(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転工具（２）をフランジ（３）により先端に固着した主軸（１）、該主軸のハウジング（４）の軸受収容部（５）に外輪（６）の内部軌道面（６ｂ）と内輪（７）の内部軌道面（７ｂ）間に転動自在に配置された複数の玉（８）を設けた玉軸受（９）、前記玉軸受（９）の外輪端面（６ａ）を締付ける環状の外輪押さえ間座（１０）、外周に螺旋状ネジ溝（１１ｄ）を設けた外周環状体（１１ａ）と内側の内周環状体（１１ｂ）とで中央に前記主軸（１）を通す円筒状空間（１１ｃ）を有する円環状筒体形状の内輪締付間座（１１）と成し、この内輪締付間座（１１）の円環状筒体の前記回転工具（２）より遠い裏側面に前記外周環状体（１１ａ）と内周環状体（１１ｂ）とで前記外輪押さえ間座（１０）を収納する環状凹部（１１ｅ）を形成し、かつ、この内輪締付間座（１１）の前記回転工具（２）に近い表側面には表部の途中から内輪締付間座（１１）外周部に設けられた溝の出口に通じる２〜８本の溝（１１ｆ）がその溝の前記出口と内輪締付間座（１１）の軸心（Ｏ）を結ぶ直線と、この溝（１１ｆ）の出口とその溝幅の中心線を結ぶ直線と、この溝幅の中心線との交差角度（Δ）が３０度〜６０度となるよう、かつ、前記軸心（Ｏ）に対し前記複数の溝（１１ｆ）が前記内輪締付間座（１１）の前記回転工具（２）に近い表側面に設けられており、および、前記玉軸受（９）の外輪（６）の外輪内部軌道面（６ｂ）と内輪（７）の内輪内部軌道面（７ｂ）とで形成される玉（８）を内蔵する空間に通じるラビリンス（１２）が前記外輪押さえ間座（１０）と前記内輪締付間座（１１）とで形成されていることを特徴とする、主軸装置のシ−ル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削装置や切削装置等の主軸装置のシ−ル構造に関する。特に、主軸装置の軸受の寿命が長いオイルシ−ル構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削装置や切削装置等の工作機械の主軸装置１００としては、図５に示すように、回転工具（例えば砥石車）２をフランジ３により先端に固着した主軸１をハウジング４の軸受収容部５に配置された複数の玉８を設けた玉軸受９に軸受し、この玉軸受９の回転工具側を締付けナット１１で蓋をし、前記主軸１を図示されていないモ−タで駆動する構造が一般的に採られている。図５中、１６はシ−リングスリ−ブ、１７は工具締付ナット、１８は安全カバ−である。
【０００３】
玉軸受には、主軸の回転を円滑にするため、グリ−ス等の潤滑油が供給される。玉軸受内に供給された潤滑油が回転工具側外部に漏れないよう玉軸受を構成する外輪と内輪と玉から形成される空間に外輪端面の軌道面から内輪の軌道面に向けてシ−ル材を設けたラビリンス構造によるオイルシ−ルド機構が採られている。例えば、図４に示すように、オイルシ−ルド機構を有するアンギュラ玉軸受１１１として、内周の軸方向略中央に軌道面１１２ａを有すると共に前記軌道面の軸方向片側の内径面にカウンタボア１１２ｂを備えた外輪１１２と、外周に軌道面１１３ａを有する内輪１１３と、前記外輪１１２の軌道面と内輪１１３の軌道面との間に転動自在に配置された複数の玉１１４と、これらの玉を周方向において所定間隔に保持する保持器１１５とを具備するアンギュラ玉軸受１１１において、前記外輪１１２のカウンタボア側の内径面１１２ｂに装着され、前記保持器の外周面との間でラビリンスを形成するシ−ル１１６を設けたアンギュラ玉軸受が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、軸受の外輪端面と主軸装置の締付けナット間にオイルリングを用いてオイルシ−ルする主軸装置も通常、使用されている。
【特許文献１】特開２００２−２６６８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載されるオイルシ−ル構造を有する主軸装置や従来使用されているアンギュラ軸受を用いている主軸装置を含め、オイルシ−ルの効果は十分である。しかし、主軸に回転工具を取り付け、ワ−クと回転工具間の加工点に研削液や切削液等の加工液を供給してワ−クを機械加工するに用いる主軸装置においては、加工点に供給された加工液がラビリンスの隙間を伝わって軸受内に侵入し、また、加工液が加工屑を含んで侵入することもあり、軸受の寿命を縮小するため、１〜２年で軸受を交換する必要があった。本発明は、軸受のラビリンスへの加工液の侵入が極めて減少する主軸装置のシ−ル構造を提供し、軸受の寿命を３〜５年と長くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、回転工具（２）をフランジ（３）により先端に固着した主軸（１）、該主軸のハウジング（４）の軸受収容部（５）に外輪（６）の内部軌道面（６ｂ）と内輪（７）の内部軌道面（７ｂ）間に転動自在に配置された複数の玉（８）を設けた玉軸受（９）、前記玉軸受（９）の外輪端面（６ａ）を締付ける環状の外輪押さえ間座（１０）、外周に螺旋状ネジ溝（１１ｄ）を設けた外周環状体（１１ａ）と内側の内周環状体（１１ｂ）とで中央に前記主軸（１）を通す円筒状空間（１１ｃ）を有する円環状筒体形状の内輪締付間座（１１）と成し、この内輪締付間座（１１）の円環状筒体の前記回転工具（２）より遠い裏側面に前記外周環状体（１１ａ）と内周環状体（１１ｂ）とで前記外輪押さえ間座（１０）を収納する環状凹部（１１ｅ）を形成し、かつ、この内輪締付間座（１１）の前記回転工具（２）に近い表側面には表部の途中から内輪締付間座（１１）外周部に設けられた溝の出口に通じる２〜８本の溝（１１ｆ）がその溝の前記出口と内輪締付間座（１１）の軸心（Ｏ）を結ぶ直線と、この溝（１１ｆ）の出口とその溝幅の中心線を結ぶ直線と、この溝幅の中心線との交差角度（Δ）が３０度〜６０度となるよう、かつ、前記軸心（Ｏ）に対し前記複数の溝（１１ｆ）が前記内輪締付間座（１１）の前記回転工具（２）に近い表側面に設けられており、および、前記玉軸受（９）の外輪（６）の外輪内部軌道面（６ｂ）と内輪（７）の内輪内部軌道面（７ｂ）とで形成される玉（８）を内蔵する空間に通じるラビリンス（１２）が前記外輪押さえ間座（１０）と前記内輪締付間座（１１）とで形成されていることを特徴とする、主軸装置のシ−ル構造を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
回転工具２とワ−クが接する加工点に供給された研削液が飛散して軸受９側に付着しても、研削液は軸受９の内輪締付間座１１の外周に設けられた螺旋状ネジ溝１１ｄを伝わって回転工具２の裏面側へと主軸１の回転による遠心力により戻され、螺旋状ネジ溝１１ｄの先端に到ると主軸１の回転による遠心力により主軸から遠ざかる外方へ飛散される。また、内輪締付間座１１の表側（回転工具側）に付着した研削液は、表面を伝わって外周に通じる溝１１ｆに貯られ、主軸１の回転による遠心力により主軸から遠ざかる外方へ飛散される。よって、ラビリンス１２への研削液の侵入がない、または侵入の機会が極めて少なくなるので軸受の寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（実施例）
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は本発明の主軸装置軸受部のシ−ル構造を示す断面図、図２は内輪締付間座の断面図、および図３は内輪締付間座を回転工具側から見た正面図である。
【０００８】
図１に示す主軸装置１００において、１は主軸、２は回転工具、３はフランジ、４はハウジング、５は軸受収容部、６は外輪、６ａは外輪端面、６ｂは外輪内部軌道面、７は内輪、７ｂは内輪内部軌道面、８は玉、９は玉軸受、１０は環状の外輪押さえ間座で前記玉軸受９の外輪端面６ａを締付ける。１１は内輪締付間座、１２はラビリンスで前記玉軸受９の外輪６の内部軌道面と内輪７の内部軌道面と前記外輪押さえ間座１０で形成される。１３は締付けボルト、１４は押さえ蓋、１７は締付けナットである。
【０００９】
図２および図３に示されるように、内輪締付間座１１は、外周に螺旋状ネジ溝１１ｄを設けた外周環状体１１ａと内側の内周環状体１１ｂとで中央に主軸１を通す円筒状空間１１ｃを有する円環状筒体を成し、この円環状筒体の裏面に前記外周環状体１１ａと内周環状体１１ｂとで前記外輪押さえ間座１０を収納する環状凹部１１ｅを形成し、かつ、この円環状筒体の表側（回転工具側に対向する前側）に表部の途中から外周に通じる複数の溝１１ｆが設けられている。外周環状体１１ａと内周環状体１１ｂは段部１１ｇで一体化されており、この段部１１ｇは前記環状凹部１１ｅを形成する。前記外周環状体１１ａの外周には表面から裏面に到る螺旋状ネジ１１ｄが例えばピッチ間隔１〜３ｍｍのネジ山で設けられている。
【００１０】
図３に示すように、内輪締付間座１１の表側には表部の途中から外周に通じる３本の直線状溝１１ｆが設けられている。この溝１１ｆは、その出口と内輪締付間座１１の軸心Ｏを結ぶ線と、溝１１ｆの出口と溝の中心線を結ぶ交差角度αが３０度となるように設けられている。この溝１１ｆは、線対称または点対称に２〜８本としてもよい。また直線状であっても波状あるいは弧状であってもよい。溝１１ｆの深さは１〜５ｍｍ、溝幅は２〜８ｍｍで、溝の方向は、溝１１ｆの出口と溝の中心線を結ぶ交差角度αが３０〜６０度となるように設ける。図２に示す高さが２０ｍｍの内輪締付間座１１は、外周環状体１１ａの外径が９０ｍｍ、内径が８０ｍｍ、高さ５ｍｍ、内周環状体１１ｂの外径が７０ｍｍ、内径（円筒状空間の外径でもある）が５０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、段部１１ｇの外径が８０ｍｍ、内径が７０ｍｍのものである。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
回転工具２、例えば砥石とワ−クが接する加工点に供給された研削液が飛散して軸受９側に付着しても、研削液は軸受９の内輪締付間座１１の外周に設けられた螺旋状ネジ溝１１ｄを伝わって回転工具２の裏面側へと主軸１の回転による遠心力により戻され、螺旋状ネジ溝１１ｄの先端に到ると主軸１の回転による遠心力により主軸から遠ざかる外方へ飛散される。また、内輪締付間座１１の表側（回転工具側）に付着した研削液は、表面を伝わって外周に通じる溝１１ｆに貯られ、主軸１の回転による遠心力により主軸から遠ざかる外方へ飛散される。よって、ラビリンス１２への研削液の侵入がない、または侵入の機会が極めて少なくなるので軸受の寿命を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の主軸装置軸受部のシ−ル構造を示す断面図である。
【図２】内輪締付間座の断面図である。
【図３】内輪締付間座を表側から見た正面図である。
【図４】アンギュラ軸受のシ−ル構造を示す断面図である（公知）。
【図５】主軸装置の断面図である（公知）。
【符号の説明】
【００１３】
１      主軸
１００  主軸装置
２      回転工具
３      フランジ
４      ハウジング
５      軸受収容部
６      外輪
７      内輪
８      玉
９      玉軸受
１０    外輪押さえ間座
１１    内輪締付間座
１１ｄ  螺旋状ネジ
１１ｆ  溝
１２    ラビリンス
１４    押さえ蓋
【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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