(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定台と、
前記固定台上において二軸方向にスライド移動可能に設けられた移動台と、
前記固定台側から前記移動台側に対して、電力を供給する１つ以上の配線、及び流体を供給する１つ以上の配管と、を備えている工作機械であって、
前記配線及び配管のうち、前記移動台が前記二軸方向のうちの一方向へスライド移動する際に固定台側と移動台側とを繋ぐ部分が、上下方向に延在する延在部を有し、
前記配線及び配管それぞれの前記延在部を互いに非接触の状態で支持するものであって、かつ前記延在部の長手方向の一端部が、前記延在部の長手方向の他端部側を支点として、前記移動台の前記一方向へのスライド移動に追従して揺動するように前記延在部を支持する支持機構を備え、
前記配線及び配管のうち、前記移動台が前記二軸方向のうちの他方向へスライド移動する際に固定台側と移動台側とを繋ぐ部分が、前記他方向に沿ってＵ字状に曲がるように弛ませる弛み部を有し、
前記配線及び配管それぞれの前記弛み部は、互いに異なる曲率半径とされ、その曲率半径が大きいものほど当該曲率半径方向の外側に非接触の状態で配置されることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記支持機構は、前記配線及び配管の前記延在部それぞれの前記他端部が固定される第１支持部と、前記配線及び配管の前記延在部それぞれの前記一端部が固定される第２支持部と、を有し、
前記第１支持部は、前記移動台が前記一方向へスライド移動する際における固定台側に対して、回動中心が前記延在部の揺動支点となるように回動自在に設けられ、
前記第２支持部は、前記移動台が前記一方向へスライド移動する際における移動台側に対して回動自在に設けられる、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記配線及び配管それぞれの前記弛み部は、互いに異なる断面直径を有し、その断面直径が大きいものほど前記曲率半径を大きくしている、請求項１又は２に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定台側から移動台側へ電力及び流体を供給する配線及び配管を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の工作機械において、固定台側から移動台側へ電力を供給する配線、およびエアや油等の流体を供給する配管を備えたものにあっては、固定台に対する移動台の移動が制限されないように、上記配線及び配管に余長が設けられている。近年、この余長部分は、ケーブルベア（登録商標）等の保護部材に入れると、配線同士や配管同士が擦れて故障の原因となるため、保護部材を用いずに配線や配管の余長部分をＵ字状に弛ませておくケースが多くなってきている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５８１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように配線及び配管の余長部分を弛ませる場合、配線及び配管が太くなると、その余長部分を弛ませるときのＵ字状部分の曲率半径が大きくなり、その分だけ、上記余長部分を弛ませるためのスペースが大きくなるという問題がある。
そこで、配線及び配管の余長部分の長さを短くしてコンパクトに配置することができるように、配線及び配管それぞれをスイベルジョイントを介して接続することが考えられる。しかし、この場合には、配線及び配管にスイベルジョイントによる摺動抵抗が生じたり、経年使用によりスイベルジョイントが摩耗して流体が漏れたりするおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、固定台側と移動台側とを繋ぐ配線及び配管を、互いに接触させることなくコンパクトに配置することができる工作機械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】
本発明の工作機械は、固定台と、前記固定台上において二軸方向にスライド移動可能に設けられた移動台と、前記固定台側から前記移動台側に対して、電力を供給する１つ以上の配線、及び流体を供給する１つ以上の配管と、を備えている工作機械であって、前記配線及び配管のうち、前記移動台が前記二軸方向のうちの一方向へスライド移動する際に固定台側と移動台側とを繋ぐ部分が、上下方向に延在する延在部を有し、前記配線及び配管それぞれの前記延在部を互いに非接触の状態で支持するものであって、かつ前記延在部の長手方向の一端部が、前記延在部の長手方向の他端部側を支点として、前記移動台の前記一方向へのスライド移動に追従して揺動するように前記延在部を支持する支持機構を備え、前記配線及び配管のうち、前記移動台が前記二軸方向のうちの他方向へスライド移動する際に固定台側と移動台側とを繋ぐ部分が、前記他方向に沿ってＵ字状に曲がるように弛ませる弛み部を有し、前記配線及び配管それぞれの前記弛み部は、互いに異なる曲率半径とされ、その曲率半径が大きいものほど当該曲率半径方向の外側に非接触の状態で配置されることを特徴とする。
【０００７】
上記のように構成された工作機械によれば、移動台の上記一方向へのスライド移動時に固定台側と移動台側とを繋ぐ配線及び配管の延在部を、上記支持機構により、移動台の上記スライド移動に追従して、互いに非接触の状態で揺動させることができる。これにより、配線及び配管における固定台側と移動台側とを繋ぐ部分を大きく弛ませる必要がないので、その繋ぐ部分を配置するためのスペースを小さくすることができる。したがって、移動台を上記一方向へスライド移動させる際に、固定台側と移動台側とを繋ぐ配線及び配管を、互いに接触させることなくコンパクトに配置することができる。
また、移動台の上記他方向へのスライド移動時に固定台側と移動台側とを繋ぐ配線及び配管の弛み部それぞれは、上記他方向に沿ってＵ字状に曲げられるとともに、その曲率半径が大きいものほど当該曲率半径方向の外側において、互いに非接触の状態で配置される。これにより、配線及び配管の弛み部を上記他方向と直交する方向に沿ってＵ字状に曲げる場合に比べて、当該直交する方向に弛み部を配置するためのスペースを小さくすることができる。したがって、移動台を上記他方向へスライド移動させる際に、固定台側と移動台側とを繋ぐ配線及び配管を、互いに接触させることなくコンパクトに配置することができる。
【０００８】
前記工作機械において、前記支持機構は、前記配線及び配管の前記延在部それぞれの前記他端部が固定される第１支持部と、前記配線及び配管の前記延在部それぞれの前記一端部が固定される第２支持部と、を有し、前記第１支持部は、前記移動台が前記一方向へスライド移動する際における固定台側に対して、回動中心が前記延在部の揺動支点となるように回動自在に設けられ、前記第２支持部は、前記移動台が前記一方向へスライド移動する際における移動台側に対して回動自在に設けられるのが好ましい。
【０００９】
この場合、第１及び第２支持部が回動することによって、配線及び配管の全ての延在部が揺動するので、これらの延在部それぞれを個別に揺動自在に支持する場合に比べて、配線及び配管の揺動抵抗を小さくことができる。これにより、移動台を上記一方向にスライド移動させる動力の省エネルギー化を図ることができる。
【００１２】
前記工作機械において、前記配線及び配管それぞれの前記弛み部は、互いに異なる断面直径を有し、その断面直径が大きいものほど前記曲率半径を大きくしているのが好ましい。この場合、断面直径が異なる各弛み部を無理なくＵ字状に曲げることができるので、配線及び配管の弛み部が曲げ変形により破損するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の工作機械によれば、固定台側と移動台側とを繋ぐ配線及び配管を、互いに接触させることなくコンパクトに配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る工作機械を示す側面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】上記工作機械の第１支持部及び第２支持部を示す拡大断面平面図である。
【図４】上記工作機械の移動台がＸ軸方向にスライド移動した状態を示す説明図である。
【図５】上記工作機械の移動台がＹ軸方向にスライド移動した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明の一実施形態に係る工作機械を示す側面図であり、図２は図１のＡ矢視図である。図１及び図２において、工作機械１は、例えば研削装置からなり、固定台（ベッド）２と、この固定台２上において二軸方向にスライド移動可能に設けられた移動台（テーブル）３と、移動台３を二軸方向にスライドさせるスライド機構４とを備えている。
【００１６】
スライド機構４は、固定台２上に設けられた第１スライド台５と、第１スライド台５上に設けられた第２スライド台６とを備えている。第１スライド台５は、図示しない駆動手段により、固定台２に対して上記二軸方向のうちの一方向であるＸ軸方向（図１の左右方向）にスライド可能とされている。第２スライド台６は、図示しない駆動手段によって、第１スライド台５に対して上記二軸方向のうちの他方向であるＹ軸方向（図２の左右方向）にスライド可能とされている。第２スライド台６上には、移動台３が固定されている。なお、図２では、第２スライド台６及び移動台３の図示を省略している。
これにより、移動台３は、第１スライド台５をスライドさせることで第２スライド台６と共にＸ軸方向へスライド移動し（図４も参照）、第２スライド台６をスライドさせることでＹ軸方向へスライド移動する（図５も参照）。
【００１７】
工作機械１は、固定台２側から移動台３側に対して、電力を供給する複数（図例では４つ）の配線７と、図示しない主軸を回転させるための流体（エアや油等）を供給する複数（図例では２つ）の配管８とを備えている。
これらの配線７及び配管８は、固定台２と第１スライド台５との間を繋ぐ第１繋ぎ部７１，８１と、第１スライド台５のＹ軸方向両端部の間を繋ぐ第２繋ぎ部７２，８２と、第１スライド台５と第２スライド台６との間を繋ぐ第３繋ぎ部７３，８３とを有している。
【００１８】
配線７の第１繋ぎ部７１及び配管８の第１繋ぎ部８１は、移動台３がＹ軸方向へスライド移動する際における固定台２側と移動台３側とを繋ぐ部分である。第１繋ぎ部７１，８１の両端部は、固定台２側の第１取付フレーム１１、及び第１スライド台５側の第２取付フレーム１２にそれぞれ取り付けられている。
【００１９】
第１取付フレーム１１は、固定台２のＸ軸方向一方側（図１の右側）の端部であって、かつＹ軸方向一方側（図２の右側）の端部に固定されている。第１取付フレーム１１は、固定台２から上方に延びる縦フレーム部１１ａと、この縦フレーム部１１ａの上端部からＹ軸方向他方側（図２の左側）に延びる横フレーム部１１ｂとを有している。横フレーム部１１ｂには、第１繋ぎ部７１，８１の固定台２側の端部がＹ軸方向に所定間隔をあけて取り付けられている。
【００２０】
第２取付フレーム１２は、第１スライド台５のＸ軸方向一方側の端部であって、かつＹ軸方向一方側に固定されており、縦フレーム部１２ａと、Ｌ字状の折り曲げ部１２ｂと、横フレーム部１２ｃとを有している。縦フレーム部１２ａは、第１スライド台５に対して上方に延びるように固定されており、縦フレーム部１２ａの上端部に折り曲げ部１２ｂが固定されている。折り曲げ部１２ｂの上端部には、Ｙ軸方向他方側に延びる横フレーム部１２ｃが固定されており、この横フレーム部１２ｃに、第１繋ぎ部７１，８１の第１スライド台５側の端部（後述する第２繋ぎ部７２，８２の一端部）がＹ軸方向に所定間隔をあけて取り付けられている。なお、第２取付フレーム１２は、各フレーム部１２ａ〜１２ｃを補強する補強フレーム部１２ｄを有している。
【００２１】
図２において、各第１繋ぎ部７１，８１は、Ｙ軸方向に沿ってＵ字状に曲がるように弛ませた弛み部７１ａ，８１ａを有する。これらの弛み部７１ａ，８１ａは、互いに異なる断面直径を有し、その断面直径が大きいものほど曲率半径を大きくしており、これによって弛み部７１ａ，８１ａは、互いに異なる曲率半径とされている。そして、これらの弛み部７１ａ，８１ａは、曲率半径が大きいものほど曲率半径方向の外側に非接触の状態で配置されている。
【００２２】
本実施形態では、４つの配線７の弛み部７１ａは、曲率半径が大きいものほど曲率半径方向の外側において同心状に配置されている。また、２つの配管８１の弛み部８１ａは、最も曲率半径の大きい弛み部７１ａの曲率半径方向の外側において、曲率半径の大きいものほど曲率半径方向の外側において、弛み部７１ａと同心状に配置されている。
【００２３】
配線７の第２繋ぎ部７２及び配管８の第２繋ぎ部８２の一端部は、第１スライド台５のＹ軸方向一方側（図２の右側）において第２取付フレーム１２に取り付けられている。また、第２繋ぎ部７２，８２の他端部は、第１スライド台５のＹ軸方向他方側（図２の左側）において第３取付フレーム１３に支持されている。
【００２４】
第３取付フレーム１３は、第１スライド台５から上記Ｙ軸方向他方側に延びる横フレーム部１３ａと、この横フレーム部１３ａのＹ軸方向他端部から上方に延びる縦フレーム部１３ｂとを有している。縦フレーム部１３ｂには、後述する支持機構２０を介して、第２繋ぎ部７２，８２の他端部が、揺動自在に支持されている。
【００２５】
配線７の第３繋ぎ部７３及び配管８の第３繋ぎ部８３は、移動台３がＸ軸方向へスライド移動する際における固定台２側と移動台３側とを繋ぐ部分であり、上下方向に延在する延在部により構成されている。本実施形態の延在部７３，８３は、その長手方向の中央部が若干折り曲げられた逆く字状に形成されている。
【００２６】
図１及び図２において、第３繋ぎ部７３，８３の長手方向の両端部は、第１スライド台５側の第３取付フレーム１３、及び第２スライド台６側の第４取付フレーム１４に、支持機構２０を介してそれぞれ支持されている。第４取付フレーム１４は、第２スライド台６から上方に延びる縦フレーム部１４ａと、この縦フレーム部１４ａの上端部からＸ軸方向一方側（図１の右側）に延びる横フレーム部１４ｂとを有している。
【００２７】
図１において、支持機構２０は、複数の延在部７３，８３を互いに非接触の状態で揺動自在に支持するものである。本実施形態の支持機構２０は、延在部７３，８３の下端部が、上端部側を支点として移動台３のＸ軸方向へのスライド移動に追従して揺動するように複数の延在部７３，８３を支持している。
【００２８】
支持機構２０は、複数の延在部７３，８３それぞれの上端部が固定される第１支持部２１と、複数の延在部７３，８３それぞれの下端部が固定される第２支持部２２とを有している。第１支持部２１は、移動台３のＸ軸方向へのスライド移動時に固定台２側となる第３取付フレーム１３の縦フレーム部１３ｂに回動自在に取り付けられている。第１支持部２１の回動中心Ｃは、複数の延在部７３，８３が揺動する揺動支点とされている。第２支持部２２は、移動台３のＸ軸方向へのスライド移動時に移動台３側となる第４取付フレーム１４の横フレーム部１４ｂに回動自在に取り付けられている。
【００２９】
図３は、第１支持部２１及び第２支持部２２を示す拡大断面平面図である。図３において、第１支持部２１は、矩形状のブロック体２１１と、一対の滑り軸受２１２と、ボルト２１３と、ナット２１４とによって構成されている。
ブロック体２１１には、その中心部をＹ軸方向に貫通する円形の軸孔２１１ａが形成されている。この軸孔２１１ａには、その両端部に挿入された円筒状の滑り軸受２１２を介して、ボルト２１３が挿通されている。
【００３０】
ボルト２１３の先端部は、第３取付フレーム１３の縦フレーム部１３ｂに固定されたナット２１４に締結されている。これにより、ブロック体２１１は、縦フレーム部１３ｂに対して、ボルト２１３の軸線回りに回動自在に取り付けられている。これにより、ボルト２１３の軸線は、第１支持部２１の回動中心Ｃ、すなわち延在部７３，８３（図１参照）の揺動支点とされている。
【００３１】
ブロック体２１１には、軸孔２１１ａのＸ軸方向一方側（図３の右側）において、Ｙ軸方向に所定間隔をあけて円形の第１及び第２挿通孔２１１ｂ，２１１ｃが形成されている。さらに、ブロック体２１１には、軸孔２１１ａのＸ軸方向他方側（図３の左側）において、Ｙ軸方向に所定間隔をあけて円形の第３及び第４挿通孔２１１ｄ，２１１ｅが形成されている。
【００３２】
第１〜第３挿通孔２１１ｂ〜２１１ｃには、３つの配線７の延在部７３の上端部（第２繋ぎ部７２の上記他端部）がそれぞれ挿通されて固定され、第４挿通孔２１１ｅには、１つの配管８の延在部８３の上端部（第２繋ぎ部８２の上記他端部）が固定されている（図１及び図２参照）。
【００３３】
第２支持部２２は、矩形状のブロック体２２１と、一対の滑り軸受２２２と、ボルト２２３と、ナット２２４とによって構成されている。
ブロック体２２１には、その中心部をＹ軸方向に貫通する円形の軸孔２２１ａが形成されている。この軸孔２２１ａには、その両端部に挿入された円筒状の滑り軸受２２２を介して、ボルト２２３が挿通されている。
【００３４】
ボルト２２３の先端部は、第４取付フレーム１４の横フレーム部１４ｂに固定されたナット２２４に締結されている。これにより、ブロック体２２１は、横フレーム部１４ｂに対して、ボルト２２３の軸線回りに回動自在に取り付けられている。したがって、ボルト２２３の軸線は、第２支持部２２の回動中心とされている。
【００３５】
ブロック体２２１には、軸孔２２１ａのＸ軸方向一方側（図３の右側）において、Ｙ軸方向に所定間隔をあけて円形の第１及び第２挿通孔２２１ｂ，２２１ｃが形成されている。さらに、ブロック体２２１には、軸孔２２１ａのＸ軸方向他方側（図３の左側）において、Ｙ軸方向に所定間隔をあけて円形の第３及び第４挿通孔２２１ｄ，２２１ｅが形成されている。
【００３６】
第１〜第３挿通孔２２１ｂ〜２２１ｃには、３つの配線７の延在部７３の下端部がそれぞれ挿通された状態で固定されており、第４挿通孔２２１ｅには、１つの配管８の延在部８３の下端部が挿通された状態で固定されている（図１及び図２参照）。これにより、支持機構２０は、３つの延在部７３と１つの延在部８３とを、互いに非接触の状態で支点Ｃを中心として揺動自在に支持している。
【００３７】
次に、固定台２に対して移動台３を二軸方向にスライド移動させたときの配線７及び配管８の動きについて説明する。
まず、図１に示す状態から、移動台３をＸ軸方向の図中右側へスライド移動させる場合には、第２スライド台６を第１スライド台５に対して図中右側へスライド移動させる。その際、第１スライド台５、第２取付フレーム１２及び第３取付フレーム１３は、移動しないため固定台２側となる。また、第２スライド台６及び第４取付けフレーム１４は、移動台３と共に移動するため移動台３側となる。これにより、配線７及び配管８のうち延在部７３，８３は、固定台２側（第３取付フレーム１３）と移動台３側（第４取付けフレーム１４）とを繋ぐ部分となる。
【００３８】
したがって、第２スライド台６を図１の右側へスライド移動させると、図４に示すように、各支持部２１，２２が回動することで、配線７及び配管８の延在部７３，８３の下端部は、移動台３のスライド移動に追従して、第３取付フレーム１３側の支点Ｃを中心として、図中の反時計回り方向に揺動する。なお、その際には、配線７及び配管８の第２繋ぎ部７２，８２の第３取付フレーム１３側の端部も支点Ｃを中心として反時計回り方向に揺動する。これにより、配線７及び配管８を介して移動台３側に電力及び流体を供給しながら、移動台３をＸ軸方向へスライド移動させることができる。
【００３９】
次に、図２に示す状態から、移動台３をＹ軸方向の図中右側へスライド移動させる場合には、第１スライド台５を固定台２に対して図中右側へスライド移動させる。その際、第２スライド台６、及び第２〜第４取付フレーム１２〜１４は、第１スライド台５と共に移動するため移動台３側となる。これにより、配線７及び配管８のうち第１繋ぎ部７１，８１は、固定台２側（第１取付フレーム１１）と移動台３側（第２取付フレーム１２）とを繋ぐ部分となる。
【００４０】
したがって、第１スライド台５を図２の右側へスライド移動させると、図５に示すように、配線７及び配管８の第１繋ぎ部７１，８１における各弛み部７１ａ，８１ａが、互いに非接触のまま、曲率半径が小さくなるように変形する。これにより、配線７及び配管８を介して移動台３側に電力および流体を供給しながら、移動台３をＹ軸方向へスライド移動させることができる。
【００４１】
以上、本実施形態の工作機械１によれば、移動台３のＸ軸方向へのスライド移動時に固定台２側と移動台３側とを繋ぐ配線７及び配管８の延在部７３，８３を、上記支持機構２０により、移動台３の上記スライド移動に追従して、互いに非接触の状態で揺動させることができる。これにより、配線７及び配管８における固定台２側と移動台３側とを繋ぐ部分を大きく弛ませる必要がないので、その繋ぐ部分を配置するためのスペースを小さくすることができる。したがって、移動台３をＸ軸方向へスライド移動させる際に、固定台２側と移動台３側とを繋ぐ配線７及び配管８を、互いに接触させることなくコンパクトに配置することができる。
【００４２】
また、第１及び第２支持部２１，２２が回動することによって、配線７及び配管８の全ての延在部７３，８３が揺動するので、これらの延在部７３，８３それぞれを個別に揺動自在に支持する場合に比べて、配線７及び配管８の揺動抵抗を小さくことができる。これにより、移動台３をＸ軸方向にスライド移動させる動力の省エネルギー化を図ることができる。
【００４３】
また、移動台３のＹ軸方向へのスライド移動時に固定台２側と移動台３側とを繋ぐ配線７及び配管８の弛み部７１ａ，８１ａそれぞれは、Ｙ軸方向に沿ってＵ字状に曲げられるとともに、その曲率半径が大きいものほど当該曲率半径方向の外側において、互いに非接触の状態で配置される。これにより、配線７及び配管８の弛み部７１ａ，８１ａをＸ軸方向に沿ってＵ字状に曲げる場合に比べて、Ｘ軸方向に弛み部７１ａ，８１ａを配置するためのスペースを小さくすることができる。したがって、移動台３をＹ軸方向へスライド移動させる際に、固定台２側と移動台３側とを繋ぐ配線７及び配管８を、互いに接触させることなくコンパクトに配置することができる。
【００４４】
また、配線７及び配管８の弛み部７１ａ，８１ａのうち、断面直径が大きいものほど曲率半径を大きくしているので、断面直径が異なる各弛み部７１ａ，８１ａを無理なくＵ字状に曲げることができる。これにより、配線７及び配管８の弛み部７１ａ，８１ａが曲げ変形により破損するのを抑制することができる。
【００４５】
なお、今回開示した実施形態は例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の構成と均等の範囲内での全ての変更が含まれる。例えば、本実施形態における工作機械１は、配線７及び配管８の第１繋ぎ部７１，８１をＵ字状に弛ませ、第３繋ぎ部７３，８３を揺動自在に支持しているが、第１繋ぎ部７１，８１を揺動自在に支持し、第３繋ぎ部７３，８３をＵ字状に弛ませてもよい。また、第１繋ぎ部７１，８１及び第３繋ぎ部７３，８３を、いずれも揺動自在に支持してもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、延在部（第３繋ぎ部）７３，８３の下端部を揺動させているが、延在部７３，８３の上端部が移動台３側に接続される場合には、延在部７３，８３の上端部を揺動させるようにしてもよい。また、本発明は、研削装置以外の他の工作機械にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１：工作機械、２：固定台、３：移動台、７：配線、８：配管、２０：支持機構、２１：第１支持部、２２：第２支持部、７１ａ：弛み部、７３：延在部、８１ａ：弛み部、８３：延在部、Ｃ：支点
【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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