(57)【要約】【課題】装置全体の小型化を図りかつコストを抑え、切削液の供給中に装置の故障が生じにくい切削液供給装置を提供する。【解決手段】被加工対象物に対して液体を噴射可能なノズル１１０と、ノズルを支持する支持体１２０と、ノズルに接続された切削液供給管１９０と、ノズルを駆動する駆動源２００を備えた切削液供給装置であり、駆動源は、ノズルから噴射される切削液の噴射領域の外側に配置され、切削液供給装置は、駆動源とノズルとを連結しかつノズルの動作を制御する遠隔操作手段３００を有し、遠隔操作手段は、支持体を駆動させずに支持体に対するノズルの姿勢を変更可能とする。【選択図】図２
2015066604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工対象物に対して液体を噴射可能なノズルと、前記ノズルを支持する支持体と、前記ノズルに接続された切削液供給管と、前記ノズルを駆動する駆動源を備えた切削液供給装置において、
前記駆動源は、前記ノズルから噴射される切削液の噴射領域の外側に配置され、
前記切削液供給装置は、前記駆動源と前記ノズルとを連結しかつ前記ノズルの動作を制御する遠隔操作手段をさらに有し、
前記遠隔操作手段は、前記支持体を駆動させずに当該支持体に対する前記ノズルの姿勢を変更可能とすることを特徴とする切削液供給装置。
【請求項２】
前記遠隔操作手段は自在に湾曲可能な部材であることを特徴とする請求項１に記載の切削液供給装置。
【請求項３】
前記遠隔操作手段の自在に湾曲可能な部材はワイヤの形態をなし、
前記ノズルは、当該ノズルの姿勢を変えるための支点を有し、当該支点を中心に前記切削液の噴射方向を所望の方向に向けるように駆動するようになっており、当該ノズルの駆動に際して前記駆動源から送り出されて引き戻される前記ワイヤを介して前記支点を中心として前記ノズルの駆動を制御するようになったことを特徴とする請求項２に記載の切削液供給装置。
【請求項４】
前記駆動源は少なくとも１つのモータからなり、前記モータに少なくとも一本の前記ワイヤを接続したユニットを複数設け、
前記モータには、これが駆動する前記ノズルの切削液供給方向に対応した所定の動作量が予め設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の削液供給装置。
【請求項５】
前記駆動源は油圧ポンプとし、
前記遠隔操作手段は、前記油圧ポンプに接続されたチューブと、
前記チューブと前記ノズルを繋ぐ油圧シリンダとを含み、
油圧によって前記ノズルの動作を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の切削液供給装置。
【請求項６】
前記液体の代わりに気体を噴射可能な構成を有したことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の切削液供給装置。
【請求項７】
前記遠隔操作手段により前記ノズルは少なくとも異なる２方向へ姿勢を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の切削液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば工作機械の作動中にワークやツールに切削液やクーラント液を供給するための切削液供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばマシニングセンタ（工作機械）の作動中にワークやツールに切削液を供給する切削液供給装置が知られている（特許文献１参照）。この切削液供給装置は、工具によるワークの加工中に、このワークの加工位置に対して、流体を噴出可能なノズルを移動させながら、このノズルから流体を加工位置に向けて噴出することでワークを加工する装置であり、ワークの加工位置に対してノズルを移動させることで、加工位置に発生する切粉、及び加工位置近傍に散乱した切粉を排除する構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８１７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上の先行技術文献に記載された切削液供給装置によると、ノズル部と駆動源とが分離していないので、ノズル部と駆動源の両方が移動することになるため広い領域が必要となり、その結果切削液供給装置全体が大型化してしまう。また、切削液供給装置を小型化しないと、加工装置に切削液供給装置を取り付ける際に、取り付け位置の自由度が制限されてしまう。
【０００５】
また、上記切削液供給装置によると、ノズル部と駆動源とが分離していないので、切削液供給中に切削液が駆動源にかからないように駆動源に対するしっかりとした防塵、防水、防油対策を必要とする。そのため、このような対策を取るための費用が嵩み、切削液供給装置全体のコストを高めてしまう。
【０００６】
また、上記切削液供給装置によると、ノズル部と駆動源とが分離していないので、切削液供給中に何らかの事情により切削液が駆動源にかかってしまうと、駆動源自体が故障してしまいこれを修理したり交換したりする間切削供給装置の稼働を停止しなければならず、製品の生産計画に多大な悪影響を及ぼしてしまう。特に、駆動源には一般的にモータが用いられているので、このモータを駆動するための電気ケーブルに切削液がかかって断線したり短絡したりすると設備の設置現場で修理することが困難であり、上述した深刻な問題を生じさせてしまう。
【０００７】
本発明の目的は、装置全体の小型化を図りかつコストを抑え、切削液の供給中に装置の故障が生じにくい切削液供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の切削液供給装置は、
被加工対象物に対して液体を噴射可能なノズルと、前記ノズルを支持する支持体と、前記ノズルに接続された切削液供給管と、前記ノズルを駆動する駆動源を備えた切削液供給装置において、
前記駆動源は、前記ノズルから噴射される切削液の噴射領域の外側に配置され、
前記切削液供給装置は、前記駆動源と前記ノズルとを連結しかつ前記ノズルの動作を制御する遠隔操作手段をさらに有し、
前記遠隔操作手段は、前記支持体を駆動させずに当該支持体に対する前記ノズルの姿勢を変更可能とすることを特徴としている。
【０００９】
請求項１に係る切削液供給装置によると、ノズル部と駆動源とが遠隔操作手段を介して分離しているので、被切削対象物の加工領域外に駆動源を設けることができこの加工領域を狭くすることができる。また、切削液供給装置全体の小型化を図ることができ、加工装置に切削液供給装置を取り付ける際に、取り付け位置の自由度が向上する。
【００１０】
また、ノズル部と駆動源とが遠隔操作手段を介して分離していることで、切削液供給中に切削液が駆動源にかからないようにするための駆動源に対する特別な防塵、防水、防油対策を必要とせず、このような対策を取るための費用がかからず、切削液供給装置全体のコスト低減を図る。
【００１１】
また、ノズル部と駆動源とが遠隔操作手段を介して分離していることで、切削液供給中に切削液が駆動源にかかることがない。そのため、従来のように切削液がかかることにより駆動源自体が故障するようなことがなく、駆動源を修理したり交換したりする間切削供給装置の稼働を停止させるような頻度を極端に低下することができ、製品の生産計画に悪影響を及ぼすことがない。
【００１２】
また、遠隔操作手段は、自在に湾曲可能な部材を介して支持体を駆動させずに当該支持体に対するノズルの姿勢のみを変更可能とするようになっているので、ノズルの姿勢の管理が正確かつ容易となり、被加工対象物の加工中に切削液を供給すべき必要最低限の場所に必要最小限の切削液を供給することができる。切削液は、定期的に綺麗なものに交換する必要がありかつ廃棄する場合は環境汚染等の防止を図るためそれなりに処理費用が嵩む。そのため、本発明のような構成をとることによって切削液の無駄遣いを防止し、加工コストの低減に貢献することができる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の切削液供給装置は、請求項１に記載の切削液供給装置において、
前記遠隔操作手段は、前記遠隔操作手段は自在に湾曲可能な部材であることを特徴としている。
【００１４】
請求項２に係る切削液供給装置によると、簡易な構成でかつ装置の駆動源の設置場所の自由度を高めながら遠隔操作手段を介して支持体に対するノズルの姿勢をより正確に操作できるようになる。
【００１５】
また、本発明の請求項３に記載の切削液供給装置は、請求項１又は請求項２に記載の切削液供給装置において、
前記遠隔操作手段の自在に湾曲可能な部材はワイヤの形態をなし、
前記ノズルは、当該ノズルの姿勢を変えるための支点を有し、当該支点を中心に前記切削液の噴射方向を所望の方向に向けるように駆動するようになっており、当該ノズルの駆動に際して前記駆動源から送り出されて引き戻される前記ワイヤを介して前記支点を中心として前記ノズルの駆動を制御するようになったことを特徴としている。
【００１６】
請求項３に係る切削液供給装置によると、遠隔操作手段はワイヤがノズル支持体を駆動することなく、ノズル支持体に対するノズルのみの姿勢を制御するようになっているので、比較的径の細いワイヤを用いることでノズル支持体に対するノズルの微妙で繊細な姿勢制御を行うことを容易に可能にする。また、同一のワイヤによってノズルのみだけでなくノズル支持体も一緒に駆動するような場合に比較して遥かに小さい駆動力で済む。
【００１７】
また、本発明の請求項４に記載の切削液供給装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の切削液供給装置において、
前記駆動源は少なくとも１つのモータからなり、前記モータに少なくとも一本の前記ワイヤを接続したユニットを複数設け、
前記モータには、これが駆動する前記ノズルの切削液供給方向に対応した所定の動作量が予め設定されていることを特徴している。
【００１８】
請求項４に係る切削液供給装置によると、請求項１に係る切削液供給装置の作用に加えて、ノズルの切削液供給方向をこれに対応した所定の動作量が予め設定されたモータにより正確に設定して管理することができる。
【００１９】
また、従来の切削液供給装置の駆動源には一般的にモータが用いられており、このモータを駆動するための電気ケーブルに切削液がかかって断線したり短絡したりすると設備の設置現場で修理することが困難であるが、本発明に係る切削液供給装置によるとこのような深刻な問題を生じさせずに済む。
【００２０】
また、本発明の請求項５に記載の切削液供給装置は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の切削液供給装置において、
前記駆動源は油圧ポンプとし、
前記遠隔操作手段は、前記油圧ポンプに接続されたチューブと、
前記チューブと前記ノズルを繋ぐ油圧シリンダとを含み、
油圧によって前記ノズルの動作を制御することを特徴としている。
【００２１】
請求項５に係る切削液供給装置によると、請求項１や請求項２に係る切削液供給装置の作用に加えて、切削液として一般的に使用される切削油と同等の種類の油をノズルの駆動媒体としているので、遠隔操作手段に切削液がかかっても特別悪影響を及ぼすことがない。
【００２２】
また、本発明の請求項６に記載の切削液供給装置は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の切削液供給装置において、
前記液体の代わりに気体を噴射可能な構成を有したことを特徴としている。
【００２３】
請求項６に係る切削液供給装置によっても、請求項１乃至請求項４に係る切削液供給装置の作用を十分発揮することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、装置全体の小型化を図りかつコストを抑え、切削液の供給中に装置の故障が生じにくい切削液供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る切削液供給装置を用いたマシニングセンタを説明するための全体構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を概略的に示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を概略的に示す正面図（図３（ａ））及び側面図（図３（ｂ））である。
【図４】本発明の第１の実施形態の第１変形例を概略的に示す正面図（図４（ａ））及び（図４（ｂ））である。
【図５】本発明の第１の実施形態の第２変形例を概略的に示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を概略的に示す説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態を概略的に説明する斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態のノズルの部分を概略的に示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の変形例を一部斜視図で概略的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の第１の実施形態に係る切削液供給装置について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る切削液供給装置を用いたマシニングセンタを説明するための全体構成図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態を概略的に示す説明図である。また、図３は、本発明の第１の実施形態を概略的に示す正面図（図３（ａ））及び側面図（図３（ａ））である。
【００２７】
図１に示すワーク加工装置１は、ワーク（被対象物）を加工するワーク加工部２と、ワーク加工の際に操作する操作部３と、ワーク加工部２によるワークの加工を制御する制御装置部４とを有している。ワーク加工部２は、ここではその構成を詳細には説明しないマシニングセンタとしての加工機と、ワーク加工時にワークに切削液を供給する切削液供給装置１０のノズル部１００を有している。また、制御装置部４の上面には切削液供給装置１０のノズル駆動部２００が備わっている。すなわち、切削液供給装置１０のノズル部１００のみがワーク加工部２の加工領域２Ａ内に配置される一方、ノズル駆動部２００はワーク加工部２の加工領域２Ａ外に配置されている。
【００２８】
切削液供給装置１０は、被加工対象物であるワークに対して液体を噴射可能なノズル部１００（図２示す切削液噴射ノズル１１０及び切削液噴射ノズル１１０を支持するノズル支持体１２０）と、切削液噴射ノズル１１０に接続された切削液供給パイプ１９０と、切削液噴射ノズル１１０を駆動するノズル駆動部２００を備えている。
【００２９】
そして、切削液供給装置１０は、切削液噴射ノズル１１０から噴射される切削液の噴射領域の外側に配置された駆動部２００とワークの加工領域内に配置されたノズル部１００とが遠隔操作部３００によって連結され、ノズル駆動部２００の駆動力を遠隔操作部３００を介してノズル部１００に伝え、切削液噴射ノズル１１０の動作を制御するようになっている。
【００３０】
以下、上述した構成要素の具体的構成を図面に基づいて説明する。ノズル部１００のノズル支持体１２０は、図３（ｂ）に示すように、側面視逆Ｌ字状を有する十分な剛性を有した金属製のプレートからなる。ノズル支持体１２０は、側面プレート１２１と上面プレート１２２を組み合わせて構成され、ノズル支持体１２０の側面プレート１２１の四隅には締結ボルト８００（図２及び図３（ａ）参照）を介してワーク加工装置１のワーク加工部２にしっかりと固定されるようになっている。また、側面プレート１２１の下端部近傍にはこのプレート面から直交し後述する切削液噴射ノズル１１０のノズル本体１１１を貫通するように支点シャフト１２３が延在している。また、ノズル支持体１２０の上面プレート１２２は、その幅方向中央部であって奥行き方向やや前方部分に切削液供給パイプ挿通孔（図示せず）を有するともに、この切削液供給パイプ挿通孔のプレート幅方向両側にスリーブナット締め付け用の雌ネジ部（図示せず）が設けられている。スリーブナット１２８，１２９は、その一端（図２中上端）にそれぞれ後述する遠隔操作部３００の第１のチューブ３１１と第２のチューブ３１２が接続されている。また、スリーブナット１２８，１２９は、その長手方向が貫通しておりこの貫通孔（図示せず）の内部を第１のチューブ３１１及び第２のチューブ３１２から第１のワイヤ３０１及び第２のワイヤ３０２が延在している。
【００３１】
切削液噴射ノズル１１０は、筒状のノズル本体１１１と、ノズル本体１１１の先端部（図２中下端部）に備わり切削液を噴射するノズル先端１１２と、ノズル支持体１２０の支点シャフト取付け部１１３と、ノズル本体１１１の外周面であって支点シャフト取付け部１１３の付近から延在する第１及び第２のアーム１１５，１１６を有している。そして、ノズル本体１１１の支点シャフト取付け部１１３付近からノズル本体１１１の基端部（図２中上側部）に向かって切削液供給パイプ１９０の端部が被せられている。第１及び第２のアーム１１５，１１６は、断面円形の棒状体からなる第１のアーム１１５と第２のアーム１１６からなり、ノズル本体１１１の対向する両側面からノズル本体１１１の軸線と直交しかつノズル支持体１２０の側面プレート１２１と平行な方向に延在している。また、第１のアーム１１５と第２のアーム１１６は、ノズル本体１１１外周面から互いに同軸をなすように延在している。第１のアーム１１５及び第２のアーム１１６の先端部にはそれぞれ後述する第１のワイヤ３０１及び第２のワイヤ３０２の端部が接続されるようになっている。
【００３２】
ノズル駆動部２００は、モータ２１０と、モータ２１０を支持するモータ支持体２２０を有している。モータ２１０は、本実施形態の場合、ステッピングモータが用いられており、断面細長矩形形状を有する出力軸２０１が突出している。モータ２１０の側面には、プーリ２３０が配置されている。プーリ２３０の中心部には、モータ２１０の出力軸２０１の形状に対応した形状を有しかつこの出力軸２０１に嵌め合わされるキー溝部２３５が形成され、プーリ２３０がモータ２１０の回転と同期して回転するようになっている。モータ２１０の反対側に位置するプーリ２３０の側面の外周面近傍には、第１のワイヤ連結部２３１と第２のワイヤ連結部２３２がプーリ直径方向対向するように設けられている。
【００３３】
モータ支持体２２０は、上面にモータ２１０を載置して固定したベース板２２１と、ベース板２２１の上面からモータ２１０及びプーリ２３０と若干離間した位置に直立して取り付けられた側板２２２とを有している。側板２２２の上下には第１のスリーブナット２２８と第２のスリーブナット２２９が設けられている。第１のスリーブナット２２８及び第２のスリーブナット２２９は、ノズル支持体１２０の上面プレート１２２に取り付けられた第１のスリーブナット１２８及び第２のスリーブナット１２９と同様に内部にそれぞれ第１のワイヤ３０１及び第２のワイヤ３０２を貫通する貫通孔（図示せず）を有すると共に、モータ２１０と反対側の端部に第１のチューブ３１１と第２のチューブ３１２が接続されている。
【００３４】
遠隔操作部３００は、耐油性を有すると共に可撓性を有した第１のチューブ３１１及び第２のチューブ３１２と、これらのチューブ３１１，３１２にそれぞれ挿通され第１のチューブ３１１より長さの長い第１のワイヤ３０１及び第２のチューブ３１２より長さの長い第２のワイヤ３０２からなる。第１のチューブ３１１及び第２のチューブ３１２は、上述したようにそれぞれ一方の端部がモータ支持体２２０の側板２２２に備わったスリーブナット２２８，２２９に接続されると共に、他方の端部がそれぞれノズル支持体１２０の上面プレート１２２に備わったスリーブナット１２８，１２９に接続されている。
【００３５】
第１のワイヤ３０１及び第２のワイヤ３０２は、本実施形態では耐油性に優れた金属製のワイヤからなり、例えば自転車のブレーキ用ワイヤのような太さと可撓性を有している。そして、第１のワイヤ３０１の一方の端部は、プーリ２３０の第１のワイヤ連結部２３１に接続され、他方の端部は切削液噴射ノズル１１０の第１のアーム１１５の自由端部に接続されている。同様に第２のワイヤ３０２の一方の端部は、プーリ２３０の第２のワイヤ連結部２３２に接続され、他方の端部は切削液噴射ノズル１１０の第２のアーム１１６の自由端部に接続されている。
【００３６】
以上の構成の説明から明らかなように、本発明においては、遠隔操作部３００は、ノズル支持体１２０を駆動させずにこの支持体によって支持される切削液噴射ノズル１１０の姿勢のみを変更することが構成上の特徴として挙げられる。
【００３７】
また、本発明においては、固定された軸（支点シャフト１２３）があり、この軸を支点として切削液噴射ノズル１１０のみが回転することになる。よって、ノズル本体１１１の支点シャフト取付け部１１３を介して切削液噴射ノズル１１０のみをノズル支持体１２０に対して回転させる役目を果たす支点シャフト１２３がノズル支持体１２０の一部をなすことも構成上の特徴として挙げられる。
【００３８】
続いて、上述した切削液供給装置の動作説明を行う。図２及び図３は、この切削液供給装置の動作にあたっての中立状態を例示的に示している。なお、ノズル支持体１２０は、締結ボルト８００によって加工機の適所に固定されている。図２で見てモータ２１０が時計回り方向にわずかに回転すると、プーリ２３０もそれに同期して時計回り方向にわずかに回転する。これに応じて第１のワイヤ３０１は、モータ２１０側にわずかに引っ張られるとともに第２のワイヤ３０２は、切削液噴射ノズル１１０側にわずかに押し出される。その結果、切削液噴射ノズル１１０の第１のアーム１１５が第１のワイヤ３０１により図２中上方にわずかに引かれるとともに切削液噴射ノズル１１０の第２のアーム１１６が第２のワイヤ３０２により図２中下方にわずかに押される。
【００３９】
これによって、切削液噴射ノズル１１０は、そのノズル本体１１１の長手方向略中央を貫通する支点シャフト１２３を中心として時計回り方向にわずかに回転する。その結果、切削液噴射ノズル１１０のノズル先端１１２の方向が時計回り方向に向きを変えてこのノズル先端１１２から噴射される切削液の噴射方向を変える。すなわち、図２における切削液の噴射方向を示す矢印Ａが点線矢印ＣＬ方向に向きを変える。
【００４０】
同様に、図２及び図３の中立状態から図２で見てモータ２１０が反時計回り方向にわずかに回転すると、プーリ２３０もそれに同期して反時計回り方向にわずかに回転する。これに応じて第１のワイヤ３０１は、切削液噴射ノズル１１０側にわずかに押し出されるとともに第２のワイヤ３０２は、モータ２１０側にわずかに引っ張られる。その結果、切削液噴射ノズル１１０の第１のアーム１１５が第１のワイヤ３０１により図２中下方にわずかに押されるとともに切削液噴射ノズル１１０の第２のアーム１１６が第２のワイヤ３０２により図２中上方にわずかに引かれる。これによって、切削液噴射ノズル１１０は、そのノズル本体１１１の長手方向略中央を貫通する支点シャフト１２３を中心として反時計回り方向にわずかに回転する。その結果、切削液噴射ノズル１１０のノズル先端１１２の方向が反時計回り方向に向きを変えてこのノズル先端１１２から噴射される切削液の噴射方向を変える。すなわち、図２における切削液の噴射方向を示す矢印Ａが点線矢印ＣＣＬ方向に向きを変える。
【００４１】
このような動作によりノズル支持体１２０の位置を変えることなく切削液噴射ノズル１１０のみ動作させて切削液の噴射方向を変えることができるので、被切削対象物であるワークの切削中の切削液を噴射すべき位置に正確に噴射させることができる。
【００４２】
また、第１の実施形態に係る切削液供給装置１０が上述した構成及び動作を有することで上述した本発明の解決すべき手段の欄で述べた作用を発揮することができる。
【００４３】
続いて、本発明の第１の実施形態の第１変形例について図面に基づいて説明する。図４は、本発明の第１の実施形態の第１変形例を概略的に示す正面図（図４（ａ））及び（図４（ｂ））である。なお、第１の実施形態と同等の構成については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４４】
この第１変形例の特徴は、切削液供給パイプ１９２がノズル本体の上側に被さる代わりに切削液噴射ノズル１１０を貫通してこのノズルの回動中心となる支点シャフト取付け部１１３にＬ字状金属パイプ１９１の一端が取り付けられ、この他端に被さっていることにある。すなわち、Ｌ字状金属パイプ１９１は、ノズル支持体１２０から離間する方向に一部延在した後垂直上方に延在し、この上方延在部及びその端部にある程度の可撓性を有する切削液供給パイプ１９２が被せられている。なお、Ｌ字状金属パイプ１９１は、切削液噴射ノズル１１０が回動しても、全く動かないように軸受け等によりこのパイプ１９１の先端がノズル本体に取り付けられている。
【００４５】
第１の実施形態によると切削液噴射ノズル１１０の回動に応じて切削液供給パイプ１９０のノズル付近も常に異なる向きに湾曲していたため、パイプ自体の十分な可撓性と曲げに対する十分な耐久性を必要としていたが、第１変形例がこのような構成を有することで、切削液噴射ノズル１１０が回動する際に回動中心となる支点シャフト取付け部１１３の部分にＬ字状金属パイプ１９１がその姿勢を一定に保ったまま取り付けられているので、Ｌ字状金属パイプ１９１に被せられる切削液供給パイプ１９２も切削液供給ノズルの回動に応じて交互に湾曲変形を繰り返すことがない。その結果、切削液供給パイプ１９２の可撓性については、このパイプを加工装置に配索するのに十分な程度の可撓性を有するもので足りる。つまり、この第１の変形例によると切削液供給パイプ１９２に関して廉価なものを使用することができ、切削液供給装置１０のコスト低減に貢献する。
【００４６】
続いて、本発明の第１の実施形態の第２変形例について図面に基づいて説明する。図５は、本発明の第１の実施形態の第２変形例を概略的に示す説明図である。なお、第１の実施形態及びこれに対応する構成については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４７】
この第２変形例に係る切削液供給装置１０’’が第１の実施形態と異なる点として、駆動源として油圧ポンプ５００を用いるとともに、遠隔操作部において第１のワイヤ３０１及び第１のチューブ３１１を用いる代わりに第１のオイルチューブ３２１を用い、第２のワイヤ３０２及び第２のチューブ３１２を用いる代わりに第２のオイルチューブ３２２を用いている。また、これらのオイルチューブ３２１，３２２に対応して支点シャフト取付け部１１３の上面プレート１３１には、第１の実施形態のスリーブナット１２８，１２９が取り付けられていた部分にその代わりとして第１の油圧シリンダ１４１及び第２の油圧シリンダ１４２が取り付けられている。第１の油圧シリンダ１４１のシリンダ内には第１のプランジャ１５１が設けられるとともに、第２の油圧シリンダ１４２のシリンダ内には第２のプランジャ１５２が設けられている。そして、第１のプランジャ１５１の下端は切削液供給ノズル１１０’’の第１のアーム１１５の先端上部に当接され、第２のプランジャ１５２の下端は切削液供給ノズル１１０’’の第２のアーム１１６の先端近傍に当接されている。
【００４８】
また、第１の油圧シリンダ１４１と第２の油圧シリンダ１４２のそれぞれの下側は１本のバイパスパイプ１５５によって連結され、このバイパスパイプ１５５を介して一方の油圧シリンダ１４１（１４２）と一方のプランジャ１５１（１５２）内との間に溜まるオイルを他方の油圧シリンダ１４２（１４１）と他方のプランジャ１５２（１５１）内との間に形成されるオイル収容空間に移動させるようにして、オイルによる遠隔操作部１３０を構成した際、油圧ポンプ５００から第１のオイルチューブ３２１及び第２のオイルチューブ３２２を介して切削液噴射ノズル１１０’’をその支点シャフト１２３を中心に回動させる際の抵抗とならないようにしている。
【００４９】
また、本変形例がこのような構成を有することで、第１のオイルチューブ３２１及び第２のオイルチューブ３２２を切削液として油が使用される加工領域に配置した場合であっても、切削液がこれらのオイルチューブにかかっても悪影響を及ぼすことがなく、耐久性に優れた切削液供給装置１１０’’とすることができる。
【００５０】
同様に、切削液噴射ノズルを回動させるための要素として第１の油圧シリンダ１４１及び第２の油圧シリンダ１４２を用いているので、切削液として油が使用される場合、この切削液がこれらの油圧シリンダにかかっても悪影響を及ぼすことがなく、耐久性に優れた切削液供給装置１１０’’とすることができる。
【００５１】
続いて、本発明の第２の実施形態について図面に基づいて説明する。図６は、本発明の第２の実施形態を概略的に示す説明図である。なお、第１の実施形態と同等の構成については、対応する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５２】
第２の実施形態においては、第１の実施形態と異なり遠隔操作部３５０が１本のワイヤ３５１とこれを被覆する１本のチューブ３５７を有する点に特徴がある。そして、ワイヤ３５１の一方の端部は、モータ支持体２５０の側板２５２の上部に設けたスリーブナット２５９を貫通してプーリ２６０の上部に設けたワイヤ端固定部２６１に連結されている。また、ノズル支持体４２０は、矩形状の下側プレート４２１と、下側プレート４２１のモータ側に対向する下縁部から上方に直角に起立した第１の側面プレート４２２と、これと直角となるように下側プレート４２１から同様に起立しかつノズル支持体４２０を加工装置に締結ボルト８００を介して固定する第２の側面プレート４２３を有している。また、ワイヤ３５１の他方の端部は、ノズル支持体４２０に設けられたスリーブナット４２９から図６中水平方向に延在してノズル本体４１１の上部に直接接続されている。そして、ノズル支持体４２０のスリーブナット４２９からワイヤ３５１が延在した部分とノズル本体上部のワイヤ接続部との間には、このワイヤ回りを囲うように圧縮コイルスプリング３５５が介装されている。
【００５３】
第２の実施形態がこのような構成を有することで、例えば図６において切削液噴射ノズル４１０のノズル先端４１２から噴射される切削液の噴射方向を反時計回り方向に変更する場合、モータ２１０を反時計回り方向にわずかに回転させることでプーリ２６０もこれに同期させて回転させ、ワイヤ３５１を圧縮コイルスプリング３５５の付勢力に抗してプーリ側にわずかに引き出すことでノズル先端４１２を、ノズル本体４１１を貫通する支点シャフト４２５から見て反時計方向にわずかに回転させ、ノズル先端４１２から噴出させる切削液の供給角度を変えることができる（図６中点線の矢印ＣＣＬ参照）。また、図６に示す初期状態に戻すためには、モータ２１０を逆回転させてワイヤ端固定部２６１をプーリ２６０の最上部に位置させるようにすれば、ノズル支持体４２０の第１の側面プレート４２２のスリーブナット４２９からワイヤ３５１がノズル本体側にわずかに送り出される。これと同時に圧縮コイルスプリング３５５の付勢力によりノズル支持体４２０の支点シャフト４２５を中心としてノズル本体４１１が図６に示す初期に素早く戻ることを助ける（図６中点線の矢印ＣＬ参照）。なお、圧縮コイルスプリング３５５のバネ定数をより大きいものにすれば、初期状態においてコイルスプリングの付勢力によりノズル先端が図６に比べてより時計回り方向を向くようにすることも可能である。
【００５４】
続いて、本発明の第３の実施形態について図面に基づいて説明する。図７は、本発明の第３の実施形態を概略的に説明する斜視図である。また、図８は、本発明の第３の実施形態の切削液噴射ノズルの部分を概略的に示す断面図である。なお、上述した各実施形態及びその変形例と同等の構成については対応する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５５】
第３の実施形態に係る切削液供給装置３０は、第１の実施形態に係る切削液供給装置１０のように単一のモータ２１０を利用して切削液供給ノズルの切削液噴射方向を１方向に変化させる代わりに、２つのモータ２１１，２１２を利用して切削液供給ノズルの切削液噴射方向を２方向に変化させることを特徴としている。具体的には、モータ２１１と一体に回転するプーリ２４１の下側には第１のワイヤ３３１が取り付けられ、プーリ２４１の上側には第２のワイヤ３３２が取り付けられている。また、モータ２１２と一体に回転するプーリ２４２の下側には、第３のワイヤ３３３が取り付けられ、プーリ２４２の上側には第４のワイヤ３３４が取り付けられている。
【００５６】
切削液噴射ノズル６００のワイヤ３３１，３３２，３３３，３３４との接続部は、図７及び図８に示すように、ある程度の幅のあるリング状ノズルプレート６５０の周方向９０°ごとに取り付けられている。なお、このリング状ノズルプレート６５０の内周部とノズル本体６１１とは接続シャフト６５１で接続されている。また、ノズル支持体６２０とノズル本体６１１との接続は、図８に示すようにボールジョイント６６０によって接続されている。
【００５７】
そして、各モータ２１１，２１２を個別に駆動することで、例えば一方のモータ２１１が切削液噴射ノズル６００の噴射方向をＸ方向に沿って制御するようにし、他方のモータ２１２が切削液噴射ノズル６００の噴射方向をＸ方向と直交するＹ方向に沿って制御する。
【００５８】
この場合、２つのモータ２１１，２１２の駆動力を制御装置のメモリに予めマッピングされたデータに基づいて駆動することによって、４本のワイヤ３３１，３３２，３３３，３３４の切削液供給ノズル側の押し出し両または切削液供給ノズルからの押し出し量や引っ張り用量を微妙に制御することができる。特に２つのモータ２１１，２１２それぞれによって切削液噴射ノズル６００の噴射方向を直交座標であるＸＹ方向に沿って別々に制御することで、予めにメモリに記憶させるためのいわゆるマッピング作業を比較的楽に行うことができるようになる。
【００５９】
なお、図８においてリング状ノズルプレート６５０の動きを４本のワイヤ３３１，３３２，３３３，３３４の押し出し力や引っ張り力により正確に対応するために、ノズル支持体の４つのスリーブナット６２１，６２２，６２３，６２４とこのスリーブナット６２１，６２２，６２３，６２４から延在するワイヤ３３１，３３２，３３３，３３４が取り付けられるリング状ノズルプレート６２０の部分に図６に示すようなコイルスプリングを介在させても良い。これによって、切削液噴射ノズル６００の動作の応答性をより向上させることができるようになる。
【００６０】
続いて、本発明の第４の実施形態について図面に基づいて説明する。図９は、本発明の第４の実施形態を一部斜視図で概略的に示す説明図である。なお、上述の各実施形態及びその変形例と同等の構成については、対応する符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６１】
第４実施形態に係る切削液供給装置においては、リング状ノズルプレート７５０のノズル先端と反対側の面上にリング状ノズルプレート外周縁近傍であって周方向等間隔をなすように３箇所にワイヤ固定部７５１，７５２，７５３が設けられている。そして、各ワイヤ固定部７５１，７５２，７５３から第１のモータ乃至第３のモータ２１５，２１６，２１７にそれぞれ備わった第１のプーリ乃至第３のプーリ２７５，２７６，２７７に第１乃至第３のワイヤ３５１，３５２，３５３が直接接続されている。そして、各モータ２１５，２１６，２１７を適宜回転させることによってプーリ２７５，２７６，２７７を介して各ワイヤ３５１，３５２，３５３の引っ張り量や押し出し量を変更することでこれに一義的に決められたワイヤ３５１，３５２，３５３の引っ張り量や押し出し量に基づきノズル先端７１２を三次元方向に自在に向くように制御することができる。なお、この実施形態においては、上述した実施形態と異なり３つのモータ２１５，２１６，２１７を用いるので、３つのモータ２１５，２１６，２１７の駆動量とこれに対応するノズル先端７１２の方向、すなわち切削液噴射方向を正確に定義づけるためのマッピングをモータ駆動制御装置のメモリテーブルに予め行っておくのが好ましい。
【００６２】
なお、本発明はノズルと駆動源とが一体となって動くようになった既存の切削液供給装置にも適用可能である。すなわち、上述した解決すべき課題の既存の切削液供給装置のノズルと駆動源とを取り外し、本発明に係る切削液供給装置に取り換えることで、それまで使用していた切削液供給装置の欠点を解決し、被切削加工物の加工効率を格段に向上させることができるようになる。
【００６３】
なお、本発明では上述した切削液供給装置の駆動源には、ステッピングモータを用い、プーリを直接駆動したが、この代わりに更なるモータとしてサーボモータを用い、減速機構として径の異なるこの２つのプーリで動力を伝達するベルトを用いた減速機構や、歯数の異なる２つの歯車を組み合わせた減速機構を用いてモータの回転速度を減速させてワイヤの接続されたプーリが最適な回転速度になるようにしても良い。このようにすることで、モータとワイヤを接続する際、高回転型のモータを使用してもノズル動作の分解能を上げることができ、本発明に使用するモータの種類の選択肢を増やすことができる。
【００６４】
また、本発明では上述した実施形態においては、ステッピングモータを用いたが、この代わりにリニアモータを用いても良い。
【００６５】
また、上述した実施形態においては液体として切削液を用いたが、このような液体の代わりに気体（エアー）を噴射する構成を有していても構わない。
【００６６】
また、上述の実施形態で紹介した各構成要素の形状や寸法、数値、材質はあくまで例示的なもので、本発明の範囲を逸脱しない限り、様々な形状や寸法、数値、材質を適宜選択できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６７】
１    ワーク加工装置
２    ワーク加工部
２Ａ    加工領域
１０，１０’，１０’’    切削液供給装置
１００    ノズル部
１１０，１１０’’    切削液噴射ノズル
１１１    ノズル本体
１１３    支点シャフト取付け部
１２０    ノズル支持体
１２３    支点シャフト
１４１，１４２  油圧シリンダ
２００    ノズル駆動部
２１０（２１１，２１５，２１６，２１７，２２２）    モータ
２３０，２７５，２７６，２７７    プーリ
３５０    遠隔操作部
３５１，３５２，３５３    ワイヤ
３５５    圧縮コイルスプリング
４１０    切削液噴射ノズル
４２０    ノズル支持体
４２５    支点シャフト
５００    油圧ポンプ
６００    切削液噴射ノズル
６１１    ノズル本体
６２０    ノズル支持体
６５０    リング状ノズルプレート
６６０    ボールジョイント
７５０    リング状ノズルプレート
【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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