JP5802485B2 - Coolant nozzle bi-directional operation structure - Google Patents

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Description

本発明は、例えば工作機械の作動中にワークやツールに研削液やクーラント液を供給する際に好適に使用可能なクーラントノズル二方向動作構造に関する。   The present invention relates to a coolant nozzle bi-directional operation structure that can be suitably used, for example, when supplying a grinding fluid or coolant to a workpiece or tool during operation of a machine tool.

例えば工作機械の作動中にワークやツールに研削液やクーラント液を供給するクーラントノズルの機構が知られている(特許文献1参照)。このクーラントノズル機構の構成は、クーラント液を噴射するクーラントノズルと、クーラントノズルの向きを変える回転軸と、回転軸を回転させる動力を供給するモータと、クーラント液をクーラントノズルに供給する流路部と、を有してクーラント液を供給するようになっている。   For example, a mechanism of a coolant nozzle that supplies grinding fluid or coolant fluid to a workpiece or tool during operation of a machine tool is known (see Patent Document 1). The configuration of the coolant nozzle mechanism includes a coolant nozzle that injects coolant liquid, a rotating shaft that changes the direction of the coolant nozzle, a motor that supplies power for rotating the rotating shaft, and a flow path section that supplies the coolant liquid to the coolant nozzle. And a coolant liquid is supplied.

特開昭60−255349号公報JP 60-255349 A

上述したクーラントノズル機構では、単一のモータを使用して研削液やクーラント液(以下、まとめて「研削液」とする。)をワークやツールに供給するクーラントノズルの方向を1軸方向の回転により変更可能となっている。しかしながら、このような1軸方向のみの回転しかできないクーラントノズル機構では、様々な形態を有する工作機械に対応するには不十分であり、様々な形態を有するワークやツールの適切な位置に研削液を供給することは困難となる。   In the above-described coolant nozzle mechanism, the direction of the coolant nozzle that supplies grinding fluid or coolant (hereinafter collectively referred to as “grinding fluid”) to a workpiece or tool using a single motor is rotated in one axial direction. It can be changed by. However, such a coolant nozzle mechanism capable of rotating only in one axial direction is not sufficient to cope with machine tools having various forms, and the grinding fluid is placed at an appropriate position of a workpiece or tool having various forms. It becomes difficult to supply.

そこで、図4に示すようなクーラントノズル機構100が考えられる。このクーラントノズル機構100は、第1のモータ110と、第1のモータ110を介して回転する回転軸111に取付けられたノズル支持体130と、ノズル支持体130で支持されるクーラントノズル150とを有している。また、クーラントノズル150の基端には第2のモータ120が備わっている。   Therefore, a coolant nozzle mechanism 100 as shown in FIG. 4 can be considered. The coolant nozzle mechanism 100 includes a first motor 110, a nozzle support 130 attached to a rotating shaft 111 that rotates via the first motor 110, and a coolant nozzle 150 that is supported by the nozzle support 130. Have. A second motor 120 is provided at the base end of the coolant nozzle 150.

ノズル支持体130には、第1のモータ110の回転軸111の軸線に対して直角方向に延在すると共に、ノズル先端151が一定の角度に折れ曲がったクーラントノズル150が備わっている。そして、第1のモータ110を例えば約180°回転させて図4(a)から図4(c)の状態にクーラントノズル自体の向きを変えたり、第2のモータ120を約180°回転させて図(a)から図4(b)の状態にクーラントノズル150のノズル先端151の向きを変えたりするようになっている。このような構成のクーラントノズル機構100によると、上述の特許文献1に記載のクーラントノズル機構とは異なり、図4に示すように、2方向(2軸方向)にクーラントノズル150を操作することができるため、研削液の供給方向の自由度を高めることができる。   The nozzle support 130 includes a coolant nozzle 150 that extends in a direction perpendicular to the axis of the rotation shaft 111 of the first motor 110 and has a nozzle tip 151 bent at a certain angle. Then, the first motor 110 is rotated by, for example, about 180 ° to change the direction of the coolant nozzle itself from the state shown in FIG. 4A to FIG. 4C, or the second motor 120 is rotated by about 180 °. The direction of the nozzle tip 151 of the coolant nozzle 150 is changed from the state shown in FIG. According to the coolant nozzle mechanism 100 having such a configuration, unlike the coolant nozzle mechanism described in Patent Document 1, the coolant nozzle 150 can be operated in two directions (biaxial directions) as shown in FIG. Therefore, the degree of freedom in the direction of supplying the grinding fluid can be increased.

しかしながら、第1のモータ110の回転軸111にクーラントノズル150とノズル支持体130と第2のモータ120が支持されているので、第1のモータ110を回転駆動する際の慣性重量が非常に大きくなる。そのため、第1のモータ110の出力を上げるために大型化したモータが必要となり、コスト高となる。また、第1の回転軸111の軸線に対して第2のモータ120が偏倚して配置されているので、この第2のモータ120の重量により第1のモータ110の回転軸に好ましくない曲げモーメントが常に生じることになり、第1のモータ110の回転軸111の軸支部分が破損し易くなる虞がある。また、研削液を例えば図4(a),(b)において第2のモータ120の右側から供給しようとすると、研削液を供給する流路部を第2のモータ120の内部に通したり、第2のモータ120の配置を変えたりする複雑な機構となり、設計が困難となる。   However, since the coolant nozzle 150, the nozzle support 130, and the second motor 120 are supported on the rotating shaft 111 of the first motor 110, the inertia weight when the first motor 110 is rotationally driven is very large. Become. Therefore, a large-sized motor is required to increase the output of the first motor 110, which increases the cost. Further, since the second motor 120 is arranged so as to be deviated with respect to the axis of the first rotating shaft 111, an undesirable bending moment is applied to the rotating shaft of the first motor 110 due to the weight of the second motor 120. Will always occur, and the shaft support portion of the rotating shaft 111 of the first motor 110 may be easily damaged. 4A and 4B, when a grinding fluid is to be supplied from the right side of the second motor 120, a passage for supplying the grinding fluid is passed through the inside of the second motor 120. It becomes a complicated mechanism to change the arrangement of the second motor 120, and the design becomes difficult.

本発明の目的は、単純な構成で2方向(2軸方向)に研削液やクーラント液を供給可能で、かつ、長期間に亘って使用できるクーラントノズル二方向動作構造を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a coolant nozzle bi-directional operation structure that can supply a grinding fluid or a coolant in two directions (biaxial directions) with a simple configuration and can be used for a long period of time.

上述した課題を解決するために、本発明の請求項1に記載のクーラントノズル二方向動作構造は、
工作機械のワークやツールに研削液やクーラント液を供給するクーラントノズル二方向動作構造であって、
ベース部と、
前記ベース部上に各回転軸を対向させた状態で所定間隔を隔てて配置された第1のモータ及び第2のモータと、
前記第1のモータの回転軸に設けられた第1のべベルギアと、
前記第2のモータの回転軸に設けられた第2のべベルギアと、
前記第1のべベルギアと前記第2のべベルギアに直交するように噛合した第3のべベルギアと、
前記第3のべベルギアの回転軸であるノズルシャフトを保持すると共に、前記第3のべベルギアの前記第1のべベルギアと前記第2のべベルギアに対する噛合状態を維持するブラケットと、
前記第3のべベルギアのノズルシャフトに接続され、当該第3のべベルギアの回転軸線に対して所定の角度方向に研削液噴射口を向けるようになったクーラントノズルと、
を備え
前記ノズルシャフトは、前記第3のべベルギアの噛合部と反対側に突出していることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, the coolant nozzle bi-directional operation structure according to claim 1 of the present invention includes:
A coolant nozzle bi-directional operation structure that supplies grinding fluid and coolant fluid to workpieces and tools of machine tools,
A base part;
A first motor and a second motor arranged on the base portion at a predetermined interval in a state where the respective rotation shafts are opposed to each other;
A first bevel gear provided on the rotating shaft of the first motor;
A second bevel gear provided on the rotating shaft of the second motor;
A third bevel gear meshing perpendicularly to the first bevel gear and the second bevel gear;
A bracket that holds a nozzle shaft that is a rotation shaft of the third bevel gear, and that maintains a meshing state of the third bevel gear with the first bevel gear and the second bevel gear;
A coolant nozzle connected to the nozzle shaft of the third bevel gear and configured to direct the grinding fluid injection port in a predetermined angular direction with respect to the rotation axis of the third bevel gear;
Equipped with a,
The nozzle shaft protrudes on the opposite side to the meshing portion of the third bevel gear .

また、従来のように第1のモータの回転軸にノズルとノズル支持体と第2のモータが支持されることがないので、第1のモータによって駆動すべき慣性重量が大きくなることもない。そのため、大型化したモータを使用する必要がなく、コスト低減に貢献する。   Further, since the nozzle, the nozzle support and the second motor are not supported on the rotating shaft of the first motor as in the prior art, the inertia weight to be driven by the first motor does not increase. Therefore, it is not necessary to use a large motor, which contributes to cost reduction.

また、第1のモータと第2のモータに同種類のモータを使用することができるため、部品の共用化が図れコスト高となることもない。また、全体的に簡易な構造となるため、設計が容易となる。   Further, since the same type of motor can be used for the first motor and the second motor, parts can be shared and the cost is not increased. Further, since the overall structure is simple, the design becomes easy.

本発明によると、単純な構成で2方向(2軸方向)に研削液やクーラント液を供給可能で、かつ、長期間に亘って使用できるクーラントノズル二方向動作構造を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a coolant nozzle two-way operation structure that can supply grinding fluid and coolant in two directions (biaxial directions) with a simple configuration and that can be used for a long period of time.

本実施形態に係るクーラントノズル二方向動作構造を示す正面図である。It is a front view which shows the coolant nozzle two-way operation structure which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るクーラントノズル二方向動作構造の動作説明のための正面図であり、クーラントノズルを図中上側に位置させてノズル先端を図中左側に向かせた状態を示す図(図2(a))、及びクーラントノズルを図中上側に位置させてノズル先端を図中右側に向かせた状態を示す図(図2(b))である。It is a front view for operation | movement explanation of the coolant nozzle two-way operation structure which concerns on this embodiment, and is a figure which shows the state which located the coolant nozzle in the upper side in the figure, and made the nozzle front-end | tip face the left side in the figure (FIG. It is a figure (FIG.2 (b)) which shows the state which located the coolant nozzle in the upper side in the figure, and made the nozzle front-end | tip face the right side in the figure. 本実施形態に係るクーラントノズル二方向動作構造の動作説明のための側面図であり、クーラントノズルを図中上側に位置させてノズル先端を図中左側に向かせた状態を示す図(図3(a))、及びクーラントノズルを図中側方に位置させてノズル先端を図中下側に向かせた状態を示す図(図3(b))である。FIG. 3 is a side view for explaining the operation of the coolant nozzle two-way operation structure according to the present embodiment, and shows a state in which the coolant nozzle is positioned on the upper side in the drawing and the nozzle tip is directed on the left side in the drawing (FIG. 3 ( It is a figure (FIG.3 (b)) which shows the state which positioned the nozzle tip to the lower side in the figure by positioning a coolant nozzle to the side in the figure. 従来のクーラントノズルの動作構造を示す正面図である。It is a front view which shows the operation | movement structure of the conventional coolant nozzle.

以下、本発明の一実施形態に係るクーラントノズル二方向動作構造について図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係るクーラントノズル二方向動作構造を示す正面図である。   Hereinafter, a coolant nozzle two-way operation structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a coolant nozzle two-way operation structure according to the present embodiment.

本実施形態に係るクーラントノズル二方向動作構造は、例えば工作機械の作動中にワークやツールに研削液やクーラント液(以下、「研削液」とする。)を供給するクーラントノズルの機構に用いられる構造であり、ベース板10と、ベース板上に所定の間隔を隔てて互いの出力軸が同一の軸線上になるように互いに対向するように配置された第1のモータ21(20)及び第2のモータ22(20)と、第1のモータ21及び第2のモータ22間に配置された第1乃至第3のベベルギア31,32,33(30)と、第1乃至第3のベベルギア30を保持するブラケット40と、第3のベベルギア33の中心軸線方向に突出したノズルシャフト35と、ノズルシャフト35の先端に備わったクーラントノズル50を有している。   The coolant nozzle bi-directional operation structure according to the present embodiment is used, for example, in a coolant nozzle mechanism that supplies a grinding fluid or a coolant fluid (hereinafter referred to as “grinding fluid”) to a workpiece or a tool during operation of a machine tool. And a first motor 21 (20) and a first motor 21 (20) and a first motor 21 (20) and a first motor 21 (20) and a first motor 21 (20) and a first motor 21 (20) and a first motor 21 (20) arranged on the base plate so as to face each other with a predetermined interval on the same axis. Two motors 22 (20), first to third bevel gears 31, 32, 33 (30) disposed between the first motor 21 and the second motor 22, and first to third bevel gears 30. A nozzle shaft 35 protruding in the direction of the central axis of the third bevel gear 33, and a coolant nozzle 50 provided at the tip of the nozzle shaft 35.

ベース板10は、本実施形態では、ある程度厚みのある金属製の板材からなる細長い矩形形状を有している。   In this embodiment, the base plate 10 has an elongated rectangular shape made of a metal plate material having a certain thickness.

第1のモータ21及び第2のモータ22には、本実施形態の場合、ステッピングモータを用いている。なお、第1のモータ21と第2のモータ22とは同一のステッピングモータが用いられる。   In the present embodiment, stepping motors are used for the first motor 21 and the second motor 22. The first motor 21 and the second motor 22 are the same stepping motor.

第1のモータ21の出力軸21aの先端には第1のベベルギア31が固定され、第2のモータ22の出力軸の先端には第2のベベルギア32が固定されている。第1のベベルギア31と第2のベベルギア32は、同一のピッチと歯数を有し、互いの歯車が向かい合うように所定間隔を隔て、同一の回転軸線上に配置されている。そして、第1のベベルギア31及び第2のベベルギア32の双方に第3のベベルギア33が噛合している。第3のベベルギア33は、第1のベベルギア31及び第2のベベルギア32の間であってその軸線が第1のベベルギア31及び第2のベベルギア32の軸線と直交するように配置されている。本実施形態の場合、第3のべベルギア33の歯数とピッチは、第1及び第2のべベルギア31,32の歯数及びピッチと同一となっている。これによって、第3のベベルギア33と第1のベベルギア31のギア比及び第3のべベルギア33と第2のベベルギア32のギア比は本実施形態の場合、1となっている。   A first bevel gear 31 is fixed to the tip of the output shaft 21 a of the first motor 21, and a second bevel gear 32 is fixed to the tip of the output shaft of the second motor 22. The first bevel gear 31 and the second bevel gear 32 have the same pitch and the same number of teeth, and are arranged on the same rotational axis at a predetermined interval so that the gears face each other. The third bevel gear 33 meshes with both the first bevel gear 31 and the second bevel gear 32. The third bevel gear 33 is disposed between the first bevel gear 31 and the second bevel gear 32 so that the axis thereof is orthogonal to the axes of the first bevel gear 31 and the second bevel gear 32. In the case of the present embodiment, the number of teeth and the pitch of the third bevel gear 33 are the same as the number of teeth and the pitch of the first and second bevel gears 31 and 32. Accordingly, the gear ratio between the third bevel gear 33 and the first bevel gear 31 and the gear ratio between the third bevel gear 33 and the second bevel gear 32 are 1 in this embodiment.

ブラケット40は、本実施形態の場合、細長の金属の板体を図1における正面視で角型U字状に折り曲げた形状を有している。ブラケット40の第1の折り曲げ部41には、第1のモータ21の出力軸21aを挿通させるための挿通孔41aが形成されている。同様にブラケット40の第2の折り曲げ部42には、第2のモータ22の出力軸22aを挿通させるための挿通孔42aが形成されている。また、ブラケット40の第1の折り曲げ部41と第2の折り曲げ部42に挟まれた中央部43には、第3のベベルギア33と反対側の方向に突出した円筒状の突出部45が形成されている。円筒状の突出部45の軸線は、ノズルシャフト35の軸線と一致している。また、円筒状の突出部45の軸線方向に形成されたノズルシャフト挿通孔45aは、ブラケット40の中央部をも貫通するように形成されている。そして、ノズルシャフト挿通孔45aの内径は、ノズルシャフト35の外径よりも僅かに大きく、ノズルシャフト35を突出部45によって回転可能に保持するようになっている。   In the case of this embodiment, the bracket 40 has a shape obtained by bending an elongated metal plate into a square U-shape when viewed from the front in FIG. An insertion hole 41 a for inserting the output shaft 21 a of the first motor 21 is formed in the first bent portion 41 of the bracket 40. Similarly, an insertion hole 42 a for inserting the output shaft 22 a of the second motor 22 is formed in the second bent portion 42 of the bracket 40. In addition, a cylindrical projecting portion 45 projecting in the direction opposite to the third bevel gear 33 is formed in the central portion 43 sandwiched between the first bent portion 41 and the second bent portion 42 of the bracket 40. ing. The axis of the cylindrical protrusion 45 coincides with the axis of the nozzle shaft 35. Further, the nozzle shaft insertion hole 45 a formed in the axial direction of the cylindrical projecting portion 45 is formed so as to penetrate the central portion of the bracket 40. The inner diameter of the nozzle shaft insertion hole 45a is slightly larger than the outer diameter of the nozzle shaft 35, and the nozzle shaft 35 is rotatably held by the protrusion 45.

突出部45は、ノズルシャフト35を支持すると共に、第1及び第2のベベルギア31,32の軸線回りのノズルシャフト35の動きに追従してブラケット40を第1及び第2のベベルギア31,32の軸線回りに円弧上の軌跡を伴って移動させるようになっている。   The protrusion 45 supports the nozzle shaft 35 and follows the movement of the nozzle shaft 35 around the axis of the first and second bevel gears 31, 32 so that the bracket 40 moves between the first and second bevel gears 31, 32. The axis is moved with a locus on an arc around the axis.

ノズル本体51には、その内部にノズル本体51と同軸をなす研削液供給流路53が形成されている。また、ノズル本体51の基端部端面には、研削液供給源から研削液をクーラントノズル50へ供給するためのホース(ここでは図示せず。)が接続されている。このホースは、クーラントノズル50の2軸方向の移動を制限しないように十分な可撓性を有している。   In the nozzle body 51, a grinding fluid supply channel 53 that is coaxial with the nozzle body 51 is formed. Further, a hose (not shown here) for supplying the grinding fluid from the grinding fluid supply source to the coolant nozzle 50 is connected to the end face of the base end portion of the nozzle body 51. This hose has sufficient flexibility so as not to restrict the biaxial movement of the coolant nozzle 50.

第1のモータ21の出力軸21aの外周面とブラケット40の第1の挿通孔41aの内周面との間にはある程度の隙間があり、本実施形態では軸受91によって互いに相対回転可能にすると共に、軸受91を介してブラケット40を第1のモータ21の出力軸21aで支持している。同様に、第2のモータ22の出力軸22aの外周面とブラケット40の第2の挿通孔42aの内周面との間にはある程度の隙間があり、本実施形態では軸受92によって互いに相対回転可能にすると共に、軸受92を介してブラケット40を第2のモータ22の出力軸22aで支持している。なお、軸受91,92の代わりにこの部分の隙間にOリングを備えても良い。   There is a certain gap between the outer peripheral surface of the output shaft 21a of the first motor 21 and the inner peripheral surface of the first insertion hole 41a of the bracket 40, and in this embodiment, the bearings 91 can rotate relative to each other. At the same time, the bracket 40 is supported by the output shaft 21 a of the first motor 21 via the bearing 91. Similarly, there is a certain gap between the outer peripheral surface of the output shaft 22a of the second motor 22 and the inner peripheral surface of the second insertion hole 42a of the bracket 40. In this embodiment, the bearings 92 rotate relative to each other. The bracket 40 is supported by the output shaft 22 a of the second motor 22 through the bearing 92. Instead of the bearings 91 and 92, an O-ring may be provided in the gap of this portion.

第3のベベルギア33とブラケット40の中央部との間にはある程度の隙間を有しており、第3のベベルギア33と第1及び第2のベベルギア31,32との噛合を維持すると共に、第3のベベルギア33の歯車と反対側面がブラケット40の中央部43に干渉することなく第3のベベルギア33が回転できるようになっている。   There is a certain gap between the third bevel gear 33 and the central portion of the bracket 40, and the meshing between the third bevel gear 33 and the first and second bevel gears 31 and 32 is maintained, and The third bevel gear 33 can be rotated without the side surface opposite to the gear of the third bevel gear 33 interfering with the central portion 43 of the bracket 40.

続いて、クーラントノズル1の具体的な作動の仕方について説明する。図2は、本実施形態に係るクーラントノズル二方向動作構造の動作説明のための正面図であり、クーラントノズルを図中上側に位置させてノズル先端を図中左側に向かせた状態を示す図(図2(a))、及びクーラントノズルを図中上側に位置させてノズル先端を図中右側に向かせた状態を示す図(図2(b))である。また、図3は、本実施形態に係るクーラントノズル二方向動作構造の動作説明のための側面図であり、クーラントノズルを図中上側に位置させてノズル先端を図中左側に向かせた状態を示す図(図3(a))、及びクーラントノズルを図中側方に位置させてノズル先端を図中下側に向かせた状態を示す図(図3(b))である。   Next, a specific operation method of the coolant nozzle 1 will be described. FIG. 2 is a front view for explaining the operation of the coolant nozzle two-way operation structure according to the present embodiment, and shows a state in which the coolant nozzle is positioned on the upper side in the drawing and the nozzle tip is directed on the left side in the drawing. (FIG. 2A), and a view (FIG. 2B) showing a state in which the coolant nozzle is positioned on the upper side in the drawing and the tip of the nozzle is directed to the right side in the drawing. FIG. 3 is a side view for explaining the operation of the coolant nozzle bi-directional operation structure according to the present embodiment, and shows a state in which the coolant nozzle is positioned on the upper side and the nozzle tip is directed to the left side in the drawing. FIG. 3 is a view (FIG. 3A) and a view (FIG. 3B) showing a state in which the coolant nozzle is positioned on the side in the drawing and the nozzle tip is directed downward in the drawing.

例えば、図1の状態を基準として第1のモータ21の出力軸21a及び第1のベベルギア31が第1のベベルギア31の歯車側から見て時計回りに所定の角速度で90°だけ回転すると共に、第2のモータ22の出力軸22a及び第2のベベルギア32が第2のベベルギア32の歯車側から見て時計回りに第1のモータ21と同一の所定の角速度で90°だけ回転した場合、第3のベベルギア33は、第3のベベルギア33の歯車側から見て反時計回りに90°だけ回転する。このように、第3のベベルギア33が90°回転すると、ノズルシャフト35もそれに合わせて回転し、クーラントノズル50は図1に示す状態から図2(a)に示す状態までノズル先端の向きを変える。また、図1の状態を基準として第1のモータ21の出力軸21a及び第1のベベルギア31が第1のベベルギア31の歯車側から見て反時計回りに所定の角速度で90°だけ回転すると共に、第2のモータ22の出力軸22a及び第2のベベルギア32が第2のベベルギア32の歯車側から見て反時計回りに第1のモータ21と同一の所定の角速度で90°だけ回転した場合、第3のベベルギア33は、第3のベベルギア33の歯車側から見て時計回りに90°だけ回転する。このように、第3のベベルギア33が90°回転すると、ノズルシャフト35もそれに合わせて回転し、クーラントノズル50は図1に示す状態から図2(b)に示す状態までノズル先端の向きを変える。   For example, the output shaft 21a of the first motor 21 and the first bevel gear 31 are rotated by 90 ° at a predetermined angular velocity clockwise as viewed from the gear side of the first bevel gear 31 based on the state of FIG. When the output shaft 22a of the second motor 22 and the second bevel gear 32 are rotated by 90 ° clockwise at the same predetermined angular velocity as the first motor 21 when viewed from the gear side of the second bevel gear 32, The third bevel gear 33 rotates by 90 ° counterclockwise when viewed from the gear side of the third bevel gear 33. Thus, when the third bevel gear 33 is rotated by 90 °, the nozzle shaft 35 is rotated accordingly, and the coolant nozzle 50 changes the direction of the nozzle tip from the state shown in FIG. 1 to the state shown in FIG. . Further, the output shaft 21a of the first motor 21 and the first bevel gear 31 are rotated counterclockwise by 90 ° at a predetermined angular velocity when viewed from the gear side of the first bevel gear 31 with reference to the state of FIG. When the output shaft 22a of the second motor 22 and the second bevel gear 32 are rotated counterclockwise by 90 ° at the same predetermined angular velocity as the first motor 21 as viewed from the gear side of the second bevel gear 32. The third bevel gear 33 rotates 90 ° clockwise as viewed from the gear side of the third bevel gear 33. Thus, when the third bevel gear 33 rotates by 90 °, the nozzle shaft 35 also rotates accordingly, and the coolant nozzle 50 changes the direction of the nozzle tip from the state shown in FIG. 1 to the state shown in FIG. .

また、第1のモータ21の出力軸21a及び第1のベベルギア31がその歯車側から見て反時計回りに所定の角速度で90°だけ回転すると共に、第2のベベルギア32がその歯車側から見て時計回りに回転する場合、第1のモータ21と同一の所定の角速度で90°だけ回転する場合、即ち第1のベベルギア31と第2のモータ22の出力軸22a及び第2のベベルギア32とが図1の状態で右側面から見て反時計回りに90°だけ同一の角速度で回転した場合、第3のベベルギア33が、第1及び第2のベベルギア31,32と噛合した状態で回転しないまま第1のベベルギア31、第2のベベルギア32、及び第3のベベルギア33が第1の出力軸21aと第2の出力軸22aのなす軸線回りに第1のベベルギア31の歯車側から見て90°だけ回転する。このように、第1のベベルギア31と第2のベベルギア32及びこれと一体になったノズルシャフト35が90°回転すると、ノズルシャフト35の動きに押されてブラケット40もこれに合わせて回転し、クーラントノズル50は、ノズル先端の向きを図3(a)に示す状態から図3(b)に示す状態まで変える。   Further, the output shaft 21a of the first motor 21 and the first bevel gear 31 are rotated counterclockwise by 90 ° at a predetermined angular velocity when viewed from the gear side, and the second bevel gear 32 is viewed from the gear side. The first bevel gear 31, the output shaft 22a of the second motor 22, the second bevel gear 32, and the first bevel gear 31. 1 rotates at the same angular velocity by 90 ° counterclockwise when viewed from the right side in the state of FIG. 1, the third bevel gear 33 does not rotate while meshing with the first and second bevel gears 31, 32. The first bevel gear 31, the second bevel gear 32, and the third bevel gear 33 remain as viewed from the gear side of the first bevel gear 31 around the axis line formed by the first output shaft 21a and the second output shaft 22a. ° only rotate. Thus, when the first bevel gear 31 and the second bevel gear 32 and the nozzle shaft 35 integrated with the first bevel gear 31 are rotated by 90 °, the bracket 40 is also rotated in accordance with the movement of the nozzle shaft 35, The coolant nozzle 50 changes the direction of the nozzle tip from the state shown in FIG. 3A to the state shown in FIG.

続いて、本実施形態に係るクーラントノズル二方向動作構造の作用について説明する。本実施形態に係るクーラントノズル二方向動作構造が上述のような構成を有することで、研削液の供給位置や供給方法が個別に異なる様々な形態を有する工作機械に対応でき、かつ、様々な形態を有するワークやツールに対して常に最適な方向から最適な位置に研削液を安定した流量で供給できる。   Then, the effect | action of the coolant nozzle two-way operation structure which concerns on this embodiment is demonstrated. Since the coolant nozzle bi-directional operation structure according to the present embodiment has the above-described configuration, it can be applied to machine tools having various forms in which the supply position and the supply method of the grinding fluid are individually different, and various forms. Grinding fluid can be supplied at a stable flow rate from the optimal direction to the optimal position at all times for workpieces and tools that have a gap.

また、従来のように第1のモータの回転軸にノズルとノズル支持体と第2のモータが支持されることがないので、第1のモータによって駆動すべき慣性重量が大きくなることもない。そのため、大型化したモータを使用する必要がなく、コスト低減に貢献する。   Further, since the nozzle, the nozzle support and the second motor are not supported on the rotating shaft of the first motor as in the prior art, the inertia weight to be driven by the first motor does not increase. Therefore, it is not necessary to use a large motor, which contributes to cost reduction.

また、従来例とは異なり、第1の回転軸の軸線に対して第2のモータが偏倚して配置されていないので、このモータの重量により第1のモータの回転軸に好ましくない曲げモーメントが生じることがなく、第1のモータの回転軸の軸支部分の破損を回避することができる。   Further, unlike the conventional example, the second motor is not arranged to be deviated with respect to the axis of the first rotating shaft, so that an undesirable bending moment is applied to the rotating shaft of the first motor due to the weight of the motor. It does not occur, and damage to the shaft support portion of the rotary shaft of the first motor can be avoided.

なお、上述の実施形態では、クーラントノズルのノズルシャフト回りに90°だけ回転すると共に、第1及び第2のモータの出力軸回り90°だけ回転することを図1乃至図3に基づいて説明したが、必ずしもこの角度範囲に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, it has been described with reference to FIGS. 1 to 3 that it rotates by 90 ° around the nozzle shaft of the coolant nozzle and rotates by 90 ° around the output shaft of the first and second motors. However, it is not necessarily limited to this angle range.

また、本発明で使用されるモータは、上述の実施形態のようにステッピングモータに限定されるものではなく、(ブラシ、ブラシレス)DCモータ等、様々なモータを用いることができる。また、第1のベベルギア及び第2のベベルギアと、第3のベベルギアのピッチ及び歯数は、ピッチが同一であれば上述の実施形態とは歯数が異なっていても良い。   The motor used in the present invention is not limited to the stepping motor as in the above-described embodiment, and various motors such as a (brush, brushless) DC motor can be used. The pitch and the number of teeth of the first and second bevel gears and the third bevel gear may be different from those of the above-described embodiment as long as the pitch is the same.

具体的には、歯車のピッチが同一で、「第1及び第2のベベルギアの歯数>第3のベベルギアの歯数」の場合、第1及び第2のモータを一定の回転数で回転させても、「第1及び第2のモータの出力軸線周りのクーラントノズルの回転角速度<ノズルシャフト周りのクーラントノズルの回転角速度」となる。   Specifically, if the gear pitch is the same and “the number of teeth of the first and second bevel gears> the number of teeth of the third bevel gear”, the first and second motors are rotated at a constant rotational speed. However, “the rotational angular velocity of the coolant nozzle around the output axis of the first and second motors <the rotational angular velocity of the coolant nozzle around the nozzle shaft”.

一方、歯車のピッチが同一で、「第1及び第2のベベルギアの歯数<第3のベベルギアの歯数」の場合、第1及び第2のモータを一定の回転数で回転させても、「第1及び第2のモータの出力軸線周りのクーラントノズルの回転角速度>ノズルシャフト周りのクーラントノズルの回転角速度」となる。これによって、これら第1及び第2のベベルギアの歯数と、第3のベベルギアの歯数を変えることで、様々な研削液やクーラント液の供給スペックに対応できる。   On the other hand, if the gear pitch is the same and “the number of teeth of the first and second bevel gears <the number of teeth of the third bevel gear”, even if the first and second motors are rotated at a constant rotational speed, “Rotational angular velocity of the coolant nozzle around the output axis of the first and second motors> Rotational angular velocity of the coolant nozzle around the nozzle shaft”. Accordingly, by changing the number of teeth of the first and second bevel gears and the number of teeth of the third bevel gear, it is possible to cope with supply specifications of various grinding fluids and coolant fluids.

なお、上述の実施形態で紹介した各構成要素の形状や寸法、数値、材質はあくまで例示的なもので、本発明の範囲を逸脱しない限り、様々な形状や寸法、数値、材質を適宜選択できることは言うまでもない。   The shapes, dimensions, numerical values, and materials of the components introduced in the above-described embodiments are merely examples, and various shapes, dimensions, numerical values, and materials can be selected as appropriate without departing from the scope of the present invention. Needless to say.

また、本実施形態においては、クーラントノズルのノズル先端から工作機械のワークやツールに研削液を供給したが、必ずしもこのような研削液に限定されることはなく、研削油や切削液、切削油、研磨液、冷却液(クーラント液)、冷却油(クーラント油)をクーラントノズルのノズル先端から工作機械のワークやツールに供給しても良い。   In the present embodiment, the grinding fluid is supplied from the nozzle tip of the coolant nozzle to the workpiece or tool of the machine tool. However, the present invention is not necessarily limited to such a grinding fluid. The polishing liquid, the cooling liquid (coolant liquid), and the cooling oil (coolant oil) may be supplied from the tip of the coolant nozzle to the workpiece or tool of the machine tool.

1 クーラントノズル二方向動作構造
10 ベース板
21,22(20) モータ
21a,22a 出力軸
31,32,33(30) ベベルギア
35 ノズルシャフト
40 ブラケット
41 第1の折り曲げ部
45 突出部
50 クーラントノズル
51 ノズル本体

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coolant nozzle two-way operation structure 10 Base plate 21, 22 (20) Motor 21a, 22a Output shaft 31, 32, 33 (30) Bevel gear 35 Nozzle shaft 40 Bracket 41 First bent part 45 Projection part 50 Coolant nozzle 51 Nozzle Body

Claims (1)

工作機械のワークやツールに研削液やクーラント液を供給するクーラントノズル二方向動作構造であって、
ベース部と、
前記ベース部上に各回転軸を対向させた状態で所定間隔を隔てて配置された第1のモータ及び第2のモータと、
前記第1のモータの回転軸に設けられた第1のべベルギアと、
前記第2のモータの回転軸に設けられた第2のべベルギアと、
前記第1のべベルギアと前記第2のべベルギアに直交するように噛合した第3のべベルギアと、
前記第3のべベルギアの回転軸であるノズルシャフトを保持すると共に、前記第3のべベルギアの前記第1のべベルギアと前記第2のべベルギアに対する噛合状態を維持するブラケットと、
前記第3のべベルギアの前記ノズルシャフトに接続され、当該第3のべベルギアの回転軸線に対して所定の角度方向に研削液噴射口を向けるようになったクーラントノズルと、
を備え
前記ノズルシャフトは、前記第3のべベルギアの噛合部と反対側に突出していることを特徴とするクーラントノズル二方向動作構造。
A coolant nozzle bi-directional operation structure that supplies grinding fluid and coolant fluid to workpieces and tools of machine tools,
A base part;
A first motor and a second motor arranged on the base portion at a predetermined interval in a state where the respective rotation shafts are opposed to each other;
A first bevel gear provided on the rotating shaft of the first motor;
A second bevel gear provided on the rotating shaft of the second motor;
A third bevel gear meshing perpendicularly to the first bevel gear and the second bevel gear;
A bracket that holds a nozzle shaft that is a rotation shaft of the third bevel gear, and that maintains a meshing state of the third bevel gear with the first bevel gear and the second bevel gear;
A coolant nozzle that is connected to the nozzle shaft of the third bevel gear and that directs the grinding fluid injection port in a predetermined angular direction with respect to the rotation axis of the third bevel gear;
Equipped with a,
The coolant nozzle bi-directional operation structure , wherein the nozzle shaft protrudes on the opposite side to the meshing portion of the third bevel gear .
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