[发明专利]主轴装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机床的主轴装置，具体地，涉及一种形成于主轴 与壳体之间的迷宫状的复杂的迷宫式密封结构。

背景技术

机床的主轴装置中所使用的主轴插入壳体内，并由轴承支承，以便能 够相对于壳体旋转。工具、工件或类似物保持于主轴的顶端以便进行加工， 通常，为了防止被加工部分处的咬死、提高平面精度等目的，在将冷却液 等(切削液等)喷射在工具、工件或类似物上的同时进行加工。但是，冷 却液、异物(碎屑)等能够容易地穿过壳体与主轴之间的空隙并到达轴承。 当冷却液等到达轴承时，存在发生轴承的咬死的可能性。为此，已经使用 各种密封结构以防止冷却液、异物等通过壳体与主轴之间的空隙进入并到 达轴承，而且通常是使用空气密封。

例如，使用图4A、图4B以及图5所示空气密封结构的常规的主轴装 置101设置有非接触式空气密封结构，其通过从壳体与主轴110之间的空 隙排出压缩空气(以下称为“空气”)来实现密封，所述壳体包括壳体本 体20和轴承保持盖构件130。图4A示出了沿包括主轴110的旋转轴线ZT 在内的平面所截取的截面图(注意，工具T和工具保持件H未以截面方式 示出)。图4B示出了在从图4A中省略工具T和工具保持件H的情况下， 从箭头BB所指方向观察时的图。图5是图4A中的AS1部分的放大视图。 如图4A所示，工具T装配于工具保持件H，所述工具保持件H进而装配 于主轴110的顶部。主轴110插入包括壳体本体20和轴承保持盖构件130 的壳体内，并由轴承J支承以便能够相对于壳体本体20绕旋转轴线ZT旋 转。

在其中形成有供主轴110插入的孔的轴承保持盖构件130沿旋转轴线 ZT的方向装配在壳体本体20中，并且在轴承保持盖构件130的内周表面 与主轴110的外周表面之间形成空气密封结构。如作为图4A中的AS1部 分的放大视图的图5所示，第一环状槽M1、第二环状槽M2以及第三环 状槽M3沿着圆周方向形成于主轴110的外周表面上。在轴承保持盖构件 130的内周表面的面向第一环状槽M1的部分上，沿圆周方向形成内侧空 气接收槽MA。在轴承保持盖构件130的内周表面的面向第二环状槽M2 的部分上，沿圆周方向形成内侧空气接收槽MB。在轴承保持盖构件130 的内周表面的面向第三环状槽M3的部分上，沿圆周方向形成内侧空气接 收槽MC。由第一环状槽M1和内侧空气接收槽MA形成空气接收区AK1， 由第二环状槽M2和内侧空气接收槽MB形成收集空间AK2，并且由第三 环状槽M3和内侧空气接收槽MC形成空气接收区AK3。从空气供给源(未 示出)供给的空气被分配至空气供给通道AL1和AL2并被供给至第一环 状槽M1(空气接收区AK1)以及第三环状槽M3(空气接收区AK3)。供 给至空气接收区AK1的空气通过空气密封空隙AG1和AG2排出以实现空 气密封，供给至空气接收区AK3的空气通过空气密封空隙AG3和AG4 排出以实现空气密封。在冷却液等通过空气密封空隙AG1和AG2的情况 下，用于将进入的冷却液等排出的排出通道DL形成于壳体的内周表面的 面向收集空间AK2的下部，由此防止冷却液等进入轴承J。

如在日本专利申请公开No.2006-043883(JP-A-2006-043883)中所描 述的现有技术，公开了一种用于机床的主轴端部密封结构，在该结构中， 大体环状的内密封构件装配至主轴上，大体环状的外密封构件装配至壳体 内，迷宫式密封部形成于所述内密封构件与所述外密封构件之间，且所述 外密封构件和所述内密封构件的端面由盖构件覆盖。如在日本专利申请公 开No.2006-125554(JP-A-2006-125554)中所描述的现有技术，公开了一 种用于旋转轴的非接触式密封结构，在该结构中，壳体的顶部的端面由盖 构件覆盖，环状的密封构件附接至主轴以便覆盖所述盖构件的径向内部的 一部分，并且由所述密封构件、盖构件以及壳体的顶部形成空隙，所述空 隙包括复杂的狭窄部分和空气接收区。