JPH0751982A - クーラントノズル及びクーラント供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コレットチャックの既成構造を利用すること
により、簡易な構造にも拘わらず、任意の方向から工具
の加工部位に対して効率的にクーラント液を吹付けでき
るクーラントノズルを得る。 【構成】 ホルダ本体２０の内側に取付けられたコレッ
ト２１と、コレット２１により工具１を締付けるための
ナット２２とからなる把持機構に対して、コレット２１
の端面２１ａ及び工具１の把持部近傍を被覆するクーラ
ントノズル３０を、ナット２２のねじ部２２ｂに螺合す
るねじ部３１により取付固定する。クーラントノズル３
０の内部はシールリング３２，３３により密閉されてい
る。前面側には、クーラントノズル３０の内外を貫通す
るノズル部３４が加工部位１ａよりもやや内側に指向さ
せた状態で取付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、先端部からクーラント
液の排出可能な把持機構に取付けるためのクーラントノ
ズルに係り、特に、工具や工作物の冷却や潤滑を有効に
行うための部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工作機械の主軸端部には工具や工
作物を把持するためのチャックやコレット等の把持機構
が設けられ、例えばドリルやエンドミル等の工具はコレ
ットチャックにより把持される。図４（ａ）には、工具
１をコレット２によって把持した場合の先端面の様子を
示す。コレット２の先端面には、締付けナット３の内側
において各把持ブロックの間に形成されたすり割り溝２
ａが開口している。この場合、高精度加工や硬質部材の
加工を行う際には、工具や工作物の加工部位に冷却・潤
滑のためにクーラント液を多量に供給する必要があり、
把持機構には種々の方法でクーラント供給手段が設けら
れている。

【０００３】クーラント供給手段としては、図４（ｂ）
に示すように、クーラント供給部１１に高圧でクーラン
ト液を供給し、ここからクーラント液をホルダ部１０内
に導入し、工具１のオイルホール（図示せず）を通し
て、工具１の先端からクーラント液を放出する方法があ
る。また、別の方法としては、ホルダ部１０のサイドに
取付けられたスリーブ部材１３にクーラントノズル１２
を取付け、クーラント供給部１１からクーラントノズル
１２へクーラント液を供給し、工具のサイドに配置され
たノズル先端から加工部位へ直接クーラント液を吹付け
る方法もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の方法
においては工具の根元部からクーラント液をオイルホー
ル内へ導入しており、コレット２のすり割り溝２ａから
クーラント液が漏出するとクーラント液の放出圧力が低
下するので、これを回避するため、すり割り溝２ａ内に
シール剤を充填した特殊なコレットを用いるか、又は工
具根元部にシール体を取付けなければならず、取付け・
交換作業が煩雑であり、工具への対応性にも劣るという
問題がある。また、この方法は工具の先端からクーラン
ト液を放出するため、エンドミル等のシャンクタイプフ
ライスに対して、加工部位（この場合には工具の周面）
への有効なクーラント供給を行うことができないという
欠点もある。

【０００５】一方、後者の方法では工具に対しサイドか
らクーラント液を吹付けるため、ノズルが工具まわりの
障害物となり各種作業が妨害される。また、高速で回転
する工具によりクーラント液が跳ね飛ばされて有効な冷
却効果が得られにくいという問題点もある。さらに、こ
の方法に適用されるものとして、加工内容によりクーラ
ントノズル１２の位置を回動させて最も有効な方向から
クーラント液を吹付けるようにした制御システムがある
が、高速加工においては常に追従遅れの問題が生ずる。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、把持機構の本来の構造を利用することによ
り、簡易な構造で所望の方向から効率良く冷却等を行う
ことのできるクーラントノズル部材を得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が講じた手段は、内部にクーラント液が供給さ
れ、先端部からクーラント液を排出可能な間隙を備えた
把持機構に取付けられるクーラントノズルであって、把
持機構の先端部及び被把持部材の把持部近傍を被覆する
被覆部と、把持機構に対する取付固定部と、被覆部を貫
通してクーラント液を被把持部材の加工部位へ放出する
ためのノズル部とを設けるものである。ここで、把持機
構をコレットとし、取付固定部を、コレット締付用ナッ
トの周面に対して螺合するナット螺合部とする場合があ
る。また、把持機構をコレットとし、コレットに対する
締付面を内設する場合もある。クーラント供給装置とし
ては、内部にクーラント液が供給され、先端部からクー
ラント液を排出可能な間隙を備えた把持機構と、把持機
構の先端部及び被把持部材の把持部近傍を被覆する被覆
部と、把持機構に対する取付固定部と、被覆部を貫通し
てクーラント液を加工部位へ放出するためのノズル部と
を設けるものである。

【０００７】

【作用】クーラント液は把持機構内部に供給され、把持
機構に形成された間隙を通して先端部からクーラント液
が排出される。排出されたクーラント液は被覆部の内部
に入り、ノズル部の先端から被把持部材の加工部位へと
吹付けられる。

【０００８】

【実施例】次に、図面を参照して本発明に係るクーラン
トノズルの実施例を説明する。図１に示すものは本発明
に係る第１実施例であり、ホルダ本体２０の軸芯部には
クーラント供給孔２０ａが形成されている。ホルダ本体
２０の先端側にはコレット２１が収容され、ナット２２
をねじ部２２ａにより螺入し、挿入された工具１を締結
する。ナット２２の周面上には、ねじ部２２ｂが形成さ
れ、ここにクーラントノズル３０のねじ部３１が螺合す
る。

【０００９】クーラントノズル３０は、本体部分がコレ
ット２１の端面２１ａ及び工具１の把持部近傍を被覆す
るように袋ナット形状に成形されており、前面中心部に
工具挿通孔３０ａが形成されている。クーラントノズル
３０の内部には螺合部をシールするためのシールリング
３２と、工具との間をシールするためのシールリング３
３が取付けられる。前面の上下２か所には、内部と連通
したノズル部３４が溶着により固定され、又は一体に成
形されている。

【００１０】クーラント液はクーラント供給孔２０ａか
ら高圧で供給され、コレット２１のすり割り溝を通過し
てコレットの端面２１ａからクーラントノズル３０の内
部に進入する。クーラントノズル３０の内部はシールリ
ング３２，３３により密閉されているので、クーラント
液はノズル部３４から工具１の加工部位１ａに向けて高
圧で放出される。ノズル部３４はホルダ本体２０の回転
に伴う遠心力を配慮して工具の加工部位１ａよりも多少
内側に指向させることが望ましい。この実施例では、図
３（ａ）に示すようにノズル部３４は工具１を中心とし
て対向する２箇所に形成されている。

【００１１】クーラントノズル３０は工具１、ホルダ部
２０、コレット２１とともに回転しながらクーラント液
を放出するため、周囲の全方向から工具１の周面上に効
率良く給液でき、特に工具周面において加工を行うエン
ドミル等に対して効果的である。また、従来のオイルホ
ールによるクーラント供給法と併用すれば、特別な構造
なしに工具の内外から同時に給液できる。

【００１２】本実施例ではクーラントノズル３０がコレ
ット２１の端面２１ａを完全に被覆しているので、加工
中に切削屑がすり割り溝に侵入してコレットや工具把持
部に傷を付ける恐れもなくなるから、工具把持精度を保
つこともできる。また、コレット締付用のナットに取り
付けることができるので、ナットに対して寸法設定する
だけで従来の装置にそのまま装着して使用できる。

【００１３】次に、本発明に係るクーラントノズルの第
２実施例を説明する。この実施例はホルダ本体２０に対
して直接螺合するねじ部４１を備えたクーラントノズル
４０を示すものである。コレット２１にはナットが取付
けられておらず、クーラントノズル４０の内部に突出内
縁部４５が形成され、その内周面がコレット２１に対す
る締付面４５ａとなっている。なお、シールリング４３
は上記第１実施例と同様である。

【００１４】この実施例ではコレットの締付ナットが不
要であるとともに、ねじ部４１側のシールリング（第１
実施例におけるシールリング３２に対応するもの）も不
要となり、構造がさらに簡素化される。また、取付けに
際して１回の締付け作業のみで済むという利点もある。

【００１５】ノズル部４４は、図３（ｂ）に示すように
工具１の周囲に等角度で４か所設けられている。このよ
うにノズル部の数は任意に設定できるが、例えば工具１
が２枚刃である場合には２か所というように、刃数にあ
わせた数を設けることが好ましい。また、ノズル部の数
に応じてノズル先端孔の径を設定し、放出圧を調整する
ことが好ましい。

【００１６】図３（ｃ）にはノズル部の別の例を示す。
この例においては、クーラントノズル５０の前面に円錐
状の側壁を有するノズル部５４が固着されている。ノズ
ル部５４の先端孔５４ａは環状に形成され、工具１の全
周からクーラント液を吹付けるようになっている。

【００１７】上記各実施例においては、ナット又はホル
ダに対し、クーラントノズルをねじにより固定したが、
特に第１実施例に対してはスナップ機構等の他の取付け
手段を用いてもよい。

【００１８】上記実施例のクーラントノズルはコレット
のすり割り溝からクーラント液を供給するようにしてい
るが、本発明は、コレット以外の例えばチャックによる
把持部に対してもクーラント液を供給できる間隙を有す
るものであればそのまま装着できるものである。なお、
本発明のクーラントノズルは、工具を把持する部分に限
らず、工作物等を把持する部分にも適用可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、内部に
クーラント液が供給され、先端部からクーラント液の排
出可能な間隙を備えた把持機構に取付けられるクーラン
トノズルであって、把持機構の先端部及び被把持部材の
把持部近傍を被覆する被覆部と、把持機構に対する取付
固定部と、被覆部を貫通してクーラント液を被把持部材
の加工部位へ放出するためのノズル部とを設けたことを
特徴とするので、以下の効果を奏する。 (1) 把持機構の構造を利用することにより、簡易な構成
にも拘わらず、被把持部材の近傍における任意の角度か
ら工具とともに回転するクーラント液を効率的に吹きつ
けることができる。しかも、把持機構の端面が被覆され
ているため、把持機構に切削屑等が侵入することを防止
できる。 (2) 従来のコレット締付用のナットに対して寸法設定す
るだけで、既存の把持機構を変えずにそのまま取付ける
ことができる。 (3) コレット締付用のナットが不要であり、１回の締付
作業のみで被把持部材の固定とノズルの取付けを同時に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクーラントノズルの第１実施例を
示す断面図である。

【図２】本発明に係るクーラントノズルの第２実施例を
示す断面図である。

【図３】第１実施例の把持機構の先端面を示す正面図
（ａ）、第２実施例の把持機構の先端面を示す正面図
（ｂ）、及びクーラントノズルの他の例を示す正面図
（ｃ）である。

【図４】従来のコレットチャックの先端面を示す正面図
（ａ）、及び従来のクーラント液の供給方法を示す説明
図（ｂ）である。

【符号の説明】

１ 工具 １ａ 加工部位 ２０ ホルダ本体 ２１ コレット ２２ ナット ３０，４０，５０ クーラントノズル ３１，４１ ねじ部 ３２，３３，４３ シールリング ３４，４４，５４ ノズル部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にクーラント液が供給され、先端部
   からクーラント液の排出可能な間隙を備えた把持機構に
   取付けられるクーラントノズルであって、 把持機構の先端部及び被把持部材の把持部近傍を被覆す
   る被覆部と、把持機構に対する取付固定部と、被覆部を
   貫通してクーラント液を被把持部材の加工部位へ放出す
   るためのノズル部とを有することを特徴とするクーラン
   トノズル。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記把持機構はコレ
   ットであり、前記取付固定部は、コレット締付用ナット
   の周面に対して螺合するナット螺合部であるクーラント
   ノズル。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記把持機構はコレ
   ットであり、コレットに対する締付面を内設したクーラ
   ントノズル。
4. 【請求項４】 内部にクーラント液が供給され、先端部
   からクーラント液を排出可能な間隙を備えた把持機構
   と、把持機構の先端部及び被把持部材の把持部近傍を被
   覆する被覆部と、把持機構に対する取付固定部と、被覆
   部を貫通してクーラント液を加工部位へ放出するための
   ノズル部とを有することを特徴とするクーラント供給装
   置。