JPH0731252U - 工具ホルダーの流体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工具２４の内部と、外部と、これらの両方か
ら加工中に切削液を供給でき、また工具外部からの切削
液の供給、停止が簡易にできる、工具ホルダーの流体供
給装置を提供する。 【構成】 回転軸２５に装着するホルダー本体１を、回
転軸２５の外周側に配置した非回転部材２６に装着する
非回転のハウジング６に嵌め、非回転部材２６側から、
ハウジング６およびホルダー本体１に形成した流体通路
１４、およびホルダー本体１に装着した工具２４の流体
供給孔２４ｃを経て、切削液を内部供給し、流体通路１
４に連通する分岐通路１７に外部操作が可能な操作弁機
構３２を設け、操作弁機構３２の開時のみにハウジング
６から切削液を工具２４の刃部２４ｂに外部供給し、ホ
ルダー本体１に流体供給孔がない工具を装着して切削液
の内部供給を停止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、マシニングセンターなどの工作機械に設けた主軸などの回転軸に 装着する工具ホルダーに設けて、切削液などの流体を、工具の工具ホルダーから 突出した前部と、工具の刃部による工作物の加工部とに供給する流体供給装置に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この考案の出願人は、先に実願平４−７６２９０号（平成４年１１月５日出願 ）によって、工具ホルダーの流体供給装置を提案している。 この流体供給装置は、工作機械の回転軸に着脱可能に装着されるホルダー本体 を有し、このホルダー本体の前記回転軸前方に突出する前部に工具取付孔を設け 、工作機械の回転軸外周側に設けた非回転部材に係合保持されるハウジング（ホ ルダーケース）に前記ホルダー本体を回転自在に嵌合させた工具ホルダーにおい て、前記ハウジングに設けた外部ノズルのホルダー本体前方中心側に向けて流体 を供給する前端を、ハウジングの前方に突出させ、前記非回転部材側から外部ノ ズルに流体を送る流体通路をハウジングおよびホルダー本体の内部に形成し、前 記流体通路に前記工具取付孔の後端部を連通させてある。

【０００３】 前述した構成の工具ホルダーの流体供給装置は、工作機械の主軸ヘッドなどの 非回転部材側から切削液などの流体を、流体通路に通して送ることで、前記流体 を、ハウジングに設けた外部ノズルの前端からホルダー本体の前方中心側に向け て放出させ、工具のホルダー前方に突出した前部外周に外部供給する。 これと共に、前記流体通路をホルダー本体に設けた工具取付孔の後端部に連通 させたことで、切削液などの流体を、前記工具取付孔の後端部を経て、工具取付 孔に嵌合固定した工具に流体供給孔が形成してある場合には、この流体供給孔に 送られた流体を流体供給孔の前端が開口する工具の前端部から放出させて内部供 給し、工具の前部によって加工している工作物孔内に導く。 これらによって、ホルダーから突出した工具前部の外，内両側から切削液など の流体を供給でき、工具前部および工作物の加工部の冷却を充分にできる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、この考案の出願人が先に提案した工具ホルダーの流体供給装置では、 工具ホルダーの取付孔に着脱可能に嵌合固定した工具に形成した流体供給孔のみ から流体を内部供給することは面倒であり、流体供給孔から流体を内部供給する と共に外部ノズルからも流体を外部供給することは、一方の流体がむだになった り、供給する切削液などの流体の圧力が低下したりするという問題点があった。

【０００５】 この考案は、前述した問題点を解決して、工具の流体供給孔およびハウジング からの流体の内部および外部供給と、これらの一方のみからの供給を可能にする と共に、外部供給を停止して工具の流体供給孔のみから流体を供給することと、 前記内部供給および外部供給を併用することを、ホルダー外からの操作によって 簡易に切り換えられるようにした工具ホルダーの流体供給装置を提供することを 目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、工作機械の回転軸に着脱可能に装着されるホルダー本体を有し、 このホルダー本体の前部に工具取付孔を設け、工作機械の回転軸外周側の非回転 部材に係合保持されるハウジングに、前記ホルダー本体を回転自在に嵌合させた 工具ホルダーの流体供給装置において、前記非回転部材側から前記工具取付孔の 後端部に流体を送る流体通路をハウジングおよびホルダー本体の内部に形成し、 前記流体通路に連通する分岐通路をハウジングの内部に形成し、前記工具取付孔 に着脱可能に嵌合固定した工具の前部外周の複数箇所に流体を供給する流体供給 路を、前記分岐通路に連通させ、分岐通路開閉用の操作弁機構を外部操作可能に ハウジングに設けたものである。

【０００７】

【作用】 この考案による工具ホルダーの流体供給装置は、分岐流路開閉用の操作弁機構 を開いた状態では、切削液などの流体を、流体通路、分岐通路および流体供給路 を経て、ホルダー本体の工具取付孔に装着した工具の前部外周に外部供給でき、 前記工具に流体供給孔が形成してあると、前記流体を、流体通路、工具取付孔、 流体供給孔を経て、工具の先端部から工具による工作物の加工部に内部供給でき 、工具に流体供給孔が形成してないと、流体を内部供給せずに前記外部供給のみ ができる。

【０００８】 また、前記操作弁機構を閉じた状態では、切削液などの流体を、外部供給する ことなく、流体通路、工具取付孔、工具に形成した流体供給孔を経て工具による 工作物の加工部に内部供給のみを行うことができる。 そして、１つの操作弁機構を工具ホルダーの外部からの操作によって開閉する ことで、流体の外部供給を行ったり止めたりすることができる。

【０００９】

【実施例】

以下、この考案の一実施例につき図を参照して説明する。 図１，図２において、１は工具ホルダーのホルダー本体であり、ホルダー本体 １は、テーパーシャンク部２の前方に自動工具交換用のグリップ部３が設けられ 、グリップ部３前方の前部４に工具取付孔５が形成され、工具取付孔５の前端が ホルダー本体１の前端面に開口されている。

【００１０】 ホルダー本体１の前部には、工具ホルダーのハウジング６が前，後ベアリング ７を介して回転自在に嵌合保持され、ハウジング６はホルダー本体１に対し前後 方向に拘束されていると共に、前端がホルダー本体１の前端よりも後方に配置さ れている。

【００１１】 ハウジング６は、ハウジング本体６ａの前端面に給液プレート８が固定され、 ハウジング主体６ａの下部には前後方向に延びるガイド筒９が固定され、ハウジ ング主体６ａの後部にはクラッチ部材１０が配置されている。クラッチ部材１０ は、下部がガイド筒９のハウジング主体６ａ後方に突出した後部に前後方向移動 可能に嵌合され、ハウジング主体６ａとガイド筒９との間に設けた外側ばね１１ によって後方に付勢されている。また、クラッチ部材１０は、上部がホルダー本 体１のグリップ部３前側にリング１３を介して支持されていると共に、ハウジン グ本体６ａの後方に突出する位置決めピン１２に前後方向移動可能に嵌合され、 さらに、クラッチ部材１０の上端部に形成した切欠部１０ａにホルダー本体１に リング１３を介して固定されたクラッチピン１３ａが係合するように構成されて いる。

【００１２】 前記ガイド筒９の後端面には流体の導入孔９ａが開口され、導入孔９ａを上流 端とする流体通路１４がガイド筒９、ハウジング主体６ａおよびホルダー本体１ の内部に形成され、流体通路１４は、後述する工作機械側の位置決めブロック１ ５と、ホルダー本体１の工具取付孔５の後端部とを連通させるように構成されて いる。なお、ハウジング主体６ａの内周面には環状溝１７ａが形成されて、流体 通路１７はハウジング主体６ａ内部分とホルダー本体１内部分とが常に接続され ている。また、ガイド筒９内には導入孔９ａを開閉する球形弁３１と球形弁３１ を閉方向に付勢する内側ばね１６とが設けられている。

【００１３】 前記流体通路１４は、ガイド筒９からハウジング主体６ａ、ホルダー本体１の 内部を経て工具取付孔５の後端に連通され、ハウジング主体６ａの下部内にこれ の軸方向に沿って形成された１つの分岐通路１７の後端が連通され、分岐通路１ ７の前端が流体供給路１８の後端に連通されている。また、流体供給路１８は、 工具取付孔５を中心とする弧状後部１８ａおよびこの後部１８ａの下方に延びる 下部流路１８ｃがハウジング主体６ａの前端面と前記給液プレート８の後端面と の間に形成され、給液プレート８を軸方向に貫通する６つの前部１８ｂに連通さ れ、前部１８ｂはホルダー本体１およびその工具取付孔５の軸心と同心の円周方 向の４箇所および軸心と直交する方向に下方２箇所に配置されている。

【００１４】 流体供給路１８の前部１８ｂには、図３に詳細を示すように給油ブッシュ１９ がそれぞれ嵌合固定され、給油ブッシュ１９には所要の抵抗を有して回動する給 液ボール２０が転動可能に保持され、給液ボール２０にはこれを貫通する噴出孔 ２０ａが形成されている。

【００１５】 前記分岐通路１７には、これを開閉するためのボール弁２１と、ボール弁２１ を前方に付勢する弁ばね２２とが内蔵され、ボール弁２１が分岐通路１７の前端 部に設けた弁座部１７ａに支持され、給液プレート８には開閉操作ねじ２３が螺 挿されて、分岐通路１７開閉用の操作弁機構３２がハウジング６に設けられてい る。なお、開閉操作ねじ２３は頭部２３ａが給液プレート８の前側に配置されて 脚部２３ｂが後方に延び、脚部２３ｂは分岐通路１７に隙間を設けて挿入され、 後端がボール弁２１に当接されている。

【００１６】 そして、工具取付孔５にはドリルからなる工具２４のシャンク２４ａが嵌挿さ れ、ホルダー本体１のハウジング６前方に突出した前端部にクランプボルト３５ が螺挿され、これらボルト２５によって工具２４のシャンク２４ａがホルダー本 体１に着脱可能に固定されている。工具２４には、これの後端面に開口され、複 数に分岐されて刃部２４ｂの先端部に噴射口２４ｄが開口された流体供給孔２４ ｃが形成されている。

【００１７】 また、図２において、２５はマシニングセンターなどの数値制御方式の工作機 械に設けた主軸などの回転軸、２６は回転軸２５が嵌装された主軸ヘッドなどの 非回転部材であり、非回転部材２６の前端部下面には前記位置決めブロック１５ が固着され、このブロック１５に設けた後部室２７が適所に設けた流体供給源（ 図示省略）と可撓性のあるホース２８などを有する流路を介して連通され、後部 室２７と連通する筒状の位置決め部２９内に後部室２７に固定した押し棒３０が 突出されている。

【００１８】 次に、前述した構成の実施例による工具ホルダーの流体供給装置の動作につい て説明する。工具ホルダーのホルダー本体１に設けた工具取付孔５に工具２４の シャンク２４ａを予め嵌合固定させておく。この状態で、前記工作機械に設けた 自動工具交換装置（図示省略）によって、ホルダー本体１のグリップ部３を把持 し、ホルダー本体１のテーパーシャンク部２を工作機械の回転軸２５の前端部に 設けたテーパー孔２５ａに嵌挿する。

【００１９】 続いて、回転軸２５のテーパー孔２５ａの奥部に設けた自動着脱機構（図示省 略）と前記自動工具交換装置とにより動作させることで、自動着脱機構によって ホルダー本体１のテーパーシャンク部２に設けたプルスタッドボルトを把持し、 前記シャンク部２を所定位置まで引き込むと共に、ハウジング６に設けたガイド 筒９を所定位置まで引き込む。

【００２０】 ガイド筒９を前記のように引き込むと、位置決めブロック１５に固定した押し 棒３０にガイド筒９内の球形弁３１が、内側ばね１６のばね力に抗し前方に移動 して開き、位置決めブロック１５の後部室２７とガイド筒９の後端面に設けた導 入孔９ａ、すなわち流体通路１４の上流端部とが連通する。これと共に、クラッ チ部材１０が位置決めブロック１５の前端面に押し付けられ、外側ばね１１のば ね力に抗して前方に移動し、クラッチ部材１０の上端部に設けた切欠部１０ａと ホルダー本体１に取付リング１３を介して固定したクラッチピン１３ａとの係合 が外れ、ハウジング６に対しホルダー本体１が回転自由になる。

【００２１】 この状態で、回転軸２５を駆動してホルダー本体１と工具２４とを一体に回転 させる。この際、ハウジング６はガイド筒９の後端部が位置決めブロック１５の 位置決め部２９に保持されているので回転しない。続いて、位置決めブロック１ ５と流体供給源とを接続する流路（図示省略）を開いて、切削液を位置決めブロ ック１５の後部室２７に圧送する。

【００２２】 後部室２７に圧送された切削液は、図４に示すように、操作弁機構３２のボー ル弁２１が開いている状態では、ガイド筒９の導入孔９ａから流体通路１４のガ イド筒９、ハウジング主体６ａ内の部分を経て分岐通路１７に送られ、さらに流 体供給路１８を通って、これの６つの前部１８ｂに送られ、これらに設けた給液 ボール２０の噴出孔２０ａからホルダー本体１の斜め前方中心側に向けて噴出さ れる。

【００２３】 これと同時に、切削液は、流体通路１４の分岐通路１７下流側からホルダー本 体１内の部分、および工具取付孔５の後端部を経て、工具２４の流体供給孔２４ ｃに送られ、工具２４の前端部に開口した噴射口２４ｄから工具２４の斜め前方 外周側に噴出される。

【００２４】 前述した状態で、工作機械の非回転部材２６と共に回転軸２５および工具ホル ダーを前進させ、工作物に工具２４の刃部２４ｂを押し付けて孔あけ加工を行い ながら、工具２４の前端部の噴射口２４ｄから噴出する切削液によって、刃部２ ４ｂの前端部および工作物の加工部に内部供給し、同時に給液ボール２０の噴出 孔２０ａから噴出する切削液によって刃部２８ｂの外周面および工作物の後部を 外部供給することで、工具２４および工作物を冷却する。

【００２５】 工作物の加工が完了した後、非回転部材２６と共に回転軸２５および工具ホル ダーを後退させ、工具２４の刃部２４ｂを工作物から抜き出し非回転部材２６を 原位置に復帰させて停止させ、回転軸２５の回転も停止させ、さらに流体供給源 から位置決めブロック１５への切削液の供給も停止させる。

【００２６】 そして、回転軸２５は、ホルダー本体１にリング１３を介して固定したクラッ チピン１３ａとハウジング６に設けたクラッチ部材１０の切欠部１０ａとが対向 する位置に保持させ、ホルダー本体１のハウジング６に対する回転を拘束し、自 動工具交換装置によってグリップ部３を把持し、ホルダー本体１のシャンク部２ を回転軸２５のテーパー孔２５ａから引き抜くと共に、ハウジング６に設けたガ イド筒９を位置決めブロック１５から引き抜き、工具ホルダーを回転軸２５およ び位置決めブロック１５外の所定位置に戻す。

【００２７】 この実施例では、工具ホルダーを回転軸２５に装着する以前に、図３に示すよ うに、棒３３を給液ボール２０の噴出孔２０ａに挿入して給液ボール２０を転動 させ、噴出孔２０ａの工具２４軸方向に対する傾斜角度を予め変更して、棒３３ を噴出孔２０ａから抜き出すことで、噴出孔２０ａから噴出する切削液を所要位 置に適確に供給できる。

【００２８】 また、６個の給液ボール２０を独立させて転動させることで、噴出孔２０ａの 傾斜角度を互いに異ならせて、工具２４の刃部２４ｂの全体を外周側から冷却し たり、刃部２４ｂに付着した切削屑の除去を良好にしたりすることができる。

【００２９】 この実施例では、図５に示すように、操作弁機構３２のボール２１が開いてい る状態で、流体供給孔がない工具３４のシャンク３４ａをホルダー本体１の工具 取付孔５に着脱可能に嵌合固定させて、前述した流体供給孔２４ｃのある工具２ ４を用いた場合と同様な動作を行うと、給液ボール２０の噴出孔２０ａのみから 切削液を噴出させて、工具３４の刃部３４ｂ外周面への外部供給のみができる。

【００３０】 また、図６に示すように、操作弁機構３２に設けた開閉操作ねじ２３を工具ホ ルダーの前方からドライバーなどを用いて回転させ、前記操作ねじ２３を給液プ レート８から前方に抜き出す方向に移動させ、弁ばね２２のばね力でボール弁２ １を前進させ、弁座部１７ａに支持して分岐通路１７を閉じる。この状態で、流 体供給孔２４ｃがある工具２４のシャンク２４ａをホルダー本体１の工具取付孔 ５に着脱可能に嵌合固定させて、前述した動作と同様な動作を行うと、流体供給 孔２４ｃの噴射口２４ｄのみから切削液を噴出させて、工具２４の刃部２４ｂの 前端部および工作物の加工部を冷却する内部供給のみができる。

【００３１】 そして、図５，図６に示す切削液の外部供給、内部供給のみを行う場合には、 図４に示す外部供給と内部供給との両方を行う場合に比べて、切削液の使用が少 量ですみ、また切削液の噴出力を大きくできる。

【００３２】 また、開閉操作ねじ２３を給液プレート８から後方に押し込む方向に移動させ 、開閉操作ねじ２３の脚部２３ｂでボール弁２１を弁ばね２２のばね力に抗して 弁座部１７ａと離間させ、分岐通路１７を開くことで、給液ボール２０の噴出孔 ２０ａからの切削液の噴出が可能になる。 従って、１本の開閉操作ねじ２３を進退させるだけの簡易な操作で、切削液の 外部供給を停めたり、行ったりすることができる。

【００３３】 この考案において、給液ボールの数、位置は必ずしも前記実施例に限られるこ となく、例えば数を３個にするなど適宜変更でき、工具はドリルに限られること なく、リーマなどに適宜変更でき、工具のシャンクおよび取付孔はテーパー付き にするなど適宜変更でき、分岐通路用の操作弁機構の構成も、工具ホルダーの外 部からの操作が可能なものであれば１箇所に限定されることなくハウジング主体 ６ａの円周方向に連続して形成した流体供給路１８を不連続の流体供給路１８と してそれぞれの複数箇所に設けるなど、適宜変更できる。

【００３４】 そして、ホルダー本体のシャンク部は必ずしもプルタッドボルトを設けたもの に限られることなく適宜変更でき、工具取付孔はストレート孔に限られるもので はなく、テーパー孔にし工具のテーパー付きシャンクを適宜の手段でホルダー本 体に固定してもよく、工具もドリルに限られることなく、リーマなどを用いるこ とができる。

【００３５】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案は、工作機械の回転軸に着脱可能に装着される ホルダー本体を有し、このホルダー本体の前部に工具取付孔を設け、工作機械の 回転軸外周側の非回転部材に係合保持されるハウジングに、前記ホルダー本体を 回転自在に嵌合させた工具ホルダーの流体供給装置において、前記非回転部材側 から前記工具取付孔の後端部に流体を送る流体通路をハウジングおよびホルダー 本体の内部に形成し、前記流体通路に連通する分岐通路をハウジングの内部に形 成し、前記工具取付孔に着脱可能に嵌合固定した工具の前部外周の複数箇所に流 体を供給する流体供給路を、前記分岐通路に連通させ、分岐通路開閉用の操作弁 機構を外部操作可能にハウジングに設けたので、次の効果が得られる。

【００３６】 すなわち、この考案による工具ホルダーの流体供給装置は、分岐流路開閉用の 操作弁機構を開いた状態では、切削液などの流体を、流体通路、分岐通路および 流体供給路を経て、ホルダー本体の工具取付孔に装着した工具の前部外周に外部 供給でき、前記工具に流体供給孔が形成してあると、前記流体を、流体通路、工 具取付孔、流体供給孔を経て、工具の先端部から工具による工作物の加工部に内 部供給でき、工具に流体供給孔が形成してないと、流体を内部供給せずに前記外 部供給のみができる。

【００３７】 また、前記操作弁機構を閉じた状態では、切削液などの流体を、外部供給する ことなく、流体通路、工具取付孔、工具に形成した流体供給孔を経て工具による 工作物の加工部に内部供給のみを行うことができる。 そして、１つの操作弁機構を工具ホルダーの外部からの操作によって開閉する ことで、流体の外部供給を行ったり止めたりすることができる。

【００３８】 従って、切削液などの流体の内部供給、外部供給およびこれらの両方の供給を 切り換えて行うことが簡易にでき、内部供給、外部供給のみを行う場合には、流 体の供給のむだをなくしてその使用が少量ですみ、流体の噴出力を大きくでき、 切換操作も簡易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による工具ホルダーの流体
供給装置を示した正面図

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図

【図３】図２に示した工具ホルダーの切削液の噴出孔を
変更する給油ブッシュ，給油ボール，棒の関係を示す説
明図

【図４】図２に示した流体供給装置の内部および外部給
液状態の説明図

【図５】図２に示した流体供給装置の外部給液状態の説
明図

【図６】図２に示した流体供給装置の内部給液状態の説
明図

【符号の説明】

１ 工具ホルダーのホルダー本体 ２ テーパーシャンク部 ３ グリップ部 ４ ホルダー本体の前部 ５ 工具取付孔 ６ ハウジング ６ａ ハウジング主体 ８ 給液プレート ９ ガイド筒 １０ クラッチ部材 １１ 外側ばね １２ 位置決めピン １３ 取付リング １３ａ クラッチピン １４ 流体通路 １５ 位置決めブロック １６ 内側ばね １７ 分岐通路 １７ａ 弁座部 １８ 流体供給路 １９ 給油ブッシュ ２０ 給液ボール ２０ａ 噴出孔 ２１ ボール弁 ２２ 弁ばね ２３ 開閉操作ねじ ２４ 工具 ２４ａ シャンク部 ２４ｂ 刃部 ２４ｃ 流体供給孔 ２４ｄ 噴射口 ２５ 回転軸 ２６ 非回転部材 ２７ 後部室 ２９ 位置決め部 ３０ 押し棒 ３１ 球形弁 ３２ 操作弁機構 ３４ 流体供給孔がない工具

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の回転軸に着脱可能に装着され
   るホルダー本体を有し、このホルダー本体の前部に工具
   取付孔を設け、工作機械の回転軸外周側の非回転部材に
   係合保持されるハウジングに、前記ホルダー本体を回転
   自在に嵌合させた工具ホルダーの流体供給装置におい
   て、前記非回転部材側から前記工具取付孔の後端部に流
   体を送る流体通路をハウジングおよびホルダー本体の内
   部に形成し、前記流体通路に連通する分岐通路をハウジ
   ングの内部に形成し、前記工具取付孔に着脱可能に嵌合
   固定した工具の前部外周の複数箇所に流体を供給する流
   体供給路を、前記分岐通路に連通させ、分岐通路開閉用
   の操作弁機構を外部操作可能にハウジングに設けたこと
   を特徴とする工具ホルダーの流体供給装置。