冷却液接头装置
阅读：562发布：2020-05-12
专利汇可以提供冷却液接头装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 冷却液 接头装置(20)，其特征在于，具有：缸室(25)，其设置在机床的对刀架(4)进行支承的支承台(2)并被供给冷却液； 活塞 (P)，其移动自如地被收容在缸室(25)内；以及冷却液供给流路(30)，其设置在活塞(P)，并使冷却液流通，通过利用供给到缸室(25)的冷却液来驱动活塞(P)，从而冷却液供给流路(30)的流出口(32)与设置于刀架(4)的冷却液的流入端口(10)连接，并将冷却液供给到刀架(4)，活塞(P)具有朝向缸室(25)内突出的突出筒部(29)，冷却液供给流路(30)的流入口(34)在突出筒部(29)的外周表面开口。，下面是冷却液接头装置专利的具体信息内容。
冷却液接头装置
技术领域
[0001] 本发明涉及在具有刀架的机床中使用的冷却液接头装置。
背景技术
[0002] 例如在具有转塔刀架、排刀刀架等安装了多个刀具的刀架的NC车床等机床中，从在安装于刀架的工具的顶端设置的喷出孔、在刀架设置的喷嘴等的喷出孔朝向用工具对工件(work)的加工部分供给切削油等的冷却液，进行该加工部分的冷却等。
[0003] 作为用于向移动自如地支承在支承台的刀架供给来自供给源的冷却液的装置，已知有例如专利文献1、2中记载的那样的冷却液接头装置，该冷却液接头装置具有通过供给到缸室内的冷却液的压力而被驱动的活塞，该活塞通过冷却液的压力而前进，从而设置于活塞的冷却液供给流路的流出口与在机床的刀架设置的流入端口连接而向刀架的一侧供给冷却液。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1：日本实开平6-57540号公报；
[0007] 专利文献2：日本特开平2014-240104号公报。
发明内容
[0008] 发明要解决的课题
[0009] 但是，上述专利文献1中记载的冷却液接头装置的结构为，在缸中具有能够连通缸室内与冷却液供给流路的流路，当前进的活塞的顶端抵接刀架的背面而缸室内增压时，设置在该流路的阀构件进行开动作而使冷却液向流出口流动，因此存在结构复杂、制造成本高这样的问题点。
[0010] 在上述专利文献2的冷却液接头装置中，由于使冷却液供给流路在朝向活塞的缸室内的承压面开口，因此存在供给到缸室内的冷却液容易通过冷却液供给流路从流出口流出而缸室内的压力难以升高，冷却液容易从流出口泄漏的问题点。
[0011] 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够利用简单的结构来防止冷却液从活塞的流出口泄漏的冷却液接头装置。
[0012] 用于解决课题的方案
[0013] 本发明的冷却液接头装置，其特征在于，具有：缸室，其设置在机床的对刀架进行支承的支承台并被供给冷却液；活塞，其移动自如地被收容在所述缸室内；冷却液供给流路，其设置在所述活塞，并使所述冷却液流通；通过利用供给到所述缸室的所述冷却液来驱动所述活塞，从而所述冷却液供给流路的流出口与设置于所述刀架的所述冷却液的流入端口连接，并将所述冷却液供给到所述刀架，所述活塞具有朝向所述缸室内突出的突出筒部，所述冷却液供给流路的流入口在所述突出筒部的外周表面开口。
[0014] 本发明的冷却液接头装置优选在上述的结构中所述流入口的开口面积小于所述流出口的开口面积。
[0015] 发明效果
[0017] 图1为示出具有本发明的一个实施方式的冷却液接头装置的刀架装置的概要的说明图。
[0018] 图2为示出图1所示的冷却液接头装置的细节的剖视图。
[0019] 图3为示出图2所示的冷却液接头装置的冷却液供给状态下的剖视图。
[0020] 图4为示出图2、图3所示的冷却液接头装置的变形例的说明图。
[0021] 图5为示出图4所示的冷却液接头装置的变形例的说明图。
具体实施方式
[0022] 图1所示的刀架装置1是构成作为车床而构成的机床的一部分的装置。刀架装置1具有转塔刀架4，该转塔刀架4以旋转中心轴3为轴心而旋转自如地被支承台2支承。转塔刀架4形成为规定的厚度的大致圆板状，在外周表面沿着周向隔开间隔而排列地安装有多个工具5。
[0023] 在转塔刀架4和支承台2之间设置有未图示的联接机构(coupling mechanism)。转塔刀架4通过利用联接机构相对于支承台2而止动，从而定位在对应于各工具5的规定的分度位置。通过在解除了联接机构的状态下使转塔刀架4以旋转中心轴3为轴心而旋转，从而能够将任意的工具5定位在规定的分度位置，选择地使用该工具5对被主轴6抓持的工件7进行切削加工。
[0024] 作为联接机构，能够使用不使转塔刀架4相对于支承台2在轴向上移动而能够在转塔刀架4的内部进行联接的卡合、解除的机构(例如3件式联接机构)，但也能够使用通过使转塔刀架4朝向从支承台2离开方向移动来进行联接的卡合、解除的结构的装置。
[0025] 在转塔刀架4的朝向支承台2的一侧的背面(轴向端面)，对应于各工具5的多个流入端口10以旋转中心轴3为中心在周向上隔开间隔而排列地设置。各流入端口10分别经由连通路11与喷出孔12连通。喷出孔12以朝向例如工具5的顶端、在转塔刀架4设置的喷嘴13的顶端等、工具5的刀刃开口的方式设置。通过将切削油等的冷却液供给到与进行加工的工具5对应的流入端口10，能够使冷却液从喷出孔12喷出，并将冷却液供给到用工具5对工件7的加工部分。
[0026] 与进行加工的工具5对应的流入端口10通过本发明的一个实施方式的冷却液接头装置20与冷却液的供给源21连接。
[0027] 如图2所示，冷却液接头装置20具有固定于支承台2的缸体22。缸体22具有大直径部22a和小直径部22b，该大直径部22a具有圆筒状的内表面，该小直径部22b具有直径比大直径部22a小的圆筒状的内表面。在大直径部22a的内侧配置有轴环23。轴环23形成为内径比小直径部22b的内表面的直径大的圆筒状，与大直径22a的内表面成为同轴，通过O型环、密封剂等的密封构件夹持固定在缸体22与支承台2之间。
[0028] 在轴环23的内侧，沿着轴环23的内周表面滑动自如地安装有圆板状的活塞主体24。活塞主体24收容在缸体22的内侧划分形成的缸室25的内部，能够朝向转塔刀架4的一侧移动。缸室25经由与设置于缸体22的供给口26连接的配管27而与冷却液的供给源21连接，从供给源21供给冷却液。当冷却液从供给源21经由配管27供给到缸室25的内部时，活塞主体24通过供给到缸室25的内部的冷却液的压力而被驱动，朝向转塔刀架4的一侧前进移动。
[0029] 在活塞主体24的朝向转塔刀架4的一侧的表面，一体地设置有管部28，由活塞主体24和管部28构成了活塞P。管部28与活塞主体24成为同轴，从活塞主体24朝向转塔刀架4延伸，在大直径部分28a的外周表面被滑动自如地支承在设置于支承台2的支承孔2a的内表面，与活塞主体24一起在接近或远离转塔刀架4的方向上移动自如。
[0030] 在活塞主体24的朝向与转塔刀架4相反侧的表面一体地设置有突出筒部29。突出筒部29形成为与活塞主体24同轴的圆筒状，从活塞主体24朝向缸室25的内部突出。
[0031] 在活塞P沿着轴心设置有冷却液供给流路30。冷却液供给流路30从活塞主体24延伸到管部28的顶端。在管部28的顶端安装有利用树脂材料形成为带凸缘的圆筒状的滑动轴承31。冷却液供给流路30延伸至滑动轴承31的内侧，滑动轴承31的开口端成为冷却液供给流路30的流出口32。
[0032] 冷却液供给流路30还从活塞主体24朝向突出筒部29的内侧延伸。在突出筒部29的端部安装有栓塞(plug)33，冷却液供给流路30的端部被栓塞33封闭。
[0033] 在突出筒部29设置有连通缸室25的内部与冷却液供给流路30的冷却液供给流路30的流入口34。冷却液供给流路30在突出筒部29的一侧的端部沿着与管部28的轴向交叉的方向、即与活塞P的移动方向交叉的方向延伸，在该部分在突出筒部29的外周表面开口，该开口成为流入口34。在本实施方式中，突出筒部29的一侧的端部处的冷却液供给流路30在与管部28的轴向正交的方向上延伸。此外，流入口34的开口面积小于流出口32的开口面积。
[0034] 在活塞主体24与支承台2之间安装有弹簧构件35，活塞主体24通过弹簧构件35向从转塔刀架4离开的方向施力。
[0035] 如图2所示，在没有向缸室25供给冷却液的状态下，活塞P保持在通过弹簧构件35的施加力而活塞主体24抵接于小直径部22b的端面的后退位置。在活塞P处于后退位置时，滑动轴承31的顶端从转塔刀架4的背面离开。因此，即使在作为进行转塔刀架4的分度的联接机构，使用了不使转塔刀架4相对于支承台2在轴向上移动而能够在刀架4的内部进行联接的卡合、解除的联接机构的情况下，在为了选择进行加工的工具5而使刀架4旋转时，滑动轴承31的顶端也维持在从转塔刀架4的背面离开的位置，因此能够消除滑动轴承31的顶端与转塔刀架4的背面摩擦，防止滑动轴承31的磨损。
[0036] 在选择了进行加工的工具5并利用该工具5进行加工时，从供给源21朝向喷出孔12供给冷却液。当开始进行来自供给源21的冷却液的供给时，通过向缸室25的内部供给的冷却液的压力，活塞P在从后退位置朝向转塔刀架4的一侧的前进方向上被驱动，如图3所示，移动到滑动轴承31的顶端抵接于转塔刀架4的背面的前进位置。当活塞P移动到前进位置而滑动轴承31的顶端抵接于转塔刀架4的背面时，冷却液供给流路30的流出口32和与进行加工的工具5对应的流入端口10连接。
[0037] 在此，由于使缸室25的内部的冷却液流入到冷却液供给流路30的流入口34在从活塞P突出的突出筒部29的外周面开口，因此供给到缸室25的内部的冷却液难以流入到冷却液供给流路30。在本实施方式中，由于使流入端口34的开口面积小于流出口32的开口面积，因此能够难以通过冷却液供给流路30来流入供给到缸室25的内部的冷却液。
[0038] 通过上述的结构，在从供给源21向缸室25的内部供给冷却液的初始阶段中，通过迅速提高缸室25的内部的压力，能够在供给到缸室25的内部的冷却液从流入口34流入冷却液供给流路30之前使滑动轴承31的顶端抵接于转塔刀架4的背面。因此，能够用使流入口34仅在从活塞P突出的突出筒部29的外周表面开口的简单结构，将流出口32与流入端口10连接而不使冷却液从流出口32泄漏。
[0039] 当活塞P移动到前进位置而轴承31的顶端抵接于转塔刀架4的背面时，缸室25的内部的压力进一步提高，缸室25的内部的冷却液从流入口34向冷却液供应流路30流入，从流出口32供给到流入端口10。供给到流入端口10的冷却液经由连通路11到达喷出孔12，从喷出孔12朝向利用工具5对工件7的加工部分喷出。
[0040] 当利用工具5对工件7的加工完成，停止来自供给源21的冷却液的供给时，缸室25的内部的压力降低，活塞P通过弹簧构件35的施力返回至后退位置(图2所示的状态)。通过活塞P返回到后退位置，从而滑动轴承31的顶端从转塔刀架4的背面离开，因此能够不使滑动轴承31的顶端与转塔刀架4的背面摩擦而使刀架4旋转，并进行接下来的加工所使用的工具5的选择。
[0041] 图4为示出图2、图3所示的冷却液接头装置20的变形例的说明图。在图4中，对与所述的构件对应的构件标记了相同的符号。
[0042] 在图2、图3所示的冷却液接头装置20中，通过具有大直径部22a和小直径部22b的缸体22而划分形成缸室25，在缸体22的大直径部22a的内侧配置有圆筒状的轴环23，沿着轴环23的内周表面滑动自如地安装有活塞主体24。相对于此，在图4所示的变形例中，具有在支承台2一体地形成有相当于轴环23的部分的结构，沿着支承台2的该圆筒状部分2b的内周表面滑动自如地安装有活塞主体24。缸体22具有不包括大直径部22a而仅包括小直径部22b的形状，固定于支承台2并与支承台2的圆筒状部分2b一起划分形成了缸室25。在一体设置在活塞主体24且朝向缸室25的内部突出的突出筒部29，设置有一对流入口34。通过该结构，能够通过支承台2稳定地支承活塞主体24，使该活塞主体24更高精度地工作。
[0043] 图5为示出图4所示的冷却液接头装置20的变形例的说明图。在图5中，对与所述的构件对应的构件标记了相同的符号。
[0044] 为了防止供给到缸室25冷却液经过活塞主体24的外周表面与圆筒状部分2b的内周表面之间并且经过大直径部分28a的外周表面与支承孔2a的内周表面之间而从支承孔2a的顶端向外部泄漏，还能够采用在活塞主体24设置密封机构的结构。如图5所示，密封机构能够采用将O型环41组装到设置于活塞主体24的外周表面的环状槽40的结构。
[0045] 在图示的情况下，环状槽40是两侧面呈锥状倾斜、开口侧的槽宽度大于底面侧的槽宽度的倒梯形的截面形状。
[0046] O型环41是截面大致圆形的圆环状，外径在以低滑动阻力按压支承台2的圆筒状部分2b的内周表面的状态下与其接触。O型环41的内径比环状槽40的底面的外径大，在O型环41和环状槽40的底面之间设置有间隙。由于O型环41的轴向的宽度(厚度)比环状槽40的开口侧的槽宽度窄，因此在冷却液供给到缸室25而活塞P从后退位置向转塔刀架4的一侧的前进位置移动时，O型环41不会阻碍活塞P的移动。
[0047] 在上述结构中，在冷却液供给到缸25而活塞P从后退位置移动到前进位置时，不会对该活塞P施加由于O型环41的移动而产生的滑动阻力，因此能够使活塞P迅速地移动到前进位置。
[0048] 另一方面，在活塞P处于前进位置后，当供给到缸室的冷却液经过活塞主体24的外表面与圆筒状部分2b的内周表面之间而流入到环状槽40时，通过该冷却液的压力，O型环41被推向前方而按压到环状槽40的锥状的侧面，并且由于该侧面的锥状的倾斜而朝向径向外侧扩径从而按压到圆筒状部分2b的内周表面。由此，通过O型环41将活塞主体24的外周表面和圆筒状部分2b的内周表面之间密封(seal)，能够防止冷却液从支承孔2a的顶端向外部泄漏。
[0049] 在停止向缸室25供给冷却液而活塞P通过弹簧构件35的施力返回到后退位置时，O型环41被推向环状槽40的锥状的侧面并与活塞P一起朝向原来的位置移动，但由于O型环41采用了外周表面以低滑动阻力按压圆筒状部分2b的内周表面的状态与其接触的结构，因此活塞P能够容易地移动。因此，能够使活塞P迅速地返回到后退位置。
[0050] 本发明并不限定于所述实施方式，在不脱离该主旨的范围下能够进行各种改变。
[0051] 在所述实施方式中，示出将刀架设为旋转自如地支承在支承台2的转塔刀架4的情况，但是作为刀架，只要是可安装多个刀具(工具)，并且在对应于各刀具的多个位置移动自如地被支承台2支承的刀架即可，例如能够采用排刀刀架等的各种刀架。
[0052] 在所述实施方式中，在活塞主体24一体设置有长条的管部28来作为活塞P，使安装在该管部28的顶端的滑动轴承31抵接于转塔刀架4的背面，但是也能够采用以下结构：将活塞P设为不具有管部28的结构，并使活塞主体24直接抵接于转塔刀架4的背面。
[0053] 在所述实施方式中，通过弹簧构件35的施力而使活塞P返回到后退位置，但也能够采用不设置弹簧构件35的结构。在这种情况下，在使转塔刀架4旋转时，即使活塞P通过振动等朝向前进位置移动，通过采用在管部28的顶端安装有树脂制的滑动轴承31的结构，也能够防止管部28的顶端的摩损。
[0054] 附图标记说明
[0055] 1：刀架装置；
[0056] 2：支承台；
[0057] 2a：支承孔；
[0058] 2b：圆筒状部分；
[0059] 3：旋转中心轴；
[0060] 4：转塔刀架；
[0061] 5：工具；
[0062] 6：主轴；
[0063] 7：工件；
[0064] 10：流入端口；
[0065] 11：连通路；
[0066] 12：喷出孔；
[0067] 13：喷嘴；
[0068] 20：冷却液接头装置；
[0069] 21：供给源；
[0070] 22：缸体；
[0071] 22a：大直径部；
[0072] 22b：小直径部；
[0073] 23：轴环；
[0074] 24：活塞主体；
[0075] 25：缸室；
[0076] 26：供给端口；
[0077] 27：配管；
[0078] 28：管部；
[0079] 28a：大直径部分；
[0080] 29：突出筒部；
[0081] 30：冷却液供给流路；
[0082] 31：滑动轴承；
[0083] 32：流出口；
[0084] 33：栓塞；
[0085] 34：流入口；
[0086] 35：弹簧构件；
[0087] 40：环状槽；
[0088] 41：O型环；
[0089] P：活塞。
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