(57)【要約】【課題】切粉除去機能に優れたクーラント用回転式ノズルおよびそれを用いたクーラント噴射装置を提供する。【解決手段】クーラント供給配管によって供給されるクーラントを噴射するクーラント用回転式ノズル。クーラント供給配管（接続配管１３）に取り付けられる円筒状のノズル支持筒２１と、基端部２５がノズル支持筒内に回転可能に支持され先端部がクーラント噴射口２８Ａとされた筒状のノズル部材２３とを備える。ノズル部材のクーラント噴射口は、基端部の回転軸線からずれた位置に配置され、かつ、ノズル部材のクーラント噴射口からのクーラント噴射方向が前記基端部の回転軸線に対して傾斜されている。【選択図】図２
0003176162.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
クーラント供給配管によって供給されるクーラントを噴射するクーラント用回転式ノズルであって、
前記クーラント供給配管に取り付けられる円筒状のノズル支持筒と、
基端部が前記ノズル支持筒内に回転可能に支持され先端部がクーラント噴射口とされた筒状のノズル部材とを備え、
前記ノズル部材のクーラント噴射口は、前記基端部の回転軸線からずれた位置に配置されているとともに、前記ノズル部材の前記クーラント噴射口からのクーラント噴射方向が前記基端部の回転軸線に対して傾斜し、かつ、該傾斜軸線が前記回転軸線に対して交差しない向きである、ことを特徴とするクーラント用回転式ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載のクーラント用回転式ノズルにおいて、
前記ノズル部材のクーラント噴射口は、先端に向かうに従って次第に幅広で、かつ、扁平状に形成されている、ことを特徴とするクーラント用回転式ノズル。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のクーラント用回転式ノズルにおいて、
前記クーラント供給配管の先端外周面には雄ねじが形成され、
前記ノズル支持筒の中間部外周には先端部外径よりも径大な鍔部が形成され、
前記鍔部を保持しつつ前記ノズル支持筒の先端部を貫通させる袋ナットが前記雄ねじに螺合されている、ことを特徴とするクーラント用回転式ノズル。
【請求項４】
工作機械の加工空間内にクーラントを噴射するクーラント噴射装置であって、
前記工作機械の加工空間内に配置されたクーラント供給配管と、
前記クーラント供給配管に接続されたクーラント用回転式ノズルとを備え、
前記クーラント用回転式ノズルは、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載のクーラント用回転式ノズルが用いられている、ことを特徴とするクーラント噴射装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、クーラント用回転式ノズルおよびクーラント噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削加工や研削加工において、ワークの加工部位に発生する熱や、切粉を除去するために、加工部位に切削剤や研削剤などのクーラントを噴射することが行われている。
従来、クーラントを噴射するノズルとして、加工部位にクーラントを集中的に噴射できるようにしたノズル（特許文献１参照）や、クーラントの噴射の向きを調節できるようにしたノズル（特許文献２参照）が知られている。
【０００３】
前者のノズルは、ノズル内にノズルの軸線と平行な複数の流通孔を形成し、この複数の流通孔を通してクーラントを噴射口から噴射することにより、クーラントの噴射角を小さくして、加工部位にクーラントを集中的に噴射できるようにした構造である。
後者のノズルは、継手本体内に樹脂チューブを挿入し、この樹脂チューブの外側に基端部外周に球面部を有するノズル本体を被嵌し、このノズル本体の球面部を摺接可能に支持する締付ナットを継手本体に螺合し、ノズル本体の向きを変えることにより、クーラントの噴射の向きを調節できるようにした構造である。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平７−２４５４２号公報
【特許文献２】特開２００８−３６８１０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のノズルは、いずれも加工部位などの所望位置にクーラントを集中的に噴射できるようにした構造であるため、工作機械の加工空間全域に飛散した切粉を加工空間から流し出そうとすると、加工空間全域をカバーできるように、多量のノズルを配置する必要があるうえ、そのノズルに供給するクーラントも多量に必要となる。
そこで、ノズルの数が少なくなるように、加工空間の広い範囲に渡ってクーラントが拡散するように、ノズルからのクーラント噴射角を大きくすると、クーラントの噴射力が弱まるため、切粉の排出効果が低下してしまう。
【０００６】
本考案の目的は、クーラントを広範囲にかつ高い噴射力で噴射することができるクーラント用回転式ノズル、つまり、切粉除去機能に優れたクーラント用回転式ノズルおよびそれを用いたクーラント噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案のクーラント用回転式ノズルは、クーラント供給配管によって供給されるクーラントを噴射するクーラント用回転式ノズルであって、前記クーラント供給配管に取り付けられる円筒状のノズル支持筒と、基端部が前記ノズル支持筒内に回転可能に支持され先端部がクーラント噴射口とされた筒状のノズル部材とを備え、前記ノズル部材のクーラント噴射口は、前記基端部の回転軸線からずれた位置に配置されているとともに、前記ノズル部材の前記クーラント噴射口からのクーラント噴射方向が前記基端部の回転軸線に対して傾斜し、かつ、該傾斜軸線が前記回転軸線に対して交差しない向きである、ことを特徴とする。
【０００８】
この考案によれば、クーラントを供給すると、供給されたクーラントは、クーラント供給配管からノズル支持筒内に回転可能に支持された筒状のノズル部材内を通って、先端のクーラント噴射口から噴射される。
このとき、ノズル部材のクーラント噴射口は、基端部の回転軸線からずれた位置に配置され、しかも、ノズル部材のクーラント噴射口からのクーラント噴射方向が基端部の回転軸線に対して傾斜し、かつ、該傾斜軸線が回転軸線に対して交差しない向きになっているから、クーラント噴射口から噴射されるクーラントの噴射力によって、ノズル部材は基端部を回転軸線として回転される。
すると、ノズル部材のクーラント噴射口が、基端部を回転軸線として旋回されるから、クーラント噴射口からのクーラントも基端部を回転軸線として放射状に噴射される結果、クーラントを広範囲にかつ高い噴射力で噴射させることができる。従って、広い範囲に飛散した切粉を効率的に排出（除去）できるから、切粉除去機能に優れたクーラント用回転式ノズルを提供できる。
【０００９】
本考案のクーラント用回転式ノズルにおいて、前記ノズル部材のクーラント噴射口は、先端に向かうに従って次第に幅広で、かつ、扁平状に形成されている、ことが好ましい。
この考案によれば、クーラント噴射口が、先端に向かうに従って次第に幅広で、かつ、扁平状に形成されているから、ノズル部材内を通って先端のクーラント噴射口に向かうクーラントは扁平状部分に当たる。すると、それによってノズル部材は回転力が付与されるから、より高速で回転させることができる。また、クーラントは、クーラント噴射口から放射状に噴射されるから、切粉除去効果をより一層高めることができる。
【００１０】
本考案のクーラント用回転式ノズルにおいて、前記クーラント供給配管の先端外周面には雄ねじが形成され、前記ノズル支持筒の中間部外周には先端部外径よりも径大な鍔部が形成され、前記鍔部を保持しつつ前記ノズル支持筒の先端部を貫通させる袋ナットが前記雄ねじに螺合されている、ことが好ましい。
この考案によれば、袋ナットをクーラント供給配管の雄ねじに対して外せば、ノズル部材をノズル支持筒と一緒にクーラント供給配管から取り外すことができる。そのため、ノズルを定期的に清掃する場合でも、取付け、取外しが容易であるから、メンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００１１】
本考案のクーラント噴射装置は、工作機械の加工空間内にクーラントを噴射するクーラント噴射装置であって、前記工作機械の加工空間内に配置されたクーラント供給配管と、  前記クーラント供給配管に接続されたクーラント用回転式ノズルとを備え、前記クーラント用回転式ノズルは、上述したいずれかに記載のクーラント用回転式ノズルが用いられている、ことを特徴とする。
この考案によれば、工作機械の加工空間内に飛散した切粉を効率的に除去することができる。同時に、クーラントをワークの加工部位や工具にも噴射することができるので、これらに発生した熱も効率的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案のクーラント噴射装置を工作機械に適用した例を示す図。
【図２】本考案のクーラント用回転式ノズルを示す斜視図。
【図３】図２のIII矢視方向から見た図。
【図４】同上クーラント用回転式ノズルを示す断面図。
【図５】同上クーラント用回転式ノズルの変形例１を示す図。
【図６】同上クーラント用回転式ノズルの変形例２を示す図。
【図７】同上クーラント用回転式ノズルの変形例３を示す図。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
本考案の一実施形態を図面に沿って説明する。
図１は、本考案のクーラント噴射装置を適用した工作機械としての横型マシニングセンタを示している。
横型マシニングセンタ１は、ベース２と、このベース２の一側に配置されたコラム３とを備える。ベース２の上面には第１テーブル４が前後方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に設けられ、この第１テーブル４の上にワークＷを取り付ける第２テーブル５が左右方向（Ｚ軸方向）へ移動可能に設けられている。コラム３には、主軸頭６が上下方向（Ｙ軸方向）へ昇降可能に設けられている。主軸頭６は、水平に支持され、かつ、図示省略のモータによって回転される主軸７を備える。主軸７の先端には、加工工具８が図示省略の自動工具交換装置（ＡＴＣ）によって交換可能に取り付けられている。ベース２の周囲、つまり加工空間の周囲および上面は、カバー９によって覆われている。
【００１４】
クーラント噴射装置１０は、加工空間内の上方位置に配置されたクーラント供給主管１１と、このクーラント供給主管１１から分岐されたクーラント供給枝管１２と、クーラント供給主管１１およびクーラント供給枝管１２に接続配管１３を介して接続された複数のクーラント用回転式ノズル２０とを備える。
クーラント供給主管１１にポンプ（図示省略）によってクーラントが供給されると、クーラントは、クーラント供給主管１１、クーラント供給枝管１２および接続配管１３を通って、クーラント用回転式ノズル２０から加工空間内に噴射されたのち、ベース２の下方に集められ、フィルタ（図示省略）を通ってポンプに戻されたのち、ポンプによって上記経路に循環される。
なお、接続配管１３は、図４に示すように、外周部分に雄ねじ１３Ａが形成されているとともに、内周部分が接続配管１３の先端面に向かうに従って次第に拡径するテーパ面１３Ｂに形成されている。ここで、クーラント供給主管１１、クーラント供給枝管１２および接続配管１３は、クーラント供給配管を構成している。
【００１５】
クーラント用回転式ノズル２０は、図２、図３および図４に示すように、クーラント供給主管１１またはクーラント供給枝管１２に接続配管１３を介して取り付けられる円筒状のノズル支持筒２１と、基端部がノズル支持筒２１内に回転可能に支持され先端部がクーラント噴射口とされた筒状のノズル部材２３と、ノズル支持筒２１を接続配管１３に着脱可能に取り付ける袋ナット２９とを備えて構成されている。
【００１６】
ノズル支持筒２１は、内径が接続配管１３の内径と略同じ内径で、外周面中間位置に外径寸法が接続配管１３の外径寸法よりも僅かに小さい外径を有する鍔部２２を有する。鍔部２２の一端面は接続配管１３の先端面に突き当てられ、他端面は袋ナット２９に保持される。
【００１７】
ノズル部材２３は、ノズル本体部２４と、このノズル本体部２４の先端に取り付けられたノズル先端部２８とを備える。
ノズル本体部２４は、ノズル支持筒２１の内径に回転可能に嵌合する円筒状の基端部２５と、この基端部２５の先端から直角に屈曲された円筒状の屈曲部２６と、この屈曲部２６の先端から基端部２５とは反対側に直角に屈曲された円筒状の先端部２７とを有する。基端部２５の開口端は外側に直角に広げられて鍔部２５Ａに形成され、この鍔部２５Ａとノズル支持筒２１との間にカラー３１が挿入されている。
ノズル先端部２８は、基端がノズル本体部２４の先端部２７に嵌合する円筒状で、基端から先端に向かう途中から扁平かつ基端よりも次第に幅広に拡径されつつ、ノズル本体部２４の基端部２５の回転軸線に対して所定角度αで傾斜し、かつ、その傾斜軸線が回転軸線に対して交差しない方向に曲げられたクーラント噴射口２８Ａを有する。つまり、クーラント噴射口２８Ａは、基端部２５の回転軸線から所定距離ａだけずれた位置に配置され、しかも、クーラント噴射口２８Ａからのクーラント噴射方向が基端部２５の回転軸線に対して所定角度αで傾斜し、かつ、該傾斜軸線が回転軸線に対して交差しない向きになっている。
【００１８】
袋ナット２９は、中心にノズル支持筒２１の先端部を貫通させる貫通孔２９Ａを有するとともに、内部に鍔部２２を保持しつつ、接続配管１３の雄ねじ１３Ａに螺合される。
【００１９】
このような構成において、クーラントを供給すると、供給されたクーラントは、クーラント供給主管１１、クーラント供給枝管１２および接続配管１３から、ノズル支持筒２１内に回転可能に支持されたノズル部材２３内を通って、先端のクーラント噴射口２８Ａから噴射される。
このとき、クーラント噴射口２８Ａは、基端部２５の回転軸線からずれた位置に配置され、しかも、クーラント噴射口２８Ａからのクーラント噴射方向が基端部２５の回転軸線に対して傾斜し、かつ、該傾斜軸線が回転軸線に対して交差しない向きになっているから、クーラント噴射口２８Ａから噴射されるクーラントの噴射力によって、ノズル部材２３は基端部２５を回転軸線として回転される。
すると、ノズル部材２３のクーラント噴射口２８Ａが、基端部２５を回転軸線として旋回されるから、クーラント噴射口２８Ａからのクーラントも放射状に噴射される。その結果、クーラントを広範囲にかつ高い噴射力で噴射させることができるから、広い範囲に飛散した切粉を効率的に排出（除去）できる。従って、切粉除去機能に優れたクーラント用回転式ノズルを提供できる。
【００２０】
また、クーラント噴射口２８Ａが、先端に向かうに従って次第に幅広で、かつ、扁平状に形成されているから、ノズル部材２３内を通って先端のクーラント噴射口２８Ａに向かうクーラントは扁平状部分に当たる。すると、それによってノズル部材２３は回転力が付与されるから、より高速で回転させることができる。しかも、クーラントは、クーラント噴射口２８Ａの先端幅広形状によって放射状に噴射される。従って、切粉除去効果をより一層高めることができる
【００２１】
また、接続配管１３の先端外周面には雄ねじ１３Ａが形成され、ノズル支持筒２１の中間部外周には鍔部２２が形成され、この鍔部２２を保持しつつノズル支持筒２１の先端部を貫通させる袋ナット２９が雄ねじ１３Ａに螺合されているから、袋ナット２９を接続配管１３の雄ねじ１３Ａに対して外せば、ノズル部材２３をノズル支持筒２１と一緒に接続配管１３から取り外すことができる。そのため、ノズルを定期的にメンテナンス作業、例えば、清掃などを行う場合でも、取付け、取外しが容易であるから、メンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００２２】
＜変形例＞
本考案は、前述の実施形態に限定されるものでなく、本考案の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本考案に含まれる。
前記実施形態では、ノズル本体部２４を、ノズル支持筒２１の内径に回転可能に嵌合する基端部２５と、この基端部２５から直角に屈曲された屈曲部２６と、この屈曲部２６から基端部２５とは反対側に直角に屈曲された先端部２７とを有する形状としたが、これに限らず、図５に示すように、屈曲部２６を基端部２５に対して９０°未満の角度で斜めに折り曲げて形成するとともに、先端部２７を屈曲部２６に対して約１３５°程度に屈曲させて形成しても、上記例と略同様な効果が期待できる。
【００２３】
また、図６に示すように、ノズル本体部２４を、ノズル支持筒２１の内径に回転可能に嵌合する基端部２５と、この基端部２５から屈曲された屈曲部２６とから構成し、この屈曲部２６にノズル先端部２８を嵌合させるようにしてもよい。つまり、ノズル本体部２４の先端部２７を省略してもよい。
【００２４】
また、前記実施形態では、ノズル部材２３をノズル本体部２４とノズル先端部２８との２つの部材によって構成したが、これらを１つの部材によって構成してもよい。つまり、ノズル本体部２４の先端部分を、先端に向かうに従って次第に幅広で、かつ、扁平状に形成してもよい。
また、図７に示すように、ノズル先端部２８を省略し、ノズル本体部２４の先端部２７を、基端部２５の回転軸線に対して所定角度αで傾斜させ、かつ、該傾斜軸線が回転軸線に対して交差しない向きに曲げて形成してもよい。このようにしても、略同様な効果が期待できる。
【００２５】
また、前記実施形態の工作機械では、ワークＷがＸ軸方向およびＺ軸方向へ移動可能に、主軸７がＹ軸方向へ移動可能な横型マシニングセンタ１であったが、これに限らず、ワークＷ（つまり、ワークＷを載置するテーブル）と主軸７とが相対移動しながら加工を行う工作機械全てに適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本考案は、工作機械において、切粉の効率的な排出に利用できる。
【符号の説明】
【００２７】
１…横型マシニングセンタ（工作機械）、
１０…クーラント噴射装置、
１１…クーラント供給主管（クーラント供給配管）、
１２…クーラント供給枝管（クーラント供給配管）、
１３…接続配管（クーラント供給配管）、
１３Ａ…雄ねじ、
２０…クーラント用回転式ノズル、
２１…ノズル支持筒、
２２…鍔部、
２３…ノズル部材、
２４…ノズル本体部、
２３…ノズル部材、
２５…基端部、
２８…ノズル先端部、
２８Ａ…クーラント噴射口、
２９…袋ナット。
【図１】
0003176162.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003176162.tif 000005
【図４】
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【図５】
0003176162.tif 000007
【図６】
0003176162.tif 000008
【図７】
0003176162.tif 000009