(57)【要約】【課題】ミル主軸のスピンドルに供給される切削液のドレン構造の改良を図る。【解決手段】ミル主軸１００はハウジング内に軸受１６で支持されるスピンドル２０と、スルークーラント通路２２を有するドローバー２４を備える、回転継手４０，５０を通る切削液Ｃ１はスルークーラント通路２２へ送られるが、大量に漏れた切削液Ｃ１は、通路１１０を通ってシリンダ室１２０内のドッグ１３０を押し上げる。近接センサ１４０は、ドッグ１３０の近接を検知して制御装置に信号を送り、機械を停止する。【選択図】図２
2010149229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械に装備されるミル主軸であって、
主軸のハウジング内に軸受を介して支持されるスピンドルと、スピンドルを直接駆動するハウジング内に配設されるモータと、スピンドル内に摺動可能に挿入されるドローバーと、ドローバーの軸心に設けられて切削液を供給するスルークーラント通路と、ドローバーの後端部側に配設されて固定側から供給される切削液を回転しているスピンドル側へ送る回転継手を備え、
回転継手から漏れる切削液の通路内に設けられるシリンダ室と、シリンダ室に摺動自在に挿入されるピストン状のドッグと、ドッグの移動を非接触で検知する近接センサを備える工作機械のミル主軸。
【請求項２】
回転継手から漏れる切削液を案内する通路と、通路に設けられるシリンダ室と、シリンダ室に挿入されるドッグを通路に向けて付勢するコイルスプリングを備える請求項１記載の工作機械のミル主軸。
【請求項３】
回転継手から漏れる切削液がモータ側へ浸入するのを防止するラビリンス装置を備える請求項１又は２記載の工作機械のミル主軸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械のミル主軸に関し、特にミル主軸内に供給される切削液が回転継手部から軸受部やモータに浸入することを防止するシール構造を改良した工作機械のミル主軸に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９及び図１０は工作機械のミル主軸の一般的な構造を示す。
図９は、ミル主軸の構造を示す断面図、図１０は要部の拡大断面図である。
全体を符号１で示すミル主軸は、ハウジング１０内に前側の軸受１２，１４と後側の軸受１６で支持されるスピンドル２０を有する。スピンドル２０内には工具をスピンドルに引き込んだり、押し出すドローバー２４が設けてあり、スプリング２６で付勢されている。ドローバー２４の中心には工具に切削液を供給するためのスルークーラント通路２２が形成してある。
スピンドル２０の外周部にはモータのロータ３０がとりつけてあり、ステータ３２との間でモータを構成する。
【０００３】
ドローバー２４の後端部には回転側の継手４０がとりつけてあり、ハウジング１０側に固定される継手５０との間で回転継手を構成する。
固定側の継手５０の通路５２から供給される切削液は回転側の継手４０の通路４２を介してスルークーラント通路２２へ送られる。固定側の継手５０と回転側の継手４０は切削液の圧力によって接触する方向に力がかかっており、回転時には切削液が潤滑剤となり焼き付きを防いでいる。しかし切削液を停止させ工具交換を行うことにより、固定側の継手５０と回転側の継手４０の間には明らかな間隙Ｇ１が生じるので、その後切削液の吐出を開始した直後にこの間隙Ｇ１から少量の切削液の漏れが発生する。
【０００４】
回転継手の構造上、この切削液の漏れを完全には防止することは困難である。
そこで、ハウジング１０の上部のカバー６４内に設けられるドレン室６０とハウジングの外部を通ずるドレン穴６２を設けて、カバー６４とドローバー２４の間の僅かな隙間を通して、漏れた切削液をミル主軸の外部へ排出する構成としてある。
また、切削液が軸受１６やモータ部３０，３２へ浸入すると、軸受やモータで構成される駆動部を破損する重大な故障の原因となるので、ラビリンス装置７０を配置して切削液の駆動部への浸入を防止している。
【０００５】
しかしながら、図１０に示すように、何らかの原因で大量の切削液Ｃ１が回転継手部からドレン室６０に漏れたときには、ドレン穴６２からの排出が間に合わずに、切削液Ｃ１の一部はラビリンス装置７０を通過して軸受１６やモータ３０，３２を損傷する場合がある。
【０００６】
スピンドルの回転継手部から漏れる切削液が駆動部へ浸入するのを防止する機構は、下記の特許文献１にも開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３２１１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、回転継手部から大量の切削液が漏水したときにも、これを直ちに検知して機械の運転を停止して、切削液がスピンドルの軸受やモータ等の駆動機構に浸入することを確実に防止する装置を備えた工作機械のミル主軸を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するために、本発明のミル主軸は、主軸のハウジング内に軸受を介して支持されるスピンドルと、スピンドルを直接駆動するハウジング内に配設されるモータと、スピンドル内に摺動可能に挿入されるドローバーと、ドローバーの軸心に設けられて切削液を供給するスルークーラント通路と、ドローバーの後端部側に配設されて固定側から供給される切削液を回転しているスピンドル側へ送る回転継手を備え、回転継手から漏れる切削液の通路内に設けられるシリンダ室と、シリンダ室に摺動自在に挿入されるピストン状のドッグと、ドッグの移動を非接触で検知する近接センサを備えるものである。
【０００９】
そして、回転継手から漏れる切削液を案内する通路と、通路に設けられるシリンダ室と、シリンダ室に挿入されるドッグを通路に向けて付勢するコイルスプリングを備え、回転継手から漏れる切削液がモータ側へ浸入するのを防止するラビリンス装置を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の工作機械のミル主軸にあっては、回転継手部から漏れる切削液は、その圧力によりドッグを移動させ、このドッグの移動を近接センサが検知して機械の運転を止める。この作用により切削液の駆動部への浸入は確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の工作機械のミル主軸の構造を示す断面図、図２、図３は要部の断面図、図４は要部の平面図である。
全体を符号１００で示す本発明の工作機械のミル主軸は、ハウジング１０内に軸受１２，１４，１６で支持されるスピンドル２０を備える。ドローバー２４及びスプリング２６とスルークーラント通路２２、ロータ３０、ステータ３２の構成は、図５以下で説明したものと同様であるので、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１２】
このミル主軸１００にあっても、固定側の継手５０とドローバー２４の端部にとりつけた回転側の継手４０によって回転継手を構成してある。
固定側の継手５０と回転側の継手４０の間に間隙Ｇ１が形成されることも、先に説明したミル主軸と同様である。
また漏れた切削液をミル主軸の外部へ排出する機構としてドレン室６０及びドレン穴６２を設けることも、先に説明したミル主軸と同様である。
【００１３】
本発明のミル主軸１００は、ハウジング１０の端部にとりつけられるカバー部材６４の内側と回転側の継手４０の間に形成される切削液を受け入れる空間６６から半径方向に延びる通路１１０を有する。
この半径方向の通路１１０の外側は埋栓１１２により封止される。
【００１４】
そして、カバー部材６４には、この通路１１０に開口するシリンダ室１２０が設けられる。このシリンダ室１２０には、ピストン状のドッグ１３０が摺動自在に挿入される。
このドッグ１３０は押え部材１３６で抜け出しが防止され、押え部材１３６とドッグ１３０の間にはコイルスプリング１３２が配設される。押え部材１３６はビス１３８等で相手部材に固定される。
【００１５】
そして、このドッグ１３０に対向する位置に近接センサ１４０がとりつけてある。この近接センサ１４０は、ドッグ１３０が近接すると、これを非接触で検知して電気信号を発して、ライン１４２を通じて制御装置へ通報する。
【００１６】
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の作用を示す。
図５の（ａ）は、回転継手部から漏れる切削液の量が少なく、漏れた切削液はカバー６４とドローバー２４の間の僅かな隙間を通り、ドレン室６０、ドレン穴６２を経由して外部へ排出され、通路１１０内に切削液が浸入していない状態を示す。
図５の（ｂ）は、回転継手部から漏れ出す切削液Ｃ１が大量となり、カバー６４とドローバー２４の間の僅かな隙間を通過可能な単位時間当たりの量を超えたため、切削液が通路１１０内に浸入・充満した状態を示す。通路内に充満した切削液は、隙間を通過する切削液の配管抵抗分の圧力を有する。
【００１７】
通路１１０に連通するシリンダ部１２０に充満した切削液Ｃ１は、コイルスプリング１３２のバネ力に抗してドッグ１３０を高さ寸法Ｈ１だけ押し上げる。
近接センサ１４０は、このドッグ１３０の上昇移動を検知すると、ライン１４２を介して信号を制御装置へ送る。
制御装置は、この近接センサ１４０からの信号を受けると、切削液の異常漏れがあるものと判断して、直ちに機械を停止して、軸受けやモータの損害を防止する。
【００１８】
図６は、本発明の他の実施例を示す要部の断面図である。
ミル主軸１００Ａは、前述したミル主軸１００と同様に回転継手から漏れる切削液を溜めるドレン室６０を有し、ドレン穴６２から切削液を排出する。
そして、カバー部材６４は、内側に設けられる切削液を受け入れる空間６６に連結する軸線方向の通路１１１と通路１１１から半径方向に延びる通路１１０を有する。
そして、通路１１１と通路１１２の開口部は埋栓１１２，１１４で封止される。
通路１１０に連結するシリンダ室１２０にはピストン状のドッグ１３０が挿入される。回転継手からの切削液の漏出が、カバー６４とドローバー２４の間の僅かな隙間を通過可能な単位時間当たりの量を超えると、通路１１０、シリンダ室１２０内の切削液の圧力が上昇し、ピストン状のドッグ１３０をコイルスプリング１３２に抗して押し上げる。
ドッグ１３０の軸線上に配置された近接スイッチ１４０は、このドッグ１３０の近接を検知して、電気信号を制御装置側へ送り出す。
【００１９】
図７は、本発明の更に他の実施例を示す。
このミル主軸１００Ｂも第６図の実施例のミル主軸１００Ａと同様に切削液の通路１１１、１１０を有し、通路１１０に連通するシリンダ室１２０を備える。シリンダ室１２０に挿入されるピストン状のドッグ１３０の軸線とは直交方向に近接スイッチ１４０を設ける。
近接スイッチ１４０はドッグ１３０の移動を検知して信号を制御装置に送る。
【００２０】
図８は、本発明の更に他の実施例を示す。
このミル主軸１００Ｃはカバー部材６４に設けられる切削液を受け入れる空間６４から半径方向に延びる通路１１０を有し、通路１１０の外側の開口部にシリンダ室１２０が設けられる。
シリンダ室１２０にはピストン状のドッグ１３０が挿入され、適宜な機構により抜け止めが防止される。
ピストン状のドッグ１３０がコイルスプリング１３２に抗して突出すると、ドッグ１３０の軸線に直交する方向に配設した近接スイッチ１４０は、この移動を検知して制御装置へ信号を送る。
【００２１】
本発明は以上のように、安価で簡素な機構によって、切削液の大量な漏れを検知し、大事に至る前に機械を停止することができる。
【００２２】
そこで、主軸内部に設けられる回転継手部から切削液が大量に漏れたときにも、切削液が軸受やモータ等の駆動部に浸入することを防止し、損傷を最少限に押えることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の工作機械のミル主軸の断面図。
【図２】要部の断面図。
【図３】要部の断面図。
【図４】本発明の機能を示す説明図。
【図５】要部の平面図。
【図６】要部の断面図。
【図７】他の実施例の要部の断面図。
【図８】他の実施例の要部の断面図。
【図９】工作機械のミル主軸の構造を示す断面図。
【図１０】要部の拡大断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１０  ハウジング
１２，１４，１６  軸受
２０  スピンドル
３０  ロータ
３２  ステータ
４０，５０  回転継手
７０  ラビリンス装置
１００  ミル主軸
１１０  切削液通路
１３０  ドッグ
１４０  近接センサ
【図１】
2010149229.tif 000003
【図２】
2010149229.tif 000004
【図３】
2010149229.tif 000005
【図４】
2010149229.tif 000006
【図５】
2010149229.tif 000007
【図６】
2010149229.tif 000008
【図７】
2010149229.tif 000009
【図８】
2010149229.tif 000010
【図９】
2010149229.tif 000011
【図１０】
2010149229.tif 000012