JP2000033326A - ミスト塗布方法及びこれを用いた切削加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】容器2内にガスを供給し、ミストを加速すると
ともにその搬送速度を調整するための調整手段とを備え
たガス供給通路6と、ミストを容器外へ搬送するミスト
搬送通路11,12,13とを備えたことにより、簡単な構造で
細かいミストを発生でき、ミストを高速に搬送でき即応
性に優れているミスト塗布方法及びこれを用いた切削加
工装置を提供する。 【解決手段】 気密容器2内にオイルミストを供給する
ミスト供給チューブ5と、気密容器2内にエアを供給する
エアホース10と、気密容器2内でエアにより加圧された
オイルミストを容器外へ搬送するミスト搬送パイプ11,1
2,13とを備えることにより、ミスト供給チューブ5から
の容器内の液滴、大粒のミストを容器内でトラップで
き、ミストを高速に搬送できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、容器内のミスト
（液体微粒子）を搬送して、目的物に液体を塗布するミ
スト塗布方法及びこれを用いた切削加工装置に関する。
特に、マシニングセンター、研磨機、または旋盤等の工
作機械の刃具に切削油を塗布するミスト塗布方法及びこ
れを用いた切削加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、機械加工においては、加工精
度を向上させたり、工具の寿命を延長させたりするため
に被加工物や工具等の目的物にオイルを塗布していた。
液体状のオイルを直接、目的物に向かって塗布する方法
では、塗布量が多くなり過ぎ、余分なオイルを除去する
のに時間がかかり、生産性を落としていた。また、余分
なオイルは、装置周辺に舞い上がるので、作業環境悪化
を防止する対策が必要であった。

【０００３】オイルを油滴状にして塗布すれば、必要最
小限の微量なオイル量で機械加工が行えるので、加工精
度や生産性を向上できるだけでなく、作業環境の向上、
工場設備の簡素化等にもつながることになる。オイルを
油滴状にして塗布できる装置の一例が実開平５−９２５
９６号公報に提案されている。

【０００４】しかしながら、前記のような給油装置で
は、ミスト発生部では、オイル落下部用のケーシング、
高速ガス用通路、ベンチュリノズル等が必要であり、ま
たポンプ、オイル槽を別体に形成しているため、構造が
複雑であった。また特開平７−１１０１００号公報に
は、ミスト発生容器を加圧しておき、ミスト発生器を止
めたときに搬送ラインの先端から切り粉や水分の侵入を
防止することが開示されているが、ミストを加速し、か
つその搬送速度を調整するための手段はなく、改善が必
要であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題を解決するものであり、ミスト発生部の構造の簡素
化とガス供給通路を設けることにより、簡単な構造で細
かいミストを発生でき、ミストを高速に搬送できる即応
性に優れたミスト塗布方法及びこれを用いた切削加工装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明のミスト塗布方法はひ、容器内にミストを供給す
るミスト供給ノズルと、前記容器内にミスト発生用の液
体を貯留し、前記液体は前記容器に接続されている液体
ポンプに流入し、前記液体ポンプから吐出した液体を、
前記ミスト供給ノズルを経て前記容器内にミストとして
供給する手段を備え、前記容器内にガスを供給し、かつ
前記ミストを加速するとともにその搬送速度を調整する
ための調整手段とを備えたガス供給通路と、前記容器内
で前記ガスにより搬送速度を調整された前記ミストを前
記容器外へ搬送するミスト搬送通路とを備えたことを特
徴とする。

【０００７】前記方法によれば、ミスト供給ノズルから
の液滴、大粒のミストを容器内でトラップし、細かいミ
ストのみを容器外へ搬送できる。また細かいミストは、
搬送通路の壁面に付着しにくく、搬送が容易で、しかも
ガス供給通路からのガスにより搬送スピードを加速でき
るので、ミスト搬送は即応性に優れ、高速にミストを搬
送できる。

【０００８】前記方法においては、前記ミスト搬送通路
の先端に、先端先細形状の吐出部が接続されていること
が好ましい。前記のような吐出部が接続されていると、
吐出部において流速が増し、細かいミストの粒径を大き
くしたり、液滴に変化させることができる。このため、
目的物へはこれら大粒径のミストや液滴を塗布すること
ができ、液体を目的物に付着させ易い。

【０００９】また、前記ミスト供給ノズルが、ガスが流
動するガスチューブとこのガスチューブ内を挿通し液体
が流動する液体チューブとで二重に形成され、前記液体
チューブの先端は前記ガスチューブ先端に対して内側に
入り込んでいることが好ましい。前記のような液体塗布
装置によれば、簡単な構造でミストを発生させることが
できる。

【００１０】また、前記液体チューブの先端と前記ガス
チューブの先端との間の空間で、前記液体チューブから
吐出した液体と前記ガスチューブ内を流動するガスとを
混合させてミストを発生させることが好ましい。

【００１１】また、前記ガス供給通路に、ガス流量調整
バルブが接続されていることが好ましい。前記のような
液体塗布装置によれば、ミスト搬送スピードを調節する
ことができる。

【００１２】また、前記容器内にミスト発生用の液体が
貯留され、前記液体は前記容器に接続されている液体ポ
ンプに流入し、前記液体ポンプから吐出した液体は、前
記ミスト供給ノズルを経て前記容器内にミストとして供
給されることが好ましい。前記のような液体塗布装置に
よれば、液体を効率よく循環させることができる。

【００１３】また、前記ミスト搬送通路の先端部の開口
部が前記貯留されている液体の液面と対向していること
が好ましい。

【００１４】また、前記ミスト搬送通路の前記容器内の
先端部と前記貯留されている液体の液面との距離が調節
可能なことが好ましい。前記のような液体塗布装置によ
れば、ミスト搬送通路に流入させるミスト粒子の大きさ
を調節することができる。

【００１５】また、前記液体ポンプは、前記容器の下部
に前記容器と一体に形成されていることが好ましい。前
記のような液体塗布装置によれば、装置を小型にまとめ
ることができる。

【００１６】また、前記ミスト供給ノズルからミストが
前記容器の内壁側面に向かって噴出するように、前記ミ
スト供給ノズルの先端部の位置が配置されていることが
好ましい。前記のような液体塗布装置によれば、噴出し
たミストは、内壁側面に沿って旋回するので、大粒径の
ミストやミストとともに噴出した液滴には遠心力が強く
加わり、内壁側面に付着し易い。このため、これら大粒
径のミストや液滴のミスト搬送通路への流入を防止でき
る。

【００１７】また、前記容器が円筒状に形成されている
ことが好ましい。前記のような液体塗布装置によれば、
ミストを旋回させ易い。

【００１８】また、前記ミスト搬送通路の前記容器内の
先端部が前記容器の水平方向のほぼ中央に設けられてい
ることが好ましい。前記のようにミスト搬送通路が配置
されていることにより、中央部に集まっている細かいミ
ストを搬送させることができる。

【００１９】また、前記容器内の水平方向に、流通孔が
形成された隔壁が設けられ、前記容器が前記隔壁を境に
上下に分割され、前記隔壁より下側に液体貯留室が設け
られ、前記隔壁より上側に前記ミスト供給ノズル、前記
ガス供給通路及びミスト搬送通路が設けられていること
が好ましい。前記のような液体塗布装置によれば、液体
貯留室の液体表面を波立たせることがないため、ミスト
粒子の大きさが安定した状態で、ミストを搬送すること
ができる。

【００２０】また、前記隔壁の一部に、パイプが垂直方
向に配設され、前記パイプにより前記隔壁の上下の各室
のガスの流通が可能であることが好ましい。前記のよう
な液体塗布装置によれば、オイル給油時にオイルを即座
に落下させることができ、装置の立ち上がりが速い。

【００２１】次に、本発明の切削加工装置は、容器内に
ミストを供給するミスト供給ノズルと、前記容器内にミ
スト発生用の液体を貯留し、前記液体は前記容器に接続
されている液体ポンプに流入し、前記液体ポンプから吐
出した液体を、前記ミスト供給ノズルを経て前記容器内
にミストとして供給する手段を備え、前記容器内にガス
を供給し、かつ前記ミストを加速するとともにその搬送
速度を調整するための調整手段とを備えたガス供給通路
と、前記容器内で前記ガスにより搬送速度を調整された
前記ミストを前記容器外へ搬送するミスト搬送通路とを
備えた液体塗布装置を工作機械の給油部に取り付け、加
工対象物を切削加工する刃具に向けて前記ミストを供給
する手段を備えたことを特徴とする。

【００２２】前記装置においては、ミスト搬送通路の先
端に、先端先細形状の吐出部が接続されていることが好
ましい。

【００２３】また前記装置においては、前記ミスト供給
ノズルが、ガスが流動するガスチューブとこのガスチュ
ーブ内を挿通し液体が流動する液体チューブとで二重に
形成され、前記液体チューブの先端は前記ガスチューブ
先端に対して内側に入り込んでいることが好ましい。

【００２４】次に、本発明の第２番目の液体塗布装置
は、容器内の液体からミストを発生させて、このミスト
を前記容器外に吐出させる液体塗布装置であって、ガス
噴出口を前記液体中に有する下側ノズルと、ガス噴出口
を前記容器の上部に有する上側ノズルと、前記容器の上
部に設けられ前記容器内のミストを容器外に搬送するミ
スト搬送通路とを備え、前記下側ノズルのガス噴出口か
らガスを噴出することによりミストを発生させることを
特徴とする。

【００２５】前記第２番目の液体塗布装置によれば、簡
単な構造でミストを発生させることができ、しかもオイ
ル循環ポンプが必要ないので、装置自体も簡素化でき
る。また、上側ノズルを設けたことにより、大粒径のミ
ストや液滴の容器内での上昇を防止することができ、か
つ液面の波打ちを減少させることができるので、大粒径
のミストや液滴のミスト搬送通路への流入を防止でき
る。さらに、上側ノズルからガスを噴出させることによ
り、ミスト搬送スピードを下側ノズルによる限度以上に
増加させることができ、ミスト搬送スピードを広範囲に
調節することできる。

【００２６】前記第２番目の液体塗布装置においては、
前記ミスト搬送通路の先端に、先端先細形状の吐出部が
接続されていることが好ましい。前記のような吐出部が
接続されていると、吐出部において流速が増し、細かい
ミストの粒径を大きくしたり、液滴に変化させることが
できる。このため、目的物へはこれら大粒径のミストや
液滴を塗布することができ、液体を目的物に付着させ易
い。

【００２７】また、前記上側ノズルのガス噴出口及び前
記下側ノズルのガス噴出口からガスが前記容器の内壁側
面に向かって噴出するように、前記各ガス噴出口の位置
が配置されていることが好ましい。前記のような液体塗
布装置によれば、発生したミストは、内壁側面に沿って
旋回するので、大粒径のミストやミストとともに噴出し
た液滴には遠心力が強く加わり、内壁側面に付着し易
い。このため、これら大粒径のミストや液滴のミスト搬
送通路への流入を防止できる。

【００２８】また、前記容器が円筒状に形成されている
ことが好ましい。前記のような液体塗布装置によれば、
ミストを旋回させ易い。

【００２９】また、前記各ガス噴出口より噴出したガス
の旋回方向が互いに逆になるように前記各ガス噴出口の
向きが設定されていることが好ましい。前記のような液
体塗布装置によれば、旋回方向が逆であるので、下側ノ
ズルの噴出ガスによる旋回は部分的に上側ノズルの噴出
ガスにより打ち消されたり、旋回の勢いが弱まることに
なる。このことにより、内壁側面近傍に分布している大
粒径のミストや液滴の容器内での上昇を防止することが
でき、かつ液面の波打ちを減少させることができるの
で、大粒径のミストや液滴のミスト搬送通路への流入を
低減させることができる。

【００３０】また、前記容器内の水平方向に網状のフィ
ルターが設けられ、前記容器が前記フィルターを境に上
下に分割されていることが好ましい。前記のような液体
塗布装置によれば、フィルターを設けたことにより下側
ノズルの噴出ガスにより発生した大粒径のミストや液滴
のミスト搬送通路への流入を低減させることができる。

【００３１】また、前記下側ノズル及び前記上側ノズル
のうち少なくとも一方にガス流量調節バルブが接続され
ていることが好ましい。前記のような液体塗布装置によ
れば、ミスト量、ミスト粒径及びミスト搬送スピードを
調節することができる。

【００３２】また、前記ミスト搬送通路の前記容器内の
先端部が前記容器の水平方向のほぼ中央に設けられてい
ることが好ましい。前記のようにミスト搬送通路が配置
されていることにより、中央部に集まっている細かいミ
ストを搬送させることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。

【００３４】（第１の実施例）本実施例は、本発明に係
る液体塗布装置を、工作機械用の給油装置として用いた
ものである。図１は、オイルポンプから供給されたオイ
ルが給油装置を介して工作機械に給油するまでの概略給
油系統図を示している。矢印ａはオイルの流動方向を、
矢印ｂはエアの流動方向を、矢印ｃはミストの搬送方向
をそれぞれ示している。

【００３５】ミスト供給チューブ５は、エアチューブ７
とこの中を挿通するオイルチューブ６とで形成されてい
る。ミスト供給チューブ５により、オイルポンプ４から
供給されたオイルとエア源８から供給されたエアとはミ
スト化されて気密容器２に供給される。エアホース１０
により、エア源８からのエアはエア流量調整バルブ９を
介して気密容器２に供給される。

【００３６】ミスト搬送パイプ１２は、気密容器２内の
ミストを外部に搬送するためのものであり、例えば、本
図のように工作機械の給油部Ｓに取り付けられる。給油
部Ｓにおいてミストは大粒径化又は油滴状に変化して、
刃具Ｔに向かって塗布される。

【００３７】図２は、図１に示したミスト供給チューブ
５とオイルポンプ４との取り付け状態を示した図であ
る。オイルポンプ４のポンプ部４１は、貯留されている
オイルを吸い上げるためのものであり、オイルチューブ
６の一端が接続されている。エアチューブ７の一端は、
取付金具４４を介してオイルポンプ４に接続されてい
る。エア通路は、エアチューブ７内でオイルチューブ６
の外側の部分である。このエア通路とエア源８とつなが
っているエア通路４３とが、開口部４３ａでつながって
いる。

【００３８】ミスト供給チューブ５は、エアチューブ７
とこの中を挿通するオイルチューブ６とで二重に形成さ
れている。

【００３９】以下、図３を用いて本実施例をさらに具体
的に説明する。図３は、第１の実施例に係る液体塗布装
置の要部断面図を示している。気密容器２には、オイル
ミスト供給口２ａとエア供給口２ｂとオイルミスト流出
口２ｃとが形成されている。オイルミスト供給口２ａに
は、ミスト供給チューブ５が取り付けられている。ミス
ト供給チューブ５は、オイルポンプ４に接続され、先端
部が気密容器２内に位置するように配管されている。

【００４０】また、ミスト供給チューブ５の気密容器２
内の先端部では、オイルチューブ６の先端は、エアチュ
ーブ７の先端に対して長さＡだけエアチューブ７内の入
り込んでいる。長さＡは、約２０〜４０ｍｍの範囲が好
ましい。この長さＡの間の空間がノズル部５ａを形成し
ている。

【００４１】このノズル部５ａにおいて、オイルポンプ
４からオイルチューブ６を矢印ａ方向に流動して先端部
から流出したオイルと、エアチューブ７を矢印ｂ方向に
通って流動しているエアとが混合し、オイルミストにな
って気密容器２内に供給される。

【００４２】エア流入口２ｂには、エアホース１０が形
成されている。エアホース１０はエア流量調整バルブ９
（図１）を介して、一端がエア源８（図１）に接続さ
れ、他端が気密容器２内に位置している。またエアホー
ス１０には、エア流量調整バルブ９が設けられている。
このエアホース１０内を矢印ｂ方向に流動したエアは、
気密容器２内に供給される。

【００４３】気密容器２内には、垂直方向にミスト搬送
パイプ１１が設けられている。ミスト搬送パイプ１１の
下側の先端のミスト取り入れ口１１ａは、貯留されてい
るオイルの液面と対向している。ミスト取り入れ口１１
ａと液面とは距離Ｂだけ離れている。

【００４４】また、ミスト搬送パイプ１１の上側の先端
には、ミスト搬送パイプ１３が接続されている。このミ
スト搬送パイプ１３は、外部の給油部Ｓに向かって配管
されているミスト搬送パイプ１２と、オイルミスト流出
口２ｃで接続されている。

【００４５】以下、ノズル部５ａから、気密容器２内に
流入したオイルミストが、装置外へ吐出されるまでの動
作について説明する。ノズル部５ａから供給されたオイ
ルミストの粒径には、細かいものから大粒径のものま
で、ばらつきがある。また、ミスト状ではなく油滴状の
ものも供給される。

【００４６】これらノズル部５ａからのミストや油滴は
重力落下する。大粒径のオイルミストや油滴の重力落下
のスピードに対して、細かいオイルミストの重力落下は
遅く、気密容器２内の滞留時間が長い。細かいオイルミ
ストとは、煙り状で空気中を漂える程度のものをいう。

【００４７】気密容器２内は、ノズル部５ａからのエア
圧及びエアホース１０からのエア圧によって加圧される
ので、気密容器２の底部にまで至らずに気密容器２内に
滞留している細かいオイルミストは、この加圧の影響を
受け易く矢印ｄ方向に移動し、ミスト取り入れ口１１ａ
を経て、ミスト搬送パイプ１１内へ運ばれて行く。

【００４８】大粒径のオイルミストや油滴は気密容器２
の底部に素早く落下し、エア圧の影響を受けにくいの
で、ミスト搬送パイプ１１内には、これら大粒径のオイ
ルミストや油滴は流入しにくい。

【００４９】このオイルミストは、ミスト搬送パイプ１
１を経て、ミスト搬送パイプ１３、ミスト搬送パイプ１
２の順に搬送される。これら各搬送パイプ内で搬送され
るオイルミストは、前記のように細かいオイルミストで
あるので、高速で搬送することができ、パイプ壁面へも
付着しにくい。したがって、給油対象物までの距離が長
く搬送パイプ長が長くなっても、短時間で搬送パイプ内
を通過させることができる。

【００５０】ミスト搬送用外部パイプ１２を通過した後
のオイルミストは、口径を絞った吐出部を通過すること
により、流速が増す。このことにより、オイルミストの
粒径は増し、吐出部の口径の絞りの程度によっては、油
滴に変化する。このように、オイルミスト粒径を変化さ
せたり、油滴に変化させるのは、細かいオイルミストす
なわち煙り状で空気中を漂う程度の大きさのオイルミス
トのままで吐出しても、そのほとんどは給油対象物に付
着しないからである。

【００５１】図３では、この流動後のオイルミストを吐
出口を有した工具１４から吐出させる例を示している。
工具１４は、例えばミスト搬送パイプ１２に接続された
マシニングセンタのスピンドル（図示せず）に取り付け
られる。工具１４先端からは、粒径の増加したオイルミ
ストまたは油滴が吐出されるので、被加工物に付着し易
く円滑な加工を行うことができる。

【００５２】また、ミスト搬送パイプ１２からスピンド
ルへと流入するオイルミストは、前記のように粒径が細
かいので、高速回転するスピンドルによる遠心力の影響
を受けにくく、スピンドルの詰まりを防止できる。

【００５３】なお、エアホース１０を流動するエア圧
は、オイルミスト用チューブ５内を流動するエア圧と同
圧に設定されることが好ましい。

【００５４】また、取り入れ口１１ａの高さＢが変れ
ば、内部ミスト搬送パイプ１１内に取り入れることがで
きるオイルミストの粒子の大きさも変わることになる。
したがって、ミスト搬送用内部パイプ１１を、各種の長
さのものに交換することにより、取り入れ口１１ａの高
さＢを調節することができ、取り入れるオイルミスト粒
子径を調節できる。

【００５５】また、気密容器２の底部には、あらかじめ
貯留しておいたオイル及びノズル部５ａから落下したこ
とによるオイルが貯留されている。この貯留されている
オイルの量によっても、ミスト搬送用外部パイプ１２か
ら流出されるオイルミストの流出状態が変化する。この
ため、外部からオイルを増量したり、または気密容器２
の容器の大きさを変えることによってもオイルミストの
粒子の大きさを調節することができる。

【００５６】なお、各ミスト搬送パイプは、それぞれを
一体に形成した１本のパイプを使用してもよい。この場
合でも、パイプの出し入れによる交換により取り入れ口
１１ａの高さＢを変えることができる。

【００５７】また、ミスト搬送外部パイプ１２は、特に
１本でなくても複数個配管してもよい。この場合は、中
間部オイルミスト流出パイプ１３を複数個に分岐させれ
ばよい。

【００５８】なお、図４に示したミスト供給チューブ５
０は、図２に示したものとは別の実施例である。エアチ
ューブ５１には、二股状に口５０ａ、５０ｂが形成され
ている。口５０ａからエアチューブ５１内にオイルチュ
ーブ５２が挿入され、ミスト供給チューブ５０は、二重
に形成されている。オイルチューブ５２は、オイルポン
プに接続されている。また、口５０ｂはエア源に接続さ
れている。

【００５９】本実施例の給油装置は、オイルが貯留され
ているオイルタンクに、オイルポンプを介して接続すれ
ば、いずれの工作機械にも使用できる。

【００６０】（第２の実施例）図５は、本発明の第２の
実施例に係る給油装置の要部断面図を示している。気密
容器２２はその胴部が円筒状に形成され、下方にオイル
ポンプ３１が配管されて接続されている。

【００６１】気密容器２２の中間部には、隔壁２３が水
平方向に配置されている。隔壁２３によって、気密容器
２２は上下に２分割されている。隔壁２３の下部にはオ
イルが貯留されるオイル室２４が、上部にはオイルミス
トが巡回するオイルミスト室２５が形成されている。

【００６２】オイルミスト室２５の天面部にはミスト供
給口２２ａとエア供給口２２ｂ及びオイル給油口３０が
形成されている。オイルミスト吸入口２２ａにはオイル
ミスト室２５に向かってミスト供給チューブ２６が配管
され、エア供給口２２ｂにはエア源８からエア流量調整
バルブ９を介して直接接続されるエアホース２９とが配
管されている。

【００６３】さらに、オイルミスト室２５の天面中央部
には、オイルミスト流出口２２ｃが形成され、オイルミ
スト流出口２２ｃにオイルミスト室２５に向かってオイ
ルミスト搬送パイプ３２が垂直方向に配管され、外部の
工具３６にオイルミストを供給するミスト搬送パイプ３
３が配管されている。

【００６４】ミスト供給チューブ２６は、図２に示した
ミスト供給チューブ５と同様に、エアチューブ２８内に
オイルチューブ２７が形成され、両チューブが二重に形
成されている。また、オイルミスト用チューブ２６は、
オイルポンプ３１に配管され、流出口２６ａの開口部は
オイルミスト室２５の内壁側面に向けられている。流出
口２６ａの位置は、噴射されたオイルミストが内壁側面
に沿って旋回できるように設定されている。

【００６５】オイルチューブ２７の先端は、流出口２６
ａに対して約２０〜４０ｍｍ内側に入り込んだ位置にあ
ることが好ましい。このオイルチューブ２７の先端と流
出口２６ａとの間の空間がノズル部２６ｂである。ノズ
ル部２６ｂで、オイルチューブ２７から流出されたオイ
ルとエアチューブ２８から流出されたエアとが混合する
ことによりオイルミストが形成され、このオイルミスト
は流出口２６ａからオイルミスト室２５内に噴射され
る。

【００６６】オイルポンプ３１は、第１の実施例のオイ
ルポンプ４と形状及び配管は同様であり、気密容器２２
内に貯留されているオイルが、オイルポンプ３１に供給
される。したがって、エアホース２９も同様にオイルポ
ンプ３１に配管されている。エアホース２９の流出口２
９ａの開口部は流出口２６ａと同様に、オイルミスト室
２５の内壁側面に向けられており、流出口２９ａの位置
は、噴射されたエアが内壁側面に沿って旋回できるよう
に設定されている。

【００６７】隔壁２３は中央部に流通孔２３ａが形成さ
れ、オイル給油口３０から給油されたオイルは流通孔２
３ａを通ってオイル室２４に落下する。さらに隔壁２３
には一部にパイプ状の空気通路３５が挿通されているの
で、オイル室２４とオイルミスト室２５との間で空気は
流通できる。

【００６８】なお、オイルとエアがオイルポンプ３１か
ら供給され、オイルミストとなって気密容器２２内に流
出する原理は第１の実施例と同様であるので、その詳細
な説明は省略する。オイルポンプ３１は、気密容器２２
の下方に接続され、かつ気密容器２２とオイルポンプ３
１とは一体に形成されているので、給油装置２１は小型
にまとめることができる。

【００６９】オイルポンプ３１で吸い上げられたオイル
は、オイルミスト用チューブ２６の流出口２６ａから大
半がミスト状態でオイルミスト室２５に噴射される。以
下、このオイルミスト室２５内に供給されたオイルミス
トが、装置外へ吐出されるまでの動作について説明す
る。流入口２６ａから噴射したオイルミストは、オイル
ミスト室２５の内壁側面に沿って旋回する。また、エア
ホース２９の流出口２９ａから噴射したエアも同様にオ
イルミスト室２５の内壁側面に沿って旋回する。

【００７０】流出口２６ａから供給されたオイルミスト
の粒径には、細かいものから大粒径のものまで、ばらつ
きがある。また、ミスト状ではなく油滴状のものも供給
される。大粒径のオイルミストや油滴の大半は、重力落
下する。また、内壁側面に沿って旋回するオイルミスト
の一部は、旋回による遠心力の作用により内壁側面に付
着する。遠心力の原理により、粒径の大きいものほど、
内壁側面に付着し易い。

【００７１】オイルミスト室２５内は、ノズル部２６ｂ
からのエア圧及びエアホース２９からのエア圧によって
加圧されるので、オイルミスト室２５内を旋回している
オイルミストは、オイルミスト搬送用内部パイプ３２内
へ運ばれて行く。前記のように、大粒径のオイルミスト
や油滴は、重力落下したり遠心力の作用により内壁側面
に付着するので、オイルミスト搬送内部パイプ３２内へ
運ばれるオイルミストは、ほとんどが煙り状で空気中を
漂える程度の細かいオイルミストである。

【００７２】図５に示したように、オイルミスト搬送用
内部パイプ３２は、気密容器２２の中央部に配置されて
いることが好ましい。前記のように大粒径のオイルミス
トや油滴は、オイルミスト室２５の中央部に至るまでの
間に重力落下したり遠心力の作用により内壁側面に付着
し、中央部への到達が防止されるからである。

【００７３】オイルミストがオイルミスト搬送パイプ３
２内へ運ばれた後は、第１の実施例と同様である。図５
では、この流動後のオイルミストを吐出口を有した工具
３６から吐出させる例を示している。工具３６は、例え
ばミスト搬送パイプ１２に接続されたマシニングセンタ
のスピンドル（図示せず）に取り付けられる。工具３６
先端からは、粒径の増加したオイルミストまたは油滴が
吐出されるので、被加工物に付着し易く円滑な加工を行
うことができる。

【００７４】ここで、一般にオイルポンプ３１は、連続
的に作動するのではなく間欠的に作動する。オイルミス
ト室２５内に噴射されたオイルミストとエアはオイルミ
スト室２５底部のオイルの表面を波立たせようとする。
オイル表面が波立つと油滴が発生し、この油滴がミスト
搬送パイプへ流入する場合がある。

【００７５】本実施例のものは、隔壁２３により、オイ
ル室２４とオイルミスト室２５とは二分されているの
で、オイルミストは主にオイルミスト室２５内で旋回を
することになり、オイル室２４内のオイルの波立ちを防
止することができる。このため、オイルポンプ起動時に
も安定したオイルミストを供給できる。

【００７６】オイル給油口３０から給油されたオイルは
隔壁２３の流通孔２３ａを通り、オイル室２４に貯留さ
れる。オイルの流通孔２３ａにオイル室２４のエア圧が
かかっているとオイルの流通が悪くなり、その分オイル
給油が遅れることになる。このような遅れがあると給油
装置２１の作動の立ち上がりが遅くなってしまう。

【００７７】このため本実施例では、オイル室２４とオ
イルミスト室２５を連通する空気通路３５を設けている
ので、気密状態のオイル室２４のエアをオイルミスト室
２５に流通させることができ、オイル給油時のオイルの
供給を即座に行なうことができ、給油装置２１の立ち上
がりを速めることができる。

【００７８】（第３の実施例）以下、本発明の第３の実
施例について図面を用いて説明する。図６は、本実施例
に係る給油装置の斜視図を示している。上側フランジ６
１と下側フランジ６２と、これら上下フランジとの間の
円筒６３により容器６４が形成されている。図示は省略
しているが、上側フランジ６１と下側フランジ６２と
は、丸棒状のロッドを介してねじ締めにより確実に固定
され、各フランジと円筒６３とのシール性も確保されて
いる。

【００７９】下側フランジ６２には、下側ノズル６５が
設けられている。上側フランジ６１には、上側ノズル６
６、ミスト搬送用パイプ６７、液注入口用キャップ６８
が設けられている。下側ノズル６５にはチューブ６９
が、上側ノズル６６にはチューブ７０が、ミスト搬送用
パイプ６７にはチューブ７１がそれぞれ接続されてい
る。容器６４内には、一定量のオイル７２が充填され、
下側ノズル６５はオイル７２に浸漬している。また、容
器６４にはフィルター７３が設けられ、フィルター７３
の外周部と容器６４の内壁側面とが嵌合することによ
り、容器６４はフィルター７３を境に上下に分割されて
いる。

【００８０】下側ノズル６５は、ガス源（図示せず）か
ら矢印ｅ、ｇ方向にチューブ６９内を通過したガスを噴
出する。ガスは通常、空気が用いられる。上側ノズル６
６は矢印ｅ、ｆ方向にチューブ７０内を通過したガスを
噴出する。各ノズルのガス噴出量は、ガス量調節バルブ
７４、７５を調節することにより可能である。

【００８１】以下、本実施形態の動作について図７、８
を用いて具体的に説明する。図７は、図６に示した液体
塗布装置の垂直方向の断面図を示している。下側ノズル
６５からオイル７２内にガスを噴出すると、オイル７２
はこの噴出ガスによって飛沫同伴され、液面上から噴霧
拡散される。このようにして、オイル７２はミストに変
化することになる。下側ノズル６５からの噴出ガスによ
り、容器６４内には、内圧が加わることになるので、発
生したミストは最終的にはミスト搬送用パイプ６７、チ
ューブ７１を通過して容器外に搬送されることになる。

【００８２】ここで、図８Ｂを用いて、噴出ガス及びミ
ストの流れについて説明する。図８Ｂは、図７のII−II
線における断面図である。下側ノズル６５のガス噴出口
は、容器６４の水平方向の偏心位置に設けられている。
さらに、下側ノズル６５のガス噴出口は先端部は内壁側
面に向いている。これは、内壁側面に衝突後の噴出ガス
を内壁側面に沿って旋回させるためである。すなわち下
側ノズル６５からの噴出ガスは、容器６４の内壁側面に
衝突し、その後矢印ｉで示した回転方向で内壁側面に沿
って旋回しながら上昇する。

【００８３】また、図７に示したように容器６４の液面
より上の部分では、噴出ガスは発生したミストととも
に、矢印ｉで示した回転方向で内壁側面に沿って旋回し
ながら上昇を続ける。

【００８４】発生するミストの粒径には、ばらつきがあ
る。また、油滴も液面上から噴霧拡散される。これらミ
ストの大半及び油滴の一部は、前記のように旋回しなが
ら上昇するが、一定以上の大きさの粒径のミスト及び油
滴は、フィルター７３により上昇が阻止される。フィル
ター７３には、例えば金属線を網目状に形成したものを
用いる。フィルター７３の網目の大きさは、大粒径のミ
ストをカットするためには小さい方が好ましいが、網目
が小さ過ぎると逆に本来必要なミストまでもカットして
しまうので、一定以上の大きさを確保しておく必要があ
る。

【００８５】このため、大粒径のミスト及び油滴を完全
にカットすることはできず、これらの一部はさらにフィ
ルター７３の上側に上昇する。上側ノズル６６からのガ
スの噴出を停止させた状態での実験結果によれば、大粒
径のミスト及び油滴の大半は、内壁側面に付着し油滴状
となった状態で上昇するか、または内壁側面近傍を旋回
しながら上昇する。このため、図７に示したようにミス
ト搬送用パイプ６７を容器６４の水平方向のほぼ中央部
に設けておけば、大粒径のミストや油滴のミスト搬送用
パイプ６７への流入を防止できることになる。

【００８６】このような、大粒径のミストや油滴のミス
ト搬送用パイプ６７への流入をさらに低減させるため
に、上側ノズル６６を設けている。以下、図８Ａを用い
て、上側ノズル６６からの噴出ガスの動作について説明
する。図８Ａは、図７のI−I線における断面図（フィル
ター７３の図示は省略）である。

【００８７】上側ノズル６６のガス噴出口は、容器６４
の偏心位置に設けられている。さらに、上側ノズル６６
のガス噴出口は先端部は内壁側面側に向いている。これ
は、内壁側面に衝突後の噴出ガスを内壁側面に沿って旋
回させるためである。

【００８８】また、上側ノズル６６は、水平方向に対し
てやや下向きに傾斜（図７）している。このような上側
ノズル６６の位置、角度の設定により、上側ノズル６６
からの噴出流は、容器６４の内壁側面に衝突し、その後
矢印ｊで示した回転方向（矢印ｉの回転方向と逆方向）
に内壁側面に沿って旋回しながら、下降する（図７）。

【００８９】下側ノズル６５からの矢印ｉで示した回転
方向の旋回流と、これと逆回転の上側ノズル６６からの
矢印ｊで示した回転方向の旋回流とは、容器６４内で合
流する。内壁側面を例にとると、内壁側面に付着した状
態で上昇しようとする大粒径のミスト及び油滴は、上側
ノズル６６からの矢印ｊで示した回転方向で下降しよう
とする旋回流によって、内壁側面に沿って押し戻される
か、または上昇が鈍くなる。このため、内壁側面または
内壁側面近傍の大粒径のミスト及び油滴のミスト搬送用
パイプ６７への流入を防止することができる。

【００９０】また、各ノズルの噴出量の設定値に応じ
て、下側ノズル６５の噴出ガスによる旋回は部分的に上
側ノズル６６の噴出ガスにより打ち消されたり、旋回の
勢いが弱まることになる。このことにより、下側ノズル
６５による液面の波打ちを抑えることができるので、大
粒径のミストや油滴の発生を低減させることもできる。

【００９１】また、上下の両ノズルからの噴出ガスによ
り、旋回自体の勢いは弱まっても、上下の両ノズルから
ガスが噴出することにより、下側ノズル５のみの噴出の
場合と比べると、容器６４内の内圧はより高まるので、
ミストの上昇の勢いは逆に強くなることになり、容器６
４内のミストはより強い勢いでミスト搬送用パイプ６７
へ流入することになる。

【００９２】すなわち、上側ノズル６６の噴出ガスによ
り、大粒径のミストや油滴のミスト搬送パイプへの流入
を防止できるばかりでなく、搬送スピードも速くさせる
ことができる。下側ノズル６５のみのガス噴出量を増加
させると、液面の波打ちが大きくなり過ぎるので、下側
ノズル６５のガス噴出量は一定量以下に抑える必要があ
る。しかし、上側ノズル６６からガスを噴出させること
により、ミスト吐出流速を下側ノズル６５による限度以
上に増加させることができ、ミスト搬送スピードを広範
囲に調節することが可能になる。

【００９３】ここで、前記のように発生したミストのう
ち大粒径のミスト及び油滴は、内壁側面または内壁側面
近傍に集まり、微細なミストは中央部に集まる傾向があ
る。内壁側面または内壁側面近傍の大粒径のミスト及び
油滴は、上側ノズル６６の噴出ガスにより上昇が阻止さ
れているので、ミスト搬送パイプ６７は、容器６４の水
平方向のほぼ中央部に設けておけばミスト搬送パイプへ
の大粒径のミストや油滴の流入を防止することができ
る。

【００９４】本実施例では、下側ノズル６５から噴出す
るのはエアであり、容器底部のオイルから直接ミストを
発生させるので、オイルを循環させる必要がない。この
ため、オイル循環ポンプ及びこれに伴う配管等は必要な
く、装置自体を簡素化できる。

【００９５】本装置の作動を続行して、ミストをミスト
搬送パイプ６７を通して排出させれば、オイルが消費さ
れ、液面は下降することになるが、オイルの補充は液注
入口用キャップ６８を取り外すことにより可能である。

【００９６】オイルミストがミスト搬送パイプ６７内へ
運ばれた後は、第１、２の実施例と同様である。オイル
ミストは、ミスト搬送用パイプ６７を経て、ミスト搬送
パイプ７１に搬送される。

【００９７】ミスト搬送パイプ７１を通過した後のオイ
ルミストは、ミスト搬送パイプ７１に対して口径を絞っ
た吐出部７６を通過する。吐出部７６からは、粒径の増
加したオイルミストまたは油滴が吐出されるので、被加
工物に付着し易く円滑な加工を行うことができる。

【００９８】なお、本実施形態ではオイルを容器４に充
填した場合を説明したが、その他の液体例えば水を充填
しても、ミストを発生できる。

【００９９】また、上側ノズル６６、ミスト搬送パイプ
６７を容器６４の天面に設けた例を説明したが、これら
は、必ずしも天面に設ける必要はなく、容器上部に設け
ていればよい。

【０１００】また、下側ノズル６５を容器６４の底面に
設けた例を説明したが、下側ノズル６５のガス噴出口が
液中にあればよく、下側ノズル６５が容器上部から延出
する構成としてもよい。

【０１０１】また、下側ノズル６５を１個設けた場合を
示したが、複数個設けても良い。

【０１０２】また、容器６４内にフィルター７３を用い
た場合について説明したが、容器６４の高さが一定以上
ある場合には、フィルター無しで使用してもよい。これ
は、大粒径のミストや油滴は、ミスト搬送用パイプ７に
至るまでに、重力落下するためである。

【０１０３】また、ミスト量、ミスト粒径及びミスト搬
送スピードの調節は、ガス量調節バルブ７４、７５によ
る噴出ガス量の調節によって可能である。 以下、より
具体的な実施例を用いて説明する。本実施例では、容器
を円筒形状とし、大きさを外径φ１２０ｍ、内径φ１０
０ｍｍ、高さ３５０ｍｍとした。容器６４へのオイル充
填量は、容器４の底面から３０ｍｍとした。このとき、
下側ノズル６５はオイル内に浸漬している。オイルに
は、切削油を用いた。

【０１０４】下側ノズル６５及び上側ノズル６６のガス
噴出口の口径を、それぞれφ１．７ｍｍとし、ミスト搬
送用パイプ７の容器６４内の先端部の内径を約１１．５
ｍｍ（ＪＩＳガス管１／４”）とした。下側ノズル６５
の噴出口は容器６４の底面の中心から３５ｍｍずれた偏
心位置とし、上側ノズル６６の噴出口は容器６４の天面
の中心から３５ｍｍずれた偏心位置とした。また、各ノ
ズルからの噴出流の旋回方向が互いに逆になるように、
各ノズルの噴出口の向きを設定した。

【０１０５】ミスト搬送パイプ６７用のチューブ７１
（全長約３ｍ）の先端は、マシニングセンタのスピンド
ルへ取り付けた。このスピンドルの先端にはオイル吐出
口を２個有する工具を取り付け、オイル吐出口の口径は
各φ１．０ｍｍとした。また、容器６４内にはフィルタ
ー７３を取り付け、網目の大きさは、１５０μｍとし
た。

【０１０６】また、一次側エア供給圧力を５．５kgf/cm
²とし、下側ノズル５の吐出流量を７８ＮＬ／分、上側
ノズル６６の吐出流量を２２ＮＬ／分とした。この場
合、容器内の圧力は、４．３kgf/cm²であった。

【０１０７】このような設定の液体塗布装置を用いて、
発生したミストをスピンドルに取り付けた工具先端のオ
イル吐出口から油滴状にして吐出させた。ここで、ミス
ト粒径が比較的小さくかつほぼ均一であれば、ミストは
スピンドルの回転による遠心力の影響を受けにくく、大
半のミストはスピンドルに留まることなく吐出される。

【０１０８】しかし、ミストに一定粒径以上の大粒径の
ものや油滴が混入していると、スピンドルの回転による
遠心力によりこれらがスピンドルの内壁部に付着し、ミ
ストがスピンドル内に留まりミストを十分に吐出できな
くなる。

【０１０９】本実施例では、スピンドルの回転数を０〜
６０００ｒｐｍの範囲内で変化させても、ミストはスピ
ンドル内に留まることなく、装置の作動開始から約１秒
以内で油滴状にして吐出させることができ、吐出状態は
良好であった。このことにより、本実施例によりミスト
搬送用パイプ６７に流入したミストは、粒径が比較的小
さく、かつほぼ均一なミストであると考えられる。

【０１１０】

【発明の効果】以上のように、本発明の液体塗布装置
は、ミスト発生部の構造の簡素化とガス供給通路を設け
ることにより、簡単な構造で細かいミストを発生でき、
ミストを高速に搬送でき即応性に優れているので、マシ
ニングセンター、研磨機、または旋盤等の工作機械の刃
具に切削油を供給するための給油装置として利用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１、２の実施例に係る液体塗布装置
の概略給油系統図

【図２】図１のオイルミスト用チューブのオイルポンプ
との取り付け状態を示す図

【図３】本発明の第１の実施例に係る液体塗布装置の要
部断面図

【図４】オイルミスト用チューブの別の実施例を示す図

【図５】本発明の第２の実施例に係る液体塗布装置の要
部断面図

【図６】本発明の第３の実施例に係る液体塗布装置の斜
視図

【図７】本発明の第３の実施例に係る液体塗布装置の垂
直方向の断面図

【図８】Ａ図は、図７のI−I線における断面図、Ｂ図
は、図７のII−II線における断面図

【符号の説明】

２ 気密容器 ４ オイルポンプ ５ ミスト供給チューブ ６ オイルチューブ ７ エアチューブ ８ エア源 ９ エア流量調整バルブ １０ エアホース １１，１２，１３ ミスト搬送パイプ １４ 工具 ４１ ポンプ部 ４３ エア通路

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内にミストを供給するミスト供給ノ
   ズルと、前記容器内にミスト発生用の液体を貯留し、前
   記液体は前記容器に接続されている液体ポンプに流入
   し、前記液体ポンプから吐出した液体を、前記ミスト供
   給ノズルを経て前記容器内にミストとして供給する手段
   を備え、 前記容器内にガスを供給し、かつ前記ミストを加速する
   とともにその搬送速度を調整するための調整手段とを備
   えたガス供給通路と、前記容器内で前記ガスにより搬送
   速度を調整された前記ミストを前記容器外へ搬送するミ
   スト搬送通路とを備えたことを特徴とするミスト塗布方
   法。
2. 【請求項２】 前記ミスト搬送通路の先端に、先端先細
   形状の吐出部が接続されている請求項１に記載のミスト
   塗布方法。
3. 【請求項３】 前記ミスト供給ノズルが、ガスが流動す
   るガスチューブとこのガスチューブ内を挿通し液体が流
   動する液体チューブとで二重に形成され、前記液体チュ
   ーブの先端は前記ガスチューブ先端に対して内側に入り
   込んでいる請求項１に記載のミスト塗布方法。
4. 【請求項４】 前記液体チューブの先端と前記ガスチュ
   ーブの先端との間の空間で、前記液体チューブから吐出
   した液体と前記ガスチューブ内を流動するガスとを混合
   させてミストを発生させる請求項３に記載のミスト塗布
   方法。
5. 【請求項５】 前記ガス供給通路に、ガス流量調整バル
   ブが接続されている請求項１に記載のミスト塗布方法。
6. 【請求項６】 前記ミスト搬送通路の先端部の開口部が
   前記貯留されている液体の液面と対向している請求項１
   に記載のミスト塗布方法。
7. 【請求項７】 前記ミスト搬送通路の前記容器内の先端
   部と前記貯留されている液体の液面との距離が調節可能
   である請求項６に記載のミスト塗布方法。
8. 【請求項８】 前記液体ポンプは、前記容器の下部に前
   記容器と一体に形成されている請求項１に記載のミスト
   塗布方法。
9. 【請求項９】 前記ミスト供給ノズルからミストが前記
   容器の内壁側面に向かって噴出するように、前記ミスト
   供給ノズルの先端部の位置が配置されている請求項１に
   記載のミスト塗布方法。
10. 【請求項１０】 前記容器が円筒状に形成されている請
    求項９に記載のミスト塗布方法。
11. 【請求項１１】 前記ミスト搬送通路の前記容器内の先
    端部が前記容器の水平方向のほぼ中央に設けられている
    請求項１に記載のミスト塗布方法。
12. 【請求項１２】 前記容器内の水平方向に、流通孔が形
    成された隔壁が設けられ、前記容器が前記隔壁を境に上
    下に分割され、前記隔壁より下側に液体貯留室が設けら
    れ、前記隔壁より上側に前記ミスト供給ノズル、前記ガ
    ス供給通路及びミスト搬送通路が設けられている請求項
    １に記載のミスト塗布方法。
13. 【請求項１３】 前記隔壁の一部に、パイプが垂直方向
    に配設され、前記パイプにより前記隔壁の上下の各室の
    ガスの流通が可能である請求項１２に記載のミスト塗布
    方法。
14. 【請求項１４】 容器内にミストを供給するミスト供給
    ノズルと、前記容器内にミスト発生用の液体を貯留し、
    前記液体は前記容器に接続されている液体ポンプに流入
    し、前記液体ポンプから吐出した液体を、前記ミスト供
    給ノズルを経て前記容器内にミストとして供給する手段
    を備え、 前記容器内にガスを供給し、かつ前記ミストを加速する
    とともにその搬送速度を調整するための調整手段とを備
    えたガス供給通路と、前記容器内で前記ガスにより搬送
    速度を調整された前記ミストを前記容器外へ搬送するミ
    スト搬送通路とを備えた液体塗布装置を工作機械の給油
    部に取り付け、 加工対象物を切削加工する刃具に向けて前記ミストを供
    給する手段を備えたことを特徴とする切削加工装置。
15. 【請求項１５】 前記ミスト搬送通路の先端に、先端先
    細形状の吐出部が接続されている請求項１４に記載の切
    削加工装置。
16. 【請求項１６】 前記ミスト供給ノズルが、ガスが流動
    するガスチューブとこのガスチューブ内を挿通し液体が
    流動する液体チューブとで二重に形成され、前記液体チ
    ューブの先端は前記ガスチューブ先端に対して内側に入
    り込んでいる請求項１４に記載の切削加工装置。