(57)【要約】      （修正有）【課題】加工面品質の悪化を防ぐために工具刃先に近い所にメッシュの細かいフィルタを設けた場合に、フィルタを取り外すことなくフィルタ機能が維持できる濾過部を保持具本体に備えた工具保持具の提供。【解決手段】  切削供給穴を穿設した切削工具１を装着可能な保持具本体４にタンクから供給される切削液を前記工具の切削液供給穴に送液する切削液供給流路Ａと、該流路の途中に交換可能に設けられたフィルタ５と、供給される前記切削液供給流路Ａを前記フィルタ５への流入側流路Ｂ若しくは流出側流路Ｃへ切り換えるスプール７と、前記流入側流路Ｂに接続され保持具本体４の外に開口する工具方向放出流路Ｄと、該放出路に挿脱可能に装着されて前記放出路を閉止したとき前記スプール７を前記流出側流路Ｂに位置決めする蓋付位置決め棒９と、前記スプール７を前記流出側流路Ｂに位置決めする停止部と、該停止部に前記スプール７を圧着させるばね８とを設けてなる。【選択図】      図１
2005066722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削液供給穴を穿設した工具を装着可能な工具保持具であって、タンクから供給される切削液を前記工具の切削液供給穴に送液する流路と、該流路の途中に設けたフィルタと、該フィルタへの送液方向を切り換える切換弁と、該切換弁によって切り換えられ前記フィルタを逆流した切削液を排出する排出路とを設けてなり、フィルタへの送液を逆方向にすることによりフィルタに溜まった異物を排出するようになしたことを特徴とする工具保持具。
【請求項２】
切削液供給穴を穿設した工具を装着可能な工具保持具に、タンクから供給される切削液を前記工具の切削液供給穴に送液する流路と、該流路の途中に設けられたフィルタと、供給される前記切削液の流路を前記フィルタへの流入側流路若しくは流出側流路へ切り換える切換弁と、前記流入側流路に接続され工具保持具外に開口する排出路と、該排出路に挿脱可能に装着されて前記排出路を閉止したとき前記切換弁を前記流出側流路に位置決めする蓋付位置決め棒と、前記切換弁を前記流出側流路に位置決めする停止部と、該停止部に前記切換弁を圧着させるばねとを設けてなり、蓋付位置決め棒を抜き取り又は退避させることにより切換弁を流入側流路位置から流出側流路位置に切り換えるとともに排出路を開放してフィルタへの送液方向を逆方向としフィルタに溜まった異物を切削液とともに排出することを特徴とする工具保持具。
【請求項３】
前記切換弁と前記蓋付位置決め棒とが一体に構成された請求項２に記載の工具保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削液供給穴が設けられた切削工具を保持する工具保持具に関する。詳しくは保持具本体に切削液用フィルタが設けられた工具保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械において、切削加工時に工具刃先の潤滑と冷却若しくは切削面からの切粉の除去に圧力切削液を使用した後、使用後の液体は切削液タンクに集められて濾過し、循環させて再び主軸部に供給して使用されている。切削加工時に発生する切粉は、タンク内に設けられたメッシュの異なるフィルタで殆ど濾過され回収されている。
タンクに設けたフィルタで切粉、浮遊物等の異物を十分回収できていない切削液が切削工具に供給されると、切削工具に設けられた小さな供給穴は切粉詰まりを起こす場合がある。そのために、工具保持具にフィルタを設けて異物を除いた切削液を工具刃先に供給するようにした工具保持具がある。
【０００３】
図９において、切削液はポンプ８から主軸ホルダ２に穿設された導入通路７を通り主軸１の外周に外設されたリング溝６に導かれる。更に、切削液はリング溝６から主軸１の軸心に向かって穿設された複数の供給通路５を経て容量の大きいクーラント室１１に導かれる。クーラント室１１は主軸１と工具ホルダ３の結合部分に設けられている。続いて切削液は工具ホルダ３に嵌装された切削工具４の後端に着装されたフィルタ１０を通過し、工具軸心の噴出通路９を通り、工具中心の噴出口９ａとクーラント用噴出口９ｂからワークＷの方向に放出する。切削液に含まれる異物はクーラント室１１に運ばれ比較的重い異物は遠心力でクーラント１１の壁面方向に飛散して集められる。フィルタ１０に捕集された異物は切削工具４の交換時に機外でフィルタ１０を洗浄することにより除去することができるようにしたものである。〔例えば特許文献１参照〕
【特許文献１】実開平５−３７４４２号公報  〔００１２〕〜〔００１７〕、図１（本願添付図面の図９に相当）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
微細な切粉を含む可能性のある切削液を加工面に供給し、切削加工に使用しても切削面の品質を低下させるような事態を生じる恐れの少ない切削加工においては、切削液タンクに設けられたフィルタだけで充分な場合が多い。細かいメッシュのフィルタを濾過装置に用いると圧力損失や流量損失が問題となるので微細な切粉を除去しなくても良い場合は必要以上に細かいメッシュのフィルタを使用するとフィルタの交換が頻繁になったりメンテナンス周期が短くなるという問題を生じていた。
また、背景技術で述べたように、必要に応じ濾過部１２に細かいメッシュのフィルタを設けて、切削面の面品質の低下を防ぐことも可能であるが、工具ごとにフィルタを付設可能にする必要があり、また小形の加工工具にはフィルタが付設できないという問題を有していた。
【０００５】
本発明は従来技術の有するこのような問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、切削液タンクに設けられたフィルタのメッシュを過度に密にせず、保持具本体に必要に応じ密なフィルタを設けて切削液中に含まれる微細な異物を捕集するようにし、更に、濾過に所定時間使用した後は、フィルタに通す切削液の流入方向を逆転させ捕集した異物を外部に切削液と共に流出させるようして、フィルタの機能を継続的に維持可能な工具保持具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、切削液供給穴を穿設した工具を装着可能な工具保持具であって、タンクから供給される切削液を前記工具の切削液供給穴に送液する流路と、該流路の途中に設けたフィルタと、該フィルタへの送液方向を切り換える切換弁と、該切換弁によって切り換えられ前記フィルタを逆流した切削液を排出する排出路とを設けてなり、フィルタへの送液を逆方向にすることによりフィルタに溜まった異物を排出するようになしたものである。
【０００７】
請求項１の発明によれば、工具の保持具本体内の流路中に設けられたフィルタを通り、加工工具の中心穴を通してワークの方向に切削液が供給される。このフィルタの網目に異物が捕捉され溜まっていくと放出する切削液の流量が不足する。流路中に設けられた切換弁を操作してフィルタを通過する切削液の工具方向への流路を閉じ流れ方向を逆にしてフィルタの網目から分離した異物を切削液と一緒に排出路から排出して、フィルタの清浄化を行うものである。切換弁の操作は自動またはマニュアルで行われる。切削液の流量不足またはフィルタ入口側の圧力上昇を検知して切換弁を操作してフィルタの再生が可能である。
【０００８】
また、請求項２の発明は、切削液供給穴を穿設した工具を装着可能な工具保持具に、タンクから供給される切削液を前記工具の切削液供給穴に送液する流路と、該流路の途中に設けられたフィルタと、供給される前記切削液の流路を前記フィルタへの流入側流路若しくは流出側流路へ切り換える切換弁と、前記流入側流路に接続され工具保持具外に開口する排出路と、該排出路に挿脱可能に装着されて前記排出路を閉止したとき前記切換弁を前記流出側流路に位置決めする蓋付位置決め棒と、前記切換弁を前記流出側流路に位置決めする停止部と、該停止部に前記切換弁を圧着させるばねとを設けてなり、蓋付位置決め棒を抜き取り又は退避させることにより切換弁を流入側流路位置から流出側流路位置に切り換えるとともに排出路を開放してフィルタへの送液方向を逆方向としフィルタに溜まった異物を切削液とともに排出するものである。
【０００９】
請求項２の発明によれば、工具の保持具本体の流路中にフィルタへの切削液の導入方向の反転を切換弁で行うようにしたものである。工具が主軸に装着されている場合でも工具の保持具本体内に設けたフィルタの清浄化が可能であり濾過機能の再生が容易である。また、工具装着のままフィルタの交換が可能でありメッシュの異なるフィルタへの交換も容易である。タンクからの切削液をそのまま使用する場合はフィルタを取り外しても良い。
【００１０】
また、請求項３の発明は、前記切換弁と前記蓋付位置決め棒とが一体に構成されたものである。請求項３の発明によれば、請求項２に記載の切換弁と押し棒を一体にしてスプール軸に構成したものである。スプール軸の操作は自動またはマニュアルで可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の工具保持具は、上述の手段により課題を解決するようにした結果、次に記載する効果を奏する。
請求項１の発明は、工具保持具を複数取り付けることができる工作機械の刃物台においては、一般的な工具保持具に濾過装置取り付け可能な工具保持具を併設し、異物の捕集に適当したフィルタを選定して取着可能という効果を有する。また、工具保持具内に設けたフィルタを清浄にするためにフィルタの交換を要せず、機上で切換弁を操作することによりフィルタの清浄化ができるのでフィルタの管理が容易という効果を有する。また、切削液タンクから工具保持具に供給される切削液をそのまま使用する場合には、工具保持具にフィルタを設けないで使用可能で、必要に応じ直ちにフィルタを組み込むことができるという効果を有する。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１および２の効果に加え次の効果を有する。
切換弁の操作を蓋付位置決め棒の挿着または除去によりできるので異物の排除によるフィルタの再生が容易であるという効果を有する。
工具保持体の内部にコンパクトにフィルタと切換弁を設けているので併設するすべての工具保持具に適用することが可能である。フィルタの機能再生のサイクルが短い場合は蓋付位置決め棒の操作を自動化すれば良いが、長い場合は手動でも良いので、この場合は装置が簡略化できる効果を有する。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２の効果に加え次の効果を有する。
切換弁と蓋付位置決め棒を一体に構成することにより構成する部材のばねを省くことができる。また、一体にしたスプール軸を自動操作することにより、更にフィルタの機能再生が適宜可能になる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
切削液供給穴が穿設された工具の保持具に濾過部を内蔵して、送られてくる切削液に含まれる微細な切粉を除去することのできる交換可能なフィルタを設けた。切削加工を一定期間行うと、保持具本体に内蔵のフィルタに切粉が溜まってしまうため、工具保持具内の切削の流れ方向を切換弁で切り換えてフィルタを通過する切削液の流れを反転させることにより、フィルタに溜まっていた切粉等の異物を保持具本体から外部へ切削液と一緒に排出する。その結果フィルタの網目は清浄になるので濾過機能を再生させることができる。
【００１５】
切換弁の作動は、手動による方法、若しくはアクチュエータを使用する方法により、加工プロセスの途中で可能である。切換弁を停止部に当接させて切削液を逆送することによりフィルタに溜まった切粉を分離し、切削液と共に排出路から保持具外へ放出する。
そのあと、保持具内の切換弁を元の位置に、蓋付位置決め棒を装着することにより切削液の流れの方向を切削時と同じ状態に戻し、工具刃先に送液する。                    また、保持具本体内の濾過部の蓋を取り外して、フィルタを交換したり、切削液供給穴を有する切削工具に対して目的とする表面品質に応じた濾過機能を有するメッシュのフィルタに変更することができる。
【００１６】
次に実施例１として切換弁と蓋付位置決め棒が分離されたものを図１乃至図５にもとづき、実施例２として切換弁と蓋付位置決め棒とを一体にしてスプール軸に形成したものを図６乃至図８にもとづき以下説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は実施例１の工具把持具の断面構成図、図２はフィルタ交換部断面図、図３は工具方向流路図、図４は図３において蓋付位置決め棒操作後の状態図、図５は切削液と切粉等の排出流路図である。
【００１８】
図１において、通常の工具保持具に替えてタレット刃物台に本発明の濾過部を内蔵した保持具本体４を設けたものである。
濾過部のフィルタ５は工具の保持具本体４の穿設された穴４ａに設けたられ蓋６により密閉されている。また、保持具本体４には穴４ａの近傍に穿設され開口端を有する小径穴４ｂとこの小径穴に連続して大径穴４ｃが穿設されている。大径穴４ｃにスプール７が移動可能に嵌装されている。
【００１９】
スプール７には中心に止まり穴７ａが穿設され、この止まり端に対応するスプール７の外周に溝７ｂ刻設され止まり穴７ａ連通されている。スプール７は小径穴４ｂ方向に一端で押圧するばね８が大径穴４ｃに遊挿され、他端は栓１３で止められている。実施例１では大径穴４ｃが小径穴４ｂに移行する接合面がスプール７の停止部である。
【００２０】
スプール７を反小径穴方向に押圧して切削液を工具方向に送る流路を形成するようにスプール７を位置決めする蓋付位置決め棒９が小径穴４ｂに挿脱可能に螺着されている。大径穴４ｃの小径穴寄りの位置であって、その外周に孔設され切削液タンクから切削液を供給する流路Ａが設けられている。小径穴４ｂの外周に穿設され、フィルタ５に通じる切削液を供給する流路Ｂが設けられている。小径穴４ｃの反小径穴側外周に通じるフィルタ５により濾過された圧力切削液の流路Ｃが設けられている。
【００２１】
流路Ａとスプール７の移動方向に並んで穿設され、濾過後にスプール７の軸心穴７ａを通過した切削液を切削工具１に供給する流路Ｄが設けられている。軸心穴７ａはスプール７の反小径端面に開口し、軸心穴７ａの止まり端からスプール７の外周の溝に送液する流路Ｅが設けられている。スプール７が軸方向に移動時に流路ＡまたはＤのいずれか一方と連通する。
図２において、保持具本体４の蓋６を取り外しメッシュ数の大きい網目フィルタ５とメッシュ数の小さい網目フィルタ１１とを適宜装着替え可能である。
【００２２】
次に実施例１の作用を図３乃至図５にもとづき説明する。
図３において、スプール７はばね８の押圧力により大径穴４ｃ内で右方向に移動しようとするが蓋付位置決め棒９により位置決めされ図３で示す状態を維持している。この際、タレット刃物台３から切削液が保持具本体４の流路Ａから大径穴４ｃに送り込まれる。
【００２３】
続いて切削液は小径穴４ｂを通りフィルタ５の流入側流路Ｂを経てフィルタ５へ送られ、ここで切削液中に残存する微細異物１０が捕集される。フィルタ５を通過した切削液はフィルタ５の流出側流路Ｃを経て大径穴４ｃに流入する。更に、スプール７の中心穴７ａを通って工具方向放出流路Ｄへ導き、切削工具１の穴１ａから切削液は放出される。所定の作業時間が経過したとき、または切削液の放出量が少なくなったときに、フィルタ５が保持具本体４に内蔵されたままでフィルタ５の機能を低下させた異物をフィルタ５から取り除く作業を行う。
【００２４】
図４において、切削液の送液を休止しているとき、保持具本体４の小径穴４ｂに螺着されている蓋付位置決め棒９を取り外すと、スプール７は小径穴４ｂ側の停止部に当接し位置決めされ、切削工具１への流路Ｄはスプール７で閉じられる。
【００２５】
図５において、タレット刃物台から流路Ａに供給された切削液は、スプール７の外周に案内する流路Ｅからスプール７の中心穴７ａを通りフィルタ７の流出側流路Ｃからフィルタを通り流入側流路Ｂへ逆行し小径穴４ｂの排出路から外部放出される。このとき、切削液と共にフィルタ５に捕集されていた微細な切粉等の異物も流路Ｂを経て流し出されることになり、網目は清浄となってフィルタ機能は回復することとなる。
【実施例２】
【００２６】
図６は第２の工具保持具の構成断面図、図７はスプール軸操作後の状態図、図８は切削液と切粉等の排出流路図である。
実施例２は図１に示す保持具本体と類似の構造であるが、スプール７と蓋付位置決め棒９とを一体に構成してスプール軸２１とし、切削液の流動方向を切り換えるものである。
図１に示すスプール７と蓋付位置決め棒９の形状をほぼそのままで一体に連結した構造でも良い。
【００２７】
図６において、スプール軸２１はフィルタ５への圧力切削液の流入流路と流出流路とを切り換えるためのスプール部２１ａを軸方向に位置決めするための蓋部２１ｂが同軸上で一体に構成されている。スプール軸２１は保持具本体２２に穿孔した同軸の大径穴２２ａと小径穴２２ｂに嵌装されている。小径穴２２ｂにはねじ高さが低い台形歯形の雌ねじ２２ｄが螺設されている。このねじ溝にスプール軸２１の小径軸部２１ｄに雌ねじ２２ｄと噛み合う高さを有するピン状突出部２１ｃが設けられている。
【００２８】
スプール軸２１の蓋部２１ｂを回転させることによりスプール軸２１は軸方向に進退移動して位置決めされ、フィルタ５への切削液の流入方向を切り換えている。スプール軸２１を螺入するはばね８が圧縮され、スプール部２１ａが位置決めされると工具方向に切削液の流路が形成される。
【００２９】
図７において、スプール軸２１を逆回転させると蓋部２１ｂが保持具本体２２の壁面２２ｆから離れる。スプール軸２１と小径穴２２ｂとの間に隙間２２ｅが形成されているのでスプール軸２１が締め込まれたとき工具刃先に切削液が供給され、弛めたときはフィルタに反濾過方向の流路が形成されるのは実施例１の説明と共通するので流路構成の説明は省略する。
【００３０】
図８にもとづき実施例２の作用を説明する。
スプール軸２１が保持具本体２２に螺設され、タンクからの切削液が流路Ａ，流入側流路Ｂ，フィルタ，流出側流路Ｃ，スプール中心穴，流路Ｄ、工具中心穴へ送液されるのは実施例１の説明と同じである。
【００３１】
切削液中に含まれる微細な切粉を含む異物や浮遊物はフィルタ５で捕集することができる。フィルタのメッシュは目的に応じ選択することができる。フィルタに異物が溜まると切削液の供給量若しくは供給圧力が低下するのでフィルタ機能を更生する必要が生じる。スプール軸２１を弛めてスプール部２１ａを停止部に圧着させ、切削液を流路Ａから保持具本体に供給する。切削液はスプール部２１ａの中心穴を通り流出側流路Ｃからフィルタ５に流入する。
【００３２】
流入した切削液はフィルタ５の流入側流路Ｂへ送液される。切削液がフィルタ５を逆送通過するときフィルタに溜まった異物を分離して搬送し、排出路２２ｅから外部へ共に排出される。フィルタ５を取り外すことなくフィルタ５の清浄化ができるので加工作業の途中に適宜実施することができる。再び、スプール軸２１を保持具本体に装着し蓋部２１ｂで排出路２２ｅを閉じることにより工具刃先への流路を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】工具保持具の更生断面図で、切換弁と蓋付位置決め棒が分離されている。  〔実施例１〕
【図２】フィルタ交換部断面図で異なるメッシュのフィルタを交換する。〔実施例１〕
【図３】切削液を工具からワークに放出する場合の工具方向流路図である。〔実施例１〕
【図４】蓋付位置決め棒を取り外して切換弁の位置を替えた時の状態図である。〔実施例１〕
【図５】フィルタに捕捉された異物と切削液を蓋付位置決め棒の螺入口から共に排出する場合の排出流路図である。〔実施例１〕
【図６】切換弁と蓋付位置決め棒を一体にしたスプール軸が設けられた工具保持具の構成断面図である。工具刃先から切削液が放出される。〔実施例２〕
【図７】スプール軸を調整して位置を変えた時の状態図である。〔実施例２〕
【図８】フィルタに捕捉された異物と切削液をスプール軸の外径から共に排出する場合の排出流路図である。〔実施例２〕
【図９】従来技術であって、工具若しくは工具ホルダにフィルタを付設した場合の切削液供給流路図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  切削工具              ２  コレット
３  タレット刃物台        ４  保持具本体
５、１１  網目フィルタ    ６  蓋
７  スプール              ８  ばね
９  蓋付位置決め棒        １０  微細異物
１２  スプール軸          １３  栓
Ａ  切削液供給流路（タンクから）
Ｂ  流入側流路
Ｃ  流出側流路
Ｄ  工具方向放出流路
Ｅ  スプール外周溝への案内流路
【図１】
2005066722.tif 000003
【図２】
2005066722.tif 000004
【図３】
2005066722.tif 000005
【図４】
2005066722.tif 000006
【図５】
2005066722.tif 000007
【図６】
2005066722.tif 000008
【図７】
2005066722.tif 000009
【図８】
2005066722.tif 000010
【図９】
2005066722.tif 000011