ノズルヘッダ
【課題】流体、例えばクーラントがクーラント配管から正常に噴射されているか否かを正確に判定すると共に、作業効率を向上させるノズルヘッダ及び流体、例えばクーラントのクーラント配管からの噴射方向の直進性を向上させるノズルヘッダを提供する。
【解決手段】ノズルヘッダ１には、クーラント配管２の先端部から噴射されるクーラントの流路に連通する位置に空間部３が形成され、該空間部３にエア圧測定装置４が連通されているので、空間部３のエア圧をエア圧測定装置４で検知することによりクーラントが正常に噴射されているか否かを判定することかできる。また、ノズルヘッダには、クーラント配管２から噴射されるクーラントの外周にエアを吹き付けるエア供給装置５が接続されているので、クーラントの噴射方向の直進性を向上させることができる。
【解決手段】ノズルヘッダ１には、クーラント配管２の先端部から噴射されるクーラントの流路に連通する位置に空間部３が形成され、該空間部３にエア圧測定装置４が連通されているので、空間部３のエア圧をエア圧測定装置４で検知することによりクーラントが正常に噴射されているか否かを判定することかできる。また、ノズルヘッダには、クーラント配管２から噴射されるクーラントの外周にエアを吹き付けるエア供給装置５が接続されているので、クーラントの噴射方向の直進性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体、例えばクーラントが供給されるクーラント配管の先端部に装着されるノズルヘッダであって、クーラント配管からのクーラントが正常に噴射されているか否かを正確に判定するノズルヘッダ及びクーラント配管からのクーラントの噴射方向の直進性を向上させるノズルヘッダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、切削加工においては、加工部位にクーラントを噴射することにより切粉や切り屑等を除去し、また、加工時に発生する熱を取り去るようにしており、さらに、冷却効率を向上させるために、クーラント配管の吐出口から噴射されるクーラントを放射状にではなく加工部位に向かってなるべく直進させるように噴射して、十分な量のクーラントを加工部位に噴射する必要がある。
そこで、従来から、クーラントがクーラント配管から正常に加工部位に噴射されているか否かの確認が行われており、従来の確認方法は、クーラント配管の先端部の吐出口においてその噴射状態を直接確認しているわけではなく、クーラント配管内を流動するクーラントの圧力や流量を測定することによってその噴射状態を確認していた。
【０００３】
しかしながら、クーラント配管を流動するクーラントの圧力や流量を測定することにより、クーラントが正常に噴射されているか否かを確認する方法では、クーラントに混入された微小の切粉や切り屑等が測定装置のセンサーに干渉したり付着するために、クーラントの圧力や流量を正確に測定することができず、クーラントが正常に噴射されているか否かを正確に判定することができなかった。
しかも、従来では、クーラント配管がクーラントに混入していた切粉や切り屑等により目詰まりし、クーラントが吐出口から正常に噴射されていないと判定された場合には、クーラントの噴射を停止して、作業員により手作業で吐出口の目詰まりを引き起こしていた切粉や切り屑等を取り除く作業が必要となり、作業効率が非常に悪かった。
また、クーラント配管の吐出口から噴射されるクーラントを加工部位に向かって略直進して噴射させる、簡易的で有効な手段はこれまでに提供されていない。
【０００４】
そこで、クーラントの噴出又は停止の実際の状態を確認し得るようにしたノズルヘッダとして特許文献１には、ノズルにクーラントを導くクーラント流路と、シリンダ部に嵌合して摺動し、クーラント流路の開閉を行う弁体部を有したスプールとを備えてなるノズルヘッダであって、ノズルにおけるクーラントの圧力を検出する圧力検出器を設けると共に、該圧力検出器の検出信号に基いてクーラントの噴射が行われているか、停止されているかを判定する圧力計測制御装置を設け、この判定結果を表示する表示装置を設けたノズルヘッダが開示されている。
【特許文献１】実開昭６３−９５６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１の発明は、ノズルを流動するクーラントの圧力変化を検出することにより、クーラントが噴射されているか、停止されているかを判定するものであるが、この特許文献１の発明においても、上述した問題点と同様に、クーラントに混入された微小の切粉等が圧力センサーに干渉したり付着する虞があり、クーラントの圧力を正確に検出することができず、クーラントの噴射状態の判定を誤る虞がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、流体、例えばクーラントがクーラント配管から正常に噴射されているか否かを正確に判定すると共に、作業効率を向上させるノズルヘッダ及び流体、例えばクーラントのクーラント配管からの噴射方向の直進性を向上させるノズルヘッダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１のノズルヘッダは、該ノズルヘッダに、配管の先端部から噴射される流体の流路に連通する位置にエア溜まり部が形成され、該エア溜まり部にエア圧測定装置が連通されることを特徴としている。
これにより、流体がノズルヘッダから正常に噴射されていると、ノズルヘッダに設けたエア溜まり部内が負圧となり、その負圧の状態をエア圧測定装置により検知することによって、流体が正常に噴射されているか否かを判定することができる。
また、本発明の第２のノズルヘッダは、該ノズルヘッダに、前記配管の先端部から噴射される流体の外周に向かってエアを吹き付けるエア供給装置が接続されることを特徴としている。
これにより、ノズルヘッダから噴射される流体の直進性を向上させることができる。
なお、本発明のノズルヘッダの各種態様およびそれらの作用については、以下の（発明の態様）の項において詳しく説明する。
【０００８】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施の形態等に参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）及び（２）の各々が、請求項１及び２の各々に相当し、（５）乃至（７）の各々が、請求項３乃至５の各々に相当する。
【０００９】
（１）配管の先端部に装着されるノズルヘッダであって、該ノズルヘッダには、前記配管の先端部から噴射される流体の流路に連通する位置にエア溜まり部が形成され、該エア溜まり部にエア圧測定装置が連通されることを特徴とするノズルヘッダ。
従って、（１）項のノズルヘッダでは、流体がノズルヘッダから正常に噴射されると、ノズルヘッダに設けたエア溜まり部内のエアが流体に巻き込まれるようにノズルヘッダから外部に吐出されて、エア溜まり部内が負圧の状態となる。このエア溜まり部内が負圧である状態をエア圧測定装置により検知することにより、流体が正常に噴射されているか否かを判定している。すなわち、本項のノズルヘッダでは、エア溜まり部のエア圧をエア圧測定装置で測定して、該測定結果を基に流体がノズルヘッダから正常に噴射しているか否かを判定している。
なお、配管を流動する流体は、特に限定されるものではなく、例えば、切削加工時に加工部位に噴射されるクーラントであってもよいし、潤滑油や離型剤であってもよい。
【００１０】
（２）前記エア溜まり部は、エア供給装置と電磁弁を介して連通されることを特徴とする（１）項に記載のノズルヘッダ。
従って、（２）項のノズルヘッダでは、流体の噴射状態を確認し、流体が正常に噴射されていないと判定された後、速やかに、流体の配管への供給を停止し、電磁弁を開放すると共にエア供給装置を作動させれば、エアが、エア供給装置からノズルヘッダのエア溜まり部を経由してノズルヘッダの吐出口に圧送されて、該吐出口を目詰まりさせていた異物を取り除くことができる。このように、噴射状態の確認と異物の除去とを一連の確認動作の中でスムーズに実施できるので、作業効率を向上させることができる。
【００１１】
（３）前記エア供給装置は、前記電磁弁を介して前記配管に連通していることを特徴とする（２）に記載のノズルヘッダ。
従って、（３）項のノズルヘッダでは、流体の配管への供給を停止し、電磁弁を開放すると共にエア供給装置を作動させると、エアが、エア供給装置から流体が流動する配管内にも圧送されて、該配管内の異物を外部へ吹き飛ばして取り除くことができる。
【００１２】
（４）前記ノズルヘッダは、前記配管に着脱自在に装着されることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のノズルヘッダ。
従って、（４）項のノズルヘッダでは、該ノズルヘッダが着脱自在に配管の先端部に装着されるので、同じ外径を有する多数の配管に使用でき、汎用性が向上すると共に、メンテナンスも容易になる。
【００１３】
（５）前記ノズルヘッダは、前記配管の外周面に着脱自在に装着される第１ノズル本体と、該第１ノズル本体の外周面に着脱自在に装着される第２ノズル本体とから構成され、前記第２ノズル本体の吐出口が前記第１ノズル本体の吐出口よりも下流側に配置され、また、前記エア溜まり部は、前記第１ノズル本体の外周面と前記第２ノズル本体の内周面との間で、前記第１ノズル本体の吐出口から第２ノズル本体の吐出口に向かって流動する流体の流路に連通するように設けられ、前記第２ノズル本体の外壁部で前記エア溜まり部に対応する位置に前記エア圧測定装置が接続されていることを特徴とする（１）〜（４）項のいずれかに記載のノズルヘッダ。
従って、（５）項のノズルヘッダでは、第１ノズル本体の外周面と第２ノズル本体の内周面との間で、第１ノズル本体の吐出口から第２ノズル本体の吐出口に向かって流動する流体の流路に連通するエア溜まり部が形成され、また、第２ノズル本体の外壁部でエア溜まり部と対応する位置にエア圧測定装置が接続されているので、流体が正常に第２ノズル本体の吐出口から噴射されていると、エア溜まり部内のエアが、第１ノズル本体の吐出口から第２ノズル本体の吐出口に向かって流動する流体に巻き込まれるようにして、流体と共に第２ノズル本体の吐出口から外部に吐出されるために、エア溜まり部内が負圧の状態となる。そして、このエア溜まり部内が負圧である状態をエア圧測定装置により検知することにより、流体が正常に噴射されているか否かを判定している。
【００１４】
（６）前記流体はクーラントであることを特徴とする（１）〜（５）項のいずれかに記載のノズルヘッダ。
従って、（６）項のノズルヘッダでは、切削加工前もしくは切削加工中に、クーラントが正常に加工部位に噴射されるか否かが判定される。
【００１５】
（７）配管の先端部に装着されるノズルヘッダであって、該ノズルヘッダには、前記配管の先端部から噴射される流体の外周に向かってエアを吹き付けるエア供給装置が接続されることを特徴とするノズルヘッダ。
従って、（７）項のノズルヘッダでは、配管の先端部から噴射される流体の外周に、エア供給装置からのエアが吹き付けられるので、流体の直進性が向上される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、流体、例えばクーラントがクーラント配管から正常に噴射されているか否かを正確に判定すると共に、作業効率を向上させるノズルヘッダ及び流体、例えばクーラントのクーラント配管からの噴射方向の直進性を向上させるノズルヘッダを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図３に基いて詳細に説明する。
本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダ１は、図１に示すように、被切削物の切削加工部位に延びるクーラント配管２の先端部に装着されるものであり、このノズルヘッダ１には、クーラント配管２の先端部から噴射されるクーラント（流体）の流路３８（図２参照）に連通する位置に、エアを貯溜させる空間部（エア溜まり部）３が形成されると共に、この空間部３にエア圧測定装置４が連通され、且つエア供給装置５が電磁弁６を介して連通されている。
そして、この本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダ１は、クーラント配管２に供給されたクーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されているか否かを正確に判定する機能と、クーラントに混入していた切粉や切り屑等により目詰まりしていたノズルヘッダ１の吐出口を清掃する機能とを有している。
【００１８】
本発明の実施の形態に係るノズルヘッダ１を、図１〜図３に基いて詳しく説明する。
本ノズルヘッダ１は、図１及び図２に示すように、クーラント配管２の外周面に複数のセットネジ（図２では２個）１０、１０により取り付けられる筒状の第１ノズル本体１１と、該第１ノズル本体１１の外周面に螺着され、第１ノズル本体１１の全体を覆うように配設される筒状の第２ノズル本体１２とから構成されている。このように、これら第１ノズル本体１１及び第２ノズル本体１２は、着脱自在にクーラント配管２に取り付けられる。
【００１９】
第１ノズル本体１１は、図１に示すように、上流側に位置し、第２ノズル本体１２の本体部２１と螺着される円筒状の大径部１５と、該大径部１５から下流側に連設され、第２ノズル本体１２の内周面と間隔を設けるように形成された円筒状の小径部１６と、小径部１６から下流側に連設された第１吐出部１７とから構成されている。なお、大径部１５及び小径部１６の内径は、クーラント配管２の外径と略同一径に形成されている。
【００２０】
大径部１５は、図１に示すように、その外周面の下流側の所定範囲に第２ノズル本体１２の本体部２１に形成された雌ねじ部が螺着される雄ねじ部が形成されると共に、上流側の所定範囲にストッパ３２が螺着される雄ねじ部が形成されている。また、大径部１５の外周面には、長さ方向略中央の位置にＯリング３３が収容される周溝が形成されている。さらに、大径部１５の内周面にも、外周面に設けたＯリング３３用の周溝よりも下流側の位置にＯリング２９が収容される周溝が形成されている。
小径部１６は、図１及び図２に示すように、その下流側端部で第１吐出部１７との境目部分に、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面に近接するように、小径部１６の外周面から隆起する環状突条部１８が形成されている。この環状突条部１８から下流側に第１吐出部１７が形成されている。
第１吐出部１７は、図１及び図２に示すように、その外周面が、環状突条部１８から連続して下流側に向かって先細りのテーパ状に形成されている。また、第１吐出部１７は、下流側に向かって、小径部１６の内径よりも若干小さい開口径から先細りのテーパ状に開口されると共に、その下流側端部の開口径がクーラント配管１２の内径と略同一に設定された開口部分が形成され、この開口部分が第１ノズル本体１１の第１吐出口２０として構成される。
なお、環状突条部１８は、本実施の形態では、小径部１６の下流側端部に形成されているが、第１吐出部１７に形成されても良い。
【００２１】
第２ノズル本体１２は、図１に示すように、第１ノズル本体１１の全体を覆うように形成された本体部２１と、該本体部２１から下流側に連設された第２吐出部２２とから構成されている。
本体部２１は、図１に示すように、円筒状に形成され、その上流側端部から下流側の所定範囲では、第１ノズル本体１１の大径部１５の外周面から突出したＯリング３３を若干押し潰す程度の開口径に形成されると共に、この開口部位から下流側の所定範囲では、第１ノズル本体１１の大径部１５に設けた雄ねじ部と螺着される雌ねじ部が形成されている。また、この本体部２１に設けた雌ねじ部よりも下流側の外周壁に開口２５が穿設されている。
第２吐出部２２は、図１及び図２に示すように、その外周面が下流側に向かって先細りのテーパ状に形成されている。
また、第２吐出部２２は、下流側に向かって、第１ノズル本体１１の小径部１６の外径よりも若干大きい開口径から先細りとなるテーパ状に開口されたテーパ状開口部２３が形成され、このテーパ状開口部２３の下流側端部の開口径は、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０の下流側端部の開口径よりも若干大きく設定されている。さらに、第２吐出部２２には、前記テーパ状開口部２３の下流側端部から連続して、略同一径で所定長さ開口された第２吐出口２４が形成されている。
【００２２】
また、第２ノズル本体１２の本体部２１の外周壁に設けた開口２５は、第１ノズル本体１１に第２ノズル本体１２が装着された際、第１ノズル本体１１の小径部１６の外周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と、第１ノズル本体１１に設けた環状突条部１８とで囲まれた空間部３に対応する位置に配置される。この開口２５にエア圧測定装置４から延びるエア圧測定用管２６が接続される。このエア圧測定用管２６にはエア供給装置５から延びるエア供給管２７が接続コネクタ２８を介して接続されている。
エア圧測定装置４は、エア圧測定管内２６のエア圧を測定するセンサー部分３０と、このセンサー部分３０での測定結果からクーラントの噴射状態を判別し、その判別結果を表示するコントロールボックス３１とから構成されている。なお、エア供給装置５から延びるエア供給管２７の途中に電磁弁６が配設されている。
【００２３】
そして、ノズルヘッダ１は、次のようにクーラント配管２の先端部に取り付けられる。
まず、第１ノズル本体１１の内周面に設けた周溝にＯリング２９を収容すると共に、大径部１５の上流側端部の外周面にストッパ３２を螺着しておく。
次に、この第１ノズル本体１１をクーラント配管２を覆うように挿入し、第１吐出口２０の上流側端部がクーラント配管２の先端部に当接された時点で、複数のセットねじ１０、１０を第１ノズル本体１１の外周面から径方向にねじ込み、その先端をクーラント配管２の外周面に設けた周溝に嵌合させて、第１ノズル本体１１をクーラント配管２に取り付ける。
次に、第１ノズル本体１１の大径部１５の外周面に設けた周溝にＯリング３３を収容し、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面に設けた雌ねじ部を、第１ノズル本体１１の大径部１５の外周面に設けた雄ねじ部に係合させてねじ込み、第２ノズル本体１２を第１ノズル本体１１に取り付ける。
【００２４】
なお、第２ノズル本体１２を第１ノズル本体１１にねじ込む際には、図２に示すように、第１ノズル本体１１の環状突条部１８の下流側を向く環状垂直面３５と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と第２吐出部２２のテーパ状開口部２３とを繋ぐ環状垂直面３６との間及び第１ノズル本体１１の第１吐出部１７のテーパ状外周面３７と、第２ノズル本体１２の第２吐出部２２のテーパ状開口部２３との間にそれぞれ適宜の隙間が設けられるように、第２ノズル本体１２のねじ込み量を調整している。
【００２５】
そして、第２ノズル本体１２が第１ノズル本体１１に所定量ねじ込まれると、図２に示すように、第１ノズル本体１１の小径部１６の外周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と、第１ノズル本体１１に設けた環状突条部１８とで囲まれた空間部（エア溜まり部）３が形成される。
また、空間部３の対応する位置に、第２ノズル本体１２の本体部２１の外周壁に設けた、エア圧測定用管２６が接続される開口２５が配置される。さらに、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から下流側に間隔を置いて第２ノズル本体１２の第２吐出口２４が配置され、この第２吐出口２４がノズルヘッダ１の吐出口として機能する。
【００２６】
さらに、前述した空間部３は、図２に示すように、第１ノズル本体１１の環状突条部１８の外周縁と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面との間の隙間、第１ノズル本体１１の環状突条部１８で下流側を向く環状垂直面３５と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と第２吐出部２２のテーパ状開口部２３とを繋ぐ環状垂直面３６との間の隙間、並びに第１ノズル本体１１の第１吐出部１７のテーパ状外周面３７と、第２ノズル本体１２の第２吐出部２２のテーパ状開口部２３との間の隙間を介して、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に向かって流動するクーラントの流路３８に連通している。
なお、この空間部３は、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から第２ノズル本体１２の第２吐出口２４へ向かって流動するクーラントの流路３８に連通する以外は、第１ノズル本体１１の大径部１５の外周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面との間に設けたＯリング３３により、外部からの空気の流通が遮断された状態となっている。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダを使用した、クーラントの噴射状態の確認及び噴射状態が不良時におけるノズルヘッダの清掃の一連の流れを図３に基いて、図１及び図２も参照しながら説明する。
クーラント配管２の先端部にノズルヘッダ１が装着された後、まず、ステップＳ１及びＳ２では、電磁弁６を閉めて、クーラントをクーラント配管２に供給してクーラントをノズルヘッダ１から噴射させる。
【００２８】
次に、ステップＳ３において、エア圧測定装置４を作動させて、クーラント配管２のクーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されているか否かを判定する。
そこで、ノズルヘッダ１から正常に噴射されている場合には、第１ノズル本体１１の小径部１６の外周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と、第１ノズル本体１１に設けた環状突条部１８とで囲まれた空間部（エア溜まり部）３のエアが、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に向かって流動するクーラントに巻き込まれて、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４からクーラントと共に外部に吐出され、空間部３が負圧の状態となる。この負圧の状態をエア圧測定装置４のセンサー部分３０で検知することにより、コントローラボックス３１において、クーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されていると判定されて、その旨の表示がされる。その後、ステップＳ４に進み、そのまま噴射が継続されて切削加工が開始される。
【００２９】
一方、クーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されていない場合には、空間部（エア溜まり部）３のエアは、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４から外部に吐出することはなくそのエア圧が保持された状態となる。そのエア圧の状態をエア圧測定装置４のセンサー部分３０で検知することにより、コントローラボックス３１において、クーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されていないと判定されて、その旨の表示がされる。その後、ステップＳ５に進み、ノズルヘッダ１内の清掃が行われる。
ステップＳ５及びＳ６では、クーラント配管２へのクーラントの供給を停止した上で電磁弁６を開放して、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４を清掃する。
すなわち、電磁弁６を開放すると共にエア供給装置５を作動させると、エアが、エア供給装置５からエア供給管２７及びエア圧測定管２６を通り、ノズルヘッダ１内の空間部３を経由して、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に圧送される。これにより、第２吐出口２４の目詰まりの原因となっていた切り屑や切粉等を取り除くことができる。
【００３０】
その後、ステップＳ７にて電磁弁６を閉じ、ステップＳ８において、再び、クーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されるか否かが判定される。
このステップＳ８でも、ステップＳ３と同様に、クーラントをクーラント配管２に供給し、エア圧測定装置４を作動させて、エア圧測定装置４がノズルヘッダ１内の空間部３の負圧を検知すれば、クーラントが正常に噴射されたと判定して、ステップＳ４に進み、クーラントの噴射が継続されて切削加工が開始される。
一方、ステップＳ８においても、クーラントが正常に噴射されていないと判定された場合には、ステップＳ９に進み、設備を停止して、クーラント配管２及びノズルヘッダ１等の点検が行われる。
なお、本発明の実施の形態に係るノズルヘッダ１では、切削加工前に限らず切削加工中もクーラントが正常に吐出しているか否かを確認し続け、クーラントが正常に吐出されていないと判断された場合には、詰まった切粉の除去等の清掃作業を随時行うことができる。
【００３１】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダ１は、クーラント配管２に装着される第１ノズル本体１１と、該第１ノズル本体１１に装着される第２ノズル本体１２とを備え、該第１ノズル本体１１の第１吐出口２０の下流側に第２ノズル本体１２の第２吐出口２４が配置されると共に、第１ノズル本体１１の小径部１６の外周面と第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面との間に、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に向かって流動するクーラントの流路３８に連通する空間部３を設け、該空間部３にエア圧測定装置４が接続されている。
これにより、ノズルヘッダからクーラントが正常に噴射されているか否かを判定する際、空間部３のエアが負圧であるか否かをエア圧測定装置４で検知することにより、クーラントが正常に噴射されているか否かと判定できるため、従来のようにクーラントに混入された微小の切粉等が圧力センサーに干渉したり付着することがなく、正確にクーラントの噴射状態を判定することができる。
【００３２】
また、本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダ１では、該ノズルヘッダ１から正常にクーラントが噴射されないと判定された場合には、速やかに、クーラントのクーラント配管への供給を停止し、電磁弁６を開放すると共にエア供給装置５を作動させると、エアが、エア供給装置５からノズルヘッダ１内の空間部３を経由して、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に圧送され、第２吐出口２４の目詰まりの原因となっていた切粉や切り屑等を取り除くことができる。
これにより、ノズルヘッダ１から正常にクーラントが噴射されないと判定された場合、速やかに、ノズルヘッダ１の吐出口を清掃することができるので、切削工程を遅延させることなく、作業効率が向上する。
【００３３】
なお、この第１の実施の形態では、エアを第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に圧送するために、エア供給装置５から延びるエア供給管２７と接続コネクタ２８を介して接続されたエア圧測定管６を第２ノズル本体１２の外壁部に接続しているが、エア供給管２７を電磁弁６から下流側の部位で分岐させて設けた分岐エア供給管（図示略）をクーラント配管２の適宜部位に接続してもよい。
これにより、ノズルヘッダ１の吐出口だけでなく、クーラント配管２内の異物も外部に放出することができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るノズルヘッダは、図１に示す第１の実施の形態に係るノズルヘッダ１において、エア圧力測定装置４を停止または取り外した状態で、クーラントをクーラント配管２に供給している間、電磁弁６を開放すると共にエア供給装置５を作動させて、エアをクーラント配管２の先端部から噴射されるクーラントの外周に吹き付けるように構成したものである。
【００３５】
具体的には、本発明の第２の実施の形態に係るノズルヘッダは、クーラントがクーラント配管２に供給されている間、電磁弁６を開放すると共にエア供給装置５を作動させて、エアを、エア供給装置５から第１ノズル本体１１の小径部１６の外周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と、第１ノズル本体１１に設けた環状突条部１８とで囲まれた空間部３を経由して、第１ノズル本体１１の第１吐出部１７のテーパ状外周面３７と、第２ノズル本体１２の第２吐出部２２のテーパ状開口部２３との間の隙間に圧送するように構成されている。
このように構成することにより、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から噴射されたクーラントの外周にエアが吹き付けられ、その結果、クーラントは放射状に拡散せず、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４内を通って略直進して噴射されるようになる。
【００３６】
なお、第１及び第２の実施の形態に係るノズルヘッダでは、噴射される流体がクーラントとして説明したが、潤滑油や離型剤でもよくクーラントに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダを示す図であり（ａ）は側面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ部の拡大図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダの動作フローを示した図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ ノズルヘッダ，２ クーラント配管，３ 空間部（エア溜まり部），４ エア圧測定装置，５ エア供給装置，６ 電磁弁，１１ 第１ノズル本体，１２ 第２ノズル本体，１５ 大径部，１６ 小径部，１７ 第１吐出部，１８ 環状突条部，２０ 第１吐出口，２１ 本体部，２２ 第２吐出部，２４ 第２吐出口，２５ 開口，２６ エア圧測定管，２７ エア供給管，３８ 流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体、例えばクーラントが供給されるクーラント配管の先端部に装着されるノズルヘッダであって、クーラント配管からのクーラントが正常に噴射されているか否かを正確に判定するノズルヘッダ及びクーラント配管からのクーラントの噴射方向の直進性を向上させるノズルヘッダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、切削加工においては、加工部位にクーラントを噴射することにより切粉や切り屑等を除去し、また、加工時に発生する熱を取り去るようにしており、さらに、冷却効率を向上させるために、クーラント配管の吐出口から噴射されるクーラントを放射状にではなく加工部位に向かってなるべく直進させるように噴射して、十分な量のクーラントを加工部位に噴射する必要がある。
そこで、従来から、クーラントがクーラント配管から正常に加工部位に噴射されているか否かの確認が行われており、従来の確認方法は、クーラント配管の先端部の吐出口においてその噴射状態を直接確認しているわけではなく、クーラント配管内を流動するクーラントの圧力や流量を測定することによってその噴射状態を確認していた。
【０００３】
しかしながら、クーラント配管を流動するクーラントの圧力や流量を測定することにより、クーラントが正常に噴射されているか否かを確認する方法では、クーラントに混入された微小の切粉や切り屑等が測定装置のセンサーに干渉したり付着するために、クーラントの圧力や流量を正確に測定することができず、クーラントが正常に噴射されているか否かを正確に判定することができなかった。
しかも、従来では、クーラント配管がクーラントに混入していた切粉や切り屑等により目詰まりし、クーラントが吐出口から正常に噴射されていないと判定された場合には、クーラントの噴射を停止して、作業員により手作業で吐出口の目詰まりを引き起こしていた切粉や切り屑等を取り除く作業が必要となり、作業効率が非常に悪かった。
また、クーラント配管の吐出口から噴射されるクーラントを加工部位に向かって略直進して噴射させる、簡易的で有効な手段はこれまでに提供されていない。
【０００４】
そこで、クーラントの噴出又は停止の実際の状態を確認し得るようにしたノズルヘッダとして特許文献１には、ノズルにクーラントを導くクーラント流路と、シリンダ部に嵌合して摺動し、クーラント流路の開閉を行う弁体部を有したスプールとを備えてなるノズルヘッダであって、ノズルにおけるクーラントの圧力を検出する圧力検出器を設けると共に、該圧力検出器の検出信号に基いてクーラントの噴射が行われているか、停止されているかを判定する圧力計測制御装置を設け、この判定結果を表示する表示装置を設けたノズルヘッダが開示されている。
【特許文献１】実開昭６３−９５６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１の発明は、ノズルを流動するクーラントの圧力変化を検出することにより、クーラントが噴射されているか、停止されているかを判定するものであるが、この特許文献１の発明においても、上述した問題点と同様に、クーラントに混入された微小の切粉等が圧力センサーに干渉したり付着する虞があり、クーラントの圧力を正確に検出することができず、クーラントの噴射状態の判定を誤る虞がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、流体、例えばクーラントがクーラント配管から正常に噴射されているか否かを正確に判定すると共に、作業効率を向上させるノズルヘッダ及び流体、例えばクーラントのクーラント配管からの噴射方向の直進性を向上させるノズルヘッダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１のノズルヘッダは、該ノズルヘッダに、配管の先端部から噴射される流体の流路に連通する位置にエア溜まり部が形成され、該エア溜まり部にエア圧測定装置が連通されることを特徴としている。
これにより、流体がノズルヘッダから正常に噴射されていると、ノズルヘッダに設けたエア溜まり部内が負圧となり、その負圧の状態をエア圧測定装置により検知することによって、流体が正常に噴射されているか否かを判定することができる。
また、本発明の第２のノズルヘッダは、該ノズルヘッダに、前記配管の先端部から噴射される流体の外周に向かってエアを吹き付けるエア供給装置が接続されることを特徴としている。
これにより、ノズルヘッダから噴射される流体の直進性を向上させることができる。
なお、本発明のノズルヘッダの各種態様およびそれらの作用については、以下の（発明の態様）の項において詳しく説明する。
【０００８】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施の形態等に参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）及び（２）の各々が、請求項１及び２の各々に相当し、（５）乃至（７）の各々が、請求項３乃至５の各々に相当する。
【０００９】
（１）配管の先端部に装着されるノズルヘッダであって、該ノズルヘッダには、前記配管の先端部から噴射される流体の流路に連通する位置にエア溜まり部が形成され、該エア溜まり部にエア圧測定装置が連通されることを特徴とするノズルヘッダ。
従って、（１）項のノズルヘッダでは、流体がノズルヘッダから正常に噴射されると、ノズルヘッダに設けたエア溜まり部内のエアが流体に巻き込まれるようにノズルヘッダから外部に吐出されて、エア溜まり部内が負圧の状態となる。このエア溜まり部内が負圧である状態をエア圧測定装置により検知することにより、流体が正常に噴射されているか否かを判定している。すなわち、本項のノズルヘッダでは、エア溜まり部のエア圧をエア圧測定装置で測定して、該測定結果を基に流体がノズルヘッダから正常に噴射しているか否かを判定している。
なお、配管を流動する流体は、特に限定されるものではなく、例えば、切削加工時に加工部位に噴射されるクーラントであってもよいし、潤滑油や離型剤であってもよい。
【００１０】
（２）前記エア溜まり部は、エア供給装置と電磁弁を介して連通されることを特徴とする（１）項に記載のノズルヘッダ。
従って、（２）項のノズルヘッダでは、流体の噴射状態を確認し、流体が正常に噴射されていないと判定された後、速やかに、流体の配管への供給を停止し、電磁弁を開放すると共にエア供給装置を作動させれば、エアが、エア供給装置からノズルヘッダのエア溜まり部を経由してノズルヘッダの吐出口に圧送されて、該吐出口を目詰まりさせていた異物を取り除くことができる。このように、噴射状態の確認と異物の除去とを一連の確認動作の中でスムーズに実施できるので、作業効率を向上させることができる。
【００１１】
（３）前記エア供給装置は、前記電磁弁を介して前記配管に連通していることを特徴とする（２）に記載のノズルヘッダ。
従って、（３）項のノズルヘッダでは、流体の配管への供給を停止し、電磁弁を開放すると共にエア供給装置を作動させると、エアが、エア供給装置から流体が流動する配管内にも圧送されて、該配管内の異物を外部へ吹き飛ばして取り除くことができる。
【００１２】
（４）前記ノズルヘッダは、前記配管に着脱自在に装着されることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のノズルヘッダ。
従って、（４）項のノズルヘッダでは、該ノズルヘッダが着脱自在に配管の先端部に装着されるので、同じ外径を有する多数の配管に使用でき、汎用性が向上すると共に、メンテナンスも容易になる。
【００１３】
（５）前記ノズルヘッダは、前記配管の外周面に着脱自在に装着される第１ノズル本体と、該第１ノズル本体の外周面に着脱自在に装着される第２ノズル本体とから構成され、前記第２ノズル本体の吐出口が前記第１ノズル本体の吐出口よりも下流側に配置され、また、前記エア溜まり部は、前記第１ノズル本体の外周面と前記第２ノズル本体の内周面との間で、前記第１ノズル本体の吐出口から第２ノズル本体の吐出口に向かって流動する流体の流路に連通するように設けられ、前記第２ノズル本体の外壁部で前記エア溜まり部に対応する位置に前記エア圧測定装置が接続されていることを特徴とする（１）〜（４）項のいずれかに記載のノズルヘッダ。
従って、（５）項のノズルヘッダでは、第１ノズル本体の外周面と第２ノズル本体の内周面との間で、第１ノズル本体の吐出口から第２ノズル本体の吐出口に向かって流動する流体の流路に連通するエア溜まり部が形成され、また、第２ノズル本体の外壁部でエア溜まり部と対応する位置にエア圧測定装置が接続されているので、流体が正常に第２ノズル本体の吐出口から噴射されていると、エア溜まり部内のエアが、第１ノズル本体の吐出口から第２ノズル本体の吐出口に向かって流動する流体に巻き込まれるようにして、流体と共に第２ノズル本体の吐出口から外部に吐出されるために、エア溜まり部内が負圧の状態となる。そして、このエア溜まり部内が負圧である状態をエア圧測定装置により検知することにより、流体が正常に噴射されているか否かを判定している。
【００１４】
（６）前記流体はクーラントであることを特徴とする（１）〜（５）項のいずれかに記載のノズルヘッダ。
従って、（６）項のノズルヘッダでは、切削加工前もしくは切削加工中に、クーラントが正常に加工部位に噴射されるか否かが判定される。
【００１５】
（７）配管の先端部に装着されるノズルヘッダであって、該ノズルヘッダには、前記配管の先端部から噴射される流体の外周に向かってエアを吹き付けるエア供給装置が接続されることを特徴とするノズルヘッダ。
従って、（７）項のノズルヘッダでは、配管の先端部から噴射される流体の外周に、エア供給装置からのエアが吹き付けられるので、流体の直進性が向上される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、流体、例えばクーラントがクーラント配管から正常に噴射されているか否かを正確に判定すると共に、作業効率を向上させるノズルヘッダ及び流体、例えばクーラントのクーラント配管からの噴射方向の直進性を向上させるノズルヘッダを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図３に基いて詳細に説明する。
本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダ１は、図１に示すように、被切削物の切削加工部位に延びるクーラント配管２の先端部に装着されるものであり、このノズルヘッダ１には、クーラント配管２の先端部から噴射されるクーラント（流体）の流路３８（図２参照）に連通する位置に、エアを貯溜させる空間部（エア溜まり部）３が形成されると共に、この空間部３にエア圧測定装置４が連通され、且つエア供給装置５が電磁弁６を介して連通されている。
そして、この本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダ１は、クーラント配管２に供給されたクーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されているか否かを正確に判定する機能と、クーラントに混入していた切粉や切り屑等により目詰まりしていたノズルヘッダ１の吐出口を清掃する機能とを有している。
【００１８】
本発明の実施の形態に係るノズルヘッダ１を、図１〜図３に基いて詳しく説明する。
本ノズルヘッダ１は、図１及び図２に示すように、クーラント配管２の外周面に複数のセットネジ（図２では２個）１０、１０により取り付けられる筒状の第１ノズル本体１１と、該第１ノズル本体１１の外周面に螺着され、第１ノズル本体１１の全体を覆うように配設される筒状の第２ノズル本体１２とから構成されている。このように、これら第１ノズル本体１１及び第２ノズル本体１２は、着脱自在にクーラント配管２に取り付けられる。
【００１９】
第１ノズル本体１１は、図１に示すように、上流側に位置し、第２ノズル本体１２の本体部２１と螺着される円筒状の大径部１５と、該大径部１５から下流側に連設され、第２ノズル本体１２の内周面と間隔を設けるように形成された円筒状の小径部１６と、小径部１６から下流側に連設された第１吐出部１７とから構成されている。なお、大径部１５及び小径部１６の内径は、クーラント配管２の外径と略同一径に形成されている。
【００２０】
大径部１５は、図１に示すように、その外周面の下流側の所定範囲に第２ノズル本体１２の本体部２１に形成された雌ねじ部が螺着される雄ねじ部が形成されると共に、上流側の所定範囲にストッパ３２が螺着される雄ねじ部が形成されている。また、大径部１５の外周面には、長さ方向略中央の位置にＯリング３３が収容される周溝が形成されている。さらに、大径部１５の内周面にも、外周面に設けたＯリング３３用の周溝よりも下流側の位置にＯリング２９が収容される周溝が形成されている。
小径部１６は、図１及び図２に示すように、その下流側端部で第１吐出部１７との境目部分に、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面に近接するように、小径部１６の外周面から隆起する環状突条部１８が形成されている。この環状突条部１８から下流側に第１吐出部１７が形成されている。
第１吐出部１７は、図１及び図２に示すように、その外周面が、環状突条部１８から連続して下流側に向かって先細りのテーパ状に形成されている。また、第１吐出部１７は、下流側に向かって、小径部１６の内径よりも若干小さい開口径から先細りのテーパ状に開口されると共に、その下流側端部の開口径がクーラント配管１２の内径と略同一に設定された開口部分が形成され、この開口部分が第１ノズル本体１１の第１吐出口２０として構成される。
なお、環状突条部１８は、本実施の形態では、小径部１６の下流側端部に形成されているが、第１吐出部１７に形成されても良い。
【００２１】
第２ノズル本体１２は、図１に示すように、第１ノズル本体１１の全体を覆うように形成された本体部２１と、該本体部２１から下流側に連設された第２吐出部２２とから構成されている。
本体部２１は、図１に示すように、円筒状に形成され、その上流側端部から下流側の所定範囲では、第１ノズル本体１１の大径部１５の外周面から突出したＯリング３３を若干押し潰す程度の開口径に形成されると共に、この開口部位から下流側の所定範囲では、第１ノズル本体１１の大径部１５に設けた雄ねじ部と螺着される雌ねじ部が形成されている。また、この本体部２１に設けた雌ねじ部よりも下流側の外周壁に開口２５が穿設されている。
第２吐出部２２は、図１及び図２に示すように、その外周面が下流側に向かって先細りのテーパ状に形成されている。
また、第２吐出部２２は、下流側に向かって、第１ノズル本体１１の小径部１６の外径よりも若干大きい開口径から先細りとなるテーパ状に開口されたテーパ状開口部２３が形成され、このテーパ状開口部２３の下流側端部の開口径は、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０の下流側端部の開口径よりも若干大きく設定されている。さらに、第２吐出部２２には、前記テーパ状開口部２３の下流側端部から連続して、略同一径で所定長さ開口された第２吐出口２４が形成されている。
【００２２】
また、第２ノズル本体１２の本体部２１の外周壁に設けた開口２５は、第１ノズル本体１１に第２ノズル本体１２が装着された際、第１ノズル本体１１の小径部１６の外周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と、第１ノズル本体１１に設けた環状突条部１８とで囲まれた空間部３に対応する位置に配置される。この開口２５にエア圧測定装置４から延びるエア圧測定用管２６が接続される。このエア圧測定用管２６にはエア供給装置５から延びるエア供給管２７が接続コネクタ２８を介して接続されている。
エア圧測定装置４は、エア圧測定管内２６のエア圧を測定するセンサー部分３０と、このセンサー部分３０での測定結果からクーラントの噴射状態を判別し、その判別結果を表示するコントロールボックス３１とから構成されている。なお、エア供給装置５から延びるエア供給管２７の途中に電磁弁６が配設されている。
【００２３】
そして、ノズルヘッダ１は、次のようにクーラント配管２の先端部に取り付けられる。
まず、第１ノズル本体１１の内周面に設けた周溝にＯリング２９を収容すると共に、大径部１５の上流側端部の外周面にストッパ３２を螺着しておく。
次に、この第１ノズル本体１１をクーラント配管２を覆うように挿入し、第１吐出口２０の上流側端部がクーラント配管２の先端部に当接された時点で、複数のセットねじ１０、１０を第１ノズル本体１１の外周面から径方向にねじ込み、その先端をクーラント配管２の外周面に設けた周溝に嵌合させて、第１ノズル本体１１をクーラント配管２に取り付ける。
次に、第１ノズル本体１１の大径部１５の外周面に設けた周溝にＯリング３３を収容し、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面に設けた雌ねじ部を、第１ノズル本体１１の大径部１５の外周面に設けた雄ねじ部に係合させてねじ込み、第２ノズル本体１２を第１ノズル本体１１に取り付ける。
【００２４】
なお、第２ノズル本体１２を第１ノズル本体１１にねじ込む際には、図２に示すように、第１ノズル本体１１の環状突条部１８の下流側を向く環状垂直面３５と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と第２吐出部２２のテーパ状開口部２３とを繋ぐ環状垂直面３６との間及び第１ノズル本体１１の第１吐出部１７のテーパ状外周面３７と、第２ノズル本体１２の第２吐出部２２のテーパ状開口部２３との間にそれぞれ適宜の隙間が設けられるように、第２ノズル本体１２のねじ込み量を調整している。
【００２５】
そして、第２ノズル本体１２が第１ノズル本体１１に所定量ねじ込まれると、図２に示すように、第１ノズル本体１１の小径部１６の外周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と、第１ノズル本体１１に設けた環状突条部１８とで囲まれた空間部（エア溜まり部）３が形成される。
また、空間部３の対応する位置に、第２ノズル本体１２の本体部２１の外周壁に設けた、エア圧測定用管２６が接続される開口２５が配置される。さらに、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から下流側に間隔を置いて第２ノズル本体１２の第２吐出口２４が配置され、この第２吐出口２４がノズルヘッダ１の吐出口として機能する。
【００２６】
さらに、前述した空間部３は、図２に示すように、第１ノズル本体１１の環状突条部１８の外周縁と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面との間の隙間、第１ノズル本体１１の環状突条部１８で下流側を向く環状垂直面３５と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と第２吐出部２２のテーパ状開口部２３とを繋ぐ環状垂直面３６との間の隙間、並びに第１ノズル本体１１の第１吐出部１７のテーパ状外周面３７と、第２ノズル本体１２の第２吐出部２２のテーパ状開口部２３との間の隙間を介して、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に向かって流動するクーラントの流路３８に連通している。
なお、この空間部３は、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から第２ノズル本体１２の第２吐出口２４へ向かって流動するクーラントの流路３８に連通する以外は、第１ノズル本体１１の大径部１５の外周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面との間に設けたＯリング３３により、外部からの空気の流通が遮断された状態となっている。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダを使用した、クーラントの噴射状態の確認及び噴射状態が不良時におけるノズルヘッダの清掃の一連の流れを図３に基いて、図１及び図２も参照しながら説明する。
クーラント配管２の先端部にノズルヘッダ１が装着された後、まず、ステップＳ１及びＳ２では、電磁弁６を閉めて、クーラントをクーラント配管２に供給してクーラントをノズルヘッダ１から噴射させる。
【００２８】
次に、ステップＳ３において、エア圧測定装置４を作動させて、クーラント配管２のクーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されているか否かを判定する。
そこで、ノズルヘッダ１から正常に噴射されている場合には、第１ノズル本体１１の小径部１６の外周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と、第１ノズル本体１１に設けた環状突条部１８とで囲まれた空間部（エア溜まり部）３のエアが、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に向かって流動するクーラントに巻き込まれて、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４からクーラントと共に外部に吐出され、空間部３が負圧の状態となる。この負圧の状態をエア圧測定装置４のセンサー部分３０で検知することにより、コントローラボックス３１において、クーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されていると判定されて、その旨の表示がされる。その後、ステップＳ４に進み、そのまま噴射が継続されて切削加工が開始される。
【００２９】
一方、クーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されていない場合には、空間部（エア溜まり部）３のエアは、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４から外部に吐出することはなくそのエア圧が保持された状態となる。そのエア圧の状態をエア圧測定装置４のセンサー部分３０で検知することにより、コントローラボックス３１において、クーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されていないと判定されて、その旨の表示がされる。その後、ステップＳ５に進み、ノズルヘッダ１内の清掃が行われる。
ステップＳ５及びＳ６では、クーラント配管２へのクーラントの供給を停止した上で電磁弁６を開放して、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４を清掃する。
すなわち、電磁弁６を開放すると共にエア供給装置５を作動させると、エアが、エア供給装置５からエア供給管２７及びエア圧測定管２６を通り、ノズルヘッダ１内の空間部３を経由して、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に圧送される。これにより、第２吐出口２４の目詰まりの原因となっていた切り屑や切粉等を取り除くことができる。
【００３０】
その後、ステップＳ７にて電磁弁６を閉じ、ステップＳ８において、再び、クーラントがノズルヘッダ１から正常に噴射されるか否かが判定される。
このステップＳ８でも、ステップＳ３と同様に、クーラントをクーラント配管２に供給し、エア圧測定装置４を作動させて、エア圧測定装置４がノズルヘッダ１内の空間部３の負圧を検知すれば、クーラントが正常に噴射されたと判定して、ステップＳ４に進み、クーラントの噴射が継続されて切削加工が開始される。
一方、ステップＳ８においても、クーラントが正常に噴射されていないと判定された場合には、ステップＳ９に進み、設備を停止して、クーラント配管２及びノズルヘッダ１等の点検が行われる。
なお、本発明の実施の形態に係るノズルヘッダ１では、切削加工前に限らず切削加工中もクーラントが正常に吐出しているか否かを確認し続け、クーラントが正常に吐出されていないと判断された場合には、詰まった切粉の除去等の清掃作業を随時行うことができる。
【００３１】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダ１は、クーラント配管２に装着される第１ノズル本体１１と、該第１ノズル本体１１に装着される第２ノズル本体１２とを備え、該第１ノズル本体１１の第１吐出口２０の下流側に第２ノズル本体１２の第２吐出口２４が配置されると共に、第１ノズル本体１１の小径部１６の外周面と第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面との間に、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に向かって流動するクーラントの流路３８に連通する空間部３を設け、該空間部３にエア圧測定装置４が接続されている。
これにより、ノズルヘッダからクーラントが正常に噴射されているか否かを判定する際、空間部３のエアが負圧であるか否かをエア圧測定装置４で検知することにより、クーラントが正常に噴射されているか否かと判定できるため、従来のようにクーラントに混入された微小の切粉等が圧力センサーに干渉したり付着することがなく、正確にクーラントの噴射状態を判定することができる。
【００３２】
また、本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダ１では、該ノズルヘッダ１から正常にクーラントが噴射されないと判定された場合には、速やかに、クーラントのクーラント配管への供給を停止し、電磁弁６を開放すると共にエア供給装置５を作動させると、エアが、エア供給装置５からノズルヘッダ１内の空間部３を経由して、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に圧送され、第２吐出口２４の目詰まりの原因となっていた切粉や切り屑等を取り除くことができる。
これにより、ノズルヘッダ１から正常にクーラントが噴射されないと判定された場合、速やかに、ノズルヘッダ１の吐出口を清掃することができるので、切削工程を遅延させることなく、作業効率が向上する。
【００３３】
なお、この第１の実施の形態では、エアを第２ノズル本体１２の第２吐出口２４に圧送するために、エア供給装置５から延びるエア供給管２７と接続コネクタ２８を介して接続されたエア圧測定管６を第２ノズル本体１２の外壁部に接続しているが、エア供給管２７を電磁弁６から下流側の部位で分岐させて設けた分岐エア供給管（図示略）をクーラント配管２の適宜部位に接続してもよい。
これにより、ノズルヘッダ１の吐出口だけでなく、クーラント配管２内の異物も外部に放出することができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るノズルヘッダは、図１に示す第１の実施の形態に係るノズルヘッダ１において、エア圧力測定装置４を停止または取り外した状態で、クーラントをクーラント配管２に供給している間、電磁弁６を開放すると共にエア供給装置５を作動させて、エアをクーラント配管２の先端部から噴射されるクーラントの外周に吹き付けるように構成したものである。
【００３５】
具体的には、本発明の第２の実施の形態に係るノズルヘッダは、クーラントがクーラント配管２に供給されている間、電磁弁６を開放すると共にエア供給装置５を作動させて、エアを、エア供給装置５から第１ノズル本体１１の小径部１６の外周面と、第２ノズル本体１２の本体部２１の内周面と、第１ノズル本体１１に設けた環状突条部１８とで囲まれた空間部３を経由して、第１ノズル本体１１の第１吐出部１７のテーパ状外周面３７と、第２ノズル本体１２の第２吐出部２２のテーパ状開口部２３との間の隙間に圧送するように構成されている。
このように構成することにより、第１ノズル本体１１の第１吐出口２０から噴射されたクーラントの外周にエアが吹き付けられ、その結果、クーラントは放射状に拡散せず、第２ノズル本体１２の第２吐出口２４内を通って略直進して噴射されるようになる。
【００３６】
なお、第１及び第２の実施の形態に係るノズルヘッダでは、噴射される流体がクーラントとして説明したが、潤滑油や離型剤でもよくクーラントに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダを示す図であり（ａ）は側面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ部の拡大図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係るノズルヘッダの動作フローを示した図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ ノズルヘッダ，２ クーラント配管，３ 空間部（エア溜まり部），４ エア圧測定装置，５ エア供給装置，６ 電磁弁，１１ 第１ノズル本体，１２ 第２ノズル本体，１５ 大径部，１６ 小径部，１７ 第１吐出部，１８ 環状突条部，２０ 第１吐出口，２１ 本体部，２２ 第２吐出部，２４ 第２吐出口，２５ 開口，２６ エア圧測定管，２７ エア供給管，３８ 流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の先端部に装着されるノズルヘッダであって、
該ノズルヘッダには、前記配管の先端部から噴射される流体の流路に連通する位置にエア溜まり部が形成され、該エア溜まり部にエア圧測定装置が連通されることを特徴とするノズルヘッダ。
【請求項２】
前記エア溜まり部は、エア供給装置と電磁弁を介して連通されることを特徴とする請求項１に記載のノズルヘッダ。
【請求項３】
前記ノズルヘッダは、前記配管の外周面に着脱自在に装着される第１ノズル本体と、該第１ノズル本体の外周面に着脱自在に装着される第２ノズル本体とから構成され、前記第２ノズル本体の吐出口が前記第１ノズル本体の吐出口よりも下流側に配置され、また、前記エア溜まり部は、前記第１ノズル本体の外周面と前記第２ノズル本体の内周面との間で、前記第１ノズル本体の吐出口から第２ノズル本体の吐出口に向かって流動する流体の流路に連通するように設けられ、前記第２ノズル本体の外壁部で前記エア溜まり部に対応する位置に前記エア圧測定装置が接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のノズルヘッダ。
【請求項４】
前記流体はクーラントであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のノズルヘッダ。
【請求項５】
配管の先端部に装着されるノズルヘッダであって、
該ノズルヘッダには、前記配管の先端部から噴射される流体の外周に向かってエアを吹き付けるエア供給装置が接続されることを特徴とするノズルヘッダ。
【請求項１】
配管の先端部に装着されるノズルヘッダであって、
該ノズルヘッダには、前記配管の先端部から噴射される流体の流路に連通する位置にエア溜まり部が形成され、該エア溜まり部にエア圧測定装置が連通されることを特徴とするノズルヘッダ。
【請求項２】
前記エア溜まり部は、エア供給装置と電磁弁を介して連通されることを特徴とする請求項１に記載のノズルヘッダ。
【請求項３】
前記ノズルヘッダは、前記配管の外周面に着脱自在に装着される第１ノズル本体と、該第１ノズル本体の外周面に着脱自在に装着される第２ノズル本体とから構成され、前記第２ノズル本体の吐出口が前記第１ノズル本体の吐出口よりも下流側に配置され、また、前記エア溜まり部は、前記第１ノズル本体の外周面と前記第２ノズル本体の内周面との間で、前記第１ノズル本体の吐出口から第２ノズル本体の吐出口に向かって流動する流体の流路に連通するように設けられ、前記第２ノズル本体の外壁部で前記エア溜まり部に対応する位置に前記エア圧測定装置が接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のノズルヘッダ。
【請求項４】
前記流体はクーラントであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のノズルヘッダ。
【請求項５】
配管の先端部に装着されるノズルヘッダであって、
該ノズルヘッダには、前記配管の先端部から噴射される流体の外周に向かってエアを吹き付けるエア供給装置が接続されることを特徴とするノズルヘッダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１３６９０３（Ｐ２００８−１３６９０３Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２３５６８（Ｐ２００６−３２３５６８）
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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