(57)【要約】【課題】複数の工具ステーションごとの切削液通路を備えたタレットに切削液を供給する装置に関し、切削液配管に逃し弁や切換弁を設けることなく、高圧の切削液が供給された場合でもノズルのタレットからの後退動作を可能にする。【解決手段】ハウジングに軸方向摺動自在に嵌挿されたノズルは、ハウジングに嵌挿された部分の中間部に小径部を備えている。ノズルを進出方向に付勢するばねが設けられている。ノズルをタレットから後退させる油圧力を作用させる作動油室が、ノズルの小径部と基端側大径部との間に形成されている。ノズルのノズル孔に切削液を導く切削液室は、ノズルの先端側大径部の小径部側端部にノズル挿通孔側を凹所にして設けられている。ノズルの小径部の先端側端部に、切削液室とノズル孔とを連通させる貫通孔が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに嵌挿された中間部に小径部を備えて先端が当該ハウジングから突出しているノズルと、当該ノズルを進出方向に付勢しているばねと、前記小径部とノズル基端側大径部との間に形成された作動油室と、ノズル先端側大径部の前記小径部側端部のハウジング内周面に形成された切削液室と、前記ノズルの小径部の先端部に設けられてノズル進出時に前記切削液室とノズル孔とを連通する貫通孔とを備えている、工具タレットへの切削液供給装置。
【請求項２】
前記小径部とノズル先端側大径部との面積差がノズル先端の受圧面積に等しいことを特徴とする、請求項１記載の工具タレットへの切削液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の工具ステーションと各工具ステーションごとの切削液通路を備えたタレットに切削液を供給する装置に関するもので、タレットの割出回転によって選択された工具に対応する切削液通路の入口に切削液供給ノズルを押接して切削液を供給する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工具でワークを切削加工するとき、その加工部に切削液が供給される。工具タレットは、その外周部に複数の工具ステーションを備えており、タレットに各工具ステーションごとの専用の切削液通路を設けて、ある工具ステーションに装着した工具で加工を行うとき、当該工具ステーションに対応する切削液通路に当該タレットに隣接して設けた切削液供給装置から切削液を供給することが行われている。
【０００３】
図４は、そのような切削液供給装置を備えたタレット刃物台を模式的に示した図である。タレット２１は、刃物台２３に割出軸２４回りに旋回割出可能（旋回可能かつ所定の割出位置で固定可能）に装着されている。タレット２１の外周部には、複数の工具ステーション２５が設けられ、各工具ステーションに工具２６が装着されている。タレット２１には、各工具ステーション２５ごとに専用の切削液通路２７が設けられている。この切削液通路２７の出口は、それぞれが対応する工具ステーション２５に開口し、入口２２は、タレット２１の背面（刃物台側の面）２９の同一円周上に開口している。
【０００４】
工具２６には、その刃先に出口３３が開口している切削液通路３２が設けられている。工具２６を工具ステーション２５に装着すると、工具の切削液通路３２の入口がタレットの切削液通路２７の出口に連通され、タレットの切削液通路の入口２２に供給された切削液が工具刃先の出口３３から流出する構造となっている。
【０００５】
刃物台２３には、タレット２１に向けて軸方向に進退するノズル１を備えた切削液供給装置２０が固定されている。切削液供給装置のノズル１は、ある工具ステーション２５がワーク加工位置に割出されたとき、当該工具ステーションに対応する切削液通路２７の入口２２に対向する位置に設けられている。タレット２１が割出位置に固定されているとき、ノズル１はタレット２１に向けて進出して、その切削液通路の入口２２に押し付けられ、タレット２１が割出軸２４回りに旋回するときは、ノズル１は後退して、切削液通路の入口２２から離れる。
【０００６】
切削液は、図示しない切削液ポンプから切削液配管７を通って切削液供給装置２０のハウジング１０に流入し、切削液供給装置２０内でハウジング１０からノズル１のノズル孔へと導かれている。
【０００７】
図５は、従来構造の切削液供給装置の一例を示す断面図である。ノズル１は、ハウジング１０に嵌挿されている部分の中間部に、ドレン室１７により左右に分割された大径部１ｇを備えている。この大径部１ｇが嵌合するハウジング側のノズル挿通孔３も当然大径孔部３ｇとなっている。ドレン室１７は、ドレンポート１８に連通している。左右の大径部１ｇ、１ｇには、ぞれぞれシールリング（図示せず）が嵌挿され、図の右側の大径部１ｇの右側に作動油室１１が形成され、左側の大径部１ｇの左側に切削液室５が形成されている。
【０００８】
ノズル挿通孔３の基端側端部は、蓋板１５で閉鎖されている。蓋板１５は、ノズル１の基端側小径部２ｈと嵌合する小径孔部４ｈを備えたスリーブ３５を備えている。ノズル１は、その基端とハウジングの蓋板１５との間に設けた圧縮コイルばね１６で進出方向に付勢されている。
【０００９】
ノズル１の大径部１ｇの両側は小径部２ｇ、２ｈとされ、ノズル挿通孔３は、大径孔部３ｇの両側にこれらの小径部と摺動自在に嵌合する小径孔部４ｇ、４ｈを備えている。段差を有するノズル１とノズル挿通孔３との嵌合において、ノズル１の先端側大径部１ｇと小径部２ｇとの間に作動油室１１が形成され、作動油ポート１２を通して、この作動油室１１に油圧を供給することにより、ノズル１が後退する。一方、ノズル挿通孔３の大径孔部３ｇと小径孔部４ｈとの間に切削液室５が形成され、この切削液室に切削液ポート６を通って流入した切削液がノズル１の当該部分に設けた直径方向の貫通孔８を通ってノズル孔９に導かれている。
【００１０】
上記の構造において、タレット２１を旋回するときは、作動油室１１に油圧を供給してノズル１を後退させ、タレット２１が新たな割出位置に固定された後、作動油室１１の油圧を開放して、ばね１６の付勢力によりノズル１の先端を新たに割出された工具ステーションに対応する切削液通路の入口２２に押接する。この状態で切削液ポート６に切削液を供給することにより、当該切削液がタレット２１の切削液通路２７に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−２４５１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
通常の加工においては、切削液を高い供給圧で供給する必要はない。しかし、ドリルによる深孔加工の場合で、加工途中の孔からの切粉の速やかな排出を必要とする場合など、ドリルの先端に開口した切削液出口３３（図４）から高圧の切削液を流出させたい場合がある。このような場合には、当然、切削液供給装置２０に供給される切削液の圧力が高くなる。例えば具体的には、７メガパスカルの圧力で切削液が供給され、そのときにノズル１を後退させる作動油の油圧が３．５メガパスカルであるという状況が生じる。
【００１３】
このように、切削液の供給圧が高圧になると、図５に示したような従来構造では、この切削液の圧力によってノズル１がタレット２１側に押し付けられ、作動油室１１に油圧を供給してもノズル１が後退しないということが起る。作動油室１１に供給する作動油の圧力を高くすれば、この問題は解決できるが、作動油の圧力を高くすると、油圧装置のコスト上昇とランニングコストの上昇を招く。そこで、切削液の供給圧を高圧にする必要がある機械では、切削液供給配管の途中に逃し弁や切換弁を設けて、ノズル１の後退時に、当該逃し弁や切換弁を動作させて、切削液室５の圧力を開放するという構造が採用されていた。
【００１４】
なお、特許文献１には、逃し弁や切換弁を設けることなく、タレットの旋回時に切削液の圧力を開放する技術が提案されている。しかし、特許文献１記載の構造は、タレット旋回時にノズルの進退動作を伴わない構造であり、タレット旋回時にノズル１を後退させて、ノズル先端とタレットとの摺擦を回避する構造の切削液供給装置には採用することができない。
【００１５】
この発明は、切削液配管に逃し弁や切換弁を設けることなく、高圧の切削液が供給された場合でも作動油の圧力を高くすることなく、ノズル１のタレット２１からの後退動作を行わせることが可能な、切削液供給装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明の切削液供給装置は、ハウジング１０のノズル挿通孔３に軸方向摺動自在に嵌挿されたノズル１を備えている。ノズル１は、ハウジング１０に嵌挿された部分の中間部に小径部２（２ａ、２ｂ）を備え、先端がハウジング１０から突出している。ノズル１は、進出時にその突出部の先端がタレット２１の切削液通路２７の入口２２に押接され、後退時にタレット２１から離れる。ハウジング１０には、ノズル１を進出方向に付勢するばね１６が設けられている。
【００１７】
この発明の切削液供給装置では、ノズル１をタレット２１から後退させる油圧力を作用させる作動油室１１が、ノズルの小径部２と基端側大径部１ｂとの間に形成されている。ノズル１のノズル孔９に切削液を導く切削液室５は、ノズルの先端側大径部１ａの小径部２側端部にノズル挿通孔側を凹所にして設けられている。ノズル１には、ノズルの先端側小径部２ａの先端側端部に、切削液室５とノズルのノズル孔９とを連通させる直径方向の貫通孔８が設けられている。
【００１８】
この発明の切削液供給装置では、ハウジング１０のノズル挿通孔３に形成される切削液室５が、ノズル１がタレット２１に押し付けられている図１の上半部に示す状態で、ノズルの小径部２ａと先端側大径部１ａとの間の空間に連通する。一方、ノズル１がタレット２１から離隔する図１の下半部に示す状態では、ノズルの小径部２ａと先端側大径部１ａとの間の空間が、ノズルの先端側大径部１ａの基端により、切削液室５から遮断される。
【００１９】
ノズルの先端側小径部２ａと先端側大径部１ａとの面積差は、ノズル孔９の先端の受圧面積Ａ（図２参照。ノズル孔とタレットケースに押し付けられる周縁部の面積の和）に等しい面積差とされている。
【００２０】
切削液の供給圧は、ノズル先端の受圧面積Ａにノズル１を押し戻す方向に作用すると同時に、ノズルの先端側大径部１ａと小径部２ａとの径差による軸直角方向の面にノズル１を進出させる方向に作用する。従って、受圧面積Ａを、ノズルの先端側大径部１ａと小径部２ａとの径差によって生ずる面積に略等しい面積とすることにより、切削液の供給圧の変化がノズル１の軸方向力として作用しないようにできる。
【００２１】
また、ノズル１の後退時に切削液室５がノズルの小径部２ａと先端側大径部１ａとの間の空間から遮断されるため、ノズル後退時には、ノズル孔９への切削液の流入が停止し、後退したノズル先端からの切削液の流出が防止される。
【発明の効果】
【００２２】
この発明の切削液供給装置は、切削液の供給圧を高圧にしても、その圧力によってノズル１がタレット２１に押し付けられるのを避けることができ、作動油の圧力を高くしたり、切削液の圧力を開放することなく、タレット旋回時にノズル１を退避させることができると共に、タレットへのノズル１の押圧力を切削液の供給圧に関わりなく、略一定とすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の切削液供給装置の一実施例を示す断面図
【図２】図１のノズルの断面図
【図３】図１のハウジングの断面図
【図４】切削液供給装置と工具タレットとの関係を示す側面図
【図５】従来構造の切削液供給装置の一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１〜３は、この発明の切削液供給装置の一実施例を示す断面図である。図１のノズル１は、図の上半部にノズル進出状態、下半部にノズル後退状態が示されている。ノズル１は、ハウジング１０のノズル挿通孔３に摺動自在に嵌挿されている部分に、先端側大径部１ａと、中間の小径部２（２ａ、２ｂ）と、基端側大径部１ｂとを備えている。このノズルの形状に対応して、ハウジング１０のノズル挿通孔３も、先端側大径孔部３ａと、中間の小径孔部４（４ａ、４ｂ）と、基端側大径孔部３ｂとを備えている。ノズル１は、その組立の必要上、先端側と基端側に分割した２分割構造となっており、分割した両者は、雄ねじ１ｍと雌ねじ１ｆの螺合により一体化されている。
【００２５】
ハウジング１０の先端側大径孔部３ａの小径孔部４（４ａ）に近い位置に、ノズル進出時にノズルの先端側大径部１ａと小径部２（２ａ）との間に形成される空間と連通する位置に、切削液室５が、ノズル挿通孔側を凹所にして形成されている。この切削液室に切削液ポート６が連通しており、この切削液ポート６が、図４に示した切削液配管７に接続されている。また、ノズル１の先端側小径部２ａの先端側端部に、直径方向の貫通孔８が設けられて、当該貫通孔８により、ノズル進出時に切削液室５とノズル孔９が連通するようになっている。ノズル孔９は、ノズル１の先端に開口している。ノズルの先端側大径部１ａとハウジングの先端側大径孔部３ａとの間にシールリング（図示せず）が装着されている。
【００２６】
ノズル１の基端側大径部１ｂと小径部２（２ｂ）との間の位置に、すなわち、ハウジングの基端側大径孔部３ｂと小径孔部４（４ｂ）との間に、作動油室１１が形成されている。この作動油室には作動油ポート１２が連通しており、作動油ポート１２は、図４に示した作動油配管１３に接続されている。
【００２７】
基端側大径孔部３ｂは、ハウジングの蓋板１５で閉鎖され、このハウジングの蓋板１５とノズル１の基端との間にノズル１に進出方向の付勢力を付与する圧縮コイルばね１６が装架されている。ノズルの基端側大径部１ｂとハウジングの基端側大径孔部３ｂとの間には、シールリング（図示せず）が設けられている。
【００２８】
ノズルの小径部２ａ、２ｂとハウジングの小径孔部４ａ、４ｂとの間には、それぞれシールリング（図示せず）が設けられ、この両シールリングの間のノズル１側に、ドレン室１７が形成されている。このドレン室は、ドレンポート１８に連通されている。
【００２９】
ノズルの先端側大径部１ａと基端側大径部１ｂは同径とし、小径部２には先端側２ａと基端側２ｂとに径差を設けて、先端側小径部２ａと先端側大径部１ａとの間にノズルの先端の受圧面積Ａに等しい面積差が生ずるようにしている。
【００３０】
上記構造において、作動油室１１に油圧を供給すると、ノズル１が後退してその先端がタレット２１から離れ、ノズルの先端側大径部１ａの基端が、切削液室５と貫通孔８との間の切削液通路を遮断する。作動油室１１の圧力を開放すると、ノズル１は、ばね１６の付勢力で進出して、その先端がタレット２１の切削液通路の入口２２に押し付けられ、切削液室５と貫通孔８とが連通して、切削液がノズル孔９に供給される。
【００３１】
切削液ポート６から切削液室５に供給された切削液は、貫通孔８及びノズル孔９を通ってタレット２１の切削液通路２７に供給される。切削液の供給圧が高くなると、ノズルの先端側大径部１ａと小径部２ａの面積差に切削液室の圧力を乗じた力でノズル１がタレット２１側に押されるが、ノズル先端の受圧面積Ａに作用する切削液の供給圧がノズル１をタレット２１から離す方向に作用するので、両者のバランスにより、ノズル１をタレット２１に押し付ける力が増大するのを回避でき、作動油室１１に供給する油圧を高くしなくても、ノズル１を後退させることができる。
【００３２】
作動油室１１部分の大径部１ｂと小径部２ｂとの面積差は、工作機械が備えている作動油の油圧力によりばね１６の押接力に抗してノズル１を後退させるのに必要な面積差である。図の例では、ノズルの先端側大径部１ａと小径部２ａとの間の断面積のノズル先端の受圧面積Ａに等しくなっており、先端側小径部２ａの径が基端側小径部２ｂの径より大きい。従って、作動油室１１部分の大径部１ｂと小径部２ｂとの面積差は、切削液室５部分での大径部１ａと小径部２ａとの面積差より大きい。これにより、比較的低い作動油の圧力でノズル１を後退させることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  ノズル
１ａ  ノズルの先端側大径部
１ｂ  ノズルの基端側大径部
２  ノズル中間の小径部
２ａ  ノズルの先端側小径部
２ｂ  ノズルの基端側小径部
３  ノズル挿通孔
５  切削液室
８  貫通孔
９  ノズル孔
１０  ハウジング
１１  作動油室
１６  ばね
２１  タレット
Ａ  受圧面積
【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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