(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディと、該ボディに軸承され回転するテーブル回転体からなり、
前記ボディに取り付けられテーブル回転体との間へシール材を設けて軸封を行なう回転テーブルにおいて、
前記ボディへ固着された取付リングと、
該取付リングへ調整手段によって軸芯方向に移動可能に設けられるエアシールリングを備え、
前記シール材が前記テーブル回転体の外周側と前記取付リングの内周側との間に配設され、
前記エアシールリングが外部エア源と接続し高圧エアを取り入れるエア吸入部と、ボディとテーブル回転体との間へ高圧エアを流出させるエア放出部を有し、
前記エアシールリングが前記取付リングの外周との間に前記エア放出部からの高圧エアを通過させる間隔Ｙを設けて取り付けられ、
前記エアシールリングが前記テーブル回転体との間にスキマＸを形成する前方突部を前方へ備え
、前記スキマＸと前記間隔Ｙとの関係がＸ＜Ｙであることを特徴とする回転テーブル。
【請求項２】
前記調整手段が、エアシールリングへ前方から螺合し取付リングを押圧することでエアシールリングを軸芯前方へ移動させる前方調整ボルトと、
エアシールリングを介して取付リングへ螺合しエアシールリングを回転軸芯後方へ移動させる後方調整ボルトを
備えることを特徴とする請求項１記載の回転テーブル。
【請求項３】
前記エアシールリングが、取付リングとの間に間隔Ｙを形成する内周突部を内方へ備えることを特徴とする請求項１または２に記載の回転テーブル。
【請求項４】
前記エアシールリングが、エア放出部と内周突部との間に凹部を形成して高圧エアをリング全周へ均等に供給するためのリング溝を備えることを特徴とする請求項３に記載の回転テーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に用いる回転テーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタなどの工作機械において、工作物を支持する回転テーブルが回転可能に設けられている。
この回転テーブルには、回転テーブル内部に備える回転駆動部位への切粉やクーラントの侵入を防止するために、回転部分であるテーブル回転体とこれを支持するボディとの間にシール材が備えられている。
【０００３】
このような回転テーブルとして、特許文献１には切粉の侵入を防止するシール材を備えた回転テーブルが記載されている。
この回転テーブルは、テーブル回転体の外周へ接触するシール材を配設し、外部からの切粉やクーラントなどの異物が、回転部分であるテーブル回転体の内部に設けられたギヤやシャフトなどの回転駆動部への侵入を防止している。
また、シール部分を覆うラビリンスリングを回転しないボディ側へ取り付けることで、回転により発生する慣性モーメントの影響を軽減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７２８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の回転テーブルでは、ラビリンスリングでシール部分を覆うことで、テーブル回転体とボディとの間へ異物の侵入を防いでいる。
しかしながら、従来の回転テーブルには以下のような問題点があった。
前記ラビリンスリングも固定側であるボディに設けられているので、回転側であるテーブル回転体との間には隙間が設けられている。この隙間から直接的に異物が侵入しないようにテーブル回転体の半径方向外方に鍔部を突出させているが、やはり鍔部とラビリンスリングとの間には隙間が設けられているので、完全に異物の侵入を防ぐことはできない。
例えば、クーラントなどの液体は僅かな隙間であっても、毛細管現象により隙間の間へ浸透してしまう。
【０００６】
これにより、シール材の劣化が進み、シール性を長時間保つことができず、シール材の寿命が短命化となってしまい、シール材を頻繁に交換する必要がでてくる。
このため、シール材のコストも増大し、メンテナンス作業も煩雑化し作業性に著しい悪影響を与えている。
また、加工作業を連続して行なう場合には、シール材の交換作業により加工作業の中断を余儀なくされ、作業効率を低下させる要因となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前述の問題点を解決するために、ボディと、該ボディに軸承され回転するテーブル回転体からなり、
前記ボディに取り付けられテーブル回転体との間へシール材を設けて軸封を行なう回転テーブルにおいて、
前記ボディへ固着された取付リングと、
該取付リングへ調整手段によって軸芯方向に移動可能に設けられるエアシールリングを備え、
前記シール材が前記テーブル回転体の外周側と前記取付リングの内周側との間に配設され、
前記エアシールリングが外部エア源と接続し高圧エアを取り入れるエア吸入部と、ボディとテーブル回転体との間へ高圧エアを流出させるエア放出部を有し、
前記エアシールリングが前記取付リングの外周との間に前記エア放出部からの高圧エアを通過させる間隔Ｙを設けて取り付けられ、
前記エアシールリングが前記テーブル回転体との間にスキマＸを形成する前方突部を前方へ備え
、前記スキマＸと前記間隔Ｙとの関係がＸ＜Ｙであることを特徴とする。
【０００８】
また、前記調整手段が、エアシールリングへ前方から螺合し取付リングを押圧することでエアシールリングを軸芯前方へ移動させる前方調整ボルトと、エアシールリングを介して取付リングへ螺合しエアシールリングを回転軸芯後方へ移動させる後方調整ボルトを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記エアシールリングが、取付リングとの間に間隔Ｙを形成する内周突部を内方へ備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記エアシールリングが、エア放出部と内周突部との間に凹部を形成して高圧エアをリング全周へ均等に供給するためのリング溝を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に係る発明によれば、高圧エアを間隔Ｙで絞り、取付リングと回転テーブルとの間のシール部位へ供給し、高圧エアを均一の圧力で回転テーブル全周にいきわたらせ、シール部位からの高圧エアが回転テーブルとエアシールリングとのスキマＸを通って回転テーブル外方へ抜けていくことで、このスキマＸからの異物の侵入を防止することができる。
これにより、シール材の異物による劣化を防ぎ、シール材が長寿命化され、メンテナンスの軽減や、コスト削減に寄与できる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、スキマＸの間を微少量で調整することができ、放出する高圧エアを無駄に放出することなく必要最低限の量で維持することが可能となり、エアの供給工程を低コストで実現できる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、エアシールリングへ供給された高圧エアが間隔Ｙで絞られて、エアシールリングと取付リングとの間へ送られるので、エア源から供給量される高圧エアを必要以上に放出することなく有効に用いることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、エアが供給されるエアシールリングへリング溝を設けることで、リング溝の溝深さＺの空間部分へ一時的に高圧エアが蓄えることができ、高圧エアをリング全周から均一の圧力でシール部位へ放出することができる。これにより偏りなく回転テーブル全周に対してシール性を保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例である回転テーブルの平面図を示す。
【図２】図１のＡ−Ｏ−Ａ断面図を示す。
【図３】図２のＢ部拡大図を示す。
【図４】図２のＣ部拡大図を示す。
【図５】図１のＤ−Ｄ拡大断面図を示す。
【図６】シール部位の各寸法値を表す断面説明図を示す。
【図７】他の実施例におけるＣ部拡大図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には、実施例である回転テーブルの平面図を示している。
図２は、図１のＡ−Ｏ−Ａ断面図を示している。
図３は図２のＢ部拡大図を、図４は図２のＣ部拡大図を示している。
図５は、図１のＤ−Ｄ拡大断面図を示している。
回転テーブルは、中央部位へ工作物を保持するテーブル面２０を有するテーブル回転体２と、このテーブル回転体２がベアリング１４を介して回転可能に支承するボディ１で構成される。
テーブル回転体２は、図示しないモーターの回転力を伝達されて回転軸芯を中心に回転自在になされている。
ボディ１は、テーブル回転体２の外周を覆うように外方に配置され、ボルトなどによって工作機械などに固定されて設置される。
【００１７】
ボディ１には、テーブル回転体２との間にオイルシールとなるシール材３が備えられており、シール材３のリップ部分がテーブル回転体の外周面と接触し、回転時には摺接することで外部からの異物の侵入を防いでいる。
シール材３をボディ１へ固定するために、テーブル回転体２の外周へ円環形状の取付リング４がボディ１に固着されて設けられている。
取付リング４の内周側には凹形状の溝が形成され、この溝へシール材３が設けられており、ボディ１とテーブル回転体２との間へシール材３を備えられている。
【００１８】
ボディ１へ固着される取付リング４の軸芯方向前方には後述する調整手段により軸芯方向へ微調整移動が可能なエアシールリング６が設けられている。
エアシールリング６は、外部に設けられた高圧エア源から送られる高圧エアを取り入れるようになされている。エアシールリング６の外周側にはエア吸入部７を設けて、エアシールリング６の内部を通して内周側へエア放出部８を設け、高圧エアをボディ１とテーブル回転体２との間へ供給可能となるように構成されている。
【００１９】
コンプレッサなどの図示しない高圧エア源から送られる高圧エアをエアシールリング６へ供給するためホース１８が備えられている。このホース１８の端部に設けられたホース金具１７がエアシールリング６のエア吸入部７に接続されたエア取入金具１６へ連結され、高圧エア源から送られる高圧エアがエアシールリング６の内部へ供給される。
エアシールリング６の内周側に設けられているエア放出部８には、エアシールリング６の内周側全周へリング溝１３が備えられている。このリング溝１３は、内周端から溝深さＺの空間が全周に渡って設けられている。
リング溝１３は、供給された高圧エアがリング内周全域へ均一に供給され一時的にエアを蓄えるようになされている。
【００２０】
このリング溝１３の前方端部を形成する内周突部１２は、取付リング４との間に間隔Ｙを形成している。この間隔Ｙを通過して高圧エアがボディ１とテーブル回転体２との間へ送られるようになされている。
図６に示すように、エアシールリング６の内周側の前方端部は、テーブル回転体２との間にスキマＸを形成する前方突部９が設けられている。
前方突部９は、エアシールリング６の内周側の前方端部へ、突出して設けられており、高圧エアがボディ１とテーブル回転体２との間から回転テーブルの外方へ流出するスキマＸの量を決定する。
【００２１】
エアシールリング６は、調整手段により回転テーブル軸芯方向に微移動可能に取付リング４へ設けられている。
調整手段として、エアシールリング６を軸芯方向のテーブル面側である前方へ移動させる前方調整ボルト１０と、後方へ移動させる後方調整ボルト１１がエアシールリング６に備えられている。
前方調整ボルト１０は、エアシールリング６に設けられたネジ穴２１へ前方から螺合されて設けられている。前方調整ボルト１０は、ネジ穴２１へねじ込まれることで前方調整ボルト１０の先端部が、取付リング４へ当接し、止まるようになされている。
【００２２】
後方調整ボルト１１は、エアシールリング６に設けられた貫通穴へ前方から挿入され、その延長先の取付リング４へ設けられたネジ穴２２へ螺合されて設けられている。後方調整ボルト１１は、エアシールリング６を貫通して取付リング４へ設けられたネジ穴２２へねじ込まれることによりボルト部位でエアシールリング６の前方への移動を規制している。
【００２３】
本発明に係る回転テーブルの作用について以下に説明する。
回転テーブルを組み立て、メンテナンスの際にボディ１とテーブル回転体２を組み合わせてセッティングするにあたって、固定されるボディ１と、回転するテーブル回転体２との間には、隙間が発生するが、その隙間を介して、異物がテーブル回転体２の回転駆動部位へ侵入しないようにシールする必要がある。
そのシール部位について、本発明においては、高圧エアをボディ１と回転テーブル２との間のシール部位へ供給し、シール部位からの高圧エアがボディ１とエアシールリング６とのスキマＸを通って回転テーブル外方へ抜けていくことで、このスキマＸからの異物の侵入を防止するものである。
【００２４】
高圧エア源から高圧エアが供給されると、ホースを介して高圧エアがエアシールリング６のエア吸入部７へ送られる。送られた高圧エアは、エアシールリング６の内方の通ってエア放出部８から、取付リング４とエアシールリング６との間隔Ｙを通過してボディ１とテーブル回転体２との間の空間へ送られる。
【００２５】
この時、エアシールリング６のエア吸入部７には内周側全周へリング溝１３が備えられており、このリング溝１３の溝深さＺの空間部分へ一時的に高圧エアが蓄えられる。図１に示すように、エアシールリング６へのエアの供給は、本実施例では２ヶ所でホースから供給され、供給位置に近い部位により高圧なエアが送られ、供給位置から遠い部位には低圧なエアが送られることなり、全周へ均一な圧力のエアが送られにくい。
そのため、本発明では、エアが供給されるエアシールリング６へリング溝１３を設けて、リング溝１３の溝深さＺの空間部分へ一時的に高圧エアが蓄えることで、エアをリング全周から均一の圧力でシール部位へ放出することができる。
【００２６】
また、リング溝１３の空間部分へエアを蓄えるため、エアシールリング６の内周側へ内周突部１２を設け、取付リングとエアシールリングとの間に間隔Ｙを形成する。この間隔Ｙは、リング溝１３の空間部分へエアを逃がさないようにリング溝１３の溝深さＺよりも小さく設定する。これによりリング溝１３の空間部分へ蓄えたエアが間隔Ｚで絞られて通過するので大量にエアが抜けることなくリング溝１３の空間部分へエアを蓄えることができる。
【００２７】
間隔Ｙを通過した高圧エアは、シール部位に送られ、テーブル回転体２とエアシールリング６との間で形成されるスキマＸから回転テーブルの外方へ放出される。このスキマＸを形成するためエアシールリング６の内周側の前方端部へ前方突部９が突出して設けられており、スキマＸは、前記間隔Ｙよりも小さく設定される。
スキマＸを通って回転テーブル内から高圧エアが常に放出されることで外部からの異物がシール部位へ侵入することなく、シール性を長時間保つもとが可能となる。
【００２８】
前述のようにスキマＸは、間隔Ｙよりも小さく、また微少量のエアを常に外方へ放出しなければならないので、非常に微小間隔を形成、及び維持しなければならない、このスキマＸが数ｍｍのような大きなスキマとなると、エアが大量に放出されてしまいエア切れを起こし異物の侵入を許してしまう。
そのため、スキマＸは微少量にする必要があり、本出願人の実施経験によれば、０．０３〜０．０５ｍｍとすることが望ましい。
この微少量のスキマＸを形成するため、エアシールリング６を取付リング４へ取り付ける際に調整手段を用いて、エアシールリング６の軸芯方向の取付位置を微少量で調整できるようになしている。
本実施例において、エアシールリング６は、エアシールリング６へ前方から螺合し取付リング４を押圧することでエアシールリング６を軸芯前方へ移動させる前方調整ボルト１０と、エアシールリング６を介して取付リング４へ螺合しエアシールリング６を回転軸芯後方へ移動させる後方調整ボルト１１を備えている。
【００２９】
前方調整ボルト１０は、エアシールリング６に設けられたネジ穴２１へ前方から螺合されて設けられている。前方調整ボルト１０が、ネジ穴２１へねじ込まれると前方調整ボルト１０の先端部が、取付リング４へ当接し止められてしまう。この状態でさらに前方調整ボルト１０をねじ込むと、前方調整ボルト１０の先端部が取付リング４を押圧し、ねじの作用によりエアシールリング６が前方へ移動し始める。前方調整ボルト１０のねじ込み量により、エアシールリング６を微少量前方へ移動させスキマＸの間を調整可能となる。
【００３０】
また後方調整ボルト１１は、エアシールリング６に設けられた貫通穴２３へ前方から挿入され、その延長先の取付リング４へ設けられたネジ穴２２へ螺合されて設けられている。後方調整ボルト１１が、エアシールリング６を貫通して取付リング４へ設けられたネジ穴２２へねじ込まれることにより、後方調整ボルト１１のボルト部位がエアシールリング６の前方への移動を規制する。
さらに後方調整ボルト１１がねじ込まれるとボルト部位がエアシールリング６を後方へ押し込み微少量を移動させスキマＸの間を調整可能となる。
これら調整手段により、エアシールリング６を軸芯方向へ微少量で移動可能となし、スキマＸを微少量で調整することができる。
【００３１】
前記実施例において、調整手段のエアシールリング６の前方への移動の調整が前方調整ボルト１０を用いて行なっているが、本発明はこれに限定するものではなく、エアシールリング６を移動させてスキマＸを微少量で調整できればよい。例えば、調整手段の別の実施例として、図７のようにエアシールリング６の前方への移動をスプリング１９などの付勢手段を用いる例を示す。
【００３２】
この実施例は、エアシールリング６と取付リング４との間に付勢手段を設け、常にエアシールリング６を前方へ付勢している。そのため、エアシールリング６は前方へ移動しようとするが、エアシールリング６の前方への移動を後方調整ボルト１１のボルト部位が規制することで停止させる。これにより、後方調整ボルト１１のねじ込み量によってエアシールリング６の位置が微少量調整でき、スキマＸの間を調整可能となすことができる。
この実施例は、付勢手段としてスプリング１９を用いているが、板バネや皿バネ、渦巻きバネなど弾性体の復元力を利用し、弾性エネルギーを蓄積するものであれば前述と同様の作用を発現することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１    ボディ
２    テーブル回転体
３    シール材
４    取付リング
６    エアシールリング
９    前方突部
１０  前方調整ボルト
１１  後方調整ボルト
１２  内周突部
１３  リング溝
２０  テーブル面
Ｘ    スキマ
Ｙ    間隔
Ｚ    溝深さ
【図１】
0005475408.tif 000002
【図２】
0005475408.tif 000003
【図３】
0005475408.tif 000004
【図４】
0005475408.tif 000005
【図５】
0005475408.tif 000006
【図６】
0005475408.tif 000007
【図７】
0005475408.tif 000008