JP4912799B2

JP4912799B2 - クーラント用ノズル

Info

Publication number: JP4912799B2
Application number: JP2006238266A
Authority: JP
Inventors: 隆山田
Original assignee: Ihara Science Corp
Current assignee: Ihara Science Corp
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2026-08-07
Also published as: JP2008036810A

Description

本発明は、切削剤や研削剤などの流体すなわち、クーラントの噴射の向きを調整可能なクーラント用ノズルに係り、特に噴射の向きを調整可能にするため用いられる球面部材とクーラントとが直接接触しないクーラント用ノズルの構造に関する。

切削加工あるいは研削加工において、被加工物の加工部位に発生する熱や切粉等を除去するため、加工部位に切削剤や研削剤などのクーラントを噴射するのが一般的である。
特許文献１には、前記クーラントを被加工物と工具との加工部位に噴射する噴射ノズルとして、主軸を回転自在に支持している主軸ヘッドの前端部に、Ｕ字状通路が形成されたフロントカバーが取り付けられ、このフロントカバーに所定間隔で放射状に、かつ、前記Ｕ字状通路に連通するようにノズルが複数本突出して設けられ、このノズルは、フロントカバーに揺動自在に取り付けられ、噴射口の方向を調整することにより被加工物と工具との加工部位にクーラントを噴射できる構造が開示され、そして噴射方向を正確にするため噴射ノズル内に、噴射ノズルの軸線と平行に、かつ、流体が流通する小径の流通穴を所定の長さで複数形成し、前記流通路から供給された流体を前記流体流通穴を通して前記噴射口から噴射するようにした構造が開示されている。図３は、特許文献１の図２に対応しており、図３において、ノズル１を取り付けた固定ブロック５内に流通路５ａを形成し、この流通路５ａに、クーラント供給管６を介してトロコイドポンプ７を接続している。このノズル１には、細管よりなる多重パイプ部４が配設されている。

一方、ノズルの本体部分に球面部が形成され、クーラント供給部側とはネジ結合するようにしたクーラント用ノズルとして、本願発明者は図２に示される構造を試作した。同図２の（ａ）、（ｂ）において、吐出口１０ａを有するノズル本体１０の左端部外周には球面部１２が形成され、同球面部１２の外周は締付け用ナット１４により摺接可能に支持されている。参照符号１６は継手本体であって、その左端部１６ａはクーラントの供給口である。継手本体１６の左端部外周には結合用のネジ部１６ｂが設けられ、同ネジ部１６ｂに続いてスパナ掛け部１６ｃが形成されている。さらに、そのスパナ掛け部１６ｃに続いて前記ナット１４と係合するネジ部１６ｄが形成されている。また、継手本体１６には左端部から形成された貫通孔に続いてテーパ孔１６ｅが形成され、前記球面部１２を支持している。
実開平７−２４５４２

図２に例示された構造のクーラント用ノズルでは、図２（ｂ）のＺ部へクーラント内に混入している切削粉や微細な破片が侵入すると、そこに滞留・蓄積され、次第に蓄積量が多くなり、ついにはクーラントの流通路が塞がれ、クーラントが供給されず、切削工具の破損等の事故に繋がることがある。また、クーラント流通路の閉塞に到らなくても、ノズル本体１０の噴射の向きを所定の操作力で変更することができないという不具合が生じ、その状態で無理な力を与えノズル本体１０の向きを変更した場合テーパ面１６ｅを損傷し、さらに締付けナット１４と球面部１２との正常な摺接状態が破壊され高圧で供給されているクーラントがノズル本体１０の外側に噴出する恐れがある。
同様な問題は、程度の差こそあれ、図３に例示された特許文献１の構造の場合にも起り得る。

従って、本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、クーラントの流通路にノズル本体の球面部が臨むことのないようにしたクーラント用ノズルを提供することにある。

問題を解決する手段

前記目的を達成するための、本発明によるクーラント用ノズルは、
吐出口を所定の向きに調整可能なクーラント用ノズルであって、
樹脂チューブと、
前記樹脂チューブの一側を収納する貫通孔を有し、同貫通孔の一端側が前記クーラントの吐出口として形成されると共に、前記貫通孔の内周面部分には、前記樹脂チューブの一側端面位置規制用の段差部が形成され、さらに、前記貫通孔の他端側の外周部に球面部を形成した第１部材と、
一端側には、その端部に前記クーラントの供給口が形成され、前記樹脂チューブの他側を収納すると共に前記樹脂チューブの他側端面位置規制用の段差が形成された貫通孔部、および同貫通孔部に続き前記樹脂チューブ外径よりも径大の孔部が形成されており、他端側には、外周部にオネジ部が形成され且つその内周部には前記第１部材の球面部を支持するテーパ面が形成された第２部材と、
一端側の内周部に前記第２部材のオネジ部と係合するメネジ部が形成され、他端側の内周部には前記第１部材の球面部を支持するテーパ面が形成された第３部材と、
からなることを特徴とする。

その場合、前記第２部材の一端側外周部には、前記クーラント供給部に前記第２部材を接続するためのオネジ部および同オネジ部に続きスパナ掛け部が形成されるよう構成することができる。
また、その場合、前記第１部材および第２部材の段差部近傍の樹脂チューブは接着剤により前記第１部材および第２部材に固着されるよう構成することができる。

発明の効果

請求項１に記載された本発明によるクーラント用ノズルは、クーラントの供給口とノズルの吐出口との間のクーラント流通路には屈曲性を有する樹脂チューブが配置されており、したがって、クーラントは樹脂チューブ内を流れるので、ノズルの向きを調整するための球面部およびその摺接部分にはクーラントが直接接触することがなく、したがって、クーラント中に混入した切削粉や微小な金属破片が前記球面部近傍に滞留・蓄積したり、あるいはまたその摺接部分に侵入することがない。
請求項２に記載された本発明によるクーラント用ノズルは、上記の効果に加えて、第２部材の一端側外周部には、クーラント供給部に第２部材を接続するためのオネジ部および同オネジ部に続きスパナ掛け部が形成されるよう構成したので、クーラント供給部にメネジを設けるだけで第２部材のオネジ部と螺合して接続することができる。
請求項３に記載された本発明によるクーラント用ノズルは、上記の効果に加え、さらに各段差部近傍の樹脂チューブが接着剤により固着されているので、高圧状態のクーラントが段差部からチューブの外周部へ漏れ出るのを確実に防止することができる。

以下、本発明の好適な実施例について図１を参照して詳細に説明する。
図１において、（ａ）は本発明によるクーラント用ノズルの向きが中立状態のときの縦断面図であり、（ｂ）は、ノズルの向きが下方に傾斜したときの縦断面図である。

図１（ａ）において、参照符号１１０はノズル本体であって、その右端部１１０ａはクーラントの吐出口である。ノズル本体１１０の左端側外周部には球面部１１２が形成されている。前記ノズル本体１１０に形成された貫通孔１１０ｂの内周部分には段差部１３０が形成され、同段差部１３０によって軸方向位置が規制されるように、樹脂チューブ１００の右端部側が収納されている。なお、段差部１３０の大きさを樹脂チューブ１００の厚みと一致するよう形成して、クーラントの流通路が貫通孔１１０ｂ内で同一内径とすることができる。

参照符号１１６は継手本体であって、その左端部１１６ａはクーラントの供給口である。さらに、継手本体１１６の左端部外周には、クーラント供給部側（図示せず）との結合用のネジ部１１６ｂが設けられ、同ネジ部１１６ｂに続いてスパナ掛け部１１６ｃが形成され、さらに、そのスパナ掛け部１１６ｃに続いてネジ部１１６ｄが形成されている。また、継手本体１１６のネジ部１１６ｄの内周側にはテーパ孔１１６ｅが形成され、同テーパ孔１１６ｅは前記球面部１１２の先端側を支持している。

継手本体１１６の左端部１１６ａからは貫通孔１１６ｆが形成されており、同貫通孔１１６ｆの内周部には、前述した段差部１３０と同様に、樹脂チューブ１００の左端部の軸方向位置を規制する段差部１１８が設けられている。
参照符号１２０、１２２、１２４、１２６、１２８は、図１（ｂ）に示すように、ノズル本体１１０を中立状態から傾斜させた場合、樹脂チューブ１００の緩やかな屈曲を許容するための許容空間部を形成している。なお、図中の太い矢視はクーラントの流れの向きを示す。

参照符号１１４は、前記継手本体１１６のオネジ部１１６ｄと螺着するめネジ部１１４ｂを有する締付けナットであって、その右方部位の厚肉部内側にはテーパ面１１４ａが形成されており、同テーパ面１１４ａによって球面部１２が右方へ離脱しないよう支持されている。締付けナット１１４の締付け具合を調整することによってノズル本体１１０の球面部１２０とテーパ面１１４ａ、１１６ｅとの摺接の状態を調整することができ、また参照符号Ｌで示すように、継手本体１１６の段部と締付けナット１１４の対向間隙に所定長さのスペーサを挿入して適切な締付け位置を設定するようにしてもよい。

なお、前記樹脂チューブ１００は、前記各許容空間部において当該チューブ内を流れるクーラントの圧力により若干膨らむので、前述した段差部１１８、１３０の大きさすなわち、樹脂チューブ１００の厚みはこの膨らみが大きくならない程度に選択される。また、この膨らみだけでなく、ノズル本体１１０を傾斜させたときには、樹脂チューブ１００が緩やかに屈曲するため該チューブの両端面が段差部１１８、１３０から離間し、高圧のクーラントが前記各許容空間部へ漏れ出す可能性がある。したがって、特に高圧のクーラントを供給する場合には、段差部１１８、１３０近傍の、継手本体１１６およびノズル本体１１０と樹脂チューブ１００との接触面に予め接着剤を塗布し、段差部近傍に該チューブ外周面を接着させておくことが好ましい。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はこれら例示された内容に限定されるものではなく、当業者であればそれらに基づいて種々の変形例を実施することが可能である。

本発明によるクーラント用ノズルの断面構造を示し、（ａ）はクーラント用ノズルの向きが中立状態のときの縦断面図であり、（ｂ）は、該ノズルの向きが下方に傾斜したときの縦断面図である。ノズル本体に球面部を設けた従来のクーラント用ノズルの断面構造を示し、（ａ）はクーラント用ノズルの向きが中立状態のときの縦断面図であり、（ｂ）は、該ノズルの向きが下方に傾斜したときの縦断面図である。ノズル本体に球面部を設けた従来の他のクーラント用ノズルの断面構造を示す図である。

符号の説明

１００樹脂チューブ
１１０ノズル本体
１１０ａ端部
１１０ｂ貫通孔
１１２球面部
１１４締付けナット
１１４ａテーパ面
１１４ｂメネジ部
１１６継手本体
１１６ａ左端部
１１６ｂネジ部
１１６ｃスパナ掛け部
１１６ｄオネジ部
１１６ｅテーパ面
１１６ｆ貫通孔
１１８段差部
１２０許容空間部
１２２許容空間部
１２４許容空間部
１２６許容空間部
１２８許容空間部
１３０段差部

Claims

吐出口を所定の向きに調整可能なクーラント用ノズルであって、
樹脂チューブと、
前記樹脂チューブの一側を収納する貫通孔を有し、同貫通孔の一端側が前記クーラントの吐出口として形成されると共に、前記貫通孔の内周面部分には、前記樹脂チューブの一側端面位置規制用の段差部が形成され、さらに、前記貫通孔の他端側の外周部に球面部を形成した第１部材と、
一端側には、その端部に前記クーラントの供給口が形成され、前記樹脂チューブの他側を収納すると共に前記樹脂チューブの他側端面位置規制用の段差が形成された貫通孔部、および同貫通孔部に続き前記樹脂チューブ外径よりも径大の孔部が形成されており、他端側には、外周部にオネジ部が形成され且つその内周部には前記第１部材の球面部を支持するテーパ面が形成された第２部材と、
一端側の内周部に前記第２部材のオネジ部と係合するメネジ部が形成され、他端側の内周部には前記第１部材の球面部を支持するテーパ面が形成された第３部材と、
からなるクーラント用ノズル。
前記第２部材の一端側外周部には、前記クーラント供給部に前記第２部材を接続するためのオネジ部および同オネジ部に続きスパナ掛け部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載されたクーラント用ノズル。
前記第１部材および第２部材の段差部近傍の樹脂チューブは接着剤により前記第１部材および第２部材に固着されていることを特徴とする請求項１または２に記載されたクーラント用ノズル。