(57)【要約】【課題】加工点で発生する切りくずを、あとに残さずに空気の流れによって効率的に排出する工具を提供する。【解決手段】工具５のシャンク２０には刃部２１が保持されている。切りくず２２と空気２３を吸引するための工具内流路４が工具内部に形成されている。工具内流路は、シャンク内の貫通孔２４と、空気と切りくずを吸い込むために刃部に形成され貫通孔と連通する主流入孔２５と、空気と切りくずを吸い込むためにシャンクに形成され貫通孔と連通する補助流入孔２６とを有する。加工点近傍に開口する筒状部材４０がシャンクに設けられ、空気は、加工点Ｂで発生した切りくずとともに筒状部材の内部スペースＳを通って補助流入孔２６に流れ込む。【選択図】図２
2010240787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャンクに刃部が保持され、この刃部で工作物を加工するときに発生する切りくずを空気とともに吸引するための工具内流路が工具内部に形成された工具であって、
この工具に形成された前記工具内流路は、
前記シャンク内に形成された貫通孔と、
前記空気とともに前記切りくずを吸い込むために前記刃部に形成され、前記貫通孔と連通する少なくとも１つの主流入孔と、
前記空気とともに前記切りくずを吸い込むために前記シャンクに形成され、前記貫通孔と連通する少なくとも１つの補助流入孔とを備え、
前記刃部で前記工作物を加工する加工点の近傍に開口する筒状部材が、前記シャンクに設けられ、
前記空気は、前記加工点で発生した前記切りくずとともに、前記筒状部材の内部スペースを通って前記補助流入孔に流れ込むようにしたことを特徴とする工具内流路を有する工具。
【請求項２】
前記シャンクは、前記刃部が取付けられた小径部と、工具ホルダに取付けられる大径部と、この大径部と前記小径部との間に形成されたテーパ部とを有し、
このテーパ部に開口する複数の前記補助流入孔が、前記シャンクの周方向に並んで配置されており、
前記筒状部材は、その軸線方向に関して同径の円筒形をなして前記シャンクの前記大径部の外周面に係合固定されていることを特徴とする請求項１に記載の工具内流路を有する工具。
【請求項３】
前記シャンクは、前記刃部が取付けられた小径部と、工具ホルダに取付けられる大径部と、この大径部と前記小径部との間に形成されたテーパ部とを有し、
このテーパ部に開口する複数の前記補助流入孔が、前記シャンクの周方向に並んで配置されており、
前記筒状部材は、筒状をなして前記シャンクの前記大径部の外周面に係合固定され、
前記筒状部材は、前記小径部の位置で開口するとともに前記シャンクの外形に沿った形状を有しており、
前記筒状部材の内部スペースは、開口部の位置から前記補助流入孔の位置まで、前記筒状部材の軸線方向に直交する面に関してほぼ同じ断面積を有していることを特徴とする請求項１に記載の工具内流路を有する工具。
【請求項４】
前記シャンクは、前記刃部が取付けられた小径部と、工具ホルダに取付けられる大径部と、この大径部と前記小径部との間に形成されたテーパ部とを有し、
このテーパ部に開口する複数の前記補助流入孔が、前記シャンクの周方向に並んで配置されており、
前記筒状部材は、筒状をなして前記シャンクの前記大径部の外周面に係合固定され、
前記筒状部材は、前記小径部の位置で開口し、この開口側にいくに従って次第に広がるようなフレア形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の工具内流路を有する工具。
【請求項５】
前記シャンクは、前記刃部が取付けられた小径部と、工具ホルダに取付けられる大径部と、この大径部と前記小径部との間に形成されたテーパ部とを有し、
このテーパ部に開口する複数の前記補助流入孔が、前記シャンクの周方向に並んで配置されており、
各前記補助流入孔には、ほぼ前記加工点の方向に延びるパイプ状の前記筒状部材がそれぞれ直接連結され、
これら複数の筒状部材は、前記シャンクの前記大径部の外周面に係合固定された円筒状のカバー部材に囲まれて保持されていることを特徴とする請求項１に記載の工具内流路を有する工具。
【請求項６】
前記筒状部材は、前記工具の中心軸線方向に移動して位置調節可能であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの項に記載の工具内流路を有する工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に取付けられて工作物を加工するのに使用される、工具内流路を有する工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特表２００５−５３２９１７号公報）には、工具の内部にチップ導出通路を形成して、工作物を加工するときに発生するチップ（切りくず）を空気とともに流すようにしたフライス工具が記載されている。
このフライス工具では、その先端のフライスヘッド（刃部）にギャップが形成されている。加工時に発生するチップは、ギャップ内に吸引されてチップ導出通路内に入ったのちに排出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００５−５３２９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のフライス工具は、工具径が大きい場合にはギャップも大きくなり、このギャップから吸引される空気量も多くなる。その結果、チップ導出通路内を流れる空気の流速は速くなり、チップは、空気とともに吸引されてチップ導出通路内を良好に排出される。
ところが、フライス工具の工具径が小さいと、ギャップの断面積も小さくなるので、ここを流れる流量も少なくなる。すると、チップ導出通路内の空気の流速も遅くなって、吸引力が低下する。その結果、ギャップから空気とともに吸引されたチップがチップ導出通路内に次第に堆積して、チップを良好に排出するのが困難になる恐れがあった。
【０００５】
また、工具内流路を有する工具において、その刃部で工作物を加工する加工点で発生する切りくず（チップ）を、あとに残さずに効率的に排出するための対策が求められていた。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、工具の刃部で工作物を加工する加工点で発生する切りくずを、あとに残さずに空気の流れによって効率的に排出することができ、また、工具径の大小にかかわらず、工具内流路を適切な流速で流れて切りくずを吸引する空気によって、切りくずがこの工具内流路に堆積することなく良好に排出される、工具内流路を有する工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明にかかる工具内流路を有する工具は、シャンクに刃部が保持され、この刃部で工作物を加工するときに発生する切りくずを空気とともに吸引するための工具内流路が工具内部に形成された工具であって、この工具に形成された前記工具内流路は、前記シャンク内に形成された貫通孔と、前記空気とともに前記切りくずを吸い込むために前記刃部に形成され、前記貫通孔と連通する少なくとも１つの主流入孔と、前記空気とともに前記切りくずを吸い込むために前記シャンクに形成され、前記貫通孔と連通する少なくとも１つの補助流入孔とを備え、前記刃部で前記工作物を加工する加工点の近傍に開口する筒状部材が、前記シャンクに設けられ、前記空気は、前記加工点で発生した前記切りくずとともに、前記筒状部材の内部スペースを通って前記補助流入孔に流れ込むようにした。
好ましい一実施態様として、前記シャンクは、前記刃部が取付けられた小径部と、工具ホルダに取付けられる大径部と、この大径部と前記小径部との間に形成されたテーパ部とを有し、このテーパ部に開口する複数の前記補助流入孔が、前記シャンクの周方向に並んで配置されており、前記筒状部材は、その軸線方向に関して同径の円筒形をなして前記シャンクの前記大径部の外周面に係合固定されているのが好ましい。
他の好ましい一実施態様として、前記シャンクは、前記刃部が取付けられた小径部と、工具ホルダに取付けられる大径部と、この大径部と前記小径部との間に形成されたテーパ部とを有し、このテーパ部に開口する複数の前記補助流入孔が、前記シャンクの周方向に並んで配置されており、前記筒状部材は、筒状（好ましくは、断面円形）をなして前記シャンクの前記大径部の外周面に係合固定され、前記筒状部材は、前記小径部の位置で開口するとともに前記シャンクの外形に沿った形状を有しており、前記筒状部材の内部スペースは、開口部の位置から前記補助流入孔の位置まで、前記筒状部材の軸線方向に直交する面に関してほぼ同じ断面積を有している。
さらに他の好ましい一実施態様として、前記シャンクは、前記刃部が取付けられた小径部と、工具ホルダに取付けられる大径部と、この大径部と前記小径部との間に形成されたテーパ部とを有し、このテーパ部に開口する複数の前記補助流入孔が、前記シャンクの周方向に並んで配置されており、前記筒状部材は、筒状（好ましくは、断面円形）をなして前記シャンクの前記大径部の外周面に係合固定され、前記筒状部材は、前記小径部の位置で開口し、この開口側にいくに従って次第に広がるようなフレア形状を有している。
さらに他の好ましい一実施態様として、前記シャンクは、前記刃部が取付けられた小径部と、工具ホルダに取付けられる大径部と、この大径部と前記小径部との間に形成されたテーパ部とを有し、このテーパ部に開口する複数の前記補助流入孔が、前記シャンクの周方向に並んで配置されており、各前記補助流入孔には、ほぼ前記加工点の方向に延びるパイプ状の前記筒状部材がそれぞれ直接連結され、これら複数の筒状部材は、前記シャンクの前記大径部の外周面に係合固定された円筒状のカバー部材に囲まれて保持されている。
なお、前記筒状部材は、前記工具の中心軸線方向に移動して位置調節可能であるのが好ましい。
【０００８】
前記補助流入孔の補助中心軸線は、前記貫通孔の主中心軸線に対して所定角度傾斜しており、前記補助流入孔を流れる前記空気は、前記貫通孔を流れる前記空気の流れに沿って斜めに流れて合流するのが好ましい。
複数の前記補助流入孔は、前記シャンクに周方向に並んで（好ましくは、周方向に関して均等に）形成されており、この補助流入孔の複数の前記補助中心軸線は、前記主中心軸線上の一つの点で交わっているのが好ましい。
なお、前記補助流入孔は前記シャンクに周方向に関して均等に複数形成されており、この補助流入孔の複数の前記補助中心軸線は前記主中心軸線に対して均等に偏心し、且つ前記補助中心軸線同士は互いに食い違っている場合であってもよい。
前記補助流入孔の各断面積は、前記主流入孔の各断面積に対応した所定値に設定されているのが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる工具内流路を有する工具は、上述のように構成したので、工具の刃部で工作物を加工する加工点で発生する切りくずを、加工点の周辺における空気の流れによって補助流入孔に導くことにより、この切りくずをあとに残さずに効率的に排出することができ、また、工具径の大小にかかわらず、工具内流路を適切な流速で流れて切りくずを吸引する空気によって、切りくずが、この工具内流路に堆積することなく良好に排出される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１ないし図１１は本発明の実施例を示す図で、図１は、本発明の工具による加工状態を示すマシニングセンタの部分断面図である。
【図２】本発明の第１実施例にかかる工具の拡大図である。
【図３】図２のIII線矢視図である。
【図４】図２に示す工具を別の方向から見たときの断面図である。
【図５】第１実施例の変形例にかかる工具の拡大図で、図２相当図である。
【図６】図５のVI線矢視図で、図３相当図である。
【図７】本発明の第２実施例にかかる工具の拡大図である。
【図８】第２実施例の変形例にかかる工具の拡大図である。
【図９】第２実施例の他の変形例にかかる工具の拡大図である。
【図１０】第２実施例のさらに他の変形例にかかる工具の拡大図である。
【図１１】図１０のXI-XI線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明にかかる工具内流路を有する工具のシャンクには、刃部が保持されている。この刃部で工作物を加工するときに発生する切りくずを空気とともに吸引するための工具内流路が、工具内部に形成されている。
工具内流路は、シャンク内に形成された貫通孔と、空気とともに切りくずを吸い込むために刃部に形成され、貫通孔と連通する少なくとも１つの主流入孔と、空気と切りくずの両方を吸い込むためにシャンクに形成され、貫通孔と連通する少なくとも１つの補助流入孔とを備えている。
刃部で工作物を加工する加工点の近傍に開口する筒状部材が、シャンクに設けられている。空気は、加工点で発生した切りくずとともに、筒状部材の内部スペースを通って補助流入孔に流れ込むようにしている。
これにより、工具の刃部で工作物を加工する加工点で発生する切りくずを、加工点の周辺における空気の流れによって補助流入孔に導くことにより、切りくずをあとに残さずに効率的に排出し、また、工具径の大小にかかわらず、工具内流路を適切な流速で流れて切りくずを吸引する空気によって、切りくずをこの工具内流路に堆積させることなく良好に排出するという目的が実現される。
本発明にかかる工具内流路を有する工具は、マシニングセンタに使用される工具（たとえば、回転工具）の他に、旋盤，複合加工機，旋削盤などの工作機械に使用される回転工具や、回転しない旋削工具などであってもよい。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明にかかる実施例を、図１ないし図１１を参照して説明する。
（第１実施例）
図１は、本発明の工具５，５ａ〜５ｅによる加工状態を示すマシニングセンタの部分断面図である。図２は、第１実施例にかかる工具５の拡大図、図３は図２のIII線矢視図、図４は、図２に示す工具５を別の方向から見たときの断面図である。図５は、変形例にかかる工具５ａの拡大図で、図２相当図である。図６は、図５のVI線矢視図で、図３相当図である。
【００１３】
図１ないし図６において、本実施例にかかる工作機械１はマシニングセンタである。工作機械１の主軸頭２は、主軸３を回転可能に支持している。工具５（または、工具５ａ）は、工具内流路４を有しており、主軸３に着脱可能に取付けられた工具ホルダ６に装着されている。この工具５，５ａを回転させて、テーブル７に載置されている工作物８を切削加工する。
工具５，５ａにおいて、シャンク２０には刃部２１が保持されている。工具内流路４は、刃部２１で工作物８を加工するときに加工点Ｂで発生する切りくず２２を空気２３とともに吸引するために、工具５，５ａの内部に形成されている。
工具内流路４は、シャンク２０内に形成された貫通孔２４と、空気２３とともに切りくず２２を吸い込むために刃部２１に形成され、貫通孔２４と連通する少なくとも１つ（本実施例では、２つ）の主流入孔２５と、空気２３とともに切りくず２２（または、空気２３のみ）を吸い込むためにシャンク２０に形成され、貫通孔２４と連通する少なくとも１つ（本実施例では、４つ）の補助流入孔２６（または、補助流入孔２６ａ）とを備えている。
【００１４】
シャンク２０には、刃部２１で工作物８を加工する加工点Ｂの近傍に開口する筒状部材４０が設けられている。空気２３は、加工点Ｂの近傍に位置する筒状部材４０の開口部１から筒状部材４０の内部スペースＳを通って、補助流入孔２６（または、補助流入孔２６ａ）に流れ込む。
その結果、加工点Ｂの周囲を囲うように、流速の速い空気２３の流れのカーテンが形成されることになる。したがって、工具５，５ａの刃部２１で工作物８を加工する加工点Ｂで発生する切りくず２２は、加工点Ｂの周辺における空気２３の流れのカーテンによって、筒状部材４０の開口部４１から筒状部材４０の内部スペースＳを通って補助流入孔２６（または、補助流入孔２６ａ）に導かれる。これにより、切りくず２２を、加工点Ｂとその周囲に残さずに効率的に排出することができる。
【００１５】
本発明者の行なった実験によれば、筒状部材４０がない場合における、刃部２１の先端部の風速と、刃部先端部から１０ｍｍ離れた位置の風速は、それぞれ３.０ｍ／ｓ，１.３ｍ／ｓであった。
これに対して、シャンク２０に筒状部材４０を設けた場合における、刃部２１の先端部の風速と、刃部先端部から１０ｍｍ離れた位置の風速は、それぞれ５.５ｍ／ｓ，２.０ｍ／ｓであった、その結果、シャンク２０に筒状部材４０を設けると、刃部２１およびその周辺を流れる空気の風速が大幅に上昇することが分かる。
【００１６】
工具５，５ａの工具内流路４を流れた空気２３と切りくず２２は、工具ホルダ６内の流路１１，主軸３のドローバー１２内の流路１３，主軸３および主軸頭２に形成された排出用流路１４の順に流れて、吸引装置１５に流れ込む。
吸引装置１５は、工具５，５ａで空気２３と切りくず２２を吸引するための真空ポンプと、空気２３により運ばれてきた切りくず２２を捕集するための捕集装置とを有している。
【００１７】
工具５，５ａの工具径が大きい場合には、主流入孔２５の断面積も大きいので、主流入孔２５から流入する空気２３の流量も多くなる。その結果、工具内流路４を流れ、切りくず２２を含む空気２３の流速が速くなって強い吸引力を発揮するので、切りくず２２は、工具内流路４に堆積することなく良好に排出される。
ところが、工具５，５ａの工具径が小さいと、主流入孔２５の断面積が小さくなって、主流入孔２５から流入する空気２３の流量は少なくなる。主流入孔２５の断面積より貫通孔２４の断面積の方が大きいのが一般的である。その結果、主流入孔２５から流入した空気２３と切りくず２２の流速は、貫通孔２４では遅くなるので、切りくず２２は貫通孔２４で滞留して堆積し易くなる。
【００１８】
そこで、本発明では、工具５，５ａのシャンク２０に補助流入孔２６，２６ａを設け、この補助流入孔２６，２６ａから、空気２３とともに切りくず２２が吸引されて、貫通孔２４内の空気２３と合流するようにした。
その結果、工具内流路４の空気２３の流速が速くなって、適正な吸引力が発揮される。これにより、主流入孔２５から空気２３とともに流入した切りくず２２は、流速の速い空気２３とともに流れる。
したがって、工具５，５ａでは、工具径の大小にかかわらず、工具内流路４を適切な流速で流れて切りくず２２を吸引する空気２３によって、切りくず２２が、工具内流路４に堆積することなく良好に排出される。
【００１９】
補助流入孔２６，２６ａの補助中心軸線ＣＬ2は、貫通孔２４の主中心軸線ＣＬ1に対して所定角度θ（好ましくは、角度θ＝１０度）傾斜している。補助流入孔２６，２６ａを流れる空気２３（たとえば、切りくず２２を含む空気２３）は、貫通孔２４を流れる空気２３の流れに沿って斜めに流れて合流するようになっている。
このようにして、補助流入孔２６，２６ａが貫通孔２４に対して傾斜しており、補助流入孔２６，２６ａを流れる空気２３と切りくず２２が、貫通孔２４を流れる空気にスムーズに合流する。したがって、貫通孔２４内で空気２３が逆流する恐れが少なくなる。その結果、貫通孔２４で切りくず２２が滞留する恐れは少ない。
【００２０】
図１ないし図４に示す工具５において、補助流入孔２６は、シャンク２０に周方向（ここでは、円周方向）に並んで（好ましくは、周方向に均等に）複数（本実施例では、４つ）形成されている。
また、補助流入孔２６の複数の補助中心軸線ＣＬ2は、主中心軸線ＣＬ1上の一つの点Ｐ1で交わっている。なお、補助流入孔２６の補助中心軸線ＣＬ2は、通常は直線であるが、曲線であってもよい。
このような工具５であれば、複数の補助流入孔２６を流れる空気２３と切りくず２２が、貫通孔２４を流れる空気２３と良好に合流することができる。したがって、空気２３や切りくず２２の逆流や滞留の恐れが少なくなり、空気２３と切りくず２２は、工具内流路４を排出方向に流れて、やがて外部にスムーズに排出される。
なお、工具５に形成された複数の補助流入孔２６の孔径は、通常は全部が同一寸法であるが、異なる寸法でもよい。たとえば、９０度ずつ離れて均等に配置された４つの補助流入孔２６のうち、１８０度離れて対向する２つの補助流入孔２６の孔径を大きくし、１８０度離れて対向する残りの２つの補助流入孔２６の孔径を小さくしてもよい。また、補助流入孔２６の数は、２つまたはその他の複数であってもよい。
【００２１】
図１，図５，図６に示す変形例にかかる工具５ａにおいて、補助流入孔２６ａは、シャンク２０に周方向（ここでは、円周方向）に並んで（好ましくは、周方向に関して均等に）複数（本実施例では、４つ）形成されている。
補助流入孔２６ａの複数の補助中心軸線ＣＬ2は、主中心軸線ＣＬ1に対して均等に偏心し、且つ補助中心軸線ＣＬ2同士は互いに食い違っている。すなわち、各補助流入孔２６ａの補助中心軸線ＣＬ2は主中心軸線ＣＬ1と交わらず、また、複数の補助中心軸線ＣＬ2同士は平行でもなく且つ交わりもしない。なお、補助流入孔２６ａの補助中心軸線ＣＬ2は、通常は直線であるが、曲線であってもよい。
このように工具５ａでは、補助流入孔２６ａの複数の補助中心軸線ＣＬ2が、主中心軸線ＣＬ1に対して均等に偏心し、且つ補助中心軸線ＣＬ2同士が互いに食い違っている。その結果、複数の補助流入孔２６ａを流れる空気２３と切りくず２２が、貫通孔２４に流れ出てこの貫通孔２４を流れる空気２３と合流すると、貫通孔２４で旋回状の渦が発生する。
すると、空気２３により運ばれてきた切りくず２２は、この渦により貫通孔２４内に吸引され、工具内流路４を排出方向に流れ、やがて外部にスムーズに排出される。このように、工具内流路４では旋回状の渦が発生してこの渦が下流側に移動するので、渦による吸引力が加わって、空気２３や切りくず２２の逆流や滞留の恐れはさらに少なくなる。
なお、工具５ａに形成された複数の補助流入孔２６ａの孔径は、通常は全部が同一寸法であるが、異なる寸法でもよい。たとえば、９０度ずつ離れて均等に配置された４つの補助流入孔２６ａのうち、１８０度離れて対向する２つの補助流入孔２６ａの孔径を大きくし、１８０度離れて対向する残りの２つの補助流入孔２６ａの孔径を小さくしてもよい。また、補助流入孔２６ａの数は、２つまたはその他の複数であってもよい。
【００２２】
さらに他の変形例として、工具５の補助流入孔２６と、工具５ａの補助流入孔２６ａとを組み合わせて、複数（たとえば、合計で４つ）の補助流入孔が形成された工具であってもよい。
たとえば、合計４つの補助流入孔のうち、対向する二つの補助流入孔２６は、シャンク２０に周方向（ここでは、円周方向）に関して１８０度離れて形成され、補助流入孔２６の二つの補助中心軸線ＣＬ2は、主中心軸線ＣＬ1上の一つの点Ｐ1で交わっている。
また、残りの２つの補助流入孔２６ａは、シャンク２０に周方向（ここでは、円周方向）に関して１８０度離れて形成され、補助流入孔２６ａの２つの補助中心軸線ＣＬ2は、主中心軸線ＣＬ1に対して均等に偏心し、且つ補助中心軸線ＣＬ2同士は互いに食い違っている。すなわち、各補助流入孔２６ａの補助中心軸線ＣＬ2は主中心軸線ＣＬ1と交わらず、また、二つの補助中心軸線ＣＬ2同士は平行でもなく且つ交わりもしない。
このような工具であれば、工具５，５ａと同じ作用効果を奏する。
【００２３】
図１ないし図６に示す工具５，５ａにおいて、小径部３０の貫通孔２４内で切りくず２２が滞留するのを防止するために、補助流入孔２６，２６ａは、刃部２１にできるだけ近づけて配置されている。これにより、主流入孔２５から吸引された切りくず２２が、主流入孔２５より広い断面積を有する小径部３０の貫通孔２４で堆積する恐れがなくなる。
【００２４】
シャンク２０は、刃部２１が取付けられた小径部３０と、工具ホルダ６に取付けられる大径部３１と、この大径部３１と小径部３０との間に形成されたテーパ部３２とを有している。
テーパ部３２に開口する複数（本実施例では、４つ）の補助流入孔２６，２６ａが、シャンク２０の周方向（ここでは、円周方向）に並んで（好ましくは、周方向に均等に）配置されている。
このようにして、補助流入孔２６，２６ａの開口部２７がテーパ部３２に配置されている。したがって、補助流入孔２６，２６ａをシャンク２０に穿設する際に、テーパ部３２の表面に対してほぼ直角方向またはそれに近い方向から補助流入孔２６，２６ａを形成することができるので、穿設作業が容易である。
【００２５】
補助流入孔２６，２６ａの各断面積は、主流入孔２５の各断面積に対応した所定値に設定されている。これにより、工具５，５ａの工具径に応じて、補助流入孔２６，２６ａから流入する空気２３の流量を適切に設定することができる。
よって、工具内流路４を流れる空気の流速により、切りくず２２を吸引するための吸引力を適切にして、切りくず２２が、工具内流路４に堆積することなく良好に排出される。
【００２６】
次に、工作機械１の動作について、図１ないし図６を参照して説明する。
主軸頭２に取付けられた主軸３により、工具ホルダ６の工具５，５ａを回転させる。テーブル７に載置された工作物８は非回転状態になっている。このとき、吸引装置１５を予め運転状態にしておく。
吸引装置１５を駆動することにより、空気２３は、刃部２１の２つの主流入孔２５から吸引される。
筒状部材４０の開口部４１は、刃部２１で工作物８を加工する加工点Ｂの近傍に位置している。したがって、空気２３は、加工点Ｂの近傍を高速で流れたのち、筒状部材４０の内部スペースＳに入って、シャンク２０の４つの補助流入孔２６（または、補助流入孔２６ａ）から吸引される。
そして、空気２３は、２つの主流入孔２５と４つの補助流入孔２６（または、補助流入孔２６ａ）から出て、シャンク２０の貫通孔２４を通ったのち、工具ホルダ６の流路１１，ドローバー１２の流路１３，排出用流路１４の順に流れて、吸引装置１５により外部に排出される。
【００２７】
この状態で、工具５，５ａを工作物８に対して相対的に直交３軸方向（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）に移動させると、工作物８は、回転する工具５，５ａにより切削加工される。工作物８が刃部１で切削加工されているときに、加工点Ｂで切りくず２２が発生する。
刃部２１で工作物８を加工するときに加工点Ｂで発生した切りくず２２は、空気２３とともに刃部２１の主流入孔２５から吸引され、この主流入孔２５を通って、シャンク２０の貫通孔２４に侵入する。
なお、工作物８に対して切削加工動作を行なっていない時間には、工具５，５ａの刃部２１では切りくず２２は、一時的に発生していない。このときには、主流入孔２５から吸引される空気２３に含まれる切りくず２２の量は、少ないかまたはゼロになっているので、空気２３のみが主流入孔２５を通ることになる。
【００２８】
刃部２１で工作物８を加工するときに加工点Ｂで発生した切りくず２２の一部は、空気２３とともに筒状部材４０の内部スペースＳを通り、補助流入孔２６，２６ａから吸引され、この補助流入孔２６，２６ａを通って、シャンク２０の貫通孔２４に侵入する。
筒状部材４０の開口を、加工点Ｂの近傍に位置させている。その結果、加工点Ｂの周囲を囲うように、空気２３の流れのカーテンが形成されていることになる。したがって、工具５，５ａの刃部２１で工作物８を加工する加工点Ｂで発生する切りくず２２は、加工点Ｂの周辺における空気２３の流れのカーテンで遮断されるので、このカーテンより外方に飛散することなく、筒状部材４０の開口部１から筒状部材４０の内部に入る。
その後、空気２３と切りくず２２は、筒状部材４０の内部スペースＳを通って、補助流入孔２６（または、補助流入孔２６ａ）に導かれる。これにより、切りくず２２は、加工点Ｂとその周囲に残ることなく効率的に排出される。
なお、加工の状況によっては、補助流入孔２６，２６ａを流れる空気２３に切りくず２２が含まれていない場合もある。
【００２９】
次いで、切りくず２２は、空気２３とともにシャンク２０の貫通孔２４に流入したのち、空気２３の流れに乗って工具ホルダ６の流路１１，ドローバー１２の流路１３，排出用流路１４の順に流れたのち、吸引装置１５により捕集される。
吸引装置１５から排出される空気中には切りくず２２は含まれていないので、排出空気は清浄である。
【００３０】
工具５，５ａは、主流入孔２５の断面積より貫通孔２４の断面積の方が大きい。したがって、空気２３と切りくず２２が主流入孔２５から貫通孔２４に流入すると、空気２３と切りくず２２の流速は遅くなる。
ところが、補助流入孔２６，２６ａから空気２３（すなわち、切りくず２２を含むことがある空気２３）が、主流入孔２５とは別個に吸引される。したがって、主流入孔２５から貫通孔２４に流入した空気２３（切りくず２２を含むことがある空気２３）の流速は、低速から直ちに高速に変化して、強い吸引力を発揮する。その結果、空気２３に含まれている切りくず２２を、貫通孔２４内に滞留させることなく、良好に下流側に流すことができる。
【００３１】
（第２実施例）
図７は、本発明の第２実施例にかかる工具５ｂの拡大図、図８は、第２実施例の変形例にかかる工具５ｃの拡大図、図９は、第２実施例の他の変形例にかかる工具５ｄの拡大図、図１０は、第２実施例のさらに他の変形例にかかる工具５ｅの拡大図、図１１は図１０のXI-XI線矢視図である。
【００３２】
図７ないし図１０にそれぞれ示す工具５ｂ〜５ｅは、いずれも比較的小径の工具である。これらの工具５ｂ〜５ｅの内部には、工具内流路４が形成されている。工具内流路４は、シャンク２０ｂに刃部２１が保持され、刃部２１で工作物８を加工するときに発生する切りくず２２を空気２３とともに吸引するための流路である。
工具５ｂ〜５ｅに形成された工具内流路４は、シャンク２０ｂ内に形成された貫通孔２４と、空気２３とともに切りくず２２を吸い込むために刃部２１に形成され、貫通孔２４と連通する少なくとも１つの主流入孔２５と、空気２３とともに切りくず２２を吸い込むためにシャンク２０ｂに形成され、貫通孔２４と連通する少なくとも１つの補助流入孔２６とを備えている。
【００３３】
工具５ｂ〜５ｅは、いずれも小径の工具なので、補助流入孔２６は、刃部２１で工作物８を加工する加工点Ｂから離れたところに位置している。そこで、加工点Ｂの近傍に開口する筒状部材４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅが、シャンク２０ｂに設けられている。筒状部材４０ｂ〜４０ｅは、プラスチック製または金属製である。空気２３は、加工点Ｂで発生した切りくず２２とともに、筒状部材４０ｂ〜４０ｅの内部スペースＳを通って補助流入孔２６に流れ込む。
その結果、加工点Ｂの周囲を囲うように、空気２３の流れのカーテンが形成されることになる。したがって、工具５ｂ〜５ｅの刃部２１で工作物８を加工する加工点Ｂで発生する切りくず２２は、加工点Ｂの周辺における空気２３の流れのカーテンによって、筒状部材４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅの各開口部４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅから、筒状部材の内部スペースＳを通って補助流入孔２６に導かれる。これにより、切りくず２２を、加工点Ｂとその周囲に残すことなく効率的に排出することができる。
【００３４】
図７に示す工具５ｂにおいて、シャンク２０ｂは、刃部２１が取付けられた小径部３０と、工具ホルダ６（図１）に取付けられる大径部３１と、この大径部３１と小径部３０との間に形成されたテーパ部３２とを有している。テーパ部３２に開口する複数の補助流入孔２６が、シャンク２０ｂの周方向に並んで配置されている。
なお、図８，図９，図１０にそれぞれ示す工具５ｃ，５ｄ，５ｅも、工具５ｂと同じシャンク２０ｂと刃部２１と補助流入孔２６とを有している。
工具５ｂにおいて、筒状部材４０ｂは、その軸線方向に関して同径の円筒形をなして、シャンク２０ｂの大径部３１の外周面に係合固定されている。工具５ｂは小径の工具なので、補助流入孔２６が加工点Ｂから離れたところに位置しているが、筒状部材４０ｂを設けたので、加工点Ｂに近い場所での切りくず２２の吸引を効果的に行うことができる。
【００３５】
図８に示す工具５ｃにおいて、筒状部材４０ｃは、筒状をなしてシャンク２０ｂの大径部３１の外周面に係合固定されている。
筒状部材４０ｃは、小径部３０の位置で開口するとともにシャンク２０ｂの外形に沿った形状を有している。筒状部材４０ｃの内部スペースＳは、開口部４１ｃの位置から補助流入孔２６の位置まで、筒状部材４０ｃの軸線方向に直交する面に関してほぼ同じ断面積を有している。
その結果、筒状部材４０ｃの開口部４１ｃから筒状部材４０ｃ内に入った空気２３は、内部スペースＳをほぼ同一の風速で流れたのち、補助流入孔２６に流れ込む。したがって、空気２３に含まれている切りくず２２も、途中で堆積することなく内部スペースＳの空気２３の流れに乗って良好に補助流入孔２６に流れ込む。
【００３６】
図９に示す工具５ｄにおいて、筒状部材４０ｄは、筒状をなしてシャンク２０ｂの大径部３１の外周面に係合固定されている。筒状部材４０ｂは、小径部３０の位置で開口し、この開口側にいくに従って次第に広がるようなフレア形状を有している。ここで「フレア形状」は、衣服の裾の朝顔形の広がりに相当する形状である。
筒状部材４０ｄの開口部４１ｄが広いので、加工点Ｂから周囲に飛散した切りくず２２は、加工点Ｂの周囲で開口部４１ｄに向かう風２３の流れにより、効率よく集められる。そして、風２３と切りくず２２は、筒状部材４０ｄの内部スペースＳを流れたのち、補助流入孔２６に流れ込む。
【００３７】
図１０，図１１に示す工具５ｅにおいて、各補助流入孔２６には、ほぼ加工点Ｂの方向に延びるパイプ状の筒状部材４０ｅがそれぞれ直接連結されている。これら複数（ここでは、４本）の筒状部材４０ｅは、シャンク２０ｂの大径部３１の外周面に係合固定された円筒状のカバー部材４２に囲まれて保持されている。
カバー部材４２を設けたので、複数の筒状部材４０ｅを動かないようにしっかりと押さえて位置決めすることができる。
カバー部材４２の内周面と、小径部３０の外周面と、複数の筒状部材４０ｅとの間の隙間は、カバー部材４２の端部に設けられた蓋部材４３により閉じられている。したがって、前記隙間に切りくず２２が侵入する恐れはない。
工具５ｅでは、筒状部材４０ｅの形状や本数を調節して、加工点Ｂの周囲を流れる風２３の風量や風速を調整することにより、切りくず２２の排出の効率を最適な状況に設定することができる。
【００３８】
図１ないし図１０に示す工具５，５ａ〜５ｅにおいて、筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅを、これら工具５，５ａ〜５ｅの中心軸線方向に移動させて位置調節可能にしている。
たとえば、筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅがプラスチック製で、このプラスチックの弾性を利用して筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅをシャンク２０，２０ｂに密着させている場合がある。この場合には、筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅをその弾性に抗して工具の中心軸線方向に引っ張れば、筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅを移動させて位置調節することができる。
【００３９】
一例として、工作物８の穴あけ加工では、この加工用の工具の刃部２１は、工作物内に深く入っていくことがある。このような工具では、筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅを、刃部２１から離れた位置に移動させるように位置調節するのが好ましい。
こうすれば、刃部２１の回転動作により加工点Ｂで発生した切りくず２２は、空気２３とともに、穴の内部を通って筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅの内部スペースＳに侵入した後、補助流入孔２６に流れ込む。
筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅを位置調節可能にして、筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅは刃部２１から離れたところに位置しているので、筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅが、刃部２１による加工動作の邪魔になることはない。
【００４０】
他方、工作物８の表面や側面の加工では、この加工用の工具の刃部２１は、工作物内には深く入っていくことはない。このような工具では、筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅを、刃部２１のすぐそばの位置まで移動させるように位置調節するのが好ましい。
こうすれば、刃部２１による加工点Ｂで発生した切りくず２２は、空気２３とともに、直ちに筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅの内部スペースＳに侵入した後、補助流入孔２６に流れ込む。
筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅを位置調節可能にして、筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅは刃部２１のすぐそばに位置しているので、加工点Ｂで発生した切りくず２２は、周囲に飛散することなく、空気２３とともにすぐに筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅ内に吸い込まれる。
このように、加工の種類や工具の種類などに応じて、筒状部材４０，４０ｂ〜４０ｅを位置調節すれば、切りくずをあとに残さずに効率的に排出するのに最適な工具を得ることができる。
【００４１】
以上、本発明の実施例（変形例を含む。以下同じ）を説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形，付加などが可能である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明にかかる工具内流路を有する工具の構成は、マシニングセンタに使用される工具の他に、旋盤，複合加工機，旋削盤などの工作機械に使用される回転工具や、回転しない旋削工具などに適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
４      工具内流路
５，５ａ〜５ｅ  工具
６      工具ホルダ
８      工作物
２０，２０ｂ  シャンク
２１    刃部
２２    切りくず
２３    空気
２４    貫通孔
２５    主流入孔
２６，２６ａ  補助流入孔
３０    小径部
３１    大径部
３２    テーパ部
４０，４０ｂ〜４０ｅ  筒状部材
４１ｃ  開口部
４２    カバー部材
Ｂ      加工点
【図１】
2010240787.tif 000003
【図２】
2010240787.tif 000004
【図３】
2010240787.tif 000005
【図４】
2010240787.tif 000006
【図５】
2010240787.tif 000007
【図６】
2010240787.tif 000008
【図７】
2010240787.tif 000009
【図８】
2010240787.tif 000010
【図９】
2010240787.tif 000011
【図１０】
2010240787.tif 000012
【図１１】
2010240787.tif 000013