JPH1080839A - 工作機械における切削油剤による主軸装置の冷却方法及び主軸冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却液用の流体回路を設けずに、切削加工部
へのクーラントの供給中，供給停止中のいずれの場合
も、常に主軸装置の発熱部の内側及び外側を十分に冷却
して主軸装置の熱変位を防止する技術が求められてい
た。 【解決手段】 主軸頭の内部に第１，第２のクーラント
循環流路４１，４２を形成し、この循環流路４１，４２
にクーラントＬを常時供給することにより、主軸頭の発
熱部の内側近傍及び外側近傍をそれぞれ冷却する主軸冷
却装置４０であって、クーラント循環流路４１，４２に
はこの循環流路の主軸頭前方位置から分岐して主軸頭の
前部に開口する第１，第２の分岐流路４３，４４を主軸
頭の内部に形成し、切削加工部４５にクーラントを供給
する時には、流路開閉手段の開閉により分岐流路４３又
は４４にクーラントを流して切削加工部４５に噴出さ
せ、切削加工部４５へのクーラントの供給を停止する時
には、分岐流路４３，４４を閉じることによりクーラン
トをクーラント循環流路４１，４２に流して循環させ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マシニングセンタ
（以下、ＭＣと記載）など工作機械における主軸装置の
冷却方法及び主軸冷却装置に係り、特に、切削油剤（以
下、クーラントと記載）を用いて主軸装置を冷却する方
法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】主軸装置を有する工作機械には、工具が
装着された主軸を、軸受を介して主軸支持体内で回転さ
せて工作物の加工を行うものがあるが、前記軸受は回転
により発熱する。また、主軸支持体に内蔵されたビルト
インモータにより主軸を直接駆動する場合には、このビ
ルトインモータも発熱する。

【０００３】これらの熱は、主軸や主軸支持体などに伝
導してこれら構成部材を変形させるので、主軸装置の熱
変位によって、加工精度の低下，軸受の予圧の過大によ
る焼付きなどトラブルが生じる恐れがある。特に、近年
の工作機械では、作業能率を向上させるためや加工技術
の高度化等により、主軸の高速回転化が進んでおり、そ
の結果、軸受やビルトインモータ等から発生する熱はど
んどん大きくなる傾向にある。

【０００４】そこで、例えば、特公平７−１０６５３４
号公報には、冷却液を主軸内の流路に流して軸受を冷却
する主軸装置が開示されている。通常の工作機械では、
切削加工部に供給される切削液を流すための切削液用流
体回路を主軸装置内に形成しているが、前記公報に記載
の主軸装置の場合には、軸受を冷却するためのタービン
油など冷却液を循環させるための冷却液用流体回路を前
記切削液用の流体回路とは別個に独立させて、この冷却
液用流体回路を主軸装置内に形成していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そのため、切削液用の
流体回路と冷却液用の流体回路とが別々に必要になり、
大きな設置場所をとる貯蔵タンクを各流体回路ごとに設
けて、切削液と冷却液の温度制御を個別に行う必要があ
った。このように、切削液用の流体回路とは別個に冷却
液用の流体回路をクローズド回路にしてそのための設置
場所を準備しなければならず、その運転管理も煩雑であ
った。しかも、主軸や主軸支持体内の狭い場所に二系統
の流体回路を形成すると、構成が複雑になるとともに製
作も困難であり、冷却液用の流体回路を形成するのが場
所的に不可能な場合もあった。

【０００６】これに対して、実開平１−８７８４４号公
報には、切削油を、工作機械の前部軸受外周部近傍を経
由させたのち切削加工部へ供給するようにした切削油供
給回路が記載されている。工作機械による切削加工には
いろいろな種類の加工があり、切削加工部に切削油を供
給する時としない時とがある。ところが、この公報に記
載の流体回路では、切削油が軸受外周部近傍を経由した
のち切削加工部に流れていくような直列の回路になって
いる。したがって、切削加工部に切削油を供給しない加
工を行う場合や、その他の理由で切削油の供給を停止し
ている間は軸受外周部近傍の冷却ができず、主軸装置の
熱変位を防止することができない。

【０００７】一方、特開平２−２１２０３９号公報に
は、加工時に工具先端より流出して工具を冷却し、また
潤滑用に供せられる冷却液を、主軸内の流路に供給して
主軸軸受の内周部側を冷却する技術が示されている。し
かしながら、この公報に記載の技術では、前記流路は主
軸内部のみに形成されているので、軸受の内周部側は冷
却できるが軸受の外周部側を冷却することはできず、発
熱による熱変位を有効に防止することが難しい。

【０００８】また、この従来技術では、軸心給油用の工
具を取付けた場合には、冷却液を切削加工部に噴出させ
ることはできるが、主軸に供給される冷却液を二つの経
路に分けて、一方の経路を流れる冷却液のみで冷却して
おり冷却液の全量で冷却していないので、軸受による発
熱を十分に吸収できない可能性がある。一方、軸心給油
以外の工具が取付けられていると、冷却液の全量が循環
するので、切削加工部に冷却液を供給することができな
い。そのため、切削加工部への冷却液の供給回路を別途
設ける必要があった。

【０００９】本発明は、斯かる課題を解決するためにな
されたもので、冷却液用の流体回路を設けずにクーラン
トの流体回路を用いて、切削加工部へのクーラントの供
給中，供給停止中のいずれの場合も、常に主軸装置の発
熱部の内側及び外側の少なくとも一方を十分に冷却して
主軸装置の熱変位を防止することができる工作機械にお
ける切削油剤による主軸装置の冷却方法及び主軸冷却装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明に係る工作機械における切削油剤による主軸
装置の冷却方法は、切削油剤を主軸装置の内部の切削油
剤循環流路に常時供給することにより、前記主軸装置の
発熱部の内側近傍及び外側近傍の少なくとも一方を冷却
する冷却方法であって、切削加工部に前記切削油剤を供
給する時には、前記切削油剤循環流路の前記主軸装置の
前方位置から分岐して前記主軸装置の前部に開口して前
記切削油剤を前記切削加工部に噴出させる分岐流路に前
記切削油剤を流し、前記切削加工部への前記切削油剤の
供給を停止する時には前記分岐流路を閉じて、前記切削
油剤を前記切削油剤循環流路に流して循環させる。

【００１１】前記方法を実現するための工作機械におけ
る切削油剤による主軸冷却装置は、主軸装置の内部に切
削油剤循環流路を形成し、この切削油剤循環流路に切削
油剤を常時供給することにより、前記主軸装置の発熱部
の内側近傍及び外側近傍の少なくとも一方を冷却する主
軸冷却装置であって、前記切削油剤循環流路にはこの切
削油剤循環流路の前記主軸装置の前方位置から分岐して
前記主軸装置の前部に開口する分岐流路を前記主軸装置
の内部に形成し、切削加工部に前記切削油剤を供給する
時には、流路開閉手段の開閉により前記分岐流路に前記
切削油剤を流して前記切削加工部に噴出させ、前記切削
加工部への前記切削油剤の供給を停止する時には、前記
分岐流路を閉じることにより前記切削油剤を前記切削油
剤循環流路に流して循環させている。

【００１２】また、主軸冷却装置の一実施態様として、
主軸支持体に軸受部を介して回転自在に支持される主軸
の内部に形成され、切削油剤を供給することにより、前
記主軸，前記軸受部の内輪部側近傍，及び必要な場合に
はビルトインモータの内周部側近傍を流通して冷却した
後、さらに循環して前記主軸の外部に排出されるように
した第１の切削油剤循環流路と、前記主軸支持体の内部
に形成され、前記切削油剤を供給することにより、前記
主軸支持体，前記軸受部の外輪部側近傍，及び必要な場
合には前記ビルトインモータの外周部側近傍を流通して
冷却した後、さらに循環して前記主軸支持体の外部に排
出されるようにした第２の切削油剤循環流路とを備えて
いる。

【００１３】なお、前記第１の切削油剤循環流路及び前
記第２の切削油剤循環流路のいずれか一方の切削油剤循
環流路には、この切削油剤循環流路の主軸装置の前方位
置から分岐して前記主軸装置の前部に開口する分岐流路
を前記主軸装置の内部に形成し、切削加工部に前記切削
油剤を供給する時には、流路開閉手段の開閉により前記
分岐流路に前記切削油剤を流して前記切削加工部に噴出
させ、前記切削加工部への前記切削油剤の供給を停止す
る時には、前記分岐流路を閉じることにより前記切削油
剤を前記切削油剤循環流路に流して循環させるのが好ま
しい。

【００１４】一つの好ましい具体的態様に係る主軸冷却
装置は、主軸支持体に軸受部を介して支持される主軸の
内部に形成され、切削油剤を常時供給することにより、
前記主軸，前記軸受部の内輪部側近傍，及び必要な場合
にはビルトインモータの内周部側近傍を冷却するための
第１の切削油剤循環流路と、前記主軸支持体の内部に形
成され、前記切削油剤を常時供給することにより、前記
主軸支持体，前記軸受部の外輪部側近傍，及び必要な場
合には前記ビルトインモータの外周部側近傍を冷却する
ための第２の切削油剤循環流路とを備えている。そし
て、前記第１の切削油剤循環流路には、この第１の切削
油剤循環流路の前記主軸装置の前方位置から分岐して前
記主軸の前部に開口し、前記主軸の前端部の工具装着部
に装着される工具の内部流路に接続可能な第１の分岐流
路を前記主軸の内部に形成し、前記第２の切削油剤循環
流路には、この第２の切削油剤循環流路の前記主軸装置
の前端部近傍位置から分岐して前記主軸支持体の前端部
に開口する第２の分岐流路を前記主軸支持体の内部に形
成している。切削加工部に前記切削油剤を供給する時に
は、流路開閉手段の開閉により、前記第１，第２の分岐
流路のいずれか一方又は両方に前記切削油剤を流して前
記切削加工部に噴出させ、前記切削加工部への前記切削
油剤の供給を停止する時には、前記第１，第２の分岐流
路を閉じることにより前記切削油剤を前記第１，第２の
切削油剤循環流路に流して循環させている。

【００１５】前記第１の分岐流路には前記工具の着脱に
より流路を開閉するメカニカル式切換弁を設け、このメ
カニカル式切換弁の流路の開閉により前記切削油剤を前
記第１の分岐流路から前記工具内部流路を介して前記切
削加工部に噴出可能にするのが好ましい。

【００１６】例えば、ＤＩＮスルーツールを使用する場
合において、前記メカニカル切換弁は、前記主軸の内部
に主軸軸線と平行な方向に向けて配設され主軸中心部よ
り離れて前記主軸の外周近傍に設けられた第１の切換弁
であり、前記工具は、この第１の切換弁に対向する側面
で開口する前記内部流路が形成された第１の工具であ
り、この第１の工具を前記工具装着部に装着した時、前
記工具内部流路の開口部が前記主軸中心部より離れて位
置することにより、前記工具内部流路が前記第１の切換
弁の内部に形成された前方側流路に連通可能であるのが
好ましい。

【００１７】例えば、センタースルー式ツールを使用す
る場合において、前記メカニカル切換弁は、前記主軸の
中心部に主軸軸線方向に向けて設けられた第２の切換弁
であり、前記工具は、前記第２の切換弁に対向するプル
スタッドの端面で開口するとともに工具中心部に軸線方
向に向けて形成された前記内部流路を有する第２の工具
であり、この第２の工具を前記工具装着部に装着した
時、前記工具内部流路が前記第２の切換弁の内部に形成
された前方側流路に連通可能であるのが好ましい。

【００１８】また、前記第２の切削油剤循環流路には電
磁切換弁を設け、この電磁切換弁を閉じて前記第２の切
削油剤循環流路の内部圧力を上昇させることにより、前
記切削油剤を、前記第２の分岐流路のチェック弁に流し
て前記主軸支持体の前端部に設けられた噴出部より前記
切削加工部に噴出可能にするのが好ましい。

【００１９】なお、前記冷却方法及び主軸冷却装置にお
いて、前記切削油剤は、所定温度に温度制御されている
のが好ましく、また、微細な異物を除去した清浄な切削
油剤であればさらに好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
の一例を図１乃至図８を参照して説明する。 （第１の実施形態）図１は本発明の第１，第２の実施形
態に係る冷却装置の回路図、図２乃至図６は第１の実施
形態に係るＭＣ（マシニングセンタ）の主軸頭を示す図
である。図２は主軸頭の全体断面図、図３は主軸の前部
を示す拡大断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図、
図５（Ａ），（Ｂ）はメカニカル式切換弁を含む部分拡
大断面図である。

【００２１】工作機械は、工具が装着された主軸，又は
工作物を取付けるためのチャックなどワーク取付具が設
けられた主軸を、軸受部を介して、主軸頭や主軸台など
主軸装置内で回転させて切削加工領域部で工作物の加工
を行う。本実施形態では、工作機械としてＭＣの場合を
示しているが、主軸装置とその冷却装置を有する工作機
械であれば、ターニングセンタ，ＮＣ旋盤など他の種類
の工作機械であってもよい。

【００２２】図２に示すように、ＭＣには主軸装置であ
る主軸頭１が設けられており、主軸頭１の主軸支持体６
の内部には、高速で回転する中空軸状の主軸２が、軸受
部３によって回転自在に軸支されている。主軸２は、ロ
ータ４とステータ５を主軸２と主軸支持体６との間にそ
れぞれ配したビルトインモータ７により回転駆動され
る。なお、ビルトインモータ７の代わりに、ベルト，プ
ーリ及び歯車など伝達部材を介して駆動力を主軸に伝達
するモータを、主軸頭の外部に設けて主軸を回転駆動す
る場合であってもよい。

【００２３】工具の一種である第１の工具（例えば、Ｄ
ＩＮスルーツール）１１は、工具ホルダ（ツールシャン
ク）１３とプルスタッド１２とを有しており、工具ホル
ダ１３に、工具の刃とプルスタッド１２とが固定されて
いる。主軸２の前端部に設けられた工具装着部１０に、
工具ホルダ１３が着脱自在に装着されるようになってい
る。なお、第１の工具１１の方向（図２の左方）を前方
として説明する。主軸２の中心部に主軸軸線Ｃ方向に形
成された貫通孔１４内には、工具ホルダ１３をクランプ
・アンクランプするためのドローバー１５が、主軸軸線
Ｃ方向に進退移動自在に挿通されている。

【００２４】ドローバー１５は、主軸２と一体的に回転
するとともに、主軸２に対して前後方向に進退移動す
る。ドローバー１５は、複数の皿ばね又はコイルばねな
ど付勢部材１６により常時後方に付勢され、この付勢部
材１６の強い付勢力でプルスタッド１２を引っ張ること
により、工具ホルダ１３が主軸２の工具装着部１０にク
ランプされている。

【００２５】図２及び図３に示すように、ドローバー１
５の前端部２０には工具クランプ手段２１が配設されて
いる。工具クランプ手段２１は、半径方向に移動可能な
複数個のボール状の係合体２２を利用し、工具ホルダ１
３の後部に固定されたプルスタッド１２の被係合部（つ
かみ部）２３を掴んでドローバー１５により後方に引っ
張って、工具ホルダ１３を工具装着部１０に装着するた
めの機構である。なお、工具クランプ手段２１として
は、前記ボール式引っ張り機構の他に、プルスタッド１
２をコレットにより引っ張るコレット式引っ張り機構を
用いてもよい。

【００２６】図２に示すように、主軸支持体６の後端部
には、後部ベアリング３０を介して主軸２を回転自在に
軸支する支持部材３１が締め付け固定されている。軸受
部３は、主軸２の前部を軸支する前後一対のメインベア
リング３２と、主軸２の後部を軸支する後部ベアリング
３０とにより構成されている。後部ベアリング３０は主
軸２と支持部材３１との間に、メインベアリング３２は
主軸２と主軸支持体６との間に、それぞれ密封状態で介
装されている。メインベアリング３２，後部ベアリング
３０，及びビルトインモータ７が、主軸頭１における主
な発熱部である。

【００２７】主軸頭１後部の支持部材３１の後部には、
クーラント（切削油剤）排出手段（以下、排出手段と記
載）３３が固定されている。さらに、主軸頭１後部に
は、ドローバー１５を主軸軸線Ｃ方向に付勢部材１６の
付勢力に抗して前進移動させて工具クランプ手段２１を
アンクランプ状態にするためのシリンダ装置３９が取付
けられている。

【００２８】ドローバー後端部３５の内部には、主軸軸
線Ｃ方向にクーラント供給流路３７が形成されている。
主軸頭後部位置のこのクーラント供給流路３７には、ロ
ータリージョイント３６を介して水溶性のクーラントＬ
が固定部側から供給されるようになっている。一方、ク
ーラントＬを供給するためのクーラント供給口３８が、
主軸支持体６の後部位置即ちステータ５の後方に位置し
て取付けられている。

【００２９】なお、クーラント（切削油剤）Ｌとして
は、水溶性切削剤や油性切削剤など液体の他に、冷却し
た気体であってもよい。冷却した気体例えば空気は、主
軸径が小さくて発熱量が比較的小さい工作機械で研磨加
工を行う場合等にクーラントとして使用される場合があ
る。研磨加工の際に主軸冷却装置に冷却空気を使用すれ
ば、切削加工部としての研磨加工部に噴出した後のクー
ラントの回収が不要になるとともに、噴出時にミストが
発生せず、作業環境を汚染することが少なくクリーンで
あるので好ましい。

【００３０】図１及び図２に示すように、ＭＣにおける
クーラントＬによる主軸冷却装置４０では、主軸頭１の
内部に第１，第２のクーラント循環流路（切削油剤循環
流路）４１，４２を形成している。そして、温度制御さ
れたクーラントＬを、主軸頭１の後部位置から前方位置
に向けて第１，第２のクーラント循環流路４１，４２に
常時供給することにより、主軸頭１の発熱部の内側近傍
及び外側近傍をそれぞれ常に冷却するようにしている。

【００３１】主軸冷却装置４０において、第１，第２の
クーラント循環流路４１，４２は、第１，第２の分岐流
路４３，４４をそれぞれ備えている。第１，第２の分岐
流路４３，４４は、主軸頭１の内部に形成され、第１，
第２のクーラント循環流路４１，４２の前方位置からそ
れぞれ分岐して主軸頭１の前部（例えば、前端部）に開
口し、クーラントＬを切削加工部４５に噴出させるよう
になっている。

【００３２】工具１１で工作物を加工している切削加工
部４５にクーラントＬを供給する時には、クーラントＬ
を第１の分岐流路４３又は第２の分岐流路４４に流す。
そして、流路開閉手段の開閉により、第１，第２の分岐
流路４３，４４のいずれか一方又は両方にクーラントＬ
を流した後、切削加工部４５に噴出させている。一方、
切削加工部４５へのクーラントＬの供給を停止する時に
は、第１，第２の分岐流路４３，４４を閉じることによ
り、クーラントＬを第１，第２のクーラント回収流路
（後述する）４８，５０に流す。これにより、クーラン
トＬを第１，第２のクーラント循環流路４１，４２に流
して循環させている。

【００３３】第１のクーラント循環流路４１及びその第
１の分岐流路４３は、主軸２の内部に形成されている。
この第１のクーラント循環流路４１にクーラントＬを流
すことにより、主軸２，後部ベアリング３０とメインベ
アリング３２の各内輪部側近傍，及びビルトインモータ
７の内周部側近傍を冷却している。第１の分岐流路４３
は、第１のクーラント循環流路４１の前方位置（この場
合には、主軸頭１の前端部近傍位置）の第１の分岐点Ｓ
₁ で分岐して主軸２の前部（この場合には、主軸２の前
端部）に開口しており、また、この主軸前端部の工具装
着部１０に装着される工具１１の内部流路４６に接続可
能になっている。第１のクーラント循環流路４１の第１
の分岐点Ｓ₁ より下流側流路で、且つクーラント貯留タ
ンク４７までの流路は、クーラントＬをクーラント貯留
タンク４７に戻すための第１のクーラント回収流路４８
になっている。

【００３４】第２のクーラント循環流路４２及びその第
２の分岐流路４４は、軸受部３を介して主軸２を支持す
る主軸支持体６の内部に形成されている。第２のクーラ
ント循環流路４２にクーラントＬを流すことにより、主
軸支持体６，メインベアリング３２の外輪部側近傍及び
ビルトインモータ７の外周部側近傍を冷却している。第
２の分岐流路４４は、第２のクーラント循環流路４２の
前方位置（例えば、主軸頭１の前端部近傍位置）の第２
の分岐点Ｓ₂ で分岐して、主軸支持体６の前端部４９に
開口している。第２のクーラント循環流路４２の第２の
分岐点Ｓ₂ より下流側流路で、且つクーラント貯留タン
ク４７までの流路は、第２のクーラント回収流路５０に
なっている。

【００３５】図１に示すように、クーラント貯留タンク
４７は、ダーティタンク５２ａとクリーンタンク５２ｂ
の二つの槽に仕切られている。ダーティタンク５２ａに
は、回収されたクーラントＬ₀ を貯留している。微細な
切粉など異物を含む清浄でないクーラントＬ₀ を濾過装
置５１により清浄にした後のクーラントＬは、クリーン
タンク５２ｂに貯留される。クリーンタンク５２ｂで貯
留され、微細な異物が除去された清浄なクーラントＬ
は、冷却ユニット５２により冷却されて、常に一定の温
度（例えば、室温）に制御されている。

【００３６】第１のクーラント循環流路４１において、
吐出圧力が比較的高圧（例えば、７×１０⁶ Ｐａ（７０
kgf/cm² ））のダイヤフラムポンプなど第１のポンプＰ
₁ によりクーラント貯留タンク４７から連続的に供給さ
れたクーラントＬは、ロータリージョイント３６に流れ
る。その後、クーラントＬの全量が少なくとも第１の分
岐点Ｓ₁ まで常時流れて、主軸２，軸受部３の内輪側，
及びロータ４の内周部の冷却を行う（図１の符号５
８）。

【００３７】図１，図２及び図５に示すように、第１の
分岐流路４３には、工具１１の着脱により流路を開閉す
るメカニカル式切換弁としての第１の切換弁５３が設け
られている。流路開閉手段としての第１の切換弁５３
は、主軸２の内部に主軸軸線Ｃと平行な方向に向けて配
設されており、主軸２の中心部より離れてその外周近傍
に設けられている。

【００３８】工具１１内に形成された内部流路４６は、
第１の切換弁５３に対向する側面１７で開口している。
工具１１を主軸２の工具装着部１０に装着した時、内部
流路４６の開口部１８が、主軸中心部より離れて位置す
ることにより、内部流路４６が第１の切換弁５３の前方
側流路８９に連通可能になっている。第１の切換弁５３
を開状態にすることにより、クーラントＬを、第１の分
岐流路４３から工具１１の内部流路４６に流して、切削
加工部４５に工具スルークーラント（この場合には、Ｄ
ＩＮスルークーラント）Ｌ₁ として噴出可能にしてい
る。

【００３９】自動工具交換中などの理由により、工具装
着部１０に工具が装着されていない場合には、第１の切
換弁５３の流路は閉じる。また、切削加工部４５にクー
ラントを供給しない加工を行うなどの理由により、内部
流路４６のない工具１１を工具装着部１０に装着した場
合には、工具１１に押されて、第１の切換弁５３の流路
は開いているが、工具１１の側面１７により第１の切換
弁５３の前方側流路８９の前方開口部が塞がれるので、
流路は閉じられる。これらの場合には、クーラントＬ
は、第１の分岐点Ｓ₁ から第１のクーラント回収流路４
８に流れ、第１のクーラント回収流路４８等の内部圧力
の上昇により開状態になるチェック弁５４を通って、軸
心回収部５５からクーラント貯留タンク４７に回収され
る。

【００４０】一方、第２のクーラント循環流路４２にお
いて、吐出圧力が比較的低圧（例えば、１．５×１０⁶
Ｐａ（１５kgf/cm² ））の多段渦巻ポンプなど第２のポ
ンプＰ₂ により、クーラントＬは、クーラント貯留タン
ク４７からクーラント供給口３８に連続的に供給され
る。その後、クーラントＬの全量が少なくとも第２の分
岐点Ｓ₂ まで常時流れて、ステータ５を冷却したのち
（図１の符号５６）、メインベアリング３２を冷却する
（図１の符号５７）。

【００４１】第２のクーラント循環流路４２の第２のク
ーラント回収流路５０には、流路開閉手段を構成して開
閉動作する電磁切換弁６０を設けている。電磁切換弁６
０を閉じて、第２のクーラント循環流路４２の内部圧力
を上昇させると、第２の分岐流路４４に設けられたチェ
ック弁６１は開状態になる。このときクーラントＬは、
開状態のチェック弁６１を流れ、主軸支持体６の前端部
４９に設けられた噴出部である噴出口６２から、切削加
工部４５にフラッドクーラントＬ₂ として噴出可能にな
る。なお、噴出口６２には噴出ノズル等が設けてあって
もよい。切削加工部４５に噴出したクーラントは、切削
加工領域部より、ベッド（図示せず）等に設けられた回
収路を通って、クーラント貯留タンク４７に回収され
る。

【００４２】次に、第１のクーラント循環流路４１の構
成を、クーラントＬの流れの順に説明する。図２に示す
ように、ドローバー１５の後部にねじ込み固定された断
面円形の後部保持部材７０が、主軸軸線Ｃ方向に進退移
動自在に主軸２の貫通孔１４の内周面７１に嵌合してい
る。後部保持部材７０の内部には、その後端部３５で後
方に開口するクーラント供給流路３７が形成されてい
る。クーラント供給流路３７は、後部保持部材７０の中
心軸を通って前方に向けて形成されるとともに、途中か
ら斜め前方に折曲されて後部保持部材７０の外周部に開
口している。

【００４３】後部保持部材７０の外周部に開口したクー
ラント供給流路３７は、主軸２の内周面７１と後部保持
部材７０の小径部外周面７２との間，及び内周面７１と
付勢部材１６の外周面との間の、断面円環状の流路７３
に連通している。したがって、主軸頭１の後部位置にあ
るロータリージョイント３６を流れてきたクーラントＬ
は、クーラント供給流路３７を前方に流れて、軸心位置
から斜め半径方向に向きを変えたのち、流路７３内を前
方に流れる。

【００４４】クーラントＬが流路７３を流れるので、主
軸２，後部ベアリング３０，ロータ４，及びメインベア
リング３２の内輪部が冷却される。図２及び図３に示す
ように、流路７３の前方部は、主軸２の内部に形成され
て前方に延びる流路７４に連通している。流路７４は、
メインベアリング３２に近い位置に形成されており、前
方側のメインベアリング３２より前方側に、第１の分岐
点Ｓ₁ が位置している。

【００４５】第１の分岐点Ｓ₁ より前方側が第１の分岐
流路４３であり、第１の分岐流路４３に第１の切換弁５
３が装着されている。図５（Ａ）は第１の切換弁５３が
開いた状態を示し、図５（Ｂ）は閉じた状態を示してい
る。図５（Ａ）に示すように、第１の分岐流路４３に連
通し主軸２の前端部７５に開口する断面円形の取付け孔
７６が、主軸２の内部に主軸軸線Ｃと平行に形成されて
いる。取付け孔７６の内部には、第１の切換弁５３が配
設されている。

【００４６】取付け孔７６には、中空円筒状の固定部材
７７がねじ込み固定されており、その後方には、円錐状
の凹面７８が形成されている。固定部材７７の内方に挿
通された摺動子７９が、取付け孔７６に前後方向に往復
移動自在に嵌合している。摺動子７９は、固定部材７７
に挿通する部分がくびれて小径部８７になっており、小
径部８７の後部には大径部８１が形成されている。大径
部８１の前方側には、凹面７８に密着可能な円錐状の凸
面８２が形成されている。大径部８１を有する摺動子７
９は、大径部８１の後面に係合する圧縮ばね８４により
常時前方に付勢されているので、工具１１がない時に
は、凹面８２と凸面７８は密着している。

【００４７】ところが、主軸２に工具１１が取付けられ
て、矢印Ｆに示すように摺動子７９が、工具１１に押さ
れて圧縮ばね８４の付勢力に抗して後方に移動すると、
凸面８２が凹面７８から離れて、両方の面７８，８２の
間に間隙部８５ができる。摺動子７９の内部には前方端
に開口する前方側流路８９が形成されている。この流路
８９は、固定部材７７と摺動子７９の小径部８７との間
の流路８８に連通しており、また、工具１１の内部流路
４６に連通可能な位置に形成されている。

【００４８】第１の切換弁５３において、図５（Ａ）に
示す如く、内部流路４６を有する工具（例えば、ＤＩＮ
スルーツール）１１が主軸２に取付けられた時には、摺
動子７９が、圧縮ばね８４の付勢力に抗して後方に移動
し、両方の面７８，８２の間に間隙部８５ができるの
で、この時は、第１の切換弁５３が開いた状態になる。
したがって、第１の分岐流路４３内のクーラントＬは、
矢印に示すように、間隙部８５，流路８８，８９を通っ
て、工具１１の内部流路４６に流れることになる。

【００４９】なお、内部流路４６がない工具１１を主軸
２に取付けた場合には、工具１１により後方に押された
摺動子７９が、圧縮ばね８４の付勢力に抗して後方に移
動するので、第１の切換弁５３は開く。ところが、この
時は、工具１１により前方側流路８９の前方開口部が塞
がれるので、第１の切換弁５３の流路は閉じた状態にな
り、クーラントＬは工具１１側に流れない。

【００５０】これに対して、図５（Ｂ）に示すように、
主軸２に工具１１が取付けられていない時には、圧縮ば
ね８４の付勢力により摺動子７９が前方に押されて、凸
面８２が凹面７８に密着するので間隙部８５はできず、
第１の切換弁５３は閉じた状態になる。したがって、こ
の時も、クーラントＬは第１の切換弁５３内を流れな
い。

【００５１】図２及び図３に示すように、第１のクーラ
ント回収流路４８は、第１の分岐点Ｓ₁ から主軸２の内
部を通って主軸後方に向けて形成されている。主軸２の
内部には、第１の分岐点Ｓ₁ から主軸軸線Ｃに対して横
方向に且つ工具装着部１０を避けた位置に、図４に示す
ような横方向流路９０が形成されている。横方向流路９
０の一端は流路７４に、他端は、主軸２内に形成されて
後方に延びる流路９１にそれぞれ連通している。流路９
１は、ドローバー１５の中心位置に主軸軸線Ｃ方向に形
成された軸心流路９２に連通している。

【００５２】軸心流路９２の前方位置には、ドローバー
１５の前端部２０に内蔵されたチェック弁５４が設けら
れており、このチェック弁５４の下流側（後方側）が軸
心回収部５５（図１）になる。チェック弁５４は、ばね
９３の付勢力によりボール９４が弁座９５に密着すると
流路を閉じ、このチェック弁５４より上流側即ち流路９
１等の内部圧力が上昇して所定値以上になると、ボール
９４がばね９３の付勢力に抗して後方に移動して、クー
ラントＬを流路９１から軸心流路９２に流すようになっ
ている。

【００５３】図６は主軸頭１の後部の部分構造を示す断
面図である。図２及び図６に示すように、ドローバー１
５の後部における軸心流路９２は、ドローバー１５の後
部保持部材７０内に斜め後方外周に向けて形成された流
路１００に連通している。流路１００は、後部保持部材
７０の外周面全周に形成された溝部１０１に連通してい
る。主軸２の後部２ａの外周には、回転側のブロック材
１０３がねじ込み固定されている。回転側ブロック材１
０３の内周部には、全周に渡って溝が形成されており、
この溝と溝部１０１とは、主軸後部２ａに形成された貫
通孔１０５を介して連通している。

【００５４】回転側ブロック材１０３の外周部には溝部
が全周に形成され、回転側ブロック材１０３の内方の溝
部と外方の溝部は、回転側ブロック材１０３に形成され
た貫通孔１０７により連通している。回転側ブロック材
１０３の外方には、固定側のブロック材１０８が配設さ
れており、固定側ブロック材１０８の内部には、円環状
の空間部１０９が形成されている。

【００５５】固定側に設けられた空間部１０９と、回転
側のブロック材１０３に設けられた溝部との間の接合部
は、ラビリンス１１０により外気に対してシールされて
いる。即ち、図６に示すように、ラビリンス１１０に連
通する空気用流路１１２を固定側ブロック材１０８に形
成し、圧縮空気を矢印Ｅに示すように空気用流路１１２
からラビリンス１１０の部分に供給しているので、回転
側ブロック材１０３と固定側ブロック材１０８との間の
接合部を流れるクーラントＬが外部に漏れ出ることはな
い。軸心流路９２を後方に流れたクーラントＬは、流路
１００，貫通孔１０５，貫通孔１０７及び空間部１０９
の順に流れて、クーラント貯留タンク４７に回収され
る。

【００５６】次に、第２のクーラント循環流路４２の構
成を、クーラントＬの流れの順に説明する。図２に示す
ように、主軸頭１の後部位置にあるクーラント供給口３
８に供給されたクーラントＬは、主軸支持体６に螺旋状
に形成され且つステータ５に近づけて配設された第１の
ジャケット冷却用流路１１３を前方に流れるので、ステ
ータ５の外周面側が冷却される。なお、後部ベアリング
３０の発熱量はメインベアリング３２と比べて小さい
が、第１のジャケット冷却用流路１１３に連通する流路
を、後部ベアリング３０の外輪部に近づけて主軸支持体
６と支持部材３１の内部に形成してもよい。このように
すれば、クーラントＬが、この流路にも流れて後部ベア
リング３０の外輪部側を冷却するので好ましい。

【００５７】第１のジャケット冷却用流路１１３の前方
側は、メインベアリング３２の外輪部に近づけて主軸支
持体６内に形成された第２のジャケット冷却用流路１１
４に連通している。第２のジャケット冷却用流路１１４
の前方側に第２の分岐点Ｓ₂があり、第２の分岐点Ｓ₂
より前方側が第２の分岐流路４４になっている。

【００５８】第２の分岐流路４４には、前記チェック弁
５４と同じ構造のチェック弁６１が主軸支持体６に内蔵
して設けられている。このチェック弁６１のボール６３
は、ばね６１ａにより後方に付勢されている。チェック
弁６１は、後方側（即ち、第２の分岐点Ｓ₂ 側）の第２
のクーラント循環流路４２の内部圧力が上昇すると、ボ
ール６３が、ばね６１ａの付勢力に抗して前方に移動す
ることにより、弁が開いてクーラントＬを前方に流す。
第２の分岐流路４４の出口部には、クーラントＬを切削
加工部４５に勢いよく噴出させるための噴出口（又は、
噴出口に取付けられたノズル）６２が設けられており、
噴出口６２は、主軸支持体６の前端部４９に取付けられ
ている。

【００５９】電磁切換弁６０を開状態にして、第２のク
ーラント循環流路４２の内部圧力を上昇させずにクーラ
ントＬを循環させる時には、クーラントＬは、第２の分
岐点Ｓ₂ から、主軸支持体６内に後方に向けて形成され
た第２のクーラント回収流路５０から排出され、電磁切
換弁６０を通ってクーラント貯留タンク４７に回収され
る。

【００６０】次に、本実施形態に係る主軸冷却の手順に
ついて説明する。工具装着部１０に装着されている工具
１１がＤＩＮスルーツールの場合には、噴出口６２から
クーラントＬを噴出させる必要がないので電磁切換弁６
０を開状態にしておく。なお、切削加工部４５に大量の
クーラントを供給したい場合には、ＤＩＮスルーツール
の場合でも、電磁切換弁６０を閉じて、噴出口６２から
フラッドクーラントＬ₂ を噴出させてもよい。電磁切換
弁６０が開状態で、ＤＩＮスルーツール１１が主軸２に
取付けられると、第１の切換弁５３は、図５（Ａ）に示
すように工具側と連通する状態になって、工具１１内の
内部流路４６に連通する。

【００６１】第１のクーラント循環流路４１において
は、クーラント貯留タンク４７に貯留されて冷却ユニッ
ト５２により所定の温度に制御された清浄なクーラント
Ｌが、第１のポンプＰ₁ により供給される。次いで、ク
ーラントＬは、ロータリージョイント３６からクーラン
ト供給流路３７を流れて流路７３を前方に流れる。これ
により、主軸２，後部ベアリング３０及びロータ４が冷
却される。

【００６２】クーラントＬは、流路７３から流路７４を
流れてメインベアリング３２の内輪部を冷却した後、第
１の分岐点Ｓ₁ を通って、第１の分岐流路４３から第１
の切換弁５３を介して工具１１の内部流路４６を通り、
工具スルークーラント（即ち、ＤＩＮスルークーラン
ト）Ｌ₁ となって切削加工部４５に噴出する。クーラン
トＬの全量が流路７３，７４を流れることにより、主軸
２，後部ベアリング３０，ロータ４，メインベアリング
３２の内輪部が十分に冷却される。一方、流路７４を流
れたクーラントＬは、第１の分岐点Ｓ₁ から横方向流路
９０及び後方への流路９１を通ってチェック弁５４に至
る。ところが、第１の切換弁５３が開いてクーラントＬ
が工具１１側に流れているので、チェック弁５４より前
方側の循環流路の内部圧力は上昇しない。

【００６３】したがって、チェック弁５４は閉じた状態
を維持することになるので、供給されたクーラントの全
量が、ＤＩＮスルークーラントＬ₁ となって噴出する。
なお、内部流路４６での異物の詰まり等で内部圧力が上
昇した場合には、チェック弁５４が開いてクーラントＬ
を軸心流路９２に循環させるので、第１のクーラント循
環流路４１の内部圧力を常に適正値に維持でき、異常な
圧力上昇を防止できる。

【００６４】これとは別に、工具１１が取付けられてい
ない場合には、図５（Ｂ）に示すように、第１の切換弁
５３が閉じた状態になっている。また、工具１１が内部
流路４６を持たない場合には、第１の切換弁５３の前方
側流路８９が工具１１により塞がれる。これらの場合に
は、チェック弁５４より前方側の循環流路の内部圧力が
上昇するので、ばね９３の付勢力に抗してチェック弁５
４が開く。したがって、チェック弁５４を通ったクーラ
ントＬは、軸心流路９２を後方に流れた後、流路１０
０，溝部１０１，貫通孔１０５，貫通孔１０７，及び空
間部１０９の順に流れた後、クーラント貯留タンク４７
に回収される。

【００６５】次に、第２のクーラント循環流路４２にお
いて、工具１１がＤＩＮスルーツールで電磁切換弁６０
が開状態の時、クーラント貯留タンク４７から第２のポ
ンプＰ₂ により供給されたクーラントＬは、クーラント
供給口３８からステータ５の外周側の第１のジャケット
冷却用流路１１３に流れ込む。この流路１１３をクーラ
ントＬが流れることにより、ステータ５が十分に冷却さ
れる。その後、クーラントＬは、第１のジャケット冷却
用流路１１３から第２のジャケット冷却用流路１１４に
流れて、メインベアリング３２の外輪部を冷却する。チ
ェック弁６１は閉じた状態になっているので、クーラン
トＬは、第２のジャケット冷却用流路１１４から第２の
分岐点Ｓ₂ を通り、第２のクーラント回収流路５０から
電磁切換弁６０を通ってクーラント貯留タンク４７に回
収される。

【００６６】一方、工具１１が取付けられていない場
合、又は、工具１１がＤＩＮスルーツールではなくて内
部流路４６が形成されていない場合には、噴出口６２か
らフラッドクーラントＬ₂ を噴出する必要がある。した
がって、この場合には電磁切換弁６０を閉じる。する
と、第２のクーラント循環流路４２の内部圧力が上昇し
てチェック弁６１が開くので、第２のジャケット冷却用
流路１１４を流れたクーラントＬは、チェック弁６１を
通り、第２の分岐流路４４から噴出口６２を通って、切
削加工部４５に噴出する。

【００６７】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図１，図７及び図８を参照して説明する。図
７及び図８は、ＭＣが有する主軸装置である主軸頭１１
９の前部の部分拡大断面図であり、別の構成のメカニカ
ル式切換弁が開いた状態と閉じた状態とをそれぞれ示し
ている。図１及び図７に示すように、第２の実施形態に
係る主軸冷却装置４０ａの第１のクーラント循環流路４
１ａの構成に関しては第１の実施形態と異なる。しか
し、主軸頭１１９及びその冷却装置４０ａにおける他の
部分の構成に関しては、第１の実施形態の主軸頭１及び
その冷却装置４０とほぼ同一であるので、同一部分の説
明及び図示は省略する。

【００６８】第１の実施形態では、工具内部流路４６が
工具の中心部より離れた位置で開口するＤＩＮスルーツ
ールのような第１の工具１１を使用している。そして、
メカニカル式切換弁として第１の切換弁５３を、第１の
クーラント循環流路４１の第１の分岐流路４３に設け、
第１の切換弁５３は、第１の工具１１を主軸２の工具装
着部１０に着脱することにより流路を開閉する。

【００６９】これに対して、第２の実施形態では、工具
の中心部に軸線方向に向けて形成された内部流路１２０
を有するセンタースルー式の第２の工具１２１を使用し
ている。そして、第１の切換弁５３（図５）とは異なる
構造のメカニカル式切換弁である第２の切換弁１２２
を、第１のクーラント循環流路４１ａの第１の分岐流路
４３ａに設けている。第２の切換弁１２２は、主軸軸線
Ｃ方向に向けて主軸１２３の中心部に設けられており、
第２の工具１２１を主軸１２３の工具装着部１２４に着
脱することにより流路を開閉する。

【００７０】図７に示すように、工具の一種である第２
の工具（例えば、センタースルー式ツール）１２１は、
工具ホルダ（ツールシャンク）１２５とプルスタッド１
２６とを有しており、工具ホルダ１２５に、工具の刃と
プルスタッド１２６とが固定されている。なお、図示す
る工具ホルダ１２５は、シャンク部が中心軸線方向に短
い形状であるが、シャンク部が長い形状の工具ホルダ，
又はＨＳＫツールなどのホローシャンク形状の工具ホル
ダであってもよい。

【００７１】主軸１２３の前端部に設けられた工具装着
部１２４には、工具ホルダ１２５が着脱自在に装着され
る。なお、第２の工具１２１の方向（図７の左方）を前
方として説明する。主軸１２３の中心部に主軸軸線Ｃ方
向に形成された貫通孔１２７内には、工具ホルダ１２５
をクランプ・アンクランプするためのドローバー１２８
が、主軸軸線Ｃ方向に進退移動自在に挿通されている。

【００７２】ドローバー１２８は、主軸１２３と一体的
に回転するとともに、主軸１２３に対して前後方向に進
退移動する。ドローバー１２８は、コイルばね１２９又
は複数の皿ばねなど付勢部材により常時後方に付勢され
ている。この付勢部材の強い付勢力で、ドローバー１２
８がプルスタッド１２６を後方に引っ張ることにより、
工具ホルダ１２５が主軸１２３の工具装着部１２４にク
ランプされる。

【００７３】ドローバー１２８の前端部１２８ａには、
工具クランプ手段１３０が配設されている。工具クラン
プ手段１３０には、工具１２１のプルスタッド１２６を
コレット１３１により引っ張るコレット式引っ張り機構
が使用されている。この引っ張り機構の複数のコレット
１３１は、ドローバー１２８の前端部１２８ａの係合部
１３２に係合するとともに、主軸１２３の半径方向に揺
動可能になっている。コレット１３１の爪部１３３が、
工具ホルダ１２５の後部に固定されたプルスタッド１２
６の被係合部（つかみ部）１３４を着脱可能に掴んで、
ドローバー１２８により後方に引っ張ることにより、工
具ホルダ１２５を工具装着部１２４に装着する。

【００７４】主軸１２３は、主軸支持体１３７内に軸受
部１３５を介して回転自在に支持されている。軸受部１
３５は、主軸１２３の前部を軸支する前後一対のメイン
ベアリング１３６と、主軸１２３の後部を軸支する後部
ベアリング３０（図２）とにより構成されている。メイ
ンベアリング１３６は、主軸１２３と主軸支持体１３７
との間に密封状態で介装されている。メインベアリング
１３６，後部ベアリング３０及びビルトインモータ７
（図２）が、主軸頭１１９における主な発熱部である。

【００７５】図１及び図７に示すように、主軸冷却装置
４０ａでは、主軸頭１１９の内部に第１，第２のクーラ
ント循環流路４１ａ，４２を形成している。クーラント
Ｌを、主軸頭１１９の後部位置から前方位置に向けて、
第１，第２のクーラント循環流路４１ａ，４２に常時供
給することにより、主軸頭１１９の発熱部の内側近傍及
び外側近傍をそれぞれ常に冷却している。

【００７６】主軸冷却装置４０ａにおいて、第１，第２
のクーラント循環流路４１ａ，４２は、第１，第２の分
岐流路４３ａ，４４をそれぞれ備えている。第１，第２
の分岐流路４３ａ，４４は、主軸頭１１９の内部に形成
され、第１，第２のクーラント循環流路４１ａ，４２の
前方位置から分岐して主軸頭１１９の前部に開口し、ク
ーラントＬを切削加工部４５に噴出させるようになって
いる。

【００７７】工具１２１で工作物を加工している切削加
工部４５にクーラントＬを供給する時には、クーラント
Ｌを第１の分岐流路４３ａ又は第２の分岐流路４４に流
す。そして、流路開閉手段の開閉により、第１，第２の
分岐流路４３ａ，４４のいずれか一方又は両方にクーラ
ントＬを流した後、切削加工部４５に噴出させる。一
方、切削加工部４５へのクーラントＬの供給を停止する
時には、第１，第２の分岐流路４３ａ，４４を閉じるこ
とにより、クーラントＬを第１，第２のクーラント回収
流路４８ａ，５０に流す。これにより、クーラントＬ
を、第１，第２のクーラント循環流路４１ａ，４２に流
して循環させている。

【００７８】第１のクーラント循環流路４１ａ及びその
第１の分岐流路４３ａは、主軸１２３の内部に形成され
ている。第１のクーラント循環流路４１ａにクーラント
Ｌを流すことにより、主軸１２３，後部ベアリング３０
とメインベアリング１３６の各内輪部側近傍，及びビル
トインモータ７の内周部側近傍を冷却している。第１の
分岐流路４３ａは、第１のクーラント循環流路４１ａの
前方位置（この場合には、主軸頭１１９の前部近傍位
置）の第１の分岐点Ｓ_1aで分岐して主軸１２３の前部
（この場合には、ドローバー１２８の前端部１２８ａの
近傍）に開口しており、また、主軸１２３の前端部の工
具装着部１２４に装着される工具１２１の内部流路１２
０に接続可能になっている。第１のクーラント循環流路
４１ａの第１の分岐点Ｓ_1aより下流側流路で、且つクー
ラント貯留タンク４７までの流路は、クーラントＬをク
ーラント貯留タンク４７に戻すための第１のクーラント
回収流路４８ａである。

【００７９】第１のクーラント循環流路４１ａにおい
て、第１のポンプＰ₁ によりクーラント貯留タンク４７
から連続的に供給されたクーラントＬの全量が、少なく
とも第１の分岐点Ｓ_1aまで常時流れて、主軸１２３，軸
受部１３５の内輪側，及びロータ４（図２）の内周部の
冷却を行う（図１の符号５８）。

【００８０】第１の分岐流路４３ａには、工具１２１の
着脱により流路を開閉するメカニカル式切換弁としての
第２の切換弁１２２が設けられている。流路開閉手段と
しての第２の切換弁１２２は、主軸１２３の中心部に主
軸軸線Ｃ方向に向けて設けられている。工具１２１内に
形成された内部流路１２０は、第２の切換弁１２２に対
向するプルスタッド１２６の端面１３９で開口するとと
もに、工具１２１の中心部に軸線方向に向けて形成され
ている。

【００８１】工具１２１を工具装着部１２４に装着した
時、内部流路１２０の開口部１２０ａは、第２の切換弁
１２２の前方側流路１４０に連通可能になっている。第
２の切換弁１２２を開状態にすることにより、クーラン
トＬを、第１の分岐流路４３ａから工具１２１の内部流
路１２０に流して、切削加工部４５に工具スルークーラ
ント（この場合には、センタースルークーラント）Ｌ₁
として噴出可能にしている。

【００８２】工具装着部１２４に工具１２１が装着され
ていない場合には、第２の切換弁１２２の流路は閉じ
る。また、内部流路１２０がない工具１２１の場合に
は、工具１２１に押されて第２の切換弁１２２の流路は
開いているが、工具１２１のプルスタッド１２６の端面
１３９により、第２の切換弁１２２の前方側流路１４０
の前方開口部が塞がれるので、流路は閉じられる。これ
らの場合には、クーラントＬは、第１の分岐点Ｓ_1aから
第１のクーラント回収流路４８ａに流れる。即ち、クー
ラントＬは、上流側の流路の内部圧力の上昇により開状
態になるチェック弁１４１を通って、軸心回収部５５か
らクーラント貯留タンク４７に回収される。

【００８３】図１に示すように、第２のクーラント循環
流路４２を流れるクーラントＬは、その全量が少なくと
も第２の分岐点Ｓ₂ まで常時流れて、ステータ５（図
２）を冷却したのち（図１の符号５６）、メインベアリ
ング１３６を冷却する（図１の符号５７）。電磁切換弁
６０を閉じて、第２のクーラント循環流路４２の内部圧
力を上昇させると、チェック弁６１は開状態になる。こ
のときクーラントＬは、開状態のチェック弁６１を流
れ、主軸支持体１３７の前端部１３８に設けられた噴出
口６２から、切削加工部４５にフラッドクーラントＬ₂
として噴出可能になる。

【００８４】次に、第１のクーラント循環流路４１ａの
構成を、クーラントＬの流れの順に説明する。主軸頭１
１９の後部は、第１実施形態と同一の構造を有してい
る。図７に示すように、主軸１２３の内周面１５０とド
ローバー１２８の外周面１４２との間には、断面円環状
の流路１４３が形成されている。流路１４３の前方部
は、主軸１２３の内部に形成されて前方に延びる流路１
４４に連通している。流路１４４は、メインベアリング
１３６に近い位置に形成されている。

【００８５】主軸頭１１９の後部から流れてきたクーラ
ントＬは、流路１４３内を前方に流れるので、主軸１２
３，後部ベアリング３０，ロータ４，及びメインベアリ
ング１３６の内輪部が冷却される。流路１４４は、前方
側のメインベアリング１３６とほぼ同じか又はこれより
前方側位置が折り返し位置１４５になっている。この折
り返し位置１４５より下流側には、流路１４４に連通し
且つ後方に延びる流路１４６が形成されている。

【００８６】流路１４６に連通し半径方向内方を向く流
路１４７が、主軸１２３とドローバー１２８に形成され
ており、流路１４７の途中が、第１の分岐点Ｓ_1aにな
る。第１の分岐点Ｓ_1aより下流側で且つ前方側に位置す
る流路が、第１の分岐流路４３ａであり、第１の分岐点
Ｓ_1aより下流側で且つ後方側に位置する流路が、第１の
クーラント回収流路４８ａである。

【００８７】第１の分岐流路４３ａに第２の切換弁１２
２が装着されている。本実施形態では、第２の切換弁１
２２の取付け場所が第１の分岐点Ｓ_1aに相当しており、
この第１の分岐点Ｓ_1aで、クーラントＬが前方への流れ
と後方への流れに分岐する。即ち、第２の切換弁１２２
は、第１の分岐流路４３ａと第１のクーラント回収流路
４８ａの両方の流路にまたがって配設されていることに
なる。

【００８８】ドローバー１２８の中心部には、断面円形
の取付け孔１４９が主軸軸線Ｃ方向に形成されている。
取付け孔１４９は、主軸半径方向の流路１４７及び第１
のクーラント回収流路４８ａに連通し、ドローバー１２
８の前端部１２８ａに開口している。第２の切換弁１２
２は、この取付け孔１４９の内部に配設されている。第
２の切換弁１２２は、取付け孔１４９の内部に嵌合する
とともにドローバー１２８に対して相対的に前後方向に
往復移動自在な摺動子１６７と、摺動子１６７の後面に
係合し、摺動子１６７を常時前方に付勢する圧縮ばね１
６８とを備えている。摺動子１６７が、取付け孔１４９
内を後方位置又は前方位置に移動すると、第２の切換弁
１２２は、それぞれ開状態（図７）又は閉状態（図８）
になる。

【００８９】取付け孔１４９は、ドローバー１２８の前
端部１２８ａに開口し主軸軸線Ｃ方向に延びた小径部１
６０と、小径部１６０の後方に位置し、第１のクーラン
ト回収流路４８ａと流路１４７に連通する大径部１６１
とからなっている。断面円形の摺動子１６７は、大径部
１６１に嵌合する大径摺動子１６２と、大径摺動子１６
２から前方に一体的に突出形成され、小径部１６０に嵌
合する小径摺動子１６３とを有している。

【００９０】大径摺動子１６２の前方部１６４はその直
径が小さくなっており、この前方部１６４と大径部１６
１の内周面との間に形成される間隙部１７０のうち、第
１の分岐点Ｓ_1aより前方側に位置している間隙部が、第
１の分岐流路４３ａである。間隙部１７０は、摺動子１
６７が前後方向に移動しても、上流側の流路１４７に常
時連通する形状に形成されている。小径摺動子１６３の
内部には、第１の分岐流路４３ａ即ち間隙部１７０に連
通するＴ字状の前方側流路１４０が、中心軸線方向に形
成されている。

【００９１】図７に示すように、第２の工具１２１が工
具装着部１２４に装着されて、プルスタッド１２６の端
面１３９が、圧縮ばね１６８の付勢力に抗して小径摺動
子１６３の前端面１６９を押圧すると、摺動子１６７は
取付け孔１４９内を後方に移動する。摺動子１６７が、
ドローバー１２８に対して相対的に後方側に移動した時
には、大径摺動子１６２の前端面１６５と、大径部１６
１の前側内端面１６６とが離れ、前方側流路１４０の入
り口部１４０ａが大径部１６１の内部に開口する。

【００９２】したがって、前方側流路１４０と第１の分
岐流路４３ａとが連通して、第２の切換弁１２２は開い
た状態になる。第２の工具１２１が内部流路１２０を有
する工具（例えば、センタースルー式ツール）の場合に
は、矢印に示すように、流路１４６，１４７内のクーラ
ントＬは、第１の分岐点Ｓ_1aから、第１の分岐流路４３
ａ，小径摺動子１６３内の前方側流路１４０を通って、
工具１２１の内部流路１２０に流れる。

【００９３】一方、図８に示すように、主軸１２３に第
２の工具１２１が装着されていない時には、摺動子１６
７は圧縮ばね１６８の付勢力により押されて、取付け孔
１４９内を前方に移動する。前方に移動した大径摺動子
１６２の前端面１６５が、大径部１６１の前側内端面１
６６に当接して密着することにより、ドローバー１２８
に対する摺動子１６７の相対的な前方側位置が位置決め
される。

【００９４】このように、摺動子１６７が、ドローバー
１２８に対して相対的に前方側位置に移動して、前端面
１６５が前側内端面１６６に密着するとともに、前方側
流路１４０の入り口部１４０ａが小径部１６０内に没入
して塞がれることにより、前方側流路１４０と第１の分
岐流路４３ａとの連通状態は遮断される。その結果、第
２の切換弁１２２は閉じた状態になるので、クーラント
Ｌは第２の切換弁１２２内を流れない。

【００９５】図１及び図７に示すように、第１のクーラ
ント回収流路４８ａは、第１の分岐点Ｓ_1aから、第２の
切換弁１２２の内部を通って後方に向けてドローバー１
２８内に形成されている。ドローバー１２８の中心位置
には、軸心流路１７２が主軸軸線Ｃ方向に形成されてい
る。軸心流路１７２の前方位置には、ドローバー１２８
の前部位置に内蔵されたチェック弁１４１が設けられて
おり、このチェック弁１４１の下流側（後方側）が軸心
回収部５５（図１）である。

【００９６】第１のクーラント回収流路４８ａは、大径
摺動子１６２の前方部１６４と大径部１６１の内周面と
の間の間隙部１７０のうち、第１の分岐点Ｓ_1aより後方
側に位置している間隙部と、大径摺動子１６２内に形成
され、間隙部１７０に常時連通して大径摺動子１６２の
後端部に開口するＴ字状の流路１７１と、流路１７１に
常時連通し、圧縮ばね１６８が装着されている大径部１
６１内のスペース１７３と、スペース１７３に連通して
その後方に位置し、ドローバー１２８の中心位置に主軸
軸線Ｃ方向に形成された流路１７４と、流路１７４に連
通する軸心流路１７２とを有している。

【００９７】チェック弁１４１は、流路１７４の後部位
置即ち下流側に設けられている。チェック弁１４１にお
いては、圧縮ばね１７５の付勢力によりボール１７６が
弁座１７７に密着すると、流路１７４は閉じられる。一
方、このチェック弁１４１より上流側の流路即ち流路１
４６，１４７，１７４等の内部圧力が上昇して所定値以
上になると、図８に示すように、ボール１７６が圧縮ば
ね１７５の付勢力に抗して後方に移動するので弁は開状
態になり、クーラントＬは流路１７４から軸心流路１７
２に流れる。軸心流路１７２を後方に流れたクーラント
Ｌは、主軸頭後部部分の流路（図２）を流れて、クーラ
ント貯留タンク４７に回収される。

【００９８】次に、本第２実施形態に係る主軸冷却の手
順について説明する。工具装着部１２４に装着されてい
る第２の工具１２１がセンタースルー式ツールの場合に
は、噴出口６２からクーラントＬを噴出させる必要がな
いので電磁切換弁６０を開状態にしておく。なお、切削
加工部４５に大量のクーラントを供給したい場合には、
センタースルー式ツールの場合でも、電磁切換弁６０を
閉じて、噴出口６２からフラッドクーラントＬ₂ を噴出
させてもよい。電磁切換弁６０が開状態で、センタース
ルー式の工具１２１が主軸１２３に取付けられると、第
２の切換弁１２２は、図７に示すように工具１２１側と
連通する状態になって、工具１２１内の内部流路１２０
に連通する。

【００９９】第１のクーラント循環流路４１ａにおいて
は、クーラント貯留タンク４７に貯留されて冷却ユニッ
ト５２により所定の温度に制御された清浄なクーラント
Ｌが、第１のポンプＰ₁ により供給される。次いで、ク
ーラントＬは、ロータリージョイント３６から流路１４
３を前方に流れる。これにより、主軸１２３，後部ベア
リング３０及びロータ４が冷却される。

【０１００】クーラントＬは、流路１４３から流路１４
４を前方に流れてメインベアリング１３６の内輪部を冷
却した後、折り返し位置１４５から流路１４６を後方に
流れる。そして、クーラントＬは、流路１４７の第１の
分岐点Ｓ_1aを通って、外周部が第１の分岐流路４３ａと
なる第２の切換弁１２２を流れ、前方側流路１４０から
工具１２１の内部流路１２０を通り、工具スルークーラ
ント（この場合には、センタースルークーラント）Ｌ₁
となって切削加工部４５に噴出する。クーラントＬの全
量が流路１４３，１４４を流れることにより、主軸１２
３，後部ベアリング３０，ロータ，メインベアリング１
３６の内輪部が十分に冷却される。

【０１０１】一方、流路１４７を流れたクーラントＬ
は、第１の分岐点Ｓ_1aから第１のクーラント回収流路４
８ａを通ってチェック弁１４１に至る。ところが、第２
の切換弁１２２が開いてクーラントＬが工具１２１側に
流れているので、チェック弁１４１より前方側の循環流
路の内部圧力は上昇しない。したがって、チェック弁１
４１の圧縮ばね１７５の付勢力によりボール１７６が弁
座１７７に押し付けられるので、チェック弁１４１は閉
じた状態を維持する。その結果、供給されたクーラント
Ｌの全量が、センタースルークーラントＬ₁となって噴
出する。なお、内部流路１２０での異物の詰まり等で循
環流路４１ａの内部圧力が上昇した場合には、チェック
弁１４１が開いてクーラントＬを軸心流路１７２に循環
させるので、第１のクーラント循環流路４１ａの内部圧
力を常に適正値に維持でき、異常な圧力上昇を防止でき
る。

【０１０２】一方、工具１２１が主軸１２３に取付けら
れていない時は、図８に示すように、第２の切換弁１２
２は閉じている。これとは別に、工具１２１が内部流路
１２０を持たない構造の場合には、工具１２１に押され
て、摺動子１６７が圧縮ばね１６８の付勢力に抗して後
方に移動するので、第２の切換弁１２２は開く。ところ
が、この時には、工具１２１のプルスタッド端面１３９
により、第２の切換弁１２２の前方側流路１４０の前方
開口部が塞がれるので、流路は閉じられる。

【０１０３】これらの場合には、第２の切換弁１２２に
より流路が閉じられているので、クーラントＬは工具１
２１側には流れない。その結果、チェック弁１４１より
前方側の循環流路の内部圧力が上昇するので、圧縮ばね
１７５の付勢力に抗してボール１７６が後方に動いて、
チェック弁１４１が開く。したがって、クーラントＬ
は、チェック弁１４１を通ったのち、軸心流路１７２を
後方に流れ、軸心回収部５５を介してクーラント貯留タ
ンク４７に回収される。

【０１０４】第２のクーラント循環流路４２の構成及び
クーラントＬの流れは、第１の実施形態とほぼ同一であ
る。第２のクーラント循環流路４２において、工具１２
１がセンタースルー式ツールで電磁切換弁６０が開状態
の時、クーラント貯留タンク４７から第２のポンプＰ₂
により供給されたクーラントＬは、ステータ５を冷却し
た後、第２のジャケット冷却用流路１１４を流れてメイ
ンベアリング１３６の外輪部を冷却する。チェック弁６
１は閉じた状態になっているので、クーラントＬは電磁
切換弁６０を通ってクーラント貯留タンク４７に回収さ
れる。

【０１０５】一方、図８に示すように工具１２１が取付
けられていない場合、又は、工具装着部１２４に装着さ
れた工具１２１がセンタースルー式ツールではなくて内
部流路１２０が形成されていない場合には、噴出口６２
からフラッドクーラントＬ₂を噴出する必要がある。し
たがって、この場合には電磁切換弁６０を閉じる。する
と、第２のクーラント循環流路４２の内部圧力が上昇し
てチェック弁６１が開くので、クーラントＬは、チェッ
ク弁６１を通り、第２の分岐流路４４から噴出口６２を
通って、フラッドクーラントＬ₂ となって切削加工部４
５に噴出する。

【０１０６】このように、第１，第２の実施形態では、
軸受部３，１３５やビルトインモータ７等を冷却するた
めの冷却液を流す流体回路をクーラントの回路とは別個
に設けないで、第１のクーラント循環流路４１，４１
ａ，及び第２のクーラント循環流路４２を用いて、クー
ラントＬを主軸頭１，１１９の後部位置から前方位置に
向けて常時流している。これにより、切削加工部４５へ
のクーラントＬの供給中，供給停止中のいずれの場合
も、クーラントＬの全量を常に主軸装置の発熱部に流し
てその内周側及び外周側を十分に冷却することができ
る。したがって、発熱による各部位の温度差を小さくす
ることができることになり、主軸装置の熱変位を防止し
て、高精度の加工ができる。

【０１０７】また、クーラントＬでベアリング３０，３
２，１３６を冷却したので、これらベアリング３０，３
２，１３６に掛けられている軸受予圧を適正値に維持す
ることができる。これにより、ベアリング３０，３２，
１３６の焼付き等のトラブルを防止でき、軸受の長寿命
化や高速回転時の安定作動を実現できる。近年は、主軸
駆動用のモータには、主軸装置に内蔵されたビルトイン
モータを用いる場合が多いので、このモータを冷却して
熱変位を防止する必要性が大きくなっていたが、本発明
によれば、ビルトインモータ７のロータ４とステータ５
を効果的に冷却することができる。ドローバー１５，１
２８の後部保持部材７０の場所では、供給されたクーラ
ントＬがなるべく発熱部に近い位置を流れるように、ク
ーラント供給流路３７の途中を斜めに折り曲げて、外方
に位置する流路７３，１４３に流路３７を連通させたの
で、発熱部を有効に冷却することができる。

【０１０８】切削加工部４５に供給されるクーラントＬ
を発熱部の冷却に兼用しているので、クーラントとは別
の冷却液用の流路及びタンク等を別途設ける必要がな
く、また、冷却液用の特別な冷却装置も不要である。し
たがって、ＭＣに設けるタンク全体の大きさを小さくし
て設置面積をコンパクトにでき、冷却装置の管理も容易
になる。ＭＣで使用するクーラント全体の容量は大きい
ので、クーラントは急激には温度変化せず、温度の制御
が容易である。クーラントは切削加工部４５で空気中に
噴出し、しかもクーラント貯留タンク４７の表面積が大
きい。その結果、クーラントは自然に放熱されて冷却す
るので、冷却ユニット５２の負荷が小さくなる。

【０１０９】メカニカル式の第１，第２の切換弁５３，
１２２は、主軸への工具の着脱動作に連動して第１の分
岐流路４３，４３ａを開閉するので、第１のクーラント
循環流路４１，４１ａにおいてクーラントの流路を確実
に切換えることができる。

【０１１０】必要に応じて、クーラントを工具スルーク
ーラントＬ₁ 及びフラッドクーラントＬ₂ の一方又は両
方に切り換えて噴出させることが容易にできる。また、
温度管理されて清浄で高い冷却効率を有する水溶性のク
ーラントＬを媒体として発熱部を冷却しているので、優
れた冷却性能を発揮して高い冷却効率を得ることがで
き、クーラントが腐ることもないので好都合である。

【０１１１】上述のように、本発明では、工作機械には
必ずクーラントが使用されるとともにその流路が主軸や
主軸支持体の内部に形成されていることに着目し、この
流路を流れるクーラントを発熱部の冷却にも兼用した。
したがって、クーラントを媒体とする機械主軸系等の冷
却・恒温維持による工作機械の高精度化を実現できる。
また、主軸や主軸支持体内に冷却液用の流路を別途設け
る必要がなくなるので、主軸や主軸支持体の製作が容易
になる。

【０１１２】なお、主軸支持体に軸受部を介して回転自
在に支持される主軸の内部に形成される第１のクーラン
ト循環流路には、第１の分岐流路が設けられていない場
合であってもよい。この場合、第１のクーラント循環流
路に供給されたクーラントは、主軸，軸受部の内輪部側
近傍，及び必要な場合にはビルトインモータの内周部側
近傍を流通して冷却した後、さらに循環して主軸の外部
に排出される。

【０１１３】また、主軸支持体の内部に形成された第２
のクーラント循環流路には、第２の分岐流路が設けられ
ていない場合であってもよい。この場合、第２のクーラ
ント循環流路に供給されたクーラントは、主軸支持体，
軸受部の外輪部側近傍，及び必要な場合にはビルトイン
モータの外周部側近傍を流通して冷却した後、さらに循
環して主軸支持体の外部に排出される。

【０１１４】なお、本実施形態の第２のクーラント循環
流路４２を主軸支持体の内部に形成しないで、第１のク
ーラント循環流路４１，４１ａのみを主軸に形成し、通
常時はクーラントＬを循環させ、切削加工部に供給する
時には分岐流路に流すようにしてもよい。即ち、第１の
分岐流路４３，４３ａを有する第１のクーラント循環流
路４１，４１ａを主軸２，１２３の内部に形成して、主
軸頭の発熱部の内側近傍を冷却する。

【０１１５】この場合には、発熱部の外側近傍にクーラ
ントを流して冷却するための冷却専用の循環流路を主軸
支持体の内部に形成するのが好ましい。これにより、発
熱部の内側近傍及び外側近傍がそれぞれ冷却される。ま
たこの場合、必要であれば、電磁弁で流路をオン，オフ
するとともに切削加工部にクーラントを噴出させるため
の切削加工部供給専用の流路を、主軸支持体の内部に別
途設けてもよい。

【０１１６】これとは逆に、本実施形態の第１のクーラ
ント循環流路４１，４１ａを主軸の内部に形成しない
で、第２のクーラント循環流路４２のみを主軸支持体に
形成し、通常時はクーラントＬを循環させ、切削加工部
に供給する時には分岐流路に流すようにしてもよい。即
ち、第２の分岐流路４４を有する第２のクーラント循環
流路４２を主軸支持体６，１３７の内部に形成して、主
軸頭の発熱部の外側近傍を冷却する。

【０１１７】この場合には、発熱部の内側近傍にクーラ
ントを流して冷却するための冷却専用の循環流路を主軸
の内部に形成するのが好ましい。これにより、発熱部の
外側近傍及び内側近傍がそれぞれ冷却される。またこの
場合、必要であれば、電磁弁で流路をオン，オフすると
ともに切削加工部にクーラントを噴出させるための切削
加工部供給専用の流路を、主軸の内部に別途設けてもよ
い。

【０１１８】なお、第１，第２の実施形態では、クーラ
ントを温度制御している例で説明を行っているが、クー
ラント貯留タンクの放熱性がよければ温度制御は必ずし
も必要としない。戻ってきたクーラントが、クーラント
貯留タンクで所定の温度範囲内にまで冷却されればよ
い。ところで、空間部１０９を負圧にしてクーラントＬ
を吸引することにより、クーラントの排出を更に容易に
してもよい。なお、各図中同一符号は同一又は相当部分
を示す。

【０１１９】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、冷
却液用の流体回路を設けずに切削油剤の流体回路を用い
て、切削加工部への切削油剤の供給中，供給停止中のい
ずれの場合も、常に主軸装置の発熱部の内側及び外側の
少なくとも一方を十分に冷却して、主軸装置の熱変位が
生じることを防止することができる。特に、切削加工部
への切削油剤の供給停止中の場合にも、切削油剤は流体
回路を循環して主軸装置の発熱部の内側及び外側の少な
くとも一方を十分に冷却するので、主軸装置の熱変位の
発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１，第２の実施形態に係る主軸冷却
装置の回路図である。

【図２】図２乃至図６は本発明の第１の実施形態を示す
図で、図２は主軸頭の全体断面図である。

【図３】主軸の前部を示す拡大断面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】図３に示すメカニカル式切換弁を含む部分拡大
断面図で、図中（Ａ），（Ｂ）はメカニカル式切換弁が
開いた状態と閉じた状態とをそれぞれ示している。

【図６】主軸頭後部の部分構造を示す断面図である。

【図７】本発明の第２の実施形態に係る主軸頭前部の部
分拡大断面図で、別のメカニカル式切換弁が開いた状態
を示している。

【図８】図７に示すメカニカル式切換弁が閉じた状態を
示す主軸頭前部の部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１，１１９ 主軸頭（主軸装置） ２，１２３ 主軸 ３，１３５ 軸受部 ６，１３７ 主軸支持体 ７ ビルトインモータ（発熱部） １０，１２４ 工具装着部 １１ 第１の工具（工具） １７ 第１の切換弁に対向する側面 １８，１２０ａ 工具内部流路の開口部 ３０ 後部ベアリング（発熱部） ３２，１３６ メインベアリング（発熱部） ４０，４０ａ 主軸冷却装置 ４１，４１ａ 第１の切削油剤循環流路（切削油剤循
環流路） ４２ 第２の切削油剤循環流路（切削油剤循
環流路） ４３，４３ａ 第１の分岐流路（分岐流路） ４４ 第２の分岐流路（分岐流路） ４５ 切削加工部 ４６，１２０ 工具の内部流路 ４９，１３８ 主軸支持体の前端部 ５３ 第１の切換弁（メカニカル式切換弁，
流路開閉手段） ５４，１４１ チェック弁（流路開閉手段） ６０ 電磁切換弁（流路開閉手段） ６１ チェック弁（流路開閉手段） ６２ 噴出口（噴出部） ７５ 主軸の前端部 ８９ 前方側流路 １２１ 第２の工具（工具） １２２ 第２の切換弁（メカニカル式切換弁，流路開閉
手段） １２６ プルスタッド １３９ プルスタッドの端面 １４０ 前方側流路 Ｃ 主軸軸線 Ｌ 切削油剤

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削油剤を主軸装置の内部の切削油剤循
   環流路に常時供給することにより、前記主軸装置の発熱
   部の内側近傍及び外側近傍の少なくとも一方を冷却する
   冷却方法であって、 切削加工部に前記切削油剤を供給する時には、前記切削
   油剤循環流路の前記主軸装置の前方位置から分岐して前
   記主軸装置の前部に開口して前記切削油剤を前記切削加
   工部に噴出させる分岐流路に前記切削油剤を流し、 前記切削加工部への前記切削油剤の供給を停止する時に
   は前記分岐流路を閉じて、前記切削油剤を前記切削油剤
   循環流路に流して循環させることを特徴とする工作機械
   における切削油剤による主軸装置の冷却方法。
2. 【請求項２】 前記切削油剤は、所定温度に温度制御さ
   れた切削油剤であることを特徴とする請求項１に記載の
   工作機械における切削油剤による主軸装置の冷却方法。
3. 【請求項３】 主軸装置の内部に切削油剤循環流路を形
   成し、この切削油剤循環流路に切削油剤を常時供給する
   ことにより、前記主軸装置の発熱部の内側近傍及び外側
   近傍の少なくとも一方を冷却する主軸冷却装置であっ
   て、 前記切削油剤循環流路にはこの切削油剤循環流路の前記
   主軸装置の前方位置から分岐して前記主軸装置の前部に
   開口する分岐流路を前記主軸装置の内部に形成し、 切削加工部に前記切削油剤を供給する時には、流路開閉
   手段の開閉により前記分岐流路に前記切削油剤を流して
   前記切削加工部に噴出させ、 前記切削加工部への前記切削油剤の供給を停止する時に
   は、前記分岐流路を閉じることにより前記切削油剤を前
   記切削油剤循環流路に流して循環させることを特徴とす
   る工作機械における切削油剤による主軸冷却装置。
4. 【請求項４】 主軸支持体に軸受部を介して回転自在に
   支持される主軸の内部に形成され、切削油剤を供給する
   ことにより、前記主軸，前記軸受部の内輪部側近傍，及
   び必要な場合にはビルトインモータの内周部側近傍を流
   通して冷却した後、さらに循環して前記主軸の外部に排
   出されるようにした第１の切削油剤循環流路と、 前記主軸支持体の内部に形成され、前記切削油剤を供給
   することにより、前記主軸支持体，前記軸受部の外輪部
   側近傍，及び必要な場合には前記ビルトインモータの外
   周部側近傍を流通して冷却した後、さらに循環して前記
   主軸支持体の外部に排出されるようにした第２の切削油
   剤循環流路とを備えたことを特徴とする工作機械におけ
   る切削油剤による主軸冷却装置。
5. 【請求項５】 前記第１の切削油剤循環流路及び前記第
   ２の切削油剤循環流路のいずれか一方の切削油剤循環流
   路には、この切削油剤循環流路の主軸装置の前方位置か
   ら分岐して前記主軸装置の前部に開口する分岐流路を前
   記主軸装置の内部に形成し、 切削加工部に前記切削油剤を供給する時には、流路開閉
   手段の開閉により前記分岐流路に前記切削油剤を流して
   前記切削加工部に噴出させ、 前記切削加工部への前記切削油剤の供給を停止する時に
   は、前記分岐流路を閉じることにより前記切削油剤を前
   記切削油剤循環流路に流して循環させることを特徴とす
   る請求項４に記載の工作機械における切削油剤による主
   軸冷却装置。
6. 【請求項６】 主軸支持体に軸受部を介して支持される
   主軸の内部に形成され、切削油剤を常時供給することに
   より、前記主軸，前記軸受部の内輪部側近傍，及び必要
   な場合にはビルトインモータの内周部側近傍を冷却する
   ための第１の切削油剤循環流路と、 前記主軸支持体の内部に形成され、前記切削油剤を常時
   供給することにより、前記主軸支持体，前記軸受部の外
   輪部側近傍，及び必要な場合には前記ビルトインモータ
   の外周部側近傍を冷却するための第２の切削油剤循環流
   路とを備え、 前記第１の切削油剤循環流路には、この第１の切削油剤
   循環流路の前記主軸装置の前方位置から分岐して前記主
   軸の前部に開口し、前記主軸の前端部の工具装着部に装
   着される工具の内部流路に接続可能な第１の分岐流路を
   前記主軸の内部に形成し、 前記第２の切削油剤循環流路には、この第２の切削油剤
   循環流路の前記主軸装置の前端部近傍位置から分岐して
   前記主軸支持体の前端部に開口する第２の分岐流路を前
   記主軸支持体の内部に形成し、 切削加工部に前記切削油剤を供給する時には、流路開閉
   手段の開閉により、前記第１，第２の分岐流路のいずれ
   か一方又は両方に前記切削油剤を流して前記切削加工部
   に噴出させ、 前記切削加工部への前記切削油剤の供給を停止する時に
   は、前記第１，第２の分岐流路を閉じることにより前記
   切削油剤を前記第１，第２の切削油剤循環流路に流して
   循環させることを特徴とする工作機械における切削油剤
   による主軸冷却装置。
7. 【請求項７】 前記第１の分岐流路には前記工具の着脱
   により流路を開閉するメカニカル式切換弁を設け、この
   メカニカル式切換弁の流路の開閉により前記切削油剤を
   前記第１の分岐流路から前記工具内部流路を介して前記
   切削加工部に噴出可能にしたことを特徴とする請求項６
   に記載の工作機械における切削油剤による主軸冷却装
   置。
8. 【請求項８】 前記メカニカル切換弁は、前記主軸の内
   部に主軸軸線と平行な方向に向けて配設され主軸中心部
   より離れて前記主軸の外周近傍に設けられた第１の切換
   弁であり、 前記工具は、この第１の切換弁に対向する側面で開口す
   る前記内部流路が形成された第１の工具であり、 この第１の工具を前記工具装着部に装着した時、前記工
   具内部流路の開口部が前記主軸中心部より離れて位置す
   ることにより、前記工具内部流路が前記第１の切換弁の
   内部に形成された前方側流路に連通可能であることを特
   徴とする請求項７に記載の工作機械における切削油剤に
   よる主軸冷却装置。
9. 【請求項９】 前記メカニカル切換弁は、前記主軸の中
   心部に主軸軸線方向に向けて設けられた第２の切換弁で
   あり、 前記工具は、前記第２の切換弁に対向するプルスタッド
   の端面で開口するとともに工具中心部に軸線方向に向け
   て形成された前記内部流路を有する第２の工具であり、 この第２の工具を前記工具装着部に装着した時、前記工
   具内部流路が前記第２の切換弁の内部に形成された前方
   側流路に連通可能であることを特徴とする請求項７に記
   載の工作機械における切削油剤による主軸冷却装置。
10. 【請求項１０】 前記第２の切削油剤循環流路には電磁
    切換弁を設け、この電磁切換弁を閉じて前記第２の切削
    油剤循環流路の内部圧力を上昇させることにより、前記
    切削油剤を、前記第２の分岐流路のチェック弁に流して
    前記主軸支持体の前端部に設けられた噴出部より前記切
    削加工部に噴出可能にしたことを特徴とする請求項６乃
    至９のいずれかの項に記載の工作機械における切削油剤
    による主軸冷却装置。
11. 【請求項１１】 前記第１の分岐流路には前記工具の着
    脱により流路を開閉するメカニカル式切換弁を設け、こ
    のメカニカル式切換弁の流路の開閉により前記切削油剤
    を前記第１の分岐流路から前記工具内部流路を介して前
    記切削加工部に噴出可能にし、 前記第２の切削油剤循環流路には電磁切換弁を設け、こ
    の電磁切換弁を閉じて前記第２の切削油剤循環流路の内
    部圧力を上昇させることにより、前記切削油剤を、前記
    第２の分岐流路のチェック弁に流して前記主軸支持体の
    前端部に設けられた噴出部より前記切削加工部に噴出可
    能にしたことを特徴とする請求項６に記載の工作機械に
    おける切削油剤による主軸冷却装置。
12. 【請求項１２】 前記切削油剤は、所定温度に温度制御
    された切削油剤であることを特徴とする請求項３乃至１
    １のいずれかの項に記載の工作機械における切削油剤に
    よる主軸冷却装置。
13. 【請求項１３】 前記切削油剤は、微細な異物を除去し
    た清浄な切削油剤であることを特徴とする請求項３乃至
    １２のいずれかの項に記載の工作機械における切削油剤
    による主軸冷却装置。