JP2009085340A - Seal device for rotary shaft and seal cap - Google Patents

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茂 松永
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seal device for a rotary shaft capable of preventing invasion of foreign matter such as coolant from a clearance between the rotary shaft and a housing, and a seal cap used for the seal device. <P>SOLUTION: The seal device includes a substantially cylindrical housing having a storage space, a main shaft spindle 2 rotatably stored in the storage space and disposed with keeping cylindrical clearance opening to an axial direction end surface 30a from an inner circumference surface of a front cap 14 of the housing, an annular path 6 having a ring shape formed inside of the housing, and a communication part 7 for communicating between the annular path 6 and an axial direction inside part 30b of the clearance 30 at an axial direction inside of the axial direction end surface. The communication part 7 is formed by dividing a section between the annular path 6 and the axial direction inside part 30b of the clearance 30 by one or a plurality of partition parts 16d in a circumferential direction, and includes a plurality of divided passages 5 arranged in a circumferential direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、工作機械の主軸装置などの回転軸とハウジングとの間のクリアランスをエアシールする、回転軸のシール装置及び、シール装置に用いられるシールキャップに関する。   The present invention relates to a seal device for a rotary shaft and a seal cap used in the seal device that air-seals a clearance between a rotary shaft such as a spindle device of a machine tool and a housing.

マシニングセンタのスピンドルの先端には、工具ホルダが固定されて、スピンドルの回転により、加工物の切削などの加工処理が行われる。スピンドルは、ハウジングに回転自在に収容されている。スピンドルとハウジングとの間にはクリアランスが形成されている。   A tool holder is fixed to the tip of the spindle of the machining center, and processing such as cutting of a workpiece is performed by rotation of the spindle. The spindle is rotatably accommodated in the housing. A clearance is formed between the spindle and the housing.

そして、クリアランスにクーラントなどの異物が侵入するのを防止するために、ハウジング内に配設した環状通路からクリアランスにエアを吹き付けるエアシールを行っている(特許文献1,2)。クリアランスは、スピンドルの振れ回り、幾何学的誤差形状、組付け誤差、加工負荷等によるスピンドルの変形を考慮して設けられているため、クリアランスには、所定量の開口幅が必要となる。このため、外部とクリアランスとの間のエア圧力差が小さく、シール効果は、主にエア供給路からのエアの流速に頼っている。よって、クリアランスの一部に異物が侵入すると、エアが他の部位(異物の周囲)に流れてしまい、異物侵入前後でエア圧力差は殆ど変わらず、シール効果は上がらない。シール効果を大きくしようとすると、エア流量を多くしなければならず、エア消費量が大きくなってしまう。
特開2000−18395公報 特開2006−125554公報
In order to prevent foreign matters such as coolant from entering the clearance, air sealing is performed by blowing air to the clearance from an annular passage disposed in the housing (Patent Documents 1 and 2). Since the clearance is provided in consideration of the deformation of the spindle due to spindle swing, geometric error shape, assembly error, processing load, etc., the clearance requires a predetermined amount of opening width. For this reason, the air pressure difference between the outside and the clearance is small, and the sealing effect relies mainly on the flow velocity of air from the air supply path. Therefore, when foreign matter enters a part of the clearance, air flows to other parts (around the foreign matter), and the air pressure difference hardly changes before and after the foreign matter enters, and the sealing effect does not increase. In order to increase the sealing effect, the air flow rate must be increased, resulting in an increase in air consumption.
JP 2000-18395 A JP 2006-125554 A

本発明は係る事情に鑑みて成されたものであり、回転軸とハウジングとの間のクリアランスからクーラントなどの異物の侵入を防止することができる、回転軸のシール装置及び、シール装置に用いられるシールキャップを提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is used in a rotary shaft sealing device and a sealing device that can prevent entry of foreign matters such as coolant from the clearance between the rotary shaft and the housing. It is an object to provide a seal cap.

本発明の回転軸のシール装置は、収容空間をもつ略円筒形状のハウジングと、前記収容空間に回転自在に収容されるとともに前記ハウジングの内周面との間に軸方向端面に開口する円筒形状のクリアランスを隔てて配置された回転軸と、前記ハウジング内部に形成された環状路と、前記環状路と前記クリアランスの軸方向端面よりも軸方向内側の軸方向内部との間を連通する連通部と、をもち、前記環状路から前記連通部を経て前記クリアランスにエアが導出されることにより前記クリアランスへの前記軸方向端面からの異物の侵入を防止する回転軸のシール装置であって、前記連通部は、前記環状路と前記クリアランスの前記軸方向内部との間を周方向に仕切部で区画することにより形成されて周方向に配列された複数の分割通路からなることを特徴とする(請求項1)。   The rotary shaft sealing device of the present invention has a cylindrical shape that opens to an axial end surface between a substantially cylindrical housing having a housing space and a housing that is rotatably housed in the housing space and the inner peripheral surface of the housing. And a communication portion that communicates between the annular path formed inside the housing, the annular path, and the axially inner side of the clearance in the axial direction from the axial end face. And a rotary shaft sealing device that prevents foreign matter from entering the clearance from the axial end surface when air is led to the clearance from the annular path through the communicating portion, The communication portion includes a plurality of divided passages that are formed by partitioning the annular path and the inside of the clearance in the axial direction with a partition portion in the circumferential direction and arranged in the circumferential direction. It characterized the door (claim 1).

上記構成によれば、環状路とクリアランスとの間が、仕切部で区画された複数の分割通路により連通している。クーラントなどの異物がクリアランスの軸方向端面から軸方向内側に侵入してきたとき、異物は、分割通路の導出開口端から導出されるエアによって軸方向外側へ排出される。   According to the above configuration, the annular path and the clearance are communicated with each other by the plurality of divided passages partitioned by the partition portion. When foreign matter such as coolant enters the axially inner side from the axial end face of the clearance, the foreign matter is discharged outward in the axial direction by air derived from the outlet opening end of the divided passage.

ここで注目すべきことは、環状路とクリアランスとの間を連通する連通部を、環状路とクリアランスとの間を周方向に仕切部で区画することにより形成された複数の分割通路から構成していることである。このため、複数の分割通路の導出開口端の開口面積の総和は、仕切部のない場合に比べて、仕切部の占有面積分だけ小さくなる。よって、分割通路のエアの圧力低下を抑えることができ、分割通路とクリアランスとのエア圧力差を大きくすることができる。このため、優れたシール効果を発揮することができる。   What should be noted here is that the communication portion that communicates between the annular path and the clearance is composed of a plurality of divided passages that are formed by partitioning the annular path and the clearance in the circumferential direction with partitioning portions. It is that. For this reason, the sum total of the opening areas of the lead-out opening ends of the plurality of divided passages is smaller by the occupied area of the partition portion than in the case where there is no partition portion. Therefore, a decrease in the air pressure in the division passage can be suppressed, and the air pressure difference between the division passage and the clearance can be increased. For this reason, the outstanding sealing effect can be exhibited.

更に、連通部を仕切部で区画して形成された各分割通路の導出開口端は、連通部を仕切部で区画していない場合の連通部の導出開口端に比べて小さい。このため、クリアランスの内部に侵入してきた異物は、クリアランスにおける分割通路の導出開口端付近を局部的に塞ぐことになる。導出開口端を流通するエアは、仕切部により堰き止められ、他の部位(異物の周囲)に逃げることができず、導出開口端と異物との間の微少間隙に集中する。それゆえ、異物で塞がれた分割通路の導出開口端付近のエア圧力が局部的に高くなる。   Furthermore, the lead-out opening end of each divided passage formed by dividing the communication portion by the partition portion is smaller than the lead-out opening end of the communication portion when the communication portion is not partitioned by the partition portion. For this reason, the foreign material that has entered the clearance locally blocks the vicinity of the lead-out opening end of the divided passage in the clearance. The air flowing through the lead-out opening end is blocked by the partition, cannot escape to other parts (around the foreign matter), and concentrates in a minute gap between the lead-out opening end and the foreign matter. Therefore, the air pressure in the vicinity of the outlet opening end of the divided passage blocked by the foreign matter is locally increased.

一方、連通部が仕切部で区画されていない場合には、リング状に導出開口端が開口していることになる。このため、侵入してきた異物は導出開口端の一部を塞ぐにすぎず、エアが導出開口端の他の部分に逃げてしまい、エア圧力は異物侵入前と比べてさほど変化しない。   On the other hand, when the communication part is not partitioned by the partition part, the lead-out opening end is opened in a ring shape. For this reason, the foreign matter that has entered only blocks a part of the lead-out opening end, and air escapes to the other part of the lead-out opening end, and the air pressure does not change much compared to before the foreign matter intrusion.

したがって、連通部を仕切部で複数に区画して分割通路を形成することにより、異物を排出するエア圧力を、仕切部で区画されていない場合に比べて格段に高くすることができる。よって、本発明によれば、優れたエアシール効果を発揮することができる。   Therefore, by dividing the communication portion into a plurality of partitions and forming the divided passages, the air pressure for discharging foreign matter can be significantly increased as compared with the case where the communication portions are not partitioned by the partition. Therefore, according to the present invention, an excellent air seal effect can be exhibited.

また、分割通路は、ハウジングの内部に周方向に複数配列している。このため、分割通路を軸方向に複数配列させた場合に比べて、ハウジングに分割通路を形成するために必要な軸方向の所要スペースを薄くすることができ、省スペース化を図ることができる。   A plurality of division passages are arranged in the circumferential direction inside the housing. For this reason, compared with the case where a plurality of divided passages are arranged in the axial direction, the required space in the axial direction necessary for forming the divided passages in the housing can be reduced, and space saving can be achieved.

前記分割通路の前記クリアランス側へ開口する導出開口端での流体抵抗は、前記環状路の内周側での流体抵抗よりも大きいことが好ましい(請求項2)。環状路の内周側には、環状路の径内側に周方向に連続して開口するエア導出開口端であり、仕切部と分割通路に対向している内周面をもつ。したがって、環状路の内周面は、仕切部の外周面と、分割通路の導入開口端とから構成されていることになる。分割通路の導出開口端は、分割通路におけるクリアランス側に開口している開口端部である。分割通路の導出開口端の開口面積は、仕切部が配設されている仕切部占有部分だけ、環状路の内周面の面積よりも小さい。したがって、分割通路の導出開口端の流体抵抗は、環状路の内周側の流体抵抗よりも高くなり、クリアランス側へのエア流通量が抑えられ、環状路とクリアランスとのエア圧力差を大きくすることができる。   It is preferable that the fluid resistance at the outlet opening end that opens to the clearance side of the divided passage is larger than the fluid resistance on the inner peripheral side of the annular path. On the inner peripheral side of the annular path, there is an air outlet opening end that opens continuously in the circumferential direction inside the diameter of the annular path, and has an inner peripheral surface that faces the partition portion and the divided passage. Therefore, the inner peripheral surface of the annular path is composed of the outer peripheral surface of the partition portion and the introduction opening end of the divided passage. The lead-out opening end of the divided passage is an opening end portion that opens to the clearance side in the divided passage. The opening area of the outlet opening end of the divided passage is smaller than the area of the inner peripheral surface of the annular path only in the portion occupied by the partition where the partition is disposed. Therefore, the fluid resistance at the outlet opening end of the divided passage is higher than the fluid resistance on the inner peripheral side of the annular path, the amount of air flow to the clearance side is suppressed, and the air pressure difference between the annular path and the clearance is increased. be able to.

前記複数の分割通路の前記導出開口端の開口面積の総和は、前記環状路の内周面の面積よりも小さいことが好ましい(請求項3)。これにより、分割通路のエア流量が環状路のエア流量よりも少なくなる。ゆえに、分割通路でエア流量が制限されて、環状路とクリアランスとのエア圧力差を大きくすることができる。   It is preferable that the sum total of the opening areas of the lead-out opening ends of the plurality of divided passages is smaller than the area of the inner peripheral surface of the annular path. As a result, the air flow rate in the divided passage becomes smaller than the air flow rate in the annular path. Therefore, the air flow rate is limited in the divided passage, and the air pressure difference between the annular path and the clearance can be increased.

前記分割通路の前記環状路側へ開口する導入開口端の軸方向幅が、前記環状路の前記内周面の軸方向幅よりも小さいことが好ましい(請求項4)。軸方向とは、ハウジングの軸方向を意味する。これにより、分割通路の導入開口端の開口面積の総和が、環状路の内周面の面積よりも小さくなる。したがって、環状路から分割通路へのエア流出量を制限することができ、環状路とクリアランスとのエア圧力差を大きくすることができる。   It is preferable that the axial width of the introduction opening end that opens to the annular path side of the divided passage is smaller than the axial width of the inner peripheral surface of the annular path. The axial direction means the axial direction of the housing. Thereby, the sum total of the opening area of the introduction opening end of a division | segmentation channel | path becomes smaller than the area of the internal peripheral surface of an annular path. Therefore, it is possible to limit the amount of air outflow from the annular path to the divided passage, and to increase the air pressure difference between the annular path and the clearance.

前記分割通路の前記導出開口端の軸方向幅は、前記分割通路の前記環状路側へ開口する導入開口端の軸方向幅よりも小さいことが好ましい(請求項5)。これにより、分割通路の導出開口端の開口面積が、分割通路の導入開口端の開口面積よりも小さくなる。ゆえに、分割通路の導出開口端の開口面積の総和が、導入開口端が開口する環状路の内周面の面積よりも小さくなり、環状路とクリアランスとのエア圧力差を大きくすることができる。   It is preferable that the axial width of the lead-out opening end of the divided passage is smaller than the axial width of the inlet opening end that opens to the annular path side of the divided passage. Thereby, the opening area of the lead-out opening end of the division passage is smaller than the opening area of the introduction opening end of the division passage. Therefore, the sum total of the opening areas of the outlet opening ends of the divided passages is smaller than the area of the inner peripheral surface of the annular passage where the introduction opening end opens, and the air pressure difference between the annular passage and the clearance can be increased.

前記分割通路は、前記分割通路の前記環状路側へ開口する導入開口端側から前記分割通路の前記クリアランス側へ開口する導出開口端側に向う方向が、前記軸方向端面側に向って傾斜していることが好ましい(請求項6)。これにより、エアがクリアランスの軸方向端面側に向かって導出されやすくなり、クーラントを確実に軸方向端面側へ排出することができる。   In the divided passage, a direction from an introduction opening end side opening to the annular road side of the divided passage toward a lead-out opening end side opening to the clearance side of the divided passage is inclined toward the axial end surface side. (Claim 6). Thereby, air becomes easy to be led out toward the axial end face side of the clearance, and the coolant can be reliably discharged to the axial end face side.

前記クリアランスにおける前記分割通路の導出開口端よりも軸方向内側の開口面積は、前記クリアランスの前記導出開口端よりも軸方向外側の開口面積よりも小さいことが好ましい(請求項7)。これにより、分割通路から導出されたエアが、クリアランスの軸方向内側よりも軸方向外側へ向かって多く流出される。ゆえに、クリアランスへの異物の侵入を効果的に抑制することができる。   It is preferable that an opening area on the inner side in the axial direction from the outlet opening end of the division passage in the clearance is smaller than an opening area on the outer side in the axial direction from the outlet opening end of the clearance. As a result, a larger amount of air led out from the divided passage flows out toward the outside in the axial direction than the inside in the axial direction of the clearance. Therefore, it is possible to effectively prevent foreign matter from entering the clearance.

前記分割通路の前記導出開口端の周方向幅は、前記仕切部の前記クリアランスに対向している内周面の周方向幅よりも大きいことが好ましい(請求項8)。周方向とは、ハウジングの周方向を意味する。導出開口端は、分割通路からクリアランスにエアが導出されるエア導出部であるが、仕切部の内周面はエアが導出しないエア非導出部である。導出開口端の周方向幅を、仕切部の内周面の周方向幅よりも大きくすることにより、クリアランスへのエア導出部の周方向幅を、エア非導出部の周方向幅よりも大きくすることができる。したがって、エア非導出部を通過して軸方向内側に異物が侵入することを効果的に抑制することができる。   It is preferable that the circumferential width of the lead-out opening end of the divided passage is larger than the circumferential width of the inner circumferential surface facing the clearance of the partition portion. The circumferential direction means the circumferential direction of the housing. The lead-out opening end is an air lead-out portion from which air is led out to the clearance from the divided passage, but the inner peripheral surface of the partition portion is an air non-lead-out portion from which air is not led out. By making the circumferential width of the outlet opening end larger than the circumferential width of the inner peripheral surface of the partition, the circumferential width of the air outlet to the clearance is made larger than the circumferential width of the non-air outlet. be able to. Therefore, it is possible to effectively suppress foreign matters from entering the axially inner side through the air non-leading portion.

前記ハウジングには、前記回転軸との間で前記クリアランスを形成するリング状のシールキャップが着脱可能に固定されており、前記シールキャップの表面は、前記ハウジングとの間で前記環状路を構成する環状路形成部と、前記回転軸との間で前記クリアランスを構成するクリアランス形成部と、前記ハウジングとの間で前記分割通路を構成する分割通路形成部とをもつことが好ましい(請求項9)。このシールキャップをハウジングに固定すると、上記の優れた効果をもつ回転軸のシール装置を得ることができる。シールキャップは、ハウジングから着脱可能に固定されているため、クリアランスや分割通路などにクーラント等の異物が付着したときに、取り外して異物を除去することができる。異物が付着する可能性があるクリアランス形成部、分割通路形成部及び環状路は、シールキャップの表面に形成されている。このため、ハウジングから取り外すと、シールキャップの表面が露出して、付着した異物を容易に除去することができる。また、異物を除去した後には、再度ハウジングに取り付けることができる。したがって、メンテナンス性に優れている。なお、シールキャップをハウジングに装着するにあたっては、公知の技術を適用できる。例えば、ハウジングにシールキャップを嵌着し、ボルトで締結し、取り外すときにはボルトを緩めてハウジングからシールキャップを離脱する。   A ring-shaped seal cap that forms the clearance with the rotating shaft is detachably fixed to the housing, and a surface of the seal cap forms the annular path with the housing. It is preferable to have an annular path forming part, a clearance forming part that constitutes the clearance between the rotating shaft, and a divided passage forming part that constitutes the divided passage between the housing and the housing. . When this seal cap is fixed to the housing, a rotary shaft sealing device having the above-described excellent effects can be obtained. Since the seal cap is detachably fixed from the housing, the foreign matter such as coolant can be removed and removed when the foreign matter such as coolant adheres to the clearance or the divided passage. A clearance forming portion, a divided passage forming portion, and an annular path to which foreign matter may adhere are formed on the surface of the seal cap. For this reason, when it removes from a housing, the surface of a seal cap is exposed and the adhering foreign material can be removed easily. Moreover, after removing a foreign material, it can attach to a housing again. Therefore, it is excellent in maintainability. A known technique can be applied to attach the seal cap to the housing. For example, a seal cap is fitted into the housing, fastened with a bolt, and when removed, the bolt is loosened and the seal cap is detached from the housing.

本発明のシールキャップは、収容空間をもつハウジングと、前記収容空間に回転自在に収容された回転軸との間に円筒形状のクリアランスを形成するとともに前記ハウジングに着脱可能に固定されるシールキャップであって、前記シールキャップの表面は、リング形状の環状路を前記ハウジングとの間で構成する環状路形成部と、前記回転軸との間で前記クリアランスを構成するクリアランス形成部と、前記環状路と前記クリアランスとの間を連通し周方向に1又は複数の仕切部で区画されることにより形成され周方向に配列された複数の分割通路を構成する分割通路形成部と、をもつことを特徴とする(請求項10)。   The seal cap of the present invention is a seal cap that forms a cylindrical clearance between a housing having an accommodating space and a rotating shaft that is rotatably accommodated in the accommodating space, and is detachably fixed to the housing. The surface of the seal cap includes an annular path forming part that forms a ring-shaped annular path with the housing, a clearance forming part that forms the clearance with the rotating shaft, and the annular path And a division passage forming portion that constitutes a plurality of division passages that are formed by being partitioned by one or a plurality of partition portions in the circumferential direction and communicating between the clearance and the clearance. (Claim 10).

シールキャップをハウジングに固定することにより、上記の優れた効果をもつ回転軸のシール装置を得ることができる。シールキャップは、ハウジングから着脱可能に固定されるため、クリアランスや分割通路などにクーラント等の異物が付着したときに、取り外して異物を除去することができる。したがって、メンテナンス性に優れている。   By fixing the seal cap to the housing, it is possible to obtain a rotary shaft sealing device having the above-described excellent effects. Since the seal cap is detachably fixed from the housing, the foreign matter can be removed by removing it when foreign matter such as coolant adheres to the clearance or the division passage. Therefore, it is excellent in maintainability.

本発明によれば、環状路とクリアランスとの間の連通部を仕切部によって周方向に区切ったことによりシール効果が向上し、回転軸とハウジングとの間のクリアランスからクーラントなどの異物の侵入を防止することができる。   According to the present invention, the communication portion between the annular path and the clearance is divided in the circumferential direction by the partition portion, so that the sealing effect is improved, and foreign matter such as coolant is intruded from the clearance between the rotating shaft and the housing. Can be prevented.

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は、本実施形態の回転軸のシール装置の軸方向断面図である。図2は、回転軸の軸方向端面付近の拡大断面図である。図3は、図1のA−A矢視断面図である。図1、図2に示すように、回転軸のシール装置は、マシニングセンタの主軸のシール装置であり、収容空間3をもつ略円筒形状のハウジング1と、収容空間3に回転自在に収容された回転軸としての主軸スピンドル2とをもつ。主軸スピンドル2は、ハウジング1の内周面との間に、軸方向端面30aに開口する円筒形状のクリアランス30を隔てて配置されている。ハウジング1の内部には、リング形状をもつ環状路6と、環状路6とクリアランス30の軸方向端面30aよりも軸方向内側の軸方向内部30bとの間を連通する連通部7とをもつ。図2,図3に示すように、連通部7は、環状路6とクリアランス30の軸方向内部30bとの間を周方向に複数の仕切部15dで区画することにより形成されて周方向に配列された複数の分割通路5からなる。環状路6から連通部7を経てクリアランス30にエアが導出されることによりクリアランス30への軸方向端面30aからの異物の侵入を防止している。以下、本実施形態の回転軸のシール装置について更に詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an axial sectional view of a rotary shaft sealing device of the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the axial end surface of the rotating shaft. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the rotary shaft sealing device is a main shaft sealing device of a machining center, and includes a substantially cylindrical housing 1 having a storage space 3, and a rotation housed rotatably in the storage space 3. It has a main spindle 2 as a shaft. The main spindle 2 is disposed between the inner peripheral surface of the housing 1 and a cylindrical clearance 30 that opens to the axial end surface 30a. The housing 1 includes an annular path 6 having a ring shape and a communication portion 7 that communicates between the annular path 6 and the axial interior 30b that is axially inner than the axial end face 30a of the clearance 30. As shown in FIGS. 2 and 3, the communication portion 7 is formed by partitioning between the annular path 6 and the axially inner portion 30 b of the clearance 30 in the circumferential direction by a plurality of partition portions 15 d and arranged in the circumferential direction. The plurality of divided passages 5 are formed. Air is led from the annular path 6 to the clearance 30 through the communication portion 7, thereby preventing foreign matter from entering the clearance 30 from the axial end face 30 a. Hereinafter, the rotary shaft sealing device of the present embodiment will be described in more detail.

図1に示すように、ハウジング1は、内部に断面円形の収容空間3をもつ略円筒形状であり、主軸ハウジング11と、主軸ハウジング11の径内側に嵌挿された軸受ハウジング12と、フロントキャップ14と、シールキャップ15とをもつ。主軸ハウジング11は、軸受ハウジング12及びモータを固定するための略円筒形状の部材である。軸受ハウジング12は、軸受13を介して主軸スピンドル2を回転自在に支持する略円筒形状の部材である。軸受ハウジング12の径内側には複数の軸受13が所定間隔を隔てて保持されている。軸受13の径内側には、回転軸としての主軸スピンドル2が配置されて、軸受13によって回転自在に支持されている。   As shown in FIG. 1, the housing 1 has a substantially cylindrical shape having an accommodating space 3 having a circular cross section inside, a main shaft housing 11, a bearing housing 12 that is fitted inside the main shaft housing 11, and a front cap. 14 and a seal cap 15. The main shaft housing 11 is a substantially cylindrical member for fixing the bearing housing 12 and the motor. The bearing housing 12 is a substantially cylindrical member that rotatably supports the spindle spindle 2 via a bearing 13. A plurality of bearings 13 are held at predetermined intervals on the inner diameter side of the bearing housing 12. A main spindle 2 as a rotating shaft is disposed inside the bearing 13 and is rotatably supported by the bearing 13.

主軸スピンドル2は、モータの回転を工具ホルダ23を介して刃具などの工具に伝達するための円筒形状の部材である。主軸スピンドル2は軸受13よりも軸方向内側で主軸スピンドル2の外周に嵌着されたビルトインモータ(図示略)により回転駆動されるようになっている。主軸スピンドル2の内部には、図略のドローバー、皿ばねなどから構成される公知のクランプ機構21が保持されており、主軸スピンドル2の軸方向外側の先端のテーパ孔に装着される工具ホルダ23をクランプするようになっている。クランプ機構21はプッシュロッド22に収容されている。更に、主軸スピンドル2の後方端部には、図示しないロータスリーブを介してモータのロータが固定されている。工具ホルダ23の先端には、図略の刃具などの工具が保持されて、この工具により工作物の加工が行われる。   The main spindle 2 is a cylindrical member for transmitting the rotation of the motor to a tool such as a cutting tool via the tool holder 23. The main spindle 2 is rotationally driven by a built-in motor (not shown) fitted to the outer periphery of the main spindle 2 on the inner side in the axial direction of the bearing 13. A known clamping mechanism 21 composed of a draw bar, a disc spring, etc. (not shown) is held inside the spindle spindle 2, and a tool holder 23 that is mounted in a tapered hole at the outer end in the axial direction of the spindle spindle 2. Is to be clamped. The clamp mechanism 21 is accommodated in the push rod 22. Furthermore, the rotor of the motor is fixed to the rear end portion of the main spindle 2 via a rotor sleeve (not shown). A tool such as an unillustrated cutting tool is held at the tip of the tool holder 23, and a workpiece is processed by this tool.

図1,図2に示すように、主軸ハウジング11及び軸受ハウジング12の軸方向外側の端部には、フロントキャップ14が取り付けられている。フロントキャップ14の内周面と主軸スピンドル2の外周面との間には、軸受13よりも軸方向外側にリング状のシールキャップ15が着脱可能に固定されている。シールキャップ15の表面は、内周面15aと、外周面に形成したリング溝15bと、軸方向外側端面15gをもち径外側に突出するフランジ部15fと、軸方向内側端面15cとをもつ。図3に示すように、軸方向内側端面15cは、凸状の仕切部15dと凹状のスリット溝15eとを周方向に交互に等間隔に配列させている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a front cap 14 is attached to the axially outer ends of the main shaft housing 11 and the bearing housing 12. A ring-shaped seal cap 15 is detachably fixed between the inner peripheral surface of the front cap 14 and the outer peripheral surface of the main spindle 2 at the outer side in the axial direction than the bearing 13. The surface of the seal cap 15 has an inner peripheral surface 15a, a ring groove 15b formed on the outer peripheral surface, a flange portion 15f having an axially outer end surface 15g and projecting radially outward, and an axially inner end surface 15c. As shown in FIG. 3, the axially inner end face 15c has convex partition portions 15d and concave slit grooves 15e arranged alternately at equal intervals in the circumferential direction.

図2に示すように、シールキャップ15のリング溝15bとフロントキャップ14との間には、環状路6が形成されている。環状路6は、クリアランス30よりも径の大きい環状通路である。また、環状路6は、クリアランス30と同心であるが、機能を損なわない範囲で偏心していてもよい。環状路6の外周面6bには、フロントキャップ14の内部に形成されたエア通路61の一端61aが開口している。エア通路61の他端は、図示しないエア供給源と接続されている。   As shown in FIG. 2, an annular path 6 is formed between the ring groove 15 b of the seal cap 15 and the front cap 14. The annular path 6 is an annular path having a diameter larger than the clearance 30. Moreover, although the annular path 6 is concentric with the clearance 30, it may be eccentric as long as the function is not impaired. One end 61 a of an air passage 61 formed inside the front cap 14 is opened on the outer peripheral surface 6 b of the annular path 6. The other end of the air passage 61 is connected to an air supply source (not shown).

図2,図3に示すように、シールキャップ15の軸方向内側端面15cとフロントキャップ14との間には、環状路6とクリアランス30との間を連通する連通部7が形成されている。軸方向内側端面15cに形成されている仕切部15dは、フロントキャップ14の軸方向端部14aと隙間なく当接している。軸方向内側端面15cに形成されているスリット溝15eとフロントキャップ14の軸方向端部14aとの間には、隣設する仕切部15dの突出量分の高さをもつ空間からなる分割通路5が形成されている。このようにして、連通部7は、シールキャップ15の仕切部15dで周方向に区画して形成された複数の分割通路5をもつ。図8に示すように、分割通路5の導入開口端5aは、環状路6の内周面6aに開口しており、導出開口端5bはクリアランス30の軸方向内部30bに開口している。分割通路5は、周方向に等間隔に同一形状で配列している。分割通路5は、導入開口端5aから導出開口端5bに向かう方向が、軸方向端面30a側に向かって傾斜している。   As shown in FIGS. 2 and 3, a communication portion 7 that communicates between the annular path 6 and the clearance 30 is formed between the axially inner end face 15 c of the seal cap 15 and the front cap 14. The partition portion 15d formed on the axially inner end surface 15c is in contact with the axial end portion 14a of the front cap 14 without a gap. A divided passage 5 formed of a space having a height corresponding to the protruding amount of the adjacent partition 15d is formed between the slit groove 15e formed on the axially inner end face 15c and the axial end 14a of the front cap 14. Is formed. In this way, the communication part 7 has a plurality of divided passages 5 formed by partitioning in the circumferential direction by the partition part 15 d of the seal cap 15. As shown in FIG. 8, the inlet opening end 5 a of the divided passage 5 opens to the inner peripheral surface 6 a of the annular path 6, and the outlet opening end 5 b opens to the axially inner part 30 b of the clearance 30. The divided passages 5 are arranged in the same shape at equal intervals in the circumferential direction. In the divided passage 5, the direction from the introduction opening end 5a toward the lead-out opening end 5b is inclined toward the axial end face 30a.

シールキャップ15の内周面15aと主軸スピンドル2との間には円筒形状のクリアランス30が形成されている。クリアランス30は、主軸スピンドル2の軸方向端面30aに開口している。   A cylindrical clearance 30 is formed between the inner peripheral surface 15 a of the seal cap 15 and the main spindle 2. The clearance 30 opens in the axial end surface 30a of the main spindle 2.

シールキャップ15の径外側に突出するフランジ部15fは、フロントキャップ14の内周面に形成された嵌合部14bに着脱可能に嵌着されて、図示しないボルトなどの締結手段によりフロントキャップ14に対して固定されている。フランジ部15fの軸方向外側端面15gは、フロントキャップ14の軸方向端面14gと同一面を構成している。   A flange portion 15f protruding outward in the diameter of the seal cap 15 is detachably fitted to a fitting portion 14b formed on the inner peripheral surface of the front cap 14, and is attached to the front cap 14 by fastening means such as a bolt (not shown). It is fixed against. The axially outer end surface 15g of the flange portion 15f constitutes the same surface as the axial end surface 14g of the front cap 14.

図3に示すように、環状路6の内周面6aは、仕切部15dの外周面15mと、分割通路5の導入開口端5aとから構成されている。内周面6aには、内周面6aの面積よりも小さい分割通路5の導入側開口端5aが開口している。分割通路5の導出開口端5bは、クリアランス30の軸方向内側の軸方向内部30bに開口している。そして、環状路6の内周面6aは、周方向に連続しているが、分割通路5は、周方向に所定の幅をもつ仕切部15dにより仕切られている。このため、分割通路5の導出開口端5bの周方向幅H2の総和は、環状路6の内周面6aの内周長さよりも小さくなる。また、分割通路5の導出開口端5bの周方向幅H2は、仕切部15dのクリアランス30に対向している内周面15kの周方向幅H1よりも大きい。また、図4に示すように、分割通路5の導入開口端5aは、環状路6の内周面6aの軸方向内側に段状に開口しているため、分割通路5の導入開口端5aの軸方向幅H4は、環状路6の内周面6aの軸方向幅H5よりも小さい。また、各分割通路5の導入開口端5a及び導出開口端5bは、同一開口面積である。このため、分割通路5の導出開口端5bの軸方向幅H6は、導入開口端5aの軸方向幅H4と同じであり、環状路6の内周面6aの軸方向幅H5よりも小さい。従って、複数の分割通路5の導出開口端5aの開口面積の総和は、環状路6の内周面6aの面積よりも小さくなる。   As shown in FIG. 3, the inner peripheral surface 6 a of the annular path 6 includes an outer peripheral surface 15 m of the partition portion 15 d and an introduction opening end 5 a of the division passage 5. In the inner peripheral surface 6a, an introduction side opening end 5a of the divided passage 5 smaller than the area of the inner peripheral surface 6a is opened. The lead-out opening end 5 b of the divided passage 5 is open to the axial inner side 30 b inside the clearance 30 in the axial direction. The inner circumferential surface 6a of the annular path 6 is continuous in the circumferential direction, but the divided passage 5 is partitioned by a partition portion 15d having a predetermined width in the circumferential direction. For this reason, the sum total of the circumferential widths H <b> 2 of the outlet opening ends 5 b of the divided passages 5 is smaller than the inner peripheral length of the inner peripheral surface 6 a of the annular path 6. Further, the circumferential width H2 of the outlet opening end 5b of the divided passage 5 is larger than the circumferential width H1 of the inner circumferential surface 15k facing the clearance 30 of the partition portion 15d. Further, as shown in FIG. 4, the introduction opening end 5 a of the divided passage 5 opens stepwise on the inner side in the axial direction of the inner peripheral surface 6 a of the annular path 6. The axial width H4 is smaller than the axial width H5 of the inner peripheral surface 6a of the annular path 6. The introduction opening end 5a and the leading opening end 5b of each divided passage 5 have the same opening area. For this reason, the axial width H6 of the outlet opening end 5b of the divided passage 5 is the same as the axial width H4 of the introduction opening end 5a, and is smaller than the axial width H5 of the inner peripheral surface 6a of the annular path 6. Accordingly, the sum of the opening areas of the outlet opening ends 5 a of the plurality of divided passages 5 is smaller than the area of the inner peripheral surface 6 a of the annular path 6.

本実施形態の回転軸のシール装置の作用を説明する。エア供給源からエア通路61を通じて環状路6に高圧のエアが供給される。すると、エアは、分割通路5を経てクリアランス30に導出される。このエア圧力によりクリアランス30の軸方向外側からクーラントなどの異物の侵入を防止している。   The operation of the rotary shaft sealing device of this embodiment will be described. High-pressure air is supplied from the air supply source to the annular path 6 through the air passage 61. Then, the air is led out to the clearance 30 through the division passage 5. This air pressure prevents entry of foreign matter such as coolant from the outside of the clearance 30 in the axial direction.

ここで注目すべきことは、分割通路5の導出開口端5bは、環状路6とクリアランス30との間を仕切部15dで周方向に区画することにより形成されていることである。このため、複数の分割通路5の導出開口端5bの開口面積の総和は、仕切部15dのない場合に比べて、仕切部15dの占有面積分だけ小さくなる。よって、分割通路5の導出開口端5bの流体抵抗は、環状路6の内周側の流体抵抗よりも高くなる。ゆえに、分割通路5のエアの圧力低下を抑えることができ、分割通路5とクリアランス30とのエア圧力差を大きくすることができる。このため、エアシール性が高くなる。   What should be noted here is that the outlet opening end 5b of the divided passage 5 is formed by dividing the annular path 6 and the clearance 30 in the circumferential direction by a partition portion 15d. For this reason, the sum total of the opening areas of the lead-out opening ends 5b of the plurality of divided passages 5 is reduced by the occupied area of the partition portion 15d as compared with the case where the partition portion 15d is not provided. Therefore, the fluid resistance at the outlet opening end 5 b of the divided passage 5 is higher than the fluid resistance on the inner peripheral side of the annular path 6. Therefore, a decrease in the air pressure in the division passage 5 can be suppressed, and the air pressure difference between the division passage 5 and the clearance 30 can be increased. For this reason, the air sealability is enhanced.

更に、図5に示すように、仕切部15dで連通部7を区画することにより形成された各分割通路5の導出開口端5bは、仕切部15dで区画されていない場合の連通部7の導出開口端7bに比べて狭くなっている(図6)。このため、クリアランス30の内部に侵入してきた異物8は、クリアランス30における分割通路5の導出開口端5b付近を局部的に塞ぐことになる。導出開口端5bに流通するエア9は、仕切部15dにより堰き止められ、異物8の周囲の他の部位に逃げることができず、導出開口端5bと異物8との間の微少間隙に集中する。それゆえ、異物8で塞がれた分割通路5の導出開口端5b付近(B部位)のエア圧力が局部的に高くなる。このため、図7、図4に示すように、導出開口端5b付近(B部位)のエア圧力は、クリアランス30の軸方向端面30a付近(A部位)のエア圧力に比べて格段に高くなり、環状路6の内周面6a付近(C部位)の高圧のエア圧力に近づく。   Furthermore, as shown in FIG. 5, the lead-out opening end 5b of each divided passage 5 formed by partitioning the communication portion 7 by the partition portion 15d is the lead-out of the communication portion 7 when not partitioned by the partition portion 15d. It is narrower than the open end 7b (FIG. 6). For this reason, the foreign material 8 that has entered the clearance 30 locally closes the vicinity of the lead-out opening end 5 b of the division passage 5 in the clearance 30. The air 9 flowing to the lead-out opening end 5b is blocked by the partition 15d, cannot escape to other parts around the foreign matter 8, and concentrates in a minute gap between the lead-out opening end 5b and the foreign matter 8. . Therefore, the air pressure in the vicinity of the outlet opening end 5b (part B) of the divided passage 5 blocked by the foreign matter 8 is locally increased. Therefore, as shown in FIGS. 7 and 4, the air pressure in the vicinity of the lead-out opening end 5 b (B portion) is significantly higher than the air pressure in the vicinity of the axial end surface 30 a of the clearance 30 (A portion). It approaches the high air pressure in the vicinity of the inner peripheral surface 6a of the annular path 6 (C portion).

一方、図6に示すように、連通部7が仕切部15dで区画されていない場合には、リング状に導出開口端7bが開口することになり、異物8が侵入してきても導出開口端7bの一部を塞ぐにすぎず、エア9が導出開口端7bの他の部分に逃げてしまう。このため、異物8が侵入してきたときの導出開口端7b付近(B部位)でのエア圧力は、異物侵入前と比べてさほど変化せず、クリアランス30の軸方向端面30a付近(A部位)と同程度となる。   On the other hand, as shown in FIG. 6, when the communication portion 7 is not partitioned by the partition portion 15d, the lead-out opening end 7b opens in a ring shape, and the lead-out opening end 7b even if foreign matter 8 enters. The air 9 escapes to the other part of the lead-out opening end 7b. For this reason, the air pressure in the vicinity of the lead-out opening end 7b (B portion) when the foreign matter 8 has entered does not change much compared to before the foreign matter intrusion, and the vicinity of the axial end surface 30a of the clearance 30 (A portion). The same level.

したがって、本実施形態のように、環状路6とクリアランス30との間の連通部7を仕切部15dで区画して複数の分割通路5を形成することにより、異物8を排出するエア圧力を、仕切部15dで区画されていない場合に比べて格段に高くすることができる。よって、優れたエアシール効果を発揮することができる。   Therefore, as in this embodiment, by dividing the communication portion 7 between the annular path 6 and the clearance 30 by the partition portion 15d to form a plurality of divided passages 5, the air pressure for discharging the foreign matter 8 is reduced. Compared with the case where it is not partitioned by the partition 15d, it can be remarkably increased. Therefore, an excellent air seal effect can be exhibited.

また、分割通路5は、ハウジング1の内部に周方向に複数配列している。このため、分割通路5を軸方向に複数配列させた場合に比べて、ハウジング1に分割通路5を形成するために必要な軸方向の所要スペースを薄くすることができ、省スペース化を図ることができる。   A plurality of the divided passages 5 are arranged in the circumferential direction inside the housing 1. For this reason, compared with the case where a plurality of divided passages 5 are arranged in the axial direction, the required space in the axial direction necessary for forming the divided passages 5 in the housing 1 can be reduced, and space saving can be achieved. Can do.

また、シールキャップ15は、ハウジング1のフロントキャップ15から着脱可能に固定されているため、クリアランス30、分割通路5又は環状路6などにクーラント等の異物が付着したときに、取り外して異物を除去することができる。したがって、メンテナンス性に優れている。   Further, since the seal cap 15 is detachably fixed from the front cap 15 of the housing 1, when foreign matter such as coolant adheres to the clearance 30, the divided passage 5 or the annular passage 6, it is removed to remove the foreign matter. can do. Therefore, it is excellent in maintainability.

図8は、本発明の第2の実施形態である回転軸のシール装置の要部の軸方向断面図である。図8に示すように、分割通路5の導入開口端5aは、分割通路5の導出開口端5bよりも大きく、分割通路5の開口径が導出開口端5bに向かって漸次狭くなっている。この場合には、導出開口端5bの軸方向幅H6が、導入開口端5bの軸方向幅H4よりも小さくなる。したがって、分割通路5とクリアランス30とのエア圧力差を大きくすることができる。   FIG. 8 is an axial cross-sectional view of a main part of the rotary shaft sealing device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the introduction opening end 5a of the dividing passage 5 is larger than the outlet opening end 5b of the dividing passage 5, and the opening diameter of the dividing passage 5 is gradually narrowed toward the outlet opening end 5b. In this case, the axial width H6 of the lead-out opening end 5b is smaller than the axial width H4 of the introduction opening end 5b. Therefore, the air pressure difference between the division passage 5 and the clearance 30 can be increased.

図9は、本発明の第3の実施形態である回転軸のシール装置の要部の軸方向断面図である。図9に示すように、分割通路5が、径方向に沿って延び、クリアランス30に対して垂直方向に開口している。分割通路5の導出開口端5bよりも軸方向内側のクリアランス30の径方向幅H7が、軸方向外側のクリアランス30の径方向幅H8よりも小さい。導出開口端5bからクリアランス30に導出されたエアの多くは、径方向幅の大きい軸方向外側に流れ出て、径方向幅の狭い軸方向内部にはほとんど流れ込まない。したがって、クリアランス30に侵入してきた異物を効果的に軸方向端面側へ排出することができる。   FIG. 9 is an axial cross-sectional view of a main part of a rotary shaft sealing device according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the divided passage 5 extends along the radial direction and opens in a direction perpendicular to the clearance 30. The radial width H7 of the clearance 30 on the inner side in the axial direction from the outlet opening end 5b of the divided passage 5 is smaller than the radial width H8 of the clearance 30 on the outer side in the axial direction. Most of the air led out to the clearance 30 from the lead-out opening end 5b flows outward in the axial direction having a large radial width, and hardly flows into the axial direction having a narrow radial width. Therefore, the foreign matter that has entered the clearance 30 can be effectively discharged to the axial end face side.

図10は、本発明の第4の実施形態である回転軸のシール装置の要部の軸方向断面図である。図10に示すように、分割通路5の導入開口端5aの軸方向幅H4が、環状路6の内周面6aの軸方向幅H5と同じである。分割通路5は、導入開口端5aから導出開口端5bに向けて漸次開口径を小さくしており、導出開口端5bの軸方向幅H6は導入開口端5aの軸方向幅H4よりも小さい。この場合には、分割通路5内で流体抵抗が漸次増加する。このため、分割通路5とクリアランス30とのエア圧力差を大きくすることができる。   FIG. 10 is an axial cross-sectional view of a main part of a rotary shaft sealing device according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the axial width H <b> 4 of the introduction opening end 5 a of the divided passage 5 is the same as the axial width H <b> 5 of the inner peripheral surface 6 a of the annular path 6. The dividing passage 5 gradually decreases in opening diameter from the introduction opening end 5a toward the extraction opening end 5b, and the axial width H6 of the extraction opening end 5b is smaller than the axial width H4 of the introduction opening end 5a. In this case, the fluid resistance gradually increases in the divided passage 5. For this reason, the air pressure difference between the division passage 5 and the clearance 30 can be increased.

なお、前記実施形態においては、本発明の回転軸のシール装置を、マシニングセンタの主軸のシール装置に適用した例を挙げているが、これに限定されるものではなく、研削盤の砥石軸やワークが固定されるワーク軸のシール装置に適用してもよい。同様の構成であれば、工作機械に限らず他の用途にも適用することができる。   In the above embodiment, the rotary shaft sealing device of the present invention is applied to the sealing device for the spindle of the machining center. However, the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to a work shaft sealing device to which is fixed. If it is the same structure, it can apply not only to a machine tool but to other uses.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. Of course there is.

第1の実施形態の回転軸のシール装置の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the sealing device of the rotating shaft of the first embodiment. 第1の実施形態の回転軸の軸方向端面付近の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the axial direction end surface vicinity of the rotating shaft of 1st Embodiment. 図1のA−A矢視線で切断したハウジングの断面図である。It is sectional drawing of the housing cut | disconnected by the AA arrow line of FIG. 第1の実施形態の回転軸のシール装置の要部を示す軸方向断面説明図である。It is an axial section explanatory drawing showing the important section of the sealing device of the rotating shaft of a 1st embodiment. 第1の実施形態の連通部のエアの流れを示すための回転軸のシール装置の径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing of the sealing device of the rotating shaft for showing the flow of the air of the communication part of 1st Embodiment. 比較のための連通部のエアの流れを示すための回転軸のシール装置の径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing of the sealing device of the rotating shaft for showing the flow of the air of the communication part for a comparison. クリアランスの軸方向端面付近(A部位)、分割通路の内周面端付近(B部位)、及び環状路の内周面付近(C部位)でのエア圧力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the air pressure in the axial direction end surface vicinity (A site | part) of clearance, the inner peripheral surface end vicinity (B site | part) of a division | segmentation channel | path, and the inner peripheral surface vicinity (C site | part) of an annular path. 第2の実施形態の回転軸のシール装置の要部を示す軸方向断面説明図である。It is an axial direction cross-sectional explanatory drawing which shows the principal part of the sealing device of the rotating shaft of 2nd Embodiment. 第3の実施形態の回転軸のシール装置の要部を示す軸方向断面説明図である。It is an axial section explanatory drawing showing the important section of the sealing device of the rotating shaft of a 3rd embodiment. 第4の実施形態の回転軸のシール装置の要部を示す軸方向断面説明図である。It is an axial direction cross-sectional explanatory drawing which shows the principal part of the sealing device of the rotating shaft of 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1:ハウジング、2:主軸スピンドル、3:収容空間、5:分割通路、5a:導入開口端、5b:導出開口端、6:環状路、6a:内周面、7:連通部、8:異物、9:エア、11:主軸ハウジング、12:軸受ハウジング、13:軸受、14:フロントキャップ、15:シールキャップ、15a:内周面(ハウジング形成部)、15b:リング溝(環状路形成部)、15c:軸方向内側端面(連通部形成部)、15d:仕切部、15e:スリット溝(分割通路形成部)、30:クリアランス、30a:軸方向端面、30b:軸方向内部、61:エア通路。 1: Housing, 2: Spindle spindle, 3: Housing space, 5: Divided passage, 5a: Inlet opening end, 5b: Outlet opening end, 6: Annular path, 6a: Inner peripheral surface, 7: Communication portion, 8: Foreign matter , 9: air, 11: spindle housing, 12: bearing housing, 13: bearing, 14: front cap, 15: seal cap, 15a: inner peripheral surface (housing formation part), 15b: ring groove (annular path forming part) 15c: axially inner end face (communication part forming part), 15d: partition part, 15e: slit groove (divided passage forming part), 30: clearance, 30a: axial end face, 30b: axially internal part, 61: air passage .

Claims (10)

収容空間をもつ筒形状のハウジングと、
前記収容空間に回転自在に収容されるとともに前記ハウジングの内周面との間に軸方向端面に開口する円筒形状のクリアランスを隔てて配置された回転軸と、
前記ハウジング内部に形成されたリング形状をもつ環状路と、
前記環状路と前記クリアランスの軸方向端面よりも軸方向内側の軸方向内部との間を連通する連通部と、をもち、
前記環状路から前記連通部を経て前記クリアランスにエアが導出されることにより前記クリアランスへの前記軸方向端面からの異物の侵入を防止する回転軸のシール装置であって、
前記連通部は、前記環状路と前記クリアランスの前記軸方向内部との間を周方向に仕切部で区画することにより形成されて周方向に配列された複数の分割通路からなることを特徴とする回転軸のシール装置。
A cylindrical housing having a storage space;
A rotating shaft that is rotatably accommodated in the accommodating space and that is disposed between the inner peripheral surface of the housing and a cylindrical clearance that opens to an axial end surface;
An annular passage having a ring shape formed inside the housing;
A communication portion that communicates between the annular path and the axial inside inside the axial direction from the axial end face of the clearance;
A rotary shaft seal device that prevents foreign matter from entering the clearance from the axial end surface by air being led from the annular path to the clearance through the communication portion,
The communication part is composed of a plurality of divided passages that are formed by partitioning the annular path and the inside of the clearance in the axial direction with a partition part in the circumferential direction and arranged in the circumferential direction. Rotary shaft seal device.
前記分割通路の前記クリアランス側へ開口する導出開口端での流体抵抗は、前記環状路の内周側での流体抵抗よりも大きいことを特徴とする請求項1記載の回転軸のシール装置。   2. The rotary shaft sealing device according to claim 1, wherein a fluid resistance at a leading opening end that opens toward the clearance side of the divided passage is larger than a fluid resistance at an inner peripheral side of the annular path. 前記複数の分割通路の前記導出開口端の開口面積の総和は、前記環状路の内周面の面積よりも小さいことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回転軸のシール装置。   3. The sealing device for a rotary shaft according to claim 1, wherein the sum total of the opening areas of the lead-out opening ends of the plurality of divided passages is smaller than the area of the inner peripheral surface of the annular path. 前記分割通路の前記環状路側へ開口する導入開口端の軸方向幅が、前記環状路の内周面の軸方向幅よりも小さいことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の回転軸のシール装置。   4. The rotating shaft according to claim 2, wherein an axial width of an introduction opening end that opens toward the annular path of the divided passage is smaller than an axial width of an inner peripheral surface of the annular path. Sealing device. 前記分割通路の前記導出開口端の軸方向幅は、前記分割通路の前記環状路側へ開口する導入開口端の軸方向幅よりも小さいことを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の回転軸のシール装置。   The axial width of the lead-out opening end of the division passage is smaller than the axial width of the introduction opening end that opens to the annular passage side of the division passage. The rotating shaft sealing device according to Item. 前記分割通路は、前記分割通路の前記環状路側へ開口する導入開口端側から前記分割通路の前記クリアランス側へ開口する導出開口端側に向う方向が、前記軸方向端面側に向って傾斜していることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の回転軸のシール装置。   In the divided passage, a direction from an introduction opening end side opening to the annular road side of the divided passage toward a lead-out opening end side opening to the clearance side of the divided passage is inclined toward the axial end surface side. The rotary shaft sealing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotary shaft sealing device is provided. 前記クリアランスにおける前記分割通路の導出開口端よりも軸方向内側の開口面積は、前記クリアランスにおける前記導出開口端よりも軸方向外側の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の回転軸のシール装置。   7. The opening area on the inner side in the axial direction from the outlet opening end of the divided passage in the clearance is smaller than the opening area on the outer side in the axial direction from the outlet opening end in the clearance. The rotary shaft sealing device according to any one of the above. 前記分割通路の導出開口端の周方向幅は、前記仕切部の前記クリアランスに対向している内周面の周方向幅よりも大きいことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の回転軸指示装置のシール構造。   The circumferential width of the lead-out opening end of the divided passage is larger than the circumferential width of the inner peripheral surface facing the clearance of the partition portion. The seal structure of the rotating shaft indicating device according to the item. 前記ハウジングには、前記回転軸との間で前記クリアランスを形成するリング状のシールキャップが着脱可能に固定されており、
前記シールキャップの表面は、前記ハウジングとの間で前記環状路を構成する環状路形成部と、前記回転軸との間で前記クリアランスを構成するクリアランス形成部と、前記ハウジングとの間で前記分割通路を構成する分割通路形成部とをもつことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の回転軸のシール装置。
A ring-shaped seal cap that forms the clearance with the rotating shaft is detachably fixed to the housing.
The surface of the seal cap is divided between an annular path forming portion that forms the annular path with the housing, a clearance forming portion that forms the clearance with the rotating shaft, and the housing. The rotary shaft sealing device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a divided passage forming portion constituting the passage.
収容空間をもつハウジングと、前記収容空間に回転自在に収容された回転軸との間に円筒形状のクリアランスを形成するとともに前記ハウジングに着脱可能に固定されるシールキャップであって、
前記シールキャップの表面は、リング形状の環状路を前記ハウジングとの間で構成する環状路形成部と、前記回転軸との間で前記クリアランスを構成するクリアランス形成部と、前記環状路と前記クリアランスとの間を連通し周方向に仕切部で区画されることにより形成され周方向に配列された複数の分割通路を構成する分割通路形成部と、をもつことを特徴とするシールキャップ。
A seal cap that forms a cylindrical clearance between a housing having a housing space and a rotary shaft that is rotatably housed in the housing space and is detachably fixed to the housing;
The surface of the seal cap includes an annular path forming part that forms a ring-shaped annular path with the housing, a clearance forming part that forms the clearance with the rotating shaft, and the annular path and the clearance. And a divided passage forming portion that constitutes a plurality of divided passages that are formed by being partitioned by a partition portion in the circumferential direction and that are arranged in the circumferential direction.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016137558A (en) * 2015-01-29 2016-08-04 株式会社ジェイテクト Air seal structure and spindle device under application of air seal structure
JP2017191173A (en) * 2016-04-12 2017-10-19 日本精工株式会社 Positioning apparatus
CN108942656A (en) * 2018-07-25 2018-12-07 珠海桑贝思精密科技有限公司 A kind of rotating machinery and sander of high-effective water-proof performance
WO2019202780A1 (en) * 2018-04-20 2019-10-24 スター精密株式会社 Lathe
JP2019211078A (en) * 2018-05-31 2019-12-12 スターライト工業株式会社 Air seal member and air seal method

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016137558A (en) * 2015-01-29 2016-08-04 株式会社ジェイテクト Air seal structure and spindle device under application of air seal structure
JP2017191173A (en) * 2016-04-12 2017-10-19 日本精工株式会社 Positioning apparatus
WO2019202780A1 (en) * 2018-04-20 2019-10-24 スター精密株式会社 Lathe
JP2019188502A (en) * 2018-04-20 2019-10-31 スター精密株式会社 lathe
CN111587159A (en) * 2018-04-20 2020-08-25 星精密株式会社 Lathe
EP3769883A4 (en) * 2018-04-20 2021-12-15 Star Micronics Co., Ltd. Lathe
US11919095B2 (en) 2018-04-20 2024-03-05 Star Micronics Co., Ltd. Lathe
JP2019211078A (en) * 2018-05-31 2019-12-12 スターライト工業株式会社 Air seal member and air seal method
JP7200826B2 (en) 2018-05-31 2023-01-10 スターライト工業株式会社 Air seal member and air seal method
CN108942656A (en) * 2018-07-25 2018-12-07 珠海桑贝思精密科技有限公司 A kind of rotating machinery and sander of high-effective water-proof performance

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