JP2000237928A - 切粉吸引式工作機械 - Google Patents

切粉吸引式工作機械

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JP2000237928A JP11042876A JP4287699A JP2000237928A JP 2000237928 A JP2000237928 A JP 2000237928A JP 11042876 A JP11042876 A JP 11042876A JP 4287699 A JP4287699 A JP 4287699A JP 2000237928 A JP2000237928 A JP 2000237928A
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 刃具組付け品２００の取付け或いは取外しの
際、アンバランスな力が発生せず、円滑且つ正確な処理
が行えるものとなし、また通気孔ｓ１の下流端部と空気
吸引孔ｓ２の上流端部との間に切粉が挟み込まれないも
のとなす。 【解決手段】 通気孔ｓ１を形成された刃具組付け品２
００と、前記通気孔ｓ１と連通される空気吸引孔ｓ２を
有する主軸ヘッド１００とを備えた切粉吸引式工作機械
に於いて、刃具組付け品２００が主軸ヘッド１００に装
着された状態の下で前記通気孔ｓ１の下流端部と、前記
空気吸引孔ｓ２の上流端部との間に主軸方向と凡そ６０
度程度以下の挟角θで交差する傾斜面となして近接状に
対向させると共に、これら下流端部と上流端部の少なく
とも何れか一方を伸縮変形可能となし且つ自由状態では
弾性部材２０５によりそれら下流端部と上流端部とを離
反させるような短縮状態に保持されるものとした伸縮筒
手段２０１を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの加工中に
生成される切粉を空気吸引により連続的に除去すること
のできる工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は本出願人の特許第２８２７００３
号に係る工作機械を示している。この図に示すように、
刃具１１の周囲を包囲させたフード手段１３の内方を経
て切粉及び空気を排出させるための通気孔ｓ１を形成さ
れた刃具組付け品２００と、この刃具組付け品２００を
装着されると共に前記通気孔ｓ１と連通される空気吸引
孔ｓ２を有する主軸ヘッド１００とを備えた切粉吸引式
工作機械は存在している。
【０００３】この種の工作機械では、刃具組付け品２０
０の装着及び取外し時の処理の簡易性等を考慮して、前
記通気孔ｓ１の下流端部と前記空気吸引孔ｓ２の上流端
部との結合個所は、主軸３先端部の横方に位置され、ま
た前記下流端部と前記上流端部とを主軸３方向と直交し
た面ｆａ０上で密状に圧接させるものとなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記工作機械は極めて
有用性の高いものであるが、本発明では、さらに下記の
ような点を改善しようとするものである。即ち、在来の
ものでは、主軸ヘッド１００に刃具組付け品２００を装
着し或いは取り外す際、前記通気孔ｓ１の下流端部と前
記空気吸引孔ｓ２の上流端部との接触圧の影響を受けて
円滑且つ正確な処理を行い難い。また、主軸ヘッド１０
０に刃具組付け品２００を装着する際、前記通気孔ｓ１
の下流端部と前記空気吸引孔ｓ２の上流端部との間に切
粉が存在することがあるが、これを丁寧に取り除いてお
かないと、この切粉がそれらの間に挟まれた状態とな
り、それら両者の完全な結合が損なわれる虞がある。ま
た前記通気孔ｓ１の下流端部と前記空気吸引孔ｓ２の上
流端部との結合を確実なものとなすにはこれらの相対位
置が特定位置で合致するようにそれぞれを精度良く加工
しなければならず、加工に手間を要すのである。またフ
ード手段１３が通気孔ｓ１の存在により主軸３方向と直
交する方向へ大きく張り出した態様となって大型化する
ほかアンバランスとなり、取扱いに不便である。さらに
は主軸３を特に横向きとして使用するときは、刃具組付
け品２００の重量や、前記通気孔ｓ１の下流端部と前記
空気吸引孔ｓ２の上流端部との接触圧の影響を受けて、
刃具組付け品２００の横張り出し方向が正確とならず精
度に悪影響を及ぼす虞がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明では、刃具の周囲を包囲させたフード手段の内方
を経て切粉及び空気を流出させるための通気孔を形成さ
れた刃具組付け品と、この刃具組付け品を装着されると
共に、前記通気孔と連通される空気吸引孔を有する主軸
ヘッドとを備えた切粉吸引式工作機械に於いて、刃具組
付け品が主軸ヘッドに装着された状態の下で前記通気孔
の下流端部と、前記空気吸引孔の上流端部とを近接状に
対向させると共に、これら下流端部と上流端部との間に
少なくとも何れか一方を伸縮変形可能となし且つ自由状
態では弾性部材によりそれら下流端部と上流端部とを離
反させるような短縮状態に保持されるものとした伸縮筒
手段を介在させ、刃具組付け品が主軸ヘッドに装着され
た状態の下で空気吸引孔に負圧が付与されると、伸縮筒
手段がこの負圧に基づいて伸張変形され前記下流端部と
前記上流端部とを密接状に連通させるように作動する構
成となす。ここに、伸縮筒手段は例えば請求項４に示す
ように、伸縮自在となされた多重管構造部と、この多重
管構造部を短縮方向へ付勢するためのスプリングとを備
えたものとなす。
【０００６】この発明に於いて刃具組付け品を主軸ヘッ
ドに取付け或いは取外しする際には、伸縮筒手段が前記
通気孔の下流端部と前記空気吸引孔の上流端部とを非接
触状態に保持させることができるため、それらの接触に
よるアンバランスな力は発生せず、円滑且つ正確な処理
が行われるものとなる。また刃具組付け品を主軸ヘッド
に装着した後、前記空気吸引孔に負圧を付与すると、フ
ード手段の内方からのみならず前記通気孔の下流端部と
前記空気吸引孔の上流端部との間に形成されている隙間
からも大気が空気吸引孔内に吸引されるものとなり、従
ってたとえ前記隙間個所に切粉が付着していても前記吸
引される大気と共に吸引除去され、前記下流端部と前記
上流端部との間に切粉が挟み込まれることは阻止され
る。また刃具組付け品を主軸ヘッドに装着した状態に於
いて、前記通気孔の下流端部と前記空気吸引孔の上流端
部とは伸縮筒手段の伸張作動により結合されるため、た
とえ前記下流端部と前記上流端部との相対位置に製品製
作上の精度に起因した比較的大きな誤差が生じても、機
能上の障害は生じない。さらに前記通気孔の下流端部と
前記空気吸引孔の上流端部とを主軸方向と適当な傾斜角
度θの挟角で交差するものとなして近接状に対向させる
ことは刃具組付け品の横張出し寸法を小さくする上で寄
与する。
【０００７】上記発明は次のように具体化するのがよ
い。即ち、請求項２に記載したように、フード手段が刃
具の周囲を包囲させた本体部材と、この本体部材に対し
刃具方向の進退移動自在でしかも弾性部材により刃具方
向の前側へ向け付勢されると共に前端面に刃具の出入り
する開口を有するものとなした筒部材とを備えてなり、
刃具によるワークの加工中、筒部材の先端面がワークに
接触し、刃具の生成した切粉が筒部材内に流入する空気
と一緒になって本体部材、通気孔及び空気吸引孔を経て
外方へ排出されるように作動する構成となす。
【０００８】或いはこれに代えて請求項３に記載したよ
うに、フード手段が刃具の周囲を包囲させた本体部材
と、この本体部材に対し刃具方向の進退移動自在でしか
も弾性部材により刃具方向の前側へ向け付勢されると共
に前端面を断面視Ｕ形となされて中央部に刃具の出入り
する比較的小さな開口を有するものとなした筒部材とを
備えてなり、刃具によるワークの加工中、空気吸引孔の
負圧による空気の流動に基づいて、筒部材の先端面がワ
ークに近接した非接触状態を保持され、刃具の生成した
切粉が筒部材内に流入する空気と一緒になって本体部
材、通気孔及び空気吸引孔を経て外方へ排出されるよう
に作動する構成となす。
【０００９】また請求項５に記載したように、主軸ヘッ
ドの空気吸引孔の上流端部と刃具組付け品の通気孔の下
流端部とを密接させる個所をフード手段の横側に位置さ
せる。これによれば、フード手段が通気孔の存在にも拘
わらず、主軸方向と直交する方向へ大きく張り出すこと
のないものとなって小形化するほかバランス状態の良好
なものとなる。また刃具組付け品を横向きで使用する場
合に、刃具組付け品が自重で大きく撓むことのないもの
となる。
【００１０】さらに請求項６に記載したように、主軸ヘ
ッドの空気吸引孔の上流端部と刃具組付け品の通気孔の
下流端部とが密接される接合面の方向を主軸方向に沿わ
せるように傾斜させ、この際、接合面は主軸の前方へ向
かうに伴って主軸回転中心から離れるようになす。これ
によれば、刃具組付け品のコンパクト化が促進されるも
のとなり、また刃具組付け品を主軸に取付け或いは取外
しする際、接合面の傾斜が前記通気孔の下流端部と前記
空気吸引孔の上流端部との引っ掛かり現象を阻止するも
のとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第一実施例を図１
及び図２を参照して詳述する。図１は自動刃具交換機能
を備えたものでフード手段の先端がワークに接触する形
式となされた工作機械（マシニングセンタ）の加工ヘッ
ド部分を示し、図２は前記マシニングセンタの一部拡大
図を示している。
【００１２】図において、１は主軸ヘッド１００を形成
する主軸支持部材であり、この部材１の内孔には玉軸受
２等を介して主軸３が一定位置での回転駆動可能に装着
されている。４は主軸支持部材１の先端面にボルト固定
された止めリング部材、５は主軸３の先端の細径部に嵌
合されボルト固定された覆いリング部材、そして６及び
６は主軸に嵌着されたホルダ７の回転を規制するための
二つのキーで、その各々はボルトを介して主軸３端面に
張出し状に固定されている。
【００１３】２００は上記ホルダ７や、これと同体的に
装着されたフード手段１３等を備えた刃具組付け品であ
る。ホルダ７は基端側にテーパシャンク８を具備したも
のとなされており、このシャンク８は主軸３の中心部に
形成された孔に嵌入されるものとなされている。シャン
ク８の上端にはプルスタッド９が設けてあって、ホルダ
７の固定状態では図示しないドローバーと係合して主軸
３の後方へ引張されるものとなされており、一方ホルダ
７の抜取りのさいはドローバーにより主軸３の先端側へ
押し出されドローバーとの係合を解除されるものとなさ
れている。
【００１４】ホルダ７の概ね中央部には鍔部材１０が設
けられていて、主軸３の側端面の二個所に前記二つのキ
ー６、６と嵌合するものとなされた凹み部１０ａ、１０
ａが形成されるほか、周面部に環状凹み溝１０ｂが形成
されている。またホルダ７の先端部は張出状となさてい
て、ここにはドリル、タップ或いはリーマ等の刃具１１
の挿入される中心孔７ａが形成されると共に、この中心
孔７ａに嵌挿された刃具１１の基部を把握させるための
把持手段１２が設けられている。
【００１５】フード手段１３は剛性材で形成されると共
にドリル等の刃具１１の周囲に密閉空間を形成するもの
となすのであって、具体的には次のようになされてい
る。即ち、ホルダ７の周囲を包囲するものとした金属製
の筒形フード本体部材（外筒部材）１４は、内側中央個
所に該部を縮径させた状態の仕切り壁１４ａを設けると
共に先端外周部に段差１４ｂを設けて小径部１４ｃを形
成するほか、外筒部材１４の一部１４Ａをホルダ７の長
さ方向と直交する方向へ少し張り出させてあり、この張
り出させた部分に後述の内筒部材１６の内側空間と大気
側とを連通させた通気孔ｓ１が形成されている。
【００１６】この通気孔ｓ１の下流端部には該部を特定
方向ｆ１の伸縮変位可能となすための伸縮筒手段２０１
が形成してある。この伸縮筒手段２０１は図２に示すよ
うに外筒部材１４の一部１４Ａに通気孔に連通された状
態に固定された口金部材２０２と、この口金部材２０２
の孔部に螺着した案内筒部材２０３と、この案内筒部材
２０３に摺動変位自在に外嵌された摺動筒部材２０４
と、この摺動筒部材２０４を案内筒部材２０３の先側へ
向けて押圧するためのスプリング２０５からなってい
る。この際、口金部材２０２はこれの孔部の内面の一部
に雌ネジを形成されており、また案内筒部材２０３は直
状の筒体で、前記雌ネジに螺着される雄ネジｎ１を基端
部に形成され、先端部に鍔部ｔ１を形成されている。摺
動筒部材２０４は外周面に段差面ｄ１を形成され且つ内
周面にも段差面ｄ２を形成されて大径孔と小径孔とを有
するものとなされており、この際、小径孔は案内筒部材
２０３にシール手段を介して或いはこれを設けずに密状
且つ摺動変位自在に外嵌され、大径孔は案内筒部材２０
３との間に環状空間を形成させ、この環状空間にはスプ
リング２０５が圧縮状態に内挿されており、このスプリ
ング２０５は一端を案内筒部材２０３の鍔部ｔ１に支持
されると共に他端を摺動筒部材２０４の段差面ｄ２に支
持されて、摺動筒部材２０４をホルダ７側へ付勢するも
のとなされ、しかも伸縮筒手段２０１をこれの自由状態
で短縮状態に保持させるものとなされている。
【００１７】１５は主軸３の外側に固定された管部材で
これの内方が空気吸引孔ｓ２となされている。この空気
吸引孔ｓ２の上流端部はフード本体部材１４の真横に位
置され孔部を有するものとなされたシート部材１０１で
形成されている。このシート部材１０１は止めリング部
材４に固定された張出し支持部材１０２にボルト固定さ
れており、ホルダ７が主軸３に装着された状態の下で、
前記通気孔ｓ１の下流端部の最後端をなす摺動筒部材２
０４と近接状態に対向させている。この際、シート部材
１０１の前面ｆａと摺動筒部材２０４の前面ｆｂとは主
軸方向との挟角θが適当な角度となるように、好ましく
は凡そ４０度〜１０度の範囲で主軸方向に出来るだけ沿
わせるように傾斜させ且つ主軸３の前方へ向かうに伴っ
て主軸回転中心から離れるものとなし、またシート部材
１０１の孔部には管部材１５をジョイント部材１０３、
１０４を介して連通させる。
【００１８】また上記小径部１４ｃの内側には金属製の
内筒部材１６を摺動変位自在且つ気密状に嵌挿すると共
に内筒部材１６の外周にはこれの軸方向に沿わせた細溝
１６ａを形成し、一方では小径部１４ｃの周面部に案内
ネジ体１７を螺着固定してこのネジ体１７の先端部を細
溝１６ａ内に係合させ、内筒部材１６をその周方向の回
転の規制された状態でしかも細溝１６ａの長さの範囲内
でフード本体部材１４に対し自在に出入りするものとな
す。
【００１９】上記内筒部材１６の先端にはフランジ部１
６ｂを設け、このフランジ部１６ｂと前記段差１４ｂと
の間の小径部１４ｃには圧縮されたスプリング１８を装
着し、このスプリング１８の力で内筒部材１６をその先
端側へ押圧させる。このさい、内筒部材１６の内側には
やはり金属製の張出し長さ調整用筒部材１９を摺動変位
自在に嵌挿すると共に前者筒部材１６の周面部に固定用
ネジ２０を螺着し、この固定用ネジ２０の操作により後
者筒部材１９の前後方向ｆ２の位置変更調整を可能とな
すのがよい。また必要であれば後者筒部材１９の先端開
口端面１９ａの周方向適当間隔位置にこれの内方と大気
側とを連通させるための切欠ｋを設けるようになす。こ
の切欠ｋは筒部材１９先端に設けられた透孔で置き換え
てもよい。
【００２０】上記ホルダ７の外周にはディスク部材２１
を外嵌させるのであり、このディスク部材２１は一端を
後述の玉軸受２ａ、２ｂ及び鍔部７ｂに係止させ、他端
をホルダ７の外周に形成したネジ部ｍに螺合させたナッ
ト体２２で締め付けることにより固定させる。ここに、
２３はディスク部材２１とナット体２２の間に介在させ
たワッシャである。そして仕切り壁１４ａの前側端面に
は環状溝ｎを設け、これにシールパッキン２４を嵌着
し、このパッキン２４とディスク部材２１の半径方向面
とを当接させ、ホルダ７の回転可能状態下での気密を保
持させるようになす。
【００２１】刃具組付け品２００は各種のものが図示し
ないマガジン内へ収納用意されてなり、これを同じく図
示しない自動工具交換装置内の工具交換アームがホルダ
７の環状溝１０ｂを把持して適宜交換するようになすの
であり、この際の脱着のための係合手段２６は図示例の
とおり、外筒部材１４の一部１４Ａの真反対の張り出し
個所に透孔ｖを穿設し、この透孔ｖに圧縮スプリング２
７を介して嵌挿された棒部材２８、及びこの棒部材２８
にキャップ部材２９を介してボルト固定された係合部材
３０等からなり、係合部材３０の先端３０ａは鍔部材１
０に設けられたホルダ軸方向の図示しない溝に係合可能
となされると共に、係合部材３０の基端部３０ｂは外筒
部材１４に固定した案内片２５に設けた主軸方向の溝２
５ａに係合され、刃具組付け品２００の脱着に際し、適
宜な摺動機能を奏するようになっている。
【００２２】またホルダ７は外筒部材１４に玉軸受２
ａ、２ｂを介して一定位置での回転変位自在に装着され
ており、この際、玉軸受２ａの一端はホルダ７に形成し
た突条７ｂに係止させ、他方の玉軸受２ｂはディスク部
材２１の端面に係止させる。４ａは外筒部材１４にボル
ト固定された止めリング部材である。また張出し支持部
材１０２の特定個所には主軸３の半径方向へ向けた係止
溝ｇが設けてあって、係合手段２６のキャップ部材２９
が嵌合されるようになされている。ｐ１はホルダに形成
した中心孔でこれの主軸３側開口は大気に開放されるか
或いは外部から圧縮空気を供給されるものとなされてお
り、１１ａは刃具１１に形成した通気孔である。
【００２３】以上のホルダ７、フード手段１３、刃具１
１、伸縮筒手段２０１及び係合手段２６は、刃具組付け
品２００として独立状の一体状となしてあり、この刃具
組付け品２００はマガジン内に単体として収納され、必
要に応じて自動工具交換装置の工具交換アームがホルダ
７の環状溝１０ｂを把握してこの刃具組付け品２００を
適当に移動させる。この刃具組付け品２００の主軸３へ
の装着時において、ホルダ７は係合部材３０の先端３０
ａと鍔部材１０の特定個所との係合によりその回転方向
位置を特定角度に規制されているため、ホルダ７の凹み
部１０ａ、１０ａは主軸３のオリエンテーション機能で
その回転方向の特定位置に停止された状態のキー６、６
と正確に対向するものとなる。そしてキャップ部材２９
が係止溝ｇに嵌った状態において工具交換アームが刃具
組付け品２００を図１中の左側へ押圧するように作動す
るため、係合部材３０の先端３０ａは鍔部材１０の特定
個所に対してキャップ部材２９と同体的に変位してホル
ダ７の回転規制を解除し、ホルダ７を回転自在な状態と
なす。これと同時にホルダ７は図示しないドローバーと
の関連で主軸３に固定された状態となる。この際、キャ
ップ部材２９と係止溝ｇとの嵌合はフード手段１３の主
軸３回りへの回転を規制するのである。また刃具組付け
品２００の装着時に於いては摺動筒部材２０４は図１に
示すようにシート部材１０１の前面ｆａから僅かに離れ
た状態にあるため、装着処理が円滑且つ正確に行われる
ものとなる。
【００２４】上記の如く構成した本発明装置の使用例及
びその作動を説明する。図示しない作業テーブル上にワ
ークｗを固定すると共に、固定用ネジ２０の操作により
筒部材１９の前方側への張り出し寸法を適当に設定す
る。この後、工作機械を作動状態として、主軸ヘッド１
００を移動させることにより、主軸３をワークｗに近接
移動させる。一方では別途に用意した空気吸引装置によ
り、空気吸引孔ｓ２を通じてフード手段１３の内側空間
内の空気を連続的に吸引させる。この吸引により空気吸
引孔ｓ２や通気孔ｓ１の内方は負圧となり、摺動筒部材
２０４の前面ｆｂとシート部材１０１の前面ｆａとの間
から大気が勢い良く吸引されるものとなり、これにより
各前面ｆａ、ｆｂに付着している切粉等の異物は大気と
共に吸引除去される。そして空気吸引孔ｓ２や通気孔ｓ
１の内方の負圧が一定大きさ以上になると、摺動筒部材
２０４の前面ｆｂに作用する圧力と、その段差面ｄ１に
作用する大気圧と、スプリング２０５の弾力との三者の
バランスが変化し、摺動筒部材２０４はスプリング２０
５の弾力に抗して移動するものとなり、その前面ｆｂは
シート部材１０１の前面ｆａを接合面として密状に圧接
される。この後は空気吸引孔ｓ２及び通気孔ｓ１を通じ
てフード手段１３の内側空間内の空気は連続的に吸引さ
れる
【００２５】主軸３が前方へ移動すると、筒部材１９の
先端の開口端面１９ａがワークｗと当接し、刃具１１の
周囲にはフード本体部材１４、内筒部材１６、筒部材１
９、ディスク部材２１等で囲まれた遮蔽空間が形成され
る。その後の主軸３の前方への移動に伴って、内筒部材
１６及び筒部材１９は一体となってスプリング１８の伸
張力に抗して外筒部材１４の内方へ押し込まれる。この
状態でフード手段１３の内方には横孔ｐ２、中心孔ｐ
１、通気孔１１ａを通じることにより大気が強制的に流
入され、その後空気吸引孔ｓ２から排出されるものとな
る。
【００２６】主軸３の移動がさらに増大したとき、刃具
１１の先端はワークｗ表面に達し、ワークｗの切削が開
始される。このとき、切粉が生成されるものとなるが、
大気が刃具１１の先端から勢い良く流入し、空気吸引孔
ｓ２内へ吸引されるため、切粉はその空気の流れに乗っ
て移動し特定の場所へ搬出される。この後、刃具１１が
ワークｗを深く穿孔した状態となったときも、やはり大
気は刃具１１の先端から連続的に流入するものとなるた
め、切粉はその流動を妨げられず、刃具１１の切刃個所
から直ちに且つ円滑にワークｗの外方へ排除される。工
作機械の構造やワークの加工条件によっては、フード手
段１３の密閉空間内に流入すべき大気が、刃具１１の先
端から流入するものだけでは不十分となることがある
が、このような場合、切欠ｋはフード手段１３の密閉空
間内に大気を流入させてその不足を補うものとなる。
【００２７】フード手段１３はワークｗに当接した状態
で主軸３と直交する方向へ引きずられたり、壁面を鋭利
な切粉で勢い良く叩かれるものとなるが、金属等の剛性
材で形成された外筒部材１４や、内筒部材１６及び筒部
材１９はこれに十分耐え得るのである。
【００２８】作業が終了すると、主軸３はそのオリエン
テーション機能により再び装着時の位置に停止されると
共に空気吸引孔ｓ２からの空気の吸引も適時に停止され
る。この吸引の停止は空気吸引孔ｓ２や通気孔ｓ１内の
負圧を消失させるものとなり、これにより摺動筒部材２
０４の前面ｆｂに作用する圧力と、その段差面ｄ１に作
用する大気圧と、スプリング２０５の弾力との三者のバ
ランスが変化し、摺動筒部材２０４はスプリング２０５
の弾力により原位置に復帰移動するものとなり、その前
面ｆｂはシート部材１０１の前面ｆａから離れる。続い
て工具交換アームが装着時の逆の手順で刃具組付け品２
００を主軸３から取り外し、マガジン内に収納する。こ
の際、シート部材１０１と摺動筒部材２０４とが離れて
いることが刃具組付け品２００の取外しを円滑且つ的確
となす。またキャップ部材２９に作用していた図中右側
への押圧力が消失し係合部材３０がスプリング２７の力
により原位置に復帰されるため、ホルダ７の特定個所は
係合部材３０の先端３０ａと係合し、再びその回転方向
位置を特定角度に規制される。かくしてホルダ７は主軸
３への次の装着に備えられるのである。
【００２９】次に本発明の変形例を図３を参照して詳述
する。図３は自動刃具交換機能を備えたものでフード手
段の先端がワークから離れる形式となされた工作機械
（マシニングセンタ）の加工ヘッド部分を示している。
これの多くの部分が第一実施例と同一であるため、第一
実施例と異なる個所を重点的に説明し、それと同一個所
については同一符号を付す。
【００３０】フード本体部材１４の肉厚部にはホルダ７
軸方向に沿った案内孔２０６を設けてなる。２０７は筒
部材で、案内孔２０６に摺動変位自在に嵌挿させた本体
部材２０８とこの本体部材２０８の先側に嵌着した延長
部材２０９からなる。本体部材２０８は先端に鍔部２０
８ａを有し、この鍔部２０８ａの特定個所には案内孔２
０６に内挿された案内棒２１０がホルダ７軸方向に沿っ
て固定してある。この案内棒２１０は長手方向途中に膨
大摺動部２１０ａを形成され、この膨大摺動部２１０ａ
が案内孔２０６内を摺動するものとなしてある。そして
案内孔２０６の段部ｈ１と膨大摺動部２１０ａの段部ｈ
２との間に圧縮状態となされたスプリング２１１が装着
してある。ｋ１は本体部材２０８に設けた切欠で、同部
材２０８の摺動変位時にその内部空間が通気孔ｓ１と連
通状態となるようになすためのものである。
【００３１】延長部材２０９は先端を刃具１１中心へ向
けて断面視Ｕ字形に絞った形態となしてあって先端の中
心個所に刃具１１断面よりも幾分大きい直径となされた
開口ｐが形成されたものとなすのであり、この際、その
基端部は本体部材２０８に嵌挿すると共に本体部材２０
８の鍔部２０８ａに螺着した固定ネジ２０９ａで締結さ
れる構造となし、この固定ネジ２０９ａの操作により延
長部材２０９の張出し寸法が調整されるものとなすのが
よい。
【００３２】このように構成した第二実施例の使用例及
びその作用を説明する。図示しない空気吸引装置の停止
時で空気吸引孔ｓ２に負圧が付与されないときは、筒部
材２０７は案内棒２１０を介してスプリング２１１の弾
力で刃具１１先端側へ押し出され、刃具１１の先端は筒
部材２０７の内方へ没入した状態となる。
【００３３】作業開始に先立って空気吸引装置が作動を
開始されると、先の実施例と同様に伸縮筒手段２０１が
伸張されて空気吸引孔ｓ２と通気孔ｓ１とが結合され、
フード本体部材１４内の空気は伸縮筒手段２０１を通じ
て排出され、一方では開口ｐから空気が吸引されるもの
となるが、空気の流動抵抗によりフード本体部材１４内
は負圧となる。この負圧は筒部材２０７を取り巻く大気
圧との関連で筒部材２０７をスプリング２１１の弾力に
抗して主軸３側へ引き寄せる傾向となるが、この時点で
は空気の流動抵抗は大きくないため筒部材２０７は余り
変位せず、刃具１１はいまだ筒部材２０７の開口ｐから
外方へ突出しない。
【００３４】この後、ワークｗを加工すべく筒部材２０
７先端をワークｗへ近接させると、筒部材１４の開口ｐ
がワークｗの表面で覆われる状態となり、この際、開口
ｐからの空気の流入が制限されてその流動抵抗が増大す
るため、フード本体部材１４内の負圧はさらに上昇し、
筒部材２０７は一層強い力でスプリング２１１の力に抗
して引き寄せられる。このため筒部材２０７は主軸３側
へ移動するが、この移動量が大きくなると、開口ｐから
流入する空気の流動抵抗が減少し、開口ｐからフード本
体部材１４内に流入する空気の量は再び増加する。これ
に関連してフード本体部材１４内の負圧は低下し、筒部
材２０７はスプリング２１１の力で刃具１１先端側へ戻
るものとなり、これによりフード本体部材１４内の負圧
は再び上昇し、結局、このような作動の繰り返しで、筒
部材２０７はワークｗから一定寸法離れた位置でスプリ
ング２１１の力と釣り合った状態に保持される。このよ
うな筒部材２０７の作動はワークｗに対する刃具１１の
切込み深さの大小に拘わらず得られるものとなり、従っ
て筒部材２０７は加工中、常にワークｗから一定長離れ
た状態となるのであり、これにより筒部材２０７とワー
クｗの接触により生じる虞のあるワークｗの損傷は防止
されるものとなる。
【００３５】またワークｗの加工中には刃具１１が切粉
を生成するものとなるが、この切粉は筒部材２０７の先
端とワークｗの間を経て開口ｐから吸引される空気の流
れに乗って連続的にフード本体部材１４内に運ばれ、そ
の後、空気と共に通気孔ｓ１、伸縮筒手段２０１、空気
吸引孔ｓ２を経て特定の場所へ収集される。
【００３６】刃具１１がエンドミル等である場合は刃具
１１はワークｗを切削しつつその表面を沿って移動する
が、このような場合も、筒部材２０７はワークｗから一
定長離れた状態となるため、筒部材２０７がワークｗ表
面を傷付けたり或いは同表面の段部等に引っ掛かるよう
な事態は生じないのである。
【００３７】
【発明の効果】上記した本発明によれば、刃具組付け品
を主軸ヘッドに取付け或いは取外しする際に、空気吸引
孔ｓ２の上流端部と通気孔ｓ１の下流端部との圧接によ
るアンバランスな力は発生せず、円滑且つ正確な処理が
行えるものとなる。また、たとえ空気吸引孔と通気孔と
の隙間個所に切粉が付着していても空気吸引孔に吸引さ
れる大気と共に吸引除去されるため、通気孔の下流端部
と空気吸引孔の上流端部との間に切粉が挟み込まれるの
を阻止することができる。また刃具組付け品を主軸ヘッ
ドに装着した状態に於いて、前記通気孔の下流端部と前
記空気吸引孔の上流端部との相対距離は厳密な特定寸法
となることを要求されないため、製品製作をその誤差の
許容範囲の広い状態の下で容易に行うことができる。さ
らには刃具組付け品の横張出し寸法を小さくすることが
できる。
【００３８】請求項２によれば、刃具の周囲を筒部材に
より広く囲むことができる刃具組付け品について上記の
効果を得ることができ、請求項３によれば、筒部材がワ
ークに当接しない刃具組付け品について上記の効果を得
ることができるものである。請求項４によれば、確実な
作動を得ることができ、しかも簡易且つ安価に製造する
ことができるものである。
【００３９】請求項５によれば、フード手段が主軸方向
と直交する方向へ大きく張り出すことのないものとなっ
て小形化するほかバランス状態も良好となり、刃具組付
け品の取付け取り外しの取扱いが容易に行えるものとな
る。また刃具組付け品を横向きで使用する場合に、刃具
組付け品が自重により大きく撓むことのないものとなっ
て正確な加工が行えるようになる。
【００４０】請求項６によれば、刃具組付け品の一層の
コンパクト化を可能となし、また刃具組付け品を主軸に
取付け取外しする際、接合面ｆａの傾斜により、通気孔
の下流端部と空気吸引孔の上流端部との引っ掛かり現象
を阻止できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る切粉吸引式工作機械の
加工ヘッド部分を示す側面視断面図である。
【図２】上記実施例の一部拡大図である。
【図３】上記実施例の変形例に係る切粉吸引式工作機械
の加工ヘッド部分を示す側面視断面図である。
【図４】従来の切粉吸引式工作機械の側面視断面図であ
る。
【符号の説明】
１１ 刃具 １３ フード手段 １４ フード本体部材 １８ スプリング（弾性部材） １６及び１９ 筒部材 １００ 主軸ヘッド ２００ 刃具組付け品 ２０１ 伸縮筒手段 ２０３及び２０４ 多重管構造部 ２０５ スプリング（弾性部材） ２０７ 筒部材 ｆａ 接合面 ｐ 開口 ｓ１ 通気孔 ｓ２ 空気吸引孔 ｗ ワーク θ 挟角
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１月６日（２０００．１．６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】ホルダ７の概ね中央部には鍔部材１０が設
けられていて、主軸３の側端面の二個所に前記二つのキ
ー６、６と嵌合するものとなされた凹み部１０ａ、１０
ａが形成されるほか、周面部に環状凹み溝１０ｂが形成
されている。またホルダ７の先端部は張出状となされて
いて、ここにはドリル、タップ或いはリーマ等の刃具１
１の挿入される中心孔７ａが形成されると共に、この中
心孔７ａに嵌挿された刃具１１の基部を把握させるため
の把持手段１２が設けられている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】主軸３が前方へ移動すると、筒部材１９の
先端の開口端面１９ａがワークｗと当接し、刃具１１の
周囲にはフード本体部材１４、内筒部材１６、筒部材１
９、ディスク部材２１等で囲まれた遮蔽空間が形成され
る。その後の主軸３の前方への移動に伴って、内筒部材
１６及び筒部材１９は一体となってスプリング１８の伸
張力に抗して外筒部材１４の内方へ押し込まれる。この
状態でフード手段１３の内方には窩室ｐ２、中心孔ｐ
１、通気孔１１ａを通じることにより大気が強制的に流
入され、その後空気吸引孔ｓ２から排出されるものとな
る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】この後、ワークｗを加工すべく筒部材２０
７先端をワークｗへ近接させると、筒部材２０７の開口
ｐがワークｗの表面で覆われる状態となり、この際、開
口ｐからの空気の流入が制限されてその流動抵抗が増大
するため、フード本体部材１４内の負圧はさらに上昇
し、筒部材２０７は一層強い力でスプリング２１１の力
に抗して引き寄せられる。このため筒部材２０７は主軸
３側へ移動するが、この移動量が大きくなると、開口ｐ
から流入する空気の流動抵抗が減少し、開口ｐからフー
ド本体部材１４内に流入する空気の量は再び増加する。
これに関連してフード本体部材１４内の負圧は低下し、
筒部材２０７はスプリング２１１の力で刃具１１先端側
へ戻るものとなり、これによりフード本体部材１４内の
負圧は再び上昇し、結局、このような作動の繰り返し
で、筒部材２０７はワークｗから一定寸法離れた位置で
スプリング２１１の力と釣り合った状態に保持される。
このような筒部材２０７の作動はワークｗに対する刃具
１１の切込み深さの大小に拘わらず得られるものとな
り、従って筒部材２０７は加工中、常にワークｗから一
定長離れた状態となるのであり、これにより筒部材２０
７とワークｗの接触により生じる虞のあるワークｗの損
傷は防止されるものとなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１月７日（２０００．１．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 刃具の周囲を包囲させたフード手段の内
    方を経て切粉及び空気を排出させるための通気孔を形成
    された刃具組付け品と、この刃具組付け品を装着される
    と共に、前記通気孔と連通される空気吸引孔を有する主
    軸ヘッドとを備えた切粉吸引式工作機械に於いて、刃具
    組付け品が主軸ヘッドに装着された状態の下で前記通気
    孔の下流端部と、前記空気吸引孔の上流端部とを近接状
    に対向させると共に、これら下流端部と上流端部との間
    に少なくとも何れか一方を伸縮変形可能となし且つ自由
    状態では弾性部材によりそれら下流端部と上流端部とを
    離反させるような短縮状態に保持されるものとした伸縮
    筒手段を介在させ、刃具組付け品が主軸ヘッドに装着さ
    れた状態の下で空気吸引孔に負圧が付与されると、伸縮
    筒手段がこの負圧に基づいて伸張変形されて前記下流端
    部と前記上流端部とが密状に連通されるように作動する
    構成としたことを特徴とする引切粉吸引式工作機械。
  2. 【請求項２】 フード手段が刃具の周囲を包囲させた本
    体部材と、この本体部材に対し刃具方向の進退移動自在
    でしかも弾性部材により刃具方向の前側へ向け付勢され
    ると共に前端面に刃具の出入りする開口を有するものと
    なした筒部材とを備えてなり、刃具によるワークの加工
    中、筒部材の先端面がワークに接触して閉鎖され、刃具
    の生成した切粉が筒部材内に流入する空気と一緒になっ
    て本体部材、通気孔及び空気吸引孔を経て外方へ排出さ
    れるように作動することを特徴とする請求項１記載の引
    切粉吸引式工作機械。
  3. 【請求項３】 フード手段が刃具の周囲を包囲させた本
    体部材と、この本体部材に対し刃具方向の進退移動自在
    でしかも弾性部材により刃具方向の前側へ向け付勢され
    ると共に前端面を断面視Ｕ形となされて中央部に刃具の
    出入りする比較的小さな開口を有するものとなした筒部
    材とを備えてなり、刃具によるワークの加工中、空気吸
    引孔の負圧による空気の流動に基づいて、筒部材の先端
    面がワークに近接した非接触状態を保持され、刃具の生
    成した切粉が筒部材内に流入する空気と一緒になって本
    体部材、通気孔及び空気吸引孔を経て外方へ排出される
    ように作動することを特徴とする請求項１記載の切粉吸
    引式工作機械。
  4. 【請求項４】 伸縮筒手段が伸縮自在となされた多重管
    構造部と、この多重管構造部を短縮方向へ付勢するため
    のスプリングとを備えてなることを特徴とする請求項
    １、２又は３記載の引切粉吸引式工作機械。
  5. 【請求項５】 主軸ヘッドの空気吸引孔の上流端部と刃
    具組付け品の通気孔の下流端部とを密接させる個所をフ
    ード手段の横側に位置させたことを特徴とする請求項
    １、２、３又は４記載の切粉吸引式工作機械。
  6. 【請求項６】 主軸ヘッドの空気吸引孔の上流端部と刃
    具組付け品の通気孔の下流端部とが密接される接合面の
    方向を主軸方向に傾斜させ、この際、接合面は主軸の前
    方へ向かうに伴って主軸回転中心から離れるようになす
    ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の切
    粉吸引式工作機械。
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