油冷却器、油冷却装置および工作機械
【課題】油冷却器本体のサイズを大幅に小さく、かつ、耐圧を小さく、かつ、安価にすることができる油冷却器を提供する。
【解決手段】油冷却器本体２の上流に接続された保護弁３は、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、油冷却器本体２を保護する。このため、アクチュエータ２０，４０が動作しないとき、他の油圧機器から漏れ出た油だけが油冷却器１に流れ込む。このときの油は少量であるため、保護弁３の入口の圧力は一定値以下となって、保護弁３は開く。一方、アクチュエータ２０，４０が動作したとき、大量の油が油冷却器１に流れ込もうとするが、このとき、保護弁３の入口の圧力は一定値よりも大きくなって、保護弁３は閉じる。
【解決手段】油冷却器本体２の上流に接続された保護弁３は、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、油冷却器本体２を保護する。このため、アクチュエータ２０，４０が動作しないとき、他の油圧機器から漏れ出た油だけが油冷却器１に流れ込む。このときの油は少量であるため、保護弁３の入口の圧力は一定値以下となって、保護弁３は開く。一方、アクチュエータ２０，４０が動作したとき、大量の油が油冷却器１に流れ込もうとするが、このとき、保護弁３の入口の圧力は一定値よりも大きくなって、保護弁３は閉じる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、建機、農機、工作機、射出成型機などの種々の産業機械に用いられる油を冷却する油冷却器、この油冷却器を用いた油冷却装置、および、この油冷却装置を用いた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油圧回路に用いられる油冷却器は、タンクラインの途中に設けられていて、タンクラインをタンクへ向けて流れる作動油の全てが流入して、その作動油を空冷または水冷で冷却するようにしていた（特開２０００−２４９１１１号公報：特許文献１参照）。
【０００３】
このように、上記従来の油圧冷却器には、油圧シリンダから一時的に排出される大量の返油が通過するため、この大量の返油、特に最大返油量に見合った大きなサイズになっており、かつ、大量の返油に起因するサージ圧に耐えることができるように、耐圧の高いものになっていて、高価なものになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４９１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、油圧回路においては、油圧シリンダが停止していて、油圧シリンダからの返油がない場合でも、タンクラインの油冷却器を、減圧弁からのドレン油、電磁弁のリーク油などに代表される少量の漏れ油が流れている。
【０００６】
この漏れ油の流量は、油圧回路、油圧機器によって様々であるが、最大返油量の１／２０〜１／１０の場合が多い。また、油圧回路においては、タンクラインを最大返油量が流れるのは、極短い短時間の場合もある。
【０００７】
そこで、この発明は、この現象に着目することによって、サイズを大幅に小さく、かつ、耐圧を小さくできて、安価にすることができる油冷却器、この油冷却器を用いた油冷却装置、および、この油冷却装置を用いた工作機械を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の油冷却器は、
油冷却器本体と、
上記油冷却器本体の上流に接続されると共に、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、上記油冷却器本体を保護する保護弁と
を備えることを特徴としている。
【０００９】
この発明の油冷却器によれば、この油冷却器の上流側の油圧シリンダ、油圧モータ等のアクチュエータが動作しないとき、例えば、圧力保持時等は、他の電磁弁、減圧弁等の油圧機器から漏れ出た油だけが油冷却器に流れ込む。このときの油は少量であるため、上記保護弁の入口の圧力は一定値以下となって、保護弁は開く。そして、漏れ出た油は、保護弁を介して、上記油冷却器本体を通過し、冷却される。
【００１０】
一方、上記アクチュエータが動作したとき、大量の油が油冷却器に流れ込もうとするが、このとき、上記保護弁の入口の圧力は一定値よりも大きくなって、保護弁は閉じ、大量の油は、上記油冷却器本体を流れない。
【００１１】
したがって、上記油冷却器本体の容量は、少量の油を通過させる容量であればよく、油冷却器本体のサイズを大幅に小さく、かつ、安価にすることができる。さらに、大量の返油によるサージ圧も保護弁によって油冷却器本体には侵入しないため、油冷却器本体を耐圧の低いものとできる。
【００１２】
また、一実施形態の油冷却器では、上記油冷却器本体と上記保護弁との間の流路にドレンポートが設けられている。
【００１３】
この実施形態の油冷却器によれば、上記油冷却器本体と上記保護弁との間の流路にドレンポートが設けられているので、ポンプ、電磁弁、減圧弁等の油圧機器のドレンラインをドレンポートに接続することで、油圧機器の高温のドレン油を直接に油冷却器本体に導いて冷却することができる。
【００１４】
このように、高温の少量の漏れ油を直接に油冷却器本体に導いて、常に高温のドレン油を冷却できる。
【００１５】
また、一実施形態の油冷却装置では、
上記油冷却器と、
上記油冷却器の上記保護弁の入口に上流側が接続されると共に、上記保護弁の入口の圧力が一定値よりも大きいときに開く背圧弁と
を備える。
【００１６】
この実施形態の油冷却装置によれば、上記油冷却器と、上記油冷却器の上記保護弁の入口に上流側が接続される背圧弁とを備えるので、タンクへの油が少量の場合、背圧弁で背圧をかけて、油冷却器に油を導いて、油を冷却する一方、タンクへ大量の油が排出される場合には、保護弁を閉じると共に背圧弁を開いて、タンクに排出することができる。このように、背圧弁によって、油冷却器に導く油圧、油量を設定できる。
【００１７】
また、一実施形態の工作機械では、
チャック部と、
このチャック部を往復動するアクチュエータと、
このアクチュエータを回転自在に支持する軸受部と、
上記アクチュエータに作動油として油を供給すると共に上記軸受部に潤滑油として油を供給する油供給部と、
上記アクチュエータおよび上記軸受部から排出される上記油が流れ込む上記油冷却装置と
を備える。
【００１８】
この実施形態の工作機械によれば、上記アクチュエータが動作しないとき、すなわち圧力保持時は、軸受部から漏れ出た油が油冷却装置に流れ込む。このときの油は少量であるため、保護弁が開いて、軸受部からの油が油冷却器本体を流れる。
【００１９】
この軸受部から漏れ出た油は、軸受部で受けた回転による摩擦熱と、軸受部での高圧の圧力が開放されたことによる圧力エネルギが熱に変わった圧力開放熱とを有している。
【００２０】
したがって、この軸受部から漏れ出た油が油冷却器本体を流れることで、この油の大きな（高温の）摩擦熱および圧力開放熱を、効果的に冷却できる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の油冷却器によれば、上記保護弁は、上記油冷却器本体の上流に接続されると共に、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、上記油冷却器本体を保護するので、油冷却器本体のサイズを大幅に小さく、かつ、耐圧を小さくできて、安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の油冷却器および油冷却装置の第１実施形態を示す回路図である。
【図２】保護弁の一例を示す簡略構成図である。
【図３】保護弁の一例を示す簡略構成図である。
【図４】保護弁の一例を示す簡略構成図である。
【図５】本発明の油冷却器および油冷却装置の第２実施形態を示す回路図である。
【図６】本発明の工作機械の一実施形態を示す簡略構成図である。
【図７】図６のＰ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の油冷却器および油冷却装置の一実施形態である回路図を示している。図１に示すように、この油圧回路では、タンク１１に、可変容量型の油圧ポンプ１２の吸込ストレーナ１３が配置されている。この可変容量型の油圧ポンプ１２は、モータ１４により駆動される。油圧ポンプ１２のドレンラインは、冷却器１５に接続され、この冷却器１５は、タンク１６に接続されている。冷却器１５には、ファン１７が設けられ、冷却器１５を通過する油は、空冷される。
【００２５】
上記油圧ポンプ１２の吐出ライン１８には、複数のアクチュエータ２０，４０が接続されている。油圧ポンプ１２から第１アクチュエータ２０までの吐出ライン１８には、順に、減圧弁２１およびチェック弁２２が設けられ、さらに、電磁油圧切換弁２３の供給ポートが接続されている。電磁油圧切換弁２３の排出ポートは、戻りライン３０に接続されている。
【００２６】
上記減圧弁２１は、下流側（２次側）の圧力が設定以上になると、下流側への供給を停止することにより、下流側の圧力上昇を防ぐ。上記チェック弁２２は、上流側から下流側への流れを行い、下流側から上流側への流れを制限する。
【００２７】
上記電磁油圧切換弁２３の一方の出力ポートは、第１ライン２４を介して、第１アクチュエータ２０の一方のポートに接続されている。この第１ライン２４には、可変絞り弁２５およびチェック弁２６が設けられている。
【００２８】
上記可変絞り弁２５は、下流側の流量を調整する。上記チェック弁２６は、第１アクチュエータ２０から電磁油圧切換弁２３への流れを行い、電磁油圧切換弁２３から第１アクチュエータ２０への流れを制限する。
【００２９】
また、電磁油圧切換弁２３の他方の出力ポートは、第２ライン２７を介して、第１アクチュエータ２０の他方のポートに接続されている。この第２ライン２７には、可変絞り弁２８およびチェック弁２９が設けられている。
【００３０】
上記可変絞り弁２８は、下流側の流量を調整する。上記チェック弁２９は、第１アクチュエータ２０から電磁油圧切換弁２３への流れを行い、電磁油圧切換弁２３から第１アクチュエータ２０への流れを制限する。
【００３１】
そして、上記電磁油圧切換弁２３の第１位置Ｓ１への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された作動油は、第１アクチュエータ２０の一方のポートに供給されると共に、第１アクチュエータ２０の他方のポートから吐出された作動油は、戻りライン３０に、戻される。また、電磁油圧切換弁２３の第２位置Ｓ２への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された作動油は、第１アクチュエータ２０の他方のポートに供給されると共に、第１アクチュエータ２０の一方のポートから吐出された作動油は、戻りライン３０に、戻される。
【００３２】
上記油圧ポンプ１２から第２アクチュエータ４０までの吐出ライン１８には、減圧弁４１が設けられ、さらに、電磁切換弁４２の供給ポートが接続されている。電磁切換弁４２の排出ポートは、戻りライン３０に接続されている。
【００３３】
上記減圧弁４１は、下流側（２次側）の圧力が設定以上になると、下流側への供給を停止することにより、下流側の圧力上昇を防ぐ。
【００３４】
上記電磁切換弁４２の一方の出力ポートは、第１ライン４３を介して、第２アクチュエータ４０の一方のポートに接続されている。また、電磁切換弁４２の他方の出力ポートは、第２ライン４４を介して、第２アクチュエータ４０の他方のポートに接続されている。この第２ライン４４には、パイロットチェック弁４７が設けられ、このパイロットチェック弁４７よりも、第２アクチュエータ４０側に、可変絞り弁４５およびチェック弁４６が設けられている。
【００３５】
上記パイロットチェック弁４７のパイロット室は、第１ライン４３に接続されている。パイロットチェック弁４７は、パイロット圧を入れることにより逆流を可能にし、第２アクチュエータ４０のピストンの落下を防止する。
【００３６】
上記可変絞り弁４５は、下流側の流量を調整する。上記チェック弁４６は、電磁切換弁４２から第２アクチュエータ４０への流れを行い、第２アクチュエータ４０から電磁切換弁４２への流れを制限する。
【００３７】
そして、上記電磁切換弁４２の第１位置Ｓ１への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された作動油は、第２アクチュエータ４０の一方のポートに供給されると共に、第２アクチュエータ４０の他方のポートから吐出された作動油は、戻りライン３０に、戻される。また、電磁切換弁４２の第２位置Ｓ２への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された作動油は、第２アクチュエータ４０の他方のポートに供給されると共に、第２アクチュエータ４０の一方のポートから吐出された作動油は、戻りライン３０に、戻される。
【００３８】
上記戻りライン３０には、上記減圧弁２１や上記電磁油圧切換弁２３等の油圧機器のドレンラインが接続されている。
【００３９】
上記戻りライン３０の下流には、油冷却装置１０が接続されている。油冷却装置１０は、油冷却器１と、背圧弁としてのチェック弁５とを有する。チェック弁５は、戻りライン３０のメインライン３１に設けられ、油冷却器１は、メインライン３１のチェック弁５より上流で分岐された分岐ライン３２に設けられている。
【００４０】
上記メインライン３１には、チェック弁５より下流側に、フィルタ６が設けられ、このフィルタ６の下流には、タンク７に接続されている。フィルタ６には、保護用のチェック弁９が取り付けられている。チェック弁９は、上流側から下流側への流れを行い、下流側から上流側への流れを制限する。
【００４１】
上記油冷却器１は、油冷却器本体２と、上記油冷却器本体２の上流に接続される保護弁３とを有する。油冷却器本体２の下流には、タンク４が接続されている。油冷却器本体２には、ファン８が設けられ、油冷却器本体２を通過する油は、空冷される。
【００４２】
上記保護弁３は、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、上記油冷却器本体２を保護する。また、保護弁３の入口に、上記チェック弁５の上流側が接続され、このチェック弁５は、保護弁３の入口の圧力が一定値よりも大きいときに開く。
【００４３】
このため、上記アクチュエータ２０，４０が動作しないとき、例えば圧力保持時等は、上記減圧弁２１や上記電磁油圧切換弁２３等の油圧機器から漏れ出た油だけが油冷却器１に流れ込む。このときの油は少量であるため、保護弁３の入口の圧力は一定値以下となって、保護弁３は開く。そして、漏れ出た油は、保護弁３を介して、油冷却器本体２を通過し、冷却される。
【００４４】
一方、上記アクチュエータ２０，４０が動作したとき、大量の油が油冷却器１に流れ込もうとするが、このとき、保護弁３の入口の圧力は一定値よりも大きくなって、保護弁３は閉じ、大量の油は、油冷却器本体２を流れない。
【００４５】
また、メインライン３１に接続されたタンク７への油が少量の場合、チェック弁５で背圧をかけて、油冷却器１に油を導いて、油を冷却する一方、タンク７へ大量の油が排出される場合には、保護弁３を閉じると共にチェック弁５を開いて、タンク７に排出する。
【００４６】
上記保護弁３の具体的な構成について説明すると、図２に示すように、保護弁３は、２位置を有する切換部３１Ａと、切換部３１Ａの上流側に配置された絞り部３２Ａとを有する。切換部３１Ａは、２位置を切り換えるスプールを有し、スプールの一端側に、絞り部３２Ａの上流側が接続され、スプールの他端側に、バネ３３Ａが設けられている。
【００４７】
そして、上記絞り部３２Ａの上流側の圧力が、バネ３３Ａの圧力（一定値）以下であるとき、切換部３１Ａは、第１位置Ｓ１となって、保護弁３の入口と出口とを双方向に連通させる。一方、絞り部３２Ａの上流側の圧力が、バネ３３Ａの圧力（一定値）よりも大きいとき、切換部３１Ａは、第２位置Ｓ２となって、保護弁３の入口と出口とを、出口から入口への一方向のみ連通させる。
【００４８】
上記構成の油冷却器１によれば、上記油冷却器本体２の上流に接続された保護弁３は、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、上記油冷却器本体２を保護するので、アクチュエータ２０，４０が動作しないとき、他の油圧機器から漏れ出た油だけが油冷却器１に流れ込む。このときの油は少量であるため、上記保護弁３の入口の圧力は一定値以下となって、保護弁３は開く。そして、漏れ出た油は、保護弁３を介して、上記油冷却器本体２を通過し、冷却される。
【００４９】
一方、上記アクチュエータ２０，４０が動作したとき、大量の油が油冷却器１に流れ込もうとするが、このとき、上記保護弁３の入口の圧力は一定値よりも大きくなって、保護弁３は閉じ、大量の油は、上記油冷却器本体２を流れない。
【００５０】
したがって、上記油冷却器本体２の容量は、少量の油を通過させる容量であればよく、油冷却器本体２のサイズを大幅に小さく、かつ、安価にすることができる。さらに、大量の返油によるサージ圧も保護弁３によって油冷却器本体２には侵入しないため、油冷却器本体２を耐圧の低いものとできる。
【００５１】
上記構成の油冷却装置１０によれば、上記油冷却器１と上記チェック弁５（背圧弁）とを有するので、タンク７への油が少量の場合、チェック弁５で背圧をかけて、油冷却器１に油を導いて、油を冷却する一方、タンク７へ大量の油が排出される場合には、保護弁３を閉じると共にチェック弁５を開いて、タンク７に排出することができる。このように、チェック弁５によって、油冷却器１に導く油圧、油量を設定できる。
【００５２】
次に、上記保護弁３の他の構成について、以下に２つの例を説明する。
【００５３】
一つ目の例では、図３に示すように、保護弁３Ｂは、２位置を有する切換部３１Ｂと、切換部３１Ｂの上流側に配置された絞り部３２Ｂとを有する。切換部３１Ｂは、２位置を切り換えるスプールを有し、スプールの一端側に、絞り部３２Ｂの上流側が接続され、スプールの他端側に、バネ３３Ｂが設けられている。
【００５４】
そして、上記絞り部３２Ｂの上流側の圧力が、バネ３３Ｂの圧力（一定値）以下であるとき、切換部３１Ｂは、第１位置Ｓ１となって、保護弁３Ｂの入口と出口とを双方向に連通させる。一方、絞り部３２Ｂの上流側の圧力が、バネ３３Ｂの圧力（一定値）よりも大きいとき、切換部３１Ｂは、第２位置Ｓ２となって、保護弁３Ｂの入口と出口とを双方向に連通させない。
【００５５】
二つ目の例では、図４に示すように、保護弁３Ｃは、筒部３１Ｃと、この筒部３１Ｃの一端側の内部に配置された弁体３２Ｃと、筒部３１Ｃと弁体３２Ｃとの間に配置されたバネ３３Ｃとを有する。
【００５６】
上記筒部３１Ｃの他端側の内部には、弁座３５Ｃが設けられている。上記弁体３２Ｃの先端は、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃを開閉する。バネ３３Ｃは、弁体３２Ｃの先端が、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃを開状態とする方向に、弁体３２Ｃを付勢している。
【００５７】
上記弁体３２Ｃには、弁体３２Ｃの内部と、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃよりも上流側の内部とを、連通する連通孔３４Ｃが設けられている。弁体３２Ｃの内部は、保護弁３Ｃの入口に連通し、筒部３１Ｃの他端側の内部は、保護弁３Ｃの出口に連通する。
【００５８】
そして、上記保護弁３Ｃの入口から弁体３２Ｃの内部に流入した油は、弁体３２Ｃを、バネ３３Ｃの弾力に抵抗して、押し込む。このとき、入口から流入した油の圧力が、バネ３３Ｃの圧力（一定値）以下であるとき、弁体３２Ｃの先端は、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃを開状態とする。このため、弁体３２Ｃ内部の油は、弁体３２Ｃの連通孔３４Ｃと筒部３１Ｃの弁座３５Ｃとを通過して、出口に達する。
【００５９】
一方、入口から流入した油の圧力が、バネ３３Ｃの圧力（一定値）よりも大きいとき、弁体３２Ｃ内部の油は、弁体３２Ｃを押し込んで、弁体３２Ｃの先端は、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃを閉状態とする。このため、弁体３２Ｃ内部の油は、弁体３２Ｃの連通孔３４Ｃを通過しても、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃを通過せず、出口に達しない。
【００６０】
（第２の実施形態）
図５は、この発明の油冷却器および油冷却装置の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、油冷却器本体２と保護弁３との間の流路に、ドレンポート３２ａが設けられている。なお、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
【００６１】
図５に示すように、油冷却器本体２と保護弁３との間のドレンポート３２ａに、油圧ポンプ１２のドレンライン３３を接続している。そして、油圧ポンプ１２の高温のドレン油を油冷却器本体２で冷却する。
【００６２】
このように、高温の少量の漏れ油を直接に油冷却器本体２に導いて、常に高温のドレン油を冷却できる。
【００６３】
なお、油圧ポンプ１２以外に、他のポンプ、電磁弁、減圧弁等の油圧機器のドレンラインをドレンポート３２ａに接続するようにしてもよく、油圧機器の高温の少量のドレン油を直接に油冷却器本体２に導いて冷却することができる。
【００６４】
（第３の実施形態）
図６は、この発明の油冷却器および油冷却装置の第３の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第３の実施形態では、油冷却装置１０を工作機械に用いている。なお、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
【００６５】
図６に示すように、工作機械は、チャック部５１と、アクチュエータ５２と、軸受部５３と、油供給部５４と、油冷却装置１０とを備える。この工作機械は、例えば、ＮＣ旋盤である。
【００６６】
上記アクチュエータ５２は、チャック部５１を軸方向に往復動する。上記軸受部５３は、ベアリング６０等を介して、アクチュエータ５２をアクチュエータ５２の軸を中心として回転自在に支持する。上記油供給部５４は、例えばポンプ等から構成され、アクチュエータ５２に作動油として油を供給すると共に軸受部５３に潤滑油として油を供給する。上記油冷却装置１０は、上記第１または上記第２の実施形態の油冷却装置であり、アクチュエータ５２および軸受部５３から排出される油が流れ込む。
【００６７】
上記油供給部５４の吐出ライン５５は、電磁切換弁５６の供給ポートが接続されている。電磁切換弁５６の排出ポートは、戻りライン５７に接続されている。
【００６８】
上記電磁切換弁５６の一方の出力ポートは、軸受部５３の一方のポートＡに接続されている。また、電磁切換弁５６の他方の出力ポートは、軸受部５３の他方のポートＢに接続されている。
【００６９】
そして、上記電磁切換弁５６の第１位置Ｓ１への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された油は、軸受部５３の一方のポートＡに供給されると共に、軸受部５３の他方のポートＢから吐出された油は、戻りライン５７に、戻される。また、電磁切換弁５６の第２位置Ｓ２への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された油は、軸受部５３の他方のポートＢに供給されると共に、軸受部５３の一方のポートＡから吐出された油は、戻りライン５７に、戻される。
【００７０】
上記戻りライン５７には、上記油冷却装置１０が接続され、油冷却装置１０の下流に、タンク５８が接続されている。
【００７１】
上記軸受部５３は、筒状に形成され、アクチュエータ５２を外嵌する。軸受部５３は、外面から内面に径方向に貫通した第１ライン６１および第２ライン６２を有する。第１ライン６１の外面の開口部が、上記一方のポートＡに相当し、第２ライン６２の内面の開口部が、上記他方のポートＢに相当する。
【００７２】
上記第１ライン６１の内面の開口部は、軸受部５３の内面とアクチュエータ５２の外面との間に開口すると共に、アクチュエータ５２の一方のポートＣに連通する。上記第２ライン６２の内面の開口部は、軸受部５３の内面とアクチュエータ５２の外面との間に開口すると共に、アクチュエータ５２の他方のポートＤに連通する。
【００７３】
上記アクチュエータ５２は、シリンダ７０と、このシリンダ７０のシリンダ室７０ａに配置されるピストン７１と、このピストン７１と上記チャック部５１とを連結するロッド７２とを有する。
【００７４】
上記シリンダ７０のシャフト部７０ｂは、上記軸受部５３に外嵌される。シリンダ７０のシャフト部７０ｂは、上記ロッド７２を外嵌する。ロッド７２は、シリンダ７０に対して周方向に位置決めされると共に軸方向に移動可能となるように、シリンダ７０に取り付けられる。
【００７５】
上記シリンダ７０は、シャフト部７０ｂの外面から、シリンダ室７０ａのピストン７１にて仕切られた一方側に連通する第１ライン８１と、シャフト部７０ｂの外面から、シリンダ室７０ａのピストン７１にて仕切られた他方側に連通する第２ライン８２とを有する。
【００７６】
上記第１ライン８１のシャフト部７０ｂの開口部が、上記一方のポートＣに相当し、上記第２ライン８２のシャフト部７０ｂの開口部が、上記他方のポートＤに相当する。第１ライン８１および第２ライン８２には、安全対策のためのパイロットチェック弁８３が設けられている。
【００７７】
そして、上記軸受部５３の一方のポートＡに油が供給される場合、この油は、作動油として、上記アクチュエータ５２の一方のポートＣから、上記第１ライン８１を介して、上記シリンダ室７０ａの一方側に流入して、チャック部５１を矢印にて示す図中左側（縮小方向）に、移動させる。このとき、シリンダ室７０ａの他方側から吐出される油は、上記ポートＢを介して、油冷却装置１０からタンク５８に排出される。
【００７８】
一方、上記軸受部５３の他方のポートＢに油が供給される場合、この油は、作動油として、アクチュエータ５２の他方のポートＤから、第２ライン８２を介して、シリンダ室７０ａの他方側に流入して、チャック部５１を図中右側（伸長方向）に、移動させる。このとき、シリンダ室７０ａの一方側から吐出される油は、上記ポートＡを介して、油冷却装置１０からタンク５８に排出される。
【００７９】
さらに、上記ポートＡまたは上記ポートＢから油が供給される場合、この油は、潤滑油として、上記軸受部５３と上記アクチュエータ５２のシリンダ７０のシャフト部７０ｂとの間に流入して、アクチュエータ５２を円滑に回転させる。なお、アクチュエータ５２は、図示しない機構により、回転の外力を受ける。
【００８０】
ここで、図６と図７に示すように、例えば、上記ポートＡから油が供給される場合、この油は、軸受部５３とアクチュエータ５２のシリンダ７０のシャフト部７０ｂとの間の小さな隙間を通過して、矢印に示されるように外部ドレンおよび内部ドレンとして排出される。この外部ドレンとは、直接に図示しないタンクに排出される経路をいう。この内部ドレンとは、ポートＢを介して、油冷却装置１０からタンク５８に排出される経路をいう。
【００８１】
なお、上記アクチュエータ５２のロッド７２の内部を、切削油が通過して、図示しない切削油用タンクへ排出される。
【００８２】
上記構成の工作機械によれば、上記油冷却装置１０を有するので、上記アクチュエータ５２が伸縮動作しないとき、すなわち圧力保持時は、上記軸受部５３から内部ドレンとして漏れ出た油が油冷却装置１０に流れ込む。このときの油は少量であるため、上記第１の実施形態にて説明したように、油冷却装置１０の保護弁３（図１参照）が開いて、軸受部５３からの油が油冷却器本体２（図１参照）を流れる。
【００８３】
この軸受部５３から内部ドレンとして漏れ出た油は、軸受部５３で受けた回転による摩擦熱（ベアリングと、油の粘性抵抗によるもの）と、軸受部５３（軸受部５３とアクチュエータ５２との間の小さな隙間）での高圧の圧力が開放されたことによる圧力エネルギが熱に変わった圧力開放熱とを有している。
【００８４】
したがって、この軸受部５３から漏れ出た油が油冷却器本体２を流れることで、この油の大きな（高温の）摩擦熱および圧力開放熱を、効果的に冷却できる。
【００８５】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記第１から上記第３の実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。また、油冷却装置において、メインラインにフィルタを設けなくてもよい。また、油冷却装置の背圧弁として、チェック弁以外に、カウンターバランス弁などを用いてもよい。また、油冷却器の油冷却器本体を、空冷以外に、水冷としてもよい。また、油冷却器および油冷却装置を、例えば、建機、農機、工作機、射出成型機などの種々の産業機械に用いてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１ 油冷却器
２ 油冷却器本体
３，３Ｂ，３Ｃ 保護弁
４ タンク
５ チェック弁（背圧弁）
６ フィルタ
７ タンク
１０ 油冷却装置
２０，４０ アクチュエータ
３２ａ ドレンポート
３３ ドレンライン
５１ チャック部
５２ アクチュエータ
５３ 軸受部
５４ 油供給部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、建機、農機、工作機、射出成型機などの種々の産業機械に用いられる油を冷却する油冷却器、この油冷却器を用いた油冷却装置、および、この油冷却装置を用いた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油圧回路に用いられる油冷却器は、タンクラインの途中に設けられていて、タンクラインをタンクへ向けて流れる作動油の全てが流入して、その作動油を空冷または水冷で冷却するようにしていた（特開２０００−２４９１１１号公報：特許文献１参照）。
【０００３】
このように、上記従来の油圧冷却器には、油圧シリンダから一時的に排出される大量の返油が通過するため、この大量の返油、特に最大返油量に見合った大きなサイズになっており、かつ、大量の返油に起因するサージ圧に耐えることができるように、耐圧の高いものになっていて、高価なものになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４９１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、油圧回路においては、油圧シリンダが停止していて、油圧シリンダからの返油がない場合でも、タンクラインの油冷却器を、減圧弁からのドレン油、電磁弁のリーク油などに代表される少量の漏れ油が流れている。
【０００６】
この漏れ油の流量は、油圧回路、油圧機器によって様々であるが、最大返油量の１／２０〜１／１０の場合が多い。また、油圧回路においては、タンクラインを最大返油量が流れるのは、極短い短時間の場合もある。
【０００７】
そこで、この発明は、この現象に着目することによって、サイズを大幅に小さく、かつ、耐圧を小さくできて、安価にすることができる油冷却器、この油冷却器を用いた油冷却装置、および、この油冷却装置を用いた工作機械を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の油冷却器は、
油冷却器本体と、
上記油冷却器本体の上流に接続されると共に、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、上記油冷却器本体を保護する保護弁と
を備えることを特徴としている。
【０００９】
この発明の油冷却器によれば、この油冷却器の上流側の油圧シリンダ、油圧モータ等のアクチュエータが動作しないとき、例えば、圧力保持時等は、他の電磁弁、減圧弁等の油圧機器から漏れ出た油だけが油冷却器に流れ込む。このときの油は少量であるため、上記保護弁の入口の圧力は一定値以下となって、保護弁は開く。そして、漏れ出た油は、保護弁を介して、上記油冷却器本体を通過し、冷却される。
【００１０】
一方、上記アクチュエータが動作したとき、大量の油が油冷却器に流れ込もうとするが、このとき、上記保護弁の入口の圧力は一定値よりも大きくなって、保護弁は閉じ、大量の油は、上記油冷却器本体を流れない。
【００１１】
したがって、上記油冷却器本体の容量は、少量の油を通過させる容量であればよく、油冷却器本体のサイズを大幅に小さく、かつ、安価にすることができる。さらに、大量の返油によるサージ圧も保護弁によって油冷却器本体には侵入しないため、油冷却器本体を耐圧の低いものとできる。
【００１２】
また、一実施形態の油冷却器では、上記油冷却器本体と上記保護弁との間の流路にドレンポートが設けられている。
【００１３】
この実施形態の油冷却器によれば、上記油冷却器本体と上記保護弁との間の流路にドレンポートが設けられているので、ポンプ、電磁弁、減圧弁等の油圧機器のドレンラインをドレンポートに接続することで、油圧機器の高温のドレン油を直接に油冷却器本体に導いて冷却することができる。
【００１４】
このように、高温の少量の漏れ油を直接に油冷却器本体に導いて、常に高温のドレン油を冷却できる。
【００１５】
また、一実施形態の油冷却装置では、
上記油冷却器と、
上記油冷却器の上記保護弁の入口に上流側が接続されると共に、上記保護弁の入口の圧力が一定値よりも大きいときに開く背圧弁と
を備える。
【００１６】
この実施形態の油冷却装置によれば、上記油冷却器と、上記油冷却器の上記保護弁の入口に上流側が接続される背圧弁とを備えるので、タンクへの油が少量の場合、背圧弁で背圧をかけて、油冷却器に油を導いて、油を冷却する一方、タンクへ大量の油が排出される場合には、保護弁を閉じると共に背圧弁を開いて、タンクに排出することができる。このように、背圧弁によって、油冷却器に導く油圧、油量を設定できる。
【００１７】
また、一実施形態の工作機械では、
チャック部と、
このチャック部を往復動するアクチュエータと、
このアクチュエータを回転自在に支持する軸受部と、
上記アクチュエータに作動油として油を供給すると共に上記軸受部に潤滑油として油を供給する油供給部と、
上記アクチュエータおよび上記軸受部から排出される上記油が流れ込む上記油冷却装置と
を備える。
【００１８】
この実施形態の工作機械によれば、上記アクチュエータが動作しないとき、すなわち圧力保持時は、軸受部から漏れ出た油が油冷却装置に流れ込む。このときの油は少量であるため、保護弁が開いて、軸受部からの油が油冷却器本体を流れる。
【００１９】
この軸受部から漏れ出た油は、軸受部で受けた回転による摩擦熱と、軸受部での高圧の圧力が開放されたことによる圧力エネルギが熱に変わった圧力開放熱とを有している。
【００２０】
したがって、この軸受部から漏れ出た油が油冷却器本体を流れることで、この油の大きな（高温の）摩擦熱および圧力開放熱を、効果的に冷却できる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の油冷却器によれば、上記保護弁は、上記油冷却器本体の上流に接続されると共に、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、上記油冷却器本体を保護するので、油冷却器本体のサイズを大幅に小さく、かつ、耐圧を小さくできて、安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の油冷却器および油冷却装置の第１実施形態を示す回路図である。
【図２】保護弁の一例を示す簡略構成図である。
【図３】保護弁の一例を示す簡略構成図である。
【図４】保護弁の一例を示す簡略構成図である。
【図５】本発明の油冷却器および油冷却装置の第２実施形態を示す回路図である。
【図６】本発明の工作機械の一実施形態を示す簡略構成図である。
【図７】図６のＰ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の油冷却器および油冷却装置の一実施形態である回路図を示している。図１に示すように、この油圧回路では、タンク１１に、可変容量型の油圧ポンプ１２の吸込ストレーナ１３が配置されている。この可変容量型の油圧ポンプ１２は、モータ１４により駆動される。油圧ポンプ１２のドレンラインは、冷却器１５に接続され、この冷却器１５は、タンク１６に接続されている。冷却器１５には、ファン１７が設けられ、冷却器１５を通過する油は、空冷される。
【００２５】
上記油圧ポンプ１２の吐出ライン１８には、複数のアクチュエータ２０，４０が接続されている。油圧ポンプ１２から第１アクチュエータ２０までの吐出ライン１８には、順に、減圧弁２１およびチェック弁２２が設けられ、さらに、電磁油圧切換弁２３の供給ポートが接続されている。電磁油圧切換弁２３の排出ポートは、戻りライン３０に接続されている。
【００２６】
上記減圧弁２１は、下流側（２次側）の圧力が設定以上になると、下流側への供給を停止することにより、下流側の圧力上昇を防ぐ。上記チェック弁２２は、上流側から下流側への流れを行い、下流側から上流側への流れを制限する。
【００２７】
上記電磁油圧切換弁２３の一方の出力ポートは、第１ライン２４を介して、第１アクチュエータ２０の一方のポートに接続されている。この第１ライン２４には、可変絞り弁２５およびチェック弁２６が設けられている。
【００２８】
上記可変絞り弁２５は、下流側の流量を調整する。上記チェック弁２６は、第１アクチュエータ２０から電磁油圧切換弁２３への流れを行い、電磁油圧切換弁２３から第１アクチュエータ２０への流れを制限する。
【００２９】
また、電磁油圧切換弁２３の他方の出力ポートは、第２ライン２７を介して、第１アクチュエータ２０の他方のポートに接続されている。この第２ライン２７には、可変絞り弁２８およびチェック弁２９が設けられている。
【００３０】
上記可変絞り弁２８は、下流側の流量を調整する。上記チェック弁２９は、第１アクチュエータ２０から電磁油圧切換弁２３への流れを行い、電磁油圧切換弁２３から第１アクチュエータ２０への流れを制限する。
【００３１】
そして、上記電磁油圧切換弁２３の第１位置Ｓ１への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された作動油は、第１アクチュエータ２０の一方のポートに供給されると共に、第１アクチュエータ２０の他方のポートから吐出された作動油は、戻りライン３０に、戻される。また、電磁油圧切換弁２３の第２位置Ｓ２への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された作動油は、第１アクチュエータ２０の他方のポートに供給されると共に、第１アクチュエータ２０の一方のポートから吐出された作動油は、戻りライン３０に、戻される。
【００３２】
上記油圧ポンプ１２から第２アクチュエータ４０までの吐出ライン１８には、減圧弁４１が設けられ、さらに、電磁切換弁４２の供給ポートが接続されている。電磁切換弁４２の排出ポートは、戻りライン３０に接続されている。
【００３３】
上記減圧弁４１は、下流側（２次側）の圧力が設定以上になると、下流側への供給を停止することにより、下流側の圧力上昇を防ぐ。
【００３４】
上記電磁切換弁４２の一方の出力ポートは、第１ライン４３を介して、第２アクチュエータ４０の一方のポートに接続されている。また、電磁切換弁４２の他方の出力ポートは、第２ライン４４を介して、第２アクチュエータ４０の他方のポートに接続されている。この第２ライン４４には、パイロットチェック弁４７が設けられ、このパイロットチェック弁４７よりも、第２アクチュエータ４０側に、可変絞り弁４５およびチェック弁４６が設けられている。
【００３５】
上記パイロットチェック弁４７のパイロット室は、第１ライン４３に接続されている。パイロットチェック弁４７は、パイロット圧を入れることにより逆流を可能にし、第２アクチュエータ４０のピストンの落下を防止する。
【００３６】
上記可変絞り弁４５は、下流側の流量を調整する。上記チェック弁４６は、電磁切換弁４２から第２アクチュエータ４０への流れを行い、第２アクチュエータ４０から電磁切換弁４２への流れを制限する。
【００３７】
そして、上記電磁切換弁４２の第１位置Ｓ１への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された作動油は、第２アクチュエータ４０の一方のポートに供給されると共に、第２アクチュエータ４０の他方のポートから吐出された作動油は、戻りライン３０に、戻される。また、電磁切換弁４２の第２位置Ｓ２への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された作動油は、第２アクチュエータ４０の他方のポートに供給されると共に、第２アクチュエータ４０の一方のポートから吐出された作動油は、戻りライン３０に、戻される。
【００３８】
上記戻りライン３０には、上記減圧弁２１や上記電磁油圧切換弁２３等の油圧機器のドレンラインが接続されている。
【００３９】
上記戻りライン３０の下流には、油冷却装置１０が接続されている。油冷却装置１０は、油冷却器１と、背圧弁としてのチェック弁５とを有する。チェック弁５は、戻りライン３０のメインライン３１に設けられ、油冷却器１は、メインライン３１のチェック弁５より上流で分岐された分岐ライン３２に設けられている。
【００４０】
上記メインライン３１には、チェック弁５より下流側に、フィルタ６が設けられ、このフィルタ６の下流には、タンク７に接続されている。フィルタ６には、保護用のチェック弁９が取り付けられている。チェック弁９は、上流側から下流側への流れを行い、下流側から上流側への流れを制限する。
【００４１】
上記油冷却器１は、油冷却器本体２と、上記油冷却器本体２の上流に接続される保護弁３とを有する。油冷却器本体２の下流には、タンク４が接続されている。油冷却器本体２には、ファン８が設けられ、油冷却器本体２を通過する油は、空冷される。
【００４２】
上記保護弁３は、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、上記油冷却器本体２を保護する。また、保護弁３の入口に、上記チェック弁５の上流側が接続され、このチェック弁５は、保護弁３の入口の圧力が一定値よりも大きいときに開く。
【００４３】
このため、上記アクチュエータ２０，４０が動作しないとき、例えば圧力保持時等は、上記減圧弁２１や上記電磁油圧切換弁２３等の油圧機器から漏れ出た油だけが油冷却器１に流れ込む。このときの油は少量であるため、保護弁３の入口の圧力は一定値以下となって、保護弁３は開く。そして、漏れ出た油は、保護弁３を介して、油冷却器本体２を通過し、冷却される。
【００４４】
一方、上記アクチュエータ２０，４０が動作したとき、大量の油が油冷却器１に流れ込もうとするが、このとき、保護弁３の入口の圧力は一定値よりも大きくなって、保護弁３は閉じ、大量の油は、油冷却器本体２を流れない。
【００４５】
また、メインライン３１に接続されたタンク７への油が少量の場合、チェック弁５で背圧をかけて、油冷却器１に油を導いて、油を冷却する一方、タンク７へ大量の油が排出される場合には、保護弁３を閉じると共にチェック弁５を開いて、タンク７に排出する。
【００４６】
上記保護弁３の具体的な構成について説明すると、図２に示すように、保護弁３は、２位置を有する切換部３１Ａと、切換部３１Ａの上流側に配置された絞り部３２Ａとを有する。切換部３１Ａは、２位置を切り換えるスプールを有し、スプールの一端側に、絞り部３２Ａの上流側が接続され、スプールの他端側に、バネ３３Ａが設けられている。
【００４７】
そして、上記絞り部３２Ａの上流側の圧力が、バネ３３Ａの圧力（一定値）以下であるとき、切換部３１Ａは、第１位置Ｓ１となって、保護弁３の入口と出口とを双方向に連通させる。一方、絞り部３２Ａの上流側の圧力が、バネ３３Ａの圧力（一定値）よりも大きいとき、切換部３１Ａは、第２位置Ｓ２となって、保護弁３の入口と出口とを、出口から入口への一方向のみ連通させる。
【００４８】
上記構成の油冷却器１によれば、上記油冷却器本体２の上流に接続された保護弁３は、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、上記油冷却器本体２を保護するので、アクチュエータ２０，４０が動作しないとき、他の油圧機器から漏れ出た油だけが油冷却器１に流れ込む。このときの油は少量であるため、上記保護弁３の入口の圧力は一定値以下となって、保護弁３は開く。そして、漏れ出た油は、保護弁３を介して、上記油冷却器本体２を通過し、冷却される。
【００４９】
一方、上記アクチュエータ２０，４０が動作したとき、大量の油が油冷却器１に流れ込もうとするが、このとき、上記保護弁３の入口の圧力は一定値よりも大きくなって、保護弁３は閉じ、大量の油は、上記油冷却器本体２を流れない。
【００５０】
したがって、上記油冷却器本体２の容量は、少量の油を通過させる容量であればよく、油冷却器本体２のサイズを大幅に小さく、かつ、安価にすることができる。さらに、大量の返油によるサージ圧も保護弁３によって油冷却器本体２には侵入しないため、油冷却器本体２を耐圧の低いものとできる。
【００５１】
上記構成の油冷却装置１０によれば、上記油冷却器１と上記チェック弁５（背圧弁）とを有するので、タンク７への油が少量の場合、チェック弁５で背圧をかけて、油冷却器１に油を導いて、油を冷却する一方、タンク７へ大量の油が排出される場合には、保護弁３を閉じると共にチェック弁５を開いて、タンク７に排出することができる。このように、チェック弁５によって、油冷却器１に導く油圧、油量を設定できる。
【００５２】
次に、上記保護弁３の他の構成について、以下に２つの例を説明する。
【００５３】
一つ目の例では、図３に示すように、保護弁３Ｂは、２位置を有する切換部３１Ｂと、切換部３１Ｂの上流側に配置された絞り部３２Ｂとを有する。切換部３１Ｂは、２位置を切り換えるスプールを有し、スプールの一端側に、絞り部３２Ｂの上流側が接続され、スプールの他端側に、バネ３３Ｂが設けられている。
【００５４】
そして、上記絞り部３２Ｂの上流側の圧力が、バネ３３Ｂの圧力（一定値）以下であるとき、切換部３１Ｂは、第１位置Ｓ１となって、保護弁３Ｂの入口と出口とを双方向に連通させる。一方、絞り部３２Ｂの上流側の圧力が、バネ３３Ｂの圧力（一定値）よりも大きいとき、切換部３１Ｂは、第２位置Ｓ２となって、保護弁３Ｂの入口と出口とを双方向に連通させない。
【００５５】
二つ目の例では、図４に示すように、保護弁３Ｃは、筒部３１Ｃと、この筒部３１Ｃの一端側の内部に配置された弁体３２Ｃと、筒部３１Ｃと弁体３２Ｃとの間に配置されたバネ３３Ｃとを有する。
【００５６】
上記筒部３１Ｃの他端側の内部には、弁座３５Ｃが設けられている。上記弁体３２Ｃの先端は、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃを開閉する。バネ３３Ｃは、弁体３２Ｃの先端が、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃを開状態とする方向に、弁体３２Ｃを付勢している。
【００５７】
上記弁体３２Ｃには、弁体３２Ｃの内部と、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃよりも上流側の内部とを、連通する連通孔３４Ｃが設けられている。弁体３２Ｃの内部は、保護弁３Ｃの入口に連通し、筒部３１Ｃの他端側の内部は、保護弁３Ｃの出口に連通する。
【００５８】
そして、上記保護弁３Ｃの入口から弁体３２Ｃの内部に流入した油は、弁体３２Ｃを、バネ３３Ｃの弾力に抵抗して、押し込む。このとき、入口から流入した油の圧力が、バネ３３Ｃの圧力（一定値）以下であるとき、弁体３２Ｃの先端は、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃを開状態とする。このため、弁体３２Ｃ内部の油は、弁体３２Ｃの連通孔３４Ｃと筒部３１Ｃの弁座３５Ｃとを通過して、出口に達する。
【００５９】
一方、入口から流入した油の圧力が、バネ３３Ｃの圧力（一定値）よりも大きいとき、弁体３２Ｃ内部の油は、弁体３２Ｃを押し込んで、弁体３２Ｃの先端は、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃを閉状態とする。このため、弁体３２Ｃ内部の油は、弁体３２Ｃの連通孔３４Ｃを通過しても、筒部３１Ｃの弁座３５Ｃを通過せず、出口に達しない。
【００６０】
（第２の実施形態）
図５は、この発明の油冷却器および油冷却装置の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、油冷却器本体２と保護弁３との間の流路に、ドレンポート３２ａが設けられている。なお、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
【００６１】
図５に示すように、油冷却器本体２と保護弁３との間のドレンポート３２ａに、油圧ポンプ１２のドレンライン３３を接続している。そして、油圧ポンプ１２の高温のドレン油を油冷却器本体２で冷却する。
【００６２】
このように、高温の少量の漏れ油を直接に油冷却器本体２に導いて、常に高温のドレン油を冷却できる。
【００６３】
なお、油圧ポンプ１２以外に、他のポンプ、電磁弁、減圧弁等の油圧機器のドレンラインをドレンポート３２ａに接続するようにしてもよく、油圧機器の高温の少量のドレン油を直接に油冷却器本体２に導いて冷却することができる。
【００６４】
（第３の実施形態）
図６は、この発明の油冷却器および油冷却装置の第３の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第３の実施形態では、油冷却装置１０を工作機械に用いている。なお、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
【００６５】
図６に示すように、工作機械は、チャック部５１と、アクチュエータ５２と、軸受部５３と、油供給部５４と、油冷却装置１０とを備える。この工作機械は、例えば、ＮＣ旋盤である。
【００６６】
上記アクチュエータ５２は、チャック部５１を軸方向に往復動する。上記軸受部５３は、ベアリング６０等を介して、アクチュエータ５２をアクチュエータ５２の軸を中心として回転自在に支持する。上記油供給部５４は、例えばポンプ等から構成され、アクチュエータ５２に作動油として油を供給すると共に軸受部５３に潤滑油として油を供給する。上記油冷却装置１０は、上記第１または上記第２の実施形態の油冷却装置であり、アクチュエータ５２および軸受部５３から排出される油が流れ込む。
【００６７】
上記油供給部５４の吐出ライン５５は、電磁切換弁５６の供給ポートが接続されている。電磁切換弁５６の排出ポートは、戻りライン５７に接続されている。
【００６８】
上記電磁切換弁５６の一方の出力ポートは、軸受部５３の一方のポートＡに接続されている。また、電磁切換弁５６の他方の出力ポートは、軸受部５３の他方のポートＢに接続されている。
【００６９】
そして、上記電磁切換弁５６の第１位置Ｓ１への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された油は、軸受部５３の一方のポートＡに供給されると共に、軸受部５３の他方のポートＢから吐出された油は、戻りライン５７に、戻される。また、電磁切換弁５６の第２位置Ｓ２への切換により、油圧ポンプ１２から吐出された油は、軸受部５３の他方のポートＢに供給されると共に、軸受部５３の一方のポートＡから吐出された油は、戻りライン５７に、戻される。
【００７０】
上記戻りライン５７には、上記油冷却装置１０が接続され、油冷却装置１０の下流に、タンク５８が接続されている。
【００７１】
上記軸受部５３は、筒状に形成され、アクチュエータ５２を外嵌する。軸受部５３は、外面から内面に径方向に貫通した第１ライン６１および第２ライン６２を有する。第１ライン６１の外面の開口部が、上記一方のポートＡに相当し、第２ライン６２の内面の開口部が、上記他方のポートＢに相当する。
【００７２】
上記第１ライン６１の内面の開口部は、軸受部５３の内面とアクチュエータ５２の外面との間に開口すると共に、アクチュエータ５２の一方のポートＣに連通する。上記第２ライン６２の内面の開口部は、軸受部５３の内面とアクチュエータ５２の外面との間に開口すると共に、アクチュエータ５２の他方のポートＤに連通する。
【００７３】
上記アクチュエータ５２は、シリンダ７０と、このシリンダ７０のシリンダ室７０ａに配置されるピストン７１と、このピストン７１と上記チャック部５１とを連結するロッド７２とを有する。
【００７４】
上記シリンダ７０のシャフト部７０ｂは、上記軸受部５３に外嵌される。シリンダ７０のシャフト部７０ｂは、上記ロッド７２を外嵌する。ロッド７２は、シリンダ７０に対して周方向に位置決めされると共に軸方向に移動可能となるように、シリンダ７０に取り付けられる。
【００７５】
上記シリンダ７０は、シャフト部７０ｂの外面から、シリンダ室７０ａのピストン７１にて仕切られた一方側に連通する第１ライン８１と、シャフト部７０ｂの外面から、シリンダ室７０ａのピストン７１にて仕切られた他方側に連通する第２ライン８２とを有する。
【００７６】
上記第１ライン８１のシャフト部７０ｂの開口部が、上記一方のポートＣに相当し、上記第２ライン８２のシャフト部７０ｂの開口部が、上記他方のポートＤに相当する。第１ライン８１および第２ライン８２には、安全対策のためのパイロットチェック弁８３が設けられている。
【００７７】
そして、上記軸受部５３の一方のポートＡに油が供給される場合、この油は、作動油として、上記アクチュエータ５２の一方のポートＣから、上記第１ライン８１を介して、上記シリンダ室７０ａの一方側に流入して、チャック部５１を矢印にて示す図中左側（縮小方向）に、移動させる。このとき、シリンダ室７０ａの他方側から吐出される油は、上記ポートＢを介して、油冷却装置１０からタンク５８に排出される。
【００７８】
一方、上記軸受部５３の他方のポートＢに油が供給される場合、この油は、作動油として、アクチュエータ５２の他方のポートＤから、第２ライン８２を介して、シリンダ室７０ａの他方側に流入して、チャック部５１を図中右側（伸長方向）に、移動させる。このとき、シリンダ室７０ａの一方側から吐出される油は、上記ポートＡを介して、油冷却装置１０からタンク５８に排出される。
【００７９】
さらに、上記ポートＡまたは上記ポートＢから油が供給される場合、この油は、潤滑油として、上記軸受部５３と上記アクチュエータ５２のシリンダ７０のシャフト部７０ｂとの間に流入して、アクチュエータ５２を円滑に回転させる。なお、アクチュエータ５２は、図示しない機構により、回転の外力を受ける。
【００８０】
ここで、図６と図７に示すように、例えば、上記ポートＡから油が供給される場合、この油は、軸受部５３とアクチュエータ５２のシリンダ７０のシャフト部７０ｂとの間の小さな隙間を通過して、矢印に示されるように外部ドレンおよび内部ドレンとして排出される。この外部ドレンとは、直接に図示しないタンクに排出される経路をいう。この内部ドレンとは、ポートＢを介して、油冷却装置１０からタンク５８に排出される経路をいう。
【００８１】
なお、上記アクチュエータ５２のロッド７２の内部を、切削油が通過して、図示しない切削油用タンクへ排出される。
【００８２】
上記構成の工作機械によれば、上記油冷却装置１０を有するので、上記アクチュエータ５２が伸縮動作しないとき、すなわち圧力保持時は、上記軸受部５３から内部ドレンとして漏れ出た油が油冷却装置１０に流れ込む。このときの油は少量であるため、上記第１の実施形態にて説明したように、油冷却装置１０の保護弁３（図１参照）が開いて、軸受部５３からの油が油冷却器本体２（図１参照）を流れる。
【００８３】
この軸受部５３から内部ドレンとして漏れ出た油は、軸受部５３で受けた回転による摩擦熱（ベアリングと、油の粘性抵抗によるもの）と、軸受部５３（軸受部５３とアクチュエータ５２との間の小さな隙間）での高圧の圧力が開放されたことによる圧力エネルギが熱に変わった圧力開放熱とを有している。
【００８４】
したがって、この軸受部５３から漏れ出た油が油冷却器本体２を流れることで、この油の大きな（高温の）摩擦熱および圧力開放熱を、効果的に冷却できる。
【００８５】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記第１から上記第３の実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。また、油冷却装置において、メインラインにフィルタを設けなくてもよい。また、油冷却装置の背圧弁として、チェック弁以外に、カウンターバランス弁などを用いてもよい。また、油冷却器の油冷却器本体を、空冷以外に、水冷としてもよい。また、油冷却器および油冷却装置を、例えば、建機、農機、工作機、射出成型機などの種々の産業機械に用いてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１ 油冷却器
２ 油冷却器本体
３，３Ｂ，３Ｃ 保護弁
４ タンク
５ チェック弁（背圧弁）
６ フィルタ
７ タンク
１０ 油冷却装置
２０，４０ アクチュエータ
３２ａ ドレンポート
３３ ドレンライン
５１ チャック部
５２ アクチュエータ
５３ 軸受部
５４ 油供給部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油冷却器本体（２）と、
上記油冷却器本体（２）の上流に接続されると共に、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、上記油冷却器本体（２）を保護する保護弁（３，３Ｂ，３Ｃ）と
を備えることを特徴とする油冷却器。
【請求項２】
請求項１に記載の油冷却器において、
上記油冷却器本体（２）と上記保護弁（３，３Ｂ，３Ｃ）との間の流路にドレンポートが設けられていることを特徴とする油冷却器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の油冷却器（１）と、
上記油冷却器（１）の上記保護弁（３，３Ｂ，３Ｃ）の入口に上流側が接続されると共に、上記保護弁（３，３Ｂ，３Ｃ）の入口の圧力が一定値よりも大きいときに開く背圧弁（５）と
を備えることを特徴とする油冷却装置。
【請求項４】
チャック部（５１）と、
このチャック部（５１）を往復動するアクチュエータ（５２）と、
このアクチュエータ（５２）を回転自在に支持する軸受部（５３）と、
上記アクチュエータ（５２）に作動油として油を供給すると共に上記軸受部（５３）に潤滑油として油を供給する油供給部（５４）と、
上記アクチュエータ（５２）および上記軸受部（５３）から排出される上記油が流れ込む請求項３に記載の油冷却装置（１０）と
を備えることを特徴とする工作機械。
【請求項１】
油冷却器本体（２）と、
上記油冷却器本体（２）の上流に接続されると共に、入口の圧力が一定値以下のときに開く一方、入口の圧力が一定値よりも大きいときに閉じて、上記油冷却器本体（２）を保護する保護弁（３，３Ｂ，３Ｃ）と
を備えることを特徴とする油冷却器。
【請求項２】
請求項１に記載の油冷却器において、
上記油冷却器本体（２）と上記保護弁（３，３Ｂ，３Ｃ）との間の流路にドレンポートが設けられていることを特徴とする油冷却器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の油冷却器（１）と、
上記油冷却器（１）の上記保護弁（３，３Ｂ，３Ｃ）の入口に上流側が接続されると共に、上記保護弁（３，３Ｂ，３Ｃ）の入口の圧力が一定値よりも大きいときに開く背圧弁（５）と
を備えることを特徴とする油冷却装置。
【請求項４】
チャック部（５１）と、
このチャック部（５１）を往復動するアクチュエータ（５２）と、
このアクチュエータ（５２）を回転自在に支持する軸受部（５３）と、
上記アクチュエータ（５２）に作動油として油を供給すると共に上記軸受部（５３）に潤滑油として油を供給する油供給部（５４）と、
上記アクチュエータ（５２）および上記軸受部（５３）から排出される上記油が流れ込む請求項３に記載の油冷却装置（１０）と
を備えることを特徴とする工作機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３７３４１（Ｐ２０１２−２３７３４１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０５３７９（Ｐ２０１１−１０５３７９）
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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