JPH07106530B2

JPH07106530B2 - ク−ラント液供給装置

Info

Publication number: JPH07106530B2
Application number: JP9444987A
Authority: JP
Inventors: 松菊工藤
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1987-04-17
Filing date: 1987-04-17
Publication date: 1995-11-15
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: JPS63260744A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、穿削工具の吐出通路を介してクーラント液を
噴出させ、該穿削工具の冷却と切粉の排除とを行うクー
ラント液供給装置に関するものである。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］従来、切削工具によりワークに盲孔等を穿孔する際にこ
の加工孔内からの切粉の排出が悪いと穿削工具が破損し
たり、あるいはこの加工孔内に切粉が残っているとワー
クを組立てて製品とした際に悪影響を与えるという問題
があるため、例えば実公昭60−35571号公報に開示され
ているように、上記穿削工具に噴出通路を設け、この噴
出通路を供給通路を介してクーラント液が所定量貯留さ
れている貯留槽に連通すると共に、上記供給通路に送給
装置を介装させて、上記噴出通路よりクーラント液を噴
出させて上記切粉を排除すると共に、該穿削工具を冷却
するクーラント液送給装置が一般に使用されている。

しかしながら、上記盲孔が深いものとなると上記噴出通
路の距離が長くなって、この噴出通路を流下する上記ク
ーラント液の管内抵抗が増し、該噴出通路から噴出され
る上記クーラント液の圧力が低下すると共に、このクー
ラント液による上記切粉の、上記盲孔からの搬出距離が
長くなり、この切粉を排除することが困難となる。

この問題点は上記送給装置を大型のものに変更するか、
或いは、例えばプランジャポンプ等高出力のものに換え
る等の手段により回避が可能であるが、送給装置を大型
のものに換えるとクーラント液送給装置全体が大型化
し、設置場所の自由性が減少する一方、上記送給装置を
プランジャポンプに変更して高出力を得ることを可能に
構成した場合、このプランジャポンプは比較的高価であ
るのみならず、保守が煩雑であるという問題点がある。
また、プランジャポンプの構成上、上記噴出通路から噴
出されるクーラント液の噴出量を増大させるには限界が
あり、上記切粉を確実に排除することが困難な場合があ
る。

ところで、管路を流れる流体を例えば揺動式の閉塞部材
等で遮断することにより、この流体の流れのエネルギが
この弁体の上流側で高い圧力エネルギに一時変換される
所謂水撃現象が一般に知られており、この水撃現象を利
用して、水をこの水の平均水位よりも高所へ揚水するウ
ォータハンマポンプが広く使用されている。

この水撃現象にて上昇される圧力P₂と、管路を流れる流
体の圧力をP₁との比P₂/P₁は最大20程度まで得ることが
可能である。この場合、P₁における水量をQ,P₂における
水量をｑとすると、圧力上昇の効率はηは、 η＝〔ｑ（P₂−P₁）〕／〔（Ｑ−ｑ）P₁〕の式にて求めることが可能であり、圧縮比P₂/P₁が小さ
いほど効率が良いが、P₂/P₁＝10程度までは効率低下が
少なく、実用上差支えない。

そこで、仮にP₂/P₁＝10を採用するとしても、P₁＝5kg/c
m²の圧力であると上記水撃現象によりP₂＝50kg/cm²とい
う高圧を得ることが可能となる。

しかし、この上昇圧力を得るには上記閉塞部材が一定以
上の速度で管路を遮断することが必要であり、その遮断
動作が開始されてから完了されるまでの時間Ｔは、上記
弁体にて遮断される管路の長さをl,流体の音速をａとす
ると、Ｔ＝2l/a の式にて求めるられる時間内に完了される必要がある。
その結果、この閉塞部材が着座する際に衝撃音が発生す
る。

上記ウォータハンマポンプを河川の水の揚水等に使用す
る場合には、上記管路ｌが長いものであるため、遮断速
度を比較的緩かに設定することが可能であり、この衝撃
音が大きくなることは回避することができ、また、衝撃
音が発生することがあっても人家等が疎らな地域で使用
されていれば問題とならないが、このウォータハンマポ
ンプを前述のクーラント液供給装置に装備した場合、上
記管路長ｌは自然の河川に比較して著しく短いものであ
るため上記管路をそれだけ短時間内に遮断する必要があ
る。すると、上記弁体が着座する際に発生する衝撃音は
無視できないものとなるため、上記ウォータハンマポン
プをこのままでは上記クーラント液供給装置に使用する
ことは困難である。

［発明の目的］本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、比較的
廉価で保守が容易であり、簡単な構成で水撃現象を用い
ることができ、かつ、衝撃音の発生を防止し、クーラン
ト液に高圧を発生させて、穿削工具の冷却を行うと共
に、該穿削工具による加工で発生する比較的重量のある
切粉をも確実に排除洗浄することが可能なクーラント液
供給装置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］本発明によるクーラント液供給装置は、穿削工具にクー
ラント液の噴出通路が形成されており、この噴出通路
と、上記クーラント液を貯留する貯留槽とが、送給装置
が介装された供給通路を介して連通され、前記供給通路
に、戻し通路を間欠的に開閉する閉塞部材により水撃現
象を発生させる圧力上昇装置が介装されているものであ
る。

［作用］上記構成により、送給装置によって貯留槽から供給通路
に送られるクーラント液を、上記供給通路に介装された
圧力上昇装置により圧力上昇させて穿削工具の噴出通路
へ送り、この噴出通路から圧力上昇されたクーラント液
を噴出させることにより上記穿削工具の冷却を行うと共
に、穿削時における加工孔からの切粉の排出を行う。

［発明の実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図乃至第５図は本発明の第一実施例に係り、第１図
はクーラント液供給装置の全体図、第２図は圧力上昇装
置の断面側面図、第３図は第１図のＡ部拡大図、第４図
は第３図の側面図、第５図は縦軸にクーラント液の圧力
を、横軸に時間を示す特性図である。

これらの図において、符号１はクーラント液Ｓが所定量
貯留されている貯留槽、２は圧力上昇装置、３は工作機
の一例である穿孔機であり、上記貯留槽１と圧力上昇装
置２とがクーラント液Ｓの送給通路４で連通されている
と共に、上記圧力上昇装置２と穿孔機３とが高圧通路５
で連通されている。尚、これら送給通路４と高圧通路５
とでクーラント液Ｓの供給通路が構成されている。

また、上記圧力上昇装置２にはクーラント液Ｓの戻し通
路６が接続され、この戻し通路６が上記貯留槽１へ連通
されている一方、上記穿孔機３には高圧通路５を介して
送給される上記クーラント液Ｓを貯留槽１へ戻す排液通
路７が配設されている。

上記貯留槽１はフロアＦに設置されて、貯留槽１の一部
が斜め上方に延出されて、この延出された部位の先端部
1aが上記フロアＦと平行に形成されている。また、この
貯留槽１の内部にはこの貯留槽１の底部1bと上記先端部
1aとに亘って往復されるコンベヤ装置1cが配されてお
り、このコンベヤ装置1cにより上記底部1bへ堆積される
切粉等が先端部1aへ搬送され、この先端部1aに設けられ
た開口部1dより切粉箱８へ投下されるようになってい
る。

この貯留槽１に貯留されているクーラント液Ｓには上記
送給通路４の始端部が浸漬されており、この浸漬された
始端部にストレーナ4aが設けられている。上記送給通路
４は貯留槽１の外部へ延出され、この貯留槽１の上面に
配された送給装置の一例である渦巻きポンプ９を介して
上記圧力上昇装置２へ連通されている。また、上記渦巻
きポンプ９とこの圧力上昇装置２との間にはインライン
フィルタ11とサージ吸収タンク12とが配され、更に、こ
れらのインラインフィルタ11とサージ吸収タンク12との
間には逆止弁4bが設けられている。

上記圧力上昇装置２は、第２図に示す如く、筒状のケー
シング13の両開口端にフランジ14,16が嵌着されて構成
され、一方のフランジ14側に低圧室17が、また他方のフ
ランジ16側に高圧室18が形成されて、これら両室17,18
が開口部である連通路19を介して互いに連通されてい
る。また、高圧室18には上記送給通路４と上記高圧通路
５とが連通されている一方、上記低圧室17には上記戻し
通路６が連通されている。

また、上記低圧室17側のフランジ14の略中央部には、上
記連通路19方向へ延出形成された突出部材21の基端部21
aが固着されており、更にこの突出部材21の先端部21bに
は一端が閉塞された筒状の閉塞部材22が冠着されてい
る。

この閉塞部材22の閉塞された部位の周囲は太径に形成さ
れ、この太径に形成された部位が上記連通路19に挿入さ
れることにより、この連通路19を閉塞する閉塞部22aと
なっている。また、この閉塞部22aに形成された筒体22b
は上記突出部材21の先端部21bへ摺動自在に嵌着され、
この筒体22bと上記先端部21bとで囲繞された部位が上記
閉塞部材11が摺動する際のダンパ部22cとなっている。

また、上記突出部材21の軸方向には孔21dが形成され、
この孔21dにシャフト23が摺動自在に挿通されている。
このシャフト23の先端部23aは上記閉塞部材22の閉塞部2
2aに固定されている一方、このシャフト23の基端部23b
には、上記閉塞部材22の開弁方向の摺動を規制するスト
ッパ24が位置決め可能に固定されている。

上記突出部材21の先端部21bには、上記低圧室17と、こ
の突出部材21の先端部21bに冠着された上記閉塞部材22
のダンパ部22cとを連通させる溝21cが刻設されており、
上記閉塞部材22が開弁方向へ摺動された場合に上記低圧
室17と閉塞部材22のダンパ部22c内とが連通される一
方、この閉塞部材22により上記連通路19が閉塞された際
には、この閉塞部材22の筒体22bが上記溝21cの全長が覆
われることにより上記低圧室17と上記ダンパ部22c内と
が遮断されるよう構成されている。

なお、上記溝21cの断面積は所定長さｍまでは一定であ
るが、この溝21cの低圧室17側が突出部材21の外周面に
向けて緩かに形成されて、上記閉塞部材22により低圧室
17とダンパ部22c内とが遮断される直前に溝21cにおける
開口断面積が徐々に減少されるようになっており、さら
に溝21cの全長ｎは閉塞部材22の移動によって連通路19
が閉塞された後、さらに移動することにより閉塞部材22
が溝21cの全長を覆って、閉塞部材22のダンパ部22c内と
低圧室17とが遮断されるように設定されている。

また、上記閉塞部材22の筒体22bには、スプリングリテ
ーナ22dが形成されており、このスプリングリテーナ22d
と上記フランジ14との間に弾性部材としての圧縮コイル
スプリング26が装着されて、上記閉塞部材22は常時解放
方向へ付勢されている。

上記高圧室18に連通されている高圧通路５は逆止弁5aを
介して高圧アキュームレータ27へ連通されている一方、
途中を分岐されて上記穿孔機３へ連通されている。

この穿孔機３は、フロアＦに固定されているベッド3a
と、このベッド3a上に逆りユニット3bを介して配された
主軸台3cとを有している。また、上記ベッド3a上には高
さ及び角度調整自在のワーク台3gが配されており、この
ワーク台3g上にワークＷが固定されるようになってい
る。

上記主軸台3cには、この主軸台3cの前後方向へ突出され
た主軸3dが回転自在に設けられており、この主軸3dには
図示しないクーラント液Ｓの送給路が形成されている。
この主軸3dの上記主軸台3cから後方へ突出された部位に
はモータ3eに連動するプーリ3fが固定されている。ま
た、この主軸3dの後端部にはインデューサ28が配され、
上記圧力上昇装置２から延出されている高圧通路５はこ
のインデューサ28に連通されており、上記高圧通路５を
経て流下されるクーラント液Ｓはこのインデューサ28を
介して主軸3dの送給路へ送られるようになっている。

また、上記主軸3dの主軸台3cから前方へ突出された先端
部には、穿削工具の一例であるガンドリル29が装着され
て、このガンドリル29により上記ワークＷに孔B₁が穿孔
されるように構成されている。

第３図及び第４図に示す如く、このガンドリル29は切欠
き部29dが刻設された円柱状に形成され、この切欠きの
先端部に上記孔B₁穿孔する切刃29bが固定されている。
また、このガンドリル29の軸方向には前記主軸3dのクー
ラント送給路に連通する噴出通路29cが形成されてお
り、この噴出通路29cを介して、上記主軸3dの送給路を
流下されるクーラント液Ｓが噴出され、上記孔B₁内の切
粉をこのクーラント液Ｓと一緒にこの孔B₁より排除する
と共に、上記ガンドリル29の冷却を行うようになってい
る。

さらに、上記ベッド3aには排液通路７が接続され、この
排液通路７が上記貯留槽１へ連通されており、上記噴出
通路29cより噴出された上記クーラント液Ｓはベッド3a
へ落下してこのベッド3aより上記排液通路７を介して貯
留槽１へ流入されるようになっている。

尚、上記排液通路７の貯留槽１へ連通された部位の近傍
には、上記圧力上昇装置２の戻し通路が連通されてお
り、これらの戻し通路６と排液通路７とが連通された部
位と、この貯留槽１のクーラント液Ｓに浸漬されている
上記送給通路４の始端部との間にはフィルタ部材1eが配
されており、上記戻し通路６と排液通路７とからこの貯
留槽１へ流入されるクーラント液Ｓ及び切粉等により貯
留槽１内のクーラント液Ｓに波紋が生じることが極力防
止されるようになっている。

次に前述の構成によるクーラント液供給装置の作用を説
明する。

渦巻きポンプ９が稼働されると貯留槽１のクーラント液
Ｓがストレーナ4aを介して吸引され、送給通路４を流下
される途上インラインフィルタ11にて上記ストレーナ4a
で濾過されることが困難であった微小な異物が濾過され
つつ、一部はサージ吸収タンク12へ流入される一方、他
のクーラント液Ｓは圧力上昇装置２の高圧室18へ流入さ
れる。

この高圧室18に流入されたクーラント液Ｓは、初期にお
いては、閉塞部材22がスフプリング26に付勢されて開弁
されているため、上記高圧室18内に流入されたクーラン
ト液Ｓの一部は、連通路19を介して低圧室17へ達しこの
低圧室17から突出部材21に刻設されている溝21cを介し
て上記閉塞部材22のダンパ部22cへ達してこのダンパ部2
2cに充満されると共に、この低圧室17から戻し通路６を
経て上記貯留槽１へ戻される。また、上記高圧室18のク
ーラント液Ｓの残余はこの高圧室18に連通された高圧通
路５へ分岐され、逆止弁5aを介して高圧アキュームレー
タ27へ流入される一方、インデューサ28を介して穿孔機
３の主軸3dに形成されている図示しない送給路を介して
ガンドリル29の噴出通路29cより上記穿孔機３のベッド3
a上へ落下される。

上位渦巻きポンプ９が稼働されて所定時間経過後、送給
通路４から圧力上昇装置２の高圧室18へ流入される上記
クーラント液Ｓの流速が高くなると、このクーラント液
Ｓの流速による動圧が高くなって閉塞部材22が押圧され
ることにより、このクーラント液Ｓにより通路19に設け
られている閉塞部材22が圧縮コイルスプリング26の付勢
力に抗して摺動される。

この閉塞部材22の摺動は、静止した状態から徐々に速度
が上昇される。この摺動が開始された際には、閉塞部材
22のダンパ部22c内に充満されているクーラント液Ｓが
上記溝21cを介して低圧室17へ流出されるため、ダンパ
部22c内のクーラント液Ｓは閉塞部材22の摺動速度の上
昇に対してなんら影響を及ぼすものではなく、上記圧力
上昇装置２の連通路19は閉塞部材22の閉塞部22aにより
急激に閉塞される。

この閉塞部材22の閉塞部22aによる連通路19の閉塞後、
更に閉塞部材22が摺動して溝21cが全長に渡って覆わ
れ、ダンパ部22c内と低圧室17とが遮断される直前まで
移動されると、この閉塞部材22の筒体22bにより上記突
出部材21に刻設されている溝21cの開口断面積が徐々に
減じられることにより、閉塞部材22のダンパ部22c内の
クーラント液Ｓが低圧室17に流出する際に規制を受け、
上記溝21cにおける開口面積の減少にともない上記ダン
パ部22c内のクーラント液Ｓの圧力が上昇されるため、
上記閉塞部材22の摺動が緩かに規制される。

そして、ついには閉塞部材22の摺動により溝21cが全長
に渡って覆われ、ダンパ部22c内のクーラント液Ｓの圧
力が最大となり、この閉塞部材22が第２図に鎖線にて示
すストロークエンド位置に停止される。上述の如く、閉
塞部材22が連通路19を閉塞後、さらに移動してストロー
クエンドに達するまで、上述のダンパ作用を受けること
により、連通路19を閉塞するまでは急激に弁速度を立上
らせることが可能となり、水撃現象を充分に発生させる
ことができると共に、連通路19閉塞後ストロークエンド
に到達するまではダンパ作用により弁速度が減じられる
ので、閉塞部材22による衝撃音が防止されるとともに、
閉塞部材22の消耗が防がれる。

上記閉塞部材22の閉塞部22aにより上記連通路19が急激
に閉塞されると、圧力上昇装置２の高圧室18より連通路
19を介して低圧室17へ流下されるクーラント液Ｓの流れ
が急激に停止されるため、この高圧室18に所謂水撃現象
が発生し、この高圧室18内の上記クーラント液Ｓの圧力
が瞬間的に上昇する。

前述の如く、この場合の圧力上昇は、送給通路４におけ
るクーラント液Ｓの圧力P₁が例えば5kg/cm²であっても
高圧室18内における上記クーラント液Ｓの圧力P₂は50kg
/cm²程度に上昇される。

すると、高圧室18内のクーラント液Ｓがこの上昇された
圧力をもって高圧通路５へ流入され、逆止弁5aを介して
高圧アキュームレータ27内のクーラント液Ｓの圧力を上
昇させる一方、上記ガンドリル29の噴出通路29cに圧力
上昇されたクーラント液が供給され、この圧力上昇され
たクーラント液Ｓが上昇噴出通路29cより噴出される。

また、上記高圧室18で上昇された圧力により送給通路４
のクーラント液Ｓが逆流される。しかし、この送給通路
４には逆止弁4bが設けられているため上記渦巻きポンプ
９及びインラインフィルタ11へ到達することは防止され
ると共に、この送給通路４を逆流する上記クーラント液
Ｓはこの送給通路４に介装されているサージ吸収タンク
12へ吸収される。

また、このサージ吸収タンク12は、上記高圧室18の高圧
により発生し上記送給通路４に伝達される衝撃を吸収
し、クーラント液供給装置全体の配管系における騒音の
発生を防止するという効果をも有するものである。

上記高圧室18に高圧が発生した直後、水撃現象の性質
上、この高圧室18に負圧が生じる所謂反射波が発生し、
この反射波が上記送給通路４と高圧通路５とへ伝播され
る。

この反射波により上記送給通路４のクーラント液Ｓが吸
引されるが、この送給通路４にはサージ吸収タンク12が
配されてクーラント液Ｓが貯留されているため、この反
射波により上記渦巻きポンプに影響が及ぶことはなく、
また、クーラント液Ｓが貯留されたこのサージ吸収タン
ク12により上記圧力上昇装置２へは上記クーラント液Ｓ
が安定して供給される。

また、この高圧室18に発生した反射波によって上記高圧
通路５内のクーラント液Ｓがこの高圧室18へ吸引されよ
うとするが、上記高圧通路５には逆止弁5aが介装されて
いるため、この逆止弁5aにて上記反射波の伝播が停止さ
れる。

又、上記高圧室18に反射波が発生すると、上記上記ガン
ドリル29の噴出通路29cより噴出されていたクーラント
液Ｓへの加圧は停止されるが、上記高圧アキュームレー
タ27の圧力が上記高圧通路５へ伝播されるため、上記噴
出通路29cから噴出されるクーラント液Ｓの噴出圧及び
噴出速度は上記高圧アキュームレータ27の圧力の低下に
伴って徐々に低下される。

上記高圧室18内の圧力が低下されると上記閉塞部材22の
ダンパ部22c内のクーラント液Ｓの圧力が高圧室18のク
ーラント液Ｓよりも高圧となるため、上記閉塞部材22が
圧縮コイルスプリング26の付勢力により上記高圧室18方
向へ摺動されて、上記連通路19を介して高圧室18と低圧
室17とが連通されると共に、上記突出部材21に刻設され
た溝21cを介して上記低圧室17と閉塞部材22のダンパ部2
2cとが連通され、このダンパ部22c内のクーラント液Ｓ
の圧力が放出されると共に、再びダンパ部22c内がクー
ラント液Ｓにて充満される。尚、この場合の上記閉塞部
材22の開弁方向への摺動はシャフト23に固定されたスト
ッパ24にて停止されるが、上記閉塞部材22の開弁動作中
に送給通路４から高圧室18へ流入されるクーラント液Ｓ
によりこの閉塞部材22が緩衝されるため、この閉塞部材
22による開弁時の衝撃音が発生することは防止される。

また、上記高圧室18の圧力が低下されるとサージ吸収タ
ンク12に蓄積されている圧力及び渦巻きポンプ９によ
り、給送給通路４及び上記サージ吸収タンク12内のクー
ラント液Ｓが上記高圧室18内へ流入され、上記閉塞部材
22は再び摺動されて連通路19を閉塞することにより上記
高圧室18内に次の水撃現象を発生させて前述と同様の作
用がなされ、上記噴出通路29cより噴出されるクーラン
ト液Ｓが加圧され、このクーラント液Ｓの噴出速度及び
噴出圧は再び上昇される。

即ち、第５図に実線にて示す如く、高圧通路５内の圧力
は、高圧室18に内に水撃現象が発生する以前の圧力P₁か
ら、この水撃現象により圧力P₂まで上昇され、次いで反
射波の発生により上記圧力P₁以下に低下し、次の水撃現
象により再び圧力P₂まで上昇される。すると、上記高圧
アキュームレータ27に蓄積される圧力は、第５図に鎖線
にて示す如く、高圧通路５の圧力がP₂まで上昇された後
所定時間を経て同圧P₂へ達し、高圧通路５内の圧力の反
射波によりP₁以下に低下すると、上記高圧アキュームレ
ータ27内の圧力はクーラント液Ｓが噴出通路29cより噴
出されるに従ってP₃まで低下されたところで、再び水撃
現象により高圧通路５の圧力が上昇されることにより同
様にP₂まで上昇され、上記噴出通路29cより噴出される
クーラント液Ｓの噴出圧及び噴出速度は、第５図中鎖線
にて示す如き一定の変動をもって間断なく続行される。

この変動のサイクルは、上記閉塞部材22の開弁方向の摺
動を規制するシャフト23のストッパ24を移動させること
により変動させることが可能である。つまり、上記スト
ッパ24の位置を上記閉塞部材22から離間する方向へ移動
させると、この閉塞部材22は、圧縮コイルスプリング26
の付勢力により開弁方向へ移動して、上記連通路19の閉
塞に一定以上の時間がかかるようになり、開閉のサイク
ル数が減じられて上記サイクルは減少する一方、上記ス
トッパ24を上記連通路19方向へ移動させると、サイクル
数は増加される。

この状態で、穿孔機３のモータ3eが回転されてこの回転
がプーリ3fを介してこの穿孔機３の主軸3dへ伝達され、
この主軸3dにより上記ガンドリル29の回転が開始され
る。次いで送りユニット3bが摺動され、上記ガンドリル
29がワークＷ方向へ摺動されてこのガンドリル29の切刃
29bにより上記ワークＷに孔B₁が穿孔される。そして、
この穿孔の際に熱と切粉とが発生する。

第３図に示す如く、このガンドリル29の噴出通路29cよ
り上記クーラント液Ｓが所定のサイクル圧でこのガンド
リル29の先端より噴出され、この噴出されたクーラント
液Ｓが上記ガンドリル29に刻設された切欠き部29dを介
して上記ワークＷ外へ排出されて上記穿孔機３のベッド
3aへ落下されているため、穿孔の際に発生する熱はこの
クーラント液Ｓにより冷却されると共に、この穿孔に伴
う切粉は上記クーラント液Ｓと共に上記切欠き部29dを
介してベッド3a上へ落下し、このベッド3aに接続された
排液通路７を介して貯留槽１へ戻される。

また、上記孔B₁の穿孔が終了し、この孔B₁より上記ガン
ドリル29が引き抜かれた場合にはこのガンドリル29の切
欠き部29dを介して排出されていたクーラント液Ｓはこ
の孔B₁より直接上記ベッド3aへ落下する。また、上記孔
B₁に残留する切粉がクーラント液Ｓと共に上記ベッド3a
へ落下され、上記排液通路７を介して貯留槽１へ戻され
る。

この貯留槽１へ戻された切粉はこの貯留槽１のクーラン
ト液Ｓ中を沈下し、この貯留槽１内に配されたコンベヤ
装置1cで搬送され、上記貯留槽１の先端部1aに設けられ
た開口部1dを介して切粉箱８へ投下される。

本実施例では送給通路４にサージ吸収タンク12が介装さ
れているため圧力上昇装置２へのクーラント液Ｓの供給
が安定するという効果を有する。

また、圧力上昇装置２の閉塞部材22に，位置決め可能な
ストッパ24が設けられているために、噴出通路29cより
噴出されるクーラント液Ｓのサイクル圧を任意に設定す
ることが可能であるという効果を有する。

尚、本実施例では穿削工具の一例としてガンドリル29が
使用された例を説明したが、本発明における穿削工具は
上記ガンドリル29に限定されるものではなく、例えば中
空きりや中ぐり刃物等他の穿削工具であってもよい。

また、本実施例では上記穿削工具が保持される工作機の
一例として穿孔機３を説明したが、工作機は穿孔機３の
みに限定されるべきものではなく、例えば旋盤，ボーリ
ング盤等他の工作機であっても差支えない。

更に、本実施例では、穿削工具によりワークＷに盲孔が
穿孔される場合を説明したが、上記穿削工具により加工
されるべきものは盲孔に限定されず、貫通孔，中ぐり加
工等他の加工形態に利用されることが可能であることは
勿論である。

第６図は本発明の第二実施例に係る圧力上昇装置の断面
側面図である。尚、前述の第一実施例と同じ部材及び同
様の働きをなす部材には同一の符号を付して説明を省略
する。

この実施例は、低圧室17側のフランジ14に突出部材21が
一体に設けられていると共に、このフランジ14の上記低
圧室17と反対側に突出部14aが形成されて、この突出部1
4aの内部にシリンダ室31が形成されているものである。

上記、突出部材21の軸方向には孔21dが形成されてお
り、この孔21にシャフト23が挿通されている。このシャ
フト23の両端は圧力上昇装置２の連通路19と、上記シリ
ンダ室31とに露呈されており、連通路19に露呈された側
は圧縮コイルスプリング26が廃された閉塞部材22に固定
されている一方、このシャフト23の上記シリンダ室31に
露呈された部位は、このシリンダ室31に摺動自在に配さ
れたピストン32に螺着されている。

また、上記孔21dの中途には上記低圧室に連通する環状
溝24cが設けられており、上記閉塞部材22のダンパ部22c
から孔21dを介して漏洩してくるクーラント液Ｓを低圧
室17へ逃がすことによりこのクーラント液Ｓが上記シリ
ンダ室31へ達することを防止するようになっている。

上記シリンダ室31のピストン32を挟んだ前室31a及び後
室31bには、突出用ポート31cと後退用ポート31dとが設
けられており、この突出用ポート31c,後退用ポート31d
がエア通路33を介して例えばソレノイド34aが介装され
た４ポート２位置の方向制御弁34に連通された後、一方
は所定の圧力にてエアが貯留されているエア源36へ接続
され、他の一方はマフラ37を介して大気に連通されてい
る。

また、上記ソレノイド34aは周波数切換装置38を介して
電源39へ接続された後、アース41へ導通されている。

この構成により、供給通路４からクーラント液Ｓが高圧
室18へ流入され、この高圧室18から連通路19を介して低
圧室17へ流れ込む一方、上記高圧室18から高圧通路５へ
流下された状態で、電源39の電流が周波数切換装置38を
介してソレノイド34aに通電されて方向制御弁34が切換
られ、エア源36のエアが後退用ポート31dからシリンダ
室31の後室31bへ送給される。

すると、このシリンダ室31に配されているピストン32が
移動されると共に、このピストン32に螺着されたシャフ
ト23を介して閉塞部材22が摺動され、この閉塞部材22に
より連通路19が閉塞されることにより高圧室18に水撃現
象が発生してこの高圧室18に高圧が発生される。

本実施例では前述の第一実施例と同様の作用効果を期待
することが可能であると共に、閉塞部材22がピストン32
により摺動されるように構成されているため、穿削工具
より噴出されるクーラント液Ｓの圧力が上昇されるサイ
クルを任意に設定することが可能であるという効果を有
する。

尚、本実施例では閉塞部材22を摺動させために所定圧力
を有するエアを使用するように構成されているが、この
閉塞部材22を摺動させるものはエアに限定されるもので
はなく、例えば油圧，電磁アクチュエータ等他の構成に
より摺動させるように構成することも可能である。

また、本実施例ではエア源36からのエアを切替えるにソ
レノイド34aが介装された方向制御弁34が使用されてい
るが、上記エアを切り換えるための手段はこの方向制御
弁34に限定されるものではなく、例えばロータリバルブ
等により切換られるようにしてもよい。

更に、上記閉塞部材22を摺動させる手段はシリンダ室31
とピストン32とに限定されるものではなく、例えばモー
タにより摺動させることも可能である。

第７図乃至第９図は本発明の第三実施例に係り、第７図
は圧力上昇装置の断面側面図、第８図は第７図のVIII−
VIII線矢視図、第９図は第７図のIX−IX線矢視図であ
る。

この実施例は、円筒状の低圧室17の底面にシャフト室42
を配する一方、この低圧室17の上面にフランジ14を嵌着
して、このフランジ14を介して戻し通路６を上記低圧室
17に連通されている。また、上記低圧室17の側部の壁面
17aには第９図に示す如く長孔状の連通路19が形成され
ており、この連通路19を介して上記低圧室17が、供給通
路４と高圧通路５とが接続された高圧室18に連通されて
いる。

また、上記低圧室17には、一定の幅を有する閉塞部22a
とこの閉塞部22aに略直角に形成された基端部22eとを有
する閉塞部材としてのロータリバルブ22が配されている
一方、上記シャフト室42にはシャフト43が軸受43aによ
り回動自在に内装されており、このシャフト43の先端部
43bが上記低圧室17に露呈されて、この先端部43bに上記
ロータリバルブ22の基端部22eが固定されている。

このロータリバルブ22は、シャフト43の先端部43bを中
心に、上記低圧室17内を回動自在に構成されていると共
に、このロータリバルブ22の閉塞部22aは、上記低圧室
の壁面17aに対して微小間隙を有した状態で回動し、こ
の回動にともなって上記閉塞部22aにより上記連通路19
が開閉されるように構成されている。

また、上記低圧室17とシャフト室42との間にはシール部
材44が介装され、上記低圧室17のクーラント液Ｓがシャ
フト室42へ浸透することが防止されている。

更に、上記シャフト43の基端部43c側には例えば油圧モ
ータ46が配設されており、上記基端部43cとこの油圧モ
ータ46の出力軸46aとが連接固定されている。

また、この油圧モータ46の送給用ポート46bは、ソルノ
イド47aが介装された２ポート２位置の方向制御弁47,流
量制御弁48,可変油圧ポンプ49を介してオイルタンク51
へ連通されている一方、上記油圧モータ46の戻し用ポー
ト46cもこのオイルタンク51に連通されている。

この構成により、供給通路４を介して高圧室18へクーラ
ント液Ｓが流入された状態でソレノイド47aを励磁させ
ると、可変油圧ポンプ49により送給されるオイルタンク
51からのオイルが、流量制御弁48にて規制されつつ油圧
モータ46の送給用ポート46bへ送給される。するとこの
油圧モータ46の回転が開始され、この回転がシャフト43
へ伝達されて低圧室17内のロータリバルブ22が回転され
て、このロータリバルブ22の閉塞部22aにより連通路19
が周期的に閉塞される。

この連通路19が閉塞されると高圧室18に高圧が発生し、
この高圧室18で発生されたクーラント液Ｓがこの高圧室
18に接続されている高圧通路５へ流入される。

本実施例では、上記油圧モータ46の制御が流量制御弁48
及び方向制御弁47で行なわれるよう構成されているが、
この油圧モータ46の制御手段はこの構成に限定されず、
例えば可変油圧ポンプ49により直接制御されるように構
成することも可能である。

また、本実施例では閉塞部材としてのロータリバルブ22
が油圧モータ46により回転されるよう構成されている
が、上記ロータリバルブ22を回転する手段はこの油圧モ
ータ46に限定されるものではなく、例えば空気圧や電動
モータ等であってもよい。

第10図は本発明の第四実施例に係るクーラント液供給装
置の全体図である。

この実施例ではクーラント液Ｓの貯留槽１が集中クーラ
ント処理槽として構成されている。この貯留槽１はコン
ベヤ装置1cが配された沈澱槽52と上澄槽53とに区画形成
され、これらの沈澱槽52と上澄槽53とが通路57により連
通されている。

上記沈澱槽52にはモータ54aが連設された複数のポンプ
４が配されており、上記通路57の上流側が分岐されてこ
れらのポンプ54へ接続されている一方、上記通路57の下
流側にはフィルタシステム56が介装されている。

また、上記沈澱槽52にはトラフ52aが連設されており、
このトラフ52aに圧力上昇装置２に接続されたクーラン
ト液Ｓの戻し通路６が連通されている。

更に、この上澄槽53にもモータ9aが連設された複数のポ
ンプ９が配されており、これらのポンプ９に送給通路４
の上流側が分岐されて接続されている。

この送給通路４の中途は多数に分岐されて、分岐された
送給通路４のうちの高圧クーラント液を必要とする工作
機への送給通路が圧力上昇装置２へ連通されており、上
記送給通路４の分岐された部位と圧力上昇装置２との間
には、インラインフィルタ11と、ブースタポンプとして
使用される渦巻きポンプ58と、逆止弁4b及びサージ吸収
タンク12とが介装されている。

この構成により、モータ9aが稼働されるとこのモータ9a
によりポンプ９の作動が開始され、上澄槽53のクーラン
ト液Ｓが送給通路４へ流下される。そして、多数の分岐
された上記送給通路４を介してクーラント液Ｓがそれぞ
れ穿孔機３方向へ流下される。

このクーラント液Ｓはインラインフィルタ11にて濾過さ
れた後渦巻きポンプ58にて更に圧力が高められ、逆止弁
4bを介してサージ吸収タンク12と圧力上昇装置２へ流入
され、この圧力上昇装置２の水撃現象にて高圧となり、
上記穿孔機３のガンドリル29より噴出される。

また、戻し通路６から戻される上記クーラント液Ｓは、
沈澱槽52のトラフ52aへ流入されて、再び上記ポンプ９
に吸引される。

上記穿孔機３へ送給されたクーラント液Ｓはガンドリル
29からワークＷの加工孔B1へ噴出後、切粉とともにベッ
ド3aに落下して、この穿孔機３のベッド3aに接続された
排液通路７、トラフ52aを介して切粉と共に貯留槽１の
沈澱槽52へ戻される。そして、この沈澱槽52にて分離さ
れた上記切粉はこの沈澱槽52に配されているコンベヤ装
置1cにより搬送されて排出される。また、この沈澱槽52
にて上記切粉が分離されたクーラント液Ｓはモータ54a
が連設されたポンプ54にて吸引され、通路57を介してフ
ィルタシステム56により濾過されつつ上記上澄槽53へ送
られて、再び各穿孔機３へ供給される。

尚、本実施例では分岐された送給通路４のそれぞれにブ
ースタポンプとしての渦巻きポンプ58が介装されている
が、この渦巻きポンプ58は、上記送給通路４の最上流側
に設けられたポンプ９の圧力をある程度上昇させて設定
することにより省略することも可能である。

本実施例では貯留槽１が集中クーラント処理槽として構
成されているため、この貯留槽１を各穿孔機３ごとに設
ける必要がなく、設置面積の節減を図ることが可能であ
るという効果を有する。

また、この実施例では上記貯留槽１が沈澱槽52と上澄槽
53とに区画形成され、沈澱槽52にて切粉が分離されたク
ーラント液Ｓのみが上澄槽53へ送られるよう構成されて
いるため、送給通路４へ流下される上記クーラント液Ｓ
に上記切粉等の異物が混入されることが防止されるとい
う効果を有する。

第11図乃至第15図は本発明の第五実施例に係り、第11図
はクーラント液供給装置の全体図、第12は圧力上昇装置
の断面側面図、第13図は第12のXIII−XIII線矢視図、第
14図は第12図のＢ部拡大図、第15図は第12のXV矢視図で
ある。

この実施例では、第一実施例に使用の高圧通路５と、こ
の高圧通路５に回想されていた高圧アキュームレータ2
7,逆止弁5aと、インデューサ28とが廃される一方、この
インデューサ28が配置されていた穿孔機３の後端部に圧
力上昇装置２が配され、この圧力上昇装置２が上記穿孔
機３の主軸台3cに固定されている。

この圧力上昇装置２は前述の第三実施例に使用されたも
のと同じような構成を有しているが、この第三実施例の
圧力上昇装置２とは低圧室17と高圧室18との位置が入替
えられており、閉塞部材であるロータリバルブ22が回動
自在に配された高圧室18に、送給通路４が連通されてい
る。

また、この高圧室18の壁面には上記ロータリバルブ22に
て閉塞される長孔状の連通路19が形成され、この連通路
19を介して上記高圧室18が上記低圧室17に連通されてい
る。更に、この低圧室17には戻し通路６が連通されてお
り、前述の実施例で接続されていた高圧通路５はこの部
位より廃されている。

上記高圧室18内に配されているロータリバルブ22は、こ
のロータリバルブ22の閉塞部22aと対向する側にバラン
スウェイト22fを有している。また、このロータリバル
ブ22の基端部22eは、軸方向に高圧通路５が貫通形成さ
れたシャフト43の先端部43bに、キー43dと止めボルト43
eとにより固定されている。

第14図に示す如く、上記高圧室18と上記シャフト43が連
通されているシャフト室42のシール部材44との間にはラ
ビリンスパッキン59が設けられており、上記高圧室18に
流入されるクーラント液Ｓの圧力がこのシャフト室42の
シール部材44に直接作用しないようにしてシール部材44
からクーラント液が漏れることを防止している。更に、
このシャフト室42の上記ラビリンスパッキン59とシール
部材44との間にはドレン通路42aが設けられ、上記ラビ
リンスパッキン59を介してシール部材44側に漏洩する上
記クーラント液Ｓをベッド3aへ落下させるように構成さ
れている。

また、上記シャフト43の基端部43cは上記シャフト室42
より突出され、この突出された部位が上記穿孔機３の主
軸3dの後端部3hにカップリング60を介して固定されてい
る。

このカップリング60は、第15図に示す如く、シャフト43
の上記シャフト室42より突出された部位に角ピン60bが
このシャフト43の軸中心と直角に突出形成され、この角
ピン60bが上記主軸3dの後端部3hに形成された係合部60c
に係合されていると共に、上記後端部3hに穴60aが形成
され、この穴60aに、上記シャフト43の基端部43cが挿入
されている。

このシャフト43の、上記穴60aに挿入された部位にはＯ
リング61が装着されて、上記シャフト43の軸方向に形成
された高圧通路５を介して上記穴60aへ流入されるクー
ラント液Ｓが漏洩することが防止されている。

また、上記主軸3dの軸方向には上記穴60aに連通する送
給路62が形成されており、この送給路62が、ガンドリル
29の噴出通路29cへ連通されている。

この構成により、渦巻きポンプ９の回転を開始し、貯留
槽１のクーラント液Ｓが送給通路４を介して圧力上昇装
置２の高圧室18へ流入された状態で、モータ3eによる主
軸3dの回転を開始させる。

するとこの主軸3dの回転がカップリング60を介してシャ
フト43へ伝達され、このシャフト43の先端部43bに固定
されている閉塞部材としてのロータリバルブ22が上記高
圧室18内を回転される。

このロータリバルブ22の閉塞部22aにより、連通路19が
閉塞されていない場合、高圧通路５における流体抵抗が
上記連通路19における流体抵抗よりも大きいものである
ため、上記高圧室18に流入されたクーラント液Ｓのほと
んどは上記連通路19を介して低圧室17へ流入され、この
低圧室17より戻し通路６を介して貯留槽１へ戻され、一
部が上記高圧通路５を介してガンドリル29の噴出通路29
cより穿孔機のベッド3aへ落下される。

次いで、上記閉塞部22aにより上記連通路19が閉塞され
ると、この連通路19を介して上記低圧室17へ流入されて
いたクーラント液Ｓの流下が急速に遮断されてこの高圧
室18に水撃現象が発生し、この高圧室18のクーラント液
Ｓの圧力が急激に上昇される。

すると、この高圧室18のクーラント液Ｓが高圧通路５に
流入され、更に主軸3dの送給路62へ流入されて上記ガン
ドリル29の噴出通路29cより噴出される。

また、上記高圧室18の圧力が水撃現象により上昇された
際に、この圧力が上記高圧室18に連設されているシャフ
ト室42へ漏れようとするが、上記高圧室18とこのシャフ
ト室42との間にはラビリンスパッキン59が介装されてい
るため、このラビリンスパッキン59により上記高圧室18
の圧力の漏洩は防止される。この場合、このラビリンス
パッキン59を介して上記高圧室18のクーラント液Ｓがシ
ャフト室42側へ侵入するが、このシャフト室42に配され
たシール部材44により上記クーラント液Ｓがこのシャフ
ト室42の内奥へ侵入することは防止されると共に、ラビ
リンスパッキン59とシール部材44との間へ侵入した上記
クーラント液Ｓは前記ドレン通路42aを介して流出され
る。

本実施例では高圧通路５より高圧アキュームレータ27が
除かれて、上記圧力上昇装置２で上昇された圧力が直接
噴出通路29cへ伝達されるため、この噴出通路29から噴
出される上記クーラント液Ｓの噴出圧及び速度が上昇圧
力上昇装置２の稼働に従って周期的に変動され、ワーク
Ｗの孔B₁の切粉がより排除され易いという効果を有す
る。

また、この実施例ではロータリバルブ22にバランスウェ
イト22fが設けられているため、上記ロータリバルブ22
の回転がよりスムースであるという効果を有する。

第16図は本発明の第六実施例に係るクーラント液供給装
置の全体図である。

この実施例は、前述の第五実施例のクーラント液Ｓの貯
留槽１が集中クーラント処理槽として構成されているも
のであり、上記第五実施例と同様の作用効果を有すると
共に、この貯留槽１が集中処理槽として構成された前述
の第四実施例と同様の効果を有するものである。

尚、これらの実施例では供給通路にインラインフィルタ
11が介装され、このインラインフィルタ11により上記供
給通路のクーラント液Ｓが濾過されるよう構成されてい
るが、このインラインフィルタ11を上記供給通路より廃
し、排液通路に濾過装置を介装して、この濾過装置によ
り切粉を濾過するよう構成することも可能である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のクーラント液供給装置に
よると、戻し通路を間欠的に開閉する閉塞部材により水
撃現象が発生される圧力上昇装置が介装されているた
め、送給装置に低圧に設定された例えば渦巻きポンプが
使用されていてもクーラント液の圧力が上昇されるた
め、穿削工具の噴出通路より噴出されるクーラント液の
噴出圧及び噴出量を増大させることが容易であるという
効果を有する。

また、上記力上昇装置は戻し通路を間欠的に開閉する閉
塞部材により水撃現象が発生されるため、衝撃音の発生
が確実に防止されると共にこの圧力上昇装置が介装され
た上記クーラント液供給装置全体の大型化が防止され、
もって設置場所の自由性を向上させることが可能である
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の第一実施例に係り、第１図
はクーラント液供給装置の全体図、第２図は圧力上昇装
置の断面側面図、第３図は第１図のＡ部拡大図、第４図
は第３図の側面図、第５図は縦軸にクーラント液の圧力
を、横軸に時間を示す特性図、第６図は本発明の第二実
施例に係る圧力上昇装置の断面側面図、第７図乃至第９
図は本発明の第三実施例に係り、第７図は圧力上昇装置
の断面側面図、第８図は第７図のVIII−VIII線矢視図、
第９図は第７図のIX−IX線矢視図、第10図は本発明の第
四実施例に係るクーラント液供給装置の全体図、第11図
乃至第15図は本発明の第五実施例に係り、第11図はクー
ラント液供給装置の全体図、第12図は圧力上昇装置の断
面側面図、第13図は第12図のXIII−XIII線矢視図、第14
図は第12図のＢ部拡大図、第15図は第12図のXV矢視図、
第16図は本発明の第六実施例に係るクーラント液供給装
置の全体図である。１……貯留槽９……送給装置 4,5……供給通路６……戻し通路 19……開口部 22……閉塞部材 29……穿削工具 29c……噴出通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】穿削工具にクーラント液の吐出通路が形成
されており、この吐出通路と、上記クーラント液を貯留
する貯留槽とが、送給装置が介装された供給通路を介し
て連結され、前記供給通路に戻し通路を間欠的に開閉す
る閉塞部材により水撃現象を発生させる圧力上昇装置が
介装されていることを特徴とするクーラント液供給装
置。