特許 6203559 クーラントノズル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6203559

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】クーラントノズル

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/10 20060101AFI20170914BHJP

【ＦＩ】

   B23Q11/10 A

   B23Q11/10 B

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-147217(P2013-147217)

(22)【出願日】2013年7月16日

(65)【公開番号】特開2015-20214(P2015-20214A)

(43)【公開日】2015年2月2日

【審査請求日】2016年6月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】592063401

【氏名又は名称】株式会社ナベヤ

(74)【代理人】

【識別番号】100078190

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 三千雄

(74)【代理人】

【識別番号】100115174

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 正博

(72)【発明者】

【氏名】林 武男

【審査官】 村上 哲

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−２０１６４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０７−２７６１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４９−０２８２２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−３００１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１７２６４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１６６５２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第４８０７３６１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００９２７４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実開昭５６−１７６１４２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １１／１０

Ｆ１６Ｋ １５／００−１５／２０

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主軸装置の主軸ヘッドに設けられるクーラント供給通路の開口部に取り外し可能に接続される第一ボデー部材と、該第一ボデー部材に対して分解可能に組み付けられる第二ボデー部材と、それら第一及び第二ボデー部材を貫通して設けられた、該クーラント供給通路に連通する連通孔と、該クーラント供給通路から供給されるクーラントの該連通孔内での流通を開閉するチェックバルブ機構と、該チェックバルブ機構を通じて導かれた、該連通孔内を流通する該クーラントを噴射せしめる噴射口を有して、前記第二ボデー部材に保持される、該第二ボデー部材とは別体のノズル部材とを含んで構成されていると共に、該チェックバルブ機構が、該連通孔の内周面に設けられた弁座と、該弁座に当接して、該連通孔を閉塞する閉弁位置と、該弁座から該連通孔内での前記クーラントの流通方向下流側に離間して、該連通孔を開放する開弁位置との間を移動可能な状態で、該連通孔内に収容配置された弁体と、該弁体よりも前記クーラント流通方向下流側の該連通孔部分内に収容配置されて、該弁体を該閉弁位置側に付勢するコイルばねと、該弁体との間に該コイルばねを挟んで配置されて、該コイルばねの該弁体に対する付勢力の反力による前記クーラント流通方向下流側への該コイルばねの移動を阻止するように、該コイルばねを支持する支持部材とを有して構成されたクーラントノズルにおいて、
前記第一ボデー部材の内部に前記チェックバルブ機構を設けて、バルブユニットを構成する一方、前記第二ボデー部材に設けられる前記連通孔部分に、前記ノズル部材を、前記噴射口が外部に向かって開口するように、収容保持させて、ノズルユニットを構成すると共に、該第一ボデー部材に設けられる前記連通孔部分の内周面のうちの前記クーラント流通方向の上流側部位に、前記弁座を設け、更に該弁座よりもクーラント流通方向下流側の該連通孔部分内に前記弁体と前記コイルばねを収容配置して、該弁体を該コイルばねの付勢力によって該弁座に当接するように付勢せしめる一方、該第一ボデー部材の連通孔部分のクーラント流通方向の下流側部位に雌ねじ部を設け、また前記チェックバルブ機構の前記支持部材に雄ねじ部を設けて、該支持部材の雄ねじ部を、該第一ボデー部材の連通孔部分の内周面の該雌ねじ部に螺合させることにより、該支持部材を、前記コイルばねを支持した形態において、該第一ボデー部材の連通孔部分内の所定位置に収容配置せしめ、そして、該第一ボデー部材の連通孔部分に設けた雌ねじ部の前記支持部材の螺合位置よりもクーラント流通方向下流側部位に対して、前記第二ボデー部材の組付け部の外周部に形成された雄ねじ部を螺合せしめて、それら第一ボデー部材と第二ボデー部材の分解可能な組付けを行い得るように構成したことを特徴とするクーラントノズル。

【請求項2】

前記第一ボデー部材に設けられる前記連通孔部分の軸心方向両側に位置する、前記支持部材の両面のうち、前記クーラント供給通路側とは反対側に位置する面に、該連通孔部分の軸心回りに該支持部材を回転させる回転操作を行うための回転操作部が設けられている請求項１に記載のクーラントノズル。

【請求項3】

前記ノズル部材の前記噴射口側とは反対側の端部が、球面状の外周面を有する球面部とされて、該球面部が、前記第二ボデー部材に設けられる前記連通孔部分の内周面に対して摺動可能に圧接した状態で、該連通孔部分内に収容されて、該ノズル部材が、該第二ボデー部材に保持されている請求項１又は請求項２に記載のクーラントノズル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クーラントノズルに係り、特に、主軸装置の主軸ヘッドに取り付けられて、ワークと加工具との接触部等にクーラントを噴射させるクーラントノズルの改良に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、マシニングセンタ等の主軸装置においては、クーラントノズルが、主軸ヘッドに取り付けられている。そして、金属製のワークに対する切削加工や研削加工を行う際に、潤滑や冷却のためのクーラント（切削液）が、クーラントノズルから、ワークと加工具との接触部に噴射供給されるようになっている。

【0003】

そのようなクーラントノズルには、様々な構造を有するものがあり、その中の一種として、チェックバルブ機構を内蔵したものがある。このチェックバルブ機構付きクーラントノズルは、例えば、以下のような構造を有している。即ち、かかるチェックバルブ機構付きクーラントノズルは、ボデーを有し、このボデーが、主軸装置の主軸ヘッドに設けられるクーラント供給通路の開口部に取り外し可能に接続される第一ボデー部材と、かかる第一ボデー部材に対して分解可能に組み付けられる第二ボデーとにて、構成されている。また、かかるボデーには、それを貫通して、クーラント供給通路に連通する連通孔が設けられている。そして、噴射口を有するノズル部材が、連通孔と連通した状態で、第一ボデー部材と第二ボデー部材との間で挟持されて、ボデーに保持されている。

【0004】

また、ノズル部材は、一端側開口部を噴射口とした細孔を有する筒状体にて構成されて、かかる噴射口側とは反対側の端部が、球面状の外周面を有する球面部とされている。一方、ノズル部材を挟持する第一ボデー部材と第二ボデー部材は、それぞれの挟持面が、ノズル部材の球面部に対応した凹曲面とされている。そして、そのようなノズル部材の球面部が、第一ボデー部の挟持面と第二ボデー部材の挟持面との間に摺動可能に挟持されている。これにより、第一ボデー部材と第二ボデー部材の各挟持面に対するノズル部材の球面部の摺動に伴って、ノズル部材の噴射口の向きが変えられて、かかる噴射口からのクーラントの噴射方向も、任意の方向に変更可能とされているのである。

【0005】

また、かかるクーラントノズルにおいては、ボデー内の連通孔の内周面に、弁座が設けられている。連通孔内には、弁体が、弁座に当接して、連通孔を閉塞する閉弁位置と、弁座から、連通孔内でのクーラント流通方向の下流側に離間して、連通孔を開放する開弁位置との間で移動可能に収容配置されている。また、かかる弁体よりもクーラント流通方向下流側の連通孔部分内には、弁体を閉弁位置側に付勢するコイルばねが収容配置されている。コイルばねを挟んだ弁体側とは反対側には、コイルばねを支持する支持部材が、弁体に対する付勢力の反力によるクーラント流通方向下流側へのコイルばねの移動を阻止するように、ボデーに保持されている。そして、それら弁座と弁体とコイルばねと支持部材とにて、チェックバルブ機構が構成されている。

【0006】

かくして、かくの如き構造を有するクーラントノズルにあっては、クーラント供給通路からボデーの連通孔内に流入するクーラントの流動圧が大きいときに、弁体が、クーラントの流動圧により、コイルばねの付勢力に抗して開弁位置に移動し、それによって、連通孔内でのクーラントの流通が開放されて、クーラントが、ノズル部材の噴射口から噴射されるようになっている。一方、クーラント供給通路からボデーの連通孔内に流入するクーラントの流動圧が、コイルばねの付勢力よりも小さくなったときには、弁体が、コイルばねの付勢力に基づいて閉弁位置に移動し、連通孔内でのクーラントの流通が閉鎖されて、ノズル部材の噴射口からのクーラントの噴射が停止されるようになっている。そして、それにより、クーラント供給通路を通じてのクーラントの供給停止後におけるクーラントノズルからの液ダレが防止されるようになっているのである。

【0007】

ところで、従来の主軸装置においては、クーラント供給通路を通じて供給されるクーラントが、それを送出させるポンプユニット側に備えられたフィルタを通過することで、切り屑等の異物がクーラントから除去されるようになっている。しかしながら、微少な異物は、フィルタを通過して、クーラント内に混入する場合がある。そうした場合、クーラント内に混入した異物が、クーラントと共にクーラントノズル内に侵入して、ボデーの連通孔内に収容配置されたコイルばねに引っかかり、それが原因で、チェックバルブ機構に作動不良が生ずる恐れがあった。

【0008】

そこで、チェックバルブ機構付きクーラントノズルを用いる場合には、チェックバルブ機構の作動不良が生じた際に、或いは定期的に、クーラントノズルを分解し、内部を掃除する等して、異物を除去する作業が行われている。

【0009】

ところが、上記の如き構造を有する従来のチェックバルブ機構付きクーラントノズルにあっては、その構造よりして、分解時に、以下の不具合が生ずることがあった。

【0010】

すなわち、従来のチェックバルブ機構付きクーラントノズルでは、チェックバルブ機構を構成する部品が、ボデーに設けられた連通孔内に、他部材に何等固定されることなしに収容配置されている。また、第一ボデー部材と第二ボデー部材との間で挟持されたノズル部材の噴射口側とは反対側の端部が、連通孔内に配置されて、かかる端部により支持部材が構成され、そして、そのようなノズル部材の端部によって、コイルばねが支持されている。それ故、そのようなチェックバルブ機構付きクーラントノズルにおいては、その分解に際して、第一ボデー部材と第二ボデー部材の組付け状態が解消された時点で、ボデー内部に収容された全ての部品がバラバラとなってしまう。しかも、それらの部品は、ボデー内部に収容するために、十分に小さなものとなっている。そのため、分解途中で、或いは分解後に掃除を行っている間に、部品が紛失してしまう可能性があったのである。

【0011】

なお、従来のチェックバルブ機構付きクーラントノズルには、非特許文献１に見られるように、弁体に軸部を一体形成し、この軸部の先端を、連通孔から突出位置させると共に、かかる軸部の先端部に、Ｃ形止め輪を取り付けて、かかるＣ形止め輪とボデーの端面との間に、コイルばねを配置した構造を有するものもある。そこで、上記の如き構造を有するチェックバルブ機構付きクーラントノズルにおいて、支持部材として、Ｃ形止め輪を採用することも考えられる。即ち、Ｃ形止め輪を、第一ボデー部材に設けられる連通孔部分内に、弁体との間にコイルばねを間に挟んで配置すると共に、かかる連通孔部分の内周面に形成した溝部等に係合させるのである。このような構造によれば、第一ボデー部材と第二ボデー部材との組付け状態が解消されても、Ｃ形止め輪の第一ボデー部材に対する係合が解除されない限りは、チェックバルブ機構を構成する弁体やコイルばねが、第一ボデー部材に設けられた連通孔部分内に収容されたままとされる。そのため、第一ボデー部材と第二ボデー部材との組付け状態が解消されると同時に、ボデー内部に収容された全ての部品がバラバラとなってしまうことがなく、それ故、分解途中等において、一部の部品が紛失するようなことが、可及的に防止される。

【0012】

しかしながら、Ｃ形止め輪をコイルばねの支持部材として用いる場合には、第一ボデー部材の連通孔部分の内周面に設けられた溝部にＣ形止め輪を係合させたり、その係合を解除させたりするのに、専用工具を用いた特別な作業を行わなければならない。そのため、クーラントノズルの分解・組立作業が、極めて面倒なものとなるといった問題が生ずる。しかも、コイルばねが弾性変形状態下でＣ形止め輪に係合、支持されているときには、Ｃ形止め輪の第一ボデー部材に対する係合を解消させた途端に、コイルばねが、その復元力により、第一ボデー部材の連通孔部分内から飛び出してしまう可能性があるが、Ｃ形止め輪の係合解消作業が、専用工具を用いての作業であるため、そのようなコイルばねの連通孔部分内からの飛び出しを防止できずに、コイルばねが紛失してしまう恐れさえもあるのである

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0013】

【非特許文献1】ＡＳＫ株式会社ホームぺージ：製品情報：油圧アクセサリー：ユニバーサルノズル、［平成２５年７月９日検索］、インターネット＜http://www.ask-co.com/products/h#universalNozzle/＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

ここにおいて、本発明は、上記した事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、分解・組立が容易で、しかも、分解状態において、構成部品の紛失を有利に防止できるクーラントノズルを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

そして、本発明は、かかる課題の解決のために、主軸装置の主軸ヘッドに設けられるクーラント供給通路の開口部に取り外し可能に接続される第一ボデー部材と、該第一ボデー部材に対して分解可能に組み付けられる第二ボデー部材とからなるボデーと、該ボデーを貫通して設けられた、該クーラント供給通路に連通する連通孔と、該クーラント供給通路から供給されるクーラントの該連通孔内での流通を開閉するチェックバルブ機構と、該連通孔内を流通する該クーラントを噴射させる噴射口を有して、前記ボデーに保持されるノズル部材とを含んで構成されていると共に、該チェックバルブ機構が、該連通孔の内周面に設けられた弁座と、該弁座に当接して、該連通孔を閉塞する閉弁位置と、該弁座から該連通孔内での前記クーラントの流通方向下流側に離間して、該連通孔を開放する開弁位置との間を移動可能な状態で、該連通孔内に収容配置された弁体と、該弁体よりも前記クーラント流通方向下流側の該連通孔部分内に収容配置されて、該弁体を該閉弁位置側に付勢するコイルばねと、該弁体との間に該コイルばねを挟んで配置されて、該コイルばねの該弁体に対する付勢力の反力による前記クーラント流通方向下流側への該コイルばねの移動を阻止するように、該コイルばねを支持する支持部材とを有して構成されたクーラントノズルにおいて、前記第一ボデー部材の内部に該前記チェックバルブ機構を設けて、バルブユニットを構成する一方、前記第二ボデー部材に前記ノズル部材を保持させて、ノズルユニットを構成して、該第一ボデー部材と該第二ボデー部材との組付けにより、該バルブユニットとノズルユニットとを分解可能に組み付けると共に、該第一ボデー部材に設けられる前記連通孔部分内に、前記弁体と前記コイルばねとを収容配置し、更に、該連通孔部分の内周面のうちの前記クーラント流通方向の上流側部位に前記弁座を設ける一方、下流側部位に雌ねじ部を設け、そして、前記チェックバルブ機構の前記支持部材に雄ねじ部を設けて、該支持部材の雄ねじ部を該連通孔部分の内周面の該雌ねじ部に螺合させることにより、該支持部材を、該連通孔部分内の所定位置に配置したことを特徴とするクーラントノズルを、その要旨とするものである。

【0016】

なお、本発明の好ましい態様の一つによれば、前記第一ボデー部材に設けられる前記連通孔部分の軸心方向両側に位置する、前記支持部材の両面のうち、前記クーラント供給通路側とは反対側に位置する面に、該連通孔部分の軸心回りに該支持部材を回転させる回転操作を行うための回転操作部が設けられる。

【0017】

また、本発明の望ましい態様の一つによれば、前記ノズル部材の前記噴射口側とは反対側の端部が、球面状の外周面を有する球面部とされて、該球面部が、前記第二ボデー部材に設けられる前記連通孔部分の内周面に対して摺動可能に圧接した状態で、該連通孔部分内に収容されて、該ノズル部材が、該第二ボデー部材に保持される。

【発明の効果】

【0018】

本発明に従うクーラントノズルにあっては、分解・組立が容易であり、しかも、分解状態において、構成部品の紛失が有利に防止され得る。そして、それによって、チェックバルブ機構内に異物が侵入しても、それが容易に除去され得るのであり、その結果として、チェックバルブ機構の良好な作動状態が、安定的に確保され得るのである。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明に従う構造を有するクーラントノズルの一実施形態を示す断面説明図である。

【図2】図１のII矢視説明図である。

【図3】図１に示されたクーラントノズルをバルブユニットとノズルユニットとに分解した状態を示す断面説明図である。

【図4】図３に示されたバルブユニットを更に分解した状態を示す断面説明図である。

【図5】図４におけるＶ矢視説明図である。

【図6】図１に示されたクーラントノズルをマシニングセンタのヘッドに取り付けた状態を示す、一部切欠図を含む正面説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。

【0021】

先ず、図１乃至図３には、本発明に従うクーラントノズルの一実施形態として、主軸装置たるマシニングセンタのヘッドに取り付けられるクーラントノズルが、その縦断面形態と下面形態と分解形態とにおいて、それぞれ示されている。それら図１乃至図３から明らかなように、本実施形態のクーラントノズル１０は、ノズルユニット１２とバルブユニット１４とを有し、それらが分離可能に組み付けられて、構成されている。

【0022】

より具体的には、ノズルユニット１２は、第二ボデー部材としてのノズルユニット側ボデー１６とノズル部材１８とを含んでなっている。ノズルユニット側ボデー１６は、全体として、金属製の六角ボルトの形態を呈し、横断面正六角形状の頭部２０と、雄ねじが外周面に刻設された、比較的に長さの短い脚部２２とを一体的に有している。

【0023】

また、かかるノズルユニット側ボデー１６の中心部には、その中心軸：Ｐ方向に延びる貫通孔２４が設けられている。この貫通孔２４の内周面における中心軸：Ｐ方向の一端部には、略円環板形状を呈する内フランジ部２６が一体形成されている。これにより、貫通孔２４の中心軸：Ｐ方向一端側の開口部が、円環状の内フランジ部２６の内孔の開口部にて構成されて、内フランジ部２６の形成側とは反対側の開口部よりも小さな内径を有する小径開口部２７とされている。

【0024】

かかる貫通孔２４内には、硬質樹脂からなる略円筒状の二つのスペーサ部材２８，３０が、それぞれの外周面を貫通孔２４の内周面に密接させた状態で、貫通孔２４内に、中心軸：Ｐ方向に並んで収容配置されている。それら二つのスペーサ部材２８，３０は、互いに同一の内径と同じ厚さとを有する円筒形状を呈している。そして、そのような二つのスペーサ部材２８，３０のうち、貫通孔２４内の中心軸：Ｐ方向一方側（内フランジ部２６の形成側）に収容されたスペーサ部材３０が、中心軸：Ｐ方向一端面を内フランジ部２６に当接させて、配置されている。また、貫通孔２４内の中心軸：Ｐ方向他方側に収容されたスペーサ部材２８は、中心軸：Ｐ方向の一端面を、スペーサ部材２８の内フランジ部２６への当接側とは反対側の端面に当接させる一方、中心軸：Ｐ方向の他端面を、脚部２２の先端面と略面一に位置させた状態で配置されている。

【0025】

ノズル部材１８は、全体として、細長い円筒状の金属管からなっている。そして、その内孔が、ノズル孔３２とされていると共に、このノズル孔３２の一方の開口部が、噴射口３４とされている。また、ノズル部材１８においては、噴射口３４側とは反対側の端部の外周面が球面形状を有し、この球面状の外周面を有する軸方向一端側の部分が、球面部３６とされている。この球面部３６は、ノズルユニット側ボデー１６の貫通孔２４内に収容された二つのスペーサ部材２８，３０の内径と同じか又はそれよりも極僅かに大きな外径を有している。

【0026】

そして、そのようなノズル部材１８の球面部３６が、二つのスペーサ部材２８，３０の内周面に圧接した状態で、ノズルユニット側ボデー１６の貫通孔２４内に収容されている。また、球面部３６以外のノズル部材１８部分が、貫通孔２４の前記小径開口部２７を通じて、ノズルユニット側ボデー１６の外部に突出している。これにより、ノズル部材１８が、ノズルユニット側ボデー１６に保持されている。また、そのようなノズルユニット側ボデー１６によるノズル部材１８の保持状態下で、ノズル孔３２が、噴射口３４とは反対側の開口部を通じて、貫通孔２４に連通していると共に、噴射口３４が、ノズルユニット側ボデー１６の外部に向かって開口している。なお、ノズルユニット側ボデー１６によるノズル部材１８の保持状態は、特定の工具等を使用しない限りは解消されないようになっている。

【0027】

かくして、ノズルユニット１２が、ノズルユニット側ボデー１６とノズル部材１８との、実質的には分離不可能な組付品として構成されている。そして、後述するように、貫通孔２４内に流れ込んだクーラントが、ノズル孔３２を経て、噴射口３４から外部に噴射されるようになっている。また、かかるノズルユニット１２においては、貫通孔２４から突出するノズル部材１８部分に対して、ノズルユニット側ボデー１６の中心軸：Ｐと直角な任意の方向に力が加えられることで、図１に二点鎖線で示されるように、ノズル部材１８の球面部３６が、貫通孔２４内の二つのスペーサ部材２８，３０の内周面に摺動して、ノズル部材１８が、中心軸：Ｐと交差する方向に傾けられるようになっている。そして、それによって、噴射口３４からのクーラントの噴射方向が、任意の方向に変更され得るようになっているのである。

【0028】

一方、図２乃至図４に示されるように、バルブユニット１４は、第一ボデー部材としての、金属製のバルブユニット側ボデー３８を有している。このバルブユニット側ボデー３８は、全体として、ノズルユニット側ボデー１６よりも長い長さの六角ボルトの形態を呈し、横断面正六角形状の頭部４０と、雄ねじが外周面に刻設された脚部４２とを一体的に有している。そして、かかるバルブユニット側ボデー３８においては、頭部４０の高さ（軸方向長さ）が、ノズルユニット側ボデー１６の脚部２２の長さよりも十分に大きくされていると共に、その外周寸法が、ノズルユニット側ボデー１６の脚部２２の外周寸法よりも一周り大きくされている。また、かかるバルブユニット側ボデー３８の脚部４２が、後述するように、マシニングセンタのヘッドに設けられたクーラント供給通路の開口部に取り付けられるようになっている（図６参照）。

【0029】

バルブユニット側ボデー３８の中心部には、その中心軸：Ｑ方向に延びる貫通孔４４が設けられている。この貫通孔４４は、後述するように、クーラント供給通路の開口部へのバルブユニット１４の取付状態下で、クーラント供給通路に連通するようになっている。

【0030】

また、かかる貫通孔４４は、その内周面が、段付の略円筒面からなっている。即ち、貫通孔４４の内周面のうち、脚部４２を貫通する貫通孔４４部分の内周面部分が、貫通孔４４の内周面の中で最も小さな内径を有する円筒面とされている。また、頭部４０を貫通する貫通孔４４部分の内周面のうち、中心軸：Ｑ方向の脚部４２側とは反対側に位置する部分が、貫通孔４４の内周面の中で最も大きな内径を有する円筒面とされている一方、中心軸：Ｑ方向の脚部４２側に位置する部分が、上記の最も小径の円筒面の内径よりも大きく、且つ最も大径の円筒面の内径よりも小さな内径を有する円筒面とされ、更に、それら中心軸：Ｑ方向の脚部４２側とは反対側に位置する内周面部分と脚部４２側に位置する内周面部分との間に挟まれて位置する部分が、脚部４２側とは反対側から脚部４２側に向かって次第に小径化するテーパ面とされている。

【0031】

そして、ここでは、内径が最も小さな円筒状内周面を有して、脚部４２を貫通する貫通孔４４部分が、小径部４６とされている。また、頭部４０を貫通する貫通孔４４部分のうち、内径が最も大きな円筒状内周面を有して、脚部４２側とは反対側に位置する貫通孔４４部分が、大径部４８とされている。更に、頭部４０を貫通する貫通孔４４部分のうち、前記小径部４６よりも大きく且つ大径部４８よりも小さな内径の円筒状内周面を有して、脚部４２側に位置する貫通孔４４部分が、中径部５０とされている一方、テーパ状内周面を有して、かかる中径部５０と大径部４８との間に位置する貫通孔４４部分が、テーパ部５２とされている。即ち、バルブユニット側ボデー３８に設けられた貫通孔４４が、小径部４６と中径部５０とテーパ部５２と大径部４８とにて構成され、また、それら小径部４６と中径部５０とテーパ部５２と大径部４８とが、その並び順で、脚部４２側から頭部４０側に向かって連続するように配置されているのである。

【0032】

そして、本実施形態のクーラントノズル１０においては、かかる貫通孔４４を有するバルブユニット側ボデー３８の内部に、弁座５４と、弁体としてのボール弁５６と、圧縮コイルばね５８と、支持部材６０とからなるチェックバルブ機構６２が設けられている。

【0033】

より詳細には、バルブユニット側ボデー３８に設けられた貫通孔４４の中径部５０における小径部４６側の端部の内周面部分には、小径部４６側に向かって次第に小径化するテーパ面部が設けられている。そして、ここでは、かかるテーパ面部が、弁座５４とされている。換言すれば、貫通孔４４の中径部５０においては、その小径部４６側の端部に、小径部４６側に向かって小径化するテーパ面形状を呈する弁座５４が設けられているのである。

【0034】

また、貫通孔４４の大径部４８におけるテーパ部５２側の端部の内周面部分には、かかる大径部４８のテーパ部５２側の端部を他の部位よりも一周り小径化する円環面状の段差面６４が設けられている。更に、そのような大径部４８のテーパ部５２側の端部と段差面６４の形成部位を除く大径部４８の内周面部分には、雌ねじ部６６が形成されている。

【0035】

そして、中径部５０とテーパ部５２と大径部４８とからなる、バルブユニット側ボデー３８の頭部４０を貫通する貫通孔４４部分内に、ボール弁５６と圧縮コイルばね５８と支持部材６０とが、収容配置されている。

【0036】

ボール弁５６は、例えば、金属製の球体等からなり、小径部４６の内径よりも大きく且つ中径部５０の内径よりも小さな径を有している。そして、かかるボール弁５６は、略全体が中径部５０内に収容され、弁座５４に当接して、小径部４６と中径部５０との連通を閉鎖する位置と、一部がテーパ部５２内に突入し、弁座５４から離間して、小径部４６と中径部５０との連通を開放させる位置との間で、中径部５０とテーパ部５２のそれぞれの内部を、バルブユニット側ボデー３８の中心軸：Ｑ方向に移動可能とされている。

【0037】

一方、圧縮コイルばね５８は、テーパ部５２の内周面よりも一周り小さく且つかかる内周面に略対応したテーパ形状を有している。そして、小径側の端部を、中径部５０内に収容配置されたボール弁５６に当接させ、係合させた状態で、テーパ部５２内に収容配置されている。

【0038】

図３乃至図５に示されるように、支持部材６０は、貫通孔４４の大径部４８の内径よりも僅かに小さな外径を有する金属製の円板からなっている。また、この支持部材６０においては、その中心部に、円形の貫通孔からなる中心孔６８が設けられており、更に、外周面の全面に、雄ねじ部７０が形成されている。そして、このような支持部材６０が、バルブユニット側ボデー３８の貫通孔４４の一部を構成する大径部４８内に、その内周面に設けられた雌ねじ部６６に雄ねじ部７０を螺合させた状態で収容されている。

【0039】

また、支持部材６０の厚さ方向一方の面（大径部４８内への収容下で、テーパ部５２側とは反対側に位置する面）の中心孔６８を間に挟んだ両側には、溝部７２が、それぞれ一つずつ形成されている。それら二つの溝部７２，７２は、中心孔６８の一つの径方向に一直線に延び、且つ支持部材６０の厚さ方向一方の面と中心孔６８の内周面とにおいてそれぞれ開口している。また、それら二つの溝部７２，７２は、マイナスドライバーの先端が嵌入可能な幅と長さを有している。

【0040】

従って、ここでは、支持部材６０を大径部４８内に収容させる際に、マイナスドライバーの先端を二つの溝部７２，７２内に中心孔６８を跨いで嵌入して、マイナスドライバーと支持部材６０とをバルブユニット側ボデー３８の中心軸：Ｑ回りに一体回転させるだけの簡単な操作を行うことにより、支持部材６０の雄ねじ部７０が、大径部４８の内周面の雌ねじ部６６に対して容易にねじ込まれて、支持部材６０が、大径部４８内に収容されるようになっている。また、その逆に、支持部材６０を大径部４８内から離脱させる際にも、マイナスドライバーの先端を二つの溝部７２，７２内に嵌入して、マイナスドライバーと支持部材６０とを中心軸：Ｑ回りの逆方向に一体回転させる操作を行うことによって、大径部４８の内周面の雌ねじ部６６に対する支持部材６０の雄ねじ部７０の螺合が容易に解消されて、支持部材６０が、大径部４８内から迅速に離脱させられ得るようになっている。これらのことから明らかなように、本実施形態では、二つの溝部７２，７２にて、回転操作部が構成されている。

【0041】

そして、本実施形態においては、支持部材６０の溝部７２，７２の形成側とは反対側の面の外周部が、大径部４８のテーパ部５２側の端部の内周面に設けられた段差面６４に接触して、係合する位置に達するまで、支持部材６０の雄ねじ部７０が大径部４８の内周面の雌ねじ部６６にねじ込まれて、締め込まれている。これにより、支持部材６０が、大径部４８内のテーパ部５２側の端部に配置され、また、かかる配置状態下で、中心軸：Ｑ回りに回転させられない限り、中心軸：Ｑ方向に移動させられないようになっている。なお、円板状の支持部材６０の大径部４８内への収容状態下においても、テーパ部５２と大径部４８の連通が、支持部材６０の中心孔６８によって確保されている。

【0042】

そのような支持部材６０の大径部４８内への収容配置下では、小径側の端部をボール弁５６に当接、係合させて、テーパ部５２内に収容された圧縮コイルばね５８が、所定量だけ圧縮されて、弾性変形した状態で、大径側の端部を、支持部材６０のテーパ部５２内に臨む面（段差面６４と係合する面）のうちの段差面６４との係合部よりも内側の部分に当接、係合させている。これにより、圧縮コイルばね５８が、テーパ部５２内で、中心軸：Ｑ方向に移動不能とされていると共に、ボール弁５６を弁座５４に押し付ける方向に付勢している。

【0043】

かくして、バルブ側ボデー３８の貫通孔４４内に、ボール弁５６と圧縮コイルばね５８と支持部材６０とが、その順番で、小径部４６側から大径部４８側に向かって並んで収容配置され、また、支持部材６０が、貫通孔４４内から離脱させられない限りは、ボール弁５６と圧縮コイルばね５８も、貫通孔４４内から離脱させられないようになっている。これによって、バルブユニット１４が、バルブ側ボデー３８とボール弁５６と圧縮コイルばね５８と支持部材６０とが分解可能に組み付けられてなる組付体として、構成されているのである。

【0044】

そして、図１に示されるように、ノズルユニット側ボデー１６の脚部２２が、その外周面に形成された雄ねじを、バルブユニット側ボデー３８の貫通孔４４の大径部４８の内周面に設けられた雌ねじ部６６に螺合させて、バルブユニット側ボデー３８の大径部４８に取り外し可能に組み付けられている。これによって、バルブユニット１４とノズルユニット１２とが、バルブユニット側ボデー３８の貫通孔４４とノズルユニット側ボデー１６の貫通孔２４とを相互に連通させた状態で、分解可能に組み付けられており、以て、本実施形態のクーラントノズル１０が、ノズルユニット１２とバルブユニット１４との組付品として構成されているのである。なお、このことから明らかなように、本実施形態では、バルブユニット側ボデー３８とノズルユニット側ボデー１６とにて、クーラントノズル１０のボデーが構成されており、また、そのようなボデーを貫通する連通路が、バルブユニット側ボデー３８の貫通孔４４とノズルユニット側ボデー１６の貫通孔２４とにて構成されている。

【0045】

そして、かくの如き構造とされたクーラントノズル１０は、例えば、図６に示されるようにして、マシニングセンタのヘッド７４に対して着脱可能に取り付けられるようになっている。

【0046】

すなわち、ヘッド７４の下面の中心部には、先端に切削刃７６が装着されたスピンドル７８が、軸心回りに回転可能に取り付けられている。また、かかるスピンドル７８を間に挟んだ両側に位置するヘッド７４部分には、図示しないクーラント供給装置から供給されるクーラントが流通するクーラント供給通路８０が、ヘッド７４の下面において開口して、それぞれ一つずつ設けられている。更に、それら二つのクーラント供給通路８０，８０の開口側端部の内周面には、雌ねじ部８２が、それぞれ設けられている。

【0047】

そして、二つのクーラントノズル１０，１０の各バルブユニット１４におけるバルブ側ボデー３８の脚部４２が、その外周面に形成された雄ねじを、二つのクーラント供給通路８０，８０のそれぞれの開口側端部の内周面に設けられた雌ねじ部８２に螺合させて、各クーラント供給通路８０の開口部に取り外し可能に接続されている。これにより、二つのクーラント供給通路８０，８０が、二つのクーラントノズル１０，１０のそれぞれにおけるバルブユニット１４の貫通孔４４とノズルユニット１２の貫通孔２４とに連通した状態で、それら二つのクーラントノズル１０，１０が、二つのクーラント供給通路８０，８０のそれぞれの開口部に対して、取り外し可能に接続されるようになっているのである。

【0048】

かくして、本実施形態のクーラントノズル１０にあっては、ヘッド７４に設けられた各クーラント供給通路８０の開口部に接続された状態下で、クーラントが、各クーラント供給通路８０を通じて、バルブユニット１４の貫通孔４４内に供給されるようになっている。そして、かかるクーラントノズル１０においては、バルブユニット１４の貫通孔４４内でのクーラントの流通が、バルブユニット１４の内部に設けられたチェックバルブ機構６２により、かかるクーラントの流動圧に基づいて開閉させられるようになっている。

【0049】

すなわち、例えば、図示しないクーラント供給装置の作動が停止中で、クーラントが、クーラント供給通路８０からクーラントノズル１０におけるバルブユニット１４の貫通孔４４内に供給されていないときには、貫通孔４４の中径部５０内に配置されたボール弁５６が、図１に実線で示される閉弁位置に配置される。つまり、ボール弁５６が、圧縮コイルばね５８の付勢力により、中径部５０の小径部４６側の端部の内周面に形成された弁座５４に押し付けられるように当接、係合して、小径部４６と中径部５０との連通を閉鎖する位置に配置される。

【0050】

また、例えば、図示しないクーラント供給装置の作動により、クーラントが、クーラント供給通路８０からクーラントノズル１０におけるバルブユニット１４の貫通孔４４内に高い流動圧をもって供給されたときには、ボール弁５６が、図１に二点鎖線で示される開弁位置に配置される。つまり、ボール弁５６が、クーラントの流動圧により、圧縮コイルばね５８を圧縮させつつ、テーパ部５２側に移動し、弁座５４から離間して、小径部４６と中径部５０の連通を開放する位置に配置される。そして、それにより、クーラントノズル１０内に供給されたクーラントが、バルブユニット１４の貫通孔４４内とノズルユニット１２の貫通孔２４内を流通して、ノズル部材１８の噴射口から、切削刃７６にて切削加工される、図示しないワークと切削刃７６との接触箇所に噴射されるようになっているのである。

【0051】

さらに、例えば、再び、クーラント供給装置の作動が停止したときには、ボール弁５６が、圧縮コイルばね５８の付勢力によって、閉弁位置、つまり、弁座５４に当接して、貫通孔４４の小径部４６とテーパ部５２との間を閉塞する位置に復帰させられる。それにより、クーラント供給通路８０とノズルユニット１２のノズル孔３２との間が液密に遮断される。その結果、クーラント供給通路８０内やバルブユニット１４の貫通孔４４の小径部４６内に残存するクーラントが、クーラント供給装置の作動停止後に、噴射口３４から漏れ出すことが防止されるようになっている。

【0052】

そして、かくの如き本実施形態のクーラントノズル１０にあっては、切り屑等の異物が、クーラントと共に内部に侵入したときに、かかる異物を内部から除去するために分解され得るようになっている。この分解作業は、例えば、以下のようにして実施される。

【0053】

すなわち、先ず、図６に示されるように、クーラントノズル１０がヘッド７４に形成されたクーラント供給通路８０の開口部に接続されている状態から、かかる開口部の内周面に形成された雌ねじ部８２に対するバルブユニット側ボデー３８の脚部４２の雄ねじの螺合を解消する。それにより、クーラントノズル１０をヘッド７４（クーラント供給通路８０の開口部）から取り外して、図１に示されるように、クーラントノズル１０を、１個の単品としての取り扱いが可能な状態とする。

【0054】

次いで、図３に示されるように、バルブユニット側ボデー３８の貫通孔４４の大径部４８の内周面に設けられた雌ねじ部６６に対するノズルユニット側ボデー１６の脚部２２に形成された雄ねじの螺合状態を解消する。これにより、バルブユニット１４とノズルユニット１２とを分離させる。

【0055】

このとき、バルブユニット側ボデー３８の貫通孔４４の大径部４８の内周面に設けられた雌ねじ部６６に対する支持部材６０の雄ねじ部７０の螺合状態は、何等解消されない。このため、バルブユニット側ボデー３８の貫通孔４４内に収容された支持部材６０と圧縮コイルばね５８とボール弁５６は、かかる貫通孔４４内から離脱することがない。従って、バルブユニット１４が、１個の単品として取扱可能な状態とされる。また、前記したように、ノズル部材１８が、ノズルユニット側ボデー１６に対して実質的に分解不能に保持されている。それ故、ノズルユニット１２も、バルブユニット１４との組付が解消されたときに、１個の単品として取扱可能な状態とされる。

【0056】

次に、図４に示されるように、バルブユニット側ボデーの貫通孔４４の大径部４８の内周面に設けられた雌ねじ部６６に対する支持部材６０の雄ねじ部７０の螺合状態を解消する。この螺合解消操作は、例えば、マイナスドライバーを用いて、マイナスドライバーの先端を支持部材６０の二つの溝部７２，７２内に嵌入させて、マイナスドライバーと共に、支持部材６０を回転させることにより容易に実施される。

【0057】

そして、支持部材６０を、バルブユニット側ボデー３８の貫通孔４４の大径部４８内から離脱させる。引き続き、貫通孔４４のテーパ部５２内に収容された圧縮コイルばね５８と、貫通孔４４の中径部５０内に収容されたボール弁５６とを、大径部４８のテーパ部５２側とは反対側の開口部を通じて、外部に離脱させる。そして、その後、バルブユニット側ボデー３８の貫通孔４４内や圧縮コイルばね５８の巻き線同士の間の隙間、或いはノズルユニット側ボデー１６の貫通孔２４内やノズル部材１８のノズル孔３２内等を掃除して、それらに侵入した異物等を除去するのである。

【0058】

以上の説明から明らかなように、本実施形態のクーラントノズル１０においては、チェックバルブ機構６２がバルブユニット１４内に設けられているため、ノズル部材１８の噴射口３４からクーラントが噴射されていないとき、或いはかかる噴射口３４からのクーラントの噴射停止後に、噴射口３４を通じての液ダレが防止され得る。これによって、極めて優れた使用性が発揮され得る。

【0059】

そして、本実施形態のクーラントノズル１０にあっては、特に、バルブユニット１４とノズルユニット１２とが分離された際に、それらバルブユニット１４とノズルユニット１２とが、それぞれ１個の単品として取扱可能とされて、それらの構成部品が、それぞれバラバラになってしまうことがない。従って、内部の掃除等のために分解されたときに、その分解途中等に、構成部品が紛失してしまうようなことが効果的に防止され得る。

【0060】

また、本実施形態に係るクーラントノズル１０においては、バルブユニット１４内に圧縮された弾性変形状態で収容されている圧縮コイルばね５８が、バルブユニット側ボデー３８の貫通孔４４の大径部４８の内周面に形成された雌ねじ部６６に螺合した支持部材６０にて支持されて、ボール弁５６に対する付勢力の反力によるテーパ部５２側から大径部４８側への移動が阻止されている。そして、かかる支持部材６０は、大径部４８の内周面の雌ねじ部６６に対する雄ねじ部７０の螺合状態が緩められることによって、大径部４８のテーパ部５２側の端部から、それとは反対側の端部に向かって徐々に移動させられる。このとき、支持部材６０の移動によって、圧縮コイルばね５８の弾性変形が徐々に復元される。それ故、支持部材６０が、貫通孔４４内から離脱した途端に、圧縮コイルばね５８が、弾性状体からの復元力によって、貫通孔４４内から飛び出していってしまうようなことが、効果的に解消される。これによっても、クーラントノズル１０の分解時に、圧縮コイルばね５８、つまりクーラントノズル１０の構成部品の一部が紛失するようなことが、有利に防止され得る。

【0061】

さらに、本実施形態のクーラントノズル１０においては、実質的に分離不能とされたノズルユニット側ボデー１６とノズル部材１８からなるノズルユニット１２が、バルブユニット１４に対して螺合によって組み付けられている。また、ボール弁５６と圧縮コイルばね５８のバルブユニット側ボデー３８内への収容状態を維持する支持部材６０が、その外周面に設けられた雄ねじ部７０を、バルブユニット側ボデー３８の貫通孔４４の大径部４８の内周面に形成された雌ねじ部６６に螺合させることによって、バルブユニット側ボデー３８に組み付けられている。しかも、かかる大径部４８の雌ねじ部６６に対する支持部材６０の螺合操作は、一般的なマイナスドライバーを用いて、容易に実施される。従って、かくの如き本実施形態に係るクーラントノズル１０にあっては、専用工具等を用いた特別な作業を何等行うことなしに、極めて容易に分解し、また組み立てることができるのである。

【0062】

このように、本実施形態に係るクーラントノズル１０にあっては、チェックバルブ機構６２内に異物等が侵入しても、それが容易に除去され得る。そして、その結果として、チェックバルブ機構６２の良好な作動状態が、安定的に確保され得るのである。しかも、内部に侵入した異物の除去等のため等に分解されても、小さな構成部品が紛失するようなことも効果的に防止され得る。

【0063】

以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。

【0064】

例えば、チェックバルブ機構は、例示のものに、特に限定されるものではない。例えば、弁体を、ボール弁５６に代えて、各種の公知の弁体を採用したり、或いは例示されたテーパ状の圧縮コイルばね５８とは異なる筒状のコイルばねを用いても良い。また、設計が可能であれば、コイルばねを引張コイルばねにて変更しても良い。更に、弁座も弁体が弁体の当接によって貫通孔を閉鎖させ得るものであれば、テーパ面以外の構造も適宜に採用可能であることは、勿論である。

【0065】

また、支持部材６０は、円板形状のものに、何等限定されるものではない。例えば、圧縮コイルばね５８を支持する支持部と、外周面に雄ねじ部７０が形成された円筒部と、貫通孔４４の連通状態を確保するための通孔とを備えた構造とすることも可能である。

【0066】

さらに、支持部材６０を円弧状や三日月状等、円板形状の外周部に切欠部を設けた構造としても良い。これによって、支持部材６０に対する中心孔６８を省略しつつ、貫通孔４４の連通状態を確保することができる。

【0067】

また、第一ボデー部材たるバルブユニット側ボデー３８と第二ボデー部材たるノズルユニット側ボデー１６との分解可能な組付構造も、例示の螺合構造に何等限定されるものではない。例えば、バルブユニット側ボデー３８とノズルユニット側ボデー１６のうちの少なくとも何れか一方に、弾性的に突出乃至引込可能な爪部を設ける一方、それらのうちの少なくとも何れか他方に、かかる爪部が係合する係合部を設けて、それら爪部と係合部とをワンタッチの操作で係合させる公知の構造を、バルブユニット側ボデー３８とノズルユニット側ボデー１６の組付構造として採用することも可能である。なお、このような構造を採用する場合には、バルブユニット側ボデー３８とノズルユニット側ボデー１６との間を液密にシールする構造を設けることが望ましい。

【0068】

さらに、クーラント供給通路８０の開口部に対するバルブユニット側ボデー３８の取り外し可能な接続構造も、例示のものに、何等限定されるものではなく、上記した弾性的に突出乃至引込可能な爪部を係合部にワンタッチの操作で係合させる公知の構造も採用可能である。なお、このような構造を採用する場合にあっても、バルブユニット側ボデー３８とクーラント供給通路８０の開口部との間を液密にシールする構造を設けることが望ましい。

【0069】

更にまた、支持部材６０を回転操作するために支持部材６０に設けられる回転操作部は、本発明において必須のものではないものの、支持部材６０に、六角レンチ等が嵌入される六角穴等を設け、この六角穴等によって、回転操作部を構成しても良い。また、支持部材６０に突起を設けて、この突起を回転操作部とすることも可能である。

【0070】

加えて、本発明は、マシニングセンタ以外の主軸装置の主軸ヘッドに取り付けられるクーラントノズルの何れに対しても、有利に適用されるものであることは、勿論である。

【0071】

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものである。また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。

【符号の説明】

【0072】

１０ クーラントノズル １２ ノズルユニット
１４ バルブユニット １６ ノズルユニット側ボデー
１８ ノズル部材 ２４，４４ 貫通孔
３４ 噴射口 ３８ バルブユニット側ボデー
５４ 弁座 ５６ ボール弁
５８ 圧縮コイルばね ６０ 支持部材
６２ チェックバルブ機構 ６６，８２ 雌ねじ部
７０ 雄ねじ部 ７２ 溝部
７４ ヘッド ８０ クーラント供給通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】