(57)【要約】      （修正有）【課題】工作機械のクーラント流路系から、研削ツールの加工処理領域へのクーラントの供給を改善する。【解決手段】研削ツールＡ３のためのクーラント供給装置Ａ２は、係合部、即ち係合孔Ａ２ａを有する本体と、研削ツールＡ３の予め設定可能な加工処理領域にクーラントを向かわせる流路ユニットＡ１とを有する。クランプ機構Ａ２ｃを用い、クーラント供給装置Ａ２を研削ツールＡ３に着脱可能に保持することが可能である。クーラント供給装置Ａ２を研削ツールＡ３に取り付けることにより、工作機械の結合リングに設けたバルブ機構を用いて、工作機械のクーラントを、標準的なクーラント流路から取り出し、研削ツールＡ３の予め設定可能な加工処理領域にある研削箇所に供給することが可能である。【選択図】図２
2018058201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールを支持するワークスピンドルを有した工作機械に使用する研削ツールのためのクーラント供給装置であって、
少なくとも１つの係合部（Ａ２ａ）を有する本体（Ａ２ｂ）と、
前記本体（Ａ２ｂ）に設けられる流路ユニット（Ａ１）であって、前記研削ツール（Ａ３）の予め設定可能な加工処理領域にクーラントを吐出する少なくとも１つの吐出口（Ａ１ａ）を有する流路ユニット（Ａ１）と、
前記クーラント供給装置（Ａ２）を前記研削ツール（Ａ３）に着脱可能に取り付けるクランプ機構（Ａ２ｃ）とを備え、
前記クーラント供給装置（Ａ２）は、前記研削ツール（Ａ３）が前記工作機械の前記ワークスピンドルに装着される場合に、前記係合部（Ａ２ａ）を介して前記工作機械の前記ワークスピンドルの結合リング（Ｂ）に保持可能である
ことを特徴とするクーラント供給装置。
【請求項２】
前記流路ユニット（Ａ１）は、前記係合部（Ａ２ａ）を介し、前記クーラント供給装置（Ａ２）が前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リング（Ｂ）に保持される場合に、前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リング（Ｂ）に設けられた接続機構（Ｂ２）に接続することが可能な、クーラント供給用のクーラント流入口（Ａ１ｅ）を有することを特徴とする請求項１に記載のクーラント供給装置。
【請求項３】
前記クランプ機構（Ａ２ｃ）は、前記係合部（Ａ２ａ）を介して前記クーラント供給装置（Ａ２）を前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リング（Ｂ）に保持する前に、前記クーラント供給装置（Ａ２）を前記研削ツール（Ａ３）に保持するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のクーラント供給装置。
【請求項４】
前記クランプ機構（Ａ２ｃ）は、前記クーラント供給装置（Ａ２）が、前記係合部（Ａ２ａ）を介して前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リング（Ｂ）に保持される場合に、前記クーラント供給装置（Ａ２）の前記研削ツール（Ａ３）への保持を解除するように構成されることを特徴とする請求項３に記載のクーラント供給装置。
【請求項５】
前記クーラント供給装置（Ａ２）が、前記係合部（Ａ２ａ）を介して前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リング（Ｂ）に保持され、クーラントを供給するための前記流路ユニット（Ａ１）が、前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リング（Ｂ）に接続された状態にあるとき、前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リング（Ｂ）に静止状態で保持された前記クーラント供給装置（Ａ２）に接することなく、前記ワークスピンドルによって回転駆動される前記研削ツール（Ａ３）が回転するように、前記クーラント供給装置（Ａ２）の前記クランプ機構（Ａ２ｃ）と前記研削ツール（Ａ３）との間隙が調整されることを特徴とする請求項４に記載のクーラント供給装置。
【請求項６】
前記クランプ機構（Ａ２ｃ）は、スライダ（Ａ２ｇ）と、ドッキング部材（Ａ２ｅ）ととを備え、
前記スライダ（Ａ２ｇ）は、第１の状態において、前記研削ツール（Ａ３）のシャフト（Ａ３ａ）を中心とする前記研削ツール（Ａ３）の回転運動を妨げるように、前記研削ツール（Ａ３）のツール連結部（Ａ３ｃ）の第１溝（Ａ３ｅ）に係合し、
前記クーラント供給装置（Ａ２）の保持を解除するため、前記スライダ（Ａ２ｇ）は、第２の状態において、前記クーラント供給装置（Ａ２）に対する前記シャフト（Ａ３ａ）を中心とした前記研削ツール（Ａ３）の相対運動が可能となるように、前記第１溝（Ａ３ａ）から離脱する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のクーラント供給装置。
【請求項７】
前記ドッキング部材は、タペット（Ａ２ｅ）であって、
前記クランプ機構（Ａ２ｃ）は、前記スライダ（Ａ２ｇ）と前記タペット（Ａ２ｅ）とに作用するスプリング（Ａ２ｆ）を備える
ことを特徴とする請求項６に記載のクーラント供給装置。
【請求項８】
前記本体（Ａ２ｂ）は、少なくとも２つの係合部（Ａ２ａ）を有し、
前記係合部（Ａ２ａ）は、前記係合部（Ａ２ａ）内に挿入されるクランプ部材（Ｂ１）を介し、前記クーラント供給装置（Ａ２）が前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リング（Ｂ）に静止状態で保持されるように構成される
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のクーラント供給装置。
【請求項９】
前記本体（Ａ２ｂ）は、前記クーラント供給装置（Ａ２）に前記研削ツール（Ａ３）を組み付けるための中央貫通孔を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のクーラント供給装置。
【請求項１０】
前記クーラント供給装置（Ａ２）は、前記工作機械のクーラント流路に前記クーラント供給装置（Ａ２）を接続するための接合機構として、機械的方式、電気的方式、流体的方式、及び空気圧方式の少なくとも１つによる接合機構を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のクーラント供給装置。
【請求項１１】
前記接合機構は、前記結合リング（Ｂ）の前記接続機構（Ｂ２）を用いて前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リング（Ｂ）に接続されるように構成され、
前記接続機構（Ｂ２）への前記接合機構の接続により、前記ワークスピンドルの前記結合リング（Ｂ）のクーラント流路からのクーラントを、前記流路ユニット（Ａ１）の前記クーラント流入口（Ａ１ｅ）に供給することが可能となることを特徴とする請求項２を引用する請求項１０に記載のクーラント供給装置。
【請求項１２】
前記接合機構は、前記クーラント流入口（Ａ１ｅ）の少なくとも一部を取り囲む連結シリンダ（Ａ１ｄ）を備えることを特徴とする請求項１０または１１に記載のクーラント供給装置。
【請求項１３】
ツールを支持するワークスピンドルを有した工作機械に使用する研削ツール（Ａ３）であって、
シャフト（Ａ３ａ）と、
前記シャフト（Ａ３ａ）に設けられる研削体（Ａ３ｂ）と、
前記シャフト（Ａ３ａ）に設けられるクーラント供給装置（Ａ２）であって、請求項１〜１２のいずれかに記載のクーラント供給装置（Ａ２）と
を備えることを特徴とする研削ツール。
【請求項１４】
前記シャフト（Ａ３ａ）は、前記工作機械の前記ワークスピンドルに前記研削ツール（Ａ３）を連結するためのツール連結部（Ａ３ｃ）を有し、
前記クーラント供給装置（Ａ２）は、前記研削ツール（Ａ３）の前記ツール連結部（Ａ３ｃ）に保持可能である
ことを特徴とする請求項１３に記載の研削ツール。
【請求項１５】
前記クーラント供給装置（Ａ２）は、遊動可能に前記研削ツール（Ａ３）に取り付けられることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の研削ツール。
【請求項１６】
前記クーラント供給装置（Ａ２）は、前記クーラント供給装置（Ａ２）の遊動可能な支持を行うための成形部材（Ａ２ｈ）が設けられ、
前記成形部材（Ａ２ｈ）は、前記研削ツール（Ａ３）を軸線方向で支持するために前記研削ツール（Ａ３）の前記シャフト（Ａ３ａ）の前記ツール連結部（Ａ３ｃ）に設けられた第２溝（Ａ３ｄ）と係合し、前記スライダ（Ａ２ｇ）を周方向で支持するための前記第１溝（Ａ３ｅ）と係合する
ことを特徴とする請求項１５に記載の研削ツール。
【請求項１７】
前記クランプ機構（Ａ２ｃ）は、固定状態において、前記研削ツール（Ａ３）の前記シャフト（Ａ３ａ）に対し、周方向で前記クーラント供給装置（Ａ２）を固定し、解除状態において、前記クーラント供給装置（Ａ２）に対する前記シャフト（Ａ３ａ）の中心軸線周りの相対回転を許容することを特徴とする請求項１２〜１６のいずれかに記載の研削ツール。
【請求項１８】
前記解除状態と前記固定状態との切り換えを行うために操作されるドッキング部材を備えることを特徴とする請求項１７に記載の研削ツール。
【請求項１９】
前記クーラント供給装置（Ａ２）の前記スライダ（Ａ２ｇ）は、前記研削ツール（Ａ３）の前記第１溝（Ａ３ｅ）内に案内され、前記固定状態においては、前記スライダ（Ａ２ｇ）が前記第１溝（Ａ３ｅ）に係合し、前記解除状態においては、前記スライダ（Ａ２ｇ）が前記第１溝（Ａ３ｅ）から離脱することにより、前記クーラント供給装置（Ａ２）に対する前記研削ツール（Ａ３）の相対運動が可能となることを特徴とする請求項１２〜１８のいずれかに記載の研削ツール。
【請求項２０】
前記流路ユニット（Ａ１）の前記吐出口（Ａ１ａ）は、潤滑及び冷却の少なくとも一方を目的として、前記吐出口（Ａ１ａ）から前記研削ツール（Ａ３）の作業領域にクーラントを供給可能となるように、前記研削体（Ａ３ｂ）に隣設され、
前記吐出口（Ａ１ａ）の位置及び向きの少なくとも一方が、機械的方式、電気的方式、空気圧方式、及び流体的方式の少なくとも１つによって調整可能であるか、または前記流路ユニット（Ａ１）が着脱可能に取り付けられる
ことを特徴とする請求項１２〜１９のいずれかに記載の研削ツール。
【請求項２１】
前記シャフト（Ａ３ａ）の中心軸線と平行な移動軸線に沿って移動可能なドッキング部材を備えることを特徴とする請求項１２〜２０のいずれかに記載の研削ツール。
【請求項２２】
ツール支持部と、前記ツール支持部に隣設される結合リング（Ｂ）とを備えた、ワークスピンドルを有する工作機械であって、
前記結合リング（Ｂ）は、クーラントのための少なくとも１つの内部流路系と、請求項１〜１１のいずれかに記載のクーラント供給装置（Ａ２）の少なくとも１つの係合部（Ａ２ａ）をクランプするクランプ部材（Ｂ１）とを備え、
前記結合リング（Ｂ）は、クーラントの流動を、前記結合リング（Ｂ）の前記内部流路系から、前記クーラント供給装置（Ａ２）に接続する接続機構に切り換えるための切換部材（Ｂ２）が設けられる
ことを特徴とする工作機械。
【請求項２３】
ツールチェンジャとツールマガジンとを更に備え、
前記ツールチェンジャは、前記ワークスピンドルにクランプされたツールを、前記ツールマガジンから得たツールと交換するように構成され、
請求項１２〜２１のいずれかに記載の研削ツール（Ａ３）は、前記クーラント供給装置（Ａ２）と共に前記ツールマガジンに収納可能であり、前記ツールチェンジャにより前記ワークスピンドルに装着可能である
ことを特徴とする請求項２２に記載の工作機械。
【請求項２４】
前記研削ツール（Ａ３）を前記ワークスピンドルにクランプする際に、前記クーラント供給装置（Ａ２）の前記接合機構が、前記結合リング（Ｂ）の前記接続機構の前記切換部材（Ｂ２）に当接することにより、クーラントの流動が、前記結合リング（Ｂ）の内部流路系から、前記クーラント供給装置（Ａ２）に切り換えられることを特徴とする請求項２２または２３に記載の工作機械。
【請求項２５】
前記クーラント供給装置（Ａ２）及び前記研削ツール（Ａ３）は、前記ツールマガジンにあるときに、固定状態に切り換え可能であり、前記ワークスピンドルにあるときに、解除状態に切り換え可能であることを特徴とする請求項２２〜２４のいずれかに記載の工作機械。
【請求項２６】
前記工作機械に対する前記クーラント供給装置（Ａ２）の結合を行う際には、前記結合リング（Ｂ）の前記クランプ部材（Ｂ１）が、前記少なくとも１つの係合部（Ａ２ａ）内に係合し、前記クーラント供給装置（Ａ２）が、前記結合リング（Ｂ）に向けて軸線方向に押し込まれ、前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記ツール支持部内への前記研削ツール（Ａ３）の受容が行われ、
前記クーラント供給装置（Ａ２）の前記結合及び前記研削ツール（Ａ３）の前記受容により、前記クーラント供給装置（Ａ２）と前記研削ツール（Ａ３）との間隙が調整される
ことを特徴とする請求項２２〜２５のいずれかに記載の工作機械。
【請求項２７】
接続する際に、ドッキング部材（Ａ２ｅ）が操作されることを特徴とする請求項２２〜２６のいずれかに記載の工作機械。
【請求項２８】
前記切換部材（Ｂ２）は、内側シリンダ（Ｂ４）と、前記内側シリンダ（Ｂ４）に案内される切換スリーブ（Ｂ５）とを有し、
クーラントの流動を、前記内部流路系から前記クーラント供給装置（Ａ２）に切り換えるため、前記クーラント供給装置（Ａ２）の接合機構の連結シリンダ（Ａ１ｄ）により、前記内側シリンダ（Ｂ４）に対し前記切換スリーブ（Ｂ５）を相対移動させて、前記内側シリンダ（Ｂ４）の切換孔（Ｂ４ｂ）を開放し、クーラントの流動を変更する
ことを特徴とする請求項２２〜２７のいずれかに記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換可能なクーラント供給装置、及びツールを支持するワークスピンドルを有した工作機械、特にフライス盤に用いる、そのようなクーラント供給装置を有した研削ツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークピースを研削する際には、研削箇所に対して十分の量のクーラントを供給する必要がある。研削盤（即ち、特に研削用に構成された工作機械）は、複雑な構造の配管を有し、この配管を介して所望の箇所にクーラントを供給することが可能となっている。公知の方法を用い、このようなクーラントの供給が、専用の工作機械である研削盤に対して行われる。
【０００３】
近年、万能工作機械、旋盤、マシニングセンタ、またはフライス盤で研削作業を行う試みがなされており、従来の切削・穿孔ツールとは別に、研削ツールを導入して、万能工作機械、旋盤、マシニングセンタ、またはフライス盤のツールを支持するワークスピンドルに、研削ツールも装着できるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、万能工作機械、旋盤、マシニングセンタ、またはフライス盤において、研削ツールにより研削作業を行う場合、標準的なクーラントの供給は、例えば通常の切削作業などで使用可能な状態のままで変更することができないため、クーラントを研削箇所に向かわせることができないのが一般的である。
【０００５】
これまで、万能工作機械、旋盤、マシニングセンタ、及びフライス盤のうちの少なくとも１つのような工作機械を用いる場合に、研削ツールにクーラントを供給するための十分な解決策はなかった。
【０００６】
本発明の目的は、単純な構成で改善された冷却を行うことが可能な、クーラント供給装置、及び（特に、ツールを支持するワークスピンドルを有した）工作機械用のクーラント供給装置を有する研削ツールを提供することにある。即ち、工作機械のクーラント流路系から、研削ツールの加工処理領域へのクーラントの供給を改善しようとするものである。
【０００７】
本発明の更なる目的は、ツールを支持するワークスピンドルを有した、例えば、万能工作機械、旋盤、マシニングセンタ、及びフライス盤のうちの少なくとも１つにおいて、柔軟且つ正確に研削ツールを使用可能とする、クーラント供給装置、及び（特に、加工ツール支持軸を有した）工作機械用のクーラント供給装置を有する研削ツールを提供することにあり、このとき、特に工作機械に設けられた自動ツール交換装置を用い、ワークスピンドルに対する簡単、且つ効率的で信頼性の高い装着・交換作業を実行可能とし、また、信頼性が高く、良好な位置決めが可能で、管理が容易なクーラント供給を可能とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するため、独立請求項に示す主題を提案する。従属請求項は、本発明の有利な態様を示している。
【０００９】
万能工作機械、旋盤、マシニングセンタ、またはフライス盤のように、特に、ツールを支持するワークスピンドルを有した工作機械の研削ツールのためのクーラント供給装置には、少なくとも１つの係合孔、及び少なくとも１つの係合部の少なくとも一方を備えることが可能な本体が設けられる。
【００１０】
更に、本体に接続される流路ユニットには、クーラント流入口と、予め設定可能な加工処理領域にクーラントを吐出する少なくとも１つの吐出口とを設けることができる。クーラント供給装置は、当該クーラント供給装置を研削ツールのシャフトに着脱可能に取り付けるクランプ手段を備えることが可能であり、クーラント供給装置は、係合孔及び係合部の少なくとも一方を介して工作機械に取り付けることが可能となっている。
【００１１】
従って、万能工作機械などの研削ツールに対するクーラントの供給を、容易に行うことが可能となり、クーラントを効率的且つ経済的に研削領域の研削箇所に送給することができる。
【００１２】
具体的には、ツールを支持するワークスピンドルを有した工作機械で使用する研削ツールのためのクーラント供給装置を提案するものであり、このクーラント供給装置は、少なくとも１つの係合部を有する本体と、前記本体に設けられる流路ユニットであって、前記研削ツールの予め設定可能な加工処理領域にクーラントを吐出する少なくとも１つの吐出口を有する流路ユニットと、前記クーラント供給装置を前記研削ツールに着脱可能に取り付けるクランプ機構とを備える。
【００１３】
このような構成において、前記クーラント供給装置は、前記研削ツールが前記工作機械の前記ワークスピンドルに装着される場合に、前記係合部、好ましくは複数の前記係合部を介して前記工作機械の前記ワークスピンドルの結合リングに保持可能である。
【００１４】
好ましい態様において、前記流路ユニットは、前記係合部を介し、前記クーラント供給装置が前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リングに保持される場合に、前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リングに設けられた接続機構に接続することが可能な、クーラント供給用のクーラント流入口を有する。
【００１５】
好ましい態様において、前記クランプ機構は、前記係合部を介して前記クーラント供給装置を前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リングに保持する前、及び前記係合部を介して前記クーラント供給装置を前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リングに保持していないときの少なくとも一方において、前記クーラント供給装置を前記研削ツールに保持するように構成される。
【００１６】
好ましい態様において、前記クランプ機構は、前記クーラント供給装置が、前記係合部を介して前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リングに保持される場合に、前記クーラント供給装置の前記研削ツールへの保持を解除するように構成される。
【００１７】
好ましい態様において、前記クーラント供給装置が、前記係合部を介して前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リングに保持され、クーラントを供給するための前記流路ユニットが、前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リングに接続された状態にあるとき、前記ワークスピンドルによって回転駆動される前記研削ツールが回転する状態と、前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リングに静止状態で保持された前記クーラント供給装置に接することなく、前記ワークスピンドルによって回転駆動される前記研削ツールが回転可能となる状態との少なくとも一方が得られるように、前記クーラント供給装置の前記クランプ機構と前記研削ツールとの間隙が調整される。
【００１８】
前記クーラント供給装置のクランプ手段、即ち前記クランプ機構は、スライダ及び押圧手段（ドッキング部材）を備えることが可能であり、前記スライダは、前記クーラント供給装置を前記研削ツールに保持するために、第１の状態において、前記研削ツールの第１溝内、特に前記研削ツールのツール連結部の第１溝内に係合可能であり、前記クーラント供給装置の保持を解除するために、第２の状態において、前記クーラント供給装置に対する前記研削ツールの相対運動が可能となるように前記第１溝から離脱可能である。
【００１９】
このような構成により、簡単且つ効率的に、クーラント供給装置を研削ツールに取り付けることが可能となり、研削ツールは、スライダを移動させることにより支障なく回転可能となり、スライダを第１溝内に係合して固定されているときには、研削ツールをクーラント供給装置と共に着脱可能な状態、及び研削ツールを工作機械のツールマガジンに移動可能な状態の少なくとも一方とすることができる。
【００２０】
工作機械は、フライス盤であるのが好ましく、従って、ワークピースを切削工程で加工処理できるだけでなく、研削ツールを装着することによって研削作業も可能となり、このとき、研削盤で加工処理を行うためにワークピースを取り外す必要がない。このように、切削工程及び研削工程からなる加工処理の全てを、フライス盤にワークピースをクランプしたままで実行することが可能となる。
【００２１】
前記クーラント供給装置の前記押圧手段（ドッキング部材）は、タペットとすることが可能であり、前記クランプ手段（クランプ機構）は、前記スライダと前記タペットとに作用するスプリングを備えることが可能である。
【００２２】
前記クーラント供給装置の前記本体は、少なくとも２つの係合孔または係合部を有することが可能であり、前記係合孔または係合部は、前記係合孔または係合部内に挿入されるクランプ部材を介し、前記クーラント供給装置が前記工作機械の前記ワークスピンドル（例えば、フライスヘッド）の前記結合リングに、特に静止状態で保持可能となるように構成することができる。従って、研削ツールとクーラント供給装置とからなる組合せツールを、一緒にフライス盤にクランプさせることが容易に可能となる。
【００２３】
前記クーラント供給装置の前記本体は、シャフトの受容、及び前記クーラント供給装置への前記研削ツールの組み付けの少なくとも一方を行うための中央貫通孔を有するのが好ましい。
【００２４】
前記クーラント供給装置は、前記工作機械のクーラント流路に前記クーラント供給装置を接続するための接合手段（特に好ましくは、機械的方式、電気的方式、流体的方式、及び空気圧方式の少なくとも１つによる接合機構）を有する。従って、接合手段（接合機構）により、工作機械のクーラント流路系への接続が可能となる。
【００２５】
前記接合手段または接合機構は、前記結合リングの前記接続機構を用いて前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記結合リングに接続されるように構成され、特に、前記接続機構への前記接合手段または接合機構の接続により、前記接続機構を介し、前記ワークスピンドルの前記結合リングのクーラント流路からのクーラントを、前記流路ユニットの前記クーラント流入口に供給することが可能となるのが好ましい。
【００２６】
前記クーラント供給装置の前記接合手段（接合機構）は、前記クーラント流入口の少なくとも一部を取り囲む連結シリンダを備えるのが好ましい。
【００２７】
工作機械、特にフィライス盤、またはツールを支持するワークスピンドルを有した工作機械に使用する研削ツールは、シャフトと、前記シャフトに設けられる研削体と、前記シャフトに設けられるクーラント供給装置とを備えることが可能である。このような組合せツールにより、冷却装置を備えた研削ツールを得ることが可能となり、工作機械のツールマガジンからの共通化した装着作業が可能となる。
【００２８】
前記シャフトは、前記工作機械の前記ワークスピンドルに前記研削ツールを連結するためのツール連結部を有し、特に、前記クーラント供給装置は、前記研削ツールの前記ツール連結部に保持可能であるのが好ましい。このようなツール連結部は、例えば、中空シャンクテーパインタフェース、スティープテーパインタフェース、またはモーステーパインタフェースとして形成することができる。
【００２９】
前記研削ツールの前記クーラント供給装置は、遊動可能に前記研削ツールに取り付けることができるのが好ましい。
【００３０】
前記クーラント供給装置は、前記クーラント供給装置の前記研削ツールへの遊動可能な保持を行うための成形部材を設けることができる。前記成形部材は、前記研削ツールを取り付けるために、前記研削ツールの前記シャフトの案内溝、特に前記ツール連結部の溝に係合することが可能であり、前記スライダは、周方向での支持のため、前記第１溝に係合することが可能である。
【００３１】
この結果、例えば、研削ツールをクーラント供給装置と共に移動しようとする場合、クーラント供給装置を遊動可能に取り付けることが可能となる。研削ツールをクーラント供給装置と共に着脱しようとする場合、または研削ツールをクーラント供給装置と共にツールマガジンに出し入れしようとする場合が、これに該当する。
【００３２】
空隙を形成することにより、研削ツールが支障なく回転できるようにすると共に、クーラント供給装置が、一緒に回転することなく、ワークスピンドルの結合リングと工作機械のスピンドルハウジングまたはフライスヘッドとの少なくとも一方に結合されて、固定的な状態または静止状態のままとなるように、加工処理作業を開始する前に、固定状態を解除することが可能となる。
【００３３】
前記研削ツールの前記クランプ手段（クランプ機構）は、固定状態において、前記研削ツールの前記シャフトに対し、周方向で前記クーラント供給装置を固定し、解除状態において、前記クーラント供給装置に対する前記シャフトの中心軸線周りの相対回転を許容することが可能である。従って、固定状態では、クーラント供給装置に対するシャフトの中心軸線周りの回転が阻止され、この阻止は、解除状態において解除される。
【００３４】
前記研削ツールの前記固定状態と前記解除状態とを切り換えるため、前記押圧手段（ドッキング部材）を操作することが可能である。
【００３５】
前記研削ツールの前記シャフト及び前記ツール連結部の少なくとも一方は、前記クーラント供給装置の前記スライダを案内する溝（第１溝）を有することが可能であって、前記固定状態においては、前記スライダが前記溝（第１溝）に係合し、前記解除状態においては、前記スライダが前記溝（第１溝）から離脱することにより、前記クーラント供給装置に対する前記研削ツールの相対運動が可能となるのが好ましい。
【００３６】
前記研削ツールにおける前記流路ユニットの前記吐出口は、潤滑及び冷却の少なくとも一方を目的として、前記吐出口から前記研削部材の作業領域にクーラントを供給可能となるように、前記研削体に隣設することができ、このとき、前記流路ユニットの前記吐出口の位置及び向きの少なくとも一方が、特に、機械的方式、電気的方式、空気圧方式、及び流体的方式の少なくとも１つによって調整可能であるか、または前記流路ユニットが着脱可能に取り付けられる。
【００３７】
前記研削ツールは、前記工作機械のフライスヘッドに対して設けることができる。
【００３８】
前記研削ツールの前記押圧手段は、前記シャフトの中心軸線と平行な移動軸線に沿って移動可能であるのが好ましい。
【００３９】
工作機械は、ツール支持部と、前記ツール支持部に隣設する結合リングとを備えたワークスピンドルを有することが可能である。
【００４０】
前記結合リングは、クーラントのための少なくとも１つの内部流路系と、クランプ部材とを備え、クーラントの流動を、前記結合リングの前記内部流路系から、結合されるクーラント供給装置に切り換えるための切換部材を設けることができる。この結果、クーラント供給装置を、工作機械の標準的なクーラント流路に接続可能となり、加工処理作業に応じた切り換えが可能となる。工作機械においてフライス加工を行う場合、標準的なノズルをクーラントの供給に使用可能とし、研削作業の際は、クーラント供給装置を接続したときに、研削箇所に直接的にクーラントを供給可能となるように、切り換えを行うことが可能となる。
【００４１】
具体的には、ツール支持部と、前記ツール支持部に隣設される結合リングとを備えた、ワークスピンドルを備える工作機械であって、前記結合リングは、クーラントのための少なくとも１つの内部流路系と、上述した特徴の少なくとも１つによるクーラント供給装置の少なくとも１つの係合部をクランプするクランプ部材とを備え、前記結合リングは、クーラントの流動を、前記結合リングの前記内部流路系から、前記クーラント供給装置に接続する（前記結合リングの）接続機構に切り換えるための切換部材が設けられる。
【００４２】
前記工作機械は、ツールチェンジャ及びツールマガジンを備えることが可能であり、前記ツールチェンジャは、前記ワークスピンドルにクランプされたツールを、前記ツールマガジンから得たツールと交換するように構成することが可能であり、前記研削ツールは、前記クーラント供給装置と共に前記ツールマガジンに収納可能であり、前記ツールチェンジャにより前記ワークスピンドルに装着可能である。従って、取り付けたクーラント供給装置を含む研削ツールの自動装着が可能となる。
【００４３】
前記クーラント供給装置と前記研削ツールとの組合せツールは、クランプ部材に連結することによりワークスピンドルにクランプされているときに、切換部材により解除状態に切り換えることが可能である。この操作は、組合せツールの着脱時における、標準的なクーラント流路からクーラント供給装置への自動的な切り換えに利用される。
【００４４】
前記工作機械の前記クーラント供給装置及び前記研削ツールは、前記ツールマガジンにあるときに前記固定状態に切り換え可能であり、前記ワークスピンドルにあるときに前記解除状態に切り換え可能である。
【００４５】
工作機械は、フライス盤とすることが可能である。そして、フライス盤において、最適な冷却状態で研削ツールをクランプすることが可能であると共に、付加的な冷却用部材を更に装着することなく、研削箇所における最適な冷却を確保することが可能となる。従って、研削盤を別途設ける必要がなくなる。
【００４６】
前記工作機械に対する前記クーラント供給装置の結合を行う際には、前記結合リングの前記クランプ部材が、前記クーラント供給装置の前記係合孔及び係合部の少なくとも一方に係合可能であり、前記クーラント供給装置が、前記結合リングに向けて軸線方向に押し込まれ、更に、前記工作機械の前記ワークスピンドルの前記ツール支持部内への前記研削ツールの受容が可能であって、前記クーラント供給装置の前記結合及び前記研削ツールの前記受容により、前記クーラント供給装置と前記研削ツールとの間隙の確保または調整が可能となる。従って、設けられるクーラント供給装置にかかわらず、（例えば、スピンドル軸線周りに回転するワークスピンドルによる回転駆動によって）研削ツールの支障のない回転が可能となる。
【００４７】
接続する際に、前記工作機械の前記タペット（ドッキング部材）を操作するようにしてもよい。
【００４８】
前記切換部材は、内側シリンダと、前記内側シリンダに案内される切換スリーブとを有するのが好ましく、クーラントの流動を、前記内部流路系から前記クーラント供給装置に切り換えるため、前記クーラント供給装置の接合機構の連結シリンダにより、前記内側シリンダに対し前記切換スリーブを相対移動させて、前記内側シリンダの切換孔を開放し、クーラントの流動を変更する。
【００４９】
本発明の有用な態様や、より詳細な内容に加え、本発明の更なる特徴及び利点のほか、上述した特徴の利点や、より具体的に実現可能な構成について、添付の図面を用い、以下に説明するが、それらは限定を意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】一例として、工作機械のワークスピンドルに装着された従来の研削ツールを示す図である。
【図２】一例として、一実施形態に係るクーラント供給装置を有した研削ツールを示す図である。
【図３】一実施形態として、図２に示すクーラント供給装置を有した研削ツールを、工作機械のワークスピンドルに装着された状態で示す図である。
【図４】一例として、図３に示す工作機械のワークスピンドルを、研削ツールのない状態で示す図である。
【図５】一実施形態として、図２に示すクーラント供給装置を有した研削ツールの断面を、工作機械のワークスピンドルに装着された状態で示す図である。
【図６】一実施形態として、工作機械のワークスピンドルに装着された状態における、図２に示す研削ツールとクーラント供給装置との間隙の詳細を示す図である。
【図７】一例として、クーラント供給装置を有した研削ツールと、工作機械のワークスピンドルに設けられる結合リングとを示す図である。
【図８】工作機械のワークスピンドルに設けられる結合リングを、より具体的に示す図である。
【図９】工作機械の結合リングの断面図である。
【図１０ａ】一例として、工作機械の結合リングに設けられる切換部材の内側シリンダを示す図である。
【図１０ｂ】一例として、工作機械の結合リングに設けられる切換部材の切換スリーブを示す図である。
【図１１】切換部材の断面図である。
【図１２】クーラント供給装置が取り付けられた研削ツールを具体的に示す図である。
【図１３】クーラント供給装置が取り付けられた研削ツールを具体的に示す図である。
【図１４】クーラント供給装置のクランプ機構の詳細を具体的に示す図である。
【図１５】ツールマガジンにあるときの、クーラント供給装置を有した研削ツールを具体的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
本発明のいくつかの例及び実施形態について、添付の図面に基づき以下に詳細に説明する。図中の同一または同様の部材は、同じ符号を用いて示すが、場合によっては別の符号を用いて示すことがあり得る。
【００５２】
なお、本発明は、以下に述べる本発明の実施形態及び特徴になんら制限または限定されるものではなく、実施形態の変形、即ち、独立請求項による保護範囲に基づく、例示した特徴の変更、及び例示した１以上の特徴の組み合わせの少なくとも一方により得られるものを包含する。
【００５３】
図１は、一例として、従来の研削ツール２００を、工作機械のワークスピンドル１００に装着された状態で示す図である。ワークスピンドル１００は、ツール支持部１３０の周囲に設けられた結合リング１１０を備え、ツールを回転駆動するため、ツールのツール連結部（例えば、中空シャンクテーパインタフェース、スティープテーパインタフェース、またはモーステーパインタフェース）をクランプすることが可能となっている。
【００５４】
クーラント供給用の従来のクーラントノズル１２０は、結合リング１１０に配設されており、加工処理の際に、ワークスピンドルに装着されたツールにクーラントを供給できるようになっている。これは、通常ＡＫＺ方式、または外部クーラント供給方式（ツール支持部１３０内に結合可能な内部クーラント供給方式ＩＫＺと区別される）と称されるものである。
【００５５】
一例として、図１には、シャフト２２０に設けられた研削ホイール２１０を有する研削ツール２００が示されており、この研削ツール２００は、ツール連結部２２１（例えば、ＨＳＫ、または中空シャンクテーパインタフェースとして形成）を用いて、ワークスピンドル１００のツール支持部１３０への受容またはクランプが行われるようになっている。
【００５６】
しかしながら、この場合、適切な精度で研削ホイールに狙いを定めた、クーラントノズル１２０による直接的で正確なクーラントの供給は不可能であることが判る。本発明によるクーラント供給装置、即ち以下に示す実施形態により、この点が改善され、より高い精度が得られるようになる。
【００５７】
図２には、一例として、一実施形態に係るクーラント供給装置Ａ２を有した研削ツールＡ３が示されている。クーラント供給装置Ａ２及び研削ツールＡ３は、例えば、一実施形態として組合せツールＡを形成する。
【００５８】
図１の場合に類似し、研削ツールＡ３は、例えば、研削ホイールＡ３ｂを有しており、この研削ホイールＡ３ｂは、グリップ溝Ａ３ｄ（案内溝）が設けられたツール連結部Ａ３ｃを備えるシャフトに取り付けられている。ツール連結部Ａ３ｃは、例えば、同じく中空シャンクテーパインタフェース（ＨＳＫ）として形成される。但し、ツール連結部Ａ３ｃは、例えば、スティープテーパインタフェースまたはモーステーパインタフェースなど、別の形式で形成することも可能である。
【００５９】
更に、クーラント供給装置Ａ２は、例えばツール連結部Ａ３ｃに取り付けることができるようになっている。但し、クーラント供給装置Ａ２は、ツール連結部Ａ３ｃよりも前方位置でシャフトに取り付けることも可能である。
【００６０】
クーラント供給装置Ａ２は、例えば本体Ａ２ｂを有し、この本体Ａ２ｂは、それぞれ係合部Ａ２ａ（例えば孔）を有した２つの突設部を備える。また、クーラント供給装置Ａ２は、研削ツールＡ３のツール連結部Ａ３ｃへの固定を行うためのクランプ機構Ａ２ｃも有している。
【００６１】
ワークスピンドルにクランプされていないときには、クランプ機構Ａ２ｃによって、クーラント供給装置Ａ２への研削ツールＡ３の保持、または研削ツールＡ３へのクーラント供給装置Ａ２の保持を行うのが好ましい。
【００６２】
更に、クーラント供給装置Ａ２は、例えば、研削ホイールＡ３ｂに向けてクーラントを吐出する吐出口Ａ１ａを有した流路ユニットＡ１を備え、この流路ユニットＡ１は、例えば、流入口部Ａ１ｃの側が、クーラント供給装置Ａ２の本体Ａ２ｂ、またはクーラント供給装置Ａ２の係合部Ａ２ａの部分に取り付けられている。
【００６３】
例えば、流路ユニットＡ１は、別のツール形状（例えば、シャフト長、研削ホイールの厚み、または研削ホイールの径）に対応して長さまたは形状の異なる別の流路ユニットと交換するため、或いはメンテナンスを行うため、（例えば、ネジ止めにより）着脱可能に取り付けられる。
【００６４】
また、流路ユニットＡ１は、例えば吐出口Ａ１ａの向きや位置を手動で調整するため、手作業による変形、折り曲げ、摺動、もしくは長さの調整、またはそれ以外の手作業での調整が可能な、可撓部及び可変接合部の少なくとも一方を有していてもよい。更なる実施形態として、これに加え、またはこれに代えて、流路ユニットＡ１は、吐出口Ａ１ａの向きや位置を、電気的方式、流体的方式、空気圧方式、またはそれ以外の方式で調整可能とする調整機構を有していてもよい。
【００６５】
これに加え、またはこれに代えて、吐出口Ａ１ａのノズルの調整を、手作業（機械的方式）、電気的方式、空気圧方式、及び流体的方式の少なくとも１つにより行うことも可能である。更に、クーラント用の流路ユニットＡ１に加え、またはこれに代えて、例えばシーリングエア用または油圧系統用などの、別の流路を設けることも可能である。
【００６６】
図３は、一実施形態として、図２に示すクーラント供給装置Ａ２を有した研削ツールＡ３を、工作機械のワークスピンドル１００に装着された状態で示す図である。
【００６７】
一例として、ワークスピンドル１００の結合リングＢは、クーラントノズルＢ３に加えて、クランプ部材Ｂ１及び接続機構Ｂ２を更に有する。
【００６８】
研削ツールＡ３を、クーラント供給装置Ａ２と共にツールマガジンから移動し、研削ツールＡ３のツール連結部Ａ３ｃを、ワークスピンドル１００のツール支持部１３０内に挿入して、ツール連結部Ａ３ｃがクランプされると（ツール連結部Ａ３ｃをワークスピンドル１００の方に押し込むことでクランプされる）、クーラント供給装置Ａ２の係合部Ａ２ａの開口が、ワークスピンドル１００の結合リングＢに設けられたクランプ部材Ｂ１と係合し、所定の位置にクーラント供給装置Ａ２が位置決めされ、心出しが行われる。
【００６９】
これにより、研削ツールＡ３をワークスピンドル１００のツール支持部１３０内に挿入してクランプしたときに、クーラント供給装置Ａ２が、係合部Ａ２ａを介し、ワークスピンドル１００の結合リングＢの所定位置に静止状態でクランプされ、ワークスピンドル１００の結合リングＢに保持される。
【００７０】
更に、このようなクランプ状態において、ワークスピンドル１００の結合リングＢに設けられた接続機構Ｂ２の連結部材に、クーラント供給装置Ａ２の接合機構（後述）が結合し、ワークスピンドル１００のクーラント外部供給源の供給路からのクーラントを流路ユニットＡ１に供給可能となる。
【００７１】
図４は、一例として、図３に示す工作機械のワークスピンドルを、研削ツールのない状態で示す図である。一例として、ワークスピンドル１００の結合リングＢは、図１に示す従来の構成とは異なり、クランプ部材Ｂ１及び接続機構Ｂ２を有した取付機構により改善がなされている。
【００７２】
接続機構Ｂ２は、ワークスピンドル１００の結合リングＢに設けられたクーラント供給流路に連通し、このとき、バルブを切り換えることにより連通できるようにするのが好ましい。
【００７３】
図５は、一実施形態として、図２に示すクーラント供給装置を有した研削ツールの断面を、工作機械のワークスピンドルに装着された状態で示す図である。ここでは、ツール連結部Ａ３ｃが、ツール支持部１３０内にクランプされ、ワークスピンドルの方に向けて押し込まれた状態が示されている。
【００７４】
クーラント供給装置Ａ２の係合部Ａ２ａに設けられた開口は、本実施形態の場合、例えば、ワークスピンドル１００の回転中心を挟んで互いに反対側となる位置にあり、研削ツールＡ３をワークスピンドル１００に挿入してクランプする際に、ワークスピンドル１００の結合リングＢに設けられた取付機構のクランプ部材Ｂ１が、これら開口に係合し、クーラント供給装置Ａ２が、ワークスピンドル１００の結合リングＢの予め定められた位置に正確に位置決めされ、心出しが行われる。
【００７５】
なお、このようなクーラント供給装置Ａ２の静止したクランプ状態で、ワークスピンドル１００において、支障なく、制限を受けずに研削ツールＡ３を回転駆動できるようにするため、クーラント供給装置Ａ２のクランプ機構Ａ２ｃは、クーラント供給装置Ａ２が静止状態でクランプされているときに、研削ツールＡ３の保持を解除し、研削ツールＡ３とクーラント供給装置Ａ２との間隙、即ち、研削ツールＡ３のツール連結部Ａ３ｃとクーラント供給装置Ａ２のクランプ機構Ａ２ｃとの間隙が調整されるように構成されている。
【００７６】
図６は、一実施形態として、図２に示す研削ツールとクーラント供給装置との上述の間隙を、工作機械のワークスピンドルに装着された状態で詳細に示す図である。
【００７７】
図７は、一例として、クーラント供給装置を有した研削ツールと、工作機械のワークスピンドルに設けられる結合リングとを示す図である。
【００７８】
図７には、クーラント供給装置Ａ２が設けられた研削ツールＡ３（研削ホイールが装着される研削ツールホルダ）が示されている。
【００７９】
例えば、クーラント供給装置Ａ２に結合された研削ツールＡ３は、組合せツールＡと称することができる。この組合せツールＡは、例えば工作機械のツールマガジンの割り当てられた収納部、即ちツール収納部に収納可能であり、工作機械のツールチェンジャによる装着の際に、自動的に取り出しや交換を行うことが可能となっている（図１５参照）。
【００８０】
工作機械は、特に、ツールを支持するワークスピンドルを有した工作機械（例えば、フライス盤、万能工作機械、旋盤、マシニングセンタ）とすることが可能であり、ツールチェンジ装置を備えるのが好ましいが、このような工作機械は、ツールマガジンから組合せツールＡを自動的に取り出し、工作機械のワークスピンドルに位置決めし、装着して、クランプすることが可能である上、ツールチェンジ装置を再び用いて、組合せツールＡを交換し、ツールマガジン、即ちツールマガジンの収納部に収納することも可能である。
【００８１】
本実施形態において、研削ツールＡ３は、一例として、ワークスピンドルに装着するためのツール連結部が、中空シャンクテーパインタフェースとして形成されている。但し、本発明は、ツール連結部を中空シャンクテーパインタフェースで形成したものに限定されるものではなく、図示した中空シャンクテーパインタフェースのほかに、例えば、スティープテーパインタフェースまたはモーステーパインタフェースなどのツール連結部を採用することも可能である。
【００８２】
このようなツール連結部は、例えばワークスピンドルにおけるツール交換、及びツールマガジンからの取り出しの少なくとも一方などを行うために、ツール連結部をツールチェンジ装置のグリップ機構で把持可能とする部分を有するのが一般的である。本実施形態では、一例として、このような部分（把持部分）が、ツール連結部となる中空シャンクテーパインタフェースに設けられたグリップ溝で形成されている。
【００８３】
組合せツールＡを工作機械のワークスピンドルに結合するため、クランプ部材Ｂ１を有した結合リングＢが設けられ、クーラント供給装置Ａ２の係合部または係合孔が、このクランプ部材Ｂ１に結合可能となっている。
【００８４】
具体的には、結合リングＢのクランプ部材Ｂ１が、例えば嵌入式クランプ部材として形成され、クーラント供給装置Ａ２を位置決めしてクランプするために、この嵌入式クランプ部材をクーラント供給装置Ａ２の係合孔に挿入することにより、係合孔がそれぞれ位置決めされて嵌入式クランプ部材にクランプされる。また、工作機械の結合リングＢは、工作機械に標準的に設けられるクーラント供給ノズルであるクーラント供給手段（クーラントノズル）Ｂ３も備えている。
【００８５】
研削ツールＡ３は、ツール連結部を介して工作機械のワークスピンドルにクランプされ保持される。研削ツールＡ３のシャフトは、ワークスピンドルにクランプするためのツール連結部としてＨＳＫ（中空シャンクテーパインタフェース）の支持部を有するのが好ましい。前述したように、このようなＨＳＫ（中空シャンクテーパインタフェース）は、グリップ溝と、ワークスピンドルへの挿入及びクランプを行うための支持部とを有したツール接続体を有する。
【００８６】
一例として、クーラント供給装置は、研削ツールのシャフトのツール連結部に配置、即ち取り付けられる。このような構成において、例えばツール連結部の環状のグリップ溝に部材が係合し、研削ツールＡ３のシャフトに設けられたツール連結部に対し、クーラント供給装置Ａ２が軸線方向で保持される。
【００８７】
更に、バネ付勢されたスライダが設けられ、ツール連結部に形成された側面溝に係合して、クーラント供給装置Ａ２を周方向で保持する。
【００８８】
係合孔（係合部）を介し、結合リングＢにクーラント供給装置Ａ２をクランプする際、例えば２つの嵌入式クランプ部材（クランプ部材Ｂ１）により、位置決め、心出し、及びクランプが行われる。
【００８９】
ツールチェンジャにより、研削ツールＡ３をクーラント供給装置Ａ２と共に装着する場合、クーラント供給装置Ａ２の係合孔に、クランプ部材Ｂ１（または嵌入クランプ部材Ｂ１）が挿入される。
【００９０】
そして、研削ツールＡ３がワークスピンドルにクランプされると、研削ツールＡ３と、結合されたクーラント供給装置Ａ２との間で、環状の間隙が調整される（図６参照）。
【００９１】
タペット（ドッキング部材）の移動により、クランプ機構Ａ２ｃのスライダも第１溝Ａ３ｅから押し出される。従って、クーラント供給装置Ａ２は、フライスヘッド、即ち結合リングＢに静止状態で保持され、研削体（研削ホイール）を有した研削ツールＡ３は、間隙があることによって支障なく動くことができる。
【００９２】
加工処理中も、この間隙をそのまま維持し、侵入する可能性のある塵による摩擦を避けるため、更なるノズルを設け、間隙に対してシーリングエア、クーラント、潤滑剤などの導入、注入、または吹き付けを行うことにより、摩擦の原因となる好ましくない塵または切り粉の間隙内への侵入を防止できるようにしてもよい。
【００９３】
上述した組合せツールＡと結合リングＢとの結合作業は、連結とも称する。この連結の際、標準的なクーラントノズルＢ３からのクーラントの供給は、切換部材Ｂ２（接続機構）として使用可能なスライド機構によって、クーラント供給装置Ａ２に切り換えられる。この結果、必要に応じ、クーラントの全量を研削作業に適用することが可能となる。
【００９４】
組合せツールＡを交換する場合、クーラントの供給は、工作機械の結合リングＢにおける内部クーラント流路のクーラントノズルＢ３に自動的に再び切り換えられる。
【００９５】
研削ツールＡ３及びクーラント供給装置Ａ２からなる組合せツールＡを設け、工作機械の結合リングＢにおける切換部材Ｂ２による切り換えを可能とすることにより、フライス盤で研削ツールを使用できるようになり、このとき、フライス盤の標準的なクーラント供給を、研削ツールＡ３の研削箇所に向けてのクーラントの送給に適用することができる。
【００９６】
異なる研削体を有した異なる研削ツールＡ３に対し、それぞれ個別にクーラント供給装置Ａ２を設けることが可能であって、それぞれのクーラント供給装置Ａ２は、それぞれの研削ツールＡ３に対してクーラントの吐出口が常に最適な位置となるように適切に配設された流路を有している。
【００９７】
更なる実施形態として、吐出口の配置または向きは、手動、電気的方式、空気圧方式、及び流体的方式の少なくとも１つにより調整できるようにすることも可能である。
【００９８】
この組合せツールＡは、クーラントの供給用に別個のノズルブロックを組み付けるものに比べ、大幅に安価なものとなる。更に、組合せツールＡを使用することにより、所望の研削箇所にクーラントを送給するべく、工作機械の結合リングに更なる切換ユニットやクーラント供給用部材を設ける必要がなくなる。
【００９９】
図８は、工作機械のワークスピンドルに設けられる結合リングを、より具体的に示す図である。
【０１００】
図８には、一例として、結合リングＢが示されている。この結合リングＢは、工作機械のワークスピンドルの部分に設けられる。結合リングＢには、内部クーラント流路が設けられている。クーラントは、この内部クーラント流路を介し、クーラントノズルとして形成された各クーラント供給部材Ｂ３に送給される。
【０１０１】
工作機械がフライス加工に用いられる場合、クーラントは、これらのクーラントノズルＢ３を介し、フライスの加工処理領域に直接的に送給される。フライスの代わりに研削ツールが工作機械に装着される場合、この研削ツールは、縦長のシャフトを有するのが一般的である。即ち、研削ホイールである研削体を有した研削ツールの場合、ワークピースの特定の領域を加工処理できるように、このような縦長のシャフトが必要となる。
【０１０２】
しかしながら、装着された研削ツールに対してクーラントを十分に供給するには、標準的なクーラントノズルＢ３では不十分である。そこで、クーラント用の切換部材Ｂ２を介して、内部クーラント流路（例えば、ＡＫＺ方式）からクーラントを引き込み、クーラント供給部材Ｂ３からのクーラントの供給を、クーラント供給装置Ａ２を介した研削箇所への送給に変更することを提案するものである。
【０１０３】
本実施形態の場合、切換部材Ｂ２には、内側シリンダＢ４と、切換スリーブＢ５とが設けられる。クーラント供給装置Ａ２を結合リングＢに連結する際に、この切換スリーブＢ５に中空のシリンダが押し付けられると、切換スリーブＢ５が内側に移動し、内側シリンダＢ４の前方切換孔Ｂ４ｂを開放することにより、結合リングＢからクーラント供給装置Ａ２内にクーラントを送給できるようになる。
【０１０４】
クランプ部材Ｂ１は、クーラント供給装置Ａ２を取り付けるために設けられ、このクランプ部材Ｂ１は、例えばクランプボルトからなる。これらのクランプボルト、またはクランプ部材Ｂ１は、クーラント供給装置Ａ２の係合孔（係合部）に係合して保持される。
【０１０５】
結合リングＢは、支持部Ｂ６を更に備え、この支持部Ｂ６は、例えば貫通孔であって、研削ツールＡ３のツール連結部Ａ３ｃのエンドキャップを、この貫通孔に通して、工作機械のワークスピンドルのツール支持部１３０に連結し、工作機械のトルクを研削ツールに伝達することができるようになっている。
【０１０６】
図９は、工作機械の結合リングの断面図である。
【０１０７】
図９には、クランプ部材Ｂ１と、バルブ機構となる切換部材Ｂ２とを通る断面が具体的に示されている。切換部材Ｂ２は、例えば切換スリーブＢ５を備え、この切換スリーブＢ５は、スプリングＢ８により、結合リングＢの外方に向けて付勢されている。切換スリーブＢ５の移動は、結合リングＢに螺合した内側シリンダＢ４によって制限される。
【０１０８】
クーラントは、内部クーラント流路Ｂ９を介してクーラント供給手段Ｂ３に供給され、工作機械のフライス作業の際に、適切なクーラント供給が確保される。
【０１０９】
クーラント供給装置Ａ２の連結作業の際には、切換スリーブＢ５がスプリングＢ８の付勢力に抗して結合リングＢの中に押し込まれることにより、フライス盤による研削作業のために、内側シリンダＢ４の前方切換孔Ｂ４ｂが開放されると同時に、内側シリンダＢ４の後方切換孔Ｂ４ａが閉止される。
【０１１０】
この閉止により、内部クーラント流路Ｂ９へのクーラントの供給が遮断される。このとき、クーラントは、クーラント流路Ｂ７を介して供給可能となる。
【０１１１】
図１０ａは、一例として、工作機械の結合リングに設けられる切換部材の内側シリンダを示す図であり、図１０ｂは、一例として、工作機械の結合リングに設けられる切換部材の切換スリーブを示す図である。
【０１１２】
図１０ａ及び図１０ｂには、内側シリンダＢ４及び切換スリーブＢ５が詳細に示されている。切換部材Ｂ２の内側シリンダＢ４は蓋部材Ｂ４ｃを有し、この蓋部材Ｂ４ｃは、それ以外の内側シリンダＢ４の部分の径よりも大きい径を有していて、切換スリーブＢ５の前方ストッパとして、結合リングＢからの切換スリーブＢ５の軸線方向移動を規制する。
【０１１３】
内側シリンダＢ４は、例えば中空体であって、クーラントの流動を切り換えるため、内部空間Ｂ４ｆ、後方切換孔Ｂ４ａ、及び前方切換孔Ｂ４ｂを有する。内側シリンダＢ４の基部領域には、工作機械のクーラント流路への接続点となる後端部Ｂ４ｅが設けられ、更に、段部Ｂ４ｄ（例えば、細溝）が設けられている。
【０１１４】
切換スリーブＢ５は、内側摺動面Ｂ５ｂを有し、この内側摺動面Ｂ５ｂを介し、切換スリーブＢ５が内側シリンダＢ４の外周面に沿って摺動する。内側摺動面Ｂ５ｂは、切換スリーブＢ５の軸線方向の移動を規制するべく、内側シリンダＢ４の蓋部材Ｂ４ｃの対抗部材として構成された段部を、切換スリーブＢ５の前端側に有する。切換スリーブＢ５の外側摺動面Ｂ５ｄは、結合リングＢ内で摺動する。また、切換スリーブＢ５は、クーラントの流動を切り換えるための供給孔Ｂ５ｃも有している。
【０１１５】
供給孔Ｂ５ｃとして、周方向に対称配置された４つの孔を設けるのが好ましい。また、内側シリンダＢ４も、内側シリンダＢ４を横断する平面上の円周に沿って、対称配置された４つの後方切換孔Ｂ４ａ、及び同様に対称配置された４つの前方切換孔Ｂ４ｂを有するのが好ましい。
【０１１６】
図１１は、切換部材の具体的な断面図である。図１１には、切換スリーブＢ５内に挿入された内側シリンダＢ４の断面が示されている。ここでは、蓋部材Ｂ４ｃの段部が、切換スリーブＢ５の内側摺動面Ｂ５ｂに当接した状態にある。
【０１１７】
切換スリーブＢ５は、更に当接面Ｂ５ａを有し、結合リングＢ４への連結作業の際に、クーラント供給装置Ａ２の接合機構が当接面Ｂ５ａに当接して切換スリーブＢ５を移動させるようになっている。これにより、前方切換孔Ｂ４ｂが開放され、後方切換孔Ｂ４ａが閉止される。
【０１１８】
このように、内側シリンダＢ４の基部領域に向けて切換スリーブＢ５が移動することにより、後方切換孔Ｂ４ａが閉止され、供給孔Ｂ５ｃは、後方切換孔Ｂ４ａと重なり合わない状態となる。切換部材Ｂ２を固定するため、例えば、内側シリンダＢ４にネジ部Ｂ４ｇが設けられる。
【０１１９】
図１２は、クーラント供給装置が取り付けられた研削ツールを具体的に示す図である。図１２には、研削ツールＡ３と、組み付けられたクーラント供給装置Ａ２とからなる組合せツールＡが示されている。クーラント供給装置Ａ２は、中央部分に開口を有した本体Ａ２ｂを備え、この開口を、研削ツールＡ３のシャフトＡ３ａが貫通している。
【０１２０】
更に、本体Ａ２ｂは、径方向突設部Ａ２ｄ（中心軸線から径方向に偏倚）を有する。好ましくは、中心軸線を挟んで互いに対向する位置に径方向突設部Ａ２ｄを配置することにより、連結状態での結合リングＢへの動力伝達が改善される。
【０１２１】
径方向突設部Ａ２ｄは、係合孔Ａ２ａを有し、この係合孔Ａ２ａに結合リングＢのクランプ部材Ｂ１を嵌入させて、本体Ａ２ｂを保持することができるようになっている。
【０１２２】
クーラント供給装置Ａ２を遊動状態で支持するため、研削ツールＡ３にはクランプ手段Ａ２ｃが設けられる。クランプ手段Ａ２ｃは、本体Ａ２ｂの円形部分に設けられる。
【０１２３】
研削ツールＡ３のシャフトＡ３ａは、例えば、案内溝Ａ３ｄを有し、クーラント供給装置Ａ２を遊動状態で支持するための成形部材Ａ２ｈが、この案内溝Ａ３ｄによって案内される。
【０１２４】
クランプ機構Ａ２ｃは、更に、クーラント供給装置Ａ２に対して研削ツールＡ３を周方向で保持可能とする機構を備えている。工作機械、即ちフライス盤のワークスピンドルに研削ツールＡ３をクランプするため、研削ツールＡ３のシャフトＡ３ａは、ツール連結部Ａ３ｃを有する。このツール連結部Ａ３ｃは、溝を介し、工作機械の回転運動をシャフトＡ３ａに伝達することが可能となっている。
【０１２５】
なお、そのような駆動用の溝は、具体的にはツール連結部が中空シャンクテーパインタフェースの場合に設けることが可能である。それ以外のツールインタフェースは、それ以外の様々な駆動部を設けることが可能である。
【０１２６】
研削ホイールとするのが好ましい研削体Ａ３ｂは、シャフトＡ３ａの前端部に設けられる。また、研削体Ａ３ｂには、ワークピースへの接触が行われる研削領域が設けられる。
【０１２７】
クーラント供給装置Ａ２の吐出口Ａ１ａは、この研削領域に向けられている。クーラントは、連結シリンダＡ１ｄから送給されるが、この連結シリンダＡ１ｄは、結合リングＢの切換部材Ｂ２に接合可能であって、クーラントは、連結シリンダＡ１ｄを介して流路ユニットＡ１内に供給され、流路ユニットＡ１を経て、前後配管Ａ１ｂにより吐出口Ａ１ａまで送給されるようになっている。
【０１２８】
従って、クーラントは、フライス盤（工作機械）のクーラント流路から、連結シリンダＡ１ｄを介し、吐出口Ａ１ａに向けて送給され、研削箇所にクーラントを適切に供給することができる。流路ユニットＡ１の前後配管Ａ１ｂは、固定部Ａ１ｃにより保持される。
【０１２９】
図１３は、クーラント供給装置が取り付けられた研削ツールを具体的に示す図である。
【０１３０】
図１３には、組合せツールＡが示されている。吐出口Ａ１ａまでクーラントを供給するため、クーラント流入口Ａ１ｅが設けられており、このクーラント流入口Ａ１ｅは、連結シリンダＡ１ｄの空洞内に配置されている。連結シリンダＡ１ｄは、切換部材Ｂ２の切換スリーブＢ５を結合リングＢ内に押し込むように機能する接合面を有し、これにより、結合リングＢからクーラントを取り出し、前後配管Ａ１ｂを介して吐出口Ａ１ａにクーラントを向かわせる。
【０１３１】
クランプ機構Ａ２ｃは、タペットＡ２ｅ（ドッキング部材）を有しており、組合せツールＡが工作機械の加工処理ユニットに接すると、クランプ機構Ａ２ｃ内にタペットＡ２ｅが押し込まれて、研削ツールＡ３（即ち、シャフトＡ３ａ及び研削体Ａ３ｂ）の周方向の規制が解除され、研削ツールＡ３がクーラント供給装置Ａ２とは独立して回転することが可能となる。
【０１３２】
本実施形態の場合、組合せツールＡが結合リングＢに連結されると、タペットＡ２ｅが当接部材Ｂ１０によってクランプ機構Ａ２ｃの中に押し込まれる。当接部材Ｂ１０は、硬質のレバーとして形成された突出部を有する。この硬質のレバーが、タペットＡ２ｅをクランプ機構Ａ２ｃ内に押し込み、スライダＡ２ｇが軸線方向溝Ａ３ｅから離脱するので、研削ツールＡ３の周方向の規制が解除される。このとき、前述した間隙が調整される（図６参照）。
【０１３３】
図１４は、クーラント供給装置のクランプ機構の詳細を具体的に示す図である。
【０１３４】
図１４には、クランプ機構Ａ２ｃの断面が示されている。研削ツールＡ３のシャフトＡ３ａの固定及び解除を行うため、タペットＡ２ｅが、スプリングＡ２ｆに抗してクランプ機構Ａ２ｃ内に押し込まれ、タペットＡ２ｅに固定されたスライダＡ２ｇが、第１溝Ａ３ｅ（軸線方向溝）から離脱する。
【０１３５】
解除状態となると、タペットＡ２ｅ（ドッキング部材）は、スライダＡ２ｇが第１溝Ａ３ｅから完全に離脱するまで、クランプ機構Ａ２ｃ内に入り込んだ状態となり、スライダＡ２ｇによって妨げられることなく、シャフトＡ３ａの回転が可能となる。
【０１３６】
また、遊動可能な状態でのクーラント供給装置Ａ２の研削ツールＡ３への保持は、成形部材Ａ２ｈによってなされる。成形部材Ａ２ｈは、第２溝Ａ３ｄ（周方向溝）に適合する突起部を有し、わずかな間隙、好ましくは０．５ｍｍの間隙をもって第２溝Ａ３ｄから離間している。
【０１３７】
成形部材Ａ２ｈは、スプリングＡ２ｆが配設される空間を有し、タペットＡ２ｅがこの空間を通り、スライダＡ２ｇにネジ止めで結合されている。
【０１３８】
本体Ａ２ｂの側壁Ａ２ｊは、成形部材Ａ２ｈに結合されている。成形部材Ａ２ｈは、本体Ａ２ｂの側壁Ａ２ｊにネジ止めされ、カバーＡ２ｉを介して保持されるのが好ましい。
【０１３９】
図１５には、工作機械のツールマガジン３００にあるときの、クーラント供給装置Ａ２を有した研削ツールＡ３（組合せツールＡ）が示されている。
【０１４０】
ツールマガジン３００（一部のみを示す）は、例えば、複数のツール収納部３０９，３１０，３１１が設けられたホイール３２０を有する円盤形マガジンとして構成される。例えば、クーラント供給装置Ａ２を結合した研削ツールＡ３が、ツール連結部を利用してツール収納部３１０に収納され、保持される。
【０１４１】
例えば、クーラント供給装置Ａ２の係合部は、隣設されたツール収納部３０９，３１１を用いて配置され、補助的な芯出し部材を用いて、それぞれのツール収納部に位置決めされる。これらのツール収納部３０９，３１１は空けておき、それ以外のツール収納部は、従来と同様に別のツールを収納可能とするのが好ましい。
【０１４２】
例えば、クーラント供給装置Ａ２を結合した研削ツールＡ３は、ワークスピンドルにクランプされている状態に対し、１８０°回転させるようにしてツールマガジンに保持することにより、ツールチェンジャのグリッパを用いて１８０°回転させたときに、適切な向きでワークスピンドルに装着されるようになっている。
【０１４３】
ワークスピンドル及びツールマガジンのどちらでも、ツールチェンジャのグリッパを用いて把持するべく、少なくともクランプ機構Ａ２ｃの側とは反対側において、いつでもツール連結部のグリップ溝を把持または解放することができるので、公知のツールチェンジャを用い、このような組合せツールを、容易且つ確実に、完全に自動化して装着したり交換したりすることができる。
【０１４４】
本発明の例または実施形態、並びにその利点について、添付の図面に基づき、詳細に説明した。
【０１４５】
なお、既に述べたとおり、本発明は、上述の実施形態やその特徴に制限または限定されるものではなく、更なる変形を含むものであって、そのような変形には、独立請求項の保護範囲に基づく、上述した実施形態の特徴の変形、及び上述した実施形態の特徴の組合せの少なくとも一方が含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【外国語明細書】
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