JP2018065217A - 排液機構、及び排液機構を備えた工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成によって移動体の液体の飛散を抑制して排液する。
【解決手段】排液機構１０は、所定経路に沿って移動するＹ軸スライダ５４からオイル（液体）を排液する。排液機構１０は、Ｃ軸の回転機構７０に設けられてステータ７２内のオイルを流動させる流出孔８４及びノズル流動路８６と、Ｙ軸スライダ５４と一体的に移動してオイルを吐出するノズル８０と、Ｙ軸スライダ５４をガイドするＹ軸ガイド体５２と、を含む。ノズル８０は、Ｙ軸ガイド体５２の近傍且つ非接触の位置に配置されており、Ｙ軸ガイド体５２にオイルがかかるように吐出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、所定経路に沿って移動する移動体から液体を排液する排液機構、及び排液機構を備えた工作機械に関する。

工作機械は、軸を構成する移動体とガイド体の間に流体を供給して静圧軸受を形成することで、ガイド体に対する移動体の摺動性を向上させている。特に、流体としてオイル（液体）を用いることで、軸受の剛性が向上すると共に、移動体が移動する際の振動の減衰性が向上する。

ここで、工作機械の排液機構が、使用したオイルを軸受から直接落下させるように構成されていると、オイルが飛び散って工作機械やその周辺部分の意図しない箇所に汚染が生じる。そのため例えば、特許文献１に開示の潤滑油回収装置では、上下に変位するクロスレール（移動体）の下端部に、オイルパンを取り付けた構成としている。つまり、このオイルパンは、移動体と一体的に移動しつつ、潤滑剤として使用したオイルを貯留する。

特開昭６２−２１８０４７号公報

しかしながら、特許文献１のように、オイルパンを移動体に一体化した構成では、ある程度のオイルがオイルパンに溜まると、移動体を下降してオイルパンからオイルを排出しなければならない。従って、工作機械の作業効率が低下することになる。或いは、オイルパンにホースを取り付けて、ホースを介してオイルを排液する構成も考えられるが、この場合、移動体がホースの抵抗（変形等）を受けることで、移動体の移動制御に影響を及ぼす可能性がある。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成によって移動体の液体の飛散を抑制して排液することができ、且つ移動体の制御の容易化を図り得る排液機構、及び排液機構を備えた工作機械を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、所定経路に沿って移動する移動体から液体を排液する排液機構であって、前記移動体に設けられ、該移動体の液体を流動させる流動路と、前記移動体と一体的に移動し、且つ前記流動路を流動した前記液体を吐出する吐出部と、前記移動体の周辺部に設けられ、前記所定経路に対して平行に延在する固定体と、を含み、前記吐出部は、前記固定体の近傍且つ非接触の位置に配置されており、前記固定体に前記液体がかかるように吐出することを特徴とする。

上記によれば、排液機構は、吐出部により固定体に液体がかかるように吐出することで、液体の飛散を抑制して排液することができる。すなわち、吐出部と固定体が相互に近い位置にあるため、吐出された液体が分散する前に固定体にかかることになり、この液体は固定体に沿って流れ落ちることになる。これにより移動体から液体が自然落下することがなくなり、液体が飛散して機械やその周辺部分の意図しない箇所に汚染が生じるのを抑制することができる。また移動体の移動時には、吐出部が固定体に対して非接触状態を維持するので、移動体の移動に抵抗を与える等の影響を及ぼすことがない。従って、排液機構は、移動体の移動制御を容易且つ精度よく実施させることができる。

この場合、前記移動体は、前記所定経路として上下方向に往復移動し、前記吐出部は、前記移動体の異なる高さ位置で前記固定体に対する間隙の間隔が一定であることが好ましい。

排液機構は、移動体の異なる高さ位置で、吐出部と固定体の間隙の間隔を一定とすることで、吐出部から固定体に液体を安定的にかけることができる。

上記構成に加えて、前記移動体は、ロータと、前記ロータを回転可能に支持するステータとで構成される回転機構を有し、前記液体は、静圧軸受を形成するために前記ロータと前記ステータの間に供給されるオイルであるとよい。

回転機構の静圧軸受は、オイルによりロータの減衰性を向上することが可能となる。また、排液機構は、静圧軸受で使用したオイルを排出することで、回転機構からオイルが落下するのを良好に防止することができる。

また、前記流動路は、前記ロータが収容される前記ステータの収容空間の下部側に形成された凹部に連通して、前記吐出部に前記オイルを流動させるとよい。

ステータの収容空間の下部側には、静圧軸受で使用したオイルが溜まることになるので、凹部に連通する流動路によって、ステータの収容空間からオイルを確実に排出させることができる。

さらに、前記固定体は、前記吐出部の前記液体を排出する口部に対向し、前記固定体の延在方向に沿って延びる溝部を有することが好ましい。

排液機構は、固定体の延在方向に沿って延びる溝部によって、吐出部の口部から吐出された液体を溝部に沿って流動させることができ、液体を良好に排液することができる。

ここで、前記固定体は、前記移動体の移動を案内するガイド体であることが好ましい。

移動体に設けられた吐出部は、移動体を案内するガイド体に液体を吐出することで、液体を容易に排液することができる。また、液体を排液するための部材を別に設けずに済むため、排液機構の設置コストの低減を図ることができる。

或いは、前記固定体は、前記移動体の周辺部で、前記所定経路に平行に延在する排液ガイド体であってもよい。

排液ガイド体は、吐出部から吐出された液体を任意の経路で流動させることができ、液体の再利用等を促進することができる。

また、前記の目的を達成するために、本発明は、所定経路に沿って移動する移動体と、前記移動体から液体を排液する排液機構と、を備える工作機械であって、前記排液機構は、前記移動体に設けられ、該移動体の液体を流動させる流動路と、前記移動体と一体的に移動し、且つ前記流動路を流動した前記液体を吐出する吐出部と、前記移動体の周辺部に設けられ、前記所定経路に対して平行に延在する固定体と、を含み、前記吐出部は、前記固定体の近傍且つ非接触の位置に配置されており、前記固定体に前記液体がかかるように吐出することを特徴とする。

本発明によれば、排液機構、及び排液機構を備えた工作機械は、簡単な構成によって移動体の液体の飛散を抑制して排液することができ、且つ移動体の制御の容易化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る排液機構を備えた工作機械を概略的に示す斜視図である。 本発明の排液機構が設けられた工作機械のＹ軸の送り軸機構及びＣ軸の回転機構を示す側面図である。 図２のＹ軸の送り軸機構及びＣ軸の回転機構の側面断面図である。 図４Ａは、図３の排液機構を拡大して示す要部拡大断面図であり、図４Ｂは、排液機構がオイルを吐出する動作を示す要部拡大断面図である。 変形例に係る排液機構を概略的に示す説明図である。

以下、本発明に係る排液機構、及び排液機構を備えた工作機械について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

本発明の一実施形態に係る排液機構１０は、図１に示すように、工作機械１２の静圧軸受に設けられ、流体として使用するオイル（液体：潤滑剤）を排出するための構造部として構成されている。特に、本実施形態に係る排液機構１０は、上下方向に移動する移動体（後記のＹ軸スライダ５４）に設けられ、移動体からオイルを自然落下させないことで、オイルの飛散を抑制する。また、排液機構１０は、移動体の移動制御に影響を及ぼさないように設置されることで、移動体の移動時における挙動の安定化を図ることが可能となっている。

以下では、本実施形態に係る排液機構１０について理解の容易化のため、排液機構１０が設けられる工作機械１２について先に説明していく。

工作機械１２は、ワークＷを加工するため、図示しない数値制御装置の制御下に、５軸の加工動作を行うように構成されている。詳細には、工作機械１２は、ワークＷを載置するテーブル１４を、Ｘ軸方向に往復移動すると共に、Ｂ軸回りに回転可能としている。また、工作機械１２は、ワークＷを加工する工具１６を、Ｚ軸方向（テーブル１４に対し近接又は離間する方向）及びＹ軸方向（上下方向）に往復移動すると共に、Ｃ軸回りに工具１６を割り出し可能（工具１６の姿勢を位置決め可能）としている。

つまり、本実施形態に係る工作機械１２は、３軸の送り軸の他に、テーブル１４に旋回１軸を有すると共に、主軸に旋回１軸を有する。なお、排液機構１０が適用される工作機械１２は、軸数について特に限定されるものではなく、また旋回軸の設置状態についても限定されるものではない。例えば、排液機構１０は、テーブル１４側に旋回２軸を備える装置や工具１６側に旋回２軸を備える装置にも適用することができる。

工作機械１２のＸ軸の送り軸機構２０は、Ｘ軸ガイド体２２と、このＸ軸ガイド体２２上を往復動可能なＸ軸スライダ２４とで構成され、Ｘ軸ガイド体２２とＸ軸スライダ２４との間に送り軸用静圧軸受２６を備える。送り軸用静圧軸受２６は、図示しないオイル供給機構から所定の油圧でオイルが供給され、Ｘ軸ガイド体２２とＸ軸スライダ２４の間に油膜を生じさせる。これにより、Ｘ軸スライダ２４が移動する際の振動を減衰させて、Ｘ軸スライダ２４を円滑に摺動可能とする。

工作機械１２のＢ軸の回転機構３０は、Ｘ軸スライダ２４の上部に固定されるステータ３２と、ステータ３２の内側に設けられこのステータ３２と相対回転自在なロータ３４とで構成され、ステータ３２とロータ３４の間に旋回軸用静圧軸受３６を備える。この旋回軸用静圧軸受３６は、ステータ３２とロータ３４の間に流体として空気を供給し空気膜を形成する機構を採用することができる。或いは、後述するＣ軸の回転機構７０に設けられるものと同様の機構（流体としてオイルを供給するもの）を採用してもよい。ロータ３４の上面には、ワークＷを固定保持する上記のテーブル１４が設けられ、このテーブル１４の上部にワークＷが位置決め固定される。

工作機械１２のＺ軸の送り軸機構４０は、一対のＺ軸ガイド体４２と、この一対のＺ軸ガイド体４２を往復動可能なＺ軸スライダ４４とで構成される。各Ｚ軸ガイド体４２とＺ軸スライダ４４との間には、Ｘ軸の送り軸機構２０と同様の構造によって構成される送り軸用静圧軸受４６が設けられる。そして、Ｚ軸スライダ４４の上部には、Ｙ軸の送り軸機構５０が設けられると共に、排液機構１０の一部を構成するオイルパン８２が設けられる。

Ｙ軸の送り軸機構５０は、一対のＹ軸ガイド体５２と、この一対のＹ軸ガイド体５２を往復動可能なＹ軸スライダ５４（移動体）とで構成される。各Ｙ軸ガイド体５２とＹ軸スライダ５４との間には、Ｘ軸及びＺ軸の送り軸機構２０、４０の送り軸用静圧軸受２６、４６と同様の構造によって構成される送り軸用静圧軸受５６が設けられる。また、Ｙ軸の送り軸機構５０は、Ｚ軸スライダ４４の上部に直立して固定される支持体５８と、Ｙ軸スライダ５４の昇降を補助するエアバランス機構部６０とを含む。

一対のＹ軸ガイド体５２は、Ｙ軸スライダ５４の移動方向（所定経路）に対して平行に延在して、Ｙ軸スライダ５４の移動をガイドする。各Ｙ軸ガイド体５２は、所定長さの角筒状を呈し、相互に離間した位置で鉛直方向に延在するように設置される。各Ｙ軸ガイド体５２は、オイルパン８２の受容空間８３を構成する底面８２ａに固定されている。一対のＹ軸ガイド体５２の四方の側面のうち相互に対向し合う側面以外の側面は、Ｙ軸スライダ５４がスライドする際の摺動面（送り軸用静圧軸受５６の一方側）を構成している。これらの摺動面には、送り軸用静圧軸受５６に供給されたオイルが付着して下方向に流動する。

また、一対のＹ軸ガイド体５２は、図１中のＺ２側の支持体５８に固定されていることで（図２も参照）、その鉛直姿勢が維持されている。なお図１中では、支持体５８を直方体状のブロック体として図示しているが、支持体５８は、Ｚ軸スライダ４４上の軽量化を図るため、空洞を有するフレーム状に形成されているとよい。

そして、一対のＹ軸ガイド体５２のうちの一方のＹ軸ガイド体５２（図１中の右側）は排液機構１０の一部を担う固定体となっている。以下では、このＹ軸ガイド体５２を排液用Ｙ軸ガイド体５２ａともいう。この排液用Ｙ軸ガイド体５２ａの具体的な機能については後述する。

Ｙ軸スライダ５４は、Ｃ軸の回転機構７０が固定される固定壁部５４ａと、固定壁部５４ａの両側辺に設けられる一対のガイド壁部５４ｂと、が一体成形されることで構成される。固定壁部５４ａは、その表面が平坦状に形成され、またＣ軸の回転機構７０を保持可能な剛性を得るように充分な厚みを有している。一対のガイド壁部５４ｂは、各Ｙ軸ガイド体５２をフック状に囲っており、Ｙ軸スライダ５４のＸ方向及びＺ方向のぶれを抑制しつつ、Ｙ軸スライダ５４を上下方向にスライドさせる。すなわち、固定壁部５４ａと一対のガイド壁部５４ｂとで構成される内面が、各Ｙ軸ガイド体５２の摺動面に対向する送り軸用静圧軸受５６の他方側を構成している。

また、Ｙ軸スライダ５４は、Ｚ軸スライダ４４上の延在板部４８に固定されたエアバランス機構部６０によって、その上下方向の移動が補助される。エアバランス機構部６０は、延在板部４８の両側部の上面に設けられた一対の固定シャフト６２と、各固定シャフト６２に対し相対移動自在に外装された一対の可動シリンダ６４とを有する。

一対の固定シャフト６２は、円柱状を呈し、延在板部４８に固定される下端部の取付板６２ａから上方向に所定長さ延びている。一対の可動シリンダ６４は、各固定シャフト６２の外径よりも僅かに大きな直径の内部空間６４ａを有し、固定シャフト６２に被せられる。また一対の可動シリンダ６４の下端部からは、Ｙ軸スライダ５４の両側部に向かって架橋フレーム６６が延び、この架橋フレーム６６がＹ軸スライダ５４に連結されている。

以上のように構成されるエアバランス機構部６０は、図示しない可動エア供給機構によって、一対の可動シリンダ６４の内部空間６４ａに可動エアが適宜のタイミングで供給又は排出される。これにより、可動シリンダ６４が固定シャフト６２に対して相対的に変位する。従って、エアバランス機構部６０は、Ｙ軸スライダ５４の上下方向の移動時に、Ｙ軸の送り軸機構５０の駆動制御と共にその駆動が制御されることで、Ｙ軸スライダ５４（Ｃ軸の回転機構７０、主軸機構７６、工具１６等を含む）の荷重を分散して受ける。これによりＹ軸スライダ５４は、スムーズに昇降することが可能となる。

また、Ｙ軸スライダ５４は、その上部にＹ軸の送り軸機構５０及びＣ軸の回転機構７０にオイルを供給するオイル供給機構６８を備えている。オイル供給機構６８は、オイルを貯留するオイルタンク６８ａと、Ｙ軸スライダ５４の内部に設けられ送り軸用静圧軸受５６にオイルを流動させる送り軸用流動路６８ｂとを含む。オイルタンク６８ａのオイル供給口には、図示しないポンプが設けられ、このポンプの駆動によりオイルタンク６８ａからオイルを流出させる。なお、オイル供給機構６８は、工作機械１２の他の位置に設けられてもよく、例えば支持体５８等に取り付けられて、図示しないチューブを介してＹ軸スライダ５４の流動路にオイルを供給する構成でもよい。

Ｃ軸の回転機構７０は、Ｙ軸スライダ５４に固定されるステータ７２と、このステータ７２と相対回転自在なロータ７４とで構成されている。ロータ７４は、ステータ７２の内側に一部が収容されると共に、Ｙ軸スライダ５４の反対面側（図１中のＺ１側）に露出している。ロータ７４の先端面側（図１中のＺ１側）には、工具１６を駆動してワークＷの加工を行う主軸機構７６が取り付けられる。

主軸機構７６は、特に限定されないが、引き切り加工、トリミング加工、切削加工等を行うものが適用される。例えば、主軸機構７６は、側面視で、Ｌ字状の支持部７６ａと、支持部７６ａの延出部分側で工具１６を保持してこの工具１６を軸回りに回転させるスピンドル部７６ｂとを含んで構成される。すなわち、本実施形態に係る移動体は、Ｙ軸スライダ５４、Ｃ軸の回転機構７０、主軸機構７６、工具１６を含んだ部分となる。

図２及び図３に示すように、Ｃ軸の回転機構７０を構成するステータ７２は、概ね円筒状に形成され、ロータ７４を収容する収容空間７３を有する。このステータ７２の収容空間７３を構成する内周面には、周方向に沿って環状に突出した第１内側凸部７２ａが設けられる。また、ステータ７２の先端部の内側には、径方向内側に向かって突出してオイルがロータ７４の先端側（図１中のＺ１側）に流出することを防止する第２内側凸部７２ｂが設けられている。

つまり、ステータ７２の内周面には、Ｙ軸スライダ５４に取り付けられる底壁７２ｃと第１内側凸部７２ａとの間に第１凹溝７２ｄ（凹部）が設けられ、且つ第１内側凸部７２ａと第２内側凸部７２ｂとの間に第２凹溝７２ｅ（凹部）が設けられる。

一方、ロータ７４は、ステータ７２の収容空間７３に収容される円柱部７５と、円柱部７５の先端側に連結されステータ７２から露出される円盤部７４ａとを有する。円柱部７５の外周面には、２つのリング状凸部７５ａが突出形成されている。２つのリング状凸部７５ａは、ステータ７２の第１及び第２凹溝７２ｄ、７２ｅに収容されることで、ステータ７２からロータ７４を離脱不能としている。このロータ７４は、中心に空けた穴に組みこまれたモータ（例えば、コイル及びマグネットから構成される機構：不図示）によって軸心（Ｃ軸）回りに回転する。

そして、Ｃ軸の回転機構７０は、ステータ７２の第１内側凸部７２ａと、ロータ７４の２つのリング状凸部７５ａ及び対向面７５ｂとの間のクリアランスＣによって、旋回軸用静圧軸受７８を構築している。また、工作機械１２は、この旋回軸用静圧軸受７８にオイルを供給するため上述のオイル供給機構６８を利用している。

具体的には、Ｙ軸スライダ５４の内部及びステータ７２の内部に形成され、上述したオイル供給機構６８のオイルタンク６８ａに連通する旋回軸用流動路７７を有する。例えば、旋回軸用流動路７７の一端は、ステータ７２の第１内側凸部７２ａの突出面において開口し、対向面７５ｂとのクリアランスＣに連通している。これにより旋回軸用静圧軸受７８には、旋回軸用流動路７７を介してオイルタンク６８ａからオイルが供給される。なお、旋回軸用静圧軸受７８にオイルを供給する機構は、送り軸用静圧軸受５６にオイルを供給するオイル供給機構６８と別に設けられていてもよい。

ステータ７２の収容空間７３は、旋回軸用流動路７７を介してオイルが供給されることで、旋回軸用静圧軸受７８のクリアランスＣに油膜を形成し、ロータ７４の回転を円滑化させる。そして、この旋回軸用静圧軸受７８のオイルを排液するために、工作機械１２には排液機構１０が設けられる。

排液機構１０は、Ｃ軸の回転機構７０（ステータ７２）の一部、ステータ７２の外周面に取り付けられたノズル８０（吐出部）、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａ、及びオイルパン８２とを含んで構成される。

図４Ａに示すように、排液機構１０は、ステータ７２の下側に、収容空間７３から外側にオイルを流出させる流出孔８４（流動路）を複数有する。第１流出孔８４ａは、ステータ７２の第１凹溝７２ｄから鉛直下方向の外周面に向かって貫通しており、第２流出孔８４ｂは、ステータ７２の第２凹溝７２ｅから鉛直下方向の外周面に向かって貫通している。すなわち旋回軸用静圧軸受７８のオイルは、油膜の形成後に第１内側凸部７２ａよりも低い第１及び第２凹溝７２ｄ、７２ｅに流動する。よって、第１及び第２流出孔８４ａ、８４ｂは、このオイルを収容空間７３から簡単に排出することができる。なお流出孔８４は１以上設けられていればよい。

一方、排液機構１０のノズル８０は角筒状に形成されている。このノズル８０は、ステータ７２の下側位置に固定されることで、第１及び第２流出孔８４ａ、８４ｂを覆っている。また、ノズル８０は、ステータ７２との固定部分からＹ軸スライダ５４側（Ｚ２側）に延び、さらに図１に示すようにＹ軸スライダ５４の下部において屈曲して、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａ側（図１のＸ１側）に向かって延出している。そして、ノズル８０の延出端部８１のＺ２側の側面（以下、ノズル端側面８１ａという）が、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａに対向している。なお、本実施形態ではステータ７２とノズル８０を別体に構成しているが、これらの構成は一体成形されていてもよい。

図１及び図４Ａに示すように、このノズル８０の内部には、ステータ７２の固定部から延出端部８１まで、オイルを流動させるノズル流動路８６（流動路）が設けられている。ノズル流動路８６は、第１流出孔８４ａに連通する第１流動路８６ａと、第２流出孔８４ｂに連通する第２流動路８６ｂと、ノズル端側面８１ａに設けられた吐出口８８に連通する第３流動路８６ｃとを有する。第１〜第３流動路８６ａ〜８６ｃは、ノズル８０内において合流しており、第１及び第２流出孔８４ａ、８４ｂから流出するオイルを、第１及び第２流動路８６ａ、８６ｂにより受け入れて、第３流動路８６ｃに流動させる。そして第３流動路８６ｃは、ノズル８０の延在形状に沿ってオイルを流動させて、ノズル端側面８１ａの吐出口８８（口部）からオイルを吐出する。なお、ノズル流動路８６は、吐出口８８に向かって下方向に傾斜していてもよい。

ここで、ノズル８０のノズル端側面８１ａ（吐出口８８）と、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａのノズル端側面８１ａに対向する側面（Ｚ１側の側面）との間には、間隙９０が設けられている。この間隙９０の間隔ｄは、吐出口８８から吐出したオイルをＺ１側の側面にかかる長さに、例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度に設定されるとよい。本実施形態では、間隔ｄを１ｍｍとしている。このような間隙９０を有することで、ノズル８０は、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａに対して非接触を維持しつつ、Ｙ軸スライダ５４と一体的に上下移動することができる。そして、吐出口８８から吐出したオイルを、近傍の排液用Ｙ軸ガイド体５２ａに確実にかけることができる。

また、吐出口８８は、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａの流動溝９２（溝部）に対向する位置に設けられている。排液用Ｙ軸ガイド体５２ａに形成された流動溝９２は、Ｙ軸ガイド体５２のＣ軸の回転機構７０を臨む摺動面（図１中のＺ１側の側面）を上下方向に沿って延在し、オイルを下方に流動させる経路を構成している。吐出口８８から吐出されたオイルは、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａの摺動面に当たらずに、流動溝９２に容易に入り込む。これにより排液用Ｙ軸ガイド体５２ａにオイルがかかる際に、オイルが四方に飛散することが抑制される。

また、ノズル８０から吐出されたオイルは、流動溝９２内で定常的に同じ箇所にかかるため、オイルが流れ落ち易い流量を容易に確保することができる。なお、流動溝９２は、比較的浅く（例えば、間隔ｄよりも短い深さに）形成されていてもよい。さらに、流動溝９２は、一対のＹ軸ガイド体５２の両方に設けられてもよい。またさらに、Ｙ軸ガイド体５２は、摺動面に沿ってオイルを流すことも可能であり、流動溝９２を有していなくてもよい。

排液機構１０のオイルパン８２は、図１及び図３に示すように、Ｙ軸ガイド体５２の下方に設けられる。このオイルパン８２は、その上面が開口し、流動溝９２に沿って流れ落ちてきたオイルを一時的に貯留可能な受容空間８３を有する箱状に形成されている。またオイルパン８２は、受容空間８３のオイルを外部に排出する排出口８３ａを有し、排出口８３ａにはオイル回収機構（不図示）のチューブ９４が連結されている。オイルパン８２の底面８２ａは、排出口８３ａに向かって低くなるように傾斜しているとよく、これによりオイルを積極的に排出口８３ａに流動させることができる。また例えば、オイル回収機構は、回収したオイルをオイル供給機構６８に還元させる構成であることが好ましい。

本実施形態に係る排液機構１０、及び排液機構１０を備えた工作機械１２は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下その作用効果について説明する。

工作機械１２は、ワークＷの加工時に、数値制御装置の制御下に、Ｙ軸スライダ５４を上下方向に変位すると共に、Ｃ軸の回転機構７０のロータ７４を旋回して、主軸機構７６（工具１６）の位置決めを行う。Ｙ軸スライダ５４が上下に変位する際には、オイル供給機構６８からＹ軸スライダ５４の送り軸用流動路６８ｂを介して、送り軸用静圧軸受５６にオイルＯＬが供給される。また、排液機構１０のノズル８０は、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａに対して間隙９０の間隔ｄを一定に維持して、Ｙ軸スライダ５４の円滑な移動を保障する。

そして、Ｃ軸の回転機構７０の駆動時には、オイル供給機構６８により旋回軸用静圧軸受７８にもオイルＯＬが供給される。オイルＯＬは、オイルタンク６８ａから旋回軸用流動路７７を介して収容空間７３に供給され、ステータ７２とロータ７４のクリアランスＣに油膜を形成する。

このため、ステータ７２の収容空間７３の下部には、図４Ａに示すように、旋回軸用静圧軸受７８のオイルＯＬが溜まる。このオイルＯＬは、第１及び第２凹溝７２ｄ、７２ｅに流れ込んで、排液機構１０としてステータ７２の下部に設けられた第１及び第２流出孔８４ａ、８４ｂから流出される。さらに、オイルＯＬは、第１及び第２流出孔８４ａ、８４ｂを下方向に流れた後、ノズル８０のノズル流動路８６に流入する。

ノズル８０内では、オイルＯＬが第１及び第２流動路８６ａ、８６ｂを流動して第３流動路８６ｃにおいて合流し、第３流動路８６ｃを通ってノズル８０の延出端部８１側に移動する。そして図４Ｂに示すように、第３流動路８６ｃを流動したオイルＯＬは、ノズル端側面８１ａの吐出口８８から排液用Ｙ軸ガイド体５２ａに向かって吐出される。

上述したように、ノズル端側面８１ａと排液用Ｙ軸ガイド体５２ａの側面とは、僅かな間隙９０が形成されているだけなので、吐出口８８から吐出されたオイルＯＬは、ノズル８０から直接落下することなく、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａの側面にかかる。また、吐出口８８は、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａの流動溝９２に対してオイルＯＬを吐出するため、オイルＯＬは流動溝９２に沿って下方向に流れ落ちていく。さらに、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａの表面には、送り軸用静圧軸受５６で使用したオイルＯＬが流れているため、吐出口８８から吐出されたオイルＯＬが混合して一体的に流れ落ちることになる。

すなわち、排液機構１０は、Ｃ軸の回転機構７０からオイルＯＬが自然落下するのを防止する。これにより、オイルＯＬが飛散して工作機械１２やその周辺の汚染を良好に抑止することができる。そして、流動溝９２を流動したオイルＯＬは、オイルパン８２の受容空間８３に貯留され、排出口８３ａを介してオイル回収機構に回収される。

以上のように、本実施形態に係る排液機構１０及び工作機械１２は、ノズル８０から排液用Ｙ軸ガイド体５２ａにオイルＯＬがかかるように吐出することで、オイルＯＬの飛散を抑制して排液することができる。すなわち、ノズル８０とＹ軸ガイド体５２が相互に近い位置にあるため、吐出されたオイルＯＬが分散する前にＹ軸ガイド体５２にかかることになり、このオイルＯＬはＹ軸ガイド体５２に沿って流れ落ちる。これによりＹ軸スライダ５４からオイルＯＬが自然落下することがなくなり、オイルＯＬが飛散して工作機械１２やその周辺部分の意図しない箇所に汚染が生じるのを抑制することができる。またＹ軸スライダ５４の移動時には、ノズル８０がＹ軸ガイド体５２に対して非接触状態を維持するので、Ｙ軸スライダ５４の移動に抵抗等の影響を及ぼすことがない。従って、工作機械１２は、Ｙ軸スライダ５４の移動制御を容易且つ精度よく行うことができる。

この場合、排液機構１０は、Ｙ軸スライダ５４の異なる高さ位置で、ノズル８０と排液用Ｙ軸ガイド体５２ａの間隙９０の間隔ｄを一定とすることで、ノズル８０から排液用Ｙ軸ガイド体５２ａにオイルＯＬを安定的にかけることができる。また、排液機構１０は、旋回軸用静圧軸受７８で使用したオイルＯＬを排出することで、Ｃ軸の回転機構７０からオイルＯＬが落下するのを良好に防止することができる。さらに、排液機構１０は、第１及び第２流出孔８４ａ、８４ｂが第１及び第２凹溝７２ｄ、７２ｅに連通することで、ステータ７２の収容空間７３からオイルＯＬを確実に排出させることができる。

排液機構１０は、排液用Ｙ軸ガイド体５２ａの延在方向に沿って延びる流動溝９２によって、ノズル８０の吐出口８８から吐出されたオイルＯＬを流動溝９２に沿って流動させることができ、オイルＯＬを良好に排液することができる。また排液機構１０は、Ｙ軸スライダ５４を案内する排液用Ｙ軸ガイド体５２ａにオイルＯＬを吐出する構成としているので、オイルＯＬを排液するための部材を別に設けずに済むため、排液機構１０の設置コストの低減を図ることができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。例えば、Ｃ軸の回転機構７０からオイルＯＬを排出する部材は、ノズル流動路８６を内部に有するノズル８０に限定されるものではなく、オイルＯＬを流動可能な種々の構成（チューブ、樋、棒等）を採用し得る。例えば、ステータ７２の流出孔８４の下部に図示しない樋の一端を設置して、この樋を排液用Ｙ軸ガイド体５２ａに向かって延出させて、樋の他端に設けた口部からオイルを吐出する構成とすることができる。これにより、排液機構１０は、一層単純な構造となり設置コストの低減が図られる。

例えば、図５に示す変形例のように、排液機構１０Ａは、ノズル８０から吐出されるオイルＯＬがかかって下方向に流動させるための排液ガイド体１００を、Ｙ軸ガイド体５２とは別に備える点で、上述した排液機構１０とは異なる。また、この排液機構１０Ａは、工作機械１２のＹ軸スライダ５４に設けられた油圧装置１０２のオイルＯＬを排出するように構成されている。要するに、本発明に係る排液機構１０、１０Ａが適用される移動体は、特に限定されるものではなく、所定経路に沿って移動しつつ液体の排液が必要な種々の構造物を対象とすることができる。

この場合、排液ガイド体１００は、Ｙ軸スライダ５４の周辺部に配置されて、Ｙ軸スライダ５４の移動方向と平行に延在するように設けられる。また、排液ガイド体１００は、排液機構１０Ａのノズル８０の延出端部８１に対して、間隙９０を有するように（つまり非接触となるように）固定される。従って、Ｙ軸スライダ５４の移動時に、ノズル８０と排液ガイド体１００の間隙９０の間隔ｄが一定に維持される一方で、ノズル８０内のノズル流動路８６を通って流動してきたオイルＯＬを吐出して、排液ガイド体１００に付着させることができる。

排液ガイド体１００の下部には、オイルパン８２が設けられており、オイルパン８２は、排液ガイド体１００を流れ落ちるオイルＯＬを貯留し、オイル回収機構等に回収させる。なお、排液ガイド体１００は、ノズル８０の吐出口８８と対向する位置に、上記の排液機構１０Ａと同様に流動溝９２を有しているとよい。

このように変形例に係る排液機構１０Ａ及び工作機械１２でも、本実施形態に係る排液機構１０Ａと同様の効果を得ることができる。特に、この排液機構１０Ａの排液ガイド体１００は、ノズル８０から吐出されたオイルＯＬを任意の経路で流動させることも可能となる。これにより例えば、排液ガイド体１００は、オイル回収機構にオイルＯＬを直接案内して、オイルＯＬの再利用等を促進することができる。

１０、１０Ａ…排液機構 １２…工作機械
５０…Ｙ軸の送り軸機構 ５２…Ｙ軸ガイド体
５２ａ…排液用Ｙ軸ガイド体 ５４…Ｙ軸スライダ
６８…オイル供給機構 ７０…Ｃ軸の回転機構
７２…ステータ ７２ｄ…第１凹溝
７２ｅ…第２凹溝 ７４…ロータ
７７…旋回軸用流動路 ７８…旋回軸用静圧軸受
８０…ノズル ８１…延出端部
８１ａ…ノズル端側面 ８２…オイルパン
８４…流出孔 ８６…ノズル流動路
８８…吐出口 ９０…間隙
９２…流動溝 １００…排液ガイド体
ＯＬ…オイル

Claims (8)

1. 所定経路に沿って移動する移動体から液体を排液する排液機構であって、
   前記移動体に設けられ、該移動体の液体を流動させる流動路と、
   前記移動体と一体的に移動し、且つ前記流動路を流動した前記液体を吐出する吐出部と、
   前記移動体の周辺部に設けられ、前記所定経路に対して平行に延在する固定体と、を含み、
   前記吐出部は、前記固定体の近傍且つ非接触の位置に配置されており、前記固定体に前記液体がかかるように吐出する
   ことを特徴とする排液機構。
2. 請求項１記載の排液機構において、
   前記移動体は、前記所定経路として上下方向に往復移動し、
   前記吐出部は、前記移動体の異なる高さ位置で前記固定体に対する間隙の間隔が一定である
   ことを特徴とする排液機構。
3. 請求項２記載の排液機構において、
   前記移動体は、ロータと、前記ロータを回転可能に支持するステータとで構成される回転機構を有し、
   前記液体は、静圧軸受を形成するために前記ロータと前記ステータの間に供給されるオイルである
   ことを特徴とする排液機構。
4. 請求項３記載の排液機構において、
   前記流動路は、前記ロータが収容される前記ステータの収容空間の下部側に形成された凹部に連通して、前記吐出部に前記オイルを流動させる
   ことを特徴とする排液機構。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の排液機構において、
   前記固定体は、前記吐出部の前記液体を排出する口部に対向し、前記固定体の延在方向に沿って延びる溝部を有する
   ことを特徴とする排液機構。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の排液機構において、
   前記固定体は、前記移動体の移動を案内するガイド体である
   ことを特徴とする排液機構。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の排液機構において、
   前記固定体は、前記移動体の周辺部で、前記所定経路に平行に延在する排液ガイド体である
   ことを特徴とする排液機構。
8. 所定経路に沿って移動する移動体と、前記移動体から液体を排液する排液機構と、を備える工作機械であって、
   前記排液機構は、
   前記移動体に設けられ、該移動体の液体を流動させる流動路と、
   前記移動体と一体的に移動し、且つ前記流動路を流動した前記液体を吐出する吐出部と、
   前記移動体の周辺部に設けられ、前記所定経路に対して平行に延在する固定体と、を含み、
   前記吐出部は、前記固定体の近傍且つ非接触の位置に配置されており、前記固定体に前記液体がかかるように吐出する
   ことを特徴とする排液機構を備えた工作機械。

Images