JP5816056B2 - 二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造及びこの構造を有したクーラントノズル - Google Patents

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利用可能な二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造及びこの構造を有したクーラントノズルに関する。

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構造が知られている（特許文献１参照）。この研削液の供給構造は、研削液を噴射する噴射穴と、噴射穴の向きを変える噴射駒とを有して研削液を供給するようになっている。

特開平７−２６６１０５号公報

上述した研削液の供給構造では、噴射駒の向きを調節することで研削液の噴射方向を変更可能となっている。しかしながら、この噴射方向を調整するにあたって、その構造上研削液の供給を一旦停止して調整しなければならない。そのため、研削液を供給中に噴射方向の調整を自由に行うことができない。

そこで、本発明の出願時に未だ公知ではないが、図５及び図６に示すような本発明に関連する研削液の供給構造１００が考えられる。ここで、図５は本発明に関連する二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造を示す正面図である。また、図６は図５に示した二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造を一部拡大して説明する説明図である。この研削液の供給構造は、研削液を噴射するノズル１５０と、ノズル１５０を２軸方向に回転可能とし、供給された研削液をノズル１５０へ導くいわゆるオイルリード１９０と、研削液をオイルリード１９０へ供給する流路１１０ａを備えたシャフト１１０と、３つのベベルギア１３１，１３２，１３３（１３０）と、第１乃至第３のベベルギア１３０を駆動する第１のモータ１２１（１２０）と第２のモータ１２２（１２０）と、各モータ１２０に備わる動力伝達ギア１２５と第１のベベルギア１３１及び第２のベベルギア１３２に一体に備わる動力伝達ギア１２６と、これらを支持するブラケット１４０を有している。

研削液は、図５に示すように、図示しない研削液供給ホースからシャフト内部の流路１１０ａを通り、シャフト１１０の開口部１１１、オイルリード内部空間１９０ａ、連通孔１９０ｂ（図６参照）を介して、ノズル１５０に供給されるようになっている。

そして、モータ１２０の駆動によって回転するベベルギア１３０の回転方向の組合せにより、ノズル１５０の先端は、図５中左右方向に回転したり、上下方向に回転したりするようになっている。このような構成を備えた本発明に関連する研削液の供給構造は、研削液を供給中であってもノズルによる研削液の噴射方向を自由に調整できる。

しかしながら、二方向動作を可能としながら研削液を供給するため、複雑な形状のノズル１５０とオイルリード１９０を必要とする。また、シール部材１８０を合計３箇所に介装させる必要があり、シール部材１８０の劣化に伴う交換作業が煩雑となる。また、部品点数が多くなるため、コスト低減が図れない。

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廉価な二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造は、
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二方向動作クーラントノズルにおいて、
研削液を供給する流路が内部形成された固定軸の一部に半球状または球状の固定軸突出部を設け、
前記固定軸突出部は、回動可能なノズル本体へ研削液を送給するための連通孔を備え、
前記ノズル本体の漏斗状に形成されたノズル基底部を前記固定軸突出部と対向して配置するとともに、前記固定軸突起部が固定された状態で、前記ノズル基底部がノズル軸線周りに回転可能であり、かつ前記固定軸突起部の周面に沿って移動可能となっており、
前記固定軸突出部と前記ノズル基底部の間が弾性シール部材によってシールされ、
前記固定軸突出部と前記ノズル基底部の相対位置の如何に関わらず前記固定軸からノズル先端まで前記シール部材を介して液密に研削液が送給される二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造であって、
前記ノズル基底部に備わった弾性シール部材の移動軌跡が形成する仮想曲面が前記固定軸突出部の前記弾性シール部材が沿う前記固定軸突出部の表面の曲面に対応して形成されていることを特徴としている。

請求項１に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造がこのような構成を有することで、様々な形態を有するワークやツールに対してノズルの向きを常に最適な方向に変えながら研削液を安定した流量で供給し続けることができる。

また、図５及び図６に示すような本発明に関連する二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造における複雑な形状のノズルやオイルリードを必要としない。また、この関連発明のようにシール部材を３箇所に備える必要もなく１箇所で足りるため、シール部材の劣化に伴う交換作業の手間が少なくて済む。そして、部品点数を減らすことができ、コスト低減に貢献する。また、関連発明と比較してノズル本体の回転軸周りの外径を小さくできる。そのため、ノズルを迅速に動かすための回転トルクが小さくて済み、モータの小型化を図ることができる。
また、請求項１に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造がこのような構成、より具体的にはノズル基底部に備わった弾性シール部材の移動軌跡が形成する仮想曲面を弾性シール部材が沿う固定軸突出部の表面の曲面にそれらの曲率半径（１／曲率）がほぼ合致するように対応させていることで、ノズル先端の移動中、即ちノズル基底部が固定軸突出部の周面に沿って常に所定の隙間を保って動くため、弾性シール部材が極端に圧縮されて破断したり、ノズル基底部と固定軸突出部の隙間が大きくなって弾性シール部材のシール性が損なわれたりすることはない。また、ノズルが回転し易くなりノズルの回転速度を高めて所望の箇所に応答性良く研削液を供給できる。

また、本発明の請求項２に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造は、請求項１に記載の二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造において、
前記弾性シール部材を保持する係合溝を、前記ノズル基底部または前記固定軸突出部に形成したことを特徴としている。

請求項２に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造がこのような構成を有することで、弾性シール部材を取り付ける係合溝をノズル基底部若しくは固定軸突出部のいずれに取付けても、弾性シール部材をノズル基底部又は固定軸突出部の係合溝にしっかりと嵌合させることができる。その結果、二方向動作クーラントノズルを長期に亘って使用しても弾性シール部材がこれを嵌合させたノズル基底部や固定軸突出部に対してずれることはなく、弾性シール部材からの研削液の漏れを防止することができる。

また、本発明の請求項３に係る二方向動作クーラントノズルは、請求項１又は請求項２に記載の二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造を有したことを特徴としている。

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廉価な二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造及びこの構造を有したクーラントノズルを提供できる。

本発明の一実施形態に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造を示す正面図である。 図１に示したクーラントノズル二方向動作構造の動作説明のための断面図であり、ノズル本体を図中上側に位置させてノズル先端を図中左斜め上方に向かせた状態を示す断面図（図２（ａ））、及びノズル本体を図中上側に位置させてノズル先端を図中右斜め上方に向かせた状態を示す断面図（図２（ｂ））である。 図１に示したクーラントノズル二方向動作構造の動作説明のための断面図であり、ノズル本体を図中右斜め上側まで回転させてノズル先端を図中上方に向かせた状態を示す断面図（図３（ａ））、及びノズル本体を図中左斜め上方まで回転させてノズル先端を図中左側に向かせた状態を示す断面図（図３（ｂ））である。 本実施形態に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造の変形例を示す正面図である。 本発明に関連する二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造を示す正面図である。 図５に示した二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造を一部拡大して説明する説明図である。

以下、本発明の一実施形態に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造を示す正面図である。

本発明の一実施形態に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造は、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、ブラケット４０の内側に配置された第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１のベベルギア３１と第２のベベルギア３２をこれらギアの共通する軸線方向に貫通して配置された固定軸１０と、固定軸１０を固定する固定軸支持フレーム７０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本体５０と、第１乃至第３のベベルギア３０をそれぞれ駆動する第１のモータ２１（２０）及び第２のモータ２２（２０）と、各モータ２０に備わる動力伝達ギア２５と、第１のベベルギア３１及び第２のベベルギア３２に一体に備わる動力伝達ギア２６とを有している。

固定軸１０は、その固定軸長手方向中央部に球状の固定軸突出部１１を有している。固定軸１０は、一端（図１中右側）にホース接続部６０を有しており、図示しない研削液供給源から研削液を研削液供給路１０ａへ供給するためのホース（ここでは図示せず）がホース接続部６０に接続されている。そして、固定軸１０の両端は、固定軸自体が回転しないように固定軸支持フレーム７０を介して支持されている。

研削液供給路１０ａは、固定軸内部に形成され、固定軸１０の一端（図１中右側）から固定軸突出部１１まで延在すると共に、この延在端部から直交して固定軸表面に形成された研削液供給用の突出部側開口部１１ａまで延在している。即ち、固定軸１０の一端（図１中右側）から固定軸突出部１１の突出部側開口部１１ａまで研削液供給路が形成され、研削液をノズル基底部５３に供給する連通孔となっている。

ノズル本体５０は、ノズル先端５１とノズルシャフト５２とノズル基底部５３から形成されている。そして、ノズル本体内部には、研削液をノズル先端５１に供給する研削液供給路５０ａを有している。ノズル基底部５３は、漏斗状の形状からなりその拡径した開口部の縁部全周にフランジ５３ｂが形成されている。

フランジ５３ｂは、固定軸突出部１１の球面状をなす外周面に沿ってＯリング（弾性シール部材）８０（図２及び図３参照）を挟んだ状態で一定の僅かな間隔だけ隔てて移動すると共に、ノズルシャフト５２の中心軸線回りに回転するようになっている。フランジ５３ｂの形状は、固定軸突出部１１の曲面形状に対応した形状になっている。即ち、ノズル基底部５３に備わったＯリング８０の移動軌跡が形成する仮想曲面をＯリング８０が沿う固定軸突出部１１の表面の曲面にそれらの曲率半径（１／曲率）がほぼ合致するように対応させている。また、そのフランジ５３ｂには固定軸突出部１１に対向する面側に係合溝５３ｃ（図２参照）が全周に亘って形成されている。そして、固定軸突出部１１の当接面に圧接するようにＯリング８０がこの係合溝５３ｃに嵌合され、固定軸突出部１１に形成された突出部側開口部１１ａからノズル基底部５３に形成されたノズル側流入孔５３ａに流れる研削液が外部に漏れないようにＯリング８０を介してシールしている。

本発明で使用されるシール手段としては、本実施形態のようなＯリング８０に限定されず、固定軸突出部１１にしっかりと圧接する弾性シール部材であれば良い。即ち、例えば当接面がフィレット形状を有した弾性シール部材等であっても良い。

続いて、ベベルギア３０の構成について説明する。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、本実施形態の場合、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１となっている。

なお、本実施形態では第１のモータ２１（２０）及び第２のモータ２２（２０）の出力軸先端にはそれぞれ動力伝達ギア２５が固定され、このモータ２０が駆動して動力伝達ギア２５が回転し、これに対応して第１のベベルギア３１及び第２のベベルギア３２とそれぞれ一体化した動力回転ギア２６を介して第１乃至第３のベベルギア３０（３１，３２，３３）が回転するようになっている。また、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には同一のステッピングモータが用いられる。

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及び第１のベベルギア３１には、固定軸突出部１１を挿通させるための挿通孔４１ａ，３１ａ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及び第２のベベルギア３２には、固定軸を挿通させるための挿通孔４２ａ，３２ａ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に挟まれたノズル支持部４３には円筒状突出部４５がその上面に突出形成されている。そして、円筒状の突出部４５の軸線は、ノズルシャフト５２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５２の外径よりも僅かに大きく、ノズルシャフト５２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。

ブラケット４０の突出部４５は、ノズルシャフト５２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５２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。これによって、ノズル基底部５３が固定軸突出部１１の球面状をなす外周面に沿ってＯリング８０を挟んだ状態で一定の僅かな間隔だけ隔てて移動するようになっている。

固定軸１０の外周面とブラケット４０及び第１並びに第２のベベルギアの挿通孔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９１，９２によって互いに相対回転可能にすると共に、軸受９１，９２を介してブラケット４０及び第１乃至第３のベベルギア３０を固定軸１０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リングを備えていても良い。

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があり、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のノズル支持部４３に干渉することなく第３のベベルギア３３が滑らかに回転できるようになっている。

続いて、上述した二方向動作クーラントノズルにおける研削液の具体的な流れ方について説明する。研削液は、研削液供給源からホース（これらはここでは図示せず）へ流れ、ホースから固定軸内部の研削液供給路１０ａに流れる。そして、研削液供給路１０ａから固定軸突出部１１の表面の突出部側開口部１１ａに流れる。次いで、突出部側開口部１１ａからノズル基底部内を経てノズル側流入孔５３ａに流れる。次いで、ノズル側流入孔５３ａからノズル本体内部の研削液供給路５０ａに流れ、ノズル先端５１から噴射して、被研削対象物に供給される。

続いて、本実施形態に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造１の具体的な動作説明を行う。図２は、図１に示した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、ノズル本体５０を図中上側に位置させてノズル先端５１を図中左斜め上方に向かせた状態を示す図（図２（ａ））、及びノズル本体５０を図中上側に位置させてノズル先端５１を図中右斜め上方に向かせた状態を示す図（図２（ｂ））である。また、図３は、図１に示した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、ノズル本体５０を図中右斜め上側まで回転させてノズル先端５１を図中上方に向かせた状態を示す図（図３（ａ））、及びノズル本体５０を図中左斜め上方まで回転させてノズル先端５１を図中左側に向かせた状態を示す図（図３（ｂ））である。なお、図２及び図３においてはモータ２０及び動力伝達ギア２５の図示を省略する。

例えば、図２（ａ）の状態を基準として第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１８０°だけ回転すると共に、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１８０°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１８０°だけ回転する。このように、第３のベベルギア３３が１８０°回転すると、ノズルシャフト５２もそれに合わせて回転し、ノズル本体５０は図２（ａ）に示す状態から図２（ｂ）に示す状態までノズル先端５１の向きを変える。このとき、ノズル基底部５３も、固定軸突出部１１の周面とＯリング８０を挟んだ状態で一定の間隔を保って回転する。ここで、ノズル基底部５３の可動範囲は、ノズル基底部５３に係合されたＯリング８０が可動しても固定軸突出部１１の突出部側開口部１１ａを越えない範囲である。即ち、Ｏリング８０を介してノズル基底部５３と固定軸突出部１１との間の液密状態を維持して研削液を固定軸突起部１１の突出部側開口部１１ａからノズル本体５０へ液漏れすることなく流すようになっている。このため、研削液は、ノズル先端５１が移動中であっても液漏れすることなくノズル先端５１に供給される。

また、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のベベルギア３２とが図３（ａ）の状態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は、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固定軸１０の軸線回りに第１のベベルギア３１の歯車側から見て９０°の角度だけ回転する。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５２が９０°回転すると、ノズルシャフト５２の動きに押されてブラケット４０もこれに合わせて回転する。その結果、ノズル本体５０は、ノズル先端５１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。このとき、ノズル基底部５３も、固定軸突出部１１の周面に沿ってＯリング８０をしっかりと挟んだ状態で一定の間隔を保って回転する。ここで、ノズル基底部５３の可動範囲は、ノズル基底部５３に係合されたＯリング８０が可動しても固定軸突出部１１の突出部側開口部１１ａを越えない範囲である。即ち、Ｏリング８０を介してノズル基底部５３と固定軸突出部１１との間の液密状態を維持して研削液を固定軸突起部１１の突出部側開口部１１ａからノズル本体５０へ液漏れすることなく流すようになっている。このため、研削液は、ノズル先端５１が移動中であっても液漏れすることなくノズル先端５１に供給される。

続いて、本発明の一実施形態に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給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、様々な形態を有するワークやツールに対してノズルの向きを常に最適な方向に変えながら研削液を安定した流量で供給し続けることができる。また、固定軸１０には研削液供給路１０ａが形成されているので、これに接続されるホースがノズル本体５０の移動に伴って動くこともない。

また、図４及び図５に示すような本発明の関連発明のように二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造における複雑な形状のノズルやオイルリードを必要としない。また、この関連発明のようにシール部材を３箇所に備える必要もなく１箇所で足りるため、シール部材１８０の劣化に伴う交換作業の手間が少なくて済む。そして、オイルリード１９０やシール部材１８０の部品点数を減らすことができ、コスト低減に貢献する。また、関連発明と比較してノズル本体５０の回転軸周りの外径も小さくできるため、ノズル本体５０を迅速に動かすための回転トルクが小さくて済み、モータ２０の小型化を図ることができる。

また、Ｏリング８０をノズル基底部５３の係合溝５３ｃにしっかりと嵌合させているので、二方向動作クーラントノズルを長期に亘って使用してもＯリング８０がこれを嵌合させたノズル基底部５３に対してずれることはなく、Ｏリング８０からの研削液の漏れを確実に防止することができる。

また、ノズル基底部５３に備わったＯリング８０の移動軌跡が形成する仮想曲面をＯリング８０が沿う固定軸突出部１１の表面の曲面にそれらの曲率半径（曲率）がほぼ合致するように対応させているので、ノズル先端５１の移動中、即ちノズル基底部５３が固定軸突出部１１の周面に沿って常に所定の隙間を保って動くため、Ｏリング８０が極端に圧縮されてＯリング８０が破断したり、ノズル基底部５３と固定軸突出部１１の隙間が大きくなってシール性が損なわれたりすることはない。また、ノズル本体５０が回転し易くなり、ノズル本体５０の回転速度を高めて研削液を所望の箇所に応答性良く供給できる。

なお、上述の実施形態では、ノズル基底部側に係合溝５３ｃを設けて、この係合溝にＯリング８０からなるシール部材を嵌合していたが、上述したようにこのような形態に限定されず固定軸突出部側に係合溝を設けて、この係合溝にＯリングやフィレット形状のシール部材を嵌合しても良い。

また、固定軸突出部１１の形状は、ノズル基底部５３が固定軸突出部１１の表面上を動く部分だけ曲面形状であれば良い。従って、ここでは図示しないが、本実施形態と異なり固定軸突出部１１の図１中下側１／３が水平面をなすような形態であっても良く、図１中、固定軸突出部１１の軸線方向両側がノズル基底部５３に係合されたＯリング８０の可動範囲外で垂直な平面をなすようないわゆる鼓状の形態であっても良い。これによって、部品の材料費を削減することができる。

また、ノズル基底部５３は、漏斗状の形状に限定されず、研削液が固定軸内に設けられた研削液供給路１０ａを通って固定軸突出部１１の突出部側開口部１１ａからノズル基底部５３のノズル側流入孔５３ａに抵抗なく流れれば、例えばカップ形状や断面放物線形状等どのような形状であっても良い。

また、上述の実施形態では、固定軸突出１１のＯリング８０が沿う面とノズル基底部のＯリングが係合される係合溝５３ｃの移動する仮想曲面は共に曲率のほぼ等しい球面であったが、本発明の作用を発揮し得る範囲であれば、必ずしもこのような球面ではなく両者の相対移動に伴って両者の曲率が互いに対応して（合致して）変化する曲面を両者が有していても良い。

また、図１乃至図３に基づいて、第１及び第２のモータ２０の出力軸回りに９０°だけ回転することで、ノズル本体５０がノズルシャフト回りに９０°だけ回転することを説明したが、必ずしもこの角度範囲に限定されるものではない。

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、モータの配置は、本実施形態のような配置に限定されず、ノズル本体５０の動作範囲に支障をきたさなければどのような配置でも良い。

また、第１のベベルギア３１及び第２のベベルギア３２と、第３のベベルギア３３のモジュール及び歯数は、モジュール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。

具体的には、歯車のモジュールが同一で、「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。

一方、歯車のモジュールが同一で、「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。

続いて、上述した実施形態に係る変形例について説明する。なお、本実施形態に係る変形例における固定軸の配置構造以外は、上述の実施形態と同様である。従って、この上述の実施形態との相違点である固定軸の配置構造について説明し、上述した実施形態と同等の構成に関しては、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図４は、本実施形態に係る二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造２の変形例を示す正面図である。

固定軸２１０は、その固定軸長手方向先端に球状の固定軸突出部２１１を有している。固定軸２１０は、一端（図４中下側）にホース接続部２６０を有しており、図示しない研削液供給源から研削液を研削液供給路２１０ａへ供給するためのホース（ここでは図示せず）がホース接続部２６０に接続されている。そして、固定軸２１０は、モータ２２０等が搭載された基台２２８に備わったここでは図示しない固定手段を介して固定軸自体が回転及び変位しないように支持されている。

研削液供給路２１０ａは、固定軸内部に形成され、固定軸２１０の一端（図４中下側）から固定軸突出部２１１に形成された研削液供給用の突出部側開口部２１１ａまで延在している。即ち、固定軸２１０の一端（図１中下側）から研削液供給路２１０ａを経て固定軸突出部２１１の突出部側開口部２１１ａまで研削液供給路が形成され、研削液をノズル基底部２５３に供給する連通孔となっている。

なお、本変形例では第１のモータ２２１及び第２のモータ２２２の出力軸２２５（２２６，２２７）の先端にはそれぞれ第１のベベルギア２３１及び第２のベベルギア２３２が軸支されており、モータ２２０の駆動により１乃至第３のベベルギア２３０（２３１，２３２，２３３）が回転するようになっている。また、第１のモータ２２１及び第２のモータ２２２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２２１と第２のモータ２２２には同一のステッピングモータが用いられる。

本変形例が、このような構成を有することで、上述の実施形態と同様の効果を発揮する。加えて、上記実施形態のよう余計な駆動ギア及び固体軸フレームを必要としないため部品数の削減ができ、コスト低減に貢献できる。また、上述の実施形態と異なり固定軸内部に形成された研削液供給路が屈曲していないため、研削液供給路２５０ａを介してノズル先端２５１まで研削液を脈動等生じることなく安定して供給できる。

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。

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。

１ 二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造
１０ 固定軸
１０ａ 研削液供給路
１１ 固定軸突出部
１１ａ 突出部側開口部
２１，２２（２０） モータ
３１，３２，３３（３０） ベベルギア
４０ ブラケット
５０ ノズル本体
５０ａ 研削液供給路
５１ ノズル先端
５２ ノズルシャフト
５３ ノズル基底部
５３ａ ノズル側流入孔
５３ｂ フランジ
５３ｃ 係合溝
８０ Ｏリング（弾性シール部材）

Claims (3)

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二方向動作クーラントノズルにおいて、
   研削液を供給する流路が内部形成された固定軸の一部に半球状または球状の固定軸突出部を設け、
   前記固定軸突出部は、回動可能なノズル本体へ研削液を送給するための連通孔を備え、
   前記ノズル本体の漏斗状に形成されたノズル基底部を前記固定軸突出部と対向して配置するとともに、前記固定軸突起部が固定された状態で、前記ノズル基底部がノズル軸線周りに回転可能であり、かつ前記固定軸突起部の周面に沿って移動可能となっており、
   前記固定軸突出部と前記ノズル基底部の間が弾性シール部材によってシールされ、
   前記固定軸突出部と前記ノズル基底部の相対位置の如何に関わらず前記固定軸からノズル先端まで前記シール部材を介して液密に研削液が送給される二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造であって、
   前記ノズル基底部に備わった弾性シール部材の移動軌跡が形成する仮想曲面が前記固定軸突出部の前記弾性シール部材が沿う前記固定軸突出部の表面の曲面に対応して形成されていることを特徴とする二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造。
2. 前記弾性シール部材を保持する係合溝を、前記ノズル基底部または前記固定軸突出部に形成したことを特徴とする請求項１記載の二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の二方向動作クーラントノズルへの研削液供給構造を有したことを特徴とするクーラントノズル。

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