JPH10337632A - 切削液・切削気体の供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 刃具のオイルパスへの切削液及び切削気体の
供給制御をする。 【解決手段】 この切削液・切削気体供給装置は、切削
液が供給される第１入力ポートと、切削液が出力される
第１出力ポートと、第１入力ポートと第１出力ポートと
を連通する第１連通路と、第１連通路に配置される第１
ストップバルブ及び切削液の流量を調節する第１調節バ
ルブと、切削気体が供給される第２入力ポートと、切削
気体が出力される第２出力ポートと、第２入力ポートと
第２出力ポートとを連通する第２連通路と、第２連通路
に配置される第２ストップバルブ及び切削気体の流量を
調節する第２調節バルブとから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は切削液・切削気体
の供給装置に関する。更に詳しくは、ドリル等の刀具に
形成されたいわゆるオイルパスへの切削オイル及びエア
ーの供給を制御するバルブユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】ワークの被加工対象に効率よく切削オイ
ルを供給するため、軸方向に貫通したオイルパスを備え
るドリルが提供されている。かかるドリルでは、その軸
部の自由端にオイルの注入口があり、刀部の先端にオイ
ルの漏出口がある。ドリルの軸部は、通常、工作機械の
シャンクの下端へ挿入されてチャックで固定される。切
削オイルは工作機械のシャンク内からドリルの軸部のオ
イル注入口へ供給される。この切削オイルが漏れないよ
うに、シャンクと軸部との間にはシール部材が配設され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】オイルパスを持つドリ
ルはこれに切削オイルを供給できる構造のシャンクを備
えた工作機械に適用されてはじめてその本来の機能を発
揮できる。換言すれば、切削オイルを供給する構造にな
いシャンクを備えた工作機械では、オイルパスを持つド
リルを使用できなかった。また、切削オイルを供給する
構造を有するシャンクにおいては、エアー等の切削気体
をオイルパスへ供給することは予定していなかった。

【０００４】そこでこの発明は、工作機械のシャンクと
は別体に設けられ、ドリル等の刀具のオイルパスに対し
切削オイル及び切削用の冷却エアーを供給し、かつそれ
らの流量の制御を行うことのできる装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的にか
んがみてなされた。即ち、この発明の第１発明にかかる
切削液・切削気体の供給装置は切削液が導入される第１
入力ポートと、前記切削液が出力される第１出力ポート
と、前記第１入力ポートと前記第１出力ポートとを連通
する第１連通路と、前記第１連通路に配置される第１ス
トップバルブ及び前記切削液の流量を調節する第１調節
バルブと、を備えてなる切削液の供給手段、及び、切削
気体が導入される第２入力ポートと、前記切削気体が出
力される第２出力ポートと、前記第２入力ポートと前記
第２出力ポートとを連通する第２連通路と、前記第２連
通路に配置される第２ストップバルブ及び前記切削気体
の流量を調節する第２調節バルブと、を備えてなる切削
気体の供給手段、から構成される。

【０００６】このように構成された切削液・切削気体の
供給装置は、切削液及び切削気体の一方を箇々にあるい
は両者を共にドリル等の刀具のオイルパス（貫通孔）へ
適宜供給することができる。即ち、第１ストップバルブ
を解放し、一方第２ストップバルブを閉め、第１調節バ
ルブの開度を調整することにより、切削オイルのみを供
給しかつその供給量を調節できる。また、第１ストップ
バルブを閉め、一方第２ストップバルブを解放し、第２
調節バルブの開度を調整することにより、切削気体のみ
を供給しかつその供給量を調節できる。同様に、第１及
び第２ストップバルブをともに解放し、第１及び第２調
節バルブの開度を調節することにより、切削液と切削気
体を同時に供給し、これらの供給量及び混合比を調節で
きる。

【０００７】この発明の第２発明にかかる切削液・切削
気体の供給装置は切削液が導入される第１入力ポート
と、切削気体が導入される第２入力ポートと切削液及び
／又は切削気体の出力される出力ポートと、前記第１入
力ポートと前記出力ポートとを連通する第１連通路と、
前記第１連通路に配置される前記切削液の流量を調節す
る第１調節バルブと、前記第２入力ポートと前記出力ポ
ートとを連通する第２連通路と、前記第２連通路に配置
される前記切削気体の流量を調節する第２調節バルブ
と、前記出力ポートの直前に配置され前記切削液及び前
記切削気体の流通を止めるストップバルブとを備えてな
る。

【０００８】このように構成された切削液・切削気体の
供給装置によれば、第２調節バルブを絞ることにより切
削液のみを供給し、第１調節バルブの開度を調整するこ
とにより切削液の供給量を調節できる。一方、第１調節
バルブを絞ることにより切削気体のみを供給し、第２調
節バルブの開度を調整することにより切削気体の供給量
を調節できる。第１及び第２調節バルブの開度を調整す
ることにより、切削液と切削気体を同時に供給し、これ
らの供給量及び混合比を調節できる。切削液及び切削気
体の供給をしないときはストップバルブを閉める。

【０００９】

【発明の実施態様】切削液としては一般的な切削オイル
が挙げられ、また切削気体には空気が挙げられる。空気
は切削部分を冷却し、切削効率を高める。勿論、これら
は加工の対象や目的に合わせて適宜選択できる。

【００１０】第１及び第２入力ポート、第１及び第２出
力ポート並びに第１及び第２連通路は一個のハウジング
（ボディ）に形成することが好ましいが、切削液の供給
手段を構成する第１の要素と切削気体の供給手段を構成
する第２の要素をそれぞれ別体のハウジングに形成する
ことも可能である。

【００１１】第１調節バルブ及び第１ストップバルブは
切削液、特に切削オイルの流量を調節し及びこれを止め
られるものであれば特に限定されない。同様に、第２調
節バルブ及び第２ストップバルブは切削気体、特にエア
ーの流量を調節し及びこれを止められるものであれば特
に限定されない。それぞれ、周知のものを利用できる。
第２の発明にかかるストップバルブは切削液及び切削気
体の流動を止められるものであれば特に限定されない。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例に基づいて説明す
る。

【００１３】（第１実施例）図１は本実施例の切削液・
切削気体の供給装置から切削液、切削気体を供給される
ドリル１を示す。このドリル１は刀部２と軸部３とから
なる。刀部２には螺旋状の刃が形成されている。軸部３
はその自由端となる小径部４とこれに続く大径部５、更
にフランジ部６を有する。小径部３は工作機械のシャン
クに連結するための部分でありこれがチャック等の保持
装置に保持される。大径部５には後述するシリンダ２０
が外装される。大径部５には周方向に連続する溝７が形
成され、その底面に貫通孔８の開口部９が開口する。溝
７の断面形状はＵ字形状とすることが好ましい。即ち、
溝の底面を逆メニスカス形状とすることが好ましい。こ
れは、開口部９へ効率よく切削オイルを注入するためで
ある。

【００１４】図２は、図１においてＩＩ−ＩＩ線断面指
示線で示す部分の横断面図であり、図２に示すように、
開口部９は溝７に３カ所穿設されている。大径部５にお
いて溝７を挟む周面にそれぞれシリンダ２０のＯリング
が摺接する。フランジ部６はシリンダ２０の抜けを防止
する。

【００１５】図３にはリーマ１０を示す。このリーマ１
０もドリル１と同様本実施例の切削液・切削気体の供給
装置から切削液、切削気体が供給される。このリーマ１
０は刀部１２が異なる他は当該ドリル１と同一であり、
同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００１６】図１のドリル１は図４及び図５に示される
ようにして切削オイル・エアー供給システム１５に取り
付けられる。この供給システム１５はシリンダ２０及び
本発明の切削液・切削気体の供給装置の実施例を構成す
るバルブユニット４０から大略構成される。

【００１７】シリンダ２０は、図６に示すように、周壁
に２つのノズル穴２３、２４があけられており、このノ
ズル穴２３、２４にそれぞれノズル２５、２６が螺合さ
れている。なお、図６では便宜上、ノズル穴２３、２４
を１８０度回転した互いに対向する位置として示した。
実際は図４、図５に示すようにこれら２つのノズル穴は
９０度回転した位置にある。シリンダ２０の内周面には
上下の開口端側に一対のベアリング２７、２８が配設さ
れ、このベアリング２７、２８の内側にＯリング２９、
３０が配設され、これらはそれぞれドリル１の軸部３の
大径部５に摺接している。シリンダ２０の下端はドリル
１のフランジ６に当接し、これによりノズル２５、２６
とが軸部３の溝７との位置合わせがなされる。ノズル２
５を介して供給される切削オイルはこの溝７に一旦溜ま
り、開口部９よりオイルパスたる貫通孔８へ供給され
る。ドリル１の回転に伴い開口部９とノズル２５とが対
向していなくても、溝７に溜まった切削オイルは開口部
９へ常に安定して供給されることとなる。ノズル２６か
らはエアーが供給される。

【００１８】切削オイル・エアー供給用のバルブユニッ
ト４０のボディ４１は第１及び第２入力ポート４３、４
５と第１及び第２出力ポート４７、４９を備えてなる。
第１入力ポート４３と第１出力ポート４７は第１連通路
５１で連通されており、切削オイルはこれらを通る。第
２入力ポート４５と第２出力ポート４９は第２連通路５
３で連通されており、エアーはこれらを通る。

【００１９】第１連通路５１には切削オイルの供給を止
めるための第１ストップバルブ５５と切削オイルの流量
を調整する第１流量調節バルブ５７とが装着される。第
１入力ポート４３には逆流防止機能を備えたアダプタ５
９が螺合されている。このアダプタ５９の逆流防止機能
はアダプタ５９内の圧縮コイルばね６１とボール６３と
で奏される。同様に、第２連通路５３にはエアーの供給
を止めるための第２ストップバルブ６５とエアーの流量
を調整する第１流量調節バルブ６７とが装着される。第
２入力ポート４５には逆流防止機能を備えたアダプタ６
９が螺合されている。このアダプタ６９の逆流防止機能
はアダプタ６９内の圧縮コイルばね７１とボール７３と
で奏される。

【００２０】第１入力ポート４３には図示しない給油ホ
ースが連結される。第２入力ポート４５には図示しない
エアーホースが連結される。第１出力ポート４７には第
１出力アダプタ７５が螺合され、これはナット７６を介
して第１ノズル２５に連通している。これにより、シリ
ンダ２０は供給ユニット４０のボディ４１に対して固定
されることとなる。第２出力ポート４９には第１出力ア
ダプタ７７が螺合され、これはホース７９により第２ノ
ズル２７に連通している。

【００２１】ボディ４１は図示しない支持棒へ摺動可能
に外装されるスライダ部８０（図５に示す）を備える。
ボディ４１とシリンダ２０とは固定されている。従っ
て、ボディ４１は当該支持棒に支持されつつドリル１の
上下方向の移動、即ちシリンダ２０の移動に追従する。
また、シリンダ２０のドリル１に伴う回転が防止され
る。なお、支持棒は工作機械の基台に固定されている。
また、ボディ４１をドリル１の駆動機構に連結してこれ
がドリル１と同期して移動するようにしても良い。

【００２２】このように構成された実施例の装置によれ
ば、工作機械のシャンクに切削オイル及び／又はエアー
の供給機構がなくても、供給ユニット４０及びシリンダ
２０より切削オイル及びエアーの少なくとも一方をドリ
ル１の貫通孔８へ適宜供給することができる。即ち、第
１ストップバルブ５５を解放し、一方第２ストップバル
ブ６５を閉め、第１調節バルブ５７の開度を調整するこ
とにより、切削オイルのみを供給しかつその供給量を調
節できる。また、第１ストップバルブ５５を閉め、一方
第２ストップバルブ６５を解放し、第２調節バルブ６７
の開度を調整することにより、エアーのみを供給しかつ
その供給量を調節できる。同様に、第１及び第２ストッ
プバルブ５５、６５をともに解放し、第１及び第２調節
バルブ５７、６７の開度を調節することにより、切削オ
イルとエアーを同時に供給し、これらの供給量及び混合
比を調節できる。

【００２３】このようにして溝７へ供給された切削オイ
ル及び／又はエアーは、Ｏリング２９、３０によりシー
ルされているので軸部３の上下方向へ漏出しない。従っ
て、開口部９を介して優先的に貫通孔８へ注入されるこ
ととなる。

【００２４】（第２実施例）第２実施例の切削液・切削
気体供給装置であるバルブユニット１４０を採用した切
削液・切削気体供給システム１１５を図８に示す。この
実施例において先の実施例と同一の部材には同一の符号
を付してその説明を部分的に省略する。この供給システ
ム１１５はシリンダ１２０及び本発明の実施例を構成す
るバルブユニット１４０から大略構成される。

【００２５】シリンダ１２０は、第１の実施例のそれと
比較して、その周壁に一個の貫通孔２３のみを有し、こ
れにノズル２５を螺合させている。バルブユニット１４
０は、第１の実施例のそれと比較して、第２出力ポート
４９及び第２ストップバルブ６５が省略され、第２連通
路１５３が第１連通路５１に合流している。

【００２６】このように構成されたバルブユニット１４
０によれば、第２調節バルブ６７を閉じる（及び／又は
第２入力ポート４５に対するエアーの供給を止め）こと
により切削オイルのみを供給し、第１調節バルブ５７の
開度を調整することにより切削オイルの供給量を調節で
きる。このとき、切削オイルの第２入力ポート４５への
逆流はアダプタ６９の逆流防止機構７１、７３により防
止される。一方、第１調節バルブ５７を閉じる（及び／
又は第１入力ポート４３に対する切削オイルの供給を止
め）ことによりエアのみを供給し、第２調節バルブ６７
の開度を調整することによりエアの供給量を調節でき
る。このとき、エアーの第１入力ポート４３へ逆流はア
ダプタ５９の逆流防止機構６１、６３により防止され
る。第１及び第２調節バルブ５７、６７の開度を調整す
ることにより、切削オイルとエアーを同時に供給し、こ
れらの供給量及び混合比を調節できる。切削オイル及び
エアーの供給をしないときはストップバルブ５５を閉め
る。

【００２７】第２実施例のバルブユニット１４０は、第
１実施例のそれに比べて、部品点数が少なくなるので、
組付けが容易になるとともに製造コストが低減される。

【００２８】第２実施例のバルブユニット１４０を三爪
チャック２１１を持つ主軸２４１に用いた使用例を図９
に示す。図１０に主軸２４１、三爪チャック２１１およ
びドリル２０１を分離して示す。図９において、第２の
実施例と同一の部材、即ち切削オイル・エアー供給シス
テム１１５には同一の符号を付しその説明を省略する。

【００２９】この使用例の切削装置は供給システム１１
５（図８に示す）、ドリル２０１、チャック２１１、ア
ダプタ２２０及びシャンク２４０から構成される。ドリ
ル２０１は刀部２０２と軸部２０３とからなる。刀部２
０２には螺旋状に刃が形成されている。軸部２０３の自
由端の周縁には、図１０に示すように、周方向に連続す
るテーパ面２０４が形成されている。軸部２０３の自由
端の頂面には１条の溝２０５が形成されている。図中の
符号２０６はオイルパスであり、２本形成されている。
オイルパス２０６のオイル注入口は溝２０５の底面に形
成されている。

【００３０】チャック２１１は汎用的なものであって、
この実施例では市販されている三爪チャックを用いた。

【００３１】アダプタ２２０は、外周面にねじ溝の螺刻
された第１筒部２２１とこの第１筒部２２１に螺合され
る第２筒部２２５からなる。第１筒部２２１の下端内面
は六角穴に形成されている。この六角穴は第１筒部２２
１をシャンク２４０の雌ねじ部２５３へねじ込むときに
六角棒スパナを差し込むためのものである。第２筒部２
２５はアンダーカットとなる部分を有し、第２筒部２２
５を第１筒部２２１へ外装したとき、当該アンダーカッ
ト部分と第１筒部の下端とで第１Ｏリング２３１（図９
に示す）を把持する。この第１Ｏリング２３１は軸部２
０３のテーパ面２０４とアダプタ２２０との間のシール
を取るための部材である。第２筒部２２５の上側に第２
Ｏリング２３３が外装される。この第２Ｏリング２３３
はアダプタ２２０とシャンク２４０とのシールを取るた
めの部材である。

【００３２】シャンク２４０は第１部分２４１と第２部
分２５１とからなる。第１部分２４１はその自由端から
小径部２４１とこれに続く大径部２４５、更にフランジ
部２４６を有する。小径部２４１は工作機械の主軸に連
結するための部分でありこれがチャック等の保持装置に
保持される。大径部２４５にはシリンダ２０が外装され
る。大径部２４５には周方向に連続する溝２４７が形成
され、その底面に貫通孔２４８の開口部２４９が開口す
る。溝２４７の断面形状はＵ字形状とすることが好まし
い。即ち、溝の底面を逆メニスカス形状とすることが好
ましい。これは、開口部２４９へ効率よく切削オイルを
注入するためである。シャンク２４０の第２部分２５１
は雌ねじ部２５３を有し、この雌ねじ部２５３へアダプ
タ２２０の第１筒部２２１が螺合される。

【００３３】この使用例のシャンク２４０を用いれば、
工作機械のシャンクに切削オイル及び／又はエアーの供
給機能がなくても、従来からあるタイプのドリルのオイ
ルパスにオイル及び／又はエアーを供給できることとな
る。

【００３４】この発明は、上記発明の実施の形態及び実
施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の
範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲
で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施例の切削液・切削気体の供給装置か
ら切削液、切削気体を供給されるドリルの正面図であ
る。

【図２】図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図であ
る。

【図３】図３は実施例の切削液・切削気体の供給装置か
ら切削液、切削気体を供給されるリーマの正面図であ
る。

【図４】図４は第１の実施例の切削液・切削気体の供給
装置を組み込んだ供給システムの正面図である。

【図５】図５は図４に示す供給システムの底面図であ
る。

【図６】図６は図４に示す供給システムの構成を説明す
る断面図である。

【図７】図７は図４に示す供給システムの構成要素であ
るシリンダの断面図である。

【図８】図８は第２の実施例の供給装置の構成を示す断
面図である。

【図９】図９は第２の実施例の供給装置の他の使用例を
示す正面図である。

【図１０】図１０は図９の切削装置の分解図である。

【符号の説明】

１５、１１５ 供給装置 ４０、１４０ バルブユニット ４１ ボディ ４３、４５ 入力ポート ４７、４９ 出力ポート ５１、５３、１５３ 連通路 ５５、６５ ストップバルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削液が導入される第１入力ポートと、
   前記切削液が出力される第１出力ポートと、前記第１入
   力ポートと前記第１出力ポートとを連通する第１連通路
   と、前記第１連通路に配置される第１ストップバルブ及
   び前記切削液の流量を調節する第１調節バルブとを備え
   てなる切削液の供給手段、および、 切削気体が導入される第２入力ポートと、前記切削気体
   が出力される第２出力ポートと、前記第２入力ポートと
   前記第２出力ポートとを連通する第２連通路と、前記第
   ２連通路に配置される第２ストップバルブ及び前記切削
   気体の流量を調節する第２調節バルブとを備えてなる切
   削気体の供給手段、から構成されることを特徴とする切
   削液・切削気体の供給装置。
2. 【請求項２】切削液が導入される第１入力ポートと、切
   削気体が導入される第２入力ポートと切削液及び／又は
   切削気体の出力される出力ポートと、前記第１入力ポー
   トと前記出力ポートとを連通する第１連通路と、前記第
   １連通路に配置される前記切削液の流量を調節する第１
   調節バルブと、前記第２入力ポートと前記出力ポートと
   を連通する第２連通路と、前記第２連通路に配置される
   前記切削気体の流量を調節する第２調節バルブと、前記
   出力ポートの直前に配置され前記切削液及び前記切削気
   体の流通を止めるストップバルブとを備えてなることを
   特徴とする切削液・切削気体の供給装置。