特許 7265388 工作用の回転機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-18

(45)【発行日】2023-04-26

(54)【発明の名称】工作用の回転機器

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/00 20060101AFI20230419BHJP

   F16J 15/3204 20160101ALI20230419BHJP

   F16J 15/324 20160101ALI20230419BHJP

   F16J 15/46 20060101ALI20230419BHJP

   F16J 15/40 20060101ALI20230419BHJP

   F16C 33/78 20060101ALI20230419BHJP

   F16C 19/36 20060101ALI20230419BHJP

   F16C 35/12 20060101ALI20230419BHJP

   B23Q 1/01 20060101ALI20230419BHJP

   B23Q 11/12 20060101ALN20230419BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/00 E

F16J15/3204 201

F16J15/324

F16J15/46

F16J15/40 Z

F16C33/78 Z

F16C19/36

F16C35/12

B23Q1/01 T

B23Q11/12 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019054110

(22)【出願日】2019-03-22

(65)【公開番号】P2020151823

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2022-03-15

(73)【特許権者】

【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

【審査官】亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】実開平０４－０１９７３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－０６８０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１３２０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２３２５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１９８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６４４８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １１／００ － １１／１２

Ｂ２３Ｑ １／００ － １／６８

Ｆ１６Ｊ １５／００ － １５／４８

Ｆ１６Ｃ ３３／７８

Ｆ１６Ｃ １９／３６

Ｆ１６Ｃ ３５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作用の回転機器であって、
シャフト及び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互いに対向するように配置された一対の環状シール材と、
前記環状隙間と連通するように前記筐体に形成され、前記環状隙間にエアを供給する給気通路と、
を備え、
前記給気通路は、
前記筐体にエアを導入する１つのメイン通路と、
前記メイン通路と連通し、前記スピンドルの周囲を巡るように設けられた環状スペースと、
前記環状スペースと前記環状隙間とに連通する複数の連絡通路と、
を有し、
前記環状隙間は、周方向に互いに間隔を隔てて配置されていて各々が前記連絡通路の各々に接続されている複数のエア導出口を有し、
前記給気通路が、前記メイン通路、前記環状スペース、および前記連絡通路の各々を介して、前記エア導出口の各々から前記環状隙間にエアを供給するように構成されていて、
前記筐体は、
円筒状の収容室が形成されている本体部と、
前記本体部の前側に形成されている円形の凹部に嵌め込まれるとともに前記収容室と中心線が一致する開口部が形成されている前蓋部と、
を有し、
前記シャフトは、前記収容室に収容された状態で、前記収容室の前側に配置されたベアリングを介して前記筐体に軸支されていて、前記テーブルは、当該シャフトに組み付けられた状態で、前記開口部を通じて前記筐体の前面に露出するとともに前記前蓋部の前方に張り出すフランジ部を有しており、
前記メイン通路の下流側の端部は、前記本体部における前記前蓋部との接合面に開口し、
前記前蓋部の後面の外周縁部に凹みが形成されていて、当該前蓋部を前記本体部に組み付けることによって前記環状スペースが形成され、
前記一対の環状シール材は、前記フランジ部と前記前蓋部との間に前記環状隙間を隔てて径方向に対向するように配置されていて、
前記エア導出口の各々は、前記環状隙間の後面に形成され、
前記連絡通路の各々は、前記前蓋部に形成されていて、前記エア導出口から屈曲して径方向に延びる第１孔と、前記環状スペースから軸方向に延びて当該第１孔に連なる第２孔とを有する略Ｌ状に屈曲した形状に形成されている、工作用の回転機器。

【請求項2】

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互いに対向するように配置された一対の環状シール材と、
前記環状隙間と連通するように前記筐体に形成され、前記環状隙間にエアを供給する給気通路と、
を備え、
前記給気通路が、前記環状隙間の周方向のいずれか一方に偏ってエアを流出させることにより、前記環状隙間に密封性を確保した状態でエアの旋回流が形成される、工作用の回転機器。

【請求項3】

請求項２に記載の工作用の回転機器において、
前記給気通路は、
前記筐体にエアを導入する１つのメイン通路と、
前記メイン通路と連通し、前記スピンドルの周囲を巡るように設けられた環状スペースと、
前記環状スペースと前記環状隙間とに連通する複数の連絡通路と、
を有し、
前記環状隙間は、周方向に互いに間隔を隔てて配置されていて各々が前記連絡通路の各々に接続されている複数のエア導出口を有し、
前記給気通路は、前記メイン通路、前記環状スペース、および前記連絡通路の各々を介して、前記エア導出口の各々から前記環状隙間にエアを供給し、
前記連絡通路の各々が、前記環状隙間の周方向のいずれか一方に偏ってエアを流出させることにより、前記環状隙間にエアの旋回流が形成される、工作用の回転機器。

【請求項4】

請求項１または請求項３に記載の工作用の回転機器において、
前記環状スペースは、
前記メイン通路が接続されている１つの給気口と、
周方向に互いに間隔を隔てて配置されていて、各々が前記連絡通路の各々に接続されている複数のエア導入口と、
を有し、
前記給気口が、隣接している２つの前記エア導入口の間の部位に配置されていて、前記エア導入口の双方から、少なくとも所定の間隔を隔てて位置している、工作用の回転機器。

【請求項5】

請求項２または請求項３に記載の工作用の回転機器において、
一対の前記環状シール材が、軸方向に前記環状隙間を隔てて互いに対向するように配置されている、工作用の回転機器。

【請求項6】

請求項２または請求項３に記載の工作用の回転機器において、
一対の前記環状シール材が、径方向に前記環状隙間を隔てて互いに対向するように配置されている、工作用の回転機器。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１つに記載の工作用の回転機器において、
前記環状シール材が弾性変形可能なリップを有し、前記リップが前記テーブルおよび前記筐体のいずれか一方に接触している、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】

図１に、その回転機器を示す。機器本体１０にベアリング１１を介してスピンドル１２が回転自在に軸支されている。そのスピンドル１２の前端に、加工対象を支持するテーブル１３が取り付けられている。スピンドル１２は、不図示のギア機構を介して連結されたモータによって回転される。機器本体１０の内部には、潤滑油が貯留されていて、ベアリング１１およびスピンドル１２の一部は、潤滑油に浸漬している。

【0005】

機器本体１０の前面には、テーブル１３の周囲を覆うようにケーシング１４が装着されている。テーブル１３とケーシング１４との間の隙間を塞ぐために、３つのリング状のシール材Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が設けられている。

【0006】

２つのシール材Ｓ４，Ｓ３は、オイルシールであり、軸Ｊが延びる方向に並んだ状態で、テーブル１３の外縁部とケーシング１４との間に配置されている。シール材Ｓ２は、Ｖリングであり、これらシール材Ｓ４，Ｓ３よりも奥方に配置されている。

【0007】

機器本体１０およびケーシング１４には、給気通路３１が形成されている。工作時には、その給気通路３１を通じて、２つのシール材Ｓ４，Ｓ３の間の環状の隙間（密封空間Ｋ）に空気が供給される。それにより、図１に拡大して矢印で示すように、シール材Ｓ４には、密封空間Ｋを開く方向に空圧が作用し、また、シール材Ｓ３には、密封空間Ｋを閉じる方向に空圧が作用する。

【0008】

従って、シール材Ｓ４では、空気の吹き出しによって異物の浸入が防止できる。シール材Ｓ３では、潤滑油がシール材Ｓ２から漏れ出しても、それより先への潤滑油の漏れ出しを抑制できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１９－１９８４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

特許文献１の回転機器では、１つの給気通路３１を直接、密封空間Ｋに接続して空気を供給していた。そのため、密封空間Ｋで圧力差が発生し、シール性が低下するなどの課題が認められた。この点、具体的に説明する。

【0011】

図２に、図１における矢印Ｘ－Ｘ線での概略断面図を示す。環状の密封空間Ｋには、給気口が一箇所だけ形成されており、給気通路３１は、その給気口を通じて密封空間Ｋに空気を供給する。密封空間Ｋに流入する空気は、給気口から両側に分岐して流れて行くので、供給口の反対側で衝突する。

【0012】

そのため、密封空間Ｋのうち、給気口の反対側の部位の空圧が相対的に高くなり、密封空間Ｋに圧力差が生じる。空圧を利用してシールしているため、密封空間Ｋの部位によってシール性が異なることとなる。その結果、シール性が局所的に低下する、シール材が局所的に劣化し易くなるなどの不具合が認められた。

【0013】

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、適切に両立できる工作用の回転機器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

開示する技術は、工作用の回転機器に関する。前記回転機器は、円形の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互いに対向するように配置された一対の環状シール材と、前記環状隙間と連通するように前記筐体に形成され、前記環状隙間にエアを供給する給気通路と、を備え、前記給気通路は、前記筐体にエアを導入する１つのメイン通路と、前記メイン通路と連通し、前記スピンドルの周囲を巡るように設けられた環状スペースと、前記環状スペースと前記環状隙間とに連通する複数の連絡通路と、を有し、前記環状隙間は、周方向に互いに間隔を隔てて配置されていて各々が前記連絡通路の各々に接続されている複数のエア導出口を有し、前記給気通路が、前記メイン通路、前記環状スペース、および前記連絡通路の各々を介して、前記エア導出口の各々から前記環状隙間にエアを供給する。
そして、前記筐体は、円筒状の収容室が形成されている本体部と、前記本体部の前側に形成されている円形の凹部に嵌め込まれるとともに前記収容室と中心線が一致する開口部が形成されている前蓋部と、を有し、前記シャフトは、前記収容室に収容された状態で、前記収容室の前側に配置されたベアリングを介して前記筐体に軸支されていて、前記テーブルは、当該シャフトに組み付けられた状態で、前記開口部を通じて前記筐体の前面に露出するとともに前記前蓋部の前方に張り出すフランジ部を有しており、前記メイン通路の下流側の端部は、前記本体部における前記前蓋部との接合面に開口し、前記前蓋部の後面の外周縁部に凹みが形成されていて、当該前蓋部を前記本体部に組み付けることによって前記環状スペースが形成され、前記一対の環状シール材は、前記フランジ部と前記前蓋部との間に前記環状隙間を隔てて径方向に対向するように配置されていて、前記エア導出口の各々は、前記環状隙間の後面に形成され、前記連絡通路の各々は、前記前蓋部に形成されていて、前記エア導出口から屈曲して径方向に延びる第１孔と、前記環状スペースから軸方向に延びて当該第１孔に連なる第２孔とを有する略Ｌ状に屈曲した形状に形成されている。

【0015】

好ましくは、円形の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互いに対向するように配置された一対の環状シール材と、前記環状隙間と連通するように前記筐体に形成され、前記環状隙間にエアを供給する給気通路と、を備え、前記給気通路が、前記環状隙間の周方向のいずれか一方に偏ってエアを流出させることにより、前記環状隙間に密封性を確保した状態でエアの旋回流が形成される。

【0016】

好ましくは、前記給気通路は、前記筐体にエアを導入する１つのメイン通路と、前記メイン通路と連通し、前記スピンドルの周囲を巡るように設けられた環状スペースと、前記環状スペースと前記環状隙間とに連通する複数の連絡通路と、を有し、前記環状隙間は、周方向に互いに間隔を隔てて配置されていて各々が前記連絡通路の各々に接続されている複数のエア導出口を有し、前記給気通路は、前記メイン通路、前記環状スペース、および前記連絡通路の各々を介して、前記エア導出口の各々から前記環状隙間にエアを供給し、前記連絡通路の各々が、前記環状隙間の周方向のいずれか一方に偏ってエアを流出させることにより、前記環状隙間にエアの旋回流が形成される。

【0017】

好ましくは、前記環状スペースは、前記メイン通路が接続されている１つの給気口と、周方向に互いに間隔を隔てて配置されていて、各々が前記連絡通路の各々に接続されている複数のエア導入口と、を有し、前記給気口が、隣接している２つの前記エア導入口の間の部位に配置されていて、前記エア導入口の双方から、少なくとも所定の間隔を隔てて位置している。

【0018】

好ましくは、一対の前記環状シール材が、軸方向に前記環状隙間を隔てて互いに対向するように配置されている。

【0019】

好ましくは、一対の前記環状シール材が、径方向に前記環状隙間を隔てて互いに対向するように配置されている。

【0020】

好ましくは、前記環状シール材が弾性変形可能なリップを有し、前記リップが前記テーブルおよび前記筐体のいずれか一方に接触している。

【発明の効果】

【0021】

開示する技術によれば、工作用の回転機器における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る。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】従来の回転機器を説明するための図である（特許文献１の図３，図４に相当）。

【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】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4】図３における矢印Ｙ－Ｙ線での概略断面図である。

【図5】前方から要部を見た概略断面図である。

【図6】応用例のＮＣ円テーブルにおける図５相当図である。

【図7】第１変形例のＮＣ円テーブルにおける図４相当図である。

【図8】第２変形例のＮＣ円テーブルにおける図４相当図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、開示する技術の実施形態を、図３～８に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

【0024】

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」は機械加工時における使用側を意味し、「後」は機械加工時における不使用側を意味する。

【0025】

図３、図４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、機械加工に用いられ、その前面のテーブル４２が高速回転する。

【0026】

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。

【0027】

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室２１ａ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、収容室２１ａの後側の開口を塞いでいる。

【0028】

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、収容室２１ａ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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。すなわち、スピンドル４は、回転体を構成している。

【0033】

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（第１変形例参照）。

【0034】

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。

【0035】

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）。

【0036】

（シール構造）
テーブル４２と筐体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。

【0037】

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。上述したような高速回転では、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。

【0038】

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。

【0039】

そこで、このＮＣ円テーブル１では、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工夫されている。更に、そのようなシールが安定して精度高く実現できるように改良されている。

【0040】

（シール材）
本実施形態では、テーブル４２と筐体２との間の隙間を塞ぐように、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を隔てて互いに対向す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に圧入されている。

【0041】

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を有している。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。内径の最も小さいリップ８ａの先端部分が、テーブル４２の外周面に接触している。

【0042】

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。

【0043】

（給気通路９）
環状隙間１００と連通して、環状隙間１００にエアを供給する給気通路９が、筐体２に形成されている。環状隙間１００にエアを供給することで、各環状シール材８を加圧する。それにより、環状外シール材８２には、リップ８ａを押し上げる方向（環状隙間１００を開く方向）にエア圧が作用し、環状内シール材８１には、リップ８ａを押し付ける方向（環状隙間１００を閉じる方向）にエア圧が作用する。

【0044】

従って、環状シール材８の接触圧が低く、多少の隙間が生じ得る状態であっても、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。

【0045】

従って、テーブル４２と筐体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。

【0046】

各環状シール材８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。また、環状シール材８が摩耗しても、エア圧の調整によってシール性を維持できる利点もある。

【0047】

図４、図５に示すように、本実施形態の給気通路９は、１つのメイン通路９１、１つの環状スペース９２、複数（本実施形態では３つ）の連絡通路９３などで構成されている。

【0048】

メイン通路９１は、筐体２に形成された細い孔からなり、ドリル等で本体部２１を切削して形成されている。メイン通路９１はＬ状に屈曲しており、メイン通路９１の上流側の端部は、本体部２１の外面に開口し、メイン通路９１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。

【0049】

メイン通路９１の上流側の端部には、流れるエア量の調整が可能な絞り弁１０が取り付けられている。絞り弁１０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および絞り弁１０を通じて、エアが所定の流量で筐体２に導入される。なお、絞り弁１０では、環状隙間１００のところにおいて０．０５ＭＰａ程度にエア圧を調整するのが好ましい。

【0050】

図５に示すように、環状スペース９２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９２が形成されている。環状スペース９２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。

【0051】

環状スペース９２には、１つの給気口９２ａと、複数（本実施形態では３つ）のエア導入口９２ｂとが形成されている。給気口９２ａにメイン通路９１が接続されており、給気口９２ａを介して、環状スペース９２は、メイン通路９１と連通している。

【0052】

エア導入口９２ｂの各々は、周方向に互いに等間隔（本実施形態では、中心角θ１で１２０°）を隔てて配置されている。また、環状隙間１００には、複数（本実施形態では３つ）のエア導出口１００ａが形成されている。これらエア導出口１００ａは、各エア導入口９２ｂの配置に対応して、周方向に互いに等間隔を隔てて配置されている。

【0053】

各連絡通路９３は、前蓋部２２に形成されている。具体的には、前蓋部２２の外周面から開口部２２ａに貫通し、径方向に延びる直線状の細孔（第１孔）が形成されている。前蓋部２２の外周面に開口する第１孔の端部は、ネジで封止されている。開口部２２ａに開口する第１孔の端部は、各エア導出口１００ａに接続されている。

【0054】

更に、軸方向に延びて、各エア導入口９２ｂから第１孔に連なる直線状の細孔（第２孔）が形成されている。それにより、前蓋部２２に、略Ｌ状に屈曲する３つの連絡通路９３が形成されている。それにより、環状スペース９２と環状隙間１００とが、各連絡通路９３を介して連通している。

【0055】

従って、エア供給管１１から導入されるエアは、メイン通路９１、環状スペース９２、および連絡通路９３の各々を介して、エア導出口１００ａの各々から環状隙間１００に供給される。その際、環状隙間１００に、局所的なエアの圧力差が生じるのを抑制し、全周にわたってバランスよくシールできるようになっている。

【0056】

まず、エア導出口１００ａが周方向に間隔を隔てて複数設けられている。１つのエア導出口１００ａから流入するエア量が分散されて少量になるため、各エア導出口１００ａの付近でのエア圧が低下する。

【0057】

そして、エア導入口９２ｂから環状隙間１００に流入するエアは、両側に分岐して流れて行くので、隣接しているエア導出口１００ａとの間の部位（略二分する部位）で、そのエア導出口１００ａから分岐して流れてくるエアと衝突する。その部位では、相対的にエア圧は高くなるが、本実施形態の場合、３箇所で衝突するので、エア圧が分散される。

【0058】

すなわち、相対的にエア圧が高くなる、エア導出口１００ａの近傍およびエアの衝突部位が、環状隙間１００の全周において、略等間隔の６箇所に存在することになる。従って、環状隙間１００の局所的なエアの圧力差が効果的に抑制できる。

【0059】

更に、給気通路９の途中には、環状スペース９２が設けられている。すなわち、筐体２に供給されるエアは、環状スペース９２で緩衝されるので、各連絡通路９３に流入するエア量のバラツキも低減できる。従って、各エア導出口１００ａから流出するエア量の差を小さくできる。

【0060】

また更に、給気口９２ａが、隣接している２つのエア導入口９２ｂ，９２ｂの間の部位に配置されていて、これらエア導入口９２ｂ，９２ｂの双方から、少なくとも所定の間隔（例えば、中心角で５°）を隔てて位置している。給気口９２ａがエア導入口９２ｂの近くにあると、そのエア導入口９２ｂにエアが多く流れ込む。つまり、各エア導出口１００ａから流出するエア量に差が生じる。

【0061】

従って、そのような差が生じないように、給気口９２ａをエア導入口９２ｂから離れて配置するのが好ましい。隣接している２つのエア導入口９２ｂの中間点（これらエア導出口１００ａの中心角を二等分する点）の近傍が最も好ましい。例えば、２つのエア導入口９２ｂの間を３等分し、環状スペース９２を中間領域と、その両側の２つの端部領域とに分けた場合の、中間領域に給気口９２ａを配置するのが好ましい。

【0062】

そうすれば、環状スペース９２を有効活用することができ、各連絡通路９３に均等にエアを供給することができる。なお、給気口９２ａは、エアが効果的に分散するように、環状スペース９２の壁面と対向（正対）して形成するのが好ましい。

【0063】

＜応用例＞
図６に、上述したＮＣ円テーブル１の応用例を示す。本応用例のＮＣ円テーブル１Ａの基本的な構成は、上述したＮＣ円テーブル１と同じである。従って、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。ＮＣ円テーブル１Ａでは、連絡通路９３の構成が、上述したＮＣ円テーブル１と異なっている。

【0064】

上述したＮＣ円テーブル１の各連絡通路９３は、いずれも径方向に延びていて、環状隙間１００に対し、法線方向から接続されている。従って、各エア導出口１００ａから環状隙間１００に流入するエアは、テーブル４２の外周面に正面から衝突する。

【0065】

一方、ＮＣ円テーブル１Ａの各連絡通路９３は、いずれも環状隙間１００の法線に対して傾斜しており、螺旋状ないし渦状に配置されている。換言すれば、各連絡通路９３の指向線（連絡通路９３の中心線を延出した線）は、テーブル４２の外周面の接線に対して傾斜している。なお、その接線に対する指向線の傾斜角θ２は、４５°以内が好ましい。

【0066】

それにより、各連絡通路９３は、環状隙間１００の周方向のいずれか一方（本実施形態では反時計回りであるが、時計回りであってもよい）に偏ってエアを流出させる。その結果、環状隙間１００では、図６に矢印で示すように、エアが衝突することなく、旋回流が形成される。

【0067】

環状隙間１００でエアの旋回流が発生していれば、周方向に圧力差はほとんど生じない。従って、安定したシール性を確保できる。また、テーブル４２および筐体２との熱交換が促進され、均等に冷却できる利点もある。

【0068】

＜第１変形例＞
図７に、上述したＮＣ円テーブル１の第１変形例を示す。本変形例でのＮＣ円テーブル１Ｂの基本的な構成は、上述したＮＣ円テーブル１と同じである。従って、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（後述する第２変形例も同様）。ＮＣ円テーブル１Ｂでは、筐体２やスピンドル４、環状シール材８の構成が、上述したＮＣ円テーブル１と異なっている。それにより、ＮＣ円テーブル１Ｂは、組み付けが容易になっている。

【0069】

スピンドル４は、一部材からなり、シャフト４１とテーブル４２とが一体に構成されている。スピンドル４の外周には、挟持リング２０１が組み付けられている。収容室２１ａの後側からスピンドル４に挟持リング２０１を組み付けることにより、内輪部７ｂがスピンドル４と挟持リング２０１とで挟み込まれている。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に軸支されている。

【0070】

環状内シール材８１には、環状外シール材８２よりも大径なものが用いられている。前蓋部２２の開口部２２ａの内周縁には、後側ほど径が大きい段差部が形成されている。収容室２１ａに対して後方から順次、その段差部に挿入することにより、環状外シール材８２および環状内シール材８１が筐体２に装着されている。環状内シール材８１の抜け出しを防止するため、環状内シール材８１の内側には止輪２０２が嵌め込まれている。

【0071】

環状外シール材８２の外側には、前蓋部２２が張り出している。それにより、環状外シール材８２は隠れた状態となっており、異物の侵入が更に防止できる。

【0072】

環状スペース９２は、前蓋部２２の後面の外周縁部ではなく、前蓋部２２の外縁の端面に形成された凹みによって構成されている。それにより、給気通路９が簡素化されるので、加工が容易になる。

【0073】

＜第２変形例＞
図８に、上述したＮＣ円テーブル１の第２変形例を示す。本変形例のＮＣ円テーブル１Ｃでは、特に、環状シール材８の配置が、上述したＮＣ円テーブル１と異なっている。すなわち、このＮＣ円テーブル１Ｃでの一対の環状シール材８，８は、径方向に、環状隙間１００を隔てて互いに対向するように配置されている。

【0074】

テーブル４２は、前蓋部２２の前方に張り出すフランジ部２０３を有している。それにより、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。

【0075】

フランジ部２０３と前蓋部２２の前面との間に、一対の環状シール材８，８が、径方向に環状隙間１００を隔てて互いに対向す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。これら環状シール材８は、リップ８ａを径方向外側に向けた状態で、フランジ部２０３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。

【0076】

各エア導出口１００ａは、環状隙間１００の後面に形成されている。各連絡通路９３の下流端（第１孔の下端）は、屈曲して前方に延びることにより、各エア導出口１００ａに接続されている。

【0077】

このＮＣ円テーブル１Ｃの場合、各環状シール材８のリップ８ａが、遠心力の作用によって開き易くなる。しかし、環状内シール材８１よりも環状外シール材８２の方が開き易いので、異物の侵入を安定して防止できる。接触抵抗が低くなり易いので、発熱抑制や耐久性の面でも有利である。

【0078】

なお、Ｖリングは例示である。また、エア導出口１００ａの位置も環状隙間１００の後面に限らない。環状隙間１００の外周面に配置すれば、各連絡通路９３の下流端を屈曲させる必要がなくなる。また、連絡通路９３の下流端の向きを環状隙間１００に対して斜めにすれば、環状隙間１００に旋回流を発生させることができる。

【0079】

なお、開示する技術にかかる工作用の回転機器は、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。

【0080】

絞り弁１０は、図５に２点鎖線で示すように、ボックス３の内部に配置してもよい。その場合、ボックス３の内部にエアパージする配管があれば、そこから分岐してもよい。また、エア供給管１１の途中に絞り弁１０を配置してもよい。

【0081】

連絡通路９３は３つに限らない。４つ以上であってもよい。

【0082】

上述した変形例では、複数の連絡通路９３で、環状隙間１００に旋回流を発生させる場合を説明したが、環状隙間１００に旋回流を発生させる場合には、環状スペース９２や複数の連絡通路９３は省略してもよい。すなわち、環状隙間１００で旋回流が発生していれば、周方向に圧力差が生じ難いため、１つの給気通路９を、直接、環状隙間１００に接続し、１つのエア導出口１００ａからエアを環状隙間１００に供給してもよい。

【符号の説明】

【0083】

１ ＮＣ円テーブル（回転機器）
２ 筐体
３ ボックス
４ スピンドル
５ モータ
７ ベアリング
８ 環状シール材
９ 給気通路
１０ 絞り弁
４１ シャフト
４２ テーブル
９１ メイン通路
９２ 環状スペース
９２ａ 給気口
９２ｂ エア導入口
９３ 連絡通路
１００ 環状隙間
１００ａ エア導出口
Ｊ 回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】