip of the workpiece 09 to process a workpiece.
【0003】主軸ハウジング101と軸受ハウジング1
02の前端にはフロントキャップ104が取付けられて
いる。このフロントキャップ104には環状溝108が
形成されており、この環状溝108はフロントキャップ
104に穿設されたエア通路107を介して主軸ハウジ
ング101に穿設されたエア供給路105および軸受ハ
ウジング102に穿設されたエア通路106と連通して
いる。[0003] Main shaft housing 101 and bearing housing 1
02, a front cap 104 is attached to the front end. An annular groove 108 is formed in the front cap 104, and the annular groove 108 is formed through an air passage 107 formed in the front cap 104 through an air supply path 105 formed in the main shaft housing 101 and a bearing housing 102. Is communicated with an air passage 106 formed in the hole.
【0004】そして、エア供給路105は図略のエア供
給源に接続されており、このエア供給源より供給された
エアがエア供給路105,エア通路106,107を介
して環状溝108に供給される。環状溝108に供給さ
れたエアは、主軸スピンドル109とフロントキャップ
104との間の微小な隙間を通り、フロントキャップ1
04の前面側より主軸装置100の外部へ流出する。こ
のようなエアの流れが形成されることにより、主軸装置
100の前面から軸受103へのクーラントや異物の侵
入を防止するエアシールが構成されている。The air supply path 105 is connected to an unillustrated air supply source, and the air supplied from the air supply source is supplied to the annular groove 108 via the air supply path 105 and the air passages 106 and 107. Is done. The air supplied to the annular groove 108 passes through a minute gap between the spindle spindle 109 and the front cap 104 and passes through the front cap 1.
The liquid flows out of the spindle device 100 from the front side of the main shaft 04. By forming such an air flow, an air seal that prevents coolant and foreign matter from entering the bearing 103 from the front surface of the spindle device 100 is configured.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の主軸装置のエア
シールは通常の加工においては問題ないが、高硬度材料
の加工などの加工による発熱が大きい加工において、通
常よりもクーラントの供給圧力を高くして強制的に冷却
する場合は、クーラントがエアの流れに抗して軸受部に
侵入してしまうことがあり、そのシール能力が不十分で
あるという問題があった。The air seal of the conventional spindle device has no problem in ordinary processing, but in processing in which large heat is generated by processing such as processing of high-hardness materials, the supply pressure of the coolant is set higher than usual. When the cooling is performed forcibly, the coolant may enter the bearing portion against the flow of the air, and there is a problem that the sealing ability is insufficient.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、軸受によって回転可能に支
持された回転軸と、前記回転軸の軸方向において前記軸
受よりも外方位置に設けられた一対の第1環状溝と、前
記一対の第1環状溝に連通するエア供給路と、前記一対
の第1環状溝の間に形成された第2環状溝と、前記第2環
状溝に連通する排出路と、前記エア供給路に接続される
エア供給源とを備えたことを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a rotating shaft rotatably supported by a bearing, and a position outside the bearing in the axial direction of the rotating shaft. A pair of first annular grooves, an air supply passage communicating with the pair of first annular grooves, a second annular groove formed between the pair of first annular grooves, and a second annular groove. A discharge path communicating with the groove and an air supply source connected to the air supply path are provided.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図1に示すように、主軸ハウジング
11の内部には軸受ハウジング12が嵌挿され、軸受ハ
ウジング12の内部には軸受13が嵌挿されて保持され
ている。軸受13の内方には主軸スピンドル22(回転
軸)が、この軸受13により回転可能に支持されてお
り、主軸スピンドル22は軸受13の後方で主軸スピン
ドル22の外周に嵌着されたビルトインモータ23によ
り回転駆動されるようになっている。主軸スピンドル2
2の内部には図略のドローバー、皿ばねなどから構成さ
れる公知のクランプ機構が保持されており、主軸スピン
ドル22先端のテーパ孔に装着される工具ホルダ23を
クランプするようになっている。そして、この工具ホル
ダ23の先端に保持される図略の工具により工作物の加
工が行われるようになっている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a bearing housing 12 is fitted inside the main shaft housing 11, and a bearing 13 is fitted and held inside the bearing housing 12. A spindle spindle 22 (rotating shaft) is rotatably supported by the bearing 13 inside the bearing 13. The spindle spindle 22 is a built-in motor 23 fitted on the outer periphery of the spindle spindle 22 behind the bearing 13. Is driven to rotate. Spindle 2
A well-known clamping mechanism including a draw bar, a disc spring, and the like (not shown) is held in the inside 2, and clamps a tool holder 23 mounted in a tapered hole at the tip of the spindle 22. The workpiece is processed by a tool (not shown) held at the tip of the tool holder 23.
【0008】主軸ハウジング11と軸受ハウジング12
の前端には、フロントキャップ14が取付けられてい
る。このフロントキャップ14の内周面と主軸スピンド
ル22の外周面の間には、主軸スピンドル22の軸方向
において軸受13よりも外方位置に一対の第1環状溝1
8,19が形成されており、この一対の第1環状溝1
8,19の間には第2環状溝20が形成されている。[0008] Main shaft housing 11 and bearing housing 12
A front cap 14 is attached to a front end of the front cap. Between the inner peripheral surface of the front cap 14 and the outer peripheral surface of the main spindle 22, a pair of first annular grooves 1 are located at positions outside the bearing 13 in the axial direction of the main spindle 22.
8 and 19 are formed, and the pair of first annular grooves 1 are formed.
A second annular groove 20 is formed between 8 and 19.
【0009】第1環状溝18,19はフロントキャップ
14に穿設されたエア通路17に連通しており、エア通
路17は軸受ハウジング12に穿設されたエア通路16
と連通しており、エア通路16は主軸ハウジング11に
穿設され主軸ハウジング11の外周面に開口するエア供
給路15と連通している。そして、エア供給路15はエ
ア供給源28に接続されている。第2環状溝20は、フ
ロントキャップ14に穿設されフロントキャップ14の
外周面に開口する排出路21に連通している。The first annular grooves 18 and 19 communicate with an air passage 17 formed in the front cap 14, and the air passage 17 is formed in the air passage 16 formed in the bearing housing 12.
The air passage 16 communicates with an air supply passage 15 that is formed in the main shaft housing 11 and is opened on the outer peripheral surface of the main shaft housing 11. The air supply path 15 is connected to an air supply source 28. The second annular groove 20 communicates with a discharge passage 21 formed in the front cap 14 and opened on the outer peripheral surface of the front cap 14.
【0010】次に、上記構成の主軸装置におけるシール
装置の作用を図2、図3に基づいて説明する。エア供給
源28からエア供給路15に供給されたエアは、エア通
路16,17を通過して第1環状溝18,19に供給さ
れる。一方の第1環状溝18に供給されたエアは、主軸
スピンドル22の軸方向において前後の2方向に分岐
し、前方へ流出したエアは、主軸スピンドル22とフロ
ントキャップ14との間の微小な隙間を通り、フロント
キャップ14の前面より主軸装置10の外部へ流出し、
後方へ流出したエアは、主軸スピンドル22とフロント
キャップ14との間の微小な隙間を通り、第2環状溝2
0に流入して排出路21を通過してフロントキャップ1
4の外周面より主軸装置10の外部へ流出する。Next, the operation of the sealing device in the spindle device having the above configuration will be described with reference to FIGS. The air supplied from the air supply source 28 to the air supply path 15 passes through the air passages 16 and 17 and is supplied to the first annular grooves 18 and 19. The air supplied to one of the first annular grooves 18 branches in two front and rear directions in the axial direction of the main spindle 22, and the air that has flowed forward is a minute gap between the main spindle 22 and the front cap 14. Flows out of the spindle device 10 from the front surface of the front cap 14,
The air flowing backward passes through a minute gap between the main spindle 22 and the front cap 14 and passes through the second annular groove 2.
To the front cap 1
4 flows out of the spindle device 10 from the outer peripheral surface.
【0011】他方の第1環状溝19に供給されたエア
は、主軸スピンドル22の軸方向において前後の2方向
に分岐し、前方へ流出したエアは主軸スピンドル22と
フロントキャップ14との間の微小な隙間を通り、第2
環状溝20に流入して排出路21を通過してフロントキ
ャップ14の外周面より主軸装置10の外部へ流出し、
後方へ流出したエアは主軸スピンドル22とフロントキ
ャップ14との間の微小な隙間を通り、フロントキャッ
プ14の内周面と主軸スピンドル22の外周面との間に
形成されている第3環状溝25へ流入する。The air supplied to the other first annular groove 19 branches in two front and rear directions in the axial direction of the main spindle 22, and the air that flows forward is minute air flowing between the main spindle 22 and the front cap 14. Through the gap and the second
It flows into the annular groove 20, passes through the discharge path 21, flows out of the outer peripheral surface of the front cap 14 to the outside of the spindle device 10,
The air flowing backward passes through a minute gap between the main spindle 22 and the front cap 14 and a third annular groove 25 formed between the inner peripheral surface of the front cap 14 and the outer peripheral surface of the main spindle 22. Flows into
【0012】上記のエアの流れが形成されることによ
り、フロントキャップ14の前方から軸受13へのクー
ラントや異物の侵入を防止する第1エアシール26およ
び第2エアシール27の2重のエアシールが構成され
る。そして、クーラントや異物などが第1エアシール2
6を越えて主軸装置10の内部に侵入した場合は、クー
ラントや異物は第2環状溝20に流入して排出路21に
より主軸装置10の外部へ排出される。また、第2環状
溝20には第2エアシール27のエアが流入しているの
で、クーラントや異物は第2環状溝20を越えてそれ以
上侵入することはない。よって、クーラントや異物が主
軸装置10内部の軸受13まで到達するのを防止するこ
とができる。The formation of the above-described air flow forms a double air seal of a first air seal 26 and a second air seal 27 for preventing coolant and foreign matter from entering the bearing 13 from the front of the front cap 14. You. Then, the coolant and foreign matter are removed by the first air seal 2.
When the coolant or foreign matter enters the inside of the spindle device 10 beyond 6, the coolant or foreign matter flows into the second annular groove 20 and is discharged to the outside of the spindle device 10 through the discharge path 21. Further, since the air of the second air seal 27 flows into the second annular groove 20, the coolant and foreign matter do not intrude beyond the second annular groove 20. Therefore, it is possible to prevent the coolant and foreign matter from reaching the bearing 13 inside the spindle device 10.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明によれば、軸受によって回転可能
に支持された回転軸と、前記回転軸の軸方向において前
記軸受よりも外方位置に設けられた一対の第1環状溝
と、前記一対の第1環状溝に連通するエア供給路と、前
記一対の第1環状溝の間に形成された第2環状溝と、前記
第2環状溝に連通する排出路と、前記エア供給路に接続
されるエア供給源とを備えており、一対の第1環状溝に
よる2重のエアシールを構成するとともに、その間には
回転軸外部への排出路が形成されているので、従来より
もシール能力を向上することができる。According to the present invention, a rotating shaft rotatably supported by a bearing, a pair of first annular grooves provided at positions outside the bearing in the axial direction of the rotating shaft, An air supply passage communicating with the pair of first annular grooves, a second annular groove formed between the pair of first annular grooves, a discharge passage communicating with the second annular groove, and an air supply passage. The air supply source is connected to the air supply source, and a double air seal is formed by the pair of first annular grooves. A discharge path to the outside of the rotary shaft is formed between the two air seals. Can be improved.
【図1】本発明の実施の形態における回転軸のシール装
置を表わす断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a rotary shaft sealing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態における回転軸のシール装
置の一部拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotary shaft sealing device according to the embodiment of the present invention.
【図3】従来の回転軸のシール装置を表わす断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view showing a conventional rotary shaft sealing device.
13 軸受 14 フロントキャップ 15 エア供給路 16,17 エア通路 18,19 第1環状溝 20 第2環状溝 21 排出路 22 主軸スピンドル(回転軸) 26 第1エアシール 27 第2エアシール 28 エア供給源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Bearing 14 Front cap 15 Air supply path 16, 17 Air passage 18, 19 First annular groove 20 Second annular groove 21 Discharge path 22 Main spindle (rotary shaft) 26 First air seal 27 Second air seal 28 Air supply source
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田代 明義 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 今泉 宏崇 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 Fターム(参考) 3J042 AA04 BA03 CA15 DA09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akiyoshi Tashiro 1-1-1, Asahi-machi, Kariya-shi, Aichi Toyota Machine Works Co., Ltd. (72) Inventor Hirotaka Imaizumi 1-1-1, Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi Toyoda F-term in Kiki Co., Ltd. (reference) 3J042 AA04 BA03 CA15 DA09
Claims (1)
と、前記回転軸の軸方向において前記軸受よりも外方位
置に設けられた一対の第1環状溝と、前記一対の第1環
状溝に連通するエア供給路と、前記一対の第1環状溝の
間に形成された第2環状溝と、前記第2環状溝に連通す
る排出路と、前記エア供給路に接続されるエア供給源と
を備えたことを特徴とする回転軸のシール装置。A rotating shaft rotatably supported by a bearing; a pair of first annular grooves provided at positions outside the bearing in an axial direction of the rotating shaft; and a pair of first annular grooves. An air supply passage communicating with the first annular groove, a second annular groove formed between the pair of first annular grooves, a discharge passage communicating with the second annular groove, and an air supply source connected to the air supply passage And a rotary shaft sealing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10181931A JP2000018395A (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Sealing device for rotating shaft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10181931A JP2000018395A (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Sealing device for rotating shaft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000018395A true JP2000018395A (en) | 2000-01-18 |
Family
ID=16109408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10181931A Pending JP2000018395A (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Sealing device for rotating shaft |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2000018395A (en) |
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- 1998-06-29 JP JP10181931A patent/JP2000018395A/en active Pending
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060328 |