(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却媒体を循環させる循環経路に設けられ、前記冷却媒体を貯留させる濾過槽と、前記濾過槽内にて前記冷却媒体に混在するスラッジを取り除く濾過材料とを有する冷却媒体濾過装置において、
前記濾過槽に貯留される前記冷却媒体に浸された状態で前記冷却媒体を排出する排出部が、異なる複数方向に向けて排出口を有し、また、前記排出部を回転させる回転部を有することを特徴とする冷却媒体濾過装置。
【請求項２】
前記回転部による前記排出部の回転方向とは逆方向に前記排出口を向けることを特徴とする請求項１に記載の冷却媒体濾過装置。
【請求項３】
前記排出部を回転させる方向に前記排出口を向けることを特徴とする請求項１に記載の冷却媒体濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械における冷却媒体を濾過する冷却媒体濾過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、ベッドの加熱による熱変形を抑制することで研削精度の向上を図った研削盤の技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２７０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載の技術では、クーラントタンクに回収した使用後のクーラント（冷却媒体）を循環することについて考慮されていない。工作機械の冷却に使用した後のクーラントは、スラッジを含むので、濾過する濾過装置が必要となる。濾過装置では、濾過した後のクーラントをポンプによって工作機械側に移送する。ポンプは、工作機械側に移送するクーラントに気泡が含まれている場合、この気泡に耐えられるように、吸引力の高い特殊なポンプとする必要があるため、ポンプが高価となる。そこで、工作機械側から濾過槽にクーラントを移送する際、クーラントが泡立たないように静かに送ることが望まれる。ところが、クーラントを濾過槽内に静かに送ると、濾過槽内の濾過材料の特定部分にスラッジが堆積するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、濾過材料の局部的なスラッジの堆積を防止することのできる冷却媒体濾過装置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】
【０００６】
上述の目的を達成するために、冷却媒体濾過装置は、冷却媒体を循環させる循環経路に設けられ、前記冷却媒体を貯留させる濾過槽と、前記濾過槽内にて前記冷却媒体に混在するスラッジを取り除く濾過材料とを有する冷却媒体濾過装置において、前記濾過槽に貯留される前記冷却媒体に浸された状態で前記冷却媒体を排出する排出部が、異なる複数方向に向けて排出口を有することを特徴とする。
【０００７】
この冷却媒体濾過装置によれば、排出部において冷却媒体を異なる複数方向に向けて排出させるため、冷却媒体は、濾過槽内の広範囲に亘って広がる。すなわち、濾過材料の広範囲に亘って冷却媒体が通過し、この冷却媒体に含まれるスラッジが濾過材料の広範囲に亘って捕捉される。この結果、濾過材料の局部的なスラッジの堆積を防止することができる。
【０００８】
また、本発明の冷却媒体濾過装置は、前記排出部を回転させる回転部を有することを特徴とする。
【０００９】
この冷却媒体濾過装置によれば、排出部を回転させる回転部を有することで、排出部において異なる複数方向に向けて排出させる冷却媒体は、濾過槽内のより広範囲に亘って広がるため、濾過材料のより広範囲に亘って冷却媒体が通過し、この冷却媒体に含まれるスラッジが濾過材料のより広範囲に亘って捕捉される。この結果、濾過材料の局部的なスラッジの堆積を防止する効果を顕著に得ることができる。
【００１０】
また、本発明の冷却媒体濾過装置は、前記回転部による前記排出部の回転方向とは逆方向に前記排出口を向けることを特徴とする。
【００１１】
この冷却媒体濾過装置によれば、回転方向と逆方向に冷却媒体が排出されるため、その排出速度が低下することになる。この結果、冷却媒体が緩やかに排出されるので、濾過槽内で冷却媒体が泡立つことを抑制することができる。
【００１２】
また、本発明の冷却媒体濾過装置は、前記排出部を回転させる方向に前記排出口を向けることを特徴とする。
【００１３】
この冷却媒体濾過装置によれば、排出部からの冷却媒体の排出によって、駆動源や回転動力を伝達する機構を有さなくても排出部を回転可能に支持する回転支持部により排出部自身が回転する。このため、排出部において異なる複数方向に向けて排出させる冷却媒体は、コンベアタンク内のより広範囲に亘って広がるため、濾過材料のより広範囲に亘って冷却媒体が通過し、この冷却媒体に含まれるスラッジが濾過材料のより広範囲に亘って捕捉される。この結果、濾過材料の局部的なスラッジの堆積を防止する効果を顕著に得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、濾過材料の局部的なスラッジの堆積を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る冷却媒体濾過装置が適用される工作機械の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す工作機械における砥石とワークの配置を説明する説明図である。
【図３】図３は、図１に示す工作機械における冷却システムの一例を説明する説明図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る冷却媒体濾過装置を示す側断面図である。
【図５】図５は、図４におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る冷却媒体濾過装置の他の形態を示す側断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る冷却媒体濾過装置の他の形態を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る冷却媒体濾過装置が適用される工作機械の一例を示す斜視図であり、図２は、図１に示す工作機械における砥石とワークの配置を説明する説明図である。
【００１８】
本実施の形態に係る工作機械である歯車研削盤１００は、砥石３表面の研削歯が被加工物であるワークＷと噛み合うことにより、歯車研削を行う研削装置である。図１に示すように、本実施の形態の歯車研削盤１００は、ベッド１と、コラム２と、砥石３と、ワークテーブル４と、カウンタコラム５と、クーラントノズル９とを含んでいる。なお、本実施の形態では、工作機械として歯車研削盤１００を例示するが、後述する冷却媒体（クーラント）を扱う他の工作機械についても適用できる。
【００１９】
ベッド１は、歯車研削盤１００のベース部（台座）となっており、その上にコラム２と、ワークテーブル４と、カウンタコラム５とが配置されている。コラム２は、砥石３を支持するもので、当該砥石３の位置を変えるためにベッド１に対してＸ方向にスライド移動可能に設けられている。
【００２０】
また、コラム２は、垂直スライド１１と、旋回ヘッド１２と、研削スライダ１３とを有している。垂直スライド１１は、コラム２に対して砥石３をＺ方向へスライド移動させる。旋回ヘッド１２は、コラム２に対して砥石３をＲ方向へ旋回させる。研削スライダ１３は、コラム２に対して砥石３をＹ方向へスライド移動させる。研削スライダ１３は、研削スピンドル１４を支持している。この研削スピンドル１４は、砥石３を回転駆動させるモータなどの駆動源である。
【００２１】
砥石３は、図２に示すように、砥石３の表面に所望の歯車に対応する研削歯が形成されている。研削スピンドル１４の回転駆動により、砥石３は砥石回転中心軸３ａを中心に回転する。
【００２２】
ワークテーブル４は、上面に被加工物であるワークＷを搭載可能な平面を有し、ベッド１上で回転方向Ｃに回転可能に設けられた回転テーブルである。
【００２３】
カウンタコラム５は、ワークテーブル４上のワークＷをその上方から押さえる機能を有する。図１に示すように、カウンタコラム５は、ベッド１に固定の基部５ａ上に、旋回リング６を介して設けられている。旋回リング６は、輪状に形成され、駆動手段によりＢ方向に旋回する。旋回リング６は、ワークＷを保持可能な保持部である一対のグリッパ７、８と、ドレッシング装置１０とが設けられている。
【００２４】
一対のグリッパ７、８は、軸Ｏを基に対称の位置に設けられており、開閉する一対のホーク７ａ、８ａにより、ワークＷをその両側から挟み把持する。グリッパ７、８は、ワークＷを下からすくい上げる機構や、磁力や吸着機構の保持手段でもよい。グリッパ７、８は、旋回リング６の旋回に伴って旋回し、これによりグリッパ７、８に把持されたワークＷはワークテーブル４に搬入または搬出される。また、ドレッシング装置１０は、グリッパ７、８の間に配置され、ドレッシング工具１０ａにより砥石３をドレッシングする。このドレッシング装置１０も、旋回リング６の旋回に伴って旋回する。
【００２５】
クーラントノズル９は、例えば、旋回ヘッド１２に設けられ、砥石３の研削中、研削油などのクーラント（冷却媒体）を研削部位上方より吐出させる。クーラントは、冷却媒体としてベッド１の熱を奪って冷却することでベッド１の熱変形を防止する。また、クーラントは、研削屑の排除も担っている。
【００２６】
図３は、図１に示す工作機械における冷却システムの一例を説明する説明図である。冷却システム２００は、上述した工作機械である歯車研削盤１００と、数値制御装置２０と、クーラントノズル９から吐出する研削油などの冷却媒体（クーラント）ｉが循環する循環経路をなす媒体流路Ｑ１、媒体流路Ｑ２、媒体流路Ｑ３および媒体流路Ｑ４と、冷却媒体を循環させるためのポンプ３１、ポンプ３２およびポンプ３３と、ダーティタンク２１と、コンベアタンク（濾過槽）２２と、温度計４３と、温度計４４とを含む。
【００２７】
媒体流路Ｑ１、媒体流路Ｑ２、媒体流路Ｑ３、および媒体流路Ｑ４は、冷却媒体が通過する配管である。媒体流路Ｑ１は、歯車研削盤１００とダーティタンク２１とを接続する。媒体流路Ｑ２は、ダーティタンク２１とコンベアタンク２２とを接続する。媒体流路Ｑ３は、コンベアタンク２２と冷却タンク２４とを接続する。媒体流路Ｑ４は、冷却タンク２４と歯車研削盤１００のクーラントノズル９とを接続する。また、ポンプ３１は、媒体流路Ｑ２に設けられている。ポンプ３２は、媒体流路Ｑ３に設けられている。ポンプ３３は、媒体流路Ｑ４に設けられている。そして、数値制御装置２０は、制御ラインＰ１、制御ラインＰ２および制御ラインＰ３を介して、ポンプ３１、ポンプ３２およびポンプ３３を駆動し、これにより媒体流路Ｑ１、媒体流路Ｑ２、媒体流路Ｑ３、および媒体流路Ｑ４中の冷却媒体を循環させる。
【００２８】
ダーティタンク２１は、冷却媒体ｉが含む気泡を軽減し、冷却媒体ｉが含むスラッジ（泥状物）を沈殿させる。このため、ダーティタンク２１内の冷却媒体ｉ１は、媒体流路Ｑ１から流入する冷却媒体ｉよりも気泡またはスラッジが低減された状態となる。そして、ポンプ３１が媒体流路Ｑ２を介して、ダーティタンク２１内の冷却媒体ｉ１をコンベアタンク２２へ移送する。
【００２９】
コンベアタンク２２は、本実施の形態の冷却媒体濾過装置を構成するもので、冷却媒体を貯留させる濾過槽をなす。このコンベアタンク２２は、その内部に濾過材料２３を有している。濾過材料２３は、コンベアタンク２２内を上下に仕切るようにして冷却媒体に混在するスラッジを取り除くもので、例えば、濾紙、合成繊維、金属網（金属フィルタ）などを用いることができる。また、コンベアタンク２２は、濾過材料２３を間においた上流側（上側）に媒体流路Ｑ２が接続され、濾過材料２３を間においた下流側（下側）に媒体流路Ｑ３が接続されている。このため、冷却媒体ｉ２は、濾過材料２３を通過することにより、スラッジを取り除かれた冷却媒体ｉ３となる。そして、ポンプ３２が媒体流路Ｑ３を介して、コンベアタンク２２内の冷却媒体ｉ３を冷却タンク２４へ移送する。なお、濾過材料２３は、例えば、両端がロール状に巻かれており、コンベアタンク２２内を上下に仕切るようにして冷却媒体に混在するスラッジを取り除く形態を維持しつつ、スラッジを取り除いて目詰まりしたものを、新規なものに交換することが可能である。
【００３０】
冷却タンク２４は、媒体流路Ｑ３を介して移送されてきた冷却媒体ｉ４の温度を下げるための流路に、第１のチラー装置４１および第２のチラー装置４２が配置されている。第１のチラー装置４１および第２のチラー装置４２は、水冷式熱交換機や空冷式熱交換機などからなる熱交換部４１ａおよび熱交換部４２ａにより冷却媒体ｉ４の熱を奪う。このため、第１のチラー装置４１および第２のチラー装置４２は、その少なくとも１つで冷却媒体ｉ４の温度を下げる。すなわち、冷却タンク２４内の上流側の冷却媒体ｉ４は、下流側の冷却媒体ｉ５より温度が高い状態となる。そして、冷却タンク２４は、上流側の冷却媒体ｉ４よりも温度を低下させた下流側の冷却媒体ｉ５を媒体流路Ｑ４へ流通させることができる。そして、ポンプ３３が媒体流路Ｑ４を介して、冷却タンク２４内の冷却媒体ｉ５をクーラントノズル９へ移送する。そして、数値制御装置２０は、信号ラインｃ１を介して第１のチラー装置４１の運転状況を制御する。また、数値制御装置２０は、信号ラインｃ２を介して第２のチラー装置４２の稼働を制御する。
【００３１】
温度計４３は、工作機械の基準温度を計測する基準温度計測手段であり、本実施の形態では、ベッド１の温度情報Ｔｂを計測する。温度計４４は、冷却タンク２４内の温度を計測する制御温度計測手段であり、本実施の形態では、下流側の冷却媒体ｉ５の温度情報Ｔｃを計測する。そして、数値制御装置２０は、信号ラインｔ１を介して、温度計４３の温度情報Ｔｂを取得する。また、数値制御装置２０は、信号ラインｔ２を介して、温度計４４の温度情報Ｔｃを取得する。温度情報Ｔｃは、歯車研削盤１００を冷却する冷却媒体ｉの温度により近い温度である。
【００３２】
図４は、本実施の形態に係る冷却媒体濾過装置を示す側断面図であり、図５は、図４におけるＡ−Ａ断面図である。
【００３３】
図４および図５に示すように、冷却媒体濾過装置は、排出部５０を有している。排出部５０は、媒体流路Ｑ２に接続され、コンベアタンク２２内の濾過材料２３を間においた上流側（上側）にて、コンベアタンク２２に貯留される冷却媒体ｉ２に浸されるように配置されている。排出部５０は、冷却媒体ｉ２に浸される部分が、媒体流路Ｑ２に接続される管路よりも内径が大きくされた大径部５０ａを有している。そして、大径部５０ａは、排出口５０ｂが設けられている。排出口５０ｂは、異なる複数方向に向けて開口して設けられている。具体的に、媒体流路Ｑ２に接続される排出部５０の管路は、コンベアタンク２２の上方からほぼ垂直に延在して、コンベアタンク２２に貯留される冷却媒体ｉ２に浸されるように配置されている。大径部５０ａは、この排出部の管路の下端に設けられている。本実施の形態の大径部５０ａは、円筒状の管路に対して横長の長方形状に形成されることで、管路よりも内径が大きくされる。また、排出口５０ｂは、長方形状の長手方向に沿って、大径部５０ａの両側および底に形成されている。このため、媒体流路Ｑ２を介して移送される冷却媒体ｉ２は、排出部５０を経てコンベアタンク２２に貯留される冷却媒体ｉ２内に送られ、大径部５０ａで流れを緩やかにされてコンベアタンク２２内で冷却媒体ｉ２が泡立つことを抑制されつつ、各排出口５０ｂから異なる複数の方向に排出される。
【００３４】
このように、本実施の形態の冷却媒体濾過装置は、コンベアタンク（濾過槽）２２に貯留される冷却媒体ｉ２に浸された状態で冷却媒体を排出する排出部５０が、異なる複数方向に向けて排出口５０ｂを有している。
【００３５】
この冷却媒体濾過装置によれば、排出部５０において冷却媒体ｉ２を異なる複数方向に向けて排出させため、冷却媒体ｉ２は、コンベアタンク２２内の広範囲に亘って広がる。すなわち、濾過材料２３の広範囲に亘って冷却媒体ｉ２が通過し、この冷却媒体ｉ２に含まれるスラッジが濾過材料２３の広範囲に亘って捕捉される。この結果、濾過材料２３の局部的なスラッジの堆積を防止することが可能になる。
【００３６】
図６は、本実施の形態に係る冷却媒体濾過装置の他の形態を示す側断面図である。図６に示すように、冷却媒体濾過装置は、排出部５０を回転させる回転部５１を有している。回転部５１は、コンベアタンク２２に対して排出部５０の円筒状の基部５０ｃを回転可能に支持する回転支持部５１ａを有する。また、回転部５１は、基部５０ｃの外周に固定された従動歯車５１ｂと、この従動歯車５１ｂに噛合する駆動歯車５１ｄが出力軸に固定された駆動源としてのモータ５１ｃとを有する。なお、図には明示しないが、従動歯車５１ｂと駆動歯車５１ｄとの間に、減速歯車が設けられる。
【００３７】
すなわち、回転部５１は、モータ５１ｃが駆動されることで、駆動歯車５１ｄから従動歯車５１ｂに回転動力が伝達され、基部５０ｃを自身の中心軸Ｓを中心に回転させる。このため、排出部５０の大径部５０ａは、中心軸Ｓを中心に回転する。
【００３８】
このように本実施の形態の冷却媒体濾過装置によれば、排出部５０を回転させる回転部５１を有することで、排出部５０において異なる複数方向に向けて排出させる冷却媒体ｉ２は、コンベアタンク２２内のより広範囲に亘って広がるため、濾過材料２３のより広範囲に亘って冷却媒体ｉ２が通過し、この冷却媒体ｉ２に含まれるスラッジが濾過材料２３のより広範囲に亘って捕捉される。この結果、濾過材料２３の局部的なスラッジの堆積を防止する効果を顕著に得ることが可能になる。
【００３９】
なお、本実施の形態の冷却媒体濾過装置は、回転の中心軸Ｓを垂直に配置した例を示しているが、中心軸Ｓを斜めに配置したり、水平に配置したりしてもよい。
【００４０】
図７は、本実施の形態に係る冷却媒体濾過装置の他の形態を示す側断面図である。図７に示すように、冷却媒体濾過装置は、上述した回転部５１を有した構成において、排出部５０の回転方向とは逆方向に排出口５０ｂを向けている。
【００４１】
この冷却媒体濾過装置によれば、回転方向と逆方向に冷却媒体ｉ２が排出されるため、その排出速度が低下することになる。このため、冷却媒体ｉ２が緩やかに排出されるので、コンベアタンク２２内で冷却媒体ｉ２が泡立つことを抑制することが可能になる。この結果、コンベアタンク２２の外部に濾過された冷却媒体ｉ３を移送させるポンプ３２に、吸引力の高い特殊なポンプを適用する必要がなくなり、製造コストを低減することが可能になる。
【００４２】
また、図７に示す冷却媒体濾過装置は、回転部５１として回転支持部５１ａのみを有する構成とする。そして、排出部５０を回転させる方向に排出口５０ｂを向ける。この冷却媒体濾過装置によれば、排出部５０からの冷却媒体ｉ２の排出によって、駆動源や回転動力を伝達する機構を有さなくても排出部５０を回転可能に支持する回転支持部５１ａにより排出部５０自身が回転する。このため、排出部５０において異なる複数方向に向けて排出させる冷却媒体ｉ２は、コンベアタンク２２内のより広範囲に亘って広がるため、濾過材料２３のより広範囲に亘って冷却媒体ｉ２が通過し、この冷却媒体ｉ２に含まれるスラッジが濾過材料２３のより広範囲に亘って捕捉される。この結果、濾過材料２３の局部的なスラッジの堆積を防止する効果を顕著に得ることが可能になる。
【符号の説明】
【００４３】
２２  コンベアタンク（濾過槽）
２３  濾過材料
５０  排出部
５０ａ  大径部
５０ｂ  排出口
５０ｃ  基部
５１  回転部
５１ａ  回転支持部
５１ｂ  従動歯車
５１ｃ  モータ
５１ｄ  駆動歯車
ｉ，ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４，ｉ５  冷却媒体
Ｓ  中心軸
【図１】
0005781422.tif 000002
【図２】
0005781422.tif 000003
【図３】
0005781422.tif 000004
【図４】
0005781422.tif 000005
【図５】
0005781422.tif 000006
【図６】
0005781422.tif 000007
【図７】
0005781422.tif 000008