技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及設(shè)于機床的主軸等并軸支承旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸裝置，所述旋轉(zhuǎn)軸具備流體的往復(fù)流路。

背景技術(shù)

例如在機床的主軸中，出于冷卻的目的，在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)有流體的往復(fù)流路，并且形成為能夠經(jīng)由旋轉(zhuǎn)接頭向往復(fù)流路供給流體。作為所述旋轉(zhuǎn)接頭，已知如專利文獻(xiàn)1所示的構(gòu)造：在相互面對的一對圓盤的端面之間，呈同心圓狀地形成多條環(huán)狀油路槽，并在相鄰的環(huán)狀油路槽之間設(shè)置O型密封圈，并且使與各環(huán)狀油路槽連接的通道孔開口于各圓盤的外端面，從而能夠供給流體。

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭51-100323號公報

然而，專利文獻(xiàn)1的旋轉(zhuǎn)接頭是流體從一方的圓盤通過另一方的圓盤的一方通行的構(gòu)造，難以應(yīng)用于向機床的主軸那樣內(nèi)設(shè)有往復(fù)流路的旋轉(zhuǎn)軸。特別是當(dāng)具備往復(fù)流路的旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)時，由于由去路和回路的半徑差作為起因而產(chǎn)生的壓力，存在著在排出側(cè)的接頭內(nèi)部流體壓力增加時旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)壓增加、流體泄漏的可能。相反地，也存在著因去路內(nèi)或接頭內(nèi)部的流體壓力的急劇降低而產(chǎn)生氣穴(cavitation)的可能。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)軸裝置，即使具備流體的往復(fù)流路的旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，也能夠抑制泄漏的發(fā)生，能夠穩(wěn)定地供給流體。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明第一方面的旋轉(zhuǎn)軸裝置具備旋轉(zhuǎn)接頭，所述旋轉(zhuǎn)接頭包括前側(cè)接頭盤和后側(cè)接頭盤，所述前側(cè)接頭盤設(shè)于具備往復(fù)流路的旋轉(zhuǎn)軸的后端面，所述后側(cè)接頭盤與所述前側(cè)接頭盤對置設(shè)置并能夠由推壓單元以預(yù)定壓力推壓于前側(cè)接頭盤，并且，在前側(cè)接頭盤和后側(cè)接頭盤分別設(shè)有與往復(fù)流路的去路側(cè)連接的去往連通孔和與往復(fù)流路的回路側(cè)連接的返回連通孔，該旋轉(zhuǎn)軸裝置的特征在于，

在前側(cè)接頭盤和后側(cè)接頭盤的彼此的對置面的至少一方突出設(shè)置有環(huán)狀的內(nèi)側(cè)密封部，所述內(nèi)側(cè)密封部在由推壓單元推壓的狀態(tài)下，在對置面的軸心側(cè)抵接于對方側(cè)，在對置面的至少一方突出設(shè)置有環(huán)狀的外側(cè)密封部，所述外側(cè)密封部在推壓狀態(tài)下，在對置面的外周側(cè)抵接于對方側(cè)，并且所述外側(cè)密封部與內(nèi)側(cè)密封部位于同心圓上，在內(nèi)側(cè)密封部和外側(cè)密封部之間，在同心圓上相鄰配置有與去往連通孔或返回連通孔連通的環(huán)狀的內(nèi)側(cè)空間和與返回連通孔或去往連通孔連通的環(huán)狀的外側(cè)空間，至少所述前側(cè)接頭盤中的去往連通孔和返回連通孔沿對置面的周向以等間隔配置。

在第一方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第二方面的特征在于，在彼此的對置面的至少一方，在與內(nèi)側(cè)密封部和外側(cè)密封部同心的同心圓上突出設(shè)置有將內(nèi)側(cè)空間和外側(cè)空間之間分隔開的環(huán)狀的中間密封部。

在第二方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第三方面的特征在于，中間密封部以比內(nèi)側(cè)密封部和外側(cè)密封部低的方式突出設(shè)置，從而在推壓狀態(tài)下形成連通內(nèi)側(cè)空間和外側(cè)空間的間隙。

在第三方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第四方面的特征在于，間隙能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速而改變。

在第一～第四方面中任一方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第五方面的特征在于，在前側(cè)接頭盤設(shè)有節(jié)流機構(gòu)，該節(jié)流機構(gòu)隨著旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速升高而使遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心的一側(cè)的返回連通孔的流路截面積減小。

在第五方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第六方面的特征在于，節(jié)流機構(gòu)由滑動體和施力單元形成，所述滑動體能夠向橫穿返回連通孔的前側(cè)接頭盤的半徑方向滑動，所述施力單元對滑動體向使流路截面積增加的滑動方向施力。

在第一方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第七方面的特征在于，內(nèi)側(cè)空間與外側(cè)空間一體地形成。

在第一～第七方面中的任一方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明第八方面的特征在于，設(shè)于前側(cè)接頭盤的去往連通孔或返回連通孔的至少一方的后端部在旋轉(zhuǎn)軸的徑向上，配置于所連接的往復(fù)流路的半徑位置以內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，旋轉(zhuǎn)平衡變得良好，即使具備往復(fù)流路的旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，由于是相鄰配置，因此也不易泄漏。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在第一方面的效果的基礎(chǔ)上，能夠更為有效地防止流體的泄漏。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在第二方面的效果的基礎(chǔ)上，即使設(shè)置中間密封部也能夠降低密封阻力。此外，能夠緩和由離心力引起的外側(cè)空間的壓力上升。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在第三方面的效果的基礎(chǔ)上，能夠緩和轉(zhuǎn)速增加的情況下的離心力引起的內(nèi)側(cè)空間的壓力降低和外側(cè)空間的壓力上升。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在第一～第四方面中的任一方面的效果的基礎(chǔ)上，通過采用節(jié)流機構(gòu)，能夠使流體壓力損失，從而抑制旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部的流量的變化量。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在第五方面的效果的基礎(chǔ)上，能夠簡單且合理地得到通過伴隨旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力而動作的節(jié)流機構(gòu)。