JP2006142435A - Sealing device - Google Patents

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Hisao Sasaki
久雄 佐々木
Hiroshi Tanizaki
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing device capable of suppressing fluctuations of frictional resistance due to the change of a friction state of a seal provided between a pair of relatively movable members. <P>SOLUTION: A telescopic shutter 33 is composed by relatively movably and adjacently arranging a plurality of telescopic covers 33a. The seal 38, which is slidable to the adjacent telescopic cover 33a, is provided to the end part of each telescopic cover 33a. A vibration imparting device 39 for imparting vibration to a sliding contact part of the seal 38 and the telescopic cover 33a, which is located oppositely to the seal 38, is provided on the telescopic cover 33a or near it. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、相対移動可能に対向配置された一対の部材間にシールを設けたシール装置に関するものである。   The present invention relates to a sealing device in which a seal is provided between a pair of members disposed so as to be relatively movable.

従来、工作機械においては、例えば特許文献１に開示されるように、コラムの前面にカバー装置が配設され、ワークの加工時に発生する切り屑や切削油等がコラム側へ飛散するのを防止するようになっている。このカバー装置では、枠体内に移動枠が左右方向へ移動可能に配置され、その移動枠の左右両側外面と枠体の左右両側内面との間には複数のテレスコカバーよりなる全体として伸縮可能な第１シャッタが取り付けられている。移動枠内には主軸ヘッドを挿通するための透孔を有する移動板が上下方向へ移動可能に配設され、その移動板の上下両側外面と移動枠の上下両側内面との間には複数のテレスコカバーよりなる全体として伸縮可能な第２シャッタが取り付けられている。そして、ワークの加工時に、主軸ヘッドが左右方向及び上下方向に移動されたとき、両シャッタが適宜に伸縮されて、主軸ヘッドの周辺が常に移動板及び両シャッタにより覆われるようになっている。
特開２０００−２８０１３９号の明細書及び図面 Conventionally, in a machine tool, for example, as disclosed in Patent Document 1, a cover device is provided on the front surface of a column to prevent chips, cutting oil, and the like generated during processing of the workpiece from scattering to the column side. It is supposed to be. In this cover device, the moving frame is arranged in the frame so as to be movable in the left-right direction, and can be extended and contracted as a whole consisting of a plurality of telescopic covers between the left and right outer surfaces of the moving frame and the left and right inner surfaces of the frame. A first shutter is attached. A moving plate having a through hole for inserting the spindle head is disposed in the moving frame so as to be movable in the vertical direction. A plurality of moving plates are disposed between the upper and lower outer surfaces of the moving plate and the upper and lower inner surfaces of the moving frame. A second shutter made of a telescopic cover that can be extended and contracted as a whole is attached. When the spindle head is moved in the left-right direction and the up-down direction during workpiece processing, both shutters are appropriately expanded and contracted so that the periphery of the spindle head is always covered with the moving plate and both shutters.
Specification and drawing of JP-A-2000-280139

ところで、この従来の工作機械のカバー装置では、第１及び第２シャッタにおいて、各テレスコカバーが、隣接する他のテレスコカバーに対して相対移動可能に対向配置され、それらの間にシールが介装されている。このため、主軸ヘッドの移動にともない各軸の移動開始時や移動方向の変換時に、テレスコカバーとシールとの摺接部における摩擦状態が静摩擦状態から動摩擦状態に変化して、摩擦抵抗が大きく変動する。よって、この摩擦抵抗の変動が主軸ヘッドの所定位置への位置決めに悪影響を及ぼして、加工精度の低下を招くという問題があった。すなわち、前記カバー装置は主軸ヘッドとともに移動する部分と、固定部との間に接触シールが介在されているため、摩擦状態の変動が主軸ヘッドに対して直接的に伝達されて、加工精度に悪影響を及ぼすものであった。   By the way, in this conventional machine tool cover device, in each of the first and second shutters, each telescopic cover is disposed so as to be relatively movable with respect to another adjacent telescopic cover, and a seal is interposed therebetween. Has been. For this reason, as the spindle head moves, the frictional state at the sliding contact portion between the telescopic cover and the seal changes from a static friction state to a dynamic friction state when the movement of each axis starts or when the movement direction is changed, and the frictional resistance varies greatly. To do. Therefore, there has been a problem that the fluctuation of the frictional resistance adversely affects the positioning of the spindle head at a predetermined position, resulting in a decrease in machining accuracy. That is, since the cover device has a contact seal interposed between the portion that moves together with the spindle head and the fixed portion, the fluctuation of the friction state is directly transmitted to the spindle head, which adversely affects the machining accuracy. It was something that affected.

例えば、工作機械において、コンタリング加工を実行する場合は、主軸ヘッドが円等の曲線を描くように動作することが多い。従って、曲線における象限が切り替わるごとに、主軸ヘッドの移動に関わるいずれかの軸においては、移動，停止，逆方向に移動と切り替わって、その度に、静摩擦状態と動摩擦状態の変動により、摩擦抵抗が変動するため、前記のような問題が顕著に現れた。   For example, in a machine tool, when performing contouring, the spindle head often operates to draw a curve such as a circle. Therefore, every time the quadrant in the curve is switched, any axis related to the movement of the spindle head is switched to move, stop, or move in the opposite direction. However, the above-mentioned problem appears remarkably.

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、相対移動可能な一対の部材の間に設けられたシールの摩擦状態が変化して、両部材間の摩擦抵抗が変動するのを抑制することができるシール装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide a seal device that can suppress a change in frictional resistance between a pair of members that can move relative to each other and a change in frictional resistance between the two members. .

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、互いに相対移動可能な第１の部材及び第２の部材と、その第２の部材に設けられ、第１の部材に摺接するシールとを設けたシール装置において、前記シールと前記第１の部材との摺接部に対して振動を付与するための振動付与手段を備えたことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided on the first member and the second member which are movable relative to each other, and the second member, and is in sliding contact with the first member. A sealing device provided with a seal is provided with a vibration applying means for applying vibration to a sliding contact portion between the seal and the first member.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の部材がテレスコカバーであって、第２の部材がそのテレスコカバーに対して相対移動する別のテレスコカバーであることを特徴とするものである。   The invention according to claim 2 is the telescope cover according to claim 1, wherein the first member is a telescopic cover, and the second member moves relative to the telescopic cover. It is characterized by this.

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記振動付与手段は、シリンダと、このシリンダ内に収容され、エアとバネにより前記第１の部材と第２の部材の相対移動方向に沿って往復動するプランジャとでなることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the vibration applying means is accommodated in a cylinder and the cylinder, and the first member and the second member are accommodated by air and a spring. And a plunger reciprocating along the relative movement direction of the member.

請求項４に記載の発明においては、請求項１に記載の発明において、前記振動付与手段を前記シール上に設けたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明においては、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載の発明において、仕上げ加工可能な工作機械に搭載されたことを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the vibration applying means is provided on the seal.
The invention according to claim 5 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 4, the invention is mounted on a machine tool capable of finishing.

（作用）
請求項１に記載の発明においては、振動付与手段により、シールと第１の部材との摺接部に対して振動が付与されて、その摺接部が動摩擦状態に保持される。このため、第１の部材と第２の部材との相対移動に際して、前記摺接部の摩擦状態が静摩擦状態と動摩擦状態との間で変化することはなく、両部材を一定の摩擦抵抗にて相対移動させることができる。よって、この構成を例えば工作機械のシール装置に具体化した場合、摩擦抵抗の変動により加工精度に悪影響を及ぼすおそれを防止することができる。 (Function)
In the first aspect of the present invention, vibration is applied to the sliding contact portion between the seal and the first member by the vibration applying means, and the sliding contact portion is held in a dynamic friction state. For this reason, when the first member and the second member are moved relative to each other, the frictional state of the sliding contact portion does not change between the static frictional state and the dynamic frictional state, and both members are kept at a constant frictional resistance. It can be moved relative. Therefore, when this configuration is embodied in, for example, a sealing device for a machine tool, it is possible to prevent the possibility of adversely affecting machining accuracy due to fluctuations in frictional resistance.

請求項２に記載の発明においては、テレスコカバーを摩擦抵抗が変動することなく、安定状態で相対移動させることができる。よって、この構成を例えば工作機械のカバー装置に具体化した場合、テレスコカバーの摩擦抵抗の変動により加工精度が低下するおそれを防止することができる。   In the invention according to claim 2, the telescopic cover can be relatively moved in a stable state without fluctuation of the frictional resistance. Therefore, when this configuration is embodied in, for example, a cover device of a machine tool, it is possible to prevent the processing accuracy from being lowered due to fluctuations in the frictional resistance of the telescopic cover.

請求項３に記載の発明においては、プランジャが第１，第２の部材の相対移動方向に往復動して、振動が生じるため、摺接部の摩擦抵抗の変動を効果的に抑制でき、高精度加工に寄与できる。   In the invention according to claim 3, since the plunger is reciprocated in the relative movement direction of the first and second members and vibration is generated, the fluctuation of the frictional resistance of the sliding contact portion can be effectively suppressed, Contributes to precision machining.

請求項４に記載の発明においては、振動付与手段がシール上に設けられているため、シールと第１の部材との摺接部に対して振動が直接的に付与されて、摩擦抵抗の変動を効果的に抑制できる。   In the invention according to claim 4, since the vibration applying means is provided on the seal, the vibration is directly applied to the sliding contact portion between the seal and the first member, and the frictional resistance varies. Can be effectively suppressed.

請求項５に記載の発明においては、特に微細な精度が要求される仕上げ加工において、位置ずれによる悪影響を排除できる。   In the invention described in claim 5, adverse effects due to misalignment can be eliminated particularly in finishing processing that requires fine precision.

以上のように、この発明によれば、相対移動可能な一対の部材の間に設けられたシールの摩擦状態が変化するのを防止して、両部材間の摩擦抵抗が変動するのを抑制することができ、高精度加工を達成できる。   As described above, according to the present invention, the frictional state of the seal provided between the pair of relatively movable members is prevented from changing, and the frictional resistance between the two members is prevented from fluctuating. And high-precision machining can be achieved.

（第１実施形態）
以下、この発明を工作機械における各部のシール装置に具体化した第１実施形態を図１〜図４に従って説明する。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is embodied in a sealing device for each part in a machine tool will be described with reference to FIGS.

図１に示すように、この工作機械においては、ベッド１１の上面にサドル１２がＺ軸レール１３及びスライド部材１４を介してＺ軸（前後）方向へ移動可能に装着され、モータ及び送りネジを含むＺ軸移動装置１５により移動されるようになっている。サドル１２の上面にはコラム１６がＸ軸レール１７及びスライド部材１８を介してＸ軸（左右）方向へ移動可能に装着され、モータ及び送りネジを含むＸ軸移動装置１９により移動されるようになっている。   As shown in FIG. 1, in this machine tool, a saddle 12 is mounted on the upper surface of a bed 11 so as to be movable in the Z-axis (front-rear) direction via a Z-axis rail 13 and a slide member 14, and a motor and a feed screw are installed. It is moved by the Z-axis moving device 15 including it. A column 16 is mounted on the upper surface of the saddle 12 through an X-axis rail 17 and a slide member 18 so as to be movable in the X-axis (left and right) direction, and is moved by an X-axis moving device 19 including a motor and a feed screw. It has become.

前記コラム１６の前面には主軸ヘッド２０がＹ軸レール２１及びスライド部材２２を介してＹ軸（上下）方向へ移動可能に装着され、モータ及び送りネジを含むＹ軸移動装置２３により移動されるようになっている。主軸ヘッド２０には主軸２４が回転可能に支持され、その主軸２４の先端にはエンドミル等の工具２５が着脱可能に装着されている。また、図示しないが主軸ヘッド２０には、工具２５を回転させるためのモータが内装されている。   A spindle head 20 is mounted on the front surface of the column 16 via a Y-axis rail 21 and a slide member 22 so as to be movable in the Y-axis (vertical) direction, and is moved by a Y-axis moving device 23 including a motor and a feed screw. It is like that. A main shaft 24 is rotatably supported by the main shaft head 20, and a tool 25 such as an end mill is detachably attached to the tip of the main shaft 24. Although not shown, the spindle head 20 includes a motor for rotating the tool 25.

前記ベッド１１の上面にはテーブル２６が配設され、そのテーブル２６の側面にはワークＷが工具２５と対応するように、チャック２７を介して着脱可能に装着されている。そして、主軸ヘッド２０がＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向に送り移動されて、工具２５の回転によりワークＷに所定の加工が施されるようになっている。   A table 26 is disposed on the upper surface of the bed 11, and a work W is detachably mounted on a side surface of the table 26 via a chuck 27 so as to correspond to the tool 25. Then, the spindle head 20 is fed and moved in the X, Y, and Z axial directions, and the workpiece W is subjected to predetermined processing by the rotation of the tool 25.

図１に示すように、前記コラム１６の前面側において、サドル１２の上部にはＸＹ軸方向カバー装置２８が配設されている。ベッド１１の上面側において、ベッド１１とサドル１２との間にはＺ軸方向カバー装置２９が配設されている。そして、これらのカバー装置２８，２９により、ワークＷの加工時に発生する切り屑や切削油等がコラム１６側及びベッド１１上のＺ軸レール１３側へ飛散するのを防止するようになっている。   As shown in FIG. 1, an XY axial direction cover device 28 is disposed on the saddle 12 on the front side of the column 16. A Z-axis direction cover device 29 is disposed between the bed 11 and the saddle 12 on the upper surface side of the bed 11. The cover devices 28 and 29 prevent the chips and cutting oil generated during the processing of the workpiece W from scattering to the column 16 side and the Z-axis rail 13 side on the bed 11. .

図２に示すように、前記ＸＹ軸方向カバー装置２８においては、同装置２８の外側を構成する枠体３１内に移動枠３２がＸ軸（左右）方向へ移動可能に配置されている。移動枠３２の左右両側外面と枠体３１の左右両側内面との間には、複数のテレスコカバー３３ａよりなる伸縮可能な第１シャッタ３３が取り付けられている。第１シャッタ３３の各テレスコカバー３３ａは、リンク機構３４により均一間隔を保持しながら伸縮開閉されるように連結されている。各テレスコカバー３３ａのうち左右両外端のものは、枠体３１に固定されて移動しない。   As shown in FIG. 2, in the XY-axis direction cover device 28, a moving frame 32 is arranged in a frame body 31 constituting the outside of the device 28 so as to be movable in the X-axis (left-right) direction. A telescopic first shutter 33 made up of a plurality of telescopic covers 33 a is attached between the left and right outer surfaces of the moving frame 32 and the left and right inner surfaces of the frame 31. Each telescopic cover 33a of the first shutter 33 is connected by a link mechanism 34 so as to be opened and closed while maintaining a uniform interval. Of the telescopic covers 33a, the ones on the left and right outer ends are fixed to the frame 31 and do not move.

移動枠３２内には移動板３５がＹ軸（上下）方向へ移動可能に配設され、その移動板３５の中央には主軸ヘッド２０を挿通するための透孔３５ａが形成されている。移動板３５の上下両側外面と移動枠３２の上下両側内面との間には、複数のテレスコカバー３６ａよりなる伸縮可能な第２シャッタ３６が取り付けられている。第２シャッタ３６の各テレスコカバー３６ａは、リンク機構３７により均一間隔を保持しながら伸縮開閉されるように連結されている。各テレスコカバー３６ａのうち上下両外端のものは、移動枠３２に固定されて移動しない。   A moving plate 35 is disposed in the moving frame 32 so as to be movable in the Y-axis (up and down) direction, and a through hole 35 a for inserting the spindle head 20 is formed in the center of the moving plate 35. A telescopic second shutter 36 made up of a plurality of telescopic covers 36a is attached between the upper and lower outer surfaces of the moving plate 35 and the upper and lower inner surfaces of the moving frame 32. Each telescopic cover 36a of the second shutter 36 is connected by a link mechanism 37 so that it can be expanded and contracted while maintaining a uniform interval. Of the telescopic covers 36a, those at the upper and lower outer ends are fixed to the moving frame 32 and do not move.

図３に示すように、前記第１シャッタ３３の各テレスコカバー３３ａは、相対移動可能な第１及び第２の部材を構成している。各テレスコカバー３３ａの先端内面には隣接するテレスコカバー３３ａと摺動可能なシール３８が取り付けられている。   As shown in FIG. 3, each telescopic cover 33a of the first shutter 33 constitutes a first member and a second member that can move relative to each other. A seal 38 that is slidable with the adjacent telescopic cover 33a is attached to the inner surface of the tip of each telescopic cover 33a.

同様に、第２シャッタ３６の各テレスコカバー３６ａも、相対移動可能な第１及び第２の部材を構成している。また、図示しないが、各テレスコカバー３６ａの先端内面には隣接するテレスコカバー３６ａと摺動可能なシールが取り付けられている。そして、ワークＷの加工時に、主軸ヘッド２０がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動されたとき、両シャッタ３３，３６が適宜に伸縮されて、主軸ヘッド２０の周辺が常に移動板３５及び両シャッタ３３，３６により覆われるようになっている。   Similarly, the telescopic covers 36a of the second shutter 36 also constitute first and second members that can move relative to each other. Although not shown, a seal that can slide with the adjacent telescopic cover 36a is attached to the inner surface of the tip of each telescopic cover 36a. When machining the workpiece W, when the spindle head 20 is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, both shutters 33 and 36 are appropriately expanded and contracted so that the periphery of the spindle head 20 always has the moving plate 35 and both shutters. 33 and 36 are covered.

図２及び図３に示すように、前記第１シャッタ３３の左右両外端のテレスコカバー３３ａの前面には、複数の振動付与手段としての振動付与装置３９が配設されている。そして、ワークＷの加工時に、これらの振動付与装置３９により、各テレスコカバー３３ａとシール３８との摺接部に微細振動が付与されて、それらの摺接部が動摩擦状態に保持されるようになっている。同様に、第２シャッタ３６の上下両外端のテレスコカバー３６ａの前面にも、複数の振動付与手段としての振動付与装置３９が配設され、これらの振動付与装置３９により、各テレスコカバー３６ａの摺動面とシールとの摺接部に微細振動が付与されて、それらの摺接部が動摩擦状態に保持されるようになっている。この振動付与装置３９は、モータの回転軸に偏心ウェイトを取り付けた周知構成のものである。   As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of vibration imparting devices 39 as vibration imparting means are disposed on the front surface of the telescopic cover 33 a at the left and right outer ends of the first shutter 33. When the workpiece W is processed, the vibration applying device 39 applies fine vibration to the sliding contact portions between the telescopic covers 33a and the seals 38 so that the sliding contact portions are held in a dynamic friction state. It has become. Similarly, a plurality of vibration applying devices 39 as vibration applying means are disposed on the front surface of the telescopic cover 36a at both the upper and lower outer ends of the second shutter 36, and these vibration applying devices 39 allow each telescopic cover 36a to be Fine vibration is applied to the sliding contact portion between the sliding surface and the seal so that the sliding contact portion is held in a dynamic friction state. This vibration imparting device 39 has a known configuration in which an eccentric weight is attached to a rotation shaft of a motor.

図１に示すように、前記Ｚ軸方向カバー装置２９には、複数のテレスコカバー４０ａよりなる伸縮可能なシャッタ４０が設けられている。前後両側のテレスコカバー４０ａは、それぞれベッド１１，サドル１２に固定されている。前記と同様に、このシャッタ４０の各テレスコカバー４０ａも、相対移動可能な第１及び第２の部材を構成している。各テレスコカバー４０ａの先端内面にはシール４１が対向するテレスコカバー４０ａと摺動可能に取り付けられている。ベッド側のテレスコカバー４０ａの前端及びコラム側のテレスコカバー４０ａの後端上面には、複数の振動付与手段としての振動付与装置３９が配設され、これらの振動付与装置３９により、各テレスコカバー４０ａとシール４１との摺接部に微細振動が付与されて、それらの摺接部が動摩擦状態に保持されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the Z-axis direction cover device 29 is provided with a telescopic shutter 40 composed of a plurality of telescopic covers 40a. The telescopic covers 40a on both the front and rear sides are fixed to the bed 11 and the saddle 12, respectively. Similarly to the above, the telescopic covers 40a of the shutter 40 also constitute first and second members that can be moved relative to each other. A seal 41 is slidably attached to the opposing inner telescopic cover 40a on the inner surface of the tip of each telescopic cover 40a. A plurality of vibration imparting devices 39 as vibration imparting means are disposed on the front end of the bed-side telescopic cover 40a and the rear end upper surface of the column-side telescopic cover 40a. A fine vibration is applied to the sliding contact portion between the seal 41 and the seal 41 so that the sliding contact portion is held in a dynamic friction state.

また、この実施形態においては、図４に示すように、前記各レール１３，１７，２１とスライド部材１４，１８，２２とにより、相対移動可能な第１及び第２の部材が構成されている。そして、各レール１３，１７，２１の外面には摺動面１３ａ，１７ａ，２１ａが形成されるとともに、各スライド部材１４，１８，２２の両側部にはスライド部材内部に異物が侵入することを防ぐためのシール４２が取り付けられている。各スライド部材１４，１８，２２上には振動付与手段としての振動付与装置３９が配設され、これらの振動付与装置３９により、各摺動面１３ａ，１７ａ，２１ａとシール４２との摺接部に微細振動が付与されて、それらの摺接部が動摩擦状態に保持されるようになっている。   In this embodiment, as shown in FIG. 4, the rails 13, 17, 21 and the slide members 14, 18, 22 constitute first and second members that can move relative to each other. . Sliding surfaces 13a, 17a, and 21a are formed on the outer surfaces of the rails 13, 17, and 21, and foreign matter enters the inside of the sliding members on both sides of the sliding members 14, 18, and 22. A seal 42 is attached to prevent it. A vibration applying device 39 as vibration applying means is disposed on each slide member 14, 18, 22. By these vibration applying devices 39, sliding contact portions between the sliding surfaces 13 a, 17 a, 21 a and the seal 42 are provided. Fine vibrations are applied to the sliding contact portions so that the sliding contact portions are maintained in a dynamic friction state.

そして、この工作機械の加工運転時において、コラム１６や主軸ヘッド２０がＸ方向等の各方向に移動するときには、前記のような構成の振動付与装置３９により、各レール１３，１７，２１の摺動面１３ａ，１７ａ，２１ａとスライド部材１４，１８，２２側のシール４２との摺接部に微細振動が付与される。また、カバー装置２８，２９の各シャッタ３３，３６，４０における各テレスコカバー３３ａ，３６ａ，４０ａとシール３８，４１との摺接部にも微細振動が付与される。このため、各摺接部が動摩擦状態に保持されて、それらの摺接部の摩擦状態が静摩擦状態と動摩擦状態との間で変化することはない。よって、各スライド部材１４，１８，２２及び各テレスコカバー３３ａ，３６ａ，４０ａが摩擦抵抗の変動を生じることなく、常に一定の摩擦抵抗にて相対移動される。このため、摩擦抵抗の変動による悪影響を受けることなく、主軸ヘッド２０を所定の加工位置に正確に移動させて位置決めすることができ、ワークＷに対して高精度の加工を施すことができる。   During the machining operation of the machine tool, when the column 16 or the spindle head 20 moves in each direction such as the X direction, the rails 13, 17, and 21 are slid by the vibration applying device 39 having the above-described configuration. Fine vibration is applied to the sliding contact portion between the moving surfaces 13a, 17a, 21a and the seals 42 on the slide members 14, 18, 22 side. Further, fine vibration is also applied to the sliding contact portions between the telescopic covers 33a, 36a, 40a and the seals 38, 41 in the shutters 33, 36, 40 of the cover devices 28, 29. For this reason, each sliding contact part is hold | maintained in a dynamic friction state, and the friction state of those sliding contact parts does not change between a static friction state and a dynamic friction state. Therefore, the slide members 14, 18, 22 and the telescopic covers 33a, 36a, 40a are always relatively moved with a constant friction resistance without causing a change in the friction resistance. Therefore, the spindle head 20 can be accurately moved and positioned to a predetermined machining position without being adversely affected by fluctuations in frictional resistance, and the workpiece W can be machined with high accuracy.

従って、この実施形態においては、以下の効果を発揮する。
・ 主軸ヘッド２０等の移動時において、各スライド部材１４，１８，２２や各テレスコカバー３３ａ，３６ａ，４０ａの摩擦抵抗の変動を生じることがない。従って、ワークＷに対して高精度の加工を施すことができる。 Therefore, in this embodiment, the following effects are exhibited.
-When the spindle head 20 or the like is moved, the frictional resistance of the slide members 14, 18, 22 and the telescopic covers 33a, 36a, 40a does not vary. Therefore, high-precision machining can be performed on the workpiece W.

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第２実施形態の工作機械においては、図５に示すように、ベッド５１の上面にコラム５３がＸ軸レール５４及びスライド部材５５を介してＸ軸方向へ移動可能に装着され、モータ及び送りネジを含むＸ軸移動装置５６により移動されるようになっている。コラム５３には第１サドル５７がＹ軸レール５８及びスライド部材５９を介してＹ軸（上下）方向へ移動可能に装着され、モータ及び送りネジを含むＹ軸移動装置６０により移動されるようになっている。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described focusing on the differences from the first embodiment.
In the machine tool of the second embodiment, as shown in FIG. 5, a column 53 is mounted on the upper surface of a bed 51 so as to be movable in the X-axis direction via an X-axis rail 54 and a slide member 55. And an X-axis moving device 56 including a feed screw. A first saddle 57 is mounted on the column 53 so as to be movable in the Y-axis (vertical) direction via a Y-axis rail 58 and a slide member 59, and is moved by a Y-axis moving device 60 including a motor and a feed screw. It has become.

前記第１サドル５７は、Ｙ軸レール５８によりＹ軸方向に案内移動される垂直支持部５７ａと、その垂直支持部５７ａの後面に取り付けられた水平支持部５７ｂとにより構成されている。そして、この第１サドル５７には主軸ヘッド６１が装着されている。すなわち、第１サドル５７の水平支持部５７ｂの上面には、主軸ヘッド６１を構成する第２サドル６２が直動ガイドレール６３及びスライド部材６４を介してＺ軸（前後）方向へ移動可能に支持されている。この第２サドル６２は、モータ及び送りネジを含むＺ軸移動装置６５により往復動されようになっている。第２サドル６２の前端面には、軸部材としての円筒状の主軸６６がその基端において片持ち状態で固定されている。そして、この主軸６６の内部には図示しないが、加工具を把持するための把持機構及び加工具を回転させるためのモータが収容されている。   The first saddle 57 includes a vertical support portion 57a guided and moved in the Y-axis direction by the Y-axis rail 58, and a horizontal support portion 57b attached to the rear surface of the vertical support portion 57a. A spindle head 61 is attached to the first saddle 57. That is, the second saddle 62 constituting the spindle head 61 is supported on the upper surface of the horizontal support portion 57b of the first saddle 57 so as to be movable in the Z-axis (front-rear) direction via the linear motion guide rail 63 and the slide member 64. Has been. The second saddle 62 is reciprocated by a Z-axis moving device 65 including a motor and a feed screw. A cylindrical main shaft 66 as a shaft member is fixed to the front end surface of the second saddle 62 in a cantilevered state at the base end. Although not shown, the main shaft 66 houses a gripping mechanism for gripping the processing tool and a motor for rotating the processing tool.

前記第１サドル５７の垂直支持部５７ａには、軸受装置６７が配設されている。この軸受装置６７は、円筒状の軸受フレーム６８と、その軸受フレーム６８の先端及び後端内面に配設されたシール７０と、円環状の軸受６９とから構成されている。そして、主軸６６は軸受６９によりＺ軸方向へ往復摺動可能に支持されている。また、この実施形態においては、主軸６６及び軸受フレーム６８により、相対移動可能な第１及び第２の部材が構成されている。   A bearing device 67 is disposed on the vertical support portion 57 a of the first saddle 57. The bearing device 67 includes a cylindrical bearing frame 68, a seal 70 disposed on the inner surface of the front and rear ends of the bearing frame 68, and an annular bearing 69. The main shaft 66 is supported by a bearing 69 so as to be slidable in the Z-axis direction. In this embodiment, the main shaft 66 and the bearing frame 68 constitute the first and second members that can move relative to each other.

前記軸受フレーム６８の外周には、前記第１実施形態と同様の振動付与装置３９が配設されている。そして、この振動付与装置３９により、主軸６６の外周面６６ａとシール７０との摺接部に微細振動が付与されて、その摺接部が動摩擦状態に保持されるようになっている。また、この実施形態においても、前記第１実施形態の場合と同様に、各スライド部材５５，５９，６４上に振動付与装置３９が配設され、各レール５４，５８，６３上の摺動面とスライド部材５５，５９，６４側のシール４２との摺接部に微細振動が付与されて、それらの摺接部が動摩擦状態に保持されるようになっている。   On the outer periphery of the bearing frame 68, a vibration applying device 39 similar to that of the first embodiment is disposed. The vibration applying device 39 applies fine vibration to the sliding contact portion between the outer peripheral surface 66a of the main shaft 66 and the seal 70, and the sliding contact portion is held in a dynamic friction state. Also in this embodiment, as in the case of the first embodiment, the vibration applying device 39 is disposed on each slide member 55, 59, 64, and the sliding surface on each rail 54, 58, 63 is provided. Further, fine vibrations are applied to the sliding contact portions between the slide members 55, 59 and 64 and the seals 42 on the slide members 55, 59, and 64 sides so that the sliding contact portions are held in a dynamic friction state.

従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態の場合とほぼ同様に、各摺接部が動摩擦状態に保持されて、主軸６６及び各スライド部材５５，５９，６４が摩擦抵抗の変動を生じることなく、常に一定の摩擦抵抗にて相対移動される。このため、主軸６６を摩擦抵抗の変動の悪影響を受けることなく、所定の加工位置に正確に移動させることができ、ワークに対して高精度の加工を施すことができる。   Accordingly, also in the second embodiment, as in the case of the first embodiment, the sliding contact portions are held in a dynamic friction state, and the main shaft 66 and the slide members 55, 59, and 64 vary in frictional resistance. The relative movement is always performed with a constant frictional resistance. Therefore, the main shaft 66 can be accurately moved to a predetermined machining position without being adversely affected by fluctuations in frictional resistance, and high-precision machining can be performed on the workpiece.

（第３実施形態）
次に、図６及び図７に示すように、この発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、前記第１実施形態及び第２実施形態でのシール装置に用いている振動付与装置３９の構成を変更したものである。すなわち、この第３実施形態の振動付与装置３９においては、一端を開放したシリンダ４４が設けられ、その外壁にはエア排出口４４ａが形成されている。シリンダ４４内にはプランジャ４５が軸線方向へ移動可能に収容され、バネ４６によりシリンダ４４の一端側に向かって移動付勢されている。シリンダ４４の一端開口部にはエア供給パイプ４７がエルボ４８を介して接続され、図示しないエア供給源からエア供給パイプ４７を介してシリンダ４４内にエアが供給される。 (Third embodiment)
Next, as shown in FIGS. 6 and 7, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the configuration of the vibration applying device 39 used in the sealing device in the first and second embodiments is changed. That is, in the vibration applying device 39 of the third embodiment, a cylinder 44 having one end opened is provided, and an air discharge port 44a is formed on the outer wall thereof. A plunger 45 is accommodated in the cylinder 44 so as to be movable in the axial direction, and is urged to move toward one end of the cylinder 44 by a spring 46. An air supply pipe 47 is connected to one end opening of the cylinder 44 via an elbow 48, and air is supplied into the cylinder 44 via an air supply pipe 47 from an air supply source (not shown).

そして、図７に示すように、プランジャ４５がバネ４６の付勢力に抗してシリンダ４４の他端側に移動されて、エア排出口４４ａが開放される。これにより、シリンダ４４内のエアがエア排出口４４ａから外部に排出され、図６に示すように、プランジャ４５がバネ４６の付勢力にてシリンダ４４の一端側に復帰移動されて、シリンダ４４の内端（ここではエア供給パイプ４７の一端）に衝突する。従って、この動作が小刻みに繰り返されて、プランジャ４５がシリンダ４４内で往復移動されることにより、微細振動が発生される。ここで、各振動付与装置３９は、所定の方向を向いて設置され、そのプランジャ４５がシャッタ３３，３６，４０の伸縮方向及びスライド部材１４，１８，２２の移動方向、すなわち相対移動方向にそれぞれ沿う方向に往復移動する。   Then, as shown in FIG. 7, the plunger 45 is moved to the other end side of the cylinder 44 against the urging force of the spring 46, and the air discharge port 44a is opened. As a result, the air in the cylinder 44 is discharged to the outside from the air discharge port 44a, and the plunger 45 is moved back to one end side of the cylinder 44 by the biasing force of the spring 46 as shown in FIG. It collides with the inner end (here, one end of the air supply pipe 47). Therefore, this operation is repeated in small increments, and the plunger 45 is reciprocated in the cylinder 44 to generate fine vibration. Here, each vibration imparting device 39 is installed in a predetermined direction, and its plunger 45 is in the extending / contracting direction of the shutters 33, 36, 40 and the moving direction of the slide members 14, 18, 22, that is, the relative moving direction. Reciprocate in the direction along.

従って、この第３実施形態においては、以下の効果を発揮する。
・ 振動付与装置３９は、そのプランジャ４５がシャッタ３３，３６，４０やスライド部材１４，１８，２２の移動方向にそれぞれ沿って往復移動する方向に設置されている。このため、振動付与方向がシャッタ３３，３６，４０やスライド部材１４，１８，２２の移動方向と同方向になって、シャッタ３３等における摩擦抵抗の変動を効果的に抑制でき、高精度加工に寄与できる。 Therefore, in the third embodiment, the following effects are exhibited.
The vibration applying device 39 is installed in a direction in which the plunger 45 reciprocates along the moving direction of the shutters 33, 36, 40 and the slide members 14, 18, 22. For this reason, the vibration applying direction is the same as the moving direction of the shutters 33, 36, 40 and the slide members 14, 18, 22, and the frictional resistance fluctuations in the shutter 33 and the like can be effectively suppressed. Can contribute.

・ 振動付与装置３９がエア駆動であるため、エア配管を介して１つの駆動源により複数の振動付与装置３９を動作させることができ、構成が簡単である。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。 Since the vibration applying device 39 is driven by air, a plurality of vibration applying devices 39 can be operated by one drive source via the air pipe, and the configuration is simple.
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.

・ 前記実施形態において、振動付与装置３９として、電磁バイブレータ等の別の構成を採用すること。
・ この発明の構成を、工作機械とは異なった機械のシール装置に具体化すること。 In the above-described embodiment, another configuration such as an electromagnetic vibrator is employed as the vibration applying device 39.
-The configuration of the present invention is embodied in a sealing device for a machine different from the machine tool.

・ 振動付与装置３９を前記第１及び第２実施形態とは異なる位置、例えば、ＸＹ軸方向カバー装置２８の近傍におけるサドル１２に設けること。
・ 図８に示すように、振動付与装置３９をシール４２上に直接搭載すること。このように構成すれば、振動付与装置３９の振動をシール４２と摺動面１３ａとの摺接部に直接的に付与することができ、振動付与を効果的に実行できる。 The vibration applying device 39 is provided at a position different from the first and second embodiments, for example, the saddle 12 in the vicinity of the XY axial direction cover device 28.
As shown in FIG. 8, the vibration applying device 39 is directly mounted on the seal 42. If comprised in this way, the vibration of the vibration provision apparatus 39 can be directly provided to the sliding contact part of the seal | sticker 42 and the sliding face 13a, and a vibration provision can be performed effectively.

この発明を具体化した第１実施形態の工作機械を示す側断面図。1 is a side sectional view showing a machine tool according to a first embodiment that embodies the present invention; 図１の工作機械のＸＹ軸方向カバー装置を示す正面図。The front view which shows the XY axial direction cover apparatus of the machine tool of FIG. 図２の３−３線における部分拡大断面図。The partial expanded sectional view in the 3-3 line of FIG. 図１の工作機械のレールに対するスライド部材のシール構造を拡大して示す部分断面図。The fragmentary sectional view which expands and shows the seal structure of the slide member with respect to the rail of the machine tool of FIG. この発明を具体化した第２実施形態の工作機械を示す側断面図。The sectional side view which shows the machine tool of 2nd Embodiment which actualized this invention. この発明を具体化した第３実施形態の工作機械におけるシール装置の振動付与装置を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows the vibration provision apparatus of the sealing device in the machine tool of 3rd Embodiment which actualized this invention. 図５の振動付与装置の動作状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the operation state of the vibration provision apparatus of FIG. この発明を具体化した別の実施形態を示す断面図。Sectional drawing which shows another embodiment which actualized this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１３，１７，２１…第１の部材としてのレール、１３ａ，１７ａ，２１ａ…摺動面、１４，１８，２２…第２の部材としてのスライド部材、２８…ＸＹ軸方向カバー装置、２９…Ｚ軸方向カバー装置、３３，３６，４０…シャッタ、３３ａ，３６ａ，４０ａ…第１及び第２の部材としてのテレスコカバー、３８，４１，４２…シール、３９…振動付与手段としての振動付与装置、４４…シリンダ、４５…プランジャ、４６…バネ、５４，５８，６３…第１の部材としてのレール、５５，５９，６４…第２の部材としてのスライド部材、６６…第１の部材としての主軸、６６ａ…外周面、６７…軸受装置、６８…第２の部材としての軸受フレーム、７０…シール、Ｗ…ワーク。   13, 17, 21 ... rail as first member, 13a, 17a, 21a ... sliding surface, 14, 18, 22 ... slide member as second member, 28 ... XY axial cover device, 29 ... Z Axial cover device, 33, 36, 40 ... shutter, 33a, 36a, 40a ... telescopic cover as first and second members, 38, 41, 42 ... seal, 39 ... vibration applying device as vibration applying means, 44 ... Cylinder, 45 ... Plunger, 46 ... Spring, 54, 58, 63 ... Rail as first member, 55, 59, 64 ... Slide member as second member, 66 ... Main shaft as first member , 66a ... outer peripheral surface, 67 ... bearing device, 68 ... bearing frame as the second member, 70 ... seal, W ... work.

Claims (5)

互いに相対移動可能な第１の部材及び第２の部材と、その第２の部材に設けられ、第１の部材に摺接するシールとを設けたシール装置において、
前記シールと前記第１の部材との摺接部に対して振動を付与するための振動付与手段を備えたことを特徴とするシール装置。 In a sealing device provided with a first member and a second member that can move relative to each other, and a seal that is provided on the second member and that is in sliding contact with the first member,
A sealing device comprising vibration applying means for applying vibration to a sliding contact portion between the seal and the first member. 前記第１の部材がテレスコカバーであって、第２の部材がそのテレスコカバーに対して相対移動する別のテレスコカバーであることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。 The sealing device according to claim 1, wherein the first member is a telescopic cover, and the second member is another telescopic cover that moves relative to the telescopic cover. 前記振動付与手段は、シリンダと、このシリンダ内に収容され、エアとバネにより前記第１の部材と第２の部材の相対移動方向に沿って往復動するプランジャとでなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシール装置。 The vibration applying means includes a cylinder and a plunger which is accommodated in the cylinder and reciprocates along the relative movement direction of the first member and the second member by air and a spring. Item 3. A sealing device according to item 1 or item 2. 前記振動付与手段を前記シール上に設けたことを特徴とする請求項１に記載のシール装置。 The sealing device according to claim 1, wherein the vibration applying means is provided on the seal. 仕上げ加工可能な工作機械に搭載されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載のシール装置。 The seal device according to any one of claims 1 to 4, wherein the seal device is mounted on a machine tool capable of finishing.
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