JPH04191587A - ドローバー用ロータリジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、工作機械のスピンドルに嵌挿されたドローバ
−内にクーラント液を供給するときに用いられるドロー
バー用ロータリジヨイントに関する。

（従来の技術） 多数の工具が設けられたマシニングセンタ用の工作機械
では、スピンドルの前端に取り付けられた工具を取り外
す（アンチャッキング）ため、ドローバーがスピンドル
の内部に嵌挿され、このドローバーが前方向に摺動する
ことで工具の取り外しができるようになっている。

又、加工時の切削熱を冷却するため、ドローバーの内部
に回転側クーラント液流路が形成され、この回転側クー
ラント液流路にロータリジヨイントを介して固定側クー
ラント液流路が接続されることによってクーラント液の
供給ができるようになっている。

従来、ドローバーを前方向に摺動させるための押圧系と
、クーラント液流路を接続するためのロータリジヨイン
トを備えたものとしては、例えば、ドローバー用の押圧
系とロークリジヨイントがそれぞれ独立して構成された
ものが知られており、この場合、ドローバー用の押圧系
はロークリジヨイントとの干渉を防止するため、ローク
リジヨイントを外回りに迂回して形成されていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のように、ドローバー用の押圧系が
ロータリジヨイントを迂回して形成されていると、それ
だけ外形が大きくなってしまうし、部品点数が多くなっ
て構造が複雑になるという問題があった。

又、構造が複雑になると、スピンドルが１００００回転
以上で高速回転するものでは、各部に振動や負担が生じ
、破損等のトラブルが発生し易いという問題もあった。

本発明は、上述のような従来の問題点に着目し、ドロー
バー用の押圧機能をロークリジヨイントに持たせること
によって、コンパクトで構造簡単なドローバ−用ロータ
リジヨイントを提供することを課題としている。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するために、本発明請求項１記載のド
ローバー用ロータリジヨイントでは、内部に回転側流路
が形成された回転管軸と、内部に固定側流路が形成され
たフローティングシートとを備えたシールジヨイント部
がジヨイントボディの内部に形成され、前記回転管軸は
、スピンドル内に軸方向に摺動可能に嵌挿されたドロー
バ−の後端部に固定され、かつ内部の回転側流路がドロ
ーバーの内部に形成された回転側クーラント液流路に・
連通されると共に、該回転管軸の後端面が回転側シール
面に形成され、前記フローティングシートは、ジヨイン
トボディに軸方向に摺動可能に支持され、かつ内部の固
定側流路がジヨイントボディに形成された固定側クーラ
ント液流路に連通されると共に、該フローティングシー
トの前端面が固定側シール面に形成され、前記フローテ
ィングシートが前方向に摺動して固定側シール面が回転
側シール面に当接することにより、固定側流路と回転側
流路とが接続され、前記ジヨイントボディは、該ジヨイ
ントボディを介してドローバーを前方向に摺動させるた
めの押圧手段と、前記ドローバ−との間に軸方向に摺動
可能に支持されると共に、常時はドローバーから離反す
る後方向に付勢されている構成とした。

また、請求項２記載のドローバ−用ロークリジョインド
では、内部に回転側流路が形成された回転管軸と、内部
に固定側流路が形成されたフローティングシートとを備
えたシールジヨイント部がダブルロッド形シリンダのピ
ストン内部に形成され、前記回転管軸は、スピンドル内
に軸方向に摺動可能に嵌挿されたドローバ−の後端部に
固定され、かつ内部の回転側流路がドローバ−の内部に
形成された回転側クーラント液流路に連通されると共に
、該回転管軸の後端面が回転側シール面に形成され、前
記フローティングシートは、ピストンに軸方向に摺動可
能に支持され、かつ内部の固定側流路がピストンに形成
された固定側クーラント液流路に連通されると共に、該
フローティングシートの前端面が固定側シール面に形成
され、前記フローティングシートが前方向に摺動して固
定側シール面が回転側シール面に当接することにより、
固定側流路と回転側流路とが接続され、前記ピストンは
、前記ドローバー後端部をロッド部先端で軸方向に押圧
可能にシリンダに嵌挿されると共に、常時はドローバー
から離反する後方向に付勢され′ている構成とした。

（作用） 本発明のドローバー用ロータリジヨイントの作用を、ク
ーラント液の供給作用と、ドローバーの押圧作用に分け
て説明する。

〈クーラント液の供給作用〉 請求項１記載のドローバー用ロータリジヨイントでは、
クーラント液は、ジヨイントボディに形成された固定側
クーラント液流路からシールジヨイント部を経て、ドロ
ーバーの内部に形成された回転側クーラント液流路に流
通し、ドローバーの先端部から切削熱の冷却用として加
工部に供給される。

このクーラント液の供給時には、シールジヨイント部を
構成する回転管軸の回転側流路とフローティングシート
の固定側流路とが連通ずるもので、この場合、フローテ
ィングシートが前方向に摺動して、フローティングシー
トの固定側シール面が回転管軸の回転側シール面に当接
することにより、固定側流路と回転側流路とが接続され
る。

請求項２記載のドローバー用ロータリジヨイントでは、
クーラント液は、ピストンに形成された固定側クーラン
ト液流路からシールジヨイント部を経て、ドローバーの
内部に形成された回転側り一ラント液流路に流通し、ド
ローバーの先端部から切削熱の冷却用として加工部に供
給される。

このクーラント液の供給時には、シールジヨイント部を
構成する回転管軸の回転側流路とフローティングシート
の固定側流路とが連通ずるもので、この場合、フローテ
ィングシートが前方向に摺動して、フローティングシー
トの固定側シール面が回転管軸の回転側シール面に当接
することにより、固定側流路と回転側流路とが接続され
る。

〈ドローバーの押圧作用〉 請求項１記載のドローバー用ロータリジヨイントでは、
スピンドルの前端に取り付けられた工具を取り外す際に
は、スピンドルの内部に嵌挿されたドローバーを前方向
に摺動させることになる。

このドローバーを前方向に摺動させるには、押圧手段と
ドローバーとの間に軸方向に摺動可能に支持されている
ジヨイントボディを押圧手段により後方向への付勢力に
抗して前方向に摺動させる。このジヨイントボディの前
方向への摺動により、ジヨイントボディの前端面がドロ
ーバーの後端面に当接し、この後は押圧手段による押圧
力がジヨイントボディを介してドローバーに人力し、該
ドローバーが前方向に摺動することになる。

以−ヒのように、ロータリジヨイントの構成部材となる
ジヨイントボディがドローバーの押圧機能を持つため、
押圧手段からドローバーへ押圧力を伝達させる押圧系が
、ジヨイントボディを介して直線的に構成され、それだ
けコンパクトになるし、構造が簡単になる。

請求項２記載のドローバ−用ロータリジヨイントでは、
スピンドルの前端に取り付けられた下見を取り外す際に
は、スピンドルの内部に嵌挿されたドローバ−を前方向
に摺動させることになる。

このドローバーを前方向に摺動させるには、ピストンに
油圧または空気圧をかけ後方向への付勢力に抗して該ピ
ストンを前方向に摺動させる。このピストンの前方向へ
の摺動により、ピストンの前端面がドローバーの後端面
に当接し、この後は該ピストンの押圧力によってドロー
バーが前方向に付勢され、該ドローバーが前方向に摺動
することになる。

以上のように、ロークリジヨイントの構成部材となるピ
ストンがドローバーの押圧機能と押圧力とを併せ持つた
め、それだけコンパクトになるし、構造が簡単になる。

（実施例） 以下、本発明請求項１記載のドローバー用ロータリジヨ
イントに対応する第１実施例を図面により詳述する。

第１図は第１実施例のドローバー用ロータリジヨイント
を示す断面図で、このロータリジヨイントは、回転管軸
１とフローティングシート２を備えたシールジヨイント
部３がジヨイントボディ４の内部に形成されている。

前記回転管軸１は、内部に回転側流路１０が形成される
と共に、外周にフランジ１１が形成され、かつ回転側シ
ール面１２を形成するシールリング１３が後端面に嵌着
されている。

そして、この回転管軸ｌは、スピンドル５内に軸方向に
摺動可能に嵌挿されたドローバー６の後端部に、前記フ
ランジ１１がボルト止めされることによって固定され、
内部の回転側流路１０はドローバ−６の内部に形成され
た回転側クーラント液流路６０に連通されている。尚、
前記ドローバ−６は、皿バネ６１によって後方向に付勢
されている。

前記フローティングシート２は、内部に固定側流路２０
が形成されると共に、外周にフランジ２１が形成され、
かつ固定側シール面２２を形成するシールリング２３が
前端面に嵌着されている。

そして、このフローティングシー１・２は、ジヨイント
ボディ４に形成されたシール穴４０内に軸方向に摺動可
能に支持され、かつ内部の固定側流路２０がジヨイント
ボディ４に形成された固定側クーラント液流路４１にチ
エツク弁２４を介して連通されている。

前記チエツク弁２４は、固定側流路２０の上流口部で、
常時は固定側流路２０を塞ぐようにスプリング２５によ
り上流側に付勢され、クーラント液の液圧によってスプ
リング２５に抗して下流側に押し下げられることで開放
し、これにより固定側流路２０が固定側クーラント液流
路４１に連通する。

又、フローティングシート２は、フランジ２１に形成さ
れたガイド穴２６に、ジヨイントボディ４に固定された
ガイドビン４２が挿通されることによって回転方向には
回り止めされ、かつ前記ガイドビン４２に装着されたス
プリング４３によって常時は後方向に付勢されている。

尚、前記スプリング４３は、上記したチエツク弁２４の
スプリング２５よりも、その弾発力が弱く設定されてい
る。

前記ジヨイントボディ４は、外周にフランジ４４が形成
され、内部に前記シールジヨイント部３の収納空間４５
が形成されると共に、該収納空間４５が前端面４６に開
口され、その開口端部と前記回転管軸ｌのフランジ１１
との間にはラビリンスシール部１４が形成されている。

そして、前記ジヨイントボディ４は、ドローバー６を前
方向に摺動させるための押圧手段となる油圧シリンダ７
と、前記ドローバー６との間において、スピンドルケー
シング５０の後端面に固定されたエンドケーシング５１
内に軸方向に摺動可能に嵌合され、その前端面４６はド
ローバ−６の後端面６２に対向している。

又、前記ジヨイントボディ４は、フランジ４４に形成さ
れたガイド穴４７に、エンドケーシング５１に固定され
たガイドビン５２が挿通されることによって回転方向に
は回り止めされ、かつエンドケーシング５１とフランジ
４４の間に装着されたスプリング５３によって常時は後
方向に付勢されている。尚、ジヨイントボディ４の後方
向への摺動はストッパ４８により規制される。

前記油圧シリンダ７は、ジヨイントボディ４の後方に配
設され、シリンダ７０内のプランジャ７１に油圧がかか
ることで、該プランジャ７１が進退し、その進出動作に
よってプランジャ７１の前端面７２がジヨイントボディ
４の後端面４９に当接し、さらに該ジヨイントボディ４
を介してドローバー６が押圧されて前方向に摺動される
。

次に本実施例の作用を説明する。

〈クーラント液の供給作用〉 クーラント液が固定側クーラント液流路４１に供給され
ると、その液圧がフローティングシート２にかかり、該
フローティングシート２がスプリング４３に抗して前方
向に摺動し、固定側シール面２２が回転側シール面１２
に当接して固定側流路２０と回転側流路１０とが接続さ
れる。そして、次にクーラント液の液圧によりチエツク
弁２４がスプリング２５に抗して開放し、クーラント液
は固定側クーラント液流路４１から固定側流路２０に流
入し、さらに回転側流路１０を経て回転側クーラント液
流路６０に流通し、ドローバ−６の先端部から切削熱の
冷却用としてワークに供給される。

このように、本実施例では、クーラント液自身の液圧に
よって、固定側流路２０と回転側流路ｌＯとの接続が行
えるし、チエツク弁２４の開放が行えるものである。

〈ドローバーの押圧作用） スピンドル５の前端に取りイ」けられた工具の交換に際
し、工具を取り外す際には、押圧手段としての油圧シリ
ンダ７によってドローバー６を前方向に摺動させること
になる。

この場合、油圧シリンダ７のプランジャ７１が進出する
と、該プランジャ７１の前端面７２がジヨイントボディ
４の後端面４９に当接し、該ジヨイントボディ４がスプ
リング５３に抗して前方向に摺動する。そして、このジ
ヨイントボディ４の摺動によって、該ジヨイントボディ
４のｍｉ端面４６がドローバ−６の後端面６２に当接し
、このジヨイントボディ４によりドローバー６が押圧さ
れて、該ドローバ−６は皿バネ６１に抗して前方向に摺
動される。即ち、油圧シリンダ７からの押圧力はジヨイ
ントボディ４を介してドローバ−６に人力することにな
る。

以上のように、ロータリジヨイントの構成部材となるジ
ヨイントボディ４がドローバー６の押圧機能を持つため
、油圧シリンダ７からドローバー６へ押圧力を伝達させ
る押圧系が、ジヨイントボディ４を介して直線的に構成
され、それだけ全体構造がコンパクトになるし、構造が
簡単になる。

次に第２図は請求項１に対応する他の実施例のドローバ
ー用ロータリジヨイントを示している。

この実施例では、フローティングシート２の固定側流路
２０において、チエツク弁が省略されると共に、フロー
ティングシート２がスプリング８０によって前方向に付
勢されたものとなっている。

従って、フローティングシート２が前方向に付勢されて
いるため、固定側シール面２２が回転側シール面１０に
常に当接し、固定側流路２０と回転側流路１０とが常に
接続されている。

以上、本発明請求項１記載のドローバー用ロークリジヨ
イントに対応する実施例を図面により説明したが、請求
項１記載発明の具体的な構成は前記実施例に限定される
ことはない。

次に、本発明請求項２記載のドローバー用ロータリジヨ
イントに対応する第２実施例を図面により詳述する。尚
、前記第１実施例と同一構成部分は、第１実施例と同一
の符号を付して説明する。

第３図は第２実施例のドローバー用ロータリジヨイント
を示す断面図で、このロータリジヨイントは、回転管軸
ＩＡとフローティングシート２を備えたシールジヨイン
ト部３が油圧用ピストン７４の内部に形成されている。

前記回転管軸ＩＡは、内部に回転側流路１０が形成され
ると共に、前端側に雄ねじ１５が形成され、かつ回転側
シール面１２を形成するシールリング１３が後端面に嵌
着されている。

そして、この回転管軸ＬＡは、スピンドル５内に軸方向
に摺動可能に嵌挿されたドローバー６の後端部に設けた
雌ねじ６３に、前記雄ねじ１５が螺着されることによっ
て固定され、内部の回転側流路１０はドローバ−６の内
部に形成された回転側クーラント液流路６０に連通され
ている。尚、前記ドローバ−６は、皿バ蓼６１によって
後方向に付勢されている。

前記フローティングシート２は、内部に固定側流路２０
が形成されると共に、外周にフランジ２１が形成され、
かつ固定側シール面２２を形成するシールリング２３が
前端面に嵌着されている。

そして、このフローティングシート２は、ピストン７４
に形成されたシール穴４０内に軸方向に摺動可能に支持
され、かつ内部の固定側流路２０がピストン７４に形成
された固定側クーラント液流路４１にチエツク弁２４を
介して連通されている。

前記チエツク弁２４は、固定側流路２０の上流口部で、
常時は固定側流路２０を塞ぐようにスプリング２５によ
り上流側に付勢され、クーラント液の液圧によってスプ
リング２５に抗して下流側に押し下げられることで開放
し、これにより固定側流路２０が固定側クーラント液流
路４１に連通する。

又、フローティングシート２は、フランジ２１に形成さ
れたガイド穴２６に、ピストン７４に固定されたガイド
ピン４２が挿通されることによって回転方向には回り止
めされ、かつ前記ガイドピン４２に装着されたスプリン
グ４３によって常時は後方向にイ」勢されている。図中
２７はガイドピン４２に挿入されたカラーである。尚、
前記スプリング４３は、上記したチエツク弁２４のスプ
リング２５よりも、その伸発力が弱く設定されている。

前記ピストン７４は、ピストン部７４ａの前端に前側ロ
ッド７４ｂを、また、後端に後側ロッド７４ｃを備えて
シリンダ７３に嵌挿されてダブルロッド形油圧シリンダ
７Ａを形成するものであって、内部に前記シールジヨイ
ント部３の収納空間４５が形成されると共に、該収納空
間４５が前側ロッド７４ｂの前端面４６に開口され、そ
の開口端部と前記回転管軸ＩＡの外周面との間にはシー
ル材７５によるシール部１４が形成されている。

また後側ロッド７４ｃには、前記シール穴４０と連通ず
る固定側クーラント液流路４１が開設されている。

そして、前記ピストン７４は、ドローバ−６を前方向に
摺動させるため、スピンドルケーシング５０の後端面に
固定されたシリンダ７３内に軸方向に摺動可能に嵌合さ
れ、前側ロッド７４ｂ先端に固定されたトッププレート
７４ｅの前端面４６はドローバ−６の後端面６２に対向
している。

又、前記ピストン７４はピストン部７４ａの両側にスト
ッパ７４ｄを備え、かつシリンダ７３との間に装着され
たスプリング５３によって常時は後方向に付勢されてい
る。尚、ピストン７４の後方向への摺動はストッパ７４
ｄにより規制される。

前記シリンダ７３は、前記ピストン７４を嵌挿して前側
ロッド７４ｂがドローバ−６の後端面６２を押圧するよ
うに配設するもので、内部に前室７３ａ左後室７３ｂが
形成され、また、前室７３ａには排気ロア３ｃが設けら
れ、後室７３ｂ２】 には油圧供給ロア３ｄが設けられている。

次□に本実施例の作用を説明する。

〈クーラント液の供給作用〉 クーラント液が後側ロッド７４ｃに設けた固定側クーラ
ント液流路４１に供給されると、その液圧がフローティ
ングシート２にかかり、該フローティングシート２がス
プリング４３に抗して前方向に摺動し、固定側シール面
２２が回転側シール面１２に当接して固定側流路２０と
回転側流路１０とが接続される。そして、次にクーラン
ト液の液圧によりチエツク弁２４がスプリング２５に抗
して開放し、クーラント液は固定側クーラント液流路４
１から固定側流路２０に流入し、さらに回転側流路１０
を経て回転側クーラント液流路６０に流通し、ドローバ
−６の先端部から切削熱の冷却用としてワークに供給さ
れる。

このように、本実施例では、クーラント液自身の液圧に
よって、固定側流路２０と回転側流路ｌＯとの接続が行
えるし、チエツク弁２４の開放が行えるものである。

〈ドローバーの押圧作用〉 スピンドル５の前端に取り付けられた工具の交換に際し
、工具を取り外す際には、押圧手段としてのピストン７
４によってドローバ−６を前方向に摺動させることにな
る。

この場合、油圧シリンダ７３の後室７３ｂに油圧がかか
るとピストン７４がスプリング５３に抗して前方向に摺
動する。そして、このピストン７４の摺動によって、前
側ロッド７４ｂの前端面４６がドローバ−６の後端面６
２に当接し、このピストン７４によりドローバ−６が押
圧されて、該ドローバ−６は皿バネ６１に抗して前方向
に摺動される。

以上のように、ロータリジヨイントの構成部材となるピ
ストン７４がドローバ−６の押圧機能と押圧力とを併せ
持つため、余分な押圧系が不必要となり、それだけ全体
構造がコンパクトになるし、構造が簡単になる。

以上、本発明の実施例を図面により説明したが、本発明
の具体的な構成は前記実施例に限定されることばない。

例えば、実施例では、ピストン７４は油圧で作動させる
としたが、これに限らず、駆動源は空気圧を使用するこ
とができる。

また、実施例では、ピストン７４は単動式で説明したが
、これに限らす復動式にして使用してもよい。

また、固定側流路２０において、チエツク弁２４を省略
しフローティングシー１−２を常時回転管軸ＩＡ側に押
圧しておくようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明請求項１記載のドロー
バー用ロータリジヨイントにあっては、ロータリジヨイ
ントの構成部材となるジヨイントボディがドローバーの
押圧機能を持つため、押圧手段からドローバーへ押圧力
を伝達させる押圧系が、ジヨイントボディを介して直線
的に構成され、従来のようにロークリジヨイントを迂回
して押圧系を形成するものとは異なり、全体をコンパク
トに形成できるし、構造が簡単になるという効果が得ら
れる。

また、本発明請求項２記載のドローバー用ロータリジヨ
イントにあっては、ロータリジヨイントの構成部材とな
るピストンがドローバーの押圧機能と押圧力とを併せ持
つため、油圧シリンダ等を別に設けることを必要とせず
全体をコンパクトに形成できるし、構造が簡単になる。

また、取り付けはロータリジヨイントを取り付けるだけ
で済むので作業が簡単になるし、工作機械の後方側の出
張りも少なくて済むという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の発明に対応する第１実施例のド
ローバー用ロークリジヨイントを示す断面図、第２図は
同上の他の実施例のドローバ−用ロータリジヨイントを
示す要部の断面図、第３図は請求項２記載の発明に対応
する第２実施例のドローバー用ロータリジヨイントを示
す断面図である。 １、ＩＡ：回転管軸 １０：回転側流路 １２：回転側シール面 ２：フローティンクシート ２０：固定側流路 ２２：固定側シール面 ３：シールジヨイント部 ４：ジヨイントボディ ４１：固定側クーラント流路 ５ニスピンドル ６：ドローバー ６０：回転側クーラント流路 ７：油圧シリンダ（押圧手段） ７Ａ：ダブルロッド形油圧シリンダ ７４：ピストン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）内部に回転側流路が形成された回転管軸と、内部に
   固定側流路が形成されたフローティングシートとを備え
   たシールジョイント部がジョイントボディの内部に形成
   され、 前記回転管軸は、スピンドル内に軸方向に摺動可能に嵌
   挿されたドローバーの後端部に固定され、かつ内部の回
   転側流路がドローバーの内部に形成された回転側クーラ
   ント液流路に連通されると共に、該回転管軸の後端面が
   回転側シール面に形成され、 前記フローティングシートは、ジョイントボディに軸方
   向に摺動可能に支持され、かつ内部の固定側流路がジョ
   イントボディに形成された固定側クーラント液流路に連
   通されると共に、該フローティングシートの前端面が固
   定側シール面に形成され、 前記フローティングシートが前方向に摺動して固定側シ
   ール面が回転側シール面に当接することにより、固定側
   流路と回転側流路とが接続され、前記ジョイントボディ
   は、該ジョイントボディを介してドローバーを前方向に
   摺動させるための押圧手段と、前記ドローバーとの間に
   軸方向に摺動可能に支持されると共に、常時はドローバ
   ーから離反する後方向に付勢されていることを特徴とす
   るドローバー用ロータリジョイント。 ２）内部に回転側流路が形成された回転管軸と、内部に
   固定側流路が形成されたフローティングシートとを備え
   たシールジョイント部がダブルロッド形シリンダのピス
   トン内部に形成され、 前記回転管軸は、スピンドル内に軸方向に摺動可能に嵌
   挿されたドローバーの後端部に固定され、かつ内部の回
   転側流路がドローバーの内部に形成された回転側クーラ
   ント液流路に連通されると共に、該回転管軸の後端面が
   回転側シール面に形成され、 前記フローティングシートは、ピストンに軸方向に摺動
   可能に支持され、かつ内部の固定側流路がピストンに形
   成された固定側クーラント液流路に連通されると共に、
   該フローティングシートの前端面が固定側シール面に形
   成され、 前記フローティングシートが前方向に摺動して固定側シ
   ール面が回転側シール面に当接することにより、固定側
   流路と回転側流路とが接続され、前記ピストンは、前記
   ドローバー後端部をロッド部先端で軸方向に押圧可能に
   シリンダに嵌挿されると共に、常時はドローバーから離
   反する後方向に付勢されていることを特徴とするドロー
   バー用ロータリジョイント。