(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】
(24)【登録日】2024-08-13
(45)【発行日】2024-08-21
(54)【発明の名称】高圧流体吐出装置
(51)【国際特許分類】
B05B 1/32 20060101AFI20240814BHJP
B05B 9/03 20060101ALI20240814BHJP
F16K 7/17 20060101ALI20240814BHJP
F16K 31/126 20060101ALI20240814BHJP
【ＦＩ】
B05B1/32
B05B9/03
F16K7/17 Z
F16K31/126 Z
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021514808
(86)(22)【出願日】2020-02-17
(86)【国際出願番号】 JP2020005987
(87)【国際公開番号】W WO2020213248
(87)【国際公開日】2020-10-22
【審査請求日】2022-12-14
(31)【優先権主張番号】P 2019079011
(32)【優先日】2019-04-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019198077
(32)【優先日】2019-10-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000102511
【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100077665
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 剛宏
(74)【代理人】
【識別番号】100116676
【弁理士】
【氏名又は名称】宮寺 利幸
(74)【代理人】
【識別番号】100191134
【弁理士】
【氏名又は名称】千馬 隆之
(74)【代理人】
【識別番号】100136548
【弁理士】
【氏名又は名称】仲宗根 康晴
(74)【代理人】
【識別番号】100136641
【弁理士】
【氏名又は名称】坂井 志郎
(74)【代理人】
【識別番号】100180448
【弁理士】
【氏名又は名称】関口 亨祐
(72)【発明者】
【氏名】土居 義忠
(72)【発明者】
【氏名】大島 雅之
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 博章
【審査官】伊藤 寿美
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－０３４４２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０７５３７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１６５８４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－３２７０８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６１－１８６８７５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００５－２９１４９３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０５Ｂ １／００－ ３／１８，
７／００－ ９／０８
Ｆ１６Ｋ ７／００－ ７／２０，
３１／１２－３１／１６５
Ｆ１６Ｂ ２１／００－２１／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
高圧流体が供給される入力ポート（３２、９４ａ）と、前記高圧流体を貯留するタンク室（１２、９２）と、前記高圧流体を吐出する吐出ポート（６０）とを有する高圧流体吐出装置（１０、９０）であって、前記タンク室と連通する弁室（５６）とパイロット室（５８）とを区画するダイヤフラム弁（１６）が設けられ、前記パイロット室はパイロット通路（１６ｃ）を介して前記弁室と連通しており、前記ダイヤフラム弁が開いた状態において前記弁室は吐出通路（６２）を介して前記吐出ポートに連通し、前記パイロット室を前記吐出通路に開放する開放流路（６４ａ～６４ｄ）に開閉制御弁（２０）が設けられ、前記開閉制御弁は前記タンク室から供給される流体の圧力によって開閉作動し、前記パイロット通路は前記ダイヤフラム弁の内部に設けられ、
前記開閉制御弁を開閉作動するための流体の流路にスピードコントローラ（７４）が設けられ、前記タンク室のエアの一部が前記弁室に導入され、前記タンク室のエアの他の一部が前記スピードコントローラに向かう高圧流体吐出装置。
【請求項2】
請求項１記載の高圧流体吐出装置において、内部に前記タンク室が形成されたタンクハウジング（１４）と、前記ダイヤフラム弁を内蔵するダイヤフラムハウジング（１８）と、前記開閉制御弁を内蔵するコントロールハウジング（２２）とを有する高圧流体吐出装置。
【請求項3】
請求項２記載の高圧流体吐出装置において、前記タンクハウジングを構成するシリンダチューブ（２４）の上に、前記ダイヤフラムハウジングと前記コントロールハウジングを設置するための連結プレート（４２）が設けられる高圧流体吐出装置。
【請求項4】
請求項１記載の高圧流体吐出装置において、内部に前記タンク室が形成されたツールホルダ（９４）と、前記ダイヤフラム弁を内蔵するダイヤフラムハウジングと、前記開閉制御弁を内蔵するコントロールハウジングとを有する高圧流体吐出装置。
【請求項5】
請求項４記載の高圧流体吐出装置において、前記ツールホルダはその軸心方向一端側に前記入力ポート（９４ａ）を備え、前記ツールホルダの軸心方向他端側にはカバープレート（９６）が設けられ、前記ダイヤフラムハウジングおよび前記コントロールハウジングは前記カバープレートに取り付けられる高圧流体吐出装置。
【請求項6】
請求項１記載の高圧流体吐出装置において、前記高圧流体は高圧エアである高圧流体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高圧流体を吐出する高圧流体吐出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、切削加工においてワークの表面に付着した金属の切粉を除去してワークの表面を清浄化するため、高圧エア等の高圧流体を吹き付ける装置が使われている。
【0003】
特開２０１４－８３５１８号公報には、このような用途に使われる間欠エアブローガンが記載されている。この間欠エアブローガンは、作業者がスイッチレバーを握るとエア噴出流路の開閉弁が開となり、圧気源からのエアが吐出口から噴出する。これと同時に、エア噴出流路を流れるエアの一部がパイロット弁に供給され、パイロット弁が開になると、圧気源からのエアの一部がバイパス流路を通って開閉弁の二次側に送られ、開閉弁が閉となる。
【発明の概要】
【0004】
しかしながら、このようなエアブローガンでエアの吐出を行うには、作業場で作業者がレバーを握って操作する必要があり、例えば、水飛沫が飛散する場所でエアブローガンを操作しなければならない場合、作業者が濡れてしまうという不具合がある。
【0005】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、作業者の直接的な手作業によらなくても高圧流体を間欠的に吐出することが可能な高圧流体吐出装置を提供することを目的とする。
【0006】
本発明に係る高圧流体吐出装置は、高圧流体が供給される入力ポートと、高圧流体を貯留するタンク室と、高圧流体を吐出する吐出ポートとを有する。この高圧流体吐出装置は、タンク室と連通する弁室とパイロット室とを区画するダイヤフラム弁が設けられ、パイロット室はパイロット通路を介して弁室と連通しており、ダイヤフラム弁が開いた状態において弁室は吐出通路を介して吐出ポートに連通する。そして、パイロット室を吐出通路に開放する開放流路に開閉制御弁が設けられ、開閉制御弁はタンク室から供給される流体の圧力によって開閉作動する。
【0007】
上記の高圧流体吐出装置によれば入力ポートから高圧流体を供給するだけで、高いピーク圧を有する流体を吐出ポートから周期的に吐出することができる。
【0008】
本発明に係る高圧流体吐出装置は、タンク室と連通する弁室を区画するとともにパイロット室を区画するダイヤフラム弁を備え、パイロット室を吐出通路に開放する開閉制御弁がタンク室から供給される流体の圧力によって開閉作動する構成となっているので、入力ポートから高圧流体を供給するだけで、高いピーク圧を有する流体を周期的に吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明に係る高圧流体吐出装置について、複数の好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向に関する言葉を用いたときは、便宜上、図面上での方向をいうものであって、装置等の実際の配置を限定するものではない。
【0011】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る高圧流体吐出装置１０について、図１～図７を参照しながら説明する。図２および図３に示されるように、高圧流体吐出装置１０は、内部にタンク室１２が形成されたタンクハウジング１４と、ダイヤフラム弁１６を内蔵するダイヤフラムハウジング１８と、開閉制御弁２０を内蔵するコントロールハウジング２２とを有する。高圧流体吐出装置１０は、切粉の除去等のために使用される。
本発明の第１実施形態に係る高圧流体吐出装置１０について、図１～図７を参照しながら説明する。図２および図３に示されるように、高圧流体吐出装置１０は、内部にタンク室１２が形成されたタンクハウジング１４と、ダイヤフラム弁１６を内蔵するダイヤフラムハウジング１８と、開閉制御弁２０を内蔵するコントロールハウジング２２とを有する。高圧流体吐出装置１０は、切粉の除去等のために使用される。
【0012】
タンクハウジング１４は、四角筒状のシリンダチューブ２４と、円筒状の入口カバー２６と、円板状のエンドカバー２８とから構成される。入口カバー２６は、シリンダチューブ２４の一端側にＣリング３０ａを介して取り付けられ、軸心方向に貫通する入力ポート３２を備えている。エンドカバー２８は、シリンダチューブ２４の他端側にＣリング３０ｂを介して取り付けられ、シリンダチューブ２４の他端側を閉塞する。
【0013】
シリンダチューブ２４の内側には、入力ポート３２から供給される高圧エア（高圧流体）を貯留するタンク室１２が形成されている。入口カバー２６の外周面には、入口カバー２６とシリンダチューブ２４との間をシールするシール材３４ａが装着され、エンドカバー２８の外周面には、エンドカバー２８とシリンダチューブ２４との間をシールするシール材３４ｂが装着されている。
【0014】
図４に示されるように、シリンダチューブ２４の上部側壁には、上方に突出する台座部３６がシリンダチューブ２４の軸線と平行に延びるように形成されている。このシリンダチューブ２４の上部側壁には、台座部３６の頂部において開口する吐出エア供給ポート３８が貫通して設けられている。また、シリンダチューブ２４の上部側壁には、後述する開閉制御弁２０に向けてエアを供給するための作動エア供給ポート４０が貫通して設けられており、作動エア供給ポート４０は、台座部３６の頂部に形成された円形凹部３６ａに開口する。
【0015】
シリンダチューブ２４の上方にダイヤフラムハウジング１８とコントロールハウジング２２を設置するための連結プレート４２が設けられている。連結プレート４２の下面には、シリンダチューブ２４の台座部３６の断面形状と整合する凹溝４４が設けられている。シリンダチューブ２４の台座部３６が連結プレート４２の凹溝４４に嵌合した状態で、連結プレート４２は、複数の第１ボルト４６によって台座部３６に固定される。
【0016】
連結プレート４２には、タンクハウジング１４の吐出エア供給ポート３８と対応する位置において、上下方向に貫通する第１孔部４８が設けられている。第１孔部４８は、吐出エア供給ポート３８の径と一致する下方側の通路形成部４８ａと、通路形成部４８ａよりも径が大きい上方側の嵌合部４８ｂとを有する。また、連結プレート４２には、作動エア供給ポート４０と対応する位置において、上下方向に貫通する第２孔部５０が設けられている。
【0017】
図２に示されるように、ダイヤフラムハウジング１８は、第１ボデイ５２と第２ボデイ５４を組み合わせて構成される。第１ボデイ５２の右側面の外周側に設けられた環状凸部５２ａが第２ボデイ５４の左側面の外周側に設けられた環状凹部５４ａに嵌合することで、第１ボデイ５２と第２ボデイ５４が互いに突き合わされる。
【0018】
ダイヤフラム弁１６は、円柱形状をなす厚肉の本体部１６ａと、本体部１６ａに比べて薄肉で屈曲自在のフランジ１６ｂとを有する。フランジ１６ｂの外周縁部は、第１ボデイ５２と第２ボデイ５４との間で挟持される。
【0019】
第１ボデイ５２には、ダイヤフラム弁１６によって区画される環状の弁室５６が設けられ、第２ボデイ５４には、ダイヤフラム弁１６によって区画されるパイロット室５８が設けられている。ダイヤフラム弁１６の本体部１６ａの内部には、パイロット室５８を弁室５６に連通せしめるパイロット通路１６ｃが設けられている。パイロット通路１６ｃの一端は弁室５６に臨む本体部１６ａの側面に開口し、パイロット通路１６ｃの他端はパイロット室５８に臨む本体部１６ａの端面に開口する。
【0020】
第１ボデイ５２の底面には、タンクハウジング１４の吐出エア供給ポート３８と対応する位置に、下方に突出する環状の突出部５２ｂが形成されている。突出部５２ｂを含む第１ボデイ５２の底部には、吐出エア供給ポート３８を弁室５６に接続するための接続通路５９が設けられている。第１ボデイ５２の突出部５２ｂは、連結プレート４２の第１孔部４８の嵌合部４８ｂに嵌合する。吐出エア供給ポート３８は、連結プレート４２の第１孔部４８の通路形成部４８ａと第１ボデイ５２の接続通路５９を介して、弁室５６と連通している。なお、参照符号３４ｃで示されるのは、突出部５２ｂと嵌合部４８ｂとの間をシールするシール材である。
【0021】
第１ボデイ５２には、第２ボデイ５４と突き合わされる側面と反対側の側面に開口する吐出ポート６０と、吐出ポート６０に連通しダイヤフラム弁１６の近傍まで延びる吐出通路６２が設けられている。第１ボデイ５２の内部には、弁室５６と吐出通路６２との間を仕切る筒状壁部５２ｃが設けられており、筒状壁部５２ｃの先端が弁座５２ｄを構成している。ダイヤフラム弁１６の本体部１６ａが弁座５２ｄに当接していないときは、吐出通路６２が弁室５６と連通し、ダイヤフラム弁１６の本体部１６ａが弁座５２ｄに当接しているときは、吐出通路６２と弁室５６との連通が遮断される。
【0022】
コントロールハウジング２２には、パイロット室５８のエアを吐出通路６２に向けて開放するための流路の一部である第１開放流路６４ａと第２開放流路６４ｂが設けられている。第１開放流路６４ａの一端は、ダイヤフラムハウジング１８と対向するコントロールハウジング２２の側面に開口して、パイロット室５８から延びる延長通路５８ａに接続され、第１開放流路６４ａの他端は開閉制御弁２０に接続される。なお、参照符号３４ｄで示されるのは、第１開放流路６４ａと延長通路５８ａとの接続部分を外部からシールするシール材である。
【0023】
ダイヤフラムハウジング１８には、パイロット室５８のエアを吐出通路６２に向けて開放するための流路の残部である第３開放流路６４ｃと第４開放流路６４ｄが設けられている。第３開放流路６４ｃは第２ボデイ５４に形成され、第４開放流路６４ｄは第１ボデイ５２に形成されている。第４開放流路６４ｄは、一端が第３開放流路６４ｃに接続され、他端が吐出通路６２に接続される。
【0024】
コントロールハウジング２２に形成された前記第２開放流路６４ｂの一端は、開閉制御弁２０に接続され、第２開放流路６４ｂの他端は、ダイヤフラムハウジング１８と対向するコントロールハウジング２２の側面に開口して、第２ボデイ５４に形成された前記第３開放流路６４ｃに接続される。
【0025】
開閉制御弁２０は、第２開放流路６４ｂを第１開放流路６４ａに接続する位置と、第２開放流路６４ｂを第１開放流路６４ａから遮断する位置との間で摺動可能なスプール６６を備える。スプール６６は、ばね６８の付勢力を一方向に受けるとともに、後述する第２作動エア流路７０ｂのエア圧による付勢力をその逆方向に受ける。第１開放流路６４ａは、スプール６６の外周面に形成された凹部６６ａと常に繋がっている。
【0026】
第２作動エア流路７０ｂのエア圧が所定値未満であるとき、スプール６６は、ばね６８の付勢力により、第２開放流路６４ｂを第１開放流路６４ａから遮断した位置に移動する（図３参照）。このとき、パイロット室５８のエアは閉じ込められる。一方、第２作動エア流路７０ｂのエア圧が所定値以上であるとき、スプール６６は、ばね６８の付勢力に抗して、第２開放流路６４ｂを第１開放流路６４ａに接続した位置に移動する（図６参照）。このとき、パイロット室５８のエアは吐出通路６２に向けて開放される。
【0027】
コントロールハウジング２２は、スピードコントローラ７４が介設された作動エア流路を有する。この作動エア流路は、スピードコントローラ７４の上流側に位置する第１作動エア流路７０ａと、スピードコントローラ７４の下流側に位置する第２作動エア流路７０ｂとからなる。第１作動エア流路７０ａは、コントロールハウジング２２の底部に形成された円形凹部２２ａに開口しており、第２作動エア流路７０ｂは、開閉制御弁２０に接続されている。
【0028】
円筒状のスリーブ７２が連結プレート４２の第２孔部５０に挿通され、コントロールハウジング２２に形成された円形凹部２２ａとシリンダチューブ２４の台座部３６に形成された円形凹部３６ａとの間で支持される。シリンダチューブ２４の作動エア供給ポート４０は、スリーブ７２の内側に形成された流路を介して第１作動エア流路７０ａに連通する。スリーブ７２の外周には、コントロールハウジング２２の円形凹部２２ａ壁面に当接するシール材３４ｅと、シリンダチューブ２４の台座部３６の円形凹部３６ａ壁面に当接するシール材３４ｆとが装着されている。
【0029】
スピードコントローラ７４は、作動エア流路を流れるエアの流量を調整可能な可変流量制御弁である。スピードコントローラ７４の摘み７４ａを操作して、スピードコントローラ７４の内部に配設されたニードル７４ｂの位置を所望の位置にセットすることで、スピードコントローラ７４を通過するエアの流量を調整することができる。スピードコントローラ７４を通過するエアの流量によって、タンク室１２のエアの圧力が上昇する際に開閉制御弁２０のスプール６６に作用する第２作動エア流路７０ｂのエアの圧力の上昇速度が決まる。
【0030】
第１ボデイ５２と第２ボデイ５４とコントロールハウジング２２の三者は、複数の第２ボルト７６によって直列に連結され、第１ボデイ５２は、複数の第３ボルト７８によって連結プレート４２に連結される。これにより、第１ボデイ５２と第２ボデイ５４とで構成されるダイヤフラムハウジング１８とコントロールハウジング２２は、連結プレート４２に対して一体的に連結される。なお、参照符号８０で示されるのは、ダイヤフラムハウジング１８を覆うカバー体である。
【0031】
【0032】
図２および図３に示されるように、ダイヤフラム弁１６の本体部１６ａが弁座５２ｄに当接し、かつ、開閉制御弁２０のスプール６６が第２開放流路６４ｂを第１開放流路６４ａから遮断した位置にある状態を初期状態とする。すなわち、ダイヤフラム弁１６と開閉制御弁２０がいずれも閉じている状態を初期状態とする。このとき、タンク室１２には高圧エアが十分に貯留されていないが、パイロット通路１６ｃを介して連通する弁室５６とパイロット室５８のエアの圧力は、吐出通路６２のエアの圧力よりも大きくなっているものとする。
【0033】
上記初期状態から、高圧エアが入力ポート３２を通じてタンク室１２に供給されると、タンク室１２のエアの圧力が上昇し、そのエアの一部が吐出エア供給ポート３８と連結プレート４２の第１孔部４８の通路形成部４８ａと第１ボデイ５２の接続通路５９を通って弁室５６に入った後、パイロット通路１６ｃを通ってパイロット室５８に入る。したがって、弁室５６とパイロット室５８のエアの圧力が吐出通路６２のエアの圧力よりも大きい状態が継続し、ダイヤフラム弁１６が閉じた状態が維持される。
【0034】
また、タンク室１２のエアの他の一部は、作動エア供給ポート４０とスリーブ７２の内部と第１作動エア流路７０ａとを通ってスピードコントローラ７４に向かう。ここで、スピードコントローラ７４を通過するエアの流量、すなわち、第２作動エア流路７０ｂに流れ込むエアの流量は、スピードコントローラ７４のニードル７４ｂの位置に応じたものに制限されている。したがって、開閉制御弁２０に作用する第２作動エア流路７０ｂのエアの圧力は、この制限された流量に見合った速度で上昇する。
【0035】
そして、第２作動エア流路７０ｂのエアの圧力が所定値以上になると、開閉制御弁２０のスプール６６がばね６８の付勢力に抗して移動し、第２開放流路６４ｂが第１開放流路６４ａに接続される。すなわち、開閉制御弁２０が開く（図６参照）。これにより、パイロット室５８のエアは、第１開放流路６４ａから第４開放流路６４ｄまでを順に通って吐出通路６２に至る。
【0036】
パイロット室５８のエアが開放されると、パイロット室５８のエアの圧力が下がり、ダイヤフラム弁１６の本体部１６ａが弁座５２ｄから離れる。すなわち、ダイヤフラム弁１６が開く（図５参照）。すると、入力ポート３２を通じてタンク室１２に供給され貯留されたエアは、吐出エア供給ポート３８と連結プレート４２の第１孔部４８の通路形成部４８ａと第１ボデイ５２の接続通路５９を通って弁室５６に入った後、吐出通路６２に一気に流れ込み、吐出ポート６０から外部に吐出される。
【0037】
タンク室１２に貯留されたエアが外部に吐出されると、タンク室１２のエアの圧力が下がり、開閉制御弁２０のスプール６６に作用する第２作動エア流路７０ｂのエアの圧力も下がる。そして、タンク室１２に貯留されたエアが所定量吐出されると、第２作動エア流路７０ｂのエアの圧力が所定値未満となり、スプール６６がばね６８の付勢力によって移動し、第２開放流路６４ｂが第１開放流路６４ａから遮断される。すなわち、開閉制御弁２０が閉じる。
【0038】
開閉制御弁２０が閉じると、パイロット室５８のエアの開放が止まる。また、パイロット通路１６ｃを介して弁室５６からのエアがパイロット室５８に充填されるので、パイロット室５８のエアの圧力が上昇する。一方、互いに連通している弁室５６と吐出通路６２のエアは、吐出ポート６０から外部に吐出されているため、パイロット室５８のエアの圧力が弁室５６と吐出通路６２のエアの圧力よりも大きくなる。これにより、ダイヤフラム弁１６の本体部１６ａが弁座５２ｄに当接し、ダイヤフラム弁１６が閉じる。したがって、吐出ポート６０からのエアの吐出が止まり、初期状態に戻る。
【0039】
高圧エアが入力ポート３２を通じてタンク室１２に供給されている間は、上記動作が繰り返し行われる。すなわち、「開閉制御弁２０が開く」→「ダイヤフラム弁１６が開く」→「タンク室１２に貯留されたエアが吐出ポート６０から外部に吐出される」→「開閉制御弁２０が閉じる」→「ダイヤフラム弁１６が閉じる」→「吐出ポート６０からのエアの吐出が止まる」という一連の動作が周期的に繰り返される。
【0040】
上記一連の動作が周期的に繰り返されるときのタンク室１２のエアの圧力および吐出ポート６０におけるエアの圧力が変化する様子を図７に示す。タンク室１２のエアの圧力は一点鎖線で示され、吐出ポート６０におけるエアの圧力は実線で示されている。なお、通常の連続的なエアブローを行う場合と比較するため、連続的なエアブローにおける吐出圧力を点線で示す。
【0041】
タンク室１２のエアの圧力が上昇して所定値Ｐ１に達すると、吐出ポート６０におけるエアの圧力が瞬間的に高いピーク値（ピーク圧）Ｐ２まで上昇し、その後、吐出ポート６０におけるエアの圧力およびタンク室１２のエアの圧力が下降するという現象が周期的に繰り返されている。
【0042】
この場合の周期は、スピードコントローラ７４によって設定されるエアの流量に依存する。具体的には、スピードコントローラ７４の摘み７４ａを操作してニードル７４ｂの位置を変更し、ニードル７４ｂの周りの流路面積を小さくすると、周期が長くなる。また、吐出ポート６０におけるピーク圧Ｐ２は、開閉制御弁２０のばね６８の強さに依存する。ばね６８が強いほど（ばね定数が大きいほど）ピーク圧Ｐ２が大きくなる。
【0043】
高いピーク圧Ｐ２を有する間欠的なエアブローによって、切粉をワークの表面から効果的に除去することができる上に、連続的なエアブローに比べてエアの消費量が格段に少ない。
【0044】
本実施形態の高圧流体吐出装置１０によれば、入力ポート３２から高圧流体を連続的に供給するだけで、高いピーク圧Ｐ２を有するエアを吐出ポート６０から周期的に吐出することができる。
【0045】
本実施形態では、高圧流体として高圧エアを用いたが、使用する流体は、エアに限られるものではなく、圧縮性流体であれば他の流体でもよい。また、本実施形態では、スピードコントローラを設けたが、周期を調整する必要がない場合は、スピードコントローラを設けなくてもよい。
【0046】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る高圧流体吐出装置９０について、図８および図９を参照しながら説明する。なお、第２実施形態に係る高圧流体吐出装置９０において、上述した高圧流体吐出装置１０と同一または同等の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第２実施形態に係る高圧流体吐出装置９０について、図８および図９を参照しながら説明する。なお、第２実施形態に係る高圧流体吐出装置９０において、上述した高圧流体吐出装置１０と同一または同等の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0047】
高圧流体吐出装置９０は、マシニングセンタの主軸８２に取り付けられ、ワークの表面に付着した切粉を除去するために使用される。参考までに、ツールホルダ９４を介してマシニングセンタの主軸８２にエンドミル（ツール）８４が装着された状態を図９に示す。
【0048】
図８に示されるように、高圧流体吐出装置９０は、内部にタンク室９２が形成された中空円錐状のツールホルダ９４と、ダイヤフラム弁１６を内蔵するダイヤフラムハウジング１８と、開閉制御弁２０を内蔵するコントロールハウジング２２とを有する。
【0049】
ツールホルダ９４は、マシニングセンタの主軸８２に設けられる複数のツールホルダの１つである。換言すれば、高圧流体吐出装置９０は、マシニングセンタにおいてエンドミル等のツールを装着するために用いられる複数のツールホルダのうち、空いているツールホルダを構成の一部として取り込み、その内部空間をタンク室９２として利用するものである。
【0050】
図８に示されるように、ツールホルダ９４は、その軸心方向一端側に入力ポート９４ａを備えている。ツールホルダ９４の軸心方向他端側には、ツールホルダ９４の内壁面とともにタンク室９２の壁面を構成する板状のカバープレート９６が設けられている。カバープレート９６に当接するツールホルダ９４の端面には、タンク室９２を外部からシールするシール材３４ｇが装着されている。
【0051】
カバープレート９６には、その壁面を貫通して、吐出エア供給ポート９６ａおよび作動エア供給ポート９６ｂが設けられている。ダイヤフラムハウジング１８およびコントロールハウジング２２は、ツールホルダ９４が当接する面とは反対側のカバープレート９６の面に取り付けられる。
【0052】
ダイヤフラムハウジング１８の一部を構成する第１ボデイ５２の右側面には、カバープレート９６の吐出エア供給ポート９６ａに対応する位置において、右方に突出する環状の突出部５２ｂが形成されている。この突出部５２ｂは、カバープレート９６に嵌合する。吐出エア供給ポート９６ａは、突出部５２ｂを含む第１ボデイ５２の右側面部に設けられた接続通路５９を介して、弁室５６と連通している。
【0053】
コントロールハウジング２２とカバープレート９６との間には、カバープレート９６の作動エア供給ポート９６ｂに対応する位置において、スリーブ７２が配置されている。カバープレート９６の作動エア供給ポート９６ｂは、スリーブ７２の内側に形成された流路を介して、コントロールハウジング２２の第１作動エア流路７０ａに連通する。
【0054】
第１ボデイ５２には、第１ボデイ５２の左側面に開口する吐出ポート６０と、吐出ポート６０に連通しダイヤフラム弁１６の近傍まで延びる吐出通路６２とが設けられている。これら吐出ポート６０と吐出通路６２は、ツールホルダ９４の軸心方向と平行に延びている。
【0055】
パイロット室５８のエアを吐出通路６２に向けて開放するための流路として、コントロールハウジング２２に第１開放流路６４ａと第２開放流路６４ｂとが設けられ、ダイヤフラムハウジング１８に第３開放流路６４ｃと第４開放流路６４ｄとが設けられている。第３開放流路６４ｃと第４開放流路６４ｄは、一直線上に並び、吐出通路６２に直交する方向に延びている。
【0056】
本実施形態の高圧流体吐出装置９０においても、前述した高圧流体吐出装置１０と同様に、高圧エアが入力ポート９４ａを通じてタンク室９２に供給されている間、「開閉制御弁２０が開く」→「ダイヤフラム弁１６が開く」→「タンク室９２に貯留されたエアが吐出ポート６０から外部に吐出される」→「開閉制御弁２０が閉じる」→「ダイヤフラム弁１６が閉じる」→「吐出ポート６０からのエアの吐出が止まる」という一連の動作が周期的に繰り返される。高い圧力ピーク値を有するエアが吐出ポート６０から周期的に吐出されることによって、吐出ポート６０の前方に位置する図示しないワークの表面に付着した切粉が効果的に除去される。
【0057】
本実施形態の高圧流体吐出装置９０によれば、マシニングセンタの主軸８２に設けられるツールホルダ９４を構成の一部として取り込み、その内部空間をタンク室９２として利用するものであるから、マシニングセンタへの取り付けが容易であり、かつ、構成が可及的に簡素化される。しかも、ツールホルダは規格化されている部材であり、同一仕様の高圧流体吐出装置９０を種々のマシニングセンタに適用できる。
【0058】
本発明に係る高圧流体吐出装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することのない範囲で、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】