JPH01255708A

JPH01255708A - スピンドルユニット

Info

Publication number: JPH01255708A
Application number: JP8617088A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Ichikawa; 市川　康雄; Yuzo Ogasawara; 小笠原　祐藏
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd; Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd; Via Mechanics Ltd
Priority date: 1988-04-05
Filing date: 1988-04-05
Publication date: 1989-10-12
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: JP2749319B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は、工作機械、繊維機械等に用いられるスピン
ドルユニットに関する。

〈従来の技術〉最近、工作機械等のスピンドルユニ・ソトにおいては、
スピンドルをセラミック軸受により枢着する構造が採用
されるようになった。このセラミック軸受は、耐熱性に
優れ、かつ、軽量、高剛性であるため、高速回転および
高温に耐えることができるからである。

〈発明が解決しようとする課題〉ところで、このようなセラミック軸受を用いたスピンド
ルユニットのスピンドルをベルト駆動すると、静電気が
スピンドルに発生し、スピンドルとハウジングの間がセ
ラミック軸受で絶縁されているため、スピンドルに静電
気が蓄積されて、スピンドルとワークやハウジングとの
間に火花放電が生じるという問題がある。

そこで、この発明の目的は、セラミック軸受を用いても
、スピンドルにベルト駆動により発生した静電気をハウ
ジングに逃がすことができるスピンドルユニットを提供
することにある。

〈課題を解決するための手段〉上記目的を達成するため、この発明は、ハウジングにス
ピンドルをセラミック軸受で支持すると共に、上記スピ
ンドルをベルト駆動するスピンドルユニットにおいて、
上記スピンドルと上記ハウジングとの間に通電部を設け
たことを特徴としている。

く作用〉ヘルド駆動により、スピンドルに静電気が発生する。こ
のスピンドルに発生した静電気は、通電部によってハウ
ジングに逃がされる。したがって、セラミック軸受を用
いても、従来のように、スピンドルと、ハウジングある
いはワークとの間に放電が生じることがない。

〈実施例〉以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図において、１はハウジング、２はスピンドル、３
はスピンドル２にキーにより固定されたプーリー、４は
プーリー３を駆動するベルト、５゜５．６．６はスピン
ドル２をハウジングＩに回転自在に支持するセラミック
軸受けである。

上記セラミック軸受け５，５，６．６は、転動体として
のボールＢが電気を通さないセラミックで構成され、内
輪５　ａ、　６　ａおよび外輪５　ｂ、　６　ｂｈ＜鋼
で作製されている。上記セラミック軸受け５．５と、上
記セラミック軸受け６．６との間には、内輪側と外輪側
に夫々略円筒形の内輪間座７と外輪間座８とを設けてい
る。上記内輪間座７は、上下２つの小径部７　ａ、　７
　ｂと大径部７ｃからなり、大径部７ｃの略中央に、断
面矩形の環状溝７ｄを設け、その両側の上下方向に一定
の間隔をあけて、上側に３つ、下側に２つの断面半円形
の環状溝７　ｅ、　７　ｅ、・・・を設けている。

一方、上記外輪間座８は、上記内輪間座７の断面矩形の
環状溝７ｄに対応する箇所に、断面矩形の環状溝８ａを
設け、また外周に上記環状溝８ａと同じ高さの位置に断
面矩形の環状溝８ｂを設けている。そして、上記内側の
断面矩形の環状溝８ａと外側の断面矩形の環状溝８ｂと
を、円周等間隔の位置に設けた半径方向の通路８ｃ、８
ｃ、・・・により連通させ、さらに上記断面矩形の溝８
ｂを上記ハウジングＩに設けた補給穴ｔｂに連通させて
いる。

上記内輪間座７の外周面と外輪間座８の内周面との間に
は所定の間隙を設けている。また、上記外輪間座８の上
端部には内側フランジ部８ｄを設けて、その内側フラン
ジ部８ｄと上記内輪間座７の小径部７ａ外周面および小
径ｇｌＫ７ａと大径部７ｃの間の段部端面との間にラビ
リンス通路３０を形成している。また、外輪間座８の下
端部には断面矩形の環状の内側フランジ部材９を下方か
らボルトにより固定して、上記内輪間座７の小径部７ｂ
の外周面および小径部７ｂと大径部７ｃの間の段部端面
との間にラビリンス通路３１を形成している。

したがって、上記補給穴！ｂより通電部としての通電グ
リース２０を補給すると、この通電グリース２０は上記
断面矩形の溝８ｂ、半径方向の通路８ｃ。

８ｃ、・・・を通って、断面矩形の溝８ａ、断面半円形
の溝７ｅ、７ｅ、・・・および内輪間座７の大径外周面
と外輪間座８の内周面との間に満たされ、かつ、上と下
の両側のラビリンス通路３０．３１により、封じ込めら
れる。

一方、スピンドル２の下端部とハウジングＩの下端部に
は、第２図に示すように、環状の、内輪側ラビリンスカ
ラー１０．外輪側ラビリンスカラーＩＩおよび前蓋１２
からなる通電グリースを封じ込めるための機構を設けて
いる。上記内輪側ラビリンスカラーｌＯはスピンドル２
に固定する一方、上記外輪側ラビリンスカラー１１はハ
ウジングｌに固定している。上記内輪側ラビリンスカラ
ー１０は、上端面を上記セラミック軸受６の内輪６ａに
、下端面をスピンドル２の段部２ａに当接する筒部１０
ａと、筒部１０ａから外方に突出するフランジ部ｔａｂ
からなる。上記フランツ部［Ｏｂの上面には、筒部１０
ａの円筒菌寄りに断面台形の環状溝１０ｃを設けている
。一方、上記外輪側ラビリンスカラー１目よ、上端面を
セラミック軸受６の外輪６ｂに、下端面を前蓋１２の内
線に軸方向に設けられた円筒形の突出部１２ａの上端面
に当接する筒部１１ａと筒部１１ａの略中央から内方に
突出する内フランジ部１１ｂと内フランジ部Ｉｌｂの内
縁部から軸方向に下に向けて突出して上記内輪側ラビリ
ンスカラーｌＯの断面台形の環状溝１０ｃに突入してい
る突入部１１ｃとからなる。

上記外輪側ラビリンスカラー１１の筒部１１ａおよび内
フランジ部ｚｂ内には、半径方向のグリース供給通路ｔ
ｔｄを設け、さらにこのグリース供給通路ｌｉｄに連通
して上記断面台形の環状溝１０ｃに開口する軸方向のグ
リース供給通路１１ｅを設けている。上記グリース供給
穴ｌｉｄは、ハウジングｌに設けた半径方向の貫通穴を
外周側で閉して形成されたグリース供給通路１ｂとそれ
に直交する軸方向のグリス供給通路ＩＣが連通している
。このグリース補給通路１ｂにはさらに、ハウジングｌ
の下端面に密着している前流１２に形成した断面路Ｔ字
状のグリース供給通路＋２ｂが連通している。

上記突入部１１ｃと、断面台形の環状溝１０ｃとの間に
、第２図中の矢印のように、上記グリース供給穴１２ｂ
、グリース供給通路！ｂおよびグリース供給通路１１ｄ
、ｌｌｅを通って供給された通電グリース２１は、上方
向への流出を、上記外輪側ラヒリンスカラー１１の内フ
ランジ部１１ｂの内周而と内輪側ラビリンスカラーｌＯ
の筒部１０ａの外周面との間の細いラビリンス通路３２
により止められ、下方向への流出を、内輪側ラビリンス
カラー１０のフランジ部１０ｂの外周面と、それに対向
する外輪側ラビリンスカラー１１の筒部！Ｉａの内周而
および前１１２の内周面との間の細いラビリンス通路３
３により止められている。

また、上記スピンドル２の大径部２ａの外周面と前流１
２の内周面の間には、ラビリンス通路３４を形成してい
る。

一方、プーリー３の下部とハウジングｌの上部との間に
は、第３図に示すように、通電グリース２２を封じ込め
るための機構を設けている。ハウジングｌの上端面には
、外周側をハウジングｌの外周面に開放する断面矩形の
環状溝１ｃを設け、この環状溝１ｃに、プーリー３の下
端面に設けた筒状突起部３ａが軸方向に一定間隙をあけ
て上から嵌入している。上記ハウジングｌの環状１７１
￥１ｃの底面１ｄの外周端には、第一環状部材１４を、
その第一環状部材１４の上端面に第二環状部材１５を当
接して後ボルト１６により一体に固定している。上記第
一環状部材１４はプーリー３の下端面に設けた筒状突起
部３ａの端面３ｂの高さより一定寸法高い軸方向の寸法
を有し、下端面に断面矩形の環状溝１４ａを有している
。この環状Ｐ　１４　ａは、半径方向の通路＋４ｂによ
って内周面に連通している。この第一環状部材１４の内
周面は、プーリー３の外周面に対して一定の間隙を有し
ている。上記第一環状部材１４の内側の筒部１４ｃの上
端面は外側に向けて高くなるような末広がりの円錐面を
なしている。上記第一環状部材１４の外側部１４ｅ上端
面には、前述のように上記第二環状部材１５を固定して
いる。この第二環状部材１５の上端に設けた内フランジ
部１５ａの内周面はプーリー３の外周面との間に一定間
隙を有し、かつ、ラビリンス通路を形成するための環状
１Ｍｌ５ｂを有している。上記第二環状部材１５の内周
面、第一環状部材１４の上記断面矩形の環状溝１４ａお
よびハウジングｌの上記断面矩形の圀状ｉ？４１　ｃの
側面と底面１ｄとにより形成される内、外二重の円筒形
で、その間を上記半径方向の通路１４ｂで連通される空
間１６に封じ込められた通電グリース２２は、ベルト駆
動によりプーリー３に発生した静電気をハウジング１に
逃がす。通電グリース２２は熱膨張により第一環状部材
１４の円錐面１４ｄ上を越えて矢印のように流出して、
第一環状部材１４の断面矩形の環状溝１４ａ内に流入し
、通路＋４ｂを通って再びプーリー３の下端面に設けた
筒状突起部３ａとハウジング１の断面矩形の環状１１？
ｔＩ　ｃの底面１ｄとの間に流入する。

このように、このスピンドルユニットは、ハウジングｌ
の中央部、下部、上部の三箇所に封しられた通電グリー
ス２０．２１．２２によって、ベルト駆動によりスピン
ドルに発生した静電気をハウジングｌに放電することが
できる。したがって、転動体がセラミックである軸受を
用いて高速回転、高負荷に耐えることができるという利
点を有したままで、火花放電という問題も解消ずろこと
かできる。

なお、上記実施例では、ハウジングｌの中央部。

下部、上部の三箇所に通電部を設けるようにしたが、こ
れに限定されることなく、少なくとも一箇所に通電部を
設ければよい。

また、上記実施例では、通電部として通電グリースを用
いたが、スピンドルとハウジングとの間を電気的に導通
させるブラシを設けてもよい。

また、上記スピンドルでは、セラミック軸受として、転
動体のみがセラミックであるものを用い１こが、内、外
輪かセラミックであるものであってもよい、っまた、１−記実施例では、断面矩形の環状溝７ｄおよび
断面半円状の環状溝７　ｅ、　７　ｅ、・をイアする内
輪Ｉｆｌ　ｔ４’ｑ　７と内周面および外周面に夫々半
径方向の通路８　ｃ、　８　ｃ、・・・により互いに連
通ずる断面矩形の環状溝８ａ、８ｂをａする外輪間座８
と環状の内側フランツ：１り材９とにより通電グリース
２０を封じて、中央の通電部を形成したが、第４図に示
すように、円筒形で略中央に断面台形のフラ〉′ノ部３
７ａを６−４−る内輪間座３７と上記断面台形のフラン
ジ部３７ａの−Ｌ側の円錐面３７ｂと一定間隙を保つ円
錐面３８ｂをデイし、中央の円筒部３８ａの内周面３８
ｃの−ｈ記台形のフランジ部３７ａの外周面にχ１向ず
ろ位置に断面矩形の環状の１１ｇ３８ｄをａする外輪間
座３８と上記断面台形のフランジ部の下側の円錐面３７
ｃと一定の間隙を保つ円錐面３９１）を存する断面略台
形の環状のフランツ部（４３９とにより通電グリース３
２を挾むように保持して通電部を形成するようにしてし
よい。

〈発明の効果〉以上よりあきらかなように、この発明は、ハウジングに
スピンドルをセラミック軸受で支持すると共に、上記ス
ピンドルをベルト駆動するスピンドルユニットにおいて
、上記スピンドルとハウジングを電気的に接続する通電
部を設けたので、高速回転などができるという利点を存
するままで、火７［放電の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のスピンドルユニットの一実施例の縦
断面図、第２図は第１図の下部の拡大の縦断面図、第３
図は第１図の上部の拡大の縦断面図、第４図は第１図の
中央部の内輪間座および外輪間座の変形例の縦断面図で
ある。！・・・ハウジング、２・・・スピンドル、５．６・・
セラミック軸受、２０．２　＋、２２．３２・通電グリース。第　ｌｌ２Ｉ第２図ｔｏｏ　　　１（ＪＣＩＬｌｅ＋　　　３４　　　　　
；５５　　１２０第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ハウジングにスピンドルをセラミック軸受で支持
すると共に、上記スピンドルをベルト駆動するスピンド
ルユニットにおいて、上記スピンドルと上記ハウジングとの間に通電部を設け
たことを特徴とするスピンドルユニット。