(57)【要約】【課題】  所定の制約条件において、回転チャックに流体などを供給するための通路の流量を維持しつつ、通路の数を増やすことができると共に、各通路間での流体同士の影響を抑えることのできる回転式流体継手を提供する。【解決手段】  回転式流体継手１に、軸方向に延び、周方向に複数設けた通路と、その軸方向両端部に、複数の通路に夫々連通し且つ軸方向の異なる位置で外面に開口する複数の連通孔５４，５５，５６と、軸方向に貫通した第一通路とを設けた回転体７と、回転体７の一方の端部を回転可能に収容支持する回転体収容部１２と、回転体収容部１２に回転体７を収容した状態で、少なくとも複数の連通孔５４，５５，５６に対応した複数の透孔２２，２３，２４，２５と、回転体７の第一通路と連通する第一透孔１７とを設けた継手ハウジング６とを具備させる。【選択図】        図２
2005114118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心より所定半径内に位置し、該軸方向に延びると共に夫々独立し且つ周方向に複数設けられた通路と、前記軸方向両端部において、複数の前記通路に夫々対応し且つ前記軸方向の互いに異なる位置でその外面に開口する複数の連通孔と、前記軸方向に貫通し、複数の前記通路とは独立した第一通路とが設けられた回転体と、
該回転体の一方の軸方向端部を回転可能に収容支持する回転体収容部と、該回転体収容部に前記回転体を収容した状態で、少なくとも該回転体の複数の前記連通孔に対応した位置に外壁から前記回転体収容部に向かって穿設された複数の透孔と、前記回転体の前記第一通路と連通し、その軸方向外側に開口する第一透孔とが設けられた継手ハウジングと
を具備することを特徴とする回転式流体継手。
【請求項２】
前記継手ハウジングの軸方向に設けられた複数の前記透孔のうち、該透孔に挟まれた位置の少なくとも一つの該透孔は、前記回転体の前記連通孔の何れにも対応していないと共に、前記回転体収容部の圧力を大気開放することを特徴とする請求項１に記載の回転式流体継手。
【請求項３】
前記回転体の他方の軸方向端部には、流体により駆動される爪部を有する回転チャックが接続され、前記回転体における複数の前記通路は、少なくとも、爪部を駆動させるための流体を流通させる第二通路及び第三通路と、爪部に被加工物が着座して保持された否かを検出するための流体を流通させる第四通路とを含み、前記継手ハウジングにおける複数の前記透孔は、少なくとも、前記第二通路及び前記第三通路、前記第四通路に夫々対応する、第二透孔及び第三透孔、第四透孔と、前記第二透孔及び前記第三透孔と前記第四透孔との間に前記回転体収容部の圧力を大気開放する第五透孔とを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転式流体継手。
【請求項４】
前記回転体における複数の前記通路は、回転チャックの摺動部に潤滑性を付与する流体を流通させる第五通路をさらに含み、前記継手ハウジングにおける複数の前記透孔は、前記第五通路に対応する第六透孔をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の回転式流体継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転式流体継手に関するものであり、特に、切削加工機等の工作機において使用される回転チャックに、空気及び切削液を供給することが可能な回転式流体継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、切削加工機等の工作機においては、図５に示すような、被加工物Ａを保持する手段として空気駆動式の回転チャック１００を備えたものがある。この回転チャック１００は、工作機の駆動軸に固定されており、駆動軸と共に回転するものである。この回転チャック１００には、被加工物Ａを把持する複数の爪部１０１と、爪部１０１を保持すると共に、自身の弾性変形により爪部１０１が開閉するダイヤフラム１０２と、ダイヤフラム１０２を弾性変形させるピストン１０３とが備えられており、図６に示す回転式流体継手１０４を介して供給される空気によりピストン１０３を駆動することで、爪部１０１が開閉駆動させられる。
【０００３】
回転チャック１００における爪部１０１の開駆動は、空気が第一流路１０５を介して第一圧力室１０６及び第二圧力室１０７に供給され、ピストン１０３の図中右側面に空気圧が作用すると共に、第一圧力室１０６及び第二圧力室１０７の体積が増加するのに伴ってピストン１０３が図中右側に移動し、ピストン１０３に押圧されたダイヤフラム１０２は、その中央近傍が右側に膨らむことで、爪部１０１が開駆動する。なお、ピストン１０３の右方向への移動に伴って、第三圧力室１０８の体積が減少するとともに、その第三圧力室１０８内の空気は、第二流路１０９を介して回転チャック１００外へと排出される。
【０００４】
一方、爪部１０１を閉駆動する場合は、開駆動とは逆に、第二流路１０９を介して第三圧力室１０８に空気を供給すると共に、第一圧力室１０６及び第二圧力室１０７の空気を第一流路１０５を介して回転チャック１００外に排出し、ピストン１０３を図中左方向へ移動させることで、ダイヤフラム１０２が図５に示す状態に戻り爪部１０１が閉駆動する。なお、爪部１０１は、ダイヤフラム１０２の弾性力により閉じる方向に付勢されており、その付勢力とピストン１０３の左向きの力とにより、より強い力で被加工物Ａを保持することができる。
【０００５】
また、回転チャック１００に保持された被加工物Ａの切削面を冷却したり切削面から切削屑を除去するために、回転式流体継手１０４を介して切削液が供給されるようになっている。回転チャック１００に供給された切削液は、回転チャック１００の中心に設けられた切削液供給孔１１０を通って被加工物Ａに送られる。なお、被加工物Ａに送られた切削液は、回収されフィルター等によって浄化された後、回転式流体継手１０４に還流され再び使用される。
【０００６】
回転チャック１００に、空気及び切削液を供給する回転式流体継手１０４は、図６に示すように、工作機械に固定された継手ハウジング１１１と、回転チャック１００と共に回転する回転体１１２とから構成されている。回転体１１２の先端部は、継手ハウジング１１１の回転体収容部１１３内部に収容されると共に、２つの軸受１１４によって、継手ハウジング１１１に回転可能に支持されている。
【０００７】
継手ハウジング１１１の外壁には、切削液が供給される切削液インレットポート１１５と、空気供給手段１１６から空気が供給される第一空気ポート１１７及び第二空気ポート１１８とが設けられている。そして、切削液インレットポート１１５に供給された切削液は、液体用透孔１１９を通って回転体収容部１１３の所定位置へ流れ、また、第一空気ポート１１７又は第二空気ポート１１８に供給された空気はそれぞれ第一空気用透孔１２０又は第二空気用透孔１２１を通って回転体収容部１１３の所定位置へ流れる。
【０００８】
一方、回転体１１２は、筒状の回転本体１２２と、この回転本体１２２の中に同心円状に配設された３つの管１２３，１２４，１２５とから構成されている。管１２３の中心の通路１２６は、切削液送り通路として機能しており、上流端（図中左側開口端）が継手ハウジング１１１に形成された液体用透孔１１９と連通している。また、管１２３と管１２４との間に形成された通路１２７は、第一空気送り通路として機能しており、上流端が継手ハウジング１１１に形成された第一空気用透孔１２０と連通している。さらに、管１２４と管１２５との間に形成された通路１２８は、第二空気送り通路として機能しており、上流端が継手ハウジング１１１に形成された第二空気用透孔１２１と連通している。すなわち、通路１２６を通って回転チャック１００に切削液が送られ、通路１２７又は通路１２８を通って回転チャック１００に空気が送られるようになっている。
【０００９】
本願出願人は、本願出願時において、上記の従来技術が記載されている文献として以下のものを知見している。
【特許文献１】実用新案登録第３０７０６５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、近年、機械加工の生産性の向上や、加工不良を改善することなどを目的に、回転チャック１００に保持された被加工物Ａが、確実に所定位置に保持されているか否かを自動的に検知することが望まれている。そこで、従来の回転式流体継手１０４の回転体１１２に、もう一つ管を追加して、回転体を４重の管とし、通路を一つ増やして、その増やした通路を回転チャックにおける爪部の被加工物が着座する部位に穿設した孔と連通させ、回転式流体継手からその増やした通路を介して被加工物が着座する部位の孔に空気を供給する。そして、被加工物が所定位置に着座するとその通路と連通する孔が被加工物によって閉鎖されることによって、通路内の空気の圧力が上昇し、その圧力の変化を検知することによって、被加工物が所定位置に着座して保持されているか否かを検知することが試みられている。
【００１１】
しかしながら、３重管からなる回転体１１２を４重管とするには、最も外側の管１２５のさらに外側に新たな管を設けて通路を増やすと、管の外径が大きくなってしまい、現状の工作機に適用することができなくなり、工作機ごと新しいものにしなければならず、大幅にコストのかかるものとなってしまう。そのため、一番内側の管１２３のさらに内側に新たな管を設けて通路を増やすこととなるが、この場合、切削液の通路となる最内層の内径がより小さくなってしまい、供給できる切削液の流量が少なくなり、切削加工に悪影響を及ぼす恐れがある。
【００１２】
そのため、切削液の流量を充分に確保しようとすると、管と管との隙間を小さくするしかなく、今度は逆に空気の供給などを充分に行うことができなくなったり、回転体の回転による振動により、管同士が接触してビビリ音が発生したりする恐れがある。そのため、管と管との間にスペーサを挿入することが考えられるが、スペーサを挿入する手間がかかる上に、スペーサにより却って通路内の流通の妨げとなる恐れがある。また、各管を同心円状に配置しなければならず、管と管との隙間が小さくなるほど、高い配置精度が要求され、コストの上昇を招く恐れがある。
【００１３】
また、各管の厚さを薄いものとすることで、通路内の流量を確保することも考えられるが、管を薄くすることで、回転体の剛性を十分に得ることができないばかりか、通路内を流通する流体の圧力によって管が膨張し、隣接する他の通路を塞いでしまう恐れがある。
【００１４】
一方、継手ハウジング１１１の回転体収容部１１３の内面と、回転体１１２の外面とは、図６に示すように、所定量の隙間が形成されている。これは、継手ハウジング１１１が固定されているのに対して回転体１１２が高速で回転するので、回転体１１２を軸受１１４により回転支持させ、継手ハウジング１１１の回転体収容部１１３の内面と、回転体収容部１１３に収容されている回転体１１２の外面とが接触しないようにしていることによる。そのため、この隙間により、実際には、第一空気用透孔１２０と第二空気用透孔１２１とは、連通しており、例えば、第一空気用透孔１２０を介して回転チャック１００に供給される空気の幾らかは、回転チャック１００に供給されずに隙間を介して第二空気用透孔１２１へ漏出している。
【００１５】
そのため、回転チャック１００における被加工物Ａの着座を検知するために回転体１１２を４重管として新たに検知用の通路を設けると共に、継手ハウジング１１１にその検知用の通路と連通する検知用透孔を設けても、上記の隙間により検知用透孔も、第一空気用透孔１２０及び第二空気用透孔１２１と連通しており、それら透孔１２０,１２１から空気が流入してしまったり、或いは、漏出してしまったりして、影響を受けて検知用の通路内の空気圧が変動してしまい、被加工物Ａの着座を確実に検知することが困難であった。
【００１６】
そこで、隙間にＯリングなどのパッキングを用いて、空気の漏出などを遮断することが考えられるが、回転体１１２は、高速回転しているので、パッキングが回転による摺動抵抗により摩耗して耐久性に乏しかったり、パッキングが回転体１１２と回転体収容部１１３との間で焼き付いてしまい回転体１１２の回転の妨げとなる恐れがある。
【００１７】
そこで、本発明は上記の実状に鑑み、所定の制約条件において、回転チャックに流体などを供給するための通路の流量を維持しつつ、通路の数を増やすことができると共に、各通路間での流体同士の影響を抑えることのできる回転式流体継手を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る回転式流体継手は、「軸心より所定半径内に位置し、該軸方向に延びると共に夫々独立し且つ周方向に複数設けられた通路と、前記軸方向両端部において、複数の前記通路に夫々対応し且つ前記軸方向の互いに異なる位置でその外面に開口する複数の連通孔と、前記軸方向に貫通し、複数の前記通路とは独立した第一通路とが設けられた回転体と、該回転体の一方の軸方向端部を回転可能に収容支持する回転体収容部と、該回転体収容部に前記回転体を収容した状態で、少なくとも該回転体の複数の前記連通孔に対応した位置に外壁から前記回転体収容部に向かって穿設された複数の透孔と、前記回転体の前記第一通路と連通し、その軸方向外側に開口する第一透孔とが設けられた継手ハウジングとを具備する」構成とするものである。
【００１９】
本発明によると、回転体には、所定半径内の位置に、独立した複数の通路を周方向に設けているので、従来のように同心円状に通路を設ける場合に比べて、通路の数を増やしても、通路の断面積を所定量よりも大きく維持することができるので、通路内を流通する流体の流量が減少することは無く、所定の流量を維持することができる。
【００２０】
また、回転体の外径を大きくすること無く、通路内の流量を確保しつつ通路の数を増やすことができるので、既存の工作機にも対応することができ、設備投資にかかるコストを低く抑えることができる。
【００２１】
さらに、複数の通路を周方向に設けているので、例えば、各通路を形成する管同士が、回転体の回転による振動で、互いに接触しない程度の間隔にすることもできるので、管同士が接触してビビリ音などが発生するのを防止することができる。
【００２２】
本発明に係る回転式流体継手は、「前記継手ハウジングの軸方向に設けられた複数の前記透孔のうち、該透孔に挟まれた位置の少なくとも一つの該透孔は、前記回転体の前記連通孔の何れにも対応していないと共に、前記回転体収容部の圧力を大気開放する」構成とすることもできる。
【００２３】
本発明によると、継手ハウジングにおいて、透孔同士に挟まれた透孔に、回転体の連通孔、すなわち、周方向に設けられた通路とは対応せず、回転体収容部の圧力を大気開放する機能を備えさせたもので、これにより、この透孔の隣の透孔を流通する流体が、加圧、或いは、減圧された流体であっても、この透孔で大気開放されるので、この透孔を挟んだ反対側の透孔にその流体の圧力などが影響するのを抑制することができる。
【００２４】
また、パッキングなどを用いなくても良いので、パッキングによって、回転体と継手ハウジングの回転体収容部とが焼き付いて、回転体の回転を妨げる恐れがない。
【００２５】
本発明に係る回転式流体継手は、「前記回転体の他方の軸方向端部には、流体により駆動される爪部を有する回転チャックが接続され、前記回転体における複数の前記通路は、少なくとも、爪部を駆動させるための流体を流通させる第二通路及び第三通路と、爪部に被加工物が着座して保持された否かを検出するための流体を流通させる第四通路とを含み、前記継手ハウジングにおける複数の前記透孔は、少なくとも、前記第二通路及び前記第三通路、前記第四通路に夫々対応する、第二透孔及び第三透孔、第四透孔と、前記第二透孔及び前記第三透孔と前記第四透孔との間に前記回転体収容部の圧力を大気開放する第五透孔とを含む」構成とすることもできる。
【００２６】
本発明によると、回転体の周方向に設けられた複数の通路を、回転チャックの爪部を駆動する流体を流通させる第二通路及び第三通路と、被加工物の着座を検出する流体を流通させる第四通路としており、これにより、各通路における流体の流量を充分に確保することができると共に、爪部の駆動や着座の検出を確実に行うことができる。なお、第一通路を切削液の通路とすることで、回転チャックに供給する切削液の流量も充分に確保することができ、被加工物の切削加工を問題なく行うことができる。
【００２７】
また、継手ハウジングにおいて、回転チャックの爪部を駆動する流体を流通させる第二透孔及び第三透孔と、被加工物の着座を検出する流体を流通させる第四透孔との間に、回転体収容部の圧力を大気開放する第五透孔を設けており、これにより、第二透孔又は第三透孔を流通する流体の圧力の影響を第五透孔において大気へ逃がすことができるので、第四透孔を流通する流体に影響することが無く、被加工物の着座の有無を確実に検出することができる。
【００２８】
本発明に係る回転式流体継手は、「前記回転体における複数の前記通路は、回転チャックの摺動部に潤滑性を付与する流体を流通させる第五通路をさらに含み、前記継手ハウジングにおける複数の前記透孔は、前記第五通路に対応する第六透孔をさらに含む」構成とすることもできる。
【００２９】
本発明によると、回転チャックの摺動部に潤滑性を付与する流体を供給することができるので、摺動部の潤滑を高めることができ、回転チャックの動作を確実に行わせることができる。なお、潤滑性を付与する流体としては、ミスト状の潤滑液を含んだエアーが望ましい。
【発明の効果】
【００３０】
上記のように、本発明によると、所定の制約条件において、回転チャックに流体などを供給するための通路の流量を維持しつつ、通路の数を増やすことができると共に、各通路間での流体同士の影響を抑えることのできる回転式流体継手を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図１から図３を基に詳細に説明する。図１は、本発明の回転式流体継手を備えた工作機の一部の構成を示す説明図である。図２（Ａ）は、本発明の一実施形態である回転式流体継手の継手ハウジング側の構成を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（Ｃ）は、回転式流体継手の回転チャック側の構成を示す断面図であり、（Ｄ）は、（Ｃ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【００３２】
図１に示すように、回転式流体継手１は、工作機２に備えられ、被加工物Ａを保持する回転チャック３の回転軸の略中心に、被加工物Ａを保持する側とは反対側に備えられている。被加工物Ａは、回転チャック３に備えられ、エアーにより駆動する複数の爪部４によって保持されている。この回転式流体継手１は、爪部４を駆動するための圧縮空気と、被加工物Ａの切削加工に用いる切削液と、爪部４の所定位置に被加工物Ａが着座しているか否かを検出するためのエアーとを回転チャック３に供給するものである。なお、図中符号５は、回転チャック３を工作機１に回転可能に支持すると共に、回転チャック３を回転させる駆動軸である。
【００３３】
この回転式流体継手１は、工作機２に固定される継手ハウジング６と、一端を継手ハウジング６に回転自在に支持されると共に他端を回転チャック３に固定され、回転チャック３と共に回転する回転体７とから構成されている。
【００３４】
図２に示すように、継手ハウジング６は、円筒状のハウジング本体９と、ハウジング本体９の一端側（図２中左側）を閉塞する蓋部材１０とから構成されており、蓋部材１０はハウジング本体９の軸方向端部にボルト１１によって固定されている。そして、ハウジング本体９と蓋部材１０とで囲まれる空間が回転体収容部１２とされている。
【００３５】
継手ハウジング６の蓋部材１０は、円板状の基部１３と、基部１３の中心から外側に突出した筒状の突出部１４と、基部１３の周縁からハウジング本体９側に突出した環状壁部１５と、基部１３の中心から回転体収容部１２内に突出した筒状の挿入部１６とで構成されている。この蓋部材１０の突出部１４、基部１３、及び挿入部１６には、回転体収容部１２まで貫通する第一透孔１７が設けられており、突出部１７に位置する第一透孔１７の内周面には、液体供給手段１８を接続するための切削液インレットポート１９が螺合されている。液体供給手段１８は、使用された切削液を還流させて第一透孔１７に供給するためのものであり、ポンプ及び濾過器等を有している。液体供給手段１８から切削液インレットポート１９に供給された切削液は、第一透孔１７を通って回転体収容部１２の所定位置に送られる。
【００３６】
また、蓋部材１０の外壁には、回転体収容部１２まで貫通する排出用透孔２０が設けられている。排出用透孔２０の内周面には雌ねじ部が形成されており、この雌ねじ部には排水ホース（図示しない）を接続するための排水ポート２１が螺合されている。
【００３７】
ハウジング本体９の外壁には、回転体収容部１２まで貫通する４つの透孔、すなわち、第二透孔２２と第三透孔２３と第五透孔２４と第四透孔２５が夫々その軸方向の異なる位置に略等間隔で並んで設けられている。これらの透孔２２，２３，２４，２５の内周面には雌ねじ部が形成されており、この雌ねじ部を介して、第二透孔２２及び第三透孔２３には、空気供給手段２６を接続するための空気ポート２７及び２８が螺合されている。この空気供給手段２６は、コンプレッサ等を有し、圧縮空気を必要に応じて供給するものである。空気供給手段２６から空気ポート２７又は空気ポート２８に供給された空気（エアー）は、第二透孔２２又は第三透孔２３を通って回転体収容部１２の所定位置に送られる。
【００３８】
また、第四透孔２５には、着座検知手段２９を接続するための空気ポート３０が螺合されており、この着座検知手段２９は、空気ポート３０に圧縮空気を供給すると共に、供給した空気の圧力を検知することができるものである。着座検知手段２９から空気ポート３０に供給された空気は、第四透孔２５を通って回転体収容部１２の所定位置に送られる。なお、回転体収容部１２の内周面には、各透孔２２，２３，２４，２５に対応した位置に、その周方向に連続した環状の案内溝３１，３２，３３，３４が夫々形成されている。
【００３９】
ハウジング本体９の外壁にはまた、透孔２２，２３，２４，２５が設けられた位置とは異なる位置で且つハウジング本体９の軸方向における略中央位置に、ネジ孔３５が設けられており、このネジ孔３５には、加圧手段３６を接続するためのミストエアーポート３７が螺合されている。ネジ孔３５の底部の近傍には、ネジ孔３５からハウジング本体９の一端側まで穿設された第一加圧通路３８と、ネジ孔３５からハウジング本体９の他端側まで穿設された第二加圧通路３９とが、ハウジング本体９の長手方向に沿って設けられている。第一加圧通路３８及び第二加圧通路３９は何れも断面が円形の孔であり、その開口面積は第一加圧通路３８の方が第二加圧通路３９よりも大きくなっている。例えば、第一加圧通路３８の直径は２ｍｍであり、第二加圧通路３９の直径は１ｍｍである。
【００４０】
ミストエアーポート３７に接続された加圧手段３６は、ミスト状の潤滑油を含むエアー（以下、「ミストエアー」という）を加圧して供給するものであり、圧縮空気を発生させるコンプレッサ、潤滑油を貯えるタンク、及び潤滑油を噴霧するノズル等を有している。
【００４１】
一方、回転体７は、その軸方向一端側に備えられ、継手ハウジング６の回転体収容部１２に収容される第一接続部材４０と、その軸方向他端側に備えられ回転チャック３に接続される第二接続部材４１と、第一接続部材４０と第二接続部材４１とを繋ぐ通路部材４２とから構成されている。第一接続部材４０は、その軸方向一端側（図中左側）に延びる小径部４３と、小径部４３と続きその反対側に延びる大径部４４とを備えており、小径部４３が継手ハウジング６の回転体収容部１２内に収容されると共に、２つの軸受４５，４６によって回転可能に支持されている。この小径部４３の外側には、リング状の軸受支持部材４７が嵌められており、軸受支持部材４７の一方の面が小径部４３と大径部４４との間の段部に当接している。また、小径部４３の先端部外周には、雄ねじ部が形成されており、この雄ねじ部に軸受支持ねじ４８が螺合されることで、小径部４３すなわち、回転体７が、継手ハウジング６に対してその軸方向に相対移動するのを規制している。
【００４２】
第一接続部材４０の大径部４４の外周は、図１に示すようにリテーナ８を介して工作機２の駆動軸５に取り付けられている。そして、このリテーナ８は、軸方向に離間した調整ねじが設けられており、これらの調整ねじによって駆動軸５の軸心と、回転式流体継手１の軸心とのずれを調整できるようになっている。
【００４３】
また、第一接続部材４０の中心には、その軸方向に貫通する第一連通孔４９が形成されており、この第一連通孔４９の先端部（図中左側）は、蓋部材１０の挿入部１６の外径よりも大きい内径とすると共に、挿入部１６が第一連通孔４９内に所定量挿入できるようになっている。一方、第一連通孔４９は、大径部４４の内側において、その内径が拡径されており、大径部４４の内部において段部５０が形成されている。
【００４４】
第一接続部材４０は、その小径部４３の外周と第一連通孔４９の内周との間において、段部５０からその軸方向先端に向かって深さの異なる３つの通孔５１，５２，５３が形成されている。これら通孔５１，５２，５３は、図２（Ｂ）に示すように、周方向に対して略３等分する位置に夫々形成されており、それらの深さは、通孔５１が第二透孔２２と、通孔５２が第三透孔２３と、通孔５３が第四透孔２５と夫々対応する深さとされている。そして、それら通孔５１，５２，５３の夫々対応する透孔２２，２３，２５の位置において、回転体７の軸直角方向外方に向かって、小径部４３の外面（外周面）に開口する、第二連通孔５４、第三連通孔５５、第四連通孔５６が、夫々形成されており、通孔５１，５２，５３は、対応する連通孔５４，５５，５６と夫々連通している。なお、通孔５１，５２，５３には、段部５０において、所定形状の座ぐりが施されている。
【００４５】
回転体７の他方の端部にある第二接続部材４１は、図２（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、大径部５７と、大径部から図中右方向に突出する小径５８とからなり、その中心には軸方向に貫通する連通孔５９が穿設されている。そして、大径部５７の外径と連通孔５９の内径との間において、小径部５８とは反対側の面から小径部５８の方に向かって、深さの異なる３つの通孔６０，６１，６２が形成されている。この通孔６０，６１，６２も、第一接続部材４０の通孔５１，５２，５３と同様に、周方向に対して略３等分する位置に夫々形成されており、それらの深さは、通孔６０が大径部５７の軸方向の略中間部まで、通孔６１が、大径部５７を貫通するまで、通孔６２が、大径部５７の端部近傍までの深さとされている。そして、通孔６０，６２の底部近傍から、回転体７の軸直角方向外方に向かって、大径部５７の外面に開口する連通孔６３，６４が夫々形成されている。なお、通孔６０，６１，６２には、小径部５８とは反対側の面から所定形状の座ぐりが施されている。
【００４６】
回転体７の通路部材４２は、一端が、第一接続部材４０の大径部４４の第一連通孔４９に嵌合されると共に、他端が、第二接続部材４１の大径部５７の外面に固定される大管６５と、大管６５よりも小径で大管６５内に複数配置され、両端部を第一接続部材４０及び第二接続部材４１の通孔に施された座ぐり内に嵌合される小管６６とから構成されている。本例では、小管６６は、通孔５１と通孔６０とを、また、通孔５２と通孔６１とを、さらに、通孔５３と通孔６２とを夫々繋いでいる。また、大管６５は、第二接続部材４１の大径部５７に螺合し且つ接着固定されている。因みに、本実施形態では、回転体７の大管６５の外径は１６ｍｍとされており、この外径１６ｍｍが本発明の所定半径内に相当する（半径８ｍｍ）。また、小管６６の外径は３ｍｍで内径は２ｍｍとされている。
【００４７】
なお、本例では、第一連通孔４９と大管６５と連通孔５９とによって形成される通路が本発明の第一通路に相当し、通孔５１と通孔６０とその間を繋ぐ小管６６とで形成される通路が第二通路に、通孔５２と通孔６１とその間を繋ぐ小管６６とで形成される通路が第三通路に、通孔５３と通孔６２とその間を繋ぐ小管６６とで形成される通路が第四通路に、夫々相当している。
【００４８】
本例の回転式流体継手１は、継手ハウジング６における蓋部材１０の挿入部１６が、回転体７の第一連通孔４９内に挿入されており、これにより、挿入部１６に設けられた第一透孔１７と、第一連通孔４９すなわち第一通路とが連通した状態となっている。また、第二透孔２２と続く環状の案内溝３１に、回転体７の第二連通孔５４が望んでおり、これにより、第二透孔２２と、第二連通孔５４すなわち第二通路とが連通した状態となっている。同様に、第三透孔２３と続く環状の案内溝３２に、回転体７の第三連通孔５５が望んでおり、これにより、第三透孔２３と、第三連通孔５５すなわち第三通路とが連通した状態となっている。また、第四透孔２５と続く環状の案内溝３４に、回転体７の第四連通孔５６が望んでおり、これにより、第四透孔２５と、第四連通孔５６すなわち第四通路とが連通した状態となっている。一方、第五透孔２４と続く環状の案内溝３３に望むような連通孔は回転体７に形成されておらず、また、第五透孔２４には、空気ポートなども接続されていないので、第五透孔２４は、回転体収容部１２と継手ハウジング６の外部と連通した状態となっている。
【００４９】
次に、本実施形態の回転式流体継手１の作用について説明する。回転体７の先端には回転チャック３が接続されているため、工作機２の駆動軸５によって回転チャック３に動力が与えられると、回転体７は回転チャック３と共に回転する。なお、回転体７は継手ハウジング６の回転体収容部１２に２つの軸受４５，４６によって支持されているため、固定された状態の継手ハウジング６に対して、摩擦が少ない状態で回転させることができる。
【００５０】
継手ハウジング６には、回転チャック３の爪部４を駆動させるために、空気供給手段２６によって、空気ポート２７又は空気ポート２８のどちらか一方に供給された空気は、第二透孔２２又は第三透孔２３を通って回転体収容部１２内に収容された、回転体７の第一接続部材４０の第二連通孔５４又は第三連通孔５５を介し、第二通路又は第三通路を通って回転チャック３に送られ、これらの第二通路，第三通路から送られてくる空気によって爪部４が開閉駆動される。なお、本例では、空気ポート２７すなわち第二通路を介して空気を供給すると爪部４が開動作し、空気ポート２８すなわち第三通路を介して空気を供給すると爪部４が閉動作するようになっている。
【００５１】
被加工物Ａを爪部４に保持させるために、第二通路に空気を供給して、回転チャック３の爪部４を開動作させる。そして、爪部４が開いたら、爪部４の間に被加工物Ａを位置させる。ところで、この回転チャック３の爪部４には、被加工物Ａが着座する部位に、回転式流体継手１の第四通路と連通する図示しない着座検出用の孔が穿設されている。そして、着座検知手段２９から供給された所定圧の空気が、空気ポート３０から第四透孔２５を通り、さらに回転体７の第四連通孔５６から第四通路を介して回転チャック３における爪部４の着座検出用の孔から外部に排出されている。
【００５２】
そして、被加工物Ａが、爪部４の所定位置に着座すると、着座検出用の孔が被加工物Ａによって閉鎖される。そのため、第四通路内の空気は排出場所を失い、さらに供給されてくる空気によって、その圧力が上昇する。そして、着座検知手段２９により、その圧力上昇を検知することで、爪部４の所定位置に被加工物Ａが着座したか否かを検知することができる。つまり、完全に着座すれば、供給する空気の圧力が大きく変化するが、着座が不完全であったり、着座していない場合は、空気の圧力変化が小さかったり、或いは、無かったりする。そして、着座検知手段２９において、例えば、所定のしきい値を設けておいて、空気の圧力変化がそのしきい値を超えたか否かで、被加工物Ａの着座を検知する。
【００５３】
ところで、この回転式流体継手１には、第三透孔２３と第四透孔２５との間に、回転体収容部１２と継手ハウジング６との外部を連通させる第五透孔２４が設けられている。詳述すると、回転体７における第一接続部材４０の小径部４３の外周面と回転体収容部１２の内周面との間の隙間は、第五透孔２４により大気開放されており、第二透孔２２又は第三透孔２３からの圧縮空気がその隙間を通って第四透孔２５へ向かっても、その間に形成された第五透孔２４によって、圧縮空気が大気に開放され、第二透孔２２又は第三透孔２３の圧縮空気が第四透孔２５に伝わることが無く、そのため、第四透孔２５の空気圧は、第二透孔２２又は第三透孔２３の圧縮空気に影響されないので、第四透孔２５の空気圧を基に確実に着座検知をすることができる。
【００５４】
次に、着座検知手段２９により、被加工物Ａの着座を検知したら、空気供給手段２６において、空気の供給を空気ポート２７すなわち第二通路から、空気ポート２８すなわち第三通路に切替て、回転チャック３の爪部４を閉動作させて被加工物Ａを爪部４に保持させる。
【００５５】
その後、液体供給手段１８から、切削液インレットポート１９に切削液を供給し、さらには、第一透孔１７を介して、第一連通孔４９すなわち第一通路を通って、回転チャック３へと送られ、被加工物Ａにおける加工部に供給される。そして、切削加工に使用された切削液は、液体供給手段１８に還流された後に切削粉などを濾過され、再び切削液として、被加工物Ａの切削加工部位に供給される。
【００５６】
ところで、第一通路内の切削液が滞ったり、或いは、液量が増えすぎた場合、回転式流体継手１では、蓋部材１０の挿入部１６の外面と、回転体７の第一連通孔４９の先端側内面との間に形成されている隙間を通って、過剰となった切削液を排出用透孔２０を介して排出ポート２１から外部に排出させるようになっている。
【００５７】
一方、加圧手段３６から供給される潤滑液を含んだミストエアーは、ミストエアポート３７からネジ孔３５を通って、第一加圧通路３８及び第二加圧通路３９を介して、２つの軸受４５，４６に供給される。そして、ミストエアーによって、軸受４５，４６の潤滑性を維持している。ところで、軸受４５は、第一加圧通路３８とは反対側の面が、排出用透孔２０と連通する空間と面しており、場合によって切削液が軸受４５に浸入することがある。しかしながら、切削液の浸入経路とは反対側からミストエアーによる圧力がかかっているので、切削液が軸受４５に浸入するのを防止することができ、切削液によって軸受４５が焼き付いたりするのを防いでいる。なお、上記の動作の順序については、特に限定するものではなく、それらの順序を適宜変更しても良い。また、爪部４を閉動作すると被加工物Ａを保持するものを示したが、爪部４を開動作することで被加工物Ａを保持するものでも良い。
【００５８】
このように本実施の形態によると、回転体７の周方向に設けられた複数の通路を、回転チャック３の爪部４を駆動する空気を流通させる第二通路及び第三通路を、通孔５１と通孔６０とその間を繋ぐ小管６６及び通孔５２と通孔６１とその間を繋ぐ小管６６とで夫々形成し、さらに、被加工物Ａの着座を検出する空気を流通させる第四通路を、通孔５３と通孔６２とその間を繋ぐ小管６６とで形成している。これにより、各通路における空気の流量を充分に確保することができると共に、爪部４の駆動や着座の検出を確実に行うことができる。さらに、切削液を流通させる第一通路を、第一連通孔４９と大管６５と連通孔５９とによって形成することで、回転チャック３に供給する切削液の流量も充分に確保することができ、被加工物Ａの切削加工を問題なく行うことができる。
【００５９】
また、継手ハウジング６において、回転チャック３の爪部４を駆動する空気を流通させる第二透孔２２及び第三透孔２３と、被加工物Ａの着座を検出する空気を流通させる第四透孔２５との間に、回転体収容部１２の圧力を大気開放する第五透孔２４を設けており、これにより、第二透孔２２又は第三透孔２３を流通する空気の圧力の影響を第五透孔２４において大気へ逃がすことができるので、第四透孔２５を流通する空気に影響することが無く、被加工物Ａの着座の有無を確実に検出することができる。
【００６０】
さらに、回転体７の外径を大きくすること無く、通路内の流量を確保しつつ通路の数を増やすことができるので、既存の工作機２にも対応することができ、設備投資にかかるコストを低く抑えることができる。また、複数の通路を構成する小管６６同士が、回転体７の回転による振動で、互いに接触しない程度の間隔で周方向に設けているので、小管６６同士が接触してビビリ音などが発生するのを防止することができる。
【００６１】
以上、本発明を実施するための最良の実施の形態を挙げて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００６２】
すなわち、本実施の形態では、所定半径内に、周方向に配置した夫々独立した通路を３つ設けたものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、図３に示すように、周方向に夫々独立した通路を４つ、或いは、それ以上設けても良い。図３に示す回転式流体継手７０は、回転チャック３の図示しないピストンなどの摺動部に潤滑性を付与する流体として、潤滑液を含んだミストエアーを供給するための第五通路を更に設けたもので、回転体７における第一接続部材４０の小径部４３には、通孔５１，５２，５３に加えて、通孔７１がさらに形成されており、これら通孔５１，５２，５３，７１は、周方向に対して略４等分する位置に夫々形成されている。
【００６３】
一方、継手ハウジング６のハウジング本体９では、図２の実施形態に対して、第二透孔２２と第三透孔２３との間に割り込むような形で、ミストエアー用の第六透孔７２が穿設されると共に、回転体収容部１２の内面には、第六透孔７２と対応する位置に環状の案内溝７３が設けられている。そして、回転体７の通孔７１は、この第六透孔７２と対応する深さまで形成されると共に、第六透孔７２に対応する案内溝７３に望むように、通孔７１の底部から小径部４３の外面に向かって、第五連通孔７４が開口している。これにより、第六透孔７２から供給されるミストエアーは、第五連通孔７４から通孔７１を通り、小管６６を介して、回転チャック３の図示しない摺動部へと供給される。なお、その他の構成については、図２の実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００６４】
この回転式流体継手７０によれば、図２の実施形態の効果に加えて、回転チャック３の摺動部に潤滑性を付与するミストエアーを供給することができるので、摺動部の潤滑を高めることができ、回転チャック３の動作を確実に行わせることができる。なお、第六透孔７２へのミストエアーの供給は、ネジ孔３５すなわち軸受４５，４６へミストエアーを供給する加圧手段３６を用いても良い。
【００６５】
また、本実施の形態では、回転体７における通路部材４２として、大管６５と複数の小管６６とから構成されたものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すような形態の通路部材８０，８１とすることもできる。図４の例は、例えば、押し出し成形などにより一体成形したものであり、これにより、図２及び図３の実施形態では、大管６５、小管６６を夫々別々に組み付けて各通路を形成していたが、この通路部材８０，８１を用いることで、一度に各通路を形成することができるので、組み立てに係る工数を低減させることができる。また、通路部材の剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の回転式流体継手を備えた工作機の一部の構成を示す説明図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の一実施形態である回転式流体継手の継手ハウジング側の構成を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（Ｃ）は、回転式流体継手の回転チャック側の構成を示す断面図であり、（Ｄ）は、（Ｃ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の他の実施形態を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明における回転体の通路部材の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図５】従来の回転式流体継手に接続される回転チャックの構成を示す概略断面図である。
【図６】（Ａ）は、従来の回転式流体継手の構成を説明するための説明図であり、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１    回転式流体継手
６    継手ハウジング
７    回転体
９    ハウジング本体
１０  蓋部材
１２  回転体収容部
１７，２２，２３，２４，２５  透孔
４０  第一接続部材
４１  第二接続部材
４２  通路部材
４９，５４，５５，５６，６３，６４  連通孔
５１，５２，５３，６０，６１，６２  通孔
６５  大管
６６  小管
【図１】
2005114118.tif 000003
【図２】
2005114118.tif 000004
【図３】
2005114118.tif 000005
【図４】
2005114118.tif 000006
【図５】
2005114118.tif 000007
【図６】
2005114118.tif 000008