JPH081045A - ノズルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二重管の管同士の連結構造を改良することに
より、細径化が容易で、しかも、安価に製造できるノズ
ル体およびその製造方法を提供すること。 【構成】 ノズル１は、内部が流体通路１２とされる接
続管１１と、この接続管１１内部に嵌め込まれた流体噴
出管１３とによって構成されている。流体噴出管１３の
外周面には、１条の周溝１３ａが形成され、この周溝１
３ａの内部に接続管１１の絞り部１１ａが食い込んで、
流体噴出管１３が接続管１１に固定されている。接続管
１１の内周面と、流体噴出管１３の外周面との間には、
シーリング材１４の層が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体または気体を噴出
するためのノズルおよびその製造方法に関し、さらに詳
しくは、二重管構造のノズル体における管同士の固定構
造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】旋盤加工などでは、加工点に向けて高圧
のクーラントをノズルから噴出することによって、加工
点を冷却するとともに、切屑を強制的に排出している。
このような加工方法に用いるノズルでは、たとえば、図
４に示すように、クーラント圧送源の側に接続される接
続管１０１の先端側に、ノズル孔１０２が形成された流
体噴出管１０３を被せた後に、接続管１０１と流体噴出
管１０３とをろう付け１０４などで固定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ノズルでは、流体噴出管１０３を接続管１０１に被せる
ことから、ノズルの径は、必然的に接続管１０１の外径
寸法に流体噴出管１０３の肉厚を加算した値になるの
で、ノズルの細径化が困難であるという問題点がある。
また、従来のノズルでは、ノズル孔１０２の形成位置や
大きさ、または流体噴出管１０３の取付け角度によって
流体の噴出状態が変化する。このため、製造したノズル
の噴出性能を安定させるには、製造工程において精度を
厳しく管理する必要があるので、生産性が低いという問
題点がある。

【０００４】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
二重管の管同士の連結構造を改良することにより、細径
化が容易であって、細部の加工点へ吐出でき、しかも、
安価に製造できるノズルおよびその製造方法を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るノズルは、基本的には、内部が流体通
路とされる接続管と、この接続管内の先端側に嵌め込ま
れた流体噴出管とによって構成される。ここで、流体噴
出管の外周面には、周溝が形成され、この周溝内に接続
管への絞り部が食い込んで、流体噴出管が接続管内に固
定されていることに特徴を有する。

【０００６】このような構成のノズル体の製造方法で
は、外周面に周溝が形成された流体噴出管を接続管内に
嵌め込んだ後に、接続管に対して周溝に対応する位置に
絞りを行なって接続管内に流体噴出管を固定する。

【０００７】本発明では、接続管の内周面と、流体噴出
管の外周面との間には、シーリング材層を形成すること
が好ましい。この場合には、流体噴出管を接続管内に嵌
め込む前に、流体噴出管の外周面または接続管の内周面
にシーリング材を塗布しておけばよい。

【０００８】

【作用】本発明に係るノズルにおいて、接続管から供給
された流体は、流体噴出管から噴出される。ここで、流
体噴出管は、接続管の内部に嵌め込まれているため、ノ
ズルの外径寸法は、あくまで接続管の外径寸法である。
それ故、細いノズルを容易に製造できる。また、流体噴
出管では、その内部がノズル孔自身に相当する。しか
も、流体噴出管は、接続管内に嵌め込まれた状態にあ
る。従って、本発明に係るノズルでは、ノズル孔の形成
位置や大きさ、または流体噴出管の取付け方向が常に一
定であるため、精度などを厳しく管理しなくても、ノズ
ルの噴出性能が安定しているので、生産性が高い。

【０００９】

【実施例】次に、図面に基づいて、本発明の実施例を説
明する。

【００１０】図１は、本実施例に係るノズルの構成を示
す断面図である。本例のノズル１は、基本的には、２本
の異径パイプを二重管構造にした構造である。すなわ
ち、ノズル１を構成する２本のパイプのうち、接続管１
１は、肉厚が約１ｍｍ、外径が約６ｍｍ、長さが約１０
０ｍｍの円形パイプであり、その内部が流体通路１２と
される。これ対して、流体噴出管１３は、肉厚が約１ｍ
ｍ、外径が約４ｍｍ、長さが約８ｍｍの焼入れ硬化させ
た円形パイプであり、接続管１１の内部に嵌め込まれて
いる。

【００１１】ここで、流体噴出管１３の外周面には、深
さが約１ｍｍ程度の周溝１３ａが形成されており、この
周溝１３ａの内部には、接続管１１に形成した絞り部１
１ａが完全に食い込んでいる。このため、流体噴出管１
３は、接続管１１に完全に固定されているので、ノズル
１を高圧流体の噴出用に用いても、流体噴出管１３が飛
び出すことがない。また、接続管１１の内周面と流体噴
出管１３の外周面との間には、シーリング材１４の層が
形成され、その隙間を完全に密封している。

【００１２】このように構成したノズル１において、流
体圧送源から接続管１１の流体通路１２を介して供給さ
れた流体（矢印Ｆで示す。）は、ノズルパターンが拡が
ることなく直線的に流体噴出管１３から噴出される。こ
こで、流体噴出管１３は、接続管１１の内部に嵌め込ま
れているため、ノズル１の外径寸法は、あくまで接続管
１１の外径寸法である。それ故、細いノズル１を容易に
製造できる。また、流体噴出管１３では、その管路自身
がノズル孔に相当する。しかも、流体噴出管１３は、接
続管１１の内部に嵌め込まれた状態にある。従って、本
例のノズル１では、ノズル孔の形成位置や大きさ、また
は流体の噴出方向が常に一定であるため、精度などを厳
しく管理しなくても、ノズル１の噴出性能が安定してい
る。それ故、ノズル１は、生産性が高いので、安価であ
る。

【００１３】さらに、接続管１１は、外径が約６ｍｍの
細いパイプであることから、折り曲げ加工が容易であ
る。従って、流体の噴出位置を調整するのが容易であ
る。

【００１４】このような構成のノズル１は、以下の方法
により製造できる。

【００１５】まず、外周面に周溝１３ａが形成された流
体噴出管１３の外周面に、未硬化の液状のシーリング材
１１を塗布した後に、流体噴出管１３を接続管１１の先
端側に挿入する。この状態では、接続管１１に対して絞
り部１１ａが形成されていない。次に、接続管１１に対
して周溝１３ａに対応する位置を絞って、絞り部１１ａ
を形成し、流体噴出管１３を接続管１１に固定する。し
かる後に、シーリング材１１を硬化させる。なお、流体
噴出管１３の外周面に代えて、接続管１１の内周面にシ
ーリング材１４を塗布した後に、流体噴出管１３を接続
管１１に嵌め込んでもよい。また、流体噴出管１３の外
周面、および接続管１１の内周面の双方にシーリング材
１４を塗布してもよい。

【００１６】次に、本例のノズル１の使用方法の一例を
説明する。

【００１７】図２は、本例のノズルを用いたクーラント
供給装置の構成図である。クーラント供給装置１０は、
装置本体側に、クーラントＣを貯留しておくためのクー
ラント貯留部２０と、このクーラント貯留部２０の貯留
されているクーラントＣをクーラント供給経路４０を介
して工作機械３の側に吐出するためのピストンポンプ３
０とを有し、ピストンポンプ３０とクーラント貯留部２
０とを一体型にしてある。クーラント貯留部２０は、角
形容器であって、その内部は、上段のクーラント室２
１、中段のクーラント室２２、および下段のクーラント
室２３に区画されている。

【００１８】上段のクーラント室２１には、工作機械３
の側からクーラントＣが還流するようになっている。上
段のクーラント室２１は、金網状の仕切り板などで３つ
の空間に仕切られており、そのうちの１つの空間には、
マグネットセパレータ５３を有している。マグネットセ
パレータ５３は、水平に配置されたマグネットローラ５
３１と、そのローラ面に先端が接するように配置された
スキージ５３２とを有し、マグネットローラ５３１は、
その下側がクーラントＣに浸かったままで回転するよう
になっている。従って、マグネットローラ５３１に付着
した切屑は、スキージ５３２で掻き落とされるようにな
っている。なお、マグネットローラ５３１の上方位置に
は、押圧ローラ５３５を有し、押圧ローラ５３５は、コ
イルバネなどでマグネットローラ５３１の側に付勢され
ている。

【００１９】上段のクーラント室２１からは、中段のク
ーラント室２２にクーラントＣが溢れ落ちるようになっ
ており、中段のクーラント室２２では、クーラントＣを
濾過するための３重のフィルタ５１を有する。中段のク
ーラント室２２からは、下段のクーラント室２３にマグ
ネット軸またはマグネット管からなるスラッジコレクタ
５４を伝ってクーラントＣが溢れ落ちるようになってい
る。

【００２０】下段のクーラント室２３には、その底面側
にサクションフィルタ５２を介してピストンポンプ３０
が接続しており、ピストンポンプ３０は、クーラントＣ
を高圧で吐出する。ピストンポンプ３０の吐出口には、
クーラント供給経路４０が接続され、このクーラント供
給経路４０の途中位置には、クーラント供給経路４０を
開閉してクーラントＣの供給動作および停止動作を制御
するエアーオンオフバルブ６０が介挿されている。クー
ラント供給経路４０は、その先端側が工作機械３のタレ
ットヘッド２にまで延設されている。

【００２１】このように構成したクーラント供給装置１
０、および本例のノズル１を用いて、工作機械３の加工
点にクーラントＣを供給するには、たとえば、図３に模
式的に示すようにして、工作機械３の側にノズル１を取
り付ける。すなわち、クーラント供給経路４０の先端側
において、工作機械３のタレットヘッド２を改造し、タ
レットヘッド２のツールホルダー２ａの側のブシュ５な
どにノズル１の接続管１１の側をねじ込み固定などの方
法で取り付け、ブシュ５などに形成した通路５１と、ノ
ズル１とを連通させる。ここで、ノズル１の先端は、工
具４と被加工物Ｗとの加工点Ｐに向ける。クーラント供
給経路４０の先端は、タレットボックス２ｂの側に固定
されており、その開口端４０ａは、タレットヘッド２の
側の通路４１の開口端４１ａに接続する状態にある。こ
のため、ノズル１は、クーラント供給経路４０、および
通路４１、５１を介して供給されたクーラントＣを加工
点Ｐに向けて直接、かつノズルパターンが拡がることな
く直線的に噴射可能である。なお、タレットヘッド２に
は、工具の取り付け位置毎に通路およびノズルが設けら
れている。従って、工具を交換する際に、タレットヘッ
ド２が矢印Ｂの方向に一旦前進した後に、矢印Ａの方向
に回転しても、再び、タレットヘッド２の別の通路がク
ーラント供給経路４０に連通する。従って、タレットヘ
ッド２が矢印Ｂの方向に前進したときの液漏れを防止す
るために、クーラント供給経路４０には、開口端４０ａ
側に弁機構４０ｂなどを構成しておく。

【００２２】このような構成のクーラント供給装置１０
において、クーラントＣの噴出効果を高めるには、加工
点Ｐにより近い位置にノズル１の先端を配置し、加工点
ＰにクーラントＣを直接で吹き付ける。しかしながら、
このような加工エリアでは、空間的な制約があって、太
いノズルでは、最適な位置に配置しにくい。これに対
し、本例のノズル１は、その外径寸法が小さくて、しか
も、図３に点線１ａで示すように、折り曲げ自在であ
る。従って、ノズル１を最適な位置に配置でき、ノズル
１からは、工具４のすくい面側、または逃げ面側など加
工状況に合った方向からクーラントＣを噴射できる。ま
た、ノズル１は、切屑に対して最適条件でクーラントＣ
を噴射するので、切屑が工具に絡みにくい。さらに、ノ
ズル１は、切屑から避けるように配置することが可能で
あるとともに、その形状がシンプルであることから、切
屑がノズル１に絡みにくい。

【００２３】しかも、本例のノズル１は、基本的には２
本のパイプで構成され、内部の構成が簡単であるため、
内部に塵などが詰まりにくく、詰まった場合に交換して
も、ノズル１は、安価であるので、経費がかからない。
それ故、クーラントが循環式であるにもかかわらず、フ
ィルタ５１、マグネットセパレータ５３などの小型で安
価な異物除去機構だけを装備したクーラント供給装置１
０に対しても、本例のノズル１であれば搭載できる。

【００２４】なお、本例では、ノズル１をクーラント噴
射用に用いたが、その用途に限定がなく、たとえば、気
体噴射用に用いてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るノズ
ルでは、流体噴出管が接続管の内部に嵌め込まれている
ため、ノズルの外径寸法は、あくまで接続管の外径寸法
である。それ故、細いノズルを容易に製造できる。ま
た、流体噴出管では、その管路自身がノズル孔に相当す
るとともに、流体噴出管は、接続管内に嵌め込まれた状
態にある。従って、ノズル孔の大きさや流体噴出管の取
付け方向が常に一定であるため、精度などを厳しく管理
しなくても、製造したノズル毎の噴出性能が安定してい
る。それ故、ノズルは、生産性が高く、安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るノズルの構成を示す断面
図である。

【図２】図１に示すノズルを搭載したクーラント供給装
置の構成図である。

【図３】図２に示すクーラント供給装置における工作機
械側へのノズルの取付け構造を模式的に示す説明図であ
る。

【図４】従来のノズルの断面図である。

【符号の説明】

１・・・ノズル １０・・・クーラント供給装置 １１・・・接続管 １１ａ・・・絞り部 １２・・・流体通路 １３・・・流体噴出管 １３ａ・・・周溝 １４・・・シーリング材 ４０・・・クーラント供給経路 Ｃ・・・クーラント Ｐ・・・加工点 Ｗ・・・被加工物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部が流体通路とされる接続管と、この
   接続管内の先端側に嵌め込まれた流体噴出管とを有し、
   前記流体噴出管の外周面には、周溝が形成され、この周
   溝内に前記接続管の絞り部が食い込んで、前記流体噴出
   管が前記接続管内に固定されていることを特徴とするノ
   ズル。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記接続管の内周面
   と、前記流体噴出管の外周面との間には、シーリング材
   層を有することを特徴とするノズル。
3. 【請求項３】 外周面に周溝が形成された流体噴出管を
   接続管内に嵌め込んだ後に、前記接続管に対して前記周
   溝に対応する位置に絞りを行なって前記接続管内に前記
   流体噴出管を固定することを特徴とするノズルの製造方
   法。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記流体噴出管を前
   記接続管内に嵌め込む前に、前記流体噴出管の外周面ま
   たは前記接続管の内周面にシーリング材を塗布しておく
   ことを特徴とするノズルの製造方法。