特許 6512930 工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6512930

(24)【登録日】2019年4月19日

(45)【発行日】2019年5月15日

(54)【発明の名称】工作機械

(51)【国際特許分類】

   B23Q 1/38 20060101AFI20190425BHJP

   B23Q 1/58 20060101ALI20190425BHJP

   B23Q 11/12 20060101ALI20190425BHJP

   F16C 32/06 20060101ALI20190425BHJP

   F16C 29/02 20060101ALI20190425BHJP

【ＦＩ】

   B23Q1/38 Z

   B23Q1/58 Z

   B23Q11/12 E

   F16C32/06 A

   F16C29/02

【請求項の数】6

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-96845(P2015-96845)

(22)【出願日】2015年5月11日

(65)【公開番号】特開2016-209965(P2016-209965A)

(43)【公開日】2016年12月15日

【審査請求日】2018年2月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】東芝機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹内 一弘

(72)【発明者】

【氏名】相良 誠

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 伸一

(72)【発明者】

【氏名】西尾 優人

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 健

(72)【発明者】

【氏名】多田 敦司

(72)【発明者】

【氏名】新井 貴雄

【審査官】 村上 哲

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−０５６２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１８８２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２２６７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０６２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０２１５３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第４６７６６４９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １／３８

Ｂ２３Ｑ １／５８

Ｂ２３Ｑ １１／１２

Ｆ１６Ｃ ２９／０２

Ｆ１６Ｃ ３２／０６

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持部分と、前記支持部分に支持された移動部分と、前記移動部分を前記支持部分に対して水平移動させる移動機構とを有する工作機械であって、
前記移動機構は、荷重支持用案内機構および姿勢保持用案内機構を有し、
前記荷重支持用案内機構は、前記移動部分に設置された荷重支持用移動部材と、前記支持部分に形成されて前記荷重支持用移動部材と摺動する荷重支持用案内面と、を有する油静圧案内機構であり、
前記荷重支持用移動部材は、前記荷重支持用案内面に対する支持荷重の中心位置が前記移動部分の重心に合わせて設置され、
前記姿勢保持用案内機構は、前記移動部分に形成されて前記移動方向に延びる姿勢保持用案内面と、前記支持部分に設置されかつ前記移動方向に離れた２箇所で前記姿勢保持用案内面と摺動する姿勢保持用移動部材と、を有するすべり案内機構であることを特徴とする工作機械。

【請求項2】

請求項１に記載した工作機械において、
前記荷重支持用移動部材は、前記移動部分の下面の前記移動部分の重心の直下となる部位に設置されていることを特徴とする工作機械。

【請求項3】

請求項２に記載した工作機械において、
前記移動部分にはアタッチメントが装着可能であり、
前記荷重支持用移動部材は、前記アタッチメントが非装着状態での前記移動部分の重心の直下、および前記アタッチメントが装着された状態での前記移動部分の重心の直下に、それぞれ設置されていることを特徴とする工作機械。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載した工作機械において、
前記荷重支持用案内機構は、外周をシールされた静圧室と、前記静圧室に潤滑油を供給する供給経路と、前記静圧室から潤滑油を回収する回収経路と、を有する油静圧案内機構であることを特徴とする工作機械。

【請求項5】

請求項４に記載した工作機械において、
前記供給経路は、前記静圧室の外周側に潤滑油を供給し、
前記回収経路は、前記静圧室の中心部から潤滑油を回収することを特徴とする工作機械。

【請求項6】

請求項４または請求項５に記載した工作機械において、
前記荷重支持用移動部材には、前記荷重支持用案内面に対向する前記静圧室と、前記静圧室を包囲するシール部とが形成されていることを特徴とする工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械、とくに水平移動する移動部分を有する工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、工作機械には、加工対象であるワークと加工用の工具とを任意の相対位置に移動させるために、様々な移動機構が用いられる。
例えば、ワークを載置するテーブルの支持構造あるいは工具を装着するヘッドの支持構造には、三次元移動を可能とするために、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸に沿った直線移動機構が採用される。また、テーブルあるいはヘッドの向きを変えるために、回転移動機構が採用される。

【0003】

これらの移動機構は、相対移動する２部材（例えば案内部材とこれに沿って移動する移動部材）を有するとともに、これらの２部材を移動させる駆動機構と、移動方向あるいは移動軸線の精度（案内精度）を確保するための案内機構を有する。
このような案内機構では、案内精度が高いこと、つまり直線運動はなるべく直線に、回転運動はなるべく真円に、という幾何学的精度が求められる。さらに、案内機構においては、高負荷容量で、低摩擦であり、減衰性能（吸振性能）が高いことが求められる。

【0004】

近年、工作機械の案内機構には、油静圧案内機構が用いられている（特許文献１）。
油静圧案内機構では、一対の摺動面のうち一方に静圧室を形成し、この静圧室に潤滑油を供給し、その静圧により他方の摺動面との間で荷重伝達を行う。つまり、一対の摺動面には潤滑油が介在するだけであり、一対の摺動面どうしは非接触状態となるので、摺動抵抗を大幅に低減できる。

【0005】

ただし、油静圧案内機構は、油膜で浮上する構造上、減衰性能には限界がある。また、油膜を形成するための潤滑油を供給する供給装置と、潤滑油を回収する回収装置が必要である。とくに、従来の油静圧案内機構では、潤滑油を用いる関係から、空気を用いる空気静圧軸受のように外気に排出することができない。このため、静圧室に供給された潤滑油が、外周縁から案内機構の外部へ排出される構造とされる。とくに、油静圧案内機構では、排出される潤滑油の量がすべり案内に比べて膨大な量となるため、潤滑油を回収し、供給装置に戻す回収装置が必要である。従って、案内機構に付随する装置構成や配管類が複雑にならざるを得ない。

【0006】

一方、工作機械の案内機構としては、伝統的なすべり案内機構（動圧案内機構）が引き続き多用されている（特許文献２）。
すべり案内機構は、それぞれ平滑に形成された一対の摺動面の間に潤滑油を供給しつつ、各々を摺動させるものである。一対の摺動面は、潤滑油による潤滑がなされるものの、相互に固体接触が維持される。

【0007】

すべり案内機構は、一対の摺動面どうしのすべり案内であるため、案内精度および減衰性能が高くできるとともに、構造的に簡素という特長がある。このため、工作機械の案内機構としては、依然としてすべり案内機構が多用されている。
ただし、すべり案内機構は、負荷容量が小さく、摩擦係数が大きく、とくに起動時や低速時の摩擦係数が増大するため、動作が円滑でなくなることがあり、位置決め精度に影響することがある。

【0008】

ところで、工作機械の一部では、工具を装着する主軸やヘッドの支持構造において、それ自体の重量により傾きや倒れを生じ、工作精度に影響する。このような変形を防止あるいは補償するために、従来の工作機械では、各種の対策が講じられている。

【0009】

例えば、主軸ヘッドの支持構造において、主軸ヘッドの重量による傾きに対し、傾きの原因となるモーメントを相殺する逆モーメント付与手段をコラムに設置し、コラムの移動軸線を矯正することにより、主軸ヘッドの傾きを補償するものがある（特許文献３）。
あるいは、主軸ヘッドの支持構造として、主軸ヘッドの重心位置を挟む２位置で支持する構成を採用し、主軸ヘッドの自重による傾きを防止するものがある（特許文献４）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００４−５８１９２号公報

【特許文献2】特開２００８−２３８３９７号公報

【特許文献3】特開２００７−２１６３１９号公報

【特許文献4】特開２０１２−９６３１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

工作機械の一部では、水平移動する移動部分が用いられる。ここで、水平移動とは、移動軸線が水平方向である場合に限らず、移動軸線が水平方向成分をもつ他の方向である場合も含む。
例えば、工作機械には、基礎上に設置された支持部分と、支持部分に支持された移動部分と、支持部分に対して移動部分を水平方向へ移動させる移動機構と、が設置される。移動機構には、前述したすべり案内機構や油静圧案内機構などの案内機構が用いられる。

【0012】

具体例として、横中ぐり盤は、回転軸が水平方向に延びる主軸を支持するために、ベッド上に起立するコラムと、コラムに昇降自在に支持されたヘッドと、ヘッドから水平方向へ進退自在なラム（またはクイル）と、を用いている。
このような構造では、主軸を含むラムが水平移動する移動部分であり、ヘッドないしコラムが移動部分を支持する支持部分である。そして、案内機構として、ラムの外側面と、これに対向するヘッドの表面（ラムが挿通されるためにヘッドに形成された挿通孔の内側面など）との間に、前述したすべり案内機構や油静圧案内機構が形成される。

【0013】

移動部分であるラムの重心は、その移動（主軸軸線方向への進退）に伴って、ヘッド等の支持部分に対する位置が変化する。
このように、動作に伴って水平位置が変化する場合、前述した特許文献４のような、重心位置に対する機械的な配置により傾きを防止する対策は、用いることができない。
また、前述した特許文献３のような、逆モーメント付与手段を用いるとしても、動作に伴って重心位置が変化し、相殺すべきモーメントが変化するため、逆モーメント付与手段において煩雑な制御が必須となり、構造的な複雑化も避けられない。

【0014】

一方、先に具体例としたヘッドとラムを有する工作機械では、前述した逆モーメント付与手段ほどではないが、ラムの傾き防止対策となるように、案内機構の配置に配慮がなされている。
例えば、案内機構のヘッド側部分を、ラムが挿通されるヘッドの挿通孔などの両端開口のそれぞれ間近に配置し、両端に一対の案内機構の間隔が最大となるようにしている。
このような一対の案内機構により、ラムが繰り出されて重心が大きく移動し、ラムの自重によるヘッドに対する傾きモーメントが最大になった場合でも、ラムの傾きを効果的に防止できるようにする。

【0015】

しかし、このような一対の案内機構でも、ラムの重心位置が挿通孔の中央部にある時と、挿通孔のいずれかの開口近くにある時とでは、案内機構の各側にかかる負荷が変化し、ラムの傾きを解消することが難しいという問題がある。
このような問題は、支持部分に対して水平移動（略水平ないし水平成分を含む他の方向への移動を含む）する移動部分を有する工作機械において、共通する問題である。

【0016】

本発明の目的は、構造が簡素で、水平移動する移動部分の傾きを防止できる工作機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明の工作機械は、支持部分と、前記支持部分に支持された移動部分と、前記移動部分を前記支持部分に対して水平移動させる移動機構とを有する工作機械であって、前記移動機構は、荷重支持用案内機構および姿勢保持用案内機構を有し、前記荷重支持用案内機構は、前記移動部分に設置された荷重支持用移動部材と、前記支持部分に形成されて前記荷重支持用移動部材と摺動する荷重支持用案内面と、を有する油静圧案内機構であり、前記荷重支持用移動部材は、前記荷重支持用案内面に対する支持荷重の中心位置が前記移動部分の重心に合わせて設置され、前記姿勢保持用案内機構は、前記移動部分に形成されて前記移動方向に延びる姿勢保持用案内面と、前記支持部分に設置されかつ前記移動方向に離れた２箇所で前記姿勢保持用案内面と摺動する姿勢保持用移動部材と、を有するすべり案内機構であることを特徴とする。

【0018】

このような本発明では、移動部分は支持部分に支持されるとともに、移動機構により所定の移動方向へ移動される。移動部分は、荷重支持用案内機構により、その自重を支持部分に伝達され、支持部分により支持される。荷重支持用案内機構では、荷重支持用移動部材が移動部分と一体に移動し、支持部分に形成された荷重支持用案内面に対して摺動する。

【0019】

荷重支持用移動部材は、荷重支持用案内面に対する支持荷重の中心位置が移動部分の重心に合わせて設置されているため、移動部分が支持部分に対して移動しても、常に移動部分の重心位置を支持することになる。
このため、移動部分は、支持部分に対して任意の位置へ移動しても、常に重心位置を支持されるため、その位置に応じてモーメントが変化して傾きや倒れなどを生じることがない。
本発明では、荷重支持用案内機構に油静圧案内機構を用いることで、高負荷容量および低摩擦性を確保することができる。
一方、本発明では、支持部分に対して移動する移動部分は、姿勢保持用案内機構により案内され、その姿勢を正確に保持される。
とくに、姿勢保持用案内機構では、支持部材の離れた２箇所、たとえば移動部分が挿通される挿通孔の両側開口近傍の２箇所で摺動させて支持することで、移動部分の移動方向に対する傾きを規制し、移動方向に対する精度を一層高めることができる。
本発明では、姿勢保持用案内機構にすべり案内機構を用いることで、姿勢保持用に必要な高い案内精度および減衰性能が得られるとともに、構造的に簡素にすることができる。
本発明において、支持部分に対する移動部分の荷重支持は、前述した荷重支持用案内機構により行われており、姿勢保持用案内機構のすべり案内機構としては、専ら移動部分の姿勢保持を行えばよい。
このように本発明では、荷重支持用案内機構により移動部分の自重を常に重心位置で支持し、移動部分の傾きや倒れを防止できるとともに、姿勢保持用案内機構により、移動部分の姿勢を保持することができる。

【0020】

本発明において、水平移動とは、移動軸線が水平方向である場合に限らず、移動軸線が水平方向成分をもつ他の方向である場合も含む。例えば、水平方向あるいは略水平な方向のほか、移動部分が移動した際に水平方向の変位が生じるような他の移動方向への移動を含む。
さらに、鉛直方向以外への移動は水平方向の成分を含み、本発明においてはその水平成分の移動を水平移動として取り扱うことができる。ただし、本発明が有効であるのは、水平成分による重心移動が顕著となる場合、具体的には、水平方向および水平に対して４５度程度である。しかし、水平に対して４５度以上傾いた方向への移動であっても、移動部分の重心移動による影響が大きい場合、本発明は有効である。

【0021】

本発明における支持部分および移動部分としては、前述した水平移動を行う各種の組み合わせが該当する。例えば、支持部分であるヘッドに対して、ラム（角形断面）やクイル（円形断面）を移動部分とすることができ、支持部分であるコラムに対して昇降および水平移動する主軸ヘッドなど、片持ち状態あるいは支持部分から張り出した状態で、かつ水平移動する部分を移動部分とすることができる。

【0022】

荷重支持用案内面としては、支持部分の移動部分を収容、保持あるいは挿通させる部分の内面など、移動部分に対向する部分の表面であって、移動方向に連続した表面を用いることができる。荷重支持用案内面としては、支持部分の部材の表面をそのまま利用するものに限らず、摺動用の案内部材を別途設置することで形成してもよい。

【0023】

本発明の工作機械において、前記荷重支持用移動部材は、前記移動部分の下面の前記移動部分の重心の直下となる部位に設置されていることが望ましい。

【0024】

このような本発明では、荷重支持用移動部材による荷重支持を、移動部分の重心の直下で行うことができ、常に移動部分の重心位置を支持部分で支持することができる。
荷重支持用移動部材は、重心位置の直下に単独で配置するものに限らず、例えば、移動部分の下面あるいは移動部材の側面に、重心位置をとりまくように複数の荷重支持用移動部材を配置し、それらによる支持荷重の合力が重心位置と一致するように構成してもよい。

【0025】

しかし、荷重支持用移動部材を重心位置の直下に単独で配置すれば、構造がより簡素であり、重心位置との関係を確実に設定できる。
荷重支持用移動部材を単独で配置する場合、荷重支持用案内面に対して摺動する面積に限界があるが、後述する油静圧案内機構を用いれば、狭い面積でも十分に高い負荷容量を確保することができる。

【0026】

本発明の工作機械において、前記移動部分にはアタッチメントが装着可能であり、前記荷重支持用移動部材は、前記アタッチメントが非装着状態での前記移動部分の重心の直下、および前記アタッチメントが装着された状態での前記移動部分の重心の直下に、それぞれ設置されていることが望ましい。

【0027】

本発明において、アタッチメントとしては、例えば工作機械の移動部分であるラムやクイルの先端に、工具に代えて主軸に装着されるアングルヘッドなどである。
本発明において、荷重支持用移動部材を、アタッチメントが非装着状態での重心の直下と、アタッチメントが装着された状態の重心の直下に、それぞれ設置するための具体的構成としては、複数の荷重支持用移動部材を各重心位置に設置すること、各重心位置にまたがる長尺の荷重支持用移動部材を用いること、などが採用できる。

【0028】

このような本実施形態では、アタッチメントを装着した場合でも、装着しない場合でも、荷重支持用移動部材を、各重心位置の直下に配置することができる。
各重心位置に対応した複数の荷重支持用移動部材を用いる場合には、アタッチメントの有無に応じて、対応する重心位置の荷重支持用移動部材を有効にし、対応しない荷重支持用移動部材を停止させる、などの切り替えを行ってもよい。
さらに、複数の荷重支持用移動部材の間に重心位置がくるような他のアタッチメントを用いる場合、２つの荷重支持用移動部材の負荷荷重バランスを調整し、２つの荷重支持用移動部材の中間にくる重心を支えるようにしてもよい。

【0031】

本発明の工作機械において、前記荷重支持用案内機構は、外周をシールされた静圧室と、前記静圧室に潤滑油を供給する供給経路と、前記静圧室から潤滑油を回収する回収経路と、を有する油静圧案内機構であることが望ましい。

【0032】

このような本発明では、油静圧案内機構は、静圧室の外周がシールされた密閉式の油静圧構造とされる。このような油静圧案内機構により、荷重支持用案内機構において、高負荷容量および低摩擦性を確保することができる。

【0033】

荷重支持用案内機構は、油静圧案内機構とすべり案内機構とを併用する油静圧すべり併用式とすることもできる。このような、油静圧すべり併用式の案内機構では、油静圧案内機構により高負荷容量および低摩擦性を確保するとともに、すべり案内機構により案内精度および減衰性能を確保することができる。その結果、高負荷容量で、低摩擦であり、かつ案内精度が高く、減衰性能が高い傾き防止機構とすることができる。

【0034】

荷重支持用案内機構を油静圧案内機構とするとともに、後述するように、姿勢保持用案内機構をすべり案内機構とすることができる。
移動機構において、油静圧案内機構とすべり案内機構を共存させた場合でも、回収経路で潤滑油を回収することで、油静圧案内機構から溢れ出す潤滑油を減らす、ないし、無くすことができ、すべり案内機構あるいは工作機械の他の部分に好ましくない影響（異種の潤滑油が混合する等）を及ぼす可能性を解消できる。

【0035】

なお、本発明において、油静圧案内構造では、静圧室内の潤滑油の静圧により、相対移動する２部材の間の荷重支持が行われる。油静圧案内構造としては、封入式の油静圧構造と、流通式あるいは循環式の油静圧構造と、のいずれかを用いることができる。

【0036】

封入式の油静圧構造では、静圧室には供給経路だけが接続され、回収経路は接続されない。潤滑油は、供給経路から供給され、所定の圧力で静圧室内に充填される。静圧室内の潤滑油が減った際には、供給経路から潤滑油が補充される。

【0037】

流通式の油静圧構造では、静圧室に供給経路と回収経路とが接続される。潤滑油は、供給経路から供給され、静圧室内を流通しつつ静圧を発生し、静圧室から回収経路へと回収される。
流通式の油静圧構造において、回収経路から回収された潤滑油を、供給経路に再利用することで、循環式の油静圧構造とすることができる。

【0038】

本発明において、供給経路および回収経路は、移動部分に形成される流路や移動部分から支持部分へと延びる配管などを利用することができる。
これらの供給経路および回収経路には、それぞれ潤滑油を駆動するポンプ、潤滑油を貯留するタンクなどを接続することができ、その途中に潤滑油の圧力や流量などの状態を検知する計器等を設置してもよい。
なお、回収経路においては、外部から密閉される配管に限らず、外気開放された経路、例えば樋などの従来の油静圧案内機構に利用されていた回収経路を用いることもできる。

【0039】

本発明の工作機械において、前記供給経路は、前記静圧室の外周側に潤滑油を供給し、前記回収経路は、前記静圧室の中心部から潤滑油を回収することが望ましい。

【0040】

このような本発明では、供給経路からの潤滑油が静圧室の外周側に供給され、供給された潤滑油は静圧室を中心向きに流通し、静圧室の中心部に接続された回収経路から回収される。
このような潤滑油の中心回収を行うことで、油静圧式案内機構としての潤滑油の流量を低減することができる。

【0041】

すなわち、従来の油静圧案内機構では、内側の静圧室（いわゆるリセス部）に所期の静圧を生じさせるために、静圧室の外周に沿って圧力保持部（いわゆるランド部）が形成される。そして、静圧室の潤滑油は、外周に沿った圧力保持部を経て外周から排出される。この際、外周に沿った圧力保持部は、その半径に比例して周長が長くなるため、圧力保持部を径方向に通過する際に所定の流速（内側の静圧室で所期の圧力が保持できる流速）を確保しようとすると、全体の流量は相当な大流量にならざるを得ない。

【0042】

このような大流量を供給するためには、供給装置において大容量が必要であり、配管径の拡大など、装置構成の大規模化が避けられない。
これに対し、本発明では、中心回収を行うために、圧力保持部は回収用の開口周辺に形成すればよく、その周長は格段に短くて済む。このため、潤滑油の流量を大幅に低減させることができ、潤滑油の供給装置、供給経路および回収経路を小型化、簡素化することができる。

【0043】

本発明の工作機械において、前記荷重支持用移動部材には、前記荷重支持用案内面に対向する前記静圧室と、前記静圧室を包囲するシール部とが形成されていることが望ましい。

【0044】

このような本発明では、潤滑油が供給経路から静圧室内に供給され、静圧室の内面と荷重支持用案内面との間に油膜を形成し、油静圧式案内機構として、荷重支持用案内面を浮上支持させることができる。
この際、静圧室内の潤滑油は、供給経路から静圧室に供給され、静圧室内において荷重支持用案内面からの荷重を支持するとともに、静圧室の外周側から内側向きに移動し、中心部の回収経路から全量が回収される。
そして、静圧室の外周においては、静圧室を包囲するシール部により、潤滑油はシール部よりも外側へ漏れ出すことがなく、これにより密閉式の油静圧案内機構を形成することができる。
さらに、前述した通り、静圧室の中心部に接続された回収経路により、潤滑油の中心回収を行うことで、潤滑油の流量を低減させることができ、潤滑油の供給装置、供給経路および回収経路を小型化、簡素化することができる。

【0045】

本発明において、静圧室としては、移動部材の表面に凹状に形成された所定深さ（数十ミクロン程度）の凹部が利用できる。
静圧室においては、静圧室に同心円状の等圧溝を形成して静圧室を内側と外側とに区画し、内側を圧力保持部（ランド）とし、外側を静圧室本体（リセス）とすることができる。内側の圧力保持部と外側の静圧室本体とが同じ深さでも、これらより深い等圧溝を形成することで、内側の圧力保持部によって静圧室本体における圧力保持効果を生じさせることができる。これにより、静圧室本体において、潤滑油の静圧による荷重負担を行うことができ、油静圧案内構造としての機能を得ることができる。

【0046】

本発明においては、静圧室の内周に、回収経路を包囲する深さの浅い圧力保持部（外側の静圧室本体より背の高いランド部）を形成することで、油静圧案内構造としての機能を得るようにしてもよい。
静圧室の平面形状は、例えば円形、楕円形あるいは長円形とすることができ、正方形や長方形などの矩形あるいは他の多角形状としてもよい。矩形や多角形とする場合も、各々の頂点は円弧状などとし、角張った部分を丸めることが望ましい。

【0047】

シール部としては、静圧室の周囲に沿って形成された静圧室の深さより深いシール溝と、このシール溝内に設置された環状のシール部材との組み合わせなどが利用できる。
シール部材としては、静圧室の底面と対向する案内面とにそれぞれ密接することでシール性を確保するものが好ましく、静圧室の深さより高さが大きなエラストマ素材による成形品などが利用できる。例えば耐油性のＯリング等も利用可能であるが、静圧室内の高圧に対応できかつ潤滑油の漏出を防止できるように、適宜リップシール等を追加することも有効である。
シール部の平面形状は、静圧室の輪郭に沿った形状とすればよく、静圧室に準じた円形、矩形あるいは他の形状とすることができる。

【0048】

本発明において、回収経路は、静圧室の中心部に連通されていればよく、静圧室の中心部の近傍であれば幾何学的中心でなくてもよい。
供給経路は、静圧室の回収経路よりも外周側に連通されていればよく、静圧室の外周近傍あるいはシール部のシール溝の内側などに連通させてもよい。この際、供給経路はシール溝の任意の位置に連通されていればよいが、周方向にむらができないように、シール部の複数箇所に連通させてもよい。

【発明の効果】

【0051】

本発明によれば、構造が簡素で、水平移動する移動部分の傾きを防止できる工作機械を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0052】

【図1】本発明の第１実施形態の工作機械を示す斜視図。

【図2】前記第１実施形態の移動機構を示す斜視図。

【図3】前記第１実施形態の移動機構を示す分解斜視図。

【図4】前記第１実施形態の姿勢保持用案内機構の要部を示す斜視図。

【図5】前記第１実施形態の姿勢保持用案内機構の要部を示す断面図。

【図6】前記第１実施形態の荷重支持用案内機構の要部を示す斜視図。

【図7】前記第１実施形態の荷重支持用案内機構の要部を示す断面図。

【図8】前記第１実施形態の荷重支持用機構の動作を示す模式側面図。

【図9】本発明の第２実施形態の荷重支持用案内機構の要部を示す断面図。

【図10】本発明の第３実施形態の荷重支持用案内機構を示す模式平面図。

【図11】本発明の第４実施形態の荷重支持用案内機構を示す模式側面図。

【図12】本発明の第５実施形態の荷重支持用案内機構を示す模式側面図。

【発明を実施するための形態】

【0053】

〔第１実施形態〕
図１から図８には、本発明に基づく第１実施形態が示されている。
図１において、工作機械１０は、基台１１の上面に、テーブル１２およびコラム１３を有する。
テーブル１２は、円板状に形成され、鉛直方向の軸線まわり（Ｂ軸）に回転可能に支持されている。基台１１とテーブル１２との間には、テーブル１２を基台１１に対して回転させるために、Ｂ軸移動機構２１が設置されている。

【0054】

コラム１３は、角柱状に形成され、側面にはヘッド１４が昇降可能に支持されている。
コラム１３とヘッド１４との間には、ヘッド１４をコラム１３に沿って昇降、つまり鉛直方向（Ｙ軸方向）へ移動させるために、Ｙ軸移動機構２２が設置されている。
Ｙ軸移動機構２２が形成されるコラム１３およびヘッド１４の一部は、カバー１９で覆われている。

【0055】

ヘッド１４には挿通孔１５が形成されている。挿通孔１５には、水平方向に延びる角柱状のラム１６が挿通されている。ラム１６には主軸１７が回転自在に支持され、その先端には工具１８が装着される。
本実施形態ではラム１６（角形断面）を用いるが、クイル（円形断面）等を用いてもよい。

【0056】

ヘッド１４とラム１６との間には、ラム１６をヘッド１４に対して水平移動、つまり水平方向（Ｚ軸方向）へ移動させるために、Ｚ軸移動機構２３が設置されている。
本実施形態において、ヘッド１４が本発明の支持部分であり、ラム１６が本発明の移動部分であり、Ｚ軸移動機構２３が移動部分を支持部分に対して水平移動させる移動機構である。

【0057】

〔Ｚ軸移動機構〕
図２において、Ｚ軸移動機構２３は、挿通孔１５の４つの内側面（上内側面１５Ａ、下内側面１５Ｂ、左右の内側面１５Ｃ，１５Ｄ）と、各々に対向するラム１６の外側面（上外側面１６Ａ、下外側面１６Ｂ、左右の外側面１６Ｃ，１６Ｄ）との間に、ヘッド１４に対するラム１６の姿勢を保持するための姿勢保持用案内機構３０（第１〜第４の姿勢保持用案内機構３０Ａ〜３０Ｄ）を備えている。さらに、Ｚ軸移動機構２３は、挿通孔１５の下内側面１５Ｂと、対向するラム１６の下外側面１６Ｂとの間に、ラム１６の荷重を受けてヘッド１４に支持させる荷重支持用案内機構３７を備えている。

【0058】

〔姿勢保持用案内機構〕
図２および図３において、姿勢保持用案内機構３０は、挿通孔１５の内側面（上内側面１５Ａ、下内側面１５Ｂ、左右の内側面１５Ｃ，１５Ｄ）に沿った第１〜第４の姿勢保持用案内機構３０Ａ〜３０Ｄとされ、それぞれ姿勢保持用移動部材３１（第１〜第４の姿勢保持用移動部材３１Ａ〜３１Ｄ）を備えている。
姿勢保持用移動部材３１は、Ｚ軸方向に延びる板材で形成され、挿通孔１５の内側面の両側に沿って２本ずつ一対に設置されている。

【0059】

姿勢保持用移動部材３１の表面は、それぞれラム１６の外側面（上外側面１６Ａ、下外側面１６Ｂ、左右の外側面１６Ｃ，１６Ｄ）に対向され、これらの外側面を姿勢保持用案内面として、互いの間に姿勢保持用案内機構３０が構成されている。
本実施形態では、姿勢保持用案内機構３０として、後述するすべり案内機構５０（図６，図７参照）が採用されている。

【0060】

〔荷重支持用案内機構〕
図２および図３において、荷重支持用案内機構３７は、挿通孔１５の下内側面１５Ｂに沿って移動する荷重支持用移動部材３８を備えている。

【0061】

荷重支持用移動部材３８は、短尺の板材で形成され、ラム１６の下外側面１６Ｂに設置された一対の姿勢保持用移動部材３１Ｂの間に設置されている。
荷重支持用移動部材３８は、ラム１６の重心位置Ｇの直下に、水平位置が重心位置Ｇと重なるように設置されている。

【0062】

荷重支持用移動部材３８の表面は、それぞれ挿通孔１５の下内側面１５Ｂに対向され、この下内側面１５Ｂを姿勢保持用案内面として、互いの間に荷重支持用案内機構３７が構成されている。
本実施形態では、荷重支持用案内機構３７として、後述する油静圧案内機構４０（図４，図５参照）が採用されている。

【0063】

なお、ラム１６の自重は、荷重支持用移動部材３８および荷重支持用案内機構３７で専ら負担される。このため、荷重支持用案内機構３７として、後述する油静圧案内機構４０を用いる場合でも、ラム１６の上外側面１６Ａと挿通孔１５の上内側面１５Ａとの間に補助的な案内機構を設ける必要はない。
ただし、プリロードを付与するため等の理由で、前述した荷重支持用移動部材３８および荷重支持用案内機構３７と同様な構成を、ラム１６の上外側面１６Ａと挿通孔１５の上内側面１５Ａとの間に設置してもよい。

【0064】

〔すべり案内機構〕
図４および図５において、すべり案内機構５０は、２組が姿勢保持用移動部材３１の両端に離れて形成されている。
すべり案内機構５０は、姿勢保持用移動部材３１の両端で、それぞれ摺動面５１と、姿勢保持用案内面であるラム１６の外周面（上外側面１６Ａ、下外側面１６Ｂ、左右の外側面１６Ｃ，１６Ｄ）とを接触させることで、ラム１６とヘッド１４とのＺ軸方向の姿勢を正確に保持可能である。

【0065】

すべり案内機構５０は、案内面と摺動する平滑な摺動面５１を有する。摺動面５１には、全面にわたって、４フッ化エチレンなどの低摩擦性材料で形成されたシートが貼られている。
さらに、摺動面５１には、縦横に連続した給油溝５２が形成され、給油溝５２には給油経路５３が連通されている。従って、給油経路５３に潤滑油を供給すれば、供給された潤滑油が給油溝５２により摺動面５１の全体に拡散される。
このような摺動面５１により、姿勢保持用案内面であるラム１６の外周面との間で高い案内精度を確保しつつ、摺動抵抗および摩耗を軽減することができる。

【0066】

すべり案内機構５０には、給油経路５３に潤滑油を供給するための潤滑油供給装置６０が接続されている。
潤滑油供給装置６０は、潤滑油を貯留するタンク６９と、タンク６９内の潤滑油をすべり案内機構５０に供給する供給配管６６とを有する。供給配管６６の途中には、通過する潤滑油を濾過するフィルタ６８と、同潤滑油を適量ずつ間欠的に圧送するポンプ６７とが設置されている。

【0067】

なお、すべり案内機構５０に供給された潤滑油の排出経路として、姿勢保持用移動部材３１の側面の下方に回収樋を設け、この回収樋で受けた潤滑油を廃油タンクに戻して貯留してもよい。排出経路としては、適宜配管を用いてもよい。

【0068】

〔油静圧案内機構〕
図６および図７において、油静圧案内機構４０は、荷重支持用移動部材３８に２組並べて形成されている。
油静圧案内機構４０は、案内面と摺動する平滑面４９を有する。平滑面４９には、全面にわたって、４フッ化エチレンなどの低摩擦性材料で形成されたシートが貼られている。
さらに、平滑面４９には、凹状に形成された円形の静圧室４１と、その周囲を環状に連続して包囲するシール部４２とが形成されている。

【0069】

静圧室４１は、組み立てられた状態では、案内面である挿通孔１５の上下の内側面（上内側面１５Ａ、下内側面１５Ｂ）によって覆われて閉じた空間となる。そして、静圧室４１内に供給される潤滑油で案内面の荷重支持を行うことで、油静圧構造が形成され、案内面に対する高負荷容量および十分な低摩擦性能が得られる。

【0070】

静圧室４１への潤滑油の供給および回収を行うために、供給経路４３および回収経路４４が形成されている。
静圧室４１の底面には、その中央に回収経路４４の連通孔４４１が連通されているとともに、その開口と同心で環状溝４１１が形成されている。
静圧室４１の底面は、環状溝４１１を境に、内側部分４１２と、外側部分４１３とに区画されている。外側部分４１３の一部には、環状溝４１１からシール部４２に至る径方向の連通溝４１４が形成されている。

【0071】

シール部４２には、静圧室４１の外周に沿って環状のシール溝４２１が形成されている。このシール溝４２１には、耐油ゴム等のエラストマ成型品によるシール部材４２２が配置されている。
シール溝４２１の一部には、シール部材４２２よりも内側（静圧室４１側）に、供給経路４３の連通孔４３１が連通されている。

【0072】

静圧室４１への潤滑油の供給および回収は、潤滑油供給装置６０により行われる。
潤滑油供給装置６０は、潤滑油を貯留するタンク６１と、タンク６１から供給経路４３に至る供給配管６３と、回収経路４４からタンク６１に戻る回収配管６４と、を有する。
供給配管６３の途中には、通過する潤滑油を濾過するフィルタ６５と、同潤滑油を加圧するポンプ６２とが設置されている。

【0073】

潤滑油供給装置６０は、タンク６１に貯留されている潤滑油を、供給配管６３から取り出し、フィルタ６５で濾過したのちポンプ６２で圧送し、供給経路４３へと供給する。これにより、供給経路４３から、加圧された潤滑油が外周のシール部４２から静圧室４１内に供給される。
一方、静圧室４１内の潤滑油は、その中心から回収経路４４に回収され、回収配管６４を経てタンク６１に全量が戻される。

【0074】

このような油静圧案内機構４０では、加圧された潤滑油が供給経路４３から供給され、シール溝４２１から静圧室４１内に流入し、静圧室４１内を外側部分４１３から内側部分４１２へと移動し、連通孔４４１から回収経路４４へと回収される。
この際、静圧室４１内の潤滑油は、その静圧により案内面である挿通孔１５の上下の内側面（上内側面１５Ａ、下内側面１５Ｂ）を浮上支持し、これにより油静圧案内機構４０としての機能が得られる。
一方、静圧室４１内の潤滑油は、回収経路４４から全量回収される。さらに、静圧室４１の周囲がシール部４２でシールされているため、潤滑油が外部に漏れ出すことが防止される。

【0075】

本実施形態において、静圧室４１の厚み（内側部分４１２と案内面である上内側面１５Ａ、下内側面１５Ｂとの間隔）、つまり平滑面４９に対する凹みの深さは、シール溝４２１や環状溝４１１に比べてごく浅く（数十ミクロン程度）形成されている。
さらに、内側部分４１２と外側部分４１３とは、同じ高さに設定されている。つまり、内側部分４１２における静圧室４１の深さ（平滑面４９に対する）は、外側部分４１３における深さと同じである。

【0076】

従って、組み立てられた状態では、静圧室４１の外側部分４１３における厚み（外側部分４１３と上内側面１５Ａ、下内側面１５Ｂとの間隔）と、静圧室４１の内側部分４１２における厚み（内側部分４１２と上内側面１５Ａ、下内側面１５Ｂとの間隔）とが同じとされている。
ただし、内側部分４１２と外側部分４１３との間には、環状溝４１１が形成され、この環状溝４１１は連通溝４１４でシール溝４２１に連通されている。このため、外側部分４１３においては、連通孔４３１を通して供給される供給経路４３からの潤滑油の圧力と同一の圧力に保持される。

【0077】

このような設定により、静圧室４１の外側部分４１３から内側部分４１２へと潤滑油が流れた際には、内側部分４１２がランド部または圧力保持部として作用する。
つまり、内側部分４１２の外側（環状溝４１１に面した領域）では、外側部分４１３と同じ圧力であるが、内側に向けて流れるに従って漸次圧力が下がり、回収経路４４の連通孔４４１に至ると大気圧程度となる。

【0078】

このように、内側部分４１２がランド部または圧力保持部として作用することで、リセス部または静圧室本体である外側部分４１３に荷重支持用の静圧を確保することができる。
さらに、静圧室４１内の潤滑油による静圧支持が、外周側にあって静圧室４１のうち主に面積が大きい外側部分４１３で行われることになり、受圧領域面積を拡大できるとともに、流入したての高圧の潤滑油による効率的な静圧支持を行うことができる。

【0079】

〔第１実施形態の動作〕
本実施形態においては、ラム１６がヘッド１４に対して水平移動しても、荷重支持用案内機構３７により、ラム１６の自重が常にその重心位置Ｇで受けられる。そして、ラム１６のヘッド１４に対する姿勢は、姿勢保持用案内機構３０により正確に維持される。従って、ラム１６の水平移動があっても、ラム１６がヘッド１４に対して傾くあるいは倒れることが防止される。

【0080】

図８（Ａ）において、ラム１６が先端方向（図中右側）へ水平移動した場合、ラム１６の先端側がヘッド１４から大きく張り出すとともに、ラム１６の重心位置Ｇはヘッド１４および挿通孔１５の右端近傍まで移動する。
図８（Ｂ）のように、ラム１６が反対向き（図中左側）へ水平移動した場合、ラム１６の反対側がヘッド１４から大きく張り出すとともに、ラム１６の重心位置Ｇはヘッド１４および挿通孔１５の左端近傍まで移動する。

【0081】

これらの状態において、もし、ラム１６が姿勢保持用案内機構３０だけで支持されていた場合、ラム１６の自重は姿勢保持用案内機構３０の右端部分あるいは左側部分で専ら負担され、各側の荷重が増すことで、ラム１６の先端側が下向きに傾くことがある。

【0082】

しかし、本実施形態では、ラム１６の重心位置Ｇに荷重支持用案内機構３７が設置されており、ラム１６の自重は、常に荷重支持用案内機構３７で受けられ、姿勢保持用案内機構３０に対するラム１６の水平移動に伴う負荷変動は僅かに抑えられる。
このため、ラム１６がヘッド１４に対して水平移動しても、ラム１６がヘッド１４に対して傾くあるいは倒れることが防止される。

【0083】

〔第１実施形態の効果〕
このような本実施形態によれば、移動部分であるラム１６は、支持部分であるヘッド１４に支持されるとともに、Ｚ軸移動機構２３により所定の移動方向へ移動させることができる。
すなわち、ラム１６は、荷重支持用案内機構３７により、その自重をヘッド１４に伝達されて支持される。荷重支持用案内機構３７では、荷重支持用移動部材３８がラム１６と一体に移動し、ヘッド１４の荷重支持用案内面（上内側面１５Ａ，下内側面１５Ｂ）に対して摺動する。

【0084】

荷重支持用移動部材３８は、荷重支持用案内面に対する支持荷重の中心位置が、ラム１６の重心位置Ｇに合わせて設置されている。このため、荷重支持用案内機構３７では、ラム１６がヘッド１４に対して移動しても、常に移動部分の重心位置Ｇを支持することになる。
このように、ラム１６は、ヘッド１４に対して任意の位置へ移動しても、常に重心位置Ｇを支持される。このため、ラム１６の水平位置に応じてモーメントが変化し、ヘッド１４に対してラム１６が傾きや倒れなどを生じることがない。
従って、本実施形態によれば、構造が簡素で、水平移動する移動部分の傾きを防止できる工作機械１０を提供することができる。

【0085】

本実施形態では、荷重支持用移動部材３８を重心位置の直下に単独で配置したため、構造がより簡素であり、重心位置Ｇとの関係を確実に設定できる。
この際、荷重支持用案内面である下内側面１５Ｂに対して摺動する面積に限界があり、十分に広い面積が確保できないこともあるが、荷重支持用案内機構３７として油静圧案内機構４０を用いたため、狭い面積でも十分に高い負荷容量を確保することができる。

【0086】

本実施形態では、前述した通り、荷重支持用案内機構３７により、ラム１６の自重を常に重心位置Ｇで支持し、ラム１６の傾きや倒れを防止できることに加えて、姿勢保持用案内機構３０により、ラム１６の姿勢を保持することができる。
とくに、姿勢保持用案内機構３０では、ヘッド１４の挿通孔１５における離れた２箇所である両側開口近傍で摺動させて支持することで、ラム１６の移動方向に対する傾きを規制し、移動方向に対する精度を一層高めることができる。

【0087】

本実施形態では、荷重支持用案内機構３７として油静圧案内機構４０を用いることにより、荷重支持用案内機構３７において、高負荷容量および低摩擦性を確保することができる。
さらに、荷重支持用案内機構３７を油静圧案内機構４０とするとともに、姿勢保持用案内機構３０としてすべり案内機構５０を用いたため、高い案内精度および減衰特性をも確保することができ、各々の特性を補完的に用いることで、ラム１６の案内性能を高めることができる。

【0088】

このように、本実施形態では、ヘッド１４に対するラム１６の荷重支持は、荷重支持用案内機構３７により行われており、姿勢保持用案内機構３０としては、専らラム１６の姿勢保持を行えばよい。このため、姿勢保持用案内機構３０にすべり案内機構５０を用いることで、姿勢保持用に必要な高い案内精度および減衰性能が得られるとともに、構造的に簡素にすることができる。

【0089】

本実施形態では、荷重支持用案内機構３７に用いる油静圧案内機構４０を、静圧室４１の外周がシールされた密閉式の油静圧構造とし、回収経路４４および回収配管６４から潤滑油を全量回収するようにした。このため、油静圧案内機構４０から溢れ出す潤滑油を減らす、ないし、なくすことができ、すべり案内機構５０あるいは工作機械１０の他の部分に好ましくない影響（異種の潤滑油が混合する等）を及ぼす可能性を解消できる。

【0090】

〔第２実施形態〕
図９には、本発明に基づく第２実施形態が示されている。
本実施形態において、工作機械１０、姿勢保持用案内機構３０、荷重支持用案内機構３７、油静圧案内機構４０およびすべり案内機構５０の基本構成は共通であり、重複する説明は省略するとともに、相違する構成について、以下に説明する。

【0091】

前述した第１実施形態では、油静圧案内機構４０の静圧室４１が、環状溝４１１、内側部分４１２、外側部分４１３、連通溝４１４を有していた。そして、内側部分４１２および外側部分４１３が同じ深さでありながら、環状溝４１１および連通溝４１４がシール溝４２１に連通されることで、内側部分４１２が圧力保持部（ランド部）として機能し、外側部分４１３が静圧室本体（リセス部）として機能するようにしていた。

【0092】

本実施形態においては、環状溝４１１および連通溝４１４を省略し、外側部分４１３の深さを内側部分４１２よりも深く形成することにより、実際に内側部分４１２をランド（圧力保持部）とし、かつ外側部分４１３をリセス（静圧室本体）としている。
なお、本実施形態において、内側部分４１２の深さは前述した第１実施形態と同様な数十ミクロン程度であり、外側部分４１３の深さは、内側部分４１２よりも深い。

【0093】

このような本実施形態によれば、工作機械１０、姿勢保持用案内機構３０、荷重支持用案内機構３７、油静圧案内機構４０およびすべり案内機構５０の基本構成が前述した第１実施形態と共通であるため、これらによる効果は同様に得られる。

【0094】

さらに、本実施形態では、環状溝４１１および連通溝４１４が省略されているが、内側部分４１２および外側部分４１３の深さ設定により、前述した第１実施形態と同様に静圧荷重支持を行うことができ、油静圧案内機構４０としての機能を得ることができる。

【0095】

〔第３実施形態〕
図１０には、本発明に基づく第３実施形態が示されている。
本実施形態において、工作機械１０、姿勢保持用案内機構３０、荷重支持用案内機構３７、油静圧案内機構４０およびすべり案内機構５０の基本構成は共通であり、重複する説明は省略するとともに、相違する構成について、以下に説明する。

【0096】

前述した第１実施形態では、姿勢保持用案内機構３０として、ヘッド１４の挿通孔１５の各内側面（上内側面１５Ａ，下内側面１５Ｂ、左内側面１５Ｃ、右内側面１５Ｄ）に、それぞれ両側一対の姿勢保持用移動部材３１（第１〜第４の姿勢保持用移動部材３１Ａ〜３１Ｄ）を設けた。

【0097】

そして、ラム１６の下外側面１６Ｂに、荷重支持用移動部材３８を設置し、これらを上下の内側面１５Ａ，１５Ｂに設置された一対の姿勢保持用移動部材３１の間に収まるように配置していた（図２および図３参照）。

【0098】

これにより、第１実施形態では、荷重支持用移動部材３８がラム１６の重心位置Ｇの直下に配置され、荷重支持用案内機構３７はラム１６の重心位置Ｇでラム１６の自重を支持する構成とされていた。
これに対し、本実施形態では、重心位置Ｇの直下でない位置に、複数の荷重支持用移動部材３８を配置し、各々の支持荷重の合力が重心位置Ｇに合うように構成されている。

【0099】

図１０において、ヘッド１４、挿通孔１５およびラム１６、上下左右の内側面１５Ａ〜１５Ｄ，上下左右の外側面１６Ａ〜１６Ｄは、前述した第１実施形態と同様である。
本実施形態では、挿通孔１５の上下の内側面１５Ａ，１５Ｂに設置される姿勢保持用案内機構３０（第１および第２の姿勢保持用案内機構３０Ａ，３０Ｂ）として、各１本ずつの姿勢保持用移動部材３１（第１および第２の姿勢保持用移動部材３１Ａ，３１Ｂ）が設置されている。

【0100】

そして、ラム１６の下外側面１６Ｂには、姿勢保持用移動部材３１の両側に一対の荷重支持用移動部材３８が設置され、これらの一対により荷重支持用案内機構３７が形成されている。
一対の荷重支持用案内機構３７は、ラム１６の重心位置Ｇを挟んで対称に配置されている。従って、２つの荷重支持用案内機構３７で負担される荷重の合力は、重心位置Ｇに一致させることができる。

【0101】

このような本実施形態では、一対の荷重支持用案内機構３７を用い、ラム１６の重心位置Ｇの直下でない部位に設置しつつ、支持荷重の合力を重心位置Ｇに一致させることができ、前述した第１実施形態と同様に、ラム１６の水平移動があっても傾きや倒れを防止することができる。
さらに、ラム１６の下側でその自重を受ける荷重支持用移動部材３８が２個一対となるため、第１実施形態と同じ荷重支持用移動部材３８を用いても、荷重負担する面積を２倍にすることができる。

【0102】

〔第４実施形態〕
図１１には、本発明に基づく第４実施形態が示されている。
本実施形態において、工作機械１０、姿勢保持用案内機構３０、荷重支持用案内機構３７、油静圧案内機構４０およびすべり案内機構５０の基本構成は共通であり、重複する説明は省略するとともに、相違する構成について、以下に説明する。

【0103】

ヘッド１４には、挿通孔１５の開口に隣接して、拡張部材１５１が設置されている。
拡張部材１５１は、その上面１５１Ｂが挿通孔１５の下内側面１５Ｂと連続するように形成されるとともに、ラム１６の自重を受けるのに十分な強度に形成されている。

【0104】

このような本実施形態では、例えば図８（Ａ）に示す状態、つまりラム１６の重心位置Ｇおよび荷重支持用移動部材３８が挿通孔１５の図中右端近傍に達した状態から、さらにラム１６を繰り出すことができる。
すなわち、ラム１６がさらに繰り出された状態では、荷重支持用移動部材３８が挿通孔１５の外部に出てしまうが、下内側面１５Ｂと連続する上面１５１Ｂに載せ替えることで、拡張部材１５１によって荷重支持が継続される。

【0105】

従って、重心位置Ｇが挿通孔１５からはみ出したような状態であっても、重心位置Ｇにおける荷重支持を維持することができ、ラム１６の水平移動に伴う傾きや倒れを防止することができる。
従って、本実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様な効果が得られるほか、ラム１６の水平移動範囲を拡張することができる。

【0106】

なお、前述したように、ラム１６の下側の荷重支持用移動部材３８および荷重支持用案内機構３７と同様な構成を、ラム１６の上側に設置してもよい。例えば、図１１に鎖線で示す荷重支持用移動部材３８Ｓおよび荷重支持用案内機構３７Ｓを設ける場合、ヘッド１４には拡張部材１５１Ｓを設置し、挿通孔１５の上内側面１５Ａに連続する表面を形成し、荷重支持用移動部材３８Ｓとの間で油静圧案内機構４０の機能が維持されるようにすることが望ましい。

【0107】

〔第５実施形態〕
図１２には、本発明に基づく第５実施形態が示されている。
本実施形態において、工作機械１０、姿勢保持用案内機構３０、荷重支持用案内機構３７、油静圧案内機構４０およびすべり案内機構５０の基本構成は共通であり、重複する説明は省略するとともに、相違する構成について、以下に説明する。

【0108】

前述した第１実施形態では、ラム１６の先端には、工具１８が装着されていた（図１参照）。そして、荷重支持用移動部材３８がラム１６の重心位置Ｇの直下に配置され、荷重支持用案内機構３７はラム１６の重心位置Ｇでラム１６の自重を支持する構成とされていた（図２参照）。

【0109】

本実施形態では、ラム１６の先端に、工具１８に代えて、アタッチメント１８１が装着可能である。つまり、加工内容に応じてラム１６の先端にアタッチメント１８１が装着され、その先端に工具１８を装着して加工を行うことがある。
このようなアタッチメント１８１を装着した状態では、移動部分であるラム１６の重心位置はＧ１である。一方、アタッチメント１８１を取り外した状態（ラム１６に工具１８が直接装着された状態）では、移動部分であるラム１６の重心位置はＧ０（図８に示す第１実施形態の重心位置Ｇと同じ）である。

【0110】

本実施形態では、このような２つの重心位置Ｇ１，Ｇ０に対応するために、各々の直下に荷重支持用移動部材３８および補助荷重支持用移動部材３８１を配置している。
すなわち、アタッチメント１８１を装着しない状態の重心位置Ｇ０の直下には荷重支持用移動部材３８が設置されている。荷重支持用移動部材３８は、前述した第１実施形態と同様である。
一方、アタッチメント１８１を装着した状態の重心位置Ｇ１の直下には補助荷重支持用移動部材３８１が設置されている。

【0111】

このような本実施形態では、工作機械１０の制御装置において、アタッチメント１８１の装着の有無が識別できるから、この有無に応じて、荷重支持用移動部材３８と、補助荷重支持用移動部材３８１とを、切り替えて用いることができる。
そして、このような切り替えにより、アタッチメント１８１の装着の有無に応じて重心位置Ｇ０，Ｇ１が変化しても、その直下および直上で荷重支持を行うことができる。

【0112】

〔他の実施形態〕
なお、本発明は、前述した実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形等は本発明に含まれる。

【0113】

すべり案内機構５０は、潤滑用および摩耗防止用に油静圧案内機構４０と同じ潤滑油を用いるものに限らず、他の油脂類を利用し、あるいは摺動面５１に固体潤滑材料を用いるものであってもよい。このような場合でも、シール部４２により油静圧案内機構４０からの潤滑油の漏出を防止できるため、漏出した潤滑油によりすべり案内機構５０に不都合が生じることはない。

【0114】

前述した実施形態の油静圧案内機構４０では、供給経路４３から静圧室４１へと潤滑油を供給し、静圧室４１から排出された潤滑油を回収経路４４から回収し、タンク６１に戻す循環式の油静圧構造を採用した。
ただし、循環式に限らず、単なる流通式の油静圧構造としてもよい。例えば、回収経路４４から回収した潤滑油をタンク６１に戻さず、供給経路４３から静圧室４１に潤滑油を供給し、静圧室４１で静圧を発生させた後、回収経路４４で回収するだけとしてもよい。

【0115】

さらに、油静圧案内機構４０としては、静圧室４１に貯められた潤滑油の静圧を利用する封入式の油静圧構造としてもよい。この場合でも、静圧室４１内の潤滑油の量および圧力を所定値に維持するために、供給経路４３は設置することが必要であるが、回収経路４４については省略することができる。

【産業上の利用可能性】

【0116】

本発明は、工作機械、とくに水平移動する移動部分を有する工作機械として利用できる。

【符号の説明】

【0117】

１０…工作機械、１１…基台、１２…テーブル、１３…コラム、１４…ヘッド、１５…挿通孔、１５１，１５１Ｓ…拡張部材、１５１Ｂ…上面、１５Ａ…上内側面、１５Ｂ…下内側面（荷重支持用案内面）、１５Ｃ…左内側面、１５Ｄ…右内側面、１６…ラム、１６Ａ…上外側面（第１の姿勢保持用案内面）、１６Ｂ…下外側面（第２の姿勢保持用案内面）、１６Ｃ…左外側面（第３の姿勢保持用案内面）、１６Ｄ…右外側面（第４の姿勢保持用案内面）、１７…主軸、１８…工具、１８１…アタッチメント、１９…カバー、２１…Ｂ軸移動機構、２２…Ｙ軸移動機構、２３…Ｚ軸移動機構、３０…姿勢保持用案内機構、３０Ａ…第１の姿勢保持用案内機構、３０Ｂ…第２の姿勢保持用案内機構、３０Ｃ…第３の姿勢保持用案内機構、３０Ｄ…第４の姿勢保持用案内機構、３１…姿勢保持用移動部材、３１Ａ…第１の姿勢保持用移動部材、３１Ｂ…第２の姿勢保持用移動部材、３１Ｃ…第３の姿勢保持用移動部材、３１Ｄ…第４の姿勢保持用移動部材、３７，３７Ｓ…荷重支持用案内機構、３８，３８Ｓ…荷重支持用移動部材、３８１…補助荷重支持用移動部材、４０…油静圧案内機構、４１…静圧室、４１１…環状溝、４１２…内側部分、４１３…外側部分、４１４…連通溝、４２…シール部、４２１…シール溝、４２２…シール部材、４３…供給経路、４３１…連通孔、４４…回収経路、４４１…連通孔、４９…平滑面、５０…案内機構、５１…摺動面、５２…給油溝、５３…給油経路、５５…回収樋、５６…廃油タンク、６０…潤滑油供給装置、６１…タンク、６２…ポンプ、６３…供給配管、６４…回収配管、６５…フィルタ、６６…供給配管、６７…ポンプ、６８…フィルタ、６９…タンク、Ｇ…重心位置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】