JP2007136635A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】切粉排出用の可動部材のための専用の駆動源が不要で、構造簡素な工作機械。
【解決手段】Ｙ軸駆動用回転モータ１７がボールネジ１５を回転させ、ボールナット１６を設けたサドル１３を介してテーブル１４を±Ｙ軸方向に移動させる。落下した切粉は、スパイラル部材１８の回転（Ａ２）で、機外へ向けて搬送される。スパイラル部材１８は一方向伝達機構１９を介して一方向の回転駆動力を受取る。回転駆動力は、コラム移動タイプではコラム駆動機構から受け取る。駆動源はリニアモータでも良い。切粉排出用の可動部材としてかき出し部材を設けた移動部材を利用しても良い。
【選択図】図２

Description

本発明は工作機械に関し、更に詳しく言えば、加工に伴って発生する切粉を機外へ排出する切粉排出手段を備えた工作機械に関する。

周知の通り、工作機械においては加工に伴って切粉が発生する。この切粉を放置すればスプラッシュガードや鋳物内等に徐々に堆積し支障を来すことになる。そこで、なんらかの手段により切粉を機外へ排出することが必要となる。切粉排出のためには、例えば切削液によって切粉を機外へ向けて流し出す方法や、チップコンベアを設置して切粉を機外へ向けて搬出する方法等がある。

切粉排出に利用されるチップコンベアの典型的なものとして、スパイラルタイプのチップコンベアがある。これは、外周をスパイラル状に周回するように形成された凸条を有するロッド状部材（以下、「スパイラル部材」と略称）を回転駆動することにより切粉を搬送するものである。図１は、このタイプのチップコンベア（スパイラルコンベア）を切粉排出に利用した従来の工作機械の概略構造を断面図で表わしたものである。同図において、符号１はベッドで、脚１ａ、１ｂ（通常は４脚であり、ここでは２脚のみ図示）により床面に設置されている。ベッド１上にはコラム２が設けられ、ベッド１とともに機械の諸部を支持している。

加工対象となるワークを取り付けるテーブル４は、サドル３を介してテーブル駆動機構上に設けられている。テーブル駆動機構は、ここではテーブル４を±Ｙ軸方向に駆動するもので、Ｙ軸駆動用回転モータ７により回転駆動されるボールネジ５、サドル３の適所に設けられたボールナット６と、同ボールナット６に螺合するボールネジ５で構成されている。Ｙ軸駆動用回転モータ７の回転動作は、図示を省略した制御装置（ＣＮＣ）によって周知の態様で制御され、それに従って、テーブル４が＋Ｙ軸方向及び−Ｙ軸方向（図中左右方向）に移動する。なお、図１において、加工ツール（例えば切削バイト）等を含む加工部の図示は省略されている。

既述の通り、加工中には切粉が発生し、テーブル４上から下方に落下して来る。符号８は、これを機外に向けて搬送して排出する切粉排出用のスパイラル部材で、図示されているように、水平方向に延在するボールネジ５に対してやや斜め下方に傾斜して設けられている。符号９は、専らスパイラル部材８を回転駆動するために設けられたスパイラル部材駆動用回転モータで、このスパイラル部材駆動用回転モータ９が回転することでスパイラル部材８が自身の軸周りで回転し（矢印Ｐ参照）、切粉を機外へ向けて搬送する（矢印Ｑ参照）。

なお、切粉の排出を行う際のスパイラル部材駆動用回転モータ９の回転の向きが、スパイラル部材８の外周をスパイラル状に周回する凸条の傾斜方向に応じて決まることは言うまでもない。このように、従来技術では、切粉排出を行うスパイラル部材を回転させるために専用のモータを設ける必要があった。この類型に属する従来技術を開示した文献として、下記特許文献１〜特許文献４がある。

スパイラル部材を用いないタイプのチップコンベアを採用する例も知られているが、スパイラル部材に代わって切粉を移動させるためになんらかの可動部材（例えば可動ベルト）が用いられ、その可動部材を動作させるための専用の駆動源を必要とすることに変わりは無い。

また、ワークを取り付けるテーブルが直線運動を行う点に着目し、テーブル自身を切粉排出を行うための可動部材の駆動源に利用する手法も、下記特許文献５及び特許文献６で提案されている。

特許文献５に係る提案では、テーブルの往復直線動作を、スプロケットと一方向回転クラッチを用いた機構により、かき出し板を取り付けたチェーンの一方向の直線動作に変換する機構を採用している。このように、テーブルの往復直線動作を切粉排出用可動部材（かき出し板を取り付けたチェーン）の一方向直線動作に変換する機構は、スパイラル部材のようにそれ自身の軸周りでの回転動作が要求される切粉排出用可動部材の駆動には適さない。

また、特許文献６は、テーブルの下部にスクレーパを設けテーブルの往復動作で直接切粉を掻き出す機構を提案したものであり、やはり、スパイラル部材のような回転動作を行う切粉排出用可動部材の駆動には適さない。そして、特許文献５あるいは特許文献６の例で判るように、ワークを取り付けるテーブルを駆動源に用いると、テーブル自身の一部あるいはテーブルに極めて近い箇所に、テーブルの往復運動を切粉排出用可動部材を動かすための運動に変換する機構のかなりの部分（特許文献１の例では、スプロケットと一方向回転クラッチ）を設けなければならず、テーブル自身が軸駆動機構（図１の例ではＹ軸駆動機構）で動かされる可動部材であることや、テーブルにはワークを取り付けるための機構も装備しなければならないことを考慮すれば、テーブル及びその周辺の構造が複雑になり、コスト上昇を招くことが避け難い。

実開平１−８１２５１号公報 実開平１−１２５１４５号公報 実開平４−４７９５１号公報 実開平６−３９３４３号公報 実開平５−７８４５４号公報 特開平８−５７７３９号公報

そこで、本発明の目的は上記した従来技術の問題点を解決し、切粉排出用の可動部材のための専用の駆動源が不要であり、スパイラル部材のようにそれ自身の軸周りでの回転動作が要求される切粉排出用可動部材を用いたチップコンベアにも適した駆動機構を備え、且つ、簡素でコスト的にも有利な構造を有する工作機械を提供することにある。

本発明は、切粉排出用の可動部材に切粉排出動作を行わせるための駆動力を専用の駆動源やワークを取り付けるテーブルに求めるのではなく、工作機械が元来より備えている駆動手段に求めることで解決したものである。即ち、工作機械は、ワークを取付けたテーブルあるいは加工ツール（加工手段）を保持する部分（加工手段保持部）のいずれかを直線往復移動させる駆動手段を元々備えており、本発明は、これを切粉排出動作のための駆動力に借用するものである。

より具体的に言えば、本発明は、ワークが取り付けられるテーブルと、該テーブルに取付けられたワークに対して加工を行う加工手段を保持する加工手段保持部と、前記テーブル及び前記加工手段保持部のいずれか一方を移動体として、該移動体に、第１方向の直線運動及び該第１の方向と逆向きの第２方向の直線運動を起させる駆動手段と、該駆動手段に機械的に結合された一方向伝達機構と、前記テーブルの下方に位置し、前記一方向伝達機構に機械的に結合された切粉排出用の可動部材を含む切粉搬送手段を備えた工作機械において、前記一方向伝達機構は、前記駆動手段から第１の回転方向の回転運動及び該第１の回転方向と逆向きの第２の回転方向の回転運動を受け取り、単一回転方向の回転運動を出力する機構であり、前記可動部材は、前記一方向伝達機構によって出力された前記単一回転方向の回転運動に基づいて切粉排出動作を行うものとした点に基本的な特徴を有する（請求項１）。

なお、本発明において、“移動体に、第１方向の直線運動及び該第１の方向と逆向きの第２方向の直線運動を起させる駆動手段”には、上記移動体を直接駆動する手段の他、「上記移動体を他の部材（例えば、後述する各実施形態中のサドル）に取り付け、該他の部材を介して上記移動体に上記直線運動を起させる手段」も含まれるものとする。

ここで、前記駆動手段として、前記移動体に設けられたボールナットと、該ボールナットに螺合するボールネジと、該ボールネジを回転駆動する駆動源とを備えたものを採用し、前記駆動手段から入力される運動を、該ボールネジの回転運動とすることができる（請求項２）。

また、前記駆動手段は、駆動源としてリニアモータを備えたものとし、該リニアモータが出力する直線運動に基づいて前提テーブルを動作させる一方、前記一方向伝達機構に入力される運動を、前記リニアモータから出力される直線運動を回転運動に変換した運動とすることもできる（請求項３）。

これらいずれのケースにおいても、前記切粉搬送手段として、前記可動部材として切粉排出用のスパイラル部材を用いたスパイラルコンベア（請求項４）、あるいは、前記可動部材として、少なくとも１つの切粉排出用のかき出し部材を支持して移動させる移動部材（請求項５）を用いることができる。また、前記移動体は前記テーブルであるケース（請求項６）と、前記加工手段保持部であるケース（請求項７）がある。

本発明によれば、切粉排出用の可動部材のための専用の駆動源が不要となるだけでなく、切粉排出用の可動部材の駆動のためにテーブル自身あるいはその近傍に特に新たな機構や部材を設る必要がなく、構造も簡素化できる。また、スパイラル部材のようにそれ自身の軸周りでの回転動作が要求される切粉排出用可動部材を用いたチップコンベアを用いた場合でも、駆動力の確保が容易である。

以下、図２〜図８を参照して、本発明のいくつかの実施形態について説明する。なお、各図において、加工ツール（例えば切削バイト）等を含む加工手段並びに各軸等を制御する制御装置の図示は省略されている。また、以下の説明において、「ワークが取り付けられるテーブル」を単に“テーブル”と呼ぶことにする。

先ず図２は、本発明の第１実施形態に係る工作機械１０の概略構造を断面図で表わしたものである。同図に示された構造は、切粉を排出するスパイラルコンベアとそれに関連する部分を除けば、図１に示した構造と同様である。即ち、図２において、符号１１はベッドで、脚１１ａ、１１ｂ（通常は４脚であり、ここでは２脚のみ図示）により床面に設置されている。ベッド１１上にはコラム１２が設けられ、ベッド１１とともに機械の諸部を支持している。

なお、本実施形態及び後述する第２〜第５の各実施形態において、加工手段（加工ツール）はコラム１２（第２〜第５実施形態では２２〜５２）に、保持機構を介して保持されている。従って、これら「コラム」が「加工手段保持部」に該当する。また、本発明に言うところの「移動体」は、本実施形態及び第２〜第３実施形態においては「テーブル」であり、第４〜第５実施形態においては「コラム（加工手段保持部）」である。

テーブル１４は、サドル１３を介してテーブル駆動機構上に設けられている。テーブル駆動機構は、ここではテーブル１４に±Ｙ軸方向（第１方向及び第２方向）の直線運動（互いに逆向きの直線運動）を起させるように駆動するもので、サドル１３の適所に設けられたボールナット１６、同ボールナット１６に螺合するボールネジ１５、同ボールネジ１５を回転駆動するＹ軸駆動用回転モータ１７により構成されている。Ｙ軸駆動用回転モータ１７の回転動作は、図示を省略した制御装置（ＣＮＣ）によって周知の態様で制御され、それに従ってボールネジ１５が正逆方向に回転（矢印Ａ１参照）、テーブル１４が＋Ｙ軸方向（第１の方向）及び−Ｙ軸方向（第２の方向）に移動する（図中左右方向の往復運動）。

本実施形態における切粉搬送手段は、切粉排出用の可動部材としてスパイラル部材１８を用いている。スパイラル部材１８自体の構造、作用、配置箇所、配置姿勢等は、前述のスパイラル部材８（図１参照）と同様であり、水平方向に延在するボールネジ１５に対してやや斜め下方に傾斜して設けられている。

加工中に切粉が発生し、テーブル１４上から下方に落下して来ると、スパイラル部材１８が自身の軸周りで回転し（矢印Ａ２参照）、切粉を機外へ向けて搬送する。スパイラル部材１８（可動部材）にこのような回転運動を行わせるための駆動力は、本発明の特徴に従い、テーブル１４の駆動手段から、一方向伝達機構１９を介して受け取っている。図示されているように、一方向伝達機構１９は、ボールネジ１５の先端近くで、ボールネジ１５の回転運動を受け取り、単一方向の回転運動を出力する機構である。スパイラル部材１８はその基部側の一端でこの単一方向の回転運動を受取り、上述の通り、自身の軸周りで一方向に回転し、切粉を機外へ向けて搬送する（矢印Ａ２参照）。

なお、スパイラル部材１８の外周をスパイラル状に周回する凸条の傾斜方向と、一方向伝達機構１９から出力される回転運動の回転方向（向き）について、一方向伝達機構１９の出力でスパイラル部材１８を回転させた時に、矢印Ａ２の如く切粉を機外に排出する方向に搬送できるような組み合わせが選ばれることは言うまでもない。
また、一方向伝達機構には種々のタイプのものが採用可能であり、具体例については後述する。

次に、図３は本発明の第２実施形態に係る工作機械２０の概略構造を断面図で表わしたものである。本実施形態では、テーブル駆動手段としてリニアモータを採用している。切粉を排出するコンベアは、第１実施形態と同じくスパイラル部材を用いたコンベア（スパイラルコンベア）である。図３において、符号２１はベッドで、脚２１ａ、２１ｂ（通常は４脚であり、ここでは２脚のみ図示）により床面に設置されている。ベッド２１上にはコラム２２が設けられ、ベッド２１とともに機械の諸部を支持している。

テーブル２４は、サドル２３を介して、リニアモータ２７を駆動源とするテーブル駆動機構上に設けられている。
リニアモータ２７はＹ軸方向に沿って敷設されており、周知の態様で、制御装置（不図示）の指令に従って±Ｙ軸方向（第１方向及び第２方向）にサドル２３を動かし、テーブル２４がそれに応じて±Ｙ軸方向に移動する。また、リニアモータ２７の下側には、同リニアモータ２７に沿うように延在するボールネジ２５と、リニアモータ２７に結合され、同リニアモータ２７で動作するボールナット２６からなる、「直線運動−回転運動変換機構」が設けられている。ボールナット２６はボールネジ２５に螺合しており、リニアモータ２７の直線運動（往復方向）を回転運動（正逆方向）に変換し、その回転運動（正逆方向；矢印Ｂ１参照）を出力する。そして、この回転運動（正逆方向）を受け取る位置に一方向伝達機構２９が設けられている。

一方向伝達機構２９は、ボールネジ２５の先端近くで、ボールネジ２５の回転運動を受け取り、単一方向の回転運動を出力する。スパイラル部材２８はその基部側の一端でこの単一方向の回転運動を受取り、自身の軸周りで一方向に回転し（矢印Ｂ２参照）、切粉を機外へ向けて搬送する（矢印Ｂ３参照）。

なお、スパイラル部材２８の外周をスパイラル状に周回する凸条の傾斜方向と、一方向伝達機構２９から出力される回転運動の回転方向（向き）について、一方向伝達機構２９の出力でスパイラル部材２８を回転させた時に、矢印Ｂ３の如く切粉を機外に排出する方向に搬送できるような組み合わせが選ばれることは、第１実施形態の説明で述べたと同様である。また、一方向伝達機構には種々のタイプのものが採用可能であることも同様であり、具体例については後述する。

図４は本発明の第３実施形態に係る工作機械３０の概略構造を断面図で表わしたものである。本実施形態では、テーブル駆動手段としては第１実施形態と同じく、Ｙ軸駆動回転モータ、ボールネジ、ボールナットを用いている一方、切粉を排出する搬送手段には、少なくとも１つの切粉排出用のかき出し部材を設け移動部材を備えたものを採用する。図４において、符号３１はベッドで、脚３１ａ、３１ｂ（通常は４脚であり、ここでは２脚のみ図示）により床面に設置されている。ベッド３１上にはコラム３２が設けられ、ベッド３１とともに機械の諸部を支持している。

テーブル３４は、サドル３３を介してテーブル駆動機構上に設けられている。テーブル駆動機構は、サドル３３の適所に設けらたれたボールナット３６、同ボールナット３６に螺合するボールネジ３５、同ボールネジ３５を回転駆動するＹ軸駆動用回転モータ３７により構成されている。Ｙ軸駆動用回転モータ３７の回転動作（矢印Ｃ１参照）は、図示を省略した制御装置（ＣＮＣ）によって周知の態様で制御され、それに従って、テーブル３４が＋Ｙ軸方向（第１の方向）及び−Ｙ軸方向（第２の方向）に移動する（図中左右方向の往復運動）。

本実施形態における切粉搬送手段は、切粉排出用の可動部材としてかき出し部材３８ａを支持し、周回移動させるエンドレスベルト（移動部材）３８である。加工中に切粉が発生し、テーブル１４上から下方に落下して来ると、ベット３１の上面に溜ろうとする切粉を、かき出し部材３８ａがかき出し矢印Ｃ２方向への排出を促す。エンドレスベルト３８は、ローラ３８ｂ、３８ｃに掛け渡されており、ローラ３８ｂに回転駆動力が与えられる。そのために、一方向伝達機構３９は、ボールネジ３５の先端近くで、ボールネジ３５の回転運動を受け取り、単一方向の回転運動を出力する。出力された回転運動は、周知の傘歯車機構により回転軸の方向を９０゜変更した回転運動に変換され、その出力でローラ３８ｂが回転駆動されるようになっている。

なお、かき出し部材３８ａの使用数は、適宜設計的に定められ、一般には数個から数１０個程度とされる。但し、１個であっても切粉排出の機能は果たされる。また、エンドレスベルト３８の周回運動の向きについては、一方向伝達機構３９の出力でエンドレスベルト３８を駆動した時に、矢印Ｃ２の方向にかき出し部材３８ａが移動するように設計される。一方向伝達機構に種々のタイプのものが採用可能であることは既述の通りである。
図５は、その一方向伝達機構の使用箇所を、第１実施形態に示した構造を例にとって、円形囲みＤで示したものである。既述の通り、第２〜第４実施形態においても、同様の箇所に一方向伝達機構が設けられる。

図６（ａ）〜（ｅ）は、図５に関連して、一方向伝達機構（図２〜図４中の符号１９、２９、３９参照）の形態の諸例を示した図である。
先ず、（ａ）は一方向回転クラッチとギア結合（歯車結合）を組み合わせた例で、符号１００が一方向回転クラッチの入力側回転部材（回転軸）で、前述のボールネジ１５、２５あるいは３５に直結され、同等に回転する（正逆回転Ｅ、Ｆ）。回転軸１００の周縁には、一方向回転クラッチの出力側回転部材（歯車）１０２があり、一方向回転クラッチ係合部１０１を介して係合している。

従って、歯車１０２には一方の向きの回転のみが伝動され、それが歯車結合を介して可動部材側回転部材（歯車）１０３に伝えられる。そして、この歯車１０３の一方向回転Ｇにより、前述した態様で、切粉搬送手段の可動部材（スパイラル部材、エンドレスベルト等）が、直接駆動（第１、第２実施形態）あるいは間接駆動（第３実施形態）される。

（ｂ）は一方向回転クラッチとチェーン結合を組み合わせた例で、一方向回転クラッチの入力側回転部材（回転軸）１００は、前述のボールネジ１５、２５あるいは３５に直結され、同等に回転する（正逆回転Ｅ、Ｆ）。回転軸１００の周縁には、一方向回転クラッチの出力側回転部材（歯車）１０２があり、一方向回転クラッチ係合部１０１を介して係合している。

従って、歯車１０２には一方の向きの回転のみが伝動され、それがチェーン１０４を介して可動部材側回転部材（歯車）１０３に伝えられる。そして、この歯車１０３の一方向回転Ｈにより、前述した態様で、切粉搬送手段の可動部材（スパイラル部材、エンドレスベルト等）が、直接駆動（第１、第２実施形態）あるいは間接駆動（第３実施形態）される。

（ｃ）は一方向回転クラッチとベルト結合を組み合わせた例で、一方向回転クラッチの入力側回転部材（回転軸）１００は、前述のボールネジ１５、２５あるいは３５に直結され、同等に回転する（正逆回転Ｅ、Ｆ）。回転軸１００の周縁には、一方向回転クラッチの出力側回転部材（歯車）１０２があり、一方向回転クラッチ係合部１０１を介して係合している。

従って、歯車１０２には一方の向きの回転のみが伝動され、それが、内側に噛み合い凹凸付のベルト１０５を介して可動部材側回転部材（歯車）１０３に伝えられる。そして、この歯車１０３の一方向回転Ｈにより、前述した態様で、切粉搬送手段の可動部材（スパイラル部材、エンドレスベルト等）が、直接駆動（第１、第２実施形態）あるいは間接駆動（第３実施形態）される。

（ｄ）は一方向回転クラッチとワイヤ結合を組み合わせた例で、一方向回転クラッチの入力側回転部材（回転軸）１００は、前述のボールネジ１５、２５あるいは３５に直結され、同等に回転する（正逆回転Ｅ、Ｆ）。回転軸１００の周縁には、一方向回転クラッチの出力側回転部材（プーリ）１０６があり、一方向回転クラッチ係合部１０１を介して係合している。

従って、プーリ１０６には一方の向きの回転のみが伝動され、それが、ワイヤ１０８を介して可動部材側回転部材（プーリ）１０７に伝えられる。そして、このプーリ１０７の一方向回転Ｈにより、前述した態様で、切粉搬送手段の可動部材（スパイラル部材、エンドレスベルト等）が、直接駆動（第１、第２実施形態）あるいは間接駆動（第３実施形態）される。

（ｅ）は一方向回転クラッチとピニオン・ラック結合を組み合わせた例で、符号２００は、テーブル駆動手段側回転部材（ピニオン）であり、ラック２０１を介して一方向回転クラッチの入力側回転部材（ピニオン）２０２に結合されている。ピニオン２０２は、一方向回転クラッチの出力側回転部材（回転軸）２０３に、一方向回転クラッチ係合部２０４を介して係合している。

テーブル駆動手段側回転部材（ピニオン）２００は、前述のボールネジ１５、２５あるいは３５に直結され、同等に回転する（正逆回転Ｅ、Ｆ）。それに応じて、ラック２０１は図中左右に移動する。ここで、注意すべきことは、このラック２０１の往復運動のレンジは、テーブルの移動レンジ（当然、有限である）に対応した有限値に収めるので、それに見合ったラック長を確保しておけば、ラック２０１の係合が外れてしまう心配はない。

このような有限レンジ内でのラック２０１の往復運動により、ピニオン２０２は正逆両方向に回転するが、一方向回転クラッチ係合部２０４の作用により一方方向のみの回転が一方向回転クラッチの出力側回転部材（回転軸）２０３に伝動される。その結果、回転軸２０３には、一方の向きのみの回転Ｋが惹起される。

この一方向回転Ｋにより、前述した態様で、切粉搬送手段の可動部材（スパイラル部材、エンドレスベルト等）が、直接駆動（第１、第２実施形態）あるいは間接駆動（第３実施形態）される。
なお、（ａ）〜（ｅ）のいずれの機構を採用した場合においても、一般に、一方向伝達機構の出力側では、テーブルが一方方向（＋Ｙ軸方向または−Ｙ軸方向の内の一方）に移動する時のみ回転運動が得られることにある。従って、切粉の排出動作も間欠的なものとなるが、テーブルが長時間にわたって一方方向のみに移動することは事実上ないと考えて良く、切粉の蓄積が長時間にわたって進行する心配は無い。

以上説明した第１〜第３実施形態では、「テーブル」が直線往復運動を行う“移動体”となっているが、既述の通り、「加工手段保持部」が直線往復運動を行う“移動体”となるケースにおいても、本発明の適用は可能である。その例を第４及び第５実施形態として、図７及び図８に示した。

先ず図７は、本発明の第４実施形態に係る工作機械４０の概略構造を断面図で表わしたものである。図７において、符号４１はベッドで、脚４１ａ、４１ｂ（通常は４脚であり、ここでは２脚のみ図示）により床面に設置されている。ベッド４１上には、ワークを取付けらるテーブル４４が設けられている。

符号４２はコラムで、サドル４３を介してコラム駆動機構上に設けられている。コラム駆動機構は、ここではコラム４２に±Ｙ軸方向（第１方向及び第２方向）の直線運動（互いに逆向きの直線運動）を起させるように駆動するもので、サドル４３の適所に設けられたボールナット４６、同ボールナット４６に螺合するボールネジ４５、同ボールネジ４５を回転駆動するＹ軸駆動用回転モータ４７により構成されている。Ｙ軸駆動用回転モータ４７の回転動作は、図示を省略した制御装置（ＣＮＣ）によって周知の態様で制御される。それに従って、ボールネジ４５が正逆方向に回転（矢印Ｌ１参照）、コラム４２が＋Ｙ軸方向（第１の方向）及び−Ｙ軸方向（第２の方向）に移動する（図中左右方向の往復運動）。

図示は省略したが、既述の通り、加工手段（加工ツール）はコラム４２に、保持機構を介して保持されている。従って、コラム４２が本実施形態における「加工手段保持部」に該当する。
本実施形態における切粉搬送手段は、切粉排出用の可動部材としてスパイラル部材４８を用いている。スパイラル部材４８自体の構造、作用、配置箇所、配置姿勢等は、既述のスパイラル部材８、１８と同様であり、水平方向に延在するボールネジ４５に対してやや斜め下方に傾斜して設けられている。

加工中に切粉が発生し、テーブル４４上から下方に落下して来ると、スパイラル部材４８が自身の軸周りで回転し（矢印Ｌ２参照）、切粉を機外へ向けて搬送する（矢印Ｍ参照）。スパイラル部材４８（可動部材）にこのような回転運動を行わせるための駆動力は、コラム４２の駆動手段から、一方向伝達機構４９を介して受け取っている。図示されているように、一方向伝達機構４９は、ボールネジ４５の根元近くで、ボールネジ４５の回転運動を受け取り、単一方向の回転運動を出力する機構である。スパイラル部材４８はその基部側の一端でこの単一方向の回転運動を受取り、上述の通り、自身の軸周りで一方向に回転し（矢印Ｌ２参照）、切粉を機外へ向けて搬送する（矢印Ｍ参照）。

なお、スパイラル部材４８の外周をスパイラル状に周回する凸条の傾斜方向と、一方向伝達機構４９から出力される回転運動の回転方向（向き）の関係については既述実施形態Ｍと同様であるから繰り返し説明は省略する。また、一方向伝達機構４９には種々のタイプのものが採用可能であり、具体例については、図６を参照して説明した通りであるから、詳細は省略する。

次に、図８は本発明の第５実施形態に係る工作機械５０の概略構造を断面図で表わしたものである。本実施形態では、コラム駆動手段としてリニアモータを採用している。切粉を排出するコンベアは、第４実施形態と同じくスパイラル部材を用いたコンベア（スパイラルコンベア）である。図８において、符号５１はベッドで、脚５１ａ、５１ｂ（通常は４脚であり、ここでは２脚のみ図示）により床面に設置されている。ベッド５１上には、ワークを取付けらるテーブル５４が設けられている。

符号５２はコラムで、サドル５３を介してコラム駆動機構上に設けられている。コラム駆動機構は、ここではリニアモータ５７を駆動源としている。リニアモータ５７はＹ軸方向に沿って敷設されており、周知の態様で、制御装置（不図示）の指令に従って±Ｙ軸方向（第１方向及び第２方向）にサドル５３を動かし、コラム５２がそれに応じて±Ｙ軸方向（矢印Ｎ２参照）に移動する。また、リニアモータ５７に沿うようにボールネジ５５が設けられている。そして、このボールネジ５５に対して、リニアモータ５７に結合されて同リニアモータ５７で動作するボールナット５６が螺合されている。この機構により、直線運動が回転運動に変換される。

即ち、リニアモータ５７の直線運動（往復方向）は正逆方向の回転運動（矢印Ｎ１参照）に変換して出力する。そして、この回転運動（正逆方向）を受け取る位置に一方向伝達機構５９が設けられている。
一方向伝達機構５９は、ボールネジ５５の根元近くで、ボールネジ５５の回転運動を受け取り、単一方向の回転運動を出力する。スパイラル部材５８はその基部側の一端でこの単一方向の回転運動を受取り、自身の軸周りで一方向に回転し（矢印Ｎ４参照）、切粉を機外へ向けて搬送する（矢印Ｎ３参照）。

なお、スパイラル部材５８の外周をスパイラル状に周回する凸条の傾斜方向と、一方向伝達機構５９から出力される回転運動の回転方向（向き）の関係については既述実施形態Ｍと同様であるから繰り返し説明は省略する。また、一方向伝達機構５９には種々のタイプのものが採用可能であり、具体例については、図６を参照して説明した通りであるから、詳細は省略する。

更に、コラム移動タイプの第４及び第５実施形態では、切粉搬送手段としてスパイラルコンベアを採用しているがこれはあくまで例示である。コラム移動タイプの工作機械に本発明を適用する際に、他の切粉搬送手段、例えば第３実施形態で用いたような切粉排出用のかき出し部材を利用したコンベアを採用することもできる。

スパイラルコンベアを切粉排出に利用した従来の工作機械の概略構造を断面図で表わしたものである。 本発明の第１実施形態に係る工作機械の概略構造を断面図で表わしたものである。 本発明の第２実施形態に係る工作機械の概略構造を断面図で表わしたものである。 本発明の第３実施形態に係る工作機械の概略構造を断面図で表わしたものである。 本発明の第１実施形態に係る工作機械を例にとり、一方向伝達機構の使用箇所を示した図である。 図５に関連して、一方向伝達機構の形態の諸例を示した図で、（ａ）は一方向回転クラッチとギア結合（歯車結合）を組み合わせた例、（ｂ）は一方向回転クラッチとチェーン結合を組み合わせた例、（ｃ）は一方向回転クラッチとベルト結合を組み合わせた例、（ｄ）は一方向回転クラッチとワイヤ結合を組み合わせた例、（ｅ）は一方向回転クラッチとピニオン・ラック結合を組み合わせた例をそれぞれ表わしている。 本発明の第４実施形態に係る工作機械の概略構造を断面図で表わしたものである。 本発明の第５実施形態に係る工作機械の概略構造を断面図で表わしたものである。

符号の説明

１、１１、２１、３１、４１、５１ ベッド
２、１２、２２、３２、４２、５２ コラム
３、１３、２３、３３、４３、５３ サドル
４、１４、２４、３４、４４、５４ テーブル
５、１５、２５、３５、４５、５５ ボールネジ
６、１６、２６、３６、４６、５６ ボールナット
７、１７、３７、４７ Ｙ軸駆動用回転モータ
８、１８、２８、４８、５８ スパイラル部材
９ スパイラル部材駆動用回転モータ
１０、２０、３０、４０、５０ 工作機械（要部）
１９、２９、３９、４９、５９ 一方向伝達機構
２７、５７ Ｙ軸駆動用リニアモータ
３８ かき出し部材付エンドレスベルト（移動部材）
３８ａ かき出し部材
３８ｂ、３８ｃ ローラ
１００ 一方向回転クラッチの入力側回転部材
１０１、２０４ 一方向回転クラッチ係合部
１０２ 一方向回転クラッチの出力側回転部材（歯車）
１０３ 可動部材側回転部材（歯車）
１０４ チェーン
１０５ ベルト
１０６ 一方向回転クラッチの出力側回転部材（プーリ）
１０７ 可動部材側回転部材（プーリ）
２００ テーブル駆動手段側回転部材（ピニオン）
２０１ ラック
２０２ 一方向回転クラッチの入力側回転部材（ピニオン）
２０３ 一方向回転クラッチの出力側回転部材

Claims (7)

1. ワークが取り付けられるテーブルと、
   該テーブルに取付けられたワークに対して加工を行う加工手段を保持する加工手段保持部と、
   前記テーブル及び前記加工手段保持部のいずれか一方を移動体として、該移動体に、第１方向の直線運動及び該第１の方向と逆向きの第２方向の直線運動を起させる駆動手段と、
   該駆動手段に機械的に結合された一方向伝達機構と、
   前記テーブルの下方に位置し、前記一方向伝達機構に機械的に結合された切粉排出用の可動部材を含む切粉搬送手段を備えた工作機械において、
   前記一方向伝達機構は、前記駆動手段から第１の回転方向の回転運動及び該第１の回転方向と逆向きの第２の回転方向の回転運動を受け取り、単一回転方向の回転運動を出力する機構であり、
   前記可動部材は、前記一方向伝達機構によって出力された前記単一回転方向の回転運動に基づいて切粉排出動作を行うことを特徴とする工作機械。
2. 前記駆動手段は、前記移動体に設けられたボールナットと、
   該ボールナットに螺合するボールネジと、
   該ボールネジを回転駆動する駆動源とを備え、
   前記駆動手段から入力される運動は、該ボールネジの回転運動であることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械。
3. 前記駆動手段は駆動源としてリニアモータを備え、該リニアモータが出力する直線運動に基づいて前提テーブルが動作する一方、
   前記一方向伝達機構に入力される運動は、前記リニアモータから出力される直線運動を回転運動に変換した運動であることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械。
4. 前記切粉搬送手段は、前記可動部材として切粉排出用のスパイラル部材を用いたスパイラルコンベアであることを特徴とする、請求項１〜請求項３の内のいずれか１項に記載の工作機械。
5. 前記切粉搬送手段は、前記可動部材として、少なくとも１つの切粉排出用のかき出し部材を支持して移動させる移動部材を備えていることを特徴とする、請求項１〜請求項３の内のいずれか１項に記載の工作機械。
6. 前記移動体は前記テーブルであることを特徴とする、請求項１〜請求項５の内のいずれか１項に記載の工作機械。
7. 前記移動体は前記加工手段保持部であるとを特徴とする、請求項１〜請求項５の内のいずれか１項に記載の工作機械。

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