TWI750270B - 冷卻液聯結裝置 - Google Patents

Abstract

一種冷卻液聯結裝置（20），其包括：氣缸室（25），其設置於支持工作機械的刀具台（4）的支持台（2）且被供給冷卻液；活塞（P），其移動自如地收容於氣缸室（25）內；以及冷卻液供給流路（30），其設置於活塞（P），使冷卻液流通，藉由供給至氣缸室（25）的冷卻液來驅動活塞（P），藉此，冷卻液供給流路（30）的流出口（32）連接於設置於刀具台（4）的冷卻液的流入埠（10），將冷卻液供給至刀具台（4），該冷卻液聯結裝置（20）的特徵在於：活塞（P）包括向氣缸室（25）內突出的突出筒部（29），冷卻液供給流路（30）的流入口（34）在突出筒部（29）的外周面開口。

Description

冷卻液聯結裝置

本發明是有關於一種冷卻液聯結裝置，其使用於具備刀具台的工作機械。

例如具備轉塔（turret）刀具台或梳狀刀刀具台等安裝有多個刀具的刀具台的NC車床等工作機械是從安裝於刀具台的工具的前端所設置的噴出孔、或設置於刀具台的噴嘴等噴出孔，向工具對工件進行加工的部分供給切削油等冷卻液，對該加工部分進行冷卻等。

作為用以將從供給源輸送來的冷卻液供給至移動自如地受到支持台支持的刀具台的裝置，例如，已知有專利文獻1、2所記載的冷卻液聯結裝置，該冷卻液聯結裝置具備藉由供給至氣缸室內的冷卻液的壓力而受到驅動的活塞，該活塞藉由冷卻液的壓力而前進，藉此，設置於活塞的冷卻液供給流路的流出口連接於設置於工作機械的刀具台的流入埠，向刀具台側供給冷卻液。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利實開平6-57540號公報 [專利文獻2]日本專利特開2014-240104號公報

[發明所欲解決之課題] 然而，所述專利文獻1所記載的冷卻液聯結裝置為如下構成，即，氣缸具備能夠使氣缸室內與冷卻液供給流路連通的流路，當前進後的活塞的前端抵接於刀具台的背面，氣缸室內的壓力增加時，設置於該流路的閥構件進行打開動作，使冷卻液流動至流出口，因此，構成複雜，存在製造成本升高的問題點。

於所述專利文獻2的冷卻液聯結裝置中，使冷卻液供給流路在活塞的朝向氣缸室內的受壓面開口，因此，供給至氣缸室內的冷卻液容易經由冷卻液供給流路而從流出口流出，氣缸室內的壓力難以升高，存在冷卻液容易從流出口漏出的問題點。

本發明是鑒於所述課題而成的發明，其目的在於提供能夠利用簡單的構成來防止冷卻液從活塞的流出口漏出的冷卻液聯結裝置。 [解決課題之手段]

本發明的冷卻液聯結裝置包括：氣缸室，其設置於支持工作機械的刀具台的支持台且被供給冷卻液；活塞，其移動自如地收容於所述氣缸室內；以及冷卻液供給流路，其設置於所述活塞，使所述冷卻液流通，藉由供給至所述氣缸室的所述冷卻液來驅動所述活塞，藉此，所述冷卻液供給流路的流出口連接於設置於所述刀具台的所述冷卻液的流入埠，將所述冷卻液供給至所述刀具台，該冷卻液聯結裝置的特徵在於：所述活塞包括向所述氣缸室內突出的突出筒部，所述冷卻液供給流路的流入口在所述突出筒部的外周面開口。

對於本發明的冷卻液聯結裝置而言，所述構成較佳為所述流入口的開口面積小於所述流出口的開口面積。 [發明的效果]

根據本發明，能夠提供如下冷卻液聯結裝置，其能夠利用簡單的構成來防止冷卻液從活塞的流出口漏出。

圖1所示的刀具台裝置1構成工作機械的一部分，該工作機械構成為車床。刀具台裝置1具有轉塔刀具台4，該轉塔刀具台4以旋轉中心軸3為軸心而旋轉自如地受到支持台2支持。轉塔刀具台4形成為規定厚度的大致圓板狀，於外周面沿著圓周方向隔開間隔地排列安裝有多個工具5。

於轉塔刀具台4與支持台2之間，設置有未圖示的耦合機構。轉塔刀具台4相對於支持台2受到耦合機構阻擋，藉此，被定位至對應於各工具5的規定的分度位置。於將耦合機構解除的狀態下，使轉塔刀具台4以旋轉中心軸3為軸心而旋轉，藉此，能夠將任意的工具5定位至規定的分度位置，選擇性地使用該工具5來對主軸6所把持的工件7進行切削加工。

能夠使用（例如3片耦合）耦合機構，該耦合機構能夠於轉塔刀具台4的內部進行耦合的卡合、解除，而不會使轉塔刀具台4相對於支持台2沿著軸方向移動，但亦能夠使用如下構成的耦合機構，該構成是指藉由使轉塔刀具台4向遠離支持台2的方向移動來進行耦合的卡合、解除。

於轉塔刀具台4的朝向支持台2側的背面（軸方向端面），以旋轉中心軸3為中心，沿著圓周方向隔開間隔地排列設置有對應於各工具5的多個流入埠10。各流入埠10分別經由連通路徑11而連通於噴出孔12。噴出孔12是以朝向工具5的刀尖例如工具5的前端或設置於轉塔刀具台4的噴嘴13的前端等開口的方式設置。將切削油等冷卻液供給至與進行加工的工具5對應的流入埠10，藉此，能夠使冷卻液從噴出孔12噴出，將冷卻液供給至工具5對工件7進行加工的部分。

與進行加工的工具5對應的流入埠10藉由本發明的一實施形態即冷卻液聯結裝置20而連接於冷卻液的供給源21。

如圖2所示，冷卻液聯結裝置20具有固定於支持台2的氣缸體（cylinder block）22。氣缸體22包括：大直徑部22a，其具有圓筒狀的內表面；以及小直徑部22b，其具有直徑較大直徑部22a更小的圓筒狀的內表面。於大直徑部22a的內側配置有軸環23。軸環23形成為內徑較小直徑部22b的內表面的直徑更大的圓筒狀，與大直徑部22a的內表面同軸，且經由O形環或密封劑等密封構件而夾持固定於氣缸體22與支持台2之間。

於軸環23的內側，沿著軸環23的內周面滑動自如地安裝有圓板狀的活塞本體24。活塞本體24收容於氣缸室25的內部，且能夠向轉塔刀具台4側移動，該氣缸室25劃分形成於氣缸體22的內側。氣缸室25經由連接於供給埠26的配管27而連接於冷卻液的供給源21，由供給源21供給冷卻液，該供給埠26設置於氣缸體22。冷卻液從供給源21經由配管27供給至氣缸室25的內部之後，活塞本體24藉由供給至氣缸室25的內部的冷卻液的壓力而受到驅動，向轉塔刀具台4側前進移動。

於活塞本體24的朝向轉塔刀具台4側面，一體設置有管部28，利用活塞本體24與管部28構成活塞P。管部28與活塞本體24同軸，從活塞本體24向轉塔刀具台4延伸，滑動自如地支持於支持孔2a的內周面，且與活塞本體24一併向接近或遠離轉塔刀具台4的方向自如移動，該支持孔2a於大直徑部分28a的外周面設置於支持台2。

於活塞本體24的朝向轉塔刀具台4相反側的面，一體設置有突出筒部29。突出筒部29形成為與活塞本體24同軸的圓筒狀，且從活塞本體24向氣缸室25的內部突出。

於活塞P中，沿著軸心設置有冷卻液供給流路30。冷卻液供給流路30從活塞本體24延伸至管部28的前端。於管部28的前端安裝有滑動軸承31，該滑動軸承31藉由樹脂材料而形成為附帶凸緣的圓筒狀。冷卻液供給流路30延伸至滑動軸承31的內側，滑動軸承31的開口端成為冷卻液供給流路30的流出口32。

冷卻液供給流路30亦從活塞本體24向突出筒部29的內側延伸。於突出筒部29的端部安裝有栓塞33，冷卻液供給流路30的端部由栓塞33封閉。

於突出筒部29設置有使氣缸室25的內部與冷卻液供給流路30連通的冷卻液供給流路30的流入口34。冷卻液供給流路30於突出筒部29側的端部，向與管部28的軸方向交叉的方向，即與活塞P的移動方向交叉的方向延伸，且於該部分，在突出筒部29的外周面開口，該開口成為流入口34。於本實施形態中，突出筒部29側的端部的冷卻液供給流路30向與管部28的軸方向正交的方向延伸。而且，流入口34的開口面積小於流出口32的開口面積。

於活塞本體24與支持台2之間安裝有彈簧構件35，藉由彈簧構件35向遠離轉塔刀具台4的方向對活塞本體24施力。

如圖2所示，於冷卻液未供給至氣缸室25的狀態下，活塞P藉由彈簧構件35的所施加的力而保持於後退位置，該後退位置是活塞本體24抵接於小直徑部22b的端面時的位置。當活塞P處於後退位置時，滑動軸承31的前端離開轉塔刀具台4的背面。因此，即使在使用如下耦合機構作為轉塔刀具台4的進行分度的耦合機構的情況下，當使轉塔刀具台4旋轉，以選擇進行加工的工具5時，滑動軸承31的前端仍維持於離開轉塔刀具台4的背面的位置，因此，滑動軸承31的前端不會摩擦轉塔刀具台4的背面，能夠防止滑動軸承31的磨損，所述耦合機構能夠不使轉塔刀具台4相對於支持台2沿著軸方向移動而在轉塔刀具台4的內部進行耦合的卡合、解除。

當選擇進行加工的工具5，且藉由該工具5進行加工時，從供給源21向噴出孔12供給冷卻液。開始從供給源21供給冷卻液之後，活塞P藉由供給至氣缸室25的內部的冷卻液的壓力，沿著從後退位置朝向轉塔刀具台4側的前進方向受到驅動，如圖3所示，移動至滑動軸承31的前端抵接於轉塔刀具台4的背面時的前進位置。活塞P移動至前進位置，滑動軸承31的前端抵接於轉塔刀具台4的背面之後，冷卻液供給流路30的流出口32連接於與進行加工的工具5對應的流入埠10。

此處，使氣缸室25的內部的冷卻液流入至冷卻液供給流路30的流入口34在從活塞P突出的突出筒部29的外周面開口，因此，供給至氣缸室25的內部的冷卻液不易流入至冷卻液供給流路30。於本實施形態中，使流入口34的開口面積小於流出口32的開口面積，因此，能夠使供給至氣缸室25的內部的冷卻液更不易流入至冷卻液供給流路30。

根據所述構成，於冷卻液從供給源21供給至氣缸室25的內部的初始階段，氣缸室25的內部的壓力迅速升高，能夠在供給至氣缸室25的內部的冷卻液從流入口34流入至冷卻液供給流路30之前，使滑動軸承31的前端抵接於轉塔刀具台4的背面。因此，能夠利用僅使流入口34在從活塞P突出的突出筒部29的外周面開口的簡單的構成，將流出口32連接於流入埠10，而不會使冷卻液從流出口32漏出。

活塞P移動至前進位置，滑動軸承31的前端抵接於轉塔刀具台4的背面之後，氣缸室25的內部的壓力進一步升高，氣缸室25的內部的冷卻液從流入口34流入至冷卻液供給流路30，且從流出口32供給至流入埠10。供給至流入埠10的冷卻液經由連通路徑11到達噴出孔12，且從噴出孔12向工具5對工件7進行加工的部分噴出。

工具5對工件7進行的加工完成，停止從供給源21供給冷卻液之後，氣缸室25的內部的壓力下降，活塞P藉由彈簧構件35的所施加的力而返回至後退位置（圖2所示的狀態）。因活塞P返回至後退位置，滑動軸承31的前端離開轉塔刀具台4的背面，因此，能夠不使滑動軸承31的前端摩擦轉塔刀具台4的背面而使轉塔刀具台4旋轉，選擇用於下一次加工的工具5。

圖4是表示圖2、圖3所示的冷卻液聯結裝置20的變形例的說明圖。於圖4中，對與所述構件對應的構件附上相同符號。

於圖2、圖3所示的冷卻液聯結裝置20中，藉由具有大直徑部22a與小直徑部22b的氣缸體22來劃分形成氣缸室25，於氣缸體22的大直徑部22a的內側配置有圓筒狀的軸環23，且沿著軸環23的內周面滑動自如地安裝有活塞本體24。相對於此，圖4所示的變形例具有如下構成，即，於支持台2一體形成有相當於軸環23的部分，沿著支持台2的該圓筒狀部分2b的內周面滑動自如地安裝有活塞本體24。氣缸體22具有不具備大直徑部22a而僅具備小直徑部22b的形狀，且固定於支持台2，與支持台2的圓筒狀部分2b一併劃分形成氣缸室25。於一體設置於活塞本體24且向氣缸室25的內部突出的突出筒部29設置有一對流入口34。根據該構成，能夠藉由支持台2來穩定地支持活塞本體24，使該活塞本體24精度更佳地作動。

圖5是表示圖4所示的冷卻液聯結裝置20的變形例的說明圖。於圖5中，對與所述構件對應的構件附上相同符號。

為了防止供給至氣缸室25的冷卻液通過活塞本體24的外周面與圓筒狀部分2b的內周面之間，並且通過大直徑部分28a的外周面與支持孔2a的內周面之間而從支持孔2a的前端漏出至外部，亦能夠設為於活塞本體24設置有密封機構的構成。如圖5所示，密封機構能夠設為將O形環41裝入至設置於活塞本體24的外周面的環狀槽40而成的構成。

在圖示的情況下，環狀槽40的剖面形狀呈如下倒梯形，即，兩側面呈錐狀傾斜，且開口側的槽寬度大於底面側的槽寬度。

O形環41呈剖面為大致圓形的圓環狀，且在外徑以低滑動阻力推壓支持台2的圓筒狀部分2b的內周面的狀態下，與該內周面接觸。O形環41的內徑大於環狀槽40的底面的外徑，於O形環41與環狀槽40的底面之間設置有間隙。O形環41的軸方向的寬度（厚度）較環狀槽40的開口側的槽寬度更窄，因此，當冷卻液供給至氣缸室25，活塞P從後退位置移動至轉塔刀具台4側的前進位置時，O形環41不會阻礙活塞P的移動。

對於所述構成而言，當冷卻液供給至氣缸室25，活塞P從後退位置移動至前進位置時，由O形環41的移動產生的滑動阻力不會施加至該活塞P，因此，能夠使活塞P迅速移動至前進位置。

另一方面，在活塞P處於前進位置之後，若供給至氣缸室25的冷卻液通過活塞本體24的外周面與圓筒狀部分2b的內周面之間而流入至環狀槽40，則由於該冷卻液的壓力，O形環41向前方受到推壓，被擠壓至環狀槽40的錐狀的側面，並且因該側面的錐狀的傾斜而向直徑方向外側擴大，並被擠壓至圓筒狀部分2b的內周面。藉此，能夠藉由O形環41將活塞本體24的外周面與圓筒狀部分2b的內周面之間密封（seal），防止冷卻液從支持孔2a的前端向外部漏出。

當停止向氣缸室25供給冷卻液，活塞P藉由彈簧構件35的所施加的力而返回至後退位置時，O形環41受到環狀槽40的錐狀的側面推壓，與活塞P一併向原來的位置移動，但O形環41設為如下構成，即，在外周面以低滑動阻力推壓圓筒狀部分2b的內周面的狀態下，與該內周面接觸，因此，活塞P能夠容易地移動。因此，能夠使活塞P迅速返回至後退位置。

本發明並不限定於所述實施形態，能夠在不脫離其宗旨的範圍內進行各種變更。

於所述實施形態中，表示了將刀具台設為旋轉自如地受到支持台2支持的轉塔刀具台4的情況，但刀具台只要可安裝多個刀具（工具），並且以自如移動至對應於各刀具的多個位置的方式受到支持台2支持，則例如能夠採用梳狀刀刀具台等各種刀具台。

於所述實施形態中，將長條的管部28一體設置於活塞本體24而構成活塞P，使安裝於該管部28的前端的滑動軸承31抵接於轉塔刀具台4的背面，但亦能夠將活塞P設為不具備管部28的構成，設為使活塞本體24直接抵接於轉塔刀具台4的背面的構成。

於所述實施形態中，藉由彈簧構件35的所施加的力使活塞P返回至後退位置，但亦能夠設為不設置彈簧構件35的構成。於該情況下，當使轉塔刀具台4旋轉時，即使活塞P因振動等而向前進位置移動，藉由設為於管部28的前端安裝有樹脂製的滑動軸承31的構成，亦能夠防止管部28的前端的磨損。

1‧‧‧刀具台裝置2‧‧‧支持台2a‧‧‧支持孔2b‧‧‧圓筒狀部分3‧‧‧旋轉中心軸4‧‧‧轉塔刀具台5‧‧‧工具6‧‧‧主軸7‧‧‧工件10‧‧‧流入埠11‧‧‧連通路徑12‧‧‧噴出孔13‧‧‧噴嘴20‧‧‧冷卻液聯結裝置21‧‧‧供給源22‧‧‧氣缸體22a‧‧‧大直徑部22b‧‧‧小直徑部23‧‧‧軸環24‧‧‧活塞本體25‧‧‧氣缸室26‧‧‧供給埠27‧‧‧配管28‧‧‧管部28a‧‧‧大直徑部分29‧‧‧突出筒部30‧‧‧冷卻液供給流路31‧‧‧滑動軸承32‧‧‧流出口33‧‧‧栓塞34‧‧‧流入口35‧‧‧彈簧構件40‧‧‧環狀槽41‧‧‧O形環P‧‧‧活塞

圖1是表示具備本發明的一實施形態即冷卻液聯結裝置的刀具台裝置的概略的說明圖。 圖2是表示圖1所示的冷卻液聯結裝置的詳情的剖面圖。 圖3是圖2所示的冷卻液聯結裝置在冷卻液供給狀態下的剖面圖。 圖4是表示圖2、圖3所示的冷卻液聯結裝置的變形例的說明圖。 圖5是表示圖4所示的冷卻液聯結裝置的變形例的說明圖。

2‧‧‧支持台

2a‧‧‧支持孔

4‧‧‧轉塔刀具台

10‧‧‧流入埠

11‧‧‧連通路徑

20‧‧‧冷卻液聯結裝置

21‧‧‧供給源

22‧‧‧氣缸體

22a‧‧‧大直徑部

22b‧‧‧小直徑部

23‧‧‧軸環

24‧‧‧活塞本體

25‧‧‧氣缸室

26‧‧‧供給埠

27‧‧‧配管

28‧‧‧管部

28a‧‧‧大直徑部分

29‧‧‧突出筒部

30‧‧‧冷卻液供給流路

31‧‧‧滑動軸承

32‧‧‧流出口

33‧‧‧栓塞

34‧‧‧流入口

35‧‧‧彈簧構件

P‧‧‧活塞

Claims (1)

1. 一種冷卻液聯結裝置，其包括：氣缸室，其設置於支持工作機械的刀具台的支持台且被供給冷卻液；活塞，其移動自如地收容於所述氣缸室內；以及冷卻液供給流路，其設置於所述活塞，使所述冷卻液流通，藉由供給至所述氣缸室的所述冷卻液來驅動所述活塞，藉此，所述冷卻液供給流路的流出口連接於設置於所述刀具台的所述冷卻液的流入埠，將所述冷卻液供給至所述刀具台，所述冷卻液聯結裝置的特徵在於：所述活塞包括活塞本體與向所述氣缸室內突出的突出筒部，所述活塞本體與所述突出筒部為一體設置，所述冷卻液供給流路的流入口在所述突出筒部的外周面開口，所述流入口的開口面積小於所述流出口的開口面積。

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