特表 2022-532417 工作機械用冷却水直噴工具ホルダー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-14

(54)【発明の名称】工作機械用冷却水直噴工具ホルダー

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/10 20060101AFI20220707BHJP

   B23Q 3/12 20060101ALI20220707BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/10 D

B23Q3/12 A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021568481

(86)(22)【出願日】2020-05-13

(85)【翻訳文提出日】2022-01-06

(86)【国際出願番号】 KR2020006302

(87)【国際公開番号】W WO2020231183

(87)【国際公開日】2020-11-19

(31)【優先権主張番号】10-2019-0056668

(32)【優先日】2019-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521498531

【氏名又は名称】トップツーリング システムズ

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】リ，ソン グン

【テーマコード（参考）】

3C011

3C016

【Ｆターム（参考）】

3C011EE06

3C016FA21

(57)【要約】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーは、工作機械と工具を連結し、被加工物の加工時に、冷却水の供給部から供給された冷却水を前記工具と前記被加工物との間に噴射する工作機械用冷却水直噴工具ホルダーにおいて、前記工具が装着される装着空間を提供し、前記工作機械に連結された状態で、前記工作機械の回転運動に連動する本体部、前記本体部の外側面をカバーするハウジング部、前記ハウジング部の下側に連結された状態で、前記工具の外周面を囲むように配置され、前記冷却水を前記工具と前記被加工物との間に噴射させるようにするキャップノズル部、前記工作機械に装着され、前記冷却水の供給部から供給された冷却水の移動通路を提供し、前記本体部の前記工作機械への装着位置を決定するアダプタ部及び前記ハウジング部の側面に連結された状態で、前記アダプタ部と前記ハウジング部とを連結し、前記アダプタ部から供給された冷却水を前記キャップノズル部に移動するようにするサイドロッド部を含めることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械と工具を連結し、被加工物を加工する際に、冷却水供給部から供給された冷却水を前記工具と前記被加工物との間に噴射する工作機械用冷却水直噴工具ホルダーであって、
前記工具が装着される装着空間を提供し、前記工作機械に連結された状態で、前記工作機械の回転運動に連動する本体部、
前記本体部の外側面を覆うハウジング部、
前記ハウジング部の下側に連結された状態で、前記工具の外周面を囲むように配置され、前記冷却水を前記工具と前記被加工物との間に噴射されるようにするキャップノズル部、
前記工作機械に装着され、前記冷却水供給部から供給された冷却水の移動通路を提供し、前記本体部の前記工作機械への装着位置を決定するアダプタ部、及び、
前記ハウジング部の側面に連結された状態で、前記アダプタ部と前記ハウジング部とを連結し、前記アダプタ部から供給された冷却水を前記キャップノズル部に移動させるようにするサイドロッド部を含み、
前記キャップノズル部は、前記ハウジング部との間に冷却水が滞留する滞留空間が形成され、前記工具の外部露出方向に並んだ複数の排出孔を備え、前記滞留空間に収容された冷却水は、前記滞留空間内で前記工具の回転による回転力が印加され、前記工具を基準として前記工具と同じ方向に回転した状態で、複数の排出孔を介して排出され、前記滞留空間内に形成された求心力により前記工具の末端に向かう直進性が確保されることを特徴とする工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項2】

前記サイドロッド部は、前記アダプタ部に着脱可能なように連結されることを特徴とする請求項１に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項3】

前記サイドロッド部は、前記アダプタ部に収まる場合、前記本体部との連結が解除され、前記アダプタ部から脱離する場合、前記本体部と連結され、
前記本体部は、前記サイドロッド部を媒介として前記ハウジング部との結束の可否が決定されることを特徴とする請求項２に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項4】

前記本体部は、前記サイドロッド部と連結される場合、前記ハウジング部に従属し、前記サイドロッド部と連結解除される場合、前記ハウジング部から従属解除され、前記ハウジング部を基準として回転可能であることを特徴とする請求項３に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項5】

前記サイドロッド部は、
高さ方向に形成された第１収容空間及び前記第１収容空間と連通されるが、前記高さ方向に垂直であり、前記ハウジング部に向かう第１幅方向に形成された第２収容空間が形成される収容部、
前記第１収容空間に収容された状態で、前記受容部に沿って摺動され、前記アダプタ部に着脱可能なように連結される連結部、
前記第１受容空間に収容され、前記連結部の下側に位置し、前記連結部の前記高さ方向に印加される外力によって弾性変形する弾性部、及び、
前記第２収容空間に収容された状態で、前記連結部の前記高さ方向への位置移動に応じて連動し、前記第１幅方向に位置移動する従属決定部を備えることを特徴とする請求項４に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項6】

前記連結部は、前記アダプタ部と連結される場合、前記アダプタ部への接続に応じて前記第１収容空間に沿って第１位置から下側に位置移動して第２位置に位置し、前記アダプタ部と連結解除される場合、前記アダプタ部との接続解除により第２位置から前記第１位置に復帰し、
前記弾性部は、前記連結部の前記第１位置から前記第２位置への位置移動に応じて圧縮弾性変形し、前記連結部が前記アダプタ部と連結解除される場合、前記圧縮弾性変形による復元力により前記連結部を前記第２位置から前記第１位置に復帰させることを特徴とする請求項５に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項7】

前記従属決定部は、前記高さ方向に貫通して形成された貫通孔を備え、前記連結部は、前記貫通孔に挿入されたまま、前記貫通孔に沿って前記高さ方向に位置移動されることを特徴とする請求項５に記載の工作機械用冷却水直噴ツールホルダー。

【請求項8】

前記連結部は、前記第１幅方向と垂直な第２幅方向に貫通したガイド孔を備え、
前記ガイド孔は、一定の幅に形成され、下側から上側に行くほど、前記ハウジング部から離れる方向に上方に傾斜して形成され、
前記従属決定部は、前記貫通孔を規定する側面に形成された側面孔に挿入され、前記第２幅方向に連結された摺動部を備え、
前記摺動部は、前記ガイド孔に挿入された状態で、前記連結部の前記高さ方向への位置移動に応じて前記ガイド孔に沿って摺動することを特徴とする請求項７に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項9】

前記ハウジング部は、前記サイドロッド部と対向する対向面から陥入し、前記第２収容空間と連通する陥入孔を備えており、
前記陥入孔は、前記本体部の係合溝と連通され、
前記従属決定部は、前記陥入孔に挿入された状態で、前記連結部の前記第１位置から前記第２位置への位置移動に応じて前記本体部から離れる方向に位置移動され、前記係合溝と離隔され、前記連結部の前記第２位置から前記第１位置への位置移動に応じて前記本体部に向かって移動して前記係合溝と係合し、
前記従属決定部が前記係合溝と係合すると、前記本体部は前記ハウジング部に従属し、前記従属決定部が前記係合溝と離隔されると、前記本体部は前記ハウジング部から従属解除されることを特徴とする請求項８に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項10】

前記連結部は、貫通して形成され、前記連結部が前記アダプタ部に連結された場合、前記アダプタ部から供給された冷却水が移動する通路を提供する第１流路を備え、
前記受容部は、貫通して形成された第２流路を備え、前記第１流路は、前記連結部の前記第１位置において、前記第２流路と連通されず、前記連結部の前記第２位置において、前記第２流路と連通され、
前記第２流路は、前記ハウジング部と前記本体部との間の第３流路と連通し、
前記第３流路は、前記滞留空間と連通することを特徴とする請求項６に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項11】

前記第３流路は、前記第１流路から分岐する第３－１流路及び第３－２流路、前記ハウジング部の下部内側に螺旋状に形成された螺旋部を介して冷却水が回転して移動するようにする第３－３流路から構成され、
前記第３－３流路は、前記滞留空間と連通することを特徴とする請求項１０に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項12】

前記ハウジング部は、下部外側に雄ねじ山を形成し、
前記キャップノズル部は、前記雄ねじ山に対応する形状に形成された雌ねじ山を備え、前記ハウジング部にねじ山の結合により着脱されることを特徴とする請求項１に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項13】

前記キャップノズル部は、前記工具が貫通する工具挿入孔及び前記工具挿入孔を基準として放射状に配置された複数の排出孔とを備え、
前記複数の排出孔は、前記工具の回転軸に向かって傾斜するように形成され、前記滞留空間に収容された冷却水が前記工具の回転軸に向かって偏向して噴射されるようにすることを特徴とする請求項１に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項14】

前記複数の排出孔は、前記工具挿入孔から第１距離に配置される第１孔配置部と、前記工具挿入孔から前記第１距離よりも遠い第２距離に配置される第２孔配置部とで構成され、
前記第２孔配置部の傾斜度は、前記第１孔配置部の傾斜度よりも大きく形成されることを特徴とする請求項１３に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項15】

前記第２ホール配置部を介して噴射される冷却水は、
前記第１孔配置部を介して噴射される冷却水が前記工具の回転力による反発力により飛散することを最小限に抑えることを特徴とする請求項１４に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【請求項16】

前記第１孔配置部を構成する各排出孔は、傾斜度が異なって形成され、
前記第２孔配置部を構成する各排出孔は、傾斜度が異なって形成されることを特徴とする請求項１４に記載の工作機械用冷却水直噴工具ホルダー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械用冷却水直噴工具ホルダーに関するものであり、特に工作機械と工具とを連結し、被加工物の加工時に冷却水供給部から供給された冷却水を前記工具と前記被加工物との間に噴射する工作機械用冷却水直噴工具ホルダーに関するものである。

【背景技術】

【0002】

工作機械切削加工産業において、冷却水噴射の効率性の問題は最も大きな難題であり、作業環境と生産性に大きく影響を及ぼすが、現在まで効率性と環境問題（ミスト発生の問題）が解決されないでいる。

【0003】

また、切削工具の寿命は加工品の品質、生産性、納期および価格を決定するため、切削工具の使用量が多い自動車、航空・宇宙、医療などの産業においては切削工具の寿命と性能を向上させる技術とシステムに対する需要が持続的に増加する可能性がある。

【0004】

具体的には、加工部品の原価構成比において切削工具自体の購入費用は３～８％の割合を占め、切削工具の性能が良くないと加工時間が長くなり、人件費、電力、加工機械の維持費、消耗品費などが増加し、原価が再び上昇する可能性がある。

【0005】

仮に冷却水の噴射効率を高めることにより切削工具の性能が向上し、加工速度が２０％増加するならば、加工時間が短縮されて、生産コストが１５％削減され、既存の工具よりも寸法の精度が向上し、精度確保のための後加工が大幅に減少する可能性がある。

【0006】

従来はフライス加工において側面の外部ノズルから加工点に冷却水を噴射していたが、噴射効率の限界、切削熱、チップ及び被加工物の干渉等により実際の切削がなされる工具切削面に冷却水が直接浸透されにくく、最も効率的な内部供給方式における工具ホルダーによる噴射は複数の海外企業において開発されているが、主軸回転時に冷却水が飛散するようになり、冷却水の最も大きな役割である冷却及び潤滑作用に限界があって、大量のミストが発生して作業環境の問題を誘発していた。

【0007】

したがって、工具ホルダーの内部に管路を形成してカッターの真上から３６０度の全領域において冷却水を噴射することにより、工具の形状が変更しても常に切削が発生する位置に冷却水を噴射できるシステムの開発が必要な実情であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】韓国登録特許第１０－１３９４５３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、遠心力を求心力に変換して冷却水が周囲に広がる現象を最低限に抑えることにより、冷却水を工具から最も近い部位で効率的に直噴できる機能を備えた工作機械用冷却水直噴工具ホルダーを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーは、工作機械と工具を連結し、被加工物の加工時に冷却水供給部から供給された冷却水を前記工具と前記被加工物との間に噴射する工作機械用冷却水直噴工具ホルダーにおいて、前記工具が装着される装着空間を提供し、前記工作機械に連結された状態で、前記工作機械の回転運動に連動する本体部、前記本体部の外側面をカバーするハウジング部、前記ハウジング部の下側に連結された状態で、前記工具の外周面を囲むように配置されて、前記冷却水を前記工具と前記被加工物との間に噴射されるようにするキャップノズル部、前記工作機械に装着され、前記冷却水供給部から供給された冷却水の移動通路を提供し、前記本体部の前記工作機械への装着位置を決定するアダプタ部及び前記ハウジング部の側面に連結された状態で、前記アダプタ部と前記ハウジング部とを連結し、前記アダプタ部から供給された冷却水を前記キャップノズル部に移動するようにするサイドロッド部を含み、前記キャップノズル部は、前記ハウジング部との間に冷却水が滞留する滞留空間を形成し、前記工具の外部露出方向と並んだ方向に複数の排出孔を備えており、前記滞留空間に収容された冷却水は、前記滞留空間内で前記工具の回転による回転力を印加され、前記工具を基準として前記工具と同じ方向に回転した状態で複数の排出孔を介して排出されるが、前記滞留空間内に形成された求心力によって前記工具の端部に向かう直進性を確保することができる。

【0011】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記サイドロッド部は、前記アダプタ部に着脱可能なように連結することができる。

【0012】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記サイドロッド部は、前記アダプタ部に収まる場合、前記本体部との連結が解除され、前記アダプタ部から脱離する場合、前記本体部に連結され、前記本体部は、サイドロッド部を介して前記ハウジング部との結束の可否を決定することができる。

【0013】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記本体部は、前記サイドロッド部と連結される場合、前記ハウジング部に従属し、前記サイドロッド部と連結解除される場合、前記ハウジング部分から従属が解除され、ハウジング部分を基準に回転することができる。

【0014】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記サイドロッド部は、高さ方向に形成された第１収容空間及び前記第１収容空間と連通されるが、前記高さ方向に垂直であり、前記ハウジング部分に向かう第１幅方向に形成された第２収容空間を形成する収容部、前記第１収容空間に収容された状態で、前記収容部に沿って摺動されて、前記アダプタ部に着脱可能なように連結される連結部、前記第１収容空間に収容されるが、前記連結部の下側に位置し、前記連結部の前記高さ方向に印加された外力によって弾性変形する弾性部および前記第２収容空間に収容された状態で、前記連結部の高さ方向への位置移動に従って連動し、前記第１幅方向に位置移動する従属決定部を備えてもよい。

【0015】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記連結部は、前記アダプタ部と接続する場合、前記アダプタ部への接続に伴って、前記第１収容空間に沿って第１位置から下側に位置移動して第２位置に位置し、前記アダプタ部との接続が解除される場合、前記アダプタ部との接続解除に応じて第２位置から前記第１位置に復帰し、前記弾性部は、前記接続部の前記第１位置から前記第２位置への位置移動に従って圧縮弾性変形し、前記連結部が前記アダプタ部と連結解除される場合、前記圧縮弾性変形による復元力により、前記連結部を前記第２位置から前記第１位置に復帰させることができる。

【0016】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記従属決定部は、前記高さ方向に貫通して形成された貫通孔を備えており、前記連結部は、前記貫通孔に挿入された状態で、前記貫通孔に沿って高さ方向に位置移動することができる。

【0017】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記連結部は、前記第１幅方向に垂直な第２幅方向に貫通したガイド孔を備え、前記ガイド孔は、一定の幅によって形成されるが、下側から上側に向かうにつれて、前記ハウジング部から離れる方向に上向きに傾斜して形成され、前記従属決定部は、貫通孔を規定する側面に形成された側面孔に挿入され、前記第２幅方向に延長される摺動部を備え、前記摺動部は、前記ガイド孔に挿入された状態で、前記連結部の高さ方向への位置移動に従ってガイド孔に沿って摺動することができる。

【0018】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記ハウジング部は、前記サイドロッド部と対向する対向面から陥入し、前記第２収容空間と連通した陥入孔を備え、前記陥入孔は、前記本体部の結合孔と連通し、前記従属決定部は、前記陥入孔に挿入された状態で、前記連結部の前記第１位置から前記第２位置への位置移動に応じて前記本体部から離れる方向に位置移動して前記結合孔から離隔し、連結部の第２位置から第１位置への位置移動に応じて本体部に向かって移動して係合溝と係合し、従属決定部が係合溝と係合すると、本体部はハウジング部に従属し、従属決定部が係合溝と離隔されると、本体部はハウジング部から従属解除される。

【0019】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記収容部は、貫通して形成された第２流路を備え、前記連結部は貫通して形成され、前記連結部が前記アダプタ部に連結された場合、前記アダプタ部から供給された冷却水が移動する通路を提供する第１流路を備え、前記第１流路は、前記連結部の前記第１位置において前記第２流路と連通されず、前記連結部の前記第２位置で前記第２流路と連通し、前記第２流路は、前記ハウジング部と前記本体部との間の第３流路と連通され、前記第３流路は、前記滞留空間と連通させることができる。

【0020】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記第３流路は、前記第１流路から分岐する第３－１流路及び第３－２流路、前記ハウジング部の下部内側にヘリカル形状に形成されたヘリカル部を介して冷却水を回転して移動するようにさせる第３－３流路により構成され、前記第３－３流路は、前記滞留空間と連通することができる。

【0021】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記ハウジング部は、下部外側に雄ねじ山を形成し、前記キャップノズル部は、前記雄ねじ山と対応する形状で形成された雌ねじ山を備え、前記ハウジング部とねじ山の結合を介して着脱することができる。

【0022】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記キャップノズル部は、前記工具が貫通する工具挿入孔と、前記工具挿入孔を基準に放射状に配置された複数の排出孔とを備え、前記複数の排出孔は、前記工具の回転軸に向かって傾斜するように形成され、前記滞留空間に収容された冷却水が前記工具の回転軸に向かって偏向して噴射されるようにすることができる。

【0023】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記複数の排出孔は、前記工具挿入孔から第１距離に配置される第１孔配置部及び前記工具挿入孔から前記第１距離よりも遠い第２距離に配置された第２孔配置部で構成され、第２ホール配置部の傾斜度は、第１孔配置部の傾斜度よりも大きく形成することができる。

【0024】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記第２抗配置部を介して噴射される冷却水は、前記第１孔配置部を介して噴射される冷却水が前記工具の回転力による反発力により飛散するのを最小限に抑えることができる。

【0025】

本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの前記第１孔配置部を構成する各排出孔は、傾斜度が異なるように形成され、前記第２孔配置部を構成する各排出孔は、傾斜度が異なるように形成することができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、冷却水が周囲に広がる現象を制御して冷却水噴射効率を最大化し、加工生産性と作業環境を大幅に向上させることができる。

【0027】

また、切削加工時に発生する切削熱を効率的に低減することにより、工具寿命を延ばし、加工速度および精度を向上させることができる。

【0028】

また、冷却水の噴射効率を高めることにより切削工具の性能が向上し、加工速度を高めることにより加工時間が短縮され、生産コストが削減され、既存の工具よりも寸法の精度が向上し、精度確保のための後加工を大幅に減少させることができる。

【0029】

また、切削工具の寿命が増加して工具の交換時間が短縮されることにより、生産コストが削減され、加工製造業の生産性における競争力を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】図１は、本発明の一実施形態による工作機械用冷却水直噴工具ホルダーが装着された工作機械を図示した概略斜視図。

【図2】図２は、本発明の一実施形態による工作機械用冷却水直噴工具ホルダーが装着された工作機械を図示した概略斜視図。

【図3】図３は、本発明の一実施形態による工作機械用冷却水直噴工具ホルダーを図示した概略斜視図。

【図4】図４は、本発明の一実施形態による工作機械用冷却水直噴工具ホルダーを図示した概略断面図。

【図5】図５は、本発明の一実施形態による工作機械用冷却水直噴工具ホルダーのサイドロッド部を説明するための概略図。

【図6】図６は、本発明の一実施形態による工作機械用冷却水直噴工具ホルダーのサイドロッド部を説明するための概略図。

【図7】図７は、本発明の一実施形態による工作機械用冷却水直噴工具ホルダーのサイドロッド部を説明するための概略図。

【図8】図８は、本発明の一実施形態による工作機械用冷却水直噴工具ホルダーのサイドロッド部を説明するための概略図。

【図9】図９は、本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの冷却水の移動経路を説明するための概略図。

【図10】図１０は、本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーのキャップノズル部を説明するための概略図。

【図11】図１１は、本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーのキャップノズル部を説明するための概略図。

【図12】図１２は、本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーのキャップノズル部を説明するための概略図。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下では、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。ただし、本発明の技術的思想は提示される実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を理解する当業者は、同一の技術的思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除等を通じて、退歩的な他の発明や本発明の技術的思想の範囲内に含まれる他の実施形態を容易に提案することができるだろうが、これも本源の発明の技術的思想の範囲に含まれるものとする。

【0032】

また、各実施例の図面に示されている同一の技術的思想の範囲内の機能が同一である構成要素は、同一の参照符号を使用して説明する。

【0033】

図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーを装着した工作機械を図示した概略斜視図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーを図示した概略斜視図であり、図４は、本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーを図示した概略断面図である。

【0034】

図１～図４を参照すると、本発明の一実施形態に係る工作機械主軸部Ｍ工具ホルダー（１、以下、工具ホルダー）は、工作機械主軸部Ｍと切削工具Ｔを連結し、被加工物を加工する際に、冷却水供給部Ｑから供給された冷却水を前記工作機械用冷却水直噴工具ホルダーと前記被加工物との間に噴射する装置に関するものである。

【0035】

本発明による工具ホルダー１は、本体部１０、ハウジング部２０、キャップノズル部３０、アダプタ部４０及びサイドロッド部５０を含むことができる。

【0036】

前記本体部１０は、前記切削工具Ｔが装着される装着空間Ｓ１を提供し、前記工作機械主軸部Ｍに連結された状態で、前記工作機械主軸部Ｍの回転運動に連動することができる。

【0037】

前記ハウジング部２０は、前記本体部１０の外側面を覆うことができる。

【0038】

前記キャップノズル部３０は、前記ハウジング部２０の下側に接続された状態で、前記切削工具Ｔの外周面を囲むように配置され、前記冷却水を前記切削工具Ｔと前記被加工物との間に噴射されるようにすることができる。

【0039】

また、前記キャップノズル部３０は、前記ハウジング部２０との間に冷却水が滞留する滞留空間Ｓ２を形成し、前記切削工具Ｔの外部露出方向に並ぶ方向に、複数の排出孔Ｈを備えてもよい。

【0040】

前記滞留空間Ｓ２に収容された冷却水は、前記滞留空間（Ｓ２、図３及び図８参照）内で前記切削工具Ｔの回転による回転力を印加され、前記切削工具Ｔを基準として前記切削工具Ｔと同じ方向に回転させることができる。

【0041】

また、前記滞留空間Ｓ２に収容された冷却水は、前記複数の排出孔（Ｈ、図１０参照）を介して排出されるが、前記滞留空間Ｓ２内に形成された求心力によって前記切削工具Ｔの末端に向かう直進性を確保できるようになる。

【0042】

前記アダプタ部４０は、前記工作機械主軸部Ｍに装着され、前記冷却水供給部Qから供給された冷却水の移動通路を提供し、前記本体部１０の前記工作機械主軸部Ｍへの装着位置を決定することができる。

【0043】

具体的には、本体部１０は、特定方向に配置された状態で前記工作機械主軸部Ｍに装着することができ、アダプタ部４０への前記サイドロッド部５０の装着に応じて前記本体部１０は、工作機械主軸部Ｍへの装着位置である特定の方向に配置することができる。

【0044】

前記サイドロッド部５０は、ハウジング部２０の側面に連結された状態で、アダプタ部４０とハウジング部２０とを連結し、アダプタ部４０から供給された冷却水をキャップノズル部３０に移動させることができる。

【0045】

以下、図５または図１２を参照して、本発明の工具ホルダー１を構成する各構成要素及び構成要素間の関係について詳細に説明することにする。

【0046】

図５～図８は、本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーのサイドロッド部を説明するための概略図である。

【0047】

図５～図８を参照すると、本発明の一実施形態に係る工具ホルダー１のサイドロッド部５０は、前記アダプタ部４０に着脱可能なように連結することができる。

【0048】

具体的には、サイドロッド部５０は、アダプタ部４０に収まる場合（図５参照）、前記本体部１０との連結が解除され、アダプタ部４０から脱離する場合（図６参照）、本体部１０と連結することができる。

【0049】

前記本体部１０は、前記サイドロッド部５０を媒介として前記ハウジング部２０との結束の可否を決定することができる。

【0050】

具体的には、前記本体部１０は、前記サイドロッド部５０と連結される場合、前記ハウジング部２０に従属し、前記サイドロッド部５０との連結が解除される場合、前記ハウジング部２０から従属解除され、前記ハウジング部２０を基準として回転が可能である。

【0051】

前記サイドロッド部５０は、収容部５１、連結部５３、弾性部５５及び従属決定部５７を備えてもよい。

【0052】

前記収容部５１は、高さ方向（Ｚ、図７参照）に形成された第１収容空間（Ｖ１、図７参照）及び前記第１収容空間（Ｖ１）と連通されるが、前記高さ方向（Ｚ）と垂直であり、前記ハウジング部２０に向かう第１幅方向（Ｘ、図７参照）に形成された第２収容空間（Ｖ２、図７参照）を形成することができる。

【0053】

前記連結部５３は、前記第１収容空間Ｖ１に収容された状態で、前記収容部５１に沿って摺動され、前記アダプタ部４０に着脱可能なように連結することができる。

【0054】

前記弾性部５５は、前記第１収容空間Ｖ１に収容され、前記連結部５３の下側に位置し、前記連結部５３の前記高さ方向Ｚに印加された外力により弾性変形することができる。

【0055】

前記従属決定部５７は、前記第２収容空間Ｖ２に収容された状態で、前記連結部５３の前記高さ方向Ｚへの位置移動に応じて連動し、前記第１幅方向Ｘに位置移動することができる。

【0056】

前記連結部５３は、前記アダプタ部４０と連結される場合、前記アダプタ部４０への接続に応じて前記第１収容空間Ｖ１に沿って第１位置（図５参照）から下側へ位置が移動して第２位置（図６参照）に位置し、アダプタ部４０との接続が解除されると、アダプタ部４０との接続解除に応じて第２位置から第１位置に復帰することができる。

【0057】

前記弾性部５５は、前記連結部５３の前記第１位置から前記第２位置への位置移動に応じて圧縮弾性変形され、前記連結部５３が前記アダプタ部４０と連結解除される場合、前記圧縮弾性変形による復元力によって、前記連結部５３を前記第２位置から前記第１位置に復帰することができる。

【0058】

従属決定部５７は、高さ方向Ｚに貫通して形成された貫通孔５７１を備えてもよい。

【0059】

前記連結部５３は、前記貫通孔５７１に挿入された状態で、前記貫通孔５７１に沿って前記高さ方向Ｚに位置移動することができる。

【0060】

また、前記連結部５３は、第１幅方向Ｘと垂直な第２幅方向Ｙに貫通されたガイド孔５３１を備えてもよい。

【0061】

前記ガイドホール５３１は、一定の幅に形成されているが、下側から上側に向かうにつれて、前記ハウジング部２０から離れる方向に上向きに傾斜するように形成することができる。

【0062】

前記従属決定部５７は、前記貫通孔５７１を規定する側面に形成された側面孔５７５に挿入されて、前記第２幅方向Ｙに延長された摺動部５７３を備えてもよい。

【0063】

前記摺動部５７３は、前記ガイド孔５３１に挿入された状態で、前記連結部５３の高さ方向Ｚへの位置移動に応じてガイド孔５３１に沿って摺動することができる。

【0064】

一方、前記ハウジング部２０は、前記サイドロッド部５０と対向するが、対向面から陥入されて、前記第２収容空間Ｖ２と連通した挿入孔２１を備えてもよい。

【0065】

前記陥入孔２１は、前記本体部１０の係合溝１１と連通することができる。前記従属決定部５７は、前記挿入孔２１に挿入された状態で、前記接続部５３の前記第１位置から前記第２位置への位置移動に応じて、前記本体部１０から離れる方向に位置移動して前記係合溝１１から離隔することができる。

【0066】

具体的には、前記連結部５３が第１位置から第２位置への位置移動のために下降すると、前記摺動部５７３は、ガイド孔５３１に沿って本体部１０から離れる方向に位置移動され、従って、前記従属決定部５７または前記本体部１０から離れる方向に位置移動されて前記係合溝１１から離隔することができる。

【0067】

また、前記従属決定部５７は、前記連結部５３が第２位置から第１位置への位置移動に従って前記本体部１０に向かって移動し、係合溝１１と係合することができる。

【0068】

具体的には、前記連結部５３の前記第２位置から前記第１位置への位置移動のために上昇すると、前記摺動部５７３は、前記ガイド孔５３１に沿って前記本体部１０に向かって位置移動し、これに伴い、前記従属決定部５７もまた前記本体部１０に向かって位置移動し、前記係合溝１１と接触／係合することができる。

【0069】

前記従属決定部５７が前記結合溝１１と結合すると、前記本体部１０は、前記ハウジング部２０に従属することができる。

【0070】

ここで、従属するとは、前記本体部１０とハウジング部２０が締結されて、前記本体部１０が前記ハウジング部２０とは別途に回転できないことを意味する。

【0071】

そして、前記従属決定部５７が前記係合溝１１から離隔すると、前記本体部１０は、前記ハウジング部２０から従属が解除されることができる。

【0072】

ここで、従属が解除されるとは、前記本体部１０と前記ハウジング部２０が締結されず、前記本体部１０が前記ハウジング部２０とは別途に回転することができることを意味する。

【0073】

図９は、本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーの冷却水移動経路を説明するための概略図である。

【0074】

図９を参照すると、本発明の一実施形態に係る工具ホルダー１の前記連結部５３は、貫通して形成され、前記連結部５３が前記アダプタ部４０に連結された場合、アダプタ部４０から供給された冷却水が移動する通路を提供する第１流路（Ｆ１、図５及び図９参照）を備えてもよい。

【0075】

また、収容部５１は、貫通して形成された第２流路（Ｆ２、図５及び図９参照）を備えてもよい。

【0076】

前記アダプタ部４０は、前記冷却水供給部Ｑから供給された冷却水が移動する供給流路を形成することができる。

【0077】

前記第１流路Ｆ１は、前記連結部５３の前記第１位置において前記第２流路Ｆ２と連通しておらず、前記連結部５３の前記第２位置において前記第２流路Ｆ２と連通することができる。

【0078】

これにより、前記連結部５３が前記アダプタ部４０と連結されていない場合は、前記第１流路Ｆ１を介して流入した冷却水は前記第２流路Ｆ２に流入されず、前記連結部５３が前記アダプタ部４０に連結されている場合は、前記第１流路Ｆ１を介して流入した冷却水は前記第２流路Ｆ２に流入することができる。

【0079】

前記第２流路Ｆ２は、前記ハウジング部２０と前記本体部１０との間の第３流路Ｆ３と連通することができる。

【0080】

前記第３流路Ｆ３は、前記滞留空間Ｓ２と連通することができる。

【0081】

具体的には、前記第３流路Ｆ３は、前記第１流路Ｆ１から分岐する第３－１流路Ｆ３－１及び第３－２流路Ｆ３－２と、前記ハウジング部２０の下部内側に螺旋状に形成された螺旋部（２５、図５参照）を介して冷却水が回転して移動するようにする第３－３流路Ｆ３－３により構成することができる。

【0082】

前記第３－１流路Ｆ３－１及び前記第３－２流路Ｆ３－２は、サイドロッド部５０の空間の最適化のために、前記従属決定部５７の位置を迂回するために、２つに分岐してもよい。

【0083】

前記第３－３流路Ｆ３－３は、前記滞留空間Ｓ２と連通することができる。

【0084】

これにより、前記冷却水供給部Ｑから供給された冷却水は、前記アダプタ部４０の供給流路、前記第１流路Ｆ１、前記第２流路Ｆ２及び前記第３流路Ｆ３を介して、前記滞留空間Ｓ２に流入することができる。

【0085】

図１０～図１２は、本発明の一実施形態に係る工作機械用冷却水直噴工具ホルダーのキャップノズル部を説明するための概略図である。

【0086】

図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ－Ａに対する断面図である。

【0087】

図１０～図１２を参照すれば、本発明の一実施形態に係る工具ホルダー１のハウジング部２０は、下部外側に雄ねじ２３を形成することができる。

【0088】

前記キャップノズル部３０は、前記雄ねじ山２３と対応する形状として形成された雌ねじ山３１を備えることができ、前記ハウジング部２０にねじ山の係合により着脱することができる。

【0089】

また、前記キャップノズル部３０は、前記切削工具Ｔが貫通する工具挿入孔３３及び前記工具挿入孔３３を基準として放射状に配置された複数の排出孔Ｈとを備えることができる。

【0090】

前記複数の排出孔Ｈは、前記切削工具Ｔの回転軸に向かって傾斜するように形成され、前記滞留空間Ｓ２に収容された冷却水が前記切削工具Ｔの回転軸に向かって偏向して噴射されるようにすることができる。

【0091】

また、前記複数の排出孔Ｈは、前記工具挿入孔３３から第１距離に配置される第１孔配置部Ｈ１及び前記工具挿入孔３３から前記第１距離より遠い第２距離に配置される第２孔配置部Ｈ２とで構成することができる。

【0092】

前記第２孔配置部Ｈ２の傾斜図Ａ２は、前記第１孔配置部Ｈ１の傾斜図Ａ１よりも大きく形成することができる。

【0093】

具体的には、前記第１孔配置部Ｈ１の傾斜度は、前記第２孔配置部Ｈ２の傾斜度よりも小さくてもよい。これにより、前記第１孔配置部Ｈ１の傾斜度を延長した仮想の第１延長線と前記第２孔配置部Ｈ２の傾斜度を延長した仮想の第２延長線は、前記切削工具Ｔと、前記被加工物の接触点に向かうことができる。

【0094】

そして、前記第２孔配置部Ｈ２を通じて噴射される冷却水は、前記第１孔配置部Ｈ１を通じて噴射される冷却水が前記切削工具Ｔの回転力による反発力によって飛散することを最小限に抑えることができる。

【0095】

具体的には、前記第１孔配置部Ｈ１を通じて噴射される冷却水が前記切削工具Ｔの外側方向に飛散することを、前記第２孔配置部Ｈ２を通じて噴射される冷却水が遮って、冷却水の直進度を向上させることができる。

【0096】

前記第１孔配置部Ｈ１を構成する各排出孔は、傾斜度が異なるように形成することができ、前記第２孔配置部Ｈ２を構成する各排出孔は、傾斜度が異なるように形成することができる。

【0097】

以上、本発明に係る実施例に基づいて本発明の構成及び特徴を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で多様に変更または変形できることは、本発明が属する技術分野の当業者には明らかなことであり、したがってそのような変更または変形は、添付された特許請求の範囲に属することを明らかにしておく。

【符号の説明】

【0098】

１：工作機械用冷却水直噴工具ホルダー
Ｔ：切削工具
Ｍ：工作機械主軸部
１０：本体部
２０：ハウジング部
３０：キャップノズル部
４０：アダプタ部
５０：サイドロッド部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】