JP7476684B2 - 工作機械、及び圧抜き方法 - Google Patents

Description

本開示は、工作機械、及び圧抜き方法に関する。

工作機械は主軸に取り付けてある工具により、ワークに対して種々の加工、例えば切削加工を行う。工作機械は工具から冷却液（切削液）を吐出することにより、加工により発熱するワークを冷却し、加工により発生する切粉をワークから除去する。（特許文献１参照）

特開２００１－１９８７７２号公報

上記の工作機械が冷却液の吐出を停止した際、吐出時の残圧により加圧してある冷却液が冷却液の流路に残留する。工作機械を操作する作業者は、例えば工作機械のメンテナンスのために冷却液の流路の取り外しを行う。冷却液の流路には加圧してある冷却液が残留するので、当該流路の取り外しの際に冷却液が噴き出すおそれがある。

本開示は、冷却液の流路の取り外しにおいて冷却液の噴き出しを防ぐことができる工作機械等を提供することを目的とする。

本開示に係る工作機械は、主軸に取り付けてある工具から冷却液を吐出する工作機械であって、前記冷却液を貯留するタンクと、該タンクに貯留してある前記冷却液を供給するポンプと、前記主軸に設けてある主軸流路と前記ポンプとを接続し、前記冷却液が通流する冷却液流路と、該冷却液流路に設けてある冷却液弁と、前記冷却液の吐出の際に前記冷却液弁を駆動する第一駆動部と、前記冷却液流路の圧抜きの際に前記冷却液弁を駆動する第二駆動部とを備え、前記主軸流路は、前記工具に設けてある工具流路と接続してある。

本開示においては、ポンプはタンクに貯留してある冷却液を冷却液流路を介して主軸流路へ供給する。工作機械が冷却液を吐出する際、第一駆動部は冷却液弁を駆動、すなわち開閉する。冷却液弁が開くことにより、工作機械はポンプを用いて冷却液を、冷却液流路、主軸流路、及び工具流路を介して工具から吐出する。冷却液弁が閉止することにより、工作機械は冷却液の吐出を停止する。このときポンプは停止する。冷却液流路における冷却液弁とポンプとの間には、吐出の際にポンプにより加圧してある冷却液が残留する。従って冷却液流路における冷却液弁とポンプとの間の内圧は高い。冷却液流路の圧抜きの際に第二駆動部は冷却液弁を開閉する。冷却液弁が開くことにより、冷却液流路に残留する冷却液を主軸流路及び工具流路を介して工具から排出することができる。冷却液の排出後において冷却液流路における冷却液弁とポンプとの間の内圧は、冷却液の排出前の冷却液流路における冷却液弁とポンプとの間の内圧に比べて低下する。冷却液流路の圧抜きを行うことができる。従って冷却液流路の取り外しの際に、冷却液が噴き出すことを防ぐことができる。

本開示に係る工作機械は、前記冷却液流路における前記ポンプと前記冷却液弁との間から分岐し、前記タンクと接続するバイパス流路と、該バイパス流路に設けてあるバイパス弁と、該バイパス弁を駆動するバイパス弁駆動部とを備える。

本開示においては、バイパス弁駆動部はバイパス弁を開閉する。工作機械が冷却液を吐出する際、バイパス弁は閉止している。冷却液の吐出の停止後、冷却液流路における冷却液弁とポンプとの間には、加圧してある冷却液が残留する。バイパス弁が開くことにより、残留する冷却液がバイパス流路を介してタンクへ流入するので、冷却液流路の圧抜きを行うことができる。従って冷却液流路の取り外しの際に冷却液が噴き出すことを防ぐことができる。タンクへ流入した冷却液は再利用可能である。例えば工具流路が切粉により閉塞した場合、冷却液流路における冷却液弁とポンプとの間に加えて、冷却液流路における冷却液弁と主軸流路との間、主軸流路、及び工具流路に加圧してある冷却液が残留する。冷却液弁及びバイパス弁が開くことにより、冷却液流路における冷却液弁と主軸流路との間、主軸流路、及び工具流路に残留する冷却液は、冷却液流路における冷却液弁とポンプとの間に残留する冷却液と共にバイパス流路を介してタンクへ流入する。冷却液流路の圧抜きに加えて、主軸流路及び工具流路の圧抜きを行うことができる。

本開示に係る工作機械は、前記冷却液弁、及び前記バイパス弁は、圧縮空気により駆動し、前記バイパス弁駆動部は、前記バイパス弁に対する前記圧縮空気の給断を制御する。

本開示においては、冷却液弁及びバイパス弁は圧縮空気により開閉する。例えば冷却液弁及びバイパス弁は、圧縮空気の供給により開き、圧縮空気の遮断により閉止する。バイパス弁駆動部は、バイパス弁に対する圧縮空気の給断、すなわち圧縮空気の供給及び遮断を制御する。冷却液は一般に油であり、電気により発火するおそれがある。冷却液弁及びバイパス弁は開閉に電気を用いないので、工作機械の安全性をより高めることができる。冷却液は切粉等の異物を含む恐れがある。当該異物は冷却液弁及びバイパス弁の少なくとも一方に付着又は堆積するおそれがある。冷却液弁及びバイパス弁は圧縮空気により開閉するので、冷却液弁及びバイパス弁の開閉する力は大きい。従って、冷却液弁に異物が付着又は堆積した場合であっても、冷却液弁は開閉を行いやすい。バイパス弁に異物が付着又は堆積した場合であっても、バイパス弁は開閉を行いやすい。

本開示に係る工作機械は、前記第一駆動部は、前記圧縮空気を供給する供給装置と接続してあり、前記冷却液弁に対する前記圧縮空気の給断を制御する電磁弁を含む。

本開示においては、電磁弁は、冷却液弁に対する圧縮空気の供給及び遮断を制御する。電磁弁は開閉に関する応答性に優れるので、冷却液弁に対する圧縮空気の供給及び遮断をより早く切替えることができる。従って冷却液弁の開閉に関する応答性をより高めることができる。

本開示に係る工作機械は、前記第一駆動部は、前記冷却液弁と前記電磁弁とを接続し、前記圧縮空気が通流する第一圧縮空気流路を含み、前記バイパス弁駆動部は、前記供給装置と接続する弁体と、該弁体と前記バイパス弁とを接続し、前記圧縮空気が通流する第二圧縮空気流路とを含み、前記第二駆動部は、前記第二圧縮空気流路から分岐し、前記第一圧縮空気流路と接続する第三圧縮空気流路と、該第三圧縮空気流路に設けてある逆止弁とを含む。

本開示においては、冷却液弁は、第一圧縮空気流路における圧縮空気の通流の有無に応じて開閉する。圧縮空気が第一圧縮空気流路を通流する場合、圧縮空気が冷却液弁へ供給してあるので、冷却液弁は開いている。圧縮空気が第一圧縮空気流路を通流しない場合、冷却液弁は閉止している。弁体の開閉により、圧縮空気が第二圧縮空気流路を通流する状態と、圧縮空気が第二圧縮空気流路を通流しない状態とは切り替わる。バイパス弁は、第二圧縮空気流路における圧縮空気の通流の有無に応じて開閉する。圧縮空気が第二圧縮空気流路を通流しない場合、バイパス弁は閉止している。圧縮空気が第二圧縮空気流路を通流する場合、圧縮空気がバイパス弁へ供給してあるので、バイパス弁は開いている。第二圧縮空気流路を通流する圧縮空気は、第三圧縮空気流路を介して第一圧縮空気流路を通流する。従って弁体の開閉により、冷却液弁に対する圧縮空気の給断、及びバイパス弁に対する圧縮空気の給断を制御することができる。弁体の一度の開閉により、冷却液弁とバイパス弁とを開閉することができる。

本開示に係る圧抜き方法は、主軸に取り付けてある工具から冷却液を吐出する工作機械における圧抜き方法であって、タンクに貯留してある前記冷却液を供給するポンプと、前記主軸に設けてある主軸流路とを接続する冷却液流路に設けてある冷却液弁を、前記冷却液の吐出の際に第一駆動部により駆動し、前記冷却液弁を前記冷却液流路の圧抜きの際に第二駆動部により駆動する。

本開示においては、工作機械を操作する作業者は、冷却液の吐出の際に第一駆動部により冷却液弁を駆動、すなわち開閉する。冷却液弁が開くことにより、工作機械はタンクに貯留してある冷却液をポンプを用いて、冷却液流路、主軸流路、及び工具流路を介して工具から吐出する。冷却液弁が閉止することにより、工作機械は冷却液の吐出を停止する。冷却液流路における冷却液弁とポンプとの間には、吐出の際にポンプにより加圧してある冷却液が残留する。従って冷却液流路の内圧は高い。作業者は、冷却液流路の圧抜きの際に、第二駆動部により冷却液弁を開閉する。冷却液弁が開くことにより、冷却液流路に残留する冷却液は、主軸流路及び工具流路を介して工具から流出する。上記の残留する冷却液が工具から流出することにより、冷却液流路の圧抜きを行うことができる。従って冷却液流路の取り外しの際に、冷却液が噴き出すことを防ぐことができる。

本開示によれば、冷却液の流路の取り外しにおいて冷却液の噴き出しを防ぐことができる。

工作機械が備える工作機械本体を略示する斜視図である。 主軸ヘッドの前部の正面断面図である。 工作機械の冷却液及び圧縮空気に関する回路を示す回路図である。 変形例の工作機械の冷却液及び圧縮空気に関する回路を示す回路図である。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。以下の説明では、図において矢印で示す上下、左右、及び前後を使用する。図１は、工作機械が備える工作機械本体１を略示する斜視図である。

工作機械本体１は、基台１１を備える。基台１１の後部上に、上下方向へ延びるコラム１２が設けてある。コラム１２は、前部に主軸ヘッド１３を支持している。主軸ヘッド１３は、前方に突出しており、コラム１２の前面に沿って上下方向へ移動可能である。コラム１２は、例えば、主軸ヘッド１３の後部が螺合する上下方向に延びる送りねじ軸と、送りねじ軸に連結してあるモータとを備えている。当該モータの駆動により、送りねじ軸は、上下方向に平行な軸回りに回転する。主軸ヘッド１３は、送りねじ軸の回転に応じて上下方向へ移動する。

主軸ヘッド１３は、上下方向に平行な軸回りに回転可能な主軸２（図２参照）を保持する。主軸ヘッド１３の上部には、主軸２に連結してある主軸モータ１４が固定してある。主軸モータ１４の駆動により、主軸２は、上下方向に平行な軸回りに回転する。主軸２の下端部には、工具３が着脱可能に装着してある。基台１１の前部上に、左右方向及び前後方向へ移動可能なワーク保持部１５が設けてある。ワーク保持部１５はワークを保持する。ワーク保持部１５の上方には、主軸２が配置してある。主軸２が回転することによって、工具３は回転し、ワーク保持部１５に保持したワークの加工を行う。

主軸ヘッド１３の前部には、タレット型の工具マガジン１６が設けてある。工具マガジン１６は、工具マガジン１６の周囲に複数の工具３を保持する。図１において、工具マガジン１６が保持する工具３の図示は省略してある。工具マガジン１６は、主軸２に対する工具３の取り付け及び取り外しを行う。コラム１２の後部には、直方体状の制御装置１７が取り付けてある。制御装置１７は、工作機械本体１の各動作を制御する。

工作機械は、工作機械本体１を囲む図示しないカバーを備える。当該カバーは、後述する冷却液（クーラント）の吐出の際に、工作機械の周囲への冷却液の飛散を防止する。

図２は、主軸ヘッド１３の前部の正面断面図である。主軸ヘッド１３の前部には、下部が開口する中空円筒状のハウジング１３ａが設けてある。ハウジング１３ａは上下方向へ延びる。ハウジング１３ａの中空部分には、上下方向へ延びる中空円筒状の主軸２が設けてある。主軸２はベアリング１３ｂを介して、上下方向の軸回りに回転可能にハウジング１３ａに対して取り付けてある。

主軸２には上下方向へ延びる主軸孔２ａが形成してある。主軸２の下部には、下方へ開口する円状の工具ホルダ装着孔２０が形成してある。工具ホルダ装着孔２０は、主軸２の下部から主軸２の上部へ向けて縮径するテーパ状をなす。工具ホルダ装着孔２０の上部は主軸孔２ａに連なる。

主軸孔２ａには、上下方向へ延びる筒状のドローバー２１が挿設してある。ドローバー２１の周囲にはＯリング２２が設けてある。Ｏリング２２はドローバー２１及び主軸２と当接している。ドローバー２１には、円状のドローバー貫通孔２１ａが形成してある。ドローバー貫通孔２１ａはドローバー２１を上下方向へ貫通する。ドローバー貫通孔２１ａの上部は、冷却液が通流する後述の冷却液流路５３（図３参照）と接続してある。ドローバー貫通孔２１ａの下部の直径は、ドローバー貫通孔２１ａの上部の直径よりも大きい。

ドローバー貫通孔２１ａの下部には、上下方向へ延びる円筒状のノズル２３が挿設してある。ノズル２３の周囲にはＯリング２４が設けてある。Ｏリング２４は、ノズル２３及びドローバー２１と当接している。ノズル２３には、ノズル２３を上下方向へ貫通するノズル貫通孔２３ａが形成してある。ノズル貫通孔２３ａは、ドローバー貫通孔２１ａと接続してある。ドローバー貫通孔２１ａが冷却液流路５３と接続してあるので、ドローバー貫通孔２１ａ及びノズル貫通孔２３ａには冷却液が通流する。ドローバー貫通孔２１ａ及びノズル貫通孔２３ａは、主軸流路に相当する。以下、ドローバー貫通孔２１ａ及びノズル貫通孔２３ａをまとめて主軸流路２５と称する。

主軸２の下部には工具３が取り付けてある。工具３は、円筒状の工具ホルダ３１と、上下方向へ延びるプルスタッド３２とを備える。工具ホルダ３１の上部は、上方へ向かって縮径しており、工具ホルダ装着孔２０に嵌合する。工具ホルダ３１には、円状のホルダ貫通孔３１ａが形成してある。ホルダ貫通孔３１ａは工具ホルダ３１を上下方向へ貫通する。ホルダ貫通孔３１ａの上部の直径は、ホルダ貫通孔３１ａの下部の直径よりも大きい。ホルダ貫通孔３１ａの上部にプルスタッド３２の下部が嵌合する。

プルスタッド３２には、プルスタッド３２を上下方向へ貫通するプルスタッド貫通孔３２ａが形成してある。プルスタッド貫通孔３２ａは、ホルダ貫通孔３１ａと接続してある。工具ホルダ３１の上部と工具ホルダ装着孔２０とが嵌合する際、プルスタッド３２の上部とノズル２３の下部とは当接する。このときプルスタッド貫通孔３２ａの上部及びノズル貫通孔２３ａの下部は、シール部材３４、例えばＯリングを介して接続してある。

更に工具３は、ワークを加工する工具本体３０と、工具流路３３とを備える。工具本体３０は、上下方向へ延びる棒状体であり、工具ホルダ３１の下部に取り付けてある。工具本体３０には、工具本体３０を上下方向へ貫通する本体貫通孔３０ａが形成してある。工具本体３０の下部には、本体貫通孔３０ａに連なる吐出口３０ｂが形成してある。本体貫通孔３０ａの上部とホルダ貫通孔３１ａの下部とは接続してある。すなわち本体貫通孔３０ａ及びプルスタッド貫通孔３２ａは、ホルダ貫通孔３１ａを介して接続してある。

工具流路３３は、プルスタッド貫通孔３２ａ、ホルダ貫通孔３１ａ、及び本体貫通孔３０ａを含む。プルスタッド貫通孔３２ａの上部がノズル貫通孔２３ａの下部と接続してあるので、プルスタッド貫通孔３２ａ、ホルダ貫通孔３１ａ、及び本体貫通孔３０ａには冷却液が通流する。すなわち工具流路３３には冷却液が通流する。工具流路３３を通流する冷却液は吐出口３０ｂから流出する。

上述のように主軸２が回転することによって、工具３は回転し、工具本体３０にてワークの加工を行う。ワークの加工の際に、工具本体３０及びワークは発熱する。工作機械はワークを加工する際に吐出口３０ｂから冷却液を吐出することにより、工具本体３０及びワークを冷却する。また、工作機械は上述のように冷却液を吐出することにより、ワークの加工により生じた切粉を除去し、ワークへの切粉の堆積を防ぐ。言い換えると、冷却液は工具本体３０及びワークを冷却する。また、冷却液はワークの加工により生じた切粉を除去し、ワークへの切粉の堆積を防ぐ。

図３は、工作機械の冷却液及び圧縮空気に関する回路を示す回路図である。工作機械は、冷却液を貯留するタンク５０と、冷却液を主軸流路２５へ供給するポンプ５１とを備える。タンク５０とポンプ５１の吸込口とは、冷却液をポンプ５１へ供給するための冷却液供給流路５２を介して接続してある。ポンプ５１の吐出口は、冷却液流路５３を介してドローバー貫通孔２１ａ、すなわち主軸流路２５と接続してある。冷却液供給流路５２及び冷却液流路５３には、冷却液が通流する。冷却液供給流路５２及び冷却液流路５３は、例えばホースにより構成してある。

ポンプ５１は、例えばギアポンプである。工作機械はポンプ５１を用いて、タンク５０に貯留してある冷却液を吐出口３０ｂ、すなわち工具３から吐出する。詳しくはポンプ５１は、タンク５０に貯留してある冷却液を冷却液流路５３を介して主軸流路２５へ供給する。当該冷却液は、主軸流路２５及び工具流路３３を通流し、吐出口３０ｂから流出する。例えば制御装置１７はポンプ５１の起動及び停止を制御する。図３において制御装置１７及びポンプ５１を接続する信号線の図示は省略してある。ポンプ５１は、冷却液の吐出の際に起動し、冷却液の吐出停止の際に停止する。なおポンプ５１はギアポンプに限らない。

冷却液流路５３には、冷却液弁５４が設けてある。冷却液流路５３は、ポンプ５１及び冷却液弁５４を接続する第一冷却液流路５３ａと、冷却液弁５４及び主軸流路２５を接続する第二冷却液流路５３ｂとを含む。

冷却液弁５４は、圧縮空気により駆動、すなわち開閉を行う。圧縮空気の供給により、冷却液弁５４は開く。圧縮空気の遮断により、冷却液弁５４は閉止する。冷却液弁５４は、いわゆるエアレスクローズの弁、又はノーマルクローズの弁である。詳細は後述するが冷却液弁５４は、冷却液の吐出の際に開き、冷却液の吐出停止の際に閉止する。また、冷却液流路５３の後述する圧抜きの際に開く。

工作機械は、冷却液が通流するバイパス流路５５を備える。バイパス流路５５は、第一冷却液流路５３ａから分岐し、タンク５０と接続する。すなわちバイパス流路５５は、冷却液流路５３におけるポンプ５１と冷却液弁５４との間から分岐する。バイパス流路５５は、例えばホースにより構成してある。冷却液流路５３におけるバイパス流路５５が分岐する部分は、例えばホース同士を接続するジョイントにより構成してある。バイパス流路５５には、冷却液流路５３から冷却液が流入する。

バイパス流路５５にはバイパス弁５６が設けてある。バイパス流路５５は、第一冷却液流路５３ａ及びバイパス弁５６を接続する第一バイパス流路５５ａと、バイパス弁５６及びタンク５０を接続する第二バイパス流路５５ｂとを含む。

バイパス弁５６は、圧縮空気により駆動、すなわち開閉を行う。バイパス弁５６は冷却液弁５４と同様に、圧縮空気の供給により開き、圧縮空気の遮断により閉止する。バイパス弁５６は、いわゆるエアレスクローズの弁、又はノーマルクローズの弁である。詳細は後述するがバイパス弁５６は、冷却液の吐出の際には閉止している。また、冷却液流路５３の後述する圧抜きの際に開く。

冷却液流路５３及びバイパス流路５５には冷却液が通流する。冷却液は、一般に油であり、電気により発火するおそれがある。冷却液弁５４及びバイパス弁５６は電気を用いず、圧縮空気によって駆動するので、工作機械の安全性を高めることができる。冷却液は切粉等の異物を含むおそれがある。当該異物は冷却液弁５４及びバイパス弁５６の少なくとも一方に付着又は堆積するおそれがある。冷却液弁５４及びバイパス弁５６は圧縮空気により開閉するので、冷却液弁５４及びバイパス弁５６の開閉する力は大きい。従って冷却液弁５４に異物が付着又は堆積した場合であっても、冷却液弁５４は開閉を行いやすい。バイパス弁５６に異物が付着又は堆積した場合であっても、バイパス弁５６は開閉を行いやすい。例えば電磁弁の開閉する力は、圧縮空気により開閉する弁の開閉する力に比べて小さい。従って、冷却液弁５４が電磁弁である場合、冷却液弁５４に異物が付着又は堆積した際に冷却液弁５４は開閉できないおそれがある。バイパス弁５６が電磁弁である場合、バイパス弁５６に異物が付着又は堆積した際にバイパス弁５６は開閉できないおそれがある。

工作機械は、冷却液を吐出する際に冷却液弁５４を駆動する第一駆動部と、冷却液流路５３の圧抜きの際に冷却液弁５４を駆動する第二駆動部とを備える。第一駆動部は、圧縮空気を供給する供給装置６と接続してある電磁弁７０と、電磁弁７０と冷却液弁５４とを接続する第一圧縮空気流路７２とを含む。第二駆動部の詳細は後述する。

供給装置６は、例えばコンプレッサである。供給装置６は、例えば工作機械が設置してある工場に設けてある。供給装置６は、圧縮空気の供給に関する圧縮空気供給流路７５を介して電磁弁７０と接続してある。また、圧縮空気の供給に関する圧縮空気供給流路７６を介して後述の弁体７１と接続してある。圧縮空気供給流路７５及び圧縮空気供給流路７６には、圧縮空気が通流する。

第一圧縮空気流路７２は、例えばホースにより構成してある。第一圧縮空気流路７２には圧縮空気が通流する。制御装置１７は電磁弁７０の開閉を制御する。電磁弁７０が開くことにより、供給装置６は圧縮空気供給流路７５、電磁弁７０及び第一圧縮空気流路７２を介して圧縮空気を冷却液弁５４へ供給する。圧縮空気の供給により冷却液弁５４は開く。従って電磁弁７０が開くことにより、冷却液弁５４は開く。電磁弁７０は、閉止することにより、圧縮空気供給流路７５、電磁弁７０及び第一圧縮空気流路７２を介した供給装置６から冷却液弁５４への圧縮空気の供給を遮断する。従って電磁弁７０が閉止することにより、冷却液弁５４は閉止する。

電磁弁７０は、開閉することにより冷却液弁５４に対する圧縮空気の給断、すなわち冷却液弁５４に対する圧縮空気の供給及び遮断を制御する。第一駆動部は、電磁弁７０の開閉により、冷却液弁５４を開閉する。電磁弁７０は開閉に関する応答性に優れるので、冷却液弁５４に対する圧縮空気の供給及び遮断の切替えをより早く行うことができる。従って冷却液弁５４の開閉に関する応答性を高めることができる。

工作機械は、バイパス弁５６を駆動するバイパス弁駆動部を備える。バイパス弁駆動部は、弁体７１と、弁体７１とバイパス弁５６とを接続する第二圧縮空気流路７３とを含む。弁体７１は、例えば手動弁である。上述のように弁体７１は、圧縮空気供給流路７６を介して供給装置６と接続してある。

第二圧縮空気流路７３から第三圧縮空気流路７４が分岐する。第二圧縮空気流路７３及び第三圧縮空気流路７４には圧縮空気が通流する。第二圧縮空気流路７３及び第三圧縮空気流路７４は、例えばホースにより構成してある。第三圧縮空気流路７４は、第二圧縮空気流路７３から分岐し、第一圧縮空気流路７２と接続してある。すなわち第三圧縮空気流路７４は、第一圧縮空気流路７２及び第二圧縮空気流路７３を接続する。

第三圧縮空気流路７４には逆止弁７７が設けてある。逆止弁７７は、第三圧縮空気流路７４を介した第一圧縮空気流路７２から第二圧縮空気流路７３への圧縮空気の通流を規制する。すなわち逆止弁７７が設けてあることにより圧縮空気は、第三圧縮空気流路７４を介して第二圧縮空気流路７３から第一圧縮空気流路７２へ通流するが、第三圧縮空気流路７４を介して第一圧縮空気流路７２から第二圧縮空気流路７３へ通流しない。

弁体７１が開くことにより、第二圧縮空気流路７３に、圧縮空気供給流路７６及び弁体７１を介して圧縮空気が通流する。従って弁体７１が開くことにより、供給装置６は、圧縮空気供給流路７６、弁体７１、及び第二圧縮空気流路７３を介して圧縮空気をバイパス弁５６へ供給する。更に供給装置６は、圧縮空気供給流路７６、弁体７１、第二圧縮空気流路７３、第三圧縮空気流路７４、及び第一圧縮空気流路７２を介して圧縮空気を冷却液弁５４へ供給する。圧縮空気の供給によりバイパス弁５６及び冷却液弁５４は開く。従って弁体７１が開くことにより、バイパス弁５６及び冷却液弁５４は開く。

弁体７１は、閉止することにより、供給装置６によるバイパス弁５６への圧縮空気の供給を遮断する。更に弁体７１は、圧縮空気供給流路７６、弁体７１、第二圧縮空気流路７３、第三圧縮空気流路７４、及び第一圧縮空気流路７２を介した冷却液弁５４への圧縮空気の供給を遮断する。従って、弁体７１が閉止することにより、バイパス弁５６及び冷却液弁５４は閉止する。

弁体７１は開閉することにより、バイパス弁５６に対する圧縮空気の給断を制御する。すなわちバイパス弁駆動部は、弁体７１の開閉によりバイパス弁５６に対する圧縮空気の給断を制御し、バイパス弁５６を開閉する。

弁体７１は開閉することにより、バイパス弁５６に対する圧縮空気の給断に加えて、冷却液弁５４に対する圧縮空気の給断を制御する。従って電磁弁７０が閉止している場合、弁体７１を開くことにより、冷却液弁５４及びバイパス弁５６の両方を開くことができる。また、弁体７１を閉止することにより、冷却液弁５４及びバイパス弁５６の両方を閉止することができる。すなわち弁体７１の一度の開閉操作により、冷却液弁５４及びバイパス弁５６の両方を開閉することができる。弁体７１が手動弁であるので、例えば制御装置１７が故障した場合であっても、工作機械を操作する作業者が弁体７１を開閉して冷却液弁５４及びバイパス弁５６を開閉することができる。例えば作業者は、冷却液流路５３の後述する圧抜きの際に、冷却液弁５４及びバイパス弁５６を開閉するために弁体７１を開閉する。第二駆動部は、弁体７１、第二圧縮空気流路７３、第三圧縮空気流路７４、逆止弁７７、及び第一圧縮空気流路７２を含む。

以下、冷却液の吐出及び圧抜きに関して説明する。工作機械が吐出口３０ｂから冷却液を吐出する前、例えば工作機械がワークの加工を行う前においては、電磁弁７０及び弁体７１は閉止している。従って冷却液弁５４及びバイパス弁５６は閉止している。なお供給装置６は予め起動している。

工作機械が吐出口３０ｂから冷却液を吐出する際、例えば工作機械がワークの加工を行う際、第一駆動部は冷却液弁５４を開く。詳しくは制御装置１７は電磁弁７０を開く。供給装置６が圧縮空気供給流路７５、電磁弁７０、及び第一圧縮空気流路７２を介して圧縮空気を冷却液弁５４へ供給するので、冷却液弁５４は開く。制御装置１７は、例えば電磁弁７０を開く際にポンプ５１を起動する。ポンプ５１はタンク５０に貯留してある冷却液を、冷却液流路５３を介して主軸流路２５へ供給する。工作機械は冷却液を吐出口３０ｂから吐出する。

例えば、工作機械に設けてある図示しない回収装置は吐出後の冷却液をタンク５０へ回収する。工作機械は吐出した冷却液を再利用する。例えば回収装置は、吐出後の冷却液から切粉をろ過により除去するろ過装置を備える。また、ポンプ５１と異なり、ろ過後の冷却液をタンク５０へ送るポンプを備える。例えば上記の異物は、ろ過装置が除去できなかった小さい切粉を含む。

工作機械が冷却液の吐出を終了する際、例えば工作機械がワークの加工を終了する際、第一駆動部は冷却液弁５４を閉止する。詳しくは制御装置１７は電磁弁７０を閉止する。電磁弁７０の閉止により、冷却液弁５４は閉止する。制御装置１７は、例えば電磁弁７０を閉止する際にポンプ５１を停止する。

冷却液流路５３には、ポンプ５１による吐出によって加圧してある冷却液が残留する。例えば、ポンプ５１が逆流を防止する構造、例えばポンプ５１の逆回転を規制する構造、又は逆流防止弁を有する場合、第一冷却液流路５３ａ及び第一バイパス流路５５ａには、加圧してある冷却液が残留する。従って第一冷却液流路５３ａ及び第一バイパス流路５５ａの内圧は、タンク５０の内圧、例えば大気圧と等しい圧力よりも高い。ポンプ５１が逆流を防止する構造を有しない場合であって、冷却液流路５３におけるポンプ５１による圧力損失が大きい場合も同様である。

作業者は弁体７１を開く。供給装置６は、圧縮空気供給流路７６、弁体７１、及び第二圧縮空気流路７３を介して圧縮空気をバイパス弁５６へ供給する。また、圧縮空気供給流路７６、弁体７１、第二圧縮空気流路７３、第三圧縮空気流路７４、及び第一圧縮空気流路７２を介して圧縮空気を冷却液弁５４へ供給する。従ってバイパス弁５６及び冷却液弁５４は開く。

第一冷却液流路５３ａ及び第一バイパス流路５５ａに残留する冷却液は、冷却液弁５４、第二冷却液流路５３ｂ、主軸流路２５及び工具流路３３を介して吐出口３０ｂから流出する。また、第一冷却液流路５３ａ及び第一バイパス流路５５ａの内圧とタンク５０の内圧との圧力差によって、バイパス流路５５を介してタンク５０へ流入する。第一冷却液流路５３ａ及び第一バイパス流路５５ａの内圧は、タンク５０の内圧よりも高い圧力から、例えば大気圧と同じ圧力まで低下する。作業者は弁体７１を開くことにより、第一冷却液流路５３ａ及び第一バイパス流路５５ａの圧抜き、すなわち冷却液流路５３及びバイパス流路５５の圧抜きを行うことができる。冷却液流路５３及びバイパス流路５５の圧抜きの終了後、作業者は、弁体７１を閉止することにより、冷却液弁５４及びバイパス弁５６を閉止する。上述のように冷却液弁５４は、冷却液流路５３の圧抜きの際に弁体７１の開閉により開閉する。すなわち冷却液弁５４は、冷却液流路５３の圧抜きの際に第二駆動部により開閉する。なお上述の回収装置は、吐出口３０ｂから流出した冷却液をタンク５０へ回収する。

例えば作業者は、弁体７１を開く代わりに、工作機械に設けてある図示しない操作部を介して制御装置１７を操作し、電磁弁７０を開いてもよい。供給装置６は電磁弁７０及び第一圧縮空気流路７２を介して圧縮空気を冷却液弁５４へ供給する。冷却液弁５４が開くので、第一冷却液流路５３ａ及び第一バイパス流路５５ａに残留する冷却液は、冷却液弁５４、第二冷却液流路５３ｂ、主軸流路２５及び工具流路３３を介して吐出口３０ｂから流出する。冷却液流路５３及びバイパス流路５５の圧抜きを行うことができる。この場合、第二駆動部は電磁弁７０及び第一圧縮空気流路７２を含む。

ワークの加工により生じる切粉によって工具流路３３が閉塞するおそれがある。工具流路３３が閉塞した場合、第一冷却液流路５３ａ及び第一バイパス流路５５ａに加えて、第二冷却液流路５３ｂ、主軸流路２５及び工具流路３３には加圧してある冷却液が残留する。従って第二冷却液流路５３ｂ、主軸流路２５及び工具流路３３の内圧は、タンク５０の内圧よりも高い。

例えば工具流路３３を有しない工具３が主軸２に取り付けてある場合、第一冷却液流路５３ａ及び第一バイパス流路５５ａに加えて、第二冷却液流路５３ｂ、及び主軸流路２５に、加圧してある冷却液が残留するおそれがある。従って第一冷却液流路５３ａ及び主軸流路２５の内圧は、タンク５０の内圧よりも高い。以下、第一冷却液流路５３ａと主軸流路２５と工具流路３３との流路、及び第一冷却液流路５３ａと主軸流路２５との流路を区別せずに主軸流路２５等の流路とも称する。

作業者が弁体７１を開くことにより、冷却液弁５４及びバイパス弁５６は開く。主軸流路２５等の流路に残留する冷却液は、主軸流路２５等の流路の内圧とタンク５０の内圧との圧力差によって、バイパス流路５５を介してタンク５０へ流入する。従って弁体７１が開くことにより、第一冷却液流路５３ａ及び第一バイパス流路５５ａの圧抜きに加えて、主軸流路２５等の流路の圧抜きを行うことができる。従って工具３の取り外しの際に、主軸流路２５及び工具流路３３から冷却液が噴き出すことを防止することができる。

冷却液が冷却液流路５３及び冷却液供給流路５２を逆流可能である場合、例えばポンプ５１が逆回転可能である場合、残留する冷却液は、ポンプ５１及び冷却液供給流路５２を介してタンク５０へ流入してもよい。当該残留する冷却液は、第一冷却液流路５３ａと第一バイパス流路５５ａとに残留する冷却液、又は、第一冷却液流路５３ａと第一バイパス流路５５ａと主軸流路２５等の流路とに残留する冷却液を含む。例えば冷却液が第一冷却液流路５３ａと第一バイパス流路５５ａと主軸流路２５等の流路とに残留する場合、作業者は、上述のようにして電磁弁７０を開く。従って冷却液弁５４は開く。主軸流路２５等の流路に残留する冷却液は、第一冷却液流路５３ａ及び第一バイパス流路５５ａに残留する冷却液と共に冷却液供給流路５２を介してタンク５０へ流入する。従って、冷却液流路５３及びバイパス流路５５の圧抜きを行うことができる。また、主軸流路２５等の流路の圧抜きを行うことができる。

工作機械がワークの加工を終了した後、作業者は、例えば工作機械のメンテナンスのために、冷却液流路５３を工作機械から取り外す。また、バイパス流路５５を工作機械から取り外す。例えば作業者は、第二冷却液流路５３ｂを主軸流路２５及び冷却液弁５４の少なくとも一方から取り外す。また、第一冷却液流路５３ａを冷却液弁５４及びポンプ５１の少なくとも一方から取り外す。また、第一バイパス流路５５ａを第一冷却液流路５３ａ及びバイパス弁５６の少なくとも一方から取り外す。

上述のようにして冷却液流路５３及びバイパス流路５５には圧抜きがしてある。従って冷却液流路５３の取り外しの際に、冷却液流路５３から冷却液が噴き出すおそれがない。バイパス流路５５の取り外しの際に、バイパス流路５５から冷却液が噴き出すおそれがない。すなわち作業者が弁体７１を開くことにより、冷却液流路５３の取り外しの際に、冷却液流路５３から冷却液が噴き出すことを防止することができる。また、バイパス流路５５の取り外しの際に、バイパス流路５５から冷却液が噴き出すことを防止することができる。例えば上記の取り外しの際に冷却液流路５３又はバイパス流路５５から冷却液が噴き出す場合、噴き出した冷却液が作業者にかかるおそれ又は工作機械の周囲に飛散するおそれがあるので、冷却液流路５３又はバイパス流路５５の取り外しにおける危険性は高い。

例えば作業者はバイパス流路５５の取り外しの際に、第二バイパス流路５５ｂをバイパス弁５６及びタンク５０の少なくとも一方から取り外す。第二バイパス流路５５ｂには加圧してある冷却液が残留していないので、第二バイパス流路５５ｂの取り外しの際に第二バイパス流路５５ｂから冷却液は噴き出さない。

例えば作業者は、工作機械のメンテナンスのために、冷却液供給流路５２をポンプ５１及びタンク５０の少なくとも一方から取り外す。冷却液供給流路５２には加圧してある冷却液が残留していないので、冷却液供給流路５２の取り外しの際に冷却液供給流路５２から冷却液は噴き出さない。

なお、圧抜き後も、冷却液流路５３、バイパス流路５５、主軸流路２５、及び工具流路３３の少なくとも１つに冷却液が残留するおそれがある。従って、冷却液流路５３の取り外しの際に、冷却液流路５３から冷却液が垂れ出るおそれがある。バイパス流路５５の取り外しの際に、バイパス流路５５から冷却液が垂れ出るおそれがある。しかしながら冷却液流路５３及びバイパス流路５５の圧抜きがしてあるので、冷却液は、冷却液流路５３の取り外しの際に冷却液流路５３から噴き出さない。また、バイパス流路５５の取り外しの際にバイパス流路５５から噴き出さない。従って、圧抜き後に冷却液が残留する場合であっても冷却液流路５３又はバイパス流路５５の取り外しにおける危険性は低い。

工作機械は、冷却液流路５３の内圧を検出する圧力センサを備えていてもよい。例えば圧力センサは第二冷却液流路５３ｂの内圧を検出する。例えば冷却液の吐出終了後における圧力センサの検出値が所定値以上である場合、制御装置１７は、主軸流路２５等の流路に加圧してある冷却液が残留していると判定する。また、冷却液が主軸流路２５等の流路に残留している旨を作業者へ報知する。例えば制御装置１７はアラームによる報知を行う。アラームを聞いた作業者は弁体７１を開く。なお圧力センサは、主軸流路２５の内圧を検出してもよい。

（変形例）
図４は、変形例の工作機械の冷却液及び圧縮空気に関する回路を示す回路図である。変形例にかかる構成のうち、実施の形態１と同様な構成部については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

変形例の工作機械には、実施の形態１の弁体７１の代わりに、電磁弁７８が設けてある。電磁弁７８は、電磁弁７０と異なる電磁弁である。制御装置１７は、電磁弁７８の開閉を制御する。圧縮空気供給流路７６は、供給装置６と電磁弁７８とを接続する。第二圧縮空気流路７３は、電磁弁７８とバイパス弁５６とを接続する。

例えば作業者は、冷却液流路５３及びバイパス流路５５の圧抜きの際に、工作機械に設けてある図示しない操作部を介して制御装置１７を操作し、電磁弁７８を開く。供給装置６は、圧縮空気供給流路７６、電磁弁７８、及び第二圧縮空気流路７３を介して圧縮空気をバイパス弁５６へ供給する。また、圧縮空気供給流路７６、電磁弁７８、第二圧縮空気流路７３、第三圧縮空気流路７４、及び第一圧縮空気流路７２を介して圧縮空気を冷却液弁５４へ供給する。圧縮空気の供給によりバイパス弁５６及び冷却液弁５４は開く。従って電磁弁７８を開くことにより、冷却液流路５３及びバイパス流路５５の圧抜きを行うことができる。

変形例の工作機械において第二駆動部は、電磁弁７８、第二圧縮空気流路７３、第三圧縮空気流路７４、逆止弁７７、及び第一圧縮空気流路７２を含む。バイパス弁駆動部は、電磁弁７８及び第二圧縮空気流路７３を含む。

例えば、工作機械による冷却液の吐出が終了するごと、又は工作機械によるワークの加工が終了するごとに、制御装置１７は電磁弁７８を開いてもよい。工作機械は、冷却液流路５３の内圧を検出する圧力センサを備えていてもよい。例えば圧力センサは第二冷却液流路５３ｂの内圧を検出する。例えば冷却液の吐出終了後における圧力センサの検出値が所定値以上である場合、制御装置１７は、主軸流路２５等の流路に加圧してある冷却液が残留していると判定する。また、電磁弁７８を開き、冷却液流路５３及びバイパス流路５５の圧抜きを行う。なお圧力センサは主軸流路２５の内圧を検出してもよい。

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

１ 工作機械本体
２ 主軸
２５ 主軸流路
３ 工具
３３ 工具流路
５０ タンク
５１ ポンプ
５３ 冷却液流路
５４ 冷却液弁
５５ バイパス流路
５６ バイパス弁
６ 供給装置
７０ 電磁弁
７１ 弁体
７２ 第一圧縮空気流路
７３ 第二圧縮空気流路
７４ 第三圧縮空気流路
７７ 逆止弁

Claims (6)

1. 主軸に取り付けてある工具から冷却液を吐出する工作機械であって、
   前記冷却液を貯留するタンクと、
   該タンクに貯留してある前記冷却液を供給するポンプと、
   前記主軸に設けてある主軸流路と前記ポンプとを接続し、前記冷却液が通流する冷却液流路と、
   該冷却液流路に設けてある冷却液弁と、
   前記冷却液流路における前記ポンプと前記冷却液弁との間から分岐し、前記タンクと接続するバイパス流路と、
   該バイパス流路に設けてあるバイパス弁と、
   前記冷却液の吐出の際に前記冷却液弁を開く第一駆動部と、
   前記冷却液流路の圧抜きの際に前記冷却液弁及び前記バイパス弁を開く第二駆動部とを備え、
   前記主軸流路は、前記工具に設けてある工具流路と接続してある
   工作機械。
2. 前記第二駆動部は、前記バイパス弁を駆動するバイパス弁駆動部を含む
   請求項１に記載の工作機械。
3. 前記冷却液弁、及び前記バイパス弁は、圧縮空気により駆動し、
   前記バイパス弁駆動部は、前記バイパス弁に対する前記圧縮空気の給断を制御する
   請求項２に記載の工作機械。
4. 前記第一駆動部は、前記圧縮空気を供給する供給装置と接続してあり、前記冷却液弁に対する前記圧縮空気の給断を制御する電磁弁
   を含む請求項３に記載の工作機械。
5. 前記第一駆動部は、前記冷却液弁と前記電磁弁とを接続し、前記圧縮空気が通流する第一圧縮空気流路を含み、
   前記バイパス弁駆動部は、
   前記供給装置と接続する弁体と、
   該弁体と前記バイパス弁とを接続し、前記圧縮空気が通流する第二圧縮空気流路とを含み、
   前記第二駆動部は、
   前記第二圧縮空気流路から分岐し、前記第一圧縮空気流路と接続する第三圧縮空気流路と、
   該第三圧縮空気流路に設けてある逆止弁と
   を含む請求項４に記載の工作機械。
6. 主軸に取り付けてある工具から冷却液を吐出する工作機械における圧抜き方法であって、
   タンクに貯留してある前記冷却液を供給するポンプと、前記主軸に設けてある主軸流路とを接続する冷却液流路に設けてある冷却液弁を、前記冷却液の吐出の際に第一駆動部により開き、
   前記冷却液弁及び前記冷却液流路における前記ポンプと前記冷却液弁との間から分岐し、前記タンクと接続するバイパス流路に設けてあるバイパス弁を前記冷却液流路の圧抜きの際に第二駆動部により駆動する
   圧抜き方法。

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