(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも左右方向に移動可能にベース上に設けられたコラムの移動に追従し、コラムの左右でコラム前方と後方とを仕切る工作機械のカバー装置において、コラム左右の案内レールをベースに一体的に固定し、左右の移動体には夫々複数の上下ローラを設けて前記案内レールの上下面を挟持して左右の移動体を前記左右の案内レールに前後方向に案内し、コラムの左右端部分にヒンジを設け、このヒンジに夫々板材から成る左、右単体カバーの一端をコラムと隙間を設けて回動可能にピン連結し、コラム左右端から左右の回動連結部分までを夫々回動部カバーで覆って左、右単体カバーとコラム間の前記隙間を覆い、左、右単体カバーの夫々の後端をコラム前面より後方に位置する前記左右の移動体に回動可能に連結し、移動体には、上、下ローラと案内レールとの間に切粉が侵入することを防止する切粉除去部材を設け、下ローラの転動体の回転中心は、下ローラを移動体に対して回動可能に設けている、その回動の中心に対して偏心していることを特徴とする工作機械のカバー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、少なくともＸ軸（左右）方向に移動可能な工作機械のコラムの左右で前方と後方とを仕切り、コラム後方への切粉や切削油等の飛散を防止する工作機械のカバー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マシニングセンター等の工作機械において、ベースに対してＸ軸（左右）方向とＺ軸（前後）方向とを移動可能にベース上にコラムが設けられており、このコラムの左右両側にコラムの移動に追従し、コラムの前方と後方とを仕切り、コラム後方への切粉や切削油等の飛散を防止するためのスライドカバー装置が設けられている。このようなカバー装置として、たとえば特開平９‐２２５７７号公報や特開平１０−１３８０８５号公報に開示のものがある。このスライドカバー装置は、Ｘ軸方向に伸縮可能に複数の相似形状のカバーを摺動可能に重ね合わせてテレスコカバーを構成している。テレスコカバーは、Ｘ軸方向に移動可能なコラムが載置されるＺ軸方向に移動可能なＺ軸可動台（スライダ）上にコラムと一体的に設けられており、コラムがＸ軸方向に移動するとテレスコカバーが左右方向に伸縮する。また、テレスコカバーは、Ｚ軸可動台がＺ軸方向に移動するとコラムと一体に前後方向に移動する。このスライドカバー装置によりコラム後方への切粉等の飛散が防止される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来装置では、切粉等のコラム後方への飛散を防止するカバー装置を複数枚のカバーをＸ軸方向に伸縮可能に重ね合わせて構成しているので、複雑で重量が大きく高価になる問題がある。また、コラムのＸ軸方向移動時にテレスコカバーが伸縮する際にテレスコカバーを構成する夫々のカバー同士の接触により大きな騒音が発生する問題がある。この騒音の発生を防止するために例えば特許登録第２５２７９２０号公報に開示のようにテレスコカバーにパンタグラフを設け、テレスコカバーの伸縮時の音を小さくするようにしたものがあるが、パンタグラフを設けると更に構造が複雑となると共に高価になる問題がある。また、テレスコカバーは重量が大きく、コラムと一体的にＺ軸移動体に載置されているので、コラムの前後動の際にＺ軸移動体にコラムとテレスコカバーの全ての重量が掛かり、コラムの移動の高速化の妨げになる問題がある。
本願発明の課題は、構造を簡単とし、コラム移動時の騒音を低減すると共に軽量としてコラムの移動を高速化でき、安価な工作機械のカバー装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本願発明では、少なくとも左右方向に移動可能にベース上に設けられたコラムの移動に追従し、コラムの左右でコラム前方と後方とを仕切る工作機械のカバー装置において、コラム左右の案内レールをベースに一体的に固定し、左右の移動体には夫々複数の上下ローラを設けて前記案内レールの上下面を挟持して左右の移動体を前記左右の案内レールに前後方向に案内し、コラムの左右端部分にヒンジを設け、このヒンジに夫々板材から成る左、右単体カバーの一端をコラムと隙間を設けて回動可能にピン連結し、コラム左右端から左右の回動連結部分までを夫々回動部カバーで覆って左、右単体カバーとコラム間の前記隙間を覆い、左、右単体カバーの夫々の後端をコラム前面より後方に位置する前記左右の移動体に回動可能に連結し、移動体には、上、下ローラと案内レールとの間に切粉が侵入することを防止する切粉除去部材を設け、下ローラの転動体の回転中心は、下ローラを移動体に対して回動可能に設けている、その回動の中心に対して偏心していることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態について図１から図７に基づいて説明する。図１から図３に示すように工作機械（マシニングセンタ）１のベース２上には、モータＭ１によりＺ軸（前後）方向に移動可能にＺ軸可動台（スライダ）３が設けられており、スライダ３にモータＭ２によりＸ軸（左右）方向に移動可能なコラム４が設けられている。コラム４には、工具を保持する主軸５が設けられた主軸ヘッド６がモータＭ３によりＹ軸（上下）方向に移動可能に設けられている。また、ベース２上面には、左右に縦フレーム（支柱）７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが立設されている。この縦フレーム７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの上端部には、前後方向の横フレーム８が連結され、フレーム９を構成している。この横フレーム８上には図示しない刃具を具備したマガジンを備えたＡＴＣ装置が設けてある。左右横フレーム８には、夫々レール前端支持フレーム１０とレール中間部支持フレーム１１が下方に向けて垂下してあり、左右の案内レール１２の前端が夫々対応するレール前端支持フレーム１０に支持され、各案内レール１２の中間部が対応するレール中間部支持フレーム１１に支持され、各案内レール１２の後端が対応する縦フレーム７ａ，７ｂに支持されている。また、ベース２には、フレーム９の周囲を覆うマシンカバー１３が設けられている。マシンカバー１３の側面にはドア１４が開閉可能に設けられている。
【００１０】
コラム４の左右には夫々カバー機構１５が備えられてカバー装置を構成している。図４から図６は左側のカバー装置のみ示すが、右側はこれと対称である。このカバー機構１５は以下のように構成されている。コラム４の前部左右側面に断面Ｌ字形状のＬ字形状部材１６が固着されており（図４）、このＬ字形状部材１６の上下部分にヒンジ１７を構成する金具１８が固着されている。また、ヒンジ１７を構成する金具１９が左、右単体カバー２０，２１の一端側の裏面に溶着されたヒンジ取付部材２２を介して固着されている。ヒンジ１７の金具１８と金具１９とはピン２３で揺動可能に連結されており、コラム４に対して左、右単体カバー２０，２１を揺動可能としている。このヒンジ１７により連結されたコラム４の左右端と左、右単体カバー２０，２１との間には隙間２４が形成され（図５）、この隙間２４を覆う回動部カバー２５がコラム４前面と金具１８前面に固着されている。回動部カバー２５は略コラム４の上端から下端までの長さを有し、コラム４の左右端からヒンジ１７のピン連結部（回動連結部分）２６までを覆い、隙間２４からコラム４後方に切粉等が飛散することを防止すると共に、ピン連結部２６に切粉が侵入することを防止している。
【００１１】
図４から図６に示すように左、右単体カバー２０，２１の他端側上部には、左、右単体カバー２０，２１の裏面に溶着したヒンジ取付部材２７を介して金具３９と金具４０とをピン４１で回動可能に連結して構成したヒンジ２８の金具３９が固着されている。ヒンジ２８の金具４０は移動体２９の上下面に取り付けられている。移動体２９はコラム４の前面より後方に位置しており、図１に示すように左、右単体カバー２０，２１をコラム４に対して夫々左右後方に向かうにつれて離れるようにコラム４に対して斜めとしている。
【００１２】
移動体２９は前記案内レール１２の上下面を挾持する回動自在な上、下ローラ３０，３１が複数（本願実施の形態では夫々２個）螺着されている。図６に示すように下ローラ３１は、移動体２９に設けた円弧溝３２に挿通された取付ネジ３３により移動体２９に螺着され、取付ネジ３３を円弧溝３２に沿って移動することにより移動体２９に対して回動可能に設けられている。下ローラ３１の転動体３４の回転中心は円弧溝３２の中心に対し適当距離Ｌ偏心しており、円弧溝３２に沿って下ローラ３１を回動することにより案内レール１２を上ローラ３０とにより確実にガタなく挾み込む位置で下ローラ３１を移動体２９に固定できる。移動体２９の前面２９ａと後面２９ｂの上、下ローラ３０，３１と対応する位置には、案内レール１２に摺接するスクレーパ（切粉除去部材）３５が固着されており、案内レール１２と上、下ローラ３０，３１間に切粉が侵入するのを防止すると共に移動体２９の移動時に案内レール１２に附着した切粉を取り除くようになっている。
【００１３】
前記右、左単体カバー２０，２１は図７に示すように板材を折り曲げて形成されており、裏面に補強用部材３６ａ，３６ｂが設けられている。右、左単体カバー２０，２１は、１枚の板材から成るため、複数の相似形状カバーを摺動可能に重ね合せて伸縮可能なテレスコカバーを構成する場合に比べて非常に軽くなる。また、テレスコカバーのように伸縮時に相似形状カバー同士の接触がないので、伸縮の際の騒音が防止される。左、右単体カバー２０，２１の下端部分２０ａ，２１ａはコラム４の側方から離れるにつれて上方に傾斜しており、Ｘ軸方向に伸縮可能なテレスコカバー３７と干渉しないようになっている。尚、左、右単体カバー２０，２１に補強用部材を設けるかわりに図８、図９に示すようにしぼり４２を一体形成しても良い。
【００１４】
次に作用について説明する。例えばコラム４が図２において左方向に移動すると左単体カバー２０はヒンジ１７，２８によりコラム４と移動体２９に対して揺動し、コラム４の側面と左単体カバー２０との成す角度を小さくし、左側の移動体２９を案内レール１２に沿って後方に移動させ、また、右単体カバー２１はヒンジ１７，２８によりコラム４と移動体２９に対して揺動してコラム４の側面と右単体カバー２１との成す角度を大きくし、右側の移動体２９を案内レール１２に沿って前方に移動させ、図１に示す状態になる。尚、このとき左単体カバー２０はコラム４側面と平行となっても良い。また、その状態でコラム４が前後方向に移動する場合には、コラム４側面と左、右単体カバー２０，２１とが成す角度を変えることなく、案内レール１２に移動体２９がコラム４の移動に追従して前後に案内され、図１の実線で示す状態から２点鎖線で示すように左、右単体カバー２０，２１が平行に移動する。右方向移動する場合、上記と逆になる。
【００１５】
このコラム４の前後左右の移動の際には、左、右単体カバー２０，２１の夫々の一端はコラム４に連結され他端はベース２に支持されているので、左、右単体カバー２０，２１の重量がベース２にも支えられるため、コラム４とＺ軸可動台３とに左、右単体カバー２０，２１の全ての重量が作用せず、コラム４とＺ軸可動台３の移動時の重量が従来に比べて軽減される。このため、コラム４移動の高速化を図ることができ、また、Ｚ軸可動台３とコラム４を移動するための駆動モータを高出力にする必要がない。勿論、ワークの加工の際には、従来のコラムの前方と後方とを仕切るテレスコカバーと同様に左、右単体カバー２０，２１は、切粉や切削油等のコラム４後方への飛散侵入を防止する。
【００１６】
図１０に別の形態の工作機械に適用した例を示す。この実施形態では、工作機械１００のコラム１０１はベッド１０２に設けたレールによって左右（Ｘ軸）に案内されて左右方向移動のみするようにベッド１０２上に設けてあり、そのコラム１０１に上下（Ｙ軸）方向移動可能に主軸ヘッド１０３が装架されており、その主軸ヘッド１０３には、前後（Ｚ軸）方向に出没するように主軸ユニット１０４が支持されている。主軸ユニット１０４には、主軸１０５が回転自在に支持されている。コラム１０１の、主軸ユニット１０４を挟んだ左右両側には、左右単体カバー２０、２１の夫々一端が蝶着され、左右単体カバー２０、２１の他端は、前記実施形態と同様に移動体２９、２９に枢着され、左右の各移動体２９、２９は、ベッド１０２と一体的な案内レール１２、１２によって前後方向に案内されている。この場合、コラム１０１の左右移動に伴って、左右単体カバー２０、２１はコラム１０１に対する角度を変更しつつコラム１０１の左右において、コラム１０１の前方領域と後方領域とを区画して、加工によって発生する切り屑などがコラム１０１の後方へ侵入することを防止する。
尚、この別の実施形態において、主軸ユニット１０４が前後移動することに代えて、主軸ユニット１０４と対向配置されるワークＷが主軸ユニット１０４に対して前後（近接離反）移動するようになっていてもよいし、それに加えて、主軸ヘッド１０３がコラム１０１に対して上下移動することに代えて、ワークＷが上下移動するようになっていてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本願発明では、コラムの左右にコラムの前方と後方とを仕切る左、右単体カバーの一端を揺動可能に連結し、ベースに対して前後方向に案内される移動体に左、右単体カバーの他端を揺動可能に連結してカバー装置を構成したので、従来のテレスコカバーに比べて構造が簡単となり、安価になる。また、左、右単体カバーは単一のカバーで構成されているので左、右カバー自体が軽量となると共に、一端がベースに支持されるので、コラム側で支持する左、右単体カバーの重量が軽くなり、モータを高出力とすることなく、コラム移動を高速化できる。単一のカバーであるので、従来のテレスコカバーのようなコラム移動時に発生する騒音が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】工作機械の平面図である。
【図２】工作機械の正面図である。
【図３】工作機械の側面図である。
【図４】左側のカバー機構の平面図である。
【図５】図４の  Ｖ視図である。
【図６】図４のＶＩ視図である。
【図７】左、右単体カバーの縦断面図である。
【図８】他の実施の形態を示す図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】別の形態の工作機械に適用した平面図を示す。
【符号の説明】
１  工作機械
２  ベース
４  コラム
１２  案内レール
１５  カバー機構
１７，２８  ヒンジ
２０  左単体カバー
２１  右単体カバー
２４  隙間
２５  回動部カバー
２６  回動連結部分
２９  移動体
３０，３１  ローラ
３５  切粉除去部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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