JP2001162408A - 径方向切込み装置を備えた工作機械及びこの工作機械に用いられる径方向切込み機構を備えた工具ホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 径方向切込み装置を備えた工作機械におい
て、工具の先端から被加工物の加工部位に集中的にクー
ラントを噴射することができるようにする。 【解決手段】 切込み制御軸４０１，４０５，４３０の
回転中心に形成されたクーラント流通穴４０２，４０
６，４３５と、前記切込み制御軸の一端に設けられ、ク
ーラント供給手段からのクーラントを、回転している前
記切込み制御軸の前記クーラント流通穴に供給可能にす
る回転継ぎ手４３８と、主軸２０１の一端に設けられ、
工具ホルダ３００のクーラント受取部３１０と係合する
クーラント供給部２０８と、主軸２０１に形成され、前
記クーラント供給部と前記切込み制御軸の前記クーラン
ト流通穴とを連通状に連結するクーラント通路４１２と
を有し、前記切込み制御軸を進退移動させる進退駆動部
４２０，４２１を回転継ぎ手４３８と干渉しない前記切
込み制御軸の途中部位に設けて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸の中心を通し
てクーラントを工具に供給し、この工具の先端から加工
部位に集中的にクーラントを噴射することができるよう
にした、径方向切込み装置を備えた工作機械及びこの工
作機械に用いられる径方向切込み機構を備えた工具ホル
ダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、孔ぐりバイト等の回転工具を
回転させながら、前記回転工具を前記主軸の径方向に切
込ませて前記被加工物の加工を行うことができるよう
に、径方向の切込み装置を備えた工作機械が、例えば、
特公昭６２−４２７２６号公報等でよく知られている。

【０００３】図７及び図８は、本発明の従来例にかかる
径方向切込み装置の構成を説明する断面図で、図７は主
軸前端部分を、図８は主軸後端部分を示している。径方
向切込み装置１００は、主軸１８０の貫通孔１８４を挿
通する切込み制御軸１１０と、この切込み制御軸１１０
を回転させるための回転駆動機構１２０と、切込み制御
軸１１０の後端に設けられ、切込み制御軸１１０を進退
移動させる進退駆動部１３０とから概略構成される。

【０００４】進退駆動部１３０は、後述する径方向切込
み機構を備えた工具ホルダ１５０を工具装着孔１８２に
装着する場合には、切込み制御軸１１０を前方（図７及
び図８の左方）に移動させて、工具ホルダ１５０のプル
スタッド１５３に設けられた径方向切込み機構の連結軸
（図示せず）と係合させ、径方向切込み機構を備えてい
ない一般の工具ホルダを工具装着孔１８２に装着する場
合には、切込み制御軸１１０を後方（図７及び図８の右
方）に移動させて、前記一般の工具ホルダと切込み制御
軸１１０とが干渉しないようにしている。

【０００５】径方向切込み機構を備えた工具ホルダの構
成を図９に示す。この工具ホルダ１５０は、図示しない
自動工具交換装置（ＡＴＣ）等によって主軸１８０の工
具装着孔１８２（図７参照）に着脱される。具体的に
は、工具ホルダ１５０は、工具ホルダ本体１５１に主軸
１８０の前端の工具装着孔１８２に装着するテーパシャ
ンク部１５１ａを有し、キー１５２を介して主軸１８０
からの回転が伝達される。

【０００６】工具ホルダ本体１５１の後端のプルスタッ
ド１５３には、内孔１５３ａが形成され、この内孔部１
５３ａに工具ホルダ本体１５１の内孔部１５１ｂまで延
びる連結軸１５４が回転自在に支承されている。そし
て、この連結軸１５４の後端には切込み制御軸１１０の
係合部１１０ａと係合する係合部１５４ａが形成され、
先端には傘歯車１５５が取り付けられている。

【０００７】さらに、工具ホルダ本体１５１の先端部に
は、連結軸１５４と直交する方向にねじ軸１６０が設け
られている。このねじ軸１６０には、傘歯車１５５と噛
合する傘歯車１６３がキー止め固着されているととも
に、ねじ軸１６０の回転によって図９の紙面左右方向に
移動するナット１６１が螺入されている。そして、この
ナット１６１に、孔ぐりバイト等の回転工具１６６を保
持するスライダー１６４が取り付けられている。

【０００８】したがって、工具ホルダ本体１５１が停止
した状態で連結軸１５４が回転する場合、あるいは工具
ホルダ本体１５１と連結軸１５４との間に相対回転が発
生した場合には、工具ホルダ本体１５１と連結軸１５４
との回転数差分により、ねじ軸１６０が回転し、図９の
紙面左右方向にナット１６１を移動させるとともに、図
示しないあり溝形状の案内部に案内されながら、スライ
ダ１６４及び回転工具１６６が径方向に移動するように
なっている。

【０００９】ところで、工具で被加工物を加工する場合
には、加工精度の向上と工具寿命の向上を図る観点か
ら、前記被加工物の加工部位に集中的にクーラントを噴
射して、加工によって発生する熱及び切粉を加工部位か
ら速やかに除去するようにすることが望ましい。そのた
め、被加工物を加工する工具の中には、工具の内部にク
ーラント流通孔が形成され、前記工具の先端からクーラ
ントを噴射することができるようしたものがあり、さら
に、工作機械の中には、主軸の貫通孔を通してクーラン
トを前記クーラント流通孔を有する工具に供給できるよ
うにした、いわゆる主軸スルークーラント方式を採用し
たものが存在する。

【００１０】しかしながら、上記した従来の径方向切込
み装置を備えた工作機械においては、主軸１８０の貫通
孔１８４に切込み制御軸１１０が挿入されているため、
貫通孔１８４を通してクーラントを供給することが困難
であった。また、主軸１８０の後端から切込み制御軸１
１０が突出していて、さらに、切込み制御軸１１０を進
退移動させるためのシリンダ等の進退駆動部１３０が設
けられていることから、回転する主軸１８０の貫通孔１
８４にクーラントを供給するための回転継ぎ手を主軸１
８０に取り付けることは困難であった。以上の理由か
ら、径方向切込み装置を備えた工作機械においては、主
軸スルークーラント方式を採用することは困難であっ
た。

【００１１】そのため、従来の径方向切込み装置を備え
た工作機械においては、図１０に示すように、主軸１８
０を回転自在に支持する主軸ヘッド１７０にクーラント
を噴射するノズル１７５を設け、このノズル１７５から
被加工物Ｗにクーラントを噴射するようにしている。

【００１２】しかし、前述したように、被加工物Ｗの加
工部位から離れた位置からのクーラントの噴射は、加工
部位Ｗａにクーラントを集中させて噴射することができ
ないため、加工部位Ｗａの冷却及び切粉排除の効率が悪
く、工具寿命を低下させるという問題がある。また、特
に、径方向切込み機構を備えた工具ホルダ１５０におい
ては、移動するスライダ１６４が邪魔になって、被加工
物Ｗの加工部位Ｗａにクーラントを集中的に噴射するこ
とがさらに困難であるという問題もある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
かんがみてなされたもので、径方向切込み装置を備えた
工作機械においても、主軸を通して工具にクーラントを
供給できるようにし、工具の先端から被加工物の加工部
位に直接かつ集中的にクーラントを噴射することができ
るようにするとともに、このような工作機械に用いられ
る径方向切込み機構を備えた工具ホルダについても、工
具の先端から前記加工部位に集中的にクーラントを噴射
することができるようにすることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、請求項１に記載の発明は、主軸の貫通孔に
設けられた切込み制御軸と、この切込み制御軸を進退移
動させる進退駆動部と、前記切込み制御軸を前記主軸に
対して同期回転させ、あるいは、前記切込み制御軸を前
記主軸に対して相対回転させる回転駆動部とを有し、前
記切込み制御軸を、径方向切込み可能に回転工具を保持
する工具ホルダに係合させて前記主軸に対して相対回転
させることによって、前記回転工具を径方向に移動させ
る径方向切込み装置を備えた工作機械において、前記切
込み制御軸の回転中心に形成されたクーラント流通孔
と、前記切込み制御軸の一端に設けられ、クーラント供
給手段からのクーラントを、回転している前記切込み制
御軸の前記クーラント流通孔に供給可能にする回転継ぎ
手と、前記工具ホルダが装着される前記主軸の先端に設
けられ、前記工具ホルダのクーラント受取部と係合する
クーラント供給部と、前記主軸に形成され、前記クーラ
ント供給部と前記切込み制御軸の前記クーラント流通孔
とを連通状に連結するクーラント通路とを有し、前記進
退駆動部を前記回転継ぎ手と干渉しない前記切込み制御
軸の途中部位に設けた構成としてある。

【００１５】この構成によれば、主軸の貫通孔に挿入さ
れた切込み制御軸にクーラントが流通する孔を形成して
いるので、この孔を通して主軸の貫通孔内でクーラント
を流通させることができる。また、切込み制御軸の進退
移動を行う進退駆動部を、切込み制御軸の途中部位に設
けているので、主軸から突出する切込み制御軸の後端に
回転継ぎ手を取り付けることが可能になる。これによっ
て、主軸の貫通孔を通して工具にクーラントを供給し、
工具の先端から被加工物の加工部位に集中的にクーラン
トを噴射することが可能になる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、前記進退駆動部
は、切込み制御軸の途中部位に設けられ、前記切込み制
御軸を回転自在に取り付けるピストンと、このピストン
が進退移動自在に嵌入されるシリンダとから構成してあ
る。このように構成することで、前記進退駆動部を前記
切込み制御軸の途中部位に設けることが可能になる。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記ピストンに取付部材を回転自在に
取り付け、この取付部材に前記切込み制御軸を取り付け
るとともに、前記取付部材に前記切込み制御軸のクーラ
ント流通孔に連通する孔を形成して構成してある。

【００１８】前記切込み制御軸は前記ピストンに直接取
り付けるものとしてもよいが、切込み制御軸の軸径が小
さいような場合には、切込み制御軸が撓みやすく、か
つ、取り付けも容易ではない。そこで、この発明のよう
に構成することで、切込み制御軸を容易にピストンに取
り付けることができるだけでなく、切込み制御軸の撓み
も最小に抑制することができる。また、取付部材にクー
ラントの流通できる孔を形成しているので、主軸の貫通
孔を通してクーラントを供給することも可能である。

【００１９】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の径方向切込み装置を備えた工作機械の
前記主軸に装着され、前記径方向切込み装置の作用によ
って回転工具を取り付けた可動部を工具ホルダ本体に対
して径方向に移動可能にする径方向切込み機構を備えた
工具ホルダであって、前記工具ホルダ本体に形成され、
前記クーラント供給部と係合するクーラント受取部と、
前記工具ホルダ本体に形成され、前記クーラント受取部
から供給されたクーラントを流通させる本体側クーラン
ト流通孔と、前記可動部に設けられ、前記回転工具のク
ーラント流通孔にクーラントを供給する可動部側クーラ
ント流通孔と、前記本体側クーラント流通孔と前記可動
部側クーラント流通孔とを常時連通状態に接続する接続
部とを有する構成としてある。

【００２０】この構成によれば、クーラント流通孔を有
する一般の工具ホルダだけでなく、切込み制御機構を備
えた工具ホルダにおいても、保持した工具の先端から被
加工物の加工部位に集中的にクーラントを噴射すること
ができるようになる。

【００２１】請求項５に記載の発明は、前記接続部は、
前記可動部又は前記工具ホルダ本体の一方に設けられ、
前記可動部側クーラント流通孔又は前記本体側クーラン
ト流通孔に挿入されるとともに、前記可動部側クーラン
ト流通孔と前記本体側クーラント流通孔と連通状に連結
する貫通孔が形成された軸体と、この軸体を摺動可能に
保持するとともに前記可動部又は前記工具ホルダ本体と
前記軸体との間からクーラントが漏れ出さないように封
止する封止部材とから構成してある。このように構成す
ることで、可動部がいかに移動しても、工具ホルダ本体
から工具へのクーラントの供給を可能にすることができ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態
を、図面にしたがって詳細に説明する。なお、以下の実
施形態では説明の便宜上、径方向切込み装置を備えた工
作機械は主軸を水平方向に支持する横型の工作機械であ
るとし、各図において左方を「前」、右方を「後」とし
て説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる工作
機械の主軸前端部の断面図である。

【００２３】［工具把持機構の説明］工作機械の主軸ヘ
ッド２００には、主軸２０１が軸受２０３によって回転
自在に支持されている。この主軸２０１は、主軸２０１
の後方に配置された主軸用モータによって回転される。
また、主軸２０１には、軸線Ｃに沿って貫通孔２０４が
形成されている。貫通孔２０４の前端には、工具ホルダ
３００のテーパシャンク部３０１が挿入される工具装着
孔２０２が形成されている。この工具装着孔２０２の後
方には、工具ホルダ３００のプルスタット３０２をクラ
ンプ・アンクランプするための工具把持機構が設けられ
る。

【００２４】前記工具把持機構は、工具装着孔２０２の
後方に位置決めして取り付けられた中空状のカム部材２
１０と、このカム部材２１０の内部に挿入され、主軸軸
線Ｃ方向に進退移動可能なコレット２１１と、このコレ
ット２１１を進退移動させるためのドローバ２１５と、
このドローバ２１５を介してコレット２１１を常時クラ
ンプ方向（図１の右方）に付勢する皿ばね２２０と、こ
の皿ばね２２０の付勢力に抗してドローバ２１５及びコ
レット２１１をアンクランプ方向（図１の左方）に移動
させる図示しないシリンダ等の駆動部とから概略構成さ
れる。

【００２５】前記駆動部が駆動すると、皿ばね２２０の
付勢力に抗してドローバ２１５及びコレット２１１が前
進する。これにより、コレット２１１の前端に設けられ
た複数のボール２１２が、カム部材２１０の前端に形成
された傾斜部２１０ａに沿って径方向外側に移動し、ボ
ール２１２とプルスタット３０２との係合が解除されて
工具ホルダ３００の交換が可能になる。

【００２６】［径方向切込み装置の説明］次に、図２及
び図３を参照して、径方向切込み装置の構成を説明す
る。図２は、図１に示した主軸の前端部の部分拡大図、
図３は、径方向切込み装置の構成を説明するための主軸
の後端部の断面図である。

【００２７】図３に示すように、ドローバ２１５には主
軸軸線Ｃ方向に貫通孔２１６が形成され、この貫通孔２
１６に切込み制御軸４０１が挿入されている。切込み制
御軸４０１の前端は、ドローバ２１５の前端からコレッ
ト２１１内に突出し、径方向切り換え機構を備えた工具
ホルダ１５０（図９参照）の連結軸１５４と係合する係
合部４０４が形成されている。また、切込み制御軸４０
１の後端は、ドローバ２１５の後端から、主軸２０１の
後方に配置された主軸２０１を回転させるための図示し
ない主軸用モータの回転軸２１７の貫通孔２１７ａを挿
通して、回転軸２１７の後方に突出している。

【００２８】主軸ヘッド２００には、前記主軸用モータ
の後方にシリンダ４２０が形成され、このシリンダ４２
０にピストン４２１が嵌装されている。シリンダ４２０
の外周壁にはピストン４２１を作動させるための作動油
を流通させる作動油流通孔４２５が形成されていて、図
示しないポンプ等の作動油供給装置から作動油流通孔４
２５を通ってシリンダ４２０内に作動油が供給される
と、ピストン４２１が後方（図３の紙面右方）に移動す
る。

【００２９】ピストン４２１には、主軸軸線Ｃ上に取付
部材４０５が取り付けられる。取付部材４０５は、主軸
軸線Ｃに沿って形成されたピストン４２１の貫通孔４２
１ａにその前端が挿入されるとともに、貫通孔４２１ａ
に嵌装された軸受４２２によって、回転自在に支持され
ている。回転軸２１７の後方から突出する切込み制御軸
４０１の後端は、この取付部材４０５の前端に連結され
る。

【００３０】具体的には、外周に係合部４０３が形成さ
れた切込み制御軸４０１の後端を、取付部材４０５の前
端に形成された被係合孔４０９に差し込み、図示しない
止め部材で取付部材４０９から切込み制御軸４０１が抜
け落ちないようにする。これにより、切込み制御軸４０
１と取付部材４０５とは一体に回転できるように連結さ
れる。この実施形態では、前記したシリンダ４２０とピ
ストン４２１とで、切込み制御軸を進退移動させる進退
駆動部を構成する。

【００３１】主軸ヘッド２００の後方には保持部２０９
が設けられている。取付部材４０５の後方には、保持部
２０９に軸受４３３によって回転自在に支持された中空
状の回転伝達部材４３０が設けられている。この回転伝
達部材４３０は、図示しない切込み制御用モータや他の
歯車等とともに、切込み制御軸４０１を回転させるため
の回転駆動機構を構成する。前記切込み制御用モータ
は、主軸２０１を回転させるための主軸用モータと同期
駆動が可能である。なお、前記回転駆動機構について
は、例えば特公昭６２−４２７２６号公報等によって周
知であるので、ここではこれ以上詳しくは説明しない。

【００３２】回転伝達部材４３０には、クーラント流通
孔として作用する孔４３５が、主軸軸線Ｃに沿って貫通
形成されている。取付部材４０５の後端は、この回転伝
達部材４３０の孔４３５に前端側から挿入され、滑りキ
ー４０７によって回転伝達部材４３０と一体に回転可能
かつ回転伝達部材４３０に対して主軸軸線Ｃ方向に進退
移動可能に取り付けられる。孔４３５の内周と取付部材
４０５の外周との間には、クーラントが漏れ出さないよ
うにするためにＯリング４３６が嵌着される。また、孔
４３５内にはばね４０８が嵌装されていて、このばね４
０８が取付部材４０５を常時前方側に付勢している。

【００３３】前記切込み制御用モータが駆動すると、前
記切込み制御用モータの回転軸の回転は、図示しない他
の歯車等を介して回転伝達部材４３０に伝えられ、取付
部材４０５及び切込み制御軸４０１を回転させる。

【００３４】［クーラント供給機構の説明］次に、クー
ラント流通孔を有する工具ホルダ３００に、主軸２０１
の貫通孔２０４を通してクーラントを供給するクーラン
ト供給機構を説明する。図１及び図２に示すように、切
込み制御軸４０１及び取付部材４０５には、それぞれ、
前端側から後端側まで貫通して形成されたクーラント流
通孔４０２，４０６が連通状に形成されている。取付部
材４０５のクーラント流通孔４０６は、クーラント流通
孔である回転伝達部材４３０の孔４３５に連通してい
る。また、回転伝達部材４３０の後端には、切込み制御
軸４０１及び取付部材４０５の回転中にも、孔４３５を
介してクーラント流通孔４０２，４０６にクーラントを
供給することができる回転継ぎ手としてのロータリジョ
イント４３８が取り付けられている。

【００３５】ロータリジョイント４３８は公知のもの
で、回転伝達部材４３０に連結される回転自在な回転部
４３８ａと、この回転部４３８ａを回転自在に支持する
とともに、回転部４３８ａが回転してもクーラントが漏
れ出ないようにする図示しない封止部材を有する本体４
３８ｂとからなっている。本体４３８ｂは保持体２０９
に固定され、図示しないポンプ等のクーラント供給装置
と接続されている。

【００３６】切込み制御軸４０１の前端の外周面には、
円周方向に沿って複数の開口部４０６が形成されてい
て、クーラント流通孔４０２を流れたクーラントがこの
開口部４０６から切込み制御軸４０１の外に流れ出すよ
うになっている。切込み制御軸４０１には、開口部４０
５を形成した部分に筒状体４１０が外嵌され、切込み制
御軸４０１とともに中空状のコレット２１１の内部に挿
入される。筒状体４１０と切込み制御軸４０１との間及
びコレット２１１の内周面と筒状体４１０との間には、
クーラントが漏れ出さないようにするためのＯリング４
２０が設けられる。

【００３７】また、筒状体４１０と切込み制御軸４０１
との間には、開口部４０６が開口している部分に、クー
ラントが流通できる空間部４１１が形成されている。こ
の空間部４１１は、コレット２１１とともに筒状体４１
０が切込み制御軸４０１に対して進退移動したり、シリ
ンダ４２０とピストン４２１とから構成される進退駆動
部の駆動によって切込み制御軸４０１がコレット２１１
及び筒状体４１０に対して進退移動したりしても、常に
開口部４０６が空間部４１１内に位置するように形成さ
れる。

【００３８】主軸２０１には、前端面２０１ａから工具
装着孔２０２の後方まで延びるクーラント流通孔２０５
が形成されている。そして、筒状体４１０の空間部４１
１からクーラント流通孔２０５にクーラントを供給する
ことができるようにするための連通孔４１２が、クーラ
ント流通孔２０５からコレット２１１、カム部材２１０
及び筒状体４１０を貫通して、空間部４１１まで形成さ
れている。この実施形態では、連通孔４１２とクーラン
ト流通孔２０５とで、後述するクーラント供給部２０８
と切込み制御軸４０１のクーラント流通孔４０２とを連
通状に連結するクーラント通路が構成される。

【００３９】主軸２０１の前端面２０１ａには、工具ホ
ルダ３００のフランジ部３０６に形成されたクーラント
受取部であるクーラント流入孔３１０と係合するクーラ
ント供給部２０８が設けられている。この実施形態で
は、このクーラント供給部２０８が工具ホルダ３００の
クーラント流入孔３１０と係合してクーラントの供給を
可能にする、いわゆる端面スルー形のものを前提に説明
しているが、クーラントの供給形態はこれに限らず、工
具ホルダ３００にクーラント受取用のピンを設け、この
ピンをクーラント供給部２０８に差し込むようにするも
のであってもよい。また、この実施形態では、主軸２０
１にクーラント流通孔２０５を一つだけ形成している
が、主軸２０１をバランスよく回転させるためには、主
軸軸線Ｃを挟んで対称位置に複数のクーラント流通孔２
０５を形成するのが好ましい。

【００４０】［径方向切込み機構を備えた加工工具の説
明］次に、工具の先端から被加工物の加工部位に集中的
にクーラントを噴射することができるようにした、径方
向切込み機構を備えた工具ホルダについて、図４及図５
を参照しながら説明する。図４は径方向切込み機構を備
えた工具ホルダの側面図、図５は図４のＩ−Ｉ方向断面
図である。なお、この工具ホルダの径方向切込み機構
は、図９で説明した従来のものと変わりがないので、図
４及び図５では図示を省略するとともに、詳しい説明は
省略する。

【００４１】図４及び図５に示すように、径方向切込み
機構を備えた工具ホルダ５００のフランジ部５０６に
は、工具ホルダ５００を工具装着孔２０２に装着したと
きに、上記した工作機械のクーラント供給部２０８と係
合して主軸２０１側からクーラントの供給を受けること
ができるようにするクーラント受取部としてのクーラン
ト流入孔５１０が形成されている。そして、このクーラ
ント流入孔５１０から、回転工具５２０を径方向に移動
させる図示しない径方向切込み機構を避けて、回転工具
５２０を保持する工具保持部５１５まで、クーラント流
通孔５１１が形成されている。

【００４２】可動部であるスライダ５０７は、工具本体
５０４に形成された蟻溝状のガイド５０８に案内されな
がら、前記径方向切込み機構の作用によって径方向（図
４において紙面に直交する方向）に移動できるようにな
っている。そして、工具ホルダ本体５０４側のクーラン
ト流通孔５１１とスライダ５０７側のクーラント流通孔
５１１とが、接続部５３０を介して連通状に連結されて
いる。

【００４３】［接続部の説明］接続部５３０は、スライ
ダ５０７側のクーラント流通孔５１１の一部に形成され
たクーラント室５３５と、工具ホルダ本体５０４からス
ライダ５０７の進退移動方向と同方向に延出するように
設けられ、クーラント室５３５に挿入される軸体５３３
と、この軸体５３３とスライダ５０７との間に介在し、
スライダ５０７が進退移動しても、スライダ５０７側の
クーラント流通孔５１１と軸体５３３との間からクーラ
ントが漏れ出さないようにするＯリング５３２とを有し
ている。

【００４４】軸体５３３には、工具ホルダ本体５０４側
のクーラント流通孔５１１からクーラント室５３５にク
ーラントを供給できるようにするために孔５３４が形成
されている。この孔５３４の開口５３４ａは、スライダ
５０７が進退移動しても常時クーラント室５３５内に位
置するよう形成される。また、クーラント室５３５から
回転工具５２０のクーラント流通孔５２２にクーラント
を供給できるように、連通孔５３６がクーラント室５３
５から回転工具５２０のクーラント流通孔５２２まで延
びている。

【００４５】接続部５３０を上記のように構成すること
で、スライダ５０７が径方向に進退移動しても、クーラ
ント室５３５に挿入されたピン５３３を介して常に工具
ホルダ本体５０４側のクーラント流通孔５１１から回転
工具５２０のクーラント流通孔５２２にクーラントを供
給することができる。なお、接続部５３０は、工具ホル
ダ５００を回転させる際のバランスを考慮して、主軸軸
線Ｃを挟んだ対称位置に複数設けてもよい。

【００４６】［作用の説明］次に上記構成の径方向切込
み装置を備えた工作機械及びこの工作機械に用いられる
径方向切込み機構を備えた工具ホルダの作用について説
明する。まず、主軸２０１の工具装着孔２０２に、図４
及び図５で示した径方向切込み機構を備えた工具ホルダ
５００が装着される場合について説明する。工具装着孔
２０２に工具ホルダ５００が装着されると、図示しない
作動油供給装置の切換弁が切り換わって、シリンダ４２
０内の作動油が作動油流通孔４２５から排出される。そ
して、ばね４０８の付勢力によってピストン４２１が前
進し、切込み制御軸４０１を前方に移動させ、プルスタ
ッド５０２の連結軸１５４（図９参照）に切込み制御軸
４０１の前端の係合部４０４を係合させる。

【００４７】主軸２０１を回転させる図示しない主軸用
モータと、径方向切込み装置４００の図示しない切込み
制御用モータとが同期駆動すると、主軸２０１と切込み
制御軸４０１とが同期回転するので、連結軸１５４は回
転せず、回転工具５２０は径方向の所定位置に位置決め
された状態で被加工物Ｗの加工を行う。前記切込み制御
用モータとが前記主軸用モータとの同期駆動が解除され
ると、主軸２０１と切込み制御軸４０１との間に回転速
度の差が生じ、連結軸１５４を工具ホルダ５００に対し
て回転させる。これにより、図示しない径方向切込み機
構がスライダ５０７とともに回転工具５２０を径方向に
移動させ、回転工具５２０による径方向の切込み加工を
可能にする。

【００４８】クーラントは、切込み制御軸４０１の後端
のロータリジョイント４３８から、回転伝達部材４３０
の孔４３５及び取付部材４０５のクーラント流通孔４０
６を経て、切込み制御軸４０１のクーラント流通孔４０
２に供給される。クーラント流通孔４０２を後端側から
前端側まで流れたクーラントは、切込み制御軸４０１の
前端の開口部４０６から筒状体４１０の空間部４１１に
流れ、さらに、連通孔４１２及び主軸２０１のクーラン
ト流通孔２０５を経て、主軸２０１の端面２０１ａのク
ーラント供給部２０８から工具ホルダ５００に供給され
る。

【００４９】フランジ部５１０のクーラント流入孔５１
０から工具ホルダ５００内に流入したクーラントは、工
具ホルダ本体５０４のクーラント流通孔５１１を通って
接続部５３０に達する。接続部５３０では、軸体５３３
の貫通孔５３４を通ってスライダ５０７のクーラント室
５３５にクーラントが流れ、さらに、連通孔５３６を通
って回転工具５２０のクーラント流通孔５２２に流れ
る。

【００５０】軸体５３３の貫通孔５３４は、スライダ５
０７が進退移動しても常にクーラント室５３５内に開口
しているので、径方向の切込み加工中も回転工具５２０
の先端から加工部位に向けてクーラントを噴射させるこ
とができる。このようにして、図６に示すように、回転
工具５２０の先端のクーラント流出孔５２１からクーラ
ントが集中的に被加工物Ｗの加工部位Ｗａに噴射され、
加工部位Ｗａの冷却や切粉の排除を効率良く行うことが
できるとともに、回転工具５２０の工具寿命も向上させ
ることができる。

【００５１】次に、径方向切込み機構を備えた工具ホル
ダ５００を、径方向切込み機構を備えない一般の工具ホ
ルダ３００（図１参照）に交換する場合について説明す
る。一般の工具ホルダ３００が工具装着孔２０２に装着
される際には、図示しない作動油供給装置の切換弁が切
り換わって、作動油流通孔４２５からシリンダ４２０内
に作動油が流入し、ばね４０８の付勢力に抗してピスト
ン４２１を後方に移動させる。これにより、切込み制御
軸４０１が後方に移動して、係合部４０４が工具ホルダ
３００のプルスタッド３０２と干渉しない位置まで後退
する。

【００５２】切込み制御軸４０１が工具ホルダ３００の
プルスタッド３０２と干渉しない位置まで後退しても、
切込み制御軸４０１の前端に形成された開口部４０６は
常に筒状体４１０の空間部４１１内に位置しているの
で、切込み制御軸４０１のクーラント流通孔４０２から
工具ホルダ３００にクーラントを供給することが可能で
ある。そのため、工具ホルダ３００に保持した図示しな
い工具の先端から、集中的に被加工物の加工部位にクー
ラントを噴射させることが可能になる。

【００５３】本発明の好適な実施形態について説明した
が、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるもの
ではない。例えば、上記の実施形態で径方向切込み装置
を備えた工作機械は、主軸２０１を水平方向に支持する
横型の工作機械を例に挙げて説明したが、本発明は、主
軸２０１を垂直方向に支持する縦型の工作機械にも適用
が可能である。

【００５４】また、主軸用モータは主軸２０１の後方に
設けられていて、主軸用モータの回転軸に主軸２０１が
直接連結されているものとして説明したが、主軸２０１
を回転させる駆動部の形態はこれに限られず、例えば、
主軸ヘッド２００にロータやステータを組み込み、主軸
２０１をモータの回転軸としたいわゆるビルトイン形で
あってもよい。さらに、径方向切込み機構を備えた工具
ホルダでは、接続部５３０を構成する軸体５３３は工具
ホルダ本体５０４側に設けるものとして説明したが、ス
ライダ５０７側に設けるものとしてもよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明の径方向切込み装置を備えた工作
機械によれば、主軸の貫通孔を通して工具ホルダにクー
ラントを供給することが可能になるので、工具の先端か
ら被加工物の加工部位に直接クーラントを噴射して、当
該加工部位を効率よく冷却し、かつ切粉を排除すること
ができ、高精度の加工を可能にするとともに工具寿命を
向上させることができる。

【００５６】また、本発明の径方向切込み機構を備えた
工具ホルダによれば、上記した径方向切込み装置を備え
た工作機械に装着して被加工物の加工を行う際に、工具
の先端からクーラントを被加工部位に噴射しながら、径
方向の切込み加工を行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる工作機械の主軸前
端の断面図である。

【図２】図１に示した主軸前端の要部の拡大図である。

【図３】径方向切込み装置の構成を説明するための主軸
後端部の断面図である。

【図４】径方向に切込みが可能な工具ホルダの側面図で
ある。

【図５】図４のＩ−Ｉ方向断面図である。

【図６】本発明の径方向切込み機構を備えた工具ホルダ
の作用を説明する側面図である。

【図７】本発明の従来例にかかる径方向切込み装置の構
成を説明するための主軸前端部分の断面図である。

【図８】本発明の従来例にかかる径方向切込み装置の構
成を説明するための主軸後端部分の断面図である。

【図９】本発明の従来例にかかり、径方向切込み機構を
備えた工具ホルダの構成を説明する断面図である。

【図１０】従来の径方向切込み装置を備えた工作機械に
おけるクーラントの噴射形態を説明する図である。

【符号の説明】

１５４ 連結軸 ２００ 主軸ヘッド ２０１ 主軸 ２０２ 工具装着孔 ２０４ 貫通孔 ３００ 工具ホルダ（一般の工具ホルダ） ３０２ プルスタッド ４００ 径方向切込み装置 ４０１ 切込み制御軸 ４０２ クーラント流通孔 ４０４ 係合部 ４０５ 取付部材 ４２０ シリンダ ４２１ ピストン ４２５ 作動油流通孔 ４３０ 回転伝達部材 ４３５ 孔（クーラント流通孔） ４３８ ロータリジョイント（回転継ぎ手） ５００ 工具ホルダ（径方向切込み機構を備えた工具ホ
ルダ） ５０２ プルスタット ５０７ スライダ（可動部） ５１０ クーラント流入孔（クーラント受取部） ５１１ クーラント流通孔 ５２０ 工具 ５２２ クーラント流通孔 ５３０ 接続部 ５３３ 軸体 ５３５ クーラント室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 幸次 神奈川県川崎市幸区神明町１丁目80番地 株式会社池貝内 Ｆターム(参考） 3C036 BB06 BB10 BB21 LL05 3C045 FD03 FD20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸の貫通孔に設けられた切込み制御軸
   と、この切込み制御軸を進退移動させる進退駆動部と、
   前記切込み制御軸を前記主軸に対して同期回転させ、あ
   るいは、前記切込み制御軸を前記主軸に対して相対回転
   させる回転駆動部とを有し、前記切込み制御軸を、径方
   向切込み可能に回転工具を保持する工具ホルダに係合さ
   せて前記主軸に対して相対回転させることによって、前
   記回転工具を径方向に移動させる径方向切込み装置を備
   えた工作機械において、 前記切込み制御軸の回転中心に形成されたクーラント流
   通孔と、 前記切込み制御軸の一端に設けられ、クーラント供給手
   段からのクーラントを、回転している前記切込み制御軸
   の前記クーラント流通孔に供給可能にする回転継ぎ手
   と、 前記工具ホルダが装着される前記主軸の一端に設けら
   れ、前記工具ホルダのクーラント受取部と係合するクー
   ラント供給部と、 前記主軸に形成され、前記クーラント供給部と前記切込
   み制御軸の前記クーラント流通孔とを連通状に連結する
   クーラント通路とを有し、 前記進退駆動部を前記回転継ぎ手と干渉しない前記切込
   み制御軸の途中部位に設けたこと、 を特徴とする径方向切込み装置を備えた工作機械。
2. 【請求項２】 前記進退駆動部は、切込み制御軸の途中
   部位に設けられ、前記切込み制御軸を回転自在に取り付
   けるピストンと、このピストンが進退移動自在に嵌入さ
   れるシリンダとからなることを特徴とする請求項１に記
   載の径方向切込み装置を備えた工作機械。
3. 【請求項３】 前記ピストンに取付部材を回転自在に取
   り付け、この取付部材に前記切込み制御軸を取り付ける
   とともに、前記取付部材に前記切込み制御軸のクーラン
   ト流通孔に連通する孔を形成したことを特徴とする請求
   項２に記載の径方向切込み装置を備えた工作機械。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の径方向
   切込み装置を備えた工作機械の前記主軸に装着され、前
   記径方向切込み装置の作用によって回転工具を取り付け
   た可動部を工具ホルダ本体に対して径方向に移動可能に
   する径方向切込み機構を備えた工具ホルダであって、 前記工具ホルダ本体に形成され、前記クーラント供給部
   と係合するクーラント受取部と、 前記工具ホルダ本体に形成され、前記クーラント受取部
   から供給されたクーラントを流通させる本体側クーラン
   ト流通孔と、 前記可動部に設けられ、前記回転工具のクーラント流通
   孔にクーラントを供給する可動部側クーラント流通孔
   と、 前記本体側クーラント流通孔と前記可動部側クーラント
   流通孔とを常時連通状態に接続する接続部と、 を有することを特徴とする径方向切込み機構を備えた工
   具ホルダ。
5. 【請求項５】 前記接続部は、前記可動部又は前記工具
   ホルダ本体の一方に設けられ、前記可動部側クーラント
   流通孔又は前記本体側クーラント流通孔に挿入されると
   ともに、前記可動部側クーラント流通孔と前記本体側ク
   ーラント流通孔と連通状に連結する貫通孔が形成された
   軸体と、この軸体を摺動可能に保持するとともに前記可
   動部又は前記工具ホルダ本体と前記軸体との間からクー
   ラントが漏れ出さないように封止する封止部材とからな
   ることを特徴とする請求項４に記載の径方向切込み機構
   を備えた工具ホルダ。