(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持する主軸内に、前記主軸の軸方向に移動可能に配置された中空の移動杆と、
前記移動杆の一端面から突出するように前記移動杆に着脱可能に取り付けられた押出部材と、
前記移動杆内に導入される流体を主軸内に噴出させる噴出口と、
を有するワーク押出装置において、
前記移動杆の端面に、前記押出部材を螺合装着する雌ネジ部を形成し、該雌ネジ部の一部を外周方向に切り欠いた溝を形成し、該溝を、前記移動杆の端面において開口し、雌ネジ部への前記押出部材の装着状態で前記移動杆の中空孔と連通するように軸方向に延出し、前記溝及び前記移動杆に装着された前記押出部材とによって前記噴出口を形成したワーク押出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク押出装置が主軸内に収容された工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、把持されたワークを主軸より押出すワーク押出装置及び該ワーク押出装置を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の旋盤において、主軸に装着されて加工が終了したワークを押出す装置が公知である。例えば特許文献１には、主軸内にノックアウト棒を同心配置し、該ノックアウト棒を軸方向に移動させて加工済のワークを主軸より押出すノックアウト装置が開示されている（図５参照）。図５に示す従来例では、旋盤１の主軸台２に設けられた主軸３のコレットチャック４で把持されたワーク（図示せず）が、図示しない刃物台に取り付けられた工具によって加工されるようになっている。主軸３内には、貫通穴６が形成されたノックアウト棒７が配設される。ノックアウト棒７は、主軸３の後端側内部に配設されたノックアウト棒ガイド８に摺動自在に設けられており、ノックアウト棒７と平行に配設されたシリンダ９によって主軸３内をその軸方向に移動可能となっている。またノックアウト棒７の先端には、中空のノズル部材１１が螺着され、ワークの加工が終了したら前記ノズル部材１１が前記ワークに当接して押出すようになっている。
【０００３】
また特許文献２には、ワークを押出す押出部材を主軸内に設けるとともに、押出部材の移動及びワーク把持部の清掃を行うために主軸内に空気を噴出させる空気噴出部を設けたチャック装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１００８０１号公報
【特許文献２】実開平４−８６１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のノックアウト棒は、その端面中央から流体が噴出するように構成されているため、噴出された流体は主軸の径方向外側に拡散しにくく、故に主軸内壁の十分な清掃が行えないという問題があった。特に、主軸に把持されているワークが中空である場合は、噴出された流体の多くが、主軸内壁を清掃することなくそのままワーク内を通って外部に排出されてしまう虞もある。
【０００６】
また特許文献２に記載の押出部材において、主軸軸心に対して直交方向に空気の噴出口が開口しているため、前方側（ワーク側）への切削屑等の押出効率が高くない。また通常、押出部材はワーク形状に応じて交換して使用されるが、全ての種類の押出部材に対して上述のような噴出口を形成することはコストアップにつながる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ワークを把持する主軸内に、前記主軸の軸方向に移動可能に配置された中空の移動杆と、前記移動杆の一端面から突出するように前記移動杆に着脱可能に取り付けられた押出部材と、前記移動杆内に導入される流体を主軸内に噴出させる噴出口と、を有するワーク押出装置において、前記移動杆の端面に、前記押出部材を螺合装着する雌ネジ部を形成し、該雌ネジ部の一部を外周方向に切り欠いた溝を形成し、該溝を、前記移動杆の端面において開口し、雌ネジ部への前記押出部材の装着状態で前記移動杆の中空孔と連通するように軸方向に延出し、前記溝及び前記移動杆に装着された前記押出部材とによって前記噴出口を形成したワーク押出装置ワーク押出装置を提供する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワーク押出装置が主軸内に収容された工作機械を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、移動杆の端面に形成された噴出口から吐出された流体が押出部材の外周に沿って径方向外側に拡散するので、主軸内壁の清掃を効率よく行うことができる。またワーク形状に合わせて多種用意すべき押出部材には溝や貫通穴等の流路を形成する必要がないので、コストの低減を図ることができる。
【００１１】
また本発明によれば、上記効果を奏するワーク押出装置を、移動杆の端面に、押出部材を螺合装着する雌ネジ部を形成し、該雌ネジ部の一部を外周方向に切り欠いた溝を形成し、該溝を、移動杆の端面において開口し、雌ネジ部への押出部材の装着状態で移動杆の中空孔と連通するように軸方向に延出し、溝及び移動杆に装着された押出部材とによって噴出口を形成するという簡易な構成によって実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明に係るワーク押出装置を含む、旋盤等の工作機械の主軸台２に設けられた主軸３を示す軸方向断面図である。なお図５に示したものと同様の構成要素については同じ参照符号を付し、詳細な説明は省略する。主軸３内には、コレットチャック４で把持された加工済みのワーク１２を押出すワーク押出装置を構成するノックアウト棒１３が配設される。ノックアウト棒１３は、主軸３の後端側内部に配設されたノックアウト棒ガイド８に摺動自在に設けられており、図示しないシリンダ（図５のシリンダ９と同様でよい）によって主軸３内をその軸方向に移動可能となっている。ノックアウト棒１３は、貫通穴１４が形成されたパイプ状の移動杆１６と、移動杆１６の先端に着脱可能に取り付けられた押出部材すなわちノックアウトピン１７とを有する。また移動杆１６はその先端にノズル部分１８を有する。ノズル部分１８は、図示例のように螺合によって移動杆１６の先端に取り付けられるノズル部材であってもよいし、移動杆１６と一体的に構成されてもよい。ノックアウトピン１７はノズル部分１８の先端に螺合によって取り付けられ、ワーク１２の加工が終了したら移動杆１６がワーク１２に向けて（図１では左側に）移動し、ノックアウトピン１７の先端１９がワーク１２に当接してワーク１２を主軸２から押出すようになっている。
【００１３】
図２は、ノズル部材１８の実施例の側面及び端面を示す図である。ノズル部材１８は、圧気や油等の流体が流通可能な貫通穴２１と、移動杆１６に螺合する雄ネジ部分２２と、前記貫通穴２１の端部に形成され、ノックアウトピン１７と螺合する雌ネジ部分２３とを有する。またノズル部材１８は、雌ネジ部分２３の一部を半径方向に切り欠いた溝２６を有する。該溝２６は、前記端面２４において開口し、ノズル部材１８の移動杆１６への装着状態で貫通穴２１に連通するように軸方向に延出している。前記溝２６は、雌ネジ部分２３に螺合したノックアウトピン１７の外周に少なくとも部分的に面する。なお図示例では溝２６は、端面２４において周方向に１２０°の等間隔で３つ形成されているが、溝２６は他の個数であってもよいし、また溝２６が複数の場合それらは等角度間隔で形成されていなくともよい。
【００１４】
図３（ａ）は、ノックアウトピン１７を示す図であり、図３（ｂ）及び（ｃ）はその変形例であるノックアウトピン１７ａ及び１７ｂを示す図である。ノックアウトピン１７、１７ａ及び１７ｂは、ノズル部材１８の雌ネジ部分２３に螺合する雄ネジ部分２７を含む後部２８と、加工済みのワークを主軸から押出すための先端部であるワーク当接端部１９、１９ａ及び１９ｂを有する。ワーク当接端部の直径は、加工されるワークの直径に応じて変更する必要があるので、ノックアウトピンは図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、例えばφ６ｍｍ以上の比較的大径のワーク用（図３（ｂ））、例えばφ３ｍｍ以下の比較的小径のワーク用（図３（ｃ））、及び例えばφ４ｍｍのそれらの中間の径のワーク用（図３（ａ））のように複数種用意される。一方各ノックアウトピンの雄ネジ部分２７の径は共通であり、故にいずれのノックアウトピンに対しても同一のノズル部材を使用することができる。
【００１５】
図４は、ノズル部材１８とノックアウトピン１７とを螺合させた状態を示す図である。雌ネジ部分２３にノックアウトピン１７が螺合取り付けされると、ノズル部材１８の溝２６及びノックアウトピン１７の後部２８の外周面によって、貫通穴２１と連通する噴出路が形成される。該噴出路は、ノズル部材１８の端面２４において開口し、噴出口３１を形成する。噴出口３１はノックアウトピン１７の外周に沿って形成されるので、移動杆１６の貫通穴１４に供給された流体は、ノズル部材１８の貫通穴２１及び溝２６内を通り、噴出口３１からノックアウトピン１７の外周に沿って拡散しながら主軸３内に噴出する。従って噴出口を主軸に直交する方向や斜め前方に向けて開口しなくとも、容易に流体を拡散させて噴出することができ、主軸内壁の清掃及び切削屑の押出の双方を効果的に行うことができる。噴出口３１は、端面２４に周方向に１２０°の等間隔で３つ形成されるため、主軸内壁を周方向に均一に洗浄することができる。噴出口３１（溝２６）を、少なくとも１つ設けることによって、主軸内壁の清掃や切削屑の押出を行うことができるが、噴出口３１を複数設けることによって洗浄や押出効果が向上する。
【００１６】
図３（ａ）に示すノックアウトピン１７のように、ノックアウトピンの後部にはテーパ部分２９を設けてもよいし、一方図３（ｂ）に示すノックアウトピン１７ａのように、後部にテーパ部分を有さず、軸方向に垂直な端面としてもよい。テーパ部分の有無やテーパ角度によって、噴出口３１から噴出する角度等の流体条件を変化させることができるので、所望の噴出形態になるようにテーパの有無及びテーパを使用する場合のテーパ形状を定めることができる。
【００１７】
また上述のテーパ形状及びノズル部材の形状、並びに流体の物性及び温度等の各種条件の組み合わせによっては、噴出する流体の流線を、図１に破線３２で示すように、一旦径方向に拡大した後に再び収束するようにすることもできる。特に図３（ｂ）に示されるノックアウトピン１７ａのように、先端１９ａ側の径が大きくなるようにテーパが付けられた形状とすることによって、容易に前記流線とすることができ、このような流線が得られると、ワークが中空の場合に、主軸内を効果的に洗浄した後に高い線速を維持してワークの中空部内に流体を導入することができる。
【００１８】
本発明に係るワーク押出装置においては、押出部材であるノックアウトピン１７、１７ａ及び１７ｂのいずれについてもその内部には流体が流れないので、ノックアウトピンには貫通穴や溝等の流路を形成する必要がない。従って上述のように複数種用意されるノックアウトピンの加工の手間を削減することができ、コスト面で有利である。
【００１９】
また本発明によれば、主軸の内壁面を洗浄しながら移動杆を前方に移動させ、チャック内の清掃を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るワーク押出装置を含む旋盤の主軸の断面図である。
【図２】ノズル部材の側面及び端面を示す図である。
【図３】（ａ）ノズル部材に装着される押出部材を示す図であり、（ｂ）（ａ）の押出部材が押出すワークより大径のワークを押出す際に使用される押出部材を示す図であり、（ｃ）（ａ）の押出部材が押出すワークより小径のワークを押出す際に使用される押出部材を示す図である。
【図４】ノズル部材及び押出部材を互いに螺合させた状態を示す図である。
【図５】従来例に係るワーク押出装置を含む旋盤の主軸の断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    旋盤
２    主軸台
３    主軸
４    コレットチャック
６    主軸
１２    ワーク
１３    ノックアウト棒
１６    移動杆
１７、１７ａ、１７ｂ    ノックアウトピン
１８    ノズル部材
２６    溝
３１    噴出口
【図１】
0005153363.tif 000002
【図２】
0005153363.tif 000003
【図３】
0005153363.tif 000004
【図４】
0005153363.tif 000005
【図５】
0005153363.tif 000006