(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械であって、それぞれ互いに内外に配置された管（１，２）から形成された複数のテレスコープ式伸縮アーム（３）が設けられており、これらの伸縮アーム（３）が、一方ではフレーム（４）に、他方では工具取付け部（５）にそれぞれ枢着式に取り付けられている形式のものにおいて、
外側の管（１）に、全周にわたって分配された複数の切欠き（７）が設けられており、これらの切欠き（７）にそれぞれボール循環ユニット（８）が配置されており、該ボール循環ユニット（８）がそれぞれ、負荷区分（１１）と該負荷区分（１１）に続く無負荷の戻し案内区分（１２）とに分割された、エンドレスなボール溝（１０）を備えた支持体（９）から成っており、前記ボール溝（１０）の負荷区分（１１）と、内側の管（２）に設けられた、前記負荷区分（１１）に向かい合って位置するボール溝（１３）とに沿って複数のボール（１４）が転動するようになっており、該ボール（１４）が、負荷区分（１１）から戻し案内区分（１２）に案内されるようになっており、内側の管（２）の全周にわたって分配されて配置されたボール溝（１３）がそれぞれ対になって複数個設けられており、互いに平行で且つ隣接した各対のボール溝（１３）が、互いに逆向きに傾けられていることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
外側の管（１）に、長手方向軸線に対して直交する方向で配置された接線方向孔（１５）が設けられており、該接線方向孔（１５）が、外側の管（１）に設けられた、支持体（９）のための当接面（１８）を貫通しており、支持体（９）に、前記接線方向孔（１５）に対して同軸的なねじ山付き孔（１６）が設けられており、該ねじ山付き孔（１６）に、前記接線方向孔（１５）を通って貫通案内されたねじ（１７）が螺合している、請求項１記載の工作機械。
【請求項３】
当接面（１８）と支持体（９）との間に少なくとも１つの補償シム（１９）が配置されている、請求項２記載の工作機械。
【請求項４】
外側の管（１）の外周面が、カバー（２１）のための当接面として設けられた平らな面取り部（２０）を備えており、支持体（９）が前記カバー（２１）に半径方向で支持されている、請求項１記載の工作機械。
【請求項５】
カバー（２１）が、横断面で見て外側の管（１）の円区分を形成している、請求項４記載の工作機械。
【請求項６】
カバー（２１）が、ねじ（２２）によって外側の管（１）に結合されている、請求項５記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、それぞれ互いに内外に配置された管から形成された複数のテレスコープ式伸縮アームが設けられており、これらの伸縮アームが、一方ではフレームに、他方では工具取付け部にそれぞれ枢着式に取り付けられている形式の工作機械に関する。このような工作機械は、例えば米国特許第５４０１１２８号明細書に基づき公知である。この公知の工作機械では、コンベンショナルな工作機械とは異なり、比較的小さな質量しか運動させられない。その結果、比較的高い作動速度が実現され、しかも特にフレームと工具取付け部との間の剛性は極めて高い。多くの場合、合計６つのテレスコープ式伸縮アームが設けられており、全てのテレスコープ式伸縮アームは互いに別個に独立して伸縮され得る。その結果、工具取付け部は三次元の如何なる所望の位置をも占めることが可能となる。テレスコープ式伸縮アームの高い剛性は、このような工作機械では特に重要である。
発明の要約
従って本発明の課題は、冒頭で述べた件の工作機械を改良して、テレスコープ式伸縮アームが一方では極めて剛性に形成され、他方ではスムーズに伸縮可能に形成されているような工作機械を提供することである。
この課題を解決するために本発明では、外側の管に、全周にわたって分配された複数の切欠きが設けられており、これらの切欠きにそれぞれボール循環ユニットが配置されている。ボール循環ユニットはそれぞれ、負荷区分と、該負荷区分に続く無負荷の戻し案内区分とに分割された、エンドレスなボール溝を備えた支持体から成っており、前記ボール溝の負荷区分と、内側の管に設けられた、前記負荷区分に向かい合って位置するボール溝とに沿って複数のボールが転動するようになっており、該ボールが、負荷区分から戻し案内区分に案内されるようにした。
このような配置形式では、テレスコープ式伸縮アームのスムーズな移動可能性が保証されており、しかも内側の管と外側の管とは、ボールベアリングによって互いに相対的に回動不能である。負荷区分の長さ若しくは負荷区分において転動するボールの数は、テレスコープ式伸縮アームのジオメトリに対応して、若しくは予想され得る負荷に対応して設定される。内側の管の全周にわたって分配されて配置されたボール溝がそれぞれ対、つまりペアになって複数個設けられていると有利であり、この場合、互いに平行で且つ互いに隣接した各対のボール溝は、互いに逆向きに傾けられている。ボール循環ユニットの支持体には、相応してボール溝がそれぞれ対になって設けられているので、横断面で見てそれぞれ２列の複数のアンギュラボールベアリングが形成されている。この場合、ボール列の２つの押圧線は、有利には約９０°の角度を成している。ボール循環ユニットに関しては、多種多様の構成が知られている。例えばドイツ連邦共和国特許第２６１８５３５号明細書には、このようなボール循環ユニットが具体的に開示されている。
本発明の別の有利な構成では、外側の管に、長手方向軸線に対して直交する方向で配置された接線方向孔が設けられている。この場合、支持体には前記接線方向孔に対して同軸的なねじ山付き孔が設けられており、このねじ山付き孔には、前記接線方向孔を通って貫通案内されたねじが螺合している。当接面は切欠きの壁によって形成されており、この切欠きに支持体が配置されている。ねじを締め付けることにより、支持体は当接面に押圧され、この場合、場合によっては当接面と支持体との間に、支持体の申し分のない位置決めのための補償シムが設けられていてよい。ボール循環ユニットを半径方向で支持するためには、外側の管の外周面にカバーが設けられており、しかもこのカバーには、外側の管の外周面に設けられた平らな面取り部が対応している。カバーが横断面で見て、外側の管の円区分を形成していると有利である。このようにして、突起部やエッジによる損傷の危険が生じることなく、外側の管は滑らかな円筒形の外周面を有している。カバーは、有利にはねじによって外側の管に結合されていてよい。
以下に、本発明を合計２つの図面に示した実施例につき詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による工作機械の斜視図であり、第２図は、第１図に示した工作機械の伸縮アームの横断面図である。
図面の詳細な説明
第１図に描かれた工作機械には、それぞれ互いに内外に配置された管１，２から形成された複数のテレスコープ式伸縮アーム３が設けられている。これらのテレスコープ式伸縮アーム３は、一方ではフレーム４に、他方では工具取付け部５にそれぞれ枢着式に取り付けられている。工具取付け部５には所定の工具（図示せず）が設けられており、この工具は、モータ６によって駆動される。１つ又は複数のテレスコープ式伸縮アーム３を伸縮させることにより、工具取付け部５をそれぞれ所望の位置で三次元的に運動させることができる。
第２図には、第１図に示した工作機械に設けられたテレスコープ式伸縮アーム３の拡大横断面が示されている。外側の管１には、全周にわたって分配された複数の切欠き７が設けられており、これらの切欠き７には、それぞれボール循環ユニット８が配置されている。各ボール循環ユニット８は、互いに隣接した２つのエンドレスなボール溝１０を有する支持体９から成っている。各ボール溝１０は、負荷区分１１と、この負荷区分１１に続く無負荷の戻し案内区分１２とを有している。内側の管２には、この内側の管２の全周にわたって分配されて配置されたボール溝１３がそれぞれ対になって複数個設けられており、この場合、支持体９と内側の管２とに設けられたボール溝１０，１３に沿って複数のボール１４が転動する。外側の管１には、長手方向軸線に対して直交する方向で配置された接線方向孔１５が設けられており、支持体９には、前記接線方向孔１５に対して同軸的なねじ山付き孔１６が設けられている。このねじ山付き孔１６には、接線方向孔１５を通って貫通案内されたねじ１７が螺合している。切欠き７に設けられた当接面１８と支持体９との間には、補償シム１９が配置されており、この補償シム１９は、ねじ１７の締付け時に、支持体９と外側の管１との間に緊締されている。
外側の管１の外周面には、平らな面取り部２０が設けられており、この面取り部２０にはカバー２１が接触している。このカバー２１は、外側の管１の円区分を形成している。カバー２１は、ねじ２２によって外側の管１にねじ締結されている。
【図１】
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【図２】
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