JP2006043883A

JP2006043883A - 工作機械の主軸端シール構造

Info

Publication number: JP2006043883A
Application number: JP2005294007A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Mori; 清志森
Original assignee: Okuma Corp; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2021-02-16
Also published as: JP4358811B2

Abstract

【課題】ラビリンスに侵入した異物を外部へ排出して、長期間優れたシール機能を維持する。
【解決手段】主軸１の先端部外周に内側シール部材４を嵌着し、主軸ヘッド２の先端部内周に外側シール部材５，５’を嵌着する。また、各シール部材４，５，５’の間にラビリンス６を形成する一方、シール部材４，５の端面を蓋部材７により覆う。さらに、外側シール部材５にドレン孔１０を斜状に形成し、ラビリンス６に侵入した異物を主軸１の回転によりドレン孔１０から外部へ排出する。加えて、蓋部材７にドレン孔１０の出口より外側へ張り出す逆流防止用のカバー１１を設け、カバー１１にドレン孔１０から出た異物を排出する多数の小孔を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械において、主軸の先端部をシールする構造に関するものである。

例えば立形マシニングセンタにおいては、従来、図３に示すような主軸端シール構造が知られている。このシール構造は、主軸５１側のシール部材５２と主軸ヘッド５３側のシール部材５４とによりラビリンス５５を形成し、各シール部材５２，５４の端面を蓋部材５６により細隙５７を介して覆い、ラビリンス５５及び蓋部材５６で切削液や切粉等の異物の侵入を防いで、先端側の主軸軸受５８を保護するように構成されている。

ところが、従来のシール構造によると、異物が細隙５７やラビリンス５５にいったん侵入すると、そこに滞留して外部に排出されないため、異物によってシール部材５２，５４が摩耗し、シール機能が次第に低下するという問題点があった。

そこで、本発明の課題は、侵入した異物を外部へ排出して、長期間優れたシール機能を発揮できる工作機械の主軸端シール構造を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明による主軸端シール構造は、主軸の先端部外周に内側シール部材を嵌着し、主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドの先端部内周に、ドレン孔を形成された外側シール部材を嵌着し、各シール部材の間にラビリンスを形成し、各シール部材の端面を蓋部材により覆うとともに、蓋部材にドレン孔の出口より外側へ張り出す逆流防止用のカバーを設け、カバーにドレン孔から出た異物を排出する多数の小孔を形成し、ラビリンスに侵入した異物を主軸の回転によりドレン孔を介して外部へ排出するように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、主軸の回転を利用してラビリンスに侵入した異物をドレン孔から外部へ排出するので、長期間優れたシール機能を発揮できる効果がある。また、蓋部材に逆流防止用のカバーを設けたので、異物の逆流を防止できる効果がある。

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及び図２は立形マシニングセンタの主軸先端部のシール構造を示すものである。主軸１は主軸ヘッド２の内側に軸受３により回転可能に支持されている。主軸１の先端部外周には内側シール部材４が嵌着され、主軸ヘッド２の先端部内周には一対の外側シール部材５，５’が嵌着されて、各シール部材４，５，５’の間にラビリンス６が形成されている。

外側シール部材５には蓋部材７が取り付けられ、蓋部材７により各シール部材４，５の端面が細隙８を介して覆われている。蓋部材７の外周には第１のドレン孔９が複数個設けられ、外側シール部材５には一対の第２のドレン孔１０が斜状に形成されている。そして細隙８及びラビリンス６に侵入した切削液や切粉等の異物を主軸１の回転により各ドレン孔９，１０から外部へ排出するように構成されている。

蓋部材７には２枚の逆流防止用のカバー１１が第２のドレン孔１０の出口より外側へ張り出す形態で固着されている。カバー１１の端面及び側面には第２のドレン孔１０から出た異物を排出する多数の小孔１２（図２参照）が形成されている。また、外側シール部材５にはエアパージ配管１３の接続口１４が埋栓１５により開閉可能に設けられ、主軸ヘッド２にはエアパージ配管１３の差込孔１６が形成されている。

なお、主軸ヘッド２には加工点に向けて切削液を噴出するノズル１７と、ノズル１７に切削液を供給する通路１８とが設けられている。また、この実施形態の外側シール部材５は軸受３の押えとしても機能している。

上記構成の主軸端シール構造によれば、主軸１と蓋部材７との隙間から細隙８に侵入した異物は、主軸１の回転により第１のドレン孔９から外部へ排出される。また、ラビリンス６にまで侵入した異物は、主軸１の回転により第２のドレン孔１０を通りカバー１１の小孔１２から外部へ排出される。

従って、ラビリンス６や細隙８に異物が滞留しにくくなり、異物で各シール部材４，５，５’が摩耗するおそれもなく、長期間優れたシール機能を発揮することができる。そのうえ、この実施形態の構成によれば、図１及び図３を比較して明らかなように、外側シール部材５，５’及び蓋部材７を交換するだけで、既存の主軸端シール構造を容易に改良できる利点もある。

また、大容量の高圧切削液を使用するような場合には、埋栓１５を取り外し、接続口１４にエアパージ配管１３を接続し、高圧エアでラビリンス６を加圧する。こうすれば、ラビリンス６に異物が侵入しにくくなり、また、侵入した異物を第２のドレン孔１０を通して外部に効率よく排出することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、マシニングセンタ以外の各種工作機械に適用するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して実施することも可能である。

本発明の一実施形態を示す主軸端シール構造の断面図である。図１の正面図である。従来の主軸端シール構造を示す断面図である。

符号の説明

１・・主軸、２・・主軸ヘッド、３・・軸受、４・・内側シール部材、５，５’・・外側シール部材、６・・ラビリンス、７・・蓋部材、８・・細隙、９・・第１のドレン孔、１０・・第２のドレン孔、１１・・カバー、１２・・小孔、１３・・エアパージ配管、１４・・接続口。

Claims

主軸の先端部外周に内側シール部材を嵌着し、主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドの先端部内周に、ドレン孔を形成された外側シール部材を嵌着し、各シール部材の間にラビリンスを形成し、各シール部材の端面を蓋部材により覆うとともに、蓋部材にドレン孔の出口より外側へ張り出す逆流防止用のカバーを設け、カバーにドレン孔から出た異物を排出する多数の小孔を形成し、ラビリンスに侵入した異物を主軸の回転によりドレン孔を介して外部へ排出するように構成した工作機械の主軸端シール構造。