(57)【要約】【課題】  回転シリンダで発生した熱がスピンドルに伝わるこを抑制することができる回転シリンダの冷却構造を提供する。【解決手段】  回転シリンダ１のハウジング７に回転可能に支持されているシリンダ本体２の前面とスピンドル１４の後端を取付アダプタ１３により連結する。この取付アダプタ１３に、大径部分１７と小径部分１８とを設け、大径部分１７に排気用通風孔１９を小径部分１８に吸気用通風孔２１を夫々複数放射状に設け、各排気用通風孔１９と吸気用通風孔２１とを連通する。スピンドル１４の回転により取付アダプタ１３が回転すると各通風孔１９，２１内を空気が流れることで冷却され、回転シリンダ１からスピンドル１４への熱伝導が取付アダプタ１３で抑制される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転可能に支持されているシリンダ本体の前面を工作機械のスピンドルの後端に取付アダプタを介して連結し、スピンドルの先端に取付けられたチャックを把持開放駆動する回転シリンダにおいて、
取付アダプタに、大径部分と大径部分から回転シリンダの回転軸線方向前方に向うにつれて半径が小さくなる小径部分とを備え回転シリンダからの熱をスピンドルに伝導するのを抑制する放熱構造を設けたことを特徴とする回転シリンダの冷却構造。
【請求項２】
前記放熱構造は、大径部分に設けた複数の排気用通風孔と、排気用通風孔より半径方向内側に設けた複数の吸気用通風孔とを放射状に備え、各排気用通風孔と各吸気用通風孔とを連通してあることを特徴とする請求項１記載の回転シリンダの冷却構造。
【請求項３】
前記放熱構造は、放射状に形成された放熱溝であることを特徴とする請求項１または２記載の回転シリンダの冷却構造。
【請求項４】
前記放熱構造は、前記取付アダプタとシリンダ本体との間に介装される取付アダプタより熱伝導率の低い材質からなる取付フランジであることを特徴とする請求項１から３何れか１項記載の回転シリンダの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルに取付けられたチャックを把持開放駆動する回転シリンダの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転シリンダ１の概要を図１、図２を参照して説明する。シリンダ本体２がディストリビュータシャフト３とロッドカバー４とから構成され、ディストリビュータシャフト３とロッドカバー４との間に形成されたシリンダ室５にピストン６が軸方向移動可能に嵌装され、シリンダ室５を前後のシリンダ室５ａ、５ｂに区画している。ディストリビュータシャフト３は、ハウジング７に相対回動できるように嵌めこまれたディストリビュータ８に一対の軸受け９を介して相対回転可能に支持されている。ディストリビュータ８には、外周に環状溝１０ａ、１０ｂと、内周に環状溝１１ａ、１１ｂが設けてあり、外周の環状溝１０ａ、１０ｂが図示しない一対の給排ポートと連通し内周の環状溝１１ａ、１１ｂから流路１２を介してシリンダ室５ａ、５ｂへ圧流体を給排するようになっている。ロッドカバー４の前面４ａには取付アダプタ１３を介してスピンドル１４の後端が取り付けられ、スピンドル１４の先端に取付けられたチャック１５と一体にシリンダ本体２が回転するようになっている。
【０００３】
この回転シリンダ１のシリンダ本体２が高速回転すると、ディストリビュータシャフト３とディストリビュータ８との極めて僅かな隙間に内周の環状溝１１ａ、１１ｂから供給されて充満している圧流体がディストリビュータシャフト３とディストリビュータ８との相対回転による剪断力により発熱したり、その他の駆動部分で発熱が発生する問題があった。この回転シリンダ１で発生した熱が熱伝導によりシリンダ本体２から取付アダプタ１３を介してスピンドル１４に伝わり、スピンドル１４が熱膨張することでチャック１５に把握されたワークの位置が変化し、ワークの加工精度不良が生じる問題があった。前記のように回転シリンダが回転すると熱が発生するため、回転シリンダを冷却するものとして特許文献１や特許文献２に記載のものが公知であり、スリーブボディ（ハウジング）の外面にフィンを設けたり、回転バルブ（シリンダ本体）にファンを設けてファンの回転により空気流を発生して空気を後方に送風して冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６１−５８２６１号公報
【特許文献２】特開平６−１９０６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、特許文献２では、ファンの回転によって発生する空気流は後方に流れて回転シリンダの外部を冷却するものなので、回転シリンダ内部で発生した熱がシリンダ本体等を介して回転シリンダの内側からスピンドルに熱伝導により伝わることを抑制する効果は小さく、前記シリンダ本体からの熱で主軸が熱膨張することを防止するには効果が低く、ワークの加工精度不良を防止できない問題があった。
そこで本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、回転シリンダで発生した熱がスピンドルに伝わることを抑制することができる回転シリンダの冷却構造を提供することを目的とする。
【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、第１の課題解決手段は、ハウジングに回転可能に支持されているシリンダ本体の前面を工作機械のスピンドルの後端に取付アダプタを介して連結し、スピンドルの先端に取付けられたチャックを把持開放駆動する回転シリンダにおいて、取付アダプタに、大径部分と大径部分から回転シリンダの回転軸線方向前方に向うにつれて半径が小さくなる小径部分とを備え回転シリンダからの熱をスピンドルに伝導するのを抑制する放熱構造を設けたことである。
【０００７】
また、第２の課題解決手段は、前記放熱構造は、大径部分に設けた複数の排気用通風孔と、排気用通風孔より半径方向内側に設けた複数の吸気用通風孔とを放射状に備え、各排気用通風孔と各吸気用通風孔とを連通してあることである。
【０００８】
また、第３の課題解決手段は、前記放熱構造は、放射状に形成された放熱溝である。
【０００９】
また、第４の課題解決手段は、前記放熱構造は、前記取付アダプタとシリンダ本体との間に介装される取付アダプタより熱伝導率の低い材質からなる取付フランジである。
【発明の効果】
【００１０】
本願の第１の課題解決手段では、取付アダプタに回転シリンダの回転軸線方向前方に向うにつれて半径が小さくなる放熱構造を設けたので、スピンドルと一体に取付アダプタが回転することで放熱構造の小径部分と大径部分との周速差により負圧の差が生じて小径部分から大径部分に向う空気の流れが発生することで取付アダプタが冷却され、回転シリンダの内側からスピンドルへの熱伝導が抑制される。これにより、スピンドルの伸びを防止することができ、ワークの加工精度が向上する。
【００１１】
第２、３の課題解決手段では、小径部分に設けた通風孔を通過した空気流が大径部分に設けた通風孔を通過して取付アダプタを内部から冷却でき、また、放熱溝を通過して内部に近い部分から冷却でき、これら複数の通風孔や放熱溝により放熱面積が大きくなるのでより熱伝導が抑制される。
【００１２】
第４の課題解決手段では、取付アダプタより熱伝導率の低い材質からなる取付フランジによって、回転シリンダからの熱がスピンドルへ熱伝導することがより一層抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の回転シリンダの冷却構造の縦断面図である。
【図２】取付アダプタの正面図である。
【図３】回転シリンダのスピンドルへの取付けを示す図である。
【図４】第２の実施の形態である。
【図５】第２の実施の形態の取付アダプタの正面図である。
【図６】第３の実施の形態である。
【図７】第３の実施の形態の取付アダプタの正面図である。
【図８】第４の実施の形態である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本願発明の実施の形態について、図１〜図３により説明する。回転シリンダ１は、従来から種々のものが知られており、これらの構成に特定されるものでもなく、その概要は前記背景技術に記載したので、ここでの詳しい説明を省略する。図１、図２において１６は、ロッドカバー４の前面４ａに取付アダプタ１３を介して取付けられたスピンドル１４の中心孔に挿通されたコネクチングパイプであり、コネクチングパイプ１６の後端がピストン６のピストンロッド６ａに螺着され、先端がチャック１５に連結されて、シリンダ室５に供給される流体圧によるピストン６の往復動によりチャック爪を把持開放操作できるようになっている。
【００１５】
取付アダプタ１３には、図１、図３に示すように、ロッドカバー４の前面４ａに取付けられる大径部分１７と、回転シリンダ１の回転軸線前方にスピンドル６が螺合される大径部分１７より半径の小さい小径部分１８とが形成されている。即ち、取付アダプタ１３は大径部分１７から回転軸線方向前方に向うにつれて半径が小さくなる小径部分１８を備えている。大径部分１７には、回転シリンダ１半径方向に向く排気用通風孔１９が外周面から中空孔２０まで貫通するように複数設けられている。小径部分１８には、排気用通風孔１９より回転シリンダ１半径方向内側で半径方向に向く吸気用通風孔２１が外周面から中空孔２０まで貫通するように複数設けられている。大径部分１７の各排気用通風孔１９と小径部分１８の各吸気用通風孔２１とは中空孔２０で連通しており、これら大径部分１７と小径部分１８と各通風孔１９，２１とにより回転シリンダ１からの熱をスピンドル１４に伝導するのを抑制する放熱構造２２が構成されており、冷却構造となっている。２３はピストン６に固着された規制ピンであり、ピストン６とシリンダ本体２との相対回転を規制している。尚、取付アダプタ１３はシリンダ本体２やスピンドル１４等より熱伝導率の低い材質で形成しても良い。
【００１６】
次に作用について説明する。図示しないモータによりスピンドル１４と一体に回転シリンダ１のシリンダ本体２が高速回転すると取付アダプタ１３も回転する。取付アダプタ１３が回転すると小径部分１８より大径部分１７のほうが周速が速くなるため大径部分１７のほうが小径部分１８より負圧が大きくなる。このため図１の矢印に示すように、小径部分１８の吸気用通風孔２１から空気が吸気され、中空孔２０を通って大径部分１７の排気用通風孔２１から空気が放射状に排気される流れが生じる。この空気の流れによって取付アダプタ１３が内部から冷却されるので、回転シリンダ１のディストリビュータシャフト３とディストリビュータ８間等の内部で発生した熱が、シリンダ本体２の前面４ａから取付アダプタ１３を介してスピンドル１４に伝導しようとするのを抑制する効果がある。即ちシリンダ本体２の内側部分からの熱伝導に対しても抑制効果がある。また、取付アダプタ１３とスピンドル１４とが一体に連結されているのでスピンドル１４での熱も取付アダプタ１３により放熱される。これによりスピンドル１４の熱膨張を防止できワークの加工精度不良を減少することができる。
【００１７】
次に他の実施の形態を図４から図８により説明する。同一の部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図４、図５は第２の実施の形態である。取付アダプタ２４の大径部分２５には、回転シリンダ１の回転軸線方向を向き前端面２５ａから回転シリンダ１半径方向内側に吸気用通風孔２６が設けられている。吸気用通風孔２６は回転シリンダ１半径方向に向き外周面に開口する排気用通風孔２７と交差して連通して放熱構造２８が構成されており、冷却構造となっている。第１の実施の形態と同様に、取付アダプタ２４は、スピンドル１４の回転により回転すると、図４の矢印に示すように、取付アダプタ２４の半径方向外側で負圧が大きくなるので吸気用通風孔２６から吸気された空気が排気用通風孔２７から排気されて冷却される。これによりスピンドル１４の熱膨張が防止される。
【００１８】
図６、図７は第３の実施の形態である。取付アダプタ２９の大径部分３０には、複数の放熱溝３１が形成されて放熱構造３２が構成されており、冷却構造となっている。放熱溝３１は底面３１ａが回転シリンダ１の回転軸線方向前方に向うにつれて下り勾配に形成され、取付アダプタ２９の前端面２９ａと外周面２９ｂとに開口している。取付アダプタ２９は、スピンドル１４の回転により回転すると、半径方向内側より外側が負圧になるので、図６の矢印に示すように、半径方向内側の放熱溝３１の底面３１ａから半径方向外側の放熱溝３１の底面３１ａへ向けて空気の流れが生じ、放熱溝３１の左右側面３１ｂと底面３１ａとから熱が放熱されて冷却される。放熱溝３１を形成することで側面３１ｂと低面３１ａとにより放熱のための空気と接触する接触面積が大きくなり、冷却が効果的に行われる。これによりスピンドル１４の熱膨張が防止される。
【００１９】
図８は第４の実施の形態である。シリンダ本体２の前面４ａと取付アダプタ３３の間に取付アダプタ３３より熱伝導率の低い材質からなる取付フランジ３４が介装されている。取付アダプタ３３の大径部分３５には、前記第３の実施の形態と同様な回転シリンダ１の回転軸線方向前方に向うにつれて下り勾配の複数の放熱溝３１が形成されて放熱構造４０となっている。また、取付アダプタ３３には、大径部分３５と小径部分３６の中間部分に取付フランジ３４の中空孔３７まで貫通する回転軸線方向を向く吸気用通風孔３８が設けられている。取付フランジ３４には、回転シリンダ１半径方向に向く排気用通風孔３９が外周面３４ａから中空孔３７まで貫通するように複数設けられている。この排気用通風孔３９と吸気用通風孔３８とは中空孔３７で連通して放熱構造４１となっている。これら放熱構造４０と放熱構造４１と取付フランジ３４とから冷却構造が構成されている。スピンドル１４の回転により取付アダプタ３３と取付フランジ３４とが回転すると吸気用通風孔３８から排気用通風孔３９への空気の流れと放熱溝３１での空気の流れが生じ、取付アダプタ３３と取付フランジ３４とが冷却される。また、回転シリンダ１からの熱は、熱伝導率の低い取付フランジ３４により抑制されるのでスピンドル１４へ伝わりにくく、これによりスピンドル１４の熱膨張が防止される。
【符号の説明】
【００２０】
１                            回転シリンダ
２                            シリンダ本体
４ａ                          シリンダ本体の前面
７                            ハウジング
１３，２４，２９，３３        取付アダプタ
１４                          スピンドル
１５                          チャック
１７，２５，３０，３５        大径部分
１８，３６                    小径部分
１９，２７，３９              排気用通風孔
２１，２６，３８              吸気用通風孔
２２，２８，３２，４０，４１  放熱構造
３１                          放熱溝
３４                          取付フランジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011224740.tif 000007
【図６】
2011224740.tif 000008
【図７】
2011224740.tif 000009
【図８】
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