JP5680387B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械に関する。

工作機械の分野においては、各種アクチュエータに対する油圧による駆動が採用されている。この場合、圧液の供給源（油圧ポンプ）とアクチュエータとの間における油圧の不足が問題となる。そこで、クランプシリンダと、クランプシリンダを往復移動させるために圧液体の流れ方向を切換える切換弁と、切換弁とクランプシリンダのロッド側との間のライン上に設けられたパイロットチェック弁と、クランプシリンダによるクランプ時に圧液体を供給するための増圧シリンダとを有したクランプ装置が知られている（特許文献１参照。）。

また、油圧ポンプと油圧シリンダの間を接続する配管路にパイロットチェック弁を設け、パイロットチェック弁と油圧シリンダを接続する配管路にガス圧式アキュムレータを接続した油圧バランス装置が知られている（特許文献２参照。）。

特開２００２‐１７４２０１号公報 特開平６‐３９６１６号公報

ここで、上記アクチュエータの駆動とは本来異なる目的に用いられる流体を、アクチュエータの駆動にも利用する場合、当該流体の供給源とアクチュエータとの間における圧力低下が非常に大きくなってしまい、上記駆動に必要な圧力を保つことが困難化する。上記各文献は、このような、アクチュエータの駆動とは異なる目的に用いられる流体をアクチュエータの駆動にも利用する場合における大きな圧力低下に対応するものではなかった。さらに従来では、このような大きな圧力低下を補償するには、上記アクチュエータの駆動を安定させるために専用の駆動源（油圧ポンプ等）を構成として追加する必要があった。しかし、このような専用の駆動源の追加は、工作機械のコストアップおよび巨大化を招いてしまう。

また、アクチュエータの駆動に必要な圧力の低下を補償するにしても、当該補償を継続可能な期間が短いと、作業者が望む期間にわたってアクチュエータを安定して駆動させることができない場合がある。

本発明は上記課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、アクチュエータの駆動とは異なる目的に用いられる流体をアクチュエータの駆動にも利用する場合において、駆動圧力の低下を確実に防止して安定した駆動を実現し、さらに装置のコスト低下、小型化および省エネルギー化に貢献する工作機械を提供する。
また、アクチュエータに対する駆動圧力の低下を補償する際、当該補償を必要な期間にわたって安定して行なうことが可能な工作機械を提供する。

本発明の態様の一つは、工作機械であって、クーラント液を所定の流路に供給するクーラントポンプと、上記流路に供給されたクーラント液を外部に吐出する吐出口と、上記流路から枝分かれした第二流路の先端部に装着され、第二流路を介して供給されたクーラント液の圧力によって駆動するアクチュエータと、上記第二流路において設けられた、クーラント液の逆流を防止するためのチェック弁と、上記第二流路において上記チェック弁とアクチュエータとの間に設けられた増圧器とを備える構成としてある。

本発明によれば、クーラントポンプから流路に供給されるクーラント液は、上記吐出口から吐出される一方、同時に第二流路の先端部のアクチュエータにも供給される。この場合、吐出口は外部に開放されているため、何らの対策もしていなければ第二流路内の圧力も大きく低下してしまう。しかしながら、第二流路にはクーラント液の逆流を防止するためのチェック弁が設けられ、かつチェック弁とアクチュエータとの間には増圧器が設けられる。そのため、チェック弁からのクーラント液の多少の漏れ（逆流）があったとしても、アクチュエータに与えられる圧力は的確に維持される。また本発明によれば、チェック弁が閉じた後は、クーラントポンプの運転を止めても、アクチュエータに与えられる圧力は維持されるため、工作機械の運転に要するエネルギーを節約できる。さらに、アクチュエータへの圧力供給を安定させるために専用の駆動源（油圧ポンプ等）を構成として追加する必要がないため、工作機械のコスト低下および小型化にも貢献できる。

上記増圧器は、第一シリンダ部と、第一シリンダ部よりも断面積が小さく一端を第一シリンダ部に連通させ他端を上記第二流路に連通させた第二シリンダ部と、第一シリンダ部および第二シリンダ部の内部を摺動可能な移動体とを有する増圧シリンダであって、第二シリンダ部内の増圧を上記第二流路に作用させる増圧シリンダを有するとしてもよい。そして工作機械では、上記クーラントポンプから上記流路および第二流路へのクーラント液の供給を開始した後であって、上記移動体を上記他端から最も遠ざけた状態で上記増圧器が増圧シリンダ内に圧力を与えることにより第二シリンダ部内の増圧を行なうとしてもよい。当該構成によれば、第二シリンダ部の容積を最大限、第二流路における圧力補償（チェック弁からのクーラント液の漏れ等による圧力低下に対する補償）に充てることができ好適である。

本発明の他の態様としては、工作機械であって、クーラント液を所定の流路に供給するクーラントポンプと、上記流路の先端部に装着され、当該流路を介して供給されたクーラント液の圧力によって駆動するアクチュエータと、上記流路において設けられた、クーラント液の逆流を防止するためのチェック弁と、シリンダ内における増圧を上記チェック弁とアクチュエータとの間の流路に作用させる増圧シリンダと、上記増圧シリンダ内にクーラント液を供給する補充回路とを備える構成としてある。

当該構成によれば、増圧シリンダに対しては補充回路によりクーラント液が供給（補充）されるため、増圧シリンダによる上記チェック弁とアクチュエータとの間の流路に対する圧力補償が継続される。つまり、アクチュエータに対する駆動圧力の低下の補償を、当該補償が必要な期間にわたって安定して行なうことができる。当該構成においては、増圧シリンダは、第一シリンダ部と、第一シリンダ部よりも断面積が小さく一端を第一シリンダ部に連通させ他端を上記流路に接続させた第二シリンダ部と、第一シリンダ部および第二シリンダ部の内部を摺動可能な移動体とを有し、第二シリンダ部内の増圧を上記流路に作用させる。

上記チェック弁等からのクーラント液の多少の漏れに伴い、第二シリンダ部内のクーラント液が上記他端から流路側へ流出し、第二シリンダ部内のクーラント液の量が減る。そこで、上記補充回路は、第二シリンダ部内のクーラント液の量が所定量まで低下した場合に第二シリンダ部内にクーラント液を供給する構成としてもよい。つまり、第二シリンダ部内のクーラント液の減りが所定程度進んだタイミングで、補充回路により第二シリンダ部内へクーラント液が補充されるため、上記圧力補償が確実に継続される。

工作機械は、上記移動体が上記他端に最も近づいたことを検知する検知手段を備え、上記補充回路は、上記検知手段により上記移動体が上記他端に最も近づいたことが検知された場合に、上記第二シリンダ部内にクーラント液を供給する構成としてもよい。当該構成によれば、上記移動体が上記他端に最も近づいたとき（増圧シリンダによる上記圧力補償が一旦終わろうとするとき）に、補充回路により第二シリンダ部内へクーラント液が補充されるため、上記圧力補償が確実に継続される。

工作機械は、上記補充回路がクーラント液の供給を行なう間隔が所定の設定時間より短い場合に、異常と判定するとしてもよい。当該構成によれば、増圧シリンダによる一回の圧力補償が継続する時間が通常よりも短い場合に異常と判定されるため、第二シリンダ部内のクーラント液が減るスピードが通常よりも速い（クーラント液の漏れが多い）等といった異常事態の発見に寄与する。

工作機械は、上記流路における上記チェック弁よりも上記クーラントポンプ側の位置に配設された電磁弁と、上記流路における上記電磁弁よりも上記クーラントポンプ側の位置から枝分かれし、外部にクーラント液を吐出するための吐出用流路と、上記電磁弁よりも上記クーラントポンプ側の流路内の圧力を調整可能な第一圧力調整手段と、上記電磁弁よりも上記先端部側の流路内の圧力を調整可能な第二圧力調整手段とを備える構成としてもよい。当該構成によれば、上記電磁弁を境にして、上記吐出用流路における圧力を第一圧力調整手段により、上記アクチュエータを駆動するための圧力を第二圧力調整手段により、夫々独立して調整することができる。

さらに、工作機械は、上記増圧シリンダにより上記チェック弁とアクチュエータとの間の流路に作用させる圧力を調整可能な第三圧力調整手段を備える構成としてもよい。当該構成によれば、第二圧力調整手段により調整される圧力と増圧シリンダによりチェック弁とアクチュエータとの間の流路に作用させる圧力とを合わせることができ、結果、アクチュエータを駆動するための圧力を所望の値に保つことができる。

上記アクチュエータは、ワークの把持に用いられる把持具を上記クーラント液の圧力によって開閉するとしてもよい。当該構成によれば、アクチュエータに与えられるクーラント液の圧力が維持されるため、アクチュエータを駆動させて把持具を閉じたときに把持力が保たれ、ワークを確実に把持することができる。

本発明の技術的思想は、工作機械以外によっても実現可能である。例えば、上述した工作機械の各構成が実行する処理工程を有する方法の発明や、上述した工作機械の各構成を制御して当該各処理工程を実現させるプログラムの発明をも把握可能である。

ＮＣ旋盤の概略構成を示した図である。 ＮＣ旋盤に配設された油圧制御系の回路図を示した図である。 把持具の一例を示した図である。 把持具の他の例を示した図である。 ＮＣ旋盤に配設された油圧制御系の回路図の他の例を示した図である。 増圧シリンダに取り付けられたセンサを例示した図である。 ＮＣ旋盤に配設された油圧制御系の回路図の他の例を示した図である。

図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
第一の実施形態：
図１は、本実施形態にかかるＮＣ（Numerical Control）旋盤１００の概略構成を、一つの側面から例示している。ＮＣ旋盤１００は工作機械の一種である。ＮＣ旋盤１００の筺体１００ａは、加工室３０やクーラント液タンク４０等を収容している。加工室３０内には、概略、主軸台１０と、工具主軸台１２と、自動工具交換装置（ＡＴＣ）１４と、工具台１６と、工具マガジン１８と、中間ステーション２１とが夫々所定の位置に配設されている。クーラント液タンク４０は、図１に示した例では加工室３０の下方に備えられており、内部に切削油としてのクーラント液を貯蔵している。ただし、クーラント液タンク４０は、筺体１００ａ外に存在していてもよい。

ＮＣ旋盤１００は、筺体１００ａの外部（ただし内部であってもよい。）にＮＣ装置５０を備えている。ＮＣ装置５０は、主にコンピュータからなり、その他にもユーザに対する表示画面としてのディスプレイ（不図示）やユーザから操作を受付けるためのボタン等の操作受付部（不図示）を有する。ＮＣ装置５０は、所定の加工プログラムに従って、主軸台１０や、工具主軸台１２や、ＡＴＣ１４や、工具台１６や、工具マガジン１８や、中間ステーション２１等の各構成に対して指令を送ることにより、各構成の位置や動作状態（移動、回転、旋回など）を、個別に数値制御することが可能である。またＮＣ装置５０は、後述する各切換弁（電磁弁）や油圧ポンプ等の動作を制御可能である。

主軸台１０は、Ｚ軸方向を向く主軸１１を有し、主軸１１の回転制御（回転数の制御や、所謂Ｃ１軸制御と呼ばれる回転角制御）を行う。図１に示す例ではＺ軸は左右方向（水平方向）を向いている。主軸１１はその先端に有するチャック１１ａによって、加工対象としてのワークＷを把持することが可能である。

工具主軸台１２は工具主軸１３を有する。工具主軸台１２は、図１に示す初期位置においてはその軸が上下方向（Ｘ軸方向）を向いている。工具主軸台１２は、工具主軸１３の軸心周りの回転制御（回転数の制御や、所謂Ｃ２軸制御と呼ばれる回転角制御）を行う。また工具主軸台１２は、主軸１１の軸心方向であるＺ，工具１９のワークＷへの進退方向であるＸ，Ｘ及びＺと直交するＹの各軸方向への移動が可能である。図１に示したＹ軸方向は、正確には紙面に対して垂直な方向である。さらに工具主軸台１２は、Ｙ軸を中心とした旋回角の制御（Ｂ軸制御）が可能である。言い換えると、工具主軸台１２はＹ軸方向に対して垂直な面を旋回可能である。

ＡＴＣ１４は、初期位置の工具主軸台１２の工具主軸１３に対し、主軸１１に把持されたワークＷの加工に用いられる工具１９や、加工前あるいは所定の加工後のワークＷの把持に用いられる把持具（チャック）２０を適宜装着し、また、装着された工具１９や把持具２０を工具主軸１３から取り外すことが可能である。図１では簡略化しているが、工具マガジン１８には、工具１９や把持具２０がそれぞれ複数種類搭載されている。ＡＴＣ１４は、例えば、工具マガジン１８から工具１９などを旋回部１５によって取得し、当該取得した工具１９などを旋回部１５の旋回動作（図１に示す例では水平面における旋回動作）によって工具主軸１３に位置合わせして工具主軸１３に装着する。また、ＡＴＣ１４は、旋回部１５によって工具主軸１３から工具１９などを取り外し、旋回部１５を旋回させて当該取り外した工具１９などを工具マガジン１８側に戻す。なお、ＡＴＣ１４と工具マガジン１８との間には中間ステーション２１が介在している。工具マガジン１８側からＡＴＣ１４側への工具１９などの受け渡し、およびＡＴＣ１４側から工具マガジン１８側への工具１９などの受け渡しは、中間ステーション２１が実現する。

工具台１６は、主軸１１に把持されたワークＷや、把持具２０に把持されたワークＷの加工などに用いられる工具１７を備える。図１の例では、工具台１６は主軸１１よりも下方に配置されている。工具台１６にはいわゆるタレットが形成されている。タレットには複数の面が設けられ、各面に工具１７が備えられている。工具１７は、固定工具であっても回転工具であってもよい。図１の例では、工具１７はＸ軸方向に向かって突出している。工具１７は、主軸１１の軸線を含みＹ軸方向に対して垂直な面に配置されている。かかる状況において工具台１６はＸ軸方向およびＺ軸方向への移動が可能である。さらに工具台１６はＹ軸方向への移動が可能であるとしてもよい。

図１では省略しているが、筺体１００ａ内ではワークＷに対する加工位置の近傍（例えば、工具１７近傍の所定位置）に、クーラント液吐出用のノズルが配設されている。上記加工プログラムに従ったワークＷに対する加工中、当該ノズルからはクーラント液が適宜吐出される。クーラント液は、加工時の潤滑、冷却、切り屑排除、等に効果を発揮する。本実施形態では、このようなクーラント液を工具主軸１３側にも供給可能とし、このクーラント液の油圧を、工具主軸１３に装着された把持具２０の開閉のための駆動源として利用する。

図２は、ＮＣ旋盤１００に配設された油圧制御系の回路図を例示している。図２に示すように、クーラント液タンク４０からは、クーラント液を供給するための管路Ｌ１が形成されており、油圧ポンプ（クーラントポンプ）６１により加圧されたクーラント液（高圧クーラント液）が管路Ｌ１内に送り出される。管路Ｌ１は、その末端がクーラント液タンク４０に戻るように配管されている。また、管路Ｌ１上には、回路内の油圧を所定値に保持するためのリリーフ弁６２と、圧力計６３とが設けられている。

管路Ｌ１の途中からは、管路Ｌ２が枝分かれして形成されており、管路Ｌ２の先には第一切換弁６５が設けられている。第一切換弁６５は電磁弁であり、そのＰポートにて管路Ｌ２と接続している。第一切換弁６５のＴポートは、クーラント液タンク４０への戻りの流路となる管路Ｌ１１に接続している。第一切換弁６５のＡポートは、末端がブロックされた管路に接続しており、第一切換弁６５のＢポートは、管路Ｌ３に接続している。管路Ｌ３は、その末端が吐出口６４となっている。吐出口６４は、上述のクーラント液吐出用のノズルの口であり、外部に対して開放されている。つまり、ＮＣ旋盤１００においては、第一切換弁６５のソレノイドのオン・オフを制御することにより、クーラント液の流路を切り換えることができる。具体的には、第一切換弁６５のＰポートとＢポートとを接続し、ＴポートとＡポートとを接続した状態に切り換えることで、クーラント液は管路Ｌ２から管路Ｌ３へ流れ、吐出口６４から上記加工位置に対して吐出される。従って、管路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で形成される流路は、特許請求の範囲の請求項８における所定の流路に該当する。

管路Ｌ１においては、さらに管路Ｌ４が枝分かれして形成されており、管路Ｌ４の先には第二切換弁６６が設けられている。第二切換弁６６も電磁弁であり、そのＰポートにて管路Ｌ４と接続している。第二切換弁６６のＴポートは管路Ｌ１１に接続している。第二切換弁６６のＡポートは、末端がブロックされた管路Ｌ６に接続しており、第二切換弁６６のＢポートは、管路Ｌ５に接続している。管路Ｌ５は工具主軸１３まで延びており、さらにその先端部にはアクチュエータ２０ａが装着される。アクチュエータ２０ａは、上記把持具２０に内蔵されており、把持具２０をクーラント液の油圧により開閉させるための機構である。アクチュエータ２０ａは、例えば、ピストンとバネを内蔵したシリンダである。

管路Ｌ５においては、クーラント液の逆流を防止するためのチェック弁６７が設けられている。チェック弁６７はパイロットチェック弁である。さらに管路Ｌ５では、チェック弁６７と先端部との間に増圧器６８を設けている。つまり、図２に示すように、工具主軸１３に把持具２０（アクチュエータ２０ａ）が装着されている場合、チェック弁６７とアクチュエータ２０ａとの間に増圧器６８が介在することになる。管路Ｌ４，Ｌ５で形成される流路は、特許請求の範囲における第二流路に該当する。ＮＣ旋盤１００においては、第二切換弁６６のソレノイドのオン・オフを制御することにより、そのＰポートとＢポートとを接続し、ＴポートとＡポートとを接続した状態に切り換えることで、クーラント液が管路Ｌ４から管路Ｌ５へ流入する。管路Ｌ５へ流入したクーラント液は、チェック弁６７を通過してアクチュエータ２０ａに供給される。アクチュエータ２０ａは、クーラント液が供給されて加圧状態となったときに把持具２０を閉じる。

一方、ＮＣ旋盤１００においては、第二切換弁６６のソレノイドのオン・オフを制御することにより、ＰポートとＡポートとを接続し、ＴポートとＢポートとを接続した状態に切り換えたときに、管路Ｌ６に圧力が立つ。この場合、管路Ｌ６に発生した圧力によってチェック弁６７が開放され、クーラント液の逆流が許容される（管路Ｌ５から管路Ｌ１１へクーラント液が流出する）。アクチュエータ２０ａは、このようにクーラント液が管路Ｌ５から流出して減圧状態となったときに把持具２０を開く。

上述したように、吐出口６４は外部へ開放されている。そのため、クーラント液が吐出口６４へ供給される状況（管路Ｌ２と管路Ｌ３が接続された状況）下では、油圧ポンプ６１以降の各管路内での油圧は大きく低下する。この場合、第二流路上で何らの対策もされなければ、第二流路すなわち管路Ｌ４，Ｌ５内での油圧も大きく低下し、上記アクチュエータ２０ａによる把持具２０の把持力は低下する。本実施形態では上述したように、管路Ｌ５にチェック弁６７を設けることで、管路Ｌ５にクーラント液が供給されたときにクーラント液の逆流を防止してチェック弁６７〜アクチュエータ２０ａ間の油圧低下を防止している。さらに本実施形態では、上述したようにチェック弁６７〜アクチュエータ２０ａ間に増圧器６８を設けることで、チェック弁６７からのクーラント液の漏れによる油圧低下を補償している。

増圧器６８は、増圧シリンダ６８ａと、第三切換弁６８ｂと、圧力供給源６８ｃと、タンク６８ｄと、を含む。増圧シリンダ６８ａは、第一シリンダ部６８ａ１と、第二シリンダ部６８ａ２とを有する。第二シリンダ部６８ａ２は、第一シリンダ部６８ａ１よりも筒の断面積が小さい。第二シリンダ部６８ａ２は、一端を第一シリンダ部６８ａ１に連通させ、他端を管路Ｌ５上のチェック弁６７〜アクチュエータ２０ａ間の所定位置に連通させている。増圧シリンダ６８ａ内には、第一ピストン６８ａ３と、第二ピストン６８ａ５と、第一ピストン６８ａ３および第二ピストン６８ａ５を接続するロッド６８ａ４と、からなる移動体が収容されている。当該移動体は、増圧シリンダ６８ａ内を摺動可能である。第一ピストン６８ａ３の径は、第一シリンダ部６８ａ１の内径に対応している。第一ピストン６８ａ３は、第一シリンダ部６８ａ１内を、第一室６８ａ６と第二室６８ａ７とに分ける。第二ピストン６８ａ５の径は、第二シリンダ部６８ａ２の内径に対応している。第二シリンダ部６８ａ２内において第二ピストン６８ａ５が前後に移動することで、第二シリンダ部６８ａ２内の第三室６８ａ８の容積が変化する。第三室６８ａ８には、管路Ｌ５からクーラント液が流入する。

圧力供給源６８ｃは、加圧された流体（圧縮された空気や圧油）を管路Ｌ７により供給する。ここでは、圧力供給源６８ｃは圧油を供給する。管路Ｌ７の先には第三切換弁６８ｂが設けられている。第三切換弁６８ｂも電磁弁であり、Ｐポートにて管路Ｌ７と接続している。第三切換弁６８ｂのＴポートは管路Ｌ９に接続しており、管路Ｌ９はタンク６８ｄに接続している。第三切換弁６８ｂのＡポートは、管路Ｌ８を介して第一シリンダ部６８ａ１の第一室６８ａ６に接続している。第三切換弁６８ｂのＢポートは、管路Ｌ１０を介して、第一シリンダ部６８ａ１の第二室６８ａ７に接続している。

このような構成において、ＮＣ旋盤１００では、吐出口６４からのクーラント液の吐出と並行して、工具主軸１３に装着された把持具２０を閉じてワークＷを把持する場合には、以下のシーケンスを実行する。
まず増圧器６８は、上記移動体を第二シリンダ部６８ａ２の上記他端から最も遠ざけた位置に移動させる（後退させる）。増圧器６８は、例えば、第三切換弁６８ｂのソレノイドのオン・オフを制御することにより、ＰポートとＢポートとを接続し、ＴポートとＡポートとを接続した状態に切り換える。すると、圧力供給源６８ｃから圧油が第二室６８ａ７に供給され、移動体が後退する。この結果、第一室６８ａ６の容積が最小化され、第三室６８ａ８の容積が、第二シリンダ部６８ａ２内で第三室６８ａ８が取り得る最大容積となる。次にＮＣ旋盤１００は、第一切換弁６５のソレノイドのオン・オフを制御することにより管路Ｌ２と管路Ｌ３とが接続された状態に切り換え、且つ第二切換弁６６のソレノイドのオン・オフを制御することにより管路Ｌ４と管路Ｌ５とが接続された状態に切り換え、油圧ポンプ６１から吐出口６４およびアクチュエータ２０ａへのクーラント液供給を開始する。

そして増圧器６８は、上記クーラント液供給が開始されて所定秒経過後に、第三切換弁６８ｂのソレノイドのオン・オフを制御することにより、管路Ｌ７と管路Ｌ８とが接続された状態に切り換える。そして、圧力供給源６８ｃから所定の圧力に設定された圧油を第一室６８ａ６に供給させる。第一室６８ａ６には所定圧力が発生するとともに、第三室６８ａ８のクーラント液は、第一ピストン６８ａ３と第二ピストン６８ａ５との面積比に応じた増圧率により増圧される。この結果、吐出口６４へのクーラント液の供給により管路Ｌ１〜Ｌ３の区間および管路Ｌ４〜管路Ｌ５のチェック弁６７の区間に油圧低下が発生しているにもかかわらず、チェック弁６７〜アクチュエータ２０ａ間の油圧低下は防止され、把持具２０による把持力が適切に保たれる。

また、チェック弁６７からクーラント液の漏れがある場合、上記移動体がこの漏れ量に応じた分だけ第二シリンダ部６８ａ２の上記他端側へ移動する（前進する）。これによりクーラント液がチェック弁６７〜アクチュエータ２０ａ間に供給される。そのためアクチュエータ２０ａに与えられる油圧が補償される。さらに本実施形態では、増圧シリンダ６８ａによる増圧を開始する時点で、上述したように第三室６８ａ８が最大容積となっている。そのため、チェック弁６７からのクーラント液の漏れが多い場合であっても、上記移動体の前進による油圧補償を最大限継続することができる。

図３および図４はそれぞれ、工具主軸１３に装着された把持具２０の一例を、一部断面図により簡略的に示している。図３，４では図の見易さのため、断面部分のハッチングを省略している。また、工具主軸１３、工具主軸台１２および管路Ｌ５については、二点鎖線で示している。図３，４では、把持具２０が把持するワークＷの図示は省略している。

まず、図３に示した把持具２０について説明する。把持具２０は、工具主軸１３に装着される本体部２０ｂと、本体部２０ｂに収容されたコレットチャック２０ｃと、本体部２０ｂに収容されたアクチュエータ２０ａとを含む。コレットチャック２０ｃは、その内面ＦによってワークＷと接触してワークＷを把持可能である。アクチュエータ２０ａは、チャックスリーブ２０ａ１と、バネ受け部２０ａ２と、バネ２０ａ３とを含む。ただし図３（および図４）に記載した把持具２０において、アクチュエータ２０ａの定義は限定的である必要はなく、クーラント液の油圧に応じて把持具２０の開閉を実現するために必要な部品の全てあるいは一部を含むものであればよい。バネ受け部２０ａ２は、コレットチャック２０ｃの後端側に配設されており、把持具２０の後端側（工具主軸１３側）に向く開口を有する凹部内にバネ２０ａ３を収容している。チャックスリーブ２０ａ１は、本体部２０ｂの内側でコレットチャック２０ｃの外面およびバネ受け部２０ａ２を覆う形状となっており、バネ２０ａ３によって把持具２０の後端側に付勢されている。

上述したように管路Ｌ５からアクチュエータ２０ａに対してクーラント液が供給されると、クーラント液は、本体部２０ｂとチャックスリーブ２０ａ１との間に流入する。流入したクーラント液は、バネ２０ａ３の付勢力に対抗してチャックスリーブ２０ａ１を押し、チャックスリーブ２０ａ１を、中心線ＣＬに略沿って把持具２０の先端側へ移動させる（バネ２０ａ３が縮む）。当該移動に応じて本体部２０ｂとチャックスリーブ２０ａ１との間にはクーラント液が流入した空間２０ｄが形成される。チャックスリーブ２０ａ１の先端部位におけるコレットチャック２０ｃと対面する側には、把持具２０の後端側から先端側に向かってチャックスリーブ２０ａ１を先細りさせるテーパ面２０ａ１１が形成されている。また、テーパ面２０ａ１１と対面するコレットチャック２０ｃ側には、テーパ面２０ａ１１と略平行なテーパ面２０ｃ１が形成されている。

クーラント液の流入によってチャックスリーブ２０ａ１が上記先端側へ移動することで、コレットチャック２０ｃのテーパ面２０ｃ１が、チャックスリーブ２０ａ１のテーパ面２０ａ１１により押される。コレットチャック２０ｃは、本体部２０ｂ内において、中心軸ＣＬ方向への移動が禁止されている。そのため、テーパ面２０ａ１１に押されることにより中心軸ＣＬに接近する方向に移動する。この結果、コレットチャック２０ｃの内径が縮まり（把持具２０が閉じ）、ワークＷが把持される。一方、上記チェック弁６７が開放されてクーラント液の逆流が開始されると、空間２０ｄからクーラント液が管路Ｌ５へ流出し、これに応じてバネ２０ａ３の付勢力によりチャックスリーブ２０ａ１が把持具２０の後端側に移動し、コレットチャック２０ｃの内径が広がる（把持具２０が開く）。

次に、図４に示した把持具２０について説明する。図４に示した把持具２０は、工具主軸１３に装着される本体部２０ｅと、チャック爪２０ｆと、本体部２０ｅに収容されたマスタージョー２０ｇ、シフター２０ｈおよびアクチュエータ２０ａと、を含む。チャック爪２０ｆは、ワークＷと接触してワークＷを把持可能である。図４に示すアクチュエータ２０ａは、ピストン２０ａ４と、バネ２０ａ５とを含む。また、本体部２０ｅ内にはクーラント液が流入するための空間２０ｉ，２０ｊが形成されている。空間２０ｉ，２０ｊは、ピストン２０ａ４の一部を、把持具２０の中心軸ＣＬ側かつ後端側から、中心軸ＣＬから離れる方向かつ把持具２０の先端側に向かって斜めに貫いた通路によって連通している。この通路の両端の空間のうち、把持具２０の中心軸ＣＬ側かつ後端側の空間が空間２０ｊであり、他方の空間が空間２０ｉである。バネ２０ａ５は、空間２０ｊ内に配設されており、ピストン２０ａ４を把持具２０の先端側に付勢している。

上述したように管路Ｌ５からアクチュエータ２０ａに対してクーラント液が供給されると、クーラント液は、空間２０ｊに流入し、さらに上記通路を通って空間２０ｉに流入する。ここで、空間２０ｉに流入したクーラント液によって押圧されるピストン２０ａ４の部分の径はｒ１であり、一方、空間２０ｊに流入したクーラント液によって押圧されるピストン２０ａ４の部分の径はｒ２である。図４から判るように、ｒ１＞ｒ２である。この場合、空間２０ｉに流入したクーラント液がピストン２０ａ４を押圧する面積の方が、空間２０ｊに流入したクーラント液がピストン２０ａ４を押圧する面積に勝り、その結果、ピストン２０ａ４全体が、中心線ＣＬに略沿って把持具２０の後端側へ移動する（バネ２０ａ５が縮む）。

ピストン２０ａ４とシフター２０ｈとは、図示しないボルト等で結合されている。従って、シフター２０ｈは、ピストン２０ａ４とともに移動する。シフター２０ｈのマスタージョー２０ｇと対面する側には、把持具２０の後端側から先端側に向かってシフター２０ｈを先細りさせるテーパ面２０ｈ１が形成されている。また、テーパ面２０ｈ１と対面するマスタージョー２０ｇ側には、テーパ面２０ｈ１と略平行なテーパ面２０ｇ１が形成されている。マスタージョー２０ｇは、本体部２０ｅ内において、中心軸ＣＬ方向への移動が禁止されつつ中心軸ＣＬと直交する方向へ摺動可能に配設されており、シフター２０ｈが後退すれば中心軸ＣＬに接近する方向へ移動する。マスタージョー２０ｇにはチャック爪２０ｆが固定されている。

従って、上述したようにクーラント液の空間２０ｉ，２０ｊへの流入によってピストン２０ａ４およびシフター２０ｈが上記後端側へ移動した場合、マスタージョー２０ｇは中心軸ＣＬに所定距離接近し、同時にチャック爪２０ｆも中心軸ＣＬに所定距離接近する（把持具２０が閉じる）。一方、上記チェック弁６７が開放されてクーラント液の逆流が開始されると、空間２０ｉ，２０ｊからクーラント液が管路Ｌ５へ流出する。すると、当該流出に応じてバネ２０ａ５の付勢力によりピストン２０ａ４およびシフター２０ｈが把持具２０の先端側に移動する。その結果、マスタージョー２０ｇのテーパ面２０ｇ１が、シフター２０ｈのテーパ面２０ｈ１により押され、マスタージョー２０ｇおよびチャック爪２０ｆは中心軸ＣＬから遠ざかる方向へ所定距離移動する（把持具２０が開く）。

このように本実施形態によれば、油圧ポンプ６１から管路Ｌ１に供給されるクーラント液は、管路Ｌ２および、第一切換弁６５による流路切換えにより管路Ｌ２と接続した管路Ｌ３を介して吐出口６４から吐出される一方、これと並行して、管路Ｌ４および、第二切換弁６６による流路切換えにより管路Ｌ４と接続した管路Ｌ５を介して、管路Ｌ５先端のアクチュエータ２０ａにも供給される。そして、管路Ｌ５においては、チェック弁６７が設けられるとともに、チェック弁６７とアクチュエータ２０ａとの間には増圧器６８が設けられる。そのため、吐出口６４からのクーラント液吐出により管路Ｌ１〜Ｌ３の区間および管路Ｌ４〜管路Ｌ５のチェック弁６７の区間に油圧低下が発生していながらも、チェック弁６７〜アクチュエータ２０ａ間の油圧低下を防止でき、アクチュエータ２０ａは、把持具２０による把持力を適切に維持することができる。

また本実施形態によれば、チェック弁６７により逆流防止が図られている状況では、油圧ポンプ６１の運転を止めても、チェック弁６７〜アクチュエータ２０ａ間の油圧は維持されるため、把持具２０によるワークＷ把持の期間にＮＣ旋盤１００が消費するエネルギーを節約することができる。さらに本実施形態では、クーラン液トタンク４０から吐出口６４およびアクチュエータ２０ａへクーラント液を供給する際に、アクチュエータ２０ａへの圧力供給を安定させるために専用の駆動源（油圧ポンプ等）を更に追加する必要がないため、ＮＣ旋盤１００の製造におけるコストダウンおよびＮＣ旋盤１００の小型化にも貢献できる。さらに上記のように、増圧器６８を設けることで、油圧ポンプ６１によるクーラント液の油圧にかかわらず、アクチュエータ２０ａに与える油圧を自由に設定することができる。

本発明は、様々な変形例が考えられる。例えば、Ｂポートの下流側（管路Ｌ５）に設けたパイロットチェック弁６７の代わりにＰポートの上流側（管路Ｌ４）にＰポートチェック弁を設けてもよい。また、圧力供給源６８ｃを停止した状態で第三切換弁６８ｂを切り替えてＡポートとＴポートとを接続した後、管路Ｌ５に加えられたクーラント液の油圧により増圧器６８の移動体の後退を行う構成としても良い。

第二の実施形態：
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。
図５は、ＮＣ旋盤１００（図１）に配設された油圧制御系の回路図であって、図２の回路図（第一の実施形態）とは別の例を示している。第二の実施形態では、第一の実施形態と異なる部分について主に説明し、共通の部分については説明を適宜省略する。図５では、図２と同じ構成に対しては図２と同じ符号を付している。

第二の実施形態では、図５に示すように、クーラント液タンク４０からは、クーラント液を供給するための管路Ｌ１ａが形成されており、油圧ポンプ６１により加圧されたクーラント液が管路Ｌ１ａ内に送り出される。管路Ｌ１ａ上には、リリーフ弁６２ａと圧力計６３ａとが設けられている。また、管路Ｌ１ａは、リリーフ弁６２ａのＴポートがクーラント液タンク４０に戻るように配管されている。リリーフ弁６２ａは、特許請求の範囲における第一圧力調整手段に該当する。

管路Ｌ１ａの途中からは、管路Ｌ２が枝分かれして形成されており、管路Ｌ２の先には第一の実施形態と同様に第一切換弁６５が設けられている。第一切換弁６５のＴポートは、クーラント液タンク４０への戻りの流路となる管路Ｌ１１ａに接続している。図５における管路Ｌ２，Ｌ３は、外部にクーラント液を吐出するための吐出用流路に該当する。管路Ｌ１ａからは、管路Ｌ２〜リリーフ弁６２ａ間においてさらに管路Ｌ１２，Ｌ１３がそれぞれ枝分かれして形成されている。管路Ｌ１２の先には第四切換弁７０が設けられている。第四切換弁７０は電磁弁であり、そのＰポートにて管路Ｌ１２と接続している。第四切換弁７０のＴポートは管路Ｌ１１ａに接続している。第四切換弁７０のＡポートは、末端がブロックされた管路に接続しており、第四切換弁７０のＢポートは、管路Ｌ１４に接続している。管路Ｌ１４は管路Ｌ５に接続しており、当該管路Ｌ１４においては、クーラント液の逆流（第四切換弁７０側への流れ）を防止するためのチェック弁７３が設けられている。詳しくは後述するが、管路Ｌ１２，Ｌ１４も、外部にクーラント液を吐出するための吐出用流路に該当する。

管路Ｌ１３の先には第五切換弁７１が設けられている。第五切換弁７１は電磁弁であり、流路におけるチェック弁（チェック弁６７）よりもクーラントポンプ側の位置に配設された電磁弁、に該当する。第五切換弁７１は、そのＰポートにて管路Ｌ１３と接続している。第五切換弁７１のＴポートは管路Ｌ１１ａに接続している。第五切換弁７１のＡポートは、末端がブロックされた管路に接続しており、第五切換弁７１のＢポートは、管路Ｌ１ｂに接続している。管路Ｌ１ｂ上には、リリーフ弁６２ｂと圧力計６３ｂとが設けられている。また、管路Ｌ１ｂは、リリーフ弁６２ｂのＴポートがタンク４０ａに配管されている。リリーフ弁６２ｂは、特許請求の範囲における第二圧力調整手段に該当する。

管路Ｌ１ｂにおいては、管路Ｌ４が枝分かれして形成されており、管路Ｌ４の先には第二切換弁６６´が設けられている。第二切換弁６６´は、第一の実施形態における第二切換弁６６に略相当する電磁弁であるが、その仕様が第二切換弁６６と異なっている。具体的には、第二切換弁６６´は、ダブルソレノイド型の電磁弁である。第二切換弁６６´は、第二切換弁６６と同様に、そのＰポートにて管路Ｌ４と接続し、Ａポートにて管路Ｌ６と接続し、Ｂポートにて管路Ｌ５と接続している。第二切換弁６６´のＴポートは、タンク４０ａへの戻りの流路となる管路Ｌ１１ｂに接続している。

図５に示す増圧器６８´は、第一の実施形態における増圧器６８に略相当するが、増圧器６８と比較して、管路Ｌ８においてパイロットチェック弁６８ｆおよびリリーフ弁６８ｅをさらに備える。リリーフ弁６８ｅは、特許請求の範囲における第三圧力調整手段に該当する。また、第二シリンダ部６８ａ２の上記他端（増圧シリンダ６８ａの先端）と管路Ｌ５とを接続する管路Ｌ１６においては、管路Ｌ５から第二シリンダ部６８ａ２へのクーラント液の流入を防止するためのチェック弁７４が設けられている。また、管路Ｌ５には圧力計６３ｃが設けられている。

さらに、クーラント液タンク４０からは、クーラント液を増圧シリンダ６８ａ（第二シリンダ部６８ａ２）へ供給するための管路Ｌ１５が形成されている。管路Ｌ１５上には、油圧ポンプ７２が配設されており、油圧ポンプ７２により加圧されたクーラント液が管路Ｌ１５を通って第二シリンダ部６８ａ２へ供給される。管路Ｌ１５においては、第二シリンダ部６８ａ２からクーラント液タンク４０側へのクーラント液の流入を防止するためのチェック弁７５が設けられている。このような、クーラント液タンク４０から増圧シリンダ６８ａへクーラント液を供給するための回路（管路Ｌ１５、油圧ポンプ７２、チェック弁７５など）は、特許請求の範囲における補充回路に該当する。

このような構成において、ＮＣ旋盤１００では、工具主軸１３に装着された把持具２０を閉じてワークＷを把持する場合（ＮＣ装置５０が把持具２０の“閉”指令を発した場合）には、以下のシーケンスを実行する。
ステップ０：前提としてまず増圧器６８´は、第一の実施形態と同様に、移動体を増圧シリンダ６８ａの先端から最も遠い位置まで後退させた状態とする。つまり増圧器６８´は、第三切換弁６８ｂのソレノイドをオン状態（励磁状態）に切り換えることで第三切換弁６８ｂのＰポートとＢポート、ＴポートとＡポート、をそれぞれ接続する。これにより、圧力供給源６８ｃから管路Ｌ７，Ｌ１０を介して圧油が第二室６８ａ７に供給され、移動体が後退する。このとき管路Ｌ１０に発生した圧力によってパイロットチェック弁６８ｆが開放され、第一室６８ａ６から管路Ｌ８，Ｌ９を経由してタンク６８ｄへ圧油が排出される。この結果、第三室６８ａ８の容積が第二シリンダ部６８ａ２内で第三室６８ａ８が取り得る最大容積となる。なお、移動体を増圧シリンダ６８ａの先端から最も遠い位置まで後退させる前に油圧ポンプ７２を起動させることにより第三室６８ａ８内はクーラント液で満たされているものとする。

ステップ１：ＮＣ旋盤１００は、油圧ポンプ６１の稼動を開始させるとともに、同時に、第五切換弁７１のソレノイドおよび第二切換弁６６´のソレノイドｂ（図５参照）をオン状態に切り換える。この結果、第五切換弁７１のＰポートとＢポートが接続し、第二切換弁６６´のＰポートとＢポートが接続し、油圧ポンプ６１から管路Ｌ１ａ，Ｌ１３，Ｌ１ｂ，Ｌ４，Ｌ５を経由してアクチュエータ２０ａまでクーラント液が供給される。

ステップ２：次にＮＣ旋盤１００は、上記ステップＳ１で油圧ポンプ６１を稼働させてから所定時間経過後に油圧ポンプ６１の稼動を停止させるとともに、同時に、第五切換弁７１のソレノイドおよび第二切換弁６６´のソレノイドｂをオフ状態に切り換える。この結果、アクチュエータ２０ａへのそれ以上のクーラント液の供給は停止されるが、管路Ｌ５においてはチェック弁６７が設けられているため、チェック弁６７によりクーラント液の逆流が防止され、チェック弁６７〜アクチュエータ２０ａ間の油圧が保たれる（把持具２０の閉じ状態が保たれる）。ただしＮＣ旋盤１００は、把持具２０の閉じと並行して吐出口６４からのクーラント液の吐出を行なう場合は、当該ステップＳ２において油圧ポンプ６１の稼働を停止させない。なお、ＮＣ旋盤１００は、把持具２０の閉じと並行して吐出口６４からのクーラント液の吐出を行なう場合であっても、把持具２０の閉じ動作中（把持具２０が開状態から閉状態へ移行する間）は、アクチュエータ２０ａへの必要な油圧確保のため吐出口６４からのクーラント液吐出は行なわない。一方、把持具２０が閉じた状態においては、吐出口６４からのクーラント液の吐出は可能である。

ダブルソレノイド型の第二切換弁６６´においては、ソレノイドｂを上記のようにオフ状態としても、もう一方のソレノイドａ（図５参照）をオン状態としない限り、ポートＰとポートＡが繋がることは無いため管路Ｌ６に圧力が立ってチェック弁６７が開放されることはない。このような第二切換弁６６´の構成は、停電対策にも有効である。つまり、把持具２０を閉じている状態において停電が起こっても、ソレノイドａはオフ状態が維持されるため第二切換弁６６´のＰポートとＢポートの接続が維持される。よって、そのとき仮に第二切換弁６６´のＰポートがクーラント液の供給を受けて昇圧状態にあっても、ＰポートとＡポートが繋がって管路Ｌ６も昇圧されてしまうことは無い。そのため、停電時にチェック弁６７が開放され把持具２０が開く（把持具２０に把持されていたワークＷが落下する）、といった事態を防止できる。

ステップＳ３：上記ステップＳ２から微小時間（例えば、数ｍｓｅｃ）経過後、増圧器６８´は、第三切換弁６８ｂのソレノイドをオフ状態に切り換えることにより、管路Ｌ７と管路Ｌ８とが接続された状態とする。そして、圧力供給源６８ｃから所定の圧力に設定された圧油を増圧シリンダ６８ａの第一室６８ａ６に供給させる。第一室６８ａ６に向かって管路Ｌ８を通過する圧油は、リリーフ弁６８ｅにより圧力供給源６８ｃにおける圧力の設定よりも減圧される。当該減圧された（リリーフ弁６８ｅにより圧力調整された）圧油が第一室６８ａ６に供給される。第一室６８ａ６にはリリーフ弁６８ｅにより調整された圧力が発生するとともに、第三室６８ａ８のクーラント液は、第一ピストン６８ａ３と第二ピストン６８ａ５との面積比に応じた増圧率により増圧される。かかる増圧は管路Ｌ１６を介してチェック弁６７〜アクチュエータ２０ａ間の管路Ｌ５に作用し、アクチュエータ２０ａに与えられる油圧の補償が開始される。

上述したように、チェック弁６７においては微量ながらクーラント液の漏れが発生する。また、チェック弁６７以外の箇所、例えばアクチュエータ２０ａの細部等からも外部へのクーラント液の微量な漏れが生じ得る。上記ステップＳ３の後、移動体がこのような漏れに応じて増圧シリンダ６８ａの先端側へ前進することで増圧シリンダ６８ａによる油圧補償が継続される。言い換えると、移動体が増圧シリンダ６８ａの先端から最も遠い位置から増圧シリンダ６８ａの先端に最も近い位置に移動するまでの期間が、増圧シリンダ６８ａによる一回分の油圧補償となる。第二の実施形態では、このような油圧補償を一回ではなく繰り返し発生させることで、把持具２０による適切な力での把持が、必要な期間中継続するようにしている。

ステップＳ４：ＮＣ旋盤１００は、移動体が増圧シリンダ６８ａの先端に最も近い位置に移動したことを検知する。当該検知は、例えば、増圧シリンダ６８ａに取り付けたセンサにより実現される。
図６は、増圧シリンダ６８ａに前進センサ７６と後退センサ７７とが取り付けられた様子を例示している。前進センサ７６は、第一シリンダ部６８ａ１の第二シリンダ部６８ａ２側の端部（第一シリンダ部６８ａ１の先端）付近に取り付けられており、後退センサ７７は、第一シリンダ部６８ａ１の第二シリンダ部６８ａ２から遠い側の端部（増圧シリンダ６８ａの後端）付近に取り付けられている。

前進センサ７６は、第一シリンダ部６８ａ１内を移動する移動体の第一ピストン６８ａ３が第一シリンダ部６８ａ１の先端に接近したときに、第一ピストン６８ａ３を検知する。つまりＮＣ旋盤１００では、前進センサ７６により第一ピストン６８ａ３が検知されたときに、移動体が増圧シリンダ６８ａの先端に最も近い位置に移動したと検知する。前進センサ７６は、特許請求の範囲における検知手段に該当する。

ステップＳ５：移動体が増圧シリンダ６８ａの先端に最も近い位置に移動したことが検知された場合、増圧器６８´は、第三切換弁６８ｂのソレノイドをオン状態に切り換えることにより移動体を後退させる。第二の実施形態では、第二シリンダ部６８ａ２と管路Ｌ５との間にチェック弁７４が設けられている。そのため、移動体が後退する過程において管路Ｌ５側から第二シリンダ部６８ａ２へクーラント液が流入することが防止され、アクチュエータ２０ａに与えられている圧力が保持される。また、移動体が増圧シリンダ６８ａの先端に最も近い位置に移動したことを検知した場合、ＮＣ旋盤１００は油圧ポンプ７２の稼働を開始させ、移動体を増圧シリンダ６８ａの先端から最も遠い位置に移動させる。

ステップＳ６：ＮＣ旋盤１００は、移動体が増圧シリンダ６８ａの先端から最も遠い位置に移動したことを検知する。後退センサ７７は、移動体の第一ピストン６８ａ３が増圧シリンダ６８ａの後端に接近したときに、第一ピストン６８ａ３を検知する。つまりＮＣ旋盤１００では、後退センサ７７により第一ピストン６８ａ３が検知されたときに、移動体が増圧シリンダ６８ａの先端から最も遠い位置に移動したと検知する。

ステップＳ７：ＮＣ旋盤１００は、油圧ポンプ７２を、容積が最大化した第三室６８ａ８へのクーラント液の充填に必要な予め決められた一定時間稼動させた後に停止する。具体的には、ＮＣ旋盤１００は、ステップＳ６で移動体が増圧シリンダ６８ａの先端から最も遠い位置に移動したことを検知した後、所定時間経過後に油圧ポンプ７２を停止する。上記ステップＳ５〜Ｓ７の結果、移動体の後退により容積が最大化した第三室６８ａ８に、管路Ｌ１５を介してクーラント液が充填されたことになる。なお、油圧ポンプ７２の稼働を開始させるタイミングは、第三切換弁６８ｂのソレノイドをオン状態に切り換えることにより移動体の後退を開始した時と同時であってもよいし、当該後退の開始時から遅れたタイミング（移動体の後退期間中）であってもよい。

第三切換弁６８ｂのソレノイドをオン状態に切り換えることにより移動体が後退開始する場合（ステップＳ５）、第二シリンダ部６８ａ２の第三室６８ａ８内には負圧が発生する。そのため、油圧ポンプ７２が無くとも、移動体の後退に従い当該負圧によりクーラント液タンク４０から管路Ｌ１５を介して第三室６８ａ８にクーラント液が供給される。よって、油圧ポンプ７２は、補充回路における必須の構成ではない。ただし、当該負圧による流入だけで第三室６８ａ８にクーラント液が供給されると、管路Ｌ１５内に気泡が混入していた場合、負圧による流入のみでは第三室６８ａ８内にクーラント液が充填しないことが考えられるため、流体にある程度の圧力を与える油圧ポンプ７２を用いた方がよい。また、油圧ポンプ６１と油圧ポンプ７２とを比較した場合、油圧ポンプ７２の方が発生させられる圧力は低くてよいため、基本的には、油圧ポンプ７２として油圧ポンプ６１よりも能力の低い（消費エネルギーが低く、安価な）ポンプを採用する。

ステップＳ８：油圧ポンプ７２の停止後（或いは、第三室６８ａ８にクーラント液が充填された後）、増圧器６８´は、第三切換弁６８ｂのソレノイドをオフ状態に切り換えることにより管路Ｌ７と管路Ｌ８とが接続された状態とし、圧力供給源６８ｃから所定の圧力に設定された圧油を管路Ｌ７，Ｌ８を介して増圧シリンダ６８ａの第一室６８ａ６に供給させる。すなわち、再び移動体の前進を伴う油圧補償が行なわれる。以降、ＮＣ旋盤１００においては、把持具２０を開くまで（ＮＣ装置５０が把持具２０の“開”指令を発するまで）、ステップＳ４〜Ｓ８を繰り返す。

把持具２０を開く場合、ＮＣ旋盤１００は、油圧ポンプ６１が停止している場合には油圧ポンプ６１の稼動を開始させ、同時に、第五切換弁７１のソレノイドおよび第二切換弁６６´のソレノイドａをオン状態に切り換える。これにより第二切換弁６６´においてはＰポートとＡポートとが接続し、ＴポートとＢポートとが接続した状態となり、管路Ｌ６に圧力が立つ。この結果、管路Ｌ６に発生した圧力によってチェック弁６７が開放され、クーラント液の逆流が許容される（管路Ｌ５から管路Ｌ１１ｂへクーラント液が流出する）。アクチュエータ２０ａは、クーラント液が管路Ｌ５から流出して減圧状態となったときに把持具２０を開く。

前進センサ７６は、第二シリンダ部６８ａ２内のクーラント液の量が所定量まで低下したこと（増圧シリンダ６８ａによる油圧補償が終わったこと、或いは終わろうとしていること）を検知するための一手段に過ぎない。第二シリンダ部６８ａ２内のクーラント液の量が所定量まで低下したことを検知するために、前進センサ７６以外の手段を用いてもよい。例えば、把持具２０を閉じている期間中におけるチェック弁６７〜アクチュエータ２０ａ間の管路Ｌ５からのクーラント液の漏れ量を直接的に計測する計測手段を設ける。そしてＮＣ旋盤１００は、当該計測手段によって規定量を超える漏れが計測された場合に、第二シリンダ部６８ａ２内のクーラント液の量が所定量まで低下したと判定し（ステップＳ４）、移動体の後退を開始させる（ステップＳ５）としてもよい。

このように第二の実施形態によれば、ＮＣ旋盤１００は、アクチュエータ２０ａに対する油圧補償を実現する増圧シリンダ６８ａの第二シリンダ部６８ａ２に対してクーラント液を供給可能な補充回路を設けた。そして、増圧シリンダ６８ａ内の移動体の前進に伴って第二シリンダ部６８ａ２内のクーラント液の量が所定量まで低下したことを検知する度に、補充回路により第二シリンダ部６８ａ２内にクーラント液を供給し、当該油圧補償が継続するようにした。従って、アクチュエータ２０ａに対する油圧補償が必要な期間中は当該油圧補償を確実に継続させることができる。

なお、第二シリンダ部６８ａ２に充填可能な油量を多くすることによっても増圧シリンダ６８ａによる油圧補償を長期化することが可能であるが、増圧シリンダ６８ａ自体が巨大化してしまう。第二の実施形態によれば、補充回路によるクーラント液の補充を繰り返すことで、増圧シリンダ６８ａを巨大化させずとも油圧補償を任意に長期化することができる。また、把持具２０を閉じた状態において、チェック弁６７やアクチュエータ２０ａの細部（クーラント液が漏れないようにシールが施されている箇所を含む。）などからのクーラント液の漏れを完全に無くすことは容易ではない。このような漏れを完全に無くすにはＮＣ旋盤１００の組み立て時に特殊な技術や多くの工数を要する。第二の実施形態によれば、このようなクーラント液の漏れがある前提において、把持具２０を閉じる期間中の油圧低下を確実に補償できるため、ＮＣ旋盤１００の組み立て作業も容易化、効率化される。

上述したように工具主軸１３には、把持具２０や工具１９が択一的に装着される。工具主軸１３に工具１９が装着された場合、工具１９はワークＷの加工に用いられ、当該加工中、工具１９に形成されたクーラント液吐出用の孔（不図示）からクーラント液が外部に吐出される。管路Ｌ１２，Ｌ１４は、このように工具主軸１３に装着された工具１９に形成されたクーラント液吐出用の孔からクーラント液を吐出するために用いられる管路（吐出用流路）である。また、工具主軸１３に工具１９が装着された場合には、管路Ｌ５の一部（管路Ｌ１４との合流点から先端側の部分）も吐出用流路となる。つまりＮＣ旋盤１００は、工具主軸１３に工具１９が装着された場合、第四切換弁７０のソレノイドをオン状態とすることでそのＰポートとＢポートを接続し、管路Ｌ１２，Ｌ１４を繋ぐ。これにより、油圧ポンプ６１に送り出されたクーラント液は、管路Ｌ１ａ，Ｌ１２，Ｌ１４，Ｌ５を介して工具１９に供給され、工具１９に形成された孔から外部に吐出される。なお、工具主軸１３に装着された工具１９からクーラント液が外部に吐出される場合、第五切換弁７１のソレノイドはオフ状態に切り換えられる。

外部に吐出されるクーラント液に与える油圧と把持具２０を閉じるためにアクチュエータ２０ａに与える油圧とは異なることがある。より詳しくは、アクチュエータ２０ａに与える油圧は、把持具２０により把持されるワークＷの破損等の危険性を考慮して、外部に吐出されるクーラント液に与える油圧よりも低くする場合がある。そこで第二の実施形態では、外部に吐出されるクーラント液に与える油圧とアクチュエータ２０ａに与える油圧とを個別に調整可能としている。当該個別の調整を可能とするために、第五切換弁７１を設け、第五切換弁７１の前後における各流路の油圧を夫々調整するためのリリーフ弁６２ａ，６２ｂを設けている。

具体的には、ＮＣ旋盤１００では、アクチュエータ２０ａに与える油圧を調整する場合、油圧ポンプ６１を稼動させ、第五切換弁７１のソレノイドおよび第二切換弁６６´のソレノイドｂをオン状態に切り換え、かつ第一切換弁６５のソレノイドおよび第四切換弁７０のソレノイドをオフ状態に切り換える。かかる状態とした上で、作業者がリリーフ弁６２ｂを調整することで、管路Ｌ１ｂ，Ｌ４，Ｌ５を通ってアクチュエータ２０ａに供給されるクーラント液の油圧を適切な値に調整することができる。一方、ＮＣ旋盤１００では、外部に吐出されるクーラント液に与える油圧を調整する場合、油圧ポンプ６１を稼動させ、第一切換弁６５のソレノイドや第四切換弁７０のソレノイドをオン状態に切り換え、かつ第五切換弁７１のソレノイドをオフ状態に切り換える。かかる状態とした上で、作業者がリリーフ弁６２ａを調整することで、吐出用流路を通って外部に吐出されるクーラント液の油圧を適切な値に調整することができる。

このように第二の実施形態では、アクチュエータ２０ａに供給されるクーラント液の油圧の調整がリリーフ弁６２ｂによって行われる。そのため、増圧シリンダ６８ａが管路Ｌ５に与える油圧もリリーフ弁６２ｂによって調整された油圧に一致させる必要がある。そこで増圧器６８´はリリーフ弁６８ｅを備え、リリーフ弁６８ｅによる油圧調整にて当該一致を可能としている。一例として、リリーフ弁６２ｂによって油圧が６．０ＭＰａに調整され、また、増圧シリンダ６８ａの第一ピストン６８ａ３と第二ピストン６８ａ５との面積比が２対１である場合、リリーフ弁６８ｅは、増圧シリンダ６８ａの第一室６８ａ６に供給する圧油の圧力を３．０ＭＰａに設定する。このような設定を行うことで、アクチュエータ２０ａを駆動するときのチェック弁６７〜アクチュエータ２０ａ間の管路Ｌ５内の油圧が理想値（この場合、６．０ＭＰａ）で安定し、把持具２０は適切な力でワークＷを把持し続けられる。

第三の実施形態：
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。
図７は、ＮＣ旋盤１００（図１）に配設された油圧制御系の回路図であって、図２，５の回路図とは別の例を示している。第三の実施形態では、第一および第二の実施形態と異なる部分について主に説明し、共通の部分については説明を適宜省略する。図７では、図２，５と同じ構成に対しては図２，５と同じ符号を付している。

第三の実施形態では、第二の実施形態とは異なる補充回路を提供する。図７に示すように、管路Ｌ１ａからは管路Ｌ１７が枝分かれして形成されている。管路Ｌ１７の先には第六切換弁７８が設けられている。第六切換弁７８は電磁弁であり、そのＰポートにて管路Ｌ１７と接続している。管路Ｌ１７の途中には、減圧弁７９が設けられている。第六切換弁７８のＴポートは管路Ｌ１１ａに接続している。第六切換弁７８のＡポートは、末端がブロックされた管路に接続しており、第六切換弁７８のＢポートは、管路Ｌ１８に接続している。管路Ｌ１８は第二シリンダ部６８ａ２に接続しており、当該管路Ｌ１８においてはクーラント液の逆流（第六切換弁７８側への流れ）を防止するためのチェック弁７５が設けられている。つまり、管路Ｌ１ａ、油圧ポンプ６１、管路Ｌ１７、減圧弁７９、第六切換弁７８、管路Ｌ１８およびチェック弁７５が補充回路に該当する。

このような補充回路によって第二シリンダ部６８ａ２内の第三室６８ａ８にクーラント液を供給するタイミングは、第二の実施形態の場合と同様である。つまり、ＮＣ旋盤１００は、第二の実施形態で説明した油圧ポンプ７２（図５）を稼動開始させるタイミングと同じタイミングで第六切換弁７８のソレノイドをオン状態とし（第六切換弁７８のＰポートとＢポートが繋がり、管路Ｌ１７，Ｌ１８が繋がる）、油圧ポンプ６１で送り出したクーラント液を管路Ｌ１８により、第三室６８ａ８へ供給する。ただし、管路Ｌ１７を通過するクーラント液の油圧は、減圧弁７９により、リリーフ弁６２ｂによる油圧の設定値以下の値に減圧された上で、管路Ｌ１８に供給される。そして、容積が最大化した第三室６８ａ８へのクーラント液の充填に必要な予め決められた一定時間後に第六切換弁７８のソレノイドをオフ状態とする。むろん、少なくとも第六切換弁７８のソレノイドをオン状態としている間は油圧ポンプ６１も稼動させているものとする。

第四の実施形態：
ＮＣ装置５０は、補充回路によってクーラント液の供給が行なわれる時間間隔を計測する。一例として、ＮＣ装置５０は、上述した補充回路によるクーラント液の第二シリンダ部６８ａ２への供給が終了したとき（油圧ポンプ７２の稼動を停止させたとき、或いは、第六切換弁７８のソレノイドをオフにしたとき）から次に補充回路によってクーラント液の供給を開始したとき(油圧ポンプ７２の稼動を開始したとき、或いは、第六切換弁７８のソレノイドをオンにしたとき)までの時間をタイマにより計測する。そして、当該計測により得られた時間と予め決められた設定時間とを比較し、計測により得られた時間が設定時間より短い場合には異常と判定する。

つまり、このような計測により得られた時間が設定時間よりも短い場合には、把持具２０を閉じている最中においてチェック弁６７やアクチュエータ２０ａ等からのクーラント液の漏れが多いことが推定され、そのような場合にはＮＣ装置５０は異常と判定する。ＮＣ装置５０は、異常と判断した場合には、外部に対して所定のアラーム処理（音声や表示などによるアラーム処理）を行いつつＮＣ旋盤１００の動作を停止させる。このような異常判定が行われることにより、作業者は管路Ｌ５やその周辺部品（チェック弁６７、アクチュエータ２０ａ、管路１８、チェック弁７５等）の異常を容易に発見し、修理等することが可能となる。なおＮＣ装置５０が計測対象とする補充回路による上記供給の時間間隔は、他にも、補充回路によるクーラント液の供給開始から次の供給開始までの時間であってもよいし、補充回路によるクーラント液の供給終了から次の供給終了までの時間であってもよいし、補充回路によるクーラント液の供給終了から前進センサ７７で第一ピストン６８ａ３が検知されるまでの時間であってもよい。また、ＮＣ装置５０は、計測した時間の種類に応じて、比較のための最適な設定時間を予め保持しているものとする。

１０…主軸台、１１…主軸、１２…工具主軸台、１３…工具主軸、１４…ＡＴＣ、１６…工具台、２０…把持具、２０ａ…アクチュエータ、２０ａ１…チャックスリーブ、２０ａ２…バネ受け部、２０ａ３…バネ、２０ａ４…ピストン、２０ａ５…バネ、２０ｂ…本体部、２０ｃ…コレットチャック、２０ｄ…空間、２０ｅ…本体部、２０ｆ…チャック爪、２０ｇ…マスタージョー、２０ｈ…シフター、２０ｉ，２０ｊ…空間、４０…クーラント液タンク、５０…ＮＣ装置、６１，７２…油圧ポンプ、６２ａ，６２ｂ…リリーフ弁、６４…吐出口、６５…第一切換弁、６６，６６´…第二切換弁、６７…チェック弁、６８、６８´…増圧器、６８ａ…増圧シリンダ、６８ｂ…第三切換弁、６８ｃ…圧力供給源、６８ａ１…第一シリンダ部、６８ａ２…第二シリンダ部、６８ａ３…第一ピストン、６８ａ４…ロッド、６８ａ５…第二ピストン、６８ｅ…リリーフ弁、７０…第四切換弁、７１…第五切換弁、７３〜７５…チェック弁、７６…前進センサ、７７…後退センサ、７８…第六切換弁、７９…減圧弁、１００…ＮＣ旋盤、Ｌ１，Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２〜Ｌ１１，Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｂ，Ｌ１２〜Ｌ１８…管路、Ｗ…ワーク

Claims (8)

1. クーラント液を所定の流路に供給するクーラントポンプと、
   上記流路の先端部に装着され、当該流路を介して供給されたクーラント液の圧力によって駆動するアクチュエータと、
   上記流路において設けられた、クーラント液の逆流を防止するためのチェック弁と、
   第一シリンダ部と、第一シリンダ部よりも断面積が小さく一端を第一シリンダ部に連通させ他端を上記流路に接続させた第二シリンダ部と、第一シリンダ部および第二シリンダ部の内部を摺動可能な移動体とを有し、第二シリンダ部内の増圧を上記チェック弁とアクチュエータとの間の流路に作用させる増圧シリンダと、
   上記第二シリンダ部内のクーラント液の量が所定量まで低下した場合に、上記第二シリンダ部内にクーラント液を供給する補充回路と、
   を備えることを特徴とする工作機械。
2. 上記移動体が上記他端に最も近づいたことを検知する検知手段を備え、
   上記補充回路は、上記検知手段により上記移動体が上記他端に最も近づいたことが検知された場合に、上記第二シリンダ部内にクーラント液を供給することを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 上記補充回路がクーラント液の供給を行なう間隔が所定の設定時間より短い場合に、異常と判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の工作機械。
4. 上記流路における上記チェック弁よりも上記クーラントポンプ側の位置に配設された電磁弁と、
   上記流路における上記電磁弁よりも上記クーラントポンプ側の位置から枝分かれし、外部にクーラント液を吐出するための吐出用流路と、
   上記電磁弁よりも上記クーラントポンプ側の流路内の圧力を調整可能な第一圧力調整手段と、
   上記電磁弁よりも上記先端部側の流路内の圧力を調整可能な第二圧力調整手段と、を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の工作機械。
5. 上記増圧シリンダにより上記チェック弁とアクチュエータとの間の流路に作用させる圧力を調整可能な第三圧力調整手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の工作機械。
6. 上記クーラントポンプから上記流路へのクーラント液の供給を開始した後であって上記移動体を上記他端から最も遠ざけた状態で上記増圧シリンダ内に圧力を与えることにより第二シリンダ部内の増圧を行なうことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の工作機械。
7. 上記流路に供給されたクーラント液を外部に吐出する吐出口を備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の工作機械。
8. 上記アクチュエータは、ワークの把持に用いられる把持具を上記クーラント液の圧力によって開閉することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の工作機械。

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