特開 2022-190974 工作用の回転機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022190974

(43)【公開日】2022-12-27

(54)【発明の名称】工作用の回転機器

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/00 20060101AFI20221220BHJP

   B23Q 11/12 20060101ALI20221220BHJP

   B23Q 1/01 20060101ALI20221220BHJP

   F16C 33/78 20060101ALI20221220BHJP

   F16J 15/3204 20160101ALI20221220BHJP

   F16J 15/18 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/00 E

B23Q11/12 A

B23Q1/01 T

F16C33/78 Z

F16J15/3204 201

F16J15/18 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021099536

(22)【出願日】2021-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】000154901

【氏名又は名称】株式会社北川鉄工所

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小笠原 哲也

(72)【発明者】

【氏名】近藤 恭司

【テーマコード（参考）】

3C048

3J006

3J043

3J216

【Ｆターム（参考）】

3C048BC02

3C048CC04

3C048DD12

3C048EE00

3J006AE15

3J006AE41

3J006AE46

3J006AE50

3J006CA01

3J043AA16

3J043CA02

3J043CB13

3J043DA20

3J216AA01

3J216AA14

3J216AB23

3J216AB33

3J216AB42

3J216BA05

3J216BA07

3J216BA30

3J216CA01

3J216CA06

3J216CB06

3J216CB13

3J216CC25

3J216CC33

3J216DA14

3J216EA06

(57)【要約】

【課題】シール部位での発熱抑制と異物侵入防止とが、適切に両立できる工作用の回転機器を提供する。
【解決手段】テーブル４２と筐体２との間の隙間を塞ぐように、環状隙間１００を隔てて、内部と外部との間を仕切るように、環状内シール材８１および環状外シール材８２が配置されている。環状隙間１００にエアを供給する第１給気通路６０と、環状内シール材８１を隔てて、環状隙間１００の内側に位置する環状内隙間１０１にエアを供給する第２給気通路７０とを備える。環状隙間１００に対して、環状内隙間１０１の方が、所定の微差圧でエア圧が高くなるように調整する微差圧調整機構を更に備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作用の回転機器であって、
テーブルを有するスピンドルと、
前記テーブルを露出させた状態で、前記スピンドルを回転可能に収容する筐体と、
前記テーブルと前記筐体との間の隙間を塞ぐように、所定の環状隙間を隔てて、径方向または軸方向において内部と外部との間を仕切るように配置された、環状内シール材および環状外シール材からなる一対の環状シール材と、
前記環状隙間にエアを供給する第１給気通路と、
を備え、
前記環状内シール材を隔てて、前記環状隙間の内側に位置する環状内隙間にエアを供給する第２給気通路と、
前記環状隙間に対して、前記環状内隙間の方が、所定の微差圧でエア圧が高くなるように調整する微差圧調整機構と、
を更に備えた、工作用の回転機器。

【請求項2】

請求項１に記載の工作用の回転機器において、
前記第２給気通路は、前記第１給気通路よりも、流路を流れるエアの圧力損失が小さくなる構造に形成されていて、
前記微差圧調整機構が、前記第１給気通路および前記第２給気通路の構造を用いて構成されている、工作用の回転機器。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の工作用の回転機器において、
前記微差圧調整機構が、前記筐体の内部に連通するとともに当該筐体の内部のエア圧の調整が可能な調圧排気通路を用いて構成されていて、
前記調圧排気通路により、前記筐体の内部を大気圧よりも高く保持可能な、工作用の回転機器。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の工作用の回転機器において、
前記微差圧調整機構が、前記筐体の内部に連通するとともに流れるエアの圧力損失によって減圧する減圧排気通路を用いて構成されていて、
前記減圧排気通路により、前記筐体の内部を大気圧よりも高く保持可能な、工作用の回転機器。

【請求項5】

請求項３または４に記載の工作用の回転機器において、
前記筐体の内部に、前記スピンドルを回転させるモータを収容した収容室が設けられ、
前記第２給気通路が、前記収容室を通じて前記環状内隙間にエアを供給する、工作用の回転機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示する技術は、加工対象物を支持する回転テーブルなどの工作用の回転機器に関し、その中でも特に、シール部位での発熱抑制と異物侵入防止とを両立する技術する。

【背景技術】

【0002】

工作時には、切粉や切削水が周辺に飛散するため、この種の回転機器は過酷な環境下で回転される。回転部位に異物が侵入すると、故障の原因となる。そのため、通常は、シール材で回転部位の周囲を封止し、異物の侵入を防止している。

【0003】

開示する技術に関連して、本発明者が先に提案した回転機器がある（特許文献１）。

【0004】

特許文献１の回転機器では、円形のテーブルを有するスピンドルが備えられていて、そのスピンドルを回転可能に収容する筐体とテーブルとの間の隙間を塞ぐように、一対の環状シール材が所定の環状隙間を隔てて配置されている。

【0005】

そして、その環状隙間に、圧力差によってシール性が局所的に低下しないよう、周方向に互いに間隔を隔てた複数の位置からエアが供給されるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２０－１５１８２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１の技術を従来の回転機器に適用することにより、シール部位での発熱抑制と異物侵入防止とが、適切に両立できるようになった。

【0008】

しかし、近年は、従来よりも更に高速で回転できる回転機器が求められている。そこで、本発明者は、回転の高速化について検討を進めているが、その検討過程において、高速化を進めた場合、発熱抑制の点に関して、特許文献１の技術に改善の余地があることが判明した。

【0009】

また、この種の回転機器の場合、機能的に優れていたとしても、安価でなければ実用化は難しい。

【0010】

そこで、開示する技術の主たる目的は、シール部位での発熱抑制と異物侵入防止とが、よりいっそう適切に両立でき、高速化に対応できる工作用の回転機器を、安価で実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

開示する技術は、工作用の回転機器に関する。当該回転機器は、テーブルを有するスピンドルと、前記テーブルを露出させた状態で、前記スピンドルを回転可能に収容する筐体と、前記テーブルと前記筐体との間の隙間を塞ぐように、所定の環状隙間を隔てて、径方向または軸方向において内部と外部との間を仕切るように配置された、環状内シール材および環状外シール材からなる一対の環状シール材と、前記環状隙間にエアを供給する第１給気通路と、を備える。

【0012】

そして、前記環状内シール材を隔てて、前記環状隙間の内側に位置する環状内隙間にエアを供給する第２給気通路と、前記環状隙間に対して、前記環状内隙間の方が、所定の微差圧でエア圧が高くなるように調整する微差圧調整機構と、を更に備える。

【0013】

好ましくは、前記第２給気通路は、前記第１給気通路よりも、流路を流れるエアの圧力損失が小さくなる構造に形成されていて、前記微差圧調整機構が、前記第１給気通路および前記第２給気通路の構造を用いて構成されている。

【0014】

好ましくは、前記微差圧調整機構が、前記筐体の内部に連通するとともに当該筐体の内部のエア圧の調整が可能な調圧排気通路を用いて構成されていて、前記調圧排気通路により、前記筐体の内部を大気圧よりも高く保持可能な工作用の回転機器である。

【0015】

好ましくは、前記微差圧調整機構が、前記筐体の内部に連通するとともに流れるエアの圧力損失によって減圧する減圧排気通路を用いて構成されていて、前記減圧排気通路により、前記筐体の内部を大気圧よりも高く保持可能な工作用の回転機器である。

【0016】

好ましくは、前記筐体の内部に、前記スピンドルを回転させるモータを収容した収容室が設けられ、前記第２給気通路が、前記収容室を通じて前記環状内隙間にエアを供給する。

【発明の効果】

【0017】

開示する技術によれば、安価で実現できる簡単な構造でありながら、シール部位での発熱抑制と異物侵入防止とが、よりいっそう適切に両立でき、工作用の回転機器の高速化に対応できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施形態のＮＣ円テーブル（回転機器）を示す概略斜視図である。

【図2】図１における矢印Ｘ－Ｘ線での概略断面図である。

【図3】環状シール材を径方向に配置したＮＣ円テーブルの概略断面図である。

【図4】環状シール材の動作を説明するための図である。

【図5】他の実施形態のＮＣ円テーブルの概略断面図である。

【図6】他の実施形態のＮＣ円テーブルの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、開示する技術の実施形態について説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎない。

【0020】

特に言及しない限り、説明で用いる「軸方向」は、回転軸Ｊが延びる方向を意味する。同様に、「周方向」は、回転軸Ｊを中心とする円周の方向を意味し、「径方向」は、回転軸Ｊを中心とする半径または直径の方向を意味する。「前」は工作時における使用側を意味し、「後」は工作時における不使用側を意味する。

【0021】

＜第１の実施形態＞
図１、図２に、開示する技術を適用したＮＣ円テーブル１（回転機器の一例）を示す。ＮＣ円テーブル１は、大略、筐体２、ボックス３、スピンドル４、モータ５などで構成されている。ＮＣ円テーブル１は、工作時に用いられ、その前面のテーブル４２が高速回転する。

【0022】

すなわち、テーブル４２にチャック等を装着してワーク（加工対象物）を支持する。そうした状態で、スピンドル４が高速で回転駆動される。回転するワークに、冷却用のオイルや水を供給しながら、切削具等を押し当てることにより、加工が行われる。

【0023】

特に近年、工作時に、従来よりも高速回転が求められる場合がある。従って、そのような高速回転にも適切に対応できるようになれば、利便性に優れる。今回開示する技術は、そのような事情に基づくものである。

【0024】

筐体２は、本体部２１、前蓋部２２、後蓋部２３などで構成されている。本体部２１には、前後方向に貫通する円筒状の収容空間が形成されている。後蓋部２３は、本体部２１の後側に組み付けられており、その収容空間の後側の開口を塞いでいる。

【0025】

前蓋部２２は、円筒状の部材からなる。前蓋部２２は、本体部２１の前側に形成されている円形の凹部に嵌め込まれている。前蓋部２２は、本体部２１の収容空間の前側を覆うように、本体部２１の前側に組み付けられている。それにより、本体部２１の収容空間の前後が塞がれて、筐体２の内部に、略密閉された収容室２１ａが形成されている。

【0026】

前蓋部２２には、円形の開口部２２ａが形成されている。開口部２２ａの中心線と収容室２１ａの中心線とは、略一致している。収容室２１ａの前側には、環状のベアリング７が配置されている。ベアリング７は、互いに自在に回転する外輪部７ａおよび内輪部７ｂを有している。ベアリング７は、その外輪部７ａが、本体部２１と前蓋部２２との間に挟み込まれることにより、筐体２に組み付けられている。

【0027】

ボックス３は、箱形の容器からなり、筐体２の一方の側面に組み付けられている。ボックス３の内部には、ＮＣ円テーブル１の駆動および制御に用いられる各種ケーブルや電気機器が配設されている。ボックス３から導出されているケーブル（図示せず）を通じて、ＮＣ円テーブル１に電力が供給される。

【0028】

本実施形態のスピンドル４は、シャフト４１およびテーブル４２を有している。シャフト４１は、多段円柱状の部材からなり、収容室２１ａに収容されている。シャフト４１は、小径部４１ａと、小径部４１ａよりも外径が大きい大径部４１ｂとを有している。

【0029】

テーブル４２は、開口部２２ａの内径よりも僅かに外径が小さい円板状部材からなり、シャフト４１（大径部４１ｂ）の前面に組み付けられている。シャフト４１とテーブル４２とが組み付けられることにより、ベアリング７の内輪部７ｂが、シャフト４１とテーブル４２との間に挟み込まれている。それにより、スピンドル４は、ベアリング７を介して筐体２に軸支されており、回転軸Ｊを中心に回転自在となっている。

【0030】

上述したように、テーブル４２は、スピンドル４のうち、チャック又は冶具等を介してワークが装着される部位であり、テーブル４２の円形の前面は、開口部２２ａを通じて筐体２の前面に露出している。なお、スピンドル４は、本実施形態のように、複数のパーツを組み合わせて構成してもよいし、一体で構成してあってもよい。

【0031】

モータ５は、ロータ５１とステータ５２とを有し、収容室２１ａに収容されている。ロータ５１は、環状の部材からなり、小径部４１ａに固定されている。ステータ５２は、ロータ５１よりも大きな環状の部材からなり、ロータ５１と僅かなギャップを隔てて径方向に対向した状態で、本体部２１に固定されている。

【0032】

ステータ５２に所定の制御電流を供給することで、ロータ５１との間に回転磁界が形成される。それによってスピンドル４が、直接駆動され、所定の高速回転（例えば、ロータ５１の外周での周速が１０ｍ／ｓ以上）で回転する（いわゆるダイレクトドライブ形式）。

【0033】

なお、スピンドルの回転速度が速くなるほど、モータの駆動時にモータで発生する熱量も増加する。従って、回転速度の高速化を進める場合、モータの発熱への対応も重要になる。

【0034】

（隙間のシール）
回転体であるテーブル４２と、非回転体である筐体２との間には隙間が有る。ＮＣ円テーブル１の場合、その前面は、切粉や切削水に曝されるため、隙間を通じて収容室２１ａへのこれら異物の侵入を防ぐ必要がある。

【0035】

高接触圧のオイルシールやフェイスシールでシールすれば、異物の侵入は効果的に防ぐことができるが、接触圧が高いため、接触部位の摩擦によって発熱し易いという問題がある。高速回転では、発熱量が過剰になり、シール材の変形や劣化を招く。スピンドル４やテーブル４２が熱膨張して、加工精度が悪化するおそれもある。回転速度が速くなるほど、その傾向は顕著になる。

【0036】

一方、低接触圧のシール材（例えば、バネ無しのオイルシールやＶリングなど）でシールすれば、接触圧が低いため、接触部位の発熱が低減できる。しかし、その分、シール性が低下するため、異物が侵入し易くなる。すなわち、発熱抑制と異物侵入防止とが両立できない。

【0037】

そこで、本発明者は、先に、低接触圧のシール材とエア圧とを利用して、発熱抑制と異物侵入防止とが両立できるように鋭意工夫した（特許文献１参照）。このＮＣ円テーブル１は、その工夫を前提としている。

【0038】

（環状シール材）
テーブル４２と筐体２との間の隙間を塞ぐように、本実施形態における一対の環状シール材８，８（環状内シール材８１、環状外シール材８２ともいう）が、軸方向に、所定の環状隙間１００を隔てて内部と外部との間を仕切るように配置されている。各環状シール材８は、前蓋部２２の開口部２２ａの内周縁に形成されている段部３０に圧入されている。

【0039】

これら環状シール材８は、いずれも低接触圧のシール材である（例えば、バネ無しのオイルシール）。各環状シール材８は、弾性変形可能なリップ８ａと、段部３０に装着される環状の基部８ｂと、を有している。

【0040】

各リップ８ａは、傾斜している。隙間の外方に向かうほどリップ８ａの内径が小さくなるように、各環状シール材８は配置されている。各環状シール材８は、テーブル４２と筐体２との間の隙間に配置されている。リップ８ａの先端部分が、テーブル４２の外周面に接触している。なお、各リップ８ａの接触圧を高めるには、例えば、バネ無しをバネ有りとすればよい。

【0041】

（第１給気通路）
環状隙間１００と連通して、環状隙間１００にエアを供給する第１給気通路６０が、筐体２に形成されている。

【0042】

図２に示すように、本実施形態の第１給気通路６０は、１つのメイン通路６０ａ、１つの環状スペース６０ｂ、複数の連絡通路６０ｃなどで構成されている。

【0043】

メイン通路６０ａは、筐体２に形成された細い孔からなり、本体部２１にＬ状に屈曲する形状に形成されている。メイン通路６０ａの上流側の端部は、本体部２１の外面に開口し、メイン通路６０ａの下流側の端部は、本体部２１の、前蓋部２２との接合面に開口している。

【0044】

メイン通路６０ａの上流側の端部には、流れるエアの流量調整が可能な第１絞り弁９が取り付けられている。第１絞り弁９には、コンプレッサ等、エアの供給源（図示せず）に接続されたエア供給管１１が接続されている。それにより、工作時には、エア供給管１１および第１絞り弁９を通じて、エアが所定の流量でメイン通路６０ａに導入される。メイン通路６０ａは、環状スペース６０ｂと連通している。

【0045】

環状スペース６０ｂは、周方向に延びる環状の空間からなり、スピンドル４の周囲を巡るように、筐体２に設けられている。具体的には、前蓋部２２の後面の外周縁部に凹みが形成されていて、前蓋部２２が本体部２１に組み付けられることにより、環状スペース６０ｂが形成されている。環状スペース６０ｂの両側には、気密性を確保するパッキン１２が装着されている。

【0046】

各連絡通路６０ｃは、前蓋部２２に形成されている。各連絡通路６０ｃは、細い孔からなり、略Ｌ状に屈曲する形状に形成されている。各連絡通路６０ｃは、周方向における互いに間隔を隔てた複数箇所に形成されている。これら複数の連絡通路６０ｃを介して、環状スペース６０ｂと環状隙間１００とが連通している。

【0047】

従って、エア供給管１１から導入されるエアは、第１絞り弁９によって流量が調整された後、メイン通路６０ａ、環状スペース６０ｂ、および複数の連絡通路６０ｃの各々を介して、環状隙間１００に供給される。その際、環状隙間１００の周方向の特定箇所に、局所的なエアの圧力差が生じるのが抑制されるので、全周にわたってバランスよくシールできる。

【0048】

（第２給気通路）
環状隙間１００の内側に位置する隙間（環状内隙間１０１）に、収容室２１ａを通じてエアを供給する第２給気通路７０が、筐体２に形成されている。環状内隙間１０１は、環状内シール材８１を隔てて環状隙間１００の内側に位置している隙間である。換言すれば、環状隙間１００と環状内隙間１０１とは、環状内シール材８１によって内外に仕切られている。

【0049】

図２に示すように、本実施形態の第２給気通路７０は、筐体２に形成された１つの縦孔で構成されている。具体的には、第２給気通路７０は、本体部２１を切削して収容室２１ａに貫通するように形成されており、第２給気通路７０の上流側の端部は、本体部２１の外面に開口し、第２給気通路７０の下流側の端部は、本体部２１の内面に開口している。

【0050】

第２給気通路７０の上流側の端部には、第１給気通路６０と同様の、第２絞り弁１０が取り付けられている。第２絞り弁１０もまた、エア供給管１１に接続されている。それにより、工作時には、エア供給管１１、第２絞り弁１０、および、第２給気通路７０を通じて、エアが所定の流量で収容室２１ａに導入される。

【0051】

収容室２１ａは、ベアリング７の隙間を介して、環状内隙間１０１と連通している。従って、エア供給管１１から収容室２１ａに導入されるエアは、環状内隙間１０１にも流入する。

【0052】

（調圧排気通路、減圧排気通路）
筐体２には、収容室２１ａを、筐体２の外側の環境と連通させる排気通路９０が設けられている。この実施形態では、後蓋部２３に、その板面を貫通する排気通路９０が形成されている。なお、排気通路９０は、本体部２１または前蓋部２２に形成してもよい。排気通路９０としては、筐体２の内部のエアを排気できる通路であればよい。

【0053】

排気通路９０の下流側の端部、つまり後蓋部２３の外面側には、圧力調整弁９１が設けられている。圧力調整弁９１は、収容室２１ａのエア圧が設定した所定の圧力（大気圧より高い圧力）に達すると、自動的に排気する。それにより、この実施形態の排気通路９０は、収容室２１ａのエア圧の調整が可能に構成されている（調圧排気通路９０Ａ）。

【0054】

この調圧排気通路９０Ａにより、収容室２１ａを含めた筐体２の内部は、大気圧以上に保持可能になっている。従って、第２給気通路７０からエアを供給することにより、筐体２の内部を大気圧よりも高いエア圧に保持できる。

【0055】

調圧排気通路９０Ａに代えて、減圧排気通路９０Ｂを設けてもよい。減圧排気通路９０Ｂは、流路を流れるエアの圧力損失が大きい構造の排気通路９０である。例えば、排気通路９０の距離を長くしたり、排気通路９０の一部または全部の流路断面を小さくして流路を絞ったり、流路を屈曲させたりすることで、減圧排気通路９０Ｂを形成することができる。

【0056】

図２に、二点鎖線でそのような減圧排気通路９０Ｂの一例を示す。この減圧排気通路９０Ｂは、本体部２１に細長い屈曲した流路として形成されている。このような減圧排気通路９０Ｂを設けることで、第２給気通路７０からエアを供給することにより、筐体２の内部を、動的に、大気圧より高いエア圧に保持できる。

【0057】

そして、調圧排気通路９０Ａおよび減圧排気通路９０Ｂのいずれの場合も、第２絞り弁１０によるエアの流量の調整により、筐体２の内部のエア圧を調整できる。調圧排気通路９０Ａおよび減圧排気通路９０Ｂのいずれの場合も、既存の構造から極めて簡単な変更で実施できるので、安価である。

【0058】

（環状シール材の径方向への配置）
一対の環状シール材８，８は、軸方向でなく、径方向に、環状隙間１００を隔てて内部と外部との間を仕切るように配置してもよい。

【0059】

図３に、そのように一対の環状シール材８，８を配置したＮＣ円テーブル（ＮＣ円テーブル１’）を示す。なお、基本的な構造は、図２に示したＮＣ円テーブル１と同じである。

【0060】

このＮＣ円テーブル１’では、テーブル４２が、前蓋部２２の前方に張り出すフランジ部４２ａを有している。それにより、このＮＣ円テーブル１’のテーブル４２の前面は、上述したＮＣ円テーブル１よりも大きく、かつ、そのサイズは自在に設計できる。

【0061】

フランジ部４２ａと前蓋部２２の前面との間の隙間に、一対の環状シール材８，８が、径方向に環状隙間１００を隔てて、内部と外部との間を仕切るように配置されている。これら環状シール材８には、例えば、Ｖリングが使用できる。

【0062】

Ｖリングもまた、バネ無しのオイルシールと同様、低接触圧のシール材である。すなわち、各環状シール材８（Ｖリング）は、弾性変形可能なリップ８ａと、環状の基部８ｂと、を有している。各リップ８ａは傾斜していて、各リップ８ａの付け根部分の内径よりも先端部分の内径の方が大きくなるように、各環状シール材８は形成されている。

【0063】

基部８ｂは、フランジ部４２ａの後面に形成された円筒状の受面に装着されている。それにより、リップ８ａの先端部分は、前蓋部２２の前面に接触している。

【0064】

各連絡通路６０ｃの下流側の端部は、屈曲して前方に延びている。その屈曲した端部が、環状隙間１００の後面に接続されている。

【0065】

（微差圧調整機構）
これらＮＣ円テーブル１，１’には、環状隙間１００に対して、環状内隙間１０１の方が、所定の微差圧で、エア圧が高くなるように調整する、微差圧調整機構が設けられている。

【0066】

本実施形態では、第１給気通路６０および第２給気通路７０を用いて、微差圧調整機構が構成されている。すなわち、第１給気通路６０は、上述したように、長く、そして、空気抵抗の大きい流路で形成されている。それに対し、第２給気通路７０は、第１給気通路６０に較べて短く、そして、空気抵抗の小さい流路で形成されている。従って、第２給気通路７０は、第１給気通路６０よりも、流路を流れるエアの圧力損失は、小さい。

【0067】

それにより、第１給気通路６０よりも第２給気通路７０の方が、動的に、エア圧を高く調整できる。その結果、環状隙間１００と環状内隙間１０１との間に、簡単に、所定の微差圧を生じさせることが可能になる。既設の構造を利用するうえ、新たな構造も簡素であるため、安価で実施できる。従って、微差圧調整機構は、第１給気通路６０および第２給気通路７０の構造を用いて構成するのが好ましい。

【0068】

なお、ここでいう微差圧は、環状シール材８の種類や性能にもよるが、例えば、０．０５ＭＰａ以下が好ましい。０．０１ＭＰａ以下がより好ましい。一般的な環状シール材８を用いた場合であれば、この範囲において、適切な効果を得ることができる。

【0069】

微差圧調整機構はまた、上述した調圧排気通路９０Ａまたは減圧排気通路９０Ｂを用いて構成するのが好ましい。すなわち、これら特定の排気通路９０を設けることにより、収容室２１ａ、環状内隙間１０１を含め、筐体２の内部のエア圧を、大気圧より大きい所定の圧力に調整することが可能になる。構造も簡素であるため、安価で実施できる。従って、微差圧調整機構は、これら特定の排気通路９０を用いて構成するのが好ましい。

【0070】

なお、微差圧調整機構は、第１給気通路６０および第２給気通路７０の特定の構造、および／または、特定の排気通路９０を用いなくても、環状隙間１００および環状内隙間１０１の各々に供給するエア圧を個別に制御することによっても構成できる。

【0071】

但し、その場合、制御装置やエア流量の制御が可能な電磁弁などを設ける必要がある。従って、部品数や実施コストも多くなる。それに対し、本実施形態の微差圧調整機構によれば、部品数や実施コストも少なく、安価で実現できる。また、いったん適切な状態にエア圧を調整すれば、エアの供給源の圧力が安定している限り、エア圧が大きく変化する可能性は低い。従って、実用的に必要かつ十分な状態で機能させることができる。

【0072】

（環状シール材の動作）
環状シール材８の動作について、一対の環状シール材８１，８２を径方向へ配置した形態を例に説明する。なお、軸方向に配置した形態でも、その動作は同様である。

【0073】

最初に、第１給気通路６０のみからエアを供給した場合（従来と同じ形態）での、環状シール材の動作について説明する。図４の上図（ｚ）に、その環状シール材８１，８２の動作を概略的に示す。

【0074】

矢印で示すように、各環状シール材８１，８２は、所定の押付力Ｆで筐体２に接触している。そして、破線の矢印で示すように、第１給気通路６０を通じて環状隙間１００にエアを供給すると、各環状シール材８１，８２は加圧される。

【0075】

それにより、環状外シール材８２には、矢印で示すように、押付力Ｆに抗して、リップ８ａを押し上げる方向（環状隙間１００を開く方向）にエア圧Ｐ１が作用する。環状内シール材８１には、矢印で示すように、押付力Ｆとともに、リップ８ａを押し付ける方向（環状隙間１００を閉じる方向）にエア圧Ｐ１が作用する。

【0076】

従って、環状シール材８１，８２の接触圧が低く、多少の隙間が生じ得る状態であっても、環状隙間１００へのエアの供給により、密封性を確保できる。更に、エア圧が一定以上になると、環状外シール材８２が押し上げられてエアが吹き出すので、より異物の侵入を防止することができる。従って、テーブル４２と前蓋部２２（筐体２）との間の隙間からの異物の侵入を安定して防止できる。

【0077】

各環状シール材８１，８２の接触圧は低くてもよいので、接触部位での発熱も効果的に低減できる。従って、発熱も抑制できる。電力消費も低減できるし、シール材の劣化も抑制でき、耐久性も向上する。

【0078】

しかしこの場合、回転速度の高速化を進めると、発熱抑制の点で、改良の余地があることが判明した。すなわち、環状内シール材８１には、押付力Ｆとともに、リップ８ａを押し付ける方向に、環状隙間１００のエア圧Ｐ１が作用するので、環状隙間１００のエア圧Ｐ１が高くなると、それに伴って、前蓋部２２に対するリップ８ａの先端部分の接触圧も大きくなる。

【0079】

環状シール材８１，８２は低接触圧のシール材であるので、通常の回転速度であれば、環状隙間１００のエア圧が多少大きくなっても、摩擦によって発生する熱量は少ない。そのため、放熱とのバランスにより、発熱が問題となるおそれは認められなかった。ところが、回転速度を更に速めていくと、そのようなエア圧でも発熱し、その発熱の抑制が必要になることが判明した。

【0080】

特に、環状シール材８１，８２を径方向へ配置した場合に、その必要性が高くなることも判明した。すなわち、環状シール材８１，８２を径方向へ配置した場合、回転時における各環状シール材８のリップ８ａは、遠心力の作用によって開き易くなる。そして、径方向の外側に位置している環状外シール材８２は、径方向の内側に位置している環状内シール材８１よりも開き易い。

【0081】

回転速度が速くなるほど、その影響は大きくなるので、回転速度を高速化すると、環状外シール材８２が開き過ぎるおそれがある。環状外シール材８２が開き過ぎないようにするためには、環状シール材８１，８２の押付力Ｆを、従来よりも強くする必要性が生じる。そうすると、環状内シール材８１の接触圧が高くなる。

【0082】

そこで、本実施形態のＮＣ円テーブル１，１’では、第２給気通路７０を設けて、環状内隙間１０１をエア圧で加圧するとともに、微差圧調整機構を設けて、環状隙間１００に対して、環状内隙間１０１の方が、所定の微差圧でエア圧が高くなるように調整している。

【0083】

具体的には、図４の上図（ｚ）に示した、第１給気通路６０を通じた環状隙間１００へのエアの供給に加え、図４の下図の（ａ）に破線で示すように、第２給気通路７０を通じて環状内隙間１０１にエアを供給する。それにより、環状内シール材８１は加圧されるが、環状外シール材８２は加圧されない。

【0084】

環状内シール材８１には、矢印で示すように、そのリップ８ａを押し上げる方向にエア圧Ｐ２が作用する。その結果、環状内シール材８１のリップ８ａは、環状内シール材８１の押付力Ｆおよび環状隙間１００のエア圧Ｐ１が合わさった力で押し付けられるとともに、環状内隙間１０１のエア圧Ｐ２で押し上げられる状態になる。

【0085】

すなわち、押し付ける力から押し上げる力を減算した差分の力が、リップ８ａの実際の接触圧となる（Ｆ＋Ｐ１－Ｐ２）。そして、微差圧調整機構により、環状隙間１００のエア圧Ｐ１に対して、環状内隙間１０１のエア圧Ｐ２の方が、所定の微差圧で高く調整されるので（Ｐ２＞Ｐ１）、環状内シール材８１のリップ８ａそれ自体の押付力Ｆを低減できる。

【0086】

そして、図４の下図の（ｂ）に示すように、環状隙間１００のエア圧が押付力よりも高くなると（Ｐ１＞Ｆ）、環状外シール材８２のリップ８ａが開く。それにより、環状隙間１００のエアが外部に放出される。

【0087】

このとき、環状内シール材８１のリップ８ａは開かないように、環状隙間１００のエア圧Ｐ１および環状内隙間１０１のエア圧Ｐ２を設定するのが好ましい。具体的には、環状内シール材８１のリップ８ａを押し付ける力（Ｆ＋Ｐ１）よりも環状内隙間１０１のエア圧Ｐ２の方が小さくなるように設定する（Ｆ＋Ｐ１＞Ｐ２）。

【0088】

なお、このときも、環状内隙間１０１のエア圧Ｐ２の方が、環状隙間１００のエア圧Ｐ１よりも所定の微差圧で高く保持されている（Ｐ２＞Ｐ１）。そうすれば、環状外シール材８２のリップ８ａが開くときに、環状内シール材８１のリップ８ａは開かないようにできるので、密封性を確実に確保できる。

【0089】

エアが放出されることにより、環状隙間１００のエア圧Ｐ１が低下する場合がある。その場合、環状内シール材８１のリップ８ａを押し付ける力（Ｆ＋Ｐ１）よりも、環状内隙間１０１のエア圧Ｐ２の方が大きくなることにより、図４の下図の（ｃ）に示すように、環状内シール材８１のリップ８ａが開く。それにより、環状内隙間１０１のエアが環状隙間１００に補充される。環状隙間１００のエア圧Ｐ１は適正な状態に復帰する。

【0090】

このように、開示する技術を適用したＮＣ円テーブル１，１’によれば、環状内シール材８１の接触圧を効果的に低減できる。その結果、回転速度の高速化を進めた場合でも、リップ８ａのシール部位の発熱を抑制できる。リップ８ａの摩耗を抑制できる。接触抵抗の抑制に伴い、消費電力も低減できる。

【0091】

環状内シール材８１の内外の双方からシール部位にエアが流れるので、リップ８ａを効果的に冷却できる。エアの放出によって環状隙間１００のエア圧が低下しても、速やかに補充できる。

【0092】

環状内隙間１０１に、収容室２１ａを通じてエアを供給すれば、ベアリング７やモータ５も冷却できる。モータ５の発熱も抑制できる。筐体２の内部に溜まる高温のエアを排出できる。

【0093】

＜他の実施形態＞
上述した実施形態のＮＣ円テーブル１，１’では、第２給気通路７０が筐体２の本体部２１に形成されている場合について説明した。しかし、第２給気通路７０は、仕様に応じて適宜変更できる。

【0094】

そのようなＮＣ円テーブル（ＮＣ円テーブル１ＡおよびＮＣ円テーブル１Ｂ）を例示する。なお、これらＮＣ円テーブル１ＡおよびＮＣ円テーブル１Ｂも、基本的な構造は、上述したＮＣ円テーブル１，１’と同じである。従って、異なる構成について説明し、同じ構成については同じ符号を用いてその説明は省略する。

【0095】

ＮＣ円テーブル１Ａを、図５に示す。このＮＣ円テーブル１Ａでは、第１給気通路６０と同様に、１つの第２メイン通路２０１、１つの第２環状スペース２０２、複数の第２連絡通路２０３などで、第２給気通路７０が構成されている。

【0096】

これら通路２０１，２０２，２０３は、本体部２１および前蓋部２２の双方に形成されている。それにより、収容室２１ａをバイパスして、環状内隙間１０１の近傍にエアを供給するように構成されている。

【0097】

ＮＣ円テーブル１Ｂを、図６に示す。このＮＣ円テーブル１Ｂでは、第２給気通路７０は、第１給気通路６０から分岐させることによって構成されている。

【0098】

具体的には、図６に拡大して示すように、第１給気通路６０の各連絡通路６０ｃの下流側の端部に、環状隙間１００と環状内隙間１０１の双方に向かう２方向に分岐した分岐流路２１０が形成されている。そして、環状内隙間１０１に向かう分岐流路２１０によって、第２給気通路７０が構成されている。

【0099】

この場合、環状隙間１００と環状内隙間１０１の双方に、エアを適切な状態で分配しながら流すために、環状隙間１００および環状内隙間１０１への流入部位の各々に、流路断面を小さくした絞り口２１１を設けるのが好ましい。

【0100】

なお、開示する技術は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

【0101】

例えば、環状シール材には、低接触圧のシール材が好ましいが、通常の接触圧のシール材であってもよい。第１給気通路および第２給気通路のエア圧の調整により、各環状シール材の実際の接触圧を調整できる。

【符号の説明】

【0102】

１，１’，１Ａ，１Ｂ ＮＣ円テーブル（回転機器）
２ 筐体
６０ 第１給気通路
７０ 第２給気通路
８１ 環状内シール材
８２ 環状外シール材
１００ 環状隙間
１０１ 環状内隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】