(57)【要約】【課題】ボールネジのベアリング内に切削液が侵入することを防止できるネジ送り機構を備えた工作機械を提供する。【解決手段】工作機械では、ボールネジ１５の下端側にラビリンスカラー５０が装着されている。このラビリンスカラー５０は、筒状の本体部と、鍔部と、折返し部とから構成され、ボールネジ１５の下端側に装着されることで、ボールネジ１５とともに回転する。下側軸受け機構４０では、本体部の外周面と、鍔部の内側面と、折返し部の内側面との間の空間に対して、押さえカラー４５の上面に設けられたリブが下側から突出して配置されているため、その空間内に迷路状に屈曲するラビリンス通路を形成できる。このラビリンス空間によって、ラビリンスカラー５０と押さえカラー４５との隙間に加工領域からの切削液が侵入するのを防止できる。【選択図】図５
2008080467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の軸受け部によって両端側が支持されるボールネジを備え、当該ボールネジに従って可動体を移動させるネジ送り機構を備えた工作機械であって、
前記軸受け部は、
前記ボールネジの一端側又は他端側が挿入される軸穴を有する筒状のホルダと、
前記軸穴に挿入されると共に、前記軸穴の内周面に設けられた係止手段に係止され、前記ボールネジの前記一端側又は前記他端側を支持するベアリングと
を備え、
前記ホルダの前記ベアリングが挿入される側の開口端には、前記軸穴と同軸上に貫通し、前記ボールネジの前記一端側又は前記他端側が挿入される挿入穴を備え、前記ベアリングを前記係止手段に係止させた状態で押さえるリング状の押さえ部材が固定され、
前記ボールネジの前記一端側又は前記他端側には、前記挿入穴に内挿され、外部からの液体が前記挿入穴に侵入して前記ベアリングに付着するのを防止する筒状のラビリンス部材が設けられ、
当該ラビリンス部材は、
前記挿入穴から前記ホルダ側とは反対側に向かって軸線方向一端側が突出する円筒状の本体部と、
当該本体部の前記一端側の開口端から径方向外側に向かってフランジ状に延設された鍔部と、
当該鍔部の先端部から前記押さえ部材の軸線方向一端部に向かって折り返された折返し部と
から構成されていることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記ラビリンス部材は、前記押さえ部材に対して非接触であることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記押さえ部材における前記挿入穴の内縁部には、前記ラビリンス部材の前記本体部の外周面と、前記鍔部の内面と、前記折返し部の内面とに囲まれる隙間に向かって突出するリブが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記可動体を支持するとともに前記ボールネジに螺合され、前記ボールネジの回転に伴って前記ボールネジに沿って移動するナットを備え、
前記ボールネジの前記一端側又は前記他端側には、前記押さえ部材の前記一端部、前記ラビリンス部材の前記鍔部の外面及び前記折返し部の外面に対して所定の隙間を空けて配置され、前記ナットの衝突を緩衝する円筒状の緩衝部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の工作機械。
【請求項５】
前記緩衝部材には軸線方向に沿って開口する切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の工作機械。
【請求項６】
前記ボールネジは上下方向に延設され、
一対の前記軸受け部は上下に配置され、
一対の前記軸受け部のうち、下側に配置された前記軸受け部に支持される前記ボールネジの下端側に前記ラビリンス部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に関し、詳細には、ボールネジに沿って可動体を移動させるネジ送り機構を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワークを切削加工できる工作機械において、例えば、ベース上に立設されたコラムの前面に沿って、主軸を回転可能に支持する主軸ヘッドを昇降させ、主軸に装着された工具をワークに接触させて加工するものが知られている。そして、この工作機械のコラムの前面には、Ｚ軸方向に延びるボールネジを備えるネジ送り機構が設けられ、このボールネジに沿って主軸ヘッドが昇降するようになっている。このボールネジは、その上端と下端とがベアリングによってコラムの前面に固定され、そのボールネジの上端部にはカップリングを介してモータが連結されている。一方、主軸ヘッドにはボールナットが固定され、このボールナットが、コラム前面に固定されたボールネジに螺合している。よって、ボールネジがモータの駆動により回転させられることで、ボールナットとともに主軸ヘッドがボールネジの軸方向に移動するようになっている。
【０００３】
ところで、主軸を回転させ、モータを駆動してボールネジを回転させ、主軸ヘッドを上下に移動させると、主軸、主軸ヘッド及びボールネジは温度上昇に伴い、それぞれ熱変位（伸び）を生じてしまうので、工作機械の加工精度の低下を招く恐れがあった。そこで、両ベアリングのうち主軸の先端と反対側に位置するベアリングをコラムに対してボールネジの軸方向に移動自在に設けると共に、他方のベアリングをコラムに対して固定したラムストック（主軸ヘッド）の送り装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この送り装置では、ボールネジの熱変位を許容するとともに、ボールネジの熱変位方向を、主軸ヘッド及び主軸の熱変位方向と逆方向にすることで、それぞれの熱変位を相殺して加工精度に与える影響を抑えることができる。
【０００４】
【特許文献１】実公平６−１１７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のラムストックの送り装置では、両ベアリングのうち、コラムに固定された側のベアリングは下側に位置され、加工領域により近い位置に配置されているため、加工領域から飛散する切削液の飛沫がボールネジの表面に付着し易く、その付着した切削液がボールネジの表面を伝ってベアリング内に侵入し、故障の原因となる問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ボールネジのベアリング内に切削液が侵入することを防止できるネジ送り機構を備えた工作機械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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の工作機械は、一対の軸受け部によって両端側が支持されるボールネジを備え、当該ボールネジに従って可動体を移動させるネジ送り機構を備えた工作機械であって、前記軸受け部は、前記ボールネジの一端側又は他端側が挿入される軸穴を有する筒状のホルダと、前記軸穴に挿入されると共に、前記軸穴の内周面に設けられた係止手段に係止され、前記ボールネジの前記一端側又は前記他端側を支持するベアリングとを備え、前記ホルダの前記ベアリングが挿入される側の開口端には、前記軸穴と同軸上に貫通し、前記ボールネジの前記一端側又は前記他端側が挿入される挿入穴を備え、前記ベアリングを前記係止手段に係止させた状態で押さえるリング状の押さえ部材が固定され、前記ボールネジの前記一端側又は前記他端側には、前記挿入穴に内挿され、外部からの液体が前記挿入穴に侵入して前記ベアリングに付着するのを防止する筒状のラビリンス部材が設けられ、当該ラビリンス部材は、前記挿入穴から前記ホルダ側とは反対側に向かって軸線方向一端側が突出する円筒状の本体部と、当該本体部の前記一端側の開口端から径方向外側に向かってフランジ状に延設された鍔部と、当該鍔部の先端部から前記押さえ部材の軸線方向一端部に向かって折り返された折返し部とから構成されている。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の工作機械は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記ラビリンス部材は、前記押さえ部材に対して非接触であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明の工作機械は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記押さえ部材における前記挿入穴の内縁部には、前記ラビリンス部材の前記本体部の外周面と、前記鍔部の内面と、前記折返し部の内面とに囲まれる隙間に向かって突出するリブが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明の工作機械は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の構成に加え、前記可動体を支持するとともに前記ボールネジに螺合され、前記ボールネジの回転に伴って前記ボールネジに沿って移動するナットを備え、前記ボールネジの前記一端側又は前記他端側には、前記押さえ部材の前記一端部、前記ラビリンス部材の前記鍔部の外面及び前記折返し部の外面に対して所定の隙間を空けて配置され、前記ナットの衝突を緩衝する円筒状の緩衝部材が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に係る発明の工作機械は、請求項４に記載の発明の構成に加え、前記緩衝部材には軸線方向に沿って開口する切り欠き部が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に係る発明の工作機械は、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の構成に加え、前記ボールネジは上下方向に延設され、一対の前記軸受け部は上下に配置され、一対の前記軸受け部のうち、下側に配置された前記軸受け部に支持される前記ボールネジの下端側に前記ラビリンス部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明の工作機械では、ボールネジに付着した液体がボールネジを伝って、ボールネジの一端側又は他端側に向かって流れ、その一端側又は他端側を支持するベアリングに向かって流れた場合、その液体は、ボールネジと共に回転するラビリンス部材の鍔部の外面に付着するが、ラビリンス部材の遠心力によって、その液体を鍔部の延設方向にはね飛ばすことができる。これにより、外部からの液体がベアリング内に侵入するのを防止できるので、ベアリングの損傷を防止できる。さらに、ラビリンス部材の鍔部の先端部に設けられた折返し部によって、鍔部と押さえ部材との間の隙間が遮蔽されるので、その隙間を介して液体がベアリング内に侵入するのを防止できる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明の工作機械では、請求項１に記載の発明の効果に加え、ラビリンス部材は、ホルダに固定された押さえ部材に対して非接触であるので、ボールネジとともに回転することができる。これにより、ラビリンス部材に付着する液体を遠心力によってはね飛ばすことができる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明の工作機械では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、ラビリンス部材の鍔部と、折返し部と、押さえ部材のリブとによって、ラビリンス部材と押さえ部材との間の隙間に屈曲するラビリンスを形成することができる。
【００１６】
また、請求項４に係る発明の工作機械では、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、ボールネジの回転によって可動体はナットとともに移動できる。そして、そのナットがラビリンス部材に向かって勢いよく移動した場合でも、ナットは、ナットとラビリンス部材との間に設けられた緩衝部材に衝突するので、ナットがラビリンス部材に衝突するのを回避できる。また、緩衝部材とラビリンス部材の鍔部の外面との間と、緩衝部材と折返し部の外面との間とには所定の隙間が各々設けられているので、ラビリンス部材が回転しても、緩衝部材との間に摩擦が生じるのを防止できる。
【００１７】
また、請求項５に係る発明の工作機械では、請求項４に記載の発明の効果に加え、緩衝部材には軸線方向に沿って開口する切り欠き部が設けられているので、該切り欠き部を介してボールネジに対して容易に脱着することができる。さらに、緩衝部材と押さえ部材の一端部との間の隙間と、緩衝部材とラビリンス部材の鍔部の外面との間の隙間と、緩衝部材と折返し部の外面との間の隙間とに溜まった液体を切り欠き部を介して外側に排出することができる。
【００１８】
また、請求項６に係る発明の工作機械では、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の効果に加え、ボールネジに付着した液体が、重力によってボールネジの表面を伝って下方に落下した場合、下側に配置された軸受け部に支持されるボールネジの下端側にラビリンス部材が設けられているので、そのラビリンス部材によって、下側の軸受け部のベアリングにその液体が侵入するのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態である工作機械１について、図面を参照して説明する。図１は、主軸ヘッド４とネジ送り機構２０との連結構造を示す工作機械１の部分右側断面図であり、図２は、ネジ送り機構２０を備えるコラム３の正面図であり、図３は、図２に示すＡ−Ａ線矢視方向断面図であり、図４は、図２に示すＢ−Ｂ線矢視方向断面図であり、図５は、図３に示す下側軸受け機構４０周囲の部分拡大図であり、図６は、図５に示すラビリンスカラー５０周囲の部分拡大図であり、図７は、ラビリンスカラー５０の上側から見た斜視図であり、図８は、ラビリンスカラー５０の下側から見た斜視図である。
【００２０】
また、以下説明において、Ｘ軸方向とは、工作機械１の左右方向を示し、Ｙ軸方向とは、工作機械１の前後方向を示し、Ｚ軸方向とは、工作機械１の上下方向を示すものとする。さらに、図１の左側を工作機械１の前方とし、右側を工作機械１の後方とし、紙面手前側を工作機械１の右方とし、紙面奥行き側を工作機械１の左方とする。さらに、図２の紙面手前側をコラム３の前方とし、紙面奥行き側をコラム３の後方とし、図２の右側をコラム３の右側方とし、図２の左側をコラム３の左側方とする。
【００２１】
はじめに、工作機械１の構成について概略的に説明する。図１に示すように、工作機械１は、ベース（図示外）上に垂直に立設された鉄製のコラム３、該コラム３の前面３ａに沿って昇降可能に支持された主軸ヘッド４、該主軸ヘッド４の下部に回転可能に支持され、工具ホルダ（図示外）が装着される主軸５等を備えている。そして、主軸ヘッド４の上部には、主軸５を回転駆動させるための主軸モータ６が固定されている。さらに、コラム３の前面３ａには、Ｚ軸方向に延びるボールネジ１５を備え、該ボールネジ１５に沿って主軸ヘッド４を移動させるネジ送り機構２０が設けられている。
【００２２】
コラム３はＺ軸方向に延びる柱状に形成されるとともに、軽量化及び高強度化のため、所謂、肉抜き成形（複数のリブによる骨組構造）がなされている。前面３ａは、左右両側が前方に隆起する断面凹状（図４参照）に形成され、その隆起する左右両側の各部位には、主軸ヘッド４をＺ軸方向にガイドする一対のガイドレール１３，１４が固定されている。そして、これら一対のガイドレール１３，１４の間の後方側に凹んだ幅方向中央部位に、上記したネジ送り機構２０が配設されている。一方、図１に示すように、主軸ヘッド４の背面にはボールナット１１が設けられ、このボールナット１１が、ネジ送り機構２０のボールネジ１５に螺合して取り付けられている。よって、後述するＺ軸モータ７の回転駆動に伴い、ボールネジ１５が回転させられることによって、ボールナット１１とともに主軸ヘッド４が昇降するようになっている。
【００２３】
次に、ネジ送り機構２０について説明する。図２，図３に示すように、ネジ送り機構２０は、Ｚ軸方向に延びるボールネジ１５と、コラム３の前面３ａの幅方向中央の上部に設けられ、ボールネジ１５の上端部を回転自在に支持する上側軸受け機構３０と、コラム３の前面３ａの幅方向中央の下部に設けられ、ボールネジ１５の下端部を回転自在に支持する下側軸受け機構４０と、ボールネジ１５を回転させるＺ軸モータ７とを主体に構成されている。さらに、上側軸受け機構３０の下側と、下側軸受け機構４０の上側とには、昇降するボールナット１１との衝突を緩衝するためのゴム製の緩衝部材３８と、ゴム製の緩衝部材４８とが各々設けられている。そして、本実施形態では、主軸５による加工領域から飛散する切削液（クーラント液）の飛沫が下側軸受け機構４０の内部に侵入するのを防ぐために、ボールネジ１５の下端側にラビリンスカラー５０（図５参照）を装着した点が特徴となっている。以下、各部品及び各機構について順に説明する。
【００２４】
まず、ボールネジ１５について説明する。図３に示すボールネジ１５の上端側及び下端側を除く略中央部位の外周面には所定のネジ山が成形されている。そして、このネジ山に対して、主軸ヘッド４のボールナット１１（図１参照）が螺合するので、ボールネジ１５の回転に伴ってボールナット１１を上下に移動させることができる。さらに、図５に示すように、ボールネジ１５の下端側には、径方向外側に鍔状に突出する突起部１５ａが設けられるとともに、その突起部１５ａの下面に当接する円筒状のラビリンスカラー５０が装着されている。そして、ボールネジ１５の回転に伴って、ラビリンスカラー５０も回転するようになっている。なお、ラビリンスカラー５０の構造については後述する。また、ボールネジ１５の下端部には、六角状の工具用穴部１５ｂが軸線上に陥没して設けられている。この工具用穴部１５ｂに、図示外の工具が差し込まれることで、ボールネジ１５が回転しないように固定でき、その固定したボールネジ１５の下端部に対して後述するナット４７を確実かつ容易に締め付けることができる。
【００２５】
次に、上側軸受け機構３０について説明する。上側軸受け機構３０は、ボールネジ１５の上端部を回転自在に支持する機能に加えて、温度上昇に伴うボールネジ１５の伸びを許容する機能を備えている。図２，図３示すように、上側軸受け機構３０は、ボールネジ１５の上端部の軸受けとなるベアリング３３、該ベアリング３３を収納して、コラム３の前面３ａに固定されるホルダ３２等から構成されている。
【００２６】
ベアリング３３は、図示しない内輪及び外輪と、これら内輪及び外輪の間に転動自在に挟持された複数の玉と、これら玉同士の間に配置され、玉同士の接触を防止する保持器とから構成された周知のものである。このベアリング３３では、外輪が内輪に対して軸方向に移動可能となっているので、温度上昇に伴うボールネジ１５の伸びに応じて移動できる構造となっている。一方、内輪はボールネジ１５に対して軸方向に移動しないように固定されている。よって、ベアリング３３はラジアル荷重のみを受けるものである。
【００２７】
ホルダ３２はリング状に形成され、図２に示すように、一対の板状の固定部６７を備えている。そして、それら固定部６７がコラム３の前面３ａに当接して４つのネジ１７で固定されている。さらに、ホルダ３２の軸穴（図示外）には、ベアリング３３が収納されるとともに、このベアリング３３に軸受けされたボールネジ１５の上端部が挿入されている。そして、ベアリング３３は、温度上昇に伴うボールネジ１５の伸びに応じて、この軸穴の内側を軸方向に移動することができる。また、ホルダ３２の上部にはＺ軸モータ７が固定され、そのＺ軸モータ７の回転軸には、カップリング１２を介してボールネジ１５の上端部が連結されている。これにより、Ｚ軸モータ７の動力がカップリング１２を介してボールネジ１５に伝達され、ボールネジ１５が回転するようになっている。また、ホルダ３２の下部には、円筒状の緩衝部材３８がネジ（図示外）で固定され、その緩衝部材３８の軸穴（図示外）には、ボールネジ１５が隙間を空けた状態で挿入されている。なお、この緩衝部材３８は、弾力性を有する材質（例えば、ゴム）で形成されている。
【００２８】
次に、下側軸受け機構４０について説明する。この下側軸受け機構４０は、ボールネジ１５の下端部を回転自在に支持する機能に加えて、ボールネジ１５のスラスト荷重に対応できる機能を備えている。図５に示すように、下側軸受け機構４０は、ボールネジ１５の下端部の軸受けとなるベアリング４３、該ベアリング４３を収納保持して、コラム３の前面３ａに固定される筒状のホルダ４２、該ホルダ４２の上部に固定されるとともに、ベアリング４３をホルダ４２側に押さえることで、ベアリング４３をホルダ４２内に固定するリング状の押さえカラー４５等から構成されている。
【００２９】
ベアリング４３は、ベアリング３３と同様に、図示しない内輪及び外輪と、これら内輪及び外輪の間に転動自在に挟持された複数の玉と、これら玉同士の間に配置され、玉同士の接触を防止する保持器とから構成された周知のものである。しかしながら、このベアリング４３では、外輪が軸方向に固定され、内輪もボールネジ１５に対して軸方向に移動しないように固定されている。よって、ベアリング４３は、ラジアル荷重のみならず、スラスト荷重をも受け入れることができる。つまり、温度上昇によるボールネジ１５の伸びに応じて移動可能な上側軸受け機構３０のベアリング３３に対して、下側軸受け機構４０のベアリング４３は移動不可となっているので、ボールネジ１５は温度上昇に伴って上方向に伸びるようになっている。これに対し、主軸５及び主軸ヘッド４は温度上昇に伴って下方向に伸びるので、主軸ヘッド４、主軸５、ボールネジ１５の各伸びが相殺されるようになっている。
【００３０】
ホルダ４２は上下方向に長い筒体であって、図２に示すように、一対の板状の固定部６８を備えている。そして、それら固定部６８がコラム３の前面３ａに当接して４つのネジ１８で固定されている。さらに、図５に示すように、ホルダ４２の内側には軸穴４２ａが設けられ、この軸穴４２ａには、ベアリング４３が収納されるとともに、このベアリング４３に軸受けされたボールネジ１５の下端部が挿入されている。また、ホルダ４２の内周面における軸方向中央部位には、径方向内側に突出する係止部４２ｂが設けられ、該係止部４２ｂの中心には、軸穴４２ａと同軸上に貫通する軸穴４２ｃが設けられている。そして、この係止部４２ｂに対して、軸穴４２ａの上側から挿入されたベアリング４３の下部が係止されている。これにより、ベアリング４３が軸穴４２ａの下側に抜けないようになっている。
【００３１】
さらに、係止部４２ｂの軸穴４２ｃには、リング状の支持カラー４６が嵌め込まれている。この支持カラー４６の中心には、軸穴４２ｃと同軸上に貫通する軸穴４６ａが設けられている。そして、この軸穴４６ａに対して、支持カラー４６の上側からボールネジ１５の下端部が挿入され、軸穴４６ａから外側に突出するボールネジ１５の下端部に対してナット４７が締め付けられている。これにより、ボールネジ１５の下端部が、ホルダ４２に対して上方に抜けないようになっている。なお、図５に示す係止部４２ｂが、本発明の「係止手段」に相当する。
【００３２】
ところで、ホルダ４２の上端部には、リング状の押さえカラー４５が複数のネジ７０（図４，図５）によって固定されている。この押さえカラー４５には、ホルダ４２の軸穴４２ａと同軸上に位置する挿入穴４５ａが設けられている。そして、この挿入穴４５ａには、ボールネジ１５の下端側に装着されたラビリンスカラー５０（詳細には、本体部５１）が隙間を空けた状態で軸方向に挿入されている。また、押さえカラー４５のホルダ４２に当接する下面における挿入穴４５ａの外周近傍には、下方に突出する押さえ部４５ｂが設けられている。この押さえ部４５ｂは、ホルダ４２の軸穴４２ａの内側に差し込まれ、軸穴４２ａに収納されたベアリング４３の上部を押さえている。これにより、ベアリング４３がホルダ４２の軸穴４２ａの内側に固定されている。
【００３３】
一方、図６に示すように、押さえカラー４５の上面における挿入穴４５ａの外周近傍には、上方に突出するリブ４５ｃが設けられている。そして、このリブ４５ｃが、ボールネジ１５に装着されたラビリンスカラー５０の後述する本体部５１、鍔部５２、折返し部５３（図６参照）に囲まれる空間に配置されていることによって、押さえカラー４５と、ボールネジ１５との間に迷路状のラビリンス通路が形成されている。このラビリンス通路によって、主軸５の加工領域から飛散する切削液がボールネジ１５を伝ってベアリング４３内に侵入するのを防止できる。なお、図５，図６に示す押さえカラー４５が、本発明の「押さえ部材」に相当する。
【００３４】
また、図４に示すように、押さえカラー４５の上面には、筒状の緩衝部材４８が一対のネジ６０が固定されている。さらに、この緩衝部材４８には、その一部が軸線に対して平行に切断され、所定幅だけ開口する切り欠き部４８ｂが設けられている。よって、緩衝部材４８の上側から見た形状は、アルファベットの「Ｃ」の形状になっている。そして、この切り欠き部４８ｂを介すことによって、ボールネジ１５に対して緩衝部材４８を容易に脱着することができる。さらに、図５，図６に示すように、この軸穴４８ａの内側では、ボールネジ１５は隙間を空けて挿入された状態となっているので、ボールネジ１５と緩衝部材４８とが互いに接触しないようになっている。また、図６に示すように、緩衝部材４８の下部には、ボールネジ１５に装着されたラビリンスカラー５０に接触しないように、断面Ｌ字状に切断された接触除け部４８ｃが設けられている。なお、緩衝部材４８は、緩衝部材３８と同様に、弾力性を有する材質（例えば、ゴム）で形成されている。
【００３５】
次に、本発明の特徴であるラビリンスカラー５０の構造について説明する。図７に示すように、このラビリンスカラー５０は、円筒状の本体部５１と、該本体部５１の軸方向上端部から軸方向に直交する方向に鍔状に延設された鍔部５２と、該鍔部５２の先端部から直角に折り返して下方に延設された折返し部５３とから構成されている。そして、本体部５１の内側には軸穴５５が設けられ、その軸穴５５にボールネジ１５が挿入されるようになっている。さらに、鍔部５２の上面における軸穴５５の外周近傍には、軸方向に一段だけ厚くなった段部５２ａが設けられ、この段部５２ａの上面に、ボールネジ１５の突起部１５ａの下面が当接するようになっている（図６参照）。
【００３６】
そして、上記構成からなるラビリンスカラー５０がボールネジ１５の下端側に装着され、ボールネジ１５とともに回転する。さらに、図６に示すように、下側軸受け機構４０では、ラビリンスカラー５０の本体部５１の外周面と、押さえカラー４５の内周面との間には隙間８１が形成され、ラビリンスカラー５０の鍔部５２及び折返し部５３の外側面と、緩衝部材４８の接触除け部４８ｃとの間には隙間８２が形成されている。これにより、ラビリンスカラー５０は、押さえカラー４５及び緩衝部材４８との間に摩擦を生じることなくスムーズに回転することができる。そして、このラビリンスカラー５０の本体部５１、鍔部５２、折返し部５３に囲まれる空間内に、押さえカラー４５の上面に突出するリブ４５ｃが配置されていることによって、隙間８１への導入口となる部分に迷路状のラビリンス通路を形成することができる。
【００３７】
次に、上記構成からなるラビリンスカラー５０による切削液の侵入防止効果について説明する。図６に示すように、例えば、主軸５の加工領域から飛散する切削液の飛沫がボールネジ１５に付着すると、その切削液は重力によってボールネジ１５の表面を伝って落下する。すると、切削液は、突起部１５ａを乗り越えて、ラビリンスカラー５０の鍔部５２の上面に落下し、折返し部５３の外側面を伝って押さえカラー４５の上面に落下する。つまり、押さえカラー４５の鍔部５２及び折返し部５３によって、切削液が押さえカラー４５の挿入穴４５ａに直接侵入するのを防止できる。さらに、ラビリンスカラー５０の折返し部５３の先端部と、押さえカラー４５の上面との間の隙間は隙間８２よりも狭くなっているので、切削液は隙間８２に向かって流れ易くなっている。よって、隙間８２に向かって流れた切削液は、緩衝部材４８の切り欠き部４８ｂ（図４参照）を介して外部に排出される。また、切削液が、ラビリンスカラー５０の折返し部５３の先端部と、押さえカラー４５の上面との間の隙間に流れた場合でも、ラビリンスカラー５０と押さえカラー４５との間にはラビリンス通路が形成されているので、切削液はこのラビリンス通路を容易に通過できない。つまり、切削液は隙間８１に侵入できないので、ベアリング４３内に切削液が侵入するのを防止できる。
【００３８】
一方、ラビリンスカラー５０が回転している場合は、その遠心力によって鍔部５２の上面に付着した切削液は側方にはね飛ばされるので、そのはね飛ばされた切削液は、緩衝部材４８の接触除け部４８ｃに当たって押さえカラー４５の上面に落下する。そして、押さえカラー４５の上面に落下した切削液は、リブ４５ｃによってせき止められ、ラビリンス通路によって隙間８１に侵入するのを防止できる。さらに、リブ４５ｃによってせき止められた切削液は隙間８２を流れ、緩衝部材４８の切り欠き部４８ｂを介して外部に排出される。このようにして、加工領域から飛散する切削液の飛沫がベアリング４３内に侵入するのを確実に防止できるので、ベアリング４３の故障を防止できる。
【００３９】
また、本実施形態では、ボールネジ１５の下側にラビリンスカラー５０を装着しているが、これは、下側軸受け機構４０が、上側軸受け機構３０に比べて、主軸５の加工領域により近い位置に配置されていること、さらに、この下側軸受け機構４０のベアリング４３が、ボールネジ１５のスラスト荷重を受ける重要部品であること等の理由からである。これらの理由から、下側軸受け機構４０のベアリング４３への切削液の侵入を防止するのが好ましく、ネジ送り機構２０の寿命を最も効率的に延ばすことができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態である工作機械１では、ボールネジ１５の下端側にラビリンスカラー５０を装着することによって、主軸５による加工領域から飛散する切削液の飛沫が下側軸受け機構４０の内部に侵入するのを防止することができる。このラビリンスカラー５０は、本体部５１と、鍔部５２と、折返し部５３とから構成され、その軸穴５５にボールネジ１５が挿入される。このようなラビリンスカラー５０がボールネジ１５の下端側に装着されることによって、ボールネジ１５とともに回転する。そして、下側軸受け機構４０では、ラビリンスカラー５０の本体部５１の外周面と、鍔部５２の内側面と、折返し部５３の内側面との間に囲まれる空間に対して、押さえカラー４５の上面に設けられたリブ４５ｃが下側から突出して配置されるため、その空間内に迷路状に屈曲するラビリンス通路を形成できる。そして、このラビリンス通路が、隙間８１への導入口に形成されているので、隙間８１に切削液が侵入するのを防止できる。さらに、ラビリンスカラー５０が回転している場合は、その遠心力によって鍔部５２の上面に付着した切削液は側方にはね飛ばされるので、緩衝部材４８の接触除け部４８ｃに当たり、押さえカラー４５の上面に落下する。そして、押さえカラー４５の上面に落下した切削液がリブ４５ｃによってせき止められ、隙間８２に溜まってしまった場合でも、その溜まった切削液は緩衝部材４８の切り欠き部４８ｂを介して外部に排出されるので、ラビリンス通路を介して隙間８１に切削液が侵入するのを防止できる。
【００４１】
なお、本発明の工作機械は、上記実施形態に限らず、各種の変形が可能なことはいうまでもない。上記実施形態では、縦型の工作機械を一例として説明したが、横型の工作機械にも適用可能である。
【００４２】
また、図５，図６に示すように、押さえカラー４５の押さえ部４５ｂによるベアリング４３の押さえ強度は、押さえカラー４５をホルダ４２に固定するネジ７０の締め付け度合によって調節されている。そのため、押さえカラー４５の下面と、ホルダ４２の上端面との間には隙間が形成されている。そこで、この隙間からの切削液の侵入を防止するために、例えば、図９に示す変形例のように、押さえカラー１４５の下面と、ホルダ４２の上端面との間に樹脂製（例えば、ゴム）のＯリング９０を配設してもよい。この押さえカラー１４５は、上記実施形態の押さえカラー４５の構造と同じ構造を備えるとともに、その下面にリング状の溝部４５ｄが設けられている。そして、その溝部４５ｄの内側にＯリング９０を配置し、ホルダ４２の上面に押さえカラー１４５を載せた状態でネジ７０を締め付けることによってＯリング９０は潰れるので、押さえカラー４５の下面と、ホルダ４２の上端面との間の隙間を確実に塞ぐことができる。これにより、その隙間から切削液が侵入するのを防止できるので、ベアリング４３内に切削液が侵入するのを防止できる。
【００４３】
また、上記実施形態では、本発明の可動体として主軸ヘッドを一例として説明したが、ネジ送り機構によって移動する可動体であれば利用可能であり、例えば、ネジ送り機構によって移動するテーブル等にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の工作機械は、ネジ送り機構によって移動可能な可動体を備えた工作機械に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】主軸ヘッド４とネジ送り機構２０との連結構造を示す工作機械１の部分右側断面図である。
【図２】ネジ送り機構２０を備えるコラム３の正面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線矢視方向断面図である。
【図４】図２に示すＢ−Ｂ線矢視方向断面図である。
【図５】図３に示す下側軸受け機構４０周囲の部分拡大図である。
【図６】図５に示すラビリンスカラー５０周囲の部分拡大図である。
【図７】ラビリンスカラー５０の上側から見た斜視図である。
【図８】ラビリンスカラー５０の下側から見た斜視図である。
【図９】変形例である押さえカラー１４５周囲の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    工作機械
４    主軸ヘッド
１１    ボールナット
１５    ボールネジ
２０    ネジ送り機構
３０    上側軸受け機構
４０    下側軸受け機構
４２    ホルダ
４２ａ  軸穴
４２ｂ  係止部
４３    ベアリング
４５    押さえカラー
４５ａ  挿入穴
４５ｃ  リブ
４８    緩衝部材
４８ｂ  切り欠き部
５０    ラビリンスカラー
５１    本体部
５２    鍔部
５３    折返し部
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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