JP2005271177A - Main spindle device for machining tool - Google Patents

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JP2005271177A JP2004091848A JP2004091848A JP2005271177A JP 2005271177 A JP2005271177 A JP 2005271177A JP 2004091848 A JP2004091848 A JP 2004091848A JP 2004091848 A JP2004091848 A JP 2004091848A JP 2005271177 A JP2005271177 A JP 2005271177A
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Toru Takada
亨 高田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a main spindle device for a machining tool, hardly leaking a fluid supplied to a circulating pipe to the outside of a spindle, and preventing the fluid from exerting a bad influence upon components of the spindle device disposed outside the spindle to the utmost. <P>SOLUTION: A sealing means 24 composed of a rotation side sealing part 25 and a non-rotation side sealing part 26 is provided on the base end side of the spindle 3 in the vicinity of the outer peripheral part of the supply pipe 15 (the circulating pipe). By the sealing means 24, oil mist flowing to a gap 16 formed between the outer peripheral surface of the supply pipe 15 and the inner peripheral surface of a draw bar 14 is prevented from leaking out through the gap 16 to the utmost. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、主軸を高速回転させることに基づいて、その先端部に装着された工具によりワークを加工する工作機械用主軸装置に係り、特に前記工具へ流体を供給することにより当該工具と前記ワークとの間の潤滑や冷却を図った構成の工作機械用主軸装置に関する。   The present invention relates to a spindle device for a machine tool that processes a workpiece with a tool attached to the tip of the spindle based on high-speed rotation. In particular, the tool and the workpiece are supplied by supplying fluid to the tool. The main spindle device for machine tools having a configuration for achieving lubrication and cooling with respect to the machine tool.

従来より、上記のような工作機械用主軸装置においては、例えば図12に示すような構成のものがある。この工作機械用主軸装置100は、円筒状のハウジング101内に、主軸102とこの主軸102を回転駆動させる駆動モータ103とを夫々内蔵するビルトインタイプとして構成されている。主軸102の先端部及び中間部は玉軸受104によって前記ハウジング101に回転自在に支承されている。この主軸102の玉軸受104によって支承されている部分の略中間に位置する部位には、ロータ103aが配設され、ハウジング101の内周部には、前記ロータ103aと所定の距離を持って対向するステータ103bが配設され、これらロータ103aとステータ103bにより前記駆動モータ103は構成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a machine tool spindle apparatus as shown in FIG. 12, for example. This machine tool spindle apparatus 100 is configured as a built-in type in which a spindle 102 and a drive motor 103 for rotationally driving the spindle 102 are housed in a cylindrical housing 101. A tip end portion and an intermediate portion of the main shaft 102 are rotatably supported on the housing 101 by ball bearings 104. A rotor 103a is disposed at a position located approximately in the middle of the portion of the main shaft 102 supported by the ball bearing 104, and the inner periphery of the housing 101 faces the rotor 103a with a predetermined distance. A stator 103b is disposed, and the rotor 103a and the stator 103b constitute the drive motor 103.

前記主軸102の内部には、その先端側に位置させてテーパー孔105が形成されると共に、このテーパー孔105に連通し、前記先端部から基端部(図12中、上端部)へ延びる挿通孔106が形成されている。テーパー孔105には、基端部にプルスタッド107が嵌合された工具ホルダ108が装着されており、この工具ホルダ108の先端部には工具109が装着されている。   A taper hole 105 is formed inside the main shaft 102 so as to be positioned on the tip side thereof, and is inserted into the taper hole 105 and extends from the tip portion to a base end portion (upper end portion in FIG. 12). A hole 106 is formed. A tool holder 108 with a pull stud 107 fitted to the base end portion is attached to the taper hole 105, and a tool 109 is attached to the distal end portion of the tool holder 108.

挿通孔106には、周知の筒状のドローバー110が挿通されている。このドローバー110は、主軸102と一体に回転されると共に、その主軸102に対して軸心に沿って往復移動可能に構成されている。そして、このドローバー110の引き込みにより、周知の構成のクランプ手段にて前記プルスタッド107が脱落不能に保持され、以って前記工具ホルダ108は主軸102に固定される。   A known cylindrical draw bar 110 is inserted into the insertion hole 106. The draw bar 110 is configured to rotate integrally with the main shaft 102 and to reciprocate along the axis with respect to the main shaft 102. By pulling in the draw bar 110, the pull stud 107 is held so as not to fall off by a clamping means having a well-known configuration, and the tool holder 108 is fixed to the main shaft 102.

前記ドローバー110内には、非回転の供給パイプ(流通管)111が当該ドローバー110の軸心に沿って基端側から先端側に延びるように設けられている。この供給パイプ111の一端部、つまり基端部(図12中、上端部)は、上記ハウジング101の上部に設けられた支持部材(エンドフィッティング)112に、当該支持部材112に設けられたミスト供給孔112aと連通するように固定されている。供給パイプ111の他端部、つまり先端部(図12中、下端部)においては、この部分周辺を拡大して示す図13のように、当該先端部の外周面と前記ドローバー110の内周面との間に玉軸受113が配設されていて、ドローバー110は、供給パイプ111に対して回転可能となっている。供給パイプ111の外周面とドローバー110の内周面との間には、隙間Sが形成されている。なお、前記ミスト供給孔112aには、図示しないミスト供給装置からオイルミスト(流体)が供給される。   A non-rotating supply pipe (circulation pipe) 111 is provided in the draw bar 110 so as to extend from the proximal end side to the distal end side along the axial center of the draw bar 110. One end portion of the supply pipe 111, that is, the base end portion (the upper end portion in FIG. 12) is supplied to the support member (end fitting) 112 provided on the upper portion of the housing 101, and the mist supplied to the support member 112 is supplied. It is fixed so as to communicate with the hole 112a. At the other end of the supply pipe 111, that is, at the tip (the lower end in FIG. 12), the outer peripheral surface of the tip and the inner peripheral surface of the draw bar 110 are enlarged as shown in FIG. A ball bearing 113 is disposed between the draw bar 110 and the supply pipe 111. A gap S is formed between the outer peripheral surface of the supply pipe 111 and the inner peripheral surface of the draw bar 110. The mist supply hole 112a is supplied with oil mist (fluid) from a mist supply device (not shown).

一方、供給パイプ111の先端部と、前記プルスタッド107の上端部との間には、図12に示すように、接続パイプ114が配設されている。この接続パイプ114には、前記供給パイプ111の先端部外周面に対向するようにラビリンス型のシール部(シール手段)114aが設けられている。このシール部114aは、前記供給パイプ111と接続パイプ114との接続部分115(図13にのみ図示)から流出するオイルミストをシールするものである。このように、前記接続部分115に対するシールは、ドローバー110内にてなされるものである。   On the other hand, a connection pipe 114 is disposed between the leading end of the supply pipe 111 and the upper end of the pull stud 107 as shown in FIG. The connection pipe 114 is provided with a labyrinth-type seal portion (seal means) 114 a so as to face the outer peripheral surface of the tip end portion of the supply pipe 111. The seal portion 114a seals oil mist flowing out from a connection portion 115 (shown only in FIG. 13) between the supply pipe 111 and the connection pipe 114. As described above, the connection portion 115 is sealed in the draw bar 110.

ミスト供給孔112aから供給されたオイルミストは、前記供給パイプ111、接続パイプ114及びプルスタッド107内に夫々形成された各流通路111a、114b、107aを通って工具109内の通路109aに至り、最終的に当該工具109の先端部の吐出口(図示せず)から噴出されるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−150295号公報
The oil mist supplied from the mist supply hole 112a reaches the passage 109a in the tool 109 through the flow passages 111a, 114b and 107a formed in the supply pipe 111, the connection pipe 114 and the pull stud 107, respectively. Finally, it is configured to be ejected from a discharge port (not shown) at the tip of the tool 109 (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-150295 A

ところで、前記オイルミストは、高圧空気に微少量の切削油を混入して霧状にしたものである。従って、この高圧状態のオイルミストは、前述のように前記供給パイプ111と接続パイプ114との接続部分115において、どうしても前記ラビリンス型のシール部114aから流出してしまうのが現実である。これに対応するためには前記接続部分115のシール性を向上させる必要がある訳だが、前記接続部分115に対するシールはドローバー110内の狭い部分にてなされるものである。このため、シール部114aの大きさには必然的に制限が生じ、これに伴いシール部114aの構造やシール面の形成状態等を変更して、そのシール性を向上させることは困難であった。   By the way, the oil mist is made into a mist by mixing a small amount of cutting oil into high-pressure air. Therefore, the oil mist in the high pressure state inevitably flows out from the labyrinth type seal portion 114a at the connection portion 115 between the supply pipe 111 and the connection pipe 114 as described above. In order to cope with this, it is necessary to improve the sealing performance of the connecting portion 115, but the sealing for the connecting portion 115 is performed in a narrow portion in the draw bar 110. For this reason, the size of the seal portion 114a is inevitably limited, and accordingly, it has been difficult to improve the sealing performance by changing the structure of the seal portion 114a, the formation state of the seal surface, and the like. .

そして、このようにシール部114aから流出したオイルミストは、前記供給パイプ111の外周面とドローバー110の内周面との間の隙間Sから上方へ流れて、最終的に主軸102の外側に流出してしまい、これにより前記オイルミストが前記主軸102の外側に配設された主軸装置構成部材、例えば前記駆動モータ103のエンコーダや玉軸受104に付着して、時にこれらの部材の各動作に悪影響を与えてしまう恐れがあった。   The oil mist that has flowed out of the seal portion 114 a in this manner flows upward from the gap S between the outer peripheral surface of the supply pipe 111 and the inner peripheral surface of the draw bar 110 and finally flows out of the main shaft 102. As a result, the oil mist adheres to a main shaft device constituting member disposed outside the main shaft 102, for example, the encoder of the drive motor 103 or the ball bearing 104, and sometimes adversely affects each operation of these members. There was a risk of giving.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、流通管に供給される流体が主軸の外側に漏れにくく、前記流体が主軸の外側に配設された主軸装置構成部材に対して悪影響を与えることを極力防止することができる工作機械用主軸装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a spindle device component member in which the fluid supplied to the flow pipe is less likely to leak outside the spindle, and the fluid is disposed outside the spindle. An object of the present invention is to provide a spindle device for a machine tool capable of preventing adverse effects on the machine as much as possible.

上記目的を達成するために、本発明の工作機械用主軸装置は、先端部に工具把持機構により工具が装着されると共に、回転可能に設けられた主軸に、その軸心を貫通して前記工具把持機構にまで連通する挿通孔を形成し、この挿通孔に筒状をなすドローバーを挿通し、当該ドローバーの先端部を前記工具把持機構に臨ませ、非回転の流通管を、前記ドローバーの軸心に沿って当該ドローバーの基端側から先端側にまで延びるように設け、前記主軸の基端部の外側から前記流通管に供給される流体を、この流通管から前記工具把持機構の流通路を介して前記工具まで供給するように構成された工作機械用主軸装置において、前記主軸の基端側で、且つ前記流通管の外周部近傍に、前記流通管の外周面と前記ドローバーの内周面との間の隙間に流入した流体が前記主軸の外側へ流出することを規制するシール手段を設けたことを特徴とする(請求項1の発明)。   In order to achieve the above object, a spindle device for a machine tool according to the present invention has a tool attached to a tip portion thereof by a tool gripping mechanism, and penetrates the axis of a spindle that is rotatably provided. An insertion hole communicating with the gripping mechanism is formed, a cylindrical draw bar is inserted into the insertion hole, the tip of the draw bar faces the tool gripping mechanism, and the non-rotating flow pipe is connected to the shaft of the draw bar. It is provided so as to extend from the base end side to the tip end side of the draw bar along the center, and the fluid supplied from the outside of the base end portion of the main shaft to the flow pipe is supplied from the flow pipe to the flow path of the tool gripping mechanism. A spindle device for a machine tool configured to supply up to the tool via an outer peripheral surface of the flow pipe and an inner periphery of the draw bar on a proximal end side of the main spindle and in the vicinity of the outer peripheral portion of the flow pipe. Flow in the gap between Fluid is characterized in that a sealing means for regulating the flow out to the outside of the spindle (the first aspect of the present invention).

この構成によれば、仮に流体が、流通管の外周面とドローバーの内周面との間に流出したとしても、この流体は、主軸の基端側で、且つ流通管の外周部近傍に設けられたシール手段により主軸の外側への流出は規制され、流出しにくくなるので、当該流体が前記主軸の外側に配設された主軸装置構成部材に対して悪影響を与えることを極力防止できる。この場合、シール手段は、主軸の基端側で、且つ流通管の外周部近傍に設けられているため、シール手段をドローバーの内部にのみ設ける場合とは違い、シール構造に制約が少なく、シール性を向上させることができる。   According to this configuration, even if the fluid flows out between the outer peripheral surface of the flow pipe and the inner peripheral surface of the draw bar, the fluid is provided on the base end side of the main shaft and in the vicinity of the outer peripheral portion of the flow pipe. Since the outflow to the outside of the main shaft is restricted by the sealing means provided and it is difficult for the outflow to occur, it is possible to prevent the fluid from adversely affecting the main shaft device constituting member disposed outside the main shaft. In this case, since the sealing means is provided on the base end side of the main shaft and in the vicinity of the outer peripheral portion of the flow pipe, unlike the case where the sealing means is provided only inside the draw bar, the sealing structure is less restricted and the sealing means Can be improved.

また、本発明の工作機械用主軸装置は、先端部に工具が装着されると共に、回転可能に設けられた主軸に、その軸心を貫通して前記工具にまで連通する挿通孔を形成し、非回転の流通管を、前記挿通孔の軸心に沿って前記主軸の基端側から先端側にまで延びるように設け、前記主軸の基端部の外側から前記流通管に供給される流体を、この流通管から流通路を介して前記工具まで供給するように構成された工作機械用主軸装置において、前記主軸の基端側で、且つ前記流通管の外周部近傍に、前記流通管の外周面と前記主軸における前記挿通孔の内周面との間の隙間に流入した流体が前記主軸の外側へ流出することを規制するシール手段を設けたことを特徴とする(請求項2の発明)。   Further, the spindle device for machine tools of the present invention is formed with an insertion hole that penetrates through the axis and communicates with the tool on the spindle that is rotatably provided with a tool attached to the tip. A non-rotating flow pipe is provided so as to extend from the base end side of the main shaft to the front end side along the axial center of the insertion hole, and fluid supplied to the flow pipe from the outside of the base end portion of the main shaft is provided. In the spindle device for a machine tool configured to supply the flow tool from the flow pipe to the tool via the flow passage, the outer periphery of the flow pipe is located on the base end side of the main spindle and in the vicinity of the outer peripheral portion of the flow pipe. Sealing means is provided for restricting the fluid that has flowed into the gap between the surface and the inner peripheral surface of the insertion hole in the main shaft from flowing out of the main shaft (Invention of Claim 2). .

この構成によれば、ドローバーを有しない構造の工作機械用主軸装置に対しても、上記請求項1と同様の効果を得ることができる。
また、前記シール手段は、前記主軸と共に回転する回転側シール部と、前記流通管を保持する静止部材に設けられた非回転シール側部とからなり、互いのシール部は非接触状態でシール作用を発揮するように構成されるとよい(請求項4の発明)。
According to this configuration, an effect similar to that of the first aspect can be obtained even for a spindle device for a machine tool having a structure without a draw bar.
The sealing means includes a rotation side seal portion that rotates together with the main shaft and a non-rotation seal side portion provided on a stationary member that holds the flow pipe, and the seal portions perform a sealing action in a non-contact state. It is good to be comprised so that (2) may be exhibited.

この構成の場合、回転側シール部と、非回転シール側部とが互いに磨耗しにくいので、シール手段のシール性を長期に渡り維持することができる。更に、高速回転する主軸にも対応することができる。   In the case of this configuration, the rotating side seal portion and the non-rotating seal side portion are not easily worn away from each other, so that the sealing performance of the sealing means can be maintained for a long time. Furthermore, it is possible to deal with a spindle that rotates at high speed.

以上のように、本発明の工作機械用主軸装置によれば、流通管に供給される流体が主軸の外側に漏れにくく、前記流体が主軸の外側に配設された主軸装置構成部材に対して悪影響を与えることを極力防止できるという優れた効果を得ることができる。   As described above, according to the spindle device for machine tools of the present invention, the fluid supplied to the flow pipe is less likely to leak to the outside of the spindle, and the fluid is disposed on the spindle device constituting member disposed on the outside of the spindle. It is possible to obtain an excellent effect of preventing adverse effects as much as possible.

以下、本発明の工作機械用主軸装置における第1の実施例を図1及び図2を参照して説明する。
工作機械用主軸装置1は、円筒状のハウジング2内に、主軸3とこの主軸3を回転駆動させる駆動モータ4とを夫々内蔵するビルトインタイプとして構成されている。主軸3の先端部及び中間部は玉軸受5によって前記ハウジング2に回転自在に支承されている。この主軸3における玉軸受5によって支承されている部分の略中間に位置する部位には、ロータ4aが配設され、ハウジング2の内周部には、前記ロータ4aと所定の距離を持って対向するステータ4bが配設され、これらロータ4aとステータ4bにより前記駆動モータ4は構成されている。
A first embodiment of a spindle device for machine tools according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
The machine tool spindle device 1 is configured as a built-in type in which a spindle 3 and a drive motor 4 for rotating the spindle 3 are housed in a cylindrical housing 2. A tip end portion and an intermediate portion of the main shaft 3 are rotatably supported on the housing 2 by ball bearings 5. A rotor 4a is disposed in a portion located approximately in the middle of the portion of the main shaft 3 supported by the ball bearing 5, and the inner periphery of the housing 2 faces the rotor 4a with a predetermined distance. The drive motor 4 is constituted by the rotor 4a and the stator 4b.

前記主軸3の内部には、その先端部に位置させてテーパー孔6が形成されると共に、このテーパー孔6に連通し、前記主軸3の先端部から基端部(図1中、上端部)へ延びる挿通孔7が形成されている。テーパー孔6には、基端部にプルスタッド8が嵌合された工具ホルダ9が装着されている。工具ホルダ9の先端部には、コレット装着孔9aが形成され、このコレット装着孔9aにコレット10を嵌合することにより当該工具ホルダ9の先端に工具11が装着されている。なお、コレット装着孔9a内において、前記工具11の基端側にはアジャストナット12、そして接続管13が設けられている。   A taper hole 6 is formed inside the main shaft 3 so as to be positioned at the front end portion thereof, and communicates with the taper hole 6 from the front end portion of the main shaft 3 to the base end portion (the upper end portion in FIG. 1). An insertion hole 7 extending in the direction is formed. A tool holder 9 with a pull stud 8 fitted to the base end portion is attached to the taper hole 6. A collet mounting hole 9 a is formed at the tip of the tool holder 9, and the tool 11 is mounted at the tip of the tool holder 9 by fitting the collet 10 into the collet mounting hole 9 a. An adjustment nut 12 and a connecting pipe 13 are provided on the base end side of the tool 11 in the collet mounting hole 9a.

前記主軸3の挿通孔7には、周知の筒状のドローバー14が挿通されている。このドローバー14は、主軸3と一体に回転されるものである。ドローバー14の基端部にはコイルばね14aが装着されており、これにより当該ドローバー14は常時上方(図1中、上方)へ付勢されている。また、ドローバー14は、前記主軸3に対して軸心に沿って往復移動可能となるように構成されている。そして、前記コイルばね14aによるドローバー14の引き込みにより、周知の構成のクランプ手段にて前記プルスタッド8が脱落不能に保持され、以って前記工具ホルダ9(工具11)は主軸3に固定される。なお、これらプルスタッド8、工具ホルダ9、コレット10、ドローバー14、そしてクランプ手段によって工具把持機構は構成されるものである。   A well-known cylindrical draw bar 14 is inserted through the insertion hole 7 of the main shaft 3. The draw bar 14 is rotated integrally with the main shaft 3. A coil spring 14a is attached to the base end portion of the draw bar 14, and the draw bar 14 is constantly biased upward (upward in FIG. 1). The draw bar 14 is configured to be reciprocally movable along the axis with respect to the main shaft 3. Then, by pulling the draw bar 14 by the coil spring 14 a, the pull stud 8 is held so as not to fall off by a clamping means having a known configuration, so that the tool holder 9 (tool 11) is fixed to the main shaft 3. . A tool gripping mechanism is constituted by the pull stud 8, the tool holder 9, the collet 10, the draw bar 14, and the clamping means.

前記ドローバー14内には、流通管としての非回転の供給パイプ15が当該ドローバー14の軸心に沿って基端側から先端側(図1中、下端部)に延びるように設けられている。供給パイプ15の外周面とドローバー15の内周面との間には、隙間16が形成されていて、以ってドローバー14はこの供給パイプ15に対して回転可能となるよう構成されている。   A non-rotating supply pipe 15 as a flow pipe is provided in the draw bar 14 so as to extend from the proximal end side to the distal end side (lower end portion in FIG. 1) along the axial center of the draw bar 14. A gap 16 is formed between the outer peripheral surface of the supply pipe 15 and the inner peripheral surface of the draw bar 15, and the draw bar 14 is configured to be rotatable with respect to the supply pipe 15.

供給パイプ15の一端部、つまり基端部(図1中、上端部)は、上記ハウジング2の上部に設けられた静止部材としての支持部材(エンドフィッティング)17に、当該支持部材17に設けられたミスト供給孔18と連通するように固定されている。供給パイプ15の他端部、つまり先端部(図1中、下端部)は、当該供給パイプ15の先端部と対向するように位置した接続パイプ19に臨むよう配設されている。   One end of the supply pipe 15, that is, the base end (upper end in FIG. 1) is provided on the support member 17 on a support member (end fitting) 17 as a stationary member provided on the upper portion of the housing 2. It is fixed so as to communicate with the mist supply hole 18. The other end portion of the supply pipe 15, that is, the tip end portion (the lower end portion in FIG. 1) is disposed so as to face the connection pipe 19 positioned so as to face the tip end portion of the supply pipe 15.

接続パイプ19は、供給パイプ15の先端部と前記プルスタッド8の上端部との間に位置するもので、この接続パイプ19には、ラビリンス型のシール部19aが一体に設けられている。ラビリンス型のシール部19aは、前記供給パイプ15の先端部外周面に対向するように、換言すれば前記供給パイプ15と接続パイプ19との接続部分20を周回して覆うように位置し、以って前記接続部分20から流出する、流体としてのオイルミスト(図示せず)をシールするものである。   The connection pipe 19 is located between the front end portion of the supply pipe 15 and the upper end portion of the pull stud 8, and the connection pipe 19 is integrally provided with a labyrinth type seal portion 19 a. The labyrinth-type seal portion 19a is positioned so as to face the outer peripheral surface of the tip end portion of the supply pipe 15, in other words, so as to surround and cover the connection portion 20 between the supply pipe 15 and the connection pipe 19. Thus, oil mist (not shown) as fluid flowing out from the connecting portion 20 is sealed.

支持部材17とハウジング2との間には蓋部材21が設けられている。ここで、前記支持部材17の内径部は段付き円筒状をなし、大径部17aと、これと連通する小径部17bとを有しており、前記蓋部材21は、この支持部材17の大径部17aと共に空間部22を形成するものである。この空間部22は、主軸3の外側の主軸装置構成部材(前記駆動モータ4等)が位置する空間(換言すれば、単に主軸3の外側)とは前記蓋部材21によって略遮断されているものである。そして、前記支持部材17には、空間部22と機外とを連通するドレイン孔22aが形成されている。また、支持部材17には、前記小径部17bとミスト供給孔18とを接続するバイパス23が形成され、このバイパス23の前記小径部17bに臨む接続孔23aは、下方(図1中、下方)に向いて位置している。   A lid member 21 is provided between the support member 17 and the housing 2. Here, the inner diameter portion of the support member 17 has a stepped cylindrical shape, and has a large diameter portion 17a and a small diameter portion 17b communicating with the large diameter portion 17a. The space portion 22 is formed together with the diameter portion 17a. This space portion 22 is substantially blocked by the lid member 21 from a space (in other words, simply outside the main shaft 3) in which the main shaft device constituting member (the drive motor 4 and the like) outside the main shaft 3 is located. It is. The support member 17 is formed with a drain hole 22a that communicates the space 22 with the outside of the machine. Further, the support member 17 is formed with a bypass 23 for connecting the small diameter portion 17b and the mist supply hole 18, and the connection hole 23a facing the small diameter portion 17b of the bypass 23 is downward (lower in FIG. 1). It is located in the direction of

さて、主軸3の基端側で、且つ前記供給パイプ15の外周部近傍には、シール手段24が設けられている。シール手段24は、前記支持部材17の大径部17aと蓋部材21とで形成された空間部22内に位置し、回転側シール部25と、非回転側シール部26とから構成されるものである。回転側シール部25は、円板状をなし、中心部に孔25aを有する、いわゆるドーナツ状の形状をなすものであり、その上面は平面として構成されている。この回転側シール部25は、前記主軸3の基端部に、ボルト27aにて固定された回転側台座27を介して固定されている。これにより、回転側シール部25は、主軸3と共に回転可能となっている。   Now, a sealing means 24 is provided on the base end side of the main shaft 3 and in the vicinity of the outer periphery of the supply pipe 15. The sealing means 24 is located in a space portion 22 formed by the large-diameter portion 17a of the support member 17 and the lid member 21, and includes a rotation-side seal portion 25 and a non-rotation-side seal portion 26. It is. The rotation-side seal portion 25 has a disc shape and a so-called donut shape having a hole 25a at the center, and its upper surface is configured as a flat surface. The rotation side seal portion 25 is fixed to the base end portion of the main shaft 3 via a rotation side pedestal 27 fixed by a bolt 27a. Thereby, the rotation-side seal portion 25 is rotatable together with the main shaft 3.

一方、非回転側シール部26は、図2(a)にも示すように、中心部に孔26aを有し前記回転側シール部25と略同形状をなすものであるが、その下面には、前記孔26aの中心から円周方向へ放射状に延びる溝部26bが複数(本実施例では、8本)形成されている。これら各溝部26bの一端部は、図2(b)に示すように、夫々が前記孔26aと連通するよう構成されている。なお、図2においては、非回転側シール部26を、実際に取り付ける状態での方向で示しており、図2(a)は下面図、図2(b)は前記図2(a)のA−A線に沿う断面図となっている。   On the other hand, as shown in FIG. 2A, the non-rotating side seal portion 26 has a hole 26a at the center and has substantially the same shape as the rotating side seal portion 25. A plurality (eight in the present embodiment) of groove portions 26b extending radially from the center of the hole 26a in the circumferential direction are formed. As shown in FIG. 2B, one end of each groove 26b is configured to communicate with the hole 26a. In FIG. 2, the non-rotating side seal portion 26 is shown in the direction in which it is actually attached, FIG. 2 (a) is a bottom view, and FIG. 2 (b) is A in FIG. 2 (a). It is sectional drawing which follows the -A line.

非回転側シール部26は、図1に示すように、前記支持部材17の小径部17bに対し、ボルト28aにて固定された非回転側台座28に、吊持コイルばね29及びこの吊持コイルばね29に吊持された吊持部材30を介して固定されている。吊持部材30は略円筒状をなし、その一端部(図1中、上端部)は受圧面30aとして形成され、前記バイパス23の接続孔23aに対向するように位置している。   As shown in FIG. 1, the non-rotating side seal portion 26 is provided with a suspension coil spring 29 and the suspension coil on a non-rotation side pedestal 28 fixed by bolts 28 a with respect to the small diameter portion 17 b of the support member 17. It is fixed via a suspension member 30 suspended by the spring 29. The suspension member 30 has a substantially cylindrical shape, and one end portion (upper end portion in FIG. 1) is formed as a pressure receiving surface 30a and is positioned so as to face the connection hole 23a of the bypass 23.

このような構成により、吊持部材30及び非回転側シール部26は軸方向(図1中、上下方向)へ往復移動可能となると共に、非回転側シール部26は、オイルミストの非供給時において吊持コイルばね29により上方に付勢され、以って回転側シール部25に対して隙間31を存した状態で吊持されるものとなる。
また、前記供給パイプ15、接続パイプ19、プルスタッド8、工具ホルダ9、接続管13、アジャストナット12、そして工具11内には夫々流通路15a、19b、8a、9b、13a、12a、そして11aが形成されており、図示しないミスト供給装置からミスト供給孔18に供給されたオイルミストは、これらの各流通路を順次流れるようになっている。
With this configuration, the suspension member 30 and the non-rotating side seal portion 26 can reciprocate in the axial direction (vertical direction in FIG. 1), and the non-rotating side seal portion 26 can be used when oil mist is not supplied. In FIG. 2, the suspension coil spring 29 is biased upward, so that the suspension is suspended with the clearance 31 from the rotation-side seal portion 25.
Further, in the supply pipe 15, the connection pipe 19, the pull stud 8, the tool holder 9, the connection pipe 13, the adjustment nut 12, and the tool 11, the flow passages 15a, 19b, 8a, 9b, 13a, 12a, and 11a are respectively provided. The oil mist supplied from the mist supply device (not shown) to the mist supply hole 18 flows through each of these flow passages sequentially.

さて、このように構成された工作機械用主軸装置1において、電源が投入されると駆動モータ4に通電され、以って主軸3が回転駆動を始める。そして、図示しないミスト供給装置から前記ミスト供給孔18へとオイルミストが供給される。このとき、このオイルミストは前記ミスト供給孔18から供給パイプ15へ流れるものと、前記ミスト供給孔18からバイパス23へ流れるものとの二手に分かれる。よって、まずは前記ミスト供給孔18から供給パイプ15に流れるオイルミストについて説明する。   In the machine tool spindle apparatus 1 configured as described above, when the power is turned on, the drive motor 4 is energized, and the spindle 3 starts to rotate. Then, oil mist is supplied from a mist supply device (not shown) to the mist supply hole 18. At this time, the oil mist is divided into two types, one that flows from the mist supply hole 18 to the supply pipe 15 and one that flows from the mist supply hole 18 to the bypass 23. Therefore, first, the oil mist flowing from the mist supply hole 18 to the supply pipe 15 will be described.

ミスト供給孔18から供給パイプ15へ供給されるオイルミストは、高圧状態で勢いがあり当該供給パイプ15内の流通路15aを流れ、供給パイプ15の先端部、つまりは当該供給パイプ15と前記接続パイプ19との接続部分20に到達する。そして、この接続部分20に到達したオイルミストのうち大半は、接続パイプ19、プルスタッド8、工具ホルダ9、接続管13、アジャストナット12、そして工具11内に夫々形成された流通路19b、8a、9b、13a、12a、そして11aを流れ、最終的に工具10の吐出口(図示せず)から噴出される。これにより、ワーク(図示せず)に対してオイルミストが供給され、以って前記工具11とワークとの間の潤滑や冷却がなされると共に、切屑の除去等がなされる。   The oil mist supplied from the mist supply hole 18 to the supply pipe 15 is vigorous in a high pressure state and flows through the flow passage 15 a in the supply pipe 15, and the tip of the supply pipe 15, that is, the connection with the supply pipe 15. The connecting portion 20 with the pipe 19 is reached. And most of the oil mist that has reached the connecting portion 20 is composed of the connecting pipe 19, the pull stud 8, the tool holder 9, the connecting pipe 13, the adjusting nut 12, and the flow passages 19b and 8a formed in the tool 11, respectively. , 9b, 13a, 12a, and 11a, and finally ejected from a discharge port (not shown) of the tool 10. As a result, oil mist is supplied to the workpiece (not shown), so that lubrication and cooling are performed between the tool 11 and the workpiece, and chips are removed.

ここで、前記供給パイプ15から接続部分20に到達したオイルミストにおいては、前記接続パイプ19の流通路19aへは流れず、前記接続部分20の僅かな隙間から供給パイプ15の外部へ流出してしまうものがあるが、その詳細は後述する。
一方で、ミスト供給孔18から供給パイプ15ではなく、バイパス23へ流れるオイルミストは、支持部材17の小径部17bにおいて前記バイパス23の接続孔23aから吐出されて前記吊持部材30の受圧面30aに当たる。オイルミストは高圧状態で勢いがあるので、この圧力によって前記吊持部材30が前記吊持コイルばね29の付勢力に抗して下方へ押し下げられ、以って非回転側シール部26の溝部26b(図2参照)を有する下面を、主軸3と共に回転中の回転側シール部25の上面に近接させる。
Here, the oil mist that has reached the connection portion 20 from the supply pipe 15 does not flow into the flow passage 19a of the connection pipe 19 and flows out of the supply pipe 15 through a slight gap in the connection portion 20. Details will be described later.
On the other hand, the oil mist flowing from the mist supply hole 18 to the bypass 23 instead of the supply pipe 15 is discharged from the connection hole 23a of the bypass 23 at the small diameter portion 17b of the support member 17 and is received by the pressure receiving surface 30a of the suspension member 30. It hits. Since the oil mist is vigorous in a high pressure state, the suspension member 30 is pushed downward against the urging force of the suspension coil spring 29 by this pressure, and thus the groove portion 26b of the non-rotating side seal portion 26 is pressed. A lower surface having (see FIG. 2) is brought close to the upper surface of the rotating-side seal portion 25 that is rotating together with the main shaft 3.

このとき、オイルミストは前記非回転側シール部26の複数の溝部26bにも流入し、これにより前記回転側シール部25と非回転側シール部26とは非接触状態にて、いわゆる静圧スラスト型軸受を構成し、以って前記隙間31をシールする。これにより、前記供給パイプ15の外周面とドローバー14の内周面との間に形成された隙間16と、前記空間部22とは流体の往来がほとんど無いように略遮断される。   At this time, the oil mist also flows into the plurality of grooves 26b of the non-rotating side seal portion 26, whereby the rotating side seal portion 25 and the non-rotating side seal portion 26 are in a non-contact state, so-called static pressure thrust. A mold bearing is formed, and thus the gap 31 is sealed. As a result, the gap 16 formed between the outer peripheral surface of the supply pipe 15 and the inner peripheral surface of the draw bar 14 and the space 22 are substantially blocked so that there is almost no fluid flow.

ところで、前述のように、供給パイプ15から接続部分20の僅かな隙間を経て前記供給パイプ15の外部へ流出してしまうオイルミストにおいて、その一部のオイルミストは、前記接続部分20を周回し覆うように位置したラビリンス型のシール部19aをも抜けて、供給パイプ15の外周面とドローバー14の内周面との間に形成された前記隙間16に流出し、更には主軸3の基端側へと流れていってしまう。   By the way, as described above, in the oil mist that flows out of the supply pipe 15 through the slight gap of the connection portion 20 from the supply pipe 15, a part of the oil mist circulates around the connection portion 20. Passing through the labyrinth-type seal portion 19 a positioned so as to cover, it flows into the gap 16 formed between the outer peripheral surface of the supply pipe 15 and the inner peripheral surface of the draw bar 14, and further, the base end of the main shaft 3. It will flow to the side.

しかし、上記第1の実施例によれば、主軸3の基端側で、且つ前記供給パイプ15の外周部近傍には、前述のシール手段24が設けられており、このシール手段24は、供給パイプ15の外周面とドローバー14の内周面との間に形成された隙間16と、空間部22との間をシールしている。このため、前記隙間16に流出したオイルミストを当該隙間16の外部へ流出しにくくすることができる。   However, according to the first embodiment, the sealing means 24 described above is provided on the proximal end side of the main shaft 3 and in the vicinity of the outer peripheral portion of the supply pipe 15. The space 16 is sealed between the gap 16 formed between the outer peripheral surface of the pipe 15 and the inner peripheral surface of the draw bar 14. For this reason, it is possible to make it difficult for oil mist that has flowed into the gap 16 to flow out of the gap 16.

更に前記シール手段24から、若干のオイルミストが流出したとしても、このシール手段24は、前記支持部材17の大径部17aと蓋部材21とで形成された空間部22内に位置しており、この空間部22は主軸3の外側の主軸装置構成部材(例えば、駆動モータ4等)が位置する空間とは前記蓋部材21によって略遮断されると共に、更に当該空間部22にはドレイン孔22aが形成されている。よって、シール手段24から流出したオイルミストは、空間部22から前記主軸3の外側の主軸装置構成部材が位置する空間へ流出することなく、前記ドレイン孔22aを介して機外へ排出される。このため、主軸3の外側へのオイルミストにおける流出が規制され、流出しにくくなるので、このオイルミストが主軸3の外側に配設された主軸装置構成部材に対して悪影響を与えることを極力防止できる。   Further, even if some oil mist flows out from the sealing means 24, the sealing means 24 is located in the space portion 22 formed by the large-diameter portion 17 a of the support member 17 and the lid member 21. The space portion 22 is substantially blocked by the lid member 21 from the space where the main shaft device constituting member (for example, the drive motor 4) outside the main shaft 3 is located, and further, the space portion 22 has a drain hole 22a. Is formed. Therefore, the oil mist flowing out from the sealing means 24 is discharged out of the machine through the drain hole 22a without flowing out from the space 22 into the space where the main shaft device constituting member outside the main shaft 3 is located. For this reason, the oil mist is prevented from flowing out to the outside of the main shaft 3, and it is difficult for the oil mist to flow out. Therefore, the oil mist is prevented from adversely affecting the main component constituting the main shaft 3. it can.

更に、シール手段24を、前記主軸3の基端側で、且つ前記供給パイプ15の外周部近傍に設けることにより、当該シール手段24に対し、その大きさやシール構造等に大きな制約が生じることがないので、確実にシール手段24のシール性を向上させることができる。
また、シール手段24を、回転側シール部25と非回転側シール部26とが互いが非接触状態である静圧スラスト型軸受の構造を採用した。このため、互いのシール部25、26が磨耗しにくいので、シール手段24のシール性を長期に渡り維持することができる。
Furthermore, by providing the sealing means 24 on the proximal end side of the main shaft 3 and in the vicinity of the outer peripheral portion of the supply pipe 15, the size and the sealing structure of the sealing means 24 may be greatly restricted. Therefore, the sealing performance of the sealing means 24 can be improved reliably.
Further, the sealing means 24 employs a structure of a hydrostatic thrust type bearing in which the rotation-side seal portion 25 and the non-rotation-side seal portion 26 are not in contact with each other. For this reason, since the mutual seal parts 25 and 26 are hard to wear, the sealing performance of the sealing means 24 can be maintained over a long period of time.

また、シール手段24は主軸3の外側に位置しているので、組立やメンテナンスを容易に行うことができる。
また、供給パイプ15は非回転状態であり、オイルミストが、主軸3の回転による遠心力の影響を受けにくくなるので、前記オイルミストが高圧空気と切削油に分離してしまうことに起因する冷却性能不良、潤滑性能不良を起しにくくすることができる。
Moreover, since the sealing means 24 is located outside the main shaft 3, assembly and maintenance can be easily performed.
Further, since the supply pipe 15 is in a non-rotating state and the oil mist is less susceptible to the centrifugal force due to the rotation of the main shaft 3, the cooling caused by the oil mist separating into high-pressure air and cutting oil. It is possible to make it difficult to cause poor performance and poor lubrication performance.

なお、シール手段24から空間部22への、オイルミストが流出する量が無視できる無視できるほど少ないときは、前記隙間16にバイパス23からのオイルミストが供給されて、この隙間16と、供給パイプ15内の流通管15aとは同じ気圧となるため、この場合、前記ラビリンス型のシール部は19aは不要とすることができる。
また、主軸3の回転速度が遅い(低い)場合には、シール手段24は、通常の接触式のメカニカルシールとすることができる。このとき、非回転側シール部26は、溝部26bを有しない構成とする。
When the amount of oil mist flowing out from the sealing means 24 to the space 22 is negligibly small, the oil mist from the bypass 23 is supplied to the gap 16, and the gap 16 and the supply pipe In this case, the labyrinth type seal portion 19a can be omitted.
When the rotation speed of the main shaft 3 is slow (low), the sealing means 24 can be a normal contact-type mechanical seal. At this time, the non-rotating side seal portion 26 is configured not to have the groove portion 26b.

次に、本発明の第2の実施例について図3を参照して説明する。この第2の実施例は、工具ホルダを介さないで、工具を直接主軸に装着するタイプの例である。なお、上記第1の実施例と同様の箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
主軸40の内部には、その先端部に位置させてコレット装着孔41が形成されると共に、このコレット装着孔41と連通する挿通孔42が前記主軸40の基端部(図3中、上端部)へ延びるよう構成されている。前記コレット装着孔41にはコレット10が嵌合され、以って主軸40の先端に工具11が装着されている。また、挿通孔42には供給パイプ43が挿通され、当該供給パイプ43の外周面と、挿通孔42の内周面との間には隙間44が形成されていて、主軸40は供給パイプ43に対して回転可能となるよう構成されている。そして、供給パイプ43の先端部は、挿通孔42の先端部(図3中、下端部)に対し非接触状態で臨むように位置している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is an example of a type in which a tool is directly mounted on a main shaft without using a tool holder. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location similar to the said 1st Example, and the detailed description is abbreviate | omitted.
A collet mounting hole 41 is formed inside the main shaft 40 at the tip thereof, and an insertion hole 42 communicating with the collet mounting hole 41 is a base end portion of the main shaft 40 (the upper end portion in FIG. 3). ). The collet 10 is fitted in the collet mounting hole 41, so that the tool 11 is mounted on the tip of the main shaft 40. A supply pipe 43 is inserted into the insertion hole 42, and a gap 44 is formed between the outer peripheral surface of the supply pipe 43 and the inner peripheral surface of the insertion hole 42, and the main shaft 40 is connected to the supply pipe 43. It is comprised so that it can rotate with respect to it. And the front-end | tip part of the supply pipe 43 is located so that the front-end | tip part (lower end part in FIG. 3) of the insertion hole 42 may face in a non-contact state.

そして、主軸40の基端側で、且つ供給パイプ43の外周部近傍には、上記第1の実施例と同様な構成のシール手段24を設けている。
上記構成において、ミスト供給孔18から供給パイプ43へ供給されたオイルミストの大部分は、流通路43a等を経て工具11側へ供給される。また、供給パイプ43の先端部から、当該供給パイプ43の外周面と、主軸40の内周面との間に形成された隙間44にオイルミストが流出したとしても、上記シール手段24により、そのオイルミストが主軸40の外側へ流出することが規制される。
A sealing means 24 having the same configuration as that of the first embodiment is provided on the base end side of the main shaft 40 and in the vicinity of the outer peripheral portion of the supply pipe 43.
In the above configuration, most of the oil mist supplied from the mist supply hole 18 to the supply pipe 43 is supplied to the tool 11 side through the flow passage 43a and the like. Even if oil mist flows out from the tip of the supply pipe 43 into the gap 44 formed between the outer peripheral surface of the supply pipe 43 and the inner peripheral surface of the main shaft 40, the sealing means 24 The oil mist is restricted from flowing out of the main shaft 40.

このような、上記第2の実施例によれば、ドローバーを有さない構成の工作機械用主軸装置1であっても、前記第1の実施例と同様な効果を得ることができる。更に、供給パイプ43の先端部を、工具11の近くまで延ばすことができるので、オイルミストに作用する、主軸40の回転による遠心力を極力小さくでき、前記オイルミストが高圧空気と切削油に分離してしまうことに起因する冷却性能不良、潤滑性能不良を一層起しにくくすることができる。   According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained even with the machine tool spindle device 1 having no draw bar. Furthermore, since the tip of the supply pipe 43 can be extended to the vicinity of the tool 11, the centrifugal force due to the rotation of the main shaft 40 acting on the oil mist can be minimized, and the oil mist is separated into high-pressure air and cutting oil. Thus, it is possible to make it difficult to cause poor cooling performance and poor lubrication performance.

次に、本発明の第3の実施例を図4及び図5を参照して説明する。この第3の実施例は、いわゆる2面拘束型ツールシャンク部が設けられた工具ホルダを装着できる主軸を有する工作機械用主軸装置についての例である。なお、上記第1の実施例と同様の箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、図4はオイルミストの非供給時(若しくは、工具交換時)の状態を示し、図5はオイルミストの供給時の状態を示すものである。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment is an example of a spindle device for machine tools having a spindle on which a tool holder provided with a so-called two-surface constrained tool shank portion can be mounted. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location similar to the said 1st Example, and the detailed description is abbreviate | omitted. FIG. 4 shows a state when oil mist is not supplied (or when a tool is changed), and FIG. 5 shows a state when oil mist is supplied.

本実施例における工作機械用主軸装置1は、まず図4に示すように、その先端部に、前記2面拘束型ツールシャンク部50を有している。即ち、主軸51の先端部に形成されたテーパー孔52に連通する挿通孔53には、ドローバー54が挿通されており、このドローバー54の先端部は細径部54aとして構成されている。この細径部54aには、工具把持機構たるチャック機構55の円筒状をなすスリーブ56が螺合されている。そして、このスリーブ56の外周面には、一端部(図4中、下端部)に係合部57aを有する略円筒状のチャックコレット57が取り付けられている。なお、前記ドローバー53の内部には供給パイプ58が挿通されているが、その詳細は後述する。   As shown in FIG. 4, the spindle device 1 for machine tools in the present embodiment first has the two-surface constrained tool shank portion 50 at the tip portion thereof. That is, a draw bar 54 is inserted through an insertion hole 53 that communicates with a tapered hole 52 formed at the tip of the main shaft 51, and the tip of the draw bar 54 is configured as a small diameter portion 54a. A cylindrical sleeve 56 of a chuck mechanism 55 as a tool gripping mechanism is screwed into the small diameter portion 54a. A substantially cylindrical chuck collet 57 having an engaging portion 57 a at one end (the lower end in FIG. 4) is attached to the outer peripheral surface of the sleeve 56. A supply pipe 58 is inserted into the draw bar 53, details of which will be described later.

主軸51のテーパー孔52には、工具ホルダ59が取り付けられている。この工具ホルダ59は、その基端部(図4中、上端部)に、前記チャックコレット57の係合部57aと係合する被係合部60aを有する内包穴部60が形成されている。内包穴部60の中心には、図4中、上方部へ延びる円筒状の流路延長部61が形成されている。内包穴部60の外周面は、前記主軸51のテーパー孔52に嵌合される嵌合面62として形成され、この嵌合面62の基端部は、前記テーパー孔52の下端面に当接する当接面63として形成されている。この工具ホルダ59は、前記被係合部60aが前記チャックコレット57の係合部57aと係合し、この状態で前記コイルばね14aによってドローバー54が引き込まれることにより、前記嵌合面62がテーパー孔52に嵌合し、更に当接面63が下端面に当接し、以って主軸3に固定される。このとき、前記流路延長部61は、スリーブ56の内周面に嵌合される。なお、前記チャック機構55は、上記ドローバー54、スリーブ56、チャックコレット57、そして工具ホルダ59にて構成されている。   A tool holder 59 is attached to the tapered hole 52 of the main shaft 51. The tool holder 59 has an inner hole portion 60 having an engaged portion 60 a that engages with the engaging portion 57 a of the chuck collet 57 at the base end portion (upper end portion in FIG. 4). A cylindrical flow path extension 61 extending upward in FIG. 4 is formed at the center of the inner hole 60. The outer peripheral surface of the inner hole portion 60 is formed as a fitting surface 62 fitted into the tapered hole 52 of the main shaft 51, and the base end portion of the fitting surface 62 abuts on the lower end surface of the tapered hole 52. The contact surface 63 is formed. In the tool holder 59, the engaged portion 60a is engaged with the engaging portion 57a of the chuck collet 57, and the draw bar 54 is pulled in by the coil spring 14a in this state, whereby the fitting surface 62 is tapered. The hole 52 is fitted, and the contact surface 63 is in contact with the lower end surface, thereby being fixed to the main shaft 3. At this time, the flow path extension 61 is fitted to the inner peripheral surface of the sleeve 56. The chuck mechanism 55 includes the draw bar 54, a sleeve 56, a chuck collet 57, and a tool holder 59.

ハウジング2の先端部(図4中、下端部)には、ボルト64aによって蓋64が取り付けられている。この蓋64の側面(図4中、左側面)には、エア供給孔65が設けられている。このエア供給孔65は、主軸51内に形成されたエア流路66、67に夫々連通するように構成されている。エア流路66は、前記主軸51の下端面(テーパー孔52の下端面)に環状に形成され且つ下方に開口した溝66aを、前記工具ホルダ59の当接面63で閉じることにより形成されている。また、エア流路67は、主軸51のテーパー孔52に連通されている。これにより、前記エア供給孔65へ、図示しない圧縮空気供給部からエア(例えば、空気)が供給されると、このエアはエア流路66、67の夫々へ流れ、テーパー孔52や当接面63等に付着する切粉や塵、切削油等を吹き飛ばすように構成されている。   A lid 64 is attached to the front end of the housing 2 (the lower end in FIG. 4) with a bolt 64a. An air supply hole 65 is provided on the side surface (left side surface in FIG. 4) of the lid 64. The air supply hole 65 is configured to communicate with air flow paths 66 and 67 formed in the main shaft 51. The air flow channel 66 is formed by closing a groove 66 a formed in an annular shape on the lower end surface of the main shaft 51 (the lower end surface of the tapered hole 52) and opening downward with the contact surface 63 of the tool holder 59. Yes. Further, the air passage 67 communicates with the tapered hole 52 of the main shaft 51. Thus, when air (for example, air) is supplied to the air supply hole 65 from a compressed air supply unit (not shown), the air flows to the air flow paths 66 and 67, and the tapered hole 52 and the contact surface. It is configured to blow off chips, dust, cutting oil and the like adhering to 63 and the like.

支持部材17には、段付き円筒状をなすミスト供給孔68が形成されている。ミスト供給孔68からは前述の供給パイプ58が前記ドローバー54へ挿通される。このとき、供給パイプ58の基端部(図4中、上端部)は、前記ミスト供給孔68と嵌合するように段付き円筒状に形成されており、更にミスト供給孔68の大径部68a及び供給パイプ58の小径部58bとの間にはコイルスプリング69が配設されているので、供給パイプ58は、前記ミスト供給孔68に案内されながら軸方向(図4中、上下方向)へ往復移動可能となると共に、オイルミストの非供給時には常に上方(図4中、上方)へ付勢され停止している。   A mist supply hole 68 having a stepped cylindrical shape is formed in the support member 17. The supply pipe 58 is inserted into the draw bar 54 through the mist supply hole 68. At this time, the base end portion (upper end portion in FIG. 4) of the supply pipe 58 is formed in a stepped cylindrical shape so as to be fitted to the mist supply hole 68, and further, the large diameter portion of the mist supply hole 68. Since the coil spring 69 is disposed between 68a and the small diameter portion 58b of the supply pipe 58, the supply pipe 58 is guided in the mist supply hole 68 in the axial direction (vertical direction in FIG. 4). In addition to being able to reciprocate, it is always biased upward (upward in FIG. 4) and stopped when oil mist is not supplied.

前記供給パイプ58の基端部における大径部58a及び小径部58bの外周には、Oリング70、71が設けられており、これにより当該供給パイプ58の基端部と前記ミスト供給孔68との間、つまり前記コイルスプリング69が配設されている隙間72は、前記ミスト供給孔68における大径部68aの底端(図4中、下方)付近に形成された機外と連通する空気抜き孔73を残して当該機外とは遮蔽される。なお、ミスト供給孔68の小径部68bは前記支持部材17の小径部17bと連通している。また、供給パイプ58の先端部は、前記流路延長部61の流通路61a内へ挿通可能となるよう細径部58cとして形成されており、オイルミストの非供給時には、当該先端部58cは、前記流路延長部61の流通路61aと対向するように位置している。   O-rings 70 and 71 are provided on the outer circumferences of the large-diameter portion 58a and the small-diameter portion 58b at the base end portion of the supply pipe 58, whereby the base end portion of the supply pipe 58 and the mist supply hole 68 are provided. In other words, the gap 72 in which the coil spring 69 is disposed is an air vent hole communicating with the outside of the mist supply hole 68 formed near the bottom end (downward in FIG. 4) of the large diameter portion 68a. 73 is shielded from the outside of the aircraft. The small diameter portion 68b of the mist supply hole 68 communicates with the small diameter portion 17b of the support member 17. Further, the distal end portion of the supply pipe 58 is formed as a narrow-diameter portion 58c so that it can be inserted into the flow passage 61a of the flow path extension 61, and when the oil mist is not supplied, the distal end portion 58c is It is located so as to face the flow passage 61 a of the flow path extension 61.

さて、このように構成された工作機械用主軸装置1において、ミスト供給孔68からオイルミストが供給されると、バイパス23へ流れたオイルミストは前述のように、非回転側シール部26を押し下げ、これにより当該非回転側シール部26と前記回転側シール部25とで静圧スラスト型軸受を構成させ、以って隙間31をシールする。
一方で、ミスト供給孔68から供給パイプ58へ流れるオイルミストは、供給パイプ58を流れると共に、当該供給パイプ58における大径部58aの上端面(図4中、上端面)に当たる。すると、供給パイプ58は、図5に示すように、オイルミストの圧力により前記コイルスプリング69の付勢力に抗して下方へ押し下げられて移動する。このとき、コイルスプリング69が配設された前記隙間72は平時(ミストの非供給時)より小さく(上下方向に小さくなる)なるが、この隙間72に存在していた空気が前記空気抜き孔73から機外へ抜けることにより、前記供給パイプ58は、前記隙間72に存在する空気の抵抗を受けることなくスムーズに下方へ移動する。
In the machine tool spindle apparatus 1 configured as described above, when the oil mist is supplied from the mist supply hole 68, the oil mist flowing to the bypass 23 pushes down the non-rotating side seal portion 26 as described above. Thus, the non-rotating side seal portion 26 and the rotating side seal portion 25 constitute a hydrostatic thrust type bearing, and thus the gap 31 is sealed.
On the other hand, the oil mist flowing from the mist supply hole 68 to the supply pipe 58 flows through the supply pipe 58 and hits the upper end surface (the upper end surface in FIG. 4) of the large-diameter portion 58a of the supply pipe 58. Then, as shown in FIG. 5, the supply pipe 58 moves while being pushed downward against the urging force of the coil spring 69 by the pressure of the oil mist. At this time, the gap 72 in which the coil spring 69 is disposed is smaller (lower in the vertical direction) than normal (when mist is not supplied), but the air present in the gap 72 passes through the air vent hole 73. By slipping out of the machine, the supply pipe 58 smoothly moves downward without receiving the resistance of air existing in the gap 72.

そして、下方に移動した供給パイプ58の先端部、つまり前記細径部58cが前記流路延長管61の流通路61a内に挿通するようになる。このとき、細径部58cの外周面と、流路延長管61における流通路61aの内周面とは非接触状態となる。そして、オイルミストは、供給パイプ58の流通路58dから、前記流路延長管61、(工具ホルダ59)、接続管13、アジャストナット12、工具11内に夫々形成された流通路61a、(59a)、13a、12a、11aを流れ、最終的に工具11の吐出口(図示せず)から噴出される。   Then, the tip end portion of the supply pipe 58 that has moved downward, that is, the narrow diameter portion 58 c is inserted into the flow passage 61 a of the flow path extension pipe 61. At this time, the outer peripheral surface of the small-diameter portion 58 c and the inner peripheral surface of the flow passage 61 a in the flow path extension pipe 61 are not in contact with each other. The oil mist flows from the flow path 58d of the supply pipe 58 into the flow path extension pipe 61, the (tool holder 59), the connection pipe 13, the adjustment nut 12, and the flow paths 61a, (59a formed in the tool 11, respectively. ), 13a, 12a, 11a, and finally ejected from a discharge port (not shown) of the tool 11.

一方、オイルミストの供給が停止されると、供給パイプ58の大径部58aを押圧するオイルミストの圧力がなくなるので、前記供給パイプ58は前記コイルスプリング69の付勢力によって上方へ移動し、この位置で停止(図4参照)する。
以上のように、上記実施例によれば、いわゆる2面拘束型ツールシャンク部50を有する工作機械用主軸装置1に対しても、上記第1の実施例と略同様の効果を得られる。
On the other hand, when the supply of the oil mist is stopped, the pressure of the oil mist that presses the large-diameter portion 58a of the supply pipe 58 disappears, so that the supply pipe 58 moves upward by the biasing force of the coil spring 69. Stop at the position (see FIG. 4).
As described above, according to the above-described embodiment, substantially the same effects as those of the first embodiment can be obtained for the machine tool spindle device 1 having the so-called two-surface constraining tool shank portion 50.

また、2面拘束型ツールシャンク部50を有する工作機械用主軸装置1においては、工具11交換時の作業性の向上のため、つまり供給パイプ58が下方に位置していると、その先端部(細径部58c)が工具ホルダ59の嵌合面62と高さ方向にて一致し、これにより接触してしまうため、この時は常に供給パイプ58は上方へ付勢し停止させておく必要があるが、この移動(及び停止)は前記コイルスプリング69の付勢力によって行っている。   Further, in the machine tool spindle device 1 having the two-surface constrained tool shank portion 50, for improving workability when the tool 11 is replaced, that is, when the supply pipe 58 is positioned below, the tip portion ( Since the small diameter portion 58c coincides with the fitting surface 62 of the tool holder 59 in the height direction and contacts with this, the supply pipe 58 must always be urged upward and stopped at this time. However, this movement (and stopping) is performed by the biasing force of the coil spring 69.

更に、ミスト供給時には、オイルミストに対する遠心力の低減及びシール性の向上のため、常に供給パイプ58は下方に付勢され、その先端部(細径部58c)が流路延長管61の流通路61a内に挿通される必要があるが、この移動は前記供給パイプ58を流れるオイルミストの圧力によって行っている。このため、供給パイプ58を軸方向へ移動(上下往復移動)させるために、わざわざ別機構を設けたり或いは複雑な構造を組み込んだりする必要がないので、組立性、コスト性等に優れた工作機械用主軸装置1とすることができる。   Further, when supplying the mist, the supply pipe 58 is always urged downward to reduce the centrifugal force against the oil mist and improve the sealing performance, and the tip end portion (the small diameter portion 58c) is the flow path of the flow path extension pipe 61. Although it is necessary to be inserted through 61a, this movement is performed by the pressure of oil mist flowing through the supply pipe 58. For this reason, it is not necessary to provide a separate mechanism or to incorporate a complicated structure in order to move the supply pipe 58 in the axial direction (up and down reciprocating movement). The main spindle device 1 can be obtained.

また、供給パイプ58が下方へ移動することにより、オイルミストがほとんど遠心力の影響を受けずに工具11へと到達するので、より正確な冷却性能、潤滑性能を得ることができる。
次に、本発明の第4の実施例を図6及び図7を参照して説明する。この第4の実施例は、上記した第3の実施例とは、供給パイプを移動させる手段が異なっている。なお、上記第3の実施例と同様の箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Further, since the supply pipe 58 moves downward, the oil mist reaches the tool 11 almost without being influenced by the centrifugal force, so that more accurate cooling performance and lubrication performance can be obtained.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fourth embodiment differs from the third embodiment described above in the means for moving the supply pipe. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location similar to the said 3rd Example, and the detailed description is abbreviate | omitted.

支持部材80の上端部(図6中、上端部)には、段付き円筒状の収容部81が形成されており、この収容部81の大径部81aにはエンド部材82がボルト82aにて固定され、以って前記収容部81の小径部81bを閉じ当該小径部81bをシリンダ部83として構成している。シリンダ部83には、その上下端に、図示しないエア噴出装置と繋がった上部エア噴出孔84、下部エア噴出孔85が夫々形成されている。なお、前記エア噴出装置は、図示しない工具交換機構の動作と連動するものだが、前記エア噴出装置と、前記工具交換機構とは別々の装置、機構であり、その詳細は後述する。   A stepped cylindrical accommodating portion 81 is formed at the upper end portion (the upper end portion in FIG. 6) of the support member 80. An end member 82 is connected to the large diameter portion 81a of the accommodating portion 81 by a bolt 82a. Thus, the small diameter portion 81 b of the accommodating portion 81 is closed, and the small diameter portion 81 b is configured as a cylinder portion 83. An upper air ejection hole 84 and a lower air ejection hole 85 connected to an air ejection device (not shown) are formed in the upper and lower ends of the cylinder portion 83, respectively. The air ejection device is linked with the operation of a tool change mechanism (not shown), but the air ejection device and the tool change mechanism are separate devices and mechanisms, and details thereof will be described later.

前記エンド部材82には、前記支持部材80に形成されたバイパス23と連通する連通バイパス86が形成されると共に、中央には供給パイプ挿通孔82bを有しており、この供給パイプ挿通孔82bには、基端部(図6中、上端部)にミスト供給孔87a及び連通バイパス孔87bが夫々形成された供給パイプ87が挿通され、以って供給パイプ87の軸方向への移動を案内している。供給パイプ87には、この供給パイプ87の外周から突出すると共に当該外周を周回する円板状のピストン88が形成されており、ピストン88の外周部には、シリンダ部83の内周面と密に当接するOリング88aが設けられている。このような構成により、前記ピストン88は、シリンダ83内を前記上部噴出孔84側の空間84aと、前記下部噴出孔85側の空間85aとの間を、流体の往来が略ないように分断するものである。   The end member 82 is formed with a communication bypass 86 communicating with the bypass 23 formed in the support member 80, and has a supply pipe insertion hole 82b at the center thereof. Is inserted through a supply pipe 87 having a mist supply hole 87a and a communication bypass hole 87b formed at the base end (upper end in FIG. 6), thereby guiding the movement of the supply pipe 87 in the axial direction. ing. The supply pipe 87 is formed with a disk-like piston 88 that protrudes from the outer periphery of the supply pipe 87 and circulates around the outer periphery. The outer periphery of the piston 88 is closely connected to the inner peripheral surface of the cylinder portion 83. An O-ring 88a is provided to abut against the. With such a configuration, the piston 88 divides the inside of the cylinder 83 between the space 84a on the upper ejection hole 84 side and the space 85a on the lower ejection hole 85 side so that the fluid does not substantially pass. Is.

さて、このように構成された工作機械用主軸装置1において、ミスト供給孔87aから供給パイプ87の流通路87cへオイルミストが供給されると、これに連動して、前記図示しないエア噴出装置から前記上部噴出孔84を介してシリンダ83内の前記上部噴出孔84側の空間84aへエア(供給パイプへ供給されるオイルミストとは別の流体、例えば空気等)が供給される。これにより、図7に示すように、供給パイプにおけるピストン88の上面(図6、図7中、上方面)に圧力(流体圧)が作用し、以って供給パイプ87が押し下げられる。このとき、供給パイプ87の連通バイパス孔87b、エンド部材82の連通バイパス86、そして支持部材80のバイパス23が全て連通し、それらを通ったオイルミストが非回転側シール部26を押し下げることにより、シール手段24をシール状態とする。   When the oil mist is supplied from the mist supply hole 87a to the flow passage 87c of the supply pipe 87 in the machine tool spindle device 1 configured as described above, the air blast device (not shown) interlocks with the oil mist. Air (a fluid different from the oil mist supplied to the supply pipe, such as air) is supplied to the space 84 a on the upper injection hole 84 side in the cylinder 83 through the upper injection hole 84. As a result, as shown in FIG. 7, pressure (fluid pressure) acts on the upper surface (the upper surface in FIGS. 6 and 7) of the piston 88 in the supply pipe, and the supply pipe 87 is pushed down. At this time, the communication bypass hole 87b of the supply pipe 87, the communication bypass 86 of the end member 82, and the bypass 23 of the support member 80 all communicate, and the oil mist passing through them pushes down the non-rotating side seal portion 26, The sealing means 24 is set in a sealed state.

一方、オイルミストの供給が停止されると、これに連動して、前記図示しないエア噴出装置からシリンダ83内の前記上部噴出孔84側の空間84aへのエアの供給が停止されると共に、今度は逆に、前記エア噴出装置からシリンダ83内の前記下部噴出孔85側の空間85aへエアが供給される。これにより、供給パイプ87におけるピストン88の下面(図6、図7中、下方面)に圧力(流体圧)が作用し、以って供給パイプ87が押し上げられる(図6参照)。更に、前記図示しないエア噴出装置は、前記図示しない工具交換機構と連動しており、工具11を交換する際には、前記工具交換機構によって把持されてきた工具ホルダ59の嵌合面62と、前記供給パイプ87の先端部87dとが接触しないように、前記工具交換機構によって把持された工具ホルダ59が前記主軸51の先端側(図6、図7中、下方側)近傍に接近すると、供給パイプ87を押し上げるよう構成されている。   On the other hand, when the supply of oil mist is stopped, in conjunction with this, the supply of air from the air injection device (not shown) to the space 84a on the upper injection hole 84 side in the cylinder 83 is stopped. Conversely, air is supplied from the air ejection device to the space 85 a on the lower ejection hole 85 side in the cylinder 83. As a result, pressure (fluid pressure) acts on the lower surface (the lower surface in FIGS. 6 and 7) of the piston 88 in the supply pipe 87, thereby pushing up the supply pipe 87 (see FIG. 6). Further, the air ejection device (not shown) is interlocked with the tool exchange mechanism (not shown), and when the tool 11 is exchanged, the fitting surface 62 of the tool holder 59 gripped by the tool exchange mechanism, When the tool holder 59 gripped by the tool changing mechanism approaches the vicinity of the distal end side (the lower side in FIGS. 6 and 7) of the main shaft 51 so that the distal end portion 87 d of the supply pipe 87 does not come into contact with the supply pipe 87 The pipe 87 is configured to be pushed up.

以上のように構成された上記実施例によれば、前記図示しない工具交換機構とは別に、流体圧を用いたシリンダ部83を設け、このシリンダ部83の前記上部噴出孔84側の空間84a及び前記下部噴出孔85側の空間85aに、供給パイプ87へ供給されるオイルミストとは別の流体、つまりエアを夫々供給するより供給パイプ87の軸方向の移動を行った。このため、供給パイプ87の動作、つまり軸方向への移動が正確で且つ迅速なものとなる。   According to the embodiment configured as described above, a cylinder portion 83 using fluid pressure is provided separately from the tool changing mechanism (not shown), and the space 84a on the upper ejection hole 84 side of the cylinder portion 83 and The supply pipe 87 was moved in the axial direction by supplying a fluid different from the oil mist supplied to the supply pipe 87, that is, air, to the space 85a on the lower ejection hole 85 side. For this reason, the operation of the supply pipe 87, that is, the movement in the axial direction is accurate and quick.

次に、本発明の第5の実施例を図8及び図9を参照して説明する。この第5の実施例は、上記した第4の実施例とは、供給パイプを移動させる手段が異なっている。なお、上記した第4の実施例と同様の箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
支持部材17の上端面(図8中、上端部の端面)には、その右方に位置してカム機構90を有する、機械的駆動手段たる駆動手段91が設けられている。この駆動手段91は、工具交換機構(アーム部92のみ、図8の下方に図示)と連動する構成となっている。カム機構90は、前記工具交換機構の動作によって駆動するギア(図示せず)により回転駆動される円筒カム93を有し、この円筒カム93には当該円筒カム93の外周面を周回すると共に、上下方向へ蛇行するカム溝93aが設けられている。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fifth embodiment is different from the fourth embodiment in the means for moving the supply pipe. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location similar to the above-mentioned 4th Example, and the detailed description is abbreviate | omitted.
On the upper end surface of the support member 17 (the end surface of the upper end portion in FIG. 8), there is provided a drive means 91 as a mechanical drive means having a cam mechanism 90 located on the right side. This driving means 91 is configured to be interlocked with a tool changing mechanism (only the arm portion 92 is shown in the lower part of FIG. 8). The cam mechanism 90 includes a cylindrical cam 93 that is rotationally driven by a gear (not shown) that is driven by the operation of the tool changing mechanism. The cylindrical cam 93 circulates on the outer peripheral surface of the cylindrical cam 93, A cam groove 93a meandering in the vertical direction is provided.

このカム溝93aには、レバー94の一端部が移動可能に係合しており、レバー94の他端部は供給パイプ把持部94aとして構成されている。よって、前記円筒カム93が回転駆動(回転運動)することにより、カム溝93aに係合されたレバー94が軸94bを中心に上下運動するものである。
供給パイプ95の基端部には、前記供給パイプ把持部94aに把持される被把持部95aが形成されており、供給パイプ95は、前記供給パイプ把持部94aが上下運動することに基づいて、これと同期して軸方向へ移動(上下運動)するように構成されている。また、供給パイプ95の流通路95bにおいて、その基端側には、当該流通路95bと前記小径部17bとを連通するバイパス95cが形成されている。これにより、このバイパス95cから小径部17bへ流れたオイルミストが、非回転側シール部26を押し下げ、以ってシール手段24をシール状態とする。
One end of a lever 94 is movably engaged with the cam groove 93a, and the other end of the lever 94 is configured as a supply pipe gripping portion 94a. Therefore, when the cylindrical cam 93 is rotationally driven (rotational motion), the lever 94 engaged with the cam groove 93a moves up and down around the shaft 94b.
A gripped portion 95a to be gripped by the supply pipe gripping portion 94a is formed at the base end portion of the supply pipe 95, and the supply pipe 95 is based on the vertical movement of the supply pipe gripping portion 94a. It is configured to move in the axial direction (up and down movement) in synchronization with this. Further, in the flow passage 95b of the supply pipe 95, a bypass 95c that connects the flow passage 95b and the small diameter portion 17b is formed on the base end side. As a result, the oil mist flowing from the bypass 95c to the small diameter portion 17b pushes down the non-rotating side seal portion 26, thereby bringing the seal means 24 into a sealed state.

以上のように構成された上記実施例によれば、供給パイプ95の軸方向の移動を、工具交換機構(アーム部92のみ、図8に図示)と機械的に連動する駆動手段91によって行った。このため、供給パイプ95を軸方向への移動させるのに別の駆動源を設ける必要がないと共に、工具交換時における供給パイプ95の動作を正確に且つ迅速なものとすることができる。   According to the above embodiment configured as described above, the movement of the supply pipe 95 in the axial direction is performed by the driving means 91 mechanically interlocked with the tool changing mechanism (only the arm portion 92, shown in FIG. 8). . For this reason, it is not necessary to provide another drive source for moving the supply pipe 95 in the axial direction, and the operation of the supply pipe 95 at the time of tool change can be made accurately and quickly.

なお、上記第1〜第4の実施例において、シール手段24を構成する非回転側シール部26の形状は、前記図2に示すように、その下面に放射状の複数の溝部26bを有する構成のものとしたが、これに限定されるものではなく、変形例として、例えば図10に示すような形状としてもよい。このものは、前記非回転側シール部26の下面に、孔26aと同心円のポケット26cが前記孔26aと連通するように形成されている。この場合、前述の複数の溝26bを形成したものと同様の効果を得ることができる。   In the first to fourth embodiments, the shape of the non-rotating side sealing portion 26 constituting the sealing means 24 is such that a plurality of radial grooves 26b are formed on the lower surface thereof as shown in FIG. However, the present invention is not limited to this, and as a modification, for example, a shape as shown in FIG. 10 may be used. This is formed on the lower surface of the non-rotating side seal portion 26 so that a pocket 26c concentric with the hole 26a communicates with the hole 26a. In this case, the same effect as that obtained by forming the plurality of grooves 26b can be obtained.

また一方で、シール手段24を構成する回転側シール部25の形状を、例えば図11に示すような形状としてもよい。このものは、図11(a)のように、前記回転側シール部25の上面の外周端部に、傾斜状をなす底面を有する動圧発生溝25bが前記外周端部を断続的に周回するように複数(この場合、8箇所)形成されている。よって、動圧発生溝25bは、図11(b)のように、孔25aと連通するのではなく、空間部22(大気圧の空間部)と連通するものである。なお、図11においては、回転側シール部25を、実際に取り付ける状態での方向で示しており、図11(a)は上面図(平面図)、図11(b)は側面図となっている。   On the other hand, the shape of the rotation-side seal portion 25 constituting the sealing means 24 may be a shape as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 11A, a dynamic pressure generating groove 25b having an inclined bottom surface circulates intermittently around the outer peripheral end portion at the outer peripheral end portion of the upper surface of the rotation-side seal portion 25. A plurality (in this case, 8 locations) are formed. Therefore, as shown in FIG. 11B, the dynamic pressure generating groove 25b does not communicate with the hole 25a but communicates with the space 22 (atmospheric pressure space). In FIG. 11, the rotation-side seal portion 25 is shown in the direction in which it is actually attached. FIG. 11 (a) is a top view (plan view) and FIG. 11 (b) is a side view. Yes.

この構成によれば、主軸3、40、51の回転速度が高い状態のときには、前記動圧発生溝25bから高い動圧が発生し、これにより、前述の非回転側シール部26に複数26bの溝やポケット26cを形成した場合(図2、図10参照)と同様の効果を得ることができる。逆に、主軸3、40、51の回転速度が低い状態のときには、動圧発生溝25bから発生する動圧も低い状態となるので、これにより回転側シール部25と非回転側シール部26とは略接触状態となり、以ってシール効果を発揮する。   According to this configuration, when the rotational speeds of the main shafts 3, 40, 51 are high, high dynamic pressure is generated from the dynamic pressure generating groove 25b. The same effect as when the groove or pocket 26c is formed (see FIGS. 2 and 10) can be obtained. On the contrary, when the rotational speed of the main shafts 3, 40, 51 is low, the dynamic pressure generated from the dynamic pressure generating groove 25b is also low, so that the rotation side seal portion 25 and the non-rotation side seal portion 26 Is in a substantially contact state and thus exhibits a sealing effect.

なお、非回転側シール部26に対して溝26b、ポケット26cを形成したが、これらは回転側シール部25に形成するような構成としてもよく、更に静圧スラスト軸受が形成されるならば、回転側シール部25及び被回転側シール部26に形成する溝やポケット等の形状は特に限定せず、また動圧が発生するならば動圧発生溝の形状も特に限定しない。
また、工作機械用主軸装置1として、駆動モータ4がハウジング2の内部に配設される構成のビルトインタイプのものとしたが、これに限定されるものではなく、駆動モータがハウジングの外部に配設されるものにも適用可能である。
Although the groove 26b and the pocket 26c are formed on the non-rotating side seal portion 26, these may be formed on the rotating side seal portion 25, and if a static pressure thrust bearing is further formed, The shape of grooves and pockets formed in the rotation-side seal portion 25 and the rotation-side seal portion 26 is not particularly limited, and the shape of the dynamic pressure generation groove is not particularly limited if dynamic pressure is generated.
Further, the spindle device 1 for a machine tool is a built-in type in which the drive motor 4 is disposed inside the housing 2, but the present invention is not limited to this, and the drive motor is arranged outside the housing. It is also applicable to what is installed.

また、非回転側シール部25(吊持部材30)の吊持を、吊持コイルばね29によって行ったが、これに限定されるものではなく、例えばベローズばね等を用いてもよい。   Although the non-rotating side seal portion 25 (the suspension member 30) is suspended by the suspension coil spring 29, the present invention is not limited to this, and for example, a bellows spring or the like may be used.

本発明の第1の実施例を示すもので、工作機械用主軸装置の縦断面図1 shows a first embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional view of a spindle device for a machine tool. シール手段を構成する非回転側シール部を示すもので、(a)は下面図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面図The non-rotation side sealing part which comprises a sealing means is shown, (a) is a bottom view, (b) is sectional drawing which follows the AA line of (a). 本発明の第2の実施例を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施例を示すもので、供給パイプが上方に位置した状態での図1相当図FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 1 with a supply pipe positioned above. 供給パイプが下方に位置した状態での図1相当図1 equivalent view with the supply pipe positioned below 本発明の第4の実施例を示す図4相当図FIG. 4 equivalent view showing a fourth embodiment of the present invention. 図5相当図Figure equivalent to FIG. 本発明の第5の実施例を示す図4相当図FIG. 4 equivalent diagram showing a fifth embodiment of the present invention. 図5相当図Figure equivalent to FIG. 非回転側シール部の変形例を示す図2相当図FIG. 2 equivalent view showing a modification of the non-rotating side seal portion 回転側シール部の変形例を示すもので、(a)は上面図、(b)は側面図The modification of a rotation side seal part is shown, (a) is a top view, (b) is a side view. 従来例を示す図1相当図1 equivalent diagram showing a conventional example 接続パイプ部分の拡大断面図Enlarged sectional view of the connecting pipe

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1は工作機械用主軸装置、3は主軸、7は挿通孔、8はプルスタッド(工具把持機構)、9は工具ホルダ(工具把持機構)、9bは流通路、10はコレット(工具把持機構)、11は工具、11aは流通路、12aは流通路、13aは流通路、14はドローバー、15は供給パイプ(流通管)、15aは流通路、16は隙間、17は支持部材(静止部材)、19bは流通路、24はシール手段、25は回転側シール部、26は非回転側シール部、40は主軸、42は挿通孔、43は供給パイプ(流通管)、43aは流通路、44は隙間
51は主軸、53は挿通孔、54はドローバー、55はチャック機構(工具把持機構)、56はスリーブ(工具把持機構)、57はチャックコレット(工具把持機構)、58は供給パイプ(流通管)、58dは流通路、59は工具ホルダ(工具把持機構)、61aは流通路、80は支持部材(静止部材)、87は供給パイプ(流通管)、87cは流通路、90はカム機構、91は駆動手段(機械的駆動手段)、92はアーム部(工具交換機構)、95は供給パイプ(流通管)、95cは流通路である。

In the drawings, 1 is a spindle device for a machine tool, 3 is a spindle, 7 is an insertion hole, 8 is a pull stud (tool holding mechanism), 9 is a tool holder (tool holding mechanism), 9b is a flow passage, and 10 is a collet (tool) Gripping mechanism), 11 is a tool, 11a is a flow path, 12a is a flow path, 13a is a flow path, 14 is a draw bar, 15 is a supply pipe (flow pipe), 15a is a flow path, 16 is a gap, and 17 is a support member ( Stationary member), 19b is a flow passage, 24 is a sealing means, 25 is a rotation-side seal portion, 26 is a non-rotation-side seal portion, 40 is a main shaft, 42 is an insertion hole, 43 is a supply pipe (distribution pipe), and 43a is a flow , 44, gap 51, main shaft, 53, insertion hole, 54, draw bar, 55, chuck mechanism (tool gripping mechanism), 56, sleeve (tool gripping mechanism), 57, chuck collet (tool gripping mechanism), 58 Pipe (distribution pipe) 58d is a flow path, 59 is a tool holder (tool gripping mechanism), 61a is a flow path, 80 is a support member (static member), 87 is a supply pipe (flow pipe), 87c is a flow path, 90 is a cam mechanism, 91 is Drive means (mechanical drive means), 92 is an arm portion (tool changing mechanism), 95 is a supply pipe (circulation pipe), and 95c is a flow passage.

Claims (10)

先端部に工具把持機構により工具が装着されると共に、回転可能に設けられた主軸に、その軸心を貫通して前記工具把持機構にまで連通する挿通孔を形成し、
この挿通孔に筒状をなすドローバーを挿通し、当該ドローバーの先端部を前記工具把持機構に臨ませ、
非回転の流通管を、前記ドローバーの軸心に沿って当該ドローバーの基端側から先端側にまで延びるように設け、
前記主軸の基端部の外側から前記流通管に供給される流体を、この流通管から前記工具把持機構の流通路を介して前記工具まで供給するように構成された工作機械用主軸装置において、
前記主軸の基端側で、且つ前記流通管の外周部近傍に、前記流通管の外周面と前記ドローバーの内周面との間の隙間に流入した流体が前記主軸の外側へ流出することを規制するシール手段を設けたことを特徴とする工作機械用主軸装置。
A tool is mounted on the tip portion by a tool gripping mechanism, and an insertion hole that penetrates the shaft center and communicates with the tool gripping mechanism is formed in a rotatable spindle.
Insert a cylindrical drawbar into this insertion hole, and let the tip of the drawbar face the tool gripping mechanism,
A non-rotating flow pipe is provided so as to extend from the proximal end side of the draw bar to the distal end side along the axis of the draw bar,
In the spindle device for a machine tool configured to supply the fluid supplied to the flow pipe from the outside of the base end portion of the spindle to the tool through the flow passage of the tool gripping mechanism from the flow pipe,
The fluid flowing into the gap between the outer peripheral surface of the flow pipe and the inner peripheral surface of the draw bar flows out of the main shaft on the proximal end side of the main shaft and in the vicinity of the outer peripheral portion of the flow pipe. A spindle device for a machine tool, characterized in that a sealing means for regulating is provided.
先端部に工具が装着されると共に、回転可能に設けられた主軸に、その軸心を貫通して前記工具にまで連通する挿通孔を形成し、
非回転の流通管を、前記挿通孔の軸心に沿って前記主軸の基端側から先端側にまで延びるように設け、
前記主軸の基端部の外側から前記流通管に供給される流体を、この流通管から流通路を介して前記工具まで供給するように構成された工作機械用主軸装置において、
前記主軸の基端側で、且つ前記流通管の外周部近傍に、前記流通管の外周面と前記主軸における前記挿通孔の内周面との間の隙間に流入した流体が前記主軸の外側へ流出することを規制するシール手段を設けたことを特徴とする工作機械用主軸装置。
A tool is mounted on the tip, and an insertion hole is formed in the main shaft rotatably provided so as to pass through the shaft center and communicate with the tool.
A non-rotating flow pipe is provided so as to extend from the proximal end side to the distal end side of the main shaft along the axial center of the insertion hole,
In the spindle device for a machine tool configured to supply the fluid supplied to the flow pipe from the outside of the base end portion of the spindle from the flow pipe to the tool through the flow path,
The fluid that has flowed into the gap between the outer peripheral surface of the flow pipe and the inner peripheral surface of the insertion hole in the main shaft on the proximal end side of the main shaft and in the vicinity of the outer peripheral portion of the flow pipe goes to the outside of the main shaft. A spindle device for a machine tool, characterized in that a sealing means for restricting outflow is provided.
流体はオイルミストであることを特徴とする請求項1または2記載の工作機械用主軸装置。   The spindle device for machine tools according to claim 1 or 2, wherein the fluid is oil mist. 前記シール手段は、
前記主軸と共に回転する回転側シール部と、静止部材に設けられた非回転側シール部とからなり、互いのシール部は非接触状態でシール作用を発揮するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載の工作機械用主軸装置。
The sealing means includes
The rotary side seal portion that rotates together with the main shaft and a non-rotation side seal portion provided on a stationary member, wherein the seal portions are configured to exhibit a sealing action in a non-contact state. The spindle device for a machine tool according to any one of claims 1 to 3.
前記シール手段において、前記非回転側シール部は、前記流体の圧力によって前記回転側シール部方向へ移動するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし4いずれかに記載の工作機械用主軸装置。   5. The machine tool according to claim 1, wherein in the sealing unit, the non-rotating side seal portion is configured to move toward the rotating side seal portion by the pressure of the fluid. Main spindle device. 前記流通管は、軸方向へ移動可能であることを特徴とする請求項1ないし5いずれかに記載の工作機械用主軸装置。   The spindle device for a machine tool according to any one of claims 1 to 5, wherein the flow pipe is movable in an axial direction. 前記流通管は、当該流通管に供給される前記流体の圧力によって移動されることを特徴とする請求項6記載の工作機械用主軸装置。   The spindle device for a machine tool according to claim 6, wherein the flow pipe is moved by the pressure of the fluid supplied to the flow pipe. 前記流通管は、当該流通管に供給される前記流体とは別の流体の圧力によって移動されることを特徴とする請求項6記載の工作機械用主軸装置。   The spindle device for a machine tool according to claim 6, wherein the flow pipe is moved by a pressure of a fluid different from the fluid supplied to the flow pipe. 前記流通管は、機械的駆動手段によって移動されることを特徴とする請求項6記載の工作機械用主軸装置。   The spindle device for a machine tool according to claim 6, wherein the flow pipe is moved by a mechanical drive means. 前記流通管は、軸方向へ移動可能であると共に、前記主軸に対して工具の交換を行う工具交換機構の動作に連動して移動されることを特徴とする請求項1記載の工作機械用主軸装置。
2. The machine tool spindle according to claim 1, wherein the flow pipe is movable in the axial direction and is moved in conjunction with an operation of a tool changing mechanism for exchanging a tool with respect to the spindle. 3. apparatus.
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