(57)【要約】【課題】  主軸頭の送り軸の案内部をガードする巻取りカバーを有した工作機械のスプラッシュガードで、主軸頭が高速で移動しても、シール性能の良い装置を提供する。【解決手段】  主軸頭１のＸ軸の移動に対しては、主軸頭１と共に移動する巻取りカバー７にＸ軸枠体１５の内側に設けたワイパー１７及び１９を押付けてシールし、主軸頭１のＹ軸の移動に対しては、主軸頭１に係合しているＸ軸枠体１５と共に移動する巻取りカバー２３にＹ軸枠体２１の内側に設けたワイパー３１及び３３を押付けて切屑やクーラントをシールする。それらのワイパーは金属薄板のばね部材で作られ、リップ部の中央部に補強板を固定して、リップ部の中央部が撓まないようにした構造である。【選択図】      図１
2006167836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横軸又は立軸の工具主軸を有する主軸頭がＸＹ軸又はＸＺ軸の垂直平面内を移動する工作機械のスプラッシュガードであって、
前記主軸頭の送り軸の案内部と加工領域とを仕切り、主軸頭の移動方向の前後に設けられ、主軸頭の移動に連れられて移動するシート状の巻取りカバーと、
前記主軸頭の各送り軸の移動範囲の外側に前記巻取りカバーを巻取る一対のローラを設け、該一対のローラをベルトで連結し、該一対のローラが共に主軸頭の移動に連動して回転する巻取りローラ手段と、
前記主軸頭の各送り軸の移動範囲を取り囲んで設けられ、金属薄板のばね部材で作られ、該ばね部材の押圧力で該ばね部材の先端部を前記巻取りカバーに押付けてシールするワイパーとを具備し、
前記ワイパーは、取付け部とリップ部とからなり、リップ部はワイパーの前面方向に屈曲して設けられ、リップ部の中央部に該中央部の剛性を高める補強板が取付けられてなる工作機械のスプラッシュガード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを加工する際に発生する切屑やクーラントが、工作機械の送り軸の案内部に侵入したり機外に飛散したりしないように、工作機械の送り軸の案内部をガードして加工領域を囲う工作機械のスプラッシュガードに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の主軸頭やテーブルの案内部を保護する巻取りカバー装置は、本願特許出願人の出願に係わる特許文献１に開示されている。その図１を参照すると、主軸頭５の移動方向両側にシート状の巻取りカバー１５、１７が設けられ、主軸頭５の移動に連れられて巻取りカバー１５、１７が移動し、移動方向の両側に設けられたローラ１１、１３に巻取られるものである。
また、切屑やクーラントが摺動面に入り込むことを防ぐためのスクレーパは、特許文献２に開示されている。その図１を参照すると、ゴム材をくの字状に成形した弾性部材１０のリップ部１２に金属薄板１６を貼り、その金属薄板１６に保護部材１７を貼って、金属薄板１６の先端部１６ａが摺動面に接触するようにしたスクレーパである。
更に、工作機械の摺動面を保護するためのワイパー装置は、特許文献３に開示されている。その図２を参照すると、高硬度の薄板弾性材をくの字状に曲げて作ったスクレーパ２５のエッジ部２５ｃを円弧状に形成し、その円弧部が移動カバー１３に接触するようにしたワイパーである。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２８５９４０号公報
【特許文献２】特開２０００−４２８６３号公報
【特許文献３】特開２００４−５８１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の特許文献１に記載された巻取りカバー装置は、主軸頭がＸ軸方向に移動する送り軸の案内部を保護する巻取りカバーであり、Ｘ軸、Ｙ軸のクロスする送り軸の巻取りカバーには不向きである。そして、切屑やクーラントなどをシールするワイパー装置が開示されていない。特許文献２に記載されたスクレーパは、弾性部材がゴム材の成型品であるので、弾性部材をゴム型で成形しなければならず、長尺物の製作は難しい。特許文献３に記載されたワイパー装置は、高硬度の薄板弾性材をくの字状に曲げてワイパー部２５ｂを形成しているので、ワイパー部２５ｂに切屑が衝突したり、切屑が堆積したときには、ワイパー部２５ｂが歪んで移動カバーとの間に隙間ができてしまう。ワイパー部２５ｂが歪まないように厚い弾性材を使用すると、移動カバーが高速で移動したときに発生する高速の振動に追従しなくなり、シール性能が悪くなるという問題点があった。
本発明は、これらの問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、主軸頭が高速で移動し、巻取りカバーが高速で振動しても、ワイパーがその巻取りカバーの振動に追従して、巻取りカバーとワイパーとの間に隙間が生じない、シール性能の良い工作機械のスプラッシュガードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述の目的を達成するために、本発明によれば、横軸又は立軸の工具主軸を有する主軸頭がＸＹ軸又はＸＺ軸の垂直平面内を移動する工作機械のスプラッシュガードであって、前記主軸頭の送り軸の案内部と加工領域とを仕切り、主軸頭の移動方向の前後に設けられ、主軸頭の移動に連れられて移動するシート状の巻取りカバーと、前記主軸頭の各送り軸の移動範囲の外側に前記巻取りカバーを巻取る一対のローラを設け、該一対のローラをベルトで連結し、該一対のローラが共に主軸頭の移動に連動して回転する巻取りローラ手段と、前記主軸頭の各送り軸の移動範囲を取り囲んで設けられ、金属薄板のばね部材で作られ、該ばね部材の押圧力で該ばね部材の先端部を前記巻取りカバーに押付けてシールするワイパーとを具備し、前記ワイパーは、取付け部とリップ部とからなり、リップ部はワイパーの前面方向に屈曲して設けられ、リップ部の中央部に該中央部の剛性を高める補強板が取付けられてなる工作機械のスプラッシュガードが提供される。
【０００６】
このように、主軸頭のＸ軸、Ｙ軸のクロスする送り軸の案内部を巻取りカバーでガードし、主軸頭の移動方向の前後で移動範囲の外側に設けた一対の巻取りローラをベルトで連結し、一対の巻取りローラが共に、主軸頭の移動に連動して回転するようにした。そして、ワイパーは、金属薄板のばね部材を屈曲して作り、リップ部の中央部にその中央部の剛性を高めて撓みを妨げるように補強板を取付け、ばね部材の押圧力でばね部材の先端部を巻取りカバーに押付けて切屑やクーラントをシールするようにした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、巻取りカバーを巻付ける一対の巻取りローラをベルトで連結し、一対の巻取りローラが共に、主軸頭の移動に連動して回転するようにしたので、主軸頭が高速で移動しても、巻取りカバーの振れや撓みが少なくなった。そして、ワイパーは、金属薄板のばね部材で作り、ワイパーのリップ部の中央部にばね部材の撓みを妨げるように補強板を取付け、ばね部材の押圧力でリップ部の先端部を巻取りカバーに接触させるようにした。そのため、主軸頭が高速で移動し、巻取りカバーが高速で振動しても、ワイパーの先端部が巻取りカバーの振動に追従して、巻取りカバーとワイパーとの間に隙間が生じなく、シール性能が良くなった。また、リップ部の中央部に補強板を取付けて剛性を高くしているので、切屑がワイパーに強く衝突しても、リップ部が歪んだり破損したりすることがなく、寿命が長くなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明による工作機械のスプラッシュガードの好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の工作機械のスプラッシュガードの一部分を示す図で、主軸頭のＸ軸及びＹ軸の送り軸の巻取りカバー部を示した斜視図である。図２は、主軸頭がＸ軸に移動する巻取りカバーの構造説明図である。図３は、本発明のワイパーの部分を拡大して示した断面図である。
【０００９】
本発明は、切屑やクーラントが工作機械の送り軸の案内部に侵入することを防ぐと共に、機外に飛散することを防止するスプラッシュガードに関するものであり、加工領域を覆う箱形の構造体は、公知の構造体であるので図面は省略する。図１は、横形マシニングセンタで横軸の工具主軸を有する主軸頭が、Ｘ軸（左右方向）及びＹ軸（上下方向）に移動する送り軸の案内部をガードする巻取りカバーの構造を示したものである。図２は、図１の巻取りカバーの構造をわかり易く説明するために、Ｘ軸の送り軸の案内部をガードする巻取りカバーの構造のみを抜き出して示したものである。
【００１０】
図２から説明すると、主軸頭１は、工具を装着する主軸３を有しており、図示しないＸ軸方向（左右方向）の案内装置により、左右方向の移動が可能に案内されている。主軸頭１にはブラケット５が取付けられ、そのブラケット５に巻取りカバー７の一端が取付けられている。巻取りカバー７は主軸頭１の左右両側に左右対称に取付けられている。巻取りカバー７の他端は、Ｘ軸（左右方向）のストローク範囲の外側に、左右両側に設けられた一対の巻取りローラ９に巻付けられている。巻取りカバー７は、シート状のステンレス鋼板で作られている。巻取りローラ９の軸にはプーリ１１が取付けられ、ベルト１３で連結されている。主軸頭１が図示せずＸ軸駆動装置によりＸ軸（左右方向）に移動されると、移動方向の後側の巻取りカバー７は引張られ、巻取りローラ９から巻取りカバー７が引出される。同時に、ベルト１３で両方の巻取りローラ９が連結されているので、移動方向の前側の巻取りローラ９が回転して、主軸頭１の移動方向の前方の巻取りカバー７がたるむことなく巻取りローラ９に巻取られる。巻取りカバー７の前面にＸ軸枠体１５が、後述のＹ軸枠体２１に対してスライド可能に設けられている。Ｘ軸枠体１５の内側に左右のワイパー１７及び上下のワイパー１９が取付けられている。Ｘ軸枠体１５の内側の左右方向の長さは、主軸頭１がＸ軸（左右方向）のストロークを移動する範囲を取り囲んでいる。ワイパー１７はＸ軸枠体１５の左右内側に取付けられ、ワイパー１９はＸ軸枠体１５の上下内側に取付けられている。
【００１１】
次に図１を説明する。図１は、主軸頭１のＹ軸（上下方向）の送り軸の案内部をガードする巻取りカバー装置を示しており、前述した図２に示すＸ軸の巻取りカバー装置が主軸頭１と共にＹ軸（上下方向）に移動するようになっている。図示せずスプラッシュガードの枠体にＹ軸枠体２１が取付けられている。Ｘ軸枠体１５の外側の上下方向両側に巻取りカバー２３の一端が取付けられている。巻取りカバー２３はＸ軸枠体１５の上下両側に上下対称に取付けられている。巻取りカバー２３の他端は、Ｙ軸（上下方向）のストローク範囲の外側に、上下両側に設けられた一対の巻取りローラ２５に巻付けられている。巻取りローラ２５の軸にはプーリ２７が取付けられ、ベルト２９で連結されている。主軸頭１が図示せずＹ軸駆動装置によりＹ軸（上下方向）に移動されると、移動方向の後側の巻取りカバー２３が引張られ、巻取りローラ２５から巻取りカバー２３が引出される。同時に、ベルト２９で両方の巻取りローラ２７が連結されているので、移動方向の前側の巻取りローラ２５が回転して、主軸頭１の移動方向の前方の巻取りカバー２３がたるむことなく巻取りローラ２５に巻取られる。巻取りカバー２３の前面にＹ軸枠体２１が設けられている。Ｙ軸枠体２１の内側の上下方向の長さは、主軸頭１及びＸ軸枠体１５がＹ軸（上下方向）のストロークを移動可能な長さを包含している。Ｘ軸枠体１５は、主軸頭１に係合しているので、主軸頭１のＹ軸の移動に連れてＹ軸枠体２１内を上下方向に移動する。Ｘ軸枠体１５と一対の巻取りローラ９は図示せず枠体で連結されているので、一対の巻取りローラ９も主軸頭１と同時に上下方向に移動する。巻取りカバー２３の前面にＹ軸枠体２１が設けられ、Ｙ軸枠体２１の内側に上下のワイパー３１及び左右のワイパー３３が取付けられている。ワイパー３１はＹ軸枠体２１の上下内側に取付けられ、ワイパー３３はＹ軸枠体２１の左右内側に取付けられている。
【００１２】
図３は、ワイパー１７、１９、及び３１、３３の取付け状態を示す断面図である。図３においては、Ｘ軸のワイパー１７の符号を用いて説明する。ワイパー１７は、金属薄板のばね部材で作られ、取付け部１７ａとリップ部１７ｂとからなり、取付け部１７ａは、押え板３７を介してボルト３９でＸ軸枠体１５の内側に取付けられている。金属薄板のばね部材は、ばね用りん青銅板、ばね用チタン銅板などが用いられる。ばね部材の板厚は、通常０．１ｍｍないし０．２ｍｍ程度であり、本実施の形態では０．１ｍｍのばね用りん青銅板を使用している。リップ部１７ｂは、取付け部１７ａに対してワイパー１７の前面方向に屈曲して形成されている。屈曲の傾斜の角度は、通常３０度ないし６０度程度であり、本実施の形態では４５度にしてある。屈曲部１７ｃは、ばね部材が破断しないように小さい円弧状に形成されている。リップ部１７ｂの先端部１７ｄは、ばね部材の押圧力で巻取りカバー７に押付けられている。その先端部１７ｄはばね部材の押圧力で弾性変形しつつ、隙間がないように巻取りカバー７に押付けられている。リップ部１７ｂの中央部１７ｅは、ばね部材の押圧力によって中央部１７ｅが大きく歪まないように、すなわち、弾性変形しにくくするために、硬い部材の薄板の補強板４１がリベット４３によって固定されている。補強板４１は、ワイパー１７の長手方向の全長にわたって固定されている。補強板４１は、炭素工具鋼板などの圧延鋼板が用いられる。補強板４１は、ばね部材の片側に一枚だけ固定されていてもよく、また、リベット４３ではなくボルト、接着剤等他の固着手段によって補強板４１が固定されていてもよい。ワイパー１９、３１及び３３もワイパー１７の上記説明と同様である。
【００１３】
リップ部１７ｂの中央部１７ｅに補強板４１が取付けられ、中央部１７ｅが屈曲部１７ｃ及び先端部１７ｄよりも剛性が高く形成されているので、ワイパー１７にばね部材の押圧力が働いたとき、中央部１７ｅは曲らず、押圧力はそのまま先端部１７ｄに作用し、先端部１７ｄは弾性変形する。中央部１７ｅは曲らないので、先端部１７ｄは巻取りカバーに強く接触することができる。巻取りカバー７が高速で移動したときに発生する微小振動は、先端部１７ｄの弾性変形で吸収し、巻取りカバー７の比較的大きいうねりは、屈曲部１７cの弾性変形で吸収するように構成されている。このような構成であるから、主軸頭１が高速で移動し、巻取りカバー７に高速の振動や比較的大きなうねりがあっても、ワイパー１７は弾性変形の応答が良く、巻取りカバー７の振れに良く追従する。そのため、巻取りカバー７とワイパー１７との間に隙間が発生しないので、切屑やクーラントのシール性能が良くなった。
この実施の形態では、Ｙ軸枠体２１の中でＸ軸枠体１５が上下移動する構造であるが、別の実施の形態として、Ｘ軸枠体１５を大きくして、Ｘ軸枠体１５の中でＹ軸枠体２１が上下移動する構造にしてもよい。また、この実施の形態では、横形マシニングセンタについて説明したが、立形マシニングセンタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の工作機械のスプラッシュガードの一部分を示す図で、主軸頭のＸ軸及びＹ軸の送り軸の巻取りカバー部を示した斜視図である。
【図２】主軸頭がＸ軸に移動する巻取りカバーの構造説明図である。
【図３】本発明のワイパーの部分を拡大して示した断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    主軸頭
７    巻取りカバー
９    巻取りローラ
１３    ベルト
１５    Ｘ軸枠体
１７    ワイパー
１９    ワイパー
２１    Ｙ軸枠体
２３    巻取りカバー
２５    巻取りローラ
２９    ベルト
３１    ワイパー
３３    ワイパー
４１    補強板
【図１】
2006167836.tif 000003
【図２】
2006167836.tif 000004
【図３】
2006167836.tif 000005