特許 6948985 工作機械のカバー装置

(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】6948985

(24)【登録日】2021年9月24日

(45)【発行日】2021年10月13日

(54)【発明の名称】工作機械のカバー装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/08 20060101AFI20210930BHJP

   B23B 1/00 20060101ALI20210930BHJP

【ＦＩ】

   B23Q11/08 Z

   B23B1/00 A

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-103700(P2018-103700)

(22)【出願日】2018年5月30日

(65)【公開番号】特開2019-206064(P2019-206064A)

(43)【公開日】2019年12月5日

【審査請求日】2020年11月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000137856

【氏名又は名称】シチズンマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】片岸 渉

(72)【発明者】

【氏名】矢部 晃一

(72)【発明者】

【氏名】安藤 洋介

(72)【発明者】

【氏名】和田 陽介

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 敏之

【審査官】 村上 哲

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−２１５３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０５９７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４８８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９４７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１６４６２２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １１／０８

Ｂ２３Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削工具と主軸とを相対的に送り方向に前進と後退を繰り返しながら振動させつつ送り動作させる振動切削によりワークを切削する工作機械に開閉可能に設けられた開閉カバーと、前記開閉カバーの側部に設けられた支持部と、前記支持部に回転自在に支持されて前記開閉カバーの開閉に応じて前記工作機械に設けられたガイドレールに沿って移動する回転体と、を有する工作機械のカバー装置であって、
前記工作機械の側に設置され、前記開閉カバーが閉じた状態となったときに前記支持部を押圧して前記回転体を前記ガイドレールに押し付ける押圧体を有し、
前記支持部が前記開閉カバーから突出するとともに、前記開閉カバーが閉じた状態となったときに前記ガイドレールと平行になって前記押圧体に当接する面を有するブロック状であることを特徴とする工作機械のカバー装置。

【請求項2】

前記押圧体が、前記開閉カバーが閉じた状態となったときに平らな板状の先端部分において前記面に当接する板バネである、請求項１に記載の工作機械のカバー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械に設けられるカバー装置に関する。

【背景技術】

【0002】

切削工具によりワークを切削加工する自動旋盤やマシニングセンタ等の工作機械では、切削加工時に生じる切屑やクーラント等が外部に飛散することを防止するために、当該切削加工を行なう加工室をカバーにより覆う構成とするのが一般的である。

【0003】

従来、上記カバーを有する工作機械として、非加工時に作業者が加工室内で所望の作業を行い得るようにするために、カバーの一部を開閉可能な開閉カバー（ドア）で構成したものが知られている。

【0004】

例えば特許文献１には、支点軸により工作機械に開閉可能に装着された開閉カバーと、開閉カバーの支点軸とは反対側の先端部分の両側部に設けられた一対の支持部と、それぞれの支持部に回転自在に支持された一対のガイドローラと、工作機械の加工室の両側部に開口縁に沿って設けられた一対のガイド溝とを有し、開閉カバーの開閉に応じてそれぞれのガイドローラを対応するガイド溝に沿って移動させることで開閉カバーを滑らかに開閉させるようにしたカバー装置が記載されている。

【0005】

一方、従来の工作機械として、例えば特許文献２に記載されるように、いわゆる振動切削を行うものが知られている。振動切削とは、切削工具を送り方向に振動させながら送り動作させて回転するワークを切削加工する加工方法である。振動切削によれば、切削加工時に切削工具によってワークが切削されない空振り期間を生じさせて切屑を順次分断させることができるので、切屑の処理性を高めることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１６−２１５３５４号公報

【特許文献2】特開２０１３−１０３２７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記特許文献１に記載されたカバー装置では、ガイドローラをガイド溝の内部で滑らかに回転させつつ移動させるために、ガイドローラの直径をガイド溝の溝幅よりも若干小さくする必要がある。そのため、ワークを振動切削する工作機械に当該カバー装置を設けた構成とすると、振動切削時の切削工具の振動が伝達されることで開閉カバーが振動する虞がある、という問題点があった。

【0008】

本発明は、上記課題を鑑みて成されたものであり、その目的は、ワークの振動切削時における開閉カバーの振動を抑制可能な工作機械のカバー装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の工作機械のカバー装置は、切削工具と主軸とを相対的に送り方向に前進と後退を繰り返しながら振動させつつ送り動作させる振動切削によりワークを切削する工作機械に開閉可能に設けられた開閉カバーと、前記開閉カバーの側部に設けられた支持部と、前記支持部に回転自在に支持されて前記開閉カバーの開閉に応じて前記工作機械に設けられたガイドレールに沿って移動する回転体と、を有する工作機械のカバー装置であって、前記工作機械の側に設置され、前記開閉カバーが閉じた状態となったときに前記支持部を押圧して前記回転体を前記ガイドレールに押し付ける押圧体を有し、前記支持部が前記開閉カバーから突出するとともに、前記開閉カバーが閉じた状態となったときに前記ガイドレールと平行になって前記押圧体に当接する面を有するブロック状であることを特徴とする。

【0011】

本発明の工作機械のカバー装置は、上記構成において、前記押圧体が、前記開閉カバーが閉じた状態となったときに平らな板状の先端部分において前記面に当接する板バネであるのが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、ワークの振動切削時におけるカバーの振動を抑制可能な工作機械のカバー装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施の形態であるカバー装置を備えた工作機械の概略構成を示す斜視図である。

【図2】開閉カバーが開かれた状態における工作機械の概略構成を主軸の軸方向から見た説明図である。

【図3】開閉カバーが閉じられていない状態における回転体とガイドレールとの係合状態を示す説明図である。

【図4】開閉カバーが閉じられた状態における回転体とガイドレールとの係合状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１に示す工作機械１は自動旋盤（ＣＮＣ旋盤）として構成されたものであり、筺体２を有している。筺体２は、天面カバー２ａ、前面カバー２ｂ、一対の側面カバー２ｃ、背面カバー２ｄ及び天面カバー２ａと前面カバー２ｂとを連ねる傾斜面カバー２ｅを備えた箱状に形成されており、その内部には加工室３が設けられている。

【0015】

図２に示すように、加工室３には、図示しないベース（基台）に回転自在に支持された主軸４と刃物台５とが配置されており、加工室３の内部においてワーク６の加工を行うことができる。加工室３は筺体２の内部に設けられているので、切削加工により生じる切屑やクーラント等が外部に飛散することが防止される。

【0016】

主軸４はチャック４ａを備えており、チャック４ａによりワーク６を保持することができる。主軸４は、例えば電動モーター等の図示しない駆動源により回転駆動され、ワーク６とともに回転することができる。

【0017】

刃物台５は、例えばバイト等の複数（図２においては５本）の切削工具５ａを備えており、図示しない駆動装置によって駆動されて主軸４に対して切込み方向（主軸４の径方向）及び送り方向（主軸４の軸方向）に移動することができる。刃物台５は、複数の切削工具５ａを備えた構成に限らず、少なくとも１つの切削工具５ａを備えた構成であればよい。

【0018】

工作機械１は、主軸４に保持されたワーク６を主軸４とともに回転させた状態で刃物台５を移動させ、所望の切削工具５ａをワーク６に対して所定の切込み深さとしつつ送り方向に送り動作させることで、ワーク６を切削加工（旋削加工）することができる。また、工作機械１は、切削加工において、切削工具５ａを送り方向に前進と後退を繰り返しながら振動させつつ送り動作させることで、いわゆる振動切削によるワーク６の切削加工を行うことができる。ワーク６を振動切削することにより、切削加工時にワーク６から生じる切屑を順次分断させて、切屑の処理性を高めることができる。

【0019】

工作機械１は、固定された主軸４に対して刃物台５を相対移動させることで切削工具５ａによるワーク６の切削加工を行う構成のものに限らず、固定された刃物台５に対して主軸４を相対移動させることで切削工具５ａによるワーク６の切削加工を行う構成のものであってもよい。

【0020】

図１に示すように、工作機械１は筺体２に隣接して操作盤７を備えている。操作盤７を操作することで、切削加工（振動切削）の切削条件の入力等を行うことができる。

【0021】

筺体２には開口８が設けられている。開口８は、天面カバー２ａ、傾斜面カバー２ｅ及び前面カバー２ｂに亘って設けられている。開口８を開閉するために、筺体２には、本発明の一実施の形態である工作機械のカバー装置１０（以下、単に「カバー装置１０」という場合がある。）が設けられている。

【0022】

カバー装置１０は、ドア装置とも呼べるものであり、開口８を覆うとともに開口８を開閉可能な開閉カバー（ドア）１１を有している。

【0023】

開閉カバー１１は、上側カバー体１１ａと前側カバー体１１ｂとを備えている。図２に示すように、上側カバー体１１ａは、開口８の天面カバー２ａの部分における形状に対応した矩形の板状となっており、背面カバー２ｄの側を向く一端においてヒンジ１１ｃにより筺体２の天面カバー２ａに対して回動自在に支持されている。前側カバー体１１ｂは、開口８の傾斜面カバー２ｅ及び前面カバー２ｂの部分における形状に対応する矩形形状であるとともに傾斜面カバー２ｅと前面カバー２ｂとに沿うように折り曲げられた板状となっており、その一端において上側カバー体１１ａの一端に中間ヒンジ１１ｄにより回動自在に連結されている。すなわち、開閉カバー１１は、上側カバー体１１ａと前側カバー体１１ｂとが中間ヒンジ１１ｄで連結された折り畳み式となっている。

【0024】

前側カバー体１１ｂの傾斜面カバー２ｅと同一面状となる部分には窓１１ｅが設けられており、窓１１ｅから加工室３を視認することができるようになっている。また、前側カバー体１１ｂには開閉操作用の取っ手１１ｆが取り付けられている。

【0025】

前側カバー体１１ｂの先端部分（上側カバー体１１ａと連結された一端とは反対側の端部）の両側部には、それぞれ支持部１２が設けられている。それぞれの支持部１２はブロック状となっており、前側カバー体１１ｂの対応する側部において前側カバー体１１ｂの先端から突出している。また、支持部１２の先端面と側面との間には、傾斜面１２ｂが設けられている。

【0026】

図３、図４に示すように、支持部１２には軸体１２ａが設けられている。軸体１２ａは支持部１２に嵌合固定され、支持部１２から開閉カバー１１の幅方向外側に向けて突出している。

【0027】

軸体１２ａには回転体１３が装着されている。回転体１３は、例えばガイドローラであり、軸体１２ａに支持されて当該軸体１２ａを中心として回転自在となっている。本実施の形態では、回転体１３は、大径回転体１３ａと大径回転体１３ａよりも小径の小径回転体１３ｂとが軸方向に並べて設けられた構成となっている。大径回転体１３ａと小径回転体１３ｂは、一体に形成されていてもよく、別体に形成されて重ねて配置されていてもよい。

【0028】

図２に示すように、筺体２の開口８の両側には、それぞれガイドレール１４が設けられている。ガイドレール１４は、筺体２の開口８を区画する内壁面に溝状となって一体に設けられており、開口８の開口端の両側に沿って延びて、天面カバー２ａに沿う方向に延びる水平レール部１４ａ、傾斜面カバー２ｅに沿う方向に延びる傾斜レール部１４ｂ及び前面カバー２ｂに沿う方向に延びる垂直レール部１４ｃを有している。

【0029】

図示する場合では、ガイドレール１４は、筺体２の開口８を区画する内壁面に溝状となって一体に設けられているが、内壁面とは別体に構成したガイドレール１４を内壁面に固定する構成としてもよい。

【0030】

回転体１３はガイドレール１４の内部に配置されており、開閉カバー１１の開閉に応じてガイドレール１４に案内され、ガイドレール１４に沿って回転しつつ移動することができる。図３に示すように、本実施の形態では、大径回転体１３ａの直径（外径）はガイドレール１４の溝幅Ｗ（一対の第１案内壁１４ｄの間隔）よりも小さくなっている。大径回転体１３ａが図３、図４中において右側の第１案内壁１４ｄに接しているときには、小径回転体１３ｂは第２案内壁１４ｅとの間に僅かに隙間を有している。これにより、回転体１３は、大径回転体１３ａと小径回転体１３ｂとの両方がガイドレール１４の内部で滑らかに回転して、移動することができる。

【0031】

開閉カバー１１は、図１に実線で示されるように開口８を閉じた閉状態から、取っ手１１ｆが上方に引き上げられて開操作されることで、図１に二点鎖線で示されるとともに図２に示されるように、上側カバー体１１ａがヒンジ１１ｃを中心として天面カバー２ａに対して上方に向けて回動するとともに、回転体１３がガイドレール１４に沿って移動して前側カバー体１１ｂがガイドレール１４に沿って上側に移動しつつ上側カバー体１１ａに対して中間ヒンジ１１ｄを中心として回動した開状態とされる。開閉カバー１１が開状態とされると、加工室３は開口８を通して外部に開放されるので、非加工時に作業者が加工室３の内部で所望の作業を行うことが可能となる。

【0032】

反対に、開閉カバー１１は、図１に二点鎖線で示される開状態から、取っ手１１ｆが下方に引き下げられて閉操作されることで、図１に実線で示されるように、上側カバー体１１ａがヒンジ１１ｃを中心として下方に向けて回動して天面カバー２ａと同一面状となるとともに、回転体１３がガイドレール１４に沿って移動して前側カバー体１１ｂがガイドレール１４に沿って下側に移動しつつ上側カバー体１１ａに対して中間ヒンジ１１ｄを中心として回動することで閉状態とされる。開閉カバー１１が閉状態とされると、加工室３の開口８は開閉カバー１１によって閉塞されるので、切削加工により生じる切屑やクーラント等が外部に飛散することを防止することができる。

【0033】

図３、図４に示すように、ガイドレール１４の垂直レール部１４ｃの下端には押圧体１５が設置されている。本実施の形態では、押圧体１５は板バネであり、矩形板状の固定部１５ａ、固定部１５ａに対して鈍角に折り曲げられた矩形板状の傾斜部１５ｂ及び傾斜部１５ｂに対して鈍角に折り曲げられて固定部１５ａと平行となる矩形板状の押圧部１５ｃを有する形状となっている。押圧体１５は、金属製の板バネであるのが好ましいが、合成樹脂製の板バネであってもよい。

【0034】

ガイドレール１４の加工室３側に位置する内側の第１案内壁１４ｄにはボルト等の締結部材１６によってブラケット１７が固定されており、押圧体１５は固定部１５ａにおいてブラケット１７に溶接ないし接着等の手段によって固定されている。ブラケット１７に固定された押圧体１５は、固定部１５ａが押圧部１５ｃよりも上方に位置するとともに傾斜部１５ｂ及び押圧部１５ｃが支持部１２の移動経路上に向けて突出する姿勢とされている。

【0035】

開閉カバー１１が閉状態以外の状態にあるときには、図３に示すように、支持部１２は押圧体１５に当接しておらず、また、上記の通り、回転体１３の直径（外径）はガイドレール１４の溝幅Ｗよりも小さくなっているので、回転体１３はガイドレール１４の内部で滑らかに回転しつつ移動することができる。これにより開閉カバー１１を滑らかに開閉させることができる。

【0036】

一方、図４に示すように、開閉カバー１１が閉じた状態すなわち閉状態となると、支持部１２の加工室３の側を向く内側の側面に、傾斜部１５ｂが弾性変形した状態で押圧体１５の押圧部１５ｃが当接する。これにより、支持部１２がガイドレール１４の延在方向に対して直交する外向き方向に押圧され、小径回転体１３ｂがガイドレール１４の第２案内壁１４ｅに押し付けられる。小径回転体１３ｂが押圧体１５によってガイドレール１４の第２案内壁１４ｅに押し付けられると、前側カバー体１１ｂの下端は小径回転体１３ｂを介してガイドレール１４ないし筺体２に固定保持された状態となる。したがって、本実施の形態のカバー装置１０によれば、開閉カバー１１を閉状態として工作機械１によるワーク６の振動切削を行なったときに、当該振動切削における切削工具５ａの振動が伝達されることにより生じるガイドレール１４の溝幅方向に向けた開閉カバー１１の振動を抑制することができる。

【0037】

また、支持部１２を押圧体１５によって押圧することにより、回転体１３のガイドレール１４の内部における回転を抑制ないし止めることができる。したがって、本実施の形態のカバー装置１０によれば、開閉カバー１１を閉状態として工作機械１によるワーク６の振動切削を行なったときに、当該振動切削における切削工具５ａの振動が伝達されることにより生じるガイドレール１４の延在方向に向けた開閉カバー１１の振動をも抑制することができる。

【0038】

本実施の形態では、支持部１２を前側カバー体１１ｂの先端から突出するブロック状としたので、押圧体１５の配置の自由度を高めることができる。これにより、押圧体１５によってより確実に支持部１２を押圧することができるようにして、開閉カバー１１の振動をより効果的に抑制することができる。

【0039】

本実施の形態では、押圧体１５として板バネを用いるようにしたので、上記効果を奏する本実施の形態のカバー装置１０の構成を簡素化して、そのコストを低減することができる。

【0040】

本実施の形態では、押圧体１５を、固定部１５ａ、傾斜部１５ｂ及び押圧部１５ｃを有する形状としたので、開閉カバー１１が閉状態となるときに、支持部１２の先端が傾斜部１５ｂに当接して当該傾斜部１５ｂを弾性変形させつつ押圧部１５ｃに当接させることができる。これにより、支持部１２を滑らかに押圧体１５に係合させるようにして、開閉カバー１１を閉状態とする操作をより容易に行い得るようにすることができる。

【0041】

また、本実施の形態では、支持部１２の先端に傾斜面１２ｂを設けるようにしたので、開閉カバー１１が閉状態となるときに、支持部１２の傾斜面１２ｂが押圧体１５の傾斜部１５ｂに当接するようにすることで、支持部１２をより滑らかに押圧体１５に係合させることができる。これにより、開閉カバー１１を閉状態とする操作をより容易に行い得るようにすることができる。

【0042】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0043】

前記実施の形態では、支持部１２を前側カバー体１１ｂの先端から突出するブロック状に構成した場合を示すが、前側カバー体１１ｂの一部が支持部１２としても機能する構成としてもよい。この場合、押圧体１５により前側カバー体１１ｂを押圧する構成としてもよい。

【0044】

前記実施の形態では、押圧体１５として板バネを用いているが、例えばコイルスプリング、合成ゴム等の弾性体などの板バネ以外のものを押圧体１５として用いるようにしてもよい。

【0045】

前記実施の形態では、支持部１２に固定された軸体１２ａに回転体１３を回転自在に装着するようにしているが、回転体１３と一体に設けられた軸体あるいは回転体１３に固定された軸体を支持部１２によって回転自在に支持することで、回転体１３を支持部１２に回転自在に支持させる構成とすることもできる。

【0046】

前記実施の形態では、回転体１３は、大径回転体１３ａと小径回転体１３ｂとを備えた構成とされているが、１つの回転体のみを備えた構成とすることもできる。

【符号の説明】

【0047】

１ 工作機械
２ 筺体
２ａ 天面カバー
２ｂ 前面カバー
２ｃ 側面カバー
２ｄ 背面カバー
２ｅ 傾斜面カバー
３ 加工室
４ 主軸
４ａ チャック
５ 刃物台
５ａ 切削工具
６ ワーク
７ 操作盤
８ 開口
１０ カバー装置
１１ 開閉カバー
１１ａ 上側カバー体
１１ｂ 前側カバー体
１１ｃ ヒンジ
１１ｄ 中間ヒンジ
１１ｅ 窓
１１ｆ 取っ手
１２ 支持部
１２ａ 軸体
１２ｂ 傾斜面
１３ 回転体
１３ａ 大径回転体
１３ｂ 小径回転体
１４ ガイドレール
１４ａ 水平レール部
１４ｂ 傾斜レール部
１４ｃ 垂直レール部
１４ｄ 第１案内壁
１４ｅ 第２案内壁
１５ 押圧体
１５ａ 固定部
１５ｂ 傾斜部
１５ｃ 押圧部
１６ 締結部材
１７ ブラケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】