(57)【要約】【課題】主軸装置の先端側に別途付属品を設置することなく潤滑油を回収可能とした主軸装置における潤滑油回収機構を提供する。【解決手段】ハウジング３と主軸４との間の空間に第１排出路１１を、主軸４に第２排出路１２を、動作軸６に第３排出路１３を設けるとともに、主軸４の中心に、一端が主軸４の工具装着側でない端部まで延びる回収路１４を夫々設けており、使用済みの潤滑油を回収するに際し、主軸４の内部等を通して主軸装置１の工具装着側ではない端部から主軸装置１外部へ排出させて回収可能としているため、工具装着側の端部に回収のための部材を設置する必要がなく、主軸装置１による加工が制限されたりしないし、主軸装置１外部へ排出された潤滑油が飛散してワークに付着するような事態も起こらない。【選択図】図２
2010058181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内で軸受を介して主軸が支持されているとともに、前記主軸の中心内部に、前記主軸へ装着される工具をクランプ／アンクランプするための工具把持機構が設けられてなる主軸装置において、前記軸受に供給された潤滑油を回収するための潤滑油回収機構であって、
前記ハウジングと前記主軸との間の空間に、前記軸受から排出された潤滑油が流れる第１排出路を設ける一方、
前記工具把持機構の中心に、一端が前記主軸の工具装着側でない端部まで延びる回収路を設けるとともに、前記工具把持機構に、前記回収路と連通する第３排出路を径方向へ形成し、
さらに、前記主軸に、前記第１排出路と前記第３排出路とを連通させる第２排出路を設けており、
前記回収路に、吸引動作可能な回収装置を接続して吸引動作させることにより、前記軸受から排出される潤滑油を、前記第１排出路、前記第２排出路、前記第３排出路、及び前記回収路を介して回収可能としたことを特徴とする主軸装置における潤滑油回収機構。
【請求項２】
ハウジング内で軸受を介して主軸が支持されているとともに、前記主軸の中心内部に、前記主軸へ装着される工具をクランプ／アンクランプするための工具把持機構が設けられてなる主軸装置において、前記軸受に供給された潤滑油を回収するための潤滑油回収機構であって、
前記軸受の内輪に、前記軸受から排出された潤滑油が流れる第１排出路を設ける一方、
前記工具把持機構の中心に、一端が前記主軸の工具装着側でない端部まで延びる回収路を設けるとともに、前記工具把持機構に、前記回収路と連通する第３排出路を径方向へ形成し、
さらに、前記主軸に、前記第１排出路と前記第３排出路とを連通させる第２排出路を設けており、
前記回収路に、吸引動作可能な回収装置を接続して吸引動作させることにより、前記軸受から排出される潤滑油を、前記第１排出路、前記第２排出路、前記第３排出路、及び前記回収路を介して回収可能としたことを特徴とする主軸装置における潤滑油回収機構。
【請求項３】
前記回収路の他端が、前記主軸の工具装着側の端部まで延びており、先端から基端まで連通する吸引路が内部に形成されてなる工具を前記主軸に装着することで、加工中に発生する切り屑を、前記吸引路及び前記回収路を介して回収可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の主軸装置における潤滑油回収機構。
【請求項４】
前記工具把持機構が前記工具をクランプ／アンクランプする際に軸方向へ移動する動作軸を備えており、当該動作軸に前記第３排出路を２つ設け、一方が、前記工具をクランプした際に前記第２排出路に連通し、他方が、前記工具をアンクランプした際に前記第２排出路に連通するようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の主軸装置における潤滑油回収機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸装置において軸受等に供給された潤滑油を回収するための潤滑油回収機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、主軸装置において軸受等へ供給された潤滑油は、主軸装置の工具装着側（以下、工具装着側を先端側とする）の外周面から主軸装置外部へ排出している。そして、当該排出機構としては、主軸装置の先端側の外周面に排出パイプを接続し、ポンプによって吸引するとした機構や、主軸装置の先端側に受け皿を設置し、エアとともに潤滑油を外周面から噴出させて受け皿により受けるとした機構（たとえば、特許文献１）等がある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、主軸の先端側に排出パイプや受け皿を設置すると、排出パイプや受け皿がワークに干渉するおそれがあることから、主軸装置による加工が制限されてしまうといった問題がある。また、特に受け皿へ排出させるとした構成では、潤滑油が受け皿に溜まらず、周囲へ飛散してワークに付着してしまうおそれがあり、ワークが不良品となってしまう、ワークの表面が汚れてしまう等といった事態も起こり得る。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、主軸装置の先端側に別途付属品を設置することなく潤滑油を回収可能とした主軸装置における潤滑油回収機構を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ハウジング内で軸受を介して主軸が支持されているとともに、前記主軸の中心内部に、前記主軸へ装着される工具をクランプ／アンクランプするための工具把持機構が設けられてなる主軸装置において、前記軸受に供給された潤滑油を回収するための潤滑油回収機構であって、前記ハウジングと前記主軸との間の空間に、前記軸受から排出された潤滑油が流れる第１排出路を設ける一方、前記工具把持機構の中心に、一端が前記主軸の工具装着側でない端部まで延びる回収路を設けるとともに、前記工具把持機構に、前記回収路と連通する第３排出路を径方向へ形成し、さらに、前記主軸に、前記第１排出路と前記第３排出路とを連通させる第２排出路を設けており、前記回収路に、吸引動作可能な回収装置を接続して吸引動作させることにより、前記軸受から排出される潤滑油を、前記第１排出路、前記第２排出路、前記第３排出路、及び前記回収路を介して回収可能としたことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明のうち請求項２に記載の発明は、ハウジング内で軸受を介して主軸が支持されているとともに、前記主軸の中心内部に、前記主軸へ装着される工具をクランプ／アンクランプするための工具把持機構が設けられてなる主軸装置において、前記軸受に供給された潤滑油を回収するための潤滑油回収機構であって、前記軸受の内輪に、前記軸受から排出された潤滑油が流れる第１排出路を設ける一方、前記工具把持機構の中心に、一端が前記主軸の工具装着側でない端部まで延びる回収路を設けるとともに、前記工具把持機構に、前記回収路と連通する第３排出路を径方向へ形成し、さらに、前記主軸に、前記第１排出路と前記第３排出路とを連通させる第２排出路を設けており、前記回収路に、吸引動作可能な回収装置を接続して吸引動作させることにより、前記軸受から排出される潤滑油を、前記第１排出路、前記第２排出路、前記第３排出路、及び前記回収路を介して回収可能としたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記回収路の他端が、前記主軸の工具装着側の端部まで延びており、先端から基端まで連通する吸引路が内部に形成されてなる工具を前記主軸に装着することで、加工中に発生する切り屑を、前記吸引路及び前記回収路を介して回収可能としたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記工具把持機構が前記工具をクランプ／アンクランプする際に軸方向へ移動する動作軸を備えており、当該動作軸に前記第３排出路を２つ設け、一方が、前記工具をクランプした際に前記第２排出路に連通し、他方が、前記工具をアンクランプした際に前記第２排出路に連通するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ハウジングと主軸との間の空間（請求項１）又は軸受の内輪（請求項２）に第１排出路を、主軸に第２排出路を、工具把持機構に第３排出路及び一端が主軸の工具装着側でない端部まで延びる回収路を夫々設けており、使用済みの潤滑油を回収するに際し、主軸の内部等を通して主軸装置の工具装着側ではない端部から主軸装置外部へ排出させて回収可能としているため、工具装着側の端部に回収のための部材を設置する必要がなく、主軸装置による加工が制限されたりしないし、主軸装置外部へ排出された潤滑油が飛散してワークに付着するような事態も起こらない。
また、第１排出路をハウジングと主軸との間の空間に設ける構成によれば、既存の主軸装置に対して比較的少ない変更で上記効果を得ることができ、特に立型の工作機械に好適である。一方、第１排出路を軸受の内輪に設ける構成によれば、主軸の設置方向に拘わらず、軸受の潤滑油を確実に排出することができる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、回収路の他端を、主軸の工具装着側の端部まで延設している。したがって、切り屑の回収機構を備えた工具を主軸に装着することで、１台の回収装置により切り屑及び潤滑油の回収を行うことができ、合理的な構成とすることができる。
加えて、請求項４に記載の発明によれば、工具把持機構に備えられた動作軸に第３排出路を２つ設け、工具のクランプ／アンクランプに拘わらず第２排出路と回収路とを連通させるようにしているため、加工時以外であっても潤滑油の回収を行うことができ、使い勝手が良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態となる主軸装置における潤滑油回収機構について、図面をもとに説明する。
【０００９】
図１は、主軸装置１を有する工作機械５１の概略を示した説明図である。
工作機械５１は、主軸装置１やテーブル５２等を有してなるもので、図示しないＮＣ装置による制御のもと、テーブル５２上に載置されたワークＷを主軸装置１に装着された工具Ｔにより加工可能としている。また、５３は、主軸装置１の軸受２へ潤滑油を供給するための潤滑油供給装置であって、主軸装置１に接続される供給管５４、潤滑油を溜めるタンクやポンプ等からなる。さらに、５５は、後述の如くして潤滑油及び切り屑を回収するための回収装置であって、主軸装置１に接続される回収管５６、吸引用のポンプや廃棄物貯留タンク等からなる。
【００１０】
図２は、主軸装置１の先端側の軸方向での断面を示した説明図であって、図１における中心線Ｌの左側はクランプ状態、右側はアンクランプ状態（ただし、コレット７までの部分）を夫々示している。
主軸装置１は、ハウジング３内において、複数の軸受２、２・・を介して主軸４をＬ軸周りで回転可能に支持したものであって、ハウジング３内には、供給管５４が接続され、各軸受２へ潤滑油を供給する供給路１０が形成されているとともに、ハウジング３内の先端部でハウジング３と主軸４との間の空間には、使用済みの潤滑油を回収するための第１排出路１１が形成されている。
【００１１】
一方、主軸４は筒状に形成されており、当該主軸４内部には、図示しない駆動源により上下動するドローバー５、ドローバー５の動作に応じて上下動する動作軸６、及び動作軸６に連動して工具ホルダ５７をクランプ／アンクランプするコレット７が設置されている。また、主軸４の先端側は開口しており、工具ホルダ５６を挿入可能な取付孔８とされている。さらに、主軸４の先端部には、径方向で内側へ延びて第１排出路１１と連通する第１連通部１２ａ、第１連通部１２ａから軸方向に沿って上方へ延びる第２連通部１２ｂ、及び第２連通部１２ｂの上端から径方向で内側へ延びて主軸４の内周面に開口する第３連通部１２ｃとからなる第２排出路１２が形成されている。
【００１２】
また、動作軸６には、その中心に潤滑油及び切り屑を回収するための回収路１４が軸方向に沿って形成されているとともに、当該回収路１４と第２排出路１２とを連通させる一対の第３排出路１３ａ、１３ｂが設けられている。第３排出路１３ａ、１３ｂは、どちらも径方向へ延びており、一方の第３排出路１３ａはクランプ状態において回収路１４と第２排出路１２とを連通させ、他方の第３排出路１３ｂはアンクランプ状態において回収路１４と第２排出路１２とを連通させるようになっている。また、回収路１４の上方側は、ドローバー５内部を経て主軸装置１の上端部まで延設されており、回収管５６に接続されている。さらに、回収路１４の下方側は、動作軸６の先端で開口しており、工具ホルダ５７を装着した際には、後述する工具Ｔ内部の吸引路２３と連通するようになっている。尚、工具ホルダ５７には、吸引路２３と回収路１４とを連通させる連通路５８が形成されている。
【００１３】
次に、工具Ｔについて図３及び４をもとに説明する。図３は、工具Ｔの先端部分を示した斜視説明図であり、図４は、工具Ｔにより加工している状態を示した説明図である。
工具Ｔは、所謂エンドミルであって、円柱状の本体２１と、本体２１の先端に備えられた切削刃２５を有する切削部２２とからなり、本体２１内部には、その先端から基端にわたって連通する吸引路２３が形成されている。また、工具Ｔの先端には、切削刃２５を露出させた状態で先端部分を覆うカバー２４と、切削刃２５により削り出された切り屑２０を吸引路２３へ送る案内部２２ａとが設置されている。したがって、当該工具Ｔにより加工を行うと、図４に示す如くして、切り屑２０がカバー２４内の空間へ送られることになる。
【００１４】
ここで、切り屑２０及び潤滑油の回収について説明する。
上記工具Ｔを保持する工具ホルダ５７を主軸４に装着すると、吸引路２３と回収路１４とが一連の通路となる。したがって、主軸４を回転させて加工する際に回収装置５５を吸引動作させることにより、カバー２４内の空間へ送られた切り屑２０を、吸引路２３、回収路１４、及び回収管５６を介して回収装置５５に回収することができる。また、当該吸引動作により、第１排出路１１、第２排出路１２、及び第３排出路１３ａに吸引方向へ空気流が生じるため、軸受２、２・・から排出される使用済みの潤滑油を回収路１４内まで吸い出した後、回収路１４及び回収管５６を介して切り屑２０とともに回収装置５５へ回収することができる。さらに、潤滑油に関しては、工具ホルダ５７が装着されていない状態（すなわち、アンクランプ状態）にあっても、回収装置５５を吸引動作させることにより、第１排出路１１、第２排出路１２、及び第３排出路１３ｂを介して回収路１４内へ吸い出すことができるため、回収路１４及び回収管５６を介して回収装置５５へと回収することができる。
【００１５】
以上のように構成される主軸装置１によれば、使用済みの潤滑油を回収するに際し、主軸４の内部等を通して主軸装置１の工具装着側ではない端部から主軸装置１外部へ排出させて回収可能としているため、工具装着側の端部に回収のための部材を設置する必要がなく、主軸装置１による加工が制限されたりしないし、主軸装置１外部へ排出された潤滑油が飛散してワークＷに付着するような事態も起こらない。
また、切り屑２０を回収するための機構（吸引路２３及び回収路１４）に、第１排出路１１、第２排出路１２、及び第３排出路１３ａ、１３ｂからなる潤滑油の回収機構を接続しているため、１台の回収装置５５により切り屑２０及び潤滑油の回収を行うことができる合理的な構成とすることができる。
さらに、動作軸６に第３排出路１３ａ、１３ｂを一対設けており、工具ホルダ５７のクランプ／アンクランプに拘わらず第２排出路１２と回収路１４とを連通させるようにしているため、加工時以外であっても潤滑油の回収を行うことができ、使い勝手が良い。
【００１６】
なお、本発明の主軸装置における潤滑油回収機構に係る構成は、上記実施形態に記載の態様に何ら限定されるものではなく、主軸装置そのものの構成や切り屑の回収機構の有無等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で必要に応じて適宜変更可能である。
【００１７】
たとえば、上記実施形態では、第１排出路をハウジングと主軸との間の空間に設けているが、第１排出路の位置は当該位置に何ら限定されることはない。ここで、第１排出路の位置が異なる本発明の変更例について、図５をもとに説明する。尚、図５において、上記実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付している。
変更例となる主軸装置３１では、各軸受２の内輪に、転動体の転動面と主軸４を支持する支持面とにわたって貫通する第１排出路１５を設けている。また、第２排出路１２においては、第２連通部１２ｂを全軸受２、２・・に対応する長さとするとともに、当該第２連通部１２ｂと各第１排出路１５とを径方向で内側へ延びる第１連通部１２ａにより連通させている。そして、実施形態に記載の主軸装置１同様に、軸受２に供給された潤滑油を、第１排出路１５、第２排出路１２、及び第３排出路１３ａ（又は１３ｂ）を介して吸い出すようになっている。したがって、主軸装置３１によれば、軸受２の内輪に第１排出路１５を形成しており、軸受２に供給された潤滑油を第１排出路１５から直接吸い出すことができるため、主軸４の向きが縦であるか横であるかを問わず、軸受２から潤滑油を確実に吸い出し、回収することができる。
【００１８】
また、上記実施形態では、潤滑油の回収機構と切り屑の回収機構とを最終的に１つの回収機構にまとめる構成としているが、夫々別の回収装置へ接続する等して、独立した回収機構としてもよい。このように潤滑油の回収機構を独立させることで、軸受の潤滑状態を制御しやすくなる等の効果がある。
さらに、主軸装置に切り屑の回収機構を必ずしも設ける必要はなく、本発明に係る潤滑油回収機構は、切り屑の回収機構を備えていない主軸装置についても適用可能である。
加えて、第２排出路の形成位置や形状、第３排出路の形成位置や数等は適宜変更可能であって、第２排出路の第２連通部を複数箇所設ける（すなわち、第１排出路と第２排出路とを複数箇所で連通させる）ように構成してもよいし、動作軸ではなくドローバーの位置において第２排出路と回収路とを連通させるように第３排出路を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】主軸装置を有する工作機械の概略を示した説明図である。
【図２】主軸装置の先端側の軸方向での断面を示した説明図である。
【図３】工具の先端部分を示した斜視説明図である。
【図４】工具により加工している状態を示した説明図である。
【図５】主軸装置の変更例を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１、３１・・主軸装置、２・・軸受、３・・ハウジング、４・・主軸、５・・ドローバー（工具把持機構）、６・・動作軸（工具把持機構）、１０・・供給路、１１、１５・・第１排出路、１２・・第２排出路、１２ａ・・第１連通部、１２ｂ・・第２連通部、１２ｃ・・第３連通部、１３・・第３排出路、１４・・回収路、２３・・吸引路、５１・・工作機械、５３・・潤滑油供給装置、５４・・供給管、５５・・回収装置、５６・・回収管、Ｔ・・工具。
【図１】
2010058181.tif 000003
【図２】
2010058181.tif 000004
【図３】
2010058181.tif 000005
【図４】
2010058181.tif 000006
【図５】
2010058181.tif 000007