JPH0713953Y2 - 工作機械のアンギュラアタッチメントの冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、工作機械におけるアンギュラアタッチメン
トの冷却装置に関する。更に詳しくは、主軸ラム端に装
着されたアンギュラアタッチメントに冷却液を循環供給
する工作機械におけるアンギュラアタッチメントの冷却
装置の改良に関する。

［従来技術］ マシニングセンタあるいは門型工作機械は、主軸ラム先
端にアンギュラアタッチメントを装着して使用すること
がある。これは加工主軸の方向を変えるために行うもの
であり、加工の自由度が向上する。このアタッチメント
は、切削により発熱、軸受部分からのコロガリ摩擦熱な
どで熱を帯びる。このアタッチメントの冷却装置とし
て、例えば実開昭63-182840号公報などが知られてい
る。

すなわち、この種の従来の冷却装置は、主軸ラム端に装
着したアンギュラアタッチメントの第１軸およびこれと
角度をもって連結している第２軸をそれぞれ支持するハ
ウジング外周のジャケットに冷却液を流して冷却してい
る。これは、排出する流体路となる冷却液の供給はすべ
て１本の流体路で構成されている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のようにアンギュラアタッチメント
内の冷却液の供給路を１本の流体路のみで構成すると、
全長が長くなるため冷却液の温度が上昇し、冷却効果が
低下する問題点を有していた。また、アタッチメント内
から発生する熱は均一なものではない。この考案は、こ
うした技術的背景から考案されたものであり、次の目的
達成する。

この考案の目的は、アンギュラアタッチメント内の発熱
部を効率良く冷却することのできる工作機械におけるア
ンギュラアタッチメントの冷却装置を提供することにあ
る。

この考案の他の目的は、アンギュラアタッチメント内の
異なる発熱部を均一な温度にできる工作機械におけるア
ンギュラアタッチメントの冷却装置を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、この考案は主に次のような
手段を採る。

工作機械の主軸ラム先端に割出しおよび着脱可能に装着
されるアンギュラアタッチメントにおいて、 一端に前記主軸ラムの主軸と結合する結合部を有する第
１軸と、 この第１軸と角度をもって回転可能に連結され先端に工
具装着部を有する第２軸と、 前記アンギュラアタッチメントを冷却するための冷却液
の供給源側の供給路を２系統の供給路に分岐するための
分岐手段と、 この分岐手段から分岐され主に前記第１軸の近傍から発
生する熱を除去するための第１冷却路と、 前記第１冷却路の前記冷却液の温度を検出するための第
１温度センサーと、 前記第１温度センサーの出力により前記第１冷却路の流
量を制御するための第１流量調整弁と、 前記分岐手段から分岐され主に前記第２軸から発生する
熱を除去する第２冷却路と、 前記第２冷却路の前記冷却液の温度を検出するための第
２温度センサーと、 前記第２温度センサーの出力により前記第２冷却路の流
量を制御するための第２流量調整弁と からなることを特徴とする工作機械におけるアンギュラ
アタッチメントの冷却装置である。

前記第１及び第２流量調整弁が比例電磁式流量調整弁で
あり、 前記主軸ラム端に設けられ前記第１及び第２冷却路の供
給路に連通する２つの供給接手と、 前記アンギュラアタッチメントにあって前記主軸ラムと
の接合端部に前記供給接手の一方と接合する第１供給接
手と、 この第１供給接手より流入した冷却液を前記第１軸を支
持するハウジング外周のジャケットに流して排出する前
記第１冷却路と、 前記アンギュラアタッチメントにあって前記主軸ラムと
の接合端部に前記供給接手の他方と接合する第２供給接
手と、 この第２供給接手より流入した冷却液を前記第２軸を支
持するハウジング外周のジャケットに流して排出する前
記第２冷却路と、 前記第１及び第２冷却路を流れた冷却液をそれぞれ排出
すべく前記アンギュラアタッチメントの端部に設けられ
た２つの第１及び第２排出接手と、 この第１及び第２排出接手に接合すべく前記主軸ラム端
に夫々設けられた第３及び第４排出接手と で構成するとなお効果的である。

［作用］ この考案にかかる工作機械におけるアンギュラアタッチ
メントの冷却装置によれば、主軸ラム端に装着したアン
ギュラアタッチメントの第１軸およびこれと角度をもっ
て連結されている第２軸を支持するハウジング外周のジ
ャケットに、それぞれ冷却液を２系統に分岐した供給路
から供給する。この供給路の温度を検出し、この検出値
をフィードバック制御することにより、それぞれに設け
られた比例電磁式流量調整弁で冷却液の流量を調整し、
第１、第２軸の軸受部を効率良く冷却することができ
る。

［実施例］ 次に、この考案にかかる工作機械におけるアンギュラア
タッチメントの冷却装置の一実施例を図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。

冷却液回路 第１図は、この考案の冷却液の供給路を示す回路図を示
す。冷却液供給源１は、このアンギュラアタッチメント
へ冷却液を供給するポンプ装置を示す。冷却液は図示し
ない冷却装置により所定温度に冷却されており、冷却液
供給源１で加圧されて供給路に供給される。この冷却液
は、２系統に分岐手段により分岐され供給路2a,2bに流
入する。これらの供給路2a,2b中には、それぞれ比例電
磁式流量調整弁3a,3bが接続されている。この比例電磁
式流量調整弁3a,3bは、フィードバック信号により、冷
却液の流量を適正に制御する。

すなわち、前記第１、第２供給路2a,2b近傍には、それ
ぞれ温度センサ4a,4bが取り付けられている。さらにこ
の温度センサ4a,4bは、増幅器5a,5bを介して比例電磁弁
制御装置6a,6bに接続されている。この比例電磁弁制御
装置6a,6bは、比例電磁式流量調整弁3a,3bのソレノイド
に接続されていた。したがって、比例電磁式流量調整弁
3a,3bは、前記制御装置6a,6bからの制御信号により各供
給路2a,2bを流れる冷却液の温度変化に対応させ適正な
流量に制御される。

第１図において、油路中の符号8a,8bは、後述する主軸
ラム端とアンギュラアタッチメントを接続する接手を示
す。これらの接手8a,8bを流れた冷却液は、それぞれ第
１、第２冷却路9a,9bを流れて、後述する第１、第２軸
の軸受部を冷却した後、前記接手8a,8bとは別に設けら
れた主軸ラム端とアタッチメントとを接続する接手10a,
10bを介して外部に排出される。

アタッチメントの構造，機能 次に、この考案にかかる冷却装置を採用したアンギュラ
アタッチメントの構造を冷却液の冷却路9a,9bの構成と
共に説明する。第２図は、主軸ラム端およびこれに装着
されたアンギュラアタッチメントの断面図である。第３
図は、第２図のIII-III断面図であり、第４図は第２図
のIV-IV断面図である。次に、この考案にかかる冷却装
置を採用したアンギュラアタッチメントの構造を冷却液
の冷却路9a,9bと共に説明する。

主軸ラム13は、サドルから突き出され上下動可能な主軸
ヘッドである。主軸ラム13内には、主軸12が軸受により
回転自在に支持されている。主軸ラム端11は、主軸ラム
13の下端であり、この主軸ラム端11の下端には、アンギ
ュラアタッチメント14が装着されている。アンギュラア
タッチメント14内には、第１軸としての駆動軸15がハウ
ジング16に軸受17,18により回転自在に支持されてい
る。この駆動軸15は、ベベルギヤ19の中心孔にスプリン
グで支持されて、軸線方向に摺動可能に設けられてい
る。

更に駆動軸15には、ベベルギヤ19と反対側にテーパシャ
ンク20が形成されると共に、その中間に爪クラッチ50が
キー固定されている。また、前記駆動軸15の軸線に直交
して、第２軸である工具保持軸21が配置してある。工具
保持軸21は、ハウジング22,23に設けられた軸受24,25,2
6を介してその前後部を回転自在に支持されている。一
方、主軸ラム13の先端に形成された穴部27内には、内ス
リーブ28が固定されていると共に、この内スリーブ28の
外周には外スリーブ29が所定範囲で軸方向に摺動可能に
挿入されている。

この内外スリーブ28,29と主軸ラム13との組合せによ
り、一端にシリンダ室30a,30bが構成されている。すな
わち、このシリンダ室30aは、内スリーブ28の外周に形
成されたシリンダ部31と、これに挿入される外スリーブ
29の内周に形成された段付部32とで構成されている。シ
リンダ室30bは、外スリーブ29上方に形成されている。
また、前記内スリーブ28の下端には、正面に放射状に歯
が形成された円環状のカップリング33が取り付けられて
いる。外スリーブ29の下端内周には、歯34が形成されて
いる。

更に、この歯34には、歯35が係合する。歯35は、カップ
状の係止部材43の上端外周に形成されている。また、係
止部材43の下端内周には、突設した係止部36が形成され
ている。そして、この係止部36は、係止環38に回転自在
に設けてある。係止環38上には、カップリング37が取り
付けてある。カップリング37には、前記カップリング33
と噛み合うように正面に放射状の歯を形成されている。
この係止環38には、爪40が外周に形成されている。

駆動軸15の中間には、前記した爪クラッチ50がキー止め
されている。この爪クラッチ50の外周には、爪39が形成
してある。この爪39と爪40とは、割出し回転時には噛み
合う。さらに、アタッチメントボディ41には、前記駆動
軸15をベアリング17,18で支持するハウジング16が固定
されている。このハウジング16は、アタッチメントボデ
ィ41内に固定保持されると共に、このアタッチメントボ
ディ41には前記駆動軸15と直交する工具保持軸21を支持
するハウジング22,23が固定保持されている。

更に、アタッチメントボディ41は、その外周をマニホー
ルドカバー42に回動可能に支持されている。このマニホ
ールドカバー42の上端には、２組の接手8,10が設けてあ
る。この接手8,10が挿入される挿入孔が主軸ラム13の下
端に設けてある。接手8,10が挿入孔に挿入されると冷却
液の供給路、排出路が形成される。接手8,10が挿入孔を
抜けると冷却液の供給、排出は遮断される。この接手8,
10は、公知の構造であり、説明は省略する。

マニホールドカバー42には、更に前記アタッチメントボ
ディ41との間の内周面に複数のリング溝44,45,46,47が
形成されており、これらリング溝44,45,46,47を介して
前記した冷却路が構成される。次に、アンギュラアタッ
チメント14の動作について説明する。シリンダ室30aに
圧油が供給されると、外スリーブ29が上昇し、互いに歯
34,35の端面とが接触しているので、係止部材43も上昇
させられ、対接する相互のカップリング33,37を噛み合
わせる。

また、前記シリンダ室30a内の圧油を排出すると、アン
ギュラアタッチメント14の自重でこれ自身が下降し、前
記カップリング33,37の噛み合いが解除されると共に、
前記係止環38の爪40と爪クラッチ50の爪39が噛み合う。
この状態で、主軸12をＣ軸制御して回転制御することに
より、工具保持軸21を所定角度に微細に割出した後、シ
リンダ室30aに再び圧油を供給して前記カップリング33,
37を噛み合わせて、これを保持することができる。した
がって、アンギュラアタッチメント14の工具保持軸を所
定角度方向に割出し位置決めすることができる。

なお、アンギュラアタッチメント14の取り外しの場合
は、テーブルなどの台上に当接するまで主軸ラム13を下
降させ、アンギュラアタッチメント14の下端が当接状態
でシリンダ室30a内の圧油を排出し、係止部材43の歯35
と外スリーブ29の歯34とを互いに離反させる。主軸ラム
13を上昇させることにより爪クラッチ50の爪39と係止環
38の爪40が噛み合う。しかる後に、主軸12を若干回転さ
せて前記歯34,35の溝と歯の位相を合わせた後、テーパ
シャンク20のクランプを開放し、主軸ラム13を上昇させ
ることにより、アンギュラアタッチメント14を主軸ラム
13から取り外すことができる。

冷却液供給路 次に、この考案にかかる冷却液供給路の構成につき第２
図ないし第４図をもとに詳細に説明する。アンギュラア
タッチメント14を構成するマニホールドカバー42の主軸
側端部には、２組の接手が備えられ、この接手は２系統
に分岐された入口側接手8a,8bと、排出側接手10a,10bと
からなっている。入口側接手8aは、リング溝44に接続さ
れると共に、同接手8bも主軸軸線方向に供給路52を介し
てリング溝45に接続されている。

また、排出側接手10aは、主軸軸線方向の排出路51を介
してリング溝46に接続されると共に、同接手10bも主軸
軸線方向の排出路53を介してリング溝47に接続されてい
る。一方、駆動軸15のハウジング16の外周には、螺旋状
の溝からなるジャケット54が形成され、このジャケット
54の入口および出口にはリング溝45およびリング溝47と
連通する供給路55,56がアタッチメントボディ41内に設
けられており、第１冷却路が構成される。

さらに、工具保持軸21を支持する前方のハウジング22の
外周および後方のハウジング23の外周にはジャケット5
7,58が形成され、これらのジャケット57,58には前記リ
ング溝44および46と連通する供給路59,60,61がアンギュ
ラボディ41内に設けられており、これにより第２冷却路
が構成される。

なお、第４図に示すように、主軸ラム13には２つの分岐
された冷却液供給路2a,2bおよび排出路48a,48bが設けら
れている。前記シリンダ室30a,30bに連通する圧油供給
および排出路62,63が主軸軸線後方に設けられている。
このようにして、アンギュラアタッチメント14の駆動軸
15および工具保持軸21の回転部分を２系統に分岐された
冷却路を介して冷却液を循環すると共に、それを温度制
御することにより効率良い冷却を行うことができる。

［他の実施例］ 前記した実施例は、二つの第１軸と第２軸は90度の角度
をなしているが、他の角度でも良いし、軸数も複数本で
あれば２本に限定されるものではなく、他の軸数にも適
用できる。冷却液の供給路も２本でなく、発熱源に応じ
て何本でも良い。

［考案の効果］ 以上、実施例で説明したように、この考案にかかるアン
ギュラアタッチメントの冷却装置は、アンギュラアタッ
チメントに備えられた第１軸および第２軸に冷却液を供
給すべく供給路を第１、第２冷却路に分岐し、それら冷
却路を流れる冷却液を適正温度に温度制御するよう構成
することにより、アンギュラアタッチメントの第1,第２
の軸受部を効率良く冷却することができた。このため、
主軸の高速回転、高負荷運転でかつ連続運転を可能なら
しめることができ、加工精度を維持しつつ生産性の向上
に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す冷却液循環回路図、
第２図はこの考案にかかるアンギュラアタッチメントの
冷却装置を示す要部断面図、第３図は第２図のIII-III
断面図であり、第４図は第２図のIV-IV断面図である。 １……冷却液供給源、2a,2b……供給路、3a,3b……調整
弁、4a,4b……温度センサ、5a,5b……増幅器、6a,6b…
…比例電磁弁制御装置、8a,8b,10a,10b……接手、9a…
…第１冷却路、9b……第２冷却路、11……主軸ラム端、
12……主軸、13……主軸ラム、14……アンギュラアタッ
チメント、15……第１軸（駆動軸）、16,22,23……ハウ
ジング、17,18……軸受、21……第２軸（工具保持軸）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械の主軸ラム先端に割出しおよび着
   脱可能に装着されるアンギュラアタッチメントにおい
   て、 一端に前記主軸ラムの主軸と結合する結合部を有する第
   １軸と、 この第１軸と角度をもって回転可能に連結され先端に工
   具装着部を有する第２軸と、 前記アンギュラアタッチメントを冷却するための冷却液
   の供給源側の供給路を２系統の供給路に分岐するための
   分岐手段と、 この分岐手段から分岐され主に前記第１軸の近傍から発
   生する熱を除去するための第１冷却路と、 前記第１冷却路の前記冷却液の温度を検出するための第
   １温度センサーと、 前記第１温度センサーの出力により前記第１冷却路の流
   量を制御するための第１流量調整弁と、 前記分岐手段から分岐され主に前記第２軸から発生する
   熱を除去する第２冷却路と、 前記第２冷却路の前記冷却液の温度を検出するための第
   ２温度センサーと、 前記第２温度センサーの出力により前記第２冷却路の流
   量を制御するための第２流量調整弁と からなることを特徴とする工作機械におけるアンギュラ
   アタッチメントの冷却装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記第１及び第２流量調整弁が比例電磁式流量調整弁で
   あり、 前記主軸ラム端に設けられ前記第１及び第２冷却路の供
   給路に連通する２つの供給接手と、 前記アンギュラアタッチメントにあって前記主軸ラムと
   の接合端部に前記供給接手の一方と接合する第１供給接
   手と、 この第１供給接手より流入した冷却液を前記第１軸を支
   持するハウジング外周のジャケットに流して排出する前
   記第１冷却路と、 前記アンギュラアタッチメントにあって前記主軸ラムと
   の接合端部に前記供給接手の他方と接合する第２供給接
   手と、 この第２供給接手より流入した冷却液を前記第２軸を支
   持するハウジング外周のジャケットに流して排出する前
   記第２冷却路と、 前記第１及び第２冷却路を流れた冷却液をそれぞれ排出
   すべく前記アンギュラアタッチメントの端部に設けられ
   た２つの第１及び第２排出接手と、 この第１及び第２排出接手に接合すべく前記主軸ラム端
   に夫々設けられた第３及び第４排出接手と で構成することを特徴とする工作機械におけるアンギュ
   ラアタッチメントの冷却装置。